(57)【要約】【課題】  短時間急変する電波伝搬状態に応じてチャネルの切替を制御する。【解決手段】  制御装置２６０は、所定時間又は所定フレーム数毎に、受信レベル測定部２４１及びフレームエラー監視部２４２に基づき無線信号の受信レベルとフレームエラーレート（ＦＥＲ）とを取得する。制御装置２４０は、ＦＥＲと、通信品質が補償される様に求められた第１のレート閾値及び第２のレート閾値とそれぞれ比較する。また、受信レベルと通信品質が補償される様に求められたレベル閾値を比較する。制御装置２４０は、比較結果に応じて所定のカウンタを加算する。制御装置２４０は、各カウンタの値とそれぞれに対応する短時間急変する状態ではチャネル切替がされないように求められた第１〜第４の連続回数閾値とをそれぞれ比較する。制御装置２４０は、いずれかのカウンタの値が、対応する連続回数閾値以上である場合に、チャネル切替等を実行する。【選択図】  図２
2005151383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末と基地局との無線通信に使用されるチャネルを、同一基地局の他のチャネルに切り替えるチャネル切替、及び、他の基地局のチャネルに切り替えるハンドオーバを制御するための無線チャネル制御方法であって、
基地局の制御装置は、所定時間又は所定フレーム数毎に、無線端末から受信した無線信号の受信レベルと、フレームに発生する誤りに基づくフレームエラーレートとを求めるステップと、
制御装置は、求められたフレームエラーレートと予め定められた第１のレート閾値、及び、求められたフレームエラーレートと予め定められた第１のレート閾値より大きい第２のレート閾値、をそれぞれ比較し、フレームエラーレートが第１の閾値未満、第１の閾値以上第２の閾値未満、又は、第２の閾値以上のいずれであるか判断するステップと、
制御装置は、求められた受信レベルと予め定められたレベル閾値とを比較し、受信レベルがレベル閾値未満か、又は、レベル閾値以上か判断するステップと、
制御装置は、フレームエラーレートが第１の閾値以上第２の閾値未満であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満及びレベル閾値以上のそれぞれに対応する第１及び第２のカウンタと、フレームエラーレートが第２の閾値以上であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満及びレベル閾値以上のそれぞれに対応する第３及び第４のカウンタとの内、判断結果に応じて所定のカウンタをカウントアップ若しくはダウン、又は、リセットするステップと、
制御装置は、各カウンタの値と、それぞれに対応する第１乃至第４の連続回数閾値とを比較するステップと、
制御装置は、第1乃至第４のカウンタのいずれかの値が、対応する第1乃至第４の連続回数閾値以上である場合に、チャネル切替又はハンドオーバを実行するステップと
を含み、
前記第１の連続回数閾値は、比較的短時間であってもチャネル切替えを行い通信品質を確保させるように設定され、
前記第２及び第３の連続回数閾値は、前記第１の連続回数閾値に対応する時間より比較的長い時間それらの状態が継続した場合に、チャネル切替えを行い通信品質を確保させるように設定され、
前記第４の連続回数閾値は、前記第１乃至第３の連続回数閾値に対応するいずれの時間よりさらに長く継続した場合にチャネル切替えを行うように設定された前記無線チャネル制御方法。
【請求項２】
前記レベル閾値は、
所定の基地局で測定された受信レベルとフレームエラーレートとの関係を参照して、各受信レベルに対応するフレームエラーレートの中央値を求め、該中央値が０である受信レベルのうち最小の受信レベルが前記レベル閾値として設定されている請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項３】
前記第１及び前記第２のレート閾値は、
所定の基地局で測定された受信レベルとフレームエラーレートとの関係を参照して、各受信レベルに対応するフレームエラーレートの最大値に基づき近似曲線又は近似式を作成し、作成された近似曲線又は近似式に基づき、予め定められたレベル閾値に対するフレームエラーレートを求め、そのフレームエラーレートの値又はその前後所定範囲内の値が、前記第１のレート閾値及び／又は第２のレート閾値として設定されている請求項２に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項４】
前記第１及び前記第２の連続回数閾値は、
第１の連続回数閾値は第３の連続回数閾値より大きく、第２の連続回数閾値は第４の連続回数閾値より大きく、且つ、第１の連続回数閾値は第２の連続回数閾値より小さいことを条件として所定の刻み幅で順次変化させて、所定の基地局におけるチャネル切替及びハンドオーバの切替回数を測定し、切替回数の合計が最小又は所望の範囲内となる値が前記第１及び第２の連続回数閾値としてそれぞれ設定されている請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項５】
前記第３及び前記第４の連続回数閾値は、
第３の連続回数閾値は第４の連続回数閾値より小さいことを条件として、それぞれ所定の刻み幅で順次変化させて、所定の基地局におけるチャネル切替及びハンドオーバの切替回数の合計が最小又は所望の範囲内となる値が前記第３及び第４の連続回数閾値としてそれぞれ設定されている請求項４に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項６】
前記レベル閾値は、所定の基地局で測定された受信レベルとフレームエラーレートとの関係を参照して、各受信レベルに対応する複数のフレームエラーレートの中央値を求め、該中央値が０である受信レベルのうち最小の受信レベル閾値を上限として、所定の刻み幅で順次減少させ、
前記第１及び第２のレート閾値は、所定の基地局で測定された受信レベルとフレームエラーレートとの関係を参照して、各受信レベルに対応するフレームエラーレートの最大値に基づき近似曲線又は近似式を作成し、作成された近似曲線又は近似式に基づき、レベル閾値に対するフレームエラーレートを求め、そのフレームエラーレートの値又はその前後所定範囲内の値を上限として、所定の刻み幅で順次変化させ、
前記第１及び第２の連続回数閾値は、第１の連続回数閾値は第３の連続回数閾値より大きく、第２の連続回数閾値は第４の連続回数閾値より大きく、且つ、第１の連続回数閾値は第２の連続回数閾値より小さいことを条件として所定の刻み幅で順次変化させ、
それぞれの閾値の組み合わせについて、所定の基地局におけるチャネル切替及びハンドオーバの切替回数を測定し、切替回数の合計が最小又は所望の範囲内となる時の値が各閾値としてそれぞれ設定されている請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項７】
前記レベル閾値は、２５ｄＢμＶ程度であり、及び、
前記第１及び第２のレート閾値は、それぞれ３０％及び５０％程度あり、及び、
前記第１、第２、第３及び第４の連続回数閾値は、それぞれ４回、１９回、１９回及び３９回程度である、又は、それぞれ約１．５秒、３秒、３秒及び５秒に応じた回数である請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項８】
前記カウントアップ若しくはダウン、又は、リセットするステップは、
制御装置は、フレームエラーレートが第１のレート閾値以上第２のレート閾値未満の場合に、第２のカウンタを１加算し、さらに、受信レベルがレベル閾値より小さい場合に、第１のカウンタを１加算するステップと、
制御装置は、フレームエラーレートが第２のレート閾値以上の場合に、第４のカウンタ及び／又は第２のカウンタを１加算し、さらに、受信レベルがレベル閾値より小さい場合に、第３のカウンタ及び／又は第１のカウンタを１加算するステップと
を含む請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項９】
前記カウントアップ若しくはダウン、又は、リセットするステップは、
制御装置は、フレームエラーレートが第１のレート閾値以上第２のレート閾値未満の場合に、第３及び第４のカウンタをリセットし、さらに、受信レベルがレベル閾値より小さくない場合に、第１のカウンタをリセットするステップと、
制御装置は、フレームエラーレートが第２のレート閾値以上であり、且つ、受信レベルがレベル閾値より小さくない場合に、第１のカウンタ及び／又は第３のカウンタをリセットするステップ
をさらに含む請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項１０】
前記無線通信は、パーソナルハンディホンシステムにおける無線通信である請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項１１】
制御装置は、フレームエラーレートが第１の閾値未満であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満に対応する第５のカウンタを、判断結果に応じてカウントアップ若しくはダウン、又は、リセットするステップと、
制御装置は、前記第５のカウンタの値と、対応する第５の連続回数閾値とを比較するステップと、
制御装置は、第５のカウンタが、対応する第５の連続回数閾値以上である場合に、チャネル切替又はハンドオーバを実行するステップと
をさらに含む請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項１２】
無線端末と無線で情報を送受信するためのアンテナと、
前記アンテナを介して無線端末から受信した無線信号の受信レベルを測定する受信レベル測定部と、
フレームに発生する誤りを監視し、フレームエラーレートを求めるためのフレームエラー監視部と、
所定の閾値が予め記憶されるメモリを有し、無線端末との無線通信に使用されるチャネルを、同一基地局の他のチャネルに切り替えるチャネル切替、及び、他の基地局のチャネルに切り替えるハンドオーバを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
所定時間又は所定フレーム数毎に、前記受信レベル測定部及び前記フレームエラー監視部の出力に基づき、受信レベルとフレームエラーレートとを得る手段と、
求められたフレームエラーレートと予め定められた第１のレート閾値、及び、求められたフレームエラーレートと予め定められた第１のレート閾値より大きい第２のレート閾値、をそれぞれ比較し、フレームエラーレートが第１の閾値未満、第１の閾値以上第２の閾値未満、又は、第２の閾値以上のいずれであるか判断する手段と、
求められた受信レベルと予め定められたレベル閾値とを比較し、受信レベルがレベル閾値未満か、又は、レベル閾値以上か判断する手段と、
フレームエラーレートが第１の閾値以上第２の閾値未満であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満及びレベル閾値以上のそれぞれに対応する第１及び第２のカウンタと、フレームエラーレートが第２の閾値以上であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満及びレベル閾値以上のそれぞれに対応する第３及び第４のカウンタとの内、判断結果に応じて所定のカウンタをカウントアップ若しくはダウン、又は、リセットする手段と、
各カウンタの値と、それぞれに対応する第１乃至第４の連続回数閾値とを比較する手段と、
第1乃至第４のカウンタのいずれかの値が、対応する第1乃至第４の連続回数閾値以上である場合に、チャネル切替又はハンドオーバを実行する手段と、
を含み、
前記第１の連続回数閾値は、比較的短時間であってもチャネル切替えを行い通信品質を確保させるように設定され、
前記第２及び第３の連続回数閾値は、前記第１の連続回数閾値に対応する時間より比較的長い時間それらの状態が継続した場合に、チャネル切替えを行い通信品質を確保させるように設定され、
前記第４の連続回数閾値は、前記第１乃至第３の連続回数閾値に対応するいずれの時間よりさらに長く継続した場合にチャネル切替えを行うように設定された無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム及び無線チャネル制御方法に係り、特に、時分割多重接続を用いる無線通信システムの構成、及び、そのシステムの無線チャネル制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の分野では、様々な構成の無線通信システムの導入が図られている。この中で、パーソナル・ハンディホン・システム（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ：以下ＰＨＳと称する）と呼ばれ、時分割多重接続（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：以下ＴＤＭＡと称する）技術を用いて複数のチャネルを所定のフレームに時分割多重して情報の送受信を行う無線通信システムは、社団法人電波産業会（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  ａｎｄ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ：以下ＡＲＩＢと称する）が「ＲＣＲ  ＳＴＤ−２８」という標準規格で詳細な構成や動作を規定したもので、広く普及・運用されている無線通信システムである。
【０００３】
無線通信システムは、端末が移動して使用され、かつ、端末−基地局間の電波伝播路の状態が変化するシステムであるため、通信中に通信品質が変化する場合には、使用中のチャネルを使用中のチャネルから別の空チャネルに切替えて情報の通信を継続する「チャネル切替（ハンドオーバあるいはハンドオフと称することもある）」と呼ばれる技術が採用されており、ＰＨＳでも上記規格でチャネル切替の手順が詳細に決められている（例えば、上記規格（非特許文献１）の４．４．３．８．５章（４４０−４５０頁参照））。
【０００４】
尚、上記規格は、チャネル切替えが円滑に行われるよう手順が決められたものであり、どのような通信状態でチャネル切替え（ハンドオーバ）を行うかの判断は、各キャリアの仕様や装置メーカの機器機能に任されており、様々なチャネル切替え実現方法の提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１６９３２３号公報
【非特許文献１】ＲＣＲ  ＳＴＤ−２８  ３．３版、社団法人電波産業会発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＨＳは、元々基地局から半径２００ｍ前後という比較的狭い電波到達範囲（以下、ゾーンと称する）が複数存在する中を、端末が歩行程度のゆっくりした速度で移動する前提で構築されたシステムであり、端末が高速で移動することを前提とした他の無線通信システムと比較した場合、チャネル切替えの頻度が少なくてすむシステムである。
【０００６】
近年の都市開発で、電波の反射が起き易い建築物が増えて基地局―端末間への電波到達経路が複数存在するマルチパスが出来、そのゾーン内を（自端末とは別の）車両等電波を反射する移動体が高速に移動する状況が起こり易くなってきた。このため、短時間だけ基地局−端末間の電波到達経路が変動したり遮断されたりという事象が高頻度で起きるようになっている。このような事象が起きると、基地局−端末間で通信しているチャネルの電波伝播状態が短時間ではあるが急激に変化したように見えるので、状態変化毎にチャネル切替えを行うような構成のシステムでは、チャネル切替えが頻発して、基地局の処理能力に負担をかけることになる。又、チャネル切替え時には、原理的に通信の瞬断が発生するため、通信中の通話音声が途切れて聞こえる回数も増え、端末のユーザにとっても望ましいことではない。
【０００７】
上記事象であれば、短時間の伝播状態の急激な変化でデータ誤り等が瞬時発生することもあるが、電波伝播の状態がその事象後には元の状態に戻る。すなわち、事象発生後の元々基地局―端末間で使用されていた通信チャネルの品質は維持される為、あえてチャネル切替えを行わないほうが、基地局の負荷増加やユーザが感じる通話の途切れ回数増加が抑えられ、システム全体の運用やユーザの使い勝手が向上することも判ってきた。実際に起こりうる伝播状況を考慮してチャネル切替えを行うことで、無線通信システムを提供するキャリアや端末のユーザにとって安定した通信が提供できる無線通信システムの実現が望まれる。
【０００８】
一方、電波伝播の状態によっては通信品質が著しく劣化し、チャネル切替えが必要とされる場合もあり、単にチャネルを切り替えるための基準を上げるだけでは、適切なサービスを維持できない可能性がある。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑み、短時間急変する電波伝播の状態に応じてチャネル切替えの実行を制御できる無線通信システムと無線チャネル制御方法を提供することを目的とする。又、本発明は、チャネル切替えが頻発せず、通信品質に優れ、かつ、基地局の負荷増加やユーザが感じる通話の途切れ回数増加が抑えられ、システム全体の運用やユーザの使い勝手が向上する無線通信システムと無線チャネル制御方法を提供することを目的とする。本発明は、より簡単な構成と手順で無線通信システムと無線チャネル制御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】
本発明の第１の解決手段によると、
無線端末と基地局との無線通信に使用されるチャネルを、同一基地局の他のチャネルに切り替えるチャネル切替、及び、他の基地局のチャネルに切り替えるハンドオーバを制御するための無線チャネル制御方法であって、
基地局の制御装置は、所定時間又は所定フレーム数毎に、無線端末から受信した無線信号の受信レベルと、フレームに発生する誤りに基づくフレームエラーレートとを求めるステップと、
制御装置は、求められたフレームエラーレートと予め定められた第１のレート閾値、及び、求められたフレームエラーレートと予め定められた第１のレート閾値より大きい第２のレート閾値、をそれぞれ比較し、フレームエラーレートが第１の閾値未満、第１の閾値以上第２の閾値未満、又は、第２の閾値以上のいずれであるか判断するステップと、
制御装置は、求められた受信レベルと予め定められたレベル閾値とを比較し、受信レベルがレベル閾値未満か、又は、レベル閾値以上か判断するステップと、
制御装置は、フレームエラーレートが第１の閾値以上第２の閾値未満であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満及びレベル閾値以上のそれぞれに対応する第１及び第２のカウンタと、フレームエラーレートが第２の閾値以上であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満及びレベル閾値以上のそれぞれに対応する第３及び第４のカウンタとの内、判断結果に応じて所定のカウンタをカウントアップ若しくはダウン、又は、リセットするステップと、
制御装置は、各カウンタの値と、それぞれに対応する第１乃至第４の連続回数閾値とを比較するステップと、
制御装置は、第1乃至第４のカウンタのいずれかの値が、対応する第1乃至第４の連続回数閾値以上である場合に、チャネル切替又はハンドオーバを実行するステップと
を含み、
前記第１の連続回数閾値は、比較的短時間であってもチャネル切替えを行い通信品質を確保させるように設定され、
前記第２及び第３の連続回数閾値は、前記第１の連続回数閾値に対応する時間より比較的長い時間それらの状態が継続した場合に、チャネル切替えを行い通信品質を確保させるように設定され、
前記第４の連続回数閾値は、前記第１乃至第３の連続回数閾値に対応するいずれの時間よりさらに長く継続した場合にチャネル切替えを行うように設定された前記無線チャネル制御方法が提供される。
【００１１】
本発明の第２の解決手段によると、
無線端末と無線で情報を送受信するためのアンテナと、
前記アンテナを介して無線端末から受信した無線信号の受信レベルを測定する受信レベル測定部と、
フレームに発生する誤りを監視し、フレームエラーレートを求めるためのフレームエラー監視部と、
所定の閾値が予め記憶されるメモリを有し、無線端末との無線通信に使用されるチャネルを、同一基地局の他のチャネルに切り替えるチャネル切替、及び、他の基地局のチャネルに切り替えるハンドオーバを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
所定時間又は所定フレーム数毎に、前記受信レベル測定部及び前記フレームエラー監視部の出力に基づき、受信レベルとフレームエラーレートとを得る手段と、
求められたフレームエラーレートと予め定められた第１のレート閾値、及び、求められたフレームエラーレートと予め定められた第１のレート閾値より大きい第２のレート閾値、をそれぞれ比較し、フレームエラーレートが第１の閾値未満、第１の閾値以上第２の閾値未満、又は、第２の閾値以上のいずれであるか判断する手段と、
求められた受信レベルと予め定められたレベル閾値とを比較し、受信レベルがレベル閾値未満か、又は、レベル閾値以上か判断する手段と、
フレームエラーレートが第１の閾値以上第２の閾値未満であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満及びレベル閾値以上のそれぞれに対応する第１及び第２のカウンタと、フレームエラーレートが第２の閾値以上であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満及びレベル閾値以上のそれぞれに対応する第３及び第４のカウンタとの内、判断結果に応じて所定のカウンタをカウントアップ若しくはダウン、又は、リセットする手段と、
各カウンタの値と、それぞれに対応する第１乃至第４の連続回数閾値とを比較する手段と、
第1乃至第４のカウンタのいずれかの値が、対応する第1乃至第４の連続回数閾値以上である場合に、チャネル切替又はハンドオーバを実行する手段と、
を含み、
前記第１の連続回数閾値は、比較的短時間であってもチャネル切替えを行い通信品質を確保させるように設定され、
前記第２及び第３の連続回数閾値は、前記第１の連続回数閾値に対応する時間より比較的長い時間それらの状態が継続した場合に、チャネル切替えを行い通信品質を確保させるように設定され、
前記第４の連続回数閾値は、前記第１乃至第３の連続回数閾値に対応するいずれの時間よりさらに長く継続した場合にチャネル切替えを行うように設定された無線通信システムが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、短時間の間に電波伝播の状態が急変した場合でも、電波伝播の状態によってはチャネル切替えの実行を制限し、通信品質の劣化が継続する場合はチャネル切替えを実行できる。又、本発明によると、チャネル切替えが頻発せず、通信品質に優れ、かつ、基地局の負荷増加やユーザが感じる通話の途切れ回数増加が抑えられシステム全体の運用やユーザの使い勝手が向上する無線通信システムを提供できる。本発明によれば、より簡単な構成と手順で無線通信システムと無線チャネル制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
基地局において、電波伝播の状態として電波のレベルと伝播されるフレームの誤り率（Ｆｒａｍｅ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ：以下ＦＥＲと称する）とを測定し、レベルとＦＥＲの値とそれらの継続時間に基づきチャネル切替え（以下の説明や図面でＴｃｈ切替と記載することがある）、もしくは、ハンドオーバ（以下の説明や図面でＨ．Ｏと記載することがある）の実施／非実施を細かく制御する。以下、図面を用いて本発明に係る無線通信システム及び無線チャネル制御方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、無線通信システムの構成を示す網構成図である。
無線通信システム１０は、複数の端末（ＰＳ）１４０と、それぞれが、端末への電波到達エリアであるゾーン１２０を有する複数の基地局（ＣＳ）１３０と、複数の基地局１４０と接続され無線通信システム１０を制御する基地局制御局（ＣＳＣ）１１０とを備え、端末１４０同士の情報送受信を行うものである。端末１４０と基地局１３０との間は無線伝播路１５０でフレーム１６０により情報が送受信される。
【００１５】
同図では、端末１（ＰＳ１）１４０−１がフレーム１６０に時分割多重された複数のチャネルの内、スロット１を用いて基地局（ＣＳ１）と無線伝播路１５０―１を介して情報の送受信を行っている様子を示している。尚、同図で、各スロット内に示された「Ｏ」は使用中（通信中）を示し、「ｉ」は空を意味している。又、フレーム１６０の左に記載した「ｆ１」は、該フレームを伝播する無線伝播路１５０―１の周波数を示している。端末１４０が無線通信システム以外の通信網に属する他の端末と通信する場合は、基地局制御局（ＣＳＣ）１１０から別の通信網（例えば、公衆通信網）１００を介して、図示していない他の端末と情報が送受信される。
【００１６】
無線通信システム１０では、無線伝播路１５０の状態が短時間に急変した場合のＴｃｈ切替やＨ．Ｏが頻発しないよう制御する。ここで、Ｔｃｈ切替とは、同図でフレーム１６０のスロット１で通信していたものを同じゾーンの同フレームの空スロット（スロット２〜４）、あるいは、同じゾーンの周波数が異なる別のフレーム（図示せず）の空スロットで電波状態が良いスロットのいずれかに切替えて通信を継続するものである。又、Ｈ．Ｏとは、同図でフレーム１６０のスロット１で通信していたものを別のゾーン（例えば１２０―２）のフレーム（図示せず）で電波状態が良いいずれかのスロットに切替えて通信を継続するものである。尚、本実施の形態の以下の説明では、上述のスロットをチャネルと称することがある。
【００１７】
図２は、無線通信システムに備えられる基地局の構成を示すブロック図である。
基地局１３０は、端末１４０と無線で情報を送受信するアンテナ２００と、送信／受信する情報を結合／分離する結合器２１０と、無線の信号を電気信号に変換する等、端末１４０と送受信する信号の処理を行う送信系無線装置２２０及び受信系無線装置２３０と、基地局制御局１１０と端末１４０間で送受信する信号の処理（例えば、変調や復調）を行う信号制御装置２４０と、基地局制御局１１０と送受信する信号の処理を行う有線回線制御装置２５０と、基地局１３０全体の制御を行う制御装置２６０とを有する。又、これらは制御線２７０でそれぞれ接続される。
【００１８】
信号制御装置２４０は、端末から受信するフレーム（無線信号）の受信レベルを測定する受信レベル測定部２４１と、フレームに発生する誤りを監視し、フレームエラーレートを求めるためのフレームエラー監視部２４２とを備える。尚、受信レベル測定部２４１は、受信系無線装置２３０に備える構成としても良い。また、受信レベル測定部２４１とフレームエラー監視部２４２は、測定された受信レベル及びフレームエラーレートを、例えばメモリ２６２又は自装置内のメモリに記憶する。
【００１９】
制御装置２６０は、制御用マイコン（プロセッサ）２６１と基地局１３０の動作プログラムやデータを記憶するメモリ２６２とを備え、以下で詳述する本実施の形態に係るチャネル切替え等、無線チャネル制御を行うためのプログラムＴｃｈ／ＣＮＴ２６３が動作する構成である。このプログラム２６３は、受信レベル測定部２４１が測定した、端末から受信するフレームの受信レベル（以下、単にレベルと称し、図面ではＬＥＶＥＬあるいはＬと記載することがある）と、フレームエラー監視部２４２が測定したフレーム誤り率ＦＥＲの値と、レベルやＦＥＲの継続時間とに基づきチャネル切替えの可否を判断するもので、無線伝播路１５０の状態・使用状況に応じてチャネル切替えを制御する。具体的には、電波伝播の状態が短時間急変して元の状態に戻る場合はチャネル切替えを行わず、電波伝播の状態変化が大きく長時間続くような場合に、より状態の良いチャネルへのチャネル切替え（又は、ハンドオーバ）を実行するように制御する。
【００２０】
本発明の無線通信システム及び無線チャネル制御方法の詳細を説明する前に、無線通信システム１０において発生する電波伝播の状態変化や発生する事象について説明する。図３は、無線通信システムにおける電波伝播状態の変化や発生事象を説明する説明図（１）である。
【００２１】
図３（ａ）に記載したように、ビルＢ１とＢ２の間にある道路Ｒ上を端末１４０が基地局１３０とフレーム１６０のスロット（チャネル）１を用いて通信しながら移動した場合、電波伝播状態は以下のように変化する。
（１）時刻Ｔ１では端末１４０が１４０−ａの位置にあり、無線伝播路１５０−ａを介してフレーム１６０−ａ（図３（ｂ）に示す）が送受信される。
（２）時刻Ｔ２で端末１４０が１４０−ｂの位置まで移動すると、無線伝播路１５０−ａからの電波は、ビルＢ２で遮られビルＢ１で反射された無線伝播路１５０−ｂを介してフレーム１６０−ｂが送受信される。
（３）更に、時刻Ｔ３で端末１４０が１４０−ｃの位置まで移動すると、端末１４０から基地局１３０が見えるようになるため、無線伝播路１５０−ｃを介してフレーム１６０−ｃが送受信される。
【００２２】
すなわち、時刻Ｔ２附近においては、ビルＢ１で反射された伝播経路の長い無線伝播路１５０−ｂを介したフレームの送受信が行われるので、図３（ｂ）に示すように、この期間だけはフレーム１５０の受信タイミングが１６０−ｔだけずれる。
【００２３】
図４は、無線通信システムにおける電波伝播状態の変化や発生事象を説明する説明図（２）である。端末の位置によってはマルチパスが出来て干渉波が発生したり、受信レベルが変化する。このタイミングずれや干渉波の影響や受信レベル変化によりスロット１の情報１６００が正しく受信出来なくなり、情報１６００内の同期ワードＵＷ１６４０や誤り訂正符号ＣＲＣ１６８０に誤りが発生してフレームエラーが検出される。しかし、このような事象は、図３（ａ）において端末１４０が時刻Ｔ３で１４０−ｃの位置に移動してしまえば、短時間で元のエラーの無い状態に復旧する。尚、図４に示す情報１６００内の数字は、ビット数であり、各情報は、Ｒ：過渡応答用ランプタイム、ＳＳ：スタートシンボル、ＰＲ：プリアンブル、ＵＷ：同期ワード、ＣＩ：チャネル種別、ＳＡ：ＳＡＣＣＨ（付随制御チャネル）、Ｇ：ガードビット、ＣＲＣ：巡回冗長検査ビット、を示す。
【００２４】
上記状況においては、元々基地局―端末間で使用されていた通信チャネルの品質は維持される為、あえてチャネル切替えを行わないほうが、基地局１３０の負荷増加やユーザが感じる通話の途切れ回数増加が抑えられ、システム全体の運用やユーザの使い勝手が向上する。そこで、本実施の形態に係る無線通信システムは、基地局１３０に、実際に起こりうる伝播状況を考慮して、チャネル切替えを制御する機能を備えたものである。
【００２５】
図５は、具体的に発生した無線伝播路の状態変化の一例を示した説明図である。同図（ａ）は、上述したような電波伝播の状態が短時間急変（ＦＥＲが短時間劣化）して元の状態に戻る事象を示す。又、同図（ｂ）は、電波伝播の状態変化が大きく長時間続く（レベル低下とＦＥＲ劣化が続く）ような事象であり、特に、レベルが低く、ＦＥＲの閾値オーバの連続回数が所定回数を超えた場合の例を示す。本実施の形態の無線通信システムは、同図（ａ）のような場合にはチャネル切替えを行わず、同図（ｂ）のような場合は、状態の良いチャネルへのチャネル切替えを実行するもので、しかも、別途図面（図１０）を用いて説明するが、チャネル切替えの可否を事象の内容（変化の度合いや継続時間）に応じて詳細に制御するものである。
【００２６】
図６と図７と図８は、それぞれ基地局１３０に備えたプログラムＴｃｈ／ＣＮＴ２６３の動作を示す動作フロー図（１）〜（３）である。又、図９は、プログラム２６３動作中に実行される無線伝播路状態の測定原理を説明する説明図である。更に、図１０は、プログラム２６３で実行されるチャネル切替え論理の一例を示した説明図である。以下、これらの図面を用いて無線チャネル制御機能について詳細に説明する。尚、図面中及び以下の説明における各記号は、Ｆ１：第１のＦＥＲ閾値（％）、Ｆ２：第２のＦＥＲ閾値（％）、ただしＦ１＜Ｆ２、ａ、ｂ、ｃ、ｄ：第１〜第４の連続回数カウンタ（回）、ａ０、ｂ０、ｃ０、ｄ０：第１〜第４の連続回数閾値（回）、ただし、ａ０＜ｂ０、ｃ０＜ｄ０、Ｌ０：レベル閾値（ｄＢμＶ）を示す。
【００２７】
（１）端末１４０と基地局１３０との間で、ＲＣＲ  ＳＴＤ−２８に定められた手順に基づき通信（情報の送受信）が始まると、制御装置２６０の制御用マイコン２６１は（以下、単に制御装置と記す）、制御処理をスタート（図６：Ｓ１０００）し、電波状態の状態発生連続回数をカウントするカウンタ（本実施の形態では、ａ、ｂ、ｃ、ｄで示される第１〜第４の４個のカウンタ）を初期化する（図６：Ｓ１０１０）。これらのカウンタは、メモリ２６２に適宜設けたり、専用ハードウェアを設けたりすれば良い。
【００２８】
（２）制御装置２６０は、受信レベル測定部２４１とフレームエラー監視部２４２を用いて、図９の動作原理に基づき、例えば１００ｍＳ（２０フレーム）毎に、レベルとＦＥＲを測定する（図６：Ｓ１０２０〜１０４０）。具体的には、図９のように、２０フレームを１つの測定単位３０００としてレベルとＦＥＲを測定し（図６：Ｓ１０２０）、２４０フレーム（１２測定単位で１２００ｍＳ）分の測定結果３００が集まった時点から（図６：Ｓ１０３０）、レベルは２４０フレームでの平均値Ｌを求め、ＦＥＲは２４０フレーム分のＦＥＲ総計Ｆを求める（図６：Ｓ１０４０）。なお、ＦＥＲ総計Ｆは、２０フレーム毎のＦＥＲの合計又は平均、２４０フレームのエラー数等を用いることができ、第１及び第２のＦＥＲ閾値Ｆ１及びＦ２は、ＦＥＲ総計Ｆの求め方、単位に応じて適宜設定することができる。制御装置２６０は、最初の２４０フレーム３００−１についての処理が終わった以降は、新たに求めた２０フレーム分の測定結果を入れ、最も古い２０フレーム分の測定結果を外して、同様に直近の２４０フレーム（３００−２〜Ｎ）についてＬとＦを求める。制御装置２６０は、これら２４０フレーム分のＬとＦが閾値を超えた回数が連続Ｎ回でＴｃｈ切替／Ｈ．Ｏを実施する。尚、Ｎは、受信レベル及びＦＥＲの程度によりａ０、ｂ０、ｃ０、ｄ０の４種類を使い分ける。
【００２９】
図１０に示したように、無線チャネル切替え制御は、Ｌ及びＦの値と、それらの継続回数によりチャネル切替え可否を判断する状態を複数にわけて行うもので、本実施の形態では、Ｌの閾値Ｌ０とＦの２つの閾値（Ｆ１，Ｆ２）で分けられた６つの状態（４０００〜４０５０）に基づきチャネル切替えが制御される。なお、本実施の形態においては、Ｆが第１のＦＥＲ閾値Ｆ１より小さい場合（図１０の４０００、４０１０）、チャネル切替等は行わないとして説明するが、これらの状態においても同様に、第５のカウンタｅ及び第５の連続回数閾値ｅ０を設け、チャネル切替等するようにしてもよい。
【００３０】
（３）制御装置２６０は、本実施の形態のＦと第１のＦＥＲ閾値Ｆ１（例えば、本実施の形態では３０％）とを比較し（図６：Ｓ１０５０）、ＦがＦ１より小さい場合は、無線通信システムの運用上問題なしと判断してステップＳ１０２０に戻り、上述の（２）の測定を継続する。一方、ＦがＦ１以上の場合は（図６：Ｓ１０５０）、Ｆを更に第２のＦＥＲ閾値Ｆ２（例えば、本実施の形態では５０％）と比較し（図７：Ｓ１０６０）、ＦがＦ２より小さい場合（Ｆ１≦Ｆ＜Ｆ２）と、Ｆ２以上の場合（Ｆ２≦Ｆ）で処理を分ける。尚、Ｆが各閾値Ｆ１、Ｆ２と等しい場合の取り扱いは、適宜決定することができる。又、レベルＬ、各カウンタとそれぞれの閾値が等しい場合の取り扱いについても同様である。
【００３１】
（４）制御装置２６０は、ＦがＦ１以上でＦ２より小さい場合は、第２のカウンタｂの１加算と第３のカウンタｃならびに第４のカウンタｄの０リセット（図７：Ｓ１０７０）を実施後、Ｌを閾値Ｌ０（例えば、本実施の形態では２５ｄＢμＶ）と比較する（図７：Ｓ１０８０）。
【００３２】
（５）制御装置２６０は、ＬがＬ０より小さい場合は、第１のカウンタａに１を加算して（図７：Ｓ１１００）、一方、ＬがＬ０以上の場合は、第１のカウンタａを０リセット（図７：Ｓ１１１０）する。次に、制御装置２６０は、第１のカウンタａの値と該カウンタの閾値（第１の連続閾値）ａ０（例えば、本実施の形態では１９で、図１０の状態４０２０（ＦＥＲは小さくレベルも低い状態）が１９回連続（約３Ｓｅｃ．）継続したことを示す）とを比較し、第２のカウンタｂの値と該カウンタの閾値（第２の連続閾値）ｂ０（例えば、本実施の形態では３９で、図１０の状態４０３０（ＦＥＲは小さいがレベルは高い状態）が３９回連続（約５Ｓｅｃ．）継続したことを示す）とを比較する（図７：Ｓ１１２０）。
【００３３】
（６）制御装置２６０は、第１のカウンタａ又は第２のカウンタｂのいずれかが、それぞれの閾値ａ０・ｂ０以上ならば（Ｓ１１２０）、ステップＳ１１８０に移り、チャネル切替え（又はハンドオーバ）を実施（図８：Ｓ１１８０）して処理を終了（図８：Ｓ１１９０）する。一方、制御装置２６０は、ステップＳ１１２０において上記以外の場合はチャネル切替えを行わず、ステップＳ１０２０に戻り、上記（２）〜（６）を繰り返し、処理を継続する。尚、チャネル切替えが行われた場合には、新たな切替え後のチャネルについて処理が開始される（図６：Ｓ１０００）。
【００３４】
（７）制御装置２６０は、Ｓ１０６０において、ＦがＦ２以上の場合は、第２のカウンタｂと第４のカウンタｄとの１加算（図８：Ｓ１１３０）を実施後、Ｌを閾値Ｌ０と比較する（図７：Ｓ１１４０）。
【００３５】
（８）制御装置２６０は、ＬがＬ０より小さい場合は、第１のカウンタａと第３のカウンタｃに１を加算して（図８：Ｓ１１５０）、一方、ＬがＬ０以上の場合は、第１のカウンタａと第３のカウンタｃを０リセット（図８：Ｓ１１６０）する。次に、制御装置２６０は、第３のカウンタｃの値と該カウンタの閾値（第３の連続閾値）ｃ０（例えば、本実施の形態では４で、図１０の状態４０４０（ＦＥＲが大きく小さくレベルも低く、最もチャネル切替えが必要な状態）が４回連続（約１．５Ｓｅｃ．）継続したことを示す）とを比較し、第４のカウンタｄの値と該カウンタの閾値（第４の連続閾値）ｄ０（例えば、本実施の形態では１９で、図１０の状態４０５０（ＦＥＲは高いがレベルは高い状態）が１９回連続（約３Ｓｅｃ．）継続したことを示す）とを比較する（図８：Ｓ１１７０）。
【００３６】
（９）制御装置２６０は、第３のカウンタｃ又は第４のカウンタｄのいずれかが、それぞれの閾値ｃ０・ｄ０以上ならば、チャネル切替え（又はハンドオーバ）を実施（図８：Ｓ１１８０）して処理を終了（図８：Ｓ１１９０）する。一方、制御装置２６０は、ステップＳ１１７０で上記以外の場合はチャネル切替えを行わず、ステップＳ１０２０に戻り、上記（２）〜（９）を繰り返し、処理を継続する。チャネル切替えが行われた場合には、新たな切替え後のチャネルについて処理が開始される（図６：Ｓ１０００）。尚、制御装置２６０は、ステップＳ１１７０において、第１のカウンタａの値、及び第２のカウンタｂの値についても、それぞれ閾値ａ０、ｂ０と比較し（Ｓ１１７０）、いずれかが閾値以上ならば、チャネル切替えを実施する（Ｓ１１８０）ようにしてもよい。
【００３７】
以上のように、実際に起こりうる伝播状況を考慮して、（i）エラーが多くレベルも低い場合は、通信品質が著しく悪いので短時間であってもチャネル切替えを行い通信品質を確保させ、（ii）エラーが多くてもレベルが高い場合やエラーが多少あってレベルが低い場合は、上述の事象の継続時間より長い時間その事象が継続した場合に、チャネル切替えを行い通信品質を確保させ、（iii）さらに、エラーが多少あってもレベルが高い場合は、通信品質があまり悪くないと見做して、更にその事象が上述の事象より長く継続した場合だけチャネル切替えを行うというように制御する。
【００３８】
図５を参照して説明すると、同図（ｂ）が上述の（i）の場合を示しており、４回連続してＬが低くＦＥＲが大きい場合が継続したのでチャネル切替えを行っている。又、同図（ａ）が上述の（ii）や（iii）の場合を示しており、４回ＦＥＲが大きい状態が継続してもＬも大きく、ＦＥＲが元に戻ったのでチャネル切替えを行わずに運用を続けている。このように、基地局１３０と端末１４０との間で使用されていた通信チャネルの品質が維持されている場合にあえてチャネル切替えを行わないことで、基地局１３０の負荷増加やユーザが感じる通話の途切れ回数増加が抑えられシステム全体の運用やユーザの使い勝手が向上する。
【００３９】
上述の実施の形態では、別途説明するように、ＲＣＲ  ＳＴＤ−２８で規定され、周波数帯が１．８９〜１．９２ＧＨｚで４チャネル（スロット）が多重された長さ５ｍＳｅｃ．のフレームを繰り返し送受信するＰＨＳを前提とした無線通信システムにおいて、適切な状態６個（図１０：４０００〜４０５０）と各閾値を備えてチャネル切替え制御を行う例を説明した。ＰＨＳで上述の実施の形態で示した制御より細かい制御や逆にラフな制御で良い場合や、他の無線通信システムであっても、該システムの設置環境や使用状況や使用者の要求に応じて、ＦＲＥやＬの閾値の数や値、及び、カウンタの数や各カウンタの閾値を変えれば、本実施の形態に係るチャネル切替え制御が適用できるものである。
【００４０】
図１１は、無線通信システムの動作を示す動作シーケンス図でＴｃｈ切替えの動作を示している。以下、図１及び図１１を参照しながら動作を説明する。
【００４１】
端末（ＰＳ１）１４０−１と基地局（ＣＳ１）１３０−１は通信に先立ち、ＲＣＲ  ＳＴＤ−２８の４．４．３．８に規定された発信／着信手順で通信を確立する（Ｓ２０００）と、割当てられたスロット（例えば、本実施の形態では、周波数ｆ１フレームのスロット１）で情報の送受信が可能な通信中となる（Ｓ２１００）。
【００４２】
通信が開始されると、端末（ＰＳ１）１４０−１の移動状況や周辺環境の変化に応じてレベルやＦＥＲの劣化が発生（Ｓ２２００）するが、基地局（ＣＳ１）１３０−１は、図６〜１０を用いて説明したようなチャネル切替え制御を行う。例えば、図３のタイミングずれ１６０−ｔが小さく短時間で元に戻ればチャネル切替えを行わずに通信を継続するが、レベルの低い状態やＦＥＲが大きい状態が所定の時間継続した場合、Ｔｃｈ切替えを実行する。
【００４３】
具体的には、ＲＣＲ  ＳＴＤ−２８の４．４．３．８．５．１に規定されたＴｃｈ切替え手順で同じゾーン１２０−１内にある別の空きスロット（例えば、本実施の形態では、周波数ｆ２フレームのスロット４）を選択してチャネル切替えを行い（Ｓ２３００）、以降、端末（ＰＳ１）１４０−１と基地局（ＣＳ１）１３０−１は、周波数ｆ２フレームのスロット４を用いて情報の送受信を継続する（Ｓ２４００）。
【００４４】
図１２は、無線通信システムの動作を示す動作シーケンス図でＨ．Ｏの動作を示している。以下、図１及び図１２を参照しながら動作を説明する。
【００４５】
端末（ＰＳ１）１４０−１と基地局（ＣＳ１）１３０−１は通信に先立ち、ＲＣＲ  ＳＴＤ−２８の４．４．３．８に規定された発信／着信手順で通信を確立する（Ｓ２０００）と、割当てられたスロット（例えば、本実施の形態では、周波数ｆ１フレームのスロット１）で情報の送受信が可能な通信中となる（Ｓ２１００）。
【００４６】
通信が開始されると、端末（ＰＳ１）１４０−１の移動状況や周辺環境の変化に応じてレベルやＦＥＲの劣化が発生（Ｓ２２００）するが、基地局ＣＳ１は、図６〜１０を用いて説明したようなチャネル切替え制御を行う。例えば、図３のタイミングずれ１６０−ｔが小さく短時間で元に戻ればチャネル切替えを行わずに通信を継続するが、端末１４０−１が隣のゾーン１２０−２近くまで移動してレベルの低い状態やＦＥＲが大きい状態が所定の時間継続した場合、基地局制御局（ＣＳＣ）１１０と例えば基地局（ＣＳ２）１３０−２と連動してＨ．Ｏを実行する。
【００４７】
具体的には、ＲＣＲ  ＳＴＤ−２８の４．４．３．８．５．４に規定されたＨ．Ｏ手順で別のゾーン１２０−２内にある別の空きスロット（例えば、本実施の形態では、周波数ｆ２フレームのスロット４）を選択してチャネル切替えを行い（Ｓ２３５０）、以降、端末（ＰＳ１）１４０−１と基地局（ＣＳ２）１３０−２は、周波数ｆ２フレームのスロット４を用いて情報の送受信を継続する（Ｓ２４５０）。
【００４８】
（各閾値の第１の決定方法）
次に、閾値Ｆ１、Ｆ２、Ｌ０、ａ０、ｂ０、ｃ０、ｄ０の各数値決定について説明する。
図１３は、受信レベルとＦＥＲとチャネル切替え発生の一例を示した説明図である。図１３に示す例は、運用中の無線通信システムにおいて、種々の環境にある複数の基地局を対象に、受信レベルとＦＥＲを実測し、レベルとＦＥＲの関係をグラフに表したものである。
【００４９】
まず、各受信レベルにおけるＦＥＲの発生状況を取得する。例えば、基地局１台につき、約１３，０００プロットを取得する。また、受信レベルは、例えば図１３に示すように整数値で代表させる。無線区間の品質は、平均値で判断すると突発的なＦＥＲの劣化が発生した場合に誤差が生じ易くなるため、中央値（図１３中、丸表示）から判断するのが望ましい。通信中にＦＥＲが発生した場合、品質に影響する事が考えられるため、本実施の形態では、中央値でのＦＥＲ発生有無によりＴｃｈ切替／Ｈ．Ｏの処理起動判定基準となる受信レベルの閾値Ｌ０を設定する。すなわち、受信レベルの閾値Ｌ０は、各受信レベルについて、取得されたＦＥＲの中央値を求め、その中央値が０である受信レベルのうち一番受信レベルの低い値（図１３では２５ｄＢμＶ）とする。なお、中央値が０である受信レベル以外にも、例えば数％以下等の適宜の基準を満たす受信レベルのうち、一番受信レベルの低い値としてもよい。
【００５０】
また、ＦＥＲの閾値（Ｆ１、Ｆ２）については、突発的に発生したＦＥＲを基準として考える。突発的に発生したＦＥＲは、短時間でもとの状態に戻る可能性が高いため、この状態ではチャネル切替を制限するように閾値Ｆ１、Ｆ２を定めることができる。例えば、各受信レベルにおいて発生したＦＥＲの最大値（図１３中、三角表示）から近似値曲線（近似式）を作成し、ＦＥＲ近似値曲線（近似式）を参照して、決定された受信レベルＬ０に対するＦＥＲの値を求める。なお、ＦＥＲの最大値を用いて近似値曲線を作成する以外にも、例えばＦＥＲの大きい方から適宜の数のデータの平均を用いるなど、突発的に発生したと考えられるデータを適宜用いてもよい。ＦＥＲの閾値Ｆ１、Ｆ２は、求められた値から前後５〜１０%程度に設定することができる。また、Ｆ１は、例えば従来の基地局において設定されている閾値を用いてもよい。
【００５１】
例えば、図１３では、レベル閾値Ｌ０の２５ｄＢμＶに対して、点線で表されたＦＥＲの最大値の近似値曲線を参照し、ＦＥＲとして５０％弱の値を得る。従って、第２の閾値Ｆ２を５０［％］とすることができる。また、第１の閾値として４０［％］などとすることもできるが、本実施の形態では、従来の基地局で設定されている３０［％］を使用している。
【００５２】
次に、連続回数閾値ａ０〜ｄ０の設定について説明する、上述のように決定されたＦ１及びＦ２と、例えば従来の基地局において設定されていたｃ０，ｄ０があるので、この値を出発点としてＦＥＲがＦ１〜Ｆ２の状態での連続回数閾値ａ０、ｂ０を、ａ０＞ｃ０、ｂ０＞ｄ０、ａ０＜ｂ０の条件で決定する。例えば、ｃ０＝１．５ｓ（連続回数で４回）、ｄ０＝３ｓ（連続回数で１９回）である場合、ａ０は２ｓ、２．５ｓ、３ｓ・・・、ｂ０は３．５ｓ、４ｓ、４．５ｓ、５ｓ・・・という様に、少しずつ（例えば０．５秒ずつ）加算していき、それぞれの組み合わせで通話の品質状態、トラヒックデータによる全体の効果状態を確認する。なお、変化させる刻み幅は、上述のような０．５ｓ刻み以外にも、適宜の時間とすることができる。これらの組み合わせの試験を実施していくなかで観測点と決めたポイント（例えば、受信タイミングが遅れる場所や干渉波が生じやすい場所）のＨ．Ｏ＋Ｔｃｈ切替回数の平均が、通話時間との関係で１０分に１回程度になるところまで条件を順次緩めていく。なお、１０分に１回程度という基準は、基地局の処理能力等に応じて適宜変更することができる。また、ａ０、ｂ０を変化させたときの切替回数を測定し、最小切替値になるようにａ０、ｂ０を設定することもできる。
【００５３】
図１４は、連続回数閾値と切替回数の関係を示す図である。Ｔｃｈ切替は、基地局起動で切り替える場合（図中５００）と、端末起動で切り替える場合（図中５１０）がある。したがって、連続回数閾値を単に大きくしても、必ずしもＴｃｈ切替の合計回数（図中５２０）が小さくなるとは限らない。そこで、上述のように、ａ０、ｂ０を変化させ、観測点と決めたポイントにおけるＴｃｈ切替の回数を測定し、端末起動切替と基地局起動切替の合計回数が最小（又は極小）となるようにａ０、ｂ０を設定することもできる。この結果、例えば、ａ０＝３ｓ（連続回数で１９回）、ｂ０＝５ｓ（連続回数で３９回）という値を得る。
【００５４】
（各閾値の第２の決定方法）
まず、上述と同様に所定の基地局において、各受信レベルにおけるＦＥＲの発生状況を取得し、Ｆ１、Ｆ２、Ｌ０を求める。ここで、例えばＬ０の値は、品質確保を目的とした受信レベルであるが、実際に使用している人が感じない程度の品質劣化を問題としない場合、もっと低い値を設定することができる。実際に、現地試験において、データから決定した値以下でも問題無く通話可能である事が多い事、値が低すぎると通話品質が悪くなってもなかなかＨ．Ｏ／Ｔｃｈ切替の動作を行わなくなる（Ｈ．Ｏに時間がかかる）事がわかっている。また、Ｆ１、Ｆ２についても取得データから求められた値は、品質保持の観点からすると最大値といえるため、実際の決定値はそれ以下とすることができる。そこで、ａ０、ｂ０の他に、求められたＦ１、Ｆ２、Ｌ０についても値を変化させてそれぞれの閾値を決定することもできる。また、ｃ０、ｄ０についても同様に変化させてもよい。
【００５５】
ａ０、ｂ０の変化については上述と同様に、例えば従来の基地局において設定されているｃ０，ｄ０を出発点として、ａ０＞ｃ０、ｂ０＞ｄ０、ａ０＜ｂ０の条件で変化させる。例えば、ｃ０が１．５ｓ、ｄ０が３ｓである場合、ａ０は２ｓ、２．５ｓ、３ｓ・・・、ｂ０は３．５ｓ、４ｓ、４．５ｓ、５ｓ・・・という様に、少しずつ（例えば０．５秒ずつ）加算していき、それぞれの組み合わせで通話の品質状態、トラヒックデータによる全体の効果状態を確認する。
【００５６】
一方、Ｌ０はこれとは別に、取得データから決定した閾値を設定可能な最大値と仮定し、そこから閾値を下に区切り、順次変化させる。例えば、上述のように取得データから決定された２５ｄＢを出発点として、２０ｄＢ、１５ｄＢと下げていき、各レベル閾値についてａ０、ｂ０を変化させていくことができる。なお、区切り幅は適宜の幅とすることができる。また、取得データから決定された２５ｄＢは試験を行わず、２０ｄＢから試験を初めてもよい。
【００５７】
Ｌ０を変化させていった時、値が低すぎると通話品質が悪くなってもなかなかＨ．Ｏ／Ｔｃｈ切替の動作を行わなくなるため（Ｈ．Ｏに時間がかかる）、本来レベルによりＨ．Ｏすべきポイント（例えば、ＰＳレベルで３０〜３５ｄＢ）でＨ．Ｏ／Ｔｃｈ切替回数を測定し、Ｈ．Ｏの起動までに時間がかかるようになるか否かを判断し、例えばまず２０ｄＢを選択することができる。
【００５８】
また、Ｆ２、Ｆ１に関しては、取得データから決定されたＦ１、Ｆ２を上限として、例えば１０％刻みでＦ１＜Ｆ２の条件をみたすような組み合わせの試験していくなかで、観測点と決めたポイント（例えば、上述のような受信タイミングが遅れる場所や干渉波が生じやすい場所）のＨ．Ｏ＋Ｔｃｈ切替回数が、通話時間との関係で平均して１０分に１回程度のとなる値になるところまで条件を順次緩めていく。なお、条件を緩める（値を変化させる）順序としては、例えばＦ２、ａ０、ｂ０、Ｆ１の順とすることができる。これは、音質に与える影響が少ない順と考えることができる。通話品質は条件を緩めるに従い悪くなるが、観測点でのＨ．Ｏ／Ｔｃｈ切替頻度を下げることを優先し、結果的に、ａ０＝３ｓ、ｂ０＝５ｓ、Ｆ１＝３０％、Ｆ２＝５０％を得る。
【００５９】
また、各閾値を変化させたときのＴｃｈ切替回数を測定し、最小切替値になるように核閾値を設定することもできる。なお、縦軸を測定した切替回数、横軸をａ０、ｂ０、ｃ０、ｄ０としてグラフに表すと図１４と同様のグラフが得られる。また、横軸を、Ｆ２、ａ０、ｂ０、Ｆ１を示しても、図１４のような合計切替回数に最小値を有する結果になる。
【００６０】
このように、これまでに設定されていた値及び取得データから決定された閾値から出発して順次条件を緩め、そのときの通信状態を確認し、観測点でのＨ．Ｏ／ＴＣＨ切替頻度を下げる要求を満たすか否かで決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】無線通信システムの構成を示す網構成図である。
【図２】無線通信システムに備える基地局の構成を示すブロック図である。
【図３】無線通信システムの電波伝播状態変化や発生事象を説明する説明図（１）である。
【図４】無線通信システムの電波伝播状態変化や発生事象を説明する説明図（２）である。
【図５】無線通信システムで発生した無線伝播路状態変化の一例を示した説明図である。
【図６】チャネル切替え制御プログラムの動作を示す動作フロー図（その１）である。
【図７】チャネル切替え制御プログラムの動作を示す動作フロー図（その２）である。
【図８】チャネル切替え制御プログラムの動作を示す動作フロー図（その３）である。
【図９】無線伝播路状態の測定原理を説明する説明図である。
【図１０】チャネル切替え制御論理の一例を示した説明図である。
【図１１】無線通信システムの動作例を示す動作シーケンス図である。
【図１２】無線通信システムの別の動作例を示す動作シーケンス図である。
【図１３】受信レベルとＦＥＲとチャネル切替え発生の一例を示した説明図である。
【図１４】連続回数閾値と切替回数の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  無線通信システム
１１０  基地局制御局
１２０  ゾーン
１３０  基地局
１４０  端末
１５０  無線伝播路
１６０  フレーム
２００  アンテナ
２１０  結合器
２２０  送信系無線装置
２３０  受信系無線装置
２４０  信号制御装置
２４１  受信レベル測定部
２４２  フレームエラー監視部
２５０  有線回線制御装置
２６０  制御装置
２６１  制御用マイコン（プロセッサ）
２６２  メモリ
２７０  制御線
５００  基地局起動切替回数
５１０  端末起動切替回数
５２０  合計切替回数
【図１】
2005151383.tif 000003
【図２】
2005151383.tif 000004
【図３】
2005151383.tif 000005
【図４】
2005151383.tif 000006
【図６】
2005151383.tif 000007
【図７】
2005151383.tif 000008
【図８】
2005151383.tif 000009
【図９】
2005151383.tif 000010
【図１０】
2005151383.tif 000011
【図１１】
2005151383.tif 000012
【図１２】
2005151383.tif 000013
【図１４】
2005151383.tif 000014
【図５】
2005151383.tif 000015
【図１３】
2005151383.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月29日(2004.7.29)
【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】
無線端末と基地局との無線通信に使用されるチャネルを、同一基地局の他のチャネルに切り替えるチャネル切替、及び、他の基地局のチャネルに切り替えるハンドオーバを制御するための無線チャネル制御方法であって、
基地局の制御装置は、所定時間又は所定フレーム数毎に、無線端末から受信した無線信号の受信レベルと、フレームに発生する誤りに基づくフレームエラーレートとを求めるステップと、
制御装置は、求められたフレームエラーレートと予め定められた第１のレート閾値、及び、求められたフレームエラーレートと予め定められた第１のレート閾値より大きい第２のレート閾値、をそれぞれ比較し、フレームエラーレートが第１の閾値未満、第１の閾値以上第２の閾値未満、又は、第２の閾値以上のいずれであるか判断するステップと、
制御装置は、求められた受信レベルと予め定められたレベル閾値とを比較し、受信レベルがレベル閾値未満か、又は、レベル閾値以上か判断するステップと、
制御装置は、フレームエラーレートが第１の閾値以上第２の閾値未満であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満及びレベル閾値以上のそれぞれに対応する第１及び第２のカウンタと、フレームエラーレートが第２の閾値以上であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満及びレベル閾値以上のそれぞれに対応する第３及び第４のカウンタとの内、判断結果に応じて所定のカウンタをカウントアップ若しくはダウン、又は、リセットするステップと、
制御装置は、各カウンタの値と、それぞれに対応する第１乃至第４の連続回数閾値とを比較するステップと、
制御装置は、第1乃至第４のカウンタのいずれかの値が、対応する第1乃至第４の連続回数閾値以上である場合に、チャネル切替又はハンドオーバを実行するステップと
を含み、
前記第３の連続回数閾値は、比較的短時間であってもチャネル切替えを行い通信品質を確保させるように設定され、
前記第１及び第４の連続回数閾値は、前記第３の連続回数閾値に対応する時間より比較的長い時間それらの状態が継続した場合に、チャネル切替えを行い通信品質を確保させるように設定され、
前記第２の連続回数閾値は、前記第１、第３及び第４の連続回数閾値に対応するいずれの時間よりさらに長く継続した場合にチャネル切替えを行うように設定された前記無線チャネル制御方法。
【請求項２】
前記レベル閾値は、
所定の基地局で測定された受信レベルとフレームエラーレートとの関係を参照して、各受信レベルに対応するフレームエラーレートの中央値を求め、該中央値が０である受信レベルのうち最小の受信レベルが前記レベル閾値として設定されている請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項３】
前記第１及び前記第２のレート閾値は、
所定の基地局で測定された受信レベルとフレームエラーレートとの関係を参照して、各受信レベルに対応するフレームエラーレートの最大値に基づき近似曲線又は近似式を作成し、作成された近似曲線又は近似式に基づき、予め定められたレベル閾値に対するフレームエラーレートを求め、そのフレームエラーレートの値又はその前後所定範囲内の値が、前記第１のレート閾値及び／又は第２のレート閾値として設定されている請求項２に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項４】
前記第１及び前記第２の連続回数閾値は、
第１の連続回数閾値は第３の連続回数閾値より大きく、第２の連続回数閾値は第４の連続回数閾値より大きく、且つ、第１の連続回数閾値は第２の連続回数閾値より小さいことを条件として所定の刻み幅で順次変化させて、所定の基地局におけるチャネル切替及びハンドオーバの切替回数を測定し、切替回数の合計が最小又は所望の範囲内となる値が前記第１及び第２の連続回数閾値としてそれぞれ設定されている請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項５】
前記第３及び前記第４の連続回数閾値は、
第３の連続回数閾値は第４の連続回数閾値より小さいことを条件として、それぞれ所定の刻み幅で順次変化させて、所定の基地局におけるチャネル切替及びハンドオーバの切替回数の合計が最小又は所望の範囲内となる値が前記第３及び第４の連続回数閾値としてそれぞれ設定されている請求項４に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項６】
前記レベル閾値は、所定の基地局で測定された受信レベルとフレームエラーレートとの関係を参照して、各受信レベルに対応する複数のフレームエラーレートの中央値を求め、該中央値が０である受信レベルのうち最小の受信レベル閾値を上限として、所定の刻み幅で順次減少させ、
前記第１及び第２のレート閾値は、所定の基地局で測定された受信レベルとフレームエラーレートとの関係を参照して、各受信レベルに対応するフレームエラーレートの最大値に基づき近似曲線又は近似式を作成し、作成された近似曲線又は近似式に基づき、レベル閾値に対するフレームエラーレートを求め、そのフレームエラーレートの値又はその前後所定範囲内の値を上限として、所定の刻み幅で順次変化させ、
前記第１及び第２の連続回数閾値は、第１の連続回数閾値は第３の連続回数閾値より大きく、第２の連続回数閾値は第４の連続回数閾値より大きく、且つ、第１の連続回数閾値は第２の連続回数閾値より小さいことを条件として所定の刻み幅で順次変化させ、
それぞれの閾値の組み合わせについて、所定の基地局におけるチャネル切替及びハンドオーバの切替回数を測定し、切替回数の合計が最小又は所望の範囲内となる時の値が各閾値としてそれぞれ設定されている請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項７】
前記レベル閾値は、２５ｄＢμＶ程度であり、及び、
前記第１及び第２のレート閾値は、それぞれ３０％及び５０％程度あり、及び、
前記第１、第２、第３及び第４の連続回数閾値は、それぞれ１９回、３９回、４回及び１９回程度である、又は、それぞれ約３秒、５秒、１．５秒及び３秒に応じた回数である請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項８】
前記カウントアップ若しくはダウン、又は、リセットするステップは、
制御装置は、フレームエラーレートが第１のレート閾値以上第２のレート閾値未満の場合に、第２のカウンタを１加算し、さらに、受信レベルがレベル閾値より小さい場合に、第１のカウンタを１加算するステップと、
制御装置は、フレームエラーレートが第２のレート閾値以上の場合に、第４のカウンタ及び／又は第２のカウンタを１加算し、さらに、受信レベルがレベル閾値より小さい場合に、第３のカウンタ及び／又は第１のカウンタを１加算するステップと
を含む請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項９】
前記カウントアップ若しくはダウン、又は、リセットするステップは、
制御装置は、フレームエラーレートが第１のレート閾値以上第２のレート閾値未満の場合に、第３及び第４のカウンタをリセットし、さらに、受信レベルがレベル閾値より小さくない場合に、第１のカウンタをリセットするステップと、
制御装置は、フレームエラーレートが第２のレート閾値以上であり、且つ、受信レベルがレベル閾値より小さくない場合に、第１のカウンタ及び／又は第３のカウンタをリセットするステップ
をさらに含む請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項１０】
前記無線通信は、パーソナルハンディホンシステムにおける無線通信である請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項１１】
制御装置は、フレームエラーレートが第１の閾値未満であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満に対応する第５のカウンタを、判断結果に応じてカウントアップ若しくはダウン、又は、リセットするステップと、
制御装置は、前記第５のカウンタの値と、対応する第５の連続回数閾値とを比較するステップと、
制御装置は、第５のカウンタが、対応する第５の連続回数閾値以上である場合に、チャネル切替又はハンドオーバを実行するステップと
をさらに含む請求項１に記載の無線チャネル制御方法。
【請求項１２】
無線端末と無線で情報を送受信するためのアンテナと、
前記アンテナを介して無線端末から受信した無線信号の受信レベルを測定する受信レベル測定部と、
フレームに発生する誤りを監視し、フレームエラーレートを求めるためのフレームエラー監視部と、
所定の閾値が予め記憶されるメモリを有し、無線端末との無線通信に使用されるチャネルを、同一基地局の他のチャネルに切り替えるチャネル切替、及び、他の基地局のチャネルに切り替えるハンドオーバを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
所定時間又は所定フレーム数毎に、前記受信レベル測定部及び前記フレームエラー監視部の出力に基づき、受信レベルとフレームエラーレートとを得る手段と、
求められたフレームエラーレートと予め定められた第１のレート閾値、及び、求められたフレームエラーレートと予め定められた第１のレート閾値より大きい第２のレート閾値、をそれぞれ比較し、フレームエラーレートが第１の閾値未満、第１の閾値以上第２の閾値未満、又は、第２の閾値以上のいずれであるか判断する手段と、
求められた受信レベルと予め定められたレベル閾値とを比較し、受信レベルがレベル閾値未満か、又は、レベル閾値以上か判断する手段と、
フレームエラーレートが第１の閾値以上第２の閾値未満であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満及びレベル閾値以上のそれぞれに対応する第１及び第２のカウンタと、フレームエラーレートが第２の閾値以上であり、且つ、受信レベルがレベル閾値未満及びレベル閾値以上のそれぞれに対応する第３及び第４のカウンタとの内、判断結果に応じて所定のカウンタをカウントアップ若しくはダウン、又は、リセットする手段と、
各カウンタの値と、それぞれに対応する第１乃至第４の連続回数閾値とを比較する手段と、
第1乃至第４のカウンタのいずれかの値が、対応する第1乃至第４の連続回数閾値以上である場合に、チャネル切替又はハンドオーバを実行する手段と、
を含み、
前記第３の連続回数閾値は、比較的短時間であってもチャネル切替えを行い通信品質を確保させるように設定され、
前記第１及び第４の連続回数閾値は、前記第３の連続回数閾値に対応する時間より比較的長い時間それらの状態が継続した場合に、チャネル切替えを行い通信品質を確保させるように設定され、
前記第２の連続回数閾値は、前記第１、第３及び第４の連続回数閾値に対応するいずれの時間よりさらに長く継続した場合にチャネル切替えを行うように設定された無線通信システム。