JP5372716B2 - Communication apparatus and communication method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication device and a communication method for increasing a success rate of handover even if handover time is reduced and the communication device moves at a high speed. <P>SOLUTION: A handover destination decision unit 11 decides a handover destination based on a result of determining communication quality in a communication quality determination unit 10, and priority information on a base station as a handover destination held by a data holding unit 12, and a handover execution unit 13 executes handover. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、通信装置および通信方法に関し、特に移動体通信におけるハンドオーバーの技術に関する。   The present invention relates to a communication apparatus and a communication method, and more particularly to a handover technique in mobile communication.

携帯電話機のように、移動しながら基地局（以後、ＢＳと略記する場合あり）と通信を行う通信装置では、通信装置が通信中の基地局から離れると、通信装置と基地局との通信品質が悪化し、さらに離れると当該通信装置は基地局と通信ができなくなる。それを防ぐため、通信装置は、自身と通信している基地局との間の通信品質が悪化した場合に、通信装置の接続先を、当該基地局から、通信品質が良い別の基地局に切り替える動作、いわゆる、ハンドオーバーを行う。   In a communication device that communicates with a base station (hereinafter sometimes abbreviated as BS) while moving, such as a mobile phone, the communication quality between the communication device and the base station when the communication device leaves the communicating base station. The communication apparatus becomes unable to communicate with the base station when the distance further increases. To prevent this, when the communication quality with the base station communicating with itself deteriorates, the communication device changes the connection destination of the communication device from the base station to another base station with good communication quality. Switching operation, so-called handover is performed.

例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６シリーズ、通称ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）でのハンドオーバー（以後、ＨＯと略記する場合あり）では、各基地局は、自らの周辺のＢＳ情報をＭＯＢ-ＮＢＲ-ＡＤＶ（Mobile Neighbor Advertisement）というブロードキャスト情報で定期的に通信装置（以後、ＭＳと略記する場合あり）に通知する。   For example, in a handover in IEEE 802.16 series, commonly called WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) (hereinafter sometimes abbreviated as HO), each base station transmits its own BS information to MOB-NBR-ADV ( Communication information (hereinafter, abbreviated as “MS”) is periodically notified with broadcast information called “Mobile Neighbor Advertisement”.

一方、ＭＳでは、隣接する基地局のスキャンのため、ＭＯＢ-ＳＣＡＮ-ＲＥＱ（Mobile Scanning interval allocation request）を用いて自らが接続している基地局に一時切断を要求する。これを受けた基地局は、一時切断の許可をＭＯＢ-ＳＣＡＮ-ＲＳＰ（Mobile Scanning interval allocation response）を用いてＭＳに与え、それを受けたＭＳは、基地局との接続を一時切断し、ハンドオーバー候補となる基地局のスキャンを行う。そして、スキャン結果を、ＭＯＢ-ＳＣＡＮ-ＲＥＰ（Mobile Scanning result report）を用いてＢＳに報告する。   On the other hand, in order to scan an adjacent base station, the MS uses a MOB-SCAN-REQ (Mobile Scanning interval allocation request) to request the base station to which it is connected to temporarily disconnect. Upon receiving this, the base station gives permission for temporary disconnection to the MS using MOB-SCAN-RSP (Mobile Scanning Interval Allocation Response), and the MS that receives the request temporarily disconnects the connection with the base station, Scan base stations that are over candidates. Then, the scan result is reported to the BS using MOB-SCAN-REP (Mobile Scanning result report).

その後、ＭＳは、スキャン結果中の最も電波状況の良い基地局に接続できるように、現在接続中の基地局にＭＯＢ-ＭＳＨＯ-ＲＥＱ（Mobile ＭＳＨＯ request）を送り、その基地局からＭＯＢ-ＢＳＨＯ-ＲＳＰ（Mobile ＢＳＨＯ response）によってハンドオーバーの許可を受けてからハンドオーバーを開始し、ＭＳは他の基地局に接続を切り替える。   After that, the MS sends a MOB-MSHO-REQ (Mobile MSHO request) to the currently connected base station so that it can connect to the base station with the best radio wave condition in the scan result, and the MOB-BSHO- Handover is started after receiving permission for handover by RSP (Mobile BSHO response), and the MS switches the connection to another base station.

このように、ハンドオーバーにおいては種々のステップを経る必要があり、通信装置が高速で移動している場合にはハンドオーバーが追いつかず、接続が途切れたり、ハンドオーバーが繰り替えされるという可能性がある。   In this way, it is necessary to go through various steps in the handover, and when the communication device is moving at high speed, the handover may not catch up, the connection may be interrupted, or the handover may be repeated. is there.

特許文献１には、ハンドオーバーを高速に行う技術の一例が開示されている。   Patent Document 1 discloses an example of a technique for performing handover at high speed.

特開２００８−２６３５９５号公報JP 2008-263595 A

高速で移動する通信装置においてハンドオーバーの成功確率を高めることは大きな課題となっている。   Increasing the success rate of handover in a communication device that moves at high speed is a major issue.

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、ハンドオーバーに費やす時間を削減して、通信装置が高速で移動する場合でも、ハンドオーバーの成功確率を高めた通信装置および通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and reduces the time spent for handover and improves the success probability of handover even when the communication apparatus moves at high speed. An object is to provide a communication method.

上記課題を解決するため、本発明に係る通信装置は、移動体で使用され、前記経路に隣接する複数の基地局について、基地局に関する情報である基地局情報を取得し、該基地局情報に基づいてハンドオーバーを実行する通信装置であって、無線信号を授受する通信部と、前記通信部で受信した前記無線信号に基づいて、前記無線信号を送信した基地局との通信品質の判定を行う通信品質判定部と、前記複数の基地局のうち接続中の基地局からハンドオーバーする際のハンドオーバー先の候補として、前記基地局情報に基づいて優先順位が付与されたハンドオーバー候補基地局の情報を、前記複数の基地局のそれぞれについて集めた優先度情報データと、前記通信品質判定部での通信品質の判定結果とに基づいてハンドオーバー先を決定するハンドオーバー先決定部と、前記通信部で受信した前記無線信号に基づいてハンドオーバー先の基地局との接続状態を計測し、計測した前記接続状態に基づいて、前記優先順位を数値化した優先度を算出する優先度算出部とを備え、算出した前記優先度に基づいて前記優先度情報データを更新する。 In order to solve the above problems, a communication apparatus according to the present invention acquires base station information, which is information related to a base station, for a plurality of base stations adjacent to the path, which is used in a mobile unit, and includes the base station information in the base station information. A communication unit that performs handover based on the communication unit that transmits / receives a radio signal, and determines a communication quality between the base station that transmitted the radio signal based on the radio signal received by the communication unit A handover candidate base station to which priority is given based on the base station information as a handover destination candidate for handover from a connected base station among the plurality of base stations The handover destination is determined based on the priority information data collected for each of the plurality of base stations and the communication quality determination result in the communication quality determination unit. And-over destination determining unit, to measure a connection state between the handover destination base station based on the radio signal received by the communication unit, on the basis of the connection state measured and quantified the Priorities A priority calculation unit that calculates the degree, and updates the priority information data based on the calculated priority.

本発明に係る通信装置の一態様は、前記通信装置が、予め決められた経路上を移動する移動体で使用される。   In one aspect of the communication apparatus according to the present invention, the communication apparatus is used in a moving body that moves on a predetermined route.

本発明に係る通信装置の一態様は、前記基地局情報が、前記複数の基地局について予め準備され、前記通信部を介して外部より入力され、前記優先度情報データは、前記基地局情報に含まれ、前記ハンドオーバー候補基地局に対して前記優先順位に対応して設定された、通信品質を示す値に加算するオフセット値を含み、前記オフセット値は、前記優先順位が高い前記ハンドオーバー候補基地局ほど、ハンドオーバー先として選択される可能性が高まる値に設定される。   In one aspect of the communication apparatus according to the present invention, the base station information is prepared in advance for the plurality of base stations, input from the outside via the communication unit, and the priority information data is stored in the base station information. An offset value to be added to a value indicating communication quality set for the handover candidate base station corresponding to the priority, and the offset value is the handover candidate having the higher priority The base station is set to a value that increases the possibility of being selected as a handover destination.

本発明に係る通信装置の一態様は、前記基地局情報が、前記複数の基地局がそれぞれ保持しているＤＣＤ（Downlink Channel Descriptor）およびＵＣＤ（Uplink Channel Descriptor）を含むシステムパラメータ、および前記複数の基地局のそれぞれに隣接している他の基地局の情報を含んでいる。   In one aspect of the communication apparatus according to the present invention, the base station information includes system parameters including a DCD (Downlink Channel Descriptor) and a UCD (Uplink Channel Descriptor) respectively held by the plurality of base stations, Information on other base stations adjacent to each of the base stations is included.

本発明に係る通信装置の一態様は、前記接続状態が、前記ハンドオーバー先の基地局との間の接続時間および、前記ハンドオーバー先の基地局との間で授受される信号のスループットにより計測される。   In one aspect of the communication apparatus according to the present invention, the connection state is measured based on a connection time with the handover destination base station and a throughput of a signal exchanged with the handover destination base station. Is done.

本発明に係る通信装置の一態様は、前記基地局情報が、前記複数の基地局について予め準備され、前記通信部を介して外部より入力され、前記優先度情報データは、前記基地局情報に含まれ、前記優先順位を数値化した前記優先度と、前記ハンドオーバー候補基地局に対して前記優先度に対応して設定された、通信品質を示す値に加算するオフセット値を含み、前記オフセット値は、前記優先度の数値が高い前記ハンドオーバー候補基地局ほど、ハンドオーバー先として選択される可能性が高まる値に設定される。   In one aspect of the communication apparatus according to the present invention, the base station information is prepared in advance for the plurality of base stations, input from the outside via the communication unit, and the priority information data is stored in the base station information. The priority including a numerical value of the priority, and an offset value added to a value indicating communication quality, which is set corresponding to the priority for the handover candidate base station. The value is set to a value that is more likely to be selected as a handover destination as the handover candidate base station has a higher priority value.

本発明に係る通信方法は、移動体で使用され、前記経路に隣接する複数の基地局について、基地局に関する情報である基地局情報を取得し、該基地局情報に基づいてハンドオーバーを実行する通信方法であって、前記複数の基地局のうち接続中の基地局からハンドオーバーする際のハンドオーバー先の候補として、前記基地局情報に基づいて優先順位が付与されたハンドオーバー候補基地局の情報を、前記複数の基地局のそれぞれについて集めた優先度情報データを取得するステップ(ａ)と、無線信号に基づいて前記接続中の基地局との間での第１の通信品質の判定を行うステップ(ｂ)と、前記第１の通信品質が低下した場合に、前記優先度情報データに基づいて前記ハンドオーバー候補基地局の全てについてスキャンを実施するステップ(ｃ)と、前記ステップ(ｃ)によるスキャンで得られた、前記ハンドオーバー候補基地局との間の通信品質に基づいた第２の通信品質と、前記第１の通信品質とを比較し、前記第１の通信品質よりも前記第２の通信品質の高い基地局をハンドオーバー先として決定するステップ(ｄ)と、ハンドオーバー先の基地局との接続状態を計測するステップ(ｅ)と、前記ステップ(ｅ)で計測した前記接続状態に基づいて、前記優先順位を数値化した優先度を算出するステップ(ｆ)を備え、算出した前記優先度に基づいて前記優先度情報データを更新する。 The communication method according to the present invention acquires base station information, which is information related to a base station, for a plurality of base stations adjacent to the path, which is used in a mobile body, and executes a handover based on the base station information. A handover method of a handover candidate base station to which a priority is given based on the base station information as a handover destination candidate when performing handover from a connected base station among the plurality of base stations. Obtaining priority information data collected for each of the plurality of base stations (a), and determining a first communication quality with the connected base station based on a radio signal Performing step (b) and performing a scan for all of the handover candidate base stations based on the priority information data when the first communication quality is degraded (c) The first communication quality is compared with the second communication quality based on the communication quality with the handover candidate base station obtained by the scan in step (c), and the first communication quality is compared. A step (d) of determining a base station having a second communication quality higher than the communication quality as a handover destination, a step (e) of measuring a connection state with the handover destination base station, and the step (e And (f) calculating a priority obtained by converting the priority into a numerical value based on the connection state measured in (1), and updating the priority information data based on the calculated priority.

本発明に係る通信方法の一態様は、前記通信装置が、予め決められた経路上を移動する移動体で使用される。   In one aspect of the communication method according to the present invention, the communication device is used in a moving body that moves on a predetermined route.

本発明に係る通信方法の一態様は、前記基地局情報が、前記複数の基地局について予め準備され、前記優先度情報データは、前記基地局情報に含まれ、前記ハンドオーバー候補基地局に対して前記優先順位に対応して設定された、通信品質を示す値に加算するオフセット値を含み、前記オフセット値は、前記優先順位が高い前記ハンドオーバー候補基地局ほど、ハンドオーバー先として選択される可能性が高まる値に設定され、前記ステップ(ｄ)は、前記ハンドオーバー候補基地局との間の前記通信品質に、前記優先順位が最も高い前記ハンドオーバー候補基地局に設定された前記オフセット値を加算して前記第２の通信品質の指標値とするステップを含む。   In one aspect of the communication method according to the present invention, the base station information is prepared in advance for the plurality of base stations, the priority information data is included in the base station information, and the handover candidate base station The offset value added to the value indicating the communication quality set corresponding to the priority order is selected, and the offset candidate value is selected as the handover destination for the handover candidate base station having the higher priority order. The offset value set in the handover candidate base station having the highest priority is set in the communication quality with the handover candidate base station. Is added to obtain an index value of the second communication quality.

本発明に係る通信装置によれば、ハンドオーバーに費やす時間を削減して、通信装置が高速で移動する場合でも、ハンドオーバーの成功確率を高めることができる。また、最新の基地局情報に基づいた優先度情報データを使用してハンドオーバーすることができ、ハンドオーバーの成功確率を高め、また、良好な接続状態を提供するハンドオーバー先が選択される可能性を高めることができる。 According to the communication apparatus according to the present invention, it is possible to reduce the time spent for handover and to increase the success probability of handover even when the communication apparatus moves at high speed. In addition, handover can be performed using priority information data based on the latest base station information, the handover success probability can be increased, and a handover destination that provides a good connection state can be selected. Can increase the sex.

本発明に係る通信装置の一態様によれば、予め決められた経路上を移動する移動体で使用される通信装置において、ハンドオーバーの成功確率を高めることができる。   According to one aspect of the communication apparatus according to the present invention, the success probability of handover can be increased in a communication apparatus used by a mobile body that moves on a predetermined route.

本発明に係る通信装置の一態様によれば、ハンドオーバー候補基地局に対して優先順位に対応して設定された、通信品質を示す値に加算するオフセット値を含むことで、優先順位が高いハンドオーバー候補基地局が、ハンドオーバー先として選択される可能性を高めることができる。   According to an aspect of the communication apparatus according to the present invention, the priority order is high by including an offset value that is set corresponding to the priority order for the handover candidate base station and is added to the value indicating the communication quality. The possibility that the handover candidate base station is selected as the handover destination can be increased.

本発明に係る通信装置の一態様によれば、基地局情報が、ＤＣＤおよびＵＣＤを含むシステムパラメータ、および複数の基地局のそれぞれに隣接している他の基地局の情報を含んでいるので、ハンドオーバーに際してこれらの情報を改めて取得する必要がなく、ハンドオーバーのための準備動作を削減できる。   According to one aspect of the communication apparatus according to the present invention, the base station information includes system parameters including DCD and UCD, and information of other base stations adjacent to each of the plurality of base stations. It is not necessary to acquire these information again at the time of handover, and preparation operations for handover can be reduced.

本発明に係る通信装置の一態様によれば、現実的なパラメータに基づいた接続状態の計測が可能となる。   According to one aspect of the communication apparatus according to the present invention, it is possible to measure a connection state based on realistic parameters.

本発明に係る通信装置の一態様によれば、ハンドオーバー候補基地局に対して優先度に対応して設定された、通信品質を示す値に加算するオフセット値を含むことで、優先度の数値が高いハンドオーバー候補基地局が、ハンドオーバー先として選択される可能性を高めることができる。   According to one aspect of the communication apparatus according to the present invention, the priority value is set by including an offset value added to the value indicating the communication quality, which is set corresponding to the priority for the handover candidate base station. It is possible to increase the possibility that a handover candidate base station having a high value is selected as a handover destination.

本発明に係る通信方法によれば、ハンドオーバーに費やす時間を削減して、通信装置が高速で移動する場合でも、ハンドオーバーの成功確率を高めることができる。また、優先度の数値が高いハンドオーバー候補基地局が、ハンドオーバー先として選択される可能性を高めることができる。 According to the communication method of the present invention, it is possible to reduce the time spent for handover and increase the success probability of handover even when the communication apparatus moves at high speed. Further, it is possible to increase a possibility that a handover candidate base station having a high priority value is selected as a handover destination.

本発明に係る通信方法の一態様によれば、予め決められた経路上を移動する移動体で使用される通信装置において、ハンドオーバーの成功確率を高めることができる。   According to one aspect of the communication method according to the present invention, the success probability of handover can be increased in a communication apparatus used in a mobile body that moves on a predetermined route.

本発明に係る通信方法の一態様によれば、優先順位が高いハンドオーバー候補基地局が、ハンドオーバー先として選択される可能性を高めることができる。   According to one aspect of the communication method according to the present invention, it is possible to increase a possibility that a handover candidate base station having a high priority is selected as a handover destination.

線路に隣接する基地局と、各基地局の通信圏とを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the base station adjacent to a track | line, and the communication area of each base station. 従来のハンドオーバーのシーケンスの概略を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline of the sequence of the conventional handover. 本発明に係る通信装置の実施の形態のレピーターの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the repeater of embodiment of the communication apparatus which concerns on this invention. 列車内での無線通信を可能にするためのネットワークを介した通信システムを示す概念図であるIt is a conceptual diagram which shows the communication system via the network for enabling the radio | wireless communication in a train. 本発明に係る通信装置の実施の形態のレピーターによる基地局とのハンドオーバーの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hand-over with the base station by the repeater of embodiment of the communication apparatus which concerns on this invention. 基地局に関する優先度情報データを示す図である。It is a figure which shows the priority information data regarding a base station. 本発明に係る通信装置の実施の形態のレピーターにおけるハンドオーバーのシーケンスを説明する図である。It is a figure explaining the sequence of the hand-over in the repeater of embodiment of the communication apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る通信装置の実施の形態の変形例のレピーターの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the repeater of the modification of embodiment of the communication apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る通信装置の実施の形態の変形例のレピーターにおけるハンドオーバーのシーケンスを説明する図である。It is a figure explaining the sequence of the hand-over in the repeater of the modification of embodiment of the communication apparatus which concerns on this invention. 更新前の優先度情報データを示す図である。It is a figure which shows the priority information data before an update. 更新後の優先度情報データを示す図である。It is a figure which shows the priority information data after an update.

＜はじめに＞
発明者は、高速で移動する通信装置であっても、鉄道や高速道路などの定まった経路上を移動する移動体で使用する場合は、経路上の基地局（以後、ＢＳと略記する場合あり）が予め判っていることに着目し、予め経路上の基地局の情報を蓄積したデータベースを用いることで、スキャン対象となる基地局の絞り込みや、無駄なハンドオーバー（以後、ＨＯと略記する場合あり）実行の回数を制限するという技術的思想に到達した。 <Introduction>
The inventor, even if a communication device that moves at high speed, is used with a moving body that moves on a predetermined route such as a railway or a highway, a base station on the route (hereinafter abbreviated as BS in some cases). ) Is known in advance, and by using a database in which base station information on the route is stored in advance, it is possible to narrow down base stations to be scanned and useless handover (hereinafter abbreviated as HO). Yes) Reached the technical idea of limiting the number of executions.

本発明は当該技術的思想に基づいてなされており、鉄道や高速道路などの定まった経路上を移動する移動体で通信装置を使用する場合に有効な発明である。   The present invention has been made based on the technical idea, and is effective when the communication device is used in a moving body that moves on a predetermined route such as a railway or a highway.

以下では、定まった経路として鉄道を例に採り、列車内に設置されるレピーターと呼称される中継機に本発明を適用する場合について説明する。   Below, a railway is taken as an example of a fixed route, and a case where the present invention is applied to a repeater called a repeater installed in a train will be described.

図１は、列車ＴＲが進む線路に隣接する基地局と、各基地局の通信圏（基地局を囲む円で表記）とを模式的に示しており、線路に沿って、ＢＳ１、ＢＳ２およびＢＳ３の３つの基地局が存在する場合を想定している。   FIG. 1 schematically shows a base station adjacent to a track on which the train TR travels and a communication area (indicated by a circle surrounding the base station) of each base station. BS1, BS2, and BS3 are arranged along the track. It is assumed that there are three base stations.

列車の進行方向（矢示方向）において、まずＢＳ１が存在しており、列車ＴＲ内のレピーターはＢＳ１と接続している。   In the direction of travel of the train (in the direction of the arrow), BS1 first exists, and the repeater in train TR is connected to BS1.

列車ＴＲが移動を続けると、やがてはＢＳ１の通信圏から外れるため、レピーターとＢＳ１とは、列車ＴＲがＢＳ１の通信圏内にあるときから、ハンドオーバーに向けての準備を始める。   If the train TR continues to move, it will eventually move out of the BS1 communication range, so the repeater and the BS1 begin preparations for handover from when the train TR is in the BS1 communication range.

図２には、従来のハンドオーバーのシーケンスの概略をフローチャートとして示している。図２において、ステップＳ１でＢＳ１に接続されたレピーターは、ＢＳ１に隣接する各基地局よりＭＯＢ-ＮＢＲ-ＡＤＶを用いて、自らの周辺の基地局（ＢＳ１〜ＢＳｎ）の基地局情報を定期的に受信する（ステップＳ２）。   FIG. 2 is a flowchart showing an outline of a conventional handover sequence. In FIG. 2, the repeater connected to BS1 in step S1 periodically transmits base station information of its neighboring base stations (BS1 to BSn) using MOB-NBR-ADV from each base station adjacent to BS1. (Step S2).

レピーターでは、現在接続しているＢＳ１との間での電波状況を、ＣＩＮＲ（Carrier-to-Interference-plus-Noise Ratio、搬送波対干渉・雑音比）や、スロット受信電力（ＲＳＳＩ：Receive Signal Strength Indication）の値などに基づいて判定し（ステップＳ３）、電波状況が良好であれば電波状況の確認処理を繰り返すが、電波状況が悪化していると判断した場合は、周辺の基地局について、ＣＩＮＲ等の通信品質を示す指標値を測定するいわゆるスキャンを実施する（ステップＳ４）。このスキャンは、ＢＳ情報を取得した周辺の全ての基地局（ＢＳ１〜ＢＳｎ）について実施されるまで繰り返され、それが終わると、測定したＣＩＮＲ等の指標値に基づいて、隣接する基地局の通信品質が、現在接続しているＢＳ１の通信品質よりも良好か否かについて判定し（ステップＳ５）、隣接する基地局の通信品質の方が良好な場合には、最も通信品質の良好な基地局に対してハンドオーバーを実行する（ステップＳ６）。なお、ステップＳ５において、現在接続しているＢＳ１の通信品質の方が良好と判定された場合は、ステップＳ３以下の処理を繰り返す。   At the repeater, the radio wave condition with the BS 1 that is currently connected is determined based on the CINR (Carrier-to-Interference-plus-Noise Ratio) and slot received power (RSSI: Receive Signal Strength Indication). ) And the like (step S3), and if the radio wave condition is good, the radio wave condition confirmation process is repeated, but if it is determined that the radio wave condition is deteriorating, the CINR is determined for the surrounding base stations. A so-called scan is performed to measure an index value indicating communication quality such as (step S4). This scan is repeated until it is carried out for all the neighboring base stations (BS1 to BSn) that have acquired BS information, and after that, based on the measured index value such as CINR, communication between adjacent base stations It is determined whether the quality is better than the communication quality of the currently connected BS 1 (step S5). If the communication quality of the adjacent base station is better, the base station with the best communication quality A handover is executed on the network (step S6). If it is determined in step S5 that the communication quality of the currently connected BS 1 is better, the processes in and after step S3 are repeated.

ここで、ステップＳ４のスキャンを実施するには、先に説明したように、レピーターと現在接続しているＢＳ１との間で、ＭＯＢ-ＳＣＡＮ-ＲＥＱ、ＭＯＢ-ＳＣＡＮ-ＲＳＰおよびＭＯＢ-ＳＣＡＮ-ＲＥＰなどの信号を介した情報の授受が必要であり、１つの基地局に対するスキャンを実行するだけでも時間を要し、これを周辺の全ての基地局について実行するとなると、多大な時間を要することは言うまでもない。   Here, in order to perform the scan of step S4, as described above, the MOB-SCAN-REQ, MOB-SCAN-RSP, and MOB-SCAN-REP are exchanged between the repeater and the currently connected BS1. It is necessary to send and receive information via signals such as, and it takes time just to execute a scan for one base station, and if this is executed for all the surrounding base stations, it takes a lot of time. Needless to say.

さらに、このように多大な時間をかけてスキャンを実行し、その結果得られた新たな基地局にハンドオーバーしたとしても、さらに新たなハンドオーバーが必要となる場合もある。   Further, even when a scan is performed over a long time as described above and a handover is performed to a new base station obtained as a result, a new handover may be required.

例えば、図１に示すように、ＢＳ１の次にＢＳ３があり、その次にＢＳ２が存在する場合で、ＢＳ１〜ＢＳ３の通信圏が互いにオーバーラップしているような場合、ＢＳ３の通信圏とＢＳ１の通信圏とがオーバーラップする領域（図中星マークの領域）で、ＢＳ３の信号強度が強くなると、レピーターはＢＳ３を選択してハンドオーバーするが、列車ＴＲはすぐにＢＳ３の通信圏とＢＳ２の通信圏とがオーバーラップする領域に入り、ＢＳ２の信号強度が強くなると、レピーターはＢＳ２を選択して再びハンドオーバーすることになる。このように、ハンドオーバーを繰り返すと、レピーターを介して通信している列車ＴＲ内の携帯電話等の携帯機器では、ハンドオーバーのたびに一時的に通信が途切れるなどの不具合が連続することとなる。   For example, as shown in FIG. 1, when BS3 is next to BS1, BS2 is next, and the communication areas of BS1 to BS3 overlap each other, the communication area of BS3 and BS1 When the signal strength of BS3 becomes strong in the area where the communication area of the BS3 overlaps (the area of the star mark in the figure), the repeater selects BS3 and hands over, but the train TR immediately becomes the BS3 communication area and BS2 When the signal strength of BS2 becomes strong when entering the area where the communication range of the repeater is overlapped, the repeater selects BS2 and hands over again. As described above, when the handover is repeated, in a portable device such as a mobile phone in the train TR communicating via the repeater, a failure such as a temporary interruption of communication every time the handover is continued. .

＜実施の形態＞
＜装置構成＞
図３は、本発明に係る通信装置の実施の形態として、列車内に設置されるレピーター１００の構成を示すブロック図である。 <Embodiment>
<Device configuration>
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a repeater 100 installed in a train as an embodiment of a communication apparatus according to the present invention.

図３に示すように、レピーター１００は、送受信アンテナ４が接続された無線通信部１と、復調部５と、変調部６と、通信品質判定部１０と、ハンドオーバー先決定部１１と、データ保持部１２と、ハンドオーバー実行部１３とを備えている。なお、図３においては、発明に係る構成についてのみ示しており、他の構成は省略している。   As shown in FIG. 3, the repeater 100 includes a wireless communication unit 1, a demodulation unit 5, a modulation unit 6, a communication quality determination unit 10, a handover destination determination unit 11, data, to which a transmission / reception antenna 4 is connected. A holding unit 12 and a handover execution unit 13 are provided. In FIG. 3, only the configuration according to the invention is shown, and other configurations are omitted.

レピーター１００において、送受信アンテナ４で受信した受信信号は無線通信部１の受信部２に入力され、増幅処理やダウンコンバートを行って、ベースバンド信号に変換して出力する。なお、送受信アンテナ４で受信される信号は、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調方式やＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調方式などで変調されている。   In the repeater 100, the reception signal received by the transmission / reception antenna 4 is input to the reception unit 2 of the wireless communication unit 1, and is subjected to amplification processing and down-conversion to be converted into a baseband signal and output. A signal received by the transmission / reception antenna 4 is modulated by a BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulation method, a QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation method, or the like.

ベースバンド信号に変換された信号は、復調部５に与えられて誤り訂正処理等が実行されるとともに、通信品質判定部１０に与えられ、通信品質の判定が行われる。   The signal converted into the baseband signal is given to the demodulator 5 to perform error correction processing and the like, and is also given to the communication quality determination unit 10 to determine the communication quality.

ハンドオーバー先決定部１１では、通信品質判定部１０での通信品質の判定の結果と、データ保持部１２に保持された、ハンドオーバー先の基地局に関する優先度情報とに基づいて、ハンドオーバー先を決定し、ハンドオーバー実行部１３でハンドオーバーが実行される。   In the handover destination determination unit 11, the handover destination is determined based on the result of the communication quality determination in the communication quality determination unit 10 and the priority information regarding the handover destination base station held in the data holding unit 12. The handover execution unit 13 executes the handover.

また、変調部５では、ＢＰＳＫ変調方式やＱＰＳＫ変調方式などを用いて信号を再び変調し、無線通信部１の送信部６を介して送受信アンテナ４から送信する。   The modulation unit 5 modulates the signal again using a BPSK modulation method, a QPSK modulation method, or the like, and transmits the signal from the transmission / reception antenna 4 via the transmission unit 6 of the wireless communication unit 1.

＜装置動作＞
次に、レピーター１００の動作について説明する。図４は、列車内での無線通信を可能にするためのネットワークを介した通信システムを示す概念図である。図４に示すように、当該通信システムは、インターネットなどのネットワークＮＷと、列車ＴＲ内のレピーター（図示せず）と、ネットワークキャリアが運営する基地局情報管理サーバＳＶと、複数の基地局（ＢＳ０〜ＢＳｎ）とで構成されている。 <Device operation>
Next, the operation of the repeater 100 will be described. FIG. 4 is a conceptual diagram showing a communication system via a network for enabling wireless communication in a train. As shown in FIG. 4, the communication system includes a network NW such as the Internet, a repeater (not shown) in a train TR, a base station information management server SV operated by a network carrier, and a plurality of base stations (BS0 To BSn).

基地局情報管理サーバＳＶには、管理化にある全線路について隣接して存在する全基地局について、各基地局の保持しているＤＣＤ（Downlink Channel Descriptor）やＵＣＤ（Uplink Channel Descriptor）などのシステムパラメータ、および各基地局のそれぞれに隣接している他の基地局の情報がデータベースとして保持されている。列車内に配置されたレピーター１００は、列車ＴＲが駅ＳＴに停止している間に基地局情報管理サーバＳＶに接続し、これから列車ＴＲが通る線路に隣接して存在する基地局情報を取得する。この動作は、レピーター１００が該当する路線上を何度も通っており、既に基地局情報を有している場合は不要であるが、レピーター１００がリセットされた場合や列車ＴＲが新たな路線を走るなどの場合には必要となる。また、長距離列車などでは、全行程について全ての基地局情報を一度に取得するのではなく、行程の先々で、情報を更新しながら進むという場合には、所定の停車駅ごとに基地局情報を入手する場合に必要となる。   The base station information management server SV includes a system such as a DCD (Downlink Channel Descriptor) or a UCD (Uplink Channel Descriptor) held by each base station for all base stations that are adjacent to each other in all managed lines. Parameters and information on other base stations adjacent to each base station are stored as a database. The repeater 100 arranged in the train connects to the base station information management server SV while the train TR is stopped at the station ST, and acquires base station information existing next to the track through which the train TR passes. . This operation is unnecessary when the repeater 100 has passed through the corresponding route many times and already has base station information, but when the repeater 100 is reset or the train TR takes a new route. Necessary for running. For long-distance trains, etc., instead of acquiring all the base station information for the entire journey at once, if you proceed while updating the information at the end of the journey, the base station information for each predetermined stop station Required when obtaining

図５は、レピーター１００による基地局とのハンドオーバーの一例を示す図であり、列車ＴＲがこれから進む線路に隣接する基地局と、各基地局の通信圏（基地局を囲む円で表記）を模式的に示しており、線路に沿って、ＢＳ０〜ＢＳ５の６つの基地局が存在する場合を想定している。   FIG. 5 is a diagram showing an example of a handover with a base station by the repeater 100. The base station adjacent to the track on which the train TR will proceed and the communication area of each base station (indicated by a circle surrounding the base station) This is schematically shown, and it is assumed that there are six base stations BS0 to BS5 along the track.

列車ＴＲの進行方向（矢示方向）において、まずＢＳ０が存在しており、次の、ＢＳ１とＢＳ２とは線路を挟んで対向して存在している。さらに次のＢＳ３とＢＳ４とは線路を挟んで対向して存在し、最後にＢＳ５が存在している。なお、各基地局の通信圏は何れも重複していない。   In the traveling direction of the train TR (in the direction indicated by the arrow), BS0 first exists, and the next BS1 and BS2 are opposed to each other across the track. Further, the next BS3 and BS4 face each other across the line, and finally BS5 exists. Note that the communication areas of each base station do not overlap.

図５において、レピーター１００がＢＳ０に接続している場合、次に接続すべき基地局としては線路上に通信圏がオーバーラップしているＢＳ１が望ましい。一方、ＢＳ２の通信圏は線路上にオーバーラップしていないので、ハンドオーバー先としては望ましくない。このような場合に、ＢＳ２にハンドオーバーされることを防止するために、レピーター１００が基地局情報管理サーバＳＶから取得する基地局情報には、図６に示すような基地局に関する優先度情報データが含まれている。   In FIG. 5, when the repeater 100 is connected to the BS 0, the base station to be connected next is preferably the BS 1 whose communication areas overlap on the line. On the other hand, since the communication area of BS2 does not overlap on the line, it is not desirable as a handover destination. In such a case, in order to prevent handover to BS2, the base station information that the repeater 100 acquires from the base station information management server SV includes priority information data related to the base station as shown in FIG. It is included.

図６に示すように、優先度情報データには、基地局それぞれについての隣接する基地局の基地局識別番号（ＩＤ）と、隣接基地局それぞれについて設定されたＣＩＮＲのオフセット値とを含んでいる。ＣＩＮＲのオフセット値は、優先度に対応して設定されており、優先度が高い基地局ほど、大きなオフセット値が設定されている。   As shown in FIG. 6, the priority information data includes the base station identification number (ID) of the adjacent base station for each base station and the CINR offset value set for each adjacent base station. . The CINR offset value is set according to the priority, and a larger offset value is set for a base station with a higher priority.

この優先度情報データに従えば、レピーター１００がＢＳ０に接続している場合、次のハンドオーバー先としては、ＢＳ１およびＢＳ２が候補となり、レピーター１００は、ＢＳ１およびＢＳ２に対するスキャンを実行すれば良く、図２を用いて説明したように、レピーター１００が、各基地局からＭＯＢ-ＮＢＲ-ＡＤＶを用いて、隣接する他の基地局の情報を取得する必要はない。   According to this priority information data, when the repeater 100 is connected to BS0, BS1 and BS2 are candidates for the next handover destination, and the repeater 100 only needs to execute a scan for BS1 and BS2. As described with reference to FIG. 2, it is not necessary for the repeater 100 to acquire information on other adjacent base stations from each base station using MOB-NBR-ADV.

レピーター１００では、ＢＳ１およびＢＳ２に対するスキャンを実行して、ＣＩＮＲ等の通信品質を示す指標値を取得するが、取得したＣＩＮＲに対して、ＢＳ１のＣＩＮＲにはオフセット値の５ｄＢｍを加算し、ＢＳ２のＣＩＮＲには加算はしない。この結果、ＢＳ１のＣＩＮＲの方がＢＳ２のＣＩＮＲよりも高くなり、ハンドオーバー先としてＢＳ１が選択される可能性が高くなる。   The repeater 100 scans BS1 and BS2 and acquires an index value indicating the communication quality such as CINR. However, an offset value of 5 dBm is added to the CINR of BS1 with respect to the acquired CINR. No addition is made to CINR. As a result, the CINR of BS1 is higher than the CINR of BS2, and there is a high possibility that BS1 is selected as the handover destination.

同様に、レピーター１００がＢＳ１に接続している場合、次のハンドオーバー先としては、ＢＳ４、ＢＳ３およびＢＳ２が候補となり、優先度はＢＳ４が最も高く、ＢＳ２が最も低く（この場合は減算値）設定されている。また、レピーター１００がＢＳ２に接続している場合、次のハンドオーバー先としては、ＢＳ４、ＢＳ１およびＢＳ３が候補となり、優先度はＢＳ４が最も高く、ＢＳ３が最も低く（この場合は減算値）設定されている。また、レピーター１００がＢＳ３に接続している場合、次のハンドオーバー先としては、ＢＳ５およびＢＳ４が候補となり、優先度はＢＳ５の方が高く設定されている。また、レピーター１００がＢＳ４に接続している場合、次のハンドオーバー先としては、ＢＳ５およびＢＳ３が候補となり、優先度はＢＳ５の方が高く設定されている。   Similarly, when the repeater 100 is connected to BS1, BS4, BS3 and BS2 are candidates for the next handover destination, and the priority is the highest for BS4 and the lowest for BS2 (in this case, the subtraction value). Is set. When the repeater 100 is connected to BS2, BS4, BS1 and BS3 are candidates for the next handover destination, and the priority is set to be highest for BS4 and lowest for BS3 (in this case, a subtraction value). Has been. When repeater 100 is connected to BS3, BS5 and BS4 are candidates for the next handover destination, and priority is set higher for BS5. When repeater 100 is connected to BS4, BS5 and BS3 are candidates for the next handover destination, and priority is set higher for BS5.

なお、図６においては、列車ＴＲの進行方向前方に存在する基地局のみをハンドオーバー候補として設定する例を示したが、列車ＴＲの進行方後方に存在する基地局について、間違ってハンドオーバーされることを防止するために、当該基地局も候補とし、ＣＩＮＲのオフセット値としては大きな減算値を設定するようにしても良い。   Note that FIG. 6 shows an example in which only the base station existing in the forward direction of the train TR is set as a handover candidate. However, the base station existing in the backward direction of the train TR is erroneously handed over. In order to prevent this, the base station may also be a candidate, and a large subtraction value may be set as the CINR offset value.

ここで、優先度およびＣＩＮＲのオフセット値を含む優先度情報データは、各基地局におけるハンドオーバーの成功率、通信安定度などの蓄積された情報に基づいて基地局情報管理サーバＳＶにおいて設定し、基地局情報としてレピーター１００に与える構成としても良いが、基地局情報管理サーバＳＶから、基地局情報として各基地局におけるハンドオーバーの成功率、通信安定度などの情報を受けたレピーター１００において自ら設定し、優先度情報データを作成しても良い。   Here, the priority information data including the priority and the CINR offset value is set in the base station information management server SV based on the accumulated information such as the success rate of handover and the communication stability in each base station, Although it is good also as a structure given to the repeater 100 as base station information, the repeater 100 which received information, such as the success rate of the hand over in each base station and communication stability, as base station information from the base station information management server SV sets itself. Alternatively, priority information data may be created.

次に、図７に示すフローチャートを用いて、レピーター１００におけるハンドオーバーのシーケンスについて説明する。なお、優先度情報データは、先に説明したように列車ＴＲが駅ＳＴに停止している間に基地局情報管理サーバＳＶから取得しており、以下のシーケンスは、優先度情報データを取得した後のシーケンスである。   Next, a handover sequence in the repeater 100 will be described using the flowchart shown in FIG. The priority information data is acquired from the base station information management server SV while the train TR is stopped at the station ST as described above, and the following sequence acquires the priority information data. It is a later sequence.

図７において、ステップＳ１１でＢＳｘに接続されたレピーター１００では、現在接続しているＢＳｘとの間での電波状況を、通信品質判定部１０においてＣＩＮＲやＲＳＳＩの値などに基づいて判定し（ステップＳ１２）、電波状況が良好であれば電波状況の確認処理を繰り返すが、電波状況が悪化していると判断した場合は、ハンドオーバー先決定部１１において、データ保持部１２に保持された優先度情報データに従って、ハンドオーバー候補となる基地局のスキャンを実施し、各基地局との間のＣＩＮＲを測定する（ステップＳ１３）。   In FIG. 7, the repeater 100 connected to the BSx in step S11 determines the radio wave status with the currently connected BSx based on the CINR and RSSI values in the communication quality determination unit 10 (step S11). S12) If the radio wave condition is good, the radio wave condition confirmation process is repeated. If it is determined that the radio wave condition is deteriorated, the priority held in the data holding unit 12 in the handover destination determining unit 11 In accordance with the information data, a base station that is a candidate for handover is scanned, and CINR with each base station is measured (step S13).

このスキャンは、優先度情報データに挙げられた全ての基地局について実施されるまで繰り返され、それが終わると、測定したＣＩＮＲに基づいて、隣接する基地局の通信品質が、現在接続しているＢＳｘの通信品質よりも良好か否かについて判定し（ステップＳ１４）、隣接する基地局の通信品質の方が良好な場合には、ハンドオーバー候補となる基地局の中から、最も通信品質の高い基地局をハンドオーバー先として決定する（ステップＳ１５）。このとき、優先度情報データに含まれる優先度に基づいて、それぞれの基地局のＣＩＮＲに、オフセット値を加算した後の値に基づいて決定を行う。なお、ステップＳ１４において、現在接続しているＢＳｘの通信品質の方が良好と判定された場合は、ステップＳ１２以下の処理を繰り返す。   This scan is repeated until it is performed for all the base stations listed in the priority information data, and after that, based on the measured CINR, the communication quality of the adjacent base station is currently connected. It is determined whether or not the communication quality of the BSx is better (step S14). If the communication quality of the adjacent base station is better, the highest communication quality is selected from the base stations serving as handover candidates. A base station is determined as a handover destination (step S15). At this time, based on the priority included in the priority information data, the determination is performed based on the value after adding the offset value to the CINR of each base station. If it is determined in step S14 that the communication quality of the currently connected BSx is better, the processes in and after step S12 are repeated.

そして、決定したハンドオーバー先の基地局に対してハンドオーバー実行部１３においてハンドオーバーを実行する（ステップＳ１６）。   Then, the handover execution unit 13 executes handover for the determined handover destination base station (step S16).

＜効果＞
このように、レピーター１００においては、列車ＴＲが通る線路に隣接して存在する基地局情報を予め取得し、優先度情報データに基づいてハンドオーバー先となる基地局を決定し、ハンドオーバーを実行するので、ハンドオーバー候補となる基地局を探すために現在通信中の基地局に隣接する全ての基地局からＭＯＢ-ＮＢＲ-ＡＤＶを用いて、それぞれに隣接する他の基地局の情報を取得する必要がなく、定期的に送られるＭＯＢ-ＮＢＲ-ＡＤＶを待つ必要もなく、基地局情報の取得に費やす時間を削減できる。また、現在通信中の基地局に隣接する全ての基地局をハンドオーバー候補とする必要がないので、スキャンの対象となる基地局を絞り込むことができ、ハンドオーバーのための準備動作を削減でき、結果として、ハンドオーバーに費やす時間を削減することができる。 <Effect>
As described above, in the repeater 100, base station information existing adjacent to the track on which the train TR passes is acquired in advance, a base station that is a handover destination is determined based on priority information data, and handover is executed. Therefore, in order to search for a base station that is a candidate for handover, information on other base stations adjacent to each other is acquired from all base stations adjacent to the currently communicating base station using MOB-NBR-ADV. There is no need to wait for MOB-NBR-ADV that is sent periodically, and the time spent for acquiring base station information can be reduced. In addition, since it is not necessary to set all the base stations adjacent to the currently communicating base station as handover candidates, the base stations to be scanned can be narrowed down, and the preparation operation for handover can be reduced. As a result, the time spent for handover can be reduced.

＜変形例＞
以上説明した実施の形態に係るレピーター１００においては、優先度情報データにおいて、ハンドオーバー先となる基地局候補の優先度の高い順に、ＣＩＮＲに加えるオフセット値を高い値とすることで、優先度の高い基地局に優先的にハンドオーバーされる構成としたが、この優先度情報は基地局情報管理サーバＳＶから与えられた基地局情報に基づいて設定されるものであり、固定的な情報であった。 <Modification>
In the repeater 100 according to the embodiment described above, in the priority information data, the offset value added to the CINR is set to a higher value in the descending order of the priority of the base station candidates that are the handover destinations. The handover is preferentially handed over to a higher base station, but this priority information is set based on the base station information given from the base station information management server SV, and is fixed information. It was.

しかし、列車ＴＲが線路上を走行するたびに各基地局との接続状態を計測し、当該計測結果に基づいて新たな優先度を設定する構成としても良い。   However, it is good also as a structure which measures a connection state with each base station whenever the train TR drive | works on a track | line, and sets a new priority based on the said measurement result.

図８は、実施の形態の変形例に係るレピーター１００Ａの構成を示すブロック図である。なお、図３に示したレピーター１００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a repeater 100A according to a modification of the embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same structure as the repeater 100 shown in FIG. 3, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図８に示すように、レピーター１００Ａは、図３に示したレピーター１００の各構成に加えて、計測した基地局との接続状態に基づいて、新たな優先度を算出する優先度算出部１５を備え、算出した優先度をデータ保持部１２に与えて優先度データを更新する構成となっている。   As shown in FIG. 8, the repeater 100A includes a priority calculation unit 15 that calculates a new priority based on the measured connection state with the base station in addition to the components of the repeater 100 shown in FIG. The priority is updated by giving the calculated priority to the data holding unit 12.

優先度算出部１５には、受信部２においてベースバンド信号に変換された信号が与えられ、当該信号のスループットおよび接続時間が計測され、現在接続している基地局との接続状態が計測され、当該計測結果に基づいて新たな優先度を算出する。   The priority calculation unit 15 is given a signal converted into a baseband signal in the reception unit 2, measures the throughput and connection time of the signal, measures the connection state with the currently connected base station, A new priority is calculated based on the measurement result.

次に、図９に示すフローチャートを用いて、レピーター１００Ａにおけるハンドオーバーのシーケンスおよび優先度の更新について説明する。   Next, a handover sequence and priority update in the repeater 100A will be described using the flowchart shown in FIG.

図９において、ステップＳ２１でＢＳｘに接続されたレピーター１００ＡがＢＳｙにハンドオーバーされると、優先度算出部１５において、ＢＳｙとの間での信号のスループット（単位時間当たりの受信または送信データ量）および接続時間の計測が開始される（ステップＳ２２）。   In FIG. 9, when repeater 100A connected to BSx is handed over to BSy in step S21, priority calculation unit 15 performs signal throughput with BSy (received or transmitted data amount per unit time). And the measurement of connection time is started (step S22).

また、現在接続しているＢＳｙとの間での電波状況を、通信品質判定部１０においてＣＩＮＲの値などに基づいて判定し（ステップＳ２３）、電波状況が良好であれば電波状況の確認処理を繰り返すが、電波状況が悪化していると判断した場合は、ハンドオーバー先決定部１１において、データ保持部１２に保持された優先度情報データに従って、ハンドオーバー候補となる基地局のスキャンを実施する（ステップＳ２４）。このスキャンは、優先度情報データに挙げられた全ての基地局について実施されるまで繰り返され、それが終わると、測定したＣＩＮＲに基づいて、隣接する基地局の通信品質が、現在接続しているＢＳｘの通信品質よりも良好か否かについて判定し（ステップＳ２５）、隣接する基地局の通信品質の方が良好な場合には、ハンドオーバー候補となる基地局の中から、最も通信品質の高い基地局をハンドオーバー先として決定する（ステップＳ２６）。このとき、優先度情報データに含まれる優先度に基づいて、それぞれの基地局のＣＩＮＲに、オフセット値を加算した後の値に基づいて決定を行う。なお、ステップＳ２５において、現在接続しているＢＳｘの通信品質の方が良好と判定された場合は、ステップＳ２３以下の処理を繰り返す。   Further, the communication quality determination unit 10 determines the radio wave status with the currently connected BSy based on the CINR value and the like (step S23), and if the radio wave status is good, the radio wave status confirmation processing is performed. Again, if it is determined that the radio wave condition has deteriorated, the handover destination determining unit 11 scans the base station that is a handover candidate according to the priority information data held in the data holding unit 12. (Step S24). This scan is repeated until it is performed for all the base stations listed in the priority information data, and after that, based on the measured CINR, the communication quality of the adjacent base station is currently connected. It is determined whether or not the communication quality is better than the BSx communication quality (step S25). If the communication quality of the adjacent base station is better, the highest communication quality is selected from the base stations serving as handover candidates. A base station is determined as a handover destination (step S26). At this time, based on the priority included in the priority information data, the determination is performed based on the value after adding the offset value to the CINR of each base station. If it is determined in step S25 that the communication quality of the currently connected BSx is better, the processes in and after step S23 are repeated.

ハンドオーバー先を決定すると、優先度算出部１５では、スループットおよび接続時間の計測を終了し（ステップＳ２７）、計測したスループットおよび接続時間に基づいて、ＢＳｙの優先度を算出し（ステップＳ２８）、算出した優先度に基づいて、先に接続していたＢＳｘにおける優先度情報データの更新（優先度の並べ替え）を行う（ステップＳ２９）。   When the handover destination is determined, the priority calculation unit 15 ends the measurement of the throughput and connection time (step S27), calculates the priority of BSy based on the measured throughput and connection time (step S28), Based on the calculated priority, the priority information data in the previously connected BSx is updated (priority rearrangement) (step S29).

そして、決定したハンドオーバー先の基地局に対してハンドオーバー実行部１３においてハンドオーバーを実行する（ステップＳ３０）。   Then, the handover execution unit 13 executes handover to the determined handover destination base station (step S30).

ここで、優先度算出部１５における優先度の算出処理についてさらに説明する。新たな優先度（Ｐnew）の算出においては、例えば、以下の数式を使用する。   Here, the priority calculation processing in the priority calculation unit 15 will be further described. In calculating the new priority (Pnew), for example, the following mathematical formula is used.

Ｐnew＝（Ｗ1Ｓ＋Ｗ2Ｔ）×（１−α）＋Ｐold×α
上式において、Ｗ1およびＷ2は重み係数であり、Ｓは平均スループット、Ｔは接続時間でありαは忘却係数を表し、Ｐoldは、ＢＳｘにおける優先度情報データにある現在のＢＳｙの優先度である。 Pnew = (W 1 S + W 2 T) × (1−α) + Pold × α
Where W 1 and W 2 are weighting factors, S is the average throughput, T is the connection time, α is the forgetting factor, and Pold is the priority of the current BSy in the priority information data in BSx It is.

ここで、平均スループットＳとは、スループットの計測開始から計測終了までの期間にＢＳｙとの間での信号の送受信を何度か繰り返して得られたスループットの平均値である。   Here, the average throughput S is an average value of throughput obtained by repeatedly transmitting and receiving signals to and from BSy during a period from the start of measurement of throughput to the end of measurement.

接続時間Ｔは、ＢＳｙとの間での信号の送受信が途切れずに続いている場合の時間の総計である。   The connection time T is the total amount of time when signal transmission / reception with the BSy continues without interruption.

重み係数Ｗ1およびＷ2は、平均スループットＳおよび接続時間Ｔのどちらをより重視するかの係数であり、経験的に設定すれば良い。 The weighting factors W 1 and W 2 are factors that determine which of the average throughput S and the connection time T is more important, and may be set empirically.

忘却係数αは、現在の優先度Ｐoldの値を重視するか、軽視するかを決定する係数であり、測定結果のバラツキを考慮し、過去の測定結果も考慮して設定される１より小さな値である。従って、測定結果のバラツキが大きな基地局との通信であり、測定結果が１０回に１回の信頼性しかない場合には、例えばα＝０．９とすることで、現在の優先度Ｐoldの値を重視するという設定が可能である。   The forgetting factor α is a factor that determines whether the current priority value Pold is to be valued or neglected, and is a value smaller than 1 that is set in consideration of variations in measurement results and in consideration of past measurement results. It is. Therefore, when the communication is with a base station having a large variation in measurement results, and the measurement result has only one reliability in 10 times, for example, α = 0.9 is set so that the current priority Pold is Setting that values are emphasized is possible.

なお、上記数式において、平均スループットＳは、実際の測定値は例えば、１Ｍｂｐｓ（１秒間当たり１Ｍビット）、接続時間はｍｓｅｃなどの値となるが、これをそのまま使用するのではなく、優先度の数値に合わせた数値、例えば、１Ｍｂｐｓであれば「１０００」という値に換算して使用することで、単位系の不整合は解消される。   In the above formula, the average throughput S is an actual measurement value such as 1 Mbps (1 Mbit per second) and a connection time is msec. However, this is not used as it is. A numerical value that matches the numerical value, for example, if converted to a value of “1000” for 1 Mbps, the unit system mismatch is resolved.

このようにして算出したＢＳｙの優先度は、ＢＳｙとの接続状態の良否を反映した数値であり、高い優先度が算出された場合は、ＢＳｘからＢＳｙにハンドオーバーしたことによって有利な接続状態となったことを表しており、先に接続していたＢＳｘにおける優先度情報データを更新することが望ましい。   The priority of BSy calculated in this way is a numerical value that reflects the quality of the connection state with BSy. When a high priority is calculated, an advantageous connection state is obtained by handover from BSx to BSy. It is desirable to update the priority information data in the previously connected BSx.

図１０には、ＢＳｘにおける現在の優先度情報データを示す。レピーター１００Ａが先に接続していたＢＳｘからハンドオーバーする際には、図１０に示すような優先度情報データを用いてＢＳｙにハンドオーバーしている。   FIG. 10 shows the current priority information data in BSx. When the repeater 100A performs handover from the previously connected BSx, the handover is performed to BSy using priority information data as shown in FIG.

図１０に示すよう優先度情報データは、図６を用いて説明した優先度情報データと同様に、基地局の基地局識別番号（ＩＤ）と、基地局それぞれについて設定されたＣＩＮＲのオフセット値とを含むとともに、数値化された優先度が示されている。優先度の数値が高いほど優先的にハンドオーバーされることを表しており、ＣＩＮＲのオフセット値は、優先度が高い基地局ほど、大きな値に設定されている。   As shown in FIG. 10, the priority information data includes the base station identification number (ID) of the base station and the CINR offset value set for each base station, as in the priority information data described with reference to FIG. And a numerical priority is shown. The higher the numerical value of the priority, the more preferential the handover is, and the CINR offset value is set to a larger value as the priority is higher.

すなわち、図１０においては、優先度の数値が１４のＢＳｙが優先度が最も高く、ＣＩＮＲのオフセット値が７ｄＢｍに設定されており、この値を加算することで、ＢＳｙがハンドオーバー先として選択されたわけであるが、ＢＳ１の優先度の数値は１２であり、ＣＩＮＲのオフセット値は６ｄＢｍで、ＢＳｙとの差が小さい。従って、測定したＣＩＮＲの値によってはＢＳ１にハンドオーバーされる可能性も含んでいる。   That is, in FIG. 10, BSy with a priority value of 14 has the highest priority, and the CINR offset value is set to 7 dBm. By adding this value, BSy is selected as the handover destination. However, the priority value of BS1 is 12, the offset value of CINR is 6 dBm, and the difference from BSy is small. Therefore, depending on the measured CINR value, there is a possibility of handover to BS1.

しかし、先に説明したように、ＢＳｙにハンドオーバーした後に、ＢＳｙでの接続状態の良否を反映した優先度を新たに算出することで、図１０に示す優先度情報データを更新することができる。   However, as described above, the priority information data shown in FIG. 10 can be updated by newly calculating the priority reflecting the quality of the connection state in BSy after handover to BSy. .

図１１には、更新後の優先度情報データを示す。図１１に示すように、ＢＳ１、ＢＳ２およびＢＳ３については優先度の値およびオフセット値に変更はないが、ＢＳｙについては優先度の値が２０に更新され、オフセット値も１０ｄＢｍに更新されている。この結果、２番目に優先度の高いＢＳ１に対しても明らかに相違し、ハンドオーバー先の選択に際してはＢＳｙが選択される可能性が高くなる。   FIG. 11 shows the priority information data after update. As shown in FIG. 11, there is no change in the priority value and the offset value for BS1, BS2, and BS3, but for BSy, the priority value is updated to 20, and the offset value is also updated to 10 dBm. As a result, the BS1 having the second highest priority is clearly different, and there is a high possibility that the BSy is selected when the handover destination is selected.

ここで、オフセット値も優先度とともに変更されているが、オフセット値については予め優先度の値に対応して変更されるように規則を定めておけば良く、その規則は経験に基づいて設定すれば良い。   Here, the offset value is also changed along with the priority, but it is only necessary to set a rule in advance so that the offset value is changed according to the priority value, and the rule is set based on experience. It ’s fine.

なお、上記においては、ハンドオーバー先のＢＳｙでの接続状態が良好で、優先度の値が高くなる事例を示したが、反対に、接続状態が不良の場合には、優先度の値が低くなるように更新されることもある。   In the above, an example is shown in which the connection state at the handover destination BSy is good and the priority value is high, but on the contrary, when the connection state is bad, the priority value is low. It may be updated to become.

このように、レピーター１００Ａにおいては、列車ＴＲの走行中に、ハンドオーバー先の基地局において、当該基地局との接続状態を計測し、接続状態の良否を反映した優先度を新たに算出して、ハンドオーバー先の基地局の優先度を更新する学習機能を備えているので、列車ＴＲが同じ路線を繰り返し通る場合には、常に最新の基地局情報に基づいた優先度情報データを使用してハンドオーバーすることができ、ハンドオーバーの成功確率を高め、また、良好な接続状態を提供するハンドオーバー先が選択される可能性がより高くなるので、ハンドオーバー先での接続状態が悪く、利用者に不快感を与えることを防止できる。   As described above, the repeater 100A measures the connection state with the base station at the handover destination base station while the train TR is running, and newly calculates the priority reflecting the quality of the connection state. Since it has a learning function to update the priority of the handover destination base station, when the train TR repeatedly passes the same route, always use the priority information data based on the latest base station information Since handover is possible, the probability of success of handover is increased, and the possibility of selecting a handover destination that provides a good connection state is higher. It can prevent discomfort to the person.

なお、上記の説明においては、レピーター１００Ａは、ハンドオーバー先の基地局での接続状態に基づいて、優先度の値を算出して優先度情報データを更新するものとしたが、ハンドオーバー先の基地局から、当該基地局の保持しているＤＣＤやＵＣＤなどのシステムパラメータ、および当該基地局に隣接している他の基地局の情報を取得し、基地局情報として保持するようにしても良い。これにより、常に新しい基地局情報を入手することができる。   In the above description, the repeater 100A calculates the priority value and updates the priority information data based on the connection state at the handover destination base station. From the base station, system parameters such as DCD and UCD held by the base station, and information on other base stations adjacent to the base station may be acquired and held as base station information. . Thereby, new base station information can always be obtained.

ここで、優先度情報データは、実施の形態において説明したように、基地局情報管理サーバＳＶから与えられた基地局情報に基づいて初期値を設定し、列車ＴＲが線路上を走行するたびに更新する構成としても良いし、初期状態としては何の値も設定されておらず、列車ＴＲが所定の路線を最初に通る際には、従来的な手法で路線に隣接する基地局群とアクセスしながらハンドオーバーし、ハンドオーバー先の基地局では、上述した処理を経て当該基地局の優先度の値を算出して優先度情報データを作成し、次に同じ路線を通る際には当該優先度情報データを使用してハンドオーバーするという方法を採っても良い。この場合は、基地局情報管理サーバＳＶから基地局情報を得る必要がないという利点がある。   Here, as described in the embodiment, the priority information data sets an initial value based on the base station information given from the base station information management server SV, and every time the train TR travels on the track. It may be configured to be updated, and no value is set as an initial state. When the train TR first passes a predetermined route, the base station group adjacent to the route is accessed by a conventional method. Then, the base station of the handover destination calculates the priority value of the base station through the above-described processing, creates priority information data, and then passes the priority when passing the same route. A method of performing handover using the degree information data may be employed. In this case, there is an advantage that it is not necessary to obtain base station information from the base station information management server SV.

＜応用例＞
本発明に係る実施の形態およびその変形例においては、定まった経路として鉄道を例に採り、列車内に設置されるレピーターに本発明に係る通信装置を適用した例を説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、定まった経路上を移動する移動体で使用する通信装置であれば本発明を適用することで、上記と同様の効果が得られる。 <Application example>
In the embodiment and its modification according to the present invention, a railway is taken as an example of a fixed route, and an example in which the communication device according to the present invention is applied to a repeater installed in a train has been described. The application is not limited to this, and the same effect as described above can be obtained by applying the present invention as long as it is a communication device used in a mobile body that moves on a fixed route.

例えば、高速道路を走行する定期バスに配置されるレピーターや、高速道路を走行する自動車で使用する携帯電話機等に適用することも可能であり、その場合は、当該自動車に搭載されたナビゲーションシステムから、基地局情報を得る構成とすれば良い。   For example, it can be applied to a repeater placed on a regular bus traveling on an expressway, a mobile phone used in an automobile traveling on an expressway, etc. In that case, from a navigation system mounted on the automobile The base station information may be obtained.

すなわちナビゲーションシステムを使用して、自動車の走行経路を決めた場合、当該ナビゲーションシステムからは、走行経路に隣接する基地局の基地局情報が本発明を適用した携帯電話機に与えられ、以後は、当該基地局情報から得られる優先度情報データに基づいて走行中にハンドオーバー先を決定するという動作が可能となる。もちろん、変形例において説明したように、自動車が走行経路を通るたびに優先度情報データを更新するという構成を採っても良い。この構成は、高速道路を何度も行き来する長距離トラックなどで使用する携帯電話機にとって有効である。   That is, when the travel route of the car is determined using the navigation system, the base station information of the base station adjacent to the travel route is given from the navigation system to the mobile phone to which the present invention is applied. The operation of determining the handover destination during traveling based on the priority information data obtained from the base station information becomes possible. Of course, as described in the modification, the configuration may be such that the priority information data is updated each time the automobile passes the travel route. This configuration is effective for a mobile phone used in a long-distance truck that goes back and forth on the highway many times.

また、高速道路を走行する自動車に限定されるものでもなく、一般道路の予め決まった走行経路を通る自動車で使用する携帯電話機に適用することも有効である。   Further, the present invention is not limited to automobiles traveling on highways, and it is also effective to apply to mobile phones used in automobiles that pass a predetermined traveling route on general roads.

この場合も、当該自動車に搭載されたナビゲーションシステムを使用して、自動車の走行経路を決め、当該ナビゲーションシステムから、走行経路に隣接する基地局の基地局情報を得ることになる。   In this case as well, the travel route of the vehicle is determined using the navigation system mounted on the vehicle, and base station information of the base station adjacent to the travel route is obtained from the navigation system.

１ 無線通信部
１０ 通信品質判定部
１１ ハンドオーバー先決定部
１５ 優先度算出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless communication part 10 Communication quality determination part 11 Handover destination determination part 15 Priority calculation part

Claims (9)

移動体で使用され、前記経路に隣接する複数の基地局について、基地局に関する情報である基地局情報を取得し、該基地局情報に基づいてハンドオーバーを実行する通信装置であって、
無線信号を授受する通信部と、
前記通信部で受信した前記無線信号に基づいて、前記無線信号を送信した基地局との通信品質の判定を行う通信品質判定部と、
前記複数の基地局のうち接続中の基地局からハンドオーバーする際のハンドオーバー先の候補として、前記基地局情報に基づいて優先順位が付与されたハンドオーバー候補基地局の情報を、前記複数の基地局のそれぞれについて集めた優先度情報データと、前記通信品質判定部での通信品質の判定結果とに基づいてハンドオーバー先を決定するハンドオーバー先決定部と、
前記通信部で受信した前記無線信号に基づいてハンドオーバー先の基地局との接続状態を計測し、計測した前記接続状態に基づいて、前記優先順位を数値化した優先度を算出する優先度算出部とを備え、
算出した前記優先度に基づいて前記優先度情報データを更新する、通信装置。 A communication device that is used in a mobile body and acquires base station information that is information about a base station for a plurality of base stations adjacent to the path, and performs a handover based on the base station information,
A communication unit for transmitting and receiving radio signals;
Based on the radio signal received by the communication unit, a communication quality determination unit that determines communication quality with the base station that transmitted the radio signal;
As handover destination candidates when handing over from a connected base station among the plurality of base stations, information on handover candidate base stations to which priority is given based on the base station information, A handover destination determination unit that determines a handover destination based on priority information data collected for each of the base stations and a communication quality determination result in the communication quality determination unit ;
Priority calculation for measuring a connection state with a handover destination base station based on the radio signal received by the communication unit, and calculating a priority obtained by quantifying the priority based on the measured connection state With
To update the priority information data on the basis of the calculated priority, the communication device. 前記通信装置は、予め決められた経路上を移動する移動体で使用される、請求項１記載の通信装置。   The communication apparatus according to claim 1, wherein the communication apparatus is used by a moving body that moves on a predetermined route. 前記基地局情報は、前記複数の基地局について予め準備され、前記通信部を介して外部より入力され、
前記優先度情報データは、前記基地局情報に含まれ、
前記ハンドオーバー候補基地局に対して前記優先順位に対応して設定された、通信品質を示す値に加算するオフセット値を含み、
前記オフセット値は、前記優先順位が高い前記ハンドオーバー候補基地局ほど、ハンドオーバー先として選択される可能性が高まる値に設定される、請求項１または請求項２記載の通信装置。 The base station information is prepared in advance for the plurality of base stations, input from the outside via the communication unit,
The priority information data is included in the base station information,
An offset value added to a value indicating communication quality, which is set corresponding to the priority order for the handover candidate base station,
The communication apparatus according to claim 1, wherein the offset value is set to a value that increases a possibility that the handover candidate base station having the higher priority order is selected as a handover destination. 前記基地局情報は、
前記複数の基地局がそれぞれ保持しているＤＣＤ（Downlink Channel Descriptor）およびＵＣＤ（Uplink Channel Descriptor）を含むシステムパラメータ、および前記複数の基地局のそれぞれに隣接している他の基地局の情報を含む、請求項３記載の通信装置。 The base station information is
Includes system parameters including DCD (Downlink Channel Descriptor) and UCD (Uplink Channel Descriptor) held by each of the plurality of base stations, and information of other base stations adjacent to each of the plurality of base stations The communication device according to claim 3. 前記接続状態は、
前記ハンドオーバー先の基地局との間の接続時間および、
前記ハンドオーバー先の基地局との間で授受される信号のスループットにより計測される、請求項１記載の通信装置。 The connection state is
Connection time with the handover destination base station, and
The communication apparatus according to claim 1 , wherein the communication apparatus is measured based on a throughput of a signal exchanged with the handover destination base station . 前記基地局情報は、前記複数の基地局について予め準備され、前記通信部を介して外部より入力され、
前記優先度情報データは、前記基地局情報に含まれ、
前記優先順位を数値化した前記優先度と、
前記ハンドオーバー候補基地局に対して前記優先度に対応して設定された、通信品質を示す値に加算するオフセット値を含み、
前記オフセット値は、前記優先度の数値が高い前記ハンドオーバー候補基地局ほど、ハンドオーバー先として選択される可能性が高まる値に設定される、請求項１記載の通信装置。 The base station information is prepared in advance for the plurality of base stations, input from the outside via the communication unit,
The priority information data is included in the base station information,
The priority obtained by quantifying the priority, and
An offset value to be added to a value indicating communication quality, which is set corresponding to the priority for the handover candidate base station,
The offset value, the larger the value of the higher priority the handover candidate base station, is set to a value likely increases chosen as the handover destination, the communication apparatus according to claim 1. 移動体で使用され、前記経路に隣接する複数の基地局について、基地局に関する情報である基地局情報を取得し、該基地局情報に基づいてハンドオーバーを実行する通信方法であって、
(ａ)前記複数の基地局のうち接続中の基地局からハンドオーバーする際のハンドオーバー先の候補として、前記基地局情報に基づいて優先順位が付与されたハンドオーバー候補基地局の情報を、前記複数の基地局のそれぞれについて集めた優先度情報データを取得するステップと、
(ｂ)無線信号に基づいて前記接続中の基地局との間での第１の通信品質の判定を行うステップと、
(ｃ)前記第１の通信品質が低下した場合に、前記優先度情報データに基づいて前記ハンドオーバー候補基地局の全てについてスキャンを実施するステップと、
(ｄ)前記ステップ(ｃ)によるスキャンで得られた、前記ハンドオーバー候補基地局との間の通信品質に基づいた第２の通信品質と、前記第１の通信品質とを比較し、前記第１の通信品質よりも前記第２の通信品質の高い基地局をハンドオーバー先として決定するステップと、
(ｅ)ハンドオーバー先の基地局との接続状態を計測するステップと、
(ｆ)前記ステップ(ｅ)で計測した前記接続状態に基づいて、前記優先順位を数値化した優先度を算出するステップとを備え、
算出した前記優先度に基づいて前記優先度情報データを更新する、通信方法。 For a plurality of base stations adjacent to the path used in a mobile body, a communication method for acquiring base station information that is information related to a base station and performing a handover based on the base station information,
(a) As a candidate for a handover destination when performing handover from a connected base station among the plurality of base stations, information on handover candidate base stations to which priority is given based on the base station information, Obtaining priority information data collected for each of the plurality of base stations;
(b) determining a first communication quality with the connected base station based on a radio signal;
(c) performing a scan for all of the handover candidate base stations based on the priority information data when the first communication quality is degraded;
(d) comparing the first communication quality with the second communication quality based on the communication quality with the handover candidate base station obtained by the scan in the step (c), and Determining a base station having a second communication quality higher than the first communication quality as a handover destination;
(e) a step of measuring a connection state with a handover destination base station;
(f) calculating a priority obtained by quantifying the priority based on the connection state measured in the step (e) ,
A communication method for updating the priority information data based on the calculated priority. 前記通信装置は、予め決められた経路上を移動する移動体で使用される、請求項７記載の通信方法。 The communication method according to claim 7, wherein the communication device is used by a moving body that moves on a predetermined route . 前記基地局情報は、前記複数の基地局について予め準備され、
前記優先度情報データは、前記基地局情報に含まれ、
前記ハンドオーバー候補基地局に対して前記優先順位に対応して設定された、通信品質を示す値に加算するオフセット値を含み、
前記オフセット値は、前記優先順位が高い前記ハンドオーバー候補基地局ほど、ハンドオーバー先として選択される可能性が高まる値に設定され、
前記ステップ(ｄ)は、
前記ハンドオーバー候補基地局との間の前記通信品質に、前記優先順位が最も高い前記ハンドオーバー候補基地局に設定された前記オフセット値を加算して前記第２の通信品質の指標値とするステップを含む、請求項７または請求項８記載の通信方法。 The base station information is prepared in advance for the plurality of base stations,
The priority information data is included in the base station information,
An offset value added to a value indicating communication quality, which is set corresponding to the priority order for the handover candidate base station,
The offset value is set to a value that is more likely to be selected as a handover destination for the handover candidate base station having a higher priority.
The step (d)
Adding the offset value set in the handover candidate base station with the highest priority to the communication quality with the handover candidate base station to obtain an index value of the second communication quality The communication method of Claim 7 or Claim 8 containing this .
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