(57)【要約】【課題】ストリーミングデータを再生中に、ハンドオーバーによって接続先の基地局が切り替わり、通信速度が低下した場合であっても、ストリーミングデータを支障なく継続して再生し得る移動局を提供すること。【解決手段】移動局は、切替先の基地局との接続が確立した場合に自局に割り当てられると予想される通信リソース量を、切替先の基地局における接続状況情報に基づいて推定し、ストリーミングデータを再生している場合において、前記予想される通信リソース量が、現在自局に割り当てられている通信リソース量よりも少ないときには、基地局切替処理を行う前に、ストリーミングデータを送信するサーバに対して、ストリーミングデータのビットレートを、現在のストリーミングデータのビットレートより小さくするよう要求する。【選択図】図１４
2015046806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信中に接続先の基地局を切り替える移動局であって、
基地局を介してサーバからストリーミングデータを受信して再生する再生部と、
第１基地局との接続が確立している際に、切替先候補の第２基地局と、当該第２基地局に接続している移動局との現在の接続状況を示す接続状況情報を取得する取得部と、
自局と前記第２基地局との接続が確立した場合に自局に割り当てられると予想される通信リソース量を、前記接続状況情報に基づいて推定する推定部と、
前記第１基地局からの基地局切替指示を受信すると、前記接続先の基地局を前記第１基地局から前記第２基地局へ切り替える切替処理を行う切替部と、
前記再生部が前記ストリーミングデータを再生している場合において、前記予想される通信リソース量が、前記第１基地局から自局に割り当てられている通信リソース量よりも少ないときには、前記切替処理を行う前に、前記サーバに対して、前記ストリーミングデータのビットレートを現在のビットレートより小さくするよう要求する変更要求部とを備える
ことを特徴とする移動局。
【請求項２】
前記接続状況情報は、前記第２基地局と接続している移動局の識別情報を含み、
前記推定部は、前記識別情報に基づいて、前記第２基地局と接続している移動局数を算出し、前記第２基地局が割り当てることのできる通信リソース量の総量を前記移動局数に１増分した数で除して得られる通信リソース量を、前記予想される通信リソース量と推定する
ことを特徴とする請求項１記載の移動局。
【請求項３】
前記取得部は、前記第１基地局から第２基地局を特定するための情報を受信し、前記情報に基づいて特定される第２基地局から前記接続状況情報の取得を行う
ことを特徴とする請求項２記載の移動局。
【請求項４】
更に、前記第１基地局及び前記第２基地局の少なくとも一方の基地局との通信品質を測定する測定部と、
前記第１基地局が行う基地局切替の判断に用いるための情報として、前記測定部で測定した前記通信品質に基づく測定結果情報を、前記第１基地局に対して送信する送信部とを備え、
前記送信部は、前記第１基地局に前記測定結果情報を送信するタイミングを決定するための、通信品質に係る予め定められた条件に基づいて、前記通信品質が前記条件を満たす場合に、前記第１基地局に前記測定結果情報を送信し、
前記切替部は、前記測定結果情報の送信の応答として、前記第１基地局から前記基地局切替指示を受信する
ことを特徴とする請求項３記載の移動局。
【請求項５】
前記送信部は、前記サーバから前記ビットレートが下げられたストリーミングデータを受信した後に前記第１基地局に、前記測定結果情報を送信する
ことを特徴とする請求項４記載の移動局。
【請求項６】
前記移動局と前記基地局との通信はＬＴＥ（Long Term Evolution）の通信規格に基づく通信であり、
前記接続状況情報は、前記ＬＴＥにおけるサブフレームの制御情報に含まれる情報である
ことを特徴とする請求項１記載の移動局。
【請求項７】
前記接続状況情報は、前記取得したサブフレームにおけるリソースブロックのそれぞれがどの移動局に割り当てられているかを識別するための移動局識別情報を含み、
前記取得部は、予め定められた一定期間中の前記ＬＴＥにおけるサブフレームを前記第２基地局から取得し、
前記推定部は、前記移動局識別情報に基づいて前記移動局数を算出する
ことを特徴とする請求項６記載の移動局。
【請求項８】
前記接続状況情報は、前記サブフレームの制御領域に含まれるＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）に基づく情報であり、
前記移動局識別情報は、ＲＮＴＩ（Radio Network Temporary Identity）であり、
前記推定部は、前記ＰＤＣＣＨに含まれるＤＣＩ（Downlink Control Information）を用いて、前記一定期間中のサブフレームにおけるリソースブロック毎の前記ＲＮＴＩを算出することによって、前記移動局数を算出する
ことを特徴とする請求項７記載の移動局。
【請求項９】
通信中に接続先の基地局を切り替える移動局の制御方法であって、
基地局を介してサーバからストリーミングデータを受信して再生する再生ステップと、
第１基地局との接続が確立している際に、切替先候補の第２基地局と、当該第２基地局に接続している移動局との現在の接続状況を示す接続状況情報を取得する取得ステップと、
自局と前記第２基地局との接続が確立した場合に自局に割り当てられると予想される通信リソース量を、前記接続状況情報に基づいて推定する推定ステップと、
前記第１基地局からの基地局切替指示を受信すると、前記接続先の基地局を前記第１基地局から前記第２基地局へ切り替える切替処理を行う切替ステップと、
前記再生ステップが前記ストリーミングデータを再生している場合において、前記予想される通信リソース量が、前記第１基地局から自局に割り当てられている通信リソース量よりも少ないときには、前記切替処理を行う前に、前記サーバに対して、前記ストリーミングデータのビットレートを現在のビットレートより小さくするよう要求する変更要求ステップとを備える
ことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局が一の基地局から他の基地局にハンドオーバーする際の通信制御に関し、特にハンドオーバーの前後において、ストリーミング再生の継続性を保障する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等の高速に通信し得る無線通信技術により大容量のデータの送受信が可能となり、無線通信においても、光ファイバー等を用いた高速有線通信に比べて遜色なく映像等のストリーミングデータの再生が可能となっている。
無線通信においては、１つの基地局がカバーする通信可能範囲は当該基地局を中心にした一定の範囲に限られる。このため、ユーザが移動しながらこのような無線通信を利用する場合、ユーザの持つ移動局（例えば、携帯通信端末）は、基地局間をハンドオーバーしながら通信を行う。ハンドオーバーによって基地局が切り替わると、新たな基地局から移動局に割り当てられる通信帯域が、切り替え前に接続していた基地局から割り当てられていた通信帯域と異なり、割り当てられるリソースが減少し、これにより通信速度が低下する場合がある。
【０００３】
ストリーミングデータの再生中に通信品質が劣化すると、ストリーミングデータの取得の速度が、再生速度より下がり、再生が一時的に停止する等の支障をきたすおそれがある。そこで、特許文献１には、通信中の信号強度を測定し、信号強度が低下、すなわち通信品質の劣化が予想される場合には、現在の自局に割り当てられている通信帯域を一時的に大きくする要求を基地局に対して行い、できるだけ多くのストリーミングデータを自局にバッファリングしながら再生する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５１９７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の技術では、ある程度のストリーミングデータをバッファリングしたとしても、基地局の切り替え後に通信速度の低下が続くと、バッファリングしていたストリーミングデータを使い果たした後は、再びストリーミングデータの取得が、再生に間に合わなくなり、継続した再生が困難になるといった問題がある。
本発明は、係る問題に鑑みてなされたものであり、基地局の切り替え後に通信速度が低下した場合であっても、ストリーミングデータを支障なく継続して再生し得る移動局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る移動局は、通信中に接続先の基地局を切り替える移動局であって、基地局を介してサーバからストリーミングデータを受信して再生する再生部と、第１基地局との接続が確立している際に、切替先候補の第２基地局と、当該第２基地局に接続している移動局との現在の接続状況を示す接続状況情報を取得する取得部と、自局と前記第２基地局との接続が確立した場合に自局に割り当てられると予想される通信リソース量を、前記接続状況情報に基づいて推定する推定部と、前記第１基地局からの基地局切替指示を受信すると、前記接続先の基地局を前記第１基地局から前記第２基地局へ切り替える切替処理を行う切替部と、前記再生部が前記ストリーミングデータを再生している場合において、前記予想される通信リソース量が、前記第１基地局から自局に割り当てられている通信リソース量よりも少ないときには、前記切替処理を行う前に、前記サーバに対して、前記ストリーミングデータのビットレートを現在のビットレートより小さくするよう要求する変更要求部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上述の構成により、本発明に係る移動局によると、基地局の切り替え後において通信速度が低下した場合であっても、ストリーミングデータを支障なく継続して再生し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態における移動通信システム１のシステム構成を示す概略図。
【図２】ｅＮＢ（evolved NodeB）２０の機能ブロック図。
【図３】ＵＥ（User Equipment）１０の一例における外観の概略図。
【図４】ＵＥ１０の機能ブロック図。
【図５】ＬＴＥ（Long Term Evolution）における無線フレーム構成を示す概念図。
【図６】ＬＴＥにおけるサブフレーム構成とＲＢ（Resource Block）を示す概念図。
【図７】基地局にＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信するためのＥＶＥＮＴ Ａ１の条件を示す図。
【図８】基地局にＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信するためのＥＶＥＮＴ Ａ２の条件を示す図。
【図９】基地局にＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信するためのＥＶＥＮＴ Ａ３の条件を示す図。
【図１０】基地局にＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信するためのＥＶＥＮＴ Ａ４の条件を示す図。
【図１１】基地局にＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信するためのＥＶＥＮＴ Ａ５の条件を示す図。
【図１２】ＤＣＩ（Downlink Control Information）フォーマットのデータ構成を示す図。
【図１３】実施の形態における移動通信システム１のハンドオーバー時の処理のシーケンスの一例を示す図。
【図１４】ＵＥ１０におけるビットレート変更要求処理のフローチャート。
【図１５】ＵＥ１０における移動局数推定処理のフローチャート。
【図１６】ハンドオーバー前後の通信速度とビットレートの関係を示す模式図、（ａ）基地局から割り当てられた通信リソース量に応じた通信速度の変化を示す模式図、（ｂ）ハンドオーバー前にビットレート変更を行わない場合のビットレートの変化を示す模式図、（ｃ）ＵＥ１０におけるビットレートの変化を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜１．実施の形態＞
＜１．１  概要＞
本発明に係る移動局の一実施形態としての携帯通信端末を用いた移動通信システム１について説明する。
図１は、移動通信システム１のシステム構成を示す概略図である。
【００１０】
移動通信システム１は、無線技術の標準化団体３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で策定されているＬＴＥの仕様に基づいて構成されている。
移動通信システム１は、基地局であるｅＮＢ（evolved NodeB）２０〜２２及び移動局の一例である携帯通信端末ＵＥ（User Equipment）１０を含む構成である。ＵＥ１０とｅＮＢ２０〜２２とは、ＬＴＥの仕様に従った通信を行う。ｅＮＢ２０〜２２は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）を構成し、ＵＥ１０に無線通信サービスを提供する通信エリアを形成している。
【００１１】
図１において、エリア２００は、ｅＮＢ２０がＵＥ１０と通信可能なエリアを示し、同様にエリア２０１は、ｅＮＢ２１が、エリア２０２は、ｅＮＢ２２がＵＥ１０と通信可能なエリアを示す。エリア２００とエリア２０１が重複しているエリア２０３は、ハンドオーバーが発生し得るエリアである。
図１に示すように、ＵＥ１０がＡ地点にあり、ｅＮＢ２０と接続して通信を行っている場合において、ＵＥ１０がエリア２０３の地点Ｂに移動し、予め定められた通信条件を満たせば、基地局切替の指示が、ｅＮＢ２０よりＵＥ１０に送信され、ハンドオーバーが発生する。ハンドオーバーが発生すると、ＵＥ１０は、ｅＮＢ２０との接続を停止し、ｅＮＢ２１と接続を行う。
【００１２】
ところで、各ｅＮＢは、複数の移動局と同時に通信を行うことができ、接続する移動局に通信リソースを分配するためのスケジューリングを行う。一般的に、ＬＴＥによる通信においては、スケジューリングの手法として、プロポーショナルフェアネスと呼ばれる手法がよく用いられており、各ｅＮＢは、接続する各移動局への通信リソースの配分の公平性を保ちながら、できるだけ無線帯域の利用効率が高くなるようにスケジューリングを行っている。このため、ｅＮＢ２１からＵＥ１０に割り当てられる通信リソース量は、ｅＮＢ２１と接続している移動局の総数や、通信リソースの利用状況によって決定され、必ずしもｅＮＢ２０と接続しているときに割り当てられていた通信リソース量と同じ通信リソース量が割り当てられるとは限らない。すなわち、基地局の切り替えによってＵＥ１０に割り当てられる通信リソース量は、切り替え後に減少する場合があり、このような場合には、通信速度が低下する。
【００１３】
なお、通信リソースとは、基地局から移動局に割り当てられ、移動局が使用する周波数帯域や送信電力等を意味する。通信リソース量は、具体的には、後述するＲＢ（Resource Block）の割当量によって決まり、割り当てられるＲＢが多いほど、通信時のデータの通信速度（Ｍビット／秒）は速くなる。本実施の形態では、通信リソース量を、ある通信速度で通信できるだけの通信リソースが与えられていることを示すものとして、便宜上、通信速度で表す。例えば、１秒間に５Ｍビットのデータの送受信を可能とするだけの通信リソース量が割り当てられている場合には、５Ｍビット／秒の通信リソース量と言うこととする。
【００１４】
ところで、ＵＥ１０で映像などのストリーミングデータを再生している際に、基地局の切り替えが発生し、通信リソース量の割当量が減少すると、通信速度が低下し、ストリーミングデータの取得が、その再生に間に合わなくなる場合がある。このような通信状態においては、再生中に頻繁にバッファリング処理が発生し、そのたびに一時的に再生が停止する等の不具合が生じる。
【００１５】
本実施の形態に係るＵＥ１０は、基地局の切り替え前に、切替先であるｅＮＢ２１に接続した場合に自局に割り当てられると予想される通信リソース量を推定する。そして、推定した通信リソース量が、現在接続中のｅＮＢ２０から割り当てられている通信リソース量より小さい場合には、ストリーミングデータを送信するサーバに対して、ストリーミングデータのビットレートを現在のストリーミングデータのビットレートより小さくする要求を行う。これにより、基地局の切り替え前に、再生に必要な単位時間当たりのデータ量が削減され、基地局の切り替え後に割り当てられる通信リソース量が減少し、通信速度が低下した場合でも、ストリーミングデータの取得が、実時間での再生に間に合わなくなる状況の発生を防ぎ得る。
【００１６】
＜１．２  構成＞
＜１．２．１  基地局ｅＮＢ２０の構成＞
図２は、基地局であるｅＮＢ２０の機能ブロック図である。
ｅＮＢ２０は、制御部２１０、記憶部２１１、ネットワーク通信部２１２、無線通信部２１３、及びアンテナ２１４を含む構成である。なお、ｅＮＢ２１及びｅＮＢ２２はｅＮＢ２０と同じ構成である。
【００１７】
（制御部２１０、記憶部２１１）
制御部２１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成されており、記憶部２１１に記憶されているプログラムを実行することで、ｅＮＢ２０に以下の４つの機能を実現させる機能を有する。
無線通信機能：ＬＴＥの仕様に従った通信プロトコルでＵＥ１０と無線通信を実現する機能。
【００１８】
ハンドオーバー制御機能：ＵＥ１０から基地局切替判断に用いるための情報であるＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを受信し、基地局の切替を行うか否かの判断をし、基地局の切替を行うと判断した場合に、基地局切替指示を接続中のＵＥ１０に送信する機能。
リソース割当機能：接続するＵＥ１０に対して、通信リソースを割り当てる機能。
ネットワーク通信機能：ネットワーク通信部２１２と協働して、インターネット等の外部のネットワークへ接続して、ＵＥ１０と外部のネットワークにあるサーバとのデータの送受信を制御する機能。
【００１９】
記憶部２１１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）とＲＯＭ（Read Only Memory）とフラッシュメモリとから構成され、制御部２１０の動作を規定するプログラムと、制御部２１０が利用するデータとを記憶する。
（ネットワーク通信部２１２）
ネットワーク通信部２１２は、バックホールネットワーク（バックホール回線）を介してＥＰＣ（Evolved Packet Core）に接続されており、制御部２１０によって制御され、以下の３つの機能を有する。これらの機能は基地局が有するＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。
【００２０】
ゲートウェイ及び管理装置との通信機能：Ｓ１インターフェイスを用いてゲートウェイ装置Ｓ−ＧＷ（Serving Gateway）及び移動管理装置ＭＭＥ（Mobility Management Entity）との通信を行う機能。
隣接基地局との通信機能：Ｘ２インターフェイスを用いて隣接基地局との基地局間通信を行う機能。
【００２１】
外部ネットワークとの通信機能：Ｐ−ＧＷ（PDN：Packet data network Gateway）を介して、インターネット等の外部ネットワークへ接続し、ストリーミングデータを送信するサーバと通信を行う機能。
なお、本実施の形態では、ストリーミングデータを送信するサーバは、送信しているストリーミングデータのビットレートを小さくする要求を受信すると、その要求に応じて、直ちに現在のビットレートのストリーミングデータに代えて、ビットレートを小さくしたストリーミングデータの送信を行い、ビットレートを大きくする要求を受信すると、ビットレートを大きくしたストリーミングデータの送信を行う機能を備えているとする。
【００２２】
（無線通信部２１３、アンテナ２１４）
無線通信部２１３は、アンテナ２１４を介してＬＴＥの仕様に基づいてＵＥ１０との通信を行う以下の２つの機能を有する。これらの機能は基地局が有するＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。
送信機能：制御部２１０から入力されるベースバンド信号のアップコンバート及び増幅等を行って無線信号をアンテナ２１４から出力する機能、及び送信元基地局を識別するための信号である参照信号を送信する機能。
【００２３】
受信機能：アンテナ２１４から入力される受信信号の増幅及びダウンコンバート等を行った後、ベースバンド信号を制御部２１０に出力する機能。
＜１．２．２  携帯通信端末ＵＥ１０＞
図３は、携帯通信端末の一例であるＵＥ１０の外観の概略図である。
ＵＥ１０は、いわゆるスマートフォン型携帯通信端末である。
【００２４】
同図に示されるように、ＵＥ１０は、その筐体の主表面に、レシーバ１２０から出力される音声を筐体外部に伝えるためのレシーバ孔１０２と、筐体外部の音声をマイク１２１に伝えるためのマイク孔１０３とが形成され、更に、タッチパネル１０１の主表面が配置されている。タッチパネル１０１の表示面は、ストリーミングデータを処理して得られる映像等を表示する。
【００２５】
図４は、ＵＥ１０の主要な機能構成を示す機能ブロック図である。
同図に示されるようにＵＥ１０は、制御部１１０、記憶部１１１、取得部１１２、推定部１１３、変更要求部１１４、切替部１１５、通信部１１６、アンテナ１１７、再生部１１８、Ｉ／Ｏ１１９、レシーバ１２０、マイク１２１、表示部１２２、及び、電源部１２３を含む構成である。
【００２６】
（制御部１１０、記憶部１１１）
制御部１１０は、例えば、ＣＰＵで構成されており、取得部１１２、推定部１１３、変更要求部１１４、切替部１１５、通信部１１６、再生部１１８、Ｉ／Ｏ１１９、及び記憶部１１１に接続されている。制御部１１０は、記憶部１１１に記憶されているプログラムを実行することで、取得部１１２、推定部１１３、変更要求部１１４、切替部１１５、通信部１１６、再生部１１８、及びＩ／Ｏ１１９を制御して、ＵＥ１０に主として、以下の７つの機能を実現させる機能を有する。
【００２７】
スマートフォン制御機能：ＵＥ１０を制御して、ＵＥ１０に、従来のスマートフォンが有する、スマートフォンとしての一般的な機能と同等な機能、例えば、通話機能、インターネットサイト閲覧機能、メール送受信機能、待ち受け機能等を実現させる機能。
無線通信制御機能：通信部１１６を制御し、通信部１１６と協働して、ｅＮＢ２０〜２２とＬＴＥの仕様に従った通信によりデータの送受信を行う機能。
【００２８】
ストリーミングデータ受信機能：接続している基地局を介して、サーバが送信したストリーミングデータを通信部１１６で受信させ、受信したストリーミングデータを再生部１１８に出力する機能。
ビットレート変更要求機能：取得部１１２、推定部１１３、及び変更要求部１１４を制御して、取得部１１２で取得した接続状況情報を推定部１１３に出力し、推定部１１３に自局に割り当てられると予想される通信リソース量を推定させ、推定した通信リソース量が、現在割り当てられている通信リソース量よりも小さい場合には、変更要求部１１４にストリーミングデータのビットレートを現在より小さくする要求をさせる機能。なお、以下、説明の便宜上、自局に割り当てられると予想される通信リソース量を「推定割当リソース量」と呼ぶことがある。
【００２９】
ハンドオーバー制御機能：通信部１１６を制御し、接続中のｅＮＢ２０において、基地局の切替判断を行うための情報であるＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信する機能、及び、切替部１１５を制御して、ｅＮＢ２０からの基地局切替指示を受信すると、切替部１１５に、ｅＮＢ２１へ接続先を切り替えさせる機能。
ストリーミングデータ再生制御機能：再生部１１８を制御して、ストリーミングデータをデコードして得られる再生データをＩ／Ｏ１１９を介して出力し、レシーバ１２０で再生させたり、表示部１２２で表示させたりする機能。
【００３０】
通信品質測定機能：通信部１１６を制御し、接続中のｅＮＢ２０及び切替先の候補であるｅＮＢ２１からの受信電波の基準信号受信パワーであるＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）を測定させる機能。
記憶部１１１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）とＲＯＭ（Read Only Memory）とフラッシュメモリとから構成され、制御部１１０の動作を規定するプログラムと、制御部１１０が利用するデータとを記憶する。
【００３１】
（通信部１１６、アンテナ１１７）
通信部１１６は、通信用ＬＳＩを含む構成であり、制御部１１０によって制御され、制御部１１０から送られて来た送信用信号を変調する変調機能と、変調した信号を、アンテナ１１７を利用してｅＮＢ２０等に送信する送信機能と、ｅＮＢ２０等から送信された信号を、アンテナ１１７を利用して受信する受信機能と、受信した信号を復調して制御部１１０へ送る復調機能と、受信した信号におけるＲＳＲＰを測定する機能とを有する。
【００３２】
アンテナ１１７は、通信部１１６に接続され、通信部１１６が行う通信に利用される、例えば、金属製のモノポールアンテナである。
（取得部１１２）
制御部１１０によって制御され、基地局切替先の候補であるｅＮＢ２１から、予め定められた一定時間（例えば、１秒間）、無線フレームを取得し、取得した無線フレームのデータを制御部１１０に出力する機能を有する。なお、取得部１１２の機能は、ＵＥ１０の有するＣＰＵが、記憶部１１１に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。
【００３３】
ここで、取得部１１２が取得するＬＴＥの無線フレーム及びサブフレームの構成について説明する。
図５は、ＬＴＥにおける無線フレーム構成の一例を示す概念図である。
同図に示すように１無線フレームは、時間の長さが１０ｍｓ（ミリ秒）であり、１ｍｓの長さのサブフレーム１０個から構成されている。また、１つのサブフレームは、時間の長さが０．５ｍｓの２つのスロットから構成されている。そして、周波数方向には、１８０ｋＨｚ（キロヘルツ）の帯域幅を１つのブロックとして、１ＲＢを構成する。ＲＢは、基地局が各移動局（ＵＥ）に共有データチャネル上の通信リソースを割り当てるスケジューリングにおける最小単位である。すなわち、基地局は、ＲＢを１つの最小単位として、個々のＲＢを、自局に接続している各移動局に対して割り当てる。従って、ある一定期間内の各ＲＢがどの移動局に割り当てられているかを、解析することによって、その一定期間内において、接続している移動局数を算出することができる。
【００３４】
図６は、ＬＴＥにおけるサブフレーム構成とＲＢを示す概念図である。
上述したように１サブフレームは、２スロットから構成される。更に、１スロットは、７つのシンボルから構成される。各シンボルには、参照信号、制御情報、実効データなどが格納される。制御情報は、１サブフレームの先頭の１〜３シンボルまでに格納される。本実施の形態に係るＵＥ１０では、この制御情報を解析して、接続している移動局数を算出する。移動局数の詳細な算出方法については後述する。
【００３５】
このように、１ＲＢは、時間方向には１サブフレーム、周波数方向には、１２個のサブキャリアで構成される。なお、１サブキャリアの周波数帯域幅は１５ｋＨｚ（＝１８０ｋＨｚ／１２）である。
ＬＴＥにおける通信リソースの割り当てにおけるスケジューリングの最小時間単位は、ＴＴＩ（Transmission Time Interval）と呼ばれ、１サブフレーム（１ｍｓ）である。サブフレーム毎に、スケジューリングで選択されたＵＥに対してＲＢが割り当てられる。
【００３６】
（推定部１１３）
推定部１１３は、制御部１１０によって制御され、取得部１１２が取得した無線フレームのデータから、無線フレームを構成する各サブフレームを解析し、ｅＮＢ２１に接続している移動局数を算出して、ｅＮＢ２１に接続した場合に自局にｅＮＢ２１から割り当てられると予想される通信リソース量を推定する機能を有する。なお、推定部１１３の機能は、ＵＥ１０の有するＣＰＵが、記憶部１１１に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。
【００３７】
ここで、ｅＮＢ２１に接続している移動局数を算出するために用いるＤＣＩ（Downlink Control Information）フォーマット５００について説明する。
図１２はＤＣＩフォーマット５００のデータ構造を示す図である。ＤＣＩフォーマットは、サブフレーム単位で送られるＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）に含まれる情報の１つである。ＰＤＣＣＨは、ＬＴＥにおいて、ｅＮＢがスケジューリングにより選択したＵＥに対して通信リソースの割り当て情報を通知するために用いられる情報である。
【００３８】
同図に示すように、ＤＣＩフォーマット５００には、フィールド５０１で示されるフィールド名の値が、長さ（ビット）５０２で示されるビット数で格納されている。なお、本実施の形態では、「ＤＣＩフォーマット０／１Ａ指示」のフィールドから「ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）用送信電力制御」のフィールドまでをまとめて、ＤＣＩフィールド５１０と呼ぶ。
【００３９】
ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）送信のための端末識別子５１１には、ＵＥを識別するためのＲＮＴＩ（Radio Network Temporary Identity）とＤＣＩフィールド５１０の値の１６ビットのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）との排他的理論和（ＸＯＲ）の値が格納される。従って、このフィールドからＲＮＴＩの値を抽出すれば、どのＲＢがどのＵＥに割り当てられているかを知ることができる。具体的には、ＵＥ１０は、受信したサブフレーム毎にＰＤＣＣＨを抽出し、ＰＤＣＣＨに含まれるＤＣＩフォーマット５００を復号して、ＤＣＩフィールド５１０の１６ビットのＣＲＣを計算し、ＰＤＳＣＨ送信のための端末識別子５１１とのＸＯＲを計算することによりＲＮＴＩの値を得る。そして、ｅＮＢ２１から一定期間受信したＲＢそれぞれについてＲＮＴＩの値を計算し、異なるＲＮＴＩの値の数を計数することにより、ｅＮＢ２１が接続している移動局数を得る。
【００４０】
なお、ＬＴＥの仕様では、カテゴリ３において、利用する周波数幅が１０ＭＨｚの場合には、最大の通信速度は７５Ｍビット／秒である。本実施例では、一例として、算出した移動局数をＮとすると、７５（Ｍビット／秒）／（Ｎ＋１）で算出した値を推定割当リソース量と推定する。
（再生部１１８）
再生部１１８は、制御部１１０によって制御され、通信部１１６で受信したストリーミングデータを、制御部１１０を介して取得し、取得したストリーミングデータをデコードして得られる再生データを、制御部１１０に出力し、Ｉ／Ｏ１１９を介して、レシーバ１２０や表示部１２２に再生させる機能を有する。なお、再生部１１８の機能は、ＵＥ１０の有するＣＰＵが、記憶部１１１に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。
【００４１】
（変更要求部１１４）
変更要求部１１４は、制御部１１０によって制御され、推定部１１３で推定して得られた通信リソース量が、ｅＮＢ２０から現在割り当てられている通信リソース量より小さいと判断した場合に、通信部１１６を介して、ストリーミングデータを送信しているサーバに対して、送信するストリーミングデータのビットレートを現在のビットレートより小さくする要求を行う機能を有する。この要求は、再生部１１８が、ストリーミングデータをデコードして得られる再生データを制御部１１０に出力している場合にのみ行われる。なお、変更要求部１１４の機能は、ＵＥ１０の有するＣＰＵが、記憶部１１１に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。
【００４２】
（切替部１１５）
切替部１１５は、制御部１１０によって制御され、通信部１１６を介して、ｅＮＢ２０から基地局切替指示を受信すると、自局が接続する基地局をｅＮＢ２１に切り替える機能を有する。なお、切替部１１５の機能は、ＵＥ１０の有するＣＰＵが、記憶部１１１に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。
【００４３】
図７〜図１１は、ＵＥ１０がｅＮＢ２０にＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信するためのＥＶＥＮＴ条件を示す図である。ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔは、ｅＮＢ２０が、ハンドオーバーを行うか否かを判断するための情報である。ＵＥ１０が送信したＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを受信したｅＮＢ２０は、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔに基づいて、ハンドオーバーを行うか否かを判断して、ハンドオーバーを行うと判断した場合には、基地局切替指示をＵＥ１０に送信する。基地局切替指示を受信したＵＥ１０は、接続先の基地局をｅＮＢ２１に切り替える。
【００４４】
ｅＮＢ２０は、ＵＥ１０との通信を確立すると、図７〜図１１のＥＶＥＮＴ条件の内の１つのＥＶＥＮＴ条件を示す情報をＵＥ１０に送信する。そして、ＵＥ１０は、ｅＮＢ２０で指定されたＥＶＥＮＴ条件を満たした場合にｅＮＢ２０に対して、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信する。
例えば、ＵＥ１０がｅＮＢ２０から図８で示されるＥＶＥＮＴ Ａ２のＥＶＥＮＴ条件を示す情報が送信されたとする。ＵＥ１０は、ｅＮＢ２０のＲＳＲＰの値が、ａ２−Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄで示される値にＨｙｓｔｅｒｅｓｉｓで示される値の１／２を引いた値より小さくなると、その時点（Ｅｎｔｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）からｔｉｍｅＴｏＴｒｉｇｅｒで示される時間後に１回目のＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔをｅＮＢ２０に送信する。そして、ａ２−Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄの値にＨｙｓｔｅｒｅｓｉｓで示される値の１／２を加えた値より大きくなるまで（Ｌｅａｖｉｎｇ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）の間、ｒｅｐｏｒｔＩｎｔｅｒｖａｌで示される時間間隔で１回目を含めて、ｒｅｐｏｒｔＡｍｏｕｎｔで示される回数まで、すなわちＥＶＥＮＴ Ａ４の場合は、最大４回まで、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔをｅＮＢ２０に送信する。なお、現在のＬＴＥの通信サービスにおいては、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔが３回送信されるまでに、ほぼ、基地局切替の指示が行われている。ＵＥ１０は、ｅＮＢ２０から基地局切替の指示を受信する前に、Ｌｅａｖｉｎｇ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎに至った場合には、再度、Ｅｎｔｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎに至るまでは、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔの送信を行わず、ｅＮＢ２０との接続を継続して通信を行う。
【００４５】
他のＥＶＥＮＴ条件の場合においても、ＵＥ１０は、Ｅｎｔｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎの条件を満たしてから、Ｌｅａｖｉｎｇ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎの条件を満たすまでの間に、最大ｒｅｐｏｒｔＡｍｏｕｎｔで示される回数のＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信する。なお、図７〜図１１中のＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌは、ＵＥ１０が現在接続している基地局、すなわちｅＮＢ２０に対応し、隣接 Ｃｅｌｌは、切替先の候補である基地局、すなわちｅＮＢ２１に対応する。
【００４６】
（Ｉ／Ｏ１１９）
Ｉ／Ｏ１１９は、入出力インターフェイスであり、レシーバ１２０、マイク１２１、及び表示部１２２は、Ｉ／Ｏ１０３を介して制御部１１０とのデータの受け渡しを行う。
（レシーバ１２０、マイク１２１、表示部１２２）
レシーバ１２０は、Ｉ／Ｏ１１９に接続され、Ｉ／Ｏ１１９を介して、制御部１１０から送られる電気信号を音声に変換して出力する機能を有する。制御部１１０から送られる電気信号には、再生部１１８でデコードされた音声等の再生データが含まれる。
【００４７】
マイク１２１は、Ｉ／Ｏ１１９に接続され、Ｉ／Ｏ１１９を介して、音声を電気信号に変換して、変換した電気信号を制御部１１０へ送る機能を有する。
表示部１２２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を含み、Ｉ／Ｏ１１９に接続され、再生部１１８でデコードされた映像等の再生データをＩ／Ｏ１１９を介して受け取り、ＬＣＤに表示する機能を有する。
【００４８】
（電源部１２３）
電源部１２３は、例えば、繰り返し充電可能な二次電池を含む蓄電池パックで構成され、ＵＥ１０の各機能ブロックを構成する電子部品に電力を供給する機能を有する。
＜１．３  動作＞
次に、以上のように構成されるＵＥ１０の行う処理について、図面を参照しながら説明する。まず、本実施の形態に係る移動通信システム１における基地局の切替処理（ハンドオーバー処理）について説明し、その後に、ストリーミングデータの再生中にハンドオーバーが発生した場合に行うＵＥ１０でのビットレート変更処理、ビットレート変更処理で用いる移動局数を推定するための移動局数推定処理について順に説明する。
【００４９】
（ハンドオーバー処理）
図１３は移動通信システム１のハンドオーバー処理シーケンスの一例である。
ＵＥ１０が、ｅＮＢ２０と接続して通信を開始すると、ｅＮＢ２０は、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを送信する（ステップＳ１００）。ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎには、測定対象のｅＮＢを識別する情報、図７〜図１１で示されるどのＥＶＥＮＴ条件を用いるかの情報、ＥＶＥＮＴ条件で用いるＴｈｒｅｓｈｏｌｄやＨｙｓｔｅｒｅｓｉｓの閾値情報、及びｅＮＢ２０以外のｅＮＢ（例えばｅＮＢ２１）の電波を受信する期間を示す情報であるＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＧＡＰの情報等が含まれる。
【００５０】
通信部１１６は、アンテナ１１７を介して、ｅＮＢ２０が送信したＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを受信し、受信したＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎに含まれる情報を制御部１１０に出力する。制御部１１０は、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎで示された条件に従って通信部１１６を制御して、ｅＮＢ２０とのデータ通信を行う（ステップＳ１０２）。
【００５１】
通信部１１６は、ｅＮＢ２０との通信中に、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＧＡＰで示される期間中、ｅＮＢ２０との通信を中断して、ｅＮＢ２１の無線フレームであるＤＬ（ＤｏｗｎＬｉｎｋ）フレームを受信し、受信したＤＬフレームに含まれる制御領域の情報を制御部１１０に出力する（ステップＳ１０３）。このとき、ｅＮＢ２１に対するＲＳＲＰの値を測定する。
【００５２】
次に、制御部１１０は、通話状態がＥＶＥＮＴ条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０４）。具体的には、ＥＶＥＮＴ条件がＥＶＥＮＴ Ａ１とＥＶＥＮＴ Ａ２との場合には、ｅＮＢ２０に対するＲＳＲＰの値を用いて、ＥＶＥＮＴ条件を満たすか否かを判定し、ＥＶＥＮＴ条件が、ＥＶＥＮＴ Ａ３とＥＶＥＮＴ Ａ５との場合には、ｅＮＢ２０に対するＲＳＲＰの値及びｅＮＢ２１に対するＲＳＲＰの値を用いてＥＶＥＮＴ条件を満たすか否かを判定し、ＥＶＥＮＴ条件が、ＥＶＥＮＴ Ａ４の場合には、ｅＮＢ２１に対するＲＳＲＰの値を用いてＥＶＥＮＴ条件を満たすか否かを判定する。
【００５３】
ステップＳ１０４でＮＯの場合は、制御部１１０は、ハンドオーバーをする必要がないと判断して、ｅＮＢ２０との接続を継続し、ステップＳ１０３からの処理を繰り返す。
一方、ステップＳ１０４でＹＥＳの場合には、制御部１１０は、再生部１１８がストリーミングデータをデコードして再生データを生成し、レシーバ１２０や表示部１２２で再生データの再生中であるかを判定する（ステップＳ１０５）。具体的には、例えば、ストリーミングデータを再生させるためのアプリケーションのプロセスが実行されている場合には、ストリーミングデータの再生中であると判断する。
【００５４】
制御部１１０は、ステップＳ１０５でＹＥＳの場合には、ビットレート変更要求処理を行う（ステップＳ１０６）。ビットレート変更要求処理については後述する。
ビットレート変更要求処理が完了すると、制御部１１０は、通信部１１６を制御して、ｅＮＢ２０へＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信させる（ステップＳ１０７）。
一方、ステップＳ１０５でＮＯの場合には、制御部１１０は、ビットレート変更要求処理であるステップＳ１０６の処理を行わず、ステップＳ１０７の処理を行う。
【００５５】
ｅＮＢ２０の無線通信部２１３が、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを受信する（ステップＳ１０８）と、制御部２１０は、無線通信部２１３が受信したＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔに基づいて、基地局切替を行うか否かを判断する（ステップＳ１０９）。なお、制御部２１０での基地局切替の判断は、ＬＴＥの仕様に従って行われる。
制御部２１０は、基地局を切り替えないと判断した場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）、ステップＳ１０８からの処理を繰り返し、新たなＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔについて基地局切替の判断を行う。
【００５６】
基地局を切り替えると判断した場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、ｅＮＢ２０の制御部２１０は、無線通信部２１３を制御して、無線通信部２１３に基地局切替の指示の情報であるｍｏｂｉｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏを含むＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを、アンテナ２１４を介して送信させる。（ステップＳ１１０）。
【００５７】
ＵＥ１０の通信部１１６は、アンテナ１１７を介して、ｅＮＢ２０からｍｏｂｉｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏを含むＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを受信しない場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、ステップＳ１０３からの処理を繰り返す。
一方、ステップＳ１１１でＹＥＳの場合は、ＵＥ１０の制御部１１０は、ｅＮＢ２０との接続を停止し、接続先の基地局をｅＮＢ２１に切り替える処理を行い、通信部１１６を制御して、通信部１１６にｅＮＢ２１にＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅを送信させる（ステップＳ１１２）。
【００５８】
ｅＮＢ２１の無線通信部２１３は、ＵＥ１０からのＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅを受信し、基地局の切替が完了する（ステップＳ１１３）。
以降、ＵＥ１０の新たな接続先であるｅＮＢ２１が、ｅＮＢ２０となり、ステップＳ１００からの処理が行われる。このようにして、移動局（ＵＥ）と基地局（ｅＮＢ）とのハンドオーバーが実現される。
【００５９】
（ビットレート変更要求処理）
次に、ＵＥ１０で行うステップＳ１０６のビットレート変更要求の処理の詳細について説明する。
図１４に、ビットレート変更要求処理のフローチャートを示す。
まず、推定部１１３は、ステップＳ１０３で通信部１１６が制御部１１０に出力したＤＬフレームを、制御部１１０から取得し、移動局数の推定処理を行い、移動局数を算出する（ステップＳ１０）。なお、この移動局数推定処理は後述する。
【００６０】
次に、推定部１１３は、ステップＳ１０で算出された移動局数を用いて推定割当リソース量を算出する（ステップＳ１１）。具体的には、推定割当リソース量をＲ、総リソース量をＲｍａｘ、移動局数Ｎとすると、Ｒ＝Ｒｍａｘ／（Ｎ＋１）で求める。ＬＴＥの仕様では、カテゴリ３において、利用する周波数幅が１０ＭＨｚの場合には、最大の通信速度である７５Ｍビット／秒がＲｍａｘの値となる。そして、例えば、移動局の接続数が１４（Ｎ＝１４）であればＲ＝５Ｍビット／秒となる。
【００６１】
次に、制御部１１０は、ステップＳ１１で求められた推定割当リソース量が、現在ｅＮＢ２０から割り当てられている通信リソース量より小さいか否かを判定する（ステップＳ１２）。
推定割当リソース量が、現在割り当てられている通信リソース量より小さければ（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御部１１０は、変更要求部１１４を制御して、変更要求部１１４に、ストリーミングデータを送信しているサーバに対して、現在のビットレートよりビットレートを小さくする要求を、送信させる（ステップＳ１３）。この要求は、通信部１１６からアンテナ１１７を介して、ｅＮＢ２０に送信される。ｅＮＢ２０は、この要求を、アンテナ２１４を介して無線通信部２１３で受信し、ｅＮＢ２０の制御部２１０に出力する。制御部２１０は、ストリーミングデータを送信しているサーバに、この要求を、ネットワーク通信部２１２を通じて送信する。そして、この要求を受けると、サーバは、ビットレートを小さくしたストリーミングデータを送信する。
【００６２】
一方、推定割当リソース量が、現在割り当てられている通信リソース量より小さくなければ（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１３の処理を行わず、ビットレート変更要求処理を終了する。
（移動局数推定処理）
次に、ステップＳ１０の移動局数推定処理について説明する。
【００６３】
図１５に、移動局数推定処理のフローチャートを示す。
ＵＥ１０の推定部１１３は、まず移動局数を示す変数Ｎの値を０に初期化する（ステップＳ２０）。
次に、制御部１１０から、通信部１１６がアンテナ１１７を介して、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＧＡＰ期間中にｅＮＢ２１から受信した一定時間分（例えば１秒間）のＤＬフレームを取得する。例えば、１秒間ＤＬフレームを取得したとすると、そのフレーム数は１００フレームとなる。なお、１フレームは１０サブフレームであり、周波数帯域幅が１０ＭＨｚの場合、サブキャリア数は６００サブキャリアであるので、１ＲＢは、時間軸方向には１サブフレーム、周波数方向には１２サブキャリアで構成されることから、１秒間に取得できるＲＢの数は、５０,０００（＝１００Ｘ１０Ｘ６００／１２）となる。
【００６４】
推定部１１３は、受信したサブフレームに含まれるＰＤＣＣＨを検出する（ステップＳ２１）。次に、ＰＤＣＣＨに含まれるＤＣＩを復号し、ＤＣＩフォーマット５００の各フィールドの値を抽出する（ステップＳ２２）。抽出したフィールドの内、ＤＣＩフィールド５１０に含まれるフィールドの値について１６ビットのＣＲＣを計算する（ステップＳ２３）。
【００６５】
更に、推定部１１３は、ＲＮＴＩを算出する（ステップＳ２４）。具体的には、ＰＤＳＣＨ送信のための端末識別子のフィールドの値と、ステップＳ２３で計算した１６ビットのＣＲＣとのＸＯＲを計算し、得られた値をＲＮＴＩとする。
そして、推定部１１３は、ステップＳ２４で得られたＲＮＴＩの値が、既に処理したＲＢについて算出したＲＮＴＩの値と同じであるか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００６６】
推定部１１３は、算出したＲＮＴＩの値が、他のＲＢについて算出したＲＮＴＩと同じ値でない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）にはＮを１増分し、同じ値である場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）には、Ｎを増分しない。
推定部１１３は、受信したすべてのＲＢ（上記の例では５０，０００個のＲＢ）について処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ２７）。
【００６７】
推定部１１３は、未処理にＲＢがある場合（ステップＳ２７：ＮＯ）、ステップＳ２１からの処理を繰り返す。
一方、すべて処理が完了した場合（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、処理を終了する。処理が終了したときのＮの値がｅＮＢ２１に接続している移動局数である。
＜１．４  考察＞
以下、ハンドオーバー後にＵＥ１０と基地局との通信速度が低下した場合のＵＥ１０の動作について考察する。
【００６８】
図１６（ａ）〜（ｃ）に、ハンドオーバー前後の通信速度とビットレートの関係の模式図を示す。
図１６（ａ）は、ハンドオーバー前後での、基地局から割り当てられた通信リソース量に応じた実効通信速度の変化を示す模式図である。
同図の時間Ｔ１は、ＵＥ１０が、ＥＶＥＮＴ条件を満たした時間を示し、時間Ｔ２は、最初のＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信した時間、時間Ｔ３は、ハンドオーバーの処理を開始した時間、時間Ｔ４はハンドオーバーの処理が終了し、基地局ｅＮＢ２１との接続が完了した時間を示す。ここでは、時間Ｔ３から時間Ｔ４までの期間をハンドオーバー期間と呼ぶ。ハンドオーバー完了までに要する時間は、電波状態、ＵＥ１０、ｅＮＢ２０、ｅＮＢ２１での処理速度によって異なり、概ね、１５０ｍｓ〜１０００ｍｓである。
【００６９】
ＵＥ１０は、ハンドオーバーの処理を開始する時間Ｔ３までの間は、基地局ｅＮＢ２０と通信速度Ｃ１で接続している。
時間Ｔ３でハンドオーバー処理を開始すると、ＵＥ１０は、接続しているｅＮＢ２０との接続を中止し、ｅＮＢ２１との接続のための処理を行う。このため、ｅＮＢ２０から新たなデータを受信できなくなるので実効通信速度は、図で示すように低下する。そして、新たな基地局ｅＮＢ２１との接続が確立されると、ｅＮＢ２０から引き続かれたデータを、ｅＮＢ２１から受信をする。図１６（ａ）は、ハンドオーバー完了後は、ＵＥ１０は、通信速度Ｃ１より遅い通信速度Ｃ２での通信しかできない量の通信リソース量しかｅＮＢ２１から割り当てられなかった場合を示している。
【００７０】
図１６（ｂ）及び（ｃ）は、ＵＥ１０がストリーミングデータを基地局から取得しながら再生している場合のストリーミングデータのビットレートの変化を示す模式図である。
なお、ＵＥ１０は、通信速度Ｃ１で基地局と通信している場合には、ビットレートＲ１のストリーミングデータをその再生が実時間に間に合うように、基地局から逐次取得できるものとし、通信速度Ｃ２の場合には、実時間での再生に間に合うようには取得できない場合があるものとする。更に、通信速度Ｃ２の場合でも、ビットレートＲ２のストリーミングデータは、実時間での再生が間に合うように取得できるものとする。
【００７１】
図１６（ｂ）と図１６（ｃ）との違いは、図１６（ｃ）の場合には、ＵＥ１０は、ハンドオーバーが開始される前にストリーミングデータのビットレートがＲ１からＲ２に低下させているのに対して、図１６（ｂ）はそのような処理を行っていない点である。
図１６（ｂ）、（ｃ）における時間Ｔ１〜Ｔ４は、図１６（ａ）の時間Ｔ１〜Ｔ４と同じ時間を示す。図１６（ｂ）の時間Ｔ５は、ＵＥ１０が、ハンドオーバーが完了後、ストリーミングデータのビットレートがビットレートＲ１からビットレートＲ２に低下させた時間を示す。
【００７２】
図１６（ｂ）では、ＵＥ１０は、ハンドオーバーが完了して、現実に通信速度がＣ１からＣ２に低下したいことを検知してから、ストリーミングデータのビットレートを低下させている。
このような場合、ハンドオーバー期間中は実効通信速度が低下しているので、再生に必要なストリーミングデータの取得が間に合わず、再生が一時停止するなどの不具合が生じる可能性がある。
【００７３】
一方、図１６（ｃ）は、ハンドオーバー処理を開始する前に、ストリーミングデータのビットレートを低下させる場合のビットレートの変化を示しており、この変化は、本実施の形態に係るＵＥ１０での処理によるものである。本実施の形態に係るＵＥ１０は、ＥＶＥＮＴ条件を満たした時間Ｔ１から、最初のＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信する時間Ｔ２までの間に、基地局の切替後に割り当てられると予想される通信リソース量を推定する。そして、図１６（ａ）で示されるように、通信速度Ｃ１より遅い通信速度Ｃ２での通信に対応した通信リソース量しか割り当てられないと判断した場合には、時間Ｔ２までの間にストリーミングデータを送信しているサーバに対して、ストリーミングデータのビットレートを下げる要求を行い、時間Ｔ６以降は、ビットレートＲ１より小さいビットレートＲ２のストリーミングデータを取得する。
【００７４】
本実施の形態に係るＵＥ１０では、このように、基地局切替後に通信速度が、現在の通信速度より遅い通信速度に対応した通信リソースしか割り当てられないと推定した場合には、ハンドオーバーが発生し得る状態になってから、実際にハンドオーバーの処理を実行するまでの間に、ストリーミングデータのビットレートを小さくする要求を行い、ビットレートが小さくなったストリーミングデータを取得する。従って、ハンドオーバーが発生し、新たに接続した基地局からハンドオーバー前に割り当てられていた通信リソース量よりも少ない通信リソース量しか割り当てられずに、通信速度が低下した場合であっても、実時間での再生に間に合うようにストリーミングデータを取得することができる。
＜２．変形例＞
以上、本発明に係る携帯通信端末ＵＥ１０を用いた移動通信システム１について、実施の形態に基づいて説明したが、以下のように変形することも可能であり、本発明は上述した実施の形態で示した通りの携帯通信端末ＵＥ１０及び移動通信システム１に限られないことは勿論である。
【００７５】
（１）実施の形態では、ストリーミングデータを送信してるいサーバは、送信しているストリーミングデータのビットレートを小さくする要求を受信すると、その要求に応じて、直ちに現在のビットレートのストリーミングデータに代えて、ビットレートを小さくしたストリーミングデータの送信を行うことを前提として、ＵＥ１０は、ビットレートを小さくする要求を行うと、次にＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを基地局ｅＮＢ２０に送信する手順とした。しかし処理の手順はこれに限らない。ビットレートが小さくなったストリーミングデータを取得してから、ハンドオーバーの処理が開始される手順であればよい。例えば、ＵＥ１０は、ビットレートを小さくする要求を行った後で、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信する前に、取得したストリーミングデータのビットレートが小さくなっているかを確認する処理を行ってもよい。そして、ビットレートが小さくなったことが確認できた後にＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送信するようにしてもよい。ビットレートは、例えば、ストリーミングデータをデコードすることで再生データを生成する際に、デコーダで算出することができ、その値を、ビットレートを小さくする要求を行う前後で比較し、要求を行った後に取得したストリーミングデータから算出されたビットレートが要求を行う前のストリーミングデータから算出されたビットレートより小さいか否かで判断すればよい。また、ストリーミングデータのヘッダ等にビットレートに関する属性情報が格納されている場合には、そのヘッダ等を解析することによって判断してもよい。
【００７６】
このように、ビットレートの変更を確認する処理を加えることによって、基地局の切替前にビットレートが小さくなったことを確認でき、サーバからビットレートが小さくなったストリーミングデータを取得した後にハンドオーバー処理を行うことができる。
（２）実施の形態では、基地局の切替後に自局に割り当てられると予想される通信リソース量が現在接続中の基地局であるｅＮＢ２０から割り当てられている通信リソース量より小さくない場合は、ストリーミングデータを送信しているサーバに対してビットレートの変更要求を行わないとしたが、予想される通信リソース量が現在の通信リソース量より小さくない場合の処理はこれに限らない。予想される通信リソース量が、現在の通信リソース量より多い場合、基地局切替後に実際に割り当てられた通信リソース量が、切替前に割り当てられていた通信リソース量より大きいときには、ストリーミングデータを送信するサーバに対して現在のビットレートより大きくする要求を行ってもよい。このような処理を行うことによって、基地局の切替によって通信リソース量の割当が減少し、ストリーミングデータのビットレートが小さくなっても、更に基地局の切替で通信リソースの割り当てが増加した場合には、通信リソース量の増加後に、ビットレートを大きくしたストリーミングデータを得ることができる。
【００７７】
また、予想される通信リソース量が減少すると判断した場合でも、更に、予想される通信リソース量で確保できる通信速度において、現在のビットレートのストリーミングデータの取得が実時間での再生に間に合うか否かを判断し、予想される通信リソース量が、現在のストリーミングデータのビットレートより大きい場合には、サーバに対して、ビットレートを小さくする要求を行わないとする処理を追加してもよい。例えば、現在の通信リソース量が５Ｍビット／秒の通信リソース量であり、予想される通信リソース量が３Ｍビット／秒と減少したとしても、現在のストリーミングデータのビットレートが１Ｍビット／秒である場合には、予想される通信リソース量が、現在のストリーミングデータのビットレートより大きいので、サーバに対して、ストリーミングデータのビットレートを小さくする要求を行わないようにしてもよい。
【００７８】
（３）実施の形態に係るＵＥ１０では、切替先の候補の基地局であるｅＮＢ２１の無線フレームを受信する時間を１秒としたが、無線フレームを受信する時間は１秒に限らない。ｅＮＢ２１に接続中の移動局の数を推定するに足るだけのＲＢを含む無線フレームを受信できればよい。基地局からの電波の受信強度や移動通信システムが使用している周波数帯域幅によって受信する時間を変更してもよい。例えば、電波の受信強度が弱い場合には、短時間の内にハンドオーバーが発生しやすいと考えられる。このため、短い時間で通信リソース量を推定する必要があるので、無線フレームを受信する時間は１秒より短い時間としてもよい。また、利用する周波数帯域幅が２０ＭＨｚの場合のサブキャリアの数は、１０ＭＨｚの場合の２倍である１２００サブキャリアであるので、受信する時間を半分にしても１０ＭＨｚのときと同数のＲＢを得ることができる。このような場合、受信する時間を例えば、０．５秒にするなど短くしてもよい。
【００７９】
（４）実施の形態では、１つの基地局は１つのＣｅｌｌに対応し、ハンドオーバーは基地局を切り替えることとして説明したが、ハンドオーバーは物理的な基地局の切り替えに限らない。基地局は、複数のＣｅｌｌを構成している場合があり、ハンドオーバーは、同一基地局の異なるＣｅｌｌへの切り替えであってもよい。
（５）実施の形態における通信品質測定機能が通信部１１６に測定させるのは、ＲＳＲＰに限らない。通信品質が測定できればよく、例えば、受信電波の基準信号受信品質であるＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）を測定させてもよい。この場合、通信部１１６は、ＲＳＲＱを測定する機能を備える。
【００８０】
（６）本実施の形態では、ＵＥ１０は、切替先の候補である基地局に接続している移動局数と、基地局が割り当てることのできる総リソース量とから、自局に割り当てられると予想される通信リソース量を推定した。しかし、通信リソース量の推定は、この方法に限らない。切替先の候補である基地局から割り当てられる通信リソース量が推定できればよい。例えば、切替先の候補である基地局が、現在接続している基地局と同規模の基地局の場合、現在接続している基地局に接続している他の移動局数を、同様の方法で算出し、現在の基地局から自局に割り当てられている通信リソース量、及び、現在接続している基地局に接続している移動局数と切替先の候補である基地局に接続している移動局数との比から、自局に割り当てられると予想される通信リソース量を推定してもよい。
【００８１】
（７）実施の形態では、変更要求部は、ストリーミングデータを送信しているサーバに対して、現在のビットレートより小さくする要求を行うとしたが、現在のビットレートより小さくする要求には、現在のストリーミングデータのビットレートの値より小さなビットレートの値のストリーミングデータを送信させる要求も含む。すなわち、現在のビットレートより小さくする要求とは、サーバに対して、現在のビットレートより小さなビットレートのストリーミングデータを送信させる要求を意味する。
【００８２】
（８）実施の形態において説明したｅＮＢ２０〜２２及びＵＥ１０の各構成要素の内、全部又は一部をその機能を実行する回路として実現されてもよいし、１又は複数のプロセッサによりプログラムを実行することで実現されてもよい。また、ＩＣ、ＬＳＩその他の集積回路のパッケージとして構成されるものとしてもよい。このパッケージは各種装置に組み込まれて利用に供され、これにより各種装置は、実施の形態で示したような各機能を実現するようになる。
【００８３】
（９）実施の形態で示したビットレート変更要求処理、移動局数推定処理等（図１４、１５参照）を、ＵＥ１０のプロセッサ、及びそのプロセッサに接続された各種回路に実行させるための機械語或いは高級言語のプログラムコードからなる制御プログラムを、記録媒体に記録すること、又は各種通信路等を介して流通させ頒布することもできる。このような記録媒体には、ＩＣカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等がある。流通、頒布された制御プログラムはプロセッサに読み出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがその制御プログラムを実行することにより各実施形態で示したような各機能が実現されるようになる。なお、プロセッサは、制御プログラムを直接実行する他、コンパイルして実行或いはインタプリタにより実行してもよい。
【００８４】
（１０）本発明に係る制御方法を、コンピュータプログラムを用いてコンピュータにより実現してもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号として伝送してもよい。
また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ―ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号であるとしてもよい。
【００８５】
また、本発明に係るコンピュータプログラム又はデジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
（１１）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ適宜組み合わせるとしてもよい。
＜３．補足＞
以下、更に本発明の一実施形態としての移動局の構成及びその変形例と効果について説明する。
【００８６】
（１）本発明に係る移動局は、通信中に接続先の基地局を切り替える移動局であって、基地局を介してサーバからストリーミングデータを受信して再生する再生部と、第１基地局との接続が確立している際に、切替先候補の第２基地局と、当該第２基地局に接続している移動局との現在の接続状況を示す接続状況情報を取得する取得部と、自局と前記第２基地局との接続が確立した場合に自局に割り当てられると予想される通信リソース量を、前記接続状況情報に基づいて推定する推定部と、前記第１基地局からの基地局切替指示を受信すると、前記接続先の基地局を前記第１基地局から前記第２基地局へ切り替える切替処理を行う切替部と、前記再生部が前記ストリーミングデータを再生している場合において、前記予想される通信リソース量が、前記第１基地局から自局に割り当てられている通信リソース量よりも少ないときには、前記切替処理を行う前に、前記サーバに対して、前記ストリーミングデータのビットレートを現在のビットレートより小さくするよう要求する変更要求部とを備える。
【００８７】
この構成の移動局を用いると、切替先の基地局から割り当てられる通信リソース量を推定し、推定した通信リソース量が現在割り当てられている通信リソース量より小さい場合には、基地局の切替が発生する前にストリーミングデータのビットレートを小さくすることができる。
従って、基地局の切替後に通信リソース量が減少した場合であっても、ストリーミングデータを支障なく継続して再生し得る。
【００８８】
（２）ここで、前記接続状況情報は、前記第２基地局と接続している移動局の識別情報を含み、前記推定部は、前記識別情報に基づいて、前記第２基地局と接続している移動局数を算出し、前記第２基地局が割り当てることのできる通信リソース量の総量を前記移動局数に１増分した数で除して得られる通信リソース量を、前記予想される通信リソース量と推定する、としてもよい。
【００８９】
この構成の移動局は、切替先の基地局と接続している移動局の識別情報に基づいて、当該基地局に接続している移動局数を算出することができる。そして、算出した移動局数に基づいて、基地局の切替後に自局に割り当てられると予想される通信リソース量を推定することができる。
（３）ここで、前記取得部は、前記第１基地局から第２基地局を特定するための情報を受信し、前記情報に基づいて特定される第２基地局から前記接続状況情報の取得を行う、としてもよい。
【００９０】
この構成の移動局は、接続中の基地局から切替先の基地局を特定するための情報を得ることができる。従って、切替先の基地局の接続状況情報を効率よく取得することができる。
（４）ここで、更に、前記第１基地局及び前記第２基地局の少なくとも一方の基地局との通信品質を測定する測定部と、前記第１基地局が行う基地局切替の判断に用いるための情報として、前記測定部で測定した前記通信品質に基づく測定結果情報を、前記第１基地局に対して送信する送信部とを備え、前記送信部は、前記第１基地局に前記測定結果情報を送信するタイミングを決定するための、通信品質に係る予め定められた条件に基づいて、前記通信品質が前記条件を満たす場合に、前記第１基地局に前記測定結果情報を送信し、前記切替部は、前記測定結果情報の送信の応答として、前記第１基地局から前記基地局切替指示を受信する、としてもよい。
【００９１】
この構成の移動局は、接続中の基地局から、基地局を切り替えるための通信品質に係る条件を取得することができ、その条件を満たす場合に、基地局に、基地局切替の判断に用いられる測定結果情報を送信することができる。基地局は、送信された測定結果情報に基づいて当該移動局に、基地局切替の指示を送信することができる。
従って、適切に基地局切替のタイミングを知ることができ、効率よく基地局の切替を行うことができる。
【００９２】
（５）ここで、前記送信部は、前記サーバから前記ビットレートが下げられたストリーミングデータを受信した後に前記第１基地局に、前記測定結果情報を送信する、としてもよい。
この構成の移動局は、ビットレートが小さくなったストリーミングデータを受信した後に、基地局切替の判断に用いられる測定結果情報を送信する。従って、基地局の切替は、ストリーミングデータのビットレートが下がってから行うことができる。
【００９３】
（６）ここで、前記移動局と前記基地局との通信はＬＴＥ（Long Term Evolution）の通信規格に基づく通信であり、前記接続状況情報は、前記ＬＴＥにおけるサブフレームの制御情報に含まれる情報である、としてもよい。
この構成の移動局は、ＬＴＥの仕様に基づいて基地局と通信することができ、接続状況情報として、ＬＴＥのサブフレームの制御情報を用いることができる。
【００９４】
（７）ここで、前記接続状況情報は、前記取得したサブフレームにおけるリソースブロックのそれぞれがどの移動局に割り当てられているかを識別するための移動局識別情報を含み、前記取得部は、予め定められた一定期間中の前記ＬＴＥにおけるサブフレームを前記第２基地局から取得し、前記推定部は、前記移動局識別情報に基づいて前記移動局数を算出する、としてもよい。
【００９５】
この構成の移動局は、一定期間中のサブフレームを取得することができ、各サブフレームに含まれるリソースブロックのそれぞれが、どの移動局に割り当てられているかを知ることができる。従って、サブフレームを取得した一定期間中に接続している移動局数を算出することができ、算出した移動局数に基づいて、基地局の切替後に自局に割り当てられると予想される通信リソース量を推定することができる。
【００９６】
（８）ここで、前記接続状況情報は、前記サブフレームの制御領域に含まれるＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）に基づく情報であり、前記移動局識別情報は、ＲＮＴＩ（Radio Network Temporary Identity）であり、前記推定部は、前記ＰＤＣＣＨに含まれるＤＣＩ（Downlink Control Information）を用いて、前記一定期間中のサブフレームにおけるリソースブロック毎の前記ＲＮＴＩを算出することによって、前記移動局数を算出する、としてもよい。
【００９７】
この構成の移動局は、ＬＴＥのサブフレームの制御情報に含まれるＰＤＣＣＨからＤＣＩを抽出することによって、ＲＮＴＩを算出することができる。そして、算出したＲＮＴＩから切替先の基地局に接続している移動局数を算出することができる。
従って、算出した移動局数を用いて、基地局の切替後に自局に割り当てられると予想される通信リソース量を推定することができる。
【００９８】
（９）本発明に係る移動局の制御方法は、通信中に接続先の基地局を切り替える移動局の制御方法であって、基地局を介してサーバからストリーミングデータを受信して再生する再生ステップと、第１基地局との接続が確立している際に、切替先候補の第２基地局と、当該第２基地局に接続している移動局との現在の接続状況を示す接続状況情報を取得する取得ステップと、自局と前記第２基地局との接続が確立した場合に自局に割り当てられると予想される通信リソース量を、前記接続状況情報に基づいて推定する推定ステップと、前記第１基地局からの基地局切替指示を受信すると、前記接続先の基地局を前記第１基地局から前記第２基地局へ切り替える切替処理を行う切替ステップと、前記再生ステップが前記ストリーミングデータを再生している場合において、前記予想される通信リソース量が、前記第１基地局から自局に割り当てられている通信リソース量よりも少ないときには、前記切替処理を行う前に、前記サーバに対して、前記ストリーミングデータのビットレートを現在のビットレートより小さくするよう要求する変更要求ステップとを備える。
【００９９】
この構成の移動局の制御方法を用いると、移動局は、切替先の基地局から割り当てられる通信リソース量を推定し、推定した通信リソース量に基づいて、基地局の切替が発生する前にストリーミングデータのビットレートを小さくすることができる。
従って、基地局の切替後に通信リソース量が減少した場合であっても、ストリーミングデータを支障なく継続して再生し得る。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明に係る移動局は、ハンドオーバーに起因して、基地局との通信速度が低下する際のストリーミングデータの再生制御に有用である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  移動通信システム
１０  携帯通信端末ＵＥ（User Equipment）
２０、２１、２２  基地局ｅＮＢ（evolved NodeB）
１１０、２１０  制御部
１１１  記憶部
１１２  取得部
１１３  推定部
１１４  変更要求部
１１５  切替部
１１６  通信部
１１７、２１４  アンテナ
１１８  再生部
１２０  レシーバ
１２１  マイク
１２２  表示部
１２３  電源部
２１２  ネットワーク通信部
２１３  無線通信部
５００  ＤＣＩフォーマット
５１０  ＤＣＩフィールド
５１１  ＰＤＳＣＨ送信のための端末識別子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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