(57)【要約】【課題】移動端末の高速移動性能を向上させることの可能な移動通信システムを提供する。【解決手段】複数の無線部２１〜２ｎのうち、例えば無線セルの重なり合う一群の無線部、あるいは端末の移動経路上に存在する一群の無線部に対し同じ基地局ＩＤを割り当て、個別チャネルも基地局ＩＤに対応付けて共通のチャネルを設定する。このようにすれば、移動端末ＰＳからは地理的領域に分散して配置される無線部との通信に際し、あたかも一つの基地局と通信しているように見える。これによりハンドオーバにかかる種々の手順を省略して、接続先の無線部を切り替えることが可能となる。従ってハンドオーバ処理に要していた時間を削減でき、移動端末ＰＳが高速に移動している状況下においても通信を継続させることができる。さらには、無線制御を共通して行うことで、集約効果を出すことが可能となる。【選択図】      図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末を無線収容する基地局装置と、この基地局装置を介して前記移動端末と通信ネットワークとの間に通信環境を形成するゲートウェイ装置とを備える移動通信システムにおいて、
前記基地局装置は、
地理的領域に分散配置され前記移動端末を無線収容する無線セルを個別に形成する複数の無線部と、
これらの複数の無線部を集線し有線リソースを介して前記ゲートウェイ装置に接続する制御部とを具備し、
前記制御部は、
前記移動端末がハンドオーバ対象として検出する基地局識別子を前記複数の無線部に割り当てる割り当て手段と、
同じ基地局識別子を割り当てられた無線部に、前記通信ネットワークからの通信データを分配する分配手段と、
同じ基地局識別子を割り当てられた無線部に、同じ移動端末との無線接続につき同じ無線チャネルを設定するチャネル設定手段とを具備し、
前記割り当て手段は、無線セルが重なり合う一群の無線部に対して同じ基地局識別子を割り当てることを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記分配手段は、前記同じ基地局識別子を割り当てられた無線部のうち前記移動端末と通信中の無線部に前記通信データを転送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３】
前記制御部は、さらに、各無線部を当該制御部に接続するポートと、前記基地局識別子とを対応付けた構成情報テーブルを備え、
前記割り当て手段は、前記構成情報テーブルに基づいて前記基地局識別子を前記複数の無線部に割り当て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】
前記割り当て手段は、一日の時間帯ごとに前記割り当てを動的に変更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】
移動端末を無線収容する基地局装置と、この基地局装置を介して前記移動端末と通信ネットワークとの間に通信環境を形成するゲートウェイ装置とを備える移動通信システムに用いられる前記基地局装置において、
地理的領域に分散配置され前記移動端末を無線収容する無線セルを個別に形成する複数の無線部と、
これらの複数の無線部を有線リソースを介して集線し前記ゲートウェイ装置に接続する制御部とを具備し、
前記制御部は、
前記移動端末がハンドオーバ対象として検出する基地局識別子を前記複数の無線部に割り当てる割り当て手段と、
同じ基地局識別子を割り当てられた無線部に、前記通信ネットワークからの通信データを分配する分配手段と、
同じ基地局識別子を割り当てられた無線部に、同じ移動端末との無線接続につき同じ無線チャネルを設定するチャネル設定手段とを具備し、
前記割り当て手段は、無線セルが重なり合う一群の無線部に対して同じ基地局識別子を割り当てることを特徴とする基地局装置。
【請求項６】
前記分配手段は、前記同じ基地局識別子を割り当てられた無線部のうち前記移動端末と通信中の無線部に前記通信データを転送することを特徴とする請求項５に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記制御部は、さらに、各無線部の当該制御部への接続ポート番号と、前記基地局識別子とを対応付けた構成情報テーブルを備え、
前記割り当て手段は、前記構成情報テーブルに基づいて前記基地局識別子を前記複数の無線部に割り当てることを特徴とする請求項５に記載の基地局装置。
【請求項８】
前記割り当て手段は、一日の時間帯ごとに前記割り当てを動的に変更することを特徴とする請求項５に記載の基地局装置。
【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。特にこの発明は、移動端末の移動に伴う基地局の切替、いわゆるハンドオーバ（ハンドオフとも称する）に関連する技術である。
【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、例えば我が国でいう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は、その設置位置や隣接基地局との位置関係などの周到な計画（置局設計とも称する）を伴わずに設置されることが多い。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】
ところで、マイクロセル方式ではセル半径が小さいのでマクロセル方式に比べてハンドオーバが頻繁に生じる。ハンドオーバを即座に完了させ、次の基地局への再接続をスムーズに行えることが端末の高速移動性能を左右する。しかしながら現実の処理では、端末の移動経路によってはハンドオーバが完了する前にセルの外に出てしまうこともあり、このようなケースでは複雑な制御を要するとともに処理時間もかかる。悪ければ通信が切断されることもあり何らかの対処を要する。
【０００５】
関連する技術が特許文献１に開示される。この文献ではページングエリアの広さを可変することでページングエリア境界におけるハンドオーバの繰り返しに対処するようにしているが、ページングエリア内においてもハンドオーバは生じるので高速移動性能を高めるための抜本的な対策にはならない。この他、移動端末が次に接続する基地局を予測可能とする提案もなされているが、端末が予測外の移動をするケースへの対応は難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−７６９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上述べたように従来の移動通信システムではハンドオーバに係わる処理性能が端末の高速移動性能に大きく影響し、その改善が望まれている。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、移動端末の高速移動性能を向上させることの可能な移動通信システムとその基地局装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、移動端末を無線収容する基地局装置と、この基地局装置を介して前記移動端末と通信ネットワークとの間に通信環境を形成するゲートウェイ装置とを備える移動通信システムにおいて、前記基地局装置は、地理的領域に分散配置され前記移動端末を無線収容する無線セルを個別に形成する複数の無線部と、これらの複数の無線部を有線リソースを介して集線し前記ゲートウェイ装置に接続する制御部とを具備し、前記制御部は、前記移動端末がハンドオーバ対象として検出する基地局識別子を前記複数の無線部に割り当てる割り当て手段と、同じ基地局識別子を割り当てられた無線部に、前記通信ネットワークからの通信データを分配する分配手段と、同じ基地局識別子を割り当てられた無線部に、同じ移動端末との無線接続につき同じ無線チャネルを設定するチャネル設定手段とを具備し、前記割り当て手段は、無線セルが重なり合う一群の無線部に対して同じ基地局識別子を割り当てることを特徴とする移動通信システムが提供される。
【０００９】
このような手段を講じることにより、同じ基地局識別子を持つ無線部は、移動端末からは同じ基地局に見える。これにより上記一群の無線部間を移動するケースにおいては、異なる基地局を切替えるハンドオーバ処理とは異なり、例えば電波強度に基づく接続先の変更といった処理だけで済む。従って無線部間の移動にかかる処理を高速化することができ、ひいては移動端末の高速移動性能を向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、移動端末の高速移動性能を向上させることの可能な移動通信システムとその基地局装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】既存のハンドオーバ処理を示す模式図。
【図２】この発明に関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３】図２の無線制御部１の一実施形態を示す機能ブロック図。
【図４】図３の構成情報１１ａの一例を示す図。
【図５】図２の無線制御部１の他の例を示す機能ブロック図。
【図６】信号分配部１２の処理機能を説明するための図。
【図７】信号処理部１３の実施の形態を示す機能ブロック図。
【図８】無線セルが重なり合う位置に移動端末ＰＳが存在する状態を示す図。
【図９】報知チャネルの送信タイミングを示す図。
【図１０】図８における移動端末ＰＳが無線部２１、無線部２２から受信する電波強度の変化を示すグラフ。
【図１１】移動端末ＰＳが無線セル間を移動するケースを示す図。
【図１２】無線セル間の移動において移動端末ＰＳの個別チャネルの割り当てを示す図。
【図１３】ゲートウェイ２００から無線部へのデータ伝送の一例を示す図。
【図１４】ゲートウェイ２００から無線部へのデータ伝送の他の例を示す図。
【図１５】一つの無線部が複数の基地局ＩＤを保持する場合を示す図。
【図１６】複数の基地局ＩＤを保持する無線部に係わるハンドオーバ処理手順を示すシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態につき説明するが、これに先立ち既存の技術における課題につきさらに説明する。図１は既存のハンドオーバ処理を示す模式図で、基地局ＢＳ１の展開するセルＣ１から、基地局ＢＳ２のセルＣ２へと移動端末ＰＳが移動する状態を示す。既存の技術では、移動端末ＰＳは基地局ＢＳ１，ＢＳ２を別個に認識するので、セル境界においてハンドオーバが生じる。高速移動時においてはハンドオーバが繰り返され、場合によっては間に合わないケースもある。以下ではこのような課題を解決可能な実施の形態につき説明する。
【００１３】
図２は、この発明に関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。このシステムはゲートウェイ２００に接続される基地局装置Ｓを中核として形成される。基地局装置Ｓはシステム内に複数設けられ、図示するように１つに限られるものではない。ゲートウェイ２００はＩＰ（Internet Protocol）網３００およびＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network）網４００に接続される。基地局装置Ｓは移動端末ＰＳを無線収容し、移動端末ＰＳは基地局装置Ｓからゲートウェイ２００を介してＩＰ網３００またはＰＳＴＮ網４００と通信することができる。つまりゲートウェイ２００は移動端末ＰＳと、ＩＰ網３００またはＰＳＴＮ網４００との間に通信環境を形成する。
【００１４】
基地局装置Ｓは、有線リソースを介してゲートウェイ２００に接続される無線制御部１と、この無線制御部１に接続される複数の無線部２１〜２ｎとを備える。特に、無線部２１〜２ｎと無線制御部１とを接続するインタフェースを接続ポートと称し、各接続ポートに無線部２１〜２ｎに対応付けて符号ｐ２１〜ｐ２ｎを付して示す。無線部２１〜２ｎは地理的領域に分散配置され、移動端末ＰＳを無線収容するための無線セルを個別に形成する。
【００１５】
図３は、図２の無線制御部１の一実施形態を示す機能ブロック図である。無線制御部１は基地局構成部１１、信号分配部１２、信号処理部１３、および有線インタフェース部１４を備える。基地局構成部１１は無線部２１〜２ｎを組み分け（グループ化）し、各組に属する無線部には同じ基地局識別子を割り当てる。基地局識別子とは移動端末ＰＳがハンドオーバ先基地局を認識するための情報であり、既存のシステムでは個別の基地局に対し個別に割り当てられる情報である。以下では基地局識別子を基地局ＩＤ（IDentification）と称する。なお関係する勧告ではＢＳＩＤ（Base Station ID）とも表記される。
【００１６】
この実施形態では基地局構成部１１により、無線部２１〜２ｎに対し、多対一の関係で基地局ＩＤを割り当てる。つまり複数の無線部に同じ基地局ＩＤを割り当てるようにする。好ましくは無線セルの重なり合う無線部、つまり隣接する位置関係にある無線部どうしに同じ基地局ＩＤを割り当てるようにする。この割り当ては固定的であっても良いし、一日の時間帯に応じて動的に変更するようにしても良い。
【００１７】
なお基地局構成部１１は構成情報１１ａを備える。構成情報は図４に示すように接続ポートと基地局ＩＤとを対応付けて記録したデータベースである。図４（ａ）に示すように接続ポートｐ２１〜ｐ２３に対応する無線部２１〜２３に基地局ＩＤ＝１が割り振られ、接続ポートｐ２４，２５に対応する無線部２４，２５に基地局ＩＤ＝２が割り振られる。この他図４（ｂ）に示すように全ての無線部２１〜２５に同じ基地局ＩＤを割り当てても良いし、図４（ｃ）に示すように無線部２１〜２５ごとに異なる基地局ＩＤを割り当てても良い。このような割り当ては動的に変更することができる。
【００１８】
信号分配部１２は、ＩＰ網３００またはＰＳＴＮ網４００からゲートウェイ２００を介して到達する通信データをスイッチングし、同じ基地局ＩＤを持つ無線部に向け同じ通信データを分配する。すなわち信号分配部１２は、有線リソースから到達したデータを、同じ基地局ＩＤを持つ無線部に分配する。なお、同じ基地局ＩＤを割り当てられた無線部２１〜２ｎのうち、移動端末ＰＳと通信を行う無線部にのみ、有線リソースから到達したデータを伝送することも可能である。逆方向では、無線部２１〜２ｎから受信したデータを集約して有線リソースを介しゲートウェイ２００に伝送する。
【００１９】
有線インタフェース部１４は図１のゲートウェイ２００との通信にあたってのインタフェース処理を行う。信号処理部１３は移動端末ＰＳとの無線通信に係わる制御を担う。なおこの信号処理部１３は処理形態によっては一つに限定するものではなく、基地局ＩＤごとに複数の信号処理部を備えてもよい。
【００２０】
図５は無線制御部１の他の例を示す機能ブロック図であり、複数の信号処理部１３ａ〜１３ｃが、信号分配部１２と有線インタフェース部１４と間に設けられる例を示す。信号処理部は基地局ＩＤの数に応じて設けてもよいし、無線部の数に対応付けて設けてもよい。
【００２１】
図６は信号分配部１２の処理機能を説明するための図である。図６において４つの無線部２１〜２４が信号分配部１２に接続され、このうち無線部２１，２２に基地局ＩＤ＝１が割り当てられ、無線部２３，２４に基地局ＩＤ＝２が割り当てられるとする。ゲートウェイ２００から有線リソースを介して基地局ＩＤ＝１宛のデータ（ＡＡＡ）が到達すると、信号分配部１２はスイッチ制御部１２ａによりデータ（ＡＡＡ）をスイッチングし、基地局ＩＤ＝１を持つ無線部２１，２２に向け同じデータ（ＡＡＡ）を伝送する。
【００２２】
図７は信号処理部１３の実施の形態を示す機能ブロック図である。信号処理部１３は、制御チャネル送信部１３１、チャネル割当部１３２、帯域データベース１３３を備える。制御チャネル送信部１３１は、自局装置近傍の他の基地局装置Ｓから送信される制御チャネルを検波し、空きの制御チャネルの帯域を用いて無線部に報知チャネルの送信を指示する。
【００２３】
チャネル割当部１３２は、移動端末ＰＳから個別チャネルの帯域割当要求があった場合に、帯域データベースに管理される帯域割当状況から空きの帯域を探索し、移動端末ＰＳに個別チャネルの割当を行う。制御チャネル送信部１３１、チャネル割当部１３２の処理により無線部に対し送信されるメッセージは、信号分配部を経由して同じ基地局ＩＤを持つ無線部の全てに送信される。
【００２４】
図８はセルが重なり合う位置に移動端末ＰＳが存在する状態を示す図である。図８において無線部２１、無線部２２がそれぞれ形成する無線セルが重なるエリアに、移動端末ＰＳが存在する。無線部２１、無線部２２に異なる基地局ＩＤが割り当てられていれば、図９（ａ）に示すように報知チャネルは必ず別のタイミングで送信される。
【００２５】
これに対し、無線部２１、無線部２２に同じ基地局ＩＤが割り当てられていれば、図９（ｂ）に示すようにいずれの無線セルにおいても、報知チャネルは同じタイミングで送信される。この状態では、移動端末ＰＳは無線部２１、無線部２２をあたかも同じ接続先として認識することになる。つまり報知チャネルに同じ基地局ＩＤが記載されているので、移動端末ＰＳは電波強度などを基に接続先の無線部を決定する。
【００２６】
すなわちこの実施形態では、無線部２１、無線部２２に同じ基地局ＩＤを割り当てることで、無線部間で報知チャネルの送信タイミングを揃えるようにする。これにより無線セルが重なるエリアにおいて、移動端末ＰＳにはあたかも一つの無線部と通信しているように認識させることが可能である。よってハンドオーバ処理をすることなく、通信先の無線部を容易に切り替えることが可能になる。
【００２７】
図１０は、図８における移動端末ＰＳが無線部２１、無線部２２から受信する電波強度の変化を示すグラフである。電波強度は例えば移動端末ＰＳが報知チャネルを受信したタイミングで測定される。タイミングＴ１では移動端末ＰＳは無線部２１と通信中であり、セル境界に達したタイミングＴ２では移動端末ＰＳは通信先を無線部２１から無線部２２へ切り替える。その後のタイミングＴ３では移動端末ＰＳは無線部２２との通信を継続する。図１０において移動端末ＰＳは、受信する電波強度の強い方に接続先の無線部を切り替える。さらに、各無線部から受信する電波を加算すれば、より頑健な通信が可能となる。
【００２８】
図１１に示すように移動端末ＰＳが無線セル間を移動するケースでは、移動端末ＰＳが各セルで使用する個別チャネルの割り当てを規定する必要があり、ハンドオーバにはこの処理も含まれる。図１２（ａ）に示すように既存の技術では、無線セルを跨いで接続先を切替えるごとに、周波数およびタイムスロットの異なるチャネルが割り当てられるのが一般的である。
【００２９】
これに対しこの実施形態では、基地局ＩＤが同じ無線セル間を移動する場合には、図１２（ｂ）に示すように個別チャネルも無線部間で共通のチャネルを用いるようにする。つまり個別チャネルの周波数およびタイムスロットは、無線セル間の移動に際して固定的とする。これにより移動端末ＰＳは、自身に割り当てられた個別チャネルを変えることなく無線部間移動できるようになり、接続先が変わったことを検出することはない。従ってハンドオーバに付随する有線リソース（無線部〜無線制御部１間）の切り替え、および無線部の切り替えなどの処理を実施せずともよくなり、通信が切断されることなく移動可能な速度を向上させることが可能になる。
【００３０】
図１３は、ゲートウェイ２００から無線部へのデータ伝送の一例を示す図である。図１３において無線部２１，２２，２３に基地局ＩＤ＝１が割り当てられ、無線部２４，２５に基地局ＩＤ＝２が割り当てられるとする。信号分配部１２はゲートウェイ２００から基地局ＩＤ＝１宛のデータ（ＡＡＡ）を受信すると、基地局ＩＤ＝１を持つ全ての無線部２１，２２，２３にデータ（ＡＡＡ）を透過的に送信する。この処理では信号分配部１２においてデータをコピーするだけでよく、信号分配にかかる処理時間を短縮することができる。これは無線部と移動端末ＰＳとの間の無線区間、および有線リソースの残チャネルリソースが多い場合に有効である。
【００３１】
図１４は、ゲートウェイ２００から無線部へのデータ伝送の他の例を示す図である。各無線部２１〜２５への基地局ＩＤの割り当ては図１３と同様である。図１４においては、無線部２２が移動端末ＰＳと通信していることを信号分配部１２は判断している。ゲートウェイ２００からのデータ（ＡＡＡ）は信号分配部１２から無線部２２のみに伝送される。この場合、接続先の判断にかかる処理リソースを要するものの、無線部および有線リソースのチャネルを有効活用できるので、残チャネルリソースが少ない場合に有効である。この例は、同じ基地局ＩＤを割り当てられた無線部のうち、移動端末ＰＳと通信中の無線部にのみゲートウェイ２００からのデータを伝送する例に相当する。
【００３２】
図１５は、一つの無線部が複数の基地局ＩＤを保持する場合を示す図である。図１５において無線部２１〜２３に基地局ＩＤ＝１が与えられ、無線部２３〜２５に基地局ＩＤ＝２が与えられているとする。つまり無線部２３は、基地局ＩＤ＝１と基地局ＩＤ＝２とを保持する。このケースでゲートウェイ２００から基地局ＩＤ＝１宛データ（ＡＡＡ）および基地局ＩＤ＝２宛データ（ＢＢＢ）が信号分配部１２に達すると、信号分配部１２はデータ（ＡＡＡ）を無線部２１〜２３に転送し、データ（ＢＢＢ）を無線部２３〜２５に転送する。よって無線部２３は、データ（ＡＡＡ）、（ＢＢＢ）の双方を受信することになる。
【００３３】
図１６は、複数の基地局ＩＤを保持する無線部に係わるハンドオーバ処理手順を示すシーケンス図である。図１６において、移動端末ＰＳは無線部２２、および無線部２３と通信中である（ステップＳ１、Ｓ２）。無線部２２と信号分配部１２との間、および無線部２３と信号分配部１２との間ではそれぞれ信号伝送が行われており（ステップＳ３、Ｓ４）、信号分配部１２とゲートウェイ２００との間で、信号処理部１３を介した有線通信が実施されている（ステップＳ５）このとき、無線部２２は基地局ＩＤ＝１で、無線部２３は基地局ＩＤ＝１および２を利用して電波を放射している。移動端末ＰＳは、基地局ＩＤ＝１を利用して、無線部２２と無線部２３と同時に通信している。
【００３４】
移動端末ＰＳが無線部２３に近づき無線部２３との接続の可能性が高まると、信号処理部１３はその旨を検出する。そうすると信号処理部１３は基地局ＩＤ＝２を利用して通信すべく、移動端末ＰＳに無線チャネル切り替え指示を送信する（ステップＳ６）。これを受信した移動端末ＰＳは無線チャネルを切り替え（ステップＳ７）、基地局ＩＤ＝２を利用しての通信を開始する。このとき基地局ＩＤ＝１の無線部２２との通信を切断する（ステップＳ８）。
【００３５】
信号処理部１３は信号分配部１２に対し、信号分配変更指示を送信する（ステップＳ９）。これは、移動端末ＰＳ宛のデータを基地局ＩＤ＝２へ送信させるための指示であり、これによりステップＳ３に示す無線部２２への信号伝送は停止する。さらに信号処理部１３は、無線端末ＰＳに対するデータを基地局ＩＤ＝２宛てに変更したのち（ステップＳ１０）、基地局ＩＤ＝２を持つ無線部２３以外の無線部（図では無線部２４）に無線情報通知を送信する（ステップＳ１１）。なお無線情報通知はこのシーケンスに限らず、通信が確立次第、同じ基地局ＩＤを持つ他の無線部へ通知してもよい。
【００３６】
これにより、無線部２３がすでに送信している個別チャネルの情報を他の無線部が共有できるようになり、無線部間で同じ個別チャネルを設定することができる。このようにすれば移動端末ＰＳからは、複数の無線部があたかも一つの無線部であるように見える。その後、無線部２３から無線部２４への切り替えに際しては、移動端末ＰＳは無線部２４から伝送されるデータを受信する切り替えを行うだけで済む。つまりステップＳ１２で無線部２４に伝送されているデータを、基地局ＩＤ＝２における個別チャネルを用いて受信する処理を行うだけで済む。このようにハンドオーバにかかる種々の手順を省略して処理速度の向上、ひいては高速移動性能を高めることが可能になる。
【００３７】
以上説明したようにこの実施形態では、複数の無線部２１〜２ｎのうち、例えば無線セルの重なり合う一群の無線部、あるいは端末の移動経路上に存在する一群の無線部に対し同じ基地局ＩＤを割り当て、個別チャネルも基地局ＩＤに対応付けて共通のチャネルを設定する。このようにすれば、移動端末ＰＳからは地理的領域に分散して配置される無線部との通信に際し、あたかも一つの基地局と通信しているように見える。これによりハンドオーバにかかる種々の手順を省略して、接続先の無線部を切り替えることが可能となる。従ってハンドオーバ処理に要していた時間を削減でき、移動端末ＰＳが高速に移動している状況下においても通信を継続させることができる。さらには、無線制御を共通して行うことで、集約効果を出すことが可能となる。
【００３８】
既存の技術では無線部ごとに基地局ＩＤが割り振られるような構成であったので、サポートエリアが限られるとともにハンドオーバ処理の負荷増大を招いていた。また、サポート可能な端末数を制御するための処理能力を各基地局に供える必要があり、経済的に不利であった。
【００３９】
これに対しこの実施形態では、複数の無線部２１〜２ｎを束ねてひとつの基地局装置Ｓとして構成することで、無線制御処理の共通化を図ることが可能になる。また図４の構成情報を動的に再構成することで基地局ＩＤの無線部への割り当てを動的に可変することができ、例えば一日の時間帯に応じたトラフィックの最適化を図ることが可能になる。さらに、無線部の設置場所、トラヒックに応じたフレキシブルな基地局構成が可能となる。また高速道路近辺など移動端末ＰＳが高速移動すると見込まれる場合では無線部の一群を大きくして束ねることで高速移動への柔軟な対応が可能となる。これらのことから、移動端末の高速移動性能を向上させることが可能となる。
【００４０】
また、既知の技術では、図１の無線部ごとに基地局ＩＤが異なるといった形態しか知られていない。よってハンドオーバは、無線ゾーンが重なり合うエリアでしか実施できない。ハンドオーバには接続先の切替えおよび無線チャネルの切替え処理が含まれるので、そのようなエリアでハンドオーバ処理を完了できない場合は、通信が切断されてしまうという問題があった。
【００４１】
これに対しこの実施形態では、無線部ごとに基地局ＩＤの割り当てるようにしている。また、地理的領域が隣接する無線部に対しては複数の基地局ＩＤを割り当てるようにしている。このようにしたので、無線ゾーン間の移動に伴って接続先を切り替える判断や処理を、移動端末が実施する必要がなくなる。また、無線チャネルの切替処理を行う位置が、無線ゾーンが重なり合うエリアに限定されないという利点がある。すなわち無線チャネルの切替は、複数の基地局ＩＤを割り当てられた無線部の無線ゾーン内であれば可能である。よって、無線チャネルを切り替える処理の頻度を減らせるとともにその負荷も抑えることができる。
【００４２】
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。例えば上記実施形態では同じ基地局ＩＤの無線部間では同じ個別チャネルを利用するとしたが、プロセッサの処理の処理能力に余裕があればチャネルの切り替えを行い、無線部間を移動することも可能である。また、複数の基地局ＩＤを割り当てられる無線部は、基地局ＩＤごとに１つに限定されるものではない。同じ基地局ＩＤを割り当てられる無線部のうちの２つ以上の無線部に対して複数の基地局ＩＤを割り当てるようにしてもよい。
【００４３】
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。
【符号の説明】
【００４４】
２００…ゲートウェイ、Ｓ…基地局装置、３００…ＩＰ網、４００…ＰＳＴＮ網、ＰＳ…移動端末、１…無線制御部、２１〜２ｎ…無線部、ｐ２１〜ｐ２ｎ…接続ポート、１１…基地局構成部、１１ａ…構成情報、１２…信号分配部、１２ａ…スイッチ制御部、１３…信号処理部、１４…有線インタフェース部
【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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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年9月17日(2010.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、それぞれ地理的に分散配置され、移動端末と無線接続可能なセルを形成する複数の無線部と、前記複数の無線部を束ね、それぞれが形成したセルで無線接続される移動端末との間で通信を行うための通信制御部とを備える基地局装置と、この基地局装置と通信ネットワークとの間に通信環境を形成するゲートウェイ装置とを具備し、前記制御部は、前記複数の無線部にそれぞれ任意の基地局識別子を割り当てて前記ゲートウェイ装置からの通信データを転送し、前記基地局識別子を割り当てられた無線部に、前記移動端末との無線接続につき任意の無線チャネルを割り当てることを特徴とする移動通信システムが提供される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
このような手段を講じることにより、複数の無線部のうち、例えばセルの重なり合う一群の無線部、あるいは端末の移動経路上に存在する一群の無線部に対して同じ基地局識別子を割り当て、個別チャネルも基地局識別子に対応付けて共通のチャネルを設定することが可能となる。この場合、移動端末からは地理的領域に分散して配置される無線接続部との通信に際し、あたかも一つの基地局と通信しているように見えるようになる。これにより、ハンドオーバにかかる種々の手順を省略して、接続先の無線部を切り替えることが可能となり、ハンドオーバ処理に要していた時間を削減でき、移動端末が高速に移動している状況下においても通信を継続させることが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
この実施形態では基地局構成部１１により、無線部２１〜２ｎに対し、多対一の関係で基地局ＩＤを割り当てる。つまり複数の無線部に同じ基地局ＩＤを割り当てるようにする。好ましくは無線セルの重なり合う無線部、つまり隣接する位置関係にある無線部同士に同じ基地局ＩＤを割り当てるようにする。この割り当ては固定的であっても良いし、一日の時間帯、あるいは通信トラフィックの状況に応じて動的に変更するようにしても良い。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図１３は、ゲートウェイ２００から無線部へのデータ伝送の一例を示す図である。図１３において無線部２１，２２，２３に基地局ＩＤ＝１が割り当てられ、無線部２４，２５に基地局ＩＤ＝２が割り当てられるとする。信号分配部１２はゲートウェイ２００から基地局ＩＤ＝１宛のデータ（ＡＡＡ）を受信すると、基地局ＩＤ＝１を持つ全ての無線部２１，２２，２３にデータ（ＡＡＡ）を分配して送信する。この処理では信号分配部１２においてデータをコピーするだけでよく、信号分配にかかる処理時間を短縮することができる。これは無線部と移動端末ＰＳとの間の無線区間、および有線リソースの残チャネルリソースが多い場合に有効である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
これにより、無線部２３がすでに送信している個別チャネルの情報を他の無線部が共有できるようになり、無線部間で同じ個別チャネルを設定することができる。このようにすれば移動端末ＰＳからは、複数の無線部があたかも一つの無線部であるように見える。その後、無線部２３から無線部２４への切り替えに際しては、移動端末ＰＳは無線部２４から伝送されるデータを受信する切り替えを行う必要はない。つまりステップＳ１２で無線部２４に伝送されているデータを、基地局ＩＤ＝２における個別チャネルを用いて受信する処理を行うだけで済む。このようにハンドオーバにかかる種々の手順を省略して処理速度の向上、ひいては高速移動性能を高めることが可能になる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ地理的に分散配置され、移動端末と無線接続可能なセルを形成する複数の無線部と、前記複数の無線部を束ね、それぞれが形成したセルで無線接続される移動端末との間で通信を行うための制御部とを備える基地局装置と、
この基地局装置と通信ネットワークとの間に通信環境を形成するゲートウェイ装置とを具備し、
前記制御部は、
前記複数の無線部にそれぞれ任意の基地局識別子を割り当てて前記ゲートウェイ装置からの通信データを転送し、
前記基地局識別子を割り当てられた無線部に、前記移動端末との無線接続につき任意の無線チャネルを割り当てることを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記セルが互いに重なり合う無線部に対して同じ基地局識別子を割り当て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】
前記制御部は、前記同じ基地局識別子を割り当てられた無線部のうち前記移動端末と無線接続中の無線部に前記通信データを転送することを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記同じ基地局識別子を割り当てられた無線部に、同じ移動端末との無線接続につき同じ無線チャネルを割り当てることを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
【請求項５】
前記制御部は、さらに、前記複数の無線部が接続される複数のポートと前記基地局識別子との対応関係を管理する管理テーブルを備え、
前記基地局識別子の割り当ては、前記管理テーブルを参照して割り当ての変更を決定し当該管理テーブルを更新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】
前記基地局識別子の割り当ては、前記割り当てを動的に変更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】
前記割り当ての変更は、一日の予め決められた時間帯別に行う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】
前記割り当ての変更は、通信トラフィックの状況に応じて行う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９】
移動端末を無線により収容し、ゲートウェイ装置を介して通信ネットワークと前記移動端末との間に通信環境を形成する移動通信システムの基地局装置であって、
それぞれ地理的に分散配置され、前記移動端末と無線接続可能なセルを形成する複数の無線部と、
前記複数の無線接続部を束ね、それぞれが形成したセルで無線接続される移動端末との間で通信を行うための制御部とを備え、
前記制御部は、
前記複数の無線部にそれぞれ任意の基地局識別子を割り当てて前記ゲートウェイ装置からの通信データを転送し、
前記基地局識別子を割り当てられた無線部に、前記移動端末との無線接続につき任意の無線チャネルを割り当てることを特徴とする基地局装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記セルが互いに重なり合う無線部に対して同じ基地局識別子を割り当てることを特徴とする請求項９に記載の基地局装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記同じ基地局識別子を割り当てられた無線部のうち前記移動端末と無線接続中の無線部に前記通信データを転送することを特徴とする請求項１０に記載の基地局装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記同じ基地局識別子を割り当てられた無線部に、同じ移動端末との無線接続につき同じ無線チャネルを割り当てることを特徴とする請求項１０に記載の基地局装置。
【請求項１３】
前記制御部は、さらに、前記複数の無線部が接続される複数のポートと前記基地局識別子との対応関係を管理する管理テーブルを備え、
前記基地局識別子の割り当ては、前記管理テーブルを参照して割り当ての変更を決定し当該管理テーブルを更新することを特徴とする請求項９に記載の基地局装置。
【請求項１４】
前記基地局識別子の割り当ては、前記割り当てを動的に変更することを特徴とする請求項９に記載の基地局装置。
【請求項１５】
前記割り当ての変更は、一日の予め決められた時間帯別に行うことを特徴とする請求項１４に記載の基地局装置。
【請求項１６】
前記割り当ての変更は、通信トラフィックの状況に応じて行うことを特徴とする請求項１４に記載の基地局装置。