JP6538026B2 - ネットワーク選択制御方法、基地局、及びユーザ端末 - Google Patents

Description

本発明は、セルラＲＡＮ及び無線ＬＡＮの中からユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを選択するためのネットワーク選択制御方法、基地局、及びユーザ端末に関する。

近年、セルラ通信及び無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信の両機能を有するユーザ端末（いわゆる、デュアル端末）の普及が進んでいる。また、セルラ通信システムのオペレータにより管理される無線ＬＡＮアクセスポイントが増加している。そこで、セルラ通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、セルラＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）及び無線ＬＡＮの連携を強化できる技術が検討されている。

例えば、セルラＲＡＮが収容しているユーザ端末のトラフィックを、無線ＬＡＮが収容するよう切り替えることにより、セルラＲＡＮのトラフィック負荷を削減することができる（オフロード）。また、セルラＲＡＮ及び無線ＬＡＮの中からユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを選択するためのネットワーク選択方式として複数の方式が提案されている（非特許文献１参照）。

３ＧＰＰ技術報告書 「ＴＲ３７．８３４ Ｖ１２．０．０」 ２０１３年１２月

上述したネットワーク選択方式の中には、ユーザ端末が、セルラＲＡＮの基地局（セル）から送信されるオフロード制御情報に基づいて、自トラフィックを送受信するアクセスネットワークを無線ＬＡＮに切り替えるためのオフロード関連処理を行う方式がある。

このような方式において、オフロード制御情報を送信する一のセルは、混雑した状態にあると考えられる。よって、当該一のセルに隣接する他のセルは、当該他のセルから当該一のセルへユーザ端末がハンドオーバを行う前の段階で、当該ユーザ端末にオフロード関連処理を開始させることが望ましい。

そこで、本発明は、オフロード関連処理を適切に制御することができるネットワーク選択制御方法、基地局、及びユーザ端末を提供することを目的とする。

第１の特徴に係るネットワーク選択制御方法は、セルラＲＡＮ及び無線ＬＡＮの中からユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを選択するための方法である。前記ネットワーク選択制御方法は、前記セルラＲＡＮにおける第１のセルが、前記第１のセルに在圏する第１のユーザ端末に対し、前記第１のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えることを要求するためのオフロード制御情報を送信するステップと、前記セルラＲＡＮにおいて前記第１のセルに隣接する第２のセルが、前記第２のセルに在圏する第２のユーザ端末に対し、前記第１のセルにおいて前記オフロード制御情報が送信されていることを示す隣接セルオフロード情報を送信するステップと、を有する。

第２の特徴に係る基地局は、セルラＲＡＮにおける第１のセルを管理する。前記基地局は、前記第１のセルに在圏する第１のユーザ端末に対し、前記第１のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えることを要求するためのオフロード制御情報を送信する送信部と、前記セルラＲＡＮにおいて前記第１のセルに隣接する第２のセルを管理する第２の基地局に対し、前記オフロード制御情報の送信開始に関する通知を行う制御部と、を有する。

第３の特徴に係る基地局は、セルラＲＡＮにおいて第１のセルに隣接する第２のセルを管理する。前記基地局は、前記第２のセルに在圏する第２のユーザ端末に対し、前記第１のセルにおいてオフロード制御情報が送信されていることを示す隣接セルオフロード情報を送信する送信部を有する。前記オフロード制御情報は、前記第１のセルに在圏する第１のユーザ端末に対し、前記第１のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えることを要求するための情報である。

第４の特徴に係るユーザ端末は、セルラＲＡＮにおいて第１のセルに隣接する第２のセルに在圏する。前記ユーザ端末は、前記第２のセルから、前記第１のセルにおいてオフロード制御情報が送信されていることを示す隣接セルオフロード情報を受信する受信部と、前記隣接セルオフロード情報の受信に基づいて、自ユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えるためのオフロード関連処理を開始する制御部と、を有する。前記オフロード制御情報は、前記第１のセルに在圏する第１のユーザ端末に対し、前記第１のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えることを要求するための情報である。

実施形態に係るシステム構成図である。 実施形態に係るＵＥのブロック図である。 実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 実施形態に係る動作環境を示す図である。 実施形態に係る動作パターン１の具体例を示すシーケンス図である。 実施形態に係る動作パターン２の具体例を示すシーケンス図である。 実施形態に係る動作パターン１及び２における閾値を説明するための図である。 実施形態の変更例を説明するための図である。

［実施形態の概要］
実施形態に係るネットワーク選択制御方法は、セルラＲＡＮ及び無線ＬＡＮの中からユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを選択するための方法である。前記ネットワーク選択制御方法は、前記セルラＲＡＮにおける第１のセルが、前記第１のセルに在圏する第１のユーザ端末に対し、前記第１のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えることを要求するためのオフロード制御情報を送信するステップと、前記セルラＲＡＮにおいて前記第１のセルに隣接する第２のセルが、前記第２のセルに在圏する第２のユーザ端末に対し、前記第１のセルにおいて前記オフロード制御情報が送信されていることを示す隣接セルオフロード情報を送信するステップと、を有する。

実施形態では、前記ネットワーク選択制御方法は、前記第２のユーザ端末が、前記隣接セルオフロード情報の受信に基づいて、前記第２のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えるためのオフロード関連処理を開始するステップをさらに有する。

実施形態では、前記ネットワーク選択制御方法は、前記第１のセルを管理する第１の基地局が、前記第２のセルを管理する第２の基地局に対し、前記オフロード制御情報の送信開始に関する通知を送信するステップをさらに有する。前記第２の基地局は、前記通知の受信に応じて、前記第２のセルから前記隣接セルオフロード情報の送信を開始する。

実施形態の変更例では、前記第１のセルを管理する第１の基地局は、ホーム基地局以外の基地局である。

実施形態の変更例では、前記第２のセルを管理する第２の基地局は、ホーム基地局である。

実施形態に係る動作パターン１では、前記隣接セルオフロード情報を送信するステップにおいて、前記第２のセルは、ブロードキャスト信号により、前記隣接セルオフロード情報を送信する。

実施形態に係る動作パターン１では、前記ネットワーク選択制御方法は、前記第２のセルが、前記第２のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えるためのオフロード関連処理を開始するための閾値を前記隣接セルオフロード情報と共に送信するステップをさらに有する。前記閾値は、前記第２のユーザ端末において、前記第１のセルからの受信電力と比較される。

実施形態に係る動作パターン２では、前記隣接セルオフロード情報を送信するステップにおいて、前記第２のセルは、ユニキャスト信号により、所定の条件を満たす前記第２のユーザ端末に対して、前記隣接セルオフロード情報を送信する。

実施形態に係る動作パターン２では、前記ネットワーク選択制御方法は、前記第２のセルが、前記第２のユーザ端末から、前記第１のセルに対する測定結果を含む測定報告を受信するステップと、前記第２のセルが、前記測定報告に基づいて、前記第２のユーザ端末が前記所定の条件を満たすか否かを判断するステップと、前記所定の条件を満たす場合に、前記第２のセルが、前記第２のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えるためのオフロード関連処理の指示を、前記隣接セルオフロード情報として前記第２のユーザ端末に送信するステップと、をさらに有する。前記所定の条件とは、前記第２のセルから前記第１のセルへのハンドオーバを行うこと、前記ハンドオーバを行う可能性が高いこと、の何れかである。

実施形態に係る基地局は、セルラＲＡＮにおける第１のセルを管理する。前記基地局は、前記第１のセルに在圏する第１のユーザ端末に対し、前記第１のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えることを要求するためのオフロード制御情報を送信する送信部と、前記セルラＲＡＮにおいて前記第１のセルに隣接する第２のセルを管理する第２の基地局に対し、前記オフロード制御情報の送信開始に関する通知を行う制御部と、を有する。

実施形態に係る基地局は、セルラＲＡＮにおいて第１のセルに隣接する第２のセルを管理する。前記基地局は、前記第２のセルに在圏する第２のユーザ端末に対し、前記第１のセルにおいてオフロード制御情報が送信されていることを示す隣接セルオフロード情報を送信する送信部を有する。前記オフロード制御情報は、前記第１のセルに在圏する第１のユーザ端末に対し、前記第１のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えることを要求するための情報である。

実施形態に係るユーザ端末は、セルラＲＡＮにおいて第１のセルに隣接する第２のセルに在圏する。前記ユーザ端末は、前記第２のセルから、前記第１のセルにおいてオフロード制御情報が送信されていることを示す隣接セルオフロード情報を受信する受信部と、前記隣接セルオフロード情報の受信に基づいて、自ユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えるためのオフロード関連処理を開始する制御部と、を有する。前記オフロード制御情報は、前記第１のセルに在圏する第１のユーザ端末に対し、前記第１のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えることを要求するための情報である。

［実施形態］
以下、図面を参照して、３ＧＰＰ規格に準拠して構成されるセルラ通信システムであるＬＴＥシステムを無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）システムと連携させる場合の実施形態を説明する。

（システム構成）
図１は、実施形態に係るシステム構成図である。図１に示すように、ＬＴＥシステムは、複数のＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０と、を含む。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、セルラＲＡＮに相当する。ＥＰＣ２０は、コアネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ＬＴＥシステムのネットワークを構成する。

ＵＥ１００は、移動型の無線通信装置であり、接続を確立したセルとの無線通信を行う。ＵＥ１００はユーザ端末に相当する。ＵＥ１００は、セルラ通信及びＷＬＡＮ通信の両通信方式をサポートする端末（デュアル端末）である。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００はセルラ基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。なお、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。また、ｅＮＢ２００は、例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。

ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。また、ｅＮＢ２００は、Ｓ１インターフェイスを介して、ＥＰＣ２０に含まれるＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）５００と接続される。

ＥＰＣ２０は、複数のＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ５００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。

ＷＬＡＮ３０は、ＷＬＡＮアクセスポイント（以下「ＡＰ」という）３００を含む。ＡＰ３００は、例えばＬＴＥシステムのネットワーク・オペレータにより管理されるＡＰ（Ｏｐｅｒａｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ＡＰ）である。

ＷＬＡＮ３０は、例えばＩＥＥＥ ８０２．１１諸規格に準拠して構成される。ＡＰ３００は、セルラ周波数帯とは異なる周波数帯（ＷＬＡＮ周波数帯）でＵＥ１００との通信を行う。ＡＰ３００は、ルータ等を介してＥＰＣ２０に接続される。

また、ｅＮＢ２００及びＡＰ３００が個別に配置される場合に限らず、ｅＮＢ２００及びＡＰ３００が同じ場所に配置（Ｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ）されていてもよい。Ｃｏｌｌｏｃａｔｅｄの一形態として、ｅＮＢ２００及びＡＰ３００がオペレータの任意のインターフェイスで直接的に接続されていてもよい。

ＥＰＣ２０は、ＡＮＤＳＦ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）サーバをさらに含んでもよい。ＡＮＤＳＦサーバは、ＷＬＡＮ３０に関するＡＮＤＳＦ情報を管理する。ＡＮＤＳＦサーバは、ＮＡＳ（Ｎｏｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）メッセージにより、ＷＬＡＮ３０に関するＡＮＤＳＦ情報をＵＥ１００に提供する。

次に、ＵＥ１００及びｅＮＢ２００の構成を説明する。

図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、アンテナ１０１及び１０２と、セルラ通信部１１１と、ＷＬＡＮ通信部１１２と、ユーザインターフェイス１２０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０と、バッテリ１４０と、メモリ１５０と、プロセッサ１６０と、を有する。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。

アンテナ１０１及びセルラ通信部１１１は、セルラ無線信号の送受信に用いられる。セルラ通信部１１１は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号をセルラ無線信号に変換してアンテナ１０１から送信する。また、セルラ通信部１１１は、アンテナ１０１が受信するセルラ無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ１６０に出力する。

アンテナ１０２及びＷＬＡＮ通信部１１２は、ＷＬＡＮ無線信号の送受信に用いられる。ＷＬＡＮ通信部１１２は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号をＷＬＡＮ無線信号に変換してアンテナ１０２から送信する。また、ＷＬＡＮ通信部１１２は、アンテナ１０２が受信するＷＬＡＮ無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ１６０に出力する。

ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタン等を含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの入力を受け付けて、該入力の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。

メモリ１５０は、プロセッサ１６０によって実行されるプログラムと、プロセッサ１６０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、アンテナ２０１と、セルラ通信部２１０と、ネットワークインターフェイス２２０と、メモリ２３０と、プロセッサ２４０と、を有する。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。また、メモリ２３０をプロセッサ２４０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ２４０’としてもよい。

アンテナ２０１及びセルラ通信部２１０は、セルラ無線信号の送受信に用いられる。セルラ通信部２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号をセルラ無線信号に変換してアンテナ２０１から送信する。また、セルラ通信部２１０は、アンテナ２０１が受信するセルラ無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ２４０に出力する。

ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ５００と接続される。

メモリ２３０は、プロセッサ２４０によって実行されるプログラムと、プロセッサ２４０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルの第１層乃至第３層に区分されており、第１層は物理（ＰＨＹ）層である。第２層は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、及びＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層を含む。第３層は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を含む。

物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理層とｅＮＢ２００の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。

ＭＡＣ層は、データの優先制御、ハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理等を行う。ＵＥ１００のＭＡＣ層とｅＮＢ２００のＭＡＣ層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣ層は、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式）及びＵＥ１００への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。

ＲＬＣ層は、ＭＡＣ層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のＲＬＣ層に伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣ層とｅＮＢ２００のＲＬＣ層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。

ＰＤＣＰ層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＲＲＣ層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣ層とｅＮＢ２００のＲＲＣ層との間では、各種設定のための制御信号（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣ層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ１００はＲＲＣコネクティッド状態であり、そうでない場合、ＵＥ１００はＲＲＣアイドル状態である。

ＲＲＣ層の上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理及びモビリティ管理等を行う。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ ５００及びＡＮＤＳＦサーバは、ＮＡＳメッセージをＵＥ１００と送受信する。

また、ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。

無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成される。各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。ＵＥ１００に割り当てられる無線リソース（時間・周波数リソース）のうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。

下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主にユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。

上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される領域である。各サブフレームにおける他の部分は、主にユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。

（実施形態に係る動作環境）
以下において、実施形態に係る動作環境について説明する。図５は、実施形態に係る動作環境を示す図である。

図５に示すように、ｅＮＢ２００−１が管理するセル＃１のカバレッジに複数のＡＰ３００（ＡＰ３００−１及び３００−２）が設けられている。ｅＮＢ２００−１は第１の基地局に相当し、セル＃１は第１のセルに相当する。

セル＃１のカバレッジにＵＥ１００−１が在圏している。ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００−１に接続しており、トラフィック（ユーザデータ）をｅＮＢ２００−１と送受信している。実環境では、複数のＵＥ１００−１がｅＮＢ２００−１に接続していてもよい。

さらに、ｅＮＢ２００−２が管理するセル＃２のカバレッジに複数のＡＰ３００（ＡＰ３００−３及び３００−４）が設けられている。ｅＮＢ２００−２は、Ｘ２インターフェイスなどのバックホール回線を介してｅＮＢ２００−１との通信を行う。ｅＮＢ２００−２は第２の基地局に相当し、セル＃２は第２のセルに相当する。セル＃２は、セル＃１に隣接するセルである。

セル＃２のカバレッジにＵＥ１００−２が在圏している。ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００−２に接続しており、トラフィック（ユーザデータ）をｅＮＢ２００−２と送受信している。実環境では、複数のＵＥ１００−２がｅＮＢ２００−２に接続していてもよい。

このような動作環境において、セル＃１が混雑した状態（トラフィック輻輳状態）であると仮定する。ここで、ｅＮＢ２００−１が収容しているＵＥ１００−１のトラフィックを、ＡＰ３００（ＡＰ３００−１、ＡＰ３００−２）に向けるよう切り替え（トラフィック・ステアリング）を行うことにより、ｅＮＢ２００−１のトラフィック負荷を削減することができる（すなわち、オフロード）。トラフィック・ステアリングには、ＵＥ１００の接続先をｅＮＢ２００とＡＰ３００との間で切り替える場合と、ＵＥ１００がｅＮＢ２００及びＡＰ３００の両方に接続しつつ少なくとも一部のデータパスをｅＮＢ２００とＡＰ３００との間で切り替える場合と、がある。

各ＵＥ１００は、予め規定されたネットワーク選択規則などに基づいて、Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＷＬＡＮ３０の中から自ＵＥ１００のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを選択するネットワーク選択を行う。例えば、ネットワーク選択規則は、「ＲＡＮ測定値＜Ａ ＆ ＷＬＡＮ測定値＞Ｂ」、かつ、「オフロードが要求される」場合に、ＷＬＡＮ３０に対してトラフィック・ステアリングを行うという規則である。ネットワーク選択規則は、ＡＮＤＳＦサーバから提供されてもよい。

ｅＮＢ２００は、かかるネットワーク選択規則に適用されるＲＡＮ補助情報をＵＥ１００に送信する。ＲＡＮ補助情報は、例えば、自ｅＮＢ２００の負荷レベルと関連する負荷情報と、ＲＡＮ測定値及び／又はＷＬＡＮ測定値と比較される閾値（上記の「Ａ」、「Ｂ」など）と、を含む。

負荷情報は、ｅＮＢ２００の負荷レベルを示す情報、又は、オフロードを要求することを示す情報である。すなわち、負荷情報は、直接的又は間接的に、オフロード（すなわち、トラフィックを送受信するアクセスネットワークをＷＬＡＮ３０に切り替えること）をＵＥ１００に要求するための情報である。以下において、このようなオフロードを要求する情報（負荷情報）を「オフロード制御情報」と称する。

（ネットワーク選択制御方法）
以下において、実施形態に係るネットワーク選択制御方法について説明する。

実施形態に係るネットワーク選択制御方法は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＷＬＡＮ３０の中からユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを選択するための方法である。ネットワーク選択制御方法は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０におけるセル＃１が、セル＃１に在圏するＵＥ１００−１に対し、ＵＥ１００−１のトラフィックを送受信するアクセスネットワークをＷＬＡＮ３０に切り替えることを要求するためのオフロード制御情報を送信するステップと、Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０においてセル＃１に隣接するセル＃２が、セル＃２に在圏するＵＥ１００−２に対し、セル＃１においてオフロード制御情報が送信されていることを示す隣接セルオフロード情報を送信するステップと、を有する。

ここで、オフロード制御情報を送信するセル＃１は、混雑した状態にある。セル＃１に隣接するセル＃２は、セル＃１においてオフロード制御情報が送信されていることを示す隣接セルオフロード情報をＵＥ１００−２に送信する。これにより、セル＃２からセル＃１へＵＥ１００−２がハンドオーバを行う前の段階で、ＵＥ１００−２にオフロード関連処理を開始させることが可能となる。従って、セル＃１の負荷レベルの上昇を未然に防ぐことができる。なお、オフロード関連処理とは、ＡＰ３００のスキャン、アクセスネットワークの選択（ネットワーク選択）、ＷＬＡＮ測定報告の送信、トラフィックの切り替え（トラフィック・ステアリング）、のうち少なくとも１つである。

実施形態に係るネットワーク選択制御方法は、ＵＥ１００−２が、隣接セルオフロード情報の受信に基づいて、ＵＥ１００−２のトラフィックを送受信するアクセスネットワークをＷＬＡＮ３０に切り替えるためのオフロード関連処理を開始するステップをさらに有する。ＵＥ１００−２は、セル＃２から隣接セルオフロード情報を受信した後、セル＃１へのハンドオーバを行う直前のタイミング（例えばハンドオーバ準備のタイミング）で、オフロード関連処理を開始する。或いは、ＵＥ１００−２は、セル＃２から隣接セルオフロード情報を受信したタイミングで、オフロード関連処理を開始する。これにより、適切なタイミングでＵＥ１００−２にオフロード関連処理を開始させることができる。

実施形態に係るネットワーク選択制御方法は、セル＃１を管理するｅＮＢ２００−１が、セル＃２を管理するｅＮＢ２００−２に対し、オフロード制御情報の送信開始に関する通知（以下「オフロード開始通知」という）を送信するステップをさらに有する。ｅＮＢ２００−２は、オフロード開始通知の受信に応じて、セル＃２から隣接セルオフロード情報の送信を開始する。ｅＮＢ２００−２は、セル＃１からオフロード制御情報を送信する前又は後にオフロード開始通知を送信してもよいが、セル＃１からオフロード制御情報を送信する以前にオフロード開始通知を送信することが好ましい。

実施形態に係る動作パターン１では、隣接セルオフロード情報を送信するステップにおいて、セル＃２は、ブロードキャスト信号により、隣接セルオフロード情報を送信する。ブロードキャスト信号は、例えば共通ＲＲＣメッセージの一種であるシステム情報ブロック（ＳＩＢ）である。

実施形態に係る動作パターン１では、ネットワーク選択制御方法は、セル＃２が、ＵＥ１００−２のトラフィックを送受信するアクセスネットワークをＷＬＡＮ３０に切り替えるためのオフロード関連処理を開始するための閾値を隣接セルオフロード情報と共に送信するステップをさらに有する。閾値は、ＵＥ１００−２において、セル＃１からの受信電力と比較される。これにより、ＵＥ１００−２がセル＃１に接近し、セル＃１へのハンドオーバを行うと判断される場合に、オフロード関連処理をＵＥ１００−２に開始させることができる。

実施形態に係る動作パターン２では、隣接セルオフロード情報を送信するステップにおいて、セル＃２は、ユニキャスト信号により、所定の条件を満たすＵＥ１００−２に対して、隣接セルオフロード情報を送信する。ユニキャスト信号は、例えば個別ＲＲＣメッセージである。所定の条件とは、セル＃２からセル＃１へのハンドオーバを行うこと、ハンドオーバを行う可能性が高いこと、の何れかである。

実施形態に係る動作パターン２では、ネットワーク選択制御方法は、セル＃２が、ＵＥ１００−２から、セル＃１に対する測定結果を含む測定報告を受信するステップと、セル＃２が、測定報告に基づいて、ＵＥ１００−２が所定の条件を満たすか否かを判断するステップと、所定の条件を満たす場合に、セル＃２が、ＵＥ１００−２のトラフィックを送受信するアクセスネットワークをＷＬＡＮ３０に切り替えるためのオフロード関連処理の指示を、隣接セルオフロード情報としてＵＥ１００−２に送信するステップと、をさらに有する。これにより、ＵＥ１００−２がセル＃１に接近し、セル＃１へのハンドオーバを行うと判断される場合に、オフロード関連処理をＵＥ１００−２に開始させることができる。

（動作パターン１及び２の具体例）
以下において、実施形態に係る動作パターン１及び２の具体例について説明する。

上述したように、動作パターン１では、ブロードキャスト信号により隣接セルオフロード情報を送信する。図６は、実施形態に係る動作パターン１の具体例を示すシーケンス図である。図６の初期状態において、ＵＥ１００−１はｅＮＢ２００−１との接続を確立した状態であり、ＵＥ１００−２はｅＮＢ２００−２との接続を確立した状態である。また、ｅＮＢ２００−１（セル＃１）が混雑した状態にあると仮定する。

図６に示すように、ステップＳ１０１において、ｅＮＢ２００−１は、オフロードを要求するオフロード制御情報をＵＥ１００−１に送信する。

ステップＳ１０２において、オフロード制御情報を受信したＵＥ１００−１は、受信したオフロード制御情報に基づいてオフロード関連処理を開始する。

ステップＳ１０３において、ｅＮＢ２００−１は、オフロード開始通知をｅＮＢ２００−２に送信する。オフロード開始通知は、ｅＮＢ２００−１の負荷レベルと関連する負荷情報を含む。負荷情報は、ｅＮＢ２００の負荷レベルを示す情報、又は、オフロードを要求することを示す情報である。負荷レベルを示す情報とは、負荷レベルをパーセンテージで示す情報、又は負荷レベルの区分（高、中、低など）を示す情報である。また、オフロード開始通知は、ＲＡＮ測定値及び／又はＷＬＡＮ測定値と比較される閾値（上記の「Ａ」、「Ｂ」など）なども含んでもよい。

ステップＳ１０４において、オフロード開始通知を受信したｅＮＢ２００−２は、受信したオフロード開始通知に基づいて、ブロードキャスト信号により隣接セルオフロード情報をＵＥ１００−２に送信する。また、ｅＮＢ２００−２は、ブロードキャスト信号により、オフロード関連処理を開始するための閾値を隣接セルオフロード情報と共に送信する。当該閾値は、隣接セルオフロード情報に含まれていてもよい。

ステップＳ１０５において、隣接セルオフロード情報（及び閾値）を受信したＵＥ１００−２は、隣接セルであるセル＃１の受信電力（ＲＳＲＰ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）を測定し、測定した受信電力を閾値と比較する。受信電力が閾値を超える場合、ＵＥ１００−２は、オフロード関連処理を開始する。

次に、実施形態に係る動作パターン２の具体例について説明する。上述したように、動作パターン２では、ユニキャスト信号により隣接セルオフロード情報を送信する。

図７は、実施形態に係る動作パターン２の具体例を示すシーケンス図である。図７の初期状態において、ＵＥ１００−１はｅＮＢ２００−１との接続を確立した状態であり、ＵＥ１００−２はｅＮＢ２００−２との接続を確立した状態である。また、ｅＮＢ２００−１（セル＃１）が混雑した状態にあると仮定する。

図７に示すように、ステップＳ２０１において、ｅＮＢ２００−１は、オフロードを要求するオフロード制御情報をＵＥ１００−１に送信する。

ステップＳ２０２において、オフロード制御情報を受信したＵＥ１００−１は、受信したオフロード制御情報に基づいてオフロード関連処理を開始する。

ステップＳ２０３において、ｅＮＢ２００−１は、オフロード開始通知をｅＮＢ２００−２に送信する。オフロード開始通知に含まれる情報要素は、動作パターン１と同様である。ｅＮＢ２００−２は、オフロード開始通知を受信する。

ステップＳ２０４において、ｅＮＢ２００−２は、セル＃１に対する測定結果（受信電力など）を含む測定報告をＵＥ１００−２から受信する。当該測定報告は、例えば周期的な測定報告であると仮定する。

ステップＳ２０５において、ｅＮＢ２００−２は、セル＃１にＵＥ１００−２が接近したか否かを判断するために、イベントトリガ型の測定報告を設定する測定設定をＵＥ１００−２に送信する。当該測定設定は、例えばセル＃１の受信電力と比較される閾値を含む。

ステップＳ２０６において、測定設定を受信したＵＥ１００−２は、受信した測定設定に基づいて、セル＃１の受信電力（ＲＳＲＰ）を測定し、測定した受信電力を閾値と比較する。受信電力が閾値を超える場合、ＵＥ１００−２は、イベントトリガ型の測定報告をｅＮＢ２００−２に送信する。ここで、当該測定報告を送信することは、セル＃２からセル＃１へのハンドオーバを行うこと（又はハンドオーバを行う可能性が高いこと）を意味する。

ステップＳ２０７において、当該測定報告を受信したｅＮＢ２００−２は、受信した測定報告に基づいて、ユニキャスト信号により隣接セルオフロード情報をＵＥ１００−２に送信する。当該隣接セルオフロード情報は、オフロード関連処理の開始指示とみなすことができる。ｅＮＢ２００−２は、セル＃１へのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドに隣接セルオフロード情報を含めてもよい。この場合、ステップＳ２０４は必須ではなく、省略してもよい。隣接セルオフロード情報を受信したＵＥ１００−２は、オフロード関連処理を開始する。

次に、動作パターン１及び２における閾値について説明する。図８は、動作パターン１及び２における閾値を説明するための図である。

図８に示すように、ＵＥ１００−２は、セル＃１に向けて移動している。閾値は、セル＃２におけるセル＃１（ｅＮＢ２００−１）周辺の受信電力の値になるように設定されている。よって、ＵＥ１００−２が測定するセル＃１の受信電力が閾値を超えたことは、ＵＥ１００−２がセル＃１に近接した状態であると判断することができる。

よって、上述した動作パターン１では、ＵＥ１００−２がセル＃１に近接した際に、ＵＥ１００−２が自律的にオフロード関連処理を開始できる。また、上述した動作パターン２では、ＵＥ１００−２がセル＃１に近接した際に、測定報告をｅＮＢ２００−２に送信し、ｅＮＢ２００−２の指示でＵＥ１００−２がオフロード関連処理を開始できる。

［変更例］
上述した実施形態では、ｅＮＢ２００−１及びｅＮＢ２００−２が一般的なｅＮＢであるケースを例示した。一般的なｅＮＢとは、例えばマクロセルを管理するマクロｅＮＢである。しかしながら、ＨｅＮＢ（ホーム基地局）は、ＡＰ３００と同様にマクロセルのオフロードに使用されることが好ましいため、上述した実施形態を一部変更する。図９は、実施形態の変更例を説明するための図である。

図９（ａ）に示すように、ｅＮＢ２００−１及びｅＮＢ２００−２が一般的なｅＮＢであるケースでは、上述した実施形態がそのまま適用される。

これに対し、図９（ｂ）に示すように、ｅＮＢ２００−１がＨｅＮＢであるケースでは、ｅＮＢ２００−１は、オフロード制御情報の送信及びオフロード開始通知の送信が禁止される。言い換えると、ＨｅＮＢは、オフロード制御情報を送信する機能及びオフロード開始通知を送信する機能を有しない。

但し、図９（ｃ）に示すように、ｅＮＢ２００−２がＨｅＮＢであるケースでは、ｅＮＢ２００−２は、オフロード開始通知の受信が可能であり、かつ隣接セルオフロード情報の送信も可能である。言い換えると、ＨｅＮＢは、オフロード制御情報を受信する機能及び隣接セルオフロード情報を送信する機能を有する。

［その他の実施形態］
上述した実施形態では、ｅＮＢ２００−１が送信するオフロード開始通知について主として説明したが、ｅＮＢ２００−１は、オフロードの終了に応じて、オフロード終了に関するオフロード終了通知をｅＮＢ２００−２に送信してもよい。オフロード終了通知を受信したｅＮＢ２００−２は、隣接セルオフロード情報の送信などを停止する。

また、上述した実施形態では、負荷情報をオフロード制御情報として使用していた。しかしながら、ＲＡＮ測定値及び／又はＷＬＡＮ測定値と比較される閾値を調整することにより、オフロードを間接的にＵＥ１００に要求するケースも想定される。そのようなケースでは、当該閾値もオフロード制御情報に相当する。

さらに、上述した実施形態では、異なるｅＮＢ２００によりセル＃１及びセル＃２が管理されているケースを例示したが、同一のｅＮＢ２００によりセル＃１及びセル＃２が管理されていてもよい。

上述した実施形態では、セルラ通信システムの一例としてＬＴＥシステムを説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。

日本国特許出願第２０１４−０３０４６９号（２０１４年２月２０日出願）の全内容が、参照により本願明細書に組み込まれている。

本発明は、無線通信分野において有用である。

Claims (10)

1. セルラＲＡＮ及び無線ＬＡＮの中からユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを選択するためのネットワーク選択制御方法であって、
   前記セルラＲＡＮにおける第１のセルが、前記第１のセルに在圏する第１のユーザ端末に対し、前記第１のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えることを要求するためのオフロード制御情報を送信するステップと、
   前記セルラＲＡＮにおいて前記第１のセルに隣接する第２のセルが、前記第２のセルに在圏する第２のユーザ端末に対し、前記第１のセルにおいて前記オフロード制御情報が送信されていることを示す隣接セルオフロード情報を送信するステップと、
   前記第２のユーザ端末が、前記隣接セルオフロード情報の受信に基づいて、前記第２のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えるためのオフロード関連処理を開始するステップと、を有することを特徴とするネットワーク選択制御方法。
2. 前記第１のセルを管理する第１の基地局が、前記第２のセルを管理する第２の基地局に対し、前記オフロード制御情報の送信開始に関する通知を送信するステップをさらに有し、
   前記第２の基地局は、前記通知の受信に応じて、前記第２のセルから前記隣接セルオフロード情報の送信を開始することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク選択制御方法。
3. 前記第１のセルを管理する第１の基地局は、ホーム基地局以外の基地局であることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク選択制御方法。
4. 前記第２のセルを管理する第２の基地局は、ホーム基地局であることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク選択制御方法。
5. 前記隣接セルオフロード情報を送信するステップにおいて、前記第２のセルは、ブロードキャスト信号により、前記隣接セルオフロード情報を送信することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク選択制御方法。
6. 前記第２のセルが、前記第２のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えるためのオフロード関連処理を開始するための閾値を前記隣接セルオフロード情報と共に送信するステップをさらに有し、
   前記閾値は、前記第２のユーザ端末において、前記第１のセルからの受信電力と比較されることを特徴とする請求項５に記載のネットワーク選択制御方法。
7. 前記隣接セルオフロード情報を送信するステップにおいて、前記第２のセルは、ユニキャスト信号により、所定の条件を満たす前記第２のユーザ端末に対して、前記隣接セルオフロード情報を送信することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク選択制御方法。
8. 前記第２のセルが、前記第２のユーザ端末から、前記第１のセルに対する測定結果を含む測定報告を受信するステップと、
   前記第２のセルが、前記測定報告に基づいて、前記第２のユーザ端末が前記所定の条件を満たすか否かを判断するステップと、
   前記所定の条件を満たす場合に、前記第２のセルが、前記第２のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えるためのオフロード関連処理の指示を、前記隣接セルオフロード情報として前記第２のユーザ端末に送信するステップと、をさらに有し、
   前記所定の条件とは、前記第２のセルから前記第１のセルへのハンドオーバを行うこと、前記ハンドオーバを行う可能性が高いこと、の何れかであることを特徴とする請求項７に記載のネットワーク選択制御方法。
9. セルラＲＡＮにおいて第１のセルに隣接する第２のセルを管理する基地局であって、
   前記第２のセルに在圏する第２のユーザ端末に対し、前記第１のセルにおいてオフロード制御情報が送信されていることを示す隣接セルオフロード情報をブロードキャスト信号により送信する送信部を有し、
   前記オフロード制御情報は、前記第１のセルに在圏する第１のユーザ端末に対し、前記第１のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えることを要求するための情報であり、
   前記送信部は、前記第２のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えるためのオフロード関連処理を開始するための閾値を前記隣接セルオフロード情報と共に送信し、
   前記閾値は、前記第２のユーザ端末において、前記第１のセルからの受信電力と比較されることを特徴とする基地局。
10. セルラＲＡＮにおいて第１のセルに隣接する第２のセルに在圏するユーザ端末であって、
    前記第２のセルから、前記第１のセルにおいてオフロード制御情報が送信されていることを示す隣接セルオフロード情報を受信する受信部と、
    前記隣接セルオフロード情報の受信に基づいて、自ユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えるためのオフロード関連処理を開始する制御部と、を有し、
    前記オフロード制御情報は、前記第１のセルに在圏する第１のユーザ端末に対し、前記第１のユーザ端末のトラフィックを送受信するアクセスネットワークを前記無線ＬＡＮに切り替えることを要求するための情報であることを特徴とするユーザ端末。

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