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JP2012109640A - 移動体通信システム - Google Patents

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JP2012109640A
JP2012109640A JP2009062902A JP2009062902A JP2012109640A JP 2012109640 A JP2012109640 A JP 2012109640A JP 2009062902 A JP2009062902 A JP 2009062902A JP 2009062902 A JP2009062902 A JP 2009062902A JP 2012109640 A JP2012109640 A JP 2012109640A
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Miho Maeda
美保 前田
Mitsuru Mochizuki
満 望月
Taiga Saegusa
大我 三枝
Yasushi Iwane
靖 岩根
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Abstract

【課題】 セル再選択を抑制することで、移動端末が新たなセルの報知情報を受信する機会を削減し、移動端末の消費電力を削減する。
【解決手段】 本発明に係る移動体通信システムにおいて、移動端末はある一定期間にセル選択を行ったセル選択回数に基づいて移動端末の移動状態を示す移動状態情報を決定し、この移動状態情報と基地局から通知されたセル選択を制御するパラメータに基づいてセル選択を行う。そして、上記移動端末は、選択されたセルがマクロセルである場合、セル選択回数にはカウントを追加し、選択されたセルがCSG(Closed Subscriber Group)セルである場合、セル選択回数にはカウントを追加しないよう動作する。
【選択図】 図14

Description

本発明は、基地局が複数の移動端末と無線通信を実施する移動体通信システムに関するものである。
第3世代と呼ばれる通信方式のうち、W−CDMA(Wideband Code division Multiple Access)方式が2001年から日本で商用サービスが開始されている。また、下りリンク(個別データチャネル、個別制御チャネル)にパケット伝送用のチャネル(HS-DSCH: High Speed-Downlink Shared Channel)を追加することにより、下りリンクを用いたデータ送信の更なる高速化を実現するHSDPA(High Speed Down Link Packet Access)のサービスが開始されている。さらに、上り方向のデータ送信をさらに高速化するためHSUPA(High Speed Up Link Packet Access)方式についてもサービスが開始されている。W−CDMAは、移動体通信システムの規格化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)により定められた通信方式であり、リリース8版の規格書がとりまとめられている。
また、3GPPにおいて、W−CDMAとは別の通信方式として、無線区間については「ロングタームエボリューション」(Long Term Evolution LTE)、コアネットワーク(単にネットワークとも称する)を含めたシステム全体構成については「システムアーキテクチャエボリューション」(System Architecture Evolution SAE)と称される新たな通信方式が検討されている。LTEでは、アクセス方式、無線のチャネル構成やプロトコルが、現在のW−CDMA(HSDPA/HSUPA)とは全く異なるものになる。たとえば、アクセス方式は、W−CDMAが符号分割多元接続(Code Division Multiple Access)を用いているのに対して、LTEは下り方向はOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing )、上り方向はSC−FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)を用いる。また、帯域幅は、W−CDMAが5MHzであるのに対し、LTEでは1.4/3/5/10/15/20MHzの中で基地局ごとに選択可能となっている。また、LTEでは、W−CDMAのように回線交換を含まず、パケット通信方式のみになる。
LTEはW−CDMAのコアネットワーク(GPRS)とは異なる新たなコアネットワークを用いて通信システムが構成されるため、W−CDMA網とは別の独立した無線アクセス網として定義される。したがって、W−CDMAの通信システムと区別するため、LTEの通信システムでは、移動端末(UE: User Equipment)と通信を行う基地局(Base station)はeNB(E-UTRAN NodeB)、複数の基地局と制御データやユーザデータのやり取りを行う基地局制御装置(Radio Network Controller)はEPC(Evolved Packet Core)(aGW:Access Gatewayと称されることもある)と称される。このLTEの通信システムでは、ユニキャスト(Unicast)サービスとE-MBMSサービス(Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service)が提供される。E−MBMSサービスとは、放送型マルチメディアサービスであり、単にMBMSと称される場合もある。複数の移動端末に対してニュースや天気予報や、モバイル放送など大容量放送コンテンツが送信される。これを1対多(Point to Multipoint)サービスともいう。
3GPPでの、LTEシステムにおける全体的なアーキテクチャ(Architecture)に関する現在の決定事項が、非特許文献1に記載されている。全体的なアーキテクチャ(非特許文献1 4章)について図1を用いて説明する。図1は、LTE方式の通信システムの構成を示す説明図である。図1において、移動端末101に対する制御プロトコル(例えばRRC(Radio Resource Management))とユーザプレイン(例えばPDCP: Packet Data Convergence Protocol、RLC: Radio Link Control、MAC: Medium Access Control、PHY: Physical layer)が基地局102で終端するなら、E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)は1つあるいは複数の基地局102によって構成される。基地局102は、MME103(Mobility Management Entity)から通知されるページング信号(Paging Signaling、ページングメッセージ(paging messages)とも称される)のスケジューリング(Scheduling)及び送信を行う。基地局102はX2インタフェースにより、お互いに接続される。また基地局102は、S1インタフェースによりEPC(Evolved Packet Core)に接続される、より明確にはS1_MMEインタフェースによりMME103(Mobility Management Entity)に接続され、S1_UインタフェースによりS−GW104(Serving Gateway)に接続される。MME103は、複数あるいは単数の基地局102へのページング信号の分配を行う。また、MME103は待受け状態(Idle State)のモビリティ制御(Mobility control)を行う。MME103は移動端末が待ち受け状態及び、アクティブ状態(Active State)の際に、トラッキングエリア(Tracking Area)リストの管理を行う。S−GW104はひとつまたは複数の基地局102とユーザデータの送受信を行う。S−GW104は基地局間のハンドオーバの際、ローカルな移動性のアンカーポイント(Mobility Anchor Point)となる。更にP−GW(PDN Gateway)が存在し、ユーザ毎のパケットフィルタリングやUE−IDアドレスの割当などを行う。
3GPPでの、LTEシステムにおけるフレーム構成に関する現在の決定事項が、非特許文献1(5章)に記載されている。図2を用いて説明する。図2はLTE方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。図2において、1つの無線フレーム(Radio frame)は10msである。無線フレームは10個の等しい大きさのサブフレーム(Sub-frame)に分割される。サブフレームは、2個の等しい大きさのスロット(slot)に分割される。無線フレーム毎に1番目と6番目のサブフレームに下り同期信号(Downlink Synchronization Signal: SS)が含まれる。同期信号には第一同期信号(Primary Synchronization Signal: P-SS)と第二同期信号(Secondary Synchronization Signal: S-SS)がある。サブフレーム単位にてMBSFN(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network)用とMBSFN以外のチャネルの多重が行われる。以降、MBSFN送信用のサブフレームをMBSFNサブフレーム(MBSFN sub-frame)と称する。非特許文献2に、MBSFNサブフレームの割り当て時のシグナリング例が記載されている。図3は、MBSFNフレームの構成を示す説明図である。図3において、MBSFNフレーム(MBSFN frame)毎にMBSFNサブフレームが割り当てられる。MBSFNフレームの集合(MBSFN frame Cluster)がスケジュールされる。MBSFNフレームの集合の繰り返し周期(Repetition Period)が割り当てられる。
3GPPでの、LTEシステムにおけるチャネル構成に関する現在の決定事項が、非特許文献1に記載されている。CSG(Closed Subscriber Group cell)セルにおいてもnon−CSGセルと同じチャネル構成が用いられると想定されている。物理チャネル(Physical channel)について(非特許文献1 5章)図4を用いて説明する。図4は、LTE方式の通信システムで使用される物理チャネルを説明する説明図である。図4において、物理報知チャネル401(Physical Broadcast channel: PBCH)は基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。BCHトランスポートブロック(transport block)は40ms間隔中の4個のサブフレームにマッピングされる。40msタイミングの明白なシグナリングはない。物理制御チャネルフォーマットインジケータチャネル402(Physical Control format indicator channel: PCFICH)は基地局102から移動端末101へ送信される。PCFICHは、PDCCHsのために用いるOFDMシンボルの数について基地局102から移動端末101へ通知する。PCFICHはサブフレーム毎に送信される。物理下り制御チャネル403(Physical downlink control channel: PDCCH)は基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。PDCCHは、リソース割り当て(allocation)、DL−SCH(図5に示されるトランスポートチャネルの1つである下り共有チャネル)に関するHARQ情報、PCH(図5に示されるトランスポートチャネルの1つであるページングチャネル)を通知する。PDCCHは、上りスケジューリンググラント(Uplink Scheduling Grant)を運ぶ。PDCCHは、上り送信に対する応答信号であるACK/Nackを運ぶ。PDCCHはL1/L2制御信号とも呼ばれる。物理下り共有チャネル404(Physical downlink shared channel: PDSCH)は、基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。PDSCHはトランスポートチャネルであるDL-SCH(下り共有チャネル)やトランスポートチャネルであるPCHがマッピングされている。物理マルチキャストチャネル405(Physical multicast channel: PMCH)は基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。PMCHはトランスポートチャネルであるMCH(マルチキャストチャネル)がマッピングされている。
物理上り制御チャネル406(Physical Uplink control channel: PUCCH)は移動端末101から基地局102へ送信される上りチャネルである。PUCCHは下り送信に対する応答信号(response)であるACK/Nackを運ぶ。PUCCHはCQI(Channel Quality indicator)レポートを運ぶ。CQIとは受信したデータの品質、もしくは通信路品質を示す品質情報である。またPUCCHは、スケジューリングリクエスト(Scheduling Request: SR)を運ぶ。物理上り共有チャネル407(Physical Uplink shared channel: PUSCH)は移動端末101から基地局102へ送信される上りチャネルである。PUSCHはUL−SCH(図5に示されるトランスポートチャネルの1つである上り共有チャネル)がマッピングされている。物理HARQインジケータチャネル408(Physical Hybrid ARQ indicator channel: PHICH)は基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。PHICHは上り送信に対する応答であるACK/Nackを運ぶ。物理ランダムアクセスチャネル409(Physical random access channel: PRACH)は移動端末101から基地局102へ送信される上りチャネルである。PRACHはランダムアクセスプリアンブル(random access preamble)を運ぶ。
下りリファレンスシグナル(Reference signal)は、移動体通信システムとして既知のシンボルが、毎スロットの最初、3番目、最後のOFDMシンボルに挿入される。移動端末の物理レイヤの測定として、リファレンスシンボルの受信電力(Reference symbol received power:RSRP)がある。
トランスポートチャネル(Transport channel)について(非特許文献1 5章)図5を用いて説明する。図5は、LTE方式の通信システムで使用されるトランスポートチャネルを説明する説明図である。図5Aには下りトランスポートチャネルと下り物理チャネル間のマッピングを示す。図5Bには上りトランスポートチャネルと上り物理チャネル間のマッピングを示す。下りトランスポートチャネルについて報知チャネル(Broadcast channel: BCH)はその基地局(セル)全体に報知される。BCHは物理報知チャネル(PBCH)にマッピングされる。下り共有チャネル(Downlink Shared channel: DL-SCH)には、HARQ(Hybrid ARQ)による再送制御が適用される。基地局(セル)全体への報知が可能である。ダイナミックあるいは準静的(Semi-static)なリソース割り当てをサポートする。準静的なリソース割り当ては,パーシステントスケジューリング(Persistent Scheduling)とも言われる。移動端末の低消費電力化のために移動端末のDRX(Discontinuous reception)をサポートする。DL−SCHは物理下り共有チャネル(PDSCH)へマッピングされる。ページングチャネル(Paging channel: PCH)は移動端末の低消費電力を可能とするために移動端末のDRXをサポートする。基地局(セル)全体への報知が要求される。動的にトラフィックに利用できる物理下り共有チャネル(PDSCH)のような物理リソース、あるいは他の制御チャネルの物理下り制御チャネル(PDCCH)のような物理リソースへマッピングされる。マルチキャストチャネル(Multicast channel: MCH)は基地局(セル)全体への報知に使用される。マルチセル送信におけるMBMSサービス(MTCHとMCCH)のSFN合成をサポートする。準静的なリソース割り当てをサポートする。MCHはPMCHへマッピングされる。
上り共有チャネル(Uplink Shared channel: UL-SCH)にはHARQ(Hybrid ARQ)による再送制御が適用される。ダイナミックあるいは準静的(Semi-static)なリソース割り当てをサポートする。UL−SCHは物理上り共有チャネル(PUSCH)へマッピングされる。図5Bに示されるランダムアクセスチャネル(Random access channel: RACH)は制御情報に限られている。衝突のリスクがある。RACHは物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)へマッピングされる。HARQについて説明する。
HARQとは自動再送(Automatic Repeat reQuest)と誤り訂正(Forward Error Correction)との組み合わせにより伝送路の通信品質を向上させる技術である。通信品質が変化する伝送路に対しても再送により誤り訂正が有効に機能するという利点がある。特に再送にあたって初送の受信結果と再送の受信結果の合成をすることで更なる品質向上を得ることも可能である。再送の方法の一例を説明する。受信側にて受信データが正しくデコード出来なかった場合(CRC Cyclic Redundancy Check エラーが発生した場合(CRC=NG))、受信側から送信側へ「Nack」を送信する。「Nack」を受信した送信側はデータを再送する。受信側にて受信データが正しくデコードできた場合(CRCエラーが発生しない場合(CRC=OK))、受信側から送信側へ「Ack」を送信する。「Ack」を受信した送信側は次のデータを送信する。HARQ方式の一例として「チェースコンバイニング」(Chase Combining)がある。チェースコンバイニングとは初送と再送に同じデータ系列を送信するもので、再送において初送のデータ系列と再送のデータ系列の合成を行うことで利得を向上させる方式である。これは初送データに誤りがあったとしても部分的に正確なものも含まれており、正確な部分の初送データと再送データとを合成することでより高精度にデータを送信できるという考え方に基づいている。また、HARQ方式の別の例としてIR(Incremental Redundancy)がある。IRとは冗長度を増加させるものであり、再送においてパリティビットを送信することで初送と組み合わせて冗長度を増加させ、誤り訂正機能により品質を向上させるものである。
論理チャネル(Logical channel)について(非特許文献1 6章)図6を用いて説明する。図6は、LTE方式の通信システムで使用される論理チャネルを説明する説明図である。図6Aには下りロジカルチャネルと下りトランスポートチャネル間のマッピングを示す。図6Bには上りロジカルチャネルと上りトランスポートチャネル間のマッピングを示す。報知制御チャネル(Broadcast control channel: BCCH)は報知システム制御情報のための下りチャネルである。論理チャネルであるBCCHはトランスポートチャネルである報知チャネル(BCH)、あるいは下り共有チャネル(DL-SCH)へマッピングされる。ページング制御チャネル(Paging control channel: PCCH)はページング信号を送信するための下りチャネルである。PCCHは移動端末のセルロケーションをネットワークが知らない場合に用いられる。論理チャネルであるPCCHはトランスポートチャネルであるページングチャネル(PCH)へマッピングされる。共有制御チャネル(Common control channel: CCCH)は移動端末と基地局間の送信制御情報のためのチャネルである。CCCHは移動端末がネットワークとの間でRRC接続(connection)を持っていない場合に用いられる。下り方法では、CCCHはトランスポートチャネルである下り共有チャネル(DL−SCH)へマッピングされる。上り方向では、CCCHはトランスポートチャネルである上り共有チャネル(UL-SCH)へマッピングされる。
マルチキャスト制御チャネル(Multicast control channel: MCCH)は1対多の送信のための下りチャネルである。ネットワークから移動端末への1つあるいはいくつかのMTCH用のMBMS制御情報の送信のために用いられるチャネルである。MCCHはMBMS受信中の移動端末のみに用いられるチャネルである。MCCHはトランスポートチャネルである下り共有チャネル(DL-SCH)あるいはマルチキャストチャネル(MCH)へマッピングされる。個別制御チャネル(Dedicated control channel: DCCH)は移動端末とネットワーク間の個別制御情報を送信するチャネルである。DCCHは上りでは上り共有チャネル(UL-SCH)へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル(DL-SCH)にマッピングされる。個別トラフィックチャネル(Dedicate Traffic channel: DTCH)はユーザ情報の送信のための個別移動端末への1対1通信のチャネルである。DTCHは上り・下りともに存在する。DTCHは上りでは上り共有チャネル(UL-SCH)へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル(DL-SCH)へマッピングされる。マルチキャストトラフィックチャネル(Multicast Traffic channel: MTCH)はネットワークから移動端末へのトラフィックデータ送信のための下りチャネルである。MTCHはMBMS受信中の移動端末のみに用いられるチャネルである。MTCHは下り共有チャネル(DL-SCH)あるいはマルチキャストチャネル(MCH)へマッピングされる。
GCIとは、グローバルセル識別子(Global Cell Identity)のことである。LTE及びUMTS(Universal Mobile Telecommunication System)においてCSGセル(Closed Subscriber Group cell)が導入される。CSGについて以下説明する(非特許文献4 3.1章)。CSG(Closed Subscriber Group)とは、利用可能な加入者をオペレータが特定しているセルである(特定加入者用セル)。特定された加入者は、PLMN(Public Land Mobile Network)のひとつ以上のE-UTRANセルにアクセスすることが許可される。特定された加入者がアクセスを許可されている1つ以上のE−UTRANセルを「CSG cell(s)」とよぶ。ただし、PLMNにはアクセス制限がある。CSGセルとは、固有のCSGアイデンティティ(CSG identity: CSG ID,CSG-ID)を報知するPLMNの一部である。あらかじめ利用登録し、許可された加入者グループのメンバーは、アクセス許可情報であるところのCSG−IDを用いてCSGセルにアクセスする。CSG−IDはCSGセルかセルによって報知される。移動体通信システムにCSG−IDは複数存在する。そして、CSG−IDは、CSG関連のメンバーのアクセスを容易にするために移動端末(UE)によって使用される。CSGセルあるいはセルによって報知される情報をCSG−IDの代わりにトラッキングエリアコード(Tracking Area Code TAC)にすることが3GPP会合において議論されている。移動端末の位置追跡は、1つ以上のセルからなる区域を単位に行われる。位置追跡は、待受け状態であっても移動端末の位置を追跡し、呼び出す(移動端末が着呼する)ことを可能にするためである。この移動端末の位置追跡のための区域をトラッキングエリアとよぶ。CSGホワイトリスト(CSG White List)とは、加入者が属するCSGセルのすべてのCSG IDが記録されている、USIMに格納されたリストである。移動端末内のホワイトリストは上位レイヤによって与えられる。これによりCSGセルの基地局は移動端末に無線リソースの割り当てを行う。
「適切なセル」(Suitable cell)について以下説明する(非特許文献4 4.3章)。「適切なセル」(Suitable cell)とは、UEが通常(normal)サービスを受けるためにキャンプオン(Camp ON)するセルである。そのようなセルは、(1)セルは選択されたPLMNか登録されたPLMN、または「Equivalent PLMNリスト」のPLMNの一部であること、(2)NAS(non-access stratum)によって提供された最新情報にてさらに以下の条件を満たすこと、(a)そのセルが禁じられた(barred)セルでないこと。(b)そのセルが「ローミングのための禁止されたLAs」リストの一部ではなく、少なくとも1つのトラッキングエリア(Tracking Area:TA)の一部であること。その場合、そのセルは上記(1)を満たす必要がある、(c)そのセルが、セル選択評価基準を満たしていること、(d)そのセルが、CSGセルとしてシステム情報(System Information: SI)によって特定されたセルに関しては、CSG−IDはUEの「CSGホワイトリスト」(CSG WhiteList)の一部であること(UEのCSG WhiteList中に含まれること)。
「アクセプタブルセル」(Acceptable cell)について以下説明する(非特許文献4 4.3章)これは、UEが限られたサービス(緊急通報)を受けるためにキャンプオンするセルである。そのようなセルは以下のすべての要件を充足するものとする。つまり、E−UTRANネットワークで緊急通報を開始するための最小のセットの要件を以下に示す。(1)そのセルが禁じられた(barred)セルでないこと。(2)そのセルが、セル選択評価基準を満たしていること。
3GPPにおいて、Home−NodeB(Home-NB、HNB)、Home−eNodeB(Home-eNB、HeNB)と称される基地局が検討されている。HNB/HeNBはUTRAN/E−UTRANにおける、例えば家庭、法人、商業用のアクセスサービス向けの基地局である。非特許文献6にHeNB及びHNBへのアクセスの3つの異なるモードが開示されている。オープンアクセスモード(Open access mode)とクローズドアクセスモード(Closed access mode)とハイブリッドアクセスモード(Hybrid access mode)である。各々のモードは以下のような特徴を有する。オープンアクセスモードでは、HeNBやHNBは通常のオペレータのノーマルセルとして操作される。クローズドアクセスモードでは、HeNBやHNBがCSGセルとして操作される。これはCSGメンバーのみアクセス可能なCSGセルである。ハイブリッドアクセスモードでは、非CSGメンバーも同時にアクセス許可されているCSGセルである。ハイブリッドアクセスモードのセルは、言い換えれば、オープンアクセスモードとクローズドアクセスモードの両方をサポートするセルである。
3GPP TS36.300 V8.6.0 4章、5章、6章
3GPP R1−072963
TR R3.020V0.6.0
3GPP TS36.304 V8.4.0 3.1章、4.3章、5.2.4.2章、5.2.4.3章、5.2.4.6章
3GPP R2−082899
3GPP S1−083461
3GPP R2−075149
3GPP TS36.331 V8.4.0 5.2章、5.5章、6.3.1章
3GPP TR25.820 V8.2.0 5.1.1章
HeNB及びHNBに対してはさまざまなサービスへの対応が求められている。例えば、オペレータは、ある決められたHeNB及びHNBに移動端末を登録させ、登録した移動端末のみにHeNB及びHNBのセルへのアクセスを許可することで、該移動端末が使用できる無線リソースを増大させて高速に通信を行えるようにする。その分、オペレータは課金料を通常よりも高く設定する。といったサービスである。こういったサービスを実現するため、登録した(加入した、メンバーとなった)移動端末のみがアクセスできるCSG(Closed Subscriber Group cell)セルが導入されている。CSG(Closed Subscriber Group cell)セルは、商店街やマンション、学校、会社などへ数多く設置されることが要求される。たとえば、商店街では店舗ごと、マンションでは部屋ごと、学校では教室ごと、会社ではセクションごとにCSGセルを設置し、各CSGセルに登録したユーザのみが該CSGセルを使用可能とするような使用方法が要求されている。HeNB/HNBはマクロセルのカバレッジ外での通信を補完するためだけでなく、上述したようなさまざまなサービスへの対応が求められている。このため、HeNB/HNBが数多く設置される場合も生じる。また、HeNB/HNBのセル半径はマクロセルのセル半径と比較して小さいことが予想される。
HeNB/HNBが数多く設置される場合、セル半径が小さいことから、マクロセルのみが配置されている場合と比較して、移動端末においてHeNB/HNB間でのセル再選択の回数が多くなる。セル再選択が増えることは、移動端末が新たなセルの報知情報を受信する回数がセル再選択の増加分多く必要となり、移動端末の消費電力増大という問題が生じる。
本発明に係る移動体通信システムは、下りアクセス方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を使用し、上りアクセス方式としてSC―FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)方式を用いてデータの送受信を行う移動端末と、所定の領域内に位置する移動端末と通信可能な領域を形成する第一のセル、この第一のセルよりも狭い範囲内で移動端末と通信可能な領域を形成する第二のセルのそれぞれに設けられた基地局とを含む移動体通信システムにおいて、移動端末は、ある一定期間にセル選択を行ったセル選択回数に基づいて移動端末の移動状態を示す移動状態情報を決定するとともに、この移動状態情報と基地局から通知されたセル選択を制御するパラメータに基づいてセル選択を行うものであって、選択されたセルが前記第一のセルである場合、移動状態検出用のセル選択回数にはカウントが追加され、選択されたセルが第二のセルである場合、移動状態検出用のセル選択回数にはカウントが追加されないものである。
本発明に係る移動体通信システムは、下りアクセス方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を使用し、上りアクセス方式としてSC―FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)方式を用いてデータの送受信を行う移動端末と、所定の領域内に位置する移動端末と通信可能な領域を形成する第一のセル、この第一のセルよりも狭い範囲内で移動端末と通信可能な領域を形成する第二のセルのそれぞれに設けられた基地局とを含む移動体通信システムにおいて、移動端末は、ある一定期間にセル選択を行ったセル選択回数に基づいて移動端末の移動状態を示す移動状態情報を決定するとともに、この移動状態情報と基地局から通知されたセル選択を制御するパラメータに基づいてセル選択を行うものであって、移動状態情報が高速移動状態であるときに、第一のセルへのセル選択あるいはハンドオーバを行い、第二のセルへのセル選択及びハンドオーバを行わず、移動状態情報が中速移動状態ないし通常移動状態であるときに第一のセルあるいは第二のセルへのセル選択及びハンドオーバを行うものである。
本発明に係る移動体通信システムは、下りアクセス方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を使用し、上りアクセス方式としてSC―FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)方式を用いてデータの送受信を行う移動端末と、所定の領域内に位置する移動端末と通信可能な領域を形成する第一のセル、この第一のセルよりも狭い範囲内で移動端末と通信可能な領域を形成する第二のセルのそれぞれに設けられた基地局とを含む移動体通信システムにおいて、移動端末は、ある一定期間にセル選択を行ったセル選択回数に基づいて移動端末の移動状態を示す移動状態情報を決定するとともに、この移動状態情報と基地局から通知されたセル選択を制御するパラメータに基づいてセル選択を行うものであって、同じセル間でセル選択を行った回数をカウントし、連続選択回数が所定の閾値を超えた場合、または規定時間内に同じセルのセル選択回数が所定の閾値を超えた場合に、セル選択あるいはハンドオーバを制御するものである。
本発明に係る移動体通信システムは、下りアクセス方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を使用し、上りアクセス方式としてSC―FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)方式を用いてデータの送受信を行う移動端末と、所定の領域内に位置する移動端末と通信可能な領域を形成する第一のセル、この第一のセルよりも狭い範囲内で移動端末と通信可能な領域を形成する第二のセルのそれぞれに設けられた基地局とを含む移動体通信システムにおいて、移動端末は、ある一定期間にセル選択を行ったセル選択回数に基づいて移動端末の移動状態を示す移動状態情報を決定するとともに、この移動状態情報と基地局から通知されたセル選択を制御するパラメータに基づいてセル選択を行うものであって、選択されたセルが前記第一のセルである場合、セル選択回数にはカウントが追加され、選択されたセルが第二のセルである場合、移動状態検出用のセル選択回数にはカウントが追加されないので、第二のセルの選択が移動端末の移動状態の判断に影響しない。よってセル選択を制御するパラメータを適切に調整することが可能となり、セル再選択の増加を防ぐことができる。セル再選択の増加を防ぐことは、移動端末が新たなセルの報知情報を受信する回数を減らすことに繋がる。よって、移動端末の消費電力削減という効果を得ることが出来る。
本発明に係る移動体通信システムは、下りアクセス方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を使用し、上りアクセス方式としてSC―FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)方式を用いてデータの送受信を行う移動端末と、所定の領域内に位置する移動端末と通信可能な領域を形成する第一のセル、この第一のセルよりも狭い範囲内で移動端末と通信可能な領域を形成する第二のセルのそれぞれに設けられた基地局とを含む移動体通信システムにおいて、移動端末は、ある一定期間にセル選択を行ったセル選択回数に基づいて移動端末の移動状態を示す移動状態情報を決定するとともに、この移動状態情報と基地局から通知されたセル選択を制御するパラメータに基づいてセル選択を行うものであって、移動状態情報が高速移動状態であるときに、第一のセルへのセル選択あるいはハンドオーバを行い、第二のセルへのセル選択及びハンドオーバを行わず、移動状態情報が中速移動状態ないし通常移動状態であるときに第一のセル及び第二のセルへのセル選択あるいはハンドオーバを行うので、セルの再選択の繰り返しを防ぐことが可能となり、移動端末の消費電力の削減という効果を得ることが出来る。またハンドオーバの繰り返しを防ぐことが可能となり、無線リソースの有効活用、移動体通信システムとしての制御遅延の削減、移動端末の消費電力の削減という効果を得ることが出来る。
本発明に係る移動体通信システムは、下りアクセス方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を使用し、上りアクセス方式としてSC―FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)方式を用いてデータの送受信を行う移動端末と、所定の領域内に位置する移動端末と通信可能な領域を形成する第一のセル、この第一のセルよりも狭い範囲内で移動端末と通信可能な領域を形成する第二のセルのそれぞれに設けられた基地局とを含む移動体通信システムにおいて、移動端末は、ある一定期間にセル選択を行ったセル選択回数に基づいて移動端末の移動状態を示す移動状態情報を決定するとともに、この移動状態情報と基地局から通知されたセル選択を制御するパラメータに基づいてセル選択を行うものであって、同じセル間でセル選択を行った回数をカウントし、連続選択回数が所定の閾値を超えた場合、または規定時間内に同じセルのセル選択回数が所定の閾値を超えた場合に、セル選択あるいはハンドオーバを規制するので、同じセル間で再選択を繰り返すピンポン現象を検出した場合、セル再選択、ハンドオーバをし難い移動体通信システムとすることが可能となる。これによりセルの境界付近に位置する移動端末が微小な移動、あるいは微小な無線環境の変化が起こった場合であってもセル再選選択、あるいはハンドオーバを行わないようにすることができる。
LTE方式の通信システムの構成を示す説明図である。LTE方式の通信システムの構成を示す説明図である。 LTE方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。 MBSFN(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network)フレームの構成を示す説明図である。 LTE方式の通信システムで使用される物理チャネルを説明する説明図である。 LTE方式の通信システムで使用されるトランスポートチャネルを説明する説明図である。 LTE方式の通信システムで使用される論理チャネルを説明する説明図である。 現在3GPPで議論されている移動体通信システムの全体的な構成を示すブロック図である。 本発明に係る移動端末311の構成を示すブロック図である。 本発明に係る基地局312の構成を示すブロック図である。 本発明に係るMMEの構成を示すブロック図である。 本発明に係るHeNBGWの構成を示すブロック図である。 LTE方式の通信システムにおいて移動端末(UE)が行うセルサーチの概略を示すフローチャートである。 実施の形態1の課題を示す概念図である。 実施の形態1における移動体通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施の形態1における移動端末が行うセル再選択を行うか否かの判断のフローチャートである。 実施の形態1の変形例1における移動体通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施の形態1の変形例2における移動体通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施の形態1の変形例3における移動体通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施の形態2における移動端末の動作を示すフローチャートである。 実施の形態2の効果を示す概念図である。 実施の形態2の変形例1における移動端末の動作を示すフローチャートである。 実施の形態2の変形例2における移動端末の動作を示すフローチャートである。 実施の形態2の変形例3における移動端末の動作を示すフローチャートである。 実施の形態2の変形例4における移動端末の動作を示すフローチャートである。 実施の形態2の変形例5における移動体通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施の形態3の課題を示す概念図である。 実施の形態3における移動体通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施の形態3の効果を示す概念図である。 実施の形態3の変形例1の課題を示す概念図である。 実施の形態3の変形例1における移動体通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施の形態3の変形例2における移動体通信システムの動作を示すシーケンス図である。
実施の形態1.
図7は、現在3GPPにおいて議論されているLTE方式の移動体通信システムの全体的な構成を示すブロック図である。現在3GPPにおいては、CSG(Closed Subscriber Group)セル(e-UTRANのHome-eNodeB(Home-eNB,HeNB),UTRANのHome-NB(HNB))とnon-CSGセル(e-UTRANのeNodeB(eNB)、UTRANのNodeB(NB)、GERANのBSS)とを含めたシステムの全体的な構成が検討されており、e−UTRANについては、図7の(a)や(b)のような構成が提案されている(非特許文献1、非特許文献3)。図7(a)について説明する。移動端末(UE)71は基地局72と送受信を行う。基地局72はeNB(non-CSGセル)72−1と、Home−eNB(CSGセル)72−2とに分類される。eNB72−1はMME73とインタフェースS1により接続され、eNBとMMEとの間で制御情報が通信される。ひとつのeNBに対して複数のMMEが接続される。Home−eNB72−2はMME73とインタフェースS1により接続され、Home−eNBとMMEとの間で制御情報が通信される。ひとつのMMEに対して複数のHome−eNBが接続される。
次に、図7(b)について説明する。移動端末(UE)71は基地局72と送受信を行う。基地局72はeNB(non-CSGセル)72−1と、Home−eNB(CSGセル)72−2とに分類される。図7(a)と同じように、eNB72−1はMME73とインタフェースS1により接続され、eNBとMMEとの間で制御情報が通信される。ひとつのeNBに対して複数のMMEが接続される。一方、Home−eNB72−2はHeNBGW(Home-eNB GateWay)74を介してMME73と接続される。Home−eNBとHeGWはインタフェースS1により接続され、HeNBGW74とMME73はインタフェースS1_flexを介して接続される。ひとつまたは複数のHome−eNB72−2がひとつのHeNBGW74と接続され、S1を通して情報が通信される。HeNBGW74はひとつまたは複数のMME73と接続され、S1_flexを通して情報が通信される。
図7(b)の構成を用いて、ひとつのHeNBGW74を、同じCSG−IDに属するHome−eNBと接続することによって、例えばレジストレーション情報など、同じ情報をMME73から同じCSG−IDに属する複数のHome−eNB72−2に送信する場合、一旦HeNBGW74へ送信し、そこから複数のHome−eNB72−2へ送信することで、複数のHome−eNB72−2に対してそれぞれ直接に送信するよりもシグナリング効率を高められる。一方、各Home−eNB72−2がそれぞれ個別の情報をMME73と通信する場合は、HeNBGW74を介すがそこで情報を加工することなく通過(透過)させるだけにしておくことで、Home−eNB72−2とMME73があたかも直接接続されているように通信することも可能となる。
図8は、本発明に係る移動端末(図7の端末71)の構成を示すブロック図である。図8に示す移動端末の送信処理を説明する。まず、プロトコル処理部801からの制御データ、アプリケーション部802からのユーザデータが送信データバッファ部803へ保存される。送信データバッファ部803に保存されたデータはエンコーダー部804へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに送信データバッファ部803から変調部805へ直接出力されるデータが存在しても良い。エンコーダー部804でエンコード処理されたデータは変調部805にて変調処理が行われる。変調されたデータはベースバンド信号に変換された後、周波数変換部806へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ807から基地局312に送信信号が送信される。また、移動端末311の受信処理は以下のとおり実行される。基地局312からの無線信号がアンテナ807により受信される。受信信号は、周波数変換部806にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部808において復調処理が行われる。復調後のデータはデコーダー部809へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部801へ渡され、ユーザデータはアプリケーション部802へ渡される。移動端末の一連の処理は制御部810によって制御される。よって制御部810は、図面では省略しているが、各部(801〜809)と接続している。
図9は、本発明に係る基地局(図7の基地局72)の構成を示すブロック図である。図9に示す基地局の送信処理を説明する。EPC通信部901は、基地局72とEPC(MME73,HeNBGW74など)間のデータの送受信を行う。他基地局通信部902は、他の基地局との間のデータの送受信を行う。EPC通信部901、他基地局通信部902はそれぞれプロトコル処理部903と情報の受け渡しを行う。プロトコル処理部903からの制御データ、またEPC通信部901と他基地局通信部902からのユーザデータ及び制御データが送信データバッファ部904へ保存される。送信データバッファ部904に保存されたデータはエンコーダー部905へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに送信データバッファ部904から変調部906へ直接出力されるデータが存在しても良い。エンコードされたデータは変調部906にて変調処理が行われる。変調されたデータはベースバンド信号に変換された後、周波数変換部907へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ908より一つもしくは複数の移動端末71に対して送信信号が送信される。また、基地局72の受信処理は以下のとおり実行される。ひとつもしくは複数の移動端末311からの無線信号がアンテナ908により受信される。受信信号は周波数変換部907にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部909で復調処理が行われる。復調されたデータはデコーダー部910へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部903あるいはEPC通信部901、他基地局通信部902へ渡され、ユーザデータはEPC通信部901、他基地局通信部902へ渡される。基地局72の一連の処理は制御部911によって制御される。よって制御部911は図面では省略しているが各部(901〜910)と接続している。
図10は、本発明に係るMME(Mobility Management Entity)の構成を示すブロック図である。PDN GW通信部1001はMME73とPDN GW間のデータの送受信を行う。基地局通信部1002はMME73と基地局72間をS1インタフェースによるデータの送受信を行う。PDN GWから受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータはPDN GW通信部1001からユーザプレイン処理部1003経由で基地局通信部1002に渡され、1つあるいは複数の基地局72へ送信される。基地局72から受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは基地局通信部1002からユーザプレイン処理部1003経由でPDN GW通信部1001に渡され、PDN GWへ送信される。
PDN GWから受信したデータが制御データであった場合、制御データはPDN GW通信部1001から制御プレイン制御部1005へ渡される。基地局72から受信したデータが制御データであった場合、制御データは基地局通信部1002から制御プレイン制御部1005へ渡される。HeNBGW通信部1004は、HeNBGW74が存在する場合に設けられ、情報種別によって、MME73とHeNBGW74間のインタフェース(IF)によるデータの送受信を行う。HeNBGW通信部1004から受信した制御データはHeNBGW通信部1004から制御プレイン制御部1005へ渡される。制御プレイン制御部1005での処理の結果は、PDN GW通信部1001経由でPDN GWへ送信される。また、制御プレイン制御部1005で処理された結果は、基地局通信部1002経由でS1インタフェースにより1つあるいは複数の基地局72へ送信され、またHeNBGW通信部1004経由で1つあるいは複数のHeNBGW74へ送信される。
制御プレイン制御部1005には、NASセキュリティ部1005−1、SAEベアラコントロール部1005−2、アイドルステート(Idle State)モビリティ管理部1005―3などが含まれ、制御プレインに対する処理全般を行う。NASセキュリティ部1005―1はNAS(Non-Access Stratum)メッセージのセキュリティなどを行う。SAEベアラコントロール部1005―2はSAE(System Architecture Evolution)のベアラの管理などを行う。アイドルステートモビリティ管理部1005―3は、待受け(LTE‐IDLE状態、単にアイドルとも称される)状態のモビリティ管理、待受け状態時のページング信号の生成及び制御、傘下の1つあるいは複数の移動端末71のトラッキングエリア(TA)の追加、削除、更新、検索、トラッキングエリアリスト(TA List)管理などを行う。MMEはUEが登録されている(registered)追跡領域(トラッキングエリア:tracking Area: TA)に属するセルへページングメッセージを送信することで、ページングプロトコルに着手する。MMEに接続されるHome−eNB72−2のCSGの管理やCSG−IDの管理、そしてホワイトリスト管理を、アイドルステートモビリティ管理部1005―3で行っても良い。CSG−IDの管理では、CSG−IDに対応する移動端末とCSGセルの関係が管理(追加、削除、更新、検索)される。例えば、あるCSG−IDにユーザアクセス登録された一つまたは複数の移動端末と該CSG−IDに属するCSGセルの関係であっても良い。ホワイトリスト管理では、移動端末とCSG−IDの関係が管理(追加、削除、更新、検索)される。例えば、ホワイトリストには、ある移動端末がユーザ登録した一つまたは複数のCSG−IDが記憶されても良い。これらのCSGに関する管理はMME73の中の他の部分で行われても良いが、アイドルステートモビリティ管理部1005―3で行うことで、現在3GPP会合で議論されている、CSG−IDの代わりにトラッキングエリアコード(Tracking Area Code)を用いる方法が効率よく行える。MME313の一連の処理は制御部1006によって制御される。よって制御部1006は図面では省略しているが各部(1001〜1005)と接続している。
図11は、本発明に係るHeNBGWの構成を示すブロック図である。EPC通信部1101はHeNBGW74とMME73間をS1_flexインタフェースによるデータの送受信を行う。基地局通信部1102はHeNBGW74とHome−eNB72−2間をS1インタフェースによるデータの送受信を行う。ロケーション処理部1103は、EPC通信部1101経由で渡されたMME73からのデータのうちレジストレーション情報など、複数のHome−eNBに送信する処理を行う。ロケーション処理部1103で処理されたデータは、基地局通信部1102に渡され、ひとつまたは複数のHome−eNB72−2にS1インタフェースを介して送信される。ロケーション処理部1103での処理を必要とせず通過(透過)させるだけのデータは、EPC通信部1101から基地局通信部1102に渡され、ひとつまたは複数のHome−eNB72−2にS1インタフェースを介して送信される。HeNBGW74の一連の処理は制御部1104によって制御される。よって制御部1104は図面では省略しているが各部(1101〜1103)と接続している。
次に移動体通信システムにおける一般的なセルサーチ方法の一例を示す。図12は、LTE方式の通信システムにおいて移動端末(UE)が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。移動端末にてセルサーチが開始されると、ステップST1201で周辺の基地局から送信される第一同期信号(P−SS)、第二同期信号(S−SS)を用いてスロットタイミング、フレームタイミングの同期をとる。P−SSとS−SSあわせて、同期信号(SS)にはセル毎に割り当てられたPCI(Physical Cell Identity)に1対1対応するシンクロナイゼーションコードが割り当てられている。PCIの数は現在504通りが検討されており、この504通りのPCIを用いて同期をとるとともに、同期がとれたセルのPCIを検出(特定)する。次に同期がとれたセルに対して、ステップST1202で、基地局からセル毎に送信される参照信号RS(Reference Signal)を検出し受信電力の測定を行う。参照信号RSにはPCIと1対1に対応したコードが用いられており、そのコードで相関をとることによって他セルと分離できる。ST1201で特定したPCIから該セルのRS用のコードを導出することによって、RSを検出し、RS受信電力を測定することが可能となる。次にST1203で、ST1202までで検出されたひとつ以上のセルの中から、RSの受信品質が最も良いセル(例えば、RSの受信電力が最も高いセル、つまりベストセル)を選択する。次にST1204でベストセルのPBCHを受信して、報知情報であるBCCHを得る。PBCH上のBCCHには、セル構成情報が含まれるMIB(Master Information Block)がのる。MIBの情報としては、例えば、DL(ダウンリンク)システム帯域幅、送信アンテナ数、SFN(System Frame Number)などがある。
次に1205で、MIBのセル構成情報をもとに該セルのDL−SCHを受信して、報知情報BCCHの中のSIB(System Information Block)1を得る。SIB1には該セルへのアクセスに関する情報や、セルセレクションに関する情報、他のSIB(SIBk;k≧2の整数)のスケジューリング情報が含まれる。また、SIB1にはTAC(Tracking Area Code)が含まれる。次にST1206で、移動端末は、ST1205で受信したTACと、移動端末が既に保有しているTACと比較する。比較した結果、同じならば、該セルで待ち受け動作に入る。比較して異なる場合は、移動端末は該セルを通してコアネットワーク(Core Network, EPC)(MMEなどが含まれる)へ、TAU(Tracking Area Update)を行うためTAの変更を要求する。コアネットワークは、TAU要求信号とともに移動端末から送られてくる該移動端末の識別番号(UE−IDなど)をもとに、TAの更新を行う。コアネットワークはTAの更新後、移動端末にTAU受領信号を送信する。移動端末は該セルのTACで、移動端末が保有するTAC(あるいはTACリスト)を書き換える(更新する)。その後移動端末は該セルで待ち受け動作に入る。
LTEやUMTS(Universal Mobile Telecommunication System)においては、CSG(Closed Subscriber Group)セルの導入が検討されている。前述したように、CSGセルに登録したひとつまたは複数の移動端末のみにアクセスが許される。CSGセルと登録されたひとつまたは複数の移動端末がひとつのCSGを構成する。このように構成されたCSGにはCSG−IDと呼ばれる固有の識別番号が付される。なお、ひとつのCSGには複数のCSGセルがあっても良い。移動端末はどれかひとつのCSGセルに登録すればそのCSGセルが属するCSGの他のCSGセルにはアクセス可能となる。また、LTEでのHome−eNBやUMTSでのHome−NBがCSGセルとして使われることがある。CSGセルに登録した移動端末は、ホワイトリストを有する。具体的にはホワイトリストはSIM/USIMに記憶される。ホワイトリストには、移動端末が登録したCSGセルのCSG情報がのる。CSG情報として具体的には、CSG−ID、TAI(Tracking Area Identity)、TACなどが考えられる。CSG−IDとTACが対応づけられていれば、どちらか一方で良い。また、CSG−IDやTACとGCI(Global Cell Identity)が対応付けられていればGCIでもよい。以上から、ホワイトリストを有しない(本発明においては、ホワイトリストが空(empty)の場合も含める)移動端末は、CSGセルにアクセスすることは不可能であり、non−CSGセルのみにしかアクセスできない。一方、ホワイトリストを有する移動端末は、登録したCSG−IDのCSGセルにも、non−CSGセルにもアクセスすることが可能となる。
3GPPでは、全PCI(Physical Cell Identity)を、CSGセル用とnon−CSGセル用とに分割(PCIスプリットと称する)することが議論されている(非特許文献5)。またPCIスプリット情報は、システム情報にて基地局から傘下の移動端末に対して報知されることが議論されている。PCIスプリットを用いた移動端末の基本動作を開示する。PCIスプリット情報を有しない移動端末は、全PCIを用いて(例えば504コード全てを用いて)セルサーチを行う必要がある。対してPCIスプリット情報を有する移動端末は、当該PCIスプリット情報を用いてセルサーチを行うことが可能である。
3GPPでは、移動端末のセル再選択(Cell reselection)の方法が開示されている(非特許文献4 5.2.4.2章、5.2.4.6章)。セル再選択のための測定は以下の条件にて行われる。サービングセルからパラメータ(S_intrasearch)の通知があった場合、かつサービングセルの受信レベル値が当該パラメータより大きい場合は測定を行わない。一方、サービングセルから当該パラメータの通知がなかった場合、またはサービングセルの受信レベル値が当該パラメータ以下の場合は測定を行う。なおサービングセルとは、移動端末に対して無線リソースのスケジューリングを行っている基地局をさす。3GPPでは、セル再選択の基準が開示されている。セルの順位付け(セルランキング:cell-rankingと称される)が以下のように行われる。サービングセルの測定値に調整パラメータ(Q_Hyst)を加えた値と周辺セルの測定値から調整パラメータ(Q_offset)を減じた値を用いてサービングセル及び周辺セル(1つあるいは複数)の順位付けが行われる。以下の2つの条件を満たした場合、移動端末は新しいセルへ再選択を行う。(1)ある期間(T_reselection)、新しいセルがサービングセルより良く(あるいは上位に)順位付けされる。(2)現在のサービングセルへキャンプオン(camped on)して1秒以上経過している。
3GPPでは、移動端末の移動状態(モビリティ状態(Mobility states)と称される)について開示されている(非特許文献4 5.2.4.3章)。サービングセルから移動状態パラメータ(Mobility State Parameters)としてT_CRmax、N_CR_H、N_CR_M、T_CRmaxHystなどがシステム情報として報知される。中速移動状態(Medium-mobility state)の基準は、ある期間(T_CRmax)に移動状態検出用のセルの再選択(reselection)回数が中速用閾値(N_CR_M)を超え、高速用閾値(N_CR_H)を超えない場合である。移動端末は、中速移動状態を検出すると中速移動状態へ遷移する。高速移動状態(High-mobility state)の基準は、ある期間(T_CRmax)に移動状態検出用のセルの再選択(reselection)回数が高速用閾値(N_CR_H)を超える場合である。移動端末は、高速移動状態を検出すると高速移動状態へ遷移する。移動端末は、同じ2つのセル間の再選択は、移動状態検出用には数えない。移動端末は、ある期間(T_CRmaxHyst)にて中速移動状態も高速移動状態も検出しない場合、通常移動状態(Normal-mobility state)へ遷移する。
移動状態に応じたスケーリング方法について定義されている(非特許文献4 5.2.4.3章)。中速移動状態、あるいは高速移動状態でなければスケーリング方法は適用されない。高速移動状態を検出した場合、セルの順位付けで用いられるサービングセルの測定値調整パラメータ(Q_hyst)を高速移動状態用に調整する。具体的にはサービングセルの測定値調整パラメータ(Q_hyst)にサービングセルの測定値調整パラメータ用の高速移動状態用のスケーリングファクタ(Speed dependent scaling factor for Q_hyst for high Mobility state)を乗じる。中速移動状態を検出した場合、セルの順位付けで用いられるサービングセルの測定値調整パラメータ(Q_hyst)を中速移動状態用に調整する。具体的にはサービングセルの測定値調整パラメータ(Q_hyst)にサービングセルの測定値調整パラメータ用の中速移動状態用のスケーリングファクタ(Speed dependent scaling factor for Q_hyst for medium Mobility state)を乗じる。サービングセルの測定値調整パラメータ用の高速移動状態用のスケーリングファクタ、サービングセルの測定値調整パラメータ用の中速移動状態用のスケーリングファクタはサービングセルからシステム情報として報知される。
3GPPにて、移動端末の移動状態に応じたセル再選択方法が議論されている(非特許文献7)。移動端末が高速移動状態であればセル再選択を容易にさせることが記載されている。また、セル境界(cell boundary)ではセル再選択が繰り返される「ピンポン(ping-pong)現象」が発生することが記載されている。移動端末がセル再選択回数を数えることで移動状態を判別する場合、ピンポン現象がおきれば高速移動状態と判断されることが記載されている。高速移動状態となれば、セル再選択がさらに容易に調整されるため、移動端末はこの状況から回復できないという問題が指摘されている。非特許文献7では当該課題を移動端末の移動状態判別方法をドップラ周波数測定を用いる方法に変更することで解決することを記載している。
実施の形態1にて解決する課題について説明する。HeNB(HNBであっても良い)がマクロセルのカバレッジ内に数多く設置される場合、セル半径が小さいことから、マクロセルのみが配置されている場合と比較して、移動端末においてHeNB間でのセル再選択の回数が多くなる。図13を用いて説明する。図13(a)にマクロセル1301のカバレッジ内に存在する移動端末1302が矢印のように移動することを示している。HeNBが多く設置されるロケーションにて、同じ移動速度で移動端末が移動する場合を図13(b)に示す。同じ移動速度であってもHeNBが多く設置されるロケーションでは、移動端末1302は、HeNB1303、HeNB1304、HeNB1305、HeNB1306、HeNB1307とセル再選択を繰り返す。図13(a)では再選択回数が0回であるのに対して、図13(b)では再選択回数が4回となる。このとき、移動端末の移動状態判別方法として、非特許文献4に開示されているセル再選択回数を用いた場合を考える。移動端末の実際の移動速度が同じであっても、マクロセルのみが配置される場合と比較して、HeNBが多く設置されるロケーションにてセル再選択が繰り返し発生する場合がある。よってHeNBが多く設置されるロケーションでは、高速移動状態、あるいは中速移動状態と判断される確率が高くなる。
非特許文献7に示されたとおり、移動端末が高速移動状態であればセル再選択を容易にさせるように移動体通信システムが調整された場合を考える。HeNBが多く設置されるロケーションでは高速移動状態と判断される確率が高くなる。よってHeNBが多く設置されるロケーションではセル再選択を容易にさせるように移動体通信システムが調整される確率が高くなる。当該調整にて移動端末のセル再選択回数は、ますます増加する。移動端末はこのセル再選択回数が多い状況から回復できない。セル再選択回数が多いことは、移動端末が新たなセルの報知情報を受信する回数がセル再選択の増加分多く必要となり、移動端末の消費電力増大という問題が生じる。非特許文献4には、移動端末が同じ2つのセル間の再選択を移動状態検出用には数えないことが開示されている。当該技術をHeNBが多く設置されるロケーションに適応した場合を考える。図13(b)に示すとおり、移動端末のセルの再選択が同じセル間で行われていないため、当該セルの再選択は移動状態検出用に数えられることになる。よって非特許文献4に開示された技術では当該課題は解決できない。当該課題はHeNBが多く設置されるロケーションにて発生する課題であるため、HeNBの導入が検討されていない非特許文献7においては課題の示唆はない。
本実施の形態1での解決策を以下に示す。移動端末がCSGセルの再選択を移動状態検出用には数えないことを開示する。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。移動端末が再選択したセル(あるいは再選択しようとするセル)がCSGセルか否かを判断する方法の具体例について以下に示す。CSGセルであるか否かCSGインジケータを用いて判断する。CSGインジケータは3GPPの議論においてシステム情報としてSIB1にマッピングされ、基地局から報知される方向である(非特許文献8)。CSGインジケータが「TRUE」であれば、当該セルはCSGセルと判断できる。CSGセルであるか否かCSGインジケータを用いて判断することは、追加の情報が不要となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。また別の方法としてCSGセルであるか否かCSG−ID(CSG identity)を用いて判断する。CSG−IDは3GPPの議論においてシステム情報としてSIB1にマッピングされ、基地局から報知される方向である(非特許文献8)。CSG−IDが含まれていれば、当該セルはCSGセルと判断できる。CSGセルであるか否かCSG−IDを用いて判断することは、追加の情報が不要となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。また別の方法としてCSGセルであるか否かPCIスプリット情報を用いて判断する。3GPPの議論においてPCIはCSGセル用とnon−CSGセル用とに分割する方向である(非特許文献5)。CSGセル用のPCIであれば、当該セルはCSGセルと判断できる。CSGセルであるか否かPCIを用いて判断することは、追加の情報が不要となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。
図14に動作の一例を示す。具体例としてLTEシステムについて説明する。図では移動端末が再選択したセルがCSGセルか否かを判断する方法としてCSGインジケータを用いた場合を示す。ステップST1401にてサービングセルは移動状態パラメータをシステム情報として傘下の移動端末へ報知する。移動状態パラメータの具体例としては、T_CRmax、N_CR_H、N_CR_M、T_CRmaxHystなどがある。ステップST1402にて移動端末はサービングセルより移動状態パラメータを受信する。移動端末は、T_CRmaxおよびT_CRmaxHystのタイマを開始する。T_CRmaxおよびT_CRmaxHystのタイマはタイムアウトすると再開される。ステップST1403にて移動端末はセル再選択を行ったか否かを判断する。セル再選択を行っていない場合、ステップST1403の判断を繰り返す。セル再選択を行った場合、ステップST1405へ遷移する。ステップST1403のセル再選択を行ったか否かの判断の詳細は図15の説明で後述する。
ステップST1404にて再選択された基地局はCSGインジケータをシステム情報として傘下の移動端末へ報知する。ステップST1405にて移動端末は再選択された基地局、つまりサービングセルよりCSGインジケータを受信する。ステップST1406にて再選択された基地局はセルランキング用パラメータをシステム情報として傘下の移動端末へ報知する。セルランキング用パラメータの具体例としては、Q_Hyst 、Q_offsetなどがある。ステップST1407にて移動端末は、再選択された基地局、つまりサービングセルよりセルランキング用パラメータを受信する。ステップST1408にて再選択された基地局はセルランキング用パラメータの速度に応じた調整パラメータをシステム情報として傘下の移動端末へ報知する。セルランキング用パラメータの速度に応じた調整パラメータの具体例としては、サービングセルの測定値調整パラメータ用の高速移動状態用のスケーリングファクタ、サービングセルの測定値調整パラメータ用の中速移動状態用のスケーリングファクタなどがある。ステップST1409にて移動端末は、再選択された基地局、つまりサービングセルよりセルランキング用パラメータの速度に応じた調整パラメータを受信する。
ステップST1410にて移動端末は、当該再選択が同じセル間の選択に該当するか否かを判断する。同じセル間の選択に該当した場合、ステップST1403へ戻る。同じセル間の選択に該当しない場合、ステップST1411へ遷移する。ステップST1411にて移動端末は、再選択したセルがCSGセルであるか否かを判断する。当該判断の具体例としては、ステップST1405にて受信したCSGインジケータを用いる。具体例としてはCSGインジケータが「TRUE」を示していれば当該セルがCSGセルであると判断し、「TRUE」を示していなければ当該セルがCSGセルでないと判断する。CSGセルであると判断した場合、ステップST1403へ戻る。CSGセルでないと判断した場合、ステップST1412へ遷移する。ステップST1412にて移動端末は、セルの再選択回数を数えるための再選択回数のカウント値に1を加える。言い換えれば移動状態検出用のセル選択回数のカウント値に1を加える。その後ステップST1403へ戻る。当該カウント値は移動端末の移動状態検出用に用いられる。よって例えば当該カウント値は、T_CRmaxがタイムアウトした際にはリセット(「0」に戻される。)される。またT_CRmaxがタイムアウトした際には、引き続き移動端末の移動状態検出を行うため、T_CRmaxが再開される。
次に図15を用いて移動端末のセル再選択を行ったか否かの判断の詳細動作の具体例について説明する。ステップST1501にてセル再選択のための測定を行うか否かの判断を行う。セル再選択のための測定を行わないと判断した場合、ステップST1501の判断を繰り返す。セル再選択のための測定を行うと判断した場合、ステップST1502へ遷移する。セル再選択を行うか否かの判断の具体例としては、サービングセルの受信レベル値がパラメータ(S_intrasearch)より大きい場合は測定を行わないと判断する。一方サービングセルの受信レベル値がパラメータ(S_intrasearch)以下の場合は測定を行うと判断する。ステップST1502にて移動状態検出用の再選択回数のカウント値が中速用閾値(N_CR_M)を超えたか否かを判断する。超えた場合ステップST1503へ遷移する。超えない場合ステップST1508へ遷移する。ステップST1503にて移動状態検出用の再選択回数のカウント値が高速用閾値(N_CR_H)を超えたか否かを判断する。超えた場合、高速移動状態を検出し、ステップST1504へ遷移する。超えない場合、中速移動状態を検出し、ステップST1506へ遷移する。ステップST1504にて高速移動状態へ遷移し、ステップST1505へ遷移する。ステップST1505にてサービングセルの測定値調整パラメータを高速移動用に調整する。具体例としては、サービングセルの測定値調整パラメータ(Q_hyst)にサービングセルの測定値調整パラメータ用の高速移動状態用のスケーリングファクタ(Speed dependent scaling factor for Q_hyst for high Mobility state)を乗じる。その後ステップST1511へ遷移する。
ステップST1506にて中速移動状態へ遷移し、ステップST1507へ遷移する。ステップST1507にてサービングセルの測定値調整パラメータを中速移動用に調整する。具体例としては、サービングセルの測定値調整パラメータ(Q_hyst)にサービングセルの測定値調整パラメータ用の中速移動状態用のスケーリングファクタ(Speed dependent scaling factor for Q_hyst for medium Mobility state)を乗じる。その後ステップST1511へ遷移する。ステップST1508にて移動端末の移動状態が通常であるか否かを判断する。具体例としてはT_CRmaxHystの間に高速移動状態及び中速移動状態を検出したか否かを判断する。検出していない場合、ステップST1509へ遷移する。検出した場合、ステップST1511へ遷移する。ステップST1509にて通常移動状態へ遷移し、ステップST1510へ遷移する。ステップST1510にてサービングセルの測定値調整パラメータの移動端末の移動状態に応じた調整を解除する。その後ステップST1511へ遷移する。
ステップST1511にてセルランキングを行う。具体例としてはサービングセルの測定値に調整パラメータ(Q_Hyst)を加えた値と周辺セルの測定値から調整パラメータ(Q_offset)を減じた値を用いてサービングセル及び周辺セル(1つあるいは複数)の順位付けを行う。その後ステップST1512へ遷移する。ステップST1512にてセル再選択を行うか否かを判断する。具体例としてはある期間(T_reselection)、新しいセルがサービングセルより良く(あるいは上位に)順位付けされ、かつ、現在のサービングセルへキャンプオン(camped on)して1秒以上経過している場合はセル再選択を実行する。当該条件を満たさない場合はセル再選択を実行しない。
本実施の形態により以下の効果を得ることが出来る。本実施の形態により移動端末がCSGセルの再選択を移動状態検出用には数えないことが実現可能となる。HeNBが多く設置されるロケーションである図13(b)の場合であってもHeNBが多く設置がない図13(a)同様に移動状態検出用の再選択回数を0回とすることができる。これにより、HeNBが多く設置されるロケーションにて移動端末が通常の速度で移動したにも関わらず、セル再選択を繰り返すことにより移動状態検出用の再選択回数が増加し、移動端末の移動状態が高速と判断されることを防ぐことができる。移動端末の移動状態が高速と判断されると、セル再選択が容易に可能となるよう移動体通信システムが調整される状況下では、ますますセルの再選択が増加することになる。しかし本実施の形態ではHeNBが多く設置されるロケーションが原因での移動端末の移動状態が高速と判断される防ぐことができるので、この再選択による増加を防ぐことができる。セル再選択回数の増加を防ぐことは、移動端末が新たなセルの報知情報を受信する回数を減らすことに繋がる。よって、移動端末の消費電力削減という効果を得ることが出来る。また、非特許文献7に示すドップラ周波数測定を用いた方法であっても、実施の形態1の課題は解決できるとも考えられる。しかし、実施の形態1において以下の効果を得ることができる。現在の3GPPの議論において、移動端末の移動状態をセルの再選択回数をもって判断している。よって実施の形態1の方法を追加した場合であっても移動体通信システムの複雑性の増加は少ない。よって移動体通信システムの複雑性の増加という観点においては、非特許文献7の方法の実現と比較して有利であるという効果を有する。
次に、移動端末がセル再選択を行なう場合の移動状態パラメータ(T_CRmax,N_CR_H,N_CR_M,T_CRmaxHyst)の運用方法について説明する。移動状態パラメータとして、セル再選択前のサービングセルから通知された値を用いても良いし、セル再選択後に新たにサービングセルとなったセルから通知される値を用いても良い。その際、あわせて移動状態検出用のセルの再選択回数を数えるための再選択回数のカウント値をリセットしても良い。セル再選択後に新たにサービングセルとなったセルから通知される値を用いた場合、セル再選択前に通知された移動状態パラメータ値(例えばT_CRmax, T_CRmaxHyst)はリセットされることになるため、新たにサービングセルでの電波環境を即時に反映させることが可能となる効果が得られる。しかし、セル再選択前に通知された移動状態パラメータ値(例えばT_CRmax, T_CRmaxHyst)がリセットされることになるため、セルの再選択が高い頻度あるいは短い時間間隔で生じるような場合、リセットを繰返し行なうことになってしまうため、移動端末の実際の移動状態を検出できなくなってしまう、という問題が生じる。
この問題を解消するため以下の方法を開示する。セル再選択前のサービングセルから通知される移動状態パラメータ値とセル再選択後のサービングセルから通知される移動状態パラメータ値とが同じ場合は、セル再選択前のサービングセルからのパラメータ値(例えばT_CRmax, T_CRmaxHyst)はリセットされないようにする。セル再選択前のサービングセルから通知される移動状態パラメータ値とセル再選択後のサービングセルから通知される移動状態パラメータ値とが同じなのでどちらのパラメータ値を用いても良い。このように、パラメータ値をリセットされないようにすることで、セルの再選択が高い頻度あるいは短い時間間隔で生じるような場合にも、リセットを繰返し行なうことを無くすことができるため、移動端末の実際の移動状態を検出することが可能となる。セル再選択前のサービングセルから通知される移動状態パラメータ値とセル再選択後のサービングセルから通知される移動状態パラメータ値とが異なる場合は、セル再選択前のサービングセルから通知された移動状態パラメータ値を用いるようにすれば良い。こうすれば、パラメータ値がリセットされないようになるので、移動端末の実際の移動状態を検出できるようになる。
しかし、この場合、いつまでもある時点のサービングセルから通知された値を用いると、新たに選択したセルの電波環境とは全く異なる状況となってしまうことが考えられ、そのために移動端末の実際の移動状態を検出できなくなってしまうという問題が生じる。この問題を解消するため、セル再選択前(ある時点)のサービングセルから通知された移動状態パラメータ値を用いる時間を限定する。具体例として、タイマを設けても良い。また別の例として、例えばT_CRmax、T_CRmaxHystを該タイマとしても良い。セル再選択前のサービングセルから通知された該タイマがタイムアウトした際に、セル再選択前のサービングセルから通知された移動状態パラメータ値をリセットし、新たなセルから通知された移動状態パラメータ値を用いるようにすれば良い。その際、あわせて移動状態検出用のセルの再選択回数を数えるための再選択回数のカウント値をリセットしても良い。上記新たなセルとしては、該タイマがタイムアウトする以前で直近にセル再選択したセルとすれば良い。該タイマがタイムアウトした時点でのサービングセルとすれば良い。該タイマを設定することで、該タイマの期間、リセットされることなく移動端末の移動状態を検出することが可能となり、より正確な移動状態を検出することが可能となる。また、該タイマのタイムアウト後は、セル再選択後の新たなサービングセルからの移動状態検出パラメータを使用することが可能となるので、直近の電波環境が反映されることが可能となり、さらにより正確な移動端末の移動状況を検出することが可能となる。
該タイマとして、T_CRmaxあるいはT_CRmaxHystを用いることで、新たなパラメータを設けたり新たなパラメータをネットワークから移動端末に通知したりする必要がなくなるため、ネットワークや移動端末あるいはシステムとしての制御の複雑化を抑えることが可能となり、また、シグナリング容量の増大を抑え無駄な無線リソースの使用を抑えることが可能となる。T_CRmaxをセル再選択前のサービングセルから通知された移動状態パラメータ値を用いる時間を限定するためのタイマとして用いることで、移動端末の移動状態によらずにタイムアウトとなるまでタイマを使用することが可能となるため、移動端末の移動状態をより正確に検出可能となる。
本実施の形態(後述の変形例も含めて)でCSGセルなどの再選択を移動状態検出用には数えないようにした場合、セル再選択前のサービングセルから通知された該タイマがタイムアウトした際に、それら移動状態検出用に数えないようにしたセルの移動状態パラメータを用いないようにしても良い。この場合、それら移動状態検出用に数えないようにしたセルを除いたセルで、該タイマがタイムアウトした時点でのサービングセルまたはタイムアウトする以前で直近にセル再選択したセルとすれば良い。こうすることで、移動端末の実際の移動状態を検出可能となり、セル再選択のますますの増加を防ぐことができる。セル再選択回数の増加を防ぐことは、移動端末が新たなセルの報知情報を受信する回数を減らすことに繋がる。よって、移動端末の消費電力削減という効果を得ることが出来る。
次に、第一の変形例を説明する。上記実施例に係る方法を用いた場合、以下の課題が発生する。マクロセルをCSGセルとして運用した場合を考える。マクロセルをCSGセルとして運用しているロケーションにて実際に移動端末が高速で移動していた場合を考える。移動端末が再選択を実行した場合であっても図14のステップST1411にて再選択したセルがCSGセルであると判断されるので、ステップST1412へは遷移せずに、ステップST1403へ遷移する。これにより、図14のステップST1412で行われる移動状態検出用の再選択回数のカウント値が増えないことになる。図15のステップST1502、あるいはステップST1503にて中速用閾値、あるいは高速用閾値を超えたと判断されなくなる。これにより、図15のステップST1510にてサービングセルの測定値調整パラメータの速度に応じた調整の解除が行われる。よって移動端末の高速移動時のスムーズなセル再選択を実現するために、移動端末の移動状態が高速移動状態、あるいは中速移動状態であれば、セルの再選択を容易にするようパラメータを調整することが不可能になるという問題が発生する。
第一の変形例での解決策を以下に示す。移動端末がCSGセルの再選択を移動状態検出用に「数える」「数えない」を切替えることを開示する。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。ネットワーク側が移動端末に対して、CSGセルの再選択を移動状態検出用に「数える」「数えない」を切替え可能とする。基地局から切換え情報を通知する。切換え情報の具体例を以下に示す。切換え情報として例えば「1(例えばON)」となっていれば、当該再選択を移動状態検出用に数えることを指示する。ここで、「1(例えばON)」となっていれば、当該セルがCSGセルか否かに関わらず、当該再選択を移動状態検出用に数えることを指示するとしても良い。また「0(例えばOFF)」となっていれば、当該セルがCSGセルか否かで、当該再選択を移動状態検出用に数えるか否かを判断することを指示する。つまり実施の形態1の方法を用いることを指示する。ここで、「0(例えばOFF)」となっていれば、当該セルがCSGセルか否かに関わらず、当該再選択を移動状態検出用に数えないことを指示するとしても良い。ここでは切換え情報が1ビットである場合について示したが複数のビットであっても良い。また、ON、OFFの両方を通知するようにしても良いし、ON時のみ通知し切換え情報の通知がない場合はOFFを示すとしても良いし、反対にOFF時のみ通知し切換え情報の通知が無い場合はONを示すとしても良い。
切換え情報の通知方法を以下に示す。基地局の報知情報として傘下の移動端末に対して通知する。CSGセルとして運用されるマクロセルの報知情報としてのみ傘下の移動端末に対して通知するようにしても良い。これによりCSGセルとして運用されない通常のマクロセルの報知情報の情報量の増加を防ぐことができる。これにより無線リソースの有効活用という効果を得ることができる。報知情報中の既存のMIB(Master Information Block)(非特許文献8)の情報要素として切換え情報を新規に追加する。例えばLTE方式の通信システムにおいては、MIBはPBCHにマッピングされることからサーチ動作の初期段階で受信することが可能となる(具体例としては図12のステップST1204)。よって、MIB情報に切換え情報をマッピングすることにより制御遅延防止、消費電力低減の効果を得ることができる。
報知情報BCCHの中の既存のSIB(System Information Block)(非特許文献8)の情報要素として切換え情報を新規に追加する。例としてSIB1の情報要素として切換え情報を新規に追加する。SIB1に切換え情報をマッピングした場合、以下の効果を得ることが出来る。例えばLTE方式の通信システムにおいては、SIB1はサーチの初期段階で受信することが可能となる(具体例としては図12のステップST1205)。
よってSIB1に切換え情報をマッピングすることにより制御遅延防止、消費電力低減の効果を得ることができる。また、実施の形態1で示したCSGセルか否かを判断する方法としてCSGインジケータ、あるいはCSG−ID(CSG identity)を用いた場合、CSGインジケータ、CSG−ID(CSG identity)はSIB1にマッピングされる方向であるので、移動端末の移動状態を判断するためのパラメータが同じブロックにマッピングされることとなる。このことは、移動端末の移動状態を判断するためのパラメータが同じシステム情報の受信にて得ることが可能となる。よって移動体通信システムの複雑性回避、制御遅延防止という効果を得ることが出来る。また別の例として、SIB2の情報要素として切換え情報を新規に追加する。SIB2に切換え情報をマッピングした場合、以下の効果を得ることが出来る。現在の3GPPでは、SIB2には傘下の全ての移動端末共通の無線リソースの設定がマッピングされる方向である。全ての移動端末共通の情報ある切換え情報が、同様のパラメータが含まれるSIB2へ追加されることは、同様のパラメータを同じシステム情報の受信にて得ることが可能となる。よって移動体通信システムの複雑性回避、制御遅延防止という効果を得ることが出来る。
また別の例として、SIB3の情報要素として切換え情報を新規に追加する。SIB3に切換え情報をマッピングした場合、以下の効果を得ることが出来る。現在の3GPPでは、SIB3には、セル再選択共通の設定がマッピングされる方向である。セル再選択共通の情報ある切換え情報が、同様のパラメータが含まれるSIB3へ追加されることは、同様のパラメータを同じシステム情報の受信にて得ることが可能となる。よって移動体通信システムの複雑性回避、制御遅延防止という効果を得ることが出来る。また別の例として、SIB9の情報要素として切換え情報を新規に追加する。SIB9にマッピングした場合、以下の効果を得ることが出来る。現在の3GPPでは、SIB9にはHeNBの識別子(a home eNB identifier (HNBID))がマッピングされる方向である。このような状況下において、移動端末がHeNBに関する情報を得るという処理にて用いるパラメータを、移動端末が同じシステム情報の受信にて得ることが可能となり、移動端末の動作の複雑性回避、制御遅延防止という効果を得ることが出来る。
また、切換え情報を、ロジカルチャネルである共有制御チャネル(CCCH)、あるいは個別制御チャネル(DCCH)、あるいはマルチキャスト制御チャネル(MCCH)、あるいはマルチキャストトラフィックチャネル(MTCH)にマッピングし、さらにトランスポートチャネルである下り共有チャネル(DL-SCH)、物理チャネルである物理下り共有チャネル(PDSCH)にマッピングし移動端末に通知してもよい。報知情報は周期的に報知される情報である。よって無線リソースの有効活用という観点において、報知情報の情報量の削減が重要な課題となっている。よって、下り共有チャネルを用いて切換え情報を通知する場合、報知情報の情報量を増やすことなく切換え情報を移動端末へ通知することが可能となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。
図16に動作の一例を示す。具体例としてLTEシステムについて説明する。図16において図14と同じ番号のステップは同一または相当する処理を実行するので、同じステップ番号の箇所の説明は省略する。また図15に示す処理は実施の形態1の変形例1でも同様であるので説明は省略する。ステップST1601にて再選択された基地局は切換え情報を傘下の移動端末へ通知する。ステップST1602にて移動端末は、再選択された基地局、つまりサービングセルより切換え情報を受信する。ステップST1603にて移動端末は、ステップST1602にて受信した切換え情報にて、当該セルの再選択を移動状態検出用に数えるか否かを判断する。例えば、切換え情報にてONが示され当該再選択を移動状態検出用に数えることが指示されていれば、ステップST1412へ遷移する。例えば、切換え情報にてOFFが示され当該セルがCSGセルか否かで、当該再選択を移動状態検出用に数えるか否かを判断することが指示されていれば、ステップST1411へ遷移する。
本変形例により以下の効果を得ることが出来る。実施の形態1と同様の効果に加えて以下の効果を得ることが出来る。マクロセルをCSGセルとして運用した場合に、移動端末が実際に高速に移動した場合であってもスムーズなセル再選択を実現するために、セルの再選択を容易にするようパラメータを調整することが可能になるという効果を有する。
次に第二の変形例について説明する。上記実施例に係る方法を用いた場合、以下の課題が発生する。HeNBをクローズドアクセスモードではなく、オープンアクセスモードとして運用した場合を考える。図13(b)のようにHeNBが多く設置され、当該HeNBをオープンアクセスモードとして運用しているロケーションを考える。移動端末が再選択を実行した場合、図14のステップST1411にて再選択したセルがCSGセルでないと判断させるので、ステップST1412へ遷移する。ステップST1412にて移動端末は、移動状態検出用のセルの再選択回数を数えるための再選択回数のカウント値に1を加える。よってこのような状況下では高速移動状態、あるいは中速移動状態と判断される確率が高くなる。このようにHeNBが多く設置され、当該HeNBをオープンアクセスモードとして運用しているロケーションでは、実施の形態1で示した課題が再度発生する。
変形例2での解決策を以下に示す。移動端末がHeNBの再選択を移動状態検出用には数えないことを開示する。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。移動端末が再選択したセル(あるいは再選択しようとするセル)がHeNBか否かを判断する方法の具体例について以下に示す。HeNBであるか否か、当該セルがHeNBであるか否かの情報を用いて判断する。具体例として、SIB9の情報を用いて判断する。現在の3GPPでは、SIB9にはHeNBの識別子(a home eNB identifier (HNBID))がマッピングされる方向である(非特許文献8)。HeNBの識別子がマッピングされていれば、当該セルはHeNBと判断できる。一方、HeNBの識別子がマッピングされていなければ、当該セルはHeNBでないと判断できる。HeNBであるか否かHeNBの識別子を用いて判断することは、追加の情報が不要となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。
図17に動作の一例を示す。具体例としてLTEシステムについて説明する。図17において図14と同じ番号のステップは同一または相当する処理を実行するので、同じステップ番号の箇所の説明は省略する。また図15に示す処理は変形例2でも同様であるので説明は省略する。ステップST1701にて再選択された基地局は、システム情報を傘下の移動端末へ報知する。ステップST1702にて移動端末は再選択された基地局、つまりサービングセルよりシステム情報を受信する。ステップST1703にて移動端末は、再選択したセルがHeNBであるか否かを判断する。当該判断の具体例としては、ステップST1702にて受信したシステム情報を用いる。具体例としてはシステム情報中にHeNBの識別子がマッピングされていれば、当該セルはHeNBと判断し、HeNBの識別子がマッピングされていなければ当該セルがHeNBでないと判断する。HeNBであると判断した場合、ステップST1403へ戻る。HeNBでないと判断した場合、ステップST1412へ遷移する。また、システム情報中にSIB9が存在すれば当該セルはHeNBと判断し、システム情報中にSIB9が存在しなければ当該セルがHeNBでないと判断しても良い。
本変形例により以下の効果を得ることが出来る。HeNBをクローズドアクセスモードではなく、オープンアクセスモードとして運用する場合であっても、実施の形態1と同様の効果を得ることが出来る。なお、上記説明の第一の変形例と第二の変形例は組み合わせて用いることが出来る。
次に上記実施例の第三の変形例について説明する。本変形例では、実施の形態1と同様の課題に対して別の解決策を開示する。移動端末が半径の小さいセルへの再選択を移動状態検出用には数えないことを開示する。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。移動端末が再選択したセル(あるいは再選択しようとするセル)の半径が小さいか否かを判断する方法の具体例について以下に示す。基地局から半径情報を通知し、移動端末は受信した半径情報を基に再選択したセルの半径が小さいか否かを判断する。半径情報の具体例を以下に示す。実際の半径の長さ、半径が小さいセルと判断される閾値(具体例としては、半径の長さ<閾値Aを満たせば半径が小さいセルと判断されるなど)、半径が中間セルと判断される閾値(具体例としては、閾値A≦半径の長さ<閾値Bを満たせば半径が中間のセルと判断されるなど)、半径が大きいセルと判断される閾値(具体例としては、半径の長さ≧閾値Bを満たせば半径が大きいセルと判断されるなど)などを通知する。閾値はこれに限らずひとつであっても良いし複数であっても良い。また、閾値は静的であっても良い。閾値を静的にすることにより基地局からの通知が不要となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。実際の半径の長さではなく、半径の識別情報を通知する。半径の識別情報の具体例としては、「小」「中」「大」などである。セルを半径によってグループ(例えば、小、中、大)に分け、セルがどのグループに属するかを示す情報である。識別情報が3種類であれば、2ビットで通知可能となる。よって実際の半径の長さではなく、半径の識別情報を通知することにより、情報量が大幅に削減可能となり無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。ここでは、半径を3つのグループ(小、中、大)に分ける例について説明したが、2つのグループ(例えば小、大)であっても良いし、4つ以上のグループであっても良い。半径情報の通知方法は実施の形態1の変形例1の切換え情報と同じ方法を用いることができる。よって詳細な説明は省略する。
図18に動作の一例を示す。具体例としてLTEシステムについて説明する。図18において図14と同じ番号のステップは同一または相当する処理を実行するので、同じステップ番号の箇所の説明は省略する。また図15に示す処理は第三の変形例でも同様であるので説明は省略する。ステップST1801にて再選択された基地局は、半径情報を傘下の移動端末へ報知する。ステップST1802にて移動端末は再選択された基地局、つまりサービングセルより半径情報を受信する。ステップST1803にて移動端末は、再選択したセルの半径が小さいか否かを判断する。当該判断の具体例としては、ステップST1802にて受信した半径情報を用いる。半径情報を用いて半径が小さいか否かの判断手法は上記の通りである。半径が小さいと判断した場合、ステップST1403へ戻る。半径が小さくないと判断した場合、ステップST1412へ遷移する。
本変形例により以下の効果を得ることが出来る。実施の形態1及びその第一の変形例、第二の変形例の課題を一度に解決できるという効果を得ることができる。
実施の形態1で開示した方法では、移動端末がCSGセルの再選択を移動状態検出用には数えないとしたが、non−CSGセルへの再選択とCSGセル用(HeNB用であっても良い、半径の小さいセルであっても良い)への再選択を別途数えてもよい。non−CSGセルへの再選択回数とCSGセル用(HeNB用であっても良い、半径の小さいセルであっても良い)への再選択回数をそれぞれ数え、一つの値を導出するための計算式を設け、該計算式にそれぞれのセルの再選択回数を入力することによって、一つの値を導出するようにしても良い。計算式の具体例として、Na=N1+r*N2 としても良い。N1はnon−CSGセルへの再選択回数、N2はCSGセル用(HeNB用であっても良い、半径の小さいセルであっても良い)への再選択回数、rは調整係数、Naは導出される一つの値である。rはCSGセルとnon−CSGセルの半径の違いを調整するための調整係数である。CSGセルは半径がnon−CSGセルに比較して小さいので、移動端末が同じ速度で移動していたとしても、セル再選択回数は増大することが推測される。従って、調整係数rを設け、N2にrを乗じることによってN2の値を調整する。例えばnon−CSGセルの半径は数km、CSGセルの半径は数10mが想定される。従って半径の違いを調整するためのrを例えばCSGセル半径とnon−CSGセル半径の比として、0.01とすると良い。rはあらかじめ決められていても良いし、ネットワークから移動端末に通知されても良い。ネットワークから移動端末への通知方法は、実施の形態1の変形例1の切換え情報と同じようにMIB、SIB、SIB1、SIB2、SIB3にマッピングしてもよい。詳細な説明は省略する。計算式はあらかじめ決めておくと良い。通知が不要となり無線リソースの有効活用という効果が得られるからである。
non−CSGセルのセル再選択回数と、CSGセルのセル再選択回数(HeNB用であっても良い、半径の小さいセルであっても良い)とを個別に数え、該二つの回数を用いて導出した一つの値Naを用いて移動状態の検出を行なうようにする。具体的には、サービングセルより通知された移動状態パラメータを用いて行えば良い。例えば、図14のST1411とST1412を変更すれば良い。ST1411で再選択したセルがCSGセルかどうか判断し、Yesであれば、CSGの再選択回数のカウント値を1増やしてST11412に移行する。また、ST1411で再選択したセルがCSGセルかどうか判断し、Noであれば、non−CSGの再選択回数のカウント値を1増やしてST1412に移行する。ST1412で二つのカウント値およびrを上記計算式に入力しNaを導出する。なお、rはあらかじめ決められているか、あるいは、あらかじめネットワークから移動端末に通知される。導出したNaをもとに、ST1403でセルの再選択を行なうか決定するようにする。
このように、CSGセルのセル再選択回数を数えることで、例えば多数のCSGセルが孤立している状況に移動端末がいるような場合にも、移動端末の移動速度を検出することが可能となる。また、non−CSGセル内に多数のCSGセルが配置され、移動端末がnon−CSGセル内で該多数のCSGセル間を移動しているような場合にも、移動端末の移動速度を検出することが可能となる。
移動状態パラメータをCSGセル用とnon−CSGセル用(HeNB用であっても良い、半径の小さいセルであっても良い)とで別途有しても良い。上記では、non−CSGセルとCSGセルのセル再選択回数を別途数えることを開示した。non−CSGセルのセル再選択回数からの移動状態の検出にはnon−CSGセル用の移動状態パラメータを用い、CSGセルのセル再選択回数からの移動状態の検出にはCSGセル用の移動状態パラメータを用いるようにする。具体例として、non−CSGセル用の移動状態パラメータを(T_CRmax_nC,N_CR_H_nC,N_CR_M_nC,T_CRmaxHyst_nC)、CSGセル用の移動状態パラメータを(T_CRmax_C,N_CR_H_C,N_CR_M_C,T_CRmaxHyst_C)とする。こうすることで、CSGセルとnon−CSGセルの半径の違いによる移動状態検出誤差を少なくすることが可能となる。また、必要性に応じて移動状態パラメータのうちひとつあるいは複数を別途持つようにしても良い。一部を共有化することで無線リソースの有効活用、及び移動端末の処理軽減という効果を得ることが出来る。移動端末へnon−CSGセル用の移動状態パラメータとCSGセル用の移動状態パラメータを通知する方法としては、該両方のパラメータを一つのセル(サービングセル)を介してネットワークから移動端末に通知する方法がある。
また別の方法として、一つのセル(サービングセル)を介して一組の移動状態パラメータのみをネットワークから移動端末へ通知するようにしておき、non−CSGセルからはnon−CSGセル用の移動状態パラメータを通知し、CSGセルからはCSGセル用の移動状態パラメータを通知する方法がある。この方法の場合、一つのセルを介してネットワークから移動端末に通知する移動状態パラメータは一組となるため、シグナリング量や移動端末の処理量を従来から増加させること無く、より正確な移動端末の移動状況検出を行なうことが可能となる効果が得られる。通知される一つのパラメータ名称はひとつとしておいても良い。その場合、どのセルから通知されたかによって、どちらのパラメータか判定するようにすれば良い。CSGセルはCSG−IDでグループ分けできるが、同じCSG−IDのCSGセルは同じ移動状態パラメータを通知するようにしても良い。これにより、設置状況、例えば一つの会社内で同じCSG−IDを用いる場合など、に柔軟に対応可能となる効果が得られる。
移動端末の移動状態検出用に、再選択前のセルがnon−CSGセルであれば、non−CSGセル用の移動状態パラメータを用い、再選択前のセルがCSGセルであればCSGセル用の移動状態パラメータを用いる。non−CSGセルとCSGセルの再選択回数を別途数えるようにしておき、再選択前のセルがnon−CSGセルであればnon−CSGセル用の移動状態パラメータとnon−CSGセルの再選択回数とから移動状態検出を行なう。再選択前のセルがCSGセルであればCSGセル用の移動状態パラメータとCSGセルの再選択回数とから移動状態検出を行う。上記のように検出した二つの移動状態から、より移動端末の移動状態に近い方を一つ選択する。より移動端末の移動状態に近い方としてどちらを選択するかは、あらかじめ決められていても良いし、ネットワークから移動端末に通知されても良い。例えば、検出した二つの移動状態のうち、速度が早いほうをより移動端末の移動状態に近いとして選択するようにしておく、などである。選択した一つの移動状態により、セルの再選択判断を行なうようにする。こうすることで、移動端末の移動状態をより正確に検出することが可能となる効果が得られる。上記では、検出した二つの移動状態から、より移動端末の移動状態に近い方を一つ選択することを開示した。しかし、例えば、一つ選択した移動状態がCSGセルの再選択回数をもとにしたものであり、セル再選択する時点でのサービングセルがnon−CSGセルである状況の場合、CSGセルから導出したスケーリングファクタをnon−CGSセルからのセル再選択判断に用いてしまうことになる。このような場合、セル再選択が移動端末の実際の移動状況によって正確に行なわれなくなってしまう可能性が生じる問題がある。この問題を解消するため、以下の方法を開示する。
移動端末の移動状態検出用に、再選択前のセルがnon−CSGセルであれば、non−CSGセル用の移動状態パラメータを用い、再選択前のCSGセルであればCSGセル用の移動状態パラメータを用いる。non−CSGセルとCSGセルの再選択回数を別途数えるようにしておき、再選択前のセルがnon−CSGセルであればnon−CSGセル用の移動状態パラメータとnon−CSGセルの再選択回数とから移動状態検出を行ない、non−CSGセルからの再選択判定を行なう。再選択前のセルがCSGセルであればCSGセル用の移動状態パラメータとCSGセルの再選択回数とから移動状態検出を行ない、CSGセルからの再選択判定を行なう。すなわち、non−CSGセルのセル再選択動作とCSGセルのセル再選択動作が並行して行なわれることになる。HeNB/HNBはマクロセルのカバレッジ外での通信を補完するためだけでなく、さまざまなサービスへの対応が求められる。またHeNB/HNBが数多く設置される場合も生じる。また、HeNB/HNBのセル半径はマクロセルのセル半径と比較して小さいことが予想される。このように移動体通信システムとして基地局の配置に様々なバリエーションが考えられる。上記に開示した方法により、このような状況下において、non-CSGセルの再選択動作とCSGセルの再選択動作を並行して行なうことが可能となる。これにより、移動体通信システムが柔軟な制御が可能となる効果を得ることが出来る。
上記に開示した方法にも実施の形態1で開示した、移動状態パラメータの運用方法は適用可能である。セル再選択前のサービングセルから通知される移動状態パラメータ値とセル再選択後のサービングセルから通知される移動状態パラメータ値とが異なる場合、セル再選択前のサービングセルから通知された移動状態パラメータ値を用い、セル再選択前(ある時点)のサービングセルから通知された移動状態パラメータ値を用いる時間を限定する方法を開示した。この場合、タイマがタイムアウトした時点のサービングセルがnon−CSGセルであった場合、non−CSGセル用の再選択動作には新たに選択したnon−CSGセルの移動状態パラメータを使用すれば良いし、CSGセル用の再選択動作には直近に選択したCSGセルの移動状態パラメータを使用すれば良い。一方、タイマがタイムアウトした時点のサービングセルがCSGセルであった場合、non−CSGセル用の再選択動作には直近に選択したnon−CSGセルの移動状態パラメータを使用すれば良いし、CSGセル用の再選択動作には新たに選択したCSGセルの移動状態パラメータを使用すれば良い。こうすることで、将来のCSGセルあるいはHeNB/HNBが数多く設置される場合においても、セルの設置状況によらずに、直近の電波環境を反映させることが可能となり、さらにより正確な移動端末の移動状況を検出することが可能となる。
上記に開示した方法は、CSGセルとnon−CSGセルの場合について記載したが、HeNBn、半径が小さいセルにも適用可能である。また上記開示した方法は、変形例を含む実施の形態1にも適用可能である。
実施の形態2.
実施の形態2にて解決する課題について説明する。高速に移動する移動端末が半径の小さいセルを選択する場合、すぐにカバレッジ外となり、待受け中(Idle中)であれば再びセル再選択が発生することになる。また通話中であれば再びハンドオーバが発生することになる。セル再選択が繰り返されれば、移動端末が新たなセルの報知情報を受信する回数がセル再選択の増加分多く必要となり、移動端末の消費電力増大という問題が生じる。ハンドオーバが繰り返されれば、基地局と移動端末間の制御信号が増大し無線リソースの有効活用という問題、および移動体通信システムとしての制御遅延の増大という問題、および移動端末の消費電力増大という問題が生じる。
本実施の形態2での解決策を以下に示す。移動端末の移動状態に応じて、再選択(セル選択を含んでも良い)可能なセルを限定する、あるいはハンドオーバ可能なセルを限定する。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。セルを限定する方法の具体例を以下に示す。CSGセルか否かの情報を用いる。CSGセルか否かを判断する方法の具体例については実施の形態1で示した「CSGインジケータ」「CSG−ID」などを用いることができる。追加の情報が不要となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。セルの限定動作の具体例を以下に示す。高速移動状態の移動端末は、non−CSGセルと判断されたセルにのみセル再選択、あるいはセル選択、あるいはハンドオーバ可能とする。中速移動状態、通常移動状態の移動端末は、CSGセルあるいはnon−CSGセルであってもセル再選択、あるいはセル選択、あるいはハンドオーバ可能とする。ここでは、移動状態を3つのグループ(高速、中速、通常)に分ける例について説明したが、2つのグループ(例えば高速、通常)であっても良いし、4つ以上のグループであっても良い。また、移動状態とCSGセルであるか否かの情報の組合せも上記具体例に限られない。移動端末の移動状態を検出する方法の具体例を以下に示す。現在3GPPで規格化が進められている移動端末のセルの再選択の回数を基にする方法、実施の形態1にて開示した方法、非特許文献7に示されるドップラ周波数測定を基にする方法、移動端末の位置情報を全地球測位システム(GPS:Global Positioning System)を基にする方法などが適用できる。
図19を用いて移動端末の移動状態に応じて、再選択可能なセルを限定する詳細動作の具体例について説明する。具体例としてLTEシステムのセル再選択について説明する。図19において図12と同じ番号のステップは同一または相当する処理を実行するので、同じステップ番号の箇所の説明は省略する。ステップST1901にて移動端末は、セル再選択候補のセルが存在したか否かを判断する。セル再選択候補のセルが存在した場合、ステップST1902へ遷移する。セル再選択候補が存在しない場合ステップST1201へ戻る。セル再選択候補のセルとは、例えば以下の2つの条件を満たした場合、移動端末は新しいセルをセル再選択候補とする。(1)ある期間(T_reselection)、新しいセルがサービングセルより良く(あるいは上位に)順位付けされる。(2)現在のサービングセルへキャンプオン(camped on)して1秒以上経過している。ステップST1902にて移動端末は、セル再選択候補のセルの報知情報を受信する。例えば報知情報中のSIB1にCSGインジケータ、CSG−IDがマッピングされている。
ステップST1903にて移動端末は、自移動端末の移動状態を判断する。移動状態が高速移動状態と判断すれば、ステップST1904へ遷移する。中速移動状態、または通常移動状態と判断すれば、ステップST1905へ遷移する。また移動状態パラメータとは別にセル限定用パラメータを新たに追加しても良い。具体例としては基地局からセル限定用パラメータ、例えばN_CR_CSGを通知する。セル限定用パラメータの通知方法は実施の形態1の変形例1の切換え情報と同じ方法を用いることができる。よって詳細な説明は省略する。動作の具体例としては、自移動端末のある期間(T_CRmaxであっても良いし、セル限定用パラメータ専用であっても良い)にセルの再選択(reselection)回数がセル限定用パラメータ(N_CR_CSG)を超えた場合は、セルの限定を行うべく、ステップST1904へ移行する。セルの再選択(reselection)回数がセル限定用パラメータ(N_CR_CSG)を超えない場合は、セルの限定を行わないように、ステップST1905へ移行する。HeNB/HNBはマクロセルのカバレッジ外での通信を補完するためだけでなく、さまざまなサービスへの対応が求められる。またHeNB/HNBが数多く設置される場合も生じる。
また、HeNB/HNBのセル半径はマクロセルのセル半径と比較して小さいことが予想される。このように移動体通信システムとして基地局の配置に様々なバリエーションが考えられる。このような状況下において、このようにセル限定用パラメータを新たに追加することにより、移動体通信システムが柔軟な制御が可能となる効果を得ることが出来る。また具体例として移動端末の移動速度が時速30kmを超えた場合(30km以上であっても良い)、セルの限定を行うべく、ステップST1904へ移行する。移動端末の移動速度が時速30kmを以下の場合(30km未満であっても良い)セルの限定を行わないように、ステップST1905へ移行する。非特許文献9に示すようにHeNB(HNB)がの要求仕様として時速30kmで移動する移動端末をサポートすることが3GPPにて議論されている。よってHeNBによっては時速30kmを超える高速で移動している移動端末のサポートがされない、つまり通信不可能な場合が考えられる。このような状況下において、移動端末の移動速度が時速30kmを超えるか否かでセル限定を行うか否かを判断することは、高速移動中の移動端末をサポートしていないHeNBに移動端末がセル再選択などをすることにより通信不可能となることを防ぐという効果を得ることができる。ここで判断に用いる時速は30kmに限らない。
ステップST1904にて移動端末は、再選択候補のセルがCSGセルであるか否かを判断する。当該判断の具体例は、ステップST1902にて受信した報知情報中のCSGインジケータを用いる。具体例としてはCSGインジケータが「TRUE」を示していれば当該セルがCSGセルであると判断し、「TRUE」を示していなければ当該セルがCSGセルでないと判断する。また別の当該判断の具体例は、ステップST1902にて受信した報知情報中にCSG−IDが含まれていれば、当該セルはCSGセルと判断できる。一方、報知情報中にCSG−IDが含まれていなければ、当該セルはCSGセルでないと判断できる。CSGセルであると判断した場合、ステップST1201へ戻る。CSGセルでないと判断した場合、ステップST1905へ遷移する。ステップST1905にて移動端末は、当該再選択候補のセルを再選択する。セル選択の場合の動作、ハンドオーバ先を移動端末側にて判断する場合の動作も図19と同一または相当する処理となるので説明は省略する。
本実施の形態により以下の効果を得ることが出来る。移動端末が例えば高速移動状態ではCSGセルを再選択、あるいはセル選択、あるいはハンドオーバしなくなる。具体例を用いて説明する。図20に示すようにマクロセル2001のカバレッジ内にCSGセル(2002,2003,2004)が数多く設置されているロケーションにて、移動端末2005が矢印に示すとおり、高速で移動している場合を考える。この場合、実施の形態2を用いなければCSGセル2002、CSGセル2003、CSGセル2004と再選択、あるいはハンドオーバを繰り返すこととなる。これにより実施の形態2の課題で示したとおり、移動端末の消費電力増大などの問題が発生する。一方実施の形態2を用いることにより、このような場合であっても、図19のステップST1904にてCSGセル2003、CSGセル2004はCSGセルと判断されるため、移動端末2005はCSGセル2003、CSGセル2004へのセル再選択、あるいはハンドオーバは行われない。これにより移動端末2005は、例えばマクロセル2001へ再選択、あるいはハンドオーバを行うことになる。このように実施の形態2を用いることにより、セルの再選択の繰り返しを防ぐことが可能となり、移動端末の消費電力の削減という効果を得ることが出来る。またハンドオーバの繰り返しを防ぐことが可能となり、無線リソースの有効活用、移動体通信システムとしての制御遅延の削減、移動端末の消費電力の削減という効果を得ることが出来る。
次に上記実施例に係る第一の変形例を説明する。本変形例では、実施の形態2と同様の課題に対して別の解決策を開示する。本変形例での解決策を以下に示す。実施の形態2同様、移動端末の移動状態に応じて、再選択(セル選択を含んでも良い)可能なセルを限定する、あるいはハンドオーバ可能なセルを限定する。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。セルを限定する方法の具体例を以下に示す。CSGセルか否かの情報を用いる。CSGセルか否かを判断する方法の具体例については実施の形態1で示した「PCIスプリット情報を用いることができる。追加の情報が不要となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。セルの限定動作の具体例、移動端末の移動状態を検出する方法の具体例については実施の形態2と同様であるので、説明を省略する。
図21を用いて移動端末の移動状態に応じて、再選択可能なセルを限定する詳細動作の具体例について説明する。具体例としてLTEシステムのセル再選択について説明する。図21において図12、図19と同じ番号のステップは同一または相当する処理を実行するので、同じステップ番号の箇所の説明は省略する。ステップST2101にて、移動端末はPCIスプリット情報(CSGセルのために予約されたPCIのセット(1つあるいは複数のPCI)として、CSG PCIレンジ(CSG PCI Range)と称されることもある)を有するか否か判断する。現在の3GPPの議論ではPCIスプリット情報は、CSGセルの報知情報のうちSIB4にマッピングされることとなっている。また、non−CSGセルからPCIスプリット情報が報知されるか否かは、どちらでも良いことになっている。PCIスプリット情報を有する場合、ステップST2102へ移行する。PCIスプリット情報を有さない場合、ステップST1202へ移行する。ステップST2102にて移動端末は、自移動端末の移動状態を判断する。移動状態が高速移動状態と判断すれば、ステップST2103へ遷移する。中速移動状態、または通常移動状態と判断すれば、ステップST1202へ遷移する。ステップST2103にて移動端末は、当該セルがCSGセルであるか否かを判断する。当該判断の具体例としては、PCIスプリット情報を用いて、ステップST1201にて検出したPCIがCSGセル用であるか否かを判断する。検出したPCIがCSGセル用であれば当該セルをCSGセルであると判断し、ステップST1201へ戻る。検出したPCIがCSGセル用でなければ当該セルをnon−CSGセルであると判断し、ステップST1202へ移行する。セル選択の場合の動作、ハンドオーバ先を移動端末側にて判断する場合の動作も図19と同一または相当する処理となるので説明は省略する。
本実施の形態により以下の効果を得ることが出来る。実施の形態2と同様の効果に加えて以下の効果を得ることが出来る。高速移動状態の移動端末は、PCIスプリット情報を得ていれば、PCIの検出の段階(図12のステップST1201、図21のステップ1201)というサーチ動作の速い段階で、CSGセルのセル再選択動作、セル選択動作、及びハンドオーバ動作を中止することが可能となる。これにより、高速移動状態の移動端末のサーチ動作の無駄、具体的にはセル再選択候補、セル選択候補、ハンドオーバ先候補セルがCSGセルであった場合のサーチ動作(図19のステップST1202、ステップST1203、ステップST1901など)の無駄を削減できる。このことは、移動端末の消費電力の削減という効果、制御遅延の防止という効果を得ることが出来る。
次に上記実施例に係る第二の変形例について説明する。実施の形態2の方法を用いた場合、以下の課題が発生する。マクロセルをCSGセルとして運用した場合を考える。マクロセルをCSGセルとして運用しているロケーションにて実際に移動端末が高速で移動していた場合を考える。当該セルはマクロセルであるので、高速移動状態の移動端末がセル再選択、あるいはセル選択、あるいはハンドオーバを行っても実施の形態2に示す課題が発生することは無い。反対に実施の形態2の方法を用いて、当該マクロセルをCSGセルであるという理由により、セル再選択先、あるいはセル選択先、あるいはハンドオーバ先から除外することにより、当該移動端末が圏外、つまり通信不可能となるという問題が発生する。
第二の変形例での解決策を以下に示す。ネットワーク側が移動端末に対して、再選択(セル選択を含んでも良い)可能なセルを限定する、あるいはハンドオーバ可能なセルを限定することを切替え可能とする。基地局から切換え情報を通知する。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。切換え情報の具体例を以下に示す。切換え情報として例えば「1(例えばON)」となっていれば、セルの限定を行うことを指示する。また「0(例えばOFF)」となっていれば、セルの限定を行わないこと(限定の解除)を指示する。ここでは切換え情報が1ビットである場合について示したが複数のビットであっても良い。また、ON、OFFの両方を通知するようにしても良いし、ON時のみ通知し切換え情報の通知がない場合はOFFを示すとしても良いし、反対にOFF時のみ通知し切換え情報の通知が無い場合はONを示すとしても良い。切換え情報の通知方法は実施の形態1の変形例1の切換え情報と同じ方法を用いることができる。よって詳細な説明は省略する。
図22に動作の一例を示す。具体例としてLTEシステムについて説明する。図22において図12、図19と同じ番号のステップは同一または相当する処理を実行するので、同じステップ番号の箇所の説明は省略する。ステップST2201にて移動端末は、セル再選択候補セルから受信した切換え情報にて、セルの限定を行うか否かを判断する。例えば、切換え情報にてONが示されセルの限定を行うことを指示されていれば、ステップST1903へ遷移する。例えば、切換え情報にてOFFが示されセルの限定を行わないことを指示されていれば、ステップST1905へ遷移する。セル選択の場合の動作、ハンドオーバ先を移動端末側にて判断する場合の動作も図22と同一または相当する処理となるので説明は省略する。
本変形例により以下の効果を得ることが出来る。実施の形態2と同様の効果に加えて以下の効果を得ることが出来る。マクロセルをCSGセルとして運用した場合に、移動端末が実際に高速に移動した場合であっても当該マクロセルをセル再選択先、あるいはセル選択先、あるいはハンドオーバ先とすることができ、当該移動端末が通信不可能となることを防ぎ、スムーズな移動が実現可能となる効果を有する。
次に上記実施例に係る第三の変形例について説明する。実施の形態2の方法を用いた場合、以下の課題が発生する。HeNBをクローズドアクセスモードではなく、オープンアクセスモードとして運用した場合を考える。図20のようにHeNB(基地局2002、基地局2003、基地局2004)が多く設置され、当該HeNBをオープンアクセスモードとして運用しているロケーションにて、実際に移動端末が高速で移動していた場合を考える。移動端末が再選択を実行した場合、図19のステップST1904にて再選択したセルがCSGセルでないと判断させるので、ステップST1905へ遷移する。ステップST1905にて移動端末は当該セル(オープンアクセスモードとして運用されているHeNB)へのセル再選択を実行する。このようにHeNBが多く設置され、当該HeNBをオープンアクセスモードとして運用しているロケーションでは、実施の形態2で示した課題が再度発生する。
第三の変形例での解決策を以下に示す。移動端末の移動状態に応じて、再選択(セル選択を含んでも良い)可能なセルを限定する、あるいはハンドオーバ可能なセルを限定する。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。セルを限定する方法の具体例を以下に示す。HeNBか否かの情報を用いる。HeNBか否かを判断する方法の具体例については実施の形態1の変形例2で示したHeNBの識別子などを用いることができる。追加の情報が不要となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。セルの限定動作の具体例を以下に示す。高速移動状態の移動端末は、HeNBではないと判断されたセルにのみセル再選択、あるいはセル選択、あるいはハンドオーバ可能とする。中速移動状態、通常移動状態の移動端末は、HeNBあるいはHeNBではないセルであってもセル再選択、あるいはセル選択、あるいはハンドオーバ可能とする。ここでは、移動状態を3つのグループ(高速、中速、通常)に分ける例について説明したが、2つのグループ(例えば高速、通常)であっても良いし、4つ以上のグループであっても良い。また、移動状態とHeNBであるか否かの情報の組合せも上記具体例に限られない。移動端末の移動状態を検出する方法の具体例を以下に示す。現在3GPPで規格化が進められている移動端末のセルの再選択の回数を基にする方法、実施の形態1にて開示した方法、非特許文献7に示されるドップラ周波数測定を基にする方法、移動端末の位置情報を全地球測位システム(GPS:Global Positioning System)を基にする方法などが適用できる。
図23を用いて移動端末の移動状態に応じて、再選択可能なセルを限定する詳細動作の具体例について説明する。具体例としてLTEシステムのセル再選択について説明する。図23において図12、図19と同じ番号のステップは同一または相当する処理を実行するので、同じステップ番号の箇所の説明は省略する。ステップST2301にて移動端末は、再選択したセルがHeNBであるか否かを判断する。当該判断の具体例としては、ステップST1902にて受信した報知情報を用いる。具体例としては報知情報中にHeNBの識別子がマッピングされていれば、当該セルはHeNBと判断し、HeNBの識別子がマッピングされていなければ当該セルがHeNBでないと判断する。HeNBであると判断した場合、ステップST1201へ戻る。HeNBでないと判断した場合、ステップST1905へ遷移する。また、報知情報中のシステム情報中にSIB9が存在すれば当該セルはHeNBと判断し、報知情報中のシステム情報中にSIB9が存在しなければ当該セルがHeNBセルでないと判断しても良い。セル選択の場合の動作、ハンドオーバ先を移動端末側にて判断する場合の動作も図23と同一または相当する処理となるので説明は省略する。
本変形例により以下の効果を得ることが出来る。HeNBをクローズドアクセスモードではなく、オープンアクセスモードとして運用する場合であっても、実施の形態2と同様の効果を得ることが出来る。なお、実施の形態2の変形例2と実施の形態2の変形例3とは組み合わせて用いることが出来る。
次に上記実施例に係る第四の変形例について説明する。本変形例では、実施の形態2と同様の課題に対して別の解決策を開示する。移動端末の移動状態に応じて、再選択(セル選択を含んでも良い)可能なセルを限定する、あるいはハンドオーバ可能なセルを限定する。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。セルを限定する方法の具体例を以下に示す。セルの限定にセルの半径情報を用いる。セルの半径情報の具体例としては実施の形態1の変形例3に示した内容と同様であるので説明を省略する。半径情報の通知方法は実施の形態1の変形例1の切換え情報と同じ方法を用いることができる。よって詳細な説明は省略する。セルの限定動作の具体例を以下に示す。高速移動状態の移動端末は半径が大きいセルと判断されたセルにのみセル再選択、あるいはセル選択、あるいはハンドオーバ可能とする。中速移動状態の移動端末は半径が大きいセル、あるいは中間のセルと判断されたセルにのみセル再選択、あるいはセル選択、あるいはハンドオーバ可能とする。
通常移動状態の移動端末はどのような半径情報のセル(つまり半径が大きいセル、あるいは中間のセル、あるいは小さいセルと判断されたセル)であってもセル再選択、あるいはセル選択、あるいはハンドオーバ可能とする。ここでは、半径を3つのグループ(小、中、大)に分ける例について説明したが、2つのグループ(例えば小、大)であっても良いし、4つ以上のグループであっても良い。ここでは、移動状態を3つのグループ(高速、中速、通常)に分ける例について説明したが、2つのグループ(例えば高速、通常)であっても良いし、4つ以上のグループであっても良い。また、移動状態と半径情報の組合せも上記具体例に限られない。移動端末の移動状態を検出する方法の具体例を以下に示す。現在3GPPで規格化が進められている移動端末のセルの再選択の回数を基にする方法、実施の形態1にて開示した方法、非特許文献7に示されるドップラ周波数測定を基にする方法、移動端末の位置情報を全地球測位システム(GPS: Global Positioning System)を基にする方法などが適用できる。
図24を用いて移動端末の移動状態に応じて、再選択可能なセルを限定する詳細動作の具体例について説明する。具体例としてLTEシステムのセル再選択について説明する。図24において図12、図19と同じ番号のステップは同一または相当する処理を実行するので、同じステップ番号の箇所の説明は省略する。ステップST2401にて移動端末は、セル再選択候補セルの半径情報を受信する。ステップST2402にて移動端末は、自移動端末の移動状態を判断する。移動状態が高速移動状態と判断すれば、ステップST2403へ遷移する。中速移動状態と判断すれば、ステップST2404へ遷移する。または通常移動状態と判断すれば、ステップST1905へ遷移する。移動状態の判断については、ステップST1903で説明した処理と同様の処理をも用いることが出来る。ステップST2403にて移動端末は、セルの再選択を行うか否かを判断する。当該判断の具体例は、ステップST2401にて受信した半径情報を用いる。具体例としては半径情報にて大きいセルと判断されたセルか否かを判断する。半径情報にて大きいセルと判断された場合は、ステップST1905へ移行する。半径情報にて大きいセルと判断されない場合は、ステップST1201へ戻る。
ステップST2404にて移動端末は、セルの再選択を行うか否かを判断する。当該判断の具体例は、ステップST2401にて受信した半径情報を用いる。具体例としては半径情報にて大きいセル、あるいは中間のセルと判断されたセルか否かを判断する。半径情報にて大きいセル、あるいは中間のセルと判断された場合は、ステップST1905へ移行する。半径情報にて大きいセル、あるいは中間のセルと判断されない場合は、ステップST1201へ戻る。セル選択の場合の動作、ハンドオーバ先を移動端末側にて判断する場合の動作も図24と同一または相当する処理となるので説明は省略する。
本変形例により以下の効果を得ることが出来る。実施の形態2及び、実施の形態2の変形例2、実施の形態2の変形例3の課題を一度に解決できるという効果を得ることができる。
次に上記実施例に係る第五の変形例について説明する。本変形例では、実施の形態2と同様の課題に対して、ハンドオーバ先をネットワーク側にて判断する場合についての解決策を開示する。本変形例での解決策を以下に示す。移動端末の移動状態の情報をネットワーク側(基地局)へ通知し、基地局が移動端末の移動状態に応じて、ハンドオーバ可能なセルを限定する。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。移動状態の情報の具体例について以下に示す。
(1)移動端末から基地局(サービングセル)へ移動端末の実際の移動速度、例えば時速などを通知しても良い。実際の移動速度を基に、ネットワーク側で移動端末の移動状態を判断する。具体例としては、通常移動状態と判断される閾値(具体例としては、移動速度<閾値aを満たせば通常移動状態と判断されるなど)、中速移動状態と判断される閾値(具体例としては、閾値a≦移動速度<閾値bを満たせば中速移動状態と判断されるなど)、高速移動状態と判断される閾値(具体例としては、移動速度≧閾値bを満たせば高速移動状態と判断されるなど)などを用いて判断する。閾値をネットワーク側で変更することにより、移動端末の移動状態の判断を柔軟に行えるという効果を得ることが出来る。閾値は静的であっても良い。
(2)移動端末から基地局へ移動状態を通知しても良い。移動端末の移動状態を検出する方法の具体例については実施の形態2と同様であるので、説明を省略する。また、(1)の閾値a、bをサービングセルから移動端末へ通知し、移動端末側で移動状態を判断しても良い。この方法は、実施の形態2などでも用いることができる。実際の移動速度ではなく、移動状態を通知する。移動状態の具体例としては、「通常移動状態」「中速移動状態」「高速移動状態」などである。識別情報が3種類であれば、2ビットで通知可能となる。よって実際の移動速度ではなく、移動状態を通知することにより、情報量が大幅に削減可能となり無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。
ここでは、移動状態を3つのグループ(通常移動状態、中速移動状態、高速移動状態)に分ける例について説明したが、2つのグループ(通常移動状態、高速移動状態)であっても良いし、4つ以上のグループであっても良い。
移動端末から基地局(サービングセル)へ移動状態の情報を通知する方法の具体例を以下に示す。移動状態の情報を、ロジカルチャネルである共有制御チャネル(CCCH)、あるいは個別制御チャネル(DCCH)にマッピングし、さらにトランスポートチャネルである上り共有チャネル(UL-SCH)、物理チャネルである物理上り共有チャネル(PUSCH)にマッピングし移動端末よりサービング基地局に通知してもよい。上り共有チャネル(UL-SCH)は、移動端末のサービングセルへのスケジューリング要求により、サービングセルから移動端末に対して無線リソースが割当てられチャネルである。移動端末の要求次第で通知が可能となるので、通知タイミングの制約が緩やかである。よって、移動状態の情報を上り共有チャネルを用いて通知することにより、柔軟な制御が可能な移動体通信システムを構築できるという効果を得ることができる。
移動端末から基地局(サービングセル)へ移動状態の情報を通知するタイミングの具体例を以下に示す。
(1)移動端末が基地局へ周期的に移動状態の情報を通知する。周期は静的であってもよいし、ネットワーク側から移動端末へ通知されても良い。当該周期のサービングセルから移動端末への通知方法は、実施の形態1の変形例1の切換え情報と同じ方法を用いることができる。よって詳細な説明は省略する。周期的に移動状態の情報を通知することで、あるタイミングにて受信エラーが発生した場合であっても、次の周期にて受信しなおすことが可能となるので、受信エラーに強い移動体通信システムの構築ができるという効果を得ることができる。
(2)移動端末が基地局へ移動状態が変化した際に、移動状態の情報を通知する。(1)の周期的に移動状態の情報を通知する場合と比較して、通知回数を削減可能となる。よって無線リソースの有効活用という効果を得ることができる。
(3)移動端末が基地局へメジャメントレポート(あるいはイベント通知)の際に、移動状態の情報を通知する。基地局側でメジャメントレポートを受けて、移動端末をハンドオーバさせるか否かを判断する場合がある。基地局が移動端末の移動状態に応じて、ハンドオーバ可能なセルを限定する本変形例においては、一緒に用いる情報である、メジャメントレポートと移動端末の移動状態の情報を一緒に受信することができる。これにより、移動体通信システムの複雑性回避、制御遅延の防止という効果を得ることができる。また、移動状態の情報をメジャメントレポート内の情報要素として追加しても同じ効果を得ることができる。さらにメジャメントレポートと移動状態の情報を1回のスケジューリングリクエストで通知可能となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることができる。
図25に動作の一例を示す。具体例としてLTEシステムについて説明する。ステップST2501にて移動端末は、メジャメントレポートをサービングセルへ通知する。ステップST2502にてサービングセルは移動端末よりメジャメントレポートを受信する。ステップST2503にて移動端末は、移動端末の移動状態の情報をサービングセルへ通知する。ステップST2504にてサービングセルは移動端末より移動端末の移動状態の情報を受信する。ステップST2505にてサービングセルはハンドオーバを行うか否かの判断を行う。実施の形態2、第一の変形例1、第三の変形例、第四の変形例などの具体的方法を用いて移動端末の移動状態に応じて、ハンドオーバ可能なセルを限定する判断を行う。ハンドオーバを行うと判断した場合は、ステップST2506へ移行する。ハンドオーバを行わないと判断した場合は、処理を終了する。ステップST2506にてサービングセルはネットワーク側全体にてハンドオーバ準備を行う。ステップST2507にてサービングセルは、ハンドオーバ指示を移動端末へ通知する。ステップST2508にて移動端末はサービングセルよりハンドオーバ指示を受信する。
本実施の形態により以下の効果を得ることが出来る。ハンドオーバ先をネットワーク側にて判断する場合であっても、移動端末の移動状態に応じて、ハンドオーバ可能なセルを限定することができるようになる。よって実施の形態2と同様の効果を得ることが出来る。
本実施の形態では、移動端末の移動状態に応じて、再選択(セル選択を含んでも良い)可能なセルを限定する、あるいはハンドオーバ可能なセルを限定することを示した。移動端末の移動状態検出方法として実施の形態1(変形例含む)で開示した方法を用いても良い。実施の形態1で述べたように、移動端末の移動状態検出方法として従来の方法を用いた場合、CSGセルあるいはHeNBあるいは半径の小さいセルが多く設置されるような状況においては、移動端末は実際には高速で移動していないにもかかわらず、高速移動状態、と判断されてしまうことがある。このような状況で本実施の形態で開示した方法を用いた場合、移動端末は実際に高速で移動していないにもかかわらず、CSGセルあるいはHeNBあるいは半径の小さいセルに再選択などができなくなってしまう、という問題が生じる。移動端末の移動状態検出方法として実施の形態1で開示した方法を用いることによって、これらの問題を解消できる効果が得られる。
実施の形態3.
実施の形態3にて解決する課題について説明する。移動端末がセルの境界付近(セルエッジとも称される)に位置した場合、移動端末の微小な移動、あるいは微小な無線環境の変化により同じセル間の再選択を繰り返す。この同じセル間の再選択の繰り返し現象は、「ピンポン現象」と称されることがある。図26を用いて説明する。(a)に示すとおり、基地局2601と基地局2602のセル境界付近に移動端末2603が位置する。(b)には移動端末での基地局2601(太い破線)と基地局2602(太い実線)の受信信号干渉波比(SIR)の概念図を示す。移動端末2603がA地点とB地点の間を微小に移動した場合を考える。A地点においては基地局2601の方が基地局2602よりSIRが高い、つまり受信品質が良好である。よってA地点においては移動端末2603のサービング基地局は基地局2601になると考えられる。またB地点においては基地局2602の方が基地局2601よりSIRが高い、つまり受信品質が良好である。よってB点においては移動端末2603のサービング基地局は基地局2602になると考えられる。このように移動端末2603がA地点とB地点の間を微小に移動した場合、セルの再選択、あるいはハンドオーバが繰り返されることが考えられる。セル再選択が繰り返されれば、移動端末が新たなセルの報知情報を受信する回数がセル再選択の増加分多く必要となり、移動端末の消費電力増大という問題が生じる。ハンドオーバが繰り返されれば、基地局と移動端末間の制御信号が増大し無線リソースの有効活用という問題、および移動体通信システムとしての制御遅延の増大という問題、および移動端末の消費電力増大という問題が生じる。
本実施の形態3での解決策を以下に示す。ピンポン現象、あるいは同じセル間のハンドオーバ繰り返し現象を検出した場合、セル再選択、ハンドオーバをし難い移動体通信システムとする。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。ピンポン現象の検出方法の具体例を以下に示す。
(1)移動端末が同じセル間の連続再選択回数を数える。連続再選択回数が閾値(閾値_ピンポン現象)を超えた(閾値以上であっても良い)場合、ピンポン現象を検出したとする。同じセルのハンドオーバの回数を数えても良い。
(2)移動端末が規定時間内の同じセル間のセル再選択回数を数える。規定時間(規定時間_ピンポン現象)内に同じセルのセル再選択回数が規定値(規定値_ピンポン現象)を超えた(規定値以上であっても良い)場合、ピンポン現象を検出したとする。同じセルのハンドオーバの回数を数えても良い。
上記(1)(2)で用いてピンポン現象検出用パラメータ(閾値_ピンポン現象、規定時間_ピンポン現象、規定値_ピンポン現象など)はネットワーク側から移動端末へ通知される。通知方法は、実施の形態1の変形例1の切換え情報と同じようにMIB、SIB、SIB1、SIB2、SIB3にマッピングしてもよい。詳細な説明は省略する。また、モビリティ状態パラメータと一緒に通知してもよい。これにより、移動端末が移動に係るパラメータを一緒に受信することができる。これにより、移動体通信システムの複雑性回避、制御遅延の防止という効果を得ることができる。また、ピンポン現象検出用パラメータは静的であっても良い。これによりネットワーク側から移動端末への通知が不要となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。
セル再選択、ハンドオーバし難い移動体通信システムとする具体例を以下に示す。(1)移動端末がセル再選択のための測定を開始するか否かを判断するパラメータ(例えば、S_intrasearch)を通常の場合とは別にピンポン現象用(例えば、S_intrasearch_ピンポン現象)に新たに設ける。また、移動端末がセル再選択のための測定を開始するか否かを判断するパラメータ(例えば、S_intrasearch)にピンポン現象を検出した場合に乗じるスケーリングファクタ(例えばScaling factor for S_intrasearch for ピンポン現象)を新たに設ける。具体的な運用例としては、ピンポン現象を検出した場合、移動端末がセル再選択のための測定を開始するか否かを判断するパラメータを通常の場合と比較して低く設定する。つまり、S_intrasearchよりS_intrasearch_ピンポン現象を低く設定する、あるいはScaling factor for S_intrasearch for ピンポン現象を1より小さい正の値としS_intrasearchが小さい値となるようにする。これにより、通常の状態よりピンポン現象を検出した場合の方が、サービングセルの受信レベル(受信品質、SIRであっても良い)が低くなるまでセル再選択用の測定を開始しないことになる。これにより、セル再選択し難い移動体通信システムを実現できる。
(2)移動端末がセル再選択を行うか否かを判断するパラメータ(例えば、T_reselection)を通常の場合とは別にピンポン現象用(例えば、T_reselection_ピンポン現象)に新たに設ける。また、移動端末がセル再選を行うか否かを判断するパラメータ(例えば、T_reselection)にピンポン現象を検出した場合に乗じるスケーリングファクタ(例えばScaling factor for T_reselection for ピンポン現象)を新たに設ける。具体的な運用例としては、ピンポン現象を検出した場合、移動端末がセル再選択を行うか否かを判断するパラメータを通常の場合と比較して長く設定する。つまり、T_reselectionよりT_reselection_ピンポン現象を長く設定する、あるいはScaling factor for S_intrasearch for ピンポン現象を1より大きい正の値としT_reselectionが大きい値となるようにする。これにより、通常の状態よりピンポン現象を検出した場合の方が、長い期間、新しいセル(再選択先)がサービングセルより良く(あるいは上位に)順位付けされなければ、セル再選択が行われないこととなる。これにより、セル再選し難い移動体通信システムを実現できる。
(3)移動端末がセルの順位付けを行う場合に用いるセルランキング用パラメータ(例えば、サービングセルの測定値調整パラメータがQ_Hyst)を通常の場合とは別にピンポン現象用(例えば、Q_Hyst _ピンポン現象)に新たに設ける。また、移動端末がセルの順位付けを行う場合に用いるセルランキング用パラメータ(例えば、Q_Hyst)にピンポン現象を検出した場合に乗じるスケーリングファクタ(例えばScaling factor for Q_Hyst for ピンポン現象)を新たに設ける。具体的な運用例としては、ピンポン現象を検出した場合、セルの順位付けを行う場合に用いるセルランキング用パラメータのサービングセルの測定値調整パラメータを通常の場合と比較して大きく設定する。つまり、Q_HystよりQ_Hyst_ピンポン現象を大きく設定する、あるいはScaling factor for Q_Hyst for ピンポン現象を1より大きい正の値としQ_Hystが大きい値となるようにする。これにより、通常の状態よりピンポン現象を検出した場合の方が、サービングセルの受信レベル(受信品質、SIRであっても良い)が低くなるまで、周辺セルがサービングセルより良く(あるいは上位に)順位されなくなる。これにより、セル再選し難い移動体通信システムを実現できる。
上記で示したピンポン現象を検出した場合に、セル選択し難い移動体通信システムを実現するためのピンポン現象用パラメータ(例えば、S_intrasearch_ピンポン現象、Scaling factor for S_intrasearch for ピンポン現象、T_reselection_ピンポン現象、Scaling factor for T_reselection for ピンポン現象、Q_Hyst _ピンポン現象、Scaling factor for Q_Hyst for ピンポン現象)の通知方法は、実施の形態1の変形例1の切換え情報と同じようにMIB、SIB、SIB1、SIB2、SIB3にマッピングしてもよい。詳細な説明は省略する。S_intrasearch_ピンポン現象を新たに追加する場合はS_intrasearchと同様に通知する。T_reselection_ピンポン現象を新たに追加する場合は、T_reselectionと同様に通知する。Q_Hyst _ピンポン現象を新たに追加する場合は、Q_Hystと同様に通知する。ピンポン現象用のScaling factorを新たに追加する場合は、移動状態用のスケーリングファクタと同様に通知する。これにより、同様に用いるパラメータを一緒に受信することができる。これにより、移動体通信システムの複雑性回避、制御遅延の防止という効果を得ることができる。
図27に動作の一例を示す。図27において図15と同じ番号のステップは同一または相当する処理を実行するので、同じステップ番号の箇所の説明は省略する。具体例としてLTEシステムについて説明する。ピンポン現象の検出方法は、例えば(2)移動端末が規定時間内の同じセルのセル再選択回数を数える方法を用いて説明する。セル再選択し難い移動体通信システムを実現する方法は、例えば(3)移動端末がセルの順位付けを行う場合に用いるセルランキング用パラメータ(例えば、サービングセルの測定値調整パラメータがQ_Hyst)用の ピンポン現象を検出した場合に乗じるスケーリングファクタ(例えばScaling factor for Q_Hyst for ピンポン現象)を新たに設ける方法を用いて説明する。ステップST2701にてサービングセルはピンポン現象検出用パラメータを傘下の移動端末へ通知する。ステップST2702にて移動端末は、サービングセルよりピンポン現象検出用パラメータを受信する。移動端末は、規定時間_ピンポン現象のタイマを開始する。規定時間_ピンポン現象のタイマはタイムアウトすると再開される。ステップST2703にてサービングセルはピンポン現象用パラメータを傘下の移動端末へ通知する。ステップST2704にて移動端末は、サービングセルよりピンポン現象用パラメータを受信する。ステップST2705にて移動端末は、ピンポン現象を検出したか否かを判断する。判断の具体例としては、ピンポン現象検出用のカウント値が、ステップST2701にて受信したピンポン現象検出用パラメータ中の規定値_ピンポン現象より大きいか(規定値_ピンポン現象以上であっても良い。)判断する。規定値_ピンポン現象より大きい場合はピンポン現象を検出したと判断し、ステップST2706へ移行する。規定値_ピンポン現象以下の場合はピンポン現象を検出しないと判断し、ステップST1511へ移行する。ステップST2706にて移動端末は、ピンポン現象を検出する。
ステップST2707にて移動端末は、セル再選択し難いように調整を行う。調整の具体例としては、ステップST2703にて受信したピンポン現象用パラメータ中のScaling factor for Q_Hyst for ピンポン現象をセルランキング用パラメータであるサービングセルの測定値調整パラメータ(Q_Hyst)に乗じる。乗じた結果をQ_Hyst’とする。Scaling factor for Q_Hyst for ピンポン現象には1より大きい正の値を想定する。ステップST2707にてセルランキングに用いられるサービングセルの測定値調整パラメータ(Q_Hyst)は、通常より大きな値に調整される。つまりQ_Hyst<Q_Hyst’となる。この調整にてセル再選択し難くなることについて図28を用いて説明する。図28において図26と同じ番号は、同じ内容であるので説明は省略する。図28の(b)に基地局2601の受信信号干渉波比(SIR)を太い破線で示す。SIR値にサービングセルの測定値調整パラメータ(Q_Hyst)を加えた状態が太い一点鎖線である。またSIR値にQ_Hyst’を加えた状態が太い二点鎖線である。本実施の形態を用いない場合、B地点において基地局2602の方が基地局2601よりSIRが高い、つまり受信品質が良好である。よってB点においては移動端末2603のサービング基地局は基地局2602になると考えられる。一方、本実施の形態を用いた場合、C地点まで移動端末2601が移動しなければ基地局2602の方が基地局2601よりSIRが高くならない。つまりC地点まで移動端末2601が移動しなければセル再選択が発生しない。
ステップST2708にて移動端末は、セル再選択を行ったか否かを判断する。セル再選択を行っていない場合、ステップST1501へ戻る。セル再選択を行った場合、ステップST2709へ遷移する。ステップST2709にて移動端末は、同じセル間の再選択であるか否かを判断する。同じセル間の再選択の場合、ステップST2710へ移行する。同じセル間の再選択でない場合、ステップST1501へ戻る。ステップST2710にて移動端末は、同じセル間のセルの再選択回数を数えるためピンポン現象検出用のカウント値に1を加える。その後ステップST1501へ戻る。当該カウント値はピンポン現象検出に用いられる。よって例えば当該カウント値は、規定時間_ピンポン現象がタイムアウトした際にはリセット(「0」に戻される。)される。セル選択の場合の動作、ハンドオーバ先を移動端末側にて判断する場合の動作も図27と同一または相当する処理となるので説明は省略する。
本実施の形態により以下の効果を得ることが出来る。ピンポン現象を検出した場合、セル再選択、ハンドオーバをし難い移動体通信システムとすることが可能となる。これによりセルの境界付近に位置する移動端末が微小な移動、あるいは微小な無線環境の変化が起こった場合であってもセル再選選択、あるいはハンドオーバを行わないようにすることができる。図28を用いて具体的に説明する。移動端末2603がA地点とB地点の間を微小な移動を繰り返した場合であっても、本実施の形態を用いた場合、例えばサービングセル2601のサービングセルの測定値調整パラメータが大きくなる方向に調整されるため(例えば調整後のサービングセルの測定値調整パラメータQ_Hyst’)B地点においても基地局2601がサービングセルとなり、つまりカバレッジ内とみなされ、つまり基地局2601が基地局2602よりセルランキングにおいて上位とみなされ、再選択が行われない。このように実施の形態3を用いることにより、セルの再選択の繰り返しを防ぐことが可能となり、移動端末の消費電力の削減という効果を得ることが出来る。またハンドオーバの繰り返しを防ぐことが可能となり、無線リソースの有効活用、移動体通信システムとしての制御遅延の削減、移動端末の消費電力の削減という効果を得ることが出来る。
次に上記実施例に係る第一の変形例について説明する。本変形例にて解決する課題について説明する。HeNB(HNBであっても良い)が数多く設置される場合を考える。図29を用いて説明する。基地局2901と基地局2902、基地局2903のセル境界付近に移動端末2904が位置する。移動端末2904が矢印で示すように微小に移動した場合を考える。この場合、基地局2902、基地局2903、基地局2901とセル再選択、あるいはハンドオーバが発生する。微小な無線環境の変化が起こった場合にも同様にセル再選択が発生すると考えられる。セル再選択が繰り返されれば、移動端末が新たなセルの報知情報を受信する回数がセル再選択の増加分多く必要となり、移動端末の消費電力増大という問題が生じる。ハンドオーバが繰り返されれば、基地局と移動端末間の制御信号が増大し無線リソースの有効活用という問題、および移動体通信システムとしての制御遅延の増大という問題、および移動端末の消費電力増大という問題が生じる。同じセル間の再選択、あるいはハンドオーバではないためピンポン現象が検出されず、実施の形態3の方法では、上記課題は解決されない。
第一の変形例での解決策を以下に示す。CSG間のリセレクション繰り返し現象、あるいはHeNB間のハンドオーバ繰り返し現象を検出した場合、セル再選択、ハンドオーバをし難い移動体通信システムとする。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。CSG間のリセレクション繰り返し現象の検出方法の具体例を以下に示す。移動端末は、CSGセル間での移動(HeNB間での移動でもよい)をカウントする。
(1)移動端末がCSGセル間の連続再選択回数を数える。連続再選択回数が閾値(閾値_CSG間のリセレクション繰り返し現象)を超えた(閾値以上であっても良い)場合、CSG間のリセレクション繰り返し現象を検出したとする。HeNBの連続再選択回数を数えても良い。半径の小さいセルの連続再選択回数を数えても良い。再選択回数ではなく、ハンドオーバの回数を数えても良い。
(2)移動端末が規定時間内の規定種類のCSGセル間のセル再選択回数を数える。規定時間(規定時間_CSG間のリセレクション繰り返し現象)内に規定種類(規定種類_CSG間のリセレクション繰り返し現象)のセルのセル再選択回数が規定値(規定値_CSG間のリセレクション繰り返し現象)を超えた(規定値以上であっても良い)場合、CSG間のリセレクション繰り返し現象を検出したとする。HeNBの再選択回数を数えても良い。半径の小さいセルの再選択回数を数えても良い。再選択回数ではなく、ハンドオーバの回数を数えても良い。
上記(1)(2)で用いてCSG間のリセレクション繰り返し現象検出用パラメータ(閾値_ CSG間のリセレクション繰り返し現象、規定時間_ CSG間のリセレクション繰り返し現象、規定種類_CSG間のリセレクション繰り返し現象、規定値_CSG間のリセレクション繰り返し現象など)はネットワーク側から移動端末へ通知される。通知方法は、実施の形態1の変形例1の切換え情報と同じようにMIB、SIB、SIB1、SIB2、SIB3、SIB9にマッピングしてもよい。詳細な説明は省略する。また、モビリティ状態パラメータと一緒に通知してもよい。これにより、移動端末が移動に係るパラメータを一緒に受信することができる。これにより、移動体通信システムの複雑性回避、制御遅延の防止という効果を得ることができる。また、CSG間のリセレクション繰り返し現象検出用パラメータは静的であっても良い。これによりネットワーク側から移動端末への通知が不要となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。
セル再選択、ハンドオーバし難い移動体通信システムとする具体例を以下に示す。
(1)移動端末がセル再選択のための測定を開始するか否かを判断するパラメータ(例えば、S_intrasearch)を通常の場合とは別にCSG間のリセレクション繰り返し現象用(例えば、S_intrasearch_ CSG間のリセレクション繰り返し現象)に新たに設ける。また、移動端末がセル再選択のための測定を開始するか否かを判断するパラメータ(例えば、S_intrasearch)にCSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合に乗じるスケーリングファクタ(例えばScaling factor for S_intrasearch for CSG間のリセレクション繰り返し現象)を新たに設ける。具体的な運用例としては、CSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合、移動端末がセル再選択のための測定を開始するか否かを判断するパラメータを通常の場合と比較して低く設定する。つまり、S_intrasearchよりS_intrasearch_ CSG間のリセレクション繰り返し現象を低く設定する、あるいはScaling factor for S_intrasearch for CSG間のリセレクション繰り返し現象を1より小さい正の値としS_intrasearchが小さい値となるようにする。これにより、通常の状態よりCSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合の方が、サービングセルの受信レベル(受信品質、SIRであっても良い)が低くなるまでセル再選択用の測定を開始しないことになる。これにより、セル再選し難い移動体通信システムを実現できる。
(2)移動端末がセル再選択を行うか否かを判断するパラメータ(例えば、T_reselection)を通常の場合とは別にCSG間のリセレクション繰り返し現象用(例えば、T_reselection_ CSG間のリセレクション繰り返し現象)に新たに設ける。また、移動端末がセル再選を行うか否かを判断するパラメータ(例えば、T_reselection)にCSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合に乗じるスケーリングファクタ(例えばScaling factor for T_reselection for CSG間のリセレクション繰り返し現象)を新たに設ける。具体的な運用例としては、CSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合、移動端末がセル再選択を行うか否かを判断するパラメータを通常の場合と比較して長く設定する。つまり、T_reselectionよりT_reselection_ CSG間のリセレクション繰り返し現象を長く設定する、あるいはScaling factor for S_intrasearch for CSG間のリセレクション繰り返し現象を1より大きい正の値としT_reselectionが大きい値となるようにする。これにより、通常の状態よりCSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合の方が、長い期間、新しいセル(再選択先)がサービングセルより良く(あるいは上位に)順位付けされなければ、セル再選択が行われないこととなる。これにより、セル再選し難い移動体通信システムを実現できる。
(3)移動端末がセルの順位付けを行う場合に用いるセルランキング用パラメータ(例えば、サービングセルの測定値調整パラメータがQ_Hyst)を通常の場合とは別にCSG間のリセレクション繰り返し現象用(例えば、Q_Hyst _ CSG間のリセレクション繰り返し現象)に新たに設ける。また、移動端末がセルの順位付けを行う場合に用いるセルランキング用パラメータ(例えば、Q_Hyst)にCSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合に乗じるスケーリングファクタ(例えばScaling factor for Q_Hyst for CSG間のリセレクション繰り返し現象)を新たに設ける。具体的な運用例としては、CSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合、セルの順位付けを行う場合に用いるセルランキング用パラメータのサービングセルの測定値調整パラメータを通常の場合と比較して大きく設定する。つまり、Q_HystよりQ_Hyst_ CSG間のリセレクション繰り返し現象を大きく設定する、あるいはScaling factor for Q_Hyst for CSG間のリセレクション繰り返し現象を1より大きい正の値としQ_Hystが大きい値となるようにする。これにより、通常の状態よりCSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合の方が、サービングセルの受信レベル(受信品質、SIRであっても良い)が低くなるまで、周辺セルがサービングセルより良く(あるいは上位に)順位されなくなる。これにより、セル再選し難い移動体通信システムを実現できる。
上記で示したCSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合に、セル選択し難い移動体通信システムを実現するためのCSG間のリセレクション繰り返し現象用パラメータ(例えば、S_intrasearch_ CSG間のリセレクション繰り返し現象、Scaling factor for S_intrasearch for CSG間のリセレクション繰り返し現象、T_reselection_ CSG間のリセレクション繰り返し現象、Scaling factor for T_reselection for CSG間のリセレクション繰り返し現象、Q_Hyst _ CSG間のリセレクション繰り返し現象、Scaling factor for Q_Hyst for CSG間のリセレクション繰り返し現象)の通知方法は、実施の形態1の変形例1の切換え情報と同じようにMIB、SIB、SIB1、SIB2、SIB3にマッピングしてもよい。詳細な説明は省略する。S_intrasearch_ CSG間のリセレクション繰り返し現象を新たに追加する場合はS_intrasearchと同様に通知する。T_reselection_ CSG間のリセレクション繰り返し現象を新たに追加する場合は、T_reselectionと同様に通知する。Q_Hyst _ CSG間のリセレクション繰り返し現象を新たに追加する場合は、Q_Hystと同様に通知する。CSG間のリセレクション繰り返し現象用のScaling factorを新たに追加する場合は、移動状態用のスケーリングファクタと同様に通知する。これにより、同様に用いるパラメータを一緒に受信することができる。これにより、移動体通信システムの複雑性回避、制御遅延の防止という効果を得ることができる。また、CSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合に、セル選択し難い移動体通信システムを実現するためのCSG間のリセレクション繰り返し現象用パラメータを新たに設けず、ピンポン現象を検出した場合に、セル選択し難い移動体通信システムを実現するためのピンポン現象用パラメータを共有して用いても良い。これにより、サービングセルから移動端末へ通知する情報量の削減が可能となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることができる。あわせて、移動体通信システムの複雑性回避、制御遅延防止という効果を得ることが出来る。
図30に動作の一例を示す。図30において図15と同じ番号のステップは同一または相当する処理を実行するので、同じステップ番号の箇所の説明は省略する。具体例としてLTEシステムについて説明する。CSG間のリセレクション繰り返し現象の検出方法は、例えば(2)規定時間内の規定種類のCSGセルのセル再選択回数を数える方法を用いて説明する。セル再選択し難い移動体通信システムを実現する方法は、例えば(3)移動端末がセルの順位付けを行う場合に用いるセルランキング用パラメータ(例えば、サービングセルの測定値調整パラメータがQ_Hyst)用の CSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合に乗じるスケーリングファクタ(例えばScaling factor for Q_Hyst for CSG間のリセレクション繰り返し現象)を新たに設ける方法を用いて説明する。
ステップST3001にてサービングセルはCSG間のリセレクション繰り返し現象検出用パラメータを傘下の移動端末へ通知する。ステップST3002にて移動端末は、サービングセルよりCSG間のリセレクション繰り返し現象検出用パラメータを受信する。移動端末は、規定時間_CSG間のリセレクション繰り返し現象のタイマを開始する。規定時間_CSG間のリセレクション繰り返し現象のタイマはタイムアウトすると再開される。ステップST3003にてサービングセルはCSG間のリセレクション繰り返し現象用パラメータを傘下の移動端末へ通知する。ステップST3004にて移動端末は、サービングセルよりCSG間のリセレクション繰り返し現象用パラメータを受信する。ステップST3005にて移動端末は、CSG間のリセレクション繰り返し現象を検出したか否かを判断する。判断の具体例としては、CSG間のリセレクション繰り返し現象検出用のカウント値が、ステップST3001にて受信したCSG間のリセレクション繰り返し現象検出用パラメータ中の規定値_CSG間のリセレクション繰り返し現象より大きいか(規定値_CSG間のリセレクション繰り返し現象以上であっても良い。)判断する。
当該カウント値は、ステップST3001にて受信したCSG間のリセレクション繰り返し現象検出用パラメータ中の規定種類(規定種類_CSG間のリセレクション繰り返し現象)のCSGセルに対するリセレクション回数をカウントする。具体例を図29を用いて説明する。例えば規定種類が3種類であった場合は、基地局2902、基地局2903、基地局2901と再選択を繰り返した場合、前記3種類のCSGセルに対するリセレクションはカウントするが、規定時間_CSG間のリセレクション繰り返し現象間のその他の基地局へのリセレクションはカウントしない。当該カウント値が規定値_CSG間のリセレクション繰り返し現象より大きい場合はCSG間のリセレクション繰り返し現象を検出したと判断し、ステップST3006へ移行する。当該カウント値が規定値_CSG間のリセレクション繰り返し現象以下の場合はCSG間のリセレクション繰り返し現象を検出しないと判断し、ステップST1511へ移行する。ステップST3006にて移動端末は、CSG間のリセレクション繰り返し現象を検出する。
ステップST3007にて移動端末は、セル再選択し難いように調整を行う。調整の具体例としては、ステップST3003にて受信したCSG間のリセレクション繰り返し現象用パラメータ中のScaling factor for Q_Hyst for CSG間のリセレクション繰り返し現象をセルランキング用パラメータであるサービングセルの測定値調整パラメータ(Q_Hyst)に乗じる。乗じた結果をQ_Hyst’とする。Scaling factor for Q_Hyst for CSG間のリセレクション繰り返し現象には1より大きい正の値を想定する。ステップST3007にてセルランキングに用いられるサービングセルの測定値調整パラメータ(Q_Hyst)は、通常より大きな値に調整される。ステップST3008にて移動端末は、セル再選択を行ったか否かを判断する。セル再選択を行っていない場合、ステップST1501へ戻る。セル再選択を行った場合、ステップST3009へ遷移する。ステップST3009にて移動端末は、規定種類(規定種類_CSG間のリセレクション繰り返し現象)のCSGセルに対するリセレクションであるか否かを判断する。当該セルへの再選択の場合、ステップST3010へ移行する。規定種類のCSGセルに対する再選択でない場合、ステップST1501へ戻る。ステップST3010にて移動端末は、規定種類のCSGセルに対する再選択回数を数えるためCSG間のリセレクション繰り返し現象検出用のカウント値に1を加える。その後ステップST1501へ戻る。当該カウント値はCSG間のリセレクション繰り返し現象検出に用いられる。よって例えば当該カウント値は、規定時間_CSG間のリセレクション繰り返し現象がタイムアウトした際にはリセット(「0」に戻される。)される。セル選択の場合の動作、ハンドオーバ先を移動端末側にて判断する場合の動作も図30と同一または相当する処理となるので説明は省略する。
本変形例により以下の効果を得ることが出来る。CSG間のリセレクション繰り返し現象を検出した場合、セル再選択、ハンドオーバをし難い移動体通信システムとすることが可能となる。これによりセルの境界付近に位置する移動端末が微小な移動、あるいは微小な無線環境の変化が起こった場合であってもセル再選選択、あるいはハンドオーバを行わないようにすることができる。このように第一の変形例を用いることにより、HeNB(HNBであっても良い)が数多く設置されるロケーションでのセルの再選択の繰り返しを防ぐことが可能となり、移動端末の消費電力の削減という効果を得ることが出来る。またハンドオーバの繰り返しを防ぐことが可能となり、無線リソースの有効活用、移動体通信システムとしての制御遅延の削減、移動端末の消費電力の削減という効果を得ることが出来る。
本実施の形態3で開示したピンポン現象用パラメータ(例えば、S_intrasearch_ピンポン現象、Scaling factor for S_intrasearch for ピンポン現象、T_reselection_ピンポン現象、Scaling factor for T_reselection for ピンポン現象、Q_Hyst _ピンポン現象、Scaling factor for Q_Hyst for ピンポン現象)、あるいは、本実施の形態3変形例1で開示したCSG間のリセレクション繰り返し現象用パラメータ(例えば、S_intrasearch_ CSG間のリセレクション繰り返し現象、Scaling factor for S_intrasearch for CSG間のリセレクション繰り返し現象、T_reselection_ CSG間のリセレクション繰り返し現象、Scaling factor for T_reselection for CSG間のリセレクション繰り返し現象、Q_Hyst _ CSG間のリセレクション繰り返し現象、Scaling factor for Q_Hyst for CSG間のリセレクション繰り返し現象)の取りうる値はある範囲内に限定するのが良い。これらのパラメータはサービングセルからのセル再選択をし難くする。従って、もしこれらのパラメータの取りうる範囲が限定されていないとすると、サービングセルからの受信状況がどれだけ悪化しようともセル再選択を行なわなくなってしまうため、移動端末は他のセルを再選択できず、さらにはサービングセルからの受信も不可能になってしまう状態に陥る。この問題を解消するため、上記パラメータの取りうる範囲を限定する。サービングセルからの受信が可能となる範囲内で限定するのが良い。
例えば、S_intrasearch_ピンポン現象については、サービングセルからの受信が可能となる最小値を設け(例えば、S_intrasearch_minとする)、S_intrasearch_ピンポン現象の設定値を、S_intrasearch_ピンポン現象≧S_intrasearch_minとする。また、例えば、Scaling factor for S_intrasearch for ピンポン現象については、サービングセルからの受信が可能となる最小値を設け(例えば、Scaling factor for S_intrasearch for minとする)、Scaling factor for S_intrasearch for ピンポン現象の設定値を、Scaling factor for S_intrasearch for ピンポン現象≧Scaling factor for S_intrasearch for minとする。他のパラメータについても同様である。これら限定するために必要な値は、あらかじめ決められていても良いし、ネットワークから移動端末に通知されても良い。ネットワークから移動端末への通知方法は、実施の形態1の変形例1の切換え情報と同じようにMIB、SIB、SIB1、SIB2、SIB3にマッピングしてもよい。詳細な説明は省略する。こうすることによって、ピンポン現象が生じた場合に、セルの再選択をし難くすることによる本実施の形態3から変形例1で記載した効果に加え、移動端末がサービングセルから受信できなくなってしまう前にセルの再選択を行なうことができるようになる、という効果を得ることができる。
また、上記パラメータを使用する期間は、新たなパラメータがネットワークより通知されるまでとしても良いし、上記パラメータを使用する期間を示すためのタイマを設けても良い。該タイマの値はあらかじめ決められていても良いし、ネットワークから移動端末に通知されても良い。ネットワークから移動端末への通知方法は、実施の形態1の変形例1の切換え情報と同じようにMIB、SIB、SIB1、SIB2、SIB3にマッピングしてもよい。詳細な説明は省略する。こうすることによって、移動端末の状態が時間的に変わった場合にも柔軟にその時点の状況に応じてセル再選択を行なうことが可能となる。
次に上記実施例に係る第ニの変形例を説明する。本変形例では、実施の形態3、実施の形態3の変形例1と同様の課題に対して、別の解決策を開示する。本変形例での解決策を以下に示す。移動端末のピンポン現象の情報、CSG間のリセレクション繰り返し現象の情報の両方あるいは一方をネットワーク側(基地局)へ通知し、基地局がメジャメント対象セルを限定する。具体例についてLTEシステムを用いて以下説明する。ピンポン現象の情報、CSG間のリセレクション繰り返し現象の情報の具体例について以下に示す。移動端末から基地局へピンポン現象検出の有無、CSG間のリセレクション繰り返し現象検出の有無を通知しても良い。ピンポン現象検出する方法、CSG間のリセレクション繰り返し現象を検出する方法の具体例については実施の形態3、第一の変形例と同様であるので、説明を省略する。移動端末から基地局(サービングセル)へ移動状態の情報を通知する方法は、実施の形態2の変形例5の移動状態の情報と同じ方法を用いることが出来る。よって詳細な説明は省略する。移動端末から基地局(サービングセル)へピンポン現象の情報、CSG間のリセレクション繰り返し現象の情報を通知するタイミングの具体例については、実施の形態2の第五の変形例の移動状態の情報と同じ方法を用いることが出来る。よって詳細な説明は省略する。
図31に動作の一例を示す。具体例としてLTEシステムについて説明する。ステップST3101にて移動端末は、メジャメントレポートをサービングセルへ通知する。ステップST3102にてサービングセルは移動端末よりメジャメントレポートを受信する。ステップST3103にて移動端末は、移動端末のピンポン現象の情報、CSG間のリセレクション繰り返し現象の情報の両方あるいは一方をサービングセルへ通知する。ステップST3104にてサービングセルは移動端末より移動端末のピンポン現象の情報、CSG間のリセレクション繰り返し現象の情報の両方あるいは一方の情報を受信する。その際、ピンポン現象を引き起こしているセル、あるいはCSG間のリセレクション繰り返し現象を引き起こしているセルを通知しても良い。セルの情報としては、PCI、GCIなどが考えられる。これにより、ネットワーク側でピンポン現象を引き起こしているセル、あるいはCSG間のリセレクション繰り返し現象を引き起こしているセルを特定することが出来るという効果を得ることができる。ステップST3105にてサービングセルは当該移動端末へのメジャメント設定の変更を行う。設定変更の具体例としては、ステップST3104にて受信したピンポン現象を引き起こしているセル、あるいはCSG間のリセレクション繰り返し現象を引き起こしているセルの情報を基に、それらのセルを当該移動端末へのメジャメント設定から削除する。ステップST3106にてサービングセルは、メジャメント設定を移動端末へ通知する。ステップST3107にて移動端末はサービングセルよりメジャメント設定を受信する。これにより移動端末は、ピンポン現象を引き起こしているセル、あるいはCSG間のリセレクション繰り返し現象を引き起こしているセルのメジャメントを行わない。
本実施の形態により以下の効果を得ることが出来る。ピンポン現象を引き起こしているセル、あるいはCSG間のリセレクション繰り返し現象を引き起こしているセルを移動端末のメジャメント対象から削除することが出来る。これにより、ピンポン現象を引き起こしているセル、あるいはCSG間のリセレクション繰り返し現象を引き起こしているセルをハンドオーバ先から削除することが出来る。これによりセルの境界付近に位置する移動端末が微小な移動、あるいは微小な無線環境の変化が起こった場合であってもハンドオーバを行わないようにすることができる。実施の形態3の第二の変形例を用いることにより、ハンドオーバの繰り返しを防ぐことが可能となり、無線リソースの有効活用、移動体通信システムとしての制御遅延の削減、移動端末の消費電力の削減という効果を得ることが出来る。第二の変形例は、実施の形態3、実施の形態3の第一の変形例と組み合わせて用いることが出来る。
本発明についてはシステムの周波数キャリアについては特に言及していないが、同じ周波数キャリア内(intra-frequency)のセル再選択、セル選択、ハンドオーバであっても良いし、他の周波数キャリアへ(inter-frequency)のセル再選択、セル選択、ハンドオーバであっても良い。例えばCSGセルがnon−CSGセルと異なる専用周波数キャリアで運用されるような場合にも適用できる。
本発明についてはLTEシステム(E−UTRAN)を中心に記載したが、W−CDMAシステム(UTRAN、UMTS)及びLTEアドバンスド(LTE-Advanced)について適用可能である。更には、CSG(Closed Subscriber Group)が導入される移動体通信システムおよび、CSGと同じようにオペレータが加入者を特定し、特定された加入者がアクセスを許可されるような通信システム、HeNBと同じように通常のセルと比較してセル半径の小さいセルが導入されるような通信システムにおいて適用可能である。LTEアドバンスド等では、基地局(eNB、HNB、HeNBなど)だけでなく、多地点で送受信やマルチホップさせるため多種の装置あるいはノードが検討されている。本発明は、これら各種の装置あるいはノードが設置されることにより、ノードの境界が増加し、ノードの変更(ノード再選択、ノードハンドオーバ)、ノード間のピンポン現象が多く発生した場合にも適用することが可能である。

Claims (8)

  1. 下りアクセス方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を使用し、上りアクセス方式としてSC―FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)方式を用いてデータの送受信を行う移動端末と、所定の領域内に位置する前記移動端末と通信可能な領域を形成する第一のセル、この第一のセルよりも狭い範囲内で前記移動端末と通信可能な領域を形成する第二のセルのそれぞれに設けられた基地局とを含む移動体通信システムにおいて、
    前記移動端末は、ある一定期間にセル選択を行ったセル選択回数に基づいて前記移動端末の移動状態を示す移動状態情報を決定するとともに、この移動状態情報と前記基地局から通知されたセル選択を制御するパラメータに基づいてセル選択を行うものであって、選択されたセルが前記第一のセルである場合、前記セル選択回数にはカウントが追加され、選択されたセルが前記第二のセルである場合、前記セル選択回数にはカウントが追加されないことを特徴とする移動体通信システム。
  2. 移動状態情報は、移動端末が高速で移動していることを示す高速移動状態、この高速移動状態に比べると遅い速度で移動していることを示す中速移動状態、この中速移動状態に比べると遅い速度で移動していることを示す通常移動状態を示すものであって、前記移動端末によるセル選択は、基地局から通知されたパラメータによって、前記高速移動状態のときは、前記中速移動状態及び前記通常移動状態のときに比べて容易にセル選択を行うように制御されることを特徴とする請求項1に記載の移動体通信システム。
  3. 第二のセルは、特定の端末ないし加入者に利用を許可する通信セルである特定加入者用セルであって、移動端末は、セル選択した選択セルが前記特定加入者用セルであることを、前記選択セルから送信された報知情報に含まれるインジケータに基づいて判断することを特徴とする請求項1に記載の移動体通信システム。
  4. 第二のセルは、特定の端末ないし加入者に利用を許可する通信セルである特定加入者用セルであって、移動端末は、セル選択した選択セルが前記特定加入者用セルであることを、前記移動端末が受信可能な基地局から送信されている同期信号に含まれる各セルを識別するための情報であって、前記特定加入者用セルと前記特定加入者用セル以外のセルを識別する情報を含むセル識別情報に基づいて判断することを特徴とする請求項1に記載の移動体通信システム。
  5. 移動端末は、移動状態情報が高速移動状態であるときに、第一のセルへのセル選択及びハンドオーバを行い、第二のセルへのセル選択及びハンドオーバを行わず、移動状態情報が中速移動状態ないし通常移動状態であるときに第一のセル及び第二のセルへのセル選択及びハンドオーバを行うことを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の移動体通信システム。
  6. 移動端末は、同じセル間でセル選択を行った回数をカウントし、連続選択回数が所定の閾値を超えた場合、または規定時間内に同じセルのセル選択回数が所定の閾値を超えた場合に、セル選択及びハンドオーバを制御することを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の移動体通信システム。
  7. 下りアクセス方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を使用し、上りアクセス方式としてSC―FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)方式を用いてデータの送受信を行う移動端末と、所定の領域内に位置する前記移動端末と通信可能な領域を形成する第一のセル、この第一のセルよりも狭い範囲内で前記移動端末と通信可能な領域を形成する第二のセルのそれぞれに設けられた基地局とを含む移動体通信システムにおいて、
    前記移動端末は、ある一定期間にセル選択を行ったセル選択回数に基づいて前記移動端末の移動状態を示す移動状態情報を決定するとともに、この移動状態情報と前記基地局から通知されたセル選択を制御するパラメータに基づいてセル選択を行うものであって、前記移動状態情報が高速移動状態であるときに、前記第一のセルへのセル選択あるいはハンドオーバを行い、前記第二のセルへのセル選択あるいはハンドオーバを行わず、前記移動状態情報が中速移動状態ないし通常移動状態であるときに前記第一のセル及び前記第二のセルへのセル選択あるいはハンドオーバを行うことを特徴とする移動体通信システム。
  8. 下りアクセス方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を使用し、上りアクセス方式としてSC―FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)方式を用いてデータの送受信を行う移動端末と、所定の領域内に位置する前記移動端末と通信可能な領域を形成する第一のセル、この第一のセルよりも狭い範囲内で前記移動端末と通信可能な領域を形成する第二のセルのそれぞれに設けられた基地局とを含む移動体通信システムにおいて、
    前記移動端末は、ある一定期間にセル選択を行ったセル選択回数に基づいて前記移動端末の移動状態を示す移動状態情報を決定するとともに、この移動状態情報と前記基地局から通知されたセル選択を制御するパラメータに基づいてセル選択を行うものであって、同じセル間でセル選択を行った回数をカウントし、連続選択回数が所定の閾値を超えた場合、または規定時間内に同じセルのセル選択回数が所定の閾値を超えた場合に、セル選択あるいはハンドオーバを制御することを特徴とする移動体通信システム。
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