JP6400011B2 - 無線通信システム、端末装置、基地局装置、無線通信方法および集積回路 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、効率的に端末装置の移動状態を基地局装置に通知する無線通信システムと、無線通信システムにおける端末装置、基地局装置、無線通信方法および集積回路に関する。
本願は、２０１３年８月５日に、日本に出願された特願２０１３−１６２１１９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）通信方式やリソースブロックと呼ばれる所定の周波数・時間単位の柔軟なスケジューリングの採用によって、高速な通信を実現させたＥｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（以降ＥＵＴＲＡと称する）の標準化が行なわれた。

また、３ＧＰＰでは、ＥＵＴＲＡの更なる進化のＡｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡの標準化作業も行なわれている。Ａｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡでは、上りリンクおよび下りリンクでそれぞれ最大１００ＭＨｚ帯域幅までの帯域を使用して、最大で下りリンク１Ｇｂｐｓ以上、上りリンク５００Ｍｂｐｓ以上の伝送レートの通信を行なうことが想定されている。

Ａｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡでは、局所的に発生する通信トラフィックを効率よく処理するために、Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（以下、ＨｅｔＮｅｔと呼称する）が検討されている。ＨｅｔＮｅｔとは、従来のマクロセルに加え、ピコセルやフェムトセルなどのスモールセルを、マクロセルとセルエリアが（同一の周波数や異なる周波数で）重なるように配置した階層型ネットワークであり、マクロセルに在圏するスモールセル近辺の端末装置の通信をスモールセルに移すことで通信トラフィックを分散させることが可能となる。そのため３ＧＰＰでは、マクロセルに在圏する端末装置が効率的にスモールセルを検出してキャンプできる仕組みを検討している（非特許文献１）。

ＨｅｔＮｅｔ環境において、高速移動の端末装置がスモールセルを用いる（スモールセルに接続する）場合、ハンドオーバが頻繁に発生して、シグナリングのオーバヘッドが増大する問題がある。そのため、非特許文献２では、端末装置がＲＲＣ接続時に、自装置の移動状態（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｔａｔｅ）に関する情報を基地局装置に通知することにより、基地局装置が高速移動状態の端末装置をスモールセルにハンドオーバさせないようにモビリティ制御できることが記載されている。

３ＧＰＰ ＴＲ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ）３６．８３９、Ｖ１１．１．０、Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ （Ｅ−ＵＴＲＡ）； Ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｒ２−１３１７７４，ＭｅｄｉａＴｅｋ Ｉｎｃ．，"Ａｖｏｉｄｉｎｇ Ｆａｓｔ ＵＥｓ ｉｎ Ｓｍａｌｌ Ｃｅｌｌｓ"，３ＧＰＰ ＴＳＧ-ＲＡＮ ＷＧ２＃８２，Ｊａｐａｎ，２０−２４ Ｍａｙ ２０１３ Ｒ２−１３１３３７，Ｅｒｉｃｓｓｏｎ，"Ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｎ Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ"，３ＧＰＰ ＴＳＧ-ＲＡＮ ＷＧ２＃８１ｂｉｓ，ＵＳＡ，１５−１９ Ａｐｒｉｌ ２０１３

現状、ＥＵＴＲＡおよびＡｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡでは、端末装置がＲＲＣ待ち受け（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）状態において、規定時間に再選択したセルの数に基づいて自装置の移動状態推定（ＭＳＥ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｔａｔｅ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）を行う仕組みがある。端末装置が、ＲＲＣ接続時に、この移動状態推定の結果（ＭＳＥ結果）を、自装置の移動状態を示す情報として、基地局装置へ報告することが考えられる。しかしながら、スマートフォンなどによるバックグラウンドでのデータ通信など、ＲＲＣ待ち受け状態とＲＲＣ接続（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）状態とが頻繁に切り替わるような状況では、再選択したセル数をカウントするための十分な時間がなく、ＭＳＥ結果が不正確になることが考えられる。また、現状のＭＳＥはマクロセルのみの環境を考慮した仕組みであるため、ＨｅｔＮｅｔ環境では推定精度が劣化することが非特許文献１に記載されている。上述のような不正確な情報を基地局装置が使用した場合、効率的なモビリティ制御を行うことができない。

また、非特許文献３には、ＲＲＣ接続時に、移動状態を示す情報として、ＲＲＣ待ち受け状態において再選択したセルと当該セルでの滞在時間等の情報（ＵＥ Ｈｉｓｔｏｒｙ情報）を通知することが記載されているが、ＲＲＣ待ち受け状態が長く再選択したセルが多い場合などにＲＲＣ接続時のシグナリングのオーバヘッドが大きくなる問題が発生する。

本発明の実施形態は、効率的に端末装置の移動状態を基地局装置に通知する無線通信システム、端末装置、基地局装置、無線通信方法および集積回路を提供することによって上記の課題の少なくとも１つを解決することを目的とする。

（１） 本発明の第１の態様は、端末装置が基地局装置に自装置の移動状態を示す情報を報告可能な無線通信システムであって、前記端末装置は、移動状態を示す情報として、自装置が訪れたセルの識別子と前記セルでの滞在時間とを含む情報（履歴情報）を前記基地局装置に報告する場合に、移動状態を示す情報として通知する前記履歴情報が存在することを示す情報を無線リソース制御接続設定完了メッセージに含めて前記基地局装置に通知し、前記基地局装置は、移動状態を示す情報の報告を行うか否かの情報を前記端末装置に通知し、前記端末装置は、前記基地局装置によって通知される前記情報に基づいて、移動状態を示す情報の報告を行う場合に、前記無線リソース制御接続設定完了メッセージとは異なる無線リソース制御メッセージを用いて前記履歴情報を前記基地局装置に報告する無線通信システムである。

（２） 本発明の第２の態様は、基地局装置に自装置の移動状態を示す情報を報告可能な端末装置であって、移動状態を示す情報として、自装置が訪れたセルの識別子と前記セルでの滞在時間とを含む情報（履歴情報）を前記基地局装置に報告する場合に、移動状態を示す情報として通知する前記履歴情報が存在することを示す情報を無線リソース制御接続設定完了メッセージに含めて前記基地局装置に通知し、前記基地局装置によって通知される移動状態を示す情報の報告を行うか否かの情報に基づいて、移動状態を示す情報の報告を行う場合に、前記無線リソース制御接続設定完了メッセージとは異なる無線リソース制御メッセージを用いて前記履歴情報を前記基地局装置に報告する端末装置である。

（３） 本発明の第３の態様は、端末装置と通信を行う基地局装置であって、前記端末装置から通知される無線リソース制御接続設定完了メッセージに、前記端末装置が、移動状態を示す情報として、自装置が訪れたセルの識別子と前記セルでの滞在時間とを含む情報（履歴情報）を持っていることを示す情報が含まれるか否かを判断し、前記履歴情報の報告が必要であるかを前記端末装置に通知する基地局装置である。

（４） 本発明の第４の態様は、基地局装置に自装置の移動状態を示す情報を報告可能な端末装置に適用される無線通信方法であって、移動状態を示す情報として、自装置が訪れたセルの識別子と前記セルでの滞在時間とを含む情報（履歴情報）を前記基地局装置に報告する場合に、移動状態を示す情報として通知する前記履歴情報が存在することを示す情報を無線リソース制御接続設定完了メッセージに含めて前記基地局装置に通知するステップと、前記基地局装置によって通知される移動状態を示す情報の報告を行うか否かの情報に基づいて、移動状態を示す情報の報告を行う場合に、前記無線リソース制御接続設定完了メッセージとは異なる無線リソース制御メッセージを用いて前記履歴情報を前記基地局装置に報告するステップとを少なくとも含む無線通信方法である。

（５） 本発明の第５の態様は、基地局装置に自装置の移動状態を示す情報を報告可能な端末装置に搭載される集積回路であって、移動状態を示す情報として、自装置が訪れたセルの識別子と前記セルでの滞在時間とを含む情報（履歴情報）を前記基地局装置に報告する場合に、移動状態を示す情報として通知する前記履歴情報が存在することを示す情報を無線リソース制御接続設定完了メッセージに含めて前記基地局装置に通知する機能と、前記基地局装置によって通知される移動状態を示す情報の報告を行うか否かの情報に基づいて、移動状態を示す情報の報告を行う場合に、前記無線リソース制御接続設定完了メッセージとは異なる無線リソース制御メッセージを用いて前記履歴情報を前記基地局装置に報告する機能とを前記端末装置に発揮させる集積回路である。

本明細書では、効率的にセルの状態を制御する端末装置、基地局装置、通信システム、制御方法および集積回路に関する技術という点において各実施形態を開示するが、各実施形態に対して適用可能な通信方式は、ＥＵＴＲＡまたはＡｄｖａｎｃｅｄ ＥＵＴＲＡのようにＥＵＴＲＡと互換性のある通信方式に限定されるものではない。

例えば、本明細書で述べられる技術は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）、およびその他のアクセス方式等を用いた、種々の通信システムにおいて使用され得る。また、本明細書において、システムとネットワークは同義的に使用され得る。

以上、説明したように、本発明の実施形態によれば、効率的に端末装置の移動状態を基地局装置に通知する無線通信システム、端末装置、基地局装置、無線通信方法および集積回路を提供することができる。

本発明の実施形態に係る端末装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る基地局装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るＲＲＣ接続手順を示すシーケンスチャート図の一例である。 本発明の第１の実施形態に係る端末装置における無線リソース制御部の移動状態報告判定部と移動状態推定部の一例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る端末装置における無線リソース制御部の移動状態報告判定部と移動状態推定部の一例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る端末装置における無線リソース制御部の移動状態報告判定部と移動状態推定部の一例を示すブロック図である。

本発明の各実施形態に関わる技術について以下に簡単に説明する。

[物理チャネル／物理シグナル]
ＥＵＴＲＡおよびＡｄｖａｎｃｅｄ ＥＵＴＲＡで使用される主な物理チャネル、物理シグナルについて説明を行なう。チャネルとは信号の送受信に用いられる媒体を意味し、物理チャネルとは信号の送受信に用いられる物理的な媒体を意味する。本発明において、物理チャネルは、信号と同義的に使用され得る。物理チャネルは、ＥＵＴＲＡ、およびＡｄｖａｎｃｅｄ ＥＵＴＲＡにおいて、今後追加、または、その構造やフォーマット形式が変更または追加される可能性があるが、変更または追加された場合でも本発明の各実施形態の説明には影響しない。

ＥＵＴＲＡおよびＡｄｖａｎｃｅｄ ＥＵＴＲＡでは、物理チャネルまたは物理シグナルのスケジューリングについて無線フレームを用いて管理している。１無線フレームは１０ｍｓであり、１無線フレームは１０サブフレームで構成される。さらに、１サブフレームは２スロットで構成される（すなわち、１サブフレームは１ｍｓ、１スロットは０．５ｍｓである）。また、物理チャネルが配置されるスケジューリングの最小単位としてリソースブロックを用いて管理している。リソースブロックとは、周波数軸を複数サブキャリア（例えば１２サブキャリア）の集合で構成される一定の周波数領域と、一定の送信時間間隔（１スロット）で構成される領域で定義される。

同期シグナル（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌｓ）は、３種類のプライマリ同期シグナルと、周波数領域で互い違いに配置される３１種類の符号から構成されるセカンダリ同期シグナルとで構成され、プライマリ同期シグナルとセカンダリ同期シグナルの信号の組み合わせによって、基地局装置を識別する５０４通りのセル識別子（物理セルＩＤ（ＰＣＩ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｅｌｌ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ））と、無線同期のためのフレームタイミングが示される。端末装置は、セルサーチによって受信した同期シグナルの物理セルＩＤを特定する。

物理報知情報チャネル（ＰＢＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ ＣＨａｎｎｅｌ）は、セル内の端末装置で共通に用いられる制御パラメータ（報知情報（システム情報（ＳＩ：Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）））を通知（設定）する目的で送信される。物理報知情報チャネルで通知されない報知情報は、物理下りリンク制御チャネルで報知情報が送信される無線リソースがセル内の端末装置に対して通知され、通知された無線リソースにおいて、物理下りリンク共用チャネルによって報知情報を通知するレイヤ３メッセージ（システムインフォメーション）が送信される。

報知情報として、セル個別の識別子を示すセルグローバル識別子（ＣＧＩ：Ｃｅｌｌ Ｇｌｏｂａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ページングによる待ち受けエリアを管理するトラッキングエリア識別子（ＴＡＩ：Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ランダムアクセス設定情報、送信タイミング調整情報、当該セルにおける共通無線リソース設定情報、周辺セル情報、上りリンクアクセス制限情報などが通知される。

下りリンクリファレンスシグナルは、その用途によって複数のタイプに分類される。例えば、セル固有ＲＳ（ＣＲＳ：Ｃｅｌｌ-ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌｓ）は、セル毎に所定の電力で送信されるパイロットシグナルであり、所定の規則に基づいて周波数領域および時間領域で周期的に繰り返される下りリンクリファレンスシグナルである。端末装置は、セル固有ＲＳを受信することでセル毎の受信品質を測定する。また、端末装置は、セル固有ＲＳと同時に送信される物理下りリンク制御チャネル、または物理下りリンク共用チャネルの復調のための参照用の信号としても下りリンクセル固有ＲＳを使用する。セル固有ＲＳに使用される系列は、セル毎に識別可能な系列が用いられる。

また、下りリンクリファレンスシグナルは下りリンクの伝搬路変動の推定にも用いられる。伝搬路変動の推定に用いられる下りリンクリファレンスシグナルのことをチャネル状態情報リファレンスシグナル（ＣＳＩ−ＲＳ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌｓ）と称する。また、端末装置に対して個別に設定される下りリンクリファレンスシグナルは、ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌｓ（ＵＲＳ）またはＤｅｄｉｃａｔｅｄ ＲＳ（ＤＲＳ）と称され、物理下りリンク制御チャネル、または物理下りリンク共用チャネルを復調するときのチャネルの伝搬路補償処理のために参照される。

物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）は、各サブフレームの先頭からいくつかのＯＦＤＭシンボル（例えば１〜４ＯＦＤＭシンボル）で送信される。拡張物理下りリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）は、物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨが配置されるＯＦＤＭシンボルに配置される物理下りリンク制御チャネルである。ＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨは、端末装置に対して基地局装置のスケジューリングに従った無線リソース割り当て情報や、送信電力の増減の調整量を指示する情報を通知する目的で使用される。以降、単に物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）と記載した場合、特に明記がなければ、ＰＤＣＣＨとＥＰＤＣＣＨの両方の物理チャネルを意味する。

端末装置は、下りリンクデータや下りリンク制御データであるレイヤ３メッセージ（ページング、ハンドオーバーコマンドなど）を送受信する前に自装置宛の物理下りリンク制御チャネルを監視（モニタ）し、自装置宛の物理下りリンク制御チャネルを受信することで、送信時には上りリンクグラント、受信時には下りリンクグラント（下りリンクアサインメント）と呼ばれる無線リソース割り当て情報を物理下りリンク制御チャネルから取得する必要がある。なお、物理下りリンク制御チャネルは、上述したＯＦＤＭシンボルで送信される以外に、基地局装置から端末装置に対して個別（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）に割り当てられるリソースブロックの領域で送信されるように構成することも可能である。

物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）は、物理下りリンク共用チャネルで送信されたデータの受信確認応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ：ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）や下りリンクの伝搬路（チャネル状態）情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、上りリンクの無線リソース割り当て要求（無線リソース要求、スケジューリングリクエスト（ＳＲ：Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ））を行なうために使用される。

ＣＳＩは、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＴＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｙｐｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を含む。各Ｉｎｄｉｃａｔｏｒは、Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎと表記されてもよい。

物理下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）は、下りリンクデータの他、ページングや物理報知情報チャネルで通知されない報知情報（システムインフォメーション）をレイヤ３メッセージとして端末装置に通知するためにも使用される。物理下りリンク共用チャネルの無線リソース割り当て情報は、物理下りリンク制御チャネルで示される。物理下りリンク共用チャネルは物理下りリンク制御チャネルが送信されるＯＦＤＭシンボル以外のＯＦＤＭシンボルに配置されて送信される。すなわち、物理下りリンク共用チャネルと物理下りリンク制御チャネルは１サブフレーム内で時分割多重されている。

物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）は、主に上りリンクデータと上りリンク制御データを送信し、下りリンクの受信品質やＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの制御データを含めることも可能である。また、上りリンクデータの他、上りリンク制御情報をレイヤ３メッセージとして端末装置から基地局装置に通知するためにも使用される。また、下りリンクと同様に物理上りリンク共用チャネルの無線リソース割り当て情報は、物理下りリンク制御チャネルで示される。

上りリンクリファレンスシグナル（Ｕｐｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）（上りリンク参照信号、上りリンクパイロット信号、上りリンクパイロットチャネルとも呼称する）は、基地局装置が、物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨおよび／または物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨを復調するために使用する復調参照信号（ＤＭＲＳ：Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）と、基地局装置が、主に、上りリンクのチャネル状態を推定するために使用するサウンディング参照信号（ＳＲＳ：Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）が含まれる。また、サウンディング参照信号には、周期的に送信される周期的サウンディング参照信号（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ ＳＲＳ）と、基地局装置から指示されたときに送信される非周期的サウンディング参照信号（Ａｐｅｒｉｏｄｉｃ ＳＲＳ）とがある。

物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、プリアンブル系列を通知（設定）するために使用されるチャネルであり、ガードタイムを有する。プリアンブル系列は、複数のシーケンスによって基地局装置へ情報を通知するように構成される。例えば、６４種類のシーケンスが用意されている場合、６ビットの情報を基地局装置へ示すことができる。物理ランダムアクセスチャネルは、端末装置の基地局装置へのアクセス手段として用いられる。

端末装置は、物理上りリンク制御チャネル未設定時の上りリンクの無線リソース要求のため、または、上りリンク送信タイミングを基地局装置の受信タイミングウィンドウに合わせるために必要な送信タイミング調整情報（タイミングアドバンス（ＴＡ：Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ）とも呼ばれる）を基地局装置に要求するためなどに物理ランダムアクセスチャネルを用いる。また、基地局装置は、端末装置に対して物理下りリンク制御チャネルを用いてランダムアクセス手順の開始を要求することもできる。

レイヤ３メッセージは、端末装置と基地局装置のＲＲＣ（無線リソース制御）層でやり取りされる制御平面（ＣＰ（Ｃｏｎｔｒｏｌ−ｐｌａｎｅ、Ｃ−Ｐｌａｎｅ））のプロトコルで取り扱われるメッセージであり、ＲＲＣシグナリングまたはＲＲＣメッセージと同義的に使用され得る。なお、制御平面に対し、ユーザデータを取り扱うプロトコルのことをユーザ平面（ＵＰ（Ｕｓｅｒ−ｐｌａｎｅ、Ｕ−Ｐｌａｎｅ））と称する。

なお、それ以外の物理チャネルまたは物理シグナルは、本発明の各実施形態に関わらないため詳細な説明は省略する。説明を省略した物理チャネルまたは物理シグナルとして、物理制御フォーマット指示チャネル（ＰＣＦＩＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）、物理ＨＡＲＱ指示チャネル（ＰＨＩＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）、物理マルチキャストチャネル（ＰＭＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ＣＨａｎｎｅｌ）などがある。

[無線ネットワーク]
基地局装置によって制御される各周波数の通信可能範囲（通信エリア）はセルとしてみなされる。このとき、基地局装置がカバーする通信エリアは周波数毎にそれぞれ異なる広さ、異なる形状であっても良い。また、カバーするエリアが周波数毎に異なっていてもよい。基地局装置の種別やセル半径の大きさが異なるセルが、同一の周波数または異なる周波数のエリアに混在して一つの通信システムを形成している無線ネットワークのことを、ヘテロジニアスネットワークと称する。

端末装置は、セルの中を通信エリアとみなして動作する。端末装置が、あるセルから別のセルへ移動するときは、ＲＲＣ待ち受け（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）状態ではセル再選択手順、ＲＲＣ接続（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）状態ではハンドオーバ手順によって別の適切なセルへ移動する。適切なセルとは、一般的に端末装置のアクセスが基地局装置から指定される情報に基づいて禁止されていないと判断したセルであって、かつ、下りリンクの受信品質が所定の条件を満足するセルのことを示す。

基地局装置は端末装置が該基地局装置で通信可能なエリアであるセルを周波数毎に管理する。１つの基地局装置が複数のセルを管理していてもよい。セルは、端末装置と通信可能なエリアの大きさ（セルサイズ）に応じて複数の種別に分類される。例えば、セルは、マクロセルとスモールセルに分類される。スモールセルは、一般的に半径数メートルから数十メートルまでの範囲をカバーするセルである。また、スモールセルは、そのエリアの大きさに応じて、フェムトセル、ピコセル、ナノセルなどに分類されることもある。

端末装置がある基地局装置と通信可能であるとき、その基地局装置のセルのうち、端末装置との通信に使用されるように設定されているセルは在圏セル（Ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）であり、その他の通信に使用されないセルは周辺セル（Ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ ｃｅｌｌ）と称される。

[移動状態推定]
端末装置は、基地局装置から移動状態パラメータ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｔａｔｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）が通知された場合、自装置の移動状態として、通常移動状態（Ｎｏｒｍａｌ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｓｔａｔｅ）のほかに、高速移動状態（Ｈｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｓｔａｔｅ）、中速移動状態（Ｍｅｄｉｕｍ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｓｔａｔｅ）を適用する。基地局装置から通知される移動状態パラメータには、評価時間（ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）と、評価時間に行われたセル変更回数と比較するための２つの閾値（ｎ−ＣｅｌｌＣｈａｎｇｅＨｉｇｈとｎ−ＣｅｌｌＣｈａｎｇｅＭｅｄｉｕｍ）と、後述するｔ−ＨｙｓｔＮｏｒｍａｌとが含まれる。

ＲＲＣ待ち受け状態において、端末装置は、状態検出を行う。具体的には、評価時間（ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）の間に行われたセル変更の回数がｎ−ＣｅｌｌＣｈａｎｇｅＭｅｄｉｕｍを超えて、かつ、ｎ−ＣｅｌｌＣｈａｎｇｅＨｉｇｈを超えない場合にＭｅｄｉｕｍ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態を検出する。また、端末装置は、評価時間（ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）の間に行われたセル変更の回数がｎ−ＣｅｌｌＣｈａｎｇｅＨｉｇｈを超える場合にＨｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態を検出する。もし、同じ２つのセルが交互に再選択される場合、セル変更の回数には、その回数を含めない。

端末装置は、状態検出結果に基づいて状態遷移を行う。具体的には、Ｈｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態が検出された場合に自装置がＨｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態に入ったと判断し、Ｍｅｄｉｕｍ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態が検出された場合に自装置がＭｅｄｉｕｍ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態に入ったと判断する。また、一定時間（ｔ−ＨｙｓｔＮｏｒｍａｌ）の間、Ｈｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態もＭｅｄｉｕｍ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態も検出しなかった場合、端末装置は、自装置がＮｏｒｍａｌ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態に入ったと判断する。

なお、移動状態パラメータは、新たな移動状態推定方法が導入される場合、異なるパラメータが通知されてもよい。例えば、カウントする対象となるセルの識別子情報や周波数情報などが通知されてもよい。

以上の事項を考慮しつつ、以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明の実施形態の説明において、本発明の実施形態に関連した公知の機能や構成についての具体的な説明が、本発明の実施形態の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について以下に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態による端末装置１の一例を示すブロック図である。本端末装置１は、受信部１０１、復調部１０２、復号部１０３、受信データ制御部１０４、物理レイヤ制御部１０５、送信データ制御部１０６、符号部１０７、変調部１０８、送信部１０９、無線リソース制御部１１０、測定部１１１から少なくとも構成される。図中の「部」とは、セクション、回路、構成装置、デバイス、ユニットなど用語によっても表現される、端末装置１の機能および各手順を実現する要素である。

無線リソース制御部１１０は、端末装置１の無線リソース制御を執り行うＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層の各機能を実行するブロックである。また、受信データ制御部１０４と送信データ制御部１０６は、データリンク層を管理するＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層における各機能を実行するブロックである。

端末装置１の受信処理に関し、無線リソース制御部１１０より受信データ制御部１０４へ受信データ制御情報が入力され、物理レイヤ制御部１０５には各ブロックを制御するための制御パラメータである物理レイヤ制御情報が入力される。物理レイヤ制御情報は、受信制御情報と送信制御情報によって構成される端末装置１の無線通信制御に必要なパラメータ設定を含む情報である。

物理レイヤ制御情報は、基地局装置２から端末装置１に対して個別（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）に送信される無線接続リソース設定、セル固有の報知情報、またはシステムパラメータなどによって設定され、無線リソース制御部１１０が必要に応じて物理レイヤ制御部１０５へ入力する。物理レイヤ制御部１０５は、受信に関する制御情報である受信制御情報を、受信部１０１、復調部１０２、復号部１０３へ適切に入力する。

受信制御情報は、下りリンクスケジューリング情報として、受信周波数帯域の情報、物理チャネルと物理シグナルに関する受信タイミング、多重方法、無線リソース配置情報などの情報が含まれている。また、受信データ制御情報は、ＤＲＸ制御情報、マルチキャストデータ受信情報、下りリンク再送制御情報などを含む下りリンクの制御情報であり、ＭＡＣ層、ＲＬＣ層、ＰＤＣＰ層におけるそれぞれの下りリンクに関する制御情報が含まれている。

受信信号は、受信部１０１において受信される。受信部１０１は、受信制御情報で指定された周波数と周波数帯域に従って基地局装置２からの信号を受信する。受信された信号は復調部１０２へと入力される。復調部１０２は信号の復調を行う。復調部１０２は、復号部１０３へと復調後の信号を入力する。復号部１０３は、入力された信号を復号し、復号された各データ（下りリンクデータと下りリンク制御データ）を受信データ制御部１０４へと入力する。また、各データと共に基地局装置２から送信されたＭＡＣ制御要素も復号部１０３で復号され、受信データ制御部１０４へと入力される。

受信データ制御部１０４は、受信したＭＡＣ制御要素に基づく物理レイヤ制御部１０５の制御や、復号された各データをバッファリングし、再送されたデータの誤り訂正制御（ＨＡＲＱ）を行う。受信データ制御部１０４へ入力された各データは、無線リソース制御部１１０へと入力（転送）される。

また、端末装置１の送信処理に関し、無線リソース制御部１１０より送信データ制御部１０６へ送信データ制御情報が入力され、物理レイヤ制御部１０５には各ブロックを制御するための制御パラメータである物理レイヤ制御情報が入力される。物理レイヤ制御部１０５は、送信に関する制御情報である送信制御情報を、符号部１０７、変調部１０８、送信部１０９へ適切に入力する。送信制御情報は、上りリンクスケジューリング情報として、符号化情報、変調情報、送信周波数帯域の情報、物理チャネルと物理シグナルに関する送信タイミング、多重方法、無線リソース配置情報などの情報が含まれている。

また、送信データ制御情報は、ＤＴＸ制御情報、ランダムアクセス設定情報、上りリンク共用チャネル情報、論理チャネルプライオリティ情報、リソース要求設定情報、上りリンク再送制御情報などを含む上りリンクの制御情報である。無線リソース制御部１１０は、複数のセルにそれぞれ対応した複数のランダムアクセス設定情報を送信データ制御部１０６に設定してもよい。また、無線リソース制御部１１０は、上りリンク送信タイミングの調整に用いる送信タイミング調整情報と送信タイミングタイマーを管理し、上りリンク送信タイミングの状態（送信タイミング調整状態または送信タイミング非調整状態）を管理する。送信タイミング調整情報と送信タイミングタイマーは、送信データ制御情報に含まれる。

端末装置１で生起した送信データ（上りリンクデータと上りリンク制御データ）は、無線リソース制御部１１０より任意のタイミングで送信データ制御部１０６に入力される。

送信データ制御部１０６は、送信データ制御部１０６に対して送信データが入力されたときに、送信データ制御部１０６内（図示せず）の上りリンクバッファに送信データを格納する。そして、送信データ制御部１０６は、入力された送信データの送信に必要な無線リソースが端末装置１に対して割り当てられているかを判断する。送信データ制御部１０６は、無線リソース割り当てに基づいて、物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨ、物理上りリンク制御チャネル（ＳＲ−ＰＵＣＣＨ）を用いた無線リソース要求、または物理ランダムアクセスチャネルを用いた無線リソース要求のいずれか一つを選択し、選択したチャネルを送信するための制御処理を物理レイヤ制御部１０５に対して要求する。

すなわち、すでに無線リソースが割り当てられており、送信データを物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨで送信可能な状態であるとき、符号部１０７は、無線リソース制御部１１０の指示に従って割り当て済みの無線リソースに対応する送信データを上りリンクバッファから取得して符号化し、変調部１０８へと入力する。または、無線リソースが割り当てられていないときで、物理上りリンク制御チャネルによる無線リソース要求（ＳＲ−ＰＵＣＣＨ）が可能であるとき、符号部１０７は、無線リソース制御部１１０の指示に従ってＳＲ−ＰＵＣＣＨの送信に必要な制御データを符号化し、変調部１０８へと入力する。

または、無線リソースが割り当てられていないときで、物理上りリンク制御チャネルによる無線リソース要求（ＳＲ−ＰＵＣＣＨ）が不可能であるとき、符号部１０７は、送信データ制御部１０６に対してランダムアクセス手順の開始を指示する。このとき、符号部１０７は、送信データ制御部１０６から入力されるランダムアクセス設定情報に基づき物理ランダムアクセスチャネルで送信されるプリアンブル系列を生成する。また、符号部１０７は、送信制御情報に従って各データを適切に符号化し、変調部１０８へと入力する。

変調部１０８は、符号化された各データを送信するチャネル構造に基づいて適切な変調処理を行う。送信部１０９は、変調処理された各データを周波数領域にマッピングすると共に、周波数領域の信号を時間領域の信号へ変換し、既定の周波数の搬送波にのせて電力増幅を行う。送信部１０９は、また、無線リソース制御部１１０より入力された送信タイミング調整情報に従って上りリンク送信タイミングを調整する。上りリンク制御データが配置される物理上りリンク共用チャネルは、ユーザデータの他に、例えばレイヤ３メッセージ（無線リソース制御メッセージ；ＲＲＣメッセージ）を含めることも可能である。

また、無線リソース制御部１１０は在圏セルや隣接セルの測定を行うために、物理レイヤ制御部１０５に対して測定のための物理レイヤ制御情報を入力し、測定部１１１に対して測定・報告情報を入力する。測定部１１１は無線リソース制御部１１０から入力された測定・報告設定に基づいて、在圏セルおよび／または隣接セルの基準信号（ＣＲＳやＣＳＩ−ＲＳなどの既定の信号）の受信電力（ＲＳＲＰ）や受信品質（ＲＳＲＱ）を測定し、測定結果を無線リソース制御部１１０へ入力する。例えば、ＲＲＣ待ち受け状態であれば、在圏セルの報知情報に含まれるシステム情報に含まれるセル再選択のための情報に基づいて測定部１１１が測定を行い、測定結果に基づいて、無線リソース制御部１１０がセル再選択を行う。また、ＲＲＣ接続状態であれば、基地局装置２から設定された測定・報告設定に基づいて測定部１１１が測定を行い、測定結果が報告条件を満たす場合に、無線リソース制御部１１０は測定結果を基地局装置へ報告する。

図１において、その他の端末装置１の構成要素や、構成要素間のデータ（制御情報）の伝送経路については省略してあるが、端末装置１として動作するために必要なその他の機能を有する複数のブロックを構成要素として持つことは明らかである。例えば、無線リソース制御部１１０の上位には、コアネットワークとの制御を執り行うＮＡＳレイヤ部や、アプリケーションレイヤ部が存在している。

図２は、本発明の第１の実施形態による基地局装置２の一例を示すブロック図である。本基地局装置は、受信部２０１、復調部２０２、復号部２０３、受信データ制御部２０４、物理レイヤ制御部２０５、送信データ制御部２０６、符号部２０７、変調部２０８、送信部２０９、無線リソース制御部２１０、ネットワーク信号送受信部２１１から少なくとも構成される。図中の「部」とは、セクション、回路、構成装置、デバイス、ユニットなどの用語によっても表現される、基地局装置２の機能および各手順を実行する要素である。

無線リソース制御部２１０は、基地局装置２の無線リソース制御を執り行うＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層の各機能を実行するブロックである。また、受信データ制御部２０４と送信データ制御部２０６は、データリンク層を管理するＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層における各機能を実行するブロックである。

無線リソース制御部２１０は、下りリンクデータと下りリンク制御データを送信データ制御部２０６へと入力する。送信データ制御部２０６は、端末装置１へ送信するＭＡＣ制御要素が存在する場合、ＭＡＣ制御要素と各データ（下りリンクデータまたは下りリンク制御データ）を符号部２０７へと入力する。符号部２０７は、入力されたＭＡＣ制御要素と各データを符号化し、変調部２０８へと入力する。変調部２０８は、符号化された信号の変調を行なう。

また、変調部２０８で変調された信号は送信部２０９に入力される。送信部２０９は、入力された信号を周波数領域にマッピングした後、周波数領域の信号を時間領域の信号へ変換し、既定の周波数の搬送波にのせて電力増幅を行い送信する。下りリンク制御データが配置される物理下りリンク共用チャネルは、典型的にはレイヤ３メッセージ（ＲＲＣメッセージ）を構成する。

また、受信部２０１は、端末装置１から受信した信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。受信部２０１で変換されたデジタル信号は、復調部２０２へ入力されて復調される。復調部２０２で復調された信号は続いて復号部２０３へと入力される。復号部２０３は、入力された信号を復号し、復号された各データ（上りリンクデータと上りリンク制御データ）を受信データ制御部２０４へと入力する。また、各データと共に端末装置１から送信されたＭＡＣ制御要素も復号部２０３で復号され、受信データ制御部２０４へと入力される。

受信データ制御部２０４は、受信したＭＡＣ制御要素に基づく物理レイヤ制御部２０５の制御や、復号された各データをバッファリングし、再送されたデータの誤り訂正制御（ＨＡＲＱ）を行う。受信データ制御部２０４へ入力された各データは、無線リソース制御部２１０へと入力（転送）される。

これら各ブロックの制御に必要な物理レイヤ制御情報は、受信制御情報と送信制御情報によって構成される基地局装置２の無線通信制御に必要なパラメータ設定を含む情報である。物理レイヤ制御情報は、上位のネットワーク装置（ＭＭＥやゲートウェイ装置、ＯＡＭなど）やシステムパラメータにより設定され、無線リソース制御部２１０が必要に応じて物理レイヤ制御部２０５へ入力する。

物理レイヤ制御部２０５は、送信に関連する物理レイヤ制御情報を送信制御情報として符号部２０７、変調部２０８、送信部２０９の各ブロックに入力し、受信に関連する物理レイヤ制御情報を受信制御情報として受信部２０１、復調部２０２、復号部２０３の各ブロックに適切に入力する。

受信データ制御情報は、基地局装置２のＭＡＣ層、ＲＬＣ層、ＰＤＣＰ層のそれぞれに対する端末装置１の上りリンクに関する制御情報が含まれている。また、送信データ制御情報は、基地局装置２のＭＡＣ層、ＲＬＣ層、ＰＤＣＰ層のそれぞれに対する端末装置１の下りリンクに関する制御情報が含まれている。すなわち、受信データ制御情報と送信データ制御情報は、端末装置１毎に設定されている。

ネットワーク信号送受信部２１１は、基地局装置２間あるいは上位のネットワーク装置（ＭＭＥやゲートウェイ装置）と基地局装置２との間の制御メッセージ、またはユーザデータの送信（転送）または受信を行なう。図２において、その他の基地局装置２の構成要素や、構成要素間のデータ（制御情報）の伝送経路については省略してあるが、基地局装置２として動作するために必要なその他の機能を有する複数のブロックを構成要素として持つことは明らかである。例えば、無線リソース制御部２１０の上位には、無線リソース管理（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）部や、アプリケーションレイヤ部が存在している。

図３は、本発明の第１の実施形態における、端末装置１による基地局装置２に対するＲＲＣ接続手順のシーケンスチャート図の一例を示したものである。

図３において、端末装置１は、端末装置１の識別子と接続の理由（Ｃａｕｓｅ）を含むＲＲＣ接続要求メッセージ（ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ ｍｅｓｓａｇｅ）を基地局装置２に対して送信する（ステップＳ３１）。

ＲＲＣ接続要求メッセージを受信した基地局装置２は、端末装置１の接続を許可する場合、端末装置１に対してＲＲＣ接続設定メッセージ（ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信する（ステップＳ３２）。ＲＲＣ接続設定メッセージには制御信号やユーザデータを送受信するための無線ベアラの設定や、ＭＡＣ層のパラメータ設定などが含まれる。

ＲＲＣ接続設定メッセージを受信した端末装置１は、ＲＲＣ接続設定メッセージに基づき設定を行い、正常に設定が完了した場合、基地局装置２に対して、ＲＲＣ接続設定完了メッセージ（ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐＣｏｍｐｌｅｔｅ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信する（ステップＳ３３）。本実施形態におけるＲＲＣ接続設定完了メッセージには端末装置１の移動状態を示す情報を含めることができるようにする。移動状態を示す情報については後述する。

上記手順によって、基地局装置２は端末装置１の移動状態を知ることができ、端末装置１のモビリティ制御（端末装置１の測定対象の決定、ハンドオーバ先セルの決定など）のために利用することができる。

なお、図３の手順においては、ＲＲＣ接続設定完了メッセージによって移動状態を示す情報を通知する例を示したが、これに限らず、他のメッセージに含めて通知してもよいし、新たなメッセージを用いて通知するようにしてもよい。また、ＲＲＣ接続設定完了メッセージには通知すべき移動状態を示す情報があるか否か示す情報のみを含ませ、その後、他のＲＲＣメッセージを用いて移動状態を示す情報を通知するようにしてもよい。

次に、本実施形態における、基地局装置２に通知する移動状態を示す情報について説明する。

本実施形態における無線リソース制御部１１０には、図４に示すような移動状態報告判定部４０１と移動状態推定部４０２とが含まれる。移動状態推定部４０２は基地局装置２から報知される情報に含まれる移動状態推定パラメータと、端末装置１が選択したセルの情報に基づいて、移動状態の推定を行う。移動状態推定部４０２で推定された移動状態推定結果は、移動状態報告判定部４０１に入力される。

移動状態報告判定部４０１は、移動状態推定部４０２において推定した移動状態推定結果を基地局装置２へ報告するか否かを、後述する判定条件に基づいて判定する。無線リソース制御部１１０は、移動状態報告判定部４０１によって判定された報告判定結果に基づき、前述のＲＲＣ接続設定完了メッセージに移動状態を示す情報として移動状態推定結果を含めて送信するか、含めずに送信するかを決定する。ここで、移動状態推定結果は、複数の移動状態を識別できる情報であり、従来と同様の３つの移動状態（Ｈｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態、Ｍｅｄｉｕｍ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態、Ｎｏｒｍａｌ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態）であってもよいし、新たな移動状態推定パラメータに基づく２つの移動状態（高速移動状態、非高速移動状態）であってもよいし、３つを超える移動状態であってもよい。

例えば、移動状態報告判定部４０１は、ＲＲＣ待ち受け状態において、実際に選択（再選択を含む）したセルの数をカウントした時間が、評価時間（ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）を満たす場合に報告するように判定してもよい。これにより、端末装置１が評価時間に満たない状態でＲＲＣ接続を行い、Ｈｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態にもＭｅｄｉｕｍ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態にも入っていない、すなわち、Ｎｏｒｍａｌ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態であると報告することを防ぐことができる。

また、例えば、移動状態報告判定部４０１は、移動状態を示す情報を送信してからの経過時間を計時して、経過時間が既定の時間を満たす（超える）場合に報告するように判定してもよい。あるいは、移動状態報告判定部４０１は、ＲＲＣ接続状態からＲＲＣ待ち受け状態に遷移してからの経過時間を計時して、経過時間が既定の時間を満たす場合に報告するように判定してもよい。また、既定の時間に満たない（超えない）場合であっても、移動状態が変化した場合には報告するようにしてもよい。これにより、シグナリングのオーバヘッドを減らすことができる。

なお、各計時にはタイマーを利用し、端末装置１はＲＲＣ待ち受け状態に遷移したときや移動状態を示す情報を基地局装置２に送信したときにタイマーをスタート（あるいは再スタート）させ、タイマーの値が評価時間（ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）に達した場合や他の既定の値に達した場合に満了とする。端末装置１は、ＲＲＣ接続時にタイマーが満了している場合に報告するようにしてもよい。

また、例えば、移動状態報告判定部４０１は、基地局装置２から通知あるいは報知された報告可否情報に基づき、報告するか否かをセル毎に判定してもよい。これにより、ネットワークの負荷状況やセル配置（例えば、スモールセルが周辺になく、移動状態の情報が不要である）などに基づいて報告の要否を設定することが可能となり、シグナリングのオーバヘッドを減らすことができる。ここで、報告可否情報は、システム情報に含めて報知されてもよいし、ＲＲＣ接続設定メッセージによって端末装置１に通知されてもよいし、その他のＭＡＣ層、ＲＲＣ層、ＮＡＳ層の信号やメッセージなどによって通知されてもよい。

また、例えば、移動状態推定部４０２が、従来の移動状態推定ではなく、他の追加の情報（セル種別、スモールセル周波数情報など）や測定値（ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＧＰＳ、加速度センサー、ドップラー周波数など）などを用いて移動状態を推定することが可能である場合、移動状態報告判定部４０１は、移動状態推定部４０２の推定方法に基づき、報告するか否かを判定してもよい。さらに、基地局装置２から通知あるいは報知される報告可否情報として報告可能な推定方法が指定されるようにしてもよい。これにより、例えば、従来の移動状態推定を適用した推定結果は報告せず、他の移動状態推定方法によって求められた推定結果のみを報告することが可能となり、基地局装置２は、適切な移動状態推定結果を用いてモビリティ制御を行うことができる。また、不要な報告を防ぐことにより、シグナリングのオーバヘッドを減らすことができる。

また、例えば、移動状態推定部４０２が、移動状態を推定するための時間や測定量に応じて複数の推定精度で移動状態を推定することが可能である場合、移動状態推定結果に加えて推定精度情報を報告するようにしてもよい。この場合、移動状態報告判定部４０１は、いずれの推定精度も満たさなかった場合に報告しないように判定してもよい。これにより、基地局装置２は、移動状態推定結果の精度に応じたモビリティ制御を行うことができる。

また、判定手段によって移動状態推定結果を報告する場合であって、移動状態が２つの状態（高速移動状態、非高速移動状態）から選択される通信システムにおいては、既定の状態（高速移動状態あるいは非高速移動状態）であるときにのみ報告するようにしてもよい。これにより、通知する情報を削減することが可能となる。

また、移動状態報告判定部４０１は、上記判定手段の複数を組み合わせて判定してもよい。

このように、端末装置１が判定条件に基づいて、ＲＲＣ接続時に自装置の移動状態を報告するか否かを判定することにより、不要な（不正確な）報告を防ぐと共にシグナリングのオーバヘッドを減らし、基地局装置２において、適切な報告に基づいたモビリティ制御を行うことが可能となる。

［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では端末装置１の移動状態を示す情報を基地局装置２に通知するか否かを判定する例を示した。本実施形態では、判定条件を満たさない場合に、端末装置１が基地局装置２に判定条件を満たさないことを通知する例を示す。

本実施形態の説明で用いる通信システム（端末装置１および基地局装置２）は、第１の実施形態における、図１、および図２とそれぞれ同様であるので詳細な説明は繰り返さない。また、本実施形態における移動状態を示す情報も、第１の実施形態における図３のＲＲＣ接続設定完了メッセージに含める例を示すため詳細な説明は繰り返さない。

本実施形態における無線リソース制御部１１０には、図５に示すような移動状態報告判定部５０１と移動状態推定部５０２とが含まれる。移動状態推定部５０２は基地局装置２から報知される情報に含まれる移動状態推定パラメータと、端末装置１が選択したセルの情報に基づいて、移動状態の推定を行う。移動状態推定部５０２で推定された移動状態推定結果および／または推定に使用したパラメータ等の情報が、移動状態報告判定部５０１に入力される。

移動状態報告判定部５０１は、移動状態推定部５０２において推定した移動状態推定結果を基地局装置２へ報告するか、後述する判定条件を満たさないことを示す情報（あるいは移動状態推定結果と判定条件を満たさないことを示す情報の組み合わせ）を基地局装置２へ報告するかを、判定条件に基づいて判定する。無線リソース制御部１１０は、移動状態報告判定部５０１によって判定された報告判定結果に基づき、前述のＲＲＣ接続設定完了メッセージに移動状態を示す情報を含めて送信するか、判定条件を満たさないことを示す情報を含めて送信するかを決定する。

例えば、移動状態報告判定部５０１は、ＲＲＣ待ち受け状態において、実際に選択（および再選択）セルの数をカウントした時間が、評価時間（ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ（第１の評価時間））を満たす（超える）場合には移動状態推定結果を報告し、評価時間を満たさない（超えない）場合には、判定条件を満たさないことを示す情報として、実際に選択（および再選択）したセルの数をカウントした時間（ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ２（第２の評価時間））を報告するようにしてもよい。評価時間を満たさない場合、基地局装置２はメッセージにｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ２が含まれていることにより、判定条件を満たさないことを認識することができる。また、ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ２ではなく、ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎとｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ２の差分を報告するようにしてもよい。さらに判定条件を満たさない場合であっても、判定条件を満たさないことを示す情報に加えて移動状態を示す情報もメッセージに含めるようにしてもよい。

また、例えば、移動状態報告判定部５０１は、ＲＲＣ待ち受け状態において、移動状態推定部５０２の推定結果がＨｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態あるいはＭｅｄｉｕｍ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態であり、さらにＨｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態あるいはＭｅｄｉｕｍ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態を検出しない状態がｔ−ＨｙｓｔＮｏｒｍａｌ（第１の計測時間）に満たない時間（ｔ−ＨｙｓｔＮｏｒｍａｌ２（第２の計測時間））継続している場合には、判定条件を満たさないことを示す情報として、ｔ−ＨｙｓｔＮｏｒｍａｌ２を報告するようにしてもよい。これにより、基地局装置２は端末装置１の移動状態がＨｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態あるいはＭｅｄｉｕｍ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態であっても、Ｎｏｒｍａｌ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態に近いのか否かを認識することが可能となる。さらに、基地局装置２において、ハンドオーバ回数に基づく端末装置１の移動状態推定を行う場合において、ｔ−ＨｙｓｔＮｏｒｍａｌ２を用いることで継続した移動状態推定が可能となる。また、移動状態が２つの状態（Ｈｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態とＮｏｒｍａｌ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態）の間を遷移する場合であっても同様に、移動状態報告判定部５０１は、ＲＲＣ待ち受け状態において、移動状態推定部５０２の推定結果がＨｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態であり、さらにＨｉｇｈ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ状態を検出しない状態がｔ−ＨｙｓｔＮｏｒｍａｌに満たない時間継続している場合には、ｔ−ＨｙｓｔＮｏｒｍａｌ２を報告するようにしてもよい。

また、移動状態報告判定部５０１は、上記判定手段の複数を組み合わせて判定してもよい。

また、移動状態報告判定部５０１は、上記判定条件を満たさない場合に、満たさないことを示す少なくとも１ビットの情報を通知するようにしてもよい。これにより、基地局装置２は端末装置１が移動状態を示す情報を通知する能力がないのか、通知する能力はあるが報告するための判定条件を満たさなかったのかを識別することが可能となる。

また、第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、例えば、端末装置１の移動状態推定方法が従来の推定方法である場合には移動状態推定結果の報告を行わず、従来とは異なる推定方法で推定した結果が判定条件を満たす場合には移動状態推定結果を報告し、判定条件を満たさない場合には判定条件を満たさないことを示す情報を報告するようにしてもよい。

このように、端末装置１が、ＲＲＣ接続時において自装置の移動状態を報告するための判定条件を満たさなかった場合に、判定条件を満たさないことを示す情報を基地局装置２へ報告することにより、基地局装置２において、適切な報告に基づいたモビリティ制御を行うことが可能となる。

［第３の実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。第２の実施形態では、移動状態報告判定部５０１で判定条件を満たさない場合に、端末装置１が基地局装置２に判定条件を満たさないことを通知する例を示した。本実施形態では、判定条件を満たさない場合に、他のパラメータ（基地局装置２において移動状態を推定するために有用となるパラメータ）を、端末装置１が基地局装置２に通知する例を示す。

本実施形態の説明で用いる通信システム（端末装置１および基地局装置２）は、第１の実施形態における、図１、および図２とそれぞれ同様であるので詳細な説明は繰り返さない。また、本実施形態における移動状態を示す情報も、第１の実施形態における図３のＲＲＣ接続設定完了メッセージに含める例を示すため詳細な説明は繰り返さない。

本実施形態における無線リソース制御部１１０には、図６に示すような移動状態報告判定部６０１と移動状態推定部６０２とが含まれる。移動状態推定部６０２は基地局装置２から報知される情報に含まれる移動状態推定パラメータと、端末装置１が選択したセルの情報に基づいて、移動状態の推定を行う。移動状態推定部６０２で推定された移動状態推定結果および／または推定に使用したパラメータ等の情報が、移動状態報告判定部６０１に入力される。また、移動状態報告判定部６０１には、移動状態推定部６０２から在圏セルの受信電力（ＲＳＲＰ）や受信品質（ＲＳＲＱ）や、在圏セルへの滞在時間などの履歴情報などが入力されてもよい。

本実施形態では、移動状態報告判定部６０１は、第１の実施形態および第２の実施形態で示した判定条件に基づいて、移動状態推定部６０２において推定した移動状態推定結果を基地局装置２へ報告するか、その他の情報を基地局装置２へ報告するかを判定する。

例えば、移動状態報告判定部６０１は、ＲＲＣ待ち受け状態において、実際に選択（および再選択）セルの数をカウントした時間が、評価時間（ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）を満たす場合には移動状態推定結果を報告し、満たさない場合には、その他の情報として、履歴情報を報告するようにしてもよい。履歴情報とは、ＲＲＣ待ち受け状態に選択（および再選択）したセルの識別子や選択（および再選択）したセルの数や、ＲＲＣ接続状態にハンドオーバしたセルの識別子や、ハンドオーバしたセルの数や、選択（および再選択）したセル毎あるいはハンドオーバしたセル毎の時間情報（セルに入った時間、セルから出た時間あるいはセルに在圏した滞在時間）や、これらの組み合わせである。これにより、評価時間を満たさない場合にのみ、端末装置１が基地局装置２に詳細な履歴情報を通知することで、シグナリングオーバヘッドを減らすことが可能となる。

また、例えば、移動状態報告判定部６０１は、ＲＲＣ待ち受け状態において、実際に選択（および再選択）セルの数をカウントした時間が、評価時間（ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）を満たす場合には移動状態推定結果を報告し、満たさない場合には、その他の情報として、実際にセルの数をカウントした時間（ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ２）とその間にカウントしたセルの数、あるいはカウントしたセルの識別子情報を報告するようにしてもよい。これにより、基地局装置２は、ＲＲＣ接続状態において、ハンドオーバ回数に基づく端末装置１の移動状態推定を行う場合において、ｔ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ２とセルの数あるいはセルの識別子情報を用いることでＲＲＣ待ち受け状態の情報を含めた移動状態推定が可能となる。

このように、判定条件を満たす場合は、移動状態推定結果を報告し、判定条件を満たさない場合には、その他の情報（例えば、選択セルの履歴情報）を報告することにより、ＲＲＣ待ち受け状態が長く、端末装置１での移動状態推定結果が十分有用である場合には、移動状態推定結果を報告し、ＲＲＣ待ち受け状態が短く、端末装置１での移動状態推定結果の精度が悪い場合には、その他の情報（例えば、選択セルの履歴情報）を報告して、基地局装置２が端末装置１の移動状態を推定できるようにすることにより、基地局装置２が端末装置１に対して適切なモビリティ制御を行うことが可能となる。

また、上記各実施形態において、端末装置１は、最後にＲＲＣ接続したセルと同一セルに再接続する際に、最後に報告した移動状態から変更がある場合には報告し、変更がない場合には報告しないようにしてもよい。また、端末装置１は、新たな移動状態推定方法を用いる場合、移動状態推定結果を従来の方法と新たな方法のどちらで推定したかを示す情報を報告してもよい。また、端末装置１は、評価時間を満たした場合であっても、その他の情報として、履歴情報を報告するようにしてもよい。

以上、本発明に係る実施形態を説明してきたが、これらの実施形態で示される各パラメータの名称は、説明の便宜上呼称しているものであって、実際に適用されるパラメータ名称と本発明のパラメータ名称とが異なっていても、本発明が主張する発明の趣旨に影響するものではない。

また、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

また、前述した実施形態の端末装置１は、可搬型あるいは可動型の移動局装置のみならず、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器や測定機器、車載装置などにも適用できる。端末装置１は、ユーザ端末、移動局装置、通信端末、移動機、端末、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）とも称される。基地局装置２は、無線基地局装置、基地局、無線基地局、固定局、ＮＢ（Ｎｏｄｅ−Ｂ）、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）とも称される。

また、説明の便宜上、実施形態の基地局装置２および端末装置１を機能的なブロック図を用いて説明したが、基地局装置２および端末装置１の各部の機能またはこれらの機能の一部を実現するための方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはこれら２つを組み合わせたものによって、直接的に具体化され得る。もしソフトウェアによって実装されるのであれば、その機能は、コンピュータ読み取り可能な媒体上の一つ以上の命令またはコードとして保持され、または伝達され得る。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータプログラムをある場所から別の場所への持ち運びを助ける媒体を含むコミュニケーションメディアやコンピュータ記録メディアの両方を含む。

そして、一つ以上の命令またはコードをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録された一つ以上の命令またはコードをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより基地局装置２や端末装置１の制御を行なっても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

本発明の各実施形態に記載の動作をプログラムで実現してもよい。本発明の各実施形態に関わる基地局装置２および端末装置１で動作するプログラムは、本発明の各実施形態に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。また、プログラムを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の各実施形態の機能が実現される場合もある。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、半導体媒体（例えば、ＲＡＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるディスクユニット等の記憶装置のことをいう。さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

また、上記各実施形態に用いた基地局装置２および端末装置１の各機能ブロック、または諸特徴は、本明細書で述べられた機能を実行するように設計された汎用用途プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向けあるいは一般用途向けの集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイシグナル（ＦＰＧＡ）、またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、またはこれらを組み合わせたものによって、実装または実行され得る。汎用用途プロセッサは、マイクロプロセッサであっても良いが、代わりにプロセッサは従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであっても良い。汎用用途プロセッサ、または前述した各回路は、デジタル回路で構成されていてもよいし、アナログ回路で構成されていてもよい。

プロセッサはまた、コンピューティングデバイスを組み合わせたものとして実装されても良い。例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと接続された一つ以上のマイクロプロセッサ、またはその他のそのような構成を組み合わせたものである。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。

以上、本発明の実施形態について特定の具体例に基づいて詳述してきたが、本発明の趣旨ならびに特許請求の範囲は、これら特定の具体例に限定されないことは明らかである。すなわち、本明細書の記載は例示説明を目的としたものであり、本発明に対して何ら制限を加えるものではない。

本発明の一態様は、効率的に端末装置の移動状態を基地局装置に通知することが必要な無線通信システム、端末装置、基地局装置、無線通信方法および集積回路などに適用することができる。

１…端末装置
２…基地局装置
１０１、２０１…受信部
１０２、２０２…復調部
１０３、２０３…復号部
１０４、２０４…受信データ制御部
１０５、２０５…物理レイヤ制御部
１０６、２０６…送信データ制御部
１０７、２０７…符号部
１０８、２０８…変調部
１０９、２０９…送信部
１１０、２１０…無線リソース制御部
１１１…測定部
２１１…ネットワーク信号送受信部
４０１、５０１、６０１…移動状態報告判定部
４０２，５０２、６０２…移動状態推定部

Claims (8)

1. 端末装置であって、
   ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）待ち受け状態中に自端末装置が訪れたセルに関する情報、およびＲＲＣ接続状態中に自端末装置が訪れたセルに関する情報を含む履歴情報がある場合に、前記履歴情報が存在することを示す情報を無線リソース制御接続設定完了メッセージに含めて基地局装置に通知する無線リソース制御部を備える
   端末装置。
2. 前記履歴情報は、自端末装置が訪れたセルの識別子と前記セルでの滞在時間とを含む情報である
   請求項１記載の端末装置。
3. 前記基地局装置から前記履歴情報を要求する情報が通知された場合、前記無線リソース制御接続設定完了メッセージとは異なる無線リソース制御メッセージを用いて前記履歴情報を前記基地局装置に報告する
   請求項１記載の端末装置。
4. 基地局装置であって、
   ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）待ち受け状態中の端末装置が訪れたセルに関する情報、およびＲＲＣ接続状態中の自端末装置が訪れたセルに関する情報を含む履歴情報が存在することを示す情報を含む無線リソース制御接続設定完了メッセージを前記端末装置から受信する無線リソース制御部を備える
   基地局装置。
5. 前記履歴情報は、自端末装置が訪れたセルの識別子と前記セルでの滞在時間とを含む情報である
   請求項４記載の基地局装置。
6. 前記無線リソース制御接続設定完了メッセージとは異なる無線リソース制御メッセージを用いて報告される前記履歴情報を前記端末装置から受信する
   請求項４記載の基地局装置。
7. 端末装置の無線通信方法であって、
   自端末装置が訪れたセルに関する情報を含む履歴情報がある場合に、前記履歴情報が存在することを示す情報を無線リソース制御接続設定完了メッセージに含めて基地局装置に通知する
   無線通信方法。
8. 基地局装置の無線通信方法であって、
   ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）待ち受け状態中の端末装置が訪れたセルに関する情報、およびＲＲＣ接続状態中の自端末装置が訪れたセルに関する情報を含む履歴情報が存在することを示す情報を含む無線リソース制御接続設定完了メッセージを前記端末装置から受信する
   無線通信方法。

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