(57)【要約】    【課題】      移動局と基地局間のハンドオーバ処理をなくすることにより、伝送効率を改善すること。    【解決手段】  移動局１０４が基地局１０１と通信している場合、基地局１０１は、移動局１０４の情報と自局の情報を逐次、移動局管理装置１０７に通知している。移動局管理装置１０７が、現在通信中の基地局１０１のサービスエリア１１１の所定の領域に入ったことを検出した場合、移動局１０４の位置情報から、隣接基地局である基地局１０２を検索する。そして、移動局管理装置１０７は、移動局の情報を、基地局１０２に通知する。基地局１０２は、移動局１０４の情報を通知されるまでは、移動局１０４宛のユーザデータを廃棄しているが、移動局管理装置１０７から移動局１０４の情報を通知された後は、移動局１０４宛のユーザデータを送信する。  【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決められたルートを移動する移動局と通信中の第１の基地局が、前記移動局を識別する情報とその位置情報及び自局を識別する情報を移動局管理装置に通知する第１の工程と、
前記第１の基地局から情報を受信した移動局管理装置が、前記第１の基地局に隣接し、接続が予測される第２の基地局を検索し、検索の結果、得られた第２の基地局に、受信した移動局の情報を通知する第２の工程と、
前記移動局の情報を受信した前記第２の基地局が、前記移動局宛のユーザデータを前記移動局に対して送信する第３の工程と、
を具備することを特徴とするハンドオーバ制御方法。
【請求項２】
前記第２の工程において、前記移動局管理装置は、前記移動局の位置情報から移動方向を特定し、前記移動局の位置情報及び移動方向に基づいて、前記第２の基地局を決定し、前記第２の基地局に前記受信した移動局の情報を通知することを特徴とする請求項１記載のハンドオーバ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドオーバ制御方法に関し、特に、予め決められたルートを高速に移動する鉄道、自動車等に搭載されている移動局と基地局間で行われる高速データ通信に好適なハンドオーバ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モバイル環境でのデータ通信の利用が増えており、さらなる高速データ通信サービスが要望されている。第３世代移動体通信システムの伝送速度は、高速移動時は、数百ｋｂｐｓ、静止時でも、せいぜい１〜２Ｍｂｐｓである。
【０００３】
一方、無線ＬＡＮシステムでは、数十Ｍｂｐｓの伝送速度を実現できるが、ハンドオーバに時間を要し、ハンドオーバを頻繁に行なわなければならず、高速移動環境下では、伝送効率が落ちてしまう。
【０００４】
図６は、以下の特許文献１に示された移動局の構成を示すブロック図である。図６に示す移動局の端末６０１では、ベースバンド信号処理部６０２において、基地局からの受信信号の強度が周期的に測定されており、相対変化量算出部６０３において、ベースバンド処理部６０２にて測定された受信信号の強度の測定時間毎の相対変化量が算出されている。そして、受信信号の強度及び受信信号の強度の相対変化量に基づき、ハンドオーバ処理を行うようになっている。
【０００５】
このように、ハンドオーバは、移動局が複数の基地局が定期的に送信している信号の電界強度等を測定し、現在、接続している基地局との通信品質が低下し、他の基地局と接続した方が通信品質が良くなると判断した場合に、移動局主導でハンドオーバを起動し、ハンドオーバ先の基地局情報をネットワークにある移動局管理装置に通知し、ハンドオーバを行っている。
【０００６】
上記の方式では、移動局が、ハンドオーバ先の基地局を検出し、そこから送信されるハンドオーバ先の基地局情報を、ネットワークにある移動局管理装置に送信することにより、移動局管理装置が、移動局のハンドオーバ先を検出し、その後、ハンドオーバ処理を行うようになっている。
【０００７】
又、図７は、特許文献２に示された移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【０００８】
図７に示す通信システムは、ハンドオーバ時にいかに、次のハンドオーバ先の無線リソースを確保して、ハンドオーバの確度を高めるかという観点に着目したシステムである。
【０００９】
このため、図７に示す通信システムでは、複数の無線ゾーンの内、移動局７０１が位置する無線ゾーンに隣接した何れかの隣接無線ゾーンについて、その移動局が移動することを予測し、移動局の移動先の候補である候補無線ゾーンを選択し、その候補無線ゾーンを交換局７０２を介して、移動局に通知する候補ゾーン通知手段７０３と、予測された時点の移動先の候補である候補無線ゾーンを選択すると共に、空いている無線チャネルを捕捉し、通信リンクにパスを形成する候補ゾーン選択手段７０４とを備えている。
【特許文献１】特許第３１２７８９８号公報
【特許文献２】特開平１０−２９０４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の方法においては、移動局からハンドオーバが要求されてから、ハンドオーバ処理を行っているので、ハンドオーバが完了するまでの時間、即ちハンドオーバに要する所要時間が長くなってしまい、移動局が高速に移動し、頻繁にハンドオーバする場合、データ通信のスループットの低下を招き、伝送効率が低下してしまうという問題がある。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、移動局と基地局間のハンドオーバ処理をなくすることにより、伝送効率を改善することができるハンドオーバ制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のハンドオーバ制御方法は、予め決められたルートを移動する移動局と通信中の第１の基地局が、前記移動局を識別する情報とその位置情報及び自局を識別する情報を移動局管理装置に通知する第１の工程と、前記第１の基地局から情報を受信した移動局管理装置が、前記第１の基地局に隣接し、接続が予測される第２の基地局を検索し、検索の結果、得られた第２の基地局に、受信した移動局の情報を通知する第２の工程と、前記移動局の情報を受信した前記第２の基地局が、前記移動局宛のユーザデータを前記移動局に対して送信する第３の工程と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、移動局と基地局間のハンドオーバ処理をなくすることにより、伝送効率を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１に係るハンドオーバ制御方法を説明するための図であり、図１は、実施の形態１の全体構成を示す図、図２は、移動局管理装置１０７の構成を示すブロック図、図３は、実施の形態１の動作の流れを示すフロー図である。
【００１６】
図１及び図２において、１０１〜１０３は基地局、１０４は移動局、１０５は、ネットワーク１０６に接続すると共に、基地局１０１〜１０３にユーザデータを送信するゲートウエイ装置、１０７は移動局管理装置である。そして、移動局管理装置１０７は、図２に示すように、予め決められた経路を移動する移動局１０４と通信中の第１の基地局１０１から、移動局を識別する情報とその位置情報及び自局を識別する情報を受信する情報受信部２０１と、情報受信部２０１が受信した情報に基づき、第１の基地局１０１に隣接し、接続が予測される第２の基地局１０２を検索し決定する隣接局検索部２０２と、検索の結果、得られた第２の基地局１０２に受信した移動局の情報を通知する隣接局情報通知部２０３とで構成されている。
【００１７】
なお、図１において、１１１、１１２、１１３は、それぞれ基地局１０１、１０２、１１０３のサービスエリアである。
【００１８】
次に、図１及び図３を用いてハンドオーバ制御方法を説明する。
【００１９】
移動局１０４が基地局１０１と通信している場合、基地局１０１は、移動局１０４の情報（ＭＡＣアドレス：ＭＡＣ＃０）と自局の情報（ＭＡＣ＃１）を逐次、移動局管理装置１０７に通知している（ステップＳＴ３０１）。この情報を情報受信部２０１を介して受信した移動局管理装置１０７が、現在通信中の基地局１０１（第一の基地局）のサービスエリア１１１の所定の領域（オーバラップゾーン）に入ったことを検出した場合、隣接局検索部２０２は、移動局１０４の位置情報から、隣接基地局である基地局１０２（第二の基地局）を検索する。そして、移動局管理装置１０７の隣接局情報通知部２０３は、移動局の情報（ＭＡＣ＃０）を、基地局１０２に通知する（ステップＳＴ３０２）。
【００２０】
一方、ゲートウェイ装置１０５は、移動局１０４宛のユーザデータを、移動局ＭＡＣアドレス（ＭＡＣ＃０）宛に送信している。従って、基地局１０１は、移動局１０４宛のユーザデータを移動局１０４宛に送信している。一方、基地局１０２は、移動局１０４の情報（ＭＡＣ＃０）を通知されるまでは、移動局１０４宛のユーザデータを廃棄しているが、移動局管理装置１０７から移動局１０４の情報（ＭＡＣ＃０）を通知された後は、移動局１０４宛のユーザデータ（ＭＡＣ＃４  ｔｏ  ＭＡＣ＃０）を送信する（ステップＳＴ３０３）。また、基地局１０３は、ゲートウェイ装置１０５からユーザデータ（ＭＡＣ＃４  ｔｏ  ＭＡＣ＃０）を受信しているが、移動局管理装置１０７から移動局１０４の情報（ＭＡＣ＃０）を受け取っていないため、受信したユーザデータ（ＭＡＣ＃４  ｔｏ  ＭＡＣ＃０）を廃棄している。
【００２１】
なお、移動局の位置情報は、鉄道であれば、鉄道管制システムから取得した位置情報、自動車の場合は、ＧＰＳや車載ナビゲーションシステムから取得した位置情報、また、鉄道又は自動車の車内の携帯電話機の場合には、ＧＰＳから取得した位置情報を用いればよい。又、移動方向を示す情報を含めるように構成しても良い。
【００２２】
このように、本実施の形態１によれば、ハンドオーバのための処理を移動局１０４から起動する必要がなく、また、ハンドオーバのための処理を移動局１０４と基地局１０１間で行う必要がないので、伝送効率を改善することができる。
【００２３】
なお、本実施の形態１において、移動局情報として、ＭＡＣアドレスを例に説明したが、これに限らず、移動局と通信するための固有のＩＤ情報、暗号に関する情報（暗号鍵）等の移動局固有に割り当てられており、移動機と通信するために必要な情報も含むように構成してもよい。
【００２４】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るハンドオーバ制御方法を説明するための図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。また、移動局管理装置１０７の構成は図２と同一構成であるので、その説明は省略する。
【００２５】
実施の形態１では、基地局１０１、基地局１０２が同一セグメントに属しており、ゲートウェイ装置１０５から移動局１０４（基地局１０１を経由）宛のデータが、基地局１０２にも届くように構成されている。これに対して、実施の形態２では、各基地局、ゲートウェイ装置１０５間にレイヤ２スイッチ（又は、ハブ）４０１が設けられ、基地局１０２には届かないように構成した点で、実施の形態１と異なる。
【００２６】
以下に、実施の形態２の動作を説明する。
【００２７】
移動局１０４が基地局１０１と通信している場合、基地局１０１は、移動局１０４の情報（ＭＡＣ＃０）と自局の情報（ＭＡＣ＃１）を逐次、移動局管理装置１０７に通知している。この情報を情報受信部２０１を介して受信した移動局管理装置１０７が、現在通信中の基地局１０１のサービスエリア１１１の所定の領域（オーバラップゾーン）に入ったことを検出した場合、隣接局検索部２０２は、移動局１０４の位置情報から、隣接基地局である基地局１０２を検索する。そして、移動局管理装置１０７の隣接局情報通知部２０３は、移動局１０４の情報（ＭＡＣ＃０）を、基地局１０２に通知すると同時に、レイヤ２スイッチ４０１に対しても、移動局１０４が通信可能な基地局１０１、１０２に関する情報を通知する。この情報を受信したレイヤ２スイッチ４０１は、ユーザデータ（ＭＡＣ＃４  ｔｏ  ＭＡＣ＃０）をコピーして、基地局１０１、１０２の両基地局に対してユーザデータ（ＭＡＣ＃４  ｔｏ  ＭＡＣ＃０）を送信する。
【００２８】
なお、ゲートウェイ装置１０５は、移動局宛のユーザデータを、移動局１０４宛に送信しているが、レイヤ２スイッチ４０１は、移動局１０４宛のユーザデータを、基地局１０１、１０２の両基地局に対して送信するから、基地局１０２も、移動局１０４宛のデータを送信する。
【００２９】
このように、本実施の形態２によれば、ハンドオーバのための処理を移動局１０４から起動する必要がなく、また、ハンドオーバのための処理を移動局１０４と基地局１０１間で行う必要がないので、伝送効率を改善することができる。
【００３０】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係るハンドオーバ制御方法を説明するための図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３１】
実施の形態２では、レイヤ２スイッチを設けるように構成したが、実施の形態３は、基地局が、レイヤ３スイッチまたはルータとして動作するように構成した点で、実施の形態２と異なる。即ち、ゲートウェイ装置１０５、基地局１０１、基地局１０２及び基地局１０３は、全てＩＰルータまたはレイヤ３スイッチとしての機能を有する。
【００３２】
ゲートウェイ装置１０５は、移動局管理装置１０７からの移動局情報に基づいて、移動局１０４（ＩＰ＃０）が、基地局１０１及び基地局１０２のセルにいることを認識し、基地局１０１（ＭＡＣ＃１）及び基地局１０２（ＭＡＣ＃２）のそれぞれに対して、移動局１０４（ＩＰ＃０）宛てのデータをコピーして送信する。各基地局は、自分宛てのユーザデータだけを受け取り、受け取ったユーザデータのＩＰアドレスが、移動局管理装置１０７から通知されている移動局情報（ＩＰ＃０）であれば無線で送信する。なお、他の動作は実施の形態２と同じであるので、その説明は省略する。
【００３３】
実施の形態１及び実施の形態２では、第２の工程において、移動局管理装置が、第１の基地局に隣接し、接続が予測される第２の基地局を検索し、検索の結果、得られた第２の基地局に、受信した移動局の情報を通知するように構成した。しかしながら、図５に図示したように、ゲートウェイ装置１０５の配下の基地局のサービスエリアから、図示しない別のゲートウェイ装置の配下の基地局のサービスエリアに移動するような場合、移動局管理装置１０７から新たに通信するゲートウェイ装置及び基地局に移動局情報を通知することで、ハンドオーバを確実に実施することができる。
【００３４】
このように、本実施の形態３によれば、ハンドオーバのための処理を移動局１０４から起動する必要がなく、また、ハンドオーバのための処理を移動局１０４と基地局１０１間で行う必要がないので、伝送効率を改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、特に、予め決められたルートを高速に移動する鉄道、自動車等に搭載されている移動局と基地局間で行われる高速データ通信、無線ＬＡＮ等の高速移動体通信に用いるに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１に係るハンドオーバ制御方法の全体構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１に係る移動局管理装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係るハンドオーバ制御方法の動作を示すフロー図
【図４】本発明の実施の形態２に係るハンドオーバ制御方法の全体構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態３に係るハンドオーバ制御方法の全体構成を示す図
【図６】従来技術を示すブロック図
【図７】従来技術を示すブロック図
【符号の説明】
【００３７】
１０１、１０２、１０３  基地局
１０４  移動局
１０５  ゲートウェイ装置
１０６  ネットワーク
１０７  移動局管理装置
１１１、１１２、１１３  サービスエリア
【図１】
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【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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