WO2019244573A1 - 無線通信システム - Google Patents

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WO2019244573A1
WO2019244573A1 PCT/JP2019/021045 JP2019021045W WO2019244573A1 WO 2019244573 A1 WO2019244573 A1 WO 2019244573A1 JP 2019021045 W JP2019021045 W JP 2019021045W WO 2019244573 A1 WO2019244573 A1 WO 2019244573A1
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communication system
threshold value
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優 大▲高▼
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本田技研工業株式会社
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    • H04W36/324—Reselection being triggered by specific parameters by location or mobility data, e.g. speed data by mobility data, e.g. speed data

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication system in which a mobile station performs a handover from a base station in communication to another base station when the reception strength of the radio communication falls below a threshold value.
  • a wireless communication system described in Patent Document 1 includes a mobile station, a macro cell base station, a small cell base station, and the like.
  • the macrocell base station requests the base station to perform a handover from the macrocell base station to the small cell base station.
  • the moving speed of the mobile station is estimated. Then, based on the moving speed, the number of cell search trials to be performed by the mobile station is determined to be larger as the moving speed is lower.
  • the mobile station performs a cell search based on the number of cell search attempts determined by the macro cell base station. At this time, when the state in which the reception strength of the radio wave from the small cell base station is larger than the threshold value A occurs even once, it is determined that handover is possible, and the reception strength is determined in all the cell searches. When the threshold value B, which is smaller than the threshold value A, is exceeded, it is determined that handover is possible, and otherwise, it is determined that handover is not possible.
  • a mobile station may have a situation in which its moving speed is greatly different.
  • the moving speed of the mobile station is large under the condition that the mobile station is carried by a pedestrian and under the condition that the mobile station is carried / mounted on a vehicle or a train. It will be in a different state. Therefore, even if the number of cell search trials is determined based on the reception strength as in the wireless communication system of Patent Literature 1, it is not possible to appropriately determine a handover-enabled value. As a result, the failure probability / failure frequency of the handover increases, and the merchantability decreases.
  • the present invention has been made in order to solve the above problems, and provides a wireless communication system that can increase the probability of a successful handover between a mobile station and a base station and can improve its commercial value. With the goal.
  • the invention according to claim 1 is characterized in that a mobile station executes radio communication with an immobile base station and a base station when the reception strength of the radio communication falls below a threshold value.
  • the invention according to claim 2 is characterized in that the mobile station executes radio communication with the base station, and the mobile station executes the radio communication when the reception strength of the radio communication falls below the threshold value.
  • the threshold value is determined according to the moving speed of the mobile station, and when the reception strength of the wireless communication becomes equal to or less than the threshold value, the threshold value is determined between the mobile station and another base station. , A handover is performed. Thereby, even when the degree of change in the moving speed of the mobile station is large, the threshold value can be appropriately determined according to the change, and the success probability of the handover can be increased. As a result, the merchantability can be improved.
  • the invention according to claim 3 is characterized in that, in the wireless communication system according to claim 1 or 2, the threshold value is determined to be larger as the moving speed of the mobile station is higher.
  • the threshold value is determined to be a larger value as the moving speed of the mobile station is higher.
  • the probability of success can be kept at a high value.
  • the threshold value is a distance between the mobile station and a base station that is performing wireless communication, and the base station of the mobile station.
  • the correction is performed according to a parameter representing at least one change in the direction to the station.
  • the threshold value is corrected according to a parameter representing a change between at least one of a distance between the mobile station and the base station that is performing wireless communication and a direction of the mobile station with respect to the base station. Therefore, the accuracy of determining the threshold value can be further increased, and the probability of a successful handover can be further increased.
  • the threshold value is determined by a base station performing wireless communication with the mobile station, and the threshold value is determined from the base station to the mobile station Is transmitted to the user.
  • the threshold value is determined by the base station in wireless communication with the mobile station, and is transmitted from the base station to the mobile station. As a result, the calculation load on the mobile station can be reduced, and the manufacturing cost of the mobile station can be reduced accordingly.
  • the threshold value is a mobility management that is communicably connected to a base station that is performing wireless communication with a mobile station. It is determined by the device and transmitted to the mobile station from the mobility management device via the base station.
  • the threshold value is determined by the mobility management device communicably connected to the base station that is performing wireless communication with the mobile station, and the threshold value is determined from the mobility management device via the base station. Sent to. This eliminates the need for the mobile station to calculate the threshold, thereby reducing the calculation load on the mobile station and reducing the manufacturing cost of the mobile station.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a mobile station.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a base station.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a communication operation when the engine of the vehicle is started. 9 is a flowchart illustrating threshold information determination processing.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a communication operation during traveling of the vehicle.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a map for calculating a threshold value Lthr.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a calculation map for a correction coefficient KLp.
  • the wireless communication system 1 shown in FIG. 1 of the present embodiment is a high-speed wireless communication system (5G: fifth generation mobile communication system) of a predetermined standard, and includes a mobile station (UE) 10 and a large number (only three are shown) of base stations.
  • the mobile station includes an office (eNB) 20 and a large number (only one is shown) of mobility management devices (MME: Mobility Management Entity) 30.
  • 5G fifth generation mobile communication system
  • UE mobile station
  • eNB office
  • MME Mobility Management Entity
  • the mobile station 10 is mounted on the vehicle 11, and executes wireless communication with each base station 20 by a radio resource control (RRC) protocol as described later.
  • RRC radio resource control
  • a plurality of base stations 20 are connected to each mobility management device 30 and execute data communication via a predetermined communication protocol (for example, TCP / IP protocol or IP protocol). Further, the mobility management device 30 is connected to a server 41 and the like via a network 40.
  • a predetermined communication protocol for example, TCP / IP protocol or IP protocol.
  • the mobile station 10 includes an arithmetic processing device 10a, a storage device 10b, a wireless communication device 10c, and the like.
  • the arithmetic processing device 10a includes a CPU or the like, and executes a wireless communication control process of transmitting and receiving a communication data signal to and from the base station 20 via the wireless communication device 10c according to the RRC protocol, as described later.
  • the reception strength Lp (for example, unit: dBm) when the communication data signal is received is calculated.
  • an ECU mounted on the vehicle 11 is electrically connected to the arithmetic processing unit 10a.
  • the arithmetic processing unit 10a receives various data such as the vehicle speed from the ECU and sets the vehicle speed to the moving speed V of the mobile station 10.
  • the storage device 10b includes a RAM, a ROM, an E2PROM, and the like, and various data such as the reception intensity Lp calculated by the arithmetic processing device 10a, various data transmitted to and received from the base station 20, and from the ECU. The received various data are stored.
  • the wireless communication device 10c is configured by a wireless circuit including a modem chip capable of executing wireless communication using the RRC protocol.
  • the base station 20 includes an arithmetic processing device 20a, a storage device 20b, a wireless communication device 20c, a communication device 20d, and the like.
  • the arithmetic processing device 20a is configured by a CPU or the like, and executes a wireless communication control process of transmitting and receiving a communication data signal to and from the mobile station 10 via the wireless communication device 20c according to the RRC protocol, as described later. I do.
  • the arithmetic processing device 20a executes data communication with the mobility management device 30 via the communication device 20d according to the above-described predetermined communication protocol.
  • the arithmetic processing unit 20a also executes various control processes such as a threshold information determination process, as described later.
  • the storage device 20b includes a RAM, a ROM, an E2PROM, and the like, and stores data included in a communication data signal received from the mobile station 10 and the mobility management device 30, and the like.
  • the wireless communication device 20c includes a modem chip and a wireless circuit that can execute wireless communication using the RRC protocol, and the communication device 20d includes a communication circuit that can execute data communication using the above-described predetermined communication protocol. Have been.
  • FIG. 1 shows a communication operation when the engine of the vehicle 11 is started, that is, when the power of the wireless communication system 1 is turned on.
  • an RRC connection request signal (RRC Connection Request) is transmitted from the mobile station 10 to the base station 20 (FIG. 4 / STEP 1).
  • an RRC connection setup signal (RRC Connection Setup) is transmitted from the base station 20 to the mobile station 10 (FIG. 4 / STEP 2).
  • an RRC connection setup completion signal (RRC Connection Setup Complete) is transmitted from the mobile station 10 to the base station 20 to indicate that the connection between the mobile station 10 and the base station 20 has been completed (FIG. 4). / STEP3).
  • the RRC connection setting completion signal includes moving speed information indicating the moving speed V of the mobile station 10.
  • the communication operation in FIG. 4 is an operation at the time of starting the engine, the moving speed V becomes zero because the vehicle 11 is in the stopped state.
  • an attach request signal (Attach @ Request) is transmitted from the mobile station 10 to the base station 20 (FIG. 4 / STEP4). Accordingly, an attach request signal is transmitted from the base station 20 to the mobility management device 30 (FIG. 4 / STEP 5).
  • threshold information determination processing is performed in the base station 20 (FIG. 4 / STEP 7).
  • This threshold information determination processing determines / sets three values (threshold Lthr, lower limit speed V_L, and upper limit speed V_H of reception strength Lp) used in a handover determination process described later, and specifically, , Is performed as shown in FIG.
  • the first predetermined speed V1 is set to a value (for example, 30 km / h) that defines the upper limit of the low speed range.
  • the second predetermined speed V2 is larger than the first predetermined speed V1, and is set to a value (for example, 60 km / h) that defines the upper limit of the middle speed range.
  • the third predetermined speed V3 is larger than the second predetermined speed V2, and is set to a value (for example, 120 km / h) that defines the upper limit of the high speed range.
  • the above determination is negative (NO in FIG. 5 / STEP 247), That is, when V3 ⁇ V is satisfied, it is determined that the moving speed V is in the ultra-high speed range, and the threshold value Lthr is set to the first speed.
  • the fourth predetermined value Lthr4 the lower limit speed V_L is set to the third predetermined speed V3, and the upper limit speed V_H is set to the fourth predetermined speed V4 (FIG. 5 / STEP 26). After that, the process ends.
  • the fourth predetermined value Lthr4 is set such that Lthr3 ⁇ Lthr4 is satisfied, and the fourth predetermined speed V4 is set such that V3 ⁇ V4 (4) is satisfied.
  • an RRC connection reconfiguration signal (RRC @ connection @ reconfiguration) including the threshold information determined in this process ) Is transmitted from the base station 20 to the mobile station 10 (FIG. 4 / STEP 8).
  • threshold information storage processing is executed in the mobile station 10 (FIG. 4 / STEP 9).
  • the threshold value Lthr, the lower limit speed V_L, and the upper limit speed V_H are stored in the storage device 10b of the mobile station 10.
  • an RRC connection reconfiguration completion signal (RRC connection reconfiguration Complete) is transmitted from the mobile station 10 to the base station 20 (FIG. 4 / STEP 10).
  • RRC connection reconfiguration Complete an RRC connection reconfiguration completion signal
  • the attach process is completed, and the mobile station 10 is registered in the network of the wireless communication system 1.
  • the threshold information determination process of STEP 7 may be executed at the time of transmission (Idle to Active).
  • a transmission request signal (PDN @ Connectivity @ request) is transmitted from the mobile station 10 to the base station 20 in STEP4
  • a transmission request signal (PDN @ Connectivity @ request) is transmitted from the base station 20 to the mobility management device 30 in STEP5.
  • the threshold information determination processing in STEP 7 may be performed.
  • the mobile station 10 executes a speed determination process (FIG. 6 / STEP 40).
  • a speed determination process FIG. 6 / STEP 40.
  • the moving speed V from the ECU is read, and it is determined whether or not the moving speed V is in a speed range of V_L ⁇ V ⁇ V_H.
  • a measurement report signal (Measurement @ Report) including reconfiguration request information for requesting the transmission is transmitted from the mobile station 10 to the base station 20 (FIG. 6 / STEP 41).
  • the above-described threshold information determination processing of FIG. 5 is executed in the base station 20 (FIG. 6 / STEP 42).
  • the RRC connection reconfiguration signal (RRC connection reconfiguration) including the threshold information is transmitted from the base station 20 to the mobile station 10 (FIG. 6 / STEP 43).
  • the threshold information storage process is executed in the mobile station 10 as described above (FIG. 6 / STEP 44). That is, the threshold value Lthr, the lower limit speed V_L, and the upper limit speed V_H are stored in the storage device 10b of the mobile station 10.
  • the RRC connection reconfiguration completion signal (RRC connection reconfiguration Complete) is transmitted from the mobile station 10 to the base station 20 (FIG. 6 / STEP 45).
  • the mobile station 10 executes a handover determination process (FIG. 6 / STEP 46).
  • the reception strength Lp of the signal received from the base station 20 is calculated, and it is determined whether or not this is greater than a threshold value Lthr.
  • a handover request signal (Handover Request) is transmitted from the base station 20 to the mobility management device 30 (FIG. 6 / STEP 48). Thereby, a handover process is executed between the mobility management device 30, the other base stations 20, and the mobile station 10 (FIG. 6 / STEP 49).
  • the base station 20 executes the threshold information determination processing.
  • the threshold Lthr, the upper limit speed V_H, and the lower limit speed V_L are determined according to the moving speed V of the mobile station 10. Then, when the moving speed V is in the range of not less than the upper limit speed V_H and less than the lower limit speed V_L, when the reception intensity Lp at the mobile station 10 becomes equal to or less than the threshold value Lthr, another base station different from the mobile station 10 is used. Handover is performed with the station 20 (FIG. 6 / STEPs 42 to 49).
  • the threshold value Lthr can be appropriately determined in accordance therewith, and the success probability of the handover can be increased. Thereby, merchantability can be improved. Further, the threshold value Lthr is set to a larger value as the moving speed V of the mobile station 10 is in a higher speed range. Therefore, even if the receiving speed Lp is liable to fluctuate due to the moving speed V being higher. , The success probability of the handover can be maintained at a high value.
  • the threshold Lthr is determined by the base station 20 that is performing wireless communication with the mobile station 10 and is transmitted from the base station 20 to the mobile station 10, so that the mobile station 10 calculates the threshold Lthr.
  • the threshold value Lthr is determined according to the moving speed V of the mobile station 10 by the method shown in FIG. 5, but the threshold value determining method of the present invention is not limited to this. It is sufficient that the threshold value is determined according to the moving speed of the mobile station.
  • the threshold Lthr may be determined by searching a map shown in FIG. 7 according to the moving speed V of the mobile station 10. In this map, the threshold value Lthr is set to a larger value as the moving speed V is higher. This is because the higher the moving speed V, the greater the degree of change in the reception intensity Lp.
  • the threshold value Lthr determined as described above may be corrected and used as described below. That is, the mobile station 10 calculates the deviation DLp between the current value and the previous value of the reception intensity, and searches the map shown in FIG. 8 according to the deviation DLp to calculate the correction coefficient KLp.
  • the product KLp ⁇ Lthr of the correction coefficient KLp and the threshold value Lthr determined by the method of FIG. 5 or the map search of FIG. 7 (that is, the value obtained by correcting the threshold value Lthr with the correction coefficient KLp) is used as the reception intensity. Lp.
  • the correction coefficient KLp is set to a larger value as the deviation DLp is larger. This is for the following reason. That is, since the deviation DLp is calculated as the deviation between the current value and the previous value of the reception strength, the change in the distance between the mobile station 10 and the base station 20 that is performing wireless communication with the mobile station 10 and / or Alternatively, the parameter corresponds to a parameter indicating a change in direction of the mobile station 10 with respect to the base station 20.
  • the value KLp ⁇ Lthr corrected according to the deviation DLp as described above as a threshold value to be compared with the reception strength Lp, a change in the distance between the mobile station 10 and the base station 20 and / or The threshold value determination accuracy can be further improved while appropriately reflecting a change in the direction of the mobile station 10 with respect to the base station 20. Thereby, the success probability of the handover can be further increased.
  • the above calculation of the correction coefficient KLp may be executed by the base station 20.
  • the embodiment is an example in which the mobile station 10 mounted on the vehicle 11 is used as the mobile station, but the mobile station of the present invention is not limited to this, and performs wireless communication with a base station.
  • any handover may be performed as long as the handover with another base station is performed when the reception strength of the wireless communication becomes equal to or less than the threshold value.
  • a mobile terminal such as a mobile phone, a smartphone, and a tablet terminal may be used as the mobile station.
  • the embodiment is an example in which the base station 20 executes the threshold information determination process.
  • the threshold information determination process is executed by the mobility management device 30, and the threshold value determined by the mobility management device 30 is determined.
  • the information may be configured to be transmitted to the mobile station 10 via the base station 20.
  • the threshold Lthr may be determined using the above-described map of FIG. 7, and the correction calculated from the map shown in FIG.
  • the threshold value Lthr may be corrected by the coefficient KLp, and the correction value KLp ⁇ Lthr may be determined as the threshold value.
  • the embodiment is an example in which the moving speed V is set to the vehicle speed received from the ECU of the vehicle 11 in the mobile station 10, but instead the moving speed V is set to an acceleration sensor or the like provided in the mobile station 10.
  • the calculation may be performed by the mobile station 10 based on the detection signal.
  • the embodiment is an example in which the RRC connection setting completion signal transmitted from the mobile station 10 to the base station 20 is configured to include the moving speed information.
  • the data may be transmitted directly from the mobile station 10 to the base station 20.

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Abstract

移動局と基地局の間でのハンドオーバの成功確率を高めることができ、商品性を向上させることができる無線通信システムを提供する。移動局１０が不動の基地局２０との間で無線通信を実行するとともに、無線通信の受信強度Ｌｐがしきい値Ｌｔｈｒ以下になったときに基地局２０とは別の基地局２０との間でハンドオーバを実行する無線通信システム１では、しきい値Ｌｔｈｒが、移動局１０の移動速度Ｖが大きいほど、より大きい値に決定される（ＳＴＥＰ７）。

Description

無線通信システム
　本発明は、移動局が、無線通信の受信強度がしきい値以下になったときに通信中の基地局から別の基地局にハンドオーバを実行する無線通信システムに関する。
　従来、無線通信システムとして、特許文献１に記載されたものが知られている。この無線通信システムは、移動局、マクロセル基地局及びスモールセル基地局などで構成されている。この無線通信システムでは、移動局とマクロセル基地局との間で無線通信の実行中、マクロセル基地局は、マクロセル基地局からスモールセル基地局側へのハンドオーバを基地局に要求する場合において、基地局の近傍に存在すると推定されるスモールセル基地局の周波数がマクロセル基地局と異なるときには、移動局の移動速度を推定する。そして、その移動速度に基づき、移動局が実行すべきセルサーチ試行回数が、移動速度が低いほど、より大きい値に決定される。
　移動局では、マクロセル基地局によって決定されたセルサーチ試行回数に基づいて、セルサーチが実行される。その際、スモールセル基地局からの電波の受信強度がしきい値Ａよりも大きい状態が１回でも発生したときには、ハンドオーバが可能であると判定され、すべての回のセルサーチにおいて、受信強度がしきい値Ａよりも小さいしきい値Ｂを超えたときにも、ハンドオーバが可能であると判定されるとともに、それ以外のときには、ハンドオーバが不可能であると判定される。
特開２０１４－１４３６５１号公報
　一般に、移動局においては、その移動速度が大きく異なる状態が発生するおそれがある。例えば、移動局が携帯端末である場合、移動局が歩行者に携帯されている条件下と、移動局が車両や電車などに携帯／搭載されている条件下では、移動局の移動速度が大きく異なる状態となる。そのため、上記特許文献１の無線通信システムのように、受信強度に基づいて、セルサーチ試行回数を決定したとしても、ハンドオーバ可能な値を適切に決定することができないことになる。その結果、ハンドオーバの失敗確率／失敗頻度が高くなることで、商品性が低下してしまう。
　本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、移動局と基地局の間でのハンドオーバの成功確率を高めることができ、商品性を向上させることができる無線通信システムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、移動局が不動の基地局との間で無線通信を実行するとともに、無線通信の受信強度がしきい値以下になったときに基地局とは別の基地局との間でハンドオーバを実行する無線通信システムであって、移動局の移動速度に応じて、しきい値が決定されることを特徴とする。
　また、上記目的を達成するために、請求項２に係る発明は、移動局が基地局との間で無線通信を実行するとともに、無線通信の受信強度がしきい値以下になったときに基地局とは別の基地局との間でハンドオーバを実行する無線通信システムであって、移動局の移動速度に応じて、しきい値が決定されることを特徴とする。
　この無線通信システムによれば、移動局の移動速度に応じて、しきい値が決定され、無線通信の受信強度がこのしきい値以下になったときに移動局と別の基地局との間でハンドオーバが実行される。それにより、移動局の移動速度の変化度合いが大きいときでも、それに応じてしきい値を適切に決定することができ、ハンドオーバの成功確率を高めることができる。その結果、商品性を向上させることができる。
　請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の無線通信システムにおいて、しきい値は、移動局の移動速度が大きいほど、より大きい値に決定されることを特徴とする。
　この無線通信システムによれば、しきい値は、移動局の移動速度が大きいほど、より大きい値に決定されるので、移動速度が大きいことで、受信強度が変動しやすい条件下でも、ハンドオーバの成功確率を高い値に保持することができる。
　請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、しきい値は、移動局と無線通信を実行中の基地局との間の距離及び移動局の基地局に対する方向の少なくとも一方の変化を表すパラメータに応じて補正されることを特徴とする。
　この無線通信システムによれば、しきい値は、移動局と無線通信を実行中の基地局との間の距離及び移動局の基地局に対する方向の少なくとも一方の変化を表すパラメータに応じて補正されるので、しきい値の決定精度をより高めることができ、ハンドオーバの成功確率をさらに高めることができる。
　請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、しきい値は、移動局との間で無線通信中の基地局で決定され、基地局から移動局に送信されることを特徴とする。
　この無線通信システムによれば、しきい値が、移動局との間で無線通信中の基地局で決定され、基地局から移動局に送信されるので、移動局でしきい値を演算する必要がなくなることで、移動局の演算負荷を低減することができ、その分、移動局の製造コストを削減することができる。
　請求項６に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、しきい値は、移動局との間で無線通信中の基地局に通信可能に接続された移動管理装置で決定され、移動管理装置から基地局を介して移動局に送信されることを特徴とする。
　この無線通信システムによれば、しきい値は、移動局との間で無線通信中の基地局に通信可能に接続された移動管理装置で決定され、移動管理装置から基地局を介して移動局に送信される。それにより、移動局でしきい値を演算する必要がなくなることで、移動局の演算負荷を低減することができ、その分、移動局の製造コストを削減することができる。
本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 移動局の電気的な構成を示すブロック図である。 基地局の電気的な構成を示すブロック図である。 車両のエンジン始動時の通信動作の一例を示す図である。 しきい値情報決定処理を示すフローチャートである。 車両走行中の通信動作の一例を示す図である。 しきい値Ｌｔｈｒの算出用マップの一例を示す図である。 補正係数ＫＬｐの算出用マップの一例を示す図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る無線通信システムについて説明する。本実施形態の図１に示す無線通信システム１は、所定規格の高速無線通信システム（５Ｇ：第５世代移動通信システム）であり、移動局（ＵＥ）１０、多数（３つのみ図示）の基地局（ｅＮＢ）２０及び多数（１つのみ図示）の移動管理装置（ＭＭＥ：Mobility Management Entity）３０などで構成されている。
　この移動局１０は、車両１１に搭載されており、後述するように、無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）プロトコルによって、各基地局２０との間で無線通信を実行する。
　また、各移動管理装置３０には、複数の基地局２０が接続されており、所定の通信プロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルやＩＰプロトコル）を介して、データ通信を実行する。さらに、移動管理装置３０は、ネットワーク４０を介して、サーバ４１などに接続されている。
　次に、図２を参照しながら、移動局１０の構成について説明する。同図に示すように、移動局１０は、演算処理装置１０ａ、記憶装置１０ｂ及び無線通信装置１０ｃなどを備えている。この演算処理装置１０ａは、ＣＰＵなどで構成されており、後述するように、無線通信装置１０ｃを介して、通信データ信号を基地局２０との間でＲＲＣプロトコルによって送受信する無線通信制御処理を実行するとともに、当該通信データ信号を受信したときの受信強度Ｌｐ（例えば、単位：ｄＢｍ）を算出する。
　さらに、演算処理装置１０ａには、車両１１に搭載されたＥＣＵ（図示せず）が電気的に接続されている。演算処理装置１０ａは、このＥＣＵから車速などの各種データを受信するとともに、この車速を移動局１０の移動速度Ｖに設定する。
　また、記憶装置１０ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＥ２ＰＲＯＭなどで構成されており、演算処理装置１０ａによって算出された受信強度Ｌｐなどの各種データ、基地局２０との間で送受信した各種データ、及びＥＣＵから受信した各種データなどを記憶する。
　さらに、無線通信装置１０ｃは、ＲＲＣプロトコルで無線通信を実行可能なモデムチップを備えた無線回路などで構成されている。
　次に、図３を参照しながら、基地局２０の構成について説明する。同図に示すように、基地局２０は、演算処理装置２０ａ、記憶装置２０ｂ、無線通信装置２０ｃ及び通信装置２０ｄなどを備えている。
　この演算処理装置２０ａは、ＣＰＵなどで構成されており、後述するように、無線通信装置２０ｃを介して、移動局１０との間でＲＲＣプロトコルにより通信データ信号を送受信する無線通信制御処理を実行する。また、演算処理装置２０ａは、通信装置２０ｄを介して、移動管理装置３０との間で、前述した所定の通信プロトコルによるデータ通信を実行する。
　さらに、演算処理装置２０ａは、後述するように、しきい値情報決定処理などの各種の制御処理を実行する。
　一方、記憶装置２０ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＥ２ＰＲＯＭなどで構成されており、移動局１０及び移動管理装置３０から受信した通信データ信号に含まれるデータなどを記憶する。
　また、無線通信装置２０ｃは、ＲＲＣプロトコルで無線通信を実行可能なモデムチップ及び無線回路などで構成され、通信装置２０ｄは、前述した所定の通信プロトコルでデータ通信を実行可能な通信回路などで構成されている。
　次に、図４を参照しながら、本実施形態の無線通信システム１による通信動作について説明する。同図は、車両１１のエンジン始動時、すなわち無線通信システム１の電源オン時の通信動作を示している。
　同図に示すように、まず、移動局１０を基地局２０に接続するために、ＲＲＣ接続要求信号（RRC Connection Request）が移動局１０から基地局２０に送信される（図４／ＳＴＥＰ１）。
　このＲＲＣ接続要求信号の受信に伴い、ＲＲＣ接続設定信号（RRC Connection Setup）が基地局２０から移動局１０に送信される（図４／ＳＴＥＰ２）。次いで、移動局１０と基地局２０との間の接続が完了したことを表すために、ＲＲＣ接続設定完了信号（RRC Connection Setup Complete）が、移動局１０から基地局２０に送信される（図４／ＳＴＥＰ３）。
　このＲＲＣ接続設定完了信号は、移動局１０の移動速度Ｖを表す移動速度情報を含んでいる。この場合、図４の通信動作はエンジン始動時の動作である関係上、車両１１が停止状態にあることで、移動速度Ｖ＝０になる。
　次いで、移動局１０を無線通信システム１のネットワークに登録するために、アタッチ要求信号(Attach Request)が、移動局１０から基地局２０に送信される（図４／ＳＴＥＰ４）。それに伴い、アタッチ要求信号が、基地局２０から移動管理装置３０に送信される（図４／ＳＴＥＰ５）。
　以上の通信動作の実行後、移動局１０、基地局２０及び移動管理装置３０の間で、認証・秘匿処理が実行される（図４／ＳＴＥＰ６）。それにより、移動局１０が無線通信システム１のネットワークに登録される。
　次いで、基地局２０で、しきい値情報決定処理が実行される（図４／ＳＴＥＰ７）。このしきい値情報決定処理は、後述するハンドオーバ判定処理で用いる３つの値（受信強度Ｌｐのしきい値Ｌｔｈｒ、下限速度Ｖ＿Ｌ、上限速度Ｖ＿Ｈ）を決定／設定するものであり、具体的には、図５に示すように実行される。
　まず、移動速度Ｖが第１所定速度Ｖ１未満であるか否かを判定する（図５／ＳＴＥＰ２０）。この第１所定速度Ｖ１は、低速域の上限を規定する値（例えば、３０ｋｍ／ｈ）に設定されている。
　この判定が肯定であるとき（図５／ＳＴＥＰ２０…ＹＥＳ）には、移動速度Ｖが低速域にあると判定して、しきい値Ｌｔｈｒを第１所定値Ｌｔｈｒ１に、下限速度Ｖ＿Ｌを値０に、上限速度Ｖ＿Ｈを第１所定速度Ｖ１にそれぞれ設定する（図５／ＳＴＥＰ２１）。その後、本処理を終了する。
　一方、上述した判定が否定であるとき（図５／ＳＴＥＰ２０…ＮＯ）、すなわちＶ１≦Ｖが成立しているときには、移動速度Ｖが第２所定速度Ｖ２未満であるか否かを判定する（図５／ＳＴＥＰ２２）。この第２所定速度Ｖ２は、第１所定速度Ｖ１よりも大きく、中速域の上限を規定する値（例えば、６０ｋｍ／ｈ）に設定されている。
　この判定が肯定であるとき（図５／ＳＴＥＰ２２…ＹＥＳ）、すなわちＶ１≦Ｖ＜Ｖ２が成立しているときには、移動速度Ｖが中速域にあると判定して、しきい値Ｌｔｈｒを第２所定値Ｌｔｈｒ２に、下限速度Ｖ＿Ｌを第１所定速度Ｖ１に、上限速度Ｖ＿Ｈを第２所定速度Ｖ２にそれぞれ設定する（図５／ＳＴＥＰ２３）。その後、本処理を終了する。この第２所定値Ｌｔｈｒ２は、Ｌｔｈｒ１＜Ｌｔｈｒ２が成立するように設定されている。
　一方、上述した判定が否定であるとき（図５／ＳＴＥＰ２２…ＮＯ）、すなわちＶ２≦Ｖが成立しているときには、移動速度Ｖが第３所定速度Ｖ３未満であるか否かを判定する（図５／ＳＴＥＰ２４）。この第３所定速度Ｖ３は、第２所定速度Ｖ２よりも大きく、高速域の上限を規定する値（例えば、１２０ｋｍ／ｈ）に設定されている。
　この判定が肯定であるとき（図５／ＳＴＥＰ２４…ＹＥＳ）、すなわちＶ２≦Ｖ＜Ｖ３が成立しているときには、移動速度Ｖが高速域にあると判定して、しきい値Ｌｔｈｒを第３所定値Ｌｔｈｒ３に、下限速度Ｖ＿Ｌを第２所定速度Ｖ２に、上限速度Ｖ＿Ｈを第３所定速度Ｖ３にそれぞれ設定する（図５／ＳＴＥＰ２５）。その後、本処理を終了する。この第３所定値Ｌｔｈｒ３は、Ｌｔｈｒ２＜Ｌｔｈｒ３が成立するように設定されている。
　一方、上述した判定が否定であるとき（図５／ＳＴＥＰ２４…ＮＯ）、すなわちＶ３≦Ｖが成立しているときには、移動速度Ｖが超高速域にあると判定して、しきい値Ｌｔｈｒを第４所定値Ｌｔｈｒ４に、下限速度Ｖ＿Ｌを第３所定速度Ｖ３に、上限速度Ｖ＿Ｈを第４所定速度Ｖ４にそれぞれ設定する（図５／ＳＴＥＰ２６）。その後、本処理を終了する。この第４所定値Ｌｔｈｒ４は、Ｌｔｈｒ３＜Ｌｔｈｒ４が成立するように設定されており、第４所定速度Ｖ４は、Ｖ３＜Ｖ４（≒∞）が成立するように設定されている。
　図４に戻り、以上のようにしきい値情報決定処理（図４／ＳＴＥＰ７）を基地局２０で実行した後、この処理で決定されたしきい値情報を含むＲＲＣ接続再設定信号（RRC connection reconfiguration）が、基地局２０から移動局１０に送信される（図４／ＳＴＥＰ８）。
　それに伴い、移動局１０で、しきい値情報記憶処理が実行される（図４／ＳＴＥＰ９）。この処理では、しきい値Ｌｔｈｒ、下限速度Ｖ＿Ｌ及び上限速度Ｖ＿Ｈが移動局１０の記憶装置１０ｂ内に記憶される。
　次いで、ＲＲＣ接続再設定完了信号（RRC connection reconfiguration Complete）が、移動局１０から基地局２０に送信される（図４／ＳＴＥＰ１０）。以上により、アタッチ処理が完了し、移動局１０が無線通信システム１のネットワークに登録された状態になる。
　なお、以上の図４の通信動作処理において、発信（Idle to Active）時に、ＳＴＥＰ７のしきい値情報決定処理を実行するように構成してもよい。その場合には、ＳＴＥＰ４で、発信要求信号（PDN Connectivity request）を移動局１０から基地局２０に送信し、ＳＴＥＰ５で、発信要求信号（PDN Connectivity request）を基地局２０から移動管理装置３０に送信し、ＳＴＥＰ６で、認証・秘匿処理を実行した後、ＳＴＥＰ７のしきい値情報決定処理を実行すればよい。
　次に、図６を参照しながら、車両１１の走行中における無線通信システム１による通信動作について説明する。
　同図に示すように、まず、移動局１０で、速度判定処理を実行する（図６／ＳＴＥＰ４０）。図示しないが、この速度判定処理では、ＥＣＵからの移動速度Ｖを読み込み、この移動速度ＶがＶ＿Ｌ≦Ｖ＜Ｖ＿Ｈの速度域にあるか否かが判定される。
　そして、移動速度ＶがＶ＿Ｌ≦Ｖ＜Ｖ＿Ｈの速度域にないとき、すなわち、Ｖ＜Ｖ＿Ｌ又はＶ＿Ｈ≦Ｖが成立しているときには、しきい値Ｌｔｈｒの再設定を要求する必要があると判定して、それを要求するための再設定要求情報を含む測定レポート信号（Measurement Report）が、移動局１０から基地局２０に送信される（図６／ＳＴＥＰ４１）。
　それにより、基地局２０で、前述した図５のしきい値情報決定処理が実行される（図６／ＳＴＥＰ４２）
　次いで、前述したように、しきい値情報を含むＲＲＣ接続再設定信号（RRC connection reconfiguration）が、基地局２０から移動局１０に送信される（図６／ＳＴＥＰ４３）。
　それに伴い、移動局１０で、前述したように、しきい値情報記憶処理が実行される（図６／ＳＴＥＰ４４）。すなわち、しきい値Ｌｔｈｒ、下限速度Ｖ＿Ｌ及び上限速度Ｖ＿Ｈが移動局１０の記憶装置１０ｂ内に記憶される。
　その後、前述したように、ＲＲＣ接続再設定完了信号（RRC connection reconfiguration Complete）が、移動局１０から基地局２０に送信される（図６／ＳＴＥＰ４５）。
　次に、移動局１０で、ハンドオーバ判定処理が実行される（図６／ＳＴＥＰ４６）。図示しないが、このハンドオーバ判定処理では、基地局２０から受信した信号の受信強度Ｌｐが算出され、これがしきい値Ｌｔｈｒより大きいか否かが判定される。
　そして、Ｌｐ＞Ｌｔｈｒが成立しているときには何も実行しない一方、Ｌｐ≦Ｌｔｈｒが成立しているときには、ハンドオーバを実行すべきであると判定して、ハンドオーバの実行を要求するためのハンドオーバ要求情報を含む測定レポート信号（Measurement Report）が、移動局１０から基地局２０に送信される（図６／ＳＴＥＰ４７）。
　次いで、ハンドオーバ要求信号（Handover Request）が、基地局２０から移動管理装置３０に送信される（図６／ＳＴＥＰ４８）。それにより、移動管理装置３０、他の基地局２０及び移動局１０の間で、ハンドオーバ処理が実行される（図６／ＳＴＥＰ４９）。
　以上のように、本実施形態の無線通信システム１によれば、基地局２０でしきい値情報決定処理が実行される。このしきい値情報決定処理では、移動局１０の移動速度Ｖに応じて、しきい値Ｌｔｈｒ、上限速度Ｖ＿Ｈ及び下限速度Ｖ＿Ｌが決定される。そして、移動速度Ｖがこの上限速度Ｖ＿Ｈ以上で下限速度Ｖ＿Ｌ未満の領域にある場合において、移動局１０における受信強度Ｌｐがこのしきい値Ｌｔｈｒ以下になったときに、移動局１０と別の基地局２０との間でハンドオーバが実行される（図６／ＳＴＥＰ４２～４９）。
　したがって、移動局１０の移動速度Ｖの変化度合いが大きいときでも、それに応じてしきい値Ｌｔｈｒを適切に決定することができ、ハンドオーバの成功確率を高めることができる。それにより、商品性を向上させることができる。また、しきい値Ｌｔｈｒは、移動局１０の移動速度Ｖがより高速域にあるほど、より大きい値に設定されるので、移動速度Ｖが大きいことで、受信強度Ｌｐが変動しやすい条件下でも、ハンドオーバの成功確率を高い値に保持することができる。
　さらに、しきい値Ｌｔｈｒが、移動局１０との間で無線通信中の基地局２０で決定され、基地局２０から移動局１０に送信されるので、移動局１０でしきい値Ｌｔｈｒを演算する必要がなくなることで、移動局１０の演算負荷を低減することができ、その分、移動局１０の製造コストを削減することができる。
　なお、実施形態では、図５に示す手法により、移動局１０の移動速度Ｖに応じてしきい値Ｌｔｈｒを決定した例であるが、本発明のしきい値の決定手法はこれに限らず、しきい値が移動局の移動速度に応じて決定されるものであればよい。
　例えば、移動局１０の移動速度Ｖに応じて、図７に示すマップを検索することにより、しきい値Ｌｔｈｒを決定してもよい。このマップでは、しきい値Ｌｔｈｒは、移動速度Ｖが大きいほど、より大きい値に設定されている。これは、移動速度Ｖが大きいほど、受信強度Ｌｐの変化度合いが大きくなるので、それに対応するためである。
　また、以上のように決定されたしきい値Ｌｔｈｒを以下に述べるように補正して用いてもよい。すなわち、移動局１０で、受信強度の今回値と前回値との偏差ＤＬｐを算出し、この偏差ＤＬｐに応じて、図８に示すマップを検索することにより、補正係数ＫＬｐを算出する。そして、この補正係数ＫＬｐと図５の手法又は図７のマップ検索で決定されたしきい値Ｌｔｈｒとの積ＫＬｐ・Ｌｔｈｒ（すなわち補正係数ＫＬｐでしきい値Ｌｔｈｒを補正した値）を、受信強度Ｌｐと比較してもよい。
　同図に示すように、この補正係数ＫＬｐは、偏差ＤＬｐが大きいほど、より大きい値に設定されている。これは以下の理由による。すなわち、偏差ＤＬｐは、受信強度の今回値と前回値との偏差として算出される関係上、移動局１０と、これと無線通信を実行中の基地局２０との間の距離の変化、及び／又は移動局１０の基地局２０に対する方向の変化を表すパラメータに相当する。
　したがって、上記のように偏差ＤＬｐに応じて補正した値ＫＬｐ・Ｌｔｈｒを受信強度Ｌｐと比較するしきい値として用いることにより、移動局１０と基地局２０との間の距離の変化、及び／又は移動局１０の基地局２０に対する方向の変化を適切に反映させながら、しきい値の決定精度をより高めることができる。それにより、ハンドオーバの成功確率をさらに高めることができる。なお、以上の補正係数ＫＬｐの算出は、基地局２０で実行してもよい。
　また、実施形態は、移動局として、車両１１に搭載された移動局１０を用いた例であるが、本発明の移動局はこれに限らず、基地局との間で無線通信を実行するとともに、無線通信の受信強度がしきい値以下になったときに他の基地局との間でハンドオーバを実行するものであればよい。例えば、移動局として、携帯電話、スマートフォン及びタブレット端末などの移動端末を用いてもよい。
　さらに、実施形態は、基地局２０でしきい値情報決定処理を実行した例であるが、しきい値情報決定処理を移動管理装置３０で実行し、移動管理装置３０で決定されたしきい値情報を基地局２０を介して移動局１０に送信するように構成してもよい。また、その移動管理装置３０でしきい値情報決定処理を実行する際に、前述した図７のマップを用いて、しきい値Ｌｔｈｒを決定してもよく、図８に示すマップから算出した補正係数ＫＬｐによってしきい値Ｌｔｈｒを補正し、その補正値ＫＬｐ・Ｌｔｈｒをしきい値として決定してもよい。
　一方、実施形態は、移動局１０において、移動速度Ｖを車両１１のＥＣＵから受信した車速に設定した例であるが、これに代えて、移動速度Ｖを、移動局１０が備える加速度センサなどの検出信号に基づいて、移動局１０で算出してもよい。
　また、実施形態は、移動局１０から基地局２０に送信されるＲＲＣ接続設定完了信号を、移動速度情報が含まれるように構成した例であるが、これに代えて、移動速度情報の信号を移動局１０からダイレクトに基地局２０に送信してもよい。
　　１　無線通信システム
　１０　移動局
　２０　基地局
　３０　移動管理装置
　　　Ｖ　移動速度
　　Ｌｐ　受信強度
Ｌｔｈｒ　しきい値
　ＤＬｐ　偏差（移動局と基地局２０との間の距離及び移動局の基地局に対する方向の少　　　　　なくとも一方の変化を表すパラメータ）
 

Claims (6)

  1. 　移動局が不動の基地局との間で無線通信を実行するとともに、当該無線通信の受信強度がしきい値以下になったときに前記基地局とは別の基地局との間でハンドオーバを実行する無線通信システムであって、
    　前記移動局の移動速度に応じて、前記しきい値が決定されることを特徴とする無線通信システム。
  2. 　移動局が基地局との間で無線通信を実行するとともに、当該無線通信の受信強度がしきい値以下になったときに前記基地局とは別の基地局との間でハンドオーバを実行する無線通信システムであって、
    　前記移動局の移動速度に応じて、前記しきい値が決定されることを特徴とする無線通信システム。
  3. 　前記しきい値は、前記移動局の移動速度が大きいほど、より大きい値に決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
  4. 　前記しきい値は、前記移動局と無線通信を実行中の前記基地局との間の距離及び前記移動局の当該基地局に対する方向の少なくとも一方の変化を表すパラメータに応じて補正されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線通信システム。
  5. 　前記しきい値は、前記移動局との間で無線通信中の前記基地局で決定され、当該基地局から前記移動局に送信されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の無線通信システム。
  6. 　前記しきい値は、前記移動局との間で無線通信中の前記基地局に通信可能に接続された移動管理装置で決定され、当該移動管理装置から前記基地局を介して前記移動局に送信されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の無線通信システム。
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