JP2009089154A

JP2009089154A - 無線送信装置、無線受信装置、セル切り替え方法及び無線通信システム

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Publication number: JP2009089154A
Application number: JP2007257763A
Authority: JP
Inventors: Chie Ishida; 千枝石田; Takahisa Aoyama; 高久青山
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-10-01
Also published as: US20100216454A1; JP4964081B2; WO2009044535A1

Abstract

【課題】ユニキャスト・MBMS両用セルのリソースを有効に利用し、セル切り替えに伴うシグナリング量の増加を回避する無線送信装置、無線受信装置及び無線通信システムを提供する。
【解決手段】ＵＥはMBMS専用セルの受信レベルを測定し、測定した受信レベルが第１の閾値を下回った場合に、サービングMBMSセルをMBMS専用セルからユニキャスト・MBMS両用セルに切り替える。また、MBMS専用セルの受信レベルが第１の閾値にオフセット値を加算した第２の閾値を上回った場合に、サービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルに切り替える。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線送信装置、無線受信装置、セル切り替え方法及び無線通信システムに関する。

移動体通信の分野においては、近年、放送サービス又はマルチキャストサービスであるマルチメディア・ブロードキャスト／マルチキャスト・サービス（以下、「MBMS (Multimedia Broadcast/Multicast Service)」という）に関する技術的な検討が行われている。MBMSは、１対１の通信ではなく、１対多の通信であり、１つの基地局が複数の通信端末に対して同時に同一データを送信する。

MBMSの利点としては以下のことが挙げられる。すなわち、ストリーミング・サービス等で、基地局から送信される情報をそれぞれの通信端末が個別チャネルを１チャネルずつ使用して受信すると、その情報の受信を希望する通信端末が増えた場合に、無線回線にかかる負荷が増大してしまう。これに対して、MBMSを使用すると、同一情報の受信を希望する通信端末が増えた場合でも、それらの通信端末全てが同じチャネルを使用して情報を受信するので、無線回線にかかる負荷の増大を回避することができる。現在、MBMSを用いたサービスとしては、交通情報の配信、音楽配信、ニュース配信、スポーツ中継の配信等が考えられている。

図１３は、MBMSを適用した一般的な無線通信ネットワークの構成を示す図である。図１３に示すネットワークは、通信端末（ＵＥ:User Equipment）１３０１、基地局（ｅＮＢ:Evolved NodeB）１３０２、MBMS制御装置（ＭＣＥ:MBMS Control Entity）１３０３、及び、MBMSゲートウェイ（MBMS gateway）１３０４を備えている。

ｅＮＢ１３０２は、無線リソースの割り当て及び管理を行い、無線アクセスネットワークのアクセスポイントの役割を担当する。ＭＣＥ１３０３は複数のｅＮＢ１３０２を管理し、MBMSサービスに対する物理リソースブロックの割り当てを行う。MBMSゲートウェイ１３０４は、移動通信ネットワークの基幹部分であり、MBMSコンテンツの配信、MBMSデータ及びセッションの制御等を行う。

3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project)において、MBMSには２種類のセルが定義されている。１つはMBMS専用セル（dedicated cell）であり、もう１つはユニキャスト・MBMS両用セル（mixed cell）である。MBMS専用セルでは、MBMSサービスのみが提供されている。一方、ユニキャスト・MBMS両用セルでは、ユニキャストサービスとMBMSサービスの両方が提供されている。

図１４は、MBMS専用セルとユニキャスト・MBMS両用セルのエリア構成を示す概念図である。MBMS専用セルは、下り回線のみを備えるセルであり、ＵＥからｅＮＢへの上り回線は存在しない。そのため、下り回線のみを考えると、ｅＮＢの送信パワーを強くすることで広い範囲に電波を飛ばすことが可能なので、MBMS専用セルのエリアはユニキャスト・MBMS両用セルに比べて広く設定されると考えられる。ユニキャスト・MBMS両用セルには、上り回線と下り回線の両方が存在する。

このような２種類のセルの存在する下では、ＵＥは、ユニキャスト・MBMS両用セルから報知情報とページングを受けている。これをユニキャスト・MBMS両用セルにキャンプオン(camp on)しているという。ＵＥは、ページング受信のためにユニキャスト・MBMS両用セルにキャンプオンしながら、MBMS専用セルからMBMSサービスを受けるため、必要に応じてMBMS専用セルに移動する。上述したようなエリア構成の特性を活かして、MBMS専用セルでは、音楽配信やモバイルＴＶなどの広いエリアで共通のMBMSサービスが提供され、ユニキャスト・MBMS両用セルでは、地域限定の情報配信などの限られたエリアを対象とするMBMSサービスが提供されると考えられる（非特許文献１及び非特許文献２参照）。

ここで、MBMS専用セルにおいて、トンネルや地下鉄などの電波の悪いエリアなどで受信品質が劣化した場合、MBMS専用セルからのMBMSサービスの提供を一時的にユニキャスト・MBMS両用セルを用いて補完する方法が考えられる。この方法について図１５を用いて説明する。

まず、ＵＥは、現在MBMSサービスを提供するセルであるサービングMBMSセルをMBMS専用セルとして、MBMS専用セルからMBMSサービスを受けているものとする（ＳＴ１５０１及びＳＴ１５０２）。ＵＥは、MBMS専用セルとユニキャスト・MBMS両用セルの受信レベルを測定しており（ＳＴ１５０３及びＳＴ１５０４）、ユニキャスト・MBMS両用セルの受信レベルがMBMS専用セルの受信レベルを上回ったら、サービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルに切り替えることを決定する（ＳＴ１５０５）。

サービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルに切り替えることが決定された場合、ＵＥはユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢにRRCコネクション要求メッセージ（RRC connection request）を送信し（ＳＴ１５０６）、基地局からRRCコネクション設立メッセージ（RRC connection setup）を受信すると、RRCコネクションが確立される（ＳＴ１５０７）。その後、ユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢはMBMS専用セルのｅＮＢへ該当するMBMSサービスが提供されるIPマルチキャストのIPアドレスを要求するメッセージ（request）を送信し（ＳＴ１５０８）、MBMS専用セルのｅＮＢから返ってきたIPアドレス（Ack）に基づいて（ＳＴ１５０９）、該当するMBMSサービスのIDとIPアドレスをＭＣＥに送信してMBMSデータの転送を要求（Join）し（ＳＴ１５１０）、対応するMBMSデータをＭＣＥから取得する（ＳＴ１５１１）。

その後、ＵＥはユニキャスト・MBMS両用セルをサービングMBMSセルとして、ユニキャスト・MBMS両用セルからMBMSサービスを受ける（ＳＴ１５１２）。ＵＥは、ユニキャスト・MBMS両用セルからMBMSデータを受信中、MBMS専用セルとユニキャスト・MBMS両用セルの受信レベルを測定し（ＳＴ１５１３及びＳＴ１５１４）、MBMS専用セルの受信レベルが再びユニキャスト・MBMS両用セルを上回ったら、ユニキャスト・MBMS両用セルの基地局に測定結果報告（measurement report）を送信する（ＳＴ１５１５）。

ユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢは、ＵＥからの測定結果報告を受けて、ＵＥがサービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルから再びMBMS専用セルへの切り替えを決定し（ＳＴ１５１６）、セルを切り替えるようにRRCコネクション解放メッセージ（RRC connection release）を送信する（ＳＴ１５１７）。ユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢはＭＣＥへMBMSデータの送信停止要求メッセージ（MBMS data stop request）を送り（ＳＴ１５１８）、ＵＥは再びMBMS専用セルからMBMSサービスを受ける（ＳＴ１５１９及びＳＴ１５２０）。
3GPP TS25.331 "Radio Resource Control" 3GPP TS36.300 "E-UTRA and E-UTRAN Overall description stage 2"

しかしながら、上述した方法では、ユニキャスト・MBMS両用セルの受信レベルがMBMS専用セルを上回ると、サービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルに切り替えるので、MBMS専用セルの受信品質が良好であってもユニキャスト・MBMS両用セルにサービングMBMSセルを切り替える可能性がある。このため、MBMS専用セルで十分サービスを受けられるにもかかわらず、無駄にユニキャスト・MBMS両用セルのリソースを使うことになってしまう。

また、ユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルにサービングMBMSセルを切り替えたＵＥが、またすぐにユニキャスト・MBMS両用セルに切り替えてしまうことにより、セル切り替えに伴うシグナリング量が増加するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ユニキャスト・MBMS両用セルのリソースを有効に利用し、セル切り替えに伴うシグナリング量の増加を回避する無線送信装置、無線受信装置、セル切り替え方法及び無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の無線送信装置は、MBMS専用セルからユニキャスト・MBMS両用セルへ切り替える基準とする前記MBMS専用セルの受信レベルを示す第１の値と、ユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルへ切り替える基準に用いる第２の値とを記憶する記憶手段と、前記第１の値及び前記第２の値を報知情報として送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

本発明の無線受信装置は、MBMS専用セルからユニキャスト・MBMS両用セルへ切り替える基準とする前記MBMS専用セルの受信レベルを示す第１の値と、前記ユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルへ切り替える基準に用いる第２の値とを受信する受信手段と、前記MBMS専用セルの受信レベルを測定する測定手段と、測定された前記受信レベルと、前記第１の値及び前記第２の値とに基づいて、セル切り替えを行うか否かを判定する判定手段と、前記判定の結果に応じて、セル切り替え制御を行うセル切り替え制御手段と、を具備する構成を採る。

本発明のセル切り替え方法は、MBMS専用セルの受信レベルを測定する測定ステップと、測定された前記受信レベルと、第１の値及び前記第１の値より大きい第２の値と閾値判定を行い、前記受信レベルが前記第１の値を下回った場合、MBMS専用セルからユニキャスト・MBMS両用セルへ切り替え、前記受信レベルが前記第２の値を上回った場合、ユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルへ切り替えると判定する判定ステップと、前記判定の結果に応じて、セル切り替え制御を行うセル切り替え制御ステップと、を具備するようにした。

本発明の無線通信システムは、無線通信端末装置からサービス要求を受信する受信手段と、報知情報及びページングを送信し、前記サービス要求に応じてMBMSデータを送信する送信手段と、を有するユニキャスト・MBMS両用セル無線通信基地局装置と、MBMS専用セルからユニキャスト・MBMS両用セルへ切り替える基準とする前記MBMS専用セルの受信レベルを示す第１の値と、ユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルへ切り替える基準に用いる第２の値とを記憶する記憶手段と、前記第１の値及び前記第２の値を報知情報として送信する送信手段と、を有するMBMS専用セル無線通信基地局装置と、前記MBMS専用セル無線通信基地局装置から送信された前記第１の値及び前記第２の値を受信する受信手段と、前記MBMS専用セルの受信レベルを測定する測定手段と、測定された前記受信レベルと、前記第１の値及び前記第２の値とに基づいて、セル切り替えを行うか否かを判定する判定手段と、前記判定の結果に応じて、セル切り替え制御を行うセル切り替え制御手段と、を有する無線通信端末装置と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、ユニキャスト・MBMS両用セルのリソースを有効に利用し、セル切り替えに伴うシグナリング量の増加を回避することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。

また、以下の本発明の各実施の形態では、上記3GPP LTEの通信システムに基づいて説明するが、本発明はこれに限るものではなく、その他の通信システム（例えば、IMT-Advanced、IEEE802.16m等の通信システム）にも適用可能である。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係るＵＥがサービングMBMSセルを切り替える動作について図１を用いて説明する。まず、ＵＥは、MBMS専用セルをサービングMBMSセルとして、MBMS専用セルからMBMSサービスを受けているものとする（ＳＴ１０１及びＳＴ１０２）。また、ＵＥは、ユニキャスト・MBMS両用セルにキャンプオンしており、ユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢから報知情報を受信する（ＳＴ１０３）。

ここで、ＵＥへの音声通話の着信要求があった場合、ＵＥが登録されているトラッキングエリアに属するユニキャスト・MBMS両用セルの基地局がページング（呼び出し）を送信する（ＳＴ１０４）。

なお、報知情報やページングなどの受信は、ＵＥがMBMS専用セルからMBMSサービスを受けながら、MBMSデータが送信されていない期間（gap）に行われる。

ＵＥは、MBMS専用セルにはキャンプオンしないので、MBMS専用セルではセルリセレクションを行う必要がない。よって、本来MBMS専用セルでは、セルリセレクションのためのパラメータは送られない。しかし、本実施の形態では、MBMS専用セルからユニキャスト・MBMS両用セルにサービングMBMSセルを切り替える基準として、受信レベルの閾値を用いる。この閾値を第１の閾値S_intermbmsと定義する。S_intermbmsはMBMS専用セルの報知情報としてＵＥに通知される（ＳＴ１０５）。

ＵＥは、パイロットチャネル（CPICH: Common Pilot Channel)によって定期的にMBMS専用セルの受信レベルを測定しており（ＳＴ１０６）、受信レベルが第１の閾値を下回ったら、サービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルに切り替えることを決定する（ＳＴ１０７）。

サービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルに切り替えることが決定された場合、ＵＥはユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢにRRCコネクション要求メッセージを送信する（ＳＴ１０８）。RRCコネクション要求メッセージの中には、ＵＥを識別するID、要求するMBMSサービスを識別するID、一時的にMBMS専用セルで提供されているMBMSサービスを提供してもらうためのコネクション要求を示すMBMSサービス要求メッセージなどが入っている。

ＵＥからサービス要求を含むRRCコネクション要求メッセージを受信したユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢは、RRCコネクション設立メッセージをＵＥに送信する（ＳＴ１０９）。ＵＥがRRCコネクション設立メッセージを受信すると、RRCコネクションが確立される。その後、ユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢはMBMS専用セルのｅＮＢへ、該当するMBMSサービスが提供されるIPマルチキャストのIPアドレスを要求するメッセージを送信し（ＳＴ１１０）、MBMS専用セルから返ってきたIPアドレスに基づいて（ＳＴ１１１）、該当するMBMSサービスのIDとIPアドレスをＭＣＥに送信してMBMSデータの転送を要求し（ＳＴ１１２）、対応するMBMSデータをＭＣＥから取得する（ＳＴ１１３）。

その後、ＵＥはユニキャスト・MBMS両用セルをサービングMBMSセルとして、ユニキャスト・MBMS両用セルからMBMSサービスを受ける（ＳＴ１１４）。また、サービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルから再びMBMS専用セルに切り替える時には、第２の閾値を用いる。ここでは、S_intermbmsの値に、所定値（オフセット値）を加えた値を第２の閾値として用いる。このオフセット値をhysteresisとする。hysteresisの値は、ＳＴ１０５において、S_intermbmsと同時に、MBMS専用セルの報知情報でＵＥに通知される。

ＵＥは、パイロットチャネル（CPICH: Common Pilot Channel)によってMBMS専用セルの受信レベルを測定し（ＳＴ１１５）、MBMS専用セルの受信レベルが第２の閾値（S_intermbms＋hysteresis）を上回ったら、ＵＥはユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢに測定結果報告（measurement report）を送信する（ＳＴ１１６）。ユニキャスト・MBMS両用セルは、ＵＥからの測定結果報告を受けて、ＵＥがサービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルから再びMBMS専用への切り替えを決定し（ＳＴ１１７）、セルを切り替えるようにRRCコネクション解放メッセージを送信する（ＳＴ１１８）。ユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢはＭＣＥへMBMSデータの送信停止要求メッセージを送り（ＳＴ１１９）、ＵＥは再びMBMS専用セルからMBMSサービスを受ける（ＳＴ１２０及びＳＴ１２１）。

次に、本発明の実施の形態１に係るｅＮＢ２００の構成について図２を用いて説明する。受信部２０１は、ＭＣＥからMBMSサービスに関連するデータ、制御情報などを受信し、また、ＵＥからのMBMSサービス要求などを受信する。

記憶部２０２は、サービングMBMSセルの切り替えの基準とする受信レベルの閾値、オフセット値、測定対象の指定、測定結果報告の送信タイミングなどの測定パラメータ（measurementパラメータ）と、MBMSサービスを受信するために必要な通知情報やアクセス情報の情報要素などのMBMS関連情報を記憶する。

制御部２０３は、記憶部２０２から入力された測定パラメータを報知情報作成部２０４に出力し、同じく、記憶部２０２から入力されたMBMS関連情報を制御情報作成部２０５に出力する。

報知情報作成部２０４は、制御部２０３から入力された測定パラメータを含んだ報知情報を生成し、送信部２０７に出力する。

制御情報作成部２０５は、制御部２０３から入力されたMBMS関連情報に基づいて、通知情報やアクセス情報などのMBMS制御情報を生成し、送信部２０７に出力する。

MBMSデータ記憶部２０６は、受信部２０１から入力されたMBMSサービスに関するデータを記憶する。

送信部２０７は、報知情報作成部２０４、制御情報作成部２０５、MBMSデータ記憶部２０６から入力された情報をアンテナ２０８から送信する。

次に、本発明の実施の形態１に係るＵＥ３００の構成について図３を用いて説明する。受信部３０２は、ｅＮＢから送信された報知情報やユーザデータなどをアンテナ３０１を介して受信する。

測定パラメータ記憶部３０３は、受信部３０２から入力されたサービングMBMSセル切り替え基準の受信レベルの閾値を記憶する。

受信レベル測定部３０４は、受信部から入力されたパイロット信号を用いて、MBMS専用セルの受信レベルを測定し、測定結果を受信レベル判定部３０５に出力する。

受信レベル判定部３０５は、測定パラメータ記憶部３０３から第１の閾値及び第１の閾値にオフセット値を加算した第２の閾値を取得し、取得した第１の閾値及び第２の閾値と、受信レベル測定部３０４から入力された受信レベルとを比較し、サービングMBMSセルの切り替えを実行するか否かを判定する。受信レベルが第１の閾値を下回った場合は、セル切り替え制御部３０６にサービングMBMSセルの切り替えを指示し、受信レベルが第２の閾値を上回った場合は、測定結果送信部３０７にｅＮＢへの測定結果の送信を指示する。

セル切り替え制御部３０６は、受信レベル判定部３０５から入力された判定結果に基づいて、サービングMBMSセルの切り替えを実行する。

測定結果送信部３０７は、受信レベル判定部３０５から入力された判定結果に基づいて、測定した受信レベルの結果をｅＮＢに送信する。

続いて、図１に示したＵＥがサービングMBMSセルを切り替える動作について図４を用いて説明する。まず、ＵＥはMBMS専用セルをサービングMBMSセルとし、MBMS専用セルからMBMSデータを受信しているものとする（ＳＴ４０１）。ＵＥは、サービングMBMSセル切り替えのためのパラメータとして、受信レベルの閾値（S_intermbms）とオフセット値（hysteresis）をMBMS専用セルの報知情報から取得する（ＳＴ４０２）。ＵＥはMBMS専用セルの受信レベルの測定を行い、MBMS専用セルの受信レベルと第１の閾値とを比較して、MBMS専用セルの受信レベルが第１の閾値を下回ったら、サービング MBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルに切り替えると判定する（ＳＴ４０３及びＳＴ４０４）。一方、MBMS専用セルの受信レベルが第１の閾値以上の場合は、ＵＥはMBMS専用セルからMBMSサービスを受け続ける（ＳＴ４０３及びＳＴ４０１）。

サービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルに切り替えると判定した場合、サービングMBMSセルの切り替え処理として、ＵＥはユニキャスト・MBMS両用セルにMBMSサービス要求を含むRRCコネクション要求メッセージを送信し（ＳＴ４０５）、これを受けたユニキャスト・MBMS両用セルからのRRCコネクション設立メッセージを受信する（ＳＴ４０６）。ＵＥとユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢ間でRRCコネクションが確立した後、ＵＥはユニキャスト・MBMS両用セルからMBMSデータを受信する（ＳＴ４０７）。ＵＥはユニキャスト・MBMS両用セルでMBMSデータを受信しながら、MBMS専用セルの受信レベルの測定を行い、MBMS専用セルの受信レベルと第２の閾値とを比較して、MBMS専用セルの受信レベルが第２の閾値を上回ったら、ユニキャスト・MBMS両用セルへ測定結果を送信する（ＳＴ４０８及びＳＴ４０９）。MBMS専用セルの受信レベルが第２の閾値以下の場合は、ユニキャスト・MBMS両用セルからのMBMSデータ受信とMBMS専用セルの受信レベルの測定を継続する（ＳＴ４０８及びＳＴ４０７）。

ＵＥは、ユニキャスト・MBMS両用セルへ測定結果を送信した後、ユニキャスト・MBMS両用セルから送信されたRRCコネクション解放メッセージの指示に従ってRRCコネクションを解放し（ＳＴ４１０）、再びMBMS専用セルからMBMSデータを受信する（ＳＴ４１１）。

このように実施の形態１によれば、ＵＥはMBMS専用セルの受信レベルを測定し、測定した受信レベルが第１の閾値を下回った場合に、サービングMBMSセルをMBMS専用セルからユニキャスト・MBMS両用セルに切り替えることにより、MBMS専用セルの受信レベルが第１の閾値より低下するまで、ＵＥはMBMS専用セルでサービスを受け続けることができるので、ユニキャスト・MBMS両用セルへの不必要なセル切り替えを防ぐことができる。これにより、ユニキャスト・MBMS両用セルのリソースを無駄に消費することを抑制できる。

また、MBMS専用セルの受信レベルが第１の閾値にオフセット値を加算した第２の閾値を上回った場合に、サービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルに切り替えることにより、ＵＥはMBMS専用セルの受信レベルが十分に回復してからMBMS専用セルに切り替えるため、ＵＥがすぐにユニキャスト・MBMS両用セルにサービングMBMSセルを切り替えることを防ぎ、頻繁なセル切り替えによるシグナリング量の増加を抑制することができる。

なお、ユニキャスト・MBMS両用セルは、ユニキャスト・MBMS共用セル、ユニキャスト・MBMS混成セル、ユニキャスト・MBMSミックスドセルと呼ばれることもある。

（実施の形態２）
実施の形態１では、MBMS専用セルの受信レベルと第１の閾値及び第１の閾値にオフセット値を加算した第２の閾値との閾値判定に基づいて、MBMS専用セルとユニキャスト・MBMS両用セルとを切り替える場合について説明したが、本発明の実施の形態２では、サービングMBMSセルを切り替えるタイミングについて説明する。

MBMSデータの送信タイミングとサービングMBMSセルの切り替えタイミングとがずれると、ＵＥがMBMSデータを受信できず、MBMSデータのロスが生じてしまうことがある。そこで、このデータロスを回避するため、MBMS専用セルの受信レベルが第１の閾値を下回ってからＵＥがサービングMBMSセルの切り替えを開始するまでの期間、または第２の閾値を上回ってからｅＮＢがＵＥにサービングMBMSセルの切り替えを指示するまでの期間を設定する。この期間をセル切り替え待ち時間（T_reselection）とする。以下、セル切り替え待ち時間を設定した場合のＵＥとｅＮＢの動作について図５を用いて説明する。ただし、図５において、図１と共通する部分には、図１と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

ＵＥは、MBMSサービスが実際に送信されるタイミングを示すメッセージであるMBMSスケジューリング情報（MBMS Scheduling Information）をMBMSポイント・ツー・マルチポイント制御チャネル（MCCH）を介してｅＮＢから受信する（ＳＴ５０１）。ＵＥは、MBMSスケジューリング情報に含まれるパラメータからセル切り替え待ち時間を算出する（ＳＴ５０２）。

ＵＥは、ＳＴ１０７においてMBMS専用セルからユニキャスト・MBMS両用セルへの切り替えを決定した後、セル切り替え時間分待機し（ＳＴ５０３）、その後ユニキャスト・MBMS両用セルの基地局にMBMSサービス要求を含んだRRCコネクション要求メッセージを送信する（ＳＴ１０８）。

一方、ＳＴ１１７においてユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルへの切り替えが決定された後、ＳＴ１１８においてRRCコネクション解放メッセージを受けたＵＥは、セル切り替え待ち時間分待機し（ＳＴ５０４）、その後ユニキャスト・MBMS両用セルの基地局へ応答メッセージ（Ack）を返す（ＳＴ５０５）。

次に、本発明の実施の形態２に係るＵＥ６００の構成について図６を用いて説明する。制御情報記憶部６０１は、受信部３０２から入力されたMBMS制御情報を記憶する。

セル切り替え待ち時間算出部６０２は、制御情報記憶部６０１から取得したMBMSサービスのスケジューリング情報から、MBMSデータが送信される時間を含む一定期間（スケジューリング期間（scheduling period））、次のMBMSデータが送信されるまでにデータの送信されない期間がいくつあるかを示した値である次期スケジューリング期間（next scheduling period）などのパラメータを抽出し、抽出したパラメータを用いてセル切り替え待ち時間を算出する。算出されたセル切り替え待ち時間はセル切り替え制御部６０３に出力される。

セル切り替え制御部６０３は、セル切り替え待ち時間算出部６０２から入力されたセル切り替え待ち時間分待機し、受信レベル判定部３０５から入力された判定結果に基づいて、サービングMBMSセルの切り替えを実行する。

続いて、図６に示したＵＥがサービングMBMSセルを切り替える動作について図７を用いて説明する。ただし、図７において、図４と共通する部分には、図４と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

ＳＴ４０２において、サービングMBMSセル切り替えのためのパラメータとして、受信レベルの閾値（S_intermbms）とオフセット値（hysteresis）をMBMS専用セルの報知情報から取得したＵＥが、MBMSサービスが実際に送信されるタイミングを示すメッセージであるMBMSスケジューリング情報を、MBMSポイント・ツー・マルチポイント制御チャネル（MCCH）を介してｅＮＢから受信する（ＳＴ７０１）。

そして、ＵＥは、MBMSスケジューリング情報に含まれるパラメータを用いて、セル切り替え待ち時間を算出する（ＳＴ７０２）。ＳＴ４０３においてサービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルに切り替えることが決定されると、ＵＥはセル切り替え時間分待機する（ＳＴ７０３）。

また、ＳＴ４０８〜ＳＴ４１０において、MBMS専用セルの受信レベルが第２の閾値を上回り、ＵＥからユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢに測定結果報告を送信し、ユニキャスト・MBMS両用セルから送信されたRRCコネクション解放メッセージを受けたＵＥは、セル切り替え待ち時間分待機する（ＳＴ７０４）。その後、ユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢへ応答メッセージ（Ack）を返す（ＳＴ７０５）。

ここで、セル切り替え待ち時間の算出方法を図８に示す例を用いて説明する。MBMSサービスが実際に送信されるタイミングは、MBMSスケジューリング情報に含まれるパラメータによってＵＥに通知される。スケジューリング情報には、MBMSデータが送信される時間を含む一定期間の範囲を示す値（以下、「スケジューリング期間（scheduling period）」という）と、次のデータが送信されるまでにデータの送信されない期間の回数を示す値（以下、「次期スケジューリング期間（next scheduling period）という」が含まれる。スケジューリング期間としては、例えば、３２０ｍｓ、６２０ｍｓ、…、１０２４０ｍｓなどがある。

セル切り替え待ち時間は、スケジューリング期間と次期スケジューリング期間とを乗算することにより求められる。図８では、スケジューリング期間を３２０ｍｓとし、次期スケジューリング期間を１としている。この時、セル切り替え待ち時間は、３２０ｍｓ（３２０ｍｓ×１）となる。

具体的には、ＵＥは、MBMS専用セルの受信レベルが第１の閾値（S_intermbms）を下回ったら、１つ前のMBMSサービス送信が終了した時点からセル切り替え待ち時間（図８では３２０ｍｓ）分待機して、RRCコネクションリクエストをユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢへ送信する。また、その後、MBMS専用セルの受信レベルが第２の閾値（S_intermbms＋hysteresis）を上回ったら、同様に１つ前のMBMSサービス送信が終了した時点からセル切り替え待ち時間（図８では３２０ｍｓ）分待機して、ｅＮＢにRRCコネクション解放メッセージへの応答を返す。

ここで、ＵＥがサービングMBMSセルを切り替える動作のタイミングは以下の３つの場合に分けられる。１つ目は、MBMSデータ送信中（図８の（ａ）の期間）にMBMS専用セルの受信レベルが閾値を超えた場合（第１の閾値を下回る場合又は第２の閾値を上回る場合）、MBMSデータの送信が終わってからセル切り替え待ち時間分待機して、セル切り替え動作を実行する。

２つ目は、MBMSデータが送信されず、セル切り替え待ち時間の範囲内（図８の（ｂ）の期間）にMBMS専用セルの受信レベルが閾値を越えた場合、セル切り替え待ち時間の終了まで待機して、セル切り替え動作を実行する。

３つ目は、セル切り替え待ち時間終了後から次のMBMSデータ送信が始まるまでの期間（図８の（ｃ）の期間）にMBMS専用セルの受信レベルが閾値を超えた場合、直ちにセル切り替え動作を実行する。

このように実施の形態２によれば、サービングMBMSセルを切り替えるタイミングと、実際にMBMSデータが送信されるタイミングのずれを考慮して、MBMS専用セルの受信レベルが第１の閾値を下回ってからＵＥがサービングMBMSセルの切り替えを開始するまでの期間、または第２の閾値を上回ってからｅＮＢがＵＥにサービングMBMSセルの切り替えを指示するまでのセル切り替え待ち時間を設定することにより、ＵＥが一斉にサービングMBMSセルをユニキャスト・MBMS両用セルへの切り替えを抑制し、ユニキャスト・MBMS両用セルへのＵＥの集中を防ぐと共に、ユニキャスト・MBMS両用セルのシグナリング量の増加を削減することができる。また、MBMSデータが送信されるタイミングとセルの切り替えのタイミングのずれを回避するため、MBMSデータのロスを改善することができる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係るエリア構成を示す概念図である。ここでは、ユニキャスト・MBMS両用セル（以下、「マクロセル」という）と、このマクロセルと同一周波数上にセル半径の小さい屋内用ユニキャスト・MBMS両用セル（以下、「屋内用セル」という）とが配置されているものとする。マクロセルと屋内用セルはどちらもユニキャスト・MBMS両用セルであるので、上り回線と下り回線の両方が存在する。このとき、ＵＥがサービングMBMSセルを切り替える動作について図１０を用いて説明する。

まず、ＵＥは、マクロセルをサービングMBMSセルとして、マクロセルからMBMSサービスを受けているものとする（ＳＴ１０１及びＳＴ１０２）。本実施の形態では、マクロセルと屋内用セルの両方共ユニキャスト・MBMS両用セルなので、どちらのセルにもキャンプオンすることができる。

ＵＥは、サービングMBMSセルを切り替えるための閾値に用いるパラメータをマクロセルの報知情報によって受信する（ＳＴ１００１）。本実施の形態では、ＵＥが同一周波数間のセルリセレクションを行う時のパラメータ（S_intrasearch）を第１の閾値として用いる。

また、ＵＥは、MBMSデータが実際に送信されるタイミングを示すメッセージであるMBMSスケジューリング情報をMBMSポイント・ツー・マルチポイント制御チャネル（MCCH）を介してｅＮＢから受信する（ＳＴ５０１）。ＵＥは、MBMSスケジューリング情報に含まれるパラメータからセル切り替え待ち時間を算出する（ＳＴ５０２）。

ＵＥは、マクロセルの受信レベルが第１の閾値を下回ったら、サービングMBMSセルを屋内用セルに切り替えることを決定する（ＳＴ１０６及びＳＴ１０７）。セル切り替えを決定した後、ＵＥはセル切り替え時間分待機し（ＳＴ５０３）、その後、屋内用セルのｅＮＢにMBMSサービス要求を含むRRCコネクション要求メッセージを送信する（ＳＴ１０８）。

ＵＥは、屋内用セルのｅＮＢとの間にRRCコネクションを確立し、屋内用セルからMBMSサービスを受ける（ＳＴ１０９〜ＳＴ１１４）。その後、マクロセルの受信レベルが第２の閾値（S_intrasearch＋hysteresis）を上回ったら、ＵＥは屋内用セルのｅＮＢに測定結果報告を送信し、マクロセルは、ＵＥがサービングMBMSセルをマクロセルから再び屋内用セルへ切り替えるように、RRCコネクション解放メッセージを送信する（ＳＴ１１５〜ＳＴ１１８）。RRCコネクション解放メッセージを受けたＵＥは、セル切り替え待ち時間分待機し（ＳＴ５０４）、その後、屋内用セルのｅＮＢへ応答メッセージ（Ack）を返す（ＳＴ５０５）。

ＵＥからの応答メッセージを受けたマクロセルのｅＮＢは、ＭＣＥへMBMSデータの送信停止要求メッセージを送り、ＵＥは再びマクロセルからMBMSサービスを受ける（ＳＴ１１９〜ＳＴ１２１）。

このように実施の形態３によれば、マクロセルからサービスを受けるように、サービングMBMSセルを屋内用セルに切り替える時の指標として、同一周波数間のセルリセレクションに用いるパラメータを第１の閾値として用いることにより、同一周波数上のユニキャスト・MBMS両用セル同士でサービングMBMSセルを切り替える場合でも、不必要なセル切り替えを防ぎ、リソースの無駄な消費を抑制することができる。

また、屋内用セルから再びマクロセルへのセル切り替えの際は、第１の閾値にオフセット値を加算した第２の閾値を用いることにより、ＵＥがマクロセルに戻ってまたすぐに屋内用セルにサービングMBMSセルを切り替えてしまう確率を低減でき、頻繁なセル切り替えによるシグナリング量の増加を抑制することができる。

なお、同一周波数上のセル間でサービングMBMSセルを切り替えるための第１の閾値として、新たなパラメータ（S_intrambms）を設定することも考えられる。このパラメータは、マクロセルの報知情報で送信される。

（実施の形態４）
ユニキャスト・MBMS両用セルをサービングMBMSセルとして、一時的にMBMS専用セルからMBMSサービスの提供を受けているＵＥ数に応じて、オフセット値（hysteresis）を更新する場合について説明する。このとき、ＵＥ及びユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢの動作について図１１を用いて説明する。ただし、図１１において、図５と共通する部分には、図５と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

ＵＥとユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢの間にRRCコネクションが確立した後、ユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢは、MBMSデータを送信する前に、そのユニキャスト・MBMS両用セルに属するＵＥに対してカウンティング要求メッセージを送信する（ＳＴ１１０１）。カウンティング要求メッセージには、該当するMBMSサービスを識別するIDが含まれる。ＵＥは、カウンティング要求メッセージを受けて、該当するMBMSサービスを受けたい場合、カウンティング応答メッセージをユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢに返す（ＳＴ１１０２）。カウンティング応答メッセージには、MBMSサービスID及びＵＥを識別するIDが含まれる。

ユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢは、そのユニキャスト・MBMS両用セルに属するＵＥからのカウンティング応答を受信し、そのカウンティング応答の数を計測する。そして、カウンティング応答の数に基づいて、オフセット値を更新する。具体的には、所定値と比較して応答の数が少ない場合は、前回送信したオフセット値よりも低い値のオフセット値に更新し、所定値と比較して応答の数が多い場合は、オフセット値を更新しない（ＳＴ１１０３）。ここでは、オフセット値を更新する場合について説明する。

ユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢは、更新したオフセット値をＵＥに送信し（ＳＴ１１０４）、ＵＥは、ユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢから送信されたオフセット値を用いて閾値を更新する（ＳＴ１１０５）。

次に、本発明の実施の形態４に係るｅＮＢ１２００の構成について図１２を用いて説明する。受信部１２０１は、ＭＣＥからMBMSサービスに関連するデータ、制御情報などを受信し、また、ＵＥからのMBMSサービス要求及びカウンティング応答などを受信する。

記憶部１２０２は、サービングMBMSセルの切り替えの基準とする受信レベルの閾値及びオフセット値を記憶する。

カウンティング制御部１２０３は、受信部１２０１から入力されたMBMS関連情報の中からカウンティングパラメータを抽出し、カウンティング要求作成部１２０６に出力する。また、ＵＥからのカウンティング応答を集計し、その結果を制御部１２０４に出力する。

制御部１２０４は、カウンティング制御部１２０３から入力された指示に従って、記憶部１２０２から入力されたオフセット値を測定パラメータ作成部１２０５に出力する。

測定パラメータ作成部１２０５は、制御部１２０４から入力された測定パラメータを含んだメッセージを作成し、送信部１２０７に出力する。

カウンティング要求作成部１２０６は、カウンティング制御部１２０３から入力されたカウンティングパラメータを含んだカウンティング要求メッセージを作成し、送信部１２０７に出力する。

送信部１２０７は、測定パラメータ作成部１２０５、カウンティング要求作成部１２０６、MBMSデータ記憶部２０６から入力された情報をアンテナ２０８から送信する。

このように実施の形態４によれば、同時に同じMBMSサービスを受けているＵＥ数が少ない場合は、オフセット値を低い値に更新してユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢからＵＥに送信することにより、ＵＥにおいて第２の閾値が低い値に更新され、ＵＥにユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルへの切り替えを促すことができ、これにより、ユニキャスト・MBMS両用セルのリソース消費を削減することができる。

本発明にかかる無線送信装置、無線受信装置、セル切り替え方法及び無線通信システムは、ユニキャスト・MBMS両用セルのリソースを有効に利用し、セル切り替えに伴うシグナリング量の増加を回避することができ、例えば、移動通信システム等に適用できる。

本発明の実施の形態１に係るＵＥがサービングMBMSセルを切り替える動作を示すシーケンス図本発明の実施の形態１に係るｅＮＢの構成を示すブロック図本発明の実施の形態１に係るＵＥの構成を示すブロック図図３に示したＵＥがサービングMBMSセルを切り替える動作を示すフロー図セル切り替え待ち時間を設定した場合のＵＥとｅＮＢの動作を示すシーケンス図本発明の実施の形態２に係るＵＥの構成を示すブロック図図６に示したＵＥがサービングMBMSセルを切り替える動作を示すフロー図セル切り替え待ち時間の算出方法を示す概念図本発明の実施の形態３に係るエリア構成を示す概念図本発明の実施の形態３に係るＵＥがサービングMBMSセルを切り替える動作を示すシーケンス図本発明の実施の形態４に係るＵＥ及びユニキャスト・MBMS両用セルのｅＮＢの動作を示すシーケンス図本発明の実施の形態４に係るｅＮＢの構成を示すブロック図 MBMSを適用した一般的な無線通信ネットワークの構成を示す図 MBMS専用セルとユニキャスト・MBMS両用セルのエリア構成を示す概念図 MBMS専用セルからのMBMSサービスの提供を一時的にユニキャスト・MBMS両用セルを用いて補完する方法を示すシーケンス図

符号の説明

２０１、３０２、１２０１受信部
２０２、１２０２記憶部
２０３、１２０４制御部
２０４報知情報作成部
２０５制御情報作成部
２０６ MBMSデータ記憶部
２０７、１２０７送信部
２０８、３０１アンテナ
３０３測定パラメータ記憶部
３０４受信レベル測定部
３０５受信レベル判定部
３０６、６０３セル切り替え制御部
３０７測定結果送信部
６０１制御情報記憶部
６０２セル切り替え待ち時間算出部
１２０３カウンティング制御部
１２０５測定パラメータ作成部
１２０６カウンティング要求作成部

Claims

MBMS専用セルからユニキャスト・MBMS両用セルへ切り替える基準とする前記MBMS専用セルの受信レベルを示す第１の値と、ユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルへ切り替える基準に用いる第２の値とを記憶する記憶手段と、
前記第１の値及び前記第２の値を報知情報として送信する送信手段と、
を具備する無線送信装置。
カウンティング要求メッセージに対して、無線通信端末装置から送信されたカウンティング応答を受信する受信手段と、
前記カウンティング応答の数を計数するカウンティング制御手段と、
計数されたカウンティング応答の数に応じて、前記第２の値を制御する制御手段と、
を具備する請求項１に記載の無線送信装置。
MBMS専用セルからユニキャスト・MBMS両用セルへ切り替える基準とする前記MBMS専用セルの受信レベルを示す第１の値と、前記ユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルへ切り替える基準に用いる第２の値とを受信する受信手段と、
前記MBMS専用セルの受信レベルを測定する測定手段と、
測定された前記受信レベルと、前記第１の値及び前記第２の値とに基づいて、セル切り替えを行うか否かを判定する判定手段と、
前記判定の結果に応じて、セル切り替え制御を行うセル切り替え制御手段と、
を具備する無線受信装置。
セル切り替えを行うと判定された場合、スケジューリング情報に基づいて、セルの切り替えを開始するまでの待ち時間を算出する算出手段を具備し、
前記セル切り替え制御手段は、算出された待ち時間分待機し、セル切り替え制御を行う請求項３に記載の無線受信装置。
MBMS専用セルの受信レベルを測定する測定ステップと、
測定された前記受信レベルと、第１の値及び前記第１の値より大きい第２の値と閾値判定を行い、前記受信レベルが前記第１の値を下回った場合、MBMS専用セルからユニキャスト・MBMS両用セルへ切り替え、前記受信レベルが前記第２の値を上回った場合、ユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルへ切り替えると判定する判定ステップと、
前記判定の結果に応じて、セル切り替え制御を行うセル切り替え制御ステップと、
を具備するセル切り替え方法。
無線通信端末装置からサービス要求を受信する受信手段と、
報知情報及びページングを送信し、前記サービス要求に応じてMBMSデータを送信する送信手段と、
を有するユニキャスト・MBMS両用セル無線通信基地局装置と、
MBMS専用セルからユニキャスト・MBMS両用セルへ切り替える基準とする前記MBMS専用セルの受信レベルを示す第１の値と、ユニキャスト・MBMS両用セルからMBMS専用セルへ切り替える基準に用いる第２の値とを記憶する記憶手段と、
前記第１の値及び前記第２の値を報知情報として送信する送信手段と、
を有するMBMS専用セル無線通信基地局装置と、
前記MBMS専用セル無線通信基地局装置から送信された前記第１の値及び前記第２の値を受信する受信手段と、
前記MBMS専用セルの受信レベルを測定する測定手段と、
測定された前記受信レベルと、前記第１の値及び前記第２の値とに基づいて、セル切り替えを行うか否かを判定する判定手段と、
前記判定の結果に応じて、セル切り替え制御を行うセル切り替え制御手段と、
を有する無線通信端末装置と、
を具備する無線通信システム。