(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局装置と少なくとも１つの移動局装置がハンドオーバを行いながら通信する移動無線通信システムにおいて、
各基地局装置は、
通信中の移動局装置の位置または当該基地局装置の位置に基づいて取得したハンドオーバ先となる基地局候補を表すハンドオーバ先基地局候補情報を生成する基地局候補情報生成手段と、
前記移動局装置が、前記ハンドオーバ先基地局候補情報にある基地局候補から一定の周期で送信される基準信号を検出できた時点から、その周期の整数倍の時間後に再度同じ基地局候補の検出を行った場合に当該基地局候補からの信号を検出できることを保証する基地局候補ごとに依存した有効時間、または当該有効時間を前記移動局装置側で導き出すための指標を表す有効時間情報を生成する有効時間情報生成手段と、
生成されたハンドオーバ先基地局候補情報と有効時間情報を前記移動局装置に送信する送信手段とを備え、
前記移動局装置は、
前記ハンドオーバ先基地局候補情報と有効時間情報を受信する受信手段と、
受信した有効時間情報と自機の移動速度に基づいてハンドオーバ先となる基地局候補からの信号の検出周期を設定する基地局検出制御手段と、
受信したハンドオーバ先基地局候補情報で指定された基地局装置の検出を、設定された検出周期で行う基地局検出手段とを備えたことを特徴とする移動無線通信システム。
【請求項２】
複数の基地局装置と少なくとも１つの移動局装置がハンドオーバを行いながら通信する移動無線通信システムの基地局装置において、
通信中の移動局装置の位置または当該基地局装置の位置に基づいて取得したハンドオーバ先となる基地局候補を表すハンドオーバ先基地局候補情報を生成する基地局候補情報生成手段と、
前記移動局装置が、前記ハンドオーバ先基地局候補情報にある基地局候補から一定の周期で送信される基準信号を検出できた時点から、その周期の整数倍の時間後に再度同じ基地局候補の検出を行った場合に当該基地局候補からの信号を検出できることを保証する基地局候補ごとに依存した有効時間、または当該有効時間を前記移動局装置側で導き出すための指標を表す有効時間情報を生成する有効時間情報生成手段と、
生成されたハンドオーバ先基地局候補情報と有効時間情報を移動局に送信する送信手段とを備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項３】
有効時間情報は、基地局候補が網同期しているか否か、あるいは移動局装置と通信中の基地局装置が網同期しているか否かに従って生成された指標としたことを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項４】
有効時間情報は、基地局候補が網同期していないとき、当該基地局候補に搭載されているクロック源の精度に従って生成された指標としたことを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項５】
有効時間情報は、基地局候補がＧＰＳ受信機を搭載しているか否か、あるいはＧＰＳ受信機を搭載している網と同期しているか否かに従って生成された指標としたことを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項６】
有効時間情報は、移動局装置と通信中の基地局装置が網同期しているか否かに従って生成された指標としたことを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項７】
有効時間情報は、移動局装置と通信中の基地局装置が網同期していないとき、基地局候補に搭載されているクロック源の精度に従って生成された指標としたことを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項８】
有効時間情報は、移動局装置と通信中の基地局装置がＧＰＳ受信機を搭載しているか否か、あるいはＧＰＳ受信機を搭載している網と同期しているか否かに従って生成された指標としたことを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項９】
複数の基地局装置と少なくとも１つの移動局装置がハンドオーバを行いながら通信する移動無線通信システムに設けられ、或る数の基地局装置を同期制御する無線ネットワーク制御装置であって、
同期制御されている基地局装置と通信中の移動局装置の位置または前記基地局装置の位置に基づいて取得したハンドオーバ先となる基地局候補を表すハンドオーバ先基地局候補情報を生成する基地局候補情報生成手段と、
前記移動局装置が、前記ハンドオーバ先基地局候補情報にある基地局候補から一定の周期で送信される基準信号を検出できた時点から、その周期の整数倍の時間後に再度同じ基地局候補の検出を行った場合に当該基地局候補からの信号を検出できることを保証する基地局候補ごとに依存した有効時間、または当該有効時間を前記移動局装置側で導き出すための指標を表す有効時間情報を生成する有効時間情報生成手段と、
生成されたハンドオーバ先基地局候補情報と有効時間情報を前記通信中の基地局装置を介して移動局装置に送信する基地局制御手段とを備えたことを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
【請求項１０】
有効時間情報は、基地局候補が網同期しているか否か、あるいは移動局装置と通信中の基地局装置が網同期しているか否かに従って生成された指標としたことを特徴とする請求項９記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項１１】
有効時間情報は、基地局候補が網同期していないとき、当該基地局候補に搭載されているクロック源の精度に従って生成された指標としたことを特徴とする請求項９記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項１２】
有効時間情報は、基地局候補がＧＰＳ受信機を搭載しているか否か、あるいはＧＰＳ受信機を搭載している網と同期しているか否かに従って生成された指標としたことを特徴とする請求項９記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項１３】
有効時間情報は、移動局装置が通信中の基地局装置が網同期していないとき、基地局候補に搭載されているクロック源の精度に従って生成された指標としたことを特徴とする請求項９記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項１４】
有効時間情報は、移動局装置と通信中の基地局装置がＧＰＳ受信機を搭載しているか否か、あるいはＧＰＳ受信機を搭載している網と同期しているか否かに従って生成された指標としたことを特徴とする請求項９記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項１５】
複数の基地局と少なくとも１つの移動局がハンドオーバを行いながら通信する移動無線通信システムの移動局装置において、
通信中の基地局装置からのハンドオーバ先基地局候補情報と有効時間情報を受信する受信手段と、
受信した有効時間情報と自機の移動速度に基づいてハンドオーバ先となる基地局候補からの信号の検出周期を設定する基地局検出制御手段と、
受信したハンドオーバ先基地局候補情報で指定された基地局装置の検出を、設定された検出周期で行う基地局検出手段とを備え、
前記ハンドオーバ先基地局候補情報は、当該移動局装置の位置または前記通信中の基地局装置の位置に基づいて生成されたハンドオーバ先となる基地局候補を表し、
前記有効時間情報は、当該移動局装置が、前記ハンドオーバ先基地局候補情報にある基地局候補から一定の周期で送信される基準信号を検出できた時点から、その周期の整数倍の時間後に再度同じ基地局候補の検出を行った場合に当該基地局候補からの信号を検出できることを保証する基地局候補ごとに依存した有効時間、または当該有効時間を当該移動局装置側で導き出すための指標を表すことを特徴とする移動局装置。
【請求項１６】
有効時間情報は、基地局候補が網同期しているかどうか、あるいは移動局装置と通信中の基地局装置が網同期しているどうかに従って生成された指標としたことを特徴とする請求項１５記載の移動局装置。
【請求項１７】
有効時間情報は、基地局候補が網同期していないとき、当該基地局候補に搭載されているクロック源の精度に従って生成された指標としたことを特徴とする請求項１５記載の移動局装置。
【請求項１８】
有効時間情報は、基地局候補がＧＰＳ受信機を搭載しているか否か、あるいはＧＰＳ受信機を搭載している網と同期しているか否かに従って生成された指標としたことを特徴とする請求項１５記載の移動局装置。
【請求項１９】
有効時間情報は、移動局装置と通信中の基地局装置が網同期していないとき、基地局候補に搭載されているクロック源の精度に従って生成された指標としたことを特徴とする請求項１５記載の移動局装置。
【請求項２０】
有効時間情報は、移動局装置と通信中の基地局装置がＧＰＳ受信機を搭載しているか否か、あるいはＧＰＳ受信機を搭載している網と同期しているか否かに従って生成された指標としたことを特徴とする請求項１５記載の移動局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同期、非同期の基地局が混在する移動無線ネットワーク上で、移動中の移動局が交信先の基地局を切り替えるハンドオーバを有効に行う移動無線通信システム、基地局装置、無線ネットワーク制御装置および移動局装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯電話における移動無線通信システムでは、１つの基地局から電波の届く範囲は、数百ｍ〜数ｋｍ程度である。そのため、移動局が、ある基地局のエリアから別の基地局のエリアへ移動するときには、交信する相手基地局を切り替える動作、所謂ハンドオーバを行う。このハンドオーバを行うに当たっては、通話中の基地局の受信レベル（電界強度）と周辺エリアの基地局の受信レベルの測定を行い、受信した基地局の中から最も受信レベルの高い基地局を検出する探索動作を行う。このようなハンドオーバの技術として、移動局が周辺基地局の受信品質を測定し、新たに探索が必要であるかどうかによって探索の頻度を増減させ、このことにより移動局内における消費電力を削減するという方法が特許文献１で提案されている。【０００３】
この従来の技術を実施する移動無線通信システムでは、ハンドオーバ先基地局候補の検出周期が移動局の独自設計に依存して決められている。一方、移動無線通信システムの基地局の中には同期基地局の他に非同期基地局も多々存在しており、この種の基地局ではシステムクロックのドリフト等の影響が加わるため、同期基地局と比較して検出周期を小さくする必要がある。したがって、非同期基地局がハンドオーバ先基地局候補となった場合に、上記従来のような検出周期を独自に決めている移動局では捕捉できなくなるという問題がある。【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８７７８号公報
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、移動無線ネットワーク上に同期基地局に加えて非同期基地局が混在しているも、移動局がハンドオーバ先基地局候補を確実に捕捉できるようにする移動無線通信システム、基地局装置、無線ネットワーク制御装置および移動局装置を得ることを目的とする。
【発明の開示】
【０００６】
この発明に係る移動無線通信システムは、複数の基地局装置と少なくとも１つの移動局装置がハンドオーバを行いながら通信する移動無線通信システムにおいて、各基地局装置は、通信中の移動局装置の位置または当該基地局装置の位置に基づいて取得したハンドオーバ先となる基地局候補を表すハンドオーバ先基地局候補情報を生成する基地局候補情報生成手段と、移動局装置が、ハンドオーバ先基地局候補情報にある基地局候補から一定の周期で送信される基準信号を検出できた時点から、その周期の整数倍の時間後に再度同じ基地局候補の検出を行った場合に当該基地局候補からの信号を検出できることを保証する基地局候補ごとに依存した有効時間、または当該有効時間を移動局装置側で導き出すための指標を表す有効時間情報を生成する有効時間情報生成手段と、生成されたハンドオーバ先基地局候補情報と有効時間情報を移動局装置に送信する送信手段とを備え、移動局装置は、ハンドオーバ先基地局候補情報と有効時間情報を受信する受信手段と、受信した有効時間情報と自機の移動速度に基づいてハンドオーバ先となる基地局候補からの信号の検出周期を設定する基地局検出制御手段と、受信したハンドオーバ先基地局候補情報で指定された基地局装置の検出を、設定された検出周期で行う基地局検出手段とを備えたものである。
【０００７】
このことによって、ハンドオーバ先基地局候補に基地局毎に依存する有効時間情報を関係付け、移動局は有効時間情報を基に基地局候補を捕捉するのに必要な検出周期を得ることができるため、基地局候補の中に非同期基地局が存在していても確実に捕獲することができる効果がある。また、検出周期を、基地局候補を捕捉できる最大周期に設定することにより、移動局が基地局を捕捉するのに要する消費電力を最低限に抑えることができる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による基地局および移動局の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る移動無線ネットワークの構成を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る有効時間情報の第１の例を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る有効時間情報の第２の例を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る有効時間情報の第３の例を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る有効時間情報の第４の例を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る有効時間情報の第５の例を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る有効時間情報の組み合わせ例を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による基地局と移動局の構成を示すブロック図である。図に記載されている基地局（基地局装置）７１０と移動局（移動局装置）７１１の内部構成は、この発明が対象としているハンドオーバに係る機能部分のみを主体として示したもので、他の機能については省略しているものとする。
基地局７１０は、アンテナ７０１、送受信部７０２、基地局候補情報生成部７０３および有効時間情報生成部７０４を備えている。基地局候補情報生成部７０３は、通信中の移動局７１１の位置または当該基地局７１０の位置に基づいて移動局７１１に対するハンドオーバ先となる基地局候補を表すハンドオーバ先基地局候補情報を生成する手段である。有効時間情報生成部７０４は、ハンドオーバ先となる基地局候補の信号を検出する検出周期を移動局７１１側で設定するために用いる有効時間情報を、ハンドオーバ先基地局候補情報に対応して生成する手段である。
一方、移動局７１１は、アンテナ１０１、送受信部１０２、基地局検出部１０３および基地局検出制御部１０４を備えている。基地局検出制御部１０３は、送受信部１０２で受信した有効時間情報と自機の移動速度に基づいてハンドオーバ先となる基地局候補からの信号の検出周期を設定する手段である。基地局検出部１０４は、設定された検出周期で、ハンドオーバ先基地局候補情報で指定された基地局装置の検出を行う手段である。【００１０】
図２は、図１に示した基地局７１０および移動局７１１が適用される移動無線ネットワークの構成例を示す説明図である。
この移動無線ネットワークの構成には、通信網７１４、無線ネットワーク制御装置７１２ａ，７１２ｂ、基地局７１０ａ，…，７１０ｆおよび移動局７１１が示されている。無線ネットワーク制御装置７１２ａは、クロック源７１５を備えており、この装置には同期部７１６を備えた基地局７１０ａ，７１０ｂが有線伝送路で接続されている。他方の無線ネットワーク制御装置７１２ｂは、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を備えており、この装置には同期部７１６を備えた基地局７１０ｄ，７１０ｅが有線伝送路で接続されている。基地局７１０ｃはクロック源７１５を備え、基地局７１０ｆはＧＰＳ受信機を備えている。無線ネットワーク制御装置７１２ａ，７１２ｂおよび基地局７１０ｃ，７１０ｆ間は通信網７１４を介して接続されている。【００１１】
基地局７１０ａ，７１０ｂは、無線ネットワーク制御装置７１２ａのクロック源７１５から有線伝送路を介して基準クロックを受け、各同期部７１６がその基準クロックおよび基準タイミングを抽出して用いているため、共に無線ネットワーク制御装置７１２ａのクロック源７１５に同期して動作している。一方、基地局７１０ｄ，７１０ｅは、無線ネットワーク制御装置７１２ｂのＧＰＳ受信機７１７で取得したＧＰＳ基準クロックを、有線伝送路を介して受け、それぞれの同期部７１６でそのＧＰＳ基準クロックを抽出して用いるため、共にＧＰＳに同期して動作している。また、基地局７１０ｆは、独自のＧＰＳ受信機７１７を持ち、ＧＰＳの基準クロックを受信して用いるため、基地局７１０ｄ，７１０ｅと同様にＧＰＳに同期して動作している。さらに、無線ネットワーク制御部７１２ａ，７１２ｂおよび基地局７１０ｃ，７１０ｄ，７１０ｅ，７１０ｆは、通信網７１４を介してデータのやり取りを行っている。移動局７１１は、自機の移動に伴い、上述の関係におかれた基地局７１０ａ，…，７１０ｆのいずれかと後述するようなハンドオーバ動作を行い、ハンドオーバできた基地局との間で通信を行うことになる。【００１２】
次に図１および図２において、この発明の移動無線通信システムに係るハンドオーバの動作について説明する。
基地局７１０では、現在自己と通信状態にある移動局７１１がハンドオーバを行おうとしている場合に、その相手先となる基地局を表すハンドオーバ先基地局候補情報を、基地局候補情報生成部７０３で生成する。ここで、ハンドオーバ先基地局候補情報の生成方法の例を以下に３つ示す。
第１の方法は、全ての基地局の基地局設置位置を事前に記憶しておき、対象とする基地局７１１の周辺にある他の基地局の中から、当該対象の基地局７１１を中心として距離が近い順に基地局を選択してリスト化しておく方法である。具体的には、本移動無線通信システムに接続されているすべての基地局の設置位置情報を、通信網に接続される共通なサーバ（図示せず）に記憶させておく。基地局７１１が、ハンドオーバ先基地局候補を移動局に通知する時に基地局候補情報生成部７０３からサーバに問い合わせる。サーバでは、問い合わせがあった基地局７１１の設置位置に基づいて、その周辺にある複数の基地局をハンドオーバ先基地局候補として抽出し、当該基地局７１１の基地局候補情報生成部７０３に通知してハンドオーバ先基地局候補情報としてリスト化する。【００１３】
第２の方法は、上記第１の方法に加えて、移動局７１１の位置を基準にして、移動局７１１と通信を行っている基地局７１０に隣接する他の基地局の中から移動局７１１に近い基地局をハンドオーバ先基地局候補として選択し、ハンドオーバ先基地局候補情報を生成するものである。移動局の位置は、例えば移動局がＧＰＳを搭載している場合は、その移動局が自機の位置を算出して基地局に報告する。また、移動局が自機の位置を測定する手段を持たない場合には、複数の基地局においてその移動局との往復通信時間を測定し、基地局と移動局の距離を算出することにより三点測量することが知られており、これにより基地局で移動局の位置を取得するようにしてもよい。この方法によれば、第１の方法によるよりも正確に候補を絞り込むことが可能となる。
また第３の方法は、移動局主導で実施する方法である。移動局で行う周辺基地局候補探索処理の或る一定の割合で、周辺基地局候補不明の前提で周辺基地局を探索させる。探索結果を基地局で収集し、探索結果から基地局候補を割り出すようにする。【００１４】
基地局候補情報生成部７０３で生成されたハンドオーバ先基地局候補情報は有効時間情報生成部７０４と送受信部７０２に送られる。有効時間情報生成部７０４では、このハンドオーバ先基地局候補情報に対応した、後述する有効時間情報を生成し、送受信部７０２に送る。送受信部７０２では、このハンドオーバ先基地局候補情報とそれに対応する有効時間情報とをアンテナ７０１から移動局７１１に対して送信する。ここで、移動局７１１と通信状態にある図１の基地局７１０は、図２においては基地局７１０ａ，…，７１０ｆのいずれかに該当し、ハンドオーバ先基地局候補としては、その該当した基地局を除いた残りの適宜数の基地局がなると考えればよい。【００１５】
移動局７１１は、基地局７１０から送信されたハンドオーバ先基地局候補情報と有効時間情報を、アンテナ１０１を介して送受信部１０２で受信する。受信されたハンドオーバ先基地局候補情報は基地局検出部１０４に入力され、一方の有効時間情報は基地局検出制御部１０４に入力される。基地局検出制御部１０４では、有効時間情報と自機の移動速度に基づいて基地局の検出周期を設定し、基地局検出部１０３に送る。基地局検出部１０３は、基地局検出制御部１０４から受け取った検出周期で、基地局を識別できる既知系列の受信レベルを測定してハンドオーバ先基地局候補が送信する信号の検出を行う。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access；広帯域時分割多元接続）方式であれば、既に候補が分かっている時には、対応するスクランブリングコードを用いて既知系列（ＣＰＩＣＨ、あるいはＰＳＣＨ／ＳＳＣＨ）との相関電力を算出する。未知の基地局を探索するときには、まず基地局で共通のＰＳＣＨの相関電力検出を実施し、次にＰＳＣＨと同一タイミングに送信されているＳＳＣＨの相関電力を算出し、最後に連続するＳＳＣＨの組み合わせから規定されているスクランブリングコードの候補でＣＰＩＣＨの相関電力を算出する。上記相関電力は、基地局（または基地局制御装置）に通知される。基地局（または基地局制御装置）では、その基地局の送信電力も考慮して、必要に応じて最適な基地局へのハンドオーバ指示を行う。【００１６】
次に、この実施の形態１で用いる有効時間情報の各種例について説明する。まず、有効時間情報の第１の例を図３に示す。
この場合の有効時間情報は、ハンドオーバ先基地局候補として基地局を同定するためのＩＤ（Identification）番号と、このＩＤ番号に対応した基地局の有効時間とから構成されている。このＩＤ番号としては、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式の場合、スクランブリングコード種別、現在通信している基地局との相対送信タイミング等と関係づけられるものなどがある。ここでいう有効時間とは、移動局が、ハンドオーバ先の基地局候補から一定の周期で送信される基準信号を検出できた時点から、その周期の整数倍の時間後に再度同じ基地局候補の検出を行っても、基地局候補の信号が特定のサーチ窓サイズ（あるいは、検出できる時間の範囲）に入っていること（検出結果）を保証する、基地局装置ごとに依存した時間を示す。この特定のサーチ窓サイズは、ＣＤＭＡ方式なら、基地局特定チャネルの相関が十分に閾値を越えるタイミングの前後でどこくらいの時間分を相関が立つか調査する窓サイズを表す。また、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式なら、同期ワードおよびカラーコードといった基地局同定信号の相関が十分に閾値を越えるタイミングの前後でどこくらいの時間分を相関が立つか調査する窓サイズを表す。ここで、移動局のサーチ窓サイズが固定であるとき、サーチ窓サイズ内で検出可能な有効時間を特定できるため、サーチ窓サイズは、当該移動無線通信システムで使用される移動局全てで同一値が保証されていることが望ましい。一方、移動局毎にサーチ窓サイズが異なるときには、移動局のサーチ窓サイズを基地局に通知し、基地局は個々の移動局のサーチ窓サイズに応じて有効時間を生成する。ここでの有効時間は移動速度＝０のときの時間を示す。【００１７】
移動局は、製造メーカ毎に自機の移動速度推定能力を考慮して、基地局で生成された有効時間を自機の移動速度に応じて増減させて検出周期として設定する。また、移動局と通信状態にある基地局において、移動局の移動速度を算出して、算出した移動速度に応じて有効時間を生成した場合には、移動局はその有効時間を検出周期として設定してもよい。例えば、複数の基地局において対移動局との往復通信時間を測定し、基地局と移動局の距離を算出することにより三点測量を行い、その距離の時間変化に基づいて移動局の速度を算出するなど、移動局ではできない移動速度推定方法が可能である。また、移動局において自機の移動速度を算出して基地局に報告し、基地局において移動速度を考慮した有効時間を算出するようにしてもよく、特に、移動局がＧＰＳを搭載している場合には、基地局で算出するよりも精度の高い移動速度を得ることができる。【００１８】
以下の有効時間情報の例では、移動速度＝０のときの時間を示す例について説明する。実施の形態１に係る有効時間情報の第２の例を図４に示す。
この場合の有効時間情報は、ハンドオーバ先基地局候補としての各基地局を同定するためのＩＤ番号と、このＩＤ番号に対応した基地局タイプとからなる。基地局タイプとは、図２で分類されたような基地局７１０ａ〜７１０ｆの種類を表す。具体例で言えば、図２の基地局７１０ａが図１の移動局７１１と通信中である基地局７１０に該当し、図４の有効時間情報がその基地局７１０ａで生成されたものと仮定すると、その場合のハンドオーバ先基地局候補の基地局タイプは、網同期している基地局７１０ｂ、あるいはＧＰＳ同期した基地局７１０ｄ，７１０ｅ，７１０ｆ、あるいはクロック源を独自に備えて自走している基地局７１０ｃとなる。
上記例では自局も有効時間情報のリストに掲載し通知することを示している。自局の基地局タイプを通知しない方法も可能であるが、その場合、相対的なクロック源情報を通知する。図４の例でいうと、自局がＩＤ番号０００３のとき、自局は基地局タイプが自走になるので、自走している基地局からは他の基地局は全て自走に見えるので、ＩＤ番号０００１もＩＤ番号０００２も基地局タイプ「自走」として通知する。【００１９】
移動局は、捕捉したハンドオーバ先基地局候補が網同期と指定された場合には、自機が移動しない限り一度捕捉したその候補を有効であると判断し、自機の移動速度推定機能で推定した移動速度から検出周期を算出する。
また、捕捉したハンドオーバ先基地局候補が自走と指定された場合には、一般に通信システム毎に既知のクロック精度（周波数安定度）で自走しているので、移動局の移動速度に加えて現在通信中の基地局が基準としているクロックとハンドオーバ先基地局候補が基準としているクロックの周波数差分だけサーチ窓サイズから外れていく速度が増大する。移動局では、自機の移動速度推定機能で推定した移動速度と、ハンドオーバ先基地局候補のクロック精度から、基地局候補の検出周期を算出し設定する。【００２０】
例えば自局：網同期、ハンドオーバ先基地局候補：自走０．１ｐｐｍ、サーチ窓サイズ：２５マイクロ秒とする。また、無線ネットワークは、極めて高安定なルビジウムのようなクロック源に同期しているとする。このとき、０．１ｐｐｍで自走していると１秒間に、０．１マイクロ秒、ハンドオーバ先基地局候補が検出できるサーチ窓サイズのタイミングがずれていくので、移動速度＝０のときでも２５０秒間でサーチ窓サイズの範囲外になってしまう。このままハンドオーバを行うと、ハンドオーバ先基地局では移動局の検出情報を基にチャネル設定を行うので、ハンドオーバ先基地局で同期が取れず通信が切れてしまう（ハンドオーバに失敗する）。そこで移動局は、移動速度＝０のとき、２５０秒以内で再度ハンドオーバ先基地局候補の検出を行う必要があることが分かる。【００２１】
また、例えば自局：ＧＰＳ０．０５ｐｐｍ、ハンドオーバ先基地局候補：自走０．１ｐｐｍ、サーチ窓サイズ：１２マイクロ秒とする。自局に対してハンドオーバ先基地局候補は最大０．１５ｐｐｍの周波数安定度のズレになり、１秒間に０．１５マイクロ秒、ハンドオーバ先基地局候補が検出できるサーチ窓内のタイミングがずれていくので、移動速度＝０のときでも８０秒間でサーチ窓サイズの範囲外になってしまう。そこで、移動局は、移動速度＝０のとき、８０秒以内で再度ハンドオーバ先基地局候補の検出を行うように動作する必要があることが分かる。
ここで、何種類かのクロック精度（周波数安定度）を持つクロック源がある通信システムにおいては、「自走」の基地局タイプを、さらに自走ａ：０．０５ｐｐｍ相当、自走ｂ：０．１ｐｐｍ相当のように区分けしてもよい。
さらに、捕捉したハンドオーバ先基地局候補がＧＰＳ同期と指定された場合には、基本的には自走と同じであり、移動局は、自機の移動速度推定機能で推定した移動速度と、ハンドオーバ先基地局候補のＧＰＳ同期精度から、基地局候補の検出周期を算出する。
以上、図４の有効時間情報の場合の検出周期の設定についてまとめると、移動局において、自機の移動速度推定機能で推定した移動速度から、移動局の移動によるハンドオーバ先基地局候補が検出できるサーチ窓内のタイミングがずれる速度（以下、「タイミングずれ速度」略す）を算出する。これとは別に、移動局が予めメモリで保持している基地局の種類とクロック精度の関係を示した対応表を基に、基地局候補情報から得たハンドオーバ先基地局候補の種類（網同期、自走、ＧＰＳ同期など）に対応したクロック精度を導出する。このクロック精度と、通信中の基地局のクロック精度とから、タイミングずれ速度を算出する。なお、通信中の基地局に対する相対的なクロック精度であってもよく、この場合は相対的なクロック精度からタイミングずれ速度を算出する。また、対応表は、基地局の種類とタイミングずれ速度との対応を示したものであってもよい。次に、有効時間情報から算出したタイミングずれ速度に、先に移動速度から求めたタイミングずれ速度を加算し、移動局の移動速度と有効時間情報に基づいたタイミングずれ速度を得る。このタイミングずれ速度でサーチ窓サイズを除算した値を有効時間とし、有効時間以下の値をハンドオーバ先基地局候補の検出周期として設定する。【００２２】
実施の形態１に係る有効時間情報の第３の例を図５に示す。
この場合の有効時間情報は、ハンドオーバ先基地局候補としての各基地局を同定するためのＩＤ番号と、このＩＤ番号に対応した基地局のクロック精度とからなる。クロック精度は、基地局または無線ネットワーク制御装置が持つクロック源の精度を表す。具体例で言えば、図２の基地局７１０ａが図１の移動局７１１と通信中である基地局７１０に該当し、図５の有効時間情報がその基地局７１０ａで生成されたものと仮定すると、この場合のクロック源の精度は、ハンドオーバ先基地局候補となったＩＤ番号「０００１」に該当する基地局７１０ｃが持つクロック源７１５の精度「１０Ｅ−９」である。または無線ネットワーク制御装置７１２ｂのクロック源７１５の精度「１０Ｅ−９」である。
移動局側では、自機の移動速度推定機能で推定した移動速度から、移動局の移動によるハンドオーバ先基地局候補が検出できるサーチ窓内のタイミングがずれる速度（タイミングずれ速度）を算出する。また、有効時間情報から、通信中の基地局のクロック精度に対するハンドオーバ先基地局候補のクロック精度の相対値を求め、それからクロック精度によるタイミングずれ速度を算出する。このクロック精度によるタイミングずれ速度に、先に移動速度から求めたタイミングずれ速度を加算し、移動局の移動速度と有効時間情報に基づいたタイミングずれ速度を得る。このタイミングずれ速度でサーチ窓サイズを除算した値を有効時間とし、有効時間以下の値をハンドオーバ先基地局候補の検出周期として設定する。【００２３】
例えば自局：網同期、ハンドオーバ先基地局候補：自走０．１ｐｐｍ、サーチ窓サイズ：２５マイクロ秒、移動速度＝１５ｍ／秒とする。また、無線ネットワークは、極めて高安定なルビジウムのようなクロック源に同期しているとする。このとき、０．１ｐｐｍで自走していると、１秒間に０．１マイクロ秒ハンドオーバ基地局候補が検出できるサーチ窓内のタイミングがずれていく。それに加えて移動速度＝１５ｍ／秒で自基地局から離れていると、移動局は基地局の受信信号のタイミングから送信タイミングを生成するので、往復で１秒間に３０ｍ伝送距離が延びることになり、０．１マイクロ秒サーチ窓内のタイミングがずれていく。合計して最大で１秒間に０．２マイクロ秒サーチ窓内のタイミングがずれていき、１２５秒でサーチ窓サイズ範囲外になってしまう。このままハンドオーバを行うと、ハンドオーバ先基地局では移動局の検出情報を基にチャネル設定を行うので、ハンドオーバ先基地局で同期が取れず通信が切れてしまう（ハンドオーバに失敗する）。そこで、移動局では、１２５秒以内で再度ハンドオーバ先基地局候補の検出を行うように動作する必要がある。【００２４】
また、クロック精度として、現在通信している基地局からみた相対精度を用いてもよい。例えば基地局７１０ａと移動局７１１が通信しているとき、移動局７１１のハンドオーバ先基地局候補となった基地局７１０ｅ，７１０ｆ，７１０ｃを、基地局７１０ａからの絶対的なクロック精度、クロック源の情報に基づいて、基地局７１０ａ（あるいは上位レイヤ）において相対的なクロック精度を算出し、有効時間情報として移動局７１１に通知するようにする。
なお、図５の例以外のクロック精度の相対値を用いて有効時間情報としてもよい。【００２５】
実施の形態１に係る有効時間情報の第４の例を図６に示す。
この場合の有効時間情報は、ハンドオーバ先基地局候補としての各基地局を同定するためのＩＤ番号と、このＩＤ番号に対応した、網同期しているクロック源の識別番号とからなる。ここでの識別番号は、基地局および無線ネットワーク制御装置が持つクロック源を識別するクロック源識別番号を表す。具体例で言えば、図２の基地局７１０ａが図１の移動局７１１と通信中である基地局７１０に該当し、図６の有効時間情報がその基地局７１０ａで生成されたものと仮定すると、この場合のクロック源識別番号は、ハンドオーバ先基地局候補となる基地局７１０ｃや無線ネットワーク制御装置７１２ａのクロック源７１５を識別する番号を表す。移動局は、例えばクロック精度が０．０５ｐｐｍであることをシステムとして既知とし、同一のクロック源識別番号であれば、それらが網同期していることを認識する。
移動局は、自機の移動速度推定機能で推定した移動速度から、移動局の移動によるハンドオーバ先基地局候補が検出できるサーチ窓内のタイミングがずれる速度（タイミングずれ速度）を算出する。ここで、通信中の基地局とハンドオーバ先候補の基地局が同一クロック源識別番号の場合には、タイミングずれ速度でサーチ窓サイズを除算して有効時間を求めて、それをハンドオーバ先基地局候補の検出周期として設定する。一方、ハンドオーバ先基地局候補のクロック源識別番号が現在通信中の基地局と異なっている場合には、両基地局がクロック精度０．０５ｐｐｍで自走しているとみなし、移動局は、クロック精度からタイミングずれ速度を算出する。クロック精度によるタイミングずれ速度に、先に移動速度から求めたタイミングずれ速度を加算し、移動局の移動速度と有効時間情報に基づいたタイミングずれ速度を得る。このタイミングずれ速度でサーチ窓サイズを除算した値を有効時間とし、有効時間以下の値をハンドオーバ先基地局候補の検出周期として設定する。【００２６】
実施の形態１に係る有効時間情報の第５の例を図７に示す。この場合の有効時間情報は、ハンドオーバ先基地局候補としての各基地局を同定するためのＩＤ番号と、このＩＤ番号に対応したＧＰＳ同期精度種別とからなる。ＧＰＳ同期精度種別は、基地局や無線ネットワーク制御装置が持つＧＰＳ受信機の精度およびＧＰＳ同期を用いる基地局の同期部の精度を表す。具体例で言えば、図２の基地局７１０ａが図１の移動局７１１と通信中である基地局７１０に該当し、図７の有効時間情報がその基地局７１０ａで生成されたものと仮定すると、この場合のＧＰＳ同期精度種別は、ハンドオーバ先基地局候補となった基地局７１０ｅの持つ同期部７１６の精度、無線ネットワーク制御装置７１２ｂのＧＰＳ受信機７１７の精度、基地局７１０ｆの持つＧＰＳ受信機７１７の精度である。または、基地局７１０ｄの持つ同期部７１６に対する相対的な精度を表している。
移動局側では、自機の移動速度推定機能で推定した移動速度から、移動局の移動によるハンドオーバ先基地局候補が検出できるサーチ窓内のタイミングがずれる速度（タイミングずれ速度）を算出する。また、有効時間情報から現在通信中の基地局のＧＰＳ同期精度種別とハンドオーバ先基地局候補のＧＰＳ同期精度種別からタイミングずれ速度を導出する。ここで、移動局では、ＧＰＳ同期精度種別とタイミングずれ速度との対応表を予めメモリに格納しており、タイミングずれ速度はこの対応表を用いて導出される。次に、このＧＰＳ同期精度種別から求めたタイミングずれ速度に、先に移動速度から求めたタイミングずれ速度を加算し、移動局の移動速度と有効時間情報に基づいたタイミングずれ速度を得る。得られたタイミングずれ速度でサーチ窓サイズを除算した値を有効時間とし、その有効時間以下の値を検出周期として設定する。【００２７】
有効時間情報について、以上第１から第５の例を説明してきたが、これらを図８に示す第６の例のように併用した形にしてもよい。この第６の例は、第２の例、第３の例および第５の例を組み合わせたものである。すなわち、ハンドオーバ先基地局候補のうちで網同期していない基地局については、クロック精度またはＧＰＳ同期精度を有効時間情報として割り当てるようにしている。
移動局は、自機の移動速度推定機能で推定した移動速度から、移動局の移動によるハンドオーバ先基地局候補が検出できるサーチ窓内のタイミングがずれる速度（タイミングずれ速度）を算出する。また、有効時間情報のうち、ハンドオーバ先基地局候補の種類（網同期、自走、ＧＰＳ同期など）、ＧＰＳ同期種別については、それぞれの種類、種別に対応したクロック精度に変換する。ここで、移動局では、基地局の種類またはＧＰＳ同期精度種別とクロック精度との対応表を予めメモリに保持しており、クロック精度はこの対応表を用いて導出される。ハンドオーバ先基地局候補のクロック精度から、タイミングずれ速度を算出する。次に、クロック精度から求めたタイミングずれ速度に、先に移動速度から求めたタイミングずれ速度を加算し、移動局の移動速度と有効時間情報に基づいたタイミングずれ速度を得る。得られたタイミングずれ速度でサーチ窓サイズを除算した値を有効時間とし、その有効時間以下の値を検出周期として設定する。【００２８】
以上のように、実施の形態１によれば、基地局７１０から移動局７１１に送信するハンドオーバ先基地局候補情報に対応して、移動局が、ハンドオーバ先基地局候補情報にある基地局候補から一定の周期で送信される基準信号を検出できた時点から、その周期の整数倍の時間後に再度同じ基地局候補の検出を行った場合に当該基地局候補からの信号を検出できることを保証する基地局候補ごとに依存した有効時間、または当該有効時間を移動局側で導き出すための指標を表す有効時間情報を移動局７１１に与え、移動局７１１がこの有効時間情報と自機の移動速度に基づいてハンドオーバ先となる基地局候補からの信号の検出周期を設定して検出を行うようにしたので、基地局候補が現在通信中の基地局７１０と同期していなくても、同期していないことを考慮してある有効時間情報に基づいて設定した検出周期で検出できるため、基地局候補を確実に捕捉することができる。また、その検出周期がハンドオーバ先基地局候補を捕捉できる最大周期に設定しておくことにより、ハンドオーバ先基地局候補の捕捉に要する電力を最低限に抑えることができる。【００２９】
実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２に係る移動無線通信システムの構成を示すブロック図である。この移動無線通信システムでは、図１に示した基地局候補情報生成部７０３と有効時間情報生成部７０４を、基地局７１０に代って、無線ネットワーク制御装置７１２が備えるように構成している。
無線ネットワーク制御装置７１２は、１つないしは複数の基地局と接続し、ハンドオーバ等を行う基地局制御部７０５を備えている。基地局候補情報生成部７０３では、ハンドオーバ先基地局候補情報を生成して有効時間情報生成部７０４と基地局制御部７０５に送る。有効時間情報生成部７０４では、受け取ったハンドオーバ先基地局候補情報に対応した有効時間情報を生成して基地局制御部７０５に送る。無線基地局制御部７０５は、移動局毎の制御チャネル（Ｗ−ＣＤＭＡではＤＣＣＨ）あるいは報知チャネルを用いて、ハンドオーバ先基地局候補情報とそれに対応する有効時間情報を、移動局７１１と通信中である基地局７１０へ送り、ここを経由して移動局７１１に送信する。ハンドオーバ先基地局候補情報と有効時間情報を受信した移動局７１１は、実施の形態１で述べたと同じようにして、有効時間情報に直接有効時間が含まれる場合にはその有効時間から検出周期を設定し、または移動局７１１内において有効時間情報に基づいて有効時間を算出して検出周期を設定することにより、ハンドオーバ先基地局候補の検出を行う。【００３０】
以上のように、実施の形態２によれば、基地局７１０に代わって、これら複数の基地局を制御する無線ネットワーク制御部７１２に、有効時間情報生成部７０４と基地局候補情報生成部７０３を備えるようにしたので、基地局７１０の負担を軽減すると共に、実施の形態１と同様な効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、この発明に係る移動無線通信システムは、基地局候補の中に非同期基地局が存在していても確実に捕獲し、ハンドオーバを行えるようにしているので、今後同期、非同期の基地局が各種混在する方向にある移動無線ネットワークへ適用するのに有効である。
【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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