(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局のハンドオフ先となるハンドオフ先基地局と、当該移動局のハンドオフ元となるハンドオフ元基地局と、前記ハンドオフ先基地局との間で第１の非同期通信を行うことにより第１の情報系列の通信を行い、前記ハンドオフ元基地局との間で第２の非同期通信を行うことにより第２の情報系列の通信を行う制御局とを備える移動通信システムにおいて、
ソフトハンドオフ時に前記第１の非同期通信の通信速度を保証するため、第１のハンドオフ専用帯域を確保する第１のハンドオフ専用帯域確保手段と、
当該ソフトハンドオフ時に、前記第２の非同期通信の通信速度を保証して、前記第１の情報系列と同じ内容の前記第２の情報系列を前記第１の情報系列に同期して通信するため、第２のハンドオフ専用帯域を確保する第２のハンドオフ専用帯域確保手段と、
当該ソフトハンドオフ時に、前記第１のハンドオフ専用帯域及び前記第２のハンドオフ専用帯域の中からそれぞれ同一の大きさの帯域を前記移動局に割り当てる帯域制御手段と
を備えたことを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
請求項１の移動通信システムにおいて、
前記ハンドオフ先基地局は、全帯域から通信状態が通常状態のときに使用される通常帯域を除外したハンドオフ専用帯域の中から、当該ソフトハンドオフ時に使用していない空き帯域を検出して制御局に通知するハンドオフ先空き帯域検出手段を備え、
前記ハンドオフ元基地局は、当該ソフトハンドオフ時に使用していない空き帯域を検出して制御局に通知するハンドオフ元空き帯域検出手段を備え、
前記制御局は、前記ハンドオフ先空き帯域検出手段から通知を受けた空き帯域と、前記ハンドオフ元空き帯域検出手段から通知を受けた空き帯域とを比較し、小さい方の空き帯域と同じ大きさの空き帯域を、前記第１の非同期通信と第２の非同期通信の双方に割り当てる帯域割当て演算手段を備える
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項３】
移動局のハンドオフ先となるハンドオフ先基地局との間で第１の非同期通信を行うことにより第１の情報系列の通信を行い、移動局のハンドオフ元となるハンドオフ元基地局との間で第２の非同期通信を行うことにより第２の情報系列の通信を行う基地局制御装置において、
ソフトハンドオフ時に前記第１の非同期通信の通信速度を保証するため、第１のハンドオフ専用帯域を確保する第１のハンドオフ専用帯域確保手段と、
当該ソフトハンドオフ時に、前記第２の非同期通信の通信速度を保証して、前記第１の情報系列と同じ内容の前記第２の情報系列を前記第１の情報系列に同期して通信するため、第２のハンドオフ専用帯域を確保する第２のハンドオフ専用帯域確保手段と、
当該ソフトハンドオフ時に、前記第１のハンドオフ専用帯域及び前記第２のハンドオフ専用帯域の中からそれぞれ同一の大きさの帯域を前記移動局に割り当てる帯域制御手段と
を備えたことを特徴とする基地局制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システム及び基地局制御装置に関し、例えば、符号分割多元接続（以下、ＣＤＭＡと略称する）方式の移動通信システムにおいて、基地局制御装置（以下、ＢＳＣと略称する）と無線基地局（以下、ＢＴＳと略称する）間の伝送路がＡＴＭ（非同期転送モード）通信を用いる場合などに適用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムにおいて、移動端末局（以下、ＭＳと略称する）が、通信中のサービスエリアから隣接する他のサービスエリアヘ移動する際の無線基地局切替えを行う制御をハンドオフと呼ぶ。
【０００３】
ハンドオフには、ハードハンドオフ方式とソフトハンドオフ方式があり、前者のハードハンドオフ方式は、ＭＳがハンドオフ元ＢＴＳとの無線回線を切断した後、ハンドオフ先のＢＴＳと無線回線を接続する。
【０００４】
これに対しソフトハンドオフ方式においては、ＭＳはハンドオフ時のチャネル切替の前後、つねにいずれかのＢＴＳと接続されているため、使用チャネルに不連続が発生せず、データの欠落が生じない。したがって無瞬断でスムーズにハンドオーバが実現される。
【０００５】
当該ソフトハンドオフに際しては、１つのＭＳと複数のＢＳＣ間に複数の通信パスが同時に設定されるサイトダイバーシティを実現する必要があるため、ＭＳはレイク受信機を装備することを要する。
【０００６】
また、サイトダイバーシティを行うには、これら複数の通信パスを介してＭＳに受信される受信波が同相で、なおかつその情報内容が同一であることを要する。ＭＳが複数のＢＴＳから到来する同じ情報内容の受信波を同相で合成又は選択する際に、エラー率の低い（信頼性の高い）受信波を選択したり、エラー率の低い（信頼性の高い）受信波の割合が大きくなるように重みづけして合成することにより、通信の品質は向上する。
【０００７】
さらに、ＢＳＣ−ＢＴＳ間の伝送にはＡＴＭ通信方式を採用することが考えられる。ＡＴＭ通信方式は、通信速度が大きく異なる端末間の通信を収容したり、通信中に通信速度が大きく変化する通信を収容することができるなどの優れた特徴を備えているためである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＢＳＣ−ＢＴＳ間の伝送にＡＴＭ通信方式を採用した場合、効率性や経済性などの観点から、無線リソース上確保可能な最大チャネル数、最大トラフィック量分の帯域をＢＳＣ−ＢＴＳ間の物理回線に持たせる事はほとんど行われないのが現実である。
【０００９】
一般的には、無線リソース上で確保可能な最大チャネル数、平均トラフィック量分の帯域を物理回線に持たせ、さらにその帯域を、優先トラフィックと非優先トラフィックにサービスクラスを分割して帯域制御を行う事により物理回線を有効利用する。ＡＴＭ層のＡＴＭセルからアプリケーション層のパケットが再構成されるので、非優先トラフィックに対応するアプリケーションでは優先トラフィックに対応するアプリケーションに比べて、アプリケーション層のパケット通信の遅延も発生しやすいことになる。
【００１０】
したがって、例えば、ファイル転送用アプリケーションなどのリアルタイム性に敏感でないアプリケーションに非優先トラフィックのサービスクラスを割り当て、音声サービスなどのリアルタイム性に敏感なアプリケーションには、優先トラフィックにサービスクラスを割り当てることが考えられる。
【００１１】
システムに対し、優先トラフィックのサービスクラスに属するＡＴＭ通信と非優先トラフィックのサービスクラスに属するＡＴＭ通信とが同時に要求された場合、前記物理回線の限られた帯域は、優先トラフィックのサービスクラスに属するＡＴＭ通信に対して優先的に割り当てられる。したがって優先トラフィックのトラフィック量が多いときには、前記物理回線の持つ帯域の全部またはほとんどが、優先トラフィックのために消費され、非優先トラフィックのトラフィック量は著しく制限される。
【００１２】
トラフィック量が制限されるということはＡＴＭ通信の通信速度が制限されるということを意味する。
【００１３】
一方で、上述したように、ソフトハンドオフの要件であるサイトダイバーシティを最も簡単な構成で実現するためには、複数の通信パスを介してＭＳに受信される受信波が同相で、なおかつその情報内容が同一でなければならない。
【００１４】
ＭＳに、同一情報内容の受信波を同相で受信させてサイトダイバーシティを行うためには、ハンドオフ先ＢＴＳとハンドオフ元ＢＴＳが、当該受信波である下りチャネル信号を、同期した送信タイミングで無線送信する必要がある。
【００１５】
しかしながらＢＳＣ−ＢＴＳ間の伝送をＡＴＭ通信で行うと、複数のＢＴＳから無線送信される下りチャネル信号の送信タイミングを同期させることが困難な場合がある。
【００１６】
例えば、当該サイトダイバーシティのためのＡＴＭ伝送のサービスクラスが前記非優先に該当する場合など、優先度が十分に高くない場合であって、優先度がより高いサービスクラスのためのトラフィックが多い場合には、当該サイトダイバーシティのためのＡＴＭ通信の帯域は制限されることになり、ある情報内容を持つＡＴＭセルを、ＢＳＣからＢＴＳに伝送するのに要する時間が長くなる。
【００１７】
しかも優先度の高いサービスクラスのトラフィックはＢＴＳごとに相違し、ハンドオフ先ＢＴＳとハンドオフ元ＢＴＳでは異なるのが普通であるから、サイトダイバーシティのためにハンドオフ先ＢＴＳとハンドオフ元ＢＴＳに向けて１つのＢＳＣから同時に送信された同一情報内容を持つＡＴＭセルが、各ＢＴＳに到着する時刻は、通常、相違することになる。
【００１８】
各ＢＴＳに対する到着時刻が相違する場合、その到着時刻の相違に対応した時間差を下りチャネル信号の無線送信のタイミングにまで反映させてしまうと、正常なサイトダイバーシティを行うことが不可能となり、一致していない情報内容を持つ下りチャネル信号を合成、あるいは選択することになるため、ＭＳが受信波を合成又は選択することによってかえって通信の品質は低下してしまい、ソフトハンドオフも正常には行うことができなくなる。
【００１９】
この対策として、優先トラフィック（例えば音声呼）に関しては、ＢＳＣ−各ＢＴＳ間伝送路の各伝送遅延分のオフセットを設ける事で同期をとる事は可能であるが、非優先トラフィックは、各ＢＴＳのトラフィックに依存して、待ち合わせが発生する事から、ハンドオフ元とハンドオフ先の各ＢＴＳ間でＢＳＣからのパケットトラフィックデータ（情報内容）の同期を合わせてソフトハンドオフ対象のＭＳへ同データを送出する事が困難であった。
【００２０】
一方、非優先トラフィックのための対策としては、例えば、各ＢＴＳが前記到着時刻の相違を吸収して無線送信タイミングを同期させるために、ＡＴＭセルを一時蓄積する遅延時間調節用のバッファメモリを搭載することも考えられるが、その場合には非優先トラフィックに起こり得る最大遅延時間分のバッファメモリ容量が必要になり、ＢＴＳのハードウエア規模が増大してしまう。
【００２１】
またこの場合には、当該遅延時間調節用バッファメモリの使用方法によっては、ソフトハンドオフ時以外でも、ＢＴＳからＭＳに向かう下りチャネル信号に固定遅延時間が発生してしまうことになる。この固定遅延時間は、下りチャネル信号を構成する情報内容が当該バッファメモリに書き込まれてから読み出されるまでの時間（最小時間）に相当する。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明では、移動局のハンドオフ先となるハンドオフ先基地局と、当該移動局のハンドオフ元となるハンドオフ元基地局と、前記ハンドオフ先基地局との間で第１の非同期通信を行うことにより第１の情報系列の通信を行い、前記ハンドオフ元基地局との間で第２の非同期通信を行うことにより第２の情報系列の通信を行う制御局とを備える移動通信システムにおいて、ソフトハンドオフ時に前記第１の非同期通信の通信速度を保証するため、第１のハンドオフ専用帯域を確保する第１のハンドオフ専用帯域確保手段と、当該ソフトハンドオフ時に、前記第２の非同期通信の通信速度を保証して、前記第１の情報系列と同じ内容の前記第２の情報系列を前記第１の情報系列に同期して通信するため、第２のハンドオフ専用帯域を確保する第２のハンドオフ専用帯域確保手段と、当該ソフトハンドオフ時に、前記第１のハンドオフ専用帯域及び前記第２のハンドオフ専用帯域の中からそれぞれ同一の大きさの帯域を前記移動局に割り当てる帯域制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（Ａ）実施形態
以下、本発明の移動通信システム及び基地局制御装置を、基地局制御局（基地局制御装置）と基地局との間でＡＴＭ通信を行うＣＤＭＡ方式の移動電話システムに適用した場合を例に、第１および第２の実施形態について説明する。
【００２４】
第１および第２の実施形態は、ＡＴＭの帯域保証の概念をソフトハンドオフに使用する事により、非優先トラフィックデータのソフトハンドオフを効率的に実現することを特徴とする。
【００２５】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
本実施形態の移動電話システム１０を図１に示す。
【００２６】
図１において、移動電話システム１０は、ＢＳＣ（基地局制御装置）１と、当該ＢＳＣ１と有線伝送路Ｃ１で接続されたＢＴＳ（無線基地局）１と、当該ＢＳＣ１と有線伝送路Ｃ２で接続されたＢＴＳ２と、ＭＳ（移動局）１とを備えている。
【００２７】
ここで、有線伝送路Ｃ１の物理回線は、上述した一般的なケースと同様に、無線リソース上で確保可能な最大チャネル数、平均トラフィック量分の帯域だけを持ち、さらにその帯域を、優先トラフィックと非優先トラフィックにサービスクラスを分割して帯域制御を行う事により物理回線を有効利用しているものとする。
【００２８】
またＭＳ１は、通信アプリケーションとして、通常の電話機能のほかにメール転送機能なども装備した多機能移動電話である。このうち電話機能は優先トラフィックのサービスクラスに分類され、メール転送機能は非優先トラフィックのサービスクラスに分類されるものとする。
【００２９】
なお、ＢＴＳ１のサービスエリアはＥ１で、ＢＴＳ２のサービスエリアはＥ２であり、図示の状態では、ＭＳ１は矢印Ｍ１の軌跡に沿ってサービスエリアＥ１からＥ２へ移動しているものとし、当該移動の過程でソフトハンドオフが発生する。また、ＷＬ１はＢＴＳ１とＭＳ１の通信に使用される無線チャネルを示し、ＷＬ２はＢＴＳ２とＭＳ１の通信に使用される無線チャネルを示す。
【００３０】
内部には、前記ＢＳＣ１はＳＨＯ（ソフトハンドオフ）固定帯域管理部１１を備え、前記ＢＴＳ１はＳＨＯ用固定帯域制御部１２を備え、前記ＢＴＳ２はＳＨＯ固定帯域制御部１３を備えている。
【００３１】
このうちＢＴＳ１の持つＳＨＯ用固定帯域制御部１２は、図５に示す内部構成を備えている。なお、ＢＴＳ２の持つＳＨＯ用固定帯域制御部１３も、当該ＳＨ用固定帯域制御部１２と同様な構成を備えているが、以下では図５にはＢＴＳ１内のＳＨＯ用固定帯域制御部１２を示したものとして説明する。
【００３２】
（Ａ−１−１）ＳＨＯ用固定帯域制御部の内部構成
図５において、ＳＨＯ用固定帯域制御部１２は、通常帯域割当て部２０と、ハンドオフ用帯域割当て部２１と、帯域制御部２２とを備えている。
【００３３】
通常帯域割当て部２０は、通信状態がソフトハンドオフ状態ではなく通常状態である場合に使用され得る通常帯域の帯域割当てを行う部分である。
【００３４】
ハンドオフ用帯域割当て部２１は、通信状態がソフトハンドオフ状態である場合にのみ帯域割当てを行う部分であり、有線伝送路Ｃ１の物理回線が持つ全帯域のうち、前記通常帯域を除外した予め定められた量の帯域を、ハンドオフ専用帯域として管理している。ハンドオフ専用帯域は、ＢＳＣ−ＢＴＳ間における他のトラフィックリソースを圧迫することのないように、システムが提供可能なパケットサービス中の最低帯域（例えば９．６ｋｂｐｓ）程度であってよい。
【００３５】
そして、１つのサイトダイバーシティのために帯域制御部２２が割り当てるハンドオフ専用帯域は予め決められた固定値（固定帯域）であり、しかもこの固定値は、もう１つのＢＴＳ２内のＳＨＯ用固定帯域制御部１３と同じ値である必要がある。固定値を同じ値とするのは、ＢＳＣ１から有線伝送路Ｃ１およびＣ２に同時に送信された同じ情報内容を持つＡＴＭセルを、ＢＴＳ１とＢＴＳ２に同時に到達させて、ＢＴＳ１とＢＴＳ２から同時に無線送信させることで、容易に正常なサイトダイバーシティを実現できるからである。
【００３６】
また、複数のソフトハンドオフがサービスエリアＥ１内で同時発生した場合に対応するため、複数無線チャネル、固定トラフィック量分（例えば平均トラフィック量分）のハンドオフ専用帯域を確保するようにしてもよい。
【００３７】
通常帯域割当て部２１と当該ハンドオフ用帯域割当て部２１に接続された帯域制御部２２は、通常状態には通常帯域割当て部２０を制御し、ソフトハンドオフ時にはハンドオフ用帯域割当て部２１を制御することにより、ＢＴＳ１における帯域割当てを一括して管理している部分である。
【００３８】
帯域制御部２２による通常状態の帯域割当ては、移動電話システム１０に対し、優先トラフィックのサービスクラスに属するＡＴＭ通信と非優先トラフィックのサービスクラスに属するＡＴＭ通信とが同時に要求された場合、有線伝送路Ｃ１の物理回線の通常帯域を、優先トラフィックのサービスクラスに属するＡＴＭ通信に対して優先的に割り当てることによって行われる。
【００３９】
次に、ＢＳＣ１に搭載されたＳＨＯ用固定帯域管理部１１の内部構成について、図６に基づいて説明する。
【００４０】
（Ａ−１−２）ＳＨＯ用固定帯域管理部の内部構成
図６において、ＳＨＯ用固定帯域管理部１１は、ハンドオフ処理部２３と、ハンドオフ用帯域使用状態記憶部２４とを備えている。
【００４１】
ハンドオフ処理部２３は、そのとき接続中のＢＴＳ（図１ではＢＴＳ１）を介してＭＳ１がパイロット（Pilot）信号強度測定結果メッセージを送ってきたときに、当該ＭＳ１の通信状態を通常状態からソフトハンドオフ状態に移行するかどうかを判定するとともに、ソフトハンドオフ状態に移行する場合には、ハンドオフ元ＢＴＳ（図１ではＢＴＳ１）やハンドオフ先ＢＴＳ（図１ではＢＴＳ２）等と通信してソフトハンドオフ前のハンドオフ専用帯域の確保やソフトハンドオフ後のハンドオフ専用帯域の解放などを行う部分である。
【００４２】
ハンドオフ処理部２３が行ったハンドオフ専用帯域の確保や解放の状態は、ハンドオフ用帯域使用状態記憶部２４に格納されていて、ハンドオフ処理部２３はいつでも参照することができる。
【００４３】
以下、上記のような構成を有する本実施形態の動作について説明する。
【００４４】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
前記ＭＳ１、ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＳＣ１間の通信手順を図２に示す。
【００４５】
これは、図１の前記軌跡Ｍ１に沿ってＭＳ１が移動する際のソフトハンドオフに関する手順である。ＭＳ１は、当該移動に際して、ＡＴＭ通信上、非優先トラフィックのサービスクラスに分類された前記メール転送機能を使用し、メール受信中であるものとする。
【００４６】
図１上で、ＭＳ１が軌跡Ｍ１の始点ＳＰ付近に位置するときには、ＭＳ１はＢＴＳ１とのあいだで、無線チャネルＷＬ１を使用して無線フレームをやり取りすることで通信している。このときＢＴＳ１は、ＢＳＣ１と有線伝送路Ｃ１を用いてＡＴＭセルをやり取りすることで通信し、ＢＴＳ１内では通常帯域割当て部２０が当該メール転送のための帯域を割り当てている。
【００４７】
メールの内容を構成する情報内容は、ＡＴＭ層で見ると、ＡＴＭセルのペイロードに収容されてＢＳＣ１からＢＴＳ１に伝送され（アプリケーション層で見るとこの情報内容はパケットに収容されてＢＳＣ１からＢＴＳ１に伝送され）、ＢＴＳ１では所定の再構成処理（図示せず）を行うことでこの情報内容を持つ無線フレームを構成し、当該無線フレームを無線チャネルＷＬ１で無線送信している。これが図２に示すＣＳ１の通信状態である。
【００４８】
ＣＳ１の通信状態において、ＭＳ１は、無線チャネルＷＬ１でＢＴＳ１から無線送信されたパイロット信号の受信強度の測定結果メッセージＰＭ１を、例えば定期的に無線送信している。このメッセージＰＭ１はＢＴＳ１を介してＢＳＣ１に送達され、当該メッセージＰＭ１を受信したＢＳＣ１は応答確認ＲＡ１をＢＴＳ１を介してＭＳ１に送達する。
【００４９】
なお、メッセージＰＭ１は定期的に送信するのではなく、ＭＳ１がパイロット信号の受信強度が弱まったと判断したときに送信するようにしてもよい。
【００５０】
ＢＳＣ１のハンドオフ処理部２３は、当該メッセージＰＭ１の内容を調べて、ソフトハンドオフの必要があるかどうか、およびソフトハンドオフを行うとすればどのＢＴＳ（図１には２つのＢＴＳしか図示していないが、実際には、相互にサービスエリアがオーバーラップするように、エリアＥ１の周辺に多数のＢＴＳが配置されている）が当該ソフトハンドオフに関係するかを判断する。
【００５１】
例えば、無線チャネルＷＬ１によるパイロット信号のＭＳ１における受信強度が弱まると共に、無線チャネルＷＬ２の当該ＭＳ１における受信強度が強まれば、当該ソフトハンドオフに関係すべきＢＴＳは、ＢＴＳ１とＢＴＳ２であることがわかる。このうちＢＴＳ１がハンドオフ元ＢＴＳで、ＢＴＳ２がハンドオフ先ＢＴＳである。
【００５２】
すなわち、メッセージＰＭ１などのパイロット強度測定結果メッセージの内容を調べることは、実質的に、ＭＳ１の矢印Ｍ１に沿った移動の状況を調べることに等しい。
【００５３】
ここでは、ＢＳＣ１のハンドオフ処理部２３が、ＢＴＳ１とＢＴＳ２が関係するソフトハンドオフの手順を開始すべきであると判断したものとする（ＳＰ０）。このとき図１上では、ＭＳ１は軌跡Ｍ１の始点ＳＰと終点ＥＰの中間付近に位置している。この位置は、サービスエリアＥ１とＥ２が相互にオーバーラップする地点である。
【００５４】
ハンドオフ手順を開始すると、まずＢＳＣ１は、ハンドオフ先となるＢＴＳ２に対し、ＭＳ１のためにハンドオフ用リソースを提供することを要求し（ＲＲ１）、ＢＴＳ２はレスポンスＲＥ１を送り返してくる。これらのＢＳＣ１とＢＴＳ２の間のやり取りは、有線伝送路Ｃ２を介したＡＴＭ通信によって行われる。
【００５５】
レスポンスＲＥ１を受け取ったＢＳＣ１は、手順ＲＲ２，ＲＲ３、ＲＥ２、ＲＥ３から構成されるパケットデータのソフトハンドオフ用優先固定帯域確保手順ＰＰ１を開始する。
【００５６】
ＰＰ１においては、ＢＳＣ１はまず、ハンドオフ先ＢＴＳ２にパケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域確保要求ＲＲ２を送信し、次にハンドオフ元ＢＴＳ１にパケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域確保要求ＲＲ３を送信する。
【００５７】
これに対するレスポンスとして、ハンドオフ先ＢＴＳ２の帯域制御部２２はハンドオフ用帯域割当て部２１にハンドオフ用の帯域割り当てを行わせて帯域確保完了報告ＲＥ２をＢＳＣ１に送信し、ハンドオフ元ＢＴＳ１の帯域制御部２２もハンドオフ用帯域割当て部２１にハンドオフ用の帯域割り当てを行わせて帯域確保完了報告ＲＥ３をＢＳＣ１に送信する。
【００５８】
なお、このとき、ハンドオフ元ＢＴＳ１がＭＳ１との通信に使用していた通常帯域は解放され、他の通信のために使用され得る空き帯域となる。
【００５９】
上述したように、ＢＴＳ１とＢＴＳ２の持つハンドオフ専用帯域は、相互に等しい固定値なので、その時点のＢＴＳ１とＢＴＳ２のトラフィック量が相違し、通常帯域の空き帯域量が異なるとしても、前記メールの内容を構成する情報内容を持つＡＴＭセルはＢＳＣ１から有線伝送路Ｃ１およびＣ２に同時に送信されると、同時にＢＴＳ１とＢＴＳ２に到着し、各ＢＴＳにおける実質的に同じ内容の処理（前記再構成処理など）を経て、同期した送信タイミングで、無線チャネルＷＬ１とＷＬ２で無線送信される。これがＣＳ２の通信状態である。
【００６０】
したがってＭＳ１は正常なサイトダイバーシティを行い、高い通信品質でメールを受信しつづけることができる。
【００６１】
このあと、前記ＰＭ１と同様なパイロット強度測定メッセージＰＭ２を受け取って応答確認ＲＡ２を送り返したＢＳＣ１は、そのメッセージＰＭ２の内容を調べて、ＭＳ１の移動が軌跡Ｍ１の終点ＥＰ付近にさしかかったことを認識し、ＭＳ１に対しては、ハンドオフ元ＢＴＳ１の通信を停止させ、ハンドオフ先ＢＴＳ２だけに通信を継続させる。すなわち、ソフトハンドオフを実行する（ＳＰ１）。
【００６２】
ソフトハンドオフが実行されると、手順ＬＲ１、ＬＲ２、ＲＥ４、ＲＥ５から構成されるパケットデータのソフトハンドオフ用優先固定帯域解放手順ＰＰ２が実行される。
【００６３】
ＰＰ２では、ＢＳＣ１はまず、ハンドオフ先ＢＴＳ２に対しパケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域解放要求ＬＲ１を送信し、次にハンドオフ元ＢＴＳ１に対しパケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域解放要求ＬＲ２を送信する。
【００６４】
これに対するレスポンスとして、ハンドオフ先ＢＴＳ２はレスポンスＲＥ４をＢＳＣ１に送信し、ハンドオフ元ＢＴＳ１はレスポンスＲＥ５をＢＳＣ１に送信する。ＲＥ４とＲＥ５は各ＢＴＳ１，２が要求ＬＲ１、ＬＲ２を受け取ったことを示すものである。
【００６５】
レスポンスＲＥ４を送信したあと、ハンドオフ先ＢＴＳ２では、ＭＳ１の通信のために通常帯域の空き帯域が割り当てられて、通信状態ＣＳ３に移行することになる。この移行時、すなわちソフトハンドオフの後において、通信を途切れることなく継続するためには、ハンドオフ先ＢＴＳ２におけるハンドオフ専用帯域の解放は、ＭＳ１のためにハンドオフ先ＢＴＳ２が通常帯域を割り当てた後に行う必要がある。
【００６６】
ＣＳ３の通信状態は前記ＣＳ１に対応するもので、前記メールの内容を構成する情報内容は、ＡＴＭセルのペイロードに収容されてＢＳＣ１からＢＴＳ２に伝送され、ＢＴＳ２では所定の再構成処理を行うことでこの情報内容を持つ無線フレームを構成し、当該無線フレームを無線チャネルＷＬ２で無線送信することになる。
【００６７】
そしてハンドオフ完了通知ＥＮがハンドオフ先ＢＳＣ２のハンドオフ処理部２３からハンドオフ先ＢＴＳ２の帯域制御部２２に送信されると、当該帯域制御部２３はハンドオフ割当て部２１を制御して、ハンドオフ先ＢＴＳ２がＭＳ１とのサイトダイバーシティ時の通信に使用していたハンドオフ専用帯域を解放させる。これにより、このハンドオフ専用帯域は、他のソフトハンドオフのために使用し得る空き帯域となる。
【００６８】
次に、ＢＳＣ１がハンドオフ用各リソース解放要求ＲＬをハンドオフ元ＢＴＳ１に送信すると、これに応じてハンドオフ元ＢＳＣ１の帯域制御部２２も、ハンドオフ割当て部２１を制御して、ハンドオフ元ＢＴＳ１がＭＳ１とのサイトダイバーシティ時の通信に使用していたハンドオフ専用帯域を解放させる。これによりこのハンドオフ専用帯域も、他のソフトハンドオフのために使用し得る空き帯域となる。
【００６９】
ハンドオフ元ＢＴＳ１がＢＳＣ１に送信するレスポンスＲＥ６は、当該ハンドオフ用専用帯域の解放完了を示すものである。
【００７０】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
本実施形態によれば、非優先トラフィックのサービスクラスに割り当てられた通信についても、そのときＢＴＳが処理している他の通信のトラフィック量に関わりなく、ハンドオフ先ＢＴＳの無線送信タイミングとハンドオフ元ＢＴＳの無線送信タイミングを、効率的に同期させることができるので、ソフトハンドオフ時に正常なサイトダイバーシティを行うことができる。
【００７１】
また、本実施形態では、各ＢＴＳが遅延時間調節用バッファメモリを搭載する必要が無いため、当該バッファメモリによる固定遅延時間が発生することがなく、ＢＴＳのハードウエア規模も小さい。
【００７２】
（Ｂ）第２の実施形態
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成および動作
図３に、本実施形態の移動電話システム３０の構成を示す。この移動電話システム３０は、第１の実施形態の移動電話システム１０と同様な移動電話システムである。
【００７３】
図３において、移動電話システム３０は、ＢＳＣ（基地局制御装置）２と、当該ＢＳＣ２と有線伝送路Ｃ３で接続されたＢＴＳ（無線基地局）３と、当該ＢＳＣ２と有線伝送路Ｃ４で接続されたＢＴＳ４と、ＭＳ（移動局）２とを備えている。
【００７４】
ここで、ＢＳＣ２は前記ＢＳＣ１に対応し、ＢＴＳ３は前記ＢＴＳ１に対応し、ＢＴＳ４は前記ＢＴＳ２に対応し、有線伝送路Ｃ３は前記有線伝送路Ｃ１に対応し、有線伝送路Ｃ４は前記有線伝送路Ｃ２に対応し、ＭＳ２は前記ＭＳ１に対応するものとする。
【００７５】
また、ＢＴＳ３のサービスエリアはＥ３で、ＢＴＳ４のサービスエリアはＥ４であり、図示の状態では、ＭＳ２は矢印Ｍ２の軌跡に沿ってサービスエリアＥ３からＥ４へ移動しているものとし、当該移動の過程でソフトハンドオフが発生する。さらに、ＷＬ３は前記ＷＬ１に対応し、ＷＬ４は前記ＷＬ２に対応するものとする。
【００７６】
図３において第１の実施形態の各部と対応する符号を付した部分は、第１の実施形態の各部と機能面でも対応する。
【００７７】
すなわち、本実施形態と第１の実施形態は、構成および動作のほとんどが同じである。
【００７８】
以下では、本実施形態が第１の実施形態と相違する点についてのみ説明する。
【００７９】
実質的にこの相違点は、ソフトハンドオフ時に割り当てられるハンドオフ専用帯域が、第１の実施形態では固定値であったのに対し、本実施形態ではそのソフトハンドオフ時点の各ＢＴＳにおけるハンドオフ専用帯域の空き帯域量を考慮して適応的に決定される点にある。
【００８０】
図３のハンドオフ元ＢＴＳ３が搭載しているＳＨＯ用最適帯域制御部３２は、図７に示す内部構成を備えている。なお、ハンドオフ先ＢＴＳ４が搭載しているＳＨＯ用最適帯域制御部３３も、このＳＨＯ用最適帯域制御部３２と実質的に同じ構成を備えている。
【００８１】
（Ｂ−１−１）ＳＨＯ用最適帯域制御部の構成および動作
図７において、ＳＨＯ用最適帯域制御部３２は、通常帯域割当て部４０と、ハンドオフ用帯域割当て部４１と、帯域制御部４２とを備えている。
【００８２】
実質的な機能面で、通常帯域割当て部４０は前記通常帯域割当て部２０と同じであり、ハンドオフ用帯域割当て部４１は前記ハンドオフ用帯域割当て部２１と対応し、帯域制御部４２は前記帯域制御部２２と対応するが、当該帯域制御部４２は、空き帯域記憶部４６を装備している。
【００８３】
ソフトハンドオフ時には、帯域制御部４２はハンドオフ処理部４３（図８参照）からの指示に応じてハンドオフ用帯域割当て部４１を制御し、ソフトハンドオフごとに異なる大きさのハンドオフ専用帯域を割当てさせることが可能である。
【００８４】
また、前記空き帯域記憶部４６は、ハンドオフ用帯域割当て部４１が備えている割当て可能な全ハンドオフ専用帯域のうちで、使用していない空き帯域の量を検出し記憶している部分である。
【００８５】
本実施形態では第１の実施形態と異なり、１無線チャネル分の帯域に相当するハンドオフ専用帯域だけをハンドオフ用帯域割当て部４１が備えている場合を仮定しても、そのハンドオフ専用帯域が、ハンドオフ元ＢＴＳ３とハンドオフ先ＢＴＳ４とで一致している必要はない。実際のソフトハンドオフに使用するハンドオフ専用帯域の量は、本実施形態ではＢＳＣ２が適応的に決定するが、その際にＢＳＣ２がハンドオフ元ＢＴＳ３の帯域とハンドオフ先ＢＴＳ４の帯域とを一致させるからである。
【００８６】
次に、図３のＢＳＣ２が搭載しているＳＨＯ用最適帯域管理部３１の内部構成について図８をもとに説明する。
【００８７】
（Ｂ−１−２）ＳＨＯ用最適帯域管理部の構成および動作
図８において、ＳＨＯ用最適帯域管理部３１は、ハンドオフ処理部４３と、ハンドオフ用帯域使用状態記憶部４４とを備えている。
【００８８】
実質的な機能面で、ハンドオフ用帯域使用状態記憶部４４は前記ハンドオフ用帯域使用状態記憶部２４と同じであり、ハンドオフ処理部４３はハンドオフ処理部２３と対応するが、ハンドオフ処理部４３は、ハンドオフ用割当て帯域演算部４５を装備している。
【００８９】
ハンドオフ用割当て帯域演算部４５は、ソフトハンドオフ時にハンドオフ先ＢＴＳ４とハンドオフ元ＢＴＳ３からそれぞれのハンドオフ専用帯域の空き帯域を報告させて、実際に当該ソフトハンドオフのためのサイトダイバーシティに使用するハンドオフ専用帯域を決定する部分である。
【００９０】
ハンドオフ先ＢＴＳ４が報告したハンドオフ専用帯域の空き帯域量がＹで、ハンドオフ元ＢＴＳ３が報告したハンドオフ専用帯域の空き帯域量がＸであり、Ｙ＞Ｘ、すなわちＹのほうがＸよりも大きい場合、当該演算部４５は、原則として当該サイトダイバーシティに使用されるハンドオフ専用帯域は、ハンドオフ先ＢＴＳ４およびハンドオフ元ＢＴＳ３の双方ともに、Ｘと決定する。この場合このＸが最適帯域ＡＢとなる。ともにＸとして一致させるのは、上述したように、無線チャネルＷＬ４とＷＬ３の送信タイミングをそろえるためである。
【００９１】
また、Ｘをさらに細分することなくそのまま使用するのは、できるだけ実際に使用するハンドオフ専用帯域を大きくして高速なＡＴＭ通信を行い、無線送信までの遅延を低減するためである。
【００９２】
ただし、当該Ｘが、１無線チャネルの最大トラフィック量ＴＶ１よりも大きい場合には、ハンドオフ専用帯域の利用効率を高めるために、使用するハンドオフ専用帯域としてハンドオフ先ＢＴＳ４にもハンドオフ元ＢＴＳ３にも当該ＴＶ１を割り当て、残りのハンドオフ専用帯域（Ｘ−ＴＶ１、Ｙ−ＴＶ１）は、別なソフトハンドオフが同時発生した場合に備えて温存しておくようにしてもよい。
【００９３】
ここで、１無線チャネルの最大トラフィック量ＴＶ１の替わりに、もっと小さなトラフィック量、例えば１無線チャネルの平均トラフィック量ＴＶ２を用いることも可能である。この場合でも、少なくともＢＴＳ３とＢＴＳ４の無線送信タイミングを同期させることは可能である。
【００９４】
次に、前記ＭＳ２、ＢＴＳ３、ＢＴＳ４、ＢＳＣ２間の通信手順を図４に示す。
【００９５】
図４は、第１の実施形態の図２と同じ体裁の図になっていて、手順ＣＳ１０は前記ＣＳ１に対応し、手順ＰＭ１０は前記ＰＭ１に対応し、手順ＲＡ１０は前記ＲＡ１に対応し、手順ＳＰ００は前記手順ＳＰ０に対応し、手順ＲＲ１０は前記ＲＲ１に対応し、手順ＲＥ１０は前記ＲＥ１に対応し、手順ＡＤ１は前記ＰＰ１に対応し、手順ＣＳ２０は前記手順ＣＳ２に対応し、手順ＰＭ２０は前記ＰＭ２に対応し、手順ＲＡ２０は前記ＲＡ２に対応し、手順ＳＰ１０は前記ＳＰ１に対応し、手順ＡＤ２は前記ＰＰ２に対応し、手順ＣＳ３０は前記ＣＳ３に対応し、手順ＥＮ０は前記ＥＮに対応し、手順ＲＬ０は前記ＲＬに対応し、手順ＲＥ６０は前記ＲＥ６に対応するが、本実施形態の手順ＡＤ１の内容は、手順ＰＰ１と相違し、手順ＡＤ２も手順ＰＰ２と相違する。
【００９６】
パケットデータのソフトハンドオフ用優先最適帯域確保手順ＡＤ１は、手順Ｓ１〜Ｓ６の内部手順から構成されている。
【００９７】
手順ＡＤ１の処理時点では、すでにソフトハンドオフを開始する状態にあるＢＳＣ２内のハンドオフ処理部４３は、パケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域確保要求Ｓ１をハンドオフ先ＢＴＳ４に送信し、パケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域確保要求Ｓ２をハンドオフ元ＢＴＳ３に送信する。
【００９８】
要求Ｓ１を受け取ったハンドオフ先ＢＴＳ４はレスポンスとして確保可能帯域報告Ｓ３をＢＳＣ２に送信する。この報告Ｓ３には、例えば前記Ｙに相当する情報が含まれている。
【００９９】
また、要求Ｓ２を受け取ったハンドオフ元ＢＴＳ３はレスポンスとして確保可能帯域報告Ｓ４をＢＳＣ２に送信する。この報告Ｓ４には、例えば前記Ｘに相当する情報が含まれている。
【０１００】
これらの報告Ｓ３とＳ４に基づいて、ハンドオフ処理部４３内のハンドオフ用割当て帯域演算部４５は、上述したような処理に基づいて、前記最適帯域ＡＢを決定し、当該最適帯域ＡＢを、パケットハンドオフ用ＡＴＭ最適帯域設定Ｓ５でハンドオフ先ＢＴＳ４に知らせ、パケットハンドオフ用ＡＴＭ最適帯域設定Ｓ６でハンドオフ元ＢＴＳ５に知らせる。
【０１０１】
これによって、続く通信状態ＣＳ２０では、ＭＳ２がハンドオフ元ＢＴＳ４とハンドオフ先ＢＴＳ３から無線送信された同一情報内容のメールを同相で受信するから、正常なサイトダイバーシティが行われる。
【０１０２】
また、ハンドオフ処理部４３がすでにソフトハンドオフを実行する状態となっているＳＰ１０に続く、パケットデータのソフトハンドオフ用優先最適帯域解放手順ＡＤ２では、前記サイトダイバーシティに使用された最適帯域ＡＢが、空き帯域とされる。
【０１０３】
これは、ＢＳＣ２からハンドオフ先ＢＴＳ４に送信されるパケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域解放要求Ｓ７と、ＢＳＣ２からハンドオフ元ＢＴＳ３に送信されるパケットハンドオフ用ＡＴＭ帯域解放要求Ｓ８と、これらの要求に応えて、ハンドオフ先ＢＴＳ４がＢＳＣ２に送り返すレスポンスＳ９と、ハンドオフ元ＢＴＳ３がＢＳＣ２に送り返すレスポンスＳ１０によって実現される。
【０１０４】
（Ｂ−２）第２の実施形態の効果
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効果を得ることができる。
【０１０５】
加えて、本実施形態では、実際にサイトダイバーシティのために使用される最適帯域は演算に基づいて適応的に決定されるので、予め隣接するＢＴＳ（任意のハンドオフ先ＢＴＳとハンドオフ元ＢＴＳ）間で、ハンドオフ専用帯域の値を一致させておく必要はなく、システムの構築や運用の手数が軽減され、自由度が高い。
【０１０６】
(Ｃ）他の実施形態
第１および第２の実施形態では、ＡＴＭ通信が優先トラフィックのサービスクラスと非優先トラフィックにサービスクラスに分けられているケースについて説明したが、本発明はこのようなケースに限って適用されるものではない。
【０１０７】
このようなサービスクラスに分けられていない場合でも、ソフトハンドオフが行われるようなＢＴＳのサービスエリアの中心から遠い位置では一般に、移動局（ＭＳ）の受信信号電力が不安定になり誤動作が生じる可能性も高まるが、本発明によりサイトダイバーシティの正常性を保証すれば、ソフトハンドオフの前後における通信品質が全体として向上することも期待できる。
【０１０８】
また、第１および第２の実施形態では、ＡＴＭ通信のための伝送路Ｃ１〜Ｃ４は有線伝送路であったが、これを無線伝送路で構成することも可能である。
【０１０９】
さらに、本発明の非同期通信はＡＴＭ通信に限らない。例えば、パケット通信を用いることもできる。
【０１１０】
パケット通信における各パケットも、ＡＴＭ通信におけるＡＴＭセルと同様、使用可能な帯域の大きさに応じて通信速度が影響され、パケット単位で伝送遅延のバラツキ、すなわちゆらぎが発生するものであり、この点でＡＴＭセルと同様だからである。
【０１１１】
また、本発明が、移動電話システム以外のＣＤＭＡ方式の移動通信システムに適用できることは当然である。
【０１１２】
さらに、第１および第２の実施形態では、ＢＴＳ（例えばＢＴＳ１）から無線送信されてＭＳ（例えばＭＳ１）に受信される下りチャネル信号、および当該下りチャネル信号の基礎となるＡＴＭ通信などの下り方向に関してのみ説明したが、これと反対の上り方向に関しても、前記下り方向とまったく同じ処理を行うことができる。
【０１１３】
すなわち上り方向においても、第１、第２の実施形態に述べた処理や構成をそのまま適用して、ソフトハンドオフ時だけに使用するハンドオフ専用帯域（固定帯域または最適帯域）を設定することにより、双方向通信に対応することができる。
【０１１４】
したがって本発明は、移動局のハンドオフ先となるハンドオフ先基地局と、当該移動局のハンドオフ元となるハンドオフ元基地局と、前記ハンドオフ先基地局との間で第１の非同期通信を行うことにより第１の情報系列の通信を行い、前記ハンドオフ元基地局との間で第２の非同期通信を行うことにより第２の情報系列の通信を行う制御局とを備える移動通信システムについて、広く適用することができる。
【０１１５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、ソフトハンドオフ時に正常なサイトダイバーシティを行うことができる可能性が高まり、ハードウエア規模が小さい割に通信の信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る移動電話システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施形態に係る移動電話システムの動作シーケンスである。
【図３】第２の実施形態に係る移動電話システムの全体構成を示す概略図である。
【図４】第２の実施形態に係る移動電話システムの動作シーケンスである。
【図５】第１の実施形態に係る移動電話システムで使用するＢＴＳの主要部の構成を示す概略図である。
【図６】第１の実施形態に係る移動電話システムで使用するＢＳＣの主要部の構成を示す概略図である。
【図７】第２の実施形態に係る移動電話システムで使用するＢＴＳの主要部の構成を示す概略図である。
【図８】第２の実施形態に係る移動電話システムで使用するＢＳＣの主要部の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１０、３０…移動電話システム、１１…ＳＨＯ用固定帯域管理部、１２，１３…ＳＨＯ用固定帯域制御部、２０、４０…通常帯域割当て部、２１、４１…ハンドオフ用帯域割当て部、２２、４２…帯域制御部、２３，４３…ハンドオフ処理部、４５…ハンドオフ用割当て帯域演算部、４６…空き帯域記憶部、ＢＳＣ１、ＢＳＣ２…基地局制御装置、ＢＴＳ１〜ＢＴＳ４…無線基地局、ＭＳ１、ＭＳ２…移動端末局、ＷＬ１〜ＷＬ４…無線チャネル。
【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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