(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信エリアを所定の大きさに分割した複数の領域内にそれぞれ設置された基地局のいずれかと無線通信する移動局が上記複数の領域間を移動する際、上記基地局の上位切換制御局によってハンドオフを制御するハンドオフ制御システムにおいて、
上記移動局は、
自身の現在位置を所定の測位手段によって検出することにより得た位置データに加えて上記基地局からの受信電力値を測定することにより得た受信電力値データを所定の送信手段により通信中の上記基地局へ送信し、
上記基地局は、
上記移動局と無線通信を開始した際に当該移動局の位置登録を行い、当該位置登録に対応した地点と、上記移動局から受信した上記位置データとに基づいて予測した上記移動局の移動方向を示す予測結果に加え、上記受信電力値データを所定の通知手段により上記上位切換制御局へ通知し、
上記上位切換制御局は、
所定のチャネル切換制御手段が上記基地局から通知された上記予測結果に基づいて次に上記ハンドオフを行うべき移動方向の基地局候補を決定し、上記受信電力値データが所定の閾値レベルよりも低減し、かつ上記基地局候補からの受信電力値データが上記閾値レベルよりも増大したときに、上記基地局候補に対して上記移動局との無線回線の接続命令を出力するとともに、上記基地局に対して上記移動局との無線回線の切断準備の準備命令を出力し、上記基地局候補及び上記基地局の双方と上記移動局との無線回線を接続したソフトハンドオフ状態を作り出した後、上記基地局からの上記受信電力値データに基づいて当該基地局と当該移動局との無線回線接続状態を維持することが困難になったと判断したとき、当該移動局で用いられたのと同じ所定の拡散符号列の復調部に対する供給を停止して無線回線を切断することにより上記ハンドオフを実行する
ハンドオフ制御システム。
【請求項２】
通信エリアを所定の大きさに分割した複数の領域内にそれぞれ設置された基地局のいずれかと無線通信する移動局が上記複数の領域間を移動する際、上記基地局の上位切換制御局によってハンドオフを制御するハンドオフ制御方法において、
上記移動局が自身の現在位置を所定の測位手段によって検出することにより得た位置データに加えて上記基地局からの受信電力値を測定することにより得た受信電力値データを所定の送信手段により通信中の上記基地局へ送信する送信ステップと、
上記基地局が上記移動局と無線通信を開始した際に当該移動局の位置登録を行い、当該位置登録に対応した地点と、上記移動局から受信した上記位置データとに基づいて予測した上記移動局の移動方向を示す予測結果に加え、上記受信電力値データを所定の通知手段により上記上位切換制御局へ通知する通知ステップと、
上記上位切換制御局における所定のチャネル切換制御手段が上記基地局から通知された上記予測結果に基づいて次に上記ハンドオフを行うべき移動方向の基地局候補を決定し、上記受信電力値データが所定の閾値レベルよりも低減し、かつ上記基地局候補からの受信電力値データが上記閾値レベルよりも増大したときに、上記基地局候補に対して上記移動局との無線回線の接続命令を出力するとともに、上記基地局に対して上記移動局との無線回線の切断準備の準備命令を出力し、上記基地局候補及び上記基地局の双方と上記移動局との無線回線を接続したソフトハンドオフ状態を作り出した後、上記基地局からの上記受信電力値データに基づいて当該基地局と当該移動局との無線回線接続状態を維持することが困難になったと判断したとき、当該移動局で用いられたのと同じ所定の拡散符号列の復調部に対する供給を停止して無線回線を切断することにより上記ハンドオフを実行するハンドオフ制御ステップと
を有するハンドオフ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハンドオフ制御システム及びハンドオフ制御方法に関し、例えばセルラー無線通信システムに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セルラー無線通信システムにおいては、通信サービスを提供するエリアを所望の大きさのセルに分割して当該セル内にそれぞれ固定局としての基地局を設置し、移動局としての携帯電話機を通信状態が最も良好な基地局と無線通信させるようになされている。
【０００３】
その際、携帯電話機と基地局との間では種々の通信方式が提案されているが、近年ではＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式と呼ばれる符合分割多元接続方式が用いられており、干渉波に強く高速データ通信を可能とする等の多くの利点を有している。
【０００４】
このセルラー無線通信システムについて、図５を参照しながら以下具体的に説明する。図５においてセルラー無線通信システム１は、サービスエリアを例えば複数のセルＣ１〜Ｃ７に分割して当該セルＣ１〜Ｃ７に対してそれぞれ基地局ＢＳ１〜ＢＳ７を配置するようになされており、これによりサービスエリア内であれば基地局ＢＳ１〜ＢＳ７のいずれかと携帯電話機ＭＳ１との無線通信を確立し得るようになされている。
【０００５】
この場合、各セルＣ１〜Ｃ７に配置された基地局ＢＳ１〜ＢＳ７は、上位階層の切換制御局２と接続されており、当該切換制御局２は基地局ＢＳ１〜ＢＳ７を管理すると共に各基地局ＢＳ１〜ＢＳ７から送られてくる信号及び各基地局ＢＳ１〜ＢＳ７へ送る信号の信号路（チャネル）を回線交換によって制御するようになされている。
【０００６】
ここで、移動局としての携帯電話機ＭＳ１がセルラー無線通信システム１のサービスエリア内で通信する場合には、当該携帯電話機ＭＳ１は基地局ＢＳ１〜ＢＳ７のうち最も通信状態が良好な基地局を選択し、当該選択した基地局と無線回線（通信チャネル）を接続して音声信号等のユーザ情報を通信するようになされている。
【０００７】
例えば、携帯電話機ＭＳ１が基地局ＢＳ１の近傍に存在するときには、当該基地局ＢＳ１との通信状態が最も良好なので、当該基地局ＢＳ１と無線回線を接続する。このとき基地局ＢＳ１は、携帯電話機ＭＳ１から受信した受信信号を上位階層の切換制御局２に送信し、また逆に切換制御局２から受けた送信信号を携帯電話機ＭＳ１へ向けて送信する。
【０００８】
切換制御局２は、基地局ＢＳ１から受けたデータを公衆回線網３を介して通信相手の端末装置４へ送信し、また公衆回線網３を介して送られてくる通信相手の端末装置４からのデータを基地局ＢＳ１へ送信するようになされており、これにより携帯電話機ＭＳ１は基地局ＢＳ１、切換制御局２及び公衆回線網３を介して通信相手の端末装置４と通信することができる。
【０００９】
ところで、携帯電話機ＭＳ１が移動することによって当該携帯電話機ＭＳ１が無線接続されるべき基地局を変更する場合が生じる。例えば携帯電話機ＭＳ１が基地局ＢＳ１のサービスエリアであるセルＣ１から基地局ＢＳ２のサービスエリアであるセルＣ２へ移動したときのような場合である。
【００１０】
このとき携帯電話機ＭＳ１は、基地局ＢＳ１から新たに接続された基地局ＢＳ２へ無線回線の接続切換いわゆるハンドオフを行って当該基地局ＢＳ２と無線通信するようになされており、このようなハンドオフを行うことにより、当該携帯電話機ＭＳ１が移動した場合でも順次基地局ＢＳ１〜ＢＳ７を切り換えていくことによって無線通信を継続するようになされている。
【００１１】
実際上、セルラー無線通信システム１においてハンドオフを行うためには、通信中であっても常に「移動局がどの基地局と接続するべきか」を模索している必要がある。
【００１２】
一般にセルラー無線通信システム１においては、携帯電話機ＭＳ１が基地局ＢＳ１〜ＢＳ７から送信される制御チャネル（以下、これをコントロールチャネルＣＣＨと呼ぶ）のパイロット信号を受信してその受信電力をそれぞれ測定し、当該受信電力が最も大きい基地局をハンドオフ先の基地局候補として決定するようになされており、携帯電話機ＭＳ１主体でハンドオフ先の基地局候補を模索するようになされている。
【００１３】
なお、実際にハンドオフを行うか否かの決定権は基地局側に委ねられており、ハンドオフを行うまでの流れとしては、「携帯電話機ＭＳ１がまずハンドオフ先の基地局候補を探索し、その探索結果に従って携帯電話機ＭＳ１からハンドオフの依頼を受けた基地局がハンドオフを実行するか否かを判断し、実行すべきと判断した場合にハンドオフを行う」といった方式となっている。
【００１４】
すなわち基地局は、現在通信中の携帯電話機ＭＳ１から送られてくるパイロット信号の受信電力が良好な通信状態を維持するのに不足していないかどうかを常時監視しており、受信電力の不足により良好な通信状態を維持できなくなった場合には、現在通信中の携帯電話機ＭＳ１を他の基地局へハンドオフすることを決定し、その携帯電話機ＭＳ１から通告されるハンドオフ先候補の基地局に対してハンドオフを実行する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる従来のセルラー無線通信システム１においては、携帯電話機ＭＳ１がセルＣ１〜Ｃ７間を移動する際、都会ビル郡等のマルチパス環境下では、受信電力が不安定でかつ基地局からの電波の到来方向に関してもマルチパスの影響によって進行方向先からだけではなく後方や横方向等から等の種々様々であることにより、携帯電話機ＭＳ１が必ずしも正しい基地局候補を探索し得ず、誤ったハンドオフを行ってしまうという問題があった。
【００１６】
またセルラー無線通信システム１においては、誤ったハンドオフを行ってしまったときには、基地局と携帯電話機ＭＳ１との呼が瞬断され易くなり、良好な通信状態を維持し得なくなるという問題があった。
【００１７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、マルチパス環境下等の不安定な通信状態であってもハンドオフを正確に実行し得るハンドオフ制御システム及びハンドオフ制御方法を提案しようとするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、通信エリアを所定の大きさに分割した複数の領域内にそれぞれ設置された基地局のいずれかと無線通信する移動局が複数の領域間を移動する際、基地局の上位切換制御局によってハンドオフを制御するには、移動局が自身の現在位置を所定の測位手段によって検出することにより得た位置データに加えて基地局からの受信電力値を測定することにより得た受信電力値データを所定の送信手段により通信中の基地局へ送信し、基地局が移動局と無線通信を開始した際に当該移動局の位置登録を行い、当該位置登録に対応した地点と、移動局から受信した位置データとに基づいて予測した移動局の移動方向を示す予測結果に加え、受信電力値データを所定の通知手段により上位切換制御局へ通知し、上位切換制御局における所定のチャネル切換制御手段が基地局から通知された予測結果に基づいて次にハンドオフを行うべき移動方向の基地局候補を決定し、受信電力値データが所定の閾値レベルよりも低減し、かつ基地局候補からの受信電力値データが閾値レベルよりも増大したときに、基地局候補に対して移動局との無線回線の接続命令を出力するとともに、基地局に対して移動局との無線回線の切断準備の準備命令を出力し、基地局候補及び基地局の双方と移動局との無線回線を接続したソフトハンドオフ状態を作り出した後、基地局からの受信電力値データに基づいて当該基地局と当該移動局との無線回線接続状態を維持することが困難になったと判断したとき、当該移動局で用いられたのと同じ所定の拡散符号列の復調部に対する供給を停止して無線回線を切断することによりハンドオフを実行するようにする。
【００１９】
これにより、移動局の移動方向を示す予測結果に基づいて次にハンドオフを行うべき移動方向の基地局候補を決定し、現在の基地局及び基地局候補の双方と移動局との無線回線を接続したソフトハンドオフ状態を作り出した後、基地局からの受信電力値データに基づいて当該基地局と当該移動局との無線回線接続状態を維持することが困難になったと判断したとき、当該移動局で用いられたのと同じ所定の拡散符号列の復調部に対する供給を停止して無線回線を切断することによりソフトハンドオフ状態を終了してハンドオフを行うことができるので、マルチパス環境下であっても次にハンドオフを行うべき基地局を間違うことがなく、一段と正確にハンドオフを実行することができる。
【００２０】
また本発明においては、通信エリアを所定の大きさに分割した複数の領域内にそれぞれ設置された基地局のいずれかと無線通信する移動局が複数の領域間を移動する際、基地局の上位切換制御局によってハンドオフを制御するハンドオフ制御方法において、移動局が自身の現在位置を所定の測位手段によって検出することにより得た位置データに加えて基地局からの受信電力値を測定することにより得た受信電力値データを所定の送信手段により通信中の基地局へ送信し、基地局が移動局と無線通信を開始した際に当該移動局の位置登録を行い、当該位置登録に対応した地点と、移動局から受信した位置データとに基づいて予測した移動局の移動方向を示す予測結果に加え、受信電力値データを所定の通知手段により上位切換制御局へ通知し、上位切換制御局における所定のチャネル切換制御手段が基地局から通知された予測結果に基づいて次にハンドオフを行うべき移動方向の基地局候補を決定し、受信電力値データが所定の閾値レベルよりも低減し、かつ基地局候補からの受信電力値データが閾値レベルよりも増大したときに、基地局候補に対して移動局との無線回線の接続命令を出力するとともに、基地局に対して移動局との無線回線の切断準備の準備命令を出力し、基地局候補及び基地局の双方と移動局との無線回線を接続したソフトハンドオフ状態を作り出した後、基地局からの受信電力値データに基づいて当該基地局と当該移動局との無線回線接続状態を維持することが困難になったと判断したとき、当該移動局で用いられたのと同じ所定の拡散符号列の復調部に対する供給を停止して無線回線を切断することによりハンドオフを実行するようにする。
【００２１】
これにより、移動局の移動方向を示す予測結果に基づいて次にハンドオフを行うべき移動方向の基地局候補を決定し、現在の基地局及び基地局候補の双方と移動局との無線回線を接続したソフトハンドオフ状態を作り出した後、基地局からの受信電力値データに基づいて当該基地局と当該移動局との無線回線接続状態を維持することが困難になったと判断したとき、当該移動局で用いられたのと同じ所定の拡散符号列の復調部に対する供給を停止して無線回線を切断することによりソフトハンドオフ状態を終了してハンドオフを行うことができるので、マルチパス環境下であっても次にハンドオフを行うべき基地局を間違うことがなく、一段と正確にハンドオフを実行することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００２３】
（１）ディジタルセルラー無線通信システムの全体構成
図５との対応部分に同一符号を付して示す図１において、１１は全体として本発明におけるハンドオフ制御システムとしてのディジタルセルラー無線通信システムを示し、サービスエリアを分割してなる複数の領域でなるセルＣ２１〜Ｃ２７に各々配置された基地局ＢＳ２１〜ＢＳ２７のうち、携帯電話機ＭＳ１００が現在位置するセルＣ２１の基地局ＢＳ２１と当該携帯電話機ＭＳ１００とを無線接続するようになされている。
【００２４】
この場合、各セルＣ２１〜Ｃ２７に配置された基地局ＢＳ２１〜ＢＳ２７は、上位階層の切換制御局１２と接続されており、当該切換制御局１２は当該基地局ＢＳ２１〜ＢＳ２７を管理すると共に各基地局ＢＳ２１〜ＢＳ２７から送られてくる信号及び各基地局ＢＳ２１〜ＢＳ２７へ送る信号の信号路（チャネル）を回線交換によって制御するようになされている。
【００２５】
ここで、移動局としての携帯電話機ＭＳ１００がセルラー無線通信システム１１のサービスエリア内で通信する場合には、当該携帯電話機ＭＳ１００は基地局ＢＳ２１〜ＢＳ２７のうち最も通信状態（電波の受信電界強度）が良好な基地局を選択し、当該選択した基地局と無線回線を接続して音声信号等のユーザ情報を通信するようになされている。
【００２６】
例えば、携帯電話機ＭＳ１００がセルＣ２１内に存在するときには、基地局ＢＳ２１との通信状態が最も良好なはずであることにより、携帯電話機ＭＳ１００は当該基地局ＢＳ２１との無線回線を接続する。このとき基地局ＢＳ２１は、携帯電話機ＭＳ１００から受信した受信信号を上位階層の切換制御局１２へ送信し、また逆に切換制御局１２から受けた送信信号を携帯電話機ＭＳ１００へ向けて送信する。
【００２７】
切換制御局１２は、基地局ＢＳ２１から受けたデータを公衆回線網３を介して通信相手の端末装置４へ送信し、また公衆回線網３を介して送られてくる通信相手の端末装置４からのデータを基地局ＢＳ２１へ送信するようになされており、これにより携帯電話機ＭＳ１００は基地局ＢＳ２１、切換制御局１２及び公衆回線網３を介して通信相手の端末装置４と通信し得るようになされている。
【００２８】
このディジタルセルラー無線通信システム１１では、携帯電話機ＭＳ１００がセルＣ２１の基地局ＢＳ２１と無線回線を接続した状態で、矢印の方向すなわちセルＣ２３、セルＣ２５へと移動する際に、例えマルチパス環境下であっても切換制御局１２がハンドオフを正確に実行し得るようになされており、以下そのための構成について詳述する。
【００２９】
（２）携帯電話機の回路構成
図２に示すように携帯電話機ＭＳ１００は、アンテナ３０によって受信した基地局ＢＳ２１からの受信信号Ｓ１をアンテナ共用器３１を介して受信部３２へ送出する。
【００３０】
受信部３２は、受信信号Ｓ１を増幅し、周波数シンセサイザ３３から供給される局部周波数信号を乗算することにより周波数変換処理した後、フィルタリング処理及びアナログディジタル変換処理を施すことにより受信データＤ１を取り出し、これをベースバンド変復調部３４及び受信電力測定部４２へ送出する。
【００３１】
ベースバンド変復調部３４は、受信データＤ１に対して所定の復調処理を施すことによってベースバンド信号を生成し、当該ベースバンド信号に基づいて通信相手の音声をスピーカ３５を介して出力するようになされている。
【００３２】
またベースバンド変復調部３４は、メモリ３６、操作ボタン等の操作部３７及びマイクロフォン３８と接続されており、復調したベースバンド信号や各種データ等をメモリ３６に格納し、また操作部３７によって入力された命令等を変調し、マイクロフォン３８によって集音したユーザの音声信号を変調することにより通信データＤ３を生成した後、これを送信部３９へ送出する。
【００３３】
送信部３９は、通信データＤ３に対してフィルタリング処理、ディジタルアナログ変換処理を施すことにより送信信号を生成し、当該送信信号に対して周波数セインセサイザ３３から供給される局部周波数信号を乗算して周波数変換処理することにより所定周波数チャネルの送信信号Ｓ４を生成し、これを所定電力に増幅した後アンテナ共用器３１及びアンテナ３０を介して送信する。
【００３４】
かかる構成に加えて携帯電話機ＭＳ１００は、ＧＰＳ(Global Positioning System)衛星からの衛星信号Ｓ１０をＧＰＳアンテナ４０により受信し、当該衛星信号Ｓ１０をＧＰＳ受信部４１で所定時間（例えば５秒間）間隔毎に解析することにより、携帯電話機ＭＳ１００自身の現在位置（緯度、経度及び高度）を検出し、その結果得られる位置データＤ１１を順次ベースバンド変復調部３４へ送出する。
【００３５】
このとき同時に受信電力測定部４２は、受信データＤ１の受信電界強度を測定しており、その結果得られる受信電力値データＤ２をベースバンド変復調部３４へ送出する。
【００３６】
ベースバンド変復調部３４は、位置データＤ１１及び受信電力値データＤ２を多重化して変調することにより変調データＤ１２を生成し、当該変調データＤ１２を送信部３９へ送出する。
【００３７】
なおベースバンド変復調部３４は、位置データＤ１１及び受信電力値データＤ２については所定時間間隔毎にＧＰＳ受信部４１及び受信電力測定部４２から供給されるので、通信データＤ３が同時に供給されたときには当該通信データＤ３と共に多重化するようになされている。
【００３８】
送信部３９は、変調データＤ１２にフィルタリング処理、ディジタルアナログ変換処理を施すことにより送信信号を生成し、当該送信信号に対して周波数セインセサイザ３３から供給される局部周波数信号を乗算して周波数変換処理することにより所定周波数チャネルのハンドオフ支援信号Ｓ１３を生成し、これを所定電力に増幅した後アンテナ共用器３１及びアンテナ３０を介して送信する。
【００３９】
（３）基地局及び切換制御局の構成
図３に示すように基地局ＢＳ２１は、携帯電話機ＭＳ１００から送信されてくるハンドオフ支援信号Ｓ１３をアンテナ５１により受信し、これを受信信号Ｓ１４として受信部５２へ送出する。
【００４０】
受信部５２は、受信信号Ｓ１４を増幅し、周波数変換処理、フィルタリング処理及びアナログディジタル変換処理を施すことにより受信データＤ１５を生成し、これを復調部５３へ送出する。
【００４１】
復調部５３は、受信データＤ１５に対して所定の復調処理を施すことによって携帯電話機ＭＳ１００で検出したときの位置データＤ１１、受信電力値データＤ２及び通信データＤ３に相当する位置データＤ２１、受信電力値データＤ２２及び通信データＤ２３を生成し、当該受信電力値データＤ２２及び通信データＤ２３を多重化部５５へ送出すると共に、位置データＤ２１を移動方向予測部５４へ送出する。
【００４２】
移動方向予測部５４は、復調部５３から所定時間間隔毎に順次供給される複数の位置データＤ２１に基づいて携帯電話機ＭＳ１００の現在位置（緯度及び経度）を推定すると共に移動方向を予測し、例えば当該携帯電話機ＭＳ１００がセルＣ２１からセルＣ２３へ向けて移動中であることを予測結果データＤ２４として多重化部５５へ送出する。
【００４３】
多重化部５５は、予測結果データＤ２４、受信電力値データＤ２２及び通信データＤ２３を多重化し、その結果得られる多重化データＤ２５を上位の切換制御局１２へ出力する。
【００４４】
切換制御局１２は、基地局ＢＳ２１から受け取った多重化データＤ２５を分離部６１に入力し、当該分離部６１で多重化データＤ２５を分離し、その結果得られる通信データＤ２３を音声処理部６２へ送出すると共に、受信電力値データＤ２２及び予測結果データＤ２４をチャネル切換制御部６４へ送出するようになされている。
【００４５】
音声処理部６２は、通信データＤ２３を音声信号に変換した後、当該音声信号を交換機６３及び公衆回線網３を介して端末装置４（図１）へ出力する。
【００４６】
チャネル切換制御部６４は、位置登録部６５と接続されており、当該位置登録部６５から携帯電話機ＭＳ１００の位置登録データＤ３０の供給を受けるようになされている。
【００４７】
ここで位置登録データＤ３０とは、携帯電話機ＭＳ１００が最初に電源スイッチをオンしたときに当該携帯電話機ＭＳ１００自身が存在するセルＣ２１を表すセルナンバーを基地局ＢＳ２１へ通知し、当該基地局ＢＳ２１から切換制御局１２へ報告される携帯電話機ＭＳ１００の現在位置エリアである。
【００４８】
従ってチャネル切換制御部６４は、位置登録データＤ３０に基づいて最初に位置登録された地点を認識し、予測結果データＤ２４に基づいて最初の位置登録の地点からいずれのセルへ向かって移動中であるかの移動方向を正確に認識し得ると共に、受信電力値データＤ２２に基づいて移動中の携帯電話機ＭＳ１００における基地局ＢＳ２１との受信電界強度の変化を監視し得るようになされている。
【００４９】
なおチャネル切換制御部６４は、このとき移動方向先の基地局候補である基地局ＢＳ２３からも携帯電話機ＭＳ１００の受信電力値データが通知されており、当該移動方向先の基地局ＢＳ２３との受信電界強度の変化についても同時に監視し得るようになされている。
【００５０】
これによりチャネル切換制御部６４は、携帯電話機ＭＳ１００の移動方向を認識した状態で当該携帯電話機ＭＳ１００の基地局ＢＳ２１との受信電界強度が所定の閾値レベルよりも低減し、かつ移動方向先の基地局候補である基地局ＢＳ２３との受信電界強度が所定の閾値レベルよりも増大したと判断した場合、移動方向先のセルＣ２３の基地局ＢＳ２３へハンドオフするためのハンドオフ制御信号Ｓ３２を基地局ＢＳ２３へ出力すると共に、当該携帯電話機ＭＳ１００が現在通信中の基地局ＢＳ２１のチャネル切換部５６へ無線回線の切断準備の準備信号Ｓ３１を出力するようになされている。
【００５１】
基地局ＢＳ２１のチャネル切換部５６は、切換制御局１２のチャネル切換制御部６４から供給された準備信号Ｓ３１に基づいて、次のセルＣ２３の基地局ＢＳ２３及び当該基地局ＢＳ２１の双方と携帯電話機ＭＳ１００との無線回線を接続した状態から当該基地局ＢＳ２１と携帯電話機ＭＳ１００との無線回線を接続することが困難な状態になったときに、当該基地局ＢＳ２１と携帯電話機ＭＳ１００との無線回線を切断するようになされている。
【００５２】
このようにチャネル切換制御部６４は、次のセルＣ２３の基地局ＢＳ２３に無線回線が切り換えられると同時に、基地局ＢＳ２１の無線回線を切断するのではなく、一時的に両方の基地局ＢＳ２１及び基地局ＢＳ２３と無線回線を接続したいわゆるソフトハンドオフ状態を作り出すことにより、呼の瞬断が生じさせることがないように制御している。
【００５３】
実際上、切換制御局１２のチャネル切換制御部６４は、現在通信中の携帯電話機ＭＳ１００との無線回線を切断するには、当該携帯電話機ＭＳ１００で拡散されたときと同じ拡散符号系列でなるウォルシュコードＣ５０の復調部５３に対する供給を停止し、受信データＤ１５を逆拡散させないことにより復調処理を停止して無線回線を切断するようになされている。
【００５４】
一方、次に無線回線を接続する基地局ＢＳ２３のチャネル切換部（図示せず）は、切換制御局１２のチャネル切換制御部６４から供給されたハンドオフ制御信号Ｓ３２に基づいて、当該基地局ＢＳ２３が与える新たなウォルシュコードを復調部に対して供給して逆拡散させることにより、復調処理を開始して携帯電話機ＭＳ１００との無線回線を新たに接続するようになされている。
【００５５】
（４）ディジタルセルラー無線通信システムにおけるハンドオフ制御処理手順
ここで、ディジタルセルラー無線通信システム１の携帯電話機ＭＳ１００と基地局ＢＳ２１及び切換制御局１２によるハンドオフ制御処理手順についてまとめると、図４（Ａ）に示すように、まず携帯電話機ＭＳ１００はルーチンＲＴ１の開始ステップから入ってステップＳＰ１に移る。
【００５６】
ステップＳＰ１において携帯電話機ＭＳ１００は、ＧＰＳ受信部４１で当該携帯電話機ＭＳ１００自身の現在位置（緯度、経度及び高度）を表す位置データＤ１１を検出すると共に、受信電力測定部４２で受信データＤ１の受信電界強度を表す受信電力値データＤ２を検出し、次のステップＳＰ２に移る。
【００５７】
ステップＳＰ２において携帯電話機ＭＳ１００は、検出結果である位置データＤ１１及び受信電力値データＤ２をハンドオフ支援信号Ｓ１３として現在通信中のセルＣ２１における基地局ＢＳ２１へ送信し、次のステップＳＰ３に移る。
【００５８】
ステップＳＰ３において携帯電話機ＭＳ１００は、次に衛星信号Ｓ１０を受信して位置データＤ１１を検出するまでの所定時間が経過したか否かを判定する。
ここで否定結果が得られると、このことは次の位置データＤ１１を検出するタイミングにはなっていないことを表しており、このとき携帯電話機ＭＳ１００は所定時間が経過して次の位置データＤ１１を検出するタイミングが来るのを待ち受ける。
【００５９】
これに対してステップＳＰ３で肯定結果が得られると、このことは既に所定時間が経過して次の位置データＤ１１を検出するタイミングが来たことを表しており、このとき携帯電話機ＭＳ１００はステップＳＰ１に戻って再度上述の処理を繰り返し、所定時間間隔毎に位置データＤ１１及び受信電力値データＤ２を検出し、その検出結果を順次基地局ＢＳ２１へ送信する。
【００６０】
このとき図４（Ｂ）に示すように基地局ＢＳ２１では、ルーチンＲＴ２の開始ステップから入ってステップＳＰ１１に移る。ステップＳＰ１１において基地局ＢＳ２１は、携帯電話機ＭＳ１００から順次受信して得た位置データＤ２１を基に移動方向予測部５４で当該携帯電話機ＭＳ１００の移動方向を予測し、次のステップＳＰ１２に移る。
【００６１】
ステップＳＰ１２において基地局ＢＳ２１は、ステップＳＰ１１で予測した予測結果データＤ２４と、携帯電話機ＭＳ１００から受信して得た受信電力値データＤ２２とをハンドオフ制御処理のために上位の切換制御局１２へ順次送信し、次のステップＳＰ１３に移る。
【００６２】
このとき図４（Ｃ）に示すように切換制御局１２は、ルーチンＲＴ３の開始ステップから入ってステップＳＰ２１に移る。ステップＳＰ２１において切換制御局１２は、基地局ＢＳ２１から受け取った予測結果データＤ２４に基づいて基地局ＢＳ２１と現在通信中の携帯電話機ＭＳ１００がセルＣ２３の基地局ＢＳ２３へ移動中であることを表す移動方向を認識すると共に、受信電力値データＤ２２に基づいて受信電界強度の変化を監視し、次のステップＳＰ２２に移る。
【００６３】
ステップＳＰ２２において切換制御局１２は、監視している受信電界強度が所定の閾値レベルよりも低減したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは基地局ＢＳ２１と携帯電話機ＭＳ１００との通信状態が良好であることを表しており、このとき切換制御局１２はハンドオフする必要がないと判断して次のステップＳＰ２４に移ってハンドオフの指示を出すことなく処理を終了する。
【００６４】
これに対してステップＳＰ２２で肯定結果が得られると、このことは受信電界強度が所定の閾値レベルよりも低減し、基地局ＢＳ２１と携帯電話機ＭＳ１００との通信状態が悪化して呼の瞬断のおそれがあることを表しており、このとき切換制御局１２は次のステップＳＰ２３に移る。
【００６５】
ステップＳＰ２３において切換制御局１２は、認識した移動方向先の基地局候補である基地局ＢＳ２３へハンドオフするためのハンドオフ制御信号Ｓ３２を出力することにより当該基地局ＢＳ２３にハンドオフを指示すると共に、現在通信中の基地局ＢＳ２１へ準備信号Ｓ３１を出力することにより回線切断の準備を指示し、次のステップＳＰ２４に移って切換制御局１２の処理を終了する。
【００６６】
次に、ルーチンＲＴ２のステップＳＰ１３において基地局ＢＳ２１は、切換制御局１２からの準備信号Ｓ３１に基づいて回線切断の指示を認識し、ソフトハンドオフの状態を終了したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことはソフトハンドオフの状態を終了していないことを表しており、このとき基地局ＢＳ２１はソフトハンドオフの状態が終了するまで待ち受ける。
【００６７】
これに対してステップＳＰ１３で肯定結果が得られると、このことは移動方向先の基地局ＢＳ２３と携帯電話機ＭＳ１００との回線が完全に接続された上に、もとの基地局ＢＳ２３との無線回線を接続することが困難な状態すなわちソフトハンドオフの状態を終了したことを表しており、このとき基地局ＢＳ２１は、次の基地局ＢＳ２３と携帯電話機ＭＳ１００との無線回線の接続によって呼が瞬断するおそれがないので、次のステップＳＰ１４に移る。
【００６８】
ステップＳＰ１４において基地局ＢＳ２１は、復調部５３に対するウォルシュコードＣ５０の供給を停止して携帯電話機ＭＳ１００との回線を切断することにより、当該携帯電話機ＭＳ１００の通信先を基地局ＢＳ２１から移動方向に即した次の基地局ＢＳ２３へ最もふさわしいタイミングでかつ正確にハンドオフし得、次のステップＳＰ１５に移って基地局ＢＳ２１における処理を終了する。かくしてディジタルセルラー無線通信システム１におけるハンドオフ制御処理手順を全て終了する。
【００６９】
（５）動作及び効果
以上の構成において、ディジタルセルラー無線通信システム１は、まず最初に携帯電話機ＭＳ１００がＧＰＳ衛星から受信した衛星信号Ｓ１０を解析することにより、携帯電話機ＭＳ１００自身の現在位置（緯度、経度及び高度）を表す位置データＤ１１を検出すると共に、受信データＤ１の受信電界強度を測定することにより受信電力値データＤ２を生成し、当該位置データＤ１１及び当該受信電力値データＤ２をハンドオフ支援信号Ｓ１３として基地局ＢＳ２１へ送信する。
【００７０】
基地局ＢＳ２１は、携帯電話機ＭＳ１００から受信して得た位置データＤ２１に基づいて携帯電話機ＭＳ１００の現在位置を推定すると共に移動方向を予測し、その結果得られる予測結果データＤ２４を、携帯電話機ＭＳ１００から受信して得た受信電力値データＤ２２と共に上位の切換制御局１２へ通知する。
【００７１】
切換制御局１２は、予測結果データＤ２４に基づいて最初の位置登録の地点からの移動方向を正確に認識すると共に、受信電力値データＤ２２に基づいて移動中の携帯電話機ＭＳ１００における受信電界強度の変化を監視し、その結果、基地局ＢＳ２１との受信電界強度が所定の閾値レベルよりも低減し、かつ移動方向先の基地局ＢＳ２３との受信電界強度が所定の閾値レベルよりも増大したと判断した場合、移動方向先のセルＣ２３の基地局ＢＳ２３へハンドオフするためのハンドオフ制御信号Ｓ３２を出力すると共に、当該携帯電話機ＭＳ１００が現在通信中の基地局ＢＳ２１のチャネル切換部５６へ回線切断のための準備信号Ｓ３１を出力する。
【００７２】
このとき基地局ＢＳ２１のチャネル切換部５６は、切換制御局１２のチャネル切換制御部６４から供給された準備信号Ｓ３１に基づいてソフトハンドオフの終了後に現在通信中の携帯電話機ＭＳ１００との無線回線接続を切断することにより、呼の瞬断が生じること確実に防止することができる。
【００７３】
このようにディジタルセルラー無線通信システム１は、携帯電話機ＭＳ１００の移動方向をハンドオフの前に予め正確に予測し、携帯電話機ＭＳ１００の移動による受信電界強度の変化に応じて予め予測した移動方向先のセルＣ２３の基地局ＢＳ２３へハンドオフすることにより、ビル郡等のマルチパス環境下で本来の移動方向先の基地局ＢＳ２３以外の基地局から得られる受信電界強度が大きくなるような場合でも、ハンドオフ先の基地局を間違えることなく、正確にハンドオフを行うことができる。
【００７４】
これによりディジタルセルラー無線通信システム１は、誤った基地局へハンドオフすることが無くなるので、無駄な通信チャネルの使用を防止して当該通信チャネルの有効利用を図ることができる。
【００７５】
またディジタルセルラー無線通信システム１は、当該携帯電話機ＭＳ１００の受信電界強度が所定の閾値レベルよりも低減し、かつ移動方向先の基地局ＢＳ２３における受信電界強度が所定の閾値レベルよりも増大したと判断したときに、ハンドオフを実行することにより、携帯電話機ＭＳ１００の移動方向先の基地局ＢＳ２３へ最適なタイミングでハンドオフを実行することができ、かくして呼の瞬断についても確実に防止することができる。
【００７６】
以上の構成によれば、ディジタルセルラー無線通信システム１は携帯電話機ＭＳ１００から得られる位置データＤ１１に基づいて予測した移動方向先における基地局ＢＳ２３へ正確にハンドオフを実行することができるので、マルチパス環境下等の不安定な通信状態の中であっても常に正確にハンドオフを実行することができる。
【００７７】
（６）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、測位手段としてのＧＰＳ受信部によってＧＰＳ衛星からの衛星信号Ｓ１０を解析することにより位置データＤ１１を検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ロランシステム等の他の種々の測位手段を用いて測位するようにしても良い。
【００７８】
また上述の形態においては、位置データＤ１１の緯度及び経度に基づいて携帯電話機ＭＳ１００の現在位置を認識し、移動方向先を予測するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、位置データＤ１１の高度情報を用いて３次元的に移動方向先をも予測するようにしても良い。例えば基地局ＢＳ２１は、携帯電話機ＭＳ１００がビルの最上階へ移動中であることを位置データＤ１１の高度情報に基づいて予測した場合、ビルの最上階方向をセルとする基地局へハンドオフするように制御しても良い。
【００７９】
さらに上述の実施の形態においては、ハンドオフをセル単位で実行するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、予測した移動方向先のセルのセクタ単位でハンドオフを実行するようにしても良い。この場合、基地局は電波の放射方向をセクタ単位で切り換えることにより、セクタ単位でハンドオフを実行し、一段と細かなハンドオフを行って良好な通信状態を維持することができる。
【００８０】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、移動局の移動方向を示す予測結果に基づいて次にハンドオフを行うべき移動方向の基地局候補を決定し、現在の基地局及び基地局候補の双方と移動局との無線回線を接続したソフトハンドオフ状態を作り出した後、基地局からの受信電力値データに基づいて当該基地局と当該移動局との無線回線接続状態を維持することが困難になったと判断したとき、当該移動局で用いられたのと同じ所定の拡散符号列の復調部に対する供給を停止して無線回線を切断することによりソフトハンドオフ状態を終了してハンドオフを行うことができるので、マルチパス環境下であっても次にハンドオフを行うべき基地局を間違うことがなく、一段と正確にハンドオフを実行することができ、かくしてマルチパス環境下等の不安定な通信状態であってもハンドオフを正確に実行し得るハンドオフ制御システムを実現することができる。
【００８１】
また本発明によれば、移動局の移動方向を示す予測結果に基づいて次にハンドオフを行うべき移動方向の基地局候補を決定し、現在の基地局及び基地局候補の双方と移動局との無線回線を接続したソフトハンドオフ状態を作り出した後、基地局からの受信電力値データに基づいて当該基地局と当該移動局との無線回線接続状態を維持することが困難になったと判断したとき、当該移動局で用いられたのと同じ所定の拡散符号列の復調部に対する供給を停止して無線回線を切断することによりソフトハンドオフ状態を終了してハンドオフを行うことができるので、マルチパス環境下であっても次にハンドオフを行うべき基地局を間違うことがなく、一段と正確にハンドオフを実行することができ、かくしてマルチパス環境下等の不安定な通信状態であってもハンドオフを正確に実行し得るハンドオフ制御方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるディジタルセルラー無線通信システムの構成を示す略線図である。
【図２】携帯電話機の回路構成を示すブロック図である。
【図３】基地局及び切換制御局の構成を示すブロック図である。
【図４】ディジタルセルラー無線通信システムにおけるハンドオフ制御処理手順を示すフローチャートである。
【図５】従来の一般的なセルラー無線通信システム構成を示す略線図である。
【符号の説明】
１、１１…ディジタルセルラー無線通信システム、２、１２……切換制御局、３……公衆回線網、４……端末装置、３２、５２……受信部、３４……ベースバンド変復調部、３９……送信部、４１……ＧＰＳ受信部、４２……受信電力測定部、５３……復調部、５４……移動方向予測部、５６……チャネル切換部、６４……チャネル切換制御部、６５……位置登録部、ＢＳ１〜ＢＳ７、ＢＳ２１〜ＢＳ２７……基地局、ＭＳ１、ＭＳ１００……携帯電話機。
【図１】
0004547591.tif 000002
【図２】
0004547591.tif 000003
【図３】
0004547591.tif 000004
【図４】
0004547591.tif 000005
【図５】
0004547591.tif 000006