JP4135144B2 - Ｃｄｍａ移動通信システムのハンドオーバ方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）移動通信システムに関し、特にＣＤＭＡ移動通信システムにおいて移動局（又は移動端末）が通信する無線基地局を１つの無線基地局から他の無線基地局に切り替えて通信を継続するハンドオーバ（又はハンドオフ）方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバは、ＣＤＭＡの技術的特性として同一周波数の信号を異なるコードにより区別することができるために、複数の無線基地局と同時に通信するソフトハンドオーバが可能となっている。このソフトハンドオーバにより、通信を継続したまま無線基地局を切り替えることができる。一方、ＣＤＭＡ移動通信システムにおいて従来一般的に行われているハンドオーバは、ハードハンドオーバと称され、通信中の無線チャネルを一旦切断した後に新しい無線チャネルで通信を行う。ＣＤＭＡ移動通信システムにおいてハードハンドオーバが発生するのは、セルの周波数が異なる場合（即ち、異周波数間ハードハンドオーバ）である。通信品質の点からハンドオーバ方式としては、ソフトハンドオーバを行うのが望ましいが、１つのセルに接続可能な移動局の数は有限である。無線基地局では複数の周波数を持つことが可能であるため、新たな接続先の無線基地局に対して同周波数のセルを使用するソフトハンドオーバが不可能な場合には、異なる周波数を使用するハードハンドオーバを行うことになる。
【０００３】
ここで、移動局が複数の無線基地局とソフトハンドオーバ状態にある場合に、新たな無線基地局とのハンドオーバを実施する場合を考える。この場合に、新たな無線基地局の同周波数のセルにおいて無線チャネルの空きがあれば、ソフトハンドオーバを実施する。しかし、無線チャネルに空きがない場合には、ハードハンドオーバを実施することになる。この場合の動作を、図１１〜図１３を参照して説明する。
【０００４】
図１１は、典型的なＣＤＭＡ移動通信システムのシステム構成図を示す。このＣＤＭＡ移動通信システム２００は、無線ネットワーク制御装置１１および複数の無線基地局１２〜１４により移動無線ネットワークが構成される。これら無線基地局１２〜１４と複数の移動局（移動端末）５０、６０が無線により通信可能に構成されている。ここで、無線基地局１２は、１つ目のセル（又はエリア）２０および２つ目のセル２１を有する。また、無線基地局１３は、１つ目のセル３０および２つ目のセル３１を有する。更に、無線基地局１４は、１つ目のセル４０および２つ目のセル４１を有する。また、一方の移動局５０は、同一移動局であるが、時間経過と共に移動して位置が変化するので、異なる参照符号５０〜５５で示す。他方の移動局６０は、移動局５０が移動している時間帯には静止している、移動局５０とは別の移動局を示す。
【０００５】
次に、図１２（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、図１１に示す移動無線システム２００の動作を説明する。図１２（Ａ）は、上述した２つの移動局が、それぞれ移動局５０および６０の場合の無線基地局との接続状況を示す。移動局５０は、セル２０内に存在するので、無線基地局１２を使用して通信している。他方、移動局６０は、セル４０内に存在するので、無線基地局１４を使用して通信している。次に、図１２（Ｂ）に示す如く移動局５０が移動して移動局５１となると、セル２０および３０の重複エリアに位置する。そのために、ソフトハンドオーバを行い、移動局５１は、無線基地局１２および１３を使用して通信を行う。他方の移動局６０は、移動していないので、無線基地局１４を使用して通信している。
【０００６】
図１２（Ｃ）では、移動局５２が、それぞれセル２０、３０および４０の重複エリアに移動し、移動局６０は、セル４０内に留まる。ここで、移動局５２がセル４０の無線チャネルを確保できない場合には、移動局５２は、ハードハンドオーバを行い、無線基地局１４の２つ目のセル４１に移る。セル４１は、セル４０と異なる周波数を使用しているため、セル２０および３０における無線基地局１２および１３の無線チャネルは解放される。このハードハンドオーバ後の移動局５４は、無線基地局１２の２つ目のセル２１、無線基地局１３の２つ目のセル３１および無線基地局１４の２つ目のセル４１の重複（又は境界）エリアに存在するので、ソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２〜１４を使用して通信を行う。勿論、移動局６０は移動していないので、無線基地局１４を使用して通信している。最後に、図１２（Ｄ）では、移動局５５がセル２１および４１の重複エリアに移動している。そこで、移動局５５は、無線基地局１２および１４を使用して通信し、移動局６０は、無線基地局１４を使用して通信している。
【０００７】
次に、図１３のシーケンス図を参照して、図１２（Ａ）〜（Ｄ）で示したＣＤＭＡ移動通信システム２００の動作シーケンスを説明する。尚、図１３中において、移動局５０は、移動する移動局５０〜５５を代表する。先ず、時刻ｔ５において、一方の移動局５０は、無線基地局１２を使用して通信し、他方の移動局６０は、無線基地局１４を使用して通信している。次に、時刻t６において、移動局５０は移動して移動局５１となっているため、ハンドオーバ要求を行う。ここで、セル３０の無線チャネルが確保可能であれば、ソフトハンドオーバを行い、移動局５０は、無線基地局１２および１３を使用して通信する。
【０００８】
時刻t７において、移動局５０は移動して移動局５２となっているため、ハンドオーバ要求する。セル４０の無線チャネルが確保できない場合には、ソフトハンドオーバにより移動局５０と無線基地局１２との無線チャネルを解放する。次に、無線基地局１４の２つ目のセル４１の無線チャネルを確保してハードハンドオーバを行う。その後、ソフトハンドオーバにより無線基地局１２との無線チャネルを追加し、更にソフトハンドオーバにより無線基地局１３との無線チャネルを追加する。この時点で、移動局５０は、無線基地局１２、１３および１４を使用して通信する。最後に、時刻t８において、移動局５０は、移動して移動局５５となっていることに伴ってハンドオーバ要求を行う。ここで、移動局５０は、セル３０のエリアから外れるため、ソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２および１４を使用して通信する。
【０００９】
斯かるＣＤＭＡ移動通信システムにおけるハンドオーバ（又はハンドオフ）に関する従来技術は、種々の文献に開示されている。例えば、ＦＡ（Frequency Assignment）間のハンドオフ時の通話切断の確率を減少するＣＤＭＡ移動通信システムにおけるＦＡ間のハードハンドオフ具現方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。低コストでシステム間を跨ぐハンドオフ制御を行う移動通信システムが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。異周波数の無線ゾーン間のハンドオーバを正確且つ円滑に行う移動通信システムおよびハンドオーバ方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。ゲートウエイ基地局とゲートウエイ制御局を設置して、呼設定および通話品質を向上させるＣＤＭＡ移動通信間のハンドオフ方法ならびにそのためのシステムが開示されている（例えば、特許文献４参照。）。また、移動局における無線部を１つで異周波ソフトハンドオーバを実現するＣＤＭＡ移動通信システムにおける異周波ソフトハンドオーバ方法が開示されている（例えば、特許文献５参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−９２５４８号公報（第４−５頁、第２図）
【特許文献２】
特開２００１−１９７５３９号公報（第５−６頁、第１図）
【特許文献３】
特開２００２−１０３１４号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献４】
特開２００２−１６５２５６号公報（第４頁、第３図）
【特許文献５】
特開平１０−１３６４２５号公報（第４−５図、第１図、第３図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術において、移動局が複数の無線基地局とソフトハンドオーバ状態にある場合に、新たな無線基地局とハードハンドオーバする際には、一旦複数の無線チャネルを解放してハードハンドオーバを行う。その後に、異なる周波数のセルにおいて再度複数の無線基地局に対してソフトハンドオーバを行い、無線チャネルを確保する。そのために、システム全体として大量の制御信号が必要で、全体の負荷が高くなることが懸念されるという課題があった。
【００１２】
【発明の目的】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、複数の無線基地局とのソフトハンドオーバ状態にある移動局をハードハンドオフさせるとき、システム全体の制御信号量、従ってシステム全体の負荷を低減可能なＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明によるＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法は、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１８】
（１）それぞれエリア内の複数の移動局と無線通信する複数の無線基地局および該無線基地局を制御する無線ネットワーク制御装置により構成される移動通信ネットワークを含むＣＤＭＡ移動無線システムの前記移動局と無線通信する前記無線基地局を切替制御するＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法において、
ソフトハンドオーバ状態の移動局が異周波数間のハードハンドオーバを実施する際に、他の移動局の接続状況を確認し、前記ソフトハンドオーバ状態の移動局に代わり他の移動局をハンドオーバさせ、該ハンドオーバにより生じた空きチャネルを使用して前記ソフトハンドオーバ状態の移動局のソフトハンドオーバを継続させＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法。
【００１９】
（２）前記ハンドオーバされる移動局は、前記移動局と前記無線基地局との接続情報を保存する移動局接続状況データベースを参照して決定される上記（１）のＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法。
【００２０】
（３）前記ハンドオーバされる移動局は、全体の制御信号量が低減可能な、優先度の低い移動局である上記（１）又は（２）のＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。尚、説明の便宜上、上述した従来技術に対応する構成要素には、同様の参照符号を使用する。
【００２２】
先ず、図1は、本発明を適用するＣＤＭＡ移動通信システムのシステム構成図および簡単な動作説明図である。このＣＤＭＡ移動通信システム１００は、無線ネットワーク制御装置１１および複数の無線基地局１２〜１４により移動通信ネットワークを構成する。これら複数の無線基地局１２〜１４は、複数の移動局５０、６０と無線により通信可能に構成されている。ここで、無線ネットワーク制御装置１１は、複数の無線基地局１２〜１４および複数の移動局５０、６０により構成される移動通信ネットワークを制御する装置である。無線基地局１２〜１４は、移動局５０、６０との無線による通信を行う装置である。
【００２３】
このＣＤＭＡ移動通信システム１００では、無線通信の方式にＣＤＭＡを使用することにより、従来の移動通信システムとは異なり、複数の無線基地局と同時に通信を行うソフトハンドオーバが可能となり、通信品質の向上が実現できる。無線基地局１２〜１４は、それぞれ通信可能範囲（又はサービスエリア）であるセル２０〜４０を有する。また、１つの無線基地局１２（又は１３、１４）で複数の周波数を使用することにより、複数のセルを持つことが可能である。即ち、無線基地局１２は、１つ目のセル２０と、２つ目のセル２１を有する。同様に、無線基地局１３は、１つ目のセル３０と２つ目のセル３１を有する。更に、無線基地局１４は、１つ目のセル４０と２つ目のセル４１を有する。
【００２４】
尚、図１中において、移動局５０は、時間の経過と共に移動するので、５０〜５３で示す。また、移動局６０、６１は、同一の移動局であるが、時間による位置を示す。これら移動局５０および移動局６０の各時刻による詳細動作は後述する。尚、無線基地局１２〜１４と通信する移動局は、上述した移動局５０および６０に限定されず、その他多くの移動局があり得るが、説明の便宜上省略する。
【００２５】
次に、図３は本発明のＣＤＭＡ移動通信システム１００を構成する無線ネットワーク制御装置１１の構成を示すブロック図である。図３に示す無線ネットワーク制御装置１１は、インタフェース部１１０、多重分離部１１１、主制御部１１２、無線基地局切替制御部１１３、移動局接続状況データベース（ＤＢ）１１４およびＨＨＯ（Hard Hand-Over）判定部１１５により構成される。
【００２６】
無線ネットワーク制御装置１１の各構成要素の主要機能を説明する。インタフェース部１１０は、無線基地局１２〜１４との間の信号送受信を行う。多重分離部１１１は、インタフェース部１１０から受信した信号を分離して主制御部１１２へ渡す機能および主制御部１１２から受けた信号を多重してインタフェース部１１０へ渡す機能を有する。主制御部１１２は、移動通信ネットワークにおける制御を実施する部分であり、多重分離部１１１との信号の受け渡しを行う。
【００２７】
無線基地局切替制御部１１３は、移動通信ネットワークにおいて移動局５０、６０が移動した場合に、実際に無線で通信を行う無線基地局１２〜１４の切替を制御する。無線基地局１２〜１４の切替には、ハードハンドオーバとソフトハンドオーバがある。移動局接続状況ＤＢ１１４は、移動局５０、６０が何れの無線基地局１２〜１４と接続しているかを示す接続情報を保持するデータベースである。無線基地局切替制御部１１３の制御は、この移動局接続状況ＤＢ１１４の内容を参照することにより決定される。ＨＨＯ判定部１１５は、本発明のＣＤＭＡ移動通信システム１００において特に設けられた機能部である。無線基地局切替制御部１１３において、移動局５０、６０に対してハードハンドオーバを実施することになった場合に、移動局接続状況ＤＢ１１４を参照することにより、対象の移動局ではなく、別の移動局を代わりにハードハンドオーバさせることでシステム全体の制御信号を低減できるか否かを判定して、ハードハンドオーバを実施する移動局を決定する。
【００２８】
以下、このＣＤＭＡ移動通信システム１００の動作を説明する。図２（Ａ）〜（Ｄ）は、図１で示したＣＤＭＡ移動通信システム１００において、時間の経過と共に移動している移動局５０およびこの移動局５０の移動中に停止している移動局６０に関して、時刻毎の移動局５０、６０と無線基地局１２〜１４の無線チャネルの接続状況を示したものである。
【００２９】
先ず、図２（Ａ）では、一方の移動局が、図１中のセル２０中に存在する移動局５０であるため、無線基地局１２を使用して通信を行っている。他方の移動局６０は、図1におけるセル４０中に位置するため、無線基地局１４を使用して通信を行っている。一方、図２（Ｂ）では、一方の移動局が図1中のセル２０およびセル３０の重複エリアに位置する移動局５１であるため、ソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２および無線基地局１３を使用して通信を行っている。ここで、他方の移動局６０は移動していないため、無線基地局１４を使用して通信を行っている。
【００３０】
図２（Ｃ）では、一方の移動局が図1中の移動局５２であり、移動局５２はセル２０、セル３０およびセル４０の重複エリアに位置する。この実施形態では、セル４０の無線チャネルが確保できない場合を想定しているため、移動局５２はソフトハンドオーバできない。しかし、この実施形態ではセル４０に位置する移動局６０をセル４１にハードハンドオーバさせることにより、セル４０の無線チャネルを確保して、移動局５２のソフトハンドオーバを実施する。このため、移動局５２は、無線基地局１２、１３および１４を使用して通信を行っている。ここで、他方の移動局６０は、図1において位置は変わらないが、異なる周波数を使用しているセル４１を使用している。移動局６１は、無線基地局１４を使用して通信を行っている。また、図２（Ｄ）では、一方の移動局が図1中の移動局５３の位置に移動している状況を示している。移動局５３は、図1中のセル２０およびセル４０の重複エリアに位置するため、ソフトハンドオーバを実施し、無線基地局１２および無線基地局１４を使用して通信を行っている。他方の移動局６１は移動していないため、無線基地局１４を使用して通信を行っている。
【００３１】
次に、図４のシーケンス図を参照して、図２（Ａ）〜（Ｄ）で示した動作シーケンスを説明する。図４において、図1中の一方の移動局５０〜５３を移動局５０で示し、他方の移動局６０、６１を移動局６０で示す。先ず、時刻ｔ１において、移動局５０は、無線基地局１２を使用して通信を行っており、移動局６０は、無線基地局１４を使用して通信を行っている。次に、時刻ｔ２において、一方の移動局５０は、移動して図1における移動局５１となっているため、ハンドオーバ要求を行う。ここで、図1におけるセル３０の無線チャネルが確保可能である場合には、移動局５１はソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２および無線基地局１３を使用して通信を行う。
【００３２】
また、時刻ｔ３において、一方の移動局５０は、移動して図1中の移動局５２となっているため、ハンドオーバ要求を行う。ここで、図1におけるセル４０の無線チャネルが確保できないと想定すると、この実施形態では、一方の移動局５０の代わりに他方の移動局６０をハードハンドオーバさせて、セル４０の無線チャネルに空きを作る。そして、一方の移動局５０に対してセル４０へのソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２、１３および１４を使用して通信を行う。次に、時刻ｔ４において、一方の移動局５０は、移動して図1中の移動局５３となっているため、ハンドオーバ要求を行う。ここで、移動局５３は、図1におけるセル３０のエリアから外れるため、ソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２および１４を使用して通信を行うことになる。
【００３３】
更に、図４の時刻ｔ３における本発明のハンドオーバ判定動作を、図５のフローチャートを参照して詳細に説明する。図５は、無線ネットワーク制御装置１１においてハンドオーバ要求を受け取った場合の無線基地局切替制御部１１３、移動局接続状況ＤＢ１１４およびＨＨＯ判定部１１５の動作の流れを示している。図５中では説明の便宜上、ハンドオーバ要求を行った移動局を移動局aとし、ＨＨＯ判定部１１５により選択された別の移動局を移動局bとしている。
【００３４】
図４の時刻ｔ３において、ハンドオーバ要求を受信した場合には、図３の無線基地局切替制御部１１３は、移動局接続状況ＤＢ１１４を参照して移動局aのハンドオーバ種別を決定する（ステップＳ１１）。図４の時刻ｔ３において、移動局５０は、図１のセル４０の無線チャネルに空きがないため、一旦ハードハンドオーバと決定され、その後にＨＨＯ判定部１１５にて処理を行う。次に、決定されたハンドオーバ種別がハードハンドオーバか否かを判定する（ステップＳ１２）。ソフトハンドオーバであった場合には、ソフトハンドオーバ処理を実施する（ステップＳ１３）。
【００３５】
時刻ｔ３において、ハードハンドオーバであるため、ハンドオーバ要求を行った移動局aは、２以上の無線基地局とソフトハンドオーバ状態で通信しているか否かを判定する（ステップＳ１４）。１つの無線基地局とのみ通信している場合には、移動局aにハードハンドオーバ処理を実施する（ステップＳ１７）。時刻ｔ３において、移動局５０は、２つの無線基地局と通信しているため、移動局接続状況ＤＢ１１４から図１のセル４０において１つの無線基地局とのみ通信している移動局を検索する（ステップＳ１５）。ステップＳ１６において、該当する移動局が存在しなかった場合には、移動局aにハードハンドオーバ処理を実施する（ステップＳ１７）。時刻ｔ３においては該当する移動局が存在するため、ハードハンドオーバさせる移動局bを決定する（ステップＳ１８）。決定された移動局bのハードハンドオーバを実施し（ステップＳ１９）、ハンドオーバ要求を行っていた移動局aのソフトハンドオーバを実施し（ステップＳ２０）、処理を終了する。
【００３６】
ここで、上述したソフトハンドオーバおよびハードハンドオーバ時の詳細な制御シーケンスを説明する。図６は、１つの無線基地局（無線基地局Ａ）と通信を行っていた移動局がソフトハンドオーバにより無線基地局Ａおよび他の無線基地局（無線基地局Ｂ）と通信し、その後、再度ソフトハンドオーバにより無線基地局Ｂとのみ通信する状態になる場合のシーケンス図である。無線基地局Ａと通信していた移動局は、無線基地局Ｂの通信エリアであるセルに入った場合に、ハンドオーバ要求を無線ネットワーク制御装置１１に要求する。無線ネットワーク制御装置１１は、ソフトハンドオーバ又はハードハンドオーバの種別を判定し、無線基地局Ｂに対して無線チャネルを確保するためのチャネルアサインを行う。チャネルアサイン確認により無線チャネルが確保されると、移動局に対してハンドオーバ制御を行う。移動局は、ハンドオーバ応答を返した後、無線基地局Ａの無線チャネルを保持したまま、無線基地局Ｂと通信を開始する。この状態は、ソフトハンドオーバ状態とも呼ばれる。
【００３７】
その後、移動局が無線基地局Ａの通信エリアを外れた場合に、ハンドオーバ要求を無線ネットワークに要求する。無線ネットワーク制御装置１１は、通信を止める無線基地局を決定して移動局に対してハンドオーバ制御を行う。移動局は、ハンドオーバ応答を返した後、無線基地局Ａとの通信を停止する。無線ネットワーク制御装置１１は、無線基地局Ａに対して無線チャネルを解放するようにチャネルリリースを行う。チャネルリリース応答により、無線基地局Ａの無線チャネル解放が確認できる。
【００３８】
次に、図７は、無線基地局Ａと通信していた移動局がハードハンドオーバにより無線基地局Ｂと通信するように切り替わる場合のシーケンス図である。無線基地局Ａと通信していた移動局は、無線基地局Ｂの通信エリアであるセルに入った場合に、ハンドオーバ要求を無線ネットワーク制御装置１１に要求する。無線ネットワーク制御装置１１は、ソフトハンドオーバ又はハードハンドオーバの種別を判定し、無線基地局Ｂに対して無線チャネルを確保するためのチャネルアサインを行う。チャネルアサイン確認により無線チャネルが確保されると、移動局に対してハンドオーバ制御を行う。
【００３９】
移動局は、ハンドオーバ応答を返した後、無線基地局Ｂに対してプリアンブルを送信する。無線基地局Ｂでは、同期確立を無線ネットワーク制御装置１１に送信する。無線ネットワーク制御装置１１は、基地局確認要求を送信し、移動局は基地局確認応答を無線基地局Ｂに送信する。無線ネットワーク制御装置１１は、無線基地局Ａの無線チャネルを解放するチャネルリリースを送信する。無線チャネルの解放後に、移動局は無線基地局Ｂと通信を開始する。ハードハンドオーバでは、ソフトハンドオーバと異なり、一度移動局と無線基地局との無線チャネルが完全に解放された後に、新しい無線チャネルによる通信が開始される。
【００４０】
一方、図８は、同一無線基地局にて異なる周波数間でのハードハンドオーバを行う場合のシーケンス図である。図８のシーケンスは、図７と同様である。尚、上述した実施形態では、２つの無線基地局と通信している状態での説明を行った。しかし、Ｎ個（３以上）の無線基地局と通信している状態でも、上述と同様に制御信号量を低減可能である。この場合、Ｎが大きいほど低減される制御信号量が増えるため効果が大きくなる。
【００４１】
次に、本発明を適用するＣＤＭＡ移動通信システムの他の実施形態について説明する。複数の無線基地局とのソフトハンドオーバ状態にある移動局がハードハンドオーバする際に、当該移動局の代わりにハードハンドオーバさせる移動局に関して、ハードハンドオーバではなくソフトハンドオーバにより無線チャネルを解放することがある。以下、斯かる実施形態について、図９および図１０を参照して説明する。
【００４２】
図９は、図１と同様に無線ネットワーク制御装置１１および無線基地局１２〜１４により構成される移動通信ネットワークにおいて、移動局５０および移動局７０が無線基地局１２〜１４との間を無線により通信している状況を示している。上述の実施形態のＣＤＭＡ移動通信システム１００と同様に、この移動通信システム１００´においても、移動局５０〜５３は同一移動局であり、時間経過に伴って位置が変化するので、異なる参照符号を使用している。一方、移動局７０は、同時刻において移動していない移動局５０とは別の移動局である。
【００４３】
図１０（Ａ）〜（Ｄ）では、一方の移動局５０および他方の移動局７０の各時刻による無線基地局との接続状況を示す。先ず、図１０（Ａ）では、一方の移動局が、図９における移動局５０の位置に存在する状況を示す。この移動局５０は、図９においてセル２０中に存在するため、無線基地局１２を使用して通信を行っている。他方の移動局７０は、図９におけるセル３０および４０の重複エリアに位置するため、無線基地局１３および無線基地局１４を使用して通信を行う。
【００４４】
次に、図１０（Ｂ）では、一方の移動局５０が移動して、図９における移動局５１となっている。この移動局５１は、図９においてセル２０およびセル３０の重複エリアに位置するため、ソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２および無線基地局１３を使用して通信を行っている。他方の移動局７０は移動していないため、無線基地局１３および無線基地局１４を使用して通信を行っている。
【００４５】
図１０（Ｃ）では、一方の移動局５０が移動して、図９における移動局５２となっている状況を示す。この移動局５２は、図９においてセル２０、セル３０およびセル４０の重複エリアに位置する。この実施形態ではセル４０の無線チャネルが確保できない場合を想定している。このため、移動局５２は、ソフトハンドオーバできないが、この実施形態ではセル３０およびセル４０の重複エリアに位置する移動局７０の無線基地局１４との通信を解放してソフトハンドオーバさせることにより、セル４０の無線チャネルを確保して、移動局５２のソフトハンドオーバを実施する。このため、移動局５２は、無線基地局１２、無線基地局１３および無線基地局１４を使用して通信を行っている。一方、移動局７０は、図９において位置は変わらないが、無線基地局１４との通信チャネルを解放したため、無線基地局１３を使用して通信を行っている。
【００４６】
図１０（Ｄ）では、一方の移動局５０が移動して、図９における移動局５３の位置に移動している状況を示す。この移動局５３は、図９においてセル２０およびセル４０の重複エリアに位置するため、ソフトハンドオーバを実施し、無線基地局１２および無線基地局１４を使用して通信を行っている。一方、移動局７０は移動していないため、無線基地局１３を使用して通信を行っている。
【００４７】
本発明の更に他の実施形態として、複数の無線基地局とのソフトハンドオーバ状態にある移動局が、移動先にて無線チャネルの空きがない場合に、ハンドオーバする代わりに、無線チャネルの追加をしないことがある。図１にて移動局５１が移動して、移動局５２となり、セル４０の無線チャネルが確保できない場合には、無線基地局１４との通信は行なわず、無線基地局１２および無線基地局１３とのみ通信を行なう。更に、一方の移動局５０が移動して、移動局５３となった際には、無線基地局１３との無線チャネルを解放し、無線基地局１４の無線チャネルに空きがない場合は、無線基地局１２とのみ通信を行なう。
【００４８】
本発明の更に他の実施形態として、緊急呼の通信を行なっている移動局が、移動先にて無線チャネルの空きがない場合に、他の移動局にハードハンドオーバ又はソフトハンドオーバによる無線チャネルの解放を行なわせる。そして、緊急呼の通信を行なっている移動局をソフトハンドオーバさせて、安定した通信を継続させることがある。
【００４９】
以上、本発明によるＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を制限するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、本発明のＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。移動局が２以上の無線基地局とソフトハンドオーバ状態で通信しているとき、別の無線基地局との間でハードハンドオーバが発生する場合に、２以上の無線チャネルを解放した後で新たに無線チャネルを追加して再びソフトハンドオーバ状態になる。ここで、ソフトハンドオーバ状態の無線チャネルを２本と仮定すると、ソフトハンドオーバによる１本の無線チャネルの解放、ハードハンドオーバによる無線チャネルの切替、ソフトハンドオーバによる２本目の無線チャネルの追加、ソフトハンドオーバによる３本目の無線チャネルの追加という処理が必要になる。しかし、本発明では、１つの無線基地局とのみ通信している別に移動局をハードハンドーバさせることにより、対象の移動局はソフトハンドオーバを実施する。
【００５１】
ここで、ソフトハンドオーバ状態の無線チャネルを２本と仮定すると、別の移動局のハードハンドオーバによる無線チャネルの切替、対象の移動局のソフトハンドオーバによる３本目の無線チャネルの追加処理でよいことになる。従って、本発明によると、複数の無線基地局とソフトハンドオーバ状態で通信している移動局がハードハンドオーバを行う状況において、移動通信システム全体に対しての制御信号量を大幅に低減することが可能になる。この制御信号量の低減効果は、Ｎ個の無線基地局と通信している状態のとき、Ｎが大きいほど制御信号量の低減効果が顕著になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用するＣＤＭＡ移動通信システムの第１実施形態のシステム全体の構成図および動作説明図である。
【図２】 図１に示すＣＤＭＡ移動通信システムの一方の移動局が移動する場合の移動局および無線基地局間の通信状態を（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【図３】 図１に示すＣＤＭＡ移動通信システムの無線ネットワーク制御装置の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】 図２（Ａ）〜（Ｄ）に示す動作のシーケンス図である。
【図５】 図３の無線ネットワーク制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】 図１に示すＣＤＭＡ移動通信システムの移動局と無線基地局間のソフトハンドオーバ動作を説明するシーケンス図である。
【図７】 図１に示すＣＤＭＡ移動通信システムの移動局および無線基地局間のハードハンドオーバ動作を説明するシーケンス図である。
【図８】 同一無線基地局にて異周波数間でのハードハンドオーバを行う場合のシーケンス図である。
【図９】 本発明を適用するＣＤＭＡ移動通信システムの他の実施形態の全体システム構成図および動作説明図である。
【図１０】 図９のＣＤＭＡ移動通信システムにおける移動局が移動する場合の無線基地局との接続状態を（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【図１１】 従来のＣＤＭＡ移動通信システムの全体システム構成図および動作説明図である。
【図１２】 図１１における移動局が移動する場合の無線基地局との接続状態を（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【図１３】 図１２の各接続状態（Ａ）〜（Ｄ）における動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
１１ 無線ネットワーク制御装置
１１０ インタフェース部
１１１ 多重分離部
１１２ 主制御部
１１３ 無線基地局切替制御部
１１４ 移動局接続状況データベース
１１５ ＨＨＯ部
１００、１００´ ＣＤＭＡ移動通信システム
１２〜１４ 無線基地局
５０、６０、７０ 移動局
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）移動通信システムに関し、特にＣＤＭＡ移動通信システムにおいて移動局（又は移動端末）が通信する無線基地局を１つの無線基地局から他の無線基地局に切り替えて通信を継続するハンドオーバ（又はハンドオフ）方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバは、ＣＤＭＡの技術的特性として同一周波数の信号を異なるコードにより区別することができるために、複数の無線基地局と同時に通信するソフトハンドオーバが可能となっている。このソフトハンドオーバにより、通信を継続したまま無線基地局を切り替えることができる。一方、ＣＤＭＡ移動通信システムにおいて従来一般的に行われているハンドオーバは、ハードハンドオーバと称され、通信中の無線チャネルを一旦切断した後に新しい無線チャネルで通信を行う。ＣＤＭＡ移動通信システムにおいてハードハンドオーバが発生するのは、セルの周波数が異なる場合（即ち、異周波数間ハードハンドオーバ）である。通信品質の点からハンドオーバ方式としては、ソフトハンドオーバを行うのが望ましいが、１つのセルに接続可能な移動局の数は有限である。無線基地局では複数の周波数を持つことが可能であるため、新たな接続先の無線基地局に対して同周波数のセルを使用するソフトハンドオーバが不可能な場合には、異なる周波数を使用するハードハンドオーバを行うことになる。
【０００３】
ここで、移動局が複数の無線基地局とソフトハンドオーバ状態にある場合に、新たな無線基地局とのハンドオーバを実施する場合を考える。この場合に、新たな無線基地局の同周波数のセルにおいて無線チャネルの空きがあれば、ソフトハンドオーバを実施する。しかし、無線チャネルに空きがない場合には、ハードハンドオーバを実施することになる。この場合の動作を、図１１〜図１３を参照して説明する。
【０００４】
図１１は、典型的なＣＤＭＡ移動通信システムのシステム構成図を示す。このＣＤＭＡ移動通信システム２００は、無線ネットワーク制御装置１１および複数の無線基地局１２〜１４により移動無線ネットワークが構成される。これら無線基地局１２〜１４と複数の移動局（移動端末）５０、６０が無線により通信可能に構成されている。ここで、無線基地局１２は、１つ目のセル（又はエリア）２０および２つ目のセル２１を有する。また、無線基地局１３は、１つ目のセル３０および２つ目のセル３１を有する。更に、無線基地局１４は、１つ目のセル４０および２つ目のセル４１を有する。また、一方の移動局５０は、同一移動局であるが、時間経過と共に移動して位置が変化するので、異なる参照符号５０〜５５で示す。他方の移動局６０は、移動局５０が移動している時間帯には静止している、移動局５０とは別の移動局を示す。
【０００５】
次に、図１２（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、図１１に示す移動無線システム２００の動作を説明する。図１２（Ａ）は、上述した２つの移動局が、それぞれ移動局５０および６０の場合の無線基地局との接続状況を示す。移動局５０は、セル２０内に存在するので、無線基地局１２を使用して通信している。他方、移動局６０は、セル４０内に存在するので、無線基地局１４を使用して通信している。次に、図１２（Ｂ）に示す如く移動局５０が移動して移動局５１となると、セル２０および３０の重複エリアに位置する。そのために、ソフトハンドオーバを行い、移動局５１は、無線基地局１２および１３を使用して通信を行う。他方の移動局６０は、移動していないので、無線基地局１４を使用して通信している。
【０００６】
図１２（Ｃ）では、移動局５２が、それぞれセル２０、３０および４０の重複エリアに移動し、移動局６０は、セル４０内に留まる。ここで、移動局５２がセル４０の無線チャネルを確保できない場合には、移動局５２は、ハードハンドオーバを行い、無線基地局１４の２つ目のセル４１に移る。セル４１は、セル４０と異なる周波数を使用しているため、セル２０および３０における無線基地局１２および１３の無線チャネルは解放される。このハードハンドオーバ後の移動局５４は、無線基地局１２の２つ目のセル２１、無線基地局１３の２つ目のセル３１および無線基地局１４の２つ目のセル４１の重複（又は境界）エリアに存在するので、ソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２〜１４を使用して通信を行う。勿論、移動局６０は移動していないので、無線基地局１４を使用して通信している。最後に、図１２（Ｄ）では、移動局５５がセル２１および４１の重複エリアに移動している。そこで、移動局５５は、無線基地局１２および１４を使用して通信し、移動局６０は、無線基地局１４を使用して通信している。
【０００７】
次に、図１３のシーケンス図を参照して、図１２（Ａ）〜（Ｄ）で示したＣＤＭＡ移動通信システム２００の動作シーケンスを説明する。尚、図１３中において、移動局５０は、移動する移動局５０〜５５を代表する。先ず、時刻ｔ５において、一方の移動局５０は、無線基地局１２を使用して通信し、他方の移動局６０は、無線基地局１４を使用して通信している。次に、時刻t６において、移動局５０は移動して移動局５１となっているため、ハンドオーバ要求を行う。ここで、セル３０の無線チャネルが確保可能であれば、ソフトハンドオーバを行い、移動局５０は、無線基地局１２および１３を使用して通信する。
【０００８】
時刻t７において、移動局５０は移動して移動局５２となっているため、ハンドオーバ要求する。セル４０の無線チャネルが確保できない場合には、ソフトハンドオーバにより移動局５０と無線基地局１２との無線チャネルを解放する。次に、無線基地局１４の２つ目のセル４１の無線チャネルを確保してハードハンドオーバを行う。その後、ソフトハンドオーバにより無線基地局１２との無線チャネルを追加し、更にソフトハンドオーバにより無線基地局１３との無線チャネルを追加する。この時点で、移動局５０は、無線基地局１２、１３および１４を使用して通信する。最後に、時刻t８において、移動局５０は、移動して移動局５５となっていることに伴ってハンドオーバ要求を行う。ここで、移動局５０は、セル３０のエリアから外れるため、ソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２および１４を使用して通信する。
【０００９】
斯かるＣＤＭＡ移動通信システムにおけるハンドオーバ（又はハンドオフ）に関する従来技術は、種々の文献に開示されている。例えば、ＦＡ（Frequency Assignment）間のハンドオフ時の通話切断の確率を減少するＣＤＭＡ移動通信システムにおけるＦＡ間のハードハンドオフ具現方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。低コストでシステム間を跨ぐハンドオフ制御を行う移動通信システムが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。異周波数の無線ゾーン間のハンドオーバを正確且つ円滑に行う移動通信システムおよびハンドオーバ方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。ゲートウエイ基地局とゲートウエイ制御局を設置して、呼設定および通話品質を向上させるＣＤＭＡ移動通信間のハンドオフ方法ならびにそのためのシステムが開示されている（例えば、特許文献４参照。）。また、移動局における無線部を１つで異周波ソフトハンドオーバを実現するＣＤＭＡ移動通信システムにおける異周波ソフトハンドオーバ方法が開示されている（例えば、特許文献５参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−９２５４８号公報（第４−５頁、第２図）
【特許文献２】
特開２００１−１９７５３９号公報（第５−６頁、第１図）
【特許文献３】
特開２００２−１０３１４号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献４】
特開２００２−１６５２５６号公報（第４頁、第３図）
【特許文献５】
特開平１０−１３６４２５号公報（第４−５図、第１図、第３図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術において、移動局が複数の無線基地局とソフトハンドオーバ状態にある場合に、新たな無線基地局とハードハンドオーバする際には、一旦複数の無線チャネルを解放してハードハンドオーバを行う。その後に、異なる周波数のセルにおいて再度複数の無線基地局に対してソフトハンドオーバを行い、無線チャネルを確保する。そのために、システム全体として大量の制御信号が必要で、全体の負荷が高くなることが懸念されるという課題があった。
【００１２】
【発明の目的】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、複数の無線基地局とのソフトハンドオーバ状態にある移動局をハードハンドオフさせるとき、システム全体の制御信号量、従ってシステム全体の負荷を低減可能なＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明によるＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法は、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１８】
（１）それぞれエリア内の複数の移動局と無線通信する複数の無線基地局および該無線基地局を制御する無線ネットワーク制御装置により構成される移動通信ネットワークを含むＣＤＭＡ移動無線システムの前記移動局と無線通信する前記無線基地局を切替制御するＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法において、
ソフトハンドオーバ状態の移動局が異周波数間のハードハンドオーバを実施する際に、他の移動局の接続状況を確認し、前記ソフトハンドオーバ状態の移動局に代わり他の移動局をハンドオーバさせ、該ハンドオーバにより生じた空きチャネルを使用して前記ソフトハンドオーバ状態の移動局のソフトハンドオーバを継続させＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法。
【００１９】
（２）前記ハンドオーバされる移動局は、前記移動局と前記無線基地局との接続情報を保存する移動局接続状況データベースを参照して決定される上記（１）のＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法。
【００２０】
（３）前記ハンドオーバされる移動局は、全体の制御信号量が低減可能な、優先度の低い移動局である上記（１）又は（２）のＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。尚、説明の便宜上、上述した従来技術に対応する構成要素には、同様の参照符号を使用する。
【００２２】
先ず、図1は、本発明を適用するＣＤＭＡ移動通信システムのシステム構成図および簡単な動作説明図である。このＣＤＭＡ移動通信システム１００は、無線ネットワーク制御装置１１および複数の無線基地局１２〜１４により移動通信ネットワークを構成する。これら複数の無線基地局１２〜１４は、複数の移動局５０、６０と無線により通信可能に構成されている。ここで、無線ネットワーク制御装置１１は、複数の無線基地局１２〜１４および複数の移動局５０、６０により構成される移動通信ネットワークを制御する装置である。無線基地局１２〜１４は、移動局５０、６０との無線による通信を行う装置である。
【００２３】
このＣＤＭＡ移動通信システム１００では、無線通信の方式にＣＤＭＡを使用することにより、従来の移動通信システムとは異なり、複数の無線基地局と同時に通信を行うソフトハンドオーバが可能となり、通信品質の向上が実現できる。無線基地局１２〜１４は、それぞれ通信可能範囲（又はサービスエリア）であるセル２０〜４０を有する。また、１つの無線基地局１２（又は１３、１４）で複数の周波数を使用することにより、複数のセルを持つことが可能である。即ち、無線基地局１２は、１つ目のセル２０と、２つ目のセル２１を有する。同様に、無線基地局１３は、１つ目のセル３０と２つ目のセル３１を有する。更に、無線基地局１４は、１つ目のセル４０と２つ目のセル４１を有する。
【００２４】
尚、図１中において、移動局５０は、時間の経過と共に移動するので、５０〜５３で示す。また、移動局６０、６１は、同一の移動局であるが、時間による位置を示す。これら移動局５０および移動局６０の各時刻による詳細動作は後述する。尚、無線基地局１２〜１４と通信する移動局は、上述した移動局５０および６０に限定されず、その他多くの移動局があり得るが、説明の便宜上省略する。
【００２５】
次に、図３は本発明のＣＤＭＡ移動通信システム１００を構成する無線ネットワーク制御装置１１の構成を示すブロック図である。図３に示す無線ネットワーク制御装置１１は、インタフェース部１１０、多重分離部１１１、主制御部１１２、無線基地局切替制御部１１３、移動局接続状況データベース（ＤＢ）１１４およびＨＨＯ（Hard Hand-Over）判定部１１５により構成される。
【００２６】
無線ネットワーク制御装置１１の各構成要素の主要機能を説明する。インタフェース部１１０は、無線基地局１２〜１４との間の信号送受信を行う。多重分離部１１１は、インタフェース部１１０から受信した信号を分離して主制御部１１２へ渡す機能および主制御部１１２から受けた信号を多重してインタフェース部１１０へ渡す機能を有する。主制御部１１２は、移動通信ネットワークにおける制御を実施する部分であり、多重分離部１１１との信号の受け渡しを行う。
【００２７】
無線基地局切替制御部１１３は、移動通信ネットワークにおいて移動局５０、６０が移動した場合に、実際に無線で通信を行う無線基地局１２〜１４の切替を制御する。無線基地局１２〜１４の切替には、ハードハンドオーバとソフトハンドオーバがある。移動局接続状況ＤＢ１１４は、移動局５０、６０が何れの無線基地局１２〜１４と接続しているかを示す接続情報を保持するデータベースである。無線基地局切替制御部１１３の制御は、この移動局接続状況ＤＢ１１４の内容を参照することにより決定される。ＨＨＯ判定部１１５は、本発明のＣＤＭＡ移動通信システム１００において特に設けられた機能部である。無線基地局切替制御部１１３において、移動局５０、６０に対してハードハンドオーバを実施することになった場合に、移動局接続状況ＤＢ１１４を参照することにより、対象の移動局ではなく、別の移動局を代わりにハードハンドオーバさせることでシステム全体の制御信号を低減できるか否かを判定して、ハードハンドオーバを実施する移動局を決定する。
【００２８】
以下、このＣＤＭＡ移動通信システム１００の動作を説明する。図２（Ａ）〜（Ｄ）は、図１で示したＣＤＭＡ移動通信システム１００において、時間の経過と共に移動している移動局５０およびこの移動局５０の移動中に停止している移動局６０に関して、時刻毎の移動局５０、６０と無線基地局１２〜１４の無線チャネルの接続状況を示したものである。
【００２９】
先ず、図２（Ａ）では、一方の移動局が、図１中のセル２０中に存在する移動局５０であるため、無線基地局１２を使用して通信を行っている。他方の移動局６０は、図1におけるセル４０中に位置するため、無線基地局１４を使用して通信を行っている。一方、図２（Ｂ）では、一方の移動局が図1中のセル２０およびセル３０の重複エリアに位置する移動局５１であるため、ソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２および無線基地局１３を使用して通信を行っている。ここで、他方の移動局６０は移動していないため、無線基地局１４を使用して通信を行っている。
【００３０】
図２（Ｃ）では、一方の移動局が図1中の移動局５２であり、移動局５２はセル２０、セル３０およびセル４０の重複エリアに位置する。この実施形態では、セル４０の無線チャネルが確保できない場合を想定しているため、移動局５２はソフトハンドオーバできない。しかし、この実施形態ではセル４０に位置する移動局６０をセル４１にハードハンドオーバさせることにより、セル４０の無線チャネルを確保して、移動局５２のソフトハンドオーバを実施する。このため、移動局５２は、無線基地局１２、１３および１４を使用して通信を行っている。ここで、他方の移動局６０は、図1において位置は変わらないが、異なる周波数を使用しているセル４１を使用している。移動局６１は、無線基地局１４を使用して通信を行っている。また、図２（Ｄ）では、一方の移動局が図1中の移動局５３の位置に移動している状況を示している。移動局５３は、図1中のセル２０およびセル４０の重複エリアに位置するため、ソフトハンドオーバを実施し、無線基地局１２および無線基地局１４を使用して通信を行っている。他方の移動局６１は移動していないため、無線基地局１４を使用して通信を行っている。
【００３１】
次に、図４のシーケンス図を参照して、図２（Ａ）〜（Ｄ）で示した動作シーケンスを説明する。図４において、図1中の一方の移動局５０〜５３を移動局５０で示し、他方の移動局６０、６１を移動局６０で示す。先ず、時刻ｔ１において、移動局５０は、無線基地局１２を使用して通信を行っており、移動局６０は、無線基地局１４を使用して通信を行っている。次に、時刻ｔ２において、一方の移動局５０は、移動して図1における移動局５１となっているため、ハンドオーバ要求を行う。ここで、図1におけるセル３０の無線チャネルが確保可能である場合には、移動局５１はソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２および無線基地局１３を使用して通信を行う。
【００３２】
また、時刻ｔ３において、一方の移動局５０は、移動して図1中の移動局５２となっているため、ハンドオーバ要求を行う。ここで、図1におけるセル４０の無線チャネルが確保できないと想定すると、この実施形態では、一方の移動局５０の代わりに他方の移動局６０をハードハンドオーバさせて、セル４０の無線チャネルに空きを作る。そして、一方の移動局５０に対してセル４０へのソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２、１３および１４を使用して通信を行う。次に、時刻ｔ４において、一方の移動局５０は、移動して図1中の移動局５３となっているため、ハンドオーバ要求を行う。ここで、移動局５３は、図1におけるセル３０のエリアから外れるため、ソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２および１４を使用して通信を行うことになる。
【００３３】
更に、図４の時刻ｔ３における本発明のハンドオーバ判定動作を、図５のフローチャートを参照して詳細に説明する。図５は、無線ネットワーク制御装置１１においてハンドオーバ要求を受け取った場合の無線基地局切替制御部１１３、移動局接続状況ＤＢ１１４およびＨＨＯ判定部１１５の動作の流れを示している。図５中では説明の便宜上、ハンドオーバ要求を行った移動局を移動局aとし、ＨＨＯ判定部１１５により選択された別の移動局を移動局bとしている。
【００３４】
図４の時刻ｔ３において、ハンドオーバ要求を受信した場合には、図３の無線基地局切替制御部１１３は、移動局接続状況ＤＢ１１４を参照して移動局aのハンドオーバ種別を決定する（ステップＳ１１）。図４の時刻ｔ３において、移動局５０は、図１のセル４０の無線チャネルに空きがないため、一旦ハードハンドオーバと決定され、その後にＨＨＯ判定部１１５にて処理を行う。次に、決定されたハンドオーバ種別がハードハンドオーバか否かを判定する（ステップＳ１２）。ソフトハンドオーバであった場合には、ソフトハンドオーバ処理を実施する（ステップＳ１３）。
【００３５】
時刻ｔ３において、ハードハンドオーバであるため、ハンドオーバ要求を行った移動局aは、２以上の無線基地局とソフトハンドオーバ状態で通信しているか否かを判定する（ステップＳ１４）。１つの無線基地局とのみ通信している場合には、移動局aにハードハンドオーバ処理を実施する（ステップＳ１７）。時刻ｔ３において、移動局５０は、２つの無線基地局と通信しているため、移動局接続状況ＤＢ１１４から図１のセル４０において１つの無線基地局とのみ通信している移動局を検索する（ステップＳ１５）。ステップＳ１６において、該当する移動局が存在しなかった場合には、移動局aにハードハンドオーバ処理を実施する（ステップＳ１７）。時刻ｔ３においては該当する移動局が存在するため、ハードハンドオーバさせる移動局bを決定する（ステップＳ１８）。決定された移動局bのハードハンドオーバを実施し（ステップＳ１９）、ハンドオーバ要求を行っていた移動局aのソフトハンドオーバを実施し（ステップＳ２０）、処理を終了する。
【００３６】
ここで、上述したソフトハンドオーバおよびハードハンドオーバ時の詳細な制御シーケンスを説明する。図６は、１つの無線基地局（無線基地局Ａ）と通信を行っていた移動局がソフトハンドオーバにより無線基地局Ａおよび他の無線基地局（無線基地局Ｂ）と通信し、その後、再度ソフトハンドオーバにより無線基地局Ｂとのみ通信する状態になる場合のシーケンス図である。無線基地局Ａと通信していた移動局は、無線基地局Ｂの通信エリアであるセルに入った場合に、ハンドオーバ要求を無線ネットワーク制御装置１１に要求する。無線ネットワーク制御装置１１は、ソフトハンドオーバ又はハードハンドオーバの種別を判定し、無線基地局Ｂに対して無線チャネルを確保するためのチャネルアサインを行う。チャネルアサイン確認により無線チャネルが確保されると、移動局に対してハンドオーバ制御を行う。移動局は、ハンドオーバ応答を返した後、無線基地局Ａの無線チャネルを保持したまま、無線基地局Ｂと通信を開始する。この状態は、ソフトハンドオーバ状態とも呼ばれる。
【００３７】
その後、移動局が無線基地局Ａの通信エリアを外れた場合に、ハンドオーバ要求を無線ネットワークに要求する。無線ネットワーク制御装置１１は、通信を止める無線基地局を決定して移動局に対してハンドオーバ制御を行う。移動局は、ハンドオーバ応答を返した後、無線基地局Ａとの通信を停止する。無線ネットワーク制御装置１１は、無線基地局Ａに対して無線チャネルを解放するようにチャネルリリースを行う。チャネルリリース応答により、無線基地局Ａの無線チャネル解放が確認できる。
【００３８】
次に、図７は、無線基地局Ａと通信していた移動局がハードハンドオーバにより無線基地局Ｂと通信するように切り替わる場合のシーケンス図である。無線基地局Ａと通信していた移動局は、無線基地局Ｂの通信エリアであるセルに入った場合に、ハンドオーバ要求を無線ネットワーク制御装置１１に要求する。無線ネットワーク制御装置１１は、ソフトハンドオーバ又はハードハンドオーバの種別を判定し、無線基地局Ｂに対して無線チャネルを確保するためのチャネルアサインを行う。チャネルアサイン確認により無線チャネルが確保されると、移動局に対してハンドオーバ制御を行う。
【００３９】
移動局は、ハンドオーバ応答を返した後、無線基地局Ｂに対してプリアンブルを送信する。無線基地局Ｂでは、同期確立を無線ネットワーク制御装置１１に送信する。無線ネットワーク制御装置１１は、基地局確認要求を送信し、移動局は基地局確認応答を無線基地局Ｂに送信する。無線ネットワーク制御装置１１は、無線基地局Ａの無線チャネルを解放するチャネルリリースを送信する。無線チャネルの解放後に、移動局は無線基地局Ｂと通信を開始する。ハードハンドオーバでは、ソフトハンドオーバと異なり、一度移動局と無線基地局との無線チャネルが完全に解放された後に、新しい無線チャネルによる通信が開始される。
【００４０】
一方、図８は、同一無線基地局にて異なる周波数間でのハードハンドオーバを行う場合のシーケンス図である。図８のシーケンスは、図７と同様である。尚、上述した実施形態では、２つの無線基地局と通信している状態での説明を行った。しかし、Ｎ個（３以上）の無線基地局と通信している状態でも、上述と同様に制御信号量を低減可能である。この場合、Ｎが大きいほど低減される制御信号量が増えるため効果が大きくなる。
【００４１】
次に、本発明を適用するＣＤＭＡ移動通信システムの他の実施形態について説明する。複数の無線基地局とのソフトハンドオーバ状態にある移動局がハードハンドオーバする際に、当該移動局の代わりにハードハンドオーバさせる移動局に関して、ハードハンドオーバではなくソフトハンドオーバにより無線チャネルを解放することがある。以下、斯かる実施形態について、図９および図１０を参照して説明する。
【００４２】
図９は、図１と同様に無線ネットワーク制御装置１１および無線基地局１２〜１４により構成される移動通信ネットワークにおいて、移動局５０および移動局７０が無線基地局１２〜１４との間を無線により通信している状況を示している。上述の実施形態のＣＤＭＡ移動通信システム１００と同様に、この移動通信システム１００´においても、移動局５０〜５３は同一移動局であり、時間経過に伴って位置が変化するので、異なる参照符号を使用している。一方、移動局７０は、同時刻において移動していない移動局５０とは別の移動局である。
【００４３】
図１０（Ａ）〜（Ｄ）では、一方の移動局５０および他方の移動局７０の各時刻による無線基地局との接続状況を示す。先ず、図１０（Ａ）では、一方の移動局が、図９における移動局５０の位置に存在する状況を示す。この移動局５０は、図９においてセル２０中に存在するため、無線基地局１２を使用して通信を行っている。他方の移動局７０は、図９におけるセル３０および４０の重複エリアに位置するため、無線基地局１３および無線基地局１４を使用して通信を行う。
【００４４】
次に、図１０（Ｂ）では、一方の移動局５０が移動して、図９における移動局５１となっている。この移動局５１は、図９においてセル２０およびセル３０の重複エリアに位置するため、ソフトハンドオーバを行い、無線基地局１２および無線基地局１３を使用して通信を行っている。他方の移動局７０は移動していないため、無線基地局１３および無線基地局１４を使用して通信を行っている。
【００４５】
図１０（Ｃ）では、一方の移動局５０が移動して、図９における移動局５２となっている状況を示す。この移動局５２は、図９においてセル２０、セル３０およびセル４０の重複エリアに位置する。この実施形態ではセル４０の無線チャネルが確保できない場合を想定している。このため、移動局５２は、ソフトハンドオーバできないが、この実施形態ではセル３０およびセル４０の重複エリアに位置する移動局７０の無線基地局１４との通信を解放してソフトハンドオーバさせることにより、セル４０の無線チャネルを確保して、移動局５２のソフトハンドオーバを実施する。このため、移動局５２は、無線基地局１２、無線基地局１３および無線基地局１４を使用して通信を行っている。一方、移動局７０は、図９において位置は変わらないが、無線基地局１４との通信チャネルを解放したため、無線基地局１３を使用して通信を行っている。
【００４６】
図１０（Ｄ）では、一方の移動局５０が移動して、図９における移動局５３の位置に移動している状況を示す。この移動局５３は、図９においてセル２０およびセル４０の重複エリアに位置するため、ソフトハンドオーバを実施し、無線基地局１２および無線基地局１４を使用して通信を行っている。一方、移動局７０は移動していないため、無線基地局１３を使用して通信を行っている。
【００４７】
本発明の更に他の実施形態として、複数の無線基地局とのソフトハンドオーバ状態にある移動局が、移動先にて無線チャネルの空きがない場合に、ハンドオーバする代わりに、無線チャネルの追加をしないことがある。図１にて移動局５１が移動して、移動局５２となり、セル４０の無線チャネルが確保できない場合には、無線基地局１４との通信は行なわず、無線基地局１２および無線基地局１３とのみ通信を行なう。更に、一方の移動局５０が移動して、移動局５３となった際には、無線基地局１３との無線チャネルを解放し、無線基地局１４の無線チャネルに空きがない場合は、無線基地局１２とのみ通信を行なう。
【００４８】
本発明の更に他の実施形態として、緊急呼の通信を行なっている移動局が、移動先にて無線チャネルの空きがない場合に、他の移動局にハードハンドオーバ又はソフトハンドオーバによる無線チャネルの解放を行なわせる。そして、緊急呼の通信を行なっている移動局をソフトハンドオーバさせて、安定した通信を継続させることがある。
【００４９】
以上、本発明によるＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を制限するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、本発明のＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。移動局が２以上の無線基地局とソフトハンドオーバ状態で通信しているとき、別の無線基地局との間でハードハンドオーバが発生する場合に、２以上の無線チャネルを解放した後で新たに無線チャネルを追加して再びソフトハンドオーバ状態になる。ここで、ソフトハンドオーバ状態の無線チャネルを２本と仮定すると、ソフトハンドオーバによる１本の無線チャネルの解放、ハードハンドオーバによる無線チャネルの切替、ソフトハンドオーバによる２本目の無線チャネルの追加、ソフトハンドオーバによる３本目の無線チャネルの追加という処理が必要になる。しかし、本発明では、１つの無線基地局とのみ通信している別に移動局をハードハンドーバさせることにより、対象の移動局はソフトハンドオーバを実施する。
【００５１】
ここで、ソフトハンドオーバ状態の無線チャネルを２本と仮定すると、別の移動局のハードハンドオーバによる無線チャネルの切替、対象の移動局のソフトハンドオーバによる３本目の無線チャネルの追加処理でよいことになる。従って、本発明によると、複数の無線基地局とソフトハンドオーバ状態で通信している移動局がハードハンドオーバを行う状況において、移動通信システム全体に対しての制御信号量を大幅に低減することが可能になる。この制御信号量の低減効果は、Ｎ個の無線基地局と通信している状態のとき、Ｎが大きいほど制御信号量の低減効果が顕著になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用するＣＤＭＡ移動通信システムの第１実施形態のシステム全体の構成図および動作説明図である。
【図２】 図１に示すＣＤＭＡ移動通信システムの一方の移動局が移動する場合の移動局および無線基地局間の通信状態を（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【図３】 図１に示すＣＤＭＡ移動通信システムの無線ネットワーク制御装置の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】 図２（Ａ）〜（Ｄ）に示す動作のシーケンス図である。
【図５】 図３の無線ネットワーク制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】 図１に示すＣＤＭＡ移動通信システムの移動局と無線基地局間のソフトハンドオーバ動作を説明するシーケンス図である。
【図７】 図１に示すＣＤＭＡ移動通信システムの移動局および無線基地局間のハードハンドオーバ動作を説明するシーケンス図である。
【図８】 同一無線基地局にて異周波数間でのハードハンドオーバを行う場合のシーケンス図である。
【図９】 本発明を適用するＣＤＭＡ移動通信システムの他の実施形態の全体システム構成図および動作説明図である。
【図１０】 図９のＣＤＭＡ移動通信システムにおける移動局が移動する場合の無線基地局との接続状態を（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【図１１】 従来のＣＤＭＡ移動通信システムの全体システム構成図および動作説明図である。
【図１２】 図１１における移動局が移動する場合の無線基地局との接続状態を（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【図１３】 図１２の各接続状態（Ａ）〜（Ｄ）における動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
１１ 無線ネットワーク制御装置
１１０ インタフェース部
１１１ 多重分離部
１１２ 主制御部
１１３ 無線基地局切替制御部
１１４ 移動局接続状況データベース
１１５ ＨＨＯ部
１００、１００´ ＣＤＭＡ移動通信システム
１２〜１４ 無線基地局
５０、６０、７０ 移動局
Claims (3)
- それぞれエリア内の複数の移動局と無線通信する複数の無線基地局および該無線基地局を制御する無線ネットワーク制御装置により構成される移動通信ネットワークを含むＣＤＭＡ移動無線システムの前記移動局と無線通信する前記無線基地局を切替制御するＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法において、
ソフトハンドオーバ状態の移動局が異周波数間のハードハンドオーバを実施する際に、他の移動局の接続状況を確認し、前記ソフトハンドオーバ状態の移動局に代わり他の移動局をハンドオーバさせ、該ハンドオーバにより生じた空きチャネルを使用して前記ソフトハンドオーバ状態の移動局のソフトハンドオーバを継続させることを特徴とするＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法。 - 前記ハンドオーバされる移動局は、前記移動局と前記無線基地局との接続情報を保存する移動局接続状況データベースを参照して決定されることを特徴とする請求項１に記載のＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法。
- 前記ハンドオーバされる移動局は、全体の制御信号量が低減可能な、優先度の低い移動局であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＤＭＡ移動通信システムのハンドオーバ方法。
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