JP2014023011A - 無線通信システムおよび通信制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザ装置との無線通信を実行可能な基地局を適切に選択する。
【解決手段】無線通信システムＣＳが、ユーザ装置ＵＥと基地局ＮＢ（ｅＮＢ，ＴＰ）と通信制御装置ＰｈＮＢとを備える。通信制御装置ＰｈＮＢは、ユーザ装置ＵＥが同期状態を保持すべき基地局ＮＢを選択するのに用いられる選択情報ＳＩを生成してユーザ装置ＵＥに通知する。ユーザ装置ＵＥは、選択情報ＳＩに基づいてそのユーザ装置ＵＥが同期状態を維持すべき複数の基地局ＮＢを選択する。ユーザ装置ＵＥは、選択された複数の基地局ＮＢの識別子ＴＰＩと、その識別子ＴＰＩに対応する基地局ＮＢから送信された電波の受信レベルＬｖとを、通信制御装置ＰｈＮＢに報告する。ユーザ装置ＵＥは、選択された複数の基地局ＮＢの各々との同期状態を維持する。
【選択図】図６
【解決手段】無線通信システムＣＳが、ユーザ装置ＵＥと基地局ＮＢ（ｅＮＢ，ＴＰ）と通信制御装置ＰｈＮＢとを備える。通信制御装置ＰｈＮＢは、ユーザ装置ＵＥが同期状態を保持すべき基地局ＮＢを選択するのに用いられる選択情報ＳＩを生成してユーザ装置ＵＥに通知する。ユーザ装置ＵＥは、選択情報ＳＩに基づいてそのユーザ装置ＵＥが同期状態を維持すべき複数の基地局ＮＢを選択する。ユーザ装置ＵＥは、選択された複数の基地局ＮＢの識別子ＴＰＩと、その識別子ＴＰＩに対応する基地局ＮＢから送信された電波の受信レベルＬｖとを、通信制御装置ＰｈＮＢに報告する。ユーザ装置ＵＥは、選択された複数の基地局ＮＢの各々との同期状態を維持する。
【選択図】図６
Description
本発明は、無線通信システムおよび通信制御方法に関する。
近年、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）規格に従う様々な無線通信システムが活用されている。３ＧＰＰ規格内のＬＴＥ／ＳＡＥ（Long Term Evolution / System Architecture Evolution）規格に従う無線通信システムにおいては、複数の基地局が協働してユーザ装置との無線通信を実行し得る。以上の複数の基地局には、例えば、広い通信可能領域を有する大規模無線基地局（マクロ基地局）および以上の大規模無線基地局より狭い通信可能領域を有する小規模無線基地局(ピコ基地局、フェムト基地局等）が含まれる。
複数基地局による協働の一例として、特許文献１には、複数のフェムト基地局を地理的基準（地理的な近さ）でグルーピングすることにより、マクロ基地局とフェムト基地局グループとの間でのハンドオーバが実現されることが開示されている。
基地局の地理的位置にのみ基づいて基地局をグループ化する特許文献１の技術では、通信状態（例えば、ユーザ装置と基地局との無線通信の品質、基地局が処理すべきトラフィック量等）によっては、グループに含まれる基地局の選択が適切で無い場合が生じ得る。固定的なグループ化に起因する以上の問題は、大規模無線基地局と小規模無線基地局との双方を含む無線通信システム（いわゆるヘテロジーニアスネットワーク）においてのみならず、同じ規模の無線基地局のみを含む無線通信システム（いわゆるホモジーニアスネットワーク）においても生じ得ると理解される。
以上の事情を考慮して、本発明は、複数の基地局を備える無線通信システムにおいて、ユーザ装置との無線通信を実行可能な基地局を適切に選択することを目的とする。
本発明の無線通信システムは、各々が識別子によって識別される複数の基地局と、複数の前記基地局の各々と無線通信を実行可能なユーザ装置と、複数の前記基地局と前記ユーザ装置との無線通信を制御する通信制御装置とを備え、前記ユーザ装置は、前記基地局から送信される電波の受信レベルを測定するレベル測定部と、同期捕捉により取得された、前記ユーザ装置と無線通信可能な基地局の識別子が含まれる第１リストと、前記ユーザ装置が同期状態を保持すべき基地局の識別子が含まれる第２リストとを記憶する記憶部とを備え、前記通信制御装置は、前記ユーザ装置が同期状態を保持すべき基地局を選択するのに用いられる選択情報を生成する選択情報生成部と、前記選択情報を前記ユーザ装置に通知する選択情報通知部とを備え、前記ユーザ装置は、更に、前記通信制御装置から通知された前記選択情報に基づいて、前記第１リストに含まれる識別子に対応する複数の基地局から前記ユーザ装置が同期状態を保持すべき複数の基地局を選択し、選択された複数の当該基地局の識別子を前記第２リストに記憶する基地局選択部と、前記基地局選択部が選択し前記第２リストに含まれる複数の前記基地局の前記識別子と、当該識別子に対応する基地局から送信された電波の受信レベルとを、前記通信制御装置に報告する基地局情報報告部と、前記第２リストに含まれる前記識別子に対応する複数の前記基地局の各々との同期状態を保持する同期保持部とを備える。
本発明の好適な態様において、前記ユーザ装置の前記レベル測定部は、前記第１リストが含む前記識別子に対応する基地局から送信される電波の受信レベルを基地局毎に測定し、前記通信制御装置の前記選択情報生成部は、前記第２リストが含み得る前記識別子の最大数を前記選択情報として生成し、前記ユーザ装置の前記基地局選択部は、前記レベル測定部に測定された前記受信レベルの降順に、前記選択情報が示す前記識別子の前記最大数までの基地局を、同期状態を保持すべき基地局として選択する。
本発明の好適な態様において、前記ユーザ装置の前記レベル測定部は、前記第１リストが含む前記識別子に対応する基地局から送信される電波の受信レベルを基地局毎に測定し、前記通信制御装置の前記選択情報生成部は、前記第２リストが含み得る前記識別子の最大数を前記選択情報として生成し、前記ユーザ装置は、更に、当該ユーザ装置の状態に基づいて、前記第２リストが含み得る前記識別子の最大数を決定する決定部を備え、前記ユーザ装置の前記基地局選択部は、前記選択情報が示す前記識別子の前記最大数と前記決定部が決定した前記識別子の前記最大数とのうち、より小さい方の最大数までの基地局を、前記レベル測定部に測定された前記受信レベルの降順に、同期状態を保持すべき基地局として選択する。
本発明の好適な態様において、前記ユーザ装置の前記レベル測定部は、前記第１リストが含む前記識別子に対応する基地局から送信される電波の受信レベルを基地局毎に測定し、前記ユーザ装置の前記基地局情報報告部は、前記レベル測定部に測定された前記受信レベルのうち最も高い受信レベルに対応する基地局の識別子を前記通信制御装置に報告し、前記通信制御装置の前記選択情報生成部は、前記ユーザ装置の前記基地局情報報告部から報告された前記識別子に基づいて、前記第２リストが含むべき複数の基地局の識別子の候補リストを前記選択情報として生成し、前記ユーザ装置の前記基地局選択部は、前記選択情報が示す複数の前記識別子に対応する基地局を、同期状態を保持すべき基地局として選択する。
本発明の好適な態様において、前記ユーザ装置の前記レベル測定部は、前記第１リストが含む前記識別子に対応する基地局から送信される電波の受信レベルを基地局毎に測定し、前記ユーザ装置の前記基地局情報報告部は、前記レベル測定部に測定された前記受信レベルのうち最も高い受信レベルに対応する基地局の識別子を前記通信制御装置に報告し、前記通信制御装置の前記選択情報生成部は、前記ユーザ装置の前記基地局情報報告部から報告された前記識別子に基づいて、前記第２リストが含むべき複数の基地局の識別子の候補を優先度順に並べた候補リストを前記選択情報として生成し、前記ユーザ装置は、更に、当該ユーザ装置の状態に基づいて、前記第２リストが含み得る前記識別子の最大数を決定する決定部を備え、前記ユーザ装置の前記基地局選択部は、前記選択情報が示す複数の前記識別子に対応する基地局のうち、前記決定部が決定した前記識別子の前記最大数までの基地局を、前記選択情報が示す前記優先度順に、同期状態を保持すべき基地局として選択する。
本発明の好適な態様において、前記ユーザ装置の前記レベル測定部は、前記第１リストが含む前記識別子に対応する基地局から送信される電波の受信レベルを、第１頻度で測定し、前記第２リストが含む前記識別子に対応する基地局から送信される電波の受信レベルを、前記第１頻度を上回る第２頻度で測定する。
本発明の好適な態様において、複数の前記基地局は、第１セルを形成する第１基地局と、前記第１セルよりも半径が小さい第２セルを形成する第２基地局とを含み、前記第２基地局は、前記通信制御装置に接続され、前記通信制御装置は、前記第２基地局と前記ユーザ装置との無線通信を制御する。
本発明の好適な態様において、前記第１基地局は、第１周波数帯の電波で前記ユーザ装置と無線通信を実行し、前記第２基地局は、前記第１周波数帯よりも周波数が高い第２周波数帯の電波で前記ユーザ装置と無線通信を実行する。
本発明の通信制御方法は、各々が識別子によって識別される複数の基地局と、複数の前記基地局の各々と無線通信を実行可能なユーザ装置と、複数の前記基地局と前記ユーザ装置との無線通信を制御する通信制御装置とを備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、前記ユーザ装置において、前記基地局から送信される電波の受信レベルを測定することと、同期捕捉により取得された、前記ユーザ装置と無線通信可能な基地局の識別子が含まれる第１リストと、前記ユーザ装置が同期状態を保持すべき基地局の識別子が含まれる第２リストとを記憶することと、前記通信制御装置において、前記ユーザ装置が同期状態を保持すべき基地局を選択するのに用いられる選択情報を生成することと、前記選択情報を前記ユーザ装置に通知することと、前記ユーザ装置において、前記通信制御装置から通知された前記選択情報に基づいて、前記第１リストに含まれる識別子に対応する複数の基地局から前記ユーザ装置が同期状態を保持すべき複数の基地局を選択し、選択された複数の当該基地局の識別子を前記第２リストに記憶することと、前記第２リストに含まれる複数の前記基地局の前記識別子と、当該識別子に対応する基地局から送信された電波の受信レベルとを、前記通信制御装置に報告することと、前記第２リストに含まれる前記識別子に対応する複数の前記基地局の各々との同期状態を保持することとを備える。
本発明によれば、通信制御装置から通知された選択情報に基づいて、同期捕捉により識別子が取得された、ユーザ装置と無線通信可能な基地局（第１リストに含まれる識別子に対応する基地局）から、ユーザ装置が同期状態を保持すべき複数の基地局が選択される。したがって、選択情報に基づいた、より適切な基地局の選択が実現される。
第１実施形態
１（１）． 無線通信システムの構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムＣＳを示すブロック図である。無線通信システムＣＳは、マクロ基地局ｅＮＢと、スモール基地局ＴＰと、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢと、ユーザ装置ＵＥとを要素として備える（以下、マクロ基地局ｅＮＢ及びスモール基地局ＴＰを、基地局ＮＢと総称する場合がある）。無線通信システムＣＳは、上記以外の要素、例えば、交換局、サービングゲートウェイ、及びＰＤＮゲートウェイ等を備え得る。ネットワークＮＷは、無線通信システムＣＳが備える上記の要素のうち、ユーザ装置ＵＥ以外の要素を全て備え得る。
１（１）． 無線通信システムの構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムＣＳを示すブロック図である。無線通信システムＣＳは、マクロ基地局ｅＮＢと、スモール基地局ＴＰと、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢと、ユーザ装置ＵＥとを要素として備える（以下、マクロ基地局ｅＮＢ及びスモール基地局ＴＰを、基地局ＮＢと総称する場合がある）。無線通信システムＣＳは、上記以外の要素、例えば、交換局、サービングゲートウェイ、及びＰＤＮゲートウェイ等を備え得る。ネットワークＮＷは、無線通信システムＣＳが備える上記の要素のうち、ユーザ装置ＵＥ以外の要素を全て備え得る。
無線通信システムＣＳ内の各要素は、所定のアクセス技術（Access Technology）、例えば３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）規格内のＬＴＥ／ＳＡＥ（Long Term Evolution / System Architecture Evolution）規格に従って通信を実行する。３ＧＰＰ規格に規定された用語に従うと、ユーザ装置ＵＥはUser Equipmentであり、マクロ基地局ｅＮＢはevolved Node Bであり、交換局はMobile Management Entityであり、サービングゲートウェイはServing Gatewayであり、ＰＤＮゲートウェイはPacket Data Network Gatewayである。また、スモール基地局ＴＰ（Transmission Point）は、マクロ基地局ｅＮＢとは異なる新たな種別の基地局であり、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢ（Phantom Node B）は、複数のスモール基地局ＴＰとユーザ装置ＵＥとの無線通信を制御する新たな通信制御装置である（詳細は後述される）。
本実施形態では、原則として、無線通信システムＣＳがＬＴＥ／ＳＡＥに従って動作する形態を例示して説明するが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、本実施形態に必要な設計上の変更を施した上で、他の通信技術にも適用可能である。
本実施形態では、原則として、無線通信システムＣＳがＬＴＥ／ＳＡＥに従って動作する形態を例示して説明するが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、本実施形態に必要な設計上の変更を施した上で、他の通信技術にも適用可能である。
ユーザ装置ＵＥは、マクロ基地局ｅＮＢおよびスモール基地局ＴＰと無線通信することが可能である。ユーザ装置ＵＥと基地局ＮＢとの無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、上りリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。また、マクロ基地局ｅＮＢが用いる無線通信の方式（例えば、LTE，LTE-Advanced等）と、スモール基地局ＴＰが用いる無線通信の方式が異なる構成も採用可能である。
マクロ基地局ｅＮＢおよびスモール基地局ＴＰはスモールセル集約ユニットＰｈＮＢと接続される。スモールセル集約ユニットＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとは、マクロ基地局ｅＮＢまたはスモール基地局ＴＰを経由して通信（例えば、制御信号の送受信）を実行する。また、マクロ基地局ｅＮＢは、コアネットワーク（例えば、３ＧＰＰ規格に規定されるEvolved Packet Core）内の上位ノード（交換局、サービングゲートウェイ等）と接続され得る。以上の接続は、典型的には有線接続であるが、無線接続であってもよい。
論理的なインタフェースに関しては、マクロ基地局ｅＮＢと上位ノードとの間にＳ１インタフェースが存在し、マクロ基地局ｅＮＢとスモールセル集約ユニットＰｈＮＢとの間にＸ３インタフェースが存在し、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢとスモール基地局ＴＰとの間にＸ４インタフェースが存在する。Ｓ１インタフェースは、３ＧＰＰ規格（例えば、3GPP TS 36.300 V10.6.0 (2011-12) 4.6.3 Interfaces）により既に規定されている。また、Ｘ３インタフェースおよびＸ４インタフェースは３ＧＰＰ規格に未規定のインタフェースであり、マクロ基地局ｅＮＢ間のインタフェースとして既に規定されているＸ２インタフェースを基礎とするものである。なお、以上のＸ３インタフェース及びＸ４インタフェースという名称は仮称であり、将来的に任意の名称が採用され得ると理解される。
論理的なインタフェースに関しては、マクロ基地局ｅＮＢと上位ノードとの間にＳ１インタフェースが存在し、マクロ基地局ｅＮＢとスモールセル集約ユニットＰｈＮＢとの間にＸ３インタフェースが存在し、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢとスモール基地局ＴＰとの間にＸ４インタフェースが存在する。Ｓ１インタフェースは、３ＧＰＰ規格（例えば、3GPP TS 36.300 V10.6.0 (2011-12) 4.6.3 Interfaces）により既に規定されている。また、Ｘ３インタフェースおよびＸ４インタフェースは３ＧＰＰ規格に未規定のインタフェースであり、マクロ基地局ｅＮＢ間のインタフェースとして既に規定されているＸ２インタフェースを基礎とするものである。なお、以上のＸ３インタフェース及びＸ４インタフェースという名称は仮称であり、将来的に任意の名称が採用され得ると理解される。
無線通信システムＣＳ内のノードは、それぞれ固有の識別情報を有する。識別情報には、そのノードのＩＰアドレス、ＴＥＩＤ（トンネルエンドポイント識別子）等が含まれ得る。また、マクロ基地局ｅＮＢの識別情報には、その基地局が形成するセルＣを識別するための物理セル識別子ＰＣＩ（Physical Cell Identity）が含まれ得る。スモールセル集約ユニットＰｈＮＢの識別情報には、そのスモールセル集約ユニットＰｈＮＢが収容する複数のスモール基地局ＴＰが形成する複数のセルＣを識別するための物理セル識別子ＰＣＩが含まれ得る。スモール基地局ＴＰの識別情報には、その基地局が形成するセルＣを識別するための送信点識別子ＴＰＩ（Transmission Point Identity）が含まれ得る。なお、スモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩとして、物理セル識別子ＰＣＩが採用されてもよい。ＩＰアドレスは、無線通信システムＣＳ内でそのノードを一意に識別するアドレス値である。ＴＥＩＤは、ノード間を論理的に接続するベアラの端点を識別する識別子である。無線通信システムＣＳ内のノードは、他のノードの識別情報に基づいて他のノードを識別し、識別したノードと信号を送受信することが可能である。
図２は、基地局ＮＢが自局の周囲に形成するセルＣの例を示す。マクロ基地局ｅＮＢはその周囲にマクロセルＣ１を形成し、スモール基地局ＴＰはその周囲にスモールセルＣ２を形成する。各セルＣの中に各基地局のアンテナが模式的に示されている。作図の便宜上、マクロセルＣ１が示される平面とスモールセルＣ２が示される平面とが別個に描かれているが、実際には、同一の平面（地表等）上にマクロセルＣ１とスモールセルＣ２とが重畳され得る。セルＣは、各基地局ＮＢからの電波がユーザ装置ＵＥに有効に到達する範囲である。したがって、ユーザ装置ＵＥは、在圏するセルＣに対応する基地局ＮＢと無線通信を実行可能である。スモールセル集約ユニットＰｈＮＢは、各スモール基地局ＴＰと接続しており、スモール基地局ＴＰとユーザ装置ＵＥとの無線通信のスケジューリング（無線リソースの割当て）を実行することが可能である。
スモール基地局ＴＰは、マクロ基地局ｅＮＢと比較して小規模であり無線送信能力（平均送信電力、最大送信電力等）も小さい。また、スモール基地局ＴＰが無線通信に用いる周波数帯（第２周波数帯、例えば３．５ＧＨｚ帯）は、マクロ基地局ｅＮＢが無線通信に用いる周波数帯（第１周波数帯、例えば２ＧＨｚ帯）よりも周波数が高く、伝搬損失が大きい。したがって、スモールセルＣ２はマクロセルＣ１よりも面積が小さい。
なお、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＴＰとで共通する周波数帯を用いて無線通信を実行する構成も採用可能である。
なお、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＴＰとで共通する周波数帯を用いて無線通信を実行する構成も採用可能である。
１（２）． 各要素の構成
１（２）−１． ユーザ装置の構成
図３は、第１実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥは、無線通信部１１０と記憶部１２０と制御部１３０とを備える。音声・映像等を出力する出力装置及びユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は便宜的に省略されている。無線通信部１１０は、マクロ基地局ｅＮＢ及びスモール基地局ＴＰと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、制御信号、ユーザ信号等の電気信号を無線信号（電波）に変換して送信する送信回路とを含む。記憶部１２０は、通信制御に関する情報、特に、各々が複数のスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩを含む第１リストＬ１及び第２リストＬ２を記憶する（詳細は後述される）。制御部１３０は、同期捕捉部１３２とレベル測定部１３４と決定部１３６と基地局選択部１３８と基地局情報報告部１４０と同期保持部１４２とを備える。制御部１３０内の各要素の動作の詳細は後述される。制御部１３０及び制御部１３０内の各要素は、ユーザ装置ＵＥ内の不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）が、記憶部１２０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
１（２）−１． ユーザ装置の構成
図３は、第１実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥは、無線通信部１１０と記憶部１２０と制御部１３０とを備える。音声・映像等を出力する出力装置及びユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は便宜的に省略されている。無線通信部１１０は、マクロ基地局ｅＮＢ及びスモール基地局ＴＰと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、制御信号、ユーザ信号等の電気信号を無線信号（電波）に変換して送信する送信回路とを含む。記憶部１２０は、通信制御に関する情報、特に、各々が複数のスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩを含む第１リストＬ１及び第２リストＬ２を記憶する（詳細は後述される）。制御部１３０は、同期捕捉部１３２とレベル測定部１３４と決定部１３６と基地局選択部１３８と基地局情報報告部１４０と同期保持部１４２とを備える。制御部１３０内の各要素の動作の詳細は後述される。制御部１３０及び制御部１３０内の各要素は、ユーザ装置ＵＥ内の不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）が、記憶部１２０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
１（２）−２． マクロ基地局の構成
図４は、第１実施形態に係るマクロ基地局ｅＮＢの構成を示すブロック図である。マクロ基地局ｅＮＢは、無線通信部２１０とネットワーク通信部２２０と記憶部２３０と制御部２４０とを備える。無線通信部２１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、ユーザ装置ＵＥの無線通信部１１０と同様の構成を有する。ネットワーク通信部２２０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（スモールセル集約ユニットＰｈＮＢ、交換局等）と通信を実行するための要素であり、他のノードと電気信号を送受信する。記憶部２３０は、通信制御に関する情報を記憶する。制御部２４０は、無線通信部２１０及びネットワーク通信部２２０による通信の制御を実行する。例えば、制御チャネルを用いて自局の物理セル識別子ＰＣＩを送信するように無線通信部２１０を制御する。制御部２４０は、マクロ基地局ｅＮＢ内の不図示のＣＰＵが、記憶部２３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
図４は、第１実施形態に係るマクロ基地局ｅＮＢの構成を示すブロック図である。マクロ基地局ｅＮＢは、無線通信部２１０とネットワーク通信部２２０と記憶部２３０と制御部２４０とを備える。無線通信部２１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、ユーザ装置ＵＥの無線通信部１１０と同様の構成を有する。ネットワーク通信部２２０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（スモールセル集約ユニットＰｈＮＢ、交換局等）と通信を実行するための要素であり、他のノードと電気信号を送受信する。記憶部２３０は、通信制御に関する情報を記憶する。制御部２４０は、無線通信部２１０及びネットワーク通信部２２０による通信の制御を実行する。例えば、制御チャネルを用いて自局の物理セル識別子ＰＣＩを送信するように無線通信部２１０を制御する。制御部２４０は、マクロ基地局ｅＮＢ内の不図示のＣＰＵが、記憶部２３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
１（２）−３． スモール基地局の構成
図５は、第１実施形態に係るスモール基地局ＴＰの構成を示すブロック図である。スモール基地局ＴＰは、無線通信部３１０とネットワーク通信部３２０とを備える。無線通信部３１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、制御信号、ユーザ信号等の電気信号を無線信号（電波）に変換して送信する送信回路とを含む。無線通信部３１０は、自局の送信点識別子ＴＰＩを無線信号として送信し得る。ネットワーク通信部３２０は、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢと通信を実行するための要素であり、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢと電気信号を送受信する。すなわち、スモール基地局ＴＰは、ユーザ装置ＵＥから受信した無線信号を電気信号に変換してスモールセル集約ユニットＰｈＮＢに転送（送信）する機能と、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢから受信した電気信号を無線信号に変換してユーザ装置ＵＥに転送（送信）する機能とを有する。
なお、スモール基地局ＴＰとスモールセル集約ユニットＰｈＮＢとが無線にて接続される場合、ネットワーク通信部３２０が省略されてもよいことは、当然に理解される。
図５は、第１実施形態に係るスモール基地局ＴＰの構成を示すブロック図である。スモール基地局ＴＰは、無線通信部３１０とネットワーク通信部３２０とを備える。無線通信部３１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、制御信号、ユーザ信号等の電気信号を無線信号（電波）に変換して送信する送信回路とを含む。無線通信部３１０は、自局の送信点識別子ＴＰＩを無線信号として送信し得る。ネットワーク通信部３２０は、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢと通信を実行するための要素であり、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢと電気信号を送受信する。すなわち、スモール基地局ＴＰは、ユーザ装置ＵＥから受信した無線信号を電気信号に変換してスモールセル集約ユニットＰｈＮＢに転送（送信）する機能と、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢから受信した電気信号を無線信号に変換してユーザ装置ＵＥに転送（送信）する機能とを有する。
なお、スモール基地局ＴＰとスモールセル集約ユニットＰｈＮＢとが無線にて接続される場合、ネットワーク通信部３２０が省略されてもよいことは、当然に理解される。
１（２）−４． スモールセル集約ユニットの構成
図６は、第１実施形態に係るスモールセル集約ユニットＰｈＮＢの構成を示すブロック図である。スモールセル集約ユニットＰｈＮＢは、ネットワーク通信部４１０と記憶部４２０と制御部４３０とを備える。ネットワーク通信部４１０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（マクロ基地局ｅＮＢ、スモール基地局ＴＰ等）と通信を実行するための要素であり、マクロ基地局ｅＮＢのネットワーク通信部２２０と同様の構成を有する。記憶部４２０は、通信制御に関する情報を記憶する。制御部４３０は、選択情報生成部４３２と選択情報通知部４３４とスケジューラ４３６を備える。制御部４３０が含む以上の各要素の動作については後述されるが、概略的には、制御部４３０は、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢが収容する複数のスモール基地局ＴＰの統一的な制御を実行する。制御部４３０及び制御部４３０に含まれる以上の各要素は、交換局ＭＭＥ内の不図示のＣＰＵが、記憶部４２０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
図６は、第１実施形態に係るスモールセル集約ユニットＰｈＮＢの構成を示すブロック図である。スモールセル集約ユニットＰｈＮＢは、ネットワーク通信部４１０と記憶部４２０と制御部４３０とを備える。ネットワーク通信部４１０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（マクロ基地局ｅＮＢ、スモール基地局ＴＰ等）と通信を実行するための要素であり、マクロ基地局ｅＮＢのネットワーク通信部２２０と同様の構成を有する。記憶部４２０は、通信制御に関する情報を記憶する。制御部４３０は、選択情報生成部４３２と選択情報通知部４３４とスケジューラ４３６を備える。制御部４３０が含む以上の各要素の動作については後述されるが、概略的には、制御部４３０は、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢが収容する複数のスモール基地局ＴＰの統一的な制御を実行する。制御部４３０及び制御部４３０に含まれる以上の各要素は、交換局ＭＭＥ内の不図示のＣＰＵが、記憶部４２０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
１（３）−１． スモール基地局ＴＰの動的な選択動作（第１例）
以下、図７を参照して、本実施形態のスモール基地局ＴＰの動的な選択動作の一例を説明する。なお、以降、ユーザ装置ＵＥが同期状態を保持すべき複数のスモール基地局ＴＰのセットを「ＲＭセット（Resource Management Set）」と称する場合がある。
以下、図７を参照して、本実施形態のスモール基地局ＴＰの動的な選択動作の一例を説明する。なお、以降、ユーザ装置ＵＥが同期状態を保持すべき複数のスモール基地局ＴＰのセットを「ＲＭセット（Resource Management Set）」と称する場合がある。
ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＴＰから送信される電波を受信して同期捕捉を実行し、そのスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩを取得し、記憶部１２０内の第１リストＬ１に記憶する（S110）。より具体的には、ユーザ装置ＵＥの同期捕捉部１３２が、記憶部１２０に記憶される複数の同期信号系列の各々と、スモール基地局ＴＰから送信される同期信号との相関演算を実行し、相関ピークが取得された（すなわち、スモール基地局ＴＰからの同期信号に対応する）同期信号系列が示す送信点識別子ＴＰＩを、そのスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩとして取得する。以上の動作は、ユーザ装置ＵＥが電波を受信可能である複数のスモール基地局ＴＰについて実行される。なお、以上の同期捕捉及び送信点識別子ＴＰＩの取得において、公知の段階的な同期手法（例えば、ＬＴＥ規格における第１同期信号及び第２同期信号を用いた同期手法）が採用され得る。
第１リストＬ１に記憶される送信点識別子ＴＰＩに対応するスモール基地局ＴＰのセットは、ユーザ装置ＵＥと無線通信可能なスモール基地局ＴＰのセットである。なお、以降、以上のスモール基地局ＴＰのセットを「ＳＣＭセット（Small Cell Measurement Set）」と称する場合がある。
次いで、ユーザ装置ＵＥのレベル測定部１３４は、ＳＣＭセット内のスモール基地局ＴＰから送信され無線通信部１１０に受信された電波の受信レベルＬｖ（例えば、参照信号受信電力）を、スモール基地局ＴＰ毎に測定し、対応するスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩと関連付けて記憶部１２０に記憶する（S120）。以上のステップS110及びS120が実行された結果として、記憶部１２０には、ユーザ装置ＵＥと無線通信可能なスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩと、そのスモール基地局ＴＰからの電波の受信レベルＬｖとが、関連付けて記憶される。
スモールセル集約ユニットＰｈＮＢは、ユーザ装置ＵＥが同期状態を保持すべきスモール基地局ＴＰ（ＲＭセットに含まれる基地局）を選択するのに用いられる選択情報ＳＩを生成して、ユーザ装置ＵＥに通知する（S140）。より具体的には、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢの選択情報生成部４３２が、ネットワークＮＷの状態に基づいて、ＲＭセットが含み得るスモール基地局ＴＰの最大数（すなわち、第２リストＬ２が含み得る送信点識別子ＴＰＩの最大数。以下、「最大ＲＭセットサイズ」と称する場合がある）を示す選択情報ＳＩを生成し、生成された選択情報ＳＩを選択情報通知部４３４がユーザ装置ＵＥに通知（送信）する。なお、以上の選択情報ＳＩは、ユーザ装置ＵＥ毎に定められてもよいし、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢ毎に定められてもよいし、他の単位で（例えば、ある複数のユーザ装置ＵＥ毎に）定められてもよい。
ステップS140において選択情報生成部４３２が選択情報ＳＩを生成する際に参照する「ネットワークＮＷの状態」は任意である。例えば、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢが有するスケジューラ４３６が制御すべきユーザ装置ＵＥの数が多いほど（すなわち、スケジューラ４３６の処理負荷が高いほど）、最大ＲＭセットサイズを小さくしてもよい。サポートすべきユーザ装置ＵＥの移動速度が大きいほど、最大ＲＭセットサイズを大きくしてもよい。ネットワークＮＷ側で処理すべきトラフィック量が多いほど、最大ＲＭセットサイズを小さくしてもよい。以上の基準のいずれかを含む複数の判定基準に基づいて最大ＲＭセットサイズが定められてもよい。
以上の選択情報ＳＩは、制御信号としてユーザ装置ＵＥに送信される。前述の通り、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢ（選択情報通知部４３４）は、基地局ＮＢを経由してユーザ装置ＵＥに制御信号（選択情報ＳＩ）を送信する。より具体的には、マクロ基地局ｅＮＢとユーザ装置ＵＥとに確立されている制御プレーン（C-plane）経路を介して制御信号が送信されてもよいし、スモール基地局ＴＰからその配下の全ユーザ装置ＵＥへ報知信号を報知するための報知チャネルを用いて制御信号が送信されてもよい。また、ステップS120の後に、電波の受信レベルＬｖが最も高いスモール基地局ＴＰとユーザ装置ＵＥとが無線接続を確立し、その無線接続が確立されたスモール基地局ＴＰを経由して制御信号が送信されてもよい。
ユーザ装置ＵＥの基地局選択部１３８は、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢから通知された選択情報ＳＩに基づいて、同期状態を保持すべき複数のスモール基地局ＴＰ（ＲＭセット）を選択し、選択された複数のスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩを第２リストＬ２に記憶する（S160）。より具体的には、基地局選択部１３８は、レベル測定部１３４が測定した受信レベルＬｖの降順に従い、選択情報ＳＩが示す最大ＲＭセットサイズまでのスモール基地局ＴＰを、同期状態を保持すべきスモール基地局ＴＰとして選択する。例えば、選択情報ＳＩが示す最大ＲＭセットサイズが「５」である場合、基地局選択部１３８は、第１リストＬ１に含まれるスモール基地局ＴＰのうち測定された受信レベルＬｖが高い順に５つのスモール基地局ＴＰ（ＲＭセット）を選択して、それらの送信点識別子ＴＰＩを第２リストＬ２に記憶する。なお、第１リストＬ１に含まれるスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩの個数（すなわち、ＳＣＭセットに含まれるスモール基地局ＴＰの個数）が最大ＲＭセットサイズよりも少ない場合、ＲＭセットに含まれるスモール基地局ＴＰの個数は最大ＲＭセットサイズより少なくてもよい。
ユーザ装置ＵＥの基地局情報報告部１４０は、ステップS160において選択され第２リストＬ２に含まれる送信点識別子ＴＰＩと、以上の各送信点識別子ＴＰＩに対応するスモール基地局ＴＰから送信された電波の受信レベルＬｖとを、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢに報告（送信）する（S170）。報告された以上の情報（ＴＰＩ，Ｌｖ）はスケジューラ４３６に供給される。以上の情報に加え、第２リストＬ２に実際に含まれる送信点識別子ＴＰＩの個数（以下、「実際のＲＭセットサイズ」と称する場合がある）がスモールセル集約ユニットＰｈＮＢ（スケジューラ４３６）に報告され、スケジューリングに役立てられてもよい。ただし、実際のＲＭセットサイズが明示的に報告されない場合でも、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢは、報告された送信点識別子ＴＰＩをカウントすることによって、最大ＲＭセットサイズと相違する可能性のある「実際のＲＭセットサイズ」を取得し得る。以上から理解されるように、ステップS170の報告動作においては、実際のＲＭセットサイズを示す情報が明示的又は黙示的にスモールセル集約ユニットＰｈＮＢへ報告される。
ステップS170が終了すると、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢ（スケジューラ４３６）の制御の下、ＲＭセットに含まれるスモール基地局ＴＰとユーザ装置ＵＥとの接続処理が実行され、無線通信が開始される（S180）。無線通信が実行される間、ユーザ装置ＵＥは、ＲＭセットに含まれる複数のスモール基地局ＴＰの各々との同期状態を保持する（S190）。すなわち、無線通信の実行中において、ユーザ装置ＵＥの同期保持部１４２は、そのユーザ装置ＵＥと無線通信を実行していないスモール基地局ＴＰを含むＲＭセット内の複数のスモール基地局ＴＰとの同期状態を保持するように、各スモール基地局ＴＰからの同期信号を継続的に検出し、受信タイミングを高頻度に更新する。また、無線通信の実行中において、レベル測定部１３４は、ＲＭセットに含まれるスモール基地局ＴＰからの電波の受信レベルＬｖを高頻度に測定して、測定された受信レベルＬｖを基地局情報報告部１４０がスモールセル集約ユニットＰｈＮＢへ報告する。
１（３）−２． スモール基地局ＴＰの動的な選択動作（第２例）
図８は、本実施形態のスモール基地局ＴＰの動的な選択動作の別の一例（第２例）である。ステップS110及びS120の動作は前述の第１例と同様であるから、説明を省略する。
図８は、本実施形態のスモール基地局ＴＰの動的な選択動作の別の一例（第２例）である。ステップS110及びS120の動作は前述の第１例と同様であるから、説明を省略する。
ステップS120が終了すると、ユーザ装置ＵＥの決定部１３６は、そのユーザ装置ＵＥの状態に基づいて、ＲＭセットが含み得るスモール基地局ＴＰの最大数（最大ＲＭセットサイズ）を決定する（S130）。決定部１３６が最大ＲＭセットサイズを決定する際に参照する「ユーザ装置ＵＥの状態」は任意である。例えば、決定部１３６は、ユーザ装置ＵＥのバッテリ残量が少ないほど、最大ＲＭセットサイズを小さくして、ユーザ装置ＵＥが実行すべき同期保持の処理負荷を抑制してもよい。一方、決定部１３６は、ユーザ装置ＵＥの処理性能が高いほど、最大ＲＭセットサイズを大きくしてもよい。以上の基準のいずれかを含む複数の判定基準に基づいて最大ＲＭセットサイズが定められてもよい。
ステップS140における、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢによる選択情報ＳＩ（最大ＲＭセットサイズ）の生成とユーザ装置ＵＥへの通知は、第１例と同様である。したがって、ステップS140が終了すると、ユーザ装置ＵＥは、ステップS130で決定されたユーザ装置ＵＥの状態に基づく最大ＲＭセットサイズ（以下、「ＵＥ由来最大ＲＭセットサイズ」と称する場合がある）と、ステップS140で生成されたネットワークＮＷの状態に基づく最大ＲＭセットサイズ（以下、「ＮＷ由来最大ＲＭセットサイズ」と称する場合がある）との双方を有することとなる。
ユーザ装置ＵＥの基地局選択部１３８は、ＮＷ由来最大ＲＭセットサイズとＵＥ由来最大ＲＭセットサイズとのうち、より小さい方を実際の最大ＲＭセットサイズとして決定する（S150）。そして、基地局選択部１３８は、レベル測定部１３４が測定した受信レベルＬｖの降順に従い、実際の最大ＲＭセットサイズまでのスモール基地局ＴＰを、同期状態を保持すべきスモール基地局ＴＰとして選択し、選択された複数のスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩを第２リストＬ２に記憶する（S160）。例えば、ＮＷ由来最大ＲＭセットサイズが「６」であり、ＵＥ由来最大ＲＭセットサイズが「４」である場合、基地局選択部１３８はより小さい「４」を実際のＲＭセットサイズとして決定する。そして、基地局選択部１３８は、第１リストＬ１に含まれるスモール基地局ＴＰのうち、測定された受信レベルＬｖが高い順に４つのスモール基地局ＴＰ（ＲＭセット）を選択して、それらの送信点識別子ＴＰＩを第２リストＬ２に記憶する。
ステップS170以降の動作は、前述の第１例と同様である。
ステップS170以降の動作は、前述の第１例と同様である。
１（４）． 本実施形態の効果
以上の構成によれば、同期捕捉により送信点識別子ＴＰＩが取得された（すなわち、ユーザ装置ＵＥと無線通信可能な）複数のスモール基地局ＴＰ（ＳＣＭセット）から、ユーザ装置ＵＥが同期状態を保持すべき複数のスモール基地局ＴＰ（ＲＭセット）が選択される。特に、第１例の構成によれば、ＮＷ由来最大ＲＭセットサイズが示す個数までのスモール基地局ＴＰが選択されるから、同期保持の対象として選択されるスモール基地局ＴＰの個数がより適切となる。また、第２例の構成によれば、ＮＷ由来最大ＲＭセットサイズとＵＥ由来最大ＲＭセットサイズとのうち、より小さい最大ＲＭセットサイズが示す個数までのスモール基地局ＴＰが選択されるから、同期保持の対象として選択されるスモール基地局ＴＰの個数がより適切となる。
以上の構成によれば、同期捕捉により送信点識別子ＴＰＩが取得された（すなわち、ユーザ装置ＵＥと無線通信可能な）複数のスモール基地局ＴＰ（ＳＣＭセット）から、ユーザ装置ＵＥが同期状態を保持すべき複数のスモール基地局ＴＰ（ＲＭセット）が選択される。特に、第１例の構成によれば、ＮＷ由来最大ＲＭセットサイズが示す個数までのスモール基地局ＴＰが選択されるから、同期保持の対象として選択されるスモール基地局ＴＰの個数がより適切となる。また、第２例の構成によれば、ＮＷ由来最大ＲＭセットサイズとＵＥ由来最大ＲＭセットサイズとのうち、より小さい最大ＲＭセットサイズが示す個数までのスモール基地局ＴＰが選択されるから、同期保持の対象として選択されるスモール基地局ＴＰの個数がより適切となる。
すなわち、以上の構成によれば、ネットワークＮＷ側（スモールセル集約ユニットＰｈＮＢ）が有する情報と、ユーザ装置ＵＥが有する情報とに基づいて、ＲＭセットのサイズ（第２リストＬ２が含む送信点識別子ＴＰＩの個数）が適切に設定される。また、スモール基地局ＴＰのセットが２段階で選択されるから、単一の基準（例えば、地理的位置のみ）で基地局セットが選択される構成と比較して、より適切なスモール基地局ＴＰが選択される。
第２実施形態
本発明の第２実施形態を以下に説明する。以下に例示する各実施形態において、作用、機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の説明を適宜に省略する。
本発明の第２実施形態を以下に説明する。以下に例示する各実施形態において、作用、機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の説明を適宜に省略する。
第１実施形態のスモール基地局ＴＰの動的な選択動作では、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢが選択情報ＳＩとして最大ＲＭセットサイズ（ＮＷ由来最大ＲＭセットサイズ）を生成してユーザ装置ＵＥに通知する。第２実施形態では、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢが選択情報ＳＩとしてＲＭセットに含まれるべきスモール基地局ＴＰの候補を通知する。
２（１）−１． スモール基地局ＴＰの動的な選択動作（第１例）
以下、図９を参照して、本実施形態のスモール基地局ＴＰの動的な選択動作の一例を説明する。ステップS210及びS220の動作は前述の第１実施形態のステップS110及びS120と同様であるから、説明を省略する。ステップS220が終了すると、ユーザ装置ＵＥの基地局情報報告部１４０は、レベル測定部１３４に測定され記憶部１２０に記憶された、スモール基地局ＴＰからの電波の受信レベルＬｖのうち、最も高い受信レベルＬｖを特定する。そして、基地局情報報告部１４０は、その最も高い受信レベルＬｖに対応するスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩを記憶部１２０から読み出し、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢに報告する（S230）。
以下、図９を参照して、本実施形態のスモール基地局ＴＰの動的な選択動作の一例を説明する。ステップS210及びS220の動作は前述の第１実施形態のステップS110及びS120と同様であるから、説明を省略する。ステップS220が終了すると、ユーザ装置ＵＥの基地局情報報告部１４０は、レベル測定部１３４に測定され記憶部１２０に記憶された、スモール基地局ＴＰからの電波の受信レベルＬｖのうち、最も高い受信レベルＬｖを特定する。そして、基地局情報報告部１４０は、その最も高い受信レベルＬｖに対応するスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩを記憶部１２０から読み出し、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢに報告する（S230）。
スモールセル集約ユニットＰｈＮＢの選択情報生成部４３２は、ユーザ装置ＵＥから報告されたスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩに基づいて、ＲＭセットが含むべきスモール基地局ＴＰの候補を選択し、候補となるスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩ（すなわち、第２リストＬ２が含むべきスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩの候補）のリスト（候補リスト）を選択情報ＳＩとして生成し、生成された選択情報ＳＩを選択情報通知部４３４がユーザ装置ＵＥに通知（送信）する（S240）。なお、以上の選択情報ＳＩに含まれる候補リストのサイズは、第１実施形態（ステップS140）にて生成されたＮＷ由来最大ＲＭセットサイズと同等である。
ステップS240において、選択情報生成部４３２は、任意の基準で候補となるスモール基地局ＴＰを選択し得る。例えば、選択情報生成部４３２は、ユーザ装置ＵＥから報告された送信点識別子ＴＰＩに対応するスモール基地局ＴＰとの地理的位置が近いスモール基地局ＴＰを、候補として選択してもよい。選択情報生成部４３２は、ユーザ装置ＵＥから報告された送信点識別子ＴＰＩに対応するスモール基地局ＴＰと同期している（又は同期タイミングのずれが所定値未満である）スモール基地局ＴＰを候補として選択してもよい。また、トラフィック負荷のより小さいスモール基地局ＴＰが候補として選択されてもよい。その他、特定の条件によりグループ化された複数のスモール基地局ＴＰが候補として選択されてもよい。例えば、コンサート等のイベント会場に臨時に設置された複数のスモール基地局ＴＰが候補として選択されてもよいし、電車等の移動車両に設置された複数のスモール基地局ＴＰが候補として選択されてもよい。さらに、以上の基準のいずれかを含む複数の判定基準に基づいて候補スモール基地局ＴＰが選択されてもよい。
ユーザ装置ＵＥの基地局選択部１３８は、選択情報ＳＩ（候補リスト）が示す複数の送信点識別子ＴＰＩに対応するスモール基地局ＴＰを、同期状態を保持すべきスモール基地局ＴＰとして選択する（S260）。すなわち、基地局選択部１３８は、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢから通知された候補リストが示す、ＲＭセットが含むべきスモール基地局ＴＰの候補を、同期状態を保持すべきスモール基地局ＴＰとして選択する。そして、基地局選択部１３８は、選択した複数のスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩを第２リストＬ２に記憶する。ステップS270以降の動作は、前述の第１実施形態のステップS170以降の動作と同様であるから、説明を省略する。
２（１）−２． スモール基地局ＴＰの動的な選択動作（第２例）
図１０は、本実施形態のスモール基地局ＴＰの動的な選択動作の別の一例（第２例）である。ステップS210からS230の動作は前述の第１例と同様であるから、説明を省略する。受信レベルＬｖが最大のスモール基地局ＴＰに対応する送信点識別子ＴＰＩがユーザ装置ＵＥから報告されると（ステップS230が終了すると）、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢの選択情報生成部４３２は、ＲＭセットが含むべきスモール基地局ＴＰの候補を選択する。本例では、選択情報生成部４３２が、本実施形態の第１例と同様に所定の基準で候補となるスモール基地局ＴＰが候補を選択した上で、選択された複数のスモール基地局ＴＰの候補を優先度順に並べる（ソートする）。すなわち、選択情報生成部４３２は、報告された送信点識別子ＴＰＩに基づいて、第２リストＬ２が含むべき複数のスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩの候補を優先度順に並べた候補リストを、選択情報ＳＩとして生成する（S240）。生成された選択情報ＳＩは、選択情報通知部４３４がユーザ装置ＵＥへ通知する。
図１０は、本実施形態のスモール基地局ＴＰの動的な選択動作の別の一例（第２例）である。ステップS210からS230の動作は前述の第１例と同様であるから、説明を省略する。受信レベルＬｖが最大のスモール基地局ＴＰに対応する送信点識別子ＴＰＩがユーザ装置ＵＥから報告されると（ステップS230が終了すると）、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢの選択情報生成部４３２は、ＲＭセットが含むべきスモール基地局ＴＰの候補を選択する。本例では、選択情報生成部４３２が、本実施形態の第１例と同様に所定の基準で候補となるスモール基地局ＴＰが候補を選択した上で、選択された複数のスモール基地局ＴＰの候補を優先度順に並べる（ソートする）。すなわち、選択情報生成部４３２は、報告された送信点識別子ＴＰＩに基づいて、第２リストＬ２が含むべき複数のスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩの候補を優先度順に並べた候補リストを、選択情報ＳＩとして生成する（S240）。生成された選択情報ＳＩは、選択情報通知部４３４がユーザ装置ＵＥへ通知する。
各スモール基地局ＴＰの優先度順は任意の基準で決定され得る。例えば、受信レベルＬｖが最大のスモール基地局ＴＰとの地理的位置の近さに基づいて候補スモール基地局ＴＰが選択される場合には、より近いスモール基地局ＴＰほど高い優先度が割り当てられてもよい。同期タイミングに基づいて候補スモール基地局ＴＰが選択される場合には、受信レベルＬｖが最大のスモール基地局ＴＰの同期タイミングに近いスモール基地局ＴＰほど高い優先度が割り当てられてもよい。トラフィック負荷に基づいて候補スモール基地局ＴＰが選択される場合には、トラフィック負荷が小さいスモール基地局ＴＰほど高い優先度が割り当てられてもよい。その他の任意の基準に基づいてスモール基地局ＴＰに優先度が割り当てられてもよく、以上の基準のいずれかを含む複数の判定基準に基づいて優先度が割り当てられてもよい。
ステップS230の後、第１実施形態の第２例のステップS130と同様に、ユーザ装置ＵＥの決定部１３６がＵＥ由来最大ＲＭセットサイズを決定する（S250）。そして、ステップS260において、基地局選択部１３８は、選択情報ＳＩ（候補リスト）が示す複数の送信点識別子ＴＰＩに対応するスモール基地局ＴＰのうちＵＥ由来最大ＲＭセットサイズまでのスモール基地局ＴＰを、選択情報ＳＩ（候補リスト）が示す優先度順に、同期状態を保持すべきスモール基地局ＴＰとして選択する。スモール基地局ＴＰの選択後、基地局選択部１３８は、選択した複数のスモール基地局ＴＰの送信点識別子ＴＰＩを第２リストＬ２に記憶する。ステップS270以降の動作は、前述の第1実施形態のステップS170以降の動作と同様であるから、説明を省略する。
２（２）． 本実施形態の効果
以上の構成によれば、第１実施形態と同様の効果が奏される。また、第１例の構成によれば、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢ（すなわちネットワークＮＷ側のノード）がＲＭセットに含まれるべきスモール基地局ＴＰの候補を選択するから、個数（最大ＲＭセットサイズ）のみをネットワークＮＷ側が決定する構成と比較して、ＲＭセットとして選択されるスモール基地局ＴＰがネットワークＮＷ側の状態により適合したものとなる。また、第２例の構成によれば、ネットワークＮＷ側が優先度を付して選択したスモール基地局ＴＰの候補から、ＵＥ由来最大ＲＭセットサイズまでのスモール基地局ＴＰが選択されるから、ＲＭセットとして選択されるスモール基地局ＴＰが、ネットワークＮＷ側とユーザ装置ＵＥ側との双方の状態により適合したものとなる。
以上の構成によれば、第１実施形態と同様の効果が奏される。また、第１例の構成によれば、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢ（すなわちネットワークＮＷ側のノード）がＲＭセットに含まれるべきスモール基地局ＴＰの候補を選択するから、個数（最大ＲＭセットサイズ）のみをネットワークＮＷ側が決定する構成と比較して、ＲＭセットとして選択されるスモール基地局ＴＰがネットワークＮＷ側の状態により適合したものとなる。また、第２例の構成によれば、ネットワークＮＷ側が優先度を付して選択したスモール基地局ＴＰの候補から、ＵＥ由来最大ＲＭセットサイズまでのスモール基地局ＴＰが選択されるから、ＲＭセットとして選択されるスモール基地局ＴＰが、ネットワークＮＷ側とユーザ装置ＵＥ側との双方の状態により適合したものとなる。
３． 変形例
以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施の形態および以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施の形態および以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
３（１）． 変形例１
以上の実施形態の無線通信システムＣＳ（ネットワークＮＷ）は、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＴＰとを備えるヘテロジーニアスネットワークであるが、単一種別の基地局ＮＢのみを備えるホモジーニアスネットワークが採用されてもよい。
以上の実施形態の無線通信システムＣＳ（ネットワークＮＷ）は、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＴＰとを備えるヘテロジーニアスネットワークであるが、単一種別の基地局ＮＢのみを備えるホモジーニアスネットワークが採用されてもよい。
３（２）． 変形例２
第１実施形態に例示される２つの選択動作及び第２実施形態に例示される２つの選択動作は、いずれか２以上の選択動作を組み合わせてもよい。なお、第１実施形態の第１例および第２実施形態の第１例では、ユーザ装置ＵＥの決定部１３６は必須の構成要素ではない。したがって、第１実施形態の第１例の構成のみ、第２実施形態の第１例の構成のみを実現しようとする場合には、ユーザ装置ＵＥの決定部１３６を省略することができる。
第１実施形態に例示される２つの選択動作及び第２実施形態に例示される２つの選択動作は、いずれか２以上の選択動作を組み合わせてもよい。なお、第１実施形態の第１例および第２実施形態の第１例では、ユーザ装置ＵＥの決定部１３６は必須の構成要素ではない。したがって、第１実施形態の第１例の構成のみ、第２実施形態の第１例の構成のみを実現しようとする場合には、ユーザ装置ＵＥの決定部１３６を省略することができる。
３（３）． 変形例３
以上の実施形態において、ユーザ装置ＵＥのレベル測定部１３４が、第１リストＬ１が含む送信点識別子ＴＰＩに対応するスモール基地局ＴＰ（すなわち、ＳＣＭセットのスモール基地局ＴＰ）から送信される電波の受信レベルＬｖを第１頻度Ｆ１で測定する一方で、第２リストＬ２が含む送信点識別子ＴＰＩに対応するスモール基地局ＴＰ（すなわち、ＲＭセットのスモール基地局ＴＰ）から送信される電波の受信レベルＬｖを第１頻度Ｆ１を上回る第２頻度Ｆ２で測定すると好適である。以上の構成によれば、ＲＭセットに含まれるスモール基地局ＴＰからの電波の受信レベルＬｖは、より高頻度に測定される。したがって、ＲＭセットに含まれるスモール基地局ＴＰを介した無線通信のより適切なスケジューリングが実現され得る。
以上の実施形態において、ユーザ装置ＵＥのレベル測定部１３４が、第１リストＬ１が含む送信点識別子ＴＰＩに対応するスモール基地局ＴＰ（すなわち、ＳＣＭセットのスモール基地局ＴＰ）から送信される電波の受信レベルＬｖを第１頻度Ｆ１で測定する一方で、第２リストＬ２が含む送信点識別子ＴＰＩに対応するスモール基地局ＴＰ（すなわち、ＲＭセットのスモール基地局ＴＰ）から送信される電波の受信レベルＬｖを第１頻度Ｆ１を上回る第２頻度Ｆ２で測定すると好適である。以上の構成によれば、ＲＭセットに含まれるスモール基地局ＴＰからの電波の受信レベルＬｖは、より高頻度に測定される。したがって、ＲＭセットに含まれるスモール基地局ＴＰを介した無線通信のより適切なスケジューリングが実現され得る。
３（４）． 変形例４
ユーザ装置ＵＥは、マクロ基地局ｅＮＢおよびスモール基地局ＴＰと無線通信が可能な任意の装置である。ユーザ装置ＵＥは、例えば、フィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
ユーザ装置ＵＥは、マクロ基地局ｅＮＢおよびスモール基地局ＴＰと無線通信が可能な任意の装置である。ユーザ装置ＵＥは、例えば、フィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
３（５）． 変形例５
無線通信システムＣＳ内の各要素（ユーザ装置ＵＥ、マクロ基地局ｅＮＢ、スモール基地局ＴＰ、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢ）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
無線通信システムＣＳ内の各要素（ユーザ装置ＵＥ、マクロ基地局ｅＮＢ、スモール基地局ＴＰ、スモールセル集約ユニットＰｈＮＢ）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
ＵＥ……ユーザ装置、１１０……無線通信部、１２０……記憶部、１３０……制御部、１３２……同期捕捉部、１３４……レベル測定部、１３６……決定部、１３８……基地局選択部、１４０……基地局情報報告部、１４２……同期保持部、ｅＮＢ……マクロ基地局、２１０……無線通信部、２２０……ネットワーク通信部、２３０……記憶部、２４０……制御部、ＴＰ……スモール基地局、３１０……無線通信部、３２０……ネットワーク通信部、ＰｈＮＢ……スモールセル集約ユニット、４１０……ネットワーク通信部、４２０……記憶部、４３０……制御部、４３２……選択情報生成部、４３４……選択情報通知部、４３６……スケジューラ、Ｃ……セル、Ｃ１……マクロセル、Ｃ２……スモールセル、ＣＳ……無線通信システム、Ｌ１……第１リスト、Ｌ２……第２リスト、Ｌｖ……受信レベル、ＮＢ……基地局、ＮＷ……ネットワーク、ＰＣＩ……物理セル識別子、ＳＩ……選択情報、ＴＰＩ……送信点識別子。
Claims (9)
- 各々が識別子によって識別される複数の基地局と、
複数の前記基地局の各々と無線通信を実行可能なユーザ装置と、
複数の前記基地局と前記ユーザ装置との無線通信を制御する通信制御装置とを備え、
前記ユーザ装置は、
前記基地局から送信される電波の受信レベルを測定するレベル測定部と、
同期捕捉により取得された、前記ユーザ装置と無線通信可能な基地局の識別子が含まれる第１リストと、
前記ユーザ装置が同期状態を保持すべき基地局の識別子が含まれる第２リストと
を記憶する記憶部とを備え、
前記通信制御装置は、
前記ユーザ装置が同期状態を保持すべき基地局を選択するのに用いられる選択情報を生成する選択情報生成部と、
前記選択情報を前記ユーザ装置に通知する選択情報通知部とを備え、
前記ユーザ装置は、更に、
前記通信制御装置から通知された前記選択情報に基づいて、前記第１リストに含まれる識別子に対応する複数の基地局から前記ユーザ装置が同期状態を保持すべき複数の基地局を選択し、選択された複数の当該基地局の識別子を前記第２リストに記憶する基地局選択部と、
前記基地局選択部が選択し前記第２リストに含まれる複数の前記基地局の前記識別子と、当該識別子に対応する基地局から送信された電波の受信レベルとを、前記通信制御装置に報告する基地局情報報告部と、
前記第２リストに含まれる前記識別子に対応する複数の前記基地局の各々との同期状態を保持する同期保持部とを備える
無線通信システム。 - 前記ユーザ装置の前記レベル測定部は、前記第１リストが含む前記識別子に対応する基地局から送信される電波の受信レベルを基地局毎に測定し、
前記通信制御装置の前記選択情報生成部は、前記第２リストが含み得る前記識別子の最大数を前記選択情報として生成し、
前記ユーザ装置の前記基地局選択部は、前記レベル測定部に測定された前記受信レベルの降順に、前記選択情報が示す前記識別子の前記最大数までの基地局を、同期状態を保持すべき基地局として選択する
請求項１に記載の無線通信システム。 - 前記ユーザ装置の前記レベル測定部は、前記第１リストが含む前記識別子に対応する基地局から送信される電波の受信レベルを基地局毎に測定し、
前記通信制御装置の前記選択情報生成部は、前記第２リストが含み得る前記識別子の最大数を前記選択情報として生成し、
前記ユーザ装置は、更に、当該ユーザ装置の状態に基づいて、前記第２リストが含み得る前記識別子の最大数を決定する決定部を備え、
前記ユーザ装置の前記基地局選択部は、前記選択情報が示す前記識別子の前記最大数と前記決定部が決定した前記識別子の前記最大数とのうち、より小さい方の最大数までの基地局を、前記レベル測定部に測定された前記受信レベルの降順に、同期状態を保持すべき基地局として選択する
請求項１に記載の無線通信システム。 - 前記ユーザ装置の前記レベル測定部は、前記第１リストが含む前記識別子に対応する基地局から送信される電波の受信レベルを基地局毎に測定し、
前記ユーザ装置の前記基地局情報報告部は、前記レベル測定部に測定された前記受信レベルのうち最も高い受信レベルに対応する基地局の識別子を前記通信制御装置に報告し、
前記通信制御装置の前記選択情報生成部は、前記ユーザ装置の前記基地局情報報告部から報告された前記識別子に基づいて、前記第２リストが含むべき複数の基地局の識別子の候補リストを前記選択情報として生成し、
前記ユーザ装置の前記基地局選択部は、前記選択情報が示す複数の前記識別子に対応する基地局を、同期状態を保持すべき基地局として選択する
請求項１に記載の無線通信システム。 - 前記ユーザ装置の前記レベル測定部は、前記第１リストが含む前記識別子に対応する基地局から送信される電波の受信レベルを基地局毎に測定し、
前記ユーザ装置の前記基地局情報報告部は、前記レベル測定部に測定された前記受信レベルのうち最も高い受信レベルに対応する基地局の識別子を前記通信制御装置に報告し、
前記通信制御装置の前記選択情報生成部は、前記ユーザ装置の前記基地局情報報告部から報告された前記識別子に基づいて、前記第２リストが含むべき複数の基地局の識別子の候補を優先度順に並べた候補リストを前記選択情報として生成し、
前記ユーザ装置は、更に、当該ユーザ装置の状態に基づいて、前記第２リストが含み得る前記識別子の最大数を決定する決定部を備え、
前記ユーザ装置の前記基地局選択部は、前記選択情報が示す複数の前記識別子に対応する基地局のうち、前記決定部が決定した前記識別子の前記最大数までの基地局を、前記選択情報が示す前記優先度順に、同期状態を保持すべき基地局として選択する
請求項１に記載の無線通信システム。 - 前記ユーザ装置の前記レベル測定部は、
前記第１リストが含む前記識別子に対応する基地局から送信される電波の受信レベルを、第１頻度で測定し、
前記第２リストが含む前記識別子に対応する基地局から送信される電波の受信レベルを、前記第１頻度を上回る第２頻度で測定する
請求項２から請求項５のいずれかに記載の無線通信システム。 - 複数の前記基地局は、
第１セルを形成する第１基地局と、前記第１セルよりも半径が小さい第２セルを形成する第２基地局とを含み、
前記第２基地局は、前記通信制御装置に接続され、
前記通信制御装置は、前記第２基地局と前記ユーザ装置との無線通信を制御する
請求項１から請求項６のいずれかに記載の無線通信システム。 - 前記第１基地局は、第１周波数帯の電波で前記ユーザ装置と無線通信を実行し、
前記第２基地局は、前記第１周波数帯よりも周波数が高い第２周波数帯の電波で前記ユーザ装置と無線通信を実行する
請求項７に記載の無線通信システム。 - 各々が識別子によって識別される複数の基地局と、
複数の前記基地局の各々と無線通信を実行可能なユーザ装置と、
複数の前記基地局と前記ユーザ装置との無線通信を制御する通信制御装置とを備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記ユーザ装置において、
前記基地局から送信される電波の受信レベルを測定することと、
同期捕捉により取得された、前記ユーザ装置と無線通信可能な基地局の識別子が含まれる第１リストと、
前記ユーザ装置が同期状態を保持すべき基地局の識別子が含まれる第２リストと
を記憶することと、
前記通信制御装置において、
前記ユーザ装置が同期状態を保持すべき基地局を選択するのに用いられる選択情報を生成することと、
前記選択情報を前記ユーザ装置に通知することと、
前記ユーザ装置において、
前記通信制御装置から通知された前記選択情報に基づいて、前記第１リストに含まれる識別子に対応する複数の基地局から前記ユーザ装置が同期状態を保持すべき複数の基地局を選択し、選択された複数の当該基地局の識別子を前記第２リストに記憶することと、
前記第２リストに含まれる複数の前記基地局の前記識別子と、当該識別子に対応する基地局から送信された電波の受信レベルとを、前記通信制御装置に報告することと、
前記第２リストに含まれる前記識別子に対応する複数の前記基地局の各々との同期状態を保持することとを備える
通信制御方法。
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