JP4143736B2 - Mobile communication system and handover control method using stratosphere platform - Google Patents

Mobile communication system and handover control method using stratosphere platform Download PDF

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JP4143736B2 JP2002249603A JP2002249603A JP4143736B2 JP 4143736 B2 JP4143736 B2 JP 4143736B2 JP 2002249603 A JP2002249603 A JP 2002249603A JP 2002249603 A JP2002249603 A JP 2002249603A JP 4143736 B2 JP4143736 B2 JP 4143736B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成層圏プラットフォームを用いた移動通信システムおよびハンドオーバ制御方法に関し、特に、高速度で移動し、高速度の通信を行う移動体に対して、ハンドオーバをスムースに行い、飛行体及び地上移動体に同時サービスが提供できることを目的とする技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の移動通信システムは、サービスエリアを複数のセルに分割し、移動体の動きに合わせて基地局が管轄するセルに無線リソース（周波数、タイムスロットや無線機ハードウェア）の空きがあるかを判断し、空きがある場合には移動体に対して通信チャネルの割り当てを行い、空きが無い場合には通信チャネルの割り当てを行わないこととしていた。また、地上移動体は地上移動通信システム、航空機は航空移動通信システムとそれぞれ別のシステムでサービスを行う必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の移動通信システムおよびハンドオーバ制御方法には次のような課題があった。
【０００４】
（１）セル間を高速で移動する移動体に対して安定的に通信チャネルを割り当てることができない。
【０００５】
通信開始から終了までに１０個のセルを移動する場合には、その１０個のセルを通過するときに必ず無線リソースが確保できているとは限らず、通信が途中で途絶えてしまう可能性がある。
【０００６】
このようなサービス中断の可能性は、移動体がセルの大きさに比較して高速に移動したり、セルの有するチャネル容量に対して移動体で必要とするチャネル容量が増加するほどに高くなる。
【０００７】
（２）地上移動通信システムのサービス対象は自動車、列車、歩行者などの地上移動体であり、航空機などへのサービスはできないということである。また、航空移動通信システムのサービス対象は航空機であり、地上移動体へのサービスはできない。これらは、それぞれ別のシステムによってサービスを提供する必要がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様によれば、
成層圏プラットフォームに設けられ、複数のセルからなるサービスエリアを有する基地局と、
前記成層圏プラットフォームに設けられ、前記基地局を経由して前記複数のセルを管理するネットワーク管理センターとを有し、
前記ネットワーク管理センターは、前記サービスエリアを移動する移動局から通知される該移動局の速度ベクトルと予測される通信時間とを受けると、前記速度ベクトルと前記予測される通信時間とにより前記移動局が通過する特定セル及び該特定セルを通過する特定時刻を予測し、前記特定時刻における前記特定セルの通信チャネルを前記移動局に割当て、前記移動局にセル間ハンドオーバをサービス中断なく行わせるハンドオーバ制御部を有することを特徴とする成層圏プラットフォームを用いた移動通信システムが得られる。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、上記第１の態様による成層圏プラットフォームを用いた移動通信システムにおいて、
前記ハンドオーバ制御部は、前記移動局から通知される該移動局の速度ベクトルが所定速度よりも高速度を示している場合、該移動局の移動に合わせて、前記複数のセルのうちの一つを形成するビームを移動させ、前記移動局にハンドオーバを行わせないようにすることを特徴とする成層圏プラットフォームを用いた移動通信システムが得られる。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、上記第１の態様による成層圏プラットフォームを用いた移動通信システムにおいて、
別の成層圏プラットフォームに設けられ、複数の別のセルからなる別のサービスエリアを有する別の基地局を、更に有し、
前記基地局は、前記移動局としての飛行体の最大高度に、前記複数のセルが隙間なく配列されるように、前記複数のセルを複数のビームで形成し、
前記別の基地局は、前記最大高度に、前記複数の別のセルが隙間なく配列されるように、前記複数の別のセルを複数の別のビームで形成し、
前記複数のセルと前記複数の別のセルとは、前記最大高度に隙間なく配列され、
前記移動局が前記飛行体である場合のみならず前記移動局が地上移動体である場合にもサービス可能としたことを特徴とする成層圏プラットフォームを用いた移動通信システムが得られる。
【００１１】
本発明の第４の態様によれば、
成層圏プラットフォームに設けられ、複数のセルからなるサービスエリアを有する基地局と、
前記成層圏プラットフォームに設けられ、前記基地局を経由して前記複数のセルを管理するネットワーク管理センターとを有し、
前記ネットワーク管理センターは、前記サービスエリアを移動する移動局から回線割当要求を受けると、前記移動局が存在する一セルの通信チャネルと該一セルの周囲セルの通信チャネルとをセットで前記移動局に割当て、前記移動局にセル間ハンドオーバをサービス中断なく行わせるハンドオーバ制御部を有することを特徴とする成層圏プラットフォームを用いた移動通信システムが得られる。
【００１２】
本発明の第５の態様によれば、
成層圏プラットフォームに設けられ、複数のセルからなるサービスエリアを有する基地局と、前記成層圏プラットフォームに設けられ、前記基地局を経由して前記複数のセルを管理するネットワーク管理センターとを有する移動通信システムにおける、前記ネットワーク管理センターにて行われるハンドオーバ制御方法であって、
前記ハンドオーバ制御方法は、
前記サービスエリアを移動する移動局から通知される該移動局の速度ベクトルと予測される通信時間とを受け、前記速度ベクトルと前記予測される通信時間とにより前記移動局が通過する特定セル及び該特定セルを通過する特定時刻を予測するステップと、
前記特定時刻における前記特定セルの通信チャネルを前記移動局に割当て、前記移動局にセル間ハンドオーバをサービス中断なく行わせるステップとを有することを特徴とするハンドオーバ制御方法が得られる。
【００１３】
本発明の第６の態様によれば、上記第５の態様によるハンドオーバ制御方法において、
前記ハンドオーバ制御方法は、
前記移動局から通知される該移動局の速度ベクトルが所定速度よりも高速度を示している場合、該移動局の移動に合わせて、前記複数のセルのうちの一つを形成するビームを移動させ、前記移動局にハンドオーバを行わせないようにするステップを、更に、含むことを特徴とするハンドオーバ制御方法が得られる。
【００１４】
本発明の第７の態様によれば、
成層圏プラットフォームに設けられ、複数のセルからなるサービスエリアを有する基地局と、前記成層圏プラットフォームに設けられ、前記基地局を経由して前記複数のセルを管理するネットワーク管理センターとを有する移動通信システムにおける、前記ネットワーク管理センターにて行われるハンドオーバ制御方法であって、
前記ハンドオーバ制御方法は、
前記サービスエリアを移動する移動局から回線割当要求を受けると、前記移動局が存在する一セルの通信チャネルと該一セルの周囲セルの通信チャネルとをセットで前記移動局に割当て、前記移動局にセル間ハンドオーバをサービス中断なく行わせるステップを有することを特徴とするハンドオーバ制御方法が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の原理について説明する。
【００１６】
高速移動の移動局と基地局間の通信ではハンドオーバが頻繁に行われるためにサービス中断となる可能性が高い。
【００１７】
たとえば、セル直径３００ｍ、移動局の時速６００ｋｍ、１時間の通信サービスを想定すると、ハンドオーバ頻度は２秒に１回で、サービス中のハンドオーバは１８００回におよぶ。
【００１８】
本発明では、このような多数回のハンドオーバを完全に行うために、あらかじめ、その列車や航空機の移動に合わせた追跡ビームを準備するか、セルの通過時刻にチャネルの割り当てを行う準備をしておく。
【００１９】
特定のセルを特定の移動局が通過する時刻に必要となるチャネルの準備をするために、本発明では、通信インフラである成層圏プラットフォームに、基地局と共に設けたネットワーク管理センターにおいてネットワークに加入する移動局の速度ベクトル情報から、将来のチャネル割り当て計画を決める。
【００２０】
すなわち、ネットワーク管理センタでは、それぞれのサービス要求に対してサービスクラスや要求順位にしたがって、将来のチャネル割り当て計画を作成し、それぞれのセルの輻輳が許容値を越えないように制御する。
【００２１】
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１を参照すると、本発明の一実施例による移動通信システムが示され、本移動通信システムは、通信インフラである成層圏プラットプラットフォーム１０を用いている。成層圏プラットフォーム１０とは、成層圏（例えば、地上高度２０ｋｍ）に一定場所に滞留する飛しょう体のことをいい、この飛しょう体を無線基地局に使おうとするものである（例えば、長谷 良裕、“成層圏プラットフォーム”、電子情報通信学会誌 Vol.83 No.9 pp699-706 2000年9月参照）。
【００２３】
図２をも参照して、本移動通信システムは、成層圏プラットフォーム１０に設けられた基地局１１と、成層圏プラットフォーム１０に設けられたネットワーク管理センター１２とを有する。
【００２４】
図１及び図２において、成層圏プラットフォーム１０の基地局１１は、複数のセル２１からなるサービスエリア２０を定めている。また、成層圏プラットフォーム１０のネットワーク管理センター１２は、基地局１１を経由して複数のセル２１を管理するものである。
【００２５】
ネットワーク管理センター１２は、ハンドオーバ制御部１３を有する。ハンドオーバ制御部１３は、サービスエリア２０を移動する移動局３０から、例えば通信の開始や途中に、通知される移動局３０の速度ベクトルと予測される通信時間とを受けると、速度ベクトルと予測される通信時間とにより、複数のセル２１のうち移動局３０が通過する特定セル及び該特定セルを通過する特定時刻を予測し、前記特定時刻における前記特定セルの通信チャネルを移動局３０に割当て、移動局３０にセル間ハンドオーバをサービス中断なく行わせる動作をするものである。
【００２６】
また、ハンドオーバ制御部１３は、移動局３０から通知される移動局３０の速度ベクトルが所定速度よりも高速度を示している場合、移動局３０の移動に合わせて、複数のセル２１のうちの一つを形成するビームを移動させ、移動局３０にハンドオーバを行わせないようにする動作をする。
【００２７】
更に、ハンドオーバ制御部１３は、前記移動通信システムにおけるハンドオーバをスムーズに行うために、サービスエリア２０を移動する移動局３０から回線割当要求を受けると、移動局３０がその時点で存在する一セルの通信チャネルと該一セルの周囲セルの通信チャネルとをセットで移動局３０に割当て、移動局３０にセル間ハンドオーバをサービス中断なく行わせる動作をする。
【００２８】
図１において、本移動通信システムは、成層圏プラットフォーム１０に加えて、別の成層圏プラットフォーム１０’をも用いる。別の成層圏プラットフォーム１０’は、図３に示すように、別の基地局１１’と、別のネットワーク管理センター１２’とを有する。
【００２９】
図１及び図３において、別の成層圏プラットフォーム１０’の別の基地局１１’は、複数の別のセル２１’からなる別のサービスエリア２０’を定めている。また、別の成層圏プラットフォーム１０’の別のネットワーク管理センター１２’は、別の基地局１１’を経由して複数の別のセル２１’を管理するものである。
【００３０】
別のネットワーク管理センター１２’も、ハンドオーバ制御部１３’を有する。ハンドオーバ制御部１３’は、別のサービスエリア２０’を移動する移動局３０’から通知される移動局３０’の速度ベクトルと予測される通信時間とを受けると、速度ベクトルと予測される通信時間とにより、複数の別のセル２１’のうち移動局３０’が通過する特定セル及び該特定セルを通過する特定時刻を予測し、前記特定時刻における前記特定セルの通信チャネルを移動局３０’に割当て、移動局３０’にセル間ハンドオーバをサービス中断なく行わせる動作をするものである。
【００３１】
また、ハンドオーバ制御部１３’は、移動局３０’から、例えば通信の開始や途中に、通知される移動局３０’の速度ベクトルが所定速度よりも高速度を示している場合、移動局３０’の移動に合わせて、複数の別のセル２１’のうちの一つを形成するビームを移動させ、移動局３０’にハンドオーバを行わせないようにする動作をする。
【００３２】
更に、ハンドオーバ制御部１３’は、前記移動通信システムにおけるハンドオーバをスムーズに行うために、別のサービスエリア２０’を移動する移動局３０’から回線割当要求を受けると、移動局３０’がその時点で存在する一セルの通信チャネルと該一セルの周囲セルの通信チャネルとをセットで移動局３０’に割当て、移動局３０’にセル間ハンドオーバをサービス中断なく行わせる動作をする。
【００３３】
図１の移動通信システムにおいて、成層圏プラットフォーム１０の基地局１１（図２）は、移動局３０としての飛行体の高度（数百ｍから十数ｋｍ）に、複数のセル２１が隙間なく配列されるように、複数のセル２１を複数のビームで形成する。また、別の成層圏プラットフォーム１０’の別の基地局１１’（図３）は、前記高度に、複数の別のセル２１’が隙間なく配列されるように、複数の別のセル２１’を複数の別のビームで形成する。そして、複数のセル２１と複数の別のセル２１’とは、前記高度に隙間なく配列されて、移動局３０（或は３０’）が前記飛行体である場合のみならず移動局３０（或は３０’）が地上移動体である場合にもサービス可能とされている。
【００３４】
特に、飛行体の最大高度（航空機の飛行高度である十数ｋｍ）に、複数のセル２１が隙間なく配列され、複数の別のセル２１’が隙間なく配列され、複数のセル２１と複数の別のセル２１’とが隙間なく配列されるようにすれば、高度である十数ｋｍを飛行する航空機に対して継続して移動通信サービスを提供することが可能であり、かつ地上を移動する歩行者や車両などに対しても継続して移動通信サービスを提供することが可能である。
【００３５】
図４は、上述の２つの成層圏プラットフォーム１０及び１０’と更に別の成層圏プラットフォーム１０”とを用いて、面Ａ〜面Ｃへの隙間のないセル配置を上記と同様にして行い、面Ａ〜面Ｃを移動する航空機に対しても、面１〜３を移動する歩行者や車両などに対しても、継続して移動通信サービスを提供することを可能とした例である。
【００３６】
一方、図５に示すセル配置では、面Ａ〜面Ｃの相互間には隙間があるため、面１〜面３を移動する歩行者や車両などに対して継続して移動通信サービスを提供することは可能であるが、面Ａ〜面Ｃを移動する航空機に対しては継続した移動通信サービスは提供できない。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明では、移動局の速度ベクトルや予測される通信時間を用いてサービスチャネルを割り当てたり、セル配置を航空機の飛行高度に合わせて設計することにより、次のような効果を得ることができる。
【００３８】
列車や航空機など、特定セルの通過時刻があらかじめわかっている加入者に対しては、特定セルに対して、特定時刻にチャネル割り当てを予約することにより、もしくはその列車もしくは航空機を追跡する専用のサービスビームを設けることにより、サービスチャネル中断を防ぐことができる。
【００３９】
次に歩行者などの移動速度が遅い加入者に対しては、従来の移動通信システムと同様に、回線の割り当て要求に対して時系列的に、回線の空きに応じて割り当てを行う。
【００４０】
そして、車のように時速４０〜１００ｋｍで、短時間のうちに速度ベクトルが刻々と変化する移動体については、隣接セルのチャネルをセットで割り当てることによりサービス中断を防ぐ。
【００４１】
ハンドオーバ制御をその移動局の速度ベクトルに応じて最適化することにより、さまざまな移動局に対して確実なハンドオーバを提供することができる。
【００４２】
また、サービス対象とする移動局の最大高度でセルを隙間なく配列することにより地表面を移動する移動体と航空機に対して単一システムで同時にサービスを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による移動通信システムを示す図である。
【図２】図１の移動通信システムにおける成層圏プラットフォームに設けられる基地局及びネットワーク管理センターを示すブロック図である。
【図３】図１の移動通信システムにおける別の成層圏プラットフォームに設けられる別の基地局及び別のネットワーク管理センターを示すブロック図である。
【図４】本発明の特徴の一つであるセル配置を説明するための図である。
【図５】好ましくないセル配置を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 成層圏プラットフォーム
１１ 基地局
１２ ネットワーク管理センター
１３ ハンドオーバ制御部
２０ サービスエリア
２１ セル
３０ 移動局
１０’ 別の成層圏プラットフォーム
１１’ 別の基地局
１２’ 別のネットワーク管理センター
１３’ ハンドオーバ制御部
２０’ 別のサービスエリア
２１’ 別のセル
３０’ 移動局
１０” 更に別の成層圏プラットフォーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile communication system and a handover control method using a stratosphere platform, and more particularly, to a mobile body that moves at high speed and performs high-speed communication, and performs handover smoothly so that the flying body and the ground mobile body The present invention relates to a technology intended to provide simultaneous services.
[0002]
[Prior art]
A conventional mobile communication system divides a service area into a plurality of cells, and determines whether there is a radio resource (frequency, time slot or radio hardware) available in a cell managed by a base station according to the movement of a mobile unit. Judgment shows that when there is a vacancy, the communication channel is assigned to the mobile unit, and when there is no vacancy, the communication channel is not assigned. In addition, it is necessary to provide services on a ground mobile body using a system different from the ground mobile communication system and an aircraft using a system different from an aeronautical mobile communication system.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
This conventional mobile communication system and handover control method have the following problems.
[0004]
(1) A communication channel cannot be stably allocated to a mobile that moves between cells at high speed.
[0005]
When 10 cells are moved from the start to the end of communication, radio resources are not always secured when passing through the 10 cells, and communication may be interrupted in the middle. is there.
[0006]
The possibility of such service interruption increases as the mobile unit moves faster than the cell size or the channel capacity required by the mobile unit increases with respect to the channel capacity of the cell. .
[0007]
(2) The service target of the ground mobile communication system is a ground mobile body such as an automobile, a train, and a pedestrian, and cannot service an aircraft or the like. In addition, the service target of the air mobile communication system is an aircraft, and the service to the ground mobile body is not possible. These need to be serviced by different systems.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the invention,
A base station provided in the stratosphere platform and having a service area composed of a plurality of cells;
A network management center that is provided in the stratosphere platform and manages the plurality of cells via the base station;
When the network management center receives the speed vector of the mobile station and the predicted communication time notified from the mobile station moving in the service area, the network management center determines the mobile station according to the speed vector and the predicted communication time. Handover control for predicting a specific cell passing through the specific cell and a specific time passing through the specific cell, allocating the communication channel of the specific cell at the specific time to the mobile station, and allowing the mobile station to perform inter-cell handover without service interruption A mobile communication system using a stratospheric platform characterized by having a section is obtained.
[0009]
According to the second aspect of the present invention, in the mobile communication system using the stratosphere platform according to the first aspect,
When the mobile station speed vector notified from the mobile station indicates a speed higher than a predetermined speed, the handover control unit may select one of the plurality of cells according to the movement of the mobile station. The mobile communication system using the stratosphere platform is obtained, in which the mobile station is moved so that the mobile station is not handed over.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, in the mobile communication system using the stratosphere platform according to the first aspect,
Another base station provided in another stratosphere platform and having another service area consisting of a plurality of different cells,
The base station forms the plurality of cells with a plurality of beams so that the plurality of cells are arranged without gaps at the maximum altitude of the flying body as the mobile station,
The another base station forms the plurality of other cells with a plurality of different beams so that the plurality of other cells are arranged without gaps at the maximum altitude,
The plurality of cells and the plurality of other cells are arranged without gaps at the maximum altitude,
It is possible to obtain a mobile communication system using a stratosphere platform characterized in that service is possible not only when the mobile station is the flying body but also when the mobile station is a ground mobile body.
[0011]
According to a fourth aspect of the invention,
A base station provided in the stratosphere platform and having a service area composed of a plurality of cells;
A network management center that is provided in the stratosphere platform and manages the plurality of cells via the base station;
When receiving a line allocation request from a mobile station moving in the service area, the network management center sets a communication channel of one cell in which the mobile station exists and a communication channel of surrounding cells of the one cell as a set. And a mobile communication system using a stratosphere platform, characterized in that the mobile station has a handover control unit that performs inter-cell handover without interruption of service.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention,
A mobile communication system having a base station provided in a stratosphere platform and having a service area composed of a plurality of cells, and a network management center provided in the stratosphere platform and managing the plurality of cells via the base station , A handover control method performed at the network management center,
The handover control method includes:
Receiving a mobile station speed vector and a predicted communication time notified from a mobile station moving in the service area, and a specific cell through which the mobile station passes according to the speed vector and the predicted communication time; and Predicting a specific time through a specific cell;
A handover control method comprising: allocating a communication channel of the specific cell at the specific time to the mobile station, and causing the mobile station to perform inter-cell handover without interruption of service.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, in the handover control method according to the fifth aspect,
The handover control method includes:
When the speed vector of the mobile station notified from the mobile station indicates a speed higher than a predetermined speed, the beam forming one of the plurality of cells is moved in accordance with the movement of the mobile station. The handover control method further includes the step of preventing the mobile station from performing handover.
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention,
A mobile communication system having a base station provided in a stratosphere platform and having a service area composed of a plurality of cells, and a network management center provided in the stratosphere platform and managing the plurality of cells via the base station , A handover control method performed at the network management center,
The handover control method includes:
When receiving a line assignment request from a mobile station moving in the service area, a communication channel of one cell in which the mobile station exists and a communication channel of surrounding cells of the one cell are assigned to the mobile station as a set, and the mobile station There is obtained a handover control method characterized by having a step of performing inter-cell handover without service interruption.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the principle of the present invention will be described.
[0016]
In communication between a high-speed mobile station and a base station, handover is frequently performed, so there is a high possibility of service interruption.
[0017]
For example, assuming a cell service with a cell diameter of 300 m, a mobile station speed of 600 km per hour, and a one-hour communication service, the handover frequency is once every 2 seconds, and the number of handovers during service is 1800 times.
[0018]
In the present invention, in order to complete such a large number of handovers, a tracking beam that matches the movement of the train or aircraft is prepared in advance or a channel is allocated at the passage time of the cell. deep.
[0019]
In order to prepare a channel required at the time when a specific mobile station passes through a specific cell, in the present invention, in the stratosphere platform, which is a communication infrastructure, a mobile that joins a network at a network management center provided with a base station. A future channel assignment plan is determined from the speed vector information of the station.
[0020]
That is, the network management center creates a future channel allocation plan for each service request in accordance with the service class and the request order, and controls so that the congestion of each cell does not exceed the allowable value.
[0021]
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
Referring to FIG. 1, a mobile communication system according to an embodiment of the present invention is shown. The mobile communication system uses a stratosphere platform 10 which is a communication infrastructure. The stratosphere platform 10 is a flying object that stays in a certain place in the stratosphere (for example, an altitude of 20 km), and is intended to be used for a radio base station (for example, Yoshihiro Hase, “ "Stratosphere platform", IEICE Journal Vol.83 No.9 pp699-706, September 2000).
[0023]
Referring also to FIG. 2, the mobile communication system includes a base station 11 provided in the stratosphere platform 10 and a network management center 12 provided in the stratosphere platform 10.
[0024]
1 and 2, the base station 11 of the stratosphere platform 10 defines a service area 20 composed of a plurality of cells 21. The network management center 12 of the stratosphere platform 10 manages a plurality of cells 21 via the base station 11.
[0025]
The network management center 12 has a handover control unit 13. When the handover control unit 13 receives the speed vector of the mobile station 30 to be notified and the predicted communication time from the mobile station 30 moving in the service area 20, for example, at the start or midway of communication, the handover control unit 13 is predicted as a speed vector. Predicting a specific cell through which the mobile station 30 passes and a specific time passing through the specific cell among the plurality of cells 21, and assigning the communication channel of the specific cell at the specific time to the mobile station 30, The mobile station 30 is operated to perform inter-cell handover without interruption of service.
[0026]
In addition, when the speed vector of the mobile station 30 notified from the mobile station 30 indicates a speed higher than a predetermined speed, the handover control unit 13 selects one of the plurality of cells 21 in accordance with the movement of the mobile station 30. One beam is moved so that the mobile station 30 is not handed over.
[0027]
Further, when the handover control unit 13 receives a line allocation request from the mobile station 30 moving in the service area 20 in order to smoothly perform the handover in the mobile communication system, the mobile station 30 is connected to one cell existing at that time. A communication channel and communication channels of surrounding cells of the one cell are assigned to the mobile station 30 as a set, and the mobile station 30 performs an operation for performing inter-cell handover without interruption of service.
[0028]
In FIG. 1, the mobile communication system uses another stratosphere platform 10 ′ in addition to the stratosphere platform 10. Another stratosphere platform 10 ′ has another base station 11 ′ and another network management center 12 ′ as shown in FIG.
[0029]
1 and 3, another base station 11 ′ of another stratosphere platform 10 ′ defines another service area 20 ′ composed of a plurality of other cells 21 ′. Further, another network management center 12 ′ of another stratosphere platform 10 ′ manages a plurality of other cells 21 ′ via another base station 11 ′.
[0030]
Another network management center 12 ′ also has a handover control unit 13 ′. Upon receiving the speed vector of the mobile station 30 ′ notified from the mobile station 30 ′ moving in another service area 20 ′ and the predicted communication time, the handover control unit 13 ′ receives the speed vector and the predicted communication time. To predict a specific cell through which the mobile station 30 ′ passes among the plurality of other cells 21 ′ and a specific time through the specific cell, and set the communication channel of the specific cell at the specific time to the mobile station 30 ′. Allocating and causing the mobile station 30 ′ to perform inter-cell handover without interruption of service.
[0031]
Further, when the speed vector of the mobile station 30 ′ notified from the mobile station 30 ′, for example, during or during communication, indicates a higher speed than the predetermined speed, the handover control unit 13 ′ In accordance with the movement, the beam forming one of the plurality of other cells 21 ′ is moved so that the mobile station 30 ′ is not handed over.
[0032]
Further, when the handover control unit 13 ′ receives a line allocation request from a mobile station 30 ′ moving in another service area 20 ′ in order to smoothly perform handover in the mobile communication system, the mobile station 30 ′ The communication channel of one cell and the communication channels of the surrounding cells of the one cell are assigned to the mobile station 30 ′ as a set, and the mobile station 30 ′ performs an inter-cell handover without service interruption.
[0033]
In the mobile communication system of FIG. 1, the base station 11 (FIG. 2) of the stratosphere platform 10 has a plurality of cells 21 arranged without gaps at the altitude (several hundreds to tens of kilometers) of the flying object as the mobile station 30. As described above, a plurality of cells 21 are formed by a plurality of beams. In addition, another base station 11 ′ (FIG. 3) of another stratosphere platform 10 ′ includes a plurality of different cells 21 ′ such that the plurality of other cells 21 ′ are arranged at high altitude without gaps. Form with another beam. A plurality of cells 21 and a plurality of other cells 21 ′ are arranged with a high degree of clearance, so that not only the mobile station 30 (or 30 ′) is the flying object but also the mobile station 30 (or Can be serviced even when 30 ') is a ground mobile.
[0034]
In particular, a plurality of cells 21 are arranged without gaps and a plurality of other cells 21 ′ are arranged without gaps at the maximum altitude of the flying object (tenths of kilometers that is the flight altitude of the aircraft). If another cell 21 ′ is arranged without a gap, it is possible to continuously provide mobile communication services to aircraft flying at an altitude of several tens of kilometers and move on the ground. It is possible to continuously provide mobile communication services to pedestrians and vehicles.
[0035]
FIG. 4 shows the arrangement of cells with no gaps in the planes A to C using the two stratosphere platforms 10 and 10 ′ and the further stratosphere platform 10 ″ as described above. This is an example in which a mobile communication service can be continuously provided to an aircraft moving on plane C and also to pedestrians and vehicles moving on planes 1 to 3.
[0036]
On the other hand, in the cell arrangement shown in FIG. 5, since there is a gap between the surfaces A to C, the mobile communication service is continuously provided to pedestrians and vehicles moving on the surfaces 1 to 3. Although it is possible, a continuous mobile communication service cannot be provided to an aircraft moving on plane A to plane C.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained by assigning a service channel using the velocity vector of the mobile station and the predicted communication time, and designing the cell arrangement according to the flight altitude of the aircraft. Obtainable.
[0038]
For subscribers who know the passage time of a specific cell in advance, such as trains and airplanes, a dedicated service that tracks the train or aircraft by reserving a channel assignment at a specific time for a specific cell By providing the beam, service channel interruption can be prevented.
[0039]
Next, for subscribers with a slow moving speed, such as pedestrians, allocation is performed in time series in response to line allocation requests in response to line allocation requests in the same manner as in a conventional mobile communication system.
[0040]
And about the mobile body in which a speed vector changes every moment in 40 to 100 km / h like a car, a service interruption is prevented by assigning the channel of an adjacent cell in a set.
[0041]
By optimizing the handover control according to the speed vector of the mobile station, it is possible to provide a reliable handover for various mobile stations.
[0042]
Further, by arranging the cells without gaps at the maximum altitude of the mobile station to be serviced, it becomes possible to simultaneously provide services in a single system to mobile bodies and aircraft that move on the ground surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a base station and a network management center provided in a stratosphere platform in the mobile communication system of FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing another base station and another network management center provided in another stratosphere platform in the mobile communication system of FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram for explaining a cell arrangement that is one of the features of the present invention;
FIG. 5 is a diagram for explaining an undesirable cell arrangement;
[Explanation of symbols]
10 Stratosphere platform 11 Base station 12 Network management center 13 Handover control unit 20 Service area 21 Cell 30 Mobile station 10 'Another stratosphere platform 11' Another base station 12 'Another network management center 13' Handover control unit 20 'Another Service area 21 'separate cell 30' mobile station 10 "yet another stratospheric platform

Claims (7)

成層圏プラットフォームに設けられ、複数のセルからなるサービスエリアを有する基地局と、
前記成層圏プラットフォームに設けられ、前記基地局を経由して前記複数のセルを管理するネットワーク管理センターとを有し、
前記ネットワーク管理センターは、前記サービスエリアを移動する移動局から通知される該移動局の速度ベクトルと予測される通信時間とを受けると、前記速度ベクトルと前記予測される通信時間とにより前記移動局が通過する特定セル及び該特定セルを通過する特定時刻を予測し、前記特定時刻における前記特定セルの通信チャネルを前記移動局に割当て、前記移動局にセル間ハンドオーバをサービス中断なく行わせるハンドオーバ制御部を有することを特徴とする成層圏プラットフォームを用いた移動通信システム。A base station provided in the stratosphere platform and having a service area composed of a plurality of cells;
A network management center that is provided in the stratosphere platform and manages the plurality of cells via the base station;
When the network management center receives the speed vector of the mobile station and the predicted communication time notified from the mobile station moving in the service area, the network management center determines the mobile station according to the speed vector and the predicted communication time. Handover control for predicting a specific cell through which a specific cell passes and a specific time passing through the specific cell, allocating a communication channel of the specific cell at the specific time to the mobile station, and allowing the mobile station to perform inter-cell handover without service interruption A mobile communication system using a stratosphere platform characterized by having a section. 請求項１に記載の成層圏プラットフォームを用いた移動通信システムにおいて、
前記ハンドオーバ制御部は、前記移動局から通知される該移動局の速度ベクトルが所定速度よりも高速度を示している場合、該移動局の移動に合わせて、前記複数のセルのうちの一つを形成するビームを移動させ、前記移動局にハンドオーバを行わせないようにすることを特徴とする成層圏プラットフォームを用いた移動通信システム。In the mobile communication system using the stratosphere platform according to claim 1,
When the mobile station speed vector notified from the mobile station indicates a speed higher than a predetermined speed, the handover control unit may select one of the plurality of cells according to the movement of the mobile station. A mobile communication system using a stratosphere platform, wherein the mobile station is moved so that the mobile station is not handed over. 請求項１に記載の成層圏プラットフォームを用いた移動通信システムにおいて、
別の成層圏プラットフォームに設けられ、複数の別のセルからなる別のサービスエリアを有する別の基地局を、更に有し、
前記基地局は、前記移動局としての飛行体の最大高度に、前記複数のセルが隙間なく配列されるように、前記複数のセルを複数のビームで形成し、
前記別の基地局は、前記最大高度に、前記複数の別のセルが隙間なく配列されるように、前記複数の別のセルを複数の別のビームで形成し、
前記複数のセルと前記複数の別のセルとは、前記最大高度に隙間なく配列され、
前記移動局が前記飛行体である場合のみならず前記移動局が地上移動体である場合にもサービス可能としたことを特徴とする成層圏プラットフォームを用いた移動通信システム。In the mobile communication system using the stratosphere platform according to claim 1,
Another base station provided in another stratosphere platform and having a different service area consisting of a plurality of different cells,
The base station forms the plurality of cells with a plurality of beams so that the plurality of cells are arranged without gaps at the maximum altitude of the flying body as the mobile station,
The another base station forms the plurality of other cells with a plurality of different beams so that the plurality of other cells are arranged without gaps at the maximum altitude,
The plurality of cells and the plurality of other cells are arranged without gaps at the maximum altitude,
A mobile communication system using a stratosphere platform characterized in that service is possible not only when the mobile station is the flying body but also when the mobile station is a ground mobile body. 請求項１に記載の成層圏プラットフォームを用いた移動通信システムにおいて、
前記ネットワーク管理センターのハンドオーバ制御部は、前記サービスエリアを移動する移動局から回線割当要求を受けると、前記移動局が存在する一セルの通信チャネルと該一セルの周囲セルの通信チャネルとをセットで前記移動局に割当て、前記移動局にセル間ハンドオーバをサービス中断なく行わせることを特徴とする成層圏プラットフォームを用いた移動通信システム。 In the mobile communication system using the stratosphere platform according to claim 1,
When the handover control unit of the network management center receives a line allocation request from a mobile station moving in the service area, it sets a communication channel of one cell in which the mobile station exists and communication channels of surrounding cells of the one cell. mobile communication system using in allocated to the mobile station, a stratospheric platform, wherein the benzalkonium handover between cells was performed without service interruption to the mobile station. 成層圏プラットフォームに設けられ、複数のセルからなるサービスエリアを有する基地局と、前記成層圏プラットフォームに設けられ、前記基地局を経由して前記複数のセルを管理するネットワーク管理センターとを有する移動通信システムにおける、前記ネットワーク管理センターにて行われるハンドオーバ制御方法であって、
前記ハンドオーバ制御方法は、
前記サービスエリアを移動する移動局から通知される該移動局の速度ベクトルと予測される通信時間とを受け、前記速度ベクトルと前記予測される通信時間とにより前記移動局が通過する特定セル及び該特定セルを通過する特定時刻を予測するステップと、
前記特定時刻における前記特定セルの通信チャネルを前記移動局に割当て、前記移動局にセル間ハンドオーバをサービス中断なく行わせるステップとを有することを特徴とするハンドオーバ制御方法。A mobile communication system having a base station provided in a stratosphere platform and having a service area composed of a plurality of cells, and a network management center provided in the stratosphere platform and managing the plurality of cells via the base station , A handover control method performed at the network management center,
The handover control method includes:
Receiving a mobile station speed vector and a predicted communication time notified from a mobile station moving in the service area, and a specific cell through which the mobile station passes according to the speed vector and the predicted communication time; and Predicting a specific time through a specific cell;
A handover control method comprising: allocating a communication channel of the specific cell at the specific time to the mobile station, and causing the mobile station to perform inter-cell handover without service interruption. 請求項５に記載のハンドオーバ制御方法において、
前記ハンドオーバ制御方法は、
前記移動局から通知される該移動局の速度ベクトルが所定速度よりも高速度を示している場合、該移動局の移動に合わせて、前記複数のセルのうちの一つを形成するビームを移動させ、前記移動局にハンドオーバを行わせないようにするステップを、更に、含むことを特徴とするハンドオーバ制御方法。In the handover control method according to claim 5,
The handover control method includes:
When the speed vector of the mobile station notified from the mobile station indicates a speed higher than a predetermined speed, the beam forming one of the plurality of cells is moved in accordance with the movement of the mobile station. A handover control method, further comprising the step of preventing the mobile station from performing a handover. 請求項５に記載のハンドオーバ制御方法において、
前記ハンドオーバ制御方法は、
前記サービスエリアを移動する移動局から回線割当要求を受けると、前記移動局が存在する一セルの通信チャネルと該一セルの周囲セルの通信チャネルとをセットで前記移動局に割当て、前記移動局にセル間ハンドオーバをサービス中断なく行わせるステップを有することを特徴とするハンドオーバ制御方法。 In the handover control method according to claim 5,
The handover control method includes:
When receiving a line assignment request from a mobile station moving in the service area, a communication channel of one cell in which the mobile station exists and a communication channel of surrounding cells of the one cell are assigned to the mobile station as a set, and the mobile station A handover control method comprising: causing the inter-cell handover to be performed without service interruption.
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SG183286A1 (en) 2010-02-19 2012-09-27 Mitsubishi Electric Corp Train control system and handover method in train control system
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US10263690B2 (en) 2017-08-01 2019-04-16 Viasat, Inc. Handover based on predicted network conditions
JP6689802B2 (en) * 2017-09-14 2020-04-28 ソフトバンク株式会社 Communication relay device, system and management device
JP6689804B2 (en) * 2017-09-19 2020-04-28 ソフトバンク株式会社 Communication relay device, system and management device
JP7296236B2 (en) * 2019-03-29 2023-06-22 Ｈａｐｓモバイル株式会社 Multi-feeder link configuration and its control in HAPS communication system
JP7194067B2 (en) * 2019-04-01 2022-12-21 Ｈａｐｓモバイル株式会社 COMMUNICATION CONTROL DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, PROGRAM, AND COMMUNICATION CONTROL METHOD
JP7187423B2 (en) * 2019-11-07 2022-12-12 Ｈａｐｓモバイル株式会社 Control device, program, and control method
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