WO2013042624A1 - 基地局、移動局、通信制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a base station, a mobile station, a communication control method, and a program.
- the present invention relates to a base station and a mobile station applied to carrier aggregation, a communication control method in the base station and the mobile station, and a program for controlling the base station and the mobile station.
- LTE-A Long Term Evolution-Advanced
- LTE-A Long Term Evolution-Advanced
- LTE-A is required to realize higher-speed communication than LTE. Therefore, LTE-A is required to support a wider band than LTE (a band up to 100 MHz exceeding the 20 MHz band of LTE).
- LTE-A it is difficult to secure a worldwide continuous wide frequency range for LTE-A.
- carrier aggregation (CA) technology is being studied for the purpose of maintaining compatibility with LTE as much as possible.
- Carrier aggregation technology secures a bandwidth of up to 100 MHz by communicating a plurality of frequency bands up to 20 MHz, called a component carrier (CC), thereby enabling high-speed and large-capacity communication. It is a technology to be realized.
- CC component carrier
- the component carrier used in communication using the carrier aggregation technology is allocated in a UE-specific manner from the base station when carrier aggregation communication is started or reconfigured.
- a serving cell that performs communication is a primary serving cell (Primary Serving Cell (hereinafter referred to as “P cell”)) and one or more secondary serving cells (hereinafter referred to as “P Cell”). It is constituted by a combination with “S cell”)).
- the P cell communicates with control information (C-Plane: Control Plane) and data information (U-Plane: User Plane).
- C-Plane Control Plane
- U-Plane User Plane
- the component carrier corresponding to the P cell is referred to as PCC (Primary Component Carrier).
- PCC Primary Component Carrier
- SCC Secondary Component Carrier
- SCC has a configure state and a non-configure state.
- the configure state includes an activated state and a deactivated state.
- all cells other than the P cell are in a non-configure state.
- carrier aggregation is performed, an S cell is added. At this time, the added SCC is in an inactive configured state.
- the base station determines that it is better to communicate with the S cell because the CQI of the non-activated S cell reported from the mobile station is better, the base station changes to the activated state and starts communication with the mobile station. .
- CQI Channel Quality Indicator
- the mobile station changes the P cell by handover using a random access procedure.
- the base station and the mobile station once deactivate the SCC and finish communication with the SCC, and if necessary, the base station may activate the SCC again with a new P-cell if necessary.
- 3GPP RAN2 # 70bis It has been agreed at the meeting.
- FIG. 20 is a diagram illustrating a third pattern among the five basic patterns regarding the arrangement of base stations.
- cell C1 and cell C2 of the same base station eNB (evolutional Node B)
- the antenna for the frequency F2 is arranged toward the boundary of the cell C1 so that the throughput at the end of the cell is increased.
- the cell C1 is formed by radio waves having the frequency F1
- the cell C2 is formed by radio waves having the frequency F2.
- the frequency F1 and the frequency F2 are frequencies in different bands. For example, the frequency F1 is 800 MHz or 2 GHz, and the frequency F2 is 3.5 GHz.
- Patent Document 1 discloses a handover technique related to a mobile communication system.
- the mobile communication system includes (i) each cell of a plurality of base stations configured by a macro cell having a wide communication area and a micro cell having a narrow communication area that subdivides the macro cell, and (ii) The macro cell and the micro cell are sequentially selected according to the moving speed of the mobile station.
- the mobile communication system of Patent Document 1 selects a macro cell when the mobile station is moving at a high speed, and selects a micro cell when the mobile station is moving at a low speed. In the mobile communication system, an attempt is made to reduce the number of handovers by this configuration.
- Patent Document 2 discloses a handover technique related to a mobile communication system, as in Patent Document 1.
- the base station of the mobile communication system designates a handover destination candidate according to the slow movement of the mobile station.
- the base station preferentially selects a frequency band with high continuity in the area as a candidate for a handover destination of a mobile station with high movement speed, and moves with a low movement speed in a frequency band with low continuity in the area.
- the station is preferentially selected as a handover destination candidate.
- the handover success rate is being improved by the configuration of the base station.
- the trigger for the determination is usually based on a notification by a measurement report message from the mobile station.
- Event A3 is a notification indicating that the communication quality of the neighboring cell is better than that of the P cell.
- the base station periodically transmits a reference signal.
- the mobile station receives the reference signal from the base station and measures the reception level (RSRP: Reference Signal Received Power) and the reception quality (RSRQ: Reference Signal Received Quality).
- RSRP or RSRQ is used to determine the communication quality described above, but the base station notifies the mobile station in advance which value is used as the trigger of Event A3.
- the event generation condition defines an offset difference for each frequency or cell.
- 3GPP TS 36.300 V10.0.0 (2010-06), Technical Specification, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Overall description; Stage 2 (Release 10) 3GPP TS 36.331 V10.0.0 (2010-12), Technical Specification, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (Recol) specific (RRC) )
- the cited document 2 is intended to increase the success rate of handover, and does not consider reducing the number of handovers.
- the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to reduce the number of handovers during movement between cells when the cell arrangement pattern is different at different band frequencies. It is to provide a station, a mobile station, a communication control method, and a program.
- a base station can communicate with a mobile station in at least one of a first communication scheme that uses a plurality of frequencies simultaneously and a second communication scheme that uses one of the plurality of frequencies. connect.
- the base station has, for each of the plurality of frequencies, cell configuration means for configuring a plurality of cells in a cell arrangement pattern predetermined for each frequency, and the mobile station is one of the plurality of cells. Whether or not the communication quality of the second cell having a frequency different from the frequency of the first cell is superior to the communication quality of the first cell when the user is located in one cell.
- the first communication method is a communication method by carrier aggregation using a plurality of component carriers having different frequency bands.
- the cell configuring unit configures the plurality of cells with a cell arrangement pattern predetermined for each of the plurality of component carriers.
- the first cell is a primary serving cell.
- the second cell is a secondary serving cell.
- the secondary serving cell is a cell configured by the base station.
- the first communication method is a communication method by carrier aggregation using a plurality of component carriers having different frequency bands.
- the cell configuring unit configures the plurality of cells with a cell arrangement pattern predetermined for each of the plurality of component carriers.
- the first cell is a primary serving cell.
- the second cell is a secondary serving cell.
- the secondary serving cell is a cell configured by a base station adjacent to the base station.
- the base station determines the primary serving cell based on the reception of the first signal when the component carrier corresponding to the secondary serving cell is in an activated configuration state. And a second determination means for determining whether or not the secondary serving cell belongs to a different cell arrangement pattern.
- the first determination unit determines whether or not the moving speed of the mobile station is equal to or higher than a predetermined value based on the determination by the second determination unit that the cell belongs to the different cell arrangement pattern. To do.
- the transmission control unit causes the transmission unit to transmit the second signal. .
- the second determination unit receives the first signal when a downlink and an uplink in the component carrier corresponding to the secondary serving cell are in an activated configuration state. Based on this, it is determined whether or not the primary serving cell and the secondary serving cell belong to different cell arrangement patterns.
- the second determination unit is configured to receive the first serving cell based on the reception of the first signal when the third determination unit determines that there is no uplink data request. It is determined whether or not the secondary serving cell belongs to a different cell arrangement pattern.
- the mobile station is one in at least one of a first communication scheme that uses a plurality of frequencies simultaneously and a second communication scheme that uses one of the plurality of frequencies. Communicate with the above base stations. For each of the plurality of frequencies, a plurality of cells are configured by the one or more base stations in a cell arrangement pattern predetermined for each frequency. When the mobile station is located in a first cell that is one of the plurality of cells, the communication quality of the first cell is different from the frequency of the first cell.
- Measuring means for measuring the communication quality of the second cell of the frequency, a speed threshold for the mobile station, a first offset value, and a second offset value larger than the first offset value, Receiving means for receiving from the base station where the mobile station is located, first determining means for determining whether the moving speed of the mobile station is equal to or higher than the threshold, and determined to be equal to or higher than the threshold Based on that, the communication quality of the second cell is set to be higher than the first addition value obtained by adding the second offset value to the first quality value indicating the communication quality of the first cell.
- Second determination means for determining whether or not the second quality value to be indicated is large; Transmitting means for transmitting a signal indicating that the second communication quality is superior to the communication quality of the first cell to a base station in which the mobile station is located; and When it is determined that the quality value is greater than the first addition value, the signal is transmitted to the transmission unit, and it is determined that the second quality value is not greater than the first addition value.
- a transmission control means for preventing the transmission means from transmitting the signal.
- the first communication method is a communication method by carrier aggregation using a plurality of component carriers having different frequency bands.
- the plurality of cells are configured in a cell arrangement pattern determined in advance for each of the plurality of component carriers.
- the first cell is a primary serving cell.
- the second cell is a secondary serving cell.
- the secondary serving cell is a cell configured by a base station in which the mobile station is located.
- the first communication method is a communication method by carrier aggregation using a plurality of component carriers having different frequency bands.
- the plurality of cells are configured in a cell arrangement pattern determined in advance for each of the plurality of component carriers.
- the first cell is a primary serving cell.
- the second cell is a secondary serving cell.
- the secondary serving cell is a cell configured by a base station adjacent to a base station where the mobile station is located.
- the mobile station determines whether or not the first cell and the second cell belong to different cell arrangement patterns based on the determination that the mobile station is greater than or equal to the threshold value.
- a determination unit is further provided.
- the second determination means is determined by the third determination means to belong to the different cell arrangement pattern when the component carrier corresponding to the secondary serving cell is in an activated configuration state.
- the communication quality of the secondary serving cell is higher than the first addition value obtained by adding the second offset value to the first quality value indicating the communication quality of the primary serving cell. It is determined whether or not the second quality value indicating is large.
- the second determination means has the first addition value higher than the first addition value when a downlink and an uplink in the component carrier corresponding to the secondary serving cell are in an activated configuration state. It is determined whether the quality value of 2 is large.
- the second determination unit is configured to use the first quality when at least one of a downlink and an uplink in the component carrier corresponding to the secondary serving cell is in an inactive configured state. It is further determined whether or not the second quality value is larger than a second addition value obtained by adding the first offset value to the value.
- the transmission control unit causes the transmission unit to transmit the signal even when it is determined that the second quality value is larger than the second addition value.
- the measurement means measures communication quality of a plurality of the secondary serving cells adjacent to the primary serving cell.
- the transmission control means when it is determined that the second quality value is greater than the first added value for at least one secondary serving cell among the plurality of secondary serving cells, or If it is determined that the second quality value is greater than the second added value, the signal is transmitted to the transmission means.
- the receiving means receives the threshold value and the second offset value from the base station based on the base station starting the carrier aggregation.
- the transmission means includes a transmission buffer.
- the mobile station further includes fourth determination means for determining whether the amount of uplink data in the transmission buffer is less than a predetermined amount.
- the second determination unit determines the data amount in advance when only the downlink is in an activated configuration state among the downlink and uplink in the component carrier corresponding to the secondary serving cell. If it is determined that the amount is less than the amount, it is determined whether or not the second quality value is larger than the first added value.
- the second determination means determines whether the data amount is in advance when only the downlink of the component carrier corresponding to the secondary serving cell is in an activated configuration state. If it is determined that the amount is equal to or greater than a predetermined amount, whether or not the second quality value is greater than a second addition value obtained by adding the first offset value to the first quality value. Determine.
- the transmission control unit causes the transmission unit to transmit the signal even when it is determined that the second quality value is larger than the second addition value.
- the communication control method moves in at least one of a first communication method that uses a plurality of frequencies simultaneously and a second communication method that uses one of the plurality of frequencies.
- the communication control method includes a step in which the base station configures a plurality of cells with a predetermined cell arrangement pattern for each of the plurality of frequencies, and the base station Communication quality of a second cell having a frequency different from the frequency of the first cell, compared to the communication quality of the first cell, when located in a first cell that is one of a plurality of cells Receiving a first signal from the mobile station as to whether the base station is superior, and a second signal for the base station to request a handover from the first cell to the second cell. Are transmitted to the mobile station, the base station determines whether the moving speed of the mobile station is equal to or higher than a predetermined value, and the base station transmits the first signal to the mobile station. Is greater than the communication quality of the first cell. If the communication result of the network is superior, the second signal is transmitted when the determination result is less than the predetermined value, and when the determination result is greater than or equal to the predetermined value. Not transmitting the second signal.
- the communication control method is 1 in at least one of a first communication system that uses a plurality of frequencies simultaneously and a second communication system that uses one of the plurality of frequencies.
- a communication control method in a mobile station communicating with two or more base stations. For each of the plurality of frequencies, a plurality of cells are configured by the one or more base stations in a cell arrangement pattern predetermined for each frequency.
- the communication control method when the mobile station is located in a first cell in which the mobile station is one of the plurality of cells, the communication quality of the first cell, and the first Measuring the communication quality of a second cell having a frequency different from the frequency of the cell, and the mobile station comprising: a speed threshold for the mobile station; a first offset value; and the first offset value.
- the mobile station is obtained by adding the second offset value to the first quality value indicating the communication quality of the first cell based on the determination that the mobile station is greater than or equal to the threshold value.
- a program can be used with a mobile station in at least one of a first communication scheme that uses a plurality of frequencies simultaneously and a second communication scheme that uses one of the plurality of frequencies. It is a program for controlling the base station to communicate.
- the program includes, for each of the plurality of frequencies, a step of configuring a plurality of cells in a cell arrangement pattern predetermined for each frequency, and a first cell in which the mobile station is one of the plurality of cells Whether the communication quality of the second cell having a frequency different from the frequency of the first cell is superior to the communication quality of the first cell.
- Receiving a signal from the mobile station transmitting a second signal requesting a handover from the first cell to the second cell to the mobile station, and a moving speed of the mobile station Determining whether or not is greater than or equal to a predetermined value and that the communication quality of the second cell is superior to the communication quality of the first cell for the first signal.
- the determination result is the prediction result.
- the program is one or more in at least one of a first communication method using a plurality of frequencies simultaneously and a second communication method using one of the plurality of frequencies.
- a program for controlling a mobile station that communicates with a base station For each of the plurality of frequencies, a plurality of cells are configured by the one or more base stations in a cell arrangement pattern predetermined for each frequency, and the program is configured so that the mobile station When the user is in a first cell, the communication quality of the first cell and the communication quality of a second cell having a frequency different from the frequency of the first cell are measured.
- a step Receiving a step, a speed threshold for the mobile station, a first offset value, and a second offset value greater than the first offset value from a base station in which the mobile station is located.
- a first quality value indicating communication quality of the first cell based on the step, determining whether the moving speed of the mobile station is equal to or higher than the threshold, and determining that the moving speed is higher than the threshold
- the mobile station transmits a signal indicating that the second communication quality is superior to the communication quality of the first cell. Transmitting to the base station in which the mobile station is located and not transmitting the signal when it is determined that the second quality value is not greater than the first added value, To run.
- the present invention it is possible to reduce the number of handovers during movement between cells when the cell arrangement pattern is different at different band frequencies.
- FIG. 17 is a flowchart showing details of processing in step S308 shown in FIG. 16 when a data amount determination unit is used. It is the figure which showed the 3rd pattern of 5 basic patterns about arrangement
- FIG. 1 is a diagram for explaining a plurality of cells configured by the base station 10.
- FIG. 1A is a diagram showing three cells 10a, 10b, and 10c configured by radio waves having a frequency f1 transmitted by the base station 10.
- FIG. 1B is a diagram showing three cells 10d, 10e, and 10f configured by radio waves having a frequency f2 transmitted from the base station 10.
- FIG. 1C is a diagram in which the cell of FIG. 1A and the cell of FIG.
- the base station 10 communicates with the mobile station by carrier aggregation using a plurality of component carriers having different frequency bands. For each of a plurality of component carriers, the base station 10 configures a plurality of cells with a cell arrangement pattern determined in advance for each component carrier. The description will be given with reference to FIG.
- the base station 10 communicates with the mobile station using the component carrier in the first frequency band. Specifically, the base station 10 communicates with the mobile station using the radio wave having the frequency f1 in the first frequency band. The base station 10 configures the three cells 10a, 10b, and 10c with the first cell arrangement pattern by the radio wave having the frequency f1.
- the base station 10 communicates with the mobile station using a component carrier in a second frequency band different from the first frequency band. Specifically, the base station 10 communicates with the mobile station using radio waves of the frequency f2 in the second frequency band.
- the base station 10 configures the three cells 10d, 10e, and 10f with the second cell arrangement pattern by the radio wave having the frequency f2.
- the second cell arrangement pattern is a pattern obtained by rotating the first cell arrangement pattern by 60 degrees clockwise or counterclockwise around the base station 10.
- base station 10 configures six cells 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, and 10f by transmitting radio waves of frequency f1 and frequency f2. Each cell overlaps a part of the area with two cells having different frequencies. For example, the cell 10a configured by radio waves having the frequency f1 partially overlaps the cells 10d and 10f configured by radio waves having the frequency f2. In this way, the base station 10 is described in Annex J. Configure the third pattern of section 1.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the mobile station passes through an area where a plurality of base stations 11 to 15 having the same configuration as the base station 10 is provided. Referring to FIG. 2, when the mobile station moves in the direction from the start point to the end point of the arrow, the mobile station passes through at least cell 11a, cell 11d, cell 12c, cell 12a, cell 12d, cell 13c, and cell 13a.
- FIG. 3 is a diagram showing the reception level of radio waves received by the mobile station.
- a mobile station in a conventional communication system, a mobile station always has the highest reception level (RSRP: Reference Signal Received Power) regardless of the moving speed of the mobile station (hereinafter referred to as “speed V”). Hand over to a superior cell. For this reason, the mobile station performs handover at the position of the white arrow. That is, in the case of FIG. 3, the mobile station performs eight handovers.
- RSRP Reference Signal Received Power
- the base station 10 when the speed of the mobile station is faster than a predetermined threshold (hereinafter also referred to as “at the time of high-speed movement”), it is unnecessary by changing the handover trigger. Do not perform a handover. Specifically, the base station 10 receives a notification from the mobile station that “the reception level of the S cell is superior to the reception level of the P cell” (specifically, the notification of Event A3). However, the mobile station is not allowed to execute handover.
- a predetermined threshold hereinafter also referred to as “at the time of high-speed movement”
- the mobile station performs handover only at the position of the hatched arrow when moving at high speed.
- the mobile station performs handover only to base stations that constitute cells of the same frequency. That is, in the case of FIG. 3, handover is performed only four times. For this reason, the number of handovers can be reduced.
- the reason for changing the handover trigger during high-speed movement is as follows. Since the control channel performs communication only in the P cell, a situation where the communication quality of the P cell is lower than the communication quality of the S cell is not preferable. Therefore, the base station 10 changes the handover trigger only during high-speed movement, and causes the mobile station to perform normal handover without changing the trigger during low-speed movement and stationary.
- the throughput usually decreases unless handover is always made to a cell with the best reception level.
- the base station 10 performs carrier aggregation and does not perform a handover, so that a frequency with good communication quality is not used to reduce the throughput of user data. That is, since the base station 10 can perform communication using the frequency f1 and communication using the frequency f2 by carrier aggregation, the throughput between the base station 10 and the mobile station does not decrease.
- the base station 10 is preferably configured to change the handover trigger.
- FIG. 4 is a schematic diagram showing that carrier aggregation is performed in a state where only the downlink of the S cell is activated. The wider the line width of the arrow, the better the communication quality.
- FIG. 4A shows a state in which the communication quality in the frequency band of the left P cell is superior to the communication quality in the frequency band of the right S cell.
- FIG. 10 is a diagram illustrating a case where the communication quality in the frequency band of the right S cell has transitioned to a state superior to the communication quality in the frequency band of the right P cell.
- FIG. 4B is a diagram showing a state when moving at a low speed or when the amount of uplink data is large.
- FIG. 4B when moving at a low speed or when the amount of uplink data is large, handover is performed, and as a result, the left side is an S cell and the right side is a P cell.
- FIG. 4C shows a state where the mobile station is moving at a high speed and the amount of uplink data is small.
- handover is not performed. For this reason, the left side remains the P cell and the right side remains the S cell.
- the base station 10 when the downlink and uplink of the S cell are activated and the base station 10 receives a notification from the mobile station that the S cell has better communication quality than the P cell, the base station 10, a configuration for determining whether or not to allow a mobile station to execute a handover will be described.
- FIG. 5 is a block diagram of the base station 10 and the mobile station 20 that communicates with the base station 10.
- base station 10 includes a communication processing unit 100a, a transmission antenna 101a, a reception antenna 102a, a communication processing unit 100b, a transmission antenna 101b, and a reception antenna 102b.
- the communication processing unit 100a includes a transmission unit 111a, a reception unit 112a, and a control unit 110a.
- the communication processing unit 100b includes a transmission unit 111b, a reception unit 112b, and a control unit 110b.
- the transmission unit 111a is connected to the transmission antenna 101a and the control unit 110a.
- the transmission unit 111a transmits a radio wave having a frequency f1 to the mobile station 20 using the transmission antenna 101a based on a command from the control unit 110a.
- the transmission unit 111b is connected to the transmission antenna 101b and the control unit 110b.
- the transmission unit 111b transmits a frequency f2 radio wave to the mobile station 20 using the transmission antenna 101b based on a command from the control unit 110b.
- the mobile station 20 includes a control unit 201, a reception unit 202, a reception unit 203, a transmission unit 204, a transmission unit 205, a reception antenna 206, a reception antenna 207, a transmission antenna 208, and a transmission unit.
- the receiving unit 202 is connected to the receiving antenna 206 and the control unit 201.
- the receiving unit 202 receives the radio wave having the frequency f ⁇ b> 1 transmitted from the communication processing unit 100 a of the base station 10 using the receiving antenna 206.
- the reception unit 203 is connected to the reception antenna 207 and the control unit 201.
- the receiving unit 203 receives the radio wave having the frequency f2 transmitted by the communication processing unit 100b of the base station 10 using the receiving antenna 207.
- the transmission unit 204 is connected to the transmission antenna 208 and the control unit 201. Based on the command from the control unit 201, the transmission unit 204 transmits a radio wave having a frequency f 1 ′ to the communication processing unit 100 a of the base station 10 using the transmission antenna 208.
- the transmission unit 205 is connected to the transmission antenna 208 and the control unit 201. Based on a command from the control unit 201, the transmission unit 205 transmits a radio wave having a frequency f2 ′ to the communication processing unit 100 b of the base station 10 using the transmission antenna 209.
- the mobile station 20 receives the reference signals from the transmission unit 111a and the transmission unit 111b of the base station 10 and measures the reception level. For example, when the RSRP value of the reference signal from the transmission unit 111b exceeds the value obtained by adding the offset value previously notified from the base station to the RSRP value of the reference signal from the transmission unit 111a, the mobile station 20 That is notified to the base station 10 by a measurement result message (that is, Event A3).
- the receiving unit 112a of the base station 10 is connected to the receiving antenna 102a and the control unit 110a.
- the receiving unit 112a receives the radio wave having the frequency f1 ′ transmitted from the transmitting unit 204 of the mobile station 20 using the receiving antenna 102a.
- the receiving unit 112b of the base station 10 is connected to the receiving antenna 102b and the control unit 110b.
- the receiving unit 112b receives the radio wave having the frequency f2 ′ transmitted from the transmitting unit 205 of the mobile station 20 using the receiving antenna 102b.
- FIG. 5 shows the case where each of the P cell and S cell has downlink and uplink component carriers, and the downlink and uplink in all component carriers are in an activated configuration state. It will be.
- FIG. 5 shows a configuration in which a mobile station has a plurality of transmission units and reception units and antennas associated with the transmission units and reception units when different frequencies are used. However, it is not necessary to physically have a plurality of transmitters, receivers, and antennas as long as they are adjacent frequency bands.
- FIG. 6 is a functional block diagram of the control unit 110a in the communication processing unit 100a of the base station 10.
- control unit 110 a includes communication control unit 1001, cell configuration unit 1002, pattern determination unit 1003, rate determination unit 1004, and data request determination unit 1005.
- the communication control unit 1001 includes a carrier aggregation determination unit 1011.
- the speed determination unit 1004 includes a speed measurement unit 1041.
- Cell configuration unit 1002 exchanges data with communication control unit 1001.
- the cell configuration unit 1002 configures a plurality of cells with one component carrier in a cell arrangement pattern predetermined for the component carrier.
- the cell configuration unit in the communication processing unit 100b configures a plurality of cells for one component carrier with a cell arrangement pattern predetermined for the component carrier. That is, the base station 10 configures a plurality of cells for each of the plurality of component carriers with a cell arrangement pattern predetermined for each component carrier.
- the communication control unit 1001 causes the transmission unit 111a to perform data transmission and causes the reception unit 112a to perform data reception.
- the communication control unit 1001 performs a handover process. Specifically, the communication control unit 1001 causes the transmission unit 111a to transmit a signal for requesting the mobile station 20 to perform a handover when a predetermined condition is satisfied.
- the communication control unit 1001 receives from the mobile station 20 a signal indicating that the reception level of the S cell is superior to the reception level of the P cell (that is, “Event A3”). Then, the carrier aggregation determination unit 1006 is notified that the signal has been received.
- the S cell is a handover candidate cell.
- the carrier aggregation determination unit 1011 When the carrier aggregation determination unit 1011 accepts that Event A3 has been received, the uplink and downlink configuration states in the component carrier of the handover candidate cell (S cell) (hereinafter simply referred to as “active configuration”). It is investigated whether it is also referred to as “state”. Examples of the handover candidate cell include an S cell configured by the communication processing unit 100b of the base station 10 and a cell configured by one control unit (not shown) of another base station. Further, when the carrier aggregation determination unit 1011 determines that the state is the activated configure state, the carrier aggregation determination unit 1011 notifies the pattern determination unit 1003 that the state is the state.
- the pattern determination unit 1003 When the pattern determination unit 1003 receives a notification indicating that the handover destination cell is in an activated configuration state from the carrier aggregation determination unit 1011, whether the P cell and the handover candidate S cell belong to different cell arrangement patterns Determine whether or not. The pattern determination unit 1003 notifies the speed determination unit 1004 of the determination result.
- the base station 10 stores in advance information indicating the cell arrangement pattern of each component carrier.
- the base station 10 stores information indicating the cell arrangement pattern of each component carrier in advance for neighboring base stations. Based on these pieces of information, the pattern determination unit 1003 determines whether the P cell and the handover candidate S cell belong to different cell arrangement patterns. Details of the difference in the cell arrangement pattern will be described later (FIGS. 10 and 11).
- the speed measurement unit 1041 of the speed determination unit 1004 measures the speed V of the mobile station 20 based on information from the communication control unit 1001.
- the speed determination unit 1004 determines the measured speed V of the mobile station 20 in advance (hereinafter also referred to as “threshold Vo”). It is determined whether it is above.
- the speed determination unit 1004 notifies the communication control unit 1001 of the determination result.
- the communication control unit 1001 When the speed V of the mobile station 20 is equal to or higher than the threshold value Vo, the communication control unit 1001 does not cause the transmission unit 111a to transmit a signal instructing handover. On the other hand, when the speed V of the mobile station 20 is less than the threshold value Vo, the communication control unit 1001 causes the transmission unit 111a to transmit a signal instructing handover. Specifically, the communication control unit 1001 performs processing for causing the mobile station 20 to transmit a signal requesting handover from the P cell to the handover candidate S cell from the transmission unit 111a.
- the base station 10 when the base station 10 receives a measurement report message representing Event A3 from the mobile station 20, if the P cell and the handover destination S cell have different cell arrangement patterns, the base station 10 The mobile station 20 is caused to perform handover on condition that the speed V is less than the threshold value Vo. On the other hand, if the speed V of the mobile station is equal to or higher than the threshold value Vo, the mobile station 20 is not permitted to be handed over.
- the base station 10 when the base station 10 receives a measurement report message representing Event A3 from the mobile station 20, if the P cell and the handover destination S cell have the same cell arrangement pattern, the base station 10 Regardless of the speed V of the mobile station 20.
- the condition for not allowing the handover is that the downlink and uplink in the component carrier corresponding to the handover target S cell are in the activated configuration state. That is, the base station 10 performs the handover process when the downlink and uplink in the component carrier corresponding to the handover candidate S cell are not in the activated configuration state.
- the base station 10 can measure the speed V of the mobile station 20 by using a reference signal periodically transmitted from the mobile station 20.
- the method by which the base station 10 knows the speed V of the mobile station 20 is not limited to this.
- the following configuration may be used.
- the mobile station 20 may measure the speed, and the mobile station 20 may include the measured speed in a measurement report message and transmit it to the base station 10, for example. . Thereby, the base station 10 can know the speed V of the mobile station 20.
- reception quality can be used instead of reception level.
- it can be realized by informing the base station 10 to the mobile station 20 in advance that the reception quality is used.
- a signal representing communication quality related to reception such as a reception level and reception quality may be used.
- FIG. 7 is a comparative example and is a diagram for explaining a processing flow of handover in a communication system having a conventional base station.
- the first communication processing unit configures cell A
- the second communication processing unit configures cell B.
- cell A functions as a P cell
- cell B functions as a neighboring cell.
- the first communication processing unit and the second communication processing unit of the base station continuously transmit the reference signal A and the reference signal B, respectively.
- the first communication processing unit of the mobile station and the base station starts communication.
- the base station notifies what is used as the trigger of the event A3.
- RSRP reception level
- the mobile station receives the reference signal A.
- the mobile station receives the reference signal B.
- step S908 the mobile station determines whether the reception level of the reference signal B is higher than the reception level of the reference signal A. More precisely, the mobile station determines whether or not the reception level of the reference signal B is higher than the level obtained by adding the offset value notified in advance by the base station to the reception level of the reference signal A. to decide.
- step S910 If it is determined that the mobile station is high (YES in step S908), in step S910, the reception level of cell B (neighboring cell) is superior to the reception level of cell A (P cell).
- a measurement report message (that is, Event A3) is notified to the first communication processing unit. If the mobile station determines that it is not high (NO in step S908), it receives reference signals A and B from the first communication processing unit and the second communication processing unit again.
- step S912 the first communication processing unit requests the second communication processing unit to perform handover of the mobile station.
- step S914 the second communication processing unit transmits a response signal to the first communication processing unit in response to the handover request.
- step S916 the first communication processing unit transmits a signal for requesting handover to the second communication processing unit to the mobile station.
- step S918 the mobile station transmits a random access request signal to the second communication processing unit.
- step S920 the mobile station receives a response signal to the random access request signal.
- step S922 the cell B becomes a P cell, and communication is newly started.
- FIG. 8 is a diagram for explaining the flow of handover processing in the communication system having the base station 10.
- communication processing unit 100 a of base station 10 configures cell A
- communication processing unit 100 b of base station 10 configures cell B.
- cell A is a P cell
- cell B functions as an S cell
- cell B is in an activated state.
- the communication processing unit 100a and the communication processing unit 100b of the base station 10 continuously transmit the reference signal A and the reference signal B, respectively.
- step S1 the mobile station 20 and the communication processing unit 100a of the base station 10 start communication.
- the base station 10 notifies what is used as the trigger of the event A3.
- RSRP reception level
- step S2 the communication processing unit 100a and the mobile station 20 start carrier aggregation with the communication processing unit 100b in the configured state.
- the communication processing unit 100a and the mobile station 20 activate the communication processing unit 100b and start communication using a plurality of component carriers by carrier aggregation.
- step S4 the mobile station 20 receives the reference signal A.
- step S6 the mobile station 20 receives the reference signal B.
- step S8 the mobile station 20 determines whether or not the reception level of the reference signal B is higher than the reception level of the reference signal A. More precisely, the mobile station 20 determines whether or not the reception level of the reference signal B is higher than a level obtained by adding an offset value notified in advance from the base station to the reception level of the reference signal A. Judging.
- step S8 If the mobile station 20 determines that it is high (YES in step S8), it indicates that the reception level of the cell B (S cell) is superior to the reception level of the cell A (P cell) in step S10.
- the measurement report message (that is, Event A3) is notified to the communication processing unit 100a.
- the mobile station 20 receives the reference signals A and B again from the communication processing unit 100a and the communication processing unit 100b.
- step S24 the communication processing unit 100a executes a process A for determining whether or not to execute a handover. If the communication processing unit 100a determines that the handover is performed as a result of the execution of the processing A, the processing proceeds to step S12. If the communication processing unit 100a determines that the handover is not performed as a result of the execution of the processing A, the communication processing unit 100a continues the communication with the cell A as the P cell in step S26.
- step S12 the communication processing unit 100a requests the communication processing unit 100b to perform handover of the mobile station 20.
- step S14 the communication processing unit 100b transmits a response signal to the communication processing unit 100a in response to the handover request.
- step S ⁇ b> 16 the communication processing unit 100 a transmits a signal for requesting handover to the communication processing unit 100 b to the mobile station 20.
- step S18 the mobile station 20 transmits a random access request signal to the communication processing unit 100b.
- step S20 the mobile station 20 receives a response signal to the random access request signal.
- step S22 cell B becomes a P cell, and communication is newly started.
- FIG. 9 is a flowchart showing details of the process A shown in step S24 of FIG.
- the communication processing unit 100a determines whether or not carrier aggregation is being performed. If the communication processing unit 100a determines that carrier aggregation is being performed (YES in step S2402), in step S2404, the cell A and the notified cell (that is, the handover candidate cell) have different cell arrangement patterns. Judge whether it belongs or not. In the case of FIG. 8, the communication processing unit 100a determines whether the cell A and the cell B belong to different cell arrangement patterns.
- step S2402 If the communication processing unit 100a determines that the carrier aggregation is not being performed (NO in step S2402), the communication processing unit 100a determines in step S2410 that the handover process to the notified cell is performed. That is, the communication processing unit 100a advances the processing to step S12 (see FIG. 8).
- step S2406 it is determined whether or not speed V of mobile station 20 is equal to or higher than threshold value Vo. to decide. If communication processing unit 100a determines that cell A and cell B belong to the same cell arrangement pattern (NO in step S2404), processing proceeds to step S2410.
- step S2406 If the communication processing unit 100a determines that the speed V of the mobile station 20 is equal to or higher than the threshold value Vo (YES in step S2406), the communication processing unit 100a determines that the handover process to the notified cell is not performed in step S2408. That is, the communication processing unit 100a proceeds to step S26 (see FIG. 8).
- FIG. 10 is a diagram for explaining a cell arrangement pattern.
- FIG. 10 is also a diagram showing an area where a plurality of base stations 11 to 15 having the same configuration as the base station 10 are provided.
- FIG. 10 (a) is a diagram showing an arrangement pattern of cells composed of radio waves of frequency f1.
- FIG. 10B is a diagram showing an arrangement pattern of cells configured by radio waves having a frequency f2.
- FIG. 10C is a diagram showing an arrangement pattern of cells configured by radio waves having a frequency f3.
- base station 11 configures cells 11a, 11b, and 11c with radio waves of frequency f1.
- the base station 12 configures the cells 12a, 12b, and 12c with radio waves having the frequency f1.
- the base station 13 configures the cells 13a, 13b, and 13c with radio waves having the frequency f1.
- the base station 14 configures the cells 14a, 14b, and 14c with radio waves having the frequency f1.
- the base station 15 configures the cells 15a, 15b, and 15c with radio waves having the frequency f1.
- Each of the base stations 11 to 15 configures three cells using an antenna having 120 ° directivity.
- each base station the arrangement pattern of three cells as shown in FIG. 10A is referred to as a “first cell arrangement pattern”. That is, in FIG. 10A, each of the base stations 11 to 15 configures three cells with the first cell arrangement pattern using the radio wave of the frequency f1.
- the base station 11 configures cells 11e, 11f, and 11g with radio waves having a frequency f2.
- the base station 12 configures the cells 12e, 12f, and 12g with radio waves having a frequency f2.
- the base station 13 configures the cells 13e, 13f, and 13g with radio waves having a frequency f2.
- the base station 14 configures the cells 14e, 14f, and 14g with radio waves having a frequency f2.
- the base station 15 configures the cells 15e, 15f, and 15g with radio waves having a frequency f2.
- Each of the base stations 11 to 15 configures three cells using an antenna having 120 ° directivity.
- each base station the arrangement pattern of three cells as shown in FIG. 10B is referred to as a “second cell arrangement pattern”. That is, in FIG. 10B, each of the base stations 11 to 15 configures three cells with the second cell arrangement pattern using the radio wave of the frequency f2.
- base station 11 configures cells 11h, 11i, and 11j with radio waves of frequency f3.
- the base station 12 configures the cells 12h, 12i, and 12j with radio waves having a frequency f3.
- the base station 13 configures cells 13h, 13i, and 13j with radio waves having a frequency f3.
- the base station 14 configures the cells 14h, 14i, and 14j with radio waves having a frequency f3.
- the base station 15 configures the cells 15h, 15i, and 15j with radio waves having a frequency f3.
- Each of the base stations 11 to 15 configures three cells using a 120 ° directional antenna.
- FIG. 11 is a diagram for explaining the difference between the cell arrangement patterns.
- FIG. 11A is a diagram in which one cell 14i configured by radio waves of frequency f3 is superimposed on a plurality of cells configured by radio waves of frequency f1.
- FIG. 11 (b) is a diagram in which one cell 14a composed of radio waves of frequency f1 is superimposed on a plurality of cells composed of radio waves of frequency f2.
- cell 14b configured by radio waves of frequency f1 and cell 14i configured by frequency f3 are configured in the same place.
- the cell Ka (K is a natural number of 11 to 15) composed of radio waves with the frequency f1 and the cell Kh composed of radio waves with the frequency f3 are configured in the same place.
- the cell Kb composed of the radio wave of the frequency f1 and the cell Ki composed of the radio wave of the frequency f3 are configured in the same place.
- the cell Kc composed of the radio wave of the frequency f1 and the cell Kj composed of the radio wave of the frequency f3 are configured in the same place. That is, each base station configures three cells with the first cell arrangement pattern with respect to the frequency f3, as in FIG.
- the cell constituted by the radio wave of frequency f1 is a cell belonging to the same arrangement pattern as the other cell constituted of the radio wave of frequency f1 and the cell constituted of the radio wave of frequency f3.
- the cells 14c, 11a, 12c, 12a, and 15c composed of radio waves with the frequency f1 and the cells 14i, 14j, 11h, 12j, 12h, composed of radio waves with the frequency f3, 15j belongs to the same cell arrangement pattern (first cell arrangement pattern) as the cell 14b.
- cells 14a and 14h constituted by radio waves of frequencies f1 and f3 and cells constituted by frequency f2 are not configured in the same place.
- the cells Ka and Kh constituted by radio waves having the frequencies f1 and f3 and the cell Kd constituted by radio waves having the frequency f2 are not configured in the same place.
- the cells Kb and Ki configured by radio waves having the frequencies f1 and f3 and the cell Ke configured by radio waves having the frequency f2 are not configured in the same place.
- the cells Kc and Kj constituted by the radio waves having the frequencies f1 and f3 and the cell Kg constituted by the radio waves having the frequency f2 are not configured in the same place.
- the cell constituted by the radio wave having the frequency f1 does not belong to the same arrangement pattern as the cell constituted by the radio wave having the frequency f2.
- the cells 14d, 14f, 14e, 11d, 12f, and 15e adjacent to the cell 14b, which are configured by radio waves having the frequency f2 are different from the cell 14b. It belongs to the pattern (second cell arrangement pattern).
- the cell belonging to the same arrangement pattern as the cell Z is the same direction as the directional antenna constituting the cell Z.
- a cell belonging to an arrangement pattern different from that of the cell Z refers to a cell constituted by radio waves having the same frequency as a cell constituted by a directional antenna that faces a direction different from the directional antenna constituting the cell Z.
- the base station 10 is defined for each cell as described above. As described above, the base station 10 knows whether adjacent cells belong to the same cell arrangement pattern or different cell arrangement patterns for each cell. In the present embodiment, since it is effective only when each frequency band can cover an area, no adaptation is performed in a cell at a boundary that cannot cover the area.
- FIG. 12 is a diagram illustrating a typical hardware configuration of the base station 10.
- base station 10 includes a plurality of antennas 101a, 101b, 101c, 102a, 102b, and 102c, a plurality of radio processing units 150a, 150b, and 150c, and a control / baseband unit 180.
- the wireless processing units 150a, 150b, and 150c include duplexers 1501 and 1502, power amplifiers 1503 and 1504, low noise amplifiers 1505 and 1506, transmission circuits 1507 and 1508, reception circuits 1509 and 1510, and an orthogonal modulation / demodulation unit 1510. Is provided.
- the control / baseband unit 180 includes a baseband circuit 181, a control device 182, a power supply unit 185, a timing control unit 183, and a communication interface 184.
- the control device 182 includes a CPU 1821, ROM 1822, RAM 1823, nonvolatile memory 1824, and HDD (Hard Disk Drive) 1825.
- the orthogonal modulation / demodulation unit 1511 orthogonally modulates and demodulates an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal processed by the baseband circuit 181 and converts it into an analog signal (RF (Radio Frequency) signal).
- the transmission circuits 1507 and 1508 convert the RF signal generated by the orthogonal modulation / demodulation unit 1511 into a frequency to be transmitted as a radio wave.
- the receiving circuits 1509 and 1510 convert the received radio wave into a frequency processed by the orthogonal modulation / demodulation unit 1511.
- the power amplifiers 1503 and 1504 amplify power in order to transmit the RF signals generated by the transmission circuits 1507 and 1508 from the antennas 101a to 101c and 102a to 102c.
- the low noise amplifier amplifies the weak radio wave received by the antenna and passes it to the receiving circuits 1509 and 1510.
- the control device 182 performs control of the entire base station 10 and call control protocol and control monitoring.
- the timing control unit 183 generates various clocks used in the base station 10 based on a reference clock extracted from a transmission path or GPS (Global Positioning System).
- the communication interface 184 connects a transmission line such as Ethernet (registered trademark), and processes protocols such as IPsec (Security Architecture for Internet Protocol), IPv6 (Internet Protocol Version 6), etc., and exchanges IP packets.
- Ethernet registered trademark
- protocols such as IPsec (Security Architecture for Internet Protocol), IPv6 (Internet Protocol Version 6), etc., and exchanges IP packets.
- the baseband circuit 181 performs conversion (modulation / demodulation) between an IP packet exchanged using the communication interface 184 and an OFDM signal (baseband signal) to be placed on the radio.
- the baseband signal is exchanged with the wireless processing units 150a, 150b, and 150c.
- the power supply unit 185 converts the voltage supplied to the base station 10 into a voltage used inside the base station 10.
- the processing in the base station 10 is realized by each hardware and software executed by the CPU 1821.
- Such software may be stored in advance in the HDD 1825 or the like. Further, the software may be stored in a memory card (not shown) or other storage medium and distributed as a program product. Alternatively, the software may be provided as a program product that can be downloaded by an information provider connected to the so-called Internet.
- Such software is read from the storage medium by an IC card reader / writer or other reading device, or downloaded via the communication interface 184 and then temporarily stored in the HDD 1825.
- the software is read from the HDD 1825 by the CPU 1821 and is further stored in the nonvolatile memory 1824 in the form of an executable program.
- the CPU 1821 executes the program.
- each component constituting the base station 10 shown in the figure is general. Therefore, it can be said that the essential part of the present invention is the software stored in the HDD 1825, the nonvolatile memory 1824, the memory card or other storage medium, or the software downloadable via the network. Since the operation of each hardware of base station 10 is well known, detailed description will not be repeated.
- Recording media are not limited to DVD-ROM, CD-ROM, FD (Flexible Disk), and hard disk, but are magnetic tape, cassette tape, optical disk (MO (Magnetic Optical Disc) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital). Versatile Disc)), optical card, mask ROM, EPROM (Electronically Programmable Read-Only Memory), EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory), or a medium carrying a fixed program such as a semiconductor memory such as a flash ROM .
- the recording medium is a non-transitory medium that can be read by a computer.
- the program here includes not only a program directly executable by the CPU but also a program in a source program format, a compressed program, an encrypted program, and the like.
- the base station 10 it is possible to reduce the number of handovers in movement between cells of the same size when the cell arrangement pattern is different at different band frequencies.
- the mobile station 20 when the mobile station 20 notifies the base station 10 that the communication quality of the S cell is better, the mobile station 20 has a higher speed V, and the S cell activates both the downlink and the uplink.
- the S cell when the S cell is in an arrangement group different from the P cell, it is possible to reduce the number of handovers while maintaining the data communication speed by continuing communication in the S cell without performing handover to the S cell. .
- the S cell is not always in a configuration state in which both the downlink and the uplink are active, and there may be a case in which only the downlink is in an active configuration state.
- the S cell may be configured only in the downlink and activated.
- the communication quality of the S cell exceeds the communication quality of the P cell, and as a result, a measurement report (Event A3) is notified from the mobile station, generally the decrease in the uplink data communication speed occurs. End up. For this reason, in such a case, it is considered better to perform handover. However, if there is no uplink data amount, it is considered better not to perform handover.
- the data request determination unit 1005 determines whether there is no uplink data request from the mobile station 20 when only the downlink is in an activated configuration state among the downlink and uplink in the component carrier corresponding to the S cell. To do.
- FIG. 13 is a flowchart showing details of the process A shown in step S24 of FIG. 8 when the data request determination unit 1005 is used.
- the communication processing unit 100a determines whether or not carrier aggregation is being performed. If it is determined that carrier aggregation is being performed (YES in step S2452), the communication processing unit 100a determines in step S2454 whether the downlink in the component carrier is in an activated configuration state. If it is determined that carrier aggregation is not in progress (NO in step S2452), communication processing unit 100a determines in step S2466 that a handover process to the notified cell (that is, a handover candidate cell) is performed. That is, the communication processing unit 100a advances the processing to step S12 (see FIG. 8).
- step S2456 the communication processing unit 100a determines whether the uplink in the component carrier is in the activated state. judge. If the communication processing unit 100a determines that the downlink in the component carrier is not in the activated configuration state (NO in step S2454), the communication processing unit 100a advances the processing to step S2466.
- step S2456 the communication processing unit 100a advances the process to step S2460. If the communication processing unit 100a determines that the uplink in the component carrier is not activated, it determines in step S2458 whether there is an uplink (uplink) data request from the mobile station 20. This determination is executed by the data request determination unit 1005.
- step S2458 communication processing unit 100a advances the process to step S2466. If communication processing unit 100a determines that there is no uplink data request (NO in step S2458), in step S2460, cell A and the notified cell (that is, the handover candidate cell) are different from each other. It is determined whether it belongs to the pattern. In the case of FIG. 8, the communication processing unit 100a determines whether or not the cell A and the cell B belong to different cell arrangement patterns.
- step S2462 whether or not speed V of mobile station 20 is equal to or higher than threshold value Vo. judge. If communication processing unit 100a determines that cell A and cell B belong to the same cell arrangement pattern (NO in step S2460), processing proceeds to step S2466.
- step S2462 If the communication processing unit 100a determines that the speed V of the mobile station 20 is equal to or higher than the threshold value Vo (YES in step S2462), the communication processing unit 100a determines that the handover process to the notified cell is not performed in step S2464. That is, the communication processing unit 100a proceeds to step S26 (see FIG. 8).
- the base station 10 investigates whether there is an uplink data request when the uplink in the component carrier corresponding to the S cell is not activated, and performs handover when there is no uplink data request. Absent. Note that it is permissible for some uplink data to be generated, such as when there is no data request completely, but when the number of data requests in the past fixed time is less than the threshold. On the other hand, even if the base station 10 continues to communicate with the mobile station 20 without performing a handover, the base station 10 performs a handover when the uplink data request amount exceeds a certain level.
- Embodiment 2 it is difficult for a mobile station to notify a message indicating that the reception level of the S cell is superior to the reception level of the P cell. This reduces the number of handovers as in the first embodiment.
- the mobile station changes the offset value when the reception level of the S cell exceeds the reception level of the P cell when a predetermined condition such as the speed V being equal to or higher than the threshold value Vo is satisfied. Accordingly, when the mobile station speed V is high, handover to a different cell arrangement pattern is unlikely to occur.
- the base station notifies the mobile station whether it is the same cell arrangement group or a different arrangement group for each frequency or for each cell.
- the mobile station may be configured to measure reception quality (RSRQ) instead of reception level (RSRP). This will be described in more detail below.
- RSSQ reception quality
- RSRP reception level
- FIG. 14 is a block diagram of base station 10A and mobile station 20A that communicates with base station 10A.
- base station 10A includes a communication processing unit 190a, a transmitting antenna 101a, a receiving antenna 102a, a communication processing unit 190b, a transmitting antenna 101b, and a receiving antenna 102b.
- the communication processing unit 190a includes a transmission unit 111a, a reception unit 112a, and a control unit 191a.
- the communication processing unit 190b includes a transmission unit 111b, a reception unit 112b, and a control unit 191b.
- the mobile station 20A includes a control unit 201A, a reception unit 202, a reception unit 203, a transmission unit 204, a transmission unit 205, a reception antenna 206, a reception antenna 207, a transmission antenna 208, and a transmission unit.
- the control units 191a and 191b of the base station 10A include a communication control unit 1001 and a cell configuration unit 1002.
- base station 10A does not perform carrier aggregation determination, pattern determination, or speed determination.
- the base station 10A transmits an offset value SL (first offset value) to the mobile station 20A before starting carrier aggregation. Further, the base station 10A transmits the above-described threshold value Vo and the offset value SH (second offset value) larger than the offset value SL to the mobile station 20A when starting the carrier aggregation. To do. Note that the base station 10A may notify the mobile station 20A of the threshold value Vo, the offset value SL, and the offset value SH at the start of communication.
- FIG. 15 is a functional block diagram of the control unit 201A of the mobile station 20A.
- control unit 201A includes communication control unit 2001, communication quality measurement unit 2002, speed determination unit 2003, pattern determination unit 2004, communication quality determination unit 2005, and carrier aggregation determination unit 2006. Is provided.
- the communication control unit 2001 includes a data amount determination unit 2011.
- the speed determination unit 2003 includes a speed measurement unit 2031.
- the communication control unit 2001 causes the transmission units 204 and 205 to perform data transmission and causes the reception units 202 and 203 to perform data reception.
- the communication control unit 2001 acquires a signal requesting handover from the base station via the receiving units 202 and 203, for example. Further, the communication control unit 2001 receives the threshold value Vo, the offset value SL (first offset value), and the offset value SH (larger than the offset value SL) from the base station 10A via the receiving units 202 and 203. Second offset value).
- the communication control unit 2001 notifies the speed determination unit 2003 of the threshold value Vo, and notifies the communication quality determination unit 2005 of the offset values SL and SH. Furthermore, the communication control unit 2001 transmits a signal (that is, “Event A3”) indicating that the reception level of the S cell is superior to the reception level of the P cell via the transmission units 204 and 205. Transmit to station 10A.
- a signal that is, “Event A3”
- the carrier aggregation determination unit 2006 investigates whether the uplink and downlink in the component carrier of the handover candidate cell (S cell) are in an activated configuration state.
- the communication quality measurement unit 2002 measures the reception level of the P cell and the reception level of the neighboring cells.
- the communication quality measurement unit 2002 notifies the communication quality determination unit 2005 of the measurement result.
- the speed measuring unit 2031 of the speed determining unit 2003 measures the speed V of the mobile station 20 based on information from the communication control unit 2001.
- the speed determination unit 2003 determines whether or not the measured speed V of the mobile station 20 is equal to or higher than a threshold value Vo.
- the speed determination unit 20003 notifies the pattern determination unit 2004 of the determination result.
- the pattern determination unit 2004 determines whether the P cell and the S cell belong to different cell arrangement patterns for each S cell adjacent to the P cell. Determine. The pattern determination unit 2004 notifies the communication quality determination unit 2005 of the determination result.
- the communication quality determination unit 2005 is obtained by adding the offset value SH to the reception level LP (first quality value) of the P cell. It is determined whether the reception level LS of the S cell is higher than the added value AH (first added value). More specifically, when it is determined that the P cell and the S cell belong to different cell arrangement patterns, and the downlink and uplink in the component carrier corresponding to the S cell are in the activated configuration state, the addition value It is determined whether the reception level LS is higher than AH.
- the communication quality determination unit 2005 adds the offset value SL (the first value) obtained by adding the offset value SL to the reception level LP. It is determined whether or not the reception level LS (second quality value) of the S cell is greater than (addition value of 2). Further, even when it is determined that the P cell and the S cell belong to different cell arrangement patterns, the communication quality determination unit 2005 has at least one of the downlink and the uplink in the component carrier corresponding to the S cell. When it is in the activated configuration state, it is determined whether or not the reception level LS is higher than the addition value AL.
- the communication control unit 2001 determines that the reception level LS is greater than the addition value AH, the signal indicating that the reception level of the S cell is superior to the reception level of the P cell (that is, Event A3) is transmitted to one transmitter, and if it is determined that the reception level LS is not greater than the added value AH, the signal is not transmitted to the transmitter. Further, when the communication control unit 2001 determines that the reception level LS is greater than the addition value AL, the communication control unit 2001 outputs a signal indicating that the reception level of the S cell is superior to the reception level of the P cell. If it is determined that the reception level LS is not greater than the addition value AL, the signal is not transmitted to the transmission unit.
- the communication control unit 2001 determines that the reception level LS is greater than the addition value AH for one S cell among one or more S cells adjacent to the P cell, or the reception level LS is the addition value. If it is determined that it is greater than AL, a signal indicating that the reception level of the S cell is superior to the reception level of the P cell is transmitted to the transmission unit.
- the P cell and the S cell belong to different cell arrangement patterns, and the downlink and uplink in the component carrier corresponding to the S cell are in the activated configuration state.
- the offset value SH larger than the normally used offset value SL is used.
- FIG. 16 is a diagram for explaining the flow of handover processing in the communication system having the base station 10A and the mobile station 20A.
- communication processing unit 190a of base station 10A constitutes cell A
- communication processing unit 190b of base station 10A constitutes cell B.
- cell A functions as a P cell
- cell B functions as a peripheral cell.
- the communication processing unit 190a and the communication processing unit 190b continuously transmit the reference signal A and the reference signal B, respectively.
- step S301 communication is started between the base station 10A and the mobile station 20A.
- step S302 the base station 10A and the mobile station 20A perform a carrier aggregation start procedure.
- the communication processing unit 190a of the base station 10A transmits an instruction to start carrier aggregation to the mobile station 20A.
- the base station 10A transmits the threshold value Vo and the offset value SH to the mobile station 20A.
- the offset value SL has already been notified to the mobile station 20A.
- the communication processing unit 190a and the mobile station 20A start carrier aggregation with the communication processing unit 190b configured.
- step S303 the communication processing unit 190a and the mobile station 20A activate the communication processing unit 190b and start communication using a plurality of component carriers by carrier aggregation.
- the mobile station 20A receives the reference signal A in step S304.
- the mobile station 20A receives the reference signal B.
- step S308 the mobile station 20A determines whether or not to notify the measurement report. More specifically, the mobile station 20A determines whether to notify Event A3. Details of the processing in step S308 will be described later (FIG. 17).
- step S310 When the mobile station determines to notify (YES in step S308), in step S310, it indicates that the reception level of cell B (S cell) is superior to the reception level of cell A (P cell). A measurement report message (Event A3) is notified to the communication processing unit 190a. If it is determined that there is no notification (NO in step S308), the mobile station 20A receives the reference signals A and B from the communication processing unit 190a and the communication processing unit 190b again.
- step S312 the communication processing unit 190a requests the communication processing unit 190b to perform handover of the mobile station.
- the communication processing unit 190b transmits a response signal to the communication processing unit 190a in response to the handover request.
- step S316 the communication processing unit 190a transmits a signal for requesting handover to the communication processing unit 190b to the mobile station 20A.
- step S3108 the mobile station 20A transmits a random access request signal to the communication processing unit 190b.
- step S320 the mobile station 20A receives a response signal to the random access request signal.
- step S322 cell B becomes a P cell, and communication is newly started.
- FIG. 17 is a flowchart showing details of the process in step S308 in FIG. Referring to FIG. 17, in step S202, mobile station 20A measures the reception level.
- the mobile station 20A measures reception levels of a plurality of S cells.
- one quality value of the S cell that is the activated configuration state in the plurality of S cells is “QS1”
- one quality value of the S cell that is the deactivated configuration state in the plurality of S cells is “ QS2 ′′.
- step S204 the mobile station 20A initializes a variable indicating an offset value. Specifically, the mobile station 20A substitutes the offset value SL for a variable offset indicating the offset value.
- step S206 the mobile station 20A determines whether or not the speed V is equal to or higher than the threshold value Vo. When determining that the mobile station 20A is equal to or higher than the threshold value Vo (YES in step S206), the variable offset is set for the S cell having a cell configuration pattern different from the P cell and in the activated configuration state in step S208. Is changed from the offset value SL to the offset value SH. When determining that the mobile station 20A is less than the threshold value Vo (NO in step S206), the process proceeds to step S210.
- step S210 the mobile station 20A determines whether “QSn> Qp + offset” is established for each S cell. For example, when the speed V of the mobile station 20A is equal to or higher than the threshold value Vo, the mobile station 20A determines whether “QS1> Qp + offset value SH” is satisfied for the S cell in the activated configuration state. . For the S cell in the deactivated configuration state, the mobile station 20A determines whether “QS1> Qp + offset value SL” is satisfied.
- step S210 If the above-described conditional expression is satisfied for at least one S cell in step S210, the mobile station 20A advances the process to step S212. If the above conditional expression is not satisfied for all S cells in step S210, the mobile station 20A advances the process to step S202.
- step S210 the mobile station 20A transmits a measurement report (Event A3). More specifically, the mobile station 20A transmits a measurement report message including identification information of S cells that satisfy the condition of step S210.
- FIG. 18 is a diagram illustrating a hardware configuration of the mobile station 20A.
- mobile station 20A includes antennas 206, 207, 208, and 209, RF circuits 2101 and 2102, baseband circuit 2103, GPS receiver 2104, application processor 2105 that executes a program, A ROM (Read Only Memory) 2106, a RAM (Random Access Memory) 2107, a NAND flash memory 108, a display 2109, a camera 2110, a microphone 2111, a speaker 2112, and an operation for receiving an instruction input by a user A key 2113, a communication IF (Interface) 2114, an IC (Integrated Circuit) card reader / writer 2115, and a power supply unit 2116 are provided.
- a key 2113, a communication IF (Interface) 2114, an IC (Integrated Circuit) card reader / writer 2115, and a power supply unit 2116 are provided.
- the GPS receiver 2104 includes an antenna 2141, an RF circuit 2142, and a baseband circuit 2143.
- the GPS receiver 2104 receives signals from the GPS satellites 91 to 94 using the antenna 2141. Further, the GPS receiver 2104 outputs processing results (that is, current location information) in the RF circuit 2142 and the baseband circuit 2143 to the application processor 2105.
- the antennas 206 to 209, the RF circuits 2101 and 2102, and the baseband circuit 2103 are used for wireless communication with other mobile terminals, fixed telephones, and PCs (Personal Computers) via the base station. Specifically, the antennas 206 to 209, the RF circuits 2101 and 2102 and the baseband circuit 2103 are used for the mobile station 20A to perform communication using a mobile phone network.
- the flash memory 2108 is a non-volatile semiconductor memory.
- the flash memory 2108 volatilely stores various programs for controlling the mobile station 20A and various data such as data generated by the mobile station 20A and data acquired from an external device of the mobile station 20A.
- the components 2103 to 2116 are connected to each other by a data bus.
- a memory card 2151 is attached to the IC card reader / writer 2115.
- the processing in the mobile station 20A is realized by each hardware and software executed by the application processor 2105.
- Such software may be stored in the flash memory 2108 in advance.
- the software may be stored in a memory card 2151 or other storage medium and distributed as a program product.
- the software may be provided as a program product that can be downloaded by an information provider connected to the so-called Internet.
- Such software is read from the storage medium by an IC card reader / writer 2115 or other reading device, or downloaded via the antennas 206 to 209, the RF circuits 2101 and 1022, and the baseband circuit 2103 or the communication IF 2114. Then, it is temporarily stored in the flash memory 2108.
- the software is read from the flash memory 2108 by the application processor 2105 and further stored in the flash memory 2108 in the form of an executable program.
- the application processor 2105 executes the program.
- each component constituting the mobile station 20A shown in the figure is general. Therefore, it can be said that the essential part of the present invention is software stored in the flash memory 2108, the memory card 2151 and other storage media, or software downloadable via a network. Since the operation of each hardware of mobile station 20A is well known, detailed description will not be repeated.
- Recording media are not limited to DVD-ROM, CD-ROM, FD (Flexible Disk), and hard disk, but are magnetic tape, cassette tape, optical disk (MO (Magnetic Optical Disc) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital). Versatile Disc)), optical card, mask ROM, EPROM (Electronically Programmable Read-Only Memory), EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory), or a medium carrying a fixed program such as a semiconductor memory such as a flash ROM .
- the recording medium is a non-transitory medium that can be read by a computer.
- the program here includes not only a program directly executable by the CPU but also a program in a source program format, a compressed program, an encrypted program, and the like.
- the mobile station 20A it is possible to reduce the number of handovers in the movement between cells of the same size when the cell arrangement pattern is different at different band frequencies. Further, since the number of handovers can be reduced, it is possible to reduce throughput and radio resource load. Further, by using the mobile station 20A, it is not necessary to change the point that the notification of the measurement report triggers the handover.
- the S cell is not always in the configured state in which both the downlink and the uplink are active, and the configured state in which only the downlink is active. In some cases, In the following, processing when only the downlink of the S cell is in an active configuration state will be described.
- the data amount determination unit 2011 determines whether the uplink data amount in the transmission buffer 2021 (see FIG. 15) of the transmission unit 204 is greater than or equal to a predetermined amount.
- FIG. 19 is a flowchart showing details of the processing in step S308 shown in FIG. 16 when the data amount determination unit 2011 is used.
- step S402 mobile station 20A measures the reception level.
- step S404 the mobile station 20A initializes a variable indicating an offset value. Specifically, the mobile station 20A substitutes the offset value SL for a variable offset indicating the offset value.
- step S406 the mobile station 20A determines whether or not the speed V is equal to or higher than the threshold value Vo. When determining that the mobile station 20A is equal to or greater than the threshold value Vo (YES in step S406), in step S408, the cell offset pattern is different from the P cell and the active cell is in the variable offset state. Is changed from the offset value SL to the offset value SH. When determining that the mobile station 20A is less than the threshold value Vo (NO in step S406), the process proceeds to step S414.
- step S410 the mobile station 20A determines whether or not uplink data is greater than or equal to a threshold value TXDAT in the transmission buffer 2021. The determination is executed by the data amount determination unit 2011. If mobile station 20A determines that it is equal to or greater than threshold value TXDAT (YES in step S410), the process proceeds to step S414.
- step S412 When determining that the mobile station 20A is less than the threshold value TXDAT (NO in step S410), in step S412, the cell arrangement pattern is different from that of the P cell, and the S cell is in the configured state in which only the downlink is activated.
- the value of the variable offset is changed from the offset value SL to the offset value SH.
- step S414 the mobile station 20A determines whether “QSn> Qp + offset” is established for each S cell. Note that n is a natural number representing the number of S cells. If the above conditional expression is satisfied for at least one S cell in step S414, the mobile station 20A advances the process to step S416. If the above conditional expression is not satisfied for all S cells in step S414, the mobile station 20A advances the process to step S402.
- step S414 the mobile station 20A transmits a measurement report (Event A3). More specifically, the mobile station 20A transmits a measurement report message including identification information of S cells that satisfy the condition of step S210.
- the mobile station 20A if the uplink transmission buffer 2021 is equal to or greater than a certain threshold value TXDATA, it is better to perform a handover quickly even with a different cell arrangement pattern, so the mobile station 20A is larger than the offset value SL.
- the offset value SH is not used. If the transmission buffer 2021 is less than the threshold value TXDATA, the mobile station 20A sets an offset value SH as an offset value of an S cell that is in a configured state in which only a different cell arrangement pattern and downlink is activated. This makes it difficult for the mobile station 20A to hand over to an S cell having a different cell arrangement pattern when there is little transmission data during high-speed movement. Therefore, the mobile station 20A can reduce the number of unnecessary handovers.
- the method of deactivating the S cell is a method of notifying the deactivation from the base station, and the base station notifies the mobile station of the time for deactivation, and the notification is made after the last data communication. If data communication does not occur until a certain amount of time has passed, a method of deactivating can be considered. For example, when the mobile station is moving at a high speed, it is possible to suppress deactivation by extending the notification time. With regard to extending the notification time, it is allowed not to deactivate by setting the value to infinity.
- Embodiments 1 and 2 the case where a mobile station and a base station perform carrier aggregation has been described as an example of using a plurality of frequencies. Specifically, while performing carrier aggregation capable of data communication simultaneously at a plurality of frequencies, a control channel that communicates only in one cell (P cell) is handed over to another cell (S cell) that is undergoing carrier aggregation. Explained the process. However, the present invention is not limited to this.
- the processing described in the first and second embodiments includes a communication method in which communication is performed simultaneously at a plurality of frequencies and a communication method in which communication is performed only at one frequency (not only control channels but data communication is performed only at one frequency. This method can be applied when available. Note that a communication method in which communication is performed using only one frequency is used, for example, to reduce a delay caused by using a plurality of frequencies.
- Embodiments 1 and 2 the description has been given focusing on handover within one base station (so-called logical handover), but the present invention is not limited to this.
- the processing described in the first and second embodiments can be applied to physical handover between two base stations. That is, the processing described in the first and second embodiments can be applied to the case where the P cell is in the first base station and the S cell is in the second base station.
- the base stations are connected by wire. Therefore, application to physical handover can be realized by transmitting and receiving necessary data between both base stations.
Landscapes
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Abstract
異なる帯域の周波数でセルの配置パターンが異なる場合において、セル間の移動においてハンドオーバの回数を減らす基地局を提供する。基地局は、複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルを構成する。基地局は、第1のセルの通信品質よりも第2のセルの通信品質の方が優れていることを示した測定報告を移動局より受信する。基地局は、移動局の速度が閾値以上であるか否かを判定する。基地局は、第1のセルの通信品質よりも第2のセルの通信品質の方が優れている場合、移動局の速度が閾値未満であるときには、第1のセルから第2のセルへのハンドオーバを要求する信号を移動局に送信する一方、移動局の速度が閾値以上であるときには第1のセルから第2のセルへのハンドオーバを要求する信号を移動局に送信しない。
Description
本発明は、基地局、移動局、通信制御方法、およびプログラムに関する。本発明は、特に、キャリアアグリゲーションに適用した基地局および移動局、基地局および移動局における通信制御方法、および基地局および移動局を制御するためのプログラムに関する。
3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、現在、LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)の仕様検討が行われている。LTE-Aでは、LTEよりも高速の通信を実現することが要求されている。このため、LTE-Aでは、LTEよりも広帯域(LTEの20MHzの帯域を越える100MHzまでの帯域)をサポートすることが求められている。しかしながら、世界的に連続した広帯域の周波数領域をLTE-A用として確保することは難しい。
それゆえ、LTE-Aでは、LTEとの互換性を可能な限り維持する目的から、キャリアアグリゲーション(CA:Career Aggregation)技術が検討されている。キャリアアグリゲーション技術は、コンポーネントキャリア(CC:Component Career)と呼ばれる帯域幅が20MHzまでの周波数帯域を複数まとめて通信を行うことにより最大100MHzの帯域幅を確保し、これにより高速かつ大容量の通信を実現させる技術である。
キャリアアグリゲーション技術を用いた通信で使用されるコンポーネントキャリアは、キャリアアグリゲーション通信の開始時や再設定時に基地局から端末固有(UE specific)で割り当てられる。通信を行なうサービングセル(Serving Cell)は、1つのプライマリ・サービング・セル(Primary Serving Cell(以下、「Pセル」と称する))と、1つ以上のセカンダリ・サービング・セル(Secondary Serving Cell(以下、「Sセル」と称する))との組み合わせにより構成される。
非特許文献1の7.5節に示すように、Pセルは、制御情報(C-Plane: Control Plane)とデータ情報(U-Plane: User Plane)との通信を行なう。また、Pセルに対応するコンポーネントキャリアを、PCC(Primary Component Carrier)と呼ぶ。Sセルは、データ情報(U-Plane)のみの通信を行なう。また、Sセルに対応するコンポーネントキャリアを、SCC(Secondary Component Carrier)と呼ぶ。
SCCには、コンフィギュア(configure)状態と、非コンフィギュア状態とがある。また、コンフィギュア状態には、アクティベート(activate)状態と、非アクティベート(deactivate)状態とがある。キャリアアグリゲーションを行なっていない場合、Pセル以外の全てのセルは、非コンフィギュア状態である。キャリアアグリゲーションを行なう場合、Sセルの追加が行なわれるが、このとき追加されたSCCは、非アクティベートなコンフィギュア状態となる。
非アクティベート状態では、CQI(Channel Quality Indicator)等の直ぐに通信ができるような品質測定が行われるが、データ通信自体は発生しない。基地局は、移動局から報告される非アクティベートなSセルのCQIがよくなるなどの理由によりSセルでも通信を行ったほうが良いと判断すると、アクティベート状態に変更し、当該移動局と通信を開始する。
移動局は、ランダムアクセス手順を用いたハンドオーバによりPセルの変更を行なう。この場合、基地局および移動局は、一度SCCを非アクティベート状態にしてSCCとの通信を終え、基地局は必要であれば新しいPセルで再度SCCをアクティベート状態にすることが、3GPP RAN2#70bis会合で合意されている。
下記の非特許文献1におけるAnnexのJ.1節に示すとおり、3GPPでは、基地局の配置について基本的な5つのパターンが提案されている。図20は、基地局の配置について基本的な5つのパターンのうちの3つ目のパターンを示した図である。図20を参照して、同じ基地局(eNB(evolutional Node B))のセルC1とセルC2とは、一部の領域が重なるように位置している。周波数F2用のアンテナは、セルの端のスループットが増加するように、セルC1の境界に向いて配置される。なお、セルC1は、周波数F1の電波により形成され、セルC2は、周波数F2の電波による。周波数F1と周波数F2とは、異なる帯域の周波数である。たとえば、周波数F1は800MHzまたは2GHzであり、周波数F2は3.5GHzである。
特開平5-130018号公報(特許文献1)には、移動通信システムに関するハンドオーバの技術が開示されている。具体的には、移動通信システムは、(i)複数の基地局の各セルを、通信エリアの広いマクロセルと、このマクロセル内を細分化する通信エリアの狭いマイクロセルとで構成し、(ii)移動局の移動速度に応じて、マクロセルとマイクロセルとを逐次選択する。詳しくは、特許文献1の移動通信システムは、移動局が高速で移動しているときにはマクロセルを選択し、移動局が低速で移動しているときにはマイクロセルを選択する。移動通信システムでは、当該構成により、ハンドオーバの回数を減らそうとしている。
特開2006-303739号公報(特許文献2)には、特許文献1と同様に、移動通信システムに関するハンドオーバの技術が開示されている。具体的には、移動通信システムの基地局は、移動局の移動の遅速に応じてハンドオーバ先の候補を指定する。詳しくは、基地局は、エリアの連続性の高い周波数帯域を、移動速度の速い移動局のハンドオーバ先の候補として優先的に選択する、エリアの連続性の低い周波数帯域を、移動速度の遅い移動局のハンドオーバ先の候補として優先的に選択する。移動通信システムでは、基地局の当該構成により、ハンドオーバの成功率を向上しようとしている。
ハンドオーバは、基地局での判定に基づき実施される。下記の非特許文献2における5.5.4節に示すように、当該判定のトリガは、通常、移動局からの測定報告メッセージ(Measurement Report Message)による通知によるものとなる。EventA3は、Pセルよりも周辺セルの方が、通信品質がよいことを表す通知である。基地局は周期的にリファレンスシグナルを送信している。移動局は基地局からのリファレンスシグナルを受信し、受信レベル(RSRP:Reference Signal Received Power)や受信品質(RSRQ:Reference Signal Received Quality)を測定する。上述した通信品質の判定にはRSRPもしくはRSRQを用いるが、EventA3のトリガとしてどちらの値を用いるかはあらかじめ基地局が移動局に通知する。また、このイベント発生条件には、周波数毎やセル毎によるオフセットの差が規定されている。
3GPP TS 36.300 V10.0.0 (2010-06), Technical Specification, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10)
3GPP TS 36.331 V10.0.0 (2010-12), Technical Specification, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 10)
しかしながら、図20に示したような複数の周波数で配置が異なる基地局を用いる場合には、場所によって通信品質の良い周波数と悪い周波数とが変わる。このため、移動局の移動時に、ハンドオーバの回数が増えてしまう。
また、引用文献1では、移動局の移動速度に応じて、マクロセルおよびマイクロセルといった大きさのかなり異なるセル間のいずれかを選択する構成であるため、図20に示したように同じような大きさのセル間の移動においてハンドオーバを減らすことまでは考慮されていない。
また、引用文献2は、ハンドオーバの成功率を上げることを目的としており、ハンドオーバの回数を低減することまでは考慮されていない。
本願発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、異なる帯域の周波数でセルの配置パターンが異なる場合において、セル間の移動においてハンドオーバの回数を減らすことが可能な基地局、移動局、通信制御方法、およびプログラムを提供することにある。
本発明のある局面に従うと、基地局は、複数の周波数を同時に用いる第1の通信方式および前記複数の周波数のうちの1つの周波数を用いる第2の通信方式の少なくともいずれかで、移動局と通信する。基地局は、前記複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルを構成するセル構成手段と、前記移動局が前記複数のセルの1つである第1のセルに在圏している場合に、前記第1のセルの通信品質よりも前記第1のセルの周波数とは異なる周波数の第2のセルの通信品質の方が優れているか否かを第1の信号を、前記移動局から受信する受信手段と、前記第1のセルから前記第2のセルへのハンドオーバを要求する第2の信号を、前記移動局に送信する送信手段と、前記移動局の移動速度が予め定められた値以上であるか否かを判定する第1の判定手段と、前記第1の信号が前記第1のセルの通信品質よりも前記第2のセルの通信品質の方が優れていることを示している場合、前記第1の判定手段の判定結果が前記予め定められた値未満であるときには、前記第2の信号を前記送信手段に送信させ、前記予め定められた値以上であるときには、前記第2の信号を前記送信手段に送信させない送信制御手段とを備える。
好ましくは、前記第1の通信方式は、互いに周波数帯域が異なる複数のコンポーネントキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによる通信方式である。前記セル構成手段は、前記複数のコンポーネントキャリアの各々について、当該コンポーネントキャリア毎に予め定められたセル配置パターンで、前記複数のセルを構成する。前記第1のセルは、プライマリ・サービング・セルである。前記第2のセルは、セカンダリ・サービング・セルである。前記セカンダリ・サービング・セルは、前記基地局により構成されるセルである。
好ましくは、前記第1の通信方式は、互いに周波数帯域が異なる複数のコンポーネントキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによる通信方式である。前記セル構成手段は、前記複数のコンポーネントキャリアの各々について、当該コンポーネントキャリア毎に予め定められたセル配置パターンで、前記複数のセルを構成する。前記第1のセルは、プライマリ・サービング・セルである。前記第2のセルは、セカンダリ・サービング・セルである。前記セカンダリ・サービング・セルは、前記基地局に隣接する基地局により構成されるセルである。
好ましくは、前記基地局は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記第1の信号が受信されたことに基づき、前記プライマリ・サービング・セルと前記セカンダリ・サービング・セルとが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判定する第2の判定手段をさら備える。前記第1の判定手段は、前記第2の判定手段によって前記異なるセル配置パターンに属すると判定されたことに基づき、前記移動局の移動速度が予め定められた値以上であるか否かを判定する。
好ましくは、前記送信制御手段は、前記プライマリ・サービング・セルと前記セカンダリ・サービング・セルとが互いに異なるセル配置パターンに属しないと判定された場合、前記第2の信号を前記送信手段に送信させる。
好ましくは、前記第2の判定手段は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記第1の信号が受信されるたことに基づき、前記プライマリ・サービング・セルと前記セカンダリ・サービング・セルとが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判定する。
好ましくは、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクのうちダウンリンクのみがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記移動局からアップリンクのデータ要求があるか否かを判定する第3の判定手段をさらに備える。前記第2の判定手段は、前記第3の判定手段によって前記アップリンクのデータ要求がないと判定された場合に、前記第1の信号が受信されたことに基づき、前記プライマリ・サービング・セルと前記セカンダリ・サービング・セルとが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判定する。
本発明の他の局面に従うと、移動局は、複数の周波数を同時に用いる第1の通信方式および前記複数の周波数のうちの1つの周波数を用いる第2の通信方式の少なくともいずれかで、1つ以上の基地局と通信する。前記複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルが前記1つ以上基地局によって構成されている。移動局は、前記移動局が前記複数のセルの1つである第1のセルに在圏している場合に、前記第1のセルの通信品質と、前記第1のセルの周波数とは異なる周波数の第2のセルの通信品質とを測定する測定手段と、前記移動局に関する速度の閾値と、第1のオフセット値と、前記第1のオフセット値よりも大きな第2のオフセット値とを、前記移動局が在圏している基地局から受信する受信手段と、前記移動局の移動速度が前記閾値以上であるかを判定する第1の判定手段と、前記閾値以上であると判定されたことに基づき、前記第1のセルの通信品質を示す第1の品質値に前記第2のオフセット値を加えることにより得られた第1の加算値よりも、前記第2のセルの通信品質を示す第2の品質値が大きいか否かを判定する第2の判定手段と、前記第1のセルの通信品質よりも前記第2の通信品質の方が優れていることを示した信号を前記移動局が在圏している基地局へ送信する送信手段と、前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きいと判定された場合には、前記信号を前記送信手段に送信させ、前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きくないと判定された場合には、前記信号を前記送信手段に送信させない送信制御手段とを備える。
好ましくは、前記第1の通信方式は、互いに周波数帯域が異なる複数のコンポーネントキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによる通信方式である。前記複数のセルは、前記複数のコンポーネントキャリアの各々について、当該コンポーネントキャリア毎に予め定められたセル配置パターンで構成されている。前記第1のセルは、プライマリ・サービング・セルである。前記第2のセルは、セカンダリ・サービング・セルである。前記セカンダリ・サービング・セルは、前記移動局が在圏している基地局により構成されるセルである。
好ましくは、前記第1の通信方式は、互いに周波数帯域が異なる複数のコンポーネントキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによる通信方式である。前記複数のセルは、前記複数のコンポーネントキャリアの各々について、当該コンポーネントキャリア毎に予め定められたセル配置パターンで構成されている。前記第1のセルは、プライマリ・サービング・セルである。前記第2のセルは、セカンダリ・サービング・セルである。前記セカンダリ・サービング・セルは、前記移動局が在圏している基地局に隣接する基地局により構成されるセルである。
好ましくは、前記移動局は、前記閾値以上であると判定されたことに基づき、前記第1のセルと前記第2のセルとが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判定する第3の判定手段をさらに備える。前記第2の判定手段は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記第3の判定手段によって前記異なるセル配置パターンに属すると判定されたことに基づき、前記プライマリ・サービング・セルの通信品質を示す第1の品質値に前記第2のオフセット値を加えることにより得られた第1の加算値よりも、前記セカンダリ・サービング・セルの通信品質を示す第2の品質値が大きいか否かを判定する。
好ましくは、前記第2の判定手段は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記第1の加算値よりも前記第2の品質値が大きいか否かを判定する。
好ましくは、前記第2の判定手段は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクの少なくとも一方が非アクティベートなコンフィギュア状態である場合には、前記第1の品質値に前記第1のオフセット値を加えることにより得られる第2の加算値よりも前記第2の品質値が大きいか否かを、さらに判定する。前記送信制御手段は、前記第2の品質値が前記第2の加算値よりも大きいと判定された場合にも、前記信号を前記送信手段に送信させる。
好ましくは、前記測定手段は、前記プライマリ・サービング・セルに隣接する複数の前記セカンダリ・サービング・セルの通信品質を測定する。前記送信制御手段は、前記複数のセカンダリ・サービング・セルのうち少なくとも1つのセカンダリ・サービング・セルについて、前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きいと判定された場合、または前記第2の品質値が前記第2の加算値よりも大きいと判定された場合には、前記信号を前記送信手段に送信させる。
好ましくは、前記受信手段は、前記基地局が前記キャリアアグリゲーションを開始したことに基づき、前記閾値と前記第2のオフセット値とを前記基地局から受信する。
好ましくは、前記送信手段は、送信バッファを含む。前記移動局は、前記送信バッファにおけるアップリンクのデータ量が予め定められた量未満であるか否かを判定する第4の判定手段をさらに備える。前記第2の判定手段は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクのうちダウンリンクのみがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記データ量が予め定められた量未満であると判定されると、前記第1の加算値よりも前記第2の品質値が大きいか否かを判定する。
好ましくは、前記第2の判定手段は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクのうちダウンリンクのみがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記データ量が予め定められた量以上であると判定されると、前記第1の品質値に前記第1のオフセット値を加えることにより得られる第2の加算値よりも前記第2の品質値が大きいか否かを判定する。前記送信制御手段は、前記第2の品質値が前記第2の加算値よりも大きいと判定された場合にも、前記信号を前記送信手段に送信させる。
本発明のさらに他の局面に従うと、通信制御方法は、複数の周波数を同時に用いる第1の通信方式および前記複数の周波数のうちの1つの周波数を用いる第2の通信方式の少なくともいずれかで移動局と通信する基地局における通信制御方法である。通信制御方法は、前記基地局が、前記複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルを構成するステップと、前記基地局が、前記移動局が前記複数のセルの1つである第1のセルに在圏している場合に、前記第1のセルの通信品質よりも前記第1のセルの周波数とは異なる周波数の第2のセルの通信品質の方が優れているか否かを第1の信号を、前記移動局から受信するステップと、前記基地局が、前記第1のセルから前記第2のセルへのハンドオーバを要求する第2の信号を、前記移動局に送信するステップと、前記基地局が、前記移動局の移動速度が予め定められた値以上であるか否かを判定するステップと、前記基地局が、前記第1の信号が前記第1のセルの通信品質よりも前記第2のセルの通信品質の方が優れていることを示している場合、前記判定結果が前記予め定められた値未満であるときには前記第2の信号を送信し、前記予め定められた値以上であるときには前記第2の信号を送信しないステップとを備える。
本発明のさらに他の局面に従うと、通信制御方法は、複数の周波数を同時に用いる第1の通信方式および前記複数の周波数のうちの1つの周波数を用いる第2の通信方式の少なくともいずれかで1つ以上の基地局と通信する移動局における通信制御方法である。前記複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルが前記1つ以上基地局によって構成されている。前記通信制御方法は、前記移動局が、前記移動局が前記複数のセルの1つである第1のセルに在圏している場合に、前記第1のセルの通信品質と、前記第1のセルの周波数とは異なる周波数の第2のセルの通信品質とを測定するステップと、前記移動局が、前記移動局に関する速度の閾値と、第1のオフセット値と、前記第1のオフセット値よりも大きな第2のオフセット値とを、前記移動局が在圏している基地局から受信するステップと、前記移動局が、前記移動局の移動速度が前記閾値以上であるかを判定するステップと、前記移動局が、前記閾値以上であると判定されたことに基づき、前記第1のセルの通信品質を示す第1の品質値に前記第2のオフセット値を加えることにより得られた第1の加算値よりも、前記第2のセルの通信品質を示す第2の品質値が大きいか否かを判定するステップと、前記移動局が、前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きいと判定された場合には、前記第1のセルの通信品質よりも前記第2の通信品質の方が優れていることを示した信号を前記移動局が在圏している基地局へ送信するステップと、前記移動局が、前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きくないと判定された場合には、前記信号を送信しないステップとを備える。
本発明のさらに他の局面に従うと、プログラムは、複数の周波数を同時に用いる第1の通信方式および前記複数の周波数のうちの1つの周波数を用いる第2の通信方式の少なくともいずれかで移動局と通信する基地局を制御するためのプログラムである。プログラムは、前記複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルを構成するステップと、前記移動局が前記複数のセルの1つである第1のセルに在圏している場合に、前記第1のセルの通信品質よりも前記第1のセルの周波数とは異なる周波数の第2のセルの通信品質の方が優れているか否かを第1の信号を、前記移動局から受信するステップと、前記第1のセルから前記第2のセルへのハンドオーバを要求する第2の信号を、前記移動局に送信するステップと、前記移動局の移動速度が予め定められた値以上であるか否かを判定するステップと、前記第1の信号が前記第1のセルの通信品質よりも前記第2のセルの通信品質の方が優れていることを示している場合、前記判定結果が前記予め定められた値未満であるときには前記第2の信号を送信し、前記予め定められた値以上であるときには前記第2の信号を送信しないステップとを、前記基地局に実行させる。
本発明のさらに他の局面に従うと、プログラムは、複数の周波数を同時に用いる第1の通信方式および前記複数の周波数のうちの1つの周波数を用いる第2の通信方式の少なくともいずれかで1つ以上の基地局と通信する移動局を制御するためのプログラムである。前記複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルが前記1つ以上基地局によって構成されており、前記プログラムは、前記移動局が前記複数のセルの1つである第1のセルに在圏している場合に、前記第1のセルの通信品質と、前記第1のセルの周波数とは異なる周波数の第2のセルの通信品質とを測定するステップと、前記移動局に関する速度の閾値と、第1のオフセット値と、前記第1のオフセット値よりも大きな第2のオフセット値とを、前記移動局が在圏している基地局から受信するステップと、前記移動局の移動速度が前記閾値以上であるかを判定するステップと、前記閾値以上であると判定されたことに基づき、前記第1のセルの通信品質を示す第1の品質値に前記第2のオフセット値を加えることにより得られた第1の加算値よりも、前記第2のセルの通信品質を示す第2の品質値が大きいか否かを判定するステップと、前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きいと判定された場合には、前記第1のセルの通信品質よりも前記第2の通信品質の方が優れていることを示した信号を前記移動局が在圏している基地局へ送信するステップと、前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きくないと判定された場合には、前記信号を送信しないステップとを、前記移動局に実行させる。
本発明によれば、異なる帯域の周波数でセルの配置パターンが異なる場合において、セル間の移動においてハンドオーバの回数を減らすことが可能となる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施の形態に係る電子機器について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
[実施の形態1]
(A.概要)
図1は、基地局10により構成される複数のセルを説明するための図である。図1(a)は、基地局10が送信する周波数f1の電波により構成される3つのセル10a,10b,10cを表した図である。図1(b)は、基地局10が送信する周波数f2の電波により構成される3つのセル10d,10e,10fを表した図である。図1(c)は、図1(a)のセルと図1(b)のセルとを重ね合わせた図である。
(A.概要)
図1は、基地局10により構成される複数のセルを説明するための図である。図1(a)は、基地局10が送信する周波数f1の電波により構成される3つのセル10a,10b,10cを表した図である。図1(b)は、基地局10が送信する周波数f2の電波により構成される3つのセル10d,10e,10fを表した図である。図1(c)は、図1(a)のセルと図1(b)のセルとを重ね合わせた図である。
基地局10は、互いに周波数帯域が異なる複数のコンポーネントキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによって、移動局と通信する。基地局10は、複数のコンポーネントキャリアの各々について、当該コンポーネントキャリア毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルを構成する。図1を参照して説明すると、以下の通りである。
基地局10は、第1の周波数帯域のコンポーネントキャリアを用いて、移動局と通信を行なう。具体的には、基地局10は、第1の周波数帯域の周波数f1の電波を用いて移動局と通信を行なう。基地局10は、周波数f1の電波によって、第1のセル配置パターンで3つのセル10a,10b,10cを構成する。
図1(b)を参照して、基地局10は、第1の周波数帯域とは異なる第2の周波数帯域のコンポーネントキャリアを用いて、移動局と通信を行なう。具体的には、基地局10は、第2の周波数帯域の周波数f2の電波で移動局と通信を行なう。基地局10は、周波数f2の電波によって、第2のセル配置パターンで3つのセル10d,10e,10fを構成する。第2のセル配置パターンは、第1のセル配置パターンを、基地局10を中心にして時計方向または半時計方向に60度回転させたパターンである。
図1(c)を参照して、基地局10は、周波数f1と周波数f2との電波を送信することにより、6つのセル10a,10b,10c,10d,10e,10fを構成する。各セルは、周波数が異なる2つのセルと領域の一部が重複する。たとえば、周波数f1の電波により構成されるセル10aは、周波数f2の電波により構成されるセル10d,10fと領域の一部が重複する。このように、基地局10は、上述した、非特許文献1におけるAnnexのJ.1節の3つ目のパターンを構成する。
なお、以下で述べる他の基地局についても、図1に示した参照符号と同様の手法で参照符号を付す。つまり、基地局の参照符号がK(K:自然数)の場合、周波数f1の電波によって、第1のセル配置パターンで時計回りに3つのセルKa,Kb,Kcが構成され(図1(a)参照)、周波数f2の電波によって、第2のセル配置パターンで時計回りに3つのセルKd,Ke,Kfが構成される(図1(b)参照)。
図2は、基地局10と同じ構成を有する複数の基地局11~15が配備されたエリアを移動局が通過する状態を示した図である。図2を参照して、移動局が矢印の始点から終点の方向に移動すると、移動局は、少なくとも、セル11a,セル11d,セル12c,セル12a,セル12d,セル13c,セル13aを通る。
図3は、移動局が受信する電波の受信レベルを表した図である。図3を参照して、従来の通信システムにおいては、移動局は、移動局の移動速度(以下、「速度V」と称する)にかかわらず、常に最も受信レベル(RSRP:Reference Signal Received Power)の優れたセルへのハンドオーバを行なう。このため、移動局は、白抜きの矢印の位置でハンドオーバを行なう。つまり、図3の場合には、移動局は、8回のハンドオーバを行なう。
一方、基地局10を備える通信システムにおいては、移動局の速度が予め定められた閾値よりも速い場合(以下、「高速移動時」とも称する)に、ハンドオーバのトリガを変更することにより、不要なハンドオーバを行なわないようにする。具体的には、基地局10は、移動局から“Pセルの受信レベルよりもSセルの受信レベルの方が優れている”との通知(具体的には、Event A3の通知)を受けても、移動局にハンドオーバを実行させない。
このような構成により、移動局は、高速移動時には、ハッチングが施された矢印の位置でしかハンドオーバを行なわない。つまり、移動局は、同じ周波数のセルを構成する基地局にしかハンドオーバしない。つまり、図3の場合には、4回しかハンドオーバが実施されない。このため、ハンドオーバの回数を減らすことができる。
ここで、高速移動時にハンドオーバのトリガを変更する理由は、以下の通りである。制御チャネルはPセルでのみ通信を行なうため、Pセルの通信品質がSセルの通信品質を下回るような状況は好ましくない。それゆえ、基地局10は、高速移動時のみハンドオーバのトリガを変更し、低速移動時および静止時にはトリガを変更せずに、移動局に通常通りのハンドオーバを実行させる。
ところで、従来のキャリアアグリゲーションを行なわないLTEでは、通常、常に最も受信レベルのよいセルにハンドオーバしなければ、スループットは低下してしまう。しかしながら、基地局10は、キャリアアグリゲーションを行なうことにより、ハンドオーバを行なわなくても、通信品質のよい周波数を用いることにより、ユーザデータのスループットの低下は発生しない。つまり、基地局10は、キャリアアグリゲーションによって周波数f1を用いた通信と周波数f2を用いた通信とができるため、基地局10と移動局との間のスループットは低下しない。
上記では、移動局が高速移動している場合にハンドオーバのトリガを変更する構成を例に挙げたが、後述するように、移動局が高速移動をしており、かつ上りのデータ量が少ない場合に、ハンドオーバのトリガを変更するように、基地局10を構成することが好ましい。
図4は、Sセルのダウンリンクのみアクティベートな状態でキャリアアグリゲーションを行なっていることを示した模式図である。なお、矢印の線幅が広いほど、通信品質が優れていることを表している。図4(a)は、左側のPセルの周波数帯域における通信品質の方が、右側のSセルの周波数帯域における通信品質よりも優れた状態を表した図である。
図4(b),(c)は、図4(a)の状態(つまり、左側のPセルの周波数帯域における通信品質の方が右側のSセルの周波数帯域における通信品質よりもよい状態)から、右側のSセルの周波数帯域における通信品質の方が右側のPセルの周波数帯域における通信品質よりも優れた状態に遷移した場合を表した図である。
詳しくは、図4(b)は、低速移動時や上りのデータ量が多い場合における状態を表した図である。図4(b)を参照して、低速移動時や上りのデータ量が多い場合には、ハンドオーバが行なわれ、その結果、左側がSセルとなり、右側がPセルとなっている。また、図4(c)は、移動局が高速移動しており、かつ上りのデータ量が少ない状態を表した図である。図4(c)を参照して、移動局が高速移動しており、かつ上りのデータ量が少ない場合には、上述したように、ハンドオーバは行なわれない。このため、左側はPセルのままで、右側はSセルのままとなっている。
以下では、上記のような処理を行なう基地局10の具体的な構成と、基地局10と通信を行なう移動局の具体的な構成とについて説明する。具体的には、Sセルのダウンリンクおよびアップリンクがアクティベートであって、Sセルの方がPセルよりも通信品質がよい旨の通知を基地局10が移動局より受信した場合に、基地局10でハンドオーバを移動局に実行させるか否かを判定させる構成について説明する。
(B.ブロック図)
図5は、基地局10および基地局10と通信を行なう移動局20のブロック図である。図5を参照して、基地局10は、通信処理部100aと、送信用アンテナ101aと、受信用アンテナ102aと、通信処理部100bと、送信用アンテナ101bと、受信用アンテナ102bとを備える。通信処理部100aは、送信部111aと、受信部112aと、制御部110aとを備える。通信処理部100bは、送信部111bと、受信部112bと、制御部110bとを備える。
図5は、基地局10および基地局10と通信を行なう移動局20のブロック図である。図5を参照して、基地局10は、通信処理部100aと、送信用アンテナ101aと、受信用アンテナ102aと、通信処理部100bと、送信用アンテナ101bと、受信用アンテナ102bとを備える。通信処理部100aは、送信部111aと、受信部112aと、制御部110aとを備える。通信処理部100bは、送信部111bと、受信部112bと、制御部110bとを備える。
送信部111aは、送信用アンテナ101aと、制御部110aとに接続される。送信部111aは、制御部110aからの指令に基づいて、送信用アンテナ101aを用いて移動局20に周波数f1の電波を送信する。一方、送信部111bは、送信用アンテナ101bと、制御部110bとに接続される。送信部111bは、制御部110bからの指令に基づいて、送信用アンテナ101bを用いて、移動局20に周波数f2電波を送信する。
移動局20は、制御部201と、受信部202と、受信部203と、送信部204と、送信部205と、受信用アンテナ206と、受信用アンテナ207と、送信用アンテナ208と、送信用アンテナ209とを備える。
受信部202は、受信用アンテナ206と、制御部201とに接続される。受信部202は、受信用アンテナ206を用いて、基地局10の通信処理部100aから送信された周波数f1の電波を受信する。一方、受信部203は、受信用アンテナ207と、制御部201とに接続される。受信部203は、受信用アンテナ207を用いて、基地局10の通信処理部100bにより送信された周波数f2の電波を受信する。
送信部204は、送信用アンテナ208と、制御部201とに接続される。送信部204は、制御部201からの指令に基づいて、送信用アンテナ208を用いて、基地局10の通信処理部100aに周波数f1′の電波を送信する。一方、送信部205は、送信用アンテナ208と、制御部201とに接続される。送信部205は、制御部201からの指令に基づいて、送信用アンテナ209を用いて、基地局10の通信処理部100bに周波数f2′の電波を送信する。
また、移動局20は、基地局10の送信部111aおよび送信部111bからのリファレンス信号を受信し、受信レベルを測定する。移動局20は、たとえば送信部111bからのリファレンス信号のRSRP値が、送信部111aからのリファレンス信号のRSRP値に対して予め基地局から通知されているオフセット値を加えた値を上回った場合、基地局10に対して、測定結果メッセージにてその旨(つまり、Event A3)を通知する。
基地局10の受信部112aは、受信用アンテナ102aと、制御部110aとに接続される。受信部112aは、受信用アンテナ102aを用いて、移動局20の送信部204から送信された周波数f1′の電波を受信する。一方、基地局10の受信部112bは、受信用アンテナ102bと、制御部110bとに接続される。受信部112bは、受信用アンテナ102bを用いて、移動局20の送信部205から送信された周波数f2′の電波を受信する。
また、図5の状態では、キャリアアグリゲーションが行なわれているものとする。さらに、通信処理部100aおよび通信処理部100bの何れか一方がPセルを構成し、他方がSセルを構成するものとして説明する。特に以下では、説明の便宜上、通信処理部100aがPセルを構成し、通信処理部100bがSセルを構成する場合を例に挙げて説明する。この場合、図5は、PセルおよびSセルの各々がダウンリンクおよびアップリンクのコンポーネントキャリアを有し、全てのコンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクがアクティベートなコンフィギュア状態である場合を示していることになる。
なお、図5においては、2つの通信処理部100a,100bしか示していないが、通信処理部の数は複数であればよい。また、図5では、説明の便宜上、異なる周波数を用いる場合に、移動局が複数の送信部および受信部と当該送信部および受信部に付随するアンテナを有する構成を示したが、異なる周波数であっても隣り合う連続した周波数帯域であれば、物理的には複数の送信部、受信部、およびアンテナを有していなくてもよい。
図6は、基地局10の通信処理部100aにおける制御部110aの機能ブロック図である。図6を参照して、制御部110aは、通信制御部1001と、セル構成部1002と、パターン判定部1003と、速度判定部1004と、データ要求判定部1005とを備える。通信制御部1001は、キャリアアグリゲーション判定部1011を含む。速度判定部1004は、速度測定部1041を含む。
セル構成部1002は、通信制御部1001とデータの遣り取りを行なう。セル構成部1002は、1つのコンポーネントキャリアについて、当該コンポーネントキャリアに予め定められたセル配置パターンで、複数のセルを構成する。なお、通信処理部100bに関しても、通信処理部100b内のセル構成部が、1つのコンポーネントキャリアについて、当該コンポーネントキャリアに予め定められたセル配置パターンで、複数のセルを構成する。つまり、基地局10は、複数のコンポーネントキャリアの各々について、当該コンポーネントキャリア毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルを構成する。
通信制御部1001は、送信部111aにデータ送信を実行させ、受信部112aにデータ受信を実行させる。通信制御部1001は、ハンドオーバの処理を行なう。具体的には、通信制御部1001は、予め定められた条件が成立すると、移動局20にハンドオーバを要求する信号を送信部111aに送信させる。
また、通信制御部1001は、受信部112aが、Pセルの受信レベルよりもSセルの受信レベルの方が優れていることを示した信号(つまり、「Event A3」)を移動局20から受信すると、当該信号を受信した旨を、キャリアアグリゲーション判定部1006に通知する。なお、当該Sセルが、ハンドオーバ候補のセルとなる。
キャリアアグリゲーション判定部1011は、Event A3を受信した旨を受け付けると、ハンドオーバ候補のセル(Sセル)のコンポーネントキャリアにおけるアップリンクおよびダウンリンクがアクティベートなコンフィギュア状態(以下、単に、「アクティベートなコンフィギュア状態」とも称する)であるか否かを調査する。ハンドオーバ候補のセルとしては、基地局10の通信処理部100bにより構成されるSセル、他の基地局の1つの制御部(図示せず)により構成されるセルが挙げられる。また、キャリアアグリゲーション判定部1011は、アクティベートなコンフィギュア状態であると判断すると、当該状態であることをパターン判定部1003に知らせる。
パターン判定部1003は、ハンドオーバ先のセルがアクティベートなコンフィギュア状態であることを示す通知をキャリアアグリゲーション判定部1011から受け付けると、Pセルとハンドオーバ候補のSセルとが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判定する。また、パターン判定部1003は、判定結果を速度判定部1004に通知する。
より具体的には、基地局10は、各コンポーネントキャリアのセル配置パターンを示す情報を予め格納している。また、基地局10は、近隣の基地局に関しても、各コンポーネントキャリアのセル配置パターンを示す情報を予め格納している。パターン判定部1003は、これらの情報に基づいて、Pセルとハンドオーバ候補のSセルとが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判断する。セル配置パターンの異同の詳細については、後述する(図10,11)。
速度判定部1004の速度測定部1041は、通信制御部1001からの情報に基づき移動局20の速度Vを測定する。速度判定部1004は、Pセルとハンドオーバ候補のSセルとが互いに異なるセル配置パターンに属する場合、測定された移動局20の速度Vが予め定められた値(以下、「閾値Vo」とも称する)以上であるか否かを判定する。速度判定部1004は、判定結果を通信制御部1001に通知する。
通信制御部1001は、移動局20の速度Vが閾値Vo以上である場合、ハンドオーバを指示する信号を送信部111aに送信させない。一方、通信制御部1001は、移動局20の速度Vが閾値Vo未満である場合、ハンドオーバを指示する信号を送信部111aに送信させる。具体的には、通信制御部1001は、Pセルからハンドオーバ候補のSセルへのハンドオーバを要求する信号を、移動局20対して送信部111aから送信させる処理を行なう。
以上のように、基地局10は、Event A3を表す測定報告メッセージを移動局20から受信した場合に、Pセルとハンドオーバ先のSセルとが互いに異なるセル配置パターンであれば、移動局20の速度Vが閾値Vo未満であることを条件に、ハンドオーバを移動局20に実施させる。一方、移動局の速度Vが閾値Vo以上であれば、移動局20にハンドオーバを許可しない。
また、基地局10は、基地局10は、Event A3を表す測定報告メッセージを移動局20から受信した場合に、Pセルとハンドオーバ先のSセルとが同じセル配置パターンであれば、移動局20の速度Vにかかわらず、ハンドオーバを移動局20に実施させる。
なお、ハンドオーバ候補のSセルに対応するコンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクがアクティベートなコンフィギュア状態であることが、上記のようにハンドオーバを許可しないための条件となる。つまり、基地局10は、ハンドオーバ候補のSセルに対応するコンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクがアクティベートなコンフィギュア状態でない場合には、ハンドオーバ処理を行なう。
なお、基地局10は、移動局20から周期的に送信するリファレンス信号を用いることによって移動局20の速度Vを測定することができる。しかしながら、基地局10が移動局20の速度Vを知る方法は、これに限定されるものではない。たとえば、以下のような構成としてもよい。
基地局10が速度測定部1041を有しない場合であっても、移動局20が速度を測定し、移動局20が当該測定した速度をたとえば測定報告メッセージに含めて基地局10に送信すればよい。これにより、基地局10は、移動局20の速度Vを知ることができる。
また、受信レベルの代わりに受信品質を用いることもできる。この場合、予め基地局10から移動局20へ受信品質を用いることを伝えておくことにより実現できる。このように、基地局10を備える通信システムでは、受信レベル、受信品質のような受信に関する通信品質を表す信号を利用すればよい。
上記においては、データ要求判定部1005を用いない構成について説明した。データ要求判定部1005を用いる構成については、後述する。
(C.制御構造)
図7は、比較例であって、従来の基地局を有する通信システムにおけるハンドオーバの処理流れを説明するための図である。図7を参照して、第1の通信処理部がセルAを構成し、第2の通信処理部がセルBを構成する。ハンドオーバ開始前においては、セルAがPセルで、セルBが周辺セルとして機能している。
図7は、比較例であって、従来の基地局を有する通信システムにおけるハンドオーバの処理流れを説明するための図である。図7を参照して、第1の通信処理部がセルAを構成し、第2の通信処理部がセルBを構成する。ハンドオーバ開始前においては、セルAがPセルで、セルBが周辺セルとして機能している。
基地局の第1の通信処理部と第2の通信処理部は、それぞれリファレンス信号Aとリファレンス信号Bを定期的に送信し続けている。ステップS902において、移動局と基地局の第1の通信処理部は通信を開始する。このときに、基地局はイベントA3のトリガとして何を用いるかを通知する。ここでは、RSRP(受信レベル)を用いることとする。ステップS904において、移動局はリファレンス信号Aを受信する。ステップS906において、移動局はリファレンス信号Bを受信する。
ステップS908において、移動局は、リファレンス信号Bの受信レベルがリファレンス信号Aの受信レベルよりも高いか否かを判断する。より正確には、移動局は、リファレンス信号Bの受信レベルが、リファレンス信号Aの受信レベルに対して予め基地局より通知されたオフセット値を加えたることにより得られるレベルよりも高いか否かを判断する。
移動局は、高いと判断した場合(ステップS908においてYES)、ステップS910において、セルA(Pセル)の受信レベルよりもセルB(周辺セル)の受信レベルの方が優れていることを示した測定報告メッセージ(つまり、Event A3)を、第1の通信処理部に通知する。移動局は、高くないと判断した場合(ステップS908においてNO)、再度、第1の通信処理部および第2の通信処理部からリファレンス信号A,Bを受信する。
ステップS912において、第1の通信処理部は、第2の通信処理部に対して、移動局のハンドオーバを要求する。ステップS914において、第2の通信処理部は、ハンドオーバの要求に対して、第1の通信処理部に応答信号を送信する。ステップS916において、第1の通信処理部は、移動局に対して、第2の通信処理部にハンドオーバすることを求める信号を送信する。
ステップS918において、移動局は、第2の通信処理部に対して、ランダムアクセス要求信号を送信する。ステップS920において、移動局は、ランダムアクセス要求信号に対する応答信号を受信する。ステップS922において、セルBがPセルとなり、新たに通信を開始する。
図8は、基地局10を有する通信システムにおけるハンドオーバの処理の流れを説明するための図である。図8を参照して、基地局10の通信処理部100aがセルAを構成し、基地局10の通信処理部100bがセルBを構成する。ハンドオーバ開始前においては、セルAがPセルで、セルBがSセルとして機能しており、セルBはアクティベート状態になっている。
基地局10の通信処理部100aと通信処理部100bとは、それぞれリファレンス信号Aとリファレンス信号Bを定期的に送信し続けている。ステップS1において、移動局20と基地局10の通信処理部100aとは通信を開始する。このときに、基地局10はイベントA3のトリガとして何を用いるかを通知する。ここでは、RSRP(受信レベル)を用いることとする。ステップS2において、通信処理部100aと移動局20とは、通信処理部100bをコンフィギュア状態としてキャリアアグリゲーションを開始する。ステップS3において、通信処理部100aと移動局20とは、通信処理部100bをアクティベート状態として、キャリアアグリゲーションによる複数コンポーネントキャリアを用いた通信を開始する。ステップS4において、移動局20はリファレンス信号Aを受信する。ステップS6において、移動局20はリファレンス信号Bを受信する。
ステップS8において、移動局20は、リファレンス信号Bの受信レベルがリファレンス信号Aの受信レベルよりも高いか否かを判断する。より正確には、移動局20は、リファレンス信号Bの受信レベルが、リファレンス信号Aの受信レベルに対して予め基地局より通知されたオフセット値を加えたることにより得られるレベルよりも高いか否かを判断する。
移動局20は、高いと判断した場合(ステップS8においてYES)、ステップS10において、セルA(Pセル)の受信レベルよりもセルB(Sセル)の受信レベルの方が優れていることを示した測定報告メッセージ(つまり、Event A3)を、通信処理部100aに通知する。移動局20は、高くないと判断した場合(ステップS8においてNO)、再度、通信処理部100aおよび通信処理部100bからリファレンス信号A,Bを受信する。
ステップS24において、通信処理部100aは、ハンドオーバを実行するか否かを判断するための処理Aを実行する。通信処理部100aは、処理Aの実行の結果、ハンドオーバを行なうと判断した場合、ステップS12に処理を進める。通信処理部100aは、処理Aの実行の結果、ハンドオーバを行なわないと判断した場合、ステップS26において、セルAをPセルとして通信を継続する。
ステップS12において、通信処理部100aは、通信処理部100bに対して、移動局20のハンドオーバを要求する。ステップS14において、通信処理部100bは、ハンドオーバの要求に対して、通信処理部100aに応答信号を送信する。ステップS16において、通信処理部100aは、移動局20に対して、通信処理部100bにハンドオーバすることを求める信号を送信する。
ステップS18において、移動局20は、通信処理部100bに対して、ランダムアクセス要求信号を送信する。ステップS20において、移動局20は、ランダムアクセス要求信号に対する応答信号を受信する。ステップS22において、セルBがPセルとなり、新たに通信を開始する。
図9は、図8のステップS24に示した処理Aの詳細を示したフローチャートである。図9を参照して、ステップS2402において、通信処理部100aは、キャリアアグリゲーション中であるか否かを判断する。通信処理部100aは、キャリアアグリゲーション中であると判断した場合(ステップS2402においてYES)、ステップS2404において、セルAと、通知されたセル(つまり、ハンドオーバ候補のセル)とが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判断する。図8の場合においては、通信処理部100aは、セルAとセルBとが異なるセル配置パターンに属するか否かを判断する。
通信処理部100aは、キャリアアグリゲーション中でないと判断した場合(ステップS2402においてNO)、ステップS2410において、通知されたセルへのハンドオーバ処理を行なうとの判断を行なう。つまり、通信処理部100aは、ステップS12(図8参照)に処理を進める。
通信処理部100aは、セルAとセルBとが異なるセル配置パターンに属すると判断した場合(ステップS2404においてYES)、ステップS2406において、移動局20の速度Vが閾値Vo以上であるか否かを判断する。通信処理部100aは、セルAとセルBとが同じセル配置パターンに属すると判断した場合(ステップS2404においてNO)、処理をステップS2410に進める。
通信処理部100aは、移動局20の速度Vが閾値Vo以上であると判断した場合(ステップS2406においてYES)、ステップS2408において、通知されたセルへのハンドオーバ処理を行なわないとの判断を行なう。つまり、通信処理部100aは、ステップS26(図8参照)に処理を進める。
(D.セル配置パターン)
図10は、セル配置パターンを説明するための図である。また、図10は、基地局10と同じ構成を有する複数の基地局11~15が配備されたエリアを示した図でもある。
図10は、セル配置パターンを説明するための図である。また、図10は、基地局10と同じ構成を有する複数の基地局11~15が配備されたエリアを示した図でもある。
図10(a)は、周波数f1の電波により構成されるセルの配置パターンを表した図である。図10(b)は、周波数f2の電波により構成されるセルの配置パターンを表した図である。図10(c)は、周波数f3の電波により構成されるセルの配置パターンを表した図である。
図10(a)を参照して、基地局11は、周波数f1の電波にて、セル11a,11b,11cを構成する。基地局12は、周波数f1の電波にて、セル12a,12b,12cを構成する。基地局13は、周波数f1の電波にて、セル13a,13b,13cを構成する。基地局14は、周波数f1の電波にて、セル14a,14b,14cを構成する。基地局15は、周波数f1の電波にて、セル15a,15b,15cを構成する。なお、各基地局11~15は、120°の指向性のあるアンテナを用いて、それぞれ3つのセルを構成する。
以下では、各基地局に関し、図10(a)に示すような3つのセルの配置パターンを、「第1のセル配置パターン」と称する。つまり、図10(a)では、基地局11~15の各々が、周波数f1の電波を用いて、第1のセル配置パターンで3つのセルを構成する。
図10(b)を参照して、基地局11は、周波数f2の電波にて、セル11e,11f,11gを構成する。基地局12は、周波数f2の電波にて、セル12e,12f,12gを構成する。基地局13は、周波数f2の電波にて、セル13e,13f,13gを構成する。基地局14は、周波数f2の電波にて、セル14e,14f,14gを構成する。基地局15は、周波数f2の電波にて、セル15e,15f,15gを構成する。なお、各基地局11~15は、120°の指向性のあるアンテナを用いて、それぞれ3つのセルを構成する。
以下では、各基地局に関し、図10(b)に示すような3つのセルの配置パターンを、「第2のセル配置パターン」と称する。つまり、図10(b)では、基地局11~15の各々が、周波数f2の電波を用いて、第2のセル配置パターンで3つのセルを構成する。
図10(c)を参照して、基地局11は、周波数f3の電波にて、セル11h,11i,11jを構成する。基地局12は、周波数f3の電波にて、セル12h,12i,12jを構成する。基地局13は、周波数f3の電波にて、セル13h,13i,13jを構成する。基地局14は、周波数f3の電波にて、セル14h,14i,14jを構成する。基地局15は、周波数f3の電波にて、セル15h,15i,15jを構成する。なお、各基地局11~15は、120°の指向性のあるアンテナを用いて、それぞれ3つのセルを構成する。
図11は、セル配置パターンの異同を説明するための図である。図11(a)は、周波数f1の電波で構成される複数のセルに、周波数f3の電波で構成される1つのセル14iを重ね合わせた図である。図11(b)は、周波数f2の電波で構成される複数のセルに、周波数f1の電波で構成される1つのセル14aを重ね合わせた図である。
図11(a)を参照して、周波数f1の電波により構成されるセル14bと、周波数f3により構成されるセル14iとは、同じ場所に構成される。また、図示していないが、周波数f1の電波により構成されるセルKa(Kは11以上15以下の自然数)と、周波数f3の電波により構成されるセルKhとは、同じ場所に構成される。周波数f1の電波により構成されるセルKbと、周波数f3の電波により構成されるセルKiとは、同じ場所に構成される。周波数f1の電波により構成されるセルKcと、周波数f3の電波により構成されるセルKjとは、同じ場所に構成される。つまり、各基地局は、周波数f3に関し、図10(a)と同様に、第1のセル配置パターンで3つのセルを構成する。
このように、周波数f1の電波により構成されるセルは、周波数f1の電波により構成される他のセル、および周波数f3の電波により構成されるセルと同じ配置パターンに属するセルとなる。たとえば、セル14bがPセルである場合、周波数f1の電波で構成されるセル14c,11a,12c,12a,15c、および周波数f3の電波で構成されるセル14i,14j,11h,12j,12h,15jは、セル14bと同じセル配置パターン(第1のセル配置パターン)に属する。
図11(b)を参照して、周波数f1,f3の電波により構成されるセル14a,14hと、周波数f2により構成される各セルとは、同じ場所に構成されない。また、図示していないが、周波数f1,f3の電波により構成されるセルKa,Khと、周波数f2の電波により構成されるセルKdとは、同じ場所に構成されない。周波数f1,f3の電波により構成されるセルKb,Kiと、周波数f2の電波により構成されるセルKeとは、同じ場所に構成されない。周波数f1,f3の電波により構成されるセルKc,Kjと、周波数f2の電波により構成されるセルKgとは、同じ場所に構成されない。
このように、周波数f1の電波により構成されるセルは、周波数f2の電波により構成されるセルと同じ配置パターンに属するセルとならない。たとえば、セル14bがPセルである場合、周波数f2の電波により構成される、セル14bの近隣のセル14d,14f,14e,11d,12f,15eは、セル14bは、セル14bとは異なるセル配置パターン(第2のセル配置パターン)に属する。
さらに、補足的に説明すると、たとえば或るセル(以下、「セルZ」と称する)に着目した場合、セルZと同じ配置パターンに属するセルとは、セルZを構成する指向性アンテナと同じ方向を向いている指向性アンテナにより構成されるセルと同じ周波数の電波により構成されるセルをいう。また、セルZと異なる配置パターンに属するセルとは、セルZを構成する指向性アンテナと違う方向を向いている指向性アンテナにより構成されるセルと同じ周波数の電波により構成されるセルをいう。
なお、基地局10は、上述したように、セル毎に定義されている。基地局10は、上述したように、セル毎に隣接セルが同じセル配置パターンに属するか、異なるセル配置パターンに属するか把握している。本実施の形態においては、各周波数帯がエリアを網羅できている場合にのみ有効であるため、エリアを網羅できないような境界のセルでは適応をしない。
(E.ハードウェア構成)
図12は、基地局10の典型的なハードウェア構成を示した図である。図12を参照して、基地局10は、複数のアンテナ101a,101b,101c,102a,102b,102cと、複数の無線処理部150a,150b,150cと、制御・ベースバンド部180とを備える。
図12は、基地局10の典型的なハードウェア構成を示した図である。図12を参照して、基地局10は、複数のアンテナ101a,101b,101c,102a,102b,102cと、複数の無線処理部150a,150b,150cと、制御・ベースバンド部180とを備える。
各無線処理部150a,150b,150cは、デュプレクサ1501,1502と、パワーアンプ1503,1504と、ローノイズアンプ1505,1506と、送信回路1507,1508と、受信回路1509,1510と、直交変復調部1510とを備える。制御・ベースバンド部180は、ベースバンド回路181と、制御装置182と、電源部185と、タイミング制御部183と、通信インターフェイス184とを備える。制御装置182は、CPU1821と、ROM1822と、RAM1823と、不揮発性メモリ1824と、HDD(Hard Disk Drive)1825とを備える。
直交変復調部1511は、ベースバンド回路181で処理されるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を直交変復調し、アナログ信号(RF(Radio Frequency)信号)と変換する。送信回路1507,1508は、直交変復調部1511で生成されたRF信号を、電波として送出する周波数に変換する。受信回路1509,1510は、受信した電波を直交変復調部1511で処理する周波数に変換する。
パワーアンプ1503,1504は、送信回路1507,1508で生成したRF信号を、アンテナ101a~101c,102a~102cから送信するために電力増幅する。ローノイズアンプは、アンテナで受信した微弱電波を増幅し、受信回路1509,1510に渡す。
制御装置182は、基地局10全体の制御、および呼制御のプロトコルや制御監視を行なう。タイミング制御部183は、伝送路またはGPS(Global Positioning System)から抽出した基準クロックを基に、基地局10内部で使用する各種クロックを生成する。
通信インターフェイス184は、イーサネット(登録商標)などの伝送路を接続し、IPsec(Security Architecture for Internet Protocol)、IPv6(Internet Protocol Version 6)等のプロトコルを処理してIPパケットの授受を行なう。
ベースバンド回路181は、通信インターフェイス184を用いて授受するIPパケットと、無線上に乗せるOFDM信号(ベースバンド信号)の変換(変復調)を行なう。また、ベースバンド信号は無線処理部150a,150b,150cとの間で授受される。電源部185は、基地局10に供給される電圧を、基地局10内部で使用する電圧に変換する。
基地局10における処理は、各ハードウェアおよびCPU1821により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、HDD1825等に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、メモリカード(図示せず)その他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、ICカードリーダライタその他の読取装置によりその記憶媒体から読み取られて、あるいは、通信インターフェイス184を介してダウンロードされた後、HDD1825に一旦格納される。そのソフトウェアは、CPU1821によってHDD1825から読み出され、さらに不揮発性メモリ1824に実行可能なプログラムの形式で格納される。CPU1821は、そのプログラムを実行する。
同図に示される基地局10を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、HDD1825、不揮発性メモリ1824、メモリカードその他の記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。なお、基地局10の各ハードウェアの動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。
なお、記録媒体としては、DVD-ROM、CD-ROM、FD(Flexible Disk)、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク(MO(Magnetic Optical Disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc))、光カード、マスクROM、EPROM(Electronically Programmable Read-Only Memory)、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory)、フラッシュROMなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、記録媒体は、コンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。
ここでいうプログラムとは、CPUにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
上述したように、基地局10を用いることにより、異なる帯域の周波数でセルの配置パターンが異なる場合において、同じような大きさのセル間の移動においてハンドオーバの回数を減らすことが可能となる。
より詳しくは、移動局20が基地局10にSセルのほうが通信品質が優れていることを通知した場合に、移動局20の速度Vが高速、Sセルがダウンリンクとアップリンクとがともにアクティベート、かつSセルがPセルとは異なる配置グループであるときには、Sセルへハンドオーバを行なわなくてもSセルで通信を継続することにより、データ通信速度を維持しつつ、ハンドオーバ回数の減少を実現できる。
また、ハンドオーバの回数を減らせるため、スループットの低下と無線リソースの負荷とを低減することが可能となる。また、移動局20側において特別な処理を必要とせず、基地局10側における処理で対応できる。
(F.変形例)
ところで、Sセルは常にダウンリンクとアップリンクとが共にアクティブなコンフィギュア状態になるとは限らず、ダウンリンクだけアクティブなコンフィギュア状態となる場合も考えられる。
ところで、Sセルは常にダウンリンクとアップリンクとが共にアクティブなコンフィギュア状態になるとは限らず、ダウンリンクだけアクティブなコンフィギュア状態となる場合も考えられる。
たとえば、移動局の上りデータが少ない時や、キャリアアグリゲーションを行なう周波数の関係上、Sセルがダウンリンクのみコンフィギュアされ、アクティベート状態になることがある。この際にSセルの通信品質がPセルの通信品位質を上回って、その結果移動局から測定報告(Event A3)が通知された場合、一般的には上りデータ通信速度の減少が発生してしまう。このため、このような場合には、ハンドオーバを行ったほうが良いと考えられる。しかしながら、上りデータ量がない場合であれば、ハンドオーバを行なわないほうがよいと考えられる。
以下に、Sセルのダウンリンクのみがアクティブなコンフィギュア状態である場合の処理について説明する。具体的には、基地局10が、データ要求判定部1005(図6参照)を用いた処理を行なう場合について説明する。
データ要求判定部1005は、Sセルに対応するコンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクのうちダウンリンクのみがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、移動局20からアップリンクのデータ要求がないかを判定する。
図13は、データ要求判定部1005を用いる場合における、図8のステップS24に示した処理Aの詳細を示したフローチャートである。図13を参照して、ステップS2452において、通信処理部100aは、キャリアアグリゲーション中であるか否かを判定する。通信処理部100aは、キャリアアグリゲーション中であると判定した場合(ステップS2452においてYES)、ステップS2454において、コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクがアクティベートなコンフィギュア状態であるか否かを判定する。通信処理部100aは、キャリアアグリゲーション中でないと判定した場合(ステップS2452においてNO)、ステップS2466において、通知されたセル(つまり、ハンドオーバ候補のセル)へのハンドオーバ処理を行なうとの判定を行なう。つまり、通信処理部100aは、ステップS12(図8参照)に処理を進める。
通信処理部100aは、コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクがアクティベートなコンフィギュア状態であると判定した場合(ステップS2454においてYES)、ステップS2456において、当該コンポーネントキャリアにおけるアップリンクがアクティベートな状態であるか否かを判定する。通信処理部100aは、コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクがアクティベートなコンフィギュア状態でないと判定した場合(ステップS2454においてNO)、処理をステップS2466に進める。
通信処理部100aは、コンポーネントキャリアにおけるアップリンクがアクティベートな状態であると判定した場合(ステップS2456においてYES)、処理をステップS2460に進める。通信処理部100aは、コンポーネントキャリアにおけるアップリンクがアクティベートな状態でないと判定した場合、ステップS2458において、移動局20からアップリンク(上り)のデータ要求があるか否かを判定する。当該判定は、データ要求判定部1005により実行される。
通信処理部100aは、アップリンクのデータ要求があると判定した場合(ステップS2458においてYES)、処理をステップS2466に進める。通信処理部100aは、アップリンクのデータ要求がないと判定した場合(ステップS2458においてNO)、ステップS2460において、セルAと、通知されたセル(つまり、ハンドオーバ候補のセル)とが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判定する。図8の場合においては、通信処理部100aは、セルAとセルBとが異なるセル配置パターンに属するか否かを判定する。
通信処理部100aは、セルAとセルBとが異なるセル配置パターンに属すると判定した場合(ステップS2460においてYES)、ステップS2462において、移動局20の速度Vが閾値Vo以上であるか否かを判定する。通信処理部100aは、セルAとセルBとが同じセル配置パターンに属すると判定した場合(ステップS2460においてNO)、処理をステップS2466に進める。
通信処理部100aは、移動局20の速度Vが閾値Vo以上であると判定した場合(ステップS2462においてYES)、ステップS2464において、通知されたセルへのハンドオーバ処理を行なわないとの判断を行なう。つまり、通信処理部100aは、ステップS26(図8参照)に処理を進める。
以上のように、基地局10は、Sセルに対応するコンポーネントキャリアにおけるアップリンクがアクティベート状態でない場合には、上りデータ要求があるかどうかを調査し、上りデータ要求がない場合にはハンドオーバは行なわない。なお、完全にデータ要求がない場合ではなく、過去一定時間のデータ要求回数が閾値未満であればというように、多少の上りデータが発生することは許容できる。一方、基地局10は、移動局20とハンドオーバせずに通信を継続していたとしても、上りデータ要求量が一定以上になった場合はハンドオーバする。
[実施の形態2]
実施の形態1においては、移動局20からPセルの受信レベルよりもSセルの受信レベルの方が優れていることを示したメッセージ(Event A3)を基地局10が受信しても、移動局20の速度Vが閾値Vo以上等の予め定められた条件を具備した場合には、基地局10が移動局20に対してハンドオーバの要求を行なわない構成を説明した。つまり、基地局10におけるデータ処理が特徴点の1つであった。
実施の形態1においては、移動局20からPセルの受信レベルよりもSセルの受信レベルの方が優れていることを示したメッセージ(Event A3)を基地局10が受信しても、移動局20の速度Vが閾値Vo以上等の予め定められた条件を具備した場合には、基地局10が移動局20に対してハンドオーバの要求を行なわない構成を説明した。つまり、基地局10におけるデータ処理が特徴点の1つであった。
実施の形態2では、移動局において、Pセルの受信レベルよりもSセルの受信レベルの方が優れていることを示したメッセージを通知しにくくする。これにより、実施の形態1と同様にハンドオーバの回数を減らす。
詳しくは、移動局は、速度Vが閾値Vo以上であること等の予め定められた条件を満たした場合、Sセルの受信レベルがPセルの受信レベルを上回ったときのオフセット値を変更する。これより、移動局の速度Vが速い場合は、異なるセル配置パターンへのハンドオーバが発生しにくくなる。基地局は、移動局に対して、周波数毎、もしくはセル毎に同じセル配置グループか異なる配置グループかを通知する。
なお、実施の形態1と同様、受信レベル(RSRP)の代わりに受信品質(RSRQ)を測定するように、移動局を構成してもよい。以下、さらに詳しく説明する。
(G.ブロック図)
図14は、基地局10Aおよび基地局10Aと通信を行なう移動局20Aのブロック図である。図14を参照して、基地局10Aは、通信処理部190aと、送信用アンテナ101aと、受信用アンテナ102aと、通信処理部190bと、送信用アンテナ101bと、受信用アンテナ102bとを備える。通信処理部190aは、送信部111aと、受信部112aと、制御部191aとを備える。通信処理部190bは、送信部111bと、受信部112bと、制御部191bとを備える。
図14は、基地局10Aおよび基地局10Aと通信を行なう移動局20Aのブロック図である。図14を参照して、基地局10Aは、通信処理部190aと、送信用アンテナ101aと、受信用アンテナ102aと、通信処理部190bと、送信用アンテナ101bと、受信用アンテナ102bとを備える。通信処理部190aは、送信部111aと、受信部112aと、制御部191aとを備える。通信処理部190bは、送信部111bと、受信部112bと、制御部191bとを備える。
移動局20Aは、制御部201Aと、受信部202と、受信部203と、送信部204と、送信部205と、受信用アンテナ206と、受信用アンテナ207と、送信用アンテナ208と、送信用アンテナ209とを備える。
基地局10Aの制御部191a、191bは、通信制御部1001と、セル構成部1002とを備える。このように、基地局10Aは、実施の形態1の基地局10とは異なり、キャリアアグリゲーションの判定、パターンの判定、および速度の判定を行なわない。
基地局10Aは、キャリアアグリゲーションを開始よりも前に、オフセット値SL(第1のオフセット値)を移動局20Aに送信する。また、基地局10Aは、キャリアアグリゲーションを開始時に、移動局20Aに対して、上述した閾値Voと、オフセット値SLよりも大きなオフセット値SH(第2のオフセット値)とを、移動局20Aに送信する。なお、基地局10Aは、閾値Voとオフセット値SLとオフセット値SHとを通信開始時に移動局20Aに通知してもよい。
図15は、移動局20Aの制御部201Aの機能ブロック図である。図15を参照して、制御部201Aは、通信制御部2001と、通信品質測定部2002と、速度判定部2003と、パターン判定部2004と、通信品質判定部2005と、キャリアアグリゲーション判定部2006とを備える。通信制御部2001は、データ量判定部2011を備える。速度判定部2003は、速度測定部2031を備える。
通信制御部2001は、送信部204,205にデータ送信を実行させ、受信部202,203にデータ受信を実行させる。通信制御部2001は、たとえば、受信部202,203を介して、基地局からハンドオーバを要求する信号を取得する。また、通信制御部2001は、受信部202,203を介して、基地局10Aから、上述した閾値Voと、オフセット値SL(第1のオフセット値)と、オフセット値SLよりも大きなオフセット値SH(第2のオフセット値)とを取得する。
通信制御部2001は、閾値Voを速度判定部2003に通知し、オフセット値SL,SHを通信品質判定部2005に通知する。さらに、通信制御部2001は、送信部204,205を介して、Pセルの受信レベルよりもSセルの受信レベルの方が優れていることを示した信号(つまり、「Event A3」)を基地局10Aに送信する。
キャリアアグリゲーション判定部2006は、ハンドオーバ候補のセル(Sセル)のコンポーネントキャリアにおけるアップリンクおよびダウンリンクがアクティベートなコンフィギュア状態であるか否かを調査する。
通信品質測定部2002は、Pセルの受信レベルと、周辺セルの受信レベルとを測定する。通信品質測定部2002は、測定結果を、通信品質判定部2005に通知する。
速度判定部2003の速度測定部2031は、通信制御部2001からの情報に基づき移動局20の速度Vを測定する。速度判定部2003は、測定された移動局20の速度Vが閾値Vo以上であるか否かを判定する。速度判定部20003は、判定結果をパターン判定部2004に通知する。
パターン判定部2004は、測定された移動局20の速度Vが閾値Vo以上である場合、Pセルに隣接する各Sセルに関し、PセルとSセルとが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判定する。パターン判定部2004は、判定結果を通信品質判定部2005に通知する。
通信品質判定部2005は、PセルとSセルとが互いに異なるセル配置パターンに属すると判定された場合、Pセルの受信レベルLP(第1の品質値)にオフセット値SHを加えることにより得られた加算値AH(第1の加算値)よりも、Sセルの受信レベルLSが大きいか否かを判定する。より詳しくは、PセルとSセルとが互いに異なるセル配置パターンに属すると判定され、かつ当該Sセルに対応するコンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、加算値AHよりも受信レベルLSが大きいか否かを判定する。
一方で、通信品質判定部2005は、PセルとSセルとが同じセル配置パターンに属すると判定された場合には、受信レベルLPにオフセット値SLを加えることにより得られた加算値AL(第2の加算値)よりも、Sセルの受信レベルLS(第2の品質値)が大きいか否かを判定する。また、通信品質判定部2005は、PセルとSセルとが異なるセル配置パターンに属すると判定された場合であっても、Sセルに対応するコンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクの少なくとも一方が非アクティベートなコンフィギュア状態であるときには、加算値ALよりも受信レベルLSが大きいか否かを判定する。
通信制御部2001は、受信レベルLSが加算値AHよりも大きいと判定された場合には、Pセルの受信レベルよりもSセルの受信レベルの方が優れていることを示した信号(つまり、Event A3)を一方の送信部に送信させ、受信レベルLSが加算値AHよりも大きくないと判定された場合には、当該信号を送信部に送信させない。また、通信制御部2001は、受信レベルLSが加算値ALよりも大きいと判定された場合には、Pセルの受信レベルよりもSセルの受信レベルの方が優れていることを示した信号を一方の送信部に送信させ、受信レベルLSが加算値ALよりも大きくないと判定された場合には、当該信号を送信部に送信させない。
つまり、通信制御部2001は、Pセルに隣接する1つ以上のSセルのうち1つのSセルについて、受信レベルLSが加算値AHよりも大きいと判定された場合、または受信レベルLSが加算値ALよりも大きいと判定された場合には、Pセルの受信レベルよりもSセルの受信レベルの方が優れていることを示した信号を送信部に送信させる。
以上のように、移動局20Aは、PセルとSセルとが互いに異なるセル配置パターンに属し、かつ当該Sセルに対応するコンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクがアクティベートなコンフィギュア状態である場合において、通常用いるオフセット値SLよりも大きなオフセット値SHを用いる。これにより、移動局20Aは、PセルとSセルとが互いに異なるセル配置パターンに属し、かつ当該Sセルに対応するコンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクがアクティベートなコンフィギュア状態である場合には、Pセルの受信レベルよりもSセルの受信レベルの方が優れていることを示したメッセージ(Event A3)を通知しにくくする。
上記においては、データ量判定部2011を用いない構成について説明した。データ量判定部2011を用いる構成については、後述する。
図16は、基地局10Aおよび移動局20Aを有する通信システムにおけるハンドオーバの処理の流れを説明するための図である。図16を参照して、基地局10Aの通信処理部190aがセルAを構成し、基地局10Aの通信処理部190bがセルBを構成する。通信開始前においては、セルAがPセルで、セルBが周辺セルとして機能している。通信処理部190aと通信処理部190bは、それぞれリファレンス信号Aとリファレンス信号Bを定期的に送信し続けている。ステップS301において基地局10Aと移動局20Aとで通信が開始される。
ステップS302において、基地局10Aと移動局20Aとでキャリアアグリゲーションの開始手順を行なう。開始手順のなかで、基地局10Aの通信処理部190aは、キャリアアグリゲーション開始の指示を移動局20Aに送信する。その際、基地局10Aは、上述したように、閾値Voとオフセット値SHとを移動局20A送信する。なお、オフセット値SLは、既に移動局20Aに通知されている。詳しくは、ステップS302において、通信処理部190aと移動局20Aとは、通信処理部190bをコンフィギュア状態としてキャリアアグリゲーションを開始する。ステップS303において、通信処理部190aと移動局20Aとは、通信処理部190bをアクティベート状態として、キャリアアグリゲーションによる複数コンポーネントキャリアを用いた通信を開始する。キャリアアグリゲーションが開始されると、ステップS304において、移動局20Aは、リファレンス信号Aを受信する。ステップS306において、移動局20Aは、リファレンス信号Bを受信する。
ステップS308において、移動局20Aは、測定報告を通知する否かを判定する。より詳しくは、移動局20Aは、Event A3を通知するか否かを判定する。ステップS308の処理の詳細については、後述する(図17)。
移動局は、通知すると判定した場合(ステップS308においてYES)、ステップS310において、セルA(Pセル)の受信レベルよりもセルB(Sセル)の受信レベルの方が優れていることを示した測定報告メッセージ(Event A3)を、通信処理部190aに通知する。移動局20Aは、通知ないと判定した場合(ステップS308においてNO)、再度、通信処理部190aおよび通信処理部190bからリファレンス信号A,Bを受信する。
ステップS312において、通信処理部190aは、通信処理部190bに対して、移動局のハンドオーバを要求する。ステップS314において、通信処理部190bは、ハンドオーバの要求に対して、通信処理部190aに応答信号を送信する。ステップS316において、通信処理部190aは、移動局20Aに対して、通信処理部190bにハンドオーバすることを求める信号を送信する。
ステップS318において、移動局20Aは、通信処理部190bに対して、ランダムアクセス要求信号を送信する。ステップS320において、移動局20Aは、ランダムアクセス要求信号に対する応答信号を受信する。ステップS322において、セルBがPセルとなり、新たに通信を開始する。
図17は、図16におけるステップS308の処理の詳細を示したフローチャートである。図17を参照して、ステップS202において、移動局20Aは、受信レベルを測定する。なお、以下では、移動局20Aは、複数のSセルの受信レベルを測定するものとして説明する。また、当該複数のSセルにおけるアクティベートなコンフィギュア状態であるSセルの1つの品質値を“QS1”とし、複数のSセルにおける非アクティベートなコンフィギュア状態であるSセルの1つの品質値を“QS2”とする。
ステップS204において、移動局20Aは、オフセット値を示す変数を初期化する。具体的には、移動局20Aは、オフセット値を示す変数offsetにオフセット値SLを代入する。ステップS206において、移動局20Aは、速度Vが閾値Vo以上であるか否かを判定する。移動局20Aは、閾値Vo以上であると判定した場合(ステップS206においてYES)、ステップS208において、Pセルとはセル配置パターンが異なり、かつアクティベートなコンフィギュア状態であるSセルについては、変数offsetの値をオフセット値SLからオフセット値SHに変更する。移動局20Aは、閾値Vo未満であると判定した場合(ステップS206においてNO)、処理をステップS210に進める。
ステップS210において、移動局20Aは、各Sセルについて、「QSn>Qp+offset」が成立するか否かを判定する。たとえば、移動局20Aの速度Vが閾値Vo以上である場合、アクティベートなコンフィギュア状態であるSセルについては、移動局20Aは、「QS1>Qp+オフセット値SH」が成立するか否かを判定する。また、非アクティベートなコンフィギュア状態であるSセルについては、移動局20Aは、「QS1>Qp+オフセット値SL」が成立するか否かを判定する。
移動局20Aは、ステップS210において少なくとも1つのSセルについて上記の条件式が成立すれば、処理をステップS212に進める。移動局20Aは、ステップS210において全てのSセルについて、上記の条件式が成立しなければ、処理をステップS202に進める。
ステップS210において、移動局20Aは、測定報告(Event A3)を送信する。より詳しくは、移動局20Aは、ステップS210の条件を満たしたSセルの識別情報を含めて測定報告メッセージを送信する。
(H.ハードウェア構成)
図18は、移動局20Aのハードウェア構成を表した図である。図18を参照して、移動局20Aは、アンテナ206,207,208,209と、RF回路2101,2102と、ベースバンド回路2103と、GPS受信機2104と、プログラムを実行するアプリケーションプロセッサ2105と、ROM(Read Only Memory)2106と、RAM(Random Access Memory)2107と、NAND型のフラッシュメモリ108と、ディスプレイ2109と、カメラ2110と、マイク2111と、スピーカ2112と、ユーザによる指示の入力を受ける操作キー2113と、通信IF(Interface)2114と、IC(Integrated Circuit)カードリーダライタ2115と、電源ユニット2116とを備える。
図18は、移動局20Aのハードウェア構成を表した図である。図18を参照して、移動局20Aは、アンテナ206,207,208,209と、RF回路2101,2102と、ベースバンド回路2103と、GPS受信機2104と、プログラムを実行するアプリケーションプロセッサ2105と、ROM(Read Only Memory)2106と、RAM(Random Access Memory)2107と、NAND型のフラッシュメモリ108と、ディスプレイ2109と、カメラ2110と、マイク2111と、スピーカ2112と、ユーザによる指示の入力を受ける操作キー2113と、通信IF(Interface)2114と、IC(Integrated Circuit)カードリーダライタ2115と、電源ユニット2116とを備える。
GPS受信機2104は、アンテナ2141と、RF回路2142と、ベースバンド回路2143とを含む。GPS受信機2104は、アンテナ2141を用いてGPS衛星91~94の信号を受信する。さらに、GPS受信機2104は、RF回路2142およびベースバンド回路2143における処理の結果(つまり、現在地情報)を、アプリケーションプロセッサ2105に出力する。
アンテナ206~209、RF回路2101,2102、およびベースバンド回路2103は、基地局を介した、他の移動体端末、固定電話、およびPC(Personal Computer)との間における無線通信に用いられる。詳しくは、アンテナ206~209、RF回路2101,2102、およびベースバンド回路2103は、移動局20Aが携帯電話網を用いた通信を行なうために用いられる。
フラッシュメモリ2108は、不揮発性の半導体メモリである。フラッシュメモリ2108は、移動局20Aを制御するための各種のプログラム、並びに、移動局20Aが生成したデータ、移動局20Aの外部装置から取得したデータ等の各種データを揮発的に格納する。
各構成要素2103~2116は、相互にデータバスによって接続されている。ICカードリーダライタ2115には、メモリカード2151が装着される。
移動局20Aにおける処理は、各ハードウェアおよびアプリケーションプロセッサ2105により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、フラッシュメモリ2108に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、メモリカード2151その他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、ICカードリーダライタ2115その他の読取装置によりその記憶媒体から読み取られて、あるいは、アンテナ206~209、RF回路2101,2102、およびベースバンド回路2103、または通信IF2114を介してダウンロードされた後、フラッシュメモリ2108に一旦格納される。そのソフトウェアは、アプリケーションプロセッサ2105によってフラッシュメモリ2108から読み出され、さらにフラッシュメモリ2108に実行可能なプログラムの形式で格納される。アプリケーションプロセッサ2105は、そのプログラムを実行する。
同図に示される移動局20Aを構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、フラッシュメモリ2108、メモリカード2151その他の記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。なお、移動局20Aの各ハードウェアの動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。
なお、記録媒体としては、DVD-ROM、CD-ROM、FD(Flexible Disk)、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク(MO(Magnetic Optical Disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc))、光カード、マスクROM、EPROM(Electronically Programmable Read-Only Memory)、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory)、フラッシュROMなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、記録媒体は、コンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。
ここでいうプログラムとは、CPUにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
上述したように、移動局20Aを用いることにより、異なる帯域の周波数でセルの配置パターンが異なる場合において、同じような大きさのセル間の移動においてハンドオーバの回数を減らすことが可能となる。また、ハンドオーバの回数を減らせるため、スループットの低下と無線リソースの負荷とを低減することが可能となる。また、移動局20Aを用いることにより、測定報告の通知がハンドオーバのトリガとなる点を変更しないで済む。
(I.変形例)
実施の形態1の「(F.変形例)」で述べたように、Sセルは常にダウンリンクとアップリンクとが共にアクティブなコンフィギュア状態になるとは限らず、ダウンリンクだけアクティブなコンフィギュア状態となる場合も考えられる。以下に、Sセルのダウンリンクのみがアクティブなコンフィギュア状態である場合の処理について説明する。
実施の形態1の「(F.変形例)」で述べたように、Sセルは常にダウンリンクとアップリンクとが共にアクティブなコンフィギュア状態になるとは限らず、ダウンリンクだけアクティブなコンフィギュア状態となる場合も考えられる。以下に、Sセルのダウンリンクのみがアクティブなコンフィギュア状態である場合の処理について説明する。
具体的には、移動局20Aが、データ量判定部2011(図15参照)を用いた処理を行なう場合について説明する。データ量判定部2011は、送信部204の送信バッファ2021(図15参照)における、アップリンクのデータ量が予め定められた量以上であるか否かを判定する。
図19は、データ量判定部2011を用いる場合における、図16に示したステップS308の処理の詳細を示したフローチャートである。
図19を参照して、ステップS402において、移動局20Aは、受信レベルを測定する。ステップS404において、移動局20Aは、オフセット値を示す変数を初期化する。具体的には、移動局20Aは、オフセット値を示す変数offsetにオフセット値SLを代入する。ステップS406において、移動局20Aは、速度Vが閾値Vo以上であるか否かを判定する。移動局20Aは、閾値Vo以上であると判定した場合(ステップS406においてYES)、ステップS408において、Pセルとはセル配置パターンが異なり、かつアクティベートなコンフィギュア状態であるSセルについては、変数offsetの値をオフセット値SLからオフセット値SHに変更する。移動局20Aは、閾値Vo未満であると判定した場合(ステップS406においてNO)、処理をステップS414に進める。
ステップS410において、移動局20Aは、送信バッファ2021にアップリンクのデータが閾値TXDAT以上あるか否かを判定する。当該判定は、データ量判定部2011により実行される。移動局20Aは、閾値TXDAT以上であると判定した場合(ステップS410においてYES)、処理をステップS414に進める。
移動局20Aは、閾値TXDAT未満であると判定した場合(ステップS410においてNO)、ステップS412において、Pセルとはセル配置パターンが異なり、かつダウンリンクのみアクティベートなコンフィギュア状態であるSセルについて、変数offsetの値をオフセット値SLからオフセット値SHに変更する。
ステップS414において、移動局20Aは、各Sセルについて、「QSn>Qp+offset」が成立するか否かを判定する。なお、nはSセルの数を表す自然数である。移動局20Aは、ステップS414において少なくとも1つのSセルについて上記の条件式が成立すれば、処理をステップS416に進める。移動局20Aは、ステップS414において全てのSセルについて、上記の条件式が成立しなければ、処理をステップS402に進める。
ステップS414において、移動局20Aは、測定報告(Event A3)を送信する。より詳しくは、移動局20Aは、ステップS210の条件を満たしたSセルの識別情報を含めて測定報告メッセージを送信する。
以上のように、アップリンクの送信バッファ2021がある閾値TXDATA以上であれば、異なるセル配置パターンであっても速やかにハンドオーバを行なった方がよいため、移動局20Aは、オフセット値SLよりも大きなオフセット値SHを使用しない。送信バッファ2021が閾値TXDATA未満であれば、移動局20Aは、異なるセル配置パターンかつダウンリンクのみアクティベートなコンフィギュア状態であるSセルのオフセット値をオフセット値SHとする。これにより、移動局20Aは、高速移動時において送信データが少ない場合には、異なるセル配置パターンのSセルにハンドオーバしにくくなる。それゆえ、移動局20Aは、不要なハンドオーバ回数を減らすことができる。
上記の実施の形態1および2では、上述したように、ハンドオーバを行なわないためには異なるセル配置パターンに属しているSセルがアクティベートなコンフィギュア状態であることが条件となる。Sセルを非アクティベートにする方法は基地局から非アクティベートにする通知を行なう方法と、基地局から移動局に対して非アクティベーションのための時間を通知し、最後のデータ通信後から当該通知された時間が経過するまでデータ通信が発生しない場合に非アクティベートにする方法が考えられる。たとえば、移動局が高速移動しているときには上記通知する時間を延ばすことにより、非アクティベーションすることを抑えることができる。通知する時間を延ばすことに関しては、無限大という値とすることにより非アクティベートさせないことも許容される。
また、上記実施の形態1および2では、複数の周波数を利用する例として、移動局と基地局とがキャリアアグリゲーションを行なう場合について説明した。具体的には、複数の周波数で同時にデータ通信ができるキャリアアグリゲーションを行ないつつ、そのうちの1つのセル(Pセル)でのみ通信する制御チャネルをキャリアアグリゲーション中の他のセル(Sセル)にハンドオーバする際の処理を説明した。しかしながら、これに限定されるものではない。実施の形態1および2で説明した処理は、複数の周波数で同時に通信を行なう通信方式と、1つの周波数でしか通信を行なわない通信方式(制御チャネルだけでなくデータ通信も1つの周波数でしか通信しない方式)とを利用可能な場合に適用できる。なお、1つの周波数でしか通信を行なわない通信方式は、たとえば複数の周波数を用いることにより発生する遅延を減少させるためなどに利用される。
また、上記の実施の形態1および2では、1つの基地局内におけるハンドオーバ(いわゆる論理的ハンドオーバ)に着目して説明したが、これに限定されるものではない。上記の実施の形態1および2で説明した処理を、2つの基地局間における物理的ハンドオーバにも適用可能である。つまり、実施の形態1および2で説明した処理を、Pセルが第1の基地局にありかつSセルが第2の基地局にある場合にも適用可能である。基地局同士は、有線で接続されている。それゆえ、物理的ハンドオーバへの適用は、両基地局間で必要なデータの送受信を行なうことにより実現できる。
今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10,10A,11~15 基地局、10a~10f,11a~11j,12a~12j,13a~13j,14a~14j,15a~15j セル、20,20A 移動局、100a,100b,190a,190b 通信処理部、101a,101b,208,209 送信用アンテナ、102a,102b,206,207 受信用アンテナ、110a,110b,191a,191b,201,201A 制御部、111a,111b,204,205 送信部、112a,112b,202,203 受信部、150a,150b,150c 無線処理部、180 ベースバンド部、181,2103,2143 ベースバンド回路、182 制御装置、183 タイミング制御部、184 通信インターフェイス、185 電源部、1001,2001 通信制御部、1002 セル構成部、1003,2004 パターン判定部、1004,2003,20003 速度判定部、1005 データ要求判定部、1006,1011 キャリアアグリゲーション判定部、1041,2031 速度測定部、2002 通信品質測定部、2005 通信品質判定部、2006 キャリアアグリゲーション判定部、2011 データ量判定部、2021 送信バッファ、2105 アプリケーションプロセッサ。
Claims (22)
- 複数の周波数を同時に用いる第1の通信方式および前記複数の周波数のうちの1つの周波数を用いる第2の通信方式の少なくともいずれかで、移動局と通信する基地局であって、
前記複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルを構成するセル構成部と、
前記移動局が前記複数のセルの1つである第1のセルに在圏している場合に、前記第1のセルの通信品質よりも前記第1のセルの周波数とは異なる周波数の第2のセルの通信品質の方が優れているか否かを第1の信号を、前記移動局から受信する受信部と、
前記第1のセルから前記第2のセルへのハンドオーバを要求する第2の信号を、前記移動局に送信する送信部と、
前記移動局の移動速度が予め定められた値以上であるか否かを判定する第1の判定部と、
前記第1の信号が前記第1のセルの通信品質よりも前記第2のセルの通信品質の方が優れていることを示している場合、前記第1の判定部の判定結果が前記予め定められた値未満であるときには、前記第2の信号を前記送信部に送信させ、前記予め定められた値以上であるときには、前記第2の信号を前記送信部に送信させない送信制御部とを備える、基地局。 - 前記第1の通信方式は、互いに周波数帯域が異なる複数のコンポーネントキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによる通信方式であって、
前記セル構成部は、前記複数のコンポーネントキャリアの各々について、当該コンポーネントキャリア毎に予め定められたセル配置パターンで、前記複数のセルを構成し、
前記第1のセルは、プライマリ・サービング・セルであり、
前記第2のセルは、セカンダリ・サービング・セルであり、
前記セカンダリ・サービング・セルは、前記基地局により構成されるセルである、請求項1に記載の基地局。 - 前記第1の通信方式は、互いに周波数帯域が異なる複数のコンポーネントキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによる通信方式であって、
前記セル構成部は、前記複数のコンポーネントキャリアの各々について、当該コンポーネントキャリア毎に予め定められたセル配置パターンで、前記複数のセルを構成し、
前記第1のセルは、プライマリ・サービング・セルであり、
前記第2のセルは、セカンダリ・サービング・セルであり、
前記セカンダリ・サービング・セルは、前記基地局に隣接する基地局により構成されるセルである、請求項1に記載の基地局。 - 前記基地局は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記第1の信号が受信されたことに基づき、前記プライマリ・サービング・セルと前記セカンダリ・サービング・セルとが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判定する第2の判定部をさら備え、
前記第1の判定部は、前記第2の判定部によって前記異なるセル配置パターンに属すると判定されたことに基づき、前記移動局の移動速度が予め定められた値以上であるか否かを判定する、請求項2または3に記載の基地局。 - 前記送信制御部は、前記プライマリ・サービング・セルと前記セカンダリ・サービング・セルとが互いに異なるセル配置パターンに属しないと判定された場合、前記第2の信号を前記送信部に送信させる、請求項4に記載の基地局。
- 前記第2の判定部は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記第1の信号が受信されるたことに基づき、前記プライマリ・サービング・セルと前記セカンダリ・サービング・セルとが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判定する、請求項4に記載の基地局。
- 前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクのうちダウンリンクのみがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記移動局からアップリンクのデータ要求があるか否かを判定する第3の判定部をさらに備え、
前記第2の判定部は、前記第3の判定部によって前記アップリンクのデータ要求がないと判定された場合に、前記第1の信号が受信されたことに基づき、前記プライマリ・サービング・セルと前記セカンダリ・サービング・セルとが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判定する、請求項4に記載の基地局。 - 複数の周波数を同時に用いる第1の通信方式および前記複数の周波数のうちの1つの周波数を用いる第2の通信方式の少なくともいずれかで、1つ以上の基地局と通信する移動局であって、
前記複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルが前記1つ以上基地局によって構成されており、
前記移動局は、
前記移動局が前記複数のセルの1つである第1のセルに在圏している場合に、前記第1のセルの通信品質と、前記第1のセルの周波数とは異なる周波数の第2のセルの通信品質とを測定する測定部と、
前記移動局に関する速度の閾値と、第1のオフセット値と、前記第1のオフセット値よりも大きな第2のオフセット値とを、前記移動局が在圏している基地局から受信する受信部と、
前記移動局の移動速度が前記閾値以上であるかを判定する第1の判定部と、
前記閾値以上であると判定されたことに基づき、前記第1のセルの通信品質を示す第1の品質値に前記第2のオフセット値を加えることにより得られた第1の加算値よりも、前記第2のセルの通信品質を示す第2の品質値が大きいか否かを判定する第2の判定部と、
前記第1のセルの通信品質よりも前記第2の通信品質の方が優れていることを示した信号を前記移動局が在圏している基地局へ送信する送信部と、
前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きいと判定された場合には、前記信号を前記送信部に送信させ、前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きくないと判定された場合には、前記信号を前記送信部に送信させない送信制御部とを備える、移動局。 - 前記第1の通信方式は、互いに周波数帯域が異なる複数のコンポーネントキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによる通信方式であって、
前記複数のセルは、前記複数のコンポーネントキャリアの各々について、当該コンポーネントキャリア毎に予め定められたセル配置パターンで構成されており、
前記第1のセルは、プライマリ・サービング・セルであり、
前記第2のセルは、セカンダリ・サービング・セルであり、
前記セカンダリ・サービング・セルは、前記移動局が在圏している基地局により構成されるセルである、請求項8に記載の移動局。 - 前記第1の通信方式は、互いに周波数帯域が異なる複数のコンポーネントキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによる通信方式であって、
前記複数のセルは、前記複数のコンポーネントキャリアの各々について、当該コンポーネントキャリア毎に予め定められたセル配置パターンで構成されており、
前記第1のセルは、プライマリ・サービング・セルであり、
前記第2のセルは、セカンダリ・サービング・セルであり、
前記セカンダリ・サービング・セルは、前記移動局が在圏している基地局に隣接する基地局により構成されるセルである、請求項8に記載の移動局。 - 前記移動局は、前記閾値以上であると判定されたことに基づき、前記第1のセルと前記第2のセルとが互いに異なるセル配置パターンに属するか否かを判定する第3の判定部をさらに備え、
前記第2の判定部は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記第3の判定部によって前記異なるセル配置パターンに属すると判定されたことに基づき、前記プライマリ・サービング・セルの通信品質を示す第1の品質値に前記第2のオフセット値を加えることにより得られた第1の加算値よりも、前記セカンダリ・サービング・セルの通信品質を示す第2の品質値が大きいか否かを判定する、請求項9または10に記載の移動局。 - 前記第2の判定部は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記第1の加算値よりも前記第2の品質値が大きいか否かを判定する、請求項11に記載の移動局。
- 前記第2の判定部は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクの少なくとも一方が非アクティベートなコンフィギュア状態である場合には、前記第1の品質値に前記第1のオフセット値を加えることにより得られる第2の加算値よりも前記第2の品質値が大きいか否かを、さらに判定し、
前記送信制御部は、前記第2の品質値が前記第2の加算値よりも大きいと判定された場合にも、前記信号を前記送信部に送信させる、請求項12に記載の移動局。 - 前記測定部は、前記プライマリ・サービング・セルに隣接する複数の前記セカンダリ・サービング・セルの通信品質を測定し、
前記送信制御部は、前記複数のセカンダリ・サービング・セルのうち少なくとも1つのセカンダリ・サービング・セルについて、前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きいと判定された場合、または前記第2の品質値が前記第2の加算値よりも大きいと判定された場合には、前記信号を前記送信部に送信させる、請求項13に記載の移動局。 - 前記受信部は、前記基地局が前記キャリアアグリゲーションを開始したことに基づき、前記閾値と前記第2のオフセット値とを前記基地局から受信する、請求項9に記載の移動局。
- 前記受信部は、前記基地局が前記キャリアアグリゲーションを開始したことに基づき、前記閾値と前記第2のオフセット値とを前記基地局から受信する、請求項10に記載の移動局。
- 前記送信部は、送信バッファを含み、
前記移動局は、前記送信バッファにおけるアップリンクのデータ量が予め定められた量未満であるか否かを判定する第4の判定部をさらに備え、
前記第2の判定部は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクのうちダウンリンクのみがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記データ量が予め定められた量未満であると判定されると、前記第1の加算値よりも前記第2の品質値が大きいか否かを判定する、請求項11に記載の移動局。 - 前記第2の判定部は、前記セカンダリ・サービング・セルに対応する前記コンポーネントキャリアにおけるダウンリンクおよびアップリンクのうちダウンリンクのみがアクティベートなコンフィギュア状態である場合に、前記データ量が予め定められた量以上であると判定されると、前記第1の品質値に前記第1のオフセット値を加えることにより得られる第2の加算値よりも前記第2の品質値が大きいか否かを判定し、
前記送信制御部は、前記第2の品質値が前記第2の加算値よりも大きいと判定された場合にも、前記信号を前記送信部に送信させる、請求項17に記載の移動局。 - 複数の周波数を同時に用いる第1の通信方式および前記複数の周波数のうちの1つの周波数を用いる第2の通信方式の少なくともいずれかで移動局と通信する基地局における通信制御方法であって、
前記基地局が、前記複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルを構成するステップと、
前記基地局が、前記移動局が前記複数のセルの1つである第1のセルに在圏している場合に、前記第1のセルの通信品質よりも前記第1のセルの周波数とは異なる周波数の第2のセルの通信品質の方が優れているか否かを第1の信号を、前記移動局から受信するステップと、
前記基地局が、前記第1のセルから前記第2のセルへのハンドオーバを要求する第2の信号を、前記移動局に送信するステップと、
前記基地局が、前記移動局の移動速度が予め定められた値以上であるか否かを判定するステップと、
前記基地局が、前記第1の信号が前記第1のセルの通信品質よりも前記第2のセルの通信品質の方が優れていることを示している場合、前記判定結果が前記予め定められた値未満であるときには前記第2の信号を送信し、前記予め定められた値以上であるときには前記第2の信号を送信しないステップとを備える、通信制御方法。 - 複数の周波数を同時に用いる第1の通信方式および前記複数の周波数のうちの1つの周波数を用いる第2の通信方式の少なくともいずれかで1つ以上の基地局と通信する移動局における通信制御方法であって、
前記複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルが前記1つ以上基地局によって構成されており、
前記通信制御方法は、
前記移動局が、前記移動局が前記複数のセルの1つである第1のセルに在圏している場合に、前記第1のセルの通信品質と、前記第1のセルの周波数とは異なる周波数の第2のセルの通信品質とを測定するステップと、
前記移動局が、前記移動局に関する速度の閾値と、第1のオフセット値と、前記第1のオフセット値よりも大きな第2のオフセット値とを、前記移動局が在圏している基地局から受信するステップと、
前記移動局が、前記移動局の移動速度が前記閾値以上であるかを判定するステップと、
前記移動局が、前記閾値以上であると判定されたことに基づき、前記第1のセルの通信品質を示す第1の品質値に前記第2のオフセット値を加えることにより得られた第1の加算値よりも、前記第2のセルの通信品質を示す第2の品質値が大きいか否かを判定するステップと、
前記移動局が、前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きいと判定された場合には、前記第1のセルの通信品質よりも前記第2の通信品質の方が優れていることを示した信号を前記移動局が在圏している基地局へ送信するステップと、
前記移動局が、前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きくないと判定された場合には、前記信号を送信しないステップとを備える、通信制御方法。 - 複数の周波数を同時に用いる第1の通信方式および前記複数の周波数のうちの1つの周波数を用いる第2の通信方式の少なくともいずれかで移動局と通信する基地局を制御するためのプログラムであって、
前記複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルを構成するステップと、
前記移動局が前記複数のセルの1つである第1のセルに在圏している場合に、前記第1のセルの通信品質よりも前記第1のセルの周波数とは異なる周波数の第2のセルの通信品質の方が優れているか否かを第1の信号を、前記移動局から受信するステップと、
前記第1のセルから前記第2のセルへのハンドオーバを要求する第2の信号を、前記移動局に送信するステップと、
前記移動局の移動速度が予め定められた値以上であるか否かを判定するステップと、
前記第1の信号が前記第1のセルの通信品質よりも前記第2のセルの通信品質の方が優れていることを示している場合、前記判定結果が前記予め定められた値未満であるときには前記第2の信号を送信し、前記予め定められた値以上であるときには前記第2の信号を送信しないステップとを、前記基地局に実行させる、プログラム。 - 複数の周波数を同時に用いる第1の通信方式および前記複数の周波数のうちの1つの周波数を用いる第2の通信方式の少なくともいずれかで1つ以上の基地局と通信する移動局を制御するためのプログラムであって、
前記複数の周波数の各々について、当該周波数毎に予め定められたセル配置パターンで、複数のセルが前記1つ以上基地局によって構成されており、
前記プログラムは、
前記移動局が前記複数のセルの1つである第1のセルに在圏している場合に、前記第1のセルの通信品質と、前記第1のセルの周波数とは異なる周波数の第2のセルの通信品質とを測定するステップと、
前記移動局に関する速度の閾値と、第1のオフセット値と、前記第1のオフセット値よりも大きな第2のオフセット値とを、前記移動局が在圏している基地局から受信するステップと、
前記移動局の移動速度が前記閾値以上であるかを判定するステップと、
前記閾値以上であると判定されたことに基づき、前記第1のセルの通信品質を示す第1の品質値に前記第2のオフセット値を加えることにより得られた第1の加算値よりも、前記第2のセルの通信品質を示す第2の品質値が大きいか否かを判定するステップと、
前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きいと判定された場合には、前記第1のセルの通信品質よりも前記第2の通信品質の方が優れていることを示した信号を前記移動局が在圏している基地局へ送信するステップと、
前記第2の品質値が前記第1の加算値よりも大きくないと判定された場合には、前記信号を送信しないステップとを、前記移動局に実行させる、プログラム。
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NENP | Non-entry into the national phase |
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