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WO2010001452A1 - 移動端末、基地局装置および移動通信システム - Google Patents

移動端末、基地局装置および移動通信システム Download PDF

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WO2010001452A1
WO2010001452A1 PCT/JP2008/061850 JP2008061850W WO2010001452A1 WO 2010001452 A1 WO2010001452 A1 WO 2010001452A1 JP 2008061850 W JP2008061850 W JP 2008061850W WO 2010001452 A1 WO2010001452 A1 WO 2010001452A1
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WO
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cell search
mobile terminal
base station
period
frames
Prior art date
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English (en)
French (fr)
Inventor
中村正
Original Assignee
富士通株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information

Definitions

  • the present invention relates to a mobile terminal, a base station apparatus, and a mobile communication system.
  • Each base station has a cell which is a communicable range.
  • a mobile terminal moves from its own cell, which is a cell of a base station with which a mobile terminal is currently communicating, to another cell, which is a cell of another base station, a handover is performed from the base station currently communicating with another base station It will be. Therefore, the mobile terminal periodically searches for other cells around the own cell (cell search).
  • the mobile terminal communicates with a base station corresponding to a cell having a good reception level based on the cell search result.
  • Patent Document 1 A technique for changing a cell search cycle depending on whether a mobile terminal stays in its own cell is known.
  • a technique is known in which a mobile terminal stores in advance information such as a spread signal and a phase corresponding to a base station, thereby shortening a cell search period (Patent Document 2).
  • a technique is known in which the base station notifies the mobile terminal of the past learning that the handoff has failed and performs a cell search based on the learning result (Patent Document 3). JP 2003-348001 A JP 2001-285909 A JP 2000-287256 A
  • the cell search is performed by stopping communication between the base station and the mobile terminal.
  • the mobile terminal, the base station apparatus, and the mobile communication system described in the present specification have been made in view of the above problems, and an object thereof is to optimize the cell search period.
  • a mobile terminal that communicates with a base station apparatus, and includes a cell search unit that performs a cell search and performs a next cell search using a cell search period adjusted based on a period required for the cell search.
  • a mobile terminal is used.
  • a base station apparatus that communicates with a mobile terminal, wherein the mobile terminal acquires information on a period required for cell search from the mobile terminal based on the period required for the cell search
  • a base station apparatus comprising: a notification unit that notifies the mobile communication of information regarding the adjusted cell search period.
  • a mobile communication system including a base station apparatus and a mobile terminal that perform radio communication with each other, based on a cell search unit provided in the mobile terminal that performs cell search, and a period required for the cell search
  • a calculation unit that calculates a period for performing cell search, and the cell search unit uses a mobile communication system that performs cell search in the cell search period calculated by the calculation unit.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a cell arrangement of a mobile communication system according to a comparative example.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the electric field strength of the mobile communication system according to the comparative example.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of the mobile communication system according to the comparative example.
  • FIG. 4 is a diagram showing a cell arrangement.
  • FIG. 5 is a diagram showing the electric field strength.
  • FIG. 6A is a block diagram of the base station apparatus of the mobile communication system according to the first embodiment
  • FIG. 6B is a block diagram of the mobile terminal.
  • FIG. 7 is a functional block diagram of the mobile communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the mobile communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the control unit of the base station apparatus.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the mobile terminal.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a flow of the mobile communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a sequence diagram of the mobile communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a sequence diagram of the mobile communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a cell arrangement of a mobile communication system according to a comparative example.
  • a mobile terminal MS is located between cells C1, C2 and C3 corresponding to base stations BS1, BS2 and BS3, respectively.
  • Base stations BS1, BS2 and BS3 transmit radio signals using frequencies f1, f2 and f2 ', respectively.
  • FIG. 2 shows the electric field strength for each frequency in the situation shown in FIG.
  • the base stations BS1, BS2 and BS3 transmit signals used for radio quality measurement with similar transmission power, and the distance between the mobile terminal MS and each base station BS1, BS2 and BS3 is almost the same, The electric field strengths at f1, f2, and f2 ′ are almost the same.
  • the mobile terminal MS stops communication with the currently communicating base station BS1 and changes the reception frequencies from f1 to f2, f2 ′.
  • the cell search is performed by switching to.
  • FIG. 3 is a diagram showing the operation of the mobile terminal MS.
  • the right direction shows the transition of time.
  • time is represented by the number of frames.
  • the cell search period is represented by the number of cell search frames.
  • the base station BS1 communicating with the mobile terminal MS negotiates with the mobile terminal MS and instructs the mobile terminal MS about the start timing and time (period) of the cell search.
  • the cell search time (period) corresponds to 15 frames
  • the normal communication time (period) between the base station BS1 and the mobile terminal MS corresponds to 35 frames.
  • Cell search is performed periodically.
  • the mobile terminal MS receives signals transmitted from the base stations BS2 and BS3 that form neighboring cells of the cell formed by the base station BS1 that is currently communicating, and is in the best reception state ( For example, a cell having a high electric field strength is searched.
  • the mobile terminal MS communicates with the base station BS1.
  • the mobile terminal MS also reports the communication quality of each base station BS2 to the base station BS1.
  • FIG. 2 when the electric field strengths from the base stations BS1 and BS2 are approximately the same, the number of frames required for the cell search is approximately the same regardless of the base station BS2 or BS3 to be searched. Therefore, as shown in FIG. 3, the number of frames in which the mobile terminal MS performs cell search is constant and sufficient.
  • FIG. 4 is a diagram showing a cell arrangement. The case where the overlapping part of the cell of base station BS1, BS2, and BS3 is large is shown.
  • the base stations BS1, BS2, and BS3 are close to each other, such a situation is likely to occur particularly when the radio area C2 (C3) of the base station BS2 (or BS3) is larger than the radio area C1 of the base station BS1.
  • the operators of the base stations BS1 and BS2 (BS3) may be different, and there may be a difference in the set value of transmission power.
  • FIG. 5 shows the electric field strength for each frequency in the case of the cell arrangement of FIG.
  • the number of frames required for cell search is related to the electric field strength from the base station. For example, when the electric field strength from the base station is weak, the time for synchronization and the time for averaging are increased in order to improve measurement accuracy. Therefore, in the case of the cell arrangement of FIGS. 4 and 5, the number of frames required for the cell search may be smaller than that in the case of the cell arrangement of FIGS. However, as shown in FIG. 3, when the number of frames for cell search is fixed, the number of frames for cell search is adjusted to the base station with low electric field strength. It will remain. That is, an extra search time is allocated.
  • FIG. 6A is a block diagram of the base station apparatus of the mobile communication system according to the first embodiment
  • FIG. 6B is a block diagram of the mobile terminal.
  • the base station apparatus 10 includes an antenna 39, an RF (Radio frequency) unit 31, a PHY (Physical) unit 32, a MAC (Media access control) unit 33, a data buffer 34, a control unit 35, and DL / A UL (Down Link / Up Link) scheduler 36 is included.
  • Data to be transmitted to the mobile terminal is stored in the data buffer 34.
  • the DL / UL scheduler 36 instructs the data buffer 34 to transmit / receive data.
  • the data is output to the RF unit 31 via the MAC unit 33 that controls the MAC layer and the PHY unit 32 that controls the physical layer.
  • the RF unit 31 up-converts the baseband signal to a high frequency to obtain an RF signal.
  • An RF signal is transmitted through the antenna 39.
  • the control unit 35 controls the MAC unit 33 and the DL / UL scheduler 36 based on information (search time control information) on the number of cell search frames acquired from the mobile terminal, and determines the number of cell search frames (search period information). Instruct the mobile terminal.
  • the mobile terminal 20 includes an antenna 49, an RF unit 41, a PHY unit 42, a MAC unit 43, a data buffer 44, and a control unit 45.
  • Data to be transmitted to the base station apparatus 10 is stored in the data buffer 44.
  • the operations of the MAC unit 43, the PHY unit 42, and the RF unit 41 are the same as those of the MAC unit 33, the PHY unit 32, and the RF unit 31, and a description thereof is omitted.
  • the control unit 45 controls the MAC unit 43 and the PHY unit 42 to perform cell search. Also, the period required for the cell search is measured.
  • FIG. 7 is a functional block diagram of the mobile communication system according to the first embodiment.
  • the base station device 10 includes a calculation unit 12, a notification unit 14, and an acquisition unit 16.
  • the control unit 35 in FIG. 6A functions as the calculation unit 12.
  • the calculation unit 12 calculates (adjusts) the number of frames (search period) for the next cell search based on the number of frames actually required to perform the cell search received from the mobile terminal 20 (search period control information).
  • search period control information is information indicating the time when the mobile terminal 20 switches the frequency to actually perform the neighboring cell search, and synchronizes the received signal to measure the reception quality. You can also.
  • the RF unit 31, the PHY unit 32, and the MAC unit 33 when transmitting data to the mobile terminal 20 function as the notification unit 14.
  • the RF unit 31, the PHY unit 32, and the MAC unit 33 when receiving data from the mobile terminal 20 function as the acquisition unit 16.
  • the mobile terminal 20 includes a cell search unit 22, a notification unit 24, and an acquisition unit 26.
  • the control unit 45 in FIG. 6B functions as the cell search unit 22.
  • the cell search unit 22 periodically receives a signal transmitted from the base station apparatus 10 and performs a cell search.
  • the RF unit 41, the PHY unit 42, and the MAC unit 43 when transmitting data to the base station device 10 function as the notification unit 24.
  • the RF unit 41, the PHY unit 42, and the MAC unit 43 when receiving data from the base station apparatus 10 function as the acquisition unit 26.
  • Data transmission from the notification unit 14 of the base station apparatus 10 to the acquisition unit 26 of the mobile terminal 20 is performed using radio such as a mobile phone. The same applies to data transmission from the notification unit 24 of the mobile terminal 20 to the acquisition unit 21 of the base station apparatus 10.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the mobile communication system according to the first embodiment.
  • the downlink DL indicates data transmission from the base station apparatus 10 to the mobile terminal 20, and the uplink UP indicates data transmission from the mobile terminal 20 to the base station apparatus 10.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the control unit 35 of the base station apparatus 10
  • FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the mobile terminal. 8 to 10, the base station device 10 and the mobile terminal 20 perform initial negotiation (step S10).
  • the control unit 35 of the base station apparatus 10 communicates with the control unit 45 of the mobile terminal 20, determines the designated number N of frames for cell search (search period), and notifies the control unit 45 of the mobile terminal 20 To do.
  • the base station apparatus 10 and the mobile terminal 20 transmit / receive data to / from each other (step S12).
  • the control unit 35 of the base station device 10 stops data transmission to the mobile terminal 20, and the mobile terminal 20 also stops receiving from the base station device 10 (step S14).
  • the control unit 45 of the mobile terminal 20 performs a cell search (step S16).
  • the control unit 45 measures the number of frames J required for the cell search (search period information indicating the period actually required for the search) and the number of remaining frames K (step S18). Of the designated number N of frames, the remaining number of frames J required for the cell search is the number K of remaining frames.
  • the base station apparatus 10 and the mobile terminal 20 perform wireless communication again (step S20).
  • the notification unit 14 of the mobile terminal 20 notifies the base station device 10 of the received field strength of the base station and search period information (number of frames J and K) (step S22).
  • the acquisition unit 26 of the base station apparatus 10 acquires the received electric field strength and search period information (the number of frames J and K) from the mobile terminal 20 (step S24).
  • the calculation unit 12 of the base station apparatus 10 calculates (adjusts) the number of frames (search period) for the next cell search from the search period information (frame numbers J and K) (step S26).
  • the number of frames J is the number of frames for the next cell search.
  • the notification unit 24 of the base station apparatus 10 notifies the mobile terminal 20 of the number of frames J (search period) for the next cell search (step S28).
  • the acquisition unit 16 of the mobile terminal 20 acquires the number J of frames for the next cell search from the base station apparatus 10 (step S30).
  • the control unit 35 of the base station device 10 stops data transmission to the mobile terminal 20, and the mobile terminal 20 also stops receiving from the base station device 10 (step S32).
  • the cell search unit 22 of the mobile terminal 20 performs a cell search in the search period (number of frames J) received from the base station apparatus 10 (step S34).
  • the control unit 35 of the base station device 10 determines whether or not it is finished (step S38). If yes, the process ends. If no, the process returns to step S24.
  • the control unit 45 of the mobile terminal 20 determines whether or not to end (step S40). If yes, the process ends. If no, the process returns to step S18. If not completed, the communication is continued as in step S36 in FIG. 8 to 10, the base station apparatus 10 is described as one, but the mobile terminal 20 may perform the same communication as a plurality of base station apparatuses 10 that perform cell search.
  • the control unit 35 acquires the received electric field strength of radio waves from each base station device, and hands over to the base station device with the best reception state. Note that the mobile terminal 20 may report the search period information measured for each search period to the base station apparatus 10 and reflect it in the next search period every time. Of course, this report can be made only once.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the operation of the mobile communication system according to the first embodiment. Compared to FIG. 3, the number of frames for the second and subsequent cell searches is 10 frames, and the number of frames for normal communication between the base station BS1 and the mobile terminal MS is 40 frames. Others are the same as those in FIG.
  • the calculation unit 12 sets the number of frames J required for the cell search as the number J of frames for the next cell search.
  • the cell search unit 22 performs the next cell search with the number of frames J for which the next cell search is performed.
  • the received electric field strength at the next cell search is often almost the same as the received electric field strength at the previous cell search. Therefore, the number of frames for the next cell search is considered to be almost the same as the number of frames required for the previous cell search. Therefore, as in the first embodiment, by setting the number of frames for the next cell search to the number of frames required for the cell search, the next number of frames K in FIG. 8 can be reduced in the next cell search. For example, in the comparison between FIG. 3 and FIG. 11, the communication throughput can be improved by 14%.
  • the cell search when the number of frames required for the cell search exceeds the number of frames J and becomes the number of frames J ′, the cell search overlaps with a normal communication frame. In this case, the calculation unit 12 sets the number of frames for the next cell search for the next time as the number of frames J ′. As described above, the cell search can be stably performed according to the arrangement of the base station apparatus 10 and the position of the mobile terminal 20.
  • Example 2 is an example in which the number of frames in which the calculation unit 12 performs a cell search is set longer than the number of frames required for the cell search.
  • FIG. 12 is a sequence diagram of the mobile communication system according to the second embodiment.
  • the arithmetic unit 12 of the base station apparatus 10 sets the number of frames for cell search to the number of frames obtained by adding the number of frames J required for the cell search to the number of margin frames ⁇ .
  • the notification unit 14 of the base station apparatus 10 notifies J + ⁇ as the number of frames for performing cell search to the acquisition unit 26 of the mobile terminal 20 (steps S28a and 30a).
  • the cell search unit 22 performs a cell search with the number of frames J + ⁇ in which the cell search is performed.
  • Other operations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the received field strength when performing the next cell search may be weaker than the received field strength when performing the previous cell search.
  • the number of frames required for the next cell search is larger than the number of frames required for the previous cell search.
  • the margin ⁇ can be a fixed number of frames or a variable number of frames.
  • Example 3 is an example in which the calculation unit calculates a period for performing the next cell search based on the number of frames required for the cell search of a plurality of mobile terminals.
  • FIG. 13 is a sequence diagram of the mobile communication system according to the third embodiment.
  • the base station apparatus 10 communicates with a plurality of mobile terminals 20a to 20d.
  • the acquisition unit 16 of the base station apparatus 10 acquires the received electric field strength, the number of frames J1 to J4 required for the cell search, and the number of remaining frames K1 to K4 from the notification units of the plurality of mobile terminals 20a to 20d (step S22a). To S22d and S24a to S24d).
  • the calculation unit 12 calculates the number of frames L to be subjected to the next cell search based on the number of frames J1 to J4 required for the cell search of the plurality of mobile terminals 20a to 20d.
  • the number of frames L to be subjected to the next cell search is notified to each mobile terminal 20a to 20d through negotiation between the base station apparatus 10 and the plurality of mobile terminals 20a to 20d (steps S28b and S30b).
  • the cell search unit 22 of each of the mobile terminals 20a to 20d performs a cell search using the number of frames L.
  • Other operations are the same as those in the first and second embodiments, and a description thereof will be omitted.
  • the number of frames J1 to J4 is simply averaged and a margin ⁇ is added to obtain the number of frames for the next cell search.
  • the maximum number of frames J1 to J4 can be set to the number L of frames for the next cell search.
  • the number of frames obtained by adding the margin ⁇ to the maximum number of frames J1 to J4 can be set as the number L of frames for the next cell search. In this way, the number L of frames for the next cell search can be calculated based on the statistical information of the number of frames J1 to J4 and K1 to K4.
  • the base station apparatus 10 is communicating with a plurality of mobile terminals 20a to 20d, it is possible to appropriately set the number L of frames for the next cell search.
  • the cell The search period can be shortened.

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Abstract

　本移動通信システムは、互いに無線通信を行う基地局装置１０と移動端末２０とを含む移動通信システムであって、セルサーチを行う移動端末２０に設けられたセルサーチ部２２と、セルサーチに要した期間に基づきセルサーチを行う期間を演算する演算部１２とを、具備し、セルサーチ部２２は、演算部１２により演算されたセルサーチ期間でセルサーチを行う。

Description

移動端末、基地局装置および移動通信システム
　本発明は、移動端末、基地局装置および移動通信システムに関する。
　近年、携帯電話等の移動端末と基地局装置とが互いに無線通信を行う移動通信システムが多く用いられている。基地局は各々通信可能な範囲であるセルを有している。移動端末が現在通信を行っている基地局のセルである自セルから他の基地局のセルである他セルへ移動する場合、現在通信を行っている基地局から他の基地局にハンドオーバを行うこととなる。そこで、移動端末は、周期的に自セルの周辺の他セルを探索（セルサーチ）する。移動端末は、セルサーチの結果に基づき受信レベルの良好なセルに対応する基地局と通信する。
　移動端末が自セルに滞留しているかによりセルサーチ周期を変更する技術が知られている（特許文献１）。また、移動端末が基地局に対応した拡散信号や位相等の情報を予め記憶しておくことにより、セルサーチの期間を短縮する技術が知られている（特許文献２）。更に、基地局がハンドオフを失敗した過去の学習を結果を移動端末に通知し、この学習結果に基づきセルサーチを行う技術が知られている（特許文献３）。
特開２００３－３４８００１号公報 特開２００１－２８５９０９号公報 特開２０００－２８７２５６号公報
　例えば、異なる周波数のセル間でハンドオーバする場合、セルサーチは、基地局と移動端末との通信を停止して行う。
　本明細書記載の移動端末、基地局装置および移動通信システムは、上記課題に鑑みなされたものであり、セルサーチ期間の適正化を図ることを目的とする。
　例えば、基地局装置と通信を行う移動端末であって、セルサーチを行い、前記セルサーチに要した期間に基づき調整されたセルサーチ期間を用いて次回のセルサーチを行うセルサーチ部を備えた移動端末を用いる。
　また、例えば、移動端末と通信を行う基地局装置であって、前記移動端末がセルサーチに要した期間に関する情報を、前記移動端末から取得する取得部と、前記セルサーチに要した期間に基づき調整されたセルサーチ期間に関する情報を前記移動通信に通知する通知部と、を具備する基地局装置を用いる。
　また、例えば、互いに無線通信を行う基地局装置と移動端末とを含む移動通信システムであって、セルサーチを行う前記移動端末に設けられたセルサーチ部と、前記セルサーチに要した期間に基づきセルサーチを行う期間を演算する演算部とを、具備し、前記セルサーチ部は、前記演算部により演算されたセルサーチ期間でセルサーチを行う移動通信システムを用いる。
　本移動端末、基地局装置および移動通信システムによれば、セルサーチ期間の適正化が可能となる。
図１は、比較例に係る移動通信システムのセル配置を示す図である。 図２は、比較例に係る移動通信システムの電界強度を示す図である。 図３は、比較例に係る移動通信システムの動作を示す図である。 図４は、セル配置を示す図である。 図５は、電界強度を示す図である。 図６（ａ）は実施例１に係る移動通信システムの基地局装置のブロック図、図６（ｂ）は移動端末のブロック図である。 図７は、実施例１に係る移動通信システムの機能ブロック図である。 図８は、実施例１に係る移動通信システムの動作を示す図である。 図９は、基地局装置の制御部の動作を示すフローチャートである。 図１０、は移動端末の動作を示すフローチャートである。 図１１は、実施例１の移動通信システムのフローを示す図である。 図１２は、実施例２に係る移動通信システムのシーケンス図である。 図１３は、実施例３に係る移動通信システムのシーケンス図である。
　以下、本発明を実施するための実施例について詳細に説明する。図１は、比較例にかかる移動通信システムのセル配置を示す図である。図１において、基地局ＢＳ１、ＢＳ２およびＢＳ３にそれぞれ対応したセルＣ１、Ｃ２およびＣ３の間に移動端末ＭＳが位置している。基地局ＢＳ１、ＢＳ２およびＢＳ３は、それぞれ周波数ｆ１、ｆ２およびｆ２´を用い無線信号を送信している。図２は、図１に示す状況における各周波数に対する電界強度を示している。基地局ＢＳ１、ＢＳ２およびＢＳ３は同程度の送信電力で無線品質測定に用いられる信号を送信しており、移動端末ＭＳと各基地局ＢＳ１、ＢＳ２およびＢＳ３との距離はほぼ同じであるため、周波数ｆ１およびｆ２、ｆ２´における電界強度はほぼ同じである。図１のように、基地局ＢＳ１、ＢＳ２およびＢＳ３が異なる周波数で通信する場合、移動端末ＭＳは現在通信を行っている基地局ＢＳ１との通信を停止し、受信周波数をｆ１からｆ２、ｆ２´に切り替えて、セルサーチを行うことになる。
　図３は、移動端末ＭＳの動作を示した図である。右方向が時間の推移を示している。以下、時間をフレーム数であらわす。つまり、セルサーチの期間をセルサーチのフレーム数であらわしている。移動端末ＭＳと通信を行っている基地局ＢＳ１は移動端末ＭＳとネゴシエーションを行い、移動端末ＭＳにセルサーチの開始タイミング、時間（期間）を指示する。例えば、図３においては、セルサーチの時間（期間）は１５フレームに相当し、基地局ＢＳ１と移動端末ＭＳとの通常通信の時間（期間）は、３５フレームに相当する。セルサーチは周期的に行われる。当然のことながら、この時間（期間）とは異なる時間（期間）に設定することもできる。
　セルサーチの期間において、移動端末ＭＳは現在通信中である基地局ＢＳ１の形成するセルの周辺セルを形成する基地局ＢＳ２およびＢＳ３等から送信される信号の受信を行い、最も受信状態のよい（例えば電界強度の高い）セルを探索する。通常通信の期間において、移動端末ＭＳは基地局ＢＳ１と通信を行う。この際、移動端末ＭＳは、基地局ＢＳ１に対して、各基地局ＢＳ２の通信品質の報告も行う。図２のように、各基地局ＢＳ１およびＢＳ２からの電界強度が同程度の場合、セルサーチに要するフレーム数は、サーチ対象の基地局ＢＳ２またはＢＳ３によらず同程度である。よって、図３のように、移動端末ＭＳがセルサーチを行うフレーム数は一定で十分である。
　図４は、セル配置を示す図である。基地局ＢＳ１、ＢＳ２およびＢＳ３のセルの重複部分が大きい場合を示す。基地局ＢＳ１、ＢＳ２およびＢＳ３が近接する場合、基地局ＢＳ１の無線エリアＣ１に対して基地局ＢＳ２（またはＢＳ３）の無線エリアＣ２（Ｃ３）が大きい場合等に特にこのような状況が発生しやすい。例えば、基地局ＢＳ１とＢＳ２（ＢＳ３）とのオペレータが相違し、送信電力の設定値に格差があることもある。これにより、移動端末ＭＳがセルＣ１の端に位置する場合、移動端末ＭＳと基地局ＢＳ２（ＢＳ３）との距離は、移動端末ＭＳと基地局ＢＳ１との距離より短くなる。図５は、図４のセル配置の場合の各周波数に対する電界強度を示している。移動端末ＭＳが周波数ｆ１で現在通信を行っている基地局ＢＳ１より、周波数ｆ２，ｆ２´で通信を行っている基地局ＢＳ２およびＢＳ３の電界強度が大きくなる。
　セルサーチに要するフレーム数は基地局からの電界強度に関係する。例えば、基地局からの電界強度が弱い場合、同期をとる時間や測定精度を向上させるため平均をとる時間が長くなる。よって、図４および図５のセル配置の場合、セルサーチに要するフレーム数は図１および図２のセル配置の場合に比べ少なくてもよい。しかしながら、図３のように、セルサーチのフレーム数を一定とする場合、セルサーチのフレーム数を電界強度が小さい基地局に合わせるため、電界強度の大きい基地局をセルサーチする際は、フレームが余ってしまう。すなわち、余分にサーチ時間を割り当てていることとなっている。
　以下に、図４および図５に示したセル配置であっても、セルサーチのフレーム数の短縮が可能な移動通信システムの実施例について説明する。
　図６（ａ）は実施例１に係る移動通信システムの基地局装置のブロック図、図６（ｂ）は移動端末のブロック図である。図６（ａ）において、基地局装置１０は、アンテナ３９、ＲＦ（Radio Frequency）部３１、ＰＨＹ（Physical）部３２、ＭＡＣ（Media Access Control）部３３、データバッファ３４、制御部３５およびＤＬ／ＵＬ（Down Link/Up Link）スケジューラ３６を含んでいる。移動端末に送信すべきデータはデータバッファ３４に記憶される。ＤＬ／ＵＬスケジューラ３６は、データバッファ３４にデータの送受信のタイミングを指示する。データは、ＭＡＣ層を制御するＭＡＣ部３３、物理層を制御するＰＨＹ部３２を介し、ＲＦ部３１に出力される。ＲＦ部３１は、ベースバンド信号を高周波にアップコンバートしＲＦ信号とする。ＲＦ信号をアンテナ３９を介し送信する。制御部３５は、移動端末から取得したセルサーチのフレーム数に関する情報（サーチ時間制御情報）に基づき、ＭＡＣ部３３およびＤＬ／ＵＬスケジューラ３６を制御し、セルサーチのフレーム数（サーチ期間情報）を移動端末に指示する。
　図６（ｂ）において、移動端末２０は、アンテナ４９、ＲＦ部４１、ＰＨＹ部４２、ＭＡＣ部４３、データバッファ４４、制御部４５を含んでいる。基地局装置１０に送信すべきデータはデータバッファ４４に記憶される。ＭＡＣ部４３、ＰＨＹ部４２、ＲＦ部４１の動作は、ＭＡＣ部３３、ＰＨＹ部３２、ＲＦ部３１と同じであり説明を省略する。制御部４５は、ＭＡＣ部４３、ＰＨＹ部４２を制御しセルサーチを行う。また、セルサーチに要した期間を計測する。
　図７は、実施例１に係る移動通信システムの機能ブロック図である。基地局装置１０は、演算部１２、通知部１４および取得部１６を含んでいる。図６（ａ）の制御部３５が演算部１２として機能する。演算部１２は、移動端末２０から受信したセルサーチを行うのに実際に要したフレーム数（サーチ期間制御情報）に基づき次回セルサーチを行うフレーム数（サーチ期間）を演算（調整）する。なお、ここで、サーチ期間制御情報は、移動端末２０が、実際に周辺セルサーチをすべく周波数を切り替え、受信信号について同期をとって、受信品質を測定するようにした時間を示す情報とすることもできる。移動端末２０にデータを送信する際のＲＦ部３１、ＰＨＹ部３２およびＭＡＣ部３３が通知部１４として機能する。移動端末２０からデータを受信する際のＲＦ部３１、ＰＨＹ部３２およびＭＡＣ部３３が取得部１６として機能する。
　移動端末２０は、セルサーチ部２２、通知部２４および取得部２６を含んでいる。図６（ｂ）の制御部４５がセルサーチ部２２として機能する。セルサーチ部２２は、基地局装置１０から送信される信号を受信してセルサーチを周期的に行う。基地局装置１０にデータを送信する際のＲＦ部４１、ＰＨＹ部４２およびＭＡＣ部４３が通知部２４として機能する。基地局装置１０からデータを受信する際のＲＦ部４１、ＰＨＹ部４２およびＭＡＣ部４３が取得部２６として機能する。基地局装置１０の通知部１４から移動端末２０の取得部２６へのデータの送信は例えば携帯電話等の無線を用いて行われる。移動端末２０の通知部２４から基地局装置１０の取得部２１へのデータの送信も同様である。
　図８は、実施例１に係る移動通信システムの動作を示す図である。ダウンリンクＤＬは基地局装置１０から移動端末２０へのデータ送信を示し、アップリンクＵＰは移動端末２０から基地局装置１０へのデータ送信を示している。図９は、基地局装置１０の制御部３５の動作を示すフローチャート、図１０は移動端末の動作を示すフローチャートである。図８から図１０において、基地局装置１０と移動端末２０とは初期ネゴシエーションを行う（ステップＳ１０）。初期ネゴシエーションにおいて、基地局装置１０の制御部３５は、移動端末２０の制御部４５と通信し、セルサーチの指定のフレーム数Ｎ（サーチ期間）を決定し、移動端末２０の制御部４５に通知する。
　基地局装置１０と移動端末２０は互いにデータの送受信を行う（ステップＳ１２）。基地局装置１０の制御部３５は、移動端末２０に対するデータの送信を停止し、移動端末２０も基地局装置１０からの受信を停止する（ステップＳ１４）。移動端末２０の制御部４５は、セルサーチを行う（ステップＳ１６）。制御部４５は、セルサーチに要したフレーム数Ｊ（実際にサーチに要した期間を示すサーチ期間情報）と余ったフレーム数Ｋを計測する（ステップＳ１８）。指定のフレーム数Ｎのうちセルサーチに要したフレーム数Ｊを行った残りが余ったフレーム数Ｋである。
　指定されたサーチ期間が終了すると、基地局装置１０と移動端末２０は再び無線通信を行う（ステップＳ２０）。移動端末２０の通知部１４は基地局装置１０に基地局の受信電界強度、サーチ期間情報（フレーム数ＪおよびＫ）を通知する（ステップＳ２２）。基地局装置１０の取得部２６は移動端末２０から受信電界強度、サーチ期間情報（フレーム数ＪおよびＫ）を取得する（ステップＳ２４）。基地局装置１０の演算部１２は、サーチ期間情報（フレーム数ＪおよびＫ）から次回セルサーチを行うフレーム数（サーチ期間）を演算（調整）する（ステップＳ２６）。実施例１では、フレーム数Ｊを次回セルサーチを行うフレーム数とする。
　基地局装置１０の通知部２４は移動端末２０に次回セルサーチを行うフレーム数Ｊ（サーチ期間）を通知する（ステップＳ２８）。移動端末２０の取得部１６は基地局装置１０から次回セルサーチを行うフレーム数Ｊを取得する（ステップＳ３０）。基地局装置１０の制御部３５は、移動端末２０に対するデータの送信を停止し、移動端末２０も基地局装置１０からの受信を停止する（ステップＳ３２）。移動端末２０のセルサーチ部２２は、基地局装置１０から受信したサーチ期間（フレーム数Ｊ）でセルサーチを行う（ステップＳ３４）。基地局装置１０の制御部３５は終了か否かを判断する（ステップＳ３８）。Ｙｅｓの場合終了し、Ｎｏの場合、ステップＳ２４に戻る。移動端末２０の制御部４５は終了か否かを判断する（ステップＳ４０）。Ｙｅｓの場合終了し、Ｎｏの場合、ステップＳ１８に戻る。終了でなければ、図８のステップＳ３６のように通信を継続する。なお、図８から図１０では、基地局装置１０を一つとして説明しているが、移動端末２０はセルサーチを行う複数の基地局装置１０と同様の通信を行ってもよい。制御部３５は、各基地局装置からの電波の受信電界強度を取得し、最も受信状態のよい基地局装置にハンドオーバする。なお、移動端末２０は、サーチ期間毎に測定したサーチ期間情報を、基地局装置１０に報告し、毎回次のサーチ期間に反映させることを可能としてもよい。当然のことながら、この報告は、１回だけ行うこともできる。
　図１１は、実施例１の移動通信システムの動作を示した図である。図３と比較し、２回目以降のセルサーチのフレーム数は１０フレームであり、基地局ＢＳ１と移動端末ＭＳとの通常通信のフレーム数は４０フレームである。その他は図３と同じであり説明を省略する。
　実施例１によれば、ステップＳ２６のように、演算部１２は、セルサーチに要したフレーム数Ｊを次回セルサーチを行うフレーム数Ｊとする。ステップＳ３４のように、セルサーチ部２２は、次回セルサーチを行うフレーム数Ｊで次回のセルサーチを行う。次回セルサーチを行う際の受信電界強度は、前回セルサーチを行った際の受信電界強度とほぼ同じであることが多い。よって、次回セルサーチを行うフレーム数は前回セルサーチに要したフレーム数とほぼ同じと考えられる。よって、実施例１のように、次回セルサーチを行うフレーム数をセルサーチに要したフレーム数とすることにより、次回のセルサーチでは、図８の余ったフレーム数Ｋを削減することができる。例えば、図３と図１１との比較では、通信スループットを１４％改善することができる。
　なお、次回のセルサーチで、セルサーチに要したフレーム数がフレーム数Ｊを越え、フレーム数Ｊ´となった場合、セルサーチが通常の通信フレームに重なってしまう。この場合、演算部１２は、次回の次のセルサーチを行うフレーム数をフレーム数Ｊ´とする。このように、基地局装置１０の配置や移動端末２０に位置に応じ、セルサーチを安定に行うことができる。
　実施例２は、演算部１２がセルサーチを行うフレーム数を、セルサーチに要したフレーム数より長くする例である。図１２は、実施例２に係る移動通信システムのシーケンス図である。まず、基地局装置１０の演算部１２は、図９のステップＳ２６において、セルサーチを行うフレーム数を、セルサーチに要したフレーム数Ｊにマージンフレーム数αを加えたフレーム数とする。図１２において、基地局装置１０の通知部１４は移動端末２０の取得部２６にセルサーチを行うフレーム数としてＪ＋αを通知する（ステップＳ２８ａ、３０ａ）。図１０のステップＳ３４において、セルサーチ部２２は、セルサーチを行うフレーム数Ｊ＋αでセルサーチを行う。その他の動作は、実施例１と同じであり説明を省略する。
　次回セルサーチを行う際の受信電界強度が、前回セルサーチを行った際の受信電界強度より弱くなる場合がある。この場合、次回セルサーチに要するフレーム数は前回セルサーチに要したフレーム数より多くなる。実施例２によれば、セルサーチを行うフレーム数を、セルサーチに要したフレーム数より長くすることにより、次回セルサーチに要するフレーム数が前回セルサーチに要したフレーム数より多くなっても、通常の通信を行うフレームにセルサーチが重なることを抑制することができる。なお、マージンαは、一定のフレーム数とすることもできるし、可変のフレーム数とすることもできる。
　実施例３は、演算部が、複数の移動端末のセルサーチに要したフレーム数に基づき次回セルサーチを行う期間を演算する例である。図１３は、実施例３に係る移動通信システムのシーケンス図である。図１３において、基地局装置１０は、複数の移動端末２０ａ～２０ｄと通信を行っている。基地局装置１０の取得部１６は複数の移動端末２０ａ～２０ｄの通知部から、それぞれ受信電界強度、セルサーチに要したフレーム数Ｊ１～Ｊ４および余ったフレーム数Ｋ１～Ｋ４を取得する（ステップＳ２２ａ～Ｓ２２ｄおよびＳ２４ａ～Ｓ２４ｄ）。図９のステップＳ２６において、演算部１２は、複数の移動端末２０ａ～２０ｄのセルサーチに要したフレーム数Ｊ１～Ｊ４に基づき次回セルサーチを行うフレーム数Ｌを演算する。
　基地局装置１０と複数の移動端末２０ａ～２０ｄとのネゴシエーションにより、次回セルサーチを行うフレーム数Ｌを各移動端末２０ａ～２０ｄに通知する（ステップＳ２８ｂ、Ｓ３０ｂ）。各移動端末２０ａ～２０ｄのセルサーチ部２２はフレーム数Ｌを用いセルサーチを行う。その他の動作は実施例１および２と同様であり、説明を省略する。
　演算部１２が次回セルサーチを行うフレーム数Ｌを演算する方法としては、例えば、フレーム数Ｊ１～Ｊ４を単純平均しマージンαを加え、次回セルサーチを行うフレーム数することができる。また、フレーム数Ｊ１～Ｊ４の最大フレーム数を次回セルサーチを行うフレーム数Ｌとすることができる。さらに、フレーム数Ｊ１～Ｊ４の最大フレーム数にマージンαを加えたフレーム数を次回セルサーチを行うフレーム数Ｌとすることができる。このように、次回セルサーチを行うフレーム数Ｌをフレーム数Ｊ１～Ｊ４およびＫ１～Ｋ４の統計情報に基づき演算することができる。
　実施例３によれば、基地局装置１０が複数の移動端末２０ａ～２０ｄと通信している場合も次回セルサーチを行うフレーム数Ｌを適切に設定することができる。
　実施例１から実施例３のように、演算部１２がセルサーチに要したフレーム数（すなわち期間）に基づき次回セルサーチを行うフレーム数（調整されたセルサーチ期間）を調整することにより、セルサーチ期間の短縮が可能となる。
　以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

Claims (8)

  1. 　基地局装置と通信を行う移動端末であって、
    　セルサーチを行い、前記セルサーチに要した期間に基づき調整されたセルサーチ期間を用いて次回のセルサーチを行うセルサーチ部を備えたことを特徴とする移動端末。
  2. 　前記セルサーチに要した時間に関する情報を前記基地局装置に通知する通知部と、
    　前記調整されたセルサーチ期間に関する情報を前記基地局から取得する取得部と、を具備する請求項１記載の移動端末。
  3. 　前記調整されたセルサーチ期間は前記セルサーチに要した期間と同じである請求項１または２記載の移動端末。
  4. 　前記調整されたセルサーチ期間は前記セルサーチに要した期間より長い請求項１または２記載の移動端末。
  5. 　移動端末と通信を行う基地局装置であって、
    　前記移動端末がセルサーチに要した期間に関する情報を、前記移動端末から取得する取得部と、
    　前記セルサーチに要した期間に基づき調整されたセルサーチ期間に関する情報を前記移動通信に通知する通知部と、を具備する基地局装置。
  6. 　前記セルサーチに要した期間を前記調整されたセルサーチ期間とする請求項５記載の移動通信システム。
  7. 　前記調整されたセルサーチ期間を、前記セルサーチに要した期間より長く設定する演算部を含むことを特徴とする請求項５記載の移動通信システム。
  8. 　互いに無線通信を行う基地局装置と移動端末とを含む移動通信システムであって、
    　セルサーチを行う前記移動端末に設けられたセルサーチ部と、
    　前記セルサーチに要した期間に基づきセルサーチを行う期間を演算する演算部とを、具備し、
    　前記セルサーチ部は、前記演算部により演算されたセルサーチ期間でセルサーチを行うことを特徴とする移動通信システム。

    　
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