(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常時スロットを送信する常駐キャリアを有するとともに、空きスロットの送信を停止する非常駐キャリアを有する複数の基地局と、上記常駐キャリア又は非常駐キャリアを用いて何れかの基地局と無線通信を実施する移動局とを備えた無線通信装置において、
通信中の基地局に隣接する基地局は常駐キャリアのガードタイム区間に品質管理情報を送信し、
移動局は常駐キャリアにおける空きスロットの送信時間又は非常駐キャリアにおける空きスロットの送信停止時間に、上記隣接する基地局から品質管理情報を受信し、その受信した上記品質管理情報を用いて上記隣接する基地局の回線品質を計測し、その回線品質が基準レベルを越える隣接する基地局を切替先の基地局として決定し、その決定した隣接する基地局と常駐キャリアを用いて同期を確立した後、通信中の基地局からハンドオフの指令を受けると、上記同期を確立した隣接する基地局と無線通信を開始することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
基地局は、品質管理情報としてＰＮ符号を送信し、移動局は、そのＰＮ符号のビットエラーレートを測定して回線品質を評価することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
基地局は、常駐キャリア又は非常駐キャリアのガードタイム区間に制御情報を送信することを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項４】
基地局と移動局が音声通信を実施する場合、未使用の非常駐キャリアがあれば、その音声通信に非常駐キャリアを割り当てることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の無線通信装置。
【請求項５】
基地局と移動局がデータ通信を実施する場合、未使用の非常駐キャリアがあれば、そのデータ通信に非常駐キャリアを割り当てることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の無線通信装置。
【請求項６】
基地局と移動局が音声通信及びデータ通信を実施する場合、そのデータ通信に非常駐キャリアを割り当てる一方、その音声通信に常駐キャリアを割り当てることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、通信ゾーンを構成する複数の基地局と移動局間で無線通信を実施する無線通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は例えば特開平３−２６８６９７号公報に示された従来の無線通信装置の動作を示す状態遷移図であり、図において、１〜３は全スロット（空きスロットを含む）を送信する常駐キャリア（以下、ＮＳＣ：Ｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄ  Ｓｃａｎ  Ｃａｒｒｉｅｒと称する）を有する基地局、４は基地局１と無線通信を実施しているとき、基地局１の電界強度等の劣化を検出すると、ＮＳＣにおける空きスロットの送信時間に、基地局２，３の電界強度等を検出して、切替先の基地局を選択する移動局、５は移動局４からハンドオフの要求メッセージを受信すると、切替先の基地局のＮＳＣを移動局４に通知する制御局である。
【０００３】
次に動作について説明する。
まず、移動局４は、基地局１と無線通信を実施する場合、基地局１のＮＳＣを用いて無線通信を実施するが、移動に伴って基地局１の通信ゾーンから逸脱する場合を考慮し、常に、基地局１の電界強度等をモニタする。
【０００４】
そして、移動局４は、基地局１の電界強度等が低下し、その電界強度等が基準レベルを下回ると、切替先の基地局を選択するため、基地局１が空きスロットを送信する時間を利用して、他の基地局２，３の電界強度等を検出し、その電界強度等が最大の基地局を切替先の基地局として選択する（ここでは、説明の便宜上、基地局２を選択したものとする）。
【０００５】
そして、移動局４は、切替先の基地局を選択すると、制御局５に対してハンドオフの要求メッセージ（要求メッセージには、基地局２を切替先の基地局として選択した旨のメッセージを含む）を送信する。
そして、制御局５は、移動局４からハンドオフの要求メッセージを受信すると、切替先の基地局２のＮＳＣのうち、未使用のＮＳＣを移動局４に通知する。
【０００６】
このようにして、制御局５からＮＳＣの通知を受けると、移動局４は、ハンドオフを実施して、以後、そのＮＳＣを用いて基地局２と無線通信を開始するが、実際に無線通信を開始するためには、移動局４と基地局２間の同期を確立する必要があるので、ハンドオフ後に同期を確立してから、無線通信を開始する。
なお、複数の基地局で共用する報知チャネルを用いて、切替先の基地局と移動局間の制御チャネルを指定する技術が特開平４−２５５１３号公報に開示されているが、この場合も、ハンドオフ後に同期を確立する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の無線通信装置は以上のように構成されているので、通信中の基地局１が空きスロットを送信する時間を利用して、切替先の基地局を選択することができるが、ハンドオフ後に同期を確立する必要があるため、通信中に音声やデータの瞬断を招く課題があった。
また、基地局１〜３は、移動局４と無線通信を実施する場合、常に、ＮＳＣを用いるので、数多くのＮＳＣを用意する必要があるが、ＮＳＣは空きスロットであってもスロットを送信し続ける関係上、隣接する基地局が同一周波数のＮＳＣを用いると、移動局４は通信中以外の基地局から常時不要な干渉を受けるため、同一周波数のＮＳＣを用いる基地局間の設置間隔を一定以上の距離に保つ必要が生じる一方、基地局間の設置間隔を一定以上の距離に保つことができない場合には、同一周波数のＮＳＣを用いることができず、周波数の利用効率が劣化する課題があった。
【０００８】
この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、通信中に生じる音声やデータの瞬断を回避することができる無線通信装置を得ることを目的とする。
また、この発明は、回線品質の劣化を招くことなく周波数の利用効率を高めることができる無線通信装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る無線通信装置は、通信中の基地局に隣接する基地局は常駐キャリアのガードタイム区間に品質管理情報を送信し、移動局は常駐キャリアにおける空きスロットの送信時間又は非常駐キャリアにおける空きスロットの送信停止時間に、上記隣接する基地局から品質管理情報を受信し、その受信した上記品質管理情報を用いて上記隣接する基地局の回線品質を計測し、その回線品質が基準レベルを越える隣接する基地局を切替先の基地局として決定し、その決定した隣接する基地局と常駐キャリアを用いて同期を確立した後、通信中の基地局からハンドオフの指令を受けると、上記同期を確立した隣接する基地局と無線通信を開始するようにしたものである。
【００１０】
この発明に係る無線通信装置における基地局は、品質管理情報としてＰＮ符号を送信し、移動局は、そのＰＮ符号のビットエラーレートを測定して回線品質を評価するようにしたものである。
【００１１】
この発明に係る無線通信装置における基地局は、常駐キャリア又は非常駐キャリアのガードタイム区間に品質管理情報を送信するようにしたものである。
【００１２】
この発明に係る無線通信装置は、基地局と移動局が音声通信を実施する場合、未使用の非常駐キャリアがあれば、その音声通信に非常駐キャリアを割り当てるようにしたものである。
【００１３】
この発明に係る無線通信装置は、基地局と移動局がデータ通信を実施する場合、未使用の非常駐キャリアがあれば、そのデータ通信に非常駐キャリアを割り当てるようにしたものである。
【００１４】
この発明に係る無線通信装置は、基地局と移動局が音声通信及びデータ通信を実施する場合、そのデータ通信に非常駐キャリアを割り当てる一方、その音声通信に常駐キャリアを割り当てるようにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による無線通信装置を示す構成図であり、図において、１１，１２は全スロット（空きスロットを含む）を送信する常駐キャリア（以下、ＮＳＣ：Ｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄ  Ｓｃａｎ  Ｃａｒｒｉｅｒと称する）を有するとともに、空きスロットの送信を停止する非常駐キャリア(以下、ＣＣ：Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃａｒｒｉｅｒと称する）を有する基地局、１３〜２０はＮＳＣ又はＣＣを用いて何れかの基地局と無線通信を実施する移動局である。
なお、図５はこの発明の実施の形態１による無線通信装置の動作を示すフローチャートである。
【００１６】
次に動作について説明する。
まず、基地局１１，１２は、少なくとも１つ以上のＮＳＣと、ＣＣを通信キャリアとして有するが、この実施の形態１では、ＮＳＣに周波数ｆ１，ｆ４が割り当てられ、ＣＣに周波数ｆ２，ｆ３，ｆ５が割り当てられているものとする。
なお、ＮＳＣの場合、空きスロットでは、アイドルバーストを送信するものとする。
【００１７】
図２の例では、基地局１１は、スロット１において周波数ｆ１のＮＳＣを用いて移動局１４と通信を実施し、スロット２において周波数ｆ２のＣＣを用いて移動局１３と通信を実施し、スロットＮにおいて周波数ｆ３のＣＣを用いて移動局１７と通信を実施し、さらに、スロットＮ＋１において周波数ｆ１のＮＳＣを用いて移動局１５と通信を実施するとともに、周波数ｆ２，ｆ３のＣＣを用いてそれぞれ移動局１６，１７と通信を実施する。
また、基地局１２は、スロット２において周波数ｆ５のＣＣを用いて移動局２０と通信を実施し、スロットＮにおいて周波数ｆ４のＮＳＣを用いて移動局１８と通信を実施し、スロットＮ＋１において周波数ｆ４のＮＳＣを用いて移動局１８と通信を実施するとともに、周波数ｆ５のＣＣを用いて移動局１９と通信を実施する。
【００１８】
ここで、基地局１１の通信ゾーン１１ａに位置する移動局１３が移動して、基地局１２の通信ゾーン１２ａに入る場合を例にとって、移動局１３のハンドオフを説明する（図３を参照）。
まず、移動局１３は、基地局１１の通信ゾーン１１ａに位置する場合、スロット２において、周波数ｆ２のＣＣを用いて基地局１１と通信を実施するが、移動に伴って基地局１１の通信ゾーン１１ａから逸脱する場合を考慮し、周波数ｆ１のＮＳＣを用いて、基地局１１の受信レベルを検出する（ステップＳＴ１）。
【００１９】
そして、移動局１３は、基地局１１の受信レベルが低下して、その受信レベルが基準レベルを下回ると（ステップＳＴ２）、切替先の基地局を選択するため、基地局１１が空きスロットの送信を停止する時間を利用して（例えば、スロット１，スロットＮ，スロットＮ＋２の送信時間）、基地局１１に隣接する基地局１２の受信レベルを検出する（ステップＳＴ３）。
即ち、移動局１３は、通信キャリアを一旦、基地局１１のＣＣ（周波数ｆ２）から基地局１２のＮＳＣ（周波数ｆ４）に切り替えることにより（図４を参照）、基地局１２の受信レベルを検出する。なお、隣接する基地局１２が使用するＮＳＣの周波数は、通信中の基地局１１から取得することができる（周波数の取得方法は後述する）。
【００２０】
ここで、空きスロットの送信停止時間に受信レベルを検出する理由は、空きスロットの送信停止時間であれば、基地局１１から音声やデータを受信する必要がないので、音声やデータの欠落を招くことなく、受信レベルを検出することができるからである。また、基地局１２のＮＳＣを用いる理由は、ＮＳＣは空きスロットであってもスロットを送信し続けるので、いつでも、受信レベルを検出することができるからである。
【００２１】
そして、移動局１３は、隣接する基地局１２の受信レベルを検出すると、その受信レベルを基準レベルと比較し（ステップＳＴ４）、その受信レベルが基準レベルを下回る場合には、上記と同様にして、他の基地局の受信レベルを検出するが（ステップＳＴ５）、その受信レベルが基準レベルを上回る場合には、基地局１２のＮＳＣを用いて、基地局１２と同期を確立する（ステップＳＴ６）。
そして、移動局１３は、隣接する基地局１２と同期を確立すると、通信キャリアを一旦、基地局１２のＮＳＣ（周波数ｆ４）から基地局１１のＣＣ（周波数ｆ２）に切り替えることにより（図４を参照）、基地局１１と通信を再開し、基地局１１から与えられるハンドオフの指令を持つことにする。
【００２２】
そして、移動局１３は、通信中の基地局１１からハンドオフの指令を受けると（ステップＳＴ７）、通信キャリアを基地局１１のＣＣ（周波数ｆ２）から基地局１２のＮＳＣ（周波数ｆ４）に切り替えることにより（図４を参照）、ハンドオフを実施する（ステップＳＴ８）。
ただし、切替先の基地局１２と移動局１３は、ハンドオフの実行前に同期確立を行っているので、ハンドオフ後、直ちに無線通信を開始することができる。
【００２３】
なお、この実施の形態１では、基地局１２のＮＳＣ（周波数ｆ４）に切り替えて、ハンドオフを実施するものについて示したが、基地局１２のＮＳＣ（周波数ｆ４）を用いて同期を確立すれば、基地局１２のＣＣ（周波数ｆ５）に切り替えても、同期確立を保持することができるので、基地局１２のＣＣ（周波数ｆ５）に切り替えて、ハンドオフを実施してもよい。
【００２４】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、ＣＣにおける空きスロットの送信停止時間に、通信中の基地局１１に隣接する基地局１２のＮＳＣを用いて、その隣接する基地局１２と同期を確立するとともに、通信中の基地局１１からハンドオフの指令を受けると、その隣接する基地局１２と無線通信を開始するように構成したので、ハンドオフ後、直ちに無線通信を開始することができるようになり、その結果、通信中に生じる音声やデータの瞬断を回避することができる効果を奏する。
また、基地局と移動局はＮＳＣだけでなく、空きスロットの送信を停止するＣＣを用いて無線通信を実施するので、近隣の基地局が同一周波数のＣＣを用いても、近隣の基地局が空きスロットの送信を停止している時間は、移動局１４が近隣の基地局から、不要な干渉を受けずに済む効果を奏する。
【００２５】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、移動局１３が通信中の基地局１１の受信レベルを検出し、その受信レベルが基準レベルを下回る場合に、隣接する基地局１２の受信レベルを検出するものについて示したが、通信中の基地局１１から受信レベルの検出指令を受けることにより、隣接する基地局１２の受信レベルを検出するようにしてよい。
【００２６】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、基地局１１とＣＣを用いて無線通信を実施している移動局１３のハンドオフについて示したが、基地局１１とＮＳＣを用いて無線通信を実施している移動局の場合、そのＮＳＣにおける空きスロットの送信時間に（例えば、移動局１４の場合、スロット２，スロットＮ，スロットＮ＋２の送信時間）、隣接する基地局１２の受信レベルの検出や同期確立を実施すればよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００２７】
実施の形態４．
上記実施の形態１では、隣接する基地局１２等の受信レベルを検出するものについて示したが、切替先の基地局が既に決定されている場合には（例えば、通信中の基地局１１や図示せぬ制御局から制御チャネルを通じて切替先の基地局が指定された場合、または、隣接する基地局の数が１個であって、通信中の基地局１１の受信レベルが低下すると、必ず、基地局を切り替えるように設定されている場合）、隣接する基地局１２等の受信レベルの検出処理は不要であり、切替先の基地局と同期確立を実施すればよい。
【００２８】
実施の形態５．
上記実施の形態１では、隣接する基地局１２等の受信レベルを検出するものについて示したが、隣接する基地局１２等のＮＳＣを用いて回線品質を計測し、その回線品質が基準レベルを越える基地局と同期を確立するようにしてもよい。
【００２９】
具体的には、例えば、隣接する基地局１２がＮＳＣのガードタイム区間に品質管理情報としてＰＮ符号を移動局１４に送信する（図６を参照）。
そして、移動局１４は、隣接する基地局１２からＰＮ符号を受信すると、そのＰＮ符号と、図示せぬメモリに予め格納したＰＮ符号を比較し、隣接する基地局１２から受信したＰＮ符号のビットエラーレートを測定する。
そして、ビットエラーレートが基準レベルを逸脱しない場合には、回線品質が良好であるとして、その隣接する基地局１２を切替先の基地局に決定し、その基地局１２と同期を確立する。
これにより、回線品質が高い基地局と無線通信を実施することができる効果を奏する。
なお、通信中の基地局１１がＮＳＣ又はＣＣのガードタイム区間に品質管理情報を移動局１４に送信して、通信中の基地局１１の回線品質を評価するようにしてもよい。
【００３０】
実施の形態６．
上記実施の形態５では、ＮＳＣ又はＣＣのガードタイム区間に品質管理情報を送信するものについて示したが、ＮＳＣ又はＣＣのガードタイム区間に制御情報を送信するようにしてもよい。
具体的には、制御情報として、自局の制御チャネルが使用しているキャリア，スロット位置，自局及び隣接基地局が用いるＮＳＣの周波数を送信する。
これにより、移動局は隣接する基地局の受信レベルを検出する場合等に、隣接する基地局が使用するＮＳＣの周波数等を認識することができる。
【００３１】
実施の形態７．
上記実施の形態１では、各移動局に対するキャリアの割当方法については、特に言及していないが、基地局と移動局が音声通信のみを実施する場合、図７に示すように、ＮＳＣに比べてＣＣの優先順位を高くし、未使用のＣＣが存在する限り、その音声通信にＣＣを割り当てる。ただし、未使用のＣＣが存在しない場合又は未使用のＣＣがチャネルの割当条件を具備しない場合には、その音声通信にＮＳＣを割り当てる。
これにより、通信中以外の基地局から、不要な干渉を受ける確率が低いＣＣが優先的に割り当てられるため、回線品質の劣化を招くことなく、周波数の利用効率を高めることができる効果を奏する。
【００３２】
実施の形態８．
上記実施の形態１では、各移動局に対するキャリアの割当方法については、特に言及していないが、基地局と移動局がデータ通信のみを実施する場合、図７に示すように、ＮＳＣに比べてＣＣの優先順位を高くし、未使用のＣＣが存在する限り、そのデータ通信にＣＣを割り当てる。ただし、未使用のＣＣが存在しない場合又は未使用のＣＣがチャネルの割当条件を具備しない場合には、そのデータ通信にＮＳＣを割り当てる。
これにより、通信中以外の基地局から、不要な干渉を受ける確率が低いＣＣが優先的に割り当てられるため、回線品質の劣化を招くことなく、周波数の利用効率を高めることができる効果を奏する。
【００３３】
実施の形態９．
上記実施の形態７，８では、音声通信又はデータ通信を実施する場合のキャリアの割当方法について示したが、音声通信とデータ通信の双方を実施する場合には、図８に示すように、音声通信については、ＣＣに比べてＮＳＣの優先順位を高くする一方、データ通信については、ＮＳＣに比べてＣＣの優先順位を高くする。
従って、未使用のＮＳＣが存在する限り、音声通信にはＮＳＣが割り当てられ、未使用のＣＣが存在する限り、データ通信にはＣＣが割り当てられる。
【００３４】
これにより、多少の瞬断があっても使用に耐えうる音声通信には、通信中以外の基地局から、不要な干渉を受ける確率が高いＮＳＣが割り当てられるが、通信中の瞬断が許されないデータ通信には、通信中以外の基地局から、不要な干渉を受ける確率が低いＣＣが割り当てられるようになり、その結果、データ通信のエラーを低減できる効果を奏する。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、通信中の基地局に隣接する基地局は常駐キャリアのガードタイム区間に品質管理情報を送信し、移動局は常駐キャリアにおける空きスロットの送信時間又は非常駐キャリアにおける空きスロットの送信停止時間に、上記隣接する基地局から品質管理情報を受信し、その受信した上記品質管理情報を用いて上記隣接する基地局の回線品質を計測し、その回線品質が基準レベルを越える隣接する基地局を切替先の基地局として決定し、その決定した隣接する基地局と常駐キャリアを用いて同期を確立した後、通信中の基地局からハンドオフの指令を受けると、上記同期を確立した隣接する基地局と無線通信を開始するように構成したので、回線品質が高い基地局を選択して無線通信を実施できる効果があるとともに、ハンドオフ後、直ちに無線通信を開始することができるようになり、その結果、通信中に生じる音声やデータの瞬断を回避することができる効果がある。
また、基地局と移動局は常駐キャリアだけでなく、空きスロットの送信を停止する非常駐キャリアを用いて無線通信を実施するので、近隣の基地局が同一周波数の非常駐キャリアを用いても、近隣の基地局が空きスロットの送信を停止している時間は、移動局が近隣の基地局から、不要な干渉を受けずに済む効果がある。
【００３６】
この発明によれば、品質管理情報としてＰＮ符号を送信し、移動局は、そのＰＮ符号のビットエラーレートを測定して回線品質を評価するように構成したので、回線品質が高い基地局と無線通信を実施することができる効果がある。
【００３７】
この発明によれば、常駐キャリア又は非常駐キャリアのガードタイム区間に品質管理情報を送信するように構成したので、例えば、移動局が隣接する基地局の受信レベルを検出する際、隣接する基地局が使用する常駐キャリアの周波数等を認識することができる効果がある。
【００３８】
この発明によれば、基地局と移動局が音声通信を実施する場合、未使用の非常駐キャリアがあれば、その音声通信に非常駐キャリアを割り当てるように構成したので、回線品質の劣化を招くことなく、周波数の利用効率を高めることができる効果がある。
【００３９】
この発明によれば、基地局と移動局がデータ通信を実施する場合、未使用の非常駐キャリアがあれば、そのデータ通信に非常駐キャリアを割り当てるように構成したので、回線品質の劣化を招くことなく、周波数の利用効率を高めることができる効果がある。
【００４０】
この発明によれば、基地局と移動局が音声通信及びデータ通信を実施する場合、そのデータ通信に非常駐キャリアを割り当てる一方、その音声通信に常駐キャリアを割り当てるように構成したので、通信中の瞬断が許されないデータ通信のエラーを低減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による無線通信装置を示す構成図である。
【図２】  スロットの送信パターンを説明する説明図である。
【図３】  移動局のハンドオフを説明する説明図である。
【図４】  同期確立を説明する説明図である。
【図５】  この発明の実施の形態１による無線通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】  キャリアのガードタイムを説明する説明図である。
【図７】  チャネルの優先度を説明するテーブル図である。
【図８】  チャネルの優先度を説明するテーブル図である。
【図９】  従来の無線通信装置の動作を示す状態遷移図である。
【符号の説明】
１１，１２  基地局、１３〜２０  移動局。
【図１】
0003655092.tif 000002
【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】
0003655092.tif 000008
【図８】
0003655092.tif 000009
【図９】
0003655092.tif 000010