(57)【要約】端末と無線信号を送受信する複数の基地局を備える無線通信システムであって、前記基地局は、スケジューリングされた無線リソースで前記端末に下り信号を送信し、前記端末からの上り信号を受信して、所定の識別情報のセルを形成する無線装置と、無線リソースを前記端末に割り当て、前記割り当てられた無線リソースで信号を送信する無線装置を決定するスケジューラを含み、前記無線装置が送受信する信号を処理する集約装置とを有し、前記スケジューラは、移動中の端末の位置を検知し、前記端末の進行先のセルの識別情報を、当該端末が検知されたセルの識別情報に変更する。
2015025613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と無線信号を送受信する複数の基地局を備える無線通信システムであって、
前記基地局は、
スケジューリングされた無線リソースで前記端末に下り信号を送信し、前記端末からの上り信号を受信して、所定の識別情報のセルを形成する複数の無線装置と、
無線リソースを前記端末に割り当て、前記割り当てられた無線リソースで信号を送信する無線装置を決定するスケジューラを含み、前記無線装置が送受信する信号を処理する集約装置とを有し、
前記スケジューラは、移動中の端末の位置を検知し、前記端末の進行先のセルの識別情報を、当該端末が検知されたセルの識別情報に変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラは、前記端末の上り信号の測定結果に基づいて、前記移動中の端末の位置を検知することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラは、移動体の運行管理システムから位置情報を取得し、前記取得した位置情報に基づいて、前記移動中の端末を検知することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラは、一つの識別情報で信号を送信する複数の無線装置の各々による前記端末の上り信号の測定結果に基づいて、複数の無線装置から協調して下り信号を送信するか、一つの無線装置から下り信号を送信するかを、前記端末ごとに判定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信システムであって、
前記一つの無線装置から下り信号を送信する場合、当該無線装置から復号用の参照信号を送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラは、セルの識別情報を変更する無線装置に接続中の端末を、当該基地局が提供するセルからハンドオーバさせた後、当該無線装置のセルの識別情報を変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラは、セルの識別情報を変更する無線装置の組み合わせ、及びセルの識別情報の範囲を線路ごとに管理し、前記セルの識別情報の範囲を超えたハンドオーバを抑止することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラは、駅舎エリアのセルから前記駅舎エリアに隣接するセルへのハンドオーバが所定回数以上行われた場合、前記移動中の端末の位置を検知することを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項８に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラは、前記駅舎エリアに隣接するセルの識別情報を、当該端末が検知されたセルの識別情報に変更した後、当該端末が検知された無線装置に新たなセルの識別情報を割り当てることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記集約装置は、
前記基地局によって形成される複数のセルの情報をコアネットワークと交換し、前記各セルへデータを振り分けるルーティング機能と、
前記無線リソースの割り当てに基づいて変復調処理を行う変復調部と、
前記決定された無線リソースを前記無線装置に転送するスイッチと、を有し、
前記スイッチは、前記変復調部と前記無線装置との間に設けられることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記集約装置は、
前記基地局によって形成される複数のセルの情報をコアネットワークと交換し、前記各セルへデータを振り分けるルーティング機能と、
前記決定された無線リソースを前記無線装置に転送するスイッチと、を有し、
前記無線装置は、前記無線リソースの割り当てに基づいて変復調処理を行う変復調部を有し、
前記スイッチは、前記スケジューラと前記変復調部との間に設けられることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラと前記変復調部との間で送受信される信号のフォーマットがＦＡＰＩ形式であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１３】
請求項１１に記載の無線通信システムであって、
前記変復調部は、前記受信した端末の上り信号を復号し、前記復号されたデータを前記スケジューラに送り、
前記スケジューラは、前記複数の無線装置から送られた上り信号の復号結果を選択することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１４】
端末と無線信号を送受信する複数の基地局を備える無線通信システムの制御方法であって、
前記基地局は、スケジューリングされた無線リソースで前記端末に下り信号を送信し、
前記端末からの上り信号を受信して、所定の識別情報のセルを形成する無線装置と、無線リソースを前記端末に割り当て、前記割り当てられた無線リソースで信号を送信する無線装置を決定するスケジューラを含み、前記無線装置が送受信する信号を処理する集約装置とを有し、
前記方法は、
前記スケジューラが、移動中の端末の位置を検知し、
前記スケジューラが、前記端末の進行先のセルの識別情報を、当該端末が検知されたセルの識別情報に変更することを特徴とする制御方法。
【請求項１５】
端末と無線信号を送受信する複数の基地局装置であって、
スケジューリングされた無線リソースで前記端末に下り信号を送信し、前記端末からの上り信号を受信して、所定の識別情報のセルを形成する無線装置と、
無線リソースを前記端末に割り当て、前記割り当てられた無線リソースで信号を送信する無線装置を決定するスケジューラを含み、前記無線装置が送受信する信号を処理する集約装置とを備え、
前記スケジューラは、移動中の端末の位置を検知し、前記端末の進行先のセルの識別
報を、当該端末が検知されたセルの識別情報に変更することを特徴とする基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【参照による取り込み】
【０００１】
本出願は、平成２５年（２０１３年）８月２０日に出願された日本出願である特願２０１３−１７００３３の優先権を主張し、その内容を参照することにより、本出願に取り込む。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、スマートフォン及びタブレット端末の普及によって、モバイルトラフィックが急増している。特に、トラフィックが集中するホットスポットでは、ネットワークオペレータが、容易に設置できる公衆無線ＬＡＮを設置し、トラフィックをオフロードしている。しかし、全てのオペレータが同一周波数帯を使用するので、密集して無線ＬＡＮ基地局が設置されるにつれて、チャネルが混雑し、十分な通信品質の確保が困難になる。チャネルが混雑すると、モバイルトラフィックをオフロードするために無線ＬＡＮに接続させると、ユーザの体感品質が低下する場合がある。このため、ライセンスバンドでトラフィックをオフロードする対策も必要である。【０００４】
ホットスポットは、端末を使用するユーザが停止状態で密集している場合が多い。よって、一般的には、マクロセル基地局よりも小型のスモールセル基地局で特定の場所に設置して、トラフィックをオフロードすればよい。スループットを上げるためには、セルを小さくして、少人数のユーザと通信することによるセルスプリットゲインを得る方法がある。また、頻繁にハンドオーバするユーザの多くは、車で道路を走っている。車を運転しているユーザは端末を操作することが困難であるから、高負荷な通信は発生しづらい。低負荷な端末を収容し、ハンドオーバの回数を軽減するためには、セルが広いマクロセル基地局が優れている。【０００５】
一方、列車、バスなどの公共交通機関では、ユーザは車内で停止し、車両と共に高速で移動する。ユーザは停止しているときに高負荷な通信を行う可能性が高いホットスポットが発生する。このようなホットスポットは、端末が高速で移動しつつ高負荷であるため、対策が困難である。【０００６】
従来、高速で移動する端末は、ハンドオーバによるデータ通信断時間の増加、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）とのシグナリング負荷（トランザクション数）の増加を避けるため、スモールセルにはオフロードせず、マクロセルに接続する方法が採用されていた。例えば、特開２０１３−９０２０３号公報には、基地局は、ハンドオーバ先候補となる隣接セルでの端末の滞在時間に応じて、ハンドオーバ先の基地局を決定する。高速移動端末のハンドオーバ先基地局を決定するための情報として、各基地局において一定値以上の移動速度の端末の滞在時間情報を測定、保持する。基地局が高速移動端末をハンドオーバさせる際には、隣接基地局、又は、各基地局から収集した滞在時間情報を保持するログサーバから、高速移動通信端末の平均滞在時間を取得し、各基地局のハンドオーバ基準値に滞在時間に応じたオフセットをする。技術が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した従来技術では、高速移動する端末が頻繁にハンドオーバをしないようにハンドオーバ先基地局を選択していた。しかし、マクロセルの無線リソースを大人数でシェアするため、高速なデータ通信を提供できない課題がある。【０００８】
また、高速で移動する端末をスモールセルにオフロードすると、無線区間のシグナリングに由来するデータ通信断時間が増加し、ＥＰＣとのシグナリング負荷が増大する課題がある。スマートフォンの普及により、ユーザが端末を操作していなくても常時ＥＰＣと接続するアプリケーションがあり、ハンドオーバが発生しやすい状況になっている。ハンドオーバに伴うシグナリングはＥＰＣのトランザクション数でも大きな割合を占めており、ハンドオーバを増やすことはコアネットワークの安定性を損なう。【０００９】
また、無線区間に着目すると、ハンドオーバ失敗時（ＲＬＦ、Ｔｏｏ  ｅａｒｌｙ／ｌａｔｅ  ＨＯ、ｐｉｎｇ−ｐｏｎｇなど）だけでなく、ハンドオーバ成功時にも、ターゲットセルとのタイミング同期のためのランダムアクセス（ＲＡ）手順のやり直しが発生し、データ通信断時間が増加することがある。【００１０】
高速に移動する端末は、一般的に伝搬路変動が激しいので、ピンポン現象が生じないように、ハンドオーバをトリガするまでの時間を長めに設定する。しかし、ハンドオーバを引き延ばしている間に通信品質が十分に確保できず、無線リンク障害（ＲＬＦ）が発生することがある。ＲＬＦが発生すると、復旧のためのタイマー（例えば、ＬＴＥではＴ３１０）を設定することによって、初期値で１０００ｍｓの通信断が発生する。【００１１】
また、多数の端末が一斉にハンドオーバを試み、ハンドオーバに成功すると、ターゲットセルへのハンドオーバ実行手順及び完了手順におけるＲＡ手順のやり直しで、制御信号のシグナリングが多発し、無線リソースを浪費する。制御信号のシグナリングによって、５０ｍｓ程度、通信が止まる。高速鉄道では端末の移動速度が最大で３５０ｋｍ／ｈと非常に速く、セル半径が１００ｍである場合、端末のセル内の滞在時間（ＴｏＳ：Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｓｔａｙ）は約１秒となり、ハンドオーバに由来する、無線区間での遅延時間の影響が無視できない。【００１２】
よって、本発明ではハンドオーバを抑止するセルラ無線システムを構築し、ＥＰＣ及び無線区間の制御信号によるシグナリングのロスを少なくする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、端末と無線信号を送受信する複数の基地局を備える無線通信システムであって、前記基地局は、スケジューリングされた無線リソースで前記端末に下り信号を送信し、前記端末からの上り信号を受信して、所定の識別情報のセルを形成する無線装置と、無線リソースを前記端末に割り当て、前記割り当てられた無線リソースで信号を送信する無線装置を決定するスケジューラを含み、前記無線装置が送受信する信号を処理する集約装置とを有し、前記スケジューラは、移動中の端末の位置を検知し、前記端末の進行先のセルの識別情報を、当該端末が検知されたセルの識別情報に変更する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の代表的な実施の形態によれば、端末群が移動してもハンドオーバを抑止することができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例のＣ−ＲＡＮ構成の無線通信システムが重畳して設けられる無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】第１の実施例のＣ−ＲＡＮ構成の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施例の無線通信システムの構成を示す図である。
【図４】第１の実施例の無線通信システムのシーケンス図である。
【図５】第１の実施例の無線通信システムの動作を説明する図である。
【図６】第２の実施例の無線通信システムのシーケンス図である。
【図７Ａ】第２の実施例の無線通信システムの動作を説明する図である。
【図７Ｂ】第２の実施例の無線通信システムの動作を説明する図である。
【図８】第３の実施例の無線通信システムのシーケンス図である。
【図９Ａ】第３の実施例の運行情報管理テーブルを説明する図である。
【図９Ｂ】第３の実施例のＲＵ管理テーブルを説明する図である。
【図１０】第４の実施例のＣ−ＲＡＮ構成の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１１Ａ】第５の実施例の無線通信システムの動作を説明する図である。
【図１１Ｂ】第５の実施例の無線通信システムの動作を説明する図である。
【図１２Ａ】第５の実施例の無線通信システムの動作を説明する図である。
【図１２Ｂ】第５の実施例のＲＵ管理テーブルを説明する図である。
【図１３Ａ】第６の実施例の無線通信システムの動作を説明する図である。
【図１３Ｂ】第６の実施例のＲＵ管理テーブルを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態について、いくつかの実施例を挙げて説明する。これらの実施例は、個別で実施してもよいが、複数の実施例を組み合わせて実施してもよい。以下の説明において、図中で同じ符号を付した構成は、同じ動作を行うため、説明を省略する。
【００１７】
以下、本発明の実施例として、複数の小型基地局とマクロセル基地局とによって構成されるヘテロジーニアスネットワーク構成のセルラ無線通信システムにおいて、高速で移動する端末のトラフィックを小型基地局が提供するエリアへオフロードし、かつ、ハンドオーバを抑止する無線通信システムについて説明する。
【００１８】
以下の説明で、マクロセル基地局１２０１−Ｍに接続する端末を１２０３−Ｍ、スモールセル基地局１２０１−Ｓに接続する端末を１２０３−Ｓというように、アルファベットは接続先の基地局の形態に対応させる。
【００１９】
＜実施例１＞
図１は、固有のセルＩＤを持つマクロセル基地局１２０１−Ｍを有する無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示す無線通信システムでは、マクロセル基地局１２０１−Ｍが、列車のような公共交通機関に乗って高速移動する端末１２０３を収容する。図１に示す無線通信システムが提供するセルと、図２に示すＣ−ＲＡＮ（Cloud-Radio Access Network）構成の基地局が提供するセルとが重畳するように、マクロセル基地局システムとＣ−ＲＡＮシステムとが重畳して設けられる。
【００２１】
マクロセル基地局１２０１−Ｍは、コアネットワーク１２０２に接続され、端末１２０３のモビリティを管理し、データ通信サービスを仲介する。マクロセル基地局１２０１−Ｍは、固有のセルＩＤが割り当てられており、コアネットワーク１２０２は、セルＩＤ及び基地局装置のアドレスによって、端末１２０３のモビリティを管理する。例えば、セルＩＤはＥＣＧＩ（E-UTRA Cell Global ID）、アドレスにはＩＰアドレスなどを用いることができる。
【００２２】
基地局１２０１は、異なる１以上のセルＩＤによって複数のセルを形成することができる。基地局１２０１に複数のセルＩＤが割り当てられている場合、当該基地局が管理する複数のセルＩＤとＩＰアドレスとの対応関係はコアネットワーク１２０２から管理される。コアネットワーク１２０２が、あるセルＩＤの基地局１２０１に接続中の端末１２０３にデータを転送する場合、当該セルＩＤにてサービス中の基地局１２０１宛にデータを転送し、基地局１２０１は宛先となるセルＩＤのセルにデータを割り振る処理を実行する。
【００２３】
前述の処理において、正しくデータが端末に届けば、基地局１２０１は、管理する１以上のセルＩＤの範囲内で、各セルに割り当てるセルＩＤを入れ替え可能であることを示唆している。
【００２４】
端末の移動によって、基地局１２０１が管理する複数のセル内で、ハンドオーバが起きた時（Intra-eNB Handover）、基地局１２０１内でデータ転送先を変更すればよいため、コアネットワーク１２０２との間でデータ転送パスを張り替える必要はない。基地局１２０１内のハンドオーバは、基地局１２０１間のハンドオーバと比べて、コアネットワーク１２０２との制御用のシグナリングが少なくなる。
【００２５】
図２に示すような、Ｃ−ＲＡＮ構成では、１以上の基地局のベースバンド機能を一か所に集約した、集約型基地局装置（ＣＵ：Center Unit）１２０１−Ｃが、遠隔での無線送信装置（ＲＵ：Remote Unit）１２０１−Ｒに多数のセルを形成させる。集約されるベースバンド機能の数は、Ｃ−ＲＡＮ構成のエリア内で使用可能なセルＩＤの最大数である。集約されるベースバンド機能の数が１であり、セルＩＤが一つの構成は、従来ＤＡＳ（Distributed Antenna System）と称され、主に屋内向けの小規模エリアを構成するために利用されている。
【００２６】
ＤＡＳ構成では、一つのＣＵ（１２０１−Ｃ）に接続されるＲＵ（１２０１−Ｒ）間のハンドオーバを、全てIntra-eNB Handoverとして処理することができる。つまり、ハンドオーバ時の、コアネットワーク１２０２とのシグナリングが少ないという特徴を有する。
【００２７】
ＣＵ（１２０１−Ｃ）は、Ｓ１／Ｘ２コーディネータ４０１、協調無線リソーススケジューラ４０２、Ｌ１処理部４０３及びスイッチ４０４を有する。Ｓ１／Ｘ２コーディネータ４０１は、コアネットワーク１２０２から転送されたデータを、協調無線リソーススケジューラ４０２へ転送する。協調無線リソーススケジューラ４０２が複数の物理ノードに分かれている場合、例えば、セルＩＤごとに分割されたノードで処理を実施している場合は、Ｓ１／Ｘ２コーディネータは、セルＩＤとコアネットワーク装置の関係を対応付けるコーディネータの機能を担ってよい。この機能は、ＩＰルータのプライベートアドレスとローカルアドレスの対応付けを行うルータ機能に類似する。協調無線リソーススケジューラ４０２は、複数のセルの無線リソースを割り当てる端末を決定する。Ｌ１処理部４０３は、協調無線リソーススケジューラ４０２によって決定された無線リソースの割り当て情報に基づいて、物理層の信号を生成するための変調及び符号処理を行い、生成した下り通信のＩＱ信号をスイッチ４０４に出力する。スイッチ４０４は、ＩＱ信号をＲＵ（１２０１−Ｒ）に転送する。
【００２８】
また、上り通信に関して、ＲＵ（１２０１−Ｒ）は、端末１２０３から受信した無線信号をＡ／Ｄ変換してＩＱ信号を生成し、スイッチ４０４に転送する。スイッチ４０４はＩＱ信号をＬ１処理部４０３に転送する。Ｌ１処理部４０３は入力されたＩＱ信号に復調及び復号処理を行い、物理層の信号から上り通信のデータを抽出し、協調無線リソーススケジューラ４０２に転送する。協調無線リソーススケジューラ４０２は、Ｌ１処理部４０３から入力された上り通信のデータからユーザ単位の情報を抽出し、Ｓ１／Ｘ２コーディネータ４０１へ転送する。
【００２９】
Ｓ１／Ｘ２コーディネータ４０１は、ユーザ単位の情報を、コアネットワーク１２０２を通して、必要なノードに転送する。ＲＵ部１２０１−Ｒは、線路に沿って細長いセルとなるようにビームを形成することが望ましい。アンテナによるビーム形成ではなく、線路に沿って敷設する漏えい同軸ケーブルによってエリアを形成してもよい。一つのＲＵ部１２０１−Ｒは、一つの無線Ｉ／Ｆが収容されるとして説明をする。あるエリアにおいて、複数の周波数帯域をサポートする場合は、複数のＲＵ（１２０１−Ｒ）を同一設備内に収容するとよい。同一設備内に収容する場合、アンテナなど電波を送信するための設備は共用してもよい。
【００３０】
前述のとおり、Ｃ−ＲＡＮ構成では、端末１２０３が、異なるセルＩＤのセルに入ってハンドオーバが発生しても、コアネットワーク１２０２とのシグナリングを抑止することはできるが、無線区間の制御信号、例えばランダムアクセス関連のシグナリングは依然として発生する。
【００３１】
図３は、第１の実施例の無線通信システムの構成を示す図である。
【００３２】
無線区間の制御信号を削減するため、Ｃ−ＲＡＮ構成によって鉄道専用のサービスエリアを形成することを考える。一つのＣＵ（１２０１−Ｃ）は、例えば、山手線のように一つの路線が通るエリア全てをカバーするＲＵ（１２０１−Ｒ）を収容する規模がよい。
【００３３】
Ｃ−ＲＡＮ構成を適用することによって、ＣＵ（１２０１−Ｃ）が管理するセルＩＤの範囲内でセルＩＤを自由に設定できるので、端末１２０３が移動すると、ＲＵ（１２０１−Ｒ）が形成するセルのセルＩＤを動的に変更する。端末１２０３が移動するにつれてＲＵ（１２０１−Ｒ）が送信するセルＩＤを変更することによって、常に同じセルと通信していると端末１２０３に認識させることができれば、ハンドオーバを抑止することができる。公共交通機関（例えば、鉄道）のように移動経路が分かっている場合、移動経路に沿ってセルを形成し、セルＩＤをシフトさせることによって、端末１２０３が移動するにつれてＲＵ（１２０１−Ｒ）が形成するセルのセルＩＤを動的に変更することができる。
【００３４】
図４は、第１の実施例の無線通信システムのシーケンス図である。
【００３５】
ベースバンドユニット（ＢＢＵ）１２０１−Ｂは、Ｓ１／Ｘ２コーディネータ４０１、協調無線リソーススケジューラ４０２、Ｌ１処理部４０３からなるＣＵ（１２０１−Ｃ）の構成である。
【００３６】
ＢＢＵ１２０１−Ｂからのスイッチ条件通知（Switch indication）によって、１以上のＲＵを含むＲＵグループ＃１からセルＩＤ＃１の信号を、１以上のＲＵを含むＲＵグループ＃２からはセルＩＤ＃１以外（例えば、セルＩＤ＃２）の信号を送信するようにスイッチ４０４がパスを切り替える（Ｐ２００１）。例えば、ＬＴＥではセルＩＤによって参照信号ＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal）がスクランブルされて運用される。端末１２０３は、参照信号のパタンでセルＩＤを認識できる。
【００３７】
図５に示すように、ＲＵグループ＃１が、列車内の端末１２０３−Ｇを、セルＩＤ＃１でサービスしている状況を例に説明する。端末１２０３−Ｇは、上りデータ信号、制御信号、及びセルＩＤ＃１の参照信号を送信する。例えば、ＬＴＥでは、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）を送信してもよい。
【００３８】
ＲＵグループ＃１及びＲＵグループ＃２では、端末１２０３−Ｇから送信された上り信号の強度（ＲＳＳＩ）を測定する（Ｐ２００２）。測定対象のチャネルは、データ信号、制御信号、参照信号の何れかでよく、又はこれらいずれかの組み合せでもよい。電力を測定するための回路は、ＲＵ（１２０１−Ｒ）が有してもよいし、Ｌ１処理部４０３が有してもよいが、測定された電力の情報は、ＲＵ毎に周期的（望ましくは、１００ｍｓごと）に収集される。収集周期は、ＲＵのリンクバジェットと関連し、セル半径が小さいほど、収集周期を短くして、本シーケンスの制御を細かく行う必要がある。
【００３９】
ＢＢＵ１２０１−Ｂは、収集したＲＵ毎の電力情報に基づいて、端末がどのＲＵの近くに居るかを検知する（Ｐ２００３）。検知の方法は、所定の閾値を用いて検知してもよいし、周期的に収集している電力情報からの差分を用いて判定してもよい。例えば、時間ごとの電力差を用いて端末の移動を検知することができる。
【００４０】
ＲＵグループ＃１に属するＲＵのうち、ＲＵグループ＃２との境界近くのＲＵに、端末群１２０３−Ｇが近づいていることを検知すると、ＲＵグループ＃２に属するＲＵのうち、ＲＵグループ＃１の境界近くのＲＵが送信するセルＩＤをＲＵグループ＃１で使用しているセルＩＤ＃１に変更する。
【００４１】
ＲＵグループ＃１はセルＩＤ＃１を送信しているＲＵによって構成されるので、セルＩＤを変更したＲＵはＲＵグループ＃１に属することになる。ＲＵごとのセルＩＤは、スイッチ４０４へのパススイッチ命令を更新することによって切り換える。ＢＢＵ１２０１−Ｂは、生成したセルＩＤ＃１の信号をＲＵグループ＃１に分配し、セルＩＤ＃２の信号をＲＵグループ＃２に分配するように切り換え命令を出す（Ｐ２００４）。以上のシーケンスによって、端末群１２０３−Ｇの進行方向に存在するＲＵグループ＃２のセルＩＤをセルＩＤ＃１に変更することによって、端末群１２０３−Ｇは進行先でハンドオーバを行う必要がなくなる。ＲＵグループ＃２に属するＲＵは、前述した検知処理が行われ、ＲＵグループ＃１のセルＩＤで運用しない間は休眠してもよい。
【００４２】
また、列車毎に固有のセルＩＤが割り当てられるとよく、列車内の端末群１２０３−ＧのセルＩＤが維持されるよう、列車が通るたびにＲＵのセルＩＤを置き換える。
【００４３】
列車が通り過ぎた後、次の列車が来るまでの間、置き換えたセルＩＤのままＲＵを運用してもよい。列車が通過する間隔が長い場合、同一セルＩＤのＲＵが多くなることがある。この場合、同一セルＩＤで運用できるＲＵの数をパラメータによって制限して、当該セルＩＤになったのが古いＲＵから順に、列車内端末用に割り当てられるセルＩＤ以外のセルＩＤを割り当て、又は、休眠してもよい。
【００４４】
同一セルＩＤを割り当てるＲＵは、制御信号の分配の観点から、できるだけ少ない方がよい。これは、制御信号の割当可能な数がボトルネックとなるので、収容される端末数を制限するためである。また、参照信号は同一セルＩＤで運用するＲＵ全てで同一信号を送信しなければならない。例えば、ＬＴＥではセルＩＤによって参照信号でスクランブルをかけている。このため、同一セルＩＤの範囲が広くなると、隣接ＲＵからの参照信号（ＣＲＳ）がマルチパスとして到来するためである。
【００４５】
ＲＵ毎に異なる端末にだけ届くように制御信号を送信すれば、収容端末数の制限は回避することができるが、制御信号は参照信号を用いて復号しなければならないため、参照信号を送信するＲＵと制御信号を送信するＲＵとの数及び送信地点が異なると、受信性能が劣化する問題が生じる。このため、同一セルＩＤ数で運用するＲＵの数に制限を設ける必要がある。
【００４６】
セルＩＤとＲＵとの組み合わせを変更する際、変更対象のＲＵにおいて使用されているセルＩＤのセルに収容されている端末が居る場合、当該Ｃ−ＲＡＮのシステム外（例えば、マクロセル基地局）へハンドオーバさせてから、セルＩＤを変更する。あるＲＵが形成するエリアに留まり続ける低速な端末をハンドオーバさせることによって、このような端末への影響を低減することができる。ハンドオーバさせる端末の数を減らすために、Ｃ−ＲＡＮシステムの外（例えばマクロセル）からＲＵが提供するエリアには、ハンドオーバしづらいように制限を設けるとよい。具体的には、マクロセル基地局のネイバーリスト管理でハンドオーバを禁止するか、ハンドオーバの判定基準に使用する電力を通常よりも大きく設定するとよい。又は、ＲＵが形成するエリアを線路上に厳密に制御することによって、列車が居ない間に列車外から端末が接続してくる可能性を減らすことができる。
【００４７】
ＣＡ（Carrier Aggregation）を適用している場合、モビリティを管理するＰＣｅｌｌ（Primary Cell）のセルＩＤを送信するＲＵ間で、前述した前記のセルＩＤ変更処理（Ｐ２００１〜Ｐ２００４）を行うと、ハンドオーバを抑止することができる。キャパシティを確保するためにコンフィグされるＳＣｅｌｌ（Secondary Cell）についても同様のセルＩＤ変更処理を行ってもよい。ＳＣｅｌｌはモビリティに関連しないため、ハンドオーバを抑止する効果はないが、移動しても、ＳＣｅｌｌ情報が変わらず、ＳＣｅｌｌを再設定するための手続き、例えば、RRC(Radio Resource Control) reconfiguration, Activation/deactivation処理が発生しなくなり、ハンドオーバレスに加えて、ＣＡの再構成が不要になる。
【００４８】
以上に説明したように、本発明の第１の実施例では、端末の移動時に応じて基地局がセルＩＤを変更することによって、ハンドオーバの発生を抑止するシステムを構築することができる。また、スモールセルを導入する際、システムスループットとデータ通信断時間がトレードオフになる問題を解決することができる。そして、高速に移動する端末をスモールセルに収容することができるため、マクロセルからスモールセルへのオフロードによるセルスプリットゲインを得ることができる。また、高速移動端末のスループットを向上し、データ通信断時間の減少によりリアルタイムトラフィックの性能を向上することができる。
【００４９】
また、第１の実施例では、協調無線リソーススケジューラ４０２が、端末の上り信号のＲＳＳＩの測定結果に基づいて、移動中の端末及びその位置を検知するので、簡単に移動中の端末及びその位置を検知することができる。
【００５０】
＜実施例２＞
第１の実施例では、同一セルＩＤのＲＵグループ内で同一の信号を送信するが、第２の実施例では、同一セルＩＤを送信するＲＵグループ内で、ＲＵ毎に異なる端末と通信する。
【００５１】
図６は、第２の実施例のシーケンス図である。例えば、複数のＲＵによって形成されるセル内を列車が通過中の場合、図６に示すシーケンスを適用する。
【００５２】
ＢＢＵ１２０１−Ｂからのスイッチ条件通知（Switch indication）によって、ＢＢＵ１２０１−Ｂで生成されるセルＩＤ＃１の参照信号が、１以上のＲＵを含むからＲＵグループ＃１から送信されるように、スイッチ４０４がパス切り替える（Ｐ２１０１）。
【００５３】
１以上の端末からなる端末群ＵＥＧ＃１、ＵＥＧ＃２、ＵＥＧ＃３は、それぞれ、端末毎の上りの参照信号を送信する。例えば、ＳＲＳを参照信号に使用することができる。各端末から送信される上りの信号は、複数のＲＵが受信する。ＢＢＵ１２０１−Ｂは、各ＲＵにおいて、各端末から送信された上り信号の電力値を集める（Ｐ２１０２）。ＲＵがＳＲＳの受信電力を測定して、ＢＢＵ１２０１−Ｂに転送してもよく、ＲＵはＩＱデータのみを送信し、ＲＵから送信されたＩＱデータから、ＢＢＵ１２０１−ＢがＲＵ毎の受信電力を計算してもよい。複数のＲＵから受信した電力をセルＩＤ単位で電力合成する前に、電力測定を行う点が特徴である。
【００５４】
ＢＢＵ１２０１−Ｂは、各ＲＵで各端末の上り電力の強さを収集することによって、各端末の近くにあるＲＵを検知しグルーピングする（Ｐ２１０３）。例えば、図７Ａに示すように、端末群ＵＥＧ＃１は、ＲＵ＃１での受信電力が検知条件を満たしているが、ＲＵ＃２での受信電力が検知条件を満たさない端末群である。端末群ＵＥＧ＃２は、ＲＵ＃１及びＲＵ＃２の両方での受信電力が検知条件を満たした端末群である。端末群ＵＥＧ＃３は、ＲＵ＃２での受信電力が検知条件を満たしているが、ＲＵ＃１での受信電力が検知条件を満たさない端末群である。
【００５５】
ＢＢＵ１２０１−Ｂは、ＲＵ毎に、グルーピングされた端末群の切換処理と、無線リソースの割当処理を行う（Ｐ２１０４）。
【００５６】
一つのＲＵに近いと判定された端末群ＵＥＧ＃１、３には、一つのＲＵからデータ信号を送信してもよい。例えば、端末群ＵＥＧ＃１にはＲＵ＃１からデータを送信し、端末群ＵＥＧ＃３には、ＲＵ＃２からデータを送信する。この処理により、同一セルＩＤ内で同一無線リソースを複数の端末に割り当てるマルチユーザ通信が可能となり、スループットを改善することができる。ただし、第１の実施例で説明した様に、同じセルＩＤが複数のＲＵに割り当てられている場合、端末は参照信号をマルチパス信号として受信する。
【００５７】
例えば、端末群ＵＥＧ＃１に対して、ＲＵ＃１だけがデータ信号を送信した場合でも、参照信号はＲＵ＃１、２から送信されるので、参照信号とデータ信号とでパスが異なることから、チャネル推定が正しく働かず、受信性能が劣化することがある。よって、ＣＲＳのように全てのＲＵから送信される参照信号以外に、一つのＲＵのみが送信するデータ信号を復号するための参照信号を復調に使用するとよい。例えば、復調参照信号（ＤＭＲＳ）を用いることができる。もちろん、データ信号を送信するＲＵ以外の、ＲＵが送信する参照信号のマルチパス成分が十分に減衰する場合、ＣＲＳを用いてデータ通信を復号するモードを用いてもよい。
【００５８】
一方、図７Ｂに示すように、複数のＲＵで電力が検知された端末群ＵＥＧ＃２に対しては、複数のＲＵ（例えばＲＵ＃１及び２）からデータ信号を協調送信（ＣｏＭＰ：Coordinated Multi Point）してもよい。データ信号を協調送信することによって、電力合成利得も得ることができる。ここでの協調送信は、複数のＲＵから全く同一のデータを送信する送信ダイバーシチの概念を含む。協調送信する場合、複数のＲＵから同じ参照信号及びデータ信号を送信し、チャネル推定にずれが生じないようにする。
【００５９】
単独ＲＵからデータを送信する場合と同様に、第三のＲＵからのＣＲＳの影響が無視できない場合には、データ送信するＲＵから復号用の参照信号（例えば、ＤＭＲＳ）を送信してもよい。これにより、データと復号用の参照信号の送受信のパスが揃うため、チャネル推定精度が劣化しない。また、復号にＣＲＳを使用しないことから、第三のＲＵからのＣＲＳの影響を軽減することができる。
【００６０】
ＢＢＵ１２０１−Ｂは、スイッチ４０４に対して、端末群ＵＥＧ＃１へ送信される信号をＲＵ＃１に転送し、端末群ＵＥＧ＃３へ送信される信号をＲＵグループ＃２に転送し、端末群ＵＥＧ＃２へ送信される信号をＲＵグループ＃１及びＲＵグループ＃２に転送するようにスイッチ４０４に切替命令を出す（Ｐ２１０５）。第２の実施例では、チャネル単位で転送先のＲＵを変更する命令を出す点が第１の実施例と異なる。例えば、ＣＲＳのような全セルで共通に送信する参照信号及び制御信号を送信するチャネル（例えば、ＬＴＥにおける、ＣＲＳやＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel））は、全てのＲＵに送信するが、データ信号を送信するチャネル、及びデータチャネルを復号するための参照信号（例えば、ＬＴＥにおけるＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）、ＤＭＲＳ）は、宛先となる端末群によって転送先のＲＵに分岐する。
【００６１】
端末群ＵＥＧ＃１、２、３は、それぞれ、ＢＢＵ１２０１−Ｂが送信する報知情報や、スケジューリングの結果であるスケジューリング情報を制御チャネルから取得し、データチャネルを復調及び復号し、必要な情報を抽出する（Ｐ２１０６）。端末個別の制御情報もこれらの手順により得られる。また、上りで送信するデータがある場合には、上りのデータ信号を送信するため、変調・符号化を行う。下りのデータ信号に対するＨＡＲＱ（Hybrid-Automatic Repeat reQuest）の応答や、周期的に送信するＳＲＳなどの情報も変調・符号化がされる。
【００６２】
各ＲＵが受信した上り信号は、スイッチ４０４を経由して、ＢＢＵ１２０１−Ｂに転送され、ＢＢＵ１２０１−Ｂが復調する（Ｐ２１０７）。ＢＢＵ１２０１−Ｂは、複数のＲＵで受信した信号を合成する、上りＣｏＭＰによって、上りデータ信号の受信品質を改善してもよい。上りＣｏＭＰを行うためには、複数のＲＵが受信した上りの信号のＩＱデータを、スイッチ４０４を経由して、セルＩＤ＃１の信号を復調するＬ１処理部４０３に転送するとよい。
【００６３】
第２の実施例によれば、同一セルＩＤのＲＵが増加した場合でもスループットの劣化を防ぐことができる。特に、ＲＵが設置される間隔が短い場合に有効である。
【００６４】
＜実施例３＞
前述した第１の実施例では、上り電力の検知によって列車内の端末群の近くのＲＵを判定した。一方、鉄道には列車の運行管理システムがあり、この運行管理システムは、一つの閉塞区間内に一つの列車のみが存在するように信号を制御している。ＢＢＵ１２０１−Ｂが列車の走行位置とＲＵとの対応関係を取得することによって、上り電力の検知より正確にセルＩＤをシフトすることができる。
【００６５】
図８は、第３の実施例のシーケンス図である。なお、前述した第１の実施例のシーケンスと同じ処理は同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
【００６６】
ＢＢＵ１２０１−Ｂは、列車が走行している閉塞区間の情報、路線及び進行方向などの移動先に関する情報を、鉄道の運行管理システムからデータを周期的に取得する（Ｐ２２０４）。データ取得周期は、列車が閉塞区間を通り過ぎる時間に相当する時間（例えば、数秒）の間隔でよい。
【００６７】
図９Ａに示すように、運行管理システムから取得するデータは、運行情報管理テーブル９００に登録される。運行情報管理テーブル９００は、列車の識別情報（Train ID）９０１、現在の閉塞区間の識別情報（Current block ID）９０２及び進行方向の次の閉塞区間の識別情報（Next block ID）９０３を含む。
【００６８】
図９Ｂに示すような、閉塞区間９１２とＲＵの識別情報９１１とを対応付ける情報を含むＲＵ管理テーブル９１０をＢＢＵ１２０１−Ｂが保持する。そして、ＢＢＵ１２０１−Ｂは、運行管理システムから入手した情報を用いて、当該ＲＵで使用するセルＩＤ９１３を更新する（Ｐ２００２Ａ）。現在の閉塞区間の識別情報と次の閉塞区間の識別情報が分かれば、予め進行方向のＲＵのセルＩＤを現在の閉塞区間のＩＤと同じになるように変更することができる（Ｐ２００３）。例えば、図９Ａに示す情報を取得した場合、図９Ｂに示す対応付け情報のＲＵ＃１、２が使用しているセルＩＤ＃１を、進行方向（次の閉塞区間の識別情報である１００１）にあるＲＵ＃３、４に割り当てることができる（９１４）。なお、協調無線リソーススケジューラ４０２が、図９Ｂに示すＲＵの識別情報９１１とセルＩＤ９１３との対応付け管理するＲＵ管理テーブル９１０を保持し、セルＩＤとＲＵの識別情報との対応関係を管理してもよい。
【００６９】
第３の実施例によれば、鉄道の運行管理システムから列車の位置情報を取得し、運行管理システムと連動してセルＩＤをシフトするので、列車の動きに精度よく追従してセルＩＤをシフトすることができ、システム内のハンドオーバを抑止することができる。
【００７０】
＜実施例４＞
前述した第１の実施例では、ＣＰＲＩ分離型のＣ−ＲＡＮ構成（図２）について説明したが、第４の実施例では、図１０に示すようなＦＡＰＩ分離型のＣ−ＲＡＮ構成におけるハンドオーバレスシステムについて説明する。ＦＡＰＩ分離型は、Ｌ１とＬ２（協調無線リソーススケジューラ４０２）との間で、ＣＵ（１２０１−Ｃ）とＲＵ（１２０１−Ｒ）の機能を分割する構成である。Ｌ２とＬ１の間で送受される信号は、ＦＡＰＩ（Femto Application Platform Interface）の規格に準拠してもよい。
【００７１】
第４の実施例のＣＵ（１２０１−ＣＦ）は、Ｓ１／Ｘ２コーディネータ４０１と、協調無線リソーススケジューラ４０２−Ａと、スイッチ４０４−Ａとを有する。ＲＵ（１２０１−ＲＦ）は、Ｌ１処理部４０３−Ａと、ＡＤ／ＤＡ変換機能を備えた無線Ｉ／Ｆ４０５とを有する。
【００７２】
Ｓ１／Ｘ２コーディネータ４０１は、コアネットワーク１２０２から転送されたデータを、協調無線リソーススケジューラ４０２−Ａへ転送する。協調無線リソーススケジューラ４０２−Ａは、複数のセルの無線リソースを割り当てる端末を決定する。協調無線リソーススケジューラ４０２−Ａによって決定された無線リソースの割り当ての情報、及びＬ２のペイロードの情報は、スイッチ４０４−Ａを介して、Ｌ１処理部４０３−Ａに転送される。Ｌ１処理部４０３−Ａは、変調及び符号処理を行い、ＩＱデータを生成し、無線Ｉ／Ｆ４０５に出力する。
【００７３】
また、上り通信に関して、無線Ｉ／Ｆ４０５は、アンテナ又は漏えい同軸ケーブルで受信した上り信号をＡＤ変換して、生成したＩＱデータをＬ１処理部４０３−Ａに出力する。Ｌ１処理部４０３−Ａは、入力されたＩＱ信号に復調及び復号処理を行い、物理層の信号から上り通信のＬ２のペイロードの情報を抽出し、スイッチ４０４−Ａを介して、協調無線リソーススケジューラ４０２−Ａに転送する。協調無線リソーススケジューラ４０２−Ａは、入力された上り通信のデータからユーザ単位の情報を抽出し、Ｓ１／Ｘ２コーディネータ４０１へ転送する。Ｓ１／Ｘ２コーディネータ４０１は、ユーザ単位の情報を、コアネットワーク１２０２を通して、必要なノードに転送する。
【００７４】
第４の実施例の構成では、図４のＰ２００２におけるシーケンスの上り電力の測定はＲＵが行うため、スイッチ４０４−Ａを介して、電力の測定値を協調無線リソーススケジューラ４０２−Ａに転送する。
【００７５】
第４の実施例によると、Ｌ１処理部をＲＵ側に設けたため、複数のＲＵで受信した上りの電力を合成し、チャネル推定精度の向上及び合成利得を得る上りＣｏＭＰは困難である。しかし、複数のＲＵで、同じ端末からの信号を受信した場合、それぞれのＲＵで復号処理を行い、復号が成功したＲＵのＬ１処理部４０３−Ａから、復号成功判定（ＣＲＣ  ＯＫ）とＬ２データのペイロードを、スイッチ４０４−Ａを通じて、協調無線リソーススケジューラ４０２−Ａに送信する。協調無線リソーススケジューラ４０２−Ａは、複数のＲＵから受信したＣＲＣ  ＯＫ及びＬ２データは同一であるはずなので、いずれを用いて以降の処理を進めてもよい。複数のＲＵからのデータを用いて判定するため、選択性利得を得ることができる。
【００７６】
また、第４の実施例によると、Ｌ２（協調無線リソーススケジューラ４０２）とＬ１との間でＣＵとＲＵとを分割するため、分割したＩＱ信号をＬ１とＲＵとの間で送受信するＣＰＲＩ分離型のＣ−ＲＡＮ構成に比べて、ＣＵとＲＵとの間で転送されるデータ量を約１／１０に圧縮できる。このため、ＣＵとＲＵとの間を接続する光回線の性能（例えば、スループット）を低くすることができる。
【００７７】
特に、Carrier Aggregationが導入され、セルラ無線通信システムの帯域幅が広くなると、ＩＱ信号のデータサイズは大きくなる。１００ＭＨｚ帯域クラスのデータを転送する際には、ＣＵとＲＵとの間で送信されるデータの圧縮は大きなメリットとなる。
【００７８】
＜実施例５＞
第５の実施例では、複数の線路をカバーする場合について説明する。鉄道は、多くの場合一つの路線が複線化されており、都心部では複数の路線が並走することがある。
【００７９】
一つのＲＵが１本の線路のみをカバーするエリアを形成できれば、各線路に専用のＲＵを用意して、ＲＵの間を前述した実施例によってセルＩＤをシフトすればよい。しかし、図１１Ａに示すように一つのＲＵが形成するエリアが複数の線路をカバーする場合、進行方向に応じて運用周波数を変更することが有効である。つまり、図１１Ｂに示すように、異なるセルＩＤのセルで同一エリアをカバーするようにＲＵ（１２０１−Ｒ２）を配置する。同一エリアをカバーする複数のＲＵは同一設備内に収容してもよい。
【００８０】
列車の進行方向に応じて運用周波数を変更できない場合、図１２Ａに示すように、線路ごとにセルＩＤをシフトさせるＲＵの組み合わせを線路ごとに決めておくとよい。協調無線リソーススケジューラ４０２は、例えば、ある方向（右方向）にセルＩＤをシフトさせるＲＵ（１２０１−ＲＲ）と、逆方向（左方向）にセルＩＤをシフトさせるＲＵ（１２０１−ＲＬ）に分類してＲＵを管理するとよい。つまり、特定の線路をカバーするＲＵの組み合わせをつくるとよい。このため、図１２Ｂに示すように、第５の実施例のＲＵ管理テーブル１２１０は、路線の識別情報１２１４を有する。そして、図１２Ｂに示すように、特定の線路をカバーするＲＵの組み合わせ内ではセルＩＤをシフトできるが、別の線路をカバーするＲＵの組み合わせ間でのセルＩＤのシフトを抑止（又は、禁止）するとよい。
【００８１】
また、ＲＵの組み合わせ内で使用するセルＩＤの範囲を決めておき、セルＩＤの範囲を超えてハンドオーバを抑止する。これによって、列車がすれ違う時に異なる線路をカバーするセルへのハンドオーバを防止できる。異なる線路をカバーするセルへのハンドオーバを抑止することによって、列車がすれ違った後に、端末がセルＩＤを見失う無線リンク障害（ＲＬＦ）の発生を防ぐことができる。
【００８２】
図１２Ａに示す場合、併走する線路をカバーするＲＵが使用する周波数が同一であるため、列車がすれ違う時に干渉が発生することが予想される。このため、図１１Ｂに示すように線路ごとに運用周波数帯を変更するとよい。
【００８３】
また、設備を共用して、同一地点から電波を送信すると、右方向にセルＩＤをシフトさせるＲＵ（１２０１−ＲＲ）と、左方向にセルＩＤをシフトさせるＲＵ（１２０１−ＲＬ）とが形成するエリアの干渉が強くなる。このため、図１２Ａに示すように、異なる線路をカバーするＲＵを異なる位置に配置するとよい。例えば、線路を挟んで向かい側にＲＵを配置する、ＲＵを半周期ずらして互い違いに配置するなど、地理的に離れた場所にＲＵを配置するとよい。又は、同一地点に複数のＲＵを収容しても、カバーする線路ごとにビーム方向が交わらないようにセルを形成すれば、地理的に離れた場所にＲＵを設置する場合と同様に、線路エリア間の干渉を低減することができる。
【００８４】
第５の実施例によると、協調無線リソーススケジューラ４０２が、セルＩＤとＲＵとの組み合わせに制限を設け、セルを形成すべき線路ごとにＲＵの組み合わせを分離してセルＩＤをシフトするように制御することによって、複数の線路が近接して敷設される場合でもハンドオーバを抑止することができる。
【００８５】
＜実施例６＞
第６の実施例では、本発明を駅に適用する場合について説明する。
【００８６】
駅のプラットフォーム以外の場所（駅本屋、跨線橋、地下通路、コンコースなどの駅舎エリア）では、線路エリアで用いるセルＩＤではない、固定のセルＩＤを割り当てたエリアを構築する。図１３Ａに示す駅舎エリアのセルは、Ｃ−ＲＡＮ基地局に接続されるＲＵが形成してもよいし、Ｃ−ＲＡＮ以外の基地局が形成してもよい。また、駅舎エリアで用いる周波数は、線路上をカバーするセルの周波数と異なるとよい。
【００８７】
Ｃ−ＲＡＮ基地局が駅舎エリアを形成するＲＵを収容する場合、協調無線リソーススケジューラ４０２は、当該エリアをサービスしているセルＩＤがシフトしないように管理する。
【００８８】
駅舎エリアをカバーするセルと線路エリアをカバーするセルとの間ではハンドオーバが発生する。駅舎エリアのセルＩＤから、線路エリアで用いるセルＩＤへのハンドオーバを所定数以上検知した場合、線路エリアで用いるセルＩＤをシフトするトリガにするとよい。
【００８９】
このため、図１３Ｂに示すように、駅舎エリアと隣接するＲＵの情報を含むＲＵ管理テーブル１３１０をＢＢＵ１２０１−Ｂが保持する。ＲＵ管理テーブル１３１０は、路線の識別情報１２１４、駅舎エリアと隣接するかを示すフラグ１３１５及びハンドオーバ数１３１６を含むとよい。
【００９０】
図１３Ｂに示す例では、ＲＵ識別子＃１のエリア及びＲＵ識別子＃２のエリアは、駅舎エリアと隣接する。＃ｍより大きいＲＵ識別子は、駅舎エリア用のＲＵ識別子である。ＣＵ（１２０１−Ｃ）は、駅舎エリア用のＲＵのセルと、駅舎エリアと隣接するＲＵのセルとの間のハンドオーバ回数をカウントして記録する（１３１６）。例えば、Ｓ１／Ｘ２コーディネータ４０１が、この機能を有してもよい。
【００９１】
このハンドオーバ回数が所定数以上になった場合、乗客が列車に乗車を開始したと判定し、駅舎エリアと隣接するセルのセルＩＤを列車が発車した後の端末の動きに追従させるために、隣接セルＩＤのシフトを開始してもよい。このような判定によって、セルＩＤのシフトの正確に開始することができる。
【００９２】
駅舎エリアに隣接するセルを形成するＲＵは、ハンドオーバ回数のカウントによらず、その線路を走る列車用にセルＩＤを割り当てるとよい。つまり、セルＩＤのシフトが始まった後、駅舎エリアに隣接するセルを形成するＲＵに割り当てられたセルＩＤを変更し、別の列車のために異なるセルＩＤを割り当てる。前述した第５の実施例のように、線路ごとに異なるＲＵがサービスする場合、列車毎に固有のセルＩＤを割り当てるとよい。このようにすると、列車毎に固有のセルＩＤを割り当てることができる。
【００９３】
なお、前述した各実施例は単独で適用してもよいし、組み合わせて適用してもよい。例えば、ＲＵが上りの電力を検知し、さらに、鉄道の運行管理システムから列車の位置情報を取得し、この二つの情報を併用することによって、端末の位置を高精度で検知することができる。セルＩＤの変更精度が高くなれば、ハンドオーバの発生確率を低くすることができる。
【００９４】
以上に説明したように、本発明の実施例によれば、端末の移動に応じて基地局がセルＩＤを変更するので、ハンドオーバの発生を抑止することができる。これによって、スモールセルで高速移動端末を収容する際に、システムスループットとデータ通信断時間がトレードオフになる問題を解決することができる。これによって、高速かつリアルタイムなトラフィックの送受信が可能となり、高速移動中も動画などのリッチコンテンツを享受でき、エンドユーザのＱｏＥを向上できる。また、シンクライアントの利用や、Ｗｅｂ、メールの閲覧もスムーズになり、ビジネスユーザに対しても訴求力のあるサービスを提供することができる。
【００９５】
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。
【００９６】
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。
【００９７】
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。
【００９８】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【図１】
2015025613.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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
2015025613.tif 000015
【図１１Ｂ】
2015025613.tif 000016
【図１２Ａ】
2015025613.tif 000017
【図１２Ｂ】
2015025613.tif 000018
【図１３Ａ】
2015025613.tif 000019
【図１３Ｂ】
2015025613.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月18日(2016.3.18)
【手続補正１】
【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】
端末と無線信号を送受信する複数の基地局を備える無線通信システムであって、
前記基地局は、
スケジューリングされた無線リソースで前記端末に下り信号を送信し、前記端末からの上り信号を受信する複数の無線装置と、
無線リソースを前記端末に割り当て、前記割り当てられた無線リソースで信号を送信する無線装置を決定するスケジューラを含み、前記無線装置が送受信する信号を処理する集約装置とを有し、
前記複数の無線装置は共通の識別情報を送信してセルを形成し、
前記スケジューラは、前記複数の無線装置それぞれと前記端末との間の伝搬品質に基づいて移動中の端末の位置を検知し、前記端末の位置に基づいて前記複数の無線装置のうち一部の無線装置から前記端末に対してデータを送信するようにリソースを割り当てることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラは、前記端末の上り信号の測定結果に基づいて、前記複数の無線装置それぞれと前記端末との間の伝搬品質を検知することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラは、移動体の運行管理システムから位置情報を取得し、前記取得した位置情報に基づいて、前記リソースの割り当てを変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記複数の無線装置は鉄道路線に沿って配置され、
前記基地局に含まれる複数の無線装置によって鉄道路線上にセルが形成されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラは、移動体の運行管理システムから位置情報を取得し、前記複数の無線装置それぞれと前記端末との間の伝搬品質を取得し、前記位置情報と前記伝搬品質とに基づいて前記端末に対してデータを送信する無線装置を決定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
端末と無線信号を送受信する複数の基地局を備える無線通信システムであって、
前記基地局は、
スケジューリングされた無線リソースで前記端末に下り信号を送信し、前記端末からの上り信号を受信して、所定の識別情報のセルを形成する複数の無線装置と、
無線リソースを前記端末に割り当て、前記割り当てられた無線リソースで信号を送信する無線装置を決定するスケジューラを含み、前記無線装置が送受信する信号を処理する集約装置とを有し、
前記スケジューラは、移動中の端末の位置を検知し、前記端末の進行先の無線装置に接続中の端末を、当該基地局が提供するセルからハンドオーバさせた後、当該無線装置のセルの識別情報を当該端末が検知されたセルの識別情報に変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
端末と無線信号を送受信する複数の基地局を備える無線通信システムであって、
前記基地局は、
スケジューリングされた無線リソースで前記端末に下り信号を送信し、前記端末からの上り信号を受信して、所定の識別情報のセルを形成する複数の無線装置と、
無線リソースを前記端末に割り当て、前記割り当てられた無線リソースで信号を送信する無線装置を決定するスケジューラを含み、前記無線装置が送受信する信号を処理する集約装置とを有し、
前記スケジューラは、移動中の端末の位置を検知し、前記端末の進行先のセルの識別情報を、当該端末が検知されたセルの識別情報に変更し、
前記スケジューラは、さらに、セルの識別情報を変更する無線装置の組み合わせ、及びセルの識別情報の範囲を線路ごとに管理し、前記セルの識別情報の範囲を超えたハンドオーバを抑止することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
端末と無線信号を送受信する複数の基地局を備える無線通信システムであって、
前記基地局は、
スケジューリングされた無線リソースで前記端末に下り信号を送信し、前記端末からの上り信号を受信して、所定の識別情報のセルを形成する複数の無線装置と、
無線リソースを前記端末に割り当て、前記割り当てられた無線リソースで信号を送信する無線装置を決定するスケジューラを含み、前記無線装置が送受信する信号を処理する集約装置とを有し、
前記スケジューラは、駅舎エリアのセルから前記駅舎エリアに隣接するセルへのハンドオーバが所定回数以上行われた場合、移動中の端末の位置を検知し、前記端末の進行先のセルの識別情報を、当該端末が検知されたセルの識別情報に変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項８に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラは、前記駅舎エリアに隣接するセルの識別情報を、当該端末が検知されたセルの識別情報に変更した後、当該端末が検知された無線装置に新たなセルの識別情報を割り当てることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記集約装置は、
前記基地局によって形成される複数のセルの情報をコアネットワークと交換し、前記各セルへデータを振り分けるルーティング機能と、
前記無線リソースの割り当てに基づいて変復調処理を行う変復調部と、
前記決定された無線リソースを前記無線装置に転送するスイッチと、を有し、
前記スイッチは、前記変復調部と前記無線装置との間に設けられることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記集約装置は、
前記基地局によって形成される複数のセルの情報をコアネットワークと交換し、前記各セルへデータを振り分けるルーティング機能と、
前記決定された無線リソースを前記無線装置に転送するスイッチと、を有し、
前記無線装置は、前記無線リソースの割り当てに基づいて変復調処理を行う変復調部を有し、
前記スイッチは、前記スケジューラと前記変復調部との間に設けられることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無線通信システムであって、
前記スケジューラと前記変復調部との間で送受信される信号のフォーマットがＦＡＰＩ形式であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１３】
請求項１１に記載の無線通信システムであって、
前記変復調部は、前記受信した端末の上り信号を復号し、前記復号されたデータを前記スケジューラに送り、
前記スケジューラは、前記複数の無線装置から送られた上り信号の復号結果を選択することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１４】
端末と無線信号を送受信する複数の基地局を備える無線通信システムの制御方法であって、
前記基地局は、スケジューリングされた無線リソースで前記端末に下り信号を送信し、
前記端末からの上り信号を受信して、所定の識別情報のセルを形成する無線装置と、無線リソースを前記端末に割り当て、前記割り当てられた無線リソースで信号を送信する無線装置を決定するスケジューラを含み、前記無線装置が送受信する信号を処理する集約装置とを有し、
前記方法は、
前記スケジューラが、移動中の端末の位置を検知し、
前記スケジューラが、前記端末の進行先の無線装置に接続先の端末を、当該基地局が提供するセルからハンドオーバさせた後、当該無線装置のセルの識別情報を、当該端末が検知されたセルの識別情報に変更することを特徴とする制御方法。
【請求項１５】
端末と無線信号を送受信する複数の基地局装置であって、
スケジューリングされた無線リソースで前記端末に下り信号を送信し、前記端末からの上り信号を受信して、所定の識別情報のセルを形成する無線装置と、
無線リソースを前記端末に割り当て、前記割り当てられた無線リソースで信号を送信する無線装置を決定するスケジューラを含み、前記無線装置が送受信する信号を処理する集約装置とを備え、
前記スケジューラは、移動中の端末の位置を検知し、前記端末の進行先の無線装置に接続先の端末を、当該基地局が提供するセルからハンドオーバさせた後、当該無線装置のセルの識別情報を、当該端末が検知されたセルの識別情報に変更することを特徴とする基地局装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、端末と無線信号を送受信する複数の基地局を備える無線通信システムであって、前記基地局は、スケジューリングされた無線リソースで前記端末に下り信号を送信し、前記端末からの上り信号を受信する複数の無線装置と、無線リソースを前記端末に割り当て、前記割り当てられた無線リソースで信号を送信する無線装置を決定するスケジューラを含み、前記無線装置が送受信する信号を処理する集約装置とを有し、前記複数の無線装置は共通の識別情報を送信してセルを形成し、前記スケジューラは、前記複数の無線装置それぞれと前記端末との間の伝搬品質に基づいて移動中の端末の位置を検知し、前記端末の位置に基づいて前記複数の無線装置のうち一部の無線装置から前記端末に対してデータを送信するようにリソースを割り当てることを特徴とする無線通信システム。
【国際調査報告】
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