(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局がある基地局との間の無線回線から別の基地局との間の無線回線に切り替える際、複数の基地局との間で同時に無線回線を接続してから所定の無線回線に切り替えるＣＤＭＡ移動通信システムのソフトハンドオフ制御方法において、
移動局当り、ソフトハンドオフによりどの程度無線接続数が追加されたかを示す情報を入力し、
該情報に基づいて該基地局に対応するセル内に存在する移動局に割り当てる最大ソフトハンドオフ枝数を制御することを特徴とするソフトハンドオフ制御方法。
【請求項２】
前記セル内の周辺部でソフトハンドオフ制御を行うようにし、該セル周辺部とセル中心部の境界に応じた受信電界強度を設定し、
他基地局からの電波の受信電界強度が設定レベル以上になった時、前記最大ソフトハンドオフ枝数に従ってソフトハンドオフ制御を行うことを特徴とする請求項１記載のソフトハンドオフ制御方法。
【請求項３】
移動局がある基地局との間の無線回線から別の基地局との間の無線回線に切り替える際、複数の基地局との間で同時に無線回線を接続してから所定の無線回線に切り替えるＣＤＭＡ移動通信システムのソフトハンドオフ制御方法において、
基地局に応じたセル内の移動局位置に基づいて該移動局に割り当てるソフトハンドオフ枝数を増加または減少制御することを特徴とするソフトハンドオフ制御方法。
【請求項４】
セル内周辺部からセル中心部にかけてなだらかにソフトハンドオフ枝数が変化するように移動局位置に基づいてソフトハンドオフ枝数を移動局に割り当てることを特徴とする請求項３記載のソフトハンドオフ制御方法。
【請求項５】
セルをセル外周エリア、１以上のセル中間エリア、セル中心エリアに区分し、
各エリアにおけるソフトハンドオフ枝数を予め決定しておき、移動局が位置するエリアに基づいて該移動局に割り当てるソフトハンドオフ枝数を制御することを特徴とする請求項３記載のソフトハンドオフ制御方法。
【請求項６】
前記セル外周エリア、セル中間エリアでソフトハンドオフ制御を行うようにし、各エリア間の境界に応じた受信電界強度を設定し、
他基地局からの電波の受信電界強度に基づいて移動局位置が属するエリアを判断し、
該エリアにおけるソフトハンドオフ枝数に従ってソフトハンドオフ制御を行うことを特徴とする請求項５記載のソフトハンドオフ制御方法。
【請求項７】
前記移動局位置を基地局からの受信電圧に基づいて求めることを特徴とする請求項３記載のソフト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】
本発明は移動体（自動車電話、携帯電話等）が一つのセルから他のセルへ移る時に行う無線回線の切り換え制御方法（ハンドオフ制御方法）に係り、特に、ＣＤＭＡのソフトハンドオフ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セルラ型移動体通信システムにおいて、移動体（自動車電話、携帯電話等）が一つのセルから他のセルへ移る時に行う無線回線の切り換え制御をハンドオフと呼ぶが、ハンドオフ制御方法の一つにソフトハンドオフ方式がある。
通常のハンドオフ方式（ソフトハンドオフに対してハードハンドオフと呼ぶことがある）では、ハンドオフ時に移動体は第１のセル内の基地局との間の無線回線を切断した後に第２のセル内の基地局との間の無線回線を接続する。これに対し、ソフトハンドオフ方式は、第１のセル内の基地局との間の無線回線を接続したまま第２のセル内の基地局との間の無線回線を接続する。即ち、ソフトハンドオフ方式は、同時に２つ（あるいはそれ以上）の基地局との間で無線回線を接続することを特徴とするハンドオフ方式であり、特に符号分割多重化（ＣＤＭＡ）方式において使用されることが多い（特許出願公表H04-502845号参照)。
【０００３】
図１１は移動通信システムの構成図、図１２はソフトハンドオフの手順説明図である。図１１において、１は移動局（ＭＳ）、２，３は基地局Ａ，Ｂで、それぞれセル４、５内の移動局と無線で通信するもの、６は基地局制御装置（ＢＳＣ）である。セル４内の移動局１が基地局Ａと通信しつつ移動して基地局Ｂ側に接近すると基地局Ｂからの受信電波の強度が次第に大きくなる。移動局１がセル４，５の交差領域に到来して基地局Ｂからの受信電界強度が設定レベル以上になると、移動局１はその旨を基地局２を介して基地局制御装置６に通知する。これにより、基地局制御装置６は、移動局１と基地局Ａ間の無線回線を切断することなく移動局１と基地局Ｂ間の無線回線を確立させ、移動局１は複数の基地局Ａ，Ｂと同時に通信する。以後、移動局１と基地局Ａ間の受信電界強度が所定時間継続して設定レベル以下になると、その間の無線回線を切断し、以後、移動局１は基地局Ｂと通信を行う。
【０００４】
ＣＤＭＡ方式においては、移動局１は基地局Ｂからのパイロット信号の強度が設定レベルT-ADDを越えると、基地局Ａを介してPilot Strength Measurement   Messageを基地局制御装置ＢＳＣに通知する（図１２の１ａ，２ａ）。このメッセージを受信すると、基地局制御装置ＢＳＣは移動局１と基地局Ｂ間でのハンドオフを実行すべきか判断する。ハンドオフの実行を決定すれば、基地局Ｂに移動局１へ割り当てる通信チャンネルＣＨ等を指示する。これにより、基地局Ｂは  Foward T-CH上でチャンネル指定メッセージの伝送を開始する（２ｂ）。
ついで、基地局制御装置ＢＳＣは基地局Ａ，Ｂを介して、Handoff Direction Messageを移動局１に通知する（２ｃ）。移動局１はHandoff Direction Messageを受信すれば、基地局Ｂから伝送されている通信チャネルＣＨを獲得し、以後、該チャネルで基地局Ｂとも交信可能になり、Handoff Completion Messageを基地局Ａ，Ｂを介して基地局制御装置ＢＳＣに送信する（１ｂ，２ｄ）。
【０００５】
以後、移動局１は基地局Ａ、Ｂと同時に交信する。かかる状態において、基地局Ａからのパイロット信号の強度が設定時間以上連続して設定レベル以下になると、移動局１は基地局Ａを介してPilot Strength Measurement Messageを基地局制御装置ＢＳＣに通知する。この通知により、基地局制御装置ＢＳＣは移動局１と基地局Ａ間の通信終了を決定し、基地局Ａ，Ｂを介して、Handoff Direction Messageを移動局１に通知する（１ｃ、２ｅ）。
移動局１はHandoff Direction Messageを受信すると、Handoff Completion   Messageを基地局Ａ，Ｂを介して基地局制御装置ＢＳＣに送信し、基地局Ａ間の無線回線を切断する（１ｄ）。
基地局制御装置ＢＳＣは基地局Ａ，Ｂを介してHandoff Completion Messageを受信すれば、基地局ＡへFoward T-CHの使用停止を指示し、基地局ＡはFoward T-CHの送受信を停止する(２ｆ)。以後、移動局１は基地局Ｂと通信を行う。
【０００６】
かかる、ソフトハンドオフ方式には次の(1), (2) の特徴がある。
(1) 無瞬断ハンドオフが可能。
ハードハンドオフと異なり、ハンドオフ時に会話等が途切れないように無線回線を切り替えることができる。
(2) セル間ダイバーシチが可能。
セル内の周辺部は通常無線回線品質が悪いが、ソフトハンドオフにより複数の基地局と同時に通信することでセル間ダイバーシチ（１番小さな電力で通信可能な基地局を選んで通信すること）が可能となり、シャドウイングやフェージングの影響を受け難くなる。
【０００７】
一般に、上記(1)がソフトハンドオフの利点として注目されるが、実際には文献（ A.J.Viterbi and A.M.Viterbi,"Other-Cell Interference in Cellular   Power-Controlled  CDMA" IEEE Trans.on.Commun. Vol.42 No.2/3/4(1994)）での解析で明らかなように、基地局に収容するチャネル数（チャネル容量）を増大するためには、(2) が重要である。すなわち、ＣＤＭＡ方式の上り回線（移動局→基地局）において、ソフトハンドオフを行わないと他セルへの干渉が極めて大きくなり、使用できる無線チャネル数が極めて少なくなる（加入者容量が極めて少なくなる）。このため、ＣＤＭＡ方式の上り回線チャネル容量確保のためにはソフトハンドオフは必須の技術である。ソフトハンドオフ方式では、１番小さな電力で通信可能な基地局を選んで通信するため、他セルへの干渉が小さくなり、使用できる無線チャネル数（チャネル容量）が増大する。
【０００８】
図１３はソフトハンドオフによる上りチャネル容量改善効果の説明図であり、図１３（ａ）はソフトハンドオフを行わない場合、図１３（ｂ）はソフトハンドオフ行う場合である。
ソフトハンドオフを行わない場合（図１３（ａ））、セルＣＬ１において移動局ＭＳ１と基地局ＢＳ１の間に建物ＢＬＤ等による大きなシャドウイングが生じると、移動局ＭＳ１は基地局ＢＳ１における着信レベルが規定値になるよう送信電力制御を行う。このため、移動局ＭＳ１の送信電力が大きくなる。移動局ＭＳ１の送信電力が大きくなると、着目セル(セルＣＬ０)に対する干渉(点線矢印参照)が大きくなりセル収容移動局数が制限される。
一方、ソフトハンドオフ行う場合（図１３（ｂ））、セルＣＬ１において移動局ＭＳ１と基地局ＢＳ１の間にシャドウイングが生じても、移動局ＭＳ１は基地局ＢＳ２と通信できれば良いため、移動局ＭＳ１の送信電力はあまり大きくならない。このため、着目セルＣＬ０への干渉が小さくなり、セル収容移動局数はソフトハンドオフを行わない場合のように制限されない。
【０００９】
ところで、ＣＤＭＡ方式において、ソフトハンドオフ技術の主目的が、上記(1)のように「利便性を向上させるもの」であるのなら、ソフトハンドオフを採用するか否かについて選択の余地はある。しかし、ＣＤＭＡ方式において、チャネル容量を確保するためにソフトハンドオフ方式は必須の技術であり、選択の余地はなく、このため、なるべく簡単かつ低コストで実現しなければならない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、移動局が基地局からの信号電力の強度を測定し、受信電力が、あるしきい値より小さいと、移動局／基地局間の距離が大きいと判断してソフトハンドオフを行うという単純な制御が行われており、結果的に、他セルへの干渉が少ないセル中央部に位置する移動局はソフトハンドオフを行わず、他セルへの干渉が大きいセル周辺部にいる移動局のみがソフトハンドオフを行うことになっている。しかし、この従来方式は、チャネル容量を最大にする最適なソフトハンドオフ割当て方式ではなく、特に、ソフトハンドオフ率が小さい場合に上り回線のチャネル容量が大きく劣化するという問題点があった。尚、基地局が物理的に有するチャネル数をＮCH、移動局数をＭとすれば、ソフトハンドオフ率ｈは次式
ｈ＝（ＮCH−Ｍ）／Ｍ      (1)
で与えられる。すなわち、移動局数Ｍに対する、ソフトハンドオフ用に割り当てられる無線チャネル数（ＮCH−Ｍ）の比をソフトハンドオフ率という。
【００１１】
以上から本発明の目的は、チャネル容量を最大にする最適なソフトハンドオフ制御方法を提供することであり、特に、基地局のソフトハンドオフ率に応じてチャネル容量が最大となるようにソフトハンドオフ制御することである。
本発明の別の目的は、基地局のソフトハンドオフ率が変化してもチャネル容量の変動が小さくなるようにソフトハンドオフ制御することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明によれば、移動局がある基地局との間の無線回線から別の基地局との間の無線回線に切り替える際、複数の基地局との間で同時に無線回線を接続してから所定の無線回線に切り替えるＣＤＭＡ移動通信システムのソフトハンドオフ制御方法において、(1) 移動局当り、ソフトハンドオフによりどの程度無線接続数が追加されたかを示す情報を入力し、(2) 該情報に基づいて該基地局に対応するセル内に存在する移動局に割り当てる最大ソフトハンドオフ枝数（ソフトハンドオフ枝数とは１台の移動局が何台の基地局と無線回線で接続されているかを示す値）を制御することにより達成される。例えば、セル周辺部でソフトハンドオフ制御を行うようにし、該セル周辺部とセル中心部の境界に応じた受信電界強度を設定し、他基地局からの電波の受信電界強度が設定レベル以上になった時、前記最大ソフトハンドオフ枝数に従ってソフトハンドオフ制御を行うようにする。このようにすれば、基地局のチャネル容量が最大となるようにソフトハンドオフ制御することができる。
【００１３】
上記課題は本発明によれば、移動局がある基地局との間の無線回線から別の基地局との間の無線回線に切り替える際、複数の基地局との間で同時に無線回線を接続してから所定の無線回線に切り替えるＣＤＭＡ移動通信システムのソフトハンドオフ制御方法において、基地局に応じたセル内の移動局位置に基づいて該移動局に割り当てるソフトハンドオフ枝数を制御することにより達成される。例えば、最大のチャネル容量が得られ、しかも、ソフトハンドオフ率に対する該チャネル容量の変動が小さくなるように、セル内の移動局位置に基づいて該移動局に割り当てるソフトハンドオフ枝数を決定し、該ソフトハンドオフ枝数に従ってソフトハンドオフ制御を実行する。具体的には、最大のチャネル容量が得られ、しかも、ソフトハンドオフ率に対する該チャネル容量の変動が小さくなるように、セルをセル外周エリア、１以上のセル中間エリア、セル中心エリアに区分し、各エリアにおけるソフトハンドオフ枝数を予め決定しておき、移動局が位置するエリアに基づいて該移動局に割り当てるソフトハンドオフ枝数を制御する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（Ａ）本発明の概略
本発明は、任意のソフトハンドオフ率に対してチャンネル容量が最大となるようにセル内の各移動局に割り当てるソフトハンドオフ枝数を制御し、これにより、チャネル容量の劣化を最小にするものである。ここでソフトハンドオフ枝数とは１台の移動局が何台の基地局と無線回線で接続されているかを示す値であり、ソフトハンドオフ枝数＝１とは１台の基地局とのみ接続している場合、即ち、ソフトハンドオフをしていない状態である。また、移動局の位置によってソフトハンドオフ枝数が異なる場合、許される最大のソフトハンドオフ枝数を最大ソフトハンドオフ枝数とする（Ｎｃで表現する）。
【００１５】
図１は、セル（無線ゾーン）内における移動局の位置に対するソフトハンドオフ枝数の配置条件を示す図である。
ソフトハンドオフ枝数が大きい程、ソフトハンドオフによる干渉削減効果が大きくなり、上り回線のチャネル容量が大きくなる。なお、ソフトハンドオフ枝数が大きいと基地局が使用する符号の数が大きくなるため下りのチャネル容量が小さくなる。例えば、全ての移動局のソフトハンドオフ枝数＝４の場合、移動局数の４倍の符号数(および基地局設備数と所要送信電力)が必要になる。
ソフトハンドオフ枝数が大きい程、他セルへの干渉は小さくなるので、本発明においては、セル周辺部でソフトハンドオフ枝数を大きく、セル中央部へ近づくにつれてソフトハンドオフ枝数が小さくなるようにする。すなわち、移動局位置に対するソフトハンドオフ枝数の配置パターンとして図１（ａ）〜図１（ｃ）に示す３パターンを提案する。
【００１６】
図１（ａ）は、(1) セルをセル中心エリア１１、セル外縁エリア１４、これらエリア間の第１、第２中間エリア１２、１３に区分し、(2) 最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを４とし、外側エリアより順に各エリアのソフトハンドオフ枝数を４，３，２，１とした場合である。ただし、最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを３とし、外側エリアより各エリアのソフトハンドオフ枝数を３，２，１，１としたり、最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを２とし、外側エリアより各エリアのソフトハンドオフ枝数を２，１，１，１とすることもできる。
図１（ｂ）は、(1) セルをセル中心エリア２１、セル外縁エリア２３、これらエリアの中間エリア２２に区分し、(2) 最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを３とし、外側エリアより各エリアのソフトハンドオフ枝数を３，２，１とした場合である。ただし、最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを４とし、外側エリアより各エリアのソフトハンドオフ枝数を４，３，１としたり、最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを２とし、外側エリアより各エリアのソフトハンドオフ枝数を２，１，１としたりすることもできる。
【００１７】
図１（ｃ）は、(1) セルをセル中心エリア３１とセル外縁エリア３２に区分し、(2) 最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを２とし、外側エリアより各エリアのソフトハンドオフ枝数を２，１とした場合である。ただし、最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを４とし、外側エリアより各エリアのソフトハンドオフ枝数を４，１としたり、最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを３とし、外側エリアより各エリアのソフトハンドオフ枝数を３，１としたりすることもできる。
図１（ａ）のエリア１４，１３，１２の面積をＳ４，Ｓ３，Ｓ２とするとき、面積比（ｋ）を、
面積比＝Ｓ４：Ｓ３：Ｓ２＝１：ｋ：ｋ2    (2)
と定義する。又、ソフトハンドオフ率ｈを
ｈ＝（総TCH数/総移動局数)−１      (3)
総TCH数＝Σｉ×（ｉ枝ソフトハンドオフしている移動局数）    (4)
と定義する。ただし、ｉ＝１〜Ｎｃである。
【００１８】
図２〜図４は図１(a)〜(c)の各種ソフトハンドオフ枝数の配分方法について、上り回線のチャネル容量がソフトハンドオフ率によりどのように変化するかを計算機シュミレーションにより求めた結果である。すなわち、基地局のソフトハンドオフ率ｈを決め、その時の他のセルに対する干渉量を計算し、該干渉量に基づいて基地局に収容できるチャネル数をシミュレーションしたものである。尚、図５にシミュレーション条件を示している。すなわち、
(1) ソフトハンドオフ率ｈを０〜３００％とし、
(2) 面積比を1:0:0（ｋ＝０）、1:1:1（ｋ＝１）、1:2:4(ｋ＝２）とし、
(3) 最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを４，３，２，１とし、
(4) 伝送条件を
距離減衰指数:               α=3.5、
シャドウイング変動標準偏差: σSTM=8dB
シャドウイング相関:         ρ=0.5、
ＴＰＣ変動の標準偏差:       ρTPC=1.5dB
Eb/Noしきい値:               Eb/No-th=5dB
としている。
【００１９】
図２（ａ）は面積比が１：０：０（ｋ＝０）の場合、すなわち、図２（ｂ）の集中配置の場合における計算機シミュレーション結果であり、セル外縁エリア３２における最大ハンドオフ枝数Ｎｃを４、３、２、１とした場合である。この計算機シミュレーション結果より、(1) ｈ＜８０％の場合、Ｎｃ＝２のときにチャネル容量が最大になり、(2) ２００％＞ｈ＞８０％の場合、Ｎｃ＝３のときにチャネル容量が最大になり、(3) ｈ＞２００％の場合、Ｎｃ＝４のときにチャネル容量が最大になることがわかる。又、ｈ＞２００％の場合、Ｎｃ＝４とＮｃ＝３とではチャネル容量に大差がなく、基地局設備費の点からＮｃ＝３の方が有利である。
【００２０】
図３（ａ）は面積比が１：１：１（ｋ＝１）の場合（図３（ｂ）参照）におけるシミュレーション結果であり、セル外縁エリア１４における最大ハンドオフ枝数Ｎｃを４、３、２、１とした場合である。この計算機シミュレーション結果より、(1) ｈ＜６０％の場合、Ｎｃ＝２のときにチャネル容量が最大になり、(2) ６０％＜ｈ＜１８０％の場合、Ｎｃ＝３のときにチャネル容量が最大になり、(3) １８０％＜ｈの場合、Ｎｃ＝４のときにチャネル容量が最大になる。しかし、最大チャネル容量は、ソフトハンドオフ率ｈの全域に渡って、Ｎｃ＝３のときのチャネル容量と大差がない。又、Ｎｃ＝３の時のチャネル容量は８０％＜ｈ＜３００％の範囲でほぼ一定である。換言すれば、面積比を１：１：１（ｋ＝１）にした場合、基地局のハンドオフ率に関係なく、Ｎｃ＝３とすることにより、チャネル容量を略最大にでき、しかも、ソフトハンドオフ率ｈに対するチャネル容量の変動を少なくできる。
【００２１】
図４（ａ）は面積比が１：２：４（ｋ＝２）の場合（図４（ｂ）参照）におけるシミュレーション結果であり、セル外縁エリア１４における最大ハンドオフ枝数Ｎｃを４、３、２、１とした場合である。図４のシミュレーション結果は図３のシミュレーション結果とほぼ同様の傾向にあり、最大チャネル容量は、ソフトハンドオフ率ｈの全域に渡ってＮｃ＝３のときのチャネル容量とほとんど差がなく、しかも、ソフトハンドオフ率ｈに対するチャネル容量の変動を少なくできる。  以上より、基地局で使用できる符号数、無線設備数および送信電力から決まるソフトハンドオフ率ｈの時にチャネル容量が最大になるソフトハンドオフ枝数割当方式を選択することにより、ＣＤＭＡ方式の最大チャネル容量を得ることができる。例えば、面積比が１：０：０（ｋ＝０）の集中配置（図２）で、ｈ＜  ８０％であれば、最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを２とし、３００％＞ｈ＞８０％であればＮｃ＝３とする。又、面積比が１：１：１あるいは１：２：４の場合には（図３、図４）、Ｎｃ＝３とすれば、チャネル容量を略最大にでき、しかも、ソフトハンドオフ率に対するチャネル容量の変動を少なくできる。
【００２２】
（Ｂ）実施例
（ａ）構成
図６は本発明のＣＤＭＡ方式の移動通信システムの構成図である。図中、５１は移動局（ＭＳ）、５２，５３は基地局で、それぞれセル（無線ゾーン）５４、５５内の移動局と無線で通信するもの、５６は基地局制御装置（ＢＳＣ）、５７はシステムパラメータ設定部であり、基地局制御装置５６に各種システムパラメータ、例えば、セル内の各エリアにおけるソフトハンドオフ枝数、各エリアの境界受信電界強度等を設定するものである。
予め、システムパラメータ設定部５７は、▲１▼面積比1:k:k2、▲２▼基地局の平均ソフトハンドオフ率ｈ（基地局の使用できる符号数、無線設備数および送信電力から決まる）等を用いて、各エリアのソフトハンドオフ枝数を求めて基地局制御装置５６に設定すると共に、各エリアの境界受信電界強度等を基地局制御装置５６に設定する。かかる状態において、セル５４内の移動局５１が基地局５２と通信しつつ移動して基地局５３側に接近すると基地局５３からのパイロット信号の強度（受信電界強度）が次第に大きくなる。そして、移動局５１がソフトハンドオフエリアに進入すると、移動局５１はその旨（ソフトハンドオフ依頼）を基地局５２を介して基地局制御装置５６に通知する。これにより、基地局制御装置５６は、システムパラメータ設定部５７から設定されているシステムパラメータに従って、ソフトハンドオフ制御を行う。
【００２３】
（ｂ）第１実施例
図７は第１実施例のソフトハンドオフ制御の処理フローであり、面積比が１：０：０の場合（図２（ｂ）参照）の場合である。面積比が１：０：０の集中配置の場合、ソフトハンドオフ率ｈに対してチャネル容量を最大にするソフトハンドオフ枝数を決定することができる。例えば図２において、ソフトハンドオフ率ｈが８０％以下であればＮｃ＝２のとき、８０％〜３００％であればＮｃ＝３のとき、チャネル容量が最大になる。従って、面積比１：０：０の場合には以下のようにしてソフトハンドオフ枝数を決定し、ソフトハンドオフを実行する。
まず、面積比を入力する。第１実施例では面積比として１：０：０を入力する（ステップ１０１）。ついで、基地局の使用できる符号数、無線設備数および送信電力から決まる平均ハンドオフ率ｈを入力する（ステップ１０２）。面積比  １：０：０及び平均ハンドオフ率ｈが入力されれば、システムパラメータ設定部５７は８０％＞ｈであるかチェックする（ステップ１０３）。
【００２４】
８０％＞ｈであれば、セル外縁エリア３２の最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを２とし（ステップ１０４）、８０％＜ｈであれば、セル外縁エリア３２の最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを３とする（ステップ１０５）。以上により、ソフトハンドオフ枝数Ｎｃの事前決定処理が終了する。しかる後、セル外縁エリア３２とセル中心エリア３１の境界線における受信電界強度ＥAを入力すれば（ステップ１０６）、ソフトハンドオフ制御のシステムパラメータの設定が終了し、ソフトハンドオフ制御が可能になる（ステップ１０７）。なお、境界線の決定法は後述する。
かかる状態において、セル５４（図６）内の移動局５１が基地局５２と通信しつつ移動して基地局５３側に接近すると基地局５３からの受信電波（パイロット信号）の強度（受信電界極度ＥC）が次第に大きくなる。移動局５１はＥC＞ＥAであるかチェックしており（ステップ１０８）、ＥC＞ＥAとなれば移動局５１はその旨（ソフトハンドオフ依頼）を基地局５２を介して基地局制御装置５６に通知する。これにより、基地局制御装置５６は既に設定されているシステムパラメータ（Ｎｃ＝２または３）にしたがって、ソフトハンドオフ制御を行う（ステップ１０９）。一方、ＥC＜ＥAの場合には、移動局５１はソフトハンドオフの依頼をせず、たとえ、依頼しても基地局制御装置５６はそのソフトハンドオフ依頼を却下する（ステップ１１０）。
【００２５】
以上のようにソフトハンドオフ率に基づいてチャネル容量が最大となるようにソフトハンドオフ枝数を決定するから、ソフトハンドオフ率を制限してもチャネル容量の劣化を最小することができる。
以上、集中配置の図２（ａ）に示す特性に基づいてソフトハンドオフ枝数を決定する場合について説明した。しかし、集中配置の場合程効果的ではないが、集中配置でない図３（ａ）、図４（ａ）に示す特性に基づいて最適なソフトハンドオフ枝数を決定することもできる。
【００２６】
（ｃ）第２実施例
図８は第２実施例のソフトハンドオフ制御フローであり、面積比が１：１：１の場合（図３（ｂ）参照）の場合である。面積比が１：１：１の場合、図３（ａ）の特性より平均ハンドオフ率ｈに関係なくＮｃ＝３にすると、チャネル容量をほぼ最大にでき、しかも、ソフトハンドオフ率に対するチャネル容量の変動を少なくできる。
従って、システムパラメータ設定部５７は、面積比１：１：１が入力されると（ステップ２０１）、最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを３にする（ステップ２０２）。すなわち、セル外縁エリア１４のソフトハンドオフ枝数を３、第１中間エリア１３のソフトハンドオフ枝数Ｎｃを２、第２中間エリア１２及びセル中心エリア１１のソフトハンドオフ枝数を１（ソフトハンドオフをしない）にする。
【００２７】
しかる後、セル外縁エリア１４と第１中間エリア１３の境界線、第１中間エリア１３と第２中間エリア１２の境界線における受信電界強度ＥA，ＥB（ＥA＞ＥB）をそれぞれ入力する（ステップ２０３）。以上により、ソフトハンドオフ制御のシステムパラメータの設定が終了すれば、ソフトハンドオフ制御が可能になる（ステップ２０４）。
かかる状態において、セル５４(図６）内の移動局５１が基地局５２と通信しつつ移動して基地局５３側に接近すると基地局５３からのパイロット信号の強度（受信電界極度ＥC）が次第に大きくなる。移動局５１はＥC＞ＥBであるかチェックしており（ステップ２０５）、ＥC＞ＥBとなれば移動局５１はソフトハンドオフ依頼（受信電界極度ＥCを含む）を基地局５２を介して基地局制御装置５６に通知する。これにより、基地局制御装置５６はＥC＞ＥAであるかチェックし（ステップ２０６）、ＥC＞ＥAであれば、ソフトハンドオフ枝数を３としてソフトハンドオフ制御を行い（ステップ２０７）、ＥA＞ＥC＞ＥBの場合には、ソフトハンドオフ枝数を２としてソフトハンドオフ制御を行う（ステップ２０８）。尚、ＥC＜ＥBの場合には、移動局５１はソフトハンドオフの依頼をせず、たとえ、依頼しても基地局制御装置５６はソフトハンドオフ依頼を却下する（ステップ２０９）。
【００２８】
第２実施例は、図３（ｂ）に示すように、セル周辺部ではソフトハンドオフ枝数を大きくし、セル中心部へ行くに従ってソフトハンドオフ枝数を順次小さくする。このようにすることによって、ソフトハンドオフ率の変化に対してチャネル容量の劣化を小さくできる。すなわち、第２実施例は、移動局の位置によって最適なソフトハンドオフ枝数を決めるものであり、これにより、移動局数の変化や基地局設備数の変化等によってソフトハンドオフ率が変化してもチャネル容量の劣化を最小にすることができる。又、第２実施例では、セル周辺部からセル中心部にかけてなるべくなだらかに変化するようにソフトハンドオフ枝数を割り当てる。これにより、ソフトハンドオフ率が変化した時のチャネル容量の変化をより少なくできる。
【００２９】
（ｄ）第３実施例
図９は第３実施例のソフトハンドオフ制御フローであり、面積比が１：２：４の場合（図４（ｂ）参照）の場合である。面積比が１：２：４の場合、図４（ａ）の特性より平均ハンドオフ率ｈに関係なくＮｃ＝３にすると、チャネル容量をほぼ最大にでき、しかも、ソフトハンドオフ率に対するチャネル容量の変動を少なくできる。
従って、システムパラメータ設定部５７は、面積比１：２：４が入力される（ステップ３０１）、最大ソフトハンドオフ枝数Ｎｃを３にする（ステップ３０２）。すなわち、セル外縁エリア１４のソフトハンドオフ枝数を３、第１中間エリア１３のソフトハンドオフ枝数Ｎｃを２、第２中間エリア１２及びセル中心エリア１１のソフトハンドオフ枝数を１（ソフトハンドオフをしない）にする。
【００３０】
しかる後、セル外縁エリア１４と中間エリア１３の境界線、第１中間エリア１３と第２中間エリア１２の境界線における受信電界強度ＥA，ＥB（ＥA＞ＥB）をそれぞれ入力する（ステップ３０３）。以上により、ソフトハンドオフ制御のシステムパラメータの設定が終了すれば、ソフトハンドオフ制御が可能になる（ステップ３０４）。
かかる状態において、セル５４（図６）内の移動局５１が基地局５２と通信しつつ移動して基地局５３側に接近すると基地局５３からのパイロット信号の強度（受信電界極度ＥC）が次第に大きくなる。移動局５１はＥC＞ＥBであるかチェックしており（ステップ３０５）、ＥC＞ＥBとなれば移動局５１はソフトハンドオフ依頼（受信電界極度ＥCを含む）を基地局５２を介して基地局制御装置５６に通知する。これにより、基地局制御装置５６はＥC＞ＥAであるかチェックし（ステップ３０６）、ＥC＞ＥAであれば、ソフトハンドオフ枝数を３としてソフトハンドオフ制御を行い（ステップ３０７）、ＥA＞ＥC＞ＥBの場合には、ソフトハンドオフ枝数を２としてソフトハンドオフ制御を行う（ステップ３０８）。尚、ＥC＜ＥBの場合には、移動局５１はソフトハンドオフの依頼をせず、たとえ、依頼しても基地局制御装置５６はソフトハンドオフ依頼を却下する（ステップ３０９）。
【００３１】
第３実施例は、第２実施例と同様に図４（ｂ）に示すように、セル周辺部ではソフトハンドオフ枝数を大きくし、セル中心部へ行くに従ってソフトハンドオフ枝数を順次小さくする。このようにすることによって、ソフトハンドオフ率の変化に対してチャネル容量の劣化を小さくできる。すなわち、第３実施例は、移動局の位置によって最適なソフトハンドオフ枝数を決めるものであり、これにより、移動局数の変化や基地局設備数の変化等によってソフトハンドオフ率が変化してもチャネル容量の劣化を最小にすることができる。又、第３実施例では、セル周辺部からセル中心部にかけてなるべくなだらかに変化するようにソフトハンドオフ枝数を割り当てる。これにより、ソフトハンドオフ率が変化した時のチャネル容量の変化をより少なくできる。
【００３２】
図２〜図３の場合には最大ソフトバンドオフ枝数Ｎｃ＝４の時ソフトハンドオフ率が小さくなるとＮｃ＝２、Ｎｃ＝３の時に比べてチャネル容量が大きく劣化するが、面積比＝１：２：４の場合にはソフトハンドオフ率が変化してもＮｃ＝２、Ｎｃ＝３に比べてあまり劣化しない。即ち、例えば面積比＝１：２：４のように、ソフトハンドオフ枝数をなだらかに割り当てることにより、第２実施例の効果をより大きくすることができる。この結果、移動局数の変化や基地局設備数の変化等によってソフトハンドオフ率が変化した時のチャネル容量の劣化の改善効果を大きくすることができる。
【００３３】
（Ｄ）境界線の決定法
図１０はセル形状を半径Ｒの円とした場合における各エリアの境界線決定法説明図で、５１はセル外縁エリア１４と第１中間エリア１３の境界線、５２は第１中間エリア１３と第２中間エリア１２の境界線、５３は第２中間エリア１２とセル中心エリア１１の境界線である。
各エリア１４〜１２のソフトハンドオフ枝数をそれぞれNc1, Nc2, Nc3(セル中心エリア１１のソフトハンドオフ枝数Ncは１)、面積比を 1:K2:K3、平均ソフトハンドオフ率を hとして、各境界線５１〜５３の半径R1,R2,R3を求める。
【００３４】
通話中の端末密度（通話中の移動局の密度）をηとすると、セル内の端未数Nrs及び無線チャネルNrcはそれぞれ次式
Nrs＝πR2・η
Nrc＝π(R2-R12)・η・Nc1+π(R12-R22)η・Nc2+π(R22-R32)η・Nc3+πR32・η
＝πη{R2Nc1-R12(Nc1-Nc2)-R22(Nc2-Nc3)-R32(Nc3-1)}
で与えられる。面積比は1:K2:K3であるから
K2(R2-R12)＝(R12-R22)
∴ R22＝(1+K2)R12-K2R2  (1)
K3(R2-R12)＝(R22-R32)
∴ R32＝R22+K3R12-K3R2
＝(1+K2)R12-K2R2+K3R12-K3R2
＝(1+K2+K3)R12-(K2+K3)R2  (2)
となる。これらをNrcの式に代入すると、
Nrc＝πη{R2・Nc1-R12(Nc1-Nc2)-[(1+K2)R12-K2R2](Nc2-Nc3)-[(1+K2+K3)R12-(K2+K3)R2](Nc3-1)}
＝πη{R2[Nc1+K2・Nc2+K3・Nc3-(K2+K3)]-R12[Nc1+K2Nc2+K3Nc3-(1+K2+K3)]}
となる。
【００３５】
ソフトハンドオフ率ｈの定義より
ｈ＝(Nrc-Nrs)/Nrs
であるから、上式に上記Nrc， Nrsを代入すると
ｈ＝{R2(Nc1+K2Nc2+K3Nc3-(K2+K3))-R12(Nc1+K2Nc2+K3Nc3-(1+K2+K3))-R2}／R2
となり、次式
(R12/R2)・[Nc1+K2Nc2+K3Nc3-(1+K2+K3)]＝Nc1+K2Nc2+K3Nc3-(1+K2+K3)-h
が成立する。ゆえに
(R12/R2)＝[Nc1+K2Nc2+K3Nc3-(1+K2+K3)-h]/[Nc1+K2Nc2+K3Nc3-(1+K2+K3)]
となり、R1が求まる。又、上式を(1), (2)式に代入することによりR2とR3が求まる。すなわち、
R1＝R{[Nc1+K2・Nc2+K3・Nc3-(1+K2+K3)-h]/[Nc1+K2・Nc2+K3・Nc3-(1+K2+K3)]}1/2 
R2＝R{[Nc1+K2・Nc2+K3・Nc3-(1+K2+K3)-(1+K2)・h]/[Nc1+K2・Nc2+K3・Nc3-(1+K2+K3)]}1/2
R3＝R{[Nc1+K2・Nc2+K3・Nc3-(1+K2+K3)-(1+K2+K3)・h]/[Nc1+K2・Nc2+K3・Nc3-(1+K2+K3)]}1/2
上式において、K3＝0とおけば図１０（ｂ）、K2＝K3＝0とおけば図１０（ｃ）に示すソフトハンドオフ枝数の配置パターンにおける境界線を求めることができる。
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するものではない。
【００３６】
【発明の効果】
以上本発明によれば、基地局のソフトハンドオフ率を入力し、該ソフトハンドオフ率に基づいて該基地局に対応するセル内に存在する移動局に割り当てる最大ソフトハンドオフ枝数を制御するように構成したから、基地局のチャネル容量が最大となるようにソフトハンドオフ制御することができる。又、ソフトハンドオフ率に基づいてチャネル容量が最大となるようにソフトハンドオフ枝数を決定するから、ソフトハンドオフ率を制限してもチャネル容量の劣化を最小することができる。
【００３７】
本発明によれば、セル周辺部ではソフトハンドオフ枝数を大きくし、セル中心部へ行くに従ってソフトハンドオフ枝数を順次小さくするように配置したから、すなわち、移動局装置の位置によって最適なソフトハンドオフ枝数を決めるようにしたから、移動局数の変化や基地局設備数の変化等によってソフトハンドオフ率が変化してもチャネル容量の劣化を最小にすることができる。
本発明によれば、セル内の移動局位置に基づいて該移動局に割り当てるソフトハンドオフ枝数を制御するとともに、セル周辺部からセル中心部にかけてなだらかに変化するようにソフトハンドオフ枝数を割り当てるようにしたから、移動局数の変化や基地局設備数の変化等によってソフトハンドオフ率が変化した時のチャネル容量の劣化の改善効果をより大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動局の位置に対するソフトハンドオフ枝数の配置条件説明図である。
【図２】集中配置（面積比＝１：０：０）の場合におけるチャネル容量と平均ソフトハンドオフ率の関係説明図（シミュレーション結果）である。
【図３】面積比＝１：１：１の場合におけるチャネル容量と平均ソフトハンドオフ率の関係説明図（シミュレーション結果）である。
【図４】面積比＝１：２：４の場合におけるチャネル容量と平均ソフトハンドオフ率の関係説明図（シミュレーション結果）である。
【図５】シミュレーション条件説明図表である。
【図６】本発明の移動通信システムの構成図である。
【図７】第１実施例のソフトハンドオフ制御の処理フローである。
【図８】第２実施例のソフトハンドオフ制御の処理フローである。
【図９】第３実施例のソフトハンドオフ制御の処理フローである。
【図１０】各エリアの境界線決定法の説明図である。
【図１１】従来の移動通信システムの構成図である。
【図１２】ソフトハンドオフ制御手順説明図である。
【図１３】ソフトハンドオフによる上りチャネル容量の改善効果説明図である。
【符号の説明】
５１・・移動局
５２，５３・・基地局
５４，５５・・セル
５６・・基地局制御装置
５７・・システムパラメータ設定部
【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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