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Title:
MOBILE COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION, MOBILE STATION, AND BASE STATION INSTALLATION METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/057544
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a mobile communication system which eliminates a non-sensitive region and in which a mobile station can stably communicate with a base station. Moreover, the mobile communication system can reduce the handover failure ratio and the number of the handovers. In the mobile communication system, if quality information on the acquired data relates to data from a base station A, the mobile station (11) reports it to the base station A; and if the quality information relates to data from a base station B, the mobile station (11) reports it to the base station B. The base stations A and B report the quality information received from the mobile station (11) as history information on the mobile station (11) to a base station upper node device (14). The base station upper node device (14) compares the quality information received from the two base stations. The base station upper node device (14) selects the base station which has sent better quality and instructs the base station to communicate with the mobile station (11). The base station upper node device (14) instructs the other base station not to communicate with the mobile station (11).

Inventors:
SUEMITSU TAISEI (JP)
SUZUKI KUNIYUKI (JP)
KISHISHITA NARIAKI (JP)
KATADA FUTOSHI (JP)
OKAMOTO KEIJI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/069424
Publication Date:
May 07, 2009
Filing Date:
October 27, 2008
Export Citation:
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Assignee:
MITSUBISHI ELECTRIC CORP (JP)
SUEMITSU TAISEI (JP)
SUZUKI KUNIYUKI (JP)
KISHISHITA NARIAKI (JP)
KATADA FUTOSHI (JP)
OKAMOTO KEIJI (JP)
International Classes:
H04W36/30; H04W8/08; H04W16/28
Domestic Patent References:
WO2006113872A12006-10-26
Foreign References:
JPH08154265A1996-06-11
JP2004282249A2004-10-07
JP2004135178A2004-04-30
JP2001268616A2001-09-28
JPH05336564A1993-12-17
JPH11163784A1999-06-18
JP2006080910A2006-03-23
JP2005348166A2005-12-15
JP2005286955A2005-10-13
JP2005222373A2005-08-18
Attorney, Agent or Firm:
YOSHITAKE, Hidetoshi et al. (Sumitomo-seimei OBP Plaza Bldg.4-70 Shiromi 1-chome, Chuo-k, Osaka-shi Osaka 01, JP)
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Claims:
移動局(11)と基地局(12、13、15)と基地局上位装置(14)とを備える移動体通信システムであって、
 前記移動局は、
 前記移動局と前記基地局との間の通信品質の情報、前記移動局の行動情報、前記移動局と前記基地局との間の通信状態の情報および前記移動局のハンドオーバの情報の何れかを、履歴情報として前記基地局に通知し、
 前記基地局または前記基地局を介して前記履歴情報を受けた前記基地局上位装置は、前記履歴情報に基づいて、前記移動局に対するハンドオーバ先の指定あるいは前記基地局に対するビーム制御を指示する、移動体通信システム。
前記履歴情報は、前記通信品質の情報であって、
 前記通信品質の情報は、前記移動局での受信レベルの情報を含む、請求項1記載の移動体通信システム。
前記履歴情報は、前記通信品質の情報であって、
 前記通信品質の情報は、前記移動局で測定した受信信号の歪度合いを表す推定伝送路特性(CIR)の情報を含む、請求項1記載の移動体通信システム。
前記履歴情報は、前記通信品質の情報であって、
 前記通信品質の情報は、前記移動局で測定した受信レベルと干渉電力との比(SIR)の情報を含む、請求項1記載の移動体通信システム。
前記履歴情報は、前記移動局の行動情報であって、
 前記移動局の行動情報は、前記移動局の移動方向の情報を含む、請求項1記載の移動体通信システム。
前記履歴情報は、前記移動局の行動情報であって、
 前記移動局の行動情報は、前記移動局の移動速度の情報を含む、請求項1記載の移動体通信システム。
前記履歴情報は、前記通信状態の情報であって、
 前記通信状態の情報は、前記基地局からの受信信号の伝送速度の情報を含む、請求項1記載の移動体通信システム。
前記履歴情報は、前記移動局のハンドオーバの情報であって、
 前記移動局のハンドオーバの情報は、前記移動局が期待したハンドオーバ先の基地局ではなく、他の基地局にハンドオーバした情報を含む、請求項1記載の移動体通信システム。
前記履歴情報は、前記移動局のハンドオーバの情報であって、
 前記移動局のハンドオーバの情報は、前記移動局が、ハンドオーバ先の基地局に移れず、ハンドオーバ元の基地局と通信が切断された情報を含む、請求項1記載の移動体通信システム。
前記履歴情報は、前記移動局のハンドオーバの情報であって、
 前記移動局のハンドオーバの情報は、ハンドオーバ先基地局に移れず、ハンドオーバ元の基地局との通信に戻った情報を含む、請求項1記載の移動体通信システム。
前記基地局は、
 前記履歴情報をログとして外部に出力するログ出力機能を有する、請求項1記載の移動体通信システム。
前記基地局上位装置は、
 前記履歴情報をログとして外部に出力するログ出力機能を有する、請求項1記載の移動体通信システム。
前記履歴情報は、前記通信品質の情報であって、
 前記通信品質の情報は
 前記移動局での受信レベルの前記移動局の移動速度に対する低下の度合いの情報を含む、請求項1記載の移動体通信システム。
前記基地局または前記基地局上位装置は、
 前記履歴情報に基づいて前記移動局が通信中の基地局が使用するアンテナブランチ数の増減を制御する、請求項2記載の移動体通信システム。
前記基地局または前記基地局上位装置は、
 前記受信レベルが複数のレベルに段階分けされ、段階ごとに前記アンテナブランチ数を設定したテーブルを用いて前記アンテナブランチ数の増減を制御し、
 前記テーブルは、前記受信レベルが小さい場合には前記アンテナブランチ数が多く、前記受信レベルが大きくなるに従って前記アンテナブランチ数が少なくなるように設定される、請求項14記載の移動体通信システム。
前記基地局または前記基地局上位装置は、
 前記伝送速度が最大の基地局をハンドオーバ先とするように前記移動局に指示する、請求項7記載の移動体通信システム。
前記基地局または前記基地局上位装置は、
 前記伝送速度が最大の基地局が前記移動局にビームを向けるようにビーム制御を指示する、請求項7記載の移動体通信システム。
前記移動局が複数の基地局と通信している場合であって、
 前記履歴情報は、前記通信状態の情報であって、
 前記通信状態の情報は、前記複数の基地局と前記移動局との間の通信でのそれぞれの空きリソース数の情報を含み、
 前記基地局または前記基地局上位装置は、前記空きリソース数の情報に基づいて、前記空きリソース数の配分を動的に調整する、請求項1記載の移動体通信システム。
前記履歴情報は、前記通信状態の情報であって、
 前記通信状態の情報は、
 前記基地局の前記移動局との間の通信でのリソース数の情報と、前記基地局からの受信信号の伝送速度の情報とを含み、
 前記リソース数および伝送速度が共に減少した場合に、前記移動局にビームを向けるようにビーム制御を指示し、
 前記リソース数および伝送速度が共に増加少した場合に、前記移動局と通信している基地局をハンドオーバ先に指定する、請求項1記載の移動体通信システム。
前記履歴情報は、前記通信状態の情報であって、
 前記通信状態の情報は、移動局におけるチャネルデコーディング後の巡回冗長検査(CRC)の誤りデータの数であり、
 前記基地局または前記基地局上位装置は、
 前記誤りデータの数から、受信信号の伝送速度を算出する、請求項1記載の移動体通信システム。
移動局(11A)と基地局(12、13、15)と基地局上位装置(14)とを備える移動体通信システムであって、
 前記移動局は、
 前記移動局の置かれているフェージング環境の情報を履歴情報として前記基地局に通知し、
 前記基地局または前記基地局を介して前記履歴情報を受けた前記基地局上位装置は、前記履歴情報に基づいて、前記移動局に対するハンドオーバ先の指定あるいは前記基地局に対するビーム制御を指示する、移動体通信システム。
前記フェージング環境の情報は、ユーザが前記移動局を介して入力する、請求項21記載の移動体通信システム。
前記移動局に対して、前記移動局の置かれている前記フェージング環境の情報を通知するローカルサーバ(16)をさらに備え、
 前記移動局は、前記フェージング環境の情報を受けて前記基地局に通知する、請求項21記載の移動体通信システム。
前記ローカルサーバは、自らが置かれた場所の前記フェージング環境の情報を格納し、その通信エリアに入った前記移動局に対して前記フェージング環境の情報を通知する、請求項23記載の移動体通信システム。
移動局(366)と複数の基地局(362~365)とを備え、前記移動局が、前記複数の基地局と同時に通信可能な移動体通信システムであって、
 前記移動局は、
 前記複数の基地局との間で異なったサブキャリアを用いてデータの送受信を行う、移動体通信システム。
前記移動局は、
 前記複数の基地局からのデータの受信に際して、前記複数の基地局から複数に分割されたデータを無線チャネルフォーマットで受け、その内部で、チャネルデコーディングする際に、それぞれのデータ部分を結合して1つのデータに復元し、
 前記移動局は、
 前記複数の基地局に対するデータの送信に際して、1つのデータを複数のデータに分割して、それぞれ制御情報と結合してチャネルコーディングし、前記複数の基地局のそれぞれに送信する、請求項25記載の移動体通信システム。
請求項11記載の前記基地局から出力される前記履歴情報のログを用いて、不感地帯を特定し、新たな基地局の設置を行う、基地局設置方法。
請求項12記載の前記基地局上位装置から出力される前記履歴情報のログを用いて、不感地帯を特定し、新たな基地局の設置を行う、基地局設置方法。
移動局(11)と基地局(12、13、15)と基地局上位装置(14)とを備える移動体通信システムであって、
 前記基地局または前記基地局上位装置は、
 前記移動局と前記基地局との間の通信品質の情報または前記移動局と前記基地局との間の通信状態の情報を、履歴情報として前記移動局に通知し、
 前記移動局は、前記履歴情報に基づいて、前記基地局に対するハンドオーバ先の指定あるいは前記基地局に対するビーム制御を指示する、移動体通信システム。
基地局(12、13、15)との通信に使用される移動局(11)であって、
 前記移動局と前記基地局との間の通信品質の情報、前記移動局の行動情報、前記移動局と前記基地局との間の通信状態の情報および前記移動局のハンドオーバの情報の何れかを、履歴情報として前記基地局に通知する機能を有する、移動局。
請求項30記載の移動局(11)と通信を行う基地局(12、13、15)であって、
 前記履歴情報に基づいて、前記移動局に対するハンドオーバ先の指定あるいは前記基地局に対するビーム制御を指示する機能を有する、基地局。
基地局(12、13、15)との通信に使用される移動局(11A)であって、
 前記移動局の置かれているフェージング環境の情報を履歴情報として前記基地局に通知する機能を有する、移動局。
前記移動局は、
 前記移動局の置かれている前記フェージング環境の情報をローカルサーバ(16)から受ける、請求項32記載の移動局。
請求項32記載の移動局(11A)と通信を行う基地局(12、13、15)であって、
 前記履歴情報に基づいて、前記移動局に対するハンドオーバ先の指定あるいは前記基地局に対するビーム制御を指示する機能を有する、基地局。
複数の基地局(362~365)との間で同時に通信を行う移動局(366)であって、
 前記複数の基地局との間で異なったサブキャリアを用いてデータの送受信を行う機能を有する、移動局。
移動局(11)と通信を行う基地局(12、13、15)であって、
 前記移動局との間の通信品質の情報または前記移動局との間の通信状態の情報
を、履歴情報として前記移動局に通知する機能を有する、基地局。
請求項36記載の基地局(12、13、15)と通信を行う移動局(11)であって、
 前記履歴情報に基づいて、前記基地局に対するハンドオーバ先の指定あるいは前記基地局に対するビーム制御を指示する機能を有する、移動局。
Description:
移動体通信システム、基地局、 動局、および基地局設置方法

 本発明は、移動局と基地局との間で相互 通信を行う移動体通信システムに関する。

 移動体通信においては、例えば特許文献1 に開示されるように、移動局(モバイルノー )が接続する基地局を切り替えるハンドオー 時に、移動局のハンドオーバ前後のリンク 域幅を比較することで、上位レイヤーでTCP( Transmission Control Protocol)/RTP(Real-time Transport P rotocol)などのパケットを破棄したりレートを ったりする方式がある。これにより、上位 イヤーに応じたパケットハンドリングが可 となり、ハンドオーバ時の通信性能を改善 ることができる。

 また、例えば特許文献2に開示されるよう に、端末の位置情報を管理しているホームメ モリ局を使用して、監視対象端末と共に移動 している特定端末を絞り込む方式がある。こ れにより、監視対象端末と共に移動している 特定端末の絞り込みが可能となる。

 また、例えば特許文献3に開示されるよう に、位置情報取得機能や、周辺情報収集機能 を有する緊急センターを使用して、事件/事 に巻き込まれた人の端末からの緊急メール 周辺の端末へ通知する方式がある。これに り、速やかに周辺の端末に、緊急情報を通 することができる。

特開2005-348166号公報

特開2005-286955号公報

特開2005-222373号公報

 特許文献1に開示の方式では、移動局では なく、ネットワーク側が、ハンドオーバ前後 のリンク帯域幅を比較しているだけであり、 移動局の視点で判定された情報が無いので、 パケットを破棄したりレートを絞ったりする ための情報量は、精度が落ちるという問題が ある。

 また、特許文献2に開示の方式では、移動 局の位置特定の方法として、基地局が移動局 から送られて来る信号を管理しているに過ぎ ず、ハンドオーバの失敗の減少や、不感地を 無くすような効果は有していない。

 また、特許文献3に開示の方式では、位置 情報取得機能や、周辺情報収集機能を有する 緊急センターを用いても、緊急センターはあ る特定の箇所に置かれているだけに過ぎず、 基地局の不感地帯の詳細な特定はできず、不 感地帯を減らしたり、ハンドオーバを効率良 く行うと言う効果は得られない。

 本発明は、上記のような問題点を解決す ためになされたものであり、不感地帯を無 して、移動局が、基地局と安定的に通信で る移動体通信システムを提供するとともに ハンドオーバの失敗率を減らし、ハンドオ バの回数を低減した移動体通信システムを 供することを目的とする。

 本発明に係る移動体通信システムの第1の 態様は、移動局と基地局と基地局上位装置と を備える移動体通信システムであって、前記 移動局は、前記移動局と前記基地局との間の 通信品質の情報、前記移動局の行動情報、前 記移動局と前記基地局との間の通信状態の情 報および前記移動局のハンドオーバの情報の 何れかを、履歴情報として前記基地局に通知 し、前記基地局または前記基地局を介して前 記履歴情報を受けた前記基地局上位装置は、 前記履歴情報に基づいて、前記移動局に対す るハンドオーバ先の指定あるいは前記基地局 に対するビーム制御を指示する。

 本発明に係る移動体通信システムの第2の 態様は、移動局と基地局と基地局上位装置と を備える移動体通信システムであって、前記 移動局は、前記移動局の置かれているフェー ジング環境の情報を履歴情報として前記基地 局に通知し、前記基地局または前記基地局を 介して前記履歴情報を受けた前記基地局上位 装置は、前記履歴情報に基づいて、前記移動 局に対するハンドオーバ先の指定あるいは前 記基地局に対するビーム制御を指示する。

 本発明に係る移動体通信システムの第3の態 様は、移動局と複数の基地局とを備え、前記 移動局が、前記複数の基地局と同時に通信可 能な移動体通信システムであって、前記移動 局は、前記複数の基地局との間で異なったサ ブキャリアを用いてデータの送受信を行う。
[発明の効果]

 本発明によれば、移動局からの履歴情報 基づいて、基地局または基地局上位装置が 移動局に対するハンドオーバ先の指定ある は基地局に対するビーム制御を指示するの 、ハンドオーバの失敗率を減らし、ハンド ーバの回数を低減できるとともに、不感地 を低減し、移動局が、基地局と安定的に通 できる移動体通信システムを確立できる。

 本発明によれば、移動局が、複数の基地 との間で異なったサブキャリアを用いて異 るデータの送受信を行うので、同じデータ 送る場合に比べて多くのデータ量を伝送す ことが可能となる。

 この発明の目的、特徴、局面、および利 は、以下の詳細な説明と添付図面とによっ 、より明白となる。

本発明に係る実施の形態1の移動体通信 システムの実施例1の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態1の移動体通信 システムの実施例2の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態1の移動体通信 システムの実施例3の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態1の移動体通信 システムの実施例4の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態1の移動体通信 システムの実施例5の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態1の移動体通信 システムの実施例6の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態1の移動体通信 システムの実施例7の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態1の移動体通信 システムの実施例8の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態1の移動体通信 システムの実施例9の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態1の移動体通 システムの実施例10の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態1の基地局の 成を示すブロック図である。 本発明に係る実施の形態1の移動局の 成を示すブロック図である。 本発明に係る実施の形態1の物理チャ ルの制御チャネルのデータフォーマットの 成を示した図である。 本発明に係る実施の形態1の基地局上 装置(ネットワーク)の構成を示したブロック 図である。 履歴情報に基づいて、移動局の移動方 向を推定する方法を説明する図である。 ハンドオーバ失敗履歴を説明する図で ある。 履歴情報のログ取得方法を説明する図 である。 履歴情報のログ取得方法を説明する図 である。 移動速度と受信電力の低下に基づいて 、受信電力の急激な低下を算出する方法を説 明する図である。 基地局のアンテナブランチ数の増減を 説明する図である。 移動局の履歴情報に基づいて、アンテ ナブランチ数を増減する基地局の構成を示す ブロック図である。 アンテナブランチ数判定部での判定動 作を実現するプログラムの一例を示す図であ る。 移動局の履歴情報に基づいて、アンテ ナブランチ数を増減するように基地局に指示 を出す基地局上位装置の構成を示す図である 。 受信レベルと、基地局で選択するアン テナブランチ数の対応関係を示す図である。 伝送速度に基づいて、最も伝送速度の 大きい基地局のハンドオーバ先を選択する状 態を説明する図である。 空きリソース数に基づいて、ハンドオ ーバ先の基地局を選択する状態を説明する図 である。 通信容量の増減で、ハンドオーバをす るかビーム制御をするかを説明する図である 。 伝送速度の算出方法を説明する図であ る。 伝送速度の算出方法の他の例を説明す る図である。 ユーザが、移動局の置かれている環境 を入力するための移動局の画面を示した図で ある。 移動局が川にいる場合の基地局の通信 エリアを示した図である。 状況通知サーバが移動局に履歴情報を 入力する移動体通信システムの構成を示した 図である。 状況通知サーバの構成を示すブロック 図である。 状況通知サーバからの情報を受けて、 履歴情報として扱う移動局の構成を示したブ ロック図である。 基地局側に通知する履歴情報が、移動 局の高速移動速度である場合の移動体通信シ ステムを示す図である。 フェージングのノッチを検出して移動 速度を推定する方法を説明する図である。 フェージングのノッチを検出する方法 を説明する図である。 算出した移動速度が高速であるかない かの判定に使用するテーブルの一例を示す図 である。 本発明に係る実施の形態2の移動体通 システムを説明する図である。 本発明に係る実施の形態2の移動体通 システムにおいて、移動局が、基地局から 信したデータを接合して1つのデータフォー ットとするチャネルコーディングを説明す 図である。 本発明に係る実施の形態3の移動体通 システムを説明する図である。 本発明に係る実施の形態3の移動体通 システムにおける基地局の動作を説明する である。 本発明に係る実施の形態3の移動体通 システムにおける基地局の構成を示す図で る。 本発明に係る実施の形態3の移動体通 システムにおける移動局の構成を示す図で る。

 (A.実施の形態1)
 本発明係る実施の形態1の移動体通信システ ムは、移動局が、基地局との通信によって得 られた受信レベルなどの履歴情報を、基地局 に通知することで、基地局、あるいは、基地 局上位装置(ネットワーク)側で、より精度の いハンドオーバ先の選定や、ビーム制御を うことを特徴とするものであり、種々の実 例が考えられる。以下、各実施例について 明する。

 (A-1.実施例1)
 図1に実施例1に係る移動体通信システムMC1 構成を示す。
  図1に示すように移動体通信システムMC1は 基地局制御装置やコアネットワークなどを む基地局上位装置14に、基地局12、基地局13 どの複数の基地局が接続されたネットワー 構成を持つシステムである。

 また、図1においては、基地局12(以下基地 局Aと呼称)の通信エリアと、基地局13(以下基 局Bと呼称)の通信エリアの間に移動局(=端末 )11が存在している。

 ここで、基地局Aは、移動局11と無線伝送 行い、基地局上位装置14とも有線、あるい 無線でデータを伝送することができ、基地 Bも基地局Aと同様な機能を有している。

 移動局11は、基地局Aの通信エリアと、基 局Bの通信エリアのどちらのエリアにも含ま れる場所にあり、移動局11が2つの基地局との 間でハンドオーバしようとしている場合、例 えば、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 式であれば、ソフトハンドオーバが行われ 、1つの移動局が同時に2つの基地局と接続 ているような状態にある。また、ハードハ ドオーバを行う方式であれば、基地局A、基 局Bのどちらかと接続しているか、あるいは 、基地局Aと接続し基地局Bとは接続を断ち、 地局Aと接続を断って基地局Bと接続する動 が繰り返し行われているような状態にある とが考えられる。

 次に、移動体通信システムMC1の動作を説明 る。
  移動局11は、基地局A、基地局Bとの無線送 信を、同時に、あるいは、交互に行ってい 。その際、移動局11は、2つの基地局からの りデータを受信し、復調および復号などを うことで、それぞれの基地局から送信され データの受信レベルやCIR(推定伝送路特性) SIR(Signal-to-Interference Ratio)などの品質に関す 特性を測定し、品質情報として取得するよ に構成されている。

 そして、移動局11は、取得したデータの 質情報が、基地局Aからのデータに対する品 情報であれば、基地局Aに対して通知し、基 地局Bからのデータに対する品質情報であれ 、基地局Bに対して通知するように構成され いる。

 一方、基地局A、基地局Bは、それぞれ、 動局11から送られてきた品質情報を、移動局 11の履歴情報として、基地局上位装置14に通 するように構成されている。そして、基地 上位装置14は、2つの基地局から送られて来 品質情報を比較し、品質が良かった方の基 局を選定し、移動局11との通信を行うように 指示し(ハンドオーバ指示)、品質が悪かった の基地局に対しては、移動局11との通信を わないように指示するように構成されてい 。

 また、移動局11が、基地局Aに対して、基 局Aからのデータに対する品質情報と、基地 局Bからのデータに対する品質情報との両方 、移動局11の履歴情報として、基地局Aに対 て通知するように構成しても良い。その逆 、基地局Bに対して、基地局Aからのデータに 対する品質情報と、基地局Bからのデータに する品質情報との両方を、履歴として通知 るように構成しても良い。

 以上説明した構成を採ることで、移動体 信システムMC1においては、従来は、基地局 が、移動局から受信したデータの電力値な を参考に、ハンドオーバ先を切り替えてい のに対し、移動局側での履歴(受信情報)も 慮に入れて、ハンドオーバ先や、ハンドオ バタイミングを決めることができるので、 ンドオーバの精度が向上し、効率的なハン オーバを実現することができる。

 (A-2.実施例2)
 図2に実施例2に係る移動体通信システムMC2 構成を示す。図1と同様に、移動局11は、基 局Aの通信エリアと、基地局Bの通信エリアの どちらのエリアにも含まれる場所にあり、移 動局11が2つの基地局との間でハンドオーバし ようとしている状況にある。

 図2に示す移動体通信システムMC2において は、移動局11からの履歴情報によって、基地 あるいは基地局上位装置14がハンドオーバ を指示するのではなく、基地局上位装置14は 、移動局11からの履歴情報に基づいて、所定 基地局に対しては移動局11に対して通信ビ ムを向けて、移動局11を通信エリア内に含め るという制御情報を与え、他の基地局に対し ては移動局11に対して通信ビームを向けず、 動局11を通信エリア内に含めないという制 情報を与えるように構成されている。

 図2では、基地局Bに対しては、移動局11に 対して通信ビームを向けて、移動局11を通信 リア内に含めるという制御情報D1を与え、 地局Aに対しては、移動局11に対して通信ビ ムを向けず、移動局11を通信エリア内に含め ないという制御情報D2を与える例を示してい 。

 制御情報D1を与えられた基地局Bは、通信 ームを移動局11に向ける制御をして、基地 Bの通信エリアB1内に移動局11が含まれるよう にする。一方、制御情報D2を与えられた基地 Aは、通信ビームを移動局11に向けることは ないので、基地局Aの通信エリアA1内から移 局11が外れることになる。

 このように、移動局11からの履歴情報に って、移動局11が何れの基地局の通信エリア に含まれるようになるかが決まることにより 、通信電波の不感地の除去を精度良く行うこ とができる。

 ここで、ビームを向ける等のビーム制御 は、アダプティブアレーなどの、信号処理 技術を用いて、基地局が、対象移動局に対 て、送信電力を集中的に高めたり、逆に、 象移動局からの受信電力が高くなるように 重み付けを行う処理のことを指す。

 なお、移動局11からの履歴情報と共に、 れぞれの基地局で移動局11からの送信データ を受信し、品質を測定した結果を基地局上位 装置14に与えて、何れの基地局の通信エリア 含まれるようにするかの決定に使用しても い。

 (A-3.実施例3)
 図3に実施例3に係る移動体通信システムMC3 構成を示す。
  図3に示す移動体通信システムMC3において 、基地局12、基地局13の他に基地局15(以下基 地局Cと呼称)が基地局上位装置14に接続され いる。そして、移動局11は基地局に対して移 動局11の行動情報である移動方向を履歴情報 して通知するように構成されている。ここ 、移動局11は基地局Bの方向に向かっており 現状は、基地局Aの通信エリア内にあって、 基地局Aと通信を行っている。しかしながら 移動局11は、基地局Bの通信エリアにも、基 局Cの通信エリアにも入りかけており、両基 局とは少しだけ通信を行ったという履歴が る。

 移動局11は、その履歴を保持しており、 の履歴情報を基地局Aに対して通知する。基 局Aは、当該履歴情報を基地局上位装置14に える。基地局上位装置14は、履歴情報を処 して移動局11の移動方向を求め、移動方向に 合わせて基地局Aから基地局Bにハンドオーバ る指示を与えるように構成されている。

 すなわち、基地局上位装置14は、基地局B ハンドオーバ先基地局として指定し、基地 Bに対して基地局指定情報D3を与えるととも 、基地局Aに対しては移動局11との通信を解 する基地局解除情報D4を与える。基地局指 情報D3を受けた基地局Bは、通信ビームを移 局11に向けるように動作し、基地局解除情報 D4を受けた基地局Aは、通信ビームを移動局11 向けることを止めるように動作する。また 通信ビームを向ける制御を行わなくても、 地局指定情報D3を受けた基地局Bは、アプリ ーションからのマクロ通知などにより、移 局11と通信を行うためのリソース設定を行 、基地局解除情報D4を受けた基地局Aは、ア リケーションからのマクロ通知などにより 移動局11との通信を行うためのリソースを解 放する動作を強制的に行っても良い。

 なお、履歴情報を受けた基地局Aが、当該 履歴情報を処理して移動方向を求め、基地局 Bにハンドオーバする動作を行うように構成 ても良い。

 すなわち、基地局Aは、基地局Bをハンド ーバ先基地局として指定し、基地局Bに対し 基地局指定情報D3を与える。基地局指定情 D3を受けた基地局Bは、通信ビームを移動局11 に向けるように動作する。また、通信ビーム を向ける制御を行わなくても、基地局指定情 報D3を受けた基地局Bは、アプリケーションか らのマクロ通知などにより、移動局11と通信 行うためのリソース設定を強制的に行って 良い。

 このように、移動局11の通信履歴から移 方向を求めてハンドオーバの指示を行う場 、基地局Bに対して1度のハンドオーバを行え ば済むので、ハンドオーバーを繰り返す従来 の手法に比べて、効率的にハンドオーバを実 行できるという効果がある。

 すなわち、移動局11の移動方向を考慮に れない場合、移動局11が、基地局Cにハンド ーバする可能性もあり、一旦、基地局Aから 地局Cにハンドオーバした後に、基地局Cか 基地局Bにハンドオーバするなど、ハンドオ バを2回行う可能性もあるが、移動方向を考 慮することで、ハンドオーバを1回で済むこ になる。

 なお、以上の説明では、履歴情報に基づ て、基地局側(基地局または基地局上位装置 )が、ハンドオーバ先の基地局を指定するも としたが、ハンドオーバ先を指定する代わ に、図2に示した移動体通信システムMC2のよ に、基地局上位装置14が基地局AおよびBのビ ーム制御を行うことで、基地局Bの通信エリ に移動局11を含み、基地局Aの通信エリアに 移動局11を含まないように指定する構成とし ても良い。

 (A-4.実施例4)
 図4に実施例4に係る移動体通信システムMC4 構成を示す。
  図4に示す移動体通信システムMC4において 、移動局11は基地局に対して移動局11の行動 情報である移動速度を履歴情報として通知す るように構成されている。ここで、移動局11 、基地局Aから基地局Bに高速で向かってお 、移動局11は、基地局Aとだけ通信状態にあ 。

 移動局11は、移動速度の情報を基地局Aに対 て通知する。
  基地局Aは、当該履歴情報を基地局上位装 14に与える。基地局上位装置14は、履歴情報 を受け取ると、基地局Aに対して移動局11が、 なるべく通信エリアA1から外れないようにビ ム制御を指示する制御信号D5を与えるよう 構成されている。一方で、基地局Bに対して 、移動局11が通信エリアB1内に入るようにビ ーム制御を指示する制御信号D6を与える。ま 、基地局あるいは基地局上位装置は14、移 局11が、基地局Aから基地局Bに早くハンドオ バするように指示する。

 なお、移動局11からの履歴情報を基地局A おいて処理し、ビーム制御を行って、移動 11が、なるべく通信エリアA1から外れないよ うにするとともに、基地局Aから基地局Bに対 ては、移動局11が通信エリアB1内に入るよう にビーム制御を指示するという構成を採って も良い。

 基地局Aが移動局11に通信ビームを向ける とにより、エリア外に出ないようにすると もに、基地局Bに対しては早くハンドオーバ をするように指示することで、移動局11が高 移動をしていても、ハンドオーバに十分な 間を確保することができるようになる。

 このように、移動局が、高速移動を行っ いる場合は、そのことを履歴情報として、 動局11から基地局側に通知することで、ハ ドオーバを効率良く行うことができるよう なる。

 また、基地局Aと基地局Bの双方からのビ ムを移動局11に向けることによって、ハンド オーバだけでなく、不感地を少なくするとい う効果もある。

 上記において、移動局11が、基地局Aから 地局Bに高速で向かっていると説明したが、 複数の基地局が移動局と通信を行っているソ フトハンドオーバ状態等のような場合、移動 局と通信状態にある基地局は全て、移動局の 存在する方向を、電波の到来方向推定のアル ゴリズムなどにより知ることができる。これ により、基地局は、電波の到来方向に対して 、ビームを向ける制御を行うことができ、移 動局から、移動方向の情報を貰わなくても、 移動局に対して、ビームを向けることができ る。従って、移動局11から、移動方向情報や 置情報を貰わなくてもビームを向ける制御 行うことができる。

 ただし、移動方向の情報があれば、移動 が自分(基地局)に向かっているかどうかを 地局が知ることができ、移動局が自分に向 っていない場合には、ビームを向ける必要 無くなるので、ビーム制御が不要になると う効果がある。従って、履歴情報には、移 速度の他に移動方向の情報を組み合わせて 良い。これにより、移動局にビームを向け 基地局を限定することができ、処理量を低 できるとともに、省電力化を図ることがで 、ハンドオーバを行う回数を最小限に止め ことができるという効果がある。

 また、位置情報についても移動方向の情 と同様に、移動局が自分(基地局)に向かっ いるかどうかを基地局が知るために使用す ことができ、移動局が自分に向かっていな 場合には、ビームを向ける必要が無くなる で、ビーム制御が不要になるという効果が る。従って、履歴情報には、移動速度の他 位置情報を組み合わせても良い。

 (A-5.実施例5)
 図5に実施例5に係る移動体通信システムMC5 構成を示す。
  図5に示す移動体通信システムMC5において 、基地局12、基地局13の他に基地局15(基地局 C)が基地局上位装置14に接続されている。そ て、移動局11は、基地局に対して移動局11が 地局A~Cから受信するデータの伝送速度を測 した通信状態の情報を履歴情報として通知 るように構成されている。ここで、移動局1 1は、基地局A~Cの3つと同時に通信を行ってい か、あるいは、基地局Aのみと通信を行って おり、基地局B、基地局Cの通信エリアにも近 ので、遠くない過去(例えば、時間に関する 閾値を設け、その閾値を下回る時間を、遠く ない過去と定義)に、基地局Bおよび基地局Cと も通信を行った履歴がある。

 移動局11が基地局A~Cの3つと同時に通信を っている場合は、それぞれの基地局から受 したデータの伝送速度の測定結果は、それ れの基地局に対して、移動局11によって通 が行われるか、あるいは、特定の1つの基地 に対して、3つの基地局からのデータの伝送 速度の測定結果を全て通知される。また、基 地局A~Cの全てに対して、3つの基地局からの ータの伝送速度の測定結果を全て通知して 良い。

  (A-5-1.1つの基地局のみと通信を行っている 場合)
 移動局11が基地局Aのみと通信を行っている 合は、基地局Aとの現在の通信におけるデー タの伝送速度の測定結果と、過去に行われた 基地局BあるいはCとの通信におけるデータの 送速度の測定結果との全てを、移動局11か 基地局Aに対して通知するか、あるいは基地 A~Cの全てに、伝送速度の測定結果に関する 報を履歴情報として通知する。

 ここで、図5に示すように、伝送速度は、 基地局Aとの間では小さく、基地局Bとの間で 大きく、基地局Cとの間では基地局AおよびB の間に比べて、中間の大きさを示す。

 上記伝送速度の測定結果に関する情報を 歴情報として得た基地局A、または基地局A~C は、当該履歴情報を基地局上位装置14に与え 。基地局上位装置14は、基地局Aから基地局B にハンドオーバする指示を与えるように構成 されている。

 すなわち、基地局上位装置14は、基地局B ハンドオーバ先基地局として指定し、基地 Bに対して基地局指定情報D3を与えるととも 、基地局Aに対しては移動局11との通信を解 する基地局解除情報D4を与える。基地局指 情報D3を受けた基地局Bは、アプリケーショ からのマクロ通知などにより、移動局11と通 信を行うためのリソース設定を行い、基地局 解除情報D4を受けた基地局Aは、アプリケーシ ョンからのマクロ通知などにより、移動局11 の通信を行うためのリソースを解放する動 を強制的に行う。

 これにより、移動局11は、より伝送速度 大きいことが期待される基地局に1回でハン オーバすることができるので、ハンドオー の効率や、通信全体の効率を上げることが きる。

 なお、履歴情報を受けた基地局Aが、当該 履歴情報に基づいて基地局Bにハンドオーバ る動作を行うように構成しても良い。また 基地局A以外の基地局が、基地局Aから基地局 Bにハンドオーバする指示を与えるように構 しても良い。

 また、基地局上位装置14がハンドオーバ を指示するのではなく、基地局のビームを 御して、不感地帯を低減するような動作を せる場合にも有効である。

 この場合、移動局11からの伝送速度に関 る情報に基づいて、最も伝送速度の大きい 地局Bと移動局11との通信がより安定するよ に、基地局Bのビームを移動局11に対して向 るように制御する。

 一方、基地局Aは、伝送速度が小さいため 、移動局11にビームを向けないように制御を うか、ビームを向ける制御を行わないよう する。基地局Cに関して同様である。

 これにより、結果として、移動局11は、 地局Aから基地局Bへハンドオーバして、最も 伝送速度の大きくなる通信を行う状態に早く 移ることができる。

 このようなビーム制御の指示は、それぞ の基地局A~Cが行っても良いし、基地局上位 置14が行っても良い。これにより、基地局B 移動局との通信伝送は、より一層高品質と り、また伝送速度も大きくなる。

  (A-5-2.全ての基地局と通信を行っている場 )
 移動局11が、基地局A~Cの全てと同時に通信 態にある場合も上記と同様に、基地局A~C、 しくは、基地局上位装置14は、移動局11から 送速度に関する情報を通知されると、ビー 制御やハンドオーバ先の指定を行う。

 その際、なるべく移動局が基地局Bのみと 通信でき、基地局AおよびCとは通信が切断す ようにビーム制御やハンドオーバ先の指定 行うことにより、基地局AおよびCのリソー を解放することができ、リソースの効率的 用を図ることができる。ただし、これは、 地局A~Cと移動局11との通信が、全て同じデー タのやり取りをしている場合に有効な手法で ある。

 基地局Aと移動局11との間、基地局Bと移動 局11との間、基地局Cと移動局11との間で、全 、異なる独立したデータ(あるいは、受信後 に組み合わせて1つのデータとなるようなデ タ)を送受信している場合は、全ての基地局 、移動局11にビームを向けるような制御を う。これは、なるべく多くの基地局と通信 続している方が、より多くのデータを送受 ることができるからである。

 (A-6.実施例6)
 図6に実施例6に係る移動体通信システムMC6 構成を示す。
  図6に示す移動体通信システムMC6において 、基地局12、基地局13の他に基地局15(基地局 C)が基地局上位装置14に接続されている。そ て、移動局11は、基地局に対して期待したハ ンドオーバ先ではないことを示すハンドオー バ失敗履歴を履歴情報として通知するように 構成されている。ここで、移動局11は、基地 Aと通信をしており、基地局Aの通信エリア から、基地局Bの通信エリアの方向に移動し いる状態にある。その途中、移動局11は、 地局Bの通信エリア内だけでなく、基地局Cの 通信エリア内にも入っている。このとき、移 動局11は基地局Cにハンドオーバしようとして いるが、ハンドオーバに何度か失敗し、基地 局Cはハンドオーバ先としては不適切である いう判断をしている。

 このような場合、移動局11は通信中の基 局Aに対して、基地局Cは期待しないハンドオ ーバ先であるという情報を履歴情報として通 知するように構成されている。

 期待しないハンドオーバ先であるという 報を履歴情報として得た基地局Aは、当該履 歴情報を基地局上位装置14に与える。基地局 位装置14は、期待しないハンドオーバ先で る基地局Cではなく、期待しないハンドオー 先という情報を受けていない基地局Bにハン ドオーバする指示を与えるように構成されて いる。

 すなわち、基地局上位装置14は、基地局B ハンドオーバ先基地局として指定し、基地 Bに対して基地局指定情報D3を与えるととも 、基地局Aに対しては移動局11との通信を解 する基地局解除情報D4を与える。基地局指 情報D3を受けた基地局Bは、アプリケーショ からのマクロ通知などにより、移動局11と通 信を行うためのリソース設定を行い、基地局 解除情報D4を受けた基地局Aは、アプリケーシ ョンからのマクロ通知などにより、移動局11 の通信を行うためのリソースを解放する動 を強制的に行う。

 なお、履歴情報を受けた基地局Aが、当該 履歴情報に基づいて基地局Bにハンドオーバ 作を行うように構成しても良い。

 このような履歴情報を用いることで、ハ ドオーバする回数を低減してハンドオーバ 効率的に行うことができる。

 すなわち、移動局11が、期待しないハン オーバ先の情報を、基地局側に通知しない 合、移動局11は、基地局Aから基地局Cにハン オーバしてしまい、さらに移動局11が基地 Bの方向に進んで行くと、次に、基地局Cから 基地局Bへハンドオーバすることになり、2回 ハンドオーバが行われる可能性があるが、 実施例の手法を採用することでハンドオー が1回で済むことになる。

 ここで、期待しないハンドオーバ先であ かどうかは、その基地局に対してのハンド ーバを、予め定めた回数失敗したか否かで 定するように構成される。例えば、判定基 が失敗回数2回であるとすると、図6にある うな、移動局11が、基地局Aの通信エリア内 ら基地局Bの通信エリア内に移動している場 、途中、基地局Cの通信エリア内にも差し掛 かるが、基地局Cへのハンドオーバを試みて 接続後、すぐに切断するなどの失敗を2回繰 返すと、移動局11は、基地局Cを、期待しな ハンドオーバ先と判定する。

 そして、期待しないハンドオーバ先であ という情報として、移動局11内に一定期間 存し、通信中の基地局Aに対して、履歴情報 して通知する。ただし、ハンドオーバ先の 補基地局が基地局Cしか無い場合は、基地局 Cにハンドオーバを行う。

 このように、少しでも、ハンドオーバに 功する可能性が高い基地局を、ハンドオー 先に指定することで、ハンドオーバの失敗 低減できる。

 (A-7.実施例7)
 図7に実施例7に係る移動体通信システムMC7 構成を示す。
  図7に示す移動体通信システムMC7において 、基地局12、基地局13の他に基地局15(基地局 C)が基地局上位装置14に接続されている。そ て、移動局11は、基地局に対して、ハンドオ ーバしようとして失敗したハンドオーバ失敗 履歴を履歴情報として通知するように構成さ れている。なお、図7の例では、接続中であ た基地局との通信も切断してしまったとい 情報もハンドオーバ失敗履歴に含めている ここで、移動局11は、基地局Aと通信を行っ おり、基地局Bと基地局Cとの中間付近に移動 している状態にある。従って、基地局Cおよ 基地局Bの両方の通信エリア内に差し掛かっ いるが、基地局Cからの送信電力の方が大き いなどの要因で、移動局11は、まず基地局Cの 方にハンドオーバを試みたが通信が切断され 、ハンドオーバに失敗した。さらに、ハンド オーバ元であった基地局Aとの通信も切断さ てしまったという状況にある。

 このような場合、移動局11はハンドオー 先の基地局Cとの通信に移れないという情報 けではなく、ハンドオーバ元の基地局Aとの 通信も切断されてハンドオーバ元に戻れない という情報を移動局11内に一定期間保存して く。

 そして、何れかの基地局と再接続した際 、再接続した基地局(図7の例では基地局A)に 対して、保存したハンドオーバ失敗履歴を履 歴情報として基地局Aに対して通知する。基 局Aは、当該履歴情報を基地局上位装置14に える。基地局上位装置14は、ハンドオーバ失 敗履歴に基づいて、ハンドオーバに失敗した 基地局Cではなく基地局Bにハンドオーバする 示を与えるように構成されている。

 すなわち、基地局上位装置14は、基地局B ハンドオーバ先基地局として指定し、基地 Bに対して基地局指定情報D3を与えるととも 、基地局Aに対しては移動局11との通信を解 する基地局解除情報D4を与える。基地局指 情報D3を受けた基地局Bは、アプリケーショ からのマクロ通知などにより、移動局11と通 信を行うためのリソース設定を行い、基地局 解除情報D4を受けた基地局Aは、アプリケーシ ョンからのマクロ通知などにより、移動局11 の通信を行うためのリソースを解放する動 を強制的に行う。

 なお、履歴情報を受けた基地局Aが、当該 履歴情報に基づいて基地局Bにハンドオーバ 作を行うように構成しても良い。

 このような履歴情報を用いることで、失 履歴の無い基地局Bがハンドオーバ先に指定 されることになり、ハンドオーバの失敗を低 減することができる。

 なお、基地局上位装置14がハンドオーバ に基地局Bを指定する代わりに、基地局Bがビ ームを移動局11に向け、基地局Cがビームを移 動局11に向けない(あるいは移動局11にヌルを ける)ように、基地局BおよびCが自発的に(あ るいは、基地局上位装置14が基地局BおよびC )ビーム制御を行うことで、移動局11が基地 Cではなく、基地局Bにハンドオーバされやす くなるように構成しても良い。

 この場合、移動局11が、ハンドオーバの 敗しやすい基地局Cより基地局Bにハンドオー バしやすくなり、ハンドオーバの失敗を低減 することができるとともに、正常な通信を継 続させるように通信エリアの変形がなされる ので、実質的に、不感地帯の減少に寄与する 効果がある。

 なお、アンテナから送信される電波、あ いは、アンテナが受信する電波のビームパ ーンにおいて、ビームの電界強度が極端に ち込んでいる箇所を「ヌル」と呼称し、「 ルを向ける」とは、この部分を移動局に向 ることを指す。

 (A-8.実施例8)
 図8に実施例8に係る移動体通信システムMC8 構成を示す。
  移動体通信システムMC8は、図7を用いて説 した移動体通信システムMC7と同様に、移動 11は、基地局に対して、ハンドオーバしよ として失敗したハンドオーバ失敗履歴を履 情報として通知するように構成されている なお、図8の例では、基地局Cにハンドオーバ しようとして、失敗し、接続中の基地局Aと 通信に戻ってしまった(基地局Aとの通信が継 続される)という情報もハンドオーバ失敗履 に含めている。ここで、移動局11は、基地局 Aと通信を行っており、基地局Bと基地局Cとの 中間付近に移動している状態にある。従って 、基地局Cおよび基地局Bの両方の通信エリア に差し掛かっているが、基地局Cからの送信 電力の方が大きいなどの要因で、移動局11は 去(ある一定時間内)に基地局Cの方にハンド ーバを試みたが通信が切断され、ハンドオ バに失敗し、基地局Aと引き続き通信を行っ ている。

 このような場合、移動局11は、基地局Cと 間に、過去、ハンドオーバに失敗して、基 局Cにハンドオーバできず、基地局Aとの通 に戻ったというハンドオーバ失敗履歴を履 情報として基地局Aに対して通知する。基地 Aは、当該履歴情報を基地局上位装置14に与 る。基地局上位装置14は、ハンドオーバ失 履歴に基づいて、ハンドオーバに失敗した 地局Cではなく基地局Bにハンドオーバする指 示を与えるように構成されている。

 なお、履歴情報を受けた基地局Aが、当該 履歴情報に基づいて基地局Bにハンドオーバ 作を行うように構成しても良い。

 このような履歴情報を用いることで、失 履歴の無い基地局Bがハンドオーバ先に指定 されることになり、ハンドオーバの失敗を低 減することができる。

 なお、基地局上位装置14がハンドオーバ に基地局Bを指定する代わりに、基地局Bがビ ームを移動局11に向け、基地局Cがビームを移 動局11に向けない(あるいは移動局11にヌルを ける)ように、基地局BおよびCが自発的に(あ るいは、基地局上位装置14が基地局BおよびC )ビーム制御を行うことで、移動局11が基地 Cではなく、基地局Bにハンドオーバされやす くなるように構成しても良い。

 この場合、移動局11が、ハンドオーバの 敗しやすい基地局Cより基地局Bにハンドオー バしやすくなり、ハンドオーバの失敗を低減 することができるとともに、正常な通信を継 続させるように通信エリアの変形がなされる ので、実質的に、不感地帯の減少に寄与する 効果がある。

 (A-9.実施例9)
 図9に実施例9に係る移動体通信システムMC9 構成を示す。
  移動体通信システムMC9においては、基地 12(基地局C)が基地局上位装置14に接続されて る。そして、移動局11は、基地局Aに対して 信したデータの受信レベルを測定し、受信 ベルの良否などの信号の品質に関する測定 報を履歴情報として通知するように構成さ ている。

 基地局Aは、当該履歴情報を基地局上位装 置14に与える。基地局上位装置14は、履歴情 に基づいて、基地局Aから移動局11に対して ームを向けて、移動局11を通信エリア内に含 めるという制御情報D1を与える。

 基地局Aは、制御情報D1に基づいて移動局1 1に対してビームを向けて、受信レベルを上 るようにする。

 このように、移動局11での受信レベル測 情報を履歴情報として用いることで、基地 Aは、移動局11に対してより正確にビームを けることができるので、移動局11は基地局A 通信エリア内に安定的に入り続けることが きる。

 (A-10.実施例10)
 図10に実施例10に係る移動体通信システムMC1 0の構成を示す。
  移動体通信システムMC10は、図9を用いて説 明した移動体通信システムMC9と同様に、移動 局11での受信レベルの測定情報を履歴情報と て用いるが、移動体通信システムMC9では、 地局上位装置14が、基地局Aに対して、移動 11にビームを向けるように指示を出すのに して、移動体通信システムMC10では、基地局A が、履歴情報を自ら判断して、移動局11にビ ムを向けるように構成されている。

 基地局Aが判断するので、基地局Aから基 局上位装置14への通信に要する時間分の遅延 が無くなり、基地局上位装置14が制御するよ も高速に、ビームを移動局11に対して向け ことができる。

 (A-11.基地局の構成)
 次に、図1~図10を用いて説明した移動体通信 システムMC1~MC10に使用される基地局A~Cの構成 ついて、図11に示すブロック図を用いて説 する。

 図11に示すように、基地局は、アンテナAT 1(アンテナブランチ)、アナログ信号の受信お よび送信を行う無線部RX1、A/D変換部101、D/A変 換部108およびデータ処理部100を主たる構成と して備えている。

 データ処理部100は、復調部102、復号化部1 03、履歴情報取得部104、解析部105、符号化部1 06、変調部107およびビームフォーミング部109 備えている。

 ここで、履歴情報取得部104および解析部1 05は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal  Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)など 実現され、復号化部103、符号化部106、ビー フォーミング部109は、DSPおよびFPGAのどちら か、あるいは両方を用いて実現される。

 アンテナAT1で受信したアナログデータは 無線部RX1において無線周波数の高周波(W-CDMA 方式であれば2GHz程度)から、ベースバンド帯 (例えば16MHz)にダウンコンバージョンされて ベースバンド信号となり、A/D変換部101に与え られてアナログデータからディジタルデータ に変換される。

 ディジタルデータは、復調部102(高速フー リエ変換を用いたOFDM(Orthogonal Frequency Division  Multiplexing)復調などもここで行う)で復調さ 、物理チャネル(W-CDMA方式(3GPP TS25.211規格)で あれば、DPDCH(Dedicated Physical Data Channel)、DPCC H(Dedicated Physical Control Channel)が再生される

 その際、物理チャネルに、制御チャネル( W-CDMA方式であればDPCCH)のようなものが多重さ れており、そのチャネルの中に移動局からの 履歴情報が入っている。その履歴情報を履歴 情報取得部104で取り出し、解析部105において テーブルを引用するなどして履歴情報を特定 する。そして、ビームフォーミング部109にお いて、アンテナブランチごとにデータに乗算 する重み係数を算出する。そして、算出され た重み係数を変調部107において乗算する。乗 算後のディジタルデータは、D/A変換部108にお いてアナログデータ変換され、無線部RX1にお いてアップコンバージョンされて、無線周波 数の高周波としてアンテナAT1より送信される 。

 重み付け係数の計算方法に関しては、例 ば、「アレーアンテナによる適応信号処理( 菊間信良著、科学技術出版)」に示されてい ように、LMS(Least Mean Square)、RLS(Recursive Least  Mean)などのアルゴリズムを用いる。

 重み付け係数はビーム制御に使用され、 えば、移動局に対してビームを向けるので れば、算出された係数をそのまま使用し、 ームを向けないのであれば、重み付け係数 無効(全て”1”)とすることで制御を行う。

 物理チャネルの制御チャネル(W-CDMA方式で あれば、DPCCH)ではなく、チャネルデコーディ ング後のトランスポートチャネル(W-CDMA方式 あれば、DTCH(Dedicated Traffic Channel)、DCCH(Dedica ted Control Channel))に履歴情報が含まれている であれば、復号化部103において復号された ータの中の履歴情報を、履歴情報取得部104 おいて取り出し、解析部105において特定す 。

 履歴情報を取得した後、そのデータを、 ッセージとして、データとは別に基地局上 装置に送信しても良いし、データに含めた ま上位装置に送り、上位装置が有する履歴 報取得部に相当する機能で、履歴情報を取 出すようにしても良い。その場合は、基地 上位装置において、移動局の履歴情報が処 されることになる。

 ここで、復号化部103は、いわゆるL2処理 チャネルデコーディングを行う機能部であ 、復調されたデータに上位レイヤー処理を って基地局上位装置や履歴情報取得部104に える。

 ここで、L2処理とは、レイヤー2の処理で り。具体的には、MAC(Media Access Control)、RLC( Radio Link Control)、PDCP(Packet Data Convergence Prot ocol)などの処理が含まれている。

 なお、L2処理やチャネルデコーディング ついては従来的な処理であるので、詳細な 明は省略する。

 また符号化部106は、L2処理やチャネルコ ディングを行う機能部であり、基地局上位 置から与えられる下りデータに対してL2処理 やチャネルコーディングを施す。

 また、変調部107では、符号化部106で符号 されたデータに対して、QPSK(Quadrature Phase S hift Keying)や、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 64QAMなどの変調方式で変調を行う。OFDM方式 伝送するのであれば、OFDMの逆高速フーリエ 変換なども変調部107において行う。

 なお、変調部107での処理に際しては、ア テナブランチごとに送信データが分岐した に、ビームフォーミング部109において計算 れたブランチごとの重み付け係数を、それ れのブランチに対して乗算する処理もなさ る。

 (A-12.移動局の構成)
 次に、図1~図10を用いて説明した移動体通信 システムMC1~MC10に使用される移動局11の構成 ついて、図12に示すブロック図を用いて説明 する。

 図12に示すように、移動局は、アンテナAT 2、アナログ信号の受信および送信を行う無 部RX2、A/D変換部201、D/A変換部208およびデー 処理部200を主たる構成として備えている。

 データ処理部200は、復調部202、復号化部2 03、履歴情報格納部204、測定部205、符号化部2 06および変調部207を備えている。

 ここで、復号化部203、符号化部206は、DSP よびFPGAのどちらか、あるいは両方を用いて 実現され、履歴情報格納部204はメモリを用い て実現される。

 アンテナAT2で受信したアナログデータは 無線部RX2において無線周波数の高周波から ベースバンド帯域にダウンコンバージョン れてベースバンド信号となり、A/D変換部201 与えられてアナログデータからディジタル ータに変換される。

 ディジタルデータは、復調部202(高速フー リエ変換を用いたOFDM復調などもここで行う) 復調され、復調されたデータは、復号化部2 03において、チャネルデコーディングや、L2 理などの上位レイヤー処理が施される。

 復調部202において、復調処理が施される に、受信レベルや、SIR などが測定される

 また、復号化部203で、チャネルデコーデ ングが施されることにより、例えば、W-CDMA 式でいうとTB(Transport Block)に付加されたCRC(C yclic Redundancy Checking)結果のOK(誤りなしデー )数(あるいはNG(誤りデータ)数)がカウントさ る。このような測定結果は、測定部205にお て、履歴情報のフォーマットとして変換(受 信レベルや、SIRが、-127~+127などの8ビット幅 持った場合に、段階分けして、2ビット程度 収めるなどの処理)して、履歴情報格納部204 に格納される。その履歴情報は、変調部207に おいて、物理チャネルの制御用チャネル(W-CDM A方式であれば、DPCCHに相当)に対して挿入さ る。

 履歴情報の挿入位置の一例を図13に示す。
  図13は、履歴情報を、物理チャネルの制御 用チャネルに挿入した場合の、チャネルフォ ーマットを示したものである。図13において 0オリジンの9ビット目~5ビット目は、既知系 列(Pilotビット)E4である。4ビット目~3ビット目 は、データフォーマット種別情報(W-CDMA方式 TFCIに相当)E3である。2ビット目~1ビット目が 歴情報E2である。そして0ビット目が送信電 制御用情報(W-CDMA方式のTPCビットに相当)E1で ある。2ビットの履歴情報の領域で、00:受信 ベルが低い、01:基地局Aとのハンドオーバ失 1回などの情報を、定義しておく。履歴情報 を少ないビット数で定義すれば、基地局や基 地局上位装置(ネットワーク)での解析におい 負荷が少なく、高速な処理が可能となる。

 なお、履歴情報は符号化部206や上位レイ ー処理において、データ(W-CDMA方式のDCCH、DT CHに相当)に挿入しても良い。

 履歴情報が挿入されたデータは、変調部2 07からD/A変換部208に与えられ、アナログ信号 変換され、無線部RX2においてアップコンバ ジョンされて、無線周波数の高周波信号と てアンテナAT2より送信される。

 なお、図12ではアンテナAT21つだけを示し いるが、複数あっても良い。MIMO(Multiple Inpu t Multiple Output)を行う場合は、複数ブランチ 必要となる。

 (A-13.基地局上位装置の構成)
 次に、図1~図10を用いて説明した移動体通信 システムMC1~MC10に使用される基地局上位装置 構成について、図14に示すブロック図を用 て説明する。

 図14に示すように、基地局上位装置は、 歴情報蓄積部301と、解析部302と、制御部303 を備えている。

 基地局から、履歴情報(測定情報)を、メ セージとして、あるいはデータに含まれる で通知された基地局上位装置は、履歴情報 積部301において履歴情報を取り出して格納 、解析部302において、履歴情報の内容を確 する。そして、履歴情報の内容に基づいて 制御部303において基地局が取るべき動作の 示を作成する。

 例えば、移動局が基地局Aと通信中であり 、基地局Bと基地局Cのどちらにもハンドオー 可能な場合に、基地局Cに対するハンドオー バ失敗履歴が履歴情報として与えられた場合 、当該履歴情報に基づいて、基地局Bとのハ ドオーバを行うように、基地局A~Cに対して 示を行う。これにより、ハンドオーバの失 率が減少する。

 また、例えば、基地局Bに対して移動局に ビームを向けるようなビーム制御を指示し、 基地局Cに対しては、移動局にビームを向け いようなビーム制御を指示する。これによ 、不感地を少なくすることができる。

 また、例えば、移動局が、基地局Aと通信 中であり、基地局Bと基地局Cの通信エリア内 も入っている場合、基地局Aとの通信中の受 信レベルが低い値で、基地局Bとの過去の通 での受信レベルが高い値、基地局Cとの過去 通信での受信レベルが低い値であるとする 、移動局から送られてくる各基地局との履 情報を受けた基地局上位装置は、基地局Aお よびBに対して、基地局Aから基地局Bへのハン ドオーバの指示を出すか、基地局Bに対して 移動局11にビームを向ける指示を出し、基地 局Cに対して移動局にビームを向けない(ヌル 向ける)指示を出して、基地局Aから基地局B のハンドオーバを促す。

 これにより、移動局は、より安定した通 を行うことが可能な基地局Bとの通信に早く 切り替えることができるので、通信はより安 定化される。また、ハンドオーバも効率的に 行うことができ、不感地を減らすことができ る。

 (A-14.移動局測定部での判定動作)
 次に、図12を用いて説明した移動局の測定 205での判定動作の一例について、図15を用い て説明する。

 図15は、移動局からの履歴情報が移動局 移動方向である場合の測定部205での判定動 を説明する履歴表を示しており、図3を用い 説明した移動体通信システムMC3での判定動 を説明するものである。

 移動局11は、基地局A、B、Cの履歴を保持 ており、受信レベル、CIR(推定伝送路特性)、 SIRといったパラメータが、大きくなったり、 小さくなったりした変化量に基づいて、基地 局に対して、近づいているのか、遠ざかって いるのかを判定する。

 図15に示すテーブルより以下の情報を読み ることができる。
  基地局(BTSと表記)Aは、受信レベルが大き なり、CIRが小さくなり、SIRが小さくなった

 基地局Bは、受信レベルが小さくなり、CIR が小さくなり、SIRが大きくなった。

 基地局Cは、受信レベルが小さくなり、CIR が大きくなり、SIRが大きくなった。

 これにより、移動局11は、基地局Aには近 いており、基地局Cからは遠ざかっており、 基地局Bからはやや遠ざかっていると判定さ る。移動局11は、この情報を、履歴として通 信中の基地局に通知する。

 また、履歴表を短時間幅(1ms毎など)での 歴と長時間幅(1秒毎など)での履歴というよ に、2層化することで、短周期的な移動局の る舞いと、長期的な振る舞いを基地局に通 することもできる。例えば、蛇行しながら 基地局Cから基地局Aに近づいている場合や ビルの陰から出ることで、一時的に基地局C SIRが大きくなり、短期的な履歴では基地局C に近づいているように判断されるが、長期的 な履歴では、徐々にSIRは基地局Cからのもの 小さくなっており、基地局Cから基地局Aに移 動していることが判る。

 このように、表を階層化することで、移 体通信にありがちな、遮蔽物の影響をも吸 した、より正確な移動局の振る舞いを基地 が知ることができる。なお、履歴表は2層化 に限定されるものではなく、3層化以上を適 することもでき、多層化することで、より 細な移動局の振る舞いを移動局は基地局に 知することができる。

 多層の履歴を用いることで、基地局は、 周期と短周期の電力制御を行うこともでき 。すなわち、1ms毎に±1dBを制御(基地局が移 局に送信する電力を変更する制御と、移動 が基地局に送信する電力を基地局が上げた 下げたりする制御)しながら、20ms毎に、+1dB ていったりすることもできるようになる。 れにより、無線通信は、より精度の高い品 を保つことができるという効果がある。

 このように、表を用いて履歴情報を作成 ることで、回路規模や、メモリ量、処理量 小さくできる。なお、図15の表の最下段に 、各パラメータに対する重み付けの例を示 ており、受信レベルには3を、CIRには4を、SIR には5を乗算する例を示している。

 ここで、CIRは、無線伝送を行った際の信 の歪度合いを表したものである。算出方法 、例えば、移動局と基地局との間で送受さ る既知系列データに基づいて、その歪みを 出することで得られる。

 例えば、既知系列が、1+0×j,1+0×j,1+0×j,1+0 j(j:複素数、I成分+Q成分×jの形で表現)であっ た場合、基地局が下りデータを送出して、無 線伝送路を通って、移動局がそのデータを受 信し、既知系列データを取り出した際に、1.2 +0.3×j,1.1+0.5×j,0.9+0.3×j,1.4+0.2×jとなると、平 して1.15+0.325×jとなり、これが、1+0×jからの み度合いとなる。

 また、SIRは、信号電力と干渉電力との比 ある。計算方法の例として、上述のような 知系列データを用いて、そのばらつきを調 ることで得られる。具体的には、受信した 知系列データのデータの分散を求め、それ 干渉レベルとし、同じく受信した既知系列 ータの”実数部(I成分)の和の2乗”と”虚数 部(Q成分)の和の2乗”との和を信号レベルと 、信号レベルí干渉レベルを計算することで 求めることができる。

 移動局の測定部205での判定動作の他の例に いて、図16を用いて説明する。
  図16は、移動局からの履歴情報が移動局の ハンドオーバ失敗履歴である場合の測定部205 での判定動作を説明する表を示しており、図 6~図8を用いて説明した移動体通信システムMC6 ~MC8での判定動作を説明するものである。

 移動局11は、基地局A、基地局B、基地局C 3つの基地局サービスエリア内にあり、移動 11が現在通信中の基地局は、基地局Aである

 図16に示す表においては、ハンドオーバ 「HO」として略記し、基地局ごとに、HOの失 回数、通信の切断回数、第三のBTSへのHO回 、HO元に戻った回数を表示している。

 図16おいて、切断に1回とあるのは、他の 地局にハンドオーバしようとして1回失敗し ただけでなく、通信中の基地局との通信が切 断してしまったことを意味する。失敗の列に は、失敗した回数の合計値が格納され、この 場合は、失敗履歴は1回となる。

 また、第三BTSへHOとあるのは、期待して ない第三の基地局に対して、ハンドオーバ てしまった場合を表す。

 また、HO元に戻るとあるのは、ハンドオ バ先にハンドオーバできず、元々通信して たハンドオーバ元の基地局との通信に戻っ 場合を表す。

 図16に示されるように、基地局Cは、第三B TSへHOの列に、1回と履歴があり、また、HO元 戻るの列には2回と履歴がある。これは、移 局11は、期待しないハンドオーバ先の基地 Cに1回ハンドオーバしてしまったことを表し ており、また、基地局Cに2回ハンドオーバし うとして失敗して、元の基地局Aとの通信に 戻ってしまったことを表している。この場合 、失敗履歴は3回となる。

 一方、基地局Bは、通信エリア内にあるに もかかわらず、ハンドオーバ失敗履歴が無い 。これは、移動局が基地局Aから、基地局Bお びCの方向に移動した場合、基地局Cではな 、基地局Bにハンドオーバするべきであると 有力な材料となりうる。

 この履歴を用いて、基地局あるいは基地 上位装置は、基地局Bに対して、ビームを移 動局11に向ける指示を出す。これにより、移 局11は、ハンドオーバの失敗の可能性が、 の基地局より少ない基地局Bに、効率良くハ ドオーバすることが可能となる。

 なお、履歴として、表にある3つの要因を 数値に対応させて基地局に送信しても良いし 、要因分けせずに基地局ごとの失敗の列の回 数のみを数値に対応させて基地局に送信して も良い。

 (A-15.履歴情報の他の利用例)
 これまでの説明においては、移動局からの 歴情報を用いてハンドオーバ先の選定や、 ーム制御を行う構成について説明したが、 地局を設置する際に、移動局からの履歴情 を用いて不感地帯を割り出し、そこに基地 を設置する(あるいは設置済み基地局からの 電波を届くようにする)という利用方法もあ 。そのための構成について、図17を用いて説 明する。

 図17に示すように、基地局BSにはログ出力 機能を設け、移動局MSから送られる履歴情報 ログとして出力する。

 移動局MSは、基地局BSから送られて来たデ ータの受信において、受信電力が低いなどの 履歴情報を基地局に対して通知する。それを 受けた基地局BSはログとして出力する。

 基地局BSから出力されたログは、別途に けたログ収集装置LSを用いて収集され、既設 の基地局の送信電力を上げて移動局での受信 電力を高めるということで不感地帯を低減す ることができる。また、収集されたログを用 いて不感地帯を割り出して新たな基地局を設 置するという方法に利用することができる。

 また、図18には、基地局上位装置OBSにロ 出力機能を設け、移動局MSが送信する履歴情 報を基地局BSを介して基地局上位装置OBSで受 、ログとして出力する構成を表している。

 この場合、基地局上位装置OBSから出力さ たログは、別途に設けたログ収集装置LSを いて収集され、既設の基地局の送信電力を げて移動局での受信電力を高めるというこ で不感地帯を低減することができる。また 収集されたログを用いて不感地帯を割り出 て新たな基地局を設置するという方法に利 することができる。

 ログ収集を行う作業を、基地局BSごとで なく、基地局BSを束ねる基地局上位装置OBSご とに行うことにより、解析するユーザは、ロ グ収集にかかる時間を節約することができる 。

 基地局BSおよび基地局上位装置OBSに設け ログ出力機能は、例えばFPGAにログ出力回路 設け、履歴情報を基地局BSおよび基地局上 装置OBSの所定のコネクタに出力できる構成 することで実現できる。この場合、ログは ネクタからケーブルを介してログ収集装置LS に伝送される。

 ログ収集装置LSは、パーソナルコンピュ タに、記憶容量の大きなハードディスク、 たは記憶容量がギガバイト級の大きなメモ などの格納領域を設けることで実現でき、 ィスプレイのGUI(Graphical User Interface)上でロ 取得ボタンを押すと、コネクタから出力さ るログ情報を格納領域に保存するようなシ テムを有している。

 (A-16.受信レベルの利用例)
 これまでの説明においては、移動局からの 歴情報として、移動局が基地局から受信す 受信電力(受信レベル)を用いてハンドオー 先の選定や、ビーム制御を行う構成につい 説明したが、受信レベルを単独で使用する ではなく、移動局の移動速度の情報と組み わせて用いても良い。

 図19には、移動局での受信レベルと、移 局の移動速度の情報とを組み合わせて用い 例として、移動局の移動速度に対する受信 ベルの低下を算出する数式を示す。

 図19においては、移動局の移動速度をxと 、受信電力低下量(ある時間での受信レベル と、現在の時間での受信レベルとの差)をyと 、予め定めた定数をkとし、受信電力低下量 を移動速度で割った値をzとし、定数kとの大 関係で受信電力の低下の状態を判断する方 が示されている。

 図19において、算出値zが定数k以上であっ た場合は、受信電力は急に低下したと判断し 、定数kより小さい場合は、受信電力は急に 低下していないと判断する。

 移動局が、基地局から離れる方向に動い いる場合、移動局が基地局から受信する電 は速度に応じて急激に小さくなるが、これ は、不感地帯であるがゆえに急に受信電力 低下したことと区別が付けかない。しかし 受信電力低下量を移動速度で割ることによ 、受信電力の急激な低下の判定結果(図19のz ≧k、z(k)が、不感地帯の特定と、より一致す という効果が得られる。

 また、本判定結果を履歴情報とし、移動 から基地局に対して通知することによって 基地局が移動局にビームを向ける制御や、 地局上位装置が基地局にハンドオーバを行 指示を与えるために使用することで、通信 安定化を実現できる。

 また、本判定結果を履歴情報とし、基地 や基地局上位装置でログとして収集するこ により、不感地帯を特定し、基地局の電力 上げることで対策したり、不感地帯の超小 基地局などを新たに設置することで、不感 帯の低減に寄与するという効果が得られる

 (A-17.履歴情報を用いたアンテナブランチ数 御)
 以下、履歴情報を用いてアンテナブランチ を制御するシステムについて、図20~図24を いて説明する。

 図20は、基地局BSが移動局MSからの履歴情 を受け取ることにより、基地局BSが移動局MS にデータを送信する(あるいは、移動局MSから データを受信する)際に使用するアンテナブ ンチ数を増減させることを模式的に表した である。

 移動局MSから、履歴情報を受け取った基 局BSは、アンテナブランチ数を増減させる制 御を行う。すなわち、移動局MSが、例えば受 電力が小さくなったという履歴情報を通知 てきた場合には、基地局BSのアンテナブラ チ数を増やして、移動局MSが受信する電力を 大きくすることができる。逆に、移動局MSが 受信電力が大き過ぎるという履歴を通知し きた場合には、基地局BSはアンテナブラン 数を減らして、移動局MSが受信する電力を適 切な大きさまで下げることができる。これに より、基地局の消費電力を低減するという効 果がある。

 なお、図20においては、基地局BSが自らア ンテナブランチ数の増減を判断するものとし て説明したが、基地局上位装置が履歴情報に 基づいて基地局BSのアンテナブランチ数の増 を判断し、基地局BSにアンテナブランチ数 増減を指示する構成としても良い。

  (A-17-1.基地局の構成)
 図21は、履歴情報に基づいてアンテナブラ チ数を増減することが可能な基地局の構成 示すブロック図である。なお、図11に示した 基地局と同一の構成については同一の符号を 付し、重複する説明は省略する。

 図21に示すデータ処理部100Aにおいては、 調部102、復号化部103、履歴情報取得部104、 号化部106、変調部107およびアンテナブラン 数判定部110を備えている。なお、図11に示 た解析部105およびビームフォーミング部109 ついては記載を省略している。

 復調部102において、物理チャネルの制御 ャネルに履歴情報が含まれている場合は、 の履歴情報を履歴情報取得部104において取 出し、アンテナブランチ数判定部110に与え 。アンテナブランチ数判定部110では、履歴 報に含まれる移動局での受信電力の情報に づいて、移動局との通信に必要なアンテナ ランチ数を判定する。

 なお、履歴情報が物理チャネルのデータ ャネルに含まれており、チャネルデコーデ ングやL2処理をしなければ取り出せない場 は、復号化部103を介して履歴情報取得部104 与えられる。

 例えば、W-CDMA方式であれば、1TTI(Trasmission  Time Interval)分のデータのうち、先頭のトラ スポートブロックの先頭2ビットが履歴情報 であるような場合は、復号化部103において履 歴情報を抽出することになる。

 アンテナブランチ数判定部110において判 された必要なアンテナ数は、変調部107に与 られる場合、変調部107において、各アンテ ブランチに対応した信号に乗算する重み付 値を、使用しないアンテナは0とし、使用す るアンテナは1を乗算することで、使用する ンテナに対してのみ信号が有効となるよう する。

 アンテナブランチ数判定部110は、CPU、DSP FPGAの何れでも構成することが可能である。 DSPであれば、履歴情報が電力値情報だとする と、ある電力値A以上の場合にはアンテナ数2 、ある電力値B以上Aより下であればアンテ 数4本、ある電力値Bより下であればアンテナ 数8本などのように、分岐処理をプログラム 実装することで実現できる。図22には当該プ ログラムをC言語で作成した例を示す。

 以上説明した構成を採ることで、移動局 らの履歴情報に基づいて基地局がアンテナ ランチ数を増減させることが可能となる。 ンテナブランチ数が減少したことにより、 アンテナに接続されたアンテナスイッチ、 力増幅アンプなどの高周波機器の使用数が 少し、その分の機器の消費電力が低減する 一方で、アンテナブランチ数を増減させる 理が、FPGAに回路として実装された場合、そ の分、FPGAが動作する時間が長くなり、消費 力が若干増加し、DSPやCPUにプログラムとし 組み込まれた場合も、DSPやCPUの動作する時 がその分長くなるので、消費電力が若干増 するが、このような消費電力の増加分は減 分に比べれば小さく、結果的に消費電力を 減する効果がある。

  (A-17-2.基地局上位装置の構成)
 以上の説明においては、基地局が履歴情報 基づいてアンテナブランチ数の増減を判定 る構成を示したが、アンテナブランチ数の 減の判定を基地局上位装置が行う構成を採 ても良い。

 図23は、履歴情報に基づいてアンテナブ ンチ数を増減を判定することが可能な基地 上位装置の構成を示すブロック図である。

 図23に示すように、基地局上位装置は、 歴情報蓄積部301と、解析部302と、アンテナ ランチ数判定部304とを備えている。

 基地局から、履歴情報(測定情報)を、メ セージとして、あるいはデータに含まれる で通知された基地局上位装置は、履歴情報 積部301において履歴情報を取り出して格納 、解析部302において、履歴情報の内容を確 する。

 そして、アンテナブランチ数判定部304で 、履歴情報に基づいてアンテナブランチ数 判定する。この場合、履歴情報が受信レベ であれば、受信レベルに対応させたアンテ ブランチ数を記載したテーブルを用いて判 を行う。

 そして、アンテナブランチ数判定部304で 判定結果に基づいて、移動局と通信してい 基地局、あるいは、移動局と通信させたい 地局に対して、使用するアンテナブランチ 情報が伝送される。

 図24は、上述したアンテナブランチ数判 部304および図21に示したアンテナブランチ数 判定部110において、移動局からの履歴情報が 受信レベルであった場合の、受信レベルとア ンテナブランチ数との関係を示したテーブル である。

 ここで、受信レベルは、受信電力あるい 受信の振幅を、0~127の128段階を16段階ずつ8 に区切り、アンテナブランチ数を1から8まで 振り当てている。

 なお、受信レベルは数値が大きいほど大 く、受信レベルが大きいほど、使用するア テナブランチ数が少なくなるように設定さ ている。逆に、受信レベルが小さいほど、 用するアンテナブランチ数を多くなるよう 設定されている。

 このような対応関係を設定することで、 信レベルが大きい場合には、使用するアン ナブランチ数を少なくし、受信レベルが小 い場合には、使用するアンテナブランチ数 多くすることができる。

 なお、図24のような対応関係ではなく、 えば、受信レベルが111~48までは、アンテナ ランチ数を4、受信レベルが127~112までは、ア ンテナブランチ数を2、受信レベルが47~0まで 、アンテナブランチ数を6とするような大ま かな対応関係でも良い。このように設定する ことで、広いレベル範囲をアンテナブランチ 数4でカバーし、受信レベルが上限あるいは 限の場合にのみ、アンテナブランチ数を増 させることができ、受信レベルが上限ある は下限となるような非常事態に対応した構 となる。

 以上説明したようなテーブルを用いた判 を行うことにより、判定処理を高速に行う とができ、基地局上位装置に採用した場合 、移動局から履歴情報を取得した後は、基 局に対して速やかにアンテナブランチ数情 を通知することができる。

 (A-18.解析部での解析動作)
 次に、図11、図14、図21(図示せず)および図22 を用いて説明した、基地局あるいは基地局上 位装置に設けられた解析部での解析動作につ いて、幾つかの例を挙げて説明する。

  (A-18-1.伝送速度の情報を用いる場合)
 図25は、移動局が、ハンドオーバする時、 るいは、複数の基地局の通信エリアにまた っているとき(ハンドオーバ時に限らず)、移 動局が基地局に送信した履歴情報に伝送速度 の情報が含まれている場合、当該伝送速度の 情報を用いてハンドオーバ先を決定する場合 の、解析部で用いられるテーブルを示してい る。

 図25に示すテーブルにおいては、基地局A B、Cの3つのハンドオーバ先候補の基地局(BTS )が存在し、それぞれ、ある閾値以内の過去 通信した際の伝送速度に関する情報が格納 れている。すなわち、基地局Aについては伝 速度が125kbpsであって一番大きく、基地局B ついては伝送速度が78kbpsであって一番小さ 、基地局Cについては伝送速度が101kbpsであっ て中間の大きさとなっている。

 従って、解析部では、最も伝送速度の大 い基地局Aを、ハンドオーバ(HO)先に決定す 。あるいは、移動局にビームを向ける基地 を基地局Aにするようにビーム制御を決定す 。

 このように、基地局および基地局上位装 の解析部においては、履歴情報をテーブル 格納してハンドオーバ先の候補、あるいは ーム制御先を決定しているので、簡易な構 でハンドオーバ先あるいはビーム制御先の 補を決定できる。

 (A-18-2.空きリソース数の情報を用いる場合)
 図26は、移動局が、基地局との通信を行っ いる際、通信状態の情報である移動局自身 空きリソース(無線リソース)数を履歴情報と して基地局に対して通知するように構成され ている場合、その履歴情報を用いてハンドオ ーバ先を決定する場合の、解析部で用いられ るテーブルを示している。

 なお、移動局は、ある1つの基地局とだけ 接続されていても良いし、複数の基地局に同 時に接続されていても良いし、ある基地局か ら、別な基地局にハンドオーバする際に、ハ ンドオーバ先に決めるための参考パラメータ に使用される場合でも良い。

 移動局が、例えば基地局Cとだけ接続され ている場合、移動局は、基地局Cと通信して り、その基地局Cに対して、空きリソースが5 である履歴内容を通知する。基地局Cあるい 、基地局上位装置は、その履歴情報に基づ て、送信伝送レートを上げるように制御す 。なお、送信伝送レートを上げるように制 する構成としては、例えば図11を例に採れば 、ビームフォーミング部109の代わりに伝送レ ート制御部を設け、変調部107ではなく、符号 化部106を制御して、移動局で使用するリソー ス数を大きくするような制御を行う。

 また、図14に示す基地局上位装置を例に れば、制御部303において、送信データ量を きくするなどの制御を行う。この場合、W-CDM A方式であれば、TFCI(Transport Format Combination I ndicator)の大きいものを用いるなどの制御とな る。

 一方、移動局が複数の基地局に同時に接 されている場合は、移動局からの履歴情報 各基地局に通知されると、複数の基地局に れぞれ対応した空きリソース数が、基地局 るいは基地局上位装置の解析部のテーブル 格納される。

 すなわち、図26のテーブルにおいては、 地局Aに接続した場合は空きリソース数は1つ であり、基地局Bに接続した場合は空きリソ ス数は3つであり、基地局Cに接続した場合は 空きリソース数は5つであるという情報が格 されている。

 上記テーブルより、空きリソース数は、 地局Cに接続した場合が一番大きいので、基 地局Cの伝送レートを上げるように、基地局 たは基地局上位装置は、下りデータ量を増 させる。W-CDMA方式であれば、TFCIを大きくす 制御を行う。

 その際、空きリソース数を考慮して、基 局Aとの通信に使用するリソース数は2つ減 して空きリソース数を3つに増やし、基地局B との通信に使用するリソース数は変更せず、 基地局Cとの通信に使用するリソース数を2つ やし、空きリソース数を3つに減らすといっ たような、履歴情報に応じて、動的にリソー ス配分を再配置する制御を行っても良い。こ れにより、使用リソース数の偏りを無くし、 安定した通信を行うことができるようになる 。

 また、移動局が、ある基地局から別な基 局にハンドオーバする場合は、移動局から 履歴情報が基地局に通知されると、他の基 局の空きリソース数に関する履歴情報が、 地局あるいは基地局上位装置の解析部のテ ブルに格納される。図26のテーブルを例に ると、空きリソース数は、基地局Aに接続し 場合が一番少ないので、基地局または基地 上位装置は、基地局Aとの通信が最も安定し ているとみなして、基地局Aにハンドオーバ 行うように制御する。

 また、逆に、システムによっては、通信 質と空きリソース数の考え方が異なる場合 あり、基地局Cにハンドオーバした場合が最 もリソース数を節約できるという場合は、基 地局Cにハンドオーバするように、現在通信 の基地局あるいは基地局上位装置が制御す 。これは、移動局側では基地局からの下り ータの品質が良いのに、基地局側では移動 からの上りデータの品質が悪い場合である 移動局は、受信した下りデータの品質が良 にもかかわらず、基地局側(基地局あるいは 地局上位装置)が、移動局からの上りデータ の品質が悪いからと、移動局に対して下りデ ータの伝送レートを下げ、結果として、移動 局が使用するリソース数が減り、空きリソー ス数が増加するような場合に起こりうる。

 このように、品質が良いのに、空きリソ スが大きい場合には、移動局による履歴情 の基地局側への通知に基づく制御により、 り伝送速度が上がることで、スループット 上がり、効率良くデータ通信ができるとい 効果ある。

 (A-18-3.通信容量の増減の情報を用いる場合)
 図27は、移動局が、基地局との通信を行っ いる際、履歴情報として通信容量の増減を 地局に対して通知するように構成されてい 場合、その履歴情報を用いてハンドオーバ を決定する場合の、解析部で用いられるテ ブルを示している。

 リソース数の増減および伝送速度によっ 規定される通信容量を履歴情報として使用 る場合、基地局あるいは基地局上位装置が ームを制御する場合のテーブルを図27の(a) に示す。

 (a)部のテーブルに示されるように、リソ ス数が減ったことが履歴情報で確認された 合、基地局あるいは基地局上位装置は、移 局と通信中の基地局に対して、ビームを向 るような制御を行う。また、伝送速度が小 くなったことが確認された場合も、基地局 るいは基地局上位装置は、移動局と通信中 基地局に対して、ビームを向ける制御を行 。

 また、リソース数の増減および伝送速度 よって規定される通信容量を履歴情報とし 使用する場合、基地局あるいは基地局上位 置がハンドオーバを制御する場合のテーブ を図27の(b)部に示す。

 (b)部のテーブルに示されるように、ある 定の時間以前、移動局が、ある基地局と通 をした際にリソース数が増えたことが履歴 報で確認された場合、基地局あるいは基地 上位装置は、その基地局に対して、ハンド ーバを行うように指示する。また、伝送速 が大きくなったことが確認された場合も、 地局あるいは基地局上位装置は、その基地 に対して、ハンドオーバを行うように指示 る。

 このように、通信容量の増減を履歴情報 して使用した場合にも、不感地帯の減少や ハンドオーバの効率化に効果がある。

 また、図27のテーブルを、短時間幅での 歴、長時間幅での履歴と言うように、多層 することで、より精度良くビーム制御やハ ドオーバの指示ができるようになる。例え 、図27の(a)部のテーブルでは、短時間幅での 状態が”リソース減ってない/伝送速度小さ なってない”という履歴で、長時間幅での 態が、”リソース減った/伝送速度小さくな た”という履歴ならば、ビームは急激に向 ずに徐々に向けるように重み付け係数を小 くする。

 また、短時間幅での状態が、”リソース 減った/伝送速度が小さくなった”ならば、 重み付け係数を大きくして、すぐにビームが 向くような制御を行う。

 図27の(b)部のテーブルでも同様に、短時 幅での状態が、リソース数の増減:増減なし 伝送速度:変化無し、長時間幅での状態が、 リソース数の増減:増加した、伝送速度:大き なったであるならば、ハンドオーバする。

 また、短時間幅での状態が、リソース数 増減:減少した、伝送速度:小さくなった、 時間幅での状態が、リソース数の増減:増加 た、伝送速度:大きくなったであるならば、 ハンドオーバする。

 また、短時間での幅状態が、リソース数 増減:増加した、伝送速度:大きくなった、 時間での幅状態が、リソース数の増減:減少 た、伝送速度:小さくなったであるならば、 ハンドオーバしないという制御を行う。

 このように、履歴情報を階層化すること より、より精度良く、ビーム制御たハンド ーバの指示が可能となり、不感地帯の減少 、ハンドオーバの効率化により高い効果が られる。

 (A-19.ビーム制御のバリエーション)
 これまでの説明においては、基地局のビー 制御は、移動局とのハンドオーバの効率化 、不感地帯の低減を目的として行われるも として説明したが、以下のようなバリエー ョンが考えられる。

 ここで、隣接基地局の障害の判定として 隣接基地局に対する履歴情報が、リソース および伝送速度の急な落ち込みを示し、主 な通信を行っている基地局との間で通信増 を検知した(急に干渉電力が無くなった)場 を例とする。

 ある移動局は、主要な通信を行う最も近 位置にある第1の基地局と通信を行っていて 、さらに、同時にその基地局に隣接した第2 基地局とも同時に通信を行っている。

 また、主要な通信を行う最も近い位置に る第1の基地局と通信を行っていて、さらに 、隣接した第2の基地局の通信エリア内にも っており、ハンドオーバを行った経験から ある一定の時間以内には、第2の基地局との 信の履歴が残っている。

 上記2つのケースにおいて、前者の場合(2 の基地局と同時通信)は、移動局は、2つの 地局からの履歴情報を、第1の基地局あるい 基地局上位装置に対して通知することで、 1の基地局あるいは基地局上位装置は、隣接 基地局の障害を判定する。

 すなわち、第2の基地局に対する履歴情報 が、リソース数および伝送速度の急な落ち込 みを示し、第1の基地局との間で通信増大を 知した場合は、第2の基地局すなわち隣接基 局に障害があるという判定をすることにな 。

 また、後者の場合(1つの基地局とのみ通 )は、第2の基地局に、ハンドオーバしようと しており、一旦ハンドオーバしたが、すぐに 第1の基地局に戻ってきた場合に、ある一定 時間以内での第2の隣接基地局との通信の履 が有効な履歴となり得て、第1の基地局ある いは基地局上位装置は、隣接基地局に障害が あるものと判定する。

 そして、障害を判定した後、障害が発生 ていない第1の基地局が、送信電力を大きく し、ビームを第2の基地局の通信エリアを覆 ような形で向けるような制御を行う。すな ち、障害をカバーするようなビーム制御を う。

 このように、基地局は、移動局からの情 により、障害のある基地局を発見し、隣接 る基地局から、障害をカバーするような制 を行うことができる。

 (A-20.伝送速度の算出方法)
 図5を用いて説明した移動体通信システムMC5 においては、伝送速度を履歴情報として使用 したが、以下、図28を用いて伝送速度の算出 法の第1の例を示す。

 図28には、W-CDMA方式を採用する場合の伝 速度の算出方法を示している。W-CDMA方式に いては、TB(Transport Block)数から、TBに付加さ ていたCRCのNG(誤りデータ)の数(CRC NG数)を減 算した数、すなわち、CRCのOK(誤りなしデータ )の数(CRC OK数)に、1TTI当りのTBのビット数を 算し、それを1秒あたりのビット数に換算す ことで伝送速度が求まる。なお、CRCのNG数 はなく、CRCのOK数を直接カウントすることで 、(TB数-CRC NG数)を計算しない方法を採っても 良い。

 このように、伝送速度は比較的容易に得 ことができるので、処理量が少なく、高速 理が可能となる。

 また、移動局は、このCRC NG数(OK数でも良 い)のみを履歴情報として基地局に通知する ともできる。その場合、上記計算は、基地 、もしくは、基地局上位装置が行うことに るが、計算に用いるTBサイズなどの、CRC NG 以外のパラメータは、基地局あるいは基地 上位装置でも知ることができるので、伝送 度の計算の基地局、基地局上位装置での算 は可能である。これにより、移動局で伝送 度を計算する必要が無くなるので、移動局 処理量は削減され、履歴情報として高速に 地局に折り返し通知することができるとい 効果がある。

 図29には、伝送速度の算出方法の第2の例を す。
  W-CDMA方式においては、図29に示すように、 TB数から、TBに付加されていたCRCのOKの数(CRC  OK数)を、TBの数で割り、その結果に、そのサ ビスで取りうる最大伝送速度を乗算するこ で伝送速度を求めることができる。

 TBの総数と、CRCがOKなTBの数との比率を、 大伝送速度に乗算することで、実際の伝送 度を算出するものである。

 上記計算方法を用いると、図28を用いて 明した計算方法より乗算の数が少ない分、 理は少なく、高速に伝送速度を算出するこ ができる。

 また、移動局が、CRC OK数のみ(あるいは CRC NG数でも良い)を、履歴情報として基地局 に通知する構成とし、基地局、基地局上位装 置で計算しても良いことは、図28を用いて説 した計算方法と同じであり、同様の効果を ることができる。

 (A-21.履歴情報のユーザによる通知)
  (A-21-1.ユーザによる通知の効果)
 これまでは、移動局が基地局からデータを 信した際に、受信レベルなどを測定した結 を履歴情報として通知したり、ハンドオー に失敗したことを履歴情報として通知する とを、移動局に設定された機能により自動 に実行する構成を説明した。

 以下、ユーザが、移動局において現在の ェージング環境をGUIやボタン操作などを通 て設定し、その設定内容を履歴情報として 地局に通知する構成について説明する。

 図30は、ユーザが現在のフェージング環 を履歴情報として基地局に通知する場合の 移動局の画面を示す図である。

 図30に示すように、移動局である携帯電 等の携帯通信機器のディスプレイDPには、室 内、川/海、屋外都市部、屋外(一般)、列車/ 、新幹線等の環境を選択する環境選択画面SL が表示され、ユーザが任意に選択できるよう になっている。

 例えば、ユーザが「室内」を選択すると 移動局は、その情報を現在移動局が位置す フェージング環境として基地局に通知する 当該履歴情報を受けた基地局もしくは基地 上位装置は、移動局に一番近くにある室内 、室内用セル半径を持つ超小型基地局があ 場合には、その基地局に対して、移動局と 信するように指示を出し、移動局は、当該 小型基地局に優先的に接続するようになる

 ここで、移動局が、セル半径の大きい(数 km程度)マクロセル基地局のエリアと、セル半 径の小さい(10m程度)室内用(家庭用)の超小型 地局のエリアの両方の通信エリア内に入っ 、W-CDMA方式でいうソフトハンドオーバ状態 ように両方に接続されている状態であった すると、超小型基地局にハンドオーバして 超小型基地局だけと通信するように、基地 上位装置が、基地局に対して指示を行う、 るいは、通信中の基地局が、対象となる基 局に指示、例えば、マクロセル基地局に対 て、移動局にビームを向けないような指示 どを行う。

 これにより、移動局は、安定的に超小型 地局と通信を行うことができる。また、移 局を、その家庭だけで用いることができる 定電話として使用することを可能とする効 がある。

 また、ユーザが「川/海」を選択すると、 見通しが良いために、遠くの基地局からの干 渉波を無くすような動作を実現することがで きるが、詳細は、図31を用いて後述する。

 また、ユーザが「屋外都市部」を選択す と、移動局は、その情報を現在移動局が位 するフェージング環境として、基地局に対 て通知する。「屋外都市部」は、ビルに囲 れているか、ビルの中のオフィス室内を想 している。不感地帯が多く、不感地対策用 、不感地となるような箇所に、セル半径数m ~数10mの超小型基地局が設置されている場合 は、通信中の基地局あるいは基地局上位装 は、移動局が、超小型基地局と通信してい 場合に、他の基地局が、その移動局に向け 、ビームを向けないように、あるいは、ハ ドオーバを行わないように、他の基地局に して指示する。

 これにより、あるビルの陰に居るユーザ 、少しだけ歩いてビルの陰から出た途端に マクロセル基地局の干渉波を受けるような とが無くなる。ただし、超小型基地局との 信品質そのものが劣化した場合には、他の 地局や基地局上位装置は、超小型基地局以 の基地局が、その移動局に対してビームを けない制御や、ハンドオーバをしないよう 制御を解除する。

 また、ユーザが「屋外(一般)」を選択す と、移動局は、その情報を、現在移動局が 置するフェージング環境として基地局に対 て通知する。「屋外(一般)」は、住宅街や見 通しの比較的良い一般的な野外を想定してい る。

 例えば、住宅街において、ある住宅に家 用超小型基地局が設置されている場合に、 の付近の道路を歩いているユーザにとって 超小型基地局からの電波は、干渉となる。 れは、マクロセル基地局の通信エリアと、 庭用超小型基地局の通信エリアとが重複す 中に移動局がいるためである。

 そこで、屋外にユーザが居る場合は、「 外(一般)」の履歴情報を現在通信中のマク セル基地局に通知することにより、基地局 るいは基地局上位装置が、超小型基地局に して、その移動局にビームを向けないよう 制御するか、その移動局と通信しないよう リソースを割当てないなど、接続できない うにする。

 これにより、屋外の移動局は、屋内に設 された超小型基地局からの干渉波を低減す ことができる。ここで、干渉しないように 御される超小型基地局は、移動局と一時的 ハンドオーバ状態になるために、基地局上 装置は、どの超小型基地局なのかを特定す ことができるので、上記制御が可能となる

 なお、ユーザが「屋外(一般)」を選択す 前に、超小型基地局と通信してマクロセル 地局との通信に戻れなくなってしまった場 でも、本設定を行うことにより、超小型基 局からのビームを向けないように、超小型 地局が自ら制御、あるいは基地局上位装置 ら超小型基地局を制御することで、マクロ ル基地局との通信に戻ることができるよう なる。

 また、ユーザが「列車/車」を選択すると 、「車」の場合は、移動局のディスプレイDP 、カーナビゲーションのような目的地設定 行う画面を表示し、ユーザが目的地を入力 ることで、移動に合わせて、その都度最適 基地局に対してハンドオーバできるように あるいは、ビームを向けてもらうように、 地局あるいは基地局上位装置は、移動局と 信すべき基地局(あるいは、通信すべきでな い基地局)に指示を行う。これにより、移動 は常に最適な基地局のみとの通信を行うこ ができる。

 同様に、「列車」の場合は、移動局のデ スプレイDPに目的駅の設定等を行う画面を 示し、ユーザが目的駅の設定を行うことで 最適なハンドオーバおよびビーム制御がで るように、基地局あるいは基地局上位装置 、移動局と通信すべき基地局(あるいは、通 すべきでない基地局)に指示を行う。

 また、ユーザが「新幹線」を選択すると 上述の列車と同様、目的駅の設定、乗車す 新幹線の発着時刻などを設定すると、移動 はそれを基地局に通知し、基地局あるいは 地局上位装置は、その情報に基づいて、移 局に対して最適なハンドオーバおよびビー 制御ができるように、移動局と通信すべき 地局(あるいは、通信すべきでない基地局) 指示を行う。

 ここで、新幹線が、独立しているのは、 幹線は特に移動速度が速く、ハンドオーバ て移っていく基地局の数が多いためである 例えば、トンネルに入っている間は、トン ルに入る前の基地局と接続状態にあったに かかわらず、トンネルを抜けると、途端、 ンネルを抜けた先にある基地局からの電波 強くなり、ハンドオーバするまでは干渉波 なり、W-CDMA方式などで存在する送信電力制 が効かなくなり、接続が切れてしまう可能 がある。

 これを防ぐために、トンネルから出てし らくは、トンネルから抜けた先の基地局に し、移動局に対する送信電力を下げて、徐 に電力を上げるようにするなどの制御を行 。

 トンネルの中に基地局そのものか、基地 のアンテナを設置している場合、新幹線の 度で移動する移動局は、トンネルに入る前 、なるべく早くトンネル内の基地局(基地局 のアンテナ)に対してハンドオーバを行って くように制御する。

 また、移動局がトンネル内にあり、トン ルの外に抜ける場合は、なるべく早く、ト ネルの外の基地局にハンドオーバするよう 制御する。

 また、トンネルの外の基地局は、移動局 トンネルの中に居る間はビームをトンネル の移動局に向け、一方、トンネルから出た 間からしばらくは、移動局が受信する電力 急激に上がるのを防ぐために、移動局に向 たビームの電力を弱めるような制御を行う

 これらの制御は、「新幹線」を選択する とによって可能となり、移動局は、新幹線 の移動中、最適なハンドオーバ制御、ビー 制御がなされることにより、安定した通信 基地局と行うことができる。

 また、移動局が、新幹線乗車中であるこ を履歴情報として基地局に通知すると、基 局または基地局上位装置は、移動局の移動 度を知ることができる。それにより、その ェージング環境に合った基地局内の受信処 (復調処理において、ループフィルタを用い て平均化を行う際、時定数を、新幹線の高速 移動速度に最適化するなど)や、ハンドオー 、ビームフォーミングなどを行うことがで るので、通信の品質が向上し、安定的に通 を行うことができるようになる。

 この他に、「新幹線」を選択した場合や 列車」を選択した場合などの高速移動中は 復調部において、受信電力の平均化数を少 くしてパス検出を早くするなどの動作を行 ことも有効である。

 このように、フェージング環境をユーザ 入力することで、比較的簡単に移動局の置 れた環境に適合した制御が可能となる。

  (A-21-2.「川/海」を選択した場合の動作)
 次に、図31を用いて、ユーザが「川」を選 した場合の動作例について説明する。
  図31において、基地局Aと通信中であった 動局11が川RVに移動すると、川RVの見通しが いために、これまで受信していなかった、 地局Cからの電波を受信するようになる。基 局Cの通信エリアC1は川RVに沿って存在して り、移動局11は川RVに居るときのみ、この通 エリア11内に入ることになり、川RVから遠ざ かると基地局Cからの電波はすぐに届かなく る。一方、基地局Aの通信エリアA1は川RVも含 む広い領域をカバーし、基地局Bの通信エリ B1も川RVの近傍をカバーしている。

 このような場合に、基地局Cにハンドオー バしても、またすぐに基地局Aとの通信に戻 か、基地局Bとの通信にハンドオーバするか どちらかであるので、基地局Cとの通信は行 う必要が無い。よって、基地局Cからの電波 、干渉波であるということができる。

 移動局11は、ユーザの画面操作により、 在川に居ることが設定されると、基地局Aお びCに対して、その環境情報を通知する。こ れにより、基地局あるいは基地局上位装置は 、基地局Cが、移動局と通信しないように、 ームを向けないように指示する。これによ 、移動局11は、川に居ても基地局Cからの干 波の影響を受けにくくなるという効果があ 。なお、川のかわりに、道幅の広い大通り あっても、同様な効果がある。

  (A-21-3.状況通知サーバによる環境の自動取 得)
 次に、ユーザが「川/海」等の環境選択をし ていない場合でも、移動局の置かれた環境を 自動的に取得できる構成について説明する。

 図32は図31と同様に、移動局11Aが川RV付近 居る場合を示した図である。図32に示すよ に、川RVに沿って、移動局11Aが川に居ること を移動局に通知する状況通知サーバ16(ローカ ルサーバ)が配設されており、状況通知サー 16の通信エリア内に入った移動局11Aに、川RV 居ることを通知する。従って、ユーザが、 境選択画面等から移動局に設定しなくても 自動的に、移動局11Aが自分の居る環境を知 ことができる。

 移動局11Aは、得られた環境情報を基地局A およびCに通知することで、図31を用いて説明 したように、基地局Cからの干渉を受けにく することができ、安定した通信ができると う効果がある。

 また、川に限らず、室内でも、車、列車 新幹線でも、このような状況通知サーバ16 用いることで、移動局11Aが自分の環境など 情報を自動的に入手し、基地局に送信する うに構成することも可能である。

 また、超小型基地局(室内配置でも良いし 、屋外配置でも良い)の中に、状況通知サー の機能が含まれていても良いし、新幹線や 列車、車などの乗り物の中に状況通知サー を配置すれば、移動局が乗り物に乗った場 に、移動局は、乗り物に設置された状況通 サーバから、乗り物に乗ったことを通知さ 、その情報を履歴情報として、基地局に通 することができる。

 状況通知サーバ16の構成について、図33に示 すブロック図を用いて説明する。
  図33に示すように、状況通知サーバ16は、 歴情報に相当する情報(環境情報)が格納さ たROM(Read Only Memory)162と、当該ROM162から読み 出されたディジタル信号を、アナログ信号に 変換して出力するD/A変換161と、D/A変換部161か ら出力されるアナログ信号を外部に送信する アンテナ160と、ROM162と外部機器との接続をす るためのコネクタ163とを備えている。

 なお、ROM162とD/A変換部161との間に変調部 備えていても良い。この場合、受け手であ 移動局には復調部が配置されることになる

 また、環境情報の改ざんを防止するため 環境情報を暗号化しても良い。この場合、 33の構成において、ROM162とD/A変換部との間 暗号化部が配置される。なお、受け手であ 移動局には、暗号復号部が配置されること なる。

 以上のように、状況通知サーバ16は簡易 構成を採ることで、ディジタル信号基板な の費用を削減し、また、近距離(20~30メート 程度)のみを対象とすることで、高周波送信 器等は廉価なもので済むことになる。また 至るところに設けることで、大量生産(大量 発注)品となり、ROM162、コネクタ163、D/A変換 161などの各デバイスは低価格となるので、 況通知サーバ16全体は廉価で、配設コストは 低くて済む。

 また、状況通知サーバ16に、位置に関す 詳細な情報を格納することで、移動局11Aが のように動いたかを、基地局あるいは基地 上位装置を通じて知ることができるという 果もある。

 図34は、図33に示した状況通知サーバ16か の環境情報を受信可能な移動局11Aの構成を すブロック図である。

 図34に示すデータ処理部200Aは、基本的に 図12を用いて説明した移動局11のデータ処理 部200と同様の構成を有し、基地局との間で授 受するデータの処理動作は同じであるが、状 況通知サーバ16からの通知を受信するアンテ AT3を有し、アンテナAT3で受信した信号を、 ウンコンバージョンしてベースバンド信号 する無線部RX3と、ベースバンド信号をA/D変 するA/D変換部211と、ディジタル信号に変換 れた環境情報を解析する環境情報受信部209 、環境情報を格納する環境情報格納部210と さらに備えている。

 環境情報受信部209では、環境情報として えられたデータが1である場合は川に居る、 2である場合は屋内に居るなどの定義付けが れたテーブルを参照して、情報を解析する

 なお、環境情報の信号が変調されたもの あるなら、環境情報受信部209とA/D変換部211 の間には、先に説明したように、復調部を 設する場合もあり、環境情報の信号が暗号 されている場合には、環境情報受信部209とA /D変換部211との間に暗号復号部を配設する場 もある。

 環境情報格納部210に格納された環境情報 、上位レイヤーからデータに挿入するか、 号化部206において、そのフォーマットに挿 するか、変調部207において、物理チャネル 制御チャネル(W-CDMA方式でいえば、DPCCHに履 情報を格納するエリアを設けたもの)にビッ ト挿入する。

 このような構成を有する移動局11Aは、状 通知サーバ16から、現在移動局11Aがどこに るか、どのような環境に居るかの情報を自 で知ることができ、その情報を、基地局あ いは基地局を経由して基地局上位装置に通 することができる。

 (A-22.伝送速度の算出方法)
 図4を用いて説明した移動体通信システムMC4 においては、移動局の移動速度を履歴情報と して使用したが、以下、図35~図37を用いて移 速度の算出方法について説明する。

 図35は、移動局11が基地局側に通知する履 歴情報が、移動局の”高速”移動速度である 場合の移動体通信システムを示す図である。

 図35に示すように、移動局11は、基地局A 通信中であり、基地局Bの方向に高速で移動 ている。基地局Aと基地局Bとの中間地点で 、基地局Bの通信エリアB1内に入るが、その 、移動局11は、基地局Aから基地局Bへのハン オーバ状態に入る。

 この場合、移動局11が基地局Aあるいは基 局Bに対して通知した、高速移動中であるこ との履歴情報に基づいて、基地局あるいは基 地局上位装置(ネットワーク)は、基地局Aと基 地局Bに対して、それぞれが移動局11にビーム を向けるように指示し、通信エリアがなるべ く重複するようにして、ハンドオーバに長い 時間がかかっても良いように設定する。

 これにより、移動局11は、高速移動中に いても、ハンドオーバを急ぐ必要が無くな 、ハンドオーバの失敗確率を減少させるこ ができる。

 図36は、移動局11内で移動速度を求める手 順を示したフローチャートであり、図12示し 移動局11の構成では、復調部202または測定 205において本計算が行われる。

 まず、復調部202内の受信レベル測定部に いて、移動局11が基地局から受信した信号 力の強弱の測定の測定を行う(ステップS1)。 の場合、信号電力を段階分けして受信レベ として求めても良い。

 得られた受信レベルは、復調部202内のノ チ検出部に与えられ、レベルが落ち込んで るか否かを判定する(ステップS2)。この落ち 込みが、フェージングのノッチ(電力の落ち み)であると判定されると、次に、ノッチの 期を検出する。

 そして、復調部202内の移動速度推定部に いて、ノッチの周期と、無線周波数、帯域 どの情報と、移動速度(最大ドップラー周波 数でも良い)との対応付けを行っているテー ルを参照して移動速度を推定する。これに り、移動局は、移動速度を推定することが きる。

 ノッチ検出は、信号の歪具合と受信レベ の劣化から求めることができる。すなわち 信号の歪具合は、受信信号のIの振幅と、Q 振幅が判れば図37に示す原理を用いて算出す ることができる。

 受信レベルは、受信した信号の振幅の大 さを段階分けして、ある値からある値まで レベル3、ある値からある値まではレベル17 ように求める。

 信号の歪具合は、例えば、”I成分(実数 )”(既知信号が1+0×jであるので、1を引くと 分)と”Q成分(虚数部)”の2乗和にして、その 値が0.7以上ならば、歪が大きいと判断する。

 すなわち、信号は複素数で表現され、既 信号(W-CDMA方式であればパイロットシンボル の1つ)が1+j×0とすると、図37において、I軸に なる太線の先の点Rの位置にプロットされる 。

 これに対して、受信信号(歪んだ信号)は 図37において、I軸とQ軸とで規定される象限 の細線の先の点Pの位置にプロットされる。 両者の位相差および振幅差が信号の歪みであ り、図37の場合、点P位置は1.1+j×0.9であるの 歪み度合いは1.1+j×0.9となる。

 このように、復調部202内のノッチ検出部 は、まず、信号の歪具合を求め、受信レベ と合わせて、信号の歪具合が大きく、かつ 信レベルが低いような場合にノッチを検出 たものと判断する。

 なお、受信レベルは、例えば、レベル0~12 7に段階分けした中で、レベル10以下であれば 、受信レベルが低いと判断する。

 ここで、ノッチ検出部、移動速度推定部 どは、共にDSPまたはFPGAにて実現される。

 また、算出した移動速度が高速であるか いかの目安は、図38に示すテーブルを参照 て条件分岐で求めることができる。

 すなわち、時速が40km/h未満であれば低速 して扱い、時速が40km/h以上80km/h未満であれ 中速として扱い、時速が80km/h以上200km/h未満 であれば中高速として扱い、時速が200km/h以 であれば高速として扱う。

  (A-22-1.伝送速度の算出方法の他の例)
 また、移動速度は、図36に示した方法で求 る以外にも、受信電界強度の履歴、移動局 計算された推定伝送路特性(CIR)の大きさ、受 信電力(W-CDMA方式であれば、基地局からの電 一定の共通チャネル)、周波数偏差、遅延プ ファイルの移動などを総合して求めても良 。その場合は、ある基地局からの受信電界 度や、受信電力が徐々に大きくなったので づいていく速度をゆっくりであると判断し り、急に小さくなっていくことから、遠ざ る速度が速いと判断したりする。

 CIRの大きさであれば、CIRが1+0×jからどれ けずれていくかの大きさで判断でき、また 急速に位相が回転していくのならば移動速 が大きいと判断でき、徐々に位相が回転し いくのならば、移動速度が小さいと判断で る。

 周波数偏差も、偏差が急に大きく(小さく )なるのであれば、移動速度は大きいと判断 、偏差が徐々に大きく(小さく)なるのであれ ば、移動速度は小さいと判断する。

 遅延プロファイルの位置の移動に関して 、最も大きい相関の位置が、動いていく速 により、移動速度を判断することができる これらを組み合わせて、移動速度を判断し も良いし、フェージングのノッチから求め ものに、組み合わせて、総合的に移動速度 判断しても良い。

 また、図15の履歴表を短時間幅(666μs毎な )での履歴と、長時間幅(20ms毎など)での履歴 とに多層化することで、その移動速度を大ま かに推定することもできる。すなわち、666μs 幅の履歴では変化が小さくても、20ms幅の履 で変化が中程度ならば、低速で動いている 推定することができる。また、666μs幅の履 で変化が大きい場合は、高速で動いている 推定することができる。このような推定手 を採ることで、複雑な演算を行うことなく 簡易に移動局の移動速度を推定できる。

 以上説明したように、多くの測定結果に づいて移動速度を求めることで、移動速度 推定精度を高めることができる。

 (B.実施の形態2)
 本発明に係る実施の形態2の移動体通信シス テムは、移動局が複数の基地局と同時に通信 できる移動体通信システムにおいて、移動局 が、基地局ごとに異なるデータを送受するこ とを特徴とするものである。

 図39に、実施の形態2に係る移動体通信シス ムの構成を示す。
  図39において、基地局上位装置361には複数 の基地局362、363、364および365が接続されてい る。なお、基地局との接続は、無線接続でも 有線接続でも構わない。基地局362~365は、移 局366と無線伝送により通信を行う。

 次に、図39を参照して動作を説明する。
  図39において、移動局366は、基地局363およ び364と同時に通信をしている。その際、移動 局366は、基地局363および364のそれぞれと、異 なったデータを送受信している。

 異なったデータを送受信する方法として 移動局から基地局へのデータ送信では、移 局がOFDM方式を用いて、無線伝送する場合、 あるサブキャリアをデータAの伝送に用いて 基地局363に送信し、データAの伝送で用いな サブキャリアをデータBの伝送に用いて基地 局364に送信すれば良い。

 一方、基地局から移動局への送信には、 地局がシングルキャリア伝送である場合に 、基地局363および364が、それぞれのデータ 移動局366に送信し、移動局366は、OFDM方式な どのマルチキャリア伝送により、基地局363か らのデータは、サブキャリア1番で受信し、 地局364からのデータは、サブキャリア2番で 信するというように異なるサブキャリアを い分ければ良い。

 これにより、移動局366が、同じデータを 地局363および364との間で送受信する場合に べて、より多くのデータ量を伝送すること 可能となる。

 また、ある1つのデータ系列を、複数のデ ータに分割して、それぞれを異なる基地局に 送信することも可能である。その場合の動作 例を図40に示す。

 図40は、チャネルコーディングおよびチ ネルデコーディングを行う際に、それぞれ ータを分割および結合する方法を示すフロ チャートである。

 なお、図40においては、移動局366が、基 局363および364からそれぞれ異なるデータを 信した場合の、チャネルデコーディングの 法を示したものである。

 チャネルデコーディングは、例えば、3GPP  TS25.212に規定されているように、物理レイ ーに適したフレームフォーマットから、よ 上位レイヤーに適したフレームフォーマッ に変換するというものである。

 図40において、基地局363からのデータが 力されると(ステップS10)、無線チャネルフォ ーマットに変換される(ステップS11)。同様に 基地局364からのデータが入力されると(ステ ップS13)、無線チャネルフォーマットに変換 れる(ステップS14)。

 無線チャネルフォーマットは、データフ ーマットに変換される過程において、基地 固有の制御情報が格納された制御チャネル ォーマットと、上位装置に通知されるデー チャネルフォーマットとに分かれる。

 そのうち、基地局363から受信した制御チ ネルフォーマットは、基地局363の制御情報 して、信号の輻輳状態などを含んで分離さ (ステップS12)、基地局364から受信した制御 ャネルフォーマットは、基地局364の制御情 として、信号の輻輳状態などを含んで分離 れ(ステップS15)される。

 一方、データチャネルフォーマットは、 地局363から受信したデータフォーマットと 基地局364から受信したデータチャネルフォ マットとが結合され、1つのデータ系列とな るようにチャネルデコーディングされる(ス ップS16)。これにより、異なる伝送路を経た ータどうしが結合されるので、片方の伝送 が歪んでいても、もう片方の伝送路のひず が小さければ補正することができ、移動局 、より強い誤り訂正能力を持ったデータを 信することが可能になる。

 ここで、図40において、移動局366から、 地局363および364へのデータ送信時は、図40と は逆の過程を辿れば良い。

 すなわち、移動局366が、ある1つのデータ 系列を異なる2つの基地局363および364に送信 るにあたって、チャネルコーディングを、 40とは逆の過程を辿れば良い。

 データフォーマットは、チャネルコーデ ングの過程において、2つのデータフォーマ ットに分割され、基地局363および364へのリソ ース指定情報、基地局363および364から移動局 366への送信電力情報などの情報を持つ制御フ ォーマットとそれぞれ結合して、無線チャネ ルフォーマットに変換され、基地局363および 364にそれぞれ送信される。

 基地局が受信した移動局からのデータは 基地局上位装置に伝送されてからチャネル コーディングされ、1つのデータフォーマッ トに復号されるか、あるいは、基地局どうし が接続されている場合は、基地局363および基 地局364よりデータを受け取り、例えば基地局 363において、チャネルデコーディングされて 1つのデータ系列を復号しても良い。

 上記のような方法を採る場合、移動局366 基地局363との伝送路だけが悪く、うまくデ タ通信ができず、移動局366が基地局363から 送要求を受けた場合には、移動局366は、基 局363にではなく、基地局364を経由して、基 局363に送るべきデータを送信することもで る。基地局364に送信するべきデータは、す に送信に成功しているので、データ系列を て再送する必要が無く、分割した半分のデ タ系列だけを再送するだけで良いことにな ので、高速に無線上でのデータ再送をする とができるという効果がある。

 なお、制御チャネルフォーマットに含ま る制御情報の代わりに、実施の形態1におい て説明した履歴情報を含んでいても良い。

 (C.実施の形態3)
 本発明に係る実施の形態1において説明した 移動体通信システムでは、移動局が基地局に 履歴情報を通知する構成を有するものであっ たが、逆に、基地局から移動局に履歴情報を 通知し、当該履歴情報に基づいて移動局が基 地局にビームを向けたり、ハンドオーバを行 う構成を採ることもできる。

 図41に実施の形態3の実施例に係る移動体通 システムMC20の構成を示す。
  図41に示す移動体通信システムMC10におい は、基地局12、基地局13および基地局15が基 局上位装置14に接続されている。

 ここで、移動局11は基地局Bの方向に向か ており、現状は、基地局A~Cのそれぞれの通 エリアA1、B1およびC1内に位置し、基地局A~C ハンドオーバ状態にあって同時に接続して る。

 このような場合、基地局A~Cが移動局11か 受信した信号の電力やSIR(基地局が受信した りSIR)を履歴情報(測定情報)として移動局11 通知し、それを受けた移動局11は、SIRや電力 が大きくなっていく、あるいは、小さくなっ ていく情報に基づいて、移動局11の移動方向 知得する。例えば、移動局11は、基地局Bか のSIRや電力に関する履歴情報が、ある値と ったタイミングで、基地局Bにビームを向け る。これにより、適切なタイミングでハンド オーバができるという効果が得られる。

 移動局11が何れの基地局にビームを向け べきかについての決定を行うに際しては、 えば、図42に示す表を作成することで、容易 に決定することができる。

 すなわち、図42においては、基地局A~Cか の履歴情報が、所定の時間(例えば移動局11 に設けたカウンタのカウント)ごとに取り込 れて一覧表が作成される例が示されている

 図42によれば、カウント1~4でそれぞれ取 込まれる基地局AからのSIRの情報は、15[dB]、7 [dB]、3[dB]および-3[dB]である。また、カウント 1~4でそれぞれ取り込まれる基地局BからのSIR 情報は、0[dB]、6[dB]、11[dB]および19[dB]である また、カウント1~4でそれぞれ取り込まれる 地局CからのSIRの情報は、4[dB]、6[dB]、4[dB]お よび3[dB]である。

 移動局11は、作成した表より、基地局Bか のSIRの情報が時間と共に大きくなっている とから、自らが、基地局Aから基地局Bに移 していると判断し、進行方向の基地局Bから 履歴情報が、10[dB]を越えると基地局Bにビー ムを向けるという予め定めた規定に基づいて 動作し、ハンドオーバする。なお、ビームを 向ける閾値を10[dB]以外の値に設定すれば、よ り適切なハンドオーバタイミングにチューニ ングすることも可能である。

 図43には、基地局が履歴情報を生成し、 動局に通知するシステムを実現する場合の 地局の構成を示す。図43において、図11に示 た基地局と同一の構成については同一の符 を付し、重複する説明は省略する。

 図43に示すように、基地局は、データ処 部100Bにおいて履歴処理部120を有し、履歴処 部120において処理した履歴情報を変調部107 るいは符号化部106に与え、下り送信データ 多重して送信する構成となっている。

 なお、履歴処理部120は、図12を用いて説 した移動局での履歴情報格納部204や測定部20 5と同様の構成を有し、移動局11からの信号の SIRを測定し、その測定値を一旦格納した後、 履歴情報として変調部107や符号化部106に与え る構成となっている。

 また、図44には、基地局が生成した履歴 報を受ける、移動局の構成を示す。図44にお いて、図12に示した移動局と同一の構成につ ては同一の符号を付し、重複する説明は省 する。

 図44に示すように、移動局は、データ処 部200Bにおいて、履歴情報取得部220、解析部2 30およびビームフォーミング部240を備え、解 部230において基地局からの履歴情報の内容 解析し、ビーム制御を行う場合は、ビーム ォーミング部230において、重み付け制御な を行う。

 なお、履歴情報取得部220、解析部230およ ビームフォーミング部240は、図11を用いて 明した基地局での履歴情報取得部104、解析 105およびビームフォーミング部109と同様の 成を有している。

 基地局の履歴情報を移動局に通知するシ テムでは、移動局の履歴情報を基地局に通 するシステムと同様に、ハンドオーバやビ ム制御による通信品質向上、干渉除去など 効果がある。

 なお、上記説明においては、基地局で測 した移動局との間の通信品質の情報や、通 状態の情報を履歴情報として移動局に通知 る構成を説明したが、基地局上位装置14で 定した移動局との間の通信品質の情報や、 信状態の情報を履歴情報として移動局に通 する構成であっても良い。その場合の基地 上位装置14の構成は、図43に示したような構 を採ることになる。

 この発明は詳細に説明されたが、上記し 説明は、すべての局面において、例示であ て、この発明がそれに限定されるものでは い。例示されていない無数の変形例が、こ 発明の範囲から外れることなく想定され得 ものと解される。