基地局装置
【課題】高速移動中は移動速度が速いことからハンドオーバ開始から完了までの間に、干渉領域に入ってしまうことが多い。干渉領域では無線通信における信号品質が悪いことでハンドオーバの失敗率が高くなっている。
【解決手段】無線端末の移動速度を予測するための無線端末からの基地局装置の無線品質を報告させる機能と、報告された無線品質から無線端末の移動速度を、低速移動か高速移動かを判断する機能を備え、高速移動する無線端末用に高速移動用ネイバーリストを報知し、予め高速移動用に調整されたハンドオーバテーブルにより、ハンドオーバを起動させる基地局装置
【解決手段】無線端末の移動速度を予測するための無線端末からの基地局装置の無線品質を報告させる機能と、報告された無線品質から無線端末の移動速度を、低速移動か高速移動かを判断する機能を備え、高速移動する無線端末用に高速移動用ネイバーリストを報知し、予め高速移動用に調整されたハンドオーバテーブルにより、ハンドオーバを起動させる基地局装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置に係り、特に高速移動する移動体端末の円滑なハンドオーバを実現する基地局装置に関する
【背景技術】
【０００２】
移動体無線通信システムは、複数の基地局装置と、その基地局装置と無線通信を行なう複数の移動体端末（無線端末）とで構成される。複数の基地局装置は、分散して配置される。複数の基地局装置は、それぞれの基地局装置から送信される電波が到達する範囲に、セルと呼ばれる無線通信可能な領域を形成している。基地局装置は、指向性アンテナを用いることにより、セルを角度で分割して、セクターと呼ばれる複数の電波到達範囲を持つ場合もある。セクター構成としては、セルを３つに分割する３セクター構成、セルを６つに分割する６セクター構成などが一般的である。セクターは、アンテナの指向性を利用して空間を角度で分割して構成されるセルと見なすこともできる。したがって、本明細書においては、両方の概念を含めてセルと称する場合がある。
【０００３】
無線通信システムは、移動体端末の移動に応じて、基地局装置間で次々にハンドオーバを行ない通信を継続する。このように、無線通信システムが、端末が移動していても、無線通信を維持することができるように、複数の基地局装置がそれぞれ形成するセルは重なり合っている。この重なり合った領域で、移動体端末が基地局装置と無線通信を行なうと、その通信は領域が重なりあっている別の基地局装置にとっては干渉となる。干渉は、他の移動体端末の通信にとって妨害波であり、無線通信における信号品質の劣化、スループットの劣化などの要因になる。このことから、ハンドオーバを行なう周辺では無線品質が必ずしも良い状態ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０５０２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数のセルが重なり合うセル境界領域における干渉領域でのハンドオーバは、ハンドオーバタイミングの遅れおよび複数回のハンドオーバを起すピンポン現象によって、ハンドオーバの失敗が起きやすい。ハンドオーバの失敗は、通信の切断を伴う。このため、通信の継続性を維持できない。実際の運用では、低速移動中では干渉領域に入る前にハンドオーバが開始され、ハンドオーバ完了までに干渉領域に入ることは無い。
【０００６】
しかし、高速移動中の移動体端末は、移動速度が速いことからハンドオーバ開始から完了までの間に、干渉領域に入ってしまうことが多い。干渉領域では無線通信における信号品質が悪いことでハンドオーバの失敗率が高くなっている。また、高速移動中の移動体端末は、周辺セルの通信品質も変動が大きいため、不要にハンドオーバを繰り返すこととなる。この結果、ハンドオーバの回数増加によって、切断回数も増加する。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、個々の無線端末の移動速度を判断し、適切な位置で適切なハンドオーバ先にハンドオーバを実現する。本発明は、また、高速移動中のハンドオーバ失敗率を下げることで、無線端末のスループットを向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
高速移動中の無線端末においては、前述のような問題があるためハンドオーバ失敗が増えることとなる。この場合、干渉領域に入る前のハンドオーバと不要なハンドオーバを減らすことで、ハンドオーバの失敗は減らせる。
【０００９】
高速移動中の無線端末を基地局装置側が識別できれば、高速移動中の無線端末向けに適切なネイバーリストの送付を行ない、無駄なハンドオーバ候補のサーチを行なわせないことができる。無駄なハンドオーバサーチを行なわないことで、ハンドオーバ候補をより早期にサーチすることが可能となり、結果、干渉領域に入る前にハンドオーバを実現させることができる。
【００１０】
定期的に無線端末から報告される無線品質情報の変動を確認することで無線端末のフェージング状況を観測し、フェージングによる受信品質の変化速度から移動速度を推測する。これによって、低速移動の無線端末か高速移動の無線端末かを判別することができる。
【００１１】
無線端末の移動速度を予想することで、高速移動中の無線端末に対して、高速移動に特化したネイバーリストを報知することが可能となる。高速移動中の無線端末は、新幹線乗車中内での通信および高速道路を移動している車内での通信を想定する。このような高速移動中の無線端末は、線路または高速道路といった一定のルートを移動することになり、ハンドオーバ先は限定される。高速移動中の無線端末用に特化したネイバーリストは、通常のネイバーリストより限定されることにより、ネイバーリスト内のハンドオーバ候補局の数は減る。このことにより、無線端末は、ハンドオーバ先として無線品質を確認する候補が減り、ハンドオーバ先のサーチ時間が短くなる。サーチ時間の短縮は、結果として、ハンドオーバのタイミングを早める結果となることから、高速移動中のハンドオーバにおいて干渉領域でのハンドオーバの回数が減る。また、ハンドオーバ成功率が向上する。
【００１２】
無線端末が報告してくるハンドオーバ候補局の中から、最適なハンドオーバ先を決定するためのハンドオーバ先候補の無線品質を閾値として持ったテーブルを有し、テーブル内に設定したハンドオーバ先に円滑にハンドオーバさせる基地局装置が提供できる。
【００１３】
上述した課題は、無線端末の移動速度を判断するために前記無線端末から近傍の複数の基地局装置の無線品質を報告させる機能と、報告された無線品質から無線端末の移動速度を判断する機能とを備え、高速移動する無線端末に高速移動用ネイバーリストを報知し、予め高速移動用に調整されたハンドオーバテーブルのハンドオーバ条件に基づいて、前記高速移動無線端末を他の基地局装置にハンドオーバさせる基地局装置により、達成できる。
【００１４】
また、予め高速移動の軌道を予想して、ハンドオーバ先の基地局装置を選定し、且つ、ハンドオーバ先の基地局装置の無線品質を指定するハンドオーバテーブルを有し、指定されたハンドオーバ先基地局装置に指定された無線品質でハンドオーバを行なう基地局装置により、達成できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば高速移動時の不必要なハンドオーバ発生を抑制し、適切なハンドオーバ先基地局を提供することで、スループットレート低下および切断数を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】移動体通信システムの構成を説明するブロック図である。
【図２】基地局のシステム構成を説明するブロック図である。
【図３】無線端末の移動時のフェージングを説明する図である。
【図４】複数の基地局で構成されるエリアでの高速移動を説明する図である。
【図５】高速移動中の無線品質の変化を説明する図である。
【図６】７基地局で構成されるエリアの位置関係を説明する図である。
【図７】ハンドオーバシーケンス図である。
【図８Ａ】通常のネイバーリストである。
【図８Ｂ】高速移動用のネイバーリストである。
【図９】Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅテーブルを説明する図である。
【図１０】高速移動用のハンドオーバテーブルを説明する図である。
【図１１】高速移動中のハンドオーバシーケンス図である。
【図１２】基地局の高速移動中の端末に対するハンドオーバ処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【００１８】
図１を参照して、移動体通信システム（無線通信システム）の構成を説明する。図１において、移動体通信システム１０００は、基地局装置（単に基地局とも称する）１００と、スイッチ４０と、コア装置５０とから構成される。
【００１９】
基地局装置１００−０、１００−１、１００−３は、コア装置５０と通信を行なう。基地局装置１００は、コア装置５０を介して図示しないコアネットワークに接続する。コア装置５０からの信号は、スイッチ４０を介して基地局装置１００−０に入力される。基地局装置１００−０は、コア装置５０からの信号を高周波信号に変換し、無線信号（矢印Ａ）により移動体端末（又は無線端末）２００に送信する。移動体端末２００は、基地局装置１００−０から送信された無線信号を受信し、信号処理を行ない無線信号を情報に変換することで、コア装置５０との通信を行なう。
【００２０】
一方、移動体端末２００が生成する情報は、移動体端末２００において高周波信号に変換され、無線信号（矢印Ｂ）により基地局装置１００−０に送信される。移動体端末２００から送信され、基地局装置１００−０が受信した無線信号は、基地局装置１００−０の内部で信号処理によって情報に変換され、スイッチ４０を介してコア装置５０に送信される。複数の基地局装置１００−０〜１００−２のそれぞれは、スイッチ４０を介してコア装置５０と接続し、それぞれ異なる信号を送受信している。
【００２１】
ここで、図１に示すように、移動体端末２００が基地局装置１００−０と、基地局装置１００−０に隣接する基地局装置１００−１および１００−２の境界付近に存在するとする。このような状況下では、移動体端末２００へ向けて基地局装置１００−０から送信される無線信号は、基地局装置１００−１、１００−２から送信される無線信号（矢印Ｃ、Ｄ）と干渉してしまう。移動体端末２００は、この干渉波を受信する。干渉波は、基地局装置１００から移動体端末２００へ送信される希望波（矢印Ａ）の受信にとっては、妨害波として働いてしまう。このような干渉が多いエリアではハンドオーバの失敗率が高いため、なるべく干渉の影響の少ないエリアでハンドオーバを行なう必要がある。
【００２２】
適切なハンドオーバを行なうために、基地局装置１００は、移動体端末２００の移動速度を把握する必要がある。基地局装置１００は、移動体端末２００の移動速度を予測するために移動体端末２００から定期的に受信電界を報告させ、フェージング状況を観測し移動速度を予想することができる。
【００２３】
図２を参照して、基地局装置１００の機能ブロックを説明する。図２において、基地局装置１００は、基地局装置１００全体の制御を行なう装置制御部１０４と、アンテナ１０１と、回線ＩＦ１０８と、セクター制御部１０９を備える。装置制御部１０４は、ＣＰＵ１０５と、メモリ１０６と、記憶装置１０７を有する。セクター制御部１０９は、無線ＩＦ１０２と、通信処理部１０３とを有する。
【００２４】
装置制御部１０４のＣＰＵ１０５は、メモリ１０６に蓄積された制御プログラムや記憶装置１０７に蓄積された各種データ（例えばネイバー情報など）を用いて、基地局装置１００全体を制御する。セクター制御部１０９は、セクターから送信する制御メッセージの送信処理を行なう。セクター制御部１０９は、また、移動通信端末からの各種制御メッセージの受信処理を行なう。これからのユニットは、内部バス１１０で接続され、基地局装置１００の呼制御を行なう。基地局装置１００は、コア装置５０とに通信について、回線ＩＦ１０８を通して行なう。
【００２５】
図３を参照して、基地局装置１００の受信電波のフェージング状況を説明する。ここで、図３（ａ)は、移動体端末２００が低速移動中のフェージングである。一方、図３（ｂ）は、移動体端末２００が高速移動中のフェージングである。図３において、縦軸はＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）、横軸のスパンは５００ｍｓである。
【００２６】
図３（ａ)において、低速移動中のフェージングの特徴は、時間に対してフェージングの影響が緩やかになっており、瞬時の変化量は少ない。図３（ｂ)において、高速移動中のフェージングの特徴は、時間に対してフェージングの影響が大きく、瞬時の変化量が大きい。基地局装置１００は、この特徴を踏まえて移動体端末の移動速度が低速移動中なのか高速移動中なのかを判断する。
【００２７】
図４を参照して、高速移動中のハンドオーバについて説明する。図４において、基地局装置４局（１００−Ａ、−Ｂ、−Ｃ、−Ｄ）で構成されるエリアを移動端末２００が高速移動する場合、基地局装置１００−Ａから基地局装置１００−Ｄ、基地局装置１００−Ｂ、基地局装置１００−Ｃとハンドオーバしていくことになるが、基地局装置１００−Ａから基地局装置１００−Ｄのハンドオーバポイントは、基地局装置１００−Ａと基地局装置１００−Ｂ、基地局装置１００−Ｄの局間にあたり、干渉の強いエリア３０５といえる。このような場所でのハンドオーバは前述した通り、ハンドオーバの失敗率が高いエリアと言える。このエリアの各局の無線品質Ｅｃ／Ｉｏ（パイロット信号エネルギーと総エネルギーの比）を示したグラフが図５である。
【００２８】
図５において、縦軸はＥｃ／Ｉｏ、横軸は時間でスパンは６０ｓである。グラフを見てみるとハンドオーバポイント３０５では一時的ではあるが各基地局装置のＥｃ／Ｉｏが拮抗しており、且つ、どれも良い品質の局は存在しない。このような場合に通常のハンドオーバを行なうと最初にサービスを提供していた基地局装置Ａ局の無線品質とハンドオーバ候補の基地局装置Ｄ局の無線品質が逆転しているため、ハンドオーバが発生する。ただし、無線品質が逆転している時間は短時間で、基地局装置Ｄ局の無線品質は、すぐに基地局装置Ｂ局の無線品質と逆転して基地局装置Ｄ局から基地局装置Ｂ局へのハンドオーバが発生する。これは、干渉エリアでのハンドオーバが頻繁に行なわれることによる呼切断や、スループットの低下を招く一因となる。
【００２９】
図４にもどって、図４のエリアで考えると、高速移動中の移動端末２００は、線路上を基地局装置１００−Ａのエリアから基地局装置１００−Ｄのエリアを一瞬通った後、基地局装置１００−Ｂのエリアに移動することが予め分かっている。ハンドオーバポイント３０５での基地局装置１００−Ａと基地局装置１００−Ｂ、基地局装置１００−Ｄの無線品質は、図５のグラフが示す通りハンドオーバポイント３０５で通常のハンドオーバ先の基地局装置Ｄ局の無線品質と基地局装置Ｂ局の無線品質に大きな差が無いことから、基地局装置Ａ局から直接基地局装置Ｂ局へハンドオーバを試行した場合でも、品質に大きな影響を与えない。且つ、ハンドオーバの試行回数が減る結果となる。このことにより高速移動中の移動端末に対して安定したハンドオーバを提供することが可能となる。
【００３０】
図６を参照して、他の基地局装置の配置を説明する。図６は、７つの基地局装置１００−Ａ〜１００−Ｇの配置を示している。それぞれ基地局装置１００は、一つのセクターから構成され、それぞれのセクターは中心の基地局装置から円形のエリアをカバーする。セクターとはアンテナの指向性を利用して、空間を角度で分割して構成されるセルの名称であり、セルと称する場合もある。
【００３１】
中央にある基地局装置１００−Ａに注目する。一般的には一つの基地局装置の周辺には今回のモデルのように約６基地局装置が配置される。この場合、基地局装置１００−Ａと通信中の移動端末２００は、移動や無線環境の変化に伴い、周辺基地局１００−Ｂ〜１００−Ｇとハンドオーバをすることで、通信を継続しようとする。ハンドオーバを実現するために、基地局装置１００−Ａは、ネイバーリストを移動端末２００に報知し、移動端末２００はネイバーリストの情報を基に周辺基地局装置のサーチを行ない、サーチ結果を基地局装置１００−Ａに報告する。基地局装置１００−Ａは報告結果を基にハンドオーバを指示する。
【００３２】
図７を参照して、ＥＶＤＯシステムにおける通常のハンドオーバシーケンスを説明する。図７において、移動端末２００は、基地局装置１００−Ｇからの報知情報としてネイバーリストを受信する（Ｓ３０１）。移動端末２００は、基地局装置１００−Ｇと通信する（Ｓ３０２）。移動端末２００は、基地局装置１００−Ｇの無線品質が劣化した際に、ネイバーリスト内の基地局装置の無線品質を測定して、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅメッセージで測定値を基地局装置１００−Ｇに報告する（Ｓ３０３）。基地局装置１００−Ｇはハンドオーバを実行するかを判断し、ハンドオーバが必要な場合には基地局装置１００−Ｆに対してＨａｎｄｏｆｆ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを発出する（Ｓ３０４）。Ｈａｎｄｏｆｆ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した基地局装置１００−Ｆは、基地局内のリソースを確保し、Ｈａｎｄｏｆｆ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを基地局装置１００−Ｇに対して発出する（Ｓ３０６）。Ｈａｎｄｏｆｆ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信した基地局装置１００−Ｇは、無線端末２００に対してＴｒａｆｆｉｃ ｃｈ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔメッセージでハンドオフ先の基地局装置情報を発出する（Ｓ３０７）。Ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔメッセージを受信した無線端末２００は、Ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを基地局装置１００−Ｇに発出する（Ｓ３０８）。移動端末２００は、ハンドオーバ先の基地局装置１００−Ｆと通信を開始する（Ｓ３０９）。
【００３３】
図８を参照して、基地局装置が報知するネイバーリストを説明する。図６で説明した基地局装置１００−Ａの周辺には６つの基地局装置１００−Ｂ〜１００−Ｇが配置されている。このため、図８Ａのネイバーイスト７００は、ＡＰ−ＩＤ７０１と、Ｓｅｃｔｏｒ７０２と、ＰＮ７０３とから構成される。ＡＰ−ＩＤ７０１は、基地局装置を特定する。Ｓｅｃｔｏｒ情報７０２は、基地局装置のセクターを特定する。ＰＮ番号７０３は、セクター単位で決められた値である。ネイバーリスト７００は、基地局装置１００−Ａのネイバーリストであり、周辺には６つの基地局装置１００−Ｂ〜１００−Ｇがすべて記録されている。
【００３４】
図８Ｂにおいて、高速移動端末向けに報知するネイバーリスト７１０は、項目はネイバーリスト７００と同じである。しかし、図６の高速移動中の移動端末２００は、線路上のみを移動するので、ハンドオーバ先が限定される。したがって、ネイバーリスト７１０は、ハンドオーバ先として、基地局装置１００−Ｇと基地局装置１００−Ｄを設定すれば良い。
【００３５】
図９を参照して、無線端末が報告してくる基地局装置の無線品質を説明する。図９において、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅテーブル８００は、無線端末２００が捕捉した基地局について、リストの左から測定した無線品質の良い順にＰＮ番号８０１、８０４、８０６と、無線品質８０２、８０５、８０７と、最も無線品質の良い基地局装置について測定した際のＰＮチップディレイ８０３を一纏まりとしたテーブルである。なお、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅテーブル８００は、基地局装置１００が保持し、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅテーブル８００のレコードは、配下の無線端末に相当する。
【００３６】
図１０を参照して、基地局装置のハンドオーバテーブルを説明する。図１０において、ハンドオーバテーブル９００は、Ｓｏｕｒｃｅ ＩＤ９０１と、Ｓｅｃｔｏｒ９０２と、Ｔａｒｇｅｔ ＩＤ９０３と、Ｓｅｃｔｏｒ９０４と、Ｔａｒｇｅｔ Ｅｃ／Ｉｏ９０５とから構成されている。
【００３７】
Ｓｏｕｒｃｅ ＩＤ９０１は、ハンドオーバ元基地局装置のＩＤである。Ｓｅｃｔｏｒ９０２は、ハンドオーバ元基地局装置のセクター番号である。Ｔａｒｇｅｔ ＩＤ９０３は、ハンドオーバ先基地局装置のＩＤである。Ｓｅｃｔｏｒ９０４は、ハンドオーバ先基地局装置のセクター番号である。Ｔａｒｇｅｔ Ｅｃ／Ｉｏ９０５は、ハンドオーバ先基地局装置のハンドオーバ条件である。
【００３８】
図１１を参照して、高速移動中の無線端末に対するハンドオーバシーケンスを説明する。図１１において、低速移動中の移動端末と、高速移動中の移動端末では最適なハンドオーバが異なる。このため、まず初めに移動端末の移動速度を予想する必要がある。具体的には、ＥＶＤＯシステムでは、無線端末２００に対して無線品質を定期的に報告させるために、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを使用する。
【００３９】
具体的には、基地局装置１００−Ｇは、無線端末２００にＲｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを発出する（Ｓ３５１）。Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した無線端末２００は、通信中の基地局装置１００−Ｇを含む無線品質をＲｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅメッセージで基地局装置１００−Ｇに報告する（Ｓ３５２）。Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅメッセージを受信した基地局装置１００−Ｇは、先に図３で説明した時間で変化するフェージング状況を確認するために、繰り返し、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを発出する（Ｓ３５３）。無線端末２００は、再度、基地局装置１００−Ｇを含む無線品質をＲｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅメッセージで基地局装置１００−Ｇに報告する（Ｓ３５４）。報告を受けた基地局装置１００−Ｇは無線端末２００から報告を受けた無線品質の時間当たりの変化量を確認して、移動速度を判定する（Ｓ３５６）。ここまでが無線端末の移動速度を算出するシーケンスとなる。今回はＥＶＤＯシステムを説明をしたが、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥシステムにおいては定期的に無線品質を報告し、基地局装置で移動速度を検出する機能を具備しているため、同様に無線端末の移動速度を検出できる。
【００４０】
基地局装置１００−Ｇは、ここでは無線端末２００の移動速度を高速移動中と判定し、高速移動用ネイバーリストを無線端末２００に対して発出する（Ｓ３５７）。新規に高速移動用ネイバーリストを受信した無線端末２００は、ネイバーリスト内の基地局装置の無線品質を確認し、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅメッセージで測定値を基地局装置１００−Ｇに報告する（Ｓ３５８）。基地局装置１００−Ｇは、ハンドオーバを実行するかを判断するために、報告された基地局装置の無線品質を図１０のハンドオーバテーブル９００に設定されている通信中の基地局装置のＡＰ−ＩＤ９０１とセクター番号９０２に関連づけられているハンドオーバ候補の基地局ＡＰ−ＩＤ９０３、セクター９０４のハンドオーバ閾値となる無線品質９０５と比較する（Ｓ３５９）。比較した結果、ここではハンドオーバの条件を満たしているので、基地局装置１００−Ｇは、基地局装置１００−Ａに対してＨａｎｄｏｆｆ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを発出する（Ｓ３６１）。高速移動するルートはあらかじめ想定することができるため、事前に理想のハンドオーバ先を抽出し、ハンドオーバの条件となるハンドオーバテーブル９００内のハンドオーバ閾値９０５を適切に設定することで高速移動中のハンドオーバを最適にすることができる。
【００４１】
次にＨａｎｄｏｆｆ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した基地局装置１００−Ａは、基地局内のリソースを確保し、Ｈａｎｄｏｆｆ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを基地局装置１００−Ｇに対して発出する（Ｓ３６２）。Ｈａｎｄｏｆｆ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信した基地局装置１００−Ｇは、無線端末２００に対してＴｒａｆｆｉｃ ｃｈ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔメッセージでハンドオフ先の基地局装置情報を発出する（Ｓ３６３）。Ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔメッセージを受信した無線端末２００はＴｒａｆｆｉｃ ｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを基地局装置１００−Ｇに発出し（Ｓ３６４）、ハンドオーバ先の基地局装置１００−Ａと通信を開始する。ここまでが高速移動中の無線端末向けのハンドオーバシーケンスとなる。
【００４２】
図１２を参照して、基地局装置のハンドオーバの処理を説明する。図１２において、基地局装置１００は、まず初めに無線端末２００の移動速度を把握するために、無線端末２００に対して通信中の基地局装置の無線品質を報告させる。基地局装置１００は、無線品質報告を２度受信したか判定する（Ｓ４０１）。基地局装置１００は、報告値から無線端末のフェージング状況を算出し、無線端末が高速移動か判定する（Ｓ４０２）。判定で低速移動と判断された場合（Ｓ４０２：ＮＯ）、基地局装置１００は、ハンドオーバターゲット報告を受信する（Ｓ４０８）。基地局装置１００は、ハンドオーバ指示を無線端末２００に送信して（Ｓ４０９）、終了する。
【００４３】
ステップ４０２で高速移動と判断された場合、基地局装置１００は、高速移動用ネイバーリストを無線端末に対して報知する（Ｓ４０３）。高速移動用ネイバーリストを受信した無線端末２００は、ネイバーリスト内の基地局装置に対して無線品質の測定を行ない、ハンドオーバ候補局として報告を行ない、基地局装置１００は、ハンドオーバターゲット報告を受信する（Ｓ４０４）。基地局装置１００は、報告された無線品質を、高速移動用テーブルに設定された品質情報と比較し、ハンドオーバの実行を行なうか判断する（Ｓ４０６）。高速移動用テーブルに設定された品質以上の値であれば（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、基地局装置１００は、ハンドオーバを指示して（Ｓ４０７）、終了する。ステップ４０６で高速移動用テーブルに設定された品質未満の値であれば（ＮＯ）、基地局装置１００は、ステップ４０４に遷移する。
【００４４】
上述した実施例によれば、高速移動時の不必要なハンドオーバ発生を抑制し、適切なハンドオーバ先基地局を提供することで、スループットレート低下および切断数を抑えることができる。
【符号の説明】
【００４５】
４０…スイッチ、５０…コアスイッチ、１００…基地局装置、１０１…アンテナ、１０２…無線ＩＦ、１０３…通信処理部、１０４…装置制御部、１０５…ＣＰＵ、１０６…メモリ、１０７…記憶装置、１０８…回線ＩＦ、１０９…セクター制御部、１１０…内部バス、２００…端末、７００…通常ネイバーリスト、７１０…高速移動用ネイバーリスト、８００…Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅテーブル、９００…ハンドオーバテーブル、１０００…移動体通信システム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置に係り、特に高速移動する移動体端末の円滑なハンドオーバを実現する基地局装置に関する
【背景技術】
【０００２】
移動体無線通信システムは、複数の基地局装置と、その基地局装置と無線通信を行なう複数の移動体端末（無線端末）とで構成される。複数の基地局装置は、分散して配置される。複数の基地局装置は、それぞれの基地局装置から送信される電波が到達する範囲に、セルと呼ばれる無線通信可能な領域を形成している。基地局装置は、指向性アンテナを用いることにより、セルを角度で分割して、セクターと呼ばれる複数の電波到達範囲を持つ場合もある。セクター構成としては、セルを３つに分割する３セクター構成、セルを６つに分割する６セクター構成などが一般的である。セクターは、アンテナの指向性を利用して空間を角度で分割して構成されるセルと見なすこともできる。したがって、本明細書においては、両方の概念を含めてセルと称する場合がある。
【０００３】
無線通信システムは、移動体端末の移動に応じて、基地局装置間で次々にハンドオーバを行ない通信を継続する。このように、無線通信システムが、端末が移動していても、無線通信を維持することができるように、複数の基地局装置がそれぞれ形成するセルは重なり合っている。この重なり合った領域で、移動体端末が基地局装置と無線通信を行なうと、その通信は領域が重なりあっている別の基地局装置にとっては干渉となる。干渉は、他の移動体端末の通信にとって妨害波であり、無線通信における信号品質の劣化、スループットの劣化などの要因になる。このことから、ハンドオーバを行なう周辺では無線品質が必ずしも良い状態ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０５０２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数のセルが重なり合うセル境界領域における干渉領域でのハンドオーバは、ハンドオーバタイミングの遅れおよび複数回のハンドオーバを起すピンポン現象によって、ハンドオーバの失敗が起きやすい。ハンドオーバの失敗は、通信の切断を伴う。このため、通信の継続性を維持できない。実際の運用では、低速移動中では干渉領域に入る前にハンドオーバが開始され、ハンドオーバ完了までに干渉領域に入ることは無い。
【０００６】
しかし、高速移動中の移動体端末は、移動速度が速いことからハンドオーバ開始から完了までの間に、干渉領域に入ってしまうことが多い。干渉領域では無線通信における信号品質が悪いことでハンドオーバの失敗率が高くなっている。また、高速移動中の移動体端末は、周辺セルの通信品質も変動が大きいため、不要にハンドオーバを繰り返すこととなる。この結果、ハンドオーバの回数増加によって、切断回数も増加する。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、個々の無線端末の移動速度を判断し、適切な位置で適切なハンドオーバ先にハンドオーバを実現する。本発明は、また、高速移動中のハンドオーバ失敗率を下げることで、無線端末のスループットを向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
高速移動中の無線端末においては、前述のような問題があるためハンドオーバ失敗が増えることとなる。この場合、干渉領域に入る前のハンドオーバと不要なハンドオーバを減らすことで、ハンドオーバの失敗は減らせる。
【０００９】
高速移動中の無線端末を基地局装置側が識別できれば、高速移動中の無線端末向けに適切なネイバーリストの送付を行ない、無駄なハンドオーバ候補のサーチを行なわせないことができる。無駄なハンドオーバサーチを行なわないことで、ハンドオーバ候補をより早期にサーチすることが可能となり、結果、干渉領域に入る前にハンドオーバを実現させることができる。
【００１０】
定期的に無線端末から報告される無線品質情報の変動を確認することで無線端末のフェージング状況を観測し、フェージングによる受信品質の変化速度から移動速度を推測する。これによって、低速移動の無線端末か高速移動の無線端末かを判別することができる。
【００１１】
無線端末の移動速度を予想することで、高速移動中の無線端末に対して、高速移動に特化したネイバーリストを報知することが可能となる。高速移動中の無線端末は、新幹線乗車中内での通信および高速道路を移動している車内での通信を想定する。このような高速移動中の無線端末は、線路または高速道路といった一定のルートを移動することになり、ハンドオーバ先は限定される。高速移動中の無線端末用に特化したネイバーリストは、通常のネイバーリストより限定されることにより、ネイバーリスト内のハンドオーバ候補局の数は減る。このことにより、無線端末は、ハンドオーバ先として無線品質を確認する候補が減り、ハンドオーバ先のサーチ時間が短くなる。サーチ時間の短縮は、結果として、ハンドオーバのタイミングを早める結果となることから、高速移動中のハンドオーバにおいて干渉領域でのハンドオーバの回数が減る。また、ハンドオーバ成功率が向上する。
【００１２】
無線端末が報告してくるハンドオーバ候補局の中から、最適なハンドオーバ先を決定するためのハンドオーバ先候補の無線品質を閾値として持ったテーブルを有し、テーブル内に設定したハンドオーバ先に円滑にハンドオーバさせる基地局装置が提供できる。
【００１３】
上述した課題は、無線端末の移動速度を判断するために前記無線端末から近傍の複数の基地局装置の無線品質を報告させる機能と、報告された無線品質から無線端末の移動速度を判断する機能とを備え、高速移動する無線端末に高速移動用ネイバーリストを報知し、予め高速移動用に調整されたハンドオーバテーブルのハンドオーバ条件に基づいて、前記高速移動無線端末を他の基地局装置にハンドオーバさせる基地局装置により、達成できる。
【００１４】
また、予め高速移動の軌道を予想して、ハンドオーバ先の基地局装置を選定し、且つ、ハンドオーバ先の基地局装置の無線品質を指定するハンドオーバテーブルを有し、指定されたハンドオーバ先基地局装置に指定された無線品質でハンドオーバを行なう基地局装置により、達成できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば高速移動時の不必要なハンドオーバ発生を抑制し、適切なハンドオーバ先基地局を提供することで、スループットレート低下および切断数を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】移動体通信システムの構成を説明するブロック図である。
【図２】基地局のシステム構成を説明するブロック図である。
【図３】無線端末の移動時のフェージングを説明する図である。
【図４】複数の基地局で構成されるエリアでの高速移動を説明する図である。
【図５】高速移動中の無線品質の変化を説明する図である。
【図６】７基地局で構成されるエリアの位置関係を説明する図である。
【図７】ハンドオーバシーケンス図である。
【図８Ａ】通常のネイバーリストである。
【図８Ｂ】高速移動用のネイバーリストである。
【図９】Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅテーブルを説明する図である。
【図１０】高速移動用のハンドオーバテーブルを説明する図である。
【図１１】高速移動中のハンドオーバシーケンス図である。
【図１２】基地局の高速移動中の端末に対するハンドオーバ処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【００１８】
図１を参照して、移動体通信システム（無線通信システム）の構成を説明する。図１において、移動体通信システム１０００は、基地局装置（単に基地局とも称する）１００と、スイッチ４０と、コア装置５０とから構成される。
【００１９】
基地局装置１００−０、１００−１、１００−３は、コア装置５０と通信を行なう。基地局装置１００は、コア装置５０を介して図示しないコアネットワークに接続する。コア装置５０からの信号は、スイッチ４０を介して基地局装置１００−０に入力される。基地局装置１００−０は、コア装置５０からの信号を高周波信号に変換し、無線信号（矢印Ａ）により移動体端末（又は無線端末）２００に送信する。移動体端末２００は、基地局装置１００−０から送信された無線信号を受信し、信号処理を行ない無線信号を情報に変換することで、コア装置５０との通信を行なう。
【００２０】
一方、移動体端末２００が生成する情報は、移動体端末２００において高周波信号に変換され、無線信号（矢印Ｂ）により基地局装置１００−０に送信される。移動体端末２００から送信され、基地局装置１００−０が受信した無線信号は、基地局装置１００−０の内部で信号処理によって情報に変換され、スイッチ４０を介してコア装置５０に送信される。複数の基地局装置１００−０〜１００−２のそれぞれは、スイッチ４０を介してコア装置５０と接続し、それぞれ異なる信号を送受信している。
【００２１】
ここで、図１に示すように、移動体端末２００が基地局装置１００−０と、基地局装置１００−０に隣接する基地局装置１００−１および１００−２の境界付近に存在するとする。このような状況下では、移動体端末２００へ向けて基地局装置１００−０から送信される無線信号は、基地局装置１００−１、１００−２から送信される無線信号（矢印Ｃ、Ｄ）と干渉してしまう。移動体端末２００は、この干渉波を受信する。干渉波は、基地局装置１００から移動体端末２００へ送信される希望波（矢印Ａ）の受信にとっては、妨害波として働いてしまう。このような干渉が多いエリアではハンドオーバの失敗率が高いため、なるべく干渉の影響の少ないエリアでハンドオーバを行なう必要がある。
【００２２】
適切なハンドオーバを行なうために、基地局装置１００は、移動体端末２００の移動速度を把握する必要がある。基地局装置１００は、移動体端末２００の移動速度を予測するために移動体端末２００から定期的に受信電界を報告させ、フェージング状況を観測し移動速度を予想することができる。
【００２３】
図２を参照して、基地局装置１００の機能ブロックを説明する。図２において、基地局装置１００は、基地局装置１００全体の制御を行なう装置制御部１０４と、アンテナ１０１と、回線ＩＦ１０８と、セクター制御部１０９を備える。装置制御部１０４は、ＣＰＵ１０５と、メモリ１０６と、記憶装置１０７を有する。セクター制御部１０９は、無線ＩＦ１０２と、通信処理部１０３とを有する。
【００２４】
装置制御部１０４のＣＰＵ１０５は、メモリ１０６に蓄積された制御プログラムや記憶装置１０７に蓄積された各種データ（例えばネイバー情報など）を用いて、基地局装置１００全体を制御する。セクター制御部１０９は、セクターから送信する制御メッセージの送信処理を行なう。セクター制御部１０９は、また、移動通信端末からの各種制御メッセージの受信処理を行なう。これからのユニットは、内部バス１１０で接続され、基地局装置１００の呼制御を行なう。基地局装置１００は、コア装置５０とに通信について、回線ＩＦ１０８を通して行なう。
【００２５】
図３を参照して、基地局装置１００の受信電波のフェージング状況を説明する。ここで、図３（ａ)は、移動体端末２００が低速移動中のフェージングである。一方、図３（ｂ）は、移動体端末２００が高速移動中のフェージングである。図３において、縦軸はＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）、横軸のスパンは５００ｍｓである。
【００２６】
図３（ａ)において、低速移動中のフェージングの特徴は、時間に対してフェージングの影響が緩やかになっており、瞬時の変化量は少ない。図３（ｂ)において、高速移動中のフェージングの特徴は、時間に対してフェージングの影響が大きく、瞬時の変化量が大きい。基地局装置１００は、この特徴を踏まえて移動体端末の移動速度が低速移動中なのか高速移動中なのかを判断する。
【００２７】
図４を参照して、高速移動中のハンドオーバについて説明する。図４において、基地局装置４局（１００−Ａ、−Ｂ、−Ｃ、−Ｄ）で構成されるエリアを移動端末２００が高速移動する場合、基地局装置１００−Ａから基地局装置１００−Ｄ、基地局装置１００−Ｂ、基地局装置１００−Ｃとハンドオーバしていくことになるが、基地局装置１００−Ａから基地局装置１００−Ｄのハンドオーバポイントは、基地局装置１００−Ａと基地局装置１００−Ｂ、基地局装置１００−Ｄの局間にあたり、干渉の強いエリア３０５といえる。このような場所でのハンドオーバは前述した通り、ハンドオーバの失敗率が高いエリアと言える。このエリアの各局の無線品質Ｅｃ／Ｉｏ（パイロット信号エネルギーと総エネルギーの比）を示したグラフが図５である。
【００２８】
図５において、縦軸はＥｃ／Ｉｏ、横軸は時間でスパンは６０ｓである。グラフを見てみるとハンドオーバポイント３０５では一時的ではあるが各基地局装置のＥｃ／Ｉｏが拮抗しており、且つ、どれも良い品質の局は存在しない。このような場合に通常のハンドオーバを行なうと最初にサービスを提供していた基地局装置Ａ局の無線品質とハンドオーバ候補の基地局装置Ｄ局の無線品質が逆転しているため、ハンドオーバが発生する。ただし、無線品質が逆転している時間は短時間で、基地局装置Ｄ局の無線品質は、すぐに基地局装置Ｂ局の無線品質と逆転して基地局装置Ｄ局から基地局装置Ｂ局へのハンドオーバが発生する。これは、干渉エリアでのハンドオーバが頻繁に行なわれることによる呼切断や、スループットの低下を招く一因となる。
【００２９】
図４にもどって、図４のエリアで考えると、高速移動中の移動端末２００は、線路上を基地局装置１００−Ａのエリアから基地局装置１００−Ｄのエリアを一瞬通った後、基地局装置１００−Ｂのエリアに移動することが予め分かっている。ハンドオーバポイント３０５での基地局装置１００−Ａと基地局装置１００−Ｂ、基地局装置１００−Ｄの無線品質は、図５のグラフが示す通りハンドオーバポイント３０５で通常のハンドオーバ先の基地局装置Ｄ局の無線品質と基地局装置Ｂ局の無線品質に大きな差が無いことから、基地局装置Ａ局から直接基地局装置Ｂ局へハンドオーバを試行した場合でも、品質に大きな影響を与えない。且つ、ハンドオーバの試行回数が減る結果となる。このことにより高速移動中の移動端末に対して安定したハンドオーバを提供することが可能となる。
【００３０】
図６を参照して、他の基地局装置の配置を説明する。図６は、７つの基地局装置１００−Ａ〜１００−Ｇの配置を示している。それぞれ基地局装置１００は、一つのセクターから構成され、それぞれのセクターは中心の基地局装置から円形のエリアをカバーする。セクターとはアンテナの指向性を利用して、空間を角度で分割して構成されるセルの名称であり、セルと称する場合もある。
【００３１】
中央にある基地局装置１００−Ａに注目する。一般的には一つの基地局装置の周辺には今回のモデルのように約６基地局装置が配置される。この場合、基地局装置１００−Ａと通信中の移動端末２００は、移動や無線環境の変化に伴い、周辺基地局１００−Ｂ〜１００−Ｇとハンドオーバをすることで、通信を継続しようとする。ハンドオーバを実現するために、基地局装置１００−Ａは、ネイバーリストを移動端末２００に報知し、移動端末２００はネイバーリストの情報を基に周辺基地局装置のサーチを行ない、サーチ結果を基地局装置１００−Ａに報告する。基地局装置１００−Ａは報告結果を基にハンドオーバを指示する。
【００３２】
図７を参照して、ＥＶＤＯシステムにおける通常のハンドオーバシーケンスを説明する。図７において、移動端末２００は、基地局装置１００−Ｇからの報知情報としてネイバーリストを受信する（Ｓ３０１）。移動端末２００は、基地局装置１００−Ｇと通信する（Ｓ３０２）。移動端末２００は、基地局装置１００−Ｇの無線品質が劣化した際に、ネイバーリスト内の基地局装置の無線品質を測定して、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅメッセージで測定値を基地局装置１００−Ｇに報告する（Ｓ３０３）。基地局装置１００−Ｇはハンドオーバを実行するかを判断し、ハンドオーバが必要な場合には基地局装置１００−Ｆに対してＨａｎｄｏｆｆ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを発出する（Ｓ３０４）。Ｈａｎｄｏｆｆ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した基地局装置１００−Ｆは、基地局内のリソースを確保し、Ｈａｎｄｏｆｆ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを基地局装置１００−Ｇに対して発出する（Ｓ３０６）。Ｈａｎｄｏｆｆ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信した基地局装置１００−Ｇは、無線端末２００に対してＴｒａｆｆｉｃ ｃｈ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔメッセージでハンドオフ先の基地局装置情報を発出する（Ｓ３０７）。Ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔメッセージを受信した無線端末２００は、Ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを基地局装置１００−Ｇに発出する（Ｓ３０８）。移動端末２００は、ハンドオーバ先の基地局装置１００−Ｆと通信を開始する（Ｓ３０９）。
【００３３】
図８を参照して、基地局装置が報知するネイバーリストを説明する。図６で説明した基地局装置１００−Ａの周辺には６つの基地局装置１００−Ｂ〜１００−Ｇが配置されている。このため、図８Ａのネイバーイスト７００は、ＡＰ−ＩＤ７０１と、Ｓｅｃｔｏｒ７０２と、ＰＮ７０３とから構成される。ＡＰ−ＩＤ７０１は、基地局装置を特定する。Ｓｅｃｔｏｒ情報７０２は、基地局装置のセクターを特定する。ＰＮ番号７０３は、セクター単位で決められた値である。ネイバーリスト７００は、基地局装置１００−Ａのネイバーリストであり、周辺には６つの基地局装置１００−Ｂ〜１００−Ｇがすべて記録されている。
【００３４】
図８Ｂにおいて、高速移動端末向けに報知するネイバーリスト７１０は、項目はネイバーリスト７００と同じである。しかし、図６の高速移動中の移動端末２００は、線路上のみを移動するので、ハンドオーバ先が限定される。したがって、ネイバーリスト７１０は、ハンドオーバ先として、基地局装置１００−Ｇと基地局装置１００−Ｄを設定すれば良い。
【００３５】
図９を参照して、無線端末が報告してくる基地局装置の無線品質を説明する。図９において、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅテーブル８００は、無線端末２００が捕捉した基地局について、リストの左から測定した無線品質の良い順にＰＮ番号８０１、８０４、８０６と、無線品質８０２、８０５、８０７と、最も無線品質の良い基地局装置について測定した際のＰＮチップディレイ８０３を一纏まりとしたテーブルである。なお、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅテーブル８００は、基地局装置１００が保持し、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅテーブル８００のレコードは、配下の無線端末に相当する。
【００３６】
図１０を参照して、基地局装置のハンドオーバテーブルを説明する。図１０において、ハンドオーバテーブル９００は、Ｓｏｕｒｃｅ ＩＤ９０１と、Ｓｅｃｔｏｒ９０２と、Ｔａｒｇｅｔ ＩＤ９０３と、Ｓｅｃｔｏｒ９０４と、Ｔａｒｇｅｔ Ｅｃ／Ｉｏ９０５とから構成されている。
【００３７】
Ｓｏｕｒｃｅ ＩＤ９０１は、ハンドオーバ元基地局装置のＩＤである。Ｓｅｃｔｏｒ９０２は、ハンドオーバ元基地局装置のセクター番号である。Ｔａｒｇｅｔ ＩＤ９０３は、ハンドオーバ先基地局装置のＩＤである。Ｓｅｃｔｏｒ９０４は、ハンドオーバ先基地局装置のセクター番号である。Ｔａｒｇｅｔ Ｅｃ／Ｉｏ９０５は、ハンドオーバ先基地局装置のハンドオーバ条件である。
【００３８】
図１１を参照して、高速移動中の無線端末に対するハンドオーバシーケンスを説明する。図１１において、低速移動中の移動端末と、高速移動中の移動端末では最適なハンドオーバが異なる。このため、まず初めに移動端末の移動速度を予想する必要がある。具体的には、ＥＶＤＯシステムでは、無線端末２００に対して無線品質を定期的に報告させるために、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを使用する。
【００３９】
具体的には、基地局装置１００−Ｇは、無線端末２００にＲｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを発出する（Ｓ３５１）。Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した無線端末２００は、通信中の基地局装置１００−Ｇを含む無線品質をＲｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅメッセージで基地局装置１００−Ｇに報告する（Ｓ３５２）。Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅメッセージを受信した基地局装置１００−Ｇは、先に図３で説明した時間で変化するフェージング状況を確認するために、繰り返し、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを発出する（Ｓ３５３）。無線端末２００は、再度、基地局装置１００−Ｇを含む無線品質をＲｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅメッセージで基地局装置１００−Ｇに報告する（Ｓ３５４）。報告を受けた基地局装置１００−Ｇは無線端末２００から報告を受けた無線品質の時間当たりの変化量を確認して、移動速度を判定する（Ｓ３５６）。ここまでが無線端末の移動速度を算出するシーケンスとなる。今回はＥＶＤＯシステムを説明をしたが、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥシステムにおいては定期的に無線品質を報告し、基地局装置で移動速度を検出する機能を具備しているため、同様に無線端末の移動速度を検出できる。
【００４０】
基地局装置１００−Ｇは、ここでは無線端末２００の移動速度を高速移動中と判定し、高速移動用ネイバーリストを無線端末２００に対して発出する（Ｓ３５７）。新規に高速移動用ネイバーリストを受信した無線端末２００は、ネイバーリスト内の基地局装置の無線品質を確認し、Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅメッセージで測定値を基地局装置１００−Ｇに報告する（Ｓ３５８）。基地局装置１００−Ｇは、ハンドオーバを実行するかを判断するために、報告された基地局装置の無線品質を図１０のハンドオーバテーブル９００に設定されている通信中の基地局装置のＡＰ−ＩＤ９０１とセクター番号９０２に関連づけられているハンドオーバ候補の基地局ＡＰ−ＩＤ９０３、セクター９０４のハンドオーバ閾値となる無線品質９０５と比較する（Ｓ３５９）。比較した結果、ここではハンドオーバの条件を満たしているので、基地局装置１００−Ｇは、基地局装置１００−Ａに対してＨａｎｄｏｆｆ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを発出する（Ｓ３６１）。高速移動するルートはあらかじめ想定することができるため、事前に理想のハンドオーバ先を抽出し、ハンドオーバの条件となるハンドオーバテーブル９００内のハンドオーバ閾値９０５を適切に設定することで高速移動中のハンドオーバを最適にすることができる。
【００４１】
次にＨａｎｄｏｆｆ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した基地局装置１００−Ａは、基地局内のリソースを確保し、Ｈａｎｄｏｆｆ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを基地局装置１００−Ｇに対して発出する（Ｓ３６２）。Ｈａｎｄｏｆｆ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信した基地局装置１００−Ｇは、無線端末２００に対してＴｒａｆｆｉｃ ｃｈ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔメッセージでハンドオフ先の基地局装置情報を発出する（Ｓ３６３）。Ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔメッセージを受信した無線端末２００はＴｒａｆｆｉｃ ｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを基地局装置１００−Ｇに発出し（Ｓ３６４）、ハンドオーバ先の基地局装置１００−Ａと通信を開始する。ここまでが高速移動中の無線端末向けのハンドオーバシーケンスとなる。
【００４２】
図１２を参照して、基地局装置のハンドオーバの処理を説明する。図１２において、基地局装置１００は、まず初めに無線端末２００の移動速度を把握するために、無線端末２００に対して通信中の基地局装置の無線品質を報告させる。基地局装置１００は、無線品質報告を２度受信したか判定する（Ｓ４０１）。基地局装置１００は、報告値から無線端末のフェージング状況を算出し、無線端末が高速移動か判定する（Ｓ４０２）。判定で低速移動と判断された場合（Ｓ４０２：ＮＯ）、基地局装置１００は、ハンドオーバターゲット報告を受信する（Ｓ４０８）。基地局装置１００は、ハンドオーバ指示を無線端末２００に送信して（Ｓ４０９）、終了する。
【００４３】
ステップ４０２で高速移動と判断された場合、基地局装置１００は、高速移動用ネイバーリストを無線端末に対して報知する（Ｓ４０３）。高速移動用ネイバーリストを受信した無線端末２００は、ネイバーリスト内の基地局装置に対して無線品質の測定を行ない、ハンドオーバ候補局として報告を行ない、基地局装置１００は、ハンドオーバターゲット報告を受信する（Ｓ４０４）。基地局装置１００は、報告された無線品質を、高速移動用テーブルに設定された品質情報と比較し、ハンドオーバの実行を行なうか判断する（Ｓ４０６）。高速移動用テーブルに設定された品質以上の値であれば（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、基地局装置１００は、ハンドオーバを指示して（Ｓ４０７）、終了する。ステップ４０６で高速移動用テーブルに設定された品質未満の値であれば（ＮＯ）、基地局装置１００は、ステップ４０４に遷移する。
【００４４】
上述した実施例によれば、高速移動時の不必要なハンドオーバ発生を抑制し、適切なハンドオーバ先基地局を提供することで、スループットレート低下および切断数を抑えることができる。
【符号の説明】
【００４５】
４０…スイッチ、５０…コアスイッチ、１００…基地局装置、１０１…アンテナ、１０２…無線ＩＦ、１０３…通信処理部、１０４…装置制御部、１０５…ＣＰＵ、１０６…メモリ、１０７…記憶装置、１０８…回線ＩＦ、１０９…セクター制御部、１１０…内部バス、２００…端末、７００…通常ネイバーリスト、７１０…高速移動用ネイバーリスト、８００…Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅテーブル、９００…ハンドオーバテーブル、１０００…移動体通信システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末の移動速度を判断するために前記無線端末から近傍の複数の基地局装置の無線品質を報告させる機能と、報告された無線品質から無線端末の移動速度を判断する機能とを備え、
高速移動する無線端末に高速移動用ネイバーリストを報知し、
予め高速移動用に調整されたハンドオーバテーブルのハンドオーバ条件に基づいて、前記高速移動無線端末を他の基地局装置にハンドオーバさせることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局装置であって、
前記報告された無線品質から、フェージング状況解析を行ない、無線端末の移動速度を判断することを特徴とする基地局装置。
【請求項３】
予め高速移動の軌道を予想して、ハンドオーバ先の基地局装置を選定し、且つ、ハンドオーバ先の基地局装置の無線品質を指定するハンドオーバテーブルを有し、指定されたハンドオーバ先基地局装置に指定された無線品質でハンドオーバを行なうことを特徴とする基地局装置。
【請求項１】
無線端末の移動速度を判断するために前記無線端末から近傍の複数の基地局装置の無線品質を報告させる機能と、報告された無線品質から無線端末の移動速度を判断する機能とを備え、
高速移動する無線端末に高速移動用ネイバーリストを報知し、
予め高速移動用に調整されたハンドオーバテーブルのハンドオーバ条件に基づいて、前記高速移動無線端末を他の基地局装置にハンドオーバさせることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局装置であって、
前記報告された無線品質から、フェージング状況解析を行ない、無線端末の移動速度を判断することを特徴とする基地局装置。
【請求項３】
予め高速移動の軌道を予想して、ハンドオーバ先の基地局装置を選定し、且つ、ハンドオーバ先の基地局装置の無線品質を指定するハンドオーバテーブルを有し、指定されたハンドオーバ先基地局装置に指定された無線品質でハンドオーバを行なうことを特徴とする基地局装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１２００９４（Ｐ２０１２−１２００９４Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７０３６６（Ｐ２０１０−２７０３６６）
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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