JP2017017584A - 移動通信システムおよびハンドオーバ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＰＵを用いた移動通信システムで、チャネル利用効率を低下させることなくハンドオーバ先の基地局での干渉を避け、さらにハンドオーバ時の無線伝送の瞬断を回避して放送用素材データの無線伝送の安定性を高める。
【解決手段】基地局装置２が、他の通信システムとの干渉状況を複数のチャネルごとに測定する干渉測定部２５を備え、制御局装置３が、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置から、複数のチャネルごとの干渉測定結果を取得して、干渉が発生していない空きチャネルのうちで２つの基地局装置で共通するものを選択するチャネル選択部３７と、ハンドオーバに先だって、２つの基地局装置および移動局装置に、チャネル選択部で選択された空きチャネルへの切り替えを指示して、その空きチャネルを利用した放送用素材データの無線伝送を実施させる切り替え制御部３８と、を備えたものとする。
【選択図】図３

Description

本発明は、放送用素材データを無線伝送するＦＰＵとしての移動局装置および基地局装置と、複数の基地局装置間のハンドオーバを制御する制御局装置と、を有する移動通信システムおよびハンドオーバ制御方法に関するものである。

ロードレースなどの実況中継では、放送用素材データ（映像や音声）を、現場の移動中継車に搭載された移動局装置から基地局装置を介して放送局に送信されるが、移動局装置および基地局装置には、放送用素材データを無線伝送する専用の装置としてＦＰＵ（Field Pickup Unit、無線中継伝送装置）が採用されている。このＦＰＵには、従来、８００ＭＨｚ帯が割り当てられていたが、近年の周波数再編により、利用可能な周波数帯が１．２ＧＨｚ帯および２．３ＧＨｚ帯に移行することになった。

ところが、ＦＰＵに新規に割り当てられた周波数帯は、ＦＰＵ専用ではなく、他の通信システム（アマチュア無線や航空路監視レーダー）と共用されるため、ＦＰＵと他の通信システムとが同時に使用されると、電波干渉が発生することから、放送局と他の通信システムの使用者との間で運用調整が行われる。しかしながら、このような運用調整だけでは、電波干渉を完全に回避することはできないため、電波干渉が発生するような場合でも、ＦＰＵの通信品質を確保することができる技術が望まれる。

さて、このようなＦＰＵは、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式の信号伝送を採用しているため、電波干渉が発生しているチャネルを見つけて、そのチャネル以外のチャネルに切り替えることで、電波干渉の影響を回避することができる。

一方、移動局装置が移動するのに応じて、移動局装置との間で放送用素材データを無線伝送する基地局装置を切り替えるハンドオーバが実行されるが、このとき、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置では、他の通信システムとの干渉状況が異なる場合があり、この場合、２つの基地局装置の各々で電波干渉が発生しているチャネルが異なる。このため、チャネルを変更しないまま、ハンドオーバを実行すると、ハンドオーバ先の基地局装置において、他の通信システムとの干渉が発生する不具合が発生する。

このような不具合を解消することに関連するものとして、従来、隣接する複数の基地局において同じチャネル割り当てをするように制御することにより、端末がハンドオーバした先の基地局のセル内でも、優先度の高い通信サービスの端末の周波数チャネルを確保する技術が知られている（特許文献１参照）。

特許第５００６３８７号公報

さて、前記従来の技術のように、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置で共通する通信品質の高いチャネルを割り当てる手法を、ＦＰＵを用いた移動通信システムに適用して、２つの基地局装置で干渉が発生していない共通のチャネルを割り当てるようにすると、ハンドオーバを実行した際に、ハンドオーバ先の基地局装置において、他の通信システムとの干渉が発生する不具合を避けることができる。

しかしながら、従来の技術においては、隣接する複数の基地局で、ある基地局がある端末に対して割り当てたチャネルと同一周波数かつ同一タイミングのチャネルについては、他の端末に割り当てずに空けておくようにしなければならず、チャネルの利用効率が低下するという問題があった。また、２つの基地局装置で干渉が発生していない共通のチャネルを割り当てるだけでは、ハンドオーバを実行した際に、放送用素材データの無線伝送に瞬断が発生して、映像や音声が途切れるという不具合が生じ、放送用素材データの安定した無線伝送を十分に実現することができないという問題があった。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、ＦＰＵを用いた移動通信システムにおいて、チャネルの利用効率を低下させることなく、ハンドオーバ先の基地局で干渉が発生することを避けることができ、さらに、ハンドオーバを実行した際の放送用素材データの無線伝送の瞬断を回避して、放送用素材データの無線伝送の安定性を高めることができるように構成された移動通信システムおよびハンドオーバ制御方法を提供することにある。

本発明の移動通信システムは、放送用素材データを無線伝送するＦＰＵとしての移動局装置および基地局装置と、複数の前記基地局装置間のハンドオーバを制御する制御局装置と、を有する移動通信システムであって、前記基地局装置は、他の通信システムとの干渉状況を複数のチャネルごとに測定する干渉測定部を備え、前記制御局装置は、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの前記基地局装置から、複数のチャネルごとの干渉測定結果を取得して、干渉が発生していない空きチャネルのうちで２つの前記基地局装置で共通するものを選択するチャネル選択部と、ハンドオーバに先だって、２つの前記基地局装置および前記移動局装置に、前記チャネル選択部で選択された前記空きチャネルへの切り替えを指示して、その空きチャネルを利用した前記放送用素材データの無線伝送を実施させる切り替え制御部と、を備えた構成とする。

また、本発明のハンドオーバ制御方法は、放送用素材データを無線伝送するＦＰＵとしての移動局装置および基地局装置と、複数の前記基地局装置間のハンドオーバを制御する制御局装置と、を有する移動通信システムにおけるハンドオーバ制御方法であって、他の通信システムとの干渉状況を複数のチャネルごとに測定するステップと、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの前記基地局装置から、複数のチャネルごとの干渉測定結果を取得して、干渉が発生していない空きチャネルのうちで２つの前記基地局装置で共通するものを選択するステップと、ハンドオーバに先だって、２つの前記基地局装置および前記移動局装置に、２つの前記基地局装置で共通する前記空きチャネルへの切り替えを指示して、その空きチャネルを利用した前記放送用素材データの無線伝送を実施させるステップと、を備えた構成とする。

本発明によれば、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置の双方で、他の通信システムと干渉が発生していない空きチャネルを探してこれを利用するため、各基地局装置のチャネル割当の自由度を確保してチャネルの利用効率を低下させることなく、ハンドオーバを実行した際に、ハンドオーバ先の基地局装置で干渉が発生することを避けることができる。さらに、ハンドオーバに先だって、２つの基地局装置の双方で、空きチャネルを利用した放送用素材データの無線伝送を実施させるようにしたため、ハンドオーバを実行した際の放送用素材データの無線伝送の瞬断を回避して、放送用素材データの安定した無線伝送を実現することができる。

本実施形態に係る移動通信システムの全体構成図 移動局装置１および基地局装置２の概略構成を示す機能ブロック図 制御局装置３の概略構成を示す機能ブロック図 制御局装置３のハンドオーバ制御部３４で行われるチャネル制御の概要を説明する説明図 制御局装置３のハンドオーバ制御部３４で行われる分割チャネル制御の概要を説明する説明図 制御局装置３で行われる処理の手順を示すフロー図 制御局装置３で行われる処理の手順を示すフロー図 第２実施形態において制御局装置３のハンドオーバ制御部３４で行われる分割チャネル制御の概要を説明する説明図 第２実施形態において制御局装置３で行われる処理の手順の要部を示すフロー図

前記課題を解決するためになされた第１の発明は、放送用素材データを無線伝送するＦＰＵとしての移動局装置および基地局装置と、複数の前記基地局装置間のハンドオーバを制御する制御局装置と、を有する移動通信システムであって、前記基地局装置は、他の通信システムとの干渉状況を複数のチャネルごとに測定する干渉測定部を備え、前記制御局装置は、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの前記基地局装置から、複数のチャネルごとの干渉測定結果を取得して、干渉が発生していない空きチャネルのうちで２つの前記基地局装置で共通するものを選択するチャネル選択部と、ハンドオーバに先だって、２つの前記基地局装置および前記移動局装置に、前記チャネル選択部で選択された前記空きチャネルへの切り替えを指示して、その空きチャネルを利用した前記放送用素材データの無線伝送を実施させる切り替え制御部と、を備えた構成とする。

これによると、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置の双方で、他の通信システムと干渉が発生していない空きチャネルを探してこれを利用するため、各基地局装置のチャネル割当の自由度を確保してチャネルの利用効率を低下させることなく、ハンドオーバを実行した際に、ハンドオーバ先の基地局装置で干渉が発生することを避けることができる。さらに、ハンドオーバに先だって、２つの基地局装置の双方で、空きチャネルを利用した放送用素材データの無線伝送を実施させるようにしたため、ハンドオーバを実行した際の放送用素材データの無線伝送の瞬断を回避して、放送用素材データの安定した無線伝送を実現することができる。

また、第２の発明は、前記チャネル選択部は、２つの前記基地局装置で共通する前記空きチャネルを必要数だけ選択することができない場合に、２つの前記基地局装置から、前記チャネルの周波数帯を分割した複数の分割チャネルごとの干渉測定結果を取得して、干渉が発生していない空き分割チャネルのうちで２つの前記基地局装置で共通するものを選択し、前記切り替え制御部は、ハンドオーバに先だって、２つの前記基地局装置および前記移動局装置に、前記チャネル選択部で選択された前記空き分割チャネルへの切り替えを指示して、その空き分割チャネルを利用した前記放送用素材データの無線伝送を実施させる構成とする。

これによると、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置で共通する空きチャネルが必要数だけ見つからない場合でも、空き分割チャネルを利用することで、ハンドオーバを実行した際に、ハンドオーバ先の基地局装置で干渉が発生することを避けることができるため、放送用素材データのより一層安定した無線伝送を実現することができる。

また、第３の発明は、前記チャネル選択部は、２つの前記基地局装置で共通する前記空き分割チャネルを必要数だけ選択することができない場合に、その２つの前記基地局装置で共通する前記空き分割チャネルを選択するとともに、２つの前記基地局装置で共通しない前記空き分割チャネルを必要数選択し、前記切り替え制御部は、ハンドオーバに先だって、２つの前記基地局装置および前記移動局装置に、前記チャネル選択部で選択された前記空き分割チャネルへの切り替えを指示し、ハンドオーバタイミングが到来すると、ハンドオーバ先の前記基地局装置および前記移動局装置に、２つの前記基地局装置で共通しない前記空き分割チャネルの切り替えを指示する構成とする。

これによると、ハンドオーバ時に必要最小限の分割チャネルだけ切り替えればよいため、チャネル切り替え時のタイムラグを短縮することができ、放送用素材データのより一層安定した無線伝送を実現することができる。

また、第４の発明は、さらに、２つの前記基地局装置をそれぞれ経由した前記放送用素材データを合成するダイバーシチ合成部を備えた構成とする。

これによると、２つの基地局装置をそれぞれ経由した放送用素材データを合成するようにしたため、放送用素材データのより一層安定した無線伝送を実現することができる。

また、第５の発明は、放送用素材データを無線伝送するＦＰＵとしての移動局装置および基地局装置と、複数の前記基地局装置間のハンドオーバを制御する制御局装置と、を有する移動通信システムにおけるハンドオーバ制御方法であって、他の通信システムとの干渉状況を複数のチャネルごとに測定するステップと、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの前記基地局装置から、複数のチャネルごとの干渉測定結果を取得して、干渉が発生していない空きチャネルのうちで２つの前記基地局装置で共通するものを選択するステップと、ハンドオーバに先だって、２つの前記基地局装置および前記移動局装置に、２つの前記基地局装置で共通する前記空きチャネルへの切り替えを指示して、その空きチャネルを利用した前記放送用素材データの無線伝送を実施させるステップと、を備えた構成とする。

これによると、第１の発明と同様に、各基地局のチャネル割当の自由度を確保してチャネルの利用効率を低下させることなく、ハンドオーバを実行した際に、ハンドオーバ先の基地局装置で干渉が発生することを避けることができ、さらに、ハンドオーバを実行した際の放送用素材データの無線伝送の瞬断を回避して、放送用素材データの無線伝送の安定性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。

この移動通信システムは、移動局装置１と、複数の基地局装置２と、制御局装置３と、を備えている。

移動局装置１および基地局装置２は、カメラによる映像およびマイクによる音声などの放送用素材データを無線伝送するＦＰＵ（Field Pickup Unit、無線中継伝送装置）であり、移動局装置１は、移動中継車に搭載され、基地局装置２は、移動中継車が走行する経路の近傍の適所に設置される。

制御局装置３は、移動局装置１および複数の基地局装置２を制御するものであり、ＩＰ網などのネットワークを介して基地局装置２と接続されて、基地局装置２との間で制御情報が送受信され、また、通信中の基地局装置２を介して移動局装置１との間で制御情報が送受信される。また、制御局装置３では、各基地局装置２から送信される放送用素材データを受信して、その放送用素材データを放送機器に送信する処理が行われる。

特に本実施形態では、制御局装置３において、移動局装置１と基地局装置２との間の通信状態を監視して、移動局装置１が移動するのに応じて移動局装置１との間で放送用素材データを無線伝送する基地局装置２を切り替えるハンドオーバ制御が行われる。

このような移動通信システムでは、他の通信システムとの干渉が発生すると、放送用素材データの無線伝送に利用されるチャネル（周波数）を、干渉が発生していないチャネルに切り替えることで、他の通信システムとの干渉を避けることができる。

一方、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２では、他の通信システムとの干渉状況が異なる、すなわち、２つの基地局装置２の各々で干渉が発生しているチャネルが異なる場合がある。このような場合、チャネルを変更しないまま、ハンドオーバを実行すると、ハンドオーバ先の基地局装置２において、他の通信システムとの干渉が発生する。

そこで、本実施形態では、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２で共通して他の通信システムとの干渉が発生していないチャネルを選択して、ハンドオーバに先だって、２つの基地局装置２の双方で、共通して干渉のないチャネルに切り替えて、放送用素材データの無線伝送を開始した上で、ハンドオーバを実行するようにしている。

次に、図１に示した移動局装置１および基地局装置２の概略構成について説明する。図２は、移動局装置１および基地局装置２の概略構成を示す機能ブロック図である。

移動局装置１は、送信信号処理部１１と、無線通信部１２と、受信信号処理部１３と、干渉測定部１４と、を備えている。

送信信号処理部１１では、カメラ１５による映像およびマイク１６による音声などの放送用素材データおよび制御情報などに対してＯＦＤＭ変調などの信号処理が行われ、この送信信号処理部１１から出力される信号が無線通信部１２から基地局装置２に送信される。また、無線通信部１２では、基地局装置２から送信される制御情報などの信号が受信され、受信信号処理部１３では、無線通信部１２で受信した信号に対してＯＦＤＭ復調などの信号処理が行われる。

干渉測定部１４は、無線通信部１２および受信信号処理部１３から出力される信号に基づいて、他の通信システムとの干渉状況を複数のチャネルごとに測定する。

基地局装置２は、無線通信部２１と、受信信号処理部２２と、通信部２３と、送信信号処理部２４と、干渉測定部２５と、を備えている。

無線通信部２１では、移動局装置１から送信される放送用素材データおよび制御情報などの信号を受信し、受信信号処理部２２では、無線通信部２１で受信した信号に対してＯＦＤＭ復調などの信号処理が行われる。通信部２３では、移動局装置１から受信した放送用素材データおよび制御情報などが制御局装置３に送信され、また、制御局装置３から送信される制御情報などが受信される。送信信号処理部２４では、移動局装置１に送信する制御情報などに対してＯＦＤＭ変調などの信号処理が行われ、送信信号処理部２４から出力される信号が無線通信部２１から基地局装置２に送信される。

干渉測定部２５は、無線通信部２１および受信信号処理部２２から出力される信号に基づいて、他の通信システムとの干渉状況を複数のチャネルごとに測定する。

次に、図１に示した制御局装置３の概略構成について説明する。図３は、制御局装置３の概略構成を示す機能ブロック図である。

制御局装置３は、通信部３１と、チャネル制御部３２と、通信状態監視部３３と、ハンドオーバ制御部３４と、ダイバーシチ合成部３５と、を備えている。

通信部３１は、基地局装置２から送信される放送用素材データおよび制御情報を受信し、また、各種の制御情報を基地局装置２に送信する。本実施形態では、干渉測定の実施などを指示する制御情報を送信し、干渉測定結果などに関する制御情報を受信する。

チャネル制御部３２は、通常時のチャネル制御、すなわち、現在通信中（ハンドオーバ元）の基地局装置２および移動局装置１に、干渉測定部１４，２５による干渉測定を実施させ、その干渉測定結果に基づいて、適切なチャネル、すなわち、他の通信システムとの干渉が発生していないチャネルに切り替える制御を行う。

なお、このチャネル制御部３２を基地局装置２に設ける、すなわち、基地局装置２自体が通常時のチャネル制御を実施するようにしてもよい。

通信状態監視部３３では、移動局装置１と基地局装置２との間の通信品質レベルを、移動局装置１の周辺の複数の基地局装置２から取得して、その基地局装置２の通信品質レベルに基づいて、ハンドオーバが間近であるか否かを判定するとともに、ハンドオーバ先の基地局を選択する。また、通信状態監視部３３では、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２と移動局装置１との間の通信品質レベルに基づいて、ハンドオーバタイミングが到来したか否かを判定する。

ハンドオーバ制御部３４は、干渉測定指示部３６と、チャネル選択部３７と、切り替え制御部３８と、を備えている。

干渉測定指示部３６は、通信状態監視部３３によりハンドオーバが間近であると判定された場合に、ハンドオーバ先の基地局装置２に対して、干渉測定部２５による干渉測定の実施を指示する。なお、ハンドオーバ元の基地局装置２および移動局装置１については、通常時のチャネル制御により干渉測定が既に実施されている。

チャネル選択部３７は、干渉測定指示部３６による指示に応じてハンドオーバ先の基地局装置２から送信される干渉測定結果を取得し、また、通常時のチャネル制御によりハンドオーバ元の基地局装置２から干渉測定結果を取得し、その干渉測定結果に基づいて、干渉が発生していない空きチャネルのうちで２つの基地局装置２で共通するものを選択する。

切り替え制御部３８は、ハンドオーバに先だって、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２および移動局装置１に、チャネル選択部３７で選択された空きチャネルへの切り替えを指示して、その空きチャネルを利用した放送用素材データの無線伝送を開始させる。

また、切り替え制御部３８は、通信状態監視部３３においてハンドオーバタイミングが到来したものと判定されると、ハンドオーバ元の基地局装置２に、放送用素材データの無線伝送を終了させる制御を行う。このとき、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２の通信チャネルが同一である場合には、移動局装置１での通信チャネルの切り替えは不要であるが、２つの基地局装置２の通信チャネルが異なる場合には、移動局装置１で通信チャネルの切り替えを実施させる。

ダイバーシチ合成部３５は、２つの基地局装置２をそれぞれ経由した放送用素材データを合成する処理を行う。この処理は、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２の双方に放送用素材の無線伝送を開始させてから、ハンドオーバ元の基地局装置２に放送用素材の無線伝送を終了させるまでの期間で実施される。このダイバーシチ合成部３５から出力される放送用素材データは放送機器に送信される。なお、このダイバーシチ合成は、２つの基地局装置２からの受信データの選択合成、すなわち、信頼度の高い受信データを選択する処理も含まれる。

次に、図３に示した制御局装置３のハンドオーバ制御部３４で行われるチャネル制御について説明する。図４は、制御局装置３のハンドオーバ制御部３４で行われるチャネル制御の概要を説明する説明図であり、図４（Ａ）に、共通の空きチャネルがあるケースを示し、図４（Ｂ）に、共通の空きチャネルがないケースを示す。

本実施形態では、基地局装置２の干渉測定部２５および移動局装置１の干渉測定部１４において、他の通信システムとの干渉状況を複数のチャネルごとに測定する処理が行われる。

図４に示す例では、ＦＰＵに割り当てられた１．２ＧＨｚ帯（１２４０ＭＨｚ〜１３００ＭＨｚ）および２．３ＧＨｚ帯（２３３０ＭＨｚ〜２３７０ＭＨｚ）に、所定の帯域幅（例えば１８ＭＨｚ）の４つのチャネルＣｈ１〜Ｃｈ４が設定され、この４つのチャネルＣｈ１〜Ｃｈ４ごとに干渉測定が行われる。

ハンドオーバ制御部３４のチャネル選択部３７では、２つの基地局装置２から干渉測定結果を取得して、その２つの基地局装置２の干渉測定結果に基づいて、干渉が発生していない空きチャネルのうちで２つの基地局装置２で共通するものを選択する。このとき、干渉が発生していない場合を真（１）、干渉が発生している場合を偽（０）として、２つの基地局装置２の干渉測定結果のＡＮＤ（論理積）を求めればよい。

図４（Ａ）に示すように、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２で共通する空きチャネルがある場合には、その空きチャネルがチャネル選択部３７で選択される。そして、切り替え制御部３８において、ハンドオーバに先だって、２つの基地局装置２および移動局装置１に、チャネル選択部３７で選択された空きチャネルへの切り替えを指示して、その空きチャネルを利用した放送用素材データの無線伝送を開始させる。このとき、ハンドオーバ元の基地局装置２と移動局装置１との間の通信を停止しないまま、ハンドオーバ先の基地局装置２と移動局装置１との間の通信を開始させることで、２つの基地局装置２が同時に移動局装置１と通信を行うソフトハンドオーバ的な動作となる。

一方、図４（Ｂ）に示すように、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２で共通する空きチャネルがない場合には、各チャンネルの周波数帯を分割した分割チャネル単位で他の通信システムとの干渉状況を測定して、干渉が発生していない空き分割チャネルを利用してデータ伝送を行う分割チャネル制御に移行する。

なお、図４（Ｂ）に示すように、２つの基地局装置２で共通する空きチャネルがない場合に、ハンドオーバに先だって、利用する空きチャネルをハンドオーバ先の基地局装置２および移動局装置１に通知しておき、ハンドオーバと同時に、通知した空きチャネルへの切り替えをハンドオーバ先の基地局装置２および移動局装置１に実施させるようにしてもよい。この場合、ハンドオーバ元の基地局装置２と移動局装置１との間の通信を停止させると略同時に、ハンドオーバ先の基地局装置２と移動局装置１との間の通信を開始させることで、ハードハンドオーバ的な動作となる。

また、図４に示した例は、１つのチャネルで所要の通信量を確保することができる場合であり、この場合、２つの基地局装置２で共通する空きチャネルが１つあればよいが、複数のチャネルで所要の通信量を確保する場合もある。この場合、共通する空きチャネルが十分にある、すなわち、共通する空きチャネルを通信量に見合う数だけ確保することができるか否かを判定し、共通する空きチャネルが十分にある場合には、前記のソフトハンドオーバ的な動作を行わせ、共通する空きチャネルが十分にない場合には、分割チャネル制御に移行するようにすればよい。

次に、図３に示した制御局装置３のハンドオーバ制御部３４で行われる分割チャネル制御について説明する。図５は、制御局装置３のハンドオーバ制御部３４で行われる分割チャネル制御の概要を説明する説明図であり、図５（Ａ）に、共通の空き分割チャネルが十分にあるケースを示し、図５（Ｂ）に、共通の空き分割チャネルが十分にないケースを示す。

図４に示したように、チャネル単位では干渉が発生していると判定される場合でも、実際にはチャネルの周波数帯の一部のみで干渉が発生している。そこで、本実施形態では、各チャンネルの周波数帯を所定数の分割チャネルに分割して、その分割チャネルごとに他の通信システムとの干渉状況を測定し、干渉が発生していない空き分割チャネルが見つかると、通信量を確保することができる数だけ空き分割チャネルを選択して、その空き分割チャネルを利用してデータ伝送を行う。

すなわち、本実施形態では、ハンドオーバ制御部３４のチャネル選択部３７において、２つの基地局装置２で共通する空きチャネルを必要数だけ選択することができない場合に、干渉測定指示部３６において、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２および移動局装置１に、分割チャネルごとの干渉測定の実施を指示する。

そして、チャネル選択部３７において、２つの基地局装置２から干渉測定結果を取得して、その２つの基地局装置２の干渉測定結果に基づいて、干渉が発生していない空き分割チャネルのうちで２つの基地局装置２で共通するものを選択する。このとき、前記のチャネルごとの干渉測定結果の処理と同様に、２つの基地局装置２の干渉測定結果のＡＮＤ（論理積）を求めればよい。

図５に示す例では、４つのチャネルＣｈ１〜Ｃｈ４の各々の周波数帯が、４つの分割チャネルＳＣｈ１〜ＳＣｈ４に分割されている。また、図５に示す例は、１つのチャネルで所要の通信量を確保することができる場合であり、空き分割チャネルが４つ存在すると、この４つの空き分割チャネルをまとめて利用することで、１つのチャネル分の通信量を確保することができる。

図５（Ａ）に示すように、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルが十分にある、すなわち、２つの基地局装置２で共通する空きチャネルで通信量に見合うチャネル数（キャリアアグリゲーション数）を確保することができる場合には、その空き分割チャネルがチャネル選択部３７で必要数選択される。そして、切り替え制御部３８において、ハンドオーバに先だって、２つの基地局装置２および移動局装置１に、チャネル選択部３７で選択された空き分割チャネルへの切り替えを指示して、その空き分割チャネルを利用した放送用素材データの無線伝送を開始させる。

一方、図５（Ｂ）に示すように、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルが十分にない、すなわち、共通する空き分割チャネルがあるものの、通信量に見合うチャネル数を確保することができない場合には、ハンドオーバに先だって、利用する空きチャネルをハンドオーバ先の基地局装置２および移動局装置１に通知しておき、ハンドオーバと同時に、通知した空きチャネルへの切り替えをハンドオーバ先の基地局装置２および移動局装置１に実施させる。この場合、ハンドオーバ元の基地局装置２と移動局装置１との間の通信を停止させると略同時に、ハンドオーバ先の基地局装置２と移動局装置１との間の通信を開始させることで、ハードハンドオーバ的な動作となる。

なお、図５（Ｂ）に示したように、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルが十分にない場合に、２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルを利用し、伝送レートを下げて放送用素材データの無線伝送を行うようにしてもよい。

なお、図５に示した例では、各チャネルの周波数帯を４つに分割して４つの分割チャネルを設定するようにしたが、このチャネルの分割数は４つに限定されない。ＦＰＵとしての移動局装置１および基地局装置２の間では、ＯＦＤＭ方式で放送用素材データが無線伝送され、このＯＦＤＭ方式では、所定数のサブキャリアをまとめて１つのチャネルが構成され、この１つのチャネルが構成するサブキャリアは多数あるため、適宜な分割数でチャネルを分割することができる。

また、２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルを選択する際に、通信量に見合うチャネル数以上の空き分割チャネルが存在する場合には、同一のチャネル内にまとまって存在するものから順に選択する、すなわち、空き分割チャネルが多く存在するチャネルから順に空き分割チャネルを選択するようにするとよい。

次に、図３に示した制御局装置３で行われる処理の手順について説明する。図６および図７は、制御局装置３で行われる処理の手順を示すフロー図である。

図６に示すように、制御局装置３のチャネル制御部３２では、通常時のチャネル制御、すなわち、現在通信中（ハンドオーバ元）の基地局装置２および移動局装置１における干渉状況に基づいて適切なチャネルに切り替える制御が実施される。

この通常時のチャネル制御では、まず、適宜なタイミングで現在通信中の基地局装置２および移動局装置１に対して、他の通信システムとの干渉をチャネルごとに測定するチャネル別干渉測定を指示する（ＳＴ１０１）。そして、現在通信中の基地局装置２から干渉測定結果を取得して、他の通信システムとの干渉が発生している場合には（ＳＴ１０２でＹｅｓ）、干渉測定結果に基づいて、干渉が発生していない空きチャネルを選択して、その空きチャネルに切り替える指示を、現在通信中の基地局装置２および移動局装置に対して行う（ＳＴ１０３）。

なお、本実施形態では、制御局装置３からの指示に応じて現在通信中の基地局装置２および移動局装置１が干渉測定を実施して、制御局装置３において適切なチャネルを選択して、チャネルの切り替えを基地局装置２に指示するようにしたが、この干渉測定、チャネル選択および切り替えを、基地局装置２が自律的に実施するようにしてもよい。

次に、通信状態監視部３３において、移動局装置１と各基地局装置２との間の通信品質レベルに基づいて、間もなくハンドオーバを実施する必要があるものと判定されると（ＳＴ１０４でＹｅｓ）、通信品質レベルに基づいてハンドオーバ先の基地局装置２を選択して（ＳＴ１０５）、ハンドオーバ制御に移行する。

図７に示すように、ハンドオーバ制御では、まず、ハンドオーバ制御部３４の干渉測定指示部３６において、ハンドオーバ先の基地局装置２に対して、他の通信システムとの干渉をチャネルごとに測定するチャネル別干渉測定を指示する（ＳＴ２０１）。

そして、チャネル選択部３７において、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２からチャネル別干渉測定結果を取得して、その２つの基地局装置２のチャネル別干渉測定結果のＡＮＤ（論理積）を求める（ＳＴ２０２）。そして、そのチャネル別干渉測定結果のＡＮＤに基づいて、２つの基地局装置２で共通する空きチャネルがある場合には（ＳＴ２０３でＹｅｓ）、その空きチャネルの中から利用する空きチャネルを選択する（ＳＴ２０４）。

ついで、切り替え制御部３８において、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２および移動局装置１に、チャネル選択部３７で選択された空きチャネルへの切り替えを指示して、その空きチャネルを利用した放送用素材データの無線伝送を開始させる（ＳＴ２０５）。

これにより、２つの基地局装置２では、移動局装置１から送信される放送用素材データを同時に受信し、その受信した放送用素材データが制御局装置３に送信され、制御局装置３のダイバーシチ合成部３５において、２つの基地局装置２から受信した放送用素材データに対してダイバーシチ合成を行う（ＳＴ２０６）。このダイバーシチ合成は、通信状態監視部３３においてハンドオーバタイミングが到来したものと判定されるまで（ＳＴ２０７でＹｅｓ）、継続される。

そして、通信状態監視部３３においてハンドオーバタイミングが到来したものと判定されると（ＳＴ２０７でＹｅｓ）、切り替え制御部３８において、ハンドオーバ元の基地局装置２に、放送用素材データの無線伝送を終了させる（ＳＴ２０８）。このとき、移動局装置１ではチャネルを切り替える必要はない。これにより、制御局装置３でのハンドオーバ制御が終了し、ハンドオーバ先の基地局装置２のみと移動局装置１との間で放送用素材データの無線伝送が行われる。

一方、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２で共通する空きチャネルがない場合には（ＳＴ２０３でＮｏ）、干渉測定指示部３６において、２つの基地局装置２に対して、他の通信システムとの干渉を分割チャネルごとに測定する分割チャネル別干渉測定を指示する（ＳＴ２０９）。

そして、チャネル選択部３７において、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２から分割チャネル別干渉測定結果を取得して、その２つの基地局装置２の分割チャネル別干渉測定結果の論理積（ＡＮＤ）を求める（ＳＴ２１０）。そして、その分割チャネル別干渉測定結果の論理積に基づいて、２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルが十分にある場合には（ＳＴ２１１でＹｅｓ）、その空き分割チャネルの中から利用する空き分割チャネルを選択する（ＳＴ２１２）。

ついで、切り替え制御部３８において、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２および移動局装置１に、チャネル選択部３７で選択された空き分割チャネルへの切り替えを指示して、その空き分割チャネルを利用した放送用素材データの無線伝送を開始させる（ＳＴ２１３）。

これにより、２つの基地局装置２では、移動局装置１から送信される放送用素材データを同時に受信し、その受信した放送用素材データが制御局装置３に送信され、制御局装置３のダイバーシチ合成部３５において、２つの基地局装置２から受信した放送用素材データに対してダイバーシチ合成を行う（ＳＴ２１４）。このダイバーシチ合成は、通信状態監視部３３においてハンドオーバタイミングが到来したものと判定されるまで（ＳＴ２１５でＹｅｓ）、継続される。

そして、通信状態監視部３３においてハンドオーバタイミングが到来したものと判定されると（ＳＴ２１５でＹｅｓ）、切り替え制御部３８において、ハンドオーバ元の基地局装置２に、放送用素材データの無線伝送を終了させる（ＳＴ２０８）。このとき、移動局装置１では分割チャネルを切り替える必要はない。

一方、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルが十分にない場合には（ＳＴ２１１でＮｏ）、チャネル選択部３７において、ハンドオーバ先の基地局装置２の空きチャネルを選択して（ＳＴ２１６）、その空きチャネルをハンドオーバ先の基地局装置２および移動局装置１に通知する（ＳＴ２１７）。

そして、通信状態監視部３３においてハンドオーバタイミングが到来したものと判定されると（ＳＴ２１８でＹｅｓ）、切り替え制御部３８において、事前に通知した空きチャネルへの切り替えを、ハンドオーバ先の基地局装置２および移動局装置１に指示して、その空きチャネルを利用した放送用素材データの無線伝送を開始させ（ＳＴ２１９）、また、ハンドオーバ元の基地局装置２に、放送用素材データの無線伝送を終了させる（ＳＴ２０８）。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。

図８は、第２実施形態において制御局装置３のハンドオーバ制御部３４で行われる分割チャネル制御の概要を説明する説明図である。

第１実施形態では、図５（Ｂ）に示したように、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルが十分にない、すなわち、共通する空き分割チャネルがあるものの、通信量に見合うチャネル数を確保することができない場合に、ハードハンドオーバ的な動作を行わせるようにしたが、この第２実施形態では、共通する空き分割チャネルを利用して、部分的にソフトハンドオーバ的な動作を行わせるようにする。

すなわち、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルを利用するとともに、不足分は２つの基地局装置２で共通しない空き分割チャネルを利用する。図８に示す例は、４つの空き分割チャネルで所要の通信量を確保することができる場合であり、２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルが３つしかなく、不足分は、２つの基地局装置２で共通しない分割チャネルを１つずつ利用する。

そして、２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルではソフトハンドオーバ的な動作を行わせ、２つの基地局装置２で共通しない空き分割チャネルではハードハンドオーバ的な動作を行わせる。

次に、第２実施形態において制御局装置３で行われる処理の手順について説明する。図９は、第２実施形態において制御局装置３で行われる処理の手順の要部を示すフロー図である。この図９では、図７に示した第１実施形態と異なる要部のみを示す。

この第２実施形態では、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルが十分にない場合に（ＳＴ２１１でＮｏ）、チャネル選択部３７において、２つの基地局装置２で共通する空き分割チャネルを選択するとともに、不足分の分割チャネルを、２つの基地局装置２で共通しない空き分割チャネルの中から選択する（ＳＴ３０１）。そして、共通しない空き分割チャネルをハンドオーバ先の基地局装置２および移動局装置１に通知する（ＳＴ３０２）。

また、切り替え制御部３８において、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２および移動局装置１に、チャネル選択部３７で選択された空き分割チャネルへの切り替えを指示して、その空き分割チャネルを利用した放送用素材データの無線伝送を開始させる（ＳＴ３０３）。

これにより、２つの基地局装置２では、移動局装置１から送信される放送用素材データを同時に受信し、その受信した放送用素材データが制御局装置３に送信され、制御局装置３のダイバーシチ合成部３５において、２つの基地局装置２から受信した放送用素材データに対してダイバーシチ合成を行う（ＳＴ３０４）。このダイバーシチ合成は、通信状態監視部３３においてハンドオーバタイミングが到来したものと判定されるまで（ＳＴ３０５でＹｅｓ）、継続される。

そして、通信状態監視部３３においてハンドオーバタイミングが到来したものと判定されると（ＳＴ３０５でＹｅｓ）、切り替え制御部３８において、事前に通知した空き分割チャネルへの切り替えを、ハンドオーバ先の基地局装置２および移動局装置１に指示して、その空き分割チャネルを利用した放送用素材データの無線伝送を開始させ（ＳＴ３０６）、また、ハンドオーバ元の基地局装置２に、放送用素材データの無線伝送を終了させる（ＳＴ２０８）。

なお、図４に示したように、空きチャネルを選択する際に、２つの基地局装置２で共通する空きチャネルが十分にない、すなわち、共通する空きチャネルがあるものの、通信量に見合うチャネル数を確保することができない場合、例えば、２つのチャネルを確保する必要があるのに、共通する空きチャネルが１つしかない場合に、この第２実施形態と同様に、２つの基地局装置２で共通する空きチャネルを利用するとともに、不足分は２つの基地局装置２で共通しない空きチャネルを利用して、部分的にソフトハンドオーバ的な動作を行わせるようにしてもよい。

以上、本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。また、上記実施形態に示した本発明に係る移動通信システムおよびハンドオーバ制御方法の各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

例えば、本実施形態では、複数の基地局装置２間のハンドオーバを制御する制御局装置３を、基地局装置２から離れた遠隔地に設置して、ＩＰ網などのネットワークを介して基地局装置２と接続するようにしたが、制御局装置３を複数の基地局装置２の各々に併設して、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の各基地局装置２に併設された制御局装置３で、ハンドオーバを制御するようにしてもよい。

また、本実施形態では、ハンドオーバ制御で、チャネル制御および分割チャネル制御を段階的に実施する、すなわち、最初にチャネル別干渉測定に実施し、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの基地局装置２で共通する空きチャネルが見つからない場合に、分割チャネル制御に移行するようにしたが、最初から分割チャネル制御を実施するようにしてもよい。もっとも、空きチャネルが見つからない場合はさほど多くはなく、制御局装置３の負荷を軽減する上では、チャネル制御および分割チャネル制御を段階的に実施する方が望ましい。

本発明に係る移動通信システムおよびハンドオーバ制御方法は、ＦＰＵを用いた移動通信システムにおいて、各基地局のチャネル割当の自由度を確保してチャネルの利用効率を低下させることなく、ハンドオーバを実行した際に、ハンドオーバ先の基地局装置で干渉が発生することを避けることができ、さらに、ハンドオーバを実行した際の放送用素材データの無線伝送の瞬断を回避して、放送用素材データの無線伝送の安定性を高めることができる効果を有し、放送用素材データを無線伝送するＦＰＵとしての移動局装置および基地局装置と、複数の基地局装置間のハンドオーバを制御する制御局装置と、を有する移動通信システムおよびハンドオーバ制御方法などとして有用である。

１ 移動局装置
２ 基地局装置
３ 制御局装置
１４ 干渉測定部
２５ 干渉測定部
３２ チャネル制御部
３３ 通信状態監視部
３４ ハンドオーバ制御部
３５ ダイバーシチ合成部
３６ 干渉測定指示部
３７ チャネル選択部
３８ 切り替え制御部

Claims (5)

1. 放送用素材データを無線伝送するＦＰＵとしての移動局装置および基地局装置と、複数の前記基地局装置間のハンドオーバを制御する制御局装置と、を有する移動通信システムであって、
   前記基地局装置は、
   他の通信システムとの干渉状況を複数のチャネルごとに測定する干渉測定部を備え、
   前記制御局装置は、
   ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの前記基地局装置から、複数のチャネルごとの干渉測定結果を取得して、干渉が発生していない空きチャネルのうちで２つの前記基地局装置で共通するものを選択するチャネル選択部と、
   ハンドオーバに先だって、２つの前記基地局装置および前記移動局装置に、前記チャネル選択部で選択された前記空きチャネルへの切り替えを指示して、その空きチャネルを利用した前記放送用素材データの無線伝送を実施させる切り替え制御部と、
   を備えたことを特徴とする移動通信システム。
2. 前記チャネル選択部は、２つの前記基地局装置で共通する前記空きチャネルを必要数だけ選択することができない場合に、２つの前記基地局装置から、前記チャネルの周波数帯を分割した複数の分割チャネルごとの干渉測定結果を取得して、干渉が発生していない空き分割チャネルのうちで２つの前記基地局装置で共通するものを選択し、
   前記切り替え制御部は、ハンドオーバに先だって、２つの前記基地局装置および前記移動局装置に、前記チャネル選択部で選択された前記空き分割チャネルへの切り替えを指示して、その空き分割チャネルを利用した前記放送用素材データの無線伝送を実施させることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
3. 前記チャネル選択部は、２つの前記基地局装置で共通する前記空き分割チャネルを必要数だけ選択することができない場合に、その２つの前記基地局装置で共通する前記空き分割チャネルを選択するとともに、２つの前記基地局装置で共通しない前記空き分割チャネルを必要数選択し、
   前記切り替え制御部は、ハンドオーバに先だって、２つの前記基地局装置および前記移動局装置に、前記チャネル選択部で選択された前記空き分割チャネルへの切り替えを指示し、ハンドオーバタイミングが到来すると、ハンドオーバ先の前記基地局装置および前記移動局装置に、２つの前記基地局装置で共通しない前記空き分割チャネルの切り替えを指示することを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
4. さらに、２つの前記基地局装置をそれぞれ経由した前記放送用素材データを合成するダイバーシチ合成部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の移動通信システム。
5. 放送用素材データを無線伝送するＦＰＵとしての移動局装置および基地局装置と、複数の前記基地局装置間のハンドオーバを制御する制御局装置と、を有する移動通信システムにおけるハンドオーバ制御方法であって、
   他の通信システムとの干渉状況を複数のチャネルごとに測定するステップと、
   ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の２つの前記基地局装置から、複数のチャネルごとの干渉測定結果を取得して、干渉が発生していない空きチャネルのうちで２つの前記基地局装置で共通するものを選択するステップと、
   ハンドオーバに先だって、２つの前記基地局装置および前記移動局装置に、２つの前記基地局装置で共通する前記空きチャネルへの切り替えを指示して、その空きチャネルを利用した前記放送用素材データの無線伝送を実施させるステップと、
   を備えたことを特徴とするハンドオーバ制御方法。

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