(57)【要約】【課題】  無線通信システムで規定された走査範囲や周波数ステップでMSがセルサーチを行うと、必要以上に時間がかかってしまう可能性がある。【解決手段】  MSの行き先となるエリアが特定されたら、MSはネットワークを切断する前に行き先のエリアに属するBSの周波数リストを受け取る。その周波数リストの内容に応じて、MSは走査する範囲と周波数ステップを計算し、サーチコンフィグをいくつか作成し保存する。行き先のエリアに到着してセルサーチを行なうときには、MSは作成したサーチコンフィグを使用してセルサーチを行うことで、セルサーチにかかる時間を大幅に短縮する。【選択図】  図８
2015136028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１空港に設置された少なくとも一台の第１無線基地局と、第２空港に設置された少なくとも一台の第２無線基地局と、前記第１無線基地局および前記第２無線基地局の少なくとも一方と無線により通信する無線移動局と、周波数管理装置とを含む無線通信システムであって、
前記周波数管理装置は、
メッセージの送受信を行う制御部と、
前記第２空港に設置された第２無線基地局が使用する中心周波数と、前記第２無線基地局がカバーする前記第２空港の滑走路の情報とを対応付けて記憶する記憶部と、
を備え、
前記無線移動局は、
メッセージの送受信を行う移動局制御部を備え、
前記無線移動局が前記第１空港から前記第２空港へ向かう際、
前記移動局制御部は、行き先の前記第２空港に設置された前記第２無線基地局が使用する中心周波数の情報を要求するメッセージを、前記第１無線基地局を介して前記周波数管理装置へ送信し、
前記周波数管理装置の制御部は、前記メッセージを受信すると、前記記憶部に記憶されている前記第２空港に設置された第２無線基地局が使用する中心周波数と、前記第２無線基地局がカバーする前記第２空港の滑走路の情報とを、前記第１無線基地局を介して前記無線移動局へ送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記無線移動局は、さらに、
セルサーチを行うためのサーチコンフィグを記憶する移動局記憶部を備え、
前記移動局制御部は、前記周波数管理装置から前記中心周波数と前記滑走路の情報を受信し、前記滑走路をカバーする前記第２無線基地局が複数台であると判断した場合は、前記複数台の第２無線基地局が使用する中心周波数のうち、最小の中心周波数と最大の中心周波数をそれぞれセルサーチで走査する開始周波数と終了周波数とし、所定の周波数幅を走査時の周波数ステップとする滑走路サーチコンフィグを作成し、前記移動局記憶部に記憶させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記移動局制御部は、前記滑走路をカバーする前記第２無線基地局が１台であると判断した場合は、前記１台の第２無線基地局が使用する中心周波数をセルサーチで走査する開始周波数および終了周波数とする滑走路サーチコンフィグを作成し、前記移動局記憶部に記憶させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信システムであって、
前記移動局制御部は、前記周波数管理装置から複数の前記滑走路の情報を受信した場合、滑走路毎に前記滑走路サーチコンフィグを作成することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信システムであって、
前記無線移動局が前記第１空港から前記第２空港に移動し、着陸する所定の滑走路をカバーする前記第２無線基地局のカバーエリアに入ると、
前記移動局制御部は、前記移動局記憶部に記憶された前記所定の滑走路の滑走路サーチコンフィグを使用してセルサーチを行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信システムであって、
前記移動局記憶部は、前記無線通信システムで使用されるデフォルトサーチコンフィグを記憶しており、
前記移動局制御部は、前記所定の滑走路の滑走路サーチコンフィグを使用してセルサーチを行い、前記第２無線基地局を検出しない場合には、前記デフォルトサーチコンフィグを使用してセルサーチを行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項６に記載の無線通信システムであって、
前記移動局制御部は、前記周波数管理装置から前記中心周波数と前記滑走路の情報を受信し、前記第２空港に設置された前記第２無線基地局が複数台であると判断した場合は、前記複数台の第２無線基地局が使用する中心周波数のうち、最小の中心周波数と最大の中心周波数をそれぞれセルサーチで走査する開始周波数と終了周波数とし、所定の周波数幅を走査時の周波数ステップとする空港サーチコンフィグを作成し、前記移動局記憶部に記憶させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項７に記載の無線通信システムであって、
前記移動局制御部は、前記第２空港に設置された前記第２無線基地局が１台であると判断した場合は、前記１台の第２無線基地局が使用する中心周波数をセルサーチで走査する開始周波数および終了周波数とする空港サーチコンフィグを作成し、前記移動局記憶部に記憶させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項８に記載の無線通信システムであって、
前記無線移動局が前記滑走路サーチコンフィグまたは前記デフォルトサーチコンフィグを使用してセルサーチを行い前記第２無線基地局を検出してネットワークエントリーを行った後に、前記無線移動局が前記無線通信システムのネットワークから切断された場合、
前記移動局制御部は、前記移動局記憶部に記憶された前記空港サーチコンフィグを使用してセルサーチを行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の無線通信システムであって、
前記移動局制御部は、前記空港サーチコンフィグを使用してセルサーチを行い、前記第２無線基地局を検出しない場合には、前記デフォルトサーチコンフィグを使用してセルサーチを行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記周波数管理装置は、前記第１空港に設置された第１周波数管理装置であり、前記第２空港に設置された第２周波数管理装置から、前記第２空港に設置された第２無線基地局が使用する中心周波数の情報を受信して前記記憶部に記憶することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無線通信システムであって、
前記第２周波数管理装置は、前記第２無線基地局に対して、使用する中心周波数が更新されていないかを問い合わせる確認メッセージを送信し、前記第２無線基地局から更新された中心周波数を通知する応答メッセージを受信した場合、前記更新された中心周波数を含む更新メッセージを前記第１周波数管理装置へ送信することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関し、特に無線通信システムにおけるセルサーチ高速化の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無線移動局(以下、MS、Mobile Stationと記す)が無線通信を行う際、無線基地局(以下、BS、Base Stationと記す)を介して無線通信システムへのネットワークエントリー（MSが無線通信システムのネットワークにコネクションを確立するための処理）を行う必要がある。ネットワークエントリーはBSを介して行うため、ネットワークエントリーを実行する前段階で、MSはセルサーチを行い、通信可能な中心周波数を持つBSが存在するか否かを確認する。MSは、無線通信システムに割り当てられた走査範囲(開始周波数から終了周波数まで)を決められた周波数の幅(周波数ステップ)で電波を走査する。走査中に通信可能な中心周波数を持つBSを検出した場合、MSはそのBSと同期を取り、続いてネットワークエントリーの処理を開始する。
【０００３】
しかし、一般的にBSが使用する中心周波数間の幅と比較して、MSが走査する周波数ステップの幅は細かい。このため、走査範囲内の周波数を全て走査する場合のセルサーチは、非常に多くの時間を必要とする。このため、例えば特許文献１では、走査範囲を複数のグループに分割し、各グループ単位で電界強度を測定し、最も電界強度が強いグループを優先して走査の対象とすることで、セルサーチの時間を短縮する技術を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８２１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
セルサーチにおいて、走査する範囲や周波数ステップを工夫しない場合、MSはセルサーチに必要以上に時間を掛けてしまう可能性がある。高い信頼性が求められる無線通信システムにおいては、MSが通信を開始するまでの時間は短ければ短いほうが良い。そのため、MSのセルサーチに要する時間は、できる限り短くする必要がある。
【０００６】
Mobile WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)を技術のベースとして構築されるAeroMACS (Aeronautical Mobile Airport Communication System)は、その対象となる無線通信システムの一つである。AeroMACSの適応範囲は、空港面である。AeroMACSは、航空用の高速移動通信システムを提供する。航空業務は、人命さえも関わるミッションクリティカルな業務である。迅速かつ適切な通信を実現するために、通信を開始するために必要とする時間をできるだけ短くすることが望まれる。
【０００７】
AeroMACSにおけるセルサーチを例に説明すると、走査範囲内の周波数を全て走査する場合、開始周波数が5095MHz、終了周波数が5145MHz、周波数ステップが250kHzであるため、MSは5095MHzから5145MHzまでを順番に250kHzステップでセルサーチを行う。AeroMACSで採用されるBSの中心周波数間の幅は5MHzであるため（BSの中心周波数が、5095MHz，5100MHz，5105MHz，・・・，5145MHzの中から採用される）、非常に細かい周波数ステップでセルサーチが行われることになる。上記の条件の場合、接続する先のBSが使用する中心周波数が5095MHzの場合は、MSは1回の走査でセルサーチが完了する。しかし、接続する先のBSが使用する中心周波数が5145MHzの場合は、MSはセルサーチのために201回の走査を要する。この走査回数の差は、数十秒の差が生む可能性がある。ネットワークエントリーの処理時間(数秒)と比較したら、最悪ケースでのセルサーチの処理時間は非常に長くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明では、
第１空港に設置された少なくとも一台の第１無線基地局と、第２空港に設置された少なくとも一台の第２無線基地局と、第１無線基地局および第２無線基地局の少なくとも一方と無線により通信する無線移動局と、周波数管理装置とを含む無線通信システムであって、
周波数管理装置は、メッセージの送受信を行う制御部と、第２空港に設置された第２無線基地局が使用する中心周波数と、第２無線基地局がカバーする第２空港の滑走路の情報とを対応付けて記憶する記憶部と、を備え、
無線移動局は、メッセージの送受信を行う移動局制御部を備え、
無線移動局が前記第１空港から前記第２空港へ向かう際、移動局制御部は、行き先の第２空港に設置された第２無線基地局が使用する中心周波数の情報を要求するメッセージを、第１無線基地局を介して周波数管理装置へ送信し、周波数管理装置の制御部は、メッセージを受信すると、記憶部に記憶されている第２空港に設置された第２無線基地局が使用する中心周波数と、第２無線基地局がカバーする前記第２空港の滑走路の情報とを、第１無線基地局を介して無線移動局へ送信する無線通信システムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、MSによるセルサーチの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】AeroMACSネットワークの構成を示す図である。
【図２】MSの構成を示すブロック図である。
【図３】周波数管理サーバーの構成を示すブロック図である。
【図４】周波数リストを更新する処理を示すシーケンス図である。
【図５】自空港周波数リストの例を示す図である。
【図６】他空港周波数リストの例を示す図である。
【図７】MSが周波数リストを受信するときの処理を示すシーケンス図である。
【図８】滑走路サーチコンフィグを作成する処理を示すフローチャートである。
【図９】空港サーチコンフィグを作成する処理を示すフローチャートである。
【図１０】サーチリストの例を示す図である。
【図１１】空港へ着陸する前の飛行機と、空港に設置されたBSのカバーエリアを示す図である。
【図１２】滑走路サーチコンフィグを用いてセルサーチを実行する処理を示すフローチャートである。
【図１３】空港サーチコンフィグを用いてセルサーチを実行する処理を示すフローチャートである。
【図１４】滑走路サーチコンフィグAを用いて、セルサーチを行なった場合のイメージ図である。
【図１５】滑走路サーチコンフィグBを用いて、セルサーチを行なった場合のイメージ図である。
【図１６】空港サーチコンフィグを用いて、セルサーチを行なった場合のイメージ図である。
【図１７】デフォルトサーチコンフィグを用いて、セルサーチを行なった場合のイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。ただし、本発明の実施形態はあくまでも一実施形態であって、この実施形態に本発明が限定されることはない。
【００１２】
図１は、本実施形態におけるAeroMACSネットワークの構成を示す図である。AeroMACSネットワークは、ASN（Access Service Network）109と、CSN（Connectivity Service Network）110と周波数管理サーバー108によって構成される。ASN109は、MS101との無線接続機能、無線リソースの管理などの物理層やMAC層の接続機能を提供する。ASN109は、無線基地局であるBS102〜104とASN-GW（Access Service Network Gateway）105によって構成される。CSN110は、MS101へのIPアドレスの配布、通信記録の処理などのIP接続機能を提供する。CSN110は、これらの機能を提供するAAA(Authentication Authorization Accounting)サーバ106やHA(Home Agent)サーバ107によって構成される。
【００１３】
本無線通信システムにおいて、MS101は、例えばA空港111からB空港121へ移動する飛行機内に設置された無線移動局である。MS101は、A空港111にいる間はBS102〜104を介して周波数管理サーバ108やインターネットに接続する。また、A空港111から離陸する際には、BS102〜104とのコネクションを切断し、行き先であるB空港121に到着すると、新たにセルサーチを行い、B空港121に設置されたBS112〜114の中から通信可能な中心周波数を持つBSが存在するか否かを確認する。具体的にはMS101は、サーチコンフィグに基づいて所定の走査範囲(開始周波数から終了周波数まで)を決められた周波数の幅(周波数ステップ)で電波を走査する。走査中に通信可能な中心周波数を持つBSを検出した場合、MS101はそのBSと同期を取り、続いてネットワークエントリーの処理を行う。
【００１４】
A空港111とインターネット122を介して、通信可能なB空港121のネットワーク構成の説明は、A空港111と同じネットワーク構成であるため、省略する。図１では、MSを１台しか図示していないが、当然複数台のMSが各BSに接続することができる。また、周波数管理サーバー108,118は、A空港111とB空港121にそれぞれ分散して設置される構成としたが、各空港にそれぞれ設置するのではなく、例えばインターネット122上に集中型の周波数管理サーバーを設置する構成としてもよい。
【００１５】
図２は、MSの構成を示すブロック図である。MS201はBSと通信をするための無線通信部205、無線信号の変調、復調の処理を行なうベースバンド部204、サーチリストを作成するサーチリスト作成部202、データを記録する記録部208、そしてMS201の各制御を行なう制御部203から構成される。無線部205は、無線信号を送信する無線送信部206と無線信号を受信する無線受信部207から構成される。記憶部208は、サーチリスト209、および周波数リスト210を保持する。
【００１６】
図３は、周波数管理サーバーの構成を示すブロック図である。周波数管理サーバー301は、ネットワークに接続されているBSと通信するための通信部302、データを記録する記録部305、記録部305に含まれる周波数リストを更新する周波数リスト更新部304、そして周波数管理サーバーの各制御を行なう制御部303から構成される。記録部305は、自空港に設置されたBSが使用する中心周波数の情報等を含む自空港周波数リスト306、他の空港に設置されたBSが使用する中心周波数の情報等を含む他空港周波数リスト307を保持する。
【００１７】
図５は、周波数管理サーバーが管理する自空港周波数リストの例を示す図である。この例は、A空港111の周波数管理サーバー108が管理する自空港周波数リスト306である。自空港周波数リスト306は、A空港111に設置されたBS102〜104の情報を格納しており、各BSを識別するためのBS識別子である「BSID」、当該BSが設置されている空港の情報を示す「空港」、当該BSが通信エリアとしてカバーする滑走路の情報を示す「滑走路」、当該BSが使用する中心周波数の情報を示す「中心周波数」のフィールドから構成される。
【００１８】
図６は、周波数管理サーバーが管理する他空港周波数リストの例を示す図である。この例は、A空港111の周波数管理サーバー108が管理する他空港周波数リスト307である。他空港周波数リスト307は、A空港111以外の空港に設置されたBSの情報を格納しており、自空港周波数リストと同様に、「BSID」、「空港」、「滑走路」、「中心周波数」のフィールドから構成される。本例では、A空港とインターネットを介して接続されているB空港、C空港、D空港の情報が格納されている。
【００１９】
図４は、周波数管理サーバーが管理する周波数リストを更新する処理を示すシーケンス図である。周波数管理サーバー118の制御部303は、記憶部305から読みだした自空港周波数リスト306を含む更新確認メッセージ401を作成し、通信部302を介して自空港に設置されたBS112〜114へ送信する。更新確認メッセージ401は、各BSが使用する中心周波数が変わっていないかを確認するために送信される。
【００２０】
更新確認メッセージ401を受け取ったことを契機として、BS112〜114はこのリストを参照し、自身が使用している中心周波数が変わっていないかを確認する。使用する中心周波数が変わっている場合、BSは周波数管理サーバー118へ、新しい中心周波数の情報を含む更新メッセージ402を送信する。
【００２１】
周波数管理サーバー118の制御部303は、更新メッセージ402を通信部302を介して受信し、周波数リスト更新部304に対して、記憶部305に含まれる自空港周波数リスト306を更新するように指示する。周波数リスト更新部304は、制御部303の指示に従って、新しい中心周波数の情報を用いて記憶部305に含まれる自空港周波数リスト306を更新する。
【００２２】
自空港周波数リストの更新が完了した後、B空港121の周波数管理サーバー118の制御部303は、記憶部305から読みだした自空港周波数リスト306を含むサーバ更新メッセージ403を作成し、通信部302を介してA空港111の周波数管理サーバー108へ送信する。
【００２３】
周波数管理サーバー108の制御部303は、サーバ更新メッセージ403を通信部302を介して受信し、周波数リスト更新部304に対して、記憶部305に含まれる他空港周波数リスト307を更新するように指示する。周波数リスト更新部304は、制御部303の指示に従って、B空港121の周波数管理サーバー118から送信された自空港周波数リスト306の情報を用いて記憶部305に含まれる他空港周波数リスト307を更新する。
【００２４】
なお、図４では、周波数管理サーバーがA空港111とB空港121にそれぞれ分散して設置される構成を前提に説明したが、例えば集中型の周波数管理サーバーがインターネット122上に設置される構成であっても構わない。その場合、集中型の周波数管理サーバーが、A空港111のBS102〜104およびB空港121のBS112〜114の各々に対して更新確認メッセージ401を送信し、各々から更新メッセージ402を受信することになる。この場合、集中型の周波数管理サーバーが一括して自空港／他空港の区別なく、各空港の周波数リストを管理するため、サーバ更新メッセージ403を送信する必要がなくなる。以降説明する実施例においても、各空港に設置された周波数管理サーバーを集中型の周波数管理サーバーに読み替えて本発明を適用することが可能である。
【００２５】
図７は、MSが周波数リストを受信するときの処理を示すシーケンス図である。A空港111にいるMS101の制御部203は、行き先の空港が決まったら、行き先の空港に設置された基地局が使用する中心周波数の情報を含む周波数リストを要求するメッセージ701を作成し、ベースバンド部204、無線送信部206を介して、周波数管理サーバー108へ送信する。BS103は、周波数リスト要求メッセージ701を中継し、周波数管理サーバー108に対して、周波数リスト要求メッセージ702を送信する。
【００２６】
周波数管理サーバー108の制御部303は、周波数リスト要求メッセージ702を通信部302を介して受信する。そして、制御部303は、記憶部305の他空港周波数リスト307から要求された行き先の空港の情報（例えば、B空港に関する全レコード）を取り出し、その情報をもとに周波数リスト応答メッセージ703を作成する。制御部303は、作成した周波数リスト応答メッセージ703を通信部302を介して送信する。
【００２７】
BS103は、周波数リスト応答メッセージ703を中継し、周波数リスト送信メッセージ704をMS101へ送信する。
【００２８】
MS101の制御部203は、周波数リスト応答メッセージ703を無線受信部207、ベースバンド部204を介して、受信する。制御部203は、受け取った情報を記憶部208の周波数リスト210に格納する。周波数リスト210は、図６で説明した他空港周波数リスト307と同様の構成であり、「BSID」、「空港」、「滑走路」、「中心周波数」の各フィールドを含んでいる。行き先がB空港である場合には、周波数リスト210として、図６の他空港周波数リスト307のうち、「空港」フィールドが「B空港」となっている全レコードを保持することになる。
【００２９】
MS101の制御部203は、行き先の空港の情報を周波数リスト210に格納した後、現在通信を行っている無線基地局へ登録解除を要請するためのDREG-REQ(De-registration request)メッセージ705を作成し、ベースバンド部204、無線送信部206を介して、BS103へ送信する。DREG-REQメッセージ705を受け取ったBS103は、登録解除命令を示すDREG-CMD(DREG command)メッセージ706をMS101に対して送信し、MS101のコネクションを切断する。
【００３０】
図８は、MSが周波数リスト210を元に滑走路サーチコンフィグを作成する処理を示すフローチャートである。MS101のサーチリスト作成部202は、記憶部208の周波数リスト210から、行き先の空港の所定の滑走路を通信エリアとしてカバーするBSに関する周波数リストを読み出す(ステップ802)。サーチリスト作成部202は、読み込んだ所定の滑走路をカバーエリアとして含むBSの数に応じて、作成するサーチコンフィグの作成方法を判断する(ステップ803)。例えば、図６の周波数リストを例に説明すると、B空港の滑走路AをカバーするBSは一台であり、B空港の滑走路BをカバーするBSは二台であると判断する。
【００３１】
ステップ803において所定の滑走路をカバーするBSが複数台のとき、サーチリスト作成部202は、次の（A-1）〜（A-3）のように開始周波数、終了周波数、周波数ステップサイズを定義して、セルサーチで使用するサーチコンフィグを作成する(ステップ804)。
（A-1）読み込んだ複数のBSが使用する中心周波数の中で、最小の中心周波数を開始周波数に設定する。
（A-2）読み込んだ複数のBSが使用する中心周波数の中で、最大の中心周波数を終了周波数に設定する。
（A-3）周波数ステップサイズを5MHzに設定する。
【００３２】
なお、（A-3）の周波数ステップサイズは、無線通信システムで採用されるBSの中心周波数間の幅に応じて適宜決定すればよく、本実施例のように、AeroMACSを無線通信システムとして想定している場合は、周波数ステップサイズは5MHzと設定する。サーチリスト作成部202は、接続する対象の無線ネットワークが複数ある場合、その無線ネットワークで規定されたBSの中心周波数間の幅に応じて周波数ステップサイズを設定する。しかし本実施例においては、MSはAeroMACSネットワークのみしか接続しない前提のため、サーチリスト作成部202は、周波数ステップサイズを固定値(5MHz)に設定する。
【００３３】
一方、ステップ803において所定の滑走路をカバーするBSが一台のとき、サーチリスト作成部202は、次の（B-1）〜（B-2）のように開始周波数、終了周波数、周波数ステップサイズを定義して、サーチコンフィグを作成する(ステップ805)。
（B-1）読み込んだ一台のBSが使用する中心周波数を開始周波数および終了周波数に設定する。
（B-2）周波数ステップサイズは設定しない（セルサーチの実行対象となるBSの数が一台のみのため）。
【００３４】
このように、ステップ804,805にて、サーチリスト作成部202は、行き先空港の滑走路毎にサーチコンフィグ（滑走路サーチコンフィグ）を作成し、記憶部208のサーチリスト209に保持する。サーチリスト209の例については、図１０を用いて後述する。
【００３５】
サーチリスト作成部202は、行き先の空港に含まれる全ての滑走路についてBSの周波数情報を読み込んだか否かを確認する(ステップ806)。まだ読み込んでいない滑走路のBS情報がある場合は、ステップ802に戻り、別の滑走路をカバーするBSの周波数情報を読み込み、当該滑走路のサーチコンフィグを作成する（ステップ803〜805）。このように行き先空港の全ての滑走路毎に滑走路サーチコンフィグを作成し、記憶部208のサーチリスト209に格納する。
【００３６】
図９は、MSが周波数リスト210を元に空港サーチコンフィグを作成する処理を示すフローチャートである。MS101のサーチリスト作成部202は、記憶部208の周波数リスト210から、行き先の空港に設置されたBSに関する周波数リストを読みだす(ステップ902)。サーチリスト作成部202は、行き先の空港をカバーエリアとして含むBS（もしくは、行き先の空港に設置されたBS）の数に応じて、作成するサーチコンフィグの作成方法を判断する(ステップ903)。例えば、図６の周波数リストを例に説明すると、B空港をカバーするBSは三台であると判断する。
【００３７】
ステップ903において行き先の空港に設置されたBSが複数台のとき、サーチリスト作成部202は、次の（C-1）〜（C-3）のように開始周波数、終了周波数、周波数ステップサイズを定義して、セルサーチで使用するサーチコンフィグを作成する(ステップ904)。
（C-1）読み込んだ複数のBSが使用する中心周波数の中で、最小の中心周波数を開始周波数に設定する。
（C-2）読み込んだ複数のBSが使用する中心周波数の中で、最大の中心周波数を終了周波数に設定する。
（C-3）周波数ステップサイズを5MHzに設定する。
【００３８】
なお、滑走路サーチコンフィグと同様に、周波数ステップサイズは、無線通信システムで採用されるBSの中心周波数間の幅に応じて適宜決定すればよい。
【００３９】
一方、ステップ903において行き先の空港に設置されたBSが一台のとき、サーチリスト作成部202は、次の（D-1）〜（D-2）のように開始周波数、終了周波数、周波数ステップサイズを定義して、サーチコンフィグを作成する(ステップ905)。
（D-1）読み込んだ一台のBSが使用する中心周波数を開始周波数および終了周波数に設定する。
（D-2）周波数ステップサイズは設定しない（セルサーチの実行対象となるBSの数が一台のみのため）。
【００４０】
このように、ステップ904,905にて、サーチリスト作成部202は、行き先空港のサーチコンフィグ（空港サーチコンフィグ）を作成し、記憶部208のサーチリスト209に保持する。
【００４１】
図１０は、MS101が保持するサーチリスト209の例を示す図である。サーチリスト209は、図８のフローで作成した滑走路サーチコンフィグA1001および滑走路サーチコンフィグB1002と、図９のフローで作成した空港サーチコンフィグ1003と、デフォルトサーチコンフィグ1004で構成され、MSが行き先のB空港でセルサーチを行なうときに使用される。図８、図９で説明したように、各サーチコンフィグは、走査する範囲(開始周波数から終了周波数まで)と周波数ステップサイズのフィールドを含んでいる。
【００４２】
MS101の制御部203は、行き先のB空港B121の滑走路A1102に着陸する時には滑走路サーチコンフィグA1001を優先して使用する。滑走路サーチコンフィグA1001を使用したセルサーチに失敗した場合、MS101の制御部203はリカバリー対策としてデフォルトサーチコンフィグ1004を使用してセルサーチを行う。
【００４３】
また、MS101の制御部203は、滑走路B1103に着陸する時には滑走路サーチコンフィグB1003を優先して使用する。滑走路サーチコンフィグB1003を使用したセルサーチに失敗した場合、MS101の制御部203はリカバリー対策としてデフォルトサーチコンフィグ1004を使用してセルサーチを行なう。
【００４４】
デフォルトサーチコンフィグ1004は、無線通信システムで規定された走査範囲と周波数ステップサイズで定義されており、予めサーチリスト209に格納されているものとする。本実施例では、無線通信システムとしてAeroMACSを想定しているため、デフォルトサーチコンフィグ1004を用いてセルサーチを行なった場合、MS101は、5095MHzから5145MHzまでの間を250kHzの周波数ステップサイズでセルサーチを実行する。
【００４５】
本実施例ではAeroMACSのネットワークのみを対象としているため、サーチリスト209の中にデフォルトサーチコンフィグが一つのみ存在する。仮に、MS101が複数の無線通信システムと接続する端末の場合、その無線通信システムの数だけ、デフォルトサーチコンフィグがサーチリスト209に含まれる。
【００４６】
図１１は、行き先のB空港121へ着陸する前の飛行機1101と、B空港121に設置されたBS112〜114のカバーエリア1104〜1106を示す図である。カバーエリア1104〜1106は、B空港121に設置されたBS112〜114がMSと接続できる範囲を示している。例えば、飛行機1101に設置されたMSがBS112と通信を行なうためには、カバーエリア1104の内側にいなければならない。滑走路A1102は、BS112のカバーエリア1104に含まれている。また、滑走路B1103の一部は、BS113のカバーエリア1105と、BS114のカバーエリア1106に含まれている。つまり、MSは、滑走路A1102を走行するときはBS112と通信を行い、滑走路B1103を走るときにはBS113、BS114と通信する。
【００４７】
図１２は、MSが行き先の空港で滑走路サーチコンフィグを使用してセルサーチを実行する処理を示すフローチャートである。MS101の制御部203は、行き先の空港で着陸する滑走路が決まったあと、記憶部208のサーチリスト209から着陸する滑走路の滑走路サーチコンフィグとデフォルトサーチコンフィグを読み込む(ステップ1202)。
【００４８】
制御部203は、空港に設置されたBSのカバーエリアに入ったか否かを判断する(ステップ1203)。MSがカバーエリアに入ったことを契機に、制御部203は滑走路サーチコンフィグを使用してセルサーチを実行する(ステップ1204)。制御部203は、滑走路サーチコンフィグを利用してBSが検出できたか否かを確認する(ステップ1205)。検出できない場合は、制御部203はデフォルトサーチコンフィグを用いてセルサーチを行なう(ステップ1206)。制御部203は、デフォルトサーチコンフィグを利用してBSが検出できたか否かを確認する(ステップ1207)。制御部203は、BSを検出し続けるまで、デフォルトサーチコンフィグを利用してセルサーチを実行し続ける。ステップ1205またはステップ1207で、MS101の制御部203が通信可能なBSを検出したときに、セルサーチの処理は完了し(ステップ1208)、検出したBSと同期を取り、続いてネットワークエントリーの処理を開始する。
【００４９】
なお、制御部203は、空港へ着陸して初回に実行されるネットワークエントリーの前段階でのみ滑走路サーチコンフィグを使用するのが望ましい。一旦ネットワークエントリーが行われた後に、ネットワークから切断され、再び空港内に設置されたBSに接続するときは、MS101の制御部203は、空港サーチコンフィグ1003を使用してセルサーチを実行する。
【００５０】
図１３は、空港サーチコンフィグを利用してセルサーチを実行する処理を示すフローチャートである。図１２の処理によってネットワークエントリーが完了すると(ステップ1302)、MS101の制御部203は、記憶部208のサーチリスト209から、着陸した空港の空港サーチコンフィグとデフォルトサーチコンフィグを読み込む(ステップ1303)。
【００５１】
制御部203は、MS101のネットワークエントリーが完了した後、MS101がネットワークから切断されたか否かを確認する(ステップ1304)。MS101がネットワーク切断された後、再びネットワークエントリーをするときは、制御部203は空港サーチコンフィグ1003を使用してセルサーチを実行する(1305)。制御部203は、空港サーチコンフィグ1003を利用してBSが検出できたか否かを確認する(ステップ1306)。BSを検出できない場合、制御部203は、デフォルトサーチコンフィグ1004を用いてセルサーチを実行する(ステップ1307)。制御部203は、BSを検出し続けるまで、デフォルトサーチコンフィグ1004を利用してセルサーチを実行し続ける。ステップ1306またはステップ1308で、MS101が通信可能なBSを検出したときに、セルサーチの処理は完了し(ステップ1309)、検出したBSと同期を取り、続いてネットワークエントリーの処理を開始する。
【００５２】
なお、MS101の次の行き先となる空港が決まり、離陸するまではMS101の制御部203は、空港サーチコンフィグ1003、またはデフォルトサーチコンフィグ1004を使用してセルサーチを実行する。
【００５３】
ここで、ハンドオーバー時に実行するセルサーチを説明する。ハンドオーバー時に行なわれるセルサーチの方式は、mobile WiMAXで規定されたセルサーチ方式が採用される。ネットワークエントリーが完了した後、MS101は、BSからNBR-ADV(Neighbor Advertisement)メッセージを報知情報として受け取る。NBR-ADVメッセージは、隣接するBSが使用する中心周波数を情報として含んでいる。接続するBSを切り替えるとき(ハンドオーバーするとき)は、mobile WiMAXの標準では、この中心周波数のみをセルサーチするように、規定している。
【００５４】
図１４は、滑走路サーチコンフィグA1001でセルサーチを行なったときの実行イメージ図である。MS101は5095MHzのみを走査する。MS101が走査する回数は、1回のみとなる。
【００５５】
図１５は、滑走路サーチコンフィグB1002でセルサーチを行なったときの実行イメージ図である。MS101は、5100MHzから5105MHzまでの間を5MHzの周波数ステップで走査する。MS101が走査する回数は、多くて2回となる。
【００５６】
図１６は、空港サーチコンフィグ1003でセルサーチを行なったときの実行イメージ図である。MS101は、5095MHzから5105MHzまでの間を5MHzの周波数ステップで走査する。MS101が走査する回数は、多くて3回となる。
【００５７】
図１７は、デフォルトサーチコンフィグ1004でセルサーチを行なったときの実行イメージ図である。MS101は、5095MHzから5145MHzまでの間を250kHzの周波数ステップで走査する。MS101が走査する回数は、最悪の場合201回となる。
【００５８】
デフォルトサーチコンフィグを使用したセルサーチの実行は、滑走路サーチコンフィグ、空港サーチコンフィグを使用したセルサーチが失敗した場合のリカバリー対策である。MSは、滑走路サーチコンフィグ、空港サーチコンフィグを使用したセルサーチを最初の1回のみ実行する。その一回を失敗した後は、MSはデフォルトサーチコンフィグを使用したセルサーチを実行する。MS101は、通信可能なBSを検出するまで、繰り返しデフォルトサーチコンフィグを使用したセルサーチを実行する。
【００５９】
図１４〜１７の例からも分かるように、滑走路サーチコンフィグ、空港サーチコンフィグを使用してセルサーチを実行した場合は、デフォルトサーチコンフィグを使用してセルサーチを実行した場合と比べて、セルサーチに要する走査回数が大きく減る。そのため、セルサーチの所要時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００６０】
このように、本実施形態によれば、MSが移動先でセルサーチを実行する前に、セルサーチの対象となるBSが使用する中心周波数をMSに予め与えることで、MSのセルサーチの所要時間を短縮することが可能となる。また、MSが周波数ステップサイズを変更する機能を有していることから、本発明は、BSが使用する中心周波数間の幅が異なる複数の無線通信システムと接続するMSに対して適用することが可能である。
【００６１】
本実施形態では、空港の無線通信システムを例に説明したが、空港以外でも、MSがネットワークを切断して別のエリアへ移動する場面において本発明を適用可能である。その場合、行き先となるエリアが特定されたら、MSはネットワークを切断する前に行き先のエリアに属するBSの周波数リストを受け取る。その周波数リストの内容に応じて、MSは走査する範囲と周波数ステップを計算し、サーチコンフィグをいくつか作成し保存する。そのエリアでセルサーチを行なうときには、MSは作成したサーチコンフィグを使用してセルサーチを行い、セルサーチの高速化を試みる。サーチコンフィグに定義された走査範囲でBSが検知できない場合は、MSはリカバリー対策として無線通信システムで定義された走査範囲を細かい周波数ステップで走査しBSを探索することになる。
【００６２】
また、本発明の適用範囲はAeroMACSのみに限られるものではない。例えば、LTE（Long Term Evolution）、WiMAXなど現在実用されている無線通信ネットワーク及び将来的な実用が見込まれる無線通信ネットワークなど、あらゆる無線通信ネットワークに適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０１：MS、１０２〜１０４，１１２〜１１４：BS、１０５，１１５：ASN-GW、１０６，１１６：AAAサーバー、１０７，１１７：HAサーバー、１０８，１１８：周波数管理サーバー、１０９，１１９：ASN、１１０，１２０：CSN、１１１：A空港、１２１：B空港、１２２：インターネット、２０１：MS、２０２：サーチリスト作成部、２０３：制御部、２０４：ベースバンド部、２０５：無線通信部、２０６：無線送信部、２０７：無線受信部、２０８：記録部、２０９：サーチリスト、２１０：周波数リスト、３０１：周波数管理サーバー、３０２：通信部、３０３：制御部、３０４：周波数リスト更新部、３０５：記録部、３０６：自空港周波数リスト、３０７：他空港周波数リスト、１１０１：飛行機、１１０２：滑走路A、１１０３：滑走路B、１１０４〜１１０６：BSのカバーエリア
【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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【図１７】
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