JP4036627B2 - 移動通信システム、移動通信方法、基地局及び移動局 - Google Patents

移動通信システム、移動通信方法、基地局及び移動局 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の基地局及び当該各基地局と通信可能な位置に存在する移動局を含んで構成された移動通信システム、当該移動通信システムにて実行される移動通信方法基地局及び移動局に関する。
【0002】
【従来の技術】
CDMA(Code Division Multiple Access)を採用する移動通信システムにおいては、通信チャネルは同一周波数上で異なる拡散コードにより多重される。このため、隣り合った基地局のセル間では、互いに異なるコードを用いることにより同一周波数を用いることができる。移動局は、これら複数の基地局から送信された信号を、各基地局に対応したコードで逆拡散することにより同時に受信することができる。同様に、移動局から送信された信号も複数の基地局で同時に受信することが可能となる。
【0003】
CDMA移動通信システムではこの特徴を生かし、移動局が隣り合った基地局のセル間を移動する際に、これら複数の基地局と同時に無線リンクを接続することによって、移動局側及び基地局制御局側でそれぞれダイバーシチ受信を行い、ハンドオーバー時の品質向上と無瞬断通信とを実現している。このようなハンドオーバー方法は、ソフトハンドオーバー又はダイバーシチハンドオーバーと呼ばれている。
【0004】
図12は、ソフトハンドオーバーの概念図である。図示するように、移動局1が、通信中の基地局2のセル3から基地局4のセル5に移動する場合、基地局2及び4からそれぞれ送信される報知信号の受信電力の差が所定の値以下になると、基地局4とも通信を開始する。このとき、下り信号は、基地局制御局6で複製され、基地局2及び4に送信される。基地局2及び4は、それぞれに割り当てられたスクランブルコードでこの信号を拡散して移動局1に送信し、移動局1は、これらの信号を基地局2及び4に割り当てられたスクランブルコードで逆拡散し、得られたそれぞれの受信信号の最大比合成を行って信号を抽出する。上り信号については、移動局1から送信された信号が基地局2及び4でそれぞれ受信、復調され、基地局制御局6で選択合成されて網7に転送される。
【0005】
また、一般の移動通信システムの無線回線設計では、セル全域において要求される伝送品質が満足されない場所率を劣化率として規定し、この劣化率が所定の値以下になるように変調方式や伝送速度、セルサイズ、最大送信電力等の伝送パラメータを決定する。しかし、移動局の位置が基地局に近い場合は、セル端のように遠い場合に比べ伝搬路条件が良いため、上記劣化率に基づき定められた伝送速度よりも高速伝送が可能となる場合がある。そこで、これら伝搬路条件や周囲のトラヒック状況に応じて変調パラメータを動的に制御する適応変調技術が用いられ、これにより、セル中心付近では高速伝送を行ってユーザのニーズを満たし、逆にセル端では伝送速度を落として品質を保証し、実質的なゾーン拡大の効果を得ることができる。伝送速度の制御は、変調多値数を変えたり、CDMAであれば拡散率や使用するコード数を変えたりすることによって実現することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなソフトハンドオーバーにあっては、同一の信号を複数の基地局から送信するため、周波数リソース及び基地局のリソース(送信電力、送信バッファ等)の使用が増加してしまう。特に、移動局がデータ通信を行っている場合には、各基地局が当該移動局に対する送信電力を相応に上げる必要があり、他の移動局に振り分け得る送信電力が相対的に減少して下り伝送容量が低下するという問題がある。このような現象は、周波数効率を向上させるために基地局間が近接し、且つトラヒックの多い都心部等で顕著となる。また、上述したような適応変調技術を用いてセル端に位置する移動局への伝送速度を低下させ基地局の送信電力を抑えても、セル端でのユーザに対するサービス性が低下するという問題がある。
【0007】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、基地局の使用リソースを削減し、スループット及び周波数効率を向上させることができる移動通信システム、移動通信方法基地局及び移動局を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る移動通信システムは、請求項1のように、網を介して互いに接続された複数の基地局、及び各基地局と通信可能な位置に存在する移動局を含んで構成された移動通信システムであって、基地局は、移動局に送信すべき送信データの一部の抽出又は全部の複製のいずれかを行い、抽出した抽出データ又は複製した複製データを他の基地局を介して移動局に送信する間接送信手段と、抽出が行われた場合には、送信データの残りを移動局に送信し、複製が行われた場合には、送信データの全部を移動局に送信する直接送信手段と、を有し、移動局は、基地局及び他の基地局から送信された各データが同一か否かを判断する判断手段と、各データが同一の場合には、ダイバーシチ受信を行い、各データが異なる場合には、各データを個別に受信する受信手段と、を有することを特徴とする。
【0009】
このような構成によれば、移動局が複数の基地局と通信可能な位置に存在する際に、基地局は、送信データを分割し他の基地局と分担して当該移動局に送信するのか、又は送信データを複製し他の基地局とともに同一の送信データを当該移動局に送信するのか(すなわち、ソフトハンドオーバーを行うのか)を選択することができる。したがって、送信データの送信において選択的にソフトハンドオーバーを行うことにより、基地局の使用リソースの削減を図り、スループット及び周波数効率を向上させることが可能となる。
【0010】
また、請求項2のように、基地局の間接送信手段は、送信データがリアルタイム受信を要するか否かを判断するデータ判断手段と、送信データがリアルタイム受信を要しない場合には、送信データの一部の抽出を行い、送信データがリアルタイム受信を要する場合には、送信データの全部の複製を行う選択実行手段と、を含むことが好ましい。
【0011】
送信データがリアルタイム受信を要しない場合には、上述のように送信データの送信を他の基地局と分担することにより実行転送速度を増加させることができ、送信データがリアルタイム受信を要する場合には、ソフトハンドオーバーを行うことにより伝送品質の向上や無瞬断通信が可能となるからである。なお、リアルタイム受信を要しない送信データとしては、例えばデータ通信等があり、リアルタイム受信を要する送信データとしては、例えばテレビ電話等の動画通信や音声通信等がある。
【0012】
また、請求項3のように、基地局の間接送信手段は、送信データの一部の抽出を行う場合、基地局と移動局との間の伝送品質に応じて、抽出するデータ量を増減することが好ましい。
【0013】
伝送品質が悪い場合には、抽出するデータ量を増加させることにより他の基地局から送信するデータ量を増加させ、移動局側における伝送速度を補償することができ、伝送品質が良い場合には、前述とは逆に抽出するデータ量を減少させることにより、同様の効果が得られるからである。伝送品質の一例として伝送速度があり、伝送速度が低い場合には抽出するデータ量を増加させ、伝送速度が高い場合には抽出するデータ量を減少させればよい。また、このような伝送品質に応じた送信データの振り分けを行うことにより、複数の基地局を制御するためのノードを設ける必要もない。
【0014】
さらに、請求項4のように、基地局の直接送信手段は、送信データの残りを移動局に送信する場合の伝送速度を、送信データの全部を移動局に送信する場合の伝送速度に比べて低くすることが好ましい。
【0015】
伝送速度を低くすることにより当該移動局に対する送信電力を抑えることができ、その分の送信電力を他の移動局に振り分けて基地局当たりの収容能力を増加させることが可能となるからである。このとき、当該移動局は分割された送信データを複数の基地局から並列で受信することになるため、移動局側における伝送速度が補償され、ユーザに対するサービス性の低下も防止される。
【0016】
上記請求項1〜4に係る移動通信システムについての発明は、移動通信方法、基地局、移動局の視点から捉えると、以下のように記述することができる。これらは上記移動通信システムの発明と同じ技術的思想に基づくものであり、その解決手段も上記と同じ思想に基づくものである。
【0017】
本発明に係る移動通信方法は、請求項7のように、網を介して互いに接続された複数の基地局、及び各基地局と通信可能な位置に存在する移動局を含んで構成された移動通信システムにて実行される移動通信方法であって、基地局が、移動局に送信すべき送信データの一部の抽出又は全部の複製のいずれかを行い、抽出した抽出データ又は複製した複製データを他の基地局を介して移動局に送信する間接送信工程と、基地局が、抽出が行われた場合には、送信データの残りを移動局に送信し、複製が行われた場合には、送信データの全部を移動局に送信する直接送信工程と、移動局が、基地局及び他の基地局から送信された各データが同一か否かを判断する判断工程と、各データが同一の場合には、ダイバーシチ受信を行い、各データが異なる場合には、各データを個別に受信する受信工程と、を有することを特徴とする。
【0018】
なお、請求項8のように、間接送信工程は、基地局が、送信データがリアルタイム受信を要するか否かを判断するデータ判断工程と、基地局が、送信データがリアルタイム受信を要しない場合には、送信データの一部の抽出を行い、送信データがリアルタイム受信を要する場合には、送信データの全部の複製を行う選択実行工程と、を含むことが好ましい。
【0019】
また、請求項9のように、間接送信工程では、基地局が、送信データの一部の抽出を行う場合、基地局と移動局との間の伝送品質に応じて、抽出するデータ量を増減することが好ましい。
【0020】
さらに、請求項10のように、直接送信工程では、基地局が、送信データの残りを移動局に送信する場合の伝送速度を、送信データの全部を移動局に送信する場合の伝送速度に比べて低くすることが好ましい。
【0021】
また、本発明に係る基地局は、請求項13のように、網を介して互いに接続された少なくとも1つの他の基地局、及び通信可能な位置に存在する移動局とともに移動通信システムを構成し、当該移動通信システムでは、移動局により、他の基地局とともに送信した各データが同一の場合には、ダイバーシチ受信が行われ、各データが異なる場合には、各データが個別に受信される、基地局であって、移動局に送信すべき送信データの一部の抽出又は全部の複製のいずれかを行い、抽出した抽出データ又は複製した複製データを他の基地局を介して移動局に送信する間接送信手段と、抽出が行われた場合には、送信データの残りを移動局に送信し、複製が行われた場合には、送信データの全部を移動局に送信する直接送信手段と、を有することを特徴とする。
【0022】
なお、請求項14のように、基地局の間接送信手段は、送信データがリアルタイム受信を要するか否かを判断するデータ判断手段と、送信データがリアルタイム受信を要しない場合には、送信データの一部の抽出を行い、送信データがリアルタイム受信を要する場合には、送信データの全部の複製を行う選択実行手段と、を含むことが好ましい。
【0023】
また、請求項15のように、基地局の間接送信手段は、送信データの一部の抽出を行う場合、基地局と移動局との間の伝送品質に応じて、抽出するデータ量を増減することが好ましい。
【0024】
さらに、請求項16のように、基地局の直接送信手段は、送信データの残りを移動局に送信する場合の伝送速度を、送信データの全部を移動局に送信する場合の伝送速度に比べて低くすることが好ましい。
【0025】
また、本発明に係る移動局は、請求項17のように、通信可能な位置に存在し、網を介して互いに接続された複数の基地局とともに移動通信システムを構成し、当該移動通信システムでは、基地局により、送信データの一部の抽出又は全部の複製のいずれかが行われ、抽出した抽出データ又は複製した複製データが他の基地局を介して送信され、抽出が行われた場合には、送信データの残りが送信され、複製が行われた場合には、送信データの全部が送信される、移動局であって、基地局及び他の基地局から送信された各データが同一か否かを判断する判断手段と、各データが同一の場合には、ダイバーシチ受信を行い、各データが異なる場合には、各データを個別に受信する受信手段と、を有することを特徴とする。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、図面とともに本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態では、CDMA移動通信システムおいて、移動局と通信可能な位置に存在する基地局が2つの場合について説明するが、本発明は、これに限られるものではなく、他の通信方式や、或いは基地局が3つ以上の場合にも適用可能である。
【0038】
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態について図1〜図6を用いて説明する。図1は、データ通信等のリアルタイム受信を要しない場合の移動通信システム10の概念図であり、図2は、テレビ電話等の動画通信や音声通信等のリアルタイム受信を要する場合の移動通信システム10の概念図である。
【0039】
図1に示すように、移動局12は、基地局14とデータ通信(移動局12宛ての送信データがリアルタイム受信を要しない場合の一例)を行っており、基地局14の無線ゾーンから基地局16の無線ゾーンへと移動しつつある。このとき、移動局12は、ハンドオーバー状態となり、基地局14及び基地局16と同時に無線リンクを確立し通信状態となる。なお、基地局14及び基地局16は、網18を介して互いに接続されている。
【0040】
このような状態で、移動局12宛てのパケット20及びパケット22が網18側から基地局14に転送されると、基地局14は、パケット20及びパケット22からパケット22のみを抽出し、パケット22を基地局16を介して移動局12に送信する。また、基地局14は、残りのパケット20を直接移動局12に送信する。移動局12は、異なるパケット20及びパケット22を基地局14及び基地局16からそれぞれ個別に受信する。
【0041】
このように、データ通信等、移動局12宛ての送信データがリアルタイム受信を要しない場合には、当該送信データを2つの基地局14及び基地局16で分担して送信することにより、それぞれの伝送速度を落としても、移動局12すなわちユーザ側での伝送速度を一定に保つことができ、セル端に位置する移動局12と通信を行う場合でも、基地局14及び基地局16の送信電力を抑えることが可能となる。
【0042】
図2に示す状態は、上述した図1に示す状態と同じであるが、移動局12が、基地局14と音声通信(移動局12宛ての送信データがリアルタイム受信を要する場合の一例)を行っている点が異なる。
【0043】
このような状態で、移動局12宛てのパケット24が網18側から基地局14に転送されると、基地局14は、パケット24の全部を複製し、複製したパケット24を基地局16を介して移動局12に送信する。また、基地局14は、自らもパケット24を直接移動局12に送信する。移動局12は、同一のパケット24が基地局14及び基地局16からそれぞれ送信され、ダイバーシチ受信を行う。
【0044】
このように、音声通信等、移動局12宛ての送信データがリアルタイム受信を要する場合には、ソフトハンドオーバーを行うことにより伝送品質の向上や無瞬断通信が可能となる。
【0045】
次に、移動通信システム10における基地局14及び移動局12の構成についてそれぞれ説明する。図3は、基地局14のブロック構成図であり、図4は、移動局12の受信系のブロック構成図である。
【0046】
基地局14は、図3に示すように、移動局に対して信号の送受信を行うための複数のアンテナ26と、アンテナ26により送信する送信信号又は受信された受信信号を多重化するための多重化装置28(MUX:multiplexer)と、送信信号を増幅する送信アンプ30と、受信信号を増幅する受信増幅器32と、A/D変換等を行う無線変復調部34と、送信信号に対する拡散及び受信信号に対する逆拡散を行ってRake合成等を行うベースバンド信号処理部36と、パケット信号の処理を行うパケット処理部38とを備えている。
【0047】
パケット処理部38は、有線伝送路インターフェース部40を介して転送されてきた移動局12宛てのパケット信号がデータ等、リアルタイム受信を要しない場合には、当該パケット信号のうち一部の抽出を行い抽出したパケットを有線伝送路インターフェース部40及び網18を介して移動先の基地局16から移動局12に間接的に送信するとともに、移動局12宛てのパケット信号のうち残ったパケットを移動局12に直接送信する。また、移動局12宛てのパケット信号が音声等、リアルタイム受信を要する場合には、当該パケット信号を複製し、有線伝送路インターフェース部40及び網18を介して移動先の基地局16から移動局12に間接的に送信するとともに、当該パケット信号を自らも移動局12に直接送信する。
【0048】
なお、以上の無線変復調部34、ベースバンド信号処理部36、パケット処理部38及び有線伝送路インターフェース部40は、制御部42により制御される。
【0049】
移動局12は、例えば同時に4つの基地局(チャネル)から送信される信号を受信できるよう構成されている。図4に示すように、移動局12は、基地局から送信された信号を受信するアンテナ44と、受信信号を増幅、直交検波及びA/D変換する無線部46と、無線部46から転送された信号をコード多重されたチャネル毎に分離する4つのマッチドフィルタ48と、受信信号に応じてRake合成を行うRake合成部50と、Rake合成部50から転送された信号に対しデインターリーブ、誤り訂正を行ってパケット信号を取り出すベースバンド処理部52と、取り出されたパケット信号の処理を行うパケット処理部54とを備えている。
【0050】
Rake合成部50は、受信信号がデータ等、リアルタイム受信を要しない場合には、各チャネルのRake合成は行わず、各チャネルに対応したベースバンド処理部52に受信信号を転送する。また、受信信号が音声等、リアルタイム受信を要する場合には、各チャネルの出力をシンボル単位でRake合成を行い、任意の1系統のベースバンド処理部52へ転送する。
【0051】
パケット処理部54は、パケット信号がデータパケットの場合は、パケットの順序制御を行ってデータインターフェース56を介してデータカード等に転送する。また、パケット信号が音声パケットの場合は、音声変換処理を行いスピーカ58を用いて再生する。
【0052】
なお、Rake合成部50及びパケット処理部54には、CPU60、メモリ62、キーボード64及びディスプレイ66がバス接続されており、Rake合成部50及びパケット処理部54はCPU60により制御される。
【0053】
次に、移動通信システム10における基地局14及び移動局12の動作についてそれぞれ説明する。図5は、基地局14の制御フローチャートであり、図6は、移動局12の制御フローチャートである。
【0054】
基地局14では、図5に示すように、通信中の移動局12から移動先の基地局16の情報(識別子等)を含むハンドオーバーの要求があった場合(ステップS100)、通信中のパケットが移動局12にとってリアルタイム受信を要するか否かが判断される(ステップS102)。
【0055】
リアルタイム受信を要しない場合には、移動局12との最適な伝送速度が算出され、実際の現在の伝送速度との比Xが算出される(ステップS104)。最適な伝送速度は、例えば、誤り率を所定の値に維持したまま移動局14に対する送信電力を所定の値に抑え得る符号拡散率により算出してもよいし、一律に現在の伝送速度の半分にすると決めてもよい。そして、基地局14に到着している移動局12宛てのパケットのうち(1−X)の割合分のパケットが抽出され、移動先の基地局16を介して間接的に移動局12に送信されるとともに、移動局12宛てのパケットのうち残ったパケットが直接移動局12に送信される(ステップS106)。そして、移動局12又は移動先の基地局16からハンドーオーバー終了の指示があった場合(ステップS108)、移動局12へのパケットの送信が終了される。
【0056】
また、リアルタイム受信を要する場合には、移動局12宛てのパケットの全部が複製され(ステップS110)、複製したパケットが移動先の基地局16を介して間接的に移動局12に送信されるとともに、基地局14自らによっても同一のパケットが直接移動局12に送信される(ステップS112)。そして、移動局12又は移動先の基地局16からハンドーオーバー終了の指示があった場合(ステップS114)、移動局12へのパケットの送信が終了される。
【0057】
移動局12では、図6に示すように、通信中の基地局14及び周囲の基地局16から送信される報知信号が常時モニタされており、両者間の報知信号の受信レベルの差が所定の値以下になった場合(ステップS116)、通信中の基地局14に、移動先の基地局16の情報(識別子等)を含むハンドオーバーが要求され(ステップS118)、移動先の基地局16とのリンクが確立され通信が開始される(スッテプ120)。そして、通信中のパケットが移動局12にとってリアルタイム受信を要するか否かが判断される(ステップS122)。
【0058】
リアルタイム受信を要しない場合には、移動元の基地局14及び移動先の基地局16からそれぞれ送信された異なるパケットが個別に受信され(ステップS126)、復調、ベースバンド処理が行われ、抽出された受信パケットの順序が並び替えられる(ステップS126)。パケットの並び替えは、例えばパケットにシーケンス番号を付与することにより実現することができる。なお、順序制御されたパケットは、データインターフェースに転送される。そして、移動先の基地局16からの受信電力が所定の値以上になった場合(ステップS128)、移動元の基地局14又は移動先の基地局16にハンドオーバーの終了が指示される(ステップS130)。
【0059】
また、リアルタイム受信を要する場合には、移動元の基地局14及び移動先の基地局16からそれぞれ送信された同一のパケットがダイバーシチ受信される(ステップS132)。そして、移動先の基地局16からの受信電力が所定の値以上になった場合(ステップS134)、ステップS130に移行する。
【0060】
以上説明したように、第1実施形態によれば、移動局12が通信中の基地局14とともに移動先の基地局16とも通信可能な位置に移動した場合に、基地局14は、移動局12宛てのパケットを分割し移動先の基地局16と分担して移動局12に送信するのか、又は当該パケットを複製し移動先の基地局16とともに同一のパケットを移動局12に送信するのかを選択することができる。したがって、移動局12宛てのパケットの送信において選択的にソフトハンドオーバーを行うことにより、基地局14及び基地局16の使用リソースの削減を図り、スループット及び周波数効率を向上させることが可能となる。
【0061】
また、移動局12宛てのパケットがリアルタイム受信を要しない場合には、当該パケットの送信を移動先の基地局16と分担することにより実行転送速度を増加させることができ、当該パケットがリアルタイム受信を要する場合には、ソフトハンドオーバーを行うことにより伝送品質の向上や無瞬断通信が可能となる。
【0062】
また、移動局12と基地局14との間の実際の伝送速度に応じて、当該伝送速度が低い場合には、抽出するパケット量が増加させられることにより移動先の基地局16から送信するパケット量を増加させ、移動局12側における伝送速度を補償することができ、伝送速度が高い場合には、前述とは逆に抽出するパケット量が減少させられることにより、同様の効果が得られる。
【0063】
なお、基地局14が、移動局12宛てのパケットがリアルタイム受信を要する場合に比べて、当該パケットがリアルタイム受信を要しない場合に移動局12に直接送信するパケットの伝送速度を低くすれば、移動局12に対する送信電力を抑えることができ、その分の送信電力を他の移動局に振り分けて基地局14当たりの収容能力を増加させることが可能となる。また、このとき移動局12は、分割された移動局12宛てのパケットを移動先の基地局16からも並列で受信するため、移動局12側における伝送速度が補償され、ユーザに対するサービス性の低下も防止される。
【0064】
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態について図7〜図11を用いて説明する。図7は、データ通信等のリアルタイム受信を要しない場合の移動通信システム70の概念図であり、図8は、テレビ電話等の動画通信や音声通信等のリアルタイム受信を要する場合の移動通信システム70の概念図である。
【0065】
図7に示すように、移動局72は、基地局74を介して基地局制御局78とデータ通信(移動局72宛ての送信データがリアルタイム受信を要しない場合の一例)を行っており、基地局74の無線ゾーンから基地局76の無線ゾーンへと移動しつつある。このとき、移動局72は、ハンドオーバー状態となり、基地局74及び基地局76と同時に無線リンクを確立し通信状態となる。なお、基地局制御局78は、基地局74及び基地局76とそれぞれ接続されている。
【0066】
このような状態で、基地局制御局78が網18側から移動局72宛てのパケット80を受信すると、基地局制御局74は、基地局74及び基地局76それぞれの報知信号の受信レベル及びトラヒック状況に基づいて基地局74又は基地局76のうちいずれか1つを選択し、パケット80を送信する。図7は、移動先の基地局76が選択された状態を示しているが、通信中であった移動元の基地局74が選択される場合もある。移動局72は、選択された基地局76からパケット80を受信する。
【0067】
このように、データ通信等、移動局72宛ての送信データがリアルタイム受信を要しない場合には、基地局制御局78が当該送信データを基地局14又は基地局16のうちいずれか1つを介して移動局72に送信することにより、基地局74及び基地局76の使用リソースを削減することができる。
【0068】
図8に示す状態は、上述した図7に示す状態と同じであるが、移動局72が、基地局74を介して基地局制御局78と音声通信(移動局72宛ての送信データがリアルタイム受信を要する場合の一例)を行っている点が異なる。
【0069】
このような状態で、基地局制御局78が網18側から移動局72宛てのパケット82を受信すると、基地局制御局74は、基地局74及び基地局76それぞれにパケット82を送信する。移動局12は、パケット82が基地局74及び基地局76からそれぞれ送信され、ダイバーシチ受信を行う。
【0070】
このように、音声通信等、移動局72宛ての送信データがリアルタイム受信を要する場合には、ソフトハンドオーバーを行うことにより伝送品質の向上や無瞬断通信が可能となる。
【0071】
次に、移動通信システム70における基地局制御局78及び移動局72の構成についてそれぞれ説明する。
【0072】
基地局制御局78は、上述した第1実施形態における基地局14と同等の構成を採っており(図3参照)、基地局14では複数の移動局とアンテナ26により無線で信号の送受信が行われるのに対し基地局制御局78では複数の基地局と有線により信号の送受信が行われる点、及び制御部42によるパケット処理部38の動作が異なる。
【0073】
基地局制御局78のパケット処理部は、網18側から転送されてきた移動局72宛てのパケット信号がデータ等、リアルタイム受信を要しない場合には、基地局74及び基地局76それぞれの報知信号の受信レベル及びトラヒック状況に基づいて基地局74又は基地局76のうちいずれか1つを選択し、当該パケット信号を送信する。また、移動局72宛てのパケット信号が音声等、リアルタイム受信を要する場合には、当該パケット信号を基地局74又は基地局76それぞれに送信する。
【0074】
移動局72は、例えば同時に3つの基地局(チャネル)から送信される信号を受信できるよう構成されており、アンテナ44、無線部46及びマッチドフィルタ48等の構成は上述した第1実施形態における移動局12と同一であるため説明を省略する。図9は、移動局72の受信系のブロック構成図である。
【0075】
図示するように、移動局72は、アンテナ44と、無線部46と、マッチドフィルタ48と、分離されたチャネル毎の信号のRake合成を行うRake合成部84と、Rake合成部84から転送された信号に対しデインターリーブ、誤り訂正を行ってパケット信号を取り出すベースバンド処理部86とを備えている。
【0076】
ベースバンド処理部86は、パケット信号がデータパケットの場合は、データインターフェース56を介してデータカード等に転送し、パケット信号が音声パケットの場合は、音声変換処理を行いスピーカ58を用いて再生する。
【0077】
なお、Rake合成部84及びパケット処理部86には、CPU88、メモリ62、キーボード64及びディスプレイ66がバス接続されており、Rake合成部84及びパケット処理部86はCPU88により制御される。
【0078】
次に、移動通信システム70における基地局制御局78及び移動局72の動作についてそれぞれ説明する。図10は、基地局制御局78の制御フローチャートであり、図11は、移動局72の制御フローチャートである。
【0079】
基地局制御局78では、図10に示すように、基地局74を介して通信中の移動局72から移動先の基地局16の情報(識別子等)を含むハンドオーバーの要求があった場合(ステップS140)、通信中のパケットが移動局72にとってリアルタイム受信を要するか否かが判断される(ステップS142)。
【0080】
リアルタイム受信を要しない場合には、移動局72から通知される基地局74及び基地局76それぞれの報知信号の受信レベル、及び基地局74及び基地局76それぞれのトラヒック状況に基づいて、基地局74又は基地局76のうちいずれか1つが選択される(ステップS144)。この基地局の選択は、例えば、トラヒック負荷が所定の値以下となる基地局のうち、移動局における報知信号の受信電力が最も高い基地局を選択することにより行われる。そして、選択した基地局76が移動局72に通知されるとともに、移動局72宛てのパケットが基地局76に送信される(ステップS146)。そして、移動局72又は移動先の基地局76からハンドーオーバー終了の指示があった場合(ステップS148)、ステップS144以降の処理が終了される。
【0081】
また、リアルタイム受信を要する場合には、移動局72宛てのパケットが複製され(ステップS150)、移動元の基地局74及び移動先の基地局76が移動局72に通知されるとともに、移動局72宛てのパケットが基地局74及び基地局76にそれぞれ送信される(ステップS152)。そして、移動局72又は移動先の基地局76からハンドーオーバー終了の指示があった場合(ステップS154)、移動元の基地局74へのパケットの送信が停止される(ステップS156)。
【0082】
移動局72では、図11に示すように、通信中の基地局74及び周囲の基地局76から送信される報知信号が常時モニタされており、両者間の報知信号の受信レベルの差が所定の値以下になった場合(ステップS158)、通信中の基地局74を介して基地局制御局78に、移動先の基地局76の情報(識別子等)を含むハンドオーバーが要求され(ステップS160)、移動先の基地局76とのリンクが確立され通信が開始される(スッテプ162)。そして、通信中のパケットが移動局72にとってリアルタイム受信を要するか否かが判断される(ステップS164)。
【0083】
リアルタイム受信を要しない場合には、基地局制御局78により指定された基地局76から送信されたパケットが受信される(ステップS166)。同時に、周辺基地局の受信状態に関する情報がアップデートされ、基地局制御局78に通知される(ステップS168)。これは、例えば個別チャネルに付随した制御チャネル等を用いて行うことができる。そして、移動先の基地局76からの受信電力が所定の値以上になった場合(ステップS170)、基地局制御局78にハンドオーバーの終了が指示される(ステップS172)。
【0084】
また、リアルタイム受信を要する場合には、移動元の基地局74及び移動先の基地局76からそれぞれ送信されたパケットがダイバーシチ受信される(ステップS174)。そして、移動先の基地局76からの受信電力が所定の値以上になった場合(ステップS176)、ステップS172に移行する。
【0085】
以上説明したように、第2実施形態によれば、移動局72が通信中の基地局74とともに移動先の基地局76とも通信可能な位置に移動した場合に、基地局制御局78は、移動局72宛てのパケットを基地局74及び基地局76それぞれを介して移動局72に送信するのか、又は当該パケットを基地局74又は基地局76のうち1つの基地局のみを介して移動局72に送信するのかを選択することができる。したがって、移動局72宛てのパケットの送信において選択的にソフトハンドオーバーを行うことにより、基地局72及び基地局76の使用リソースの削減を図り、スループット及び周波数効率を向上させることが可能となる。
【0086】
また、移動局72宛てのパケットがリアルタイム受信を要しない場合には、当該パケットの送信を選択した1つの基地局76のみを介して行うことにより基地局の使用リソースを削減することができ、当該パケットがリアルタイム受信を要する場合には、ソフトハンドオーバーを行うことにより伝送品質の向上や無瞬断通信が可能となる。
【0087】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、移動局が複数の基地局と通信可能な位置に存在する際に、基地局は、送信データを分割し他の基地局と分担して当該移動局に送信するのか、又は送信データを複製し他の基地局とともに同一の送信データを当該移動局に送信するのか(すなわち、ソフトハンドオーバーを行うのか)を選択することができる。したがって、送信データの送信において選択的にソフトハンドオーバーを行うことにより、基地局の使用リソースの削減を図り、スループット及び周波数効率を向上させることが可能となる。
【0088】
このとき、送信データがリアルタイム受信を要しない場合には、上述のように送信データの送信を他の基地局と分担することにより実行転送速度を増加させることができ、送信データがリアルタイム受信を要する場合には、ソフトハンドオーバーを行うことにより伝送品質の向上や無瞬断通信が可能となる。
【0089】
また、移動局が複数の基地局と通信可能な位置に存在する際に、基地局制御局は、送信データを各基地局を介して当該移動局に送信するのか(すなわち、ソフトハンドオーバーを行うか)、又は送信データを1つの基地局のみを介して当該移動局に送信するのかを選択することができる。したがって、送信データの送信において選択的にソフトハンドオーバーを行うことにより、基地局の使用リソースの削減を図り、スループット及び周波数効率を向上させることが可能となる。
【0090】
このとき、送信データがリアルタイム受信を要する場合には、ソフトハンドオーバーを行うことにより伝送品質の向上や無瞬断通信が可能となり、送信データがリアルタイム受信を要しない場合には、上述のように送信データの送信を1つの基地局のみを介して行うことにより他の基地局の使用リソースを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態におけるリアルタイム受信を要しない場合の移動通信システムの概念図である。
【図2】第1実施形態におけるリアルタイム受信を要する場合の移動通信システムの概念図である。
【図3】第1実施形態における基地局のブロック構成図である。
【図4】第1実施形態における移動局の受信系のブロック構成図である。
【図5】第1実施形態における基地局の制御フローチャートである。
【図6】第1実施形態における移動局の制御フローチャートである。
【図7】第2実施形態におけるリアルタイム受信を要しない場合の移動通信システムの概念図である。
【図8】第2実施形態におけるリアルタイム受信を要する場合の移動通信システムの概念図である。
【図9】第2実施形態における移動局の受信系のブロック構成図である。
【図10】第2実施形態における基地局制御局の制御フローチャートである。
【図11】第2実施形態における移動局の制御フローチャートである。
【図12】従来のソフトハンドオーバーの概念図である。
【符号の説明】
10、70…移動通信システム、12、72…移動局、14、16、74、76…基地局、18…網、20、22、24、80、82…パケット、78…基地局制御局。

Claims (10)

  1. 網を介して互いに接続された複数の基地局、及び前記各基地局と通信可能な位置に存在する移動局を含んで構成された移動通信システムであって、
    前記基地局は、
    前記移動局に送信すべき送信データの一部の抽出又は全部の複製のいずれかを行い、抽出した抽出データ又は複製した複製データを他の基地局を介して前記移動局に送信する間接送信手段と、
    前記抽出が行われた場合には、前記送信データの残りを前記移動局に送信し、前記複製が行われた場合には、前記送信データの全部を前記移動局に送信する直接送信手段と、
    を有し、
    前記移動局は、
    前記基地局及び前記他の基地局から送信された各データが同一か否かを判断する判断手段と、
    前記各データが同一の場合には、ダイバーシチ受信を行い、前記各データが異なる場合には、前記各データを個別に受信する受信手段と、
    を有し、
    前記基地局の前記間接送信手段は、
    前記送信データがリアルタイム受信を要するか否かを判断するデータ判断手段と、
    前記送信データがリアルタイム受信を要しない場合には、前記送信データの一部の抽出を行い、前記送信データがリアルタイム受信を要する場合には、前記送信データの全部の複製を行う選択実行手段と、
    を含むことを特徴とする移動通信システム。
  2. 前記基地局の前記間接送信手段は、
    前記送信データの一部の抽出を行う場合、前記基地局と前記移動局との間の伝送品質に応じて、抽出するデータ量を増減することを特徴とする請求項に記載の移動通信システム。
  3. 前記基地局の前記直接送信手段は、
    前記送信データの残りを前記移動局に送信する場合の伝送速度を、前記送信データの全部を前記移動局に送信する場合の伝送速度に比べて低くすることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動通信システム。
  4. 網を介して互いに接続された複数の基地局、及び前記各基地局と通信可能な位置に存在する移動局を含んで構成された移動通信システムにて実行される移動通信方法であって、
    前記基地局が、前記移動局に送信すべき送信データの一部の抽出又は全部の複製のいずれかを行い、抽出した抽出データ又は複製した複製データを他の基地局を介して前記移動局に送信する間接送信工程と、
    前記基地局が、前記抽出が行われた場合には、前記送信データの残りを前記移動局に送信し、前記複製が行われた場合には、前記送信データの全部を前記移動局に送信する直接送信工程と、
    前記移動局が、前記基地局及び前記他の基地局から送信された各データが同一か否かを判断する判断工程と、
    前記移動局が、前記各データが同一の場合には、ダイバーシチ受信を行い、前記各データが異なる場合には、前記各データを個別に受信する受信工程と、
    を有し、
    前記間接送信工程は、
    前記基地局が、前記送信データがリアルタイム受信を要するか否かを判断するデータ判断工程と、
    前記基地局が、前記送信データがリアルタイム受信を要しない場合には、前記送信データの一部の抽出を行い、前記送信データがリアルタイム受信を要する場合には、前記送信データの全部の複製を行う選択実行工程と、
    を含むことを特徴とする移動通信方法。
  5. 前記間接送信工程では、
    前記基地局が、前記送信データの一部の抽出を行う場合、前記基地局と前記移動局との間の伝送品質に応じて、抽出するデータ量を増減することを特徴とする請求項に記載の移動通信方法。
  6. 前記直接送信工程では、
    前記基地局が、前記送信データの残りを前記移動局に送信する場合の伝送速度を、前記送信データの全部を前記移動局に送信する場合の伝送速度に比べて低くすることを特徴とする請求項4又は5に記載の移動通信方法。
  7. 網を介して互いに接続された少なくとも1つの他の基地局、及び通信可能な位置に存在する移動局とともに移動通信システムを構成し、当該移動通信システムでは、前記移動局により、前記他の基地局とともに送信した各データが同一の場合には、ダイバーシチ受信が行われ、前記各データが異なる場合には、前記各データが個別に受信される、基地局であって、
    前記移動局に送信すべき送信データの一部の抽出又は全部の複製のいずれかを行い、抽出した抽出データ又は複製した複製データを前記他の基地局を介して前記移動局に送信する間接送信手段と、
    前記抽出が行われた場合には、前記送信データの残りを前記移動局に送信し、前記複製が行われた場合には、前記送信データの全部を前記移動局に送信する直接送信手段と、
    を有し、
    前記間接送信手段は、
    前記送信データがリアルタイム受信を要するか否かを判断するデータ判断手段と、
    前記送信データがリアルタイム受信を要しない場合には、前記送信データの一部の抽出を行い、前記送信データがリアルタイム受信を要する場合には、前記送信データの全部の複製を行う選択実行手段と、
    を含むことを特徴とする基地局。
  8. 前記基地局の前記間接送信手段は、
    前記送信データの一部の抽出を行う場合、前記基地局と前記移動局との間の伝送品質に応じて、抽出するデータ量を増減することを特徴とする請求項に記載の基地局。
  9. 前記基地局の前記直接送信手段は、
    前記送信データの残りを前記移動局に送信する場合の伝送速度を、前記送信データの全部を前記移動局に送信する場合の伝送速度に比べて低くすることを特徴とする請求項7又は8に記載の基地局。
  10. 通信可能な位置に存在し、網を介して互いに接続された複数の基地局とともに移動通信システムを構成し、当該移動通信システムでは、前記基地局により、送信データの一部の抽出又は全部の複製のいずれかが行われ、抽出した抽出データ又は複製した複製データが他の基地局を介して送信され、前記抽出が行われた場合には、前記送信データの残りが送信され、前記複製が行われた場合には、前記送信データの全部が送信される、移動局であって、
    前記基地局及び前記他の基地局から送信された各データが同一か否かを判断する判断手段と、
    前記各データが同一の場合には、ダイバーシチ受信を行い、前記各データが異なる場合には、前記各データを個別に受信する受信手段と、
    を有する移動局。
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