JP3625263B2 - 移動通信中継システム及びそのシステムにおける基地局 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおける移動機に対する情報の中継を行う移動通信中継システムに係り、詳しくは、移動機と通信を行う基地局と制御局とを結ぶ中継系伝送回線の設定制御を行い、該制御局を介して該移動機と通信を行う基地局を所定の網に接続するようにした移動通信中継システムに関する。
【０００２】
また、本発明は、そのような移動通信中継システムにて用いられる基地局に関する。
【０００３】
【従来の技術】
移動通信中継システムでは、移動機（例えば、自動車電話、携帯電話など）に対する通信サービスエリアが複数のエリアに分割され、各エリア内には、複数の基地局（ＢＳ）と回線制御局（ＲＮＣ）が設置されている。各基地局（ＢＳ）は、それぞれの通信エリアとなるマイクロセルを形成し、各マイクロセル内の移動機（ＭＳ）と無線通信を行う（移動通信アクセス回線の設定）と共に、回線制御局（ＲＮＣ）との間にエントランス中継系回線を設定する。そして、移動機（ＭＳ）は、基地局、エントランス中継系回線及び回線制御局（ＲＮＣ）を介して移動通信ネットワーク基幹回線に接続され、種々の通信サービスを得ることができる。
【０００４】
なお、各基地局（ＢＳ）と回線制御局（ＲＮＣ）との間に設定されるエントランス中継系回線は、無線回線であっても、また、光ファイバーケーブルや金属ケーブルにて形成される回線であってもよい。以下、基地局（ＢＳ）と回線制御局（ＲＮＣ）との間に設定されるエントランス中継系回線が無線回線となる場合を例に従来の移動通信中継システムについて説明する。
【０００５】
従来の移動通信中継システムでは、各基地局（ＢＳ）がエントランス中継系回線にて接続されるべき回線制御局（ＲＮＣ）は、固定的に定められている（郵政省電気通信技術審議会答申（諮問第６０号移動通信基地局エントランス回線用無線システムの技術的条件、平成４年７月２７日答申）参照）。即ち、例えば、図１６に示すように、エリアＥ１に設置された各基地局ＢＳ１１〜ＢＳ１８は、当該エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１とエントランス中継系回線にて接続されるものとして、また、エリアＥ１に隣接するエリアＥ２に設置された各基地局ＢＳ２１〜ＢＳ２７は、当該エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２とエントランス中継系回線にて接続されるものとして、それぞれ固定的に定められている。
【０００６】
このような、従来の移動通信中継システムでは、例えば、エリアＥ１における基地局ＢＳ１６のマイクロセル内に圏在する移動機ＭＳ１は、基地局ＢＳ１６と通信を行う。基地局ＢＳ１６は、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系回線を設定し、移動機ＭＳ１からの信号を中継し、設定されたエントランス中継回線を介して回線制御局ＲＮＣ１に送出する。また、基地局ＢＳ１６は、回線制御局ＲＮＣ１からエントランス中継系回線を介して受信した信号を中継して移動機ＭＳ１に送信する。
【０００７】
移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図１７に示すように、エリアＥ１におけるエリアＥ２との境界部分に達し、移動機ＭＳ１がエリアＥ２に設置された基地局ＢＳ２１と通信を行う状態になると、基地局ＢＳ２１は、エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２との間でエントランス中継系回線を設定すべきことが予め定められているので、当該回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系回線を設定する。その結果、まだエリアＥ１に圏在する移動機ＭＳ１からの信号は、基地局ＢＳ２１にて中継されてエリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２に伝送され、更に、回線制御局ＲＮＣ２によって基幹回線に接続される。
【０００８】
更に、移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図１８に示すように、エリアＥ２におけるエリアＥ１の境界部分に達し、移動機ＭＳ１がエリアＥ１に設置された基地局ＢＳ１４と通信を行う状態になると、基地局ＢＳ１４は、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間でエントランス中継系回線を設定すべきことが予め定められているので、当該回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系回線を設定する。その結果、エリアＥ２圏在する移動機ＭＳ１からの信号は、再び、基地局ＢＳ１４にて中継されてエリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１に伝送され、更に、回線制御局ＲＮＣ１によって基幹回線に接続される。
【０００９】
そして、更に、移動機ＭＳ１がエリアＥ２の中央部に移動して、例えば、図１９に示すように、移動機ＭＳ１が基地局ＢＳ２４通信を行う状態になると、基地局ＢＳ２４は、図１７に示す場合と同様に、エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系回線を設定する。そして、移動機ＭＳ１からの信号は、基地局ＢＳ２４にて中継されて回線制御局ＲＮＣ２に伝送される。
【００１０】
従来の移動通信中継システムにおいて、移動機（ＭＳ）と複数の基地局（ＢＳ）との間で信号の送受信を行ってサイトダイバーシティ送受信を行う場合の各基地局と回線制御局との接続状態について、図２０乃至図２３を参照して説明する。
移動機ＭＳ１が、例えば、図２０に示すように、エリアＥ１に設置された複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８と通信を行う状態になると、各基地局は、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間でエントランス中継系回線を設定する。そして、各基地局は、移動機ＭＳ１から受信した信号を中継してエントランス中継系回線を介して回線制御局ＲＮＣ１に伝送する。移動機ＭＳ１からの信号を複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８を介して受信した回線制御局ＲＮＣ１は、それらの信号を合成して基幹回線に送出する。
【００１１】
上記の状態から移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図２１に示すように、エリアＥ１におけるエリアＥ２との境界部分に達すると、移動機ＭＳ１は、複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ２１、ＢＳ２７と通信を行う状態となる。この場合、エリアＥ１に設置された各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５は、当該エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系回線を設定して移動機ＭＳからの信号を中継し、回線制御局ＲＮＣ１に伝送する。また、エリアＥ２に設置された各基地局ＢＳ２１、ＢＳ２７は、当該エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系回線を設定して移動機ＭＳ１からの信号を中継し、回線制御局ＲＮＣ２に伝送する。そして、移動機ＭＳ１からの信号は、各回線回制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２を結ぶ移動通信ネットワークの基幹回線を経由していずれか一方の回線制御局に集約され、サイトダイバーシティ合成される。
【００１２】
更に移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図２２に示すように、エリアＥ１を超えてエリアＥ２におけるエリアＥ１との境界部分に達すると、移動機ＭＳ１は、複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２２、ＢＳ２７と通信を行う状態となる。この場合も、エリアＥ１に設置された各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４は、当該エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系回線を設定する一方、エリアＥ２に設置された各基地局ＢＳ２１、ＢＳ２２、ＢＳ２７は、当該エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系回線を設定する。エリアＥ１内の各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４にて中継された移動機ＭＳ１からの信号は、回線制御局ＲＮＣ１に伝送され、エリアＥ２内の各基地局ＢＳ２１、ＢＳ２２、ＢＳ２７にて中継された移動機ＭＳ１からの信号は、回線制御局ＲＮＣ２に伝送される。そして、上記の同様に、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２にて受信された各基地局からの信号が移動通信ネットワークの基幹回線を経由していずれか一方の回線制御局に集約され、サイトダイバーシティ合成される。
【００１３】
更に移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図２３に示すように、エリアＥ ２の中央部に達すると、複数の基地局ＢＳ２３、ＢＳ２４、ＢＳ２５、ＢＳ２６、ＢＳ２７と通信を行う状態となる。この場合は、各基地局ＢＳ２３、ＢＳ２４、ＢＳ２５、ＢＳ２６、ＢＳ２７は、エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系回線を設定し、移動機ＭＳ１からの信号を中継して当該回線制御局ＲＮＣ２に伝送する。そして、このようにエリアＥ２内の各基地局によって中継されて回線制御局ＲＮＣ２に伝送された信号が、当該回線制御局ＲＮＣ２によって基幹回線に送出される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界を通過する際に（図１７及び図１８参照）、電波の状況、建造物の配置などによって、移動機ＭＳ１は、エリアＥ１に設置された基地局と通信を行ったり（図１８）、エリアＥ２に設置された基地局と通信を行ったりするように（図１７）、隣接エリアＥ１、Ｅ２のそれぞれに分かれた基地局間でのハンドオーバーが頻繁に行われる場合がある。特に、各エリアが多数のマイクロセルで構成される都市部においては、移動機ＭＳ１が他のエリアと隣接するエリアの境界部分を移動している際に、移動機ＭＳ１からの電波が隣接する他のエリアの基地局に容易に到達し、当該移動機ＭＳ１からの信号が隣接する他のエリア内の基地局にて中継される頻度が高くなる。
【００１５】
このような場合、従来の移動通信中継システムでは、各基地局はそれらが設置されたエリアを管轄する回線制御局ＲＮＣとの間にエントランス中継系回線を設定すべきことが固定的に定められているので、移動機ＭＳ１が隣接するエリアの境界線を通過する際に、回線制御局ＲＮＣ間でのハンドオーバーが頻繁に行われることになる。その結果、回線制御局ＲＮＣ間における基幹回線設定のための負荷が増大し、また、回線制御局間における基幹回線の通信量が増大して、円滑な中継動作が損なわれることがある。
【００１６】
更に、移動機ＭＳ１と通信を行う基地局が固定的に定められた回線制御局にエントランス中継系回線の設定の要求を行った際に、当該回線制御局において設定すべきエントランス中継系回線に余裕がないと、当該基地局と回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線を設定することができない。その結果、移動機ＭＳ１への通信サービスを行うことができなくなってしまう。
【００１７】
また、更に、基地局と回線制御局との間に無線によるエントランス中継系回線を設定するシステムでは、電波の降雨減衰など、基地局と固定的に定められた回線制御局との間の電波の送受信状態が悪い場合、基地局と回線制御局との間にエントランス中継系回線を設定することができないことがある。このような場合も、移動機ＭＳ１に対して通信サービスを提供する手立てがない。
【００１８】
また、従来の移動通信中継システムにおいて、前述したようなサイトダイバーシティ送受信を行う場合、移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界部を移動する際に、当該移動機ＭＳ１からの信号が双方のエリアＥ１、Ｅ２に設置された基地局を介して双方のエリアを管轄する回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２にて伝送される状況になり得る（図２１、図２２参照）。このような場合、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２で受信した信号を合成するために、各回線制御局ＲＮＣ１１、ＲＮＣ２間で基幹回線を介して通信を行って、移動機ＭＳ１からの信号をいずれか一方の回線制御局に集約する必要がある。このため、その信号集約のための動作や、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２間の基幹回線のトラフィックが増大してしまうことににより、円滑な中継動作が損なわれることがある。
【００１９】
そこで、本発明の第一の課題は、移動機の送受信信号の中継をできるだけ円滑に行えるような移動通信中継システムを提供することである。
また、本発明の第二の課題は、そのような移動通信中継システムにおいて用いられる基地局を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記第一の課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、移動機に対して通信サービスを提供するための複数の基地局と、複数の制御局とを有し、移動機と通信を行う基地局と制御局との間に中継系伝送回線を設定し、該制御局を介して上記移動機と通信を行う基地局を所定の網に接続するようにした移動通信中継システムにおいて、移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局を、上記移動局が各制御局により管理されるエリアの境界線を通過する場合に、切り替えるように決定する制御局決定手段と、該制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように回線切替え制御を行う回線制御手段とを有するように構成される。
【００２１】
このような移動通信中継システムでは、移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局は、固定的に定められいるのではなく、所定の条件に基づいて決定される。そして、その移動機と通信を行う基地局と上記条件に基づいて決定された制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように回線切替え制御がなされる。
所定の条件に基づいて移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局が決定されるので、その所定の条件に応じた態様での中継動作が可能となる。
【００２２】
この所定の条件は、移動機の送受信信号を円滑に中継できるという観点から任意に定めることができる。例えば、移動機の地理的な位置に関する条件、中継回線が設定できない場合における優先順位の条件、中継系伝送回線が無線回線の場合においてその通信品質に関する条件などの条件に基づいて移動機と通信を行う基地局と接続すべき制御局を決定することができる。
【００２３】
基地局と制御局との位置関係に関わりなく、移動機の地理的な位置に応じて、当該移動機と通信を行う基地局と適切な制御局との間に中継系伝送回線が設定できるという観点から、本発明は、請求項２に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、上記制御局決定手段は、移動機の存在する地理的位置を表す位置情報に基づいて当該移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局を決定するように構成することができる。
【００２４】
上記移動機の地理的位置は、移動機にて計測しても、基地局側で測定することも可能である。また、移動機の地理的位置の測定方法として既知の測定方法、例えば、基地局などの複数の通信設備と移動機との間で通信を行って移動機の位置を特定するネットワーク測位技術、所謂高度道路交通システムにおける管制センタからの情報を用いる方法、ＧＰＳを利用する方法、路面に埋設したマーカからの信号を用いる方法などを利用することができる。
【００２５】
また、各制御局が管轄するエリアが定められている場合において、隣接するエリアを移動機が通過しようとする際に、移動機と通信する基地局の切替えに応じて中継する制御局が頻繁に切り替えられるという状態を防止するという観点から、本発明は、請求項３に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、上記各制御局が管轄するエリアが予め定められ、上記制御局決定手段は、移動機の位置情報に基づいて当該移動機が圏在するエリアを判定するエリア判定手段を有し、該エリア判定手段にて判定されたエリアを管轄する制御局を上記移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局として決定するように構成することができる。
【００２６】
このような移動通信中継システムでは、移動機と通信を行う基地局の地理的な条件がどのようなものであっても、当該移動機が圏在するエリアを管轄する制御局と当該移動機と通信を行う基地局との間に中継系伝送回線が設定される。従って、移動機が隣接するエリアの一方のエリアに圏在する間は、当該移動機が他方のエリアに設置される基地局と通信を行っていたとしても、当該基地局と当該一方のエリアを管轄する制御局との間に中継系伝送回線が設定される。その結果、移動機が隣接するエリアの境界線を通過しようとする際に、移動機と通信を行う基地局の切替えにより、各基地局と中継系伝送回線にて接続される制御局が頻繁に切替わることが防止される。
【００２７】
何らかの原因によって移動機と通信を行う基地局と制御局との間に中継系伝送回線が設定できないときに、当該基地局を他の制御局と接続できるようにするという観点から、本発明は、請求項４に記載されるように、上述した各移動通信中継システムにおいて、上記回線制御手段が上記移動機と通信を行う基地局と上記制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線の設定ができなかったときに、上記制御局決定手段は、予め定めた優先順位に従って当該基地局を接続すべき制御局を決定するように構成することができる。
【００２８】
このような移動通信システムでは、１つの制御局にて設定可能な中継系伝送回線に余裕がない場合や、移動機と通信を行う基地局とその１つの制御局との間の通信状態が悪い場合など、移動機は、所定の優先順位に基づいて決定された他の制御局を中継して通信サービスを受けることができるようになる。
移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成する際に、制御局間の通信をできるだけ低減するという観点から、本発明は、請求項５に記載されるように、上述した各移動通信中継システムにおいて、移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成するための複数の基地局を決定する基地局決定手段を有し、該基地局決定手段にて決定された各基地局と上記のように決定された単一の制御局との間に中継系伝送回線が設定された状態で、当該制御局において上記各基地局から中継系伝送回線を介して提供される移動機からの信号を合成するように構成することができる。
【００２９】
このような移動通信中継システムでは、移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成するための複数の基地局が決定されると、その複数の基地局が接続されるべき単一の制御局が上記所定の条件に基づいて決定される。そして、当該複数の基地局のそれぞれと当該決定された制御局との間に中継系伝送回線が設定される。そして、移動機からの信号が各基地局及び中継系伝送回線を介して制御局に伝送され、当該制御局にて受信した移動機からの複数の信号がサイトダイバーシティ合成される。従って、サイトダイバーシティ合成すべき移動機からの信号が複数の制御局に分かれることが防止され、その結果、制御局間で通信を行う必要性を低減することができる。
【００３０】
上記のように移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成するようにした移動通信中継システムにおいて、当該サイトダイバーシティ合成がより効果的にできるという観点から本発明は、請求項６に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、上記基地局決定手段は、移動機と複数の基地局との間の通信品質に基づいて当該移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成するための複数の基地局を決定するように構成することができる。
【００３１】
このような移動通信中継システムでは、移動機と良好な通信品質にて通信を行う基地局を介して当該移動機からの信号が制御局に伝送されるので、サイトダイバーシティ合成をより効果的に行うことができるようになる。
移動機からの信号おサイトダイバーシティ合成するための複数の基地局を決定するための移動機と各基地局との通信品質は、移動機または基地局での受信信号にて判断することができる。この通信品質として、当該受信信号の強度、当該受信信号に対する他の信号の干渉状況、当該受信信号の誤り訂正率などを用いることができる。
【００３２】
移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成するための複数の基地局を容易に判定できるという観点から、本発明は、請求項７に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、上記基地局決定手段は、上記制御局に設けられるように構成することができる。
このような移動通信中継システムでは、制御局は複数の基地局からの情報を収集することができるので、その収集した情報に基づいてサイトダイバーシティ合成を行うための複数の基地局を容易に決定することができる。
【００３３】
基地局を接続すべき制御局を効率的に決定できるという観点から、本発明は、請求項８に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、上記制御局決定手段は、各基地局に設けられ、移動機と通信を行う基地局における制御局決定手段が当該基地局を接続すべき制御局を決定するように構成することができる。
【００３４】
このような移動通信中継システムでは、基地局は、移動機と制御局の双方と通信を行うことが可能であるので、移動機に関する条件、あるいは、制御局に関する条件のいずれに基づいても効率的に接続すべき制御局を決定することができる。
また、基地局において決定された制御局に対して中継系伝送回線を設定するたための具体的な構成を提供するという観点から、本発明は、請求項９に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、上記回線制御手段は、各基地局に設けられ、複数の制御局と中継系伝送回線を設定するための複数のエントランス回線送受信機と、上記制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線を設定するように上記複数のエントランス回線送受信機の選択切替えを行う切替え装置とを有するように構成することができる。
【００３５】
中継伝送回線の設定が柔軟に行えるという観点から、本発明は、請求項１０に記載されるように、上記各移動通信中継システムにおいて、基地局と制御局との間で設定されるべき上記中継系伝送回線は無線回線であって、各基地局は、複数の制御局と個々的な通信を可能とするフェーズドアレーアンテナを備え、該フェーズドアレイアンテナを介して上記制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように構成することができる。
【００３６】
このような移動通信中継システムでは、フェーズアレーアンテナの制御によって基地局に対して種々の方向に設置された制御局との間に無線回線となる中継系伝送回線を設定できるようになる。
また、同様の観点から、本発明は、請求項１１に記載されるように、上記各移動通信中継システムにおいて、上記基地局と制御局との間で設定されるべき上記中継系伝送回線は無線回線であって、各基地局は、複数の制御局の方向を向く複数の指向性アンテナを備え、上記制御局決定手段にて決定された制御局に向く指向性アンテナを介して当該制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように構成することができる。
【００３７】
このような移動通信中継システムでは、指向性アンテナを選択することによって、基地局に対して種々の方向に設置された制御局との間に無線回線となる中継系伝送回線を設定できるようになる。
前述したように、上記各制御局が管轄するエリアが予め定められた移動通信中継システムにおいて、隣接するエリアの境界線を繰り返し通過する場合であっても、中継系伝送回線の切替えが繰り返し行われないようにするという観点から、本発明は、請求項１２に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、隣接する各エリアにおける隣接部分の所定範囲が緩衝エリアとして設定され、上記回線制御手段は、移動機が当該緩衝エリア内に圏在するときは、上記エリア判定手段にて判定される移動機が圏在するエリアが変更されても、当該移動機と通信を行う基地局と制御局との間に設定された中継系伝送回線の設定状態を維持する回線維持制御手段を有するように構成される。
【００３８】
このような移動通信中継システムでは、移動機が隣接するエリアの緩衝エリア内に圏在するときは、エリア判定手段にて判定される移動機が圏在するエリアが変更されても、当該移動機と通信を行う基地局と制御局との間に設定された中継系伝送回線の設定状態が維持されるので、隣接するエリアの境界線を繰り返し通過するように移動機が移動しても、中継系伝送回線の切替えが行われることが防止される。
【００３９】
このような移動通信中継システムのより具体的な構成を提供するという観点から、本発明は、請求項１３に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、移動機の位置情報に基づいて当該移動機が隣接するエリアにおける緩衝エリアに圏在するか否かを判定する緩衝エリア内判定手段と、移動機の位置情報の変化に基づいて当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過したか否かを判定する境界通過判定手段とを備え、上記回線維持制御手段は、上記境界通過判定手段にて当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過したと判定された後に、上記緩衝エリア内判定手段にて当該移動機が緩衝エリアに圏在していると判定されている間は、上記隣接するエリアの境界線を通過する直前において当該移動機と通信を行う基地局と制御局との間に設定された中継系伝送回線の設定状態を維持するように構成することができる。
【００４０】
上記境界通過判定手段での判定の基礎となる移動機の位置情報の変化は、移動機の地理的位置の履歴から得ることができる。この履歴は、移動機にて生成することも基地局にて生成することもできる。
隣接するエリアの境界部を一方のエリアから他方のエリアに通過する際、緩衝エリアを脱したときに制御局の切替えが的確に行えるという観点から、本発明は、請求項１４に記載されるように、上記境界線通過判定手段にて当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過したと判定される毎に、一方のエリアから他方のエリアに移動した第一の状態と当該他方のエリアから当該一方のエリアに戻った第二の状態が交互に設定される状態設定手段を有し、上記回線制御手段は、上記状態設定手段に第一の状態が設定されている状態において、上記緩衝エリア内判定手段にて当該移動機が緩衝エリア内に圏在していない判定されたときに、当該移動機と通信を行う基地局と上記エリア判定手段にて判定されたエリアを管轄する制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように回線の切替えを行うように構成することができる。、
このような移動通信中継システムでは、隣接するエリアの境界線を通過して移動機が一方のエリアから他方のエリアに移動したときに状態設定手段には、第一の状態が設定され、また、当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過して当該他方のエリアから当該一方のエリアに戻ったときに状態設定手段には、第二の状態が設定さえる。そして、状態設定手段に第二の状態が設定されている場合には、緩衝エリアから移動機が脱したと判断されても、中継系伝送回線の切替えは行われない。
【００４１】
一方、状態設定手段に上記第一の状態が設定されている状態において、移動機が緩衝エリアから脱したと判定されると、移動機が一方のエリアから他方のエリアに確実に進入したものとして、移動機と通信を行う基地局とエリア判定手段にて判定されたエリアを管轄する制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように、回線の切替えが行われる。
【００４２】
更に、上述した第二の課題を解決するため、本発明は、請求項１５に記載されるように、移動機に対して通信サービスを提供する複数の基地局と、複数の制御局とを有し、移動機と通信を行う基地局と制御局との間に中継系伝送回線を設定し、該制御局を介して上記移動機と通信を行う基地局を所定の網に接続するようにした移動通信システムに用いられる基地局において、移動機との間にアクセス回線が設定されたときに、中継系伝送回線を設定すべき制御局を、上記前記移動局が各制御局により管理されるエリアの境界線を通過する場合に、切り替えるように決定する制御局決定手段と、該制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継伝送回線が設定されるように回線切替え制御を行う回線制御手段とを有するように構成される。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の実施の一形態に係る移動通信中継システムの基本構成は、図１６に示すものと同様に構成されている。即ち、通信サービスエリアが複数のエリアに分割され、各エリア内にはそのエリアを管轄する回線制御局が設置されると共に、各エリアを更に細分化するマイクロセルを構成する複数の基地局が設置されている。
【００４４】
移動機ＭＳ、各基地局ＢＳ及び隣接するエリアＥ１、Ｅ２に設置された回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２の構成は、例えば、図１に示すようになっている。
図１において、移動機ＭＳと通信を行う基地局ＢＳは、複数の回線制御局ＲＮＣ１及びＲＮＣ２との間で、エントランス中継系無線回線を設定できるようになっている。なお、この例では、基地局ＢＳと各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２との間に設定されるエントランス中継系回線は、無線回線であるが、システムとては、これに限定されず、例えば、光ファイバや金属導線ケーブルにて基地局と各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２が接続される構成でもよい。ただし、基地局ＢＳと各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２との間が無線回線で接続される構成は、回線の設定が柔軟に切替えられる点で好ましい。
【００４５】
基地局ＢＳは、複数のアクセス回線送受信機１０１、位置情報識別装置１０２、切り替え装置１０３、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４、１０６、エントランス回線送受信機１０５及び１０７、及び制御装置１１０を有している。上記複数のアクセス回線送受信機１０１は、移動機ＭＳとの間にアクセス回線を設定し、アンテナ１０１ａを介して移動機ＭＳと通信を行う。各アクセス回線送受信機１０１は、後述する切替え装置１０３を介して２系統のエントランス中継系に接続されている。各エントランス中継系は、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４（１０６）とエントランス回線送受信機１０５（１０７）を有している。一方のエントランス回線送受信機１０５は、回線制御局ＲＮＣ１の方向を向いた指向性アンテナ１０５ａを有しており、回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定して、指向性アンテナ１０５ａを介して回線制御局ＲＮＣ１と通信を行う。他方のエントランス回線送受信機１０７は、回線制御局ＲＮＣ２の方向を向いた指向性アンテナ１０７ａを有しており、回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継伝送回線を設定して、指向性アンテナ１０７ａを介して回線制御局ＲＮＣ２と通信を行う。
【００４６】
各マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４（１０６）は、切替え装置１０３を介して提供される各アクセス回線送受信機１０１からの受信信号を多重化して対応するエントランス回線送受信機１０５（１０７）に供給する。また、各マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４（１０６）は、対応するエントランス回線受信機１０５（１０７）にて受信した回線制御局ＲＮＣ１（ＲＮＣ２）からの多重化された信号を分離して切替え装置１０３を介して対応するアクセス回線送受信機１０１に供給する。
【００４７】
位置情報識別装置１０２は、移動機ＭＳから送信される当該移動機ＭＳの地理的な位置に基づいた情報をアクセス回線送受信装置１０１を介して取得し、移動機ＭＳの位置情報（経度、緯度情報など）を生成する。移動機ＭＳの地理的な位置は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ）を利用して移動機ＭＳにおいて測定される。なお、移動機ＭＳの地理的な位置は、基地局を含む複数の受信地点での移動機からの信号の到達時間、到達時間差、到来方向などから所謂うネットワーク測位技術を用いて計測することも、その他既知の方法に従って計測することもできる。
【００４８】
制御装置１１０は、位置情報識別装置１０２からの移動機ＭＳの位置情報に基づいて切替え装置１０３を制御する。切替え装置１０３は、制御装置１１０での制御のもとに、２系統のエントランス中継系のいずれかの選択切替えを行う。具体的には、移動機ＭＳの位置情報に基づいて当該移動機ＭＳが回線制御局ＲＮＣ１の管轄するエリアＥ１に圏在すると判断された場合には、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４及びエントランス回線送受信機１０５を有する第一のエントランス中継系が選択されるように、切替え制御がなされ、一方、当該移動機が回線制御局ＲＮＣ２が管轄するエリアＥ２に圏在すると判断された場合には、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０６及びエントランス回線送受信機１０７を有する第二のエントランス中継系が選択されるように切替え制御がなされる。
【００４９】
また、上記制御装置１１０は、上記切替え装置１０３の制御のほか、上記第一及び第二のエントランス中継系にて回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線を設定するための各種処理を実行する。その処理については後述する。
隣接するエリアＥ１、Ｅ２に設置された各回線制御局ＲＮＣ１及びＲＮＣ２は、移動通信ネットワーク基幹回線２００に接続されている。各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２は、この移動通信ネットワーク基幹回線２００を介して相互に通信を行うことが可能となるとともに、他の通信装置との通信も可能となる。
【００５０】
この移動通信中継システムの全体的な構成は、前述したように、図１６に示した場合と同様であり、例えば、図３に示すようになっている。即ち、隣接するエリアＥ１、Ｅ２のそれぞれに各エリアを管轄する回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２が設置され、エリアＥ１には、マイクロセルを形成する複数の基地局ＢＳ１１〜ＢＳ１８が設置されると共に、エリアＥ２には、マイクロセルを形成する複数の基地局ＢＳ２１〜ＢＳ２７が設置されている。
【００５１】
このような移動通信中継システムにおいて、例えば、移動機ＭＳ１がエリアＥ１からエリアＥ２に移動する過程で、当該移動機ＭＳ１は、各基地局から止まり木チャネルにて一斉に報知される信号の受信レベルなどに基づいて通信を確立すべき基地局を選択する。そして、移動機ＭＳ１との通信が確立してアクセス回線が設定された基地局ＢＳ、例えば、図３に示す基地局ＢＳ１６の制御装置１１０は、図２に示す手順に従って処理を実行する。
【００５２】
図２において、移動機ＭＳ１との通信が確立すると、移動機ＭＳ１から送信される当該移動機ＭＳ１の位置情報が取得され（Ｓ１）、この移動機ＭＳ１の位置情報に基づいてエントランス中継系伝送回線を設定すべき回線制御局を選択するためのＲＮＣ第一選択処理が実行される（Ｓ２）。制御装置１１０は、各回線制御局にて管轄されるエリアの地理的な情報を予め保存したデータベースを有しており、このＲＮＣ第一選択処理では、このデータベースの情報と当該移動機ＭＳ１の位置情報とを比較して、当該移動機ＭＳ１の圏在するエリアを判定し、その判定されたエリアを管轄する回線制御局を当該基地局ＢＳ１６と接続すべき回線制御局として決定する。この場合、移動機ＭＳ１はエリアＥ１に圏在するので、当該エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１が基地局ＢＳ１６を接続すべき回線制御局として決定される。
【００５３】
このように移動機ＭＳ１との通信が確立された基地局ＢＳ１６を接続すべき回線制御局ＲＮＣ１が決定されると、当該基地局ＢＳ１６からその回線制御局ＲＮＣ１に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求が送信される（Ｓ３）。その後、当該基地局ＢＳ１６の制御装置１１０は、所定時間Ｔｏ の設定されたタイマを起動し、そのタイマが所定時間Ｔｏ に達するか否かの判定を行いながら（Ｓ４）、設定要求の送信先の回線制御局ＲＮＣ１からの応答の待ち状態になる（Ｓ５）。
【００５４】
基地局ＢＳ１６から上記のようなエントランス中継系伝送回線の設定要求を受信した回線制御局ＲＮＣ１は、自局のエントランス中継系伝送回線に余裕があるときには、基地局ＢＳ１６に対してエントランス中継系伝送回線の設定の許可情報を返送する。
このようなエントランス中継系伝送回線の設定の許可情報を基地局ＢＳ１６が受信すると（Ｓ５においてＹＥＳ、Ｓ６において「 許可」 ）、基地局ＢＳ１６の制御装置１１０は、第一のエントランス中継系（マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４及びエントランス回線送受信機１０５）が選択されるように、切替え装置１０３を制御する。その結果、基地局ＢＳ１６と回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線が設定される（Ｓ７）。このように基地局ＢＳ１６と回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線が設定されると、基地局ＢＳ１６は、移動機ＭＳ１の送受信信号の中継動作を行う（Ｓ８）。その結果、移動機ＭＳ１からの信号が基地局ＢＳ１６、回線制御局ＲＮＣ１を介して移動通信ネットワーク基幹回線２００に伝送される一方、移動通信ネットワーク基幹回線２００から移動機ＭＳ１宛ての信号が、回線制御局ＲＮＣ１、基地局ＢＳ１６を介して移動機ＭＳ１に伝送される。
【００５５】
基地局ＢＳ１６の制御装置１１０は、以後、移動機ＭＳ１がハンドオフしたか否かの判定（Ｓ９）、移動機ＭＳ１の位置情報の取得（Ｓ１０）、移動機ＭＳ１の圏在するエリアが変更されたか否かの判定（Ｓ１１）を行いながら上述した中継動作を実行する。
移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図４に示すように、エリアＥ１におけるエリアＥ２との隣接部分に達するまでの間に、基地局ＢＳ１６では、移動機ＭＳ１のハンドオフが判定され（Ｓ９においてＹＥＳ）、上述した中継動作が終了され、上記処理が終了される。
【００５６】
移動機ＭＳ１が、まだエリアＥ１に圏在する状態で、エリアＥ２に設置された基地局ＢＳ２１との間にアクセス回線を設定すると、基地局ＢＳ２１の制御装置１１０も、上記と同様の手順（図２におけるＳ１〜Ｓ１１）に従って処理を実行する。
この場合、ＲＮＣ第一選択処理（Ｓ２）においては、当該基地局ＢＳ２１はエリアＥ２に設置されるものの、移動機ＭＳ１は、エリアＥ１にまだ圏在するので、当該エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１が基地局ＢＳ２１に接続すべき回線制御局として決定される。その結果、基地局ＢＳ２１及び回線制御局ＲＮＣ１の中継動作により、移動機ＭＳ１からの信号が基地局ＢＳ２１、回線制御局ＲＮＣ１を介して移動通信ネットワーク基幹回線２００に伝送される一方、移動通信ネットワーク基幹回線２００から移動機ＭＳ１宛ての信号が回線制御局ＲＮＣ１、基地局ＢＳ２１を介して移動機ＭＳ１に伝送される。
【００５７】
移動機ＭＳ１が更に移動して、例えば、図５に示すように、エリアＥ２に進入して当該エリアＥ２におけるエリアＥ１との隣接部分に達するまでの間に、基地局ＢＳ２１では、移動機ＭＳ１のハンドオフが判定され（Ｓ９においてＹＥＳ）、上述した中継動作が終了され、上記処理が終了される。
移動機ＭＳ１が、このようにエリアＥ２に進入した状態で、エリアＥ１に設置された基地局ＢＳ１４との間にアクセス回線を設定すると、基地局ＢＳ１４の制御装置１１０も、上記と同様の手順（図２におけるＳ１〜Ｓ１１）に従って処理を実行する。
【００５８】
この場合、ＲＮＣ第一選択処理（Ｓ２）においては、基地局ＢＳ１４は、回線制御局ＲＮＣ１が管轄するエリアＥ２に圏在するものの、移動機ＭＳ１は、エリアＥ２に既に進入しているので、当該エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２が基地局ＢＳ１４に接続すべき回線制御局として決定される。その結果、制御装置１１０は、エントランス中継系を第一のエントランス中継系から第二のエントランス中継系（マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０６及びエントランス回線送受信機１０７）に切替えられるように切替え装置１０３を制御する。そして、基地局ＢＳ１４及び回線制御局ＲＮＣ２の中継動作により、移動機ＭＳ１からの信号が基地局ＢＳ１４、回線制御局ＲＮＣ２を介して移動通信ネットワーク基幹回線２００に伝送される一方、移動通信ネットワーク基幹回線２００から移動機ＭＳ１宛ての信号が回線制御局ＲＮＣ２、基地局ＢＳ１４を介して移動機ＭＳ１に伝送される。
【００５９】
更に、移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図６に示すように、エリアＥ２の中央部に至るまでの間に、基地局ＢＳ１４では、移動機ＭＳ２１のハンドオフが判定され（Ｓ９においてＹＥＳ）、上述した中継動作が終了され、上記処理が終了される。
移動機ＭＳ１が、このようにエリアＥ２の中央部に圏在する状態おいて、当該エリアＥ２に設置された基地局ＢＳ２４との間にアクセス回線を設定すると、基地局ＢＳ２４の制御装置１１０も、上記と同様の手順（図２におけるＳ１〜Ｓ１１）に従って処理を実行する。
【００６０】
この場合、ＲＮＣ第一選択処理（Ｓ２）においては、基地局ＢＳ２４は、移動機ＭＳ１が、エリアＥ２に圏在するので、当該エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２が基地局ＢＳ２４に接続すべき回線制御局として決定される。その結果、基地局ＢＳ２４及び回線制御局ＲＮＣ２の中継動作により、移動機ＭＳ１からの信号が基地局ＢＳ２４、回線制御局ＲＮＣ２を介して移動通信ネットワーク基幹回線２００に伝送される一方、移動通信ネットワーク基幹回線２００から移動機ＭＳ１宛ての信号が回線制御局ＲＮＣ２、基地局ＢＳ２４を介して移動機ＭＳ１に伝送される。
【００６１】
上記のように移動機ＭＳ１とアクセス回線を設定して当該移動機ＭＳ１と通信が確立した各基地局ＢＳでの処理により、各基地局ＢＳは、常に、移動機ＭＳ１が圏在するエリアを管轄する回線制御局に接続されるように、エントランス中継系伝送回線が設定される。従って、移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界線を一方のエリアＥ１から他方のエリアＥ２に移動する際に（図３乃至図６参照）、移動機ＭＳ１と基地局間の電波の状態や、建造物等の影響によって、移動機ＭＳ１が、エリアＥ１内の基地局と通信を確立する状況と、エリアＥ２内の基地局と通信を確立する状況が繰り返されたとしても（図４及び図５参照）、エントランス中継系伝送回線によって各基地局に接続される回線制御局は、当該移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１とＥ２の境界線を通過するときにのみ、回線制御局ＲＮＣ１からＲＮＣ２に切替えられるだけである。その結果、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２間でのハンドオーバの頻度が低減し、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２間における基幹回線設定のための負荷が増大することを防止できると共に、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２における基幹回線の通信量の増大も防止することができる。
【００６２】
移動機ＭＳ１と通信が確立した基地局での図２に示す手順に従った処理において、例えば、当該基地局ＢＳから上記のようにして決定された回線制御局ＲＮＣに対するエントランス中継系伝送回線の設定要求（図２におけるＳ３）が、降雨減衰などにより正常に回線制御局にて受信されない場合、当該基地局ＢＳでは、タイマＴが所定時間Ｔｏ に達しても、回線制御局から応答信号が受信されない（Ｓ４においてＹＥＳ）。また、エントランス中継系伝送回線の設定要求を受信した回線制御局ＲＮＣがエントランス中継系伝送回線の余裕がない場合には、当該回線制御局ＲＮＣは、設定不可の応答を要求元の基地局ＢＳに返送する（図２におけるＳ６において「 不可」 ）。これらの場合には、更に、ＲＮＣ第二選択処理が実行さされる（Ｓ１３）。
【００６３】
制御装置１１０は、当該基地局が接続されるべき回線制御局が所定の優先順位に従って予め記憶されている。そして、上記ＲＮＣ第二選択処理（Ｓ１３）では、接続要求が拒否された回線制御局以外の回線制御局で最も優先順位の高いものが、当該基地局が接続されるべき回線制御局として決定される。
その後、上述した処理と同様に、その決定された回線制御局に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求が送信され（Ｓ１４）、その要求先の回線制御局から許可情報を所定時間Ｔｏ 内に受信すると（Ｓ１５、Ｓ１６）、その回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線が設定されるように、エントランス中継系が切替えられる（Ｓ７）。以後、同様にして、当該基地局及びエントランス中継系伝送回線が設定された回線制御局での中継動作等が行われる（Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１）。
【００６４】
なお、所定時間に設定要求を行った後の所定時間内に回線制御局からの応答がない場合、また、回線制御局からのエントランス中継系伝送回線の設定不可の情報を受信した場合には、エントランス中継系伝送回線が設定できないものとして、処理が終了する（Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８）。
上述したような処理により、各基地局は、移動機ＭＳ１の位置情報に基づいて決定された回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線が設定できない場合であっても、所定の優先順位にて定められた他の回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線を設定できるようになる。このため、より円滑な中継動作が可能となる。
【００６５】
移動機ＭＳ１との間にアクセス回線が設定され当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳは、前述したように、移動機ＭＳ１が圏在するエリアを管轄する回線制御局または、優先順位に従って決定された回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線を設定した後に、ハンドオフの判定（Ｓ９）、移動機ＭＳ１からの位置情報の取得（Ｓ１０）、移動機ＭＳ１の圏在するエリアの変更判定（Ｓ１１）を行いながら中継動作を実行している（Ｓ８）。この過程で、移動機ＭＳ１の圏在するエリアが変更したことが判定されると（Ｓ１１においてＹＥＳ）、更に、その変更後のエリアを管轄する回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線が既に設定されているか否かが判定される（Ｓ１２）。ここで、当該基地局ＢＳと変更後のエリアを管轄する回線制御局との間にエントランス中継伝送回線が既に設定されている場合には（Ｓ１２においてＹＥＳ）、当該基地局ＢＳは、そのエントランス中継伝送回線の設定状態を維持して中継動作を継続する（Ｓ８）。
【００６６】
一方、当該ＢＳと変更後のエリアを管轄する回線制御局との間にまだエントランス中継系伝送回線が設定されていない場合には（Ｓ１２においてＮＯ）、現在取得している移動機ＭＳ１の位置情報に基づいて前述したＲＮＣ第一選択処理（Ｓ２）が実行される。その結果、当該基地局は、変更後のエリアを管轄する回線制御局に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求を送信し（Ｓ３）、該回線制御局から設定許可の応答信号が受信されると（Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）、前述した場合と同様に、エントランス中継系が当該回線制御局に対応するものに切替えられ、当該基地局とその変更後のエリアを管轄する回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線が設定される。そして、当該基地局は中継動作を行う（Ｓ８）。以後、前述した場合と同様の処理が行われる。
【００６７】
次に、移動機ＭＳが複数の基地局と通信を行うことにより、サイトダイバーシティ送受信を行う場合の例について説明する
各エリアＥ１、Ｅ２を管轄する各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２には、サイトダイバーシティ送受信を行う基地局の局数の最大値（例えば、５局）が予め定められている。
【００６８】
例えば、図７に示すように移動機ＭＳ１は、周囲の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８と通信を行う。そして、移動機ＭＳ１は、各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８から受信される信号の受信品質（例えば、受信レベル、他の移動局からの干渉信号強度、誤り訂正率など）を測定し、その測定結果を受信状況情報として、当該移動機ＭＳ１の位置情報と共に各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８に対して送信する。このように移動機ＭＳ１と通信を行う各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８は、図２に示す処理と同様の処理を実行する。
【００６９】
即ち、移動機ＭＳ１からの位置情報に基づいて当該移動機ＭＳ１が圏在するエリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１が決定され（Ｓ２）、その決定された回線制御局ＲＮＣ１に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求が送信される（Ｓ３）。この際、移動機ＭＳ１から受信された受信状況情報もその決定された回線制御局ＲＮＣ１に送信される。
【００７０】
このように複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８からエントランス中継系伝送回線の設定要求及び受信状況情報を受信した回線制御局ＲＮＣ１は、それらの受信状況情報に基づいて、サイトダイバーシティ送受信を行うための基地局を決定する。例えば、該受信状況情報で表される信号の受信品質が所定レベル以上とななる５局（最大値）以下の基地局がサイトダイバーシティ送受信を行うための基地局として決定される。この場合、各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８がサイトダイバーシティ送受信を行う基地局として決定されたとする。
【００７１】
また、この回線制御局ＲＮＣ１は、すでに設定された伝送回線の状況から輻輳などの問題がないと判断すると、各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８に対して許可情報を返送する。各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８は、この許可情報を受信すると（図２のＳ６において「 許可」 ）、回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線が設定されるように、切替え装置１０３がエントランス中継系の切替えを行う（Ｓ７）。
【００７２】
この状態で、移動機ＭＳ１と通信を行う複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８は、移動機ＭＳ１からの信号を中継して回線制御局ＲＮＣ１に送信する（Ｓ８）。そして、回線制御局ＲＮＣ１は、これらの基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８からの信号を合成して移動通信ネットワーク基幹回線２００に送出する。また、回線制御局ＲＮＣ１は、移動通信ネットワーク基幹回線２００から移動機ＭＳ１宛ての信号を受信すると、その信号をエントランス中継系伝送回線で接続された各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８に送信する。そして、それら各基地局は、回線制御局ＲＮＣ１からの信号を中継して移動機ＭＳ１に送信する。
【００７３】
このようにして、複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８によって、サイトダイバーシティ送受信が行われる。
移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図８に示すように、エリアＥ１のエリアＥ２との隣接部分に達するまでの間に、基地局ＢＳ１６、ＢＳ１８では、移動機ＭＳ１のハンドオフが判定され（Ｓ９）、上述した中継動作が終了される。
【００７４】
移動機ＭＳ１が図８に示すようにエリアＥ１に圏在する状態となる場合、この移動機ＭＳ１との間のアクセス回線を維持するエリアＥ１内の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５は、回線制御局ＲＮＣ１との間に設定されたエントランス中継系伝送回線の設定状態を維持する（Ｓ８〜Ｓ１１）。また、新たにアクセス回線を設定して通信を開始したエリアＥ２内の基地局ＢＳ２１、ＢＳ２７は、移動機ＭＳ１からの位置情報に基づいてエリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１が接続されるべき回線制御局であると判断し、この回線制御局ＲＮＣ１に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求を、移動機ＭＳ１との通信における受信品質を表す受信状況情報と共に送信する（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）。
【００７５】
回線制御局ＲＮＣ１は、新たに設定要求のあった基地局ＢＳ２１、ＢＳ２７からの受信状況情報、中継系伝送回線の設定状況に基づいてサイトダイバーシティ送受信に適した条件を満たしていると判断すると、更に、基地局ＢＳ２１、ＢＳ２７に対して、エントランス中継系伝送回線の設定許可情報を送信する。
この設定許可情報を受信した基地局ＢＳ２１、ＢＳ２７は、回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定する。その結果、エリアＥ１内の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５及びエリアＥ２内の基地局ＢＳ２１、ＢＳ２７がエリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１にエントランス中継系伝送回線にて接続され、それら５局の基地局によって移動機ＭＳ１に対するサイトダイバーシティ送受信が行われる。
【００７６】
移動機ＭＳ１が更に移動して、例えば、図９に示すように、エリアＥ２に進入して当該エリアＥ２におけるエリアＥ１との隣接部分に達するまでの間に、基地局ＢＳ１５では、移動機ＭＳ１のハンドオフが判定され（Ｓ９においてＹＥＳ）、上述した中継動作が終了される。
移動機ＭＳ１がエリアＥ１からエリアＥ２に進入すると、回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定して中継動作を行っていた各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２７は、移動機ＭＳ１の圏在するエリアがエリアＥ１からエリアＥ２に変更されたことを判別する（Ｓ１１においてＹＥＳ）。すると、各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２７は、移動機ＭＳ１の位置情報に基づいて接続されるべき回線制御局がエリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ１であると判定する（Ｓ２）。
【００７７】
また、移動機ＭＳ１がエリアＥ２に進入して、当該移動機ＭＳ１との間にアクセス回線を設定して新たに通信を開始した基地局ＢＳ２２も、当該移動機ＭＳ１の位置情報に基づいて接続されるべき回線制御局としてエリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２を決定する（Ｓ２）。
以後、前述した手順と同様に、移動機ＭＳ１と通信を行う各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２７、ＢＳ２２は、エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求を送信する（Ｓ３）。そして、回線制御局ＲＮＣ２は、上記と同様に、サイトダイバーシティ送受信を行うための条件が満足されていると判定すると、上記要求のあった各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２７、ＢＳ２２に対して許可情報を送信する。
【００７８】
回線制御局ＲＮＣ２から許可情報を受信した（Ｓ６においてＹＥＳ）各移動機ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２７は、回線制御局ＲＮＣ１に対応したエントランス中継系を回線制御局ＲＮＣ２に対応したエントランス中継系に切替え、当該回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線を設定する（Ｓ７）。また、上記許可情報を受信した基地局ＢＳ２１は、回線制御局ＲＮＣ２と新たに接続されるように、当該回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線を設定する（Ｓ７）。
【００７９】
このように、５局の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２７、ＢＳ２１がエントランス中継系伝送回線にて回線制御局ＲＮＣ２に接続された状態で、上述したのと同様に、移動機ＭＳ１に対するサイトダイバーシティ送受信が行われる。
更に、移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図１０に示すように、エリアＥ２の中央部に至るまでの間に、各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２２では、移動機ＭＳ２１のハンドオフが判定され（Ｓ９においてＹＥＳ）、上述したような中継動作が終了される。
【００８０】
移動機ＭＳ１がこのようにエリアＥＳの中央部に圏在する状態において、移動機ＭＳ１と通信を行っている基地局ＢＳ２７は、回線制御局ＲＮＣ２との間に設定されたエントランス中継系伝送回線の設定状態を維持する（Ｓ８〜Ｓ１１）。また、移動機ＭＳ１との間にアクセス回線を設定して当該移動機ＭＳ１と通信を開始した各基地局ＢＳ２３、ＢＳ２４、ＢＳ２５、ＢＳ２６は、上述した手順と同様の手順にて、移動機ＭＳ１の位置情報に基づいてエリアＥ ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求を送信する（Ｓ２）。
【００８１】
これら各基地局からエントランス中継系伝送回線の設定要求を受信した回線制御局ＲＮＣ２は、上記と同様に、サイトダイバーシティ送受信を行うための条件が満足されていることが判定されると、各基地局に対して許可情報を送信する。この許可情報を受信した各基地局ＢＳ２３、ＢＳ２４、ＢＳ２５、ＢＳ２６は、回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線が設定されるように、エントランス中継系の選択切替えを行う（Ｓ７）。その結果、回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継伝送回線が設定された５局の基地局ＢＳ２７、ＢＳ２３、ＢＳ２４、ＢＳ２５、ＢＳ２５によって移動機ＭＳ１に対するサイトダイバーシティ送受信が行われる。
【００８２】
移動機ＭＳ１に対して複数の基地局によってサイトダイバーシティ送受信を行うようにした上記例では、移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界部を移動する際に（図８、図９参照）、移動機ＭＳ１と通信を行う複数の基地局ＢＳが隣接するエリアＥ１、Ｅ２に分散されていても、全ての基地局ＢＳが当該移動機ＭＳ１の圏在するエリアを管轄する回線制御局とエントランス中継系伝送回線によって接続される。従って、各エリアＥ１、Ｅ２に分散された各基地局ＢＳからの信号が双方のエリアＥ１、Ｅ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２に伝送されることがなく、サイトダイバーシティ合成を行うために、一方の回線制御局にて受信した信号を基幹回線を介して他方の回線制御局へ集約させる必要がなくなる。そのため、各回線制御局での負荷の増大及び基幹回線２００における通信量の増加を防止することができる。その結果、サイトダイバーシティ送受信を利用した円滑な中継動作を行うことができる。
【００８３】
ところで、上記のように移動機ＭＳの位置情報に基づいて当該移動機ＭＳと通信を行う基地局をエントランス中継系伝送回線にて接続すべき回線制御局を決めるようにした移動通信中継システムでは、当該移動機ＭＳが相互に隣接するエリアの当該隣接部分を移動する際に、位置情報の測定誤差などに起因して、移動機ＭＳと通信を行う基地局において頻繁にエントランス中継系伝送回線の切替えが発生する場合がある。次に説明する例は、移動機ＭＳが隣接するエリアの当該隣接部分を移動する際に、中継動作を行う基地局においてエントランス中継系伝送回線の頻繁な切替えが発生することを確実に防止したものである。
【００８４】
図１２に示すように、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２が管轄するエリアＥ１、Ｅ２の外周部分に緩衝エリアＥ１ａ、Ｅ２ａが設定されている。そして、移動機ＭＳ１と通信を行う基地局は、図２に示す手順におけるステップＳ１１を、図１１に示すステップＳ１１０に変更した処理を実行する。
例えば、図１２に示すように、移動機ＭＳ１がエリアＥ１の緩衝エリアＥ１より内側に圏在する場合、当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳ１６は、前述したのと同様の手順に従って、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定し、図１１に示す手順に従って中継動作を行う。即ち、移動機ＭＳ１のハンドオフを確認（Ｓ９）、移動機ＭＳ１の位置情報Ｐｉの取得（Ｓ１０）、移動機ＭＳ１の圏在するエリアが変更されたか否かの判定（Ｓ１１０）を行いつつ、中継動作を行う（Ｓ８）。
【００８５】
上記移動機ＭＳ１の圏在するエリアが変更されたか否かの判定（Ｓ１１０）は、次のような手順で行われる（図１１参照）。
状態フラグＦがセットされているか（Ｆ＝１）否かが判定される（Ｓ１１１）。なお初期においては、状態フラグＦは「０」にリセットされている。この場合、まだ状態フラグＦがセットされていないので、更に、移動機ＭＳ１の位置情報の変化（Ｐｉ−１→Ｐｉ：位置情報履歴）に基づいて当該移動機ＭＳ１がエリアＥ１とエリアＥ２の境界線を通過したか否かが判定される（Ｓ１１３）。図１２の場合、移動機ＭＳ１は隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界線をまだ通過していないので、そのまま中継動作の処理に戻る（Ｓ８）。基地局ＢＳ１６は、移動機ＭＳ１と通信を行って中継動作を行っている間、上述した状態フラグＦの判定（Ｓ１１１）、移動機ＭＳ１の境界線通過の判定（Ｓ１１３）が行われる。
【００８６】
移動機ＭＳ１が移動してエリアＥ１の緩衝エリアＥ１ａ に達した状態で、エリアＥ２に設置された基地局ＢＳ２１と通信を開始すると（図１３に示す状態に至る直前の状態）、前述したように、基地局ＢＳ２１は、移動機ＭＳ１の位置情報に基づいて、移動機ＭＳ２１が圏在するエリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定し、中継動作を行う。
【００８７】
この状態では、移動機ＭＳ１がまだエリアＥ１とエリアＥ２の境界線を通過していないので、上述した基地局ＢＳ１６での処理と同様に、基地局ＢＳ２１は、状態フラグＦの判定（Ｓ１１１）、移動機ＭＳが境界線を通過したか否かの判定（Ｓ１１３）を行いつつ中継動作を行う。そして、移動機ＭＳ１が図１３に示すように、エリアＥ１とエリアＥ２の境界線を越えると、基地局ＢＳ２１は、移動機ＭＳ１の位置情報の変化（Ｐｉ−１→Ｐｉ：位置情報履歴）に基づいて移動機ＭＳ１がエリアＥ１、Ｅ２の境界線を通過したことを判定する（Ｓ１１３においてＹＥＳ）。このように移動機ＭＳ１がエリアＥ１、Ｅ２の境界線を通過したことが判定されると、上記状態フラグＦが反転される（Ｓ１１４）。即ち、状態フラグＦが「１」にセットされる（Ｆ＝１）。この状態で、基地局ＢＳ２１は、状態フラグＦの判定（Ｓ１１１）、移動機ＭＳ１の位置情報に基づいて移動機ＭＳ１が緩衝エリア外に圏在するか否かの判定（Ｓ１１２）、移動機ＭＳ１がエリアＥ１、Ｅ２の境界線を通過したかの判定（Ｓ１１３）を行いながら、中継動作を行う（Ｓ８）。このような処理により、移動機ＭＳ１はエリアＥ１からエリアＥ２に進入したにもかかわらず、移動機ＭＳ１がまだエリアＥ２の緩衝エリアＥ２ａに圏在することから、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＣＮ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定した状態を維持しつつ、中継動作を継続して行うことになる。
【００８８】
ここで、移動機ＭＳ１の移動方向が変化して、図１４に示すように、当該移動機ＭＳ１がエリアＥ２の緩衝エリアＥ２ａからエリアＥ１の緩衝エリアＥ１ａに戻ると、当該移動機ＭＳ１がエリアＥ１とエリアＥ２の境界線を通過したと判定された時点で（Ｓ１１３においてＹＥＳ）、状態フラグＦが反転される（Ｓ１１４）。即ち、状態フラグＦが「０」にリセットされる（Ｆ＝０）。
【００８９】
この状態で、基地局ＢＳ２１は、状態フラグＦの判定（Ｓ１１１）、移動機ＭＳ１がエリアＥ１、Ｅ２の境界線を通過したかの判定（Ｓ１１３）を行いながら、中継動作を行う（Ｓ８）。この場合も、基地局ＢＳ２１は、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定した状態を維持しつつその中継動作を継続して行う。
【００９０】
更に、移動機ＭＳ１の移動方向が変化して、再度、図１３に示すように、当該移動機ＭＳ１がエリアＥ１の緩衝エリアＥ１ａからエリアＥ２の緩衝エリアＥ２ａに進入すると、当該移動機ＭＳ１がエリアＥ１とエリアＥ２の境界線を通過ししたと判定された時点で（Ｓ１１３においてＹＥＳ）、状態フラグＦが反転される（Ｓ１１４）。即ち、状態フラグＦが「１」にセットされる（Ｆ＝１）。
【００９１】
この状態で、基地局ＢＳ２１は、前述した場合（図１３について説明した場合）と同様に、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定した状態を維持しつつ、中継動作を行う（Ｓ８）。この中継動作と共に、基地局ＢＳ２１は、状態フラグＦの判定（Ｓ１１１）、移動機ＭＳ１が緩衝エリア外に圏在するか否かの判定（Ｓ１１２）、移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界線を通過したか否かの判定（Ｓ１１３）を行っている。
【００９２】
移動機ＭＳ１が、図１５に示すように、緩衝エリアＥ２ａより更に内側に移動すると、当該移動機ＭＳ１が緩衝エリアＥ２ａ外に圏在すると判定される（Ｓ１１２においてＹＥＳ）。すると、状態フラグＦがリセットされ（Ｆ＝０）、基地局ＢＳ２１の制御装置１１０での処理は、図２に示すステップＳ１２の処理に移行する。その結果、前述した場合と同様に、基地局ＢＳ２１は、移動機ＭＳ１が圏在するエリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２に接続されるように、エントランス中継系伝送回線の切替えを行う（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７）。そして、基地局ＢＳ２１は、新たに回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線が設定された状態で、中継動作を継続する（Ｓ８）。
【００９３】
上述したような例によれば、移動機ＭＳ１が圏在するエリアがエリアＥ１からエリアＥ２に変更されても、当該移動機ＭＳ１が緩衝エリアＥ２ａに圏在している場合には、当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳ２１は、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＣＮ１との間にエントランス中継系伝送回線が設定された状態を維持する。更に、移動機ＭＳ１が各エリアＥ１、Ｅ２の緩衝エリアＥ１ａ、Ｅ２ａ内を移動する限り、該隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界線を何回通過しても、当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳ２１は、回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送エリアが設定された状態を維持する。そして、移動機ＭＳ１がエリアＥ１からエリアＥ２に進入し、更に、エリアＥ２の緩衝エリアＥ２ａの内側に移動した際に、基地局ＢＳ２１は、当該エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２と接続されるように、エントランス中継系伝送回線の切替えを行う。
【００９４】
上述したような処理により、移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１とＥ２の隣接部分において、移動方向を頻繁に変更したとしても、当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳ２１が頻繁にエントランス中継系伝送回線を切替えることが防止される。その結果、回線制御局でのハンドオーバーに係る処理負荷が増大することなく、更に円滑な中継動作を行えるようになる。
【００９５】
なお、上記例において、エリアＥ１を移動する移動機ＭＳ１が緩衝エリアＥ１ａ に進入した後に、該緩衝エリアＥ１ａからその内側に戻っても、状態フラグＦがセットされないので、当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳは、エリアＥ１を管轄する回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線が設定された状態を維持する。また、上記例では、移動機ＭＳ１がエリアＥ１からＥ２に移動する場合について説明したが、移動機ＭＳ１がエリアＥ２からＥ１に移動する場合であっても、当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳは、上述したのと同様の処理（図１１参照）を実行する。
【００９６】
また、なお、上記例では、各基地局ＢＳは、指向性アンテナ１０５ａ、１０７ａを介して各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線を設定したが（図１参照）、電気的な制御によって各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２との通信を可能にするフェーズドアレイアンテナを用いることによって、当該各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線を設置することもできる。
【００９７】
上記各例において、図２に示すステップＳ２（ＲＮＣ第一選択処理）での処理、ステップＳ１３（ＲＮＣ第二選択処理）での処理が制御局決定手段に対応し、図２に示すステップＳ７、Ｓ８〜Ｓ１２での処理、及びエントランス回線送受信機１０５、１０７、及び切替え装置１０３などの基地局の設備が回線制御手段に対応する。
【００９８】
また、ステップＳ２（ＲＮＣ第一選択処理）での処理の一部がエリア判定エリア判定手段に対応する。サイトダイバーシティ送受信を実現する際の各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２における処理の一部が基地局決定手段に対応する。
図１１におけるステップ１１０からステップＳ８に至る制御手順が回線維持御手段に対応し、ステップＳ１１２での処理が緩衝エリア内判定手段に対応し、ステップＳ１１３での処理が境界通過判定手段に対応する。また、状態フラグＦが状態設定手段に対応する。
【００９９】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、請求項１乃至１４記載の本願発明によれば、移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局が、固定的に定められているのではなく、所定の条件に基づいて決定されるので、その条件に応じた態様での中継動作が可能になる。その結果、その所定の条件を適当に定めることにより、より円滑な中継動作が可能となる移動通信中継システムが実現できる。
【０１００】
また、請求項１５乃至２４記載の本願発明によれば、そのような移動通信中継システムにおいて用いられる基地局を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る移動通信中継システムの基本的なハード構成を示すブロック図である。
【図２】移動通信中継システムにおける各基地局にて実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図４】移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図５】移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図６】移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図７】サイトダイバーシティ送受信がなされる移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図８】サイトダイバーシティ送受信がなされる移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図９】サイトダイバーシティ送受信がなされる移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１０】サイトダイバーシティ送受信がなされる移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１１】移動通信中継システムにおける各基地局にて実行される処理の手順の他の一例を示すフローチャートである。
【図１２】移動通信中継システムにおける緩衝エリアを有する各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１３】移動通信中継システムにおける緩衝エリアを有する各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１４】移動通信中継システムにおける緩衝エリアを有する各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１５】移動通信中継システムにおける緩衝エリアを有する各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１６】従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１７】従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１８】従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１９】従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図２０】サイトダイバーシティ送受信がなされる従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図２１】サイトダイバーシティ送受信がなされる従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図２２】サイトダイバーシティ送受信がなされる従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図２３】サイトダイバーシティ送受信がなされる従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
ＭＳ１ 移動機
ＢＳ１１〜ＢＳ１８、ＢＳ２１〜ＢＳ２７ 基地局
ＲＮＣ１、ＲＮＣ２ 回線制御局
１０１ アクセス回線送受信機
１０２ 位置情報識別装置
１０３ 切替え装置
１０４、１０６ マルチプレクサ／デマルチプレクサ
１０５、１０７ エントランス回線送受信機
１０５ａ、１０７ａ 指向性アンテナ
２００ 移動通信ネットワーク基幹回線
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおける移動機に対する情報の中継を行う移動通信中継システムに係り、詳しくは、移動機と通信を行う基地局と制御局とを結ぶ中継系伝送回線の設定制御を行い、該制御局を介して該移動機と通信を行う基地局を所定の網に接続するようにした移動通信中継システムに関する。
【０００２】
また、本発明は、そのような移動通信中継システムにて用いられる基地局に関する。
【０００３】
【従来の技術】
移動通信中継システムでは、移動機（例えば、自動車電話、携帯電話など）に対する通信サービスエリアが複数のエリアに分割され、各エリア内には、複数の基地局（ＢＳ）と回線制御局（ＲＮＣ）が設置されている。各基地局（ＢＳ）は、それぞれの通信エリアとなるマイクロセルを形成し、各マイクロセル内の移動機（ＭＳ）と無線通信を行う（移動通信アクセス回線の設定）と共に、回線制御局（ＲＮＣ）との間にエントランス中継系回線を設定する。そして、移動機（ＭＳ）は、基地局、エントランス中継系回線及び回線制御局（ＲＮＣ）を介して移動通信ネットワーク基幹回線に接続され、種々の通信サービスを得ることができる。
【０００４】
なお、各基地局（ＢＳ）と回線制御局（ＲＮＣ）との間に設定されるエントランス中継系回線は、無線回線であっても、また、光ファイバーケーブルや金属ケーブルにて形成される回線であってもよい。以下、基地局（ＢＳ）と回線制御局（ＲＮＣ）との間に設定されるエントランス中継系回線が無線回線となる場合を例に従来の移動通信中継システムについて説明する。
【０００５】
従来の移動通信中継システムでは、各基地局（ＢＳ）がエントランス中継系回線にて接続されるべき回線制御局（ＲＮＣ）は、固定的に定められている（郵政省電気通信技術審議会答申（諮問第６０号移動通信基地局エントランス回線用無線システムの技術的条件、平成４年７月２７日答申）参照）。即ち、例えば、図１６に示すように、エリアＥ１に設置された各基地局ＢＳ１１〜ＢＳ１８は、当該エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１とエントランス中継系回線にて接続されるものとして、また、エリアＥ１に隣接するエリアＥ２に設置された各基地局ＢＳ２１〜ＢＳ２７は、当該エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２とエントランス中継系回線にて接続されるものとして、それぞれ固定的に定められている。
【０００６】
このような、従来の移動通信中継システムでは、例えば、エリアＥ１における基地局ＢＳ１６のマイクロセル内に圏在する移動機ＭＳ１は、基地局ＢＳ１６と通信を行う。基地局ＢＳ１６は、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系回線を設定し、移動機ＭＳ１からの信号を中継し、設定されたエントランス中継回線を介して回線制御局ＲＮＣ１に送出する。また、基地局ＢＳ１６は、回線制御局ＲＮＣ１からエントランス中継系回線を介して受信した信号を中継して移動機ＭＳ１に送信する。
【０００７】
移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図１７に示すように、エリアＥ１におけるエリアＥ２との境界部分に達し、移動機ＭＳ１がエリアＥ２に設置された基地局ＢＳ２１と通信を行う状態になると、基地局ＢＳ２１は、エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２との間でエントランス中継系回線を設定すべきことが予め定められているので、当該回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系回線を設定する。その結果、まだエリアＥ１に圏在する移動機ＭＳ１からの信号は、基地局ＢＳ２１にて中継されてエリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２に伝送され、更に、回線制御局ＲＮＣ２によって基幹回線に接続される。
【０００８】
更に、移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図１８に示すように、エリアＥ２におけるエリアＥ１の境界部分に達し、移動機ＭＳ１がエリアＥ１に設置された基地局ＢＳ１４と通信を行う状態になると、基地局ＢＳ１４は、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間でエントランス中継系回線を設定すべきことが予め定められているので、当該回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系回線を設定する。その結果、エリアＥ２圏在する移動機ＭＳ１からの信号は、再び、基地局ＢＳ１４にて中継されてエリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１に伝送され、更に、回線制御局ＲＮＣ１によって基幹回線に接続される。
【０００９】
そして、更に、移動機ＭＳ１がエリアＥ２の中央部に移動して、例えば、図１９に示すように、移動機ＭＳ１が基地局ＢＳ２４通信を行う状態になると、基地局ＢＳ２４は、図１７に示す場合と同様に、エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系回線を設定する。そして、移動機ＭＳ１からの信号は、基地局ＢＳ２４にて中継されて回線制御局ＲＮＣ２に伝送される。
【００１０】
従来の移動通信中継システムにおいて、移動機（ＭＳ）と複数の基地局（ＢＳ）との間で信号の送受信を行ってサイトダイバーシティ送受信を行う場合の各基地局と回線制御局との接続状態について、図２０乃至図２３を参照して説明する。
移動機ＭＳ１が、例えば、図２０に示すように、エリアＥ１に設置された複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８と通信を行う状態になると、各基地局は、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間でエントランス中継系回線を設定する。そして、各基地局は、移動機ＭＳ１から受信した信号を中継してエントランス中継系回線を介して回線制御局ＲＮＣ１に伝送する。移動機ＭＳ１からの信号を複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８を介して受信した回線制御局ＲＮＣ１は、それらの信号を合成して基幹回線に送出する。
【００１１】
上記の状態から移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図２１に示すように、エリアＥ１におけるエリアＥ２との境界部分に達すると、移動機ＭＳ１は、複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ２１、ＢＳ２７と通信を行う状態となる。この場合、エリアＥ１に設置された各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５は、当該エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系回線を設定して移動機ＭＳからの信号を中継し、回線制御局ＲＮＣ１に伝送する。また、エリアＥ２に設置された各基地局ＢＳ２１、ＢＳ２７は、当該エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系回線を設定して移動機ＭＳ１からの信号を中継し、回線制御局ＲＮＣ２に伝送する。そして、移動機ＭＳ１からの信号は、各回線回制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２を結ぶ移動通信ネットワークの基幹回線を経由していずれか一方の回線制御局に集約され、サイトダイバーシティ合成される。
【００１２】
更に移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図２２に示すように、エリアＥ１を超えてエリアＥ２におけるエリアＥ１との境界部分に達すると、移動機ＭＳ１は、複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２２、ＢＳ２７と通信を行う状態となる。この場合も、エリアＥ１に設置された各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４は、当該エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系回線を設定する一方、エリアＥ２に設置された各基地局ＢＳ２１、ＢＳ２２、ＢＳ２７は、当該エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系回線を設定する。エリアＥ１内の各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４にて中継された移動機ＭＳ１からの信号は、回線制御局ＲＮＣ１に伝送され、エリアＥ２内の各基地局ＢＳ２１、ＢＳ２２、ＢＳ２７にて中継された移動機ＭＳ１からの信号は、回線制御局ＲＮＣ２に伝送される。そして、上記の同様に、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２にて受信された各基地局からの信号が移動通信ネットワークの基幹回線を経由していずれか一方の回線制御局に集約され、サイトダイバーシティ合成される。
【００１３】
更に移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図２３に示すように、エリアＥ ２の中央部に達すると、複数の基地局ＢＳ２３、ＢＳ２４、ＢＳ２５、ＢＳ２６、ＢＳ２７と通信を行う状態となる。この場合は、各基地局ＢＳ２３、ＢＳ２４、ＢＳ２５、ＢＳ２６、ＢＳ２７は、エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系回線を設定し、移動機ＭＳ１からの信号を中継して当該回線制御局ＲＮＣ２に伝送する。そして、このようにエリアＥ２内の各基地局によって中継されて回線制御局ＲＮＣ２に伝送された信号が、当該回線制御局ＲＮＣ２によって基幹回線に送出される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界を通過する際に（図１７及び図１８参照）、電波の状況、建造物の配置などによって、移動機ＭＳ１は、エリアＥ１に設置された基地局と通信を行ったり（図１８）、エリアＥ２に設置された基地局と通信を行ったりするように（図１７）、隣接エリアＥ１、Ｅ２のそれぞれに分かれた基地局間でのハンドオーバーが頻繁に行われる場合がある。特に、各エリアが多数のマイクロセルで構成される都市部においては、移動機ＭＳ１が他のエリアと隣接するエリアの境界部分を移動している際に、移動機ＭＳ１からの電波が隣接する他のエリアの基地局に容易に到達し、当該移動機ＭＳ１からの信号が隣接する他のエリア内の基地局にて中継される頻度が高くなる。
【００１５】
このような場合、従来の移動通信中継システムでは、各基地局はそれらが設置されたエリアを管轄する回線制御局ＲＮＣとの間にエントランス中継系回線を設定すべきことが固定的に定められているので、移動機ＭＳ１が隣接するエリアの境界線を通過する際に、回線制御局ＲＮＣ間でのハンドオーバーが頻繁に行われることになる。その結果、回線制御局ＲＮＣ間における基幹回線設定のための負荷が増大し、また、回線制御局間における基幹回線の通信量が増大して、円滑な中継動作が損なわれることがある。
【００１６】
更に、移動機ＭＳ１と通信を行う基地局が固定的に定められた回線制御局にエントランス中継系回線の設定の要求を行った際に、当該回線制御局において設定すべきエントランス中継系回線に余裕がないと、当該基地局と回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線を設定することができない。その結果、移動機ＭＳ１への通信サービスを行うことができなくなってしまう。
【００１７】
また、更に、基地局と回線制御局との間に無線によるエントランス中継系回線を設定するシステムでは、電波の降雨減衰など、基地局と固定的に定められた回線制御局との間の電波の送受信状態が悪い場合、基地局と回線制御局との間にエントランス中継系回線を設定することができないことがある。このような場合も、移動機ＭＳ１に対して通信サービスを提供する手立てがない。
【００１８】
また、従来の移動通信中継システムにおいて、前述したようなサイトダイバーシティ送受信を行う場合、移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界部を移動する際に、当該移動機ＭＳ１からの信号が双方のエリアＥ１、Ｅ２に設置された基地局を介して双方のエリアを管轄する回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２にて伝送される状況になり得る（図２１、図２２参照）。このような場合、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２で受信した信号を合成するために、各回線制御局ＲＮＣ１１、ＲＮＣ２間で基幹回線を介して通信を行って、移動機ＭＳ１からの信号をいずれか一方の回線制御局に集約する必要がある。このため、その信号集約のための動作や、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２間の基幹回線のトラフィックが増大してしまうことににより、円滑な中継動作が損なわれることがある。
【００１９】
そこで、本発明の第一の課題は、移動機の送受信信号の中継をできるだけ円滑に行えるような移動通信中継システムを提供することである。
また、本発明の第二の課題は、そのような移動通信中継システムにおいて用いられる基地局を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記第一の課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、移動機に対して通信サービスを提供するための複数の基地局と、複数の制御局とを有し、移動機と通信を行う基地局と制御局との間に中継系伝送回線を設定し、該制御局を介して上記移動機と通信を行う基地局を所定の網に接続するようにした移動通信中継システムにおいて、移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局を、上記移動局が各制御局により管理されるエリアの境界線を通過する場合に、切り替えるように決定する制御局決定手段と、該制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように回線切替え制御を行う回線制御手段とを有するように構成される。
【００２１】
このような移動通信中継システムでは、移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局は、固定的に定められいるのではなく、所定の条件に基づいて決定される。そして、その移動機と通信を行う基地局と上記条件に基づいて決定された制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように回線切替え制御がなされる。
所定の条件に基づいて移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局が決定されるので、その所定の条件に応じた態様での中継動作が可能となる。
【００２２】
この所定の条件は、移動機の送受信信号を円滑に中継できるという観点から任意に定めることができる。例えば、移動機の地理的な位置に関する条件、中継回線が設定できない場合における優先順位の条件、中継系伝送回線が無線回線の場合においてその通信品質に関する条件などの条件に基づいて移動機と通信を行う基地局と接続すべき制御局を決定することができる。
【００２３】
基地局と制御局との位置関係に関わりなく、移動機の地理的な位置に応じて、当該移動機と通信を行う基地局と適切な制御局との間に中継系伝送回線が設定できるという観点から、本発明は、請求項２に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、上記制御局決定手段は、移動機の存在する地理的位置を表す位置情報に基づいて当該移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局を決定するように構成することができる。
【００２４】
上記移動機の地理的位置は、移動機にて計測しても、基地局側で測定することも可能である。また、移動機の地理的位置の測定方法として既知の測定方法、例えば、基地局などの複数の通信設備と移動機との間で通信を行って移動機の位置を特定するネットワーク測位技術、所謂高度道路交通システムにおける管制センタからの情報を用いる方法、ＧＰＳを利用する方法、路面に埋設したマーカからの信号を用いる方法などを利用することができる。
【００２５】
また、各制御局が管轄するエリアが定められている場合において、隣接するエリアを移動機が通過しようとする際に、移動機と通信する基地局の切替えに応じて中継する制御局が頻繁に切り替えられるという状態を防止するという観点から、本発明は、請求項３に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、上記各制御局が管轄するエリアが予め定められ、上記制御局決定手段は、移動機の位置情報に基づいて当該移動機が圏在するエリアを判定するエリア判定手段を有し、該エリア判定手段にて判定されたエリアを管轄する制御局を上記移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局として決定するように構成することができる。
【００２６】
このような移動通信中継システムでは、移動機と通信を行う基地局の地理的な条件がどのようなものであっても、当該移動機が圏在するエリアを管轄する制御局と当該移動機と通信を行う基地局との間に中継系伝送回線が設定される。従って、移動機が隣接するエリアの一方のエリアに圏在する間は、当該移動機が他方のエリアに設置される基地局と通信を行っていたとしても、当該基地局と当該一方のエリアを管轄する制御局との間に中継系伝送回線が設定される。その結果、移動機が隣接するエリアの境界線を通過しようとする際に、移動機と通信を行う基地局の切替えにより、各基地局と中継系伝送回線にて接続される制御局が頻繁に切替わることが防止される。
【００２７】
何らかの原因によって移動機と通信を行う基地局と制御局との間に中継系伝送回線が設定できないときに、当該基地局を他の制御局と接続できるようにするという観点から、本発明は、請求項４に記載されるように、上述した各移動通信中継システムにおいて、上記回線制御手段が上記移動機と通信を行う基地局と上記制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線の設定ができなかったときに、上記制御局決定手段は、予め定めた優先順位に従って当該基地局を接続すべき制御局を決定するように構成することができる。
【００２８】
このような移動通信システムでは、１つの制御局にて設定可能な中継系伝送回線に余裕がない場合や、移動機と通信を行う基地局とその１つの制御局との間の通信状態が悪い場合など、移動機は、所定の優先順位に基づいて決定された他の制御局を中継して通信サービスを受けることができるようになる。
移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成する際に、制御局間の通信をできるだけ低減するという観点から、本発明は、請求項５に記載されるように、上述した各移動通信中継システムにおいて、移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成するための複数の基地局を決定する基地局決定手段を有し、該基地局決定手段にて決定された各基地局と上記のように決定された単一の制御局との間に中継系伝送回線が設定された状態で、当該制御局において上記各基地局から中継系伝送回線を介して提供される移動機からの信号を合成するように構成することができる。
【００２９】
このような移動通信中継システムでは、移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成するための複数の基地局が決定されると、その複数の基地局が接続されるべき単一の制御局が上記所定の条件に基づいて決定される。そして、当該複数の基地局のそれぞれと当該決定された制御局との間に中継系伝送回線が設定される。そして、移動機からの信号が各基地局及び中継系伝送回線を介して制御局に伝送され、当該制御局にて受信した移動機からの複数の信号がサイトダイバーシティ合成される。従って、サイトダイバーシティ合成すべき移動機からの信号が複数の制御局に分かれることが防止され、その結果、制御局間で通信を行う必要性を低減することができる。
【００３０】
上記のように移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成するようにした移動通信中継システムにおいて、当該サイトダイバーシティ合成がより効果的にできるという観点から本発明は、請求項６に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、上記基地局決定手段は、移動機と複数の基地局との間の通信品質に基づいて当該移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成するための複数の基地局を決定するように構成することができる。
【００３１】
このような移動通信中継システムでは、移動機と良好な通信品質にて通信を行う基地局を介して当該移動機からの信号が制御局に伝送されるので、サイトダイバーシティ合成をより効果的に行うことができるようになる。
移動機からの信号おサイトダイバーシティ合成するための複数の基地局を決定するための移動機と各基地局との通信品質は、移動機または基地局での受信信号にて判断することができる。この通信品質として、当該受信信号の強度、当該受信信号に対する他の信号の干渉状況、当該受信信号の誤り訂正率などを用いることができる。
【００３２】
移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成するための複数の基地局を容易に判定できるという観点から、本発明は、請求項７に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、上記基地局決定手段は、上記制御局に設けられるように構成することができる。
このような移動通信中継システムでは、制御局は複数の基地局からの情報を収集することができるので、その収集した情報に基づいてサイトダイバーシティ合成を行うための複数の基地局を容易に決定することができる。
【００３３】
基地局を接続すべき制御局を効率的に決定できるという観点から、本発明は、請求項８に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、上記制御局決定手段は、各基地局に設けられ、移動機と通信を行う基地局における制御局決定手段が当該基地局を接続すべき制御局を決定するように構成することができる。
【００３４】
このような移動通信中継システムでは、基地局は、移動機と制御局の双方と通信を行うことが可能であるので、移動機に関する条件、あるいは、制御局に関する条件のいずれに基づいても効率的に接続すべき制御局を決定することができる。
また、基地局において決定された制御局に対して中継系伝送回線を設定するたための具体的な構成を提供するという観点から、本発明は、請求項９に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、上記回線制御手段は、各基地局に設けられ、複数の制御局と中継系伝送回線を設定するための複数のエントランス回線送受信機と、上記制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線を設定するように上記複数のエントランス回線送受信機の選択切替えを行う切替え装置とを有するように構成することができる。
【００３５】
中継伝送回線の設定が柔軟に行えるという観点から、本発明は、請求項１０に記載されるように、上記各移動通信中継システムにおいて、基地局と制御局との間で設定されるべき上記中継系伝送回線は無線回線であって、各基地局は、複数の制御局と個々的な通信を可能とするフェーズドアレーアンテナを備え、該フェーズドアレイアンテナを介して上記制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように構成することができる。
【００３６】
このような移動通信中継システムでは、フェーズアレーアンテナの制御によって基地局に対して種々の方向に設置された制御局との間に無線回線となる中継系伝送回線を設定できるようになる。
また、同様の観点から、本発明は、請求項１１に記載されるように、上記各移動通信中継システムにおいて、上記基地局と制御局との間で設定されるべき上記中継系伝送回線は無線回線であって、各基地局は、複数の制御局の方向を向く複数の指向性アンテナを備え、上記制御局決定手段にて決定された制御局に向く指向性アンテナを介して当該制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように構成することができる。
【００３７】
このような移動通信中継システムでは、指向性アンテナを選択することによって、基地局に対して種々の方向に設置された制御局との間に無線回線となる中継系伝送回線を設定できるようになる。
前述したように、上記各制御局が管轄するエリアが予め定められた移動通信中継システムにおいて、隣接するエリアの境界線を繰り返し通過する場合であっても、中継系伝送回線の切替えが繰り返し行われないようにするという観点から、本発明は、請求項１２に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、隣接する各エリアにおける隣接部分の所定範囲が緩衝エリアとして設定され、上記回線制御手段は、移動機が当該緩衝エリア内に圏在するときは、上記エリア判定手段にて判定される移動機が圏在するエリアが変更されても、当該移動機と通信を行う基地局と制御局との間に設定された中継系伝送回線の設定状態を維持する回線維持制御手段を有するように構成される。
【００３８】
このような移動通信中継システムでは、移動機が隣接するエリアの緩衝エリア内に圏在するときは、エリア判定手段にて判定される移動機が圏在するエリアが変更されても、当該移動機と通信を行う基地局と制御局との間に設定された中継系伝送回線の設定状態が維持されるので、隣接するエリアの境界線を繰り返し通過するように移動機が移動しても、中継系伝送回線の切替えが行われることが防止される。
【００３９】
このような移動通信中継システムのより具体的な構成を提供するという観点から、本発明は、請求項１３に記載されるように、上記移動通信中継システムにおいて、移動機の位置情報に基づいて当該移動機が隣接するエリアにおける緩衝エリアに圏在するか否かを判定する緩衝エリア内判定手段と、移動機の位置情報の変化に基づいて当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過したか否かを判定する境界通過判定手段とを備え、上記回線維持制御手段は、上記境界通過判定手段にて当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過したと判定された後に、上記緩衝エリア内判定手段にて当該移動機が緩衝エリアに圏在していると判定されている間は、上記隣接するエリアの境界線を通過する直前において当該移動機と通信を行う基地局と制御局との間に設定された中継系伝送回線の設定状態を維持するように構成することができる。
【００４０】
上記境界通過判定手段での判定の基礎となる移動機の位置情報の変化は、移動機の地理的位置の履歴から得ることができる。この履歴は、移動機にて生成することも基地局にて生成することもできる。
隣接するエリアの境界部を一方のエリアから他方のエリアに通過する際、緩衝エリアを脱したときに制御局の切替えが的確に行えるという観点から、本発明は、請求項１４に記載されるように、上記境界線通過判定手段にて当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過したと判定される毎に、一方のエリアから他方のエリアに移動した第一の状態と当該他方のエリアから当該一方のエリアに戻った第二の状態が交互に設定される状態設定手段を有し、上記回線制御手段は、上記状態設定手段に第一の状態が設定されている状態において、上記緩衝エリア内判定手段にて当該移動機が緩衝エリア内に圏在していない判定されたときに、当該移動機と通信を行う基地局と上記エリア判定手段にて判定されたエリアを管轄する制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように回線の切替えを行うように構成することができる。、
このような移動通信中継システムでは、隣接するエリアの境界線を通過して移動機が一方のエリアから他方のエリアに移動したときに状態設定手段には、第一の状態が設定され、また、当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過して当該他方のエリアから当該一方のエリアに戻ったときに状態設定手段には、第二の状態が設定さえる。そして、状態設定手段に第二の状態が設定されている場合には、緩衝エリアから移動機が脱したと判断されても、中継系伝送回線の切替えは行われない。
【００４１】
一方、状態設定手段に上記第一の状態が設定されている状態において、移動機が緩衝エリアから脱したと判定されると、移動機が一方のエリアから他方のエリアに確実に進入したものとして、移動機と通信を行う基地局とエリア判定手段にて判定されたエリアを管轄する制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように、回線の切替えが行われる。
【００４２】
更に、上述した第二の課題を解決するため、本発明は、請求項１５に記載されるように、移動機に対して通信サービスを提供する複数の基地局と、複数の制御局とを有し、移動機と通信を行う基地局と制御局との間に中継系伝送回線を設定し、該制御局を介して上記移動機と通信を行う基地局を所定の網に接続するようにした移動通信システムに用いられる基地局において、移動機との間にアクセス回線が設定されたときに、中継系伝送回線を設定すべき制御局を、上記前記移動局が各制御局により管理されるエリアの境界線を通過する場合に、切り替えるように決定する制御局決定手段と、該制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継伝送回線が設定されるように回線切替え制御を行う回線制御手段とを有するように構成される。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の実施の一形態に係る移動通信中継システムの基本構成は、図１６に示すものと同様に構成されている。即ち、通信サービスエリアが複数のエリアに分割され、各エリア内にはそのエリアを管轄する回線制御局が設置されると共に、各エリアを更に細分化するマイクロセルを構成する複数の基地局が設置されている。
【００４４】
移動機ＭＳ、各基地局ＢＳ及び隣接するエリアＥ１、Ｅ２に設置された回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２の構成は、例えば、図１に示すようになっている。
図１において、移動機ＭＳと通信を行う基地局ＢＳは、複数の回線制御局ＲＮＣ１及びＲＮＣ２との間で、エントランス中継系無線回線を設定できるようになっている。なお、この例では、基地局ＢＳと各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２との間に設定されるエントランス中継系回線は、無線回線であるが、システムとては、これに限定されず、例えば、光ファイバや金属導線ケーブルにて基地局と各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２が接続される構成でもよい。ただし、基地局ＢＳと各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２との間が無線回線で接続される構成は、回線の設定が柔軟に切替えられる点で好ましい。
【００４５】
基地局ＢＳは、複数のアクセス回線送受信機１０１、位置情報識別装置１０２、切り替え装置１０３、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４、１０６、エントランス回線送受信機１０５及び１０７、及び制御装置１１０を有している。上記複数のアクセス回線送受信機１０１は、移動機ＭＳとの間にアクセス回線を設定し、アンテナ１０１ａを介して移動機ＭＳと通信を行う。各アクセス回線送受信機１０１は、後述する切替え装置１０３を介して２系統のエントランス中継系に接続されている。各エントランス中継系は、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４（１０６）とエントランス回線送受信機１０５（１０７）を有している。一方のエントランス回線送受信機１０５は、回線制御局ＲＮＣ１の方向を向いた指向性アンテナ１０５ａを有しており、回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定して、指向性アンテナ１０５ａを介して回線制御局ＲＮＣ１と通信を行う。他方のエントランス回線送受信機１０７は、回線制御局ＲＮＣ２の方向を向いた指向性アンテナ１０７ａを有しており、回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継伝送回線を設定して、指向性アンテナ１０７ａを介して回線制御局ＲＮＣ２と通信を行う。
【００４６】
各マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４（１０６）は、切替え装置１０３を介して提供される各アクセス回線送受信機１０１からの受信信号を多重化して対応するエントランス回線送受信機１０５（１０７）に供給する。また、各マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４（１０６）は、対応するエントランス回線受信機１０５（１０７）にて受信した回線制御局ＲＮＣ１（ＲＮＣ２）からの多重化された信号を分離して切替え装置１０３を介して対応するアクセス回線送受信機１０１に供給する。
【００４７】
位置情報識別装置１０２は、移動機ＭＳから送信される当該移動機ＭＳの地理的な位置に基づいた情報をアクセス回線送受信装置１０１を介して取得し、移動機ＭＳの位置情報（経度、緯度情報など）を生成する。移動機ＭＳの地理的な位置は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ）を利用して移動機ＭＳにおいて測定される。なお、移動機ＭＳの地理的な位置は、基地局を含む複数の受信地点での移動機からの信号の到達時間、到達時間差、到来方向などから所謂うネットワーク測位技術を用いて計測することも、その他既知の方法に従って計測することもできる。
【００４８】
制御装置１１０は、位置情報識別装置１０２からの移動機ＭＳの位置情報に基づいて切替え装置１０３を制御する。切替え装置１０３は、制御装置１１０での制御のもとに、２系統のエントランス中継系のいずれかの選択切替えを行う。具体的には、移動機ＭＳの位置情報に基づいて当該移動機ＭＳが回線制御局ＲＮＣ１の管轄するエリアＥ１に圏在すると判断された場合には、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４及びエントランス回線送受信機１０５を有する第一のエントランス中継系が選択されるように、切替え制御がなされ、一方、当該移動機が回線制御局ＲＮＣ２が管轄するエリアＥ２に圏在すると判断された場合には、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０６及びエントランス回線送受信機１０７を有する第二のエントランス中継系が選択されるように切替え制御がなされる。
【００４９】
また、上記制御装置１１０は、上記切替え装置１０３の制御のほか、上記第一及び第二のエントランス中継系にて回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線を設定するための各種処理を実行する。その処理については後述する。
隣接するエリアＥ１、Ｅ２に設置された各回線制御局ＲＮＣ１及びＲＮＣ２は、移動通信ネットワーク基幹回線２００に接続されている。各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２は、この移動通信ネットワーク基幹回線２００を介して相互に通信を行うことが可能となるとともに、他の通信装置との通信も可能となる。
【００５０】
この移動通信中継システムの全体的な構成は、前述したように、図１６に示した場合と同様であり、例えば、図３に示すようになっている。即ち、隣接するエリアＥ１、Ｅ２のそれぞれに各エリアを管轄する回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２が設置され、エリアＥ１には、マイクロセルを形成する複数の基地局ＢＳ１１〜ＢＳ１８が設置されると共に、エリアＥ２には、マイクロセルを形成する複数の基地局ＢＳ２１〜ＢＳ２７が設置されている。
【００５１】
このような移動通信中継システムにおいて、例えば、移動機ＭＳ１がエリアＥ１からエリアＥ２に移動する過程で、当該移動機ＭＳ１は、各基地局から止まり木チャネルにて一斉に報知される信号の受信レベルなどに基づいて通信を確立すべき基地局を選択する。そして、移動機ＭＳ１との通信が確立してアクセス回線が設定された基地局ＢＳ、例えば、図３に示す基地局ＢＳ１６の制御装置１１０は、図２に示す手順に従って処理を実行する。
【００５２】
図２において、移動機ＭＳ１との通信が確立すると、移動機ＭＳ１から送信される当該移動機ＭＳ１の位置情報が取得され（Ｓ１）、この移動機ＭＳ１の位置情報に基づいてエントランス中継系伝送回線を設定すべき回線制御局を選択するためのＲＮＣ第一選択処理が実行される（Ｓ２）。制御装置１１０は、各回線制御局にて管轄されるエリアの地理的な情報を予め保存したデータベースを有しており、このＲＮＣ第一選択処理では、このデータベースの情報と当該移動機ＭＳ１の位置情報とを比較して、当該移動機ＭＳ１の圏在するエリアを判定し、その判定されたエリアを管轄する回線制御局を当該基地局ＢＳ１６と接続すべき回線制御局として決定する。この場合、移動機ＭＳ１はエリアＥ１に圏在するので、当該エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１が基地局ＢＳ１６を接続すべき回線制御局として決定される。
【００５３】
このように移動機ＭＳ１との通信が確立された基地局ＢＳ１６を接続すべき回線制御局ＲＮＣ１が決定されると、当該基地局ＢＳ１６からその回線制御局ＲＮＣ１に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求が送信される（Ｓ３）。その後、当該基地局ＢＳ１６の制御装置１１０は、所定時間Ｔｏ の設定されたタイマを起動し、そのタイマが所定時間Ｔｏ に達するか否かの判定を行いながら（Ｓ４）、設定要求の送信先の回線制御局ＲＮＣ１からの応答の待ち状態になる（Ｓ５）。
【００５４】
基地局ＢＳ１６から上記のようなエントランス中継系伝送回線の設定要求を受信した回線制御局ＲＮＣ１は、自局のエントランス中継系伝送回線に余裕があるときには、基地局ＢＳ１６に対してエントランス中継系伝送回線の設定の許可情報を返送する。
このようなエントランス中継系伝送回線の設定の許可情報を基地局ＢＳ１６が受信すると（Ｓ５においてＹＥＳ、Ｓ６において「 許可」 ）、基地局ＢＳ１６の制御装置１１０は、第一のエントランス中継系（マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４及びエントランス回線送受信機１０５）が選択されるように、切替え装置１０３を制御する。その結果、基地局ＢＳ１６と回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線が設定される（Ｓ７）。このように基地局ＢＳ１６と回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線が設定されると、基地局ＢＳ１６は、移動機ＭＳ１の送受信信号の中継動作を行う（Ｓ８）。その結果、移動機ＭＳ１からの信号が基地局ＢＳ１６、回線制御局ＲＮＣ１を介して移動通信ネットワーク基幹回線２００に伝送される一方、移動通信ネットワーク基幹回線２００から移動機ＭＳ１宛ての信号が、回線制御局ＲＮＣ１、基地局ＢＳ１６を介して移動機ＭＳ１に伝送される。
【００５５】
基地局ＢＳ１６の制御装置１１０は、以後、移動機ＭＳ１がハンドオフしたか否かの判定（Ｓ９）、移動機ＭＳ１の位置情報の取得（Ｓ１０）、移動機ＭＳ１の圏在するエリアが変更されたか否かの判定（Ｓ１１）を行いながら上述した中継動作を実行する。
移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図４に示すように、エリアＥ１におけるエリアＥ２との隣接部分に達するまでの間に、基地局ＢＳ１６では、移動機ＭＳ１のハンドオフが判定され（Ｓ９においてＹＥＳ）、上述した中継動作が終了され、上記処理が終了される。
【００５６】
移動機ＭＳ１が、まだエリアＥ１に圏在する状態で、エリアＥ２に設置された基地局ＢＳ２１との間にアクセス回線を設定すると、基地局ＢＳ２１の制御装置１１０も、上記と同様の手順（図２におけるＳ１〜Ｓ１１）に従って処理を実行する。
この場合、ＲＮＣ第一選択処理（Ｓ２）においては、当該基地局ＢＳ２１はエリアＥ２に設置されるものの、移動機ＭＳ１は、エリアＥ１にまだ圏在するので、当該エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１が基地局ＢＳ２１に接続すべき回線制御局として決定される。その結果、基地局ＢＳ２１及び回線制御局ＲＮＣ１の中継動作により、移動機ＭＳ１からの信号が基地局ＢＳ２１、回線制御局ＲＮＣ１を介して移動通信ネットワーク基幹回線２００に伝送される一方、移動通信ネットワーク基幹回線２００から移動機ＭＳ１宛ての信号が回線制御局ＲＮＣ１、基地局ＢＳ２１を介して移動機ＭＳ１に伝送される。
【００５７】
移動機ＭＳ１が更に移動して、例えば、図５に示すように、エリアＥ２に進入して当該エリアＥ２におけるエリアＥ１との隣接部分に達するまでの間に、基地局ＢＳ２１では、移動機ＭＳ１のハンドオフが判定され（Ｓ９においてＹＥＳ）、上述した中継動作が終了され、上記処理が終了される。
移動機ＭＳ１が、このようにエリアＥ２に進入した状態で、エリアＥ１に設置された基地局ＢＳ１４との間にアクセス回線を設定すると、基地局ＢＳ１４の制御装置１１０も、上記と同様の手順（図２におけるＳ１〜Ｓ１１）に従って処理を実行する。
【００５８】
この場合、ＲＮＣ第一選択処理（Ｓ２）においては、基地局ＢＳ１４は、回線制御局ＲＮＣ１が管轄するエリアＥ２に圏在するものの、移動機ＭＳ１は、エリアＥ２に既に進入しているので、当該エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２が基地局ＢＳ１４に接続すべき回線制御局として決定される。その結果、制御装置１１０は、エントランス中継系を第一のエントランス中継系から第二のエントランス中継系（マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０６及びエントランス回線送受信機１０７）に切替えられるように切替え装置１０３を制御する。そして、基地局ＢＳ１４及び回線制御局ＲＮＣ２の中継動作により、移動機ＭＳ１からの信号が基地局ＢＳ１４、回線制御局ＲＮＣ２を介して移動通信ネットワーク基幹回線２００に伝送される一方、移動通信ネットワーク基幹回線２００から移動機ＭＳ１宛ての信号が回線制御局ＲＮＣ２、基地局ＢＳ１４を介して移動機ＭＳ１に伝送される。
【００５９】
更に、移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図６に示すように、エリアＥ２の中央部に至るまでの間に、基地局ＢＳ１４では、移動機ＭＳ２１のハンドオフが判定され（Ｓ９においてＹＥＳ）、上述した中継動作が終了され、上記処理が終了される。
移動機ＭＳ１が、このようにエリアＥ２の中央部に圏在する状態おいて、当該エリアＥ２に設置された基地局ＢＳ２４との間にアクセス回線を設定すると、基地局ＢＳ２４の制御装置１１０も、上記と同様の手順（図２におけるＳ１〜Ｓ１１）に従って処理を実行する。
【００６０】
この場合、ＲＮＣ第一選択処理（Ｓ２）においては、基地局ＢＳ２４は、移動機ＭＳ１が、エリアＥ２に圏在するので、当該エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２が基地局ＢＳ２４に接続すべき回線制御局として決定される。その結果、基地局ＢＳ２４及び回線制御局ＲＮＣ２の中継動作により、移動機ＭＳ１からの信号が基地局ＢＳ２４、回線制御局ＲＮＣ２を介して移動通信ネットワーク基幹回線２００に伝送される一方、移動通信ネットワーク基幹回線２００から移動機ＭＳ１宛ての信号が回線制御局ＲＮＣ２、基地局ＢＳ２４を介して移動機ＭＳ１に伝送される。
【００６１】
上記のように移動機ＭＳ１とアクセス回線を設定して当該移動機ＭＳ１と通信が確立した各基地局ＢＳでの処理により、各基地局ＢＳは、常に、移動機ＭＳ１が圏在するエリアを管轄する回線制御局に接続されるように、エントランス中継系伝送回線が設定される。従って、移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界線を一方のエリアＥ１から他方のエリアＥ２に移動する際に（図３乃至図６参照）、移動機ＭＳ１と基地局間の電波の状態や、建造物等の影響によって、移動機ＭＳ１が、エリアＥ１内の基地局と通信を確立する状況と、エリアＥ２内の基地局と通信を確立する状況が繰り返されたとしても（図４及び図５参照）、エントランス中継系伝送回線によって各基地局に接続される回線制御局は、当該移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１とＥ２の境界線を通過するときにのみ、回線制御局ＲＮＣ１からＲＮＣ２に切替えられるだけである。その結果、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２間でのハンドオーバの頻度が低減し、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２間における基幹回線設定のための負荷が増大することを防止できると共に、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２における基幹回線の通信量の増大も防止することができる。
【００６２】
移動機ＭＳ１と通信が確立した基地局での図２に示す手順に従った処理において、例えば、当該基地局ＢＳから上記のようにして決定された回線制御局ＲＮＣに対するエントランス中継系伝送回線の設定要求（図２におけるＳ３）が、降雨減衰などにより正常に回線制御局にて受信されない場合、当該基地局ＢＳでは、タイマＴが所定時間Ｔｏ に達しても、回線制御局から応答信号が受信されない（Ｓ４においてＹＥＳ）。また、エントランス中継系伝送回線の設定要求を受信した回線制御局ＲＮＣがエントランス中継系伝送回線の余裕がない場合には、当該回線制御局ＲＮＣは、設定不可の応答を要求元の基地局ＢＳに返送する（図２におけるＳ６において「 不可」 ）。これらの場合には、更に、ＲＮＣ第二選択処理が実行さされる（Ｓ１３）。
【００６３】
制御装置１１０は、当該基地局が接続されるべき回線制御局が所定の優先順位に従って予め記憶されている。そして、上記ＲＮＣ第二選択処理（Ｓ１３）では、接続要求が拒否された回線制御局以外の回線制御局で最も優先順位の高いものが、当該基地局が接続されるべき回線制御局として決定される。
その後、上述した処理と同様に、その決定された回線制御局に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求が送信され（Ｓ１４）、その要求先の回線制御局から許可情報を所定時間Ｔｏ 内に受信すると（Ｓ１５、Ｓ１６）、その回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線が設定されるように、エントランス中継系が切替えられる（Ｓ７）。以後、同様にして、当該基地局及びエントランス中継系伝送回線が設定された回線制御局での中継動作等が行われる（Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１）。
【００６４】
なお、所定時間に設定要求を行った後の所定時間内に回線制御局からの応答がない場合、また、回線制御局からのエントランス中継系伝送回線の設定不可の情報を受信した場合には、エントランス中継系伝送回線が設定できないものとして、処理が終了する（Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８）。
上述したような処理により、各基地局は、移動機ＭＳ１の位置情報に基づいて決定された回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線が設定できない場合であっても、所定の優先順位にて定められた他の回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線を設定できるようになる。このため、より円滑な中継動作が可能となる。
【００６５】
移動機ＭＳ１との間にアクセス回線が設定され当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳは、前述したように、移動機ＭＳ１が圏在するエリアを管轄する回線制御局または、優先順位に従って決定された回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線を設定した後に、ハンドオフの判定（Ｓ９）、移動機ＭＳ１からの位置情報の取得（Ｓ１０）、移動機ＭＳ１の圏在するエリアの変更判定（Ｓ１１）を行いながら中継動作を実行している（Ｓ８）。この過程で、移動機ＭＳ１の圏在するエリアが変更したことが判定されると（Ｓ１１においてＹＥＳ）、更に、その変更後のエリアを管轄する回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線が既に設定されているか否かが判定される（Ｓ１２）。ここで、当該基地局ＢＳと変更後のエリアを管轄する回線制御局との間にエントランス中継伝送回線が既に設定されている場合には（Ｓ１２においてＹＥＳ）、当該基地局ＢＳは、そのエントランス中継伝送回線の設定状態を維持して中継動作を継続する（Ｓ８）。
【００６６】
一方、当該ＢＳと変更後のエリアを管轄する回線制御局との間にまだエントランス中継系伝送回線が設定されていない場合には（Ｓ１２においてＮＯ）、現在取得している移動機ＭＳ１の位置情報に基づいて前述したＲＮＣ第一選択処理（Ｓ２）が実行される。その結果、当該基地局は、変更後のエリアを管轄する回線制御局に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求を送信し（Ｓ３）、該回線制御局から設定許可の応答信号が受信されると（Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）、前述した場合と同様に、エントランス中継系が当該回線制御局に対応するものに切替えられ、当該基地局とその変更後のエリアを管轄する回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線が設定される。そして、当該基地局は中継動作を行う（Ｓ８）。以後、前述した場合と同様の処理が行われる。
【００６７】
次に、移動機ＭＳが複数の基地局と通信を行うことにより、サイトダイバーシティ送受信を行う場合の例について説明する
各エリアＥ１、Ｅ２を管轄する各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２には、サイトダイバーシティ送受信を行う基地局の局数の最大値（例えば、５局）が予め定められている。
【００６８】
例えば、図７に示すように移動機ＭＳ１は、周囲の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８と通信を行う。そして、移動機ＭＳ１は、各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８から受信される信号の受信品質（例えば、受信レベル、他の移動局からの干渉信号強度、誤り訂正率など）を測定し、その測定結果を受信状況情報として、当該移動機ＭＳ１の位置情報と共に各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８に対して送信する。このように移動機ＭＳ１と通信を行う各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８は、図２に示す処理と同様の処理を実行する。
【００６９】
即ち、移動機ＭＳ１からの位置情報に基づいて当該移動機ＭＳ１が圏在するエリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１が決定され（Ｓ２）、その決定された回線制御局ＲＮＣ１に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求が送信される（Ｓ３）。この際、移動機ＭＳ１から受信された受信状況情報もその決定された回線制御局ＲＮＣ１に送信される。
【００７０】
このように複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８からエントランス中継系伝送回線の設定要求及び受信状況情報を受信した回線制御局ＲＮＣ１は、それらの受信状況情報に基づいて、サイトダイバーシティ送受信を行うための基地局を決定する。例えば、該受信状況情報で表される信号の受信品質が所定レベル以上とななる５局（最大値）以下の基地局がサイトダイバーシティ送受信を行うための基地局として決定される。この場合、各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８がサイトダイバーシティ送受信を行う基地局として決定されたとする。
【００７１】
また、この回線制御局ＲＮＣ１は、すでに設定された伝送回線の状況から輻輳などの問題がないと判断すると、各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８に対して許可情報を返送する。各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８は、この許可情報を受信すると（図２のＳ６において「 許可」 ）、回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線が設定されるように、切替え装置１０３がエントランス中継系の切替えを行う（Ｓ７）。
【００７２】
この状態で、移動機ＭＳ１と通信を行う複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８は、移動機ＭＳ１からの信号を中継して回線制御局ＲＮＣ１に送信する（Ｓ８）。そして、回線制御局ＲＮＣ１は、これらの基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８からの信号を合成して移動通信ネットワーク基幹回線２００に送出する。また、回線制御局ＲＮＣ１は、移動通信ネットワーク基幹回線２００から移動機ＭＳ１宛ての信号を受信すると、その信号をエントランス中継系伝送回線で接続された各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８に送信する。そして、それら各基地局は、回線制御局ＲＮＣ１からの信号を中継して移動機ＭＳ１に送信する。
【００７３】
このようにして、複数の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６、ＢＳ１８によって、サイトダイバーシティ送受信が行われる。
移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図８に示すように、エリアＥ１のエリアＥ２との隣接部分に達するまでの間に、基地局ＢＳ１６、ＢＳ１８では、移動機ＭＳ１のハンドオフが判定され（Ｓ９）、上述した中継動作が終了される。
【００７４】
移動機ＭＳ１が図８に示すようにエリアＥ１に圏在する状態となる場合、この移動機ＭＳ１との間のアクセス回線を維持するエリアＥ１内の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５は、回線制御局ＲＮＣ１との間に設定されたエントランス中継系伝送回線の設定状態を維持する（Ｓ８〜Ｓ１１）。また、新たにアクセス回線を設定して通信を開始したエリアＥ２内の基地局ＢＳ２１、ＢＳ２７は、移動機ＭＳ１からの位置情報に基づいてエリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１が接続されるべき回線制御局であると判断し、この回線制御局ＲＮＣ１に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求を、移動機ＭＳ１との通信における受信品質を表す受信状況情報と共に送信する（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）。
【００７５】
回線制御局ＲＮＣ１は、新たに設定要求のあった基地局ＢＳ２１、ＢＳ２７からの受信状況情報、中継系伝送回線の設定状況に基づいてサイトダイバーシティ送受信に適した条件を満たしていると判断すると、更に、基地局ＢＳ２１、ＢＳ２７に対して、エントランス中継系伝送回線の設定許可情報を送信する。
この設定許可情報を受信した基地局ＢＳ２１、ＢＳ２７は、回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定する。その結果、エリアＥ１内の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５及びエリアＥ２内の基地局ＢＳ２１、ＢＳ２７がエリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１にエントランス中継系伝送回線にて接続され、それら５局の基地局によって移動機ＭＳ１に対するサイトダイバーシティ送受信が行われる。
【００７６】
移動機ＭＳ１が更に移動して、例えば、図９に示すように、エリアＥ２に進入して当該エリアＥ２におけるエリアＥ１との隣接部分に達するまでの間に、基地局ＢＳ１５では、移動機ＭＳ１のハンドオフが判定され（Ｓ９においてＹＥＳ）、上述した中継動作が終了される。
移動機ＭＳ１がエリアＥ１からエリアＥ２に進入すると、回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定して中継動作を行っていた各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２７は、移動機ＭＳ１の圏在するエリアがエリアＥ１からエリアＥ２に変更されたことを判別する（Ｓ１１においてＹＥＳ）。すると、各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２７は、移動機ＭＳ１の位置情報に基づいて接続されるべき回線制御局がエリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ１であると判定する（Ｓ２）。
【００７７】
また、移動機ＭＳ１がエリアＥ２に進入して、当該移動機ＭＳ１との間にアクセス回線を設定して新たに通信を開始した基地局ＢＳ２２も、当該移動機ＭＳ１の位置情報に基づいて接続されるべき回線制御局としてエリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２を決定する（Ｓ２）。
以後、前述した手順と同様に、移動機ＭＳ１と通信を行う各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２７、ＢＳ２２は、エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求を送信する（Ｓ３）。そして、回線制御局ＲＮＣ２は、上記と同様に、サイトダイバーシティ送受信を行うための条件が満足されていると判定すると、上記要求のあった各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２７、ＢＳ２２に対して許可情報を送信する。
【００７８】
回線制御局ＲＮＣ２から許可情報を受信した（Ｓ６においてＹＥＳ）各移動機ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２７は、回線制御局ＲＮＣ１に対応したエントランス中継系を回線制御局ＲＮＣ２に対応したエントランス中継系に切替え、当該回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線を設定する（Ｓ７）。また、上記許可情報を受信した基地局ＢＳ２１は、回線制御局ＲＮＣ２と新たに接続されるように、当該回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線を設定する（Ｓ７）。
【００７９】
このように、５局の基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２７、ＢＳ２１がエントランス中継系伝送回線にて回線制御局ＲＮＣ２に接続された状態で、上述したのと同様に、移動機ＭＳ１に対するサイトダイバーシティ送受信が行われる。
更に、移動機ＭＳ１が移動して、例えば、図１０に示すように、エリアＥ２の中央部に至るまでの間に、各基地局ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１、ＢＳ２２では、移動機ＭＳ２１のハンドオフが判定され（Ｓ９においてＹＥＳ）、上述したような中継動作が終了される。
【００８０】
移動機ＭＳ１がこのようにエリアＥＳの中央部に圏在する状態において、移動機ＭＳ１と通信を行っている基地局ＢＳ２７は、回線制御局ＲＮＣ２との間に設定されたエントランス中継系伝送回線の設定状態を維持する（Ｓ８〜Ｓ１１）。また、移動機ＭＳ１との間にアクセス回線を設定して当該移動機ＭＳ１と通信を開始した各基地局ＢＳ２３、ＢＳ２４、ＢＳ２５、ＢＳ２６は、上述した手順と同様の手順にて、移動機ＭＳ１の位置情報に基づいてエリアＥ ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２に対してエントランス中継系伝送回線の設定要求を送信する（Ｓ２）。
【００８１】
これら各基地局からエントランス中継系伝送回線の設定要求を受信した回線制御局ＲＮＣ２は、上記と同様に、サイトダイバーシティ送受信を行うための条件が満足されていることが判定されると、各基地局に対して許可情報を送信する。この許可情報を受信した各基地局ＢＳ２３、ＢＳ２４、ＢＳ２５、ＢＳ２６は、回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線が設定されるように、エントランス中継系の選択切替えを行う（Ｓ７）。その結果、回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継伝送回線が設定された５局の基地局ＢＳ２７、ＢＳ２３、ＢＳ２４、ＢＳ２５、ＢＳ２５によって移動機ＭＳ１に対するサイトダイバーシティ送受信が行われる。
【００８２】
移動機ＭＳ１に対して複数の基地局によってサイトダイバーシティ送受信を行うようにした上記例では、移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界部を移動する際に（図８、図９参照）、移動機ＭＳ１と通信を行う複数の基地局ＢＳが隣接するエリアＥ１、Ｅ２に分散されていても、全ての基地局ＢＳが当該移動機ＭＳ１の圏在するエリアを管轄する回線制御局とエントランス中継系伝送回線によって接続される。従って、各エリアＥ１、Ｅ２に分散された各基地局ＢＳからの信号が双方のエリアＥ１、Ｅ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２に伝送されることがなく、サイトダイバーシティ合成を行うために、一方の回線制御局にて受信した信号を基幹回線を介して他方の回線制御局へ集約させる必要がなくなる。そのため、各回線制御局での負荷の増大及び基幹回線２００における通信量の増加を防止することができる。その結果、サイトダイバーシティ送受信を利用した円滑な中継動作を行うことができる。
【００８３】
ところで、上記のように移動機ＭＳの位置情報に基づいて当該移動機ＭＳと通信を行う基地局をエントランス中継系伝送回線にて接続すべき回線制御局を決めるようにした移動通信中継システムでは、当該移動機ＭＳが相互に隣接するエリアの当該隣接部分を移動する際に、位置情報の測定誤差などに起因して、移動機ＭＳと通信を行う基地局において頻繁にエントランス中継系伝送回線の切替えが発生する場合がある。次に説明する例は、移動機ＭＳが隣接するエリアの当該隣接部分を移動する際に、中継動作を行う基地局においてエントランス中継系伝送回線の頻繁な切替えが発生することを確実に防止したものである。
【００８４】
図１２に示すように、各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２が管轄するエリアＥ１、Ｅ２の外周部分に緩衝エリアＥ１ａ、Ｅ２ａが設定されている。そして、移動機ＭＳ１と通信を行う基地局は、図２に示す手順におけるステップＳ１１を、図１１に示すステップＳ１１０に変更した処理を実行する。
例えば、図１２に示すように、移動機ＭＳ１がエリアＥ１の緩衝エリアＥ１より内側に圏在する場合、当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳ１６は、前述したのと同様の手順に従って、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定し、図１１に示す手順に従って中継動作を行う。即ち、移動機ＭＳ１のハンドオフを確認（Ｓ９）、移動機ＭＳ１の位置情報Ｐｉの取得（Ｓ１０）、移動機ＭＳ１の圏在するエリアが変更されたか否かの判定（Ｓ１１０）を行いつつ、中継動作を行う（Ｓ８）。
【００８５】
上記移動機ＭＳ１の圏在するエリアが変更されたか否かの判定（Ｓ１１０）は、次のような手順で行われる（図１１参照）。
状態フラグＦがセットされているか（Ｆ＝１）否かが判定される（Ｓ１１１）。なお初期においては、状態フラグＦは「０」にリセットされている。この場合、まだ状態フラグＦがセットされていないので、更に、移動機ＭＳ１の位置情報の変化（Ｐｉ−１→Ｐｉ：位置情報履歴）に基づいて当該移動機ＭＳ１がエリアＥ１とエリアＥ２の境界線を通過したか否かが判定される（Ｓ１１３）。図１２の場合、移動機ＭＳ１は隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界線をまだ通過していないので、そのまま中継動作の処理に戻る（Ｓ８）。基地局ＢＳ１６は、移動機ＭＳ１と通信を行って中継動作を行っている間、上述した状態フラグＦの判定（Ｓ１１１）、移動機ＭＳ１の境界線通過の判定（Ｓ１１３）が行われる。
【００８６】
移動機ＭＳ１が移動してエリアＥ１の緩衝エリアＥ１ａ に達した状態で、エリアＥ２に設置された基地局ＢＳ２１と通信を開始すると（図１３に示す状態に至る直前の状態）、前述したように、基地局ＢＳ２１は、移動機ＭＳ１の位置情報に基づいて、移動機ＭＳ２１が圏在するエリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定し、中継動作を行う。
【００８７】
この状態では、移動機ＭＳ１がまだエリアＥ１とエリアＥ２の境界線を通過していないので、上述した基地局ＢＳ１６での処理と同様に、基地局ＢＳ２１は、状態フラグＦの判定（Ｓ１１１）、移動機ＭＳが境界線を通過したか否かの判定（Ｓ１１３）を行いつつ中継動作を行う。そして、移動機ＭＳ１が図１３に示すように、エリアＥ１とエリアＥ２の境界線を越えると、基地局ＢＳ２１は、移動機ＭＳ１の位置情報の変化（Ｐｉ−１→Ｐｉ：位置情報履歴）に基づいて移動機ＭＳ１がエリアＥ１、Ｅ２の境界線を通過したことを判定する（Ｓ１１３においてＹＥＳ）。このように移動機ＭＳ１がエリアＥ１、Ｅ２の境界線を通過したことが判定されると、上記状態フラグＦが反転される（Ｓ１１４）。即ち、状態フラグＦが「１」にセットされる（Ｆ＝１）。この状態で、基地局ＢＳ２１は、状態フラグＦの判定（Ｓ１１１）、移動機ＭＳ１の位置情報に基づいて移動機ＭＳ１が緩衝エリア外に圏在するか否かの判定（Ｓ１１２）、移動機ＭＳ１がエリアＥ１、Ｅ２の境界線を通過したかの判定（Ｓ１１３）を行いながら、中継動作を行う（Ｓ８）。このような処理により、移動機ＭＳ１はエリアＥ１からエリアＥ２に進入したにもかかわらず、移動機ＭＳ１がまだエリアＥ２の緩衝エリアＥ２ａに圏在することから、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＣＮ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定した状態を維持しつつ、中継動作を継続して行うことになる。
【００８８】
ここで、移動機ＭＳ１の移動方向が変化して、図１４に示すように、当該移動機ＭＳ１がエリアＥ２の緩衝エリアＥ２ａからエリアＥ１の緩衝エリアＥ１ａに戻ると、当該移動機ＭＳ１がエリアＥ１とエリアＥ２の境界線を通過したと判定された時点で（Ｓ１１３においてＹＥＳ）、状態フラグＦが反転される（Ｓ１１４）。即ち、状態フラグＦが「０」にリセットされる（Ｆ＝０）。
【００８９】
この状態で、基地局ＢＳ２１は、状態フラグＦの判定（Ｓ１１１）、移動機ＭＳ１がエリアＥ１、Ｅ２の境界線を通過したかの判定（Ｓ１１３）を行いながら、中継動作を行う（Ｓ８）。この場合も、基地局ＢＳ２１は、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定した状態を維持しつつその中継動作を継続して行う。
【００９０】
更に、移動機ＭＳ１の移動方向が変化して、再度、図１３に示すように、当該移動機ＭＳ１がエリアＥ１の緩衝エリアＥ１ａからエリアＥ２の緩衝エリアＥ２ａに進入すると、当該移動機ＭＳ１がエリアＥ１とエリアＥ２の境界線を通過ししたと判定された時点で（Ｓ１１３においてＹＥＳ）、状態フラグＦが反転される（Ｓ１１４）。即ち、状態フラグＦが「１」にセットされる（Ｆ＝１）。
【００９１】
この状態で、基地局ＢＳ２１は、前述した場合（図１３について説明した場合）と同様に、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送回線を設定した状態を維持しつつ、中継動作を行う（Ｓ８）。この中継動作と共に、基地局ＢＳ２１は、状態フラグＦの判定（Ｓ１１１）、移動機ＭＳ１が緩衝エリア外に圏在するか否かの判定（Ｓ１１２）、移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界線を通過したか否かの判定（Ｓ１１３）を行っている。
【００９２】
移動機ＭＳ１が、図１５に示すように、緩衝エリアＥ２ａより更に内側に移動すると、当該移動機ＭＳ１が緩衝エリアＥ２ａ外に圏在すると判定される（Ｓ１１２においてＹＥＳ）。すると、状態フラグＦがリセットされ（Ｆ＝０）、基地局ＢＳ２１の制御装置１１０での処理は、図２に示すステップＳ１２の処理に移行する。その結果、前述した場合と同様に、基地局ＢＳ２１は、移動機ＭＳ１が圏在するエリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２に接続されるように、エントランス中継系伝送回線の切替えを行う（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７）。そして、基地局ＢＳ２１は、新たに回線制御局ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線が設定された状態で、中継動作を継続する（Ｓ８）。
【００９３】
上述したような例によれば、移動機ＭＳ１が圏在するエリアがエリアＥ１からエリアＥ２に変更されても、当該移動機ＭＳ１が緩衝エリアＥ２ａに圏在している場合には、当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳ２１は、エリアＥ１を管轄する回線制御局ＲＣＮ１との間にエントランス中継系伝送回線が設定された状態を維持する。更に、移動機ＭＳ１が各エリアＥ１、Ｅ２の緩衝エリアＥ１ａ、Ｅ２ａ内を移動する限り、該隣接するエリアＥ１、Ｅ２の境界線を何回通過しても、当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳ２１は、回線制御局ＲＮＣ１との間にエントランス中継系伝送エリアが設定された状態を維持する。そして、移動機ＭＳ１がエリアＥ１からエリアＥ２に進入し、更に、エリアＥ２の緩衝エリアＥ２ａの内側に移動した際に、基地局ＢＳ２１は、当該エリアＥ２を管轄する回線制御局ＲＮＣ２と接続されるように、エントランス中継系伝送回線の切替えを行う。
【００９４】
上述したような処理により、移動機ＭＳ１が隣接するエリアＥ１とＥ２の隣接部分において、移動方向を頻繁に変更したとしても、当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳ２１が頻繁にエントランス中継系伝送回線を切替えることが防止される。その結果、回線制御局でのハンドオーバーに係る処理負荷が増大することなく、更に円滑な中継動作を行えるようになる。
【００９５】
なお、上記例において、エリアＥ１を移動する移動機ＭＳ１が緩衝エリアＥ１ａ に進入した後に、該緩衝エリアＥ１ａからその内側に戻っても、状態フラグＦがセットされないので、当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳは、エリアＥ１を管轄する回線制御局との間にエントランス中継系伝送回線が設定された状態を維持する。また、上記例では、移動機ＭＳ１がエリアＥ１からＥ２に移動する場合について説明したが、移動機ＭＳ１がエリアＥ２からＥ１に移動する場合であっても、当該移動機ＭＳ１と通信を行う基地局ＢＳは、上述したのと同様の処理（図１１参照）を実行する。
【００９６】
また、なお、上記例では、各基地局ＢＳは、指向性アンテナ１０５ａ、１０７ａを介して各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線を設定したが（図１参照）、電気的な制御によって各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２との通信を可能にするフェーズドアレイアンテナを用いることによって、当該各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２との間にエントランス中継系伝送回線を設置することもできる。
【００９７】
上記各例において、図２に示すステップＳ２（ＲＮＣ第一選択処理）での処理、ステップＳ１３（ＲＮＣ第二選択処理）での処理が制御局決定手段に対応し、図２に示すステップＳ７、Ｓ８〜Ｓ１２での処理、及びエントランス回線送受信機１０５、１０７、及び切替え装置１０３などの基地局の設備が回線制御手段に対応する。
【００９８】
また、ステップＳ２（ＲＮＣ第一選択処理）での処理の一部がエリア判定エリア判定手段に対応する。サイトダイバーシティ送受信を実現する際の各回線制御局ＲＮＣ１、ＲＮＣ２における処理の一部が基地局決定手段に対応する。
図１１におけるステップ１１０からステップＳ８に至る制御手順が回線維持御手段に対応し、ステップＳ１１２での処理が緩衝エリア内判定手段に対応し、ステップＳ１１３での処理が境界通過判定手段に対応する。また、状態フラグＦが状態設定手段に対応する。
【００９９】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、請求項１乃至１４記載の本願発明によれば、移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局が、固定的に定められているのではなく、所定の条件に基づいて決定されるので、その条件に応じた態様での中継動作が可能になる。その結果、その所定の条件を適当に定めることにより、より円滑な中継動作が可能となる移動通信中継システムが実現できる。
【０１００】
また、請求項１５乃至２４記載の本願発明によれば、そのような移動通信中継システムにおいて用いられる基地局を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る移動通信中継システムの基本的なハード構成を示すブロック図である。
【図２】移動通信中継システムにおける各基地局にて実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図４】移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図５】移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図６】移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図７】サイトダイバーシティ送受信がなされる移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図８】サイトダイバーシティ送受信がなされる移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図９】サイトダイバーシティ送受信がなされる移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１０】サイトダイバーシティ送受信がなされる移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１１】移動通信中継システムにおける各基地局にて実行される処理の手順の他の一例を示すフローチャートである。
【図１２】移動通信中継システムにおける緩衝エリアを有する各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１３】移動通信中継システムにおける緩衝エリアを有する各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１４】移動通信中継システムにおける緩衝エリアを有する各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１５】移動通信中継システムにおける緩衝エリアを有する各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１６】従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１７】従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１８】従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図１９】従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図２０】サイトダイバーシティ送受信がなされる従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図２１】サイトダイバーシティ送受信がなされる従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図２２】サイトダイバーシティ送受信がなされる従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【図２３】サイトダイバーシティ送受信がなされる従来の移動通信中継システムにおける各エリア内の基地局と移動機との関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
ＭＳ１ 移動機
ＢＳ１１〜ＢＳ１８、ＢＳ２１〜ＢＳ２７ 基地局
ＲＮＣ１、ＲＮＣ２ 回線制御局
１０１ アクセス回線送受信機
１０２ 位置情報識別装置
１０３ 切替え装置
１０４、１０６ マルチプレクサ／デマルチプレクサ
１０５、１０７ エントランス回線送受信機
１０５ａ、１０７ａ 指向性アンテナ
２００ 移動通信ネットワーク基幹回線
Claims (24)
- 移動機に対して通信サービスを提供するための複数の基地局と、複数の制御局とを有し、移動機と通信を行う基地局と制御局との間に中継系伝送回線を設定し、該制御局を介して上記移動機と通信を行う基地局を所定の網に接続するようにした移動通信中継システムにおいて、
移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局を、上記移動局が各制御局により管理されるエリアの境界線を通過する場合に、切り替えるように決定する制御局決定手段と、
移動機と通信を行う基地局と該制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように回線切替え制御を行う回線制御手段と
を有する移動通信中継システム。 - 請求項１記載の移動通信中継システムにおいて、
上記制御局決定手段は、移動機の存在する地理的位置を表す位置情報に基づいて当該移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局を決定するようにした移動通信中継システム。 - 請求項２記載の移動通信中継システムにおいて、
上記各制御局が管轄するエリアが予め定められ、
上記制御局決定手段は、移動機の位置情報に基づいて当該移動機が圏在するエリアを判定するエリア判定手段を有し、
該エリア判定手段にて判定されたエリアを管轄する制御局を上記移動機と通信を行う基地局を接続すべき制御局として決定するようにした移動通信中継システム。 - 請求項１乃至３いずれか記載の移動通信中継システムにおいて、
上記回線制御手段が上記移動機と通信を行う基地局と上記制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線の設定ができなかったときに、上記制御局決定手段は、予め定めた優先順位に従って当該基地局を接続すべき制御局を決定するようにした移動通信システム。 - 請求項１乃至４いずれか記載の移動通信中継システムにおいて、
移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成するための複数の基地局を決定する基地局決定手段を有し、
該基地局決定手段にて決定された各基地局と上記のように決定された単一の制御局との間に中継系伝送回線が設定された状態で、当該制御局において上記各基地局から中継系伝送回線を介して提供される移動機からの信号を合成するようにした移動通信中継システム。 - 請求項５記載の移動通信中継システムにおいて、
上記基地局決定手段は、移動機と複数の基地局との間の通信品質に基づいて当該移動機からの信号をサイトダイバーシティ合成するための複数の基地局を決定するようにした移動通信中継システム。 - 請求項５または６記載の移動通信中継システムにおいて、
上記基地局決定手段は、上記制御局に設けられた移動通信中継システム。 - 請求項１乃至７いずれか記載の移動通信中継システムにおいて、
上記制御局決定手段は、各基地局に設けられ、移動機と通信を行う基地局における制御局決定手段が当該基地局を接続すべき制御局を決定するようにした移動通信中継システム。 - 請求項８記載の移動通信中継システムにおいて、
上記回線制御手段は、各基地局に設けられ、複数の制御局と中継系伝送回線を設定するための複数のエントランス回線送受信機と、上記制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線を設定するように上記複数のエントランス回線送受信機の選択切替えを行う切替え装置とを有する移動通信中継システム。 - 請求項１乃至９いずれか記載の移動通信中継システムにおいて、
基地局と制御局との間で設定されるべき上記中継系伝送回線は無線回線であって、
各基地局は、複数の制御局と個々的な通信を可能とするフェーズドアレーアンテナを備え、該フェーズドアレイアンテナを介して上記制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線が設定されるようにした移動通信中継システム。 - 請求項１乃至９いずれか記載の移動通信中継システムにおいて、
上記基地局と制御局との間で設定されるべき上記中継系伝送回線は無線回線であって、
各基地局は、複数の制御局の方向を向く複数の指向性アンテナを備え、上記制御局決定手段にて決定された制御局に向く指向性アンテナを介して当該制御局との間に中継系伝送回線が設定されるようにした移動通信中継システム。 - 請求項３記載の移動通信中継システムにおいて、
隣接する各エリアにおける隣接部分の所定範囲が緩衝エリアとして設定され、
上記回線制御手段は、移動機が当該緩衝エリア内に圏在するときは、上記エリア判定手段にて判定される移動機が圏在するエリアが変更されても、当該移動機と通信を行う基地局と制御局との間に設定された中継系伝送回線の設定状態を維持する回線維持制御手段を有する移動通信中継システム。 - 請求項１２記載の移動通信中継システムにおいて、
移動機の位置情報に基づいて当該移動機が隣接するエリアにおける緩衝エリアに圏在するか否かを判定する緩衝エリア内判定手段と、
移動機の位置情報の変化に基づいて当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過したか否かを判定する境界通過判定手段と
を備え、
上記回線維持制御手段は、上記境界通過判定手段にて当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過したと判定された後に、上記緩衝エリア内判定手段にて当該移動機が緩衝エリアに圏在していると判定されている間は、上記隣接するエリアの境界線を通過する直前において当該移動機と通信を行う基地局と制御局との間に設定された中継系伝送回線の設定状態を維持するようにした移動通信中継システム。 - 請求項１３記載の移動通信中継システムにおいて、
上記境界線通過判定手段にて当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過したと判定される毎に、一方のエリアから他方のエリアに移動した第一の状態と当該他方のエリアから当該一方のエリアに戻った第二の状態が交互に設定される状態設定手段を有し、
上記回線制御手段は、上記状態設定手段に第一の状態が設定されている状態において、上記緩衝エリア内判定手段にて当該移動機が緩衝エリア内に圏在していない判定されたときに、当該移動機と通信を行う基地局と上記エリア判定手段にて判定されたエリアを管轄する制御局との間に中継系伝送回線が設定されるように回線の切替えを行うようにした移動通信中継システム。 - 移動機に対して通信サービスを提供する複数の基地局と、複数の制御局とを有し、移動機と通信を行う基地局と制御局との間に中継系伝送回線を設定し、該制御局を介して上記移動機と通信を行う基地局を所定の網に接続するようにした移動通信システムに用いられる基地局において、
移動機との間にアクセス回線が設定されたときに、中継系伝送回線を設定すべき制御局を、前記移動局が各制御局により管理されるエリアの境界線を通過する場合に、切り替えるように決定する制御局決定手段と、
該制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継伝送回線が設定されるように回線切替え制御を行う回線制御手段とを有する基地局。 - 請求項１５記載の基地局において、
上記制御局決定手段は、移動機の存在する地理的位置を表す位置情報に基づいて中継伝送回線を設定すべき制御局を決定するようにした基地局。 - 請求項１６記載の基地局において、
上記制御局決定手段は、移動局の位置情報に基づいて当該移動機が、予め定められた当該複数の制御局のそれぞれが管轄するエリアのいずれに圏在するかを判定するエリア判定手段を有し、
該エリア判定手段にて判定されたエリアを管轄する制御局を中継系伝送回線を設定すべき制御局として決定するようにした基地局。 - 請求項１５乃至１７いずれか記載の基地局において、
上記回線制御手段が上記制御局決定手段にて決定された基地局との間に中継系伝送回線の設定ができなかったときに、上記制御局決定手段は、予め定めた優先順位に従って中継系伝送回線を設定すべき制御局を決定するようにした基地局。 - 請求項１５乃至１７いずれか記載の基地局において、
回線制御手段は、複数の制御局と中継系伝送回線を設定するための複数のエントランス回線送受信機と、上記制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継系伝送回線を設定するように上記複数のエントランス回線送受信機の選択切替えを行う切替え装置とを有する基地局。 - 請求項１５乃至１９いずれか記載の基地局において、
制御局との間で設定されるべき上記中継系伝送回線は無線回線であって、
複数の制御局個々的な通信を可能とするフェーズドアレーアンテナを備え、
該フェーズドアレーアンテナを介して上記制御局決定手段にて決定された制御局との間に中継伝送回線が設定されるようにした基地局。 - 請求項１５乃至１９いずれか記載の基地局において、
制御局との間で設定されるべき上記中継系伝送回線は無線回線であって、
複数の制御局の方向を向く複数の指向性アンテナを備え、
上記制御局決定手段にて決定された制御局に向く指向性アンテナを当該制御局との間に中継系伝送回線が設定されるようにした基地局。 - 請求項１７記載の基地局において、
上記回線制御手段は、移動機が予め定めた隣接する各エリアにおける隣接部分の所定範囲となる緩衝エリア内に圏在するときは、上記エリア判定手段にて判定される移動機が圏在するエリアが変更されても、制御局との間に設定された中継系伝送回線の設定状態を維持する回線維持制御手段を有する基地局。 - 請求項２２記載の基地局において、
移動機の位置情報に基づいて当該移動機が隣接するエリアにおける緩衝エリアに圏在するか否かを判定する緩衝エリア内判定手段と、
移動機の位置情報の変化に基づいて当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過したか否かを判定する境界通過手段と
を備え、
上記回線維持制御手段は、上記境界通過判定手段にて当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過したと判定された後に、上記緩衝エリア内判定手段にて当該移動機が緩衝エリアに圏在していると判定されている間は、上記隣接するエリアの境界線を通過する直前において制御局との間に設定された中継系伝送回線の設定状態を維持するようにした基地局。 - 請求項２３記載の基地局において、
上記境界通過手段にて当該移動機が隣接するエリアの境界線を通過したと判定される毎に、一方のエリアから他方のエリアに移動した第一の状態と当該他方のエリアから当該一方のエリアに戻った第二の状態が交互に設定される状態設定手段を有し、
上記回線制御手段は、上記状態設定手段に第一の状態が設定されている状態において、上記緩衝エリア内判定手段にて当該移動機が緩衝エリア内に圏在していないと判定されたときに、上記エリア判定手段にて判定されたエリアを管轄する制御局と間に中継系伝送回線が設定されるように回線の切替えを行うようにした基地局。
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