JP2011091634A - Base station system, base station control apparatus, and terminal location calculation method - Google Patents

Base station system, base station control apparatus, and terminal location calculation method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To highly accurately measure the location of a communication terminal in a mobile communication system. <P>SOLUTION: The mobile communication system includes a mobile communication terminal 50, a plurality of base stations 120, and a base station control apparatus 11 which controls the plurality of base stations 120. The base station control apparatus 11 includes a terminal location/speed calculating section 165. The terminal location/speed calculating section 165 calculates distances between a plurality of base stations communicable with the mobile communication terminal 50 among the plurality of base stations, and the relevant mobile communication terminal 50, respectively, calculates locations of the mobile communication terminal 50 based on the calculated distances, and calculates a moving speed of the mobile communication terminal 50 based on results of a plurality of times of calculations. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動通信システムにおける、基地局システム、基地局制御装置、及び端末位置算出方法に関する。   The present invention relates to a base station system, a base station control device, and a terminal position calculation method in a mobile communication system.

セルラ通信システムでは、通信中の端末の移動に伴って接続先の基地局を切り替えるハンドオーバが行なわれる。例えばＰＨＳシステムは、マクロセルに比べてセル半径(無線基地局装置との通信が可能なエリア)が小さいマイクロセルを利用している。このため、高速に移動している端末に対しては、高速でハンドオーバを行なわないと通信が切断されかねない。   In a cellular communication system, handover is performed to switch a connection destination base station with the movement of a terminal in communication. For example, the PHS system uses a micro cell having a smaller cell radius (area where communication with a radio base station apparatus) is possible than a macro cell. For this reason, communication may be disconnected for a terminal moving at high speed unless handover is performed at high speed.

特許文献１には、ハンドオーバの頻度を低減する移動通信端末が記載されている。この移動端末は、一定の周期で接続中の基地局及びその周辺の基地局から到来する電波の受信電界強度から、自端末の位置（緯度経度）を算出している。ハンドオーバが必要な場合、算出結果に基づいてハンドオーバ先の基地局が選択される。   Patent Document 1 describes a mobile communication terminal that reduces the frequency of handover. This mobile terminal calculates the position (latitude and longitude) of its own terminal from the received electric field strength of radio waves arriving from a base station connected to the base station and its neighboring base stations at a constant period. When handover is required, a handover destination base station is selected based on the calculation result.

特開２００２−２７５１９号公報（段落００２７〜００３０、図２）JP 2002-27519 A (paragraphs 0027 to 0030, FIG. 2)

しかしながら、特許文献１に記載の移動通信端末では、移動通信端末内に各基地局の位置情報（緯度及び経度）を備える必要がある。このため、セル半径が小さいシステムでは移動通信端末内に多数の基地局の位置情報を格納しなくてはならず、必要な記憶容量が増大する。また、基地局の位置が変更する場合等には、移動通信端末において何らかの方法で情報を更新する必要がある。更に、一定の周期で位置を算出しているため、移動通信端末が高速で移動している場合には、算出が移動に追いつかないおそれがある。従って、特許文献１に記載の技術では、移動通信端末の位置を精度良く算出できない。   However, in the mobile communication terminal described in Patent Document 1, it is necessary to provide position information (latitude and longitude) of each base station in the mobile communication terminal. For this reason, in a system having a small cell radius, position information of a large number of base stations must be stored in the mobile communication terminal, and the required storage capacity increases. In addition, when the position of the base station is changed, it is necessary to update the information by some method in the mobile communication terminal. Furthermore, since the position is calculated at a constant cycle, when the mobile communication terminal is moving at a high speed, the calculation may not catch up with the movement. Therefore, the technique described in Patent Document 1 cannot accurately calculate the position of the mobile communication terminal.

本発明は、前記のような問題に鑑みなされたもので、通信端末の位置を精度良く測定できる基地局システム、基地局制御装置、及び端末位置算出方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a base station system, a base station control apparatus, and a terminal position calculation method that can accurately measure the position of a communication terminal.

本発明の一実施形態に係る基地局システムは、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置とは別に設置されて前記複数の基地局装置を制御する基地局制御装置とを具備する基地局システムであって、前記基地局制御装置は、前記複数の基地局装置のうち、移動通信端末と通信可能な複数の基地局装置と当該移動通信端末との距離をそれぞれ算出する距離算出手段と、前記距離算出手段によって算出された距離に基づいて、前記移動通信端末の位置を算出する位置算出手段と、前記位置算出手段による複数回の算出結果に基づいて、前記移動通信端末の移動速度を算出する移動速度算出手段を具備する。   A base station system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of base station apparatuses and a base station control apparatus that is installed separately from the plurality of base station apparatuses and controls the plurality of base station apparatuses. A base station control device, wherein the base station control device calculates distances between a plurality of base station devices communicable with a mobile communication terminal among the plurality of base station devices and the mobile communication terminal, respectively. A position calculating unit that calculates the position of the mobile communication terminal based on the distance calculated by the distance calculating unit; and a moving speed of the mobile communication terminal based on a plurality of calculation results by the position calculating unit. A moving speed calculating means for calculating is provided.

本発明の一実施形態に係る基地局制御装置は、複数の基地局装置を制御する基地局制御装置であって、前記複数の基地局とは別個に設置され、前記複数の基地局装置のうち、移動通信端末と通信可能な複数の基地局装置と当該移動通信端末との距離をそれぞれ算出する距離算出手段と、前記距離算出手段によって算出された距離に基づいて、前記移動通信端末の位置を算出する位置算出手段と、前記位置算出手段による複数回の算出結果に基づいて、前記移動通信端末の移動速度を算出する移動速度算出手段を具備する。   A base station control apparatus according to an embodiment of the present invention is a base station control apparatus that controls a plurality of base station apparatuses, and is installed separately from the plurality of base stations. Distance calculation means for calculating the distance between each of the plurality of base station devices capable of communicating with the mobile communication terminal and the mobile communication terminal, and the position of the mobile communication terminal based on the distance calculated by the distance calculation means A position calculating means for calculating, and a moving speed calculating means for calculating a moving speed of the mobile communication terminal based on a plurality of calculation results by the position calculating means.

本発明の一実施形態に係る端末位置算出方法は、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置を制御する基地局制御装置とを具備する基地局システムにおいて用いられる端末位置算出方法であって、前記複数の基地局装置のうち、移動通信端末と通信可能な複数の基地局装置と当該移動通信端末との距離をそれぞれ算出する距離算出ステップと、前記距離算出ステップによって算出された距離に基づいて、前記移動通信端末の位置を算出する位置算出ステップと、前記位置算出ステップによる複数回の算出結果に基づいて、前記移動通信端末の移動速度を算出する移動速度算出ステップを具備する。   A terminal location calculation method according to an embodiment of the present invention is a terminal location calculation method used in a base station system including a plurality of base station devices and a base station control device that controls the plurality of base station devices. A distance calculating step for calculating a distance between each of the plurality of base station devices capable of communicating with the mobile communication terminal and the mobile communication terminal, and a distance calculated by the distance calculating step. A position calculating step for calculating the position of the mobile communication terminal, and a moving speed calculating step for calculating the moving speed of the mobile communication terminal based on a plurality of calculation results obtained by the position calculating step.

本発明の一実施形態に係る端末位置算出方法は、複数の基地局装置を制御する基地局制御装置において用いられる端末位置算出方法であって、前記複数の基地局装置のうち、移動通信端末と通信可能な複数の基地局装置と当該移動通信端末との距離をそれぞれ算出する距離算出ステップと、前記距離算出ステップによって算出された距離に基づいて、前記移動通信端末の位置を算出する位置算出ステップと、前記位置算出ステップによる複数回の算出結果に基づいて、前記移動通信端末の移動速度を算出する移動速度算出ステップを具備する。   A terminal position calculation method according to an embodiment of the present invention is a terminal position calculation method used in a base station control apparatus that controls a plurality of base station apparatuses, and a mobile communication terminal among the plurality of base station apparatuses A distance calculating step for calculating the distances between a plurality of communicable base station apparatuses and the mobile communication terminal, and a position calculating step for calculating the position of the mobile communication terminal based on the distance calculated by the distance calculating step. And a moving speed calculating step for calculating a moving speed of the mobile communication terminal based on a plurality of calculation results obtained by the position calculating step.

本発明の一実施形態に係る基地局システム、基地局制御装置、及び端末位置算出方法によれば、通信端末の位置を精度良く測定することができる。   According to the base station system, the base station control device, and the terminal position calculation method according to an embodiment of the present invention, the position of the communication terminal can be measured with high accuracy.

本発明の一実施形態に係る移動通信システムの概略を示すシステム図。1 is a system diagram showing an outline of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention. 図１に示す通信端末、基地局装置、及び基地局制御装置の機能を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the function of the communication terminal shown in FIG. 1, a base station apparatus, and a base station control apparatus. 通信端末の位置及び移動速度の測定動作の一例を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows an example of the measurement operation | movement of the position and movement speed of a communication terminal. 図３の通信端末の位置及び移動速度の測定動作が行なわれる際の各装置の配置の一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of arrangement | positioning of each apparatus at the time of the measurement operation | movement of the position and moving speed of the communication terminal of FIG. 基地局制御装置が各基地局装置から受信した受信時間の一例を示すテーブル。The table which shows an example of the reception time which the base station control apparatus received from each base station apparatus. 通信端末が存在しうる位置を示す推定位置軌道を模式的に示した図。The figure which showed typically the presumed position trajectory which shows the position where a communication terminal can exist. 任意に定められた座標平面上で移動する通信端末について、移動速度を算出する例を模式的に表す図。The figure which represents typically the example which calculates a moving speed about the communication terminal which moves on the coordinate plane defined arbitrarily. 端末位置情報データベースに格納される各通信端末の位置及び移動速度の測定結果の一例を示す図。The figure which shows an example of the measurement result of the position and moving speed of each communication terminal stored in a terminal position information database. ハンドオーバ直後の測定周期を変更する場合の測定動作の一例を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows an example of the measurement operation | movement in the case of changing the measurement period immediately after hand-over. 通信端末の移動速度に応じて測定周期を変更する場合の測定動作の一例を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows an example of the measurement operation | movement in the case of changing a measurement period according to the moving speed of a communication terminal. 基地局制御装置において行なわれるハンドオーバ予測の一例を模式的に表す図。The figure which represents typically an example of the handover prediction performed in a base station control apparatus.

以下、図面を参照して本発明による移動通信システムの実施の形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment of a mobile communication system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係る移動通信システムの概略を示すシステム図である。この移動通信システムは、基地局システム１０、ゲートウェイ装置２０、ＩＰ網３０、及び公衆交換電話網（public switched telephone network;ＰＳＴＮ）４０からなり、複数の通信端末５ａ〜５ｍ（ｍは任意の整数）は基地局システム１０と無線通信を行なう。   FIG. 1 is a system diagram showing an outline of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention. This mobile communication system includes a base station system 10, a gateway device 20, an IP network 30, and a public switched telephone network (PSTN) 40, and a plurality of communication terminals 5a to 5m (m is an arbitrary integer). Performs wireless communication with the base station system 10.

基地局システム１０は、例えば図１に示すように、基地局制御装置１１と複数の基地局装置１２ａ〜１２ｎ（ｎは任意の整数）とが別個に設けられた分離型の基地局システムを構成している。本実施形態では、基地局制御装置１１と基地局装置１２ａ〜１２ｎとの間は例えば光ケーブル等で有線接続されているものとする。基地局装置１２ａ〜１２ｎは、アンテナ１３ａ〜１３ｎをそれぞれ具備している。それぞれの基地局装置は、自身を中心として所定の半径を有する無線カバー範囲（セル）を有する。基地局装置は、セル内にある通信端末と無線通信を行なうことができる。基地局システム１０が、例えばＰＨＳサービスを提供する場合、セルの半径は１００ｍ〜５００ｍ程度（マイクロセル）となる。また、基地局制御装置１１と基地局装置１２ａ〜１２ｎとの間では、時刻同期がとられているものとする。   As shown in FIG. 1, for example, the base station system 10 constitutes a separation-type base station system in which a base station control device 11 and a plurality of base station devices 12a to 12n (n is an arbitrary integer) are separately provided. is doing. In the present embodiment, it is assumed that the base station control device 11 and the base station devices 12a to 12n are wire-connected with, for example, an optical cable. The base station apparatuses 12a to 12n include antennas 13a to 13n, respectively. Each base station apparatus has a radio coverage (cell) having a predetermined radius around itself. The base station apparatus can perform wireless communication with a communication terminal in the cell. For example, when the base station system 10 provides a PHS service, the radius of the cell is about 100 m to 500 m (micro cell). In addition, time synchronization is assumed between the base station control device 11 and the base station devices 12a to 12n.

通信端末５ａ〜５ｍは、基地局装置との無線通信が可能な移動通信端末であり、いずれかのセルにおいて、当該セルの中心にある基地局装置に無線接続される。通信端末５ａ〜５ｍが通信中にセル間を移動する場合、ハンドオーバが行われて接続先の基地局装置が順次切り替えられる。   The communication terminals 5a to 5m are mobile communication terminals capable of wireless communication with a base station apparatus, and are wirelessly connected to the base station apparatus at the center of the cell in any cell. When the communication terminals 5a to 5m move between cells during communication, handover is performed and the connection destination base station apparatuses are sequentially switched.

ゲートウェイ装置２０には、基地局制御装置１１、ＩＰ網３０、及び公衆交換電話網４０が接続されている。ゲートウェイ装置２０はネットワーク同士を接続する機能を有し、接続されるネットワークに合わせてデータのフォーマットやアドレス、プロトコルなどを変換する。   The gateway device 20 is connected to the base station control device 11, the IP network 30, and the public switched telephone network 40. The gateway device 20 has a function of connecting networks, and converts the data format, address, protocol, and the like according to the connected network.

ＩＰ（Internet protocol）網３０は、例えばインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）が提供する広域イーサネット（登録商標）やＩＰ−ＶＰＮ（IP-Virtual Private Network）接続サービスなどのパケット通信網である。   The IP (Internet protocol) network 30 is a packet communication network such as a wide area Ethernet (registered trademark) or IP-VPN (IP-Virtual Private Network) connection service provided by an Internet service provider (ISP), for example.

公衆交換電話網４０は、例えばＩＳＤＮ網等の回線交換網である。公衆交換電話網４０では、端末同士を回線交換方式で接続して音声通話が行なわれる。また、端末と回線との間にモデムを接続してデータ通信を行なうこともできる。   The public switched telephone network 40 is a circuit switched network such as an ISDN network. In the public switched telephone network 40, voice communication is performed by connecting terminals by a circuit switching system. Also, data communication can be performed by connecting a modem between the terminal and the line.

図２は、図１に示す通信端末、基地局装置、及び基地局制御装置の本実施形態に係る機能を示す機能ブロック図である。   FIG. 2 is a functional block diagram illustrating functions according to the present embodiment of the communication terminal, the base station apparatus, and the base station control apparatus illustrated in FIG.

図２に示される通信端末５０は、図１の通信端末５ａ〜５ｍに共通する機能を具備しており、通信端末５ａ〜５ｍを代表して図示されている。また、図２に示される基地局装置１２０は、図１の基地局装置１２ａ〜１２ｎに共通する機能を具備しており、基地局装置１２ａ〜１２ｎを代表して図示されている。   The communication terminal 50 shown in FIG. 2 has functions common to the communication terminals 5a to 5m of FIG. 1, and is illustrated as a representative of the communication terminals 5a to 5m. 2 has a function common to the base station apparatuses 12a to 12n of FIG. 1, and is illustrated as a representative of the base station apparatuses 12a to 12n.

通信端末５０は、アンテナ５１０、無線インタフェース部５２０、制御部５３０、入出力インタフェース部５４０、入力装置５４１、及び出力装置５４２を備えている。   The communication terminal 50 includes an antenna 510, a wireless interface unit 520, a control unit 530, an input / output interface unit 540, an input device 541, and an output device 542.

アンテナ５１０は、基地局装置１２０から通信端末５１０に送られた無線信号を検出し、また通信端末５１０から基地局装置１２０へ送信されるデータを射出する。無線インタフェース部５２０は、アンテナ５１０を介した基地局装置１２０との通信を制御する。   Antenna 510 detects a radio signal transmitted from base station apparatus 120 to communication terminal 510 and emits data transmitted from communication terminal 510 to base station apparatus 120. The radio interface unit 520 controls communication with the base station apparatus 120 via the antenna 510.

制御部５３０は、図示しないＣＰＵ、プログラムメモリ、及びワークメモリを備え、通信端末５０の動作全体を制御する。制御部５３０は、呼接続部５３１、通信制御部５３２、要求受信制御部５３３、端末情報送信制御部５４４、及び端末情報格納部５４５を備えている。これらの各部の機能は、ＣＰＵがプログラムメモリに予め記憶された所定のプログラムを実行することで実現され得る。   The control unit 530 includes a CPU (not shown), a program memory, and a work memory, and controls the overall operation of the communication terminal 50. The control unit 530 includes a call connection unit 531, a communication control unit 532, a request reception control unit 533, a terminal information transmission control unit 544, and a terminal information storage unit 545. The functions of these units can be realized by the CPU executing a predetermined program stored in advance in the program memory.

呼接続部５３１は、基地局制御装置１１との間で呼を確立したり、確立した呼を切断したりするための呼制御を行なう。呼制御は、発信者と着信者の間で、通信路の確保や切断等の処理を行う制御である。通信制御部５３２は、基地局装置１２０を介して基地局制御装置１１との間で行われる通話やデータ通信等の通信を制御する。   The call connection unit 531 performs call control for establishing a call with the base station control device 11 and disconnecting the established call. Call control is control for performing processing such as securing or disconnecting a communication path between a caller and a callee. The communication control unit 532 controls communication such as a call or data communication performed with the base station control device 11 via the base station device 120.

要求受信制御部５３３は、基地局制御装置１１から基地局１２０を介して送信される要求信号を受信して、当該要求信号によって要求されている情報を特定する。例えば通信端末５０の端末情報の送信を要求する端末情報要求が送信された場合、要求受信制御部５３３は、受信した要求信号から、端末情報の送信が要求されていることを特定する。   The request reception control unit 533 receives a request signal transmitted from the base station control device 11 via the base station 120, and specifies information requested by the request signal. For example, when a terminal information request for requesting transmission of terminal information of the communication terminal 50 is transmitted, the request reception control unit 533 specifies from the received request signal that transmission of terminal information is requested.

端末情報送信制御部５４４は、受信した端末情報要求に応じて、端末情報格納部５４５に格納された通信端末５０の端末情報を、基地局１２０に送信する。   The terminal information transmission control unit 544 transmits the terminal information of the communication terminal 50 stored in the terminal information storage unit 545 to the base station 120 in response to the received terminal information request.

端末情報格納部５４５は、通信端末５０に固有の端末情報（例えば端末装置の製造番号、当該端末装置に割り当てられた電話番号、メールアドレス等）を保持する記憶装置である。端末情報は予め端末情報格納部５４５に格納されているものとする。   The terminal information storage unit 545 is a storage device that holds terminal information unique to the communication terminal 50 (for example, a manufacturing number of the terminal device, a telephone number assigned to the terminal device, a mail address, etc.). It is assumed that the terminal information is stored in advance in the terminal information storage unit 545.

入出力インタフェース５４０は、制御部５３０と入力装置５４１及び出力装置５４２との間のデータのやり取りを制御する。入力装置５４１は、例えば指示情報を入力するためのキー入力部や音声入力のためのマイクロフォン等であってもよい。出力装置５４２は、例えばＬＣＤ等の表示装置や音声出力のためのスピーカ等であってもよい。   The input / output interface 540 controls data exchange between the control unit 530 and the input device 541 and the output device 542. The input device 541 may be, for example, a key input unit for inputting instruction information, a microphone for voice input, or the like. The output device 542 may be, for example, a display device such as an LCD or a speaker for outputting sound.

基地局装置１２０は、アンテナ１３０、無線インタフェース部１３１、無線信号処理部１３２、信号変換部１３３、有線信号処理部１３４、有線インタフェース部１３５、及び制御部１４０を備えている。   The base station apparatus 120 includes an antenna 130, a wireless interface unit 131, a wireless signal processing unit 132, a signal conversion unit 133, a wired signal processing unit 134, a wired interface unit 135, and a control unit 140.

アンテナ１３０は、通信端末５０から基地局装置１２０に送られた無線信号を検出し、また基地局装置１２０から通信端末５０へ送信されるデータを出射する。無線インタフェース部１３１は、アンテナ１３０を介した通信端末５０との通信を制御する。   The antenna 130 detects a radio signal transmitted from the communication terminal 50 to the base station apparatus 120 and emits data transmitted from the base station apparatus 120 to the communication terminal 50. The wireless interface unit 131 controls communication with the communication terminal 50 via the antenna 130.

無線信号処理部１３２は、アンテナ１３０によって検出された無線信号に周波数変換処理、復調処理、復号処理等所定の信号処理を行う。また無線信号処理部１３２は、通信端末１５０へ送出される信号に符号化処理、変調処理、周波数変換処理等の所定の信号処理を行ってアンテナ１３０へ出力する。   The radio signal processing unit 132 performs predetermined signal processing such as frequency conversion processing, demodulation processing, and decoding processing on the radio signal detected by the antenna 130. Radio signal processing section 132 performs predetermined signal processing such as encoding processing, modulation processing, and frequency conversion processing on the signal transmitted to communication terminal 150 and outputs the result to antenna 130.

信号変換部１３３は、制御部１４０の制御の下で、無線信号処理部１３２から出力された無線信号を有線通信用の形式に変換する。変換された信号は有線信号処理部１３４に出力される。また信号変換部１３３は、制御部１４０の制御の下で、基地局制御装置１１から光ケーブルを介して送られた信号を無線送信用の形式に変換する。無線送信可能な形式に変換された信号は、無線信号処理部１３２に送られ、無線インタフェース部１３１及びアンテナ１３０を介して送出される。   The signal conversion unit 133 converts the wireless signal output from the wireless signal processing unit 132 into a wired communication format under the control of the control unit 140. The converted signal is output to the wired signal processing unit 134. Further, the signal conversion unit 133 converts the signal transmitted from the base station control device 11 via the optical cable into a wireless transmission format under the control of the control unit 140. The signal converted into a format that can be wirelessly transmitted is transmitted to the wireless signal processing unit 132 and transmitted via the wireless interface unit 131 and the antenna 130.

有線信号処理部１３４は、信号変換部１３３から出力された有線通信用の信号に、符号化処理、変調処理等所定の信号処理を行って、有線インタフェース部１３５に出力する。また有線信号処理部１３４は、有線インタフェース部１３５から出力された信号に、復調処理、復号処理等所定の信号処理を行って、信号変換部１３３に出力する。   The wired signal processing unit 134 performs predetermined signal processing such as encoding processing and modulation processing on the signal for wired communication output from the signal conversion unit 133 and outputs the result to the wired interface unit 135. The wired signal processing unit 134 performs predetermined signal processing such as demodulation processing and decoding processing on the signal output from the wired interface unit 135 and outputs the result to the signal conversion unit 133.

有線インタフェース部１３５は、有線信号処理部１３４から出力された信号を、有線通信可能な信号形式に（光ケーブルを介した通信が可能な光信号）に変換して基地局制御装置１１へ送出する。また有線インタフェース部１３５は、基地局装置１１から光ケーブルを介して送られた光信号を、有線信号処理部１３４による処理が可能な信号形式（電気信号）に変換する。   The wired interface unit 135 converts the signal output from the wired signal processing unit 134 into a signal format capable of wired communication (an optical signal capable of communication via an optical cable) and sends the signal to the base station control device 11. The wired interface unit 135 converts the optical signal transmitted from the base station device 11 via the optical cable into a signal format (electrical signal) that can be processed by the wired signal processing unit 134.

制御部１４０は、図示しないＣＰＵ、プログラムメモリ、及びワークメモリを備え、基地局装置１２０の動作全体を制御する。制御部１４０は、通信制御部１４１、端末情報中継部１４２、待ち受け制御部１４３、計時制御部１４４及びタイマ１４５を備えている。これらの各部の機能は、ＣＰＵがプログラムメモリに予め記憶された所定のプログラムを実行することで実現され得る。   The control unit 140 includes a CPU (not shown), a program memory, and a work memory, and controls the entire operation of the base station apparatus 120. The control unit 140 includes a communication control unit 141, a terminal information relay unit 142, a standby control unit 143, a timing control unit 144, and a timer 145. The functions of these units can be realized by the CPU executing a predetermined program stored in advance in the program memory.

通信制御部１４１は、通信端末５０及び基地局制御装置１１との通話やデータ通信等の通信を制御する。端末情報中継部１４２は、基地局制御装置１１から送信された端末情報要求信号の情報端末５０への伝送を中継し、通信端末５０から送信された端末情報の基地局制御装置１１への伝送を中継する。   The communication control unit 141 controls communication such as a call and data communication with the communication terminal 50 and the base station control device 11. The terminal information relay unit 142 relays the transmission of the terminal information request signal transmitted from the base station control apparatus 11 to the information terminal 50 and transmits the terminal information transmitted from the communication terminal 50 to the base station control apparatus 11. Relay.

待ち受け制御部１４３は、基地局制御装置１１から送信される待ち受け要求信号を受信して、当該待ち受け信号に応答して通信端末５０からの端末情報を待ち受ける待ち受け状態に入る。また、通信端末５０から送信された端末情報を基地局制御装置１１に中継した後、待ち受け状態を解除する。   The standby control unit 143 receives a standby request signal transmitted from the base station control device 11 and enters a standby state in which it waits for terminal information from the communication terminal 50 in response to the standby signal. Further, after relaying the terminal information transmitted from the communication terminal 50 to the base station control device 11, the standby state is released.

計時制御部１４４は、基地局制御装置１１からの待ち受け要求を受信した時刻、通信端末５０からの端末情報を受信した時刻を、タイマ１４５がカウントしている時刻情報に基づいて測定する。そして、待ち受け要求の受信から端末情報の受信までに要した時間（受信時間）を算出する。   The clock control unit 144 measures the time when the standby request from the base station control device 11 is received and the time when the terminal information is received from the communication terminal 50 based on the time information counted by the timer 145. Then, a time (reception time) required from reception of the standby request to reception of terminal information is calculated.

基地局制御装置１１は、有線インタフェース部１１０、パケットスイッチ部１２５、制御部１６０、端末位置データベース１７０、基地局情報データベース１８０及びネットワークインタフェース１９０を備えている。   The base station control device 11 includes a wired interface unit 110, a packet switch unit 125, a control unit 160, a terminal location database 170, a base station information database 180, and a network interface 190.

有線インタフェース部１１０は、基地局装置１２０から光ケーブルを介して送られた光信号を、パケットスイッチ部１２５によって処理が可能な電気的なパケット信号に変換する。また、有線インタフェース部１１０は、パケットスイッチ部１２５から出力されたパケット信号を、有線通信可能な信号形式（光ケーブルを介した通信が可能な光信号）に変換して基地局装置１２０へ送出する。   The wired interface unit 110 converts the optical signal transmitted from the base station device 120 via the optical cable into an electrical packet signal that can be processed by the packet switch unit 125. In addition, the wired interface unit 110 converts the packet signal output from the packet switch unit 125 into a signal format capable of wired communication (an optical signal capable of communication via an optical cable) and transmits the signal to the base station device 120.

パケットスイッチ部１２５は、ＩＰパケットの交換処理を制御する。パケットスイッチ部１２５は、制御部１６０の制御の下で、基地局装置１２０へ送出される信号を固定長のパケット信号に変換し有線インタフェース１１０に出力する。またパケットスイッチ部１２５は、有線インタフェース部１１０から出力されたパケット信号を読み取ってデータを復元する。   The packet switch unit 125 controls IP packet exchange processing. The packet switch unit 125 converts the signal transmitted to the base station apparatus 120 into a fixed-length packet signal and outputs the packet signal to the wired interface 110 under the control of the control unit 160. The packet switch unit 125 reads the packet signal output from the wired interface unit 110 and restores the data.

制御部１６０は、図示しないＣＰＵ、プログラムメモリ、及びワークメモリを備え、基地局制御装置１１の動作全体を制御する。制御部１６０は、呼接続部１６１、通信制御部１６２、要求生成制御部１６３、情報受信制御部１６４、及び端末位置・速度算出部１６５を備えている。これらの各部の機能は、ＣＰＵがプログラムメモリに予め記憶された所定のプログラムを実行することで実現され得る。   The control unit 160 includes a CPU, program memory, and work memory (not shown), and controls the overall operation of the base station control device 11. The control unit 160 includes a call connection unit 161, a communication control unit 162, a request generation control unit 163, an information reception control unit 164, and a terminal position / speed calculation unit 165. The functions of these units can be realized by the CPU executing a predetermined program stored in advance in the program memory.

呼接続部１６１は、通信端末５０との間で呼を確立したり、確立した呼を切断したりするための呼制御を行なう。通信制御部１６２は、基地局装置１２０を介して通信端末５０との間で行われる通話やデータ通信等の通信を制御する。   The call connection unit 161 performs call control for establishing a call with the communication terminal 50 and disconnecting the established call. The communication control unit 162 controls communication such as a call and data communication performed with the communication terminal 50 via the base station device 120.

要求生成制御部１６３は、基地局装置１２０に待ち受け状態に入るよう要求する待ち受け要求や、通信端末５０に端末情報の送信を要求する端末情報要求等の要求信号を生成する。   The request generation control unit 163 generates a request signal such as a standby request for requesting the base station device 120 to enter a standby state or a terminal information request for requesting the communication terminal 50 to transmit terminal information.

情報受信制御部１６４は、要求信号に応じて基地局装置１２０や通信端末５０から送信された情報を受信し、当該情報に含まれる端末情報や受信時間等の所要の情報を抽出する。   The information reception control unit 164 receives information transmitted from the base station apparatus 120 and the communication terminal 50 in response to the request signal, and extracts necessary information such as terminal information and reception time included in the information.

端末位置・速度算出部１６５は、情報受信制御部１６４が抽出した情報に基づいて通信端末５０の位置及び移動速度を算出する。   The terminal position / speed calculating unit 165 calculates the position and moving speed of the communication terminal 50 based on the information extracted by the information reception control unit 164.

端末位置データベース１７０は、端末位置・速度算出部１６５によって算出された通信端末の位置及び移動速度が算出される都度、算出された位置及び移動速度を記憶するデータベースである（図８参照）。   The terminal position database 170 is a database that stores the calculated position and moving speed each time the position and moving speed of the communication terminal calculated by the terminal position / speed calculating unit 165 are calculated (see FIG. 8).

基地局情報データベース１８０は、基地局制御装置１１に接続された基地局装置１２ａ〜１２ｎそれぞれの位置情報を格納している。基地局装置１２ａ〜１２ｎの位置座標は、任意の点を原点とした２次元の座標平面上で表される（図７参照）。   The base station information database 180 stores position information of each of the base station devices 12a to 12n connected to the base station control device 11. The position coordinates of the base station devices 12a to 12n are represented on a two-dimensional coordinate plane with an arbitrary point as the origin (see FIG. 7).

ネットワークインタフェース１９０は、基地局制御装置１１とゲートウェイ装置２０との間の通信を制御する。ネットワークインタフェース１９０は、ゲートウェイ装置２０から送信されたデータを、基地局制御装置１１において処理可能な形式に変換し、また基地局制御装置１１から送出されるデータを、ネットワーク上での転送が可能な形式に変換する。   The network interface 190 controls communication between the base station control device 11 and the gateway device 20. The network interface 190 converts the data transmitted from the gateway device 20 into a format that can be processed by the base station control device 11, and can transfer the data transmitted from the base station control device 11 on the network. Convert to format.

次に、以上のように構成された移動通信システムにおいて実行される通信端末の位置及び移動速度の測定動作の詳細を説明する。   Next, details of the operation of measuring the position and moving speed of the communication terminal executed in the mobile communication system configured as described above will be described.

図３は、通信端末の位置及び移動速度の測定動作の一例を示すシーケンス図である。図４は、図３の通信端末の位置及び移動速度の測定動作が行なわれる際の各装置の配置の一例を示す模式図である。   FIG. 3 is a sequence diagram illustrating an example of the operation of measuring the position and moving speed of the communication terminal. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the arrangement of each device when the operation of measuring the position and moving speed of the communication terminal in FIG. 3 is performed.

図４には、４つの基地局装置１２ａ〜１２ｄが図示されている。基地局装置１２ａ〜１２ｄは、それぞれ無線カバー範囲（セルａ〜セルｄ）を有し、対応するセル内に通信端末がある場合に当該通信端末との通信が可能である。図３及び図４に示す例では、通信端末５ｆは、セルａ、セルｂ、及びセルｃが重複しているエリアに存在しており、基地局装置１２ｂとの間で通信を行なっている。   FIG. 4 illustrates four base station apparatuses 12a to 12d. Each of the base station devices 12a to 12d has a wireless cover range (cell a to cell d), and can communicate with the communication terminal when there is a communication terminal in the corresponding cell. In the example illustrated in FIGS. 3 and 4, the communication terminal 5f exists in an area where the cells a, b, and c overlap, and communicates with the base station apparatus 12b.

通信端末５ｆの位置及び移動速度の測定は、一例として、通信端末５ｆと基地局１２ｂとの通信中に行なわれる。どの基地局装置がどの通信端末と通信中であるのかを示す情報は、基地局制御装置１１において管理されているものとする。   The measurement of the position and moving speed of the communication terminal 5f is performed, for example, during communication between the communication terminal 5f and the base station 12b. Information indicating which base station apparatus is communicating with which communication terminal is assumed to be managed in the base station control apparatus 11.

基地局制御装置１１は要求生成制御部１６３によって、通信端末５ｆの端末情報を待ち受けるための待ち受け要求を生成し、接続されている基地局装置（図３及び図４では、１２ａ〜１２ｄ）に送信する（ステップＳ３０１）。待ち受け要求を受信した基地局装置それぞれの待ち受け制御部１４３は、通信端末５ｆから端末情報が送信されるのを待ち受ける待ち受け状態に入る。   The base station controller 11 uses the request generation controller 163 to generate a standby request for waiting for terminal information of the communication terminal 5f, and transmits it to the connected base station apparatuses (12a to 12d in FIGS. 3 and 4). (Step S301). The standby control unit 143 of each base station apparatus that has received the standby request enters a standby state in which the terminal information is transmitted from the communication terminal 5f.

基地局制御装置１１は要求生成制御部１６３によって、通信端末５ｆの端末情報を要求する端末情報要求を生成し、基地局装置１２ｂを介して通信端末５ｆに送信する（ステップＳ３０２）。   The base station control device 11 generates a terminal information request for requesting the terminal information of the communication terminal 5f by the request generation control unit 163, and transmits it to the communication terminal 5f via the base station device 12b (step S302).

通信端末５ｆは端末情報送信制御部５４４によって、端末情報格納部５４５に格納された端末情報を通信可能な全ての基地局装置に送信する（ステップＳ３０３）。図４では通信端末５ｆはセルａ、セルｂ、及びセルｃに含まれているため、端末情報は基地局装置１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃに受信される。   The communication terminal 5f uses the terminal information transmission control unit 544 to transmit the terminal information stored in the terminal information storage unit 545 to all base station apparatuses capable of communication (step S303). In FIG. 4, since the communication terminal 5f is included in the cell a, the cell b, and the cell c, the terminal information is received by the base station apparatuses 12a, 12b, and 12c.

端末情報を受信した基地局装置１２ａ〜１２ｃはそれぞれ、当該端末情報、及び待ち受け情報の受信から端末情報の受信に要した受信時間情報を、基地局制御装置１１に送信する（ステップＳ３０４〜Ｓ３０６）。情報を送信したら、基地局装置１２ａ〜１２ｃの待ち受け制御１４３の待ち受け状態は解除される。また、端末情報を受信できなかった基地局装置１２ｄは、所定の時間経過後、端末情報の待ち受けを停止する。   Receiving the terminal information, the base station apparatuses 12a to 12c respectively transmit the terminal information and reception time information required for receiving the terminal information from the reception of the standby information to the base station control apparatus 11 (steps S304 to S306). . When the information is transmitted, the standby state of the standby control 143 of the base station apparatuses 12a to 12c is canceled. Also, the base station device 12d that has not received the terminal information stops waiting for the terminal information after a predetermined time has elapsed.

基地局制御装置１１では端末位置・速度算出部１６５によって、各基地局装置から送られてきた情報に基づく通信端末５ｆの位置及び移動速度の算出が行われる（ステップＳ３０７）。算出された通信端末５ｆの位置及び移動速度は、端末位置データベース１７０に記憶される。   In the base station controller 11, the terminal position / speed calculator 165 calculates the position and moving speed of the communication terminal 5f based on information transmitted from each base station apparatus (step S307). The calculated position and moving speed of the communication terminal 5f are stored in the terminal position database 170.

以上のステップＳ３０１〜Ｓ３０７の測定処理は、所定の時間間隔（Ｔ０）で繰り返され、繰り返しの都度、算出された通信端末５ｆの位置及び移動速度が端末位置データベース１７０に蓄積されてもよい。 The measurement processes in steps S301 to S307 described above may be repeated at a predetermined time interval (T 0 ), and the calculated position and moving speed of the communication terminal 5f may be accumulated in the terminal position database 170 each time it is repeated.

また、上述の例では、通信端末５ｆについての位置及び移動速度の測定について説明したが、他の通信端末５ａ〜５ｍについても同様の手順で位置及び移動速度が測定され、測定結果は端末位置データベース１７０に記憶される。   In the above-described example, the measurement of the position and moving speed of the communication terminal 5f has been described. However, the position and moving speed of the other communication terminals 5a to 5m are measured in the same procedure, and the measurement results are stored in the terminal position database. Stored in 170.

次に、基地局制御装置１１において実行される通信端末の位置・及び速度の算出処理（上述のステップＳ３０７）について詳細に説明する。   Next, the communication terminal position / speed calculation process (step S307 described above) executed in the base station controller 11 will be described in detail.

基地局制御装置１１の端末位置・速度算出部１６５は、各基地局装置から送られた端末情報の受信に要した受信時間に基づいて、各基地局装置と通信端末との間の距離を算出し、通信端末が取り得る位置を示す軌道の交点を求める。   The terminal position / speed calculation unit 165 of the base station control device 11 calculates the distance between each base station device and the communication terminal based on the reception time required to receive the terminal information sent from each base station device. Then, the intersection of the trajectories indicating the positions that the communication terminal can take is obtained.

図５は、基地局制御装置１１が各基地局装置から受信した受信時間の一例を示すテーブルである。このテーブルは、端末位置データベース１７０に格納されてもよいが、制御部１６０のワークメモリに一時的に記憶されるだけでもよい。図５に示す例では、基地局装置１２ａでは２０ｍｓｅｃ、基地局装置１２ｂでは１５ｍｓｅｃ、及び基地局装置１２ｃでは１０ｍｓｅｃの時間が、通信端末５ｆの端末情報の受信にかかっている。   FIG. 5 is a table showing an example of the reception time received by the base station control device 11 from each base station device. This table may be stored in the terminal location database 170, or may be temporarily stored in the work memory of the control unit 160. In the example shown in FIG. 5, the base station device 12a takes 20 msec, the base station device 12b takes 15 msec, and the base station device 12c takes 10 msec to receive the terminal information of the communication terminal 5f.

これら端末情報の受信に要した受信時間と通信端末と基地局装置との間の無線通信に用いられる電波の伝播速度から、各基地局装置と通信端末５ｆとの間の距離が算出可能である。電波の伝播速度が１０ｍ／ｍｓｅｃである場合、基地局装置１２ａと通信端末５ｆとの距離は２００ｍ（＝１０ｍｓｅｃ×１０ｍ／ｍｓｅｃ）である。同様に、通信端末５ｆと基地局装置１２ｂとの間の距離は１５０ｍ、通信端末５ｆと基地局装置１２ｃとの間の距離は１００ｍと算出される。   The distance between each base station device and the communication terminal 5f can be calculated from the reception time required for receiving the terminal information and the propagation speed of the radio wave used for wireless communication between the communication terminal and the base station device. . When the propagation speed of radio waves is 10 m / msec, the distance between the base station apparatus 12a and the communication terminal 5f is 200 m (= 10 msec × 10 m / msec). Similarly, the distance between the communication terminal 5f and the base station apparatus 12b is calculated as 150 m, and the distance between the communication terminal 5f and the base station apparatus 12c is calculated as 100 m.

従って、通信端末５ｆが存在しうる点は、基地局装置１２ａを中心とした半径２００ｍの円軌道（推定位置軌道Ａ）上にある。また、通信端末５ｆが存在しうる点は、基地局装置１２ｂを中心とした半径１５０ｍの円軌道（推定位置軌道Ｂ）上、及び基地局装置１２ｃを中心とした半径１００ｍの円軌道（推定位置軌道Ｃ）上にある。   Therefore, the point where the communication terminal 5f can exist is on a circular orbit (estimated position orbit A) having a radius of 200 m centering on the base station apparatus 12a. The communication terminal 5f can exist on a circular orbit (estimated position trajectory B) having a radius of 150 m centered on the base station apparatus 12b and a circular orbit (estimated position) having a radius of 100 m centered on the base station apparatus 12c. On orbit C).

図６は、通信端末５ｆの存在しうる位置を示す推定位置軌道Ａ〜Ｃを模式的に示した図である。図６に示すように、無線端末５ｆは、これらの軌道の交点上に存在するはずである。予め平面上の任意の点に原点（図７参照）を設定し、２次元座標軸を設定しておけば、当該交点の位置座標を求めることができる。   FIG. 6 is a diagram schematically showing estimated position trajectories A to C indicating positions where the communication terminal 5f can exist. As shown in FIG. 6, the wireless terminal 5f should be on the intersection of these trajectories. If the origin (see FIG. 7) is set at an arbitrary point on the plane in advance and a two-dimensional coordinate axis is set, the position coordinates of the intersection can be obtained.

次に、通信端末の移動速度の算出について説明する。端末位置・速度算出部１６５は、通信端末の位置座標の算出結果から、通信端末の移動速度を求める。   Next, calculation of the moving speed of the communication terminal will be described. The terminal position / speed calculating unit 165 obtains the moving speed of the communication terminal from the calculation result of the position coordinates of the communication terminal.

図７は、任意に定められた座標平面上で移動する通信端末について、移動速度を算出する例を模式的に表す図である。図７に示す基地局装置１２ａ〜１２ｃ及び通信端末５ｆは、図６に示す基地局装置１２ａ〜１２ｃ及び通信端末５ｆと同じ装置であるとする。基地局装置１２ａ〜１２ｃ及び通信端末５ｆの位置は、任意の点を原点Ｏとし、東西方向にｘ軸（東向きを正とする）、南北方向にｙ軸（北向きを正とする）を設定した座標平面上で２次元の位置座標（ｘ，ｙ）によって表すことができる。   FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an example of calculating a moving speed for a communication terminal that moves on an arbitrarily defined coordinate plane. Assume that base station apparatuses 12a to 12c and communication terminal 5f shown in FIG. 7 are the same apparatuses as base station apparatuses 12a to 12c and communication terminal 5f shown in FIG. The positions of the base station apparatuses 12a to 12c and the communication terminal 5f have an origin O as an arbitrary point, an x axis (eastward is positive) in the east-west direction, and a y axis (northward is positive) in the north-south direction. It can be expressed by two-dimensional position coordinates (x, y) on the set coordinate plane.

図７に示す例は、点Ｐ１にあった通信端末５ｆの位置が、次回の測定では点Ｐ２として求められた場合に対応する。図７では、通信端末５ｆは測定周期Ｔ０の間にｘ方向にｘｆ、ｙ方向にｙｆ移動している。この時間Ｔ０の間のｘ方向の移動速度ｖｘを式ｖｘ＝ｘｆ／Ｔ０から、またｙ方向の移動速度ｖｙを式ｖｙ＝ｙｆ／Ｔ０から算出することができる。従って、時間Ｔ０の間の通信端末５ｆの移動速度ｖはｖ＝（ｖｘ，ｖｙ）で表される。 The example shown in FIG. 7 corresponds to the case where the position of the communication terminal 5f at the point P1 is obtained as the point P2 in the next measurement. In Figure 7, moving y f in x-direction x f, in the y direction between the communication terminal 5f is the measurement period T 0. During this time T 0 , the moving speed v x in the x direction can be calculated from the expression v x = x f / T 0 , and the moving speed v y in the y direction can be calculated from the expression v y = y f / T 0. . Accordingly, the moving velocity v of the communication terminal 5f between times T 0 is v = (v x, v y) is represented by.

例えば、通信端末５ｆが時間Ｔ０＝１ｍｓｅｃの間にｘｆ＝１０ｍ移動したとすると、通信端末５ｆのｘ方向の移動速度ｖｘは、時速３６ｋｍとなる。 For example, if the communication terminal 5f moves x f = 10 m during the time T 0 = 1 msec, the moving speed v x in the x direction of the communication terminal 5f is 36 km / h.

図８は、端末位置情報データベース１７０に格納される各通信端末の位置及び移動速度の測定結果の一例を示す図である。図８に示すように、１回目の測定結果としては、各通信端末の位置座標がそれぞれ記憶される。また、２回目の測定結果としては、算出された各端末の位置座標、及び１回目と２回目の位置座標の相対変化から算出される各通信端末の移動速度がそれぞれ記憶される。以降、測定処理が行われる都度、端末位置情報データベース１７０には測定結果が蓄積される。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of measurement results of the position and moving speed of each communication terminal stored in the terminal position information database 170. As shown in FIG. 8, the position coordinates of each communication terminal are stored as the first measurement result. As the second measurement result, the calculated position coordinates of each terminal and the moving speed of each communication terminal calculated from the relative change of the first and second position coordinates are stored. Thereafter, each time measurement processing is performed, measurement results are accumulated in the terminal location information database 170.

例えば通信端末５ｂのように、１回目と２回目の算出の間でｘ方向にもｙ方向にも位置座標の相対変化が無い場合は、ｘ方向及びｙ方向の移動速度は時速０ｋｍとなり、通信端末５ｂは移動していないことがわかる。   For example, when there is no relative change in position coordinates in both the x and y directions between the first and second calculations as in the communication terminal 5b, the movement speed in the x and y directions is 0 km / h. It can be seen that the terminal 5b is not moving.

上述のステップＳ３０１〜Ｓ３０７の測定動作が行われる周期は、通信端末の移動速度に応じて変更できるようにしてもよい。例えば、通信端末が高速で移動してい場合、ハンドオーバの直後にさらに別の基地局にハンドオーバされる確率が高いと考えられる。このため、ハンドオーバの直後は短い時間間隔で測定を行い、以降、測定間隔を徐々に長くしてもよい。   You may enable it to change the period in which the measurement operation | movement of the above-mentioned step S301-S307 is performed according to the moving speed of a communication terminal. For example, when the communication terminal is moving at a high speed, it is considered that the probability of being handed over to another base station immediately after the handover is high. For this reason, measurement may be performed at short time intervals immediately after handover, and thereafter the measurement interval may be gradually increased.

図９は、ハンドオーバ直後の測定周期を変更する場合の測定動作の一例を示すシーケンス図である。図９では、上述のステップＳ３０１〜Ｓ３０７の測定動作の後に、測定周期を変更する周期変更処理（ステップＳ３０８）が付け加えられている。   FIG. 9 is a sequence diagram illustrating an example of a measurement operation when the measurement cycle immediately after the handover is changed. In FIG. 9, a cycle changing process (step S <b> 308) for changing the measurement cycle is added after the measurement operation in steps S <b> 301 to S <b> 307 described above.

周期変更処理（ステップＳ３０８）によって、ハンドオーバの直後の測定であれば、測定周期が短くなるよう設定される。例えば図９に示すように、ハンドオーバ直後の測定と、その次の測定との間の時間間隔Ｔ１が、上述の所定時間間隔Ｔ０より短くなるように設定されてもよい。また、次の測定動作において、周期変更処理（ステップＳ３０８）により、待ち受け要求を送信するタイミングが遅延され、時間Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ０）後に次々回の測定動作が開始されるように設定されてもよい。以降、測定周期がＴ０に達するまで漸次周期を変更してもよい。 By the cycle changing process (step S308), the measurement cycle is set to be short if the measurement is performed immediately after the handover. For example, as shown in FIG. 9, the time interval T 1 between the measurement immediately after the handover and the next measurement may be set to be shorter than the predetermined time interval T 0 described above. In the next measurement operation, the cycle change process (step S308) delays the timing for transmitting the standby request, and the next measurement operation is started after time T 2 (T 1 <T 2 <T 0 ). May be set. Thereafter, the measurement period may change progressively cycle until it reaches the T 0.

図１０は、通信端末の移動速度に応じて測定周期を変更する場合の測定動作の一例を示すシーケンス図である。通信端末が高速で移動している場合、ハンドオーバの頻度が高くなると考えられる。このため、通信端末の移動速度の測定結果が高速である場合、測定周期を短くして、通信端末の移動に追随する必要がある。図１０でも、上述のステップＳ３０１〜Ｓ３０７の測定動作の後に、測定周期を変更する周期変更処理（ステップＳ３０８）が付け加えられている。   FIG. 10 is a sequence diagram illustrating an example of a measurement operation when the measurement cycle is changed according to the moving speed of the communication terminal. When the communication terminal is moving at a high speed, it is considered that the frequency of handover increases. For this reason, when the measurement result of the movement speed of the communication terminal is high, it is necessary to follow the movement of the communication terminal by shortening the measurement cycle. Also in FIG. 10, a cycle changing process (step S <b> 308) for changing the measurement cycle is added after the measurement operation in steps S <b> 301 to S <b> 307 described above.

ｉ回目の測定動作において、ステップＳ３０７で算出された通信端末５ｆの移動速度が高速である場合（例えば所定の閾値よりも高速である場合）、周期変更処理（ステップＳ３０８）によって次回のｉ＋１回目の測定周期が短くなるよう設定される。   In the i-th measurement operation, when the movement speed of the communication terminal 5f calculated in step S307 is high (for example, higher than a predetermined threshold), the next i + 1-th time is changed by the period changing process (step S308). The measurement cycle is set to be shorter.

また、図１０に示すように、ｉ＋１回目の測定動作において、ステップＳ３０７で算出された通信端末５ｆの移動速度が低速である場合（例えば所定の閾値以下の速度である場合）、周期変更処理（ステップＳ３０８）によって次回のｉ＋２回目の測定周期が長くなるよう設定される。   Also, as shown in FIG. 10, in the (i + 1) -th measurement operation, when the moving speed of the communication terminal 5f calculated in step S307 is low (for example, when the moving speed is equal to or lower than a predetermined threshold), the period changing process ( In step S308), the next i + 2th measurement cycle is set to be longer.

例えば図９に示すように、ハンドオーバ直後の測定と、その次の測定との間の時間間隔Ｔ１が、上述の所定時間間隔Ｔ０より短くなるように設定されてもよい。また、次の測定動作において、周期変更処理（ステップＳ３０８）により、待ち受け要求を送信するタイミングが遅延され、時間Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ０）後に次々回の測定動作が開始されるように設定されてもよい。以降、測定周期がＴ０に達するまで漸次周期を変更してもよい。 For example, as shown in FIG. 9, the time interval T 1 between the measurement immediately after the handover and the next measurement may be set to be shorter than the predetermined time interval T 0 described above. In the next measurement operation, the cycle change process (step S308) delays the timing for transmitting the standby request, and the next measurement operation is started after time T 2 (T 1 <T 2 <T 0 ). May be set. Thereafter, the measurement period may change progressively cycle until it reaches the T 0.

以上のように、ステップＳ３０８の周期変更処理によって、通信端末の移動速度に応じて測定動作を行うことができるようになる。   As described above, the measurement operation can be performed according to the moving speed of the communication terminal by the cycle changing process in step S308.

また、基地局制御装置１１の端末位置・速度算出部１６５は、上述の測定動作によって測定された通信端末の位置及び移動速度に基づいて、ハンドオーバの必要性を予測することができる。   Further, the terminal position / speed calculating unit 165 of the base station control apparatus 11 can predict the necessity of handover based on the position and moving speed of the communication terminal measured by the above-described measurement operation.

図１１は、基地局制御装置１１において行なわれるハンドオーバ予測の一例を模式的に表す図である。端末位置・速度算出部１６５は、端末位置データベース１７０に記憶された端末位置及び移動速度の測定結果と、基地局情報データベース１８０に記憶された各基地局装置の位置及びセル半径から、移動中の通信端末がどのセルからどのセルへ移動しようとしているかを予測することができる。   FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an example of handover prediction performed in the base station control apparatus 11. The terminal position / velocity calculation unit 165 uses the measurement results of the terminal position and moving speed stored in the terminal position database 170 and the position and cell radius of each base station apparatus stored in the base station information database 180 to determine whether the terminal is moving. It can be predicted from which cell the communication terminal is going to move.

図１１に示す例では、通信端末５ｆが、基地局装置１２ａのセルａ及び基地局装置１２ｂのセルｂから逸脱する方向へ移動していることが分かる。端末位置・速度算出部１６５は、通信端末５ｆのｘ方向及びｙ方向の移動速度から、通信端末５ｆがどのタイミングでどの方向のセルへ移動しているかを予測する。このため、どの方向にどのタイミングでハンドオーバが必要かを判断し、予めその方向に位置する基地局装置に対して、ハンドオーバに必要な準備を指示することができる。これによって、高速なハンドオーバを実現することができる。   In the example shown in FIG. 11, it can be seen that the communication terminal 5f is moving in a direction deviating from the cell a of the base station apparatus 12a and the cell b of the base station apparatus 12b. The terminal position / speed calculation unit 165 predicts at which timing the communication terminal 5f is moving to a cell in which direction from the moving speed of the communication terminal 5f in the x direction and the y direction. For this reason, it is possible to determine in which direction and at which timing handover is necessary, and instruct the base station apparatus located in that direction in advance to prepare for handover. Thereby, a high-speed handover can be realized.

以上述べたように、本実施形態に係る移動通信システムでは、基地局装置と通信端末間の距離を所定周期で測定し、通信端末の移動速度を算出することが出来る。また、移動速度に応じて測定周期を変更することで、移動速度が小さい場合には不要な測定処理に要する処理負荷を削減し、移動速度が大きい場合には通信端末の移動に精度良く追随することが可能になる。またｘ方向及びｙ方向の２次元で通信端末の移動速度が算出できるため、通信端末の移動方向を予測することができ、通信端末がどのタイミングでセル間を横切るかを精度良く予測することができる。従って、ハンドオーバのための予備動作を必要な基地局装置に予め行なわせることができる。   As described above, in the mobile communication system according to the present embodiment, the distance between the base station apparatus and the communication terminal can be measured at a predetermined period, and the moving speed of the communication terminal can be calculated. Also, by changing the measurement cycle according to the moving speed, the processing load required for unnecessary measurement processing is reduced when the moving speed is low, and the movement of the communication terminal is followed accurately when the moving speed is high. It becomes possible. Further, since the movement speed of the communication terminal can be calculated in two dimensions in the x direction and the y direction, the movement direction of the communication terminal can be predicted, and the timing at which the communication terminal crosses between cells can be accurately predicted. it can. Accordingly, it is possible to cause a necessary base station apparatus to perform a preliminary operation for handover in advance.

なお、上述の実施形態では、移動通信システムとしてＰＨＳシステムを想定した。しかしながら、本発明はＰＨＳシステムに限らず、他の移動通信システムにも適用できる。   In the above-described embodiment, a PHS system is assumed as the mobile communication system. However, the present invention is not limited to the PHS system and can be applied to other mobile communication systems.

また、上述の実施形態では、分離型の基地局システム１０を想定したが、基地局同士の同期が取られていれば、一体型の基地局システムにも本発明を適用することができる。一体型の基地局システムに本発明を適用する場合は、いずれか一つの基地局装置に他の基地局装置から受信時間情報を集約し、上述の位置・移動速度算出処理が行われてもよい。または、基地局システムの後段に、端末位置・速度算出部が設けられてもよい。   In the above-described embodiment, the separation-type base station system 10 is assumed. However, the present invention can be applied to an integrated base station system as long as the base stations are synchronized with each other. When the present invention is applied to an integrated base station system, reception time information from other base station apparatuses may be aggregated into any one base station apparatus, and the above-described position / movement speed calculation processing may be performed. . Alternatively, a terminal position / speed calculation unit may be provided in the subsequent stage of the base station system.

上述の実施形態では、基地局装置１２ａ〜１２ｎと基地局制御装置１１の間は光ケーブルで有線接続されているとした。しかしながら、本発明はこれに限定されず、基地局装置１２ａ〜１２ｎと基地局制御装置１１の間は無線接続されていてもよい。   In the above-described embodiment, the base station apparatuses 12a to 12n and the base station control apparatus 11 are wired with an optical cable. However, the present invention is not limited to this, and the base station apparatuses 12a to 12n and the base station control apparatus 11 may be wirelessly connected.

上述の実施形態では、端末位置データベース１７０に測定結果を蓄積するとしたが、端末位置データベース１７０には、過去の所定回数分の測定結果のみが蓄積されるよう構成されてもよい。このように構成することで、必要とされる記憶容量を削減することができる。また、上述の実施形態では、通信端末の測定動作間での相対位置変化に基づいて通信端末の移動速度を算出したが、通信端末の移動速度は、過去の所定回数分の測定結果の平均値から算出されてもよい。   In the above-described embodiment, the measurement result is stored in the terminal position database 170. However, the terminal position database 170 may be configured to store only the past predetermined number of measurement results. With this configuration, the required storage capacity can be reduced. In the above-described embodiment, the moving speed of the communication terminal is calculated based on the relative position change between the measurement operations of the communication terminal. However, the moving speed of the communication terminal is the average value of the measurement results for the past predetermined number of times. May be calculated from

本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、１つの実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの実施形態に示される構成要件が組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. Further, each of the embodiments includes inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in one embodiment or the constituent elements shown in some embodiments are combined, they are described in the column of the problem to be solved by the invention. In the case where the problems described above can be solved and the effects described in the “Effects of the Invention” can be obtained, a configuration in which these constituent requirements are deleted or combined can be extracted as an invention.

５ａ〜５ｍ…通信端末、１０…基地局システム、１１…基地局制御装置、１２ａ〜１２ｎ…基地局装置、１３ａ〜１３ｎ…アンテナ、２０…ゲートウェイ装置、３０…ＩＰ網、４０…公衆交換電話網。   5a to 5m ... communication terminal, 10 ... base station system, 11 ... base station control device, 12a to 12n ... base station device, 13a to 13n ... antenna, 20 ... gateway device, 30 ... IP network, 40 ... public switched telephone network .

Claims (11)

複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置とは別に設置されて前記複数の基地局装置を制御する基地局制御装置とを具備する基地局システムであって、
前記基地局制御装置は、
前記複数の基地局装置のうち、移動通信端末と通信可能な複数の基地局装置と当該移動通信端末との距離をそれぞれ算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段によって算出された距離に基づいて、前記移動通信端末の位置を算出する位置算出手段と、
前記位置算出手段による複数回の算出結果に基づいて、前記移動通信端末の移動速度を算出する移動速度算出手段と、
を具備する基地局システム。 A base station system comprising a plurality of base station devices and a base station control device that is installed separately from the plurality of base station devices and controls the plurality of base station devices,
The base station controller is
A distance calculating means for calculating a distance between each of the plurality of base station devices and a plurality of base station devices capable of communicating with the mobile communication terminal and the mobile communication terminal;
Position calculating means for calculating the position of the mobile communication terminal based on the distance calculated by the distance calculating means;
A moving speed calculating means for calculating a moving speed of the mobile communication terminal based on a plurality of calculation results by the position calculating means;
A base station system comprising: 前記基地局制御装置は、前記位置算出手段による位置算出の周期を、前記移動通信端末の移動速度に応じて変更する周期変更手段を更に具備する請求項１に記載の基地局システム。   The base station system according to claim 1, wherein the base station control device further includes a period changing unit that changes a position calculation cycle by the position calculating unit according to a moving speed of the mobile communication terminal. 前記基地局制御装置は、
前記移動通信端末の位置、及び前記移動通信端末の移動速度に基づいて、前記移動通信端末の移動方向を予測する予測手段と、
前記移動方向にある基地局に、ハンドオーバの準備を行なわせるハンドオーバ制御手段と、
を更に具備する請求項１に記載の基地局システム。 The base station controller is
Prediction means for predicting the moving direction of the mobile communication terminal based on the position of the mobile communication terminal and the moving speed of the mobile communication terminal;
Handover control means for causing the base station in the moving direction to prepare for handover;
The base station system according to claim 1, further comprising: 前記基地局制御装置は、前記移動通信端末に固有の端末情報の送信を要求する端末情報要求を生成する要求生成手段を更に備え、
前記移動通信端末と通信可能な複数の基地局装置のそれぞれは、
前記移動通信端末への前記端末情報要求の送信を中継する中継手段と、
前記端末情報要求に応答して前記移動通信端末から送られる前記端末情報を受信する端末情報手段と、
前記中継手段が端末情報要求を中継した時点から、前記受信手段が前記端末情報を受信した時点までに要した受信時間を測定する測定手段と、
前記受信時間を前記基地局制御装置に送信する送信手段と、
を具備し、
前記距離算出手段は、前記移動通信端末と通信可能な複数の基地局の送信手段から送信された受信時間に基づいて、前記移動通信端末と通信可能な複数の基地局装置と、当該移動通信端末との距離とをそれぞれ算出する請求項１に記載の基地局システム。 The base station control device further comprises request generation means for generating a terminal information request for requesting transmission of terminal information unique to the mobile communication terminal,
Each of the plurality of base station devices capable of communicating with the mobile communication terminal is
Relay means for relaying transmission of the terminal information request to the mobile communication terminal;
Terminal information means for receiving the terminal information sent from the mobile communication terminal in response to the terminal information request;
Measuring means for measuring a reception time required from the time when the relay means relays the terminal information request to the time when the receiving means receives the terminal information;
Transmitting means for transmitting the reception time to the base station controller;
Comprising
The distance calculation means includes a plurality of base station apparatuses capable of communicating with the mobile communication terminal based on reception times transmitted from transmission means of a plurality of base stations capable of communicating with the mobile communication terminal, and the mobile communication terminal The base station system according to claim 1, which calculates a distance to each other. 複数の基地局装置を制御する基地局制御装置であって、
前記複数の基地局とは別個に設置され、
前記複数の基地局装置のうち、移動通信端末と通信可能な複数の基地局装置と当該移動通信端末との距離をそれぞれ算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段によって算出された距離に基づいて、前記移動通信端末の位置を算出する位置算出手段と、
前記位置算出手段による複数回の算出結果に基づいて、前記移動通信端末の移動速度を算出する移動速度算出手段と、
を具備する基地局制御装置。 A base station control device that controls a plurality of base station devices,
Installed separately from the plurality of base stations,
A distance calculating means for calculating a distance between each of the plurality of base station devices and a plurality of base station devices capable of communicating with the mobile communication terminal and the mobile communication terminal;
Position calculating means for calculating the position of the mobile communication terminal based on the distance calculated by the distance calculating means;
A moving speed calculating means for calculating a moving speed of the mobile communication terminal based on a plurality of calculation results by the position calculating means;
A base station control apparatus comprising: 前記位置算出手段による位置算出の周期を、前記移動通信端末の移動速度に応じて変更する周期変更手段を更に具備する請求項５に記載の基地局制御装置。   The base station control apparatus according to claim 5, further comprising a period changing unit that changes a position calculation period by the position calculating unit according to a moving speed of the mobile communication terminal. 前記移動通信端末の位置、及び前記移動通信端末の移動速度に基づいて、前記移動通信端末の移動方向を予測する予測手段と、
前記移動方向にある基地局に、ハンドオーバの準備を行なわせるハンドオーバ制御手段と、
を更に具備する請求項５に記載の基地局制御装置。 Prediction means for predicting the moving direction of the mobile communication terminal based on the position of the mobile communication terminal and the moving speed of the mobile communication terminal;
Handover control means for causing the base station in the moving direction to prepare for handover;
The base station control apparatus according to claim 5, further comprising: 前記移動通信端末に固有の端末情報の送信を要求する端末情報要求を生成する要求生成手段を更に備え、
前記移動通信端末と通信可能な複数の基地局装置は、前記移動通信端末への前記端末情報要求の送信を中継してから、前記端末情報要求に応答して前記移動通信端末から送られる前記端末情報を受信するまでに要した受信時間を測定し、
前記距離算出手段は、前記移動通信端末と通信可能な複数の基地局の送信手段から送信された受信時間に基づいて、前記移動通信端末と通信可能な複数の基地局装置と、当該移動通信端末との距離をそれぞれ算出する請求項５に記載の基地局制御装置。 Request generating means for generating a terminal information request for requesting transmission of terminal information specific to the mobile communication terminal;
A plurality of base station apparatuses capable of communicating with the mobile communication terminal relay the transmission of the terminal information request to the mobile communication terminal, and then the terminal transmitted from the mobile communication terminal in response to the terminal information request Measure the reception time required to receive information,
The distance calculation means includes a plurality of base station apparatuses capable of communicating with the mobile communication terminal based on reception times transmitted from transmission means of a plurality of base stations capable of communicating with the mobile communication terminal, and the mobile communication terminal The base station control apparatus according to claim 5, which calculates a distance from each other. 前記移動通信端末への前記端末情報要求の送信を中継する中継手段と、
前記端末情報要求に応答して前記移動通信端末から送られる前記端末情報を受信する端末情報手段と、
前記中継手段が端末情報要求を中継した時点から、前記受信手段が前記端末情報を受信した時点までに要した受信時間を測定する測定手段と、
前記受信時間を前記基地局制御装置に送信する送信手段と、
を具備する請求項８に記載の基地局装置。 Relay means for relaying transmission of the terminal information request to the mobile communication terminal;
Terminal information means for receiving the terminal information sent from the mobile communication terminal in response to the terminal information request;
Measuring means for measuring a reception time required from the time when the relay means relays the terminal information request to the time when the receiving means receives the terminal information;
Transmitting means for transmitting the reception time to the base station controller;
The base station apparatus according to claim 8, comprising: 複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置を制御する基地局制御装置とを具備する基地局システムにおいて用いられる端末位置算出方法であって、
前記複数の基地局装置のうち、移動通信端末と通信可能な複数の基地局装置と当該移動通信端末との距離をそれぞれ算出する距離算出ステップと、
前記距離算出ステップによって算出された距離に基づいて、前記移動通信端末の位置を算出する位置算出ステップと、
前記位置算出ステップによる複数回の算出結果に基づいて、前記移動通信端末の移動速度を算出する移動速度算出ステップと、
を具備する端末位置算出方法。 A terminal position calculation method used in a base station system comprising a plurality of base station devices and a base station control device that controls the plurality of base station devices,
A distance calculating step for calculating a distance between each of the plurality of base station apparatuses and a plurality of base station apparatuses capable of communicating with the mobile communication terminal and the mobile communication terminal,
A position calculating step for calculating the position of the mobile communication terminal based on the distance calculated by the distance calculating step;
A moving speed calculating step of calculating a moving speed of the mobile communication terminal based on a plurality of times of calculation results by the position calculating step;
A terminal location calculation method comprising: 複数の基地局装置を制御する基地局制御装置において用いられる端末位置算出方法であって、
前記複数の基地局装置のうち、移動通信端末と通信可能な複数の基地局装置と当該移動通信端末との距離をそれぞれ算出する距離算出ステップと、
前記距離算出ステップによって算出された距離に基づいて、前記移動通信端末の位置を算出する位置算出ステップと、
前記位置算出ステップによる複数回の算出結果に基づいて、前記移動通信端末の移動速度を算出する移動速度算出ステップと、
を具備する端末位置算出方法。 A terminal position calculation method used in a base station control device that controls a plurality of base station devices,
A distance calculating step for calculating a distance between each of the plurality of base station apparatuses and a plurality of base station apparatuses capable of communicating with the mobile communication terminal and the mobile communication terminal,
A position calculating step for calculating the position of the mobile communication terminal based on the distance calculated by the distance calculating step;
A moving speed calculating step of calculating a moving speed of the mobile communication terminal based on a plurality of times of calculation results by the position calculating step;
A terminal location calculation method comprising:
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