JP2022006258A - 制御装置、通信システム及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基地局の負荷を抑えてハンドオーバを行う。【解決手段】移動通信システム１Ａは、第１基地局１１Ａと移動体端末ＭＴとの通信を可能とする通信エリアＡを形成する第１アンテナ群に属するアンテナ６１Ａ～６５Ａと、第２基地局１１Ｂと移動体端末ＭＴとの通信を可能とする通信エリアＢを形成する第２アンテナ群に属するアンテナ６１Ｂ～６５Ｂと、制御装置１００Ａを備える。制御装置１００Ａは、移動体端末ＭＴの移動速度を取得し、通信エリアＡの一部と通信エリアＢの一部とが重複する領域を、移動体端末ＭＴの移動速度より遅い速度で移動体端末ＭＴの移動方向に沿って変化させるように、移動速度に基づいて、第１アンテナ群のアンテナから出力する電波の強度及びアンテナの指向性の少なくとも一方を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、制御装置、通信システム及び制御方法に関する。

無線通信のハンドオーバをトンネル内で行う発明として、例えば特許文献１に開示された移動通信システムがある。この移動通信システムは、トンネルの一端側の通信エリアであるエリアＡを管轄する基地局装置と、トンネルの他端側の通信エリアであるエリアＢを管轄する基地局装置と、一端側でトンネル内にエリアＡを拡張する子局装置と、他端側でトンネル内にエリアＢを拡張する子局装置と、エリアＡとエリアＢが重複した重複エリアをトンネル内に形成するハンドオーバ子局装置とを有する。トンネル内を移動する移動端末装置は、ハンドオーバ子局装置によって形成される重複エリアに入ると、ハンドオーバを行う。

特開２０１８－１７４４６０号公報

例えば、電車がトンネルを通過する場合、多数の乗客の移動端末装置が高速でトンネル内の重複エリアに進入するため、これらの移動端末装置のハンドオーバを行う基地局の負荷が大きくなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基地局の負荷を抑えつつ、適切にハンドオーバを行うことを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る制御装置は、移動端末装置との間で信号を送受信する複数のアンテナで構成され、第１基地局装置と移動端末装置との通信を可能とする第１通信エリアを形成する第１アンテナ群と、前記移動端末装置との間で信号を送受信する複数のアンテナで構成され、第２基地局装置と前記移動端末装置との通信を可能とし、一部が前記第１通信エリアの一部と重複する第２通信エリアを形成する第２アンテナ群と、を有する通信システムの制御装置において、前記移動端末装置の移動速度を取得する取得部と、前記第１通信エリアの一部と前記第２通信エリアの一部とが重複する領域を、前記移動速度より遅い速度で前記移動端末装置の移動方向に沿って変化させるように、前記移動速度に基づいて、前記第１アンテナ群のアンテナから出力する電波の強度及び前記アンテナの指向性の少なくとも一方を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様に係る制御装置は、前記制御部は、前記領域を前記移動方向へ移動させるように制御することを特徴とする。

本発明の一態様に係る制御装置は、前記制御部は、前記領域を前記移動方向へ広げるように制御することを特徴とする。

本発明の一態様に係る制御装置は、前記制御部は、前記移動速度に基づいて、前記第２アンテナ群から出力する電波の強度及び前記アンテナの指向性の少なくとも一方を制御することを特徴とする。

本発明の一態様に係る制御装置は、前記移動速度に応じた前記第１アンテナ群のアンテナから出力する電波の強度及び前記アンテナの指向性の少なくとも一方の情報を記憶する記憶部を有し、前記制御部は、前記取得部が取得した前記移動速度および前記情報を参照して前記領域を制御することを特徴とする。

本発明の一態様に係る制御装置は、前記第１アンテナ群のうち、少なくとも一部の複数のアンテナがそれぞれ受信した電波の強度を監視するモニタ部を有し、前記取得部は、前記モニタ部が監視したそれぞれの前記電波の強度の変化に基づいて、前記移動速度を取得することを特徴とする。

本発明の一態様に係る制御装置は、前記取得部はレーダーまたはカメラであることを特徴とする。

本発明の一態様に係る通信システムは、移動端末装置との間で信号を送受信する複数のアンテナで構成され、第１基地局装置と移動端末装置との通信を可能とする第１通信エリアを形成する第１アンテナ群と、前記移動端末装置との間で信号を送受信する複数のアンテナで構成され、第２基地局装置と前記移動端末装置との通信を可能とし、一部が前記第１通信エリアの一部と重複する第２通信エリアを形成する第２アンテナ群と、第１親局を介して第１基地局との間で信号を送受信し、前記第１アンテナ群を介して前記移動端末装置との間で信号を送受信する第１信号処理装置と、第２親局を介して第２基地局との間で信号を送受信し、前記第２アンテナ群を介して前記移動端末装置との間で信号を送受信する第２信号処理装置と、前記移動端末装置の移動速度を取得する取得部と、前記第１通信エリアの一部と前記第２通信エリアの一部とが重複する領域を、前記移動速度より遅い速度で前記移動端末装置の移動方向に沿って変化させるように、前記移動速度に基づいて、前記第１アンテナ群のアンテナから出力する電波の強度及び前記アンテナの指向性の少なくとも一方を制御する制御部と、を有する制御装置とを備える。

本発明の一態様に係る制御方法は、移動端末装置との間で信号を送受信する複数のアンテナで構成され、第１基地局装置と移動端末装置との通信を可能とする第１通信エリアを形成する第１アンテナ群と、前記移動端末装置との間で信号を送受信する複数のアンテナで構成され、第２基地局装置と前記移動端末装置との通信を可能とし、一部が前記第１通信エリアの一部と重複する第２通信エリアを形成する第２アンテナ群と、を有する通信システムにおいて、前記移動端末装置の移動速度を取得するステップと、前記第１通信エリアの一部と前記第２通信エリアの一部とが重複する領域を、前記移動速度より遅い速度で前記移動端末装置の移動方向に沿って変化させるように、前記移動速度に基づいて、前記第１アンテナ群のアンテナから出力する電波の強度及び前記アンテナの指向性の少なくとも一方を制御するステップと、を備える。

本発明によれば、基地局の負荷を抑えてハンドオーバを行うことができるという効果を奏する。

図１は、第１実施形態に係る移動通信システムの概要構成を示す模式図である。 図２は、第１実施形態に係る第１子局と第２子局の構成を示すブロック図である。 図３は、第１実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。 図４は、減衰量を制御する関数のグラフの一例を示す図である。 図５は、ハンドオーバエリアを変化させる構成の動作を説明する図である。 図６は、ハンドオーバエリアを変化させない構成の動作を説明する図である。 図７は、第１実施形態に係る制御装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。 図８は、第２実施形態に係る移動通信システムの概要構成を示す模式図である。 図９は、第２実施形態に係る第１子局と第２子局の構成を示すブロック図である。 図１０は、第２実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。 図１１は、電波の放射角度を制御する関数のグラフの一例を示す図である。 図１２は、ハンドオーバエリアを変化させる動作を説明する図である。 図１３は、第２実施形態に係る制御装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。 図１４は、第３実施形態に係る移動通信システムの概要構成を示す模式図である。 図１５は、第３実施形態に係る第１子局～第４子局の構成を示すブロック図である。 図１６は、第３実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。 図１７は、ハンドオーバエリアを変化させる動作を説明する図である。 図１８は、第３実施形態に係る制御装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。 図１９は、第４実施形態に係る移動通信システムの概要構成を示す模式図である。 図２０は、第４実施形態に係る第１子局～第４子局の構成を示すブロック図である。 図２１は、第４実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。 図２２は、第１実施形態に係る第１子局と第２子局の構成を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。

［第１実施形態］
＜全体構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る移動通信システム１Ａの概要構成を示す模式図である。移動通信システム１Ａは、移動体通信に係るシステムであり、電車Ｍが通過するトンネルＴ内において、電車Ｍの乗客が所持する移動体端末ＭＴ（例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット等）がハンドオーバを行えるようにするシステムである。

第１基地局１１Ａは、移動体端末ＭＴと無線通信を行う装置であり、自身が送信する電波で形成される通信エリアＡ（セル）内に存在する移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。第２基地局１１Ｂは、移動体端末ＭＴと無線通信を行う装置であり、自身が送信する電波で形成される通信エリアＢ（セル）内に存在する移動端末装置ＭＴとの間で通信を行う。通信エリアＡと通信エリアＢは、一部が重複するように形成される。これにより、第１基地局１１Ａからの電波と第２基地局１１Ｂからの電波との両方が到達するハンドオーバエリアＥＨが形成される。ハンドオーバエリアＥＨにおいては、通信エリアＡから通信エリアＢ又は通信エリアＢから通信エリアＡへ移動する移動体端末ＭＴが予め定められた条件に基づいてハンドオーバを行う。移動体端末ＭＴがハンドオーバを行う条件とは、例えば、移動体端末ＭＴが接続している基地局が形成する通信エリアの電界強度が所定時間（例えば、数ｍｓ）以上、重複している他の通信エリアの電界強度より所定レベル以上低い状態になることをいう。

第１親局２１Ａは、第１基地局１１Ａが形成する通信エリアＡをトンネルＴ内に拡張するための装置であり、第１基地局１１Ａに接続されている。第２親局２１Ｂは、第２基地局１１Ｂが形成する通信エリアＢをトンネルＴ内に拡張するための装置であり、第２基地局１１Ｂに接続されている。

第１子局３１Ａは、トンネルＴ内に配置されて第１親局２１Ａに接続されており、第１親局２１Ａを介して第１基地局１１Ａとの間で通信を行う。また、第１子局３１Ａは、第１アンテナ群に属するアンテナ６１Ａ～６５Ａを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。

アンテナ６１Ａ～６５Ａは、第１基地局１１Ａが送信する電波をトンネルＴ内に送信し、移動体端末ＭＴから送信される電波を受信するアンテナであり、第１子局３１Ａに接続されている。アンテナ６１Ａ～６５Ａは、トンネルＴの一端ＴＡからトンネルＴの他端ＴＢに向かってトンネルＴ内に設置され、図１に示すように、移動体端末ＭＴとの間で無線通信が可能となるエリアＥＡ１～ＥＡ５を形成し、トンネルＴ内に通信エリアＡを拡張する。なお、トンネルＴ内においては、トンネルＴ内に形成される通信エリアＡで移動体端末ＭＴとの通信が途切れることがないように、アンテナ６１Ａ～６５Ａが配置されるが、各々の間隔が一定ではなく、異なる間隔であってもよい。

第２子局３１Ｂは、トンネルＴ内に配置されて第２親局２１Ｂに接続されており、第２親局２１Ｂを介して第２基地局１１Ｂとの間で通信を行う。また、第２子局３１Ｂは、第２アンテナ群に属するアンテナ６１Ｂ～６５Ｂを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。

アンテナ６１Ｂ～６５Ｂは、第２基地局１１Ｂが送信する電波をトンネルＴ内に送信し、移動体端末ＭＴから送信される電波を受信するアンテナであり、第２子局３１Ｂに接続されている。アンテナ６１Ｂ～６５Ｂは、トンネルＴの他端ＴＢからトンネルＴの一端ＴＡに向かってトンネルＴ内に設置され、図１に示すように、移動体端末ＭＴとの間で無線通信が可能となるエリアＥＢ１～ＥＢ５を形成し、トンネルＴ内に通信エリアＢを拡張する。なお、トンネルＴ内においては、トンネルＴ内に形成される通信エリアＢで移動体端末ＭＴとの通信が途切れることがないように、アンテナ６１Ｂ～６５Ｂが配置されるが、各々の間隔が一定ではなく、異なる間隔であってもよい。

なお、トンネルＴ内においてハンドオーバが行われるように、アンテナ６５Ａからの電波で形成されるエリアＥＡ５は、アンテナ６２Ｂ及びアンテナ６３Ｂからの電波で形成されるそれぞれのエリアＥＢ２、エリアＥＢ３と一部が重複するように形成されるとともに、アンテナ６５Ｂからの電波で形成されるエリアＥＢ５は、アンテナ６２Ａ及びアンテナ６３Ａからの電波で形成されるそれぞれのエリアＥＡ２、エリアＥＡ３と一部が重複するように形成される。このようにして、第１基地局１１Ａが通信に使用する電波と第２基地局１１Ｂが通信に使用する電波との両方がそれぞれ所定の強度以上の強度にて到達するエリアであるハンドオーバエリアＥＨがトンネルＴ内に形成される。なお、説明の便宜上、トンネルＴ外で形成されるハンドオーバエリアと区別するため、トンネルＴ内に形成されるハンドオーバエリアを、ハンドオーバエリアＥＨ１と称する。このように、ハンドオーバエリアＥＨ１をトンネルＴ内に形成することで、トンネルＴ内において、一端ＴＡ側から他端ＴＢ側へ移動又は他端ＴＢ側から一端ＴＡ側へ移動する移動体端末ＭＴがハンドオーバを行うことが可能となる。

第１検出部９１は、トンネルＴへ一端ＴＡから進入してトンネルＴを通過する電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度（移動端末装置の移動速度）を検出する。第２検出部９２は、トンネルＴへ他端ＴＢから進入してトンネルＴを通過する電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を検出する。第１検出部９１及び第２検出部９２は、例えばレーダー装置であり、電波を発射し、電車Ｍからの反射波を受信して電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を測定する。なお、第１検出部９１と第２検出部９２における電車Ｍまでの距離と電車Ｍの移動速度の検出は、電波を用いる方法に限定されるものではなく、例えば超音波を用いて検出してもよく、また、電車Ｍを撮影するカメラを設け、カメラの画像を解析して検出してもよい。

制御装置１００Ａは、第１子局３１Ａ、第２子局３１Ｂ、第１検出部９１及び第２検出部９２に接続されている。制御装置１００Ａは、第１検出部９１又は第２検出部９２が検出した速度に基づいて第１子局３１Ａ及び第２子局３１Ｂを制御し、トンネルＴ内の通信エリアＡ、通信エリアＢ及びハンドオーバエリアＥＨ１を変化させる。尚、ハンドオーバエリアを変化させるとは、ハンドオーバエリアをなす領域のいずれかの端の位置が変化すること、および／または、第１基地局１１Ａが通信に使用する電波と第２基地局１１Ｂが通信に使用する電波との両方の強度が等しくなる位置が変化すること、を含む。

＜装置構成＞
図２は、第１親局２１Ａ、第１子局３１Ａ、第２親局２１Ｂ、第２子局３１Ｂの構成を示すブロック図である。図２に示すように、第１基地局１１Ａと第１親局２１Ａとの間は、移動体端末ＭＴとの通信に係る電気信号を伝送するケーブルＬＡを介して接続される。第１親局２１Ａは、第１基地局１１Ａから送信されてきた電気信号を光信号に変換して第１子局３１Ａへ送信するＥ／Ｏ変換部２０１Ａと、第１子局３１Ａから送信されてきた光信号を電気信号に変換して第１基地局１１Ａへ送信するＯ／Ｅ変換部２０２Ａとを有する。

第１親局２１Ａと第１子局３１Ａとの間は光ファイバＬＡ１によって接続される。第１子局３１Ａは、第１親局２１Ａから送信されてきた光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３０１Ａと、アンテナ６１Ａ～６５Ａから送信されてきた電気信号を光信号に変換して第１親局２１Ａへ送信するＥ／Ｏ変換部３０２Ａとを有する。また、第１子局３１Ａは、増幅器３０３Ａ、第１合分配器３０４Ａ、減衰器４１Ａ～４５Ａを有する。増幅器３０３Ａは、Ｏ／Ｅ変換部３０１Ａで変換された電気信号を増幅して第１合分配器３０４Ａへ送出する。第１合分配器３０４Ａは、第１子局３１Ａとアンテナ６１Ａ～６５Ａとの間における信号の合分配を行う。減衰器４１Ａ～４５Ａは、第１合分配器３０４Ａからアンテナ６１Ａ～６５Ａを介して送信する信号を減衰させる。減衰器４１Ａ～４５Ａは、制御装置１００Ａに接続されており、それぞれの減衰量は、制御装置１００Ａにより制御される。

第２基地局１１Ｂと第２親局２１Ｂとの間は、移動体端末ＭＴとの通信に係る電気信号を伝送するケーブルＬＢを介して接続される。第２親局２１Ｂは、第２基地局１１Ｂから送信されてきた電気信号を光信号に変換して第２子局３１Ｂへ送信するＥ／Ｏ変換部２０１Ｂと、第２子局３１Ｂから送信されてきた光信号を電気信号に変換して第２基地局１１Ｂへ送信するＯ／Ｅ変換部２０２Ｂとを有する。

第２親局２１Ｂと第２子局３１Ｂとの間は光ファイバＬＢ１によって接続される。第２子局３１Ｂは、第２親局２１Ｂから送信されてきた光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３０１Ｂと、アンテナ６１Ｂ～６５Ｂから送信されてきた電気信号を光信号に変換して第２親局２１Ｂへ送信するＥ／Ｏ変換部３０２Ｂとを有する。また、第２子局３１Ｂは、増幅器３０３Ｂ、第２合分配器３０４Ｂ、減衰器４１Ｂ～４５Ｂを有する。増幅器３０３Ｂは、Ｏ／Ｅ変換部３０１Ｂで変換された電気信号を増幅して第２合分配器３０４Ｂへ送出する。第２合分配器３０４Ｂは、第２子局３１Ｂとアンテナ６１Ｂ～６５Ｂとの間における信号の合分配を行う。減衰器４１Ｂ～４５Ｂは、第２合分配器３０４Ｂからアンテナ６１Ａ～６５Ａを介して送信する信号を減衰させる。減衰器４１Ｂ～４５Ｂは、制御装置１００Ａに接続されており、それぞれの減衰量は、制御装置１００Ａにより制御される。

図３は、制御装置１００Ａの構成を示すブロック図である。制御装置１００Ａは、制御部１０１、出力部１０２、取得部１０３を備えている。取得部１０３は、第１検出部９１から出力される信号と、第２検出部９２から出力される信号を取得する。取得部１０３が取得する信号は、電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を表す信号である。出力部１０２は、減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂに接続されており、減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂの減衰量を制御する信号を出力する。

制御部１０１は、演算部と記憶部とを備えている。演算部は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（field-programmable gate array）、又はＣＰＵとＦＰＧＡの両方で構成される。記憶部は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）で構成される部分とＲＡＭ（Random Access Memory）で構成される部分とを備えている。ＲＯＭで構成される部分には、演算部が演算処理を行うために使用する各種プログラムやデータなどが格納される。また、ＲＡＭは、演算部が演算処理を行う際の作業スペースや演算部の演算処理の結果などを記憶するために使用される。制御部１０１は、取得部１０３が取得した信号が表す距離と速度を用いて出力部１０２を制御し、減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂの制御を行う。

より具体的には、例えば、制御部１０１は、図示しない記憶部に格納された、第１検出部９１および／または第２検出部９２で検出される電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を表す信号と、減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂのそれぞれの減衰量とを関連付けた情報（例えば、検出された電車Ｍの移動速度と時刻を変数とする、減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂのそれぞれの減衰量の関数）を参照し、当該情報に基づいて出力部１０２を制御する。図４に、減衰量の関数のグラフの一例を示す。記憶部には、電車Ｍの移動速度毎に応じて傾きの異なる減衰量の関数が複数記憶されている。制御部１０１は、減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂのそれぞれについて、取得した移動速度に対応した関数を参照し、時間の経過に応じて、関数が示す減衰量となるように減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂを制御する。尚、取得した移動速度に対応する関数が記憶されていない場合は、記憶部に記憶された１または複数の関数から、当該移動速度に対応した関数を算出するようにしてもよい。

＜動作例＞
次に図５－７を用いて第１実施形態の動作例について説明する。図５は、ハンドオーバエリアＥＨ１を変化させる本実施形態の構成の動作を説明するための図であり、図６は、本実施形態との比較のため、ハンドオーバエリアＥＨ１を変化させない構成の動作を説明するための図である。また、図７は、制御装置１００Ａが行う処理の流れを示すフローチャートである。図５及び図６には、トンネルＴ内における通信エリアＡの電波の電界強度ＲＥＡ、通信エリアＢの電波の電界強度ＲＥＢ、及びハンドオーバエリアＥＨ１を示している。

電車ＭがトンネルＴに進入していない状態においては、制御装置１００Ａにより減衰器４１Ａ～４５Ａが制御され、一端ＴＡから他端ＴＢに向かうにつれて電界強度ＲＥＡが徐々に小さくなっている。即ち、減衰器４１Ａ、減衰器４２Ａ、減衰器４３Ａ、減衰器４４Ａ、減衰器４５Ａの順番で、減衰器４１Ａ～４５Ａの減衰量が大きくなっている。また、電車ＭがトンネルＴに進入していない状態においては、制御装置１００Ａにより減衰器４１Ｂ～４５Ｂが制御され、他端ＴＢから一端ＴＡに向かうにつれて電界強度ＲＥＢが徐々に小さくなっている。即ち、減衰器４１Ｂ、減衰器４２Ｂ、減衰器４３Ｂ、減衰器４４Ｂ、減衰器４５Ｂの順番で、減衰器４１Ｂ～４５Ｂの減衰量が大きくなっている。

このときの電界強度ＲＥＡ及び電界強度ＲＥＢは、図５（ａ）に示す状態であり、このときの減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂの減衰量を初期状態とする。なお、アンテナから送信した電波の減衰はアンテナからの距離の２乗に比例するため、実際の電界強度ＲＥＡ及び電界強度ＲＥＢは図示したように線形にはならないが、トンネルＴの端から内部に向かって電界強度が小さくなっていることが容易に理解できるよう、電界強度ＲＥＡ及び電界強度ＲＥＢを線形で示している。

一端ＴＡからトンネルＴへ進入する電車Ｍが一端ＴＡに近づくと、第１検出部９１は、電車Ｍを検出する。第１検出部９１は、検出した電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を検出し、検出した距離と速度を示す信号を出力する。制御装置１００Ａは、第１検出部９１が出力した信号を取得部１０３で取得し、電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を取得する（ステップＳ１０１）。尚、電車ＭがトンネルＴ内の所定の位置に到達したときにステップＳ１０１を実行するようにしてもよい。制御装置１００Ａは、既知である第１検出部９１からハンドオーバエリアＥＨ１までの距離、取得した距離及び速度からハンドオーバエリアＥＨ１に電車Ｍが到達する時刻を算出する（ステップＳ１０２）。

制御装置１００Ａは、時刻を計時し、計時している時刻がステップＳ１０２で算出した時刻であるか判断する（ステップＳ１０３）。換言すると、制御装置１００Ａは、電車ＭがハンドオーバエリアＥＨ１に到達したか判断する。制御装置１００Ａは、計時している時刻がステップＳ１０２で算出した時刻になるまでは、ステップＳ１０３の処理を繰り返す（ステップＳ１０３でＮｏ）。制御装置１００Ａは、計時している時刻がステップＳ１０２で算出した時刻になると（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、電車Ｍの進行方向へハンドオーバエリアＥＨ１が電車Ｍの速度に応じた速度で移動するように減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂを制御する（ステップＳ１０４）。

図５（ａ）と図６（ａ）は、電車ＭがハンドオーバエリアＥＨ１に進入した状態を示している。図５に示す破線は、電車Ｍの移動方向に沿って、移動距離を等間隔に分割した線であり、その間隔を単位移動距離ｄとする。図５（ａ）の時点からある一定時間（単位時間）が経過すると、電車Ｍは、例えば図５示す破線で等間隔に区切られた５ｄ分移動し、図５（ｂ）に示す位置となる。本実施形態においては、制御装置１００Ａは、図５（ｂ）の時点でハンドオーバエリアＥＨ１が電車Ｍの移動方向へ図５（ａ）に示す位置から破線で等間隔に区切られた４ｄ分移動するよう、減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂを制御する。即ち、制御装置１００Ａは、電車Ｍの移動速度より遅い速度でハンドオーバエリアＥＨ１を移動させる。換言すると、制御装置１００Ａは、ハンドオーバエリアＥＨ１が移動しない構成と比較すると、ハンドオーバエリアＥＨ１に対して電車Ｍの相対速度を小さくしている。

具体的には、前述の関数に従って、図５（ａ）の時点から図５（ｂ）の時点までの間で減衰器４１Ａ～４５Ａの各々の減衰量を徐々に小さくし、減衰器４１Ｂ～４５Ｂの各々の減衰量を徐々に大きくする。これにより、トンネルＴ内において通信エリアＡに係る電波の強度が徐々に強くなり、通信エリアＢに係る電波の強度が徐々に弱くなるため、通信エリアＡが他端ＴＢ側へ徐々に広がり、通信エリアＢが他端ＴＢ側へ徐々に狭くなり、ハンドオーバエリアＥＨ１が電車Ｍの移動方向へ移動する。

一方、ハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない場合、図６（ａ）の時点から単位時間が経過して電車Ｍが破線で等間隔に区切られた５ｄ分移動し、電車Ｍの位置が図６（ｂ）に示す位置となると、電車Ｍの先頭から数えて１ｄ目～３ｄ目のエリア（図６（ｂ）において斜線のハッチングのエリア）においては、通信エリアＢの電界強度が通信エリアＡの電界強度より強くなるため、このエリアにある移動体端末ＭＴがハンドオーバを行う。

図５（ｂ）の時点から単位時間が経過すると、電車Ｍは、５ｄ分移動し、図５（ｃ）に示す位置となる。制御装置１００Ａは、図５（ｃ）の時点でハンドオーバエリアＥＨ１が電車Ｍの移動方向へ図５（ｂ）の位置から４ｄ分移動するよう、減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂを制御する。

一方、ハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない場合、図６（ｂ）の時点から単位時間が経過して電車Ｍが５ｄ分移動し、電車Ｍの位置が図６（ｃ）に示す位置となると、電車Ｍの先頭から数えて１ｄ目～３ｄ目のエリア（図６（ｃ）において横線のハッチングのエリア）にある移動体端末ＭＴは、ハンドオーバが終了している。また、図６（ｃ）に示す位置となると、電車Ｍの先頭から数えて４ｄ目～８ｄ目のエリア（図６（ｃ）において斜線のハッチングのエリア）においては、通信エリアＢの電界強度が通信エリアＡの電界強度より強くなるため、このエリアにある移動体端末ＭＴがハンドオーバを行う。

図５（ｃ）の時点から単位時間が経過すると、電車Ｍは、５ｄ分移動し、図５（ｄ）に示す位置となる。制御装置１００Ａは、図５（ｄ）の時点でハンドオーバエリアＥＨ１が電車Ｍの移動方向へ図５（ｃ）の位置から４ｄ分移動するよう、減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂを制御する。ここで電車Ｍの先頭から数えて１ｄ目のエリア（図５（ｄ）において斜線のハッチングのエリア）においては、通信エリアＢの電界強度が通信エリアＡの電界強度より強くなるため、このエリアにある移動体端末ＭＴがハンドオーバを行う。

一方、ハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない場合、図６（ｃ）の時点から単位時間が経過して電車Ｍが５ｄ分移動し、電車Ｍの位置が図６（ｄ）に示す位置となると、電車Ｍの先頭から数えて４ｄ目～８ｄ目のエリア（図６（ｄ）において横線のハッチングのエリア）にある移動体端末ＭＴは、ハンドオーバが終了している。また、図６（ｄ）に示す位置なると、電車Ｍの先頭から数えて９ｄ目～１３ｄ目のエリア（図６（ｄ）において斜線のハッチングのエリア）においては、通信エリアＢの電界強度が通信エリアＡの電界強度より強くなるため、このエリアにある移動体端末ＭＴがハンドオーバを行う。

図５（ｄ）と図６（ｄ）とを比較すると、ハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない場合、単位時間内で５ｄ内の移動体端末ＭＴがハンドオーバを行うのに対し、ハンドオーバエリアＥＨ１を移動させると、単位時間内で１ｄ内の移動体端末ＭＴがハンドオーバを行う。即ち、ハンドオーバエリアＥＨ１に対して電車Ｍの相対速度が遅くなり、単位時間内においてハンドオーバを行う移動通信端末ＭＴの数がハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない構成より少なくなるため、ハンドオーバに係る装置への負荷が少なくなる。また、ハンドオーバエリアＥＨ１に対して電車Ｍの相対速度が遅くなるため、ハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない構成と比較すると、ハンドオーバに係る処理の時間を確保し、ハンドオーバの失敗を抑えることができる。

例えば、電車Ｍにおいて長さ方向で１ｍあたり３．８人が乗車しており、乗客のそれぞれが移動体端末ＭＴを所持し、電車Ｍの移動速度が３６ｍ／ｓ、ハンドオーバエリアＥＨ１の移動速度が３０ｍ／ｓであると仮定する。この場合、１秒あたりでハンドオーバエリアＥＨ１に進入する移動体端末ＭＴの数は、ハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない場合、１３６台となる。一方、ハンドオーバエリアＥＨ１を移動させた場合、２２台となり、ハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない場合と比較すると、単位時間あたりでハンドオーバを開始する移動体端末ＭＴの数が少なくなる。

図５（ｄ）の時点から単位時間が経過すると、電車Ｍは、５ｄ分移動し、図５（ｅ）に示す位置となる。制御装置１００Ａは、図５（ｅ）の時点でハンドオーバエリアＥＨ１が電車Ｍの移動方向へ図５（ｄ）に示す位置から４ｄ分移動するよう、減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂを制御する。ここで電車Ｍの先頭から数えて１ｄ目のエリア（図５（ｅ）において横線のハッチングのエリア）にある移動体端末ＭＴは、ハンドオーバが終了している。また、電車Ｍの先頭から数えて２ｄ目のエリア（図５（ｅ）において斜線のハッチングのエリア）においては、通信エリアＢの電界強度が通信エリアＡの電界強度より強くなるため、このエリアにある移動体端末ＭＴがハンドオーバを行う。

一方、ハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない場合、図６（ｄ）の時点から単位時間が経過して電車Ｍが５ｄ分移動し、電車Ｍの位置が図６（ｅ）に示す位置となると、電車Ｍの先頭から数えて９ｄ目～１３ｄ目のエリア（図６（ｅ）において横線のハッチングのエリア）にある移動体端末ＭＴは、ハンドオーバが終了している。また、図６（ｅ）に示す位置となると、電車Ｍの先頭から数えて１４ｄ目～１８ｄ目のエリア（図６（ｅ）において斜線のハッチングのエリア）においては、通信エリアＢの電界強度が通信エリアＡの電界強度より強くなるため、このエリアにある移動体端末ＭＴがハンドオーバを行う。

制御装置１００Ａは、減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂの制御を継続しつつ、電車ＭがトンネルＴを通過したか判断する（ステップＳ１０５）。ここで制御装置１００Ａは、例えば、トンネルＴから退出した電車Ｍまでの距離を第２検出部９２で検出できなくなったときに電車ＭがトンネルＴを通過したと判断する。例えば第１検出部９１及び第２検出部９２が備えるレーダーで電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を検出する構成の場合、電車Ｍの車体で反射したレーダーの反射信号が検出できなくなったときに電車ＭがトンネルＴを通過したと判断する。なお、制御装置１００Ａは、第１検出部９１及び第２検出部９２が備えるカメラの画像で電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を検出する構成の場合、トンネルＴから退出する電車Ｍを撮影した後、カメラの画像に電車Ｍが映らなくなったときにトンネルＴを通過したと判断してもよい。

制御装置１００Ａは、電車ＭがトンネルＴを通過していない場合、トンネルＴを通過するのを待つ（ステップＳ１０５でＮｏ）。制御装置１００Ａは、電車ＭがトンネルＴを通過した場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂの減衰量を、トンネルＴに電車Ｍが進入する前の初期状態に戻し（ステップＳ１０６）、図７の処理を終了する。尚、制御装置１００Ａは、ステップＳ１０５において電車ＭがトンネルＴ内の所定の位置を通過したと判断した場合に初期状態に戻すようにしてもよいし、第１検出部９１または第２検出部９２が、他の電車Ｍをトンネル内に進入することを検出した場合に初期状態に戻すようにしてもよい。

なお、制御装置１００は、電車Ｍが他端ＴＢ側からトンネルＴに進入する場合には、ハンドオーバエリアＥＨ１が電車Ｍの進入方向、即ち、一端ＴＡ側へ移動するように減衰器４１Ａ～４５Ａ及び減衰器４１Ｂ～４５Ｂの減衰量を制御する。

以上説明したように本実施形態によれば、単位時間内においてハンドオーバを行う移動通信端末ＭＴの数がハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない構成より少なくなり、ハンドオーバ処理を行う基地局の負荷が少なくなる。また、本実施形態では、ハンドオーバエリアＥＨ１を移動させるため、ハンドオーバエリアＥＨ１を拡大する構成と比較すると、単位時間当たりにハンドオーバを行う移動体端末ＭＴの数を減らすことができる。このようにして、本実施形態によれば、基地局の負荷を低減しつつ、ハンドオーバ処理を適切に実行することができる。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態について説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る移動通信システム１Ｂの概要構成を示す模式図である。第２実施形態は、ハンドオーバエリアを変化させるための構成が第１実施形態と異なる。以下の説明においては、第２実施形態において第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略し、第１実施形態との相違点について説明する。

＜全体構成＞
移動通信システム１Ｂは、第１子局３１Ａに替えて第１子局３２Ａを備え、第２子局３１Ｂに替えて第２子局３２Ｂを備える。また、移動通信システム１Ｂは、制御装置１００Ａに替えて制御装置１００Ｂを備える。

第１子局３２Ａは、トンネルＴ内に配置されて第１親局２１Ａに接続されており、第１親局２１Ａを介して第１基地局１１Ａとの間で通信を行う。また、第１子局３２Ａは、アンテナ６１Ａ～６５Ａに接続されており、アンテナ６１Ａ～６５Ａを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。第１子局３２Ａは、接続されているアンテナ６１Ａ～６５Ａの指向性を変化させ、エリアＥＡ１～ＥＡ５を変化させる。

第２子局３２Ｂは、トンネルＴ内に配置されて第２親局２１Ｂに接続されており、第２親局２１Ｂを介して第２基地局１１Ｂとの間で通信を行う。また、第２子局３２Ｂは、アンテナ６１Ｂ～６５Ｂに接続されており、アンテナ６１Ｂ～６５Ｂを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。第２子局３２Ｂは、接続されているアンテナ６１Ｂ～６５Ｂの指向性を変化させ、エリアＥＢ１～ＥＢ５を変化させる。

制御装置１００Ｂは、第１検出部９１、第２検出部９２、第１子局３２Ａ及び第２子局３２Ｂに接続されており、アンテナ６１Ａ～６５Ａ及びアンテナ６１Ｂ～６５Ｂの指向性を制御する。なお、本実施形態においては、アンテナ６１Ａ～６５Ａ及びアンテナ６１Ｂ～６５Ｂの配置が第１実施形態と異なる。

＜装置構成＞
図９は、第１子局３２Ａ及び第２子局３２Ｂの構成を示すブロック図である。第１子局３２Ａは、第１子局３１Ａと比較すると、減衰器４１Ａ～４５Ａに替えて指向性制御部５１Ａ～５５Ａを備える。指向性制御部５１Ａ～５５Ａは、アンテナ６１Ａ～６５Ａと制御装置１００Ｂに接続されている。指向性制御部５１Ａ～５５Ａは、制御装置１００Ｂから出力される信号に応じてアンテナ６１Ａ～６５Ａの向きやアンテナ６１Ａ～６５Ａから送信する信号の位相などを制御し、アンテナ６１Ａ～６５Ａの指向性を制御する。アンテナ６１Ａ～６５Ａの指向性を制御することにより、エリアＥＡ１～ＥＡ５が変化する。

第２子局３２Ｂは、第２子局３１Ｂと比較すると、減衰器４１Ｂ～４５Ｂに替えて指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂを備える。指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂは、アンテナ６１Ｂ～６５Ｂと制御装置１００Ｂに接続されている。指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂは、制御装置１００Ｂから出力される信号に応じてアンテナ６１Ｂ～６５Ｂの向きやアンテナ６１Ｂ～６５Ｂから送信する信号の位相などを制御し、アンテナ６１Ｂ～６５Ｂの指向性を制御する。アンテナ６１Ｂ～６５Ｂの指向性を制御することにより、エリアＥＢ１～ＥＢ５が変化する。

図１０は、制御装置１００Ｂの構成を示すブロック図である。制御装置１００Ｂは、制御部１０１に替えて制御部１０１Ｂを備え、出力部１０２に替えて、出力部１０２Ｂを備える。出力部１０２Ｂは、指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂに接続されており、アンテナ６１Ａ～６５Ａ及びアンテナ６１Ｂ～６５Ｂの指向性を制御する信号を出力する。制御部１０１Ｂは、取得部１０３が取得した信号が表す距離と速度を用いて出力部１０２Ｂを制御し、指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂの制御を行うことにより、ハンドオーバエリアＥＨ１を移動させる。

より具体的には、例えば、制御部１０１Ｂは、図示しない記憶部に格納された、第１検出部９１および／または第２検出部９２で検出される電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を表す信号と、指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂのそれぞれが制御する電波の放射角度とを関連付けた情報（例えば、検出された電車Ｍの移動速度と時刻を変数とする、指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂのそれぞれが制御する電波の放射角度の関数）を参照し、当該情報に基づいて出力部１０２Ｂを制御する。図１１に、電波の放射角度の関数のグラフの一例を示す。記憶部には、電車Ｍの移動速度毎に応じて傾きの異なる放射角度の関数が複数記憶されている。制御部１０１Ｂは、指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂのそれぞれについて、取得した移動速度に対応した関数を参照し、時間の経過に応じて、関数が示す放射角度で指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂを制御する。尚、取得した移動速度に対応する関数が記憶されていない場合は、記憶部に記憶された１または複数の関数から、当該移動速度に対応した関数を算出するようにしてもよい。

＜動作例＞
次に図１２と図１３を用いて第２実施形態の動作例について説明する。図１２は、ハンドオーバエリアＥＨ１を変化させる本実施形態の動作を説明するための図である。また、図１３は、制御装置１００Ｂが行う処理の流れを示すフローチャートである。

電車ＭがトンネルＴに進入していない状態においては、制御装置１００Ｂにより指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂが制御され、エリアＥＡ１～ＥＡ５及びエリアＥＢ１～ＥＢ５は、図１２（ａ）に示す初期状態となっている。

一端ＴＡからトンネルＴへ進入する電車Ｍが一端ＴＡに近づくと、第１検出部９１は、電車Ｍを検出する。第１検出部９１は、検出した電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を検出し、検出した距離と速度を示す信号を出力する。制御装置１００Ｂは、第１検出部９１が出力した信号を取得部１０３で取得し、電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を取得する（ステップＳ２０１）。尚、制御装置１００Ｂは、電車ＭがトンネルＴ内の所定の位置に到達したときにステップＳ２０１を実行するようにしてもよい。制御装置１００Ｂは、既知である第１検出部９１からハンドオーバエリアＥＨ１までの距離、取得した距離及び速度からハンドオーバエリアＥＨ１に電車Ｍが到達する時刻を算出する（ステップＳ２０２）。

制御装置１００Ｂは、時刻を計時し、計時している時刻がステップＳ２０２で算出した時刻であるか判断する（ステップＳ２０３）。換言すると、制御装置１００Ｂは、電車ＭがハンドオーバエリアＥＨ１に到達したか判断する。制御装置１００Ｂは、計時している時刻がステップＳ２０２で算出した時刻になるまではステップＳ２０３の処理を繰り返す（ステップＳ２０３でＮｏ）。制御装置１００Ｂは、計時している時刻がステップＳ２０２で算出した時刻になると（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、電車Ｍの進行方向へハンドオーバエリアＥＨ１が電車Ｍの速度に応じた速度で移動するように、前述の関数に従って指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂを制御する（ステップＳ２０４）。

図１２（ｂ）は、ステップＳ２０２で算出した時刻から単位時間が経過した状態を示し、図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）の時点から単位時間が経過した状態を示し、図１２（ｄ）は、図１２（ｃ）の時点から単位時間が経過した状態を示している。図１２に示すように、制御装置１００Ｂは、エリアＥＡ１～ＥＡ５で形成される通信エリアＡが徐々に他端ＴＢ側へ広がり、エリアＥＢ１～ＥＢ５で形成される通信エリアＢが徐々に他端ＴＢ側へ移動するように、アンテナ６１Ａ～６５Ａ及びアンテナ６１Ｂ～６５Ｂの指向性を制御し、ハンドオーバエリアＥＨ１を電車Ｍより遅い速度で移動させる。

制御装置１００Ｂは、指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂの制御を継続しつつ、電車ＭがトンネルＴを通過したか判断する（ステップＳ２０５）。制御装置１００Ｂは、電車ＭがトンネルＴを通過していない場合、トンネルＴを通過するのを待つ（ステップＳ２０５でＮｏ）。制御装置１００Ｂは、電車ＭがトンネルＴを通過した場合（ステップＳ２０５でＹｅｓ）、指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂの指向性をトンネルＴに電車Ｍが進入する前の初期状態に戻し（ステップＳ２０６）、図１１の処理を終了する。尚、制御装置１００Ｂは、ステップＳ２０５において電車ＭがトンネルＴ内の所定の位置を通過した場合に指向性を初期状態に戻すようにしてもよいし、第１検出部９１または第２検出部９２が、他の電車Ｍがトンネル内に進入することを検出した場合に指向性を初期状態に戻すようにしてもよい。

なお、制御装置１００Ｂは、電車Ｍが他端ＴＢ側からトンネルＴに進入する場合には、ハンドオーバエリアＥＨ１が電車Ｍの進入方向、即ち、一端ＴＡ側へ移動するように指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂを制御する。

本実施形態においても、第１実施形態と同様にハンドオーバエリアＥＨ１が電車Ｍより遅い速度で移動するため、単位時間内においてハンドオーバを行う移動通信端末ＭＴの数がハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない構成より少なくなり、ハンドオーバ処理を行う基地局の負荷が少なくなる。このようにして、本実施形態によれば、基地局の負荷を低減しつつ、ハンドオーバ処理を適切に実行することができる。

［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態について説明する。図１４は、本発明の第３実施形態に係る移動通信システム１Ｃの概要構成を示す模式図である。第３実施形態は、ハンドオーバエリアを変化させるための構成が前述の実施形態と異なる。以下の説明においては、第３実施形態において前述の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略し、前述の実施形態との相違点について説明する。

＜全体構成＞
移動通信システム１Ｃは、第１子局３１Ａ及び第２子局３１Ｂに替えて、第１子局３３Ａ、第２子局３３Ｂ、第３子局３３Ｃ及び第４子局３３Ｄを備える。また、移動通信システム１Ｃは、制御装置１００Ａに替えて制御装置１００Ｃを備える。

第１子局３３Ａは、トンネルＴ内に配置されて第１親局２１Ａに接続されており、第１親局２１Ａを介して第１基地局１１Ａとの間で通信を行う。また、第１子局３３Ａは、アンテナ６１Ａ～６４Ａに接続されており、アンテナ６１Ａ～６４Ａを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。第１子局３３Ａは、接続されているアンテナ６１Ａ～６４Ａから送信する電波の強度を変化させ、エリアＥＡ１～ＥＡ４を変化させる。

第２子局３３Ｂは、トンネルＴ内に配置されて第２親局２１Ｂに接続されており、第２親局２１Ｂを介して第２基地局１１Ｂとの間で通信を行う。また、第２子局３３Ｂは、アンテナ６１Ｂ～６４Ｂに接続されており、アンテナ６１Ｂ～６４Ｂを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。第２子局３３Ｂは、接続されているアンテナ６１Ｂ～６４Ｂから送信する電波の強度を変化させ、エリアＥＢ１～ＥＢ４を変化させる。

第３子局３３Ｃは、トンネルＴ内に配置されて第１親局２１Ａと第２親局２１Ｂに接続されており、第１親局２１Ａを介して第１基地局１１Ａとの間で通信を行い、第２親局２１Ｂを介して第２基地局１１Ｂとの間で通信を行う。また、第３子局３３Ｃは、アンテナ６５Ａに接続されており、アンテナ６５Ａを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。なお、第３子局３３Ｃは、第１基地局１１Ａが送信する電波と第２基地局１１Ｂが送信する電波をアンテナ６５Ａから送信する。トンネルＴ内においては、アンテナ６５Ａから送信される電波により、通信エリアＡとなるエリアＥＡ５と、通信エリアＢとなるエリアＥＢ６とが形成され、エリアＥＡ５とエリアＥＢ６は、重複する。この重複により、第１基地局１１Ａからの電波と第２基地局１１Ｂからの電波との両方が到達するハンドオーバエリアがトンネルＴ内に形成される。

第４子局３３Ｄは、トンネルＴ内に配置されて第１親局２１Ａと第２親局２１Ｂに接続されており、第１親局２１Ａを介して第１基地局１１Ａとの間で通信を行い、第２親局２１Ｂを介して第２基地局１１Ｂとの間で通信を行う。また、第４子局３３Ｄは、アンテナ６５Ｂに接続されており、アンテナ６５Ｂを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。なお、第４子局３３Ｄは、第１基地局１１Ａが送信する電波と第２基地局１１Ｂが送信する電波をアンテナ６５Ｂから送信する。トンネルＴ内においては、アンテナ６５Ｂから送信される電波により、通信エリアＡとなるエリアＥＡ６と、通信エリアＢとなるエリアＥＢ５とが形成され、エリアＥＡ６とエリアＥＢ５は、重複する。この重複により、第１基地局１１Ａからの電波と第２基地局１１Ｂからの電波との両方が到達するハンドオーバエリアがトンネルＴ内に形成される。

以下の説明においては、アンテナ６５Ａにより形成されるハンドオーバエリアとアンテナ６５Ｂにより形成されるハンドオーバエリアとを合わせた領域を、ハンドオーバエリアＥＨ２と称する。

制御装置１００Ｃは、第１子局３３Ａ、第２子局３３Ｂ、第３子局３３Ｃ、第４子局３３Ｄ、第１検出部９１及び第２検出部９２に接続されている。制御装置１００Ｃは、第１検出部９１又は第２検出部９２が検出した速度に基づいて第１子局３３Ａ、第２子局３３Ｂ、第３子局３３Ｃ及び第４子局３３Ｄを制御し、トンネルＴ内の通信エリアＡ、通信エリアＢ及びハンドオーバエリアＥＨ２を変化させる。

＜装置構成＞
図１５は、第１子局３３Ａ、第２子局３３Ｂ、第３子局３３Ｃ及び第４子局３３Ｄの構成を示すブロック図である。第１子局３３Ａは、減衰器４５Ａを備えていない点で第１子局３１Ａと相違し、他の構成は、第１子局３１Ａと同じである。第２子局３３Ｂは、減衰器４５Ｂを備えていない点で第２子局３１Ｂと相違し、他の構成は、第２子局３１Ｂと同じである。

第１親局２１Ａと第３子局３３Ｃとの間は光ファイバＬＡ３によって接続され、第２親局２１Ｂと第３子局３３Ｃとの間は光ファイバＬＡ４によって接続される。第３子局３３Ｃは、第１親局２１Ａから送信されてきた光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３０１Ｃと、第２親局２１Ｂから送信されてきた光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３０５Ｃと、アンテナ６５Ａから送信されてきた電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換部３０２Ｃと、アンテナ６５Ａから送信されてきた電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換部３０６Ｃとを有する。

また、第３子局３３Ｃは、増幅器３０３Ｃ、増幅器３０７Ｃ、第３合分配器３０４Ｃを有する。増幅器３０３Ｃは、Ｏ／Ｅ変換部３０１Ｃで変換された電気信号を増幅して第３合分配器３０４Ｃへ送出し、増幅器３０７Ｃは、Ｏ／Ｅ変換部３０５Ｃで変換された電気信号を増幅して第３合分配器３０４Ｃへ送出する。増幅器３０３Ｃ及び増幅器３０７Ｃは、制御装置１００Ｃに接続されており、それぞれの増幅度は、制御装置１００Ｃにより制御される。第３合分配器３０４Ｃは、第３子局３３Ｃとアンテナ６５Ａとの間における信号の合分配を行う。

第１親局２１Ａと第４子局３３Ｄとの間は光ファイバＬＡ５によって接続され、第２親局２１Ｂと第４子局３３Ｄとの間は光ファイバＬＡ６によって接続される。第４子局３３Ｄは、第１親局２１Ａから送信されてきた光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３０１Ｄと、第２親局２１Ｂから送信されてきた光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３０５Ｄと、アンテナ６５Ｂから送信されてきた電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換部３０２Ｄと、アンテナ６５Ｂから送信されてきた電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換部３０６Ｄとを有する。

また、第４子局３３Ｄは、増幅器３０３Ｄ、増幅器３０７Ｄ、第４合分配器３０４Ｄを有する。増幅器３０３Ｄは、Ｏ／Ｅ変換部３０１Ｄで変換された電気信号を増幅して第４合分配器３０４Ｄへ送出し、増幅器３０７Ｄは、Ｏ／Ｅ変換部３０５Ｄで変換された電気信号を増幅して第４合分配器３０４Ｄへ送出する。増幅器３０３Ｄ及び増幅器３０７Ｄは、制御装置１００Ｃに接続されており、それぞれの増幅度は、制御装置１００Ｃにより制御される。第４合分配器３０４Ｄは、第４子局３３Ｄとアンテナ６５Ｂとの間における信号の合分配を行う。

図１６は、制御装置１００Ｃの構成を示すブロック図である。制御装置１００Ｃは、制御部１０１に替えて制御部１０１Ｃを備え、出力部１０２に替えて、出力部１０２Ｃを備える。出力部１０２Ｃは、減衰器４１Ａ～４４Ａ、減衰器４１Ｂ～４４Ｂ、増幅器３０３Ｃ、増幅器３０７Ｃ、増幅器３０３Ｄ及び増幅器３０７Ｄに接続されている。出力部１０２Ｃは、減衰器４１Ａ～４４Ａ及び減衰器４１Ｂ～４４Ｂの減衰量を制御する信号を出力する。また、出力部１０２Ｃは、増幅器３０３Ｃ、増幅器３０７Ｃ、増幅器３０３Ｄ及び増幅器３０７Ｄの増幅度を制御する信号を出力する。制御部１０１Ｃは、取得部１０３が取得した信号が表す距離と速度を用いて出力部１０２Ｃを制御し、減衰器４１Ａ～４４Ａの減衰量、減衰器４１Ｂ～４４Ｂの減衰量、増幅器３０３Ｃ、増幅器３０７Ｃ、増幅器３０３Ｄ及び増幅器３０７Ｄの増幅度を制御することにより、ハンドオーバエリアＥＨ２を移動させる。

具体的には、制御部１０１Ｃは、図示しない記憶部に格納された、第１検出部９１および／または第２検出部９２で検出される電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を表す信号と、減衰器４１Ａ～４４Ａ及び減衰器４１Ｂ～４４Ｂのそれぞれの減衰量とを関連付けた情報（例えば、検出された電車Ｍの移動速度と時刻を変数とする、減衰器４１Ａ～４４Ａ及び減衰器４１Ｂ～４４Ｂのそれぞれの減衰量の関数）を参照し、当該情報に基づいて出力部１０２Ｃを制御する。また、制御部１０１Ｃは、図示しない記憶部に格納された、第１検出部９１および／または第２検出部９２で検出される電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を表す信号と、増幅器３０３Ｃ、増幅器３０７Ｃ、増幅器３０３Ｄ及び増幅器３０７Ｄのそれぞれの増幅度とを関連付けた情報（例えば、検出された電車Ｍの移動速度と時刻を変数とする、増幅器３０３Ｃ、増幅器３０７Ｃ、増幅器３０３Ｄ及び増幅器３０７Ｄのそれぞれの増幅度の関数）を参照し、当該情報に基づいて出力部１０２Ｃを制御する。記憶部には、電車Ｍの移動速度毎に応じて傾きの異なる増幅度の関数が複数記憶されている。尚、取得した移動速度に対応する関数が記憶されていない場合は、記憶部に記憶された１または複数の関数から、当該移動速度に対応した関数を算出するようにしてもよい。

＜動作例＞
次に図１７と図１８を用いて第３実施形態の動作例について説明する。図１７は、ハンドオーバエリアＥＨ２を変化させる本実施形態の動作を説明するための図である。また、図１８は、制御装置１００Ｃが行う処理の流れを示すフローチャートである。

電車ＭがトンネルＴに進入していない状態においては、制御装置１００Ｃは、一端ＴＡから他端ＴＢに向かうにつれて電界強度ＲＥＡが徐々に小さくなるように、減衰器４１Ａ～４４Ａ及び増幅器３０３Ｃ、３０３Ｄを制御する。また、電車ＭがトンネルＴに進入していない状態においては、制御装置１００Ｃは、他端ＴＢから一端ＴＡに向かうにつれて電界強度ＲＥＢが徐々に小さくなるように、減衰器４１Ｂ～４４Ｂ及び増幅器３０７Ｃ、３０７Ｄを制御する。このときの電界強度ＲＥＡ及び電界強度ＲＥＢは、図１７（ａ）に示す状態であり、このときの減衰器４１Ａ～４４Ａの減衰量、減衰器４１Ｂ～４４Ｂの減衰量、増幅器３０３Ｃ、３０３Ｄ、３０７Ｃ、３０７Ｄの増幅度を初期状態とする。

一端ＴＡからトンネルＴへ進入する電車Ｍが一端ＴＡに近づくと、第１検出部９１は、電車Ｍを検出する。第１検出部９１は、検出した電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を検出し、検出した距離と速度を示す信号を出力する。制御装置１００Ｃは、第１検出部９１が出力した信号を取得部１０３で取得し、電車Ｍまでの距離と電車Ｍの速度を取得する（ステップＳ３０１）。尚、制御装置１００Ｃは、電車ＭがトンネルＴ内の所定の位置に到達したときにステップＳ３０１を実行するようにしてもよい。制御装置１００Ｃは、既知である第１検出部９１からハンドオーバエリアＥＨ２までの距離、取得した距離及び速度からハンドオーバエリアＥＨ２に電車Ｍが到達する時刻を算出する（ステップＳ３０２）。

制御装置１００Ｃは、時刻を計時し、計時している時刻がステップＳ３０２で算出した時刻であるか判断する（ステップＳ３０３）。換言すると、制御装置１００Ｃは、電車ＭがハンドオーバエリアＥＨ２に到達したか判断する。制御装置１００Ｃは、計時している時刻がステップＳ３０２で算出した時刻になるまではステップＳ３０３の処理を繰り返す（ステップＳ３０３でＮｏ）。制御装置１００Ｃは、計時している時刻がステップＳ３０２で算出した時刻になると（ステップＳ３０３でＹｅｓ）、電車Ｍの進行方向へハンドオーバエリアＥＨ２が電車Ｍの速度に応じた速度で移動するように減衰器４１Ａ～４４Ａ、減衰器４１Ｂ～４４Ｂ、増幅器３０３Ｃ、増幅器３０３Ｄ、増幅器３０７Ｃ及び増幅器３０７Ｄを、前述の関数に従って制御する（ステップＳ３０４）。

図１７（ａ）は、電車ＭがハンドオーバエリアＥＨ２に進入した状態を示している。図１７（ｂ）は、図１５（ａ）の時点から単位時間が経過した状態を示し、図１７（ｃ）は、図１７（ｂ）の時点から単位時間が経過した状態を示し、図１７（ｄ）は、図１７（ｃ）の時点から単位時間が経過した状態を示している。図１７に示すように、制御装置１００Ｃは、エリアＥＡ１～ＥＡ６で形成される通信エリアＡが徐々に他端ＴＢ側へ広がり、エリアＥＢ１～ＥＢ６で形成される通信エリアＢが徐々に他端ＴＢ側へ狭まるように、減衰器４１Ａ～４４Ａ、減衰器４１Ｂ～４４Ｂ、増幅器３０３Ｃ、増幅器３０３Ｄ、増幅器３０７Ｃ及び増幅器３０７Ｄを制御し、ハンドオーバエリアＥＨ２を電車Ｍより遅い速度で移動させる。

制御装置１００Ｃは、減衰器４１Ａ～４４Ａ、減衰器４１Ｂ～４４Ｂ、増幅器３０３Ｃ、増幅器３０３Ｄ、増幅器３０７Ｃ及び増幅器３０７Ｄの制御を継続しつつ、電車ＭがトンネルＴを通過したか判断する（ステップＳ３０５）。制御装置１００Ｂは、電車ＭがトンネルＴを通過していない場合、トンネルＴを通過するのを待つ（ステップＳ３０５でＮｏ）。制御装置１００Ｃは、電車ＭがトンネルＴを通過した場合（ステップＳ３０５でＹｅｓ）、減衰器４１Ａ～４４Ａ及び減衰器４１Ｂ～４４Ｂの減衰量と、増幅器３０３Ｃ、増幅器３０３Ｄ、増幅器３０７Ｃ及び増幅器３０７Ｄの増幅度を、トンネルＴに電車Ｍが進入する前の初期状態に戻し（ステップＳ３０６）、図１８の処理を終了する。尚、制御装置１００Ｃは、ステップＳ３０５において電車ＭがトンネルＴ内の所定の位置を通過した場合に増幅度を初期状態に戻すようにしてもよいし、第１検出部９１または第２検出部９２が、他の電車Ｍがトンネル内に進入することを検出した場合に増幅度を初期状態に戻すようにしてもよい。

なお、制御装置１００Ｃは、電車Ｍが他端ＴＢ側からトンネルＴに進入する場合には、ハンドオーバエリアＥＨ２が電車Ｍの進入方向、即ち、一端ＴＡ側へ移動するように減衰器４１Ａ～４４Ａ及び減衰器４１Ｂ～４４Ｂの減衰量と、増幅器３０３Ｃ、増幅器３０３Ｄ、増幅器３０７Ｃ及び増幅器３０７Ｄの増幅度を制御する。

本実施形態においても、ハンドオーバエリアＥＨ２が電車Ｍより遅い速度で移動するため、単位時間内においてハンドオーバを行う移動通信端末ＭＴの数がハンドオーバエリアＥＨ２を移動させない構成より少なくなり、ハンドオーバに係る装置への負荷が少なくなる。このようにして、本実施形態によれば、基地局の負荷を低減しつつ、ハンドオーバ処理を適切に実行することができる。

［第４実施形態］
次に本発明の第４実施形態について説明する。図１９は、本発明の第４実施形態に係る移動通信システム１Ｄの概要構成を示す模式図である。第４実施形態は、ハンドオーバエリアを変化させるための構成が前述の実施形態と異なる。以下の説明においては、第４実施形態において前述の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略し、前述の実施形態との相違点について説明する。

＜全体構成＞
移動通信システム１Ｄは、第１子局３１Ａ及び第２子局３１Ｂに替えて、第１子局３４Ａ、第２子局３４Ｂ、第３子局３４Ｃ及び第４子局３４Ｄを備える。また、移動通信システム１Ｄは、制御装置１００Ａに替えて制御装置１００Ｄを備える。

第１子局３４Ａは、トンネルＴ内に配置されて第１親局２１Ａに接続されており、第１親局２１Ａを介して第１基地局１１Ａとの間で通信を行う。また、第１子局３４Ａは、アンテナ６１Ａ～６３Ａに接続されており、アンテナ６１Ａ～６３Ａを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。第１子局３４Ａは、接続されているアンテナ６１Ａ～６３Ａの指向性を変化させ、エリアＥＡ１～ＥＡ３を変化させる。

第２子局３４Ｂは、トンネルＴ内に配置されて第２親局２１Ｂに接続されており、第２親局２１Ｂを介して第２基地局１１Ｂとの間で通信を行う。また、第２子局３４Ｂは、アンテナ６１Ｂ～６３Ｂに接続されており、アンテナ６１Ｂ～６３Ｂを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。第２子局３４Ｂは、接続されているアンテナ６１Ｂ～６３Ｂの指向性を変化させ、エリアＥＢ１～ＥＢ３を変化させる。

第３子局３４Ｃは、トンネルＴ内に配置されて第１親局２１Ａと第２親局２１Ｂに接続されており、第１親局２１Ａを介して第１基地局１１Ａとの間で通信を行い、第２親局２１Ｂを介して第２基地局１１Ｂとの間で通信を行う。また、第３子局３４Ｃは、アンテナ６４Ａとアンテナ６５Ｂに接続されており、アンテナ６４Ａを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行い、アンテナ６５Ｂを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。なお、第３子局３４Ｃは、第１基地局１１Ａが送信する電波を、アンテナ６４Ａから送信する。トンネルＴ内においては、アンテナ６４Ａから送信される電波により、通信エリアＡとなるエリアＥＡ４が形成される。また、第３子局３４Ｃは、第２基地局１１Ｂが送信する電波を、アンテナ６５Ｂから送信する。トンネルＴ内においては、アンテナ６５Ｂから送信される電波により、通信エリアＢとなるエリアＥＢ５が形成される。

第４子局３４Ｄは、トンネルＴ内に配置されて第１親局２１Ａと第２親局２１Ｂに接続されており、第１親局２１Ａを介して第１基地局１１Ａとの間で通信を行い、第２親局２１Ｂを介して第２基地局１１Ｂとの間で通信を行う。また、第４子局３４Ｄは、アンテナ６４Ｂとアンテナ６５Ａに接続されており、アンテナ６４Ｂを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行い、アンテナ６５Ａを介して移動体端末ＭＴとの間で通信を行う。なお、第４子局３４Ｄは、第１基地局１１Ａが送信する電波を、アンテナ６５Ａから送信する。トンネルＴ内においては、アンテナ６５Ａから送信される電波により、通信エリアＡとなるエリアＥＡ５が形成される。また、第４子局３４Ｄは、第２基地局１１Ｂが送信する電波を、アンテナ６４Ｂから送信する。トンネルＴ内においては、アンテナ６４Ｂから送信される電波により、通信エリアＢとなるエリアＥＢ４が形成される。

エリアＥＡ５とエリアＥＢ５は、一部が重複し、この重複により、第１基地局１１Ａからの電波と第２基地局１１Ｂからの電波との両方が到達するハンドオーバエリアＥＨ１がトンネルＴ内に形成される。

尚、本実施形態では、第３子局３４Ｃならびに第４子局３４Ｄはそれぞれアンテナ６４Ａ、６５Ｂならびにアンテナ６４Ｂ、６５Ａに接続され、第１基地局１１Ａと第２基地局１１Ｂが送信する電波を送信しているが、第１基地局１１Ａと第２基地局１１Ｂの両者に接続される子局数ならびに各子局に接続されるアンテナ数は限定されない。したがって、第１基地局１１Ａならびに第２基地局１１Ｂに接続される１つの子局が設置され、当該１つの子局がトンネルＴ内に設置されたすべてのアンテナと接続され、第１基地局１１Ａならびに第２基地局１１Ｂが送信する電波を各アンテナに分配することで、当該１つの子局と移動体端末ＭＴとの間で通信を行ってもよい。

＜装置構成＞
図２０は、第１子局３４Ａ、第２子局３４Ｂ、第３子局３４Ｃ及び第４子局３４Ｄの構成を示すブロック図である。第１子局３４Ａは、指向性制御部５４Ａ、５５Ａを備えていない点で第１子局３２Ａと相違し、他の構成は、第１子局３２Ａと同じである。第２子局３４Ｂは、指向性制御部５４Ｂ、５５Ｂを備えていない点で第２子局３２Ｂと相違し、他の構成は、第２子局３２Ｂと同じである。

第１親局２１Ａと第３子局３４Ｃとの間は光ファイバＬＡ３によって接続され、第２親局２１Ｂと第３子局３４Ｃとの間は光ファイバＬＡ４によって接続される。第３子局３４Ｃは、第３子局３３Ｃと比較すると、指向性制御部５４Ａと指向性制御部５５Ｂを備えている点で相違する。指向性制御部５４Ａは、アンテナ６４Ａに接続されており、指向性制御部５５Ｂは、アンテナ６５Ｂに接続されている。

第１親局２１Ａと第４子局３４Ｄとの間は光ファイバＬＡ５によって接続され、第２親局２１Ｂと第４子局３４Ｄとの間は光ファイバＬＡ６によって接続される。第４子局３４Ｄは、第４子局３３Ｄと比較すると、指向性制御部５４Ｂと指向性制御部５５Ａを備えている点で相違する。指向性制御部５４Ｂは、アンテナ６４Ｂに接続されており、指向性制御部５５Ａは、アンテナ６５Ａに接続されている。

指向性制御部５４Ａ、５５Ａ、指向性制御部５４Ｂ、５５Ｂは、制御装置１００Ｄに接続されており、前述の関数に従って、制御装置１００Ｄにより制御される。

図２１は、制御装置１００Ｄの構成を示すブロック図である。制御装置１００Ｄは、制御部１０１に替えて制御部１０１Ｄを備え、出力部１０２に替えて、出力部１０２Ｄを備える。出力部１０３Ｄは、指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂに接続されており、アンテナ６１Ａ～６５Ａ及びアンテナ６１Ｂ～６５Ｂの指向性を制御する信号を出力する。

制御装置１００Ｄは、第２実施形態と同様に、第１検出部９１又は第２検出部９２の検出結果に基づいて、指向性制御部５１Ａ～５５Ａ及び指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂを制御し、電車Ｍの移動に応じて電車Ｍの速度より遅い速度でハンドオーバエリアＥＨ１を移動させる。

本実施形態においても、第２実施形態と同様にハンドオーバエリアＥＨ１が電車Ｍより遅い速度で移動するため、単位時間内においてハンドオーバを行う移動通信端末ＭＴの数がハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない構成より少なくなり、ハンドオーバに係る装置への負荷が少なくなる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、各々を組み合わせてもよい。上述した各実施形態及び各変形例の構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態や変形例に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

本実施形態では、ハンドオーバエリアＥＨ１及びハンドオーバエリアＥＨ２は、初期状態でトンネルＴの中心付近に形成されているが、中心付近に限られず、トンネルＴの一端ＴＡ寄りに形成されてもよいし、トンネルＴの他端ＴＢ寄りに形成されてもよい。

上述した実施形態においては、第１アンテナ群に属するアンテナの数は、５個であり、第２アンテナ群に属するアンテナの数は、５個であるが、第１アンテナ群に属するアンテナの数と、第２アンテナ群に属するアンテナの数は、２個以上であれば５個以外の数であってもよい。

各実施形態においては、一つの制御装置で子局を制御しているが、複数の制御装置で子局を制御してもよい。例えば、第１実施形態においては、第１子局３１Ａを制御する制御装置と、第２子局３１Ｂを制御する制御装置とを設け、第１子局３１Ａを制御する制御装置で減衰器４１Ａ～４５Ａの減衰量を制御し、第２子局３１Ｂを制御する制御装置で減衰器４１Ｂ～４５Ｂの減衰量を制御するようにしてもよい。

上述した各実施形態においては、通信エリアＡを広げつつ、通信エリアＢを狭めることによりハンドオーバエリアＥＨ１（ハンドオーバエリアＥＨ２）を移動させているが、通信エリアＡを広げ、通信エリアＢを初期状態のままとすることにより、ハンドオーバエリアＥＨ１（ハンドオーバエリアＥＨ２）を電車Ｍの進行方向へ広げる構成としてもよい。この構成においても、通信エリアＢの電界強度が通信エリアＢの電界強度より大きくなる位置が電車Ｍの進行方向へ移動するため、単位時間内においてハンドオーバを行う移動通信端末ＭＴの数がハンドオーバエリアＥＨ１を移動させない構成より少なくなり、ハンドオーバ処理を行う基地局の負荷が少なくなる。このようにして、本変形例によれば、基地局の負荷を低減しつつ、ハンドオーバ処理を適切に実行することができる。

上述した各実施形態においては、複数の子局を備える構成となっているが、各実施形態においては、複数の子局を一体化して一つの子局を備える構成としてもよい。

上述した各実施形態においては、減衰器４１Ａ～４５Ａおよび４１Ｂ～４５Ｂの減衰量を制御する構成を示したが、減衰器４１Ａ～４５Ａおよび４１Ｂ～４５Ｂの代わりに増幅器を用い、当該増幅器の増幅量を制御することにより、ハンドオーバエリアを変化させるようにしてもよい。

上述した実施形態においては、レーダー装置で電車Ｍの速度を検出しているが、電車Ｍの速度を検出する方法は、レーダー装置を用いる方法に限定されるものではない。図２２は、変形例に係る第１子局３１Ａと第２子局３１Ｂの構成を示すブロック図である。図２２に示すように、例えば、アンテナ６１Ａ～６５Ａ及びアンテナ６１Ｂ～６５Ｂのそれぞれ、または、アンテナ６１Ａ～６５Ａ及びアンテナ６１Ｂ～６５Ｂのうち、トンネルＴのそれぞれの端部側に接続された複数のアンテナに、移動体端末ＭＴから基地局への上り信号の強度を測定するレベルモニタ７１Ａ～７５Ａ及びレベルモニタ７１Ｂ～７５Ｂ（モニタ部）を設ける。制御装置１００Ａは、レベルモニタ７１Ａ～７５Ａ及びレベルモニタ７１Ｂ～７５Ｂに接続されており、このレベルモニタにより各アンテナの上り信号のレベルを監視し、上り信号のレベルの時間変化に関する情報（例えば、所定の閾値を超えた時刻）をアンテナ毎に取得する。制御装置１００Ａは、隣り合うアンテナ間の距離と、レベルの時間変化に関する情報を用いて電車Ｍの速度を算出する。本変形例によれば、レーダー装置やカメラをトンネルＴに設置することなく、電車Ｍの速度を得ることができる。より具体的には、例えば、アンテナ６１Ａと、アンテナ６２Ａとの上り信号のレベルを監視し、これらアンテナで取得した信号のレベルが閾値を超えた時刻の時刻差を用いて電車Ｍの速度を算出し、当該速度に基づいて減衰器４３Ａ～４５Ａの減衰量等を制御するようにしてもよい。

上述の実施形態では、第１検出部９１で取得した電車Ｍの位置および速度に基づいて、減衰器４１Ａ～４５Ａおよび減衰器４１Ｂ～４５Ｂの減衰量等を制御する構成を示したが、例えば第２検出部９２の検出範囲が、トンネルＴの他端ＴＢから一端ＴＡまで含む場合、第１検出部９１で取得した電車Ｍの位置および速度に基づいて、減衰器４１Ａ～４５Ａの減衰量等を制御するとともに、第２検出部９２で取得した電車Ｍの位置および速度に基づいて減衰器４１Ｂ～４５Ｂのそれぞれの減衰量等を制御するようにしてもよい。また、第１検出部９１で取得した電車Ｍの位置および速度に基づいて、指向性制御部５１Ａ～５５Ａおよび指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂを制御する構成においても、第２検出部９２の検出範囲が、トンネルＴの他端ＴＢから一端ＴＡまで含む場合、第１検出部９１で取得した電車Ｍの位置および速度に基づいて、指向性制御部５１Ａ～５５Ａの減衰量等を制御するとともに、第２検出部９２で取得した電車Ｍの位置および速度に基づいて指向性制御部５１Ｂ～５５Ｂのそれぞれの減衰量等を制御するようにしてもよい。

上述した実施形態では、第１検出部９１または第２検出部９２で電車Ｍの速度を検出するようにしたが、第１検出部９１または第２検出部９２が電車Ｍの存在を検出したことを以て、減衰器４１Ａ～４５Ａおよび減衰器４１Ｂ～４５Ｂの減衰量等を制御するようにしてもよい。このような場合、電車Ｍが一定の速度でトンネルＴを通過すると仮定することで、取得部１０３において当該一定の速度を事前に取得しておくようにしてもよい。

また、例えば、速度測定用の電波を送信するアンテナをトンネルＴ内においてトンネルＴに沿って所定の間隔で配置し、これらのアンテナから送信されて電車Ｍで反射した電波を受信し、制御装置１００は、各アンテナで電波を受信した時刻と、アンテナ間の距離に基づいて、電車Ｍの速度を算出してもよい。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 移動通信システム
１１Ａ 第１基地局
１１Ｂ 第２基地局
２１Ａ 第１親局
２１Ｂ 第２親局
３１Ａ、３２Ａ、３３Ａ、３４Ａ 第１子局
３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂ、３４Ｂ 第２子局
３３Ｃ、３４Ｃ 第３子局
３３Ｄ、３４Ｄ 第４子局
４１Ａ～４５Ａ 減衰器
４１Ｂ～４５Ｂ 減衰器
５１Ａ～５５Ａ 指向性制御部
５１Ｂ～５５Ｂ 指向性制御部
６１Ａ～６５Ａ、６１Ｂ～６５Ｂ アンテナ
７１Ａ～７５Ａ、７１Ｂ～７５Ｂ レベルモニタ
９１ 第１検出部
９２ 第２検出部
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ 制御装置
１０１、１０１Ｂ、１０１Ｃ、１０１Ｄ 制御部
１０２、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ 出力部
１０３ 取得部
２０１Ａ、２０１Ｂ Ｅ／Ｏ変換部
２０２Ａ、２０２Ｂ Ｏ／Ｅ変換部
３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃ、３０５Ｃ、３０１Ｄ、３０５Ｄ Ｏ／Ｅ変換部
３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ、３０６Ｃ、３０２Ｄ、３０６Ｄ Ｅ／Ｏ変換部
３０３Ａ、３０３Ｂ、３０３Ｃ、３０７Ｃ、３０３Ｄ、３０７Ｄ 増幅器
３０４Ａ 第１合分配器
３０４Ｂ 第２合分配器
３０４Ｃ 第３合分配器
３０４Ｄ 第４合分配器
ＥＨ ハンドオーバエリア
ＥＨ１、ＥＨ２ ハンドオーバエリア
Ｍ 電車
ＭＴ 移動体端末

Claims (9)

1. 移動端末装置との間で信号を送受信する複数のアンテナで構成され、第１基地局装置と移動端末装置との通信を可能とする第１通信エリアを形成する第１アンテナ群と、前記移動端末装置との間で信号を送受信する複数のアンテナで構成され、第２基地局装置と前記移動端末装置との通信を可能とし、一部が前記第１通信エリアの一部と重複する第２通信エリアを形成する第２アンテナ群と、
   を有する通信システムの制御装置において、
   前記移動端末装置の移動速度を取得する取得部と、
   前記第１通信エリアの一部と前記第２通信エリアの一部とが重複する領域を、前記移動速度より遅い速度で前記移動端末装置の移動方向に沿って変化させるように、前記移動速度に基づいて、前記第１アンテナ群のアンテナから出力する電波の強度及び前記アンテナの指向性の少なくとも一方を制御する制御部と、
   を備える制御装置。
2. 前記制御部は、前記領域を前記移動方向へ移動させるように制御する
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御部は、前記領域を前記移動方向へ広げるように制御する
   請求項１に記載の制御装置。
4. 前記制御部は、前記移動速度に基づいて、前記第２アンテナ群から出力する電波の強度及び前記アンテナの指向性の少なくとも一方を制御する
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記移動速度に応じた前記第１アンテナ群のアンテナから出力する電波の強度及び前記アンテナの指向性の少なくとも一方の情報を記憶する記憶部を有し、
   前記制御部は、前記取得部が取得した前記移動速度および前記情報を参照して前記領域を制御する
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の制御装置。
6. 前記第１アンテナ群のうち、少なくとも一部の複数のアンテナがそれぞれ受信した電波の強度を監視するモニタ部を有し、
   前記取得部は、前記モニタ部が監視したそれぞれの前記電波の強度の変化に基づいて、前記移動速度を取得する
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の制御装置。
7. 前記取得部はレーダーまたはカメラである
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の制御装置。
8. 移動端末装置との間で信号を送受信する複数のアンテナで構成され、第１基地局装置と移動端末装置との通信を可能とする第１通信エリアを形成する第１アンテナ群と、
   前記移動端末装置との間で信号を送受信する複数のアンテナで構成され、第２基地局装置と前記移動端末装置との通信を可能とし、一部が前記第１通信エリアの一部と重複する第２通信エリアを形成する第２アンテナ群と、
   第１親局を介して第１基地局との間で信号を送受信し、前記第１アンテナ群を介して前記移動端末装置との間で信号を送受信する第１信号処理装置と、
   第２親局を介して第２基地局との間で信号を送受信し、前記第２アンテナ群を介して前記移動端末装置との間で信号を送受信する第２信号処理装置と、
   前記移動端末装置の移動速度を取得する取得部と、前記第１通信エリアの一部と前記第２通信エリアの一部とが重複する領域を、前記移動速度より遅い速度で前記移動端末装置の移動方向に沿って変化させるように、前記移動速度に基づいて、前記第１アンテナ群のアンテナから出力する電波の強度及び前記アンテナの指向性の少なくとも一方を制御する制御部と、を有する制御装置と
   を備える通信システム。
9. 移動端末装置との間で信号を送受信する複数のアンテナで構成され、第１基地局装置と移動端末装置との通信を可能とする第１通信エリアを形成する第１アンテナ群と、前記移動端末装置との間で信号を送受信する複数のアンテナで構成され、第２基地局装置と前記移動端末装置との通信を可能とし、一部が前記第１通信エリアの一部と重複する第２通信エリアを形成する第２アンテナ群と、
   を有する通信システムにおいて、
   前記移動端末装置の移動速度を取得するステップと、
   前記第１通信エリアの一部と前記第２通信エリアの一部とが重複する領域を、前記移動速度より遅い速度で前記移動端末装置の移動方向に沿って変化させるように、前記移動速度に基づいて、前記第１アンテナ群のアンテナから出力する電波の強度及び前記アンテナの指向性の少なくとも一方を制御するステップと、
   を備える制御方法。

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