JP2001160981A - 移動通信システム - Google Patents

移動通信システム

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JP2001160981A
JP2001160981A JP34416299A JP34416299A JP2001160981A JP 2001160981 A JP2001160981 A JP 2001160981A JP 34416299 A JP34416299 A JP 34416299A JP 34416299 A JP34416299 A JP 34416299A JP 2001160981 A JP2001160981 A JP 2001160981A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソフトハンドオフ時の通信の信頼性を高め
る。 【解決手段】 移動局のハンドオフ先となるハンドオフ
先基地局と、当該移動局のハンドオフ元となるハンドオ
フ元基地局と、前記ハンドオフ先基地局との間で第１の
非同期通信を行うことにより第１の情報系列の通信を行
い、前記ハンドオフ元基地局との間で第２の非同期通信
を行うことにより第２の情報系列の通信を行う制御局と
を備える移動通信システムにおいて、ソフトハンドオフ
時に第１の非同期通信の通信速度を保証するため、ハン
ドオフ専用帯域を確保する第１のハンドオフ専用帯域確
保手段と、当該ソフトハンドオフ時に、第２の非同期通
信の通信速度を保証して、第１の情報系列と同じ内容の
第２の情報系列を第１の情報系列に同期して通信するた
め、ハンドオフ専用帯域を確保する第２のハンドオフ専
用帯域確保手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信システム
に関し、例えば、符号分割多元接続（以下、ＣＤＭＡと
略称する）方式の移動通信システムにおいて、基地局制
御装置（以下、ＢＳＣと略称する）と無線基地局（以
下、ＢＴＳと略称する）間の伝送路がＡＴＭ（非同期転
送モード）通信を用いる場合などに適用し得るものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】移動通信システムにおいて、移動端末局
（以下、ＭＳと略称する）が、通信中のサービスエリア
から隣接する他のサービスエリアヘ移動する際の無線基
地局切替えを行う制御をハンドオフと呼ぶ。
【０００３】ハンドオフには、ハードハンドオフ方式と
ソフトハンドオフ方式があり、前者のハードハンドオフ
方式は、ＭＳがハンドオフ元ＢＴＳとの無線回線を切断
した後、ハンドオフ先のＢＴＳと無線回線を接続する。
【０００４】これに対しソフトハンドオフ方式において
は、ＭＳはハンドオフ時のチャネル切替の前後、つねに
いずれかのＢＴＳと接続されているため、使用チャネル
に不連続が発生せず、データの欠落が生じない。したが
って無瞬断でスムーズにハンドオーバが実現される。
【０００５】当該ソフトハンドオフに際しては、１つの
ＭＳと複数のＢＳＣ間に複数の通信パスが同時に設定さ
れるサイトダイバーシティを実現する必要があるため、
ＭＳはレイク受信機を装備することを要する。
【０００６】また、サイトダイバーシティを行うには、
これら複数の通信パスを介してＭＳに受信される受信波
が同相で、なおかつその情報内容が同一であることを要
する。ＭＳが複数のＢＴＳから到来する同じ情報内容の
受信波を同相で合成又は選択する際に、エラー率の低い
（信頼性の高い）受信波を選択したり、エラー率の低い
（信頼性の高い）受信波の割合が大きくなるように重み
づけして合成することにより、通信の品質は向上する。
【０００７】さらに、ＢＳＣ−ＢＴＳ間の伝送にはＡＴ
Ｍ通信方式を採用することが考えられる。ＡＴＭ通信方
式は、通信速度が大きく異なる端末間の通信を収容した
り、通信中に通信速度が大きく変化する通信を収容する
ことができるなどの優れた特徴を備えているためであ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＢＳＣ−Ｂ
ＴＳ間の伝送にＡＴＭ通信方式を採用した場合、効率性
や経済性などの観点から、無線リソース上確保可能な最
大チャネル数、最大トラフィック量分の帯域をＢＳＣ−
ＢＴＳ間の物理回線に持たせる事はほとんど行われない
のが現実である。
【０００９】一般的には、無線リソース上で確保可能な
最大チャネル数、平均トラフィック量分の帯域を物理回
線に持たせ、さらにその帯域を、優先トラフィックと非
優先トラフィックにサービスクラスを分割して帯域制御
を行う事により物理回線を有効利用する。ＡＴＭ層のＡ
ＴＭセルからアプリケーション層のパケットが再構成さ
れるので、非優先トラフィックに対応するアプリケーシ
ョンでは優先トラフィックに対応するアプリケーション
に比べて、アプリケーション層のパケット通信の遅延も
発生しやすいことになる。
【００１０】したがって、例えば、ファイル転送用アプ
リケーションなどのリアルタイム性に敏感でないアプリ
ケーションに非優先トラフィックのサービスクラスを割
り当て、音声サービスなどのリアルタイム性に敏感なア
プリケーションには、優先トラフィックにサービスクラ
スを割り当てることが考えられる。
【００１１】システムに対し、優先トラフィックのサー
ビスクラスに属するＡＴＭ通信と非優先トラフィックの
サービスクラスに属するＡＴＭ通信とが同時に要求され
た場合、前記物理回線の限られた帯域は、優先トラフィ
ックのサービスクラスに属するＡＴＭ通信に対して優先
的に割り当てられる。したがって優先トラフィックのト
ラフィック量が多いときには、前記物理回線の持つ帯域
の全部またはほとんどが、優先トラフィックのために消
費され、非優先トラフィックのトラフィック量は著しく
制限される。
【００１２】トラフィック量が制限されるということは
ＡＴＭ通信の通信速度が制限されるということを意味す
る。
【００１３】一方で、上述したように、ソフトハンドオ
フの要件であるサイトダイバーシティを最も簡単な構成
で実現するためには、複数の通信パスを介してＭＳに受
信される受信波が同相で、なおかつその情報内容が同一
でなければならない。
【００１４】ＭＳに、同一情報内容の受信波を同相で受
信させてサイトダイバーシティを行うためには、ハンド
オフ先ＢＴＳとハンドオフ元ＢＴＳが、当該受信波であ
る下りチャネル信号を、同期した送信タイミングで無線
送信する必要がある。
【００１５】しかしながらＢＳＣ−ＢＴＳ間の伝送をＡ
ＴＭ通信で行うと、複数のＢＴＳから無線送信される下
りチャネル信号の送信タイミングを同期させることが困
難な場合がある。
【００１６】例えば、当該サイトダイバーシティのため
のＡＴＭ伝送のサービスクラスが前記非優先に該当する
場合など、優先度が十分に高くない場合であって、優先
度がより高いサービスクラスのためのトラフィックが多
い場合には、当該サイトダイバーシティのためのＡＴＭ
通信の帯域は制限されることになり、ある情報内容を持
つＡＴＭセルを、ＢＳＣからＢＴＳに伝送するのに要す
る時間が長くなる。
【００１７】しかも優先度の高いサービスクラスのトラ
フィックはＢＴＳごとに相違し、ハンドオフ先ＢＴＳと
ハンドオフ元ＢＴＳでは異なるのが普通であるから、サ
イトダイバーシティのためにハンドオフ先ＢＴＳとハン
ドオフ元ＢＴＳに向けて１つのＢＳＣから同時に送信さ
れた同一情報内容を持つＡＴＭセルが、各ＢＴＳに到着
する時刻は、通常、相違することになる。
【００１８】各ＢＴＳに対する到着時刻が相違する場
合、その到着時刻の相違に対応した時間差を下りチャネ
ル信号の無線送信のタイミングにまで反映させてしまう
と、正常なサイトダイバーシティを行うことが不可能と
なり、一致していない情報内容を持つ下りチャネル信号
を合成、あるいは選択することになるため、ＭＳが受信
波を合成又は選択することによってかえって通信の品質
は低下してしまい、ソフトハンドオフも正常には行うこ
とができなくなる。
【００１９】この対策として、優先トラフィック（例え
ば音声呼）に関しては、ＢＳＣ−各ＢＴＳ間伝送路の各
伝送遅延分のオフセットを設ける事で同期をとる事は可
能であるが、非優先トラフィックは、各ＢＴＳのトラフ
ィックに依存して、待ち合わせが発生する事から、ハン
ドオフ元とハンドオフ先の各ＢＴＳ間でＢＳＣからのパ
ケットトラフィックデータ（情報内容）の同期を合わせ
てソフトハンドオフ対象のＭＳへ同データを送出する事
が困難であった。
【００２０】一方、非優先トラフィックのための対策と
しては、例えば、各ＢＴＳが前記到着時刻の相違を吸収
して無線送信タイミングを同期させるために、ＡＴＭセ
ルを一時蓄積する遅延時間調節用のバッファメモリを搭
載することも考えられるが、その場合には非優先トラフ
ィックに起こり得る最大遅延時間分のバッファメモリ容
量が必要になり、ＢＴＳのハードウエア規模が増大して
しまう。
【００２１】またこの場合には、当該遅延時間調節用バ
ッファメモリの使用方法によっては、ソフトハンドオフ
時以外でも、ＢＴＳからＭＳに向かう下りチャネル信号
に固定遅延時間が発生してしまうことになる。この固定
遅延時間は、下りチャネル信号を構成する情報内容が当
該バッファメモリに書き込まれてから読み出されるまで
の時間（最小時間）に相当する。
【００２２】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明では、移動局のハンドオフ先となるハンド
オフ先基地局と、当該移動局のハンドオフ元となるハン
ドオフ元基地局と、前記ハンドオフ先基地局との間で第
１の非同期通信を行うことにより第１の情報系列の通信
を行い、前記ハンドオフ元基地局との間で第２の非同期
通信を行うことにより第２の情報系列の通信を行う制御
局とを備える移動通信システムにおいて、ソフトハンド
オフ時に前記第１の非同期通信の通信速度を保証するた
め、ハンドオフ専用帯域を確保する第１のハンドオフ専
用帯域確保手段と、当該ソフトハンドオフ時に、前記第
２の非同期通信の通信速度を保証して、前記第１の情報
系列と同じ内容の前記第２の情報系列を前記第１の情報
系列に同期して通信するため、ハンドオフ専用帯域を確
保する第２のハンドオフ専用帯域確保手段とを備えたこ
とを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】（Ａ）実施形態 以下、本発明の移動通信システムを、基地局制御局（基
地局制御装置）と基地局との間でＡＴＭ通信を行うＣＤ
ＭＡ方式の移動電話システムに適用した場合を例に、第
１および第２の実施形態について説明する。
【００２４】第１および第２の実施形態は、ＡＴＭの帯
域保証の概念をソフトハンドオフに使用する事により、
非優先トラフィックデータのソフトハンドオフを効率的
に実現することを特徴とする。
【００２５】（Ａ−１）第１の実施形態の構成 本実施形態の移動電話システム１０を図１に示す。
【００２６】図１において、移動電話システム１０は、
ＢＳＣ（基地局制御装置）１と、当該ＢＳＣ１と有線伝
送路Ｃ１で接続されたＢＴＳ（無線基地局）１と、当該
ＢＳＣ１と有線伝送路Ｃ２で接続されたＢＴＳ２と、Ｍ
Ｓ（移動局）１とを備えている。
【００２７】ここで、有線伝送路Ｃ１の物理回線は、上
述した一般的なケースと同様に、無線リソース上で確保
可能な最大チャネル数、平均トラフィック量分の帯域だ
けを持ち、さらにその帯域を、優先トラフィックと非優
先トラフィックにサービスクラスを分割して帯域制御を
行う事により物理回線を有効利用しているものとする。
【００２８】またＭＳ１は、通信アプリケーションとし
て、通常の電話機能のほかにメール転送機能なども装備
した多機能移動電話である。このうち電話機能は優先ト
ラフィックのサービスクラスに分類され、メール転送機
能は非優先トラフィックのサービスクラスに分類される
ものとする。
【００２９】なお、ＢＴＳ１のサービスエリアはＥ１
で、ＢＴＳ２のサービスエリアはＥ２であり、図示の状
態では、ＭＳ１は矢印Ｍ１の軌跡に沿ってサービスエリ
アＥ１からＥ２へ移動しているものとし、当該移動の過
程でソフトハンドオフが発生する。また、ＷＬ１はＢＴ
Ｓ１とＭＳ１の通信に使用される無線チャネルを示し、
ＷＬ２はＢＴＳ２とＭＳ１の通信に使用される無線チャ
ネルを示す。
【００３０】内部には、前記ＢＳＣ１はＳＨＯ（ソフト
ハンドオフ）固定帯域管理部１１を備え、前記ＢＴＳ１
はＳＨＯ用固定帯域制御部１２を備え、前記ＢＴＳ２は
ＳＨＯ固定帯域制御部１３を備えている。
【００３１】このうちＢＴＳ１の持つＳＨＯ用固定帯域
制御部１２は、図５に示す内部構成を備えている。な
お、ＢＴＳ２の持つＳＨＯ用固定帯域制御部１３も、当
該ＳＨ用固定帯域制御部１２と同様な構成を備えている
が、以下では図５にはＢＴＳ１内のＳＨＯ用固定帯域制
御部１２を示したものとして説明する。
【００３２】（Ａ−１−１）ＳＨＯ用固定帯域制御部の
内部構成 図５において、ＳＨＯ用固定帯域制御部１２は、通常帯
域割当て部２０と、ハンドオフ用帯域割当て部２１と、
帯域制御部２２とを備えている。
【００３３】通常帯域割当て部２０は、通信状態がソフ
トハンドオフ状態ではなく通常状態である場合に使用さ
れ得る通常帯域の帯域割当てを行う部分である。
【００３４】ハンドオフ用帯域割当て部２１は、通信状
態がソフトハンドオフ状態である場合にのみ帯域割当て
を行う部分であり、有線伝送路Ｃ１の物理回線が持つ全
帯域のうち、前記通常帯域を除外した予め定められた量
の帯域を、ハンドオフ専用帯域として管理している。ハ
ンドオフ専用帯域は、ＢＳＣ−ＢＴＳ間における他のト
ラフィックリソースを圧迫することのないように、シス
テムが提供可能なパケットサービス中の最低帯域（例え
ば９．６ｋｂｐｓ）程度であってよい。
【００３５】そして、１つのサイトダイバーシティのた
めに帯域制御部２２が割り当てるハンドオフ専用帯域は
予め決められた固定値（固定帯域）であり、しかもこの
固定値は、もう１つのＢＴＳ２内のＳＨＯ用固定帯域制
御部１３と同じ値である必要がある。固定値を同じ値と
するのは、ＢＳＣ１から有線伝送路Ｃ１およびＣ２に同
時に送信された同じ情報内容を持つＡＴＭセルを、ＢＴ
Ｓ１とＢＴＳ２に同時に到達させて、ＢＴＳ１とＢＴＳ
２から同時に無線送信させることで、容易に正常なサイ
トダイバーシティを実現できるからである。
【００３６】また、複数のソフトハンドオフがサービス
エリアＥ１内で同時発生した場合に対応するため、複数
無線チャネル、固定トラフィック量分（例えば平均トラ
フィック量分）のハンドオフ専用帯域を確保するように
してもよい。
【００３７】通常帯域割当て部２１と当該ハンドオフ用
帯域割当て部２１に接続された帯域制御部２２は、通常
状態には通常帯域割当て部２０を制御し、ソフトハンド
オフ時にはハンドオフ用帯域割当て部２１を制御するこ
とにより、ＢＴＳ１における帯域割当てを一括して管理
している部分である。
【００３８】帯域制御部２２による通常状態の帯域割当
ては、移動電話システム１０に対し、優先トラフィック
のサービスクラスに属するＡＴＭ通信と非優先トラフィ
ックのサービスクラスに属するＡＴＭ通信とが同時に要
求された場合、有線伝送路Ｃ１の物理回線の通常帯域
を、優先トラフィックのサービスクラスに属するＡＴＭ
通信に対して優先的に割り当てることによって行われ
る。
【００３９】次に、ＢＳＣ１に搭載されたＳＨＯ用固定
帯域管理部１１の内部構成について、図６に基づいて説
明する。
【００４０】（Ａ−１−２）ＳＨＯ用固定帯域管理部の
内部構成 図６において、ＳＨＯ用固定帯域管理部１１は、ハンド
オフ処理部２３と、ハンドオフ用帯域使用状態記憶部２
４とを備えている。
【００４１】ハンドオフ処理部２３は、そのとき接続中
のＢＴＳ（図１ではＢＴＳ１）を介してＭＳ１がパイロ
ット（Pilot）信号強度測定結果メッセージを送ってき
たときに、当該ＭＳ１の通信状態を通常状態からソフト
ハンドオフ状態に移行するかどうかを判定するととも
に、ソフトハンドオフ状態に移行する場合には、ハンド
オフ元ＢＴＳ（図１ではＢＴＳ１）やハンドオフ先ＢＴ
Ｓ（図１ではＢＴＳ２）等と通信してソフトハンドオフ
前のハンドオフ専用帯域の確保やソフトハンドオフ後の
ハンドオフ専用帯域の解放などを行う部分である。
【００４２】ハンドオフ処理部２３が行ったハンドオフ
専用帯域の確保や解放の状態は、ハンドオフ用帯域使用
状態記憶部２４に格納されていて、ハンドオフ処理部２
３はいつでも参照することができる。
【００４３】以下、上記のような構成を有する本実施形
態の動作について説明する。
【００４４】（Ａ−２）第１の実施形態の動作 前記ＭＳ１、ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＳＣ１間の通信手
順を図２に示す。
【００４５】これは、図１の前記軌跡Ｍ１に沿ってＭＳ
１が移動する際のソフトハンドオフに関する手順であ
る。ＭＳ１は、当該移動に際して、ＡＴＭ通信上、非優
先トラフィックのサービスクラスに分類された前記メー
ル転送機能を使用し、メール受信中であるものとする。
【００４６】図１上で、ＭＳ１が軌跡Ｍ１の始点ＳＰ付
近に位置するときには、ＭＳ１はＢＴＳ１とのあいだ
で、無線チャネルＷＬ１を使用して無線フレームをやり
取りすることで通信している。このときＢＴＳ１は、Ｂ
ＳＣ１と有線伝送路Ｃ１を用いてＡＴＭセルをやり取り
することで通信し、ＢＴＳ１内では通常帯域割当て部２
０が当該メール転送のための帯域を割り当てている。
【００４７】メールの内容を構成する情報内容は、ＡＴ
Ｍ層で見ると、ＡＴＭセルのペイロードに収容されてＢ
ＳＣ１からＢＴＳ１に伝送され（アプリケーション層で
見るとこの情報内容はパケットに収容されてＢＳＣ１か
らＢＴＳ１に伝送され）、ＢＴＳ１では所定の再構成処
理（図示せず）を行うことでこの情報内容を持つ無線フ
レームを構成し、当該無線フレームを無線チャネルＷＬ
１で無線送信している。これが図２に示すＣＳ１の通信
状態である。
【００４８】ＣＳ１の通信状態において、ＭＳ１は、無
線チャネルＷＬ１でＢＴＳ１から無線送信されたパイロ
ット信号の受信強度の測定結果メッセージＰＭ１を、例
えば定期的に無線送信している。このメッセージＰＭ１
はＢＴＳ１を介してＢＳＣ１に送達され、当該メッセー
ジＰＭ１を受信したＢＳＣ１は応答確認ＲＡ１をＢＴＳ
１を介してＭＳ１に送達する。
【００４９】なお、メッセージＰＭ１は定期的に送信す
るのではなく、ＭＳ１がパイロット信号の受信強度が弱
まったと判断したときに送信するようにしてもよい。
【００５０】ＢＳＣ１のハンドオフ処理部２３は、当該
メッセージＰＭ１の内容を調べて、ソフトハンドオフの
必要があるかどうか、およびソフトハンドオフを行うと
すればどのＢＴＳ（図１には２つのＢＴＳしか図示して
いないが、実際には、相互にサービスエリアがオーバー
ラップするように、エリアＥ１の周辺に多数のＢＴＳが
配置されている）が当該ソフトハンドオフに関係するか
を判断する。
【００５１】例えば、無線チャネルＷＬ１によるパイロ
ット信号のＭＳ１における受信強度が弱まると共に、無
線チャネルＷＬ２の当該ＭＳ１における受信強度が強ま
れば、当該ソフトハンドオフに関係すべきＢＴＳは、Ｂ
ＴＳ１とＢＴＳ２であることがわかる。このうちＢＴＳ
１がハンドオフ元ＢＴＳで、ＢＴＳ２がハンドオフ先Ｂ
ＴＳである。
【００５２】すなわち、メッセージＰＭ１などのパイロ
ット強度測定結果メッセージの内容を調べることは、実
質的に、ＭＳ１の矢印Ｍ１に沿った移動の状況を調べる
ことに等しい。
【００５３】ここでは、ＢＳＣ１のハンドオフ処理部２
３が、ＢＴＳ１とＢＴＳ２が関係するソフトハンドオフ
の手順を開始すべきであると判断したものとする（ＳＰ
０）。このとき図１上では、ＭＳ１は軌跡Ｍ１の始点Ｓ
Ｐと終点ＥＰの中間付近に位置している。この位置は、
サービスエリアＥ１とＥ２が相互にオーバーラップする
地点である。
【００５４】ハンドオフ手順を開始すると、まずＢＳＣ
１は、ハンドオフ先となるＢＴＳ２に対し、ＭＳ１のた
めにハンドオフ用リソースを提供することを要求し（Ｒ
Ｒ１）、ＢＴＳ２はレスポンスＲＥ１を送り返してく
る。これらのＢＳＣ１とＢＴＳ２の間のやり取りは、有
線伝送路Ｃ２を介したＡＴＭ通信によって行われる。
【００５５】レスポンスＲＥ１を受け取ったＢＳＣ１
は、手順ＲＲ２，ＲＲ３、ＲＥ２、ＲＥ３から構成され
るパケットデータのソフトハンドオフ用優先固定帯域確
保手順ＰＰ１を開始する。
【００５６】ＰＰ１においては、ＢＳＣ１はまず、ハン
ドオフ先ＢＴＳ２にパケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域確
保要求ＲＲ２を送信し、次にハンドオフ元ＢＴＳ１にパ
ケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域確保要求ＲＲ３を送信す
る。
【００５７】これに対するレスポンスとして、ハンドオ
フ先ＢＴＳ２の帯域制御部２２はハンドオフ用帯域割当
て部２１にハンドオフ用の帯域割り当てを行わせて帯域
確保完了報告ＲＥ２をＢＳＣ１に送信し、ハンドオフ元
ＢＴＳ１の帯域制御部２２もハンドオフ用帯域割当て部
２１にハンドオフ用の帯域割り当てを行わせて帯域確保
完了報告ＲＥ３をＢＳＣ１に送信する。
【００５８】なお、このとき、ハンドオフ元ＢＴＳ１が
ＭＳ１との通信に使用していた通常帯域は解放され、他
の通信のために使用され得る空き帯域となる。
【００５９】上述したように、ＢＴＳ１とＢＴＳ２の持
つハンドオフ専用帯域は、相互に等しい固定値なので、
その時点のＢＴＳ１とＢＴＳ２のトラフィック量が相違
し、通常帯域の空き帯域量が異なるとしても、前記メー
ルの内容を構成する情報内容を持つＡＴＭセルはＢＳＣ
１から有線伝送路Ｃ１およびＣ２に同時に送信される
と、同時にＢＴＳ１とＢＴＳ２に到着し、各ＢＴＳにお
ける実質的に同じ内容の処理（前記再構成処理など）を
経て、同期した送信タイミングで、無線チャネルＷＬ１
とＷＬ２で無線送信される。これがＣＳ２の通信状態で
ある。
【００６０】したがってＭＳ１は正常なサイトダイバー
シティを行い、高い通信品質でメールを受信しつづける
ことができる。
【００６１】このあと、前記ＰＭ１と同様なパイロット
強度測定メッセージＰＭ２を受け取って応答確認ＲＡ２
を送り返したＢＳＣ１は、そのメッセージＰＭ２の内容
を調べて、ＭＳ１の移動が軌跡Ｍ１の終点ＥＰ付近にさ
しかかったことを認識し、ＭＳ１に対しては、ハンドオ
フ元ＢＴＳ１の通信を停止させ、ハンドオフ先ＢＴＳ２
だけに通信を継続させる。すなわち、ソフトハンドオフ
を実行する（ＳＰ１）。
【００６２】ソフトハンドオフが実行されると、手順Ｌ
Ｒ１、ＬＲ２、ＲＥ４、ＲＥ５から構成されるパケット
データのソフトハンドオフ用優先固定帯域解放手順ＰＰ
２が実行される。
【００６３】ＰＰ２では、ＢＳＣ１はまず、ハンドオフ
先ＢＴＳ２に対しパケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域解放
要求ＬＲ１を送信し、次にハンドオフ元ＢＴＳ１に対し
パケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域解放要求ＬＲ２を送信
する。
【００６４】これに対するレスポンスとして、ハンドオ
フ先ＢＴＳ２はレスポンスＲＥ４をＢＳＣ１に送信し、
ハンドオフ元ＢＴＳ１はレスポンスＲＥ５をＢＳＣ１に
送信する。ＲＥ４とＲＥ５は各ＢＴＳ１，２が要求ＬＲ
１、ＬＲ２を受け取ったことを示すものである。
【００６５】レスポンスＲＥ４を送信したあと、ハンド
オフ先ＢＴＳ２では、ＭＳ１の通信のために通常帯域の
空き帯域が割り当てられて、通信状態ＣＳ３に移行する
ことになる。この移行時、すなわちソフトハンドオフの
後において、通信を途切れることなく継続するために
は、ハンドオフ先ＢＴＳ２におけるハンドオフ専用帯域
の解放は、ＭＳ１のためにハンドオフ先ＢＴＳ２が通常
帯域を割り当てた後に行う必要がある。
【００６６】ＣＳ３の通信状態は前記ＣＳ１に対応する
もので、前記メールの内容を構成する情報内容は、ＡＴ
Ｍセルのペイロードに収容されてＢＳＣ１からＢＴＳ２
に伝送され、ＢＴＳ２では所定の再構成処理を行うこと
でこの情報内容を持つ無線フレームを構成し、当該無線
フレームを無線チャネルＷＬ２で無線送信することにな
る。
【００６７】そしてハンドオフ完了通知ＥＮがハンドオ
フ先ＢＳＣ２のハンドオフ処理部２３からハンドオフ先
ＢＴＳ２の帯域制御部２２に送信されると、当該帯域制
御部２３はハンドオフ割当て部２１を制御して、ハンド
オフ先ＢＴＳ２がＭＳ１とのサイトダイバーシティ時の
通信に使用していたハンドオフ専用帯域を解放させる。
これにより、このハンドオフ専用帯域は、他のソフトハ
ンドオフのために使用し得る空き帯域となる。
【００６８】次に、ＢＳＣ１がハンドオフ用各リソース
解放要求ＲＬをハンドオフ元ＢＴＳ１に送信すると、こ
れに応じてハンドオフ元ＢＳＣ１の帯域制御部２２も、
ハンドオフ割当て部２１を制御して、ハンドオフ元ＢＴ
Ｓ１がＭＳ１とのサイトダイバーシティ時の通信に使用
していたハンドオフ専用帯域を解放させる。これにより
このハンドオフ専用帯域も、他のソフトハンドオフのた
めに使用し得る空き帯域となる。
【００６９】ハンドオフ元ＢＴＳ１がＢＳＣ１に送信す
るレスポンスＲＥ６は、当該ハンドオフ用専用帯域の解
放完了を示すものである。
【００７０】（Ａ−３）第１の実施形態の効果 本実施形態によれば、非優先トラフィックのサービスク
ラスに割り当てられた通信についても、そのときＢＴＳ
が処理している他の通信のトラフィック量に関わりな
く、ハンドオフ先ＢＴＳの無線送信タイミングとハンド
オフ元ＢＴＳの無線送信タイミングを、効率的に同期さ
せることができるので、ソフトハンドオフ時に正常なサ
イトダイバーシティを行うことができる。
【００７１】また、本実施形態では、各ＢＴＳが遅延時
間調節用バッファメモリを搭載する必要が無いため、当
該バッファメモリによる固定遅延時間が発生することが
なく、ＢＴＳのハードウエア規模も小さい。
【００７２】（Ｂ）第２の実施形態 （Ｂ−１）第２の実施形態の構成および動作 図３に、本実施形態の移動電話システム３０の構成を示
す。この移動電話システム３０は、第１の実施形態の移
動電話システム１０と同様な移動電話システムである。
【００７３】図３において、移動電話システム３０は、
ＢＳＣ（基地局制御装置）２と、当該ＢＳＣ２と有線伝
送路Ｃ３で接続されたＢＴＳ（無線基地局）３と、当該
ＢＳＣ２と有線伝送路Ｃ４で接続されたＢＴＳ４と、Ｍ
Ｓ（移動局）２とを備えている。
【００７４】ここで、ＢＳＣ２は前記ＢＳＣ１に対応
し、ＢＴＳ３は前記ＢＴＳ１に対応し、ＢＴＳ４は前記
ＢＴＳ２に対応し、有線伝送路Ｃ３は前記有線伝送路Ｃ
１に対応し、有線伝送路Ｃ４は前記有線伝送路Ｃ２に対
応し、ＭＳ２は前記ＭＳ１に対応するものとする。
【００７５】また、ＢＴＳ３のサービスエリアはＥ３
で、ＢＴＳ４のサービスエリアはＥ４であり、図示の状
態では、ＭＳ２は矢印Ｍ２の軌跡に沿ってサービスエリ
アＥ３からＥ４へ移動しているものとし、当該移動の過
程でソフトハンドオフが発生する。さらに、ＷＬ３は前
記ＷＬ１に対応し、ＷＬ４は前記ＷＬ２に対応するもの
とする。
【００７６】図３において第１の実施形態の各部と対応
する符号を付した部分は、第１の実施形態の各部と機能
面でも対応する。
【００７７】すなわち、本実施形態と第１の実施形態
は、構成および動作のほとんどが同じである。
【００７８】以下では、本実施形態が第１の実施形態と
相違する点についてのみ説明する。
【００７９】実質的にこの相違点は、ソフトハンドオフ
時に割り当てられるハンドオフ専用帯域が、第１の実施
形態では固定値であったのに対し、本実施形態ではその
ソフトハンドオフ時点の各ＢＴＳにおけるハンドオフ専
用帯域の空き帯域量を考慮して適応的に決定される点に
ある。
【００８０】図３のハンドオフ元ＢＴＳ３が搭載してい
るＳＨＯ用最適帯域制御部３２は、図７に示す内部構成
を備えている。なお、ハンドオフ先ＢＴＳ４が搭載して
いるＳＨＯ用最適帯域制御部３３も、このＳＨＯ用最適
帯域制御部３２と実質的に同じ構成を備えている。
【００８１】（Ｂ−１−１）ＳＨＯ用最適帯域制御部の
構成および動作 図７において、ＳＨＯ用最適帯域制御部３２は、通常帯
域割当て部４０と、ハンドオフ用帯域割当て部４１と、
帯域制御部４２とを備えている。
【００８２】実質的な機能面で、通常帯域割当て部４０
は前記通常帯域割当て部２０と同じであり、ハンドオフ
用帯域割当て部４１は前記ハンドオフ用帯域割当て部２
１と対応し、帯域制御部４２は前記帯域制御部２２と対
応するが、当該帯域制御部４２は、空き帯域記憶部４６
を装備している。
【００８３】ソフトハンドオフ時には、帯域制御部４２
はハンドオフ処理部４３（図８参照）からの指示に応じ
てハンドオフ用帯域割当て部４１を制御し、ソフトハン
ドオフごとに異なる大きさのハンドオフ専用帯域を割当
てさせることが可能である。
【００８４】また、前記空き帯域記憶部４６は、ハンド
オフ用帯域割当て部４１が備えている割当て可能な全ハ
ンドオフ専用帯域のうちで、使用していない空き帯域の
量を検出し記憶している部分である。
【００８５】本実施形態では第１の実施形態と異なり、
１無線チャネル分の帯域に相当するハンドオフ専用帯域
だけをハンドオフ用帯域割当て部４１が備えている場合
を仮定しても、そのハンドオフ専用帯域が、ハンドオフ
元ＢＴＳ３とハンドオフ先ＢＴＳ４とで一致している必
要はない。実際のソフトハンドオフに使用するハンドオ
フ専用帯域の量は、本実施形態ではＢＳＣ２が適応的に
決定するが、その際にＢＳＣ２がハンドオフ元ＢＴＳ３
の帯域とハンドオフ先ＢＴＳ４の帯域とを一致させるか
らである。
【００８６】次に、図３のＢＳＣ２が搭載しているＳＨ
Ｏ用最適帯域管理部３１の内部構成について図８をもと
に説明する。
【００８７】（Ｂ−１−２）ＳＨＯ用最適帯域管理部の
構成および動作 図８において、ＳＨＯ用最適帯域管理部３１は、ハンド
オフ処理部４３と、ハンドオフ用帯域使用状態記憶部４
４とを備えている。
【００８８】実質的な機能面で、ハンドオフ用帯域使用
状態記憶部４４は前記ハンドオフ用帯域使用状態記憶部
２４と同じであり、ハンドオフ処理部４３はハンドオフ
処理部２３と対応するが、ハンドオフ処理部４３は、ハ
ンドオフ用割当て帯域演算部４５を装備している。
【００８９】ハンドオフ用割当て帯域演算部４５は、ソ
フトハンドオフ時にハンドオフ先ＢＴＳ４とハンドオフ
元ＢＴＳ３からそれぞれのハンドオフ専用帯域の空き帯
域を報告させて、実際に当該ソフトハンドオフのための
サイトダイバーシティに使用するハンドオフ専用帯域を
決定する部分である。
【００９０】ハンドオフ先ＢＴＳ４が報告したハンドオ
フ専用帯域の空き帯域量がＹで、ハンドオフ元ＢＴＳ３
が報告したハンドオフ専用帯域の空き帯域量がＸであ
り、Ｙ＞Ｘ、すなわちＹのほうがＸよりも大きい場合、
当該演算部４５は、原則として当該サイトダイバーシテ
ィに使用されるハンドオフ専用帯域は、ハンドオフ先Ｂ
ＴＳ４およびハンドオフ元ＢＴＳ３の双方ともに、Ｘと
決定する。この場合このＸが最適帯域ＡＢとなる。とも
にＸとして一致させるのは、上述したように、無線チャ
ネルＷＬ４とＷＬ３の送信タイミングをそろえるためで
ある。
【００９１】また、Ｘをさらに細分することなくそのま
ま使用するのは、できるだけ実際に使用するハンドオフ
専用帯域を大きくして高速なＡＴＭ通信を行い、無線送
信までの遅延を低減するためである。
【００９２】ただし、当該Ｘが、１無線チャネルの最大
トラフィック量ＴＶ１よりも大きい場合には、ハンドオ
フ専用帯域の利用効率を高めるために、使用するハンド
オフ専用帯域としてハンドオフ先ＢＴＳ４にもハンドオ
フ元ＢＴＳ３にも当該ＴＶ１を割り当て、残りのハンド
オフ専用帯域（Ｘ−ＴＶ１、Ｙ−ＴＶ１）は、別なソフ
トハンドオフが同時発生した場合に備えて温存しておく
ようにしてもよい。
【００９３】ここで、１無線チャネルの最大トラフィッ
ク量ＴＶ１の替わりに、もっと小さなトラフィック量、
例えば１無線チャネルの平均トラフィック量ＴＶ２を用
いることも可能である。この場合でも、少なくともＢＴ
Ｓ３とＢＴＳ４の無線送信タイミングを同期させること
は可能である。
【００９４】次に、前記ＭＳ２、ＢＴＳ３、ＢＴＳ４、
ＢＳＣ２間の通信手順を図４に示す。
【００９５】図４は、第１の実施形態の図２と同じ体裁
の図になっていて、手順ＣＳ１０は前記ＣＳ１に対応
し、手順ＰＭ１０は前記ＰＭ１に対応し、手順ＲＡ１０
は前記ＲＡ１に対応し、手順ＳＰ００は前記手順ＳＰ０
に対応し、手順ＲＲ１０は前記ＲＲ１に対応し、手順Ｒ
Ｅ１０は前記ＲＥ１に対応し、手順ＡＤ１は前記ＰＰ１
に対応し、手順ＣＳ２０は前記手順ＣＳ２に対応し、手
順ＰＭ２０は前記ＰＭ２に対応し、手順ＲＡ２０は前記
ＲＡ２に対応し、手順ＳＰ１０は前記ＳＰ１に対応し、
手順ＡＤ２は前記ＰＰ２に対応し、手順ＣＳ３０は前記
ＣＳ３に対応し、手順ＥＮ０は前記ＥＮに対応し、手順
ＲＬ０は前記ＲＬに対応し、手順ＲＥ６０は前記ＲＥ６
に対応するが、本実施形態の手順ＡＤ１の内容は、手順
ＰＰ１と相違し、手順ＡＤ２も手順ＰＰ２と相違する。
【００９６】パケットデータのソフトハンドオフ用優先
最適帯域確保手順ＡＤ１は、手順Ｓ１〜Ｓ６の内部手順
から構成されている。
【００９７】手順ＡＤ１の処理時点では、すでにソフト
ハンドオフを開始する状態にあるＢＳＣ２内のハンドオ
フ処理部４３は、パケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域確保
要求Ｓ１をハンドオフ先ＢＴＳ４に送信し、パケットハ
ンドオフ用ＡＴＭ帯域確保要求Ｓ２をハンドオフ元ＢＴ
Ｓ３に送信する。
【００９８】要求Ｓ１を受け取ったハンドオフ先ＢＴＳ
４はレスポンスとして確保可能帯域報告Ｓ３をＢＳＣ２
に送信する。この報告Ｓ３には、例えば前記Ｙに相当す
る情報が含まれている。
【００９９】また、要求Ｓ２を受け取ったハンドオフ元
ＢＴＳ３はレスポンスとして確保可能帯域報告Ｓ４をＢ
ＳＣ２に送信する。この報告Ｓ４には、例えば前記Ｘに
相当する情報が含まれている。
【０１００】これらの報告Ｓ３とＳ４に基づいて、ハン
ドオフ処理部４３内のハンドオフ用割当て帯域演算部４
５は、上述したような処理に基づいて、前記最適帯域Ａ
Ｂを決定し、当該最適帯域ＡＢを、パケットハンドオフ
用ＡＴＭ最適帯域設定Ｓ５でハンドオフ先ＢＴＳ４に知
らせ、パケットハンドオフ用ＡＴＭ最適帯域設定Ｓ６で
ハンドオフ元ＢＴＳ５に知らせる。
【０１０１】これによって、続く通信状態ＣＳ２０で
は、ＭＳ２がハンドオフ元ＢＴＳ４とハンドオフ先ＢＴ
Ｓ３から無線送信された同一情報内容のメールを同相で
受信するから、正常なサイトダイバーシティが行われ
る。
【０１０２】また、ハンドオフ処理部４３がすでにソフ
トハンドオフを実行する状態となっているＳＰ１０に続
く、パケットデータのソフトハンドオフ用優先最適帯域
解放手順ＡＤ２では、前記サイトダイバーシティに使用
された最適帯域ＡＢが、空き帯域とされる。
【０１０３】これは、ＢＳＣ２からハンドオフ先ＢＴＳ
４に送信されるパケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域解放要
求Ｓ７と、ＢＳＣ２からハンドオフ元ＢＴＳ３に送信さ
れるパケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域解放要求Ｓ８と、
これらの要求に応えて、ハンドオフ先ＢＴＳ４がＢＳＣ
２に送り返すレスポンスＳ９と、ハンドオフ元ＢＴＳ３
がＢＳＣ２に送り返すレスポンスＳ１０によって実現さ
れる。
【０１０４】（Ｂ−２）第２の実施形態の効果 本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効
果を得ることができる。
【０１０５】加えて、本実施形態では、実際にサイトダ
イバーシティのために使用される最適帯域は演算に基づ
いて適応的に決定されるので、予め隣接するＢＴＳ（任
意のハンドオフ先ＢＴＳとハンドオフ元ＢＴＳ）間で、
ハンドオフ専用帯域の値を一致させておく必要はなく、
システムの構築や運用の手数が軽減され、自由度が高
い。
【０１０６】(Ｃ）他の実施形態 第１および第２の実施形態では、ＡＴＭ通信が優先トラ
フィックのサービスクラスと非優先トラフィックにサー
ビスクラスに分けられているケースについて説明した
が、本発明はこのようなケースに限って適用されるもの
ではない。
【０１０７】このようなサービスクラスに分けられてい
ない場合でも、ソフトハンドオフが行われるようなＢＴ
Ｓのサービスエリアの中心から遠い位置では一般に、移
動局（ＭＳ）の受信信号電力が不安定になり誤動作が生
じる可能性も高まるが、本発明によりサイトダイバーシ
ティの正常性を保証すれば、ソフトハンドオフの前後に
おける通信品質が全体として向上することも期待でき
る。
【０１０８】また、第１および第２の実施形態では、Ａ
ＴＭ通信のための伝送路Ｃ１〜Ｃ４は有線伝送路であっ
たが、これを無線伝送路で構成することも可能である。
【０１０９】さらに、本発明の非同期通信はＡＴＭ通信
に限らない。例えば、パケット通信を用いることもでき
る。
【０１１０】パケット通信における各パケットも、ＡＴ
Ｍ通信におけるＡＴＭセルと同様、使用可能な帯域の大
きさに応じて通信速度が影響され、パケット単位で伝送
遅延のバラツキ、すなわちゆらぎが発生するものであ
り、この点でＡＴＭセルと同様だからである。
【０１１１】また、本発明が、移動電話システム以外の
ＣＤＭＡ方式の移動通信システムに適用できることは当
然である。
【０１１２】さらに、第１および第２の実施形態では、
ＢＴＳ（例えばＢＴＳ１）から無線送信されてＭＳ（例
えばＭＳ１）に受信される下りチャネル信号、および当
該下りチャネル信号の基礎となるＡＴＭ通信などの下り
方向に関してのみ説明したが、これと反対の上り方向に
関しても、前記下り方向とまったく同じ処理を行うこと
ができる。
【０１１３】すなわち上り方向においても、第１、第２
の実施形態に述べた処理や構成をそのまま適用して、ソ
フトハンドオフ時だけに使用するハンドオフ専用帯域
（固定帯域または最適帯域）を設定することにより、双
方向通信に対応することができる。
【０１１４】したがって本発明は、移動局のハンドオフ
先となるハンドオフ先基地局と、当該移動局のハンドオ
フ元となるハンドオフ元基地局と、前記ハンドオフ先基
地局との間で第１の非同期通信を行うことにより第１の
情報系列の通信を行い、前記ハンドオフ元基地局との間
で第２の非同期通信を行うことにより第２の情報系列の
通信を行う制御局とを備える移動通信システムについ
て、広く適用することができる。
【０１１５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、ソフトハンドオフ時に正常なサイトダイバーシティ
を行うことができる可能性が高まり、ハードウエア規模
が小さい割に通信の信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る移動電話システムの全体
構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施形態に係る移動電話システムの動作
シーケンスである。
【図３】第２の実施形態に係る移動電話システムの全体
構成を示す概略図である。
【図４】第２の実施形態に係る移動電話システムの動作
シーケンスである。
【図５】第１の実施形態に係る移動電話システムで使用
するＢＴＳの主要部の構成を示す概略図である。
【図６】第１の実施形態に係る移動電話システムで使用
するＢＳＣの主要部の構成を示す概略図である。
【図７】第２の実施形態に係る移動電話システムで使用
するＢＴＳの主要部の構成を示す概略図である。
【図８】第２の実施形態に係る移動電話システムで使用
するＢＳＣの主要部の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１０、３０…移動電話システム、１１…ＳＨＯ用固定帯
域管理部、１２，１３…ＳＨＯ用固定帯域制御部、２
０、４０…通常帯域割当て部、２１、４１…ハンドオフ
用帯域割当て部、２２、４２…帯域制御部、２３，４３
…ハンドオフ処理部、４５…ハンドオフ用割当て帯域演
算部、４６…空き帯域記憶部、ＢＳＣ１、ＢＳＣ２…基
地局制御装置、ＢＴＳ１〜ＢＴＳ４…無線基地局、ＭＳ
１、ＭＳ２…移動端末局、ＷＬ１〜ＷＬ４…無線チャネ
ル。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 移動局のハンドオフ先となるハンドオフ
    先基地局と、当該移動局のハンドオフ元となるハンドオ
    フ元基地局と、前記ハンドオフ先基地局との間で第１の
    非同期通信を行うことにより第１の情報系列の通信を行
    い、前記ハンドオフ元基地局との間で第２の非同期通信
    を行うことにより第２の情報系列の通信を行う制御局と
    を備える移動通信システムにおいて、 ソフトハンドオフ時に前記第１の非同期通信の通信速度
    を保証するため、ハンドオフ専用帯域を確保する第１の
    ハンドオフ専用帯域確保手段と、 当該ソフトハンドオフ時に、前記第２の非同期通信の通
    信速度を保証して、前記第１の情報系列と同じ内容の前
    記第２の情報系列を前記第１の情報系列に同期して通信
    するため、ハンドオフ専用帯域を確保する第２のハンド
    オフ専用帯域確保手段とを備えたことを特徴とする移動
    通信システム。
  2. 【請求項２】 請求項１の移動通信システムにおいて、 第１のハンドオフ専用帯域確保手段が確保するハンドオ
    フ専用帯域と第２のハンドオフ専用帯域確保手段が確保
    するハンドオフ専用帯域とは、同一の大きさを有する固
    定値であることを特徴とする移動通信システム。
  3. 【請求項３】 請求項１の移動通信システムにおいて、 前記ハンドオフ先基地局は、当該ソフトハンドオフ時に
    使用していない空き帯域を検出して制御局に通知するハ
    ンドオフ先空き帯域検出手段を備え、 前記ハンドオフ元基地局は、当該ソフトハンドオフ時に
    使用していない空き帯域を検出して制御局に通知するハ
    ンドオフ元空き帯域検出手段を備え、 前記制御局は、前記ハンドオフ先空き帯域検出手段から
    通知を受けた空き帯域と、前記ハンドオフ元空き帯域検
    出手段から通知を受けた空き帯域とを比較し、小さい方
    の空き帯域と同じ大きさの空き帯域を、前記第１の非同
    期通信と第２の非同期通信の双方に割り当てる帯域割当
    て演算手段を備えることを特徴とする移動通信システ
    ム。
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