(57)【要約】【課題】輻輳発生時、又は輻輳が発生すると予想される状態において、効率的にセル内の携帯端末を分散させ、輻輳を解消すること。【解決手段】無線制御装置（ＲＮＣ）は、セルに呼が集中し、無線チャネルが輻輳している輻輳状態を検出すると、輻輳状態になっているセル内における、通信中の携帯端末の位置情報及び移動方向を検出し、通信中の携帯端末のうち、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局にハンドオーバー可能な携帯端末を判定し、判定した携帯端末を輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーさせる。隣接するセルと通信が可能な携帯端末のみが、強制ハンドオーバーの実施対象端末となるため、効率的で無駄のない無線セルの切り換えが実現でき、無線基地局、セルラーシステム及び携帯端末側の処理負荷を軽減することが可能となる。【選択図】図１０
2008259046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信エリアを構成する複数の無線基地局と、各無線基地局の無線通信エリア内で無線通信を行う通信端末装置とから構成される無線通信システムにおいて使用される無線制御装置であって、
無線通信エリアに呼が集中し、無線チャネルが輻輳している輻輳状態を検出する輻輳状態検出手段と、
輻輳状態になっている無線通信エリア内で通信中の通信端末装置の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
検出された通信端末装置の位置情報に基づいて、前記通信中の通信端末装置のうち、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局にハンドオーバー可能な通信端末装置を判定する判定手段と、
ハンドオーバー可能と判定した通信端末装置を、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバー実行手段と
を備える無線制御装置。
【請求項２】
前記輻輳状態検出手段は、無線通信エリアに呼が集中し、無線チャネルが輻輳する輻輳発生、又は輻輳発生が予想される状態を検出する請求項１記載の無線制御装置。
【請求項３】
前記位置情報検出手段は、無線通信エリア内での通信端末の位置情報を検出する請求項１記載の無線制御装置。
【請求項４】
前記位置情報検出手段は、輻輳状態になっている無線通信エリア内で通信中の通信端末装置の移動方向を含む移動状態を検出し、
前記判定手段は、検出された通信端末装置の位置状態に基づいて、前記通信中の通信端末装置のうち、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局にハンドオーバー可能な通信端末装置を判定する請求項１記載の無線制御装置。
【請求項５】
前記強制ハンドオーバー実行手段は、ハンドオーバー可能と判定した通信端末装置に対して、隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーの実行を指示する強制ハンドオーバー要求信号を送出する請求項１記載の無線制御装置。
【請求項６】
前記強制ハンドオーバー実行手段は、ハンドオーバー可能と判定した通信端末装置のうち、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局により近い通信端末装置から順次、強制的にハンドオーバーさせる請求項１記載の無線制御装置。
【請求項７】
自身がカバーする無線通信エリアに呼が集中し、無線チャネルが輻輳している輻輳状態を検出する輻輳状態検出手段と、
輻輳状態になっている自無線通信エリア内で通信中の通信端末装置の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
検出された通信端末装置の位置情報に基づいて、前記通信中の通信端末装置のうち、隣接する無線基地局に、ハンドオーバー可能な通信端末装置を判定する判定手段と、
ハンドオーバー可能と判定した通信端末装置を、隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバー実行手段と
を備える無線基地局。
【請求項８】
前記輻輳状態検出手段は、無線通信エリアに呼が集中し、無線チャネルが輻輳する輻輳発生、又は輻輳発生が予想される状態を検出する請求項７記載の無線基地局。
【請求項９】
前記位置情報検出手段は、無線通信エリア内での通信端末の位置情報を検出する請求項７記載の無線基地局。
【請求項１０】
前記位置情報検出手段は、輻輳状態になっている自無線通信エリア内で通信中の通信端末装置の移動方向を含む移動状態を検出し、
前記判定手段は、検出された通信端末装置の位置状態に基づいて、前記通信中の通信端末装置のうち、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局にハンドオーバー可能な通信端末装置を判定する請求項７記載の無線基地局。
【請求項１１】
前記強制ハンドオーバー実行手段は、ハンドオーバー可能と判定した通信端末装置に対して、隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーの実行を指示する強制ハンドオーバー要求信号を送出する請求項７記載の無線基地局。
【請求項１２】
前記強制ハンドオーバー実行手段は、ハンドオーバー可能と判定した通信端末装置のうち、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局により近い通信端末装置から順次、強制的にハンドオーバーさせる請求項７記載の無線基地局。
【請求項１３】
無線通信エリアにおいて無線基地局と無線通信を行う通信端末装置であって、
ハンドオーバー可能と判定した通信端末装置を、隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバー要求信号を受信する受信手段と、
前記強制ハンドオーバー要求信号を受信した場合、ハンドオーバー処理を実行するハンドオーバー実行手段と
を備える通信端末装置。
【請求項１４】
無線通信エリアを構成する複数の無線基地局と、各無線基地局の無線通信エリア内で無線通信を行う通信端末装置とから構成される無線通信システムにおいて使用される強制ハンドオーバー方法であって、
無線通信エリアに呼が集中し、無線チャネルが輻輳している輻輳状態を検出するステップと、
輻輳状態になっている無線通信エリア内で通信中の通信端末装置の位置情報を検出するステップと、
検出された通信端末装置の位置情報に基づいて、前記通信中の通信端末装置のうち、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局に、ハンドオーバー可能な通信端末装置を判定するステップと、
ハンドオーバー可能と判定した通信端末装置を、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーさせるステップと
を有する強制ハンドオーバー方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線制御装置、無線基地局、通信端末装置及び強制ハンドオーバー方法に係り、詳細には、無線通信エリアを構成する複数の無線基地局と、各無線基地局の無線通信エリア内で無線通信を行う通信端末装置とから構成される無線通信システムにおいて使用される強制ハンドオーバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）のような小セル構成の通信網では、複数の基地局と同時に通信を行ういわゆるセル間ハンドオーバーを行う。
【０００３】
無線基地局（以降、ＢＳと略称する）は、移動通信サービスを提供する区域の広さ、地形条件等により適宜数が設置され、電波による無線通信エリアを構成し、その無線通信エリア内に存在する移動局（以降、ＵＥと略称する）との間で通信を行う。各ＢＳが提供する無線通信エリア内で通信に使用できる電波のチャネル数には制限がある。そこで、多数のＵＥが特定の無線通信エリア内に集中し、そこで通信を行った場合には通話チャネルが不足する輻輳状態が発生する。この輻輳状態において、あるＵＥが消防、警察等への通信を希望する優先呼発信を行った場合には、使用中の通信の１つを強制的に隣接するＢＳが発射している電波による通信チャネルに切り替え、空いた通話チャネルを優先呼に割り当てるという強制ハンドオーバー処理を行う。
【０００４】
従来システムでは、移動体通信システムにおける輻輳の発生という問題に対して、通話中の全ての携帯端末を、強制的に隣接するセルへ移すため、強制的なハンドオーバーさせるという方法を用いている。例えば、輻輳が発生している無線通信エリアにおいて、緊急呼（警察、消防等）が発生した場合、優先呼発信の要求に通話チャネルを割り当てるために、通話中の移動機を全て強制ハンドオーバーさせる。
【０００５】
特許文献１には、無線チャネルが輻輳している無線基地局エリアにおいて、新たに発生した警察、消防等への連絡で使われる優先呼発信の要求に通話チャネルを割り当てるために、ハンドオーバーさせたときに呼損となる確率の最も少ない通話中の呼を速やかに隣接無線基地局の無線チャネルに強制的に切り換える強制ハンドオーバー方式が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１３５４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の強制ハンドオーバー方式にあっては、輻輳が発生している無線通信エリアにおいて、緊急呼（警察、消防等）が発生した場合、通話中の移動機を全て強制ハンドオーバーさせていたため、以下のような問題があった。
（１）隣接する無線基地局との通信品質が確保できるか否かに関わらず、通信中の全ての端末を、強制的に隣接する無線基地局へハンドオーバーさせることは、効率的ではない。
（２）隣接する無線基地局との通信が不可能な携帯端末に対して、強制的なハンドオーバーを行っても、隣接する無線基地局との通信を切り換えができないことは、強制ハンドオーバーを実施する前から判断できることであり、セルラーシステム及び携帯端末に不要な処理を行わせるだけである。
（３）通信中の全ての携帯端末を強制的にハンドオーバーさせることは、無線基地局、セルラーシステム及び携帯端末側の処理負荷を一時的に増大させることになり、輻輳状態を更に悪化させるおそれがある。
【０００７】
このように、輻輳発生時、隣接するセルとの通信が不可能な携帯端末に対しても、強制的にハンドオーバーを実施していること、ハンドオーバーができない携帯端末を事前に把握することは可能であり、セルラーシステム及び携帯端末に不要な処理をさせていることから、ハンドオーバー候補となるＵＥ（端末）を決定するまでに時間がかかる、また、ハンドオーバーの対象となるＵＥ（端末）が必ずしも最適に決定されないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、輻輳発生時、又は輻輳が発生すると予想される状態において、効率的にセル内の携帯端末を分散させ、輻輳を解消することができる無線制御装置、無線基地局、通信端末装置及び強制ハンドオーバー方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、不要なハンドオーバー処理を行うことなく、輻輳を解消することができる無線制御装置、無線基地局、通信端末装置及び強制ハンドオーバー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】
【００１０】
本発明の無線制御装置は、無線通信エリアを構成する複数の無線基地局と、各無線基地局の無線通信エリア内で無線通信を行う通信端末装置とから構成される無線通信システムにおいて使用される無線制御装置であって、無線通信エリアに呼が集中し、無線チャネルが輻輳している輻輳状態を検出する輻輳状態検出手段と、輻輳状態になっている無線通信エリア内で通信中の通信端末装置の位置情報を検出する位置情報検出手段と、検出された通信端末装置の位置情報に基づいて、前記通信中の通信端末装置のうち、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局にハンドオーバー可能な通信端末装置を判定する判定手段と、ハンドオーバー可能と判定した通信端末装置を、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバー実行手段とを備える構成を採る。
【００１１】
本発明の無線基地局は、自身がカバーする無線通信エリアに呼が集中し、無線チャネルが輻輳している輻輳状態を検出する輻輳状態検出手段と、輻輳状態になっている自無線通信エリア内で通信中の通信端末装置の位置情報を検出する位置情報検出手段と、検出された通信端末装置の位置情報に基づいて、前記通信中の通信端末装置のうち、隣接する無線基地局にハンドオーバー可能な通信端末装置を判定する判定手段と、ハンドオーバー可能と判定した通信端末装置を、隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバー実行手段とを備える構成を採る。
【００１２】
本発明の通信端末装置は、無線通信エリアにおいて無線基地局と無線通信を行う通信端末装置であって、ハンドオーバー可能と判定した通信端末装置を、隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバー要求信号を受信する受信手段と、前記強制ハンドオーバー要求信号を受信した場合、ハンドオーバー処理を実行するハンドオーバー実行手段とを備える構成を採る。
【００１３】
本発明の強制ハンドオーバー方法は、無線通信エリアを構成する複数の無線基地局と、各無線基地局の無線通信エリア内で無線通信を行う通信端末装置とから構成される無線通信システムにおいて使用される強制ハンドオーバー方法であって、無線通信エリアに呼が集中し、無線チャネルが輻輳している輻輳状態を検出するステップと、輻輳状態になっている無線通信エリア内で通信中の通信端末装置の位置情報を検出するステップと、検出された通信端末装置の位置情報に基づいて、前記通信中の通信端末装置のうち、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局にハンドオーバー可能な通信端末装置を判定するステップと、ハンドオーバー可能と判定した通信端末装置を、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーさせるステップとを有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、通信中の携帯端末を移動状況及び位置情報に基づいて隣接する無線基地局へ強制的にハンドオーバーさせることにより、効率的にセル内の携帯端末を分散させ、輻輳を解消することができる。具体的には、以下の効果を得ることができる。
【００１５】
（１）輻輳発生時、又は輻輳が発生すると予想される状態において、携帯端末の位置に基づいて隣接する無線基地局へのハンドオーバーを行うことにより、効率的にセル内の携帯端末を分散させ、輻輳を解消することができる。
【００１６】
（２）隣接する無線基地局に近い携帯端末のみ強制ハンドオーバーを行うことにより、不要なハンドオーバー処理を行うことなく、輻輳を解消することができる。
【００１７】
（３）携帯端末の位置及び移動方向に応じてハンドオーバーを行う携帯端末を決定し、強制的にハンドオーバーを行うことにより、携帯端末を含むセルラーシステム全体の処理負荷を最小限にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、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。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。無線ネットワークアーキテクチャとして、セルラー移動無線電話システム及び無線ＬＡＮとの通信が可能なマルチネットワークの無線ネットワークアーキテクチャに適用した例を示す。
【００２０】
図１において、無線ネットワークシステム１００は、コアネットワーク（ＣＮ）１０１と、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０２とから構成され、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０２は、複数の基地局を制御する無線制御装置（ＲＮＣ）１０３と、複数のセル１０５を有する複数のノード（Ｂ）１０４とから構成される。無線制御装置（ＲＮＣ）１０３は、交換機ネットワークであるコアネットワーク（ＣＮ）１０１とＩｕインタフェース１０６を介して接続され、無線制御装置（ＲＮＣ）１０３間は、Ｉｕｒインタフェース１０７を介して接続される。無線制御装置（ＲＮＣ）１０３と複数のノード（Ｂ）１０４は、基地局の１セットとして無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）１０９を構成する。
【００２１】
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０２は、ＵＴＲＡＮ（Universal Terrestrial Radio Access Network）と呼ばれる。
【００２２】
無線制御装置（ＲＮＣ）１０３は、無線リソース管理及びＮｏｄｅ Ｂの制御を行う。
【００２３】
Ｎｏｄｅ Ｂ１０４は、無線送受信を行う論理的なノードを意味し、具体的には無線基地局装置である。Ｎｏｄｅ Ｂ１０４は、１つあるいは複数のセルをカバーする。Ｎｏｄｅとは、ネットワークを構成する一つ一つの要素のことをいう。
【００２４】
セル１０５は、半径数キロから数十キロの通信エリアを持つ。
【００２５】
コアネットワーク（ＣＮ）１０１と無線制御装置（ＲＮＣ）１０２の間のインタフェースとして、Ｉｕインタフェース１０６が規定されている。無線制御装置（ＲＮＣ）１０７間のインタフェースとして、Ｉｕｒインタフェース１０７が規定されている。無線制御装置（ＲＮＣ）とＮｏｄｅ Ｂ間のインタフェースとして、Ｉｕｂインタフェース１０８が規定されている。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態に係る通信端末装置の構成ブロック図である。無線通信システムとして、図１のＮｏｄｅ Ｂに示される基地局とこの基地局の無線通信カバーエリア内に存在する複数の通信端末装置とを備える通信システムに適用した例である。また、通信端末装置として、ＧＰＳ測位機能を備える携帯電話機に適用した例である。
【００２７】
図中、実線矢印は、制御信号ラインを、太実線矢印は電源部からの電源供給ラインを示している。
【００２８】
図２において、携帯電話機２００は、図１のＮｏｄｅ Ｂに示される基地局に接続する機能と、ＧＰＳシステムによる測位機能とを備えた移動体通信端末であり、図示しないＣＰＵと、制御プログラムを格納したＲＯＭ等の記憶媒体と、ＲＡＭ等の作業用メモリと、既存のハードウェアとしての通信回路によって構成され、ＣＰＵが制御プログラムを実行することで各機能ブロックの機能が実現する。また、携帯電話機２００は、図示しない４つのＧＰＳ衛星のそれぞれから送出されるＧＰＳ信号を捕捉し、各ＧＰＳ信号から情報を抽出することによって測位を行う。このＧＰＳ信号は、１，５７５４２ＧＨｚの同一の周波数の搬送波に、ＧＰＳ信号ごとに異なるＣ／ＡコードやＰコードといったＰＲＮコードを重畳したものである。
【００２９】
携帯電話機２００は、アンテナ２０１と、無線部２０２と、ＧＰＳ用アンテナ２０３と、ＧＰＳ信号受信部２０４と、セルラーシステム通信部２０６、ＧＰＳ位置測位部２０７及び通信制御部２０８からなる通信部２０５と、端末制御部２０９と、記憶部２１０と、電源部２１１、表示部２１２と、入力部２１３とを備えて構成される。
【００３０】
無線部２０２は、アンテナ２０１を介して電波を送受信して無線基地局との間で無線信号を送受信する。
【００３１】
ＧＰＳ用アンテナ２０３は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信する。ＧＰＳ信号受信部２０４は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、ＧＰＳ信号をサーチするとともにこれを捕捉し、ＧＰＳ信号に含まれる情報を取得する。そして、ＧＰＳ位置測位部２０７は、この取得された情報を基に測位のための演算を行う。
【００３２】
通信部２０５は、セルラーシステム通信部２０６、ＧＰＳ位置測位部２０７、及び通信制御部２０８を制御する。
【００３３】
セルラーシステム通信部２０６は、セルラー通信システム（具体的には、その無線基地局）との通信を行うためのプロトコル制御を行う。
【００３４】
ＧＰＳ位置測位部２０７は、ＧＰＳ衛星からの信号を解析し携帯端末の位置を測位する。ＧＰＳ位置測位部２０７は、ＧＰＳ信号受信部２０４が行った複数チャンネル分のコード同期時のコード位相、周波数、信号レベル等の衛星捕捉情報を基に測位演算を行い、測位結果を出力する。
【００３５】
通信制御部２０８は、セルラーシステム通信部２０６及びＧＰＳ位置測位部２０７に対して通信制御を行う。
【００３６】
端末制御部２０９は、通信部２０５を除く、携帯端末機２００の各機能ブロックを制御するとともに、ハンドオーバー制御の可否を判定し、セルラーシステム通信部２０６に対して指示を出す。また、ＧＰＳ位置測位部２０７からの位置情報をセルラー通信システムへ通知する。
【００３７】
特に、端末制御部２０９は、自端末を、隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバー要求信号を受信すると、ハンドオーバー処理を実行する。
【００３８】
記憶部２１０は、制御プログラムや固定データ等を記憶するＲＯＭ，ＣＰＵの作業用記憶領域であるＲＡＭ等の半導体メモリ及びハードディスクなどからなり受信又は入力された文字情報，画像情報，音声信号を記憶する。ＲＯＭは、ＣＰＵが動作する際に必要なプログラム、通信制御データ等の固定データを記憶する読出し専用の半導体メモリである。ＲＡＭは、表示や通信に関するデータ、演算に使用するデータ及び演算結果等を一時的に記憶するいわゆるワーキングメモリとして使用される。携帯端末機２００で処理されるプログラムは、このＲＡＭに展開されて実行される。また、ＲＡＭの一部は、電気的に書換可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリからなり、フラッシュメモリに書き込むプログラムを変えることによって、特に携帯電話機２００における各種の仕様を変更することができる。
【００３９】
電源部２１１は、携帯端末機２００の各機能ブロックへ電源を供給する。
【００４０】
表示部２１２は、ドットマトリクス構成のＬＣＤディスプレイ，バックライト及び各ドライバ等で構成され、携帯端末機２００の利用者へ、各情報を表示する。
【００４１】
入力部２１３は、携帯端末機２００の利用者からのキー操作情報を入力生成する。入力部２１３は、着信，発信，電話機能切り替え，動作決定等を行う電話機能キー、各種機能を切り替えるためのモードキー、上下左右の方向に選択対象を移動させるカーソルキー、及び電話番号の入力等ダイヤルするためのメンブレンキー（Membrane key）からなるダイヤルキーから構成される。
【００４２】
図３は、無線基地局（ＢＳ）とセル（無線通信エリア）のカバーエリアを示す図である。
【００４３】
図３において、セルラーシステムは、複数の無線基地局３１０（無線基地局ＢＳ−１〜ＢＳ７）と、各無線基地局ＢＳ−１〜ＢＳ７が有する半径数キロから数十キロのセル（無線通信エリア）３２０と、各無線基地局ＢＳ−１〜ＢＳ７が接続され、各無線基地局ＢＳ−１〜ＢＳ７を制御する無線制御装置（ＲＮＣ）３３０と、無線制御装置（ＲＮＣ）３３０と繋がる固定通信網３４０とを備える。
【００４４】
携帯端末は、例えば図２に示す携帯電話機２００である。携帯電話機２００は、無線基地局（ＢＳ）３１０との呼制御及び通信を行う。また、無線基地局（ＢＳ）３１０に対し、自携帯端末の位置情報を定期的に通知する。通信中、無線基地局（ＢＳ）３１０からの指示に従い、隣接するセルへハンドオーバーを実施する。
【００４５】
無線基地局（ＢＳ）３１０は、セル３２０内の携帯端末（携帯電話機２００）に対する呼制御及び通信を行う。
【００４６】
各無線基地局ＢＳ−１〜ＢＳ７は、無線制御装置（ＲＮＣ）３３０を介して、固定通信網３４０と接続される。各無線基地局ＢＳ−１〜ＢＳ７は、セル３２０内の携帯端末の位置及び移動状況を監視する。
【００４７】
無線制御装置（ＲＮＣ）３３０は、各無線基地局ＢＳ−１〜ＢＳ７を統括するとともに、各セル（無線通信エリア）内の携帯端末（携帯電話機２００）の位置及び移動状況を監視する。また、無線制御装置（ＲＮＣ）３３０は、各無線基地局ＢＳ−１〜ＢＳ７の輻輳状態を監視し、輻輳発生又は発生が予想された時、該当するセル時に対して輻輳解消のための指示を行う。
【００４８】
図４は、無線基地局（ＢＳ）とセル（無線通信エリア）のカバーエリアを示す図であり、無線基地局ＢＳ−１の通信エリアを例に採る。
【００４９】
図４において、通信制御エリアは、セル（無線通信エリア）３２０のカバーエリアである。
【００５０】
無線基地局ＢＳ−１のセル（無線通信エリア）３２０は、隣接する無線基地局のセルと重なり合うように配置されている。
【００５１】
無線基地局ＢＳ−１のセル（無線通信エリア）３２０は、隣接する無線基地局と通信可能なエリアを有している。
【００５２】
無線制御装置（ＲＮＣ）３３０（図３）は、隣接する無線基地局と通信可能な位置情報を有している。
【００５３】
図４では、無線基地局ＢＳ−１のセル（無線通信エリア）３２０内に、隣接するセルとの通信可能なエリア３２０Ａと、さらに無線基地局ＢＳ−１に近い内側には、隣接するセルとの通信不可能なエリア３２０Ｂとが存在する。
【００５４】
隣接するセルとの通信可能なエリア３２０Ａにある携帯端末が、ハンドオーバーを実施対象となる端末である。
【００５５】
以下、上述のように構成された携帯電話機２００を備える無線通信システムの動作を説明する。まず、携帯電話機２００の動作の概要について述べる。
【００５６】
携帯電話機２００は、無線ネットワークシステムとの通信機能及びＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳ測位機能を備え、自機の位置情報を無線基地局（ＢＳ）３１０へ通知することができる。携帯電話機２００は、具体的には以下の動作を行う。
（１）ＧＰＳ衛星から受信した電波を用いて携帯端末の位置を測位し、携帯端末の位置情報を無線ネットワーク側に通知する。
（２）無線基地局（ＢＳ）３１０からの指示に従い、位置情報を無線ネットワーク側に通知する。
（３）無線通信システム主導でのハンドオーバーを実施する。
【００５７】
次に、セルラーシステムの輻輳制御について説明する。
同一の地域に携帯端末を持ったユーザが集中し、セル内の呼が増大することにより、輻輳が発生又は輻輳の発生が予想された時、通信中の携帯端末を位置情報及び移動状況を見て、隣接するセルに近く、且つ隣接するセルとの通信が可能な携帯端末を、強制的にハンドオーバーを実施することで、セル内の携帯端末を分散させ、輻輳状態の解消又は輻輳状態を抑止する。
【００５８】
<セルラーシステムにおける輻輳の発生要因>
（１）同一の地域に携帯端末を持ったユーザが集中
・同一のセル内で、多数の呼が発生
・同一のセル内で、多数のＵＥが集中
（２）通信トラヒックの集中（災害等による突発的な呼の増大）
・セルラーシステム内の呼が増大
・有線ネットワーク側の呼が増大し、セルラーシステム側の呼に障害が発生する
（３）通信量の増大
・大量パケットによる輻輳
・音響/画像通信等の広帯域による輻輳
【００５９】
強制的なハンドオーバーの実施において、セル内の携帯端末の位置、移動速度及び移動方向に応じて、ハンドオーバーを実施する携帯端末及びセルを決定する。
【００６０】
上述したように、セルラーシステムでは、（１）同一の地域に携帯端末を持ったユーザが集中すること、（２）通信トラヒックの集中（災害等による突発的な呼の増大）、（３）通信量の増大により輻輳が発生する。
【００６１】
本実施の形態では、上記（１）のケースに対する解決策として、セル内の携帯端末を分散させる。具体的には、以下（ａ）〜（ｃ）の方法を採る。
（ａ）輻輳発生時、輻輳が発生しているセルにおいて、隣接する無線基地局に近い位置の携帯端末のみ強制ハンドオーバーを行うことにより、輻輳を解消する。
（ｂ）輻輳発生時、携帯端末の移動方向に応じて、ハンドオーバー先の無線基地局を選択して、強制ハンドオーバーを行うことにより、携帯端末を含むセルラーシステム全体の処理負荷を軽減し、輻輳を解消する。
（ｃ）セルラーシステム（無線基地局及び無線基地局装置）では、各無線基地局のセルの範囲及び隣接する無線基地局との通信が可能な範囲の位置情報を有しており、特定の無線基地局において輻輳発生又は発生が予想された場合、隣接する無線基地局との通信が可能な位置にある携帯端末を強制的にハンドオーバーを行うことにより、輻輳状態の解消、又は輻輳の発生を抑止する。
【００６２】
このように、無線基地局において、セル内での携帯端末の位置及び移動方向を監視し、セル内で輻輳が発生、又は輻輳が発生すると予想された場合、隣接する無線基地局に近い位置の携帯端末を指定して強制ハンドオーバーを行う。これにより、隣接する無線基地局に近い携帯端末のみ強制ハンドオーバーを実施することにより、不要なハンドオーバー処理を行うことなく、輻輳を解消することができる。
【００６３】
本実施の形態では、輻輳発生時、隣接する無線基地局に近い携帯端末を指定して、強制ハンドオーバーを実施する。最適な強制ハンドオーバーの実施例は、後述する図９及び図１０のパターンであるが、説明便宜上より簡単な例から順に説明する。
【００６４】
図５は、通信制御を説明するためのセル（無線通信エリア）のカバーエリアを示す図であり、無線基地局ＢＳ−１の呼制御を例に採る。
【００６５】
無線基地局ＢＳ−１のセル（無線通信エリア）をセル１とする。図中、ＵＥ−１〜ＵＥ−５は、携帯端末（携帯電話機２００）である。
【００６６】
無線基地局（ＢＳ−１）の制御は、以下の通りである。
【００６７】
無線制御装置（ＲＮＣ）（図３の無線制御装置（ＲＮＣ）３３０参照。以下同様）は、携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）との通信中、携帯端末の位置及び移動方向を監視する。
【００６８】
無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）に対して位置情報の通知を要求する。
【００６９】
無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）からの位置情報と無線基地局ＢＳ−１側で測位した携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ５）の位置情報から、正確な携帯端末の位置を決定する。
【００７０】
無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）の位置と共に、移動速度及び移動方向も監視する。
【００７１】
無線制御装置（ＲＮＣ）は、セル１の無線基地局ＢＳ−１の輻輳状態を監視する。
【００７２】
図６は、図５の無線基地局ＢＳ−１の通信中の呼制御シーケンスを示す制御シーケンス図である。図６のＵＥ−１〜ＵＥ−５は、図５に示すセル１内に存在する携帯端末である。
【００７３】
図６に示すように、無線制御装置（ＲＮＣ）は、各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ５）との通信開始後、各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ５）に対して「位置情報通知要求」を制御信号のMessageとして送信する。
【００７４】
各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ５）は、無線制御装置（ＲＮＣ）側からの「位置情報通知要求」受信後、無線基地局ＢＳ−１を介して無線制御装置（ＲＮＣ）へ、Ａｃｋを返信してから定期的に「位置情報通知」を制御信号のMessageとして送信する。図６では、各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）は、無線制御装置（ＲＮＣ）から「位置情報通知要求」を受け、まずＡｃｋを返信してから所定時間Ｔ１〜Ｔ５後に「位置情報通知」を返信する。
【００７５】
図７は、輻輳発生時の強制ハンドオーバー制御を説明するためのセル（無線通信エリア）のカバーエリアを示す図であり、図５の無線基地局ＢＳ−１に隣接する無線基地局ＢＳ−２がある場合の強制ハンドオーバー制御の例を示す。
【００７６】
無線基地局ＢＳ−１のセル（無線通信エリア）をセル１とする。図中、ＵＥ−１〜ＵＥ５は、携帯端末（携帯電話機２００）である。
【００７７】
無線基地局ＢＳ−２のセル（無線通信エリア）をセル２とする。携帯端末ＵＥ−３は、セル１のエリアのみならずセル２のエリアにも存在しており、無線基地局ＢＳ−２と通信可能である。
【００７８】
セルラーシステムでは、各無線基地局のセルの範囲及び隣接する無線基地局との通信が可能な範囲の位置情報を有している。位置情報は、例えば３つの無線基地局の三点測位により取得する。
【００７９】
強制ハンドオーバー実施手順は、以下の通りである。
【００８０】
（１）携帯端末ＵＥ−３は、無線基地局ＢＳ−１と通信を行っている。
【００８１】
（２）携帯端末ＵＥ−３は、無線基地局ＢＳ−１と通信状況（例えば電界強度）が良好な状態であり且つ無線基地局ＢＳ−２との通信が可能なエリアに存在している。
【００８２】
（３）輻輳発生時、通常のハンドオーバーを実施する基準（電界強度の劣化基準）に達していないが、無線基地局ＢＳ−２のセル２との通信が可能な携帯端末ＵＥ−３を隣接するセル２へ強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバーを行う。
【００８３】
（４）携帯端末ＵＥ−３を隣接する無線基地局ＢＳ−２へ強制ハンドオーバーさせることにより、呼が集中しているセル１内の携帯端末を、隣接するセル２へ分散させることができ、輻輳状態を解消する。すなわち、隣接する無線基地局に近い位置の携帯端末だけを指定して、強制ハンドオーバーを行うことにより、セル内での輻輳状態を解消する。
【００８４】
上記強制ハンドオーバーは、いかなる場所に設置されたどのような制御装置により実行されるものでもよい。例えば、無線基地局に設置又は接続された制御装置でもよく、各無線基地局を制御する無線制御装置（ＲＮＣ）であってもよい。本実施の形態では、無線制御装置（ＲＮＣ）が強制ハンドオーバーを実施する例について述べる。
【００８５】
図８は、図７の輻輳発生時の強制ハンドオーバー制御中の、輻輳発生時の呼制御シーケンスを示す制御シーケンス図である。図８のＵＥ−１〜ＵＥ−５は、図７に示すセル１内に存在する携帯端末である。また、図８のＵＥ−３は、無線基地局ＢＳ−２との通信が可能なエリアに存在する携帯端末である。
【００８６】
図８に示すように、無線制御装置（ＲＮＣ）は、各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）との通信開始後、各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）に対して「位置情報通知要求」を制御信号のMessageとして送信する。
【００８７】
各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）は、無線制御装置（ＲＮＣ）側からの「位置情報通知要求」受信後、無線基地局ＢＳ−１を介して無線制御装置（ＲＮＣ）へ、定期的に「位置情報通知」を制御信号のMessageとして送信する。図８では、各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）は、無線制御装置（ＲＮＣ）から「位置情報通知要求」を受け、まずＡｃｋを返信してから所定時間Ｔ１〜Ｔ５後に「位置情報通知」を返信する。
【００８８】
図８において、輻輳が発生した（番号４１０参照）。輻輳は、多数の携帯端末が特定の無線通信エリア（ここでは、セル１）内に集中し、そこで通信を行った場合には通話チャネルが不足する輻輳状態が発生する。
【００８９】
輻輳発生時、無線制御装置（ＲＮＣ）は、通常のハンドオーバーを実施する基準（電界強度の劣化基準）に達していないが、無線基地局ＢＳ−２のセル２との通信が可能な携帯端末を隣接するセル２へ強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバーを行う。この例では、強制ハンドオーバーの対象となる携帯端末は、携帯端末ＵＥ−３である。無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末ＵＥ−３に対して「強制ハンドオーバー要求」を送信し、携帯端末ＵＥ−３は、強制ハンドオーバー要求に対するＡｃｋを返信するとともに、通常の「ハンドオーバー処理」（番号４２０参照）を実行する。携帯端末ＵＥ−３による「ハンドオーバー処理」の結果、携帯端末ＵＥ−３は、無線基地局ＢＳ−２を介して無線制御装置（ＲＮＣ）へ、「呼接続要求」を送信する。無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末ＵＥ−３からの「呼接続要求」を受け、Ａｃｋを返信し、続いて「位置情報通知要求」を返信する。携帯端末ＵＥ−３は、無線制御装置（ＲＮＣ）から「位置情報通知要求」を受け、Ａｃｋを返信してから所定時間Ｔ３後に「位置情報通知」を返信する。
【００９０】
携帯端末ＵＥ−３を隣接する無線基地局ＢＳ−２へ強制ハンドオーバーさせることにより、呼が集中しているセル１内の携帯端末を、隣接するセル２へ分散させることができ、輻輳状態を解消することができる。
【００９１】
図９は、輻輳発生時の強制ハンドオーバー制御を説明するためのセル（無線通信エリア）のカバーエリアを示す図であり、図５の無線基地局ＢＳ−１に隣接する無線基地局ＢＳ−２に加え、さらに無線基地局ＢＳ−１に隣接する無線基地局ＢＳ−３がある場合の強制ハンドオーバー制御の例を示す。
【００９２】
無線基地局ＢＳ−１のセル（無線通信エリア）をセル１とする。図中、ＵＥ−１〜ＵＥ５は、携帯端末（携帯電話機２００）である。
【００９３】
無線基地局ＢＳ−２のセル（無線通信エリア）をセル２とする。携帯端末ＵＥ−３は、セル１のエリアのみならずセル２のエリアにも存在しており、無線基地局ＢＳ−２と通信可能である。また、携帯端末ＵＥ−２が、セル２の通信エリア方向へ移動しようとしている。
【００９４】
無線基地局ＢＳ−３のセル（無線通信エリア）をセル３とする。携帯端末ＵＥ−５が、セル３の通信エリア方向へ移動しようとしている。セルラーシステムでは、各無線基地局のセルの範囲及び隣接する無線基地局との通信が可能な範囲の位置情報を取得できることを利用する。
【００９５】
強制ハンドオーバー実施手順は、以下の通りである。
【００９６】
（１）携帯端末ＵＥ−２、携帯端末ＵＥ−３及び携帯端末ＵＥ−５は、無線基地局１（ＢＳ−１）と通信を行っている。
【００９７】
（２）携帯端末ＵＥ−２は、無線基地局ＢＳ−１と通信状況（電界強度）が良好な状態であり且つ無線基地局ＢＳ−２との通信が可能なエリアに移動している。
【００９８】
（３）携帯端末ＵＥ−３は、無線基地局ＢＳ−１と通信状況（電界強度）が良好な状態であり且つ無線基地局ＢＳ−２との通信が可能なエリアに存在している。
【００９９】
（４）携帯端末ＵＥ−５は、無線基地局ＢＳ−１と通信状況（電界強度）が良好な状態であり且つ無線基地局ＢＳ−３との通信が可能なエリアに移動している。
【０１００】
（５）輻輳発生時、通常のハンドオーバーを実施する基準（電界強度の劣化基準）に達していないが、無線基地局ＢＳ−２のセル２（無線通信エリア）との通信が可能な携帯端末ＵＥ−３を隣接するセル２へ強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバーを行う。
【０１０１】
（６）携帯端末ＵＥ−３を隣接する無線基地局ＢＳ−２へ強制ハンドオーバーさせることにより、呼が集中しているセル１内の携帯端末を、隣接するセル２へ分散させることができ、輻輳状態を解消する。
【０１０２】
（７）輻輳発生時に無線基地局ＢＳ−１は、通常のハンドオーバーを実施する基準（電界強度の劣化基準）に達していないが、無線基地局セル２（無線通信エリア）との通信が可能な位置へ移動している携帯端末ＵＥ−２を隣接するセル２へ強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバーを行う。
【０１０３】
（８）携帯端末ＵＥ−２を隣接する無線基地局ＢＳ−２へ強制ハンドオーバーさせることにより、呼が集中しているセル１内の携帯端末を、隣接するセル２へ分散させることができ、輻輳状態を解消する。
【０１０４】
（９）輻輳発生時に無線基地局ＢＳ−１は、通常のハンドオーバーを実施する基準（電界強度の劣化基準）に達していないが、無線基地局ＢＳ−３のセル３（無線通信エリア）との通信が可能な位置へ移動している携帯端末ＵＥ−５を隣接するセル３へ強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバーを行う。
【０１０５】
（１０）携帯端末ＵＥ−５を隣接する無線基地局（ＢＳ−３）へ強制ハンドオーバーさせることにより、呼が集中しているセル１内の携帯端末を、隣接するセル３へ分散させることができ、輻輳状態を解消する。
【０１０６】
図９の例では、無線基地局ＢＳ−１に隣接する無線基地局ＢＳ−２，ＢＳ−３に近い位置の携帯端末ＵＥ−３と隣接するセル２，セル３に移動し通話が可能となる携帯端末ＵＥ−２，ＵＥ−５だけを指定して、強制ハンドオーバーを行うことにより、セル１内での輻輳状態を解消する。
【０１０７】
図１０は、図９の輻輳発生時の強制ハンドオーバー制御中の、輻輳発生時の呼制御シーケンスを示す制御シーケンス図である。図１０のＵＥ−１〜ＵＥ−５は、図９に示すセル１内に存在する携帯端末である。また、図１０のＵＥ−３は、無線基地局ＢＳ−２との通信が可能なエリアに存在する携帯端末である。
【０１０８】
図１０に示すように、無線制御装置（ＲＮＣ）は、各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）との通信開始後、各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）に対して「位置情報通知要求」を制御信号のMessageとして送信する。
【０１０９】
各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）は、無線制御装置（ＲＮＣ）側からの「位置情報通知要求」受信後、無線基地局ＢＳ−１を介して無線制御装置（ＲＮＣ）へ、定期的に「位置情報通知」を制御信号のMessageとして送信する。図１０では、各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）は、無線制御装置（ＲＮＣ）から「位置情報通知要求」を受け、まずＡｃｋを返信してから所定時間Ｔ１〜Ｔ５後に「位置情報通知」を返信する。
【０１１０】
輻輳発生時（番号５１０参照）、無線制御装置（ＲＮＣ）は、通常のハンドオーバーを実施する基準（電界強度の劣化基準）に達していないが、無線基地局ＢＳ−２のセル２との通信が可能な携帯端末を隣接するセル２へ強制的にハンドオーバーさせる強制ハンドオーバーを行う。この例では、強制ハンドオーバーの対象となる携帯端末は、携帯端末ＵＥ−３である。無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末ＵＥ−３に対して「強制ハンドオーバー要求」を送信し、携帯端末ＵＥ−３は、強制ハンドオーバー要求に対するＡｃｋを返信するとともに、通常の「ハンドオーバー処理」（番号５２０参照）を実行する。携帯端末ＵＥ−３による「ハンドオーバー処理」の結果、携帯端末ＵＥ−３は、無線基地局ＢＳ−２を介して無線制御装置（ＲＮＣ）へ、「呼接続要求」を送信する。無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末ＵＥ−３からの「呼接続要求」を受け、Ａｃｋを返信する。
【０１１１】
図９及び図１０の場合は、図７及び図８の場合と異なり、携帯端末ＵＥ−２が、無線基地局ＢＳ−２との通信が可能なエリアに移動し、携帯端末ＵＥ−５が、無線基地局ＢＳ−３との通信が可能なエリアに移動している。このため、無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末ＵＥ−２及び携帯端末ＵＥ−５に対しても、上記携帯端末ＵＥ−３の場合と同様の強制ハンドオーバーを実施する。携帯端末ＵＥ−３に続いて、携帯端末ＵＥ−２及び携帯端末ＵＥ−５に対して強制ハンドオーバーを実施することから、図８で無線制御装置（ＲＮＣ）が、携帯端末ＵＥ−３からの「呼接続要求」のＡｃｋを返信後に、携帯端末ＵＥ−３に対して行っていた「位置情報通知要求」は発行しない。
【０１１２】
無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末ＵＥ−２に対して「強制ハンドオーバー要求」を送信し、携帯端末ＵＥ−２は、強制ハンドオーバー要求に対するＡｃｋを返信するとともに、通常の「ハンドオーバー処理」（番号５３０参照）を実行する。携帯端末ＵＥ−２による「ハンドオーバー処理」の結果、携帯端末ＵＥ−２は、無線基地局ＢＳ−２を介して無線制御装置（ＲＮＣ）へ、「呼接続要求」を送信する。無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末ＵＥ−２からの「呼接続要求」を受け、Ａｃｋを返信する。
【０１１３】
また、無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末ＵＥ−５に対して「強制ハンドオーバー要求」を送信し、携帯端末ＵＥ−５は、強制ハンドオーバー要求に対するＡｃｋを返信するとともに、通常の「ハンドオーバー処理」（番号５４０参照）を実行する。携帯端末ＵＥ−５による「ハンドオーバー処理」の結果、携帯端末ＵＥ−５は、無線基地局ＢＳ−３を介して無線制御装置（ＲＮＣ）へ、「呼接続要求」を送信する。無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末ＵＥ−５からの「呼接続要求」を受け、Ａｃｋを返信する。
【０１１４】
携帯端末ＵＥ−３、携帯端末ＵＥ−２、及び携帯端末ＵＥ−５を、順次隣接する無線基地局ＢＳ−２及び無線基地局ＢＳ−３へ強制ハンドオーバーさせることにより、呼が集中しているセル１内の携帯端末を、隣接するセル２及びセル３へ分散させることができ、輻輳状態を解消することができる。
【０１１５】
図１１及び図１２は、無線制御装置（ＲＮＣ）の輻輳制御の処理を示すフローチャートであり、図１１は輻輳制御の処理、図１２は輻輳制御処理の詳細を示す。
【０１１６】
本実施の形態では、携帯端末に対して無線制御装置（ＲＮＣ）が輻輳時の強制ハンドオーバー制御を行っているため、無線制御装置（ＲＮＣ）の処理フローを示している。本強制ハンドオーバー制御は、無線制御装置（ＲＮＣ）に限定されず、どの装置（例えば無線基地局）が行ってもよい。この場合、図１１及び図１２に示すフローは無線基地局の処理フローとなる。
【０１１７】
図１１において、ステップＳ１で携帯端末からの位置登録要求があるか否かを判別する。携帯端末からの位置登録要求がある場合は、ステップＳ２で通信システムへの位置登録処理を行ってステップＳ３に進み、携帯端末からの位置登録要求がない場合は、そのままステップＳ３に進む。
【０１１８】
ステップＳ３では、携帯端末からの通信要求があるか否かを判別する。携帯端末からの通信要求がある場合は、ステップＳ６に進み、通信要求がない場合は、ステップＳ４で携帯端末への通信要求があるか否かを判別する。
【０１１９】
上記ステップＳ４で携帯端末への通信要求がない場合は、ステップＳ５で通信中の携帯端末があるか否かを判別する。上記ステップＳ５で通信中の携帯端末がある場合は、ステップＳ８に進み、通信中の携帯端末がない場合は、通信端末からの通信要求、通信端末への通信要求、及び通信中の携帯端末がいずれもないと判断して本フローを終了する。
【０１２０】
一方、上記ステップＳ３で携帯端末からの通信要求がある場合、あるいは上記ステップＳ４で携帯端末への通信要求がある場合は、ステップＳ６で通信処理を開始し、ステップＳ７で携帯端末への「位置情報通知要求」を送信する。例えば、図６、図８及び図１０の制御シーケンスおいて、無線制御装置（ＲＮＣ）が、各携帯端末（ＵＥ−１〜ＵＥ−５）に対して「位置情報通知要求」を制御信号のMessageとして送信する。
【０１２１】
ステップＳ８では、携帯端末からの位置情報通知があるか否かを判別する。携帯端末からの位置情報通知がある場合は、ステップＳ９で携帯端末の位置情報取得処理を行ってステップＳ１０に進み、携帯端末からの位置情報通知がない場合は、そのままステップＳ１０に進む。
【０１２２】
ステップＳ１０では、輻輳状態監視処理を行う。輻輳状態監視処理では、通話チャネルが不足する輻輳状態が発生することを監視する。
【０１２３】
ステップＳ１１では、携帯端末からの通信切断要求があるか否かを判別する。携帯端末からの通信切断要求がある場合は、ステップＳ１３に進み、通信切断要求がない場合は、ステップＳ１２で携帯端末への通信切断要求があるか否かを判別する。
【０１２４】
上記ステップＳ１２で携帯端末への通信切断要求がない場合は、本フローを終了し、携帯端末への通信切断要求がある場合は、ステップＳ１３で通信終了処理を行って本フローを終了する。
【０１２５】
図１２において、ステップＳ２１でセル内で輻輳が発生したか否かを判別する。セル内で輻輳が発生しなければ、輻輳制御を行わずに本フローを終了する。セル内で輻輳が発生した場合は、ステップＳ２２で強制ハンドオーバーを実施する携帯端末数（Ｘ）を計算する。
【０１２６】
ステップＳ２３では、隣接するセルとの通信可能な位置にある携帯端末があるか否か判別する。隣接するセルとの通信可能な位置にある携帯端末がある場合は、ステップＳ２４でハンドオーバー先のセルを決定し、ステップＳ２５で該当携帯端末へのハンドオーバー要求を送信する。例えば、図７では、携帯端末ＵＥ−３は、無線基地局ＢＳ−２との通信が可能なエリアに存在している。図８の制御シーケンスに示すように、無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末ＵＥ−３に対して「強制ハンドオーバー要求」を送信し、携帯端末ＵＥ−３は、強制ハンドオーバー要求に対するＡｃｋを返信するとともに、通常の「ハンドオーバー処理」（番号４２０参照）を実行する。
【０１２７】
ステップＳ２６では、ハンドオーバーが成功したか否かを判別する。図８の例では、携帯端末ＵＥ−３による「ハンドオーバー処理」の結果、携帯端末ＵＥ−３から無線基地局ＢＳ−２を介して無線制御装置（ＲＮＣ）へ送信される「呼接続要求」を受信することによりハンドオーバーの成功を判別する。ここで、無線制御装置（ＲＮＣ）は、携帯端末ＵＥ−３からの「呼接続要求」を受け、Ａｃｋを返信し、続いて「位置情報通知要求」を返信する。携帯端末ＵＥ−３は、無線制御装置（ＲＮＣ）から「位置情報通知要求」を受け、Ａｃｋを返信してから所定時間Ｔ３後に「位置情報通知要求」を返信する。
【０１２８】
上記ステップＳ２６でハンドオーバーが成功した場合は、ステップＳ２７で全携帯端末のハンドオーバーが完了したか否かを判別する。
【０１２９】
上記ステップＳ２６でハンドオーバーが成功しなかった場合、あるいは上記ステップＳ２７で全携帯端末のハンドオーバーが完了していない場合は、上記ステップＳ２３に戻って該当する携帯端末がなくなるまでハンドオーバー処理を続ける。
【０１３０】
一方、上記ステップＳ２７で全携帯端末のハンドオーバーが完了した場合、あるいは上記ステップＳ２３で隣接するセルとの通信可能な位置にある携帯端末がない場合は、ステップＳ２８で輻輳が解消したか否かを判別し、輻輳が解消していなければ上記ステップＳ２２に戻り、輻輳が解消した場合は本フローを終了する。したがって、セル内で輻輳発生している限り、隣接するセルとの通信可能な位置にある携帯端末に対しては強制ハンドオーバーが実施されることになる。
【０１３１】
図７及び図８の例では、隣接するセルとの通信可能な位置にある携帯端末は、携帯端末ＵＥ−３であり、携帯端末ＵＥ−３を隣接する無線基地局ＢＳ−２へ強制ハンドオーバーさせていた。本実施の形態では、隣接するセルとの通信可能な位置にある携帯端末を、隣接する無線基地局へ強制ハンドオーバーさせることは勿論のこと、隣接するセルとの通信可能な位置に移動しつつある携帯端末についても監視を続け、監視中の携帯端末が、隣接するセルとの通信可能なエリアに移行したときにその携帯端末を隣接する無線基地局へ強制ハンドオーバーさせている。以上の処理は、図１２のステップＳ２２において、強制ハンドオーバーを実施する携帯端末数（Ｘ）を計算する際、隣接するセルとの通信可能な位置に移動しつつある携帯端末を、強制ハンドオーバーを実施する携帯端末数（Ｘ）に含めればよい。例えば、図９及び図１０の例では、無線基地局ＢＳ−１に隣接する無線基地局ＢＳ−２に近い位置の携帯端末ＵＥ−３と、無線基地局ＢＳ−１に隣接する無線基地局ＢＳ−２，ＢＳ−３に近い位置の携帯端末ＵＥ−３と隣接するセル２，セル３に移動し通話が可能となる携帯端末ＵＥ−２，ＵＥ−５に対して、強制ハンドオーバーを行うことにより、セル１内での輻輳状態を解消する。
【０１３２】
以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、無線制御装置（ＲＮＣ）は、セルに呼が集中し、無線チャネルが輻輳している輻輳状態を検出すると、輻輳状態になっているセル内における、通信中の携帯端末の位置情報及び移動方向を検出し、通信中の携帯端末のうち、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局にハンドオーバー可能な携帯端末を判定し、判定した携帯端末を輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局に強制的にハンドオーバーさせる。すなわち、輻輳発生又は発生が予想される場合、隣接する無線基地局に近い位置の携帯端末のみを強制的にハンドオーバーさせる。隣接するセルと通信が可能な携帯端末のみが、強制ハンドオーバーの実施対象端末となるため、セルラーシステム及び携帯端末に不要なハンドオーバー処理をさせることなく、効率的で無駄のない無線セルの切り換えが実現でき、無線基地局、セルラーシステム及び携帯端末側の処理負荷を軽減することが可能となる。また、隣接する無線基地局との通信が可能な位置にある携帯端末を強制的にハンドオーバーを行うことにより、輻輳状態の解消、又は輻輳の発生を抑止にもつながる。以上の効果をまとめると、以下の通りである。
（１）輻輳発生時、又は輻輳が発生すると予想される状態において、携帯端末の位置に基づいて隣接する無線基地局へのハンドオーバーを行うことにより、効率的にセル内の携帯端末を分散させ、輻輳を解消することができる。
（２）隣接する無線基地局に近い携帯端末のみ強制ハンドオーバーを行うことにより、不要なハンドオーバー処理を行うことなく、輻輳を解消することができる。
（３）携帯端末の位置及び移動方向に応じてハンドオーバーを行う携帯端末を決定し、強制的にハンドオーバーを行うことにより、携帯端末を含むセルラーシステム全体の処理負荷を最小限にすることができる。
【０１３３】
また、本実施の形態では、輻輳状態にある無線基地局のセル内において、通信中の携帯端末の移動方向を含む移動状態を検出し、移動方向が輻輳状態にある無線基地局に隣接する他の無線基地局のセルに近づくような場合、該当携帯端末が他の無線基地局のセルに未だ存在しない場合であっても監視を行い、該セルのエリアに到達すると直ちに強制ハンドオーバーを実施するので、より効率的にセル内の携帯端末を分散させ、輻輳を解消することができる。例えば、図９に示すように、セル２のエリアにも存在する携帯端末ＵＥ−３に対して強制ハンドオーバーを実施することに加えて、隣接するセル２，セル３に移動して、将来無線基地局ＢＳ−２，ＢＳ−３との間で通話が可能となるであろう携帯端末ＵＥ−２及び携帯端末ＵＥ−５に対して強制ハンドオーバーを実施することにより、セル１内での輻輳状態をより一層速やかに解消することができる。
【０１３４】
これは、別の観点から見ると、ハンドオーバー可能と判定した携帯端末のうち、輻輳状態にある無線基地局に隣接する無線基地局により近い携帯端末から順次、強制的にハンドオーバーさせることにつながる。
【０１３５】
また、強制ハンドオーバーの対象となる携帯端末が複数の隣接する無線基地局のどちらのセルにも強制ハンドオーバー可能な場合に、どちら側に強制ハンドオーバーを実施してもよい。この場合、強制ハンドオーバーの対象となる携帯端末にとって、より近い無線基地局に強制ハンドオーバー指示されることがハンドオーバー処理時間・頻度の低減から好ましい。さらに、無線制御装置（ＲＮＣ）が、各無線基地局の輻輳状態又は輻輳発生の傾向をある程度予測可能な場合、次の輻輳発生がより小さいと予測される無線基地局に強制ハンドオーバー指示すればより好ましい。
【０１３６】
また、強制ハンドオーバー指示した携帯端末が、再び、輻輳状態にある無線基地局のセルに復帰しないように、該当携帯端末と無線基地局との関係を各無線基地局に通知することも可能である。
【０１３７】
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
【０１３８】
また、上記実施の形態では、ＰＨＳや携帯電話等の通信端末装置について説明したが、これは一例であって基地局を介して無線通信を行うものであればどのような装置にも適用可能であり、通信方式の種類・数は限定されない。また、無線基地局及び通信端末装置の数についても同様である。
【０１３９】
また、上記実施の形態では、携帯端末に対して無線制御装置（ＲＮＣ）が輻輳時の強制ハンドオーバー制御を行う例について説明したが、本強制ハンドオーバー制御は、無線制御装置（ＲＮＣ）に限定されず、どの装置（例えば無線基地局）が行ってもよい。
【０１４０】
また、上記実施の形態では、無線通信システム、通信端末装置、無線基地局、強制ハンドオーバー方法という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、携帯無線端末、移動通信装置、移動体通信システム、強制ハンドオーバー方式等でもよいことは勿論である。
【０１４１】
さらに、上記無線制御装置、無線基地局及び通信端末装置を構成する各部、例えば送信部、受信部、記憶部の種類、その数及び接続方法などはどのようなものでもよい。
【０１４２】
以上説明した無線制御装置、無線基地局及び通信端末装置は、この無線制御装置、無線基地局及び通信端末装置を機能させるためのプログラムでも実現される。このプログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されている。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
本発明に係る無線制御装置、無線基地局、通信端末装置及び強制ハンドオーバー方法は、同一の地域に携帯端末を持ったユーザが集中し、セル内の呼が増大することにより、輻輳の発生又は輻輳の発生が予想された時、通信中の携帯端末を移動状況及び位置情報に基づいて隣接する無線基地局へ強制的にハンドオーバーさせることにより、輻輳状態の解消又は輻輳状態を抑止する、強制ハンドオーバー方式を備える通信システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図
【図２】本実施の形態に係る無線通信システムの通信端末装置の構成ブロック図
【図３】本実施の形態に係る無線通信システムの無線基地局（ＢＳ）とセル（無線通信エリア）のカバーエリアを示す図
【図４】本実施の形態に係る無線通信システムの無線基地局（ＢＳ）とセル（無線通信エリア）のカバーエリアを示す図
【図５】本実施の形態に係る無線通信システムの通信制御を説明するためのセル（無線通信エリア）のカバーエリアを示す図
【図６】本実施の形態に係る無線通信システムの無線基地局ＢＳ−１の通信中の呼制御シーケンスを示す制御シーケンス図
【図７】本実施の形態に係る無線通信システムの輻輳発生時の強制ハンドオーバー制御を説明するためのセル（無線通信エリア）のカバーエリアを示す図
【図８】本実施の形態に係る無線通信システムの輻輳発生時の強制ハンドオーバー制御中の、輻輳発生時の呼制御シーケンスを示す制御シーケンス図
【図９】本実施の形態に係る無線通信システムの輻輳発生時の強制ハンドオーバー制御を説明するためのセル（無線通信エリア）のカバーエリアを示す図
【図１０】本実施の形態に係る無線通信システムの輻輳発生時の強制ハンドオーバー制御中の、輻輳発生時の呼制御シーケンスを示す制御シーケンス図
【図１１】本実施の形態に係る無線通信システムの無線制御装置（ＲＮＣ）の輻輳制御の処理を示すフロー図
【図１２】本実施の形態に係る無線通信システムの無線制御装置（ＲＮＣ）の輻輳制御の処理の詳細を示すフロー図
【符号の説明】
【０１４５】
１００  無線ネットワークシステム
１０１  コアネットワーク（ＣＮ）
１０２  無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）
１０３，３３０  無線制御装置（ＲＮＣ）
１０４  ノード（Ｂ）
１０５,３２０  セル
１０６  Ｉｕインタフェース
１０７  Ｉｕｒインタフェース
１０８  Ｉｕｂインタフェース
１０９  無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）
２００  携帯電話機
２０１  アンテナ
２０２  無線部
２０３  ＧＰＳ用アンテナ
２０４  ＧＰＳ信号受信部
２０５  通信部
２０６  セルラーシステム通信部
２０７  ＧＰＳ位置測位部
２０８  通信制御部
２０９  端末制御部
２１０  記憶部
２１１  電源部
２１２  表示部
２１３  入力部
３１０  無線基地局
３４０  固定通信網
【図１】
2008259046.tif 000003
【図２】
2008259046.tif 000004
【図３】
2008259046.tif 000005
【図４】
2008259046.tif 000006
【図５】
2008259046.tif 000007
【図６】
2008259046.tif 000008
【図７】
2008259046.tif 000009
【図８】
2008259046.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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