(57)【要約】【課題】不要なハンドオーバを削減するハンドオーバ方法、その方法を実現する移動通信端末、基地局及びハンドオーバ制御プログラムを得る。【解決手段】マルチホップネットワークにおいて、移動局が接続先の基地局を切り替えるためのハンドオーバ方法であって、基地局が送信した通信信号と、該基地局の周辺に存在する１ないし複数の隣接基地局を識別するための隣接基地局情報とを受信する受信ステップと、前記受信ステップで受信した信号及び情報に基づき、ハンドオーバ処理を制御する制御ステップと、を有し、前記制御ステップは、現在接続している基地局を判定する現接続先判定ステップと、前記隣接基地局情報を用いて、接続先の基地局を切り替えるべきか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップの判断結果に基づき、接続先の基地局を切り替える切替ステップと、を有することを特徴とする。【選択図】図５
2007312171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と移動局からなり、基地局同士の間隔が通信信号の到達距離以下であるマルチホップネットワークにおいて、移動局が接続先の基地局を切り替えるためのハンドオーバ方法であって、
基地局が送信した通信信号と、該基地局の周辺に存在する１ないし複数の隣接基地局を識別するための隣接基地局情報とを受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した信号及び情報に基づき、ハンドオーバ処理を制御する制御ステップと、
を有し、
前記制御ステップは、
現在接続している基地局を判定する現接続先判定ステップと、
前記隣接基地局情報を用いて、接続先の基地局を切り替えるべきか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップの判断結果に基づき、接続先の基地局を切り替える切替ステップと、
を有することを特徴とするマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項２】
前記判断ステップは、
前記受信ステップにおいて受信した通信信号の送信元基地局と、接続先として現在選択している基地局とが同一であるか否かを、前記隣接基地局情報を用いて判断する基地局同一判断ステップを有し、
前記基地局同一判断ステップにおいて、同一である旨の判断をした際には、接続先の基地局を切り替える必要はないものと判断することを特徴とする請求項１に記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項３】
前記判断ステップにおいては、
前記基地局同一判断ステップで、同一でない旨の判断をした際には、
接続先として現在選択している基地局が、前記隣接基地局情報で表される隣接基地局のリスト中に含まれているか否かを判断し、
現在選択している基地局が含まれていない場合には、
前記受信ステップにおいて受信した通信信号の送信元基地局を、接続先の基地局として選択するべきであるものと判断することを特徴とする請求項２に記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項４】
前記判断ステップにおいては、
前記基地局同一判断ステップで、同一である旨の判断をした際には、
前記受信ステップにおいて受信した通信信号の受信電力を測定し、該受信電力があらかじめ定められた基準値以上であれば、接続先の基地局を切り替える必要はないものと判断することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項５】
前記判断ステップは、
前記受信電力の測定履歴を保存するステップと、
該受信電力の測定履歴に基づき、移動局が基地局から遠ざかる方向に移動しているか否かを判断し、該判断結果に基づき、接続先として選択すべき基地局を判断するステップと、
を有することを特徴とする請求項４に記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項６】
前記判断ステップにおいては、
前記基地局同一判断ステップで、同一である旨の判断をした際には、
前記受信ステップにおいて受信した通信信号の通信品質を測定し、該通信品質があらかじめ定められた基準値以上であれば、接続先の基地局を切り替える必要はないものと判断することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項７】
前記判断ステップは、
前記通信品質の測定履歴を保存するステップと、
該通信品質の測定履歴に基づき、移動局が基地局から遠ざかる方向に移動しているか否かを判断し、該判断結果に基づき、接続先として選択すべき基地局を判断するステップと、
を有することを特徴とする請求項６に記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項８】
前記受信ステップにおいては、基地局が送信した通信信号の送信出力を表す複数の送信出力情報を受信し、
前記判断ステップにおいては、
前記基地局同一判断ステップで、同一である旨の判断をした際には、
前記送信出力情報を用いて、通信信号を送信した基地局と移動局との相対位置関係を推定し、該相対位置関係に基づき、接続先として選択すべき基地局を判断することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項９】
前記受信ステップにおいては、基地局に接続している移動局の数を示す接続局数情報を受信し、
前記判断ステップは、
前記接続局数情報に基づき、前記隣接基地局に接続している移動局の数を識別し、その数が所定の基準値以上であるか否かによって、接続先として選択すべき基地局を判断するステップを有することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項１０】
前記受信ステップにおいては、基地局の位置情報を受信して、該位置情報を所定数蓄積し、
前記判断ステップは、
前記蓄積した位置情報に基づき、移動局と基地局との距離を推定するステップと、
当該距離に基づき、接続先として選択すべき基地局を判断するステップと、
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項１１】
前記受信ステップにおいては、基地局が休止状態に入るまでの残余時間情報を受信し、
前記判断ステップは、
前記残余時間情報に基づき、より残余時間の長い基地局を選択するステップを有することを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項１２】
前記現接続先判定ステップは、
接続先として現在選択している基地局からの通信信号を、所定時間以上受信していないかどうかを判断するステップと、
所定時間以上受信していないと判断した場合に、移動局の移動状態を検出する移動検出ステップと、
移動検出ステップの結果に基づき、現在の接続先基地局を判定するステップと、
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項１３】
前記現接続先判定ステップにおいては、
移動局が移動している旨を検出しなかった際には、前記受信ステップにおいて受信した通信信号の送信元基地局を、現在の接続先基地局として選択することを特徴とする請求項１２に記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項１４】
前記受信ステップにおいては、基地局の位置情報を受信し、
前記現接続先判定ステップは、
移動局の現在位置を検出する位置検出ステップと、
前記位置検出ステップの結果に基づき、移動局と、現在接続している基地局との距離を算定する第１の距離算定ステップと、
前記位置検出ステップの結果に基づき、移動局と、前記判断ステップにより接続先の基地局として選択した基地局との距離を算定する第２の距離算定ステップと、
を有し、
前記判断ステップは、
前記第１の距離算定ステップ及び前記第２の距離算定ステップの結果に基づき、より移動局に近い方の基地局を、接続先の基地局として選択するステップを有することを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項１５】
前記判断ステップにおいては、
前記基地局同一判断ステップで、同一である旨の判断をした際には、
移動局と、前記受信ステップにおいて受信した通信信号の送信元基地局との距離が、あらかじめ定められた基準値以上であれば、現在接続先として選択している基地局を継続して選択するべきであるものと判断することを特徴とする請求項１４に記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項１６】
前記判断ステップにおいては、
前記基地局同一判断ステップで、同一である旨の判断をした際には、
前記位置検出ステップの結果に基づき、移動局が基地局から遠ざかる方向に移動しているか否かを判断し、該判断結果に基づき、接続先として選択すべき基地局を判断することを特徴とする請求項１５に記載のマルチホップネットワークにおけるハンドオーバ方法。
【請求項１７】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の受信ステップを実行し、受信した信号をデジタル化する受信手段と、
前記受信手段が受信してデジタル化した情報に基づき、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の制御ステップを実行するハンドオーバ制御手段と、
を有することを特徴とする移動通信端末。
【請求項１８】
本体の移動の有無と移動速度を検出する移動検出手段を有し、
前記受信手段は、請求項１２又は請求項１３に記載の受信ステップを実行し、
前記ハンドオーバ制御手段は、請求項１２又は請求項１３に記載の制御ステップを実行することを特徴とする請求項１７に記載の移動通信端末。
【請求項１９】
本体の現在位置を検出する位置検出手段を有し、
前記受信手段は、請求項１４ないし請求項１６のいずれかに記載の受信ステップを実行し、
前記ハンドオーバ制御手段は、請求項１４ないし請求項１６のいずれかに記載の制御ステップを実行することを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の移動通信端末。
【請求項２０】
移動局に通信信号を送信する基地局であって、
移動局が送信した信号、及び自己の周辺に存在する隣接基地局が送信した信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した信号のうち、隣接基地局が送信した信号より、当該隣接基地局の識別情報を取り出す受信データ処理手段と、
前記受信データ処理手段が取り出した識別情報を蓄積管理する隣接基地局管理手段と、
自局の識別情報、及び前記隣接基地局管理手段が蓄積管理する隣接基地局の識別情報を含む通信信号を送信する送信手段と、
を有することを特徴とする基地局。
【請求項２１】
前記送信手段は、送信する通信信号の出力を表す送信出力情報を、通信信号とともに送信し、
前記受信データ処理手段は、隣接基地局が送信した信号より、前記送信出力情報を取り出すことを特徴とする請求項２０に記載の基地局。
【請求項２２】
前記送信手段は、自局に現在接続している移動局の数を示す接続局数情報を、通信信号とともに送信し、
前記受信データ処理手段は、隣接基地局が送信した信号より、前記接続局数情報を取り出すことを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載の基地局。
【請求項２３】
前記送信手段は、自局の位置情報を、通信信号とともに送信し、
前記受信データ処理手段は、隣接基地局が送信した信号より、前記位置情報を取り出すことを特徴とする請求項２０ないし請求項２２のいずれかに記載の基地局。
【請求項２４】
前記送信手段は、自局が休止状態に入るまでの残余時間情報を、通信信号とともに送信し、
前記受信データ処理手段は、隣接基地局が送信した信号より、前記残余時間情報を取り出すことを特徴とする請求項２０ないし請求項２３のいずれかに記載の基地局。
【請求項２５】
請求項１ないし請求項１６のいずれかに記載の制御ステップの動作を前記ハンドオーバ制御手段に実行させることを特徴とするハンドオーバ制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサネットワークをはじめとするマルチホップ無線ネットワークにおいて、移動局が直接通信を行う基地局を選択し、移動局の移動に伴い接続する基地局を変更するハンドオーバを削減する方法、その方法を実現する移動通信端末、基地局及びハンドオーバ制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動通信システムでは、通信中の移動通信端末が移動する際に、接続先の基地局を切り替える、いわゆるハンドオーバが行われる。一般に移動通信端末はハンドオーバを行う際に、周辺の複数の基地局から到来する電波の郷土や受信品質などから、基地局を選択して接続先を切り替える。
このようなハンドオーバに関する技術として、以下のようなものが提案されている。
受信電力に応じてハンドオーバを行う技術として、『アイドル・ハンドオーバ制御において、同期確立中のパイロット・チャネルの受信品質を、データを誤りなく受信可能な品質クラス“１”と、許容可能な誤りの範囲でデータを受信可能な品質クラス“２”と、データを品質良く受信することが困難な品質クラス“３”のいずれかに分類し、かつこれらの品質クラスにそれぞれ６dB、４dB、２dBという異なる判定基準値を設定する。そして、同期確立候補となる他のパイロット・チャネルの受信品質が、同期確立中のパイロット・チャネルの受信品質より、当該同期確立中のパイロット・チャネルが分類された品質クラスに対応する判定基準値以上大きいか否かを判定し、大きいと判定された場合にのみハンドオーバ処理を行うようにしたものである。』というものがある（特許文献１）。
また、ＧＰＳを用いて周辺基地局の位置情報を取得し、自端末との距離を測定して適切な基地局へハンドオーバを行う技術として、『待ち受け中に一定の周期で、ＧＰＳ受信機１６により受信したＧＰＳ信号をもとに位置算出機能１２ａにより自端末の位置情報を算出し、この自端末の位置情報と、同期確立中の基地局からシステム情報により通知された基地局の位置情報とをもとに、距離算出機能１２ｂにより当該基地局から自端末までの距離を算出する。そして、ハンドオーバ要否判定機能１２ｃにより、この距離を基地局から通知されたしきい値と比較し、距離がしきい値より大きくなった場合に、ハンドオーバ制御機能１２ｄにより異システム間ハンドオーバを実行するようにしたものである。』というものがある（特許文献２）。
また、上記を組み合わせたものとして、『位置情報検出部１２１、距離算出部１２２、移動方向及び速度算出部１２３によって、移動通信端末と周辺の複数の基地局のそれぞれとの間の距離と、移動通信端末の移動方向とその速度とを求め、更に伝送路品質検出部１２４で周辺の複数基地局のそれぞれにおけるフェージング劣化の状態を求める。そして、求めた各種パラメータを基にオフセット算出部１２５にて基地局ごとの受信信号レベルに対するオフセットを算出する。そして、算出した周辺の複数基地局ごとのオフセット値と、周辺の複数基地局ごとの受信信号レベルとを基にハンドオーバ先選択部１２６にてハンドオーバ先となる基地局を選択する。』というものがある（特許文献３）。
【特許文献１】特開２０００−１０２０５７号公報（要約）
【特許文献２】特開２００２−１９９４２８号公報（要約）
【特許文献３】特開２００５−１２４２９号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これら従来のハンドオーバ制御方法は、基本的には通信状態のよい基地局、一般的な状況においては最も近い基地局を順番に選択している。これは、従来のハンドオーバ方法が、主に基地局と端末の間以外の通信は有線通信により行われることを前提とした携帯電話網を想定したものであり、基地局の間隔は信号の到達距離よりも大きく設定されていることを前提としていたためである。
【０００４】
しかしながら、本発明が対象とするセンサネットワークなどのマルチホップ無線ネットワークでは、隣接する基地局は直接無線通信を行う必要がある。従って、基地局の間隔は通信信号の到達距離より短くせざるを得ない。
【０００５】
この場合、基地局の間隔が短いゆえに、移動局が発する通信信号が複数の基地局に到達し得るため、移動局が基地局の直近に位置している場合であっても、隣接する複数の基地局との通信をなし得る状況となる。
そのため、従来提案されているハンドオーバ方法では、不必要なハンドオーバが多発し、消費電力の増加、制御用無線信号の増加といった課題が発生する。また、本発明が想定している無線局の信号到達範囲は、携帯電話と比較して小さく、ハンドオーバ回数がさらに増加しやすい。
また、携帯電話では通話中にほぼ常時通信がなされていることもあって、受信電力の計測が常に行われているが、センサネットワークにおいては常時通信を行っているわけではないため、受信電力を用いたハンドオーバを行うためには、基地局が頻繁にハンドオーバを制御するための基準信号を送信する必要がある。
【０００６】
そのため、上記のような問題を解決し、不要なハンドオーバを削減するハンドオーバ方法、その方法を実現する移動通信端末、基地局及びハンドオーバ制御プログラムが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るハンドオーバ方法は、
基地局と移動局からなり、基地局同士の間隔が通信信号の到達距離以下であるマルチホップネットワークにおいて、移動局が接続先の基地局を切り替えるためのハンドオーバ方法であって、
基地局が送信した通信信号と、該基地局の周辺に存在する１ないし複数の隣接基地局を識別するための隣接基地局情報とを受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した信号及び情報に基づき、ハンドオーバ処理を制御する制御ステップと、
を有し、
前記制御ステップは、
現在接続している基地局を判定する現接続先判定ステップと、
前記隣接基地局情報を用いて、接続先の基地局を切り替えるべきか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップの判断結果に基づき、接続先の基地局を切り替える切替ステップと、
を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るハンドオーバ方法によれば、
ハンドオーバ回数を削減することによって、基地局間でやりとりする制御情報を削減することが可能となり、無線通信信号量の削減及び基地局の電力消費を抑えることができる。また、移動局が送信する制御情報量が削減され、移動局の消費電力を削減し、稼働時間を長くすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるマルチホップ無線ネットワークの全体構成を示すものである。
本発明は、多くの基地局が密集している無線ネットワークにおいて適用可能である。本発明の実施の形態１においては、マルチホップ無線ネットワークに移動局が加わった構成を想定する。
移動局１０１は、人間が携帯する、移動体に装着するなどの形態をとり、複数の基地局１０２（図１においては、１〜５の５つの基地局が存在する）が設置された領域内を移動する。
基地局１０２は、固定設置されており、移動は行わないものとする。
各基地局１０２を中心とする円は、中心にある基地局と通信可能なエリアを示している。
なお、本実施の形態１においては、通信システムは基地局と移動局だけから構成され、基地局は有線通信機能を有しておらず、基地局間の無線通信を繰り返すことで宛先端末への通信を実現している形態を考えるものとする。
【００１０】
図２は、本発明の実施の形態１に係る基地局（図１の移動局１０２に相当）の構成を示すものである。
基地局１０２は、アンテナ２０１、受信回路２０２、送信回路２０３、受信データ処理部２０４、送信データ生成部２０５、隣接基地局管理部２０６を有する。
アンテナ２０１は、無線信号を送受信するためのアンテナであり、受信した無線信号を受信回路２０２に出力し、また送信回路２０３が出力した無線信号を送信する。
受信回路２０２は、アンテナ２０１から入力された無線信号を処理し、デジタル情報に変換し、受信データとして受信データ処理部２０４に出力する。
受信データ処理部２０４は、受信回路２０２が出力した受信データを処理し、必要な処理を行った後、隣接基地局管理部２０６に必要なデータを出力する。
送信回路２０３は、送信データ生成部２０５が生成した送信データを無線信号に変換し、アンテナ２０１へ出力する。
送信データ生成部２０５は、端末固有の符号及び隣接基地局管理部２０６から得られる隣接基地局の情報を含むハンドオーバ用信号を作成する。また、自局に接続している移動局へ送る送信データを生成する。
隣接基地局管理部２０６は、自局の隣接基地局の識別符号を蓄積管理するが、詳細は後述の図５の説明において述べる。
【００１１】
なお、本発明に係る移動通信端末における「受信手段」は、アンテナ２０１、受信回路２０２、受信データ処理部２０４により構成されるものである。
【００１２】
図３は、本発明の実施の形態１に係る移動通信端末（図１の移動局１０１に相当）の構成を示すものである。
移動局１０１は、アンテナ３０１、受信回路３０２、送信回路３０３、受信データ処理部３０４、送信データ生成部３０５、ハンドオーバ制御部３０６を有する。
アンテナ３０１は、無線信号を送受信するためのアンテナであり、受信した無線信号を受信回路３０２に出力し、また送信回路３０３が出力した無線信号を送信する。
受信回路３０２は、アンテナ３０１から入力された無線信号を処理し、デジタル情報に変換し、受信データとして受信データ処理部３０４に出力する。
受信データ処理部３０４は、受信回路３０２が出力した受信データを処理し、必要な処理を行った後、ハンドオーバ制御部３０６に必要なデータを出力する。
送信回路３０３は、送信データ生成部３０５が生成した送信データを無線信号に変換し、アンテナ３０１へ出力する。
送信データ生成部３０５は、ハンドオーバ制御部３０６の判断に基づき、基地局との接続、切断を行うための情報を生成する。また、接続している基地局へ送る送信データを生成する。
ハンドオーバ制御部３０６の動作については、後述の図５〜図１０の説明において述べる。
【００１３】
図４は、図１において移動局１０１と基地局１０２が通信を行う際のシーケンスを説明するものである。ここでは、図１の基地局（１）、基地局（２）、移動局１０１の間の通信シーケンスを例に取る。以下、各ステップについて説明する。
（Ｓ４０１）
基地局（２）のデータ生成部２０５は、自局の識別符号を含めた無線信号を生成し、送信回路２０３、アンテナ２０１を介して送信する。
（Ｓ４０２）
基地局（１）のアンテナ２０１は、基地局（２）が送信した無線信号を受信し、受信回路２０２に出力する。
受信回路２０２は、アンテナ２０１が出力した無線信号を処理し、デジタル情報に変換し、受信データとして受信データ処理部２０４に出力する。
受信データ処理部２０４は、受信データから基地局（２）の識別符号を取り出し、隣接基地局管理部２０６へ出力する。
（Ｓ４０３）
隣接基地局管理部２０６は、基地局（１）の隣接基地局として、基地局（２）の識別符号を蓄積管理する。これにより、隣接基地局管理部２０６が管理している識別符号で表される基地局は、基地局（１）に隣接しているものと判断することができる。
（Ｓ４０４）
基地局（１）の送信データ生成部２０５は、自局の識別符号とは別に、隣接基地局管理部２０６で管理している識別符号を含め、送信データを生成する。
送信データ生成部２０５が生成した送信データは、送信回路２０３、アンテナ２０１を介して、移動局１０１に送信される。
（Ｓ４０５）
移動局１０１のアンテナ３０１は、基地局（１）が送信した無線信号を受信し、受信回路３０２に出力する。
受信回路３０２は、アンテナ３０１が出力した無線信号を処理し、デジタル情報に変換し、受信データとして受信データ処理部３０４に出力する。
（Ｓ４０６）
受信データ処理部３０４は、受信データから基地局（１）及び基地局（２）の識別符号を取り出し、ハンドオーバ制御部３０６へ出力する。
（Ｓ４０７）
ハンドオーバ制御部３０６は、所定のアルゴリズムに従って、ハンドオーバ制御を行う。アルゴリズムの詳細は、図５以降で説明する。
【００１４】
このように、基地局は隣接する基地局に向けて自己の識別符号を含めた無線信号を定期的に送信している。
隣接する基地局からの無線信号を受信した後は、移動局１０１に無線信号を送信する際に、自局の識別符号とは別に、隣接基地局の識別符号を送信信号に含めるため、移動局１０１はこれら識別符号で表される複数の基地局のうち、いずれにハンドオーバするべきかを判断することができる。
なお、図４においては記載の便宜上、基地局（１）と基地局（２）のみを図示したが、通信範囲内にある全ての基地局間で、同様に識別符号のやりとりが行われる。
【００１５】
ここで、本発明のハンドオーバ方法を実行する際の判断の様子を、図１の記号ａ〜ｉに示す各位置を基準に説明する。
図１中央の矢印は、移動局１０１の移動経路を表しており、記号ａ〜ｉは各基地局との接続可否の組み合わせが変化しない区間に対して便宜上割り当てた符号である。図１の例では基地局１は２、４と、基地局２は１、４と、基地局３は１、４、５と、基地局４は１、２、３、５と、基地局５は３、４と接続している。事前の信号の授受によって、各基地局が送信する信号には上記の接続情報が含まれているとする。また説明のため、各基地局からの信号送信間隔は移動局の移動速度と比較して十分に短いものとする。
【００１６】
（１）
区間ａで基地局１が送信した信号を受信すると１に接続
（２）
区間ｂ、ｃ、ｄ、ｅで基地局２が送信した信号を受信するが、２は１と接続しているため、ハンドオーバは行わない。
（３）
区間ｄ、ｅ、ｆ、ｇで基地局３が送信した信号を受信するが、３は１と接続しているため、ハンドオーバは行わない。
（４）
区間ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇで基地局４が送信した信号を受信するが、４は１と接続しているため、ハンドオーバは行わない。
（５）
区間ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉで基地局５が送信した信号を受信する。５は１と接続していないため、ハンドオーバを行い、５に接続する。
【００１７】
結果として図１に示した移動経路では、基地局１、５の順に移動局はハンドオーバを行う。
隣接基地局の情報を用いない従来の方法では、２、３、４のいずれかもしくは複数にハンドオーバを行う。これは従来考えられていたハンドオーバ方法が前提としている基地局の設置密度が、本発明が前提とするマルチホップネットワークを下回っているためである。
マルチホップネットワークでは、一般的には基地局の近辺に、離れた２つの隣接基地局と同時に通信可能な領域が存在する。図１を例にすると、基地局３の近辺、移動経路上のｆの領域では基地局１、５とも通信が可能である。隣接基地局の情報を用いることで、多くの隣接基地局との同時通信が可能な領域においてハンドオーバ処理を実行し、ハンドオーバ回数を削減するのが本発明の本質である。
【００１８】
図５は、図４のステップＳ４０７において、ハンドオーバ制御部３０６が行うハンドオーバ制御のアルゴリズム例を示すものである。以下、各ステップについて説明する。
（Ｓ５０１）
ハンドオーバ制御部３０６は、基地局からの通信信号（無線信号）を受信すると、ハンドオーバ制御を開始する。このとき、通信信号に含まれる識別符号を用いて、隣接基地局のリストをあらかじめ作成しておく。
（Ｓ５０２）
ハンドオーバ制御部３０６は、一定時間以上現在の接続先基地局の信号を受信していないかどうかの判断を行う。
一定時間以上受信していないと判断する場合はステップＳ５０３へ、一定時間以内に受信していると判断する場合はステップＳ５０４へ進む。
（Ｓ５０３）
ハンドオーバ制御部３０６は、現在の接続先基地局を破棄する。
（Ｓ５０４）
ハンドオーバ制御部３０６は、現在の接続先基地局がないかどうかの判断を行う
現在の接続先基地局がないと判断する場合はステップＳ５０５へ、現在の接続先基地局があると判断する場合はステップＳ５０６へ進む。
（Ｓ５０５）
ハンドオーバ制御部３０６は、ステップＳ５０１で通信信号を送信した基地局を選択する。
（Ｓ５０６）
ハンドオーバ制御部３０６は、ステップＳ５０１で通信信号を送信した基地局と、接続先として現在選択している基地局とが同一であるか否かを、通信信号に含まれる識別符号を用いて判断する。
両者の基地局が同一であると判断する場合はステップＳ５０７へ、同一でないと判断する場合はステップＳ５０８へ進む。
（Ｓ５０７）
ハンドオーバ制御部３０６は、接続先の基地局を切り替える必要はないものと判断し、ステップＳ５１３へ進む。
（Ｓ５０８）
ハンドオーバ制御部３０６は、接続先として現在選択している基地局が、通信信号に含まれる識別符号で表される隣接基地局のリスト中に含まれているか否かを判断する。
現在選択している基地局が含まれていないと判断する場合はステップＳ５０９へ、含まれていると判断する場合はステップＳ５１０へ進む。
（Ｓ５０９）
ハンドオーバ制御部３０６は、ステップＳ５０１で通信信号を送信した基地局を選択する。
（Ｓ５１０）
ハンドオーバ制御部３０６は、一定時間以内に現在の接続先基地局から信号を受信しているか否かを判断する。
受信していると判断する場合はステップＳ５１２へ、受信していないと判断する場合はステップＳ５１１へ進む。
（Ｓ５１１）
ハンドオーバ制御部３０６は、ステップＳ５０１で通信信号を送信した基地局を選択する。
（Ｓ５１２）
ハンドオーバ制御部３０６は、接続先の基地局を切り替える必要はないものと判断し、ステップＳ５１３へ進む。
（Ｓ５１３）
ハンドオーバ制御部３０６は、以上のステップの判断結果に基づき、接続先の基地局を切り替えるべきと判断する場合は、ハンドオーバを実行して接続先基地局を切り替える。
【００１９】
図６は、本実施の形態１におけるハンドオーバ制御アルゴリズムにおいて、通信信号の受信電力をハンドオーバの判断に用いる例を示すものである。
本実施の形態１のように、ハンドオーバを行う際の判断に隣接基地局の識別符号を用いるアルゴリズムは、他のハンドオーバ制御アルゴリズムと併用することができる。
例えば、移動局の受信回路３０２に、受信した通信信号の受信電力を測定する機能を持たせ、得られた情報をハンドオーバ制御部３０６へ出力することで、ハンドオーバ制御部３０６は隣接基地局の識別符号に加えて受信電力を判断基準に用いることができる。受信電力に関する情報が得られれば、基地局１０２と移動局１０１の間の距離を概ね把握することが可能となり、ハンドオーバの判断に資する。
【００２０】
図６に示すハンドオーバ制御アルゴリズムは、受信電力をハンドオーバの判断に用いたものである。
ステップＳ６０１〜ステップＳ６１３は、図５のステップＳ５０１〜ステップＳ５１３と同様であるが、ステップＳ６０６で、通信信号を送信した基地局と、接続先として現在選択している基地局とが同一であると判断した場合に、ステップＳ６０７を実行する前に新たなステップＳ６１４を実行する。
（Ｓ６１４）
ハンドオーバ制御部３０６は、ステップＳ６０１において受信した通信信号の受信電力を測定する。
受信電力があらかじめ定められた基準値以上であればステップＳ６０７へ、それ以外であればステップＳ６０８へ進む。
【００２１】
さらに、ハンドオーバ制御部３０６に、過去に受信した通信信号の受信電力測定履歴を保存する機能を持たせ、過去の測定履歴をハンドオーバの判断に用いることもできる。このようにした場合、移動局１０１が各基地局に対して近づいているか遠ざかっているかを概ね把握することが可能となり、ハンドオーバの判断に資する。
この場合は、ステップＳ６１４は例えば以下のようにすることができる（図示せず）。
（Ｓ６１４）
ハンドオーバ制御部３０６は、受信電力の測定履歴に基づき、移動局１０１が基地局から遠ざかる方向に移動しているか否かを判断する。
遠ざかっていると判断する場合はステップＳ６０８へ、近づいていると判断する場合はステップＳ６０７へ進む。
【００２２】
また、受信電力を測定する代わりに、もしくは併用して通信品質を測定して、ハンドオーバの判断に用いることもできる。この場合は、ステップＳ６１４において、受信電力の代わりに、もしくは併用して、通信品質を同様の判断に用いればよい。測定履歴についても同様である。
【００２３】
図７は、本実施の形態１におけるハンドオーバ制御アルゴリズムにおいて、基地局１０２が送信した送信出力情報をハンドオーバの判断に用いる例を示すものである。
基地局１０２は、全ての送信信号を同一の出力で送信しているとは限らず、例えば送信するデータの内容に応じて、送信出力に強弱を設けている場合がある。
この場合、通信信号に、基地局１０２が用いた送信出力を示す情報を含めておけば、移動局１０１と基地局１０２との間の距離を概ね把握することが可能となる。例として、弱い送信出力の通信信号を受信できなかった場合には、移動局１０１と基地局１０２との距離が遠いものと推測することができる。
【００２４】
これを実現するためには、図４のステップＳ４０４において、基地局（１）の送信データ生成部２０５は、送信出力を示す情報を送信データに含めておき、ステップＳ４０６において、移動局１０１の受信データ処理部３０４が、当該送信出力情報を取り出すようにすればよい。
【００２５】
以下、図７について説明する。
図７のステップＳ７０２〜Ｓ７１３は、図６のステップＳ６０２〜ステップＳ６１３と同様である。
（Ｓ７０１）
ハンドオーバ制御部３０６は、基地局からの通信信号（無線信号）を受信すると、ハンドオーバ制御を開始する。このとき、通信信号に含まれる識別符号を用いて、隣接基地局のリストをあらかじめ作成しておく。
通信信号には、基地局１０２が信号を送信した際の送信出力に関する情報が含まれている。ここでは、大小２種類の送信出力で、通信信号を送信したものとし、通信信号には当該２種類の送信出力に関する情報が含まれているものとする。
（Ｓ７１４）
ハンドオーバ制御部３０６は、送信出力情報を用いて、通信信号を送信した基地局１０２と移動局１０１との相対位置関係を推定し、当該相対位置関係に基づき、接続先として選択すべき基地局を判断する。
例えば、大小２種類の送信出力の信号を双方ともに受信できた場合は、基地局１０２との距離が十分近いものと判断してステップＳ７０７へ進み、大出力の信号のみを受信した場合は、以後のステップの判断に委ねるものとして、ステップＳ７０８に進むようにすることができる。
【００２６】
図８は、本実施の形態１におけるハンドオーバ制御アルゴリズムにおいて、基地局１０２に接続している移動局数情報をハンドオーバの判断に用いる例を示すものである。
以上説明したハンドオーバ制御アルゴリズムは、主に移動局１０１側の判断基準によりハンドオーバの判断を行うものであった。しかし、基地局１０２に多数の移動局が接続している場合には、ハンドオーバを行おうとした際に、基地局側のキャパシティ不足により接続を拒否される場合もあり得る。
こうしたハンドオーバ実行時の接続拒否が発生すると、再度ハンドオーバ処理を行う必要があり、ハンドオーバ回数を削減する本発明の目的が減殺されてしまう。
そこで、図４のステップＳ４０４において、基地局（１）の送信データ生成部２０５は、自局に現在接続している移動局数を示す情報を送信データに含めておき、ステップＳ４０６において、移動局１０１の受信データ処理部３０４が、当該接続局数情報を取り出すようにすればよい。
【００２７】
以下、図８について説明する。
図８のステップＳ８０２〜ステップＳ８１３は、図５のステップＳ５０２〜ステップＳ５１３と同様である。なお図８においては、記載の便宜上、ステップＳ８１４をステップＳ８１３の前に置いていることを付言しておく。
（Ｓ８０１）
ハンドオーバ制御部３０６は、基地局からの通信信号（無線信号）を受信すると、ハンドオーバ制御を開始する。このとき、通信信号に含まれる識別符号を用いて、隣接基地局のリストをあらかじめ作成しておく。
通信信号には、基地局１０２に接続している移動局数に関する情報が含まれている。
（Ｓ８１４）
ハンドオーバ制御部３０６は、ステップＳ８１２までの判断で、接続先として選択すべきであるものと判断した基地局の接続局数を調べる。
接続局数があらかじめ設定された基準値以下であれば、現在選択している基地局をそのまま選択する。それ以外の場合は、ステップＳ８０１で通信信号を送信した基地局を選択する。
【００２８】
また、例えばステップＳ８１４を以下のようにすることで、各基地局の負荷の均等化を実現することができる。
（Ｓ８１４）
ハンドオーバ制御部３０６は、ステップＳ８１２までの判断で、接続先として選択すべきであるものと判断した基地局の接続局数を調べる。
選択した基地局に接続している移動局数が現在接続している基地局に接続している移動局数よりも著しく多い場合は、接続先基地局を変更しない。選択した基地局に接続している移動局数が現在接続している基地局に接続している移動局数よりも少ない場合は、現在選択している基地局をそのまま選択する。
【００２９】
図９は、本実施の形態１におけるハンドオーバ制御アルゴリズムにおいて、基地局１０２の位置情報をハンドオーバの判断に用いる例を示すものである。
移動局１０１は、複数の基地局の位置情報を受信することで、自身の位置を推定することができる。なお、位置推定方法の例は後述する。
これを実現するためには、図４のステップＳ４０４において、基地局（１）の送信データ生成部２０５は、あらかじめ与えられた自局の位置を示す情報を、送信データに含めておき、ステップＳ４０６において、移動局１０１の受信データ処理部３０４が、当該位置情報を取り出すようにすればよい。
【００３０】
以下、図９について説明する。
図９のステップＳ９０２〜ステップＳ９１３は、図５のステップＳ５０２〜ステップＳ５１３と同様である。なお図９においては、記載の便宜上、ステップＳ９１４をステップＳ９１３の前に置いていることを付言しておく。
（Ｓ９０１）
ハンドオーバ制御部３０６は、基地局からの通信信号（無線信号）を受信すると、ハンドオーバ制御を開始する。このとき、通信信号に含まれる識別符号を用いて、隣接基地局のリストをあらかじめ作成しておく。
通信信号には、基地局１０２の位置に関する情報が含まれている。
（Ｓ９１４）
ハンドオーバ制御部３０６は、ステップＳ９１２までの判断で、接続先として選択すべきであるものと判断した基地局の位置情報を調べるとともに、現在接続している基地局の位置情報を調べ、自局の推定位置を基に、それぞれの基地局と自局との距離を算定する。
選択した基地局までの距離の方が短い場合は、現在選択している基地局をそのまま選択する。現在接続している基地局までの距離の方が短い場合は、接続先基地局を変更しない。
【００３１】
なお、移動局１０１の位置推定方法として、以下のものが考えられる。
（１）
過去に信号を受信した基地局の位置の重心を、移動局１０１の推定位置とする。
（２）
過去に信号を受信した基地局の位置と、信号の平均的な伝送可能距離から、移動局１０１が存在する可能性のある範囲を計算し、範囲の中心点を移動局の推定位置とする。
（３）
受信データ処理部３０４に、受信時刻を記録する機能を持たせ、過去に信号を受信した基地局の位置に、受信してからの経過時間に反比例した係数を乗じた重心を、移動局１０１の推定位置とする。
【００３２】
過去に受信した基地局の位置の保存量としては、例えば過去一定時間以内に受信したデータ、過去に受信した一定数のデータ、などを保存量として定めておくことが考えられる。
【００３３】
図１０は、本実施の形態１におけるハンドオーバ制御アルゴリズムにおいて、基地局１０２が休止状態に入るまでの残余時間情報をハンドオーバの判断に用いる例を示すものである。
センサネットワークにおいて、基地局の長寿命化を実現するため、基地局を随時交代させる手法が提案されている。しかし、移動局が接続した状態で基地局が休止状態に入ると、一斉に多くの移動局がハンドオーバを行うことになり、通信の際の負荷などの観点から望ましくない。
このような状況を回避するため、基地局が休止状態に入るまでの残余時間を示す情報を通信信号に含めておき、ハンドオーバの判断に利用することが考えられる。
【００３４】
これを実現するためには、図４のステップＳ４０４において、基地局（１）の送信データ生成部２０５は、自局が休止状態に入るまでの残余時間を示す情報を送信データに含めておき、ステップＳ４０６において、移動局１０１の受信データ処理部３０４が、当該残余時間情報を取り出すようにすればよい。
【００３５】
以下、図１０について説明する。
図１０のステップＳ１００２〜ステップＳ１０１３は、図５のステップＳ５０２〜ステップＳ５１３と同様である。なお図１０においては、記載の便宜上、ステップＳ１０１４をステップＳ１０１３の前に置いていることを付言しておく。
（Ｓ１００１）
ハンドオーバ制御部３０６は、基地局からの通信信号（無線信号）を受信すると、ハンドオーバ制御を開始する。このとき、通信信号に含まれる識別符号を用いて、隣接基地局のリストをあらかじめ作成しておく。
通信信号には、基地局１０２が休止状態に入るまでの残余時間に関する情報が含まれている。
（Ｓ１０１４）
ハンドオーバ制御部３０６は、ステップＳ１０１２までの判断で、接続先として選択すべきであるものと判断した基地局の残余時間情報を調べるとともに、現在接続している基地局の残余時間情報を調べる。
ハンドオーバ制御部３０６は、より残余時間の長い基地局を選択する。
【００３６】
以上、図５〜図１０で説明した、本実施の形態１におけるハンドオーバ制御アルゴリズムは、図５のフローチャートに示すアルゴリズムを基本として、ステップＳ６１４、Ｓ７１４、Ｓ８１４、Ｓ９１４及びＳ１０１４を加味して構成したものである。
これらのアルゴリズムは、任意に組み合わせて用い、より大きなハンドオーバ回数削減効果を奏することが可能である。
組み合わせに際しては、適宜優先度や重み付け、実行順序などを工夫することで、いずれのアルゴリズムに重点を置くのかを選択することができる。
例えば、基地局１０２の場所をしばしば変更する必要があるような場合には、図９のアルゴリズム（特にステップＳ９１４）を用いないようにすることができる。
あるいは、基地局の休止までの残余時間よりも負荷均衡を重視する場合には、ステップＳ１０１４の後にステップＳ８１４を実行するように構成することができる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態１によれば、
基地局と移動局からなり、基地局同士の間隔が通信信号の到達距離以下であるマルチホップネットワークにおいて、移動局が接続先の基地局を切り替えるためのハンドオーバ方法であって、
基地局が送信した通信信号と、該基地局の周辺に存在する１ないし複数の隣接基地局を識別するための隣接基地局情報とを受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した信号及び情報に基づき、ハンドオーバ処理を制御する制御ステップと、
を有し、
前記制御ステップは、
現在接続している基地局を判定する現接続先判定ステップと、
前記隣接基地局情報を用いて、接続先の基地局を切り替えるべきか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップの判断結果に基づき、接続先の基地局を切り替える切替ステップと、
を有するので、
ハンドオーバ回数を削減することによって、基地局間でやりとりする制御情報を削減することが可能となり、無線通信信号量の削減及び基地局の電力消費を抑えることができる。また、移動局が送信する制御情報量が削減され、移動局の消費電力を削減し、稼働時間を長くすることが可能となる。
【００３８】
また、前記判断ステップは、
前記受信ステップにおいて受信した通信信号の送信元基地局と、接続先として現在選択している基地局とが同一であるか否かを、前記隣接基地局情報を用いて判断する基地局同一判断ステップを有し、
前記基地局同一判断ステップにおいて、同一である旨の判断をした際には、接続先の基地局を切り替える必要はないものと判断するので、
現在の接続先基地局の信号到達範囲内に移動局がある際など、ハンドオーバを行う必要がない場合に、不要なハンドオーバ処理を抑制できる。
【００３９】
また、前記判断ステップにおいては、
前記基地局同一判断ステップで、同一でない旨の判断をした際には、
接続先として現在選択している基地局が、前記隣接基地局情報で表される隣接基地局のリスト中に含まれているか否かを判断し、
現在選択している基地局が含まれていない場合には、
前記受信ステップにおいて受信した通信信号の送信元基地局を、接続先の基地局として選択するべきであるものと判断するので、
移動局が、現在接続している基地局もしくはその隣接基地局の信号到達範囲外に出てしまっている場合などに、上記判断を行うことにより、信号到達範囲外に出てしまっていることを認識でき、あらたな接続先基地局を選択することができる。
【００４０】
また、前記判断ステップにおいては、
前記基地局同一判断ステップで、同一である旨の判断をした際には、
前記受信ステップにおいて受信した通信信号の受信電力を測定し、該受信電力があらかじめ定められた基準値以上であれば、接続先の基地局を切り替える必要はないものと判断するので、
受信電力により基地局と移動局との距離を概ね推測することが可能となり、ハンドオーバの判定基準に当該推測距離を用いて、ハンドオーバ回数をより削減することができる。
【００４１】
また、前記判断ステップは、
前記受信電力の測定履歴を保存するステップと、
該受信電力の測定履歴に基づき、移動局が基地局から遠ざかる方向に移動しているか否かを判断し、該判断結果に基づき、接続先として選択すべき基地局を判断するステップと、
を有するので、
移動局１０１が各基地局に対して近づいているか遠ざかっているかを概ね把握することが可能となり、ハンドオーバの判断に資する。
【００４２】
また、前記判断ステップにおいては、
前記基地局同一判断ステップで、同一である旨の判断をした際には、
前記受信ステップにおいて受信した通信信号の通信品質を測定し、該通信品質があらかじめ定められた基準値以上であれば、接続先の基地局を切り替える必要はないものと判断するので、
通信品質により基地局と移動局との距離を概ね推測することが可能となり、ハンドオーバの判定基準に当該推測距離を用いて、ハンドオーバ回数をより削減することができる。
【００４３】
また、前記判断ステップは、
前記通信品質の測定履歴を保存するステップと、
該通信品質の測定履歴に基づき、移動局が基地局から遠ざかる方向に移動しているか否かを判断し、該判断結果に基づき、接続先として選択すべき基地局を判断するステップと、
を有するので、
移動局１０１が各基地局に対して近づいているか遠ざかっているかを概ね把握することが可能となり、ハンドオーバの判断に資する。
【００４４】
また、前記受信ステップにおいては、基地局が送信した通信信号の送信出力を表す複数の送信出力情報を受信し、
前記判断ステップにおいては、
前記基地局同一判断ステップで、同一である旨の判断をした際には、
前記送信出力情報を用いて、通信信号を送信した基地局と移動局との相対位置関係を推定し、該相対位置関係に基づき、接続先として選択すべき基地局を判断するので、
例えば送信電力が小さい信号を受信できなかった場合には、基地局との距離が離れていると推測することができ、ハンドオーバの判定基準に当該推測距離を用いて、ハンドオーバ回数をより削減することができる。
【００４５】
また、前記受信ステップにおいては、基地局に接続している移動局の数を示す接続局数情報を受信し、
前記判断ステップは、
前記接続局数情報に基づき、前記隣接基地局に接続している移動局の数を識別し、その数が所定の基準値以上であるか否かによって、接続先として選択すべき基地局を判断するステップを有するので、
基地局に多数の移動局が接続している場合に、ハンドオーバを行おうとした後に、基地局側のキャパシティ不足により接続を拒否されるような事態を回避できる。
また例えば、選択した基地局に接続している移動局数が現在接続している基地局に接続している移動局数よりも著しく多い場合は、接続先基地局を変更せず、選択した基地局に接続している移動局数が現在接続している基地局に接続している移動局数よりも少ない場合は、現在選択している基地局をそのまま選択することで、各基地局の負荷の均等化を実現することができる。
【００４６】
また、前記受信ステップにおいては、基地局の位置情報を受信して、該位置情報を所定数蓄積し、
前記判断ステップは、
前記蓄積した位置情報に基づき、移動局と基地局との距離を推定するステップと、
当該距離に基づき、接続先として選択すべき基地局を判断するステップと、
を有するので、
複数の基地局の位置情報を受信することで、自身の位置を推定し、ハンドオーバの判定基準に当該推定位置を用いて、ハンドオーバ回数をより削減することができる。
【００４７】
また、前記受信ステップにおいては、基地局が休止状態に入るまでの残余時間情報を受信し、
前記判断ステップは、
前記残余時間情報に基づき、より残余時間の長い基地局を選択するステップを有するので、
移動局が接続した状態で基地局が休止状態に入り、一斉に多くの移動局がハンドオーバを行って、通信負荷が急激に上昇してしまうような状況を回避できる。
【００４８】
また、本実施の形態１に係る移動通信端末によれば、
上記に記載の受信ステップを実行し、受信した信号をデジタル化する受信手段と、
前記受信手段が受信してデジタル化した情報に基づき、上記に記載の制御ステップを実行するハンドオーバ制御手段と、
を有するので、
基地局が送信した通信信号を基に、ソフトウェア制御などを用いたデジタル処理技術により、上記のハンドオーバ制御アルゴリズムを実行することができる。
【００４９】
また、本実施の形態１に係る基地局によれば、
移動局に通信信号を送信する基地局であって、
移動局が送信した信号、及び自己の周辺に存在する隣接基地局が送信した信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した信号のうち、隣接基地局が送信した信号より、当該隣接基地局の識別情報を取り出す受信データ処理手段と、
前記受信データ処理手段が取り出した識別情報を蓄積管理する隣接基地局管理手段と、
自局の識別情報、及び前記隣接基地局管理手段が蓄積管理する隣接基地局の識別情報を含む通信信号を送信する送信手段と、
を有するので、
自局の識別符号のみならず、隣接基地局の識別符号までも含む信号を送信することができ、移動局がハンドオーバ判断を行うに際し、隣接基地局の識別符号を基にした判断を行うことが可能となる。
【００５０】
また、前記送信手段は、送信する通信信号の出力を表す送信出力情報を、通信信号とともに送信し、
前記受信データ処理手段は、隣接基地局が送信した信号より、前記送信出力情報を取り出すので、
基地局が送信内容に応じて送信出力を分けているような場合に、送信出力の大小を移動局側で認識することにより、当該送信出力情報をハンドオーバの判断に用いることが可能となる。
【００５１】
また、前記送信手段は、自局に現在接続している移動局の数を示す接続局数情報を、通信信号とともに送信し、
前記受信データ処理手段は、隣接基地局が送信した信号より、前記接続局数情報を取り出すので、
移動局が基地局への接続を試みた後に、接続を拒否されてしまうような事態の回避を図ることが可能となる。
【００５２】
また、前記送信手段は、自局の位置情報を、通信信号とともに送信し、
前記受信データ処理手段は、隣接基地局が送信した信号より、前記位置情報を取り出すので、
移動局がハンドオーバ判断を行う際に、当該位置情報を用いることができる。
【００５３】
また、前記送信手段は、自局が休止状態に入るまでの残余時間情報を、通信信号とともに送信し、
前記受信データ処理手段は、隣接基地局が送信した信号より、前記残余時間情報を取り出すので、
移動局がハンドオーバ判断を行う際に、当該残余時間情報を用いることができる。
【００５４】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る移動通信端末（図１の移動局１０１に相当）は、自身の移動を検出する手段を新たに備え、その出力をハンドオーバの判断に用いるものである。
なお、本実施の形態２におけるマルチホップ無線ネットワークの全体構成は、図１と同様である。また、基地局の構成は図２と同様である。
【００５５】
図１１は、本実施の形態２に係る移動局１０１の構成を示すものである。
移動局１０１は、アンテナ１１０１、受信回路１１０２、送信回路１１０３、受信データ処理部１１０４、送信データ生成部１１０５、ハンドオーバ制御部１１０６、移動検出部１１０７を有する。
アンテナ１１０１〜送信データ生成部１１０５の機能は、図３におけるアンテナ３０１〜送信データ生成部３０５と同様である。
移動検出部１１０７は、移動局１０１の移動速度、移動の有無、方向などの移動に関する情報を測定し、ハンドオーバ制御部１１０６に出力する。
ハンドオーバ制御部１１０６の動作については、後述の図１２の説明において述べる。
【００５６】
図１２は、本実施の形態２において、ハンドオーバ制御部１１０６が行うハンドオーバ制御のアルゴリズム例を示すものである。
ステップＳ１２０１〜ステップＳ１２１３は、図５のステップＳ５０１〜ステップＳ５１３と同様であるが、ステップＳ１２０２で、一定時間以上、現在の接続先基地局の信号を受信していないと判断した場合には、ステップＳ１２０３を実行する前に新たなステップＳ１２１４を実行する。
（Ｓ１２１４）
ハンドオーバ制御部３０６は、移動検出部１１０７の出力に基づき、自局の移動状態を検出する。
自局の移動を検出した場合はステップＳ１２０３へ、移動を検出しなかった場合はステップＳ１２０５へ進む。
【００５７】
このように、移動局の移動状態を判定するステップＳ１２１４を追加したことにより、移動局１０１の移動状態を加味したハンドオーバ判断ができるので、移動局１０１の移動状態と静止状態が混在するような環境下において、不要なハンドオーバを削減することが可能となる。
【００５８】
本実施の形態２において、実施の形態１で説明した図５〜図１０に示すアルゴリズムを併用することも可能である。
また、移動局１０１の受信回路１１０２に受信電力、通信品質など移動局１０１と基地局１０２との距離を推測可能な情報を測定する機能を持たせ、得られた情報を受信データ処理部１１０３を介してハンドオーバ制御部１１０６へ出力する構成をとることも可能である。
移動検出部１１０７から得られる情報と、受信回路１１０２で測定される情報を組み合わせて用いることで、以下のステップＳ１２１５をステップＳ１２１２の後に加えることが考えられる。
（Ｓ１２１５）
選択した基地局に接続している移動局数が現在接続している基地局に接続している移動局数よりも著しく多い場合は、現在接続している基地局との接続を維持する。
選択した基地局に接続している移動局数が現在接続している基地局に接続している移動局数よりも少なく、かつ一定時間以上移動局１０１の移動がない場合、現在接続している基地局と選択した基地局との通信品質等を比較し、条件のよい、もしくは自局との間の距離が短いと推測できる基地局を選択する。
【００５９】
以上のように、本実施の形態２によれば、
前記現接続先判定ステップは、
接続先として現在選択している基地局からの通信信号を、所定時間以上受信していないかどうかを判断するステップと、
所定時間以上受信していないと判断した場合に、移動局の移動状態を検出する移動検出ステップと、
移動検出ステップの結果に基づき、現在の接続先基地局を判定するステップと、
を有するので、
移動局の移動状態を加味したハンドオーバ判断ができ、移動局の移動状態と静止状態が混在するような環境下において、不要なハンドオーバを削減することが可能となる。
【００６０】
また、前記現接続先判定ステップにおいては、
移動局が移動している旨を検出しなかった際には、前記受信ステップにおいて受信した通信信号の送信元基地局を、現在の接続先基地局として選択するので、
移動局が移動を行っていない場合には、信号の送信元基地局を、接続先として選択すべきであるものと仮定し、不要なハンドオーバ削減を図ることができる。
【００６１】
また、本実施の形態２に係る移動通信端末によれば、
本体の移動の有無と移動速度を検出する移動検出手段を有し、
前記受信手段は、上記に記載の受信ステップを実行し、
前記ハンドオーバ制御手段は、上記に記載の制御ステップを実行するので、
移動状態を加味したハンドオーバ判断ができ、移動状態と静止状態が混在するような環境下において、不要なハンドオーバを削減することが可能となる。
【００６２】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る移動通信端末（図１の移動局１０１に相当）は、自身の位置を検出する手段を新たに備え、その出力をハンドオーバの判断に用いるものである。
なお、本実施の形態３におけるマルチホップ無線ネットワークの全体構成は、図１と同様である。
また、基地局の構成は図２と同様であるが、送信データ生成部２０５は、あらかじめ与えられている自局の位置情報を、送信データに含めるように動作する。即ち、基地局から送信される通信信号には、隣接基地局も含めた基地局の位置情報が含まれている。
【００６３】
図１３は、本実施の形態３に係る移動局１０１の構成を示すものである。
移動局１０１は、アンテナ１３０１、受信回路１３０２、送信回路１３０３、受信データ処理部１３０４、送信データ生成部１３０５、ハンドオーバ制御部１３０６、位置検出部１３０７を有する。
アンテナ１３０１〜送信データ生成部１３０５の機能は、図３におけるアンテナ３０１〜送信データ生成部３０５と同様である。
位置検出部１３０７は、ＧＰＳなどの手段によって移動局１０１の位置を検出し、ハンドオーバ制御部１３０６に出力する。
ハンドオーバ制御部１３０６の動作については、後述の図１４〜図１５の説明において述べる。
【００６４】
図１４は、本実施の形態３において、ハンドオーバ制御部１３０６が行うハンドオーバ制御のアルゴリズム例を示すものである。
ステップＳ１４０２〜ステップＳ１４１３は、図５のステップＳ５０２〜ステップＳ５１３と同様であるが、ステップＳ１４０２の実行前にステップＳ１４１４を実行する点と、ステップＳ１４１３の実行前にステップＳ１４１５を実行する点が、図５とは異なっている。なお図１４においては、記載の便宜上、ステップＳ１４１４をステップＳ１４０２の前に、ステップＳ１４１５をステップＳ１４１３の前に、それぞれ置いていることを付言しておく。
（Ｓ１４０１）
ハンドオーバ制御部１３０６は、基地局からの通信信号（無線信号）を受信すると、ハンドオーバ制御を開始する。このとき、通信信号に含まれる識別符号を用いて、隣接基地局のリストをあらかじめ作成しておく。
通信信号には、基地局１０２の位置に関する情報が含まれている。
（Ｓ１４１４）
ハンドオーバ制御部３０６は、位置検出部１３０７の出力に基づき、自局の現在位置を検出する。
次に、現在接続している基地局から自局までの距離と、これまでの判断により接続先として選択した基地局から自局までの距離とを算定する。
（Ｓ１４１５）
ハンドオーバ制御部１３０６は、現在接続している基地局から自局までの距離と、これまでの判断により接続先として選択した基地局から自局までの距離とを比較し、より距離が短い方の基地局を選択する。
【００６５】
図１５は、本実施の形態３におけるハンドオーバ制御アルゴリズムにおいて、基地局１０２までの距離をハンドオーバの判断に用いる例を示すものである。
ステップＳ１５０１〜ステップＳ１５１４は、図１４のステップＳ１４０１〜ステップＳ１４１４と同様であるが、ステップＳ１５０６で、通信信号を送信した基地局と、接続先として現在選択している基地局とが同一であると判断した場合に、ステップＳ１５０７を実行する前に新たなステップＳ１５１５を実行する点が、図１４と異なる。
（Ｓ１５１５）
ハンドオーバ制御部３０６は、ステップＳ１５１４において算定した距離が、あらかじめ定められた基準値以上であるか否かを判断する。
基準値以上であればステップＳ１５０７へ、それ以外であればステップＳ１５０８へ進む。
【００６６】
本実施の形態３で説明した図１４及び図１５のアルゴリズムとともに、実施の形態１、２で説明したアルゴリズムを併用することもできる。
【００６７】
なお、実施の形態１〜３の移動局１０１が有するハンドオーバ制御部は、例えばマイコンなどで実現することができる。この場合、ハンドオーバ制御部が実行するハンドオーバ制御アルゴリズムは、ソフトウェアによって実現し、マイコン上に実装するように構成することができる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態３によれば、
前記受信ステップにおいては、通信信号を送信した基地局の位置情報を受信し、
前記現接続先判定ステップは、
移動局の現在位置を検出する位置検出ステップと、
前記位置検出ステップの結果に基づき、移動局と、現在接続している基地局との距離を算定する第１の距離算定ステップと、
前記位置検出ステップの結果に基づき、移動局と、前記判断ステップにより接続先の基地局として選択した基地局との距離を算定する第２の距離算定ステップと、
を有し、
前記判断ステップは、
前記第１の距離算定ステップ及び前記第２の距離算定ステップの結果に基づき、より移動局に近い方の基地局を、接続先の基地局として選択するステップを有するので、
移動局の位置を推定する場合と比較して、より正確な位置情報を用いて、ハンドオーバ回数をより削減することができる。
【００６９】
前記判断ステップにおいては、
前記基地局同一判断ステップで、同一である旨の判断をした際には、
移動局と、前記受信ステップにおいて受信した通信信号の送信元基地局との距離が、あらかじめ定められた基準値以上であれば、現在接続先として選択している基地局を継続して選択するべきであるものと判断するので、
移動局の位置を推定する場合と比較して、より正確な距離情報を用いて、ハンドオーバ回数をより削減することができる。
【００７０】
前記判断ステップにおいては、
前記基地局同一判断ステップで、同一である旨の判断をした際には、
前記位置検出ステップの結果に基づき、移動局が基地局から遠ざかる方向に移動しているか否かを判断し、該判断結果に基づき、接続先として選択すべき基地局を判断するので、
移動局１０１が各基地局に対して近づいているか遠ざかっているかを概ね把握することが可能となり、ハンドオーバの判断に資する。
【００７１】
また、本実施の形態３に係る移動通信端末によれば、
本体の現在位置を検出する位置検出手段を有し、
前記受信手段は、上記に記載の受信ステップを実行し、
前記ハンドオーバ制御手段は、上記に記載の制御ステップを実行するので、
位置検出手段による正確な位置情報を用いて、ハンドオーバ回数をより削減することができる。
【００７２】
また、上記に記載の制御ステップの動作を前記ハンドオーバ制御手段に実行させるハンドオーバ制御プログラムにより、上記のアルゴリズムをソフトウェアにより実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施の形態１におけるマルチホップ無線ネットワークの全体構成を示すものである。
【図２】実施の形態１に係る基地局（図１の移動局１０２に相当）の構成を示すものである。
【図３】実施の形態１に係る移動通信端末（図１の移動局１０１に相当）の構成を示すものである。
【図４】図１において移動局１０１と基地局１０２が通信を行う際のシーケンスを説明するものである。
【図５】図４のステップＳ４０７において、ハンドオーバ制御部３０６が行うハンドオーバ制御のアルゴリズム例を示すものである。
【図６】通信信号の受信電力をハンドオーバの判断に用いる例を示すものである。
【図７】基地局１０２が送信した送信出力情報をハンドオーバの判断に用いる例を示すものである。
【図８】基地局１０２に接続している移動局数情報をハンドオーバの判断に用いる例を示すものである。
【図９】基地局１０２の位置情報をハンドオーバの判断に用いる例を示すものである。
【図１０】基地局が休止状態に入るまでの残余時間情報をハンドオーバの判断に用いる例を示すものである。
【図１１】実施の形態２に係る移動局１０１の構成を示すものである。
【図１２】実施の形態２において、ハンドオーバ制御部１１０６が行うハンドオーバ制御のアルゴリズム例を示すものである。
【図１３】実施の形態３に係る移動局１０１の構成を示すものである。
【図１４】実施の形態３において、ハンドオーバ制御部１３０６が行うハンドオーバ制御のアルゴリズム例を示すものである。
【図１５】基地局１０２までの距離をハンドオーバの判断に用いる例を示すものである。
【符号の説明】
【００７４】
１０１  移動局
１０２  基地局
２０１  アンテナ
２０２  受信回路
２０３  送信回路
２０４  受信データ処理部
２０５  送信データ生成部
２０６  隣接基地局管理部
３０１  アンテナ
３０２  受信回路
３０３  送信回路
３０４  受信データ処理部
３０５  送信データ生成部
３０６  ハンドオーバ制御部
１１０１  アンテナ
１１０２  受信回路
１１０３  送信回路
１１０４  受信データ処理部
１１０５  送信データ生成部
１１０６  ハンドオーバ制御部
１１０７  移動検出部
１３０１  アンテナ
１３０２  受信回路
１３０３  送信回路
１３０４  受信データ処理部
１３０５  送信データ生成部
１３０６  ハンドオーバ制御部
１３０７  位置検出部
【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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