JP2006121641A

JP2006121641A - 無線制御装置、移動局及び移動通信方法

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Publication number: JP2006121641A
Application number: JP2005041415A
Authority: JP
Inventors: Seiiku Bun; 盛郁文; Minami Ishii; 美波石井; Takehiro Nakamura; 武宏中村
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2025-02-17
Also published as: EP1890514B1; DE602005004208D1; JP4512502B2; US20060035641A1; EP1626603A1; KR20060050374A; US7890110B2; KR100672921B1; DE602005004208T2; EP1890514A1; US20090028113A1; DE602005018395D1; EP1626603B1

Abstract

【課題】基地局からマルチメディアコンテンツを複数の移動局に一斉送信するサービスにおいて、移動局がデータ受信時に使用した特定の周波数を継続使用してしまうことを避け、データ受信後のトラヒック集中を防止し、無線リソースを有効に利用することを課題とする。
【解決手段】無線制御装置３０は、移動局にデータ受信後に使用させるセルを選択するセル選択部３１と、セル選択部３１により選択されたセルを使用して無線通信を行うように移動局を制御する移動局制御部３２とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、無線制御装置、移動局及び移動通信方法に関する。

従来、マルチメディアコンテンツを複数の移動局にブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信するサービス（Multimedia Broadcast Multicast Service、以下「ＭＢＭＳ」という）が行われている（例えば、非特許文献１参照）。ＭＢＭＳでは、無線アクセスネットワーク（RAN：Radio Access Network）を介して、移動局にＭＢＭＳによるデータが送信される周波数を通知する。これにより、現在、ＭＢＭＳによるデータを受信していない移動局も、通知された周波数に周波数ハンドオーバを行い、ＭＢＭＳによるデータを受信できる。
3GPP TSG-RAN,"TS25.346 V6.1.0 Introduction of Multimedia broadcast multicast service(MBMS) in Radio access network (RAN) ",2004年6月

しかしながら、ＭＢＭＳによるデータが送信される特定の周波数の使用を開始した移動局は、ＭＢＭＳによるデータの受信後も、その周波数の通信品質が劣化しない限り、その周波数に在圏し続けてしまう。そのため、特定の周波数にトラヒックが集中し、周波数間でトラヒックの偏りが生じてしまう。このような課題はＭＢＭＳに限られない。例えば、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）等のように特定の周波数を用いて送信されるデータを移動局が受信する場合にも、同様の課題が起こり得る。このようにトラヒックが一部に集中することにより、無線リソースの利用に無駄が生じてしまう。

そこで、本発明は、データ受信後のトラヒック集中を防止し、無線リソースを有効に利用することを目的とする。

本発明に係る無線制御装置は、移動局にデータ受信後に使用させるセルを選択するセル選択部と、セル選択部により選択されたセルをデータ受信後に使用して無線通信を行うように移動局を制御する移動局制御部とを備えることを特徴とする。このような無線制御装置によれば、移動局にデータ受信後に使用させるセルを選択し、移動局に選択したセルを使用させることができる。そのため、無線制御装置は、データ受信後に移動局を複数のセルに分散させて、トラヒック集中を防止し、無線リソースを有効に利用することができる。

移動局制御部は、選択されたセルを移動局に通知する制御信号を作成することが好ましい。これによれば、無線制御装置は、制御信号により移動局を容易に制御できる。

又、セル選択部は、複数の移動局について、データ受信後に使用させるセルを選択し、選択したセルにそのセルを使用すべき移動局の割合（以下「移動局割合」という）を設定することができる。これによれば、無線制御装置は、多くの移動局に使用させたいセルの移動局割合を高くし、多くの移動局に使用させることができ、少数の移動局しか使用できない状況にあるセルの移動局割合を低くし、そのセルを使用する移動局の数を抑えることができる。よって、無線制御装置は、移動局を適切に分散させることができる。

セル選択部は、移動局によるセルの使用履歴、セルにおける無線リソースの使用状況、セルに在圏する移動局数、セルにおける伝搬路状態、移動局がデータ受信時に使用するセルに隣接するセルに関する隣接セル情報、又は、セルにおける通信品質の少なくとも１つに基づいて、あるいは、ランダムに、データ受信後に使用させるセルを選択することが好ましい。無線制御装置は、上記情報の少なくとも１つに基づいてセルを選択する場合には、これらの情報を考慮してより適切に移動局を分散させることができ、無線リソースをより有効に利用できる。又、無線制御装置は、ランダムにセルを選択する場合には制御負荷を軽減できる。

セル選択部は、セルの使用履歴に基づいてセルを選択する場合、移動局がデータ受信の直前に使用していた周波数のセルを、データ受信後に使用させるセルとして選択することが好ましい。これによれば、無線制御装置は、移動局をデータ受信の直前に使用していた周波数に戻すことができる。

更に、無線制御装置は、セルの使用履歴を保持するセル情報保持部を備えることができる。この場合、セル選択部は、セル情報保持部を参照し、データ受信後に使用させるセルを選択することができる。

又、セル選択部は、移動局がデータ受信後に使用することを禁止する使用禁止周波数を決定することにより、使用禁止周波数以外の周波数のセルをデータ受信後に使用させるセルとして選択し、移動局制御部は、使用禁止周波数を移動局に通知することにより、使用禁止周波数以外の周波数のセルをデータ受信後に使用して無線通信を行うように移動局を制御してもよい。これによれば、移動局がデータ受信後に使用することを禁止する使用禁止周波数を決定し、その使用禁止周波数以外の周波数のセルを移動局に使用させることができる。そのため、無線制御装置は、データ受信後に移動局を、移動局に使用させたくない周波数以外のセルに分散させて、トラヒック集中を防止し、無線リソースを有効に利用することができる。

セル選択部は、ブロードキャスト送信によるデータの受信後、マルチキャスト送信によるデータの受信後、又は、下りパケット高速伝送方式により送信されるデータの受信後の少なくとも１つにおいて使用させるセルを選択することが好ましい。これによれば、ブロードキャスト送信やマルチキャスト送信、下りパケット高速伝送方式（ＨＳＤＰＡ：High Speed Downlink Packet Access）によるデータの送信のように、特定のセルに集中している移動局を分散させることができる。

本発明に係る移動局は、無線通信を行う無線通信部と、データ受信後に使用するセルを選択し、選択されたセルをデータ受信後に使用して無線通信を行うように無線通信部を制御する通信制御部とを備えることを特徴とする。このような移動局によれば、データ受信後に使用するセルを選択し、選択したセルをデータ受信後に使用して無線通信を行うことができる。そのため、移動局は、データ受信後に複数のセルに分散することができ、トラヒック集中を防止し、無線リソースを有効に利用することができる。

通信制御部は、無線制御装置によるデータ受信後に使用するセルの選択結果に基づいて、データ受信後に使用するセルを選択することができる。これによれば、移動局は、無線制御装置による選択結果を用いて容易に制御できる。

通信制御部は、選択結果として、無線制御装置が複数の移動局について、データ受信後に使用させるセルを選択し、その選択したセルに設定した移動局割合に基づいて、データ受信後に使用するセルを選択することができる。これによれば、移動局は、無線制御装置が多くの移動局に使用させたい移動局割合の高いセルをできるだけ使用し、少数の移動局しか使用できない状況にある移動局割合の低いセルをできるだけ使用しないようにできる。よって、移動局は、適切に分散できる。

通信制御部は、セルの使用履歴、セルにおける無線リソースの使用状況、セルに在圏する移動局数、セルにおける伝搬路状態、データ受信時に使用するセルに隣接するセルに関する隣接セル情報、又は、セルにおける通信品質の少なくとも１つに基づいて、あるいは、ランダムに、データ受信後に使用するセルを選択することが好ましい。移動局は、上記情報の少なくとも１つに基づいてセルを選択する場合には、これらの情報を考慮してより適切に分散でき、無線リソースをより有効に利用できる。又、移動局は、ランダムにセルを選択する場合には制御負荷を軽減できる。

通信制御部は、前記データ受信の直前に使用していた周波数のセルを、データ受信後に使用するセルとして選択することが好ましい。これによれば、移動局は、データ受信の直前に使用していた周波数に戻ることができる。

更に、移動局は、セルの使用履歴を保持するセル情報保持部を備えることができる。この場合、通信制御部は、セル情報保持部を参照し、データ受信後に使用するセルを選択することができる。

又、通信制御部は、無線制御装置により決定されたデータ受信後に使用することを禁止する使用禁止周波数以外の周波数のセルを、データ受信後に使用するセルとして選択してもよい。これによれば、移動局は、無線制御装置がデータ受信後に移動局に使用させたくない周波数以外のセルに分散することができる。

通信制御部は、ブロードキャスト送信によるデータの受信後、マルチキャスト送信によるデータの受信後、又は、下りパケット高速伝送方式により送信されるデータの受信後の少なくとも１つにおいて使用するセルを選択することが好ましい。

本発明に係る移動通信方法は、データ受信後に移動局が使用するセルを選択し、選択されたセルをデータ受信後に使用して移動局が無線通信を行うことを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、データ受信後のトラヒック集中を防止し、無線リソースを有効に利用することができる。

（移動通信システム）
図１に示すように、移動通信システム１００は、移動局１０と、基地局２０と、無線制御装置３０と、コアネットワーク４０と、コンテンツサーバ５０とを備える。

コンテンツサーバ５０は、複数の移動局１０に、マルチメディアコンテンツ等を、ブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信するＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）を行う。コンテンツサーバ５０は、コアネットワーク４０、無線制御装置３０、基地局２０を介して、複数の移動局１０に、マルチメディアコンテンツ等をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信する。

無線制御装置３０は、基地局２０と移動局１０との間の無線通信を制御する。基地局２０と移動局１０は、無線制御装置３０の制御に従って無線通信を行う。移動局１０は、基地局２０を介して、無線制御装置３０やコンテンツサーバ５０とデータや制御信号を送受信する。

移動通信システム１００は、複数のエリアをカバーする。各エリアは、位置と周波数により、複数のセルに分割される。移動通信システム１００では、１つのエリアが複数の周波数により分割され、複数の周波数によるレイヤ構造となっている。周波数毎に分割されたエリアは、更に位置により分割され、複数のセルが構成される。このように、セルは、周波数や位置によって分割された通信領域をいう。

ＭＢＭＳを行う移動通信システム１００では、ＦＬＣ処理（Frequency Layer Convergence処理）を行う。ＦＬＣ処理とは、移動局１０にＭＢＭＳによるデータが送信される周波数（以下「ターゲット周波数」という）を通知し、移動局１０にターゲット周波数でＭＢＭＳによるデータを受信させる処理である。ＦＬＣ処理は、無線制御装置３０が、基地局２０を介して移動局１０に制御信号を送信することにより行われる。具体的には、無線制御装置３０は、ＬＣＩ（Layer Convergence Information）と呼ばれる制御信号を移動局１０に送信することにより、ターゲット周波数を移動局１０に通知する。ＬＣＩは、ターゲット周波数と、現在移動局１０が使用している周波数（以下「使用周波数」という）とのオフセット値を含む。

ＦＬＣ処理について、図２，３を用いて詳細に説明する。図２，３には、４つの周波数、ＦＡ１〜ＦＡ４により分割されたセル１０１〜１０４を示す。図示を省略しているが、各周波数ＦＡ１〜ＦＡ４には位置が異なる複数のセルが存在する。

ＭＢＭＳによるデータ送信前は、図２に示すように、各周波数ＦＡ１〜ＦＡ４のセル１０１〜１０４に、移動局１０が在圏している。周波数ＦＡ４を用いてＭＢＭＳによるデータを送信する場合、無線制御装置３０は、基地局２０を介して移動局１０にターゲット周波数ＦＡ４を通知する。無線制御装置３０は、基地局２０を介して、各周波数ＦＡ１〜ＦＡ４におけるＭＣＣＨ（MBMS Control CHannel）により、ターゲット周波数ＦＡ４を通知する。ＭＣＣＨは、ＭＢＭＳに関する制御信号を送信する報知チャネルである。例えば、セル１０３に在圏する移動局１０には、ターゲット周波数ＦＡ４と使用周波数ＦＡ３とのオフセット値を含むＬＣＩが送信され、ターゲット周波数が移動局１０に通知される。

ＭＢＭＳによるデータを受信したい移動局１０（図２において点線で囲まれている移動局）は、ＭＣＣＨにより送信されるＬＣＩを受信する。そして、移動局１０は、ターゲット周波数ＦＡ４に周波数ハンドオーバする。即ち、移動局１０は、周波数ＦＡ４のセル１０４をカバーする基地局２０に接続し、周波数ＦＡ４を用いて無線通信を開始する。周波数ハンドオーバの結果、図３に示すように、ＭＢＭＳによるデータの受信を希望する移動局１０は、周波数ＦＡ４のセル１０４に移動する。そして、移動局１０は、ＭＢＭＳにより提供されるデータを周波数ＦＡ４を用いて受信する。

次に、無線制御装置３０、移動局１０についてより詳細に説明する。図４に示すように無線制御装置３０は、セル選択部３１と、移動局制御部３２と、送受信部３３とを備える。送受信部３３は、基地局２０を介して移動局１０と制御信号やデータを送受信する。

セル選択部３１は、移動局１０にデータ受信後に使用させるセルを選択する。セル選択部３１は、ブロードキャスト送信によるデータの受信後、マルチキャスト送信によるデータの受信後、又は、下りパケット高速伝送方式により送信されるデータの受信後の少なくとも１つにおいて、移動局１０に使用させるセルを選択することが好ましい。これによれば、無線制御装置３０は、ブロードキャスト送信やマルチキャスト送信、下りパケット高速伝送方式（ＨＳＤＰＡ：High Speed Downlink Packet Access）によるデータの送信のように、特定の周波数を用いて送信されるデータや特定の位置に存在する移動局に送信されるデータを受信し、特定の周波数や位置に集中している移動局を、周波数や位置が異なるセルに分散させることができる。

セル選択部３１は、例えば、移動局１０によるセルの使用履歴、セルにおける無線リソースの使用状況、セルに在圏する移動局数、セルにおける伝搬路状態、移動局１０がデータ受信時に使用するセルに隣接するセルに関する隣接セル情報、又は、セルにおける通信品質の少なくとも１つに基づいて、データ受信後のセルを選択することができる。これによれば、無線制御装置３０は、これらの情報を考慮してより適切に移動局１０を分散させることができ、無線リソースをより有効に利用できる。セル選択部３１は、ランダムにセルを選択することもできる。これによれば、無線制御装置３０は、制御負荷を軽減できる。

セルの使用履歴には、例えば、移動局１０がこれまでにデータを送受信してきたセルや現在データを送受信しているセル、移動局１０がこれまでに待ち受けを行ってきたセルや現在待ち受けを行っている時間や在圏頻度、セルの使用順番、データ送受信時刻や在圏時刻等がある。

セル選択部３１は、セルの使用履歴に基づいてセルを選択する場合、移動局１０がデータ受信の直前に在圏し、使用していたセルの周波数と同一の周波数のセルを、データ受信後に使用させるセルとして選択することが好ましい。これによれば、無線制御装置３０は、移動局１０をデータ受信の直前に使用していた周波数に戻すことができる。例えば、セル選択部３１は、移動局１０がデータ受信の直前に使用していたセルの周波数と同一の周波数を持ち、かつ、現在の移動局１０の位置において使用可能なセルを、データ受信後に使用させるセルとして選択することができる。又、セル選択部３１は、在圏時間や在圏頻度の高いセルを選択することもできる。

セル選択部３１は、移動局１０によるセルの使用履歴、セルにおける無線リソースの使用状況、セルに在圏する移動局数、セルにおける伝搬路状態、又は、セルにおける通信品質等を、送受信部３３を介して基地局２０に要求し、通知してもらうことができる。又、セル選択部３１は、移動局１０のセルの使用履歴から、移動局１０がデータ受信時に使用するセルを判断し、隣接セル情報を得ることができる。

セル選択部３１は、複数のセルの中から、データ受信後に移動局１０に使用させるセルを選択する。例えば、セル選択部３１は、現在移動局１０が使用しているセルと同じ周波数であって位置が隣接するセル、同じ位置であって周波数が異なるセル、異なる周波数であって位置が隣接するセル等の中から選択できる。

セル選択部３１は、１つのセルを選択してもよく、複数のセルを候補として選択してもよい。セル選択部３１は、複数のセルを選択する場合には、使用する優先順位を設定してもよい。例えば、セル選択部３１は、移動局１０によるセルの使用履歴、セルにおける無線リソースの使用状況、セルに在圏する移動局数、セルにおける伝搬路状態、隣接セル情報、又は、セルにおける通信品質の少なくとも１つに基づいて優先順位を設定できる。

又、セル選択部３１は、ランダムに優先順位を設定してもよい。例えば、セル選択部３１は、移動局１０が使用可能な周波数のセルの中からランダムに第１選択候補を決定し、そのセルに最も高い優先順位を設定することができる。セル選択部３１は、第２選択候補以降も同様にランダムに決定していき、順番にセルに優先順位を設定していくことができる。

更に、セル選択部３１は、移動局１０に固有の識別子を用い、以下に示す（１）式の計算値を用いて優先順位を設定してもよい。

移動局の識別子ｍｏｄＮ（１）式
（但し、Ｎ＝移動局が使用可能なセルの数）
移動局１０に固有の識別子としては、例えば、ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）等を用いることができる。セル選択部３１は、（１）式の計算値と、セルを識別する識別子（セルＩＤ）との対応表を予め保持しておく。そして、セル選択部３１は、（１）式を計算し、その計算値に基づいて対応表を参照して、計算値に対応するセルＩＤのセルを選択する。

又、セル選択部３１は、複数の移動局１０について、データ受信後に使用させるセルを選択し、選択したセルに移動局割合（そのセルを使用すべき移動局の割合）を設定することができる。例えば、セル選択部３１は、セル１０１の移動局割合を４０％、セル１０２の移動局割合を２０％、セル１０３の移動局割合を３０％、セル１０４の移動局割合を１０％に設定できる。セル選択部３１は、例えば、無線リソースに多くの空きがある、在圏する移動局数が少ない、伝搬路状態が良好である、通信品質が良好であるといった多くの移動局に使用させたいセルの移動局割合を高くできる。一方、セル選択部３１は、例えば、無線リソースの空きが少ない、在圏する移動局数が多い、伝搬路状態や通信品質が悪いといった少数の移動局しか使用できない状況にあるセルの移動局割合を低くできる。

これによれば、無線制御装置３０は、多くの移動局に使用させたいセルを多くの移動局に使用させることができ、少数の移動局しか使用できない状況にあるセルを使用する移動局の数を抑えることができる。よって、無線制御装置３０は、移動局１０を適切に分散させることができる。

セル選択部３１は、移動局１０毎にセルを選択してもよく、特定の移動局のグループ単位で共通のセルを選択してもよく、ＭＢＭＳにより送信されるデータやＨＳＤＰＡにより送信されるデータを受信していた全ての移動局に共通のセルを選択してもよい。セル選択部３１は、選択したセルに関する情報（以下「選択セル情報」という）を、移動局制御部３２に入力する。選択セル情報としては、例えば、セルを識別する識別子（セルＩＤ）、セルをカバーする基地局の識別子（基地局ＩＤ）、セルにおける信号を受信するための制御情報、セルの周波数、セルの位置情報等を用いることができる。これらの情報を単独で用いてもよく、複数組み合わせてもよい。セルの周波数は、例えば、選択したセルの周波数の絶対値（２．０ＧＨｚ等）や、選択したセルの周波数の相対値（選択したセルの周波数の使用周波数からのオフセット値等）を用いることができる。更に、選択セル情報には、優先順位や移動局割合等を含めることができる。又、セル選択部３１は、隣接セル情報も移動局制御部３２に入力する。

移動局制御部３２は、セル選択部３１により選択されたセルをデータ受信後に使用して無線通信を行うように移動局１０を制御する。移動局制御部３２は、選択されたセルを移動局１０に通知する制御信号を作成し、送受信部３３を介して制御信号を移動局１０に送信する。このようにして、移動局制御部３２は、選択されたセルを移動局１０に通知し、移動局１０を制御する。

移動局制御部３２は、セル選択部３１から取得した選択セル情報を用いて制御信号を作成する。移動局制御部３２は、例えば、移動局１０毎に個別の個別チャネル、複数の移動局１０に共通の共通チャネル、報知チャネル等の無線チャネルにより送信される制御信号であって、選択セル情報を含む制御信号を作成する。

移動局制御部３２は、例えば、図５（ａ）に示すように選択セル情報１ａを含むＭＣＣＨ信号１を作成できる。ＭＣＣＨ信号１は、ＭＣＣＨにより送信されるＭＢＭＳに関する制御信号である。又、移動局制御部３２は、図５（ｂ）に示すように選択セル情報１ａを含むＢＣＣＨ信号２を作成してもよい。ＢＣＣＨ信号２は、ＢＣＣＨ（Broadcast Control CHannel）と呼ばれる制御チャネルにより送信される制御信号である。あるいは、移動局制御部３２は、ＨＳＤＰＡにおける制御チャネルにより送信される選択セル情報を含む制御信号を作成してもよい。移動局制御部３２は、制御信号に隣接セル情報を含めることもできる。

移動局制御部３２は、作成した制御信号を該当する無線チャネルにマッピングする。移動局制御部３２は、作成した制御信号を送受信部３３に入力し、移動局１０に送信させる。送受信部３３は、移動局制御部３２から取得した制御信号を、移動局制御部３２の指示に従って移動局１０に送信する。移動局制御部３２は、選択セル情報を含む制御信号を、データ受信前の待ち受け中、データ受信中、又は、データ受信後のいずれかのタイミングで移動局１０に送信させ、選択セル情報を移動局１０に通知する。このように移動局制御部３２は、データ受信後に使用すべきセルに関する選択セル情報を含む制御信号を移動局１０に送信することにより、データ受信後に選択したセルを使用するように移動局１０を容易に制御できる。

図６に示すように移動局１０は、通信制御部１１と、無線通信部１２とを備える。無線通信部１２は、基地局２０と無線通信を行う。無線通信部１２は、基地局２０を介して、無線制御装置３０から送信される選択セル情報を含む制御信号を受信する。無線通信部１２は、受信した制御信号を通信制御部１１に入力する。無線通信部１２は、通信制御部１１の制御に従って無線通信を行う。

通信制御部１１は、データ受信後に使用するセルを選択し、選択されたセルをデータ受信後に使用して無線通信を行うように無線通信部１２を制御する。通信制御部１１は、無線制御装置３０によるデータ受信後に使用するセルの選択結果に基づいて、使用するセルを選択できる。この場合、通信制御部１１は、選択されたセルを通知する無線制御装置３０からの制御信号に基づいて、無線通信部１２を制御する。これによれば、移動局１０は、無線制御装置３０による選択結果を用いて容易に制御できる。

通信制御部１１は、無線通信部１２から制御信号を取得する。通信制御部１１は、制御信号から選択結果として選択セル情報を取得する。通信制御部１１は、選択セル情報により指定されるセルが１つの場合には、そのセルをデータ受信後に使用するセルに決定する。通信制御部１１は、選択セル情報により指定されるセルが複数の場合には、無線制御装置３０により選択された複数のセルの中から、セルの使用履歴、セルにおける無線リソースの使用状況、セルに在圏する移動局数、セルにおける伝搬路状態、データ受信時に使用するセルに隣接するセルに関する隣接セル情報、又は、セルにおける通信品質等の少なくとも１つに基づいて、データ受信後に使用するセルを選択することができる。これによれば、移動局１０は、これらの情報を考慮してより適切に分散でき、無線リソースをより有効に利用できる。通信制御部１１は、通知されたセルの候補の中から、使用するセルをランダムに決定することもできる。これによれば、移動局１０は制御負荷を軽減できる。

通信制御部１１は、セルの使用履歴、セルにおける無線リソースの使用状況、セルに在圏する移動局数、セルにおける伝搬路状態、又は、セルにおける通信品質等を、無線通信部１２を介して基地局２０に要求し、通知してもらうことができる。通信制御部１１は、隣接セル情報を無線制御装置３０からの制御信号から取得できる。

又、通信制御部１１は、選択セル情報にセルの優先順位が含まれている場合には、優先順位に応じて使用するセルを選択できる。例えば、通信制御部１１は、セルにおける無線リソースの使用状況、セルに在圏する移動局数、セルにおける伝搬路状態、セルにおける通信品質等に関する要求値を定めておく。そして、通信制御部１１は、優先順位の高いセルから、そのセルにおける無線リソースの使用状況、セルに在圏する移動局数、セルにおける伝搬路状態や通信品質等が要求値を満たすか否かを確認する。通信制御部１１は、要求値を満たすセルを検出できた時点で、そのセルを使用するセルに選択する。

例えば、周波数ＦＡ１を使用するセルと、周波数ＦＡ２を使用するセルがデータ受信後に使用するセルの候補として通知され、周波数ＦＡ１のセルが周波数ＦＡ２のセルよりも優先順位が高い場合、通信制御部１１は、周波数ＦＡ１のセルにおける通信品質等を先に確認する。通信制御部１１は、周波数ＦＡ１のセルが要求値を満足していれば、周波数ＦＡ１のセルを選択する。一方、通信制御部１１は、周波数ＦＡ１のセルが要求値を満足できない場合には、周波数ＦＡ２のセルについて確認する。通信制御部１１は、選択セル情報に移動局割合が含まれている場合には、移動局割合に基づいてデータ受信後に使用するセルを選択することができる。通信制御部１１は、移動局割合の高いセルを優先して選択することができる。

又、通信制御部１１は、無線制御装置３０による選択結果を用いることなく、セルを選択してもよい。例えば、通信制御部１１は、セルの使用履歴、セルにおける無線リソースの使用状況、セルに在圏する移動局数、セルにおける伝搬路状態、隣接セル情報、又は、セルにおける通信品質の少なくとも１つに基づいて、データ受信後に使用するセルを決定することができる。通信制御部１１は、例えば、データ受信の直前に使用していたセルの周波数と同一の周波数のセルを、データ受信後に使用するセルとして選択することができる。これによれば、移動局１０は、データ受信の直前に使用していた周波数に戻ることができる。例えば、通信制御部１１は、データ受信の直前に使用していたセルの周波数と同一の周波数を持ち、かつ、現在の移動局１０の位置において使用可能なセルを、データ受信後に使用するセルとして選択することができる。通信制御部１１は、ランダムにセルを選択することもできる。これによれば、移動局１０は制御負荷を軽減できる。

通信制御部１１は、選択セル情報により指定されるセルが複数の場合や、無線制御装置３０による選択結果を用いることなくセルを選択する場合に、通信制御部１１自身でセルの優先順位を設定してもよい。通信制御部１１は、セルの使用履歴、セルにおける無線リソースの使用状況、セルに在圏する移動局数、セルにおける伝搬路状態、隣接セル情報、又は、セルにおける通信品質の少なくとも１つに基づいて優先順位を設定できる。

又、通信制御部１１は、ランダムに優先順位を設定してもよい。例えば、通信制御部１１は、移動局１０が使用可能な周波数のセルの中からランダムに第１選択候補を決定し、そのセルに最も高い優先順位を設定することができる。通信制御部１１は、第２選択候補以降も同様にランダムにセルを決定していき、順番にセルに優先順位を設定していくことができる。更に、通信制御部１１は、移動局１０に固有の識別子を用い、上述した（１）式の計算値を用いて優先順位を設定してもよい。この場合、通信制御部１１は、（１）式の計算値とセルＩＤとの対応表を予め保持しておく。

通信制御部１１が、上記いずれかの方法を用いてセルの優先順位を、周波数ＦＡ３、ＦＡ２、ＦＡ４、ＦＡ１のセルの順番に設定した場合、即ち、周波数ＦＡ３のセルの優先順位を最も高く、周波数ＦＡ１のセルの優先順位を最も低く設定した場合について説明する。

通信制御部１１は、最初に、優先順位の最も高い周波数ＦＡ３のセルの通信品質や伝搬路状態等を確認し、周波数ＦＡ３のセルが要求値を満足するか否かを判断する。通信制御部１１は、要求値を満足する場合には、周波数ＦＡ３のセルを選択する。一方、要求値を満足しない場合には、通信制御部１１は、次に優先順位の高い周波数ＦＡ２のセルについて、同様に要求値を満たすか否かを判断する。通信制御部１１は、このようにして要求値を満足する周波数のセルが見つかるまで、設定した優先順位の順番でセルの状況を確認していく。

通信制御部１１は、選択したセルを使用して、データ受信後に、待ち受けを開始、あるいは、新たなデータの送受信を開始するように、無線通信部１２を制御する。通信制御部１１は、ブロードキャスト送信によるデータの受信後、マルチキャスト送信によるデータの受信後、又は、下りパケット高速伝送方式により送信されるデータの受信後の少なくとも１つにおいて使用するセルを選択することが好ましい。

例えば、図３に示したように、移動局１０は、セル１０４においてＭＢＭＳにより提供されるデータを周波数ＦＡ４を用いて受信する。通信制御部１１は、ＭＢＭＳによるデータ受信後に使用するセルとして、例えば、セル１０３を選択した場合、無線通信部１２に周波数ＦＡ３への周波数ハンドオーバを指示する。無線通信部１２は、周波数ＦＡ３のセル１０３をカバーする基地局２０に接続し、周波数ＦＡ３を用いて無線通信を開始する。

これにより、例えば、図７に示すように、ＭＢＭＳによるデータ受信後、いくつかの移動局１０（図７において点線で囲まれている移動局）が、セル１０４からセル１０３やセル１０１を使用することにより、分散することができる。無線制御装置３０のセル選択部３１や、移動局１０の通信制御部１１は、図７に示すように、１つのセルにトラフィックが集中せずに、各セルに分散するように、移動局１０がデータ受信後に使用するセルを選択する。

（移動通信方法）
次に、移動通信システム１００における移動通信方法について説明する。図８に、無線制御装置３０の動作手順を示す。無線制御装置３０は、移動局１０にデータ受信後に使用させるセルを選択する（Ｓ１０１）。無線制御装置３０は、選択セル情報を含む制御信号を作成する（Ｓ１０２）。無線制御装置３０は、作成した制御信号を基地局２０を介して移動局１０に送信する（Ｓ１０３）。

図９に、移動局１０の動作手順を示す。移動局１０は、無線制御装置３０からの制御信号を基地局２０を介して受信する（Ｓ２０１）。移動局１０は、受信した制御信号に含まれるセル選択情報を用いて、データ受信後に使用するセルを選択する（Ｓ２０２）。移動局１０は、データ受信後に、選択したセルを用いて、待ち受け、又は、新たなデータの送受信を開始する（Ｓ２０３）。尚、移動局１０は、ステップ（Ｓ２０１）を省略し、独自にセルを選択してもよい。

（効果）
このような移動通信システム１００、無線制御装置３０、移動局１０及び移動通信方法によれば、無線制御装置３０は、移動局１０にデータ受信後に使用させるセルを選択し、移動局に選択したセルをデータ受信後に使用させることができる。又、移動局１０は、データ受信後に使用するセルを選択し、選択したセルをデータ受信後に使用して無線通信を行うことができる。よって、移動局１０は、データ受信後に複数のセルに分散することができ、トラヒック集中を防止し、無線リソースを有効に利用することができる。例えば、ＭＢＭＳによるデータの受信やＨＳＤＰＡによるデータの受信のように、特定の周波数を用いて送信されるデータや特定の位置に存在する移動局に送信されるデータを移動局１０が受信する場合に、特定の周波数や位置に集中している移動局１０を、データ受信後に、周波数や位置が異なるセルにできるだけ均等に分散させることができる。そのため、特定の周波数や位置にトラフィックが偏ることを防止でき、無線リソースの有効利用が期待できる。

（変更例）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、図１０に示す無線制御装置２３０を用いてもよい。無線制御装置２３０は、セル情報保持部３４と、セル選択部２３１と、移動局制御部３２と、送受信部３３とを備える。セル情報保持部３４は、各移動局１０に関するセルの使用履歴を保持する。この場合、セル選択部２３１は、セル情報保持部３４を参照し、データ受信後に使用させるセルの選択に利用できる。これによれば、無線制御装置３０は、使用履歴を用いたセルの選択を容易に行うことができる。セル選択部２３１は、基地局２０から取得した使用履歴をセル情報保持部３４に格納する。

又、図１１に示す移動局２１０を用いてもよい。移動局２１０は、セル情報保持部１３と、通信制御部２１１と、無線通信部１２とを備える。セル情報保持部１３は、移動局２１０自身のセルの使用履歴を保持する。この場合、通信制御部２１１は、セル情報保持部１３を参照し、データ受信後に使用するセルを選択することができる。通信制御部２１１は、移動局２１０自身の使用履歴を、セル情報保持部１３に格納する。これによれば、移動局２１０は、セル情報保持部１３を参照して、独自にセルを選択できる。尚、セル情報保持部３４，１３は、基地局２０から取得した使用履歴以外の情報等を保持してもよい。

更に、セル選択部３１は、移動局１０がデータ受信後に使用することを禁止する使用禁止周波数を決定することにより、使用禁止周波数以外の周波数のセルをデータ受信後に使用させるセルとして選択してもよい。この場合、移動局制御部３２は、使用禁止周波数を移動局１０に通知することにより、使用禁止周波数以外の周波数のセルをデータ受信後に使用して無線通信を行うように移動局１０を制御することができる。これによれば、無線制御装置３０は、移動局１０がデータ受信後に使用することを禁止する使用禁止周波数を決定し、その使用禁止周波数以外の周波数のセルを移動局１０に使用させることができる。そのため、無線制御装置３０は、データ受信後に移動局１０を、移動局１０に使用させたくない周波数以外のセルに分散させて、トラヒック集中を防止し、無線リソースを有効に利用することができる。セル選択部３１は、例えば、周波数の使用状況に基づいて使用禁止周波数を決定できる。移動局制御部３２は、例えば、セル選択情報を通知する場合と同様に、使用禁止周波数を含むＭＣＣＨ信号やＢＣＣＨ信号などの制御信号を作成し、使用禁止周波数を移動局１０に通知できる。

この場合、移動局１０の通信制御部１１は、無線制御装置３０により決定された使用禁止周波数以外の周波数のセルを、データ受信後に使用するセルとして選択することができる。これによれば、移動局１０は、無線制御装置３０がデータ受信後に移動局１０に使用させたくない周波数以外のセルに分散することができる。通信制御部１１は、セル選択情報の場合と同様にして使用禁止周波数を含む制御信号を取得する。そして、通信制御部１１は、制御信号に含まれる使用禁止周波数以外のセルを使用するセルとして選択できる。

本発明の実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。本発明の実施形態に係る周波数ハンドオーバ前の状態を示す図である。本発明の実施形態に係る周波数ハンドオーバ後の状態を示す図である。本発明の実施形態に係る無線制御装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係るＭＣＣＨ信号、ＢＣＣＨ信号を示す図である。本発明の実施形態に係る移動局の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係るデータ受信後の状態を示す図である。本発明の実施形態に係る無線制御装置の動作手順を示すフロー図である。本発明の実施形態に係る移動局の動作手順を示すフロー図である。本発明の変更例に係る無線制御装置の構成を示すブロック図である。本発明の変更例に係る移動局の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０，２１０移動局
１１，２１１通信制御部
１２無線通信部
１３セル情報保持部
２０基地局
３０，２３０無線制御装置
３１，２３１セル選択部
３２移動局制御部
３３送受信部
３４セル情報保持部
４０コアネットワーク
５０コンテンツサーバ
１００移動通信システム

Claims

移動局にデータ受信後に使用させるセルを選択するセル選択部と、
該セル選択部により選択されたセルを前記データ受信後に使用して無線通信を行うように前記移動局を制御する移動局制御部と
を備えることを特徴とする無線制御装置。
前記移動局制御部は、前記選択されたセルを前記移動局に通知する制御信号を作成することを特徴とする請求項１に記載の無線制御装置。
前記セル選択部は、複数の前記移動局について、前記データ受信後に使用させるセルを選択し、該選択したセルに該セルを使用すべき前記移動局の割合を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線制御装置。
前記セル選択部は、前記移動局による前記セルの使用履歴、前記セルにおける無線リソースの使用状況、前記セルに在圏する移動局数、前記セルにおける伝搬路状態、前記移動局が前記データ受信時に使用するセルに隣接するセルに関する隣接セル情報、又は、前記セルにおける通信品質の少なくとも１つに基づいて、あるいは、ランダムに、前記データ受信後に使用させるセルを選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線制御装置。
前記セル選択部は、前記移動局が前記データ受信の直前に使用していた周波数のセルを、前記データ受信後に使用させるセルとして選択することを特徴とする請求項４に記載の無線制御装置。
前記セルの使用履歴を保持するセル情報保持部を備え、
前記セル選択部は、前記セル情報保持部を参照し、前記データ受信後に使用させるセルを選択することを特徴とする請求項４又は５に記載の無線制御装置。
前記セル選択部は、前記移動局が前記データ受信後に使用することを禁止する使用禁止周波数を決定することにより、前記使用禁止周波数以外の周波数のセルを前記データ受信後に使用させるセルとして選択し、
前記移動局制御部は、前記使用禁止周波数を前記移動局に通知することにより、前記使用禁止周波数以外の周波数のセルを前記データ受信後に使用して前記無線通信を行うように前記移動局を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線制御装置。
前記セル選択部は、ブロードキャスト送信によるデータの受信後、マルチキャスト送信によるデータの受信後、又は、下りパケット高速伝送方式により送信されるデータの受信後の少なくとも１つにおいて使用させるセルを選択することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の無線制御装置。
無線通信を行う無線通信部と、
データ受信後に使用するセルを選択し、該選択されたセルを前記データ受信後に使用して前記無線通信を行うように前記無線通信部を制御する通信制御部と
を備えることを特徴とする移動局。
前記通信制御部は、無線制御装置による前記データ受信後に使用するセルの選択結果に基づいて、前記データ受信後に使用するセルを選択することを特徴とする請求項９に記載の移動局。
前記通信制御部は、前記選択結果として、前記無線制御装置が複数の前記移動局について、前記データ受信後に使用させるセルを選択し、該選択したセルに設定した該セルを使用すべき前記移動局の割合に基づいて、前記データ受信後に使用するセルを選択することを特徴とする請求項１０に記載の移動局。
前記通信制御部は、前記セルの使用履歴、前記セルにおける無線リソースの使用状況、前記セルに在圏する移動局数、前記セルにおける伝搬路状態、前記データ受信時に使用するセルに隣接するセルに関する隣接セル情報、又は、前記セルにおける通信品質の少なくとも１つに基づいて、あるいは、ランダムに、前記データ受信後に使用するセルを選択することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の移動局。
前記通信制御部は、前記データ受信の直前に使用していた周波数のセルを、前記データ受信後に使用するセルとして選択することを特徴とする請求項１２に記載の移動局。
前記セルの使用履歴を保持するセル情報保持部を備え、
前記通信制御部は、前記セル情報保持部を参照し、前記データ受信後に使用するセルを選択することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の移動局。
前記通信制御部は、無線制御装置により決定されたデータ受信後に使用することを禁止する使用禁止周波数以外の周波数のセルを、前記データ受信後に使用するセルとして選択することを特徴とする請求項９に記載の移動局。
前記通信制御部は、ブロードキャスト送信によるデータの受信後、マルチキャスト送信によるデータの受信後、又は、下りパケット高速伝送方式により送信されるデータの受信後の少なくとも１つにおいて使用するセルを選択することを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の移動局。
データ受信後に移動局が使用するセルを選択し、
該選択されたセルを前記データ受信後に使用して前記移動局が無線通信を行うことを特徴とする移動通信方法。