WO2012137927A1 - 無線通信システム、ネットワーク装置、無線端末及び通信制御方法 - Google Patents

無線通信システム、ネットワーク装置、無線端末及び通信制御方法 Download PDF

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朗 川崎
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京セラ株式会社
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information

Definitions

  • the present invention has the following features.
  • a feature of the present invention is that it includes a network device (HSS140) and wireless terminals (UE200-1 and UE200-2), and is based on a plurality of communication schemes (LTE and W-CDMA) constituting different communication areas.
  • a wireless communication system wireless communication system 1 that enables wireless communication, wherein the network device searches for a ratio of time for searching a communication area (cell) for each of the plurality of communication methods (cell search). (Time allocation ratio information) is transmitted to the wireless terminal, and the wireless terminal receives the search ratio information and searches for communication areas corresponding to the plurality of communication methods according to the search ratio information. .
  • a feature of the present invention is that the network device increases the corresponding search ratio as the communication method has a higher index related to the communication quality, and decreases the corresponding search ratio as the communication method has a lower index related to the communication quality.
  • the gist increases the corresponding search ratio as the communication method has a higher index related to the communication quality, and decreases the corresponding search ratio as the communication method has a lower index related to the communication quality.
  • a feature of the present invention is that the index related to the communication quality for each of the plurality of communication methods in a predetermined area is the number of radio base stations for each of the plurality of communication methods installed in the predetermined area. .
  • the gist of the present invention is that the network device estimates a moving direction of the wireless terminal and obtains a ratio of time for searching a communication area for each of the plurality of communication methods according to an estimation result. .
  • a feature of the present invention is a network device that manages a wireless communication system that enables wireless communication by a wireless terminal using a plurality of communication methods that form different communication areas, and searches for a communication area for each of the plurality of communication methods.
  • the gist is to transmit search ratio information indicating a ratio of time to the wireless terminal.
  • a feature of the present invention is a wireless terminal capable of wireless communication by a plurality of communication methods constituting different communication areas, and receives search ratio information indicating a ratio of time for searching a communication area for each of the plurality of communication methods.
  • the gist is to search for communication areas corresponding to the plurality of communication methods in accordance with the search ratio information.
  • a feature of the present invention is a communication control method in a wireless communication system that includes a network device and a wireless terminal, and enables wireless communication by the wireless terminal using a plurality of communication methods that form different communication areas.
  • FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows arrangement
  • a wireless communication system supporting W-CDMA includes W-CDMA base stations 20-1 to 20-n (hereinafter referred to as W-CDMA base station 20-1 to W-CDMA base station). 20-n are collectively referred to as “CDMA base station 20” as appropriate, BSC (Base Station Controller) 100, MSC / VLR (Mobile Switching Center / Visitor Location Register) 110, GMCS (Generalized Multi Carrier Subsystem) 120, and , Including an exchange 130.
  • BSC 100, the MSC / VLR 110, the GMCS 120, and the exchange 130 are installed in a backhaul (W-CDMA backhaul) in a wireless communication system that supports W-CDMA.
  • the wireless communication system 1 also supports a wireless communication system compatible with LTE and a wireless communication system compatible with W-CDMA, an HSS (Home Subscriber Server) 140, and a wireless communication system compatible with LTE and W-CDMA. And a network 151 for connecting to the wireless communication system.
  • FIG. 2 is a diagram showing a cell arrangement of the wireless communication system. As shown in FIG. 2, the cell 11 configured by the LTE base station 10 and the cell 21 configured by the W-CDMA base station 20 have overlapping areas.
  • the control unit 141 is configured using, for example, a CPU (Central Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor), and controls various functions included in the HSS 140.
  • the storage unit 142 is configured by a memory, for example, and stores various information used for control in the HSS 140 and the like.
  • the I / F unit 143 communicates with the UE 200-1 and the UE 200-2 via the MME 90, the router, and the LTE base station 10 that configure the LTE wireless communication system.
  • the I / F unit 143 communicates with the UE 200-1 and the UE 200-2 via the MSC / VLR 110, the BSC 100, and the W-CDMA base station 20.
  • the wireless communication unit 206 includes an RF circuit, a baseband circuit, etc., performs modulation and demodulation, encoding and decoding, etc., and is connected to the LTE base station 10 and the W-CDMA base station 20 via the antenna 208. Transmit and receive radio signals.
  • the control unit 202 of the UE 200 includes the time when the handover occurs and the position of the UE 200 when the handover occurs.
  • the handover information is stored in the storage unit 203.
  • the control unit 202 of the UE 200 After at least two handovers occur, the control unit 202 of the UE 200 generates a cell search time distribution ratio request.
  • the cell search time distribution ratio request includes the time for searching for the cell 11 configured by the LTE base station 10 and the cell 21 configured by the W-CDMA base station 20 when the UE 200 searches for a cell. This is a message for requesting a ratio (cell search time distribution ratio) to the search time.
  • the cell search time distribution ratio request includes handover information (current handover information) corresponding to the current (latest) handover and handover information (previous handover information) corresponding to the previous (previous) handover.
  • the previous handover information includes the time Tc and the position Pc
  • the current handover information includes the time Td and the position Pd.
  • the LTE base station 10 or W-CDMA base station 20 to which the UE 200 is connected receives the cell search time allocation ratio request.
  • the LTE base station 10 or the W-CDMA base station 20 includes a cell ID that is identification information of the own base station in the cell search time distribution ratio request.
  • the LTE base station 10 or the W-CDMA base station 20 transmits a cell search time distribution ratio request including the cell ID to the HSS 140.
  • LTE cell laying information in which a cell ID is associated with position information indicating the installation position of the LTE base station 10 is stored.
  • W-CDMA cell laying information in which a cell ID and position information indicating the installation position of the W-CDMA base station 20 are associated with each other. Is remembered.
  • the control unit 141 of the HSS 140 extracts the cell ID, current handover information, and previous handover information included in the cell search time distribution ratio request.
  • the control unit 141 of the HSS 140 calculates the velocity vector Vcd of the UE 200 from the previous handover to the current handover according to the following formula 1.
  • the control unit 141 of the HSS 140 estimates the position of the destination of the UE 200 after a predetermined time from the Pd that is the current position of the UE 200 and the speed vector Vcd. Specifically, the control unit 141 of the HSS 140 moves the position of the UE 200 after a predetermined time in a direction from the Pd to the speed vector Vcd and separated by a value obtained by multiplying the predetermined time by the magnitude of the speed vector Vcd. The destination position.
  • the control unit 141 of the HSS 140 sets a position where the UE 200 is moved to the front end and sets a sector-shaped area that is symmetrical with respect to the velocity vector Vcd from the front end as a calculation area.
  • the control unit 141 of the HSS 140 After the calculation area is set by either the first process or the second process, the control unit 141 of the HSS 140 includes the LTE cell laying information stored in the storage unit 142 in the LTE cell laying information. LTE cell laying information whose position indicated by the position information is within the calculation area is read. The control unit 141 of the HSS 140 includes the W-CDMA cell in which the position indicated by the position information included in the W-CDMA cell laying information in the W-CDMA cell laying information stored in the storage unit 142 is within the calculation area. Read laying information.
  • the number of read LTE cell laying information indicates the number of LTE base stations 10 in the calculation area.
  • the number of read W-CDMA cell laying information indicates the number of W-CDMA base stations 20 in the calculation area.
  • the number of LTE base stations 10 in the calculation area is an index related to the communication quality of the LTE communication method in the calculation area. The larger the number of LTE base stations 10 in the calculation area, the better the communication quality. .
  • the number of W-CDMA base stations 20 in the calculation area is an index relating to the communication quality of the W-CDMA communication scheme in the calculation area. The larger the number of W-CDMA base stations 20 in the calculation area, Communication quality is good.
  • the control unit 141 of the HSS 140 includes a cell 11 configured by the LTE base station 10.
  • the ratio (cell search time distribution ratio) between the time Tlr for searching for the time Tcr for searching for the cell 21 constituted by the W-CDMA base station 20 is calculated.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the cell search time distribution ratio.
  • FIG. 5B is an example in the case where the UE 200-2 moves as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the UE 200-2 is moving in the direction of the area where only the cell 21 configured by the W-CDMA base station 20 exists. For this reason, the cell search time allocation ratio is only a search of the cell 21 configured by the W-CDMA base station 20 as shown in FIG.
  • the control unit 202 of the UE 200 receives the cell search time distribution ratio response via the antenna 208 and the wireless communication unit 206.
  • the control unit 202 of the UE 200 searches the cell 11 configured by the LTE base station 10 according to the cell search time allocation ratio information included in the cell search time allocation ratio response, and the W-CDMA base station 20
  • the search time of the cell 21 is set, and the cell 11 and the cell 21 are searched.
  • step S108 the HSS 140 transmits a cell search time distribution ratio response including the cell search time distribution ratio information to the W-CDMA base station 20-2.
  • W-CDMA base station 20-2 receives the cell search time allocation ratio response.
  • the HSS 140 searches the cell 21 configured by the LTE base station 10 and the cell 21 configured by the W-CDMA base station 20.
  • a ratio (cell search time distribution ratio) to the time to be calculated is calculated, and a cell search time distribution ratio response including the cell search time distribution ratio is transmitted to UE 200.
  • the UE 200 receives the cell search time distribution ratio response, the UE 200 searches the cell 11 and the cell 21 with the cell search time distribution ratio included in the cell search time distribution ratio response.
  • the cell search time can be changed for each LTE and W-CDMA communication method, and efficient cell search becomes possible.
  • the ratio of the time for searching for the cell 11 and the time for searching for the cell 21 is calculated according to the ratio of the SINR of the radio signal from the LTE base station 10 and the SINR of the radio signal from W-CDMA in the UE 200. it can.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

　ＨＳＳ１４０は、ＬＴＥ基地局１０によって構成されるセル１１をサーチする時間と、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１をサーチする時間との比率（セルサーチ時間配分比率）算出し、当該セルサーチ時間配分比率を含んだセルサーチ時間配分比率応答をＵＥ２００へ送信する。ＵＥ２００は、セルサーチ時間配分比率応答を受信すると、当該セルサーチ時間配分比率応答に含まれるセルサーチ時間配分比率で、セル１１とセル２１とをサーチする。

Description

無線通信システム、ネットワーク装置、無線端末及び通信制御方法
　本発明は、ネットワーク装置と無線端末とを有し、異なる通信エリアを構成する複数の通信方式により、無線端末による無線通信を可能とする無線通信システム、当該無線通信システムにおけるネットワーク装置及び無線端末、当該無線通信システムにおける通信制御方法に関する。
　無線端末は、受信感度の高いセルに順次接続して、移動中において通信を継続できるように、自身でセル（通信エリア）を探索する機能が備わっている。また、Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）(登録商標)、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等の複数の通信方式に対応した無線端末であるいわゆるデュアル端末（例えば、特許文献１参照）は、複数の通信方式に対するセルサーチを有効に設定することにより、所定の時間間隔で、各通信方式のセルサーチを行う。
特開２０１０－２３２９１９号公報
　しかしながら、ある時点において、所定の通信方式に対応するセルのみが敷設され、他の通信方式に対応するセルが敷設されていない領域に、デュアル端末が存在する場合、当該デュアル端末が他の通信方式に対応するセルを探索する処理は、無駄な処理となる。
　上記問題点に鑑み、本発明は、複数の通信方式毎に異なる通信エリアが構成される場合に、当該通信エリアを効率良く探索する無線通信システム、ネットワーク装置、無線端末及び通信制御方法を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。
　本発明の特徴は、ネットワーク装置（ＨＳＳ１４０）と無線端末（ＵＥ２００－１、ＵＥ２００－２）とを有し、異なる通信エリアを構成する複数の通信方式（ＬＴＥ及びＷ－ＣＤＭＡ）により、無線端末による無線通信を可能とする無線通信システム（無線通信システム１）であって、前記ネットワーク装置は、前記複数の通信方式毎の通信エリア（セル）を探索する時間の比率を示す探索比率情報（セルサーチ時間配分比率情報）を前記無線端末に送信し、前記無線端末は、前記探索比率情報を受信し、当該探索比率情報に従って、前記複数の通信方式に対応する通信エリアを探索することを要旨とする。
　このような無線通信システムでは、ネットワーク装置は、複数の通信方式毎の通信エリアを探索する時間の比率を示す探索比率情報を無線端末に送信し、無線端末は、探索比率情報を受信して、当該探索比率情報によって示される時間の比率で、複数の通信方式に対応する通信エリアを探索する。従って、通信方式毎に、当該通信エリアに対応する通信エリアの探索時間を変更することができ、効率の良い通信エリアの探索が可能となる。
　本発明の特徴は、前記ネットワーク装置は、所定の領域における前記複数の通信方式毎の通信品質に関する指標に応じて、前記複数の通信方式毎の通信エリアを探索する時間の比率である探索比率を算出することを要旨とする。
　本発明の特徴は、前記ネットワーク装置は、前記通信品質に関する指標が高い通信方式ほど、対応する探索比率を多くし、前記通信品質に関する指標が少ない通信方式ほど、対応する探索比率を少なくすることを要旨とする。
　本発明の特徴は、所定の領域における前記複数の通信方式毎の通信品質に関する指標は、前記所定の領域に設置された前記複数の通信方式毎の無線基地局の数であることを要旨とする。
　本発明の特徴は、前記ネットワーク装置は、前記無線端末の移動方向を推定し、推定結果に応じて、前記複数の通信方式毎の通信エリアを探索する時間の比率を取得することを要旨とする。
　本発明の特徴は、前記ネットワーク装置は、前記無線端末の移動先と推定される位置の周辺の通信エリアの情報に基づいて、前記複数の通信方式毎の探索比率を算出することを要旨とする。
　本発明の特徴は、異なる通信エリアを構成する複数の通信方式により、無線端末による無線通信を可能とする無線通信システムを管理するネットワーク装置であって、複数の通信方式毎の通信エリアを探索する時間の比率を示す探索比率情報を前記無線端末に送信することを要旨とする。
　本発明の特徴は、異なる通信エリアを構成する複数の通信方式により無線通信が可能な無線端末であって、複数の通信方式毎の通信エリアを探索する時間の比率を示す探索比率情報を受信し、前記探索比率情報に従って、前記複数の通信方式に対応する通信エリアを探索することを要旨とする。
　本発明の特徴は、ネットワーク装置と無線端末とを有し、異なる通信エリアを構成する複数の通信方式により、無線端末による無線通信を可能とする無線通信システムにおける通信制御方法であって、前記ネットワーク装置が、前記複数の通信方式毎の通信エリアを探索する時間の比率を示す探索比率情報を前記無線端末に送信するステップと、前記無線端末が、前記探索比率情報を受信し、当該探索比率情報に従って、前記複数の通信方式に対応する通信エリアを探索するステップとを含むことを要旨とする。
本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無線通信システムのセルの配置を示す図である。 本発明の実施形態に係るＨＳＳの構成図である。 本発明の実施形態に係る無線端末の構成図である。 本発明の実施形態に係るセルサーチ時間配分比率の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。
　次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、無線通信システムの構成、無線通信システムの動作、作用・効果、その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
　（１）無線通信システムの構成
　図１は、本実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。図１に示す無線通信システム１は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の通信方式に対応する無線通信システムと、Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）に対応する無線通信システムとにより構成される。
　本実施形態において、ＬＴＥに対応する無線通信システムは、ＬＴＥ基地局１０－１乃至ＬＴＥ基地局１０－ｍ（以下、ＬＴＥ基地局１０－１乃至ＬＴＥ基地局１０－ｍをまとめて、適宜「ＬＴＥ基地局１０」と称する）、ルータ５０、Ｓ－ＧＷ（Serving Gateway）６０、Ｐ－ＧＷ（Packet data network Gateway）７０、ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）８０、及び、ＭＭＥ（Mobile Management Entity）９０を含む。ルータ５０、Ｓ－ＧＷ６０、Ｐ－ＧＷ７０、ＩＭＳ８０、及び、ＭＭＥ９０は、ＬＴＥに対応する無線通信システムにおけるバックホール（ＬＴＥバックホール）に設置されている。
　本実施形態において、Ｗ－ＣＤＭＡに対応する無線通信システムは、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０－１乃至Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０－ｎ（以下、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０－１乃至Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０－ｎをまとめて、適宜「ＣＤＭＡ基地局２０」と称する）、ＢＳＣ（Base Station Controller）１００、ＭＳＣ／ＶＬＲ（Mobile Switching Center/Visitor Location Register）１１０、ＧＭＣＳ（Generalized Multi Carrier Subsystem）１２０、及び、交換機１３０を含む。ＢＳＣ１００、ＭＳＣ／ＶＬＲ１１０、ＧＭＣＳ１２０、及び、交換機１３０は、Ｗ－ＣＤＭＡに対応する無線通信システムにおけるバックホール（Ｗ－ＣＤＭＡバックホール）に設置されている。
　また、無線通信システム１は、ＬＴＥに対応する無線通信システムとＷ－ＣＤＭＡに対応する無線通信システムを管理するＨＳＳ（Home Subscriber Server）１４０と、ＬＴＥに対応する無線通信システムとＷ－ＣＤＭＡに対応する無線通信システムとを接続するネットワーク１５１とを含む。
　本実施形態において、無線端末（ＵＥ：User Equipment）２００－１及びＵＥ２００－２（以下、ＵＥ２００－１及びＵＥ２００－２をまとめて、適宜「ＵＥ２００」と称する）は、ＬＴＥの通信方式とＷ－ＣＤＭＡの通信方式とに対応したデュアル端末である。ＵＥ２００－１及びＵＥ２００－２は、ＬＴＥ基地局１０によって構成される通信エリアであるセル内に存在する場合には、当該ＬＴＥ基地局１０と無線通信が可能である。また、ＵＥ２００－１及びＵＥ２００－２は、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成される通信エリアであるセル内に存在する場合には、当該Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０と無線通信が可能である。
　図２は、無線通信システムのセルの配置を示す図である。図２に示すように、ＬＴＥ基地局１０によって構成されるセル１１と、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１とは、領域が重複している。
　（１．１）ＨＳＳの構成
　図３は、ＨＳＳ１４０の構成を示す図である。図３に示すＨＳＳ１４０は、制御部１４１、記憶部１４２、Ｉ／Ｆ部１４３を含む。
　制御部１４１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成され、ＨＳＳ１４０が具備する各種機能を制御する。記憶部１４２は、例えばメモリによって構成され、ＨＳＳ１４０における制御などに用いられる各種情報を記憶する。
　Ｉ／Ｆ部１４３は、ＬＴＥの無線通信システムを構成するＭＭＥ９０、ルータ、ＬＴＥ基地局１０を介して、ＵＥ２００－１及びＵＥ２００－２との間で通信を行う。また、Ｉ／Ｆ部１４３は、ＭＳＣ／ＶＬＲ１１０及びＢＳＣ１００、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０を介して、ＵＥ２００－１及びＵＥ２００－２との間で通信を行う。
　（１．２）ＵＥの構成
　図４は、ＵＥ２００－１及びＵＥ２００－２の構成を示す図である。図４に示すＵＥ２００－１及びＵＥ２００－２は、制御部２０２、記憶部２０３、無線通信部２０６及びアンテナ２０８を含む。
　制御部２０２は、例えばＣＰＵやＤＳＰを用いて構成され、ＵＥ２００が具備する各種機能を制御する。記憶部２０３は、例えばメモリによって構成され、ＵＥ２００における制御などに用いられる各種情報を記憶する。また、制御部２０２は、時計の機能と、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能とを有しており、所定のイベントが発生した時のＵＥ２００の時刻及び位置を記憶部２０３に記憶させることができる。
　無線通信部２０６は、ＲＦ回路、ベースバンド回路等を含み、変調及び復調、符号化及び復号等を行い、アンテナ２０８を介して、ＬＴＥ基地局１０やＷ－ＣＤＭＡ基地局２０との間で、無線信号の送信及び受信を行う。
　（１．３）セルサーチ時間配分比率に関わる処理
　次に、セルサーチ時間配分比率に関わる処理について説明する。
　ＵＥ２００におけるＬＴＥ基地局１０又はＷ－ＣＤＭＡ基地局２０へのハンドオーバが発生すると、ＵＥ２００の制御部２０２は、当該ハンドオーバの都度、ハンドオーバが発生した時刻と、ハンドオーバが発生した時のＵＥ２００の位置からなるハンドオーバ情報を、記憶部２０３に記憶させる。
　少なくとも２回のハンドオーバが発生した後において、ＵＥ２００の制御部２０２は、セルサーチ時間配分比率要求を生成する。セルサーチ時間配分比率要求は、ＵＥ２００がセルの探索（サーチ）を行う際に、ＬＴＥ基地局１０によって構成されるセル１１をサーチする時間と、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１をサーチする時間との比率（セルサーチ時間配分比率）を要求するためのメッセージである。セルサーチ時間配分比率要求は、今回（最新）のハンドオーバに対応するハンドオーバ情報（今回ハンドオーバ情報）と、前回（１つ前）のハンドオーバに対応するハンドオーバ情報（前回ハンドオーバ情報）とを含む。以下、前回ハンドオーバ情報は、時刻Ｔｃ及び位置Ｐｃを含み、今回ハンドオーバ情報は、時刻Ｔｄ及び位置Ｐｄを含む。
　更に、ＵＥ２００の制御部２０２は、無線通信部２０６及びアンテナ２０８を介して、当該ＵＥ２００が接続しているＬＴＥ基地局１０又はＷ－ＣＤＭＡ基地局２０に対して、セルサーチ時間配分比率要求を送信する。
　ＵＥ２００が接続しているＬＴＥ基地局１０又はＷ－ＣＤＭＡ基地局２０は、セルサーチ時間配分比率要求を受信する。次に、ＬＴＥ基地局１０又はＷ－ＣＤＭＡ基地局２０は、セルサーチ時間配分比率要求に自基地局の識別情報であるセルＩＤを含ませる。更に、ＬＴＥ基地局１０又はＷ－ＣＤＭＡ基地局２０は、セルＩＤを含んだセルサーチ時間配分比率要求を、ＨＳＳ１４０へ送信する。
　ＨＳＳ１４０の記憶部１４２には、各ＬＴＥ基地局１０のそれぞれについて、セルＩＤと、当該ＬＴＥ基地局１０の設置位置を示す位置情報とを対応付けたＬＴＥセル敷設情報が記憶されている。また、ＨＳＳ１４０の記憶部１４２には、各Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０のそれぞれについて、セルＩＤと、当該Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０の設置位置を示す位置情報とを対応付けたＷ－ＣＤＭＡセル敷設情報が記憶されている。
　ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、Ｉ／Ｆ部１４３を介して、ＬＴＥ基地局１０又はＷ－ＣＤＭＡ基地局２０からのセルサーチ時間配分比率要求を受信する。
　ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、セルサーチ時間配分比率要求に含まれるセルＩＤ、今回ハンドオーバ情報、及び、前回ハンドオーバ情報を抽出する。ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、以下の式１により、前回のハンドオーバから今回のハンドオーバまでの間のＵＥ２００の速度ベクトルＶｃｄを算出する。
　（式１）　Ｖｃｄ＝（Ｐｄ－Ｐｃ）／（Ｔｄ－Ｔｃ）
　ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、セルサーチ時間配分比率の算出に用いる領域（算出用領域）を、以下の第１の処理又は第２の処理の何れかによって設定する。
　（第１の処理）
　ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、ＵＥ２００の現在位置であるＰｄを先端とし、この先端からの速度ベクトルＶｃｄで左右対称となるような扇形の領域を、算出用領域に設定する。
　（第２の処理）
　ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、ＵＥ２００の現在位置であるＰｄと速度ベクトルＶｃｄにより、所定時間後のＵＥ２００の移動先の位置を推定する。具体的には、ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、Ｐｄから速度ベクトルＶｃｄの方向であって、且つ、所定時間に速度ベクトルＶｃｄの大きさを乗じた値だけ離れた位置を、所定時間後のＵＥ２００の移動先の位置とする。
　ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、ＵＥ２００の移動先の位置を先端とし、この先端からの速度ベクトルＶｃｄで左右対称となるような扇形の領域を、算出用領域に設定する。
　第１の処理又は第２の処理の何れかによって算出用領域が設定された後、ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、記憶部１４２に記憶されたＬＴＥセル敷設情報のうち、当該ＬＴＥセル敷設情報に含まれる位置情報によって示される位置が算出用領域内であるＬＴＥセル敷設情報を読み出す。ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、記憶部１４２に記憶されたＷ－ＣＤＭＡセル敷設情報のうち、当該Ｗ－ＣＤＭＡセル敷設情報に含まれる位置情報によって示される位置が算出用領域内であるＷ－ＣＤＭＡセル敷設情報を読み出す。
　読み出されたＬＴＥセル敷設情報の数は、算出用領域内のＬＴＥ基地局１０の数を示す。読み出されたＷ－ＣＤＭＡセル敷設情報の数は、算出用領域内のＷ－ＣＤＭＡ基地局２０の数を示す。算出用領域内のＬＴＥ基地局１０の数は、算出用領域におけるＬＴＥの通信方式の通信品質に関する指標であり、算出用領域内のＬＴＥ基地局１０の数が多いほど、通信品質は良好である。算出用領域内のＷ－ＣＤＭＡ基地局２０の数は、算出用領域におけるＷ－ＣＤＭＡの通信方式の通信品質に関する指標であり、算出用領域内のＷ－ＣＤＭＡ基地局２０の数が多いほど、通信品質は良好である。
　ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、算出用領域内のＬＴＥ基地局１０の数Ｌｎと、算出用領域内のＷ－ＣＤＭＡ基地局２０の数Ｃｎとに基づいて、ＬＴＥ基地局１０によって構成されるセル１１をサーチする時間Ｔｌｒと、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１をサーチする時間Ｔｃｒとの比率（セルサーチ時間配分比率）を算出する。具体的には、ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、Ｔｌｒ：Ｔｃｒ＝Ｌｎ：Ｃｎとなるように、セルサーチ時間配分比率を算出する。
　図５は、セルサーチ時間配分比率の一例を示す図である。
　図５（ａ）は、図２に示すように、ＵＥ２００－１が移動する場合の例である。図２に示すように、ＵＥ２００－１は、ＬＴＥ基地局１０によって構成されるセル１１と、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１とが重複する領域の方向に移動している。このため、セルサーチ時間配分比率は、図５（ａ）に示すように、ＵＥ２００－１の移動に応じて、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１のみのサーチ、ＬＴＥ基地局１０によって構成されるセル１１とＷ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１とのサーチ、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１のみのサーチの順に遷移する。
　図５（ｂ）は、図２に示すように、ＵＥ２００－２が移動する場合の例である。図２に示すように、ＵＥ２００－２は、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１のみが存在する領域の方向に移動している。このため、セルサーチ時間配分比率は、図５（ｂ）に示すように、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１のみのサーチのみとなる。
　ＨＳＳ１４０の制御部１４１は、算出したセルサーチ時間配分比率の情報を含んだメッセージであるセルサーチ時間配分比率応答を、セルサーチ時間配分比率要求の送信元であるＬＴＥ基地局１０又はＷ－ＣＤＭＡ基地局２０へ送信する。送信先は、セルサーチ時間配分比率要求に含まれるセルＩＤによって特定される。
　ＬＴＥ基地局１０又はＷ－ＣＤＭＡ基地局２０は、セルサーチ時間配分比率応答を、セルサーチ時間配分比率要求の送信元であるＵＥ２００へ送信する。
　ＵＥ２００の制御部２０２は、アンテナ２０８及び無線通信部２０６を介して、セルサーチ時間配分比率応答を受信する。ＵＥ２００の制御部２０２は、セルサーチ時間配分比率応答に含まれるセルサーチ時間配分比率の情報に応じて、ＬＴＥ基地局１０によって構成されるセル１１をサーチする時間と、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１をサーチする時間とを設定し、セル１１及びセル２１のサーチを行う。
　（２）無線通信システムの動作
　図６は、無線通信システム１の動作を示すシーケンス図である。
　ステップＳ１０１において、ＵＥ２００－１がＷ－ＣＤＭＡ基地局２０－１へハンドオーバを行うと、ステップＳ１０２において、ＵＥ２００－１は、当該ハンドオーバが発生した時刻Ｔｃと、当該ハンドオーバが発生した時のＵＥ２００－１の位置Ｐｃとを記憶する。
　ステップＳ１０３において、ＵＥ２００－１がＷ－ＣＤＭＡ基地局２０－１からＷ－ＣＤＭＡ基地局２０―２へハンドオーバを行うと、ステップＳ１０４において、ＵＥ２００－１は、当該ハンドオーバが発生した時刻Ｔｄと、当該ハンドオーバが発生した時のＵＥ２００－１の位置Ｐｄとを記憶する。
　ステップＳ１０５において、ＵＥ２００－１は、時刻Ｔｃと位置Ｐｃとからなる前回ハンドオーバ情報と、時刻Ｔｄと位置Ｐｄとからなる今回ハンドオーバ情報とを含んだ、セルサーチ時間配分比率要求を、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０－２へ送信する。Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０－２は、セルサーチ時間配分比率要求を受信する。
　ステップＳ１０６において、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０－２は、前回ハンドオーバ情報、今回ハンドオーバ情報、及び、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０－２のセルＩＤを含んだセルサーチ時間配分比率要求を、ＨＳＳ１４０へ送信する。ＨＳＳ１４０は、セルサーチ時間配分比率要求を受信する。
　ステップＳ１０７において、ＨＳＳ１４０は、セルサーチ時間配分比率要求に基づいて、ＬＴＥ基地局１０によって構成されるセル１１をサーチする時間と、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１をサーチする時間との比率（セルサーチ時間配分比率）を算出する。
　ステップＳ１０８において、ＨＳＳ１４０は、セルサーチ時間配分比率の情報を含んだセルサーチ時間配分比率応答を、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０－２へ送信する。Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０－２は、セルサーチ時間配分比率応答を受信する。
　ステップＳ１０９において、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０－２は、セルサーチ時間配分比率応答を、ＵＥ２００－１へ送信する。ＵＥ２００－１は、セルサーチ時間配分比率応答を受信する。
　ステップＳ１１０において、ＵＥ２００－１は、セルサーチ時間配分比率応答に含まれるセルサーチ時間配分比率の情報に応じて、ＬＴＥ基地局１０によって構成されるセル１１と、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１とをサーチする。
　（３）作用・効果
　本実施形態に係る無線通信システム１において、ＨＳＳ１４０は、ＬＴＥ基地局１０によって構成されるセル１１をサーチする時間と、Ｗ－ＣＤＭＡ基地局２０によって構成されるセル２１をサーチする時間との比率（セルサーチ時間配分比率）算出し、当該セルサーチ時間配分比率を含んだセルサーチ時間配分比率応答をＵＥ２００へ送信する。ＵＥ２００は、セルサーチ時間配分比率応答を受信すると、当該セルサーチ時間配分比率応答に含まれるセルサーチ時間配分比率で、セル１１とセル２１とをサーチする。
　従って、ＬＴＥ及びＷ－ＣＤＭＡの通信方式毎に、セルをサーチする時間を変更することができ、効率の良いセルサーチが可能となる。
　また、ＨＳＳ１４０は、ＵＥ２００の現在位置であるＰｄを先端とし、この先端からの速度ベクトルＶｃｄで左右対称となるような扇形の領域を、算出用領域に設定する。あるいは、ＨＳＳ１４０は、ＵＥ２００の現在位置であるＰｄと速度ベクトルＶｃｄにより、所定時間後のＵＥ２００の移動先の位置を推定し、当該移動先の位置を先端とし、この先端からの速度ベクトルＶｃｄで左右対称となるような扇形の領域を、算出用領域に設定する。更に、ＨＳＳ１４０は、算出用領域内のＬＴＥ基地局１０の数と、算出用領域内のＷ－ＣＤＭＡ基地局２０の数との比に応じて、セル１１をサーチする時間と、セル２１をサーチする時間との比率を算出する。
　算出用領域内のＬＴＥ基地局１０の数は、算出用領域におけるＬＴＥの通信方式の通信品質に関する指標であり、算出用領域内のＬＴＥ基地局１０の数が多いほど、通信品質は良好である。また、算出用領域内のＷ－ＣＤＭＡ基地局２０の数は、算出用領域におけるＷ－ＣＤＭＡの通信方式の通信品質に関する指標であり、算出用領域内のＷ－ＣＤＭＡ基地局２０の数が多いほど、通信品質は良好である。従って、ＨＳＳ１４０は、算出用領域内のＬＴＥ基地局１０の数と、算出用領域内のＷ－ＣＤＭＡ基地局２０の数との比に応じて、セル１１をサーチする時間と、セル２１をサーチする時間との比率を算出することにより、通信品質に応じた適切なセルサーチ時間配分比率を算出できる。
　（４）その他の実施形態
　上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
　上述した実施形態では、ＨＳＳ１４０は、算出用領域内のＬＴＥ基地局１０の数と、算出用領域内のＷ－ＣＤＭＡ基地局２０の数との比に応じて、セルサーチ時間配分比率を算出した。しかし、ＨＳＳ１４０は、他の通信品質に関する指標に応じて、セルサーチ時間配分比率を算出してもよい。
　例えば、ＵＥ２００におけるＬＴＥ基地局１０からの無線信号のＳＩＮＲとＷ－ＣＤＭＡからの無線信号のＳＩＮＲとの比に応じて、セル１１をサーチする時間と、セル２１をサーチする時間との比率を算出できる。
　上述した実施形態では、ＨＳＳ１４０が、ＵＥ２００からのセルサーチ時間配分比率要求を受信し、セルサーチ時間配分比率を算出し、セルサーチ時間配分比率応答をＵＥ２００へ送信した。しかし、ＨＳＳ１４０以外の装置が、複数の通信方式に対応する無線通信システムを管理するネットワーク装置が、ＵＥ２００からのセルサーチ時間配分比率要求の受信、セルサーチ時間配分比率の算出、セルサーチ時間配分比率応答のＵＥ２００への送信を行うようにしてもよい。
　上述した実施形態では、無線通信システム１は、ＬＴＥに対応する無線通信システムと、Ｗ－ＣＤＭＡに対応する無線通信システムとにより構成されたが、他の無線通信方式に対応する無線通信システムにより構成される場合にも、同様に本発明を適用できる。
　このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。
　なお、日本国特許出願第２０１１－０８４７６６号（２０１１年４月６日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
　以上のように、本発明に係る無線通信システム、ネットワーク装置、無線端末及び通信制御方法は、複数の通信方式毎に異なる通信エリアが構成される場合に、当該通信エリアを効率良く探索することができるので、無線通信分野において有用である。

Claims (9)

  1. 　ネットワーク装置と無線端末とを有し、異なる通信エリアを構成する複数の通信方式により、無線端末による無線通信を可能とする無線通信システムであって、
    　前記ネットワーク装置は、前記複数の通信方式毎の通信エリアを探索する時間の比率を示す探索比率情報を前記無線端末に送信し、
    　前記無線端末は、前記探索比率情報を受信し、当該探索比率情報に従って、前記複数の通信方式に対応する通信エリアを探索する無線通信システム。
  2. 　前記ネットワーク装置は、所定の領域における前記複数の通信方式毎の通信品質に関する指標に基づいて、前記複数の通信方式毎の通信エリアを探索する時間の比率である探索比率を算出する請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 　前記ネットワーク装置は、前記通信品質に関する指標が高い通信方式ほど、対応する探索比率を多くし、前記通信品質に関する指標が少ない通信方式ほど、対応する探索比率を少なくする請求項２に記載の無線通信システム。
  4. 　所定の領域における前記複数の通信方式毎の通信品質に関する指標は、前記所定の領域に設置された前記複数の通信方式毎の無線基地局の数である請求項２に記載の無線通信システム。
  5. 　前記ネットワーク装置は、前記無線端末の移動方向を推定し、推定結果に応じて、前記複数の通信方式毎の探索比率を算出する請求項１に記載の無線通信システム。
  6. 　前記ネットワーク装置は、前記無線端末の移動先と推定される位置の周辺の通信エリアの情報に基づいて、前記複数の通信方式毎の探索比率を算出する請求項１に記載の無線通信システム。
  7. 　異なる通信エリアを構成する複数の通信方式により、無線端末による無線通信を可能とする無線通信システムを管理するネットワーク装置であって、
    　複数の通信方式毎の通信エリアを探索する時間の比率を示す探索比率情報を前記無線端末に送信するネットワーク装置。
  8. 　異なる通信エリアを構成する複数の通信方式により無線通信が可能な無線端末であって、
    　複数の通信方式毎の通信エリアを探索する時間の比率を示す探索比率情報を受信し、
    　前記探索比率情報に従って、前記複数の通信方式に対応する通信エリアを探索する無線端末。
  9. 　ネットワーク装置と無線端末とを有し、異なる通信エリアを構成する複数の通信方式により、無線端末による無線通信を可能とする無線通信システムにおける通信制御方法であって、
    　前記ネットワーク装置が、前記複数の通信方式毎の通信エリアを探索する時間の比率を示す探索比率情報を前記無線端末に送信するステップと、
    　前記無線端末が、前記探索比率情報を受信し、当該探索比率情報に従って、前記複数の通信方式に対応する通信エリアを探索するステップと
    　を含む通信制御方法。
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