JP4789613B2 - 無線通信端末及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のキャリアを用いたマルチキャリアによる通信に適用される無線通信端末及び通信方法に関する。

符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）を用いた移動体通信ネットワークにおいて、高速なデータ通信を実現する1xEV-DO（1x evolution - data only）が提供されている（例えば、特許文献１）。

1xEV-DOでは、一つのキャリアが一つのユーザ（無線通信端末）に割り当てられる。また、複数のキャリア（例えば、１５キャリア）を一つのユーザに割り当てることによって、さらに高速なデータ通信を実現する、いわゆる“マルチキャリア”（nxEV-DO）の導入も検討されている。
特開２００２−３００６４４号公報（第２−３頁、第１図）

マルチキャリアでは、多数のキャリアのハンドオフが同時期に実行されると、無線基地局及び無線通信端末での処理負荷が増大する問題がある。

一方、ハンドオフは、各キャリアの受信信号強度（ＲＳＳＩ）に基づいて、キャリアごとにタイミングが決定されるため、キャリア間で同期することなく、無秩序なハンドオフが実行される場合もある。このような無秩序なハンドオフは、当該キャリアを用いて伝送されているトラフィックフローの通信品質を不安定にする問題を惹起する。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、マルチキャリアによる移動体通信ネットワークにおいて、ハンドオフ時の処理負荷を抑制するとともに、複数のキャリアの無秩序なハンドオフによって通信品質が不安定になることを防止することができる無線通信端末及び通信方法を提供することを目的とする。

上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、複数のキャリアを用いたマルチキャリアによる通信を、少なくとも第１の無線基地局（例えば、無線基地局１００Ａ）及び第２の無線基地局（無線基地局１００Ｄ）と実行する無線通信端末（無線通信端末２００）であって、２本以上かつ最大設定可能キャリア数（例えば、１５キャリア）の半数以下である所定数（例えば、４キャリア）の前記キャリアによって構成され、所定のトラフィックフロー（例えば、音声データ）の伝送に用いられるメインセッション（例えば、メインセッションＭＳ）を前記第１の無線基地局と設定するメインセッション設定部（メインセッション処理部２０５）と、前記第２の無線基地局との間において、前記所定数の前記キャリアによって構成されるメインセッション候補（例えば、メインセッション候補ＣＤｄ）を設定するメインセッション候補設定部（サブセッション処理部２０７）と、前記メインセッション候補設定部によって前記メインセッション候補が設定された場合、前記メインセッションを前記メインセッション候補に切り替えるセッション切替部（セッション切替部２１１）とを備えることを要旨とする。

このような無線通信端末によれば、メインセッションが設定されている第１の無線基地局以外の無線基地局、つまり、第２の無線基地局との間において、メインセッションを構成するキャリア数と同数（所定数）のキャリアによって構成されるメインセッション候補が設定される。また、メインセッションは、最大設定可能キャリア数の半数以下である所定数のキャリアによって構成される。

そして、当該メインセッション候補が設定された場合、メインセッションが当該メインセッション候補に切り替えられる。

このため、多数のキャリアのハンドオフが同時期に実行されることによって、無線基地局及び無線通信端末での処理負荷が増大することを防止することができる。

さらに、メインセッションを構成するキャリア数を単位として、メインセッションによって伝送されているトラフィックフローが切り替えられる。このため、キャリア間で同期することなく、無秩序なハンドオフが実行されることによって、当該トラフィックフローの通信品質が不安定になることを防止できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記メインセッション候補設定部は、前記第２の無線基地局との間において、通信に用いられていない未使用キャリアを検出した場合、通信に使用されている使用中キャリアよりも優先して前記未使用キャリアを前記メインセッション候補に含めることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１または第２の特徴に係り、前記セッション切替部は、前記メインセッション候補が複数存在する場合、前記所定数の通信に用いられていない未使用キャリアによって構成されているメインセッション候補を他のメインセッション候補よりも優先して選択することを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至第３の特徴に係り、前記キャリアの受信状態を測定する受信状態測定部（通信品質測定部２０９）をさらに備え、前記セッション切替部は、前記メインセッション候補が複数存在する場合、前記受信状態測定部によって測定された、前記メインセッション候補に含まれる前記キャリアの受信状態に基づいて、前記メインセッションを切り替えるメインセッション候補を選択することを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、無線通信端末が、少なくとも第１の無線基地局及び第２の無線基地局と、複数のキャリアを用いたマルチキャリアによる通信を実行する通信方法であって、２本以上かつ最大設定可能キャリア数の半数以下である所定数の前記キャリアによって構成され、所定のトラフィックフローの伝送に用いられるメインセッションを前記第１の無線基地局と設定するステップと（ステップＳ２１０）、前記第２の無線基地局との間において、前記所定数の前記キャリアによって構成されるメインセッション候補を設定するステップと（ステップＳ２２０）、前記メインセッション候補が設定された場合、前記メインセッションを前記メインセッション候補に切り替えるステップ（ステップＳ２３０，Ｓ２４０）とを備えることを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、本発明の第５の特徴に係り、前記メインセッション候補を設定するステップでは、前記第２の無線基地局との間において、通信に用いられていない未使用キャリアを検出した場合、通信に使用されている使用中キャリアよりも優先して前記未使用キャリアを前記メインセッション候補に含めることを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、本発明の第５または第６の特徴に係り、前記セッションを切り替えるステップでは、前記メインセッション候補が複数存在する場合、前記所定数の通信に用いられていない未使用キャリアによって構成されているメインセッション候補を他のメインセッション候補よりも優先して選択することを要旨とする。

本発明の第８の特徴は、本発明の第５乃至第７の特徴に係り、前記キャリアの受信状態を測定するステップ（ステップＳ３７０）をさらに備え、前記セッションを切り替えるステップでは、前記メインセッション候補が複数存在する場合、前記受信状態を測定するステップにおいて測定された、前記メインセッション候補に含まれる前記キャリアの受信状態に基づいて、前記メインセッションを切り替えるメインセッション候補を選択することを要旨とする。

本発明の特徴によれば、マルチキャリアによる移動体通信ネットワークにおいて、ハンドオフ時の処理負荷を抑制するとともに、複数のキャリアの無秩序なハンドオフによって通信品質が不安定になることを防止することができる無線通信端末及び通信方法を提供することができる。

次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（移動体通信ネットワークの概略構成）
図１は、本実施形態に係る無線通信端末を含む移動体通信ネットワーク１０の概略構成図である。

移動体通信ネットワーク１０は、複数のキャリアを用いるマルチキャリアによって、高速なデータ通信（nxEV-DO）を提供する。なお、データ通信には、ＶｏＩＰによる音声データが含まれる。

移動体通信ネットワーク１０は、無線基地局１００Ａ〜１００Ｄ及び無線通信端末２００によって構成される。なお、移動体通信ネットワーク１０に含まれる無線基地局及び無線通信端末の数量は、図１に示す数量に限定されるものではない。

無線基地局１００Ａは、複数のキャリアを用いたマルチキャリアによる無線通信端末２００との通信を実行する。なお、無線基地局１００Ｂ〜１００Ｄも無線基地局１００Ａと同様の機能を有する。

無線通信端末２００は、マルチキャリアによる無線基地局１００Ａ〜１００Ｄとの通信を実行することができる携帯電話端末である。具体的には、無線通信端末２００は、無線基地局１００Ａ〜１００Ｄを介して、nxEV-DOに準拠した高速なデータ通信を実行することができる。

（機能ブロック構成）
図２は、無線通信端末２００の機能ブロック構成図である。なお、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、無線通信端末２００は、無線通信端末２００としての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略した機能ブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。

図２に示すように、無線通信端末２００は、ＲＦ部２０１、データ通信部２０３、メインセッション処理部２０５、サブセッション処理部２０７、通信品質測定部２０９及びセッション切替部２１１を備える。

ＲＦ部２０１は、無線基地局１００Ａ〜１００Ｄによって送信された複数のキャリアを受信する。また、ＲＦ部２０１は、無線基地局１００Ａ〜１００Ｄに向けて複数のキャリアを送信する。

さらに、ＲＦ部２０１は、当該複数のキャリアによって伝送されるベースバンド信号（例えば、ＶｏＩＰによる音声データを含むトラフィックフロー）のディジタル変調（及び復調）処理を実行し、データ通信部２０３と、ベースバンド信号を送受信する。

データ通信部２０３は、ベースバンド信号の処理を実行する。具体的には、データ通信部２０３は、データ通信に関する処理（例えば、ＩＰパケット化や受信したデータの再生）を実行する。

メインセッション処理部２０５は、メインセッションに関する処理を実行する。メインセッションとは、特定の無線基地局（例えば、無線基地局１００Ａ）と送受信される２本以上かつ最大設定可能キャリア数（１５キャリア）の半数以下である所定数のキャリア（例えば、４キャリア）によって構成される。なお、所定数は、当該キャリアを用いて伝送されるトラフィックフローのプロファイル（所要通信速度やＱｏＳレベルなど）に応じて、適切な値が設定される。

また、本実施形態では、メインセッションを用いて、通信制御用のメッセージ、音声データ、及びＱｏＳレベルの高いストリーミングデータなどを含むトラフィックフロー（所定のトラフィックフロー）が伝送される。

本実施形態において、メインセッション処理部２０５は、メインセッション設定部を構成する。

サブセッション処理部２０７は、サブセッション及びメインセッション候補に関する処理を実行する。サブセッションとは、特定の無線基地局（例えば、無線基地局１００Ａ）と送受信される１本以上のキャリアによって構成される。

本実施形態では、通信制御用のメッセージ、音声データ、及びＱｏＳレベルの高いストリーミングデータなどを含むトラフィックフロー以外のトラフィックフロー、例えば、ＱｏＳレベルが低いベストエフォートデータなどが、サブセッションを用いて伝送される。

また、通信に使用されていない未使用キャリアによってもサブセッションが構成される。

また、サブセッション処理部２０７は、メインセッションが設定されている無線基地局以外の無線基地局（第２の無線基地局）との間において、メインセッションを構成するキャリア数と同数（所定数）のキャリアによって構成されるメインセッション候補を設定する。本実施形態において、サブセッション処理部２０７は、メインセッション候補設定部を構成する。

具体的には、サブセッション処理部２０７は、メインセッションが設定されている無線基地局以外の無線基地局との間において確保された１本または２本以上のキャリアによって構成されるサブセッションを用いて、メインセッション候補を設定する。

また、サブセッション処理部２０７は、メインセッションが設定されている無線基地局以外の無線基地局の間において、通信に用いられていない未使用キャリアを検出した場合、通信に使用されている使用中キャリアよりも優先して当該未使用キャリアをメインセッション候補に含めることができる。

通信品質測定部２０９は、ＲＦ部２０１が受信したキャリアの受信通信品質を測定する。本実施形態において、通信品質測定部２０９は、ＲＦ部２０１が受信したキャリアの受信状態を測定する受信状態測定部を構成する。

具体的には、通信品質測定部２０９は、ＲＦ部２０１が受信したキャリアの受信信号強度（ＲＳＳＩ）を測定する。

また、通信品質測定部２０９は、各セッション（メインセッション、サブセッション及びメインセッション候補）に含まれるキャリアのＲＳＳＩに基づいて、当該セッションとしてのＲＳＳＩ（以下、“セッションＲＳＳＩ”）を（１式）を用いて演算することができる。

セッションＲＳＳＩ＝ＲＳＳＩａ＋α（Ｎｓ−１） …（１式）
ここで、ＲＳＳＩａは、当該セッションに含まれる任意のキャリアのＲＳＳＩ、または当該セッションに含まれるキャリアのＲＳＳＩの平均である。αは、所定の値を有する定数であり、Ｎｓは、当該セッションに含まれるキャリア数である。

また、サブセッションを構成するキャリア数が１本のみである場合、（１式）を適用することなく、当該キャリアのＲＳＳＩがそのまま用いられる。

セッション切替部２１１は、メインセッションからメインセッション候補への切替を実行する。具体的には、セッション切替部２１１は、サブセッション処理部２０７によってメインセッション候補が設定された場合、メインセッションを当該メインセッション候補に切り替える。

また、セッション切替部２１１は、メインセッション候補が複数存在する場合、メインセッション候補に含まれるキャリアの受信状態に基づいて、メインセッションを切り替えるメインセッション候補を選択する。

具体的には、セッション切替部２１１は、通信品質測定部２０９によって測定されたメインセッション候補を構成するキャリアのＲＳＳＩに基づいて、メインセッションを切り替えるメインセッション候補を選択する。

また、セッション切替部２１１は、各セッション（メインセッション、サブセッション及びメインセッション候補）のセッションＲＳＳＩ（１式参照）に基づいて、メインセッションを切り替えるメインセッション候補を選択することもできる。

さらに、セッション切替部２１１は、メインセッション候補が複数存在する場合、メインセッションを構成するキャリア数と同数（所定数）の通信に用いられていない未使用キャリアによって構成されているメインセッション候補を他のメインセッション候補に優先して選択することができる。なお、メインセッション候補の具体的な選択方法については、後述する。

（無線通信端末及び無線基地局の動作）
次に、上述した移動体通信ネットワーク１０に含まれる無線基地局１００Ａ〜１００Ｄ及び無線通信端末２００の動作について説明する。

（１）サブセッションの切替動作
まず、サブセッションの切替動作について説明する。図３は、サブセッションの切替動作シーケンス図である。

図３に示すように、ステップＳ１０において、無線通信端末２００は、無線基地局１００Ｂとの間において、２本のキャリア（２Ｘ）によって構成されるサブセッションを設定する。

なお、サブセッションとは、上述したように、１本または２本以上のキャリアによって構成され、ＱｏＳレベルが低いベストエフォートデータなどがサブセッションを用いて伝送される。また、通信に使用されていない未使用キャリアによってもサブセッションが構成される。

ステップＳ２０において、無線通信端末２００は、無線基地局１００Ａによって送信されるキャリアのＲＳＳＩが高くなったことに伴い、無線基地局１００Ａをハンドオフの候補先とするRouteUpdateメッセージを無線基地局１００Ａに送信する。

ステップＳ３０において、無線基地局１００Ａは、受信したRouteUpdateメッセージに基づいて、無線通信端末２００が無線基地局１００Ａとの通信を実行するために必要なチャネル情報などを含むTCA（TrafficChannelAssignment）メッセージを無線通信端末２００に送信する。

ステップＳ４０において、無線通信端末２００は、ReversePilot信号を無線基地局１００Ａに送信する。

ステップＳ５０において、無線基地局１００Ａは、受信したReversePilot信号ジに基づいて、RTC（reverse traffic channel）に関する情報を含むRTCACKメッセージを無線通信端末２００に送信する。

ステップＳ６０において、無線通信端末２００は、受信したTCAメッセージ及びRTCACKメッセージに基づいて、T-CH（traffic channel）の設定を実行し、当該設定が完了したことを示すTrafficChannelCompleteメッセージを無線基地局１００Ａに送信する。

ステップＳ７０及びステップＳ８０において、無線通信端末２００は、無線基地局１００Ａによって送信されるキャリアのＲＳＳＩがさらに高くなったことに伴い、DRC（date rate control） Coverを無線基地局１００Ａに切り替えること、つまり、無線基地局１００Ｂとの間に設定されているサブセッションに含まれるキャリアのハンドオフを実行することを、無線基地局１００Ａ及び無線基地局１００Ｂに通知する。

ここでは、当該サブセッションに含まれる１本のキャリアがハンドオフの対象となったものとする。

ステップＳ９０において、無線通信端末２００は、無線基地局１００Ａとの間において、１本のキャリア（１Ｘ）によって構成されるサブセッションを新たに設定する。

また、ステップＳ１００において、無線通信端末２００は、無線基地局１００Ｂとの間において設定されているサブセッションに含まれるキャリア数を２本から１本に減らす。

なお、上述したサブセッションの切替（ハンドオフ）は、特に制約を受けることなく、いつでも実行することができる。

（２）メインセッションの切替動作
次に、メインセッションの切替動作について説明する。図４は、メインセッションの切替動作シーケンス図である。メインセッションの切替動作も、上述したサブセッションの切替動作と概ね同様である。

図４に示すように、ステップＳ２１０において、無線通信端末２００は、無線基地局１００Ａ（第１の無線基地局）との間において、例えば、４本のキャリア（４Ｘ）によって構成されるメインセッションを設定する。メインセッションでは、上述したように、通信制御用のメッセージ、音声データ、及びＱｏＳレベルの高いストリーミングデータなどを含むトラフィックフローが伝送される。

ステップＳ２２０において、無線通信端末２００は、無線基地局１００Ｂ（第２の無線基地局）との間において、例えば、４本のキャリア（４Ｘ）によって構成されるメインセッション候補を設定する。

なお、メインセッション候補とは、上述したように、メインセッションが設定されている無線基地局１００Ａ以外の無線基地局（無線基地局１００Ｂ）との間において、メインセッションを構成するキャリア数と同数（４Ｘ）のキャリアによって構成される。

ステップＳ２３０及びステップＳ２４０において、無線通信端末２００は、上述したサブセッションと同様に、メインセッションをメインセッション候補に切り替える。

この結果、無線通信端末２００は、無線基地局１００Ｂとの間において、４本のキャリア（４Ｘ）によって構成されるメインセッションを設定する。また、無線通信端末２００は、メインセッションを切り替えることによって未使用となった無線基地局１００Ａとのセッションをメインセッション候補として設定する。

なお、メインセッションによって伝送されるトラフィックフローのＱｏＳ制御パラメータなどは、ステップＳ２３０及びＳ２４０の処理において、無線基地局１００Ａから無線基地局１００Ｂに引き継がれる。

なお、ステップＳ２３０及びＳ２４０の切替えタイミングはこれに限定されるものではない。

（３）無線通信端末におけるメインセッションの詳細切替動作フロー
次に、上述したメインセッションの切替を実行するために、無線通信端末２００においいて実行される詳細な切替動作フローについて説明する。図５は、無線通信端末２００におけるメインセッションの詳細切替動作フローである。

図５に示すように、ステップＳ３１０において、無線通信端末２００は、メインセッション候補が設定されているか否かを判定する。

メインセッション候補が設定されている場合（ステップＳ３１０のＹＥＳ）、ステップＳ３２０において、無線通信端末２００は、当該メインセッション候補を解析する。具体的には、ステップＳ３３０及びステップＳ３４０の処理を実行する。

一方、メインセッション候補が設定されていない場合（ステップＳ３１０のＮＯ）、無線通信端末２００は、処理を終了する。

ステップＳ３３０において、無線通信端末２００は、当該メインセッション候補を構成し、通信に用いられていない未使用キャリア数を取得する。

ステップＳ３４０において、無線通信端末２００は、当該メインセッション候補を構成する各キャリアの受信信号強度（ＲＳＳＩ）を取得する。

ステップＳ３５０において、無線通信端末２００は、メインセッション候補が複数存在する場合、ステップＳ３２０からの処理を繰り返す。

ステップＳ３６０において、無線通信端末２００は、ステップＳ３３０において取得した未使用キャリア数が、メインセッションを構成するキャリア数以上であるメインセッション候補の数を判定する。

ステップＳ３６０の判定条件を満たすメインセッション候補が２以上の場合、ステップＳ３７０において、無線通信端末２００は、ＲＳＳＩが最も強いメインセッション候補を選択する。

具体的には、無線通信端末２００は、セッションＲＳＳＩ（１式参照）が最も強いメインセッション候補を選択する。

なお、（１式）を用いたセッションＲＳＳＩの演算は、メインセッションを構成するキャリア数までを対象として適用される。当該キャリア数を超えるキャリアのＲＳＳＩについては（１式）を適用せず、例えば、（１式）によって演算されたセッションＲＳＳＩと、当該キャリア数を超えるキャリアのＲＳＳＩとの平均によって、当該メインセッション候補のセッションＲＳＳＩを求めることができる。

ステップＳ３６０の判定条件を満たすメインセッション候補が１の場合、ステップＳ３８０において、無線通信端末２００は、当該メインセッション候補を選択する。

ステップＳ３９０において、無線通信端末２００は、ステップＳ３７０またはステップＳ３８０において選択したメインセッション候補に、メインセッションを切り替える。

ステップＳ３６０の判定条件を満たすメインセッション候補が０の場合、ステップＳ４００において、無線通信端末２００は、当該判定条件を満たさないメインセッション候補のうち、ＲＳＳＩが最も強いメインセッション候補を選択する。なお、メインセッション候補は、ステップＳ３７０と同様の処理によって選択される。

ステップＳ４１０において、無線通信端末２００は、選択したメインセッション候補を構成するキャリアを用いて伝送されているトラフィックフローの切替を実行する。

具体的には、無線通信端末２００は、当該トラフィックフローを、当該メインセッション候補を構成するキャリアを送信している無線基地局と異なる他の無線基地局に切り替える。

ステップＳ４２０において、無線通信端末２００は、当該メインセッション候補における未使用キャリア数がメインセッションを構成するキャリア数以上となったか否かを判定する。

未使用キャリア数がメインセッションを構成するキャリア数以上となった場合（ステップＳ４２０のＹＥＳ）、ステップＳ４３０において、無線通信端末２００は、メインセッションを当該メインセッション候補に切り替える。

未使用キャリア数がメインセッションを構成するキャリア数以上とならなかった場合（ステップＳ４２０のＮＯ）、無線通信端末２００は、処理を終了する。

（３）動作例
次に、無線通信端末２００の具体的な動作例について説明する。ここでは、無線基地局１００Ａ〜１００Ｄ、及び無線通信端末２００は、最大１５本のキャリア（１５Ｘ）を送受信できるものとする。なお、以下、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付しているため、同一または類似の部分については、適宜その説明を省略する。

（３．１）動作例１
図６（ａ）及び（ｂ）は、無線通信端末２００の動作例１を示す図である。図６（ａ）では、無線通信端末２００は、４本のキャリア（４Ｘ）によって構成されるメインセッションＭＳを無線基地局１００Ａと設定している。

また、無線通信端末２００は、１１本のキャリア（１１Ｘ）によって構成されるサブセッションＳＳａを無線基地局１００Ａと設定している。なお、サブセッションは、ＱｏＳレベルが低いベストエフォートデータなどの伝送に用いられる。或いは、サブセッションは、未使用キャリアによって構成されてもよい。

ここで、無線通信端末２００が、無線基地局１００Ａから遠ざかる方向に移動すると、セッションの設定状態は、図６（ｂ）に示す状態に変化する。

具体的には、サブセッションＳＳａを構成する一部のキャリアが他の無線基地局に切り替えられる。具体的には、２本のキャリア（２Ｘ）が、無線基地局１００ＢとのサブセッションＳＳｂ、及び無線基地局１００ＣとのサブセッションＳＳｃにそれぞれ切り替えられる。また、３本のキャリア（３Ｘ）が、無線基地局１００ＤとのサブセッションＳＳｄに切り替えられる。

この結果、無線基地局１００ＡとのサブセッションＳＳａのキャリア本数は、４本（４Ｘ）に減る。

（３．２）動作例２
図７（ａ）及び（ｂ）は、無線通信端末２００の動作例２を示す図である。図７（ａ）及び（ｂ）は、無線通信端末２００がメインセッションＭＳを無線基地局１００Ｄに切り替える場合の動作例を示す。

図７（ａ）では、無線通信端末２００は、４本のキャリア（４Ｘ）によって構成されるメインセッション候補ＣＤｄを無線基地局１００Ｄと設定する。

具体的には、図７（ａ）は、図６（ｂ）に示した状態から、無線通信端末２００が、さらに無線基地局１００Ａから遠ざかる方向に移動した状態を示す。

図６（ｂ）と図７（ａ）とを比較すると、無線基地局１００Ａから他の無線基地局に、さらにキャリアが切り替えられ、無線基地局１００Ｂ〜１００Ｄと設定されるセッションを構成するキャリア数がさらに増加している。

特に、図６（ｂ）に示したサブセッションＳＳｄのキャリア本数が４本（４Ｘ）に増加することによって、キャリア本数がメインセッションＭＳと同数になる。キャリア本数がメインセッションＭＳと同数になると、サブセッションＳＳｄは、メインセッション候補ＣＤｄとして設定される。

ここで、無線通信端末２００が、無線基地局１００Ａから遠ざかる方向に、さらに移動すると、セッションの設定状態は、図７（ｂ）に示す状態に変化する。

具体的には、無線通信端末２００は、メインセッションＭＳを無線基地局１００Ｄに切り替える。また、無線通信端末２００は、メインセッションＭＳが無線基地局１００Ｄに切り替えられることによって未使用となったキャリアと、サブセッションＳＳａを構成していたキャリアとによって、５本のキャリア（５Ｘ）によって構成されるメインセッション候補ＣＤａを無線基地局１００Ａと設定する。

（３．３）動作例３
図８（ａ）及び（ｂ）は、無線通信端末２００の動作例３を示す図である。図８（ａ）及び（ｂ）は、メインセッション候補が複数ある場合の動作例を示す。

具体的には、図８（ａ）に示すように、無線基地局１００Ｃとのメインセッション候補ＣＤｃ、及び無線基地局１００Ｄとのメインセッション候補ＣＤｄが、無線通信端末２００と設定されている。

ここで、メインセッション候補ＣＤｃは、４本の未使用キャリアによって構成されているものとする。一方、メインセッション候補ＣＤｄは、５本のキャリアによって構成されているが、２本のキャリア（２Ｘ）が通信に使用中（使用中キャリア）であるものとする。すなわち、メインセッション候補ＣＤｄを構成する未使用キャリアは、３本（３Ｘ）である。

この場合、図８（ｂ）に示すように、無線通信端末２００は、メインセッションＭＳをメインセッション候補ＣＤｃに切り替える。

つまり、メインセッション候補ＣＤｄのキャリア数（５Ｘ）は、メインセッション候補ＣＤｃのキャリア数（４Ｘ）よりも多いが、メインセッション候補ＣＤｃを構成する未使用キャリア数（４Ｘ）がメインセッション候補ＣＤｄの未使用キャリア数（３Ｘ）よりも多いため、メインセッション候補ＣＤｃが選択される。

（３．４）動作例４
図９（ａ）及び（ｂ）は、無線通信端末２００の動作例４を示す図である。図９（ａ）及び（ｂ）は、メインセッション候補を構成する未使用キャリア数が、メインセッションＭＳを構成するキャリア数に満たない場合の動作例を示す。

図９（ａ）に示すように、メインセッション候補ＣＤｄは、６本のキャリアによって構成されているが、３本のキャリア（３Ｘ）が通信に使用中（使用中キャリア）であるものとする。すなわち、メインセッション候補ＣＤｄを構成する未使用キャリアは、３本（３Ｘ）である。

また、サブセッションＳＳｃは、３本のキャリアによって構成されているが、１本のキャリア（１Ｘ）が通信に使用中（使用中キャリア）であるものとする。

この場合、図９（ｂ）に示すように、メインセッション候補ＣＤｄを構成するキャリアによって伝送されているトラフィックフローが、サブセッションＳＳｃを構成するキャリアに切り替えられる。

この結果、サブセッションＳＳｃでは、２本のキャリア（２Ｘ）が通信に使用中となる。また、メインセッション候補ＣＤｄを構成する未使用キャリア数が３本（３Ｘ）から４本に増加する。無線通信端末２００は、未使用キャリアが４本（４Ｘ）、つまり、メインセッションＭＳと同数のキャリア数に増加したメインセッション候補ＣＤｄに、メインセッションＭＳを切り替える。

（３．５）動作例５
図１０（ａ）〜（ｃ）は、無線通信端末２００の動作例５を示す図である。図１０（ａ）〜（ｃ）は、メインセッションＭＳを構成するキャリア数が、最大設定可能キャリア数（１５Ｘ）の半数を超える場合、具体的には、８本である場合の動作例を示す。

なお、メインセッションＭＳを構成するキャリア数は、最大設定可能キャリア数の半数以下であることが好ましい。本動作例は、メインセッションＭＳを構成するキャリア数が仮に最大設定可能キャリア数の半数を超える場合における対処に関するものである。

図１０（ａ）に示すように、メインセッションを構成するキャリア数が、設定可能な最大キャリア数（１５Ｘ）の半数を超える８本の場合、当該メインセッションは、４本のキャリア（４Ｘ）によって構成されるメインセッションＭＳ１と、メインセッションＭＳ２とに分割される。

次いで、無線通信端末２００が無線基地局１００Ａから遠ざかる方向に移動すると、図１０（ｂ）に示すように、メインセッションＭＳ１は、メインセッション候補ＣＤｄに切り替えられる。

また、メインセッションＭＳ１がメインセッション候補ＣＤｄに切り替えられることによって、５本のキャリア（５Ｘ）によって構成されるメインセッション候補ＣＤａが設定される。

図１０（ｂ）に示す状態において、無線通信端末２００は、メインセッション候補ＣＤａを構成する５本（５Ｘ）のキャリアのうち、３本のキャリアについて、無線基地局１００Ａから無線基地局１００Ｄへのハンドオフを実行する。

当該ハンドオフが実行されると、サブセッションＳＳｄを構成するキャリア数は、４本となり、サブセッションＳＳｄがメインセッション候補として設定される（不図示）。次いで、メインセッションＭＳ２は、当該メインセッション候補に切り替えられる。

この結果、図１０（ｃ）に示すように、無線通信端末２００と無線基地局１００Ｄとの間に、メインセッションＭＳ１及びメインセッションＭＳ２が設定される。

（作用・効果）
以上説明した本実施形態によれば、メインセッションが設定されている特定の無線基地局（第１の無線基地局）以外の無線基地局（第２の無線基地局）との間において、メインセッションを構成するキャリア数と同数（所定数）のキャリアによって構成されるメインセッション候補が設定される。また、メインセッションは、最大設定可能キャリア数（１５Ｘ）の半数以下である所定数のキャリア（例えば、４Ｘ）によって構成される。

そして、当該メインセッション候補が設定された場合、メインセッションが当該メインセッション候補に切り替えられる。

このため、多数のキャリアのハンドオフが同時期に実行されることによって、無線基地局１００Ａ〜１００Ｄ及び無線通信端末２００での処理負荷が増大することを防止することができる。

さらに、メインセッションを構成するキャリア数を単位として、メインセッションによって伝送されているトラフィックフローが切り替えられる。このため、キャリア間で同期することなく、無秩序なハンドオフが実行されることによって、当該トラフィックフローの通信品質が不安定になることを防止できる。

本実施形態によれば、未使用キャリアを検出した場合、通信に使用されている使用中キャリアよりも優先して当該未使用キャリアをメインセッション候補に含めることができる。また、メインセッション候補が複数存在する場合、メインセッションを構成するキャリア数（所定数）の未使用キャリアによって構成されているメインセッション候補が、他のメインセッション候補に優先して選択される。

このため、メインセッション候補を用いて伝送されているトラフィックフローに影響を与えることなく、即座にメインセッションの切替に提供することができるメインセッション候補をより確実に設定することができる。

さらに、本実施形態によれば、メインセッション候補が複数存在する場合、メインセッション候補に含まれるキャリアの受信状態に基づいて、メインセッションを切り替えるメインセッション候補が選択される。このため、メインセッションの切替後も安定した通信品質を確保することができる。

また、本実施形態では、（１式）を用いてセッションＲＳＳＩが演算される。（１式）によれば、キャリア数が多いメインセッション候補が選択され易くなるため、サブセッション（及びメインセッション候補）を用いて伝送されているトラフィックフローの他の無線基地局への切替を低減することができる。

（その他の実施形態）
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。

例えば、上述した実施形態では、無線通信端末２００は、携帯電話端末であるものとして説明したが、無線通信端末２００は、パーソナル・コンピュータやＰＤＡなどに実装できるカード型のものであってもよい。また、本発明に係る無線通信端末２００の機能は、無線通信用モジュールとして提供することもできる。

上述した実施形態では、キャリアの受信状態として受信信号強度（ＲＳＳＩ）を用いる形態としたが、例えば、ＣＩＲ（信号電力対干渉電力比）やビットエラー率を用いてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施形態に係る無線通信端末を含む移動体通信ネットワークの概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無線通信端末の機能ブロック構成図である。 本発明の実施形態に係るサブセッションの切替動作シーケンス図である。 本発明の実施形態に係るメインセッションの切替動作シーケンス図である。 本発明の実施形態に係る無線通信端末におけるメインセッションの詳細切替動作フローである。 本発明の実施形態に係る無線通信端末の具体的な動作例（動作例１）を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信端末の具体的な動作例（動作例２）を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信端末の具体的な動作例（動作例３）を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信端末の具体的な動作例（動作例４）を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信端末の具体的な動作例（動作例５）を示す図である。

符号の説明

１０…移動体通信ネットワーク、１００Ａ〜１００Ｄ…無線基地局、２００…無線通信端末、２０１…ＲＦ部、２０３…データ通信部、２０５…メインセッション処理部、２０７…サブセッション処理部、２０９…通信品質測定部、２１１…セッション切替部、ＣＤａ，ＣＤｃ，ＣＤｄ…メインセッション候補、ＭＳ，ＭＳ１，ＭＳ２…メインセッション、ＳＳａ〜ＳＳｄ…サブセッション

Claims (4)

1. 複数のキャリアを用いたマルチキャリアによる通信を、少なくとも第１の無線基地局及び第２の無線基地局と実行する無線通信端末であって、
   ２本以上かつ最大設定可能キャリア数の半数以下である所定数の前記キャリアによって構成され、所定のトラフィックフローの伝送に用いられるメインセッションを前記第１の無線基地局と設定するメインセッション設定部と、
   前記第２の無線基地局との間において、前記所定数の前記キャリアによって構成されるメインセッション候補を設定するメインセッション候補設定部と、
   前記メインセッション候補設定部によって前記メインセッション候補が設定された場合、前記メインセッションを前記メインセッション候補に切り替えるセッション切替部と、を備え、
   前記メインセッション候補設定部は、前記第２の無線基地局との間において、通信に用いられていない未使用キャリアを検出した場合、通信に使用されている使用中キャリアよりも優先して前記未使用キャリアを前記メインセッション候補に含める無線通信端末。
2. 複数のキャリアを用いたマルチキャリアによる通信を、少なくとも第１の無線基地局及び第２の無線基地局と実行する無線通信端末であって、
   ２本以上かつ最大設定可能キャリア数の半数以下である所定数の前記キャリアによって構成され、所定のトラフィックフローの伝送に用いられるメインセッションを前記第１の無線基地局と設定するメインセッション設定部と、
   前記第２の無線基地局との間において、前記所定数の前記キャリアによって構成されるメインセッション候補を設定するメインセッション候補設定部と、
   前記メインセッション候補設定部によって前記メインセッション候補が設定された場合、前記メインセッションを前記メインセッション候補に切り替えるセッション切替部と、を備え、
   前記セッション切替部は、前記メインセッション候補が複数存在する場合、前記所定数の通信に用いられていない未使用キャリアによって構成されているメインセッション候補を他のメインセッション候補よりも優先して選択する無線通信端末。
3. 無線通信端末が、少なくとも第１の無線基地局及び第２の無線基地局と、複数のキャリアを用いたマルチキャリアによる通信を実行する通信方法であって、
   ２本以上かつ最大設定可能キャリア数の半数以下である所定数の前記キャリアによって構成され、所定のトラフィックフローの伝送に用いられるメインセッションを前記第１の無線基地局と設定するステップと、
   前記第２の無線基地局との間において、前記所定数の前記キャリアによって構成されるメインセッション候補を設定するステップと、
   前記メインセッション候補が設定された場合、前記メインセッションを前記メインセッション候補に切り替えるステップと、を備え、
   前記メインセッション候補を設定するステップでは、前記第２の無線基地局との間において、通信に用いられていない未使用キャリアを検出した場合、通信に使用されている使用中キャリアよりも優先して前記未使用キャリアを前記メインセッション候補に含める通信方法。
4. 無線通信端末が、少なくとも第１の無線基地局及び第２の無線基地局と、複数のキャリアを用いたマルチキャリアによる通信を実行する通信方法であって、
   ２本以上かつ最大設定可能キャリア数の半数以下である所定数の前記キャリアによって構成され、所定のトラフィックフローの伝送に用いられるメインセッションを前記第１の無線基地局と設定するステップと、
   前記第２の無線基地局との間において、前記所定数の前記キャリアによって構成されるメインセッション候補を設定するステップと、
   前記メインセッション候補が設定された場合、前記メインセッションを前記メインセッション候補に切り替えるステップと、を備え、
   前記セッションを切り替えるステップでは、前記メインセッション候補が複数存在する場合、前記所定数の通信に用いられていない未使用キャリアによって構成されているメインセッション候補を他のメインセッション候補よりも優先して選択する通信方法。

Images