(57)【要約】【課題】  多数の移動端末が一斉にハンドオーバし得る環境下で、無線ネットワーク制御局の処理負荷を分散させる。【解決手段】  互いに隣接する基地局（ＢＴＳ＃１、ＢＴＳ＃２）は、それぞれ、複数のキャリア（周波数）ｆ１〜ｆ３を利用して信号を送受信する。一方の基地局（ＢＴＳ＃１）においては、キャリアｆ１の送信パワーが最大であり、キャリアｆ３の送信パワーが最小である。他方の基地局（ＢＴＳ＃２）においては、キャリアｆ１の送信パワーが最小であり、キャリアｆ３の送信パワーが最大である。各キャリアｆ１〜ｆ３の境界位置が互いに異なっている。【選択図】図１
2005347976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣接するセルを形成する複数の基地局を備えた移動通信システムにおいて、
前記複数の基地局は、
移動端末においてセルの検出に用いられる信号を複数の周波数のそれぞれを介して送信する送信部を備え、
前記複数の基地局間で、前記複数の周波数のそれぞれについて、前記信号の到達範囲の境界を異ならせた、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
互いに隣接するセルを形成する複数の基地局を備えた移動通信システムにおいて、
前記複数の基地局は、
複数の周波数のそれぞれでパイロット信号を送信する送信部を備え、
前記送信部は、前記複数の周波数のそれぞれで前記パイロット信号の送信パワーを異ならせて送信する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項３】
前記複数の基地局の中の第１の基地局の前記送信部は、第１周波数で送信するパイロット信号を第２周波数で送信するパイロット信号よりも大きいパワーで送信し、
前記複数の基地局の中の第２の基地局の前記送信部は、前記第１周波数で送信するパイロット信号を前記第２周波数で送信するパイロット信号よりも小さいパワーで送信する、
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】
互いに隣接するセルを形成する第１および第２の基地局を備えた移動通信システムにおいて、
前記第１および第２の基地局は、
複数の周波数のそれぞれでパイロット信号を送信する送信部を備え、
前記第１の基地局の前記送信部は、第１周波数でパイロット信号を送信する第１の送信用アンテナ、および前記第１の送信アンテナよりも前記第２の基地局に近い位置に設置されて第２周波数でパイロット信号を送信する第２の送信用アンテナを含み、
前記第２の基地局の前記送信部は、前記第１周波数でパイロット信号を送信する第３の送信用アンテナ、および前記第３の送信アンテナよりも前記第１の基地局から遠く離れた位置に設置されて前記第２周波数でパイロット信号を送信する第４の送信用アンテナを含む、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項５】
通信中の複数の移動端末のそれぞれについて各移動端末を収容している基地局および各移動端末が使用している周波数を管理する管理手段と、
前記複数の周波数を前記複数の移動端末に対して分散させて割り当てる配置手段、
をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の移動通信システム。
【請求項６】
前記配置手段は、予め決められた所定の基地局へ接続要求を送信した移動端末に対して、その所定の基地局において割り当てられている移動端末の数が最も少ない周波数を割り当てる、
ことを特徴とする請求項５に記載の移動通信システム。
【請求項７】
互いに隣接するセルを形成する複数の基地局を備えた移動通信システムにおけるセルの設定方法であって、
移動端末においてセルの検出に用いられる信号が各基地局からそれぞれ複数の周波数を介して送信する場合に、前記複数の基地局間で、前記複数の周波数のそれぞれについて前記信号の到達範囲の境界を異ならせた、
ことを特徴とする移動通信システムにおけるセル設定方法。
【請求項８】
互いに隣接するセルを形成する複数の基地局を備えた移動通信システムにおいて用いられる基地局であって、
パイロット信号を送信するための複数の周波数のそれぞれについて送信電力値を格納する格納部と、
前記格納部に格納されている送信電力値でパイロット信号を送信する送信部、を有し、
前記格納部に格納されている複数の周波数のうちの少なくとも１つの周波数の送信電力値が他の周波数の送信電力値と異なっており、
各送信電力値は、前記複数の周波数の各セルがそれぞれ隣接する基地局の対応する周波数のセルと境界を生じさせる値である、
ことを特徴とする移動通信システムの基地局。
【請求項９】
互いに隣接するセルを形成する複数の基地局を備えた移動通信システムにおいて用いられる基地局であって、
パイロット信号を送信するための周波数として互いに異なる周波数が割り当てられた複数の送信用アンテナを有し、
前記複数の送信用アンテナは、各周波数ごとのパイロット信号の到達範囲が隣接する基地局の対応する周波数のパイロット信号の到達範囲と境界を有するように互いに異なる位置に配置される、
ことを特徴とする移動通信システムの基地局。
【請求項１０】
移動通信システムにおいて互いに隣接するセルを形成する第１および第２の基地局を制御する無線ネットワーク制御装置であって、
前記第１の基地局がパイロット信号を送信するための複数の周波数のそれぞれについての送信電力値、および前記第２の基地局がパイロット信号を送信するための複数の周波数のそれぞれについての送信電力値を管理する管理手段と、
前記管理部において管理されている送信電力値を第１および第２の基地局に通知する通知手段、を有し、
前記第１の基地局がパイロット信号を送信するための周波数ごとの送信電力値が互いに異なっており、前記第２の基地局がパイロット信号を送信するための周波数ごとの送信電力値が互いに異なっており、さらに、前記第１の基地局が送信するパイロット信号の到達範囲および前記第２の基地局が送信するパイロット信号の到達範囲が対応する周波数ごとにそれぞれ境界を有する、
ことを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムに関し、特に、移動端末のセル間の移動に関するものである。一例としては、Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムにおける通信中のハンドオーバ処理が挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムの１つとしての例えば、ＩＭＴ２０００（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムは、それぞれ無線エリアを形成する複数の基地局（ＢＴＳ）と、この複数の基地局装置の上位装置である基地局制御装置（ＲＮＣ）を備えている。移動端末は、いずれかのＢＴＳ（基地局）との間で無線接続を行うことで、移動通信網を介した通信を行うことができる。なお、ＣＤＭＡ方式を採用する場合は、拡散符号により、複数の通信チャネルを形成することができるが、拡散符号も有限であり、干渉量の増大等の問題から１つの周波数（キャリア）で形成可能なチャネル数には限界がある。したがって、ＢＴＳに複数の周波数（キャリア）を割当て、移動端末は、それらキャリアのうちのいずれかのキャリアを用いて通信を行うこととなる。
【０００３】
通信中の移動端末が移動を行い、ＢＴＳの境界に差し掛かると、隣接するＢＴＳへのハンドオーバを行う必要が生じる。ハンドオーバとしては、ハードハンドオーバとソフトハンドオーバが挙げられ、ハードハンドオーバでは、ハンドオーバ前後で使用するキャリアが別の周波数のキャリアに切り変わり、ソフトハンドオーバでは、ハンドオーバの前後で使用するキャリアは共通の周波数のキャリアが用いられることとなる。
【０００４】
以上に概要を説明したＣＤＭＡ方式移動通信システムでは、そのハンドオーバについて様々な技術が開示されている。以下に、そのような従来技術を列挙する。
まず、特許文献１に開示される第１の従来技術においては、ＣＤＭＡ方式移動通信システムにおいて、複数のキャリア間のトラフィックを各キャリアに負荷レベルに応じて割り当てる技術が開示されている。
【０００５】
次に、特許文献２に開示される第２の従来技術においては、ＣＤＭＡ方式移動通信システムにおいて、基地局が複数のキャリアでエリアを構成する場合に、所定のキャリアについてのみ、隣接する基地局のキャリアと接する程度にセル半径を大きめに設定し、他のキャリアについては、隣接する基地局のキャリアとは接しない程度にセル半径を小さめに設定している。そして、これにより、小さいエリア内での送信電力の低減や隣接する基地局からの送信信号の干渉を抑えている。
【０００６】
また、特許文献３に記載される第３の従来技術においては、セルＡとセルＢとの間にセルＧが存在し、かつ、セルＡとセルＧのαセクタは同一周波数で信号の強さが重なり、また、セルＧとセルＢのβセクタは同一周波数で信号の強さが重なる場合の、セルＡからセルＢに端末が移動する際のハンドオーバ処理について述べられている。
【特許文献１】特開２０００−２２４６５０号公報  「スペクトル拡散システムにおける複数キャリア間での改善されたチャネル割当て」
【特許文献２】特開２０００−１２５３３３号公報  「ＣＤＭＡ方式移動通信システム」
【特許文献３】特開２００２−１６５２５６号公報  「ＣＤＭＡ移動通信間のハンドオフ方法並びにこのためのシステム」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した各従来技術は、例えば、ハンドオーバの精度を上げることによって、ＣＤＭＡ方式移動通信システムの通話品質等の信頼性の向上に寄与するものであるが、以下に述べる問題を解決することはできない。
【０００８】
すなわち、所定のＢＴＳの管理下にある領域（セル）において、多数の移動端末によるハンドオーバが一斉に生じた場合、そのハンドオーバに伴って生じる無線リンクの追加や削除の処理を行うＲＮＣの負荷が一時的に高まり、これにより、例えば、通信遅延や呼切断の発生リスクが高まり、通信品質が低下してしまう。
【０００９】
このような一斉のハンドオーバは、例えば、所定数以上の移動端末の通話者が、電車、列車、車、バス等の移動手段でまとまって移動する際に発生する。最も典型的なものは、電車のように、多数の通話者が移動端末と共に移動する場合であるが、例えば、バスの場合でも、ある時点に偶然、セルの境界で、複数のバスの出入りが重なって生じる場合がある。また、車の場合でも、高速道路の一部を含むセルに対しては、同様の問題が生じる。また、徒歩による通話中の端末のセル境界からの出入りや、これらの組み合わせによってハンドオーバが一斉に生じる場合もある。
【００１０】
図１０は、移動端末の通話者が電車で移動する場合の問題点を説明する図であり、また、図１１は、図１０のキャリアの境界を１次元的に示した図である。
図１０において、基地局（ＢＴＳ）＃１はアンテナＡ、基地局（ＢＴＳ）＃２はアンテナＢ、基地局（ＢＴＳ）＃３はアンテナＣを備えており、これらのアンテナを介してそれぞれ複数の無線周波数（ここでは、キャリアｆ１〜ｆ４）の信号を送信している。なお、これらアンテナＡ、Ｂ、Ｃは、電車の通過する線路に沿って配置されている。
【００１１】
また、ＢＴＳ＃１、＃２は無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）＃１によって、また、ＢＴＳ＃３はＲＮＣ＃２によって、それぞれ制御されている。そして、図に示すように、所定数以上の移動端末の通話者が乗車した電車が線路上を矢印ａ方向に沿って、アンテナＡ、Ｂ、Ｃの管理下にある通信エリアを順に通過する。
【００１２】
図１０においては、アンテナＡに割り当てられる複数のキャリアｆ１〜ｆ４は、互いに同じパワーで送信されるので、そのアンテナから送信される各キャリアのセル半径が等しくなっている。アンテナＢ、Ｃについても同様である。したがって、図１１に示すように、隣り合ったセル同士の境界はすべてのキャリアで等しくなっている。なお、図１０、１１では、各ＢＴＳは、複数の共通のキャリア、例えば同じ４キャリア（ｆ１〜ｆ４）を使用しているので、ハンドオーバに際して、ソフトハンドオフ（ハンドオフ前後で同じ周波数を利用）を行うことができる。
【００１３】
図１０および図１１に示されるような状況では、図１１の地点（１）および（２）においてハンドオーバが一斉に実施されることになるが、この場合、例えば地点（１）においては、所定数以上の通信中のユーザが所定速度より高速で移動する電車に乗車している場合には、例えば先頭付近に乗車するユーザの移動端末が地点（１）を通過してから、末尾付近に乗車するユーザの移動端末が地点（１）を通過するまでの時間の間に、この電車中の全ての通話中の移動端末に対するハンドオーバ処理（無線リンクの追加、削除）がＲＮＣ＃１を経由して各担当ＲＮＣによって処理されなければならない。この場合、例えば、あるＲＮＣにおいて、通話開始に伴う移動端末へのインスタンスＩＤの付与が集中的に行われたとすると、そのＲＮＣに一時的に高い負荷が加えられることになる。
【００１４】
なお、一般に、ＲＮＣの配下には多数ＢＴＳが接続されており、各ＲＮＣへの転送処理のみを考慮した場合でも、その処理は分散されるのが望ましい。また、ＲＮＣの過負荷な状態は、ハンドオーバのリスクを高めるが、上述の例のように、移動端末が高速移動している場合には、ハンドオーバの失敗は、通信遅延や呼切断、すなわち、通信品質の低下につながる。
【００１５】
本発明の課題は、多数の移動端末がまとまってハンドオーバし得る環境下であっても、ネットワーク側の処理負荷を分散させることが可能な移動通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の移動通信システムは、互いに隣接するセルを形成する複数の基地局を備えた移動通信システムにおいて、前記複数の基地局は、移動端末においてセルの検出に用いられる信号を複数の周波数のそれぞれを介して送信する送信部を備える。そして、前記複数の基地局間で、前記複数の周波数のそれぞれについて、前記信号の到達範囲の境界を異ならせる。
【００１７】
ハンドオーバは、移動端末がセルの境界を越える際に発生する。また、本発明のシステムでは、移動端末においてセルの検出に用いられる信号の到達範囲が概ねセルに相当し、その境界は周波数ごとに異なっている。よって、多数の移動端末がまとまって移動しても、ハンドオーバの契機が分散される。尚、「境界」とは、到達範囲が互いに重なる部分の領域を含む概念であり、「境界が異なる」とは、重複部分が互いにずれていることをいう。
【００１８】
本発明の他の態様の移動通信システムは、互いに隣接するセルを形成する複数の基地局を備えた移動通信システムにおいて、前記複数の基地局は、複数の周波数のそれぞれでパイロット信号を送信する送信部を備える。そして、前記送信部は、前記複数の周波数のそれぞれで前記パイロット信号の送信パワーを異ならせて送信する。
【００１９】
パイロット信号は、移動端末がセルを検出するために利用される。そして、このパイロット信号の送信パワーは周波数ごとに異なっている。すなわち、周波数ごとにセル半径が異なっている。したがって、セルの境界が周波数ごとに異なることとなり、この態様によってもハンドオーバの契機が分散される。
【００２０】
本発明のさらに他の態様の移動通信システムは、互いに隣接するセルを形成する第１および第２の基地局を備えた移動通信システムにおいて、前記第１および第２の基地局は、複数の周波数のそれぞれでパイロット信号を送信する送信部を備える。そして、前記第１の基地局の前記送信部は、第１周波数でパイロット信号を送信する第１の送信用アンテナ、および前記第１の送信アンテナよりも前記第２の基地局に近い位置に設置されて第２周波数でパイロット信号を送信する第２の送信用アンテナを含む。また、前記第２の基地局の前記送信部は、前記第１周波数でパイロット信号を送信する第３の送信用アンテナ、および前記第３の送信アンテナよりも前記第１の基地局から遠く離れた位置に設置されて前記第２周波数でパイロット信号を送信する第４の送信用アンテナを含む。
【００２１】
この構成においては、パイロット信号を送信するための送信用アンテナの位置が周波数ごとに異なっているので、セルの境界位置を周波数ごと異ならせることができる。これにより、上述の態様と同様に、ハンドオーバの契機が分散される。
【００２２】
なお、上述の移動通信システムの任意の態様において、通信中の複数の移動端末のそれぞれについて各移動端末を収容している基地局および各移動端末が使用している周波数を管理する管理手段、および前記複数の周波数を前記複数の移動端末に対して分散させて割り当てる配置手段をさらに設けるようにしてもよい。これらの手段を設ければ、複数の移動端末に割り当てられる周波数が分散するので、ハンドオーバの契機を分散させる効果が顕著となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ハンドオーバの契機が分散される。例えば、通信中の複数の移動端末が、電車、列車、車、バス等に搭載されることで、セルの境界付近に同時期に移動すると、ハンドオーバ処理が集中して発生することとなるが、本発明によれば、ハンドオーバのタイミングが分散され、ハンドオーバ処理を司る装置の処理負荷の集中（無線回線における干渉量の一時的な急増）が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態の移動通信システムを説明する図である。図１に示すように、本実施例に係る移動通信システムは、基地局（ＢＴＳ♯１、２）を備えるとともに、これらの上位装置である無線ネットワーク制御装置ＲＮＣを備えている。なお、図示してはいないが、ＲＮＣは他のＲＮＣとともに、ルーチング制御を行う更なる上位装置（ＭＭＳ）と接続されており、ＭＭＳは、公衆網と接続されている。また、ＢＴＳ♯１、２は、例えば、電車が通過する線路（移動端末が多量に移動するような経路）に沿って配置され、少なくとも、線路をそのカバーエリア内に含んでいる。
【００２５】
基地局（ＢＴＳ）＃１はアンテナＡ、基地局（ＢＴＳ）＃２はアンテナＢを備えており、これらのアンテナからは複数の無線周波数（ここでは、キャリアｆ１〜ｆ３）の信号を送信している。ここで、各無線周波数（ｆ１〜ｆ３）のそれぞれでは、パイロット信号や、制御信号、ユーザデータ等の通信信号を送信しており、移動端末は、いずれかの無線周波数で制御信号、ユーザデータ等の通信信号をＢＴＳとの間で送受信することで移動網を介した通信を行うことができる。なお、パイロット信号は、移動端末がセルを検出するために利用することができる信号の一例として示している。
【００２６】
ここで、特徴的なのは、図１に示すように、ＢＴＳ♯１のアンテナＡから送信されるキャリアｆ１〜ｆ３とＢＴＳ♯２のアンテナＢから送信されるキャリアｆ１〜ｆ３の境界が、キャリアによって異なることである。即ち、キャリアｆ２については、アンテナＡ、ＢのうちアンテナＡ側に境界が設定され、キャリアｆ１については、アンテナＡ、Ｂの中間あたりに境界が設定され、キャリアｆ３については、アンテナＡ、ＢのうちアンテナＢ側に境界が設定されている。
【００２７】
上記システムにおいて、移動端末がＢＴＳ＃１の通信エリアからＢＴＳ＃２の通信エリアへ向かって移動するものとする。この場合、キャリアｆ２を介してパイロット信号、制御信号、ユーザデータをＢＴＳ♯１との間で送受信している移動端末（ＢＴＳ♯１を介して通信中の移動端末）は、通信中に、キャリアｆ２の周波数を監視し、より受信レベル、受信品質が良好なパイロット信号を検出する動作を行う。このとき、キャリアｆ２の境界はアンテナＡよりであるから、キャリアｆ２の周波数監視により、アンテナＢからのキャリアｆ２のパイロット信号は比較的早期に検出され、ハンドオフ先の候補となる受信条件を満たすこととなる。例えば、受信レベルが所定値以上となる条件である。
【００２８】
また、キャリアｆ１を介してパイロット信号、制御信号、ユーザデータをＢＴＳ♯１との間で送受信している移動端末（ＢＴＳ♯１を介して通信中の移動端末）は、通信中に、キャリアｆ１の周波数を監視し、より受信レベル、受信品質が良好なパイロット信号を検出する動作を行う。ところが、キャリアｆ１の境界はアンテナＡ、Ｂの中間あたりである。このため、アンテナＢからのキャリアｆ１のパイロット信号の検出は、キャリアｆ２のパイロット信号の検出よりも遅れることになり、キャリアｆ１についてのハンドオフ先の候補となる受信条件を満たすのも、キャリアｆ２に対して遅くなる。キャリアｆ３を利用して通信中の移動端末においては、さらに遅れることとなる。
【００２９】
以上のように、キャリアごとにセルの境界を異ならせることで、ハンドオフ先の候補とする基準を各キャリアで共通のものを用いたとしても、キャリア毎にハンドオフ先の候補とするまでに時間的なばらつきが生ずることとなる。そして、これによれば、アンテナＡのカバーエリアからアンテナＢのカバーエリアに向けて電車が移動する場合に、その電車内で多数の移動端末が通信を行っていても、通信しているキャリアにある程度ばらつきがあれば同時にハンドオフ処理が実行されることが抑制される。
【００３０】
以上が第１実施形態の概略であるが、キャリア数を４に増やすとともに、キャリアの境界を１次元的に図示した図２を用いてもう少し詳しく説明する。
図２では、列車が、セルＡ、Ｂ、Ｃを順に通過していく様子を示している。鉄道Ａの列車には、複数の移動端末が搭載されており（例えば、移動端末のユーザが移動端末を所持して列車に載っているものとする）、これらの移動端末はそれぞれ通話、データ通信等の通信状態にあるものとする。
【００３１】
なお、キャリアｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４は、キャリアごとに互いに異なるパワーで各セルにおいて共通のアンテナ（セルＡ、Ｂ、Ｃの基地局アンテナ）から送信されている。即ち、セルＡでは、ｆ１からｆ４まで順にパワーが小さくなるように設定されており、セルＢでは逆に、ｆ１からｆ４まで順にパワーが大きくなるように設定され、セルＣでは、再びｆ１からｆ４まで順にパワーが小さくなるように設定されている。
【００３２】
このため、各アンテナに対応するセルを形成する各キャリアのセル半径は、ｆ１〜ｆ４で互いに異なり、キャリア毎に隣接セルとの境界がそれぞれ異なることとなっている。そして、これにより、ハンドオーバの契機を分散させることができる。すなわち、図１１に示す従来技術のシステムでは、列車が地点（１）を通過するタイミングがハンドオーバの契機であった。この場合、列車内で通信中の多数の移動端末についてほぼ同時にハンドオーバが発生する。一方、図２に示す実施形態のシステムでは、ハンドオーバの契機が地点（１１）、（１２）、（１３）、（１４）の４地点に分散される。具体的には、まず、列車が地点（１１）を通過するときにキャリアｆ１で通信中の移動端末についてハンドオーバが発生し、続いて、列車が地点（１２）を通過するときにキャリアｆ２で通信中の移動端末についてハンドオーバが発生し、以降同様に、キャリアｆ３、ｆ４で通信中の移動端末についてハンドオーバがそれぞれ遅れて発生する。このため、移動端末が監視するキャリアが分散していれば、ハンドオーバが実行されるタイミングがキャリア毎にずれることとなる。
【００３３】
従って、ハンドオフ元のＢＴＳを介した通信から、ハンドオフ先のＢＴＳを介した通信に徐々に切り換えを行うハンドオーバ処理を行う上位装置たるＲＮＣにとって処理負荷の集中が抑制されることとなる。
【００３４】
なお、図１および図２では、各ＢＴＳは、複数の共通のキャリア、例えば同じ４キャリア（ｆ１〜ｆ４）を使用しているので、ハンドオーバに際して、ソフトハンドオフ（ハンドオフ前後で同じ周波数を利用）を行うことができる。
【００３５】
図３は、各実施形態に共通するＲＮＣおよびＢＴＳのより詳細な構成を示すブロック図である。図３において、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１０は、インターフェイス部１１、制御部１２、局データを格納する局データ格納部１３を有し、複数の移動端末のそれぞれについて各移動端末を収容している基地局および各移動端末が使用している周波数を管理する機能を備えている。また、基地局（ＢＴＳ）２０は、インターフェイス部２１、通信部２２、制御部２３、パイロット信号生成部２４、増幅・送信部２５、増幅・送信部２５に接続されるアンテナ２６を備える。
【００３６】
以下に図３の動作を説明する。まず、移動端末（不図示）はＢＴＳ２０のアンテナ２６から送信されるパイロット信号を受信してその電力値を測定しているが、この電力値がある閾値を超えると、その移動端末がそのアンテナ２６の通信圏内に入ったと認識する。そして、通信中のＢＴＳにイベント通知を行い、ＲＮＣは、このイベント通知をＢＴＳを介して受信して、ハンドオーバの実行の要否を判定する。イベント通知には、例えば受信した各パイロット信号の受信レベル情報を含ませることができ、ＲＮＣは、受信レベル情報等を参考に、トラフィック量等を考慮しながらハンドオーバの要否を判断することができる。
【００３７】
ＲＮＣ１０内の局データ格納部１２に格納される局データには、配下のＢＴＳ（ＢＴＳ２０その他）が送信するパイロット信号の電力値の設定値もキャリア毎に格納されている。この送信電力値は、ＲＮＣ１０の再開時（立ち上げ時、セットアップ時）に、ＲＮＣ１０から配下の基地局、この場合、ＢＴＳ２０にメッセージ（図中、一方向の破線にて示される）として送られ、ＢＴＳ２０のセル設定がＲＮＣ１０主導にて実施される。その際、ＲＮＣ１０は局データからパイロット信号の送信電力値を読み取り、その値をＢＴＳ２０に通知する。パイロット信号の送信電力値を通知されたＢＴＳ２０では、メモリ（不図示）にその値を記憶すると共に、その値に基づいて制御部２３内のパイロット信号生成部２４にて各キャリア用のパイロット信号を生成する。そして、生成されたパイロット信号は符号分割多重により他のデータ等とともに、増幅・送信部２５によって増幅されアンテナ２６を介して送信される。
【００３８】
なお、ＲＮＣ１０内の局データ格納部１２に格納される局データは、パイロット信号の設定電力値がキャリアごとに異なった値に設定されている。また、配下の他のＢＴＳであって、ＢＴＳ２０に隣接するものについても、パイロット信号の設定電力値はキャリア毎に異なった値となっており、図２に示したように、各キャリア間で境界が異なるように、キャリア毎にパイロット信号の電力の大小関係が逆転するようになっている。
【００３９】
図３において、双方向の実線にて示されるトラフィックデータは、例えば、ＲＮＣ１０の起動後にＲＮＣ１０、ＢＴＳ２０間でやり取りされるデータを示している。
なお、以上説明した第１実施形態の説明では、全てのキャリアの送信パワーを互いに異ならせるように設定した。このような場合は、ハンドオーバの契機が分散する期待度が最も高まるが、それ以外の場合、例えば、少なくとも１つのキャリアのセル半径を他のキャリアのセル半径とは異なるように送信パワーを設定した場合でも、ＲＮＣのハンドオーバに伴う処理負荷を軽減させる効果を有することは言うまでもない。
【００４０】
また、各キャリアの電力の大小により、各キャリア間で境界をずらすこととしたが、別の手法として、アンテナ位置をずらす等の手法も考えられる。即ち、例えば、キャリアｆ１、ｆ２について、それぞれ第１アンテナ、第２アンテナから送信するものとし、高さ方向、平面方向にずらして配置することで、各キャリアについて隣接する基地局との境界をずらすことも可能である。これについては、第２実施形態で詳述する。
【００４１】
以上の説明においてキャリアの境界と表現しているものは、キャリアの形成するゾーン同士が接する部分のみを狭義に示すものでなく、隣接するゾーンの重複部分についても境界として広義に示している。
【００４２】
図４は、本発明の第２実施形態の移動通信システムを説明する図であり、図５は、第２実施形態のシステムのセル半径を１次元で示した図である。なお、図４および図５の説明において、第１実施形態の説明と重複する場合は、原則として説明を省略する。
【００４３】
図４において、基地局（ＢＴＳ）＃１は、アンテナＡ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３に対応する６つのゾーンＡ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３をその通信圏としている。各ゾーンに対しては、１つの無線周波数（キャリア）を割り当て、セルとしている。これらアンテナＡ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、列車の通過する線路に沿って配置されている。また、それらアンテナを備えるＢＴＳ＃１は、無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）＃１によって制御されている。そして、図５に示すように、所定数以上の移動端末の通話者が乗車した列車が線路上を矢印ａ方向に沿って、各アンテナがそれぞれ管理する領域を順に通過する。なお、ＢＴＳ♯１が、Ａ１、Ａ２、Ａ３を管理し、ＢＴＳ♯２が、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を管理することとしてもよい。
【００４４】
従来技術においては、１つのアンテナから複数のキャリアを共通して送信していたが、図４に示す第２実施形態のシステムでは、キャリアｆ１〜ｆ３がそれぞれ別個のアンテナから送信されている。このようにすれば、個々のキャリアにおいて、送信位置が互いに異なっているので、第１実施形態のように、各キャリアのパイロット信号を互いに異なるパワーでアンテナから送信する必要はない。すなわち、各キャリアを同一のパワーで送信したとしても、例えば図１１に示す従来技術との比較では、地点（１）に対応するハンドオーバの契機が図５に示すように、地点（１１）、（１２）、（１３）、（１４）の４地点に分散される。
【００４５】
なお、同一の周波数（例えば、キャリアｆ１）を送信するアンテナ（例えば、Ａ１、Ｂ１）については、その周波数で送信されるパイロット信号の到達範囲（すなわち、セル）が一部重複するような位置に設置される。キャリアｆ２に対応するアンテナＡ２、Ｂ２、およびキャリアｆ３に対応するアンテナＡ３、Ｂ３についても同様にして設置される。なお、図４からは定かでないが、キャリアｆ４についても同様にして設置が行われる。
【００４６】
このようにして各アンテナが設置されると、図５に示すように、隣り合ったセル同士の境界はキャリアごとに平行移動するように配置され、キャリアごとに境界位置が互いに異なることになる。
【００４７】
なお、以上に説明した第２実施形態では、各アンテナから１つのキャリアが送信されることとしたが、例えば、２以上のキャリア、例えば、２つのキャリアを各アンテナから送信するようにしてもよい。つまり、従来技術では、１つのアンテナから４つのキャリアを送信していたところを、２つの互いに空間的に位置をずらしたアンテナからそれぞれ２つのキャリアを送信するようにしてもよい。この場合、ハンドオーバの契機は、２つに分散されることになる。つまり、ＢＴＳに複数のキャリアが割り当てられている場合に、ＢＴＳに複数のアンテナを接続し、それら複数のアンテナを互いにずらして設置した任意の構成を採用可能である。これにより、ハンドオーバの契機を分散でき、処理担当のＲＮＣの処理負荷の集中を軽減することができる。
＜キャリア再配置＞
次に、上記実施形態１、２において用いると更に良好なハンドオーバ分散効果が得られるキャリアの再配置について説明する。もちろん、このキャリアの再配置は、上述の実施形態とは独立して採用することもできる。
【００４８】
図６は、キャリア再配置を説明する図である。図６には、移動端末を複数搭載して移動する移動手段、例えば電車が、移動時に通過する駅の一部が示されている。図において、主要駅は、例えば、各駅停車、急行等の複数種類の電車が停止する駅であり、一般駅は、急行は停車せず、各駅停車が停車する駅を示す。この実施形態では、この主要駅をカバーするセルをキャリア再配置セルと称し、キャリア再配置を実行することとする。
【００４９】
すなわち、キャリア再配置セルでは、移動端末側から発呼があった場合、通信中の移動端末のハンドオフ先となった場合に、その端末に対して使用するキャリアを変更する制御（キャリア再配置）が行われる。
【００５０】
図７は、ＲＮＣによって行われるキャリア再配置処理用のフローチャートである。図７において、まず、ステップＳ１０１では、キャリア再配置セルで使用するキャリア数Ｋを取得する。続いて、ステップＳ１０２において、キャリアｆ０を用いて通信を行っているユーザ数を取得する。また、ステップＳ１０３において、最小のユーザが登録されているキャリアを示す最小ユーザキャリアに初期値としてキャリアｆ０を設定する。そして、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７のループ処理が行われる。
【００５１】
ステップＳ１０４では、Ｎ番目（Ｎ＝１〜Ｋ−１）のキャリアｆＮのユーザ数が取得され、ステップＳ１０５では、Ｎ番目のキャリアのユーザ数とＮ−１番目のキャリアのユーザ数との比較が行われる。そして、ステップＳ１０５の比較の結果、Ｎ番目のキャリアのユーザ数の方がＮ−１番目のキャリアのユーザ数より小さいと判定された場合、ステップＳ１０６に進み、そこで、最小ユーザキャリアをキャリアｆＮに設定して、さらにステップＳ１０７に進む。一方、ステップＳ１０５の比較の結果、Ｎ−１番目のキャリアのユーザ数の方がＮ番目のキャリアのユーザ数以上であると判定された場合は、ステップＳ１０７に進み、そこで、ループカウンタＮをインクリメントする。
【００５２】
上記したステップＳ１０４〜Ｓ１０７のループ処理をキャリア数分行った後に、ステップＳ１０８において、最小ユーザキャリアに設定されたキャリア番号のキャリアを特定する。そして、特定したキャリアを新たに発呼してきた移動端末、ハンドオーバを実行してきた移動端末に割当てることとなる。
【００５３】
尚、以上のように通信中のユーザ数が少ないキャリアを決定する作業は、所定時間毎に行ってもよいし、単純に、割り当てるキャリアをランダム化することで行うこともできる。
【００５４】
即ち、キャリア再配置セルの目的は、通信中の移動端末が使用するキャリアが１つの周波数に集中しないように分散させることにある。
このようにキャリア再配置セルを主要駅周辺に設置することによって、電車が停止している間に、再配置に伴ってキャリア間で発生するハードハンドオーバ（ＨＨＯ）のかなりの部分を処理することが可能となり、上記したＨＨＯに伴う呼切断等の通話品質低下のリスクを軽減することが可能となる。
【００５５】
なお、移動手段に乗車していないユーザ、例えば主要駅付近で単に生活しているユーザと、移動手段による移動の結果として再配置セル内に入ったユーザとを分離し、移動手段に乗車していないユーザについては、図７のフローに示される再配置処理を行わないようにすることもできる。以下、この手法について説明する。
【００５６】
図８は、移動端末（ＵＥ）、基地局（ＢＴＳ）、無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）間での処理シーケンスを示す図である。この処理シーケンスでは、再配置セルにおいて無線リンクの要求があった場合に、その要求を発した移動端末が列車等の移動手段により移動しているものでないと推定されるときに上記した再配置処理がスキップされる。
【００５７】
図８において、まず、発呼要求およびイベント通知等を含む無線リンク追加要求（１）が移動端末（ＵＥ）から送出されると、無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）は、ステップＳ２０１において、その無線リンク追加要求（発呼要求、ハンドオーバの契機となる信号の送信）により新たに無線リンクを設定すべきセル（指定セルと称する）がキャリア再配置セルであるか否かを判定する。なお、ＲＮＣは、各セルに対して、例えば、再配置セルフラグをオン・オフのいずれかに設定して対応付けた再配置セル定義テーブル（不図示）を参照することによって、どのセルがキャリア再配置セルであるかを判断することができる。
【００５８】
ステップＳ２０１において、新たに無線リンクを設定すべき指定セルがキャリア再配置セルでないと判定された場合は、後続のステップＳ２０２〜Ｓ２０４の処理を行わずに、ＲＮＣから基地局（ＢＴＳ）に対して、通常通り移動端末との間で無線リンクを形成すべく、無線リンクの接続を指示する。一方、ステップＳ２０１で、指定セルがキャリア再配置セルであると判定された場合は、ＲＮＣからアクセス可能なデータベースＤＢに対してセルＩＤ参照要求（２）が与えられ、それに対応するセルＩＤ参照結果（３）が返される。
【００５９】
図９は、上記データベースＤＢに格納されるデータの一例である。図９において、このデータベースＤＢは、通話中の移動端末のＩＤである端末ＩＤ、キャリア再配置セルに対応するキャリア再配置セルＩＤが対応付けられて格納されるテーブルである。なお、キャリア再配置セルＩＤは、移動端末が前回無線リンクを確立したキャリア再配置セルを示している。
【００６０】
上記したように、ＲＮＣは、移動端末から無線リンク追加要求（１）を受信すると、データベースＤＢを参照する。そして、その際、その無線リンク追加要求（１）を送出した移動端末の端末ＩＤと一致する「端末インスタンスＩＤ」がサーチされ、一致するＩＤがあるか否かを示す情報が参照結果としてＲＮＣに渡される。なお、一致する端末インスタンスＩＤが検出された場合には、その検出されたＩＤに対応する「キャリア再配置セルＩＤ」もあわせてＲＮＣに通知される。
【００６１】
図８の説明に戻る。図９のテーブルから参照結果（３）を受け取ったＲＮＣは、続くステップＳ２０２において、参照結果（３）が「Ｎｏ」であった場合、すなわち、以前、キャリア再配置セルにおいて無線リンクを形成して通信を行ってはいなかった場合は、後続のステップＳ２０３、Ｓ２０４をスキップし、データベースＤＢに対して、新たに当該移動端末についての端末ＩＤとキャリア再配置セルを識別するＩＤを追加するための記憶要求（５）を発行する。そうすると、その記憶要求に係るデータの格納が正常に完了したかどうか示す記憶結果（６）がデータベースＤＢからＲＮＣへ返送される。
【００６２】
ステップＳ２０２の判定結果が「Ｙｅｓ」であった場合、すなわち、以前、キャリア再配置セルにおいて無線リンクを形成して通信を行ったことがある場合は、続くステップＳ２０３において、今回のキャリア再配置セルと、記憶している前回のキャリア再配置セルとが一致するか否かが判定される。
【００６３】
ステップＳ２０３の判定結果が「Ｙｅｓ」であった場合は、ステップＳ２０４をスキップして、上記（５）（６）の処理に進む。ステップＳ２０４をスキップすることとしたのは、この場合は、無線リンク要求を送出した移動端末のユーザは、列車等の移動手段に乗車しているのではなく、キャリア再配置セルの境界付近を徒歩等で移動しているにすぎないと考えられるからである。従って、この場合は、キャリア再配置を行わず、通常通り無線リンクを形成する。
【００６４】
なお、ステップＳ２０３において、過去の一定期間において同一の再配置セル内で通信が行われていたと判断された場合に、ステップＳ２０４をスキップするようにしてもよい。過去の一定期間において同一の再配置セル内で通信を行っていた移動端末は、列車等によりこの再配置セルを通過するものではなく、一定期間、その再配置セルの近傍に位置し続けていると考えられるからである。
【００６５】
ステップＳ２０３の判定結果が「Ｎｏ」であった場合は、ステップＳ２０４のキャリア再配置処理を行う。その詳細は、図７のフローを参照して説明した通りである。そのキャリア再配置処理を行った後は、上記（５）（６）の処理に進む。
【００６６】
ステップＳ２０１で、追加指定セルがキャリア再配置セルであると判定された場合に、上記（５）（６）の処理を行った後は、無線リンク追加要求（７）がＲＮＣからＢＴＳに対して送られるが、この場合、ステップＳ２０４の再配置処理を実施した場合は、ＲＮＣが指定したキャリア（セル）に対して無線リンク追加要求が送信される。ステップＳ２０４の再配置処理を実施しない場合は、上記したように、移動端末が指定したセルに対して無線リンク追加要求（７）が送信される。
【００６７】
なお、図８の下部には、無線リンク削除要求に伴うＲＮＣ、ＢＴＳ間の処理が記載されている。この場合、ステップＳ３０１で、キャリアを変更したか否かが判定され、変更した場合には、ＲＮＣからＢＴＳに対して無線リンク削除要求（８）が送信される。
【００６８】
なお、図８の各ステップに示される処理は、例えば図３の制御部内の機能としてソフトウェア的に実現することができる。また、図８の説明では、キャリア再配置セルのみで、前回、通話したセルをデータベース上に格納していたが、すべてのセルにおいて、前回通話したセルを移動端末と対応付けて格納させてもよい。
【００６９】
以上、説明したように、本発明では、各キャリアに対してセル境界を可変に設定したが、その方法としては、第１実施形態や第２実施形態に述べた方法に限定されることなく各種方法が採用可能であることは言うまでもない。
【００７０】
（付記１）互いに隣接するセルを形成する複数の基地局を備えた移動通信システムにおいて、
前記複数の基地局は、
移動端末においてセルの検出に用いられる信号を複数の周波数のそれぞれを介して送信する送信部を備え、
前記複数の基地局間で、前記複数の周波数のそれぞれについて、前記信号の到達範囲の境界を異ならせた、
ことを特徴とする移動通信システム。
【００７１】
（付記２）互いに隣接するセルを形成する複数の基地局を備えた移動通信システムにおいて、
前記複数の基地局は、
複数の周波数のそれぞれでパイロット信号を送信する送信部を備え、
前記送信部は、前記複数の周波数のそれぞれで前記パイロット信号の送信パワーを異ならせて送信する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【００７２】
（付記３）前記複数の基地局の中の第１の基地局の前記送信部は、第１周波数で送信するパイロット信号を第２周波数で送信するパイロット信号よりも大きいパワーで送信し、
前記複数の基地局の中の第２の基地局の前記送信部は、前記第１周波数で送信するパイロット信号を前記第２周波数で送信するパイロット信号よりも小さいパワーで送信する、
ことを特徴とする付記２に記載の移動通信システム。
【００７３】
（付記４）互いに隣接するセルを形成する第１および第２の基地局を備えた移動通信システムにおいて、
前記第１および第２の基地局は、
複数の周波数のそれぞれでパイロット信号を送信する送信部を備え、
前記第１の基地局の前記送信部は、第１周波数でパイロット信号を送信する第１の送信用アンテナ、および前記第１の送信アンテナよりも前記第２の基地局に近い位置に設置されて第２周波数でパイロット信号を送信する第２の送信用アンテナを含み、
前記第２の基地局の前記送信部は、前記第１周波数でパイロット信号を送信する第３の送信用アンテナ、および前記第３の送信アンテナよりも前記第１の基地局から遠く離れた位置に設置されて前記第２周波数でパイロット信号を送信する第４の送信用アンテナを含む、
ことを特徴とする移動通信システム。
【００７４】
（付記５）通信中の複数の移動端末のそれぞれについて各移動端末を収容している基地局および各移動端末が使用している周波数を管理する管理手段と、
前記複数の周波数を前記複数の移動端末に対して分散させて割り当てる配置手段、
をさらに有することを特徴とする付記１又は２に記載の移動通信システム。
【００７５】
（付記６）前記配置手段は、予め決められた所定の基地局へ接続要求を送信した移動端末に対して、その所定の基地局において割り当てられている移動端末の数が最も少ない周波数を割り当てる、
ことを特徴とする付記５に記載の移動通信システム。
【００７６】
（付記７）前記配置手段は、過去の一定期間内に前記所定の基地局内で通信を行った移動端末については、隣接する基地局から前記所定の基地局へのハンドオフ時にソフトハンドオフを行う、
ことを特徴とする付記５に記載の移動通信システム。
【００７７】
（付記８）互いに隣接するセルを形成する複数の基地局を備えた移動通信システムにおけるセルの設定方法であって、
移動端末においてセルの検出に用いられる信号が各基地局からそれぞれ複数の周波数を介して送信する場合に、前記複数の基地局間で、前記複数の周波数のそれぞれについて前記信号の到達範囲の境界を異ならせた、
ことを特徴とする移動通信システムにおけるセル設定方法。
【００７８】
（付記９）互いに隣接するセルを形成する複数の基地局を備えた移動通信システムにおいて用いられる基地局であって、
パイロット信号を送信するための複数の周波数のそれぞれについて送信電力値を格納する格納部と、
前記格納部に格納されている送信電力値でパイロット信号を送信する送信部、を有し、
前記格納部に格納されている複数の周波数のうちの少なくとも１つの周波数の送信電力値が他の周波数の送信電力値と異なっており、
各送信電力値は、前記複数の周波数の各セルがそれぞれ隣接する基地局の対応する周波数のセルと境界を生じさせる値である、
ことを特徴とする移動通信システムの基地局。
【００７９】
（付記１０）前記複数の周波数の送信電力値が互いに異なっていることを特徴とする付記９記載の移動通信システムの基地局。
（付記１１）互いに隣接するセルを形成する複数の基地局を備えた移動通信システムにおいて用いられる基地局であって、
パイロット信号を送信するための周波数として互いに異なる周波数が割り当てられた複数の送信用アンテナを有し、
前記複数の送信用アンテナは、各周波数ごとのパイロット信号の到達範囲が隣接する基地局の対応する周波数のパイロット信号の到達範囲と境界を有するように互いに異なる位置に配置される、
ことを特徴とする移動通信システムの基地局。
【００８０】
（付記１２）前記各送信用アンテナからそれぞれ１つの周波数の電波が送信されることを特徴とする付記１１記載の移動通信システムの基地局。
（付記１３）移動通信システムにおいて互いに隣接するセルを形成する第１および第２の基地局を制御する無線ネットワーク制御装置であって、
前記第１の基地局がパイロット信号を送信するための複数の周波数のそれぞれについての送信電力値、および前記第２の基地局がパイロット信号を送信するための複数の周波数のそれぞれについての送信電力値を管理する管理手段と、
前記管理部において管理されている送信電力値を第１および第２の基地局に通知する通知手段、を有し、
前記第１の基地局がパイロット信号を送信するための周波数ごとの送信電力値が互いに異なっており、前記第２の基地局がパイロット信号を送信するための周波数ごとの送信電力値が互いに異なっており、さらに、前記第１の基地局が送信するパイロット信号の到達範囲および前記第２の基地局が送信するパイロット信号の到達範囲が対応する周波数ごとにそれぞれ境界を有する、
ことを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態の移動通信システムを説明する図である。
【図２】第１実施形態のキャリアの境界を１次元的に図示した図である。
【図３】各実施形態に共通するＲＮＣおよびＢＴＳのより詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態の移動通信システムを説明する図である。
【図５】第２実施形態のシステムのセル半径を１次元で示した図である。
【図６】キャリア再配置を説明する図である。
【図７】ＲＮＣによって行われるキャリア再配置処理用のフローチャートである。
【図８】移動端末（ＵＥ）、基地局（ＢＴＳ）、無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）間での処理シーケンスを示す図である。
【図９】無線リンクの追加要求があったときに参照されるデータベースの例である。
【図１０】多数の移動端末がまとまって移動する際の問題点を説明する図である。
【図１１】図１０におけるセルの境界の様子を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０  無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）
１１  インターフェイス部
１２  制御部
１３  局データ格納部
２０  基地局（ＢＴＳ）
２１  インターフェイス部
２２  通信部
２３  制御部
２４  パイロット信号生成部
２５  増幅・送信部
２６  アンテナ
【図１】
2005347976.tif 000003
【図２】
2005347976.tif 000004
【図３】
2005347976.tif 000005
【図４】
2005347976.tif 000006
【図５】
2005347976.tif 000007
【図６】
2005347976.tif 000008
【図７】
2005347976.tif 000009
【図８】
2005347976.tif 000010
【図９】
2005347976.tif 000011
【図１０】
2005347976.tif 000012
【図１１】
2005347976.tif 000013