JP2011130088A - 端末装置、ハンドオーバのための方法、基地局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ハンドオーバの手続中に異なるサイクリックプレフィクス長を同時に扱うことを回避すること。
【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基地局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る第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数のコンポーネントキャリアのうちの全てについてのハンドオーバ命令が前記無線通信部により受信された後、前記無線通信部による前記第２の基地局へのランダムアクセスを開始させる、端末装置を提供する。
【選択図】図９

Description

本発明は、端末装置、ハンドオーバのための方法、基地局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。

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、個々のコンポーネントキャリアごとにハンドオーバを実行することとした場合には、複数のコンポーネントキャリアのうちの一部についてハンドオーバが完了し、残りについてはハンドオーバが完了していないという状況が発生する。かかる状況下では、例えば、ソース基地局により使用されているサイクリックプレフィクス長とターゲット基地局により使用されているサイクリックプレフィクス長とが異なる場合に、それらサイクリックプレフィクス長の双方を端末装置の無線通信部が同時に扱わなければならない可能性がある。しかし、無線通信部において異なるサイクリックプレフィクス長を同時に扱うことのできる端末装置を実現しようとすると、回路が複雑化して製造コストが増すと共に、処理の負担が大きくなる。また、異なるサイクリックプレフィクス長を有する複数の信号を上位レイヤで統合するための新たなプロトコルを定義する必要性も生じ得る。

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ハンドオーバの手続中に異なるサイクリックプレフィクス長を同時に扱うことを回避することのできる、新規かつ改良された端末装置、ハンドオーバのための方法、基地局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基地局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る第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバを制御する制御部と、を備え、上記制御部は、上記複数のコンポーネントキャリアのうちの全てについてのハンドオーバ命令が上記無線通信部により受信された後、上記無線通信部による上記第２の基地局へのランダムアクセスを開始させる、端末装置が提供される。

また、上記制御部は、上記第１の基地局により使用されているサイクリックプレフィクス長と上記第２の基地局により使用されているサイクリックプレフィクス長とが等しい場合には、上記複数のコンポーネントキャリアのうちのいずれかのコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令が上記無線通信部により受信された後、他のコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を待つことなく上記無線通信部による上記第２の基地局へのランダムアクセスを開始させてもよい。

また、上記制御部は、上記第１の基地局により使用されているサイクリックプレフィクス長と上記第２の基地局により使用されているサイクリックプレフィクス長とが等しくない場合には、上記複数のコンポーネントキャリアのうちの全てについてのハンドオーバ命令が上記無線通信部により受信された後に、上記無線通信部におけるサイクリックプレフィクス長の設定を切り替えてもよい。

また、上記制御部は、いずれかのコンポーネントキャリアについての上記ハンドオーバ命令が受信される前に、上記第２の基地局により使用されているサイクリックプレフィクス長を、上記第２の基地局からブロードキャストされるシステム情報を用いて取得してもよい。

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無線通信している端末装置による第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方法であって、上記端末装置において、上記複数のコンポーネントキャリアのうちの全てについてのハンドオーバ命令が上記第１の基地局から受信された後、上記第２の基地局へのランダムアクセスを開始するステップ、を含む方法が提供される。

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に通信サービスを提供している第１の基地局と、上記端末装置による上記第１の基地局からのハンドオーバのターゲットとなる第２の基地局と、を含む無線通信システムであって、上記端末装置は、上記複数のコンポーネントキャリアのうちの全てについてのハンドオーバ命令を上記第１の基地局から受信した後、上記第２の基地局へのランダムアクセスを開始する、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無線通信している端末装置による第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方法であって、上記複数のコンポーネントキャリアのうちの一部についてのみ上記第２の基地局へのハンドオーバが完了しているときに、上記第２の基地局により上記一部のコンポーネントキャリアのための通信リソースが割り当てられるサブフレームとは異なるサブフレーム内の通信リソースを、上記第１の基地局により、上記複数のコンポーネントキャリアのうちの残りのコンポーネントキャリアのために割り当てるステップ、を含む方法が提供される。

また、上記方法は、上記第２の基地局から上記第１の基地局へ、上記第２の基地局により上記端末装置へ割り当てた通信リソースに関する情報を通知するステップ、をさらに含んでもよい。

また、上記方法は、上記第１の基地局から上記第２の基地局へ、上記第２の基地局により上記端末装置へ割り当てるべき通信リソースについて指示するステップ、をさらに含んでもよい。

また、上記第２の基地局により上記一部のコンポーネントキャリアのために割り当てられる通信リソースの量と上記第１の基地局により上記残りのコンポーネントキャリアのために割り当てられる通信リソースの量との比は、上記一部のコンポーネントキャリアの数と上記残りのコンポーネントキャリアの数との比と同等であってもよい。

また、上記方法は、上記端末装置により、上記第２の基地局との同期処理のために使用する同期信号が含まれるラジオフレームとは異なるラジオフレーム内の同期信号を使用して、上記第１の基地局との同期処理を行うステップ、をさらに含んでもよい。

また、上記方法は、上記端末装置により、上記第２の基地局からのシステム情報を受信するラジオフレームとは異なるラジオフレームにおいて、上記第１の基地局からのシステム情報を受信するステップ、をさらに含んでもよい。

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、上記無線通信部による第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバを制御する制御部と、を備え、上記制御部は、上記複数のコンポーネントキャリアのうちの一部についてのみ上記第２の基地局へのハンドオーバが完了しているときに、当該一部のコンポーネントキャリアを使用して上記第２の基地局との間で上記無線通信部に無線通信を行わせるためのサブフレームとは異なるサブフレームにおいて、上記複数のコンポーネントキャリアのうちの残りのコンポーネントキャリアを使用して上記第１の基地局との間で上記無線通信部に無線通信を行わせる、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端末装置との間の無線通信を行う無線通信部と、上記端末装置への通信リソースの割り当てを制御する制御部と、を備え、上記制御部は、上記複数のコンポーネントキャリアのうちの一部についてのみ上記端末装置による他の基地局へのハンドオーバが完了しているときに、当該他の基地局により上記一部のコンポーネントキャリアのための通信リソースが割り当てられるサブフレームとは異なるサブフレーム内の通信リソースを、上記複数のコンポーネントキャリアのうちの残りのコンポーネントキャリアのために割り当てる、基地局が提供される。

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に通信サービスを提供している第１の基地局と、上記端末装置による上記第１の基地局からのハンドオーバのターゲットとなる第２の基地局と、を含む無線通信システムであって、上記第１の基地局は、上記複数のコンポーネントキャリアのうちの一部についてのみ上記端末装置による上記第２の基地局へのハンドオーバが完了しているときに、上記第２の基地局により上記一部のコンポーネントキャリアのための通信リソースが割り当てられるサブフレームとは異なるサブフレーム内の通信リソースを、上記複数のコンポーネントキャリアのうちの残りのコンポーネントキャリアのために割り当てる、無線通信システムが提供される。

以上説明したように、本発明に係る端末装置、ハンドオーバのための方法、基地局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ハンドオーバの手続中に異なるサイクリックプレフィクス長を同時に扱うことを回避することができる。

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。 一般的に採用され得るサイクリックプレフィクス長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。 第１の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。 第１の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。 第１の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。 第１の実施形態に係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図の前半部である。 第１の実施形態に係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図の後半部である。 第１の実施形態に係るハンドオーバ手続の流れの他の例を示すシーケンス図である。 時分割方式でのサイクリックプレフィクス長の切換えの概要を説明するための説明図である。 第２の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。 第２の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。 第２の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。 第２の実施形態に係るハンドオーバ手続の流れの例を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．通信リソースの構成
１−３．課題の説明
２．無線通信システムの概要
３．第１の実施形態の説明
３−１．端末装置の構成例
３−２．基地局の構成例
３−３．処理の流れ
３−４．第１の実施形態のまとめ
４．第２の実施形態の説明
４−１．端末装置の構成例
４−２．基地局の構成例
４−３．処理の流れ
４−４．第２の実施形態のまとめ

＜１．関連技術の説明＞
［１−１．ハンドオーバ手続］
まず、図１〜図３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）。

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．通信リソースの構成］
図２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２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。また、このような通信リソースの構成において、所定の周波数帯の一部のラジオフレームは、ランダムアクセスチャネルとして予約される。ランダムアクセスチャネルは、例えば、アイドル状態からアクティブ状態に移行した端末装置による基地局へのアクセス、又はハンドオーバ手続におけるターゲット基地局への初回のアクセスのために用いられ得る。

［１−３．課題の説明］
次に、図３を用いて、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信におけるハンドオーバ手続に関する課題について説明する。図３は、図２を用いて説明した通信リソースの構成において一般的に採用され得るサイクリックプレフィクス長（以下、ＣＰ長という）について説明するための説明図である。

サイクリックプレフィクス（ＣＰ：Cyclic Prefix）とは、通信チャネル上でのマルチパス遅延拡散による周波数選択性フェージングによってシンボル間干渉が発生することを防ぐために、データシンボル間に挿入されるガード区間のことである。データシンボル間にサイクリックプレフィクスを挿入することで、挿入した当該サイクリックプレフィクスの長さまでの遅延拡散に起因するシンボル間干渉を防ぐことができる。

図３を参照すると、拡張ＣＰ及び通常ＣＰの２種類のサイクリックプレフィクスが例示されている。拡張ＣＰの場合には、図２を用いて説明した０．５ｍｓスロット内に、６つのシンボルが含まれる。そして、シンボル間には、それぞれ１６．７μｓｅｃの長さを有する拡張サイクリックプレフィクス（Extended Cyclic Prefix）が挿入される。一方、通常ＣＰの場合には、０．５ｍｓスロット内に、７つのシンボルが含まれる。そして、シンボル間には、それぞれ４．７μｓｅｃの長さを有する通常のサイクリックプレフィクスが挿入される。サイクリックプレフィクスには、典型的には、シンボルの終わりの部分のコピーが含まれる。

このような拡張ＣＰ及び通常ＣＰのいずれを使用するかは、一般的に、基地局ごとに決定される。そして、ブロードキャストチャネルを通じて、基地局から端末装置へ、使用するサイクリックプレフィクスの種類が通知される。多くの場合、拡張ＣＰは、マルチパスの遅延拡散が特に大きい場所で使用される。しかし、拡張ＣＰの使用はオーバヘッドの増加を意味するため、通常ＣＰを使用する場合と比較して拡張ＣＰを使用する場合にはスループットが低下する。従って、マルチパスの遅延拡散の影響に応じて、互いに隣接する基地局において、拡張ＣＰと通常ＣＰとがそれぞれ使用される可能性がある。

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ハンドオーバに際しては、端末装置は、ターゲット基地局への同期又はランダムアクセスの時点で、無線通信部のＣＰ長の設定を切り替えることができる。しかし、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信におけるハンドオーバに際しては、複数のコンポーネントキャリアのうちの一部についてのみハンドオーバが完了したという状況が生じ得る。そのような状況のために、無線通信部において異なるＣＰ長を同時に扱うための回路を導入することは、回路の複雑化、製造コストの増加又は処理負担の増大などのデメリットを生じさせる。そのため、以下に詳細に説明する本発明の２つの実施形態のように、ハンドオーバの手続中に異なるＣＰ長を同時に扱うことを回避することのできる技術を採用することは有益である。

＜２．無線通信システムの概要＞
図４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４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。

また、一例として、基地局２００ａは、図３を用いて説明した通常ＣＰのＣＰ長、基地局２００ｂは、拡張ＣＰのＣＰ長を使用しているものとする。従って、端末装置１００が基地局２００ａから基地局２００ｂへハンドオーバするためには、ハンドオーバ手続中のいずれかの時点で、装置内のＣＰ長の設定を切り替えることが求められる。

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。

＜３．第１の実施形態の説明＞
以下、図５〜図９を用いて、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信におけるハンドオーバの手続中に異なるＣＰ長を同時に扱うことを回避するための、本発明の第１の実施形態について説明する。

［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。さらに、復調部１２８は、ＣＰ除去部１２９を含む。また、変調部１３０は、ＣＰ挿入部１３１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において、ＣＰ除去部１２９は、各コンポーネントキャリアのベースバンド信号からサイクリックプレフィクスを除去する。そして、復調部１２８は、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。また、ＣＰ挿入部１３１により、ベースバンド信号にサイクリックプレフィクスが挿入される。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。また、制御部１６０は、基地局２００により割り当てられる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。

また、本実施形態において、制御部１６０は、ソース基地局からのハンドオーバ命令が受信される前に、ターゲット基地局により使用されているＣＰ長を、当該ターゲット基地局からシステム情報を受信することにより取得する。システム情報は、例えば、ラジオフレーム内の所定の位置に設けられるブロードキャストチャネルを介して配信される。そして、制御部１６０は、ハンドオーバ手続に際し、複数のコンポーネントキャリアのうちの全てについてのソース基地局からのハンドオーバ命令が無線通信部１１０により受信された後に、無線通信部１１０にターゲット基地局へのランダムアクセスを開始させる。また、制御部１６０は、例えば、ターゲット基地局へのランダムアクセスの開始時に、無線通信部１１０におけるＣＰ長の設定をターゲット基地局により使用されているＣＰ長へ切り替える。

なお、制御部１６０は、ソース基地局により使用されているＣＰ長とターゲット基地局により使用されているＣＰ長とが等しい場合には、いずれかのコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令が受信された後、他のコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を待つことなく無線通信部１１０によるターゲット基地局へのランダムアクセスを開始させてもよい。この場合には、制御部１６０は、無線通信部１１０におけるＣＰ長の設定を切り替えなくてよい。

（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により割り当てられるメジャメントギャップを用いて、コンポーネントキャリアごとにハンドオーバのためのメジャメントを実行する。測定部１７０が実行した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４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４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、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。

（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。例えば、制御部２８０は、データ通信のための通信リソースを端末装置１００及び他の端末装置のために割り当てた上で、スケジューリング情報を所定のサブフレームに設けられるブロードキャストチャネル上で配信する。また、例えば、制御部２８０は、当該ブロードキャストチャネル上でその他のシステム情報を配信する。システム情報には、例えば、基地局２００により使用されるＣＰ長の設定値が含まれる。また、例えば、制御部２８０は、図１を用いて説明したハンドオーバ手続におけるソース基地局又はターゲット基地局と同様に、基地局２００を動作させる。

［３−３．処理の流れ］
次に、図８Ａ及び図８Ｂを用いて、本実施形態に係るハンドオーバ手続について説明する。なお、以下のシナリオでは、端末装置１００、ソース基地局である基地局２００ａ及びターゲット基地局である基地局２００ｂの間でハンドオーバ手続が行われるものとする。また、説明を簡明とするために、本シナリオにおいて、端末装置１００は２つのコンポーネントキャリアを使用して無線通信しているものとする。また、図１に例示した一般的なハンドオーバ手続のうち端末装置におけるメジャメントまでの手続（ステップＳ２〜ステップＳ１４）については特別な相違点が無いため、その説明を省略する。

図８Ａにおいて、端末装置１００は、まず、例えばコンポーネントキャリアＣＣ１についてのメジャメントレポートを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ１１２）。次に、メジャメントレポートを受信した基地局２００ａは、当該メジャメントレポートに基づいて、ハンドオーバの要否を判定する。例えば、端末装置１００と基地局２００ａとの間のチャネル品質よりも端末装置１００と基地局２００ｂとの間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、基地局２００ａは、コンポーネントキャリアＣＣ１についてのハンドオーバ要求メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ１１４）。ハンドオーバ要求メッセージを受信した基地局２００ｂ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１００を受入れることが可能か否かを判定する。そして、基地局２００ｂは、端末装置１００を受入れることが可能であると判定すると、ハンドオーバ承認メッセージを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ１１６）。ハンドオーバ承認メッセージを受信した基地局２００ａは、コンポーネントキャリアＣＣ１についてのハンドオーバ命令を端末装置１００へ送信する（ステップＳ１１８）。

この時点までに、端末装置１００は、基地局２００ｂにより使用されているＣＰ長を基地局２００ｂからシステム情報を受信することにより取得している（例えば、メジャメントの実行時にシステム情報が併せて受信されてもよい）。例えば、基地局２００ｂにより使用されているＣＰ長は、拡張ＣＰのＣＰ長である。これに対し、基地局２００ａにより使用されているＣＰ長は、通常ＣＰのＣＰ長である。この場合、基地局２００ａからハンドオーバ命令を受信した端末装置１００は、他のコンポーネントキャリア（即ちＣＣ２）についてのハンドオーバ命令が受信されるまで、ハンドオーバを開始することなく待機することを決定する（ステップＳ１２０）。

さらに、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ２についてのメジャメントレポートを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ１２２）。次に、基地局２００ａは、コンポーネントキャリアＣＣ２についてのハンドオーバ要求メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ１２４）。ハンドオーバ要求メッセージを受信した基地局２００ｂは、ハンドオーバ承認メッセージを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ１２６）。ハンドオーバ承認メッセージを受信した基地局２００ａは、コンポーネントキャリアＣＣ２についてのハンドオーバ命令を端末装置１００へ送信する（ステップＳ１２８）。

ステップＳ１２８まで行われると、端末装置１００と基地局２００ａとの間の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のうちの全てについてのハンドオーバ命令が端末装置１００により受信されたこととなる。その結果、端末装置１００は、ハンドオーバを開始することを決定する（ステップＳ１３０）。

図８Ｂにおいて、ハンドオーバの開始を決定した端末装置１００は、まず、基地局２００ｂのコンポーネントキャリアＣＣ１のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する。次に、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ１の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、基地局２００ｂにランダムアクセスを行う（ステップＳ１３４）。この間、基地局２００ａは、端末装置１００宛てに届くデータを基地局２００ｂへ転送する（ステップＳ１３６）。そして、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ１について、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を基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ１４２）。ハンドオーバ完了メッセージを受信した基地局２００ｂは、ＭＭＥに端末装置１００のコンポーネントキャリアＣＣ１についてのルート更新を要求する（ステップＳ１４４）。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１００が新たな基地局（即ち、基地局２００ｂ）を介して他の装置と通信をすることが可能となる。なお、ルート更新要求は、コンポーネントキャリアごとに行われてもよく、又は複数のコンポーネントキャリアを通じて１度だけ行われてもよい。そして、基地局２００ｂは、ハンドオーバ完了メッセージに対する確認応答を端末装置１００へ送信する（ステップＳ１４６）。

さらに、端末装置１００は、基地局２００ｂのコンポーネントキャリアＣＣ２のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する。次に、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ２の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、基地局２００ｂにランダムアクセスを行う（ステップＳ１５４）。この間、基地局２００ａは、端末装置１００宛てに届くデータを引続き基地局２００ｂへ転送する（ステップＳ１５６）。そして、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ２について、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を基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ１６２）。ハンドオーバ完了メッセージを受信した基地局２００ｂは、ＭＭＥに端末装置１００のコンポーネントキャリアＣＣ２についてのルート更新を要求する（ステップＳ１６４）。そして、基地局２００ｂは、ハンドオーバ完了メッセージに対する確認応答を端末装置１００へ送信する（ステップＳ１６６）。

なお、端末装置１００が全てのコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を受信した後にランダムアクセスを開始すべき点を除き、図８Ａ及び図８Ｂに例示したシナリオにおける各ステップは、異なる順序で実行されてもよい。図９は、本実施形態に係るハンドオーバ手続の流れの他の例を示すシーケンス図である。

図９において、端末装置１００は、まず、コンポーネントキャリアＣＣ１についてのメジャメントレポートを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ２１２）。また、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ２についてのメジャメントレポートを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ２１３）。なお、これらメジャメントレポートは、１つに統合されてもよい。

次に、メジャメントレポートを受信した基地局２００ａは、当該メジャメントレポートに基づいて、ハンドオーバの要否を判定する。そして、基地局２００ａは、ハンドオーバが必要であると判定すると、まず、コンポーネントキャリアＣＣ１についてのハンドオーバ要求メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ２１４）。また、基地局２００ａは、コンポーネントキャリアＣＣ２についてのハンドオーバ要求メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ２１５）。

ハンドオーバ要求メッセージを受信した基地局２００ｂ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１００を受入れることが可能か否かを判定する。そして、基地局２００ｂは、端末装置１００を受入れることが可能であると判定すると、まず、コンポーネントキャリアＣＣ１についてのハンドオーバ承認メッセージを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ２１６）。また、基地局２００ｂは、コンポーネントキャリアＣＣ２についてのハンドオーバ承認メッセージを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ２１７）。

ハンドオーバ承認メッセージを受信した基地局２００ａは、コンポーネントキャリアＣＣ１についてのハンドオーバ命令を端末装置１００へ送信する（ステップＳ２１８）。また、基地局２００ａは、コンポーネントキャリアＣＣ２についてのハンドオーバ命令を端末装置１００へ送信する（ステップＳ２１９）。

コンポーネントキャリアＣＣ１についてのハンドオーバ命令を受信した端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ２についてのハンドオーバ命令が受信されるまで待機する。そして、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣについてのハンドオーバ命令が受信されると、ハンドオーバを開始することを決定する（ステップＳ２２０）。

次に、端末装置１００は、まず、基地局２００ｂのコンポーネントキャリアＣＣ１のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する。そして、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ１の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、基地局２００ｂにランダムアクセスを行う（ステップＳ２２２）。また、端末装置１００は、基地局２００ｂのコンポーネントキャリアＣＣ２のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する。そして、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ２の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、基地局２００ｂにランダムアクセスを行う（ステップＳ２２３）。この間、基地局２００ａは、端末装置１００宛てに届くデータを基地局２００ｂへ転送する（ステップＳ２２４、Ｓ２２５）。

そして、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ１について、ランダムアクセスが成功すると、コンポーネントキャリアＣＣ１についてのハンドオーバ完了メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ２３２）。また、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ２について、ランダムアクセスが成功すると、コンポーネントキャリアＣＣ２についてのハンドオーバ完了メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ２３３）。ハンドオーバ完了メッセージを受信した基地局２００ｂは、ＭＭＥに端末装置１００のコンポーネントキャリアＣＣ１及びＣＣ２についてのルート更新を要求する（ステップＳ２３４、Ｓ２３５）。そして、基地局２００ｂは、それぞれのハンドオーバ完了メッセージに対する確認応答を端末装置１００へ送信する（ステップＳ２３６、Ｓ２３７）。

［３−４．第１の実施形態のまとめ］
ここまで、図５〜図９を用いて、本発明の第１の実施形態について説明した。本実施形態によれば、端末装置１００の制御部１６０は、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のうちの全てについてのハンドオーバ命令が受信された後に、無線通信部１１０によるターゲット基地局へのランダムアクセスを開始させる。その場合、一部のコンポーネントキャリアにおいてソース基地局と通信を行いながら他のコンポーネントキャリアにおいてターゲット基地局と通信を行うという状況は発生しない。従って、端末装置１００においてハンドオーバ手続中に異なるＣＰ長を同時に扱うことを回避することができる。

また、端末装置１００は、ソース基地局により使用されているＣＰ長とターゲット基地局により使用されているＣＰ長とが等しい場合には、いずれかのコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令が受信された後、他のコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を待つことなくランダムアクセスを開始してもよい。それにより、ＣＰ長の切換えの必要性がない場合には、ハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについて早期にハンドオーバを完了させることができる。

また、端末装置１００は、ターゲット基地局により使用されているＣＰ長を、当該ターゲット基地局からブロードキャストされるシステム情報を用いて取得してよい。端末装置１００は、ターゲット基地局からブロードキャストされるシステム情報を例えばメジャメントの際に受信することができる。かかる構成によれば、ＣＰ長に基づくランダムアクセスの待機の判定のための追加的なメッセージの交換が不要であるため、既存のシステムに与える影響を小さく抑えることができる。

＜４．第２の実施形態の説明＞
次に、図１０〜図１４を用いて、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信におけるハンドオーバの手続中に異なるＣＰ長を同時に扱うことを回避するための、本発明の第２の実施形態について説明する。

本発明の第２の実施形態では、ハンドオーバ手続中に、時分割方式でＣＰ長を切り替えながら端末装置がソース基地局及びターゲット基地局との間で無線通信をすることができるように、通信リソースがスケジューリングされる。

図１０は、時分割方式でのサイクリックプレフィクス長の切換えの概要を説明するための説明図である。

図１０を参照すると、３つのコンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３について順次ハンドオーバが実行される結果、一連のハンドオーバ手続は４つの段階に分けられる。第１の段階は、ハンドオーバ前である。第１の段階においては、全てのコンポーネントキャリアがソース基地局に接続している。第２の段階は、コンポーネントキャリアＣＣ１のハンドオーバ後である。第２の段階においては、コンポーネントキャリアＣＣ１がターゲット基地局、コンポーネントキャリアＣＣ２及びＣＣ３がソース基地局に接続している。第３の段階は、コンポーネントキャリアＣＣ１及びＣＣ２のハンドオーバ後である。第３の段階においては、コンポーネントキャリアＣＣ１及びＣＣ２がターゲット基地局、コンポーネントキャリアＣＣ３がソース基地局に接続している。第４の段階は、全てのコンポーネントキャリアのハンドオーバ後である。第４の段階においては、全てのコンポーネントキャリアがターゲット基地局に接続している。

これら４つの段階のうち、第１の段階においては、全てのコンポーネントキャリアがソース基地局に接続しているため、端末装置は、いずれの時点においても同じＣＰ長（例えば通常ＣＰ）を使用することができる。即ち、ソース基地局は、ＣＰ長に依存することなく各コンポーネントキャリアのために通信リソースを割り当てることができる。同様に、第４の段階においては、全てのコンポーネントキャリアがターゲット基地局に接続しているため、端末装置は、いずれの時点においても同じＣＰ長（例えば拡張ＣＰ）を使用することができる。即ち、ターゲット基地局は、ＣＰ長に依存することなく各コンポーネントキャリアのために通信リソースを割り当てることができる。

一方、第２の段階及び第３の段階においては、複数のコンポーネントキャリアのうちの一部はターゲット基地局に接続し、残りはソース基地局に接続している。このとき、例えば、ソース基地局及びターゲット基地局により、サブフレームごとにいずれか１つのコンポーネントキャリアにのみ通信リソースを割り当てることとする。例えば、図１０の例において、第２の段階では、コンポーネントキャリアＣＣ１にサブフレームＳＦ１の通信リソース、コンポーネントキャリアＣＣ２にサブフレームＳＦ２の通信リソース、コンポーネントキャリアＣＣ３にサブフレームＳＦ３の通信リソースが割り当てられる。また、第３の段階では、コンポーネントキャリアＣＣ１にサブフレームＳＦ４の通信リソース、コンポーネントキャリアＣＣ２にサブフレームＳＦ５の通信リソース、コンポーネントキャリアＣＣ３にサブフレームＳＦ６の通信リソースが割り当てられる。このような通信リソースの割り当ては、例えば、バックホールリンクを介してソース基地局とターゲット基地局との間でスケジューリング情報を交換することにより実現され得る。

このように、本実施形態では、サブフレームごとにいずれか１つのコンポーネントキャリアにのみ通信リソースが割り当てられる。この場合、ソース基地局とターゲット基地局との間で使用すべきＣＰ長が異なっているとしても、端末装置は、サブフレームごとにＣＰ長の設定を変更しながら各基地局と時分割方式で通信することができる。ハンドオーバ手続中に使用すべきＣＰ長をサブフレームごとに変更することは、結果的に１つの端末装置において異なるサイクリックプレフィクス長を同時に扱うことが回避されることを意味する。

なお、このようなスケジューリングに際して、ハンドオーバが完了したコンポーネントキャリアのために割り当てられる通信リソースの量と残りのコンポーネントキャリアのために割り当てられる通信リソースの量との比（一定の時間ウィンドウにおける比）を、前者と後者のコンポーネントキャリアの数の比と同等とするのが好適である。図１０の例では、第２の段階における通信リソース量の比は、１：２（ハンドオーバ完了後：完了前）である。また、第３の段階における通信リソース量の比は、２：１（ハンドオーバ完了後：完了前）である。かかるスケジューリングによれば、サブフレームごとにいずれか１つのコンポーネントキャリアにのみ通信リソースを割り当てる場合にも、複数のコンポーネントキャリアに公平にトラフィックを分配することができる。

このようなハンドオーバ手続中の時分割方式でのＣＰ長の切り替えを実現するための本実施形態に係る端末装置３００及び基地局４００の構成について、以下に具体的に説明する。

［４−１．端末装置の構成例］
図１１は、本実施形態に係る端末装置３００の構成の一例を示すブロック図である。図１１を参照すると、端末装置３００は、無線通信部３１０、信号処理部１５０、制御部３６０及び測定部１７０を備える。

（無線通信部）
無線通信部３１０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４００との間の無線通信を行う。

図１２は、無線通信部３１０のより詳細な構成の一例を示すブロック図である。図１２を参照すると、無線通信部３１０の復調部１２８は、ＣＰ除去部３２９を含む。また、変調部１３０は、ＣＰ挿入部３３１を含む。

ＣＰ除去部３２９は、復調部１２８に入力される各コンポーネントキャリアのベースバンド信号から、サイクリックプレフィクスを除去する。ＣＰ除去部３２９により除去されるサイクリックプレフィクスのＣＰ長は、制御部３６０から入力されるＣＰ長制御信号ＳＩＧ１に従って、サブフレームごとに切り替えられ得る。また、ＣＰ挿入部３３１は、変調部１３０により生成されるベースバンド信号にサイクリックプレフィクスを挿入する。ＣＰ挿入部３３１により挿入されるサイクリックプレフィクスのＣＰ長は、制御部３６０から入力されるＣＰ長制御信号ＳＩＧ２に従って、サブフレームごとに切り替えられ得る。なお、ＣＰ除去部３２９及びＣＰ挿入部３３１におけるＣＰ長の設定の切り替え以外の無線通信部３１０の動作は、図５を用いて説明した第１の実施形態に係る無線通信部１１０の動作と同様であってよい。

（制御部）
制御部３６０は、第１の実施形態に係る制御部１６０と同様、端末装置３００の機能全般を制御する。例えば、制御部３６０は、無線通信部３１０が基地局４００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３１０によるデータ通信のタイミングを制御する。また、本実施形態において、制御部３６０は、ハンドオーバ手続の途中の段階（例えば、図１０を用いて説明した第２及び第３の段階）で、無線通信部３１０へＣＰ長制御信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２を出力することにより、無線通信部３１０のＣＰ除去部３２９及びＣＰ挿入部３３１のＣＰ長の設定を通信リソースの割り当てに応じてサブフレームごとに切り替える。

なお、一般的に、基地局からのダウンリンクチャネルへの同期処理は、１つのラジオフレームの第１サブフレーム内で送信されるプライマリ同期信号及び第６サブフレーム内で送信されるセカンダリ同期信号の双方を用いて行われる。従って、同期処理については、サブフレームごとではなくラジオフレームごとに対象とする基地局を切り替えるのが好適である。その代わりに、無線通信部３１０において、通常ＣＰのための同期回路と拡張ＣＰのための同期回路とを並列的に設けてもよい。この場合には、同期処理の対象とする基地局をラジオフレームごとに切り替える必要性がない。同期回路は物理層のみで実装されるため、複数の同期回路を並列的に設ける場合にも、システムに与えるインパクトは少なくて済む。

また、基地局からのシステム情報の配信も、１つのラジオフレームの特定のサブフレーム内で行われる。従って、上述した同期処理と同様、端末装置３００におけるシステム情報の受信についても、サブフレームごとではなくラジオフレームごとに対象とする基地局を切り替えるのが好適である。この場合、基地局４００が連続する複数のラジオフレームにわたって同一のシステム情報を配信することにより、端末装置３００がソース基地局及びターゲット基地局のシステム情報をロスなく取得することができる。

［４−２．基地局の構成例］
図１３は、本実施形態に係る基地局４００の構成の一例を示すブロック図である。図１３を参照すると、基地局４００は、無線通信部２１０、インタフェース部２５０、ＣＣ管理部２６０及び制御部４８０を備える。

（制御部）
制御部４８０は、第１の実施形態に係る制御部２８０と同様、基地局４００の機能全般を制御する。例えば、制御部４８０は、データ通信のための通信リソースを端末装置３００及び他の端末装置のために割り当てた上で、スケジューリング情報を所定のサブフレームに設けられるブロードキャストチャネル上で配信する。また、例えば、制御部４８０は、当該ブロードキャストチャネル上でその他のシステム情報を配信する。システム情報には、例えば、基地局４００により使用されるＣＰ長の設定値が含まれる。

本実施形態では、ソース基地局の制御部４８０は、ハンドオーバ手続の途中の段階において、ハンドオーバの完了した一部のコンポーネントキャリアのためにターゲット基地局により通信リソースが割り当てられたサブフレームとは異なるサブフレーム内の通信リソースを、残りのコンポーネントキャリアのために割り当てる。より具体的には、例えば、制御部４８０は、ハンドオーバの完了した一部のコンポーネントキャリアについてのスケジューリング情報を、ターゲット基地局からバックホールリンクを介して取得する。そして、制御部４８０は、当該スケジューリング情報において通信リソースが割り当てられていないサブフレーム内の通信リソースを、残りのコンポーネントキャリアのために割り当てる。

また、制御部４８０は、端末装置１００においてハンドオーバが完了したコンポーネントキャリアのために割り当てられる通信リソースの量と残りのコンポーネントキャリアのために割り当てられる通信リソースの量との比が、前者と後者のコンポーネントキャリアの数の比と同等となるように、スケジューリングを調整する。より具体的には、例えば、ソース基地局の制御部４８０は、ターゲット基地局との間の情報交換に基づいて、ハンドオーバ完了後のコンポーネントキャリア数とハンドオーバ完了前のコンポーネントキャリア数との間の比（以下、ＣＣ数の比という）を取得する。そして、制御部４８０は、通信リソース量の比が上記ＣＣ数の比と同等となるように、端末装置１００に通信リソースを割り当てる。その代わりに、制御部４８０は、ターゲット基地局が端末装置１００へ割り当てるべき通信リソースの量を、バックホールリンクを介してターゲット基地局へ指示してもよい。

［４−３．処理の流れ］
図１４は、本実施形態に係るハンドオーバ手続の流れの例を説明するための説明図である。図１４では、図１０と同様のハンドオーバ手続に関連する４つの段階における、通信リソースの割り当ての様子が示されている。なお、図１４において、図１０と同様、端末装置は、ソース基地局からターゲット基地局へのハンドオーバを３つのコンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３について順次実行する。

まず、第１の段階においては、全てのコンポーネントキャリアがソース基地局に接続している。そのため、いずれのサブフレームも、ハンドオーバ完了前のコンポーネントキャリア（通常ＣＰを使用）のために割り当てられ得る。なお、必ずしもこれら全てのサブフレームに実際に通信リソースが割り当てられなくてもよい。また、同期信号はソース基地局との同期処理のために使用される。

次に、第２の段階においては、ＣＣ数の比は１：２（ハンドオーバ完了後：完了前）である。そのため、例えば、連続する６つのサブフレーム（同期信号のためのサブフレームを除く）のうち、２つのサブフレームがハンドオーバ完了後のコンポーネントキャリア（拡張ＣＰを使用）のために、４つのサブフレームがハンドオーバ完了前のコンポーネントキャリアのために割り当てられ得る。例えば、コンポーネントキャリアＣＣ１についてハンドオーバが完了している場合には、コンポーネントキャリアＣＣ１のために第１のサブフレーム（＃１）及び第２のサブフレーム（＃２）が割り当てられ得る。また、１つのラジオフレーム内の同期信号がソース基地局との同期処理のために使用された後、次のラジオフレーム内の同期信号はターゲット基地局との同期処理のために使用され得る。

次に、第３の段階においては、ＣＣ数の比は２：１（ハンドオーバ完了後：完了前）である。そのため、例えば、連続する６つのサブフレーム（同期信号のためのサブフレームを除く）のうち、４つのサブフレームがハンドオーバ完了後のコンポーネントキャリアのために、２つのサブフレームがハンドオーバ完了前のコンポーネントキャリアのために割り当てられ得る。例えば、コンポーネントキャリアＣＣ１に続いてコンポーネントキャリアＣＣ２についてハンドオーバが完了している場合には、コンポーネントキャリアＣＣ２のために第３のサブフレーム（＃３）及び第４のサブフレーム（＃４）が割り当てられ得る。また、１つのラジオフレーム内の同期信号がソース基地局との同期処理のために使用された後、次のラジオフレーム内の同期信号はターゲット基地局との同期処理のために使用され得る。

次に、第４の段階においては、全てのコンポーネントキャリアがターゲット基地局に接続している。そのため、いずれのサブフレームも、ハンドオーバ完了後のコンポーネントキャリアのために割り当てられ得る。また、同期信号はターゲット基地局との同期処理のために使用される。

［４−４．第２の実施形態のまとめ］
ここまで、図１０〜図１４を用いて、本発明の第２の実施形態について説明した。本実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアのうちの一部についてのみターゲット基地局へのハンドオーバが完了しているときに、ターゲット基地局により当該一部のコンポーネントキャリアのための通信リソースが割り当てられるサブフレームとは異なるサブフレーム内の通信リソースが、ソース基地局により、残りのコンポーネントキャリアのために割り当てられる。かかる構成によれば、ハンドオーバ手続中に、端末装置３００がソース基地局との間の無線通信及びターゲット基地局との間の無線通信を同時に行うという状況は発生しない。従って、端末装置３００は、時分割方式でＣＰ長を切り替えながら、ハンドオーバ手続中にソース基地局及びターゲット基地局との間で無線通信を順次行うことができる。即ち、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信におけるハンドオーバの手続中に異なるサイクリックプレフィクス長を同時に扱うことが回避される。

また、本実施形態によれば、ターゲット基地局によりハンドオーバ完了後のコンポーネントキャリアのために割り当てられる通信リソースの量とソース基地局によりハンドオーバ完了前のコンポーネントキャリアのために割り当てられる通信リソースの量との比が、ハンドオーバ完了後のコンポーネントキャリアの数とハンドオーバ完了前のコンポーネントキャリアの数の比と同等となるように、スケジューリングが行われる。従って、トラフィックの量を各コンポーネントキャリアに公平に分配することにより、ハンドオーバの途中段階でのデータ伝送を円滑に遂行することができる。

また、端末装置３００は、ターゲット基地局との同期処理のために使用する同期信号が含まれるラジオフレームとは異なるラジオフレーム内の同期信号を使用して、ソース基地局との同期処理を行ってよい。さらに、端末装置３００は、ターゲット基地局からのシステム情報を受信するラジオフレームとは異なるラジオフレームにおいて、ソース基地局からのシステム情報を受信してよい。かかる構成によれば、異なるＣＰ長を扱うための複数の同期回路又は複数の処理部を設ける必要性がないため、装置の製造コスト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
１００，３００ 端末装置
１１０，３１０ 無線通信部（端末装置）
１６０，３６０ 制御部（端末装置）
２００，４００ 基地局
２１０ 無線通信部（基地局）
２８０，４８０ 制御部（基地局）

Claims (15)

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基地局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る第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバを制御する制御部と；
   を備え、
   前記制御部は、
   前記複数のコンポーネントキャリアのうちの全てについてのハンドオーバ命令が前記無線通信部により受信された後、前記無線通信部による前記第２の基地局へのランダムアクセスを開始させる、
   端末装置。
2. 前記制御部は、前記第１の基地局により使用されているサイクリックプレフィクス長と前記第２の基地局により使用されているサイクリックプレフィクス長とが等しい場合には、前記複数のコンポーネントキャリアのうちのいずれかのコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令が前記無線通信部により受信された後、他のコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を待つことなく前記無線通信部による前記第２の基地局へのランダムアクセスを開始させる、請求項１に記載の端末装置。
3. 前記制御部は、前記第１の基地局により使用されているサイクリックプレフィクス長と前記第２の基地局により使用されているサイクリックプレフィクス長とが等しくない場合には、前記複数のコンポーネントキャリアのうちの全てについてのハンドオーバ命令が前記無線通信部により受信された後に、前記無線通信部におけるサイクリックプレフィクス長の設定を切り替える、請求項２に記載の端末装置。
4. 前記制御部は、いずれかのコンポーネントキャリアについての前記ハンドオーバ命令が受信される前に、前記第２の基地局により使用されているサイクリックプレフィクス長を、前記第２の基地局からブロードキャストされるシステム情報を用いて取得する、請求項２に記載の端末装置。
5. 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無線通信している端末装置による第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方法であって：
   前記端末装置において、前記複数のコンポーネントキャリアのうちの全てについてのハンドオーバ命令が前記第１の基地局から受信された後、前記第２の基地局へのランダムアクセスを開始するステップ；
   を含む方法。
6. 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に通信サービスを提供している第１の基地局と、
   前記端末装置による前記第１の基地局からのハンドオーバのターゲットとなる第２の基地局と、
   を含む無線通信システムであって：
   前記端末装置は、前記複数のコンポーネントキャリアのうちの全てについてのハンドオーバ命令を前記第１の基地局から受信した後、前記第２の基地局へのランダムアクセスを開始する、
   無線通信システム。
7. 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無線通信している端末装置による第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方法であって：
   前記複数のコンポーネントキャリアのうちの一部についてのみ前記第２の基地局へのハンドオーバが完了しているときに、前記第２の基地局により前記一部のコンポーネントキャリアのための通信リソースが割り当てられるサブフレームとは異なるサブフレーム内の通信リソースを、前記第１の基地局により、前記複数のコンポーネントキャリアのうちの残りのコンポーネントキャリアのために割り当てるステップ；
   を含む方法。
8. 前記第２の基地局から前記第１の基地局へ、前記第２の基地局により前記端末装置へ割り当てた通信リソースに関する情報を通知するステップ、をさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１の基地局から前記第２の基地局へ、前記第２の基地局により前記端末装置へ割り当てるべき通信リソースについて指示するステップ、をさらに含む、請求項７に記載の方法。
10. 前記第２の基地局により前記一部のコンポーネントキャリアのために割り当てられる通信リソースの量と前記第１の基地局により前記残りのコンポーネントキャリアのために割り当てられる通信リソースの量との比は、前記一部のコンポーネントキャリアの数と前記残りのコンポーネントキャリアの数との比と同等である、請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記端末装置により、前記第２の基地局との同期処理のために使用する同期信号が含まれるラジオフレームとは異なるラジオフレーム内の同期信号を使用して、前記第１の基地局との同期処理を行うステップ、
    をさらに含む、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記端末装置により、前記第２の基地局からのシステム情報を受信するラジオフレームとは異なるラジオフレームにおいて、前記第１の基地局からのシステム情報を受信するステップ、
    をさらに含む、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
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無線通信部と；
    前記無線通信部による第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバを制御する制御部と；
    を備え、
    前記制御部は、前記複数のコンポーネントキャリアのうちの一部についてのみ前記第２の基地局へのハンドオーバが完了しているときに、当該一部のコンポーネントキャリアを使用して前記第２の基地局との間で前記無線通信部に無線通信を行わせるためのサブフレームとは異なるサブフレームにおいて、前記複数のコンポーネントキャリアのうちの残りのコンポーネントキャリアを使用して前記第１の基地局との間で前記無線通信部に無線通信を行わせる、
    端末装置。
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；
    前記端末装置への通信リソースの割り当てを制御する制御部と；
    を備え、
    前記制御部は、前記複数のコンポーネントキャリアのうちの一部についてのみ前記端末装置による他の基地局へのハンドオーバが完了しているときに、当該他の基地局により前記一部のコンポーネントキャリアのための通信リソースが割り当てられるサブフレームとは異なるサブフレーム内の通信リソースを、前記複数のコンポーネントキャリアのうちの残りのコンポーネントキャリアのために割り当てる、
    基地局。
15. 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に通信サービスを提供している第１の基地局と、
    前記端末装置による前記第１の基地局からのハンドオーバのターゲットとなる第２の基地局と、
    を含む無線通信システムであって：
    前記第１の基地局は、前記複数のコンポーネントキャリアのうちの一部についてのみ前記端末装置による前記第２の基地局へのハンドオーバが完了しているときに、前記第２の基地局により前記一部のコンポーネントキャリアのための通信リソースが割り当てられるサブフレームとは異なるサブフレーム内の通信リソースを、前記複数のコンポーネントキャリアのうちの残りのコンポーネントキャリアのために割り当てる、
    無線通信システム。
    

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