JP2011097272A - 移動通信システム、移動局、基地局、およびハンドオーバ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる周波数帯を使用する基地局間のシームレスハンドオーバを実現する。
【解決手段】移動局１２による基地局１４−１から基地局１４−２へのハンドオーバの開始に応じて、基地局１４−２は、移動局１２に割り当てるＡＮＣＨ２を基地局１４−２の使用周波数帯の中から決定し、決定されたＡＮＣＨ２をＣＣＨを介して移動局１２に通知する（Ｓ１００〜Ｓ１０２）。ＡＮＣＨ１とＡＮＣＨ２との周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅以下である場合、移動局１２は、自局の使用周波数帯を基地局１４−１の使用周波数帯からＡＮＣＨ１およびＡＮＣＨ２を含む周波数帯にシフトする（Ｓ１０８）。その後、移動局１２は、ＡＮＣＨ２を介して基地局１４−２との接続を確立してから（Ｓ１１０〜Ｓ１２０）、基地局１４−１との接続を切断し（Ｓ１２２）、自局の使用周波数帯を基地局１４−２の周波数帯にさらにシフトする（Ｓ１２４）。
【選択図】図５Ａ

Description

本発明は、移動通信システム、移動局、基地局、およびハンドオーバ方法に関する。

移動通信システムでは、セル間の移動や通信品質の劣化などに伴って、移動局が、ある基地局から別の基地局に接続先を切り替えるハンドオーバを行うことがある。ハンドオーバの中でも、アプリケーションの通信状態を維持したまま接続先をスムーズに切り替えることができるものは、特にシームレスハンドオーバと呼ばれる。

たとえば次世代ＰＨＳとして知られるＸＧＰ（eXtended Global Platform）でも、シームレスハンドオーバが規定されている（非特許文献１参照）。

"ARIB STD-T95 Version 1.2「OFDMA/TDMA TDD Broadband Wireless Access System (Next GenerationPHS)」"、平成２１年３月１８日、社団法人電波産業会

一般に、シームレスハンドオーバでは、データ通信が途切れないよう（アプリケーションの通信状態が維持されるよう）、移動局が、接続中の基地局および接続先の基地局の双方と同時に無線通信を行う必要がある。

しかしながら、上記ＸＧＰのような移動通信システムでは、干渉回避を目的として、近接する基地局に異なる使用周波数帯を設定する場合がある。この場合、使用可能な周波数帯幅の限られた移動局が、ハンドオーバにおいて、接続中の基地局および接続先の基地局の双方と同時に無線通信を行うことは容易ではない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、異なる周波数帯を使用する基地局間のシームレスハンドオーバを実現することができる移動通信システム、移動局、基地局、およびハンドオーバ方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る移動通信システムは、第１の周波数帯を使用する第１の基地局と、前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯を使用する第２の基地局と、前記第１の周波数帯に属する第１の制御チャネルを前記第１の基地局から割り当てられた移動局と、を含む移動通信システムであって、前記第１の基地局と接続している前記移動局の使用周波数帯は、前記第１の周波数帯と、前記第２の周波数帯における前記第１の周波数帯側端に規定された共通チャネルと、を含み、前記第２の基地局は、前記移動局による前記第１の基地局から前記第２の基地局へのハンドオーバの開始に応じて、前記移動局に割り当てる第２の制御チャネルを前記第２の周波数帯の中から決定する制御チャネル決定手段と、前記制御チャネル決定手段により決定される第２の制御チャネルを、前記共通チャネルを介して前記移動局に通知する手段と、を含み、前記移動局は、前記第１の制御チャネルと、前記第２の基地局から通知される第２の制御チャネルと、の周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下である場合に、前記移動局の使用周波数帯を該第１および第２の制御チャネルを含む周波数帯にシフトする第１周波数帯シフト手段と、前記第１周波数帯シフト手段により前記移動局の使用周波数帯がシフトされた後に、前記第２の制御チャネルを介して前記第２の基地局との接続を確立する手段と、前記第２の基地局との接続が確立された後に、前記移動局の使用周波数帯を前記第２の周波数帯にさらにシフトする第２周波数帯シフト手段と、を含む、ことを特徴とする。

本発明では、移動局が第１の基地局から第２の基地局にハンドオーバを行う際、移動局の使用周波数帯を第１の基地局が使用する第１の周波数帯から第２の基地局が使用する第２の周波数帯に直に切り替えるのではなく、第２の周波数帯における第１の周波数帯側端に規定された共通チャネルを利用して、移動局の使用周波数帯を２段階でシフトする。ここで、第１の基地局と接続している移動局の使用周波数帯は、第１の周波数帯と上記共通チャネルとを含むものとする。

すなわち、本発明では、第１の基地局（接続中の基地局）から割り当てられた第１の制御チャネルと、共通チャネルを介して第２の基地局（接続先の基地局）から通知される第２の制御チャネルと、の周波数差が移動局の使用周波数帯幅以下である場合、まず、移動局が、自局の使用周波数帯を、第１の周波数帯と共通チャネルとを含む周波数帯から、第１および第２の制御チャネルを含む周波数帯にシフトする（第１回目のシフト）。

この時点では、移動局の使用周波数帯が第１および第２の制御チャネルを含む周波数帯にあるため、移動局は、第１および第２の制御チャネルをそれぞれ介して、第１および第２の基地局の双方と同時に無線通信を行うことができる。そこで、第１回目のシフトの後、移動局は、第２の制御チャネルを介して第２の基地局との接続を確立する。この間、移動局は、第１の基地局から割り当てられている第１の制御チャネルを介してデータ通信を維持する。

移動局と第２の基地局との接続が確立されると、移動局は、自局の使用周波数帯を第２の周波数帯にさらにシフトする（第２回目のシフト）。その後、移動局は、第１の基地局との接続を切断するとともに、第２の基地局から割り当てられた第２の制御チャネルなどを介してデータ通信を継続する。こうして、移動局は、データ通信を途切れさせることなく、第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバを完了する。

このように、本発明によれば、異なる周波数帯を使用する基地局間のシームレスハンドオーバを実現することができる。

また、本発明の一態様では、前記第１周波数シフト手段は、前記第１の制御チャネルと、前記第２の基地局から通知される第２の制御チャネルと、の周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下である場合に、前記移動局の使用周波数帯における前記第２の周波数帯側端が前記第２の制御チャネルの周波数と等しくなるよう、前記移動局の使用周波数帯をシフトしてもよい。

この態様によれば、移動局の使用周波数帯のシフト量（第１回目のシフト量）が最小化されるため、第１の基地局が第１の周波数帯に属する通信チャネルを移動局に割り当てていた場合に、第１回目のシフトによって解放される通信チャネルの数を低減することができる。このため、よりシームレスなハンドオーバを実現することができる。

また、本発明の一態様では、前記移動局は、前記第１の制御チャネルと、前記第２の基地局から通知される第２の制御チャネルと、の周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅より大きい場合に、該周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下となるよう、前記共通チャネルを介して前記第２の基地局に制御チャネルの再割り当てを要求する再割当要求手段、をさらに含み、前記制御チャネル割当手段は、前記移動局からの制御チャネルの再割当要求に応じて、前記移動局に通知した第２の制御チャネルとは異なる新たな第２の制御チャネルを前記第２の周波数帯の中から決定してもよい。

この態様によれば、第１の基地局から割り当てられた第１の制御チャネルと、共通チャネルを介して第２の基地局から通知される第２の制御チャネルと、の周波数差が移動局の使用周波数帯幅より大きい場合でも、第２の制御チャネルの再割り当てによって、その周波数差を移動局の使用周波数帯幅以下することができる。このため、異なる周波数帯を使用する基地局間のシームレスハンドオーバを実現することができる。

また、本発明の一態様では、前記移動局は、前記第１の基地局から前記第２の基地局へのハンドオーバを開始する際、前記共通チャネルを介して前記第１の制御チャネルの周波数を示す識別情報を前記第２の基地局に通知する手段、をさらに含み、前記制御チャネル決定手段は、前記移動局から通知される識別情報に基づいて、前記第１の制御チャネルとの周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下である空きチャネルの中から、前記第２の制御チャネルを決定してもよい。

この態様によれば、第１の基地局から割り当てられた第１の制御チャネルと、共通チャネルを介して第２の基地局から通知される第２の制御チャネルと、の周波数差が移動局の使用周波数帯幅を上回ることを未然に防ぐことができる。

また、本発明の一態様では、前記制御チャネル決定手段は、前記移動局から通知される識別情報に基づいて、前記第１の制御チャネルとの周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下である空きチャネルの中で周波数が前記第１の制御チャネルの周波数に最も近いものを、前記第２の制御チャネルとして決定してもよい。

この態様によれば、移動局の使用周波数帯のシフト量（第１回目のシフト量）を小さくすることが可能となるため、第１の基地局が第１の周波数帯に属する通信チャネルを移動局に割り当てていた場合に、第１回目のシフトによって解放される通信チャネルの数を低減することができる。このため、よりシームレスなハンドオーバを実現することができる。

また、本発明に係る移動局は、第１の周波数帯を使用する第１の基地局から前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯を使用する第２の基地局にハンドオーバを行う移動局であって、前記第１の基地局と接続している前記移動局の使用周波数帯は、前記第１の周波数帯と、前記第２の周波数帯における前記第１の周波数帯側端に規定された共通チャネルと、を含み、前記第１の基地局から割り当てられた、前記第１の周波数帯に属する第１の制御チャネルと、前記ハンドオーバの開始に応じて前記共通チャネルを介して前記第２の基地局から通知される、前記第２の周波数帯に属する第２の制御チャネルと、の周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下である場合に、前記移動局の使用周波数帯を該第１および第２の制御チャネルを含む周波数帯にシフトする第１周波数帯シフト手段と、前記第１周波数帯シフト手段により前記移動局の使用周波数帯がシフトされた後に、前記第２の制御チャネルを介して前記第２の基地局との接続を確立する手段と、前記第２の基地局との接続が確立された後に、前記移動局の使用周波数帯を前記第２の周波数帯にさらにシフトする第２周波数帯シフト手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る基地局は、他の基地局が使用する第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯を使用する基地局であって、前記他の基地局と接続している移動局の使用周波数帯は、前記第１の周波数帯と、前記第２の周波数帯における前記第１の周波数帯側端に規定された共通チャネルと、を含み、前記第１の周波数帯に属する第１の制御チャネルを前記他の基地局から割り当てられた前記移動局による前記他の基地局から当該基地局へのハンドオーバの開始に応じて、前記移動局に割り当てる第２の制御チャネルを前記第２の周波数帯の中から決定する制御チャネル決定手段と、前記制御チャネル決定手段により決定される第２の制御チャネルを、前記共通チャネルを介して前記移動局に通知する手段と、前記移動局の使用周波数帯が前記第１および第２の制御チャネルを含む周波数帯にシフトされた後に、前記第２の制御チャネルを介して前記移動局との接続を確立する手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係るハンドオーバ方法は、第１の周波数帯を使用する第１の基地局と、前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯を使用する第２の基地局と、前記第１の周波数帯に属する第１の制御チャネルを前記第１の基地局から割り当てられた移動局と、を含む移動通信システムにおけるハンドオーバ方法であって、前記第１の基地局と接続している前記移動局の使用周波数帯は、前記第１の周波数帯と、前記第２の周波数帯における前記第１の周波数帯側端に規定された共通チャネルと、を含み、前記移動局による前記第１の基地局から前記第２の基地局へのハンドオーバの開始に応じて、前記第２の基地局が、前記移動局に割り当てる第２の制御チャネルを前記第２の周波数帯の中から決定する制御チャネル決定ステップと、前記第２の基地局が、前記制御チャネル決定ステップで決定される第２の制御チャネルを、前記共通チャネルを介して前記移動局に通知するステップと、前記第１の制御チャネルと、前記第２の基地局から通知される第２の制御チャネルと、の周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下である場合に、前記移動局の使用周波数帯を該第１および第２の制御チャネルを含む周波数帯にシフトする第１周波数帯シフトステップと、前記第１周波数帯シフトステップで前記移動局の使用周波数帯がシフトされた後に、前記移動局が、前記第２の制御チャネルを介して前記第２の基地局との接続を確立するステップと、前記移動局と前記第２の基地局との接続が確立された後に、前記移動局の使用周波数帯を前記第２の周波数帯にさらにシフトする第２周波数帯シフトステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の実施形態１〜３に係る移動通信システムの構成を示す図である。 実施形態１〜３に係る移動通信システムにおける無線チャネル構成を示す図である。 図２Ａに示す無線チャネル構成における、基地局の使用周波数帯と移動局の使用周波数帯との関係を示す図である。 実施形態１〜３に係る移動局の機能ブロック図である。 実施形態１〜３に係る基地局の機能ブロック図である。 実施形態１に係るハンドオーバ方法の一例を示すシーケンス図である。 実施形態１に係るハンドオーバ方法の他の例を示すシーケンス図である。 接続中および接続先の基地局の使用周波数帯と、移動局の使用周波数帯と、接続中の基地局が移動局に割り当てているＰＲＵ（ＡＮＣＨ１，ＥＸＣＨ）と、の関係の一例を示す図である。 図６Ａに示す状態から、接続先の基地局が移動局に割り当てたＰＲＵ（ＡＮＣＨ２）を示す図である。 図６Ｂに示す状態から、ＡＮＣＨ１とＡＮＣＨ２とを含む周波数帯にシフトされた移動局の使用周波数帯（第１回目のシフト）を示す図である。 図６Ｃに示す状態において移動局と接続先の基地局との接続が確立された後、接続先の基地局の使用周波数帯にさらにシフトされた移動局の使用周波数帯（第２回目のシフト）を示す図である。 図６Ａに示す状態から、接続先の基地局が移動局に割り当てたＡＮＣＨ２を示す図である。 図６Ｅに示す状態からは、移動局の使用周波数帯をＡＮＣＨ１およびＡＮＣＨ２の双方を含む周波数帯にシフトできないことを示す図である。 図６Ｅに示す状態から、移動局からのＡＮＣＨ２の再割当要求に応じて、接続先の基地局が新たに割り当てたＡＮＣＨ２を示す図である。 図６Ｇに示す状態から、ＡＮＣＨ１とＡＮＣＨ２とを含む周波数帯にシフトされた移動局の使用周波数帯（第１回目のシフト）を示す図である。 図６Ｈに示す状態において移動局と接続先の基地局との接続が確立された後、接続先の基地局の使用周波数帯にさらにシフトされた移動局の使用周波数帯（第２回目のシフト）を示す図である。 実施形態２に係るハンドオーバ方法の一例を示すシーケンス図である。 接続中および接続先の基地局の使用周波数帯と、移動局の使用周波数帯と、接続中の基地局が移動局に割り当てているＰＲＵ（ＡＮＣＨ１，ＥＸＣＨ）と、の関係の一例を示す図である。 図８Ａに示す状態において、接続先の基地局が移動局に新たなＡＮＣＨ２として割り当てるべきＰＲＵの範囲を示す図である。 図８Ａに示す状態から、接続先の基地局が移動局に割り当てたＡＮＣＨ２を示す図である。 図８Ｃに示す状態から、ＡＮＣＨ１とＡＮＣＨ２とを含む周波数帯にシフトされた移動局の使用周波数帯（第１回目のシフト）を示す図である。 図８Ｄに示す状態において移動局と接続先の基地局との接続が確立された後、接続先の基地局の使用周波数帯にさらにシフトされた移動局の使用周波数帯（第２回目のシフト）を示す図である。 実施形態３に係るハンドオーバ方法の一例を示すシーケンス図である。 接続中および接続先の基地局の使用周波数帯と、移動局の使用周波数帯と、接続中の基地局が移動局に割り当てているＰＲＵ（ＡＮＣＨ１，ＥＸＣＨ）と、の関係の一例を示す図である。 図１０Ａに示す状態から、接続先の基地局が移動局に割り当てたＰＲＵ（ＡＮＣＨ２）を示す図である。 図１０Ｂに示す状態からは、移動局の使用周波数帯をＡＮＣＨ１およびＡＮＣＨ２の双方を含む周波数帯にシフトできないことを示す図である。 図１０Ｂに示す状態において、接続中の基地局が移動局に新たなＡＮＣＨ１として割り当てるべきＰＲＵの範囲を示す図である。 図１０Ｂに示す状態から、移動局からのＡＮＣＨ１の再割当要求に応じて、接続中の基地局が新たに割り当てたＡＮＣＨ１を示す図である。 図１０Ｅに示す状態から、ＡＮＣＨ１とＡＮＣＨ２とを含む周波数帯にシフトされた移動局の使用周波数帯（第１回目のシフト）を示す図である。 図１０Ｆに示す状態において移動局と接続先の基地局との接続が確立された後、接続先の基地局の使用周波数帯にさらにシフトされた移動局の使用周波数帯（第２回目のシフト）を示す図である。

以下、本発明の実施形態１〜３を図面に基づいて詳細に説明する。

［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る移動通信システム１０の構成を示す図である。図１に示すように、移動通信システム１０は、複数の移動局１２（ここでは１つのみを示す）と、複数の基地局１４（ここでは近接する基地局１４−１，１４−２のみを示す）と、を含んで構成される。ここでは、基地局１４−１のセル１６−１と基地局１４−２のセル１６−２とが一部重複しているものとする。

各基地局１４は、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続）方式およびＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Multiple Access/Time Division Duplex：時分割多元接続／時分割複信）方式により、自局のセル１６内に位置する移動局１２のそれぞれと無線通信を行う。

図２Ａは、移動通信システム１０における無線チャネル構成を示す図である。同図に示すように、移動通信システム１０では、所定時間幅のＴＤＭＡフレーム（ここでは５ｍｓ）が上りサブフレーム（２．５ｍｓ）と下りサブフレーム（２．５ｍｓ）とに区分され、さらに各サブフレームがそれぞれ複数のタイムスロット（ここではＳｌｏｔ１〜Ｓｌｏｔ４）に均等に区分されている。また、所定の周波数帯域に複数のＯＦＤＭＡサブチャネル（ここではＳｃｈ１〜Ｓｃｈ１７）が規定されている。基地局１４が移動局１２に割り当てる無線チャネルの最小単位はＰＲＵ（Physical Resource Unit）と呼ばれ、各ＰＲＵは、タイムスロット（Ｓｌｏｔ１〜Ｓｌｏｔ４）のいずれかと、サブチャネル（Ｓｃｈ１〜Ｓｃｈ１７）のいずれかと、に属する。なお、上りサブフレームおよび下りサブフレームともに、各ＰＲＵが、たとえば１から始まる連続するＰＲＵ番号（１，２，３，・・・）で識別されるよう定められており、ＰＲＵ番号の同じＰＲＵは上下ペアで使用されることになっている。つまり、ＰＲＵは上下対称に割り当てられるように規定されている。

移動通信システム１０では、干渉回避を目的として、近接する基地局１４に異なる使用周波数帯が設定されている。ここでは、図２Ｂに示すように、基地局１４−１の使用周波数帯としてＳｃｈ１〜Ｓｃｈ９（幅８．１ＭＨｚ）が設定され、基地局１４−２の使用周波数帯としてＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７（幅８．１ＭＨｚ）が設定されているものとする。

このうち、Ｓｃｈ１，Ｓｃｈ９，Ｓｃｈ１７は、１以上の移動局１２に共用されるＣＣＨ（Common Channel：共通チャネル）として規定されている。これは、ＣＣＨにおける受信利得が増大するよう、各基地局１４の使用周波数帯にＣＣＨ用のサブチャネルを２つずつ配置する「デュアルＣＣＨ」と呼ばれる無線チャネル構成である。このため、基地局１４−１の使用周波数帯と基地局１４−２の使用周波数帯とは、ＣＣＨとして規定されたＳｃｈ９で重複する。

一方、Ｓｃｈ２〜Ｓｃｈ８およびＳｃｈ１０〜Ｓｃｈ１６に属するＰＲＵは、各移動局１２に個別に割り当てられるＩＣＨ（Individual Channel：個別チャネル）として用いられる。ＩＣＨには、各移動局１２に個別制御チャネルとして原則１つ割り当てられ主に制御情報の伝送に用いられるＡＮＣＨ（Anchor Channel）、各移動局１２に通信チャネルとして１つ以上割り当てられ主に通信データの伝送に用いられるＥＸＣＨ（Extra Channel）などが含まれる。なお、基地局１４は、移動局１２にＩＣＨとして割り当てるＰＲＵ（特にＥＸＣＨ）を１フレームまたは複数フレームごとに変更することができる。

また、移動局１２の使用可能な周波数帯幅は、基地局１４−１，１４−２の使用周波数帯幅と同じ９サブチャネル分の周波数帯幅（８．１ＭＨｚ）に限られている。このため、移動局１２が基地局１４−１と接続する場合、移動局１２の使用周波数は基地局１４−１の使用周波数帯であるＳｃｈ１〜Ｓｃｈ９に設定される。また、移動局１２が基地局１４−２と接続する場合、移動局１２の使用周波数は基地局１４−２の使用周波数帯であるＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７に設定される。なお、基地局１４−１の使用周波数帯と基地局１４−２の使用周波数帯とはＣＣＨ（Ｓｃｈ９）で重複するため、基地局１４−１と接続している移動局１２の使用周波数帯には、基地局１４−２の使用周波数帯の上端（基地局１４−１の使用周波数帯側端）に位置するＣＣＨ（Ｓｃｈ９）が含まれることになる。

ただし、移動通信システム１０では、移動局１２が基地局１４−１から基地局１４−２にハンドオーバを行う際に、移動局１２の使用周波数帯を基地局１４−１の使用周波数帯であるＳｃｈ１〜Ｓｃｈ９から基地局１４−２の使用周波数帯であるＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７に直に切り替えるのではなく、基地局１４−１の使用周波数帯と基地局１４−２の使用周波数帯とが重複するＣＣＨ（Ｓｃｈ９）を利用して、移動局１２の使用周波数帯を２段階でシフトする。これにより、移動局１２は、異なる周波数帯を使用する基地局１４−１，１４−２間でシームレスなハンドオーバを行うことができる。

以下では、図３および図４に基づいて、シームレスハンドオーバを実現するために移動局１２および基地局１４が備える構成を具体的に説明する。

図３は、移動局１２の機能ブロック図である。図３に示すように、移動局１２は、アンテナ２０、無線通信部２２、ベースバンド部２４、信号処理部２６、および制御部２８（メッセージ解析部３０、ハンドオーバ制御部３２、周波数帯シフト部３４、メッセージ生成部３６）を含んで構成される。

アンテナ２０は、基地局１４から無線信号を受信し、受信された無線信号を無線通信部２２に出力する。また、アンテナ２０は、無線通信部２２から供給される無線信号を基地局１４に対して送信する。

無線通信部２２は、低雑音増幅器、電力増幅器、周波数変換器、帯域通過フィルタ、Ａ／Ｄ変換器、およびＤ／Ａ変換器を含んで構成される。無線通信部２２は、アンテナ２０から入力される無線信号を低雑音増幅器で増幅した後、中間周波数信号にダウンコンバートし、さらにディジタル信号に変換してから、ベースバンド部２４に出力する。また、無線通信部２２は、ベースバンド部２４から入力されるディジタル信号をアナログ信号に変換した後、無線信号にアップコンバートし、電力増幅器で送信出力レベルまで増幅してから、アンテナ２０に供給する。

なお、無線通信部２２の周波数変換器は、後述する制御部２８（周波数帯シフト部３４）の指示に従って、ダウンコンバート対象信号またはアップコンバート対象信号に乗じる基準周波数を変更することにより、移動局１２の使用周波数帯を切り替える。

ベースバンド部２４は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部、直並列変換器、および並直列変換器を含んで構成される。ベースバンド部２４は、無線通信部２２から入力されるディジタル信号に、直並列変換、ＧＩ（Guard Interval）の除去、高速フーリエ変換、並直列変換などを施し、得られた複素シンボル列を信号処理部２６に出力する。また、ベースバンド部２４は、信号処理部２６から入力される複素シンボル列に、直並列変換、逆高速フーリエ変換、ＧＩの付加、並直列変換などを施し、得られたディジタル信号を無線通信部２２に出力する。

信号処理部２６は、たとえばＤＳＰ（Digital Signal Processor）で構成される。信号処理部２６は、ベースバンド部２４から入力される複素シンボル列に対して、復調、復号、誤り検出などを施し、得られた受信データを制御部２８に出力する。また、信号処理部２６は、制御部２８から入力される送信データや基地局１４宛てのメッセージに対して、誤り検出符号の付加、符号化、変調などを施し、得られた複素シンボル列をベースバンド部２４に出力する。

制御部２８は、たとえばＣＰＵおよびＣＰＵの動作を制御するプログラムで構成され、移動局１２の各部を制御する。特に、制御部２８は、メッセージ解析部３０、ハンドオーバ制御部３２、周波数帯シフト部３４、およびメッセージ生成部３６を機能的に含み、移動局１２のハンドオーバ動作の制御などを行う。

メッセージ解析部３０は、信号処理部２６から入力される受信データより基地局１４からの各種メッセージを抽出し、そのメッセージの内容を解析する。たとえば、メッセージ解析部３０は、受信データより基地局１４からのＬＣＨ（Link Channel）割当応答メッセージを取得し、そのＬＣＨ割当応答メッセージからＡＮＣＨ（個別制御チャネル）として移動局１２に割り当てられたＰＲＵの番号（ＡＮＣＨのタイムスロットおよびサブチャネルを識別するための情報）などを取得する。なお、受信データより抽出される基地局１４からメッセージには、ＬＣＨ割当応答メッセージの他に、ＬＣＨ再割当応答メッセージ、リンク設定応答メッセージ、機能拡張応答メッセージ、接続応答メッセージ、ＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替指示メッセージなどがある。

ハンドオーバ制御部３２は、移動局１２のハンドオーバ動作を制御する。たとえば、移動局１２が基地局１４−１から基地局１４−２にハンドオーバを行う場合、ハンドオーバ制御部３２は、基地局１４−２へのＬＣＨ割当要求、移動局１２の使用周波数帯のシフト、基地局１４−２との接続確立、基地局１４−１との接続切断、などを行うよう、移動局１２の各部に指示する。

周波数帯シフト部３４は、移動局１２がハンドオーバを行う際、ハンドオーバ制御部３２の指示に従って、移動局１２の使用周波数帯が２段階でシフトするよう、無線通信部２２に周波数変換器の基準周波数を変更させる（後述）。

メッセージ生成部３６は、基地局１４宛てのメッセージを生成し、そのメッセージを信号処理部２６に出力する。基地局１４宛てのメッセージには、ＬＣＨ割当要求メッセージ、ＬＣＨ再割当要求メッセージ、リンク設定要求メッセージ、機能拡張要求メッセージ、接続要求メッセージ、ＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替要求メッセージ、ＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替確認メッセージなどがある。

図４は、基地局１４の機能ブロック図である。図４に示すように、基地局１４は、アンテナ４０、無線通信部４２、ベースバンド部４４、信号処理部４６、および制御部４８（メッセージ解析部５０、回線品質検出部５２、チャネル決定部５４、メッセージ生成部５６）を含んで構成される。

アンテナ４０は、移動局１２から無線信号を受信し、受信された無線信号を無線通信部４２に出力する。また、アンテナ４０は、無線通信部４２から供給される無線信号を移動局１２に対して送信する。

無線通信部４２は、低雑音増幅器、電力増幅器、周波数変換器、帯域通過フィルタ、Ａ／Ｄ変換器、およびＤ／Ａ変換器を含んで構成される。無線通信部４２は、アンテナ４０から入力される無線信号を低雑音増幅器で増幅した後、中間周波数信号にダウンコンバートし、さらにディジタル信号に変換してから、ベースバンド部４４に出力する。また、無線通信部４２は、ベースバンド部４４から入力されるディジタル信号をアナログ信号に変換した後、無線信号にアップコンバートし、電力増幅器で送信出力レベルまで増幅してから、アンテナ４０に供給する。

ベースバンド部４４は、ＦＦＴ部、ＩＦＦＴ部、直並列変換器、および並直列変換器を含んで構成される。ベースバンド部４４は、無線通信部４２から入力されるディジタル信号に、直並列変換、ＧＩの除去、高速フーリエ変換、並直列変換などを施し、得られた複素シンボルを信号処理部４６に出力する。また、ベースバンド部４４は、信号処理部４６から入力される複素シンボル列に、直並列変換、逆高速フーリエ変換、ＧＩの付加、並直列変換などを施し、得られたディジタル信号を無線通信部４２に出力する。

信号処理部４６は、たとえばＤＳＰで構成される。信号処理部４６は、ベースバンド部４４から入力される複素シンボル列に対して、復調、復号、誤り検出などを施し、得られた受信データを制御部４８に出力する。また、信号処理部４６は、制御部４８から入力される送信データや移動局１２宛てのメッセージに対して、誤り検出符号の付加、符号化、変調などを施し、得られた複素シンボル列をベースバンド部４４に出力する。

制御部４８は、たとえばＣＰＵおよびＣＰＵの動作を制御するプログラムで構成され、基地局１４の各部を制御する。特に、制御部４８は、メッセージ解析部５０、回線品質検出部５２、チャネル決定部５４、およびメッセージ生成部５６を機能的に含み、移動局１２に割り当てるＰＲＵ（ＡＮＣＨ，ＥＸＣＨなど）の決定などを行う。

メッセージ解析部５０は、信号処理部４６から入力される受信データより移動局１２からの各種メッセージを抽出し、そのメッセージの内容を解析する。受信データより抽出される移動局１２からのメッセージには、ＬＣＨ割当要求メッセージ、ＬＣＨ再割当要求メッセージ、リンク設定要求メッセージ、機能拡張要求メッセージ、接続要求メッセージ、ＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替要求メッセージ、ＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替確認メッセージなどがある。

回線品質検出部５２は、信号処理部４６を介してベースバンド部４４から入力される複素シンボル列に基づいて、基地局１４の使用周波数帯に属するＰＲＵそれぞれの回線品質を表す回線品質値を検出する。回線品質検出部５２で検出される回線品質値には、たとえば、キャリアセンス（妨害波測定）により検出されるＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication：受信信号強度）やＳＮＲ（Signal to Noise Ratio：信号対雑音電力比）などがある。

チャネル決定部５４は、回線品質検出部５２で検出される回線品質値、ＰＲＵの空き状況、移動局１２との間で送受されるデータの量、通信種別（音声通信、パケット通信など）、移動局１２の契約情報（その移動局１２に割り当て可能なＰＲＵの上限数に関連する情報）などに基づいて、移動局１２に割り当てるＰＲＵを決定する。たとえば、チャネル決定部５４は、移動局１２からのＬＣＨ割当要求メッセージに基づいて、その移動局１２にＡＮＣＨ（個別制御チャネル）として割り当てるＰＲＵを決定する。また、チャネル決定部５４は、１フレームまたは複数フレームごとに、移動局１２にＥＸＣＨ（通信チャネル）として割り当てる１以上のＰＲＵを決定する。さらに、チャネル決定部５４は、移動局１２からのＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替要求メッセージに基づいて、その移動局１２にＡＮＣＨとして割り当てるＰＲＵを変更する。

メッセージ生成部５６は、移動局１２宛てのメッセージを生成し、そのメッセージを信号処理部４６に出力する。移動局１２宛てのメッセージには、その移動局１２にＡＮＣＨとして割り当てられたＰＲＵの番号を含むＬＣＨ割当応答メッセージ、ＬＣＨ再割当応答メッセージ、リンク設定応答メッセージ、機能拡張応答メッセージ、接続応答メッセージ、ＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替指示メッセージなどがある。

次に、図５Ａ、図５Ｂ、および図６Ａ〜図６Ｉに基づいて、移動局１２が基地局１４−１から基地局１４−２にハンドオーバを行う際の、移動局１２および基地局１４−１，１４−２の動作を具体的に説明する。

図５Ａは、実施形態１に係るハンドオーバ方法の一例を示すシーケンス図である。また、図５Ｂは、実施形態１に係るハンドオーバ方法の他の例を示すシーケンス図である。ここでは、ハンドオーバ前に、接続中の基地局１４−１の使用周波数帯と、接続先の基地局１４−２の使用周波数帯と、移動局１２の使用周波数帯と、基地局１４−１が移動局１２に割り当てているＰＲＵ（ＡＮＣＨ１，ＥＸＣＨ）と、が図６Ａに示す関係にあるものとする。

図５Ａに示すように、移動局１２は、基地局１４−２へのハンドオーバを開始する際、ＣＣＨ（基地局１４−１の使用周波数帯と基地局１４−２の使用周波数帯とが重複するＳｃｈ９）を介して、接続先の基地局１４−２にＬＣＨ割当要求メッセージを送信する（Ｓ１００）。

基地局１４−２は、移動局１２からのＬＣＨ割当要求メッセージに応じて、その移動局１２にＡＮＣＨとして割り当てるＰＲＵ（ＡＮＣＨ２）を決定する。具体的には、基地局１４−２のチャネル決定部５４が、回線品質検出部５２で検出される回線品質値やＰＲＵの空き状況などに基づいて、ＡＮＣＨ２を決定する。そして、基地局１４−２は、ＣＣＨを介して、決定されたＡＮＣＨ２のＰＲＵ番号を含むＬＣＨ割当応答メッセージを移動局１２に送信する（Ｓ１０２）。

次に、移動局１２は、基地局１４−１から割り当てられているＡＮＣＨ１と、Ｓ１０２で基地局１４−２から通知されたＡＮＣＨ２と、の周波数差が自局の使用周波数帯幅（８．１ＭＨｚ）以下であるか否かを判定する。

ここで、図６Ｂに示すように、ＡＮＣＨ１とＡＮＣＨ２との周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅以下である場合、移動局１２は、自局の使用周波数帯をＡＮＣＨ１およびＡＮＣＨ２を含む周波数帯にシフトする（Ｓ１０８：第１回目のシフト）。具体的には、移動局１２の周波数帯シフト部３４が、移動局１２の使用周波数帯がＡＮＣＨ１およびＡＮＣＨ２を含む周波数帯にシフトするよう、無線通信部２２に周波数変換器の基準周波数を変更させる。

なお、第１回目のシフトでは、図６Ｃに示すように、移動局１２の使用周波数帯の下端（基地局１４−２の使用周波数帯側端）がＡＮＣＨ２の周波数（Ｓｃｈ１２）と等しくなるよう、移動局１２の使用周波数帯をシフトすることが望ましい。こうすれば、移動局１２の使用周波数帯のシフト量（第１回目のシフト量）が最小化されるため、第１回目のシフトによって解放されるＥＸＣＨ（通信チャネル）の数を低減することができる。

Ｓ１０８の時点では、移動局１２の使用周波数帯がＡＮＣＨ１およびＡＮＣＨ２を含む周波数帯にあるため、移動局１２は、ＡＮＣＨ１およびＡＮＣＨ２をそれぞれ介して、基地局１４−１および基地局１４−２の双方と同時に無線通信を行うことができる（図６Ｃ参照）。そこで、第１回目のシフトの後、移動局１２は、ＡＮＣＨ２を介して基地局１４−２との接続を確立する。すなわち、移動局１２は、リンク設定要求メッセージ（Ｓ１１０）、リンク設定応答メッセージ（Ｓ１１２）、機能拡張要求メッセージ（Ｓ１１４）、機能拡張応答メッセージ（Ｓ１１６）、接続要求メッセージ（Ｓ１１８）、および接続応答メッセージ（Ｓ１２０）をＡＮＣＨ２を介して送受することにより、基地局１４−２との接続を確立する。この間、移動局１２は、ＡＮＣＨ１および第１回目のシフトで解放されずに残ったＥＸＣＨ（図６Ｃ参照）を介してデータ通信を維持する。

基地局１４−２との接続が確立されると、移動局１２は、ＡＮＣＨ１を介して基地局１４−１との接続を切断する（Ｓ１２２）。これにより、移動局１２にＡＮＣＨ１およびＥＸＣＨとして割り当てられていたＰＲＵがすべて解放される。続いて、移動局１２は、図６Ｄに示すように、自局の使用周波数帯を基地局１４−２の使用周波数帯であるＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７にさらにシフトする（Ｓ１２４：第２回目のシフト）。具体的には、移動局１２の周波数帯シフト部３４が、移動局１２の使用周波数帯がＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７にシフトするよう、無線通信部２２に周波数変換器の基準周波数を変更させる。

その後、移動局１２は、ＡＮＣＨ２および基地局１４−２から新たに割り当てられるＥＸＣＨを介してデータ通信を継続する。こうして、移動局１２は、データ通信を途切れさせることなく、すなわちシームレスに、基地局１４−１から基地局１４−２へのハンドオーバを完了する。

これに対して、図６Ｅに示すように、基地局１４−１から割り当てられているＡＮＣＨ１と、Ｓ１０２で基地局１４−２から通知されたＡＮＣＨ２と、の周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅より大きい場合、移動局１２の使用周波数帯をＡＮＣＨ１およびＡＮＣＨ２の双方を含む周波数帯にシフトすることはできない（図６Ｆ参照）。このため、移動局１２は、その周波数差が自局の使用周波数帯幅以下となるよう、ＣＣＨ（Ｓｃｈ９）を介して基地局１４−２にＡＮＣＨ２の再割り当てを要求する。すなわち、移動局１２は、図５Ｂに示すように、ＣＣＨを介して、接続先の基地局１４−２にＬＣＨ再割当要求メッセージを送信する（Ｓ１０４）。

基地局１４−２は、移動局１２からのＬＣＨ再割当要求メッセージに応じて、その移動局１２に通知したＡＮＣＨ２とは異なる新たなＡＮＣＨ２をＳｃｈ１０〜Ｓｃｈ１６の中から決定する。そして、基地局１４−２は、ＣＣＨを介して、新たに決定されたＡＮＣＨ２のＰＲＵ番号を含むＬＣＨ再割当応答メッセージを移動局１２に送信する（Ｓ１０６）。なお、移動局１２は、ＡＮＣＨ１とＡＮＣＨ２との周波数差が自局の使用周波数帯幅以下になるまで、ＬＣＨ再割当要求メッセージの送信（Ｓ１０６）を繰り返してもよい。

そして、図６Ｇに示すように、ＡＮＣＨ２の再割り当てによってＡＮＣＨ１とＡＮＣＨ２との周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅以下になると、図６Ｈに示すように、移動局１２は、自局の使用周波数帯をＡＮＣＨ１およびＡＮＣＨ２を含む周波数帯にシフトする（Ｓ１０８：第１回目のシフト）。

第１回目のシフトの後、移動局１２は、ＡＮＣＨ２を介して基地局１４−２との接続を確立する（Ｓ１１０〜Ｓ１２０）。基地局１４−２との接続が確立されると、移動局１２は、ＡＮＣＨ１を介して基地局１４−１との接続を切断する（Ｓ１２２）。続いて、移動局１２は、図６Ｉに示すように、自局の使用周波数帯を基地局１４−２の使用周波数帯であるＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７にさらにシフトする（Ｓ１２４：第２回目のシフト）。

このように、実施形態１に係る移動通信システム１０によれば、基地局１４−１から割り当てられているＡＮＣＨ１と、基地局１４−２から通知されたＡＮＣＨ２と、の周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅より大きい場合でも、移動局１２は、接続先の基地局１４−２にＡＮＣＨ２の再割り当てを要求することにより、その周波数差を自局の使用周波数帯幅以下にすることができる。このため、移動局１２は、Ｓｃｈ１〜Ｓｃｈ９を使用する基地局１４−１からＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７を使用する基地局１４−２にシームレスにハンドオーバを行うことができる。

［実施形態２］
本発明の実施形態２に係る移動通信システム１０は、上記実施形態１に係る移動通信システム１０と同様のシステム構成および無線チャネル構成を有する。

すなわち、実施形態２に係る移動通信システム１０は、図１に示すように、複数の移動局１２（ここでは１つのみを示す）と、複数の基地局１４（ここでは近接する基地局１４−１，１４−２のみを示す）と、を含んで構成される。

また、実施形態２に係る移動通信システム１０では、図２Ａに示す無線チャネル構成が規定されている。また、図２Ｂに示すように、干渉回避を目的として、基地局１４−１の使用周波数帯としてＳｃｈ１〜Ｓｃｈ９（幅８．１ＭＨｚ）が設定され、基地局１４−２の使用周波数帯としてＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７（幅８．１ＭＨｚ）が設定されているものとする（Ｓｃｈ１，Ｓｃｈ９，Ｓｃｈ１７は、ＣＣＨとして規定されている）。また、移動局１２の使用可能な周波数帯幅は、基地局１４−１，１４−２の使用周波数帯幅と同じ９サブチャネル分の周波数帯幅（８．１ＭＨｚ）であるものとする。

また、実施形態２に係る移動局１２は、図３に示すように、アンテナ２０、無線通信部２２、ベースバンド部２４、信号処理部２６、および制御部２８（メッセージ解析部３０、ハンドオーバ制御部３２、周波数帯シフト部３４、メッセージ生成部３６）を含んで構成される。

また、実施形態２に係る基地局１４は、図４に示すように、アンテナ４０、無線通信部４２、ベースバンド部４４、信号処理部４６、および制御部４８（メッセージ解析部５０、回線品質検出部５２、チャネル決定部５４、メッセージ生成部５６）を含んで構成される。

ただし、実施形態２では、実施形態１と異なり、移動局１２が基地局１４−１から基地局１４−２へのハンドオーバを開始する際、移動局１２が、基地局１４−１から割り当てられているＡＮＣＨ（ＡＮＣＨ１）の周波数を示す識別情報を、ＣＣＨ（Ｓｃｈ９）を介して基地局１４−２に通知する。そして、基地局１４−２は、移動局１２から通知される識別情報に基づいて、ＡＮＣＨ１との周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅以下である空きＰＲＵ（たとえば、いずれの移動局１２にも割り当てられておらず、干渉波レベルが所定値以下であるＰＲＵ）の中から、移動局１２に割り当てるＡＮＣＨ（ＡＮＣＨ２）を決定する。これは、ＡＮＣＨ１とＡＮＣＨ２との周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅を上回ることを未然に防ぐためである。

このように、実施形態１と実施形態２との間には、移動局１２の制御部２８によるハンドオーバ動作の制御、および基地局１４のチャネル決定部５４によるＡＮＣＨの決定、において若干の相違点がある。

以下では、この相違点を中心に、図７および図８Ａ〜図８Ｅに基づいて、移動局１２が基地局１４−１から基地局１４−２にハンドオーバを行う際の、移動局１２および基地局１４−１，１４−２の動作を説明する。

図７は、実施形態２に係るハンドオーバ方法の一例を示すシーケンス図である。ここでは、ハンドオーバ前に、接続中の基地局１４−１の使用周波数帯と、接続先の基地局１４−２の使用周波数帯と、移動局１２の使用周波数帯と、基地局１４−１が移動局１２に割り当てているＰＲＵ（ＡＮＣＨ１，ＥＸＣＨ）と、が図８Ａに示す関係にあるものとする。

図７に示すように、移動局１２は、基地局１４−２へのハンドオーバを開始する際、ＣＣＨを介して、接続先の基地局１４−２にＬＣＨ割当要求メッセージを送信する（Ｓ２００）。このＬＣＨ割当要求メッセージには、ＡＮＣＨ１の周波数を示す識別情報が含まれている。ＡＮＣＨ１の周波数を示す識別情報としては、たとえば、ＡＮＣＨ１の周波数そのもの、ＡＮＣＨ１のＰＲＵ番号（ＡＮＣＨ１のタイムスロットおよびサブチャネルを識別するための情報）などが用いられる。

基地局１４−２は、移動局１２からのＬＣＨ割当要求メッセージに応じて、その移動局１２に割り当てるＡＮＣＨ２を決定する。具体的には、基地局１４−２のチャネル決定部５４が、ＬＣＨ割当要求メッセージに含まれる識別情報、回線品質検出部５２で検出される回線品質値、ＰＲＵの空き状況などに基づいて、ＡＮＣＨ１との周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅以下である空きＰＲＵ（図８Ｂの太線枠内参照）の中から、ＡＮＣＨ２を決定する。

ここで、チャネル決定部５４は、空きＰＲＵの中で周波数がＡＮＣＨ１の周波数に最も近いもの（図８Ｂの斜線部分参照）を、ＡＮＣＨ２として決定してもよい。こうすれば、移動局１２の使用周波数帯のシフト量（第１回目のシフト量）を小さくすることが可能となるため、第１回目のシフトによって解放されるＥＸＣＨ（通信チャネル）の数を低減することができる。ここでは、図８Ｃに示すように、空きＰＲＵの中で周波数がＡＮＣＨ１の周波数に最も近いものの１つが、ＡＮＣＨ２として決定されたものとする。

その後、基地局１４−２は、ＣＣＨを介して、決定されたＡＮＣＨ２のＰＲＵ番号を含むＬＣＨ割当応答メッセージを移動局１２に送信する（Ｓ２０２）。

実施形態２では、基地局１４−１から割り当てられているＡＮＣＨ１と、Ｓ２０２で基地局１４−２から通知されるＡＮＣＨ２と、の周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅以下になるため、移動局１２は、自局の使用周波数帯をＡＮＣＨ１およびＡＮＣＨ２を含む周波数帯にシフトする（Ｓ２０４：第１回目のシフト）。

なお、第１回目のシフトでは、図８Ｄに示すように、移動局１２の使用周波数帯の下端（基地局１４−２の使用周波数帯側端）がＡＮＣＨ２の周波数（Ｓｃｈ１０）と等しくなるよう、移動局１２の使用周波数帯をシフトすることが望ましい。こうすれば、移動局１２の使用周波数帯のシフト量（第１回目のシフト量）を最小化することができる。ちなみに、図８Ｄに示す例では、第１回目のシフトよって解放されるＥＸＣＨの数はゼロである。

第１回目のシフトの後、移動局１２は、ＡＮＣＨ２を介して基地局１４−２との接続を確立する（Ｓ２０６〜Ｓ２１６）。基地局１４−２との接続が確立されると、移動局１２は、ＡＮＣＨ１を介して基地局１４−１との接続を切断する（Ｓ２１８）。続いて、移動局１２は、図８Ｅに示すように、自局の使用周波数帯を基地局１４−２の使用周波数帯であるＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７にさらにシフトする（Ｓ２２０：第２回目のシフト）。

このように、実施形態２に係る移動通信システム１０によれば、ＡＮＣＨ１とＡＮＣＨ２との周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅を上回ることを未然に防ぐことができる。このため、移動局１２は、より早く、Ｓｃｈ１〜Ｓｃｈ９を使用する基地局１４−１からＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７を使用する基地局１４−２にシームレスにハンドオーバを行うことができる。

［実施形態３］
本発明の実施形態３に係る移動通信システム１０は、上記実施形態１に係る移動通信システム１０と同様のシステム構成および無線チャネル構成を有する。

すなわち、実施形態３に係る移動通信システム１０は、図１に示すように、複数の移動局１２（ここでは１つのみを示す）と、複数の基地局１４（ここでは近接する基地局１４−１，１４−２のみを示す）と、を含んで構成される。

また、実施形態３に係る移動通信システム１０では、図２Ａに示す無線チャネル構成が規定されている。また、図２Ｂに示すように、干渉回避を目的として、基地局１４−１の使用周波数帯としてＳｃｈ１〜Ｓｃｈ９（幅８．１ＭＨｚ）が設定され、基地局１４−２の使用周波数帯としてＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７（幅８．１ＭＨｚ）が設定されているものとする（Ｓｃｈ１，Ｓｃｈ９，Ｓｃｈ１７は、ＣＣＨとして規定されている）。また、移動局１２の使用可能な周波数帯幅は、基地局１４−１，１４−２の使用周波数帯幅と同じ９サブチャネル分の周波数帯幅（８．１ＭＨｚ）であるものとする。

また、実施形態３に係る移動局１２は、図３に示すように、アンテナ２０、無線通信部２２、ベースバンド部２４、信号処理部２６、および制御部２８（メッセージ解析部３０、ハンドオーバ制御部３２、周波数帯シフト部３４、メッセージ生成部３６）を含んで構成される。

また、実施形態３に係る基地局１４は、図４に示すように、アンテナ４０、無線通信部４２、ベースバンド部４４、信号処理部４６、および制御部４８（メッセージ解析部５０、回線品質検出部５２、チャネル決定部５４、メッセージ生成部５６）を含んで構成される。

ただし、実施形態３では、実施形態１と異なり、移動局１２が基地局１４−１から基地局１４−２にハンドオーバを行う際、基地局１４−１から割り当てられているＡＮＣＨ（ＡＮＣＨ１）と、ＣＣＨ（Ｓｃｈ９）を介して基地局１４−２から通知されるＡＮＣＨ（ＡＮＣＨ２）と、の周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅より大きければ、移動局１２が、その周波数差が自局の使用周波数帯幅以下となるよう、接続先の基地局１４−２ではなく、接続中の基地局１４−１に対してＡＮＣＨ１の再割り当てを要求する。そして、基地局１４−１は、移動局１２からのＡＮＣＨ１の再割当要求に応じて、その移動局１２に割り当てられているＡＮＣＨ１とは異なる新たなＡＮＣＨ１を決定する。

このように、実施形態１と実施形態３との間には、移動局１２の制御部２８によるハンドオーバ動作の制御、および基地局１４のチャネル決定部５４によるＡＮＣＨの決定、において若干の相違点がある。

以下では、この相違点を中心に、図９および図１０Ａ〜図１０Ｇに基づいて、移動局１２が基地局１４−１から基地局１４−２にハンドオーバを行う際の、移動局１２および基地局１４−１，１４−２の動作を説明する。

図９は、実施形態３に係るハンドオーバ方法の一例を示すシーケンス図である。ここでは、ハンドオーバ前に、接続中の基地局１４−１の使用周波数帯と、接続先の基地局１４−２の使用周波数帯と、移動局１２の使用周波数帯と、基地局１４−１が移動局１２に割り当てているＰＲＵ（ＡＮＣＨ１，ＥＸＣＨ）と、が図１０Ａに示す関係にあるものとする。

図９に示すように、移動局１２は、基地局１４−２へのハンドオーバを開始する際、ＣＣＨを介して、接続先の基地局１４−２にＬＣＨ割当要求メッセージを送信する（Ｓ３００）。

基地局１４−２は、移動局１２からのＬＣＨ割当要求メッセージに応じて、その移動局１２に割り当てるＡＮＣＨ２を決定する。具体的には、基地局１４−２のチャネル決定部５４が、回線品質検出部５２で検出される回線品質値やＰＲＵの空き状況などに基づいて、ＡＮＣＨ２を決定する。そして、基地局１４−２は、ＣＣＨを介して、決定されたＡＮＣＨ２のＰＲＵ番号を含むＬＣＨ割当応答メッセージを移動局１２に送信する（Ｓ３０２）。

次に、移動局１２は、基地局１４−１から割り当てられているＡＮＣＨ１と、Ｓ３０２で基地局１４−２から通知されたＡＮＣＨ２と、の周波数差が自局の使用周波数帯幅（８．１ＭＨｚ）以下であるか否かを判定する。

ここで、図１０Ｂに示すように、ＡＮＣＨ１とＡＮＣＨ２との周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅より大きい場合、移動局１２の使用周波数帯をＡＮＣＨ１およびＡＮＣＨ２の双方を含む周波数帯にシフトすることはできない（図１０Ｃ参照）。このため、移動局１２は、その周波数差が自局の使用周波数帯幅以下となるよう、基地局１４−１にＡＮＣＨ１の再割り当てを要求する。すなわち、移動局１２は、ＡＮＣＨ１を介して、接続中の基地局１４−１にＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替要求メッセージを送信する（Ｓ３０４）。このＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替要求メッセージには、ＡＮＣＨ２の周波数を示す識別情報が含まれている。ＡＮＣＨ２の周波数を示す識別情報としては、たとえば、ＡＮＣＨ２の周波数そのもの、ＡＮＣＨ２のＰＲＵ番号（ＡＮＣＨ２のタイムスロットおよびサブチャネルを識別するための情報）などが用いられる。

基地局１４−１は、移動局１２からのＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替要求メッセージに応じて、その移動局１２に割り当てられているＡＮＣＨ１とは異なる新たなＡＮＣＨ１をＳｃｈ２〜Ｓｃｈ８の中から決定する。具体的には、基地局１４−１のチャネル決定部５４が、ＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替要求メッセージに含まれる識別情報、回線品質検出部５２で検出される回線品質値、ＰＲＵの空き状況などに基づいて、ＡＮＣＨ２との周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅以下である空きＰＲＵ（図１０Ｄの太線枠内参照）の中から、ＡＮＣＨ１を決定する。

その後、基地局１４−１は、移動局１２に割り当てられているＡＮＣＨ１を介して、新たに決定されたＡＮＣＨ１のＰＲＵ番号を含むＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替応答メッセージを移動局１２に送信する（Ｓ３０６）。ここでは、図１０Ｅの太線枠内に示すＰＲＵが、新たなＡＮＣＨ１として決定されたものとする。基地局１４−１からのＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替応答メッセージを受信した移動局１２は、新たなＡＮＣＨ１を介して、ＡＮＣＨ／ＣＳＣＨ切替確認メッセージを基地局１４−１に返信する（Ｓ３０８）。

基地局１４−１から再割り当てされたＡＮＣＨ１と、Ｓ３０２で基地局１４−２から通知されたＡＮＣＨ２と、の周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅以下になると、移動局１２は、自局の使用周波数帯をＡＮＣＨ１およびＡＮＣＨ２を含む周波数帯にシフトする（Ｓ３１０：第１回目のシフト）。

なお、第１回目のシフトでは、図１０Ｆに示すように、移動局１２の使用周波数帯の下端（基地局１４−２の使用周波数帯側端）がＡＮＣＨ２の周波数（Ｓｃｈ１３）と等しくなるよう、移動局１２の使用周波数帯をシフトすることが望ましい。こうすれば、移動局１２の使用周波数帯のシフト量（第１回目のシフト量）が最小化されるため、第１回目のシフトによって解放されるＥＸＣＨ（通信チャネル）の数を低減することができる。

第１回目のシフトの後、移動局１２は、ＡＮＣＨ２を介して基地局１４−２との接続を確立する（Ｓ３１２〜Ｓ３２２）。基地局１４−２との接続が確立されると、移動局１２は、ＡＮＣＨ１を介して基地局１４−１との接続を切断する（Ｓ３２４）。続いて、移動局１２は、図１０Ｇに示すように、自局の使用周波数帯を基地局１４−２の使用周波数帯であるＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７にさらにシフトする（Ｓ３２６：第２回目のシフト）。

このように、実施形態３に係る移動通信システム１０によれば、基地局１４−１から割り当てられているＡＮＣＨ１と、基地局１４−２から通知されたＡＮＣＨ２と、の周波数差が移動局１２の使用周波数帯幅より大きい場合でも、移動局１２は、接続中の基地局１４−１にＡＮＣＨ１の再割り当てを要求することにより、その周波数差を自局の使用周波数帯幅以下にすることができる。このため、移動局１２は、Ｓｃｈ１〜Ｓｃｈ９を使用する基地局１４−１からＳｃｈ９〜Ｓｃｈ１７を使用する基地局１４−２にシームレスにハンドオーバを行うことができる。

［まとめ］
以上説明した実施形態１〜３に係る移動通信システム１０によれば、異なる周波数帯を使用する基地局１４間のシームレスハンドオーバを実現することができる。

なお、本発明は、上記実施形態１〜３に限定されるものではない。

たとえば、無線チャネル構成は、図２Ａに示す無線チャネル構成とは異なる構成であってもよい。また、基地局１４の使用周波数帯と移動局１２の使用周波数帯との関係は、図２Ｂに示す関係とは異なる関係であってもよい。特に、基地局１４−１の使用周波数帯と基地局１４−２の使用周波数帯とは、ＣＣＨ（共通チャネル）として規定された周波数で重複している必要はなく（デュアルＣＣＨと呼ばれる無線チャネル構成にする必要はなく）、基地局１４−１と接続している移動局１２の使用周波数帯が、基地局１４−１の使用周波数帯（第１の周波数帯）と、接続先の基地局１４−２の使用周波数帯（第２の周波数帯）における第１の周波数帯側端に規定されたＣＣＨと、を含むという条件を満たす関係にあればよい。

また、本発明は、ＯＦＤＭＡ方式およびＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を採用する移動通信システムに限らず、第１の周波数帯を使用する第１の基地局と、第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯を使用する第２の基地局と、第１の基地局から第２の基地局にハンドオーバを行う移動局と、を含む移動通信システム全般に適用可能である。

１０ 移動通信システム、１２ 移動局、１４ 基地局、１６ セル、２０，４０ アンテナ、２２，４２ 無線通信部、２４，４４ ベースバンド部、２６，４６ 信号処理部、２８，４８ 制御部、３０，５０ メッセージ解析部、３２ ハンドオーバ制御部、３４ 周波数帯シフト部、３６，５６ メッセージ生成部、５２ 回線品質検出部、５４ チャネル決定部。

Claims (8)

1. 第１の周波数帯を使用する第１の基地局と、前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯を使用する第２の基地局と、前記第１の周波数帯に属する第１の制御チャネルを前記第１の基地局から割り当てられた移動局と、を含む移動通信システムであって、
   前記第１の基地局と接続している前記移動局の使用周波数帯は、前記第１の周波数帯と、前記第２の周波数帯における前記第１の周波数帯側端に規定された共通チャネルと、を含み、
   前記第２の基地局は、
   前記移動局による前記第１の基地局から前記第２の基地局へのハンドオーバの開始に応じて、前記移動局に割り当てる第２の制御チャネルを前記第２の周波数帯の中から決定する制御チャネル決定手段と、
   前記制御チャネル決定手段により決定される第２の制御チャネルを、前記共通チャネルを介して前記移動局に通知する手段と、を含み、
   前記移動局は、
   前記第１の制御チャネルと、前記第２の基地局から通知される第２の制御チャネルと、の周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下である場合に、前記移動局の使用周波数帯を該第１および第２の制御チャネルを含む周波数帯にシフトする第１周波数帯シフト手段と、
   前記第１周波数帯シフト手段により前記移動局の使用周波数帯がシフトされた後に、前記第２の制御チャネルを介して前記第２の基地局との接続を確立する手段と、
   前記第２の基地局との接続が確立された後に、前記移動局の使用周波数帯を前記第２の周波数帯にさらにシフトする第２周波数帯シフト手段と、を含む、
   ことを特徴とする移動通信システム。
2. 請求項１に記載の移動通信システムにおいて、
   前記第１周波数シフト手段は、前記第１の制御チャネルと、前記第２の基地局から通知される第２の制御チャネルと、の周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下である場合に、前記移動局の使用周波数帯における前記第２の周波数帯側端が前記第２の制御チャネルの周波数と等しくなるよう、前記移動局の使用周波数帯をシフトする、
   ことを特徴とする移動通信システム。
3. 請求項１または２に記載の移動通信システムにおいて、
   前記移動局は、前記第１の制御チャネルと、前記第２の基地局から通知される第２の制御チャネルと、の周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅より大きい場合に、該周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下となるよう、前記共通チャネルを介して前記第２の基地局に制御チャネルの再割り当てを要求する再割当要求手段、をさらに含み、
   前記制御チャネル割当手段は、前記移動局からの制御チャネルの再割当要求に応じて、前記移動局に通知した第２の制御チャネルとは異なる新たな第２の制御チャネルを前記第２の周波数帯の中から決定する、
   ことを特徴とする移動通信システム。
4. 請求項１または２に記載の移動通信システムにおいて、
   前記移動局は、前記第１の基地局から前記第２の基地局へのハンドオーバを開始する際、前記共通チャネルを介して前記第１の制御チャネルの周波数を示す識別情報を前記第２の基地局に通知する手段、をさらに含み、
   前記制御チャネル決定手段は、前記移動局から通知される識別情報に基づいて、前記第１の制御チャネルとの周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下である空きチャネルの中から、前記第２の制御チャネルを決定する、
   ことを特徴とする移動通信システム。
5. 請求項４に記載の移動通信システムにおいて、
   前記制御チャネル決定手段は、前記移動局から通知される識別情報に基づいて、前記第１の制御チャネルとの周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下である空きチャネルの中で周波数が前記第１の制御チャネルの周波数に最も近いものを、前記第２の制御チャネルとして決定する、
   ことを特徴とする移動通信システム。
6. 第１の周波数帯を使用する第１の基地局から前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯を使用する第２の基地局にハンドオーバを行う移動局であって、
   前記第１の基地局と接続している前記移動局の使用周波数帯は、前記第１の周波数帯と、前記第２の周波数帯における前記第１の周波数帯側端に規定された共通チャネルと、を含み、
   前記第１の基地局から割り当てられた、前記第１の周波数帯に属する第１の制御チャネルと、前記ハンドオーバの開始に応じて前記共通チャネルを介して前記第２の基地局から通知される、前記第２の周波数帯に属する第２の制御チャネルと、の周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下である場合に、前記移動局の使用周波数帯を該第１および第２の制御チャネルを含む周波数帯にシフトする第１周波数帯シフト手段と、
   前記第１周波数帯シフト手段により前記移動局の使用周波数帯がシフトされた後に、前記第２の制御チャネルを介して前記第２の基地局との接続を確立する手段と、
   前記第２の基地局との接続が確立された後に、前記移動局の使用周波数帯を前記第２の周波数帯にさらにシフトする第２周波数帯シフト手段と、
   を含むことを特徴とする移動局。
7. 他の基地局が使用する第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯を使用する基地局であって、
   前記他の基地局と接続している移動局の使用周波数帯は、前記第１の周波数帯と、前記第２の周波数帯における前記第１の周波数帯側端に規定された共通チャネルと、を含み、
   前記第１の周波数帯に属する第１の制御チャネルを前記他の基地局から割り当てられた前記移動局による前記他の基地局から当該基地局へのハンドオーバの開始に応じて、前記移動局に割り当てる第２の制御チャネルを前記第２の周波数帯の中から決定する制御チャネル決定手段と、
   前記制御チャネル決定手段により決定される第２の制御チャネルを、前記共通チャネルを介して前記移動局に通知する手段と、
   前記移動局の使用周波数帯が前記第１および第２の制御チャネルを含む周波数帯にシフトされた後に、前記第２の制御チャネルを介して前記移動局との接続を確立する手段と、
   を含むことを特徴とする基地局。
8. 第１の周波数帯を使用する第１の基地局と、前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯を使用する第２の基地局と、前記第１の周波数帯に属する第１の制御チャネルを前記第１の基地局から割り当てられた移動局と、を含む移動通信システムにおけるハンドオーバ方法であって、
   前記第１の基地局と接続している前記移動局の使用周波数帯は、前記第１の周波数帯と、前記第２の周波数帯における前記第１の周波数帯側端に規定された共通チャネルと、を含み、
   前記移動局による前記第１の基地局から前記第２の基地局へのハンドオーバの開始に応じて、前記第２の基地局が、前記移動局に割り当てる第２の制御チャネルを前記第２の周波数帯の中から決定する制御チャネル決定ステップと、
   前記第２の基地局が、前記制御チャネル決定ステップで決定される第２の制御チャネルを、前記共通チャネルを介して前記移動局に通知するステップと、
   前記第１の制御チャネルと、前記第２の基地局から通知される第２の制御チャネルと、の周波数差が前記移動局の使用周波数帯幅以下である場合に、前記移動局の使用周波数帯を該第１および第２の制御チャネルを含む周波数帯にシフトする第１周波数帯シフトステップと、
   前記第１周波数帯シフトステップで前記移動局の使用周波数帯がシフトされた後に、前記移動局が、前記第２の制御チャネルを介して前記第２の基地局との接続を確立するステップと、
   前記移動局と前記第２の基地局との接続が確立された後に、前記移動局の使用周波数帯を前記第２の周波数帯にさらにシフトする第２周波数帯シフトステップと、
   を含むことを特徴とするハンドオーバ方法。

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