JP2011120196A - 基地局、端末装置、通信制御方法及び無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】キャリアアグリゲーションを伴う無線通信におけるメジャメントギャップの増加によるスループットの低下又はハンドオーバ等の処理の遅延を抑制すること。
【解決手段】複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で端末装置との間の無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部により前記端末装置から受信される受信信号に基づいて、当該端末装置の他の基地局へのハンドオーバの緊急度を判定する判定部と、前記判定部により判定された前記緊急度に応じて、前記端末装置のためのメジャメントギャップの割り当てをコンポーネントキャリアごとに制御する制御部と、を備える基地局を提供する。
【選択図】図７

Description

本発明は、基地局、端末装置、通信制御方法及び無線通信システムに関する。

３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）において討議されている次世代セルラー通信規格であるＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution−Advanced）では、キャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）と呼ばれる技術を導入することが検討されている。キャリアアグリゲーションとは、端末装置（ＵＥ：User Equipment）と基地局（ＢＳ：Base Station、又はｅＮＢ：evolved Node B）との間の通信チャネルを、例えばＬＴＥにおいてサポートされる周波数帯を複数統合することにより形成し、通信のスループットを向上させる技術である。キャリアアグリゲーションにより形成される１つの通信チャネルに含まれる個々の周波数帯を、コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）という。ＬＴＥにおいて使用可能な周波数帯の帯域幅は１．４ＭＨｚ、３．０ＭＨｚ、５．０ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ又は２０ＭＨｚである。従って、例えば、２０ＭＨｚの周波数帯をコンポーネントキャリアとして５つアグリゲーションすると、合計で１００ＭＨｚの通信チャネルを形成することができる。

キャリアアグリゲーションにおいて１つの通信チャネルに含まれるコンポーネントキャリアは、必ずしも周波数方向に互いに隣接していなくてよい。コンポーネントキャリアを周波数方向に隣接して配置するモードを、隣接（Contiguous）モードという。また、コンポーネントキャリアを隣接させることなく配置するモードを、非隣接（Non-contiguous）モードという。

また、キャリアアグリゲーションにおいてアップリンクにおけるコンポーネントキャリア数とダウンリンクにおけるコンポーネントキャリア数とは、必ずしも等しくなくてよい。アップリンクにおけるコンポーネントキャリア数とダウンリンクにおけるコンポーネントキャリア数とが等しいモードを、シンメトリックモードという。また、アップリンクにおけるコンポーネントキャリア数とダウンリンクにおけるコンポーネントキャリア数とが等しくないモードを、アシンメトリックモードという。例えば、アップリンクにおいて２つのコンポーネントキャリア、ダウンリンクにおいて３つのコンポーネントキャリアを使用する場合には、アシンメトリックなキャリアアグリゲーションであるということができる。

さらに、ＬＴＥでは、複信方式としてＦＤＤ（Frequency Division Duplex：周波数分割複信）及びＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信）のいずれかを用いることができる。このうち、ＦＤＤの場合には各コンポーネントキャリアのリンクの向き（アップリンク又はダウンリンク）が時間的に変化しないため、ＴＤＤと比べてＦＤＤの方がキャリアアグリゲーションには適している。

一方、セルラー通信規格において端末装置の移動性（mobility）を実現するための基本的な技術であるハンドオーバは、ＬＴＥ−Ａにおける重要なテーマの１つでもある。ＬＴＥでは、端末装置は、サービング基地局（接続中の基地局）との間の通信品質、及び周辺の基地局との間の通信品質をそれぞれ測定し、その測定結果（measurements）を含むメジャメントレポート（measurement report）をサービング基地局へ送信する。次に、メジャメントレポートを受信したサービング基地局は、レポートに含まれる測定結果に基づいてハンドオーバを実行すべきか否かを決定する。そして、ハンドオーバを実行すべきであると決定されると、ソース基地局（ハンドオーバ前のサービング基地局）、端末装置、及びターゲット基地局（ハンドオーバ後のサービング基地局）の間で、所定の手続に従ってハンドオーバが行われる（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００９−２３２２９３号公報

しかしながら、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信においてハンドオーバの手続をどのように進めるべきかについて具体的に検討した事例は未だ報告されていない。

例えば、一般的に、基地局との間の通信品質を測定するためには、端末装置により、当該基地局からのダウンリンクチャネルに同期することが求められる。このとき、同期すべき周波数帯は、必ずしもその時点で通信に使用している周波数帯と同じではない。そのため、端末装置において、無線通信部の運用周波数帯を物理層で変更する必要性が生じ得る。この運用周波数帯の変更のために、基地局は、メジャメントギャップ（measurement gap）と呼ばれる期間を端末装置に割り当てる。そして、基地局がメジャメントギャップの期間に当該端末装置にデータを送信しないことで、端末装置においてデータをロスすることなく運用周波数帯を変更してメジャメントを行うことができる。しかし、キャリアアグリゲーションを伴う場合には、１つの通信チャネルを構成するコンポーネントキャリアの数が複数となる。その場合、各コンポーネントキャリアについて従来と同様にメジャメントギャップを割り当てるとすると、メジャメントギャップの増加がスループットの低下やハンドオーバの遅延をもたらす可能性が高まる。

また、このようなメジャメントギャップの割り当てに関する課題は、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信において、ハンドオーバではなく、１つの基地局のセル内でのコンポーネントキャリアの変更又は追加の際にも生じ得る。例えば、端末装置と基地局との間でキャリアアグリゲーションを伴う無線通信を行っている状態において、スループットをさらに向上させたいという要求があるものとする。その際、その時点で使用されていない周波数帯の通信品質を測定（即ちメジャメント）した上で、使用中のコンポーネントキャリアの運用周波数帯を良好な品質を得られる周波数帯に変更し、又は良好な品質を得られる周波数帯を運用周波数帯とするコンポーネントキャリアを新たに追加することで、スループットが向上される。この場合にも、使用中のコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる必要性が生じるが、メジャメントギャップの割り当てにより一時的なスループットの低下又は処理の遅延がもたらされる可能性がある。

そこで、本発明は、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信におけるメジャメントギャップの増加によるスループットの低下又はハンドオーバ等の処理の遅延を抑制することのできる、新規かつ改良された基地局、端末装置、通信制御方法及び無線通信システムを提供しようとするものである。

本発明のある実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で端末装置との間の無線通信を行う無線通信部と、上記無線通信部により上記端末装置から受信される受信信号に基づいて、当該端末装置の他の基地局へのハンドオーバの緊急度を判定する判定部と、上記判定部により判定された上記緊急度に応じて、上記端末装置のためのメジャメントギャップの割り当てをコンポーネントキャリアごとに制御する制御部と、を備える基地局が提供される。

また、上記判定部は、上記受信信号に基づいて検知される上記端末装置の移動速度が速いほど上記緊急度が高いと判定してもよい。

また、上記判定部は、上記受信信号に基づいて取得される上記通信チャネルのチャネル品質が低いほど上記緊急度が高いと判定してもよい。

また、上記制御部は、上記緊急度が高いほど多くのコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当ててもよい。

また、上記判定部は、上記無線通信部により上記端末装置から受信される受信信号に基づいて、コンポーネントキャリアごとのチャネル品質を取得する品質取得部、を含み、上記制御部は、チャネル品質の低いコンポーネントキャリアに優先的にメジャメントギャップを割り当ててもよい。

また、上記判定部は、上記無線通信部により上記端末装置から受信される受信信号に基づいて、コンポーネントキャリアごとのチャネル品質を取得する品質取得部、を含み、上記制御部は、２つ以上のコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる場合に、第１のコンポーネントキャリアに割り当てるメジャメントギャップの周期を、上記第１のコンポーネントキャリアよりもチャネル品質の低い第２のコンポーネントキャリアに割り当てるメジャメントギャップの周期よりも長くしてもよい。

また、上記制御部は、２つ以上のコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる場合に、１つのメジャメントギャップのタイミングが他のメジャメントギャップのタイミングと同時とならないように上記２つ以上のコンポーネントキャリアへのメジャメントギャップの割り当てを決定してもよい。

また、上記制御部は、２つ以上のコンポーネントキャリアが周波数方向で隣接している場合には、当該２つ以上のコンポーネントキャリアのうちのいずれか１つのコンポーネントキャリアについてのみメジャメントギャップを割り当ててもよい。

また、上記制御部は、２つ以上のコンポーネントキャリアの周波数方向での距離が所定の閾値よりも近い場合には、当該２つ以上のコンポーネントキャリアのうちのいずれか１つのコンポーネントキャリアについてのみメジャメントギャップを割り当ててもよい。

また、上記制御部は、メジャメントギャップを割り当てるコンポーネントキャリアの数が上記無線通信部を介して上記端末装置から通知されるメジャメントのために使用可能なコンポーネントキャリアの数を超えないように、メジャメントギャップの割り当てを制御してもよい。

また、本発明の別の実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で基地局との間の無線通信を行う無線通信部と、自装置における第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバの緊急度に応じてコンポーネントキャリアごとに割り当てられたメジャメントギャップを用いて、上記ハンドオーバのためのメジャメントを行う測定部と、を備える端末装置が提供される。

また、本発明の別の実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上での端末装置と基地局との間の無線通信を制御するための通信制御方法であって、上記基地局において、上記端末装置から受信される受信信号に基づいて、当該端末装置の他の基地局へのハンドオーバの緊急度を判定するステップと、上記基地局において、判定された上記緊急度に応じて、上記端末装置のためにコンポーネントキャリアごとにメジャメントギャップを割り当てるステップと、を含む通信制御方法が提供される。

また、本発明の別の実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で基地局との間の無線通信を行う端末装置と、上記通信チャネル上で上記端末装置との間の無線通信を行う無線通信部、上記無線通信部により上記端末装置から受信される受信信号に基づいて、当該端末装置の他の基地局へのハンドオーバの緊急度を判定する判定部、及び、上記判定部により判定された上記緊急度に応じて、上記端末装置のためのメジャメントギャップの割り当てをコンポーネントキャリアごとに制御する制御部、を備える上記基地局と、を含む無線通信システムが提供される。

また、本発明の別の実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で端末装置との間の無線通信を行う無線通信部と、上記無線通信部により上記端末装置から受信される受信信号に基づいて、コンポーネントキャリアごとのチャネル品質を取得する品質取得部と、上記品質取得部により取得された上記チャネル品質に応じて、上記端末装置のためのメジャメントギャップの割り当てをコンポーネントキャリアごとに制御する制御部と、を備える基地局が提供される。

また、上記制御部は、チャネル品質の低いコンポーネントキャリアに優先的にメジャメントギャップを割り当ててもよい。

また、上記制御部は、２つ以上のコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる場合に、第１のコンポーネントキャリアに割り当てるメジャメントギャップの周期を、上記第１のコンポーネントキャリアよりもチャネル品質の低い第２のコンポーネントキャリアに割り当てるメジャメントギャップの周期よりも長くしてもよい。

また、本発明の別の実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で基地局との間の無線通信を行う無線通信部と、上記複数のコンポーネントキャリアのそれぞれについてチャネル品質を測定する測定部と、上記測定部により測定された上記チャネル品質に応じて第１の基地局により割り当てられるメジャメントギャップを用いて、当該第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバのためのメジャメントを行う制御部と、を備える端末装置が提供される。

また、本発明の別の実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上での端末装置と基地局との間の無線通信を制御するための通信制御方法であって、上記基地局において、上記端末装置から受信される受信信号に基づいて、コンポーネントキャリアごとのチャネル品質を取得するステップと、上記基地局において、取得された上記チャネル品質に応じて、上記端末装置のためにコンポーネントキャリアごとにメジャメントギャップを割り当てるステップと、を含む通信制御方法が提供される。

また、本発明の別の実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で基地局との間の無線通信を行う端末装置と、上記通信チャネル上で上記端末装置との間の無線通信を行う無線通信部、上記無線通信部により上記端末装置から受信される受信信号に基づいて、コンポーネントキャリアごとのチャネル品質を取得する品質取得部、及び、上記品質取得部により取得された上記チャネル品質に応じて、上記端末装置のためのメジャメントギャップの割り当てをコンポーネントキャリアごとに制御する制御部、を備える上記基地局と、を含む無線通信システムが提供される。

また、本発明の別の実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で端末装置との間の無線通信を行う無線通信部と、上記無線通信部により上記端末装置から受信される受信信号に基づいて、上記端末装置のためのメジャメントギャップの割り当てをコンポーネントキャリアごとに制御する制御部と、を備える基地局が提供される。

以上説明したように、本発明に係る基地局、端末装置、通信制御方法及び無線通信システムによれば、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信におけるメジャメントギャップの増加によるスループットの低下又はハンドオーバ等の処理の遅延を抑制することができる。

一般的なハンドオーバ手続の流れを説明するためのシーケンス図である。 通信リソースの構成の一例について説明するための説明図である。 メジャメントギャップについて説明するための説明図である。 一実施形態に係る無線通信システムの概要を示す模式図である。 キャリアアグリゲーション時のメジャメントギャップに関する課題を説明するための説明図である。 一実施形態に係る端末装置の構成の一例を示すブロック図である。 一実施形態に係る無線通信部の詳細な構成の一例を示すブロック図である。 一実施形態に係る基地局の構成の一例を示すブロック図である。 一実施形態に係る判定部の詳細な構成の一例を示すブロック図である。 一実施形態に係る緊急度判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 一実施形態に係るメジャメントギャップ割り当て処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。 メジャメントギャップの割り当ての第１の例について説明するための説明図である。 メジャメントギャップの割り当ての第２の例について説明するための説明図である。 メジャメントギャップの割り当ての第３の例について説明するための説明図である。 一変形例に係るメジャメントギャップ割り当て処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。 コンポーネントキャリアの変更及び追加について説明するための説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付すことにより重複説明を省略する。

また、以下の順序にしたがって当該「発明を実施するための形態」を説明する。
１．関連技術の説明
１−１．ハンドオーバ手続
１−２．メジャメントギャップ
２．無線通信システムの概要
２−１．システムの全体像
２−２．キャリアアグリゲーションに関連する課題
３．一実施形態に係る装置の構成例
３−１．端末装置の構成例
３−２．基地局の構成例
４．一実施形態に係る処理の例
４−１．処理の流れ
４−２．メジャメントギャップの割り当ての例
４−３．変形例
４．一実施形態に係る処理の例
５．コンポーネントキャリアの変更又は追加への適用の例
６．まとめ

＜１．関連技術の説明＞
［１−１．ハンドオーバ手続］
まず、図１、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、本発明に関連する技術について説明する。図１は、一般的なハンドオーバ手続の一例として、キャリアアグリゲーションを伴わない無線通信におけるＬＴＥに準拠したハンドオーバ手続の流れを示している。ここでは、ハンドオーバ手続に、端末装置（ＵＥ）、ソース基地局（Source eNB）、ターゲット基地局（Target eNB）及びＭＭＥ（Mobility Management Entity（移動性管理エンティティ））が関与する。

ハンドオーバの前段階として、まず、端末装置は、端末装置とソース基地局との間の通信チャネルのチャネル品質をソース基地局にレポートする（ステップＳ２）。チャネル品質のレポートは定期的に行われてもよく、又は予め決定された基準値をチャネル品質が下回ったことを契機として行われてもよい。端末装置は、ソース基地局からのダウンリンクチャネルに含まれるリファレンス信号を受信することにより、ソース基地局との間の通信チャネルのチャネル品質を測定することができる。

次に、ソース基地局は、端末装置から受信した品質レポートに基づいてメジャメントの要否を判定し、メジャメントが必要である場合には、端末装置にメジャメントギャップを割り当てる（ステップＳ４）。メジャメントギャップについては、後にさらに詳しく説明する。

次に、端末装置は、割り当てられたメジャメントギャップの期間に、周辺の基地局からのダウンリンクチャネルを探索する（即ち、セルサーチを行う）（ステップＳ１２）。なお、端末装置は、予めソース基地局から提供されるリストに従って、探索すべき周辺の基地局を知ることができる。

次に、端末装置は、ダウンリンクチャネルとの同期を獲得すると、当該ダウンリンクチャネルに含まれるリファレンス信号を用いて、メジャメントを行う（ステップＳ１４）。この間、ソース基地局は、端末装置によるデータ伝送が発生しないように、端末装置に関連するデータ通信の割り当てを制限する。

メジャメントを終えた端末装置は、メジャメントの結果を含むメジャメントレポートをソース基地局へ送信する（ステップＳ２２）。メジャメントレポートに含まれるメジャメントの結果は、複数回のメジャメントにわたっての測定値の平均値又は代表値などであってもよい。また、メジャメントの結果には、複数の周波数帯についてのデータが含まれてもよい。

メジャメントレポートを受信したソース基地局は、メジャメントレポートの内容に基づいて、ハンドオーバを実行すべきか否かを判定する。例えば、ソース基地局のチャネル品質よりも周辺の他の基地局のチャネル品質が予め決定された閾値以上に良好である場合には、ハンドオーバが必要であると判定され得る。その場合、ソース基地局は、当該他の基地局をターゲット基地局としてハンドオーバ手続を進めることを決定し、ハンドオーバ要求メッセージ（Handover Request）をターゲット基地局へ送信する（ステップＳ２４）。

ハンドオーバ要求メッセージを受信したターゲット基地局は、自ら提供している通信サービスの空き状況などに応じて、端末装置を受入れることが可能か否かを判定する。そして、端末装置を受入れることが可能である場合には、ターゲット基地局は、ハンドオーバ承認メッセージ（Handover Request Confirm）をソース基地局へ送信する（ステップＳ２６）。

ハンドオーバ承認メッセージを受信したソース基地局は、端末装置にハンドオーバ命令（Handover Command）を送信する（ステップＳ２８）。そうすると、端末装置は、ターゲット基地局のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する（ステップＳ３２）。次に、端末装置は、所定の時間スロットに設けられるランダムアクセスチャネルを使用して、ターゲット基地局にランダムアクセスを行う（ステップＳ３４）。この間、ソース基地局は、端末装置宛てに届くデータをターゲット基地局へ転送する（ステップＳ３６）。そして、端末装置は、ランダムアクセスが成功すると、ハンドオーバ完了メッセージ（Handover Complete）をターゲット基地局へ送信する（ステップＳ４２）。

ハンドオーバ完了メッセージを受信したターゲット基地局は、ＭＭＥに端末装置についてのルート更新を要求する（ステップＳ４４）。ＭＭＥがユーザデータのルートを更新することにより、端末装置が新たな基地局（即ち、ターゲット基地局）を介して他の装置と通信をすることが可能となる。そして、ターゲット基地局は、端末装置に確認応答（Acknowledgement）を送信する（ステップＳ４６）。それにより、一連のハンドオーバ手続が終了する。

［１−２．メジャメントギャップ］
図２Ａは、本発明を適用可能な通信リソースの構成の一例として、ＬＴＥにおける通信リソースの構成を示している。図２Ａを参照すると、ＬＴＥにおける通信リソースは、時間方向において、１０ｍｓｅｃの長さを有する個々のラジオフレームに分割される。さらに、１ラジオフレームは１０個のサブフレームを含み、１つのサブフレームは２つの０．５ｍｓスロットから構成される。ＬＴＥでは、時間方向においてはこのサブフレームが、各端末装置への通信リソースの割り当ての１単位となる。かかる１単位を、リソースブロック（Resource Block）という。１つのリソースブロックは、周波数方向においては、１２本のサブキャリアを含む。即ち、１つのリソースブロックは、時間−周波数領域において、１ｍｓｅｃ×１２サブキャリアのサイズを有する。同じ帯域幅、同じ時間長の中では、より多くのリソースブロックがデータ通信のために割り当てられるほど、データ通信のスループットは大きくなる。

図２Ｂは、一般的なメジャメントギャップについて説明するための説明図である。図２Ｂを参照すると、時間方向で左から２番目のラジオフレームに相当する位置に、メジャメントギャップＭＧ１が割り当てられている。また、左から４番目のラジオフレームに相当する位置に、メジャメントギャップＭＧ２が割り当てられている。各メジャメントギャップは、通常６ｍｓｅｃの長さを有する。そのうち、端末装置は、中央の５．１６６ｍｓｅｃをメジャメントのために使用することができる（図中のＭＧ１ａ参照）。メジャメントギャップの残りの部分のうちの前半部は、端末装置が運用周波数帯をメジャメントの対象の周波数帯にチューニングするために使用される（図中のＭＧ１ｂ参照）。また、メジャメントギャップの残りの部分のうちの後半部は、端末装置が運用周波数帯をメジャメントの対象の周波数帯から元の周波数帯に再チューニングするために使用される（図中のＭＧ１ｃ参照）。メジャメントギャップの周期は、通常、ラジオフレーム長の整数倍となるように設定される。なお、メジャメントの対象の周波数帯がもとの運用周波数帯と同一である場合には、メジャメントギャップは割り当てられなくてよい。その場合には、端末装置は、自身の運用周波数帯を物理層で変更することなくメジャメントを行うことができる。このようなメジャメントギャップは、図１に示したようなハンドオーバ手続の前段階において端末装置に割り当てられるほか、コンポーネントキャリアの変更又は追加の際にも端末装置に割り当てられ得る。

＜２．無線通信システムの概要＞
［２−１．システムの全体像］
次に、図３及び図４を用いて、本発明を適用可能な無線通信システムの概要を説明する。

図３は、本発明の一実施形態に係る無線通信システム１の概要を示す模式図である。図３を参照すると、無線通信システム１は、端末装置１００、基地局２００ａ及び基地局２００ｂを含む。このうち、基地局２００ａが端末装置１００についてのサービング基地局であるものとする。

端末装置１００は、基地局２００ａにより無線通信サービスが提供されるセル２０２ａの内部に位置している。端末装置１００は、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより（即ち、キャリアアグリゲーションにより）形成される通信チャネル上で、基地局２００ａを介して他の端末装置（図示せず）との間でデータ通信を行うことができる。但し、端末装置１００と基地局２００ａとの間の距離は近くないため、端末装置１００にとってハンドオーバが必要となる可能性がある。さらに、端末装置１００は、基地局２００ｂにより無線通信サービスが提供されるセル２０２ｂの内部に位置している。従って、基地局２００ｂは、端末装置１００のハンドオーバのためのターゲット基地局の候補となり得る。

基地局２００ａは、バックホールリンク（例えばＸ２インタフェース）を介して、基地局２００ｂとの間で通信することができる。基地局２００ａと基地局２００ｂとの間では、例えば、図１を用いて説明したようなハンドオーバ手続における各種メッセージ、又は各セルに属す端末装置についてのスケジューリング情報などが送受信され得る。さらに、基地局２００ａ及び基地局２００ｂは、例えばＳ１インタフェースを介して上位ノードであるＭＭＥと通信することもできる。

なお、本明細書のこれ以降の説明において、特に基地局２００ａ及び２００ｂを相互に区別する必要がない場合には、符号の末尾のアルファベットを省略してこれらを基地局２００と総称する。その他の構成要素についても同様とする。

［２−２．キャリアアグリゲーションに関連する課題］
図３に示したようなハンドオーバの可能性のある状況下で、端末装置１００がキャリアアグリゲーションを行っている場合、通信チャネルを構成する複数のコンポーネントキャリアについてメジャメントギャップをどのように割り当てるべきかが課題となる。図４は、そのようなキャリアアグリゲーション時のメジャメントギャップに関する課題を説明するための説明図である。

一般的に、キャリアアグリゲーションを行っていない場合にも、メジャメントの対象とすべきハンドオーバ後の周波数帯の候補は複数存在する。そして、キャリアアグリゲーションを伴う場合には、メジャメントの所要回数は、コンポーネントキャリア数に応じて増加する。図４の例では、周波数方向に部分的に不連続に配置された３つのコンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３が、端末装置とサービング基地局との間の通信チャネルを構成している。また、運用周波数帯の変更を伴うメジャメントの対象とすべきハンドオーバ後のコンポーネントキャリアの候補は、コンポーネントキャリアごとに３つである。そして、図４の例において、重複する候補についてメジャメントを１回のみ行うとしても、通信チャネル全体についてターゲット基地局における７つコンポーネントキャリアについてのメジャメントが求められる。なお、使用中のコンポーネントキャリアが３つ、コンポーネントキャリアごとのハンドオーバ後のコンポーネントキャリアの候補が３つであれば、最も単純化して計算した場合には、最大で３×３＝９回のメジャメントを要する。

メジャメントの所要回数の増加は、メジャメントの際の運用周波数帯の変更（即ち、チューニング及び再チューニングを含み得る）のためのメジャメントギャップをより多く割り当てなければならないことを意味する。これは、メジャメントギャップの最中のデータ通信の停止に伴うスループットの低下及びハンドオーバの遅延を招来する。従って、キャリアアグリゲーションが行われる無線通信システム１において、次節より説明する一実施形態に係る手法により、メジャメントギャップの割り当てを効率的に行うことが有益である。

＜３．一実施形態に係る装置の構成例＞
以下、図５〜図８を用いて、本発明の一実施形態に係る無線通信システム１に含まれる端末装置１００及び基地局２００の構成の一例について説明する。

［３−１．端末装置の構成例］
図５は、本実施形態に係る端末装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図５を参照すると、端末装置１００は、無線通信部１１０、信号処理部１５０、制御部１６０及び測定部１７０を備える。

（無線通信部）
無線通信部１１０は、キャリアアグリゲーション技術を用いて複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で、基地局２００との間の無線通信を行う。

図６は、無線通信部１１０のより詳細な構成の一例を示すブロック図である。図６を参照すると、無線通信部１１０は、アンテナ１１２、スイッチ１１４、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１２０、複数のダウンコンバータ１２２ａ〜１２２ｃ、複数のフィルタ１２４ａ〜１２４ｃ、複数のＡＤＣ（Analogue to Digital Convertor）１２６ａ〜１２６ｃ、復調部１２８、変調部１３０、複数のＤＡＣ（Digital to Analogue Convertor）１３２ａ〜１３２ｃ、さらなる複数のフィルタ１３４ａ〜１３４ｃ、複数のアップコンバータ１３６ａ〜１３６ｃ、合成器１３８、及びＰＡ（Power Amplifier）１４０を含む。

アンテナ１１２は、基地局２００から送信される無線信号を受信すると、スイッチ１１４を介して受信信号をＬＮＡ１２０へ出力する。ＬＮＡ１２０は、受信信号を増幅する。ダウンコンバータ１２２ａ及びフィルタ１２４ａは、ＬＮＡ１２０により増幅された受信信号から、第１のコンポーネントキャリア（ＣＣ１）のベースバンド信号を分離する。そして、分離された当該ベースバンド信号は、ＡＤＣ１２６ａによりデジタル信号に変換され、復調部１２８へ出力される。同様に、ダウンコンバータ１２２ｂ及びフィルタ１２４ｂは、ＬＮＡ１２０により増幅された受信信号から、第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）のベースバンド信号を分離する。そして、分離された当該ベースバンド信号は、ＡＤＣ１２６ｂによりデジタル信号に変換され、復調部１２８へ出力される。また、ダウンコンバータ１２２ｃ及びフィルタ１２４ｃは、ＬＮＡ１２０により増幅された受信信号から、第３のコンポーネントキャリア（ＣＣ３）のベースバンド信号を分離する。そして、分離された当該ベースバンド信号は、ＡＤＣ１２６ｃによりデジタル信号に変換され、復調部１２８へ出力される。その後、復調部１２８は、各コンポーネントキャリアのベースバンド信号を復調することによりデータ信号を生成し、当該データ信号を信号処理部１５０へ出力する。

また、信号処理部１５０からデータ信号が入力されると、変調部１３０は、当該データ信号を変調し、コンポーネントキャリアごとのベースバンド信号を生成する。それらベースバンド信号のうち、第１のコンポーネントキャリア（ＣＣ１）のベースバンド信号は、ＤＡＣ１３２ａにより、アナログ信号に変換される。そして、フィルタ１３４ａ及びアップコンバータ１３６ａにより、当該アナログ信号から、送信信号のうちの第１のコンポーネントキャリアに対応する周波数成分が生成される。同様に、第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）のベースバンド信号は、ＤＡＣ１３２ｂにより、アナログ信号に変換される。そして、フィルタ１３４ｂ及びアップコンバータ１３６ｂにより、当該アナログ信号から、送信信号のうちの第２のコンポーネントキャリアに対応する周波数成分が生成される。また、第３のコンポーネントキャリア（ＣＣ３）のベースバンド信号は、ＤＡＣ１３２ｃにより、アナログ信号に変換される。そして、フィルタ１３４ｃ及びアップコンバータ１３６ｃにより、当該アナログ信号から、送信信号のうちの第３のコンポーネントキャリアに対応する周波数成分が生成される。その後、生成された３つのコンポーネントキャリアに対応する周波数成分が合成器１３８により合成され、送信信号が形成される。ＰＡ１４０は、かかる送信信号を増幅し、スイッチ１１４を介してアンテナ１１２へ出力する。そして、アンテナ１１２は、当該送信信号を無線信号として基地局２００へ送信する。

なお、図６では、無線通信部１１０が３つのコンポーネントキャリアを扱う例について説明したが、無線通信部１１０が扱うコンポーネントキャリアの数は、２つであってもよく、又は４つ以上であってもよい。

また、無線通信部１１０は、図６の例のようにアナログ領域で各コンポーネントキャリアの信号を処理する代わりに、デジタル領域で各コンポーネントキャリアの信号を処理してもよい。後者の場合、受信時においては、１つのＡＤＣにより変換されたデジタル信号が、デジタルフィルタにより各コンポーネントキャリアの信号に分離される。また、送信時においては、各コンポーネントキャリアのデジタル信号が周波数変換され及び合成された後、１つのＤＡＣでアナログ信号に変換される。一般に、アナログ領域で各コンポーネントキャリアの信号を処理する場合には、ＡＤＣ及びＤＡＣの負荷がより少ない。一方、デジタル領域で各コンポーネントキャリアの信号を処理する場合には、ＡＤ／ＤＡ変換のためのサンプリング周波数が高くなるため、ＡＤＣ及びＤＡＣの負荷が増大し得る。

（信号処理部）
図５に戻り、端末装置１００の構成の一例についての説明を継続する。

信号処理部１５０は、無線通信部１１０から入力される復調後のデータ信号について、デインターリーブ、復号及び誤り訂正などの信号処理を行う。そして、信号処理部１５０は、処理後のデータ信号を上位レイヤへ出力する。また、信号処理部１５０は、上位レイヤから入力されるデータ信号について、符号化及びインターリーブなどの信号処理を行う。そして、信号処理部１５０は、処理後のデータ信号を、無線通信部１１０へ出力する。

（制御部）
制御部１６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの処理装置を用いて、端末装置１００の機能全般を制御する。例えば、制御部１６０は、無線通信部１１０が基地局２００から受信するスケジューリング情報に従って、無線通信部１１０によるデータ通信のタイミングを制御する。また、制御部１６０は、測定部１７０にサービング基地局である基地局２００からのリファレンス信号を用いてチャネル品質を測定させ、チャネル品質レポートを無線通信部１１０を介して基地局２００へ送信する。さらに、本実施形態において、制御部１６０は、基地局２００により端末装置１００にメジャメントギャップが割り当てられると、割り当てられたメジャメントギャップの期間に測定部１７０にメジャメントを実行させる。

（測定部）
測定部１７０は、例えば、制御部１６０からの制御に従い、基地局２００からのリファレンス信号を用いてコンポーネントキャリアごとのチャネル品質を測定する。また、測定部１７０は、基地局２００により端末装置１００にメジャメントギャップが割り当てられると、割り当てられた当該メジャメントギャップを用いて、ハンドオーバのためのメジャメントを実行する。

本実施形態において、メジャメントギャップは、後に説明するように、基地局２００によりコンポーネントキャリアごとに割り当てられる。そこで、制御部１６０は、例えば、第１のコンポーネントキャリアに割り当てられたメジャメントギャップの期間において、無線通信部１１０の第１のコンポーネントキャリアのための運用周波数帯（例えば、図６に示したダウンコンバータ１２２ａ、フィルタ１２４ａ及びＡＤＣ１２６ａのブランチの運用周波数帯）をメジャメントの対象の所定の周波数帯にチューニングする。次に、測定部１７０は、当該周波数帯についてのメジャメントを行う。そして、制御部１６０は、メジャメントギャップの期間が終了する前に、無線通信部１１０の第１のコンポーネントキャリアのための運用周波数帯をもとの周波数帯に再チューニングする。このようなメジャメントは、第２及び第３のコンポーネントキャリアについても同様に行われる。

このようにして測定部１７０が実行したコンポーネントキャリアごとのメジャメントの結果は、制御部１６０によりメジャメントレポートのための所定のフォーマットに整形され、無線通信部１１０を介して基地局２００へ送信される。その後、基地局２００により、当該メジャメントレポートに基づいて、端末装置１００についてハンドオーバを実行すべきか否かが判定される。

［３−２．基地局の構成例］
図７は、本実施形態に係る基地局２００の構成の一例を示すブロック図である。図７を参照すると、基地局２００は、無線通信部２１０、インタフェース部２５０、コンポーネントキャリア（ＣＣ）管理部２６０、判定部２７０及び制御部２８０を備える。

（無線通信部）
無線通信部２１０の具体的な構成は、サポートすべきコンポーネントキャリア数及び処理性能の要件等が異なるものの、図６を用いて説明した端末装置１００の無線通信部１１０の構成と類似してよい。無線通信部２１０は、キャリアアグリゲーション技術を用いて複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で、端末装置との間の無線通信を行う。

（インタフェース部）
インタフェース部２５０は、例えば、図３に例示したＳ１インタフェースを介して、無線通信部２１０及び制御部２８０と上位ノードとの間の通信を仲介する。また、インタフェース部２５０は、例えば、図３に例示したＸ２インタフェースを介して、無線通信部２１０及び制御部２８０と他の基地局との間の通信を仲介する。

（ＣＣ管理部）
ＣＣ管理部２６０は、基地局２００のセルに属している端末装置ごとに、各端末装置がどのコンポーネントキャリアを使用して通信をしているかを表すデータを保持する。かかるデータは、新たな端末装置が基地局２００のセルに参加した際、又は既存の端末装置がコンポーネントキャリアを変更した際に、制御部２８０により更新され得る。従って、例えば、判定部２７０及び制御部２８０は、ＣＣ管理部２６０により保持されているデータを参照することにより、端末装置１００がどのコンポーネントキャリアを使用しているかを知ることができる。

（判定部）
判定部２７０は、無線通信部２１０により端末装置から受信される受信信号に基づいて、当該端末装置のハンドオーバの緊急度を判定する。より具体的には、判定部２７０は、端末装置から受信される受信信号に基づいて検知される端末装置の移動速度が速いほど、当該端末装置のハンドオーバの緊急度が高いと判定してもよい。また、判定部２７０は、端末装置から受信される受信信号に含まれるチャネル品質が低いほど、当該端末装置のハンドオーバの緊急度が高いと判定してもよい、

図８は、判定部２７０のより詳細な構成の一例を示すブロック図である。図８を参照すると、判定部２７０は、品質取得部２７２、速度検出部２７４、及び緊急度判定部２７６を含む。

品質取得部２７２は、端末装置からの受信信号に基づいて、端末装置と基地局２００との間の通信チャネルの品質レベルを、コンポーネントキャリアごとに取得する。例えば、品質取得部２７２は、端末装置から送信されるチャネル品質レポートを受信することにより、コンポーネントキャリアごとの品質レベルを取得してもよい。また、品質取得部２７２は、端末装置からの受信信号の受信信号強度又はエラーレート等のパラメータを自ら測定することにより、コンポーネントキャリアごとの品質レベルを取得してもよい。品質取得部２７２は、このように取得したコンポーネントキャリアごとの品質レベルを、緊急度判定部２７６へ出力する。

速度検出部２７４は、端末装置から受信される受信信号に基づいて、端末装置の移動速度を検出する。例えば、端末装置がＧＰＳ（Global Positioning System）機能を備えている場合には、当該ＧＰＳ機能により測定された端末装置の位置を表す位置データが、受信信号に含められる。その場合、速度検出部２７４は、受信信号から当該位置データを取得した後、取得した位置データを用いて端末装置の位置の経時的な変化を算出することにより、端末装置の移動速度を検出することができる。また、ＧＰＳ機能により測定された位置から端末装置内で移動速度が算出されてもよい。その場合には、速度検出部２７４は、端末装置から移動速度を通知され得る。また、速度検出部２７４は、端末装置からの受信信号についての測定結果、例えば受信信号の信号遅延量の変化から、端末装置の移動速度を検出してもよい。さらに、速度検出部２７４は、無線信号に基づく公知の測位技術を用いて自ら端末装置の位置を測定し、端末装置の移動速度を算出してもよい。速度検出部２７４は、このように検出した端末装置の移動速度を、緊急度判定部２７６へ出力する。

緊急度判定部２７６は、品質取得部２７２から入力されるチャネル品質レベル、及び速度検出部２７４から入力される端末装置の移動速度に応じて、端末装置のハンドオーバの緊急度を判定する。図９は、本実施形態に係る判定部２７０による緊急度判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図９を参照すると、まず、品質取得部２７２により、コンポーネントキャリアごとの品質レベルが取得される（ステップＳ１０２）。次に、速度検出部２７４により、端末装置の移動速度が検出される（ステップＳ１０４）。

次に、緊急度判定部２７６は、コンポーネントキャリアごとの品質レベルを用いて、チャネル品質が所定の基準よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１０６）。より具体的には、例えば、緊急度判定部２７６は、コンポーネントキャリアごとの品質レベルの平均値又は最小値などのパラメータを、予め決定された所定の基準値と比較する。ここで、チャネル品質が所定の基準よりも低いと判定された場合には、処理はステップＳ１１２へ進む。一方、チャネル品質が所定の基準よりも低くないと判定された場合には、処理はステップＳ１０８へ進む。

ステップＳ１０８では、緊急度判定部２７６は、端末装置の移動速度が予め決定された所定の基準値よりも速いか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ここで、端末装置の移動速度が所定の基準よりも速いと判定された場合には、処理はステップＳ１１２へ進む。一方、端末装置の移動速度が所定の基準よりも速くないと判定された場合には、処理はステップＳ１１０へ進む。

ステップＳ１１０では、チャネル品質が所定の基準よりも低くなく、かつ端末装置の移動速度も所定の基準より速くないため、緊急度判定部２７６は、端末装置のハンドオーバの緊急度は低いと判定する（ステップＳ１１０）。一方、ステップＳ１１２では、チャネル品質が所定の基準よりも高く、又は端末装置の移動速度が所定の基準より速いため、緊急度判定部２７６は、端末装置のハンドオーバの緊急度は高いと判定する（ステップＳ１１２）。

緊急度判定部２７６は、このように判定した緊急度を、制御部２８０へ出力する。また、品質取得部２７２は、コンポーネントキャリアごとの品質レベルを制御部２８０へ出力する。なお、図９では端末装置のハンドオーバの緊急度が“高い”又は“低い”のいずれかであると判定する例について説明した。しかしながら、かかる例に限定されず、ハンドオーバの緊急度は、より多くのレベルに分類されてもよい。また、例えば、図９のステップＳ１０６において、コンポーネントキャリアごとの品質レベルの平均値又は最小値などのパラメータと比較されるべき基準値は、動的に変化してもよい。例えば、基地局に接続している端末装置の数、又は周囲の電場状況などに基づいて、上記基準値を動的に変化させることができる。それにより、柔軟なシステム運用が可能となる。同様に、ステップ１０８において端末装置の移動速度と比較されるべき基準値も、動的に変化してよい。

（制御部）
制御部２８０は、ＣＰＵ又はＤＳＰなどの処理装置を用いて、基地局２００の機能全般を制御する。また、本実施形態において、制御部２８０は、上述した判定部２７０による緊急度判定処理の結果として判定された緊急度に応じて、端末装置のためのメジャメントギャップの割り当てをコンポーネントキャリアごとに制御する。

より具体的には、制御部２８０は、ハンドオーバの緊急度が高いほど多くのコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てることができる。例えば、図９を用いて説明したように、ハンドオーバの緊急度が“高い”又は“低い”のいずれかに分類される場合を想定する。この場合、制御部２８０は、ハンドオーバの緊急度が高いと判定されたときには、端末装置が使用している全てのコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる。また、制御部２８０は、ハンドオーバの緊急度が低いと判定されたときには、端末装置が使用している一部（例えばいずれか１つ）のコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる。それにより、ハンドオーバの緊急度が低い場合には相対的に長い時間をかけてメジャメントを行うことでスループットの低下を回避し、及び、ハンドオーバの緊急度が高い場合には短時間でメジャメントを行うことによりハンドオーバの遅延を防止することができる。

また、制御部２８０は、品質取得部２７２により取得されたコンポーネントキャリアごとのチャネル品質の品質レベルに応じて、メジャメントギャップの割り当てのパターンを変化させてもよい。

より具体的には、制御部２８０は、例えば、一部のコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる場合に、品質レベルの低いコンポーネントキャリアに優先的にメジャメントギャップを割り当ててもよい。また、制御部２８０は、２つ以上のコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる場合に、第１のコンポーネントキャリアに割り当てるメジャメントギャップの周期を、より品質レベルの低い第２のコンポーネントキャリアに割り当てるメジャメントギャップの周期よりも長くしてもよい。それにより、品質レベルの高いコンポーネントキャリアについては通信リソースに占めるメジャメントギャップの割合が小さくなるため、品質レベルによらず全てのコンポーネントキャリアに均一にメジャメントギャップを割り当てる場合と比べて、スループットの低下を抑制することができる。

さらに、制御部２８０は、例えば、２つ以上のコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる場合に、１つのメジャメントギャップのタイミングが他のメジャメントギャップのタイミングと同時とならないようにメジャメントギャップの割り当てを決定してもよい。それにより、データ伝送を全く行うことができない時間が生じることによるデータ伝送の遅延を回避することができる。

また、制御部２８０は、例えば、２つ以上のコンポーネントキャリアが周波数方向で隣接している場合、又は２つ以上のコンポーネントキャリアの周波数方向での距離が所定の閾値よりも近い場合には、当該２つ以上のコンポーネントキャリアのうちのいずれか１つのコンポーネントキャリアについてのみメジャメントギャップを割り当ててもよい。そうした場合には、例えば、１つのコンポーネントキャリアについてのメジャメントの結果を周波数方向で隣接し又は近傍に位置する他のコンポーネントキャリアについて代用することで、メジャメントに要する時間を短縮してハンドオーバの遅延を回避すると共に、スループットの低下を抑制することができる。

また、制御部２８０は、例えば、メジャメントのために使用可能なコンポーネントキャリアの数が端末装置から通知された場合には、メジャメントギャップを割り当てるコンポーネントキャリアの数が当該通知された数を超えないように、メジャメントギャップの割り当てを制御してもよい。それにより、メジャメントギャップの無駄な割り当てを回避し、スループットの低下を抑制することができる。

＜４．一実施形態に係る処理の例＞
［４−１．処理の流れ］
図１０は、本実施形態に係る基地局２００によるメジャメントギャップ割り当て処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。

図１０を参照すると、まず、無線通信部２１０は、端末装置からチャネル品質レポートを受信する（ステップＳ２０２）。そして、無線通信部２１０は、受信したチャネル品質レポートを、制御部２８０へ出力する。

次に、制御部２８０は、チャネル品質レポートに基づいてハンドオーバのためのメジャメントの要否を判定する（ステップＳ２０４）。ここで、例えばチャネル品質が良好であるなどの理由から、ハンドオーバのためのメジャメントは不要であると判定された場合には、メジャメントギャップが割り当てられることなく（ステップＳ２０６）、メジャメントギャップ割り当て処理は終了する。一方、ハンドオーバのためのメジャメントが必要であると判定された場合には、処理はステップＳ２０８へ進む。

ステップＳ２０８では、判定部２７０により、図９を用いて説明した緊急度判定処理が行われる（ステップＳ２０８）。そして、判定部２７０は、判定したハンドオーバの緊急度を、制御部２８０へ出力する。

次に、制御部２８０は、判定部２７０により判定されたハンドオーバの緊急度が高いか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、ハンドオーバの緊急度が高い場合には、処理はステップＳ２１２へ進む。一方、ハンドオーバの緊急度が高くない場合には、処理はステップＳ２１４へ進む。

ステップＳ２１２では、制御部２８０は、端末装置が使用している全てのコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる（ステップＳ２１２）。一方、ステップＳ２１４では、制御部２８０は、端末装置が使用している一部のコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる（ステップＳ２１４）。そして、メジャメントギャップ割り当て処理は終了する。

［４−２．メジャメントギャップの割り当ての例］
図１１Ａ〜図１１Ｃは、それぞれ、制御部２８０によるメジャメントギャップ割り当て処理の結果として割り当てられるメジャメントギャップのパターンの一例を示している。

（パターンＡ）
図１１Ａを参照すると、１つの通信チャネルを３つのコンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３が構成している。コンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３は、周波数方向で互いに近傍には位置していない。また、判定部２７０により、ハンドオーバの緊急度は高いと判定されたものとする。

この場合、制御部２８０は、全てのコンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３にメジャメントギャップを割り当てる。図１１Ａの例では、コンポーネントキャリアＣＣ１に、メジャメントギャップＭＧ１１、ＭＧ１２…が割り当てられている。また、コンポーネントキャリアＣＣ２に、メジャメントギャップＭＧ１３、ＭＧ１４…が割り当てられている。また、コンポーネントキャリアＣＣ３に、メジャメントギャップＭＧ１５…が割り当てられている。従って、端末装置が短時間でメジャメントを行うことにより、ハンドオーバを早期に実行することができる。

（パターンＢ）
図１１Ｂを参照すると、図１１Ａと同様に、１つの通信チャネルを３つのコンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３が構成している。このうち、コンポーネントキャリアＣＣ１及びＣＣ２は、周波数方向で互いに近傍に位置している。また、判定部２７０により、ハンドオーバの緊急度は高いと判定されたものとする。さらに、コンポーネントキャリアＣＣ１の品質レベルは、コンポーネントキャリアＣＣ２の品質レベルよりも高い。

この場合、制御部２８０は、周波数方向で互いに近傍に位置しているコンポーネントキャリアＣＣ１及びＣＣ２のうち、例えば品質レベルのより低いコンポーネントキャリアＣＣ２にメジャメントギャップを割り当てる。さらに、制御部２８０は、コンポーネントキャリアＣＣ３にもメジャメントギャップを割り当てる。図１１Ｂの例では、コンポーネントキャリアＣＣ２に、メジャメントギャップＭＧ２１、ＭＧ２２…が割り当てられている。また、コンポーネントキャリアＣＣ３に、メジャメントギャップＭＧ２３、ＭＧ２４…が割り当てられている。一方、スループットへの寄与の大きい（即ち、品質レベルの高い）コンポーネントキャリアＣＣ１には、メジャメントギャップが割り当てられない。従って、パターンＢにおいては、メジャメントギャップの割り当てによるスループットの低下が効果的に抑制される。

（パターンＣ）
図１１Ｃを参照すると、図１１Ａ及び図１１Ｂと同様に、１つの通信チャネルを３つのコンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３が構成している。また、判定部２７０により、ハンドオーバの緊急度は低いと判定されたものとする。さらに、コンポーネントキャリアごとの品質レベルは、コンポーネントキャリアＣＣ１、ＣＣ２、ＣＣ３の順に低いものとする。

この場合、制御部２８０は、コンポーネントキャリアごとの品質レベルが低いほど多くの通信リソースを、メジャメントギャップのために割り当てる。図１１Ｃの例では、最も品質レベルの高いコンポーネントキャリアＣＣ３にはメジャメントギャップは割り当てられていない。一方、コンポーネントキャリアＣＣ１に、メジャメントギャップＭＧ３１、ＭＧ３２、ＭＧ３３…が割り当てられている。また、コンポーネントキャリアＣＣ２に、メジャメントギャップＭＧ３４、ＭＧ３５…が割り当てられている。但し、コンポーネントキャリアＣＣ１におけるメジャメントギャップの周期Ｔ１は２ラジオフレーム、コンポーネントキャリアＣＣ２におけるメジャメントギャップの周期Ｔ２は４ラジオフレームである。即ち、より品質レベルの高いコンポーネントキャリアＣＣ２のメジャメントギャップの周期をより長くすることで、通信チャネル全体としてのスループットの低下が効果的に抑制される。

さらに、図１１Ａ〜図１１Ｃの例を通じて、１つのメジャメントギャップのタイミングが他のメジャメントギャップのタイミングと同時とならないように決定されている。これにより、データ伝送を全く行うことができない時間が生じないため、データ伝送の遅延が回避される。

［４−３．変形例］
上述した実施形態では、基地局が、端末装置のハンドオーバの緊急度を判定した上で、当該緊急度及びコンポーネントキャリアごとの品質レベルに応じてメジャメントギャップの割り当てを制御する例について説明した。しかし、基地局が、端末装置のハンドオーバの緊急度を判定することなく、コンポーネントキャリアごとの品質レベルに応じてメジャメントギャップの割り当てを制御することも可能である。図１２は、そのような本実施形態の一変形例に係るメジャメントギャップ割り当て処理の流れの一例を示している。

図１２を参照すると、まず、無線通信部２１０は、端末装置からチャネル品質レポートを受信する（ステップＳ３０２）。そして、無線通信部２１０は、受信したチャネル品質レポートを、制御部２８０へ出力する。

次に、制御部２８０は、チャネル品質レポートに基づいてハンドオーバのためのメジャメントの要否を判定する（ステップＳ３０４）。ここで、例えばチャネル品質が良好であるなどの理由から、ハンドオーバのためのメジャメントは不要であると判定された場合には、メジャメントギャップが割り当てられることなく（ステップＳ３０６）、メジャメントギャップ割り当て処理は終了する。一方、ハンドオーバのためのメジャメントが必要であると判定された場合には、処理はステップＳ３０８へ進む。

ステップＳ３０８では、制御部２８０は、品質取得部２７２により取得されたコンポーネントキャリアごとの品質レベルに応じて、コンポーネントキャリアごとにメジャメントギャップを割り当てる（ステップＳ３０８）。このとき、例えば、図１１Ｂ及び図１１Ｃを用いて説明したように、品質レベルの低いコンポーネントキャリアに優先的にメジャメントギャップが割り当てられ得る。また、品質レベルの低いコンポーネントキャリアについて、より短い周期のメジャメントギャップが割り当てられ得る。そして、メジャメントギャップ割り当て処理は終了する。

なお、このようなメジャメントギャップ割り当て処理、又は図１０を用いて説明したメジャメントギャップ割り当て処理において、例えば、メジャメントギャップを割り当て可能なコンポーネントキャリアの数についての制約条件が予め定められていてもよい。例えば、メジャメントギャップを割り当て可能なコンポーネントキャリアの数は常に１つであって、最も品質レベルの低いコンポーネントキャリアにメジャメントギャップが割り当てられてもよい。また、メジャメントを実行可能な１つ又は複数のコンポーネントキャリア（あるいはＲＦ回路）が予め規定されている場合には、当該１つ又は複数のコンポーネントキャリア（あるいはＲＦ回路）にメジャメントギャップが割り当てられてもよい。

＜５．コンポーネントキャリアの変更又は追加への適用の例＞
上述したメジャメントギャップの割り当ての制御に関する手法は、１つの基地局２００のセル内における端末装置１００のコンポーネントキャリアの変更（コンポーネントキャリアの運用周波数帯の変更）又はコンポーネントキャリアの追加に対しても適用可能である。

図１３は、上述した実施形態をコンポーネントキャリアの変更又は追加に適用する例について説明するための説明図である。なお、図１３のシナリオでは、端末装置１００がサービング基地局である基地局２００との間でキャリアアグリゲーションを伴う無線通信を行っているものとする。図１３の右側には、端末装置１００と基地局２００との間のコンポーネントキャリアの変更の手続についてのシーケンス図が示されている。そして、図１３の左側には、シーケンスの各段階における運用周波数帯の状況が示されている。

図１３を参照すると、まず、端末装置１００は、３つのコンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３を使用して、基地局２００との間で無線通信をしている。コンポーネントキャリアＣＣ１、ＣＣ２及びＣＣ３の運用周波数帯は、それぞれ、第１の周波数帯（＃１）、第２の周波数帯（＃２）及び第３の周波数帯（＃３）である。

まず、端末装置１００は、コンポーネントキャリアごとのチャネル品質を基地局２００にレポートする（ステップＳ４０２）。チャネル品質のレポートは、定期的に行われてもよく、又は予め決定された基準値をチャネル品質が下回ったことを契機として行われてもよい。また、端末装置１００は、チャネル品質レポートの代わりに、スループット向上のためのコンポーネントキャリア変更（又は追加）要求を基地局２００へ送信してもよい。

次に、基地局２００は、例えば、図１０又は図１２を用いて説明したメジャメントギャップ割り当て処理により、端末装置１００にメジャメントギャップを割り当てる（ステップＳ４０４）。即ち、例えば、コンポーネントキャリアＣＣ１、ＣＣ２及びＣＣ３のうち、品質レベルの低いコンポーネントキャリアに優先的にメジャメントギャップが割り当てられ得る。また、品質レベルの低いコンポーネントキャリアについて、より短い周期のメジャメントギャップが割り当てられ得る。

次に、端末装置１００は、割り当てられたメジャメントギャップの期間に、使用中でない周波数帯についての基地局２００からのダウンリンクチャネルとの同期を獲得し、当該ダウンリンクチャネルに含まれるリファレンス信号を用いて、メジャメントを行う（ステップＳ４１２）。図１３の例では、コンポーネントキャリアＣＣ２に割り当てられたメジャメントギャップの期間に、第４の周波数帯（＃４）についてのメジャメントが行われている。また、コンポーネントキャリアＣＣ３に割り当てられたメジャメントギャップの期間に、第５の周波数帯（＃５）についてのメジャメントが行われている。

次に、メジャメントを終えた端末装置１００は、メジャメントの結果を含むメジャメントレポートを基地局２００へ送信する（ステップＳ４１４）。メジャメントレポートに含まれるメジャメントの結果は、複数回のメジャメントにわたっての測定値の平均値又は代表値などであってもよい。

メジャメントレポートを受信した基地局２００は、メジャメントレポートの内容に基づいて、端末装置１００のコンポーネントキャリアの変更又は追加の要否を判定する。例えば、コンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３のいずれかのチャネル品質よりも良好な品質を有する周波数帯が存在する場合には、コンポーネントキャリアの運用周波数帯を当該良好な品質を有する周波数帯へと変更すべきであると決定され得る。また、端末装置１００において現在使用されているコンポーネントキャリアの数が使用可能なコンポーネントキャリアの数よりも少ない場合であって、良好な品質を有する他の周波数帯が存在するときには、当該良好な品質を有する周波数帯を運用周波数帯とするコンポーネントキャリアを追加すべきであると決定され得る。図１３の例では、基地局２００は、メジャメントレポートの内容に基づいて、コンポーネントキャリアＣＣ３の運用周波数帯を第３の周波数帯（＃３）から第４の周波数帯（＃４）へと変更すべきであると決定している。

従って、基地局２００は、次に、端末装置１００へ、コンポーネントキャリアＣＣ３を指定してコンポーネントキャリア削除命令を送信する（ステップＳ４２２）。それに応じて、端末装置１００において、使用中のコンポーネントキャリアからコンポーネントキャリアＣＣ３が削除される（ステップＳ４２４）。次に、基地局２００は、端末装置１００へ、第４の周波数帯（＃４）を指定してコンポーネントキャリア追加命令を送信する（ステップＳ４２６）。それに応じて、端末装置１００において、新たに第４の周波数帯（＃４）を運用周波数帯とするコンポーネントキャリアＣＣ３を追加するために、第４の周波数帯（＃４）のダウンリンクチャネルとの同期が獲得される（ステップＳ４２８）。なお、ハンドオーバの場合と異なり、同一の基地局１００のセル内でのコンポーネントキャリアの変更又は追加に際しては新たなタイミング調整が不要であるため、ランダムアクセスは行われなくてよい。

このような手続を経て、端末装置１００は、基地局２００との間で、新たに第１、第２及び第４の周波数帯をそれぞれ運用周波数帯とするコンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３を用いて、無線通信を継続する（ステップＳ４３０）。

なお、コンポーネントキャリアの変更ではなくコンポーネントキャリアの追加が決定された場合には、例えば、図１３に示したステップＳ４２２及びＳ４２４が省略され得る。そして、例えば、ステップＳ４２６において、第４又は第５の周波数帯を運用周波数帯とするコンポーネントキャリアの追加命令が、基地局２００から端末装置１００へ送信される。

また、コンポーネントキャリアが追加される場合とは、端末装置１００において未使用のコンポーネントキャリア（又は未使用のＲＦ回路等）が残っている場合である。このような場合には、端末装置１００は、メジャメントギャップの割り当てを受けることなく、未使用のコンポーネントキャリアを用いてメジャメントを行ってもよい。但し、コンポーネントキャリアを緊急に追加すべきである場合には、使用中のコンポーネントキャリアと未使用のコンポーネントキャリアとを並列的に用いて、より高速にメジャメントが行われ得る。また、省電力化等の目的でスリープ中のＲＦ回路をアクティブ化させたくない場合などにも、使用中のコンポーネントキャリアを用いて、メジャメントが行われ得る。

＜６．まとめ＞
ここまで、図３〜図１３を用いて、本発明の一実施形態に係る無線通信システム１に含まれる端末装置１００及び基地局２００について説明した。本実施形態によれば、基地局２００において、判定部２７０により判定されたハンドオーバの緊急度に応じて、メジャメントギャップの割り当てが制御部２８０によりコンポーネントキャリアごとに制御される。また、コンポーネントキャリアごとの品質レベルに応じて、メジャメントギャップの割り当てのパターンが制御される。そして、端末装置１００において、基地局２００により割り当てられたメジャメントギャップを用いて、ハンドオーバのためのメジャメントが行われる。それにより、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信におけるメジャメントギャップの増加によるスループットの低下又はハンドオーバ処理の遅延を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、ハンドオーバのみならず、コンポーネントキャリアの変更又は追加に際しても、コンポーネントキャリアごとの品質レベルに応じて、メジャメントギャップの割り当てのパターンをコンポーネントキャリアごとに制御し得る。それにより、コンポーネントキャリアの変更又は追加に伴うスループットの低下及び処理の遅延を抑制することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１ 無線通信システム
１００ 端末装置
１１０ 無線通信部
１６０ 制御部
１７０ 測定部
２００ 基地局
２１０ 無線通信部
２７０ 判定部
２８０ 制御部

Claims (20)

1. 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で端末装置との間の無線通信を行う無線通信部と；
   前記無線通信部により前記端末装置から受信される受信信号に基づいて、当該端末装置の他の基地局へのハンドオーバの緊急度を判定する判定部と；
   前記判定部により判定された前記緊急度に応じて、前記端末装置のためのメジャメントギャップの割り当てをコンポーネントキャリアごとに制御する制御部と；
   を備える基地局。
2. 前記判定部は、前記受信信号に基づいて検知される前記端末装置の移動速度が速いほど前記緊急度が高いと判定する、請求項１に記載の基地局。
3. 前記判定部は、前記受信信号に基づいて取得される前記通信チャネルのチャネル品質が低いほど前記緊急度が高いと判定する、請求項１に記載の基地局。
4. 前記制御部は、前記緊急度が高いほど多くのコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の基地局。
5. 前記判定部は、前記無線通信部により前記端末装置から受信される受信信号に基づいて、コンポーネントキャリアごとのチャネル品質を取得する品質取得部、を含み、
   前記制御部は、チャネル品質の低いコンポーネントキャリアに優先的にメジャメントギャップを割り当てる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の基地局。
6. 前記判定部は、前記無線通信部により前記端末装置から受信される受信信号に基づいて、コンポーネントキャリアごとのチャネル品質を取得する品質取得部、を含み、
   前記制御部は、２つ以上のコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる場合に、第１のコンポーネントキャリアに割り当てるメジャメントギャップの周期を、前記第１のコンポーネントキャリアよりもチャネル品質の低い第２のコンポーネントキャリアに割り当てるメジャメントギャップの周期よりも長くする、
   請求項１に記載の基地局。
7. 前記制御部は、２つ以上のコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる場合に、１つのメジャメントギャップのタイミングが他のメジャメントギャップのタイミングと同時とならないように前記２つ以上のコンポーネントキャリアへのメジャメントギャップの割り当てを決定する、請求項１に記載の基地局。
8. 前記制御部は、２つ以上のコンポーネントキャリアが周波数方向で隣接している場合には、当該２つ以上のコンポーネントキャリアのうちのいずれか１つのコンポーネントキャリアについてのみメジャメントギャップを割り当てる、請求項１に記載の基地局。
9. 前記制御部は、２つ以上のコンポーネントキャリアの周波数方向での距離が所定の閾値よりも近い場合には、当該２つ以上のコンポーネントキャリアのうちのいずれか１つのコンポーネントキャリアについてのみメジャメントギャップを割り当てる、請求項１に記載の基地局。
10. 前記制御部は、メジャメントギャップを割り当てるコンポーネントキャリアの数が前記無線通信部を介して前記端末装置から通知されるメジャメントのために使用可能なコンポーネントキャリアの数を超えないように、メジャメントギャップの割り当てを制御する、請求項１に記載の基地局。
11. 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で基地局との間の無線通信を行う無線通信部と；
    自装置における第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバの緊急度に応じてコンポーネントキャリアごとに割り当てられたメジャメントギャップを用いて、前記ハンドオーバのためのメジャメントを行う測定部と；
    を備える端末装置。
12. 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上での端末装置と基地局との間の無線通信を制御するための通信制御方法であって：
    前記基地局において、前記端末装置から受信される受信信号に基づいて、当該端末装置の他の基地局へのハンドオーバの緊急度を判定するステップと；
    前記基地局において、判定された前記緊急度に応じて、前記端末装置のためにコンポーネントキャリアごとにメジャメントギャップを割り当てるステップと；
    を含む、通信制御方法。
13. 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で基地局との間の無線通信を行う端末装置と：
    前記通信チャネル上で前記端末装置との間の無線通信を行う無線通信部；
    前記無線通信部により前記端末装置から受信される受信信号に基づいて、当該端末装置の他の基地局へのハンドオーバの緊急度を判定する判定部；
    及び、前記判定部により判定された前記緊急度に応じて、前記端末装置のためのメジャメントギャップの割り当てをコンポーネントキャリアごとに制御する制御部；
    を備える前記基地局と：
    を含む無線通信システム。
14. 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で端末装置との間の無線通信を行う無線通信部と；
    前記無線通信部により前記端末装置から受信される受信信号に基づいて、コンポーネントキャリアごとのチャネル品質を取得する品質取得部と；
    前記品質取得部により取得された前記チャネル品質に応じて、前記端末装置のためのメジャメントギャップの割り当てをコンポーネントキャリアごとに制御する制御部と；
    を備える基地局。
15. 前記制御部は、チャネル品質の低いコンポーネントキャリアに優先的にメジャメントギャップを割り当てる、請求項１４に記載の基地局。
16. 前記制御部は、２つ以上のコンポーネントキャリアにメジャメントギャップを割り当てる場合に、第１のコンポーネントキャリアに割り当てるメジャメントギャップの周期を、前記第１のコンポーネントキャリアよりもチャネル品質の低い第２のコンポーネントキャリアに割り当てるメジャメントギャップの周期よりも長くする、請求項１４又は請求項１５に記載の基地局。
17. 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で基地局との間の無線通信を行う無線通信部と；
    前記複数のコンポーネントキャリアのそれぞれについてチャネル品質を測定する測定部と；
    前記測定部により測定された前記チャネル品質に応じて第１の基地局により割り当てられるメジャメントギャップを用いて、当該第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバのためのメジャメントを行う制御部と；
    を備える端末装置。
18. 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上での端末装置と基地局との間の無線通信を制御するための通信制御方法であって：
    前記基地局において、前記端末装置から受信される受信信号に基づいて、コンポーネントキャリアごとのチャネル品質を取得するステップと；
    前記基地局において、取得された前記チャネル品質に応じて、前記端末装置のためにコンポーネントキャリアごとにメジャメントギャップを割り当てるステップと；
    を含む、通信制御方法。
19. 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で基地局との間の無線通信を行う端末装置と：
    前記通信チャネル上で前記端末装置との間の無線通信を行う無線通信部；
    前記無線通信部により前記端末装置から受信される受信信号に基づいて、コンポーネントキャリアごとのチャネル品質を取得する品質取得部；
    及び、前記品質取得部により取得された前記チャネル品質に応じて、前記端末装置のためのメジャメントギャップの割り当てをコンポーネントキャリアごとに制御する制御部；
    を備える前記基地局と：
    を含む無線通信システム。
20. 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で端末装置との間の無線通信を行う無線通信部と；
    前記無線通信部により前記端末装置から受信される受信信号に基づいて、前記端末装置のためのメジャメントギャップの割り当てをコンポーネントキャリアごとに制御する制御部と；
    を備える基地局。
    

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