(57)【要約】【課題】端末コストを上げることなく高速移動性能を向上させること。【解決手段】移動通信システム内で複数の移動端末ＰＳが基地局間のハンドオーバを繰り返し、その履歴が蓄積されるに伴って統計情報データベース４４ｄを構築する。このデータベースにおいては、３つの基地局を順に配列した順列ごとに、その順列が生じた回数と、その順列の１番目の基地局および２番目の基地局への同じ移動端末による通信時間比とをパラメータとして対応付ける。そうして、現在通信中の移動端末が過去にハンドオーバした基地局の順序をキーに統計情報データベース４４ｄを検索し、次にハンドオーバし得る可能性の最も高い基地局を回数パラメータをもとに特定する。次の基地局が特定されれば、直前の基地局との通信時間を通信時間比パラメータで比例配分して、特定した基地局へのハンドオーバの生じるタイミングを決定する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ無線ゾーンを形成し、当該無線ゾーン間をハンドオーバして移動する移動端末を無線収容する複数の基地局と、これらの基地局ごとの個別回線を介して前記複数の基地局を収容する制御装置とを具備する移動通信システムであって、
前記制御装置は、
３つの基地局を順に配列した順列ごとに、前記移動通信システムに生じたハンドオーバの履歴においてその順列が現れた頻度と、その順列の１番目の基地局および２番目の基地局への同じ移動端末による通信時間の比率を示す統計情報とを対応付けたデータベースを前記履歴の蓄積に伴い構築する構築手段と、
通信中の移動端末の次のハンドオーバ先の基地局を前記頻度に基づき予測し、当該通信中の移動端末の前記予測された基地局へのハンドオーバのタイミングを前記統計情報に基づき予測する予測手段と、
前記予測された基地局へのハンドオーバを、前記タイミングの到来する以前に前記通信中の移動端末に指示する指示手段とを備えることを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記指示手段は、前記タイミングで前記指示を与えることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記指示手段は、前記タイミングを示す時刻情報を含むメッセージにより前記指示を与えることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記通信中の移動端末が接続中の基地局を現局と称し、この現局の前に当該移動端末が接続した基地局を前局と称するとき、
前記予測手段は、
前記データベースにおいて前記前局が１番目で前記現局が２番目である順列のうち前記頻度が最も多い順列を特定し、この特定された順列における３番目の基地局を前記ハンドオーバ先の基地局として選択し、
前記通信中の移動端末と前記前局との通信時間を前記特定された順列における統計情報で比例配分して、前記現局における通信時間を予測し、その結果に基づいて前記タイミングを予測することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項５】
前記制御装置は、さらに、前記複数の基地局の個別の残リソース量を把握する把握手段を備え、
前記通信中の移動端末が接続中の基地局を現局と称し、この現局の前に当該移動端末が接続した基地局を前局と称するとき、
前記予測手段は、
前記データベースにおいて前記前局が１番目で前記現局が２番目である順列から前記頻度の高い順に複数の順列を特定し、これらの特定された順列における３番目の基地局のうち前記残リソース量が最も多い基地局を前記ハンドオーバ先の基地局として選択し、
前記通信中の移動端末と前記前局との通信時間を前記特定された順列のうち前記選択された基地局を含む順列における統計情報で比例配分して、前記現局における通信時間を予測し、その結果に基づいて前記タイミングを予測することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項６】
前記制御装置は、さらに、
前記通信中の移動端末とその相手先との通信を継続させるためのリンクを、前記ハンドオーバ先の基地局の個別回線に前記タイミングに先行して形成するリンク形成手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項７】
前記リンク形成手段は、前記ハンドオーバ先の基地局において前記タイミングの経過後にハンドオーバが実施されなければ前記リンクを解放することを特徴とする請求項６に記載の移動通信システム。
【請求項８】
それぞれ無線ゾーンを形成し、当該無線ゾーン間をハンドオーバして移動する移動端末を無線収容する複数の基地局を具備する移動通信システムに設けられ、前記基地局ごとの個別回線を介して前記複数の基地局を収容する制御装置であって、
３つの基地局を順に配列した順列ごとに、前記移動通信システムに生じたハンドオーバの履歴においてその順列が現れた頻度と、その順列の１番目の基地局および２番目の基地局への同じ移動端末による通信時間の比率を示す統計情報とを対応付けたデータベースを前記履歴の蓄積に伴い構築する構築手段と、
通信中の移動端末の次のハンドオーバ先の基地局を前記頻度に基づき予測し、当該通信中の移動端末の前記予測された基地局へのハンドオーバのタイミングを前記統計情報に基づき予測する予測手段と、
前記予測された基地局へのハンドオーバを、前記タイミングの到来する以前に前記通信中の移動端末に指示する指示手段とを備えることを特徴とする制御装置。
【請求項９】
前記通信中の移動端末が接続中の基地局を現局と称し、この現局の前に当該移動端末が接続した基地局を前局と称するとき、
前記予測手段は、
前記データベースにおいて前記前局が１番目で前記現局が２番目である順列のうち前記頻度が最も多い順列を特定し、この特定された順列における３番目の基地局を前記ハンドオーバ先の基地局として選択し、
前記通信中の移動端末と前記前局との通信時間を前記特定された順列における統計情報で比例配分して、前記現局における通信時間を予測し、その結果に基づいて前記タイミングを予測することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
さらに、前記複数の基地局の個別の残リソース量を把握する把握手段を備え、
前記通信中の移動端末が接続中の基地局を現局と称し、この現局の前に当該移動端末が接続した基地局を前局と称するとき、
前記予測手段は、
前記データベースにおいて前記前局が１番目で前記現局が２番目である順列から前記頻度の高い順に複数の順列を特定し、これらの特定された順列における３番目の基地局のうち前記残リソース量が最も多い基地局を前記ハンドオーバ先の基地局として選択し、
前記通信中の移動端末と前記前局との通信時間を前記特定された順列のうち前記選択された基地局を含む順列における統計情報で比例配分して、前記現局における通信時間を予測し、その結果に基づいて前記タイミングを予測することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
【請求項１１】
さらに、前記通信中の移動端末とその相手先との通信を継続させるためのリンクを、前記ハンドオーバ先の基地局の個別回線に前記タイミングに先行して形成するリンク形成手段を具備することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記リンク形成手段は、前記ハンドオーバ先の基地局において前記タイミングの経過後にハンドオーバが実施されなければ前記リンクを解放することを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
それぞれ無線ゾーンを形成し、当該無線ゾーン間をハンドオーバして移動する移動端末を無線収容する複数の基地局を具備する移動通信システムのハンドオーバ制御方法において、
３つの基地局を順に配列した順列ごとに、前記移動通信システムに生じたハンドオーバの履歴においてその順列が現れた頻度と、その順列の１番目の基地局および２番目の基地局への同じ移動端末による通信時間の比率を示す統計情報とを対応付けたデータベースを前記履歴の蓄積に伴い構築し、
通信中の移動端末の次のハンドオーバ先の基地局を前記頻度に基づき予測し、
当該通信中の移動端末の前記予測された基地局へのハンドオーバのタイミングを前記統計情報に基づき予測し、
前記予測された基地局へのハンドオーバを、前記タイミングの到来する以前に前記通信中の移動端末に前記移動通信システムから指示し、
前記複数の移動端末が、前記指示に基づいて前記ハンドオーバを行うことを特徴とするハンドオーバ制御方法。
【請求項１４】
前記タイミングで前記指示を与え、
前記複数の移動端末が、前記指示を受けた時点でハンドオーバを行うことを特徴とする請求項１３に記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項１５】
前記タイミングを示す時刻情報を含むメッセージにより前記指示を与え、
前記複数の移動端末が、前記メッセージに含まれる時刻情報のタイミングでハンドオーバを行うことを特徴とする請求項１３に記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項１６】
前記通信中の移動端末が接続中の基地局を現局と称し、この現局の前に当該移動端末が接続した基地局を前局と称するとき、
前記データベースにおいて前記前局が１番目で前記現局が２番目である順列のうち前記頻度が最も多い順列を特定し、
この特定された順列における３番目の基地局を前記ハンドオーバ先の基地局として選択し、
前記通信中の移動端末と前記前局との通信時間を前記特定された順列における統計情報で比例配分して前記現局における通信時間を予測し、
この通信時間の予測の結果に基づいて前記タイミングを予測することを特徴とする請求項１３に記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項１７】
さらに、前記移動通信システムが前記複数の基地局の個別の残リソース量を把握し、
前記通信中の移動端末が接続中の基地局を現局と称し、この現局の前に当該移動端末が接続した基地局を前局と称するとき、
前記データベースにおいて前記前局が１番目で前記現局が２番目である順列から前記頻度の高い順に複数の順列を特定し、
これらの特定された順列における３番目の基地局のうち前記残リソース量が最も多い基地局を前記ハンドオーバ先の基地局として選択し、
前記通信中の移動端末と前記前局との通信時間を前記特定された順列のうち前記選択された基地局を含む順列における統計情報で比例配分して前記現局における通信時間を予測し、
この通信時間の予測の結果に基づいて前記タイミングを予測することを特徴とする請求項１３に記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項１８】
前記移動通信システムは前記基地局ごとの個別回線を介して前記複数の基地局を収容し、
前記通信中の移動端末とその相手先との通信を継続させるためのリンクを、前記ハンドオーバ先の基地局の個別回線に前記タイミングに先行して形成することを特徴とする請求項１３に記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項１９】
前記ハンドオーバ先の基地局において前記タイミングの経過後にハンドオーバが実施されなければ前記リンクを解放することを特徴とする請求項１８に記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項２０】
移動通信システムに備えられる複数の基地局により個別に形成される無線ゾーン間をハンドオーバして移動する移動端末において、
前記移動通信システムから前記基地局を経由して受信した指示に基づくタイミングで前記ハンドオーバを行うハンドオーバ処理部を備えることを特徴とする移動端末。
【請求項２１】
前記移動通信システムは、前記複数の基地局を収容する制御装置を具備し、
この制御装置は、
３つの基地局を順に配列した順列ごとに、前記移動通信システムに生じたハンドオーバの履歴においてその順列が現れた頻度と、その順列の１番目の基地局および２番目の基地局への同じ移動端末による通信時間の比率を示す統計情報とを対応付けたデータベースを前記履歴の蓄積に伴い構築する構築手段と、
通信中の移動端末の次のハンドオーバ先の基地局を前記頻度に基づき予測し、当該通信中の移動端末の前記予測された基地局へのハンドオーバのタイミングを前記統計情報に基づき予測する予測手段と、
前記予測された基地局へのハンドオーバを、前記タイミングの到来する以前に前記通信中の移動端末に指示する指示手段とを備え、
前記ハンドオーバ処理部は、この指示手段からの指示に基づいて前記ハンドオーバを行うことを特徴とする請求項２０に記載の移動端末。
【請求項２２】
前記指示手段は、前記タイミングで前記指示を与え、
前記ハンドオーバ処理部は、前記指示を受けた時点でハンドオーバを行うことを特徴とする請求項２１に記載の移動端末。
【請求項２３】
前記指示手段は、前記タイミングを示す時刻情報を含むメッセージにより前記指示を与え、
前記ハンドオーバ処理部は、前記メッセージに含まれる時刻情報のタイミングでハンドオーバを行うことを特徴とする請求項２１に記載の移動端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばマイクロセル方式でエリアを形成する移動通信システムの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムのエリアを形成する方式には、大別してマクロセル方式とマイクロセル方式とがある。前者の代表的なものはいわゆる携帯電話システムであり、１つ１つの無線エリアの半径は数ｋｍにもおよぶ。これに対しＰＨＳ（Personal Handy-phone System）は後者の方式を採用し、エリア半径は高々数１００ｍ程度と非常に小さい。
【０００３】
マイクロセル方式では地域の通信需要の変化に応じて基地局が頻繁に増設され、また撤去される。このような事情から基地局の設置に際して置局設計を行わないのが普通である。その結果として生じるエリア間の干渉にはそれぞれの基地局が自律的に対処することで混信を回避するようになっている。
【０００４】
この種のシステムではハンドオーバに際して、移動端末からの再発呼によりエリアを切り替えるようになっている。マイクロセル方式のシステムではハンドオーバが頻繁に起こるので端末の高速移動に弱く、これを解決したいというニーズがあるものの、現状ではハンドオーバの性能は端末の能力に大きく依存している（特許文献１を参照）。例えばこの文献の技術を用いて高速移動性能を高めようとすると端末コストが上昇し、ひいてはユーザの負担が大きくなるのでなるべく避けたい。また特許文献１の技術は、その実施にあたり通信領域（ゾーンまたはエリア）の範囲が予め特定されていることが必須であるので置局設計をしないシステムには適用することができない。
【特許文献１】特開平５−１４２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上述べたように既存の移動通信システムでは、ハンドオーバ性能を改善するには端末のコストを上げざるを得ない。低コストで、特に端末のコストを抑えるかたちで高速移動性能を向上させることの可能な技術革新が待たれている。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、高速移動性能を低コストで向上させることの可能な移動通信システムとその制御装置、ハンドオーバ制御方法、および移動端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、それぞれ無線ゾーンを形成する複数の基地局と、無線ゾーン間の移動に伴い異なる基地局にハンドオーバする複数の移動端末と、基地局ごとの個別回線を介してそれぞれの基地局を収容する制御装置とを具備する移動通信システムであって、制御装置が、構築手段と、予測手段と、指示手段とを備える移動通信システムが提供される。またこの発明の一態様によれば、前記指示手段からの指示に基づいてハンドオーバを行うハンドオーバ処理部を備える移動端末が提供される。
【０００７】
構築手段は、移動通信システムに生じたハンドオーバの履歴が蓄積されるに伴い、ハンドオーバのタイミングとその相手先の基地局とを予測するためのデータベースを構築する。このデータベースは、例えば３つの基地局を順に配列した順列ごとに、その順列が生じた頻度と、その順列の１番目、２番目の基地局への同じ移動端末による通信時間の比率を示す統計情報とを対応付けたデータベースである。
【０００８】
３つの基地局を順に配列した順列とは、例えば複数の基地局ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３，ＣＳ４があるとすれば、これらから３つを取り出した順列（ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３）、（ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ４）、（ＣＳ１，ＣＳ３，ＣＳ２）、（ＣＳ１，ＣＳ３，ＣＳ４）、（ＣＳ１，ＣＳ４，ＣＳ２）、（ＣＳ１，ＣＳ４，ＣＳ３）、（ＣＳ２，ＣＳ１，ＣＳ３）、（ＣＳ２，ＣＳ１，ＣＳ４）、（ＣＳ２，ＣＳ３，ＣＳ１）、（ＣＳ２，ＣＳ３，ＣＳ４）、（ＣＳ２，ＣＳ４，ＣＳ１）、（ＣＳ２，ＣＳ４，ＣＳ３）、（ＣＳ３，ＣＳ１，ＣＳ２）、（ＣＳ３，ＣＳ１，ＣＳ４）、（ＣＳ３，ＣＳ２，ＣＳ１）、（ＣＳ３，ＣＳ２，ＣＳ４）、（ＣＳ３，ＣＳ４，ＣＳ１）、（ＣＳ３，ＣＳ４，ＣＳ２）、（ＣＳ４，ＣＳ１，ＣＳ２）、（ＣＳ４，ＣＳ１，ＣＳ３）、（ＣＳ４，ＣＳ２，ＣＳ１）、（ＣＳ４，ＣＳ２，ＣＳ３）、（ＣＳ４，ＣＳ３，ＣＳ１）、（ＣＳ４，ＣＳ３，ＣＳ２）を意味する。例えば順列（ＣＳ２，ＣＳ１，ＣＳ４）において、１番目は基地局ＣＳ２、２番目はＣＳ１、３番目はＣＳ４である。
【０００９】
移動端末が基地局へのハンドオーバを重ねて、時間が経過するにしたがって例えば（ＣＳ１，ＣＳ４，ＣＳ２）→（ＣＳ４，ＣＳ２，ＣＳ３）というように接続先基地局を順番に並べた順列が次々に生じる。データベースは各順列ごとにその生じた頻度、あるいは回数を対応付けたものである。なお、基地局の配列によっては生じ得ない順列もある。例えば互いに離れた場所に有る基地局どうしは、どれだけ時間が経過しても同じ順列に含まれないことが考えられる。そのような順列に対してはデータ蓄積領域を設けなくとも良い。
【００１０】
さらに、各順列ごとに時間の統計情報が対応付けられる。統計情報は順列の中の１番目、２番目の基地局における移動端末の通信時間の比である。例えば或る移動端末がＣＳ１に３０秒間、ＣＳ４に１２０秒間接続したとすれば、上記の順列（ＣＳ１，ＣＳ４，ＣＳ２）には３０と１２０の比である４が対応付けられる。
【００１１】
この統計情報を用いてハンドオーバの生じるタイミングを予測できる。例えば別の移動端末がＣＳ１に接続した期間が１５秒であったとすれば、現時点で接続中の基地局ＣＳ４への接続期間は１５秒×４（統計情報）＝６０秒と見積もることができる。この値を基地局ＣＳ４へのハンドオーバ時刻に加算すれば、次の接続先ＣＳ２へのハンドオーバのタイミングを予測することができる。
【００１２】
さらに、相手先となり得る基地局をも予測することが可能になる。例えばＣＳ１からＣＳ４にハンドオーバした移動端末の次のハンドオーバ先は、複数の順列（ＣＳ１，ＣＳ４，ＣＳ２）、（ＣＳ１，ＣＳ４，ＣＳ３）のうち頻度を基準として、例えば頻度が最大の順列を特定すれば、その３番目の基地局として選択することができる。  
以上のようなデータベースは構築手段により構築され、ハンドオーバ先とそのタイミングは予測手段により予測される。その結果をもとに指示手段により、通信中の移動端末に指示が送られる。
【００１３】
すなわちハンドオーバ先の基地局とそのタイミングとをシステム側において予測することが可能になるので、移動端末自身の制御によらず、ネットワーク側の主導によりハンドオーバを実行することができる。従って潤沢なシステムリソースを活用することでハンドオーバの高速化を促進することが可能になる。そればかりか移動端末の処理に負う部分を可能な限り削減できるので、その分、端末コストを下げることも可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、高速移動性能を低コストで向上させることの可能な移動通信システムとその制御装置、ハンドオーバ制御方法、および移動端末を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、この発明に係わる移動通信システムの実施の形態を示すシステム図である。図１の移動通信システムＳは、複数の基地局ＣＳ（ＣＳ１〜ＣＳｎ）と、これらの基地局ＣＳ１〜ＣＳｎを個別回線を介して収容する制御装置４とを中核にして形成される。個別回線は、有線回線、ＩＳＤＮ（Integrated Service Digital Network）回線、またはＩＰ（Internet Protocol）網３を経由するパケット回線などである。あるいは無線回線もあり得る。実施形態においては個別回線のプロトコルをＩＰに統一するとシステム実装の面から都合が良い。このほか固定電話機２が制御装置４に接続されてもよい。
【００１６】
基地局ＣＳ１〜ＣＳｎはそれぞれ無線ゾーンを形成し、移動端末ＰＳ（ＰＳ１、ＰＳ２）はいずれかの無線ゾーンにおいて基地局に無線収容される。移動端末ＰＳは無線ゾーン間を移動するに伴ってハンドオーバを行い、接続先の基地局を順次切り替える。もちろん、移動端末の数は２個に限られるものではない。
【００１７】
制御装置４はゲートウェイ１を介して通信ネットワークに接続される。通信ネットワークはＩＳＤＮ４０などの交換網、あるいはインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）５を経由するＩＰネットワーク６などである。ＩＰネットワーク６は広域イーサネット（登録商標）、あるいはＩＰ−ＶＰＮ（IP-Virtual Private Network）接続サービスなどのパケット通信網である。ゲートウェイ１はこれらの異種網と移動通信システムＳとを接続するためのプロトコル変換機能を備える。
【００１８】
図２は図１の制御装置４を示す機能ブロック図である。制御装置４はパケットスイッチ部４１、基地局インタフェース部４２、ネットワークインタフェース部４３、メモリ４４、および主制御部４５を備える。このうち基地局インタフェース部４２は個別回線を介して基地局ＣＳ１〜ＣＳｎを収容するためのインタフェース処理を行う。ネットワークインタフェース部４３はゲートウェイ１を介して通信ネットワークと接続するためのインタフェース処理を行う。
【００１９】
基地局インタフェース部４２、ネットワークインタフェース部４３はいずれもＩＰパケットを授受し、その間に配設されるパケットスイッチ部４１によりパケット交換が実施される。パケット交換を含む装置内部の各種の動作は主制御部４５により統括的に制御され、そのためのプログラムおよび各種設定データはメモリ４４に記憶される。
【００２０】
すなわち制御装置４は、移動端末ＰＳとその通信相手先との間で授受される音声データ、映像データ、画像データなどのディジタル信号、および各種サービスを提供するためのデータを、指定の通信種別に従って処理する。また制御装置４は異種網間でのプロトコル変換が必要であれば通信プロトコル変換を行ない、対向装置（インターネットゲートウェイなど）との間で通信種別に従って通信路を形成してエンド・ツウ・エンドの通信を実現する。
【００２１】
図３は、図２の主制御部４５に備わる機能を示すブロック図である。主制御部４５は通信時間算出部４５ａ、通信時間比算出部４５ｂ、データベース作成部４５ｃ、接続先予測部４５ｄ、タイミング予測部４５ｅ、ハンドオーバ制御部４５ｆ、および、リンク形成部４５ｇを備える。これらは、いずれもメモリ４４に記憶されるプログラムに記載される命令に基づくＣＰＵ（Central Processing Unit）の演算処理によって実現される処理機能である。
【００２２】
通信時間算出部４５ａ、通信時間比算出部４５ｂはいずれも移動端末ＰＳがハンドオーバを行うことで生成されるデータを取得し、処理する。これらのデータは移動端末の発呼、接続、移動、終話などのイベントが発生するに伴って、また時間の経過に伴って履歴として蓄積される。この履歴は制御装置４に蓄積されるが、イベント情報を収集するサーバ（図示せず）などに蓄積しても良い。
【００２３】
通信時間算出部４５ａは、移動端末ＰＳがハンドオーバを重ねるにつれ各基地局ＣＳと通信した時間を算出する。この通信時間は、ある基地局へのハンドオーバが完了してからその次の基地局へのハンドオーバが完了した時点までと定めても良い。あるいはハンドオーバに拘わらず基地局ごとに、最初のパケットの送出時点から最後のパケットの送出時点までと定めても良い。要するに通信時間は、移動端末ＰＳが接続していた時間（あるいは期間）を基地局ごとにデータ化した情報である。
【００２４】
通信時間比算出部４５ｂは、同じ移動端末がハンドオーバを重ねた場合、基地局ごとの通信時間の比を算出する。この比は隣接する基地局間で定義される。例えば移動端末ＰＳ１が基地局ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３にこの順でハンドオーバし、各通信時間が３０秒、１２０秒、４５秒であったとすれば、ＣＳ１に対するＣＳ２の通信時間比は４、ＣＳ２に対するＣＳ３の通信時間比は０．３７５となる。データベース作成部４５ｃは、算出された通信時間比とハンドオーバの履歴とに基づいて図５に示すようなデータベースを構築する。このデータベースは、ハンドオーバされた基地局の順番を順列で表し、その生じた回数（頻度）と、通信時間比とを対応付けたデータベースである。なお詳しくは後述する。
【００２５】
接続先予測部４５ｄは、通信中の移動端末ＰＳの次のハンドオーバ先の基地局を、データベースに記録された回数に基づいて予測する。タイミング予測部４５ｅは、予測された基地局へのハンドオーバが生じるタイミングを、通信時間比に基づいて予測する。ハンドオーバ制御部４５ｆはそのタイミングで移動端末のハンドオーバが実施されるべく、予測された基地局へのハンドオーバを移動端末に指示する。この指示はメッセージパケットなどの形態をとり、上記予測されたタイミングの到来する以前に与えられる。相手先の識別子とハンドオーバのコマンドのみをメッセージに載せるのであれば、メッセージはタイミングの到来と同時か、あるいはその直前に出すこととなる。 
メッセージにタイミングの時刻情報を明記するようにすれば、移動端末はこの時刻情報からタイミングを読み取り、そのタイミングが到来したときにハンドオーバを行う。このようにすればタイミングの到来するまでに、ある程度の余裕を持たせてメッセージを送出することができる。
【００２６】
リンク形成部４５ｇは、移動端末ＰＳのハンドオーバが完了する前に、そのハンドオーバ先の基地局ＣＳにおける個別回線に通信リンクを形成する。この通信リンクは、通信中の移動端末とその相手先との通信を継続させるためのリンクである。このようにハンドオーバのタイミングに先行してリンクを形成することによって呼の切断を防止できるばかりでなく、無駄な時間の消費をなくしてハンドオーバの高速化を促進することができる。これはこの実施形態において、ハンドオーバ先の基地局とそのタイミングとを予測可能になることで得られるメリットの一つである。
【００２７】
図４は、図３のメモリ４４に記憶される情報の一例を示す図である。メモリ４４は隣接基地局データベース４４ａ、経過時間４４ｂ、通信時間４４ｃ、および統計情報データベース４４ｄを記憶する。このうち隣接基地局データベース４４ａは、基地局ごとに、他の隣接する基地局との組み合わせをデータベース化したもので、置局設計を行わないＰＨＳのようなシステムでは例えばハンドオーバの履歴の蓄積に伴って構築される。このデータベースは図５に示す統計情報データベース４４ｄの基礎となるデータを含む。
【００２８】
経過時間４４ｂは、現在通信中の移動端末ＰＳがハンドオーバしてから経過した時間を管理するためのデータベースである。どの移動端末がどの基地局にハンドオーバしたか、を示す情報はイベント通知の形でシステムに通知され、システム内で逐次管理される。経過時間４４ｂはこのような通知に基づいて、現時点で張られているリンクごとに経過時間４４ｂを管理する。通信時間４４ｃは図３の通信時間算出部４５ａにより算出されるデータであり、例えば、移動端末ＰＳごとにハンドオーバから次のハンドオーバまでに経過した時間をデータベース化したものである。
【００２９】
図５は、図４の統計情報データベース４４ｄの一例を示す図である。統計情報データベース４４ｄはハンドオーバの履歴が蓄積されるに伴ってデータベース作成部４５ｃにより構築される。統計情報データベース４４ｄは、基地局ＣＳ１〜ＣＳｎのそれぞれごとに、直前基地局と、複数の基地局（基地局Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，…）とを対応付けた形態をしている。直前基地局とは或る基地局（現局と称する）に着目したとき、その現局の前に移動端末が接続していた基地局（前局）を意味する。図５には、基地局ＣＳ１に対する直前基地局がＣＳ２，ＣＳ３，ＣＳ４であることが示され、これは基地局ＣＳ２，ＣＳ３，ＣＳ４のいずれからも基地局ＣＳ１へのハンドオーバが生じた履歴が有ることを意味する。これに対し、例えば基地局ＣＳ１に対してＣＳ１０がまったくかけ離れた場所にあればこのような関係は生じない。その意味で、統計情報データベース４４ｄと隣接基地局データベース４４ａとは密接な関係を持つ。
【００３０】
基地局Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，…は、着目した基地局の次にハンドオーバされる可能性のある基地局のリストである。これは、前局と現局との関係に対してリストにされる。例えば或る移動端末ＰＳがＣＳ２→ＣＳ１の順にハンドオーバしたとすると、次にハンドオーバする可能性の有る基地局はＣＳ３，ＣＳ４，ＣＳ５，…のいずれかであることが示される。これらの組み合わせごとに通信時間比（時間比）、および回数が対応付けられる。
【００３１】
このようなデータベース構造に着目すると、統計情報データベース４４ｄは、３つの基地局を順に配列した順列ごとに、通信時間比と回数とをパラメータとして対応付けたデータベースと見ることができる。例えば順列（ＣＳ２，ＣＳ１，ＣＳ３）には時間比として２、回数として１３８が対応付けられ、順列（ＣＳ３，ＣＳ１，ＣＳ５）には時間比として２．５、回数として２３６が対応付けられている。これらはいずれも、移動通信システムＳ内に生じたハンドオーバの履歴をもとに算出されるデータである。
【００３２】
パラメータのうち回数は、その順列が生じた頻度である。つまり移動端末がＣＳ２→ＣＳ１→ＣＳ３の順でハンドオーバした回数は合計で１３８回である。どの移動端末によるハンドオーバかは問われず、ハンドオーバの回数のみが記録される。通信時間比は、順列の１番目の基地局における通信時間と、２番目の基地局における通信時間との比を、３番目の基地局に対して対応付けた値である。
【００３３】
例えば移動端末がＣＳ２→ＣＳ１→ＣＳ３の順でハンドオーバしたとき、ＣＳ２に対するＣＳ１への通信時間の比は２であることが示される。この値は例えば１３８回にわたる履歴の平均値である。ＣＳ２→ＣＳ１→ＣＳ５の順では、ＣＳ２に対するＣＳ１への通信時間の比は２．５であることが示される。このように統計情報データベース４４ｄは、３つの基地局を順に配列した順列ごとに、その順列が現れた回数と、その順列の１番目の基地局および２番目の基地局への同じ移動端末による通信時間比とを対応付けたデータベースである。
【００３４】
図６は、図１の基地局ＣＳを示す機能ブロック図である。基地局ＣＳは、アンテナＡＮＴ、無線部（ＲＦ）１０２、通信制御部１０３、データ交換部１０４、ネットワークインタフェース部１０５、および、制御部１０６を備える。  
無線部１０２は高周波の無線信号をアンテナＡＮＴを介して移動端末ＰＳとの間で授受する。通信制御部１０３は通信データの変調や復調などの、無線送受信に係わる信号処理及び制御を行う。データ交換部１０４は、ＴＤＭＡ−ＴＤＤあるいはＯＦＤＭＡなどの規定の変調方式に従い、送信データの多重化、受信データの分離処理などを行う。ネットワークインタフェース部１０５は個別回線を介して制御装置４に接続され、基地局ＣＳおよび移動端末ＰＳを通信ネットワークに接続するためのインタフェース処理を行う。
【００３５】
制御部１０６は、呼処理部１０６ａと、ハンドオーバ制御部１０６ｂとを備える。呼処理部１０６ａは移動端末ＰＳとその相手先との呼を接続するための制御全般を担う。ハンドオーバ制御部１０６ｂは、移動端末ＰＳの移動に伴うハンドオーバに関わる制御全般を担う。
【００３６】
図７は、図１の移動端末ＰＳを示す機能ブロック図である。移動端末ＰＳ１は、無線部１０、モデム部２０、コーデック部３０、通話部５０、メモリ部６０、ユーザインターフェイス部７０、および、制御部４００を備える。図７において、基地局ＣＳから無線通話チャネルを介して送られる無線周波信号は無線部１０のアンテナ１１で受信され、高周波スイッチ（ＳＷ）１２を介して受信部１３に入力される。受信部１３では、この無線周波信号が周波数シンセサイザ１４から発生された受信局部発振信号とミキシングされて受信中間周波信号に周波数変換される。周波数シンセサイザ１４の発振周波数は無線チャネル周波数に応じて制御部４００から指示される。無線部１０には受信電界強度検出部（RSSI）１６が設けられる。この受信電界強度検出部１６では基地局ＣＳから到来する無線周波信号の受信電界強度（ＲＳＳＩ値）が検出され、その検出値は制御部４００に通知される。
【００３７】
受信部１３から出力された受信中間周波信号はモデム部２０の復調部２１に入力される。復調部２１は受信中間周波信号をディジタル復調し、これによりディジタル通話信号が再生される。コーデック部３０のデコード部３１では、制御部４００の指示に従ってタイムスロットごとに上記ディジタル通話信号が分解される。この分解された複数のディジタル通話信号のうち、自機宛てのスロットのディジタル通話信号が通話部５０に入力される。
【００３８】
通話部５０はトランスコーダ（TRANS CODER）５１とＰＣＭコーデック（PCM CODEC）５２とを備え、ディジタル通話信号はこのトランスコーダ５１およびＰＣＭコーデック５２で順次復号されてアナログ通話信号に再生される。そして、このアナログ通話信号は受話増幅器（図示せず）で増幅されスピーカＳＰから拡声出力される。
【００３９】
一方、マイクロホンＭに入力された送話音声は、ＰＣＭコーデック５２およびトランスコーダ５１で順次符号化されてディジタル通話信号となり、エンコード部３２に入力される。エンコード部３２では、トランスコーダ５１から出力されるディジタル通話信号が制御部４００から指示されたタイムスロットに挿入され、変調部２２に入力される。変調部２２は搬送波信号をディジタル通話信号でディジタル変調する。このようにして変調された搬送波信号は送信部１５に入力される。
【００４０】
送信部１５では、変調された搬送波信号が周波数シンセサイザ１４から発生された送信局部発振信号とミキシングされることにより、制御部４００から指示される無線チャネル周波数に周波数変換されて所定の送信電力レベルに増幅される。そして送信部１５にて周波数変換および信号増幅された無線周波信号は高周波スイッチ１２を介してアンテナ１１から基地局ＣＳに向け送信される。
【００４１】
メモリ部６０は半導体メモリを記憶媒体とするもので、この記憶媒体には制御部４００の制御プログラムや認証に必要な自端末のＩＤデータのほか、種々の制御データ、各種設定データ、短縮ダイヤルや電話帳などのダイヤルデータが記憶される。ユーザインターフェイス部７０は、表示部７１とキー入力部７２とからなる。表示部７１は、自端末の状態（発信／着信、バッテリ残量、受信強度）やメモリ部６０から読み出したダイヤルデータなどを例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）に表示し、ユーザに各種情報を視覚的に示す。キー入力部７２は、ダイヤル番号入力を行なうためのテンキーなど発着信に関わる通常の機能を実施するためのキーの他、着信報知方法（可聴音／発光／バイブレータ／報知なし）の切り換えなどの各種設定を行なうための機能設定キーを備える。制御部４００はマイクロコンピュータを主制御部として備え、図７の各部を制御して移動通信を実現したり、キー入力部７２から与えられるユーザの要求に応じてメモリ部６０に記憶されるダイヤルデータの編集制御などの、種々の制御を行う。
【００４２】
ところで、制御部４００は、呼処理部４００ａと、ハンドオーバ処理部４００ｂとを備える。呼処理部４００ａはユーザの発信操作に応じて発呼要求を移動通信システムＳ宛に送出する。ハンドオーバ処理部４００ｂは、接続中の基地局ＣＳを介して次の基地局へのハンドオーバ指示メッセージが与えられると、このメッセージを与えられた時点で、あるいはこのメッセージにおいて明示されるタイミングで次の基地局ＣＳにハンドオーバする。次に、以上の構成に基づくシステムの動作を２つに実施形態に分けて説明する。
【００４３】
［第１の実施形態］
図８は、現実のハンドオーバの一例を示す模式図である。図８において、基地局ＣＳ１〜ＣＳ４はそれぞれ無線通信エリア（無線ゾーン）Ａ３０１〜Ａ３０４を展開し、移動端末ＰＳが無線通信エリアＡ３０１からＡ３０４へとエリア内を順次移動するとする。移動端末ＰＳは、無線通信エリアＡ３０１と無線通信エリアＡ３０２との境界付近に差し掛かると基地局ＣＳ２にハンドオーバする。制御装置４はこのハンドオーバを実施した時点の時間を保持する。この時間は日本標準時による時刻でも良いし、あるいは呼が通信を開始してから経過した時間でも良い。同様に、制御装置４は移動端末ＰＳが基地局ＣＳ３にハンドオーバした時点の時間と、基地局ＣＳ４にハンドオーバを実施した時点の時間も保持する。
【００４４】
制御装置４はこれらの時間の差から、移動端末ＰＳが基地局ＣＳ１と通信した時間、基地局ＣＳ２と通信した時間、および基地局ＣＳ３と通信した時間を通信時間４４ｃに保持する。これらの情報から通信時間比が算出され、データベースが構築される。なお移動端末ＰＳが基地局ＣＳ１と通信した時間は、呼が生起された場所によって次にハンドオーバするまでの時間に規則性がないので、データベース構築のためには必ずしも考慮しない。すなわち、無線通信エリアＡ３０１の最左で生起された呼が基地局ＣＳ２にハンドオーバするまでの時間と、無線通信エリアＡ３０１と無線通信エリアＡ３０２の境界付近で生起された呼が基地局ＣＳ２にハンドオーバするまでの時間とは大きく異なるので、これらの間には規則性が無く、データベースを作成するための情報としては向いていない。
【００４５】
図９は、通信時間比の算出に係わる手順の一例を示すシーケンス図である。移動端末ＰＳはまず基地局ＣＳ１と通信し、制御装置４から受けたハンドオーバ指示に応じて次の基地局ＣＳ２にハンドオーバする。この基地局ＣＳ２との通信中にハンドオーバ指示を受けると次の基地局ＣＳ３に、またその次の基地局ＣＳ４に、というように移動端末ＰＳはハンドオーバ指示を受けると接続先基地局を順次切り替える。
【００４６】
ここまでの過程で、基地局ＣＳ２，ＣＳ３，ＣＳ４とのそれぞれの通信開始時間が出揃い、基地局ＣＳ２，基地局ＣＳ３と移動端末ＰＳとの各通信時間が算出される。例えば移動端末ＰＳが基地局ＣＳ２と通信した時間を３０秒、基地局ＣＳ３と通信した時間を６０秒とすると、通信時間比は１：２となる。なお比は１：Ｘ（Ｘは任意の数字）で示されることが望ましいがこれに限るものではない。
【００４７】
制御装置４は通信時間比を算出すると、その値の算出に関わる基地局を図５に示す統計情報データベース４４ｄから検索し、過去の統計値と統合してデータを再登録する。例えば、移動端末ＰＳとＣＳ２との通信時間と、同じ移動端末ＰＳとＣＳ３との通信時間との比が１：４と算出されたとする。図５によれば過去の比率が１：２であり統計回数が１３８回である。このことから、通信時間比は以下の式により算出される。  
新たな通信時間比  ＝  １：（統計情報比×統計回数）＋通信時間比／（統計回数＋１）
＝  １：（２×１３８）＋４／（１３８＋１）
＝  １：２．０１
算出された２．０１は新たに統計情報データベース４４ｄに登録される。このように統計情報データベース４４ｄは、ハンドオーバの履歴が蓄積されるに伴って更新される。
【００４８】
図１０を参照してハンドオーバ先基地局とそのタイミングとの予測につき詳しく説明する。図１０においては基地局ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ４が制御装置４に個別回線で接続され、各基地局ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ４はそれぞれ無線通信エリアＡ３０１、Ａ３０２、Ａ３０４を展開する。移動端末ＰＳはハンドオーバにより基地局ＣＳ１の無線通信エリアＡ３０１に至り、このエリアＡ３０１から点線矢印に沿ってエリアＡ３０２，Ａ３０４と移動するとする。なお、図５の統計情報データベース４４ｄの構築を始めてから基地局の新設、削除は無いと仮定する。
【００４９】
移動端末ＰＳが基地局ＣＳ２にハンドオーバすると、前局であるＣＳ１と、現局であるＣＳ２と、ＣＳ１のエリアＡ３０１における通信時間とから統計情報データベース４４ｄを参照して、次のハンドオーバ先の基地局とそのタイミングとを算出することができる。図４を参照すると、ＣＳ１→ＣＳ２の順序の次に移動した基地局は、図中下段にＣＳ４，ＣＳ５，ＣＳ３の順で記載がある。これらのうち移動した頻度の最も高いのは回数として５６８が記録されている基地局ＣＳ４であることがわかる。言い換えれば順列（ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ４）の生じた履歴は５６８回である。これが最も多いことから、ＣＳ１からＣＳ２に移動した移動端末ＰＳが次にハンドオーバする基地局は、ＣＳ４である可能性が最も高いことがわかる。
【００５０】
接続先予測部４５ｄはこのように、統計情報データベース４４ｄにおいて前局（ＣＳ１）が１番目で、現局（ＣＳ２）が２番目である順列のうち、回数が最も多い順列（ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ４）を特定する。そして、この特定した順列における３番目の基地局（ＣＳ４）を、移動端末ＰＳの次のハンドオーバ先の基地局として選択する。
【００５１】
接続先予測部４５ｄにより次のハンドオーバ先の基地局が予測されると、このハンドオーバのタイミングがタイミング予測部４５ｅにより予測される。タイミング予測部４５ｅは、特定された順列（ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ４）において記録される通信時間比である数値３で、ＣＳ１との通信時間を比例配分することによりＣＳ２との通信時間を算出する。例えば、ＣＳ１との通信時間が３０秒であったとすると、ＣＳ２の通信時間はこれと１：３の関係にあるので、比例配分すればＣＳ２における通信時間は９０秒であることがわかる。これは、移動端末ＰＳが基地局ＣＳ２にハンドオーバしてから次にハンドオーバするまでに時間が９０秒であることを意味する。
【００５２】
これらの情報が算出されると、ハンドオーバ制御部４５ｆは、予測された基地局ＣＳ４へのハンドオーバを、少なくとも前記９０秒の経過する以前に移動端末ＰＳに指示する。このとき、基地局ＣＳ４の個別回線におけるリンクの形成に３秒を要することがわかっていれば、リンク形成部４５ｇは移動端末がＣＳ２にハンドオーバした時点から８７秒後に基地局ＣＳ４の個別回線におけるリンク形成を開始する。
【００５３】
このように第１の実施形態では、移動通信システム内で複数の移動端末ＰＳが基地局間のハンドオーバを繰り返し、その履歴が蓄積されるに伴って統計情報データベース４４ｄを構築する。このデータベースにおいては、３つの基地局を順に配列した順列ごとに、その順列が生じた回数と、その順列の１番目の基地局および２番目の基地局への同じ移動端末による通信時間比とをパラメータとして対応付ける。そうして、現在通信中の移動端末が過去にハンドオーバした基地局の順序をキーに統計情報データベース４４ｄを検索し、次にハンドオーバし得る可能性の最も高い基地局を回数パラメータをもとに特定する。次の基地局が特定されれば、直前の基地局との通信時間を通信時間比パラメータで比例配分して、特定した基地局へのハンドオーバの生じるタイミングを決定するようにしている。
【００５４】
以上の処理は移動通信システムＳ内の制御装置４において実施される。従ってシステム側の機器である制御装置４において、ハンドオーバの生じる契機と接続先とを予測することが可能になり、システム側の主導でハンドオーバを実行できるようになる。すなわち制御装置４のハンドオーバ制御部４５ｆが指示メッセージを送出し、これを受けた移動端末ＰＳが指示に答えるかたちでのハンドオーバを実現することができる。
【００５５】
従って、移動端末ＰＳが電界強度を検出したりハンドオーバ先を決定したりなどといった処理を行う必要がなくなるので、移動端末ＰＳのハンドオーバ機能を必要最小限にすることができ、よって端末コストを下げられる。そればかりか、ハンドオーバが実際に必要になる前に先手を打ってシステム側から指示を出すことができるので、端末の移動速度が如何に速くなろうともハンドオーバ性能が劣化するおそれが無い。しかもハンドオーバが生じる前に、予測された基地局ＣＳの個別回線におけるリンクを形成することができる。
【００５６】
つまり次の基地局を予測できれば、呼（通話）を継続させるための呼接続シーケンスをハンドオーバの前に済ませておくことができる。これは、例えばＳＩＰ（Session Initiation Protocol）のような複雑な手順を要するシステムにあっては特に大きなメリットになる。さらに、ハンドオーバ接続開始後の通信制御が遅れて通信が切断されるといった不具合をなくすこともでき、通信の高速化を促進できるほか、高速移動性能をさらに高めることも可能になる。これは高速道路や新幹線など、移動端末ＰＳの移動速度がある程度一定で、移動方向もほぼ一定のケースにおいては特に大きな効果をもたらす。  
また、予測したタイミングに合わせて個別回線部分のリンク形成を開始するので、それまでは当該リンクに関わるリソースを解放しておくことができる。よってリソースの有効利用が可能になる。
【００５７】
さらには、統計情報データベース４４ｄはハンドオーバの生じた回数に加えて時間的な統計情報、すなわち通信時間比を記録したものであり、この通信時間比を考慮することによってハンドオーバのタイミングを高い精度で予測することも可能になる。また回数それ自体も、ハンドオーバの履歴が積み重なるに従って特定の順列に次第に偏り、ハンドオーバ先の予測の精度も時間の結果とともに次第に高まってゆく。これらのことから、ハンドオーバ先の基地局も高い精度で予測することが可能になる。既存の技術ではこのような予測の精度に課題があったが、この実施形態によればこのような難点を解決することが可能になる。
【００５８】
既存の技術では端末側で自身のハンドオーバ履歴を管理し、これをもとに次のハンドオーバを予測するようにしているので、端末の負荷が重い。あるいは基地局間で授受されるデータに基づいてハンドオーバに関わる予測を行うようにしているので、精度の点でも難点がある。
【００５９】
これに対しこの実施形態では制御装置４の主導により予測を行うようにしているので、負荷の分散、予測精度を向上のいずれも容易に実現できる。さらには、移動端末ＰＳが接続したことがない経路についても予測することが可能になる。つまり、移動端末ＰＳ１が基地局ＣＳ１からＣＳ２にハンドオーバした経緯がなくても、他の移動端末がそのような経路を辿った履歴があれば、ハンドオーバ先として基地局ＣＳ１を特定することが可能になる。これは移動端末ＰＳでなく制御装置４に統計情報データベース４４ｄを持たせ、このデータベースを移動端末ＰＳから独立させていることで得られるメリットである。これらのことから、高速移動性能を低コストで向上させることの可能な移動通信システムとその制御装置、ハンドオーバ制御方法、および移動端末を提供することが可能となる。
【００６０】
［第２の実施形態］
図１１は、この発明の第２の実施形態において主制御部４５（制御装置４）に備わる機能を示すブロック図である。図１２はこの第２の実施形態において、図３のメモリ４４に記憶される情報の一例を示す図である。図１１において図３と共通する部分には同じ符号を付して示し、図１２において図４と共通する部分には同じ符号を付して示す。ここでは異なる部分についてのみ説明する。第２の実施形態では、主制御部４５は図３の構成に加え、残リソース管理部４５ｈを備える。残リソース管理部４５ｈは、基地局ＣＳ１〜ＣＳｎのそれぞれの残リソース量を管理し、把握する。すなわち残リソース管理部４５ｈは、時々刻々と変化する残リソース量をリアルタイムで把握する機能を持つ。このリソースには通信チャネルの残り、あるいは個別回線に形成可能なリンクの残数なども含まれる。把握された最新の残リソース量は、図１２の残リソースデータ４４ｅに保持される。
【００６１】
接続先予測部４５ｄは、次のハンドオーバ先の基地局を第１の実施形態とは異なる基準で予測する。すなわち接続先予測部４５ｄは、統計情報データベース４４ｄに記録される順列から回数の多い順に、複数の順列を特定する。そして、これらの特定した順列のうちから残リソース量の最も多い基地局を、次のハンドオーバ先として選択する。例えば移動端末がＣＳ１→ＣＳ２と移動したとき、図５によれば回数の多い順列として（ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ４）と（ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ５）を特定できる。このうち基地局ＣＳ５の残リソース量のほうが多ければ、接続先予測部４５ｄは基地局ＣＳ５を次のハンドオーバ先として選択する。
【００６２】
図１３は、現実のハンドオーバの他の例を示す模式図である。図１３においては基地局ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３、ＣＳ４が制御装置４に個別回線で接続され、各基地局ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３、ＣＳ４はそれぞれ無線通信エリアＡ３０１、Ａ３０２、Ａ３０３、Ａ３０４を展開する。移動端末ＰＳはハンドオーバにより基地局ＣＳ１の無線通信エリアＡ３０１に至り、このエリアＡ３０１から点線矢印に沿って移動するとする。ここでも、統計情報データベース４４ｄの構築を始めてから基地局の新設、削除は無いと仮定する。
【００６３】
移動端末ＰＳが基地局ＣＳ２にハンドオーバすると、前局であるＣＳ１と、現局であるＣＳ２と、ＣＳ１のエリアＡ３０１における通信時間とから統計情報データベース４４ｄを参照して、次のハンドオーバ先の基地局とそのタイミングとを算出することができる。接続先予測部４５ｄは、ハンドオーバ先の候補として３つの基地局を特定する。図５を参照すればＣＳ４，ＣＳ５，ＣＳ３がその候補となり、回数に着目すればこの順になる。
【００６４】
一方で、接続先予測部４５ｄは図１２の残リソースデータ４４ｅを参照し、これらの候補のうちから残リソース量の最も多い基地局を選択する。仮に基地局ＣＳ４の残リソース量が最も多ければ、接続先予測部４５ｄはこの基地局ＣＳ４を次のハンドオーバ先として選択する。
【００６５】
以上の手順のように複数の基地局を候補として特定し、残リソースが多い順に優先度を高くして選択することで、基地局ＣＳ１〜ＣＳｎごとの使用リソースの偏りをなくすことができる。一つの基地局をハンドオーバ先として選択できれば、通信時間比を用いて、第１の実施形態と同様の手順でハンドオーバのタイミングを算出することができる。
【００６６】
このように第２の実施形態では、基地局ＣＳ１〜ＣＳｎごとの残リソース量を実時間で管理する。またハンドオーバ先として複数の基地局を統計情報データベース４４ｄから特定する。そして、複数の候補のうちから残リソース量の最も多い基地局をハンドオーバ先基地局として選択するようにしている。  
これにより第１の実施形態と同様のメリットを得られるに加え、個別回線のリソースはもとより、基地局ＣＳ１〜ＣＳｎのリソースをさらに有効に活用することができるようになる。これらのことから第２の実施形態においても、高速移動性能を低コストで向上させることの可能な移動通信システムとその制御装置、ハンドオーバ制御方法、および移動端末を提供することが可能となる。
【００６７】
なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えばリンク形成部４５ｇにより個別回線にリンクを形成したのち通話が終了して、ハンドオーバが実施されなくなることがある。このようなケースでリンクを接続したままでいると却ってリソースを有効利用できなくなるので、リンク形成ののちハンドオーバの無い状態がある程度継続すれば、このリンクを開放するようにしても良い。また、リンクを形成したのちハンドオーバのタイミングが来てもハンドオーバがなされなければ、同様にリンクを解放しても良い。
【００６８】
また図５の統計情報データベース４４ｄを作成するにあたり、通信時間比を算出するにはハンドオーバした際の通信時間が有効であると考えられる。これに限らず、移動端末が待ち受けしている基地局が切り替わる際の、待ち受けしていた時間を利用するようにしても良い。
【００６９】
また、ハンドオーバを指示するメッセージを制御装置４から移動端末ＰＳに与える手法には、種々の形態が考えられる。実施形態では、予測したタイミングの直前に、制御装置４から基地局ＣＳを経由して指示メッセージを移動端末ＰＳに送信するようにした。あるいは、タイミングの時刻情報を含む指示メッセージを制御装置４から基地局ＣＳを経由して移動端末ＰＳに送信し、移動端末ＰＳが時刻情報から読み取ったタイミングでハンドオーバを行うようにした。
【００７０】
このほか、指示メッセージを基地局ＣＳで一旦、バッファリングするようにしても良い。すなわちハンドオーバタイミングの時刻情報を含む指示メッセージを、制御装置４から現局の基地局ＣＳに送信する。これを受けた基地局ＣＳは時刻情報からタイミングを読み取り、適切な時点にハンドオーバの指示を移動端末ＰＳに送信するようにしても良い。このようにすれば制御装置４と基地局ＣＳとで負荷を分散することが可能になる。
【００７１】
さらに、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】この発明に係わる移動通信システムの実施の形態を示すシステム図。
【図２】図１の制御装置４を示す機能ブロック図。
【図３】図２の主制御部４５に備わる機能を示すブロック図。
【図４】図３のメモリ４４に記憶される情報の一例を示す図。
【図５】図４の統計情報データベース４４ｄの一例を示す図。
【図６】図１の基地局ＣＳを示す機能ブロック図。
【図７】移動端末ＰＳを示す機能ブロック図。
【図８】現実のハンドオーバの一例を示す模式図。
【図９】通信時間比の算出に係わる手順の一例を示すシーケンス図。
【図１０】ハンドオーバ先基地局とそのタイミングとの予測につき説明するための図。
【図１１】この発明の第２の実施形態において主制御部４５に備わる機能を示すブロック図。
【図１２】この発明の第２の実施形態においてメモリ４４に記憶される情報の一例を示す図。
【図１３】現実のハンドオーバの他の例を示す模式図。
【符号の説明】
【００７３】
Ｓ…移動通信システム、ＣＳ（ＣＳ１〜ＣＳｎ）…基地局、２…固定電話機、３…ＩＰ網、４…制御装置、５…インターネットサービスプロバイダ、ＰＳ（ＰＳ１，ＰＳ２）…移動端末、６…ＩＰネットワーク、４０…ＩＳＤＮ、４１…パケットスイッチ部、４２…基地局インタフェース部、４３…ネットワークインタフェース部、４４…メモリ、４４ａ…隣接基地局データベース、４４ｂ…経過時間、４４ｃ…通信時間、４４ｄ…統計情報データベース、４４ｅ…残リソースデータ、４５…主制御部、４５ａ…通信時間算出部、４５ｂ…通信時間比算出部、４５ｃ…データベース作成部、４５ｄ…接続先予測部、４５ｅ…タイミング予測部、４５ｆ…ハンドオーバ制御部、４５ｇ…リンク形成部、４５ｈ…残リソース管理部、ＡＮＴ…アンテナ、１０２…無線部、１０３…通信制御部、１０４…データ交換部、１０５…ネットワークインタフェース部、１０６…制御部、１０６ａ…呼処理部、１０６ｂ…ハンドオーバ制御部、１０…無線部、１１…アンテナ、１２…高周波スイッチ、１３…受信部、１４…周波数シンセサイザ、１５…送信部、１６…受信電界強度検出部、２０…モデム部、２１…復調部、２２…変調部、３０…コーデック部、３１…デコード部、３２…エンコード部、５０…通話部、５１…トランスコーダ、５２…ＰＣＭコーデック、６０…メモリ部、７０…ユーザインターフェイス部、７１…表示部、７２…キー入力部、４００…制御部、４００ａ…呼処理部、４００ｂ…ハンドオーバ処理部、ＳＰ…スピーカ、Ｍ…マイクロホン
【図１】
2010034789.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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