(57)【要約】ハンドオーバ時における再送データ又は通常データの送信時間を短縮し、以って送信割当時間を確保することのできる無線基地局及び移動通信方式を実現するため、端末への通信データを保持するバッファと、受信信号から通信要求信号を抽出する抽出部と、該抽出部の出力信号に基づいて該通信データの送出を制御するスケジューラ部とで無線基地局を構成し、該スケジューラ部は、ハンドオーバ要求を検出したとき、ハンドオーバを実行する前に、ハンドオーバ対象の端末に対するデータ送信の順位を上げて優先的にデータ送信するように該バッファを制御する。
2004075589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末への通信データを保持するバッファと、
受信信号から通信要求信号を抽出する抽出部と、
該抽出部の出力信号に基づいて該通信データの送出を制御するスケジューラ部とで構成され、
該スケジューラ部が、ハンドオーバ要求を検出したとき、ハンドオーバを実行する前に、ハンドオーバ対象の端末に対するデータ送信の順位を上げて優先的にデータ送信するように該バッファを制御することを特徴とした無線基地局。
【請求項２】
請求の範囲１において、
該通信データが、再送データであり、該バッファが再送バッファであることを特徴とした無線基地局。
【請求項３】
請求の範囲１において、
該通信データが、通常データであり、該バッファが通常バッファであることを特徴とした無線基地局。
【請求項４】
請求の範囲２において、
通常バッファをさらに備え、該スケジューラ部は、該再送バッファが空になったことを検出したとき、該通常バッファに保持された通常データの内、ハンドオーバ対象の端末へ向けた通常データを優先して送出させることを特徴とした無線基地局。
【請求項５】
請求の範囲１から４のいずれか１つにおいて、
流入制御部をさらに備え、該スケジューラ部は、該ハンドオーバ要求を検出したとき、該流入制御部を制御して上位からの該ハンドオーバ対象の端末へ向けたデータの流入を停止することを特徴とした無線基地局。
【請求項６】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該ハンドオーバ要求が無線回線制御局から与えられることを特徴とした無線基地局。
【請求項７】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
データ送信時から該抽出部の出力信号を受信する時までの、端末−基地局間の信号伝搬時間を算出する伝搬時間算出部と、この伝搬時間から端末−基地局間の距離を算出する端末距離算出部とをさらに備え、該スケジューラ部は、該距離を閾値とを比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項８】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該スケジューラ部は、データ送信時から該抽出部の出力信号を受信する時までの、端末−基地局間の信号伝搬時間を算出し、この伝搬時間から端末−基地局間の距離を算出するとともに、該距離を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項９】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該端末が受信信号から算出して送出した受信電界強度情報を抽出する端末受信電界強度情報抽出部をさらに備え、該スケジューラ部は、該受信電界強度を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項１０】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該スケジューラ部は、該端末が受信信号から算出して送出した受信電界強度情報を抽出し、該受信電界強度を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項１１】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出する端末位置情報抽出部と、自局の位置情報を格納する位置情報メモリと、該端末位置情報と自局位置情報から端末−基地局間の距離を算出する端末距離算出部とをさらに備え、該スケジューラ部は、該距離を閾値とを比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項１２】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該スケジューラ部は、該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出し、自局の位置情報を格納し、該端末位置情報と自局位置情報から端末−基地局間の距離を算出するとともに、該距離を閾値とを比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項１３】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該端末が検出して送出した、又は上位から与えられる接続基地局数情報を抽出する接続基地局数情報抽出部をさらに備え、該スケジューラ部は、該接続基地局数を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項１４】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該スケジューラ部は、該端末が検出して送出した、又は上位から与えられる接続基地局数情報を抽出し、該接続基地局数を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項１５】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出する端末位置情報抽出部と、該端末位置情報抽出部で抽出された過去の端末位置情報を記憶するメモリと、該端末位置情報抽出部で抽出された現在の端末位置情報と該メモリに記憶された過去の端末位置情報から端末の移動方向を算出する移動方向算出部とをさらに備え、該スケジューラ部は、該移動方向から該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項１６】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該スケジューラ部は、該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出し、該抽出された過去の端末位置情報を記憶し、該抽出された現在の端末位置情報と該過去の端末位置情報から端末の移動方向を算出するとともに、該移動方向から該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項１７】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出する端末位置情報抽出部と、該端末が算出して送出した端末の移動方向情報を抽出する端末移動方向抽出部とをさらに備え、該スケジューラ部は、該端末位置情報と移動方向情報から該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項１８】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該スケジューラ部は、該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出し、該端末が算出して送出した端末の移動方向情報を抽出するとともに、該端末位置情報と移動方向情報から該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項１９】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出する端末位置情報抽出部と、該端末位置情報抽出部で抽出された過去の端末位置情報を記憶するメモリと、該端末位置情報抽出部で抽出された現在の端末位置情報と該メモリに記憶された過去の端末位置情報から該端末の移動速度を算出する移動速度算出部とをさらに備え、該スケジューラ部は、該移動速度を閾値と比較することにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項２０】
請求の範囲１から５のいずれか１つにおいて、
該スケジューラ部は、該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出し、該抽出された過去の端末位置情報を記憶し、該抽出された現在の端末位置情報と該過去の端末位置情報から該端末の移動速度を算出するとともに、該移動速度を閾値と比較することにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項２１】
受信信号から受信電界強度情報を算出して送出する端末と、
請求の範囲１から２０のいずれか１つに記載の無線基地局とで構成され、
該無線基地局が、該受信電界強度情報を抽出し、該受信電界強度を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした移動通信システム。
【請求項２２】
端末位置情報を測定して送出する端末と、
請求の範囲１から２０のいずれか１つに記載の無線基地局とで構成され、
該無線基地局が、該端末位置情報を抽出し、自局の位置情報を格納し、該端末位置情報と自局位置情報から端末−基地局間の距離を算出するとともに、該距離を閾値とを比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした移動通信システム。
【請求項２３】
接続基地局数情報を検出して送出する端末と、
請求の範囲１から２０のいずれか１つに記載の無線基地局とで構成され、
該無線基地局が、該接続基地局数情報を抽出し、該接続基地局数を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした移動通信システム。
【請求項２４】
請求の範囲２３において、
該端末が、受信電界強度が低いとき、サイトダイバーシチにより接続基地局数を検出することを特徴とした移動通信システム。
【請求項２５】
端末位置情報を算出して送出する端末と、
請求の範囲１から２０のいずれか１つに記載の無線基地局とで構成され、
該無線基地局が、該端末位置情報を抽出し、該抽出された過去の端末位置情報を記憶し、該抽出された現在の端末位置情報と該過去の端末位置情報から端末の移動方向を算出するとともに、該移動方向から該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした移動通信システム。
【請求項２６】
端末の位置情報と移動方向情報を算出して送出する端末と、
請求の範囲１から２０のいずれか１つに記載の無線基地局とで構成され、
該無線基地局が、該端末位置情報を抽出し、該移動方向情報を抽出するとともに、該端末位置情報と移動方向情報から該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした移動通信システム。
【請求項２７】
端末位置情報を測定して送出する端末と、
請求の範囲１から２０のいずれか１つに記載の無線基地局とで構成され、
該無線基地局が、該端末位置情報を抽出し、該抽出された過去の端末位置情報を記憶し、該抽出された現在の端末位置情報と該過去の端末位置情報から該端末の移動速度を算出するとともに、該移動速度を閾値と比較することにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした移動通信システム。
【請求項２８】
ハンドオーバ対象の端末に対する再送データの処理を優先的に行う手段を設けたことを特徴とする無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、無線基地局及び移動通信システムに関し、特にＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：広帯域符号分割多元接続）などに利用される無線基地局及び移動通信システムに関するものである。
【背景技術】  近年、次世代移動通信システムにおける高速パケット通信方式の一つとしてＷ−ＣＤＭＡの発展が期待されている。
このＷ−ＣＤＭＡなどのパケットを用いた移動通信では、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）において仕様の検討が行われており、ここで決められたプロトコルを用いて、無線基地局（以後、単に基地局と呼ぶ。）及び端末（携帯電話など）間でパケット通信が行われている。
現在、３ＧＰＰにおいて、さらなる高速パケット通信を行うためにＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）方式の検討が行われている。
１．１  ＨＳＤＰＡについて
このＨＳＤＰＡは、下り（基地局から端末への通信）におけるパケット通信を、１０Ｍｂｐｓという高速なものとするための技術であり、前述のように３ＧＰＰの仕様であるリリース５で規格化するべく検討が行われており、従来の仕様であるリリース９９と比較すると、その無線チャネル構成、再送制御およびスケジューラ部の導入が大きな変更点である。
以下、簡単に無線チャネルの構成を説明し、本発明に直接関係するスケジューラ部について説明する。
１．２  ＨＳＤＰＡ無線チャネルについて
図２６に示すように、以下の５種類の無線回線を基地局ＢＴＳと移動端末ＭＳとの間に設定することにより、ＨＳＤＰＡを実現している。
（１）ＤＬ  ＨＳ−ＤＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ−Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈａｒｅｄ  ＣＨａｎｎｅｌ）
（２）ＤＬ  ＨＳ−ＳＣＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ−Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）
（３）ＵＬ  ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ−Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）
（４）ＤＬ  Ａ  ＤＰＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅ  Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）
（５）ＵＬ  Ａ  ＤＰＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅ  Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）
（１）ＤＬ  ＨＳ−ＤＳＣＨは、基地局ＢＴＳから端末ＭＳへ無線パケットデータを伝送するチャネルである。なお、ＤＬ  ＨＳ−ＤＳＣＨ（１）に載せられるデータは、ターボ符号などによって符号化されたものである。
（２）ＤＬ  ＨＳ−ＳＣＣＨは、ＤＬ  ＨＳ−ＤＳＣＨ（１）で伝送される無線パケットの符号化情報、変調方式や送信ビット数などの情報を伝送するチャネルである。
（３）ＵＬ  ＨＳ−ＤＰＣＣＨは、端末ＭＳから基地局ＢＴＳに対して、受信状況（パケットを受信出来たか否か）や受信可能なビット数などを伝送するチャネルである。
（４）ＤＬ  Ａ−ＤＰＣＨと（５）ＵＬ  Ａ−ＤＰＣＨは、各端末ＭＳと基地局ＢＴＳに個別に張られた無線チャネルである。このチャネルは従来のリリース９９から用いられているものである。
１．３  再送制御とスケジューラ部について
従来のリリース９９における再送制御は、基地局の上位で無線回線制御局（ＲＮＣ）が行っている。すなわち、図２７に示すように、端末ＭＳにおいて、基地局ＢＴＳからのパケットＰ１をＤＬ  ＨＳ−ＤＳＣＨで受信した際（同図▲１▼）に受信品質等の確認（同図▲２▼）を行い、誤りを見つけたとき、再送要求ＮＡＣＫ（同図▲３▼）した場合、この再送要求ＮＡＣＫは無線回線制御局まで上げられ再び基地局ＢＴＳを介してパケットＰ１の再送（同図▲４▼）が行われる。
これに対し、リリース５においては、高速パケット伝送、すなわち、実効伝送速度（スループット）の向上を実現するために以下の２点を行うことになった。
（１）再送制御を基地局に移動することにより、再送間隔を狭める。
（２）伝送するサービスの内容や端末に状態により、伝送の優先順位を設定し伝送するスケジューラ部の導入
以下、これらについて簡単に説明する。
（１）再送制御について
再送制御の流れは上述した図２７の流れと同様であり、この場合の端末の構成を図２８に、基地局の構成を図２９にそれぞれ示す。
端末ＭＳにおいては、図２８に示すように、前述のＨＳ−ＤＳＣＨによって伝送されたパケットを受信部３４で受信し復調部３５で復調・復号した後、再送制御部３６が、パケットに付加されたＣＲＣを見ることによってパケットの受信状況（例えば誤り無しに受信出来たか否か）を確認する。
再送制御部３６で、例えば誤りが無いと判定した場合は、前述のＵＬ  ＨＳ−ＤＰＣＣＨを用いてＡＣＫ（受信確認）信号を、変調部３２及び送信部３３を経て送信することにより新規の送信を基地局ＢＴＳに対して要求する。
一方、誤りが有ると判定した場合、再送制御部３６がＵＬ  ＨＳ−ＤＰＰＣＨを用いてＮＡＣＫ（再送要求）信号を同様に送信することにより基地局ＢＴＳに対して再送要求を行う。このとき、例えば誤り無く受信できるまで再送要求を行う。
一方、基地局ＢＴＳでは、図２９に示すように、受信部６においてＵＬ  ＨＳ−ＤＰＣＣＨのパケットを受信し、復調部７で復調・復号する。その後、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ抽出部８において端末ＭＳからのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を抽出し、スケジューラ部１０に渡す。
スケジューラ部１０ではＮＡＣＫ信号を受信した場合、再送バッファ３に格納したデータを変調部４及び送信部５を経て再送する。また、ＡＣＫ信号を受信した場合は、再送バッファ３に格納された情報を廃棄し、通常バッファ２からデータを取り出して再送バッファ３に格納するとともに変調部４及び送信部５を経由して送信を行う。
なお、スケジューラ部１０の代わりに再送制御部を設けてもよいし、変調部４の中に再送バッファ３を設けてもよいが、以下の説明では図示の如く、再送制御はスケジューラ部１０で行い、再送バッファ３は変調部４の前段に設ける例を用いる。
（２）スケジューラ部について
上記のスケジューラ部の機能を以下に説明する。
上位より伝送された各端末向けのデータを、端末毎の通常バッファ２に保持する。次に、端末受信状態情報抽出部９によって復調部７の復調信号から、端末より伝送されたパケットの受信状況（例えば、Ｃ／Ｉなど）を抽出し、スケジューラ部１０へ渡す。
この受信状態情報を用いてどの端末向けの送信を優先するかをスケジューラ部１０で決定し、スイッチ（図示せず）を制御する。そして、送信順の決定した通常データを通常バッファ２から再送バッファ３に格納するとともに、変調部４で変調し送信部５から送信する。
ここで、どの端末向けの送信を優先するかを決める手法としては、Ｍａｘ  Ｃ／Ｉ法、Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ法、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒｎｅｓｓ法などが知られている。特に、Ｍａｘ  Ｃ／Ｉ法などのＣ／Ｉを用いた選択方法では、Ｃ／Ｉが良い端末から優先的に選択される。例えば、Ｍａｘ  Ｃ／Ｉ法は、各端末のＣ／Ｉを見て、最も受信状態の良い、すなわちＣ／Ｉが最良なものから、順に伝送の順位付けや、割当時間を決定する方法である。
このとき、図３０に示すように、端末ＭＳがセルＣＬの境界付近に位置した場合は相対的にＣ／Ｉが劣化するため、送信の機会が割り当てられなかったり、送信時間が短くなったりする。
１．４  スケジューリングにおける問題点について
上述したように、セルの境界付近に位置する端末に対しては、その受信状況（例えばＣ／Ｉ）が概して悪い。これは、基地局から端末までの距離が遠いことによって、“Ｃ”、すなわち希望波（Ｃａｒｒｉｅｒ）の電力が減衰する一方、“Ｉ”、すなわち妨害波（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）は他の基地局ＢＴＳからのものもあることから同等もしくは大きくなるので、Ｃ／Ｉは低下するからである。
このとき、基地局のスケジューラがＣ／Ｉの良い端末から優先的に割当を行っていた場合、上述のようにセル境界付近の端末はＣ／Ｉが悪いことから、送信の機会が与えられなかったり、与えられたとしてもその割当時間が短くなってしまったりする。この結果、この端末のスループットが劣化したり、最悪の場合には通信できなくなってしまうという問題がある。
１．５  ハンドオーバ時における問題点について
（１）ハンドオーバと再送制御について
ハンドオーバとは、図３１に示すように、端末ＭＳが基地局ＢＴＳ１のセルＣＬ１から基地局ＢＴＳ２のセルＣＬ２に移動することによって接続先を変える動作を総称している。ハンドオーバは、その方式によって、ソフトハンドオーバ、ハードハンドオーバ、異周波数ハンドオーバ、セルチェンジなどに分けられるが、以下、ハンドオーバと略す。
なお、ＨＳ−ＤＳＣＨは、その仕様（ＧＰＰリリース５）から、従来のソフトハンドオーバやハードハンドオーバを行わず、セルチェンジを行うものである。セルチェンジとは、セル間の移動に伴って、一度回線を切断し移動先のセルにつなぎ直すものであり、ハードハンドオーバと同様である。
一方、ＵＬ  Ａ  ＤＰＣＨとＤＬ  Ａ  ＤＰＣＨは、ソフトハンドオーバも行うことが可能である。これは、周波数を変えず拡散コードを変えるだけでハンドオーバする方法であり、回線を切ることなくハンドオーバが可能である。
ここで、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおけるハンドオーバは、図３１に示すように無線回線制御局（ＲＮＣ）によって制御される。
このハンドオーバの動作を、例えば図２９に示した構成を有する基地局を高速パケット通信（ＨＳＤＰＡ）に適用した場合において説明する。
端末ＭＳと基地局ＢＴＳ１の間で通信が行われており、基地局ＢＴＳ２へハンドオーバすることが無線回線制御局ＲＮＣによって決まったとし、且つ再送が行われており、従って図２９に示した再送バッファ３内には再送データが格納されているものと仮定する。
このとき、ハンドオーバを行うためには、以下の３通りの処理が考えられる。
ａ）この再送データを廃棄する。
ｂ）ハンドオーバ先の基地局ＢＴＳ２に転送する。
ｃ）パケット伝送が完了する（端末で誤り無く受信できる）まで再送制御を行う。
（２）ハンドオーバと再送制御による問題点について
上記のハンドオーバ方法ａ）は、データが欠落してしまうため選択できない。方法ｂ）は、最も実現性の高い方法であるが、従来の方法とは異なり、基地局同士間でのデータ転送が必要となる。これを、図２９及び図３２を用いて以下に詳細に説明する。なお、無線回線制御局ＲＮＣによってハンドオーバが決まった時に、再送が行われていた場合を想定する。
まず、無線回線制御局ＲＮＣからハンドオーバ要求がハンドオーバ制御部１１に渡される（図２９又は図３２のステップＳ１４１）。これを受けて、ハンドオーバ制御部１１はスケジューラ部１０に対してデータの転送を要求する（同Ｓ１４２）。スケジューラ部１０は、まず再送バッファ３に対してハンドオーバ対象端末の再送データをハンドオーバ先である基地局ＢＴＳ２へデータ転送することを要求し（同Ｓ１４３）、再送バッファ３は、無線回線制御局ＲＮＣを経由して基地局ＢＴＳ２に転送を行い（同Ｓ１４４）、転送終了後、スケジューラに対して完了を通知する（同Ｓ１４５）。
次に、スケジューラ部１０は、ハンドオーバ対象端末用通常バッファ２に対して、同様に収められたデータを基地局ＢＴＳ２へ転送するよう要求し（同Ｓ１４６）、バッファ２は無線回線制御局ＲＮＣを経由して転送を実行し（同Ｓ１４７）、転送終了後、スケジューラ部１０に対して転送完了を報告する（同Ｓ１４８）。
これを受けてスケジューラ部１０はすべて転送を完了したことをハンドオーバ制御部に報告し（同Ｓ１４９）、ハンドオーバ制御部１１は無線回線制御局ＲＮＣにハンドオーバの準備ができたことを報告する（同Ｓ１５０）。この後にハンドオーバが実施される（同Ｓ１５１）。
次に、方法ｃ）は、従来の制御を用いればよいため簡単であるが、上述したように、ハンドオーバする端末は通常セルの境界付近に存在しており、Ｃ／Ｉが悪いためスケジューラ部によって設定される優先度が低く、時間が短い（最悪の場合には割り当てられない）と考えられる。
従って、ハンドオーバの際に再送完了を待ってからハンドオーバする場合には、その動作時間が長くなってしまったり、最悪の場合は時間が無くいつまでもハンドオーバできなかったりするなどの問題があった。
このようなハンドオーバ時の問題は、再送バッファに格納された再送データだけではなく、通常バッファに格納された通常データについても同様に生じていた。
なお、その他の従来技術として、優先呼（プライオリティの高い呼又はＱｏＳの優先度の高い呼）に対して無線チャネルの空きが無い場合に、空いた時点でその無線チャネルの割当を優先的に行う無線通信システムの優先呼接続装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】  特開平１１−８８７６号公報（要約書  図１）
しかしながら、この従来技術の場合は、伝送速度等の制限を守ることを目的としてハンドオーバや切断無しに優先呼の割当を行うものであり、優先度が高いもの（すなわちサービスの属性）に対して優先的に割当を行い、サービスが変わらない限りどのような場合もその通信が優先されるようになってしまう。
従って本発明は、上記の方法ｃ）において、ハンドオーバ時における再送データ又は通常データの送信時間を短縮し、以って送信割当時間を確保することのできる無線基地局及び移動通信システムを実現することを目的とする。
【発明の開示】
上記の目的を達成するため本発明に係る無線基地局は、端末への通信データを保持するバッファと、受信信号から通信要求信号を抽出する抽出部と、該抽出部の出力信号に基づいて該通信データの送出を制御するスケジューラ部とで構成され、該スケジューラ部が、ハンドオーバ要求を検出したとき、ハンドオーバを実行する前に、ハンドオーバ対象の端末に対するデータ送信の順位を上げて優先的にデータ送信するように該バッファを制御することを特徴としている。
すなわち、本発明においては、抽出部の出力信号、すなわち、受信信号が再送要求を含む場合にはＮＡＣＫ信号であり、通常のデータを要求する場合にはＡＣＫ信号が出力されるので、このような出力信号に基づいてスケジューラ部はバッファに保持されている端末への通信データの送出を制御する。
このとき、スケジューラ部は、ハンドオーバ要求を検出すれば、スケジューラ部自身が知っているハンドオーバ対象の端末に対するデータ送信の順位を上げることにより、該バッファからのデータ送信を優先的に行うようにしている。
これにより、そのハンドオーバ対象端末のＣ／Ｉなどで示される受信状況やサービスに関わらず、スケジューラ部におけるデータ送信の順位を上げることにより、相対的に送信割当時間が増えたことと等価になり、ハンドオーバを行う前にハンドオーバ対象端末へのデータ送信を完了させ、以てハンドオーバに要する時間を短縮している。
上記の場合、通信データは、再送データ又は通常データのいずれでもよく、従って上記のバッファは再送バッファ又は通常バッファのいずれでもよい。
上記のバッファが再送データを格納する再送バッファであった場合、通常データを格納する通常バッファをさらに備え、スケジューラ部は、該再送バッファが空になったことを検出したとき、該通常バッファに保持された通常データの内、ハンドオーバ対象の端末へ向けた通常データを優先して送出することができる。
すなわち、ハンドオーバ時において再送データを優先的に送信した後、通常バッファに保持された通常データも優先的に送信するものである。
上記の無線基地局は流入制御部をさらに備え、この場合、スケジューラ部は、該ハンドオーバ要求を検出したとき、該流入制御部を制御して上位からの該ハンドオーバ対象の端末へ向けたデータの流入を停止することができる。
すなわち、ハンドオーバ時においても無線基地局にデータが流入して来るので、予め流入制御部でこのようなデータの流入を止めておけば、より一層ハンドオーバ時の優先的なデータ送信が可能となる。
上記のハンドオーバ要求は、例えば、無線回線制御局（ＲＮＣ）から与えられたものである。
一方、該ハンドオーバ要求は無線回線制御局から与えられる前に以下の種々の方式によっても同様に基地局はハンドオーバ要求を検出することができる。
まず、基地局は、データ送信時から該抽出部の出力信号を受信する時までの、端末−基地局間の信号伝搬時間を算出する伝搬時間算出部と、この伝搬時間から端末−基地局間の距離を算出する端末距離算出部とをさらに備え、該スケジューラ部が、該距離を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することができる。
この場合、伝搬時間算出部と端末距離算出部とをスケジューラ部に含めてもよい。
すなわち、基地局から端末に対してデータ送信を行い、端末からＡＣＫ又はＮＡＣＫ信号が戻って来るときまでの時間、すなわち端末−基地局間の信号伝搬時間を算出し、この伝搬時間から端末−基地局間の距離を算出するとともに、この算出した距離を、ハンドオーバが必要な距離の閾値と比べることによりスケジューラ部は、端末がセルの境界に近付いておりハンドオーバ要求が近いものとしてハンドオーバ要求を検出したものと擬制している。
このようにして、ハンドオーバ要求を検出した後は、上記と同様にハンドオーバ対象端末へのデータ送信の順位を上げてハンドオーバ前にデータ送信を完了させることができる。
或いは、基地局は、該端末が受信信号から算出して送出した受信電界強度情報を抽出する端末受信電界強度情報抽出部をさらに備え、該スケジューラ部が、該受信電界強度を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することもできる。
この場合も、端末受信電界強度情報抽出部をスケジューラ部に含めてもよい。
すなわち、スケジューラ部は、端末の側で検出した受信電界強度（又は受信電力）を基地局が無線基地局で抽出し、この受信電界強度を閾値と比べることによりハンドオーバ要求の検出を擬制することができる。
或いは、基地局は、該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出する端末位置情報抽出部と、自局の位置情報を格納する位置情報メモリと、該端末位置情報と自局位置情報から端末−基地局間の距離を算出する端末距離算出部とをさらに備え、該スケジューラ部が、該距離を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することもできる。
この場合も、端末位置情報抽出部と位置情報メモリと端末距離算出部とをスケジューラ部に含めてもよい。
すなわち、この場合には、スケジューラ部は、端末から得られた端末位置情報と、予め自局で得られる自局の位置情報から端末−基地局間の距離を算出し、この距離を閾値と比べることにより上記と同様にハンドオーバ要求の検出を擬制することができる。
さらには、基地局は、該端末が検出して送出した、又は上位から与えられる接続基地局数情報を抽出する接続基地局数情報抽出部をさらに備え、該スケジューラ部は、該接続基地局数を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することができる。
この場合も、接続基地局数情報抽出部をスケジューラ部に含めてもよい。
すなわち、端末側で検出したか、又は無線回線制御局などの上位から与えられる接続基地局数情報を無線基地局側で抽出し、この接続基地局数を閾値と比べることによっても、スケジューラ部は、ハンドオーバ要求の検出を擬制することができる。
さらには、基地局は、該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出する端末位置情報抽出部と、該端末位置情報抽出部で抽出された過去の端末位置情報を記憶するメモリと、該端末位置情報抽出部で抽出された現在の端末位置情報と該メモリに記憶された過去の端末位置情報から端末の移動方向を算出する移動方向算出部とをさらに備え、該スケジューラ部が、該移動方向から該ハンドオーバ要求を検出することができる。
この場合も、端末位置情報抽出部とメモリと移動方向算出部とをスケジューラ部に含めてもよい。
すなわち、この場合には、端末において測定した端末位置情報を基地局において抽出し、スケジューラ部が、この端末位置情報の現在の値と過去の値を用いることにより端末の移動方向を算出し、以ってその移動方向から端末がセル境界に移動しつつあり実質的なハンドオーバ要求がなされたものと擬制している。
さらには、基地局は、該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出する端末位置情報抽出部と、該端末が算出して送出した端末の移動方向情報を抽出する端末移動方向抽出部とをさらに備え、該スケジューラ部が、該端末位置情報と移動方向情報から該ハンドオーバ要求を検出することができる。
この場合も、端末位置情報抽出部と、端末移動方向抽出部とをスケジューラ部に含めてもよい。
すなわち、この場合には、端末で測定された端末位置情報と、やはり端末において算出された端末の移動方向情報をいずれも基地局において抽出し、抽出した端末位置情報と移動方向情報からスケジューラ部がハンドオーバ要求の検出を擬制するものである。
さらに、基地局は、該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出する端末位置情報抽出部と、該端末位置情報抽出部で抽出された過去の端末位置情報を記憶するメモリと、該端末位置情報抽出部で抽出された現在の端末位置情報と該メモリに記憶された過去の端末位置情報から該端末の移動速度を算出する移動速度算出部とをさらに備え、該スケジューラ部が、該移動速度を閾値と比較することにより該ハンドオーバ要求を検出することができる。
この場合も、端末位置情報抽出部とメモリと移動速度算出部とをスケジューラ部に含めてもよい。
すなわち、この場合には、端末において測定された端末位置情報を基地局において過去の値と現在の値とを用いることにより端末の移動速度を算出し、この移動速度を閾値と比較することによりハンドオーバ要求の検出を擬制するものである。
また本発明においては、上記の無線基地局を含む下記の種々の移動通信システムが提供される。
すなわち、受信信号から受信電界強度情報を算出して送出する端末と、上記の無線基地局とで構成され、該無線基地局が、該受信電界強度情報を抽出し、該受信電界強度を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした移動通信システム。
端末位置情報を測定して送出する端末と、上記の無線基地局とで構成され、該無線基地局が、該端末位置情報を抽出し、自局の位置情報を格納し、該端末位置情報と自局位置情報から端末−基地局間の距離を算出するとともに、該距離を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした移動通信システム。
接続基地局数情報を検出して送出する端末と、上記の無線基地局とで構成され、該無線基地局が、該接続基地局数情報を抽出し、該接続基地局数を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした移動通信システム。
この場合、端末は、受信電界強度が低いとき、サイトダイバーシチにより接続基地局数情報を検出することができる。
端末位置情報を算出して送出する端末と、上記の無線基地局とで構成され、該無線基地局が、該端末位置情報を抽出し、該端末位置情報抽出部で抽出された過去の端末位置情報を記憶し、該抽出された現在の端末位置情報と該過去の端末位置情報から端末の移動方向を算出するとともに、該移動方向から該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした移動通信システム。
端末の位置情報と移動方向情報を算出して送出する端末と、上記の無線基地局とで構成され、該無線基地局が、該端末位置情報と該移動方向情報を抽出するとともに、該端末位置情報と移動方向情報から該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした移動通信システム。
端末位置情報を測定して送出する端末と、上記の無線基地局とで構成され、該無線基地局が、該端末位置情報を抽出し、該過去の端末位置情報を記憶し、該抽出された現在の端末位置情報と該過去の端末位置情報から該端末の移動速度を算出するとともに、該移動速度を閾値と比較することにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした移動通信システム。
また、本発明では、ハンドオーバ対象の端末に対する再送データの処理を優先的に行う手段を設けたことを特徴とする無線基地局も提供される。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明に係る無線基地局の実施例（１）の構成を示したブロック図である。
図２は、図１に示した本発明に係る無線基地局におけるハンドオーバ時の動作を示したフローチャート図である。
図３は、本発明に係る無線基地局の実施例（２）の構成を示したブロック図である。
図４は、図３に示した本発明に係る無線基地局におけるハンドオーバ時の動作例を示したフローチャート図である。
図５は、本発明に係る無線基地局の実施例（３）の構成を示したブロック図である。
図６は、図５に示した本発明に係る無線基地局におけるハンドオーバ時の動作例を示したフローチャート図である。
図７は、本発明に係る無線基地局の実施例（４）の構成を示したブロック図である。
図８は、図７に示した本発明に係る無線基地局におけるハンドオーバ時の動作例を示したフローチャート図である。
図９は、本発明に係る無線基地局の実施例（５）の構成を示したブロック図である。
図１０は、図９に示した無線基地局に対応する端末の実施例の構成を示したブロック図である。
図１１は、図９に示した本発明に係る無線基地局におけるハンドオーバ時の動作例を示したフローチャート図である。
図１２は、本発明に係る無線基地局の実施例（６）の構成を示したブロック図である。
図１３は、図１２に示した無線基地局に対応する端末の実施例を示したブロック図である。
図１４は、図１２に示した本発明に係る無線基地局におけるハンドオーバ時の動作例を示したフローチャート図である。
図１５は、端末が複数の基地局からダイバーシチ受信する場合の例を示した図である。
図１６は、本発明に係る無線基地局の実施例（７）の構成を示したブロック図である。
図１７は、図１６に示した無線基地局に対応する端末の実施例の構成を示したブロック図である。
図１８は、図１６に示した本発明に係る無線基地局におけるハンドオーバ時の動作例を示したフローチャート図である。
図１９は、本発明に係る無線基地局の実施例（８）の構成を示したブロック図である。
図２０は、図１９に示した本発明に係る無線基地局におけるハンドオーバ時の動作例を示したフレーチャート図である。
図２１は、本発明に係る無線基地局の実施例（９）の構成を示したブロック図である。
図２２は、図２１に示した無線基地局に対応する端末の実施例の構成を示したブロック図である。
図２３は、図２１に示した本発明に係る無線基地局におけるハンドオーバ時の動作例を示したフローチャート図である。
図２４は、本発明に係る無線基地局の実施例（１０）の構成を示したブロック図である。
図２５は、図２４に示した本発明に係る無線基地局におけるハンドオーバ時の動作例を示したフローチャート図である。
図２６は、Ｗ−ＣＤＭＡにおける基地局と端末間に設定されたＨＳＤＰＡ無線回線を示した図である。
図２７は、従来から知られている基地局−端末間の再送手順を説明したシーケンス図である。
図２８は、従来から知られている端末の構成例を示したブロック図である。
図２９は、従来から知られている無線基地局の構成例を示したブロック図である。
図３０は、単一のセルとこのセル内における基地局及び端末の位置関係を示した図である。
図３１は、セル間をハンドオーバするときの説明図である。
図３２は、図２９に示した無線基地局においてハンドオーバ時に実行される動作を示したフローチャート図である。
【符号の説明】
ＢＴＳ  基地局
ＭＳ  端末
ＲＮＣ  無線回線制御局
１  流入制御部
２  通常バッファ
３  再送バッファ
４  変調部
５  送信部
６  受信部
７  復調部
８  ＡＣＫ／ＮＡＣＫ抽出部
９  端末受信状態情報抽出部
１０  スケジューラ部
１１  ハンドオーバ制御部
１２  伝搬時間算出部
１３  端末距離算出部
１４  端末受信電界強度情報抽出部
１５  基地局位置情報メモリ
１６  端末位置情報抽出部
１７  端末距離算出部
１９  端末位置情報メモリ
２０  端末移動方向算出部
２１  端末移動方向情報抽出部
２２  端末移動速度算出部
３０  バッファ
３２  変調部
３３  送信部
３４  受信部
３５  復調部再送制御部
３６  再送制御部
３７  受信電界強度算出部
３８  ＧＰＳ部
３９  サイトダイバーシチ制御部
４０  接続基地局数算出部
４１  位置情報メモリ
４２  移動方向算出部
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】実施例（１）（ハンドオーバ対象端末の再送データのみ優先送信）
図１は、本発明に係る無線基地局の実施例（１）を示したものである。この実施例では、送信系統において、流入制御部１と通常バッファ２と再送バッファ３と変調部４と送信部５とがこの順番に直列接続されており、受信系統においては受信部６と復調部７とがこの順番に直列接続されている。
また、復調部７にはＡＣＫ／ＮＡＣＫ抽出部８と端末受信状態情報抽出部９とが接続されており、これらの抽出部８及び９にはさらにスケジューラ部１０が接続されている。スケジューラ部１０は通常バッファ２及び再送バッファ３と相互接続されるとともに、ハンドオーバ制御部１１と相互接続されている。
図２は、図１に示した基地局ＢＴＳにおけるハンドオーバ時の動作例を示しており、以下、図２のフローチャートに沿って図１の基地局の動作を説明する。
まず、基地局ＢＴＳに接続されている端末について無線回線制御局（図示せず）から基地局ＢＴＳに対してハンドオーバ要求が与えられたものとする。このハンドオーバ要求はハンドオーバ制御部１１において受信され（ステップＳ１）、ハンドオーバ制御部１１はさらにスケジューラ部１０に対してハンドオーバ制御を要求する（同Ｓ２）。このとき、ハンドオーバ対象となっている端末が再送制御を行っているものとする。
また、スケジューラ部１０は、例えばＭａｘ  Ｃ／Ｉ法等のように、各端末の受信状態（例えばＣ／Ｉ）、サービス内容や最大遅延時間等を基に、各端末に対して優先順位を付け、送信順位をスケジューリングしている。
ハンドオーバ制御を要求されたスケジューラ部１０は、ハンドオーバ対象の端末の再送を優先的に行うため、この例では、最優先に設定し（同Ｓ３）、これを再送バッファ３に伝える。
この後、スケジューラ部１０はＡＣＫ／ＮＡＣＫ抽出部８の出力信号、すなわちＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を監視し（同Ｓ４）、ＮＡＣＫ信号が抽出されたときには、再送バッファ３から再送データを再送するように制御を行い（同Ｓ５）、ＡＣＫ信号が端末から戻って来たときには端末への再送が完了したことを確認する（同Ｓ６）。
このようにして再送が終わった後、スケジューラ部１０は通常バッファ２に対して通常データの転送要求を行う（同Ｓ７）。これにより通常バッファ２は通常データを無線回線制御局を経由してハンドオーバ先の基地局へ転送を行う（同Ｓ８）。
そして、この通常データの転送が終了すると、通常バッファ２はスケジューラ部１０へ転送の完了を報告し（同Ｓ９）、これを受けたスケジューラ部１０はハンドオーバ制御部１１に対してハンドオーバの準備が完了したことを報告する（同Ｓ１０）。従って、ハンドオーバ制御部１１は無線回線制御局に対しハンドオーバの準備が完了したことを報告し（同Ｓ１１）、ハンドオーバが実行に移される（同Ｓ１２）。
このようにしてスケジューラ部１０は、端末から新規送信の要求（ＡＣＫ信号）が返送されるまで再送を優先又は最優先に行う。この結果、ハンドオーバ対象端末については、優先順位を上げない場合と比較して短時間で再送が完了することとなる。なお、新規送信の要求とは、すなわち端末へ一定品質以上又は誤り無しで伝送出来たことを示す。再送制御により、端末からＡＣＫ信号が返送されることにより再送制御は終了する。
このように、優先順位を上げることによってハンドオーバ対象端末への再送がスムーズに行えるため、再送バッファ３をいち早く空にすることができる。また、従来、端末用の再送バッファ内に格納されていたデータをハンドオーバ先である基地局に転送する必要があったが、本発明により必要が無くなる。
なお、上記の実施例においてスケジューラ部自身でハンドオーバ制御を行ってもよい。また、バッファ内のデータを転送する転送制御部を設けてもよい。さらには、説明を簡略化するために通常バッファ内のデータの転送とハンドオーバをこの順に行っているが、通常バッファのデータ転送中にハンドオーバを実行してもよい。
実施例（２）（再送データ及び通常データの双方を優先送信）
図３は、本発明に係る無線基地局の実施例（２）を示したものである。この実施例は、基本的な構成は図１に示した実施例（１）と同様であるが、図４に示す如くその動作が異なっている。以下、図４に沿って図３の基地局の動作を説明する。
まず、図４に示したステップＳ２１〜Ｓ２５は、図２に示したステップＳ１〜Ｓ５にそれぞれ対応しており、実施例（１）と同様に、ハンドオーバ対象端末への送信優先度を上げることにより、再送処理を迅速に終了させている。
そしてステップＳ２６においては、再送バッファ３だけでなく、通常バッファ２に格納されたハンドオーバ対象端末向けの通常データに関しても送信順位を最優先に設定する。なお、この場合も最優先でなく一定の優先順位を上げるだけでもよい。
そして、ハンドオーバ対象端末の通常バッファ２が空か否かを判定し（同Ｓ２７）、空になっていない場合には通常バッファ２内の通常データを再送バッファ３に格納すると共に変調部４と送信部５を経て送信する（同Ｓ２８）。
そして、この通常データを送信した結果が端末から返送されて来るので、これを受信部６及び復調部７を経由してＡＣＫ／ＮＡＣＫ抽出部８において監視し（同Ｓ２９）、このＡＣＫ／ＮＡＣＫ抽出部８の出力信号がＡＣＫ信号であった場合にはステップＳ２７に戻るが、ＮＡＣＫ信号であった場合には受信パケットにエラーがあったことを示しているので、スケジューラ部１０は再送バッファ３に格納されている再送データを再送する（同Ｓ３０）。そして、このデータに関しＡＣＫ信号が返送されるまでステップＳ２９とＳ３０を繰り返す。
ステップＳ２７に戻って、ハンドオーバ対象端末の通常バッファ２が空になっていることが分かったときには、図２におけるステップＳ１０と同様にハンドオーバ制御部１１へ準備完了を報告し（同Ｓ３１）、図２のステップＳ１１と同様に無線回線制御局ＲＮＣへハンドオーバ準備完了報告を行い（同Ｓ３２）、ハンドオーバを実行する（同Ｓ３３）。
このようにして、通常データの無線回線制御局を経由してハンドオーバ先の基地局へのデータ転送する必要が無くなり、またその制御も必要が無くなる。さらに、そのための信号線が不必要となることから回路規模を縮小することが可能となる。さらに、無線回線制御局と基地局間のネットワークには、データ転送が無くなることからネットワークの負荷を軽減することができる。
なお、後述するように、再送バッファ３と通常バッファ２を一体化した構成も可能である。
実施例（３）（ハンドオーバ時に上位からのデータ流入を阻止）
図５は、本発明に係る無線基地局の実施例（３）を示したものである。この実施例（３）も基本的な構成は図１及び図３の実施例と同様であるが、図６のフローチャートに示すように、その動作が異なっている。以下、図６に示すフローチャートに沿って図５の実施例（３）の動作を説明する。
まず、図２のステップＳ１又は図４のステップＳ２１と同様にハンドオーバ要求を受信した後、この実施例では、スケジューラ部１０が流入制御部１を制御して、上位からのハンドオーバ対象端末向けのデータの流入を停止させる（同Ｓ４２）。
これにより、通常バッファ２における通常データの増加を停止させることができる。
この後、ステップＳ４３〜Ｓ５３を実行するが、これらのステップは、図２に示したステップＳ２〜Ｓ１２に対応しており、ステップＳ４２でハンドオーバ対象端末向けのデータの流入を停止した後、ハンドオーバ対象端末の再送を最優先に実行し、通常バッファに格納された通常データをハンドオーバ先の基地局へ転送してハンドオーバを実行している。
このように、通常バッファ２におけるデータ量が増大しないので、データ転送時間や転送完了までの時間を短縮できるとともに、確実に通常バッファを空にすることが可能となる。さらには、無線回線制御局と無線基地局間においては、不要なデータ転送が無くなるためネットワークの負荷を軽減することが可能となる。
実施例（４）（伝搬時間から伝搬距離を推定してハンドオーバ時を擬制）
図７は、本発明に係る無線基地局の実施例（４）を示したものである。この実施例においては、図１，図３，又は図５に示した基地局に対して伝送時間算出部１２と端末距離算出部１３を設けている点が異なっている。また、バッファ３０は、上記の各実施例における通常バッファ２と再送バッファ３とを一体化したものを使用している。
図８は、図７に示した実施例（４）の動作を示しており、以下、この図８に沿って図７の基地局ＢＴＳの動作を説明する。
まず、上記の各実施例においては、ハンドオーバ要求が上位の無線回線制御局から与えられた場合を想定したが、この実施例では、ハンドオーバ要求が無い場合も考える。すなわち、端末がセルの境界付近にあり、近い将来、ハンドオーバを行うためのハンドオーバ要求が発生される可能性が高い場合を想定している。
このため、まず信号の受信を開始すると（ステップＳ６１）、その信号の伝搬時間Ｔを伝搬時間算出部１２が算出する（同Ｓ６２）。この伝搬時間の算出について以下に説明する。
基地局ＢＴＳは、パケットＰ２をＨＳ−ＤＳＣＨに乗せ、送信した時刻を送信部５から受けて記憶しておく。このパケットＰ２を受信した端末は、このパケットＰ２が誤りを含んでいるか否かを確認し、誤りが有る場合は再送要求であるＮＡＣＫ信号を返送し、誤りが無い場合は新規送信を要求するＡＣＫ信号をＨＳ−ＤＰＰＣＨに乗せて基地局へ返送する。
このＨＳ−ＤＰＣＣＨにより信号を受信した基地局ＢＴＳは、受信部６及び変調部７を介してＡＣＫ／ＮＡＣＫ抽出部８においてＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を抽出するとともに、この抽出した時刻を伝搬時間算出部１２に知らせる。
これにより、伝搬時間算出部１２においては、信号送信時から受信時までの応答時間からシステム的に必要な予め分かっている所定時間を差し引いて往復の伝搬時間Ｔを算出する。
この結果に基づいて、端末距離算出部１３は、基地局と端末との距離Ｌを算出する（同Ｓ６３）。
そして、この距離Ｌを入力したスケジューラ部１０は、ハンドオーバが生じ得ると予測される距離に相当した閾値Ｌｔｈと比較し（同Ｓ６４）、距離Ｌが閾値Ｌｔｈを越えた場合、端末がセル境界付近にあると判断する。
このようにして、ハンドオーバ要求が無線回線制御局から与えられた場合と同様と見なしてステップＳ６５〜Ｓ７４の処理を実行する。すなわち、これらのステップＳ６５〜Ｓ７４は図２に示したステップＳ３〜Ｓ１２又は図６に示したステップＳ４３〜Ｓ５３に対応しており、ハンドオーバ対象端末の再送を最優先に行った後、通常バッファから通常データをネットワーク経由で転送し、ハンドオーバを実行している。
なお、この実施例でも、図３の実施例（２）と同様に再送データだけでなく通常データについても優先的に送信することが可能である。これは以下の各実施例についても同様である。
なお、ここでは距離Ｌと閾値との比較をスケジューラ部１０で行ったが、端末距離算出部１３の内部で行ってもよく、或いは伝搬時間算出部１２及び端末距離算出部１３をスケジューラ部１０に含めてもよい。
さらに、３ＧＰＰにおいては、上記の送信タイミングが伝搬による遅延を含んで規定されているので、伝搬時間を算出することは容易に可能である。
以上により、端末の受信状況（Ｃ／Ｉ）に関わらず優先順位を決めることができる。また、優先順位を上げたことにより、端末のスループットや送信遅延を改善することができ、高速伝送が必要なサービスの提供が可能となる。
また、端末がセル境界付近にある場合は、近い将来にハンドオーバが行われる可能性が高いので、ハンドオーバ要求が上位から与えられる前に、上記の実施例と同様にスケジューラ部における送信の優先順位を上げ、通常バッファに格納された通常データの送信を行えば、実際にハンドオーバ要求を受信して実行する場合と比較してより早くハンドオーバを行うことが可能となる。
実施例（５）（受信電界強度によりハンドオーバ時を擬制）
図９は、本発明に係る無線基地局の実施例（５）を示したものである。この実施例においては、図１等に示した基地局ＢＴＳに対して、端末受信電界強度情報抽出部１４を設けた点が異なっている。また、バッファ３０は上記の実施例（４）と同様に通常バッファ２と再送バッファ３とを一体化させたものを使用している。
図１０は、図９に示した基地局ＢＴＳに対応する端末ＭＳの構成例を示したもので、図２８に示した従来例において、受信電界強度算出部３８を設けた点が異なっている。
図１１は、図９に示した基地局ＢＴＳの動作を示したフローチャートであり、以下、この図１１のフローチャートに沿って図９及び図１０の実施例の動作を説明する。
まず受信を開始すると（ステップＳ８１）、図９に示した端末受信電界強度情報抽出部１４は受信部６及び復調部７から得られる復調信号に含まれた受信電界強度情報を抽出する（同Ｓ８２）。この場合の受信電界強度情報は受信電力情報でもよい。
この受信電界強度情報は、図１０に示した端末ＭＳにおいて、受信電界強度算出部３８が、端末に送られて来た受信信号を受信部３４と復調部３５を介して入力することにより、その受信信号の受信電界強度Ｅの情報として算出されたものである。
そして、この受信電界強度算出部３８は、算出した受信電界強度Ｅを変調部３２と送信部３３を経由して図９に示した基地局ＢＴＳに送ることにより、この受信電界強度Ｅを上記のように端末受信電界強度情報抽出部１４において抽出できることとなる。
このようにして抽出された受信電界強度情報はスケジューラ部１０に送られ、閾値Ｅｔｈと比較される（同Ｓ８３）。この結果、受信電界強度Ｅが閾値Ｅｔｈより大きいことが分かった場合（Ｅ＞Ｅｔｈ）には、端末ＭＳがセル境界付近にあると判断し、ハンドオーバの可能性が大きいと判定する（同Ｓ８４）。
そして、図８に示した実施例と同様に、ハンドオーバ対象端末の再送を最優先に設定し（同Ｓ８５）、以下のステップＳ６６〜Ｓ７４を実行する（ステップＳ８６）。
なお、端末において受信電界強度を算出する際に移動平均を用いることによりフェージングによる影響を軽減することができる。また、平均値を算出する時間間隔を制御することにより、同様にフェージングによる影響を少なくすることも可能である。
なお、この実施例においても、スケジューラ部１０に端末受信電界強度情報抽出部１４を含めることができる。
また、端末において受信電界強度を算出した後、端末自体でハンドオーバの可能性を判定し、可能性有りと判定した場合、その旨を基地局に返送するようにしてもよい。この場合には、基地局ＢＴＳにおける端末受信電界強度情報抽出部１４をハンドオーバ判定結果抽出部とすればよい。
実施例（６）（端末位置情報から端末距離を推定してハンドオーバ時を擬制）
図９〜１１に示した実施例（５）においては受信電界強度を用いて実質的なハンドオーバ要求の検出を行っているが、図１２に示した本発明に係る無線基地局の実施例（６）においては、端末の位置情報から端末と基地局との距離を算出し、以って実質的なハンドオーバを要求検出しようとするものである。
このため、図１２に示した実施例（６）では、図９に示した端末受信電界強度情報抽出部１４の代わりに、基地局位置情報メモリ１５と端末位置情報抽出部１６と端末距離算出部１７とを用いている。
図１３は、図１２に示した実施例（６）の無線基地局ＢＴＳに対応した端末ＭＳの構成例を示したもので、この実施例では、図１０に示した受信電界強度算出部３８を用いる代わりに、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）部３８を用いている。
このような図１２及び図１３に示した実施例（６）の動作を図１４のフローチャートに沿って以下に説明する。
まず、図１２に示した端末位置情報抽出部１６は、受信部６及び復調部７からの復調信号に基づき、端末位置情報を抽出する（ステップＳ９２）。この場合の端末位置情報は、図１３に示した如く、ＧＰＳ部３８において自局の位置情報を抽出し、これを変調部３２と送信部３３を経由して基地局側に送信し、これを端末位置情報抽出部１６で抽出したものである。
そして、基地局位置情報メモリ１５には、自局の位置情報が予め記憶されており、このような基地局位置情報メモリ１５に記憶されている基地局位置情報と、端末位置情報抽出部１６で抽出された端末位置情報とを入力した端末距離算出部１７では、端末の位置情報Ｐｔ１と基地局の位置情報Ｐｔ０から端末−基地局間距離Ｌを算出することができる。
この距離Ｌを入力したスケジューラ部１０は、図７及び図８に示した実施例（４）と同様に閾値Ｌｔｈと比較し（同Ｓ９４）、距離Ｌが閾値Ｌｔｈを越えた場合（Ｌ＞Ｌｔｈ）には、図１１に示した実施例（５）と同様にステップＳ６５〜Ｓ７４を実行する。
すなわち、スケジューラ部１０は、再送バッファ３におけるデータ再送信の優先順位を上げ、通常バッファ２内に格納されたデータの送信を行う。
このようにして、高速にハンドオーバを実現することが可能となる。
なお、基地局は移動しないことから、位置測定を行ったり直接入力したりして位置情報メモリに記憶しておけばよい。
この実施例においても、スケジューラ部１０は、基地局位置情報メモリ１５と端末位置情報抽出部１６と端末距離算出部１７を含むことができる。
実施例（７）（接続基地局数を基にハンドオーバ時を擬制）
上記の実施例では基地局−端末間距離や受信電界強度を用いてハンドオーバ要求の検出を擬制しているが、端末がセル境界付近に来ると、接続される基地局の数が増加することになる。従って、このような接続基地局数によっても実質的なハンドオーバ要求を検出することが可能である。
ここで、接続基地局数を検出するために用いるサイトダイバーシチについて簡単に説明する。
サイトダイバーシチとは複数の基地局からある端末に向けて同じデータを送信する方式であり、図１５に示すように基地局ＢＴＳ１と基地局ＢＴＳ２の各伝搬路が異なることから、端末ＭＳにおいてはダイバーシチゲインが生じる。仮に、基地局ＢＴＳ１とＢＴＳ２からの電波の位相が同じであったとすると、単純にはＤＬ  Ａ−ＤＰＣＨ同士で受信電界強度が２倍となるので、二つ基地局からの合成波を受信したことになり、このときの接続基地局数＝２となるものである。
このようなサイトダイバーシチを用いた実施例（７）が図１６〜１８に示されている。図１６は基地局ＢＴＳの実施例（７）を示したもので、上記の接続基地局数を知るために、接続基地局数情報抽出部１８を設けており、これに対応して、図１７に示す端末ＭＳの構成においては、電界強度算出部３７とサイトダイバーシチ制御部３９と接続基地局数算出部４０とが設けられている。
以下、このような実施例（７）の動作を図１８に示したフローチャートにより説明する。
まず、端末ＭＳが基地局ＢＴＳ１又はＢＴＳ２に比較的近い場所に位置している場合には、端末ＭＳにおいて受信電界強度算出部３７からサイトダイバーシチ制御部３９に送られる受信電界強度Ｅが大きいことからサイトダイバーシチ制御部３９は、上記のサイトダイバーシチを行わず、従って、接続基地局数算出部も接続基地局数は算出しないが、セル境界付近に位置している場合には逆に受信電界強度Ｅが小さくなるのでサイトダイバーシチを行うように制御を行う。
そして、サイトダイバーシチを行うときには、サイトダイバーシチ制御部３９が、このときのＤＬ  Ａ−ＤＰＣＨの合成波信号を接続基地局数算出部４０に与えることにより、接続基地局数算出部４０において現在接続されている基地局数Ｎを検出し、これを変調部３２及び送信部３３を経由して基地局側に送ることができる。
基地局ＢＴＳにおいては、このようにして端末ＭＳから送られて来た接続基地局数情報Ｎを接続基地局数情報抽出部１８で抽出する（ステップＳ１０２）。
そして、この接続基地局数情報を受けたスケジューラ部１０は、接続基地局数Ｎとその閾値Ｎｔｈとを比較し（同Ｓ１０３）、検出した接続基地局数Ｎが閾値Ｎｔｈを越えている場合には、端末がセル境界付近に位置しているものと判定し、図１１と同様にステップＳ６５〜Ｓ７４を実行することにより、スケジューラ部１０における再送データ送信の優先順位を上げ、通常バッファ内に格納された通常データの送信を行って、高速にハンドオーバを実現している。
この接続基地局数情報Ｎは、無線回線制御局などの上位から端末又は基地局へ通知するようにしてもよい。
この実施例においても、スケジューラ部１０は接続基地局数情報抽出部１８を含むことができる。
実施例（８）（端末の移動方向に基づいてハンドオーバ時と擬制）
上記の実施例における基地局−端末間距離や受信電界強度や接続基地局数の他に、端末の移動方向を検出することによっても端末がセル境界付近に存在し得ることが検出可能である。
図１９及び図２０に示した本発明に係る無線基地局の実施例（８）においては、図１２に示した実施例（６）における端末距離算出部１７の代わりに端末移動方向算出部２０を用いている点が異なっている。
以下、図２０に示したフローチャートに沿って図１９に示した基地局の動作を説明する。なお、この場合の端末は、図１３に示した構成例を用いることができる。
まず図１９に示した端末位置情報抽出部１６では、端末から送られて来た端末位置情報Ｐｔ１を抽出する（ステップＳ１１２）。そして、この端末位置情報Ｐｔ１を端末位置情報メモリ１９に格納する（同Ｓ１１３）。
さらに端末位置情報抽出部１６は次の端末位置情報Ｐｔ２を抽出し（同Ｓ１１４）、この時点で端末移動方向算出部２０は、端末位置情報抽出部１６で抽出された現在の端末位置情報Ｐｔ２とメモリ１９に格納されている過去の端末位置情報Ｐｔ１とを入力することにより端末の移動方向Ｄを算出する（同Ｓ１１５）。
移動方向算出部２０によって算出された端末移動方向Ｄを入力したスケジューラ部１０は、移動方向Ｄがセル境界方向か否かを判定する（同Ｓ１１６）。これは、移動方向Ｄと端末位置情報Ｐｔ２から端末がセル境界に向っていると判断することができるので、そのように判断された場合には、図１１と同様にステップＳ６５〜Ｓ７４を実行する。
ただし、移動方向Ｄがセル境界方向でないことが分かったきには、現在の端末位置情報Ｐｔ２を過去の端末位置情報Ｐｔ１として端末位置情報メモリ１９に記憶しておく（同Ｓ１１７）。
このようにしても、高速なハンドオーバを実現することが可能となる。
この実施例においても、スケジューラ部１０は、端末位置情報抽出部１６とメモリ１９と端末移動方向算出部２０とを含むことができる。
実施例（９）（端末の移動方向に基づいてハンドオーバ時を擬制）
上記の実施例（８）においては端末の移動方向を算出しているが、この移動方向の算出を端末で行っているのが図２１〜図２３に示した本発明に係る無線基地局の実施例（９）である。
このため、基地局ＢＴＳにおいては、図１９に示した実施例（８）におけるメモリ１９及び端末移動方向算出部２０は用いずに、その代わり端末移動方向情報抽出部２１を用いており、これに対応して、端末ＭＳにおいては、図１３に示した端末の実施例に加えて位置情報メモリ４１と移動方向算出部４２とを用いている点が異なっている。
このような実施例（９）の動作を図２３に示したフローチャートにより以下に説明する。
まず、端末ＭＳにおいて、ＧＰＳ部３８で検出された位置情報Ｐｔ１と、この検出した位置情報Ｐｔ１を一旦メモリ４１に格納しておき、移動方向算出部４２において現在の位置情報と過去の位置情報とを比較することにより端末ＭＳの移動方向Ｄを算出して位置情報Ｐｔ１とともに変調部３２及び送信部２３を経由して基地局ＢＴＳに送る。
基地局ＢＴＳにおいては、端末位置情報抽出部１６において端末位置情報Ｐｔ１が抽出され（ステップＳ１２２）、端末移動方向情報抽出部２１において端末移動方向情報Ｄが抽出される（同Ｓ１２３）。
この結果、図２０のステップＳ１１６と同様に、スケジューラ部１０は移動方向Ｄがセル境界方向か否かを判定し（同Ｓ１２４）、移動方向Ｄがセル境界方向であった場合には図１１と同様にステップＳ６５〜Ｓ７４を実行する。
このようにして、移動方向Ｄと端末位置情報Ｐｔ１とからセル境界に向っていると判定した場合には、スケジューラ部１０における再送データ送信の優先順位を上げ、通常バッファ内に格納された通常データの送信を行うことにより、より高速にハンドオーバを実現することができる。
この実施例においても、スケジューラ部１０は、端末位置情報抽出部１６と端末移動方向情報抽出部２１を含むことができる。
実施例（１０）（端末の移動速度に基づいてハンドオーバ時を擬制）
上記の実施例（８）及び（９）においては端末の移動方向を用いて制御をしているが、端末の移動速度を用いても同様な判定をすることが可能である。
このような制御を行う実施例（１０）が図２４及び図２５に示されている。
すなわち、図２４に示した基地局ＢＴＳにおいては、図１９に示した実施例（８）における移動端末方向算出部２０の代わりに端末移動速度算出部２２を用いている点が異なっている。このような実施例の動作を図２５に示したフローチャートに沿って以下に説明する。
図２５のフローチャートにおいて、ステップＳ１３１〜Ｓ１３４は、図２０に示した実施例（８）のフローチャートにおけるステップＳ１１１〜Ｓ１１４に対応するものであり、端末移動速度算出部２２は、２つの端末位置情報Ｐｔ１とＰｔ２をそれぞれ端末位置メモリ１９と端末位置情報抽出部１６から入力することにより、次式を用いて端末の移動速度Ｖを算出することができる（ステップＳ１３５）。
Ｖ＝（Ｐｔ２−Ｐｔ１）／（Ｔ２−Ｔ１）
なお、Ｔ１及びＴ２は、端末で検出された端末位置情報にそれぞれ付加されて送られて来る時刻である。
この結果、算出した端末速度Ｖが閾値Ｖｔｈより大きいことが分かったときには（同Ｓ１３６）、図１１と同様にステップＳ６５〜Ｓ７４を実行する。すなわち、移動速度Ｖが大きい場合は、スケジューラ部１０における再送データ送信の優先順位を上げ、通常バッファ内に格納されたデータの送信を行うことにより高速にハンドオーバを行うようにしている。
この場合も端末移動速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以下であることが分かった場合には、新しい現在の端末位置情報Ｐｔ２を過去の端末位置情報Ｐｔ１として端末位置情報メモリ１９に記憶しておく（同Ｓ１３７）。
この実施例においても、スケジューラ部１０は、端末位置情報抽出部１６と端末位置情報メモリ１９と端末移動速度算出部２２を含むことができる。
以上のとおり本発明によれば、ハンドオーバ時に、ハンドオーバ対象端末の優先度を上げることにより、再送中で再送バッファに格納されている再送データをハンドオーバ先の基地局へ転送する必要が無くなる。また、同様に通常バッファ内に格納された通常データの転送も必要なくなる。また、転送が必要なくなるため、それに伴う制御が必要無くなる。
また、ハンドオーバが行われる場合は、その端末に対するデータの基地局への流入を停止することにより、バッファ内部の転送がスムーズにかつ確実に実行できる。
また、伝搬時間、位置情報や接続基地局数を用いて、端末がセル境界にあると判断された場合は、その端末へのデータ送信の順位を上げることにより、この端末のスループットが向上したり、最大遅延時間を守ったりすることが容易にできるようになる。また、ハンドオーバに際しても上述と同様な効果がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年12月20日(2004.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】端末への通信データを保持するバッファと、
受信信号から通信要求信号を抽出する抽出部と、
該抽出部の出力信号に基づいて該通信データの送出を制御するスケジューラ部とで構成され、
該スケジューラ部が、ハンドオーバ要求を検出したとき、ハンドオーバを実行する前に、ハンドオーバ対象の端末に対するデータ送信の順位を上げて優先的にデータ送信するように該バッファを制御することを特徴とした無線基地局。
【請求項２】請求項１において、
該スケジューラ部は、該通信データの再送データが再送バッファに送られて該再送バッファが空になったことを検出したとき、該通信データの通常データが通常バッファに送られて該通常バッファに保持された通常データの内、ハンドオーバ対象の端末へ向けた通常データを優先して送出させることを特徴とした無線基地局。
【請求項３】請求項１において、
データ送信時から該抽出部の出力信号を受信する時までの、端末−基地局間の信号伝搬時間を算出する伝搬時間算出部と、該算出した信号伝搬時間から端末−基地局間の距離を算出する端末距離算出部とをさらに備え、該スケジューラ部は、該距離を閾値とを比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。    
【請求項４】請求項１において、
該端末が受信信号から算出して送出した受信電界強度情報を抽出する端末受信電界強度情報抽出部をさらに備え、該スケジューラ部は、該受信電界強度を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項５】請求項１において、
該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出する端末位置情報抽出部と、自局の位置情報を格納する位置情報メモリと、該端末位置情報と自局位置情報から端末−基地局間の距離を算出する端末距離算出部とをさらに備え、該スケジューラ部は、該距離を閾値とを比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項６】請求項１において、
該端末が検出して送出した、又は上位から与えられる接続基地局数情報を抽出する接続基地局数情報抽出部をさらに備え、該スケジューラ部は、該接続基地局数を閾値と比べることにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項７】請求項１において、
該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出する端末位置情報抽出部と、該端末位置情報抽出部で抽出された過去の端末位置情報を記憶するメモリと、該端末位置情報抽出部で抽出された現在の端末位置情報と該メモリに記憶された過去の端末位置情報から端末の移動方向を算出する移動方向算出部とをさらに備え、該スケジューラ部は、該移動方向から該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項８】請求項１において、
該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出する端末位置情報抽出部と、該端末が算出して送出した端末の移動方向情報を抽出する端末移動方向抽出部とをさらに備え、該スケジューラ部は、該端末位置情報と移動方向情報から該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項９】請求項１において、
該端末が測定して送出した端末位置情報を抽出する端末位置情報抽出部と、該端末位置情報抽出部で抽出された過去の端末位置情報を記憶するメモリと、該端末位置情報抽出部で抽出された現在の端末位置情報と該メモリに記憶された過去の端末位置情報から該端末の移動速度を算出する移動速度算出部とをさらに備え、該スケジューラ部は、該移動速度を閾値と比較することにより該ハンドオーバ要求を検出することを特徴とした無線基地局。
【請求項１０】ハンドオーバ対象の端末に対する再送データの処理を優先的に行う手段を設けたことを特徴とする無線基地局。
【国際調査報告】
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