JP5437972B2 - セルラ移動通信におけるセル選択方式 - Google Patents

Description

本発明は、セルラ移動通信におけるセル選択方式に関する。

セルラ移動通信は、中心に基地局を設置した複数のセルでサービスエリアを構成している。移動局はその中で通信品質が所要品質以上あるセルを選択して、そのセルを在圏セルとすることが一般である。在圏セルの選択は、一般にセルサーチと呼ばれる。

セルサーチは、移動局の消費電力と通信品質（またはセル選択精度）のトレードオフを考慮に入れて３つの方法が一般的に用いられている。それらは、（Ａ）閾値比較セル選択法、（Ｂ）ヒステリシス付閾値比較セル選択法、（Ｃ）最大受信電力セル選択法である。

（Ａ）閾値比較セル選択法は、移動局は在圏セルの受信電力を測定し、その値を閾値(γ_th、以下セル選択閾値）と比較し、セル選択閾値を下回った時に限り、他の周辺セルの受信電力を測定し、その中で最も受信電力の高いセルを在圏セルとして選択する(図１Ａ)。本選択法は移動局が在圏セルの受信電力がセル選択閾値γ_thを下回らない限り、セル選択を行わないことから移動局の消費電力は少ない。セル境界付近では受信電力の高低が複雑に交差している。そのため、セル選択閾値γ_thを下回り、隣接セルに位置登録を行っても、その直後に移動局の移動に伴い再度セル選択閾値γ_thを下回ることが起こりうる。このような場合は、在圏セルが頻繁に変わり位置登録回数が増大する欠点がある。また、セル選択閾値が低い場合、セル選択閾値を下回らない限りセル選択を実施しないことから、受信電力が高いセルがあるにも関わらず、低い受信電力のセルを在圏セルのまま維持されるので、通信品質が劣化する。この場合はさらに、セル境界を越えて隣接セルの中心付近に移動してもセル選択が実行されないことから、同一周波数を用いている他セルに大きな干渉を与える欠点がある。

（Ｂ）最大受信電力セル選択法は、常時または定期的に在圏セル及びその周辺セルの受信電力を測定し、受信電力の最も大きいセル（最適セル）を在圏セルとして選択する(図１Ｂ)。最大受信電力セル選択法は最適セルを在圏セルとできることから通信品質が最も高い。また、常に最適セルと通信できるため、同一周波数を用いている他セルへの干渉を低減できる。しかし、移動局は常時または定期的にセル選択を実行する必要があることから移動局の消費電力が大きくなる欠点がある。さらに、セル境界では受信電力の高低が複雑に交差しているので、受信電力が最も高い在圏セルが頻繁に変わるため、その度に移動局は位置登録を実行する必要がある。位置登録を頻繁に実行すると、その度に移動局は位置登録の信号を送信するので移動局の消費電力は非常に大きくなる欠点がある。尚、（Ａ）の閾値比較セル選択法において、セル選択閾値γ_thを大きな値に設定すれば、例えば無限大(γ_th=∞)にすれば、（Ｂ）の最大受信電力セル選択法と同じ動作となる。

（Ｃ）ヒステリシス付閾値比較セル選択法は、（Ｂ）の最大受信電力セル選択法の位置登録回数を低減するために、最も大きい受信電力が在圏セルの受信電力よりも一定値以上（ヒステリシスΔγ）大きくなければ、在圏セルを変更せず在圏セルとして継続して選択する(図１Ｃ)。ヒステリシス付閾値比較セル選択法はセル境界付近ではヒステリシスΔγの分だけ、（Ｂ）の最大受信電力セル選択法に比べて位置登録回数を低減できる。しかし、セル選択閾値γ_th、ヒステリシスΔγを最適に設定できなければ、例えばΔγを最適値よりも大きく設定すれば、最適セルを選択できないことから、通信品質は劣化して同一周波数を用いる他セルに大きな干渉を与えることになる。

以上説明した（Ａ）〜（Ｃ）の各セル選択法において、セル選択閾値γ_th、ヒステリシスΔγのパラメータ（以下、在圏判定閾値）はその最適値がセル毎に異なることから、移動局に予め固定的に設定することはなく、セルラ移動通信が有する下り回線の共通制御信号等で報知し、それを移動局が受信して在圏セルの判定に用いることが一般である。

特許文献１には、基地局から送信される信号を受信してハンドオーバ先の候補となる基地局を周期的に検出する機能を備えた移動無線端末が開示されている。特許文献２には、複数の基地局の同じデータが送信されるタイミング差によって同期用無線チャネルの受信品質に対する閾値を切り替えて、受信対象基地局を選択するセルサーチ処理装置が開示されている。特許文献３には、基地局からの信号の測定値を報知信号の受信判定閾値と比較して、基地局からの報知信号を受信するか否かを判定する信号受信判定部と、測定値を報知信号に含まれる在圏許可閾値と比較して、その基地局と在圏状態に入るか否かを判定する在圏判定部とを備える移動機が開示されている。移動機は、在圏判定部の判定結果に応じて、受信判定閾値またはセルサーチの待ち時間を調整する。また、移動機は、在圏判定部の判定結果に応じて、セルサーチを行う基地局の選別を行う。
特許文献１ 特開２００３−３４８００１号公報
特許文献２ 特開２００６−１８６５１９号公報
特許文献３ 特開２００６−３５２８２２号公報

セルラ移動通信において、移動局の消費電力を極力削減し、通信品質が最も高いセル（最適セル）を在圏セルとして選択するセル選択法（セルサーチ）が望まれている。特に、図２に示すように既存のセルＭ１(マクロセル)内に局所的なマイクロセルＦ１，Ｆ２を新たに構成するような場合において、移動局がマイクロセルエリアＦ１，Ｆ２内へ移動した場合に、マイクロセルＦ１，Ｆ２を在圏セルとして選択し、かつ移動局の消費電力を極力低減できるセル選択法が望まれている。

さらに、基地局と移動局間の無線信号の送受において、制御信号やプロトコルを新たに追加することなく、既存の制御信号やプロトコルをそのまま用いて実現できるセル選択法が強く望まれる。例えば図２に示すような場合には、従来の「閾値比較セル選択法」や「ヒステリシス付閾値比較セル選択法」では、マイクロセルＦ１，Ｆ２の受信電力が高くてもマクロセルＭ１の受信電力がセル選択閾値を上回っている場合にはマイクロセルＦ１，Ｆ２へ位置登録は行われない。一方、最大受信電力セル選択法は常時または定期的に在圏セル及びその周辺セルの受信電力を測定し、受信電力の最も大きいセル（最適セル）を在圏セルとして選択することからマイクロセルＦ１，Ｆ２を在圏セルとすることは可能である。しかし、移動局は常時または定期的にセル選択を実行する必要があることから移動局の消費電力が非常に多くなることに変わりはない。

本発明は、セルラ移動通信において、移動局の消費電力が極力少なくできて、通信品質が最も高いセル（最適セル）を在圏セルとして選択するセル選択法（セルサーチ）を提供する。特に、図２に示すように既存のマクロセルＭ１内に局所的なマイクロセルＦ１，Ｆ２を新たに構成するような場合において、移動局がマイクロセルＦ１，Ｆ２エリア内へ移動した場合に、移動局の消費電力を極力低減して、マイクロセルを在圏セルとして選択できるセル選択法を提供する。

本発明の構成例を図３に示す。各セルの基地局Ｂ１，Ｂ２は図３に示すようにセル選択閾値γ_th及びヒステリシスΔγの組みである在圏判定閾値を複数用意する。今、その組の数をＮとすると、在圏判定閾値はＳ₁（γ_th1，Δγ₁）、Ｓ₂（γ_th2，Δγ₂）、Ｓ₃（γ_th3，Δγ₃）、・・・、Ｓ_N（γ_thN，Δγ_N）となる。一般に、γ_th1≦γ_th2≦γ_th3≦ ---≦γ_thＮと設定する。そして、図３に示すように移動局に共通制御信号で報知する在圏判定閾値の報知信号を予め定められたタイミング毎に周期的に変更する。図３では、Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₁、Ｓ₃、Ｓ₁、Ｓ₄、・・・、Ｓ₁、Ｓ_N、Ｓ₁、Ｓ₂、---と変更している例を示している。報知信号Ｓｉ（ｉ＝１，２，３，・・・，Ｎ）を受信した移動局は在圏セルの受信電力と報知信号Ｓｉ内にある閾値γ_thiとを比較し、受信電力が閾値γ_thiより低ければ、在圏セルの周辺セルの受信電力を測定する。そして、その最大電力が報知信号Ｓｉ内にある閾ヒステリシスΔγ_iより高ければ、そのセルを在圏セルとして選択して位置登録を実行する。

図３に示すように在圏判定閾値が最も低い報知信号Ｓ１をそれよりも高い報知信号Ｓｉ （ｉ≠１）よりも頻繁に送信することにより、移動局の受信電力がセル選択閾値を下回る確率が少なくなることからセル選択を実行する確率が少なくなり移動局の消費電力は少なくできる。一方、報知信号Ｓ１よりもセル選択閾値が非常に高い報知信号Ｓｉ（ｉ≠１）を受信した場合には、移動局はセル選択を必ず実行するため、その場合は受信電力の最も高いセルを選択できる。

上記のセル選択法の第１の態様では、在圏する移動局は在圏する基地局の受信電力を測定し、予め報知されたセル選択閾値と比較して、測定した受信電力がそれを下回った場合には在圏する基地局から予め指定されている周辺基地局の受信電力を測定して、在圏する基地局の受信電力と周辺基地局の受信電力を比較することにより、在圏セルを変更する位置登録を実施するか否かを判断するセル選択法に対して、基地局から報知するセル選択閾値として第１閾値を含む第１報知信号（第１セル選択閾値信号）Ｓ１と、第１閾値よりも高い第２閾値を含む第２報知信号（第２セル選択閾値信号）Ｓ２とを、予め定められたタイミング毎に切り換えて送信するセル選択閾値送信制御部を備える。

上記のセル選択法において、第１閾値よりも高い第２閾値を含む第２報知信号Ｓ２を受信した移動局が一斉に位置登録を行うことによる位置登録トラフィックの集中を分散するために、セル選択閾値送信制御部は在圏する移動局を複数のグループ（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）に分けて、第ｊグループに属する移動局だけに位置登録を許可させる位置登録許可信号を第２報知信号Ｓ２と同時に送信してもよい。また、第２報知信号Ｓ２と同時に送信するグループ番号をｊ＝１，２，・・・，ｎのように順次変えて送信してもよい。この場合は、第２報知信号Ｓ２を受信した第ｊグループに属する移動局だけがセルサーチを実施して、位置登録を実行できる。

上記のセル選択法では、受信電力の測定値に基づいてセル選択を実行するが、在圏セル信号電力対熱雑音電力の比であるＳＮＲ、在圏セル信号電力対（他セル干渉雑音電力＋熱雑音電力）の比であるＳＩＮＲであってもよい。また、符号誤り率等の各セルの通信品質を相対的に表わす測定値であってもよい。

上記のセル選択法において、セル選択閾値送信制御部は、第１閾値と第２閾値との間の値を有する第３閾値を含む第３報知信号Ｓ３を、予め定められたタイミング毎に周期的に切り換えて送信してもよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本発明によれば、移動局の消費電力を極力削減しつつ、移動局がより確実に最適な基地局と通信できる。

閾値比較セル選択法について説明するための図である。 最大受信電力セル選択法について説明するための図である。 ヒステリシス付閾値比較セル選択法について説明するための図である。 マクロセル内に局所的なマイクロセルが追加された構成について説明するための図である。 本発明の構成を示す図である。 本実施例に係る基地局の機能ブロックを示す図である。 移動局グループ分けが１つの場合の本発明の実施アルゴリズムを示す図である。 移動局グループ分けが２つの場合の本発明の実施アルゴリズムを示す図である。 在圏判定閾値の数をＮ、ｎ＝１とした場合のセル選択閾値送信制御部の出力例を示す。 在圏判定閾値を複数用意した場合について説明するための図である。 基地局が報知信号を送信する手順を示すフローチャートである。 第１、第２及び第３報知信号を受信した場合の無線端末の動作について説明するための図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

本実施形態では、セルラ移動通信システムにおいて、移動局の消費電力を極力少なくでき、通信品質が最も高い最適セルを在圏セルとして選択可能なセル選択法（セルサーチ）を提供する。特に、本実施形態では、図２に示すような、既存のマクロセルＭ１内にマイクロセルＦ１，Ｆ２などの局所的なセルを追加する場合において、移動局が局所的なセル内に移動した場合に、移動局の消費電力を極力抑制し、かつ局所的なセルを在圏セルとして選択できるセル選択法を提供する。

図４は本実施例に係る基地局の機能ブロックを示す。セル選択閾値管理部１０、移動局グループ設定管理部２０、送信周期管理部３０、およびセル選択閾値送信制御部４０から構成される。

セル選択閾値管理部１０は、複数の在圏判定閾値Ｓ₁（γ_th1，Δγ₁）、Ｓ₂（γ_th2，Δγ₂）、Ｓ₃（γ_th3，Δγ₃）、・・・、Ｓ_N（γ_thN，Δγ_N）を管理している。

移動局グループ設定管理部２０は、在圏セル内の移動局を複数のグループに分類したグループ情報を管理している。

送信周期管理部３０は、ｉ番目の在圏判定閾値Ｓ_ｉ（ｉ＝１，２，３・・・，Ｎ）を送信するタイミングや送信周期を管理している。

セル選択閾値送信制御部４０は、セル選択閾値管理部１０、移動局グループ設定管理部２０、送信周期管理部３０の出力を元に、報知信号であるセル選択閾値の送信タイミングを制御する。

図５にＮ＝２、ｎ＝１とした場合のセル選択閾値送信制御部４０の出力例を示す。この場合、在圏判定閾値はＳ₁（γ_th1，Δγ₁）、Ｓ₂（γ_th2，Δγ₂）であり、セル選択閾値管理部１０で管理される。Ｓ₁とＳ₂の送信個数はＴ₁とＴ₂であり、送信周期管理部３０で管理される。移動局グループはＧ₁の一つであり、Ｇ₁の移動局情報は移動局グループ設定管理部２０で管理される。

ここでは簡単のため、Ｓ₂（γ_th2，Δγ₂）のγ_th2を∞として動作を説明する。今、報知信号によりＳ₂を受信した移動局はγ_th2が∞であることから、必ずセル選択を実行する。従って、移動局はＳ₂を受信した時点で最も受信電力の高い基地局を選択できる。一方、セル選択を必ず実行する時間的な割合（時間率）はおおよそＴ₂/(Ｔ₁+Ｔ₂)で表せる。Ｔ₂≪Ｔ₁と設定すれば、Ｓ₂を送信する回数は少ない。そのためセル選択を実行する回数が大幅に削減される。例えば６秒毎に報知信号を送信する場合を想定しよう。この場合は１分間に１０回セル選択閾値を送信することになる。

最大受信電力セル選択法は報知信号として毎回Ｓ₂を送信する場合と等価であり、１分間に１０回セル選択を実行することになる。一方、本発明において６秒毎にＳ₁を送信し、１０回（１分間）に１回だけＳ₂を送信する場合を想定しよう。この場合、移動局はＳ₂を１分毎に受信し、必ずセル選択を実行することから、１分毎に最も受信電力の高いセルを選択できる。従って、この例において、移動局は１分間毎に最適セル選択を実行し、セル選択に要する消費電力を最大受信電力セル選択法に比べて約１／１０に削減できる。また、２分間に１回だけＳ₂を送信する場合には、２分間毎に最適セル選択を実行し、消費電力を最大受信電力セル選択法に比べて約１／２０に削減できる。最適セルを在圏セルとして選択するまでの時間は最大受信電力セル選択法に比べて遅くなるが、最大受信電力セル選択法に比べて、消費電力を大幅に抑制できる。

図６はＮ＝２、ｎ＝２とした場合のセル選択閾値送信制御部の出力例を示す。この場合、在圏判定閾値はＳ₁（γ_th1，Δγ₁）、Ｓ₂（γ_th2，Δγ₂）であり、セル選択閾値管理部で管理される。Ｓ₁とＳ₂の送信個数はＴ₁とＴ₂であり、送信周期管理部で管理される。移動局グループは２つのグループＧ₁、Ｇ₂に分けられ、それぞれのグループの移動局情報は移動局グループ設定管理部で管理される。

例えば、移動局の機体番号や電話番号の下ひと桁が奇数であればＧ₁、偶数であればＧ₂という分け方で十分である。同図に示すようにＳ₂を受信したＧ₁又はＧ₂に属する移動局はγ_th2が∞であることから、必ずセル選択を実行する。従って、各グループに属する移動局はＳ₂を受信した時点で最も受信電力の高い基地局を選択できる。また、Ｓ₂を受信するタイミングがグループＧ₁、Ｇ₂に属する移動局で異なることから、Ｓ₂を受信するタイミングが在圏する全ての移動局で同じであるｎ＝１の場合に比べて、その後に行われる位置登録を分散できる。

例えば、本発明において６秒毎にＳ₁を送信し、１０回（１分間）に１回だけＳ₂を送信する場合を想定する。但し、移動局のグループ設定はＧ₁、Ｇ₂を交互に送信するものとする。この場合、各移動局は２分間に１回だけＳ₂を受信することになる。すなわち、各移動局は２分毎にセル選択を必ず実行することになり、２分毎に最も受信電力の高いセルを選択できる。すなわち、２分間毎に最適セル選択を実行し、セル選択に要する消費電力を最大受信電力セル選択法に比べて約１／２０に削減できる。

一方、位置登録トラフィックはＳ₂を送信した１分毎に集中するが、移動局グループ毎にＳ₂を受信する時間が分散されることから、１分毎に集中する位置登録トラフィックをｎ＝１の場合に比べて半減できる。

図７は、在圏判定閾値の数をＮ、ｎ＝１とした場合のセル選択閾値送信制御部の出力例を示す。この場合、在圏判定閾値は、Ｓ_１（γ_ｔｈ１，Δγ_１）、Ｓ_２（γ_ｔｈ２，Δγ_２）、・・・Ｓ_Ｎ（γ_ｔｈＮ，Δγ_Ｎ）であり、セル選択閾値管理部で管理される。ここでは、γ_ｔｈ１≦γ_ｔｈ２≦γ_ｔｈ３・・・≦γ_ｔｈＮとする。図５のＮ=２をＮまで拡張している。在圏判定閾値γ_ｔｈをγ_ｔｈ１、γ_ｔｈ２、γ_ｔｈ３・・・、γ_ｔｈＮの順番で徐々に大きくして送信することにより、セル選択を実行する移動局を時間的に分散できることから、移動局グループｎを複数設定することなく、位置登録の分散を図ることができる。尚、移動局の消費電力を抑制するという観点から、Ｎを大きくすることは必ずしも得策ではなく、最適値が存在する。在圏判定閾値を最適化することができれば、Ｎ＝２でも十分である。

尚、図５〜図７においてヒステリシスΔγについては特に言及しなかったが、Δγを適宜設定することにより、ヒステリシス付閾値比較セル選択法と同様に位置登録を削減できる。また、Δγを在圏判定閾値Ｓ_ｉ毎に同じ値を設定してもいいし、異なる値Δγ_ｉを設定することも可能である。特に、Δγをきめ細かくＳ_ｉ毎に最適化することにより、位置登録の更なる削減が図れる。

本実施例では、セル選択閾値γ_ｔｈおよびヒステリシスΔγの組である在圏判定値がＮ個（Ｓ_１，Ｓ_２，・・・，Ｓ_Ｎ）用意されており、移動局に報知される在圏判定値の組が周期的に変化することを特徴とする。ここでは、一例としてＮ＝２として説明する。今、２組の在圏判定閾値をＳ_１（γ_ｔｈ１，Δγ_１）、Ｓ_２（γ_ｔｈ２，Δγ_２）とする。ここで、γ_ｔｈ１＜γ_ｔｈ２とし、例えば、γ_ｔｈ２を非常に大きな値としてγ_ｔｈ２＝∞と設定する。通常、基地局は、在圏判定閾値Ｓ_１（γ_ｔｈ１，Δγ_１）を移動局に対して報知する。さらに、基地局は周期的に在圏判定閾値Ｓ_１（γ_ｔｈ１，Δγ_１）の代わりに在圏判定閾値Ｓ_２（γ_ｔｈ２，Δγ_２）を報知する。在圏判定閾値Ｓ_２が報知された移動局は、γ_ｔｈ２＝∞であることから確実にセル選択を実行する。よって、その移動局は、現時点で最も受信電力が高い最適セルを選択できる。つまり、基地局が在圏判定閾値Ｓ_２を報知することで、上記の最大受信電力セル選択法と同じ振る舞いを移動局に対してさせることができる。例えば、図２に示すような構成においても、移動局が局所的なセル（マイクロセルＦ１，Ｆ２）内に位置する場合、在圏判定閾値Ｓ_２が報知された後は、その移動局は必ず最適セルを在圏セルとして選択できる。なお、在圏判定閾値Ｓ_２の報知頻度を、在圏判定閾値Ｓ_１の報知頻度よりも少なく設定することで、在圏判定を常時行う最大受信電力セル選択法に比べて、最適セルを在圏セルとして選択するまでの時間は若干遅くなるが、最大受信電力セル選択法に比べて、消費電力を大幅に抑制できる。

図８は、在圏判定閾値を複数用意した場合について説明するための図である。ここで、各セルに対して複数の在圏判定閾値が用意されている。在圏判定閾値の数をＮとすると、在圏判定閾値は、Ｓ_１（γ_ｔｈ１，Δγ_１）、Ｓ_２（γ_ｔｈ２，Δγ_２）、・・・Ｓ_Ｎ（γ_ｔｈＮ，Δγ_Ｎ）となる。ここでは、γ_ｔｈ１≦γ_ｔｈ２≦γ_ｔｈ３・・・≦γ_ｔｈＮとする。移動局に報知する在圏判定閾値を周期的に変更する場合、セル選択閾値γ_ｔｈに着目すれば、移動局に報知されるセル選択閾値γ_ｔｈは、γ_ｔｈ１，γ_ｔｈ２，γ_ｔｈ３・・・，γ_ｔｈＮ，γ_ｔｈ１，γ_ｔｈ２，γ_ｔｈ３の順に変化する。在圏判定閾値に関する報知信号を受信した移動局は、γ_ｔｈ１から徐々に大きくなるセル選択閾値γ_ｔｈを受信する。よって、在圏セル内の移動局に対して、受信電力の小さい移動局から順番にセル選択を実行させることができ、最終的に全ての移動局が最適セルを選択できる。その結果、図２に示すような構成においも、移動局が局所的なセル内に位置する場合には、その移動局は、必ず受信電力が最も高いセルを在圏セルとし選択できる。なお、移動局の消費電力を抑制するという観点では、Ｎを大きくすることは必ずしも得策ではなく、在圏判定閾値の大きさを最適化することができれば、Ｎ＝２でも十分である。

ここで、２つのセル選択閾値γ_ｔｈ（以下、第１閾値および第２閾値ともいう。）を用いる実施例についてさらに説明する。２つのセル選択閾値γ_ｔｈに対してそれぞれ異なるまたは同一のヒステリシスΔγを設定してもよい。

本実施例に係る基地局は、携帯電話等の移動局同士が通信を行う移動通信システムに設置される。移動通信システムでは、無線エリアを複数のセルに分割し、各セルにそれぞれ基地局が配置される。基地局は、自己の属するセル内に移動してきた移動局と通信を行う。

本実施例において、基地局は、移動局に向けて定期的に報知信号を送信する。報知信号には、在圏する基地局からより通信品質の高い基地局への位置登録を実行するかどうかの判断基準として移動局が使用するセル選択閾値が含まれる。以下、セル選択閾値のことを、単に閾値とも呼ぶ。

移動局は、在圏する基地局から報知信号を受信すると、その基地局との通信品質に関わる測定値の測定を行う。通信品質に関わる測定値は、その基地局から受信される電波の電波強度、符号誤り率、またはＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）でもよい。また、測定値は、電波の電波強度、符号誤り率、及びＳＩＮＲのいずれかの組み合わせでもよい。移動局は、測定値と報知信号に含まれる閾値とを比較し、測定値が閾値以上の場合には、セル選択を実行しない。一方、移動局は、測定値が閾値より低い場合には、周辺セルに対する通信品質に関わる測定値の測定を行い、移動局は、閾値に対してヒステリシスΔγが設定されていない場合は、在圏する基地局を含め最も通信品質の高いセルの位置登録を実行する。なお、閾値に対してヒステリシスΔγが設定されている場合、移動局は、周辺セルに対する通信品質に関わる測定値が閾値にヒステリシスΔγを加算した値より大きい場合には、位置登録を実行する。例えば、移動局は、複数の基地局との間でそれぞれ通信品質に関わる測定値の測定を行い、測定値同士を比較し、測定値が最も高い基地局を最適セルの基地局として選択し、その基地局に対して位置登録を実行する。

図９は、基地局が報知信号を送信する手順の一例を示すフローチャートである。なお、当該手順は、必要に応じて適宜行われる。セル選択閾値送信制御部４０は、セル選択閾値管理部１０から第１閾値及び第２閾値を取得する（Ｓ１００）。セル選択閾値送信制御部４０は、送信周期管理部３０から第１報知信号の送信個数Ｔ_１、第２報知信号の送信個数Ｔ_２、および送信周期を取得する（Ｓ１０２）。取得した送信周期毎に、送信個数Ｔ_１だけ第１報知信号を送信した後、送信個数Ｔ_２だけ第２報知信号を送信する送信サイクルを繰り返すことで、第１報知信号及び第２報知信号を定期的に切り替えて送信する（Ｓ１０４）。セル選択閾値送信制御部４０は、例えば、第１報知信号を６秒毎に９回送信した後、第２報知信号を６秒毎に１回送信する送信サイクルを周期的に繰り返す。

以上、本実施例によれば、基地局は、第１閾値を含む第１報知信号と、第１閾値よりも低い第２閾値を含む第２報知信号とを交互に周期的に切り替えて移動局に送信する。移動局は、第１報知信号及び第２報知信号をそれぞれ周期的に受信する。第２閾値が、第１閾値より非常に高く設定している場合、移動局は、最も測定値が高い基地局に対して位置登録要求を行う。よって、基地局は、移動局に対して確実に最適な基地局への位置登録を実行させることができる。

また、本実施例によれば、報知信号に含まれる閾値を変更するだけで、移動局に対して確実に最適セルの基地局への位置登録を実行させることができる。したがって、移動局は、報知信号に含まれる閾値に基づいて最適セルの基地局への位置登録を実行するかどうかを判断する機能を備えていればよい。よって、本実施例によれば、既存のシステムを大幅に変更することなく、移動局に対して確実に最適セルの基地局への位置登録を実行させることができる。

また、移動局の機種の中には、複数の通信方式、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式及びＧＳＭ方式で通信可能な機種が存在する。このような移動局が存在する複合システムにおいて、一方の方式のシステムでトラフィックが上昇することがある。この場合、一方の方式のシステムを利用している移動局に対して、他方の方式のシステムを利用させることで、輻輳を防ぐことが望ましい場合がある。このような場合、一方の方式の基地局のみが第１報知信号を送信し、他方の方式の基地局は、第２報知信号のみを送信する。このようにすることで、一方の方式の基地局と在圏する移動局に対して、最適セルの基地局への位置登録を実行させ、他方の方式の基地局に位置登録させる機会をより確実に与えられる。これにより、複数の通信方式が混在するシステムにおけるトラフィックを分散化させることができる。例えば、複数のシステムＡ，Ｂ，Ｃに接続できる移動局に対して、特定のシステムＡのトラフィックが上昇した場合に、システムＡの閾値を非常に高い値に変更することで、他のシステムＢ，Ｃに積極的に位置登録させることができる。これにより、システム間のトラフィックを分散化させることができる。

さらに、基地局は、報知信号に含まれる閾値として異なる閾値を有する複数の報知信号を、閾値が低い順に切り替えて周期的に送信することで、位置登録要求を分散化させてもよい。

例えば、基地局は、第１報知信号及び第２報知信号に加えて、第１閾値と第２閾値との間の閾値を有する第３閾値を含む第３報知信号を、閾値が低い順に切り替えて周期的に送信してもよい。

図１０は、閾値が低い順に切り替えて報知信号を送信することで、位置登録要求を分散化できる点について説明するための図である。上記のように、基地局が、第２報知信号、第３報知信号、第１報知信号の順に周期的に切り替えて送信する場合、第２報知信号が送信された段階では、エリアＡ１〜Ａ３に存在し、且つ基地局Ｂ１と在圏する移動局のうち、エリアＡ１に存在する移動局が、第２閾値を下回る測定値を測定する。したがって、エリアＡ１に存在する移動局が、最適セルの基地局への位置登録を実行し、基地局Ｂ２に位置登録される。次いで、第３報知信号が送信された段階では、エリアＡ２に存在する移動局が、第３閾値を下回る測定値を測定する。したがって、エリアＡ２に存在する移動局が、最適セルの基地局への位置登録を実行し、基地局Ｂ２に位置登録される。さらに、第１報知信号が送信された段階では、エリアＡ３に存在する移動局が、最適セルの基地局への位置登録を実行し、基地局Ｂ２に位置登録される。このように、基地局が複数の報知信号を、閾値が低い順に切り替えて周期的に送信することで、位置登録要求を分散化させることができる。また、閾値が低い順に切り替えて周期的に送信することで、在圏する基地局との間の測定値が低い、つまり、通信品質が低い基地局と在圏する移動局から順に、より最適な基地局に位置登録させることができる。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ セル選択閾値管理部
２０ 移動局グループ設定管理部
３０ 送信周期管理部
４０ セル選択閾値送信制御部

Claims (8)

1. 中心に基地局を設置した複数のセルでサービスエリアを構成するセルラ移動通信における移動局において、受信電力の最も高い基地局をその移動局の在圏セルの基地局として位置登録を実行するセル選択方式であって、
   在圏セルと判断するための受信電力の閾値（γ）及び受信電力のオフセット値（Δγ）の組であるセル選択閾値信号を共通制御信号により基地局から報知することにより、移動局がセル選択を判断するための基準を基地局から適宜変更できるセル選択方式であって、
   移動局では在圏する基地局の受信電力を定期的に測定し、その受信電力値を受信電力の閾値γと比較し、γを下回った場合には予め在圏する基地局から報知されている周辺基地局の受信電力を測定し、受信電力が最も高い周辺基地局と在圏する基地局との受信電力を比較し、在圏する基地局よりも受信電力がオフセット値Δγ以上高い場合にはその周辺基地局を在圏セルとして位置登録を実行するセル選択方式であって、
   基地局が報知する受信電力の閾値（γ）及び受信電力のオフセット値（Δγ）の組であるセル選択閾値信号を複数用意しておいて、基地局から共通制御信号により送信するセル選択閾値信号を予め定められたタイミング毎に切り換えて送信する
   ことを特徴とするセルラ移動通信におけるセル選択方式。
2. 基地局が報知する受信電力の閾値（γ）及び受信電力のオフセット値（Δγ）の組であるセル選択閾値信号を２組用意し、それらの組を第１セル選択閾値信号Ｓ１（γ１、Δγ１）、第２セル選択閾値信号Ｓ２（γ２、Δγ２）とし、γ１＜γ２を仮定した場合において、少なくともγ２の値を移動局で測定可能な最大受信電力よりも高く設定することを特徴とする
   請求項１記載のセルラ移動通信におけるセル選択方式。
3. 請求項２記載のセルラ移動通信におけるセル選択方式であって、前記第１セル選択閾値信号の送信頻度より前記第２セル選択閾値信号の送信頻度が少なくなるように、前記第１セル選択閾値信号と前記第２セル選択閾値信号とを周期的に切り替えて送信することを特徴とするセルラ移動通信におけるセル選択方式。
4. 請求項２または請求項３記載のセルラ移動通信におけるセル選択方式であって、
   在圏する移動局を複数のグループ（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）に分けて、第ｊ番目のグループに属する移動局だけに位置登録を許可させる位置登録許可信号Ｐｊ（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）を第２セル選択閾値信号Ｓ２（γ２、Δγ２）に付加した信号Ｓ２（γ２、Δγ２、Ｐｊ）をＳ２の送信タイミングで順次切り替えて送信し、その信号を受信した第ｊ番目のグループに属する移動局だけが位置登録できることを特徴とするセルラ移動通信におけるセル選択方式。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のセルラ移動通信におけるセル選択方式であって、
   受信電力に代わって、在圏セル信号電力対熱雑音電力の比であるＳＮＲ、在圏セル信号電力対（他セル干渉雑音電力＋熱雑音電力）の比であるＳＩＮＲ、または符号誤り率を示す各セルの通信品質を相対的に表わす測定値に基づいてセル選択を実行することを特徴とするセルラ移動通信におけるセル選択方式。
6. セル選択閾値信号が基地局毎に異なることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つ記載のセルラ移動通信におけるセル選択方式。
7. 複数のセル選択閾値信号の送信タイミングが、基地局毎に異なることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つ記載のセルラ移動通信におけるセル選択方式。
8. 在圏する基地局との間の通信品質に関する測定値と予め定められた閾値との比較に基づいて基地局への位置登録を実行するか否かを判断する移動局に対して、前記閾値として第１閾値を含む第１報知信号と、前記閾値として第１閾値より低い第２閾値を含む第２報知信号とを、予め定められたタイミング毎に切り換えて送信するセル選択閾値送信制御部を備え、
   前記セル選択閾値送信制御部は、在圏する基地局との間の通信品質に関する前記測定値が前記第１閾値または前記第２閾値に基づく値より低い場合に、前記移動局に対して複数の基地局との間のそれぞれの通信品質に関するそれぞれの測定値同士の比較に基づいて位置登録先の基地局を選択させる
   基地局。

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