JP2009239749A

JP2009239749A - 割当方法およびそれを利用した基地局装置

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Publication number: JP2009239749A
Application number: JP2008084904A
Authority: JP
Inventors: Tadahisa Kamiyama; 忠久神山
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2009-10-15
Also published as: US20110069683A1; WO2009119855A1; KR20100126804A; CN101981992A

Abstract

【課題】
通信品質の劣化を防止でき、安定した通信状態でハンドオーバを実現すること。
【解決手段】
端末検出部１０５０は、判定要素にもとづき端末装置２０を所定の移動体グループに分類する。タイムスロット特定部１０５１は、移動体グループとタイムスロットとを対応付け、移動体グループの端末装置２０には、対応付けたタイムスロットを特定する。チャネル割当部１０５２は、タイムスロット特定部１０５１が特定したタイムスロットに含まれるサブチャネルブロックを移動体グループの端末装置２０に割り当てる。
【選択図】図５

Description

本発明は、タイムスロットの割当技術に関し、特に移動体に搭載された端末装置にタイムスロットを割り当てる割当方法およびそれを利用した基地局装置に関する。

高速に移動する鉄道などの移動体内においても、無線通信システムの利用が一般的になっている。無線通信システムでは、無線ゾーンごとに基地局装置が配置され、端末装置は無線ゾーンの基地局装置と通信を行う。このため、移動体が無線ゾーンを横切ると、移動体に搭載された端末装置は、通信中の基地局装置から切断される。このような場合でも通信を可能にするため、移動体が別の無線ゾーンに移動すると、移動体に搭載されている端末装置は、移動元の無線ゾーンの基地局装置から移動先の無線ゾーンの基地局装置に接続を切り替えるハンドオーバを行う。（例えば、特許文献１）
特開2000-229571号公報

ハンドオーバでは、基地局装置と端末装置との間の通信が中断されないよう、安定した接続の切り替えが望まれる。しかしながら、最近の無線通信システムでは、高速、大容量のデータ伝送を実現するため、複数の端末装置を周波数多重しており、タイムスロットの割り当て方次第で、ハンドオーバにおけるレンジング処理の所要時間が増加してしまうことがあり、接続を切り替えると通信品質が劣化し、不安定な通信状態になることがあった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、安定した通信状態でハンドオーバを実現できるタイムスロットの割り当て方法およびそれを利用した基地局装置を提供することを目的とする。

本発明のある態様は、基地局装置である。この基地局装置は、移動体内に存在する端末装置を検出する検出部と、前記検出部において、前記移動体内に複数の端末装置を検出した場合に、特定のタイムスロットに周波数多重されたサブチャネルを、前記複数の端末装置対して割り当てる割当部と、を備えることをその要旨とする。

また、前記割当部は、複数の移動体ごとにタイムスロットを特定し、同一の移動体内に存在する複数の端末装置に対して、その移動体に特定されたタイムスロットに含まれるサブチャネルを割り当てる、ことが望ましい。

また、他の基地局装置におけるタイムスロットの使用状況を調査する調査部と、前記同一の移動体に搭載された複数の端末装置との間でハンドオーバ処理を実行する実行部とをさらに備え、前記実行部は、ハンドオーバ処理において前記複数の端末装置にサブチャネルを割り当てる場合に、前記調査部が調査した使用状況に基づき、前記複数の端末装置についてハンドオーバ元の基地局装置における利用状況が少ないタイムスロットを特定するように、前記割当部を制御する、ことが望ましい。

また、前記検出部は、移動体内に存在する端末装置を検出するため、前記端末装置までの相対距離、前記端末装置の移動速度および前記端末装置の移動方向を判定要素として用いる、ことが望ましい。

また、前記検出部は、前記判定要素について、前記端末装置までの相対距離、前記端末装置の移動速度、前記端末装置の移動方向の順に優先度が高くなるように規定しており、前記優先度をもとに前記判定要素を参照しながら、前記端末装置を検出する、ことが望ましい。

本発明によれば、通信品質の劣化を防止でき、安定した通信状態でハンドオーバを実現できる。

本発明を具体的に説明する前に概要について述べる。本発明の実施の形態は、第二世代コードレス電話システムのように、PAC（Paging Area Contoroller）、複数の基地局装置、端末装置から構成される移動体通信システムに関する。PACは、一端に複数の基地局装置を接続し、他端にネットワークを接続する。複数の基地局装置は、それぞれ無線ゾーンを形成し、無線ゾーン内の端末装置と接続する。端末装置は、ある無線ゾーンから他の無線ゾーンに移動する場合、移動元の基地局装置から移動先の基地局装置へのハンドオーバを行う。

ハンドオーバにおいて、端末装置は、移動元の基地局装置との接続を切断するとともに、移動先の基地局装置との接続を確立するための処理を実行する。また、端末装置は、移動先の基地局装置との間で、信号の送信電力などを調整するレンジング処理もあわせて実行する。レンジング処理において、基地局装置は、端末装置から送信されてくるメッセージについて、受信電力の理想値からのずれ量を検出する。そして、基地局装置は、そのずれ量に基づき、端末装置における送信電力を制御するための補正量を算出し、メッセージに含めて端末装置に送信する。基地局装置からのメッセージを受信した端末装置は、メッセージに含まれる補正量に基づき、送信電力を調整した後、メッセージを基地局装置へ送信する。端末装置と基地局装置は、端末装置における送信タイミングの理想値からのずれ量が所定の範囲に収束するまで、このようなメッセージの送受信を繰り返す。

基地局装置は、タイムスロットに複数の端末装置を周波数多重しており、端末装置を割り当てたタイムスロットに、ハンドオーバ処理の対象としている端末装置を割り当てようとすると、既存の端末装置の通信品質を損なわないように送信電力などの調整を行う必要がある。このため、調整の自由度が低下し、短時間でのレンジング処理が困難となり、ハンドオーバ処理の対象としている端末装置のみならず、既存の端末装置の通信品質が劣化することがある。特に、移動体が無線ゾーンを横切ることで、これに搭載された複数の端末装置が一度にハンドオーバ処理の対象となった場合、このような現象が発生し易くなる。一方、移動体に搭載された複数の端末装置は、基地局装置からの相対距離など伝搬環境が似ていることもあり、これらを対象とすれば、短時間のレンジング処理も可能となる。

したがって、本発明の実施の形態における基地局装置においては、同一の移動体内に存在する端末装置に対しては、特定のタイムスロットに含まれるサブチャネルを優先的に割り当てる。
これにより、ハンドオーバ処理を実行する場合は、特定のタイムスロットにおいて、伝搬環境が似ている端末装置に対してレンジング処理を行えばよく、レンジング処理の所要時間が短縮化される。このため、通信品質の劣化を防止でき、安定した通信状態でハンドオーバを実現できる。

図１は、本発明の実施の形態における移動体通信システム１の構成を示す概念図である。移動体通信システム１は基地局装置１０と総称される第１基地局装置１０ａ、第２基地局装置１０ｂ、端末装置２０、PAC３０、ネットワーク４０および移動体５０を含む。

基地局装置１０は、無線ゾーン（図中、一点鎖線で表示）を形成し、所定の無線通信方式で端末装置２０と通信を行う。ここでは、無線通信方式として、TDMA/TDD（Time Division Multiple Access/Time Division Duplex）方式にOFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を適用したものを想定する。

基地局装置１０は、一端に無線通信で端末装置２０と接続し、他端に有線通信でPAC３０に接続する。ここで第１基地局装置１０ａが移動元の基地局装置であり、第２基地局装置１０ｂが移動先の基地局装置であるとする。

端末装置２０は、自身または第１基地局装置１０ａのいずれか一方の開始指示により、第１基地局装置１０ａとの接続を切断し、第２基地局装置１０ｂとの接続を確立するハンドオーバを実行する。

PAC３０は、基地局装置１０を制御し、端末装置２０と図示しない通信装置との間でネットワーク４０を介したデータの送受信を実現する。例えば、ネットワーク４０から受け付けた端末装置２０宛てのデータを基地局装置１０に送信する。このため、PAC３０は、端末装置２０が基地局装置１０と接続したときに、端末装置２０との間で位置登録を実行する。また、端末装置２０が第１基地局装置１０ａから第２基地局装置１０ｂへハンドオーバしたときは、基地局装置１０との間で端末接続変更を実行する。

ネットワーク４０は、一端にPAC３０を接続し、他端に図示しない通信装置を接続する。ネットワーク４０は、例えば、TCP/IP（Transmission Control Protocol / Internet Protocol）方式によるネットワークを想定する。

移動体５０は、端末装置２０を運送する。移動体５０としては、例えば、列車が想定される。以下においては、説明の便宜上、端末装置２０が同一の列車内に存在する場合に、端末装置２０は同一の移動体内に存在するものとする。

図２は、移動体通信システム１の無線通信方式におけるTDMA/TDD方式のフレーム構成を示す概念図である。図２に示すように上り通信（端末装置２０から基地局装置１０）について４つのタイムスロット、下り通信（基地局装置１０から端末装置２０）について４つのタイムスロットによってTDMAフレーム（以下、フレーム）が構成され、さらにフレームが連続して配置されている。本実施の形態においては上り通信と下り通信は対称であるため、以下においては、説明の便宜上、上り通信あるいは下り通信のいずれか一方のみ説明を行う場合もあるが、他方についても同様である。

移動体通信システム１の無線通信方式では、さらに図３に示すように、OFDMAも適用し、一つのタイムスロットに複数の端末装置２０を割り当てる。図３は横軸の方向に時間軸上のタイムスロットの配置を示し、縦軸の方向に周波数軸上のサブチャネルの配置を示す。すなわち、横軸の多重化がTDMAに相当し、縦軸の多重化がOFDMAに相当する。図３には１フレームにおける第１タイムスロット（図中、T1と表示）から第４タイムスロット（図中、T4と表示）が含まれている。また、図３には各タイムスロットにおける第１サブチャネル（図中、SC1と表示）から第１８サブチャネル（図中、SC18と表示）が含まれている。図２では第１タイムスロットの第２サブチャネルに「端末装置Ａ」が、第２タイムスロットの第２サブチャネルから第４サブチャネルに「端末装置Ｂ」が、第３タイムスロットの第１６サブチャネルに「端末装置Ｃ」が、そして第４タイムスロットの第１３サブチャネルから第１５サブチャネルに「端末装置Ｄ」がそれぞれ割り当てられている。また、図３では第１サブチャネルを制御チャネル専用サブチャネルとして確保しており、図中では第１基地局装置１０ａが第１タイムスロットの第１サブチャネルに「制御チャネルＢＳ１」を、第２基地局装置１０ｂが第２タイムスロットの第１サブチャネルに「制御チャネルＢＳ２」を割り当てている。

図４は、図３においてタイムスロットとサブチャネルで特定されるサブチャネルブロックの構成を示す概念図である。図３の横方向は、時間軸であり、縦方向は、周波数軸を示している。「１」から「２４」の番号は、サブキャリアの番号を示す。このようにサブチャネルは、OFDMのマルチキャリア信号によって構成されている。図中、「TS」は、トレーニングシンボルに相当し、同期検出用のシンボル、伝送路特性の推定用シンボル等の既知信号を含む。「GS」は、ガードシンボルに相当し、ここに実効的な信号は配置されない。「PS」はパイロットシンボルに相当し、既知信号によって構成される。「DS」はデータシンボルに相当し、送信すべきデータである。

基地局装置１０と端末装置２０は、サブチャネルブロックで制御チャネルを形成し、所定の制御メッセージを送受信することで、データを送受信する通信チャネルを確立する。例えば、基地局装置１０は、システム情報のスタートを示す報知用チャネル（以下、「BCCH」）、端末装置１０への着信を報知する着信情報チャネル（以下、「PCH」）、端末装置２０へ割り当てたチャネルを報知するチャネル割当制御チャネル（以下、「SCCH」）から論理制御チャネル（以下、「LCCH」）を構成し、専用サブチャネルブロックで端末装置２０に間欠送信する。端末装置１０は、基地局装置１０ｂが間欠送信する「BCCH」の制御メッセージを受信することで、基地局装置１０ｂを補足する。

図５は、基地局装置１０の構成を示す概念図である。図５において、アンテナ１００は、無線周波数の信号を送受信する。

無線部１０１は、送信動作として送受信部１０２からのベースバンド信号を周波数変換し、無線周波数のマルチキャリア信号を導出する。また、受信動作としてアンテナ１００で受信した無線周波数のマルチキャリア信号を周波数変換し、ベースバンド信号を導出し、送受信部１０２に出力する。また、なお、ベースバンド信号は、同相成分（In-phase）と直交成分（Quadrature-phase）から形成されるが、説明を簡略化するため図５では、ひとつの信号線のみ記載する。また、無線部１０１は、AGC(Auto Gain Contorol)やA/D（Analog/Digital）変換部を含む。

送受信部１０２は、送信動作として変復調部１０３から送られてきた周波数領域信号を複数のサブチャネルに割り当てて周波数領域のマルチキャリア信号を形成し、これを時間領域信号に変換して、無線部１０１に出力する。なお、周波数領域信号から時間領域信号への変換にはIFFT（Inversed Fast Fourier Transform）を利用する。

送受信部１０２は、受信動作として無線部１０１から送られてきた時間領域信号を周波数領域のマルチキャリア信号に変換し、これをサブキャリアごとの周波数領域信号に分離し、変復調部１０３に出力する。なお、時間領域信号から周波数領域のマルチキャリア信号への変換にはFFT（Fast Fourier Transform）を利用する。

変復調部１０３は、送信動作としてIF部１０４から入力した信号を変調する。変調方式としては、BPSK（Binary Phase Shift Keying）、QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）、16QAM（Quadrature Amplitude Modulation）、64QAM、256QAMなどを用いる。
変復調部１０３は、受信動作として送受信部１０２から送られてきた周波数領域の信号に対して復調を行い、IF部１０４に出力する。

IF部１０４は、受信動作として変復調部１０３で復調された信号をPAC３０に出力する。また、送信動作としてPAC３０から入力された信号を変復調部１０３に出力する。

制御部１０５は、基地局装置１０全体のタイミングの制御等を行う。また制御部１０５は、端末検出部１０５０、タイムスロット特定部１０５１、チャネル割当部１０５２、ハンドオーバ処理部１０５３、記録部１０５４を含み、端末装置２０との間でハンドオーバ処理を実行する。

端末検出部１０５０は、端末装置２０の位置情報を取得し、端末装置２０までの相対距離を算出する。端末装置２０までの相対距離の算出は、例えば、記録部１０５４に自身の位置情報を記録しておき、取得した端末装置２０の位置情報との差分を取ることで行う。

また、端末検出部１０５０は、所定時間ごとに端末装置２０の位置情報を取得し、その変動にもとづき、端末装置２０の移動方向と移動距離を算出する。

なお、端末装置２０の位置情報は、端末装置２０がGPS（Global Positioning System）を備えている場合は、端末装置２０から直接取得してもよい。また、伝搬距離と伝搬損失との対応を規定するテーブルをあらかじめ記録部１０５４に記録しておき、端末装置２０から既知信号の送信電力に関する情報を取得するとともに、その既知信号を受信したときの受信電力を測定し、このテーブルを参照することで端末装置２０の位置情報を推定してもよい。

端末検出部１０５０は、端末装置２０までの相対距離、端末装置２０の移動速度、端末装置２０の移動方向を判定要素として、移動体５０に存在する端末装置２０を検出する。そして、同一の移動体内に存在すると判断した端末装置２０を構成要素とする集合（以下、移動体グループ）を形成する。この移動体グループを形成するため、端末検出部１０５０は、判定要素にもとづいて端末装置２０のグループ分けを行う。

このため、端末検出部１０５０は、既存移動体グループに分類できるのかを最初に確認する。ここで、各移動体グループには、所属する端末装置２０までの相対距離、所属する端末装置２０の移動速度、所属する端末装置２０の移動方向の３つの値（以下、特性値）が関連付けられている。

端末検出部１０５０は、端末装置２０の判定要素の値とこの既存移動体グループの特性値を比較し、全ての判定要素の値について、既存移動体グループの特性値との差が一定の範囲にあれば、端末装置２０をその既存移動体グループに分類する。

既存移動体グループに分類できなかった場合、端末検出部１０５０は、新しい移動体グループを形成し、そこに端末装置２０を分類する。このとき、分類した端末装置２０の判定要素の値を、新しい移動体グループの特定値として関連付けておく。

このような処理を行うことで、端末検出部１０５０は、同一の移動体内に存在する端末装置２０の集合である移動体グループを形成する。

なお、判定要素の値の比較は、端末装置２０までの相対距離、端末装置２０の移動速度、端末装置２０の移動方向の順に優先度が高くなるように設定しておき、優先度が高い判定要素から行うようにしてもよい。端末装置２０を効率的にグループ分けできるからである。

また、移動体グループの特性値は、所定の周期で、移動体グループに属する端末装置２０の相対距離、移動速度、移動方向を測定し、それらを平均して更新してもよい。移動体グループを形成したときと移動体の移動状況が異なっていても、移動体内に存在する端末装置２０を、正しい移動体グループに分類できるからである。

さらに、端末装置２０を移動体グループに分類する処理は、端末装置２０の移動速度があらかじめ規定したしきい値より小さい場合に、実行しなくてもよい。移動体内に存在しない端末装置２０を処理対象とすることがなく、処理の効率性が向上するからである。

タイムスロット特定部１０５１は、端末装置２０にサブチャネルブロックを割り当てるために、タイムスロットを特定する。特に、同一の移動体内に存在する端末装置２０には、所定のタイムスロットが優先的に割り当てられるように、タイムスロットの特定を行う。このため、タイムスロット特定部１０５１は、移動体グループとタイムスロットを対応付けたテーブルを記録部１０５４に記録しておく。このテーブルを参照し、端末検出部１０５０で所定の移動体グループに分類された端末装置２０には、その移動体グループに対応したタイムスロットを特定する。これにより、同一の移動体内に存在する端末装置２０に対して、その移動体に対応したタイムスロットを優先的に割り当てることが可能となる。

なお、移動体グループとタイムスロットの対応付けは、あらかじめ規定された最大スロット数（例えば、「２」）まで行い、それ以上は行わないこととする。ここで、最大スロット数はフレームを構成するタイムスロット数の半分以下が好ましい。移動体グループを対応付けるタイムスロットの確保が容易になるからである。

タイムスロット特定部１０５１は、第１基地局装置１０ａのタイムスロット利用状況にもとづき、第２基地局装置１０ｂで移動体グループとタイムスロットの対応付けを行う。これにより、移動体グループの端末装置２０、すなわち同一の移動体内に存在する端末装置２０を、タイムスロット単位でまとめてハンドオーバさせることが容易になる。また、タイムスロットの重複利用を少なくでき、通信品質の劣化を防止できる。

このため、タイムスロット特定部１０５１は、ハンドオーバ処理部１０５３を介して第１基地局装置１０ａからタイムスロットの利用状況に関する情報を取得する。そして、タイムスロット特定部１０５１は、このタイムスロットの利用状況に関する情報を参照し、第１基地局装置１０ａが移動体グループを対応付けたタイムスロットと重複しないように、第２基地局装置１０ｂで移動体グループとタイムスロットの対応付けを行う。

タイムスロット特定部１０５１は、上記以外の端末装置２０、すなわち、移動体グループに所属しない端末装置２０、あるいはタイムスロットに対応付けられていない移動体グループに所属する端末装置２０には、移動体グループに対応付けがされておらず、かつ空きサブチャネルブロックを含むタイムスロットを特定する。

チャネル割当部１０５２は、タイムスロット特定部１０５１で特定されたタイムスロットに含まれる空きサブチャネルブロックを端末装置２０に割り当てる。サブチャネルブロックの割り当ては、端末装置２０から新規または追加の無線リソース獲得要求などに応じて行う。ここで、新規の無線リソースの獲得要求としては、例えば、端末装置２０が通信を開始する場合や、端末装置２０が通信中に第１基地局装置１０ａから第２基地局装置１０ｂへハンドオーバする場合に生じる。

ハンドオーバ処理部１０５３は、端末装置２０との間でハンドオーバ処理を実行する。このため、ハンドオーバ処理部１０５３は、第１基地局装置１０ａと端末装置２０との間の通信状態を監視する。通信状態が劣化してきたと判断すると、ハンドオーバ処理部１０５３はハンドオーバの実行を決定する。例えば、端末装置２０から受信した信号のRSSI（Received Signal Strength Indication）が所定のしきい値より小さくなった場合やCRC（Cyclic Redundancy Check）で検出したエラー数が所定のしきい値より大きくなった場合、ハンドオーバ処理部１０５３は、通信状態が劣化してきたと判断する。

ハンドオーバ処理部１０５３は、第１基地局装置１０ａと端末装置２０との間で切断処理を実行する。切断処理として、例えば、チャネル割当部１０５２に指示をおくり、端末装置２０に割り当てたサブチャネルブロックを解放する。

またハンドオーバ処理部１０５３は、第２基地局装置１０ｂと端末装置２０との間で接続処理を実行する。接続処理として、例えば、図示しないレンジング処理部に指示を送り端末装置２０との間で送信電力などの調整を行う。さらに、タイムスロット特定部１０５１、チャネル割当部１０５２に指示を送り、ハンドオーバを要求した端末装置２０にサブチャネルブロックを割り当てる。

このとき、ハンドオーバ処理部１０５３は、上述の如く第１基地局装置１０ａと第２基地局装置１０ｂとが、重複するタイムスロットに移動体グループを対応付けないように、タイムスロット特定部１０５１を制御する。

このため、ハンドオーバ処理部１０５３は、第１基地局装置１０ａからタイムスロットの利用状況に関する情報を取得する。タイムスロットの利用状況に関する情報は、例えば、PAC３０を介して第１基地局装置１０ａから取得してもよく、第１基地局装置１０ａから端末装置２０に送信しておき、ハンドオーバ処理時に端末装置２０を介して取得してもよい。

記録部１０５４は、タイムスロット特定部１０５１がタイムスロットを特定するために参照するテーブルなどを記録する。図６は、記録部１０５４が記録している移動体グループとタイムスロットを対応付けるテーブルのデータ構造である。図示するように、テーブルには、タイムスロット欄と利用状況欄が含まれる。タイムスロット欄には、フレームを構成するタイムスロットの識別情報が格納され、利用状況欄には、タイムスロットに対応付けた移動体グループの識別情報が格納される。図６では、「第１タイムスロット」に「移動体グループ１」を対応付け、「第２タイムスロット」に「移動体グループ２」を対応付けている。図２に示すようにフレームを構成するタイムスロット数は「４」のため、最大スロット数を「２」としている。よって、タイムスロット特定部１０５１は、仮に「移動体グループ３」が存在した場合であっても「第３タイムスロット」あるいは「第４タイムスロット」への対応付けを行わない。

以上の構成による移動体通信システム１の動作を説明する。図７は、端末装置２０が第１基地局装置１０ａから第２基地局装置１０ｂにハンドオーバする手順を示すシーケンス図である。端末装置２０は、第１基地局装置１０ａと通信中（S100）に、受信した信号のRSSIが所定のしきい値より小さくなるとハンドオーバを決定する（S101）。端末装置２０は、第２基地局装置１０ｂから報知される「BCCH」の制御メッセージを受信し、第２基地局装置１０ｂを捕捉する。端末装置１０は、基地局装置１０ａから基地局装置１０ｂへハンドオーバを実行し（S103）、基地局装置１０ｂとの間で通信チャネルを確立する（S104）。

図８は、第２基地局装置１０ｂとの通信チャネルを確立する接続手順を示すシーケンス図である。端末装置２０は、第２基地局装置１０ｂへハンドオーバする過程で無線チャネルの割当を要求する（S200）。第２基地局装置１０ｂは、端末装置２０までの相対距離、端末装置２０の移動速度、端末装置２０の移動方向を算出する（S201）。これら判定要素にもとづき、端末装置２０を所属すべき移動体グループに分類する（S202）。第２基地局装置１０ｂは、第１基地局装置１０ａから取得したタイムスロットの利用状況に関する情報にもとづき、端末装置２０に無線チャネルを割り当てるためのタイムスロットを特定する（S203）。そして、タイムスロットに含まれる空きサブチャネルブロックを端末装置２０に割り当て（S204）、通信チャネルの割当を端末装置２０へ応答する（S205）。

図９は、端末装置２０を移動体グループに分類する手順を示すフローチャートである。端末検出部１０５０は、既存の移動体グループの特性値を取得する（S300）。対象の端末装置２０の判定要素の値と特性値を比較し、その差が一定の範囲にあるかを確認する（S301）。判定要素との差が一定の範囲にある特性値が存在すれば（S301のY）、その特性値と関連付けられている移動体グループに端末装置２０を分類する（S302）。判定要素との差が一定の範囲にある特性値が存在しなければ（S302のN）、既存の移動体グループの総数と最大スロット数を比較する（S303）。既存の移動体グループの総数が最大スロット数よりも小さければ（S303のY）、あらたに判定要素の値を特性値とする移動体グループを形成し（S304）、端末装置２０をそこに分類する（S305）。既存の移動体グループの総数が最大スロット数よりも大きければ（S303のN）、移動体グループへの分類を行わない。

図１０は、タイムスロットを特定する手順を示すフローチャートである。タイムスロット特定部１０５１は、対象の端末装置２０が移動体グループに属しているかを確認する（S400）。移動体グループに属していれば（S400のY）、タイムスロット特定部１０５１は、図７に示すテーブルを参照し、移動体グループがタイムスロットに対応付けられているかを確認する（S401）。移動体グループがタイムスロットに対応付けられていれば（S401のY）、対応付がされたタイムスロットに空きのサブチャネルブロックがあるかを確認する（S402）。空きのサブチャネルブロックがあれば（S402のY）、それを対象の端末装置２０に無線チャネルを割り当てるためのタイムスロットとして特定する（S403）。対象の端末装置２０が移動体グループに属していない（S400のN）、または移動体グループがタイムスロットに対応付けられていない（S401のN）、または対応付けがされたタイムスロットに空きがない（S402のN）場合は、移動体グループとの対応付けがされておらず、かつ空きサブチャネルブロックを含むタイムスロットを特定する（S404）。

このような本発明の実施の形態によれば、以下の通りの作用効果を享受することができる。

（１）端末検出部１０５０は、判定要素にもとづき端末装置２０を所定の移動体グループに分類し、タイムスロット特定部１０５１は、移動体グループとタイムスロットとを対応付け、移動体グループの端末装置２０には、対応付けたタイムスロットを特定し、チャネル割当部１０５２は、タイムスロット特定部１０５１が特定したタイムスロットに含まれるサブチャネルブロックを移動体グループの端末装置２０に割り当てる。これにより、同一の移動体内に存在する端末装置２０は、特定のタイムスロットに割り当てられるため、そのタイムスロットに割り当てられた端末装置２０間では調整すべき送信電力や送信タイミングの差異が小さくなり、レンジング処理の所要時間を短縮できる。また、通信品質の劣化を防止できる。また、安定した通信状態でハンドオーバを実現できる。

（２）また、ハンドオーバ処理部１０５３は、第１基地局装置１０ａからタイムスロットの利用状況に関する情報を取得し、タイムスロット特定部１０５１において第１基地局装置１０ａが移動体グループを対応付けたタイムスロットと重複しないように、第２基地局装置１０ｂで移動体グループとタイムスロットの対応付けを実行するように、タイムスロット特定部１０５１を制御する。このため、同一の移動体内に存在する端末装置２０を、タイムスロット単位でまとめてハンドオーバさせることが容易となる。また、タイムスロットの重複利用を少なくでき、通信品質の劣化を防止できる。

（３）また、端末検出部１０５０は、端末装置２０までの相対距離、端末装置２０の移動速度、端末装置２０の移動方向を判定要素として、移動体グループへの分類を行う。このため、同一の移動体内に存在する端末装置２０を確実に対応する移動体グループへ分類することができる。

（４）また、端末検出部１０５０は、端末装置２０までの相対距離、端末装置２０の移動速度、端末装置２０の移動方向の順に優先度が高くなるように設定しておき、優先度が高い判定要素から既存移動体グループの特性値との比較を行う。このため、効率的な分類が可能となる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について説明をしてきたが、本発明は、この実施の形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定された本発明の適用範囲にあり、上述した実施の形態の構成が備える機能を達成可能であれば、いろいろな変形が可能である。

例えば、本発明の実施の形態において端末装置２０が同一の列車内に存在するときに、端末装置２０は同一の移動体内に存在するとして説明したが、これにかぎらず、列車を構成する車両ごとに、同一の移動体内に存在するものか否かを判断してもよく、列車に複数の中継局が搭載されている場合は、中継局ごとに同一の移動体内に存在するものか否かを判断してもよい。

本発明の実施の形態に係る移動体通信システムの構成を示す概念図 TDMAフレーム構成を示す概念図 OFDMAによる周波数多重化されたタイムスロットを示す概念図サブチャネルブロックの構成を示す概念図本発明の実施の形態に係る基地局装置の構成を示す概念図移動体グループとタイムスロットを対応付けるテーブルのデータ構造ハンドオーバする手順を示すシーケンス図通信チャネルを確立する接続手順を示すシーケンス図移動体グループに分類する手順を示すフローチャートタイムスロットを特定する手順を示すフローチャート

符号の説明

１０１無線部
１０２送受信部
１０３変復調部
１０４ IF部
１０５制御部
１０５０端末検出部
１０５１タイムスロット特定部
１０５２チャネル割当部
１０５３ハンドオーバ処理部
１０５４記録部

Claims

移動体内に存在する端末装置を検出する検出部と、
前記検出部において、前記移動体内に複数の端末装置を検出した場合に、特定のタイムスロットに周波数多重されたサブチャネルを、前記複数の端末装置対して割り当てる割当部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
前記割当部は、複数の移動体ごとにタイムスロットを特定し、同一の移動体内に存在する複数の端末装置に対して、その移動体に特定されたタイムスロットに含まれるサブチャネルを割り当てる、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
他の基地局装置におけるタイムスロットの使用状況を調査する調査部と、
前記同一の移動体に搭載された複数の端末装置との間でハンドオーバ処理を実行する実行部とをさらに備え、
前記実行部は、ハンドオーバ処理において前記複数の端末装置にサブチャネルを割り当てる場合に、前記調査部が調査した使用状況に基づき、前記複数の端末装置についてハンドオーバ元の基地局装置における利用状況が少ないタイムスロットを特定するように、前記割当部を制御する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
前記検出部は、移動体内に存在する端末装置を検出するため、前記端末装置までの相対距離、前記端末装置の移動速度および前記端末装置の移動方向を判定要素として用いる、
ことを特徴とする請求項１ないし３に記載の基地局装置。
前記検出部は、前記判定要素について、前記端末装置までの相対距離、前記端末装置の移動速度、前記端末装置の移動方向の順に優先度が高くなるように規定しており、前記優先度をもとに前記判定要素を参照しながら、前記端末装置を検出する、
ことを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。