JP2005354725A - 移動体通信システムにおいてソフトハンドオフを実施する方法及びそのための移動体通信システム並びに無線基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】 他の移動電話スイッチング局（ＭＳＴＯ）に属する無線基地局（ＢＴＳ）との間でもソフトハンドオフ制御を可能にする。
【解決手段】 隣接ＢＴＳ１２間にＭＳＴＯ１４から論理的に分離された通信路を設け、通信路を介してＢＴＳ間でトラフィック情報をやりとりすることにより、ＢＴＳの１つが主導するソフトハンドオフを実現する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、セルラ移動体通信システムにおいてソフトハンドオフを実施する方法、そのためのシステム、及びそのための無線基地局に関する。

セルラ移動体通信システムにおいて、移動体（自動車電話、携帯電話等）が、一つのセルから他のセルへ移る時に行う無線回線の切り換え制御をハンドオフと呼ぶが、ハンドオフ制御方法の一つにソフトハンドオフ方式がある。
ソフトハンドオフ方式は、通常のハンドオフ（ソフトハンドオフに対してハードハンドオフと呼ぶことがある）が、ハンドオフ時に、第一のセルでの無線回線を切断した後第二のセルとの無線回線を接続するのに対し、第一のセルとの無線回線を接続したまま第二のセルとの無線回線を接続する（即ち同時に二つ（あるいはそれ以上）のセルと無線回線を接続する）ことを特徴とするハンドオフ方式であり、特に符号分割多重化（ＣＤＭＡ）方式において使用されることが多い（特開平４−５０２８４５号公報）。ソフトハンドオフ方式には次のような特長があるとされている（特開平４−５０２８４５号公報）。
（１）無瞬断ハンドオフが可能。
ハードハンドオフと異なりハンドオフ時に会話等が途切れないようにすることができる。
（２）セル間ダイバーシチが可能。
セルの周辺部は通常無線回線品質が悪いが、ソフトハンドオフにより複数セルと同時に通信することでセル間ダイバーシチが可能となり、シャドウイングやフェージングの影響を受け難くなる。
一般には（１）の利点がソフトハンドオフの利点として注目されているが、実際には、A.J.Viterbi 等 (A.J.Viterbi and A.M.Viterbi, "Other-Cell Interference in Cellular Power-Controlled CDMA", IEEE Trans. on Commun., Vol.42 No.２／３／４（1994））の解析で明らかなように、送信電力制御が行なわれるＣＤＭＡ方式ではソフトハンドオフを行わないと他セルへの干渉が極めて大きくなり、使用できる無線チャネル数が極めて少なくなる（即ち加入者容量が極めて少なくなる）ため、ＣＤＭＡ方式のためにはソフトハンドオフは必須の技術である。これは（１）のように「利便性を向上させるもの」なら、ソフトハンドオフを採用するか否か選択の余地があるのに対し、必須の技術のため、なるべく簡単かつ低コストで実現しなければならないことを意味している。
従来はソフトハンドオフ制御もセル間ダイバーシチ処理も移動交換局（ＭＴＳＯ）で集中制御していたため、次のような問題があった。
（１）他のＭＴＳＯ配下の無線基地局（ＢＴＳ）との間ではソフトハンドオフができないため、他のＭＴＳＯ配下のＢＴＳへのハンドオフが起きた場合には瞬断やセル間ダイバーシチができないことによる品質劣化・セル間干渉の増大が生じ、システムの性能を大幅に劣化させる。
（２）システム特にＭＴＳＯが極めて複雑・高価になる。
即ち、十分なソフトハンドオフ効果を得るためには、（１）で述べたようなＭＴＳＯ間にまたがるハンドオフをなるべく避けるために、一台のＭＴＳＯの配下に多数のＢＴＳを収容しなければならない。更に、A.J.Viterbi 等によれば、ソフトハンドオフ実行中には各移動局（ＭＳ）は少なくとも２局、セル間ダイバーシチのためには３〜４局のＢＴＳと同時に接続する必要があることから、ＭＴＳＯに要求される処理能力は極めて大きなものになる。そのためＭＴＳＯは大型、複雑かつ高価なものとなる。しかもＭＴＳＯの台数は少ないため量産効果による低コスト化は期待できない。更に、一台のＭＴＳＯの故障がその配下にある多数のＢＴＳ（セル）全体の通信断を引き起こすため高い信頼性が要求され、ますます高価なものになる。

本発明の目的は、上記の問題を解決したソフトハンドオフの実施方法及びそのためのシステム並びに無線基地局を提供することにある。

本発明によれば、移動交換局とそれに接続された無線基地局とを含む移動体通信システムにおいて、移動局と複数の無線基地局との間でソフトハンドオフを実施する方法であって、隣接する無線基地局を、移動交換局から論理的に分離された通信路で予め接続し、該通信路を利用して、移動局と複数の無線基地局との間で、複数の無線基地局の１つが主導するソフトハンドオフ制御を実施する各ステップを具備する方法が提供される。

本発明によれば、移動交換局と移動交換局に接続された無線基地局と、隣接する無線基地局を接続する、移動交換局から論理的に分離された通信路と、各無線基地局に設けられ、該通信路を利用して、移動局と複数の無線基地局との間で、複数の無線基地局の１つが主導するソフトハンドオフ制御を実施する手段とを具備する移動体通信システムもまた提供される。

本発明によれば、移動交換局とそれに接続された無線基地局とを含む移動体通信システムのための無線基地局であって、隣接する無線基地局との間で、移動交換局から論理的に分離された通信路を介して通信する手段と、該通信路を利用して、移動局と複数の無線基地局との間で、複数の無線基地局の１つが主導するソフトハンドオフ制御を実施する手段とを具備する無線基地局もまた提供される。

本発明においては、隣接する無線基地局間に設けられた通信路を利用して各無線基地局がソフトハンドオフ制御を行うので、移動交換局の構成は簡単かつ安価なものになる。また、無線基地局のソフトハンドオフ制御に障害が発生しても、その無線基地局の周辺のみですむため、システム全体の信頼性は高くなる。各無線基地局の制御回路は従来よりは複雑なものになるが、隣接する数個の無線基地局との間での処理であるため、従来の移動交換局ほどでは無い。また無線基地局は台数が多いため量産効果による低コスト化の点で有利になる。

また、上記の移動交換局はそれ自身のみからなる場合に限定されるものではなく、ＭＴＳＯと複数の基地局の制御を行うもの、例えば基地局制御局等とからなる場合を含むものとする。

図１に本発明に係るセルラ移動体通信システムの概略構成を示す。図１に示すように、移動体通信のサービスエリアは複数のセル１０に分割され、そのそれぞれに無線基地局（ＢＴＳ）１２が配置される。各ＢＴＳ１２は移動交換局（ＭＴＳＯ）１４を経て公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）１６に接続される。なお図１及び以後の説明では各セルを六角形のセルで表現し、各セルの周辺セル数は６セルとしているが、実際には地形や電波伝搬特性によりこれとは異なる形になることがある。また一つのセルを複数のセクタに分割する構成もあるが、いずれの場合も周辺セル数等は変わっても本質的な機能は変わらない。

図１に示すように各ＢＴＳ１２は互いに隣接するＢＴＳと回線で接続され、制御情報とトラフィック情報を隣接するＢＴＳ間でやりとりできる構成とする。ここで、制御情報とは、ＢＴＳ間のソフトハンドオフ制御のための情報であり、トラフィック情報とは、ユーザデータ及びＭＴＳＯとの間でやりとりされる制御情報等の、本来であればＢＴＳとＭＴＳＯとの間で直接やりとりされる情報である。なお図１では、ＢＴＳ１２₁ 及び１２₂ に関する接続のみ示されているが他のＢＴＳも同様に接続される。

図１のシステムにおいて、移動局（ＭＳ）１８がＢＴＳ１２₁ がカバーするセルからＢＴＳ１２₂ がカバーするセルへ移動するときの本発明のソフトハンドオフの手順を図２の信号シーケンス図を参照しつつ説明する。
図２のステップ１０００において、ＭＳ１８はＢＴＳ１２₁ ，ＭＴＳＯ１４を介してＰＳＴＮ１６（図１）へ接続され、通常通信モードで通話中である。

ＭＳ１８とＢＴＳ１２₁ との間の回線品質が劣化しＢＴＳ１２₂ との品質が向上したことをＭＳ１８が検出しＢＴＳ１２₁ へ通知すると（ステップ１００２）、ソフトハンドオフモードへ移行する。回線品質は通常各ＢＴＳから常に受信している制御チャネルの信号強度をＭＳが測定することで検出できるが他の手段（ビット誤り率測定等）でも行うことができる。ＢＴＳ１２₁ はＢＴＳ１２₂ へソフトハンドオフ実施を要求し（ステップ１００４）無線チャネル（ＣＤＭＡの場合は拡散コード）の設定を要求する。ここで、２局に限らず複数のＢＴＳとの間で無線チャネルを設定することも可能である。この時ＢＴＳ１２₂ に空きチャネルがなければ、本発明でも従来方式でもソフトハンドオフは失敗となる。

ＢＴＳ１２₂ に空きチャネルがあれば、ステップ１００６においてＭＳ１８とＢＴＳ１２₁ ，ＢＴＳ１２₂ との間で同時に接続してＭＴＳ１２₁ 主導のソフトハンドオフモードに移行する（３つ以上のＢＴＳとの同時接続も可）。この時点ではＭＴＳＯはＢＴＳ１２₁ が接続されていると認識している。したがって、下りのトラフィック情報は、ＭＴＳＯからＢＴＳ１２₁ へ送られ、ＢＴＳ１２₁ から無線チャネルへ送信される。それと同時に下りのトラフィック情報はＢＴＳ１２₁ からＢＴＳ１２₂ へも転送され、ＢＴＳ１２₂ からも送信される。ＭＳ１８はＢＴＳ１２₁ ，ＢＴＳ１２₂ からの信号に対して選択合成あるいは最大比合成等のダイバーシチ受信を行う。選択合成では回線品質の良好なもののみが選択され、最大比合成では回線品質に応じた比率で合成される。上りのトラフィック情報はＭＳ１８から送信されＢＴＳ１２₁ とＢＴＳ１２₂ で受信される。ＢＴＳ１２₂ はトラフィック情報（回線品質を示す情報等を付加）をＢＴＳ１２₁ へ転送し、ＢＴＳ１２₁ にてセル間ダイバーシチ受信処理を行い、ＭＴＳＯ１４へ送られる。

ＢＴＳ１２₁ との回線品質が劣化しＢＴＳ１２₂ との回線品質が十分良くなったことをＭＳ１８が検知しＢＴＳ１２₁ へ通知すると（ステップ１００８）、ＢＴＳ１２₁ 主導のソフトハンドオフモードからＢＴＳ１２₂ 主導のソフトハンドオフモードへ移行する。具体的にはＢＴＳ１２₁ がＭＴＳＯへハンドオフを要求し（ステップ１０１０）、それに答えてＭＴＳＯ１４からＢＴＳ１２₁ 及びＢＴＳ１２₂ へハンドオフ指示が出される（ステップ１０１２，１０１４）。すなわち、ＭＴＳＯ１４はこの時点でＢＴＳ１２₁ からＢＴＳ１２₂ へのハンドオフが発生したと認識する。

ＢＴＳ１２₂ 主導のソフトハンドオフモードでは、ＢＴＳ１２₁ 主導のソフトハンドオフモードにおけると同様であるが、ＢＴＳ１２₁ に代わってＢＴＳ１２₂ が主体になってセル間ダイバーシチ処理を行なう（ステップ１０１５）。
その後、ＢＴＳ１２₁ との回線品質が十分悪くなった時点でソフトハンドオフモードを終了し（ステップ１０１６，１０１８）、ＭＳ１８がＢＴＳ１２₂ のみと接続する通常通信モードに移行する（ステップ１０２０）。

なお、異なるＭＴＳＯの配下のＢＴＳ間でハンドオフが生じた場合でも、同様の手順でソフトハンドオフが行なわれ、ソフトハンドオフモードのステップ１００６〜１０１４の間無線回線は接続されたままであるため、瞬断やセル間ダイバーシチができないことによる品質劣化・セル間干渉の増大によるシステム性能の劣化は生じない。

図３はソフトハンドオフモードにおける接続関係の概略を示す図である。図３において、ＢＴＳ１２₁ ，１２₂ はそれぞれ回線制御部２０₁ ，２０₂ 及び無線機（ＴＲＸ）２２₁ ，２２₂ を具備している。ＢＴＳ１２₁ が主導するソフトハンドオフモードではＢＴＳ１２₁ ，１２₂ において図３中実線で示す接続が形成され、ＢＴＳ１２₁ がＭＴＳＯ１４から受け取った下りのトラフィック情報は回線制御部２０₁ ，ＴＲＸ２２₁ 、及び無線回線を経てＭＳ１８へ送られる。それと同時に、回線制御部２０₁ からＢＴＳ１２₂ のＴＲＸ２２₂ 及び他の隣接するＢＴＳのＴＲＸ（図示せず）へ転送され、ＢＴＳ１２₂ 及び他の隣接するＢＴＳからもＭＳ１８へ送られ、ＭＳ１８はＢＴＳ１２₁ ，ＢＴＳ１２₂ 及び他のＢＴＳからの信号に対してダイバーシチ受信を行なう。ＭＳ１８からの上りのトラフィック情報はＢＴＳ１２₁ ，１２₂ のＴＲＸ２２₁ ，２２₂ 及び他の隣接するＢＴＳのＴＲＸにおいて受信され、それらはすべてＢＴＳ１２₁ の回線制御部２０₁ に集められてダイバーシチ制御が行なわれる。ＢＴＳ１２₂ が主導するソフトハンドオフモードにおいては図３中破線で示す接続が形成され、ＢＴＳ１２₁ とＢＴＳ１２₂ の役割が入れ替わる。

図４はＢＴＳ１２₁ ，１２₂ のより詳細な構成を示す。回線制御部２０₁ ，２０₂ は制御部２４₁ ，２４₂ 及び集線部２６₁ ，２６₂ を含んでいる。制御部２４₁ ，２４₂ は例えばマイクロコンピュータで実現される。集線部２６₁ ，２６₂ は自局が主導するソフトハンドオフモードにおいては下りのトラフィック情報の分配と上りのトラフィック情報のダイバーシチ制御を行なう。

ＴＲＸ２２₁ ，２２₂ はそれぞれ無線周波部（ＲＦ）２８₁ ，２８₂ 、各チャネルのベースバンド処理部３０₁ ，３０₂ 及びセレクタ（ＳＥＬ）３２₁ ，３２₂ を含んでいる、各チャネルに設けられたセレクタ３２₁ ，３２₂ の各々は、制御部２４₁ ，２４₂ の制御のもとで、自局の集線部３２₁ ，３２₂ 、隣接ＢＴＳの集線部３２₂ ，３２₁ 及び他の隣接ＢＴＳ（図示せず）の集線部との接続のいずれか１つを選択することによって、選択したＢＴＳに無線チャネルを割り当てる。

制御部２４の動作を図５〜９のフローチャートを参照して説明する。図５は制御部２４の動作の概要を示し、図６は使用されていない状態（モード０）にあるチャネルに関する処理の手順を示し、図７はＭＳと単独で接続されるモード（モード１）にあるチャネルに関する処理の手順を示し、図８は自局が主導するソフトハンドオフモード（モード２）にあるチャネルに関する処理の手順を示し、図９は隣接ＢＴＳが主導するソフトハンドオフモード（モード３）にあるチャネルに関する処理の手順を示す。

図５において、パラメータｉに０が代入され（ステップ１１００）、パラメータｉが１だけインクリメントされ（ステップ１１０２）、ｉがｎ＋１でなければ（ステップ１１０３）チャネルｉのモードが判定される（ステップ１１０４）。モード１，２，３であればそれぞれモード１，２，３の処理（ステップ１１０６，１１０８，１１１０）を実行し、ステップ１１０２へ戻る。モード０であれば、直ちにステップ１１０２へ戻る。ステップ１１０３においてｉがｎ＋１に等しければモード０の処理（ステップ１１１２）を実行し、ステップ１１００へ戻る。

図６のモード０処理において、まず隣接ＢＴＳからソフトハンドオフの要求があるか否かが判定される（ステップ１２００）。隣接ＢＴＳからのソフトハンドオフ要求（図２のステップ１００４に対応）があれば、空きチャネルの有無が判定される（ステップ１２０２）。空きチャネルがなければソフトハンドオフ要求に対して拒否の応答を返し（ステップ１２０４）、処理を終了する。空きチャネルがあれば、ソフトハンドオフ要求を受け入れる旨の応答を返して（ステップ１２０６）、そのチャネルのモードをモード３に変更し、そのチャネルのセレクタ３２（図４）を隣接ＢＴＳへのラインに接続する（ステップ１２０８）。隣接ＢＴＳへはソフトハンドオフに使用できるチャネルの情報を送信する（ステップ１２１０）。これによって、隣接ＢＴＳから受け取った下りのトラフィック情報はそのチャネルの無線周波信号としてＭＳへ送信され、ＭＳから受信したそのチャネルの無線周波信号としての上りトラフィック情報は隣接ＢＴＳへ転送される。ステップ１２００において隣接ＢＴＳからのソフトハンドオフ要求がないと判断されるときは、発呼又は着呼の有無を判定し（ステップ１２１２）、発呼又は着呼の要求があれば、通常の発呼処理及び着呼処理を行ない（ステップ１２１４）、割り当てられたチャネルのモードをモード１に変更する（ステップ１２１６）、これによって、ＭＴＳＯからの下りのトラフィック情報がＭＳへ送信され、ＭＳからの上りトラフィック情報はＭＴＳＯへ送信される。

図７のモード１処理においては、まず、ＭＳから受信した通信品質情報についてソフトハンドオフの必要性を判断する（ステップ１３０２）。ソフトハンドオフが必要と判断されたら隣接ＢＴＳへソフトハンドオフを要求する（ステップ１３０４）。隣接ＢＴＳからの返答が“ＯＫ”であれば、隣接ＢＴＳからのラインを通して受け取った上りのトラフィック情報と自局が受け取った上りのトラフィック情報との間のダイバーシチが行なわれるとともにＭＴＳＯから受け取った下りのトラフィック情報が隣接ＢＴＳへも転送されるように、集線部２６（図４）内の接続が設定され（ステップ１３０６）、そのチャネルのモードがモード２へ変更され（ステップ１３０８）、ＭＳへソフトハンドオフにおいて使用すべきチャネル等が指示される（ステップ１３０９）。ステップ１３０２においてソフトハンドオフが不要と判定されると、次に、終話要求の有無が判定され（ステップ１３１０）、終話要求があれば、終話処理が行なわれ、そのチャネルのモードがモード０に変更される（ステップ１３１４）。

図８のモード２処理においては、ステップ１４００において、ＭＴＳＯからのハードハンドオフ指示（図２のステップ１０１２）の有無が判定される。ＭＴＳＯからのハードハンドオフ指示があれば“ＯＫ”の応答を返し（ステップ１４０２）、ＭＴＳＯとの回線を切断して、前述したモード３における接続に変更し（ステップ１４０４）、そのチャネルのモードをモード３に変更する。ステップ１４００においてＭＴＳＯからのハードハンドオフ指示がなければ、ＭＳから受信した通信品質情報に基づいてモード変更が必要か否かが判定される（ステップ１４０８）。通信品質が充分に向上してソフトハンドオフの必要がなくなったと判断されたら、ステップ１４１０においてソフトハンドオフ中の隣接ＢＴＳへソフトハンドオフの解除を要求し、当該チャネルのモードをモード１に変更し（ステップ１４１２）、ＭＳへモード１において使用すべきチャネルを指示する（ステップ１４１４）。ステップ１４０８において、自局の通信品質が劣化し隣接ＢＴＳの品質が向上したためにハードハンドオフを行なってソフトハンドオフを主導するＢＴＳを隣接ＢＴＳに変更する必要が生じたと判断されると、ステップ１４１６において、ＭＴＳＯへハードハンドオフを要求する。ステップ１４０８においてモード変更の必要がないと判断されたら、ステップ１４１８において終話要求の有無が判定され、終話要求があれば終話処理を行なって（ステップ１４２０）、当該チャネルのモードをモード０に変更する（ステップ１４２２）。

図９のモード３処理において、まず、ＭＳＴＯからのハードハンドオフ指示の有無を判定し（ステップ１５００）、ＭＳＴＯからハードハンドオフ指示があれば、“ＯＫ”の応答を返し（ステップ１５０２）、ＭＳＴＯとの回線を接続し（ステップ１５０４）、当該チャネルのモードをモード２へ変更し（ステップ１５０６）、ＭＳへ使用すべきチャネル及び周辺ＢＴＳ番号等の情報を送信する（ステップ１５０８）。ステップ１５００においてＭＴＳＯからのハードハンドオフ指示がなければ、ソフトハンドオフ中の隣接ＢＴＳからのソフトハンドオフ解除要求の有無を判定する（ステップ１５１０）。ソフトハンドオフ解除要求があれば、“ＯＫ”の応答を返し、当該チャネルのモードをモード０に変更する。

図４に示した実施例では、隣接するＢＴＳがそれぞれ独立に布設された通信線で結ばれ、双方向の制御情報及びトラフィック情報もそれぞれ独立の通信線上で伝送されるので、隣接するＢＴＳ間で多数の配線が必要となる。図１０に示すように、本発明の他の実施例においては、宛先及び／又は発信元が異なる制御情報及びトラフィック情報を多重化することにより、ＢＴＳ間の配線を削減することができる。

図１１は図１０に示した形式の多重信号の多重化及び多重分離のために各ＢＴＳに設けられる回路の構成を示す。図１１において、それぞれの宛先への制御情報及びトラフィック情報はマルチプレクサ４０において図１０に示した信号形式に従って宛先ＢＴＳ番号及び自局（発信元）ＢＴＳ番号とともに多重化され、さらに、マルチプレクサ４２で図１０に示した信号形式に従って多重化され、送受信切換スイッチ４４を経て、隣接ＢＴＳへ送出される。

隣接ＢＴＳからの受信信号は送受信切換スイッチ４４を経て、宛先ＢＴＳ番号チェック回路４６により宛先ＢＴＳ番号がチェックされる。宛先ＢＴＳ番号が自局の番号と一致すればスイッチ４８が閉じられ、その信号ブロックはデマルチプレクサ５０へ供給される。デマルチプレクサ５０へ供給される信号ブロックの発信元ＢＴＳ番号が発信元ＢＴＳ番号チェック回路５２においてチェックされ、チェック結果に応じてデマルチプレクサ５０が制御されて、発信元ＢＴＳ番号毎に分離される。発信元ＢＴＳ番号毎に振り分けられた信号ブロックはデマルチプレクサ５２へ供給され、制御情報及びトラフィック情報が取り出される。

少なくとも一端のＢＴＳ番号が異なる信号ブロックを２組まで多重化する場合、図１２の（ａ）欄に示すように、隣接する４つのＢＴＳとの伝送線を布設するだけで、（ｂ）欄の太線に示すように、隣接する６台のＢＴＳとの制御情報及びトラフィック情報のやりとりが可能である。３組まで多重化する場合、図１３の（ａ）欄又は図１４の（ａ）欄に示すように隣接する３つのＢＴＳとの伝送線を布設すれば、（ｂ）欄に示すように、隣接する６台のＢＴＳとの制御情報及びトラフィック情報のやりとりが可能である。

図１５には、本発明の他の実施例に係り、ＢＴＳ間の制御・トラフィック情報をＭＴＳＯとの配線に多重化する構成を示す。多重化のための回路構成は図１１と同様であり、送受信切換スイッチ４４の先が隣接ＢＴＳでなくＭＴＳＯに接続される。この場合、物理的な配線はＭＴＳＯを経由するが、論理的には制御・トラフィック情報はＭＴＳＯを介さず、直接ＢＴＳ同士で接続されることに注意すべきである。本実施例では、同一のＭＴＳＯ配下のＢＴＳ間の配線が不要になるが、別のＭＴＳＯ配下のＢＴＳ同士では前述の実施例と同様のＢＴＳ間接続が必要である。

図１６に本発明のさらに他の実施例に係るＢＴＳ間接続構成を示す。図１１の実施例では多重信号が隣接ＢＴＳへ有線で送られているのに対して、本実施例では、無線送受信機６０を経て無線で送られる。多重化のための回路構成は図１１と同じである。セルラ移動体通信等ではＢＴＳの間隔が数kmになり、有線での配線工事が困難な場合がある。ＢＴＳ間を無線で接続することによりＢＴＳ間の配線工事が不要となる。

図１７に本発明のさらに他の実施例に係るＢＴＳ間接続構成を示す。本実施例では、マルチプレクサ４０で多重化された隣接ＢＴＳへの制御情報及びトラフィック情報がＣＤＭＡ多重化部６２においてＣＤＭＡ方式で移動局（ＭＳ）への下り信号に多重化される。隣接ＢＴＳからの制御情報及びトラフィック情報はＣＤＭＡ多重分離部６４においてＭＳからの上り信号から分離される。ＢＴＳ間の無線接続をＣＤＭＡ−ＴＤＤで行いＭＳとの無線チャネルに多重化することにより、ＢＴＳに新たな無線装置を付加する必要が無くなり、かつＢＴＳ間とＢＴＳ−ＭＳ間の通信量に応じた無線回路の最適配分が可能となる。
図１８に本発明のさらに他の実施例を示す。ソフトハンドオフを行う場合、ＢＴＳ同士の無線周波数やタイミングは同期しているのが望ましい。従来ＭＴＳＯのみを介して接続されるＢＴＳ間の同期は困難であるため、ＧＰＳシステム（衛星を用いた測位システムであり位置と同時に時刻も決定できる）を用いた同期手段が使用されている（ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５）。本発明では各ＢＴＳが互いに接続されることを利用し、特開平５−６３６３３号公報に記載されたローカル同期方式により互いの周波数・タイミング誤差が最小になるよう制御することにより隣接ＢＴＳ間の周波数・タイミング同期を実現する。

図１８において、空間フィルタ６６は、受信回路７０，７２において隣接ＢＴＳから送られてくる制御・トラフィック情報について検出された基準位相との位相差に対して空間フィルタ演算を適用し、時間フィルタ６８は空間フィルタ６６の出力に対して時間フィルタ演算を適用する。空間フィルタ演算の最も簡単な例は複数の位相差の単純平均であり、時間フィルタ演算の最も簡単な例は移動平均である。時間フィルタ６８の出力により電圧制御発振器７０の周波数が制御され、電圧制御発振器７０の出力がＭＳへの信号の周波数及びタイミングの基準となる。

また、本実施の形態のＭＴＳＯは、それ自身のみからなる場合に限定されるものではなくＭＴＳＯと複数の基地局の制御を行うもの、例えば基地局制御局等とからなる場合を含むものとする。
本発明によれば、各ＢＴＳがＭＴＳＯを介さず各々隣接するセルのＢＴＳと制御・トラフィック情報をやりとりしてソフトハンドオフ制御を行うことによりＭＴＳＯの負担が軽くなり、システムの低価格化、高信頼化が実現される。
（付記１）移動交換局とそれに接続された無線基地局とを含む移動体通信システムにおいて、移動局と複数の無線基地局との間でソフトハンドオフを実施する方法であって、
（ａ）隣接する無線基地局を、移動交換局から論理的に分離された通信路で予め接続し、
（ｂ）該通信路を利用して、移動局と複数の無線基地局との間で、複数の無線基地局の１つが主導するソフトハンドオフ制御を実施する各ステップを具備する方法。
（付記２）ステップ（ｂ）は、
（ｉ）移動局が第１の無線基地局のみに無線回線で接続される通常通信モードから、移動局が第２の無線基地局にも無線回線でさらに接続され第２の無線基地局で受信された上りのトラフィック情報が前記通信路を経て第１の無線基地局へ転送され第１の無線基地局が移動交換局から受け取った下りのトラフィック情報が通信路を経て第２の無線基地局にも転送される、第１の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードへ移行させ、
（ii）第１の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードから、第２の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードへ移行させ、
（iii) 第２の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードから、移動局が第２の無線基地局のみに無線回線で接続される通常通信モードへ移行させる各サブステップを含む付記１記載の方法。
（付記３）サブステップ（ｉ）は、
第１の無線基地局から通信路を介して第２の無線基地局へ移動局との接続を要求し、
第２の無線基地局が接続要求に応じたとき、通常通信モードから第１の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードへ移行させる各サブステップを含み、
サブステップ（ii）は、
第１の無線基地局から移動交換局へハードハンドオフを要求し、
該ハードハンドオフ要求に応じて移動交換局から第１及び第２の無線基地局へ出されるハードハンドオフ指示に応じて、第１の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードから第２の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードへ移行させる各サブステップを含み、
サブステップ（iii)において、第２の無線基地局から通信路を経て第１の無線基地局へソフトハンドオフモードの解除が指示される付記２記載の方法。
（付記４）前記通信路は隣接する無線基地局間にそれぞれ独立に布設された伝送線により実現される付記１記載の方法。
（付記５）複数の通信路が無線基地局間に布設された伝送線上に多重化される付記１記載の方法。
（付記６）前記通信路は移動交換局と無線基地局とを接続する伝送線上に多重化される付記１記載の方法。
（付記７）前記通信路は、無線回線で実現される付記１記載の方法。
（付記８）通信路を実現する無線回線は移動局との無線回線に符号分割多重化される付記７記載の方法。
（付記９）（ｃ）前記通信路を介して隣接する他の無線基地局から受け取る信号の周波数と位相に応じて移動局への信号の周波数と位相を制御するステップをさらに具備する付記１記載の方法。
（付記１０）移動交換局と、
移動交換局に接続された無線基地局と、
隣接する無線基地局を接続する、移動交換局から論理的に分離された通信路と、
各無線基地局に設けられ、該通信路を利用して、移動局と複数の無線基地局との間で、複数の無線基地局の１つが主導するソフトハンドオフ制御を実施する手段とを具備する移動体通信システム。
（付記１１）ソフトハンドオフ制御実施手段は、
移動局が第１の無線基地局のみに無線回線で接続される通常通信モードから、移動局が第２の無線基地局にも無線回線でさらに接続され第２の無線基地局で受信された上りのトラフィック情報が前記通信路を経て第１の無線基地局へ転送され第１の無線基地局が移動交換局から受け取った下りのトラフィック情報が通信路を経て第２の無線基地局にも転送される、第１の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードへ移行させる第１のモード移行手段と、
第１の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードから、第２の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードへ移行させる第２のモード移行手段と、
第２の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードから、移動局が第２の無線基地局のみに無線回線で接続される通常通信モードへ移行させる第３のモード移行手段とを含む付記１０記載のシステム。
（付記１２）第１のモード移行手段は、
第１の無線基地局から通信路を介して第２の無線基地局へ移動局との接続を要求する手段と、
第２の無線基地局が接続要求に応じたとき、通常通信モードから第１の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードへ移行させる手段とを含み、
第２のモード移行手段は、
第１の無線基地局から移動交換局へハードハンドオフを要求する手段と、
該ハードハンドオフ要求に応じて移動交換局から第１及び第２の無線基地局へ出されるハードハンドオフ指示に応じて、第１の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードから第２の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードへ移行させる手段とを含み、
第３のモード移行手段は、第２の無線基地局から通信路を経て第１の無線基地局へソフトハンドオフモードの解除を指示する付記１１記載のシステム。
（付記１３）前記通信路は隣接する無線基地局間にそれぞれ独立に布設された伝送線により実現される付記１０記載のシステム。
（付記１４）複数の通信路が無線基地局間に布設された伝送線上に多重化される付記１０記載のシステム。
（付記１５）前記通信路は移動交換局と無線基地局とを接続する伝送線上に多重化される付記１０記載のシステム。
（付記１６）前記通信路は、無線回線で実現される付記１０記載のシステム。
（付記１７）通信路を実現する無線回線は移動局との無線回線に符号分割多重化される付記１６記載のシステム。
（付記１８）前記通信路を介して隣接する他の無線基地局から受け取る信号の周波数と位相に応じて移動局への信号の周波数と位相を制御する手段をさらに具備する付記１０記載のシステム。
（付記１９）移動交換局とそれに接続された無線基地局とを含む移動体通信システムのための無線基地局であって、
隣接する無線基地局との間で、移動交換局から論理的に分離された通信路を介して通信する手段と、
該通信路を利用して、移動局と複数の無線基地局との間で、複数の無線基地局の１つが主導するソフトハンドオフ制御を実施する手段とを具備する無線基地局。
（付記２０）ソフトハンドオフ制御実施手段は、
移動局が第１の無線基地局のみに無線回線で接続される通常通信モードから、移動局が第２の無線基地局にも無線回線でさらに接続され第２の無線基地局で受信された上りのトラフィック情報が前記通信路を経て第１の無線基地局へ転送され第１の無線基地局が移動交換局から受け取った下りのトラフィック情報が通信路を経て第２の無線基地局にも転送される、第１の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードへ移行させる第１のモード移行手段と、
第１の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードから、第２の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードへ移行させる第２のモード移行手段と、
第２の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードから、移動局が第２の無線基地局のみに無線回線で接続される通常通信モードへ移行させる第３のモード移行手段とを含む付記１９記載の無線基地局。
（付記２１）第１のモード移行手段は、
第１の無線基地局から通信路を介して第２の無線基地局へ移動局との接続を要求する手段と、
第２の無線基地局が接続要求に応じたとき、通常通信モードから第１の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードへ移行させる手段とを含み、
第２のモード移行手段は、
第１の無線基地局から移動交換局へハードハンドオフを要求する手段と、
該ハードハンドオフ要求に応じて移動交換局から第１及び第２の無線基地局へ出されるハードハンドオフ指示に応じて、第１の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードから第２の無線基地局が主導するソフトハンドオフモードへ移行させる手段とを含み、
第３のモード移行手段は、第２の無線基地局から通信路を経て第１の無線基地局へソフトハンドオフモードの解除を指示する付記２０記載の無線基地局。
（付記２２）前記通信路は隣接する無線基地局間にそれぞれ独立に布設された伝送線により実現される付記１９記載の無線基地局。
（付記２３）複数の通信路が無線基地局間に布設された伝送線上に多重化される付記１９記載の無線基地局。
（付記２４）前記通信路は移動交換局と無線基地局とを接続する伝送線上に多重化される付記１９記載の無線基地局。
（付記２５）前記通信路は、無線回線で実現される付記１９記載の無線基地局。
（付記２６）通信路を実現する無線回線は移動局との無線回線に符号分割多重化される付記２５記載の無線基地局。
（付記２７）前記通信路を介して隣接する他の無線基地局から受け取る信号の周波数と位相に応じて移動局への信号の周波数と位相を制御する手段をさらに具備する付記１９記載の無線基地局。

本発明のセルラ移動体通信システムの概略構成を示す図である。 本発明のソフトハンドオフの手順を示す信号シーケンス図である。 ソフトハンドオフモードにおける接続関係の概略を示す図である。 ＢＴＳの詳細な構成を示すブロック図である。 本発明のソフトハンドオフ手順におけるＢＴＳの制御部の動作の概略を示すフローチャートである。 モード０処理の詳細を示すフローチャートである。 モード１処理の詳細を示すフローチャートである。 モード２処理の詳細を示すフローチャートである。 モード３処理の詳細を示すフローチャートである。 本発明の他の実施例における多重信号の一例を示す図である。 多重化及び多重分離のための回路構成の一例を示すブロク図である。 トラフィック情報及び制御情報を２組まで多重化する場合の隣接ＢＴＳ間の配線及び隣接ＢＴＳ間の情報伝送の一例を示す図である。 トラフィック情報及び制御情報を３組まで多重化する場合の隣接ＢＴＳ間の配線及び隣接ＢＴＳ間の情報伝送の一例を示す図である。 トラフィック情報及び制御情報を３組まで多重化する場合の隣接ＢＴＳ間の配線及び隣接ＢＴＳ間の情報伝送の他の例を示す図である。 本発明のさらに他の実施例における隣接ＢＴＳ間の情報伝送を示す図である。 本発明のさらに他の実施例を示す図である。 本発明のさらに他の実施例を示す図である。 本発明のさらに他の実施例を示す図である。

符号の説明

１０ セル
１２ 無線基地局（ＢＴＳ）
１４ 移動交換局（ＭＴＳＯ）
１６ 公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）
１８ 移動局（ＭＳ）

Claims (1)

1. 移動交換局とそれに接続された無線基地局とを含む移動体通信システムにおいて、移動局と複数の無線基地局との間でソフトハンドオフを実施する方法であって、
   （ａ）隣接する無線基地局を、移動交換局から論理的に分離された通信路で予め接続し、
   （ｂ）該通信路を利用して、移動局と複数の無線基地局との間で、複数の無線基地局の１つが主導するソフトハンドオフ制御を実施する各ステップを具備する方法。
   

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