無線通信システムおよび無線通信端末
【課題】無線通信端末が無線通信基地局間でハンドオーバを行う際に、通信の品質が劣化するリスクを低減する無線通信システムおよび無線通信端末を提供する。
【解決手段】無線通信システムにおいて、無線通信端末２００は、接続中の基地局１００Ａからの通知に基づいて、周囲に存在する他の基地局（１００Ｃ−Ｄ）について所定の測定を行うとともに、所定の測定の結果を基地局１００Ａに通知し、基地局１００Ａは、端末２００ａがハンドオーバする際、所定の測定の結果に基づいて、他の基地局（１００Ｃ−Ｄ）のうち端末２００ａがハンドオーバする際のターゲットとなる基地局を決定するが、所定の状況においては、基地局１００Ａの周囲に存在する他の基地局（１００Ｂ−Ｆ）のうち、所定の測定が行われなかった基地局１００Ｂを、端末２００ａがハンドオーバする際のターゲットとする。
【解決手段】無線通信システムにおいて、無線通信端末２００は、接続中の基地局１００Ａからの通知に基づいて、周囲に存在する他の基地局（１００Ｃ−Ｄ）について所定の測定を行うとともに、所定の測定の結果を基地局１００Ａに通知し、基地局１００Ａは、端末２００ａがハンドオーバする際、所定の測定の結果に基づいて、他の基地局（１００Ｃ−Ｄ）のうち端末２００ａがハンドオーバする際のターゲットとなる基地局を決定するが、所定の状況においては、基地局１００Ａの周囲に存在する他の基地局（１００Ｂ−Ｆ）のうち、所定の測定が行われなかった基地局１００Ｂを、端末２００ａがハンドオーバする際のターゲットとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムおよび無線通信端末に関するものであり、特に、無線通信基地局と、当該無線通信基地局間でハンドオーバを行う無線通信端末と、を含む無線通信システム、および当該無線通信端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
次世代の世界標準の無線通信方式として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムが３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で標準化されている。ＬＴＥシステムは、無線通信端末ＵＥ（User Equipment）と、無線通信基地局ｅＮＢ（evolved Node B）と、ＩＰ（Internet Protocol）ベースのコアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）とによって構成されている。以下、本明細書において、無線通信基地局は、適宜「基地局」と略記し、無線通信端末（移動端末）は、適宜「端末」と略記する。
【０００３】
Ｅ−ＵＴＲＡＮ(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)すなわちＬＴＥシステムのハンドオーバについても、３ＧＰＰで標準化されている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。以下、非特許文献１および非特許文献２に規定されているＬＴＥシステムのハンドオーバについて、その概略を説明する。
【０００４】
図７は、非特許文献１に記載されているＭＭＥ(Mobility Management Equipment)／Ｓ−ＧＷ(Serving-Gateway)内におけるハンドオーバを説明するシーケンス図である。ＬＴＥシステムにおいて、端末（ＵＥ）は、ハンドオーバを行う前提として、現在の待ち受け先のセルであるServing Cell（図７におけるSource eNB）の周囲に存在する他の基地局について、各種の測定を行う。この各種の測定は、Serving Cellから通知されたMeasurement Configuration（図７における１番のMeasurement Control）に基づいて、端末が、当該Serving Cellの周囲に存在する基地局に対して行うものである。Measurement Configurationは、端末に対して、RRC Connection Reconfigurationというメッセージにより送信される。ここで行われる、基地局に対する各種の測定には、例えば、ＲＳＰＰ(Reference Signal Received Power：信号強度)、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality：信号品質）、基地局ＩＤ等の測定が含まれる。
【０００５】
このような測定の結果はMeasurement ReportとしてServing Cellに通知され（図７における２番）、Serving Cellは通知された測定の結果に基づいて、端末がハンドオーバを行うターゲットとなる基地局(Target eNB)を決定する。
【０００６】
ところで、このように端末が基地局間でハンドオーバを行う際に、Serving Cellの周囲に存在する他の基地局のうち一部については、上述した各種の測定を行わないようにすることもできる。これは、Serving Cellの周囲に存在する基地局のうち特定のものについては、Serving Cellから通知されるMeasurement Configurationにおいて、上述した各種の測定の対象外として登録しておくことにより実現することができる。このように、通常はハンドオーバを行う前に実行される各種の測定の対象外として、特定の基地局を登録することを、以下、基地局を「ブラックリストに登録する」と記す。
【０００７】
このブラックリストは、Measurement Configurationの中にあるMeasurement Objectというパラメータに含まれている。具体的には、特定の基地局のキャリア周波数がブラックリストに含まれている場合、その基地局はブラックリストに登録されていることになる。非特許文献２においては、Measurement Objectを含むMeasurement Configurationの中のパラメータが、その他の詳細とともに規定されている。
【０００８】
上述したように基地局をブラックリストに登録する契機やその方法について、３ＧＰＰ Standardにおいては、特に明確に規定されていない。したがって、このようなブラックリストに登録する際の契機や方法などは、キャリアとベンダとの間の取り決めにより決定されるものと想定される。
【０００９】
このように、ブラックリストに特定の基地局を登録することにより、特定の基地局を各種の測定の対象外とすることができる。したがって、このブラックリストを採用して、例えばMeasurement Reportのために各種の測定が頻発するのを防ぐことにより、消費電力を削減することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、この特許文献１には、ブラックリストを実装することにより、基地局からのシステム情報を受信することによるオーバヘッドを削減することも提案されている。
【００１０】
例えば、あるマクロセル内部の領域が多数のマイクロセルでカバーされている場合、このような領域内を、電車や自動車などにより端末が高速で移動していると、当該マクロセルのみならず当該マイクロセルも含めて、各種の測定が多数頻発することが想定される。このような例においては、端末が高速で移動しているため、マイクロセルにおけるハンドオーバを頻発させることは意義が乏しく望ましくない。そこで、例えばマイクロセルを形成する基地局をブラックリストに登録しておくことにより、マクロセルを形成する基地局のみをハンドオーバのターゲット基地局とすることができる。このようにすれば、端末が各種の測定を頻繁に行うのを防ぐことにより、端末の処理負荷を軽減することができ、消費電力を削減することもできる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３００ 第１０章“Mobility”
【非特許文献２】３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１ 第５．５節“Measurement”
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−５１６３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述したようなブラックリストを実装することに起因して、いくつかの不都合な点も想定される。
【００１４】
例えば、上述したように、ブラックリストに登録されている基地局に対して、端末は各種の測定を行わない。このため、何らかの理由によりブラックリストに登録されている基地局に対してハンドオーバする場合、Measurement Configurationを端末に対して通知し直して、ブラックリストの登録を解除してから、再び各種の測定をし直さなければならない。
【００１５】
仮に、ブラックリストへの登録または登録の解除をオペレータが手動で行うものと想定すると、ブラックリスト登録済の基地局の周囲に存在する基地局が輻輳していると、ブラックリスト登録済の基地局に動的にハンドオーバを試みることは困難となる。また、端末がブラックリスト登録済の基地局に向かって高速で移動しており、かつ、当該ブラックリスト登録済の基地局の周囲に存在する基地局が輻輳している場合、前記ブラックリスト登録済の基地局にハンドオーバせざるを得ない。しかしながら、この場合に、上述したようにブラックリストの登録を解除してから再び各種の測定をし直す操作を行おうとしても、時間的に間に合わないことも想定される。すなわち、ハンドオーバ先の基地局についてブラックリストの登録を解除して再び各種の測定を行おうとしても、その基地局に適切にハンドオーバが完了する前に、ハンドオーバ元の基地局との通信が途切れてしまうことが懸念される。このようにハンドオーバが適切に実行されないと、通信の品質が悪化することになり、通話をする者にとって極めて不都合である。
【００１６】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、無線通信端末が無線通信基地局間でハンドオーバを行う際に、通信の品質が劣化するリスクを低減する無線通信システムおよび無線通信端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成する第１の観点に係る無線通信システムの発明は、
無線通信端末と、無線通信基地局と、を含む無線通信システムにおいて、
前記無線通信端末は、接続中の無線通信基地局からの通知に基づいて、当該接続中の無線通信基地局の周囲に存在する他の無線通信基地局について所定の測定を行うとともに、当該所定の測定の結果を当該接続中の無線通信基地局に通知し、
前記接続中の無線通信基地局は、前記無線通信端末がハンドオーバする際、前記所定の測定の結果に基づいて、前記他の無線通信基地局のうち前記無線通信端末がハンドオーバする際のターゲットとなる無線通信基地局を決定するが、所定の状況においては、前記接続中の無線通信基地局の周囲に存在する他の無線通信基地局のうち、前記所定の測定が行われなかった無線通信基地局を、前記無線通信端末がハンドオーバする際のターゲットとすることを特徴とするものである。
【００１８】
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る無線通信システムにおいて、
前記接続中の無線通信基地局は、前記無線通信端末が所定の速度以上の速度で前記所定の測定が行われなかった無線通信基地局に向かって移動している状況であって、かつ、当該所定の測定が行われなかった無線通信基地局の周囲に存在する無線通信基地局であって前記所定の測定が行われた無線通信基地局が輻輳している状況においては、当該所定の測定が行われなかった無線通信基地局を、前記無線通信端末がハンドオーバする際のターゲットとするものである。
【００１９】
また、上記目的を達成する第３の観点に係る無線通信端末の発明は、
接続中の無線通信基地局からの通知に基づいて、当該接続中の無線通信基地局の周囲に存在する他の無線通信基地局について所定の測定を行うとともに、当該所定の測定の結果を当該接続中の無線通信基地局に通知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、無線通信システムおよび無線通信端末において、無線通信端末が無線通信基地局間でハンドオーバを行う際に、通信の品質が劣化するリスクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基地局の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る端末の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る処理を概念的に説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る基地局の記憶部に記憶される情報の例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る処理を説明するシーケンス図である。
【図７】ＬＴＥシステムにおけるハンドオーバを説明するシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の例を示す図である。本実施形態に係る無線通信システムは、例えばＬＴＥシステムで実現することができる。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムは、基地局１００、端末２００、ＭＭＥ(Mobility Management Equipment)３１０、Ｓ−ＧＷ(Serving-Gateway)３２０、Ｐ−ＧＷ(PDN-Gateway)３３０、ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)４００を含んで構成される。図１に示した無線通信システムの例は、基地局を３つ含み、それぞれ、基地局１００Ａ、基地局１００Ｂ、および基地局１００Ｃとして表してある。これらの基地局は、それぞれがセルを形成している。なお、本実施形態に係る無線通信システムにおいては、基地局は２つ以上の任意の数とすることができる。
【００２５】
基地局１００は、端末２００に対して、基地局１００の周囲に存在する基地局について所定の測定を行うための設定を通知する。また、基地局１００は、端末２００から通知される所定の測定の結果に基づいて、ハンドオーバのターゲットとなる基地局を決定する。端末２００は、基地局１００を介して無線通信を行う。また、端末２００は、基地局１００から通知された設定に基づいて、基地局１００の周囲に存在する基地局について所定の測定を行う。
【００２６】
ＭＭＥ３１０は、端末２００の位置登録や着信時の端末呼び出し処理、および基地局１００の間のハンドオーバといったモビリティ管理を行う。また、ＭＭＥ３１０は、ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ内における(Intra MME/S-GW)ハンドオーバの際、Ｓ−ＧＷに対して、ソース基地局からターゲット基地局へのユーザデータのパススイッチングを要求する（図７における１２番のPath Switch Request）。Ｓ−ＧＷ３２０は、音声やパケットなどのユーザデータを処理する。また、Ｓ−ＧＷ３２０は、ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ内における(Intra MME/S-GW)ハンドオーバの際、ソース基地局からターゲット基地局へのユーザデータのパススイッチングを行う（図７における１４番のSwitch DL path）。Ｐ−ＧＷ３３０は、ＩＭＳ４００とのインタフェースを有している。ＩＭＳ４００は、ＳＩＰ(Session Initiation Protocol)を用いたマルチメディアサービスに対応した公衆通信網である。
【００２７】
図１において、基地局１００Ａ、基地局１００Ｂ、および基地局１００Ｃの間は、それぞれＸ２と呼ばれるインタフェースで接続される。ＭＭＥ３１０と、基地局１００Ａ、基地局１００Ｂ、および基地局１００Ｃとの間は、それぞれＳ１−ＭＭＥと呼ばれるインタフェースで接続される。Ｓ−ＧＷ３２０と、基地局１００Ａ、基地局１００Ｂ、および基地局１００Ｃとの間は、それぞれＳ１−Ｕと呼ばれるインタフェースで接続される。ＭＭＥ３１０と、Ｓ−ＧＷ３２０との間は、Ｓ１１と呼ばれるインタフェースで接続される。Ｓ−ＧＷ３２０と、Ｐ−ＧＷ３３０との間は、Ｓ５と呼ばれるインタフェースで接続される。また、Ｐ−ＧＷ３３０と、ＩＭＳ４００との間は、ＳＧｉと呼ばれるインタフェースで接続される。
【００２８】
また、ＩＭＳ４００に対しては、図１に示したＰ−ＧＷ３３０以外のＰ−ＧＷも接続されることを想定している。さらに、当該Ｐ−ＧＷ３３０以外のＰ−ＧＷは、図１に示した各基地局１００、端末２００、ＭＭＥ３１０、Ｓ−ＧＷ３２０と同様のノード群で構成される無線通信システムが接続されることを想定している。
【００２９】
図２は、図１に示した基地局１００の概略構成の例を示す図である。図２に示すように、基地局１００は、ＲＦアンテナ１０１、ＲＦ部１０２、変復調部１０３、基地局インタフェース部１０４、ＯＭＴ(Operation Maintenance Tool)インタフェース部１０５、ＢＨ(Backhaul)インタフェース部１０６、制御部１０７、記憶部１０８、を備えている。
【００３０】
ＲＦアンテナ１０１は、端末２００へのＲＦ信号の送信、および端末２００からのＲＦ信号の受信を行う。ＲＦ部１０２は、ＲＦアンテナ１０１で送受信するＲＦ信号を、ＲＦ帯域およびデジタル処理可能な帯域に変換する。変復調部１０３は、ＲＦ部１０２に出力される信号を変調するとともに、ＲＦ部１０２から入力された信号を復調する。基地局インタフェース部１０４は、他の基地局とのインタフェースとして機能する。ＯＭＴインタフェース部１０５は、オペレータが基地局１００を手動で制御する際のインタフェースとして機能する。ＢＨインタフェース部１０６は、コアネットワークのインタフェースとして機能する。制御部１０７は、基地局１００を構成する各機能部をはじめ、基地局１００の全体を制御および管理する。特に、本実施形態において、制御部１０７は、端末２００がハンドオーバする際、端末２００から通知された所定の測定の結果に基づいて、接続中の基地局１００の周囲に存在する他の基地局のうち端末２００がハンドオーバする際のターゲットとなる基地局を決定するように制御する。また、制御部１０７は、所定の状況においては、接続中の基地局１００の周囲に存在する他の基地局のうち、所定の測定が行われなかった基地局を、端末２００がハンドオーバする際のターゲットとするように制御する。制御部１０７による本実施形態特有のハンドオーバに係る制御については、さらに後述する。記憶部１０８は、各種のデータを記憶することができるメモリである。
【００３１】
図３は、図１に示した端末２００の概略構成の例を示す図である。図３に示すように、端末２００は、ＲＦアンテナ２０１、ＲＦ部２０２、変復調部２０３、制御部２０４、記憶部２０５、入力部２０６、デコーダ部２０７、マイク２０８、スピーカ２０９、表示部２１０、ＧＰＳアンテナ２１１、ＧＰＳ部２１２、を備えている。
【００３２】
ＲＦアンテナ２０１は、基地局１００へのＲＦ信号の送信、および基地局１００からのＲＦ信号の受信を行う。ＲＦ部２０２は、ＲＦアンテナ２０１で送受信するＲＦ信号を、ＲＦ帯域およびデジタル処理可能な帯域に変換する。変復調部２０３は、ＲＦ部２０２に出力される信号を変調するとともに、ＲＦ部２０２から入力された信号を復調する。制御部２０４は、端末２００を構成する各機能部をはじめ、端末２００の全体を制御および管理する。特に、本実施形態において、制御部２０４は、接続中の基地局１００からの通知に基づいて、接続中の基地局１００の周囲に存在する他の基地局について所定の測定を行うとともに、所定の測定の結果を接続中の基地局１００に通知するように制御する。制御部２０４による本実施形態特有のハンドオーバに係る制御については、さらに後述する。記憶部２０５は、各種のデータを記憶することができるメモリである。
【００３３】
入力部２０６は、操作者による各種入力操作を検出する。デコーダ部２０７は、音声信号および画像信号をデコードする。マイク２０８は、音声を検出して電気信号に変換する。スピーカ２０９は、音声を表す電気信号を音声に変換して出力する。表示部２１０は、各種画像を表示する。ＧＰＳアンテナ２１１は、人工衛星からの信号を受信する。ＧＰＳ部２１２は、ＧＰＳ(Global Positioning System)により位置を検出する。
【００３４】
図４は、本発明における基地局１００と端末２００との位置関係を示している。以下、図４を参照しながら、本実施形態のハンドオーバに係る処理について説明する。
【００３５】
図４に示すように、基地局１００については、基地局１００Ａ−１００Ｆの６つが、図示のような位置に存在する。すなわち、基地局１００Ａの周囲には、他の基地局１００Ｂ−Ｆが存在する。図４に示す端末２００aは、基地局１００Ａと接続中すなわち通信中であり、進行方向を示す矢印の方向に高速で移動しているものとする。本発明において、高速とは、例えば電車や自動車などに乗って移動する速度を想定しており、例えば時速６０ｋｍを超える程度の速度とすることができる。なお、本発明において、高速とは、時速６０ｋｍを超える程度の速度に限定されないが、人間が歩くような速度（時速５ｋｍ程度）よりは速い速度とするのが好適である。
【００３６】
図４において、基地局１００Ｂは、端末２００aが移動している方向に存在している。なお、基地局１００Ｂは、前述したブラックリストに登録されている基地局であり、Measurement Reportのための各種の測定の対象外となっているものとする。また、基地局１００Ｃおよび１００Ｄは、それぞれ輻輳中の基地局であるものとする。
【００３７】
また、基地局１００Ａ−１００Ｆは、それぞれの記憶部１０８に、それぞれ周囲に存在する基地局の各種情報を記憶しているものとする。ここで、各基地局の記憶部１０８に記憶しておく各種の情報とは、周囲に存在する基地局のキャリア周波数、基地局ＩＤ、位置情報（緯度および経度など）を含めるものとする。
【００３８】
図５は、図４に示した基地局１００Ａの記憶部１０８に記憶する情報の例を示している。図５に示す例においては、基地局１００Ａの記憶部１０８には、左から順に、各基地局のキャリア周波数、各基地局のＩＤ、各基地局が存在する位置の緯度および経度が記憶されている。
【００３９】
次に、本実施形態のハンドオーバに係る処理のシーケンスを説明する。
【００４０】
図６は、本実施形態において実施するIntra MME/S-GWハンドオーバのシーケンスを示している。なお、図６においては、図４で説明したような状態になった場合に実施されるIntra MME/S-GW ハンドオーバのシーケンスを示している。すなわち、図６に示す本実施形態のハンドオーバに係る処理のシーケンスにおいては、端末（ＵＥ）は、図４に示した端末２００ａに相当するものとする。また、端末２００ａが接続中の基地局であるソース基地局（Source eNB）は、図４に示した基地局１００Ａに相当するものとする。さらに、端末２００ａがハンドオーバする際のターゲットとなるターゲット基地局(Target eNB)は、基地局１００Ｂ、１００Ｃ、および１００Ｄに相当するものとする。なお、端末２００ａに関するソース基地局１００Ａのコンテキストは、ローミングに関する制限情報を含んでいるものとする。
【００４１】
まず、前述した制限情報に基づいて、ソース基地局１００Ａは、ハンドオーバの対象となる端末２００ａに対して、Measurement Control(Measurement Configuration)を通知する（図６における１番の処理）。ここで、Measurement Configuration内には、Measurement Objectすなわちブラックリストに登録された基地局１００Ｂの情報が含まれている。
【００４２】
次に、ソース基地局１００Ａは、前記Measurement Configurationを、端末２００ａに送信した後で、破棄せずに自局の記憶部１０７に記憶しておく。それから、ソース基地局１００Ａはアップリンクの帯域を端末２００ａに割り当てる（UL allocation）。
【００４３】
端末２００ａは、ソース基地局１００Ａの周囲に存在する基地局（この場合基地局１００Ｂ−Ｆ）について前述した各種の測定を実施した後で、ソース基地局１００ＡにMeasurement Reportを送信する（図６における２番の処理）。なお、このMeasurement Reportには、端末２００ａの速度ベクトルの情報を含むものとする。ここで、この速度ベクトルは、例えば、端末２００ａに搭載されたＧＰＳ部２１２が、ＧＰＳアンテナ２１１を経て人工衛星からの信号を受信して、所定の時刻における端末２００ａの位置を算出することにより、測定することができる。
【００４４】
端末２００ａがソース基地局１００ＡにMeasurement Reportを送信した後、ソース基地局１００Ａは、そのMeasurement Reportに基づいて、端末２００ａがハンドオーバする際の対象（ターゲット）となるターゲット基地局を決定する（図６における３番の処理HO decision）。ここで、ターゲット基地局は必ずしも１つの基地局に限定する必要はなく、複数の基地局から構成される基地局群とすることもできる。図４に示した状況に従って説明するため、ここでは、ターゲット基地局（群）を、電波伝搬状況を踏まえて、基地局１００Ｃおよび１００Ｄとして説明する。なお、ここまでの段階の処理においては、通常のハンドオーバに係る処理と同様に、ブラックリストに登録された基地局（１００Ｂ）はターゲット基地局とせずに、ブラックリストに登録されていない基地局（１００Ｃおよび１００Ｄ）をターゲット基地局とする。また、ソース基地局１００Ａは、Measurement Report内に含まれる端末２００ａの速度ベクトルの情報を、記憶部１０７に記憶しておく。
【００４５】
ターゲット基地局を決定する処理の後、ソース基地局１００Ａは、ターゲット基地局１００Ｃおよび１００Ｄに、ハンドオーバを要求する（図６における４番の処理Handover Request）。
【００４６】
しかしながら、上述したように、基地局１００Ｃおよび１００Ｄはともに輻輳中である。したがって、これらの基地局１００Ｃおよび１００Ｄはともに、図６における５番の処理Admission Controlにおいて、ソース基地局１００Ａから要求されたＱｏＳを満たす無線リソースを用意することができず、無線ベアラを確立することに失敗する。このため、これらの基地局１００Ｃおよび１００Ｄはともに、ソース基地局１００Ａに対して、ハンドオーバの準備が失敗した旨を通知する（図６における２１番の処理Handover Preparation Failure）。
【００４７】
これまでターゲット基地局としていた基地局１００Ｃおよび１００Ｄから、いずれもハンドオーバの準備が失敗した旨が通知されたら、ソース基地局１００Ａは、ブラックリストに登録済の基地局（１００Ｂ）についてハンドオーバ可否の判定を行う（図６における３１番の処理）。この判定では、まず、ソース基地局１００Ａは、記憶部１０７に記憶してあるMeasurement Configuration内に含まれる、ブラックリスト登録済の基地局１００Ｂの情報、および端末２００ａの速度ベクトルの情報の内容を確認する。そして、ソース基地局１００Ａは、図５に例示したような記憶部１０７に記憶されている情報テーブルに基づいて、現在の端末２００ａと基地局１００Ｂ−Ｄとに係る状況が所定の状況に該当するか否かを判定する。ここで、所定の状況とは、端末２００ａが所定の速度以上の速度すなわち高速で基地局１００Ｂに向かって移動しており、かつ、ブラックリスト登録済の基地局１００Ｂの周囲に存在するターゲット基地局１００Ｃおよび１００Ｄが輻輳中である状況とするのが好適である。現在の状況が上述した所定の状況に該当すると判定された場合、ソース基地局１００Ａは、ブラックリスト登録済の基地局１００Ｂへのハンドオーバを決定する。
【００４８】
すなわち、本実施形態に係る端末２００ａは、接続中の基地局１００Ａからの通知に基づいて、接続中の基地局１００Ａの周囲に存在する他の基地局（１００Ｃおよび１００Ｄ）について所定の測定を行うとともに、所定の測定の結果を接続中の基地局１００Ａに通知する。また、本実施形態に係る接続中の基地局１００Ａは、端末２００ａがハンドオーバする際、所定の測定の結果に基づいて、他の基地局（１００Ｃおよび１００Ｄ）のうち端末２００ａがハンドオーバする際のターゲットとなる基地局を決定する。しかしながら、接続中の基地局１００Ａは、所定の状況においては、接続中の基地局１００Ａの周囲に存在する他の基地局（１００Ｂ−Ｆ）のうち、所定の測定が行われなかった基地局１００Ｂを、端末２００ａがハンドオーバする際のターゲットとする。ここで、所定の状況とは、端末２００ａが所定の速度以上の速度で、所定の測定が行われなかった基地局１００Ｂに向かって移動している状況であって、かつ、所定の測定が行われなかった基地局１００Ｂの周囲に存在する基地局であって所定の測定が行われた基地局（１００Ｃおよび１００Ｄ）が輻輳している状況とするのが好適である。
【００４９】
基地局１００Ｂへのハンドオーバが決定されたら、ソース基地局１００Ａは、ブラックリスト登録済の基地局１００Ｂに対して、ハンドオーバを要求する（図６における３２番の処理Handover Request）。そして、基地局１００Ｂは、図６における３３番の処理であるAdmission Controlにおいて要求されたＱｏＳが保証できる無線リソースを用意でき、無線ベアラの確立が可能な場合、ハンドオーバ要求承認をソース基地局１００Ａに送信する（図６における３４番Handover Request Ack）。
【００５０】
その後、ソース基地局１００Ａから基地局１００Ｂへ端末２００ａのハンドオーバを行う処理は、図７に示した非特許文献１に記載のシーケンスと同様に行うことができる。
すなわち、図６に示した３４番の処理の後は、図７に示したIntra MME/S-GWのハンドオーバのシーケンスにおいて、６番の後の処理に従って行うことができる。なお、仮にブラックリスト登録済の基地局１００Ｂがハンドオーバの準備が失敗した旨を送信してきた場合も、その後の処理は、図７に示したIntra MME/S-GWのハンドオーバのシーケンスにおいて、６番の後の処理に従って行うことができる。また、仮にソース基地局１００Ａが、ブラックリスト登録済の基地局１００ＢにHandover Requestを送信しない場合も、その後の処理は、図７に示したIntra MME/S-GWのハンドオーバのシーケンスにおいて、６番の後の処理に従って行うことができる。
【００５１】
このように、本実施形態によれば、ブラックリスト登録済の基地局にハンドオーバせざるを得ない場合でも、Measurement Configurationの設定をし直す前にブラックリストに登録済の隣接基地局に対してハンドオーバを試みる。このため、端末と基地局との通信が途切れる可能性を低減することができる。また、本実施形態によれば、仮にブラックリストの登録または登録解除をオペレータが手動で行うとした場合でも、ブラックリスト登録済の基地局の周囲に存在する基地局が輻輳している場合に、動的にブラックリスト登録済の基地局にハンドオーバを試みることが容易になる。さらに、本実施形態によれば、Measurement Configurationの後のMeasurement Reportを送信する際のように、端末において周囲に存在する基地局に対する各種の測定の回数を減らすことができる。このため、端末の消費電力を削減することもできる。
【００５２】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００５３】
また、上述の実施例では、移動体通信システムとしてＬＴＥを想定して説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、図７に示したような処理に類似する処理の流れに従って端末（移動端末）が基地局の間でハンドオーバを行う無線通信システムであれば、本発明を同様に適用することができる。
【００５４】
また、上述の実施例では、端末２００が移動する際の位置情報を取得するためにＧＰＳを採用した。しかしながら、端末２００が移動する際の位置情報を取得できるものであれば、本発明はＧＰＳを採用したものに限定されない。例えば、端末２００が通信を行う基地局１００が存在する位置の情報または通信の電波強度などから、端末２００の大まかな位置を推定する等の態様も考えられる。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 無線通信基地局
１０１ ＲＦアンテナ
１０２ ＲＦ部
１０３ 変復調部
１０４ 基地局インタフェース部
１０５ ＯＭＴインタフェース部
１０６ ＢＨインタフェース部
１０７ 制御部
１０８ 記憶部
２００ 無線通信端末
２０１ ＲＦアンテナ
２０２ ＲＦ部
２０３ 変復調部
２０４ 制御部
２０５ 記憶部
２０６ 入力部
２０７ デコーダ部
２０８ マイク
２０９ スピーカ
２１０ 表示部
２１１ ＧＰＳアンテナ
２１２ ＧＰＳ部
３１０ ＭＭＥ
３２０ Ｓ−ＧＷ
３３０ Ｐ−ＧＷ
４００ ＩＭＳ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムおよび無線通信端末に関するものであり、特に、無線通信基地局と、当該無線通信基地局間でハンドオーバを行う無線通信端末と、を含む無線通信システム、および当該無線通信端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
次世代の世界標準の無線通信方式として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムが３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で標準化されている。ＬＴＥシステムは、無線通信端末ＵＥ（User Equipment）と、無線通信基地局ｅＮＢ（evolved Node B）と、ＩＰ（Internet Protocol）ベースのコアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）とによって構成されている。以下、本明細書において、無線通信基地局は、適宜「基地局」と略記し、無線通信端末（移動端末）は、適宜「端末」と略記する。
【０００３】
Ｅ−ＵＴＲＡＮ(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)すなわちＬＴＥシステムのハンドオーバについても、３ＧＰＰで標準化されている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。以下、非特許文献１および非特許文献２に規定されているＬＴＥシステムのハンドオーバについて、その概略を説明する。
【０００４】
図７は、非特許文献１に記載されているＭＭＥ(Mobility Management Equipment)／Ｓ−ＧＷ(Serving-Gateway)内におけるハンドオーバを説明するシーケンス図である。ＬＴＥシステムにおいて、端末（ＵＥ）は、ハンドオーバを行う前提として、現在の待ち受け先のセルであるServing Cell（図７におけるSource eNB）の周囲に存在する他の基地局について、各種の測定を行う。この各種の測定は、Serving Cellから通知されたMeasurement Configuration（図７における１番のMeasurement Control）に基づいて、端末が、当該Serving Cellの周囲に存在する基地局に対して行うものである。Measurement Configurationは、端末に対して、RRC Connection Reconfigurationというメッセージにより送信される。ここで行われる、基地局に対する各種の測定には、例えば、ＲＳＰＰ(Reference Signal Received Power：信号強度)、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality：信号品質）、基地局ＩＤ等の測定が含まれる。
【０００５】
このような測定の結果はMeasurement ReportとしてServing Cellに通知され（図７における２番）、Serving Cellは通知された測定の結果に基づいて、端末がハンドオーバを行うターゲットとなる基地局(Target eNB)を決定する。
【０００６】
ところで、このように端末が基地局間でハンドオーバを行う際に、Serving Cellの周囲に存在する他の基地局のうち一部については、上述した各種の測定を行わないようにすることもできる。これは、Serving Cellの周囲に存在する基地局のうち特定のものについては、Serving Cellから通知されるMeasurement Configurationにおいて、上述した各種の測定の対象外として登録しておくことにより実現することができる。このように、通常はハンドオーバを行う前に実行される各種の測定の対象外として、特定の基地局を登録することを、以下、基地局を「ブラックリストに登録する」と記す。
【０００７】
このブラックリストは、Measurement Configurationの中にあるMeasurement Objectというパラメータに含まれている。具体的には、特定の基地局のキャリア周波数がブラックリストに含まれている場合、その基地局はブラックリストに登録されていることになる。非特許文献２においては、Measurement Objectを含むMeasurement Configurationの中のパラメータが、その他の詳細とともに規定されている。
【０００８】
上述したように基地局をブラックリストに登録する契機やその方法について、３ＧＰＰ Standardにおいては、特に明確に規定されていない。したがって、このようなブラックリストに登録する際の契機や方法などは、キャリアとベンダとの間の取り決めにより決定されるものと想定される。
【０００９】
このように、ブラックリストに特定の基地局を登録することにより、特定の基地局を各種の測定の対象外とすることができる。したがって、このブラックリストを採用して、例えばMeasurement Reportのために各種の測定が頻発するのを防ぐことにより、消費電力を削減することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、この特許文献１には、ブラックリストを実装することにより、基地局からのシステム情報を受信することによるオーバヘッドを削減することも提案されている。
【００１０】
例えば、あるマクロセル内部の領域が多数のマイクロセルでカバーされている場合、このような領域内を、電車や自動車などにより端末が高速で移動していると、当該マクロセルのみならず当該マイクロセルも含めて、各種の測定が多数頻発することが想定される。このような例においては、端末が高速で移動しているため、マイクロセルにおけるハンドオーバを頻発させることは意義が乏しく望ましくない。そこで、例えばマイクロセルを形成する基地局をブラックリストに登録しておくことにより、マクロセルを形成する基地局のみをハンドオーバのターゲット基地局とすることができる。このようにすれば、端末が各種の測定を頻繁に行うのを防ぐことにより、端末の処理負荷を軽減することができ、消費電力を削減することもできる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３００ 第１０章“Mobility”
【非特許文献２】３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１ 第５．５節“Measurement”
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−５１６３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述したようなブラックリストを実装することに起因して、いくつかの不都合な点も想定される。
【００１４】
例えば、上述したように、ブラックリストに登録されている基地局に対して、端末は各種の測定を行わない。このため、何らかの理由によりブラックリストに登録されている基地局に対してハンドオーバする場合、Measurement Configurationを端末に対して通知し直して、ブラックリストの登録を解除してから、再び各種の測定をし直さなければならない。
【００１５】
仮に、ブラックリストへの登録または登録の解除をオペレータが手動で行うものと想定すると、ブラックリスト登録済の基地局の周囲に存在する基地局が輻輳していると、ブラックリスト登録済の基地局に動的にハンドオーバを試みることは困難となる。また、端末がブラックリスト登録済の基地局に向かって高速で移動しており、かつ、当該ブラックリスト登録済の基地局の周囲に存在する基地局が輻輳している場合、前記ブラックリスト登録済の基地局にハンドオーバせざるを得ない。しかしながら、この場合に、上述したようにブラックリストの登録を解除してから再び各種の測定をし直す操作を行おうとしても、時間的に間に合わないことも想定される。すなわち、ハンドオーバ先の基地局についてブラックリストの登録を解除して再び各種の測定を行おうとしても、その基地局に適切にハンドオーバが完了する前に、ハンドオーバ元の基地局との通信が途切れてしまうことが懸念される。このようにハンドオーバが適切に実行されないと、通信の品質が悪化することになり、通話をする者にとって極めて不都合である。
【００１６】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、無線通信端末が無線通信基地局間でハンドオーバを行う際に、通信の品質が劣化するリスクを低減する無線通信システムおよび無線通信端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成する第１の観点に係る無線通信システムの発明は、
無線通信端末と、無線通信基地局と、を含む無線通信システムにおいて、
前記無線通信端末は、接続中の無線通信基地局からの通知に基づいて、当該接続中の無線通信基地局の周囲に存在する他の無線通信基地局について所定の測定を行うとともに、当該所定の測定の結果を当該接続中の無線通信基地局に通知し、
前記接続中の無線通信基地局は、前記無線通信端末がハンドオーバする際、前記所定の測定の結果に基づいて、前記他の無線通信基地局のうち前記無線通信端末がハンドオーバする際のターゲットとなる無線通信基地局を決定するが、所定の状況においては、前記接続中の無線通信基地局の周囲に存在する他の無線通信基地局のうち、前記所定の測定が行われなかった無線通信基地局を、前記無線通信端末がハンドオーバする際のターゲットとすることを特徴とするものである。
【００１８】
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る無線通信システムにおいて、
前記接続中の無線通信基地局は、前記無線通信端末が所定の速度以上の速度で前記所定の測定が行われなかった無線通信基地局に向かって移動している状況であって、かつ、当該所定の測定が行われなかった無線通信基地局の周囲に存在する無線通信基地局であって前記所定の測定が行われた無線通信基地局が輻輳している状況においては、当該所定の測定が行われなかった無線通信基地局を、前記無線通信端末がハンドオーバする際のターゲットとするものである。
【００１９】
また、上記目的を達成する第３の観点に係る無線通信端末の発明は、
接続中の無線通信基地局からの通知に基づいて、当該接続中の無線通信基地局の周囲に存在する他の無線通信基地局について所定の測定を行うとともに、当該所定の測定の結果を当該接続中の無線通信基地局に通知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、無線通信システムおよび無線通信端末において、無線通信端末が無線通信基地局間でハンドオーバを行う際に、通信の品質が劣化するリスクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基地局の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る端末の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る処理を概念的に説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る基地局の記憶部に記憶される情報の例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る処理を説明するシーケンス図である。
【図７】ＬＴＥシステムにおけるハンドオーバを説明するシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の例を示す図である。本実施形態に係る無線通信システムは、例えばＬＴＥシステムで実現することができる。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムは、基地局１００、端末２００、ＭＭＥ(Mobility Management Equipment)３１０、Ｓ−ＧＷ(Serving-Gateway)３２０、Ｐ−ＧＷ(PDN-Gateway)３３０、ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)４００を含んで構成される。図１に示した無線通信システムの例は、基地局を３つ含み、それぞれ、基地局１００Ａ、基地局１００Ｂ、および基地局１００Ｃとして表してある。これらの基地局は、それぞれがセルを形成している。なお、本実施形態に係る無線通信システムにおいては、基地局は２つ以上の任意の数とすることができる。
【００２５】
基地局１００は、端末２００に対して、基地局１００の周囲に存在する基地局について所定の測定を行うための設定を通知する。また、基地局１００は、端末２００から通知される所定の測定の結果に基づいて、ハンドオーバのターゲットとなる基地局を決定する。端末２００は、基地局１００を介して無線通信を行う。また、端末２００は、基地局１００から通知された設定に基づいて、基地局１００の周囲に存在する基地局について所定の測定を行う。
【００２６】
ＭＭＥ３１０は、端末２００の位置登録や着信時の端末呼び出し処理、および基地局１００の間のハンドオーバといったモビリティ管理を行う。また、ＭＭＥ３１０は、ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ内における(Intra MME/S-GW)ハンドオーバの際、Ｓ−ＧＷに対して、ソース基地局からターゲット基地局へのユーザデータのパススイッチングを要求する（図７における１２番のPath Switch Request）。Ｓ−ＧＷ３２０は、音声やパケットなどのユーザデータを処理する。また、Ｓ−ＧＷ３２０は、ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ内における(Intra MME/S-GW)ハンドオーバの際、ソース基地局からターゲット基地局へのユーザデータのパススイッチングを行う（図７における１４番のSwitch DL path）。Ｐ−ＧＷ３３０は、ＩＭＳ４００とのインタフェースを有している。ＩＭＳ４００は、ＳＩＰ(Session Initiation Protocol)を用いたマルチメディアサービスに対応した公衆通信網である。
【００２７】
図１において、基地局１００Ａ、基地局１００Ｂ、および基地局１００Ｃの間は、それぞれＸ２と呼ばれるインタフェースで接続される。ＭＭＥ３１０と、基地局１００Ａ、基地局１００Ｂ、および基地局１００Ｃとの間は、それぞれＳ１−ＭＭＥと呼ばれるインタフェースで接続される。Ｓ−ＧＷ３２０と、基地局１００Ａ、基地局１００Ｂ、および基地局１００Ｃとの間は、それぞれＳ１−Ｕと呼ばれるインタフェースで接続される。ＭＭＥ３１０と、Ｓ−ＧＷ３２０との間は、Ｓ１１と呼ばれるインタフェースで接続される。Ｓ−ＧＷ３２０と、Ｐ−ＧＷ３３０との間は、Ｓ５と呼ばれるインタフェースで接続される。また、Ｐ−ＧＷ３３０と、ＩＭＳ４００との間は、ＳＧｉと呼ばれるインタフェースで接続される。
【００２８】
また、ＩＭＳ４００に対しては、図１に示したＰ−ＧＷ３３０以外のＰ−ＧＷも接続されることを想定している。さらに、当該Ｐ−ＧＷ３３０以外のＰ−ＧＷは、図１に示した各基地局１００、端末２００、ＭＭＥ３１０、Ｓ−ＧＷ３２０と同様のノード群で構成される無線通信システムが接続されることを想定している。
【００２９】
図２は、図１に示した基地局１００の概略構成の例を示す図である。図２に示すように、基地局１００は、ＲＦアンテナ１０１、ＲＦ部１０２、変復調部１０３、基地局インタフェース部１０４、ＯＭＴ(Operation Maintenance Tool)インタフェース部１０５、ＢＨ(Backhaul)インタフェース部１０６、制御部１０７、記憶部１０８、を備えている。
【００３０】
ＲＦアンテナ１０１は、端末２００へのＲＦ信号の送信、および端末２００からのＲＦ信号の受信を行う。ＲＦ部１０２は、ＲＦアンテナ１０１で送受信するＲＦ信号を、ＲＦ帯域およびデジタル処理可能な帯域に変換する。変復調部１０３は、ＲＦ部１０２に出力される信号を変調するとともに、ＲＦ部１０２から入力された信号を復調する。基地局インタフェース部１０４は、他の基地局とのインタフェースとして機能する。ＯＭＴインタフェース部１０５は、オペレータが基地局１００を手動で制御する際のインタフェースとして機能する。ＢＨインタフェース部１０６は、コアネットワークのインタフェースとして機能する。制御部１０７は、基地局１００を構成する各機能部をはじめ、基地局１００の全体を制御および管理する。特に、本実施形態において、制御部１０７は、端末２００がハンドオーバする際、端末２００から通知された所定の測定の結果に基づいて、接続中の基地局１００の周囲に存在する他の基地局のうち端末２００がハンドオーバする際のターゲットとなる基地局を決定するように制御する。また、制御部１０７は、所定の状況においては、接続中の基地局１００の周囲に存在する他の基地局のうち、所定の測定が行われなかった基地局を、端末２００がハンドオーバする際のターゲットとするように制御する。制御部１０７による本実施形態特有のハンドオーバに係る制御については、さらに後述する。記憶部１０８は、各種のデータを記憶することができるメモリである。
【００３１】
図３は、図１に示した端末２００の概略構成の例を示す図である。図３に示すように、端末２００は、ＲＦアンテナ２０１、ＲＦ部２０２、変復調部２０３、制御部２０４、記憶部２０５、入力部２０６、デコーダ部２０７、マイク２０８、スピーカ２０９、表示部２１０、ＧＰＳアンテナ２１１、ＧＰＳ部２１２、を備えている。
【００３２】
ＲＦアンテナ２０１は、基地局１００へのＲＦ信号の送信、および基地局１００からのＲＦ信号の受信を行う。ＲＦ部２０２は、ＲＦアンテナ２０１で送受信するＲＦ信号を、ＲＦ帯域およびデジタル処理可能な帯域に変換する。変復調部２０３は、ＲＦ部２０２に出力される信号を変調するとともに、ＲＦ部２０２から入力された信号を復調する。制御部２０４は、端末２００を構成する各機能部をはじめ、端末２００の全体を制御および管理する。特に、本実施形態において、制御部２０４は、接続中の基地局１００からの通知に基づいて、接続中の基地局１００の周囲に存在する他の基地局について所定の測定を行うとともに、所定の測定の結果を接続中の基地局１００に通知するように制御する。制御部２０４による本実施形態特有のハンドオーバに係る制御については、さらに後述する。記憶部２０５は、各種のデータを記憶することができるメモリである。
【００３３】
入力部２０６は、操作者による各種入力操作を検出する。デコーダ部２０７は、音声信号および画像信号をデコードする。マイク２０８は、音声を検出して電気信号に変換する。スピーカ２０９は、音声を表す電気信号を音声に変換して出力する。表示部２１０は、各種画像を表示する。ＧＰＳアンテナ２１１は、人工衛星からの信号を受信する。ＧＰＳ部２１２は、ＧＰＳ(Global Positioning System)により位置を検出する。
【００３４】
図４は、本発明における基地局１００と端末２００との位置関係を示している。以下、図４を参照しながら、本実施形態のハンドオーバに係る処理について説明する。
【００３５】
図４に示すように、基地局１００については、基地局１００Ａ−１００Ｆの６つが、図示のような位置に存在する。すなわち、基地局１００Ａの周囲には、他の基地局１００Ｂ−Ｆが存在する。図４に示す端末２００aは、基地局１００Ａと接続中すなわち通信中であり、進行方向を示す矢印の方向に高速で移動しているものとする。本発明において、高速とは、例えば電車や自動車などに乗って移動する速度を想定しており、例えば時速６０ｋｍを超える程度の速度とすることができる。なお、本発明において、高速とは、時速６０ｋｍを超える程度の速度に限定されないが、人間が歩くような速度（時速５ｋｍ程度）よりは速い速度とするのが好適である。
【００３６】
図４において、基地局１００Ｂは、端末２００aが移動している方向に存在している。なお、基地局１００Ｂは、前述したブラックリストに登録されている基地局であり、Measurement Reportのための各種の測定の対象外となっているものとする。また、基地局１００Ｃおよび１００Ｄは、それぞれ輻輳中の基地局であるものとする。
【００３７】
また、基地局１００Ａ−１００Ｆは、それぞれの記憶部１０８に、それぞれ周囲に存在する基地局の各種情報を記憶しているものとする。ここで、各基地局の記憶部１０８に記憶しておく各種の情報とは、周囲に存在する基地局のキャリア周波数、基地局ＩＤ、位置情報（緯度および経度など）を含めるものとする。
【００３８】
図５は、図４に示した基地局１００Ａの記憶部１０８に記憶する情報の例を示している。図５に示す例においては、基地局１００Ａの記憶部１０８には、左から順に、各基地局のキャリア周波数、各基地局のＩＤ、各基地局が存在する位置の緯度および経度が記憶されている。
【００３９】
次に、本実施形態のハンドオーバに係る処理のシーケンスを説明する。
【００４０】
図６は、本実施形態において実施するIntra MME/S-GWハンドオーバのシーケンスを示している。なお、図６においては、図４で説明したような状態になった場合に実施されるIntra MME/S-GW ハンドオーバのシーケンスを示している。すなわち、図６に示す本実施形態のハンドオーバに係る処理のシーケンスにおいては、端末（ＵＥ）は、図４に示した端末２００ａに相当するものとする。また、端末２００ａが接続中の基地局であるソース基地局（Source eNB）は、図４に示した基地局１００Ａに相当するものとする。さらに、端末２００ａがハンドオーバする際のターゲットとなるターゲット基地局(Target eNB)は、基地局１００Ｂ、１００Ｃ、および１００Ｄに相当するものとする。なお、端末２００ａに関するソース基地局１００Ａのコンテキストは、ローミングに関する制限情報を含んでいるものとする。
【００４１】
まず、前述した制限情報に基づいて、ソース基地局１００Ａは、ハンドオーバの対象となる端末２００ａに対して、Measurement Control(Measurement Configuration)を通知する（図６における１番の処理）。ここで、Measurement Configuration内には、Measurement Objectすなわちブラックリストに登録された基地局１００Ｂの情報が含まれている。
【００４２】
次に、ソース基地局１００Ａは、前記Measurement Configurationを、端末２００ａに送信した後で、破棄せずに自局の記憶部１０７に記憶しておく。それから、ソース基地局１００Ａはアップリンクの帯域を端末２００ａに割り当てる（UL allocation）。
【００４３】
端末２００ａは、ソース基地局１００Ａの周囲に存在する基地局（この場合基地局１００Ｂ−Ｆ）について前述した各種の測定を実施した後で、ソース基地局１００ＡにMeasurement Reportを送信する（図６における２番の処理）。なお、このMeasurement Reportには、端末２００ａの速度ベクトルの情報を含むものとする。ここで、この速度ベクトルは、例えば、端末２００ａに搭載されたＧＰＳ部２１２が、ＧＰＳアンテナ２１１を経て人工衛星からの信号を受信して、所定の時刻における端末２００ａの位置を算出することにより、測定することができる。
【００４４】
端末２００ａがソース基地局１００ＡにMeasurement Reportを送信した後、ソース基地局１００Ａは、そのMeasurement Reportに基づいて、端末２００ａがハンドオーバする際の対象（ターゲット）となるターゲット基地局を決定する（図６における３番の処理HO decision）。ここで、ターゲット基地局は必ずしも１つの基地局に限定する必要はなく、複数の基地局から構成される基地局群とすることもできる。図４に示した状況に従って説明するため、ここでは、ターゲット基地局（群）を、電波伝搬状況を踏まえて、基地局１００Ｃおよび１００Ｄとして説明する。なお、ここまでの段階の処理においては、通常のハンドオーバに係る処理と同様に、ブラックリストに登録された基地局（１００Ｂ）はターゲット基地局とせずに、ブラックリストに登録されていない基地局（１００Ｃおよび１００Ｄ）をターゲット基地局とする。また、ソース基地局１００Ａは、Measurement Report内に含まれる端末２００ａの速度ベクトルの情報を、記憶部１０７に記憶しておく。
【００４５】
ターゲット基地局を決定する処理の後、ソース基地局１００Ａは、ターゲット基地局１００Ｃおよび１００Ｄに、ハンドオーバを要求する（図６における４番の処理Handover Request）。
【００４６】
しかしながら、上述したように、基地局１００Ｃおよび１００Ｄはともに輻輳中である。したがって、これらの基地局１００Ｃおよび１００Ｄはともに、図６における５番の処理Admission Controlにおいて、ソース基地局１００Ａから要求されたＱｏＳを満たす無線リソースを用意することができず、無線ベアラを確立することに失敗する。このため、これらの基地局１００Ｃおよび１００Ｄはともに、ソース基地局１００Ａに対して、ハンドオーバの準備が失敗した旨を通知する（図６における２１番の処理Handover Preparation Failure）。
【００４７】
これまでターゲット基地局としていた基地局１００Ｃおよび１００Ｄから、いずれもハンドオーバの準備が失敗した旨が通知されたら、ソース基地局１００Ａは、ブラックリストに登録済の基地局（１００Ｂ）についてハンドオーバ可否の判定を行う（図６における３１番の処理）。この判定では、まず、ソース基地局１００Ａは、記憶部１０７に記憶してあるMeasurement Configuration内に含まれる、ブラックリスト登録済の基地局１００Ｂの情報、および端末２００ａの速度ベクトルの情報の内容を確認する。そして、ソース基地局１００Ａは、図５に例示したような記憶部１０７に記憶されている情報テーブルに基づいて、現在の端末２００ａと基地局１００Ｂ−Ｄとに係る状況が所定の状況に該当するか否かを判定する。ここで、所定の状況とは、端末２００ａが所定の速度以上の速度すなわち高速で基地局１００Ｂに向かって移動しており、かつ、ブラックリスト登録済の基地局１００Ｂの周囲に存在するターゲット基地局１００Ｃおよび１００Ｄが輻輳中である状況とするのが好適である。現在の状況が上述した所定の状況に該当すると判定された場合、ソース基地局１００Ａは、ブラックリスト登録済の基地局１００Ｂへのハンドオーバを決定する。
【００４８】
すなわち、本実施形態に係る端末２００ａは、接続中の基地局１００Ａからの通知に基づいて、接続中の基地局１００Ａの周囲に存在する他の基地局（１００Ｃおよび１００Ｄ）について所定の測定を行うとともに、所定の測定の結果を接続中の基地局１００Ａに通知する。また、本実施形態に係る接続中の基地局１００Ａは、端末２００ａがハンドオーバする際、所定の測定の結果に基づいて、他の基地局（１００Ｃおよび１００Ｄ）のうち端末２００ａがハンドオーバする際のターゲットとなる基地局を決定する。しかしながら、接続中の基地局１００Ａは、所定の状況においては、接続中の基地局１００Ａの周囲に存在する他の基地局（１００Ｂ−Ｆ）のうち、所定の測定が行われなかった基地局１００Ｂを、端末２００ａがハンドオーバする際のターゲットとする。ここで、所定の状況とは、端末２００ａが所定の速度以上の速度で、所定の測定が行われなかった基地局１００Ｂに向かって移動している状況であって、かつ、所定の測定が行われなかった基地局１００Ｂの周囲に存在する基地局であって所定の測定が行われた基地局（１００Ｃおよび１００Ｄ）が輻輳している状況とするのが好適である。
【００４９】
基地局１００Ｂへのハンドオーバが決定されたら、ソース基地局１００Ａは、ブラックリスト登録済の基地局１００Ｂに対して、ハンドオーバを要求する（図６における３２番の処理Handover Request）。そして、基地局１００Ｂは、図６における３３番の処理であるAdmission Controlにおいて要求されたＱｏＳが保証できる無線リソースを用意でき、無線ベアラの確立が可能な場合、ハンドオーバ要求承認をソース基地局１００Ａに送信する（図６における３４番Handover Request Ack）。
【００５０】
その後、ソース基地局１００Ａから基地局１００Ｂへ端末２００ａのハンドオーバを行う処理は、図７に示した非特許文献１に記載のシーケンスと同様に行うことができる。
すなわち、図６に示した３４番の処理の後は、図７に示したIntra MME/S-GWのハンドオーバのシーケンスにおいて、６番の後の処理に従って行うことができる。なお、仮にブラックリスト登録済の基地局１００Ｂがハンドオーバの準備が失敗した旨を送信してきた場合も、その後の処理は、図７に示したIntra MME/S-GWのハンドオーバのシーケンスにおいて、６番の後の処理に従って行うことができる。また、仮にソース基地局１００Ａが、ブラックリスト登録済の基地局１００ＢにHandover Requestを送信しない場合も、その後の処理は、図７に示したIntra MME/S-GWのハンドオーバのシーケンスにおいて、６番の後の処理に従って行うことができる。
【００５１】
このように、本実施形態によれば、ブラックリスト登録済の基地局にハンドオーバせざるを得ない場合でも、Measurement Configurationの設定をし直す前にブラックリストに登録済の隣接基地局に対してハンドオーバを試みる。このため、端末と基地局との通信が途切れる可能性を低減することができる。また、本実施形態によれば、仮にブラックリストの登録または登録解除をオペレータが手動で行うとした場合でも、ブラックリスト登録済の基地局の周囲に存在する基地局が輻輳している場合に、動的にブラックリスト登録済の基地局にハンドオーバを試みることが容易になる。さらに、本実施形態によれば、Measurement Configurationの後のMeasurement Reportを送信する際のように、端末において周囲に存在する基地局に対する各種の測定の回数を減らすことができる。このため、端末の消費電力を削減することもできる。
【００５２】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００５３】
また、上述の実施例では、移動体通信システムとしてＬＴＥを想定して説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、図７に示したような処理に類似する処理の流れに従って端末（移動端末）が基地局の間でハンドオーバを行う無線通信システムであれば、本発明を同様に適用することができる。
【００５４】
また、上述の実施例では、端末２００が移動する際の位置情報を取得するためにＧＰＳを採用した。しかしながら、端末２００が移動する際の位置情報を取得できるものであれば、本発明はＧＰＳを採用したものに限定されない。例えば、端末２００が通信を行う基地局１００が存在する位置の情報または通信の電波強度などから、端末２００の大まかな位置を推定する等の態様も考えられる。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 無線通信基地局
１０１ ＲＦアンテナ
１０２ ＲＦ部
１０３ 変復調部
１０４ 基地局インタフェース部
１０５ ＯＭＴインタフェース部
１０６ ＢＨインタフェース部
１０７ 制御部
１０８ 記憶部
２００ 無線通信端末
２０１ ＲＦアンテナ
２０２ ＲＦ部
２０３ 変復調部
２０４ 制御部
２０５ 記憶部
２０６ 入力部
２０７ デコーダ部
２０８ マイク
２０９ スピーカ
２１０ 表示部
２１１ ＧＰＳアンテナ
２１２ ＧＰＳ部
３１０ ＭＭＥ
３２０ Ｓ−ＧＷ
３３０ Ｐ−ＧＷ
４００ ＩＭＳ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信端末と、無線通信基地局と、を含む無線通信システムにおいて、
前記無線通信端末は、接続中の無線通信基地局からの通知に基づいて、当該接続中の無線通信基地局の周囲に存在する他の無線通信基地局について所定の測定を行うとともに、当該所定の測定の結果を当該接続中の無線通信基地局に通知し、
前記接続中の無線通信基地局は、前記無線通信端末がハンドオーバする際、前記所定の測定の結果に基づいて、前記他の無線通信基地局のうち前記無線通信端末がハンドオーバする際のターゲットとなる無線通信基地局を決定するが、所定の状況においては、前記接続中の無線通信基地局の周囲に存在する他の無線通信基地局のうち、前記所定の測定が行われなかった無線通信基地局を、前記無線通信端末がハンドオーバする際のターゲットとすることを特徴とする、無線通信システム。
【請求項２】
前記接続中の無線通信基地局は、前記無線通信端末が所定の速度以上の速度で前記所定の測定が行われなかった無線通信基地局に向かって移動している状況であって、かつ、当該所定の測定が行われなかった無線通信基地局の周囲に存在する無線通信基地局であって前記所定の測定が行われた無線通信基地局が輻輳している状況においては、当該所定の測定が行われなかった無線通信基地局を、前記無線通信端末がハンドオーバする際のターゲットとする、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
接続中の無線通信基地局からの通知に基づいて、当該接続中の無線通信基地局の周囲に存在する他の無線通信基地局について所定の測定を行うとともに、当該所定の測定の結果を当該接続中の無線通信基地局に通知することを特徴とする、無線通信端末。
【請求項１】
無線通信端末と、無線通信基地局と、を含む無線通信システムにおいて、
前記無線通信端末は、接続中の無線通信基地局からの通知に基づいて、当該接続中の無線通信基地局の周囲に存在する他の無線通信基地局について所定の測定を行うとともに、当該所定の測定の結果を当該接続中の無線通信基地局に通知し、
前記接続中の無線通信基地局は、前記無線通信端末がハンドオーバする際、前記所定の測定の結果に基づいて、前記他の無線通信基地局のうち前記無線通信端末がハンドオーバする際のターゲットとなる無線通信基地局を決定するが、所定の状況においては、前記接続中の無線通信基地局の周囲に存在する他の無線通信基地局のうち、前記所定の測定が行われなかった無線通信基地局を、前記無線通信端末がハンドオーバする際のターゲットとすることを特徴とする、無線通信システム。
【請求項２】
前記接続中の無線通信基地局は、前記無線通信端末が所定の速度以上の速度で前記所定の測定が行われなかった無線通信基地局に向かって移動している状況であって、かつ、当該所定の測定が行われなかった無線通信基地局の周囲に存在する無線通信基地局であって前記所定の測定が行われた無線通信基地局が輻輳している状況においては、当該所定の測定が行われなかった無線通信基地局を、前記無線通信端末がハンドオーバする際のターゲットとする、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
接続中の無線通信基地局からの通知に基づいて、当該接続中の無線通信基地局の周囲に存在する他の無線通信基地局について所定の測定を行うとともに、当該所定の測定の結果を当該接続中の無線通信基地局に通知することを特徴とする、無線通信端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８１１４３（Ｐ２０１３−８１１４３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１２７６（Ｐ２０１１−２２１２７６）
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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