JP2003174661A - チャネル切り替え方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャネル切り替え制御時、レイヤ２で再送制
御が発生した場合に、チャネル切り替え動作を失敗する
確率が高かった。 【解決手段】 基地局と移動局の実行開始時間を一致さ
せる制御を含むレイヤ３でのチャネル切り替え制御と、
レイヤ２での再送制御と、を行うチャネル切り替え方式
であって、レイヤ２は、送達確認機能付きモードにおい
て、送信信号について、再送の回数をカウントして情報
要素として付与して送信する処理を行い、レイヤ３は、
レイヤ２における再送制御の状況を、上記再送回数情報
を参照して把握し、この値に応じて実行開始時間を再計
算して更新する処理を行う。レイヤ３で、レイヤ２での
再送制御の状況に応じて実行開始時間を動的に変更する
処理を行い、この実行開始時間に基づき、移動局及び基
地局にチャネル切り替えを行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セルラー方式の無
線通信（移動体通信）システムにおけるチャネル切り替
え方式に関し、特に、基地局と移動局のチャネル切り替
え動作の実行開始時間を一致させる制御を行う無線通信
システムにおけるチャネル切り替え方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話などの通信は、セルラー方式の
無線通信（移動体通信）システムで行われる。セルラー
方式では、通信サービスエリアは小ゾーン＝セルに分割
され、各セルを基地局が管理する。携帯電話機などの移
動局は、自機が属するセルの基地局との間で多元接続の
制御がなされて通信を行う。多元接続の方式としてはＦ
ＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡなどがある。また、中央制
御方式の場合、各基地局は、基地局制御装置によって統
括制御される。基地局及び基地局制御装置は、セル内の
各移動局に対して通信チャネルの割り当てを行って通信
を行わせる。例えば、ＣＤＭＡの場合にチャネルとは、
移動局ごとに異なる拡散符号によって区別される無線リ
ンクである。チャネル割り当ての方式には、静的割り当
て、動的割り当てなどがある。静的割り当ての場合、基
地局及びセルに対してチャネルが固定的に割り当てられ
る。動的割り当ての場合、チャネルはトラフィックの状
況などに応じて時間的に変動して割り当てられる。

【０００３】移動局は、セル間を移動する。その際、通
信を行う基地局の切り替え制御を行う必要がある。この
切り替え制御は、ハンドオーバーと呼ばれる。また、各
種方式によっても異なるが、通信チャネルの切り替えを
行わなければならない場面は随時発生し、チャネル切り
替えを行う必要のある場面として、上記のハンドオーバ
ー時などがある。また、同一セル内においても、チャネ
ル切り替えを行う場面がある。本発明は、このチャネル
切り替えの制御に関するものである。

【０００４】移動局と基地局との間で新たに通信チャネ
ルを設定して通信を開始するためには、双方が適切なタ
イミングで同期確立を行う必要がある。この同期確立の
ために、レイヤ３での制御として、基地局制御装置が移
動局及び基地局に対して、チャネル切り替え動作に際し
ての実行開始時間を通知してこのタイミングに基づく同
期確立を行わせる方式がある（そのような制御を行う無
線通信規格として、例えば、「３ＧＰＰ ＴＳ ２５．
３２２ Ｖ３．６．０」がある）。上記実行開始時間
は、例えばＷ−ＣＤＭＡの場合、移動局、基地局、及
び、基地局制御装置間で同期処理を行うための共通の時
間指定単位であるフレーム番号（ＦＮ：Frame Number）
を用いて指定される。

【０００５】従来の上記のような無線通信システムでの
チャネル切り替え動作について、図６〜図９を参照して
説明する。図６は、セルラー方式の無線通信システムの
基本構成を示す図である。図６で、無線通信システム
は、移動局１、基地局２、基地局制御装置３、交換機
４、及び、他ネットワーク５から構成されている。基地
局２ａは、セルａに、基地局２ｂは、セルｂに対応して
いる。移動局１は、携帯電話機などの端末である。基地
局２は、対応するセル内の移動局１との間で、多元接続
制御を行って所定チャネルで通信を行う。基地局制御装
置３は、基地局２群を統括制御する。移動局１は、交換
機４を介して他ネットワーク５と接続可能である。

【０００６】以下、本明細書では、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wide
band - Code Division Multiple Access）方式の携帯電
話機での通信を例に採って説明する。

【０００７】図８は、従来システムにおける正常なチャ
ネル切り替え動作を示すシーケンス図である。また、図
９は、従来システムにおけるチャネル切り替えが失敗す
る場合の動作を示すシーケンス図である。図８及び図９
中で、移動局側、基地局及び基地局制御装置側のそれぞ
れの無線通信アーキテクチャの構成は大きく、レイヤ
１、２、３に分かれる。レイヤ１は、無線通信における
ハードウェア・物理制御に関わる。レイヤ２は、信号欠
落などをカバーするための再送制御などを含む無線リン
クでの通信制御を行う。レイヤ３は、システム全体の無
線通信制御として、通信の発着信制御やチャネル切り替
えなどの基地局制御、及び、レイヤ１、２の制御などを
行う。基地局及び基地局制御装置側のレイヤ１の処理は
主に基地局２が担当し、レイヤ２、３の処理は、基地局
制御装置３が担当している。

【０００８】図８において、まず、移動局１が、基地局
２ａと所定のチャネルで通信を開始しているものとす
る。システムは、移動局１に、現在のセルａの周辺の基
地局との無線通信の状態を測定させる。移動局１は、測
定した通信状態を、基地局２ａを通じて基地局制御装置
３へ報告する。

【０００９】基地局制御装置３は、移動局１から報告さ
れる通信状態情報を監視して移動局１の位置及び電波状
態を把握し、随時、特に、セル境界において、適切な切
り替え先の基地局及びチャネルを探索する。例えば、移
動局１がセル境界に入った時、基地局制御装置３は、移
動局１について、切り替え先として基地局２ｂとの通信
の方が良いと判断すると、基地局２ａを通じて移動局１
に対して「チャネル切り替え要求」信号を送信する。

【００１０】この「チャネル切り替え要求」には、切り
替え先チャネル情報などに加え、チャネル切り替え動作
についての「実行開始時間」情報が含まれる。「実行開
始時間」は、移動局１のレイヤ１と、基地局２のレイヤ
１と、の間の無線リンクの同期を確立するために使用さ
れるタイミング情報である。これは、移動局、基地局及
び基地局制御装置間での時間同期処理のための時間指定
単位であるフレーム番号を用いて指定される。フレーム
番号は、所定の単位周期（例えば２．５〜２．６ｓｅ
ｃ）中のあるフレームを指定する情報要素である。Ｗ−
ＣＤＭＡでは、これをＦＮ（Frame Number）と呼ぶ。１
フレームは、１０ｍｓの単位である。以下、この「実行
開始時間」情報をＴとする。

【００１１】基地局制御装置３のレイヤ３は、「チャネ
ル切り替え要求」を送信する際、まず、同レイヤ２に対
して、「チャネル切り替え要求（＋Ｔ）」信号の送信要
求を通知する。その際、基地局制御装置３のレイヤ３
は、同レイヤ２に対し、送達確認付きモードの信号（Ａ
ＭＤ：Acknowledged Mode Data）で送信する指示も併せ
て行う。図７に、送達確認付き信号フォーマットの一例
についてその構成を示す（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３２
２ Ｖ３．６．０ ＡＭＤ ＰＤＵ）。基地局及び基地
局制御装置側のレイヤ２は、送信信号の送信順番号を示
す「ＳｅｑｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒ（ＳＮ）」という情報
要素を送信信号に付加する処理を行う。送達確認付きモ
ードでは、上記ＳＮは、信号の再構築と再送制御とに使
用される。基地局及び基地局制御装置側は、送信信号に
対する送達確認信号を移動局側より受信することによ
り、どこまでの信号が受信側に届いているかを確認する
ことができる。

【００１２】基地局制御装置３のレイヤ２は、同レイヤ
３からの送信要求に応じて、送信信号に対して、再送制
御時に必要となる情報要素（上記送信番号ＳＮなど）を
付加する処理を行ってから基地局２ａのレイヤ１へ送信
する。基地局２ａのレイヤ１は、基地局制御装置３のレ
イヤ２からの受信信号（チャネル切り替え要求（＋
Ｔ））を、移動局１のレイヤ２に対して送信する。

【００１３】移動局１のレイヤ２は、基地局２ａから信
号（チャネル切り替え要求（＋Ｔ））を受信し、基地局
制御装置３のレイヤにおいて付加された情報要素（送信
番号ＳＮなど）を解析して信号の再構築を行い、問題が
無ければその情報内容を取り除く処理を行い、移動局１
のレイヤ３に対して「受信通知」を行う。また、移動局
１レイヤ２は、基地局制御装置３からの「チャネル切り
替え要求（＋Ｔ）」に対する送達確認信号を基地局制御
装置３レイヤ２に対して送信する処理を行う。

【００１４】基地局制御装置３のレイヤ２は、移動局１
側から「チャネル切り替え要求」に対する送達確認信号
を受信し、先に送信した「チャネル切り替え要求」が確
実に移動局１側で受信できたことを確認すると、このタ
イミングで同レイヤ３に対し「送信完了」を通知する。

【００１５】一方、移動局１のレイヤ３は、基地局制御
装置３レイヤ３からの「チャネル切り替え要求（＋
Ｔ）」を受信すると解析し、移動局１レイヤ１に対し
て、上記「実行開始時間Ｔ」をパラメータに含ませた
「チャネル切り替え指示」を通知する。

【００１６】基地局制御装置３のレイヤ３は、「チャネ
ル切り替え要求」に対する「送信完了」通知を受信する
と、基地局２ｂに対して、「チャネル起動要求」を、そ
の実行開始時間Ｔ（移動局１に通知した実行開始時間と
同一）をパラメータに含む形で送信する。

【００１７】移動局１のレイヤ１は、同レイヤ３からの
「チャネル切り替え指示（＋Ｔ）」に基づき、指示され
た実行開始時間Ｔになった時点で、同指示に含まれるパ
ラメータで指定された新チャネルに切り替え、基地局２
ｂとの同期確立を試み、同期確立が完了した時点で、
「チャネル切り替え完了（同期確認）」を同レイヤ３へ
通知する。また、基地局２ｂのレイヤ１も同様に、基地
局制御装置３からの「チャネル起動要求（＋Ｔ）」に基
づいた移動局１との同期確立が完了した時点で、基地局
制御装置３に対して「同期確認」を通知する。

【００１８】移動局１のレイヤ３は、「チャネル切り替
え完了」通知を同レイヤ１より受信すると、基地局制御
装置３に対して、チャネル切り替えが完了したことを示
す「チャネル切り替え完了」信号を送出する。基地局制
御装置３のレイヤ３は、「チャネル切り替え完了」信号
を移動局１側から受信すると、それに対する送達確認信
号を移動局１側に送信すると共に、基地局２ａに対し
て、今まで移動局１との通信で使用していた旧チャネル
を停止させることを指示する「チャネル停止指示」信号
を送信してそのチャネルを停止させる。以上のような手
順により正常にチャネル切り替えが完了する。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以下、上記従来のチャ
ネル切り替え方式で問題となる動作について説明する。
図９は、その動作を示すシーケンス図である。基地局制
御装置３レイヤ３からの「チャネル切り替え要求（＋
Ｔ）」に対する移動局１レイヤ２による送達確認信号が
無線区間で欠落し、基地局及び基地局制御装置側へ届か
なかった場合を考える。基地局制御装置３レイヤ２は、
信号送信時には、再送制御のために再送保護タイマを起
動する処理を行っている。同レイヤ２は、この保護タイ
マが所定のリミットでタイムアウトするまでに、先に送
信した信号に対する送達確認信号が戻らない場合は、移
動局１に対して再送処理を行う。この場合、基地局制御
装置３のレイヤ２は、移動局１からの送達確認信号が届
かず上記保護タイマがタイムアウトになってしまったの
で、「チャネル切り替え要求（＋Ｔ）」の再送を行う。

【００２０】一方、移動局１レイヤ３では、既に「チャ
ネル切り替え要求（＋Ｔ）」を受信していることになる
ため、同レイヤ１に対して「チャネル切り替え指示（＋
Ｔ）」を通知してしまっている。これにより、同レイヤ
１によりチャネル切り替えのために基地局２ｂとの同期
確立が試みられるが、上記送達確認信号の欠落の発生に
より、指示された実行開始時間Ｔに対応する形で基地局
２ｂ側が基地局制御装置３からの「チャネル起動指示
（＋Ｔ）」を受けていない可能性があり、その場合、上
記実行開始時間Ｔでのチャネル切り替えが失敗してしま
い、移動局１レイヤ３に対して「チャネル切り替え失敗
（同期ＮＧ）」が通知される。

【００２１】移動局１レイヤ２は、基地局制御装置３か
ら再送されてきた信号「チャネル切り替え要求（＋
Ｔ）」を受信すると、再度、送達確認信号を返信する。

【００２２】基地局制御装置３レイヤ１において、移動
局１からの送達確認信号を今度は正常に受信したものと
すると、同レイヤ３に対して、「送信完了」が通知され
る。基地局制御装置３レイヤ３では、「送信完了」通知
を受信すると、基地局２ｂに対して「チャネル起動指示
（＋Ｔ）」を通知するが、既に１回目の信号送信におい
て移動局１に対して指示していた実行開始時間Ｔを過ぎ
ている可能性があり、実行開始時間Ｔを過ぎて「チャネ
ル起動指示」を出した場合は、移動局１レイヤ１と基地
局２ｂレイヤ１との間での同期確立ができずにチャネル
切り替えが失敗してしまい、「同期ＮＧ」が基地局制御
装置３へ通知される。以上により、結果的に移動局１及
び基地局制御装置３共にチャネル切り替えを失敗するこ
とになる。

【００２３】つまり、上記従来方式では、基地局制御装
置は、「チャネル切り替え要求」に対する移動局１から
の送達確認信号が無線区間で欠落してしまった場合など
に、移動局１と基地局２に同じ実行開始時間でチャネル
切り替え動作を行わせることができない。このような場
合に、チャネル切り替えを高確率で失敗してしまうこと
になる。

【００２４】従来のチャネル切り替え方式では、電波状
態の悪い環境下の移動局において無線区間での信号の欠
落が生じた場合などに、チャネル切り替え動作を失敗す
る可能性が非常に高かったため、ユーザにとって非常に
使い勝手の悪い動作となっていた。

【００２５】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、レイヤ２での再送制御の状況を考慮したチ
ャネル切り替え制御を行い、チャネル切り替え動作を失
敗する確率を低減することのできるチャネル切り替え方
式を提供することを主要な目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、移動局と、基地局と、基
地局制御装置と、を有するセルラー方式の無線通信シス
テムにおいて、基地局と移動局の実行開始時間を一致さ
せる制御を含むレイヤ３でのチャネル切り替え制御と、
レイヤ２での再送制御と、を行うチャネル切り替え方式
であって、レイヤ２は、送信信号について、再送の回数
をカウントして情報要素として付与する処理を行い、レ
イヤ３は、レイヤ２での再送制御の状況を再送回数情報
を参照して把握し、再送回数に応じて実行開始時間を再
計算することにより実行開始時間を動的に決定し、その
実行開始時間により移動局及び基地局にチャネル切り替
えを行わせることを特徴としている。

【００２７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、レイヤ２は、送達確認付きモードにおい
て、送信信号について、再送の回数をカウントして情報
要素として付与する処理と、受信信号について、特に、
送信信号に対する送達確認信号について、付与されてい
る再送回数情報を参照してレイヤ３に通知する処理と、
を行う手段を有し、レイヤ３は、チャネル切り替えの実
行開始時間を決定する処理と、再送回数情報を参照し、
実行開始時間を再計算して更新する処理と、を行う手段
を有することを特徴としている。

【００２８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、レイヤ２は、再送制御として保護タイマを
用い、タイマの所定のリミットでのタイムアウトで再送
処理を行い、レイヤ３は、実行開始時間の再計算処理
を、実行開始時間に、再送回数とタイマの経過時間とを
乗算した値を加算することにより行うことを特徴として
いる。

【００２９】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、レイヤ３は、実行開始時間を、フレーム番
号ＦＮにより指定することを特徴としている。

【００３０】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、レイヤ３は、送信信号が実行開始時間の指
示に関する信号であるかどうか判断し、実行開始時間を
使用する信号の場合は、レイヤ２に対し送達確認付きか
つ再送回数情報付きのフォーマットでの送信要求を行
い、そうでない場合は、再送回数情報無しのフォーマッ
トでの送信要求を行うことを特徴としている。

【００３１】請求項６記載の発明は、請求項１記載の発
明において、移動局のレイヤ３は、実行開始時間情報及
び再送回数情報を含むチャネル切り替え要求信号及びこ
の信号についての送達信号確認信号を基地局制御装置側
から受信すると、実行開始時間の再計算処理を行い、こ
の実行開始時間によりチャネル切り替え動作を行うこと
を特徴としている。

【００３２】請求項７記載の発明は、移動局と、基地局
と、基地局制御装置と、を有するセルラー方式の無線通
信システムにおいて、基地局と移動局の実行開始時間を
一致させる制御を含むレイヤ３でのチャネル切り替え制
御と、レイヤ２での再送制御と、を行うチャネル切り替
え方式であって、基地局制御装置のレイヤ３が、チャネ
ル切り替えの実行開始時間を決定し、送達確認付きかつ
再送回数情報付きのモードでのチャネル切り替え要求の
送信要求をレイヤ２に行うステップと、基地局制御装置
のレイヤ２が、送達確認付きモードにおいて、送信信号
について、再送回数をカウントして情報要素として付与
して送信するステップと、基地局制御装置のレイヤ２
が、移動局からチャネル切り替え要求に対する送達確認
信号を受信し、この信号に対する送達信号確認信号を移
動局に送信し、また、送達確認信号についての受信完了
及びこの信号に含まれる再送回数情報をレイヤ３に通知
するステップと、基地局制御装置のレイヤ３が、再送回
数情報を参照し、この情報に応じて実行開始時間の再計
算処理を行い、この実行開始時間で基地局のレイヤ１に
対してチャネル切り替え指示を行うステップと、移動局
のレイヤ３が、送達信号確認信号を受信し、実行開始時
間の再計算処理を行い、この実行開始時間で同レイヤ１
に対してチャネル切り替え指示を行うステップと、移動
局及び基地局が、再計算された実行開始時間でチャネル
切り替えを行うステップと、を有することを特徴として
いる。

【００３３】請求項８記載の発明は、請求項７記載の発
明において、レイヤ２は、再送制御として保護タイマを
用い、タイマの所定のリミットでのタイムアウトで再送
処理を行い、レイヤ３は、実行開始時間の再計算処理
を、実行開始時間に、再送回数とタイマの経過時間とを
乗算した値を加算することにより行うことを特徴として
いる。

【００３４】請求項９記載の発明は、請求項７記載の発
明において、レイヤ３は、実行開始時間を、フレーム番
号ＦＮにより指定することを特徴としている。

【００３５】請求項１０記載の発明は、請求項７記載の
発明において、レイヤ３が、送信信号が実行開始時間の
指示に関する信号であるかどうか判断し、実行開始時間
を使用する信号の場合は、レイヤ２に対し送達確認付き
かつ再送回数情報付きのフォーマットでの送信要求を行
い、そうでない場合は、再送回数情報無しのフォーマッ
トでの送信要求を行うステップをさらに有することを特
徴としている。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の
実施の形態におけるチャネル切り替え方式を用いる無線
通信システムの構成を示す図である。また、図３は、本
発明の実施の形態におけるチャネル切り替え方式の動作
を示すシーケンス図である。

【００３７】図１において、本実施例のチャネル切り替
え方式を用いる無線通信システムのは、移動局１、基地
局２、基地局制御装置３、交換機４、及び、他ネットワ
ーク５を含んで構成される。図１では、基地局２及びそ
れがカバーするセルを２組だけ図示している。各基地局
を、それぞれ２ａ、２ｂとし、対応するセルをａ、ｂと
する。本実施例では、従来技術の説明と同様、Ｗ−ＣＤ
ＭＡ方式の携帯電話機での通信を例に採って説明する。

【００３８】本チャネル切り替え方式は、チャネル切り
替え制御時に、基地局と移動局とでその実行開始時間を
一致させる制御を行う無線通信システムにおけるチャネ
ル切り替え方式である。本方式では、その特徴として、
従来レイヤ３のみで決定していた上記実行開始時間につ
いて、レイヤ２での再送制御の状況も加味して値を動的
に決定する。これにより、チャネル切り替え制御時の通
信の際に無線区間で信号の欠落が発生して再送制御が行
われる場合でも、上記実行開始時間をこれに対応して変
更して移動局と基地局とで実行開始時間を一致させるの
で、正常にチャネル切り替え動作を完了できるようにな
る。

【００３９】また、本方式では、基地局及び基地局制御
装置からの移動局に対する送信信号が上記実行開始時間
とは関わりの無い信号の場合には、従来通りのレイヤ２
フォーマットを使用し、上記実行開始時間を使用する信
号の場合は、本方式が設ける専用のレイヤ２フォーマッ
トを使用する。これにより、レイヤ２のオーバーヘッド
を増やさない。

【００４０】移動局１は、セルラー方式、符号分割多元
接続などに対応した所定の無線通信機能を備える携帯電
話機などの移動端末である。基地局２は、対応するセル
内に位置する移動局との無線通信を処理する装置であ
る。基地局制御装置３は、基地局２群を統括制御し、発
着信制御、ハンドオーバーやチャネル切り替え制御など
を含む各種通信制御を行う。移動局１は、通信中、交換
機４を通して、他ネットワーク５へ接続されることが可
能である。本無線通信システムのアーキテクチャは、レ
イヤ１、２、３に分かれ、主な機能や処理は従来方式と
同様である。

【００４１】基地局及び基地局制御装置側のレイヤ３
は、従来の方式に基づく所定のチャネル切り替え制御を
行うチャネル切り替え制御部を有する。本方式ではさら
に、チャネル切り替え制御部は、実行開始時間処理部６
を有する。実行開始時間処理部６は、チャネル切り替え
動作の際の移動局１と基地局２の「実行開始時間」を決
定する処理を行う。また、送信信号が「実行開始時間」
付きの信号であるか判断し、信号に応じて「再送カウン
ト」付き／無しを選択してレイヤ２に対して送信要求を
行う。また、受信信号が「再送カウント」付き信号かど
うか判断し、「再送カウント」値を参照して「実行開始
時間」の再計算処理を行う。「再送カウント」は、本方
式のレイヤ２が導入する要素である（後述）。

【００４２】基地局及び基地局制御装置側のレイヤ２
は、従来の方式に基づく所定の再送制御を行う再送制御
部を有する。本方式ではさらに、再送制御部は、再送カ
ウント処理部７を有する。再送制御部は、再送保護タイ
マ機能を有し、信号送信時には、この保護タイマを開始
させる。このタイマの所定のタイムリミット内に送信信
号に対する送達確認信号が戻らずタイムアウトが生じる
と、先に送信した信号の再送処理を行う。再送カウント
処理部７は、送信信号のフォーマットとして「再送カウ
ント（ＲｅｔｒｙＣｏｕｎｔ）」情報要素を設けてお
り、送信信号に対し、再送の回数をカウントして情報要
素として付与する処理を行う。再送カウント値は、再送
無しの通常状態で例えば０とし、再送が行われるごとに
インクリメントされる。図２に、再送カウント情報要素
を設けた本方式のレイヤ２の送達確認付きモード信号の
フォーマット（ＡＭＤ ＰＤＵ（Acknowledged Mode Da
ta Protocol Data Unit））について示す。再送カウン
ト（ＲｅｔｒｙＣｏｕｎｔ）フィールド以外は、従来方
式で示した信号フォーマットと同様の要素である。

【００４３】基地局制御装置３のレイヤ２は、同レイヤ
３の指示に応じて送達確認付き信号（acknowledged mod
e data）の生成を行い、同レイヤ１より送信する。ま
た、同レイヤ２は、移動局側から送達確認信号を受信す
ると、同レイヤ３に対して先の送信信号が確かに移動局
側に送信されたことを示す「送信完了」の通知を行う。
この通知の際、上記再送カウント値も共に通知する。

【００４４】従来方式で述べたように、「実行開始時
間」情報は、フレーム番号ＦＮなどの情報により指定さ
れるチャネル切り替え及び同期確立のためのタイミング
情報である。以下、この「実行開始時間」情報要素をＴ
とする。

【００４５】移動局１側も、基地局及び基地局制御装置
側のレイヤ３が持つ実行開始時間処理部、レイヤ２が持
つ再送カウント処理部の行う処理に対応する処理を行う
処理部を有する。

【００４６】図３、４、５を参照しながら、本発明の実
施の形態におけるチャネル切り替え方式の動作を説明す
る。図３のシーケンス図は、無線区間で信号欠落が発生
し、移動局１からの送達確認信号が基地局制御装置３側
に届かなかった場合の動作について示している。

【００４７】まず、移動局１が、基地局２ａと所定のチ
ャネルで既に通信を開始しているものとする。システム
は、移動局１に、現在位置するセルの周辺の基地局との
無線通信状態を測定させ、基地局２ａを通じて基地局制
御装置３へ報告させる。基地局制御装置３は、移動局１
から報告される通信状態情報を監視し、移動局１の位置
及び電波状態などに基づき、随時、切り替え先の基地
局、切り替え先のチャネルを探索する。ここで、移動局
１についてのチャネル切り替えの必要性が発生したもの
とする。例えば、移動局１がセル境界に入った時、基地
局制御装置３は、切り替え先として基地局２ｂとの通信
の方が良い状況になったと判断したものとする。基地局
制御装置３は、この判断に基づき、切り替え先チャネル
やチャネル切り替え動作の実行開始時間Ｔを決定し、基
地局２ａを通じて移動局１に対して「チャネル切り替え
要求」信号を送達確認機能付きのフォーマットで送信す
る。

【００４８】図４に、基地局制御装置３のレイヤ３の送
受信処理についてのフローチャートを示す。まず、基地
局制御装置３レイヤ３は、送信処理の開始時（ステップ
Ｓ１）、移動局１に対して送信する信号（ここでは「チ
ャネル切り替え要求」）に、「実行開始時間」情報が含
まれるかどうか確認する（ステップＳ２）。実行開始時
間情報を含まない信号である場合は、従来方式通りのフ
ォーマット（再送カウント無し）での送信要求をレイヤ
２に通知する（ステップＳ３）。実行開始時間情報を含
む信号である場合は、移動局１に対して指示する実行開
始時間Ｔなどの情報と共に、「再送カウント（Ｒｅｔｒ
ｙＣｏｕｎｔ）」付きのフォーマットでの送信要求をレ
イヤ２に対して通知する（ステップＳ４）。通知後、レ
イヤ２からの「送信完了」通知を待つ（ステップＳ
５）。

【００４９】図５に、基地局制御装置３のレイヤ２の再
送カウント付きの送受信処理についてのフローチャート
を示す。基地局制御装置３のレイヤ２は、同レイヤ３か
ら、「再送カウント付きを指定された送信要求（実行開
始時間Ｔの指示を含む）」の通知を受けると（ステップ
Ｓ１１）、情報要素「ＲｅｔｒｙＣｏｕｎｔ」をまず初
期化し（ステップＳ１２）、再送カウント付きかつ送達
確認機能付きの送信信号を生成し（ステップＳ１３）、
同レイヤ１により移動局１に対して送信する（ステップ
Ｓ１４）。このとき、再送保護タイマを開始させる。そ
して、送信信号に対する送達確認信号の受信を待つ（ス
テップＳ１５）。

【００５０】図３で、（１ｓｔ）、（２ｎｄ）の付いた
信号は、再送カウントを付与されている信号である。
（１ｓｔ）は１回目の送信を示し、ＲｅｔｒｙＣｏｕｎ
ｔ＝０、（２ｎｄ）は２回目の送信つまり１回目の再送
を示し、ＲｅｔｒｙＣｏｕｎｔ＝１とする。上記手順
で、基地局及び基地局制御装置側から「チャネル切り替
え要求（＋Ｔ）」信号が移動局１側に送信される。移動
局１のレイヤ２は、再送カウント付き信号を受信した場
合は、そのＲｅｔｒｙＣｏｕｎｔ値を情報要素として折
り返し付加して送達確認信号を返信する。移動局１のレ
イヤ２は、このタイミングでは、同レイヤ３に対してチ
ャネル切り替え要求についての「受信通知」は行わな
い。

【００５１】この送達確認信号が無線区間で紛失した場
合、基地局制御装置３のレイヤ２は、再送保護タイマの
タイムアウトのタイミングで信号（ここでは「チャネル
切り替え要求（＋Ｔ）」）の再送を行うが、この時、Ｒ
ｅｔｒｙＣｏｕｎｔ値をカウントアップ（ここでは０→
１）して（図５、ステップＳ１６）、再送を行う。

【００５２】移動局１のレイヤ２は、基地局制御装置３
からの受信信号（２回目のチャネル切り替え要求）に対
して、再びＲｅｔｒｙＣｏｕｎｔを折り返し設定して送
達確認信号を送信する。１回目と同様、「受信通知」は
行わない。

【００５３】基地局制御装置３のレイヤ２は、移動局１
からの送達確認信号を正常に受信すると、それに含まれ
るＲｅｔｒｙＣｏｕｎｔ値を参照して、同レイヤ２が再
送した信号（２回目のチャネル切り替え要求）に対する
送達確認信号であることを確認し、送達確認信号を確か
に受信したことを示す「送達信号確認信号」を実行開始
時間Ｔ、ＲｅｔｒｙＣｏｕｎｔ値を含む形で移動局１に
対して送信する。また、同レイヤ３に対して、チャネル
切り替え要求についての「送信完了」をＲｅｔｒｙＣｏ
ｕｎｔ値と共に通知する（図５、ステップＳ１８）。

【００５４】基地局制御装置３のレイヤ３は、同レイヤ
２からの受信信号について、再送カウント付きの「送信
完了」通知かどうか判断し（図４、ステップＳ６）、
「送信完了（＋ＲｅｔｒｙＣｏｕｎｔ値）」通知の場
合、初めに（１回目の送信時に）決定した実行開始時間
Ｔを再送状況に応じて更新するために、ＲｅｔｒｙＣｏ
ｕｎｔ値を参照して（同ステップＳ７）、その値に基づ
く実行開始時間Ｔの再計算処理を行う（同ステップＳ
８）。再計算された実行開始時間をＴ’とする。Ｔ’＝
Ｔ＋αで計算する。αは、ＲｅｔｒｙＣｏｕｎｔ値（こ
こでは１回の再送を行っているので値は１）に、１回の
再送処理の間隔時間、つまり、図３での保護タイマの経
過時間ｔを乗算して求める。つまり、Ｔ’＝Ｔ＋Ｒｅｔ
ｒｙＣｏｕｎｔ×ｔとする。

【００５５】基地局制御装置３のレイヤ３は、基地局２
ｂのレイヤ１に対して、上記再計算された新たな実行開
始時間Ｔ’（＝Ｔ＋α）の指示を含む「チャネル切り替
え指示」を通知してチャネル切り替えを行わせる。

【００５６】一方、移動局１のレイヤ２では、基地局制
御装置３から「送達信号確認信号（＋Ｔ、ＲｅｔｒｙＣ
ｏｕｎｔ）」を受信すると、チャネル切り替え要求につ
いての「受信通知」を同レイヤ３に対して行う。その
際、ＲｅｔｒｙＣｏｕｎｔ値も併せて通知する。移動局
１レイヤ３は、同レイヤ２から「受信通知」を受信する
と、基地局制御装置３レイヤ３での処理と同様に、実行
開始時間Ｔを再送状況に応じて更新するために、Ｒｅｔ
ｒｙＣｏｕｎｔ値を参照して実行開始時間Ｔの再計算処
理を行う。再計算される実行開始時間をＴ’とすると、
Ｔ’＝Ｔ＋α＝Ｔ＋ＲｅｔｒｙＣｏｕｎｔ×ｔで求め
る。ｔは、１回の再送処理に伴う経過時間である。移動
局１レイヤ３は、同レイヤ１に対して、その新たなＴ’
の指示を含む「チャネル切り替え指示」を通知してチャ
ネル切り替えを行わせる。実行開始時間が、レイヤ２に
よる再送回数を加味して決定されるので、移動局１側、
基地局２側共に、実行開始時間内に同期確立を行うこと
ができ、チャネル切り替えを正常に完了することができ
る。

【００５７】以後は、従来と同様の処理である。移動局
１レイヤ１及び基地局２レイヤ１は、それぞれ再計算さ
れた実行開始時間Ｔ’でチャネル切り替えを行う。移動
局１レイヤ１は、同期確立を成功すると、「チャネル切
り替え完了（同期確認）」を同レイヤ３に対して送信す
る。基地局２レイヤ１は、同期確立を成功すると、「チ
ャネル切り替え完了（同期確認）」を基地局制御装置３
レイヤ３に対して送信する。移動局１レイヤ３は、同レ
イヤ１から「チャネル切り替え完了」を受信すると、基
地局制御装置３レイヤ３に対して「チャネル切り替え完
了」を送信する。基地局制御装置３レイヤ２は、「チャ
ネル切り替え完了」を受信すると、同レイヤ３に対して
チャネル切り替え完了の「受信通知」を通知する。同レ
イヤ３は、この「受信通知」を受信すると、移動局１レ
イヤ３に対して、先の「チャネル切り替え完了」に対す
る送達確認信号を送信し、また、基地局２に対して「チ
ャネル停止指示」を送信して旧チャネルを停止させる。
以上により、再送制御を行った場合でも正常にチャネル
切り替え動作を完了することができる。

【００５８】本方式の他の適用例について説明する。上
記の実施例では、基地局間のチャネル切り替えの場合に
ついて説明したが、これは、同一セル内でのチャネル切
り替えの場合にも適用できるものである。また、通信し
ているチャネルのパラメータを変更する処理を行うよう
な場合、例えばパケット通信時の通信速度（データレー
ト）の変更を行う場合などでも、同様にその制御のため
の実行開始時間が設定されるので、前述の実施例と同様
に再送カウント付きの送信要求信号を使用して動作を行
わせ、動作の失敗確率を低減させることができる。

【００５９】以上により本発明の実施形態について説明
した。なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施
形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々変形実施が可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、チャネル切り替え制御時、電波状態の悪い移
動局において無線区間での信号欠落が発生した場合など
に、実行開始時間内に信号の処理が完了できずに失敗す
る確率の高かったチャネル切り替え動作を、レイヤ２で
の再送制御の状況を考慮したチャネル切り替え制御にす
ることにより改善して成功確率を高くし、通信サービス
品質を向上させることができる。また、そのための新規
のレイヤ２信号フォーマットを定義し、実行開始時間一
致制御に関係の無いその他の信号に対しては従来のレイ
ヤ２フォーマットを用いることにより、レイヤ２のオー
バーヘッドを増やすことなく本効果を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるチャネル切り替え
方式を用いる無線通信システムの構成を示す図である。

【図２】本発明の方式での送達確認付きモード信号のフ
ォーマットを示す図である。

【図３】本発明の実施の形態におけるチャネル切り替え
方式の動作を示すシーケンス図である。

【図４】基地局制御装置のレイヤ３の送受信処理につい
て示すフローチャートである。

【図５】基地局制御装置のレイヤ２の再送カウント付き
の送受信処理について示すフローチャートである。

【図６】従来のチャネル切り替え方法を用いる無線通信
システムの構成を示す図である。

【図７】従来の方式での送達確認付き信号フォーマット
を示す図である。

【図８】従来の方式における正常なチャネル切り替え動
作について示すシーケンス図である。

【図９】従来の方式における再送発生時のチャネル切り
替え動作の失敗について示すシーケンス図である。

【符号の説明】

１ 移動局 ２ａ、２ｂ 基地局 ３ 基地局制御装置 ４ 交換局 ５ 他ネットワーク ａ、ｂ セル ６ 実行開始時間処理部 ７ 再送カウント処理部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動局と、基地局と、基地局制御装置
   と、を有するセルラー方式の無線通信システムにおい
   て、前記基地局と前記移動局の実行開始時間を一致させ
   る制御を含むレイヤ３でのチャネル切り替え制御と、レ
   イヤ２での再送制御と、を行うチャネル切り替え方式で
   あって、 前記レイヤ２は、送信信号について、再送の回数をカウ
   ントして情報要素として付与する処理を行い、 前記レイヤ３は、前記レイヤ２での前記再送制御の状況
   を前記再送回数情報を参照して把握し、該再送回数に応
   じて前記実行開始時間を再計算することにより前記実行
   開始時間を動的に決定し、該実行開始時間により前記移
   動局及び基地局に前記チャネル切り替えを行わせること
   を特徴とするチャネル切り替え方式。
2. 【請求項２】 前記レイヤ２は、送達確認付きモードに
   おいて、送信信号について、再送の回数をカウントして
   情報要素として付与する処理と、受信信号について、特
   に、前記送信信号に対する送達確認信号について、付与
   されている前記再送回数情報を参照して前記レイヤ３に
   通知する処理と、を行う手段を有し、 前記レイヤ３は、前記チャネル切り替えの実行開始時間
   を決定する処理と、前記再送回数情報を参照し、前記実
   行開始時間を再計算して更新する処理と、を行う手段を
   有することを特徴とする請求項１記載のチャネル切り替
   え方式。
3. 【請求項３】 前記レイヤ２は、前記再送制御として保
   護タイマを用い、該タイマの所定のリミットでのタイム
   アウトで再送処理を行い、 前記レイヤ３は、前記実行開始時間の再計算処理を、前
   記実行開始時間に、前記再送回数と前記タイマの経過時
   間とを乗算した値を加算することにより行うことを特徴
   とする請求項１記載のチャネル切り替え方式。
4. 【請求項４】 前記レイヤ３は、前記実行開始時間を、
   フレーム番号ＦＮにより指定することを特徴とする請求
   項１記載のチャネル切り替え方式。
5. 【請求項５】 前記レイヤ３は、前記送信信号が前記実
   行開始時間の指示に関する信号であるかどうか判断し、
   前記実行開始時間を使用する信号の場合は、前記レイヤ
   ２に対し送達確認付きかつ前記再送回数情報付きのフォ
   ーマットでの送信要求を行い、そうでない場合は、前記
   再送回数情報無しのフォーマットでの送信要求を行うこ
   とを特徴とする請求項１記載のチャネル切り替え方式。
6. 【請求項６】 前記移動局のレイヤ３は、前記実行開始
   時間情報及び前記再送回数情報を含むチャネル切り替え
   要求信号及び該信号についての送達信号確認信号を前記
   基地局制御装置側から受信すると、前記実行開始時間の
   再計算処理を行い、該実行開始時間によりチャネル切り
   替え動作を行うことを特徴とする請求項１記載のチャネ
   ル切り替え方式。
7. 【請求項７】 移動局と、基地局と、基地局制御装置
   と、を有するセルラー方式の無線通信システムにおい
   て、前記基地局と前記移動局の実行開始時間を一致させ
   る制御を含むレイヤ３でのチャネル切り替え制御と、レ
   イヤ２での再送制御と、を行うチャネル切り替え方式で
   あって、 前記基地局制御装置のレイヤ３が、前記チャネル切り替
   えの実行開始時間を決定し、送達確認付きかつ再送回数
   情報付きのモードでのチャネル切り替え要求の送信要求
   をレイヤ２に行うステップと、 前記基地局制御装置のレイヤ２が、送達確認付きモード
   において、送信信号について、再送回数をカウントして
   情報要素として付与して送信するステップと、 前記基地局制御装置のレイヤ２が、前記移動局から前記
   チャネル切り替え要求に対する送達確認信号を受信し、
   該信号に対する送達信号確認信号を前記移動局に送信
   し、また、前記送達確認信号についての受信完了及び該
   信号に含まれる前記再送回数情報を前記レイヤ３に通知
   するステップと、 前記基地局制御装置のレイヤ３が、前記再送回数情報を
   参照し、該情報に応じて前記実行開始時間の再計算処理
   を行い、該実行開始時間で前記基地局のレイヤ１に対し
   てチャネル切り替え指示を行うステップと、 前記移動局のレイヤ３が、前記送達信号確認信号を受信
   し、前記実行開始時間の再計算処理を行い、該実行開始
   時間で同レイヤ１に対してチャネル切り替え指示を行う
   ステップと、 前記移動局及び基地局が、前記再計算された実行開始時
   間で前記チャネル切り替えを行うステップと、を有する
   ことを特徴とするチャネル切り替え方式。
8. 【請求項８】 前記レイヤ２は、前記再送制御として保
   護タイマを用い、該タイマの所定のリミットでのタイム
   アウトで再送処理を行い、 前記レイヤ３は、前記実行開始時間の再計算処理を、前
   記実行開始時間に、前記再送回数と前記タイマの経過時
   間とを乗算した値を加算することにより行うことを特徴
   とする請求項７記載のチャネル切り替え方式。
9. 【請求項９】 前記レイヤ３は、前記実行開始時間を、
   フレーム番号ＦＮにより指定することを特徴とする請求
   項７記載のチャネル切り替え方式。
10. 【請求項１０】 前記レイヤ３が、前記送信信号が前記
    実行開始時間の指示に関する信号であるかどうか判断
    し、前記実行開始時間を使用する信号の場合は、前記レ
    イヤ２に対し送達確認付きかつ前記再送回数情報付きの
    フォーマットでの送信要求を行い、そうでない場合は、
    前記再送回数情報無しのフォーマットでの送信要求を行
    うステップをさらに有することを特徴とする請求項７記
    載のチャネル切り替え方式。