JP2010034907A - 無線基地局および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＴＤＭＡ方式を採用する無線通信システムにおいて、実効的な周波数利用効率が低下することを回避しつつ、より確実に無線端末がハンドオーバを実行できる無線基地局を提供する。
【解決手段】無線基地局ＢＳ０は、無線端末ＭＳのハンドオーバ先の候補無線基地局において制御チャネルとして使用中の時間枠である制御チャネル時間枠を示す制御チャネル情報を記憶する記憶部１５０と、無線端末ＭＳから受信した受信信号に基づき、無線端末ＭＳが候補無線基地局へのハンドオーバを実行する可能性が所定値よりも高いか否かを判定するハンドオーバ判定部１４２と、当該可能性が所定値よりも高いと判定された場合、上記制御チャネル情報に基づき、制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が異なる時間枠を用いて構成される通信チャネルを無線端末ＭＳに割り当てるチャネル割り当て部１４３とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、時分割多元接続方式を採用する無線通信システムに用いられる無線基地局および無線通信方法に関する。

従来、多元接続方式の１つである時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式を採用する無線通信システムでは、１つの通信周波数を時間軸上で複数の時間枠（具体的には、フレームおよびタイムスロット）に分割することにより多元接続を実現している。タイムスロットとは、無線基地局と無線端末との通信の最小単位となる時間枠であり、複数のタイムスロットによって１つのフレームが構成される。

このような無線通信システムにおいて、無線基地局は、複数フレームに１回の割合で、無線基地局と無線端末との接続制御に必要な制御データを、自局が形成するセル内に報知（ブロードキャスト）する。また、無線基地局は、１フレームに１回の割合で、特定の無線端末宛の通信データを送信できる。制御データの報知に用いられるタイムスロットは制御チャネルと呼ばれ、通信データの送信に用いられるタイムスロットは通信チャネルと呼ばれる。

また、無線端末は、より条件の良い無線基地局に接続先を切り替えるハンドオーバを実行する。上記無線通信システムにおいて無線端末は、ハンドオーバ先の無線基地局から制御チャネルを介して送信される制御データを受信できない場合、ハンドオーバを実行できない。このため、より確実にハンドオーバを実行可能とするために、制御チャネルに加えて、ハンドオーバ専用のチャネルを新たに設ける手法が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００８−８５７０６号公報（［要約］など）

ところで、無線端末は、１つの受信機のみを有することが一般的であり、複数の無線基地局から同時にデータを受信できない。したがって、ハンドオーバ元の無線基地局が通信チャネルとして使用するタイムスロットと、ハンドオーバ先の無線基地局が制御チャネルとして使用するタイムスロットとが時間軸上で同位置である場合、無線端末は、ハンドオーバ先の無線基地局が制御チャネルを介して送信する制御データを受信できない問題があった。

一方で、特許文献１に記載の手法では、このような問題は生じ難いが、ハンドオーバ専用のチャネルとして使用されるタイムスロットが増加するほど、通信チャネルとして使用可能なタイムスロットが相対的に減少する。すなわち、特許文献１に記載の手法では、より確実に無線端末がハンドオーバを実行できるものの、無線基地局が通信データを送信できる機会が減少し、実効的な周波数利用効率が低下する問題があった。

そこで、本発明は、ＴＤＭＡ方式を採用する無線通信システムにおいて、実効的な周波数利用効率が低下することを回避しつつ、より確実に無線端末がハンドオーバを実行できる無線基地局および無線通信方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、時分割多元接続方式を採用する無線通信システム（無線通信システム１０）において、時間軸上で分割された時間枠（フレームまたはタイムスロット）を用いて構成される通信チャネルを無線端末（無線端末ＭＳ）に割り当て、割り当てた前記通信チャネルを介して前記無線端末と通信する無線基地局（無線基地局ＢＳ０）であって、前記無線端末のハンドオーバ先の候補となり得る候補無線基地局（無線基地局ＢＳ１〜ＢＳ６）において前記無線端末と前記候補無線基地局との接続制御に用いる制御チャネルとして使用中の時間枠である制御チャネル時間枠を示す制御チャネル情報を記憶する記憶部（記憶部１５０）と、前記無線端末から受信した受信信号に基づき、前記無線端末が前記候補無線基地局へのハンドオーバを実行する可能性が所定値よりも高いか否かを判定するハンドオーバ判定部（ハンドオーバ判定部１４２）と、前記ハンドオーバ判定部によって前記可能性が前記所定値よりも高いと判定された場合、前記記憶部が記憶する前記制御チャネル情報に基づき、前記制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が異なる時間枠を用いて構成される前記通信チャネルを前記無線端末に割り当てるチャネル割り当て部（チャネル割り当て部１４３）とを備えることを要旨とする。

このような無線基地局によれば、チャネル割り当て部は、候補無線基地局が使用中の制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が異なる時間枠を用いて構成される通信チャネルを無線端末に割り当てる。このため、無線端末は、候補無線基地局へのハンドオーバを実行する際、候補無線基地局が制御チャネルを介して送信する制御データを受信でき、より確実にハンドオーバを実行できる。また、ハンドオーバ専用のチャネルを設けていないため、実効的な周波数利用効率が低下しない。

したがって、上記の特徴に係る無線基地局によれば、ＴＤＭＡ方式を採用する無線通信システムにおいて、実効的な周波数利用効率が低下することを回避しつつ、より確実に無線端末がハンドオーバを実行できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記チャネル割り当て部は、前記ハンドオーバ判定部によって前記可能性が前記所定値以下であると判定された場合、前記制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が等しい時間枠を用いて構成される前記通信チャネルを前記無線端末に割り当てることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１または第２の特徴に係り、前記ハンドオーバ判定部は、前記受信信号の受信品質が所定の閾値品質を下回る場合に、前記可能性が前記所定値よりも高いと判定することを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１または第２の特徴に係り、前記ハンドオーバ判定部は、前記受信信号から前記無線端末の移動速度を推定し、推定した前記移動速度が所定の閾値速度を上回る場合に、前記可能性が前記所定値よりも高いと判定することを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第１〜第４のいずれか一つの特徴に係り、前記記憶部は、前記候補無線基地局において前記制御チャネル時間枠が変更された場合、変更後の前記制御チャネル時間枠を示す前記制御チャネル情報を改めて記憶することを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、本発明の第１〜第５のいずれか一つの特徴に係り、前記ハンドオーバ判定部によって前記可能性が前記所定値よりも高いと判定され、かつ前記候補無線基地局が複数存在する場合、前記チャネル割り当て部は、複数の候補無線基地局を優先順位付けし、少なくとも優先順位が最も高い候補無線基地局において使用中の前記制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が異なる時間枠を用いて構成される前記通信チャネルを前記無線端末に割り当てることを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、時分割多元接続方式を採用する無線通信システムにおいて、時間軸上で分割された時間枠を用いて構成される通信チャネルを無線端末に割り当て、割り当てた前記通信チャネルを介して前記無線端末と通信する無線基地局における無線通信方法であって、前記無線端末のハンドオーバ先の候補となり得る候補無線基地局において前記無線端末と前記候補無線基地局との接続制御に用いる制御チャネルとして使用中の時間枠である制御チャネル時間枠を示す制御チャネル情報を記憶するステップと、前記無線端末から受信した受信信号に基づき、前記無線端末が前記候補無線基地局へのハンドオーバを実行する可能性が所定値よりも高いか否かを判定するステップと、前記判定するステップにおいて前記可能性が前記所定値よりも高いと判定された場合、前記記憶するステップにおいて記憶した前記制御チャネル情報に基づき、前記制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が異なる時間枠を用いて構成される前記通信チャネルを前記無線端末に割り当てるステップとを備えることを要旨とする。

本発明の第８の特徴は、時分割多元接続方式を採用する無線通信システムにおいて、時間軸上で分割された時間枠を用いて構成される通信チャネルを無線端末に割り当て、割り当てた前記通信チャネルを介して前記無線端末と通信する無線基地局に、前記無線端末のハンドオーバ先の候補となり得る候補無線基地局において前記無線端末と前記候補無線基地局との接続制御に用いる制御チャネルとして使用中の時間枠である制御チャネル時間枠を示す制御チャネル情報を記憶する手順と、前記無線端末から受信した受信信号に基づき、前記無線端末が前記候補無線基地局へのハンドオーバを実行する可能性が所定値よりも高いか否かを判定する手順と、前記判定する手順において前記可能性が前記所定値よりも高いと判定された場合、前記記憶する手順において記憶した前記制御チャネル情報に基づき、前記制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が異なる時間枠を用いて構成される前記通信チャネルを前記無線端末に割り当てる手順とを実行させるプログラムであることを要旨とする。

本発明によれば、ＴＤＭＡ方式を採用する無線通信システムにおいて、実効的な周波数利用効率が低下することを回避しつつ、より確実に無線端末がハンドオーバを実行できる無線基地局および無線通信方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る無線通信システムについて説明する。具体的には、（１）無線通信システムの概略構成、（２）無線基地局の構成、（３）制御チャネル情報の取得処理、（４）ハンドオーバ判定処理、（５）チャネル割り当て処理、（６）無線基地局の動作、（７）作用・効果、（８）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（１）無線通信システムの概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１０の概略構成図である。

無線通信システム１０は、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）に従った構成を有している。無線通信システム１０では、時分割多元接続／時分割複信（ＴＤＭＡ／ＴＤＤ）方式と、空間分割多重（ＳＤＭＡ）技術とを用いた無線通信が実行される。

本実施形態では、タイムスロットを最小単位として時分割で無線通信が実行され、８タイムスロットで１フレームが構成される。１フレームにおいて前半の４つのタイムスロットは、無線端末から無線基地局への送信に使用される上りリンク（ＵＬ）用タイムスロットである。１フレームにおいて後半の４つのタイムスロットは、無線基地局から無線端末への送信に使用される下りリンク（ＤＬ）用タイムスロットである。

無線通信システム１０は、７つの無線基地局（無線基地局ＢＳ０〜無線基地局ＢＳ６）と、１つの無線端末ＭＳとを含む。無線基地局ＢＳ０〜無線基地局ＢＳ６は、自局の通信可能エリアであるセルＣ０〜セルＣ６をそれぞれ形成している。セルＣ０には、無線端末ＭＳが位置している。なお、無線基地局の数および無線端末の数は、さらに多くてもよい。無線基地局ＢＳ０〜無線基地局ＢＳ６は、図示を省略するバックボーンネットワークに接続される。

無線基地局ＢＳ０〜無線基地局ＢＳ６のそれぞれは、自局のセル内に位置する無線端末に通信チャネルを割り当て、割り当てた通信チャネルを介して当該無線端末と通信する。通信チャネルには、ＵＬにおいて用いられる上り通信チャネル、およびＤＬにおいて用いられる下り通信チャネルの２種類あるが、以下では下り通信チャネルを主に説明する。

無線基地局ＢＳ０〜無線基地局ＢＳ６のそれぞれは、２０フレームに１回の割合で、自局のセル内に位置する全ての無線端末に共通の制御データを報知する。無線基地局ＢＳ０〜無線基地局ＢＳ６は、制御データを報知する時間枠（フレームおよびタイムスロット）、すなわち制御チャネルを自局で決定することができる。

具体的には、無線基地局ＢＳ０〜無線基地局ＢＳ６のそれぞれは、周辺の無線基地局が送信する無線信号を検知するキャリアセンスを実行し、キャリアセンスの結果に応じて、制御チャネルを決定する。例えば、無線基地局ＢＳ０は、無線基地局ＢＳ１〜無線基地局ＢＳ６から受ける干渉の影響が少ない時間枠を制御チャネルとして決定できる。

以下の実施形態では、無線基地局ＢＳ０が下り通信チャネルを無線端末ＭＳに割り当て、割り当てた下り通信チャネルを介して無線端末ＭＳと下りリンクの通信を行う場合について説明する。図１の例では、無線端末ＭＳは、無線基地局ＢＳ０が形成するセルＣ０のセルエッジ周辺に位置している。また、無線端末ＭＳは、無線基地局ＢＳ１が形成するセルＣ１の方向に移動している。例えば、無線端末ＭＳは、無線基地局ＢＳ０から下り通信チャネルを割り当てられた後において、無線基地局ＢＳ０から無線基地局ＢＳ１へ接続先を切り替えるハンドオーバを実行する。

（２）無線基地局の構成
図２は、無線基地局ＢＳ０の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、無線基地局ＢＳ０は、アンテナ部１０１、無線通信部１０５、制御部１４０および記憶部１５０を有する。

アンテナ部１０１は、複数のアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを含むアレーアンテナとして構成される。無線通信部１０５は、無線端末ＭＳと無線通信を実行する。具体的には、無線通信部１０５は、ＲＦ回路１１０、ＢＢ回路１２０、変調回路１３１および復調回路１３２を有する。ＲＦ回路１１０およびＢＢ回路１２０は、高周波（ＲＦ）信号およびベースバンド（ＢＢ）信号をそれぞれ処理する。変調回路１３１および復調回路１３２は、変調処理および復調処理をそれぞれ行う。

制御部１４０は、例えばＣＰＵによって構成され、無線基地局ＢＳ０が具備する各種機能を制御する。記憶部１５０は、例えばメモリによって構成され、無線基地局ＢＳ０における制御などに用いられる各種情報を記憶する。制御部１４０は、記憶部１５０に記憶された各種情報を用いて、無線基地局ＢＳ０が具備する各種機能を制御する。

制御部１４０は、制御チャネル情報取得部１４１、ハンドオーバ判定部１４２およびチャネル割り当て部１４３を有する。記憶部１５０は、制御チャネル情報管理テーブル１５１、ハンドオーバ管理テーブル１５２およびリソース管理テーブル１５３を有する。

制御チャネル情報取得部１４１は、無線基地局ＢＳ１〜無線基地局ＢＳ６において制御チャネルとして使用中の時間枠である制御チャネル時間枠を示す制御チャネル情報を取得する。制御チャネル情報取得部１４１によって取得された制御チャネル情報は、記憶部１５０の制御チャネル情報管理テーブル１５１に記憶される。

ここで、制御チャネル時間枠とは、無線基地局ＢＳ１〜無線基地局ＢＳ６のそれぞれが制御チャネルとして使用中のタイムスロットと、当該タイムスロットを有するフレームとを意味する。制御チャネル情報とは、無線基地局ＢＳ１〜無線基地局ＢＳ６のそれぞれが制御チャネルとして使用中のタイムスロットを識別するタイムスロット番号と、当該タイムスロットを有するフレームを識別するフレーム番号とを含む。

無線基地局ＢＳ１〜無線基地局ＢＳ６は、無線基地局ＢＳ０と通信する無線端末ＭＳのハンドオーバ先の候補となり得る無線基地局であり、以下では無線基地局ＢＳ１〜無線基地局ＢＳ６を適宜「候補無線基地局」と称する。本実施形態では、無線基地局ＢＳ０が形成するセルＣ０の隣接セルを形成する無線基地局ＢＳ１〜無線基地局ＢＳ６を候補無線基地局としているが、無線基地局ＢＳ０から所定範囲内の全ての無線基地局を候補無線基地局としたり、セルＣ０内にセルを形成する無線基地局なども候補無線基地局とすることができる。

ハンドオーバ判定部１４２は、無線通信部１０５が無線端末ＭＳから受信した受信信号に基づき、無線端末ＭＳが候補無線基地局へのハンドオーバを実行する可能性（以下、ハンドオーバ実行可能性）が高いか否かを判定する。ここでハンドオーバ管理テーブル１５２には、無線端末ＭＳのハンドオーバ実行可能性を判定する際の判定基準となる情報が記憶されている。ハンドオーバ判定部１４２は、ハンドオーバ管理テーブル１５２を参照して、ハンドオーバ実行可能性を判定する。

チャネル割り当て部１４３は、リソース管理テーブル１５３を参照して、無線端末ＭＳに通信チャネルを割り当てる。リソース管理テーブル１５３には、無線基地局ＢＳ０が利用可能な時間枠のうち、割り当て済みのものと、未割り当てのものとを特定するための情報が記憶されている。チャネル割り当て部１４３は、リソース管理テーブル１５３に基づき、未割り当ての時間枠を用いて構成される通信チャネルを無線端末ＭＳに割り当てる。

チャネル割り当て部１４３は、無線端末ＭＳに通信チャネルを割り当てる際、ハンドオーバ判定部１４２によってハンドオーバ実行可能性が高いと判定された場合、記憶部１５０が記憶する制御チャネル情報に基づき、候補無線基地局が使用中の制御チャネル時間枠（スロットあるいはフレーム）と時間軸上の位置が異なる時間枠（スロットあるいはフレーム）を用いて構成される通信チャネルを無線端末ＭＳに割り当てる。

チャネル割り当て部１４３は、ハンドオーバ判定部１４２によってハンドオーバ実行可能性が低いと判定された場合、記憶部１５０が記憶する制御チャネル情報に基づき、候補無線基地局が使用中の制御チャネル時間枠（スロットあるいはフレーム）と時間軸上の位置が等しい時間枠（スロットあるいはフレーム）を用いて構成される通信チャネルを無線端末ＭＳに割り当てる。

通信チャネルを無線端末ＭＳに割り当てた場合、チャネル割り当て部１４３は、割り当てた通信チャネルに対応する時間枠（スロットあるいはフレーム）を「割り当て済み」として、リソース管理テーブル１５３を更新する。

（３）制御チャネル情報の取得処理
次に、制御チャネル情報を取得する方法の具体例について説明する。制御チャネル情報取得部１４１は、以下の取得パターン１〜３のいずれか１つ、あるいは取得パターン１〜３を組み合わせることにより、制御チャネル情報を取得する。

（３．１）取得パターン１
制御チャネル情報取得部１４１は、図３に示すように、無線基地局ＢＳ０〜無線基地局ＢＳ６の上位装置として機能するゲートウェイＧＷ１を介して制御チャネル情報を取得する。

例えば、無線基地局ＢＳ１は、制御チャネル時間枠を変更すると、変更後の制御チャネル時間枠を示す制御チャネル情報をゲートウェイＧＷ１に送信する。ゲートウェイＧＷ１は、変更後の制御チャネル時間枠を示す制御チャネル情報を無線基地局ＢＳ１から受信すると、受信した制御チャネル情報を無線基地局ＢＳ０および無線基地局ＢＳ２〜無線基地局ＢＳ６に送信する。このようにして、無線基地局ＢＳ０〜無線基地局ＢＳ６のそれぞれは、他の無線基地局の制御チャネル時間枠を把握することができる。

（３．１）取得パターン２
無線基地局ＢＳ０〜無線基地局ＢＳ６間で通信（基地局間通信）を実行可能である場合には、ゲートウェイを介さずに、各基地局間で直接制御チャネル情報を送受信してもよい。この場合、制御チャネル情報取得部１４１は、基地局間通信を用いて無線基地局ＢＳ０が受信した制御チャネル情報を取得する。

（３．１）取得パターン３
無線基地局ＢＳ０〜無線基地局ＢＳ６のそれぞれは、上述したキャリアセンスを利用して、他の無線基地局の制御チャネル時間枠を特定することができる。制御チャネル情報取得部１４１は、キャリアセンスにより特定された制御チャネル時間枠を示す制御チャネル情報を取得する。

上記の取得パターン１〜３によって制御チャネル情報が新たに取得された場合、新たな制御チャネル情報が制御チャネル情報管理テーブル１５１に改めて記憶され、制御チャネル情報管理テーブル１５１が最新の状態に維持される。

（４）ハンドオーバ判定処理
次に、ハンドオーバ実行可能性を判定する処理の具体例について説明する。ハンドオーバ判定部１４２は、以下の判定パターン１または２、あるいは判定パターン１および２を組み合わせることにより、ハンドオーバ実行可能性を判定する。

（４．１）判定パターン１
ハンドオーバ判定部１４２は、無線端末ＭＳから受信した受信信号の受信品質が所定の閾値品質以下である場合に、ハンドオーバ実行可能性が高いと判定する。本実施形態では、受信電力（ＲＳＳＩ）を受信品質として利用するが、受信電力に代えて信号対雑音比（ＳＮＲ）などを利用してもよい。無線端末ＭＳからの受信電力が低い場合、無線端末ＭＳがセルエッジ周辺に位置していることが多いため、ハンドオーバ実行可能性が高いと判定される。

（４．２）判定パターン２
ハンドオーバ判定部１４２は、無線端末ＭＳから受信した受信信号から無線端末ＭＳの移動速度を推定し、推定した移動速度が所定の閾値速度を上回る場合に、ハンドオーバ実行可能性が高いと判定する。具体的には、ハンドオーバ判定部１４２は、無線端末ＭＳから受信した受信信号に含まれる既知信号（パイロット信号）の振幅や位相の分散、あるいはドップラー周波数などから、移動速度を推定可能である。あるいは、無線端末ＭＳがＧＰＳを有している場合には、無線端末ＭＳにおいて移動速度を検出し、検出した移動速度の通知を無線端末ＭＳから受信することによって、無線端末ＭＳの移動速度を推定できる。

（５）チャネル割り当て処理
次に、通信チャネルを無線端末ＭＳに割り当てるチャネル割り当て処理の具体例について説明する。

図４は、チャネル割り当て処理を説明するための図である。ここでは、説明の便宜上、下りリンク（ＤＬ）のタイムスロットに、前から順に１、２、３、４のタイムスロット番号が割り振られているものとする。スーパーフレーム構成と呼ばれる２０フレームのうち、前から順に１、２、３、４のフレーム番号が割り振られているものとする。

図４（ａ）の例において、無線基地局ＢＳ１は、フレーム番号“１”のフレームにおいて、タイムスロット番号“３”のタイムスロットを制御チャネルとして使用している。無線基地局ＢＳ２は、フレーム番号“９”のフレームにおいて、タイムスロット番号“１”のタイムスロットを制御チャネルとして使用している。無線基地局ＢＳ３は、フレーム番号“５”のフレームにおいて、タイムスロット番号“４”のタイムスロットを制御チャネルとして使用している。

図４（ｂ）に示すように、制御チャネル情報管理テーブル１５１には、無線基地局ＢＳ０〜無線基地局ＢＳ６のそれぞれに対応する制御チャネル情報が記憶されている。

このような場合、タイムスロット番号“１”，“３”，“４”のタイムスロットが候補無線基地局において制御チャネルとして使用されているため、チャネル割り当て部１４３は、タイムスロット番号“１”，“３”，“４”を避けて、タイムスロット番号“２”のタイムスロットを通信チャネルとして無線端末ＭＳに割り当てる。

ただし、タイムスロット番号“２”のタイムスロットが既に割り当て済みであり、無線端末ＭＳに割り当てることができないこともある。このような場合、フレーム番号“１”，“５”，“９”のフレームにおいて候補無線基地局が制御チャネルを設定しているため、チャネル割り当て部１４３は、フレーム番号“１”，“５”，“９”のフレームを避けて、他のフレーム内のいずれかのタイムスロットを通信チャネルとして無線端末ＭＳに割り当てる。

（６）無線基地局の動作
次に、無線基地局ＢＳ０の動作パターン１および２について説明する。動作パターン１は上記判定パターン１に対応し、動作パターン２は上記判定パターン２に対応している。

（６．１）動作パターン１
図５は、無線基地局ＢＳ０の動作パターン１を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、無線基地局ＢＳ０は、無線端末ＭＳからのチャネル割り当て要求を受信する。その際、無線通信部１０５は、無線端末ＭＳからの受信電力を測定する。ただし、チャネル割り当て要求よりも前に無線基地局ＢＳ０が無線端末ＭＳから無線信号を受信している場合、無線通信部１０５は当該無線信号の受信電力を測定してもよい。

ステップＳ１０２において、ハンドオーバ判定部１４２は、無線通信部１０５によって測定された受信電力が、ハンドオーバ管理テーブル１５２に記憶されたハンドオーバ閾値電力よりも小さいか否かを判定する。測定された受信電力がハンドオーバ閾値電力よりも小さい場合には処理がステップＳ１０３に進み、測定された受信電力がハンドオーバ閾値電力以上である場合には処理がステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０３において、チャネル割り当て部１４３は、制御チャネル情報管理テーブル１５１およびリソース管理テーブル１５３を参照して、候補無線基地局が制御チャネルとして使用中のタイムスロット以外のタイムスロットが自局において空き状態（未割り当て）であるか否かを判定する。空き状態である場合には処理がステップＳ１０４に進み、割り当て済みである場合には処理がステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０４において、チャネル割り当て部１４３は候補無線基地局が制御チャネルとして使用中のタイムスロット以外のタイムスロットを通信チャネルとして無線端末ＭＳに割り当てる。

ステップＳ１０５において、チャネル割り当て部１４３は候補無線基地局が制御チャネルとして使用中のタイムスロットに対応するフレーム以外のフレームにおいて、いずれかの空きタイムスロットを通信チャネルとして無線端末ＭＳに割り当てる。

一方、ステップＳ１０６において、チャネル割り当て部１４３は、制御チャネル情報管理テーブル１５１およびリソース管理テーブル１５３を参照して、候補無線基地局が制御チャネルとして使用中のタイムスロット以外のタイムスロットが自局において空き状態（未割り当て）であるか否かを判定する。空き状態である場合には処理がステップＳ１０７に進み、割り当て済みである場合には処理がステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０７において、チャネル割り当て部１４３は候補無線基地局が制御チャネルとして使用中のタイムスロットと時間軸上で同位置のタイムスロットを通信チャネルとして無線端末ＭＳに割り当てる。

ステップＳ１０８においては、チャネル割り当て部１４３は、通常のチャネル割り当てを実行する。

（６．２）動作パターン２
図６は、無線基地局ＢＳ０の動作パターン２を示すフローチャートである。動作パターン２において、ステップＳ２０２以外の処理手順は動作パターン１と同様であるため、ステップＳ２０２についてのみ説明する。

ステップＳ２０２において、ハンドオーバ判定部１４２は、無線端末ＭＳの移動速度が、ハンドオーバ管理テーブル１５２に記憶されたハンドオーバ閾値速度よりも高いか否かを判定する。無線端末ＭＳの移動速度がハンドオーバ閾値速度よりも高い場合には処理がステップＳ２０３に進み、無線端末ＭＳの移動速度がハンドオーバ閾値速度以下である場合には処理がステップＳ２０６に進む。

（７）作用・効果
以上説明したように、チャネル割り当て部１４３は、無線端末ＭＳが候補無線基地局（無線基地局ＢＳ１〜ＢＳ６）へのハンドオーバを実行する可能性が高い場合、記憶部１５０が記憶する制御チャネル情報に基づき、候補無線基地局が使用中の制御チャネル時間枠（フレームまたはタイムスロット）と時間軸上の位置が異なる時間枠（フレームまたはタイムスロット）を用いて構成される通信チャネルを無線端末ＭＳに割り当てる。

したがって、無線端末ＭＳは、候補無線基地局へのハンドオーバを実行する際、候補無線基地局が制御チャネルを介して送信する制御データを受信でき、より確実にハンドオーバを実行できる。また、ハンドオーバ専用のチャネルを新たに設けていないため、実効的な周波数利用効率が低下しない。

また、本実施形態では、チャネル割り当て部１４３は、ハンドオーバ判定部１４２によってハンドオーバ実行可能性が低いと判定された場合、制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が等しい時間枠を用いて構成される通信チャネルを無線端末ＭＳに割り当てる。これにより、ハンドオーバ実行可能性が高い無線端末用に、候補無線基地局が使用中の制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が異なる時間枠を確保しておくことができる。

さらに、本実施形態では、ハンドオーバ判定部１４２は、受信信号の受信品質がハンドオーバ閾値品質を下回る場合、あるいは、無線端末ＭＳの移動速度が所定の閾値速度を上回る場合に、ハンドオーバ実行可能性が高いと判定するため、ハンドオーバ実行可能性を精度よく判定できる。

本実施形態では、候補無線基地局において制御チャネル時間枠が変更された場合、記憶部１５０は、変更後の制御チャネル時間枠を示す制御チャネル情報を改めて記憶するため、制御チャネル情報を最新の状態に維持できる。

（８）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、無線基地局ＢＳ０のチャネル割り当て部１４３は、多数の候補無線基地局が存在する場合に、候補無線基地局を優先順位付けしてもよい。チャネル割り当て部１４３は、優先順位が最も高い候補無線基地局において制御チャネルとして使用中のタイムスロット以外のタイムスロットを通信チャネルとして無線端末ＭＳに割り当てる。優先順位付けの例としては、複数の候補無線基地局が送信する無線信号の受信電力を無線通信部１０５が測定し、測定した受信電力が大きい候補無線基地局ほど優先順位を高くすることが考えられる。なぜなら、測定した受信電力が大きい候補無線基地局は、無線基地局ＢＳ０との距離が近いため、無線端末ＭＳのハンドオーバ先となる可能性が高いからである。

上述した実施形態では、ＰＨＳに準拠した無線通信システム１０を例に説明したが、ＴＤＭＡ−ＴＤＤを採用する他の無線通信システムや、ＴＤＭＡ−ＦＤＤを採用する無線通信システムであって本発明を適用可能である。なお、上述した各処理手順をコンピュータプログラムとして実装し、当該コンピュータプログラムを無線基地局に実行させることが可能である。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る制御チャネル情報を取得する方法の具体例を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るチャネル割り当て処理を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局の動作パターン１を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る無線基地局の動作パターン２を示すフローチャートである。

符号の説明

ＭＳ…無線端末、ＢＳ１〜ＢＳ６…無線基地局、１０…無線通信システム、１０１…アンテナ部、１０５…無線通信部、１１０…ＲＦ回路、１２０…ＢＢ回路、１３１…変調回路、１３２…復調回路、１４０…制御部、１４１…制御チャネル情報取得部、１４２…ハンドオーバ判定部、１４３…チャネル割り当て部、１５０…記憶部、１５１…制御チャネル情報管理テーブル、１５２…ハンドオーバ管理テーブル、１５３…リソース管理テーブル

Claims (7)

1. 時分割多元接続方式を採用する無線通信システムにおいて、時間軸上で分割された時間枠を用いて構成される通信チャネルを無線端末に割り当て、割り当てた前記通信チャネルを介して前記無線端末と通信する無線基地局であって、
   前記無線端末のハンドオーバ先の候補となり得る候補無線基地局において前記無線端末と前記候補無線基地局との接続制御に用いる制御チャネルとして使用中の時間枠である制御チャネル時間枠を示す制御チャネル情報を記憶する記憶部と、
   前記無線端末から受信した受信信号に基づき、前記無線端末が前記候補無線基地局へのハンドオーバを実行する可能性が所定値よりも高いか否かを判定するハンドオーバ判定部と、
   前記ハンドオーバ判定部によって前記可能性が前記所定値よりも高いと判定された場合、前記記憶部が記憶する前記制御チャネル情報に基づき、前記制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が異なる時間枠を用いて構成される前記通信チャネルを前記無線端末に割り当てるチャネル割り当て部と
   を備える無線基地局。
2. 前記チャネル割り当て部は、前記ハンドオーバ判定部によって前記可能性が前記所定値以下であると判定された場合、前記制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が等しい時間枠を用いて構成される前記通信チャネルを前記無線端末に割り当てる請求項１に記載の無線基地局。
3. 前記ハンドオーバ判定部は、前記受信信号の受信品質が所定の閾値品質を下回る場合に、前記可能性が前記所定値よりも高いと判定する請求項１または２に記載の無線基地局。
4. 前記ハンドオーバ判定部は、
   前記受信信号から前記無線端末の移動速度を推定し、
   推定した前記移動速度が所定の閾値速度を上回る場合に、前記可能性が前記所定値よりも高いと判定する請求項１または２に記載の無線基地局。
5. 前記記憶部は、前記候補無線基地局において前記制御チャネル時間枠が変更された場合、変更後の前記制御チャネル時間枠を示す前記制御チャネル情報を改めて記憶する請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線基地局。
6. 前記ハンドオーバ判定部によって前記可能性が前記所定値よりも高いと判定され、かつ前記候補無線基地局が複数存在する場合、前記チャネル割り当て部は、複数の候補無線基地局を優先順位付けし、少なくとも優先順位が最も高い候補無線基地局において使用中の前記制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が異なる時間枠を用いて構成される前記通信チャネルを前記無線端末に割り当てる請求項１〜５のいずれか一項に記載の無線基地局。
7. 時分割多元接続方式を採用する無線通信システムにおいて、時間軸上で分割された時間枠を用いて構成される通信チャネルを無線端末に割り当て、割り当てた前記通信チャネルを介して前記無線端末と通信する無線基地局における無線通信方法であって、
   前記無線端末のハンドオーバ先の候補となり得る候補無線基地局において前記無線端末と前記候補無線基地局との接続制御に用いる制御チャネルとして使用中の時間枠である制御チャネル時間枠を示す制御チャネル情報を記憶するステップと、
   前記無線端末から受信した受信信号に基づき、前記無線端末が前記候補無線基地局へのハンドオーバを実行する可能性が所定値よりも高いか否かを判定するステップと、
   前記判定するステップにおいて前記可能性が前記所定値よりも高いと判定された場合、前記記憶するステップにおいて記憶した前記制御チャネル情報に基づき、前記制御チャネル時間枠と時間軸上の位置が異なる時間枠を用いて構成される前記通信チャネルを前記無線端末に割り当てるステップと
   を備える無線通信方法。

Images