JP2012114854A - 通信システム、制御装置、及び、制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移動局の高速移動時でのハンドオフ成功率を高める通信システムの提供。
【解決手段】少なくとも一つの移動局と、移動局と無線によって通信する複数の基地局と、各基地局と接続される少なくとも一つの制御装置とを備える通信システムであって、制御装置は、各基地局の位置を示す位置情報を保持し、移動局の位置情報と、移動局が移動する速度及び移動する方角とを取得し、取得された移動局の位置情報と、移動する速度及び移動する方角と、保持された各基地局の位置情報とに基づいて、移動局が通過する範囲を予測し、予測された移動局が通過する範囲に位置する、第１の基地局を抽出し、第１の基地局に関するハンドオフを移動局が開始するか否かを、移動局に判定させるための電力強度の閾値を決定する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、通信システムに関し、特に、移動局が基地局にハンドオフする機能を有する通信システムに関する。

従来の移動体通信システムにおいて、移動局が移動することによって、移動局が属する基地局が追加されたり、削除されたりする場合がある。移動局は、各基地局から送信される信号に含まれるセル識別子を判定することによって、いずれの基地局から送信された信号であるかを識別する。

従来の移動局は、移動局によって測定された、パイロット電力強度（Ｐｉｌｏｔ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）と、所定のパイロット閾値とを比較することによって、新たな基地局の追加、又は、従来の基地局の削除を開始する。ここで、パイロット電力強度とは、各基地局から送信されるパイロット信号の、移動局における受信電界強度から抽出された希望波受信信号エネルギーと、全受信信号エネルギーとの比である。具体的に、希望波受信信号エネルギーと、全受信信号エネルギーとの比は、希望波受信信号エネルギーを全受信信号エネルギーによって除算することによって算出される。

また、ここでパイロット閾値とは、移動局と通信する基地局を追加又は削除するためのハンドオフを、開始するか否かを判定するための閾値である。従来のパイロット閾値は、予め管理者等によって、各移動局に設定される。

基地局のセル識別子は、順方向パイロットチャネル（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）によって、基地局から送信される。移動局は、基地局から受信した順方向パイロットチャネルの電力強度を測定する。そして、測定されたパイロット電力強度が、パイロット閾値よりも高い場合、移動局は、その基地局をハンドオフ追加対象、すなわち、その基地局を新たに通信する基地局とする。

一方、移動局は、既に通信している基地局から送信されたパイロット電力強度がパイロット閾値よりも低い場合、その基地局をハンドオフ削除対象、すなわち、その基地局を移動局と通信しない基地局とする。

なお、パイロット閾値には、パイロット追加閾値と、パイロット削除閾値とが含まれる。パイロット追加閾値は、移動局が新たな基地局と通信するか否かを判定するための閾値である。パイロット削除閾値は、移動局がそれまで通信していた基地局と通信しないか通信を継続するかを判定するための閾値である。

なお、図２２に示す移動局４０１が用いるパイロット削除閾値は、パイロット追加閾値よりも低い値である。

従来の移動体通信システムにおけるハンドオフ処理を、図２２、図２３及び図２４を参照し説明する。

図２２は、従来技術の移動体通信システムにおいて移動局４０１が移動した場合のセル範囲を示す説明図である。

図２２において、移動局４０１は矢印の方向に移動する。移動局４０１が移動する先には、基地局４０２、基地局４０３、基地局４０４、基地局４０５、基地局４０６、及び、基地局４０７が配置される。基地局４０２、基地局４０３、基地局４０４、及び、基地局４０５は、基地局制御装置４１４と接続され、基地局４０６及び基地局４０７は、基地局制御装置４１５と接続される。

また、基地局４０２、基地局４０３、基地局４０４、基地局４０５、基地局４０６、及び、基地局４０７は、各々セル範囲４０８、セル範囲４０９、セル範囲４１０、セル範囲４１１、セル範囲４１２、及び、セル範囲４１３を持つ。セル範囲（４０８〜４１３）は、各基地局（４０２〜４０７）が、十分な電力強度によって、移動局と通信できる範囲（通話圏域）である。また、セル範囲（４０８〜４１３）は、パイロット追加閾値によって定められる範囲である。

図２２において、移動局４０１は、既に基地局４０２と通信している状態から、矢印上の時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ３、時刻ｔ４の順に場所を移動する。

時刻ｔ１において、移動局４０１は、基地局４０４のセル範囲４１０に入る。このため、移動局４０１において測定される基地局４０４からのパイロット電力強度は、パイロット閾値以上である。このため、移動局４０１は、基地局４０４をハンドオフ追加対象と判定する。そして、基地局制御装置４１４に、基地局４０２を介して、基地局４０４へのハンドオフ要求メッセージを送信する。

基地局制御装置４１４は、ハンドオフ要求メッセージを受信した後、予め取得された基地局４０４のリソースを示す情報などに基づいて、ハンドオフの可否を判定する。そして、基地局制御装置４１４は、移動局４０１による、基地局４０４に対応するパイロット信号のアクティブセットへの追加を許可することによって、移動局４０１が基地局４０４と通信することを許可する。

アクティブセット（Ａｃｔｉｖｅ Ｓｅｔ）とは、移動局４０１と通信している全ての基地局のパイロット信号の集合である。アクティブセットとは、移動局４０１と基地局制御装置４１４とによって管理される。

時刻ｔ２において、移動局４０１は、基地局４０３のセル範囲４０９に入る。このため、移動局４０１は、基地局４０３をハンドオフ追加対象と判定する。そして、時刻ｔ１における処理と同じく、基地局制御装置４１４に基地局４０２を介して、ハンドオフ要求メッセージを送信する。そして基地局制御装置４１４は、基地局４０３のパイロット信号をアクティブセットへ追加する。

一方、時刻ｔ３の後、移動局４０１において測定される基地局４０２からのパイロット電力強度が、パイロット削除閾値よりも下回ると、移動局４０１は、移動局４０１に備わり、基地局４０２に対応するハンドオフ削除処理のためのタイマーを起動する。

そして、基地局４０２に対応するタイマーが予め与えられている一定の時間を過ぎた後、移動局４０１は、基地局制御装置４１４に、基地局４０４を介して、基地局４０２に関するハンドオフ要求メッセージを送信する。これによって、移動局４０１は、基地局制御装置４１４に、基地局４０２のパイロット信号をアクティブセットから削除することを要求する。

基地局制御装置４１４は、移動局４０１からハンドオフ要求メッセージを受信した後、移動局４０１にハンドオフを指示する。そして、基地局４０２に対応するパイロット信号をアクティブセットから削除することによって、移動局４０１と基地局４０２との通信を切断させる。

時刻ｔ４の後、移動局４０１において測定される基地局４０４からのパイロット電力強度が、パイロット削除閾値よりも下回ると、移動局４０１は、基地局４０４に対応するハンドオフ削除処理のためのタイマーを起動する。そしてタイマーの満了後、基地局制御装置４１４に、基地局４０３を介して、基地局４０４に関するハンドオフ要求メッセージを送信する。そして、基地局制御装置４１４は、基地局４０４のパイロット信号をアクティブセットから削除する。これによって、移動局４０１と基地局４０４との通信が切断される。

図２３は、従来技術のパイロット電力強度を示す説明図である。

移動局４０１が図２２に示す矢印の方向に移動する場合の、基地局４０２、基地局４０３、及び、基地局４０４のパイロット電力強度５０１、パイロット電力強度５０２、及び、パイロット電力強度５０３を各々示す図である。また、Ｔ＿ＡＤＤ＿１は、パイロット追加閾値５０４を示し、Ｔ＿ＤＲＯＰ＿１は、パイロット削除閾値５０５を示す。

また、図２２における移動局４０１において、アクティブセット５０６、アクティブセット５０７、及びアクティブセット５０８は、アクティブイセットに追加された基地局４０２、基地局４０３、及び基地局４０４の各パイロット信号を示す。図２３におけるアクティブセット５０６、アクティブセット５０７、及びアクティブセット５０８は、各基地局へハンドオフ追加処理を行うことができる時間を示す。

各時刻において、基地局からのパイロット電力強度がパイロット追加閾値５０４よりも高い場合、各基地局からのハンドオフ追加が実施される。基地局からのパイロット電力強度がパイロット追加閾値５０４を超える時刻が、各基地局のパイロット信号をアクティブセットへ追加する契機となる。

例えば、時刻ｔ１及び時刻ｔ２において、パイロット電力強度５０３及びパイロット電力強度５０２が、パイロット追加閾値５０４を超えるため、基地局４０４及び基地局４０３をハンドオフ追加する処理が実行される。

また、各時刻において、基地局からのパイロット電力強度がパイロット削除閾値５０５よりも下回ると、各基地局からのハンドオフ削除処理に対応するタイマーが起動される。基地局からのパイロット電力強度がパイロット削除閾値５０５を下回る時刻が、各基地局のパイロット信号をアクティブセットから削除する契機となる。

例えば、時刻ｔ３の後、パイロット電力強度５０１が、パイロット削除閾値５０５よりも下回ると、基地局４０２のハンドオフ削除処理に対応するタイマーが起動される。また、時刻ｔ４の後、パイロット電力強度５０３が、パイロット削除閾値５０５よりも下回ると、基地局４０４のハンドオフ削除処理に対応するタイマーが起動される。

図２４は、従来技術のハンドオフ処理を示すシーケンス図である。

図２４は、移動局４０１が図２２に示す矢印の方向に移動する際に、移動局４０１が基地局４０２、基地局４０３、及び基地局４０４との間でハンドオフするためのメッセージシーケンスを示す。

時刻ｔ１前において、移動局４０１と基地局４０２とは通信する（６０１）。

時刻ｔ１において、移動局４０１は、基地局４０２を介して基地局制御装置４１４にハンドオフを要求する（６０２）。その後、基地局制御装置４１４は、基地局４０２を介して移動局４０１に、基地局４０４のハンドオフ追加を許可する（６０３）。シーケンス６０３の後、移動局４０１は基地局４０２と基地局４０４と通信する（６０４、６０５）。

時刻ｔ２において、移動局４０１は、基地局４０２を介して基地局制御装置４１４にハンドオフを要求する（６０６）。その後、基地局制御装置４１４は、基地局４０２を介して移動局４０１に、基地局４０３のハンドオフ追加を許可する（６０７）。シーケンス６０７の後、移動局４０１は、基地局４０２と基地局４０３と基地局４０４と通信する（６０８、６０９、６１０）。

時刻ｔ３の後、基地局４０２からのパイロット電力強度がハンドオフ削除閾値を下回ると、基地局４０２のハンドオフ削除処理に対応するタイマーが起動される。そして、タイマーが満了した後、移動局４０１は、基地局４０４を介して基地局制御装置４１４にハンドオフを要求する（６１１）。その後、基地局制御装置４１４は、基地局４０４を介して移動局４０１に、基地局４０２のハンドオフ削除を許可する（６１２）。シーケンス６１２の後、移動局４０１は、基地局４０３と基地局４０４と通信する（６１３、６１４）。

時刻ｔ４の後、基地局４０４からのパイロット電力強度がハンドオフ削除閾値を下回ると、移動局４０１は、基地局４０４のハンドオフ削除処理に対応するタイマーを起動する。そして、タイマーが満了した後、移動局４０１は、基地局４０３を介して基地局制御装置４１４にハンドオフを要求する（６１５）。その後、基地局制御装置４１４は、基地局４０３を介して移動局４０１に、基地局４０４のハンドオフ削除を許可する（６１６）。シーケンス６１６の後、移動局４０１は、基地局４０３と通信する（６１７）。

図２２から図２４に示す従来の移動体通信システムのハンドオフ処理において、移動局は、基地局からのパイロット電力強度がパイロット追加閾値を超えた場合、どこにある基地局であっても必ずハンドオフを実施する。例えば、基地局と距離は離れているが、基地局と移動局との間に障害物がなく、基地局からたまたま電波が届いた場合であっても、パイロット電力強度がパイロット追加閾値より高ければ、実際に距離が離れている基地局であってもハンドオフを実施してしまう問題があった。

この様な問題を解決するため、ＧＰＳを用いて移動局の位置情報、移動方角、基地局の位置情報、及び地理情報を取得し、取得された情報に基づいて、ハンドオフを制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１における基地局制御装置は、移動局が移動する際、移動局の位置及び移動方角を示す情報が取得される。そして、基地局の位置情報と海や山などの近辺の地理情報とに基づいて、基地局制御装置は、移動局のハンドオフの有効性を判断し、ハンドオフの実施又は非実施を基地局及び移動局に指示することによって、特定の基地局へのハンドオフを制御する。

例えば、海上などの見通しの良いところでは、電波が飛びやすいため、距離が十分に離れている基地局であっても、移動局において基地局の電波を受信することができる。ここで、特許文献１に記載された移動体通信システムは、地理情報を用いることによって、距離が十分に離れた基地局などの特定の基地局に、ハンドオフしないように設定することが可能である。これによって、通信する必要のない基地局にはハンドオフしないシステムが提供され、無駄なハンドオフを削減することができた。

特許第４０５７７２８号公報

従来の移動体通信システムにおいて、ある特定のパイロット閾値が基地局及び移動局に格納され、これによって各基地局のセル範囲が定められた。このパイロット閾値には、一つの移動局にとって、すべての基地局に対して同一のパイロット閾値を用いていたので、各基地局のセル範囲は固定されていた。

セル範囲が固定されているシステムにおいてハンドオフが行われる場合、移動局は、ハンドオフをする前に通信していた基地局と通信を継続している間に、次に通信をする隣接基地局とのハンドオフ処理（ハンドオフ追加処理）を終える。これによって、移動局と基地局との無線通信回線が切れることなく通話を続けることができた。

だが、移動局が高速に移動する場合、移動局が次に通信する隣接基地局とのハンドオフ追加処理を終える前に、移動局が現基地局のセル範囲を離脱する場合がある。この場合、移動局からの無線通信回線がすべて切れてしまい、これによって、通話が切れてしまう可能性があった。

また、特許文献１における方法は、移動局の位置情報、及び、移動局が移動する方角と共に、基地局の位置情報と近辺の地理情報とを用いて、特定の基地局へのハンドオフを抑制することによって、無駄なハンドオフを削減した。しかし、地理情報の変更などが起きた場合、すみやかに地理情報データベースを更新しないと、ハンドオフを抑制すべきでない基地局へのハンドオフを抑制したり、ハンドオフを抑制すべき基地局へのハンドオフを抑制しない可能性があった。

さらに、特許文献１において、地理情報の変更が発生するたびに各基地局制御装置の地理情報データベースを更新しなければならないため、通信事業者にとって、運用コストが高まるという問題があった。また、特定の地理情報に依存してハンドオフの有効性を判断するため、移動局が地理的に特徴のない場所に属した場合、移動局の移動方角に関わらず、基地局からのパイロット電力強度がパイロット追加閾値以上であれば、必ずハンドオフを実施するとの問題があった。

本発明は、移動局が高速に移動する場合においても、ハンドオフの成功率を上げることを目的とする。また、ハンドオフをするべきでない基地局へのハンドオフを抑制し、無駄なハンドオフの発生を防ぐことを目的とする。

本発明の代表的な一形態によると、少なくとも一つの移動局と、前記移動局と無線によって通信する複数の基地局と、前記各基地局と接続される少なくとも一つの制御装置とを備える通信システムであって、前記制御装置は、前記各基地局の位置を示す位置情報を保持し、前記移動局の位置情報と、前記移動局が移動する速度及び移動する方角とを取得し、前記取得された移動局の位置情報と、移動する速度及び移動する方角と、前記保持された各基地局の位置情報とに基づいて、前記移動局が通過する範囲を予測し、前記予測された移動局が通過する範囲に位置する、第１の基地局を抽出し、前記第１の基地局に関するハンドオフを前記移動局が開始するか否かを、前記移動局に判定させるための電力強度の閾値を決定する。

本発明の一実施形態によると、ハンドオフの成功率を高めることができる。

本発明の実施形態の移動体通信システムの基本構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の基地局制御装置の論理的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の移動局の論理的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態のパイロット追加閾値を低い値に制御した後のセル範囲を示す説明図である。 本発明の実施形態のパイロット追加閾値を低い値に制御した後のパイロット電力強度を示す説明図である。 本発明の実施形態のハンドオフ処理を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態のパイロット追加閾値を高い値に制御した後のセル範囲を示す説明図である。 本発明の実施形態のパイロット追加閾値を高い値に制御した後のパイロット電力強度を示す説明図である。 本発明の実施形態のハンドオフ処理を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態のパイロット追加閾値を高い値と低い値とによって制御した場合の移動体通信システムを示す説明図である。 本発明の実施形態の基地局制御装置のハンドオフ制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の移動局においてパイロット追加閾値を制御する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の移動局の移動速度に従ったグループの割り当てテーブルを示す説明図である。 本発明の実施形態のパイロット追加閾値を下げた場合にハンドオフ処理を行うことができる距離を示す説明図である。 本発明の実施形態のパイロット追加閾値を上げた場合のハンドオフするための距離を示す説明図である。 本発明の実施形態の移動局がグループＡである場合の基地局とセル範囲とを示す説明図である。 本発明の実施形態の移動局がグループＢである場合の基地局とセル範囲とを示す説明図である。 本発明の実施形態の移動局がグループＣである場合の基地局とセル範囲とを示す説明図である。 本発明の実施形態の移動局がグループＤである場合の基地局とセル範囲とを示す説明図である。 本発明の実施形態の予測移動経路上の基地局の判定方法を示す説明図である。 本発明の実施形態の予測移動経路を複数の領域に分割した場合の基地局及びセル範囲を示す説明図である。 従来技術の移動体通信システムにおいて移動局が移動した場合のセル範囲を示す説明図である。 従来技術のパイロット電力強度を示す説明図である。 従来技術のハンドオフ処理を示すシーケンス図である。

以下、ＣＤＭＡ方法を採用した移動体通信システムにおける実施形態について、図面を参照して詳細を説明する。本実施形態は、「第３世代パートナーシッププロジェクト２」（３ＧＰＰ２）と名付けられたコンソーシアムによって提供される、「Ｃ．Ｓ００２４ ｃｄｍａ２０００高速パケットデータエアインタフェース仕様（Ｃ．Ｓ００２４ ｃｄｍａ２０００ Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」（ｃｄｍａ２０００規格）の１ｘＥＶ−ＤＯ（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ−Ｄａｔａ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ）に基づく。

（移動体通信システムの基本構成）
図１は、本発明の実施形態の移動体通信システムの基本構成を示すブロック図である。

本実施形態の移動体通信システムは、交換機１０１、基地局制御装置１０２（１０２−１、１０２−２）、基地局１０３（１０３−１〜１０３−４）、及び、移動局１０５を備える。また、基地局１０３（１０３−１〜１０３−４）は、各々セル範囲１０４（１０４−１〜１０４−４）を生成する。

交換機１０１は、移動局１０５から受信した信号を、信号に含まれる宛先に従って、各基地局制御装置に転送するための装置である。交換機１０１は、他の交換機、又は、公衆電話交換機と接続されており、サービスに従って適切な回線に接続する。

基地局制御装置１０２は、基地局１０３に接続され、ハンドオフを基地局１０３及び移動局１０５に指示する装置である。基地局制御装置１０２は、相互に接続される。

図１に示す基地局制御装置１０２は、基地局制御装置１０２−１及び基地局制御装置１０２−２の２台のみであるが、本発明の基地局制御装置１０２は、１台でも複数でもよい。

基地局１０３は、移動局１０５と無線によって通信する装置である。図１に示す基地局１０３は、基地局１０３−１〜基地局１０３−４の４台のみであるが、本発明の基地局１０３は、１台でも複数台でもよい。

移動局１０５は、携帯電話等の端末であり、ユーザによって移動される。図１に示す移動局１０５から送信された信号は、基地局１０３−２、基地局制御装置１０２−１を介して交換機１０１に送信される。

セル範囲１０４は、移動局１０５が、基地局１０３と一定の電力強度によって通信できる範囲を示す。本実施形態のセル範囲１０４は、パイロット閾値が示す電力強度によって、移動局１０５が基地局１０３と通信できる範囲を示す。

（基地局移動局装置１０２及び移動局１０５）
（基地局制御装置１０２のブロック構成図）
図２は、本発明の実施形態の基地局制御装置１０２の論理的な構成を示すブロック図である。

基地局制御装置１０２は、プロセッサ、メモリ、ネットワークインタフェース、及び、記憶装置などを備える計算機である。基地局制御装置１０２は、プロセッサによって、記憶装置に格納されたプログラムをメモリに展開し、展開されたプログラムを実行することによって、機能を実装する。

基地局制御装置１０２は、受信部２０１、移動局位置情報検出部２０２、位置情報記憶メモリ部２０３、移動局移動速度・方角検出部２０４、基地局位置情報データベース２０５、閾値制御部２０６、及び、送信部２０７を備える。

位置情報記憶メモリ部２０３は、基地局制御装置１０２に備わるメモリ等によって実装される。基地局位置情報データベース２０５は、基地局制御装置１０２に備わる記憶装置等によって実装される。

受信部２０１は、移動局１０５から送信される移動局１０５の位置情報等を含む信号を、ネットワークインターフェースによって受信するための機能である。移動局位置情報検出部２０２は、受信された移動局１０５の位置情報等を含む信号から、移動局１０５の位置情報等をプロセッサに抽出させるための機能である。

位置情報記憶メモリ部２０３は、移動局１０５の位置情報等を少なくとも二つ、メモリ等に格納するための機能である。移動局移動速度・方角検出部２０４は、位置情報記憶メモリ部２０３から、移動局１０５の現在と過去との位置情報を取得し、現在における移動局１０５の移動速度及び方角を、プロセッサによって算出させるための機能である。

基地局位置情報データベース２０５は、基地局制御装置１０２に接続される基地局１０３の位置情報を、記憶装置等を用いて保持するための機能である。

閾値制御部２０６は、移動局１０５の絶対位置、移動速度、移動方角、及び、基地局１０３の位置情報に基づいて、パイロット閾値を算出するための機能である。算出されるパイロット閾値には、パイロット追加閾値が含まれる。

送信部２０７は、算出されたパイロット閾値を、基地局１０３を介して移動局１０５に送信する機能である。送信部２０７は、移動局１０５に備わるネットワークインタフェースによって実装される。

基地局制御装置１０２の閾値制御部２０６は、移動局１０５の現在の位置と、移動速度及び移動方角とに基づいて、移動局１０５がこれから移動するであろう移動経路（以降、予測移動経路と記載）を算出する。また、閾値制御部２０６は、算出された移動局１０５の予測移動経路上にある基地局１０３を、移動局１０５のハンドオフ対象とするため、又は、予測移動経路上にない基地局１０３を移動局１０５のハンドオフ対象外とするため、制御後のパイロット閾値を適用する基地局１０３を、基地局位置情報データベース２０５を参照することによって決定する。

具体的には、本実施形態の基地局制御装置１０２は、移動局１０５の移動方角に従って、移動局１０５の予測移動経路を算出し、算出された移動局１０５の予測移動経路上に存在する基地局１０３に対応するパイロット追加閾値を下げ、移動局１０５の予測移動経路上に存在しない基地局１０３に対応するパイロット追加閾値を上げるように、パイロット閾値を算出する。これによって、本実施形態の基地局制御装置１０２は、ハンドオフを制御する。また、パイロット閾値の上げ・下げ幅などを移動局の移動速度に従って算出する。これらに関する閾値制御部２０６については、後述する。

（移動局１０５のブロック構成図）
図３は、本発明の実施形態の移動局１０５の論理的な構成を示すブロック図である。

移動局１０５は、プロセッサ及びメモリ等を備える。移動局１０５は、メモリにおいて展開されたプログラム等を実行することによって、機能を実装してもよい。また、各機能を、物理的な装置によって実装してもよい。

移動局１０５は、ＧＰＳアンテナ３０１、位置情報検出部３０２、送信制御部３０３、送信部３０４、受信部３０５、パイロット閾値検出部３０６、閾値記憶メモリ部３０７、閾値設定制御部３０８、ハンドオフ制御部３０９、及び、パイロット検出部３１０を備える。

ＧＰＳアンテナ３０１は、移動局１０５の位置を示す信号（ＧＰＳ信号）を受信するためのアンテナである。位置情報検出部３０２は、受信されたＧＰＳ信号から移動局１０５の位置情報（例えば、経緯度の情報等）を抽出するための機能である。ＧＰＳ信号から抽出される位置情報には、例えば、経度及び緯度を示す情報等が含まれる。

送信制御部３０３は、位置情報検出部３０２によって抽出された移動局１０５の位置情報を、基地局制御装置１０２へ送信するための機能である。送信部３０４は、移動局１０５の位置情報とハンドオフ要求メッセージとを、基地局１０３を介して基地局制御装置１０２へ送信するための機能である。

受信部３０５は、各基地局１０３に対応するパイロット閾値を示す情報を、基地局１０３を介して基地局制御装置１０２から受信するための機能である。パイロット閾値検出部３０６は、受信されたパイロット閾値を示す情報から、パイロット閾値を抽出するための機能である。

閾値記憶メモリ部３０７は、パイロット閾値検出部３０６によって抽出されたパイロット閾値を保持するための機能である。閾値記憶メモリ部３０７は、移動局１０５に備わるメモリ等によって実装される。

閾値設定制御部３０８は、基地局制御装置１０２から送信されたパイロット閾値を、移動局１０５に反映させるための機能である。ハンドオフ制御部３０９は、パイロット電力強度とパイロット閾値とを比較することによって、ハンドオフを開始するか否かを判定するための機能である。パイロット検出部３１０は、基地局１０３から送信された信号のパイロット電力強度を測定するための機能である。

本実施形態の移動局１０５に備わる送信制御部３０３は、ＧＰＳアンテナ３０１によって受信された移動局１０５の位置情報を、定期的に基地局制御装置１０２に送信してもよい。また、移動局１０５によって基地局制御装置１０２に前回送信された移動局１０５の位置情報が示す地点から、移動局１０５が一定以上移動した場合、送信制御部３０３は、移動局１０５の新たな位置情報を基地局制御装置１０２に送信してもよい。送信制御部３０３は、移動局１０５が基地局１０３と通信中にのみ、移動局１０５の位置情報が基地局１０３を介して基地局制御装置１０２へ送信されるよう、移動局１０５の位置情報を制御する。

移動局１０５に備わる閾値設定制御部３０８は、受信された各基地局１０３に対応するパイロット閾値を、パイロット検出部３１０によって抽出された情報に基づいて、移動局１０５に反映する。閾値設定制御部３０８によるパイロット閾値の反映については、詳細を後述する。

（ハンドオフ制御）
（パイロット追加閾値を下げることによるハンドオフ制御）
図４、図５、及び、図６を参照して、本発明の実施形態における、パイロット追加閾値を下げることによるハンドオフ処理を説明する。

図４は、本発明の実施形態のパイロット追加閾値を低い値に制御した後のセル範囲１０４を示す説明図である。

図４の移動体通信システムは、移動局１０５と、複数の基地局１０３（１０３−１〜１０３−６）と、複数の基地局制御装置１０２（１０２−１、１０２−２）とを備える。また、基地局１０３−１〜１０３−６は、セル範囲１０４（１０４−１〜１０４−８）を生成する。

セル範囲１０４のうち、セル範囲１０４−１〜１０４−６は、閾値設定制御部３０８によってパイロット閾値を制御される前のセル範囲１０４であり、セル範囲１０４−７及びセル範囲１０４−８は、閾値設定制御部３０８によってパイロット閾値を制御された後のセル範囲１０４である。移動局１０５は、時刻ｔ５、時刻ｔ６、時刻ｔ７、及び、時刻ｔ８に示す矢印上の点を順に移動する。

基地局制御装置１０２−１が、移動局１０５の現在位置と、移動局１０５の移動速度及び移動する方角とに基づいて、移動局１０５の予測移動経路を算出する。図４において、移動局１０５の予測移動経路は、矢印によって示される。基地局制御装置１０２−１は、移動局１０５がセル範囲１０４−１及びセル範囲１０４−２に入る前に、予測移動経路上に配置される基地局１０３を、基地局１０３の位置情報によって特定する。そして、予測移動経路上に配置される基地局１０３−１及び基地局１０３−２に対応するパイロット閾値に、本実施形態の制御後のパイロット追加閾値を適用する。

なお、本実施形態のパイロット追加閾値の制御前のパイロット閾値を、標準閾値と記載する。また、特に、本実施形態のパイロット追加閾値の制御前のパイロット追加閾値を、標準追加閾値と記載する。

基地局制御装置１０２−１は、移動局１０５に適用する、基地局１０３−１及び基地局１０３−２についての制御後のパイロット追加閾値を、標準追加閾値より低い値にすることによって、基地局１０３−１及び基地局１０３−２のセル範囲１０４を、セル範囲１０４−７及びセル範囲１０４−８に広げることができる。

時刻ｔ５の前において、移動局１０５には、本実施形態の制御後のパイロット追加閾値が適用される。このため、移動局１０５は、時刻ｔ５においてセル範囲１０４−８に入り、基地局１０３−２へのハンドオフ追加処理を始め、時刻ｔ６においてハンドオフ追加処理を行わない。

図４における移動局１０５は、時刻ｔ８の後、基地局１０３−１のパイロット電力強度がパイロット削除閾値を下回ると、基地局１０３−１のハンドオフ削除処理に対応するタイマーを起動する。そして、タイマーが満了した後、図４における移動局１０５は、基地局１０３−１のハンドオフ削除処理を開始する。

なお、本実施形態におけるパイロット削除閾値は、説明のため、パイロット追加閾値より低いものとする。

本実施形態の移動局１０５は、パイロット追加閾値を変更することによって、論理的にセル範囲１０４を広げることができる。移動局１０５が高速に移動している場合、セル範囲１０４を広げることによって、移動局１０５によるハンドオフ追加処理の開始を早めることができる。

これによって、本実施形態の移動局１０５は、ハンドオフ追加処理を行うための時間をパイロット追加閾値の制御前より長くすることができ、移動局１０５の高速移動時においても、ハンドオフ追加処理を行うための一定の時間を確保することが可能である。このため、ハンドオフの成功率を高めることができる。

具体的には、移動局１０５が高速に移動している場合、移動局１０５が低速に移動している場合に比べ、同じ時間に移動する距離が長い。このため、セル範囲１０４を広げることによってハンドオフの開始が早まり、ハンドオフ追加処理のために十分な時間を確保することができるため、本実施形態の移動局１０５はハンドオフの成功率を高めることができる。

また、本実施形態の移動局１０５は、パイロット削除閾値を、移動局１０５が高速移動時においても、変更させない。このため、ハンドオフ削除処理は、パイロット追加閾値の制御から影響を受けない。

図５は、本発明の実施形態のパイロット追加閾値を低い値に制御した後のパイロット電力強度を示す説明図である。

図５に示すパイロット電力強度８０１及び８０２は、図４に示す基地局１０３−１及び基地局１０３−２のパイロット電力強度である。図５に示すＴ＿ＡＤＤ＿１、Ｔ＿ＡＤＤ＿２、及びＴ＿ＤＲＯＰ＿１の関係は、Ｔ＿ＡＤＤ＿１＞Ｔ＿ＡＤＤ＿２＞Ｔ＿ＤＲＯＰ＿１である。

図５におけるパイロット追加閾値８０３は、Ｔ＿ＡＤＤ＿１であり、本実施形態の標準追加閾値である。

図５におけるパイロット追加閾値８０４は、Ｔ＿ＡＤＤ＿２であり、本実施形態の制御後のパイロット追加閾値である。図５におけるパイロット削除閾値８０５は、Ｔ＿ＤＲＯＰ＿１である。

図４に示すセル範囲１０４−１及びセル範囲１０４−２は、図５におけるパイロット追加閾値８０３によって定められる。また、図４に示すセル範囲１０４−７及びセル範囲１０４−８は、図５におけるパイロット追加閾値８０４によって定められる。

図４において、基地局１０３−１及び基地局１０３−２には、パイロット追加閾値８０４が用いられる。このため、時刻ｔ５において、パイロット電力強度８０２がパイロット追加閾値８０４より高くなり、移動局１０５は、基地局１０３−２へのハンドオフ追加処理を開始する。時刻ｔ６は、ハンドオフ追加閾値を制御する前におけるハンドオフ追加処理の契機である。

また、基地局１０３−１及び基地局１０３−２には、パイロット削除閾値８０５が用いられる。このため、時刻ｔ８の後、パイロット電力強度８０１がパイロット削除閾値８０５を下回ると、移動局１０５は、基地局１０３−１のハンドオフ削除処理に対応するタイマーを起動する。そして、タイマーが満了した後、基地局１０３−１のハンドオフ削除処理を開始する。

ここで、基地局１０３−２のハンドオフ追加処理は、基地局１０３−１のハンドオフ削除処理が開始するまでに、終了する必要がある。これは、移動局１０５が、基地局１０３−１及び基地局１０３−２の両方と通信ができない状態を回避するためである。そのため、本実施形態の標準追加閾値であるパイロット追加閾値８０３が適用された場合、移動局１０５が基地局１０３−２にハンドオフするために用いることができる時間は、時刻ｔ６からハンドオフ削除処理が開始されるまでの時間である。一方、本実施形態におけるパイロット追加閾値の制御後のパイロット追加閾値８０４が適用された場合、移動局１０５がハンドオフする時間は、時刻ｔ５からハンドオフ削除処理が開始されるまでの時間である。

また、距離８０６は、パイロット追加閾値８０３を用いた場合において、ハンドオフ追加処理を開始してからハンドオフ削除処理を開始するまでに、移動局１０５が移動する距離である。距離８０７は、パイロット追加閾値８０４を用いた場合において、ハンドオフ追加処理を開始してからハンドオフ削除処理を開始するまでに、移動局１０５が移動した距離である。

ここで、距離８０７は、距離８０６よりも長い。このため、本実施形態のパイロット追加閾値の制御によれば、移動局１０５の移動速度に従って、パイロット追加閾値を変化させることによって、ハンドオフ追加処理のための一定の時間を確保することができる。

また、この様な本実施形態のパイロット追加閾値の制御において、移動局１０５の移動速度に従ってパイロット追加閾値の下げ幅を変化させることが可能である。パイロット追加閾値の制御に関する詳細は後述する。

図６は、本発明の実施形態のハンドオフ処理を示すシーケンス図である。

図６は、移動局１０５が図４に示す矢印の方角に移動する際に、移動局１０５が基地局１０３−１及び基地局１０３−２との間でハンドオフするために発生するメッセージシーケンスを示す。

時刻ｔ５前において、移動局１０５は、基地局１０３−１と通信する（９０１）。そして、予め管理者等によって定められた周期（位置通知周期）に従って、移動局１０５は、ＧＰＳ等によって取得された自らの位置情報を基地局１０３−１に通知し、基地局１０３−１は、受信された移動局１０５の位置情報を基地局制御装置１０２−１に送信する（９０２、９０３、９０４）。

移動局１０５の位置情報を受信した後、基地局制御装置１０２−１は、受信された移動局１０５の位置情報に基づいて、移動局１０５の移動速度及び移動する方角を算出する。そして、移動速度及び移動する方角を示す情報と、基地局位置情報データベース２０５に格納される情報とに基づいて、基地局１０３のパイロット閾値を決定する（９０５）。さらに、基地局制御装置１０２−１は、決定されたパイロット閾値と、パイロット閾値を決定された基地局１０３のセル識別子とを、基地局１０３−１を介して移動局１０５に送信する（９０６）。

パイロット閾値を受信した後、移動局１０５は、受信されたパイロット閾値を、受信されたセル識別子に基づいて、各基地局１０３のパイロット電力強度の判定において適用する（９０７）。

時刻ｔ５において、移動局１０５は、セル範囲１０４−８に入るため、基地局１０３−１を介して基地局制御装置１０２−１に基地局１０３−２へのハンドオフ追加に関するハンドオフ要求メッセージを送信する（９０８）。その後、基地局制御装置１０２−１は、受信されたハンドオフ要求メッセージの情報に基づいて、移動局１０５のハンドオフが有効だと判定した場合、基地局１０３−１を介して移動局１０５にハンドオフを許可する（９０９）。シーケンス９０９によるハンドオフを実施した後、移動局１０５は基地局１０３−１及び基地局１０３−２と通信する（９１０、９１１）。

時刻ｔ６において、移動局１０５は、パイロット追加閾値が制御される前のパイロット追加閾値によるセル範囲１０４−２に入るが、シーケンス９０７においてパイロット追加閾値を制御されているため、ハンドオフをしない。

時刻ｔ８の後、基地局１０３−１からのパイロット電力強度がハンドオフ削除閾値を下回ると、移動局１０５は、基地局１０３−１のハンドオフ削除処理に対応するタイマーを起動する。そして、タイマーが満了した後、基地局１０３−１のハンドオフ削除処理を開始する。具体的には、タイマーが満了した後、移動局１０５は、基地局１０３−１のハンドオフ削除に関するハンドオフ要求メッセージを、基地局１０３−２を介して基地局制御装置１０２−１に送信する（９１２）。

その後、基地局制御装置１０２−１は、受信されたハンドオフ要求メッセージの情報に基づいて、移動局１０５のハンドオフが有効だと判定した場合、基地局１０３−２を介して移動局１０５にハンドオフを許可する（９１３）。シーケンス９１３によるハンドオフの実施後、移動局１０５と基地局１０３−１との通信は切断され、移動局１０５は基地局１０３−２のみと通信する（９１４）。

以上のように、パイロット追加閾値を低く制御することによって、移動局１０５の予測移動経路上にある基地局１０３のセル範囲１０４を広くすることができる。そして、セル範囲１０４を広げることによって、基地局１０３から受信されたパイロット信号を、移動局１０５のアクティブセットに追加され易くする。

また、移動局１０５が高速移動している場合、基地局１０３に対応するパイロット追加閾値を低く制御することによって、ハンドオフ処理のための一定の時間を確保することができ、ハンドオフの成功率を高めることが可能である。

（パイロット追加閾値を上げることによるハンドオフ制御）
図７、図８、及び、図９を参照して、本発明の実施の形態における、パイロット追加閾値を上げることによるハンドオフ処理を説明する。

図７は、本発明の実施形態のパイロット追加閾値を高い値に制御した後のセル範囲１０４を示す説明図である。

図７の移動体通信システムは、移動局１０５と、複数の基地局１０３（１０３−１〜１０３−６）と、複数の基地局制御装置１０２（１０２−１、１０２−２）とを備える。また、基地局１０３−１〜基地局１０３−６は、セル範囲１０４−１〜セル範囲１０４−６、及びセル範囲１０４−９〜セル範囲１０４−１２を生成する。

セル範囲１０４のうち、セル範囲１０４−１〜セル範囲１０４−６は、閾値設定制御部３０８によってパイロット閾値を制御される前のセル範囲１０４であり、セル範囲１０４−９〜セル範囲１０４−１２は、閾値設定制御部３０８によってパイロット閾値を制御された後のセル範囲１０４である。移動局１０５は、時刻ｔ９、時刻ｔ１０、時刻ｔ１１、及び、時刻ｔ１２に示す矢印上の点を順に移動する。

基地局制御装置１０２−１が、移動局１０５の現在位置と、移動局１０５の移動速度及び移動する方角とに基づいて、移動局１０５の予測移動経路を算出する。図７において、移動局１０５の予測移動経路は、矢印によって示される。基地局制御装置１０２−１は、移動局１０５がセル範囲１０４−１及びセル範囲１０４−２に入る前に、予測移動経路上に配置される基地局１０３を、基地局１０３の位置情報によって特定する。そして、予測移動経路外に配置される基地局１０３に対応するパイロット閾値に、本実施形態の制御によるパイロット追加閾値を適用する。

基地局制御装置１０２−１は、移動局１０５に適用するパイロット追加閾値を、標準追加閾値より高い値に制御することによって、基地局１０３−３、基地局１０３−４、基地局１０３−５及び基地局１０３−６のセル範囲１０４を、セル範囲１０４−９、セル範囲１０４−１０、セル範囲１０４−１１及びセル範囲１０４−１２に狭めることができる。

時刻ｔ９の前において、移動局１０５には、本実施形態の制御後のパイロット追加閾値が適用される。このため、本実施形態の移動局１０５は、時刻ｔ９において基地局１０３−３のセル範囲１０４に入らないため、ハンドオフ処理を行わない。

時刻ｔ１０において、移動局１０５は、基地局１０３−２のセル範囲１０４−２に入るため、基地局１０３−２へのハンドオフ追加処理を開始する。また、時刻ｔ１１の後、基地局１０３−１のパイロット電力強度がパイロット削除閾値を下回ると、移動局１０５は、基地局１０３−１のハンドオフ削除処理に対応するタイマーを起動する。そして、タイマーが満了した後、基地局１０３−１のハンドオフ削除処理が開始される。

時刻ｔ１２の後、基地局１０３−３のパイロット電力強度がパイロット削除閾値を下回る。しかし、移動局１０５は、基地局１０３−３へのハンドオフ追加処理を行っていないため、基地局１０３−３からのパイロット信号はアクティブセットに含まれていない。このため、時刻ｔ１２の後も、移動局１０５は、基地局１０３−３のハンドオフ削除処理を行わない。

前述の通り、図７の移動局１０５は、基地局１０３−３のセル範囲１０４が狭められたことによって、基地局１０３−３をハンドオフ追加しない。

本実施形態の移動局１０５は、パイロット追加閾値を高い値に制御することによって、論理的にセル範囲１０４を狭めることができる。そして、基地局１０３−３へのハンドオフが行われない。すなわち、基地局１０３−３へのハンドオフ処理を行う必要がない場合、基地局１０３−３に対応するパイロット追加閾値を高い値に制御することによって、移動局１０５による基地局１０３−３へのハンドオフを防ぐことができる。この結果、より効率的な移動体通信システムのハンドオフ処理を実現することができる。

図８は、本発明の実施形態のパイロット追加閾値を高い値に制御した後のパイロット電力強度を示す説明図である。

図８に示すパイロット電力強度１１０１、１１０２及び１１０３は、図８に示す基地局１０３−１、基地局１０３−２及び基地局１０３−３のパイロット電力強度である。図８に示すＴ＿ＡＤＤ＿１、Ｔ＿ＡＤＤ＿２、及びＴ＿ＤＲＯＰ＿１の関係は、Ｔ＿ＡＤＤ＿２＞Ｔ＿ＡＤＤ＿１＞Ｔ＿ＤＲＯＰ＿１である。

図８におけるパイロット追加閾値１１０５は、Ｔ＿ＡＤＤ＿１であり、本実施形態の標準追加閾値である。図８におけるパイロット追加閾値１１０４は、Ｔ＿ＡＤＤ＿２であり、本実施形態のパイロット追加閾値の制御後のパイロット追加閾値である。図８におけるパイロット削除閾値１１０６は、Ｔ＿ＤＲＯＰ＿１である。

図７に示すセル範囲１０４−１、セル範囲１０４−２及びセル範囲１０４−３は、図８におけるパイロット追加閾値１１０５によって定められる。また、図７に示すセル範囲１０４−９及びセル範囲１０４−１０は、図８におけるパイロット追加閾値１１０４によって定められる。

図７において、基地局１０３−１及び基地局１０３−２には、パイロット追加閾値１１０５が適用される。また、基地局１０３−３には、パイロット追加閾値１１０４が適用される。

このため、時刻ｔ９においても、パイロット電力強度１１０３は、パイロット追加閾値１１０４よりも低い値であるため、移動局１０５は、基地局１０３−３へのハンドオフ追加処理を開始しない。また、時刻ｔ１０において、パイロット電力強度１１０２が、パイロット追加閾値１１０５より高い値になるため、移動局１０５は、基地局１０３−２へのハンドオフ追加処理を開始する。

そして、時刻ｔ１１の後、パイロット電力強度１１０１がパイロット削除閾値１１０６よりも下回ると、移動局１０５は、基地局１０３−１のハンドオフ削除処理に対応するタイマーを起動する。そして、タイマーが満了した後、基地局１０３−１のハンドオフ処理が開始される。

なお、基地局１０３−３のパイロット信号はアクティブセットに含まれていないため、時刻ｔ１２の後も、ハンドオフ削除処理は行われない。

基地局１０３−１、及び基地局１０３−２には、パイロット追加閾値の制御を行わず、基地局１０３−３には、本実施形態のパイロット追加閾値の制御後のパイロット追加閾値１１０４を適用することによって、効率的なハンドオフ処理を行うことができる。このような制御後のパイロット追加閾値は、移動局１０５の移動速度に従ってパイロット追加閾値の上げ幅を調整することも可能である。パイロット追加閾値を決定する処理の詳細は後述する。

図９は、本発明の実施形態のハンドオフ処理を示すシーケンス図である。

図９は、移動局１０５が図７に示す矢印の方角に移動する際に、移動局１０５が基地局１０３−１及び基地局１０３−２との間でハンドオフするために発生するメッセージシーケンスを示す。

図９のシーケンス１２０１からシーケンス１２０５の処理は、図６のシーケンス９０１からシーケンス９０７の処理と同じである。

時刻ｔ９において、移動局１０５は、基地局１０３−３のセル範囲１０４に入らないため、ハンドオフ処理を行わない。

時刻ｔ１０において、移動局１０５は、セル範囲１０４−２に入るため、基地局１０３−１を介して基地局制御装置１０２−１に基地局１０３−２へのハンドオフ追加に関するハンドオフ要求メッセージを送信する（１２０６）。その後、基地局制御装置１０２−１は、受信されたハンドオフ要求メッセージの情報に基づいて、移動局１０５のハンドオフが有効だと判定した場合、基地局１０３−１を介して移動局１０５にハンドオフを許可する（１２０７）。シーケンス１２０７によるハンドオフを実施した後、移動局１０５は基地局１０３−１及び基地局１０３−２と通信する（１２０８、１２０９）。

時刻ｔ１１の後、基地局１０３−１のパイロット電力強度がパイロット削除閾値を下回ると、移動局１０５は、基地局１０３−１のハンドオフ削除処理に対応するタイマーを起動する。そして、タイマーが満了した後、基地局１０３−１のハンドオフ削除処理が開始される。具体的には、タイマーが満了した後、移動局１０５は、基地局１０３−１のハンドオフ削除に関するハンドオフ要求メッセージを、基地局１０３−２を介して基地局制御装置１０２−１に送信する（１２１０）。

その後、基地局制御装置１０２−１は、受信されたハンドオフ要求メッセージの情報に基づいて、移動局１０５のハンドオフが有効だと判定した場合、基地局１０３−２を介して移動局１０５にハンドオフを許可する（１２１１）。シーケンス１２１１によるハンドオフの実施後、移動局１０５と基地局１０３−１との通信は切断され、移動局１０５は基地局１０３−２のみと通信する（１２１２）。

基地局１０３−３のパイロット信号はアクティブセットに含まれていないため、時刻ｔ１２の後も、移動局１０５は、基地局１０３−３のハンドオフ削除処理を行わない。

以上のように、移動局１０５の予測移動経路外にある基地局１０３に対応するパイロット追加閾値を高い値に制御することによって、移動局１０５の予測移動経路外にある基地局１０３のパイロット信号が移動局１０５のアクティブセットに追加されないようにすることができる。

本実施形態は、基地局１０３において処理しなければならないデータの量を削減することによって、基地局１０３における処理に掛かる負担を減らし、さらに、基地局１０３が、移動局１０５との通信のため使う無線リソースの無駄を削減することによって、基地局リソースを確保する。これによって、パイロット追加閾値の制御前より効率的な移動体通信システムを実現する。

このような効果を実現するため、移動局１０５は、移動局１０５の予測移動経路外にある基地局１０３にハンドオフする必要がない場合がある。このような場合に、前述の通りパイロット追加閾値を高く制御すれば、ハンドオフする必要がない基地局１０３を、ハンドオフせずに移動局１０５を通過させることができる。そして、ハンドオフに伴って移動局１０５から送信されるデータの量を削減し、基地局１０３における処理のための消費電力を削減し、移動局１０５及び基地局１０３間の無線リソースの無駄を削減できる。これによって、基地局１０３及び無線リソースを確保できるため、効率的な移動体通信システムを実現することが可能である。

（パイロット追加閾値を変化させるハンドオフ制御）
図１０は、本発明の実施形態のパイロット追加閾値を高い値と低い値とによって制御した場合の移動体通信システムを示す説明図である。

図１０は、図４及び図７において示すハンドオフ制御を両方行った場合のセル範囲１０４を示す。移動局１０５の予測移動経路上にある基地局１０３のパイロット追加閾値には、ハンドオフ追加処理がされ易くするため、低い値を適用する。また、移動局１０５の予測移動経路外にある基地局１０３のパイロット追加閾値には、ハンドオフ追加処理がされ難くするため、高い値を適用する。

図１０に示すセル範囲１０４−１からセル範囲１０４−６までは、本実施形態のパイロット追加閾値の制御をする前のセル範囲１０４である。また、セル範囲１０４−７及びセル範囲１０４−８は、基地局１０３−１及び基地局１０３−２に対応するパイロット追加閾値を低い値に制御することによって、生成されたセル範囲１０４である。また、セル範囲１０４−９からセル範囲１０４−１２は、基地局１０３−３から基地局１０３−６に対応するパイロット追加閾値を高い値にパイロット追加閾値の制御することによって、生成されたセル範囲１０４である。

これらの基地局１０３に対応するパイロット追加閾値は、移動局１０５の位置情報、移動速度、及び移動する方角によって各移動局１０５に異なるパイロット追加閾値が適用されてもよい。即ち、各移動局１０５は、自らの移動速度及び移動する方角に従って、それぞれ異なるセル範囲１０４を持つことが可能である。このように、各移動局１０５に各基地局１０３に対応するそれぞれ異なるパイロット追加閾値を適用することによって、従来の移動体通信システムに比べ、より柔軟なハンドオフ処理を実行することができる。

（基地局制御装置と移動局での動作）
（基地局制御装置でのパイロット追加閾値制御動作フロー）
図１１は、本発明の実施形態の基地局制御装置１０２のハンドオフ制御を示すフローチャートである。

図１１に示す処理は、基地局制御装置１０２が、移動局１０５に適用するパイロット閾値を算出する処理である。

基地局制御装置１０２は、まず、移動局１０５の位置情報が受信部２０１によって受信されたか否かを判定する（１４０１）。具体的には、受信部２０１によって受信された信号の中から、移動局位置情報検出部２０２が、移動局１０５の位置情報を抽出するか否かを判定する。なお、移動局１０５は、予め管理者等によって定められた距離を自らが移動した場合、自らの位置情報を基地局１０３を介して移動局１０５に送信する。

基地局制御装置１０２は、ステップ１４０１において、移動局１０５の位置情報が受信されていないと判定した場合、図１１に示す処理を終了する。基地局制御装置１０２は、図１１に示す処理を終了した後、ステップ１４０１を実行し、移動局１０５の位置情報を受信するまで、待機する。

基地局制御装置１０２の移動局位置情報検出部２０２は、ステップ１４０１において、移動局１０５の位置情報が受信されたと判定した場合、移動局１０５の位置情報が受信された時刻を取得する。そして、抽出された移動局１０５の位置情報と、移動局１０５の位置情報が受信された時刻とを、位置情報記憶メモリ部２０３に格納する（１４０２）。

ステップ１４０２の後、基地局制御装置１０２は、移動局１０５の移動速度及び移動する方角を、移動局移動速度・方角検出部２０４によって算出する（１４０４）。

具体的には、移動局移動速度・方角検出部２０４は、ステップ１４０４において、位置情報記憶メモリ部２０３に蓄積された移動局１０５の位置情報のうち、いずれか一つの過去の位置情報を抽出する。そして、現在の位置情報から、抽出された過去の位置情報を減算することによって過去から現在までの距離を算出する。そして、抽出された過去の位置情報が受信された時刻と、現在の位置情報が受信された時刻との差時間を算出し、算出された距離を、算出された差時間によって除算することによって、移動局１０５の移動速度を算出する。

また、移動局移動速度・方角検出部２０４は、ステップ１４０４において、抽出された過去の位置情報と抽出された現在の位置情報とを比較することによって、過去から現在までに移動した方角を算出する。本実施形態の位置情報は、相対的な座標によって示されてもよいし、緯度及び経度によって示されてもよい。

ステップ１４０４の後、基地局制御装置１０２の閾値制御部２０６は、算出された移動局１０５の移動速度が、いずれの速度であるかを判定する。図１１に示す閾値制御部２０６は、移動局１０５の移動速度が２５Ｋｍ／ｈ未満であるか否かを判定する（１４０５）。移動局１０５の移動速度が２５Ｋｍ／ｈ未満１４０５である場合、移動局１０５をＧｒｏｕｐＡに割り当てる（１４０８）。

また、移動局１０５の移動速度が２５Ｋｍ／ｈ以上である場合、閾値制御部２０６は、移動局１０５の移動速度が２５Ｋｍ／ｈ以上かつ７５Ｋｍ／ｈ未満であるか否かを判定する（１４０６）。移動局１０５の移動速度が２５Ｋｍ／ｈ以上かつ７５Ｋｍ／ｈ未満である場合、移動局１０５をＧｒｏｕｐＢに割り当てる（１４０９）。

また、移動局１０５の移動速度が７５Ｋｍ／ｈ以上である場合、閾値制御部２０６は、移動局１０５の移動速度が７５Ｋｍ／ｈ以上かつ１５０Ｋｍ／ｈ未満であるか否かを判定する（１４０７）。移動局１０５の移動速度が７５Ｋｍ／ｈ以上かつ１５０Ｋｍ／ｈ未満である場合、移動局１０５をＧｒｏｕｐＣに割り当てる（１４１０）。

また、移動局１０５の移動速度が１５０Ｋｍ／ｈ以上である場合、閾値制御部２０６は、移動局１０５をＧｒｏｕｐＤに割り当てる（１４１１）。なお、ステップ１４０５からステップ１４１１までの閾値は、管理者等によってあらかじめ定められるものであり、前述の値以外のいずれの値であってもよい。

ステップ１４０８、ステップ１４０９、ステップ１４１０、又はステップ１４１１において、移動局１０５に割り当てるグループが決定した後、閾値制御部２０６は、割り当てられた各グループに従って、移動局１０５の現在位置、移動速度及び移動する方角に基づいて、移動局１０５の予測移動経路を算出する（１４１２）。本実施形態における予測移動経路の具体的な算出方法は、後述する。

ステップ１４１２において移動局１０５の予測移動経路が算出された後、閾値制御部２０６は、本実施形態のパイロット追加閾値の制御後のパイロット追加閾値を適用する基地局１０３の範囲、即ち、移動局１０５の予測移動経路からどの程度の距離にある基地局１０３にパイロット追加閾値の制御後のパイロット追加閾値を適用するかを、ステップ１４１２において算出された移動局１０５の予測移動経路と基地局位置情報データベース２０５とに基づいて、決定する（１４１３）。本実施形態のパイロット追加閾値の決定方法は、後述する。

ステップ１４１３においてパイロット追加閾値を適用する基地局１０３の範囲が決定された後、閾値制御部２０６は、決定された範囲のうち予測移動経路上にある基地局１０３と予測移動経路外にある基地局１０３とに、それぞれどのようパイロット追加閾値を適用するかを決定する（１４１４）。具体的には、閾値制御部２０６は、ステップ１４１４において、移動局１０５の移動速度、又は、ステップ１４０５からステップ１４１１において割当てられた移動局１０５のグループによって、パイロット追加閾値を決定する。

ステップ１４１４の後、送信部２０７は、ステップ１４１４において決定されたパイロット追加閾値とそのパイロット追加閾値を適用する基地局１０３のセル識別子とを、基地局１０３を介して移動局１０５に送信する（１４１５）。

例えば、ステップ１４０５からステップ１４１１において移動局１０５がグループＢであると判定された場合、送信部２０７は、予測移動経路上の基地局１０３に対応するセル識別子と、予測移動経路上の基地局１０３に割り当てられたグループＢのパイロット追加閾値と、予測移動経路外の基地局１０３に割り当てられたグループＢのパイロット追加閾値とを含む信号を、基地局１０３を介して移動局１０５に送信する。

そして、移動局１０５の受信部３０５は、基地局制御装置１０２から送信された信号を受信し、パイロット閾値検出部３０６は、受信された信号から、パイロット追加閾値とセル識別子とを抽出する。そして、抽出されたパイロット追加閾値とセル識別子とを閾値記憶メモリ部３０７に格納する。

ここで、パイロット閾値検出部３０６は、予測移動経路上の基地局１０３に対応するセル識別子と、予測移動経路上の基地局１０３に割り当てられたグループＢのパイロット追加閾値とを対応させて、閾値記憶メモリ部３０７に格納する。そして、予測移動経路外の基地局１０３に割り当てられたグループＢのパイロット追加閾値を、予測移動経路上の基地局１０３のセル識別子以外のセル識別子に対応させるパイロット追加閾値として、閾値記憶メモリ部３０７に格納する。

すなわち、閾値記憶メモリ部３０７には、予測移動経路上のセル識別子に割り当てるパイロット追加閾値と、予測移動経路上のセル識別子以外のセル識別子に割り当てるパイロット追加閾値とが格納される。

なお、予測移動経路上からの距離に従って、段階的にパイロット追加閾値を変化させる場合、閾値記憶メモリ部３０７は、各段階のセル識別子とパイロット追加閾値とを対応させて保持する。

（移動局１０５におけるパイロット追加閾値の制御）
図１２は、本発明の実施形態の移動局１０５においてパイロット追加閾値を制御する処理を示すフローチャートである。

移動局１０５の受信部３０５は、移動をしている際に、パイロット信号を受信するか否かを判定する（１５０１）。パイロット信号を受信しない場合、移動局１０５は、図１２に示す処理を終了する。その後受信部３０５は、ステップ１５０１を実行し、パイロット信号を受信するまで待機する。

ステップ１５０１においてパイロット信号が受信されたと判定された場合、移動局１０５は、受信されたパイロット信号のすべてに、ステップ１５０３からステップ１５１１の処理を実行する（１５０２）。

ステップ１５０１の後、パイロット検出部３１０は、受信部３０５によって受信されたパイロット信号からセル識別子を抽出する。パイロット検出部３１０は抽出されたセル識別子を閾値設定制御部３０８に送る。閾値設定制御部３０８は、抽出されたセル識別子によって閾値記憶メモリ部３０７を検索し、予測移動経路上の基地局１０３のセル識別子か、予測移動経路上の基地局１０３のセル識別子以外かを判定する（１５０３）。具体的には、閾値設定制御部３０８は、ステップ１５０３において、閾値記憶メモリ部３０７に格納されるセル識別子か否かを判定する。

抽出されたセル識別子が閾値記憶メモリ部３０７に既に格納されている場合、すなわち、抽出されたセル識別子が予測移動経路上の基地局１０３のセル識別子に対応する場合、閾値設定制御部３０８は、抽出されたセル識別子に対応する基地局１０３に、予測移動経路上のパイロット追加閾値を適用する（１５０４）。

抽出されたセル識別子が閾値記憶メモリ部３０７に格納されていない場合、すなわち、抽出されたセル識別子が予測移動経路上の基地局１０３以外の基地局１０３のセル識別子に対応する場合、閾値設定制御部３０８は、予測移動経路外のパイロット追加閾値を適用する（１５０５）。

なお、予測移動経路上からの距離に従って、段階的にパイロット追加閾値を変化させる場合、閾値設定制御部３０８は、ステップ１５０３からステップ１５０５において、受信されたパイロット信号のセル識別子によって閾値記憶メモリ部３０７を検索し、該当するパイロット追加閾値を抽出する。

ステップ１５０４又はステップ１５０５の後、ハンドオフ制御部３０９は、ステップ１５０１において受信されたパイロット信号のパイロット電力強度が、ステップ１５０４又はステップ１５０５において適用されたパイロット追加閾値よりも高い値であるか否かを判定する（１５０６）。

ステップ１５０６において、ハンドオフ制御部３０９は、受信されたパイロット強度がパイロット追加閾値を超えるとアクティブセットへ追加するための処理を始める。（１５０７）。これは、ハンドオフ制御部３０９は、受信されたパイロット信号を送信した基地局１０３に、ハンドオフ追加処理をするためである。

また、ステップ１５０６において、受信されたパイロット信号のパイロット電力強度が、適用されたパイロット追加閾値よりも高い値ではない場合、ハンドオフ制御部３０９は、あらかじめ保持されたパイロット削除閾値を取得する。そして、ハンドオフ制御部３０９は、受信されたパイロット信号のパイロット電力強度が、パイロット削除閾値よりも低い値であるか否かを判定する（１５０８）。

受信されたパイロット信号のパイロット電力強度が、パイロット削除閾値よりも低い値ではない場合、移動局１０５は、次のパイロットを処理するため、ステップ１５０３に戻るか、又は、ステップ１５０２の処理を終了する。

受信されたパイロット信号のパイロット電力強度が、パイロット削除閾値よりも低い値である場合、受信されたパイロット信号を送信した基地局１０３に、ハンドオフ削除処理を行うため、ハンドオフ制御部３０９は、タイマーを起動する（１５０９）。そしてハンドオフ制御部３０９は、ステップ１５１１において開始したタイマーが満了したか否かを判定し（１５１０）、タイマーの満了まで待機する。タイマーが満了した後、ハンドオフ制御部３０９は、受信されたパイロット信号をアクティブセットから削除する（１５１１）。

なお、ステップ１５１０において、パイロット電力強度がパイロット削除閾値より高いパイロット信号が一度でも受信された場合、ハンドオフ制御部３０９は、ステップ１５１０の処理を終了し、移動局１０５は、次のパイロット信号にステップ１５０２の処理を開始する。

ステップ１５０２の処理が終了した後、ハンドオフ制御部３０９は、アクティブセットが変更されたか否かを判定する（１５１２）。アクティブセットが変更されていない場合、移動局１０５は、図１２に示す処理を終了する。

アクティブセットが変更された場合、送信部３０４は、ハンドオフ要求メッセージを基地局１０３を介して基地局制御装置１０２に送信する（１５１３）。

（移動速度に従ったハンドオフ制御）
（予測移動経路上又は予測移動経路外のパイロット追加閾値の制御）
図１３は、本発明の実施形態の移動局１０５の移動速度に従ったグループの割り当てテーブル１６０１を示す説明図である。

図１３は、図１１のステップ１４１４において、移動局１０５の予測移動経路上にある基地局１０３と移動局１０５の予測移動経路外にある基地局１０３へのパイロット追加閾値を決定するための、グループごとの割り当てテーブル１６０１を示す。

本実施形態の基地局制御装置１０２は、図１３に示す割り当てテーブル１６０１を用いて、予測移動経路上の基地局１０３に、移動局１０５の移動速度が速いほど、低いパイロット追加閾値を適用する。これによって、予測移動経路上の複数の基地局１０３のセル範囲１０４が、各々重なる部分を広げることができる。すなわち、移動局１０５の速度が上がった場合も、基地局１０３とのハンドオフ処理に必要な一定の時間を、確保することができる。

一方、本実施形態の基地局制御装置１０２は、図１３に示す割り当てテーブル１６０１を用いて、移動局１０５の予測移動経路外に配置される基地局１０３に、高いパイロット追加閾値を適用する。これによって、予測移動経路外に配置される基地局１０３へのハンドオフを抑制することができる。

図１３に示す割り当てテーブル１６０１において、移動局１０５がグループＡの場合、すなわち、移動局１０５が移動速度が０ｋｍ／ｈ以上２５ｋｍ／ｈ未満によって移動する場合、予測移動経路上の基地局１０３に対応するパイロット追加閾値は、"−７"である。そして、移動局１０５がグループＢの場合、すなわち、移動局１０５が移動速度が２５ｋｍ／ｈ以上７５ｋｍ／ｈ未満によって移動する場合、予測移動経路上の基地局１０３に対応するパイロット追加閾値は"−８"である。

また、移動局１０５がグループＡの場合、すなわち、移動局１０５が移動速度が７５ｋｍ／ｈ以上１５０ｋｍ／ｈ未満によって移動する場合、予測移動経路上の基地局１０３に対応するパイロット追加閾値は"−９"である。そして、移動局１０５がグループＡの場合、すなわち、移動局１０５が移動速度が１５０ｋｍ／ｈ以上によって移動する場合、予測移動経路上の基地局１０３に対応するパイロット追加閾値は"−１０"である。

また、図１３に示す割り当てテーブル１６０１において、予測移動経路外のパイロット追加閾値は、移動局１０５がグループＡである場合、"−７"である。そして、移動局１０５がグループＢ〜Ｄである場合、すべて"−４"である。なお、図１３に示すグループＢ〜Ｄの予測移動経路外のパイロット追加閾値は、すべて同じ値であるが、移動局１０５の移動速度に従って値を変化させてもよい。

図１３に示すパイロット追加閾値の標準追加閾値は、"−７"である。すなわち、移動局１０５がグループＡである場合、予測移動経路上の基地局１０３に対応するパイロット追加閾値と予測移動経路外の基地局１０３に対応するパイロット追加閾値との各々は、標準追加閾値である。

これによって、図１３に示す割り当てテーブル１０６１は、移動局１０５が、所定の速度以上（図１３においては２５ｋｍ／ｈ以上）によって移動した場合、パイロット閾値を標準閾値から変更することを示す。そして、移動局１０５の移動速度が速ければ速いほど、予測移動経路上の基地局１０３に低いパイロット追加閾値を適用する。

（パイロット追加閾値の上げ幅と下げ幅との制御）
図１４及び図１５は、移動局１０５の移動速度に従い、パイロット追加閾値の上げ幅と下げ幅とを変化させた場合のパイロット電力強度を示す。

図１４は、本発明の実施形態のパイロット追加閾値を下げた場合にハンドオフ処理を行うことができる距離を示す説明図である。

図１４に示す図は、移動局１０５によって受信された基地局１０３−１のパイロット電力強度１７０１及び基地局１０３−２のパイロット電力強度１７０２と、基地局１０３−２に適用するパイロット追加閾値１７０３、パイロット追加閾値１７０４、パイロット追加閾値１７０５、及び、パイロット追加閾値１７０６と、パイロット削除閾値１７０７とを示す。また、各パイロット追加閾値において、移動局１０５が基地局１０３をハンドオフ追加するために用いることができる距離１７０８、距離１７０９、距離１７１０、及び、距離１７１１を示す。

パイロット追加閾値１７０３、パイロット追加閾値１７０４、パイロット追加閾値１７０５、パイロット追加閾値１７０６及びパイロット削除閾値１７０７は、各々Ｔ＿ＡＤＤ＿１、Ｔ＿ＡＤＤ＿２、Ｔ＿ＡＤＤ＿３、Ｔ＿ＡＤＤ＿４、及びＴ＿ＤＲＯＰ＿１である。Ｔ＿ＡＤＤ＿１、Ｔ＿ＡＤＤ＿２、Ｔ＿ＡＤＤ＿３、Ｔ＿ＡＤＤ＿４、及びＴ＿ＤＲＯＰ＿１の関係は、Ｔ＿ＡＤＤ＿１＞Ｔ＿ＡＤＤ＿２＞Ｔ＿ＡＤＤ＿３＞Ｔ＿ＡＤＤ＿４＞Ｔ＿ＤＲＯＰ＿１である。

図１４における基地局１０３−２には、移動局１０５の移動速度が速いほど、パイロット追加閾値１７０３からパイロット追加閾値１７０６へ、パイロット追加閾値が段階的に低く割り当てられる。パイロット追加閾値１７０３は、パイロット追加閾値１７０４、パイロット追加閾値１７０５、及び、パイロット追加閾値１７０６は、図２４の割り当てテーブル１６０１において、移動局１０５の予測移動経路上のパイロット追加閾値の、グループＡからＤまでの各グループに割り当てられるパイロット追加閾値に相当する。

そして、距離１７０８から距離１７１１は、移動局１０５の移動速度が速いほど長くなるため、移動局１０５がハンドオフするために用いることができる時間は、いずれのハンドオフ追加閾値においても一定に保つことができる。このため、基地局１０３−２へのハンドオフ追加処理の成功率を高めることができる。これは、ハンドオフ追加処理の開始が遅ければ、基地局１０３−１から受信するパイロット電力強度が弱まり、かつ、基地局１０３−２へのハンドオフ追加処理もまだ不十分である状態が発生することが予想されるためである。

図１５は、本発明の実施形態のパイロット追加閾値を上げた場合のハンドオフするための距離を示す説明図である。

図１５に示す図は、移動局１０５によって受信された基地局１０３−１のパイロット電力強度１８０１、基地局１０３−２のパイロット電力強度１８０２及び基地局１０３−３のパイロット電力強度１８０３と、基地局１０３−３に適用するパイロット追加閾値１８０４、パイロット追加閾値１８０５、パイロット追加閾値１８０６及びパイロット追加閾値１８０７と、パイロット削除閾値１８１０とを示す。移動局１０５が、基地局１０３−２にハンドオフ処理を行うことができる距離１８０８、距離１８０９とを示す。

パイロット追加閾値１８０４、パイロット追加閾値１８０５、パイロット追加閾値１８０６、パイロット追加閾値１８０７及びパイロット削除閾値１８１０は、各々Ｔ＿ＡＤＤ＿７、Ｔ＿ＡＤＤ＿６、Ｔ＿ＡＤＤ＿５、Ｔ＿ＡＤＤ＿１及びＴ＿ＤＲＯＰ＿１である。Ｔ＿ＡＤＤ＿１、Ｔ＿ＡＤＤ＿５、Ｔ＿ＡＤＤ＿６、Ｔ＿ＡＤＤ＿７及びＴ＿ＤＲＯＰ＿１の関係は、Ｔ＿ＤＲＯＰ＿１＜Ｔ＿ＡＤＤ＿１＜Ｔ＿ＡＤＤ＿５＜Ｔ＿ＡＤＤ＿６＜Ｔ＿ＡＤＤ＿７である。

図１５における基地局１０３−３には、移動局１０５の移動速度が速いほど、パイロット追加閾値１８０７からパイロット追加閾値１８０４へ、パイロット追加閾値が段階的に高く割り当てられる。パイロット追加閾値１８０４、パイロット追加閾値１８０５、パイロット追加閾値１８０６及びパイロット追加閾値１８０７は、図２４の割り当てテーブル１６０１において、移動局１０５の予測移動経路外のパイロット追加閾値の、グループＤからＡまでの各グループに割り当てられるパイロット追加閾値に相当する。

そして、パイロット追加閾値が高くなるほど、パイロット電力強度１８０３がパイロット追加閾値よりも低くなるため、移動局１０５が基地局１０３−３へハンドオフすることが困難になる。

図１４及び図１５の通り、パイロット追加閾値を移動局１０５の移動速度によって段階的に変更することによって、隣接するセル範囲１０４と重なる部分を極力小さくすることができる。そして、これによって、移動局１０５と基地局１０３との無駄な通信を削減することができる。

（パイロット追加閾値の適用範囲制御）
基地局制御装置１０２に備わる閾値制御部２０６は、図１１に示すステップ１４１３において、基地局１０３が移動局１０５の予測移動経路上にあるか否かを判定する。閾値制御部２０６は、ステップ１４１３において、移動局１０５の位置情報と、移動速度及び移動する方角と、基地局位置情報データベース２０５とに基づいて、予測移動経路上の基地局１０３を判定する。

図１６から図２０は、閾値制御部２０６が、移動局１０５の移動速度及び移動する方角に基づいて、パイロット追加閾値の制御後のパイロット追加閾値を適用する予測移動経路上の基地局１０３と予測移動経路外の基地局１０３とを判定した結果を示す。

図１６は、本発明の実施形態の移動局１０５がグループＡである場合の基地局１０３とセル範囲１０４とを示す説明図である。

図１６における移動局１０５は、移動速度が２５ｋｍ／ｈ未満であり、図１３に示すＧｒｏｕｐＡに属する。このため、移動する方角に関わらず、本実施形態の標準閾値が全ての基地局１０３のセル範囲１０４−Ａ〜セル範囲１０４−Ｙに適用される。

図１７は、本発明の実施形態の移動局１０５がグループＢである場合の基地局１０３とセル範囲１０４とを示す説明図である。

図１７における移動局１０５は、移動速度２５ｋｍ／ｈ以上７５ｋｍ／ｈ未満であり、図１３に示すＧｒｏｕｐＢに属する。図１７の移動局１０５は、矢印の方向に向かって移動する。また、範囲２００１は、閾値制御部２０６によって算出された予測移動経路を示す。

図１７において、セル範囲１０４−Ｈ、セル範囲１０４−Ｉ及びセル範囲１０４−Ｍの各基地局１０３は、移動局１０５の予測移動経路上（すなわち、範囲２００１内）に配置される。また、セル範囲１０４−Ｈ、セル範囲１０４−Ｉ及びセル範囲１０４−Ｍ以外のセル範囲１０４（１０４−Ａ〜１０４−Ｇ、１０４−Ｊ〜１０４−Ｌ、１０４−Ｎ〜１０４−Ｙ）の基地局１０３は、移動局１０５の予測移動経路外（すなわち、範囲２００１外）に配置される。

このため、閾値制御部２０６は、セル範囲１０４−Ｈ、セル範囲１０４−Ｉ及びセル範囲１０４−Ｍの各基地局１０３に、標準追加閾値より低いパイロット追加閾値を割り当てる。また、セル範囲１０４−Ｈ、セル範囲１０４−Ｉ及びセル範囲１０４−Ｍ以外のセル範囲１０４に、標準追加閾値より高いパイロット追加閾値を割り当てる。

図１８は、本発明の実施形態の移動局１０５がグループＣである場合の基地局１０３とセル範囲１０４とを示す説明図である。

図１８における移動局１０５は、移動速度７５ｋｍ／ｈ以上１５０ｋｍ／ｈ未満であり、図１３に示すＧｒｏｕｐＣに属する。図１８の移動局１０５は、矢印の方向（予測移動経路上）に向かって移動する。また、範囲２１０１は、閾値制御部２０６によって算出された予測移動経路を示す。

図１８において、セル範囲１０４−Ｈ、セル範囲１０４−Ｉ、セル範囲１０４−Ｌ及びセル範囲１０４−Ｍの基地局１０３が、移動局１０５の予測移動経路上（すなわち、範囲２１０１内）に配置される。また、セル範囲１０４−Ｈ、セル範囲１０４−Ｉ、セル範囲１０４−Ｌ及びセル範囲１０４−Ｍ以外のセル範囲１０４（１０４−Ａ〜１０４−Ｇ、１０４−Ｊ、１０４−Ｋ、１０４−Ｎ〜１０４−Ｙ）の基地局１０３は、移動局１０５の予測移動経路外（すなわち、範囲２１０１外）に配置される。

このため、閾値制御部２０６は、セル範囲１０４−Ｈ、セル範囲１０４−Ｉ、セル範囲１０４−Ｌ及びセル範囲１０４−Ｍの各基地局１０３に、低いパイロット追加閾値を割り当てる。また、セル範囲１０４−Ｈ、セル範囲１０４−Ｉ、セル範囲１０４−Ｌ及びセル範囲１０４−Ｍ以外のセル範囲１０４に、標準追加閾値より高いパイロット追加閾値を割り当てる。

図１９は、本発明の実施形態の移動局１０５がグループＤである場合の基地局１０３とセル範囲１０４とを示す説明図である。

図１９における移動局１０５は、移動速度１５０ｋｍ／ｈ以上であり、図１３に示すＧｒｏｕｐＤに属する。図１９の移動局１０５は、矢印の方向（予測移動経路上）に向かって移動する。また、範囲２２０１は、閾値制御部２０６によって算出された予測移動経路を示す。

図１９において、セル範囲１０４−Ｈ、セル範囲１０４−Ｉ、セル範囲１０４−Ｌ、セル範囲１０４−Ｍ、セル範囲１０４−Ｑ及びセル範囲１０４−Ｒの基地局１０３が、移動局１０５の予測移動経路上（すなわち、範囲２２０１内）に配置される。また、セル範囲１０４−Ｈ、セル範囲１０４−Ｉ、セル範囲１０４−Ｌ、セル範囲１０４−Ｍ、セル範囲１０４−Ｑ及びセル範囲１０４−Ｒ以外のセル範囲１０４（１０４−Ａ〜１０４−Ｇ、１０４−Ｊ、１０４−Ｋ、１０４−Ｎ〜１０４−Ｐ、１０４−Ｓ〜１０４−Ｙ）の基地局１０３は、移動局１０５の予測移動経路外（すなわち、範囲２２０１外）に配置される。

このため、閾値制御部２０６は、セル範囲１０４−Ｈ、セル範囲１０４−Ｉ、セル範囲１０４−Ｌ、セル範囲１０４−Ｍ、セル範囲１０４−Ｑ及びセル範囲１０４−Ｒの各基地局１０３に、低いパイロット追加閾値を割り当てる。また、セル範囲１０４−Ｈ、セル範囲１０４−Ｉ、セル範囲１０４−Ｌ、セル範囲１０４−Ｍ、セル範囲１０４−Ｑ及びセル範囲１０４−Ｒ以外のセル範囲１０４に、標準追加閾値より高いパイロット追加閾値を割り当てる。

基地局１０３の予測移動経路の算出方法を、図２０において説明する。

図２０は、本発明の実施形態の予測移動経路上の基地局１０３の判定方法を示す説明図である。

図２０は、移動局１０５が、矢印の方向に移動していることを示す。図２０において、移動局１０５の位置は地点２３０１、基地局１０３の位置は地点２３０２によって示す。

閾値制御部２０６は、基地局１０３が予測移動経路上であるか、又は予測移動経路外であるかを判定するため、まず、移動する方向（予測移動方向）と水平となる方向（予測水平方向）を算出し、予測移動方向と垂直する方向（予測垂直方向）を算出する。

なお、予測水平方向及び予測垂直方向を算出されるために、移動局１０５の二つ以上の位置情報が用いられる。

ここで、基地局１０３の地点２３０２を通過する予測垂直方向と、移動局１０５の地点２３０１を通過する予測水平方向とが直行した地点を、地点２３０３に示す。また、地点２３０１と地点２３０３との距離を予測水平距離Ｄ１と示し、地点２３０２から地点２３０３までの距離を予測垂直距離Ｄ２と示す。

閾値制御部２０６は、各基地局１０３について、移動局１０５の二つ以上の位置情報を用いて、予測水平距離Ｄ１と予測垂直距離Ｄ２とを算出する。そして、予め管理者等によって与えられた予測水平範囲閾値と予測水平距離Ｄ１とを比較し、予測水平距離Ｄ１が予測水平範囲閾値内にある場合、その基地局１０３を移動局１０５の予測移動経路上にある基地局１０３と判定する。ここで、予測水平範囲閾値とは、移動局１０５が一定時間内に移動する距離である。

また、閾値制御部２０６は、予め管理者等によって与えられた予測垂直範囲閾値と予測垂直距離Ｄ２とを比較し、予測垂直距離Ｄ２が予測垂直範囲閾値内にある場合、その基地局１０３を移動局１０５の予測移動経路上にある基地局１０３と判定する。

予測垂直範囲閾値は、地点２３０２からの距離であり、基地局１０３から受信される信号の受信電力が、予め定められた値以上となる位置までの最大距離である。基地局１０３から受信される信号の受信電力は、基地局１０３の送信電力から電波伝播損失を減算することによって算出され、電波伝播損失は地点２３０２からの距離によって算出される。

閾値制御部２０６は、予測水平距離Ｄ１に基づいて判定された基地局１０３と、予測垂直距離Ｄ２基づいて判定された基地局１０３とのうち、両方に共通する基地局１０３を抽出し、予測移動経路上にある基地局１０３と判定してもよい。

なお、予測移動経路上の基地局１０３の判定方法は、前述の方法以外であってもよい。

また、前述の予測移動経路の判定は、予測移動経路上と予測移動経路外の２領域のみを判定したが、基地局１０３から送られる信号の受信電力に従って、複数の領域に分割し、各々の領域に属する基地局１０３に、異なるパイロット追加閾値を割り当ててもよい。

図２１は、本発明の実施形態の予測移動経路を複数の領域に分割した場合の基地局１０３及びセル範囲１０４を示す説明図である。

閾値制御部２０６は、図２０に示す方法において、予測垂直範囲閾値を変更することによって、範囲２４０１及び範囲２４０２を算出する。そして、範囲２４０１に属する基地局１０３のセル範囲１０４−Ｉ、セル範囲１０４−Ｌ、セル範囲１０４−Ｍ及びセル範囲１０４−Ｑには、標準追加閾値より低いパイロット追加閾値を割り当てる。さらに、範囲２４０２に属するが範囲２４０１に属さない基地局１０３のセル範囲１０４−Ｈ、及びセル範囲１０４−Ｒには、標準追加閾値と同じパイロット追加閾値を割り当てる。そして、範囲２４０２の外にある基地局１０３のセル範囲１０４（１０４−Ａ〜１０４−Ｇ、１０４−Ｊ、１０４−Ｋ、１０４−Ｎ〜１０４−Ｐ、１０４−Ｓ〜１０４−Ｙ）には、標準追加閾値より高いパイロット追加閾値を割り当てる。

前述の例において、各段階に割り当てるパイロット追加閾値は、標準追加閾値よりも低いパイロット追加閾値、標準追加閾値と同じパイロット追加閾値、又は、標準追加閾値よりも高いパイロット追加閾値が割り当てられたが、いずれの値を各範囲の基地局１０３に割り当ててもよい。

閾値制御部２０６は、予め図１３の割り当てテーブルの行を増やすことによって、閾値制御部２０６は、パイロット追加閾値を段階的に割り当てることができる。

パイロット追加閾値を、予測移動経路からの距離に従って変更することによって、ハンドオフのし易さを、より柔軟に実装することができる。

例えば、移動局１０５が予測移動経路から外れた場合においても、予測移動経路から近い順にパイロット追加閾値を割り当てられているため、すぐにハンドオフし難くならない。すなわち、基地局制御装置１０２による予測がはずれ、移動局１０５が高い速度によって予測移動経路を外れた場合においても、ただちにパイロット追加閾値が高くなることがなく、移動局１０５は、ハンドオフ追加処理を比較的早く開始することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、パイロット追加閾値を下げることによって、予測移動経路上の基地局１０３のセル範囲１０４を拡大する。その結果、移動局１０５が高速に移動している場合においても、移動局１０５は、ハンドオフのための時間を十分に保持することができ、ハンドオフ成功率を上げることができる。

パイロット追加閾値を、移動速度によって段階的に下げることによって、ハンドオフが可能な距離を、移動速度によって伸ばすことが可能となり、ハンドオフのための一定の時間を確保することができる。

また、本実施形態によれば、パイロット追加閾値を上げることによって、予測移動経路外の基地局１０３のセル範囲１０４を縮小することができる。その結果、ハンドオフをする必要がない基地局１０３へのハンドオフを防ぐことができ、基地局１０３において処理しなければならないデータが削減される。また、その結果、基地局制御装置１０２、基地局１０３及び移動局１０５の無線リソース及びプロセッサ等のリソースの消費を抑えることができる。

さらに、パイロット追加閾値を、移動速度によって段階的に上げることによって、隣接するセル範囲１０４が重なる範囲を狭めることができ、無駄な通信を削減することができる。

また、移動局１０５の移動速度及び方角に基づいてパイロット追加閾値を制御するため、移動局１０５の周辺の地理情報データベースなどを用いることがない。このため、地理情報データベースを管理するための消費電力を削減し、運用コストを削減できる。また、地理情報データベースを用いないことによって、地理情報が変更された場合においても、効率的なハンドオフを行うことができる。

なお、前述の実施形態においては、１ｘＥＶ−ＤＯを用いたが、本発明はＣＤＭＡを使用した全ての移動体通信システム、例えば「第３世代パートナーシッププロジェクト」（３ＧＰＰ）によって提供されている、ｗ−ｃｄｍａ規格にも適用することが可能である。

１０２、１０２−１、１０２−２ 基地局制御装置
１０３、１０３−１〜１０３−４ 基地局
１０４、１０４−１〜１０４−１２、１０４−Ａ〜１０４−Ｙ セル範囲
１０５ 移動局
２０１ 受信部
２０２ 移動局位置情報検出部
２０３ 位置情報記憶メモリ部
２０４ 移動局移動速度・方角検出部
２０５ 基地局位置情報データベース
２０６ 閾値制御部
２０７ 送信部
３０１ ＧＰＳアンテナ
３０２ 位置情報検出部
３０３ 送信制御部
３０４ 送信部
３０５ 受信部
３０６ パイロット閾値検出部
３０７ 閾値記憶メモリ部
３０８ 閾値設定制御部
３０９ ハンドオフ制御部
３１０ パイロット検出部

Claims (14)

1. 少なくとも一つの移動局と、前記移動局と無線によって通信する複数の基地局と、前記各基地局と接続される少なくとも一つの制御装置とを備える通信システムであって、
   前記制御装置は、
   前記各基地局の位置を示す位置情報を保持し、
   前記移動局の位置情報と、前記移動局が移動する速度及び移動する方角とを取得し、
   前記取得された移動局の位置情報と、移動する速度及び移動する方角と、前記保持された各基地局の位置情報とに基づいて、前記移動局が通過する範囲を予測し、
   前記予測された移動局が通過する範囲に位置する、第１の基地局を抽出し、
   前記第１の基地局に関するハンドオフを前記移動局が開始するか否かを、前記移動局に判定させるための電力強度の閾値を決定することを特徴とする通信システム。
2. 前記制御装置は、
   前記複数の基地局と前記移動局とが通信するためのハンドオフを開始するか否かを、前記移動局に判定させるための電力強度の第１の閾値を保持し、
   前記複数の基地局と前記移動局との通信を切断するためのハンドオフを開始するか否かを、前記移動局に判定させるための電力強度の第２の閾値を保持し、
   前記第１の閾値を、標準値と異なる値に決定し、
   前記第２の閾値を、標準値と同じ値に決定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記制御装置は、
   前記移動局の位置を示す位置情報を、少なくとも二回、前記移動局から前記各基地局を介して受信し、
   前記少なくとも二回受信された位置情報を用いて算出された、前記移動局が移動する速度及び移動する方角を取得し、
   前記第１の閾値を、標準値より低い値に決定することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
4. 前記制御装置は、
   前記予測された移動局が通過する範囲に位置しない第２の基地局を抽出し、
   前記第２の基地局と前記移動局とが通信するためのハンドオフを開始するか否かを、前記移動局に判定させるための電力強度の第３の閾値を、標準値より高い値に決定することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
5. 前記制御装置は、
   前記予測された移動局が通過する範囲からの距離に近い順に、前記複数の基地局から、第３の基地局、第４の基地局、及び第５の基地局を抽出し、
   前記第３の基地局と前記移動局とが通信するためのハンドオフを、前記移動局に判定させるための電力強度の第４の閾値を、標準値より低い値に決定し、
   前記第４の基地局と前記移動局とが通信するためのハンドオフを、前記移動局に判定させるための電力強度の第５の閾値を、標準値と同じ値に決定し、
   前記第５の基地局と前記移動局とが通信するためのハンドオフを、前記移動局に判定させるための電力強度の第６の閾値を、標準値より高い値に決定することを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
6. 前記制御装置は、前記取得された移動する速度が高い程、前記第１の閾値を低い値に決定することを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
7. 少なくとも一つの移動局と無線によって通信する複数の基地局と、接続される少なくとも一つの制御装置であって、
   前記制御装置は、
   前記各基地局の位置を示す位置情報を保持し、
   前記移動局の位置情報と、前記移動局が移動する速度及び移動する方角とを取得し、
   前記取得された移動局の位置情報と、移動する速度及び移動する方角と、前記保持された各基地局の位置情報とに基づいて、前記移動局が通過する範囲を予測し、
   前記予測された移動局が通過する範囲に位置する、第１の基地局を抽出し、
   前記第１の基地局に関するハンドオフを前記移動局が開始するか否かを、前記移動局に判定させるための電力強度の閾値を決定することを特徴とする制御装置。
8. 前記制御装置は、
   前記複数の基地局と前記移動局とが通信するためのハンドオフを開始するか否かを、前記移動局に判定させるための電力強度の第１の閾値を保持し、
   前記複数の基地局と前記移動局との通信を切断するためのハンドオフを開始するか否かを、前記移動局に判定させるための電力強度の第２の閾値を保持し、
   前記第１の閾値を、標準値と異なる値に決定し、
   前記第２の閾値を、標準値と同じ値に決定することを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
9. 前記制御装置は、
   前記移動局の位置を示す位置情報を、少なくとも二回、前記移動局から前記各基地局を介して受信し、
   前記少なくとも二回受信された位置情報を用いて算出された、前記移動局が移動する速度及び移動する方角を取得し、
   前記第１の閾値を、標準値より低い値に決定することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
10. 前記制御装置は、
    前記予測された移動局が通過する範囲に位置しない第２の基地局を抽出し、
    前記第２の基地局と前記移動局とが通信するためのハンドオフを開始するか否かを、前記移動局に判定させるための電力強度の第３の閾値を、標準値より高い値に決定することを特徴とする請求項９に記載の制御装置。
11. 前記制御装置は、
    前記予測された移動局が通過する範囲からの距離に近い順に、前記複数の基地局から、第３の基地局、第４の基地局、及び第５の基地局を抽出し、
    前記第３の基地局と前記移動局とが通信するためのハンドオフを、前記移動局に判定させるための電力強度の第４の閾値を、標準値より低い値に決定し、
    前記第４の基地局と前記移動局とが通信するためのハンドオフを、前記移動局に判定させるための電力強度の第５の閾値を、標準値と同じ値に決定し、
    前記第５の基地局と前記移動局とが通信するためのハンドオフを、前記移動局に判定させるための電力強度の第６の閾値を、標準値より高い値に決定することを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。
12. 前記制御装置は、前記取得された移動する速度が高い程、前記第１の閾値を低い値に決定することを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
13. 少なくとも一つの移動局と無線によって通信する複数の基地局と、接続される少なくとも一つの制御装置とによる制御方法であって、
    前記制御装置は、前記各基地局の位置を示す位置情報を保持し、
    前記方法は、
    前記制御装置が、前記移動局の位置情報と、前記移動局が移動する速度及び移動する方角とを取得する手順と、
    前記制御装置が、前記取得された移動局の位置情報と、移動する速度及び移動する方角と、前記保持された各基地局の位置情報とに基づいて、前記移動局が通過する範囲を予測する手順と、
    前記制御装置が、前記予測された移動局が通過する範囲に位置する、第１の基地局を抽出する手順と、
    前記制御装置が、前記第１の基地局に関するハンドオフを前記移動局が開始するか否かを、前記移動局に判定させるための電力強度の閾値を決定する手順とを含むことを特徴とする制御方法。
14. 前記制御装置は、
    前記複数の基地局と前記移動局とが通信するためのハンドオフを開始するか否かを、前記移動局に判定させるための電力強度の第１の閾値を保持し、
    前記複数の基地局と前記移動局との通信を切断するためのハンドオフを開始するか否かを、前記移動局に判定させるための電力強度の第２の閾値を保持し、
    前記電力強度の閾値を決定する手順は、
    前記制御装置が、前記第１の閾値を、標準値と異なる値に決定する手順と、
    前記制御装置が、前記第２の閾値を、標準値と同じ値に決定する手順とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の制御方法。

Images