(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末と各基地局間の信号品質を収集する収集手段と、
前記収集手段で収集された前記信号品質に基づいてハンドオーバの判断材料を学習し保持する学習手段と、
前記学習手段に保持されるハンドオーバの判断材料と前記収集手段が収集した現在の移動端末と各基地局間の信号品質との整合性を判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果に基づいて前記移動端末と前記移動端末のハンドオーバ追加候補または削除候補たる基地局とのハンドオーバの制御を行う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システムであって、
前記学習手段は、
移動端末が測定した各基地局の信号品質を時系列データとして記憶する信号品質データ記憶回路と、
前記信号品質の時系列データに対応するハンドオーバ先基地局を記憶するハンドオーバ先基地局記憶回路と、を有し、
前記判断手段は、
現在の信号品質の推移と前記信号品質データ記憶回路に記憶された過去の信号品質の時系列データとを比較し、類似する過去の信号品質の推移を特定し、特定された過去の信号品質の推移に対応するハンドオーバ先基地局を前記ハンドオーバ先基地局記憶回路から抽出するハンドオーバ先基地局抽出回路を有し、
前記制御手段は、
前記ハンドオーバ先抽出回路が抽出したハンドオーバ先基地局と前記移動端末とのハンドオーバを制御するハンドオーバ制御回路を有することを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記ハンドオーバ先基地局記憶回路に記憶されたハンドオーバ先基地局がハンドオーバ先として選択される際の尺度であって、前記信号品質データ記憶回路に記憶された信号品質の推移との関係で決定されるハンドオーバ係数を記憶するハンドオーバ係数記憶回路をさらに有する請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記ハンドオーバ制御回路は、ハンドオーバの試行回数が所定の試行回数を越えてもなおハンドオーバに失敗したときには、ハンドオーバに失敗したハンドオーバ先基地局が次のハンドオーバの際にハンドオーバ先基地局として選ばれにくいように前記信号品質データ記憶回路に記憶された時系列データを更新する請求項２に記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記ハンドオーバ制御回路は、
ハンドオーバ開始後にハンドオーバの試行回数をカウントするカウンタと、
前記カウンタの値としきい値とを比較する試行回数比較回路と、を有し、
前記カウンタの値がしきい値を超えると、前記ハンドオーバ先基地局が次のハンドオーバの際にハンドオーバ先基地局として選ばれにくいように前記信号品質データ記憶回路に記憶された時系列データを更新する請求項３に記載の移動通信システム。
【請求項５】
前記ハンドオーバ制御回路は、ハンドオーバ成功後にすぐさまハンドオーバを削除されたハンドオーバ先基地局を次のハンドオーバの際にハンドオーバ先基地局として選ばれにくいように前記信号品質データ記憶回路に記憶された時系列データを更新する請求項２に記載の移動通信システム。
【請求項６】
前記ハンドオーバ制御回路は、
ハンドオーバに成功したハンドオーバ先基地局がハンドオーバ先から削除されるまでの時間を計時するタイマと、
前記タイマの値としきい値とを比較するタイマ値比較回路と、を備え、
前記カウンタの値がしきい値以下となると、前記ハンドオーバ先基地局が次のハンドオーバの際にハンドオーバ先基地局として選ばれにくいように前記信号品質データ記憶回路に記憶された時系列データを更新する請求項５に記載の移動通信システム。
【請求項７】
移動局で測定された各基地局毎との受信品質の時系列データを蓄積する第１の蓄積回路と、
過去における各基地局毎の受信品質の時系列データとその時系列データに対応するハンドーバ追加候補とを蓄積する第２の蓄積回路と、
前記基地局のうち前記移動端末と接続している基地局が測定した前記移動端末の受信品質の時系列データを蓄積する第３の蓄積回路と、
前記第1の蓄積回路に蓄積された前記各基地局ごとの受信品質の時系列データと前記第３の蓄積回路に蓄積された前記移動端末の受信品質の時系列データとからハンドオーバしきい値を決定する決定回路と、
記第1の蓄積回路に蓄積された前記各基地局ごとの受信品質の時系列データと前記第２蓄積回路に蓄積された前記過去における各基地局毎の受信品質の時系列データと整合させ、その整合の度合いを算出する算出回路と、
前記ハンドオーバしきい値と前記整合の度合いとを比較し、その比較に基づいてハンドオーバ追加候補となる基地局を選定する選定手段と、
を備える移動通信システム。
【請求項８】
前記選定手段が選定したハンドオーバ追加基地局の受信品質と前記移動端末が接続中の基地局の受信品質とに基づいてハンドオーバ追加の際の電力制御条件を決定する電力制御回路をさらに有する請求項７に記載の移動通信システム。
【請求項９】
前記選定手段が選定したハンドオーバ追加基地局の受信品質と前記移動端末が接続中の基地局の受信品質とに基づいて、ハンドオーバに追加された基地局がハンドオーバから削除を猶予される条件を決定する削除猶予条件決定回路をさらに有する請求項７に記載の移動通信システム。
【請求項１０】
前記選定手段が選定したハンドオーバ追加基地局の受信品質と前記移動端末が接続中の基地局の受信品質とに基づいてハンドオーバ追加の際の追加試行回数を決定する試行回数決定回路をさらに有する請求項７に記載の移動通信システム。
【請求項１１】
前記選定手段が選定したハンドオーバ追加基地局との前記移動端末とのハンドオーバの試行回数をカウントするカウンタと、
前記カウンタで計測された試行回数と前記試行数決定回路で決定された追加試行数とを比較する試行回数比較回路と、
前記試行回数が前記追加試行回数を上回ると前記ハンドオーバ追加基地局が選定された際の受信品質ではハンドオーバに追加されにくいように学習する学習回路と、
さらに有する請求項１０に記載の移動通信システム。
【請求項１２】
前記選定手段が選定したハンドオーバ追加基地局との前記移動端末とのハンドオーバの試行回数をカウントするカウンタと、
前記カウンタで計測された試行回数と前記試行数決定回路で決定された追加試行数とを比較する試行回数比較回路と、
前記試行回数が前記追加試行回数を下回ると前記ハンドオーバ追加基地局がさらにハンドオーバに追加されやすいように学習する学習回路と、
さらに有する請求項１０に記載の移動通信システム。
【請求項１３】
前記選定手段が選定したハンドオーバ追加基地局と前記移動端末とのハンドオーバが成功したのち再び削除されるまでの時間を計時するタイマと、
前記タイマで計測された時間が閾値を下回ると前記ハンドオーバ追加基地局が次回はハンドオーバに追加されにくいように学習する学習回路と、
さらに有する請求項７に記載の移動通信システム。
【請求項１４】
請求項１記載の移動通信システムにおいて、
前記学習手段は、
移動端末が測定した各基地局の信号品質を時系列データとして記憶する信号品質データ記憶回路と、
前記信号品質の時系列データに対応するハンドオーバ削除基地局を記憶するハンドオーバ削除基地局記憶回路と、を有し、
前記判断手段は、
現在の信号品質の推移と前記信号品質データ記憶回路に記憶された過去の信号品質の時系列データとを比較し、類似する過去の信号品質の推移を特定し、特定された過去の信号品質の推移に対応するハンドオーバ削除基地局を前記ハンドオーバ削除基地局記憶回路から抽出するハンドオーバ削除基地局抽出回路を有し、
前記制御手段は、
前記ハンドオーバ削除基地局抽出回路が抽出した基地局と前記移動端末とのハンドオーバを制御するハンドオーバ制御回路を有することを特徴とする移動通信システム。
【請求項１５】
請求項１４記載の移動通信システムにおいて、
前記ハンドオーバ削除基地局が削除されたのち再びハンドオーバに追加されるまでの時間を計時するタイマと、
前記タイマで計測された時間が閾値を下回ると前記ハンドオーバ削除基地局が次回はハンドオーバから削除されにくいように学習する学習回路と、
さらに有する移動通信システム。
【請求項１６】
請求項１４記載の移動通信システムにおいて、
前記選定手段が選定したハンドオーバ削除基地局の受信品質と前記移動端末が接続中の基地局の受信品質とに基づいて、ハンドオーバから削除された基地局が再びハンドオーバに追加を許可されるための追加条件を決定する追加条件決定回路をさらに有し、
前記ハンドオーバ制御回路は、前記ハンドオーバから削除された基地局が再びハンドオーバの追加候補となっても、前記追加条件を満たさない場合にはハンドオーバに追加しないことを特徴とする移動通信システム。
【請求項１７】
請求項１記載の移動通信システムにおいて、  前記学習手段に保持されるハンドオーバの判断材料が不足している場合に、前記判断手段は、前記収集手段が収集した現在の移動端末と各基地局間の信号品質とデフォルトの閾値との整合性を判断することを特徴とする移動通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、符号分割多重接続技術を用いた移動無線通信システム（以下“CDMA移動通信システム”）に係り、より最適なハンドオーバを行う技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムでは、移動端末がその移動に応じて通信相手となる基地局を切換えることで、端末が移動しても継続して通信することが可能となっている。この基地局切換動作をハンドオーバという。
【０００３】
CDMA移動通信システムの移動端末も、常に高い通信品質を保つべくハンドオーバを行う。基地局制御装置は、移動端末と基地局の電磁波の伝播損が小さく、信号−干渉波電力比（以下“SIR”）が大きいような基地局を選定し、選定した基地局と移動局とを接続する。本願ではこの動作をハンドオーバ追加動作と称する。一方で、不必要な無線回線の占有を少なくするため、伝播損が大きく、SIRが小さいようなハンドオーバに係る基地局との接続を解放する。本願ではこの動作をハンドオーバ削除動作と称する。以上により、移動端末は、伝播損・SIRが近似する複数の基地局と接続し、また不必要な基地局との接続は解放することで、必要最小限の無線リソースで高品質な通信状態を保つ。なお、従来技術として、特開平5-316023号公報及び特開平10-200964号公報に開示された発明がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、移動端末の移動や都市部などの建物の密集により、伝播損やSIRは、急激に変化する。従来の技術では、現時点での止まり木チャネルの回線品質のみをハンドオーバのきっかけとしているため、伝播損やSIRが連続して急激に変化すると、ハンドオーバ追加動作・ハンドオーバ削除動作が頻繁に行われてしまう。
【０００５】
また、従来の技術では、移動端末は1つの基地局とのみ接続することが前提となっており、同時に複数の基地局と通信することはない。それに対し、CDMA移動端末は、ＣＤＭＡ方式の利点を活かし、同時に複数の基地局と接続できる（同時に３つの基地局と接続していることも珍しくはない。）。そのため、ハンドオーバ追加候補となる基地局やハンドオーバ削除候補となる基地局を適切に選択することは困難であり、適切でない候補が選択されるおそれがある。また、従来技術では、接続時間あるいは最大送信電力の平均値を用いてハンドオーバを処理するため、過去にハンドオーバを行った移動端末の通話時間等によっては、移動方向先にはない、すなわち本来接続すべきでない基地局がハンドオーバ候補とされる。また、基地局のセルを複数のエリアに分割したセクタ基地局においても、移動端末がセクタ基地局の直下に近づくと、複数セクタからの電波がほぼ同じ伝播損およびSIRで受信出来る状況が多く発生するため、ハンドオーバ処理が必要以上に行われる。
【０００６】
このように接続すべきでない基地局あるいは本来解放すべきでない基地局がハンドオーバ処理の候補となれば、不必要なハンドオーバ追加／削除動作の繰り返しが連続して発生するおそれがある。このように、不必要なハンドオーバ追加動作やハンドオーバ削除動作が繰り返されれば、移動端末、基地局及び基地局制御装置でCPUや無線リソースなど各種リソースが必要以上に消費される。この消費は、該当移動端末あるいは他の移動端末の本来行うべき動作に遅延をもたらし、通信状態を悪化させる原因となる。また、適切なハンドオーバが行われないことにより呼切断に至る。
【０００７】
そこで、本願発明は、不必要なハンドオーバを低減させることで、リソースの有効活用を図ることを目的とする。また、本願発明は、不必要なハンドオーバを低減させることで、システムの処理遅延を改善し、より安定で高品質な通信を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する方法として、本願発明は、接続済み基地局および未接続基地局から移動端末へ送信される受信レベル測定対象チャネルの伝播損とSIR（あるいは基地局での送信電力と通信品質）の時系列データと学習データを比較し、その類似度からハンドオーバ追加基地局あるいはハンドオーバ削除基地局を選択する方法である。学習データには上述の時系列データを過去のハンドオーバ追加動作とハンドオーバ削除動作の結果を基に更新したもの（以下“参照テーブル”）を用いる。複数基地局からの伝播損とSIR（あるいは基地局での送信電力と通信品質）の時系列データ、つまり変化推移を基にハンドオーバ候補基地局を選択する。これにより適切な基地局を選択出来るため、ハンドオーバ動作の繰り返しを抑制することが可能となり、ひいては不要な無線リソースの使用を抑え、該当端末およびその他の移動端末に対して通信品質への影響を抑制することが出来る。また、接続済み基地局と未接続基地局からの情報を用いることで、同時に複数の基地局と接続するCDMA移動通信システムであっても、良好なハンドオーバを提供することが可能となる。
【０００９】
また、前述の伝播損とSIRあるいは伝播損と送信電力あるいは伝播損とフレームエラーレート（以下“FER"）などの時系列データの組み合わせを基にハンドオーバ動作条件を決定することで、接続済み基地局との通信状態が良いときには、必要以上の接続をしないようにする。逆に接続済み基地局の通信状態が悪い時には、通信状態が良いときよりも早めにハンドオーバ追加動作を実行し、複数基地局と接続出来るようにする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
１．第1の実施形態
以下、本願発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、CDMA移動通信システムにおけるハンドオーバ時の接続状況を示した図である。基地局制御装置101は、配下の基地局102-104を制御する装置である。また、基地局102-104は移動端末105と無線回線を介して接続する。また、移動端末105は、携帯電話等の無線端末である。移動端末105は道路上を移動ルートに従って移動しており、現在は基地局102と接続中である。従来技術では、このあと移動端末105の移動ルートにはない基地局104と不要な接続をしていたが、本願発明では、基地局104と接続することなくスムーズにハンドオーバを行う。なお、ＣＤＭＡにおけるハンドーバは、基地局を切り替えるという意味だけではなく、接続中であることをも意味する。ＣＤＭＡでは同時に複数の基地局と接続しながら通信を行うからである。
【００１１】
図２は、本願発明の実施形態における基地局制御装置101の構成と基地局102〜104および移動端末105の構成を示したものである。送受信共用部201は、基地局から移動端末へ送信する信号を送信用周波数に変換し、また移動端末より受信した信号を元の周波数に変換するハードウェアである。RF部202は、移動端末へ送信する信号をCDMA移動通信用の符号で拡散処理を行い、逆に基地局で受信された信号をCDMA移動通信用の符号で逆拡散処理を行い、必要な信号を抽出するハードウェアである。変復調部203は、 ディジタル信号の変調、復調、誤り訂正制御を行うハードウェアである。基地局制御装置IF204は、基地局制御装置と信号の送受信を行うハードウェアである。送信電力測定部205は、移動端末へ送信する通信チャネルの送信電力を測定し、同測定結果を制御部207を介して基地局制御装置の制御部211へ報告するハードウェアである。FER測定部206は、受信した通信チャネルのFERを測定し、同測定結果を制御部207を介して基地局制御装置の制御部211へ報告するハードウェアである。制御部207は、移動端末の制御部217あるいは基地局制御装置の制御部211からの呼制御用の制御信号を受けて、RF部202、変復調部203、基地局制御装置IF204の動作を制御するハードウェアである。基地局IF208は、１つあるいは複数の基地局と信号の送受信を行うハードウェアである。ダイバーシチハンドオーバ部209は、１つの移動端末から送信され複数の基地局をから届いた同一の信号を有効的に合成したり、逆に移動端末への信号を複数の基地局から送信される様にするハードウェアである。交換機IF210は、交換機と信号の送受信を行うハードウェアである。制御部211は、移動端末の制御部217や基地局の制御部207あるいは交換機と呼制御用の制御信号のやり取りを行い、基地局IF208、ダイバーシチハンドオーバ部209、交換機IF210、後述のメモリ部212を制御するハードウェアである。メモリ部212は、基地局制御装置配下に属している移動端末あるいは基地局に関するデータを保持しているハードウェアである。送受信共用部213は、移動端末から基地局へ送信する信号を送信用周波数に変換し、また基地局より受信した信号を元の周波数に変換するハードウェアである。RF部214は、移動端末へ送信する信号をCDMA移動通信用の符号で拡散処理を行い、逆に移動端末より受信された信号をCDMA移動通信用の符号で逆拡散処理を行い、必要な信号を抽出するハードウェアである。変復調部215は、ディジタル信号の変調、復調、誤り訂正制御を行うハードウェアである。SIR・伝播損測定部216は、移動端末で受信した受信レベル測定対象チャネルのSIRと伝播損を測定するハードウェアである。制御部217は、基地局の制御部207あるいは基地局制御装置の制御部211からの呼制御用の制御信号を受けて、RF部214、変復調部215の動作を制御するハードウェアである。
【００１２】
また、図３は図２における基地局制御装置の制御部内およびメモリ部内の本願発明の形態に関する部分の構成を示したものである。制御信号解析部301は、移動端末や基地局あるいは交換機から受信した呼制御用の制御信号の内容を解析する回路である。ハンドオーバ基地局選択部302は、移動端末の通信状況と参照テーブルとを比較して、移動端末がハンドオーバ動作を必要としているかを判断し、より適したハンドオーバ先基地局を選択する回路である。無線リンク制御部303は、最適な無線状態を確立し維持するための制御信号を基地局あるいは移動端末とやり取りする回路である。学習部304は、ハンドオーバ動作の実施状況により後述の参照テーブル格納部306に記憶されている参照テーブルを更新する回路である。なお、301から304の回路はソフトウエアで構成してもよい。伝播損・SIR過去情報格納部305は、予め受信レベルを測定することになっているチャネルの伝播損とそのチャネルのSIRを時系列データとして保存する記憶装置である。参照テーブル格納部306は、ハンドオーバ候補基地局を選択する際に利用する参照テーブルを記憶する記憶装置である。この参照テーブルには学習後の伝播損、SIR及びハンドオーバ先基地局を蓄積している。また、伝播損・送信電力過去情報格納部307は、予め受信レベルを測定することになっているチャネルの伝播損とそのチャネルの基地局送信電力を時系列データとして保存する記憶装置である。参照テーブル格納部308は、ハンドオーバ候補基地局を選択する際に利用する参照テーブルを保存する記憶装置である。この参照テーブルには学習後の伝播損、送信電力及びハンドオーバ先基地局を蓄積している。伝播損・FER過去情報格納部309は、各基地局から通信中の移動端末への受信レベル測定対象チャネル伝播損と基地局における通信チャネルのフレームエラーレート(FER)を時系列データとして保存する記憶装置である。参照テーブル格納部310は、ハンドオーバ候補基地局を選択する際に前記伝播損・FER過去情報格納部309に保存されている時系列データと比較をする参照テーブルを保存する記憶装置である。
【００１３】
まず図２に示した基地局102〜104および基地局制御装置101の動作について説明する。基地局102〜104は送受信共用部201からソフトハンドオーバや電力制御の指標となるパイロットチャネルあるいは止まり木チャネルを送信する。なお移動端末105と接続中の基地局102は、さらに、トラヒックチャネルを用いて音声やデータなどのユーザの情報を送信する。パイロットチャネルを受信した移動端末105はその伝播損、SIRなどの信号品質を測定し、その結果を接続中の基地局102を介して基地局制御装置101に報告する。なお、移動端末105は現在接続中の基地局102だけでなく、未接続の基地局103〜104についてもパイロットチャネルを受信し、その信号品質を基地局制御局101に報告する。さらに、接続中の基地局102は、上りトラヒックチャネルのFERなどの信号品質を測定し、その信号品質を基地局制御局101に報告する。
【００１４】
一方で、移動端末105より送信された信号は、基地局102の送受信共用部201において受信され、変復調部202を経た後、基地局制御装置IF203を介して基地局制御装置101へ送信される。基地局制御装置101へ送信された信号は、基地局IF208を介して受信され、ダイバーシチハンドオーバ部を経て基地局制御装置101内の制御部211に送付される。基地局制御装置101から移動端末105への信号の送信は上述経路の逆となる。基地局制御装置101から基地局102〜104への指示は、基地局制御装置101内の制御部211より送信され、基地局IF208、基地局制御装置IF203を経て、基地局102〜104内の制御部205に届く。基地局102〜104から基地局制御装置101への信号の送信は、上述経路の逆となる。基地局制御装置101内の制御部211では、制御信号解析部301で移動端末105および基地局102〜104から送信された制御信号の種別を判断する。制御信号が移動端末105から送信された接続済み基地局102および未接続の周辺基地局103〜104からの受信レベル測定対象チャネルの伝播損やSIRの報告であるときは、ハンドオーバ基地局選択部302において、該当する移動端末105の過去の伝播損やSIRの変化をメモリ部212内にある伝播損・SIR過去情報格納部305から読み出し、同じくメモリ部212内参照テーブル格納部306にある参照テーブルとマッチングを行い、ハンドオーバ追加候補あるいは削除候補となる基地局を選択する。このハンドオーバ基地局選択部302で選択された基地局103と該当する移動端末105に対して、無線リンク制御部303からハンドオーバ追加・削除要求が送信される。ハンドオーバ追加または削除が行われると、その結果と伝播損とSIRの過去情報を用いて学習部304にて参照データが更新される。
【００１５】
（１）ハンドオーバ追加処理
図４に基地局制御装置制御部211内のハンドオーバ基地局選択部302、無線リンク制御部303、学習部304におけるハンドオーバ追加動作フローチャートを示す。本願発明によれば、基地局制御装置101は、移動端末105から報告される、接続済みの基地局102および未接続の周辺基地局103〜104についての伝播損とSIRの変化推移を記憶したテーブル（マッチング対象テーブル）と、伝播損とSIRの変化推移及びハンドオーバ追加先基地局の学習結果を蓄積した参照テーブルとに基づいてハンドオーバ追加候補基地局を選択することで、不要なハンドオーバ追加動作を抑制する。
【００１６】
なお、一般化して説明するために添え時m,pを用いる。添字ｍは通信中の移動端末を示す番号であり、pは移動端末と通信中の基地局を示す番号（ｐは自然数)、p'は移動端末と未接続の基地局を示す番号（p'は自然数）である。移動端末m(105)は、時刻tにおいて接続済みの基地局p(102)が送信するパイロットチャネルの伝播損(lm,p(t))、SIR(sm,p(t))と、未接続基地局p'(103〜104)が送信するパイロットチャネルの伝播損(lm,p'(t))、SIR(sm,p'(t))とから、受信信号の品質情報としてLm(t)= [(lm,p(t),sm,p(t)), (lm,p'(t),sm,p'(t)),…]を生成して、接続済みの基地局102にLm(t)を送信する。なお、移動端末105での受信レベル測定対象チャネルはパイロットチャネル以外のものでもよい。
【００１７】
図１６に、マッチング対象テーブルUmの例を示す。このテーブルUm 1701には、移動端末105から報告される各チャネルの伝播損とSIR、および接続済み基地局102で測定されたトラヒックチャネルのFER（Ferm,p(ｔ)）が時刻t-n〜t分、時系列データとして記憶されている。この例では、基地局102の伝播損lm,102(t)は10であり、そのSIR(sm,102(t)は12と記憶されている。なお、Ferm,102(ｔ)は30である。またマッチング対象テーブルUm 1701は、メモリ部212の伝播損・SIR過去情報格納部305に記憶されている。
【００１８】
また、図１６の例では、基地局102が接続済み基地局pとなり、基地局103、104が未接続の基地局p'となる。移動端末が既に複数の基地局と接続しているときは、複数の接続済み基地局pが存在するが、このときは最小伝播損あるいは最大SIRとなる接続済み基地局をpとする。また、閾値以上の複数の基地局あるいは品質の良い上位数局をｐとしてもよい。ハンドオーバ基地局選択部302は、制御信号解析部301を経て信号品質情報Lm(t)を受信する。
【００１９】
制御部211は、受信した信号品質情報Lm(t)からLm(t)の変化推移を求めることで受信品質変化推移をあらわすマッチング対象テーブルUm 1701を作成し、伝播損・SIR過去情報格納部305に格納する。なお、 UmはUm=u[Lm(t-n),Lm(t)]として表現することにする。
【００２０】
本願発明では、さらに、テーブルUm1701と参照テーブルUi 306とのマッチングの後、トラヒックチャネルのFERの変化量に基づいてマッチング強度閾値を可変させることで、接続済み基地局の通信品質を考慮したハンドオーバ追加動作の抑制を行う。
【００２１】
まず、ステップ401で、ハンドオーバ基地局選択部302は、マッチング対象テーブルUmを参照する。ステップ402で、ハンドオーバ基地局選択部302は、接続済み基地局BTSpのLm,p(t)の単位時間n（時刻t-n〜t）内の変化量Dpと、トラヒックチャネルのFERの変化量Dferを次式から算出する。
【００２２】
Dp=d[Lm,p(t-n),Lm,p(t)]
=Lm,p(t)+|Lm,p(t)-Lm,p(t-n)|/n
=(lm,p(t)+|lm,p(t)-lm,p(t-n)|/n)
Dfer=d[Ferm,p(t-n),Ferm,p(t)]
=Ferm,p(t)+(Ferm,p(t)-Ferm,p(t-n))/n
例えば図１６のテーブルでは、時間間隔nを10とするとDpは(10+(10-2)/10)=10.8であり、Dferは(30+(30-0)/10)=33.3として求められる。ハンドオーバ基地局選択部302は、このDpとDfer用いて、マッチング強度閾値THmatch=thre(Dp,Dfer)を決定する。マッチング強度閾値とは、ハンドオーバ基地局を追加する際の指標となる値である。thre( )は、DpとDferからTHmatchを決定する関数である。THmatchは、伝播損とSIRの変化量DpとFERの変化量Dferが小さいとき、つまり接続済み通信チャネルの状態が安定しており高品質のときはあえてハンドオーバせずとも十分に通信可能であるため、ハンドオーバ追加動作をしないように相対的に高く設定するのが望ましい。逆に伝播損とSIRの変化量DpとFERの変化量Dferが大きいとき、つまり接続済み通信チャネルの状態が不安定のときや通信品質が劣化しているときは、ハンドオーバ追加動作をしやすいようにTHmatchを相対的に低く設定するのが望ましい。このTHmatchの決定方法の一例を図６のグラフに示す。図６では、DpとDferの和から接続済み通信チャネルの状態を判断して、THmatchを求めている。図１６及び図６の例からTHmatchを求めてみると、伝播損とSIRの変化量DpとFERの変化量Dferは、10.8と33.3であるから、THmatchはTHmatch=thre(10.8,33.3)=約0.5となる。
【００２３】
ステップ403では、ハンドオーバ基地局選択部302が、複数の参照テーブルUiとマッチング対象テーブルUmと次々に比較してそれぞれのマッチング強度STiを求め、その中で最大のマッチング強度Staddを求める。これは十分に学習をした後であれば、最適なハンドオーバ候補は、複数の過去のハンドオーバ先のうちマッチング強度が最大のものとして得られるからである。ハンドオーバ基地局選択部302は、参照テーブルUi=[Ui(0),Ui(1),・・・,Ui(n)]（0≦i＜k：ｋはハンドオーバ追加用参照テーブル数）を参照する。このテーブルUiは、移動端末における受信レベル測定対象チャネルの伝播損とSIRの学習済み時系列データであり、メモリ部212の参照テーブル格納部306に記憶されている。Ui(0)〜Ui(n)は、参照テーブルUiの時刻０〜時刻ｎの各成分を表している。図１９にテーブルUiの例を示す。図１９でU0は[(1,20,10,6,8,8),(1,18,10,8,7,7)・・・(8,5,2,19,9,6)]としている。
【００２４】
UiとUmのマッチング方法としては例えば次の方法がある。１つ目の例としては、Umのテーブルに登録されている基地局と同じ基地局のみ登録されているUiを選出してから、そのUiとマッチングを行う方法である。もう１つの例は、UmのテーブルをUiのテーブルに登録されている基地局の数に合せるようにテーブルサイズを正規化してから全てのUiとマッチングを行う方法である。実際に図１６および図１９の例から、最大マッチング強度STaddを算出してみる。各参照テーブルUi（0≦i＜k）とのマッチング強度STiは、
STi=1-(時刻0での差分+時刻１での差分+・・・+時刻nでの差分)/n
となる。
【００２５】
このようにして、Umとk個のUiとのマッチング強度STiをそれぞれ求め、このk個のSTiうち最大の値となるものをSTaddとする。なお、複数の基地局を同時に追加する場合は、閾値を超えるもの又は品質の良い上位数局を選択してもよい。
【００２６】
ステップ404で、ハンドオーバ基地局選択部302は、最大マッチング強度STaddがマッチング強度閾値THmatch以上であるかを判断する。STaddがマッチング強度以上であれば、ステップ405で、ハンドオーバ基地局選択部302は、STaddとなるi番目のハンドオーバ追加用参照テーブルを参照し、そこに登録されている追加先基地局BTSiをハンドオーバ追加候補基地局として選択する。先に求めた例では、THmatchは0.5となっている。また、先に求めたSTiのうちUmとU0のマッチング強度ST0が最大であり、ST0=0.7であったとすると、STadd>THmatchとなり条件を満たすため、Uiに記録されているBTS103が追加候補基地局BTSiとして選択される。さらに前述のテーブルマッチング強度閾値の決定方法を用い、接続済みの基地局のFERが急激に劣化するときには、マッチング強度閾値を低く設定する。このようにすれば、マッチング強度が低くてもハンドオーバ追加候補基地局となるので、通常よりも早い段階から複数の基地局と接続できる。
【００２７】
また本願発明では、前述基地局制御装置は、接続済み基地局pの伝播損及びSIRと、ハンドオーバ追加候補基地局ｉとの伝播損及びSIRとの差分を求め、この差分に応じてハンドオーバ追加動作失敗時のリトライ回数を決定する。また差分に応じて、ハンドオーバで追加された基地局が追加後すぐにハンドオーバから削除されないように、削除を猶予する時間を決定する。以下、この削除猶予時間をハンドオーバ追加ヒステリシスと称す。また、ハンドオーバ削除付加条件として、ハンドオーバ削除閾値を所定回下回っても削除を猶予される猶予回数と、所定時間の間連続して削除閾値を下回っても削除を猶予される猶予時間を決定する。本願発明では、ハンドオーバ追加ヒステリシスやハンドオーバ削除付加条件を通信状況に応じて可変させることで、接続済み基地局の伝播損とSIRの急激な変化に伴う早期にハンドオーバ追加候補基地局が検出されたとしても、ハンドオーバ追加動作完了後も安定して複数基地局との接続を維持できる。
【００２８】
ステップ406は、ハンドオーバ追加時の目標SIR、ハンドオーバ追加動作のリトライ回数及びハンドオーバ削除付加条件を求めるステップである。ここで目標SIRとは、移動端末ｍより送信された信号が、基地局で受信された時に満たすべき受信品質指標の値をいう。無線リンク制御部303は、移動端末m(105)から報告された受信レベル測定対象チャネルの伝播損・SIR の値Lm(t)のうち、ハンドオーバ追加候補基地局ｉ(103)についてのLm,i(t)と、現在接続済みで通信中の基地局p(102)についてのLm,p(t)の差分を算出する。無線リンク制御部303は、この差分から、ΔT-SIRを求める。
【００２９】
0003950602.tif 000002
ハンドオーバ追加動作時に、本来の目標SIRであるT-SIRを一時的にΔT-SIRだけ増加させる。また、この差分からハンドオーバ追加動作失敗時のリトライ回数上限値Nretryを決定する。
【００３０】
0003950602.tif 000003
ここでSir( )とRetry( )は、 Lm,i(t)とLm,p(t)の差分からそれぞれΔT-SIRとNretryを決定する関数である。Lm,i(t)とLm,p(t)の差分が大きいときは、移動端末の出力を少し上げるべくΔT-SIRを大きくし、リトライ回数Nretryも多くするのが望ましい。なぜなら、Lm,i(t)とLm,p(t)の差分が大きいときは、移動端末からハンドオーバ追加候補基地局ｉまで距離が離れていると考えられるため、ハンドオーバに成功しやすいように送信電力を増加し、また、ハンドオーバ追加動作に失敗しても何回かリトライすることが必要となるからである。逆に Lm,i(t)とLm,p(t)の差分が小さいと判断される時は（例えば移動端末からハンドオーバ追加候補基地局ｉまで距離が近いような場合）、ハンドオーバ追加動作に成功し易いため、リソースの消費を避けるべくΔT-SIRは小さくし、ハンドオーバ追加動作失敗時のリトライも少なくなるようにNretryも少なくすることが望ましい。その決定方法の一例を図７のグラフに示す。また Lm,i(t)とLm,p(t)の差分が大きいときは、ハンドオーバ追加候補基地局ｉがハンドオーバ追加後ハンドオーバ削除候補となりやすくなる。図１６の例から両者を求めると、ΔT-SIRはΔT-SIR=Sir(Lm,i(t)-Lm,p(t))=Sir(2-10)=Sir(-8)=0.1であり、NretryはNretry=Retry(lm,i(t)-lm,p(t))=Retry(2-10)= Retry(-8)=1である。
【００３１】
また無線リンク制御部303は、Lm,i(t)とLm,p(t)の差分から、基地局ｉ(103)とのハンドオーバ追加動作の完了後に同接続が削除候補になるためのハンドオーバ削除付加条件Ｔdelを決定する。Ｔdelは、ハンドオーバの追加処理あるいは削除処理の繰り返しを防止すべく、Lm,i(t)とLm,p(t)の差分が大きいほど長めに設定するのが望ましい。
【００３２】
ステップ407で、無線リンク制御部303は、ハンドオーバ追加動作リトライカウンタNcountを初期化し、ステップ408で、移動端末mとハンドオーバ追加候補基地局BTSiにハンドオーバ追加動作の実行を指示し、ステップ409でNcount値をカウントアップする。
【００３３】
ステップ407から409でハンドオーバ追加実行指示を行った後、無線リンク制御部303は、ステップ410でハンドオーバ追加動作の結果判別を行う。もし、ハンドオーバ追加動作が移動端末mとハンドオーバ追加候補基地局ｉで成功していれば、ステップ413に移行する。また移動端末mあるいは基地局ｉでハンドオーバ追加動作が失敗していれば、ステップ411に移行する。このときリトライカウンタNcountがリトライ回数上限値Nretry以上となっていれば、無線リンク制御部303は、学習部304のステップ412に移行し、Nretry未満であればステップ408に戻り、ハンドオーバ追加動作を繰り返す。
【００３４】
次に、本願発明では、ハンドオーバ追加動作が失敗したときは、その失敗した伝播損・SIRの変化推移では該当の基地局にハンドオーバ追加動作しにくいように参照テーブルUiを更新する。一方で、追加動作に成功したときは、そのときのリトライ回数が少ないほど該当基地局へハンドオーバ追加動作しやすくなるように参照テーブルUiを更新する。更新には重み付け係数Wを、Wは -1≦W≦1 の値をとる。Ｗは負の大きな値を取るほど、追加に失敗した基地局ｉが追加候補となり難いように参照テーブルUiが更新される。一方で、Ｗが正の大きな値を取るほど、追加に失敗したマッチング対象テーブルUmでは基地局ｉが追加候補となり易いように、参照テーブルUiの各成分Ui(0)〜Ui(n)の値が更新される。
【００３５】
ステップ410でハンドオーバ追加動作が失敗したと判断されると、ステップ411に進む。ステップ411でNcountがNretry以上の値になると（つまり失敗の限度を超えると）、学習部304は、ステップ412でUmとUiの差分[Lm(t-n)-Ui(0),Lm(t-n+1)-Ui(1),・・・,Lm(t)-U0(n)]に重み付け係数Wとして-1を掛け、次回は追加候補とならないようにハンドオーバ追加用参照テーブルUi=[Ui(0),Ui(1),・・・,Ui(n)]を更新する。計算例を示すと、U0を更新前の値とし、U0'は更新後の値とすれば、U0'=[U0'(0),U0'(1),・・・,U0'(n)]=[U0(0)+(-1×(Lm(t-n)-U0(0)),・・・,U0(n)+(-1×(Lm(t)-U0(n))]のように行われる。図１６と図１９の例では、U0'(0)=[(1-(2-1)),(20-(20-20)),(10-(10-10)),(6-(6-6)),(8-(7-8)),(8-(7-8))]=[0,20,10,6,9,9]のように更新される。これをU0(0)〜U0(n)まで行うことで、参照テーブルU0の更新が完了する。
【００３６】
ステップ410でハンドオーバ追加動作が成功したと判断されると、学習部304は、ステップ413でリトライ回数が小さいほど重み付け係数Ｗが大きな値とする。このようにＷを決定することで、リトライ回数が少ないほどUmでの該当基地局が追加候補となり易いように、参照テーブルが更新される。
【００３７】
ステップ414ではUiを更新する。学習部304は、UmとUiの差分に、ステップ413で求めたWを掛け、ハンドオーバ追加用参照テーブルUiのUi(0)〜Ui(n)の値を更新する。先の例で、参照テーブルU0から追加候補基地局としてBTS103を選択してハンドオーバ追加動作を試みた結果、Ncount=1でハンドオーバ動作に成功し、W=Weight(1)=0.8とすると、参照テーブルU0は、U0'=[U0'(0),U0'(1),・・・,U0'(n)]=[U0(0)+(-0.8×(Lm(t-n)-U0(0)),・・・,U0(n)+(-0.8×(Lm(t)-U0(n))]のように更新される。図１６と図１９の例では、U0'(0)=[(1+0.8×(2-1)),(20+0.8×(20-20)),(10+0.8×(10-10)),(6+0.8×(6-6)),(8+0.8×(7-8)),(8+0.8×(7-8))]=[1.8,20,10,6,7.2,7.2]のように更新される。これをU0(0)〜U0(n)まで行うことで、参照テーブルU0の更新が完了する。
【００３８】
次に本願発明では、ハンドオーバで追加された基地局が追加後に短時間で削除されると、そのときの伝播損とSIRの変化推移ではその基地局を追加しないように、参照テーブルUiを更新する。これにより不必要なハンドオーバ追加動作・ハンドオーバ削除動作の繰り返しを抑制する。
【００３９】
無線リンク制御部303が、ステップ415で基地局ｉがハンドオーバ追加動作成功後ｔ（t≦T：Tは削除動作を監視するための上限時間）秒でハンドオーバ削除候補になったことを検出すると、学習部304は、ステップ416で時間tが短いほど重み付け係数 -Wが負の大きな値になるように重み付け係数 -Wを決定する。このように-Ｗを決定することで、時間tが短いほどUmで該当基地局が追加候補となり難いように、参照テーブルUiが更新される。学習部304は、ステップ417でUmとUiの差分に重み付け係数-Wを掛けて参照テーブルUiを更新する。
【００４０】
（２）ハンドオーバ削除処理
図５に、ハンドオーバ削除動作時処理フローチャートを示す。
【００４１】
前述基地局制御装置101は、ハンドオーバに追加する基地局の候補の選択方法と同様にハンドオーバ削除動作の結果を学習する。この学習された参照テーブルを基にハンドオーバ削除候補となる基地局を選択することで、ハンドオーバ削除及び追加の繰り返しを防ぎ、不要な無線リソースの使用を抑制する。
【００４２】
ハンドオーバ基地局選択部302は、移動端末mから時刻tに接続済み基地局からの（未接続基地局からのものを含むことも可）受信レベル測定対象チャネルの伝播損とSIRの報告Lm(t)を、制御信号解析部301を経て受信する。ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ501で移動端末mから単位時間（時刻t-n〜t）内に受信した伝播損・SIRの報告Lm(t)の変化推移Um=u[Lm(t-n), Lm(t)]を参照する。Umのテーブルの実施例を図１６に示す。Umは、メモリ部212の伝播損・SIR過去情報格納部305に記憶されている。
【００４３】
さらに本願発明によれば、接続済み基地局の中で最小伝播損あるいは最大SIRとなる基地局について伝播損、SIR及びFERの各変化量に基づいてマッチング強度の閾値を可変させることで、接続済み基地局の通信品質を考慮したハンドオーバ削除動作を抑制する。
【００４４】
ステップ501でUmを得た後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ502でLm(t)のうち接続済み基地局の中で最小伝播損あるいは最大SIRとなる基地局q(qは自然数)を選択し、基地局qの伝播損とSIRの値Lm,q(t)の単位時間（時刻t-n〜t）あたりの変化量Dq=d[Lm,q(t-n),Lm,q(t)]を算出する。さらに、基地局qで測定された移動端末ｍについてのFERの変化量Dfer=d[Ferm,q(t-n),Ferm,q(t)]を算出する。図１６の例では、BTS102が基地局qとなる。ハンドオーバ基地局選択部302は、このDqとDferを用いて、ハンドオーバ削除用参照データとのマッチングを行う際に使用するマッチング強度閾値THmatch'=thre'(Dq,Dfer)を決定する。ここでthre'( )は、DqとDferからハンドオーバ削除用マッチング強度閾値THmatch'を決定する関数である。伝播損とSIRの変化量DqとFERの変化量Dferが小さいときは、THmatch'を低く設定するのが望ましい。これは接続済み通信チャネルの状態が安定しており高品質のときは、不要な基地局との接続を解除しやすくなるようにするためである。逆に伝播損とSIRの変化量DpとFERの変化量Dferが大きいとき、つまり接続済み通信チャネルの状態が不安定で通信品質が劣化しているときは、複数の基地局との接続を解除しにくいようにTHmatch'を高く設定するのが望ましい。この THmatch'の決定方法の一例を図６のグラフに示す。
【００４５】
ステップ502でTHmatch'を決定した後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ503で受信レベル測定対象チャネルの伝播損とSIRの変化推移とハンドオーバ削除先基地局が書込まれた参照テーブルUj（0≦j＜l：lはハンドオーバ削除用参照テーブル数）を参照する。ハンドオーバ基地局選択部302は、このUjとUmのマッチングを行い、最大マッチング強度STdelを算出する。 なお、複数の基地局を同時に削除する場合は、閾値を越えるもの又は品質の悪い基地局を数局選択してもよい。Ujのテーブルの実施例を図２０に示す。このテーブルには、移動端末における受信レベル測定対象チャネルの伝播損とSIRが学習済み時系列データとして記憶されている。Ujは、メモリ部212の参照テーブル格納部306に記憶されている。UjとUmのマッチング方法として例えば次の２通りがある。１つは、図１６のUmのテーブルに登録されている基地局と同じ基地局のみ登録されているUjを選出してから、そのUjとマッチングを行う方法である。もう１つは、UmのテーブルをUjのテーブルに登録されている基地局の数に合せるようにテーブルサイズを正規化してから、全てのUjとマッチングを行う方法である。
【００４６】
ステップ503でSTdelを算出後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ504で最大マッチング強度STdelがマッチング強度閾値THmatch'を以上であるかを判断する。 STdelがマッチング強度以上であれば、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ505で、 STdelとなるj番目のハンドオーバ削除用参照テーブルに書かれている削除先基地局jをハンドオーバ削除候補基地局として選択する。
【００４７】
さらに本願発明では、前述基地局制御装置は、ハンドオーバ削除候補基地局の伝播損及びSIRと、最小伝播損あるいは最大SIRとなる接続済み基地局の伝播損及びSIRとの差分に基づいて、ハンドオーバから削除された基地局がまたすぐにハンドオーバ追加候補として扱われないようにする猶予時間（以下“ハンドオーバ削除ヒステリシス”）を可変にする。また、この差分に基づいて、ハンドオーバ追加閾値を上回る回数あるいは時間（以下“ハンドオーバ追加付加条件）を可変させる。これらにより、接続済み基地局との通信品質が良好な場合に誤って行われるハンドオーバ削除及び再追加を防止する。
【００４８】
ステップ505で基地局jを選択した後、無線リンク制御部303は、ステップ506で移動端末mから報告された受信レベル測定対象チャネルの伝播損とSIRの報告値 Lm(t)のうち、ハンドオーバ削除先候補基地局jからの値Lm,j(t)と現在接続済みで通信中の基地局のうち最小伝播損あるいは最大SIRをとる基地局BTSqからの値Lm,q(t)の差分を算出する。無線リンク制御部303は、この差分からハンドオーバ追加付加条件を決定する。ハンドオーバ追加付加条件とは、基地局jがハンドオーバから削除されら後に再び追加候補になるための条件であって、基地局jがハンドオーバ追加閾値を上回る回数もしくは閾値を継続して上回る継続時間をいう。Lm,q(t)とLm,j(t)との差分が小さいときは、ハンドオーバ削除候補基地局jがハンドオーバ削除後ハンドオーバ追加候補となりやすくなる。このためハンドオーバ削除・追加動作の繰り返しを防止するために、 Lm,q(t) とLm,j(t)の差分が小さいほどハンドオーバ追加付加条件Taddは長めに設定されるのが望ましい。
【００４９】
ステップ506でハンドオーバ追加付加条件を決定した後、無線リンク制御部303は、ステップ507で移動端末mとハンドオーバ削除候補基地局jにハンドオーバ削除動作の実行を指示する。
【００５０】
ステップ507でハンドオーバ削除実行指示を行った後、無線リンク制御部303は、ステップ508でハンドオーバ削除動作の結果判別を行う。もし、ハンドオーバ削除動作が移動端末mとハンドオーバ削除候補基地局jで成功していれば、学習部304は、ステップ509でUmとUjの差分に重み付け係数W'として1を掛け、ハンドオーバ削除用参照テーブルUjを更新する。このときの重み付け係数は -1≦W'≦1 の値をとり、負の大きな値を取るほどUmでは基地局jが削除候補となり難いように参照テーブルが更新され、正の大きな値を取るほどUmでは基地局jが削除候補となり易いように参照テーブルが更新される。
【００５１】
さらに本願発明によれば、ハンドオーバ削除動作が完了後、ある時間以内に該当基地局に対し再びハンドオーバ追加動作が行われた時は、その時間間隔が短いほど、該当基地局とのハンドオーバ削除動作を行わないよう、ハンドオーバ削除用の参照テーブルを更新することで、不必要なハンドオーバ削除及び追加を繰り返しを抑制する。
【００５２】
ステップ509で参照テーブルUjを更新した後、ステップ510で無線リンク制御部303が、基地局BTSjがハンドオーバ削除動作成功後t'（≦T'：T'は追加動作監視上限時間）秒でハンドオーバ追加候補になったことを検出すると、ステップ511で時間t'が短いほど重み付け係数 -W'が負の大きな値となるように重み付け係数 -W'を決定する。このように-Ｗを決定することで、時間t'が短いほどUmで該当基地局が削除候補となり難いように、参照テーブルが更新される。学習部304は、ステップ512でUmとUjの差分に重み付け係数-Wを掛けて参照テーブルUjを更新する。
【００５３】
（３）システム立ち上げ当初のハンドオーバ追加処理
次に、システム立ち上げ当初のハンドオーバ追加候補基地局選択の一実施例を図８に示す。
【００５４】
システム立ち上げ当初等、参照テーブルが十分な数登録されていない場合には、移動端末からの伝播損とSIRの報告値の変化推移からなるマッチング対象テーブルと参照テーブルとのマッチング強度がマッチング強度閾値未満となる場合がある。そこで、これまでに説明した学習型の第１のハンドオーバモード（図４ほか）に加えて、さらに、システム立ち上げ時用の第２のハンドオーバモードを用意し、これらを切換えて使用する。第２のハンドオーバモードでは、移動端末における未接続基地局からのパイロットチャネルあるいはとまり木チャネルの伝播損、SIR、または伝播損とSIRと固定のハンドオーバ追加閾値とを比較し、この閾値を十分に上回る基地局が存在すればハンドオーバに追加する。さらに、ハンドオーバ実行後、該当移動端末からの伝播損・SIRの報告値の変化推移にハンドオーバ実行の成功／失敗による重み付け係数を掛けて参照テーブルに新たに登録することで、予めある程度のハンドオーバ追加の参照テーブルを作成しておかなくとも、システム立ち上げと共に自動的に参照テーブルが作成される。
【００５５】
ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ403でハンドオーバ追加用の参照テーブルUiとマッチング対象テーブルUmとのマッチングを行い、最大マッチング強度STaddを算出する。ステップ404でこの最大マッチング強度STaddがマッチング強度閾値THmatch未満であると、ステップ801で、ハンドオーバ基地局選択部302がメモリ部212の参照テーブル格納部306に登録されているハンドオーバ追加用の参照テーブル数Nadd_tableを調べる。
【００５６】
ステップ801でNadd_tableを調べた結果、テーブル登録数下限値a未満のときは、ハンドオーバ基地局選択部302は、十分なハンドオーバ追加動作の学習が行われておらず、ハンドオーバ追加用参照テーブル数が不足していると判断する。その後、通常のハンドオーバ追加動作を行うためにステップ802へ移行する。なお、下限値ａはシミュレーションや経験により求められる。
【００５７】
ステップ802でハンドオーバ基地局選択部302は基地局別にLm(t)を検索する際に用いる変数ｉを初期化する。その後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ803でLm(t)の基地局別の報告値Lm,i(t)（0≦i＜Nm：Nmは移動端末より報告された基地局数）が、第２モードのハンドオーバ追加閾値THaddを越えているかを調べる。
【００５８】
ステップ803でTHadd以上のLm,i(t)が得られると、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ804で過去の報告値も参照しLm,i(t)が閾値THaddを連続して上回った時間Toverを取得する。ステップ805でこのToverが閾値Tover_TH以上であると判断すると、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ806でLm,i(t)の基地局ｉをハンドオーバ追加候補基地局として選択し、ステップ406へ移行する。
【００５９】
（３）システム立ち上げ当初のハンドオーバ削除処理
次にシステム立ち上げ当初のハンドオーバ削除候補基地局選択の一実施例を図９に示す。本願発明では、システム立ち上げ当初等の参照テーブルの登録数が十分でないためにおこるマッチング強度の不足を、ハンドオーバ追加時と同様に２モードのハンドオーバ方法で解決する。すなわち、第１のモードとして図５などに開示されたハンドオーバ削除方法を用い、第２のモードとして以下に説明する方法を用いる。
【００６０】
ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ503でハンドオーバ削除用参照テーブルUjと移動端末mから報告された伝播損とSIRの変化推移Umのマッチングを行い、最大マッチング強度STdelを算出する。その後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ504で最大マッチング強度STdelがマッチング閾値THmatch'未満であると判断すると、ステップ901でメモリ部212の参照テーブル格納部306に登録されているハンドオーバ削除用参照テーブル数Ndel_tableを調べる。
【００６１】
ステップ901でNdel_tableを調べた結果、テーブル登録数下限値b未満のときは、ハンドオーバ基地局選択部302は、十分なハンドオーバ削除動作の学習が行われておらず、ハンドオーバ削除用参照テーブル数が不足していると判断し、ステップ９０２以下の第２のモードを実行する。
【００６２】
ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ902で移動端末mから報告された伝播損とSIRの値Lm(t)を基地局別に検索するための変数を初期化する。その後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ903で基地局別の報告値Lm,j(t) が第２モードのハンドオーバ削除閾値THdel以下であるかを調べる。
【００６３】
ステップ903でTHdel以下のLm,j(t)が得られると、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ904で過去の報告値も参照しLm,j(t)が閾値THdelを連続して下回った時間Tunderを取得する。このTunderが閾値Tunder_TH以上であるとステップ905で判断すると、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ906でLm,j(t)の基地局jをハンドオーバ削除候補基地局として選択し、ステップ406へ移行する。
【００６４】
２．第２の実施形態
（１）ハンドオーバ追加処理
以下、本願発明の他の実施形態について、図１０、図３(b)などを用いて説明する。この第２の実施形態では、前述の受信レベル測定対象チャネルのSIRの代わりに、基地局での通信チャネルの送信電力を用いる。
【００６５】
図１０は、ハンドオーバ追加動作時の他の実施形態を示したものである。ハンドオーバ基地局選択部302は、移動端末ｍから時刻tに接続済み基地局および未接続基地局からの受信レベル測定対象チャネルの伝播損の報告Lm(t)を、制御信号解析部301を経て受信する。ハンドオーバ基地局制御部302は、ステップ1101で移動端末mから単位時間（時刻t-n〜t）内に受信した伝播損の報告Lm(t)の変化推移Ulm=u[Lm(t-n),Lm(t)]と、同時間内の接続済み基地局での移動端末mに対する通信中チャネルの送信電力Pm(t)の変化推移Upm=u[Pm(t-n),Pm(t)]を求める。 UlmとUpmは、メモリ部212の伝播損・送信電力過去情報格納部307に記憶されている。ハンドオーバ基地局選択部302は、UlmとUpmを合せたものをマッチング用対象テーブルUm=[Ulm,Upm]とする。Umのテーブルの実施例を図１７に示す。このテーブルには、移動端末から報告される受信レベル測定対象チャネルの伝播損と接続済み基地局での通信チャネルの送信電力とFERが時刻t-n〜t分、時系列データとして記憶されている。
【００６６】
ステップ1101でUmを取得した後、ハンドオーバ基地局制御部302は、ステップ1102でPm(t)のうち接続済み基地局でかつ受信レベル測定対象チャネルの伝播損が最小となる基地局BTSpの移動端末mに対する通信中チャネル送信電力Pm,p(t)の単位時間（時刻t-nからt）内の変化量Dp'=d[Pm,p(t-n),Pm,p(t)]と、基地局BTSpでの通信中のチャネルのFERの変化量 Dfer=d[Ferm,p(t-n),Ferm,p(t)] を算出する。ハンドオーバ基地局選択部302は、このDp'とDferを用いて、ハンドオーバ追加用参照データとのマッチングを行う際に使用するマッチング強度閾値THmatch=thre(Dp',Dfer)を決定する。THmatchの決定方法は、前述のハンドオーバ追加動作時と同じである。
【００６７】
ステップ1102でTHmatchを決定した後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ1103でハンドオーバ追加用参照テーブルUiとUmのマッチングを行い、最大マッチング強度STaddを算出する。このとき、ハンドオーバ追加用参照テーブルには、受信レベル測定対象チャネルの伝播損Li(t)の変化推移Uli=u[Li(0),Li(n)]と接続済み基地局の通信中チャネルの送信電力Pi(t)の変化推移Upi=u[Pi(0),Pi(n)]とハンドオーバ追加先基地局が書込まれている。Uiのテーブルの実施例を図２１に示す。このテーブルには、移動端末における受信レベル測定対象チャネルの伝播損と接続済み基地局における通信チャネルの送信電力が学習済み時系列データとして記憶されている。Uiは、メモリ部212の参照テーブル格納部308に記憶されている。
【００６８】
ステップ1103でSTaddを算出後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ404に移行し、図４に示す前述のハンドオーバ追加候補基地局選択方法と同じ手順を行う。
【００６９】
（２）ハンドオーバ削除処理
図１１は、図５に示した基地局制御装置制御部211内のハンドオーバ基地局選択部、無線リンク制御部、学習部におけるハンドオーバ削除動作時の他の実施形態を示したものである。移動端末から報告される受信レベル測定対象チャネルの伝播損の変化推移と接続済み基地局の通信中チャネルの送信電力の変化推移を用いることで、移動端末からの伝播損とSIRの変化推移を用いたときと同質のハンドオーバ削除時の基地局選択方法を得ることが出来る。
【００７０】
ハンドオーバ基地局選択部302は、移動端末ｍから時刻tに接続済み基地局からの（未接続基地局からのものを含むことも可）受信レベル測定対象チャネルの伝播損の報告Lm(t)を、制御信号解析部301を経て受信する。ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ1201で移動端末mから単位時間（時刻t-n〜t）内に受信した伝播損の報告Lm(t)の変化推移Ulm=u[Lm(t-n),Lm(t)]と、同時間の接続済み基地局での通信中チャネルの送信電力Pm(t)の変化推移Upm=u[Pm(t-n),Pm(t)]を求める。UlmとUpmは、メモリ部212の伝播損・送信電力過去情報格納部307に記憶されている。ハンドオーバ基地局選択部302は、UlmとUpmを合せたものをマッチング用対象テーブルUm=[Ulm,Upm]とする。Umのテーブルの実施例を図１７に示す。
【００７１】
ステップ1201でUmを取得した後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ1202でPm(t)のうち接続済み基地局でかつ受信レベル測定対象チャネルの伝播損が最小となる基地局BTSqの移動端末mに対する通信中チャネル送信電力Pm,q(t)の単位時間（時刻t-nからt）内の変化量Dq'=d[Pm,q(t-n),Pm,q(t)]と、基地局BTSqでの通信中のチャネルのFERの変化量 Dfer=d[Ferm,q(t-n),Ferm,q(t)] を算出する。ハンドオーバ基地局選択部302は、このDq'とDferを用いて、ハンドオーバ削除用参照データとのマッチングを行う際に使用するマッチング強度閾値THmatch'=thre'(Dq',Dfer)を決定する。THmatch'の決定方法は、前述のハンドオーバ削除動作時と同じである。
【００７２】
ステップ1202でTHmatch'を決定した後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ1203でハンドオーバ削除用参照テーブルUjとUmのマッチングを行い、最大マッチング強度STdelを算出する。このとき、ハンドオーバ削除用参照テーブルには、受信レベル測定対象チャネルの伝播損Lj(t)の変化推移Ulj=u[Lj(0),Lj(n)]と接続済み基地局の通信中チャネルの送信電力Pj(t)の変化推移Upj=u[Pj(0),Pj(n)]とハンドオーバ削除先基地局が書込まれている。Ujのテーブルの実施例は図２１と同じでハンドオーバ追加基地局の代わりに削除基地局が登録されている。なお、これらの参照テーブルは参照テーブル格納部308に記憶されている。
【００７３】
ステップ1203でSTdelを算出後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ504に移行し、図５に示す前述のハンドオーバ削除候補基地局選択方法と同じ手順を行う。
【００７４】
３．第３の実施形態
第３の実施形態では、受信レベル測定対象チャネルのSIRの代わりに、基地局での通信チャネルのFERを用いる。
【００７５】
図１４、図１５は、図１０、図１１で示したハンドオーバ追加／削除候補基地局の選択方法において、接続済み基地局の通信チャネルの送信電力の変化推移Upmの代わり、接続済み基地局での通信チャネルのFERの変化推移Ufm=u[Ferm(t-n),Ferm(t)]を用いた実施例である。この時のUm=[Ulm,Ufm]のテーブルの実施例を図１８に示す。このテーブルには、移動端末から報告される受信レベル測定対象チャネルの伝播損と接続済み基地局での通信チャネルのFERが時刻t-n〜t分、時系列データとして伝播損・ＦＥＲ過去情報格納部309に記憶されている。また、Ui=[Uli,Ufi]とUj=[Ulj,Ufj]のテーブルの実施例を図２２に示す。この参照テーブルは、参照テーブル格納部３１０に、移動端末における受信レベル測定対象チャネルの伝播損と接続済み基地局における通信チャネルのFERが学習済み時系列データUli=u[Li(0),Li(n)], Ufi=u[Feri(0),Feri(n)]として記憶されている。Ujでは、追加基地局の代わりに削除基地局が登録されている。マッチングの条件、ハンドオーバ追加／削除候補基地局の選択後の動作は、図１０・図１１で示した実施例と同様である。
【００７６】
４．第４の実施形態
（１）システム立ち上げ当初のハンドオーバ追加
図１２は、図８に示したシステム立ち上げ当初のハンドオーバ追加候補基地局選択の他の実施例を示したものである。移動端末から報告される受信レベル測定対象チャネルの伝播損・SIRあるいは接続済み基地局での通信中チャネルの送信電力の変化推移から得られるマッチング対象テーブルとハンドオーバ追加用参照テーブルのそれぞれに書込まれている基地局の組合わせの検索によりハンドオーバ追加候補基地局を選択する方法である。
【００７７】
ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ403でハンドオーバ追加用参照テーブルUiと移動端末mから報告された伝播損・SIRの変化推移Umのマッチングを行い、最大マッチング強度STaddを算出する。ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ404で最大マッチング強度STaddがマッチング強度閾値THmatch未満であると判断すると、ステップ1301でマッチング対象テーブルUmとハンドオーバ追加用参照テーブルUiのそれぞれに書込まれた接続済み／未接続基地局の組合わせを比較する。
【００７８】
ハンドオーバ基地局選択部302が、ステップ1302でUmに一致する基地局の組合わせを持つハンドオーバ追加用参照テーブルUiが存在しないと判断すると、ハンドオーバ基地局選択部302は、まだ十分なハンドオーバ追加動作の学習が行われておらず、ハンドオーバ追加用参照テーブルが不足していると認識する。その後、通常のハンドオーバ追加動作を行うためにステップ1303へ移行する。
【００７９】
ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ1303で移動端末mから報告された伝播損・SIRの値Lm(t)を基地局別に検索するための変数を初期化する。その後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ1304でLm(t)の基地局別の報告値Lm,i(t)が通常のハンドオーバ追加閾値THaddを越えているかを調べる。
【００８０】
ステップ1304でTHadd以上のLm,i(t)が得られると、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ1305でLm,i(t)の基地局BTSiをハンドオーバ追加候補基地局として選択し、ステップ406へ移行する。
【００８１】
（２）システム立ち上げ当初のハンドオーバ削除処理
図１３は、図９に示したシステム立ち上げ当初のハンドオーバ削除候補基地局選択の他の実施例を示したものである。移動端末から報告される受信レベル測定対象チャネルの伝播損・SIRあるいは接続済み基地局での通信中チャネルの送信電力の変化推移から得られるマッチング対象テーブルとハンドオーバ削除用参照テーブルのそれぞれに書込まれている基地局の組合わせの検索によりハンドオーバ削除候補基地局を選択する方法である。
【００８２】
ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ503でハンドオーバ削除用参照テーブルUjと移動端末mから報告された伝播損・SIRの変化推移Umのマッチングを行い、最大マッチング強度STdelを算出する。ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ504で最大マッチング強度STdelがマッチング強度閾値THmatch'未満であると判断すると、ステップ1401でマッチング対象テーブルUmとハンドオーバ削除用参照テーブルUjのそれぞれに書込まれた接続済み／未接続基地局の組合わせを比較する。
【００８３】
ハンドオーバ基地局選択部302が、ステップ1402でUmに一致する基地局の組合わせを持つハンドオーバ削除用参照テーブルUjが存在しないと判断すると、ハンドオーバ基地局選択部302は、まだ十分なハンドオーバ削除動作の学習が行われておらず、ハンドオーバ削除用参照テーブルが不足していると認識する。その後、通常のハンドオーバ削除動作を行うためにステップ1403へ移行する。
【００８４】
ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ1403で移動端末から報告された伝播損・SIRの値Lm(t)を基地局別に検索するための変数を初期化する。その後、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ1304でLm(t)の基地局別の報告値Lm,j(t)が通常のハンドオーバ削除閾値THdel以下であるかを調べる。
【００８５】
ステップ1404でTHdel以下のLm,j(t)が得られると、ハンドオーバ基地局選択部302は、ステップ1405でLm,j(t)の基地局BTSjをハンドオーバ削除候補基地局として選択し、ステップ506へ移行する。
【００８６】
図８、９に示したハンドオーバ追加・削除動作の方法は、参照テーブルの登録数に基づいてハンドオーバ実行方法を変更する方法であるが、システム立ち上げ後学習データがある程度蓄積された後で基地局の増設・撤去が行われた際には、学習データを始めから作成し直す必要がある。これに対し図１２、１３に示した方法では、移動端末から報告される受信レベル測定対象チャネルを受信した基地局の組み合わせと参照テーブルに書き込まれた基地局の組み合わせを比較した結果に基づいてハンドオーバ方法を変更する方法であるため、システム運用中における基地局の増設・撤去が行われても、学習データを更新していくことが出来る。
【００８７】
以上の実施例は、１基地局あたり１つのサービスエリアを形成するセル同士のハンドオーバ（セル間ハンドオーバ）の実施例である。しかし図２３に示す様に、参照テーブルあるいは移動端末からの伝播損・SIR等の報告にセクタ番号も登録することで、セクタ同士のハンドオーバ（セクタ間ハンドオーバ）についても、前述セル間ハンドオーバと同じ手順でハンドオーバ追加／削除動作を行うことが出来る。
【００８８】
また、前述基地局制御装置は、前述ハンドオーバ追加用参照テーブルとハンドオーバ削除用参照テーブルを、基地局制御装置配下で通信している移動端末全てのデータを用いて更新を行い、その更新された参照テーブルを全ての移動端末のハンドオーバ動作に対し使用する場合と、移動端末毎に参照テーブルを作成し、該当移動端末のユーザのみの伝播損・SIRのデータを用いて更新し、その更新された参照テーブルを該当移動端末のユーザのハンドオーバ動作に対してのみ使用する場合を、モードにより切り替えることが出来る。また、以上の実施例は基地局制御装置内でのハンドオーバ動作の最適化方法であるが、同じ機能を交換機に備えることも出来る。また各基地局の情報を基地局制御装置に問い合わせる機能を持たせることで、前述のハンドオーバ動作の最適化方法を基地局に備えることも出来る。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、未接続および接続済み基地局からの受信レベル測定対象チャネルの伝播損・SIRの変化推移あるいは接続済み基地局での通信中チャネルの送信電力・FERの変化推移と参照テーブルの伝播損・SIR・通信中チャネル送信電力・FERの変化推移とのマッチングを行いハンドオーバ追加あるいは削除候補基地局を選択し、またハンドオーバ追加動作あるいは削除動作の結果により適切な重み付けをして参照テーブルを更新することで、不要なハンドオーバ追加動作・削除動作の繰り返しを抑制し、移動端末・基地局・基地局制御装置でCPUや無線リソースなど各種リソースの使用率を抑えることが出来る、ハンドオーバ動作方法を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  CDMA移動通信システムにおけるハンドオーバ時の接続状況を示す図である。
【図２】本願発明の基地局および基地局制御装置の構成を示す図である。
【図３】本願発明の基地局制御装置内の制御部およびメモリ部の構成を示す図である。
【図４】本願発明の基地局制御装置でのハンドオーバ追加候補基地局選択方法および参照テーブルの更新の各ステップを示す図である。
【図５】本願発明の基地局制御装置でのハンドオーバ削除候補基地局選択方法および参照テーブルの更新の各ステップを示す図である。
【図６】本願発明の基地局制御装置でのハンドオーバ追加／削除用マッチング強度閾値を決定するためのグラフである。
【図７】本願発明の基地局制御装置でのΔT-SIRとリトライ回数上限値を決定するためのグラフである。
【図８】本願発明の基地局制御装置でのシステム立ち上げ時のハンドオーバ追加候補基地局選択方法の各ステップを示す図である。
【図９】本願発明の基地局制御装置でのシステム立ち上げ時のハンドオーバ削除候補基地局選択方法の各ステップを示す図である。
【図１０】本願発明の基地局制御装置でのハンドオーバ追加候補基地局選択方法の送信電力を用いた他の実施例の各ステップを示す図である。
【図１１】本願発明の基地局制御装置でのハンドオーバ削除候補基地局選択方法の送信電力を用いた他の実施例の各ステップを示す図である。
【図１２】本願発明の基地局制御装置でのシステム立ち上げ時のハンドオーバ追加候補基地局選択方法の他の実施例の各ステップを示す図である。
【図１３】本願発明の基地局制御装置でのシステム立ち上げ時のハンドオーバ削除候補基地局選択方法の他の実施例の各ステップを示す図である。
【図１４】本願発明の基地局制御装置でのハンドオーバ追加候補基地局選択方法のFERを用いた他の実施例の各ステップを示す図である。
【図１５】本願発明の基地局制御装置でのハンドオーバ削除候補基地局選択方法のFERを用いた他の実施例の各ステップを示す図である。
【図１６】本願発明の基地局制御装置で移動端末における伝播損・SIRの時系列データを記憶したテーブルの実施例を示す図である。
【図１７】本願発明の基地局制御装置での移動端末における伝播損と基地局での送信電力の時系列データを記憶したテーブルの実施例を示す図である。
【図１８】本願発明の基地局制御装置での移動端末における伝播損と基地局でのFERの時系列データを記憶したテーブルの実施例を示す図である。
【図１９】本願発明の基地局制御装置での伝播損・SIRの時系列データを使用したハンドオーバ追加用参照テーブルの実施例を示す図である。
【図２０】本願発明の基地局制御装置での伝播損・SIRの時系列データを使用したハンドオーバ削除用参照テーブルの実施例を示す図である。
【図２１】本願発明の基地局制御装置での伝播損・送信電力の時系列データを使用したハンドオーバ追加用参照テーブルの実施例を示す図である。
【図２２】本願発明の基地局制御装置での伝播損・FERの時系列データを使用したハンドオーバ追加用参照テーブルの実施例を示す図である。
【図２３】本願発明の基地局制御装置での伝播損・SIRの時系列データを使用したハンドオーバ追加用参照テーブルの他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
301  制御信号解析部
302  ハンドオーバ基地局選択部
303  無線リンク制御部
304  学習部
305  伝播損・SIR過去情報格納部
306  参照テーブル格納部
307  伝播損・送信電力過去情報格納部
308  参照テーブル格納部
309  伝播損・FER過去情報格納部
310  参照テーブル格納部
【図１】
0003950602.tif 000004
【図２】
0003950602.tif 000005
【図３】
0003950602.tif 000006
【図４】
0003950602.tif 000007
【図５】
0003950602.tif 000008
【図６】
0003950602.tif 000009
【図７】
0003950602.tif 000010
【図８】
0003950602.tif 000011
【図９】
0003950602.tif 000012
【図１０】
0003950602.tif 000013
【図１１】
0003950602.tif 000014
【図１２】
0003950602.tif 000015
【図１３】
0003950602.tif 000016
【図１４】
0003950602.tif 000017
【図１５】
0003950602.tif 000018
【図１６】
0003950602.tif 000019
【図１７】
0003950602.tif 000020
【図１８】
0003950602.tif 000021
【図１９】
0003950602.tif 000022
【図２０】
0003950602.tif 000023
【図２１】
0003950602.tif 000024
【図２２】
0003950602.tif 000025
【図２３】
0003950602.tif 000026