基地局装置、移動通信システム、およびハンドオーバ制御方法
【課題】端末の移動速度に応じて良好にハンドオーバを実行することを可能にする技術を提供する。
【解決手段】速度取得手段は、自装置に接続している端末装置の移動速度を取得する。判定手段は、自装置である移動元の基地局装置からの信号の端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の端末装置での受信信号強度とのレベル差と、端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、レベル差が第１の閾値以上であれば、端末装置を移動元の基地局装置から移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定する。
【解決手段】速度取得手段は、自装置に接続している端末装置の移動速度を取得する。判定手段は、自装置である移動元の基地局装置からの信号の端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の端末装置での受信信号強度とのレベル差と、端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、レベル差が第１の閾値以上であれば、端末装置を移動元の基地局装置から移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局に接続した端末の移動が可能な無線通信システムにおいてハンドオーバによって端末と接続する基地局を切り替える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
端末が基地局と無線回線で接続する無線通信システムでは、安定した通信を可能にするために、基地局からの信号の端末での受信信号強度をある一定レベル以上に保つことが要求される。しかし、端末の移動によって無線回線の環境が変化し、端末での受信信号強度が劣化してしまうことがある。接続中の基地局から他の基地局に接続先を切り替えることにより受信信号強度が改善される場合、端末は接続先の基地局の切り替え（ハンドオーバ）を実行する。
【０００３】
ハンドオーバは、受信信号強度を有意に改善するとともに、基地局間の境界付近でハンドオーバが繰り返されることを防止するために、移動先基地局からの受信レベルと移動元基地局の受信レベルの差が、ある閾値以上であることを条件に実行される。
【０００４】
特許文献１には、移動端末がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて自装置の位置情報を取得し、自装置と各基地局との距離を算出し、その距離に基づいて適切なセルに対してハンドオーバを行う技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、端末の位置情報から移動速度および移動方向を検出し、その情報を基に算出した基地局毎のオフセットと、各基地局からの信号の受信レベルとを基に接続先の基地局を選択する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３では、接続中の基地局から他の基地局へハンドオーバするか否かを判断するための閾値として、接続中の基地局からの受信レベルについての閾値が用いられる。そして、その閾値は端末の移動速度に基づいて変更される。
【０００７】
また、特許文献４では、端末が複数の基地局と同時に接続するハンドオーバにおいて、接続中の基地局からの受信レベルに近い受信レベルの基地局を、端末と接続する基地局に含めるために閾値が用いられる。そして、その閾値は端末の移動速度に基づいて変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１９９４２８号広報
【特許文献２】特開２００５−０１２４２９号広報
【特許文献３】特開２０００−１９７０９３号公報
【特許文献４】特開２００２−１０３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、移動先基地局からの受信レベルと移動元基地局の受信レベルの差が閾値以上であることを条件にハンドオーバを実行するのには基地局間でハンドオーバが繰り返されるのを防止するという意味がある。境界付近でハンドオーバが繰り返されれば、無線周波数や装置の処理能力などのリソースが無駄に浪費されることとなるからである。
【００１０】
ところが、端末が移動したときのハンドオーバの起こりやすさは端末の移動速度によって異なる。端末での受信信号強度は、基地局から端末までの距離に依存する信号の減衰と、フェージングなどの無線環境の変動の影響を受けるからである。端末の移動速度が速い場合、基地局からの受信信号強度の変化は、端末と基地局の距離の変化への依存度が高い。一方、端末の移動速度が遅い場合、基地局からの受信信号強度の変化は、フェージングなどの無線環境の変動への依存度が高い。
【００１１】
図７Ａ〜７Ｃは、端末の移動速度が低い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【００１２】
端末の移動速度が低い場合、図７Ａに示すように、移動元基地局と移動先基地局からの受信信号の信号強度の変化が鈍い。
【００１３】
移動先基地局からの受信レベルと移動元基地局の受信レベルの差に対する閾値が小さければ、移動元基地局から移動先基地局への切り替えを迅速に行うことができる。しかし、図７Ｂに示すようにフェージングの影響があると、小さい閾値（図中のα）では、移動元基地局と移動先基地局の間で不要にハンドオーバの繰り返しが発生する場合がある。
【００１４】
これに対して、図７Ｃに示すように閾値（図中のβ）が大きければ、上述のような不要なハンドオーバを削減することができる。
【００１５】
図８Ａ〜８Ｃは、端末の移動速度が高い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【００１６】
端末の移動速度が高い場合、図８Ａに示すように、移動元基地局と移動先基地局からの受信信号の信号強度の変化が鋭い。
【００１７】
図８Ｂに示すように閾値が大きければ上述したように不要なハンドオーバは削減されるが、端末の移動速度が高い場合は、もともと不要なハンドオーバの発生は起こりにくい。その一方、閾値が大きければハンドオーバの起動が遅れる。本来であれば移動先基地局へ切り替えれば良好な信号強度で信号を受信できるにも関わらず、移動元基地局との接続を継続してしまうことがある。そのため、信号強度が劣化して接続が切れる可能性が高くなる。
【００１８】
それに対して、端末の移動速度が高い場合、図８Ｃ示すように閾値を小さくすればハンドオーバを迅速に実行することができ、また不要なハンドオーバの発生も少ない。
【００１９】
上述したように、特許文献２−４には、端末の移動速度を考慮したハンドオーバ技術が開示されている。しかし、特許文献２、３において移動速度に応じて変更される閾値は、移動元基地局の受信レベルに対するものなので、移動先基地局からの受信レベルの変動によってはハンドオーバの繰り返しを有効に低減することができない場合もあった。また、特許文献４において移動速度に応じて変更される閾値は、接続中の基地局からの受信レベルに近い受信レベルの基地局を選択するためのものなので、ハンドオーバの繰り返しを低減することには寄与しないものであった。
【００２０】
本発明の目的は、端末の移動速度に応じて良好にハンドオーバを実行することを可能にする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の基地局装置は、複数の基地局装置によって通信エリアをカバーする移動通信システムに含まれる基地局装置であって、
自装置に接続している端末装置の移動速度を取得する速度取得手段と、
前記自装置である移動元の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度とのレベル差と、前記端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、該レベル差が前記第１の閾値以上であれば、前記端末装置を前記移動元の基地局装置から前記移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定する判定手段と、
を有する。
【００２２】
本発明の移動通信システムは、複数の基地局装置によって通信エリアをカバーする移動通信システムであって、
基地局装置間をハンドオーバすることが可能な端末装置と、
自装置に接続している端末装置の移動速度を取得し、前記自装置である移動元の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度とのレベル差と、前記端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、該レベル差が前記第１の閾値以上であれば、前記端末装置を前記移動元の基地局装置から前記移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定する基地局装置と、
を有する。
【００２３】
本発明のハンドオーバ制御方法は、複数の基地局装置によって通信エリアをカバーする移動通信システムにおけるハンドオーバ制御方法あって、
端末装置の移動速度を取得し、
移動元の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度とのレベル差と、前記端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、該レベル差が前記第１の閾値以上であれば、前記端末装置を前記移動元の基地局装置から前記移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定するものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、基地局装置が端末装置の移動速度に応じて異なる第１の閾値を用いるので、端末装置の移動速度が様々であっても良好にハンドオーバを実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態によるＷｉＭＡＸシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態におけるネットワーク接続のシーケンスチャートである。
【図３】基地局１１０の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態におけるハンドオーバ処理における通信制御の一例を示すフローチャートである。
【図５Ａ】端末１００の移動速度を算出する方法について説明するための図である。
【図５Ｂ】端末１００の移動速度を算出する方法について説明するための図である。
【図６】本実施形態におけるハンドオーバ処理における通信制御の他の例を示すフローチャートである。
【図７Ａ】端末の移動速度が低い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【図７Ｂ】端末の移動速度が低い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【図７Ｃ】端末の移動速度が低い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【図８Ａ】端末の移動速度が高い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【図８Ｂ】端末の移動速度が高い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【図８Ｃ】端末の移動速度が高い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
ここでは本発明を適用したＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムを例示する。
【００２８】
図１は、本実施形態によるＷｉＭＡＸシステムの構成例を示すブロック図である。図１を参照すると、ＷｉＭＡＸシステムは、端末１００、基地局１１０、ＡＳＮ−ＧＷ１２０、およびＣＳＮ１３０を有している。
【００２９】
端末（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）１００は、パーソナルコンピュータなどのＷｉＭＡＸクライアントまたは宅内に設置するＣＰＥ（ｃｕｓｔｏｍｅｒ ｐｒｅｍｉｓｅｓ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）デバイスである。端末１００は基地局１１０間でハンドオーバすることができる。
【００３０】
基地局１１０は、それぞれにセルを形成して端末１００と無線回線で接続し、端末１００による通信を可能にする。端末１００による基地局１１０への接続には、新規にその基地局１１０に接続する場合と、他の基地局１１０からのハンドオーバにより、その基地局１１０に接続する場合とがある。
【００３１】
図２は、本実施形態におけるネットワーク接続のシーケンスチャートである。
【００３２】
端末１００および基地局１１０は、端末１００の基地局１１０への接続を開始するためレンジング処理を実行する（ステップＳ１０１）。レンジング処理にはＣＤＭＡコードが用いられる。
【００３３】
続いて、端末１００および基地局１１０は、端末１００の送信電力を調整するための処理を実行する（ステップＳ１０２）。この処理により、端末１００の送信電力は、端末１００と基地局１１０の距離に対応するように調整される。
【００３４】
更に、端末１００および基地局１１０は、端末１００の送信タイミングを調整するための処理を実行し、端末１００と基地局１１０との同期をとる（ステップＳ１０３）。
【００３５】
以上の処理が完了した後、端末１００の機能登録や認証手続きを経て端末１００のネットワーク接続が可能な状態となる。
【００３６】
また、基地局１１０は端末１００と連携することにより、端末１００による基地局１１０間のハンドオーバを制御する。
【００３７】
ハンドオーバ処理においては、基地局１１０は、端末１００と基地局１１０の間の受信信号強度を取得し、また端末１００の移動速度を算出する。更に、基地局１１０は、端末１００を移動元の基地局から移動先の基地局にハンドオーバすべか否か判定するために、端末１００における移動元の基地局１１０からの信号の受信信号強度と移動先の基地局１１０からの信号の受信信号強度とのレベル差と、端末１００の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較する。
【００３８】
移動元の基地局１１０とは、端末１００が現在接続している基地局１１０である。移動先の基地局１１０とは、端末１００がハンドオーバしようとするターゲットの基地局１１０である。
【００３９】
そして、基地局１１０は、レベル差が第１の閾値以上であれば、端末１００を移動元の基地局１１０から移動先の基地局１１０にハンドオーバすべきと判定する。
【００４０】
ハンドオーバ処理の更に詳細や、それに関連する基地局１１０の構成については後述する。
【００４１】
ＡＳＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）−ＧＷ（Ｇａｔｅｗａｙ）１２０は、基地局１１０に接続されている端末１００の通信をＣＳＮ１３０に中継するためのゲートウェイである。
【００４２】
基地局１１０とＡＳＮ−ＧＷ１２０はＡＳＮに含まれる。ＡＳＮは、単一または複数の基地局１１０と、単一または複数のＡＳＮ‐ＧＷ１２０を含むＷｉＭＡＸシステムにおけるアクセスネットワークであり、携帯電話ネットワークにおける無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と同様にＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）管理や無線リソース管理などの機能を提供する。
【００４３】
ＣＳＮ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１３０は、ＷｉＭＡＸサービスにおけるＩＰコアネットワーク機能を担う。
【００４４】
ＣＳＮ１３０には、ＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ， Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ， ａｎｄ Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）機能と、モバイルＩＰのＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）機能と、他のネットワークとのプロキシ機能および接続機能とを含むコアネットワーク機能が集約されている。
【００４５】
ＣＳＮ１３０はＡＡＡ部１３１、ＤＮＳ ＤＨＣＰ部１３２、およびＨＡ部１３３を有しており、ＡＡＡ部１３１がＡＡＡ機能を担い、ＤＮＳ ＤＨＣＰ部１３２が他のネットワークとのプロキシ機能および接続機能を担い、ＨＡ部１３３がＨＡ機能を担っている。
【００４６】
図３は、基地局１１０の構成を示すブロック図である。図３を参照すると、信号強度取得部１１１、速度取得部１１２、および判定部１１３を有している。
【００４７】
信号強度取得部１１１は、端末１００と基地局１１０の間の受信信号強度を取得する。例えば、端末１００が接続している基地局１１０から受信する信号の信号強度を計測し、その基地局１１０に通知する。
【００４８】
速度取得部１１２は、端末１００の移動速度を取得する。例えば、速度取得部１１２は、信号強度取得部１１１によって取得される信号強度の時間変化から端末１００の移動速度を算出すればよい。
【００４９】
具体例として、速度取得部１１２は、信号強度取得部１１１により取得された端末１００の受信信号強度から、自由空間伝播損失の理論式を用いて、端末１００と基地局１１０の距離を算出し、その距離の時間変化から端末１００の移動速度を算出する。
【００５０】
判定部１１３は、端末１００における移動元の基地局１１０からの信号の受信信号強度と移動先の基地局１１０からの信号の受信信号強度とのレベル差と、端末１００の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較する。端末１００の移動速度が速いほど第１の閾値は小さな値に設定される。
【００５１】
なお、判定部１１３は、例えば端末１００からの通知によって、自装置である移動元の基地局１１０からの信号の端末１００での受信信号強度と、他装置である移動先の基地局１１０からの信号の端末１００での受信信号強度とを取得することができる。通常、移動先の基地局１１０は移動元の基地局１１０に隣接する基地局である。
【００５２】
第１の閾値を定める方法の具体例としては、判定部１１３に、第１の閾値の候補である複数の閾値候補と、移動速度に基づいて該閾値候補の中から第１の閾値を選択するための少なくとも１つの第４の閾値とが予め与えておけばよい。そして、判定部１１３は、移動速度を第４の閾値と比較し、その比較結果によって閾値候補のいずれかを第１の閾値として選択すればよい。
【００５３】
判定部１１３は、レベル差を第１の閾値と比較した結果、レベル差が第１の閾値以上であれば、端末１００を移動元の基地局１１０から移動先の基地局１１０にハンドオーバすべきと判定する。また、レベル差が第１の閾値より小さければ、判定部１１３は、端末１００を移動元の基地局１１０から移動先の基地局１１０にハンドオーバすべきでないと判定する。
【００５４】
図４は、本実施形態におけるハンドオーバ処理における通信制御の一例を示すフローチャートである。
【００５５】
図４を参照すると、まず、端末１００が、レンジング処理、端末の機能登録、認証処理を終えて、ある基地局１１０に接続する（ステップＳ２０１）。ここでは、このときに端末１００が接続した基地局１１０がハンドオーバの移動元の基地局となる。
【００５６】
次に、基地局１１０は、端末１００と基地局１１０の間の受信信号強度を閾値（第２の閾値）と比較し、その比較結果から、ハンドオーバ処理を開始するか否か判定する（ステップＳ２０２）。
【００５７】
ここでは一例として、受信信号強度が一定値より低いことを、ハンドオーバ処理を開始するための条件とすることとする。ここで用いる第２の閾値は、その条件を満たすか否かを判断するための閾値である。
【００５８】
受信信号強度が第２の閾値以上であれば、基地局１１０は、ハンドオーバ処理を開始せずに受信信号強度の監視を継続する。
【００５９】
また、受信信号強度が第２の閾値より低ければ、基地局１１０は、ハンドオーバ処理を開始すると判断し、端末１００の移動速度を算出する（ステップＳ２０３）。その際、基地局１１０は、自由空間伝播損失の理論式を用いて、端末１００での基地局１１０からの受信信号強度から端末１００の移動速度を算出する。
【００６０】
図５Ａおよび図５Ｂは、端末１００の移動速度を算出する方法について説明するための図である。図５Ａに示すように端末１００が移動し、移動元の基地局１１０から遠ざかり、移動先の基地局１１０に近づけば、移動元の基地局１１０からの信号の端末１００での受信信号強度が低下し、移動先の基地局１１０からの信号の端末１００での受信信号強度が上昇する。自由空間伝播損失の理論式を用いれば、受信信号強度から、端末１００と基地局１１０の距離を求めることができる。この端末１００と基地局１１０との距離の変化分を時間で除算すれば端末１００の移動速度が得られる。
【００６１】
その際、基地局１１０は、基地局１１０が送信するフレーム毎の受信信号強度を端末１００から取得し、そのフレーム毎の受信信号強度と、基地局１１０が送信するフレームのフレーム周期とを用いて、端末１００の移動速度を算出することにしてもよい。例えばＷｉＭＡＸシステムのフレーム周期は５ｍｓｅｃである。
【００６２】
これによれば、移動速度の計算に固定値であるフレーム周期を用いるので、演算が容易である。また、基地局１１０は受信信号強度が計測された時刻の情報がなくても移動速度を算出することができる。
【００６３】
図４に戻り、基地局１１０は、次に、端末１００の移動速度が、ある閾値（第４の閾値）以上であるか否か判定する（ステップＳ２０４）。ここで用いる第４の閾値は、端末１００の移動速度が一定値より速いか遅いかを判定するための閾値である。
【００６４】
端末１００の移動速度が第４の閾値以上であれば、基地局１１０は、第１の閾値として比較的小さな値を選択する（ステップＳ２０５）。逆に、端末１００の移動速度が第４の閾値より遅ければ、基地局１１０は、第１の閾値として比較的大きな値を選択する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０５で選択される値よりもステップＳ２０６で選択される値の方が大きな値である。
【００６５】
なお、ここでは第４の閾値を１つとし、第１の閾値を２つの候補の中から選択する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。第４の閾値を複数することで第１の閾値の候補の数を増やせば、端末１００の移動速度に対して第１の閾値をより適切な値に設定することが可能となる。
【００６６】
次に、基地局１１０は、端末１００における移動元の基地局１１０からの信号の受信信号強度と移動先の基地局１１０からの信号の受信信号強度とのレベル差と第１の閾値とを比較する（ステップＳ２０７）。
【００６７】
レベル差が第１の閾値以上であれば、基地局１１０は、端末１００を、自装置である移動元の基地局１１０から移動先の基地局１１０にハンドオーバすべきと判定し、ハンドオーバを実行する（ステップＳ２０８）。レベル差が第１の閾値より小さければ、基地局１１０は、ハンドオーバを実行せずにステップＳ２０２に戻り、端末１００での受信信号強度の監視を継続する。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態によれば、基地局１１０が端末１００の移動速度に応じて異なる閾値（第１の閾値）を用いるので、端末１００の移動速度が様々であっても良好にハンドオーバを実行することができる。本実施形態で具体的には、ハンドオーバの迅速性と不要なハンドオーバの削減とを両立することができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、図４に示したように、端末１００の受信信号強度が一定値より低いことを、ハンドオーバ処理を開始するための条件としたが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、基地局１１０と端末１００の間の無線回線の搬送波対雑音（干渉）比が一定値より低いことを、ハンドオーバ処理を開始するための条件としてもよい。更に他の例として、端末１００の受信信号強度が一定値より低く、かつ基地局１１０と端末１００の間の無線回線の搬送波対雑音（干渉）比が一定値より低いことを、ハンドオーバ処理を開始するための条件としてもよい。
【００７０】
図６は、本実施形態におけるハンドオーバ処理における通信制御の他の例を示すフローチャートである。ここでは、端末１００の受信信号強度が一定値より低く、かつ基地局１１０と端末１００の間の無線回線の搬送波対雑音（干渉）比が一定値より低いことを、ハンドオーバ処理を開始するための条件とする場合を例示する。
【００７１】
図６を参照すると、図４に示したフローチャートのステップＳ２０２とステップＳ２０３の間にステップＳ３０１が追加されている。それ以外のステップＳ２０１〜Ｓ２０８については図６と図４は同じである。
【００７２】
ステップＳ３０１では、基地局１１０は、基地局１１０と端末１００の間の搬送波対雑音（干渉）比が、ある閾値（第３の閾値）よりも小さいか否か判定する。搬送波対雑音（干渉）比が第３の閾値よりも小さければ、基地局１１０はステップＳ２０３に進み、搬送波対雑音（干渉）比が第３の閾値以上であれば、基地局１１０はステップＳ２０２に戻る。
【００７３】
これによれば、移動元の基地局１１０において搬送波対雑音（干渉）比が良好であったにも関わらずハンドオーバを行い、搬送波対雑音（干渉）比を劣化させてしまうのを防止することができる。
【００７４】
本実施形態では、端末１００の移動速度を基地局１１０からの受信信号強度から算出する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、どのような方法で端末１００の移動速度を取得してもよい。例えば、端末１００がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機を備え、そのＧＰＳ受信機により自装置の位置を計測するものであってもよい。その場合、端末１００が計測した自装置の位置の時間変化から端末１００の移動速度を算出することができる。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について述べてきたが、本発明は、この実施形態だけに限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内において一部の構成を変更してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１００ 端末
１１０ 基地局
１１１ 信号強度取得部
１１２ 速度取得部
１１３ 判定部
１２０ ＧＷ
１３０ ＣＳＮ
１３１ ＡＡＡ部
１３２ ＤＨＣＰ部
１３３ ＨＡ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局に接続した端末の移動が可能な無線通信システムにおいてハンドオーバによって端末と接続する基地局を切り替える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
端末が基地局と無線回線で接続する無線通信システムでは、安定した通信を可能にするために、基地局からの信号の端末での受信信号強度をある一定レベル以上に保つことが要求される。しかし、端末の移動によって無線回線の環境が変化し、端末での受信信号強度が劣化してしまうことがある。接続中の基地局から他の基地局に接続先を切り替えることにより受信信号強度が改善される場合、端末は接続先の基地局の切り替え（ハンドオーバ）を実行する。
【０００３】
ハンドオーバは、受信信号強度を有意に改善するとともに、基地局間の境界付近でハンドオーバが繰り返されることを防止するために、移動先基地局からの受信レベルと移動元基地局の受信レベルの差が、ある閾値以上であることを条件に実行される。
【０００４】
特許文献１には、移動端末がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて自装置の位置情報を取得し、自装置と各基地局との距離を算出し、その距離に基づいて適切なセルに対してハンドオーバを行う技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、端末の位置情報から移動速度および移動方向を検出し、その情報を基に算出した基地局毎のオフセットと、各基地局からの信号の受信レベルとを基に接続先の基地局を選択する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３では、接続中の基地局から他の基地局へハンドオーバするか否かを判断するための閾値として、接続中の基地局からの受信レベルについての閾値が用いられる。そして、その閾値は端末の移動速度に基づいて変更される。
【０００７】
また、特許文献４では、端末が複数の基地局と同時に接続するハンドオーバにおいて、接続中の基地局からの受信レベルに近い受信レベルの基地局を、端末と接続する基地局に含めるために閾値が用いられる。そして、その閾値は端末の移動速度に基づいて変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１９９４２８号広報
【特許文献２】特開２００５−０１２４２９号広報
【特許文献３】特開２０００−１９７０９３号公報
【特許文献４】特開２００２−１０３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、移動先基地局からの受信レベルと移動元基地局の受信レベルの差が閾値以上であることを条件にハンドオーバを実行するのには基地局間でハンドオーバが繰り返されるのを防止するという意味がある。境界付近でハンドオーバが繰り返されれば、無線周波数や装置の処理能力などのリソースが無駄に浪費されることとなるからである。
【００１０】
ところが、端末が移動したときのハンドオーバの起こりやすさは端末の移動速度によって異なる。端末での受信信号強度は、基地局から端末までの距離に依存する信号の減衰と、フェージングなどの無線環境の変動の影響を受けるからである。端末の移動速度が速い場合、基地局からの受信信号強度の変化は、端末と基地局の距離の変化への依存度が高い。一方、端末の移動速度が遅い場合、基地局からの受信信号強度の変化は、フェージングなどの無線環境の変動への依存度が高い。
【００１１】
図７Ａ〜７Ｃは、端末の移動速度が低い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【００１２】
端末の移動速度が低い場合、図７Ａに示すように、移動元基地局と移動先基地局からの受信信号の信号強度の変化が鈍い。
【００１３】
移動先基地局からの受信レベルと移動元基地局の受信レベルの差に対する閾値が小さければ、移動元基地局から移動先基地局への切り替えを迅速に行うことができる。しかし、図７Ｂに示すようにフェージングの影響があると、小さい閾値（図中のα）では、移動元基地局と移動先基地局の間で不要にハンドオーバの繰り返しが発生する場合がある。
【００１４】
これに対して、図７Ｃに示すように閾値（図中のβ）が大きければ、上述のような不要なハンドオーバを削減することができる。
【００１５】
図８Ａ〜８Ｃは、端末の移動速度が高い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【００１６】
端末の移動速度が高い場合、図８Ａに示すように、移動元基地局と移動先基地局からの受信信号の信号強度の変化が鋭い。
【００１７】
図８Ｂに示すように閾値が大きければ上述したように不要なハンドオーバは削減されるが、端末の移動速度が高い場合は、もともと不要なハンドオーバの発生は起こりにくい。その一方、閾値が大きければハンドオーバの起動が遅れる。本来であれば移動先基地局へ切り替えれば良好な信号強度で信号を受信できるにも関わらず、移動元基地局との接続を継続してしまうことがある。そのため、信号強度が劣化して接続が切れる可能性が高くなる。
【００１８】
それに対して、端末の移動速度が高い場合、図８Ｃ示すように閾値を小さくすればハンドオーバを迅速に実行することができ、また不要なハンドオーバの発生も少ない。
【００１９】
上述したように、特許文献２−４には、端末の移動速度を考慮したハンドオーバ技術が開示されている。しかし、特許文献２、３において移動速度に応じて変更される閾値は、移動元基地局の受信レベルに対するものなので、移動先基地局からの受信レベルの変動によってはハンドオーバの繰り返しを有効に低減することができない場合もあった。また、特許文献４において移動速度に応じて変更される閾値は、接続中の基地局からの受信レベルに近い受信レベルの基地局を選択するためのものなので、ハンドオーバの繰り返しを低減することには寄与しないものであった。
【００２０】
本発明の目的は、端末の移動速度に応じて良好にハンドオーバを実行することを可能にする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の基地局装置は、複数の基地局装置によって通信エリアをカバーする移動通信システムに含まれる基地局装置であって、
自装置に接続している端末装置の移動速度を取得する速度取得手段と、
前記自装置である移動元の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度とのレベル差と、前記端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、該レベル差が前記第１の閾値以上であれば、前記端末装置を前記移動元の基地局装置から前記移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定する判定手段と、
を有する。
【００２２】
本発明の移動通信システムは、複数の基地局装置によって通信エリアをカバーする移動通信システムであって、
基地局装置間をハンドオーバすることが可能な端末装置と、
自装置に接続している端末装置の移動速度を取得し、前記自装置である移動元の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度とのレベル差と、前記端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、該レベル差が前記第１の閾値以上であれば、前記端末装置を前記移動元の基地局装置から前記移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定する基地局装置と、
を有する。
【００２３】
本発明のハンドオーバ制御方法は、複数の基地局装置によって通信エリアをカバーする移動通信システムにおけるハンドオーバ制御方法あって、
端末装置の移動速度を取得し、
移動元の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度とのレベル差と、前記端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、該レベル差が前記第１の閾値以上であれば、前記端末装置を前記移動元の基地局装置から前記移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定するものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、基地局装置が端末装置の移動速度に応じて異なる第１の閾値を用いるので、端末装置の移動速度が様々であっても良好にハンドオーバを実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態によるＷｉＭＡＸシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態におけるネットワーク接続のシーケンスチャートである。
【図３】基地局１１０の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態におけるハンドオーバ処理における通信制御の一例を示すフローチャートである。
【図５Ａ】端末１００の移動速度を算出する方法について説明するための図である。
【図５Ｂ】端末１００の移動速度を算出する方法について説明するための図である。
【図６】本実施形態におけるハンドオーバ処理における通信制御の他の例を示すフローチャートである。
【図７Ａ】端末の移動速度が低い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【図７Ｂ】端末の移動速度が低い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【図７Ｃ】端末の移動速度が低い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【図８Ａ】端末の移動速度が高い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【図８Ｂ】端末の移動速度が高い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【図８Ｃ】端末の移動速度が高い場合のハンドオーバにおけるシステムの挙動について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
ここでは本発明を適用したＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムを例示する。
【００２８】
図１は、本実施形態によるＷｉＭＡＸシステムの構成例を示すブロック図である。図１を参照すると、ＷｉＭＡＸシステムは、端末１００、基地局１１０、ＡＳＮ−ＧＷ１２０、およびＣＳＮ１３０を有している。
【００２９】
端末（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）１００は、パーソナルコンピュータなどのＷｉＭＡＸクライアントまたは宅内に設置するＣＰＥ（ｃｕｓｔｏｍｅｒ ｐｒｅｍｉｓｅｓ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）デバイスである。端末１００は基地局１１０間でハンドオーバすることができる。
【００３０】
基地局１１０は、それぞれにセルを形成して端末１００と無線回線で接続し、端末１００による通信を可能にする。端末１００による基地局１１０への接続には、新規にその基地局１１０に接続する場合と、他の基地局１１０からのハンドオーバにより、その基地局１１０に接続する場合とがある。
【００３１】
図２は、本実施形態におけるネットワーク接続のシーケンスチャートである。
【００３２】
端末１００および基地局１１０は、端末１００の基地局１１０への接続を開始するためレンジング処理を実行する（ステップＳ１０１）。レンジング処理にはＣＤＭＡコードが用いられる。
【００３３】
続いて、端末１００および基地局１１０は、端末１００の送信電力を調整するための処理を実行する（ステップＳ１０２）。この処理により、端末１００の送信電力は、端末１００と基地局１１０の距離に対応するように調整される。
【００３４】
更に、端末１００および基地局１１０は、端末１００の送信タイミングを調整するための処理を実行し、端末１００と基地局１１０との同期をとる（ステップＳ１０３）。
【００３５】
以上の処理が完了した後、端末１００の機能登録や認証手続きを経て端末１００のネットワーク接続が可能な状態となる。
【００３６】
また、基地局１１０は端末１００と連携することにより、端末１００による基地局１１０間のハンドオーバを制御する。
【００３７】
ハンドオーバ処理においては、基地局１１０は、端末１００と基地局１１０の間の受信信号強度を取得し、また端末１００の移動速度を算出する。更に、基地局１１０は、端末１００を移動元の基地局から移動先の基地局にハンドオーバすべか否か判定するために、端末１００における移動元の基地局１１０からの信号の受信信号強度と移動先の基地局１１０からの信号の受信信号強度とのレベル差と、端末１００の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較する。
【００３８】
移動元の基地局１１０とは、端末１００が現在接続している基地局１１０である。移動先の基地局１１０とは、端末１００がハンドオーバしようとするターゲットの基地局１１０である。
【００３９】
そして、基地局１１０は、レベル差が第１の閾値以上であれば、端末１００を移動元の基地局１１０から移動先の基地局１１０にハンドオーバすべきと判定する。
【００４０】
ハンドオーバ処理の更に詳細や、それに関連する基地局１１０の構成については後述する。
【００４１】
ＡＳＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）−ＧＷ（Ｇａｔｅｗａｙ）１２０は、基地局１１０に接続されている端末１００の通信をＣＳＮ１３０に中継するためのゲートウェイである。
【００４２】
基地局１１０とＡＳＮ−ＧＷ１２０はＡＳＮに含まれる。ＡＳＮは、単一または複数の基地局１１０と、単一または複数のＡＳＮ‐ＧＷ１２０を含むＷｉＭＡＸシステムにおけるアクセスネットワークであり、携帯電話ネットワークにおける無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と同様にＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）管理や無線リソース管理などの機能を提供する。
【００４３】
ＣＳＮ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１３０は、ＷｉＭＡＸサービスにおけるＩＰコアネットワーク機能を担う。
【００４４】
ＣＳＮ１３０には、ＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ， Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ， ａｎｄ Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）機能と、モバイルＩＰのＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）機能と、他のネットワークとのプロキシ機能および接続機能とを含むコアネットワーク機能が集約されている。
【００４５】
ＣＳＮ１３０はＡＡＡ部１３１、ＤＮＳ ＤＨＣＰ部１３２、およびＨＡ部１３３を有しており、ＡＡＡ部１３１がＡＡＡ機能を担い、ＤＮＳ ＤＨＣＰ部１３２が他のネットワークとのプロキシ機能および接続機能を担い、ＨＡ部１３３がＨＡ機能を担っている。
【００４６】
図３は、基地局１１０の構成を示すブロック図である。図３を参照すると、信号強度取得部１１１、速度取得部１１２、および判定部１１３を有している。
【００４７】
信号強度取得部１１１は、端末１００と基地局１１０の間の受信信号強度を取得する。例えば、端末１００が接続している基地局１１０から受信する信号の信号強度を計測し、その基地局１１０に通知する。
【００４８】
速度取得部１１２は、端末１００の移動速度を取得する。例えば、速度取得部１１２は、信号強度取得部１１１によって取得される信号強度の時間変化から端末１００の移動速度を算出すればよい。
【００４９】
具体例として、速度取得部１１２は、信号強度取得部１１１により取得された端末１００の受信信号強度から、自由空間伝播損失の理論式を用いて、端末１００と基地局１１０の距離を算出し、その距離の時間変化から端末１００の移動速度を算出する。
【００５０】
判定部１１３は、端末１００における移動元の基地局１１０からの信号の受信信号強度と移動先の基地局１１０からの信号の受信信号強度とのレベル差と、端末１００の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較する。端末１００の移動速度が速いほど第１の閾値は小さな値に設定される。
【００５１】
なお、判定部１１３は、例えば端末１００からの通知によって、自装置である移動元の基地局１１０からの信号の端末１００での受信信号強度と、他装置である移動先の基地局１１０からの信号の端末１００での受信信号強度とを取得することができる。通常、移動先の基地局１１０は移動元の基地局１１０に隣接する基地局である。
【００５２】
第１の閾値を定める方法の具体例としては、判定部１１３に、第１の閾値の候補である複数の閾値候補と、移動速度に基づいて該閾値候補の中から第１の閾値を選択するための少なくとも１つの第４の閾値とが予め与えておけばよい。そして、判定部１１３は、移動速度を第４の閾値と比較し、その比較結果によって閾値候補のいずれかを第１の閾値として選択すればよい。
【００５３】
判定部１１３は、レベル差を第１の閾値と比較した結果、レベル差が第１の閾値以上であれば、端末１００を移動元の基地局１１０から移動先の基地局１１０にハンドオーバすべきと判定する。また、レベル差が第１の閾値より小さければ、判定部１１３は、端末１００を移動元の基地局１１０から移動先の基地局１１０にハンドオーバすべきでないと判定する。
【００５４】
図４は、本実施形態におけるハンドオーバ処理における通信制御の一例を示すフローチャートである。
【００５５】
図４を参照すると、まず、端末１００が、レンジング処理、端末の機能登録、認証処理を終えて、ある基地局１１０に接続する（ステップＳ２０１）。ここでは、このときに端末１００が接続した基地局１１０がハンドオーバの移動元の基地局となる。
【００５６】
次に、基地局１１０は、端末１００と基地局１１０の間の受信信号強度を閾値（第２の閾値）と比較し、その比較結果から、ハンドオーバ処理を開始するか否か判定する（ステップＳ２０２）。
【００５７】
ここでは一例として、受信信号強度が一定値より低いことを、ハンドオーバ処理を開始するための条件とすることとする。ここで用いる第２の閾値は、その条件を満たすか否かを判断するための閾値である。
【００５８】
受信信号強度が第２の閾値以上であれば、基地局１１０は、ハンドオーバ処理を開始せずに受信信号強度の監視を継続する。
【００５９】
また、受信信号強度が第２の閾値より低ければ、基地局１１０は、ハンドオーバ処理を開始すると判断し、端末１００の移動速度を算出する（ステップＳ２０３）。その際、基地局１１０は、自由空間伝播損失の理論式を用いて、端末１００での基地局１１０からの受信信号強度から端末１００の移動速度を算出する。
【００６０】
図５Ａおよび図５Ｂは、端末１００の移動速度を算出する方法について説明するための図である。図５Ａに示すように端末１００が移動し、移動元の基地局１１０から遠ざかり、移動先の基地局１１０に近づけば、移動元の基地局１１０からの信号の端末１００での受信信号強度が低下し、移動先の基地局１１０からの信号の端末１００での受信信号強度が上昇する。自由空間伝播損失の理論式を用いれば、受信信号強度から、端末１００と基地局１１０の距離を求めることができる。この端末１００と基地局１１０との距離の変化分を時間で除算すれば端末１００の移動速度が得られる。
【００６１】
その際、基地局１１０は、基地局１１０が送信するフレーム毎の受信信号強度を端末１００から取得し、そのフレーム毎の受信信号強度と、基地局１１０が送信するフレームのフレーム周期とを用いて、端末１００の移動速度を算出することにしてもよい。例えばＷｉＭＡＸシステムのフレーム周期は５ｍｓｅｃである。
【００６２】
これによれば、移動速度の計算に固定値であるフレーム周期を用いるので、演算が容易である。また、基地局１１０は受信信号強度が計測された時刻の情報がなくても移動速度を算出することができる。
【００６３】
図４に戻り、基地局１１０は、次に、端末１００の移動速度が、ある閾値（第４の閾値）以上であるか否か判定する（ステップＳ２０４）。ここで用いる第４の閾値は、端末１００の移動速度が一定値より速いか遅いかを判定するための閾値である。
【００６４】
端末１００の移動速度が第４の閾値以上であれば、基地局１１０は、第１の閾値として比較的小さな値を選択する（ステップＳ２０５）。逆に、端末１００の移動速度が第４の閾値より遅ければ、基地局１１０は、第１の閾値として比較的大きな値を選択する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０５で選択される値よりもステップＳ２０６で選択される値の方が大きな値である。
【００６５】
なお、ここでは第４の閾値を１つとし、第１の閾値を２つの候補の中から選択する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。第４の閾値を複数することで第１の閾値の候補の数を増やせば、端末１００の移動速度に対して第１の閾値をより適切な値に設定することが可能となる。
【００６６】
次に、基地局１１０は、端末１００における移動元の基地局１１０からの信号の受信信号強度と移動先の基地局１１０からの信号の受信信号強度とのレベル差と第１の閾値とを比較する（ステップＳ２０７）。
【００６７】
レベル差が第１の閾値以上であれば、基地局１１０は、端末１００を、自装置である移動元の基地局１１０から移動先の基地局１１０にハンドオーバすべきと判定し、ハンドオーバを実行する（ステップＳ２０８）。レベル差が第１の閾値より小さければ、基地局１１０は、ハンドオーバを実行せずにステップＳ２０２に戻り、端末１００での受信信号強度の監視を継続する。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態によれば、基地局１１０が端末１００の移動速度に応じて異なる閾値（第１の閾値）を用いるので、端末１００の移動速度が様々であっても良好にハンドオーバを実行することができる。本実施形態で具体的には、ハンドオーバの迅速性と不要なハンドオーバの削減とを両立することができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、図４に示したように、端末１００の受信信号強度が一定値より低いことを、ハンドオーバ処理を開始するための条件としたが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、基地局１１０と端末１００の間の無線回線の搬送波対雑音（干渉）比が一定値より低いことを、ハンドオーバ処理を開始するための条件としてもよい。更に他の例として、端末１００の受信信号強度が一定値より低く、かつ基地局１１０と端末１００の間の無線回線の搬送波対雑音（干渉）比が一定値より低いことを、ハンドオーバ処理を開始するための条件としてもよい。
【００７０】
図６は、本実施形態におけるハンドオーバ処理における通信制御の他の例を示すフローチャートである。ここでは、端末１００の受信信号強度が一定値より低く、かつ基地局１１０と端末１００の間の無線回線の搬送波対雑音（干渉）比が一定値より低いことを、ハンドオーバ処理を開始するための条件とする場合を例示する。
【００７１】
図６を参照すると、図４に示したフローチャートのステップＳ２０２とステップＳ２０３の間にステップＳ３０１が追加されている。それ以外のステップＳ２０１〜Ｓ２０８については図６と図４は同じである。
【００７２】
ステップＳ３０１では、基地局１１０は、基地局１１０と端末１００の間の搬送波対雑音（干渉）比が、ある閾値（第３の閾値）よりも小さいか否か判定する。搬送波対雑音（干渉）比が第３の閾値よりも小さければ、基地局１１０はステップＳ２０３に進み、搬送波対雑音（干渉）比が第３の閾値以上であれば、基地局１１０はステップＳ２０２に戻る。
【００７３】
これによれば、移動元の基地局１１０において搬送波対雑音（干渉）比が良好であったにも関わらずハンドオーバを行い、搬送波対雑音（干渉）比を劣化させてしまうのを防止することができる。
【００７４】
本実施形態では、端末１００の移動速度を基地局１１０からの受信信号強度から算出する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、どのような方法で端末１００の移動速度を取得してもよい。例えば、端末１００がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機を備え、そのＧＰＳ受信機により自装置の位置を計測するものであってもよい。その場合、端末１００が計測した自装置の位置の時間変化から端末１００の移動速度を算出することができる。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について述べてきたが、本発明は、この実施形態だけに限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内において一部の構成を変更してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１００ 端末
１１０ 基地局
１１１ 信号強度取得部
１１２ 速度取得部
１１３ 判定部
１２０ ＧＷ
１３０ ＣＳＮ
１３１ ＡＡＡ部
１３２ ＤＨＣＰ部
１３３ ＨＡ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局装置によって通信エリアをカバーする移動通信システムに含まれる基地局装置であって、
自装置に接続している端末装置の移動速度を取得する速度取得手段と、
前記自装置である移動元の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度とのレベル差と、前記端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、該レベル差が前記第１の閾値以上であれば、前記端末装置を前記移動元の基地局装置から前記移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定する判定手段と、
を有する基地局装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記端末装置の移動速度が速いほど、前記第１の閾値を小さな値に定める、
請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記端末装置と移動元の基地局装置の間の受信信号強度が第２の閾値より低いことを、ハンドオーバを実施するための条件とする、
請求項１または２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記端末装置と移動元の基地局装置の間の搬送波対雑音比が第３の閾値より低いことを、ハンドオーバを実施するための条件とする、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記第１の閾値の候補である複数の閾値候補と、前記移動速度に基づいて該閾値候補の中から前記第１の閾値を選択するための少なくとも１つの第４の閾値とが予め定められており、
前記判定手段は、前記移動速度を前記第４の閾値と比較し、その比較結果によって前記閾値候補のいずれかを前記第１の閾値として選択する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記自装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度を取得する信号強度取得手段を更に有し、
前記速度取得手段は、前記信号強度取得手段により取得される前記端末装置の受信信号強度から、自由空間伝播損失の理論式を用いて、前記端末装置と前記基地局装置の距離を算出し、該距離の時間変化から該端末装置の移動速度を算出する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記信号強度取得手段は、前記基地局装置が送信するフレーム毎の受信信号強度を取得し、
前記速度取得手段は、前記信号強度取得手段によって取得されたフレーム毎の受信信号強度と、前記基地局装置が送信するフレームのフレーム周期とを用いて、前記端末装置の移動速度を算出する、
請求項６に記載の基地局装置。
【請求項８】
複数の基地局装置によって通信エリアをカバーする移動通信システムであって、
基地局装置間をハンドオーバすることが可能な端末装置と、
自装置に接続している端末装置の移動速度を取得し、前記自装置である移動元の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度とのレベル差と、前記端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、該レベル差が前記第１の閾値以上であれば、前記端末装置を前記移動元の基地局装置から前記移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定する基地局装置と、
を有する移動通信システム。
【請求項９】
前記基地局装置は、前記端末装置の移動速度が速いほど、前記第１の閾値を小さな値に定める、
請求項８に記載の移動通信システム。
【請求項１０】
複数の基地局装置によって通信エリアをカバーする移動通信システムにおけるハンドオーバ制御方法あって、
端末装置の移動速度を取得し、
移動元の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度とのレベル差と、前記端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、該レベル差が前記第１の閾値以上であれば、前記端末装置を前記移動元の基地局装置から前記移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定する、
ハンドオーバ制御方法。
【請求項１１】
前記端末装置の移動速度が速いほど、前記第１の閾値を小さな値に定める、
請求項１０に記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項１】
複数の基地局装置によって通信エリアをカバーする移動通信システムに含まれる基地局装置であって、
自装置に接続している端末装置の移動速度を取得する速度取得手段と、
前記自装置である移動元の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度とのレベル差と、前記端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、該レベル差が前記第１の閾値以上であれば、前記端末装置を前記移動元の基地局装置から前記移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定する判定手段と、
を有する基地局装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記端末装置の移動速度が速いほど、前記第１の閾値を小さな値に定める、
請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記端末装置と移動元の基地局装置の間の受信信号強度が第２の閾値より低いことを、ハンドオーバを実施するための条件とする、
請求項１または２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記端末装置と移動元の基地局装置の間の搬送波対雑音比が第３の閾値より低いことを、ハンドオーバを実施するための条件とする、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記第１の閾値の候補である複数の閾値候補と、前記移動速度に基づいて該閾値候補の中から前記第１の閾値を選択するための少なくとも１つの第４の閾値とが予め定められており、
前記判定手段は、前記移動速度を前記第４の閾値と比較し、その比較結果によって前記閾値候補のいずれかを前記第１の閾値として選択する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記自装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度を取得する信号強度取得手段を更に有し、
前記速度取得手段は、前記信号強度取得手段により取得される前記端末装置の受信信号強度から、自由空間伝播損失の理論式を用いて、前記端末装置と前記基地局装置の距離を算出し、該距離の時間変化から該端末装置の移動速度を算出する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記信号強度取得手段は、前記基地局装置が送信するフレーム毎の受信信号強度を取得し、
前記速度取得手段は、前記信号強度取得手段によって取得されたフレーム毎の受信信号強度と、前記基地局装置が送信するフレームのフレーム周期とを用いて、前記端末装置の移動速度を算出する、
請求項６に記載の基地局装置。
【請求項８】
複数の基地局装置によって通信エリアをカバーする移動通信システムであって、
基地局装置間をハンドオーバすることが可能な端末装置と、
自装置に接続している端末装置の移動速度を取得し、前記自装置である移動元の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度とのレベル差と、前記端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、該レベル差が前記第１の閾値以上であれば、前記端末装置を前記移動元の基地局装置から前記移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定する基地局装置と、
を有する移動通信システム。
【請求項９】
前記基地局装置は、前記端末装置の移動速度が速いほど、前記第１の閾値を小さな値に定める、
請求項８に記載の移動通信システム。
【請求項１０】
複数の基地局装置によって通信エリアをカバーする移動通信システムにおけるハンドオーバ制御方法あって、
端末装置の移動速度を取得し、
移動元の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度と移動先の基地局装置からの信号の前記端末装置での受信信号強度とのレベル差と、前記端末装置の移動速度に基づいて定まる第１の閾値とを比較し、該レベル差が前記第１の閾値以上であれば、前記端末装置を前記移動元の基地局装置から前記移動先の基地局装置にハンドオーバすべきと判定する、
ハンドオーバ制御方法。
【請求項１１】
前記端末装置の移動速度が速いほど、前記第１の閾値を小さな値に定める、
請求項１０に記載のハンドオーバ制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【公開番号】特開２０１１−４１２７（Ｐ２０１１−４１２７Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４５１２７（Ｐ２００９−１４５１２７）
【出願日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]