WO2016147602A1 - 移動通信端末、通信制御装置、通信制御方法及び非一時的なコンピュータ可読媒体 - Google Patents

移動通信端末、通信制御装置、通信制御方法及び非一時的なコンピュータ可読媒体 Download PDF

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frequency band
communication
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communication terminal
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啓治 福井
直明 鈴木
一生 渡邉
田村 利之
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日本電気株式会社
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    • H04W72/044Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA

Definitions

  • each RAT uses radio waves of different frequency bands. For this reason, the propagation characteristics of radio waves in each RAT are different from those of other RATs.
  • Each RAT may use radio waves of a plurality of frequency bands. For example, in wireless LAN (Local Area Network) communication, there are standards corresponding to a frequency band of 2.4 GHz band and a frequency band of 5 GHz band.
  • wireless LAN Local Area Network
  • Patent Document 1 describes determining whether or not handover between different RATs is possible depending on whether voice communication or data communication is performed.
  • Non-Patent Document 1 When the processing described in Non-Patent Document 1 is executed in the environment where the communication terminal can use communication in a plurality of RATs as in Non-Patent Document 1 and Patent Document 1, when different RATs are available In addition, the communication terminal performs communication using any of them. In this case, there is a problem that a plurality of communication terminals may concentrate on the latest RAT and may concentrate on a high frequency band where high-speed communication can be performed. is there. Further, even if it is determined whether or not connection to a different RAT is made using information elements used at the time of handover such as voice communication or data communication as in Patent Document 1, there are the following problems.
  • a mobile communication terminal includes a first communication unit that connects to a mobile communication network using a first frequency band, and the mobile communication network that uses a second frequency band.
  • the first communication unit and the first communication using a service type indicating a service executed in communication via the mobile communication network
  • a determination unit that determines to connect to the mobile communication network using at least one of the two communication units.
  • the program according to the fourth aspect of the present invention uses the first frequency band by using a service type of a service executed in communication via the mobile communication network when performing communication via the mobile communication network.
  • the mobile communication using at least one of the first communication unit connected to the mobile communication network and the second communication unit connected to the mobile communication network using a second frequency band It causes a computer to execute a decision to connect to a network.
  • the UE 30 when the UE 30 is located in the Zone 1 in FIG. 4, the UE 30 can perform communication using a 2G to 5G RAT. Therefore, in such a case, it is assumed that the subscriber information regarding the UE 30 is registered in the SGSN 50, the MME 60, and the eMME 70. In addition, when the UE 30 is located in the Zone 2, the UE 30 can perform communication using 2G and 4G RATs. In such a case, it is assumed that the subscriber information regarding the UE 30 is registered in the SGSN 50 and the MME 60.
  • the SGSN 50 transmits a Page message instructing paging to the BSC 41 and the RNC 42 (S14). Further, the MME 60 transmits a Page message instructing paging to the eNB 43 (S15), and the eMME 70 transmits a Page message instructing paging to the eNB 44 (S16). The SGSN 50, the MME 60, and the eMME 70 transmit a Page message.
  • the MME 60 communicates with the UE 30 using the information on the service type indicating the service executed by the UE 30 received in step S13 of FIG. 7 and the information such as the RAT that can be migrated of the UE 30 received in step S18 of FIG.
  • the RAT and frequency band to be determined are determined (S30).
  • the RAT selection process performed by the RAT selection unit 61 of the MME 60 is the same as the RAT selection process performed by the RAT selection unit 32 of the UE 30 in FIG.
  • the UE 30 includes information on the transferable RAT, information indicating that the RAT has been changed, information on the number of times the RAT has been changed, etc. in the NAS: Service Request message. It may be set.
  • the SGSN 50 may perform the RAT selection process again in the same manner as the process in step S30.
  • step S46 the UE 30 determines that the radio wave environment with the eNB using the 1.5 GHz frequency band is the best, and uses the NAS: Service Request message for the 1.5 GHz frequency band. You may transmit to eNB. Or, when the paging process is executed from the eNB using the frequency band of 800 MHz, the eNB using the frequency band of 1.5 GHz, and the eNB using the frequency band of 3 GHz, the UE 30 performs the paging process recognized earliest.
  • a NAS: Service Request message may be sent to the executing device. The UE 30 may determine a device that transmits a message corresponding to the NAS: Service Request message or the NAS: Service Request message using other determination criteria.
  • the MME 60 transmits a Service Notification Request message in which information related to the service type is set to the UE 30 via the eNB using the 1.5 GHz frequency band (S47).
  • the MME 60 may also set information on a combination of frequency bands suitable for the service indicated by the service type in the Service Notification Request message.
  • the UE 30 selects a frequency band to be combined when performing carrier aggregation using the information on the service type (S48). For example, when the service indicated by the service type is low-resolution video distribution, the UE 30 combines a frequency band of 800 MHz having a frequency band of 5 MHz and a frequency band of 1.5 HGz having a frequency band of 10 MHz. You may decide to perform carrier aggregation. Alternatively, when the service indicated by the service type is a high-resolution video distribution such as 4K or 8K, the UE 30 has a plurality of frequency bands such as 20 MHz ⁇ 2 in a frequency band of 3 GHz having a frequency band of 20 MHz. It may be determined to perform carrier aggregation in combination.
  • the UE 30 selects a combination of frequency bands for carrier aggregation in consideration of the radio wave environment of each frequency band, the importance of the service, the unit price of the packet in each frequency band, etc. together with information on the service type. Also good.
  • the UE 30 when the UE 30 selects a frequency band to be combined when performing carrier aggregation, the UE 30 transmits a NAS: Service Request message to the MME 60 via the eNB that uses the selected frequency band (S49). The UE 30 sets information on the selected frequency band in the NAS: Service Request message.
  • the MME 60 uses the information on the service type indicating the service executed by the UE 30 received in step S43 in FIG. 11 and the information such as the combination of frequency bands capable of carrier aggregation of the UE 30 received in step S46 in FIG.
  • the UE 30 determines a combination of frequency bands to be used in carrier aggregation (S51). Processing related to selection of combinations of frequency bands used in carrier aggregation executed by the MME 60 is the same as the processing executed by the UE 30 in step S48 of FIG.
  • the SGW 80 transmits a DDN message in which the service type is set to the MME 60 and the eMME 70 in which the subscriber information of the UE 30 is registered (S63).
  • the UE 30 passes through any one of the eNB that uses the 800 MHz frequency band, the eNB that uses the 1.5 GHz frequency band, and the eeNB that uses the 3 GHz frequency band as a response message to the paging process in step S66. Then, a NAS: Service ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Request message is transmitted to the MME 60 or eMME 70 (S67).
  • FIG. 11 illustrates an example in which the UE 30 is transmitting a NAS: Service Request message to an eNB that uses a 1.5 GHz frequency band.
  • the UE 30 may set information on the radio wave status of each frequency band and information on combinations that can be carrier-aggregated in the NAS: Service Request message.
  • step S66 the UE 30 determines that the radio wave environment with the eNB using the 1.5 GHz frequency band is the best, and uses the NAS: Service Request message for the 1.5 GHz frequency band. You may transmit to eNB. Alternatively, the UE 30 performs the paging process recognized earliest when the paging process is executed from the eNB using the frequency band of 800 MHz, the eNB using the frequency band of 1.5 GHz, and the eNB using the frequency band of 3 GHz. A NAS: Service Request message may be sent to the executing device. The UE 30 may determine a device that transmits a message corresponding to the NAS: Service Request message or the NAS: Service Request message using other determination criteria.
  • the MME 60 transmits a Service Notification Request message to the UE 30 via the eNB using the 1.5 GHz frequency band (S68).
  • the MME 60 sets information regarding the service type indicating the service executed by the UE 30 and frequency band combination information suitable for the service indicated by the service type in the Service Notification Request message when the UE 30 performs carrier aggregation.
  • the UE 30 may determine that the UE 30 communicates with the eeNB using the 3 GHz frequency band and secures a wide band of 40 MHz.
  • the UE 30 may perform carrier aggregation with an eNB that uses a frequency band of 1.5 GHz and determine that a 20 MHz ⁇ 2 wide band is secured.
  • the moving speed is fast, communication with stable communication quality can be realized by performing carrier aggregation using a low frequency band in which the connection is not easily interrupted.
  • communication with stable communication quality can be realized by using a high frequency band in which the radio wave travels straight.
  • step S69 it is assumed that the UE 30 determines that a wide band of 40 MHz is secured by communicating with an eeNB that uses a frequency band of 3 GHz.
  • the UE 30 transmits a NAS: Service Request message to the eMME 70 via the eNB using the 3 GHz frequency band (S70).
  • the UE 30 may perform carrier aggregation with the eNB using the 1.5 GHz frequency band and determine that a 20 MHz ⁇ 2 wide band is secured. In other words, in step S69, the UE 30 may determine the frequency band to be used in the carrier aggregation and the carrier aggregation.
  • the UE 30 performs carrier aggregation or performs high-speed communication according to the information regarding the service type and the moving speed of the own device. It is possible to decide whether to move to another RAT that can. Furthermore, UE30 can determine the frequency band to be used, when performing carrier aggregation.
  • the UE 30 can determine whether to perform carrier aggregation or to secure a wide frequency band with one RAT according to the moving speed of its own device, so that high-speed communication with stable communication quality can be performed. Can do.
  • step S67 of FIG. 14 the UE 30 may set information on the speed at which the own device moves in the NAS: Service Request message.
  • the MME 60 uses the information on the service type in the communication of the UE 30 received in step S63 in FIG. 14 and the information such as the combination of frequency bands that can be carrier-aggregated in the UE 30 received in step S67 in FIG. It is determined whether to perform carrier aggregation or to connect to another RAT capable of performing high-speed communication (S81).
  • the process executed by the MME 60 in step S81 is the same as the process executed by the UE 30 in step S69 of FIG.
  • the MME 60 transmits a Service Notification Request message in which the determination result in Step S81 is set to the UE 30 (S82).
  • the MME 60 performs carrier aggregation with the eNB that uses the frequency band of 1.5 HGz and determines that the wide band of 20 MHz ⁇ 2 is secured.
  • the UE 30 transmits a NAS: Service Request message to the MME 60 via the eNB that uses the frequency band instructed by the MME 60 (S83).
  • the MME 60 performs carrier aggregation or performs high-speed communication according to the information regarding the service type and the moving speed of the own device. It is possible to decide whether to move to another RAT that can. Furthermore, UE30 can determine the frequency band to be used, when performing carrier aggregation.
  • the UE 30 can determine whether to perform carrier aggregation or to secure a wide frequency band with one RAT according to the moving speed of its own device, so that high-speed communication with stable communication quality can be performed. Can do.
  • Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media (tangible storage medium).
  • Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (eg flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg magneto-optical discs), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable ROM), flash ROM, RAM (Random Access Memory)) are included.
  • the program may also be supplied to the computer by various types of temporary computer-readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
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Abstract

通信端末が通信を行う際に必要とする帯域に応じた周波数帯において通信端末が通信を実行することができる移動通信端末を提供することを目的とする。本発明にかかる移動通信端末は、第1の周波数帯を利用して移動通信ネットワーク(20)へ接続する通信部(11)と、第2の周波数帯を利用して移動通信ネットワーク(20)へ接続する通信部(12)と、移動通信ネットワーク(20)を介した通信を行う際に、移動通信ネットワーク(20)を介した通信において実行するサービスを示すサービス種別を用いて通信部(11)及び通信部(12)のうち少なくとも1つを利用して移動通信ネットワーク(20)へ接続することを決定する決定部(13)と、を備える。

Description

移動通信端末、通信制御装置、通信制御方法及び非一時的なコンピュータ可読媒体
 本発明は移動通信端末、通信制御装置、通信制御方法及びプログラムに関し、特に複数の周波数帯を利用可能な移動通信端末、通信制御装置、通信制御方法及びプログラムに関する。
 近年、市場に供給されている携帯電話端末は、複数のRAT(Radio Access Technology)に対応している。さらに、携帯電話端末は、複数のRATのうちいずれかのRATを利用した通信を行うことができる。RATには、例えば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)において規定されている無線アクセス方式である、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)もしくはLTE(Long Term Evolution)等がある。さらに、3GPPにおいて規定されている無線アクセス方式に加えて、無線LAN通信を行うことができる携帯電話端末も増加している。
 一般的に、各RATは、異なる周波数帯の電波を使用している。そのため、各RATにおける電波の伝搬特性は、他のRATと異なる。また、各RATは、複数の周波数帯の電波を使用することもある。例えば、無線LAN(Local Area Network)通信においては、2.4GHz帯の周波数帯と、5GHz帯の周波数帯とに対応する規格も存在する。
 携帯電話端末は、複数のRATを検出した場合、最新の無線通信方式のRATを利用して通信を行うことが一般的である。なぜなら、最新の無線通信方式のRATは、一番高速な伝送を提供することができることが多い。そのため、携帯電話端末が最新の無線通信方式のRATを選択することによって、携帯電話端末におけるサービス性が向上するからである。
 また、携帯電話端末は、それぞれのRATにおける信号の強度を測定し、受信品質の高い信号を送信しているRATを選択することもある。
 非特許文献1には、通信端末が複数のRATにおける通信を利用することができる場合における着信処理の流れを規定するISR(Idle mode Signaling Reduction)機能が記載されている。例えば、通信端末は、RNC(Radio Network Controller)と、RNCとは異なる無線通信方式を利用するeNB(evolved NodeB)とからページングが実行された場合に、一方のページングに対する応答処理を行う。また、ネットワーク側も、通信端末から応答が行われた方の無線通信方式を利用して、以降の通信を継続する。
 特許文献1には、音声通信かデータ通信か等に応じて、異なるRAT間のハンドオーバ可否を判断することが記載されている。
米国特許第7257403号明細書
3GPP TS23.401 V13.1.0 (2014-12) 5.3.4 Service Request procedures
 非特許文献1及び特許文献1のように通信端末が複数のRATにおける通信を利用することができる環境において、非特許文献1に記載されている処理を実行した場合、異なるRATが利用可能な場合に、通信端末はそれらのいずれかを利用して通信を行う。この場合、複数の通信端末が、最新のRATに集中して通信してしまう可能性がある、さらに、高速通信を行うことができる高周波数帯に集中してしまう可能性がある、という課題がある。また、特許文献1のように音声通信かデータ通信か等のハンドオーバ時に使用する情報要素を用いて、異なるRATへの接続可否を判断しても次のような課題がある。音声通信かデータ通信か等のハンドオーバ時に使用する情報要素を用いて異なるRATへの接続可否を判断した場合、通信端末が、異なるRATへ接続した後も、同じ周波数帯を利用し続ける可能性がある。そのため、ある周波数帯への利用の集中が改善されず、無線リソースを有効に活用することができないという課題がある。
 本発明の目的は、無線リソースを有効に活用するために、適切な周波数帯を使用することができる移動通信端末、通信制御装置、通信制御方法及びプログラムを提供することにある。
 本発明の第1の態様にかかる移動通信端末は、第1の周波数帯を利用して移動通信ネットワークへ接続する第1の通信部と、第2の周波数帯を利用して前記移動通信ネットワークへ接続する第2の通信部と、前記移動通信ネットワークを介した通信を行う際に、前記移動通信ネットワークを介した通信において実行するサービスを示すサービス種別を用いて前記第1の通信部及び前記第2の通信部のうち少なくとも1つを利用して前記移動通信ネットワークへ接続することを決定する決定部と、を備えるものである。
 本発明の第2の態様にかかる通信制御装置は、移動通信ネットワークに配置された通信制御装置であって、移動通信端末が前記移動通信ネットワークを介した通信を行う際に、前記移動通信端末から送信された前記移動通信端末が利用可能な周波数帯に関する情報を受信する通信部と、前記移動通信端末が前記移動通信ネットワークを介した通信において実行するサービスのサービス種別を用いて、前記移動通信端末が利用する周波数帯を決定し、決定した周波数帯に関する情報を前記移動通信端末へ送信する選択部と、を備えるものである。
 本発明の第3の態様にかかる通信制御方法は、移動通信ネットワークを介した通信を行う際に、前記移動通信ネットワークを介した通信において実行するサービスのサービス種別を用いて、第1の周波数帯を利用して前記移動通信ネットワークへ接続する第1の通信部、及び、第2の周波数帯を利用して前記移動通信ネットワークへ接続する第2の通信部のうち少なくとも1つを利用して前記移動通信ネットワークへ接続することを決定するものである。
 本発明の第4の態様にかかるプログラムは、移動通信ネットワークを介した通信を行う際に、前記移動通信ネットワークを介した通信において実行するサービスのサービス種別を用いて、第1の周波数帯を利用して前記移動通信ネットワークへ接続する第1の通信部、及び、第2の周波数帯を利用して前記移動通信ネットワークへ接続する第2の通信部のうち少なくとも1つを利用して前記移動通信ネットワークへ接続することを決定することをコンピュータに実行させるものである。
 本発明により、通信端末が通信を行う際に必要とする帯域に応じた周波数帯において通信端末が通信を実行することができる移動通信端末、通信制御装置、通信制御方法及びプログラムを提供することができる。
実施の形態1にかかる移動通信端末の構成図である。 実施の形態2にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態2にかかるUEの構成図である。 実施の形態2にかかる異なる周波数帯を利用する複数のRATのサービスエリアを説明する図である。 実施の形態2にかかる、周波数帯とその周波数帯において確保することができる帯域との関係を説明する図である。 実施の形態2にかかるセルの構成図である。 実施の形態2にかかるRAT選択処理の流れを示す図である。 実施の形態2にかかるRAT選択処理の流れを示す図である。 実施の形態3にかかるMMEの構成図である。 実施の形態3にかかるRAT選択処理の流れを示す図である。 実施の形態4にかかるキャリアアグリゲーション処理の流れを示す図である。 実施の形態4にかかるキャリアアグリゲーション処理の流れを示す図である。 実施の形態5にかかるキャリアアグリゲーション処理の流れを示す図である。 実施の形態6にかかるネットワーク接続処理の流れを示す図である。 実施の形態6にかかるネットワーク接続処理の流れを示す図である。 実施の形態7にかかるネットワーク接続処理の流れを示す図である。
 (実施の形態1)
 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1を用いて本発明の実施の形態1にかかる移動通信端末10の構成例について説明する。移動通信端末10は、携帯電話端末、スマートフォンもしくはタブレット端末等であってもよい。また、移動通信端末10は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。
 図1の移動通信端末10は、通信部(送受信部)11、通信部(送受信部)12及び決定部13を有している。通信部11、通信部12及び決定部13は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュール等であってもよい。もしくは、通信部11、通信部12及び決定部13は、回路等によって構成されてもよい。
 通信部11は、周波数帯Aを利用して移動通信ネットワーク20へ接続する。周波数帯Aは、例えば、800MHz帯、1.5GHz帯、2GHz帯、5GHz帯等のいずれかの周波数帯であってもよい。移動通信ネットワーク20は、移動通信事業者が管理するネットワークである。通信部11が移動通信ネットワーク20と接続するとは、例えば、通信部11が、移動通信ネットワーク20を構成する基地局等と通信可能な状態であることであってもよい。
 通信部12は、周波数帯Aとは異なる周波数帯Bを利用して移動通信ネットワーク20へ接続する。周波数帯Bは、800MHz帯、1.5GHz帯、2GHz帯、5GHz帯等のいずれかの周波数帯であってもよい。例えば、周波数帯Aが800MHz帯である場合、周波数帯Bは、2GHz帯等とする。
 決定部13は、移動通信端末10が移動通信ネットワーク20を介した通信を行う際に、移動通信ネットワーク20を介した通信において実行するサービスを示すサービス種別を用いて、通信部11及び通信部12のうち少なくとも1つを利用して移動通信ネットワーク20へ接続することを決定する。
 移動通信ネットワーク20を介した通信とは、例えば、移動通信端末10が移動通信ネットワーク20を介して他の移動通信端末もしくはサーバ装置等と音声通信もしくはデータ通信を行うことであってもよい。サービス種別とは、移動通信端末10が送受信するデータの種別に応じて定まるサービスを識別する情報であり、例えば、音声通信、Webアクセス、テキストメッセージ通信もしくは動画配信等であってもよい。
 一般的に、使用する帯域幅が広くなるほど、通信速度が速くなる。そのため、広い帯域幅を確保することができる高周波数帯は、狭い帯域幅しか確保できない低周波数帯と比較して、通信速度を速くすることができる。そのため、決定部13は、例えば、サービス種別に示されるサービスが、高速通信を必要としない場合、800MHz帯を利用している通信部11を選択することを決定してもよい。また、決定部13は、サービス種別に示されるサービスが、高速通信を必要とする場合(例えば、動画配信等の場合)、2GHz帯を利用している通信部12を選択することを決定してもよく、もしくは、通信部11及び通信部12の両方を選択することを決定してもよい。
 以上説明したように、図1の移動通信端末10は、移動通信ネットワーク20を介した通信において実行するサービスに応じて、使用する周波数帯を決定することができる。そのため、例えば、移動通信端末10は、高速通信を必要としないサービスを実行する場合には、低い周波数帯を利用する通信部を選択するといった制御を行うことができる。これにより、移動通信ネットワーク20は、移動通信端末10に対して適切な無線リソースを確保することでき、また、複数の移動通信端末が、高速通信を行うことができる高周波数帯を集中して使用することを防止することができる。
 (実施の形態2)
 続いて、図2を用いて本発明の実施の形態2にかかる通信システムの構成例について説明する。図2の通信システムは、UE(User Equipment)30、BSC(Base Station Controller)41、RNC(Radio Network Controller)42、eNB(evolved NodeB)43、eeNB(enhanced eNB)44、SGSN(Serving GPRS Support Node)50、MME(Mobility Management Entity)60、eMME(evolved MME)70、SGW(Serving Gateway)80、PGW(Packet Date Network Gateway)81、PCRF(Policy and Charging Rules Function)82、サービスサーバ83及び外部ネットワーク84を有している。
 BSC41、RNC42、eNB43、eeNB44、SGSN50、MME60、eMME70、SGW80、PGW81及びPCRF82は、3GPPにおいて動作が規定されており、移動通信ネットワークを構成するノード装置とする。これらは、すなわち、BSC41、RNC42、eNB43、eeNB44、SGSN50、MME60、eMME70、SGW80、PGW81及びPCRF82によって構成される移動通信ネットワークは、図1の移動通信ネットワーク20に相当する。
 UE30は、3GPPにおける移動通信端末の総称であり、図1の移動通信端末10に相当する。BSC41は、いわゆる第2世代(2G)と称される無線アクセス方式を用いた通信を行う装置である。RNC42は、いわゆる第3世代(3G)と称される無線アクセス方式を用いた通信を行う装置である。eNB43は、いわゆる第4世代(4G)もしくはLTE(Long Term Evolution)と称される無線アクセス方式を用いた通信を行う装置である。eeNB44は、いわゆる第5世代(5G)と称される無線アクセス方式を用いた通信を行う装置である。eeNB44は、LTE以降に新たに規定される無線アクセス方式を用いた通信を行うことができる基地局である。
 SGSN50は、BSC41及びRNC42を集約する装置であり、BSC41と、SGW80との間において送受信されるU(User)-Planeデータ及びC(Control)-Planeデータを中継する。U-Planeデータは、例えば、ユーザデータと称されてもよく、C-Planeデータは、制御データと称されてもよい。MME60は、eNB43とSGW80との間において送受信されるC-Planeデータを中継する。eMME70は、eeNB44とSGW80との間において送受信されるC-Planeデータを中継する。
 SGW80は、RNC42、SGSN50、eNB43及びeeNB44と、PGW81との間において送受信されるU-Planeデータを中継する。PGW81は、UE30、BSC41、RNC42、eNB43、eeNB44、SGSN50、MME60、eMME70、SGW80、PGW81及びPCRF82によって構成される移動通信ネットワーク20とは異なる外部ネットワーク84と接続されるゲートウェイ装置である。外部ネットワーク84は、他の移動通信事業者が管理する移動通信ネットワークであってもよく、固定通信を行うためのネットワークであってもよく、ISP(Internet Service Provider)等が管理するネットワークであってもよい。
 PCRF82は、移動通信ネットワーク20における通信ポリシーもしくは課金ポリシー等を管理する装置である。サービスサーバ83は、移動通信ネットワーク20もしくは外部ネットワーク84において管理されるサーバであり、UE30へ通信サービスを提供する。
 続いて、図3を用いて本発明の実施の形態2にかかるUE30の構成例について説明する。UE30は、アプリケーション31、RAT選択部32及び通信部33~36を有している。アプリケーション31、RAT選択部32及び通信部33~36は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュール等であってもよい。もしくは、RAT選択部32、通信部33~36は、回路等によって構成されてもよい。
 通信部33~36は、それぞれ異なる周波数帯を用いて、対向する装置と通信を行う。対向する装置は、例えば、BSC41、RNC42、eNB43及びeeNB44であってもよい。
 例えば、通信部33は、800MHz帯を利用して無線通信を行ってもよく、通信部34は、1.5GHz帯を利用して無線通信を行ってもよく、通信部35は、3GHz帯を利用して無線通信を行ってもよく、通信部36は、30GHz帯を利用して無線通信を行ってもよい。
 アプリケーション31は、例えば、音声通話、Webアクセス、音楽再生もしくは動画再生等を行うアプリケーションであってもよい。RAT選択部32は、通信部33~通信部36を介して移動通信ネットワーク20から送信されたサービス種別に関する情報を受け取る。RAT選択部32は、例えば、サービス種別に関する情報を、UE30に対する着信処理が行われる場合に、C-Planeデータとして受け取る。
 さらに、RAT選択部32は、サービス種別に応じて、利用するRAT及び周波数帯を決定する。ここで、図4を用いて異なる周波数帯を利用する複数のRATのサービスエリアについて説明する。
 図4においては、横軸にサービスエリアの広さを示している。また、2Gは、BSC41を用いて形成される通信エリアであり、3Gは、RNC42を用いて形成される通信エリアであり、4Gは、eNB43を用いて形成される通信エリアであり、5Gは、eeNB44を用いて形成される通信エリアである。
 ここで、図5を用いて、周波数帯と、その周波数帯において確保することができる帯域との関係について説明する。図5に示すように、一般的に、通信方式もしくは世代が古いRATほど、使用する周波数帯が低く、波長の長い電波を使用する。そのため、一つのBSC41もしくはRNC42等が形成する通信エリアを広くすることができる。しかし、使用する周波数帯を低くすることによって、確保することができる帯域が狭くなるため、高速通信を行うことができない。
 一方、通信方式もしくは世代が新しいRATになるにつれて、使用する周波数帯が高くなり、波長の短い電波を使用する。そのため、一つのeNB43もしくはeeNB44等が形成する通信エリアは狭くなる。しかし、使用する周波数帯を高くすることによって、確保することができる帯域が広くなるため、高速通信を行うことができる。
 例えば、800MHz帯においては、5~10MHzの周波数帯域を確保し、1.5GHz帯においては、20MHzの周波数帯域を確保し、3GHz帯においては、40MHzの周波数帯域を確保し、30GHz帯においては、100MHzの周波数帯域を確保してもよい。
 また、通信方式もしくは世代が新しいRATが低周波帯を利用することを妨げるものではなく、通信方式もしくは世代が古いRATが高周波数帯を利用することを妨げるものではない。言い換えると、一つの周波数帯を複数のRATが使用することも可能とする。
 例えば、図6は、周波数帯が高くなるにつれて、通信エリアが小さくなるセルの構成図を示している。また、図6においては、800MHz帯は、2G~5GのRATが利用可能とし、1.5GHz帯は、3G~5GのRATが利用可能とし、3GHz帯は、4G及び5GのRATが利用可能とし、30GHz帯は、5GのRATが利用可能であることを示している。
 図4に戻り、図4の横軸のサービスエリアに含まれるZone1は、2G、3G、4G及び5Gに関するRATを用いて通信を行うことができるとする。Zoneは、サービスエリアに含まれる特定のエリアを示す。Zone2は、2G及び4Gに関するRATを用いて通信を行うことができるとする。Zone3は、3Gに関するRATを用いて通信を行うことができるとする。また、図4から明らかなように、2G、3G、4G、5Gの順番にサービスエリアが狭くなっている。
 図3に戻り、RAT選択部32の選択処理について説明する。ここでは、UE30がZone1に位置する場合について説明する。はじめに、RAT選択部32が、音声通信を示すサービス種別を受け取った場合について説明する。音声通信は、一般的に、20kbps~100kbps程度の通信速度を実現することができる狭帯域を利用することができればよい。そのため、RAT選択部32は、サービス種別として音声通信が示されている場合、低い周波数帯を使用するRATを選択してもよい。低い周波数帯における電波は波長が長く、波長が長い電波は、ビル等の障害物がある場合であっても、ビル等を回り込むことができるため、つながりやすく移動中でも通信が途切れにくい。音声通信は、リアルタイムのデータ通信を必要とするため、低い周波数帯を利用することが好ましい。例えば、RAT選択部32は、音声通信を示すサービス種別を受け取った場合、RATとして低い周波数帯を利用する2Gもしくは3Gを選択してもよい。さらに、RAT選択部32は、4G、5GのRATが複数の周波数帯において利用可能である場合、4G、5GのRATが利用可能な複数の周波数帯のうち、最も低い周波数帯を選択してもよい。
 次に、RAT選択部32が、動画配信を示すサービス種別を受け取った場合について説明する。動画配信は、一般的に、画像の解像度が高くなるほど広帯域を利用した高速通信を行う必要がある。そのため、RAT選択部32は、サービス種別として動画配信が示されている場合、高い周波数帯を使用するRATを選択してもよい。例えば、RAT選択部32は、動画配信を示すサービス種別を受け取った場合、RATとして高い周波数帯を利用する4Gもしくは5Gを選択してもよい。さらに、RAT選択部32は、5GのRATが複数の周波数帯において利用可能である場合、5GのRATが利用可能な複数の周波数帯のうち、最も高い周波数帯を選択してもよい。
 RAT選択部32は、選択したRATが利用する周波数帯に応じて、通信部33~36のいずれかの通信部を介して移動通信ネットワーク20と接続を行う。もしくは、RAT選択部32は、通信部33~36から2以上の通信部を選択し、2以上の通信部を介して移動通信ネットワーク20と接続を行ってもよい。
 続いて、図7及び図8を用いて本発明の実施の形態2にかかるRAT選択処理の流れについて説明する。図7及び図8は、UE30に対して着信が発生した場合の処理の流れを示している。
 はじめに、PGW81は、UE30を宛先とするダウンロードパケット(DL Packet)を受信する(S11)。次に、PGW81は、受信したダウンロードパケットをSGW80へ送信する(S12)。PGW81は、SGW80との間に設定したGTP(General packet radio service Tunneling Protocol)-Uトンネルを介してダウンロードパケットをSGW80へ送信する。PGW81は、ステップS12において、ダウンロードパケットとともに、UE30が実行するサービスを示すサービス種別に関する情報も併せてSGW80へ送信する。
 例えば、PGW81は、ステップS11において受信したダウンロードパケットに対してDPI(Deep Packet Inspection)を実行することによって、ダウンロードパケットのサービス種別を判定してもよい。DPIは、例えば、PGW81がステップS11において受信したダウンロードパケットの内容を分析することである。PGW81は、DPIを実行することによって、ダウンロードパケットが、どのサービスに関するデータであるかを判定することができる。
 もしくは、PGW81は、PCRF82から送信されるC-Planeデータを用いて、着信先のUE30が実行するサービスを示すサービス種別を判定してもよい。例えば、IMS(IP Multimedia Subsystem)による呼制御が行われるVoIP(Voice over IP)サービスが実行される場合、PGW81は、PCRF82を介してIMSから、UE30がVoIPを実行することを示すC-Planeデータを受信する。これより、PGW81は、IMSから送信されたC-Planeデータを受信することによって、サービス種別を音声通信と判定してもよい。
 次に、SGW80は、UE30へ着信を通知するために、SGSN50、MME60及びeMME70へDDN(Downlink Data Notification)メッセージを送信する(S13)。SGW80は、UE30の加入者情報が登録されているSGSN50、MME60及びeMME70へ、サービス種別を設定したDDNメッセージを送信する。
 例えば、UE30は、図4のZone1に位置する場合、2G~5GのRATを利用した通信を行うことができる。そのため、このような場合、UE30に関する加入者情報は、SGSN50、MME60及びeMME70に登録されているとする。また、UE30がZone2に位置する場合、UE30は、2G及び4GのRATを利用した通信を行うことができる。このような場合、UE30に関する加入者情報は、SGSN50及びMME60に登録されているとする。
 例えば、UE30、SGSN50、MME60及びeMME70は、ISR機能を活性化することによって、UE30に関する加入者情報を、SGSN50、MME60及びeMME70に登録する。
 次に、SGSN50は、BSC41及びRNC42へページングを指示するPageメッセージを送信する(S14)。また、MME60は、eNB43へページングを指示するPageメッセージを送信し(S15)、eMME70は、eeNB44へページングを指示するPageメッセージを送信する(S16)。SGSN50、MME60及びeMME70は、Pageメッセージを送信する。
 次に、BSC41、RNC42、eNB43及びeeNB44は、Pageメッセージを受信すると、それぞれ自装置の通信エリアに位置するUEに対してページング処理を実施する(S17)。
 次に、UE30は、ページング処理に対する応答メッセージとして、BSC41、RNC42、eNB43及びeeNB44のいずれかの装置を介してSGSN50、MME60もしくはeMME70へNAS(Non-Access Stratum):Service Requestメッセージを送信する(S18)。図7においては、UE30が、eNB43を介してMME60へNAS:Service Requestメッセージを送信している例を示している。また、図7においては、ステップS18において、eNB43は、受信したNAS:Service RequestメッセージをMME60へ送信することを示している。NAS:Service Requestメッセージは、eNB43とMME60との間に設定されたS1インタフェースを介して、MME60へ送信されるメッセージである。UE30は、NAS:Service Requestメッセージに、移行可能なRAT及びそれぞれのRATの電波状況等に関する情報を設定してもよい。移行可能なRATに関する情報は、例えば、通信可能なRAT情報であってもよい。
 ステップS18において、例えば、UE30は、eNB43との間の電波環境が最も良好であると判定して、NAS:Service RequestメッセージをeNB43へ送信してもよい。もしくは、UE30は、BSC41、RNC42、eNB43及びeeNB44からページング処理が実行された場合に、UE30において最も早く認識したページング処理を実行している装置に対してNAS:Service Requestメッセージを送信してもよい。UE30は、その他の判定基準を用いて、NAS:Service RequestメッセージもしくはNAS:Service Requestメッセージに相当するメッセージを送信する装置を決定してもよい。
 図8に進み、MME60は、サービス種別に関する情報を設定したService Notification RequestメッセージをeNB43を介してUE30へ送信する(S19)。また、MME60は、サービス種別に関する情報とともに、サービス種別において示されるサービスを実行するために適した周波数帯を示す情報もしくはサービス種別において示されるサービスを実行するために適したRATに関する情報を併せてService Notification Requestメッセージに設定してもよい。
 次に、UE30は、Service Notification Requestメッセージを受信すると、サービス種別に関する情報を用いて、通信を行うRAT及び周波数帯を選択する(S20)。ここで、UE30は、サービス種別に関する情報とともに、RATの電波環境、サービスの重要度もしくはそれぞれのRATにおけるパケット単価等を考慮して、通信を行うRATを選択してもよい。
 次に、UE30は、RAT及び周波数を選択すると、選択したRATに関する装置へNAS:Service Requestメッセージを送信する(S21)。図8においては、UE30は、RNC42を介してSGSN50へNAS:Service Requestメッセージを送信する例を示している。つまり、UE30は、NAS:Service Requestメッセージの送信先を、ステップS18におけるMME60からSGSN50へ変更している。つまり、UE30は、通信を行うために利用するRATを、4Gから3Gへ移行している。
 UE30は、NAS:Service Requestメッセージに、移行可能なRATに関する情報、RATの変更を実施済みであることを示す情報及びRATの変更を行った回数に関する情報等を設定してもよい。
 例えば、SGSN50、MME60及びeMME70は、UE30がRATの変更を行った回数が、予め定められた回数よりも少ない場合、再度Service Notification Requestメッセージを送信して、RATの変更を促してもよい。もしくは、SGSN50、MME60及びeMME70は、NAS:Service Requestメッセージに、RATの変更を実施済みであることを示す情報が設定されている場合、Service Notification RequestメッセージをUE30へ送信することなく、UE30が選択したRATにて呼制御を実行することを決定してもよい。もしくは、UE30によって選択されたRATの輻輳状況もしくは空きリソース状況等を考慮して、SGSN50、MME60及びeMME70は、UE30へRATの変更を促してもよい。
 ステップS21以降、移動通信ネットワーク20は、RNC42を介してUE30と通信を行うよう呼制御を実行する。
 以上説明したように、実施の形態2にかかる通信システムを用いることによって、UE30は、着信時に実行されるサービスに応じて適切な周波数帯及びRATを選択することができる。これによって、複数のUEが、新しいRAT及び高速通信可能な周波数帯等を集中して利用することを防止することができる。
 (実施の形態3)
 続いて、図9を用いて本発明の実施の形態3にかかるMME60の構成例について説明する。なお、SGSN50及びeMME70は、MME60と同様の構成を有するとして、詳細な説明を省略する。
 MME60は、RAT選択部61、通信部62及び通信部63を有している。RAT選択部61、通信部62及び通信部63は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュール等であってもよい。もしくは、RAT選択部61、通信部62及び通信部63は、回路等によって構成されてもよい。
 通信部62は、eNB43との間に設定されたS1インタフェースにおいて予め定められたプロトコルを用いてeNB43と通信を行う。通信部63は、SGW80との間に設定されたS11インタフェースにおいて予め定められたプロトコルを用いてSGW80と通信を行う。
 RAT選択部61は、通信部63を介してSGW80からUE30に対する着信処理が発生した際に、UE30が実行するサービスのサービス種別に関する情報を受け取る。RAT選択部61は、受け取ったサービス種別に関する情報を用いて、UE30が通信を行うRAT及び周波数帯を選択する。RAT選択部61は、選択したRAT及び周波数帯を通信部62を介してUE30へ送信する。
 続いて、図10を用いて本発明の実施の形態3にかかるRAT選択処理の流れについて説明する。なお、図10のステップS30が実行される前に、図7のステップS11~S18が実行されていることを前提とする。
 MME60は、図7のステップS18において、UE30から送信されたNAS:Service Requestメッセージを受信する。また、NAS:Service Requestメッセージには、移行可能なRAT及びそれぞれのRATの電波状況等に関する情報が設定されているとする。
 次に、MME60は、図7のステップS13において受け取ったUE30が実行するサービスを示すサービス種別に関する情報及び図7のステップS18において受け取ったUE30の移行可能なRAT等の情報を用いて、UE30が通信すべきRAT及び周波数帯を決定する(S30)。MME60のRAT選択部61が実行するRATの選択処理は、図3におけるUE30のRAT選択部32が実行するRATの選択処理と同様である。
 次に、MME60は、UE30が通信すべきRAT及び周波数帯を設定したService Notification RequestメッセージをeNB43を介してUE30へ送信する(S31)。ここでは、UE30は、UE30が通信すべきRATとして3Gを設定し、周波数帯として800MHzを設定したとする。
 次に、UE30は、Service Notification Requestメッセージに設定されたRAT及び周波数帯を用いて移動通信ネットワーク20へ接続するために、NAS:Service Requestメッセージを送信する(S32)。UE30は、ステップS31のService Notification Requestメッセージにおいて、選択すべきRATとして3G、選択すべき周波数帯として800MHzが設定されていたため、RNC42を介してSGSN50へNAS:Service Requestメッセージを送信する。
 ステップS32において、UE30は、NAS:Service Requestメッセージの送信先を、ステップS18におけるMME60からSGSN50へ変更している。つまり、UE30は、通信を行うために利用するRATを、MME60からの移行指示に従い、4Gから3Gへ移行している。
 UE30は、図8のステップS21と同様に、NAS:Service Requestメッセージに、移行可能なRATに関する情報、RATの変更を実施済みであることを示す情報及びRATの変更を行った回数に関する情報等を設定してもよい。
 また、MME60は、ステップS30において、UE30が通信すべきRATが4Gであり、UE30が使用する周波数帯も図7のステップS18においてNAS:Service Requestメッセージを送信するために用いた周波数帯と同じであると判定したとする。この場合、MME60は、ステップS31の処理を行うことなく、UE30に関する呼制御処理を実行してもよい。
 また、SGSN50は、ステップS32においてNAS:Service Requestメッセージを受信すると、ステップS30における処理と同様に再度RAT選択処理を行ってもよい。
 以上説明したように、実施の形態3にかかる通信システムを用いることによって、MME60は、UE30に対する着信時に、UE30が実行するサービスに応じて、UE30が通信すべき適切な周波数帯及びRATを選択することができる。これによって、複数のUEが、新しい通信方式のRAT及び高速通信可能な周波数帯等を集中して利用することを防止することができる。
 (実施の形態4)
 続いて、図11及び図12を用いて本発明の実施の形態4にかかるキャリアアグリゲーション処理の流れについて説明する。ステップS41及びS42は、図7のステップS11及びS12と同様であるため詳細な説明を省略する。
 次に、SGW80は、UE30の加入者情報が登録されているMME60へ、サービス種別を設定したDDNメッセージを送信する(S43)。
 次に、MME60は、RATとして4Gに対応し、800MHzの周波数帯を使用するeNB、1.5GHzの周波数帯を利用するeNB及び3GHzの周波数帯を使用するeNBへ、Pageメッセージを送信する(S44)。つまり、MME60は、使用する周波数帯の異なる複数のeNBへPageメッセージを送信する。
 次に、800MHzの周波数帯を使用するeNB、1.5GHzの周波数帯を利用するeNB及び3GHzの周波数帯を使用するeNBは、Pageメッセージを受信すると、それぞれ自装置の通信エリアに位置するUEに対してページング処理を実施する(S45)。
 次に、UE30は、ステップS45におけるページング処理に対する応答メッセージとして800MHzの周波数帯を使用するeNB、1.5GHzの周波数帯を利用するeNB及び3GHzの周波数帯を使用するeNBのいずれかの装置を介してMME60へNAS:Service Requestメッセージを送信する(S46)。図11においては、UE30が、1.5GHzの周波数帯を利用するeNBへNAS:Service Requestメッセージを送信している例を示している。UE30は、NAS:Service Requestメッセージに、各周波数帯の電波状況等に関する情報及びキャリアアグリゲーション可能な組み合わせに関する情報を設定してもよい。
 ステップS46において、例えば、UE30は、1.5GHzの周波数帯を利用するeNBとの間の電波環境が最も良好であると判定して、NAS:Service Requestメッセージを1.5GHzの周波数帯を利用するeNBへ送信してもよい。もしくは、UE30は、800MHzの周波数帯を使用するeNB、1.5GHzの周波数帯を利用するeNB及び3GHzの周波数帯を使用するeNBからページング処理が実行された場合に、最も早く認識したページング処理を実行している装置に対してNAS:Service Requestメッセージを送信してもよい。UE30は、その他の判定基準を用いて、NAS:Service RequestメッセージもしくはNAS:Service Requestメッセージに相当するメッセージを送信する装置を決定してもよい。
 図12に進み、MME60は、サービス種別に関する情報を設定したService Notification Requestメッセージを1.5GHzの周波数帯を利用するeNBを介してUE30へ送信する(S47)。また、MME60は、キャリアアグリゲーションを行う際に、サービス種別に示されるサービスに適した周波数帯の組み合わせに関する情報もService Notification Requestメッセージに設定してもよい。
 次に、UE30は、Service Notification Requestメッセージを受信すると、サービス種別に関する情報を用いて、キャリアアグリゲーションを行う際に組み合わせる周波数帯を選択する(S48)。例えば、UE30は、サービス種別に示されるサービスが、低解像度の動画配信である場合、5MHzの周波数帯域を有する800MHzの周波数帯と、10MHzの周波数帯域を有する1.5HGzの周波数帯とを組み合わせてキャリアアグリゲーションを行うことを決定してもよい。もしくは、UE30は、サービス種別に示されるサービスが、4Kもしくは8K等の高解像度の動画配信である場合、20MHzの周波数帯域を有する3GHzの周波数帯において、20MHz×2等の、複数の周波数帯域を組み合わせてキャリアアグリゲーションを行うことを決定してもよい。
 ここで、UE30は、サービス種別に関する情報とともに、それぞれの周波数帯の電波環境、サービスの重要度もしくはそれぞれの周波数帯におけるパケット単価等を考慮して、キャリアアグリゲーションを行う周波数帯の組み合わせを選択してもよい。
 次に、UE30は、キャリアアグリゲーションを行う際に組み合わせる周波数帯を選択すると、選択した周波数帯を使用するeNBを介してNAS:Service RequestメッセージをMME60へ送信する(S49)。UE30は、選択した周波数帯に関する情報をNAS:Service Requestメッセージに設定する。
 以上説明したように、本発明の実施の形態4にかかる通信システムを用いることによって、UE30は、サービス種別に応じてキャリアアグリゲーションにおいて使用する周波数帯の組み合わせを選択することができる。これによって、例えば、広帯域の周波数帯域を必要とするサービスと、狭帯域の周波数帯域を必要とするサービスとにおいて、キャリアアグリゲーションを行う際に、異なる周波数帯を選択することができる。そのため、キャリアアグリゲーションを行う際に、複数のUEが、広帯域の周波数帯域を確保することができる周波数帯に集中することを防ぐことができる。
 (実施の形態5)
 続いて、図13を用いて本発明の実施の形態5にかかるキャリアアグリゲーション処理の流れについて説明する。なお、図13のステップS51が実行される前に、図11のステップS41~S46が実行されていることを前提とする。
 MME60は、図11のステップ46において、UE30から送信されたNAS:Service Requestメッセージを受信する。また、NAS:Service Requestメッセージには、各周波数帯の電波状況等に関する情報及びキャリアアグリゲーション可能な組み合わせに関する情報が設定されているとする。
 次に、MME60は、図11のステップS43において受け取ったUE30が実行するサービスを示すサービス種別に関する情報及び図11のステップS46において受け取ったUE30のキャリアアグリゲーション可能な周波数帯の組み合わせ等の情報を用いて、UE30がキャリアアグリゲーションにおいて使用すべき周波数帯の組み合わせを決定する(S51)。MME60が実行するキャリアアグリゲーションにおいて使用する周波数帯の組み合わせの選択に関する処理は、図12のステップS48においてUE30が実行する処理と同様である。
 次に、MME60は、UE30がキャリアアグリゲーションにおいて使用すべき周波数帯の組み合わせに関する情報を設定したService Notification RequestメッセージをUE30へ送信する(S52)。
 次に、UE30は、MME60から指示された周波数帯を使用するeNBを介してNAS:Service RequestメッセージをMME60へ送信する(S53)。
 以上説明したように、本発明の実施の形態5にかかる通信システムを用いることによって、MME60は、サービス種別に応じてキャリアアグリゲーションにおいて使用する周波数帯の組み合わせを選択することができる。これによって、例えば、広帯域の周波数帯域を必要とするサービスと、狭帯域の周波数帯域を必要とするサービスとにおいて、キャリアアグリゲーションを行う際に、異なる周波数帯を選択することができる。そのため、キャリアアグリゲーションを行う際に、複数のUEが、広帯域の周波数帯域を確保することができる周波数帯に集中することを防ぐことができる。
 (実施の形態6)
 続いて、図14及び図15を用いて本発明の実施の形態5にかかるネットワーク接続処理の流れについて説明する。図13のステップS61及びS62は、図7のステップS11及びS12と同様であるため詳細な説明を省略する。
 次に、SGW80は、UE30の加入者情報が登録されているMME60及びeMME70へ、サービス種別を設定したDDNメッセージを送信する(S63)。
 次に、MME60は、RATとして4Gに対応し、800MHzの周波数帯を使用するeNB及び1.5GHzの周波数帯を利用するeNBへ、Pageメッセージを送信する(S64)。つまり、MME60は、使用する周波数帯の異なる複数のeNBへPageメッセージを送信する。また、eMME70は、RATとして5Gに対応し、3GHzの周波数帯を使用するeeNBへ、Pageメッセージを送信する(S65)。
 次に、800MHzの周波数帯を使用するeNB、1.5GHzの周波数帯を利用するeNB及び3GHzの周波数帯を使用するeeNBは、Pageメッセージを受信すると、それぞれ自装置の通信エリアに位置するUEに対してページング処理を実施する(S66)。
 次に、UE30は、ステップS66におけるページング処理に対する応答メッセージとして800MHzの周波数帯を使用するeNB、1.5GHzの周波数帯を利用するeNB及び3GHzの周波数帯を使用するeeNBのいずれかの装置を介してMME60もしくはeMME70へNAS:Service Requestメッセージを送信する(S67)。図11においては、UE30が、1.5GHzの周波数帯を利用するeNBへNAS:Service Requestメッセージを送信している例を示している。UE30は、NAS:Service Requestメッセージに、各周波数帯の電波状況等に関する情報及びキャリアアグリゲーション可能な組み合わせに関する情報を設定してもよい。
 ステップS66において、例えば、UE30は、1.5GHzの周波数帯を利用するeNBとの間の電波環境が最も良好であると判定して、NAS:Service Requestメッセージを1.5GHzの周波数帯を利用するeNBへ送信してもよい。もしくは、UE30は、800MHzの周波数帯を使用するeNB、1.5GHzの周波数帯を利用するeNB及び3GHzの周波数帯を使用するeeNBからページング処理が実行された場合に、最も早く認識したページング処理を実行している装置に対してNAS:Service Requestメッセージを送信してもよい。UE30は、その他の判定基準を用いて、NAS:Service RequestメッセージもしくはNAS:Service Requestメッセージに相当するメッセージを送信する装置を決定してもよい。
 図15に進み、MME60は、Service Notification Requestメッセージを1.5GHzの周波数帯を利用するeNBを介してUE30へ送信する(S68)。MME60は、UE30が実行するサービスを示すサービス種別に関する情報、及び、UE30がキャリアアグリゲーションを行う際に、サービス種別に示されるサービスに適した周波数帯の組み合わせ情報をService Notification Requestメッセージへ設定する。
 次に、UE30は、Service Notification Requestメッセージを受信すると、キャリアアグリゲーションを行うか、高速通信を行うことができる他のRATへ接続するかを判定する(S69)。ここで、UE30は、サービス種別及び自装置の移動速度に関する情報を用いて、ステップS69における判定処理を行ってもよい。
 例えば、UE30は、サービス種別において高解像度の動画配信サービスであることが示されていた場合、3GHzの周波数帯を使用するeeNBと通信して40MHzの広帯域を確保するか、1.5GHzの周波数帯を使用するeNBとキャリアアグリゲーションを行い、20MHz×2の広帯域を確保するかを判定する。
 ここで、UE30は、自装置の移動速度が遅いもしくは自装置が止まっている場合、3GHzの周波数帯を使用するeeNBと通信して40MHzの広帯域を確保すると判定してもよい。もしくは、UE30は、自装置の移動速度が速い場合、1.5GHzの周波数帯を使用するeNBとキャリアアグリゲーションを行い、20MHz×2の広帯域を確保すると判定してもよい。移動速度が速い場合、接続が中断されにくい低周波数帯を用いてキャリアアグリゲーションを行うことによって、通信品質の安定した通信を実現することができる。また、止まっている場合もしくは移動速度が遅い場合には、電波の直進性が高い、高周波数帯を用いることによっても通信品質の安定した通信を実現することができる。
 ステップS69において、UE30は、3GHzの周波数帯を使用するeeNBと通信して40MHzの広帯域を確保すると判定したとする。次に、UE30は、3GHzの周波数帯を使用するeeNBを介してeMME70へNAS:Service Requestメッセージを送信する(S70)。
 また、ステップS69において、UE30は、1.5GHzの周波数帯を使用するeNBとキャリアアグリゲーションを行い、20MHz×2の広帯域を確保すると判定してもよい。言い換えると、ステップS69において、UE30は、キャリアアグリゲーションの実施及びキャリアアグリゲーションにおいて使用する周波数帯を決定してもよい。
 以上説明したように、本発明の実施の形態6にかかる通信システムを用いることによって、UE30は、サービス種別及び自装置の移動速度に関する情報に応じて、キャリアアグリゲーションを実施するかもしくは高速通信を行うことができる他のRATへ移行するかを決定することができる。さらに、UE30は、キャリアアグリゲーションを行う場合には、使用する周波数帯を決定することができる。
 UE30は、自装置の移動速度に応じて、キャリアアグリゲーションを行うか、一つのRATにて広帯域の周波数帯域を確保するかを決定することができるため、安定した通信品質にて高速通信を行うことができる。
 (実施の形態7)
 続いて、図16を用いて本発明の実施の形態7にかかるネットワーク接続処理の流れについて説明する。なお、図16のステップS81が実行される前に、図14のステップS61~S67が実行されていることを前提とする。また、図14のステップS67において、UE30は、自装置が移動する速度に関する情報をNAS:Service Requestメッセージに設定してもよい。
 MME60は、図14のステップ67において、UE30から送信されたNAS:Service Requestメッセージを受信する。また、NAS:Service Requestメッセージには、各周波数帯の電波状況等に関する情報及びキャリアアグリゲーション可能な組み合わせに関する情報が設定されているとする。
 次に、MME60は、図14のステップS63において受け取ったUE30の通信におけるサービス種別に関する情報及び図14のステップS67において受け取ったUE30のキャリアアグリゲーション可能な周波数帯の組み合わせ等の情報を用いて、UE30がキャリアアグリゲーションを行うべきか、高速通信を行うことができる他のRATへ接続するべきかを判定する(S81)。MME60がステップS81において実行する処理は、図15のステップS69においてUE30が実行する処理と同様である。
 次に、MME60は、ステップS81における判定結果を設定したService Notification RequestメッセージをUE30へ送信する(S82)。ここでは、MME60は、UE30が1.5HGzの周波数帯を使用するeNBとキャリアアグリゲーションを行い、20MHz×2の広帯域を確保すると判定したとする。
 次に、UE30は、MME60から指示された周波数帯を使用するeNBを介してNAS:Service RequestメッセージをMME60へ送信する(S83)。
 以上説明したように、本発明の実施の形態7にかかる通信システムを用いることによって、MME60は、サービス種別及び自装置の移動速度に関する情報に応じて、キャリアアグリゲーションを実施するかもしくは高速通信を行うことができる他のRATへ移行するかを決定することができる。さらに、UE30は、キャリアアグリゲーションを行う場合には、使用する周波数帯を決定することができる。
 UE30は、自装置の移動速度に応じて、キャリアアグリゲーションを行うか、一つのRATにて広帯域の周波数帯域を確保するかを決定することができるため、安定した通信品質にて高速通信を行うことができる。
 上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、UE、eNB及びMMEにおける処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
 上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
 なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
 以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
 この出願は、2015年3月18日に出願された日本出願特願2015-054536を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
 10 移動通信端末
 11 通信部
 12 通信部
 13 決定部
 20 移動通信ネットワーク
 30 UE
 31 アプリケーション
 32 RAT選択部
 33 通信部
 34 通信部
 35 通信部
 36 通信部
 41 BSC
 42 RNC
 43 eNB
 44 eeNB
 50 SGSN
 60 MME
 61 RAT選択部
 62 通信部
 63 通信部
 70 eMME
 80 SGW
 81 PGW
 82 PCRF
 83 サービスサーバ
 84 外部ネットワーク

Claims (15)

  1.  第1の周波数帯を利用して移動通信ネットワークへ接続する第1の通信手段と、
     第2の周波数帯を利用して前記移動通信ネットワークへ接続する第2の通信手段と、
     前記移動通信ネットワークを介した通信を行う際に、前記移動通信ネットワークを介した通信において実行するサービスを示すサービス種別を用いて前記第1の通信部及び前記第2の通信部のうち少なくとも1つを利用して前記移動通信ネットワークへ接続することを決定する決定手段と、を備える移動通信端末。
  2.  前記決定手段は、
     前記サービス種別を用いて、さらに、適用する無線アクセス技術(Radio Access Technology)を決定する、請求項1に記載の移動通信端末。
  3.  前記決定手段は、
     前記移動通信ネットワークへ接続することができる前記無線アクセス技術に関する情報を前記第1の通信部もしくは前記第2の通信部を介して前記移動通信ネットワークへ送信する、請求項2に記載の移動通信端末。
  4.  前記決定手段は、
     前記サービス種別を用いて、さらに、キャリアアグリゲーションにおいて用いる周波数帯を決定する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の移動通信端末。
  5.  前記決定手段は、
     前記移動通信端末への着信時に、前記第1の通信部及び前記第2の通信部の少なくとも一方を介して前記移動通信ネットワークから送信された前記サービス種別に関する情報を受信する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の移動通信端末。
  6.  前記決定手段は、
     前記移動通信ネットワークから接続を指示された周波数帯を利用するように、前記第1の通信部及び前記第2の通信部の少なくとも1つを利用して前記移動通信ネットワークへ接続することを決定する、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の移動通信端末。
  7.  前記決定手段は、
     前記サービス種別が音声通信を示す場合、前記第1の通信部及び前記第2の通信部の内、利用する周波数帯が低い通信部を利用して前記移動通信ネットワークへ接続することを決定する、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の移動通信端末。
  8.  移動通信ネットワークに配置された通信制御装置であって、
     移動通信端末が前記移動通信ネットワークを介した通信を行う際に、前記移動通信端末から送信された前記移動通信端末が利用可能な周波数帯に関する情報を受信する通信手段と、
     前記移動通信端末が前記移動通信ネットワークを介した通信において実行するサービスのサービス種別を用いて、前記移動通信端末が利用する周波数帯を決定し、決定した周波数帯に関する情報を前記移動通信端末へ送信する選択手段と、を備える通信制御装置。
  9.  前記選択手段は、
     前記サービス種別を用いて、さらに、適用する無線アクセス技術(Radio Access Technology)を決定する、請求項8に記載の通信制御装置。
  10.  前記選択手段は、
     前記サービス種別を用いて、さらに、キャリアアグリゲーションにおいて用いる周波数帯を決定する、請求項8又は9に記載の通信制御装置。
  11.  前記移動通信端末への着信時に、
     前記選択手段は、
     前記サービス種別が設定されたDownlink Date Notificationメッセージを受信する、請求項8乃至10のいずれか1項に記載の通信制御装置。
  12.  移動通信ネットワークを介した通信を行う際に、前記移動通信ネットワークを介した通信において実行するサービスのサービス種別を用いて、第1の周波数帯を利用して前記移動通信ネットワークへ接続する第1の通信部、及び、第2の周波数帯を利用して前記移動通信ネットワークへ接続する第2の通信部のうち少なくとも1つを利用して前記移動通信ネットワークへ接続することを決定する、移動通信端末における通信制御方法。
  13.  移動通信端末が移動通信ネットワークを介した通信を行う際に、前記移動通信端末から送信された前記移動通信端末が利用可能な周波数帯に関する情報を受信し、
     前記移動通信端末が前記移動通信ネットワークを介した通信において実行するサービスのサービス種別を用いて、前記移動通信端末が利用する周波数帯を決定し、
     決定した周波数帯に関する情報を前記移動通信端末へ送信する、通信制御装置における通信制御方法。
  14.  移動通信ネットワークを介した通信を行う際に、前記移動通信ネットワークを介した通信において実行するサービスのサービス種別を用いて、第1の周波数帯を利用して前記移動通信ネットワークへ接続する第1の通信部、及び、第2の周波数帯を利用して前記移動通信ネットワークへ接続する第2の通信部のうち少なくとも1つを利用して前記移動通信ネットワークへ接続することを決定することをコンピュータに実行させるプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
  15.  移動通信端末が移動通信ネットワークを介した通信を行う際に、前記移動通信端末から送信された前記移動通信端末が利用可能な周波数帯に関する情報を受信し、
     前記移動通信端末が前記移動通信ネットワークを介した通信において実行するサービスのサービス種別を用いて、前記移動通信端末が利用する周波数帯を決定し、
     決定した周波数帯に関する情報を前記移動通信端末へ送信することをコンピュータに実行させるプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
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