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【発明の名称】 ハンドオフ制御方法
【発明者】 【氏名】矢田 夕子

【氏名】宮脇 勝志

【氏名】森山 史之

【氏名】▲会田▼ 浩二

【氏名】松信 公一

【氏名】宋 泰傑
【要約】 【課題】移動機受信電波が短時間に急変する環境において、ピンポン現象を抑制して移動機トフラフィックチャネルを適切に切替え可能なハンドオフ制御方法を提供する。

【構成】移動機と通信中のソース基地局に接続された基地局制御装置が、移動機のハンドオフ先候補となる基地局からのパイロット信号の受信レベルと、ソース基地局からのパイロット信号の受信レベルとが所定の条件を満たしたか否かを判定し、条件が満たされた時、ソース基地局ではサービス周波数として使用されていない特定の周波数をターゲット周波数に指定して、移動機をターゲット基地局にハンドオフし、ソース基地局が、上記特定の周波数におけるパイロットビーコン信号の送信電力をサービス周波数となる他の周波数における送信電力よりも小さくしている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号分割多重接続(ＣＤＭＡ)方式の移動無線システムにおける無線基地局間での移動機のハンドオフ制御方法であって、
移動機と通信中のソース基地局に接続された基地局制御装置が、
上記移動機のハンドオフ先候補となる基地局からのパイロット信号の受信レベル（Candidate Pilot Strength）と、上記ソース基地局からのパイロット信号の受信レベル（Active Pilot Strength）とが所定の条件を満たしたか否かを判定し、
上記所定の条件が満たされた時、上記ハンドオフ先候補となる基地局をターゲット基地局として、上記ソース基地局ではサービス周波数として使用されていないパイロットビーコン信号用の特定の周波数をターゲット周波数に指定して、上記移動機をハンドオフするための通信手順を実行し、
上記ソース基地局が、上記特定の周波数におけるパイロットビーコン信号の送信電力をサービス周波数となる他の周波数における送信電力よりも小さくしたことを特徴とするハンドオフ制御方法。
【請求項２】
前記ソース基地局が、セル内で待ち受け状態となる移動機に対して、前記特定の周波数を除外した周波数群を該ソース基地局で使用可能なサービス周波数として報知することを特徴とする請求項１に記載のハンドオフ制御方法。
【請求項３】
前記ソース基地局に接続された基地局制御装置が、
前記ハンドオフ先候補となる基地局からのパイロット信号の受信レベル（Candidate Pilot Strength）が、ソース基地局からのパイロット信号の受信レベル（Active Pilot Strength）よりも高く、その差が所定の閾値（Ｔ_ＣＯＭＰ）を超えたことを検知した時、前記移動機の監視状態を通常状態からハンドオフ抑制状態に遷移し、
ハンドオフ抑制状態にある移動機が受信するソース基地局からのパイロット信号の受信レベル（Active Pilot Strength）が、予め設定された最小閾値よりも低下した時点で、前記ハンドオフのための通信手順を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハンドオフ制御方法。
【請求項４】
前記基地局制御装置が、
前記ハンドオフ抑制状態にある移動機が受信するソース基地局からのパイロット信号の受信レベル（Active Pilot Strength）と、前記ハンドオフ先候補となる基地局から受信するパイロット信号の受信レベル（Candidate Pilot Strength）との関係が、ハンドオフ抑制状態への遷移条件から外れた時、上記移動機を通常状態に戻して監視することを特徴とする請求項３に記載のハンドオフ制御方法。
【請求項５】
前記基地局制御装置が、
前記ソース基地局を介して、前記ハンドオフ抑制状態にある移動機にパイロット信号強度の通知要求（ＰＭＲＯ）を周期的に送信し、
上記移動機からの応答メッセージ（ＰＳＭＭ）が示すパイロット信号強度情報に基づいて、該移動機のハンドオフの実行要否を判定することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のハンドオフ制御方法。
【請求項６】
前記基地局制御装置が、
前記ハンドオフ抑制状態にある移動機におけるフレームエラーレートが所定の閾値を超えた時、前記ハンドオフのための通信手順を実行することを特徴とする請求項３〜請求項５の何れかに記載のハンドオフ制御方法。
【請求項７】
前記基地局制御装置が、
前記ハンドオフ抑制状態にある移動機からフレームエラーレート通知メッセージ（ＰＭＲＭ）を受信した時、受信メッセージが示すフレームエラーレートを所定の閾値と比較し、フレームエラーレートが上記所定閾値を超えていた場合は、前記ハンドオフのための通信手順を実行し、フレームエラーレートが上記所定閾値を超えていなかった場合は、前記ソース基地局を介して、上記移動機に対してパイロット信号強度の通知要求（ＰＭＲＯ）を送信した後、該移動機へのパイロット信号強度通知要求の周期的な送信を繰り返すことを特徴とする請求項３〜請求項５の何れかに記載のハンドオフ制御方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動無線システムにおけるハンドオフ制御方法に関し、更に詳しくは、符号分割多重接続ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式の移動無線システムにおけるハンドオフ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信分野では、通信方式の異なる各種の無線通信システムが導入されている。携帯電話用の第３世代の無線通信システムとして、複数ユーザの音声信号にそれぞれ異なる拡散符号を適用し、符号拡散された複数の音声信号を合成して、１つの周波数で搬送する符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）技術を用いた無線通信システムがある。ＣＤＭＡ２０００ １ｘ ８００ＭＨｚ方式の無線通信システムの詳細な構成や動作については、例えば、社団法人電波産業会（ＡＲＩＢ：Association of Radio Industries and Businesses）の標準規格「ＡＲＩＢ_ＳＴＤ−Ｔ５３」（非特許文献１）で規定されている。１つの周波数（ＦＡ）で形成できるトラフィックチャネルの数には上限があるため、ＣＤＭＡの各基地局は、多重化して送受信される一群の周波数（ＦＡ）をサービス周波数として使用することにより、接続可能な移動機の台数を増加している。
【０００３】
移動無線通信システムは、無線エリアを移動可能な移動機によって使用されるため、移動機と基地局との間の電波の状態、すなわち、移動機における無線信号の受信レベルが、基地局（アンテナ）と移動機との距離や、その間に存在する電波干渉／減衰の要因によって変化する。移動機が移動して通話品質が劣化した場合、現在通信中の基地局から、受信レベルが良好になる別の基地局に切り替えて通話サービスを継続するチャネル切替え（ハンドオーバーまたはハンドオフ）が必要となる。ＣＤＭＡにおけるチャネル切替え（ハンドオフ手順）については、非特許文献１のＡＲＩＢ_ＳＴＤ−Ｔ５３−Ｃ.Ｓ０００５−０ｖ３の２．６．６．３章で詳述されている。
【０００４】
上記規格では、ハンドオフが円滑に行われるよう、呼処理の手順を定めている。どのような通信状態でハンドオフを起動するかの判定は、各キャリアの仕様や、装置メーカが提供する端末機器の機能に依存する。通常、同一メーカが提供する統一のとれた基地局によってネットワークを構成する場合、ハンドオフ方式としては、通話品質を良好に維持し易いソフトハンドオフ（Soft Handoff：ＳＨＯ）が採用される。
【０００５】
ソフトハンドオフでは、各移動機は、現在通信中の基地局（ソース基地局）が形成する通信ゾーン（セル領域）と、ソース基地局に隣接する別の基地局（ターゲット基地局）が形成するセル領域との境界領域（ハンドオフ領域）に位置した時、ソース基地局との間の通信チャネルを維持したまま、現在使用中のサービス周波数でターゲット基地局との間に新たな通信チャネルを設定する。ソフトハンドオフでは、移動機が、同一のサービス周波数で２つの基地局と通信しながらハンドオフ領域を移動でき、ハンドオフ領域からターゲット基地局（またはソース基地局）のセル領域に移動した時点で、ソース基地局（またはターゲット基地局）との間の通信チャネルを解放するようにしているため、移動機は、基地局切替えの際に通話を妨げられることなく、セル間を移動することが可能となる。
【０００６】
ハンドオフ方式には、ソフトハンドオフ以外に、移動中の移動機が、周辺に位置した複数基地局からの受信電波の強度レベルに応じて、最適な基地局に切り替えるハードハンドオフ（Hard Handoff：ＨＨＯ）がある。互いに異なるネットワークに属する基地局間では、それぞれの基地局にインタフェース仕様やハンドオフ実現方式に差があるため、ＳＨＯ方式はコスト的に採用が困難となる。従って、実現が容易なＨＨＯ方式が採用される。
【０００７】
しかしながら、ＨＨＯ方式は、原理的に、移動機が通話中に、基地局制御装置を介して、ソース基地局とターゲット基地局との間でのハンドオフ通信手順の実行を必要とするため、基地局切替え時に音声の瞬間的な途切れが発生し、無線環境によってはフレーム誤り率ＦＥＲ（Frame Error Rate）が上昇し、通話品質が劣化し易い。また、ＨＨＯの起動条件は、後述するように、受信電波の強度のみで規定されているため、複数基地局の無線エリアが重畳するエリアでハンドオフが頻繁に発生する。
【０００８】
【非特許文献１】ＡＲＩＢ_ＳＴＤ−Ｔ53 社団法人電波産業会発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＣＤＭＡ方式の移動体通信網において、同一ネットワークに属する基地局間では、音声品質に優れたソフトハンドオフ（ＳＨＯ）を採用できる。但し、同一ネットワークに属する基地局間であっても、ＳＨＯをいつでも実行できるとは限らない。その理由は、ソース基地局とターゲット基地局とで、トラフィックチャネル用として提供しているサービス周波数の個数と組み合わせが相違する場合があるからである。
【００１０】
例えば、移動体通信網を構成している全ての基地局が、ＦＡ１〜ＦＡｎのＮ個の周波数でＣＤＭＡ信号を送受信できると仮定する。この場合、駅の周辺や繁華街のように人口が密集した地域に配置された基地局では、最大限度の移動機台数を収容できるように、周波数ＦＡ１〜ＦＡｎの全てがユーザトラフィック用のサービス周波数として使用される。
【００１１】
しかしながら、人口密度の少ない郊外に配置された基地局では、サービス周波数の個数が少なくても通信ニーズに応じられるため、周波数ＦＡ１〜ＦＡｎの一部のみをサービス周波数とすることによって、システムの運用コストを下げることが可能となる。残り周波数は、パイロットビーコン信号（ＰＢ信号）の送信用として使用される。各移動機は、ターゲット基地局から上記ＰＢ信号を受信すると、現在の受信周波数は、ターゲット基地局ではサービス周波数になっていないと判断できる。
【００１２】
従って、例えば、ソース基地局とサービス周波数ＦＡｉで通信中の移動機が、ハンドオフ領域において、ターゲット基地局から周波数ＦＡｉでＰＢ信号を受信した場合、現在の周波数ＦＡｉでは、移動機をターゲット基地局にソフトハンドオフ（ＳＨＯ）することができないため、移動機で使用するサービス周波数の切り替えが必要となる。
【００１３】
この場合、移動機は、後述するハンドオフ条件が成立した時、ソース基地局に対して、ハンドオフの起動要求メッセージ（ＰＳＭＭ：Pilot Strength Measurement Message）を送信する。ＰＳＭＭには、現在使用中の周波数ＦＡｉがターゲット基地局ではＰＢ信号用であることを示す制御情報が含まれる。上記ＰＳＭＭを受信したソース基地局は、上位装置を経由して、ターゲット基地局にハンドオフ要求メッセージを送信する。
【００１４】
上記ハンドオフ要求メッセージを受信したターゲット基地局は、自局で用意しているサービス周波数の中から、ハンドオフ移動機に割り当てるべきサービス周波数ＦＡｊを選択し、ハンドオフ受け入れのための制御情報設定を行った後、上位装置経由でソース基地局に、使用周波数ＦＡｊを指定した応答メッセージを返送する。ソース基地局が、移動機に使用周波数ＦＡｊを指定してハンドオフを指令し、移動機が使用周波数を切替えることによって、移動機とターゲット基地局との間でのサービス周波数ＦＡｊでの通信が可能となる。
【００１５】
上述した周波数切替えを伴うハードハンドオフは、パイロットビーコン・ハードハンドオフ（ＰＢＨＨＯ）と呼ばれている。ＰＢＨＨＯは、周波数の変更手順を除いて、通常のハードハンドオフ（ＨＨＯ）と同様の制御手順で行われる。
【００１６】
標準規格に準拠した移動通信システムでは、各移動機が、現在通信中の基地局（ソース基地局）に対して、この基地局からのパイロット（Active Pilot）信号の受信レベル（Pilot Strength）とフレームエラーレートＦＥＲを定期的に通知している。また、各移動機は、ソース基地局以外の別の基地局からのパイロット（Candidate Pilot）信号についても、その受信レベル（Pilot Strength）が、予めソース基地局からオーバーヘッド情報として報知されている閾値（Ｔ_ＡＤＤ値）を超えると、制御メッセージであるＰＳＭＭ（Pilot Strength Measurement Message）によって、上記Candidate Pilot信号の受信レベル（Candidate Pilot Strength）をソース基地局に通知する。ＰＳＭＭを送信した移動機は、その後もソース基地局との通信を継続し、Active PilotとCandidate Pilotの受信レベル測定を繰り返す。
【００１７】
Candidate Pilot StrengthがActive Pilot Strengthを越え、そのレベル差が予め報知されている所定の閾値（Ｔ_ＣＯＭＰ値）を越えると、移動機は、制御メッセージＰＳＭＭによって、Candidate Pilotの受信レベルがハンドオフの起動条件を満足したことをソース基地局に通知する。ソース基地局に接続された基地局制御装置は、上記通知に応答してＨＨＯ処理を起動し、上位装置であるＭＳＣ（Mobile Switching Center）にハンドオフ要求メッセージを送信する。
【００１８】
基地局制御装置は、ＭＳＣから応答メッセージを受信すると、ソース基地局を介して、移動機にＨＨＯの指示メッセージＨＤＭ（Handoff Direction Message）を送信する。移動機は、上記ＨＤＭが示すハンドオフ先基地局（Target基地局）情報に基づいてＨＨＯを実行し、接続先基地局をソース基地局からターゲット基地局に切り替える。ＨＨＯが完了すると、ターゲット基地局が移動機の新たなソース基地局となる。
【００１９】
然るに、移動無線通信システムでは、複数基地局からの電波到達範囲が重畳するエリア（ハンドオフゾーン）において、各基地局が発生する電波以外の外来波や、複数基地局の電波干渉、電波を反射／減衰させる障害物の存在など、多様な無線環境変動要因が共存しており、移動機の受信電波の状況が短時間で急激に変化することが多い。
このため、移動機の移動距離が僅かでも、ソース基地局とターゲット基地局のパイロット信号レベル（Pilot Strength）が急激に変化し、Candidate Pilot Strengthが瞬間的に閾値Ｔ_ＡＤＤを超え、閾値Ｔ_ＣＯＭＰを満たすことによって、ＨＨＯが発生することがある。サービスエリアの状況によっては、基地局アンテナからの距離に対する電波強度分布の一様性が損なわれ、特に、移動機の近傍に干渉波源が存在した場合、移動機における受信電波の変動要因が大きくなるため、受信レベル変動によって結果的に頻繁なＨＨＯが発生する。
【００２０】
ＨＨＯが頻繁に発生すると、移動機の接続先基地局が頻繁に切り替えられ、短い期間に通信の瞬断、通話音声の途切れが増加し、最悪の場合は通話が切断される。このようにＨＨＯが頻発する現象は、ピンポン（Ping-Pong）現象と呼ばれている。
ピンポン現象を抑制するために、例えば、ＨＨＯ条件となる制御パラメータの値（閾値Ｔ_ＡＤＤ、Ｔ_ＣＯＭＰ）を変更すると、基地局の通信ゾーンが干渉波等によって急激に伸縮し、実際にはＨＨＯを起動してチャネル切り替えすべき状況にあっても、ＨＨＯの起動条件が満足されない、あるいは起動条件を満足する迄に時間がかかるため、ＨＨＯの頻発を抑制できたにも関わらず、結果的に、通話品質劣化が起こり易くなるという問題がある。
【００２１】
本発明の目的は、移動機受信電波が短時間に急変する環境において、ピンポン現象を抑制して移動機トフラフィックチャネルを適切に切替え可能なハンドオフ制御方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、特に、隣接する基地局間でユーザトラフィック用として提供されるサービス周波数の個数と組み合わせが相違している場合に有効なハンドオフ制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明による符号分割多重接続(ＣＤＭＡ)方式の移動無線システムにおける無線基地局間での移動機のハンドオフ制御方法は、
移動機と通信中のソース基地局に接続された基地局制御装置が、上記移動機のハンドオフ先候補となる基地局からのパイロット信号の受信レベル（Candidate Pilot Strength）と、上記ソース基地局からのパイロット信号の受信レベル（Active Pilot Strength）とが所定の条件を満たしたか否かを判定し、上記所定の条件が満たされた時、上記ハンドオフ先候補となる基地局をターゲット基地局として、上記ソース基地局ではサービス周波数として使用されていないパイロットビーコン信号用の特定の周波数をターゲット周波数に指定して、上記移動機をハンドオフするための通信手順を実行し、
上記ソース基地局が、上記特定の周波数におけるパイロットビーコン信号の送信電力をサービス周波数となる他の周波数における送信電力よりも小さくしたことを特徴とする。
【００２３】
本発明のハンドオフ制御方法の他の特徴は、上記ソース基地局が、セル内で待ち受け状態となる移動機に対して、上記特定の周波数を除外した周波数群を該ソース基地局で使用可能なサービス周波数として報知することにある。
【００２４】
更に詳述すると、本発明のハンドオフ制御方法では、上記ソース基地局に接続された基地局制御装置が、上記ハンドオフ先候補となる基地局からのパイロット信号の受信レベル（Candidate Pilot Strength）が、ソース基地局からのパイロット信号の受信レベル（Active Pilot Strength）よりも高く、その差が所定の閾値（Ｔ_ＣＯＭＰ）を超えたことを検知した時、前記移動機の監視状態を通常状態からハンドオフ抑制状態に遷移し、ＨＨＯ抑制状態にある移動機が受信するソース基地局からのパイロット信号の受信レベル（Active Pilot Strength）が、予め設定された最小閾値よりも低下した時点で、上記ハンドオフのための通信手順を実行することを特徴とする。
【００２５】
上記基地局制御装置は、ハンドオフ抑制状態にある移動機が受信するソース基地局からのパイロット信号の受信レベル（Active Pilot Strength）と、ハンドオフ先候補となる基地局から受信するパイロット信号の受信レベル（Candidate Pilot Strength）との関係が、ハンドオフ抑制状態への遷移条件から外れた時、上記移動機を通常状態に戻して監視する。また、上記基地局制御装置は、上記ソース基地局を介して、ハンドオフ抑制状態にある移動機にパイロット信号強度の通知要求（ＰＭＲＯ）を周期的に送信し、上記移動機からの応答メッセージ（ＰＳＭＭ）が示すパイロット信号強度情報に基づいて、該移動機のハンドオフの実行要否を判定する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、移動機をソース基地局からターゲット基地局にハンドオフする時、ターゲット基地局側で移動機に割り当てるべきサービス周波数を指定しておき、ソース基地局では、上記指定周波数で、通常のサービス周波数よりも小さい電力でパイロットビーコンの送信するようにしているため、移動機がターゲット基地局にハンドオフされた瞬間、上記移動機が使用しているサービス周波数でのハンドオフ領域がソース基地局側にシフトし、相対的に移動機がターゲット基地局に近づいた状態となる。従って、移動機の僅かな移動や信号受信レベルの変動によるハンドオフのピンポン現象を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明によるハンドオフ制御方法の１実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される無線通信ネットワークの構成例を示す。
ここに例示した無線通信ネットワークは、それぞれベンダーの異なる無線通信ネットワーク１００Ａと無線通信ネットワーク１００Ｂとからなる。これらのネットワークは、無線通信ネットワーク１００Ａに属する移動交換局ＭＳＣ（Mobile Switching Center）６０と、無線通信ネットワーク１００Ｂに属するコールエージェント（Call Agent）装置（以下、ＣＡと言う）１０との間でＩＳＯの標準規格で定められたメッセージフォーマットで通信することにより、互いに結合されている。
【００２８】
無線通信ネットワーク１００Ａには、無線基地局ＢＴＳ（Base Transmission Subsystem）８０を制御するための基地局制御装置ＢＳＣ（Base Station Controller）７０が接続されている。一方、無線通信ネットワーク１００Ｂでは、上記ＣＡ１０に、基地局ＢＴＳ３０を制御するための基地局制御装置ＲＮＣ（Radio Network Control）２０が接続され、ＲＮＣ２０には、保守システムＯＭＳ（Operation and Maintenance System）４０が接続されている。ＯＭＳ４０は、無線通信ネットワーク１００Ｂに属する通信装置を統合的に管理するためのシステムであり、ネットワーク管理者が操作する制御端末５０と接続されている。ネットワーク管理者は、端末装置５０の画面を通して、無線通信ネットワークの状態を監視し、システムの運用状態を示す管理情報の取得と、各通信装置に対するシステムパラメータの設定を行う。
【００２９】
実際の応用においては、ＲＮＣ２０とＢＳＣ７０には、それぞれ複数の無線基地局が収容されるが、ここでは、図面を簡単化するため、ＢＴＳ３０と８０のみが示してある。基地局ＢＴＳ３０と、ＢＴＳ３０からの電波到達エリア（ゾーン）Ｚｂに位置した移動機ＭＳとの間の通信は、上記ＲＮＣ２０によって制御される。ゾーンＺｂは、ＢＴＳ８０からの電波到達エリア（ゾーン）Ｚａと斜線エリアＺａｂで重なっている。以下の説明では、エリアＺａｂをハンドオフ領域と言う。
【００３０】
図１では、移動機ＭＳが、ハンドオフ領域Ｚａｂ内に位置し、無線通信ネットワーク１００Ｂに属するＢＴＳ３０と通信中の状態を示している。Ｐａは、移動機ＭＳとＢＴＳ３０との間のパイロット信号（Active Pilot）および無線伝播路を意味し、Ｐｃは、移動機ＭＳとＢＴＳ６０との間のパイロット信号（Candidate Pilot）および無線伝播路を意味している。
【００３１】
移動機ＭＳがハンドオフ領域Ｚａｂにいる間、無線通信ネットワーク１００ＢのＲＮＣ２０は、移動機ＭＳが受信するＢＴＳ３０からのパイロット信号Ｐａの受信レベルを監視している。電波環境の変化によってゾーンＺａが拡大、または移動機ＭＳの移動によってパイロット信号Ｐｃの受信レベルが所定レベルにまで増加した場合、ＲＮＣ２０は、後述するように、移動機ＭＳをハンドオフ（ＨＨＯ）抑制状態にして、その後のパイロット信号の受信レベル変化を監視する。
【００３２】
ＲＮＣ２０は、パイロット信号Ｐａの受信レベルが所定閾値にまで低下した時点、あるいは、フレームエラーレートＦＥＲが所定閾値に達した時点で、ＣＡ１０と制御メッセージを交信し、移動機ＭＳの接続先をゾーンＺａのＢＴＳ８０に切り替えるＨＨＯを実行する。ＨＨＯ実行前にパイロット信号Ｐａの受信レベルが回復、あるいは、パイロット信号Ｐｃの受信レベルが低下した場合、移動機ＭＳの状態は、ＨＨＯ抑制状態から平常状態に戻して監視される。
【００３３】
図２は、基地局８０（または３０）がオムニタイプの場合の通信ゾーンＺａ（またはＺｂ）と、通信ゾーンＺａ内で使用されるサービス周波数を示す。オムニタイプの基地局８０は、１つの通信ゾーンＺａを形成する。ゾーンＺａ内に位置した移動機ＭＳは、基地局８０が送信する一群の複数のサービス周波数ＦＡ（１）〜ＦＡ（ｎ）のうちの１つを選択して、待ち受け状態となる。各基地局に用意されるサービス周波数の数（ｎの値）は、最大で「６」程度である。
【００３４】
図３は、基地局８０（または３０）がセクタタイプの場合の通信ゾーンと、通信ゾーン内で使用されるサービス周波数を示す。セクタタイプの基地局は、３つの指向性アンテナによって、互いに隣接したαセクタ、βセクタ、γセクタを形成する。これらのセクタ（α、β、γ）は、オムニタイプの通信ゾーンＺａを３分割したものに相当する。この場合、基地局が各セクタで使用できるサービス周波数の数は、最大で２となる（ｎ＝６の場合）。移動機ＭＳは、現在位置しているセクタで、指向性アンテナから送信中のサービス周波数の１つを選択して、待ち受け状態となる。
【００３５】
図４は、基地局３０（または８０）が、各サービス周波数で送信しているフォワード（ＦＷＤ）チャネルの構成を示す。
フォワード（ＦＷＤ）チャネルには、例えば、共通割り当てチャネルＣ１、共通電力制御チャネルＣ２、パイロットチャネルＣ３、共通制御チャネルＣ４、同期チャネルＣ５、トラフィックチャネルＣ６、同報チャネルＣ７、ページングチャネルＣ８、クイックページングチャネルＣ９が定義されている。サービス周波数となっていないパイロットビーコン信号用周波数のフォワード（ＦＷＤ）チャネルには、トラフィックチャネルＣ６が存在しない。
【００３６】
移動機ＭＳは、現在の使用周波数でＦＷＤチャネルを受信し、パイロットチャネルＣ３を捕捉して、基地局の存在を確認する。移動機ＭＳは、同期チャネルＣ５で基地局との同期をとることによって、基地局との通信が可能な状態になる。また、ページングチャネルＣ８で、基地局からのオーバーヘッドメッセージを受信することにより、現在の使用周波数がサービス周波数か否かを判断できる。
【００３７】
図５は、基地局３０と８０がオムニタイプの場合の本発明によるハンドオフ制御動作の説明図である。
ここでは、基地局（ＢＴＳ）３０が、周波数ＦＡ（１）〜ＦＡ（ｎ−１）をサービス周波数とし、周波数ＦＡ（ｎ）をパイロットビーコン（ＰＢ信号）用に使用し、基地局８０が、全ての周波数ＦＡ（１）〜ＦＡ（ｎ）をサービス周波数として使用している。
【００３８】
ＢＴＳ３０をソース基地局として、例えば、図６に示すように、サービス周波数ＦＡ（１）で通信中の移動機ＭＳが、ハンドオフ領域Ｚａｂ（１）に移動し、ＢＴＳ８０をターゲット基地局としてハンドオフ条件が成立したと仮定する。この場合、本発明は、ＢＴＳ３０が送信する周波数ＦＡ（ｎ）におけるＰＢ信号の電力をサービス周波数ＦＡ（１）〜ＦＡ（ｎ−１）における送信電力よりも小さくしておき、移動機ＭＳをＢＴＳ３０からＢＴＳ８０にハードハンドオフする時、図５に実線ＨＯ１で示すように、ターゲット周波数として周波数ＦＡ（ｎ）を指定することを特徴とする。尚、ＢＴＳ３０における周波数ＦＡ（ｎ）のＰＢ信号の送信電力には、最低６ｄＢのフェージングマージンを確保する。
【００３９】
移動機ＭＳをＢＴＳ３０からＢＴＳ８０にハンドオフしたとき、ハンドオフ領域Ｚａｂ（１）の中心線は、ＢＴＳ３０とＢＴＳ８０から送信されたサービス周波数ＦＡ（１）の送信信号（特にパイロット信号）の電力レベルが等しい位置にある。ＢＴＳ３０からＢＴＳ８０へのハンドオフは、原理的には、移動機ＭＳがゾーンＺａｂの中心線を越えたときに発生する。
【００４０】
本発明によれば、移動機ＭＳがＢＴＳ３０からＢＴＳ８０にハンドオフされ、移動機ＭＳの使用周波数がＦＡ（ｎ）に切替えられた瞬間に、次回のハンドオフ環境が一変する。すなわち、周波数ＦＡ（ｎ）では、上述したように、ＢＴＳ３０からの送信電力が、ＢＴＳ８０の送信電力よりも小さくなっているため、図６に示すように、周波数ＦＡ（ｎ）が形成するハンドオフ領域Ｚａｂ（ｎ）は、周波数ＦＡ（１）が形成するハンドオフ領域Ｚａｂ（１）よりも、ＢＴＳ３０側に偏ったものとなる。従って、ＢＴＳ８０にサービス周波数ＦＡ（ｎ）でハンドオフされた瞬間に、新たなハンドオフ領域Ｚａｂ（ｎ）がシフトし、移動機ＭＳの位置が、相対的にＢＴＳ３０の通信ゾーンＺｂの内部に移動した状態となる。
【００４１】
従来のハンドオフ制御では、ハンドオフ後に移動機ＭＳが使用するサービス周波数は、従前のサービス周波数と略同じ位置にハンドオフ領域Ｚａｂ（ｎ）を形成しているため、移動機ＭＳの位置がＢＴＳ３０側に僅かに戻っただけでも、ＢＴＳ８０からＢＴＳ３０へのハンドオフが実行され、ピンポン現象が発生する。しかしながら、本発明の場合、移動機ＭＳをＢＴＳ３０からＢＴＳ８０にハンドオフした時、図６に示すように、新たなハンドオフ領域Ｚａｂ（ｎ）の中心線が移動機ＭＳから離間するため、移動機ＭＳの位置がＢＴＳ３０側に僅かに移動しただけでは、ＢＴＳ８０からＢＴＳ３０へのハンドオフ条件は満たされず、ピンポン現象は発生しない。
【００４２】
サービス周波数ＦＡ（ｎ）でＢＴＳ８０と通信中の移動機ＭＳが、ハンドオフ領域Ｚａｂ（ｎ）に移動し、ＢＴＳ３０からの受信強度がハンドオフ条件を満たした場合、ＢＴＳ８０からＢＴＳ３０へのハンドオフが発生する。このハンドオフは、移動機ＭＳが、通常のサービス周波数におけるハンドオフ領域、例えば、Ｚａｂ（１）を脱して、基地局３０の通信ゾーンＺａの内部に完全に移動した後に行われており、ピンポン現象によるものではない。この場合、移動機ＭＳは、周波数ＦＡ（ｎ）でＢＴＳ３０から受信した信号がＰＢ信号となっているため、パイロットビーコン・ハードハンドオフ（ＰＢＨＨＯ）を実行する。従って、移動機ＭＳは、図５に破線ＨＯ２で示すように、サービス周波数をＦＡ（１）〜ＦＡ（ｎ−１）の何れかに切替えて、ＢＴＳ３０にハンドオフすることになる。
【００４３】
図７は、サービス周波数ＦＡ（１）でＢＴＳ３０と通信中の移動機ＭＳをＢＴＳ８０にハンドオフする際のメッセージシーケンスを示す。
ソース基地局（ＢＴＳ３０）とサービス周波数ＦＡ（１）で通信中の移動機ＭＳが、ＢＴＳ３０と８０との間のハンドオフ領域Ｚａｂ（１）において、ソース基地局（ＢＴＳ３０）以外の別の基地局（この例ではＢＴＳ８０）からのパイロット（Candidate Pilot）信号の受信レベルが、予めソース基地局から報知されている閾値（Ｔ＿ＡＤＤ値）を超えたことを検知すると、Candidate Pilot Strengthを示す制御メッセージＰＳＭＭ（Pilot Strength Measurement Message）を送信する（ＳＱ１）。上記ＰＳＭＭは、ＢＴＳ３０を介してＲＮＣ２０に転送される。
【００４４】
ＲＮＣ２０は、ＰＳＭＭを受信すると、後述するハードハンドオフ制御ルーチン２１５を実行して、ターゲット基地局（ＢＴＳ８０）へのハンドオフ条件が満たされたか否かを判定する。もし、ハンドオフ条件が満たされた場合、ＲＮＣ２０は、ＣＡ１０を介してＭＳＣ６０に、移動機ＭＳをＢＴＳ８０にハンドオフ（ＨＨＯ）する必要があることを示す制御メッセージ（ＨＲＭ：Handoff Required Message）を送信する（ＳＱ２）。本発明では、上記ＨＲＭによって、ハンドオフターゲットＦＡとしてサービス周波数ＦＡ（ｎ）を選択すべきことを指定しておく。
【００４５】
ＭＳＣ６０は、上記ＨＲＭを受信すると、ＢＳＣ７０を介してターゲット基地局（ＢＴＳ８０）に、サービス周波数ＦＡ（ｎ）による移動機ＭＳのハンドオフ実行を要求する制御メッセージ（handoff Request）を送信する（ＳＱ３）。上記要求メッセージに応答して、ＢＴＳ８０が、移動機ＭＳをサービス周波数ＦＡ（ｎ）で収容するための制御パラメータのセットアップを実行し、ＢＳＣ７０を介して応答メッセージ（Handoff Ack）を返送すると（ＳＱ４）、ＭＳＣ６０は、ＣＡ１０を介してＲＮＣ２０に、ハンドオフコマンドメッセージを送信する（ＳＱ５）。
【００４６】
ＲＮＣ２０は、ハンドオフコマンドメッセージを受信すると、ＢＴＳ３０を介して移動機ＭＳに、ターゲット周波数ＦＡ（ｎ）を指定したＨＨＯ指令メッセージＨＤＭ（Handoff Direction Message）を送信する（ＳＱ６）。移動機ＭＳは、ＨＤＭを受信すると、応答メッセージ（MS Ack Order）を返送（ＳＱ７）した後、送受信周波数をＦＡ（１）からＦＡ（ｎ）に切り替え、ハンドオフ完了を示す制御メッセージＨＣＭ（Handoff Completion Message）をＢＴＳ８０に送信する（ＳＱ９）。ＲＮＣ２０は、移動機ＭＳから応答メッセージ（MS Ack Order）を受信すると、ＭＳＣ６０にハンドオフ開始メッセージ（Handoff Commenced）を送信する（ＳＱ８）。ＢＴＳ８０が、上記ＨＣＭに対する応答メッセージ（BS Ack Order）を移動機ＭＳに返送すると（ＳＱ１０）、移動機ＭＳとＢＴＳ８０とがサービス周波数ＦＡ（ｎ）で通信可能な状態となる。
【００４７】
この状態で、ＢＴＳ８０が、ＭＳＣ６０にハンドオフ完了メッセージ（Handoff Complete Message）を送信すると（ＳＱ１１）、ＭＳＣ６０が、ＲＮＣ２０にクリアコマンドメッセージ（Clear Command Message）を送信する（ＳＱ１２）。ＲＮＣ２０とＢＴＳ３０が、上記クリアコマンドメッセージに応答して、移動機ＭＳとの通信用のチャネルリソースを解除した後、ＭＳＣ６０にクリア完了メッセージ（Clear Complete Message）を返送すると（ＳＱ１３）、ＢＴＳ３０から８０への移動機ＭＳのハードハンドオフが完了する。
【００４８】
図５に示した例では、ＢＴＳ３０が、１つの周波数ＦＡ（ｎ）をＰＢ信号用として、残りの周波数ＦＡ（１）〜ＦＡ（ｎ−１）をトラフィックサービス用として使用し、ＢＴＳ８０が、全ての周波数ＦＡ（１）〜ＦＡ（ｎ）をトラフィックサービス用として使用した場合を示しているが、ＢＴＳ３０が複数の周波数、例えば、ＦＡ（ｎ）とＦＡ（ｎ−１）をＰＢ信号用とし、ＢＴＳ８０が周波数ＦＡ（ｎ）をＰＢ信号用としていた場合、ＢＴＳ３０は、ＦＡ（ｎ−１）をハンドオフ・ターゲット周波数に指定して、ＢＴＳ８０に移動機ＭＳのハンドオフを要求すればよい。
【００４９】
また、ＢＴＳ３０が複数の周波数、例えば、ＦＡ（ｎ）とＦＡ（ｎ−１）をＰＢ信号用とし、ＢＴＳ８０が全ての周波数ＦＡ（１）〜ＦＡ（ｎ）をトラフィックサービス用として使用した場合、ＢＴＳ３０は、ＦＡ（ｎ）とＦＡ（ｎ−１）の何れかをハンドオフ・ターゲット周波数に指定して、ＢＴＳ８０に移動機ＭＳのハンドオフを要求すればよい。この場合、ＢＴＳ３０は、ターゲット周波数として、ＦＡ（ｎ）とＦＡ（ｎ−１）の一方を固定的に選択してもよいし、ＦＡ（ｎ）とＦＡ（ｎ−１）を交互に選択するようにしてもよい。
【００５０】
ソース基地局（ＢＴＳ３０）が、ＰＢ信号用として使用している特定の周波数、例えば、ＦＡ（ｎ）をハンドオフ・ターゲット周波数に指定して、ターゲット基地局（ＢＴＳ８０）に移動機ＭＳをハンドオフした場合、ＢＴＳ８０は、ＢＴＳ３０からハンドオフ要求された全ての移動機を１つのサービス周波数ＦＡ（ｎ）で受け入れることになる。この場合、周波数ＦＡ（ｎ）がもつ通信リソース（Call Capacity）は、ＢＴＳ３０のサービスゾーンＺａから移動してきた移動機のために有効利用する必要があり、ＢＴＳ８０のサービスゾーンＺｂ内で単に待ちうけ状態にある移動機（アイドルハンドオフ移動機）は、周波数ＦＡ（ｎ）から排除することが望ましい。
【００５１】
アイドルハンドオフ移動機を周波数ＦＡ（ｎ）から排除するためには、例えば、ＢＴＳ８０が、ゾーンＺａ内で位置登録する移動機に対して報知するサービスＦＡ群の中から、上記特定周波数ＦＡ（ｎ）を除外しておけばよい。
ゾーンＺａ内で使用可能なサービスＦＡ群は、例えば、ＢＴＳ８０がページングチャネルＣ８でオーバーヘッドメッセージとして送信するＣＣＬＭ（CDMA Channel List Message）で報知される。ＢＴＳ８０が、上述したＢＴＳ３０と同様、或る周波数をＰＢ信号専用に使用している場合、ゾーンＺａ内で使用可能なサービスＦＡ群は、この周波数で送信される特定のメッセージ、例えば、ＧＳＲＤＭ（Global Service Redirection Message）でも報知される。
【００５２】
従って、これらのメッセージで報知されるサービスＦＡ群から、上記特定周波数ＦＡ（ｎ）を除外しておくことによって、アイドルハンドオフ移動機を特定周波数ＦＡ（ｎ）以外のサービス周波数で待ち受け状態にすることが可能となる。ＢＴＳ３０からＢＴＳ８０にハンドオフされた移動機ＭＳも、特定周波数ＦＡ（ｎ）での通信を終了した場合、上述したアイドルハンドオフ移動機と同様、ＣＣＬＭまたはＧＳＲＤＭによって報知されたサービスＦＡ群の中から選択したサービス周波数で待ち受け状態となる。
【００５３】
図８は、ソース基地局（ＢＴＳ３０）がセクタタイプで、ターゲット基地局（ＢＴＳ８０）がオムニタイプの場合の本発明によるハンドオフ制御動作の説明図である。
ＢＴＳ３０は、α、β、γの各セクタゾーンにおいて、２つのサービス周波数で移動機と通信する。図５と同様、ＢＴＳ３０が周波数群としてＦＡ（１）〜ＦＡ（ｎ）をもつ場合、各セクタゾーンでは、この周波数群の中から選択された２つの周波数がサービス周波数として使用され、残りはＰＢ信号用となる。
【００５４】
図８では、αセクタにおいて、ＦＡ（１）とＦＡ（２）がサービス周波数、ＦＡ（３）〜ＦＡ（ｎ）がＰＢ信号用に割当てられている。この場合、ＢＴＳ３０は、ＦＡ（３）〜ＦＡ（ｎ）のうちの１つ、例えば、ＦＡ（ｎ）をターゲット周波数に指定して、移動機ＭＳをゾーンＺａ（αセクタ）から隣接ゾーンＺｂの基地局にハンドオフする。
【００５５】
α、β、γセクタでは、それぞれ異なった周波数がサービス周波数として使用される。但し、ターゲット周波数の選択は自由であり、β、γセクタがαセクタと同じ周波数ＦＡ（ｎ）をターゲット周波数に指定してもよい。各セクタにおいて、ターゲット周波数は固定的である必要は無く、例えば、ＰＢ信号用の複数の周波数の中から循環的にターゲット周波数を選択するようにしてもよい。この場合、各セクタ内において、ＰＢ信号用の全ての周波数の送信電力をサービス周波数よりも小さくしておくことによって、図６で説明したようにハンドオフ領域をシフトして、ハンドオフのピンポン現象を抑制することが可能となる。
【００５６】
図９は、無線通信ネットワーク１００Ｂに属した基地局制御装置（ＲＮＣ）２０とＢＴＳ３０のブロック構成図を示している。
ＢＴＳ３０は、移動機ＭＳと通信するためのアンテナ３１と、送受信信号の結合分離部（Combiner & Divider Unit）３２と、結合分離部３２に接続された送受信部（トランシーバ）３３と、信号線３４でトランシーバ３３に接続された制御部３５と、制御部３５に接続されたモデム／チャネル処理部３６とからなる。制御部３５は、プロセッサ３５１と、このプロセッサが実行するＯＶＨＤ処理モジュール３５２と、制御プログラムモジュール３５３とからなり、ＢＴＳ３０内の各ハードウェアの監視と制御を行う。
【００５７】
アンテナ３１からの受信信号は、送受信部３３によってＢＴＳ内部で有効な信号形式に変換した後、制御部３５に供給される。制御部３５は、送受信部３３からの受信信号をモデム／チャネル処理部３６に転送する。この時、制御部３５は、モデム内で使用すべきリソースの割当て制御を行う。モデム／チャネル処理部３６は、受信信号を制御パケットまたはデータパケットに変換し、ＲＮＣ２０の呼処理部２１に転送する。逆に、ＲＮＣ２０からの送信信号（制御パケットまたはデータパケット）は、モデム／チャネル処理部３６から、制御部３５を介してトランシーバに転送される。この時、制御部３５は、使用すべき適切な周波数をトランシーバ３３に指定する。
【００５８】
基地局制御装置（ＲＮＣ）２０は、呼処理部２１と、上記呼処理部２１およびＢＴＳの制御部３５に接続された制御部２２と、基地局情報メモリ２３とからなる。制御部２２は、ＲＮＣ内の各ハードウェアの監視／制御のほかに、ＣＡ１０と通信して呼の全体的な制御を行うためのものであり、ＲＮＣのハードウェアおよびＢＴＳ３０の監視／制御を行うプロセッサ２２１と、呼制御部（ルーチン）２２２と、呼処理部２１でＨＨＯを実行すべきものと判断した時、ＣＡ１０やＢＴＳ３０などの外部装置と通信して、ＨＨＯを制御するハンドオフ制御部（ルーチン）２２３とからなっている。
【００５９】
呼処理部２１は、モデム／チャネル処理部３６からの受信パケットがデータパケットの場合は、制御部２２を介してＣＡに転送し、制御パケットの場合は、制御メッセージを抽出して、プロセッサ２２１に転送する。
【００６０】
呼処理部２１は、個別の呼処理を行うためのものであり、プロセッサ２１０と、移動機から通知された基地局パイロット信号の受信レベル（Pilot Strength）を判定する受信レベル判定部２１１と、受信フレームに発生した誤り監視するＦＥＲ監視部２１２と、メモリ２１３と、プロセッサ２１０が実行する呼処理プログラム２１４およびＨＨＯ制御部プログラム２１５とを備える。
メモリ２１３には、ＢＴＳ３０内が扱っている呼および移動機ＭＳの状態情報が記憶される。移動機ＭＳの状態情報には、受信レベル判定部２１１とＦＥＲ監視部２１２から出力される移動機毎の受信レベルとＦＥＲが含まれる。
【００６１】
ＨＨＯ制御プログラム２１５は、移動機から制御メッセージで通知されたPilot Strengthの受信レベル判定部２１１での判定結果と、ＦＥＲ監視部２１２で監視するフレームの誤り率ＦＥＲの値に基づいて、ＨＨＯの実行を制御するためのものである。ＨＨＯ制御プログラム２１５は、移動機ＭＳに対して受信レベル通知要求を定期的に発行する機能と、受信レベル通知要求の発行要否を判定する機能を備えている。
【００６２】
基地局情報メモリ２３には、ＲＮＣが管理している基地局の識別番号と対応して、基地局情報とハンドオフ可能な隣接基地局に関する情報を示す複数のテーブルエントリからなる基地局情報テーブルが形成されている。基地局情報テーブルを参照することによって、例えば、ソース基地局のタイプ（オムニ／セクタ）、ソース基地局で使用しているサービス周波数、ＰＢ信号用として使用されている周波数、ハンドオフ可能な隣接基地局の識別情報とタイプ（オムニ／セクタ）、隣接基地局との間で行われるハンドオフのタイプ（ＨＨＯ／ＳＨＯ）、ターゲット周波数の指定要否および周波数を把握できる。
【００６３】
移動機ＭＳと基地局との間の電波伝播状態は、一旦急変した後、比較的短時間で元の状態に戻る場合がある。このような状況下でＨＨＯが実行されると、ピンポン現象が発生する。本実施例において、ＨＨＯ制御プログラム２１５は、ピンポン現象を回避するため、移動機からの受信レベル通知には直ちには応答せず（ＨＨＯを実行せず）、ＨＨＯ条件が或る程度安定的に継続することを確認して、隣接する別の基地局へのＨＨＯを実行するように呼を制御する。また、ホーム基地局で用意している周波数群の一部がＰＢ信号専用となっており、サービス周波数の数が、ターゲット基地局で用意しているサービス周波数の数よりも少ない場合、ＨＨＯ制御プログラム２１５は、ＰＢ信号用の１つの周波数をターゲット周波数に指定して、移動機のターゲット基地局へのハンドオフを要求する。
【００６４】
図１０は、オムニタイプの基地局３０の送受信部３４の構成を示す。
送受信部３４は、周波数ＦＡ（１）〜ＦＡ（ｎ）と対応した複数のトランシーバ３３１−１〜３３１−ｎと、ＰＢ信号送信部３３２と、ゲイン調整部３３３とからなる。トランシーバ３３１−ｉは、制御部３５から出力された各種チャネルの信号をＣＤＭＡの送信帯域周波数ＦＡ（ｉ）に変換して結合分離部３２に出力し、結合分離部３２から受信した周波数ＦＡ（ｉ）の信号をベースバンドに変換して、制御部３５に出力する。ＰＢ信号送信部３３２から発生したパイロット信号は、パイロットチャネル信号として、トランシーバ３３１−１〜３３１−ｎに供給される。
【００６５】
ゲイン調整部３３３は、トランシーバ３３１−１〜３３１−ｎの出力ゲインを個別に調整する。例えば、周波数ＦＡ（ｎ）がユーザトラフィック用には適用されず、ＰＢ信号に専用の周波数となっていた場合、ゲイン調整部３３３でトランシーバ３３１−ｎの出力ゲインを他のトランシーバよりも下げておくことによって、図６で説明したハンドオフ領域のシフトを実現できる。
基地局３０がセクタタイプの場合、図１０に示したアンテナ３１と、結合分離部３２と、送受信部３３との組み合わせをα、β、γセクタ毎に用意すればよい。
【００６６】
以下、ハンドオフゾーンＺａｂにおける電波伝搬の状態変化や、このゾーンＺａｂに発生する事象を交えて、本発明による無線チャネルの切替え（ハンドオフ）制御方法を説明する。
無線通信サービスの提供エリアでは、様々な干渉電波が日常的に存在しているため、図１に示したＢＴＳ３０、８０も、これら干渉波の影響を受けて、ゾーンＺａとゾーンＺｂの境界が一定していない。このため、例えば、ゾーンＺｂでＢＴＳ３０と通信中の移動機ＭＳが、ハンドオフ領域Ｚａｂに位置している間に、ゾーンＺａのＢＴＳ８０からの送信電波の受信レベルが、ＢＴＳ３０からの受信レベルよりも一時的に高くなり、短時間で元の状態に戻る場合がある。
【００６７】
このような状況下では、移動機ＭＳが現在接続中のＢＴＳ３０の通信チャネルを維持しておいた方が、通話品質の保証、通話の瞬断回避、ハンドオフ実行の通信手順省略の点で有利となる。本実施例では、ハンドオフ領域で実際に起こり得る電波伝播状況を考慮した上で、ＨＨＯの実行を制御する。
【００６８】
図１１は、ＨＨＯ起動タイミングの判断をPilot Strengthの観点から説明するために用意された図であり、縦軸はPilot Strength、横軸は時間の経過を示している。
ここでは、ＢＴＳ３０が、ソース（Source）基地局となってActive Pilot信号Ｐａを送信し、ＢＴＳ８０がターゲット（Target）基地局となってCandidate Pilot信号Ｐｃを送信している。また、移動機ＭＳは、ソース基地局３０との間で、ＡＲＩＢ＿ＳＴＤ−Ｔ５３に定められた手順に基づいて通信を実行している。
【００６９】
移動機ＭＳで測定したターゲット基地局８０からの送信電波（パイロット信号）の受信レベルが、時刻ｔ０で、Candidate Pilotの認識閾値（Ｔ_ＡＤＤ値）を超えると、移動機ＭＳは、制御メッセージＰＳＭＭ（Pilot Strength Measurement Message）によって、現在受信中のPilot Strengthを示す情報をソース基地局３０に通知する。その後もCandidate Pilot Strength：Ｐｃが増加し、ＰｃがActive Pilot Strength：Ｐaを超えて、その差が、時刻ｔ１で、閾値（Ｔ_ＣＯＭＰ）以上となった場合、移動機ＭＳは、標準規格に従って、ソース基地局３０に制御メッセージＰＳＭＭを送信し、ソース基地局３０からハンドオフの指示メッセージＨＤＭ（Handoff Direction Message）が返信されるのを待つ。
【００７０】
本実施例のハンドオフ制御方法では、基地局制御装置（ＲＮＣ）２０は、上記ＰＳＭＭを受信した時点ｔ１ではＨＨＯを実行しない。すなわち、ＲＮＣ２０は、移動機ＭＳにＨＤＭを返送せず、移動機の監視状態をＨＨＯ抑制状態（HHO Holding State）にして、現在のチャネルを維持する。また、ＨＨＯ抑制状態において、移動機ＭＳの受信レベルの状態を常時監視するため、ＲＮＣ２０の呼処理部２１は、パラメータ（Ｖａｌｕｅ３）で指定された所定の周期で、移動機ＭＳにＰＭＲＯ（Pilot Measurement Request Order）の送信を開始する。
【００７１】
図１１では、簡単化のために受信レベル（Pilot Strength）の論理的な推移を示しているが、実際には、各ＢＴＳのPilot Strengthは、干渉波の影響を受けて、例えば、図１２に示すように変動する。本実施例において、上記ＨＨＯ抑制状態は、次の何れかの条件が満たされた時、解除される。
【００７２】
（１）Active Pilot Strengthが、システム管理者によって設定可能なアクティブパイロット最小閾値：Ｖａｌｕｅ１（Active Pilot Minimum Strength）を下回った時点（図１１のｔ２）でＨＨＯを実行して、ＨＨＯ抑制状態を解除する。
（２）Ｖａｌｕｅ１の条件を満たさない場合であって、移動機ＭＳから受信するＦＥＲの値が、可変に設定可能なＦＥＲ閾値：Ｖａｌｕｅ２（FER_Threshold）を越えた時、直ちにＨＨＯを実行して、ＨＨＯ抑制状態を解除する。
（３）Active PilotとTarget Pilotとの差が、ＨＨＯ抑制状態の起点となった閾値（Ｔ_ＣＯＭＰ）を満足できない状態となった時、ＨＨＯ抑制状態を解除する。
これらの条件をマトリックスで示すと、図１３のようになる。
【００７３】
図１４は、ＲＮＣ２０の呼処理部２１で実行されるＨＨＯ制御プログラム２１５のフローチャートを示す。ＨＨＯ制御プログラム２１５は、受信レベル判定部２１１およびＦＥＲ監視部２１２と連携して実行される。以下、図１４を参照して、本発明による無線チャネルのＨＨＯ起動／抑制制御について詳細に説明する。図１４において、記号Ｆは、監視対象呼が、既にＨＨＯ抑制状態にあるか否かの判定に使用されるフラグである。
【００７４】
プロセッサ２１０は、受信レベル判定部２１１によって、図１１で説明した時刻ｔ１、すなわち、Candidate Pilot Strengthが閾値（Ｔ_ＡＤＤ値）を超えたことが検出された時、ＨＨＯ制御プログラム２１５を開始する。但し、Candidate Pilotの送信元基地局（ハンドオフ候補ＢＴＳまたはターゲットＢＴＳ）が、ＰＳＭＭの送信元ＢＴＳ（ソース基地局）に隣接する基地局として基地局情報テーブルに登録されていなければ、上記検出結果は無効となる。
【００７５】
ＨＨＯ制御プログラム２１５を実行すると、プロセッサ２１０は、先ず、フラグＦを初期状態値０に設定する（Ｓ１００）。呼処理部２１が移動機ＭＳから送信されたＰＳＭＭを受信し、受信レベル判定部２１１が、閾値(Ｔ−ＣＯＭＰ)を使って、HHO Holding State条件（従来のＨＨＯ条件）が満たされているか否かを判断する（Ｓ１０１）。Candidate Pilot Strengthが、Active Pilot Strengthを超え、その差が閾値（Ｔ_ＣＯＭＰ）以上となった時、ＨＨＯ抑制状態となる。
【００７６】
ＨＨＯ抑制状態において、プロセッサ２１０は、フラグＦの状態をチェックする（Ｓ１０２）。ＨＨＯ抑制状態に入った直後は、フラグＦは初期状態値０となっているため、プロセッサ２１０は、所定周期ＴでＰＭＲＯを送信するＰＭＲＯ送信処理を開始し（Ｓ１０３）、フラグＦの状態値を１に設定して（Ｓ１０４）、端末からのＰＭＲＭの受信の有無を判定する（Ｓ１０５）。尚、ステップＳ１０２でフラグＦが初期状態値でなければ、既にＰＭＲＯの送信処理が開始されているため、プロセッサ２１０は、ステップＳ１０３とＳ１０４を省略して、ステップＳ１０５を実行する。
【００７７】
ＲＮＣ２０がＨＨＯ抑制状態にある間は、Candidate Pilot StrengthがActive Pilot Strengthよりも高く、Active Pilot Strengthも十分な受信レベルを維持している。しかしながら、様々な干渉波やCandidate Pilotの影響を受けて、フレームエラーが発生する場合がある。フレームエラーが発生すると、移動機ＭＳは、制御メッセージＰＭＲＭ（Power Measurement Report Message）によって、現在通信中の基地局３０にフレームエラーの発生を通知する。
【００７８】
呼処理部２１が移動機ＭＳからＰＭＲＭを受信する（Ｓ１０５）と、ＦＥＲ監視部２１２が、端末から通知されたＦＥＲと閾値（Ｖａｌｕｅ２）とを比較し（Ｓ１０６）、ＨＨＯ起動の要否を判定する。ＦＥＲと閾値（Ｖａｌｕｅ２）を超えていた場合、順方向の電波が劣化していることを意味している。この場合、通信品質を維持するため、Active Pilot StrengthがＶａｌｕｅ１を下回らなくても、プロセッサ２１０は、直ちにＨＨＯを実行して（Ｓ１１１）、このプログラムを終了する。
【００７９】
ステップＳ１１１では、ハンドオフ制御部２２３によって、ＲＮＣ２０、ＣＡ１０を介してＭＳＣ６０にハンドオフ要求メッセージが送信され、応答メッセージを受信した時、移動機にＨＨＯ指令メッセージＨＤＭ（Handoff Direction Message）が送信される。尚、ハンドオフ先となるターゲット基地局に関して、基地局情報テーブルが、ターゲット周波数を特定していた場合、上記ハンドオフ要求メッセージは、ハンドオフされた移動機に割り当てるべきターゲット周波数の指定情報を含む。
【００８０】
ＦＥＲが閾値Ｖａｌｕｅ２を超えていなかった場合、プロセッサ２１０は、ＨＨＯ抑制状態を維持するため、移動機ＭＳに制御メッセージＰＭＲＯを送信する（Ｓ１０７）。ＰＭＲＯの送信の都度、ＰＭＲＯの送信周期Ｔがリセットされる。この後、プロセッサ２１０は、送信周期Ｔで移動機ＭＳにＰＭＲＯを送信し（Ｓ１０８）、これに応答して移動機ＭＳが返信するＰＳＭＭが受信されるのを待つ（Ｓ１０９）。移動機ＭＳからＰＳＭＭを受信すると、受信レベル測定部２１１が、Active Pilot Strengthが閾値Ｖａｌｕｅ１を下回ったか否かを判定する（Ｓ１１０）。Active Pilot Strengthが閾値Ｖａｌｕｅ１を下回っていた場合は、プロセッサ２１０は、ＨＨＯを実行し（Ｓ１１１）、このプログラムを終了し、Active Pilot Strengthが閾値Ｖａｌｕｅ１以上の場合は、ステップＳ１０１以降の動作を繰り返す。
【００８１】
尚、ステップＳ１０５で、移動機ＭＳからのＰＭＲＭの受信がなかった場合は、ステップＳ１０８以降の動作が実行される。また、ステップＳ１０１において、Candidate Pilot StrengthとActive Pilot Strengthとの関係が、ＨＨＯ抑制条件を満たしていなかった場合、プロセッサ２１０は、ＰＭＲＯの送信を停止し（Ｓ１２０）、フラグＦの値から、ＨＨＯ抑制状態にあるか否かを判断する（Ｓ１２１）。
【００８２】
フラグＦが１であれば、プロセッサ２１０は、移動機に制御メッセージＨＤＭを送信し（Ｓ１２２）、ステップＳ１００に戻る。移動機に擬似的なハンドオフを実行させるために、上記ＨＤＭでは、ソース基地局のActive Pilot情報のみが送信される。一般に、移動機は、ハンドオフ要求メッセージＰＳＭＭを送信した後に、基地局からＨＤＭが送信されるのを待っている。ＲＮＣ２０が、ＨＨＯ抑制状態になると、移動機はＰＳＭＭを送信しなくなるため、ＲＮＣ２０から擬似的なＨＤＭを送信することによって、移動機に一連のハンドオフ処理を完了させる。
【００８３】
ＨＨＯ抑制状態からＨＨＯ実行に遷移する際の閾値となるＶａｌｕｅ１、Ｖａｌｕｅ２Ｖａｌｕｅ３の最適値は、基地局の設置位置の立地条件によって異なる。そこで、事前に机上判定を行って、例えば、Ｖａｌｕｅ１は、−１０ｄＢ〜−１４ｄＢ、Ｖａｌｕｅ２は、０％、３０％、４０％、５０％、７０％、Ｖａｌｕｅ３は、１秒〜３秒の如く、閾値の範囲を或る程度絞り込んだ上で、現地でのフィールド試験、例えば、Ｃａｌｌ Ｄｒｏｐ数や、ＦＥＲ、音質評価、ＨＨＯ試行回数とＨｏｌｄｉｎｇ発生率の比較試験を行い、基地局毎に最適な値を選択することが望ましい。
【００８４】
各種の試験結果から、例えば、次のような重み付け順位で総合的に判断して、適用すべき最適値を選択できる。
（１）Ａｖｅｒａｇｅ ＦＥＲ
（２）Ｇｏｏｄ Ｃｏｕｎｔ 及び Ｂａｄ Ｃｏｕｎｔ 回数
（３）システムＢ -> システムＡの Ｃａｌｌ Ｄｒｏｐ 回数
（４）ＨＨＯ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｒａｔｅが５０％ 以上
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明が適用される無線通信ネットワークの構成例を示す図。
【図２】基地局がオムニタイプの場合の通信ゾーンと、通信ゾーン内で使用されるサービス周波数を示す図。
【図３】基地局がセクタタイプの場合の通信ゾーンと、通信ゾーン内で使用されるサービス周波数を示す図。
【図４】基地局が各サービス周波数で送信しているフォワードチャネルの構成を示す図。
【図５】基地局がオムニタイプの場合の本発明によるハンドオフ制御の動作説明図。
【図６】本発明おけるハンドオフ領域のシフトを示す図。
【図７】本発明のハンドオフにおけるメッセージシーケンス図。
【図８】基地局がセクタタイプの場合の本発明によるハンドオフ制御の動作説明図。
【図９】基地局制御装置（ＲＮＣ）２０と基地局（ＢＴＳ）３０の構成を示すブロック図。
【図１０】基地局の送受信部３３の構成を示すブロック図。
【図１１】ハンドオフ（ＨＨＯ）の起動タイミングを説明するための図。
【図１２】Active Pilot信号とCandidate Pilot信号の実際の変動を示す図。
【図１３】本発明のハンドオフ制御における状態遷移を示すマトリクス図。
【図１４】ハンドオフ制御プログラム２１５のフローチャート。
【符号の説明】
【００８６】
１０：ＣＡ（Call Agent）、２０：基地局制御装置（ＲＮＣ）、２１：呼処理部、２２：制御部、３０、８０：基地局、５０：基地局制御装置（ＢＳＣ）、６０：ＭＳＣ（Mobile Switching Center）。
【出願人】 【識別番号】０００１５３４６５
【氏名又は名称】株式会社日立コミュニケーションテクノロジー
【識別番号】５０６０７１２６５
【氏名又は名称】コンテラ株式会社
【出願日】 平成１８年９月１３日（２００６．９．１３）
【代理人】 【識別番号】１１００００３５０
【氏名又は名称】ポレール特許業務法人
【公開番号】 特開２００８−７２２９１（Ｐ２００８−７２２９１Ａ）
【公開日】 平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願番号】 特願２００６−２４７８５９（Ｐ２００６−２４７８５９）