JP2013143664A - 無線端末装置、通信システム、通信制御方法および通信制御プログラム - Google Patents

無線端末装置、通信システム、通信制御方法および通信制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】アイドル状態の無線端末装置における圏外状態の発生を抑制する。
【解決手段】無線端末装置２０２は、アイドル状態において、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局を通信相手として継続して選択するか、サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行するための再選択部１１と、無線基地局装置からの無線信号の受信電力および受信品質の少なくとも一方の評価値を算出するための評価値演算部１３と、上記評価値よりも短い周期で更新され、サービング基地局からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を作成するための受信品質情報作成部１４とを備え、再選択部１１は、再選択動作を実行するか否かの判断において受信品質情報を用いる。
【選択図】図７

Description

本発明は、無線端末装置、通信システム、通信制御方法および通信制御プログラムに関し、特に、アイドル状態の無線端末装置が、各無線基地局装置からの無線信号の測定結果に基づいて、通信相手となる無線基地局装置を選択する通信システムにおける無線端末装置、通信システム、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。
従来、移動通信システムでは、半径数百メートルから数十キロメートルのセルすなわち無線端末装置が通信可能なエリアを形成する無線基地局装置（以下、マクロ基地局とも称する。）による通信サービスが提供されてきた。
近年、移動通信サービスの加入者数の劇的な増加およびデータ通信による通信トラヒック量の増大から、より半径の小さいセルを形成することによって加入者および通信トラヒックを分散し、また、一定レベルの通信速度をユーザへ安定して提供することが望まれている。また、ビルの超高層化に伴う不感地対策のため、企業フロア内および一般家庭内への無線基地局装置の設置も望まれている。
これらの要望と併せて、無線基地局装置で使用される種々のデバイスの処理能力が飛躍的に向上したことによって無線基地局装置の小型化が進み、このような小型化された基地局が注目を集めている。
この小型基地局（以下、フェムト基地局とも称する。）が形成するフェムトセル（Femto Cell）の半径は１０メートル前後と小さいため、フェムト基地局は、マクロ基地局が形成するマクロセル（Macro Cell）の圏外となりマクロ基地局の設置が困難な屋内および地下街等の場所で使用されることが考えられる。
また、フェムト基地局は特定のエリアに多数設置されることから、フェムト基地局を直接コアネットワークに接続することは難しい。このため、特定のエリアに設置された多数のフェムト基地局を一旦、ＨｅＮＢ−ＧＷ等のゲートウェイ装置に接続し、フェムト基地局とコアネットワークとをＨｅＮＢ−ＧＷ経由で接続することが考えられる。
また、フェムト基地局に加えて、マクロ基地局をベースに、たとえば半径１００メートルから２００メートルのピコセルを形成するピコ基地局も開発されている。
ここで、アイドル状態の無線端末装置が、各無線基地局装置からの無線信号の測定結果に基づいて、通信相手となる無線基地局装置を選択するセル再選択（Cell Reselection）が、3GPP TS 36.304 V10.3.0 2011.10（非特許文献１）に開示されている。
3GPP TS 36.304 V10.3.0 2011.10
上記のようなフェムト基地局、ピコ基地局およびマクロ基地局が混在する通信システムであるヘテロジーニアスネットワークでは、たとえばマクロセル内に複数のフェムトセルまたはピコセルが形成される。このため、アイドル状態の無線端末装置の移動に伴って当該無線端末装置の電波環境が急激に悪化し、無線端末装置においてセル再選択が間に合わず、圏外状態になってしまう場合がある。
この場合、無線端末装置は、再びセルに在圏するために、無線基地局装置からの無線信号の周波数を検索する等の処理を実行し直す必要があり、無線端末装置の消費電力の増大およびユーザの使用感の悪化等、種々の問題が生じる。このような圏外状態の発生を抑制し、良好な通信システムを構築する技術が望まれる。
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、アイドル状態の無線端末装置における圏外状態の発生を抑制することが可能な無線端末装置、通信システム、通信制御方法および通信制御プログラムを提供することである。
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線端末装置は、無線基地局装置との間で無線信号を送受信することにより上記無線基地局装置と通信可能な無線端末装置であって、アイドル状態において、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局を通信相手として継続して選択するか、上記サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行するための再選択部と、無線基地局装置からの無線信号の受信電力および受信品質の少なくとも一方の評価値を算出するための評価値演算部と、上記評価値よりも短い周期で更新され、上記サービング基地局からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を作成するための受信品質情報作成部とを備え、上記再選択部は、上記再選択動作を実行するか否かの判断において上記受信品質情報を用いる。
このように、評価値よりも更新周期の短い受信品質情報を用いてセル再選択動作の実行判断を行なう構成により、急激な電波環境の変化に追従することが可能となるため、周辺セルへのセル再選択を迅速に行なうことができる。したがって、アイドル状態の無線端末装置における圏外状態の発生を抑制することができる。
（２）好ましくは、上記再選択部は、上記再選択動作を実行するか否かの判断において上記評価値および上記受信品質情報を用いる。
このように、受信品質情報に加えて評価値をセル再選択動作の実行判断に用いる構成により、無線端末装置の電波環境をより詳細に把握し、セル再選択動作の実行判断をより適切に行なうことができる。
（３）好ましくは、上記無線端末装置は、さらに、アイドル状態において、上記サービング基地局からの無線信号を測定し、上記サービング基地局の上記評価値が条件を満たすと上記周辺基地局からの無線信号の測定を開始するための測定部を備え、上記再選択部は、上記受信品質情報に基づいて上記条件を設定し、上記測定部による上記周辺基地局からの無線信号の測定が開始されると上記再選択動作を開始し、少なくとも上記周辺基地局の上記評価値に基づいて、上記サービング基地局を通信相手として継続して選択するか、上記周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する。
このような構成により、無線端末装置の受信品質に応じて周辺セルの測定開始条件を適切に設定し、セル再選択動作の実行判断を適切に行なうことができる。
（４）より好ましくは、上記再選択部は、上記受信品質情報の示す受信品質が悪くなると上記測定部による上記周辺基地局からの無線信号の測定開始が早まるように、上記条件を設定する。
このような構成により、無線端末装置の受信品質の劣化に応じて周辺セルの測定開始を早めることができるため、セル再選択の実行判断のための情報を、急激な電波環境の変化に追従して迅速に取得することができる。
（５）より好ましくは、上記測定部は、アイドル状態において、上記受信品質情報の示す受信品質が悪い場合に、上記サービング基地局の上記評価値が条件を満たすと上記周辺基地局からの無線信号の測定を開始する。
このような構成により、無線端末装置の受信品質の劣化に応じて、サービング基地局の評価値を用いた周辺セル測定開始条件を適切なタイミングで設定することができる。
（６）好ましくは、上記無線端末装置は、さらに、アイドル状態において、条件を満たすと上記周辺基地局からの無線信号の測定を開始するための測定部を備え、上記再選択部は、上記受信品質情報に基づいて上記条件を設定し、上記測定部による上記周辺基地局からの無線信号の測定が開始されると上記再選択動作を開始し、少なくとも上記周辺基地局の上記評価値に基づいて、上記サービング基地局を通信相手として継続して選択するか、上記周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する。
このような構成により、サービング基地局の評価値に基づく周辺セルの測定開始判断を経ることなく、受信品質情報によって無線端末装置の受信品質の劣化を検知したことによって周辺セルの測定を開始し、周辺セルへのセル再選択を迅速に行なうことができる。
（７）より好ましくは、上記再選択部は、上記受信品質情報、および上記受信品質情報が更新されてから経過した時間に基づいて上記条件を設定する。
このように、無線端末装置の電波環境を示す情報の更新経過時間を周辺セルの測定開始条件に用いる構成により、古い情報による誤判断を抑制し、周辺セルの測定の実行判断をより適切に行なうことができる。
（８）より好ましくは、上記再選択部は、複数回分の上記受信品質情報に基づいて上記条件を設定する。
このような構成により、電波環境の瞬間的な変化に起因する誤判断を抑制し、周辺セルの測定の実行判断をより適切に行なうことができる。
（９）好ましくは、上記受信品質情報作成部は、自己の無線端末装置が無線基地局装置に在圏するための処理において上記無線基地局装置から送信される、上記無線基地局装置との通信接続を確立するための情報、に含まれる指示に従い、アイドル状態において上記受信品質情報を作成する。
このような構成により、無線端末装置がセルに在圏するための処理において無線基地局装置から送信される情報を流用して、アイドル状態の無線端末装置に受信品質情報の作成を実行させることができる。
（１０）好ましくは、上記受信品質情報作成部は、自己の無線端末装置が無線基地局装置に在圏するための処理において上記無線基地局装置から送信される、上記無線基地局装置との通信接続を解放するための情報、に含まれる指示に従い、アイドル状態において上記受信品質情報を作成する。
このような構成により、無線端末装置がセルに在圏するための処理において無線基地局装置から送信される情報を流用して、アイドル状態の無線端末装置に受信品質情報の作成を実行させることができる。
（１１）またこの発明の別の局面に係わる無線端末装置は、無線基地局装置との間で無線信号を送受信することにより上記無線基地局装置と通信可能であり、複数レイヤを有する通信プロトコルに従って動作する無線端末装置であって、上記複数レイヤのうちの第１のレイヤに従い、無線基地局装置からの無線信号の、アイドル状態における測定結果に基づく第１測定情報を取得するための第１測定情報取得部と、上記複数レイヤのうち、上記第１のレイヤよりも下位の第２のレイヤに従い、無線基地局装置からの無線信号の、アイドル状態における測定結果に基づく第２測定情報を取得するための第２測定情報取得部と、アイドル状態において、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局を通信相手として継続して選択するか、上記サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行するための再選択部とを備え、上記再選択部は、上記再選択動作を実行するか否かの判断において、上記第２測定情報取得部によって取得された上記第２測定情報を用いる。
このように、通信プロトコルにおいて、よりレイヤの低い情報を用いてセル再選択動作の実行判断を行なう構成により、セル再選択動作の実行判断のための情報の取得時間を短縮することができるため、セル再選択の迅速かつ適切な実行判断が可能となる。すなわち、急激な電波環境の変化に追従することが可能となるため、周辺セルへのセル再選択を迅速に実行し、無線端末装置の圏外状態の発生を抑制することができる。したがって、アイドル状態の無線端末装置における圏外状態の発生を抑制することができる。
（１２）好ましくは、上記第１のレイヤは、３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Project)で規定されたＲＲＣ（Radio Resource Control）レイヤであり、上記第２のレイヤは、３ＧＰＰで規定されたＭＡＣ（Media Access Control）レイヤおよびＰＨＹ（Physical）レイヤの少なくとも一方である。
このような構成により、３ＧＰＰで規定された通信プロトコルに従って動作する無線端末装置において、セル再選択動作の実行判断を適切に行なうことにより、アイドル状態における圏外状態の発生を抑制することが可能となる。
（１３）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信システムは、複数の無線基地局装置と、上記無線基地局装置との間で無線信号を送受信することにより上記無線基地局装置と通信可能な無線端末装置とを備える通信システムであって、上記無線端末装置は、アイドル状態において、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局を通信相手として継続して選択するか、上記サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行するための再選択部と、無線基地局装置からの無線信号の受信電力および受信品質の少なくとも一方の評価値を算出するための評価値演算部と、上記評価値よりも短い周期で更新され、上記サービング基地局からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を作成するための受信品質情報作成部とを含み、上記再選択部は、上記再選択動作を実行するか否かの判断において上記受信品質情報を用いる。
このように、評価値よりも更新周期の短い受信品質情報を用いてセル再選択動作の実行判断を行なう構成により、急激な電波環境の変化に追従することが可能となるため、周辺セルへのセル再選択を迅速に行なうことができる。したがって、アイドル状態の無線端末装置における圏外状態の発生を抑制することができる。
（１４）またこの発明の別の局面に係わる通信システムは、複数の無線基地局装置と、上記無線基地局装置との間で無線信号を送受信することにより上記無線基地局装置と通信可能であり、複数レイヤを有する通信プロトコルに従って動作する無線端末装置とを備える通信システムであって、上記複数レイヤのうちの第１のレイヤに従い、無線基地局装置からの無線信号の、アイドル状態における測定結果に基づく第１測定情報を取得するための第１測定情報取得部と、上記複数レイヤのうち、上記第１のレイヤよりも下位の第２のレイヤに従い、無線基地局装置からの無線信号の、アイドル状態における測定結果に基づく第２測定情報を取得するための第２測定情報取得部と、アイドル状態において、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局を通信相手として継続して選択するか、上記サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行するための再選択部とを備え、上記再選択部は、上記再選択動作を実行するか否かの判断において、上記第２測定情報取得部によって取得された上記第２測定情報を用いる。
このように、通信プロトコルにおいて、よりレイヤの低い情報を用いてセル再選択動作の実行判断を行なう構成により、セル再選択動作の実行判断のための情報の取得時間を短縮することができるため、セル再選択の迅速かつ適切な実行判断が可能となる。すなわち、急激な電波環境の変化に追従することが可能となるため、周辺セルへのセル再選択を迅速に実行し、無線端末装置の圏外状態の発生を抑制することができる。したがって、アイドル状態の無線端末装置における圏外状態の発生を抑制することができる。
（１５）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、無線基地局装置との間で無線信号を送受信することにより上記無線基地局装置と通信可能な無線端末装置における通信制御方法であって、アイドル状態において、無線基地局装置からの無線信号の受信電力および受信品質の少なくとも一方の評価値を算出するステップと、アイドル状態において、上記評価値よりも短い周期で更新され、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を作成するステップと、アイドル状態において、上記サービング基地局を通信相手として継続して選択するか、上記サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行し、上記再選択動作を実行するか否かの判断において上記受信品質情報を用いるステップとを含む。
このように、評価値よりも更新周期の短い受信品質情報を用いてセル再選択動作の実行判断を行なう構成により、急激な電波環境の変化に追従することが可能となるため、周辺セルへのセル再選択を迅速に行なうことができる。したがって、アイドル状態の無線端末装置における圏外状態の発生を抑制することができる。
（１６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御プログラムは、無線基地局装置との間で無線信号を送受信することにより上記無線基地局装置と通信可能な無線端末装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、アイドル状態において、無線基地局装置からの無線信号の受信電力および受信品質の少なくとも一方の評価値を算出するステップと、アイドル状態において、上記評価値よりも短い周期で更新され、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を作成するステップと、アイドル状態において、上記サービング基地局を通信相手として継続して選択するか、上記サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行し、上記再選択動作を実行するか否かの判断において上記受信品質情報を用いるステップとを実行させるためのプログラムである。
このように、評価値よりも更新周期の短い受信品質情報を用いてセル再選択動作の実行判断を行なう構成により、急激な電波環境の変化に追従することが可能となるため、周辺セルへのセル再選択を迅速に行なうことができる。したがって、アイドル状態の無線端末装置における圏外状態の発生を抑制することができる。
本発明によれば、アイドル状態の無線端末装置における圏外状態の発生を抑制することができる。
本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る通信システムにおいて移動動作が行なわれる状況の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるセル再選択のシーケンスの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線端末装置がＳ値算出およびＳ値判定において用いるパラメータの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるサービングセルの測定結果の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線端末装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線端末装置における制御部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるセル再選択の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける、ＣＱＩを加味したセル再選択のシーケンスの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるアタッチ処理を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるトラッキングエリア更新処理を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線端末装置による電波環境の劣化判断の手順の一例を定めたフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る無線端末装置による電波環境の劣化判断の手順の一例を定めたフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る無線端末装置による電波環境の劣化判断の手順の一例を定めたフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る無線端末装置による、Ｓ値およびＣＱＩと、通信プロトコルにおける各レイヤとの対応を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
無線基地局装置は、自らの形成するセルおよび周辺セルについての情報、すなわち無線信号の周波数および周辺セルのＩＤ（identification）等を無線端末装置に通知する。無線端末装置は、無線基地局装置から通知された情報に基づいて、周辺セルの検出および測定を行なう。無線端末装置は、この測定結果に基づいて、周辺セルへの移動を開始する。ここで、無線端末装置の「移動」とは、ハンドオーバを意味することに加えて、アイドル状態の無線端末装置が今後通信を開始する、すなわち通話またはデータ通信を開始する際にどのセルを介して通信を行なうかを選択することを意味する。
たとえば、無線端末装置が無線基地局装置と通信しているときには、無線端末装置の移動先は無線基地局装置またはコアネットワークにおける上位装置が決定する。また、たとえば、無線端末装置が無線基地局装置と通信していないときには、無線端末装置の移動先は無線端末装置が決定する。
また、ハンドオーバとは、通話中またはデータ通信中の無線端末装置の通信先となる無線基地局装置が切り替えられることを意味する。
また、無線端末装置の「アイドル状態」とは、ある無線基地局装置を無線端末装置が通信相手として選択しており、かつ当該無線基地局装置と通信を行っていない状態である。また、「通信を行っていない状態」とは、当該無線基地局装置へ何らかの情報を送信する動作を行っていない状態である。
なお、無線端末装置の「アイドル状態」の定義として、３ＧＰＰにおいて規定された「Idle Mode」の定義を用いてもよい。
また、無線端末装置がセルに在圏している、とは、無線端末装置が、当該セルを形成する無線基地局装置を通信相手として選択し、かつ当該無線基地局装置と通信可能な状態または通信中である状態を意味する。
具体的には、たとえば、無線端末装置の「在圏」とは、無線端末装置が新たなセルすなわち無線基地局装置へ移動したことを当該無線基地局装置の上位装置が登録した状態を意味する。
また、「在圏」は、無線端末装置の属するトラッキングエリアの更新を上位装置が登録した状態を含むものとする。
すなわち、無線端末装置は、新たなセルへ移動した場合、この移動によって自己の存在するトラッキングエリアすなわちページング処理の対象エリアが変わった場合には、トラッキングエリア更新処理を実行する。
フェムトセルおよびアクセスモードは、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project） ＳＰＥＣ ＴＳ２２．２２０において以下のように説明されている。すなわち、フェムト基地局は、無線インタフェースを介して接続されている無線端末装置を、ＩＰバックホール（backhaul）を用いて、移動通信事業者網に接続する顧客構内装置である。
また、フェムトセルのアクセスモードにおいて、クローズドアクセスモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧ（Closed Subscriber Group）メンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧメンバーおよびＣＳＧノンメンバーにサービスを提供する。また、オープンアクセスモードのフェムト基地局は、通常の基地局として動作する。
本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおいても、このような３ＧＰＰの定義を適用してもよい。
また、上記定義と合わせて、あるいは別個に、以下のような定義を適用することも可能である。
マクロ基地局およびピコ基地局は、事業者の管理下にあり、事業者と契約している無線基地局装置が通信可能な無線基地局装置である。また、マクロ基地局およびピコ基地局は、基本的に電源がオフになることはないと考えられる。
また、フェムト基地局は、主に個人または法人の建物内に設置され、ユーザの事情により移動するまたは電源がオフとなる可能性がある無線基地局装置である。
また、フェムト基地局は、オープン／ハイブリッド／クローズドのいずれかのアクセスモードで動作する。フェムト基地局は、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバー（端末）のみ接続可能となる。また、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードで動作する場合には、登録済みのメンバー、および未登録のメンバーすなわちノンメンバーの両方にサービスを提供する。また、オープンアクセスモードで動作する場合には、マクロ基地局およびピコ基地局と同じ動作をする。
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
図１を参照して、通信システム４０１は、たとえば３ＧＰＰで規格化されたＬＴＥ（Long Term Evolution）に従う移動体通信システムであり、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃを備える。図１では、３つの無線基地局装置を代表的に示しているが、さらに多数の無線基地局装置が設けられてもよい。通信システム４０１は、さらに、コアネットワーク３０１に設けられたＳ−ＧＷ（Serving Gateway）１６１と、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）１６２と、Ｐ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）１６３とを含む。
無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ａ、無線基地局装置１０１Ｂまたは無線基地局装置１０１Ｃと、Ｓ−ＧＷ１６１と、Ｐ−ＧＷ１６３とを介してＩＰ網３０２におけるサーバ等と通信コネクションを確立し、たとえばＩＰ（Internet Protocol）パケットを含む通信データを送受信する。
より詳細には、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃは、無線信号を無線端末装置２０２と送受信することにより、無線端末装置２０２との通信を行なう。
Ｓ−ＧＷ１６１は、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１ＣとＩＰ網３０２との間に接続されている。Ｓ−ＧＷ１６１は、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ経由で無線端末装置２０２から受信した通信データをＰ−ＧＷ１６３経由でＩＰ網３０２へ送信するとともに、ＩＰ網３０２におけるサーバ等からＰ−ＧＷ１６３経由で受信した通信データを無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ経由で無線端末装置２０２へ送信する。
ＭＭＥ１６２は、通信システム４０１における無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、および無線端末装置２０２等を管理する。ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃとの間で制御メッセージを送受信する。
無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃは、Ｓ−ＧＷ１６１およびＰ−ＧＷ１６３を介してＩＰ網３０２との間で通信データを送受信する。
無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１ＣおよびＳ−ＧＷ１６１は、論理的なインタフェースであるＳ１−Ｕインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−Ｕインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１ＣおよびＭＭＥ１６２は、点線で示すように、論理的なインタフェースであるＳ１−ＭＭＥインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−ＭＭＥインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
ＭＭＥ１６２およびＳ−ＧＷ１６１は、論理的なインタフェースであるＳ１１インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１１インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
Ｓ−ＧＷ１６１およびＰ−ＧＷ１６３は、論理的なインタフェースであるＳ５インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ５インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
図２は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおいて移動動作が行なわれる状況の一例を示す図である。
図２を参照して、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃは、たとえばフェムト基地局、ピコ基地局またはマクロ基地局である。
無線基地局装置１０１Ａは、セルＣＡを形成し、セルＣＡ内に存在する無線端末装置２０２と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置２０２と通信することが可能である。無線基地局装置１０１Ｂは、セルＣＢを形成し、セルＣＢ内に存在する無線端末装置２０２と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置２０２と通信することが可能である。無線基地局装置１０１Ｃは、セルＣＣを形成し、セルＣＣ内に存在する無線端末装置２０２と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置２０２と通信することが可能である。
ここで、無線端末装置２０２からコアネットワーク３０１への方向を上り方向と称し、コアネットワーク３０１から無線端末装置２０２への方向を下り方向と称する。
また、無線端末装置２０２の移動元の無線基地局装置をサービング基地局とも称し、移動先の無線基地局装置をターゲット基地局とも称する。以下、無線基地局装置１０１Ａがサービング基地局であり、無線基地局装置１０１Ｂがターゲット基地局である場合について説明する。
本発明の実施の形態に係る通信システムにおける無線基地局装置および無線端末装置は、以下の各シーケンスの各ステップを含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。このインストールされるプログラムは、たとえば記録媒体に格納された状態で流通する。
本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、セル再選択の実行判断に電力測定処理（Measurement）を利用する。この電力測定処理は、たとえば３ＧＰＰでは、レイヤ３スタックのＲＲＣ（Radio Resource Control）に対応する。
ここで、３ＧＰＰ ＴＳ３６．１３３ ４．２．２．１章では、セル再選択のためのサービングセルの測定周期について、以下のように記載されている。すなわち、無線端末装置２０２は、少なくともＤＲＸ（Discontinuous Reception）サイクルごとに、サービングセルのＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）レベルを測定し、ＴＳ３６．３０４で定義されるＳ値（Cell Selection Criterion S）とＲＳＲＰレベルとを比較する。
無線端末装置２０２は、サービングセルの測定結果を、少なくとも２回の測定でフィルタリングする。このフィルタリングは、平均化であると考えられる。
フィルタリング対象となる上記測定の組のうち、少なくとも２回の測定は、少なくともＤＲＸサイクルの１／２の間隔を空けて実行しなければならない。これは、測定間隔をＤＲＸサイクルの１／２以上にしなければならないことを意味する、と考えられる。
ここで、３ＧＰＰ ＴＳ３６．１３３ ４．２．２．１章の表４．２．２．１−１では、ＤＲＸサイクル長［秒］とＤＲＸサイクル数Ｎｓｅｒｖとの対応関係が示されている。具体的には、ＤＲＸサイクル長が０．３２秒、０．６４秒、１．２８秒および２．５６秒のとき、ＤＲＸサイクル数Ｎｓｅｒｖがそれぞれ４，４，２，２である。
無線端末装置２０２は、Ｎｓｅｒｖ回の連続したＤＲＸサイクルにおいて、サービングセルがＳ値を満たしていない場合には、自己の測定（Measurement）機能が何らかの規制により制限されていない限り、サービング基地局から指定されたすべての周辺セルの測定を開始する。すなわち、無線端末装置２０２は、一定期間経過すれば、Ｓ値が条件を満たしていなくても周辺セルの測定を開始する。
このような３ＧＰＰ ＴＳ３６．１３３の記載から、サービングセルの測定周期として最短でも０．１６秒（１６０ｍｓ）が必要となり、上記のようなＳ値の判定には少なくとも２回の測定が必要となる。このため、周辺セルの測定開始判断には、実質０．３２秒（３２０ｍｓ）以上の間隔が必要になる。
また、Ｓ値が条件を満たしていない状態で周辺セルの測定を開始する場合、周辺セルの測定開始判断には０．３２秒×４回＝１．２８秒の間隔が必要になる。
３ＧＰＰ ＴＳ３６．１３３ ４．２．２．１章では、ＲＳＲＰについてのみ記載されているが、ＲＳＲＱ（Reference Signal Receive Quality）についてもＲＲＣに従って測定されることから、ＲＳＲＰと同様であると考えられる。
まず、本発明の実施の形態に係る無線端末装置によるセル再選択について詳細に説明する。
セル再選択（Cell Reselection）は、無線端末装置２０２が、アイドル状態において、サービング基地局の形成するサービングセルから周辺基地局の形成する周辺セルへ移動する場合に行なう処理である。セル再選択は、無線端末装置２０２主導で行なわれ、通常、無線基地局装置１０１が無線端末装置２０２に対して特に指示を与えることなく実行される。
図３は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるセル再選択のシーケンスの一例を示す図である。
ここでは、図２に示すように、無線端末装置２０２が、セルＣＡ内に位置し、無線基地局装置１０１Ａを通信相手として選択してから、セルＣＡおよびセルＣＢの重複領域へ移動した場合を想定する。
図３を参照して、まず、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ａを新たに通信相手として選択することを決定すると、無線基地局装置１０１Ａから送信される報知情報を受信し（ステップＳ１）、受信した報知情報の内容を保存する（ステップＳ２）。この報知情報に、周辺セル情報、およびセル再選択を行なうための情報が含まれる。
次に、無線端末装置２０２は、コアネットワーク３０１におけるＭＭＥ１６２等に対して新たなセルＣＡへ移動したことを通知するため、端末登録処理であるアタッチ処理（Attach Procedure）を実行する（ステップＳ３）。
次に、無線端末装置２０２は、サービング基地局である無線基地局装置１０１Ａから送信される無線信号の受信電力の測定を開始する。すなわち、無線端末装置２０２は、サービングセルの受信電力の測定を行なう。たとえば、無線端末装置２０２は、当該無線信号に含まれるパイロット信号を用いて受信電力を測定する。この測定周期は、前述のようにたとえば０．１６秒である（ステップＳ４）。
次に、無線端末装置２０２は、サービングセルの評価値であるＳ値を算出し、Ｓ値判定を行なう（ステップＳ５）。
無線端末装置２０２は、サービングセルのＳ値が所定条件を満たす場合には（ステップＳ５でＹＥＳ）、報知情報の示す周波数において、報知情報の示す周辺基地局から送信される無線信号の受信電力の測定を開始する。すなわち、無線端末装置２０２は、サービングセルに加えて、周辺セルの受信電力の測定を行なう。たとえば、無線端末装置２０２は、当該無線信号に含まれるパイロット信号を用いて受信電力を測定する（ステップＳ６）。
次に、無線端末装置２０２は、周辺セルの評価値であるＳ値を算出し、Ｓ値判定を行なう（ステップＳ７）。
無線端末装置２０２は、周辺セルのＳ値が所定条件を満たす場合には（ステップＳ８）、サービングセルおよび周辺セルの測定結果を用いて、サービングセルおよび周辺セルをたとえば受信電力品質の良い順に順位付けする（ステップＳ８）。
次に、無線端末装置２０２は、順位付けの結果、最上位のセルがサービングセルでは無かった場合には（ステップＳ９でＹＥＳ）、当該最上位セルへのセル再選択を行なう。すなわち、無線端末装置２０２は、最上位の周辺セルに対応する無線基地局装置、たとえば無線基地局装置１０１Ｂを新たに通信相手として選択することを決定する。そして、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ｂからの報知情報を受信し（ステップＳ１０）、受信した報知情報の内容を保存する（ステップＳ１１）。
次に、無線端末装置２０２は、コアネットワーク３０１におけるＭＭＥ１６２等に対して新たなセルＣＢへ移動したことを通知するため、端末登録処理であるアタッチ処理を実行する（ステップＳ１２）。
無線端末装置２０２は、たとえば、３ＧＰＰ ＴＳ３６．３０４等に記載の方法に従い、Ｓ値に関する演算および処理を行なう。以下、この内容について詳細に説明する。
無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１からの無線信号の測定結果について、ある一定レベルを満たさないセル、具体的には、以下の式（Ａ１）を満たさないセルを通信相手として選択しないように動作する。
Ｓrxlev＞０かつＳqual＞０・・・（Ａ１）
ここで、ＳrxlevおよびＳqualは、以下の式で表される。
Ｓrxlev＝Ｑrxlevmeas−（Ｑrxlevmin＋Ｑrxlevminoffset）−Ｐcompensation
Ｓqual＝Ｑqualmeas−（Ｑqualmin＋Ｑqualminoffset）
図４は、本発明の実施の形態に係る無線端末装置がＳ値算出およびＳ値判定において用いるパラメータの一例を示す図である。図４は、３ＧＰＰ ＴＳ３６．３０４等の内容をまとめたものである。
図４を参照して、Ｓrxlev（Cell selection RX level value［ｄＢ］）は、セル選択のための受信レベル値である。Ｓqual（Cell selection quality value［ｄＢ］）は、セル選択のための受信品質値である。Ｑrxlevmeas（Measured cell RX level value）は、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、すなわちセルの受信電力値である。Ｑqualmeas（Measured cell quality value）は、ＲＳＲＱ（Reference Signal Receive Quality）、すなわちセルの受信品質値である。Ｑrxlevmin（Minimum required RX level in the cell［ｄＢｍ］）は、セルにおいて要求される最小受信レベルである。Ｑqualmin（Minimum required quality level in the cell［ｄＢ］）は、セルにおいて要求される最小受信品質レベルである。Ｑrxlevminoffset（Offset to the signalled Ｑrxlevmin）は、図４に示すように３ＧＰＰ ＴＳ ２３．１２２で定義されており、受信レベルを調整するためのオフセットである。Ｑqualminoffset（Offset to the signalled Qqualmin）は、図４に示すように３ＧＰＰ ＴＳ ２３．１２２で定義されており、受信品質レベルを調整するためのオフセットである。Ｐcompensationは、ｍａｘ（ＰEMAX_H−ＰPowerClass，０）［ｄＢ］である。ＰEMAX_H（Maximum TX power level［ｄＢｍ］）は、図４に示すようにＴＳ ３６．１０１で定義されており、最大送信電力レベルである。ＰPowerClass（Maximum RF output power of the UE［ｄＢｍ］）は、図４に示すようにＴＳ ３６．１０１で定義されており、最大ＲＦ出力電力である。
［周辺セル測定の開始基準］
無線端末装置２０２は、同一周波セル（Intra-frequency Cell）の場合、すなわちサービングセルおよび周辺セルの送信する無線信号の周波数が同じである場合には、サービングセルのＳ値が以下の式（Ｂ１）を満たす場合に、周辺セルの測定を行なう。
Ｓrxlev≦ＳIntraSearchPまたはＳqual≦ＳIntraSearchQ・・・（Ｂ１）
ここで、ＳIntraSearchPおよびＳIntraSearchQは正の値である。すなわち、無線端末装置２０２は、サービングセルが式（Ａ１）を満たさない状態となる前に、予め、周辺セルの測定を開始する。
また、無線端末装置２０２は、異周波セル（Inter-frequency Cell）の場合、すなわちサービングセルおよび周辺セルの送信する無線信号の周波数が異なる場合であって、報知情報によって各セルの優先度が無線端末装置２０２に与えられ、サービングセルの優先度より周辺セルの優先度の方が高いときには、サービングセルの状態に関わらず、周辺セルの測定を行なう。この場合、後述するＣＱＩ（Channel Quality Indication）を加味したセル再選択動作、すなわち式（Ｂ２）による周辺セル測定の開始判断は対象外となる。
一方、サービングセルの優先度より周辺セルの優先度の方が低いとき、またはサービングセルの優先度と周辺セルの優先度とが同等であるときには、上記のような同一周波セルの場合と同様の基準に従い、周辺セルの測定を行なう。
なお、この優先度は、たとえば、移動通信事業者が、通信システムにおいて、無線端末装置２０２に優先的に選択させたいセルの設定を行なうためのものである。
また、無線端末装置２０２は、異なる無線アクセス方式のセル（Inter-RAT Cell）の場合、すなわちサービングセルおよび周辺セルの無線アクセス方式が異なる場合には、上記のような異周波セルの場合と同様の基準に従い、周辺セルの測定を行なう。
［セル再選択の実行基準］
まず、異周波セル、または異なる無線アクセス方式のセルへのセル再選択を行なう基準を説明する。
無線端末装置２０２は、各セルの優先度に応じて周辺セルへのセル再選択の実行基準を変更する。すなわち、無線端末装置２０２は、周辺セルの優先度がサービングセルよりも高い場合であって、以下の受信品質に関する各閾値（以下、ＴｈｒｅｓｈX-Qとも称する。）が与えられているときには、以下の条件を満たすと周辺セルへのセル再選択を行なう。
すなわち、無線端末装置２０２がサービングセルに在圏（Camp）してから１秒以上経過しており、かつ、ＴｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎRATの間、周辺セルの測定結果がＳqual＞ＴｈｒｅｓｈX,HighQを満たしている場合、サービングセルから当該周辺セルへのセル再選択を行なう。ここで、「１秒以上経過」を条件としているのは、セル再選択が短時間で繰り返し行なわれるような状態を防ぐためである。
また、無線端末装置２０２は、周辺セルの優先度がサービングセルよりも高い場合であって、ＴｈｒｅｓｈX-Qが与えられていないときには、以下の条件を満たすとセル再選択を行なう。
すなわち、無線端末装置２０２がサービングセルに在圏してから１秒以上経過しており、かつ、ＴｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎRATの間、周辺セルの測定結果がＳrxlev＞ＴｈｒｅｓｈX,HighPを満たしている場合、サービングセルから当該周辺セルへのセル再選択を行なう。
また、無線端末装置２０２は、周辺セルの優先度がサービングセルよりも低い場合であって、ＴｈｒｅｓｈX-Qが与えられているときには、以下の条件を満たすとセル再選択を行なう。
すなわち、無線端末装置２０２がサービングセルに在圏してから１秒以上経過しており、サービングセルの測定結果がＳqual＜ＴｈｒｅｓｈServing,LowQを満たし、かつ、ＴｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎRATの間、周辺セルの測定結果がＳqual＞ＴｈｒｅｓｈX,LowQを満たしている場合、サービングセルから当該周辺セルへのセル再選択を行なう。
一方、無線端末装置２０２は、周辺セルの優先度がサービングセルよりも低い場合であって、ＴｈｒｅｓｈX-Qが与えられていないときには、以下の条件を満たすとセル再選択を行なう。
すなわち、無線端末装置２０２がサービングセルに在圏してから１秒以上経過しており、サービングセルの測定結果がＳrxlev＜ＴｈｒｅｓｈServing,LowPを満たし、かつ、ＴｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎRATの間、周辺セルの測定結果がＳrxlev＞ＴｈｒｅｓｈX,LowPを満たしている場合、サービングセルから当該周辺セルへのセル再選択を行なう。
また、無線端末装置２０２は、周辺セルの優先度がサービングセルと同じである場合には、以下で説明するような、同一周波セルへのセル再選択を行なう場合と同じ基準に従う。
なお、無線端末装置２０２は、優先度の異なる複数のセルが上記のようなセル再選択基準を満たす場合には、より優先度の高いセルへのセル再選択を行なう。
次に、同一周波セル、サービングセルと同じ優先度の異周波セル、およびサービングセルと同じ優先度の異なる無線アクセス方式のセルへのセル再選択を行なう基準を説明する。以下、添え字の「ｓ」および「ｎ」は、それぞれサービングセルおよび周辺セルを表わす。
３ＧＰＰでは、サービングセルおよび周辺セルについて、セルの順位付けのための基準（Criterion Rs,Rn）が定義されている。無線端末装置２０２は、たとえばこれらのＲｓおよびＲｎを用いてセルの順位付けを行なう。ＲｓおよびＲｎは以下の式で表される。
Ｒｓ＝Ｑmeas,s＋ＱHyst
Ｒｎ＝Ｑmeas,n−Ｑoffset
ここで、Ｑmeasは、受信電力品質である。また、同一周波セルへのセル再選択の場合、Ｑoffsetは、オフセット値であるＱoffsets,nが有効であればＱoffsets,nと等値であり、有効でなければゼロである。ここで、Ｑoffsets,nが「有効」とは、Ｑoffsets,nが報知情報等によって無線端末装置２０２に与えられている場合を意味する。
また、異周波セルへのセル再選択の場合、Ｑoffsetは、Ｑoffsets,nが有効であれば（Ｑoffsets,n＋Ｑoffsetfrequency）であり、有効でなければＱoffsetfrequencyと等値である。ここで、Ｑoffsetfrequencyは、無線周波数ごとに設定されるオフセット値である。
無線端末装置２０２は、ＲｓおよびＲｎに基づいてセルの順位付けを行ない、最上位セルについて、以下の条件を満たすと最上位セルへのセル再選択を行なう。
すなわち、無線端末装置２０２は、自己がサービングセルに在圏してから１秒以上経過しており、かつ、ＴｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎRATの間、最上位セルがサービングセルよりも上位の順位となっている場合、サービングセルから最上位セルへのセル再選択を行なう。
なお、無線端末装置２０２は、上記順位付けにおいて、サービングセルを除き、周辺セルのみについて順位付けを行なう構成であってもよい。
［セル再選択の課題］
前述のように、無線端末装置２０２のセル再選択動作では、サービングセル以下の優先度を有する周辺セル、または同一周波の周辺セルの測定を開始するためには、先にサービングセルの測定を実行し、サービングセルの測定結果が所定条件を満たしている必要がある。このため、無線端末装置２０２は、サービングセルの測定中に急激に無線環境が悪化すると、周辺セルの測定または周辺セルへのセル再選択を行なうことなく、圏外状態になってしまう可能性がある。
図５は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるサービングセルの測定結果の一例を示す図である。
図５において、横軸は時間であり、縦軸は電波強度である。ＳＶＣはサービングセルの電波強度すなわちサービング基地局が送信する無線信号の無線端末装置２０２における受信電力である。また、図５では、説明を簡単にするために、ＳIntraSearchPおよびＳIntraSearchQを同じ値と仮定している。
図５を参照して、無線端末装置２０２がタイミングＴ１においてサービングセルの測定を開始し、定期的に、たとえばタイミングＴ２およびＴ４において測定結果が得られるものとする。
たとえば、タイミングＴ２からタイミングＴ４の間で無線端末装置２０２の電波環境が急激に悪化すると、電波環境が悪化したことを示す測定結果、すなわちサービングセルのＳ値が式（Ｂ１）を満たす測定結果がタイミングＴ４で得られる。しかしながら、タイミングＴ４より前のタイミングＴ３において、無線端末装置２０２が圏外状態になってしまったり、タイミングＴ４より後のタイミングＴ５において、周辺セルへのセル再選択が行なわれる前に、無線端末装置２０２が圏外状態になってしまったりする場合がある。
そこで、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、以下のような構成および動作により、上記問題点を解決する。
［無線端末装置］
図６は、本発明の実施の形態に係る無線端末装置の構成を示す図である。
図６を参照して、無線端末装置２０２は、アンテナ８１と、サーキュレータ８２と、無線受信部８３と、無線送信部８４と、信号処理部８５と、制御部８８と、入出力部８９とを備える。信号処理部８５は、受信信号処理部８６と、送信信号処理部８７とを含む。信号処理部８５および制御部８８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等によって実現される。
サーキュレータ８２は、アンテナ８１において受信された無線基地局装置１０１からの無線信号を無線受信部８３へ出力し、また、無線送信部８４から受けた無線信号をアンテナ８１へ出力する。
無線受信部８３は、サーキュレータ８２から受けた無線信号をベースバンド信号またはＩＦ（Intermediate Frequency）信号に周波数変換し、この周波数変換した信号をデジタル信号に変換して受信信号処理部８６へ出力する。
受信信号処理部８６は、無線受信部８３から受けたデジタル信号に対してＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式におけるＦＦＴ（Fast Fourier Transform）等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号の一部または全部を制御部８８へ出力する。
制御部８８は、受信信号処理部８６から受けたデジタル信号を、たとえば音声データおよび映像データに変換し、必要に応じてアナログ信号に変換する。そして、制御部８８は、スピーカ、マイク、ディスプレイおよびキー入力装置等を含む入出力部８９へ出力する。
また、制御部８８は、たとえば、音声データ、およびキー入力装置において受け付けた無線端末装置２０２を制御するための制御信号等を入出力部８９から受ける。そして、制御部８８は、入出力部８９から受けた音声データおよび制御信号に所定の信号処理を行なって通信データを生成し、送信信号処理部８７へ出力する。
送信信号処理部８７は、制御部８８から受けた通信データ、または自ら生成した通信データに対してＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式における拡散処理等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号を無線送信部８４へ出力する。
無線送信部８４は、送信信号処理部８７から受けたデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を無線信号に周波数変換してサーキュレータ８２へ出力する。
図７は、本発明の実施の形態に係る無線端末装置における制御部の構成を示す図である。
図７を参照して、制御部８８は、再選択部１１と、測定部１２と、評価値演算部（第１測定情報取得部）１３と、受信品質情報作成部（第２測定情報取得部）１４とを含む。
評価値演算部１３は、無線基地局装置１０１からの無線信号の受信電力および受信品質の評価値たとえばＳrxlevおよびＳqualをそれぞれ算出する。なお、評価値演算部１３は、ＳrxlevおよびＳqualの一方を算出する構成であってもよい。
受信品質情報作成部１４は、上記評価値よりも短い周期で更新され、サービング基地局からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報たとえばＣＱＩを作成する。
再選択部１１は、自己の無線端末装置２０２のアイドル状態において、通信相手として選択している無線基地局装置１０１であるサービング基地局を通信相手として継続して選択するか、サービング基地局以外の他の無線基地局装置１０１である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断するセル再選択動作を実行する。
再選択部１１は、セル再選択動作を実行するか否かの判断において受信品質情報を用いる。
すなわち、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、受信電力情報よりも短い周期で更新される情報、たとえば３ＧＰＰにおいて、最短で５ミリ秒周期の報告が可能なＣＱＩレポートを使用することにより、無線端末装置２０２が圏外状態となる可能性を低減する。ＣＱＩレポートは、レイヤ２スタックのＭＡＣ（Medium Access Control）またはＰＨＹ（Physical Layer）に対応する。
ＣＱＩレポートは、直接現在の各セルにおける電波状況を通知するものではなく、ＳＩＮＲを用いた以下の式により０〜１５の１６段階で表現される値である。ＣＱＩ＝０の場合、無線端末装置２０２の受信品質が最も悪く、ＣＱＩ＝１５の場合、無線端末装置２０２の受信品質が最も良い。
ＣＱＩ＝ｍｉｎ（ｍａｘ（ｒｏｕｎｄ（（ＳＩＮＲ［ｄＢ］＋８）／１．８９２），０），１５）
たとえば、再選択部１１は、セル再選択動作を実行するか否かの判断において評価値および受信品質情報を用いる。
より詳細には、測定部１２は、アイドル状態において、サービング基地局からの無線信号を測定し、サービング基地局の評価値が条件を満たすと周辺基地局からの無線信号の測定を開始する。
再選択部１１は、受信品質情報に基づいて上記条件を設定する。そして、再選択部１１は、周辺基地局の測定が開始されるとセル再選択動作を開始し、少なくとも周辺基地局の評価値に基づいて、サービング基地局を通信相手として継続して選択するか、周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する。
すなわち、無線端末装置２０２は、サービングセルの測定と並行してＣＱＩ測定を行なう。これにより、サービングセルの電波環境が悪化した場合に、サービングセルの測定結果を待つことなく周辺セルの測定を開始することができるため、圏外状態となる前に周辺セルへのセル再選択を行なうことが可能となる。
具体的には、無線端末装置２０２は、周辺セルの測定開始条件である式（Ｂ１）に、ＣＱＩ測定結果を加味した以下の式（Ｂ２）が満たされた場合に、周辺セルの測定を行なう。
Ｓrxlev≦ＳIntraSearchPまたはＳqual≦ＳIntraSearchQ＋α×（ＣＱＩ−β）・・・（Ｂ２）
この条件式では、ＣＱＩが小さくなるほど、セル再選択が実行されやすくなる。すなわち、再選択部１１は、受信品質情報の示す受信品質が悪くなると測定部１２による周辺基地局からの無線信号の測定開始が早まるように、上記周辺基地局の測定開始条件を設定する。
なお、無線端末装置２０２は、式（Ｂ２）におけるαおよびβを、たとえば圏外状態の発生回数等に基づいて調整してもよい。
図８は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるセル再選択の一例を示す図である。図８において、ＮＢＣは周辺セルの電波強度すなわち周辺基地局が送信する無線信号の無線端末装置２０２における受信電力である。その他の図の見方は図５と同様である。また、図８では、図５と同様に、説明を簡単にするために、ＳIntraSearchPおよびＳIntraSearchQを同じ値と仮定している。
図８を参照して、無線端末装置２０２がタイミングＴ１１においてサービングセルの測定を開始し、定期的に、たとえばタイミングＴ１２およびＴ１４において測定結果が得られるものとする。
タイミングＴ１１からタイミングＴ１２にかけて、サービングセルの電波強度が徐々に小さくなるとともに周辺セルの電波強度が徐々に大きくなり、両者の差がある程度小さくなったタイミングＴ１３において、無線端末装置２０２は、ＣＱＩから電波環境の劣化を検知し、周辺セルの測定を開始する。
これにより、無線端末装置２０２が圏外状態となる前に、タイミングＴ１４において周辺セルへのセル再選択が行なわれる。
図９は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける、ＣＱＩを加味したセル再選択のシーケンスの一例を示す図である。
図９を参照して、まず、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ａを新たに通信相手として選択することを決定すると、無線基地局装置１０１Ａから送信される報知情報を受信し（ステップＳ２１）、受信した報知情報の内容を保存する（ステップＳ２２）。この報知情報に、周辺セル情報、およびセル再選択を行なうための情報が含まれる。
次に、無線端末装置２０２は、コアネットワーク３０１におけるＭＭＥ１６２等に対して新たなセルＣＡへ移動したことを通知するため、端末登録処理であるアタッチ処理を実行する（ステップＳ２３）。
次に、無線端末装置２０２は、たとえばアタッチ処理において無線基地局装置１０１から取得した、ＣＱＩ測定を行なうための情報を保存する（ステップＳ２４）。
次に、無線端末装置２０２は、サービング基地局である無線基地局装置１０１Ａから送信される無線信号の受信電力の測定を開始する。すなわち、無線端末装置２０２は、サービングセルの受信電力の測定を行なう。たとえば、無線端末装置２０２は、当該無線信号に含まれるパイロット信号を用いて受信電力を測定する。この測定周期は、前述のようにたとえば０．１６秒である（ステップＳ２５）。
次に、無線端末装置２０２は、ＣＱＩ測定を開始する（ステップＳ２６）。
次に、無線端末装置２０２は、サービングセルの評価値であるＳ値を算出し、Ｓ値判定を行なう（ステップＳ２７）。
無線端末装置２０２は、サービングセルのＳ値が所定条件、すなわちＣＱＩを加味した式（Ｂ２）を満たす場合には（ステップＳ２７でＹＥＳ）、報知情報の示す周波数において、報知情報の示す周辺基地局から送信される無線信号の受信電力を測定する。すなわち、無線端末装置２０２は、サービングセルに加えて、周辺セルの受信電力の測定を行なう。たとえば、無線端末装置２０２は、当該無線信号に含まれるパイロット信号を用いて受信電力を測定する（ステップＳ２８）。
次に、無線端末装置２０２は、周辺セルの評価値であるＳ値を算出し、Ｓ値判定を行なう（ステップＳ２９）。
無線端末装置２０２は、周辺セルのＳ値が所定条件を満たす場合には（ステップＳ２９でＹＥＳ）、サービングセルおよび周辺セルの測定結果を用いて、サービングセルおよび周辺セルをたとえば受信電力品質の良い順に順位付けする（ステップＳ３０）。
次に、無線端末装置２０２は、順位付けの結果、最上位のセルがサービングセルでは無かった場合には（ステップＳ３１でＹＥＳ）、当該最上位セルへのセル再選択を行なう。すなわち、無線端末装置２０２は、最上位の周辺セルに対応する無線基地局装置、たとえば無線基地局装置１０１Ｂを新たに通信相手として選択することを決定する。そして、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ｂからの報知情報を受信し（ステップＳ３２）、受信した報知情報の内容を保存する（ステップＳ３３）。
次に、無線端末装置２０２は、コアネットワーク３０１におけるＭＭＥ１６２等に対して新たなセルＣＢへ移動したことを通知するため、端末登録処理であるアタッチ処理を実行する（ステップＳ３４）。
なお、無線端末装置２０２は、ＣＱＩがある程度悪くなったことを確認した後、式（Ｂ２）または式（Ｂ１）を利用する構成であってもよい。
すなわち、測定部１２は、アイドル状態において、受信品質情報の示す受信品質が悪い場合、たとえばＣＱＩが所定の閾値未満になった後、サービング基地局の評価値が式（Ｂ２）または式（Ｂ１）等の条件を満たすと周辺基地局からの無線信号の測定を開始する。
ここで、ＬＴＥでは、無線端末装置２０２は、ＣＱＩ測定を単独で行なうことはできない。すなわち、無線端末装置２０２は、ＲＲＣコネクション確立時に無線基地局装置１０１からＣＱＩ測定の開始指示を受けて始めてＣＱＩ測定を行なうことができる。
ここで、無線端末装置２０２は、新たにセルに在圏した場合、アタッチ処理またはトラッキングエリア更新処理（Tracking Area Updating Procedure）のいずれか、あるいは両方を行なう必要があり、これらの処理を実行するためには、ＲＲＣコネクションの確立が必要になる。
これを利用して、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線基地局装置１０１は、ＲＲＣコネクション確立時に、無線端末装置２０２に対してＣＱＩ測定の開始を指示する。これにより、無線端末装置２０２は、アイドル状態においてＣＱＩ測定を行なうことが可能となる。
すなわち、受信品質情報作成部１４は、自己の無線端末装置２０２がセルすなわち無線基地局装置１０１に在圏するための処理において当該無線基地局装置１０１から送信される、当該無線基地局装置１０１との通信接続を確立するための情報、に含まれる指示に従い、アイドル状態において受信品質情報を作成する。
図１０は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるアタッチ処理を示す図である。図１０は、図９におけるステップＳ２３またはステップＳ３４の動作を詳細に示すシーケンス図である。
図１０を参照して、無線端末装置２０２は、ある無線基地局装置１０１を新たな通信相手として選択すべきであると判断すると、ＲＲＣ（Radio Resource Control）コネクション要求（RRC Connection Request）を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ７１）。
次に、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション要求を受信して、ＲＲＣコネクション情報（RRC Connection Setup）を無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ７２）。
次に、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１からＲＲＣコネクション情報を受信して、ＲＲＣコネクション完了通知（RRC Connection Setup Complete）を送信する（ステップＳ７３）。
次に、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション完了通知を受信して、無線端末装置２０２から受信したアタッチ要求（Attach Request）をＭＭＥ１６２へ送信する。このアタッチ要求は、たとえば、無線端末装置２０２からのＲＲＣコネクション完了通知に含まれる。また、アタッチ要求は、無線端末装置２０２が、あるセルに新たに移動したいので、ＭＭＥ１６２に対して通信許可を要求するために送信される情報である（ステップＳ７４）。
次に、ＭＭＥ１６２は、認証要求（Authentication Request）を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ７５）。
次に、無線基地局装置１０１は、下り情報を無線端末装置２０２へ送信する。この下り情報に、たとえばＭＭＥ１６２からの認証要求の情報が含まれる（ステップＳ７６）。
次に、無線端末装置２０２は、上り情報を無線基地局装置１０１へ送信する。この上り情報に、たとえばＭＭＥ１６２への認証応答の情報が含まれる（ステップＳ７７）。
次に、無線基地局装置１０１は、ＭＭＥ１６２から受信した認証要求に対する認証応答をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ７８）。
次に、ＭＭＥ１６２は、ＮＡＳ（Non-Access Stratum）層のセキュリティ処理として、セキュリティ情報（NAS Security Mode Command）を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ７９）。
次に、無線基地局装置１０１は、下り情報を無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ８０）。
次に、無線端末装置２０２は、上り情報を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ８１）。
次に、無線基地局装置１０１は、ＭＭＥ１６２から受信したセキュリティ情報に対するセキュリティ完了通知（NAS Security Mode Complete）をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ８２）。
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１からセキュリティ完了通知を受信して、アタッチ受諾（Attach Accept）を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ８３）。
次に、無線基地局装置１０１は、ＭＭＥ１６２からアタッチ受諾を受信して、セキュリティ情報（Security Mode Command）を無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ８４）。
次に、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１からセキュリティ情報を受信して、セキュリティ完了通知（Security Mode Complete）を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ８５）。
次に、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０２へＲＲＣ（Radio Resource Control）コネクション再構成指示（RRC Connection Reconfiguration）を送信する（ステップＳ８６）。
次に、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１へＲＲＣコネクション再構成完了通知（RRC Connection Reconfiguration Complete）を送信する（ステップＳ８７）。
次に、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、アタッチ完了通知（Attach Complete）を送信する（ステップＳ８８）。
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１からアタッチ完了通知を受信して、端末情報解放指示（UE Context Release Command）を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ８９）。
次に、無線基地局装置１０１は、ＭＭＥ１６２から端末情報解放指示を受信して、ＲＲＣコネクション解放要求（RRC Connection Release）を無線端末装置２０２へ送信する。これにより、無線端末装置２０２は、アイドル状態となる（ステップＳ９０）。
次に、無線基地局装置１０１は、端末情報解放完了通知（UE Context Release Complete）をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ９１）。
図１１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるトラッキングエリア更新処理を示す図である。図１１は、図９におけるステップＳ２３またはステップＳ３４の動作を詳細に示すシーケンス図である。
図１１を参照して、無線端末装置２０２は、ある無線基地局装置１０１を新たな通信相手として選択すべきであると判断すると、ＲＲＣ（Radio Resource Control）コネクション要求（RRC Connection Request）を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ４１）。
次に、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション要求を受信して、ＲＲＣコネクション情報（RRC Connection Setup）を無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ４２）。
次に、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１からＲＲＣコネクション情報を受信して、ＲＲＣコネクション完了通知（RRC Connection Setup Complete）を送信する（ステップＳ４３）。
次に、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション完了通知を受信して、無線端末装置２０２から受信したトラッキングエリア更新要求（Tracking Area Update Request）をＭＭＥ１６２へ送信する。このトラッキングエリア更新要求は、たとえば、無線端末装置２０２からのＲＲＣコネクション完了通知に含まれる。また、トラッキングエリア更新要求は、無線端末装置２０２が、あるセルに新たに移動したいので、ＭＭＥ１６２に対して通信許可を要求するために送信される情報である（ステップＳ４４）。
次に、ＭＭＥ１６２は、認証要求（Authentication Request）を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ４５）。
次に、無線基地局装置１０１は、下り情報を無線端末装置２０２へ送信する。この下り情報に、たとえばＭＭＥ１６２からの認証要求の情報が含まれる（ステップＳ４６）。
次に、無線端末装置２０２は、上り情報を無線基地局装置１０１へ送信する。この上り情報に、たとえばＭＭＥ１６２への認証応答の情報が含まれる（ステップＳ４７）。
次に、無線基地局装置１０１は、ＭＭＥ１６２から受信した認証要求に対する認証応答をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ４８）。
次に、ＭＭＥ１６２は、ＮＡＳ（Non-Access Stratum）層のセキュリティ処理として、セキュリティ情報（NAS Security Mode Command）を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ４９）。
次に、無線基地局装置１０１は、下り情報を無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ５０）。
次に、無線端末装置２０２は、上り情報を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ５１）。
次に、無線基地局装置１０１は、ＭＭＥ１６２から受信したセキュリティ情報に対するセキュリティ完了通知（NAS Security Mode Complete）をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ５２）。
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１からセキュリティ完了通知を受信して、トラッキングエリア更新受諾（Tracking Area Update Accept）を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ５３）。
次に、無線基地局装置１０１は、ＭＭＥ１６２からトラッキングエリア更新受諾を受信して、セキュリティ情報（Security Mode Command）を無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ５４）。
次に、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１からセキュリティ情報を受信して、セキュリティ完了通知（Security Mode Complete）を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ５５）。
次に、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０２へＲＲＣ（Radio Resource Control）コネクション再構成指示（RRC Connection Reconfiguration）を送信する（ステップＳ５６）。
次に、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１へＲＲＣコネクション再構成完了通知（RRC Connection Reconfiguration Complete）を送信する（ステップＳ５７）。
次に、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、トラッキングエリア更新完了通知（Tracking Area Update Complete）を送信する（ステップＳ５８）。
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１からトラッキングエリア更新完了通知を受信して、端末情報解放指示（UE Context Release Command）を無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ５９）。
次に、無線基地局装置１０１は、ＭＭＥ１６２から端末情報解放指示を受信して、ＲＲＣコネクション解放要求（RRC Connection Release）を無線端末装置２０２へ送信する。これにより、無線端末装置２０２は、アイドル状態となる（ステップＳ６０）。
次に、無線基地局装置１０１は、端末情報解放完了通知（UE Context Release Complete）をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ６１）。
なお、ＭＭＥ１６２および無線基地局装置１０１間のメッセージについて、端末情報解放指示および端末情報解放完了通知は、Ｓ１ＡＰプロトコルに従うメッセージとなり、これら以外はすべてＮＡＳ（ＭＭＥ）プロトコルに従うメッセージとなる。
これらアタッチ処理およびトラッキングエリア更新処理において、ＲＲＣコネクション情報が無線基地局装置１０１から無線端末装置２０２へ送信される。このＲＲＣコネクション情報には、ＣＱＩを測定し、ＣＱＩレポートを無線基地局装置１０１へ送信するために必要な情報たとえばＩＥ（Information element）である“cqi-ReportConfig”が含まれる。
無線端末装置２０２は、アイドル状態へ遷移した後、この情報に基づいてＣＱＩ測定を行なう。
なお、無線基地局装置１０１が、無線端末装置２０２とのＲＲＣコネクションを解放する際に送信するＲＲＣコネクション解放要求に上記ＩＥを追加することにより、無線端末装置２０２に対して明示的にアイドル状態におけるＣＱＩ測定を促す構成であってもよい。
より詳細には、無線基地局装置１０１は、アタッチ処理またはトラッキングエリア更新処理の完了後におけるＲＲＣコネクション解放時に、無線端末装置２０２に対してＣＱＩ測定の開始を指示する。これにより、無線端末装置２０２は、アイドル状態においてＣＱＩ測定を行なうことが可能となる。
すなわち、受信品質情報作成部１４は、自己の無線端末装置２０２がセルすなわち無線基地局装置１０１に在圏するための処理において当該無線基地局装置１０１から送信される、当該無線基地局装置１０１との通信接続を解放するための情報、に含まれる指示に従い、アイドル状態において受信品質情報を作成する。
［周辺セル測定開始条件の他の設定例］
本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、３ＧＰＰ ＴＳ３６．３０４で定義されている周辺セルの測定開始の条件式にＣＱＩを加味する構成であるとしたが、これに限定するものではない。
すなわち、無線端末装置２０２は、式（Ｂ１）に対してＣＱＩによる補正を行なう構成に限らず、ＣＱＩ単独で周辺セルの測定開始判断を行ってもよいし、ＣＱＩおよび他の情報の組み合わせによって周辺セルの測定開始判断を行ってもよい。
すなわち、測定部１２は、アイドル状態において、条件を満たすと周辺基地局からの無線信号の測定を開始する。
再選択部１１は、受信品質情報に基づいて上記条件を設定する。そして、再選択部１１は、周辺基地局の測定が開始されるとセル再選択動作を開始し、少なくとも周辺基地局の評価値に基づいて、サービング基地局を通信相手として継続して選択するか、周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する。
以下、ＣＱＩから、電波環境の劣化の検知および周辺セルの測定開始判断を行なう具体例について説明する。
たとえば、無線端末装置２０２は、Ｓ値を用いず、ＣＱＩを用いて周辺セルの測定開始判断を行なう。より詳細には、無線端末装置２０２は、受信品質情報作成部１４によって算出されたＣＱＩに基づいて、周辺セルの測定を開始するか否かを判断する。
図１２は、本発明の実施の形態に係る無線端末装置による電波環境の劣化判断の手順の一例を定めたフローチャートである。
図１２を参照して、無線端末装置２０２は、受信品質情報作成部１４から出力されるＣＱＩを監視し、ＣＱＩが所定の閾値以上の場合には（ステップＳ２０１でＮＯ）、自己の電波環境が劣化していないと判断し、引き続きＣＱＩを監視する。
一方、無線端末装置２０２は、ＣＱＩが所定の閾値未満になると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、自己の電波環境が劣化したと判断し、周辺セルの測定を開始する（ステップＳ２０２）。
また、たとえば、再選択部１１は、受信品質情報、および受信品質情報が更新されてから経過した時間に基づいて周辺基地局からの無線信号の測定開始条件を設定する。
図１３は、本発明の実施の形態に係る無線端末装置による電波環境の劣化判断の手順の一例を定めたフローチャートである。
図１３を参照して、無線端末装置２０２は、ＣＱＩを監視し、また、ＣＱＩの更新経過時間を計測し、以下の判定式に従い、電波環境の劣化を判断する。
Ａ（Ｔ＿ＣＱＩ）×ＣＱＩ＜閾値
ただし、Ａは任意の値である。上記判定式は、ＣＱＩ、および更新経過時間の関数となる。
すなわち、無線端末装置２０２は、ＣＱＩが最後に更新されたタイミングからの経過時間Ｔ＿ＣＱＩに応じてＡを調整する。具体的には、無線端末装置２０２は、上記判定式において、古い情報の重みを小さく設定する。すなわち、無線端末装置２０２は、経過時間Ｔ＿ＣＱＩが大きいほどＡを小さく設定する。
無線端末装置２０２は、上記判定式が満たされない場合には（ステップＳ２２１でＮＯ）、自己の電波環境が劣化していないと判断し、引き続きＣＱＩを監視する。
一方、無線端末装置２０２は、上記判定式が満たされると（ステップＳ２２１でＹＥＳ）、自己の電波環境が劣化したと判断し、周辺セルの測定を開始する（ステップＳ２２２）。
また、たとえば、再選択部１１は、複数回分の受信品質情報に基づいて周辺基地局からの無線信号の測定開始条件を設定する。具体的には、再選択部１１は、複数回分のＣＱＩの統計データに基づいて、測定開始条件を設定する。
図１４は、本発明の実施の形態に係る無線端末装置による電波環境の劣化判断の手順の一例を定めたフローチャートである。
図１４を参照して、無線端末装置２０２は、受信品質情報作成部１４から出力されるＣＱＩを監視し、複数回分のＣＱＩに対する統計処理たとえば平均処理を行ってＣＱＩを評価し、電波環境の劣化を判断する。無線端末装置２０２は、たとえば以下の判定式に従い、電波環境の劣化を判断する。
ΣＣＱＩ（ｔ）＜閾値
なお、無線端末装置２０２は、上記判定式に限らず、たとえば差分情報｛ＣＱＩ（ｔ＋１）−ＣＱＩ（ｔ）｝を使用してもよい。
無線端末装置２０２は、上記判定式が満たされない場合には（ステップＳ２５１でＮＯ）、自己の電波環境が劣化していないと判断し、引き続きＣＱＩを監視する。
一方、無線端末装置２０２は、上記判定式が満たされると（ステップＳ２５１でＹＥＳ）、自己の電波環境が劣化したと判断し、周辺セルの測定を開始する（ステップＳ２５２）。
ここで、フェージングおよび測定誤差によってたまたま瞬間的に伝送路特性が悪化し、無線端末装置２０２における電波環境が劣化したことにより、あるタイミングにおけるＣＱＩだけが極端に小さくなる可能性がある。
そこで、再選択部１１は、上記のように、異なる時間に取得された受信品質を示す複数回分のＣＱＩに基づいて、周辺セルの測定開始条件を設定する。これにより、瞬間的な伝送路特性の悪化による誤判断を抑制することができる。
なお、無線端末装置２０２は、図１２〜図１４を用いて説明した評価方法を組み合わせて電波環境の劣化判断を行なう構成であってもよい。たとえば、図１４で説明したＣＱＩの統計処理後の値を図１２〜図１３に示す各判定式に用いることが可能である。
図１５は、本発明の実施の形態に係る無線端末装置による、Ｓ値およびＣＱＩと、通信プロトコルにおける各レイヤとの対応を示す図である。
図１５を参照して、無線端末装置２０２は、たとえば、ＲＲＣレイヤ、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、ＭＡＣレイヤ、ＰＨＹレイヤおよびＲＦ（Radio Frequency）レイヤを有する通信プロトコルに従って動作する。ここでは、ＲＲＣレイヤが最上位レイヤであり、ＲＦレイヤが最下位レイヤである。
すなわち、評価値演算部１３は、上記各レイヤのうちのＲＲＣレイヤに従い、無線基地局装置１０１からの無線信号の、アイドル状態における測定結果に基づく評価値たとえばＳrxlevおよびＳqualを算出する。
受信品質情報作成部１４は、上記各レイヤのうち、ＲＲＣレイヤよりも下位のＭＡＣレイヤおよびＰＨＹレイヤの少なくとも一方に従い、無線基地局装置１０１からの無線信号の、アイドル状態における測定結果に基づく受信品質情報たとえばＣＱＩを算出する。
そして、再選択部１１は、セル再選択動作を実行するか否かの判断において、受信品質情報作成部１４によって取得された受信品質情報を用いる。
ＳrxlevおよびＳqualはＲＲＣレイヤに対応する、すなわち、評価値演算部１３は、無線基地局装置１０１は、Ｒ１の矢印で示すように、ＲＦレイヤ、ＰＨＹレイヤ、ＭＡＣレイヤ、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤおよびＲＲＣレイヤを介してＳrxlevおよびＳqualの算出に必要な情報を取得する。
また、ＣＱＩはＭＡＣレイヤおよびＰＨＹレイヤの少なくとも一方に対応する。このため、受信品質情報作成部１４は、たとえばＣＱＩがＭＡＣレイヤに対応する場合、Ｒ２の矢印で示すように、ＲＦレイヤ、ＰＨＹレイヤおよびＭＡＣレイヤを介してＣＱＩの算出に必要な情報を取得する。
このため、ＣＱＩは、ＳrxlevおよびＳqualと比べて算出に時間を要さず、無線端末装置２０２において短い周期での更新が可能となる。
このように、よりレイヤの低い情報を有効に活用することにより、セル再選択の迅速かつ適切な判断が可能となる。
ところで、アイドル状態の無線端末装置の移動に伴って当該無線端末装置の電波環境が急激に悪化し、無線端末装置においてセル再選択が間に合わず、圏外状態になってしまう場合がある。この場合、無線端末装置は、再びセルに在圏するために、無線基地局装置からの無線信号の周波数を検索する等の処理を実行し直す必要があり、無線端末装置の消費電力の増大およびユーザの使用感の悪化等、種々の問題が生じる。
これに対して、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、再選択部１１は、無線端末装置２０２のアイドル状態において、通信相手として選択している無線基地局装置１０１であるサービング基地局を通信相手として継続して選択するか、サービング基地局以外の他の無線基地局装置１０１である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断するセル再選択動作を実行する。評価値演算部１３は、無線基地局装置１０１からの無線信号の受信電力および受信品質の少なくとも一方の評価値を算出する。受信品質情報作成部１４は、上記評価値よりも短い周期で更新され、サービング基地局からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を作成する。そして、再選択部１１は、セル再選択動作を実行するか否かの判断において受信品質情報を用いる。
このように、評価値たとえばＳ値よりも更新周期の短いＣＱＩを用いてセル再選択動作の実行判断を行なう構成により、急激な電波環境の変化に追従することが可能となるため、周辺セルへのセル再選択を迅速に行なうことができる。
したがって、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、アイドル状態の無線端末装置における圏外状態の発生を抑制することができる。
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、再選択部１１は、セル再選択動作を実行するか否かの判断において評価値および受信品質情報を用いる。
このように、ＣＱＩに加えて評価値をセル再選択動作の実行判断に用いる構成により、無線端末装置２０２の電波環境をより詳細に把握し、セル再選択動作の実行判断をより適切に行なうことができる。
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、測定部１２は、アイドル状態において、サービング基地局からの無線信号を測定し、サービング基地局の評価値が条件を満たすと周辺基地局からの無線信号の測定を開始する。再選択部１１は、受信品質情報に基づいて上記条件を設定する。そして、再選択部１１は、周辺基地局の測定が開始されるとセル再選択動作を開始し、少なくとも周辺基地局の評価値に基づいて、サービング基地局を通信相手として継続して選択するか、周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する。
このような構成により、無線端末装置２０２の受信品質に応じて周辺セルの測定開始条件を適切に設定し、セル再選択動作の実行判断を適切に行なうことができる。
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、再選択部１１は、受信品質情報の示す受信品質が悪くなると測定部１２による周辺基地局からの無線信号の測定開始が早まるように、上記条件を設定する。
このような構成により、無線端末装置２０２の受信品質の劣化に応じて周辺セルの測定開始を早めることができるため、セル再選択の実行判断のための情報を、急激な電波環境の変化に追従して迅速に取得することができる。
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、測定部１２は、アイドル状態において、受信品質情報の示す受信品質が悪い場合に、サービング基地局の評価値が条件を満たすと周辺基地局からの無線信号の測定を開始する。
このような構成により、無線端末装置２０２の受信品質の劣化に応じて、サービング基地局の評価値を用いた周辺セル測定開始条件を適切なタイミングで設定することができる。
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、測定部１２は、アイドル状態において、条件を満たすと周辺基地局からの無線信号の測定を開始する。再選択部１１は、受信品質情報に基づいて上記条件を設定する。そして、再選択部１１は、周辺基地局の測定が開始されるとセル再選択動作を開始し、少なくとも周辺基地局の評価値に基づいて、サービング基地局を通信相手として継続して選択するか、周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する。
このような構成により、サービング基地局の評価値に基づく周辺セルの測定開始判断を経ることなく、ＣＱＩによって無線端末装置２０２の受信品質の劣化を検知したことによって周辺セルの測定を開始し、周辺セルへのセル再選択を迅速に行なうことができる。
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、再選択部１１は、受信品質情報、および受信品質情報が更新されてから経過した時間に基づいて周辺基地局からの無線信号の測定開始条件を設定する。
このように、無線端末装置２０２の電波環境を示す情報の更新経過時間を周辺セルの測定開始条件に用いる構成により、古い情報による誤判断を抑制し、周辺セルの測定の実行判断をより適切に行なうことができる。
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、再選択部１１は、複数回分の受信品質情報に基づいて周辺基地局からの無線信号の測定開始条件を設定する。
このような構成により、電波環境の瞬間的な変化に起因する誤判断を抑制し、周辺セルの測定の実行判断をより適切に行なうことができる。
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、受信品質情報作成部１４は、自己の無線端末装置２０２が無線基地局装置１０１に在圏するための処理において無線基地局装置１０１から送信される、無線基地局装置１０１との通信接続を確立するための情報、に含まれる指示に従い、アイドル状態において受信品質情報を作成する。
このような構成により、無線端末装置２０２がセルに在圏するための処理において無線基地局装置１０１から送信される情報を流用して、アイドル状態の無線端末装置２０２にＣＱＩ測定を実行させることができる。
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、受信品質情報作成部１４は、自己の無線端末装置２０２が無線基地局装置１０１に在圏するための処理において無線基地局装置１０１から送信される、無線基地局装置１０１との通信接続を解放するための情報、に含まれる指示に従い、アイドル状態において受信品質情報を作成する。
このような構成により、無線端末装置２０２がセルに在圏するための処理において無線基地局装置１０１から送信される情報を流用して、アイドル状態の無線端末装置２０２にＣＱＩ測定を実行させることができる。
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、評価値演算部１３は、複数レイヤのうちの第１のレイヤに従い、無線基地局装置１０１からの無線信号の、アイドル状態における測定結果に基づく第１測定情報として、たとえば無線基地局装置１０１からの無線信号の受信電力および受信品質の少なくとも一方の評価値を取得する。受信品質情報作成部１４は、上記複数レイヤのうち、第１のレイヤよりも下位の第２のレイヤに従い、無線基地局装置１０１からの無線信号の、アイドル状態における測定結果に基づく第２測定情報として、たとえば受信品質情報を取得する。そして、再選択部１１は、セル再選択動作を実行するか否かの判断において、受信品質情報作成部１４によって取得された受信品質情報を用いる。
このように、通信プロトコルにおいて、よりレイヤの低い情報を用いてセル再選択動作の実行判断を行なう構成により、セル再選択動作の実行判断のための情報の取得時間を短縮することができるため、セル再選択の迅速かつ適切な実行判断が可能となる。すなわち、急激な電波環境の変化に追従することが可能となるため、周辺セルへのセル再選択を迅速に実行し、無線端末装置の圏外状態の発生を抑制することができる。したがって、アイドル状態の無線端末装置における圏外状態の発生を抑制することができる。
なお、このレイヤの観点から、無線端末装置は、受信品質情報を作成する構成に限らず、１または複数の無線基地局装置からの無線信号の測定結果を示す情報を作成する構成であればよい。
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置では、評価値は３ＧＰＰで規定されたＲＲＣレイヤに対応し、受信品質情報は３ＧＰＰで規定されたＭＡＣレイヤおよびＰＨＹレイヤの少なくとも一方に対応する。
このような構成により、３ＧＰＰで規定された通信プロトコルに従って動作する無線端末装置において、セル再選択動作の実行判断を適切に行なうことにより、アイドル状態における圏外状態の発生を抑制することが可能となる。
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許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。
１１ 再選択部
１２ 測定部
１３ 評価値演算部（第１測定情報取得部）
１４ 受信品質情報作成部（第２測定情報取得部）
８１ アンテナ
８２ サーキュレータ
８３ 無線受信部
８４ 無線送信部
８５ 信号処理部
８６ 受信信号処理部
８７ 送信信号処理部
８８ 制御部
８９ 入出力部
１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ 無線基地局装置
１６１ Ｓ−ＧＷ
１６２ ＭＭＥ
１６３ Ｐ−ＧＷ
２０２ 無線端末装置
３０１ コアネットワーク
３０２ ＩＰ網

Claims (16)

  1. 無線基地局装置との間で無線信号を送受信することにより前記無線基地局装置と通信可能な無線端末装置であって、
    アイドル状態において、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局を通信相手として継続して選択するか、前記サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行するための再選択部と、
    無線基地局装置からの無線信号の受信電力および受信品質の少なくとも一方の評価値を算出するための評価値演算部と、
    前記評価値よりも短い周期で更新され、前記サービング基地局からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を作成するための受信品質情報作成部とを備え、
    前記再選択部は、前記再選択動作を実行するか否かの判断において前記受信品質情報を用いる、無線端末装置。
  2. 前記再選択部は、前記再選択動作を実行するか否かの判断において前記評価値および前記受信品質情報を用いる、請求項１に記載の無線端末装置。
  3. 前記無線端末装置は、さらに、
    アイドル状態において、前記サービング基地局からの無線信号を測定し、前記サービング基地局の前記評価値が条件を満たすと前記周辺基地局からの無線信号の測定を開始するための測定部を備え、
    前記再選択部は、前記受信品質情報に基づいて前記条件を設定し、前記測定部による前記周辺基地局からの無線信号の測定が開始されると前記再選択動作を開始し、少なくとも前記周辺基地局の前記評価値に基づいて、前記サービング基地局を通信相手として継続して選択するか、前記周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する、請求項１または請求項２に記載の無線端末装置。
  4. 前記再選択部は、前記受信品質情報の示す受信品質が悪くなると前記測定部による前記周辺基地局からの無線信号の測定開始が早まるように、前記条件を設定する、請求項３に記載の無線端末装置。
  5. 前記測定部は、アイドル状態において、前記受信品質情報の示す受信品質が悪い場合に、前記サービング基地局の前記評価値が条件を満たすと前記周辺基地局からの無線信号の測定を開始する、請求項３または請求項４に記載の無線端末装置。
  6. 前記無線端末装置は、さらに、
    アイドル状態において、条件を満たすと前記周辺基地局からの無線信号の測定を開始するための測定部を備え、
    前記再選択部は、前記受信品質情報に基づいて前記条件を設定し、前記測定部による前記周辺基地局からの無線信号の測定が開始されると前記再選択動作を開始し、少なくとも前記周辺基地局の前記評価値に基づいて、前記サービング基地局を通信相手として継続して選択するか、前記周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する、請求項１または請求項２に記載の無線端末装置。
  7. 前記再選択部は、前記受信品質情報、および前記受信品質情報が更新されてから経過した時間に基づいて前記条件を設定する、請求項６に記載の無線端末装置。
  8. 前記再選択部は、複数回分の前記受信品質情報に基づいて前記条件を設定する、請求項６または請求項７に記載の無線端末装置。
  9. 前記受信品質情報作成部は、自己の無線端末装置が無線基地局装置に在圏するための処理において前記無線基地局装置から送信される、前記無線基地局装置との通信接続を確立するための情報、に含まれる指示に従い、アイドル状態において前記受信品質情報を作成する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の無線端末装置。
  10. 前記受信品質情報作成部は、自己の無線端末装置が無線基地局装置に在圏するための処理において前記無線基地局装置から送信される、前記無線基地局装置との通信接続を解放するための情報、に含まれる指示に従い、アイドル状態において前記受信品質情報を作成する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線端末装置。
  11. 無線基地局装置との間で無線信号を送受信することにより前記無線基地局装置と通信可能であり、複数レイヤを有する通信プロトコルに従って動作する無線端末装置であって、
    前記複数レイヤのうちの第１のレイヤに従い、無線基地局装置からの無線信号の、アイドル状態における測定結果に基づく第１測定情報を取得するための第１測定情報取得部と、
    前記複数レイヤのうち、前記第１のレイヤよりも下位の第２のレイヤに従い、無線基地局装置からの無線信号の、アイドル状態における測定結果に基づく第２測定情報を取得するための第２測定情報取得部と、
    アイドル状態において、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局を通信相手として継続して選択するか、前記サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行するための再選択部とを備え、
    前記再選択部は、前記再選択動作を実行するか否かの判断において、前記第２測定情報取得部によって取得された前記第２測定情報を用いる、無線端末装置。
  12. 前記第１のレイヤは、３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Project)で規定されたＲＲＣ（Radio Resource Control）レイヤであり、
    前記第２のレイヤは、３ＧＰＰで規定されたＭＡＣ（Media Access Control）レイヤおよびＰＨＹ（Physical）レイヤの少なくとも一方である、請求項１１に記載の無線端末装置。
  13. 複数の無線基地局装置と、
    前記無線基地局装置との間で無線信号を送受信することにより前記無線基地局装置と通信可能な無線端末装置とを備える通信システムであって、
    前記無線端末装置は、
    アイドル状態において、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局を通信相手として継続して選択するか、前記サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行するための再選択部と、
    無線基地局装置からの無線信号の受信電力および受信品質の少なくとも一方の評価値を算出するための評価値演算部と、
    前記評価値よりも短い周期で更新され、前記サービング基地局からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を作成するための受信品質情報作成部とを含み、
    前記再選択部は、前記再選択動作を実行するか否かの判断において前記受信品質情報を用いる、通信システム。
  14. 複数の無線基地局装置と、
    前記無線基地局装置との間で無線信号を送受信することにより前記無線基地局装置と通信可能であり、複数レイヤを有する通信プロトコルに従って動作する無線端末装置とを備える通信システムであって、
    前記複数レイヤのうちの第１のレイヤに従い、無線基地局装置からの無線信号の、アイドル状態における測定結果に基づく第１測定情報を取得するための第１測定情報取得部と、
    前記複数レイヤのうち、前記第１のレイヤよりも下位の第２のレイヤに従い、無線基地局装置からの無線信号の、アイドル状態における測定結果に基づく第２測定情報を取得するための第２測定情報取得部と、
    アイドル状態において、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局を通信相手として継続して選択するか、前記サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行するための再選択部とを備え、
    前記再選択部は、前記再選択動作を実行するか否かの判断において、前記第２測定情報取得部によって取得された前記第２測定情報を用いる、通信システム。
  15. 無線基地局装置との間で無線信号を送受信することにより前記無線基地局装置と通信可能な無線端末装置における通信制御方法であって、
    アイドル状態において、無線基地局装置からの無線信号の受信電力および受信品質の少なくとも一方の評価値を算出するステップと、
    アイドル状態において、前記評価値よりも短い周期で更新され、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を作成するステップと、
    アイドル状態において、前記サービング基地局を通信相手として継続して選択するか、前記サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行し、前記再選択動作を実行するか否かの判断において前記受信品質情報を用いるステップとを含む、通信制御方法。
  16. 無線基地局装置との間で無線信号を送受信することにより前記無線基地局装置と通信可能な無線端末装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、
    アイドル状態において、無線基地局装置からの無線信号の受信電力および受信品質の少なくとも一方の評価値を算出するステップと、
    アイドル状態において、前記評価値よりも短い周期で更新され、通信相手として選択している無線基地局装置であるサービング基地局からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を作成するステップと、
    アイドル状態において、前記サービング基地局を通信相手として継続して選択するか、前記サービング基地局以外の他の無線基地局装置である周辺基地局を通信相手として新たに選択するかを判断する再選択動作を実行し、前記再選択動作を実行するか否かの判断において前記受信品質情報を用いるステップとを実行させるための、通信制御プログラム。
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