(57)【要約】【課題】通信パラメータを切り替える無瞬断ＨＨＯ処理を実行中に携帯電話−基地局間の無線状態が劣化した場合にも、通信品質の維持が可能な新たなハンドオーバー処理方法を提供する。【解決手段】パラメータセットＡからＢへの無瞬断ＨＨＯ処理を実行中に携帯電話と基地局との間の無線状態が劣化すると、交換局は、最適な追加基地局を選択して無線コネクションの設定を指示する。指示された追加基地局は、携帯電話との間にパラメータセットＡによる無線コネクションを設定し、通信を開始する。次に、追加基地局は、現在時間から切り替え時間Ｔまでの残り時間ｔ、呼設定時間τ及び無線コネクションの設定に必要な時間ｘに基づいて、パラメータセットＡで設定した無線コネクションで無瞬断ＨＨＯ処理を実行するのか、パラメータセットＢによる新たな無線コネクションの設定を行うのかを判断する。【選択図】        図８
2004153308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｗ−ＣＤＭＡ方式を採用した移動通信システムにおいて、移動端末機と基地局との間で設定されている無線コネクションの通信パラメータを無瞬断で切り替える場合に、適用可能なハンドオーバー処理方法であって、
基地局と移動端末機との間で設定されており、第１の通信パラメータから第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行中の第１の無線コネクションの無線状態を監視するステップと、
前記無線状態が劣化した場合、前記移動端末機との間で所定の通信品質を維持できる他の基地局を選択するステップと、
前記他の基地局と前記移動端末機との間に、前記第１の通信パラメータによる第２の無線コネクションを設定するステップと、
前記移動端末機の通信パラメータが前記第２の通信パラメータに切り替わるタイミング以降は、前記他の基地局と前記移動端末機との間で前記第２の通信パラメータによる通信が確立されるように、前記他の基地局と前記移動端末機との間に設定される無線コネクションを制御するステップとを備える、ハンドオーバー処理方法。
【請求項２】
前記制御するステップは、
前記第２の無線コネクションにおいて前記第１の通信パラメータから前記第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、前記第２の無線コネクションを設定してから前記タイミングまでの残り時間とを比較し、
前記残り時間が前記必要な時間よりも長い場合、前記第２の無線コネクションにおいて前記無瞬断切り替え処理を実行することを特徴とする、請求項１に記載のハンドオーバー処理方法。
【請求項３】
前記制御するステップは、
前記第２の無線コネクションにおいて前記第１の通信パラメータから前記第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、前記第２の無線コネクションを設定してから前記タイミングまでの残り時間とを比較し、
前記残り時間が前記必要な時間よりも短い場合、前記他の基地局と前記移動端末機との間に前記第２の通信パラメータによる第３の無線コネクションをさらに設定し、
前記タイミングに達した時点で前記第２の無線コネクションを解放することを特徴とする、請求項１に記載のハンドオーバー処理方法。
【請求項４】
前記設定するステップは、前記他の基地局と前記移動端末機との間に前記第２の通信パラメータによる第３の無線コネクションをさらに設定し、
前記制御するステップは、
前記第２の無線コネクションにおいて前記第１の通信パラメータから前記第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、前記第３の無線コネクションを設定してから前記タイミングまでの残り時間とを比較し、
前記残り時間が前記必要な時間よりも長い場合、前記第２の無線コネクションにおいて前記無瞬断切り替え処理を実行し、かつ、前記第３の無線コネクションを解放することを特徴とする、請求項１に記載のハンドオーバー処理方法。
【請求項５】
前記設定するステップは、前記他の基地局と前記移動端末機との間に前記第２の通信パラメータによる第３の無線コネクションをさらに設定し、
前記制御するステップは、
前記第２の無線コネクションにおいて前記第１の通信パラメータから前記第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、前記第３の無線コネクションを設定してから前記タイミングまでの残り時間とを比較し、
前記残り時間が前記必要な時間よりも短い場合、前記タイミングに達した時点で前記第２の無線コネクションを解放することを特徴とする、請求項１に記載のハンドオーバー処理方法。
【請求項６】
交換局による制御に基づいて移動端末機と基地局との間で設定されている無線コネクションの通信パラメータを、無瞬断で切り替えることが可能な、Ｗ−ＣＤＭＡ方式を採用した移動通信システムであって、
複数の移動端末機と、
前記移動端末機との間に設定されており、通信パラメータの無瞬断切り替え処理中の無線コネクションの無線状態を監視する監視部と、無線コネクション毎の無瞬断切り替え処理が完了する時間及び通信サービス種別毎の無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間を管理する管理部と、当該管理部で管理される時間及び交換局からの指示に基づいて、前記移動端末機との間の無線コネクションの設定／解放を行う処理部とをそれぞれ備える、複数の基地局と、
前記基地局から無線状態劣化の通知を受けて、所定の通信品質を維持できる他の前記基地局を選択し、当該他の基地局に無線コネクションの設定を指示する前記交換局とを備え、
第１の通信パラメータから第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行している基地局は、前記監視部において前記移動端末機との間で設定されている第１の無線コネクションの無線状態の劣化を確認した場合、前記処理部から前記交換局へ無線状態劣化を通知し、
前記交換局から無線コネクション設定の指示を受けた他の基地局は、前記処理部において前記移動端末機との間に前記第１の通信パラメータによる第２の無線コネクションを設定し、
前記他の基地局は、前記処理部において、前記移動端末機の通信パラメータが前記第２の通信パラメータに切り替わるタイミング以降は、前記移動端末機との間で前記第２の通信パラメータによる通信が確立されるように、前記移動端末機との間に設定される無線コネクションを制御することを特徴とする、移動通信システム。
【請求項７】
前記他の基地局の処理部は、
前記管理部で管理されている、前記第２の無線コネクションにおいて前記第１の通信パラメータから前記第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、前記第２の無線コネクションを設定してから前記タイミングまでの残り時間とを比較し、
前記残り時間が前記必要な時間よりも長い場合、前記第２の無線コネクションにおいて前記無瞬断切り替え処理を実行することを特徴とする、請求項６に記載の移動通信システム。
【請求項８】
前記他の基地局の処理部は、
前記管理部で管理されている、前記第２の無線コネクションにおいて前記第１の通信パラメータから前記第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、前記第２の無線コネクションを設定してから前記タイミングまでの残り時間とを比較し、
前記残り時間が前記必要な時間よりも短い場合、前記移動端末機との間に前記第２の通信パラメータによる第３の無線コネクションをさらに設定し、
前記タイミングに達した時点で前記第２の無線コネクションを解放することを特徴とする、請求項６に記載の移動通信システム。
【請求項９】
前記他の基地局の処理部は、
前記移動端末機との間に前記第２の通信パラメータによる第３の無線コネクションをさらに設定し、
前記管理部で管理されている、前記第２の無線コネクションにおいて前記第１の通信パラメータから前記第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、前記第２の無線コネクションを設定してから前記タイミングまでの残り時間とを比較し、
前記残り時間が前記必要な時間よりも長い場合、前記第２の無線コネクションにおいて前記無瞬断切り替え処理を実行し、かつ、前記第３の無線コネクションを解放することを特徴とする、請求項６に記載の移動通信システム。
【請求項１０】
前記他の基地局の処理部は、
前記移動端末機との間に前記第２の通信パラメータによる第３の無線コネクションをさらに設定し、
前記管理部で管理されている、前記第２の無線コネクションにおいて前記第１の通信パラメータから前記第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、前記第２の無線コネクションを設定してから前記タイミングまでの残り時間とを比較し、
前記残り時間が前記必要な時間よりも短い場合、前記タイミングに達した時点で前記第２の無線コネクションを解放することを特徴とする、請求項６に記載の移動通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システム及びハンドオーバー処理方法に関し、より特定的には、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  −  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いた移動通信システムで実行される、無瞬断ＨＨＯ処理時に適用されるハンドオーバー処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、携帯電話等の移動端末機を用いた移動通信システムでは、移動しながら無線通信した場合でも通信が途切れないように、通信品質を維持できる最適な基地局を選択して逐次変更するハンドオーバー処理を行っている（非特許文献１を参照）。
【０００３】
図１４を参照して、従来のハンドオーバー処理を説明する。図１４は、従来のハンドオーバー処理による通信シーケンスの一例を示す図である。
携帯電話と基地局αとが通信を行っている場合において、基地局αが無線状態の劣化を検出すると、基地局αは、上位装置である交換局へ無線状態が劣化した旨の通知を行う。交換局は、基地局αからの通知を受けて最適な無線状態を確保できる他の基地局βを決定し、この基地局βに対して携帯電話との新たな無線コネクションの設定を指示する。基地局βは、交換局からの指示に従って、携帯電話と無線コネクションを設定して通信を開始する。携帯電話は、基地局βとの通信を開始した後、基地局αとの無線コネクションを解放する。
【０００４】
一方、Ｗ−ＣＤＭＡ方式を用いた移動通信システムでは、上記ハンドオーバー処理のように現在の無線コネクションを切断することなく通信途中に実行できる、特徴的な処理（以下、無瞬断ＨＨＯ処理と称する）を採用している（非特許文献２を参照）。この無瞬断ＨＨＯ処理とは、無線コネクション設定時に携帯電話に対して設定された通信パラメータ（伝送レート、使用する拡散コード、無線チャネル構成等に関するもの）やサービス種別（有線側の伝送レート、音声通話／パケット通信の使用サービス等に関するもの）の切り替えを、無線コネクションの切断なく可能とするものである。以下、通信パラメータ及びサービス種別を、単に通信パラメータと称する。
【０００５】
図１５を参照して、無瞬断ＨＨＯ処理を説明する。図１５は、従来の無瞬断ＨＨＯ処理による通信シーケンスの一例を示す図である。なお、図１５では、無瞬断ＨＨＯ処理によって通信パラメータをパラメータセットＡからパラメータセットＢに切り替える場合を説明している。
携帯電話と基地局αとがパラメータセットＡによって通信を行っており、通信途中でパラメータセットＢに切り替える必要が生じた場合、交換局は、携帯電話及び基地局αの両方に無瞬断ＨＨＯ処理開始の指示を行う。このとき、交換局は、切り替えるべきパラメータセットＢ、及びパラメータセットＡからパラメータセットＢへ切り替える切り替え時間Ｔを与える。この切り替え時間Ｔは、携帯電話及び基地局αの両方が無瞬断ＨＨＯ処理開始の指示を受けてから必要な時間（携帯電話の内部処理や交換局とのネゴシエーション等に必要な所定時間）が経過する時間以降に設定される。携帯電話及び基地局αは、無瞬断ＨＨＯ処理開始の指示に従って無瞬断ＨＨＯ処理を開始し、切り替え時間Ｔを待ってパラメータセットＢによる通信を開始する（通信パラメータをパラメータセットＡからパラメータセットＢに切り替える）。
【０００６】
【非特許文献１】
「ＮＴＴ  ＤｏＣｏＭｏ  テクニカル・ジャーナル」、Ｖｏｌ．９
Ｎｏ．３、２００１年１０月、（社）電気通信協会、Ｗ−ＣＤＭＡ
技術（ｐ１０１〜）
【非特許文献２】
「３ＧＰＰ  ＴＲ  ２５．９２２  Ｖ３．０．０  （２００１−０３）」
３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；
Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ  （Ｒｅｌｅａｓｅ  １９９９）
第７章  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ｐ２６〜）及びＡｎｎｅｘＢ（ｐ４５〜）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記無瞬断ＨＨＯ処理を実行中（無瞬断ＨＨＯ処理開始の指示を受信してから切り替え時間Ｔに達するまでの間）に、無線状態が劣化する場合もある。この場合、上述した従来のハンドオーバー処理を実行して基地局を変更することが考えられるが、無瞬断ＨＨＯ処理と従来のハンドオーバー処理とを並行して実行してしまうと、次のような不具合が生じてしまう。図１６は、この不具合を説明した、従来の無瞬断ＨＨＯ処理中に従来のハンドオーバー処理を実行させた場合の通信シーケンスの一例を示す図である。
【０００８】
図１６を参照して、携帯電話と基地局αとがパラメータセットＡによって通信を行っており、通信途中でパラメータセットＢに切り替える必要が生じた場合、交換局は、携帯電話及び基地局αの両方にパラメータセットＢへの無瞬断ＨＨＯ処理開始の指示を行う。携帯電話及び基地局αは、無瞬断ＨＨＯ処理開始の指示に従って無瞬断ＨＨＯ処理を開始し、通信パラメータをパラメータセットＡからパラメータセットＢへ切り替える準備を整える。なお、携帯電話及び基地局αは、切り替え時間Ｔが来るまでパラメータセットＡによる通信を継続する。切り替え時間Ｔが来るまでに基地局αが無線状態の劣化を検出すると、基地局αは、上位装置である交換局へ無線状態が劣化した旨の通知を行う。交換局は、基地局αからの通知を受けて最適な無線状態を確保できる他の基地局β（追加基地局）を決定し、この基地局βに対して携帯電話との新たな無線コネクションの設定を指示する。このとき、すでに携帯電話に対してパラメータセットＢへの無瞬断ＨＨＯ処理開始の指示を行っているため、交換局は、パラメータセットＢによる無線コネクションの設定を基地局βに指示する。基地局βは、交換局からの指示に従って携帯電話とのパラメータセットＢによる無線コネクションの設定を試みるが、携帯電話は依然としてパラメータセットＡによる通信を行っているため、無線コネクションを設定することができない。
【０００９】
このような理由によって、現在のＷ−ＣＤＭＡ方式を用いた移動通信システムでは、無瞬断ＨＨＯ処理の実行中に無線状態が劣化しても、従来のハンドオーバー処理を適用することができない。すなわち、無瞬断ＨＨＯ処理が完了する切り替え時間Ｔが経過するまで、従来のハンドオーバー処理を適用することができない。このため、無瞬断ＨＨＯ処理の実行中に無線状態が劣化した場合、切り替え時間Ｔが経過するまで、データ通信ではビットエラーが発生し、音声通話では雑音が混入するという問題があった。さらに、基地局を変更できないため、無線状態の劣化が進行すると無線コネクションが切断されてしまうという問題点があった。
【００１０】
それ故に、本発明の目的は、無瞬断ＨＨＯ処理を実行中に無線状態が劣化した場合にも適用可能な新たなハンドオーバー処理方法を提供すること、及び当該方法を用いた通信品質低下を防止した信頼性の高い移動通信システムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
第１の発明は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式を採用した移動通信システムにおいて、移動端末機と基地局との間で設定されている無線コネクションの通信パラメータを無瞬断で切り替える場合に、適用可能なハンドオーバー処理方法であって、
基地局と移動端末機との間で設定されており、第１の通信パラメータから第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行中の第１の無線コネクションの無線状態を監視するステップと、
無線状態が劣化した場合、移動端末機との間で所定の通信品質を維持できる他の基地局を選択するステップと、
他の基地局と移動端末機との間に、第１の通信パラメータによる第２の無線コネクションを設定するステップと、
移動端末機の通信パラメータが第２の通信パラメータに切り替わるタイミング以降は、他の基地局と移動端末機との間で第２の通信パラメータによる通信が確立されるように、他の基地局と移動端末機との間に設定される無線コネクションを制御するステップとを備える。
【００１２】
上記のように、第１の発明によれば、通信パラメータを無瞬断で切り替えている途中（無瞬断ＨＨＯ処理中）に無線コネクションの無線状態が劣化しても、安定した通信品質を保つことが可能となる。また、基地局からの干渉波送出を最小限に抑えることができるので、呼の収容数にも影響を与えずに、通信品質を保つことが可能である。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明に従属するハンドオーバー処理方法であって、
制御するステップは、
第２の無線コネクションにおいて第１の通信パラメータから第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、第２の無線コネクションを設定してからタイミングまでの残り時間とを比較し、
残り時間が必要な時間よりも長い場合、第２の無線コネクションにおいて無瞬断切り替え処理を実行することを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、第１の発明に従属するハンドオーバー処理方法であって、
制御するステップは、
第２の無線コネクションにおいて第１の通信パラメータから第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、第２の無線コネクションを設定してからタイミングまでの残り時間とを比較し、
残り時間が必要な時間よりも短い場合、他の基地局と移動端末機との間に第２の通信パラメータによる第３の無線コネクションをさらに設定し、
タイミングに達した時点で第２の無線コネクションを解放することを特徴とする。
【００１５】
第４の発明は、第１の発明に従属するハンドオーバー処理方法であって、
設定するステップは、他の基地局と移動端末機との間に第２の通信パラメータによる第３の無線コネクションをさらに設定し、
制御するステップは、
第２の無線コネクションにおいて第１の通信パラメータから第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、第３の無線コネクションを設定してからタイミングまでの残り時間とを比較し、
残り時間が必要な時間よりも長い場合、第２の無線コネクションにおいて無瞬断切り替え処理を実行し、かつ、第３の無線コネクションを解放することを特徴とする。
【００１６】
第５の発明は、第１の発明に従属するハンドオーバー処理方法であって、
設定するステップは、他の基地局と移動端末機との間に第２の通信パラメータによる第３の無線コネクションをさらに設定し、
制御するステップは、
第２の無線コネクションにおいて第１の通信パラメータから第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、第３の無線コネクションを設定してからタイミングまでの残り時間とを比較し、
残り時間が必要な時間よりも短い場合、タイミングに達した時点で第２の無線コネクションを解放することを特徴とする。
【００１７】
上記第２及び第４の発明のように、他の基地局が選択されてから移動端末機の通信パラメータが第２の通信パラメータに切り替わるタイミングまでに所定の時間的余裕がある場合には、第２の無線コネクションにおいて無瞬断切り替え処理を実行する。これにより、通信資源を有効に活用しつつ、ハンドオーバー処理を実現することができる。
また、上記第３及び第５の発明のように、他の基地局が選択されてから移動端末機の通信パラメータが第２の通信パラメータに切り替わるタイミングまでに所定の時間的余裕がない場合には、第３の無線コネクションを並行して設定する。これにより、通信資源を余分に使用することになるが、ハンドオーバー処理を実現することができる。
【００１８】
第６の発明は、交換局による制御に基づいて移動端末機と基地局との間で設定されている無線コネクションの通信パラメータを、無瞬断で切り替えることが可能な、Ｗ−ＣＤＭＡ方式を採用した移動通信システムであって、
複数の移動端末機と、
移動端末機との間に設定されており、通信パラメータの無瞬断切り替え処理中の無線コネクションの無線状態を監視する監視部と、無線コネクション毎の無瞬断切り替え処理が完了する時間及び通信サービス種別毎の無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間を管理する管理部と、管理部で管理される時間及び交換局からの指示に基づいて、移動端末機との間の無線コネクションの設定／解放を行う処理部とをそれぞれ備える、複数の基地局と、
基地局から無線状態劣化の通知を受けて、所定の通信品質を維持できる他の基地局を選択し、他の基地局に無線コネクションの設定を指示する交換局とを備え、
第１の通信パラメータから第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行している基地局は、監視部において移動端末機との間で設定されている第１の無線コネクションの無線状態の劣化を確認した場合、処理部から交換局へ無線状態劣化を通知し、
交換局から無線コネクション設定の指示を受けた他の基地局は、処理部において移動端末機との間に第１の通信パラメータによる第２の無線コネクションを設定し、
他の基地局は、処理部において、移動端末機の通信パラメータが第２の通信パラメータに切り替わるタイミング以降は、移動端末機との間で第２の通信パラメータによる通信が確立されるように、移動端末機との間に設定される無線コネクションを制御することを特徴とする。
【００１９】
第７の発明は、第６の発明に従属する移動通信システムであって、
他の基地局の処理部は、
管理部で管理されている、第２の無線コネクションにおいて第１の通信パラメータから第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、第２の無線コネクションを設定してからタイミングまでの残り時間とを比較し、
残り時間が必要な時間よりも長い場合、第２の無線コネクションにおいて無瞬断切り替え処理を実行することを特徴とする。
【００２０】
第８の発明は、第６の発明に従属する移動通信システムであって、
他の基地局の処理部は、
管理部で管理されている、第２の無線コネクションにおいて第１の通信パラメータから第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、第２の無線コネクションを設定してからタイミングまでの残り時間とを比較し、
残り時間が必要な時間よりも短い場合、移動端末機との間に第２の通信パラメータによる第３の無線コネクションをさらに設定し、
タイミングに達した時点で第２の無線コネクションを解放することを特徴とする。
【００２１】
第９の発明は、第６の発明に従属する移動通信システムであって、
他の基地局の処理部は、
移動端末機との間に第２の通信パラメータによる第３の無線コネクションをさらに設定し、
管理部で管理されている、第２の無線コネクションにおいて第１の通信パラメータから第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、第２の無線コネクションを設定してからタイミングまでの残り時間とを比較し、
残り時間が必要な時間よりも長い場合、第２の無線コネクションにおいて無瞬断切り替え処理を実行し、かつ、第３の無線コネクションを解放することを特徴とする。
【００２２】
第１０の発明は、第６の発明に従属する移動通信システムであって、
他の基地局の処理部は、
移動端末機との間に第２の通信パラメータによる第３の無線コネクションをさらに設定し、
管理部で管理されている、第２の無線コネクションにおいて第１の通信パラメータから第２の通信パラメータへの無瞬断切り替え処理を実行させるために必要な時間と、第２の無線コネクションを設定してからタイミングまでの残り時間とを比較し、
残り時間が必要な時間よりも短い場合、タイミングに達した時点で第２の無線コネクションを解放することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の各実施形態に係るハンドオーバー処理方法を用いた移動通信システムの構成図である。図１において、本実施形態の移動通信システムは、複数の携帯電話１と、複数の基地局２と、少なくとも１つの交換局３とで構成される。各々の携帯電話１は、所定の基地局２及び交換局３を経由して、相手の携帯端末や固定端末等との通信を行う。
以下、この移動通信システムで行われる本発明のハンドオーバー処理方法を、さらに図２〜図１３を用いて説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態に係るハンドオーバー処理方法を実行する基地局２の詳細な構成例を示すブロック図である。図２において、基地局２は、無線インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０と、有線インタフェース（Ｉ／Ｆ）２１と、無線状態測定処理部２２と、呼制御処理部２４と、パラメータセット選択処理部２５と、ＨＨＯ切り替え時間管理部２６と、呼設定時間管理部２７とを備える。
【００２５】
まず、上記構成による基地局２の概要を説明する。
無線インタフェース２０は、携帯電話１と基地局２とを無線で接続するためのインタフェースである。有線インタフェース２１は、基地局２と交換局３とを有線で接続するためのインタフェースである。携帯電話１へ／から送受信される制御情報や各種サービスのインバンドデータは、無線インタフェース２０を介して行われる。また、上位装置である交換局３へ／から送受信される制御情報や各種サービスのインバンドデータは、有線インタフェース２１を介して行われる。無線状態測定処理部２２は、呼制御処理部２４からの指示によって無線状態を測定する。
【００２６】
呼制御処理部２４は、交換局３及び携帯電話１から送信される制御信号を解釈し、無線コネクションの設定・解放、有線コネクションの設定・解放、及び無線コネクションと有線コネクションとのリンク処理を行い、無線状態が最適になるように無線コネクションの制御を行う。また、呼制御処理部２４は、無線状態測定処理部２２で測定された測定値に基づいて無線状態を判断し、無線状態の劣化（通信品質の低下）を検出した場合、その旨を交換局３に通知してハンドオーバー処理を行うよう要請する。なお、無線状態劣化の検出は、基地局２ではなく交換局３で行っても構わない。この場合、呼制御処理部２４は、無線状態測定処理部２２から受けた測定値を交換局３に送信する処理を行うことになる。さらに、呼制御処理部２４は、無瞬断ＨＨＯ処理中においては後述するパラメータセット選択処理部２５と連携して動作し、パラメータセット選択処理部２５の判断によって無線コネクションの設定・解放を行う。
【００２７】
パラメータセット選択処理部２５は、無瞬断ＨＨＯ処理中にハンドオーバー処理が必要となったとき、ＨＨＯ切り替え時間管理部２６が管理している時間と呼設定時間管理部２７が管理している時間とから、設定される無線コネクションに最適なパラメータセットを選択する。ＨＨＯ切り替え時間管理部２６は、上記従来の技術で説明した無瞬断ＨＨＯ処理によってパラメータセットが切り替わるときの切り替え時間Ｔ（Ｔ１，Ｔ２，…，ＴＮ）を、図３に示すようなテーブルを用いて無線コネクション毎に管理している。呼設定時間管理部２７は、無瞬断ＨＨＯ処理を実行するため（呼の設定）に必要な呼設定時間τ（τ１，τ２，…）を、図４に示すようなテーブルを用いてサービス種別毎に管理している。
【００２８】
次に、本第１の実施形態に係るハンドオーバー処理方法を説明する。
図５〜図７は、本発明の第１の実施形態に係るハンドオーバー処理方法の手順を説明するフローチャートである。図５には携帯電話１と現在通信している基地局２（以下、基地局２ａと表記する）が、図６には交換局３が、図７には携帯電話１と新たな通信を開始する基地局２（以下、追加基地局２ｂと表記する）が、無瞬断ＨＨＯ処理開始から切り替え時間Ｔまでに行う手順をそれぞれ示している。図８及び図９は、様々な条件における、図５〜図７のハンドオーバー処理手順に基づく通信シーケンスを示す図である。
【００２９】
図５において、通信中に携帯電話１が通信パラメータのパラメータセットを切り替える必要が生じた場合、基地局２ａは、交換局３からインバンドデータで無瞬断ＨＨＯ処理開始の指示を受信する（ステップＳ５０１）。この無瞬断ＨＨＯ処理開始の指示には、切り替え後のパラメータセットＢ及び切り替え時間Ｔが含まれる。また同時に、携帯電話１にもインバンドデータで無瞬断ＨＨＯ処理開始が指示される。基地局２ａの呼制御処理部２４ａは、無瞬断ＨＨＯ処理を開始する（ステップＳ５０２）。具体的には、必要に応じてパラメータセットＢ用のリソースを確保し、指定された切り替え時間ＴでパラメータセットＡがパラメータセットＢに切り替わるように、各デバイスに必要な情報を設定する。
【００３０】
呼制御処理部２４ａが無瞬断ＨＨＯ処理を開始すると、基地局２ａの無線状態測定処理部２２ａは、無線状態の測定を開始して監視する（ステップＳ５０３）。この無線状態測定処理部２２ａは、従来の基地局が有する機能を用いてもよいし、本発明の処理用として新規に実装してもよい。呼制御処理部２４ａは、無線状態測定処理部２２ａから通知される測定結果を解析して、無線状態が劣化したか否かを判定する（ステップＳ５０４）。この判定は、切り替え時間Ｔに達するまで継続して行われる（ステップＳ５０５）。切り替え時間Ｔに達する以前に無線状態が不安定となり、呼制御処理部２４ａで無線状態が劣化したと判定された場合（ステップＳ５０４，Ｙｅｓ）、基地局２ａは、交換局３に無線状態の劣化（通信品質の低下）を通知する（ステップＳ５０６）。そして、基地局２ａは、この通知によって追加される追加基地局２ｂによる新たな無線コネクションが設定されたか否かを判断し（ステップＳ５０７）、切り替え時間Ｔに達する以前に設定された場合には、現在の携帯電話１との無線コネクションを解放する（ステップＳ５０９）。
【００３１】
一方、無線状態の劣化がなく切り替え時間Ｔに達した場合（ステップＳ５０５，Ｙｅｓ）又は無線状態の劣化があっても新たな無線コネクションが設定される前に切り替え時間Ｔに達した場合（ステップＳ５０８，Ｙｅｓ）には、基地局２ａは、無瞬断ＨＨＯ処理に従ってパラメータセットＡをパラメータセットＢに切り替えて通信を継続する（ステップＳ５１０）。この場合の処理は、従来の技術と同じになる。
【００３２】
図６において、交換局３は、携帯電話１との間の無線状態の劣化が基地局２ａから通知されることによって、ハンドオーバー処理が必要なことを認識する（ステップＳ６０１）。交換局３は、該当する携帯電話１に対して追加が可能である最適な追加基地局２ｂを選択する（ステップＳ６０２）。そして、交換局３は、現在携帯電話１と基地局２ａとの間で行われている無瞬断ＨＨＯ処理に関する、切り替え前のパラメータセットＡ、切り替え後のパラメータセットＢ及び切り替え時間Ｔとを含む無線コネクション設定指示を、選択した追加基地局２ｂに通知する（ステップＳ６０３）。
【００３３】
図７において、追加基地局２ｂは、交換局３から無線コネクション設定指示（パラメータセットＡ、パラメータセットＢ及び切り替え時間Ｔ）の通知を受信する（ステップＳ７０１）。このとき、追加基地局２ｂの呼制御処理部２４ｂでは、無瞬断ＨＨＯ処理中のハンドオーバー処理であることを認識し、交換局３から通知された切り替え時間Ｔを追加基地局２ｂのＨＨＯ切り替え時間管理部２６ｂが管理しているテーブル（図３）に登録する。呼制御処理部２４ｂは、携帯電話１と追加基地局２ｂとの間にパラメータセットＡによる無線コネクションの設定を行い、通信を開始する（ステップＳ７０２）。次に、呼制御処理部２４ｂは、通信開始時点の時間（現在時間）が切り替え時間Ｔを越えたか否かを判定する（ステップＳ７０３）。現在時間がすでに切り替え時間Ｔを越えていた場合（Ｔ≦現在時間）には、従来のハンドオーバー処理と同様となり、パラメータセットＢによる無線コネクションが新たに設定されて通信が開始されることとなる（ステップＳ７１２）。なお、パラメータセットＡで設定されている無線コネクションは、パラメータセットＢによる無線コネクションが設定された後に解放される。
【００３４】
上記ステップＳ７０３において現在時間が切り替え時間Ｔを越えていない場合（Ｔ＞現在時間）、追加基地局２ｂのパラメータセット選択処理部２５ｂは、ＨＨＯ切り替え時間管理部２６ｂが管理しているテーブル（図３）を参照して現在時間から切り替え時間Ｔまでの残り時間ｔを求め、また呼設定時間管理部２７ｂが管理しているテーブル（図４）を参照してパラメータセットＢのサービス種別に対応する呼設定時間τを求め、双方の時間を比較する（ステップＳ７０４）。この呼設定時間τは、上述のように各サービス種別について無瞬断ＨＨＯ処理を行うために必要な時間を示したものである。
【００３５】
残り時間ｔが呼設定時間τよりも長い（ｔ＞τ）場合（ステップＳ７０５，Ｙｅｓ）、無瞬断ＨＨＯ処理を実施すれば切り替え時間Ｔまでに完了できることを意味するので、呼制御処理部２４ｂは、通信パラメータをパラメータセットＡからパラメータセットＢに切り替える無瞬断ＨＨＯ処理を開始する（ステップＳ７０６）。そして、呼制御処理部２４ｂは、切り替え時間Ｔに達した後、無線コネクションにおける通信パラメータの設定を、パラメータセットＡからパラメータセットＢに切り替える（ステップＳ７０７）。このｔ＞τの場合における通信シーケンスの一例を図８に示す。
残り時間ｔが呼設定時間τよりも短い又は同じ（ｔ≦τ）である場合（ステップＳ７０５，Ｎｏ）、無瞬断ＨＨＯ処理を実施しても切り替え時間Ｔまでに完了できないことを意味するので、呼制御処理部２４ｂは、さらにパラメータセットＢによる無線コネクションの設定に必要な時間ｘと残り時間ｔとを比較する（ステップＳ７０８）。
【００３６】
そして、残り時間ｔが時間ｘよりも長い（ｔ＞ｘ）場合（ステップＳ７０９，Ｙｅｓ）、呼制御処理部２４ｂは、パラメータセットＢによる無線コネクションをさらに設定して、複数の無線コネクションによる通信を開始する（ステップＳ７１０）。なお、携帯電話１は、この時点ではまだパラメータセットＢによる無線コネクションで信号を送受信することはできない。そして、呼制御処理部２４ｂは、切り替え時間Ｔに達した後、通信をパラメータセットＢによる無線コネクションに切り替えると共に、パラメータセットＡによる無線コネクションを解放する（ステップＳ７１１）。このｔ≦τかつｔ＞ｘの場合における通信シーケンスの一例を図９に示す。
一方、残り時間ｔが時間ｘよりも短い又は同じ（ｔ≦ｘ）である場合（ステップＳ７０９，Ｎｏ）、呼制御処理部２４ｂは、パラメータセットＢによる無線コネクションを設定して通信を開始すると共に、パラメータセットＡによる無線コネクションを解放する（ステップＳ７１２）。この場合には、結果的に従来のハンドオーバー処理と同じことになる。
【００３７】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、まずパラメータセットＡによる無線コネクションだけを設定し、その後に各判断（パラメータセットＡによる無線コネクションについて無瞬断ＨＨＯ処理を実行するか、パラメータセットＢによる無線コネクションを新たに設定するか）を行う手法を説明した。
次に、この第２の実施形態では、初めからパラメータセットＡ及びパラメータセットＢの両方による無線コネクションを設定し、その後に各判断を行う手法を説明する。
【００３８】
本発明の第２の実施形態に係るハンドオーバー処理方法を実行する基地局２の詳細な構成は、上述した図２と同じであるが、呼制御処理部２４で行われる処理が異なる。以下、上記第１の実施形態と異なる部分を中心に、本第２の実施形態に係るハンドオーバー処理方法を説明する。
【００３９】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係るハンドオーバー処理方法の手順を説明するフローチャートである。図１０には、携帯電話１と追加基地局２ｂとが、無瞬断ＨＨＯ処理開始から切り替え時間Ｔまでに行う手順をそれぞれ示している。なお、基地局２ａ及び交換局３が行う手順は、図５及び図６に示したとおりである。図１１及び図１２は、様々な条件における、図５、図６及び図１０のハンドオーバー処理手順に基づく通信シーケンスを示す図である。
【００４０】
図１０において、追加基地局２ｂは、交換局３から無線コネクション設定指示（パラメータセットＡ、パラメータセットＢ及び切り替え時間Ｔ）の通知を受信する（ステップＳ１００１）。このとき、追加基地局２ｂの呼制御処理部２４ｂでは、無瞬断ＨＨＯ処理中のハンドオーバー処理であることを認識し、交換局３から通知された切り替え時間Ｔを追加基地局２ｂのＨＨＯ切り替え時間管理部２６ｂが管理しているテーブル（図３）に登録する。呼制御処理部２４ｂは、携帯電話１と追加基地局２ｂとの間にパラメータセットＡによる無線コネクションの設定及びパラメータセットＢによる無線コネクションの設定を行い、各々で通信を開始する（ステップＳ１００２）。なお、携帯電話１は、この時点ではまだパラメータセットＢによる無線コネクションで信号を送受信することはできない。次に、呼制御処理部２４ｂは、通信開始時点の時間（現在時間）が切り替え時間Ｔを越えたか否かを判定する（ステップＳ１００３）。現在時間がすでに切り替え時間Ｔを越えていた場合（Ｔ≦現在時間）には、パラメータセットＢによる無線コネクションで通信が継続され、パラメータセットＡによる無線コネクションは解放される（ステップＳ１０１０）。
【００４１】
上記ステップＳ１００３において現在時間が切り替え時間Ｔを越えていない場合（Ｔ＞現在時間）、追加基地局２ｂのパラメータセット選択処理部２５ｂは、ＨＨＯ切り替え時間管理部２６ｂが管理しているテーブル（図３）を参照して現在時間から切り替え時間Ｔまでの残り時間ｔを求め、また呼設定時間管理部２７ｂが管理しているテーブル（図４）を参照してパラメータセットＢのサービス種別に対応する呼設定時間τを求め、双方の時間を比較する（ステップＳ１００４）。
【００４２】
残り時間ｔが呼設定時間τよりも長い（ｔ＞τ）場合（ステップＳ１００５，Ｙｅｓ）、無瞬断ＨＨＯ処理を実施すれば切り替え時間Ｔまでに完了できることを意味するので、呼制御処理部２４ｂは、通信パラメータをパラメータセットＡからパラメータセットＢに切り替える無瞬断ＨＨＯ処理を開始すると共に、パラメータセットＢによる無線コネクションを解放する（ステップＳ１００６）。そして、呼制御処理部２４ｂは、切り替え時間Ｔに達した後、無線コネクションにおける通信パラメータの設定を、パラメータセットＡからパラメータセットＢに切り替える（ステップＳ１００７）。このｔ＞τの場合における通信シーケンスの一例を図１１に示す。
残り時間ｔが呼設定時間τよりも短い又は同じ（ｔ≦τ）である場合（ステップＳ１００５，Ｎｏ）、無瞬断ＨＨＯ処理を実施しても切り替え時間Ｔまでに完了できないことを意味するので、呼制御処理部２４ｂは、パラメータセットＡによる無線コネクションによる通信とパラメータセットＢによる無線コネクションによる通信とを、並行して行う（ステップＳ１００８）。そして、呼制御処理部２４ｂは、切り替え時間Ｔに達した後、通信をパラメータセットＢによる無線コネクションに切り替えると共に、パラメータセットＡによる無線コネクションを解放する（ステップＳ１００９）。このｔ≦τの場合における通信シーケンスの一例を図１２に示す。
【００４３】
なお、上記第１及び第２の実施形態では、ステップＳ７０３及びＳ１００３において呼制御処理部２４ｂが、通信開始時点の時間（現在時間）が切り替え時間Ｔを越えたか否かを判定する場合を説明した。しかし、この方法以外にも、パラメータセットＡによる無線コネクションの同期が確立されているか、又はパラメータセットＡによる無線コネクションとパラメータセットＢによる無線コネクションのどちらの同期が確立されているかを、判定する方法が考えられる。このような判定は、無線の同期状態を監視し、無線が同期確立状態か同期外れ状態かを検出して呼制御処理部２４に通知する無線同期検出処理部２３を、基地局２の構成に設けるなどして実施すればよい（図１３を参照）。
【００４４】
以上のように、本発明の第１及び第２の実施形態に係るハンドオーバー処理方法によれば、無瞬断ＨＨＯ処理中に無線状態が劣化しても安定した通信品質を保つことが可能となる。また、基地局からの干渉波送出を最小限に抑えることができるので、呼の収容数にも影響を与えずに、通信品質を保つことが可能である。
【００４５】
なお、上記第１及び第２の実施形態では、交換局３から無線コネクション設定指示の通知を受信すると、残り時間ｔが呼設定時間τよりも長いか短いかを判定する（ステップＳ７０５，Ｓ１００５）前に、無条件で携帯電話１と追加基地局２ｂとの間にパラメータセットＡ（及びＢ）による無線コネクションの設定を行う場合を説明した（ステップＳ７０２，Ｓ１００２）。しかし、この手法以外にも、交換局３から無線コネクション設定指示の通知を受信すると、まず残り時間ｔが［呼設定時間τ＋パラメータセットＡ（及びＢ）による無線コネクションの設定に必要な時間］よりも長いか短いかを判定し、その後で無線コネクションの設定を行うようにしてもよい。
また、上記第１及び第２の実施形態では、ハンドオーバー処理として基地局を追加する例を挙げて説明したが、セクタを追加する場合でも同様に適用可能である。
【００４６】
典型的には、上記第１及び第２の実施形態で説明したハンドオーバー処理方法は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述した処理手順を実行可能な所定のプログラムデータが、ＣＰＵによって解釈実行されることで実現される。この場合、プログラムデータは、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク等の記録媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態に係るハンドオーバー処理方法を用いた移動通信システムの構成図である。
【図２】本発明の各実施形態に係るハンドオーバー処理方法を実行する基地局２の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図３】ＨＨＯ切り替え時間管理部２６が管理するＨＨＯ切り替え時間テーブルの一例を示す図である。
【図４】呼設定時間管理部２７が管理する呼設定時間テーブルの一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るハンドオーバー処理において基地局２ａが行う手順を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るハンドオーバー処理において交換局３が行う手順を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るハンドオーバー処理において追加基地局２ｂが行う手順を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るハンドオーバー処理を用いた通信シーケンスの一例を示す図である（ｔ＞τ）。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るハンドオーバー処理を用いた通信シーケンスの一例を示す図である（ｔ≦τかつｔ＞ｘ）。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るハンドオーバー処理において追加基地局２ｂが行う手順を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るハンドオーバー処理を用いた通信シーケンスの一例を示す図である（ｔ＞τ）。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るハンドオーバー処理を用いた通信シーケンスの一例を示す図である（ｔ≦τ）。
【図１３】本発明の各実施形態に係るハンドオーバー処理方法を実行する他の基地局２の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１４】従来のハンドオーバー処理による通信シーケンスの一例を示す図である。
【図１５】従来の無瞬断ＨＨＯ処理による通信シーケンスの一例を示す図である。
【図１６】従来の無瞬断ＨＨＯ処理中に従来のハンドオーバー処理を実行させた場合の通信シーケンスの一例を示す図である。
【符号の説明】
１…携帯電話
２（２ａ，２ｂ）…基地局
３…交換局
２０…無線インタフェース
２１…有線インタフェース
２２…無線状態測定処理部
２３…無線同期検出処理部
２４…呼制御処理部
２５…パラメータセット選択処理部
２６…ＨＨＯ切り替え時間管理部
２７…呼設定時間管理部
【図１】
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【図２】
2004153308.tif 000004
【図３】
2004153308.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004153308.tif 000007
【図６】
2004153308.tif 000008
【図７】
2004153308.tif 000009
【図８】
2004153308.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2004153308.tif 000012
【図１１】
2004153308.tif 000013
【図１２】
2004153308.tif 000014
【図１３】
2004153308.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2004153308.tif 000017
【図１６】
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