JP7138446B2

JP7138446B2 - 基地局装置及びユーザ装置

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Publication number: JP7138446B2
Application number: JP2018028097A
Authority: JP
Inventors: 朗岸田; 芳文森広; 孝浩浅井; 祐哉星▲崎▼; 泰宏河辺; 匠二吉村
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2018-02-20
Filing date: 2018-02-20
Publication date: 2022-09-16
Anticipated expiration: 2038-02-20
Also published as: JP2019146003A

Description

本発明は、無線通信システムにおける基地局装置及びユーザ装置に関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、システム容量の更なる大容量化、データ伝送速度の更なる高速化、無線区間における更なる低遅延化等を実現するために、５ＧあるいはＮＲ（New Radio）と呼ばれる無線通信方式（以下、当該無線通信方式を「ＮＲ」という。）の検討が進んでいる。ＮＲでは、１０Ｇｂｐｓ以上のスループットを実現しつつ無線区間の遅延を１ｍｓ以下にするという要求条件を満たすために、様々な無線技術の検討が行われている（例えば非特許文献１）。

ＮＲ又はＬＴＥ（Long Term Evolution）の無線通信システムにおいて、複数検出されるセルから接続するセルを選択するセル選択制御が規定されている（例えば非特許文献２）。ＮＲ又はＬＴＥの無線通信システムでは、エリアカバー率を向上させるため、多数のセルがオーバラップするように配置されるため、ＵＥ（User Equipment）は、接続可能なセルを複数検出する。

３ＧＰＰＴＳ３８．３００Ｖ１５．０．０（２０１７－１２）３ＧＰＰＴＳ３６．３０４Ｖ１４．５．０（２０１７－１２）

ＮＲ又はＬＴＥの無線通信システムにおいて、多数のセルがオーバラップするように配置されるとき、既存のセル選択制御を用いた場合、特定のセル間でハンドオーバ接続と切断とを繰り返す動作が生じる可能性がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、無線通信システムにおいてハンドオーバを抑制することにより、シグナリング及びパケットロスを低減することを目的とする。

開示の技術によれば、ユーザ装置と１又は複数の基地局装置とから構成されるネットワークの要素であり、前記ユーザ装置とセルを介して通信を行う基地局装置であって、前記ユーザ装置と過去に接続されたセル及び前記過去に接続されたセルに関連付けられる接続時間が時系列で記憶された接続履歴リストに基づいて、前記ユーザ装置の平均接続時間、前記ユーザ装置のすべての接続時間の和である総接続時間又は前記ユーザ装置の最新のセルの接続開始時刻から現時点までの経過時間を算出し、前記平均接続時間、前記総接続時間又は前記経過時間に基づいて、接続されるセルを選択する判定に使用するオフセット値を算出する導出部を有する基地局装置が提供される。

開示の技術によれば、無線通信システムにおいてハンドオーバを抑制することにより、シグナリング及びパケットロスを低減することができる。

本発明の実施の形態における無線通信システムの例を示す図である。本発明の実施の形態におけるハンドオーバ状況を説明するための図である。本発明の実施の形態における受信レベルの平滑化を説明するための図である。本発明の実施の形態におけるトリガ時間を説明するための図である。本発明の実施の形態におけるヒステリシスを説明するための図である。本発明の実施の形態におけるオフセット値の例を示す図である。本発明の実施の形態におけるハンドオーバ判定処理を説明するためのフローチャートである。本発明の実施の形態におけるセル滞在履歴テーブルの例を示す図である。本発明の実施の形態におけるオフセット値のリストの例を示す図である。本発明の実施の形態における無線通信システムの機能構成の一例を示す図である。本発明の実施の形態における基地局装置１００又はユーザ装置２００のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例であり、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られない。

本実施の形態の無線通信システムの動作にあたっては、適宜、既存技術が使用される。ただし、当該既存技術は、例えば既存のＬＴＥであるが、既存のＬＴＥに限られない。また、本明細書で使用する用語「ＬＴＥ」は、特に断らない限り、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、及び、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ以降の方式（例：ＮＲ）を含む広い意味を有するものとする。

また、以下で説明する実施の形態では、既存のＬＴＥで使用されているＳＳ（Synchronization Signal）、ＰＳＳ（Primary SS）、ＳＳＳ（Secondary SS）、ＰＢＣＨ（Physical broadcast channel）、ＰＲＡＣＨ（Physical RACH）、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）等の用語を使用しているが、これは記載の便宜上のためであり、これらと同様の信号、機能等が他の名称で呼ばれてもよい。また、ＮＲにおける上述の用語は、ＮＲ－ＳＳ、ＮＲ－ＰＳＳ、ＮＲ－ＳＳＳ、ＮＲ－ＰＢＣＨ、ＮＲ－ＰＲＡＣＨ、ＮＲ－ＰＤＣＣＨ、ＮＲ－ＰＤＳＣＨ等に対応する。

図１は、本発明の実施の形態における無線通信システムの構成例を示す図である。図１に示されるように、ユーザ装置２００は、ＬＴＥシステム又はＮＲシステムによって提供される基地局装置１００Ａ、基地局装置１００Ｂ、基地局装置１００Ｃ、基地局装置１００Ｄ、基地局装置１００Ｅ（以降、基地局装置１００Ａ、基地局装置１００Ｂ、基地局装置１００Ｃ、基地局装置１００Ｄ、基地局装置１００Ｅを区別しない場合「基地局装置１００」という。）と通信を行う。ＬＴＥ又はＮＲ等のセルラネットワークの無線通信システムにおいて、セルのキャパシティ増加及びエリアカバー率を向上させる安定的なサービス提供のため、エリアカバレッジがオーバラップするようにセルが配置される。そのため、ユーザ端末２００において、接続可能なセルが複数検出される。

図１に示されるように、ユーザ装置２００は、基地局装置１００が運用する周辺セルからの受信ＳＩＮＲ（又はＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ）であるＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４及びＰ５を測定する。ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Retio）は、信号対干渉雑音比である。ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）は、基準信号受信電力である。ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）は、基準信号受信品質である。

ユーザ装置２００は、接続対象セルすべてに対して、着目したセルからの信号を所望信号とし、その他の周辺セルからの信号を干渉信号とした場合のＳＩＮＲを測定する。続いて、ユーザ装置２００は、測定した受信ＳＩＮＲの値が最も高いものを接続先セルとして選択する。

なお、本実施の形態において、複信（Duplex）方式は、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式でもよいし、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式でもよいし、又はそれ以外（例えば、Flexible Duplex等）の方式でもよい。

図２は、本発明の実施の形態におけるハンドオーバ状況を説明するための図である。大都市等の実環境下においては、複雑に乱立する建造物、道路、移動する人又は乗り物の影響により、電波伝播環境が時々刻々と変化するため、信号対干渉雑音比、基準信号受信電力又は基準信号受信品質に揺らぎが生じる。

セルＡ及びセルＢの受信ＳＩＮＲ（又はＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ）が、図２に示されるように変動した場合、ユーザ装置２００が静止状態であっても、セルＡとセルＢ間で、ハンドオーバが頻繁に繰り返される「ピンポン現象」が発生する。そこで、本発明の実施の形態における無線通信システムは、「ピンポン現象」を抑止するための制御を行う。

図３は、本発明の実施の形態における受信レベルの平滑化を説明するための図である。図３に示されるように、時間領域で受信品質が変動する場合に、瞬時的に変動した測定値に基づく制御を避けるために、ユーザ装置２００は、受信レベル（ＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ／ＳＩＮＲ）の移動平均を算出して平滑化を行い、急激な受信品質の変化に左右されないように制御する。一方で、受信レベルの平滑化が有効であるのは、ミリ秒単位のごく短時間における受信品質の変動による「ピンポン現象」の抑止のみである。

図４は、本発明の実施の形態におけるトリガ時間を説明するための図である。破線で示される「既接続セルの受信レベル」と、実線で示される「着目セルのＳＩＮＲ」とが、図４のように変動したとする。「着目セルのＳＩＮＲ」が、「既接続セルの受信レベル」に所定のオフセットを加えた値を上回る事象が、ＴＴＴ（Time To Trigger、トリガ時間）以上継続した場合、ユーザ装置２００は、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを基地局装置１００に送信して、既接続セルから着目セルへとハンドオーバを実施する。

すなわち、イベント条件『「着目セルのＳＩＮＲ」が、「既接続セルの受信レベル」に所定のオフセットを加えた値を上回る事象」』を満たした後、ＴＴＴ待機してからＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔが送信される。したがって、イベント条件がＴＴＴ継続しない場合、ユーザ装置２００は、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信しないため、瞬時的にイベント条件が満たされた場合であっても、ハンドオーバは実行されない。一方で、電波伝搬環境追随性を確保するため、ＴＴＴのレンジはミリ秒単位にする必要がある。

図５は、本発明の実施の形態におけるヒステリシスを説明するための図である。図５において、破線で示される「既接続セルの受信レベル」に受信レベルのマージンが加えられた値と、実線で示される「着目セルのＳＩＮＲ」とが、ハンドオーバの判定で比較される。当該受信レベルのマージンがヒステリシスである。ヒステリシスが大きい程、着目セルに接続しにくくなり、ハンドオーバが発生しにくくなる。

ヒステリシスが大きい程、不要なハンドオーバを抑止することが可能である。一方で、既接続セルの受信品質の低下に伴うハンドオーバも抑止されて、通信品質の劣化が生じる。

（実施例）
以下、実施例について説明する。

図６は、本発明の実施の形態におけるオフセット値の例を示す図である。「ピンポン現象」を抑制するため、ハンドオーバ実行の際、従来の受信レベル（ＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ／ＳＩＮＲ）の閾値を基準とした接続セル選択基準に、例えば、接続候補セルの現時点までの滞在回数又は滞在時間等に基づくオフセットを加える。

すなわち、接続セル選択判定時に、滞在回数、滞在時間、端末局の移動速度、最新のハンドオーバからの経過時間、現在の受信レベルのパラメータのうち、いずれか又は複数に基づくオフセットを接続セル選択基準に使用する。上記オフセットは、接続履歴オフセットとして、上記パラメータに基づいて決定され、リスト形式で保存されてもよい。

例えば、滞在回数が多く、滞在時間が短いセルは、頻繁にハンドオーバを繰り返しているとみなし、接続が困難になるようにオフセットを設定する。図６は、接続判定に係るオフセットの変更の例を示す。図６に示されるように、滞在回数及び接続時間に基づいて、相対的に接続難易度に係るオフセットが設定される。滞在回数が多く接続時間が短いセルは、接続難易度が高くなるオフセットが設定される。滞在回数が少なく接続時間が短いセルは、接続難易度が中程度になるオフセットが設定される。滞在回数が多く接続時間が長いセルは、接続難易度が低くなるオフセットが設定される。滞在回数が少なく接続時間が長いセルは、接続難易度に係るオフセットは設定されない。

図７は、本発明の実施の形態におけるハンドオーバ判定処理を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１において、基地局装置１００又はユーザ装置２００は、接続履歴オフセット加算判定を行う。接続履歴オフセット加算が必要である場合、ステップＳ２に進み、接続履歴オフセット加算が不要である場合、ステップＳ５に進む。接続履歴オフセット加算が不要である場合、従来の接続セル選択方式と同一の制御としてもよい。

接続履歴オフセット加算の要否判定は、サービングセルの受信品質により、動的に滞在履歴オフセット加算の有効又は無効を制御するための、滞在履歴オフセット起動条件に基づいて実行される。例えば、サービングセルのＲＳＲＰをＰ_{ｓｅｒｖｉｎｇ}、滞在履歴オフセット起動閾値のＲＳＲＰをＰ_{ａｃｔｉｖａｔｅ}、サービングセルのＲＳＲＱをＱ_{ｓｅｒｖｉｎｇ}、滞在履歴オフセット起動閾値のＲＳＲＱをＱ_{ａｃｔｉｖａｔｅ}とした場合、
Ｐ_{ｓｅｒｖｉｎｇ}、≧Ｐ_{ａｃｔｉｖａｔｅ} ＡＮＤＱ_{ｓｅｒｖｉｎｇ}≧Ｑ_{ａｃｔｉｖａｔｅ}
と判定条件が規定されてもよい。上記判定条件がＴＲＵＥである場合、接続履歴オフセットは加算され、ＦＡＬＳＥである場合接続履歴オフセットは加算されない。

ステップＳ２において、基地局装置１００又はユーザ装置２００は、接続履歴オフセット導出パラメータ決定を行う。以下のパラメータのうち、いずれか又は複数を導出パラメータとして使用する。
１）対象セルの現時点までの滞在回数
２）対象セルへの１回の接続あたりの滞在時間又は参照範囲の総滞在時間
３）ユーザ装置２００の移動速度
４）対象セルへの前回ハンドオーバからの経過時間
５）その他
上記パラメータにおける「クラスレベル」に応じた接続履歴オフセットをリスト形式又は導出式に基づいて決定する。

図８は、本発明の実施の形態におけるセル滞在履歴テーブルの例を示す図である。接続履歴オフセットを決定するために、セル滞在履歴テーブルが記憶される。セル滞在履歴テーブルは、図８に示されるように、ユーザ装置２００が現時点までに滞在したセルに関する「接続先セル」と「滞在時間」との組が時系列順に記憶される。

基地局装置１００は、セル滞在履歴テーブルを、例えば、Ｘ２ハンドオーバ時の基地局装置１００間のメッセージである「Ｘ２－ＡＰ：ＨＡＮＤＯＶＥＲＲＥＱＵＥＳＴ」、Ｓ１ハンドオーバ時の基地局装置１００とＭＭＥとの間のメッセージである「Ｓ１－ＡＰ：ＨＡＮＤＯＶＥＲＲＥＱＵＩＲＥＤ」又は「Ｓ１－ＡＰ：ＨＡＮＤＯＶＥＲＲＥＱＵＥＳＴ」に含まれる情報要素「ＵＥｈｉｓｔｏｒｙｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」を参照することで記憶してもよい。「ＵＥｈｉｓｔｏｒｙｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」は、セルＩＤ、セルタイプ及びセルに滞在した時間が含まれる。また例えば、ユーザ装置２００は、セル滞在履歴テーブルを、自装置のセル滞在状態に基づいて記憶してもよい。

ここで、図７で説明した「１）対象セルの現時点までの滞在回数」を取得する方法を説明する。基地局装置１００又はユーザ装置２００は、図８に示されるようなセル滞在履歴テーブルを記憶する。セル滞在履歴テーブルの上方が、現時点に近い最新の「接続先セル」を示す。ユーザ装置２００は、規定された参照範囲において、対象セルが「接続先セル」として記憶されている回数をカウントする。例えば、参照範囲時間が１０ｓであるとした場合、＃１から＃４までの「滞在時間」の合計が１＋４＋１＋２＝８ｓであり、＃１から＃５までの「滞在時間」の合計が１＋４＋１＋２＋９＝１７ｓであることから、＃１から＃４までを参照範囲として、対象セルが「接続先セル」に含まれる回数をカウントする。すなわち、参照範囲＝滞在時間のエントリごとの和＜参照範囲時間となるように参照範囲が定められる。したがって、図８に示されるセル滞在履歴テーブルにおいて、参照範囲時間が１０ｓであり、対象セルがＡである場合、対象セルの現時点までの滞在回数は、２である。また、対象セルがＢである場合、対象セルの現時点までの滞在回数は、２である。

なお、セル滞在履歴テーブルの大きさは、例えば最大１７エントリのようにエントリの数で定められてもよいし、例えば最大４０９５ｓのように「滞在時間」の総和で定められてもよい。

また、基地局装置１００又はユーザ装置２００は、セル滞在時間の測定を以下の１）及び２）の契機で、例えばシステムコールを発行して現在時間を取得し、セル滞在時間の算出を行う。
１）滞在開始時刻を取得する契機
１－１）発着信時
１－２）ハンドオーバ時（ただし、イントラセルハンドオーバを除く）
１－３）再接続時（アクティブセル、ハンドオーバ時のソースセルへの再接続を除く）
２）滞在時間を算出する契機
２－１）ハンドオーバ時（イントラｅＮＢハンドオーバ）
２－２）ハンドオーバ時（Ｘ２ハンドオーバ）
２－３）ハンドオーバ時（Ｓ１ハンドオーバ）
２－４）再接続時（アクティブセル、ハンドオーバ時のソースセルへの再接続を除く）
なお、２）の処理後に、滞在元セルに切り戻しが行われた場合、次回の２）の契機では、当該滞在元セルの最初の１）の時刻から滞在時間を算出する。

次に、図７で説明した「２）対象セルの１回の接続あたりの滞在時間又は参照範囲の総滞在時間」を取得する方法を説明する。基地局装置１００又はユーザ装置２００は、規定された参照範囲において、対象セルが「接続先セル」である「滞在時間」を合計し、滞在回数で除して対象セルの１回の接続あたりの滞在時間を算出する。例えば、図８において、参照範囲が＃１－＃５である場合、セルＢの１回の接続あたりの滞在時間は、（４＋２）／２＝３ｓとなる。また、参照範囲の総滞在時間は、４＋２＝６ｓとなる。

次に、図７で説明した「３）ユーザ装置２００の移動速度」を取得する方法を説明する。ユーザ装置２００は、実装された速度センサ又は加速度センサ等により移動速度を取得する。又は、ユーザ装置２００は、ＧＰＳセンサ測位等による移動距離及び測定時間から移動速度を取得する。ユーザ装置２００は、取得した移動速度を示す情報を基地局装置１００に報告してもよい。すなわち、基地局装置１００において、ユーザ装置２００の移動速度をハンドオーバに係る判定に使用することができる。

次に、図７で説明した「４）対象セルへの前回ハンドオーバからの経過時間」を取得する方法を説明する。基地局装置１００又はユーザ装置２００は、規定された参照範囲において、「４）対象セルへの前回ハンドオーバからの経過時間」を取得する。基地局装置１００又はユーザ装置２００は、規定された参照範囲において、対象セルをセル滞在履歴テーブルで現時点から過去へと探索し、初めて対象セルが出現するまでの滞在時間を算出する。例えば、図８において、参照範囲が＃１－＃５である場合、セルＢの前回ハンドオーバからの経過時間は、１＋４＝５ｓとなる。また、セルＣの前回ハンドオーバからの経過時間は、１＋４＋１＋２＋９＝１７ｓとなる。

図７に戻る。ステップＳ３において、基地局装置１００又はユーザ装置２００は、接続履歴オフセットの決定を行う。

図９は、本発明の実施の形態におけるオフセット値のリストの例を示す図である。図８で説明した接続履歴オフセット導出パラメータから、接続履歴オフセットを決定する。最初に、接続履歴オフセット導出パラメータから、「クラスレベル」を決定する。例えば、「対象セルの現時点までの滞在回数」が、接続履歴オフセット導出パラメータである場合、「対象セルの現時点までの滞在回数」＝「クラスレベル」とする。また例えば、「対象セルへの総滞在時間」が、接続履歴オフセット導出パラメータである場合、「対象セルへの総滞在時間」／２＝「クラスレベル」とする。また例えば、「ユーザ装置２００の移動速度」が、接続履歴オフセット導出パラメータである場合、「ユーザ装置２００の移動速度」／１０＝「クラスレベル」とする。他の接続履歴オフセット導出パラメータからも、例えば、ハンドオーバが多数発生するセルであれば「クラスレベル」が大きくなるように決定されてよい。

図９に示されるように、「クラスレベルｘ」は、接続履歴オフセット値「Ｐ_{ｏｆｆｓｅｔ＿ｘ}」と関連付けられる。例えば、各クラスレベルに対応する接続履歴オフセット値は、Ｐ_{ｏｆｆｓｅｔ＿ｘ}＝Ｃ_ｘ×α［ｄＢ］として規定されてもよい。αは、ステップ係数である。なお、接続履歴オフセット値の上記導出式は例であり、上記導出式に限定されない。例えば、ステップ係数が固定の値でなくてもよいし、非線形の式で接続履歴オフセット値が算出されてもよい。接続履歴オフセット値は、接続履歴オフセット導出パラメータからどのように規定されてもよい。

接続履歴オフセット導出パラメータが２つ以上である場合、単一パラメータにおいて決定された接続履歴オフセット値に、それぞれの接続履歴オフセット導出パラメータに応じた係数を乗算する。数１は、接続履歴オフセット導出パラメータが２つ以上である場合の接続履歴オフセット値の導出式の例である。

Ｐ_{ｏｆｆｓｅｔ}は、最終的な接続履歴オフセット値である。ｉは、接続履歴オフセット導出パラメータのインデックスである。Ｉは、接続履歴オフセット導出パラメータの数である。Ｐ_{ｏｆｆｓｅｔ，ｉ}は、インデックスｉの接続履歴オフセット導出パラメータに対応する接続履歴オフセット値である。βは、接続履歴オフセット導出パラメータに応じた係数であり、β≦１である。なお、数１は、接続履歴オフセット値の導出式の例であり、接続履歴オフセット値の導出は、数１に限定されない。接続履歴オフセット導出パラメータが２つ以上である場合の最終的な接続履歴オフセット値は、各接続履歴オフセット導出パラメータに対応する接続履歴オフセット値からどのように規定されてもよい。

図７に戻る。ステップＳ４において、基地局装置１００又はユーザ装置２００は、ハンドオーバ先セルの選択処理を行う。基地局装置１００がハンドオーバ先セルの選択処理を実行した場合、基地局装置１００は選択されたセルに接続する指示をユーザ装置２００に送信する。以下に示す２つの選択方式によって、ハンドオーバ先セルの選択処理が行われてもよい。選択方式１及び選択方式２のいずれも実行されてよいし、いずれか一方が実行されて、いずれか一方は既存の選択方式が実行されてもよい。

選択方式１として、基地局装置１００又はユーザ装置２００は、接続履歴オフセットを加味した閾値判定を行い、条件に該当しないものを接続候補から除外する。セル選択方式自体は、既存のものを利用し、ＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ／ＳＩＮＲ／ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）等の評価指標において最大となるセルが選択される。

選択方式１の動作例を説明する。基地局装置１００又はユーザ装置２００は、ＲＳＲＰ／ＲＳＲＱの滞在時間に係る接続履歴オフセットを加算した相対値比較を行い、滞在時間オフセット加算後の判定がＦＡＬＳＥの場合に該当セルをハンドオーバ先候補から除外する。

ＲＳＲＰの閾値判定方法は、相対値比較又は絶対値比較が行われる。相対値比較において、報告されたセルのＲＳＲＰから滞在回数ごとの接続履歴オフセットを減算した値がサービングセルのＲＳＲＰ以上であるか判定される。すなわち、報告されたセルのＲＳＲＰ－接続履歴オフセット値（ＲＳＲＰ）≧サービングセルのＲＳＲＰが判定式である。絶対値比較において、報告されたセルのＲＳＲＰから滞在回数ごとの接続履歴オフセットを減算した値が閾値以上であるか判定される。すなわち、報告されたセルのＲＳＲＰ－接続履歴オフセット値（ＲＳＲＰ）≧ＲＳＲＰの絶対値判定閾値が判定式である。

ＲＳＲＱの閾値判定方法は、相対値比較又は絶対値比較が行われる。相対値比較において、報告されたセルのＲＳＲＱから滞在回数ごとの接続履歴オフセットを減算した値がサービングセルのＲＳＲＱにＲＳＲＱ相対値判定オフセットを加算した値以上であるか判定される。すなわち、報告されたセルのＲＳＲＱ－接続履歴オフセット値（ＲＳＲＱ）≧サービングセルのＲＳＲＱ＋ＲＳＲＱ相対値判定オフセットが判定式である。絶対値比較において、報告されたセルのＲＳＲＱから滞在回数ごとの接続履歴オフセットを減算した値が閾値以上か判定される。すなわち、報告されたセルのＲＳＲＱ－接続履歴オフセット値（ＲＳＲＱ）≧ＲＳＲＱの絶対値判定閾値が判定式である。

選択方式２として、基地局装置１００又はユーザ装置２００は、接続履歴オフセットを加味したセル選択を実施する。セル選択方式自体は、既存のものを利用し、ＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ／ＳＩＮＲ／ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）等の評価指標において最大となるセルが選択される。接続履歴オフセットが減算された評価指標は、仮想的な値を使用して、接続セル選択を行う。

仮想ＲＳＲＰ算出方法において、各報告されたセルに対して、対応する接続履歴オフセットを減算した仮想的なＲＳＲＰを算出する。すなわち、報告されたセルの仮想ＲＳＲＰ＝報告されたセルのＲＳＲＰ－接続履歴オフセット値（ＲＳＲＰ）が算出式である。

仮想ＲＳＲＱ算出方法において、各報告されたセルに対して、対応する接続履歴オフセットを減算した仮想的なＲＳＲＱを算出する。すなわち、報告されたセルの仮想ＲＳＲＱ＝報告されたセルのＲＳＲＱ－接続履歴オフセット値（ＲＳＲＱ）が算出式である。

上記の選択方式１、選択方式２に基づく接続セルの決定は、既存の選択方式と同様のアルゴリズムで、最終的に接続するセルを選択する。例えば、最大の仮想ＲＳＲＰ又は仮想ＲＳＲＱを保持するセルを接続するセルとして基地局装置１００又はユーザ装置２００は選択する。

上述の実施例において、基地局装置１００又はユーザ装置２００は、接続したセルと滞在時間を記憶したセル滞在履歴テーブルに基づいて、接続履歴オフセット導出パラメータを算出し、接続履歴オフセット導出パラメータから、接続履歴オフセット値を算出することができる。ユーザ装置２００は、接続履歴オフセット値を加味した閾値判定及びセル選択を実施することにより、短時間に同一のセル間で複数回生じるハンドオーバを抑制することができる。

すなわち、無線通信システムにおいてハンドオーバを抑制することにより、シグナリング及びパケットロスを低減することができる。

（装置構成）
次に、これまでに説明した処理及び動作を実行する基地局装置１００及びユーザ装置２００を含む無線通信システムの機能構成例を説明する。基地局装置１００及びユーザ装置２００はそれぞれ、少なくとも実施例を実施する機能を含む。ただし、基地局装置１００及びユーザ装置２００はそれぞれ、実施例の中の一部の機能のみを備えることとしてもよい。

図１０は、本発明の実施の形態における無線通信システムの機能構成の一例を示す図である。図１０に示されるＵＥ１１は、ソースｅＮＢ２０及びターゲットｅＮＢ３０と通信を行い、実施例で説明した判定条件に基づいてソースｅＮＢ２０からターゲットｅＮＢ３０にハンドオーバを行う。ＵＥ１１は、ユーザ装置２００によって実現されてよい。図１０に示されるＭＭＥ４０は、ネットワーク側でハンドオーバに係る制御信号を処理する接続処理部４１を有する。

また、図１０に示されるように、ソースｅＮＢ２０は、接続制御部２１、接続判定部２２及び接続履歴オフセット導出部２３を有する。ターゲットｅＮＢ３０は、接続制御部３１、接続判定部３２及び接続履歴オフセット導出部３３を有する。ソースｅＮＢ２０及びターゲットｅＮＢ３０は、いずれも基地局装置１００で実現されてよい。

接続制御部２１及び３１は、ＵＥ１１とソースｅＮＢ２０又はターゲットｅＮＢ３０とのハンドオーバを含めた接続を制御する。接続判定部２２は、実施例で説明したＵＥ１１のソースｅＮＢ２０からターゲットｅＮＢ３０へのハンドオーバに係る判定を行い、接続制御部２１又は３１に送信する。また接続判定部２２は、ハンドオーバに必要となる情報をターゲットｅＮＢ３０側の接続履歴オフセット導出部３３に送信する。ソースｅＮＢ側の接続履歴オフセット導出部２３は、実施例で説明したハンドオーバに係る判定のオフセットを導出して、接続判定部２２に送信する。

なお、接続履歴オフセット導出部２３又は３３、接続判定部２２又は３２と同様の機能部をＵＥ１１は有してもよい。

（ハードウェア構成）
上述の本発明の実施の形態の説明に用いた機能構成図（図１０）は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に複数要素が結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に（例えば、有線及び／又は無線）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

また、例えば、本発明の一実施の形態における基地局装置１００及びユーザ装置２００はいずれも、本発明の実施の形態に係る処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図１１は、本発明の実施の形態に係る基地局装置１００又はユーザ装置２００である無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局装置１００及びユーザ装置２００はそれぞれ、物理的には、プロセッサ１００１、記憶装置１００２、補助記憶装置１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。基地局装置１００及びユーザ装置２００のハードウェア構成は、図に示した１００１～１００６で示される各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。

基地局装置１００及びユーザ装置２００における各機能は、プロセッサ１００１、記憶装置１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、記憶装置１００２及び補助記憶装置１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。

また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール又はデータを、補助記憶装置１００３及び／又は通信装置１００４から記憶装置１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、図１０に示されたソースｅＮＢ２０又はターゲットｅＮＢ３０すなわち基地局装置１００の接続制御部２１又は３１、接続判定部２２又は３２、接続履歴オフセット導出部２３又は３３は、記憶装置１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。

記憶装置１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。記憶装置１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。記憶装置１００２は、本発明の一実施の形態に係る処理を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

補助記憶装置１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc ROM）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。補助記憶装置１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、記憶装置１００２及び／又は補助記憶装置１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。

入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、ＬＥＤランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

また、プロセッサ１００１及び記憶装置１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

また、基地局装置１００及びユーザ装置２００はそれぞれ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

（実施の形態のまとめ）
以上、説明したように、本発明の実施の形態によれば、ユーザ装置と１又は複数の基地局装置とから構成されるネットワークの要素であり、前記ユーザ装置とセルを介して通信を行う基地局装置であって、ユーザ装置が所定の過去時刻から現時点までのセルに接続した回数、ユーザ装置が所定の過去時刻から現時点までのセルに接続していた時間、又はユーザ装置が所定の過去時刻から現時点までのセルに接続した回数及び所定の過去時刻から現時点までのセルに接続していた時間に基づいて、接続されるセルの選択を行う接続判定部を有する基地局装置が提供される。

上記の構成により、基地局装置１００は、接続履歴であるセルの接続回数又はセルに接続していた時間に基づいて、セルの選択を行うことができる。すなわち、無線通信システムにおいてハンドオーバを抑制することにより、シグナリング及びパケットロスを低減することができる。

前記所定の過去時刻から現時点までのセルに接続した回数、前記所定の過去時刻から現時点までのセルに接続していた時間、又は前記所定の過去時刻から現時点までのセルに接続した回数及び前記所定の過去時刻から現時点までのセルに接続していた時間に基づいて、接続されるセルを選択する判定に使用するオフセット値を算出してもよい。当該構成により、接続されるセルの選択を判定するオフセット値をセルの接続回数及又は接続時間から算出することができる。

接続される候補であるセルの受信レベルから前記オフセット値を減算した値が、現時点で接続されているセルの受信レベル又は所定の受信レベルよりも低い場合、前記接続される候補であるセルを、接続される候補から除外してもよい。当該構成により、オフセット値を加味した判定により、セルを接続される候補から除外することができる。

接続される候補であるセルの受信レベルから前記オフセット値を減算した値と、現時点で接続されているセルの受信レベルとを比較して、接続されるセルの選択を行ってもよい。当該構成により、オフセット値を加味した判定により、セルの選択をすることができる。

前記所定の過去時刻から現時点までのセルに接続した回数、前記所定の過去時刻から現時点までのセルに接続していた時間、又は前記所定の過去時刻から現時点までのセルに接続した回数及び前記所定の過去時刻から現時点までのセルに接続していた時間を、過去に接続されたセル及び前記過去に接続されたセルに関連付けられる接続時間が時系列で記憶された接続履歴リストに基づいて算出し、前記所定の過去時刻から現時点までのセルに接続していた時間は、前記接続履歴リストから算出された複数回の接続の平均接続時間又はすべての接続時間の和である総接続時間であって、前記平均接続時間、前記総接続時間、ユーザ装置の移動速度又は前記接続履歴リストから算出されたセルの最新の接続開始時刻から現時点までの経過時間の少なくとも１つに基づいて、前記オフセット値を算出してもよい。当該構成により、接続履歴リストに基づいて、セルに接続した回数及びセルに接続していた時間を算出することができる。

また、本発明の実施の形態によれば、１又は複数の基地局装置から構成される複数のセルと通信を行うユーザ装置であって、所定の過去時刻から現時点までのセルに接続した回数、所定の過去時刻から現時点までのセルに接続していた時間、又は所定の過去時刻から現時点までのセルに接続した回数及び所定の過去時刻から現時点までのセルに接続していた時間に基づいて、前記複数のセルから接続するセルの選択を行う接続判定部を有するユーザ装置が提供される。

上記の構成により、ユーザ装置２００は、接続履歴であるセルの接続回数又はセルに接続していた時間に基づいて、セルの選択を行うことができる。すなわち、無線通信システムにおいてハンドオーバを抑制することにより、シグナリング及びパケットロスを低減することができる。

（実施形態の補足）
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には１つの部品で行われてもよいし、あるいは１つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べた処理手順については、矛盾の無い限り処理の順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、基地局装置１００及びユーザ装置２００は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従って基地局装置１００が有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従ってユーザ装置２００が有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。

また、情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、ブロードキャスト情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ３Ｇ、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ－ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

本明細書において基地局装置１００によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード（upper node）によって行われることもある。基地局装置１００を有する１つ又は複数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて、ユーザ装置２００との通信のために行われる様々な動作は、基地局装置１００及び／又は基地局装置１００以外の他のネットワークノード（例えば、ＭＭＥ又はＳ－ＧＷなどが考えられるが、これらに限られない）によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局装置１００以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ（例えば、ＭＭＥ及びＳ－ＧＷ）であってもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。

ユーザ装置２００は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

基地局装置１００は、当業者によって、ＮＢ（NodeB）、ｅＮＢ（enhanced NodeB）、ｇＮＢ、ベースステーション（Base Station）、又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

本明細書で使用する「判断（determining）」、「決定（determining）」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定（judging）、計算（calculating）、算出（computing）、処理（processing）、導出（deriving）、調査（investigating）、探索（looking up）（例えば、テーブル、データベース又は別のデータ構造での探索）、確認（ascertaining）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信（receiving）（例えば、情報を受信すること）、送信（transmitting）（例えば、情報を送信すること）、入力（input）、出力（output）、アクセス（accessing）（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決（resolving）、選択（selecting）、選定（choosing）、確立（establishing）、比較（comparing）などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。

本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

「含む（include）」、「含んでいる（including）」、及びそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える（comprising）」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「又は（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

本開示の全体において、例えば、英語でのａ、ａｎ及びｔｈｅのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含み得る。

なお、本発明の実施の形態において、接続履歴オフセット導出部２３は、導出部の一例である。

以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

１００基地局装置
２００ユーザ装置
１１ＵＥ
２０、３０ｅＮＢ
４０ＭＭＥ
２１、３１接続制御部
２２、３２接続判定部
２３、３３接続履歴オフセット導出部
４１接続処理部
１００１プロセッサ
１００２記憶装置
１００３補助記憶装置
１００４通信装置
１００５入力装置
１００６出力装置

Claims

ユーザ装置と１又は複数の基地局装置とから構成されるネットワークの要素であり、前記ユーザ装置とセルを介して通信を行う基地局装置であって、
前記ユーザ装置と過去に接続されたセル及び前記過去に接続されたセルに関連付けられる接続時間が時系列で記憶された接続履歴リストに基づいて、前記ユーザ装置の平均接続時間、前記ユーザ装置のすべての接続時間の和である総接続時間又は前記ユーザ装置の最新のセルの接続開始時刻から現時点までの経過時間を算出し、
前記平均接続時間、前記総接続時間又は前記経過時間に基づいて、接続されるセルを選択する判定に使用するオフセット値を算出する導出部を有する基地局装置。
接続される候補であるセルの受信レベルから前記オフセット値を減算した値が、現時点で接続されているセルの受信レベル又は所定の受信レベルよりも低い場合、前記接続される候補であるセルを、接続される候補から除外する請求項１記載の基地局装置。
接続される候補であるセルの受信レベルから前記オフセット値を減算した値と、現時点で接続されているセルの受信レベルとを比較して、接続されるセルの選択を行う請求項１記載の基地局装置。
１又は複数の基地局装置から構成される複数のセルと通信を行うユーザ装置であって、
前記ユーザ装置と過去に接続されたセル及び前記過去に接続されたセルに関連付けられる接続時間が時系列で記憶された接続履歴リストに基づいて、前記ユーザ装置の平均接続時間、前記ユーザ装置のすべての接続時間の和である総接続時間又は前記ユーザ装置の最新のセルの接続開始時刻から現時点までの経過時間を算出し、
前記平均接続時間、前記総接続時間又は前記経過時間に基づいて、接続されるセルを選択する判定に使用するオフセット値を算出する導出部を有するユーザ装置。