WO2017154486A1 - 通信装置 - Google Patents

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WO2017154486A1
WO2017154486A1 PCT/JP2017/005450 JP2017005450W WO2017154486A1 WO 2017154486 A1 WO2017154486 A1 WO 2017154486A1 JP 2017005450 W JP2017005450 W JP 2017005450W WO 2017154486 A1 WO2017154486 A1 WO 2017154486A1
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communication
user
user apparatus
switching
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芳文 森広
孝浩 浅井
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NTT Docomo Inc
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NTT Docomo Inc
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    • H04W36/34—Reselection control
    • H04W36/38—Reselection control by fixed network equipment

Definitions

  • the present invention relates to a communication device.
  • LTE Long Term Evolution
  • 5G a wireless communication system called 5G has been studied to realize further increase in system capacity, further increase in data transmission speed, and further reduction in delay in the wireless section. Progressing.
  • FIG. 1 An example of such a wireless communication system is shown in FIG.
  • a 5G cell using a 10 GHz band, an LTE cell using an 800 MHz band, and a wireless LAN cell using a 5 GHz band are overlaid. Communicate while switching variously.
  • the user equipment Before the carrier aggregation is introduced, the user equipment generally has a function capable of transmitting and receiving only in a single band. This is because providing a function capable of transmitting and receiving a plurality of bands at the same time complicates the function of the user device and increases the manufacturing cost of the user device.
  • the band used in 5G is expected to be significantly expanded (several hundred MHz to 1GH) compared to the LTE band (maximum 20Mhz). Accordingly, there is a possibility that the carrier aggregation technology that increases the bandwidth by bundling narrow bands is not actively used in the era when 5G is realized. Then, in the era when 5G is realized, it is assumed that the user apparatus basically returns to a direction having a function capable of transmitting and receiving only in a single band, as before the introduction of carrier aggregation.
  • the user equipment periodically measures the quality of neighboring cells in order to perform cell switching processing such as handover.
  • the user apparatus needs to perform processing for switching the frequency (band) in the receiver.
  • the frequency (band) is switched, communication in the cell in communication is interrupted, so the user apparatus basically tries to measure the quality of neighboring cells in the same band as the band in communication. That is, the user apparatus basically tries to switch to another cell in the band in communication when the communication quality deteriorates in the cell in communication.
  • the disclosed technique has been made in view of the above, and provides a technique capable of appropriately switching cells in a wireless communication system in which a plurality of cells are overlaid.
  • the communication device of the disclosed technology is a communication device in a wireless communication system having a plurality of cells with different bands overlaid, and having the communication device and the user device, in the first cell in which the user device is located.
  • An acquisition unit configured to acquire communication quality of the user apparatus;
  • a determination unit configured to determine whether to switch to a second cell overlaid on the first cell based on the communication quality of the user apparatus;
  • an instruction unit that instructs the user device to switch to the second cell;
  • a technology capable of appropriately switching cells in a wireless communication system in which a plurality of cells are overlaid is provided.
  • LTE corresponds to not only a communication method corresponding to Release 8 or 9 of 3GPP but also Release 10, 11, 12, 13, or Release 14 or later of 3GPP. It is used in a broad sense including the fifth generation communication system.
  • switching cells is used to mean handover and cell reselection.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a system configuration example of the wireless communication system according to the embodiment.
  • the radio communication system according to the present embodiment includes a communication device 1, a base station 2a, a base station 2b, a base station 2c, and a user device UE.
  • base station 2 when the base station 2a, the base station 2b, and the base station 2c are not distinguished, they are described as “base station 2”.
  • base station 2 one user apparatus UE is illustrated in FIG. 2, for convenience, there are a plurality of user apparatuses UE in the wireless communication system.
  • the base station 2a forms a cell A1, the base station 2b forms a cell B1, a cell B2, and a cell B3, and the base station 2c forms a cell C1, a cell C2, and a cell C3.
  • the cell A1, the cells B1 to B3, and the cells C1 to C3 are assumed to be cells of different bands.
  • the different bands may be any band, but as an example of the combination, the cell A1 may be an 800 MHz band, the cells B1 to B3 may be a 10 GHz band, the cells C1 to C3 may be a 5 GHz band, and the like. .
  • cells of three bands are overlaid, but the wireless communication system may be configured to overlay cells of four or more bands, or cells of two bands are overlaid. It may be a configuration.
  • the communication method used in each band may be the same or different.
  • the communication method used in each band may be any communication method, for example, LTE method, 5G method, wireless LAN method, WiGig (IEEE802.11ad), and the like.
  • the cell A1, the cells B1 to B3, and the cells C1 to C3 may all be the LTE system or the 5G system.
  • the cell A1 may be an LTE system
  • the cells B1 to B3 may be a 5G system
  • the cells C1 to C3 may be a wireless LAN system.
  • the communication apparatus 1 communicates with the base station 2 and the user apparatus UE, and has a function of instructing a switching destination cell based on communication quality or the like in the user apparatus UE.
  • the communication device 1 may be, for example, an exchange (for example, MME), a subscriber management device (for example, HSS) that manages subscribers, or a server connected to the exchange. There may be.
  • each function of the communication device 1 may be installed in the base station 2.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of the communication apparatus according to the embodiment.
  • the communication device 1 includes a communication unit 101, a collection unit 102, a storage unit 103, a determination unit 104, and an instruction unit 105.
  • FIG. 3 shows only main functional units in the present embodiment, and also has a function (not shown) for performing an operation based on a communication method such as LTE, 5G, or wireless LAN.
  • a part of the processing of the communication apparatus 1 described in “ ⁇ Processing procedure>” to be described later may be executable.
  • the communication unit 101 has a function of communicating with the base station 2 and a function of communicating with the user apparatus UE via the base station 2.
  • the collection unit 102 has a function of collecting communication quality (for example, throughput) of the user apparatus UE in a cell where the user apparatus UE is located. Further, the collection unit 102 stores the collected communication quality of the user apparatus UE in “communication quality information” indicating the communication quality in each cell existing in the wireless communication system.
  • the collection unit 102 may be referred to as an acquisition unit. A specific example of the communication quality information will be described later.
  • the collection unit 102 “cell switching history information” indicating what communication status has changed in the switching destination cell when the user apparatus UE existing in the wireless communication system has switched cells in the past. Are collected and stored in the storage unit 103. A specific example of the cell switching history information will be described later.
  • the storage unit 103 stores “overlay information” indicating in what combination each cell existing in the wireless communication system is overlaid.
  • the overlay information will be described later.
  • the storage unit 103 stores “communication quality information” and “cell switching history information”.
  • the determination unit 104 has a function of instructing a switching destination cell based on communication quality or the like in the user apparatus UE.
  • the instruction unit 105 has a function of instructing the user apparatus UE to switch to the cell determined by the determination unit 104.
  • the instruction may be given by any message. For example, RRC signaling, NAS signaling, or a new protocol may be used.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of overlay information.
  • the overlay information indicates in what combination each cell existing in the wireless communication system is overlaid. Note that the overlay information shown in FIG. 4 corresponds to the cell configuration of FIG.
  • overlay cell indicates a cell that is overlaid (overlapped) on “cell”.
  • the cell A1 indicates that cells B1, B2, B3, C1, C2, and C3 are overlaid.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of communication quality information.
  • the communication quality information stores the throughput (average throughput) of each user apparatus UE in a predetermined period (for example, the latest 10 seconds or the past 1 hour) as the communication quality for each cell.
  • a predetermined period for example, the latest 10 seconds or the past 1 hour
  • the throughput of the predetermined period in the cell A1 is 20 Mbps.
  • the collection unit 102 of the communication apparatus 1 may acquire the throughput of each user apparatus UE from the base station 2 and store the acquired average value of the throughputs of the plurality of user apparatuses UE in the communication quality information.
  • the collection unit 102 acquires the throughput for each user device UE from the traffic flowing through the communication device 1, and stores the acquired average value of the throughputs of the plurality of user devices UE in the communication quality information. You may do it.
  • Cell switching history information 6A and 6B are diagrams illustrating an example of cell switching history information.
  • the cell switching history information information indicating what communication status has changed in the switching destination cell when each user apparatus UE existing in the wireless communication system has switched cells in the past is stored as a history. Is done. More specifically, as shown in FIG. 6A, the cell switching history information stores the reception quality of the switching source cell and the communication quality of the switching destination cell in association with each other.
  • the reception quality of the switching source cell is, for example, DL reception quality (SNR (Signal to Noise Ratio), SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio), RSRP (Receiving Signal Received Power), RSRQ (RSRQ) measured by the user equipment UE.
  • a measurement value may be stored as it is, or a value quantized at a predetermined level may be stored.
  • the example of FIGS. 6A and 6B shows a case where a quantized value is stored.
  • the communication quality of the switching destination cell may be, for example, an average throughput in a predetermined period immediately after the cell switching (for example, 10 seconds immediately after the cell switching) or each user in a predetermined period (for example, one week).
  • the cell switching completion rate in the apparatus UE may be used. Further, both the average throughput and the cell switching completion rate may be included.
  • the cell switching history information includes the reception quality of the switching source cell and the neighboring cells (periphery of the same band) observed in each user apparatus UE when switching from the switching source cell to the switching destination cell.
  • Cell reception quality and the communication quality of the switching destination cell may be stored in association with each other.
  • the symbols “A” to “D” given to the left side of each record in FIGS. 6A and 6B correspond to the symbols “A” to “D” shown in FIG.
  • the user apparatus UE located in the position of “A” in the cell B1 in FIG. 7 can switch to the cell A1 overlaying the cell B1.
  • the user apparatus UE located in the position of “B” in the cell B1 can switch to either the cell A1 or the cell C1 overlaying the cell B1.
  • the cell switching history information in the format shown in FIG. 6B in addition to the switching source cell, the reception quality of the neighboring cells observed by the user apparatus UE when switching the cell is recorded.
  • the history of the user apparatus UE located in the position of “A” and the history of the user apparatus UE located in the position of “B” in the cell B1 are recorded in different records. That is, the switching history information of the format shown in FIG. 6B can reflect the position of the user apparatus UE before switching with higher accuracy than the switching history information of the format shown in FIG. 6A.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a functional configuration example of the base station according to the embodiment.
  • the base station 2 includes a communication unit 201 and a communication control unit 202.
  • FIG. 4 shows only main functional units in the present embodiment, and also has a function (not shown) for performing an operation based on a communication method such as LTE, 5G, or wireless LAN.
  • a part of the processing of the communication apparatus 1 described in “ ⁇ Processing procedure>” to be described later may be executable.
  • the communication unit 201 has a function of communicating with the user apparatus UE via wireless and a function of communicating with the communication apparatus 1 via wired (may be wireless).
  • the communication control unit 202 has various functions for controlling communication related to the communication method supported by the base station 2. For example, when the base station 2 supports LTE, a function for executing various functions from layer 1 to layer 3 in LTE, a function for transmitting and receiving various messages between the base stations 2, and an exchange (MME, SGW) Includes various functions for communicating with.
  • the communication control unit 202 has a function of measuring the reception quality (for example, SNR, SINR, RSRP, RSRQ, etc.) of the uplink signal transmitted from the user apparatus UE and notifying the communication apparatus 1. Also good.
  • the communication control unit 202 may have a function of measuring (or estimating) the throughput between the user apparatus UE and the base station 2 and notifying the communication apparatus 1.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a functional configuration example of the user apparatus according to the embodiment.
  • the user apparatus UE includes a communication unit 301, a cell switching unit 302, and a measurement unit 303.
  • FIG. 9 shows only main functional units in the present embodiment, and also has a function (not shown) for performing an operation based on a communication system such as LTE, 5G, or wireless LAN.
  • the communication unit 301 has a function of communicating with the base station 2 via radio and a function of communicating with the communication device 1 via the base station 2.
  • a part of the processing of the communication apparatus 1 described in “ ⁇ Processing procedure>” to be described later may be executable.
  • the cell switching unit 302 has a function of switching the cell in the area from the current cell to the designated cell based on the instruction from the communication device 1.
  • the measurement unit 303 has a function of measuring the reception quality (downlink reception quality) of a cell in the service area and notifying the base station 2 or the communication device 1.
  • the reception quality measured by the measurement unit 303 is, for example, SNR, SINR, RSRP, RSRQ, CQI (Channel Quality Indicator).
  • the measurement unit 303 may have a function of measuring the reception quality (downlink reception quality) of a neighboring cell in the same band as the cell being located and notifying the base station 2 or the communication device 1. .
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the communication device according to the embodiment.
  • the communication device 1 according to the embodiment includes a CPU 401, a ROM 402, a RAM 403, an HDD 404, an operation unit 405, a display unit 406, a drive device 407, and a NIC (Network Interface card) 408.
  • the CPU 401 is a processor that performs overall control of the communication device 1.
  • the CPU 401 executes programs such as an operating system, applications, and various services stored in the HDD 404 and the like, and realizes various functions of the communication device 1.
  • the ROM 402 stores various programs and data used by the programs.
  • the RAM 403 is used as a storage area for loading a program, a work area for the loaded program, and the like.
  • Various information, programs, and the like are stored in the HDD 404.
  • the operation unit 405 is hardware for accepting an input operation from the user, and is, for example, a keyboard or a mouse.
  • the display unit 406 is hardware that performs display for the user.
  • the drive device 407 reads the program from the storage medium 409 where the program is recorded.
  • the program read by the drive device 407 is installed in the HDD 404, for example.
  • the NIC 408 is a communication interface for connecting the communication device 1 to a network and transmitting / receiving data.
  • the storage medium 409 refers to a non-transitory storage medium.
  • Examples of the storage medium 409 include a magnetic storage medium, an optical disk, a magneto-optical storage medium, and a nonvolatile memory.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the base station according to the embodiment.
  • FIG. 11 shows a configuration closer to the mounting example than FIG.
  • the base station 2 performs processing such as an RF (Radio Frequency) module 501 that performs processing related to a radio signal, a BB (Base Band) processing module 502 that performs baseband signal processing, and a higher layer. It has a device control module 503 and a communication IF 504 that is an interface for connecting to a network.
  • RF Radio Frequency
  • BB Base Band
  • the RF module 501 should transmit from the antenna by performing D / A (Digital-to-Analog) conversion, modulation, frequency conversion, power amplification, etc. on the digital baseband signal received from the BB processing module 502 Generate a radio signal.
  • a digital baseband signal is generated by performing frequency conversion, A / D (Analog-to-Digital) conversion, demodulation, and the like on the received radio signal, and passes it to the BB processing module 502.
  • the RF module 501 includes, for example, a part of the communication unit 201 illustrated in FIG.
  • the BB processing module 502 performs processing for mutually converting an IP packet and a digital baseband signal.
  • a DSP (Digital Signal Processor) 512 is a processor that performs signal processing in the BB processing module 502.
  • the memory 522 is used as a work area for the DSP 512.
  • the BB processing module 502 includes, for example, a part of the communication unit 201 and a part of the communication control unit 202 illustrated in FIG.
  • the device control module 503 performs IP layer protocol processing, OAM (Operation and Maintenance) processing, and the like.
  • the processor 513 is a processor that performs processing performed by the device control module 503.
  • the memory 523 is used as a work area for the processor 513.
  • the auxiliary storage device 533 is an HDD, for example, and stores various setting information for the base station 2 itself to operate.
  • the device control module 503 includes, for example, a part of the communication unit 201 and a part of the communication control unit 202 shown in FIG.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the user apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 12 shows a configuration closer to the mounting example than FIG.
  • the user apparatus UE includes an RF module 601 that performs processing related to a radio signal, a BB processing module 602 that performs baseband signal processing, and a UE control module 603 that performs processing such as an upper layer.
  • the RF module 601 generates a radio signal to be transmitted from the antenna by performing D / A conversion, modulation, frequency conversion, power amplification, and the like on the digital baseband signal received from the BB processing module 602.
  • a digital baseband signal is generated by performing frequency conversion, A / D conversion, demodulation, and the like on the received radio signal, and passed to the BB processing module 602.
  • the RF module 601 includes, for example, a part of the communication unit 301 illustrated in FIG.
  • the BB processing module 602 performs processing for mutually converting an IP packet and a digital baseband signal.
  • the DSP 612 is a processor that performs signal processing in the BB processing module 602.
  • the memory 622 is used as a work area for the DSP 612.
  • the BB processing module 602 includes, for example, a part of the communication unit 301 and the measurement unit 303 shown in FIG.
  • the UE control module 603 performs IP layer protocol processing, various application processing, and the like.
  • the processor 613 is a processor that performs processing performed by the UE control module 603.
  • the memory 623 is used as a work area for the processor 613.
  • the UE control module 603 includes, for example, a part of the communication unit 301 and the cell switching unit 302 shown in FIG.
  • FIG. 13 is a sequence diagram illustrating a processing procedure example performed by the wireless communication system according to the embodiment.
  • the collection unit 102 of the communication device 1 collects communication quality information and / or cell switching history information and stores it in the storage unit 103 (S101). Further, it is assumed that the user apparatus UE is communicating with the base station 2 via any cell (S102). In the example of FIG. 13, the user apparatus UE is communicating with the base station 2b via the cell B1.
  • the determination unit 104 of the communication device 1 determines whether or not to instruct switching to one of the cells overlaid on the cell where the user apparatus UE is located (S103). In the example of FIG. 13, it is assumed that the determination unit 104 determines that switching from the cell B1 to the cell C1 should be instructed.
  • the instruction unit 105 of the communication apparatus 1 instructs the user apparatus UE to switch to the cell determined in the processing procedure of Step S103 (S104).
  • the user apparatus UE performs switching to the instructed cell (S105), and communicates with the base station 2 via the switched cell (S106).
  • the instruction unit 105 instructs switching to the cell C1, and the user apparatus UE switches to the cell C1 and communicates with the base station 2c.
  • the determination unit 104 may determine cell switching by any method.
  • the determination unit 104 may determine cell switching based on the following information.
  • the determination unit 104 may determine cell switching based on the communication status of the user apparatus UE. Specifically, when the throughput of the user apparatus UE is lower than a predetermined threshold, the determination unit 104 should switch to one of the cells overlaid on the cell where the user apparatus UE is currently located. May be determined.
  • the determination unit 104 may determine whether to switch cells based on a retention amount of data to be transmitted to the user apparatus UE.
  • the amount of data to be transmitted to the user apparatus UE is large, it is estimated that the throughput in the cell is low. Therefore, there is a possibility that the throughput can be improved by switching the cell.
  • the determination unit 104 sets the cell in which the user apparatus UE is currently located. It may be determined that one of the overlaid cells should be switched.
  • the determination unit 104 performs cell switching based on the communication status of the cell in which the user apparatus UE is currently located and the communication information in another cell overlaid on the cell. You may make it determine. Specifically, the determination unit 104 should switch to a cell having an average throughput higher than the throughput (current throughput) of the user apparatus UE among the cells overlaid on the cell where the user apparatus UE is currently located. May be determined.
  • FIG. 14A shows that the throughput that was 50 Mbps between a seconds and b seconds drops to 1 Mbps between x seconds and y seconds.
  • the average throughput in cells other than B1 (the average value of the throughputs of a plurality of user apparatuses UE residing in each of cells other than B1) continues from a second to y seconds in FIG. Assume that the throughput is as shown. Further, it is assumed that the information shown in FIG. 4 is stored in the overlay information.
  • the determination unit 104 extracts a cell overlaid on the cell B1 using the overlay information.
  • cell A1 and cell C1 are extracted.
  • the determination unit 104 compares the throughput of the user apparatus UE between a seconds and b seconds and the average throughput of the cells A1 and C1 between a seconds and b seconds, and determines the throughput of the user apparatus UE. Also, it is determined whether there is a cell whose average throughput exceeds.
  • the throughput of the user apparatus UE is 50 Mbps
  • the average throughput in the cell A1 and the cell C1 is 20 Mbps and 15 Mbps, respectively. Accordingly, the determination unit 104 determines that cell switching is unnecessary because there is no cell exceeding the throughput of the user apparatus UE.
  • the determination unit 104 compares the throughput of the user apparatus UE between x seconds and y seconds with the average throughput of the cell A1 and the cell C1 between x seconds and y seconds, and determines the throughput of the user apparatus UE. Also, it is determined whether there is a cell whose average throughput exceeds.
  • the throughput of the user apparatus UE is 1 Mbps
  • the average throughput in the cell A1 and the cell C1 is 20 Mbps and 15 Mbps, respectively. Therefore, the determination unit 104 determines to switch to one of the cell A1 and the cell C1 (for example, the cell A1 having the highest average throughput).
  • the determination unit 104 switches cells based on the communication quality notified from the user apparatus UE (DL communication quality) or the communication quality measured by the base station 2 (UL radio quality received from the user apparatus UE). You may make it determine. Specifically, when the communication quality notified from the user apparatus UE or the communication quality measured by the base station 2 is lower than a predetermined threshold, the determination unit 104 sets the cell in which the user apparatus UE is currently located. It may be determined that one of the overlaid cells should be switched.
  • the determination unit 104 is configured to periodically notify communication quality (DL communication quality) from the user apparatus UE or communication quality periodically measured by the base station 2 (UL radio quality received from the user apparatus UE). May be used to estimate the actual throughput of the user apparatus UE and determine that the cell should have a higher average throughput than the estimated actual throughput.
  • DL communication quality communication quality
  • UL radio quality received from the user apparatus UE UL radio quality received from the user apparatus UE
  • the communication quality periodically notified from the user apparatus UE may be, for example, CQI (Channel Quality Indicator).
  • the CQI is an index that instructs the user apparatus UE to the base station 2 the modulation scheme and coding rate to be used for DL. Since the modulation scheme and the coding rate are determined from the CQI value, the determination unit 104 may estimate the throughput in the user apparatus UE based on the modulation scheme and the coding rate.
  • the determination unit 104 may estimate the throughput of the user apparatus UE from the UL radio quality measured by the base station 2.
  • FIG. 14B shows a specific example of communication quality periodically notified from the user apparatus UE.
  • the determination unit 104 estimates that the actual throughput of the user apparatus UE is 50 Mbps.
  • the notified CQI is 3
  • the actual throughput of the user apparatus UE is 1 Mbps. Presume that there is.
  • the determination unit 104 determines cell switching by the same processing procedure as described above [determination based on communication status (throughput)].
  • the determination unit 104 may determine cell switching based on the contract information of the user apparatus UE. Specifically, the determination unit 104 includes a cell that is designated to be preferentially switched by the contract information of the user apparatus UE in a cell that is overlaid with a cell in which the user apparatus UE is currently located. In this case, it may be determined that the designated cell should be switched.
  • FIG. 15 shows an example of contract information.
  • the contract information stores an identifier (for example, IMSI, subscriber number, etc.) that uniquely identifies the user apparatus UE, and a band or a communication method that should be preferentially located.
  • identifier for example, IMSI, subscriber number, etc.
  • cell A1 is an 800 MHz band LTE system
  • cells B1 to B3 are 10 GHz band 5G systems
  • cells C1 to C3 are 5 GHz band wireless LAN systems.
  • the determination unit 104 selects the cell C1 (wireless LAN scheme) from among the cells A1 and C1 overlaid on the cell B1. Judge that it should be switched.
  • the determination unit 104 determines that the cell A1 (800 MHz band) among the cells A1 and C1 overlaying the cell B1. (LTE system) is determined to be switched.
  • the determination unit 104 may determine cell switching based on the reception quality of the serving cell notified from the user apparatus UE and the cell switching history information. Specifically, the determination unit 104 compares the reception quality of the serving cell notified from the user apparatus UE with the cell switching history information, so that the candidate of the switching destination cell stored in the cell switching history information May be extracted, and it may be determined that the cell should be switched to any one of the extracted candidates for the switching destination cell.
  • the serving cell notified from the user apparatus UE and the reception quality in the cell are “cell B1” and “2” respectively, and the information shown in FIG. 6A is stored in the cell switching history information.
  • the determination unit 104 should extract the cell A1 and the cell C1 as candidates for the switching destination cell and switch to one of the cells A1 and C1 (for example, the C1 cell having the highest average throughput). judge.
  • the determination unit 104 switches cells based on the reception quality of the serving cell notified from the user apparatus UE, the reception quality of cells around the serving cell, and the cell switching history information. May be determined. Specifically, the determination unit 104 receives the reception quality of the serving cell and the reception quality of the neighboring cell (a neighboring cell in the same band as the serving cell) notified from the user apparatus UE, and the cell switching history information. By comparing, it is possible to extract a switching destination cell candidate stored in the cell switching history information and determine that switching to any one of the extracted switching destination cell candidates should be performed. .
  • the serving cell notified from the user apparatus UE and the reception quality in the serving cell are “cell B1” and “2”, respectively, and the neighboring cell and the neighboring cell notified from the user apparatus UE Are assumed to be “cell B3” and “1”, respectively, and the switching history information stores the information shown in FIG. 6B.
  • the determination unit 104 extracts the cell C1 as a candidate for the switching destination cell and determines that the cell C1 should be switched.
  • the switching destination cell By determining the switching destination cell based on the cell switching history information, it becomes possible to determine the switching destination cell based on past empirical rules in other user apparatuses UE.
  • the cell switching history information in the format of FIG. 6B when used, the location of the user apparatus UE before switching is reflected with higher accuracy than the switching history information in the format shown in FIG. 6A. It becomes possible to judge.
  • the determination unit 104 may determine cell switching based on the congestion status of each cell. Specifically, when the determination unit 104 determines that cells are mixed, it should be switched to a non-congested cell among the cells that are overlaid with the cell where the user apparatus UE is currently located. You may make it determine. The determination unit 104 determines whether or not each cell is congested, for example, the number of user apparatuses UE whose location is registered in each cell or the number of user apparatuses UE in which an RRC connection is established in each cell. You may make it judge by whether it exceeds the predetermined threshold value.
  • the determination unit 104 may determine cell switching by combining two or more of the plurality of switching determination methods described above.
  • the determination unit 104 includes the determination method described in “[Determine based on communication status (throughput)]” or “[Determine based on communication status (communication quality)]” and “[Determine based on contract status. ] Or “[Determination based on cell congestion status]” may be arbitrarily combined with the determination method described above.
  • the user apparatus UE is currently present based on the communication status of the user apparatus UE. It was decided that it should be switched to one of the cells overlaid on the cell that is in the area. Therefore, when there are a plurality of overlaying cells, the determination unit 104 may determine that the cell should be switched to a cell that matches the contract information of the user apparatus UE among the plurality of cells. Moreover, you may make it determine the determination part 104 to switch to the cell which is not crowded among the said some cells.
  • the determination unit 104 determines to switch to a cell that matches the contract information of the user apparatus UE, and the user apparatus UE If there is no cell that matches the contract information, it may be determined that the cell should be switched to a non-congested cell among the plurality of cells.
  • a cell that is not congested is a predetermined number of user apparatuses UE that are registered in each cell or a number of user apparatuses UE that have RRC connections established in each cell. There may be fewer cells than the threshold.
  • the determination unit is described with the determination method described in “[Determine based on cell switching history information]” and “[Determine based on contract status]” or “[Determine based on cell congestion status]”.
  • the determination method described above may be arbitrarily combined.
  • a plurality of cells may be extracted as candidates for the switching destination cell. Therefore, when a plurality of cells are extracted as candidates for the switching destination cell, the determination unit 104 may determine that the cell should be switched to a cell that matches the contract information of the user apparatus UE among the plurality of cells. . Moreover, you may make it determine with the determination part 104 switching to the cell which is not crowded among the said some cells.
  • the determination unit 104 determines to switch to a cell that matches the contract information of the user apparatus UE, and the user apparatus UE If there is no cell that matches the contract information, it may be determined that the cell should be switched to a non-congested cell among the plurality of cells.
  • the determination unit 104 includes the determination method described in “[determined based on communication status (throughput)]” or “[determined based on communication status (communication quality)]” and “[based on cell switching history information]. It may be combined with the determination method described in “
  • the determination unit 104 extracts a switching destination cell candidate using the determination method described in “[Determination based on cell switching history information]”, and the switching destination cell candidate cannot be extracted (for example, Using the determination method described in “[Determination based on communication status (throughput)]” or “[Determination based on communication status (communication quality)]” (when there is no record corresponding to cell switching history information) You may make it determine the cell of a switching destination. When a plurality of cells are extracted as candidates for the switching destination cell, switching is further performed using the determination method described in “[Determination based on contract status]” or “[Determination based on cell congestion status]”. The destination cell may be determined.
  • the instruction unit 105 may instruct the user apparatus UE to switch cells at a timing when the user apparatus UE is not communicating in order to avoid interruption of communication due to cell switching. Before instructing the user apparatus UE, the base station 2 may be instructed to temporarily stop scheduling.
  • a plurality of cells with different bands are overlaid, and a communication device in a wireless communication system having a communication device and a user device, wherein the user device is in the first cell where the user device is located
  • An acquisition unit that acquires the communication quality of the user device
  • a determination unit that determines whether to switch to the second cell overlaid on the first cell, based on the communication quality of the user device
  • a communication device is provided that includes an instruction unit that instructs the user device to switch to the second cell.
  • the communication device 1 provides a technique capable of appropriately switching cells in a wireless communication system in which a plurality of cells are overlaid.
  • the communication quality of the user apparatus is the throughput of the user apparatus in a predetermined period
  • the determination unit is configured to determine an average throughput in other user apparatuses existing in the second cell and the predetermined period. Comparing the throughput of the user equipment, and when the average throughput of other user equipments in the second cell is larger than the throughput of the user equipment in the predetermined period, the first cell Alternatively, it may be determined to switch to the second cell overlaid. Thereby, the communication apparatus 1 can determine whether to instruct
  • the communication apparatus 1 can instruct cell switching based on its own judgment, the user apparatus UE receives a cell switching instruction like LTE, so that the quality measurement results of cells having different bands can be obtained. A process for notifying the base station of a report or the like becomes unnecessary.
  • the determination unit may estimate the throughput of the user apparatus in the predetermined period based on downlink radio quality notified from the user apparatus in the first cell.
  • the communication apparatus 1 can determine whether to instruct
  • the communication apparatus 1 can instruct cell switching based on its own judgment, the user apparatus UE receives a cell switching instruction like LTE, so that the quality measurement results of cells having different bands can be obtained. A process for notifying the base station of a report or the like becomes unnecessary.
  • the acquisition unit acquires contract information of the user device, and the determination unit determines whether to switch to the second cell overlaid on the first cell based on the contract information of the user device. May be determined. Thereby, the communication apparatus 1 can instruct
  • a storage unit that stores history information in which downlink reception quality measured in the switching source cell and communication quality in the switching destination cell are associated with each other; Acquires the downlink reception quality in the first cell as the communication quality of the user apparatus, and the determination unit acquires the downlink reception quality and the history in the first cell acquired by the acquisition unit.
  • a candidate for a switching destination cell may be extracted, and the second cell to be switched by the user apparatus may be selected from the extracted candidate switching destination cells.
  • the communication apparatus 1 can determine the switching destination cell based on the past rule of thumb in the other user apparatus UE.
  • the history information is further associated with downlink reception quality in one or more cells around the switching source cell, and the acquisition unit further receives the first information from the user apparatus.
  • the downlink reception quality in one or more cells around the cell is acquired, and the determination unit acquires the downlink reception quality in the first cell acquired by the acquisition unit and the periphery of the first cell.
  • the determination unit acquires the downlink reception quality in the first cell acquired by the acquisition unit and the periphery of the first cell.
  • a candidate for a switching destination cell is extracted, and the user apparatus should switch from the extracted switching destination cell candidate
  • the second cell may be selected.
  • each device communication device 1 / base station 2 / user device UE
  • the configuration of each device is such that a program is executed by a CPU (processor) in the device including a CPU and a memory. It may be a configuration realized by hardware, a configuration realized by hardware such as a hardware circuit provided with processing logic described in this embodiment, or a mixture of programs and hardware. You may do it.
  • the operations of a plurality of functional units may be physically performed by one component, or the operations of one functional unit may be physically performed by a plurality of components.
  • the order of the sequences and flowcharts described in the embodiments may be changed as long as there is no contradiction.
  • the communication apparatus 1 / base station 2 / user apparatus UE has been described using a functional block diagram. However, such an apparatus may be implemented by hardware, software, or a combination thereof. Good.
  • Each piece of operating software is random access memory (RAM), flash memory, read only memory (ROM), EPROM, EEPROM, registers, hard disk (HDD), removable disk, CD-ROM, database, server, etc. It may be stored on a medium.
  • notification of information is not limited to the aspect / embodiment described in this specification, and may be performed by other methods.
  • notification of information includes physical layer signaling (eg, DCI (Downlink Control Information), UCI (Uplink Control Information)), upper layer signaling (eg, RRC signaling, MAC signaling, broadcast information (MIB (Master Information Block), SIB (System Information Block))), other signals, or a combination thereof.
  • RRC message may be referred to as RRC signaling.
  • the RRC message may be, for example, an RRC connection setup (RRCRRConnection Setup) message, an RRC connection reconfiguration (RRC Connection Reconfiguration) message, or the like.
  • Each aspect / embodiment described in this specification includes LTE (Long Term Evolution), LTE-A (LTE-Advanced), SUPER 3G, IMT-Advanced, 4G, 5G, FRA (Future Radio Access), W-CDMA.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • SUPER 3G IMT-Advanced
  • 4G 5G
  • FRA Full Radio Access
  • W-CDMA Wideband
  • GSM registered trademark
  • CDMA2000 Code Division Multiple Access 2000
  • UMB User Mobile Broadband
  • IEEE 802.11 Wi-Fi
  • IEEE 802.16 WiMAX
  • IEEE 802.20 UWB (Ultra-WideBand
  • the present invention may be applied to a Bluetooth (registered trademark), a system using another appropriate system, and / or a next generation system extended based on the system.
  • the determination or determination may be performed by a value represented by 1 bit (0 or 1), may be performed by a true value (Boolean: true or false), or may be performed by comparing numerical values (for example, (Comparison with a predetermined value).
  • the channel and / or symbol may be a signal.
  • the signal may be a message.
  • UE is a subscriber station, mobile unit, subscriber unit, wireless unit, remote unit, mobile device, wireless device, wireless communication device, remote device, mobile subscriber station, access terminal, mobile terminal, wireless terminal by those skilled in the art , Remote terminal, handset, user agent, mobile client, client, or some other appropriate terminology.
  • notification of predetermined information is not limited to explicitly performed, but is performed implicitly (for example, notification of the predetermined information is not performed). Also good.
  • determining may encompass a wide variety of actions.
  • “Judgment”, “decision” can be, for example, calculating, computing, processing, deriving, investigating, looking up (eg, table, database or another (Searching in the data structure), and confirming (ascertaining) what has been confirmed may be considered as “determining” or “determining”.
  • “determination” and “determination” include receiving (for example, receiving information), transmitting (for example, transmitting information), input (input), output (output), and access. (accessing) (e.g., accessing data in a memory) may be considered as “determined” or "determined”.
  • determination and “decision” means that “resolving”, “selecting”, “choosing”, “establishing”, and “comparing” are regarded as “determining” and “deciding”. May be included. In other words, “determination” and “determination” may include considering some operation as “determination” and “determination”.
  • the phrase “based on” does not mean “based only on”, unless expressly specified otherwise. In other words, the phrase “based on” means both “based only on” and “based at least on.”
  • the input / output information or the like may be stored in a specific place (for example, a memory) or may be managed by a management table. Input / output information and the like can be overwritten, updated, or additionally written. The output information or the like may be deleted. The input information or the like may be transmitted to another device.
  • the notification of the predetermined information is not limited to explicitly performed, and may be performed implicitly (for example, notification of the predetermined information is not performed). .

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Abstract

バンドが異なる複数のセルがオーバーレイされ、通信装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける通信装置であって、前記ユーザ装置が在圏中の第一のセルにおける、前記ユーザ装置の通信品質を取得する取得部と、前記ユーザ装置の通信品質に基づいて、前記第一のセルにオーバーレイされた第二のセルに切替えるか否かを判定する判定部と、前記第一のセルにオーバーレイされた第二のセルに切替えると判定された場合、前記ユーザ装置に、前記第二のセルへの切替えを指示する指示部と、を有する通信装置を提供する。

Description

通信装置
　本発明は、通信装置に関する。
　ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、システム容量の更なる大容量化、データ伝送速度の更なる高速化、無線区間における更なる低遅延化などを実現するために、５Ｇと呼ばれる無線通信方式の検討が進んでいる。
　例えば、ＩｏＴ（Internet of Things）に代表されるようなサービスに対応するため、膨大な数の端末が５Ｇの無線ネットワークを介してデータ送信を行うことを可能にするための要素技術の検討が行われている。また、１０Ｇｂｐｓ以上のスループットを実現しつつ無線区間の遅延を１ｍｓ以下にするという要求条件を満たすために、様々な要素技術の検討が行われている。
株式会社ＮＴＴドコモ、"ドコモ５Ｇホワイトペーパー"、２０１４年９月
　５Ｇが実現される時代には、複数のバンド（同一通信方式や異なる通信方式を含む）で構成されるセルが多様にオーバーレイされた無線通信システムが実現されることが想定される。このような無線通信システムの例を図１に示す。図１に示す無線通信システムは、１０ＧＨｚ帯を用いる５Ｇのセルと、８００ＭＨｚ帯を用いるＬＴＥのセルと、５ＧＨｚ帯を用いる無線ＬＡＮのセルがそれぞれオーバーレイされており、ユーザ装置は、これらのセルを様々に切替えながら通信を行う。
　ここで、キャリアアグリゲーションが導入される前のユーザ装置は、基本的に単一のバンドのみで送受信可能な機能を備えているのが一般的であった。これは、複数のバンドを同時に送受信可能な機能を備えると、ユーザ装置の機能が複雑化してユーザ装置の製造コスト等が増大するためである。
　５Ｇで用いられるバンドの帯域は、ＬＴＥのバンド（最大２０Ｍｈｚ）と比較して、大幅に拡大される（数１００ＭＨｚ～１ＧＨ）予定である。従って、狭い帯域のバンドを束ねることで帯域幅を稼ぐキャリアアグリゲーション技術は、５Ｇが実現される時代では積極的には用いられない可能性がある。そうすると、５Ｇが実現される時代では、キャリアアグリゲーションが導入される前と同様に、ユーザ装置は、基本的に単一のバンドのみで送受信可能な機能を備える方向に戻ることが想定される。
　次に、ユーザ装置は、ハンドオーバー等のセル切替え処理を行うために、周期的に周辺セルの品質測定を行っている。ユーザ装置は、通信中のセルのバンドとは異なるバンドで品質測定を行う際は、受信機内の周波数（バンド）を切替える処理を行う必要がある。周波数（バンド）を切替えている際は、通信中のセルにおける通信が途絶えることになるため、ユーザ装置は、基本的には通信中のバンドと同一バンドで周辺セルの品質測定を行おうとする。つまり、ユーザ装置は、基本的には、通信中のセルで通信品質が劣化した場合、通信中のバンド内の他のセルに切替えようとする。
　そうすると、複数のバンドで構成されるセルが多様にオーバーレイされた無線通信システムが実現される場合、ユーザ装置が通信中以外のバンドのセルに切替える契機が十分に確保されない可能性がある。例えば図１の例において、セルＢ１に在圏しているユーザ装置（ＵＥ）がセルＢ２に移動した場合を想定する。図１の例では、ユーザ装置の移動先には、セルＢ２以外に、セルＡ１及びセルＣ２がオーバーレイされている。各セルの通信状況や特性等によっては、ユーザ装置は、必ずしもセルＢ２に切替えるのではなく、セルＡ１やセルＣ２に切替えて通信するのが適切である場合も想定される。しかしながら、前述のように、ユーザ装置は基本的に同一バンド内の他のセルに切替えようとするため、通信中以外のバンドのセルに切替えるのが適切である場合に対応することができない。
　開示の技術は上記に鑑みてなされたものであって、複数のセルがオーバーレイされた無線通信システムにおいて、適切にセルの切替えを行うことを可能にする技術を提供する。
　開示の技術の通信装置は、バンドが異なる複数のセルがオーバーレイされ、通信装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける通信装置であって、前記ユーザ装置が在圏中の第一のセルにおける、前記ユーザ装置の通信品質を取得する取得部と、前記ユーザ装置の通信品質に基づいて、前記第一のセルにオーバーレイされた第二のセルに切替えるか否かを判定する判定部と、前記第一のセルにオーバーレイされた第二のセルに切替えると判定された場合、前記ユーザ装置に、前記第二のセルへの切替えを指示する指示部と、
　を有する。
　開示の技術によれば、複数のセルがオーバーレイされた無線通信システムにおいて、適切にセルの切替えを行うことが可能な技術が提供される。
複数のセルが多様にオーバーレイされる構成の一例を示す図である。 実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成例を示す図である。 実施の形態に係る通信装置の機能構成例を示す図である。 オーバーレイ情報の一例を示す図である。 通信品質情報の一例を示す図である。 セル切替履歴情報の一例を示す図である。 セル切替履歴情報の一例を示す図である。 セル切替履歴情報を説明するための図である。 実施の形態に係る基地局の機能構成例を示す図である。 実施の形態に係るユーザ装置の機能構成例を示す図である。 実施の形態に係る通信装置のハードウェア構成例を示す図である。 実施の形態に係る基地局のハードウェア構成例を示す図である。 実施の形態に係るユーザ装置のハードウェア構成例を示す図である。 実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順例を示すシーケンス図である。 通信状況の変化の一例を示す図である。 通信状況の変化の一例を示す図である。 契約情報の一例を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態に係る無線通信システムはＬＴＥに準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はＬＴＥに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「ＬＴＥ」は、３ＧＰＰのリリース８、又は９に対応する通信方式のみならず、３ＧＰＰのリリース１０、１１、１２、１３、又はリリース１４以降に対応する第５世代の通信方式も含む広い意味で使用する。
　本実施の形態において、「セルを切替える」とは、ハンドオーバー、セルの再選択を含む意味で使用する。
　＜システム構成＞
　図２は、実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成例を示す図である。本実施の形態に係る無線通信システムは、通信装置１と基地局２ａと基地局２ｂと基地局２ｃとユーザ装置ＵＥとを有する。以下の説明において、基地局２ａと基地局２ｂと基地局２ｃとを区別しない場合は、「基地局２」と記載する。図２ではユーザ装置ＵＥが１つ図示されているが、便宜上であり、無線通信システム内には複数のユーザ装置ＵＥが存在する。
　基地局２ａはセルＡ１を形成し、基地局２ｂはセルＢ１、セルＢ２及びセルＢ３を形成し、基地局２ｃはセルＣ１、セルＣ２及びセルＣ３を形成している。セルＡ１と、セルＢ１～Ｂ３と、セルＣ１～Ｃ３は、それぞれ異なるバンドのセルである前提とする。異なるバンドとは具体的にどのようなバンドであってもよいが、組み合わせの一例として、セルＡ１は８００ＭＨｚ帯、セルＢ１～Ｂ３は１０ＧＨｚ帯、セルＣ１～Ｃ３は５ＧＨｚ帯などであってもよい。図２では、３つのバンドのセルがオーバーレイされているが、本無線通信システムは、４つ以上のバンドのセルがオーバーレイされる構成であってもよいし、２つのバンドのセルがオーバーレイされる構成であってもよい。
　また、本実施の形態では、各バンドで用いられる通信方式は同一でもよいし異なる通信方式であってもよい。各バンドで用いられる通信方式はどのような通信方式であってもよいが、例えば、ＬＴＥ方式、５Ｇ方式、無線ＬＡＮ方式、ＷｉＧｉｇ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ）などである。組み合わせの一例として、例えば、セルＡ１、セルＢ１～Ｂ３、及びセルＣ１～Ｃ３が全てＬＴＥ方式であってもよいし、５Ｇ方式であってもよい。また、セルＡ１はＬＴＥ方式、セルＢ１～Ｂ３は５Ｇ方式、セルＣ１～Ｃ３は無線ＬＡＮ方式などであってもよい。
　通信装置１は、基地局２及びユーザ装置ＵＥと通信し、ユーザ装置ＵＥにおける通信品質等に基づいて、切替え先のセルを指示する機能を有する。通信装置１は、例えば、交換機（例えばＭＭＥなど）であってもよいし、加入者を管理する加入者管理装置（例えば、ＨＳＳなど）であってもよいし、交換機に接続されたサーバ等であってもよい。また、本実施の形態では、通信装置１の各機能を基地局２に実装するようにしてもよい。
　＜機能構成＞
　（通信装置）
　図３は、実施の形態に係る通信装置の機能構成例を示す図である。図３に示すように、通信装置１は、通信部１０１、収集部１０２、記憶部１０３、判定部１０４及び指示部１０５を含む。図３は、本実施の形態における主要な機能部のみを示すものであり、例えばＬＴＥ、５Ｇ又は無線ＬＡＮ等の通信方式に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。ただし、後述する「＜処理手順＞」で説明する通信装置１の処理の一部（例：特定の１つ又は複数の変形例、具体例のみ等）を実行可能としてもよい。
　通信部１０１は、基地局２と通信する機能、及び、基地局２を介してユーザ装置ＵＥと通信する機能を有する。
　収集部１０２は、ユーザ装置ＵＥが在圏中のセルにおける、ユーザ装置ＵＥの通信品質（例えばスループット）を収集する機能を有する。また、収集部１０２は、収集したユーザ装置ＵＥの通信品質を、本無線通信システムに存在する各セルにおける通信品質を示す「通信品質情報」に格納する。収集部１０２は、取得部と呼ばれても良い。通信品質情報の具体例については後述する。
　また、収集部１０２は、無線通信システムに存在するユーザ装置ＵＥが過去にセルの切替えを行った際に、切替え先のセルでどのような通信状況に変化したのかを示す「セル切替履歴情報」を収集して記憶部１０３に格納する。セル切替履歴情報の具体例については後述する。
　記憶部１０３は、本無線通信システムに存在する各セルがどのような組み合わせでオーバーレイされているかを示す「オーバーレイ情報」を記憶する。オーバーレイ情報については後述する。また記憶部１０３は、「通信品質情報」及び「セル切替履歴情報」を記憶する。
　判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥにおける通信品質等に基づいて、切替え先のセルを指示する機能を有する。
　指示部１０５は、判定部１０４で判定されたセルへの切替えをユーザ装置ＵＥに指示する機能を有する。当該指示はどのようなメッセージで行われても良い。例えば、ＲＲＣシグナリングであってもよいし、ＮＡＳシグナリングであってもよいし、新たなプロトコルが用いられてもよい。
　（オーバーレイ情報）
　図４は、オーバーレイ情報の一例を示す図である。オーバーレイ情報は本無線通信システムに存在する各セルがどのような組み合わせでオーバーレイされているかを示している。なお、図４に示すオーバーレイ情報は、図２のセル構成に対応している。
　図４において「オーバーレイセル」は、「セル」にオーバーレイされる（重なっている）セルを示している。例えば、セルＡ１には、セルＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｃ１、Ｃ２及びＣ３がオーバーレイされていることを示している。
　（通信品質情報）
　図５は、通信品質情報の一例を示す図である。通信品質情報にはセルごとの通信品質として、所定の期間（例えば、直近の１０秒や過去１時間など）における、各ユーザ装置ＵＥのスループット（平均スループット）が格納される。図５の例では、セルＡ１における所定の期間のスループットは、２０Ｍｂｐｓであることが示されている。通信装置１の収集部１０２は、例えば、基地局２から各ユーザ装置ＵＥのスループットを取得し、取得した複数のユーザ装置ＵＥのスループットの平均値を通信品質情報に格納するようにしてもよい。また、通信装置１が交換機である場合、収集部１０２は、自身を流れるトラフィックからユーザ装置ＵＥ毎のスループットを取得し、取得した複数のユーザ装置ＵＥのスループットの平均値を通信品質情報に格納するようにしてもよい。
　（セル切替履歴情報）
　図６Ａ、図６Ｂは、セル切替履歴情報の一例を示す図である。セル切替履歴情報には、無線通信システムに存在する各ユーザ装置ＵＥが過去にセルの切替えを行った際に、切替え先のセルでどのような通信状況に変化したのかを示す情報が履歴として格納される。より具体的には、図６Ａに示すように、セル切替履歴情報には、切替え元セルの受信品質と、切替え先セルの通信品質とが対応づけられて格納される。切替え元セルの受信品質は、例えば、ユーザ装置ＵＥで測定されたＤＬの受信品質（ＳＮＲ(Signal to Noise Ratio)、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）、ＲＳＲＰ（Receiving Signal Received Power）、ＲＳＲＱ（Receiving Signal Received Quality）、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）など）であってもよい。ＤＬの受信品質は、測定値がそのまま格納されてもよいし、所定のレベルで量子化された値が格納されていてもよい。図６Ａ，図６Ｂの例は、量子化された値が格納される場合を示している。切替え先セルの通信品質は、例えば、セル切替え直後の所定の期間（例えば、セル切替え直後の１０秒など）の平均スループットであってもよいし、所定の期間（例えば１週間など）における各ユーザ装置ＵＥでのセル切替え完了率でもよい。また、平均スループットとセル切替え完了率の両方が含まれていてもよい。
　また、図６Ｂに示すように、セル切替履歴情報には、切替え元セルの受信品質と、切替え元セルから切替え先セルに切替える際に各ユーザ装置ＵＥで観測された周辺セル（同一バンドの周辺セル）の受信品質と、切替え先セルの通信品質とが対応づけられて格納されるようにしてもよい。
　ここで、図６Ａ及び図６Ｂの各レコードの左側に付与されている「Ａ」～「Ｄ」の符号は、図７に示す「Ａ」～「Ｄ」の符号に対応している。例えば、図７においてセルＢ１内の「Ａ」の位置に在圏しているユーザ装置ＵＥは、セルＢ１にオーバーレイしているセルＡ１に切替えることができる。また、セルＢ１内の「Ｂ」の位置に在圏しているユーザ装置ＵＥは、セルＢ１にオーバーレイしているセルＡ１又はセルＣ１のいずれかに切替えることができる。図６Ｂに示すフォーマットのセル切替履歴情報では、単純に切替え元セルと切替え先セルが履歴に記録されるのみであるため、セルＢ１内の「Ａ」の位置に在圏しているユーザ装置ＵＥの履歴と、セルＢ１内の「Ｂ」の位置に在圏しているユーザ装置ＵＥの履歴は、同一のレコードに記録されることになる。
　一方、図６Ｂに示すフォーマットのセル切替履歴情報では、切替え元セルに加えて、セルを切替える際にユーザ装置ＵＥで観測された周辺セルの受信品質が記録されているため、セルＢ１内の「Ａ」の位置に在圏しているユーザ装置ＵＥの履歴と、セルＢ１内の「Ｂ」の位置に在圏しているユーザ装置ＵＥの履歴は、異なるレコードに記録されることになる。つまり、図６Ｂに示すフォーマットの切替履歴情報は、図６Ａに示すフォーマットの切替履歴情報よりも、切替え前のユーザ装置ＵＥの位置をより高精度に反映することができる。
　（基地局）
　図８は、実施の形態に係る基地局の機能構成例を示す図である。図８に示すように、基地局２は、通信部２０１、及び通信制御部２０２を含む。図４は、本実施の形態における主要な機能部のみを示すものであり、例えばＬＴＥ、５Ｇ又は無線ＬＡＮ等の通信方式に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。ただし、後述する「＜処理手順＞」で説明する通信装置１の処理の一部（例：特定の１つ又は複数の変形例、具体例のみ等）を実行可能としてもよい。
　通信部２０１は、無線を介してユーザ装置ＵＥと通信する機能、及び有線（無線でもよい）を介して通信装置１と通信する機能を有する。
　通信制御部２０２は、基地局２がサポートする通信方式に係る通信を制御するための各種の機能を有する。例えば、基地局２がＬＴＥをサポートしている場合、ＬＴＥにおけるレイヤ１～レイヤ３までの各種の機能を実行する機能、基地局２間で各種のメッセージを送受信する機能、交換機（ＭＭＥ、ＳＧＷ）と通信するための各種の機能を含む。
　また、通信制御部２０２は、ユーザ装置ＵＥから送信される上りリンクの信号の受信品質（例えば、ＳＮＲ、ＳＩＮＲ、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱなど）を測定し、通信装置１に通知する機能を有していてもよい。また、通信制御部２０２は、ユーザ装置ＵＥと基地局２との間のスループットを測定（又は推定）し、通信装置１に通知する機能を有していてもよい。
　（ユーザ装置）
　図９は、実施の形態に係るユーザ装置の機能構成例を示す図である。図９に示すように、ユーザ装置ＵＥは、通信部３０１、セル切替部３０２及び測定部３０３を含む。図９は、本実施の形態における主要な機能部のみを示すものであり、例えばＬＴＥ、５Ｇ又は無線ＬＡＮ等の通信方式に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。
　通信部３０１は、無線を介して基地局２と通信する機能、基地局２を介して通信装置１と通信する機能を有する。ただし、後述する「＜処理手順＞」で説明する通信装置１の処理の一部（例：特定の１つ又は複数の変形例、具体例のみ等）を実行可能としてもよい。
　セル切替部３０２は、通信装置１からの指示に基づき、在圏するセルを、現在のセルから指示されたセルに切替える機能を有する。
　測定部３０３は、在圏中のセルの受信品質（下りリンクの受信品質）を測定し、基地局２又は通信装置１に通知する機能を有する。測定部３０３が測定する受信品質は、例えば、ＳＮＲ、ＳＩＮＲ、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）などである。また、測定部３０３は、在圏中のセルと同一バンドの周辺セルの受信品質（下りリンクの受信品質）を測定し、基地局２又は通信装置１に通知する機能を有していてもよい。
　＜ハードウェア構成＞
　（通信装置）
　図１０は、実施の形態に係る通信装置のハードウェア構成例を示す図である。実施の形態に係る通信装置１は、ＣＰＵ４０１と、ＲＯＭ４０２と、ＲＡＭ４０３と、ＨＤＤ４０４と、操作部４０５と、表示部４０６と、ドライブ装置４０７と、ＮＩＣ（Network Interface card）４０８とを有する。
　ＣＰＵ４０１は、通信装置１の全体制御を行うプロセッサである。ＣＰＵ４０１は、ＨＤＤ４０４等に記憶されたオペレーティングシステム、アプリケーション、各種サービス等のプログラムを実行し、通信装置１の各種機能を実現する。ＲＯＭ４０２には、各種のプログラムやプログラムによって利用されるデータ等が記憶される。ＲＡＭ４０３は、プログラムをロードするための記憶領域や、ロードされたプログラムのワーク領域等として用いられる。ＨＤＤ４０４には、各種情報及びプログラム等が記憶される。
　操作部４０５は、ユーザからの入力操作を受け付けるためのハードウェアであり、例えばキーボード又はマウスである。表示部４０６は、利用者に向けた表示を行うハードウェアである。
　ドライブ装置４０７は、プログラムを記録した記憶媒体４０９からプログラムを読み取る。ドライブ装置４０７によって読み取られたプログラムは、例えば、ＨＤＤ４０４にインストールされる。ＮＩＣ４０８は、通信装置１をネットワークに接続し、データの送受信を行うための通信インタフェースである。
　なお、記憶媒体４０９とは、非一時的（non-transitory）な記憶媒体を言う。記憶媒体４０９の例としては、磁気記憶媒体、光ディスク、光磁気記憶媒体、不揮発性メモリなどがある。
　（基地局）
　図１１は、実施の形態に係る基地局のハードウェア構成例を示す図である。図１１は、図８よりも実装例に近い構成を示している。図１１に示すように、基地局２は、無線信号に関する処理を行うＲＦ（Radio Frequency）モジュール５０１と、ベースバンド信号処理を行うＢＢ（Base Band）処理モジュール５０２と、上位レイヤ等の処理を行う装置制御モジュール５０３と、ネットワークと接続するためのインタフェースである通信ＩＦ５０４とを有する。
　ＲＦモジュール５０１は、ＢＢ処理モジュール５０２から受信したデジタルベースバンド信号に対して、Ｄ／Ａ（Digital-to-Analog）変換、変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、受信した無線信号に対して、周波数変換、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換、復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、ＢＢ処理モジュール５０２に渡す。ＲＦモジュール５０１は、例えば、図８に示す通信部２０１の一部を含む。
　ＢＢ処理モジュール５０２は、ＩＰパケットとデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５１２は、ＢＢ処理モジュール５０２における信号処理を行うプロセッサである。メモリ５２２は、ＤＳＰ５１２のワークエリアとして使用される。ＢＢ処理モジュール５０２は、例えば、図８に示す通信部２０１の一部、通信制御部２０２の一部を含む。
　装置制御モジュール５０３は、ＩＰレイヤのプロトコル処理、ＯＡＭ（Operation and Maintenance）処理等を行う。プロセッサ５１３は、装置制御モジュール５０３が行う処理を行うプロセッサである。メモリ５２３は、プロセッサ５１３のワークエリアとして使用される。補助記憶装置５３３は、例えばＨＤＤ等であり、基地局２自身が動作するための各種設定情報等が格納される。装置制御モジュール５０３は、例えば、図８に示す通信部２０１の一部、通信制御部２０２の一部を含む。
　（ユーザ装置）
　図１２は、実施の形態に係るユーザ装置のハードウェア構成例を示す図である。図１２は、図９よりも実装例に近い構成を示している。図１２に示すように、ユーザ装置ＵＥは、無線信号に関する処理を行うＲＦモジュール６０１と、ベースバンド信号処理を行うＢＢ処理モジュール６０２と、上位レイヤ等の処理を行うＵＥ制御モジュール６０３とを有する。
　ＲＦモジュール６０１は、ＢＢ処理モジュール６０２から受信したデジタルベースバンド信号に対して、Ｄ／Ａ変換、変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、受信した無線信号に対して、周波数変換、Ａ／Ｄ変換、復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、ＢＢ処理モジュール６０２に渡す。ＲＦモジュール６０１は、例えば、図９に示す通信部３０１の一部を含む。
　ＢＢ処理モジュール６０２は、ＩＰパケットとデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。ＤＳＰ６１２は、ＢＢ処理モジュール６０２における信号処理を行うプロセッサである。メモリ６２２は、ＤＳＰ６１２のワークエリアとして使用される。ＢＢ処理モジュール６０２は、例えば、図９に示す通信部３０１の一部、測定部３０３を含む。
　ＵＥ制御モジュール６０３は、ＩＰレイヤのプロトコル処理、各種アプリケーションの処理等を行う。プロセッサ６１３は、ＵＥ制御モジュール６０３が行う処理を行うプロセッサである。メモリ６２３は、プロセッサ６１３のワークエリアとして使用される。ＵＥ制御モジュール６０３は、例えば、図９に示す通信部３０１の一部、セル切替部３０２を含む。
　＜処理手順＞
　続いて、実施の形態に係る無線通信システムが行う具体的な処理手順について図を参照しつつ説明する。
　（処理シーケンスについて）
　図１３は、実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順例を示すシーケンス図である。
　まず、通信装置１の収集部１０２は、通信品質情報又は／及びセル切替履歴情報を収集して記憶部１０３に格納しておく（Ｓ１０１）。また、ユーザ装置ＵＥは、いずれかのセルを介して基地局２と通信しているとする（Ｓ１０２）。図１３の例では、ユーザ装置ＵＥは、セルＢ１を介して基地局２ｂと通信している。
　続いて、通信装置１の判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥが在圏中のセルにオーバーレイされたセルのうち、いずれかのセルへの切替えを指示すべきか否かを判定する（Ｓ１０３）。図１３の例では、判定部１０４は、セルＢ１からセルＣ１への切替えを指示すべきと判定したとする。
　続いて、通信装置１の指示部１０５は、ユーザ装置ＵＥに対して、ステップＳ１０３の処理手順で判定したセルへの切替えを指示する（Ｓ１０４）。ユーザ装置ＵＥは、指示されたセルへの切替えを行い（Ｓ１０５）、切替え後のセルを介して基地局２と通信を行う（Ｓ１０６）。図１３の例では、指示部１０５は、セルＣ１への切替えを指示し、ユーザ装置ＵＥは、セルＣ１に切替えて基地局２ｃと通信を行う。
　（切替え判定方法について）
　次に、図１３のステップＳ１０３の処理手順において、通信装置１の判定部１０４が、セルの切替えを判定する方法について具体的に説明する。判定部１０４は、どのような方法でセルの切替えを判定してもよいが、例えば、以下に示す情報に基づいてセルの切替えを判定するようにしてもよい。
　［通信状況（スループット）に基づいて判定］
　判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥの通信状況に基づいて、セルの切替えを判定するようにしてもよい。具体的には、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥのスループットが所定の閾値よりも低い場合、ユーザ装置ＵＥが現在在圏しているセルにオーバーレイしているセルのうちいずれかのセルに切替えるべきと判定してもよい。
　また、他の例として、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥに送信すべきデータの滞留量に基づいて、セルの切替えを判定するようにしてもよい。ユーザ装置ＵＥに送信すべきデータの滞留量が多い場合、そのセルにおけるスループットが低い状況であると推定されるため、セルを切替えることで、スループットの向上が見込める可能性がある。具体的には、判定部１０４は、通信装置１又は基地局２においてユーザ装置ＵＥに送信すべきデータの滞留量が所定の閾値よりも大きい場合、ユーザ装置ＵＥが現在在圏しているセルにオーバーレイしているセルのうちいずれかのセルに切替えるべきと判定してもよい。
　また、他の例として、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥが現在在圏しているセルの通信状況と、当該セルにオーバーレイしている他のセルにおける通信情報とに基づいて、セルの切替えを判定するようにしてもよい。具体的には、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥが現在在圏しているセルにオーバーレイしているセルのうち、ユーザ装置ＵＥのスループット（現在のスループット）よりも平均スループットが高いセルに切替えるべきと判定してもよい。
　具体例として、例えば、ユーザ装置ＵＥがセルＢ１に在圏しており、ユーザ装置ＵＥのスループットが、図１４Ａに示すように変化すると仮定する。図１４Ａでは、ａ秒～ｂ秒の間では５０Ｍｂｐｓであったスループットが、ｘ秒～ｙ秒の間で１Ｍｂｐｓに低下することが示されている。また、Ｂ１以外のセルにおける平均スループット（Ｂ１以外のセルの各々に在圏している複数のユーザ装置ＵＥのスループットの平均値）は、ａ秒～ｙ秒までの間、継続して図５に示すスループットであると仮定する。また、オーバーレイ情報には図４に示す情報が格納されていると仮定する。
　まず、判定部１０４は、オーバーレイ情報を用いて、セルＢ１にオーバーレイしているセルを抽出しておく。ここでは、セルＡ１及びセルＣ１が抽出される。続いて、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥのａ秒～ｂ秒の間におけるスループットと、セルＡ１及びセルＣ１のａ秒～ｂ秒の間における平均スループットとを比較し、ユーザ装置ＵＥのスループットよりも平均スループットが上回るセルがあるかを判定する。ユーザ装置ＵＥのスループットは５０Ｍｂｐｓであり、セルＡ１及びセルＣ１における平均スループットはそれぞれ２０Ｍｂｐｓ及び１５Ｍｂｐｓである。従って、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥのスループットを上回るセルは存在しないため、セルの切替えは不要であると判定する。
　続いて、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥのｘ秒～ｙ秒の間におけるスループットと、セルＡ１及びセルＣ１のｘ秒～ｙ秒の間における平均スループットとを比較し、ユーザ装置ＵＥのスループットよりも平均スループットが上回るセルがあるかを判定する。ユーザ装置ＵＥのスループットは１Ｍｂｐｓであり、セルＡ１及びセルＣ１における平均スループットはそれぞれ２０Ｍｂｐｓ及び１５Ｍｂｐｓである。従って、判定部１０４は、セルＡ１及びセルＣ１のいずれか（例えば、最も平均スループットが大きいセルＡ１）に切替えるべきと判定する。
　［通信状況（通信品質）に基づいて判定］
　判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥから通知される通信品質（ＤＬの通信品質）又は基地局２で測定される通信品質（ユーザ装置ＵＥから受信するＵＬの無線品質）に基づいて、セルの切替えを判定するようにしてもよい。具体的には、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥから通知される通信品質又は基地局２で測定される通信品質が所定の閾値よりも低い場合、ユーザ装置ＵＥが現在在圏しているセルにオーバーレイしているセルのうちいずれかのセルに切替えるべきと判定してもよい。
　また、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥから周期的に通知される通信品質（ＤＬの通信品質）又は基地局２で周期的に測定される通信品質（ユーザ装置ＵＥから受信するＵＬの無線品質）を用いてユーザ装置ＵＥの実際のスループットを推定し、推定した実際のスループットよりも平均スループットが高いセルに切替えるべきと判定するようにしてもよい。
　ユーザ装置ＵＥから周期的に通知される通信品質は、例えば、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）であってもよい。ＣＱＩとは、ユーザ装置ＵＥが基地局２に対して、ＤＬに用いるべき変調方式及び符号化速度を指示するインデックスである。ＣＱＩの値から変調方式及び符号化速度が決定されるため、判定部１０４は、変調方式及び符号化速度に基づいて、ユーザ装置ＵＥにおけるスループットを推測するようにしてもよい。
　また、各セルにおける通信方式がＴＤＤ（Time Division Duplex）方式である場合、ＵＬとＤＬの無線品質は等価である。従って、判定部１０４は、通信方式がＴＤＤ方式である場合は、基地局２で測定されるＵＬの無線品質から、ユーザ装置ＵＥのスループットを推測するようにしてもよい。
　ユーザ装置ＵＥから周期的に通知される通信品質の具体例を図１４Ｂに示す。例えば、判定部１０４は、通知されたＣＱＩが１５の場合、ユーザ装置ＵＥの実際のスループットは５０Ｍｂｐｓであると推定し、通知されたＣＱＩが３の場合、ユーザ装置ＵＥの実際のスループットは１Ｍｂｐｓであると推定する。判定部１０４は、推定されたスループットを用いて、上述の［通信状況（スループット）に基づいて判定］と同様の処理手順によりセルの切替えを判定する。
　［契約状況に基づいて判定］
　判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥの契約情報に基づいて、セルの切替えを判定するようにしてもよい。具体的には、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥが現在在圏しているセルとオーバーレイしているセルに、ユーザ装置ＵＥの契約情報で優先的に切替えるべきと指定されているセルが存在する場合、当該指定されているセルに切替えるべきと判定してもよい。
　図１５に、契約情報の一例を示す。契約情報には、ユーザ装置ＵＥを一意に識別する識別子（例えばＩＭＳＩ、加入者番号など）、及び、優先して在圏すべきバンド若しくは通信方式が格納されている。
　例えば、セルＡ１は８００ＭＨｚ帯のＬＴＥ方式、セルＢ１～Ｂ３は１０ＧＨｚ帯の５Ｇ方式、セルＣ１～Ｃ３は５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ方式であると仮定する。セルＢ１に在圏しているユーザ装置ＵＥのＩＭＳＩが「Ａ」であった場合、判定部１０４は、セルＢ１にオーバーレイしているセルＡ１及びセルＣ１のうち、セルＣ１（無線ＬＡＮ方式）に切替えるべきと判定する。同様に、セルＢ１に在圏しているユーザ装置ＵＥのＩＭＳＩが「Ｂ」であった場合、判定部１０４は、セルＢ１にオーバーレイしているセルＡ１及びセルＣ１のうち、セルＡ１（８００ＭＨｚ帯のＬＴＥ方式）に切替えるべきと判定する。
　［セル切替履歴情報に基づいて判定］
　判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥから通知される在圏セルの受信品質、及びセル切替履歴情報に基づいて、セルの切替えを判定するようにしてもよい。具体的には、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥから通知される在圏セルの受信品質とセル切替履歴情報とを比較することで、セル切替履歴情報に格納されている切替え先のセルの候補を抽出し、抽出された切替え先のセルの候補のうちいずれかのセルに切替えるべきと判定するようにしてもよい。
　具体例として、例えば、ユーザ装置ＵＥから通知される在圏セル及び当該セルにおける受信品質はそれぞれ「セルＢ１」及び「２」であり、セル切替履歴情報には図６Ａに示す情報が格納されていると仮定する。この場合、判定部１０４は、切替え先セルの候補としてセルＡ１及びセルＣ１を抽出し、セルＡ１及びセルＣ１のうちいずれか一方のセル（例えば、最も平均スループットが大きいＣ１セル）に切替えるべきと判定する。
　また、他の例として、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥから通知される在圏セルの受信品質、当該在圏セルの周辺のセルの受信品質、及びセル切替履歴情報に基づいて、セルの切替えを判定するようにしてもよい。具体的には、判定部１０４は、ユーザ装置ＵＥから通知される在圏セルの受信品質及び周辺セル（在圏セルと同一バンドである周辺のセル）の受信品質と、セル切替履歴情報とを比較することで、セル切替履歴情報に格納されている切替え先のセルの候補を抽出し、抽出された切替え先のセルの候補のうちいずれかのセルに切替えるべきと判定するようにしてもよい。
　具体例として、例えば、ユーザ装置ＵＥから通知される在圏セル及び当該在圏セルにおける受信品質はそれぞれ「セルＢ１」及び「２」であり、ユーザ装置ＵＥから通知される周辺セル及び当該周辺セルにおける受信品質はそれぞれ「セルＢ３」及び「１」であり、切替履歴情報には図６Ｂに示す情報が格納されていると仮定する。この場合、判定部１０４は、切替え先セルの候補としてセルＣ１を抽出し、セルＣ１に切替えるべきと判定する。
　セル切替履歴情報に基づいて切替え先のセルを判定することで、他のユーザ装置ＵＥにおける過去の経験則に基づいて、切替え先のセルを判定することが可能になる。また、図６Ｂのフォーマットのセル切替履歴情報を用いる場合、図６Ａに示すフォーマットの切替履歴情報を用いるよりも、切替え前のユーザ装置ＵＥの位置をより高精度に反映させて切替え先のセルを判定することが可能になる。
　［セルの混雑状況に基づいて判定］
　判定部１０４は、各セルの混雑状況に基づいて、セルの切替えを判定するようにしてもよい。具体的には、判定部１０４は、セルが混在していると判断した場合、ユーザ装置ＵＥが現在在圏しているセルとオーバーレイしているセルのうち、混雑していないセルに切替えるべきと判定するようにしてもよい。判定部１０４は、各セルが混雑しているか否かを、例えば、各セルに位置登録しているユーザ装置ＵＥの数、又は、各セルでＲＲＣコネクションが確立されているユーザ装置ＵＥの数が所定の閾値を超えているか否かで判断するようにしてもよい。
　（切替え判定方法の組み合わせについて）
　判定部１０４は、以上説明した複数の切替え判定方法のうち２つ以上を組み合わせることで、セルの切替えを判定するようにしてもよい。
　例えば、判定部１０４は、"［通信状況（スループット）に基づいて判定］"又は"［通信状況（通信品質）に基づいて判定］"で説明した判定方法と、"［契約状況に基づいて判定］"又は"［セルの混雑状況に基づいて判定］"で説明した判定方法とを任意に組み合わせるようにしてもよい。
　"［通信状況（スループット）に基づいて判定］"又は"［通信状況（通信品質）に基づいて判定］"で説明した判定方法では、ユーザ装置ＵＥの通信状況に基づいて、ユーザ装置ＵＥが現在在圏しているセルにオーバーレイしているセルのうちいずれかのセルに切替えるべきと判定するようにした。そこで、判定部１０４は、オーバーレイしているセルが複数存在する場合、当該複数のセルのうち、ユーザ装置ＵＥの契約情報に合致するセルに切替えるべきと判定するようにしてもよい。また、判定部１０４は、当該複数のセルのうち混雑していないセルに切替えるべきと判定するようにしてもよい。また、判定部１０４は、当該複数のセルのうち、ユーザ装置ＵＥの契約情報に合致するセルが存在する場合は、ユーザ装置ＵＥの契約情報に合致するセルに切替えるべきと判定し、ユーザ装置ＵＥの契約情報に合致するセルが存在しない場合は、当該複数のセルのうち混雑していないセルに切替えるべきと判定するようにしてもよい。なお、混雑していないセルとは（以降の説明でも同様）、各セルに位置登録しているユーザ装置ＵＥの数、又は、各セルでＲＲＣコネクションが確立されているユーザ装置ＵＥの数が所定の閾値よりも少ないセルであってもよい。
　また、判定部は、"［セル切替履歴情報に基づいて判定］"で説明した判定方法と、"［契約状況に基づいて判定］"又は"［セルの混雑状況に基づいて判定］"で説明した判定方法とを任意に組み合わせるようにしてもよい。
　"［セル切替履歴情報に基づいて判定］"で説明した判定方法では、切替え先セルの候補として複数のセルが抽出される可能性がある。そこで、判定部１０４は、切替え先セルの候補として複数のセルが抽出された場合、当該複数のセルのうち、ユーザ装置ＵＥの契約情報に合致するセルに切替えるべきと判定するようにしてもよい。また、判定部１０４は当該複数のセルのうち混雑していないセルに切替えるべきと判定するようにしてもよい。また、判定部１０４は、当該複数のセルのうち、ユーザ装置ＵＥの契約情報に合致するセルが存在する場合は、ユーザ装置ＵＥの契約情報に合致するセルに切替えるべきと判定し、ユーザ装置ＵＥの契約情報に合致するセルが存在しない場合は、当該複数のセルのうち混雑していないセルに切替えるべきと判定するようにしてもよい。
　また、判定部１０４は、"［通信状況（スループット）に基づいて判定］"又は"［通信状況（通信品質）に基づいて判定］"で説明した判定方法と、"［セル切替履歴情報に基づいて判定］"で説明した判定方法とを組み合わせるようにしてもよい。
　例えば、判定部１０４は、"［セル切替履歴情報に基づいて判定］"で説明した判定方法を用いて切替え先セルの候補を抽出し、切替え先セルの候補が抽出できなかった場合（例えば、セル切替履歴情報に該当するレコードが存在しない場合）に"［通信状況（スループット）に基づいて判定］"又は"［通信状況（通信品質）に基づいて判定］"で説明した判定方法を用いて切替え先のセルを判定するようにしてもよい。切替え先セルの候補として複数のセルが抽出された場合、更に、"［契約状況に基づいて判定］"又は"［セルの混雑状況に基づいて判定］"で説明した判定方法を用いて、切替え先セルを判定するようにしてもよい。
　（切替えタイミングについて）
　指示部１０５は、セルの切替えに伴う通信の中断を避けるために、ユーザ装置ＵＥが通信を行っていないタイミングでセルの切替えをユーザ装置ＵＥに指示するようにしてもよいし、セルの切替えをユーザ装置ＵＥに指示する前に、スケジューリングを一時停止するように基地局２に指示するようにしてもよい。
　＜まとめ＞
　以上、実施の形態によれば、バンドが異なる複数のセルがオーバーレイされ、通信装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける通信装置であって、前記ユーザ装置が在圏中の第一のセルにおける、前記ユーザ装置の通信品質を取得する取得部と、前記ユーザ装置の通信品質に基づいて、前記第一のセルにオーバーレイされた第二のセルに切替えるか否かを判定する判定部と、前記第一のセルにオーバーレイされた第二のセルに切替えると判定された場合、前記ユーザ装置に、前記第二のセルへの切替えを指示する指示部と、を有する通信装置が提供される。この通信装置１により、複数のセルがオーバーレイされた無線通信システムにおいて、適切にセルの切替えを行うことが可能な技術が提供される。
　また、前記ユーザ装置の通信品質は、所定期間における前記ユーザ装置のスループットであり、前記判定部は、前記第二のセルに在圏中の他の複数のユーザ装置における平均スループットと前記所定期間における前記ユーザ装置のスループットとを比較し、前記第二のセルに在圏中の他の複数のユーザ装置における平均スループットが前記所定期間における前記ユーザ装置のスループットよりも大きい場合に、前記第一のセルにオーバーレイされた第二のセルに切替えると判定するようにしてもよい。これにより、通信装置１は、ユーザ装置ＵＥのスループットに基づいて、セルの切替えを指示すべきか否かを判定することができる。また、通信装置１が自らの判断でセルの切替えを指示することが可能になるため、ユーザ装置ＵＥは、ＬＴＥのように、セルの切替え指示を受けるために、バンドが異なるセルの品質測定結果報告等を基地局に通知する処理が不要になる。
　また、前記判定部は、前記所定期間における前記ユーザ装置のスループットを、前記第一のセルにおいて、前記ユーザ装置から通知される下りリンクの無線品質に基づいて推定するようにしてもよい。これにより、これにより、通信装置１は、ユーザ装置ＵＥから通知されるＣＱＩ等に基づいて、セルの切替えを指示すべきか否かを判定することができる。また、通信装置１が自らの判断でセルの切替えを指示することが可能になるため、ユーザ装置ＵＥは、ＬＴＥのように、セルの切替え指示を受けるために、バンドが異なるセルの品質測定結果報告等を基地局に通知する処理が不要になる。
　また、前記取得部は、前記ユーザ装置の契約情報を取得し、前記判定部は、前記ユーザ装置の契約情報に基づいて、前記第一のセルにオーバーレイされた第二のセルに切替えるか否かを判定するようにしてもよい。これにより、通信装置１は、ユーザ装置ＵＥの契約情報に適したセルへの切替えを指示することが可能になる。
　また、前記複数のセルのうち切替え元のセルにおいて測定された下りリンクの受信品質と切替え先のセルにおける通信品質とが対応づけられた履歴情報を記憶する記憶部、を有し、前記取得部は、前記ユーザ装置の通信品質として前記第一のセルにおける下りリンクの受信品質を取得し、前記判定部は、前記取得部で取得された前記第一のセルにおける下りリンクの受信品質と前記履歴情報とを比較することで、切替え先のセルの候補を抽出し、抽出された切替え先のセルの候補から、前記ユーザ装置が切替えるべき前記第二のセルを選択するようにしてもよい。これにより、通信装置１は、他のユーザ装置ＵＥにおける過去の経験則に基づいて、切替え先のセルを判定することが可能になる。
　また、前記履歴情報は、更に、前記切替え元のセルの周辺の１以上のセルにおける下りリンクの受信品質が対応づけられており、前記取得部は、前記ユーザ装置から、更に、前記第一のセルの周辺の１以上のセルにおける下りリンクの受信品質を取得し、前記判定部は、前記取得部で取得された前記第一のセルにおける下りリンクの受信品質と、前記第一のセルの周辺の１以上のセルにおける下りリンクの受信品質と、前記履歴情報とを比較することで、切替え先のセルの候補を抽出し、抽出された切替え先のセルの候補から、前記ユーザ装置が切替えるべき前記第二のセルを選択するようにしてもよい。これにより、他のユーザ装置ＵＥにおける過去の経験則に基づいて切替え先のセルを判定する際に、切替え前のユーザ装置ＵＥの位置をより高精度に反映させることが可能になる。
　＜実施形態の補足＞
　以上、本発明の実施の形態で説明する各装置（通信装置１／基地局２／ユーザ装置ＵＥ）の構成は、ＣＰＵとメモリを備える当該装置において、プログラムがＣＰＵ（プロセッサ）により実行されることで実現される構成であってもよいし、本実施の形態で説明する処理のロジックを備えたハードウェア回路等のハードウェアで実現される構成であってもよいし、プログラムとハードウェアが混在していてもよい。
　以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には１つの部品で行われてもよいし、あるいは１つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べたシーケンス及びフローチャートは、矛盾の無い限り順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、通信装置１／基地局２／ユーザ装置ＵＥは機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従って通信装置１が有するプロセッサにより動作するソフトウェア、本発明の実施の形態に従って基地局２が有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従ってユーザ装置ＵＥが有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。
　情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink　Control　Information）、ＵＣＩ（Uplink　Control　Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、ＭＡＣシグナリング、ブロードキャスト情報（ＭＩＢ（Master　Information　Block）、ＳＩＢ（System　Information　Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣメッセージは、ＲＲＣシグナリングと呼ばれてもよい。また、ＲＲＣメッセージは、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。
　本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long　Term　Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ　３Ｇ、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future　Radio　Access）、Ｗ－ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra　Mobile　Broadband）、ＩＥＥＥ　８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ）、ＩＥＥＥ　８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ　８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
　判定又は判断は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。
　なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナル）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。
　ＵＥは、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
　本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。
　本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)（例えば、情報を受信すること）、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
　本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
　また、本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンスなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
　入出力された情報等は特定の場所（例えば、メモリ）に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
　所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。
　本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
　本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。
　本特許出願は２０１６年３月１１日に出願した日本国特許出願第２０１６－０４８７５０号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１６－０４８７５０号の全内容を本願に援用する。
１　通信装置
２　基地局
ＵＥ　ユーザ装置
１０１　通信部
１０２　収集部
１０３　記憶部
１０４　判定部
１０５　指示部
２０１　通信部
２０２　通信制御部
３０１　通信部
３０２　セル切替部
３０３　測定部

Claims (6)

  1. 　バンドが異なる複数のセルがオーバーレイされ、通信装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける通信装置であって、
    　前記ユーザ装置が在圏中の第一のセルにおける、前記ユーザ装置の通信品質を取得する取得部と、
    　前記ユーザ装置の通信品質に基づいて、前記第一のセルにオーバーレイされた第二のセルに切替えるか否かを判定する判定部と、
    　前記第一のセルにオーバーレイされた第二のセルに切替えると判定された場合、前記ユーザ装置に、前記第二のセルへの切替えを指示する指示部と、
    　を有する通信装置。
  2. 　前記ユーザ装置の通信品質は、所定期間における前記ユーザ装置のスループットであり、
    　前記判定部は、前記第二のセルに在圏中の他の複数のユーザ装置における平均スループットと前記所定期間における前記ユーザ装置のスループットとを比較し、前記第二のセルに在圏中の他の複数のユーザ装置における平均スループットが前記所定期間における前記ユーザ装置のスループットよりも大きい場合に、前記第一のセルにオーバーレイされた第二のセルに切替えると判定する、
    　請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記判定部は、前記所定期間における前記ユーザ装置のスループットを、前記第一のセルにおいて、前記ユーザ装置から通知される下りリンクの無線品質に基づいて推定する、
    　請求項２に記載の通信装置。
  4. 　前記取得部は、前記ユーザ装置の契約情報を取得し、
    　前記判定部は、前記ユーザ装置の契約情報に基づいて、前記第一のセルにオーバーレイされた第二のセルに切替えるか否かを判定する、
    　請求項１乃至３のいずれか一項に記載の通信装置。
  5. 　前記複数のセルのうち切替え元のセルにおいて測定された下りリンクの受信品質と切替え先のセルにおける通信品質とが対応づけられた履歴情報を記憶する記憶部、を有し、
    　前記取得部は、前記ユーザ装置の通信品質として前記第一のセルにおける下りリンクの受信品質を取得し、
    　前記判定部は、前記取得部で取得された前記第一のセルにおける下りリンクの受信品質と前記履歴情報とを比較することで、切替え先のセルの候補を抽出し、抽出された切替え先のセルの候補から、前記ユーザ装置が切替えるべき前記第二のセルを選択する、
    　請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通信装置。
  6. 　前記履歴情報は、更に、前記切替え元のセルの周辺の１以上のセルにおける下りリンクの受信品質が対応づけられており、
    　前記取得部は、前記ユーザ装置から、更に、前記第一のセルの周辺の１以上のセルにおける下りリンクの受信品質を取得し、
    　前記判定部は、前記取得部で取得された前記第一のセルにおける下りリンクの受信品質と、前記第一のセルの周辺の１以上のセルにおける下りリンクの受信品質と、前記履歴情報とを比較することで、切替え先のセルの候補を抽出し、抽出された切替え先のセルの候補から、前記ユーザ装置が切替えるべき前記第二のセルを選択する、
    　請求項５に記載の通信装置。
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