JP2014175926A - 基地局装置および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＡＣＨの信号の衝突を低減して、基地局装置と端末装置とのセッションの確立を効果的に実現することができる基地局装置などを提供する。
【解決手段】基地局装置１は、端末装置からのＲＡＣＨの信号の混雑度に関する状況を表す情報を検出する状況検出部３１と、前記状況検出部３１により検出される情報に基づいて、あらかじめ定められた条件により、前記端末装置からのＲＡＣＨの信号の混雑時であると判定した場合には、あらかじめ定められた上位バンドにおいて、ＲＡＣＨ領域が含まれる制御チャネル領域を一時的に拡張するようにチャネル領域の設定を行うチャネル設定部３２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、基地局装置および無線通信方法に関する。

無線通信システムでは、ユーザは端末装置（ＵＥ）から基地局装置（ｅＮＢ）にランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ＣＨａｎｎｅｌ）の信号を無線により送信し、これにより、基地局装置の側でユーザの端末装置を識別し、端末装置にデータチャネルを割り当てる。
ここで、端末装置から基地局装置への方向を上り（アップ：Ｕｐ）と言い、基地局装置から端末装置への方向を下り（ダウン：Ｄｏｗｎ）と言う。

図９は、無線通信システムの上り物理チャネルにおいて基地局装置（ｅＮＢ）１００１と端末装置（ＵＥ）１００２とがセッションを確立する接続処理の流れの一例を示す。
まず、端末装置１００２は、基地局装置１００１に対して、ＲＡＣＨを使用してランダムアクセスプリアンブル（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ）の信号を無線により送信する（処理Ｔ１）。基地局装置１００１は、端末装置１００２から送信されたランダムアクセスプリアンブルの信号を受信して、上りリンク（Ｌｉｎｋ）のリソースをアサイン（割り当て）する。
次に、基地局装置１００１は、上りリンクのリソースの割り当て情報をランダムアクセスレスポンス（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の信号として端末装置１００２に無線により送信（応答）する（処理Ｔ２）。

次に、端末装置１００２は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）接続要求メッセージの信号を作成して、基地局装置１００１により通知された割り当てに従ったチャネル領域を使用して基地局装置１００１に無線により送信する（処理Ｔ３）。これは、スケジューリングされた送信（Ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）となる。
次に、基地局装置１００１は、端末装置１００２の認証を行い、無線リソース制御を開始するためのＲＲＣ接続セットアップメッセージの信号を端末装置１００２に無線により送信する（処理Ｔ４）。これにより、基地局装置１００１と端末装置１００２とのセッションが確立する。これは、競合解決（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を実現する。

ここで、無線リソース内で、ＲＡＣＨの領域は限られている。このため、多くの端末装置が１個の基地局装置に対してＲＡＣＨの信号を無線送信すると、基地局装置では、端末装置を判別できず、端末装置に対して上りリンクのリソースを割り当てられない。これは、ＲＡＣＨの信号の衝突によるものであり、複数の端末装置から無線送信される同じプリアンブルの信号が重なって衝突する。

図１０は、無線通信システムの上り物理チャネルにおいて、ＲＡＣＨの信号の衝突が生じた場合における、基地局装置（ｅＮＢ）１１０１と端末装置（ＵＥ）１１０２とがセッションを確立する接続処理の流れの一例を示す（例えば、非特許文献１参照。）。
まず、端末装置１１０２は、ＲＡＣＨを使用してランダムアクセスプリアンブルの信号を基地局装置１１０１に無線により送信する（処理Ｔ１１）。ランダムアクセスプリアンブルの信号には、チャネルの品質を表すチャネル品質情報（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、端末装置の電力に関する電力ヘッドルーム情報、端末のバッファサイズに関するバッファサイズ情報などが含まれる。

端末装置１１０２は、ＲＡＣＨの信号（ランダムアクセスプリアンブルの信号）の送信時から所定の時間（例えば、ランダム時間）の間に、その信号に対する応答が基地局装置１１０１から受信されない場合には、送信電力を上げて、ＲＡＣＨの信号（ランダムアクセスプリアンブルの信号）を再送信する（処理Ｔ１２）。そして、必要に応じて、同様の処理を繰り返して行う。

また、端末装置１１０２は、ＲＡＣＨの送信電力を当該端末装置１１０２の最大送信電力に上げて、ＲＡＣＨの信号（ランダムアクセスプリアンブルの信号）を再送信しても、その信号に対する応答が基地局装置１１０１から受信されない場合には、異なる周波数バンドに対してＲＡＣＨの信号（ランダムアクセスプリアンブルの信号）を無線により送信する。

基地局装置１１０１は、端末装置１１０２から送信されたＲＡＣＨの信号（ランダムアクセスプリアンブルの信号）を受信した場合には、ランダムアクセス応答の信号を端末装置１１０２に無線により送信する（処理Ｔ１３）。ランダムアクセス応答の信号には、接続すべき時間を表すタイミングアドバンスの情報、上りリンクのリソースを許可する情報（ＵＬリソース許可の情報）、電力を制御する情報（電力制御情報）などが含まれる。

次に、端末装置１１０２は、基地局装置１１０１から送信されたランダムアクセス応答の信号を受信した場合には、ＲＲＣ接続要求メッセージの信号を基地局装置１１０１に無線により送信する（処理Ｔ１４）。ＲＲＣ接続要求メッセージの信号には、チャネルの品質を表すチャネル品質情報（ＣＱＩ）、無線の環境を報告する情報（無線環境報告の情報）などが含まれる。

次に、基地局装置１１０１は、端末装置１１０２から送信されたＲＲＣ接続要求メッセージの信号を受信した場合には、複数の端末装置の無線通信がぶつからないように制御するためのＲＲＣ競合解決の信号を端末装置１１０２に無線により送信する（処理Ｔ１５）。
また、基地局装置１１０１は、ＲＲＣ接続セットアップメッセージの信号を端末装置１１０２に無線により送信する（処理Ｔ１６）。これにより、基地局装置１１０１と端末装置１１０２とのセッションが確立する。

ここで、端末装置が基地局装置に対して優先的に接続を試みる周波数バンドは、上位バンドと呼ばれる。また、上位バンド以外の周波数バンドは、下位バンドと呼ばれる。
例えば、複数の周波数バンドを有する無線通信システムにおいて、基地局装置が端末装置に対してＲＡＣＨの信号を送信する周波数バンドを分散して割り当てることで、上位バンドでのＲＡＣＨの信号の衝突を回避する技術や、端末装置から基地局装置に対してＲＡＣＨの信号を送信するＲＡＣＨの領域を縮小することで、上位バンドへの端末装置の接続数を制限する技術が検討されていた。
例えば、移動通信システムにおける基地局装置が、下りリンクの無線リソース割り当て情報が配置される領域を含む下りリンク制御チャネルを移動局装置へ送信する第１の手段と、移動局装置からのランダムアクセスチャネルを用いたプリアンブルの送信を検出する第２の手段を備え、前記第１の手段は、所定の値を前記下りリンクの無線リソース割り当て情報が配置される領域を含む所定の領域に含めたときは、前記下りリンク制御チャネルの当該所定の領域以外の領域に、前記プリアンブルの指定に用いる識別番号を含めて、移動局装置へ送信する技術が検討されていた（例えば、特許文献１参照。）。

また、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの通信規格では、ユーザデータを取り扱うプロトコル階層のＵ−ｐｌａｎｅと、制御を行うプロトコル階層のＣ−ｐｌａｎｅとを分離し、異なる周波数帯域で通信することを可能としている。

特開２０１１−２２９１７０号公報

Ｒ１−０５０８５０"Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ｉｎ Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ Ｕｐｌｉｎｋ"， ３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１ Ｍｅｅｔｉｎｇ ＃Ｌｏｎｄｏｎ， ＵＬ， Ａｕｇｕｓｔ ２９−Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２， ２００５

上述のように、無線通信システムでは、端末装置が基地局装置に無線送信するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の信号を基地局装置の側で識別して端末装置にデータチャネルの割り当てを行うことで、セッションが確立する。
しかしながら、このような無線通信システムでは、基地局装置の通信エリアに収容される端末装置の数が一時的に増加すると、制御チャネル（ここでは、ＲＡＣＨ）の不足が生じるため、端末装置と基地局装置とのセッションを確立することができないという問題があった。

例えば、上述したように、端末装置から最初にＲＡＣＨの信号を送信する周波数バンド（待機バンド）を分散することで、上位バンドにおけるＲＡＣＨの信号の衝突が頻発して端末装置が基地局装置と接続できない状態を回避することができる。しかしながら、このような構成では、端末装置における待機バンドを分散して割り当てるためには、少なくとも、端末装置は、基地局装置の通信エリア内に存在して、複数の周波数バンドをあらかじめ受信している必要がある。このため、多数の端末装置が基地局装置の通信圏外から通信エリア内に入ってきたときには、基地局装置は待機バンドを分散することができず、上位バンドにおけるＲＡＣＨの信号の衝突が頻発するという問題があった。

また、例えば、上述したように、上位バンドのＲＡＣＨの領域を縮小し、基地局装置の通信エリアに新たに入ってきた端末装置については下位の周波数バンドに接続する無線通信システムでは、新たに通信エリアに進入してきた端末装置は、複数回のＲＡＣＨの信号を送信した後に、下位の周波数バンドに接続を試みるため、端末装置が基地局装置との接続に要する時間と消費電力が大きくなるという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ＲＡＣＨの信号の衝突を低減して、基地局装置と端末装置とのセッションの確立を効果的に実現することができる基地局装置および無線通信方法を提供することを課題とする。

（１）上記の課題を解決するために、本発明に係る基地局装置は、端末装置からのＲＡＣＨの信号の混雑度に関する状況を表す情報を検出する状況検出部と、前記状況検出部により検出される情報に基づいて、あらかじめ定められた条件により、前記端末装置からのＲＡＣＨの信号の混雑時であると判定した場合には、あらかじめ定められた上位バンドにおいて、ＲＡＣＨ領域が含まれる制御チャネル領域を一時的に拡張するようにチャネル領域の設定を行うチャネル設定部と、を備えることを特徴とする。

（２）本発明は、上記した（１）に記載の基地局装置において、前記チャネル設定部により行われたチャネル領域の設定の内容を、ブロードキャストで、前記端末装置に通知するチャネル通知部を備える、ことを特徴とする。

（３）本発明は、上記した（１）又は上記した（２）に記載の基地局装置において、前記チャネル設定部は、前記上位バンドにおいてＲＡＣＨ領域が含まれる制御チャネル領域を一時的に拡張するとともに、前記上位バンド以外の下位バンドにおいて制御チャネル領域を一時的に縮小するようにチャネル領域の設定を行う、ことを特徴とする。

（４）本発明は、上記した（１）から上記した（３）のいずれか１つに記載の基地局装置において、前記上位バンドのＲＡＣＨ領域を使用して接続した端末装置に対して、前記上位バンド以外の下位バンドのリソースをデータチャネル領域として割り当てるスケジューリング部と、前記スケジューリング部により行われたスケジューリング処理の結果を前記端末装置に通知するスケジュール通知部と、を備えることを特徴とする。

（５）本発明は、上記した（１）から上記した（４）のいずれか１つに記載の基地局装置において、一の種類の基地局装置のＲＡＣＨ領域を使用して接続した端末装置に対して、他の種類の基地局装置のリソースをデータチャネル領域として割り当てるスケジューリング部を備える、ことを特徴とする。

（６）上記の課題を解決するために、本発明に係る無線通信方法は、基地局装置に備えられる状況検出部が、端末装置からのＲＡＣＨの信号の混雑度に関する状況を表す情報を検出し、前記基地局装置に備えられるチャネル設定部が、前記状況検出部により検出される情報に基づいて、あらかじめ定められた条件により、前記端末装置からのＲＡＣＨの信号の混雑時であると判定した場合には、あらかじめ定められた上位バンドにおいて、ＲＡＣＨ領域が含まれる制御チャネル領域を一時的に拡張するようにチャネル領域の設定を行う、ことを特徴とする。

本発明によれば、ＲＡＣＨの信号の衝突を低減して、基地局装置と端末装置とのセッションの確立を効果的に実現することができる。

本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る基地局装置の概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る端末装置の概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るチャネル設定処理を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係るスケジューリング処理を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係るマルチサイトの無線通信システムの概略的な構成例を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態に係るＤ−ＲＡＮ構成の無線通信システムの概略的な構成例を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態に係るＣ−ＲＡＮ構成の無線通信システムの概略的な構成例を示すブロック図である。 無線通信システムの上り物理チャネルにおいて基地局装置（ｅＮＢ）と端末装置（ＵＥ）とがセッションを確立する接続処理の流れの一例を示す図である。 無線通信システムの上り物理チャネルにおいて、ＲＡＣＨの信号の衝突が生じた場合における、基地局装置（ｅＮＢ）と端末装置（ＵＥ）とがセッションを確立する接続処理の流れの一例を示す図である。 マルチサイトの無線通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
［無線通信システムの概要］
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る無線通信システムは、基地局装置（一例として、ｅＮＢ）１−１と、複数（本実施形態では、複数であるＮ個）の端末装置（一例として、ＵＥ）２−１〜２−Ｎと、回線３を備える。

ここで、本実施形態に係る無線通信システムは、基地局装置１−１以外に、１個以上の他の基地局装置を備えており、これら複数の基地局装置が回線３を介して通信可能に接続されている。
回線３としては、例えば、有線の回線が用いられてもよく、又は、無線の回線が用いられてもよい。回線３は、一例として、Ｘ２回線である。
また、各基地局装置としては、様々なものが用いられてもよい。
また、各端末装置２−１〜２−Ｎとしては、様々なものが用いられてもよく、例えば、移動局装置、或いは、固定局装置を用いることができる。
また、図１には、基地局装置１−１の無線の通信エリア１１−１を示してある。

本実施形態に係る無線通信システムでは、基地局装置１−１と、当該基地局装置１−１の通信エリア１１−１内に存在する端末装置２−１〜２−Ｎとが無線により通信する。
また、端末装置２−１〜２−Ｎが基地局装置１−１に無線送信するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の信号を基地局装置１−１の側で識別して当該端末装置２−１〜２−Ｎにデータチャネルの割り当てを行うことで、当該端末装置２−１〜２−Ｎと基地局装置１−１とのセッションが確立する。本実施形態に係る無線通信システムでは、複数の異なる周波数バンド（周波数帯）が使用可能であり、基地局装置１−１の通信エリア１１−１に新たに入ってきた端末装置２−１〜２−Ｎはあらかじめ定められた周波数バンド（上位バンド）を使用してＲＡＣＨの信号を無線送信するように設定されている。
基地局装置１−１は、回線３を介して、他の基地局装置との間で各種の情報を通信することが可能であり、例えば、他の基地局装置との間における情報交換や、ハンドオーバなどの処理を実行する。

［基地局装置の概要］
図２は、本発明の一実施形態に係る基地局装置１の概略的な構成を示すブロック図である。なお、本実施形態では、図１に示される基地局装置１−１及び他の基地局装置は、同様な構成を有して同様な動作を行うため、図２では、これらをまとめて、基地局装置１として説明する。
本実施形態に係る基地局装置１は、アンテナ２１と、無線通信部２２と、回線通信部２３と、記憶部２４と、制御部２５を備える。
制御部２５は、状況検出部３１と、チャネル設定部３２と、チャネル通知部３３と、スケジューリング部３４と、スケジュール通知部３５を備える。

無線通信部２２は、アンテナ２１により、端末装置２−１〜２−Ｎとの間で無線により通信（送信や受信）する。
回線通信部２３は、図１に示される回線３を介して、他の基地局装置との間で通信（送信や受信）する。
記憶部２４は、各種の情報を記憶する。
制御部２５は、あらかじめ定められたプログラムを読み出して実行することで、基地局装置１における各種の処理や制御を実行する。

制御部２５に備えられる各処理部３１〜３５については、それぞれの処理部が用いられる以降の実施形態で説明する。
なお、図２に示される基地局装置１の構成や動作は一例であり、例えば、図２に示される基地局装置１が備える処理部の一部が備えられなくてもよく、図２に示される基地局装置１が備えない他の処理部が備えられてもよい。

［端末装置の概要］
図３は、本発明の一実施形態に係る端末装置２の概略的な構成を示すブロック図である。なお、本実施形態では、図１に示される端末装置２−１〜２−Ｎ（及び、無線通信システムに存在する場合には、他の端末装置）は、同様な構成を有して同様な動作を行うため、図３では、これらをまとめて、端末装置２として説明する。
本実施形態に係る端末装置２は、アンテナ５１と、無線通信部５２と、記憶部５３と、制御部５４を備える。
制御部５４は、チャネル設定部６１と、スケジュール設定部６２を備える。

無線通信部５２は、アンテナ５１により、基地局装置（基地局装置１−１及び他の基地局装置）との間で無線により通信（送信や受信）する。
記憶部５３は、各種の情報を記憶する。
制御部５４は、あらかじめ定められたプログラムを読み出して実行することで、端末装置２における各種の処理や制御を実行する。

制御部５４に備えられる各処理部６１〜６２については、それぞれの処理部が用いられる以降の実施形態で説明する。
なお、図３に示される端末装置２の構成や動作は一例であり、例えば、図３に示される端末装置２が備える処理部の一部が備えられなくてもよく、図３に示される端末装置２が備えない他の処理部が備えられてもよい。

［第１実施形態］
第１実施形態を説明する。
図１に示される無線通信システムにおいて、図２に示される基地局装置１及び図３に示される端末装置２を例として、説明する。
図４は、本実施形態に係るチャネル設定処理を説明するための図である。
具体的には、図４は、本実施形態に係る無線通信システムにおいて使用することが可能な３個の周波数バンド（上位バンドである周波数バンド＿１、下位バンドである周波数バンド＿２及び周波数バンド＿３）について、１個のサブフレームにおける無線のリソースブロック（ＲＢ）のチャネル割り当ての一例を示す。図４に示されるグラフにおいて、横軸は時間を表し、縦軸は周波数を表す。

ここで、本実施形態に係る無線通信システムにおける基地局装置１及び端末装置２では、あらかじめ、３個の異なる周波数バンドのうちで、周波数が最も低い周波数バンドである周波数バンド＿１を上位バンドとして設定してあり、それより高い他の周波数バンドである周波数バンド＿２及び周波数バンド＿３を下位バンドとして設定してある。
また、本実施形態では、リソースの一例として、リソースブロックを用いる。

基地局装置１は、当該基地局装置１の通信エリア（以降で、通信エリア１１と呼ぶ。）における端末装置２からのＲＡＣＨの信号の衝突があらかじめ定められた条件に基づいて多くないと判定したとき（通常時）には、全ての周波数バンドについて、９個のリソースブロックから構成される１個のサブフレームにおいて、最初の２個のリソースブロックに制御チャネル領域を割り当て、残りの７個のリソースブロックにデータチャネル領域を割り当てる。

図４を例とすると、基地局装置１は、通常時には、周波数バンド＿１については、１個のサブフレームにおいて、最初の２個のリソースブロックＢ１−１〜Ｂ１−２に制御チャネル領域を割り当て、残りの７個のリソースブロックＢ１−３〜Ｂ１−９にデータチャネル領域を割り当てる。周波数バンド＿２については、１個のサブフレームにおいて、最初の２個のリソースブロックＢ２−１〜Ｂ２−２に制御チャネル領域を割り当て、残りの７個のリソースブロックＢ２−３〜Ｂ２−９にデータチャネル領域を割り当てる。周波数バンド＿３については、１個のサブフレームにおいて、最初の２個のリソースブロックＢ３−１〜Ｂ３−２に制御チャネル領域を割り当て、残りの７個のリソースブロックＢ３−３〜Ｂ３−９にデータチャネル領域を割り当てる。

一方、基地局装置１は、当該基地局装置１の通信エリア１１における端末装置２からのＲＡＣＨの信号の衝突があらかじめ定められた条件に基づいて多いと判定したとき（混雑時）には、通常時に対して、上位バンドである周波数バンド＿１について、１個のサブフレームにおいて、最初の２個のリソースブロックに制御チャネル領域を割り当てるとともに、それに続く３個のリソースブロックにも制御チャネル領域を割り当て、残りの４個のリソースブロックにデータチャネル領域を割り当てる。また、他の周波数バンドである周波数バンド＿２及び周波数バンド＿３については、１個のサブフレームにおいて、通常時と同じように、制御チャネル領域及びデータチャネル領域を割り当てる。

図４を例とすると、基地局装置１は、混雑時には、周波数バンド＿１については、１個のサブフレームにおいて、最初の２個のリソースブロックＢ１−１〜Ｂ１−２及びそれに続く３個のリソースブロックＢ１−３〜Ｂ１−５に制御チャネル領域を割り当て、残りの４個のリソースブロックＢ１−６〜Ｂ１−９にデータチャネル領域を割り当てる。周波数バンド＿２については、１個のサブフレームにおいて、最初の２個のリソースブロックＢ２−１〜Ｂ２−２に制御チャネル領域を割り当て、残りの７個のリソースブロックＢ２−３〜Ｂ２−９にデータチャネル領域を割り当てる。周波数バンド＿３については、１個のサブフレームにおいて、最初の２個のリソースブロックＢ３−１〜Ｂ３−２に制御チャネル領域を割り当て、残りの７個のリソースブロックＢ３−３〜Ｂ３−９にデータチャネル領域を割り当てる。

ここで、上位バンドである周波数バンド＿１について、混雑時に３個のリソースブロックＢ１−３〜Ｂ１−５に割り当てられる制御チャネル領域は、混雑時に一時的に拡張する制御チャネル領域となる。このとき、上位バンドの通常時におけるデータチャネル領域の一部（３個のリソースブロックＢ１−３〜Ｂ１−５）が制御チャネル領域に切り替えられる。

本実施形態では、それぞれの制御チャネル領域のリソースブロックにおいて、あらかじめ定められた位置（周波数及び時間）に、ＲＡＣＨの領域が設定されて含まれる。このため、通常時と比べて、混雑時には、上位バンドである周波数バンド＿１において、ＲＡＣＨの領域が一時的に増加（拡張）させられる。
なお、制御チャネル領域のうちのＲＡＣＨ以外の領域は、例えば、図９や図１０に示されるＲＡＣＨ以外の信号など、各種の制御用の信号を通信するために使用される。

図２及び図３を参照して、基地局装置１において行われる動作及び端末装置２において行われる動作について説明する。
図２を参照して、基地局装置１において行われる動作を説明する。
＜状況検出部３１の説明＞
状況検出部３１は、当該基地局装置１の通信エリア１１における端末装置２からのＲＡＣＨの信号の衝突があらかじめ定められた条件に基づいて多くないとき（通常時）であるか又は多いとき（混雑時）であるかを判定するために参照される情報を検出する。また、このような情報は、例えば、通常時であるか又は混雑時であるかを判定するために用いられる情報であるばかりでなく、通常時又は混雑時における混雑の程度（混雑度）を判定するために用いられる情報であってもよい。

ここで、状況検出部３１は、基地局装置１の通信エリア１１における端末装置２からのＲＡＣＨの信号の混雑度（衝突の度合い）に関する状況を表す情報を検出する。
この情報としては、ＲＡＣＨの信号の混雑度そのものの状況を表す情報を用いることが直接的であり好ましいが、これに限られず、このような状況を間接的に示唆する様々な情報を用いることができる。例えば、通常は、基地局装置１の通信エリア１１における端末装置２からのＲＡＣＨの信号の混雑度と、当該基地局装置１の通信エリア１１内に存在する（例えば、新たに入ってきた）端末装置２の数とは、相関がある。

一般に、基地局装置１とセッションを確立しているユーザの数（本実施形態では、端末装置２の数）は、制御チャネル領域の占有率（利用率）から判別（検出）することができるが、ＲＡＣＨの信号の衝突が頻発して端末装置２と基地局装置１とのセッションが確立しない場合には、端末装置２に制御チャネル領域が割り当てられないため、端末装置（例えば、複数の端末装置）から送信されるＲＡＣＨの信号の数が多いにも関わらず、制御チャネル領域の占有率は低くなる。この場合には、基地局装置１は、当該基地局装置１の通信エリア１１内に存在する端末装置２の数が少ないために制御チャネル領域の占有率が低い場合との間で、いずれの場合であるのかを判別することができない。

そこで、基地局装置１の側で端末装置２からのＲＡＣＨの信号の混雑度（衝突度）を判定する手法の例として、（混雑度判定手法１）〜（混雑度判定手法３）を説明する。
ここで、ＲＡＣＨの信号の混雑度（衝突度）としては、例えば、直接又は間接に、所定の時間におけるＲＡＣＨの信号の数や、或いは、所定の時間におけるＲＡＣＨの信号の衝突数や、或いは、所定の時間におけるＲＡＣＨの信号の衝突率などを表す。
このようなＲＡＣＨの信号の混雑度は、例えば、端末装置２からのＲＡＣＨの信号の送信に関するログ情報や、制御チャネルの占有率や、基地局装置１の通信エリア１１内に存在する端末装置２の数の増減などの情報に基づいて、推定することが可能である。

（混雑度判定手法１）
状況検出部３１は、端末装置２からのＲＡＣＨの信号の混雑度に関して、端末装置２（例えば、端末装置２からのＲＡＣＨの信号）に関する情報をモニタリング（監視）する。
一例として、状況検出部３１は、端末装置２が基地局装置１とのセッションを確立するまでに要したＲＡＣＨの信号の送信回数の情報をログ情報として取得して検出する。そして、状況検出部３１は、取得したＲＡＣＨの信号の送信回数の情報に基づいて、ＲＡＣＨの信号の混雑度を検出（判定）する。つまり、状況検出部３１は、基地局装置１とセッションを確立した端末装置２のＲＡＣＨの信号の送信回数に応じて、ＲＡＣＨの信号の混雑度を検出（判定）する。

ここで、図１０に示されるように、本実施形態では、端末装置２は、ＲＡＣＨの信号（ランダムアクセスプリアンブルの信号）を無線送信しても基地局装置１からの応答が受信されなかった場合には、そのたび毎に、ＲＡＣＨの信号の送信電力を所定量（例えば、２ｄＢ）だけ増加させる。ＲＡＣＨの信号の初期の電力値はあらかじめ設定されており、端末装置２は、ＲＡＣＨの信号の送信電力をあらかじめ定められた上限としても、基地局装置１からの応答が受信されなかった場合には、ＲＡＣＨの信号の送信電力を初期値に戻して、ＲＡＣＨの信号を送信する周波数バンドを切り替える。
基地局装置１では、状況検出部３１は、端末装置２から受信したＲＡＣＨの信号の電力を検出し、検出した電力に基づいて、当該端末装置２による当該ＲＡＣＨの信号の送信回数を検出する。

端末装置２が基地局装置１とのセッションを確立するまでに要したＲＡＣＨの信号の送信回数と、ＲＡＣＨの信号の混雑度との対応関係は、例えば、あらかじめ設定され、通常は、ＲＡＣＨの信号の送信回数が多い方がＲＡＣＨの信号の混雑度が高い（大きい）とみなすことができる。
このような（混雑度判定手法１）は、例えば、基地局装置１の通信エリア１１内に存在する端末装置２の数が段階的に増加するようなときに、最初の段階でＲＡＣＨの信号の混雑度が高くなったことを検出することができ、その後の段階において、特に、有効である。

（混雑度判定手法２）
状況検出部３１は、端末装置２からのＲＡＣＨの信号の混雑度に関して、制御チャネル領域の占有率をモニタリング（監視）する。
一例として、状況検出部３１は、上位バンドにおける制御チャネル領域の占有率の情報をログ情報として取得して検出する。本実施形態では、このような制御チャネル領域の占有率の情報は、例えば、基地局装置１の制御部２５（そのうちの状況検出部３１の機能又は他の機能）により管理されており、ログ情報として記憶部２４に記憶される。そして、状況検出部３１は、上位バンドにおける制御チャネル領域の占有率の情報に基づいて、ＲＡＣＨの信号の混雑度を検出（判定）する。

上位バンドにおける制御チャネル領域の占有率の情報と、ＲＡＣＨの信号の混雑度との対応関係は、例えば、あらかじめ設定される。
一例として、上位バンドにおける制御チャネル領域のうちのＲＡＣＨ以外の領域の占有率が高い方が、基地局装置１の通信エリア１１内に端末装置２が多く存在する傾向があって、ＲＡＣＨの信号の混雑度が高い（大きい）とみなすことができる。
他の一例として、ＲＡＣＨの衝突が頻発すると、基地局装置１の側でＲＡＣＨを判別できないため、ＲＡＣＨの占有率が低い（小さい）場合でもＲＡＣＨの信号の混雑度が高い（大きい）とみなすことができる。
他の一例として、上位バンドにおける制御チャネル領域のうちのＲＡＣＨの領域の占有率に関し、新たな端末装置２による占有が少ないときに、又は、新たな端末装置２による占有が減少したときに、基地局装置１の通信エリア１１内における端末装置２からのＲＡＣＨの信号の衝突が多くて、ＲＡＣＨの信号の混雑度が高い（大きい）とみなすことができる。

ここで、状況検出部３１は、例えば、現在の状況（上位バンドにおける制御チャネル領域の占有率）と、あらかじめ定められた過去の状況（上位バンドにおける制御チャネル領域の占有率）とを比較して、当該比較結果（例えば、差分或いは比など）に基づいて、ＲＡＣＨの信号の混雑度を検出することも可能である。過去の状況としては、例えば、任意の平常時の状況や、或いは、前日の状況や、１週間前の同じ曜日の状況など、様々なものを用いることができる。過去の状況の情報は、例えば、記憶部２４に記憶される。

（混雑度判定手法３）
状況検出部３１は、端末装置２からのＲＡＣＨの信号の混雑度に関して、あらかじめ予測（予想）された端末装置２の状況（例えば、動き）に関する情報をモニタリング（監視）する。
一例として、状況検出部３１は、時刻を検出し、あらかじめ設定された時刻とＲＡＣＨの信号の混雑度との対応関係の情報に基づいて、ＲＡＣＨの信号の混雑度を検出（判定）する。この対応関係の情報は、例えば、記憶部２４に記憶される。

このような（混雑度判定手法３）は、例えば、基地局装置１の通信エリア１１の圏内が所定の地下鉄の駅のプラットフォームをカバーしており、時刻表に従って当該プラットフォームに地下鉄の車両が進入するときには当該車両に乗っている乗客の端末装置２により、収容する端末装置２の数が急に増加するためにＲＡＣＨの信号の混雑度が急に高くなることが予測されるような場合に、特に、有効である。

ここで、時刻とＲＡＣＨの信号の混雑度との対応関係の情報は、例えば、あらかじめ固定的に設定されてもよく、又は、基地局装置１の制御部２５（そのうちの状況検出部３１の機能又は他の機能）により、過去の実際の状況に応じて、変更（更新）されて、変更後の情報が、その情報が使用されるときと比べてあらかじめ設定されてもよい。
また、状況検出部３１は、例えば、地下鉄の運行に遅延が生じている場合のように、時刻とＲＡＣＨの信号の混雑度との対応関係がずれるような場合に、このずれを補正するように、時刻とＲＡＣＨの信号の混雑度との対応関係の情報を補正して用いる（参照する）こともできる。

上記した（混雑度判定手法１）〜（混雑度判定手法３）などにおいて、本実施形態では、ＲＡＣＨの信号の混雑度を値で表す。
この混雑度の値としては、一例として、連続的に変化する数値を用いることができ、他の一例として、段階的に変化する数値（離散的な数値）を用いることができ、他の一例として、基地局装置１の通信エリア１１における端末装置２からのＲＡＣＨの信号の衝突に関して通常時であるか又は混雑時であるかを示す２値（例えば、０値と１値の組み合わせ、など）を用いることができる。

＜チャネル設定部３２の説明＞
チャネル設定部３２は、状況検出部３１により検出される情報（基地局装置１の通信エリア１１における端末装置２からのＲＡＣＨの信号の混雑度（衝突の度合い）に関する状況を表す情報）に基づいて、基地局装置１の通信エリア１１における端末装置２からのＲＡＣＨの信号の衝突があらかじめ定められた条件に基づいて多くないとき（通常時）であるか又は多いとき（混雑時）であるかを判定する。そして、チャネル設定部３２は、この判定結果に基づいて、チャネル領域（制御チャネル領域やデータチャネル領域）の設定を行う。

ここで、基地局装置１の通信エリア１１における端末装置２からのＲＡＣＨの信号の衝突に関して、通常時であるか又は混雑時であるかを判定するために使用する条件（あらかじめ定められた条件）としては、様々な条件が用いられてもよく、例えば、状況検出部３１により検出される情報（本実施形態では、ＲＡＣＨの信号の混雑度の値）があらかじめ定められた閾値未満である場合には通常時であると判定し、状況検出部３１により検出される情報（本実施形態では、ＲＡＣＨの信号の混雑度の値）があらかじめ定められた閾値を超える場合には混雑時であると判定する条件を用いることができる。なお、状況検出部３１により検出される情報（本実施形態では、ＲＡＣＨの信号の混雑度の値）があらかじめ定められた閾値と同じ値である場合については、通常時であると判定する構成が用いられてもよく、又は、混雑時であると判定する構成が用いられてもよい。

チャネル設定部３２は、通常時であると判定した場合には、通常時（制御チャネル領域を一時的に拡張しないとき）における態様に従って、制御チャネル領域やデータチャネル領域の設定を行う。一方、チャネル設定部３２は、混雑時であると判定した場合には、混雑時（制御チャネル領域を一時的に拡張するとき）における態様に従って、制御チャネル領域やデータチャネル領域の設定を行う。
これらの具体例は、図４に示される通りである。

本実施形態では、チャネル設定部３２は、通常時であると判定していた状態において、混雑時であると判定したタイミングで、通常時におけるチャネル領域（制御チャネル領域やデータチャネル領域）の設定の状態から、混雑時におけるチャネル領域の設定の状態へ移行する。
また、本実施形態では、チャネル設定部３２は、混雑時であると判定していた状態において、通常時であると判定したタイミングで、混雑時におけるチャネル領域の設定の状態から、通常時におけるチャネル領域の設定の状態へ戻るように移行する。

ここで、チャネル設定部３２が、制御チャネル領域を一時的に拡張する状態を開始するタイミングや、このような制御チャネル領域を一時的に拡張した状態を終了させるタイミングとしては、それぞれ、様々なタイミングが用いられてもよい。
例えば、本実施形態とは異なる構成例として、チャネル設定部３２は、混雑時におけるチャネル領域の設定の状態を開始した後に、あらかじめ定められた時間が経過したタイミングで、通常時におけるチャネル領域の設定の状態へ戻るように移行する、構成を用いることも可能である。
なお、本実施形態では、チャネル設定部３２は、制御チャネル領域を一時的に拡張する状態及びそうでない状態を、サブフレームの単位で切り替える。

また、本実施形態では、チャネル設定部３２は、混雑時におけるチャネル領域の設定の状態として、１個の状態（本実施形態では、図４に示される状態）のみを用いるが、他の構成例として、状況検出部３１により検出される情報（本実施形態では、ＲＡＣＨの信号の混雑度の値）が混雑時に２個以上の異なる値を取り得るときに、混雑時におけるそれぞれの混雑度の値に応じて、混雑時におけるチャネル領域の設定の状態として、２個以上の異なる状態を切り替えて用いることも可能である。ここで、この２個以上の異なる状態（混雑時におけるチャネル領域の設定の状態）としては、様々な状態が用いられてもよく、例えば、混雑度の値が高い方が、一時的に拡張する制御チャネル領域を大きくした状態（本実施形態では、一時的に拡張する制御チャネル領域に割り当てるリソースブロックの数を多くした状態）、などを用いることができる。なお、１個のサブフレームに含まれるリソースブロックの数が一定である場合には、制御チャネル領域に割り当てるリソースブロックの数と、データチャネル領域に割り当てるリソースブロックの数との合計値が、１個のサブフレームにおける全体のリソースブロックの数となる。

ここで、チャネル設定部３２が、それぞれの周波数バンドについて、制御チャネル領域とデータチャネル領域を割り当てるチャネルの設定の仕方としては、様々なものが用いられてもよい。例えば、制御チャネル領域とデータチャネル領域との比率としては様々なものが用いられてもよく、また、１個のサブフレームにおいて、必ずしも、連続して並ぶ複数のリソースブロックに同じチャネルの領域（制御チャネル領域、又は、データチャネル領域）が割り当てられなくてもよく、一部又は全部が離散した複数のリソースブロックに同じチャネルの領域が割り当てられてもよい。

また、例えば、チャネル設定部３２は、混雑時に、上位バンドの制御チャネル領域を一時的に拡張する状態を設定するときに、その代わりに、他の周波数バンド（下位バンド）のうちの１個以上の周波数バンドについて、制御チャネル領域を一時的に縮小する（本実施形態では、１個のサブフレームにおいて、制御チャネル領域に割り当てるリソースブロックの数を減少させる）状態を設定することも可能である。この構成では、混雑時に、上位バンドの制御チャネル領域を一時的に拡張して、上位バンドのデータチャネル領域が減少するのに対して、下位バンドの制御チャネル領域を一時的に縮小して、下位バンドのデータチャネル領域が増加することで、上位バンドにおけるデータチャネル領域の減少分と同じ分又は異なる分だけ、下位バンドにおけるデータチャネル領域を増加させて、互いに補わせることができる。

また、例えば、チャネル設定部３２は、チャネル領域（制御チャネル領域やデータチャネル領域）の設定として、端末装置２により使用する周波数バンドを切り替える設定を行うこともできる。一例として、チャネル設定部３２は、初期の状態では端末装置２により上位バンドを使用してＲＡＣＨの信号を送信するように設定されているのに対して、端末装置２によりいずれか１個以上の下位バンドを使用してＲＡＣＨの信号を送信するように設定する（設定の内容を変更する）ことができる。

＜チャネル通知部３３の説明＞
チャネル通知部３３は、チャネル設定部３２により行われたチャネル領域の設定（制御チャネル領域やデータチャネル領域の設定）の内容を、基地局装置１の通信エリア１１内に存在する端末装置２に対して通知する。本実施形態では、チャネル通知部３３は、チャネル領域の設定の内容を含む信号を、ブロードキャストの信号（報知信号）を用いて、無線通信部２２により無線送信することで、端末装置２に通知する。

本実施形態では、チャネル通知部３３は、通常時におけるチャネル領域の設定の状態から、混雑時におけるチャネル領域の設定の状態へ移行するとき、又は、その前後のうちで、あらかじめ定められたタイミングで、移行後におけるチャネル領域の設定の内容を端末装置２に通知する。また、チャネル通知部３３は、混雑時におけるチャネル領域の設定の状態から、通常時におけるチャネル領域の設定の状態へ移行するとき、又は、その前後のうちで、あらかじめ定められたタイミングで、移行後におけるチャネル領域の設定の内容を端末装置２に通知する。

このように、チャネル通知部３３は、チャネル設定部３２により可変に制御されるチャネル領域の設定の内容を端末装置２に通知する。
一例として、チャネル通知部３３は、混雑時における混雑度の値に応じて、チャネル領域の設定の状態が切り替えられるとき、又は、その前後のうちで、あらかじめ定められたタイミングで、切り替え後におけるチャネル領域の設定の内容を端末装置２に通知することもできる。

＜スケジューリング部３４の説明＞
スケジューリング部３４は、端末装置２から送信されるＲＡＣＨの信号により通信（セッション）が確立された端末装置２に対して、当該端末装置２との間で信号を通信（送信や受信）するために使用するチャネル領域（制御チャネル領域やデータチャネル領域）のリソースブロックを割り当てるスケジューリング処理を行う。
ここで、制御チャネル領域は制御信号を通信するために使用され、データチャネル領域はデータ（ユーザデータ）を通信するために使用される。
また、スケジューリング部３４は、例えば、複数の周波数バンド（図４の例では、３個の周波数バンド）について、スケジューリング処理を行う。

＜スケジュール通知部３５の説明＞
スケジュール通知部３５は、スケジューリング部３４により行われたスケジューリング処理の結果（チャネル領域のリソースブロックを割り当てるスケジュールの内容）を該当する端末装置２に通知する。本実施形態では、スケジュール通知部３５は、スケジューリング処理の結果を含む信号を、無線通信部２２により無線送信することで、端末装置２に通知する。

図３を参照して、端末装置２において行われる動作を説明する。
＜チャネル設定部６１の説明＞
チャネル設定部６１は、無線通信部５２により基地局装置１から受信される信号に基づいて、基地局装置１のチャネル設定部３２により通知されるチャネル領域の設定（制御チャネル領域やデータチャネル領域の設定）の内容を検出し、この内容に従ったチャネル領域を使用するように設定する。本実施形態では、端末装置２は、チャネル設定部６１により設定されたチャネル領域（ここでは、特に、ＲＡＣＨの領域）の設定の内容に基づいて、ＲＡＣＨの信号を送信する。

ここで、本実施形態では、初期の設定では、端末装置２には、上位バンドである周波数バンド＿１におけるサブフレームの最初の２個のリソースブロック（図４の例では、リソースブロックＢ１−１〜Ｂ１−２）のＲＡＣＨ領域を使用してＲＡＣＨの信号を送信するように設定されている。また、端末装置２は、基地局装置１からチャネル領域の設定の内容が通知された場合には、当該通知された内容（ここでは、変更後の内容）に従って、以降の通信を行う。

＜スケジュール設定部６２の説明＞
スケジュール設定部６２は、無線通信部５２により基地局装置１から受信される信号に基づいて、基地局装置１のスケジュール通知部３５により通知されるスケジュールの内容を検出し、この内容に従ったチャネル領域（制御チャネル領域やデータチャネル領域）のリソースブロックを使用するように設定する。端末装置２は、スケジュール設定部６２により設定されたチャネル領域の設定の内容に基づいて、信号を送信する。

＜第１実施形態のまとめ＞
以上のように、本実施形態では、マルチバンド（複数の周波数バンド）を有する無線通信システムにおいて、基地局装置１は、端末装置２からのＲＡＣＨの信号の混雑度に関する状況に応じて、各周波数バンドにおける制御チャネル領域（本実施形態では、上位バンドにおける制御チャネル領域）を動的に変化する。例えば、基地局装置１は、当該基地局装置１の通信エリア１１内に一時的に多くの端末装置２が存在するような場合に、チャネル領域を自律的に制御して、上位バンドの制御チャネル領域を一時的に拡張することで、ＲＡＣＨ領域を一時的に拡張する。

従って、本実施形態では、一時的に多くのユーザ（端末装置２）が集中するとき（又は、集中すると予測されるとき）に、基地局装置１により端末装置２から同一の時間帯（本実施形態では、同一のサブフレーム内）に受信することが可能な上りリンクのＲＡＣＨの信号の数（収容数）を一時的に増やすことで、一時的に生じる制御チャネル領域の不足（ここでは、ＲＡＣＨ領域の不足）を解消し、基地局装置１と接続できない端末装置２の数を軽減して、端末装置２が基地局装置１と接続し易い環境を実現することができる。このように基地局装置１がＲＡＣＨ領域を一時的に増加して、端末装置２が基地局装置１と接続し易い環境になると、端末装置２が基地局装置１に対して送信するＲＡＣＨの信号の回数が減少する（衝突が減少する）ため、端末装置２が基地局装置１との接続に要する時間や消費電力を軽減することができる。
以上のように、本実施形態に係る無線通信システムにおける基地局装置１や端末装置２によると、ＲＡＣＨの信号の衝突を低減して、基地局装置１と端末装置２とのセッションの確立を効果的に実現することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態を説明する。
本実施形態では、第１実施形態における更なる構成例を示す。
図１に示される無線通信システムにおいて、図２に示される基地局装置１及び図３に示される端末装置２を例として、説明する。
図５は、本実施形態に係るスケジューリング処理を説明するための図である。
具体的には、図５は、本実施形態に係る無線通信システムにおいて使用することが可能な３個の周波数バンド（上位バンドである周波数バンド＿１、下位バンドである周波数バンド＿２及び周波数バンド＿３）について、複数個のサブフレームにおける無線のリソースブロック（ＲＢ）のチャネル割り当ての一例を示し、また、スケジューリングの一例を示す。図５に示されるグラフにおいて、横軸は時間を表し、縦軸は周波数を表す。

ここで、各周波数バンドの各サブフレームにおけるチャネル割り当て（制御チャネル領域、データチャネル領域、一時的に拡張する制御チャネル領域の割り当て）については、図４に示して説明したものと同様である。
図５の例では、上位バンドである周波数バンド＿１について、１個のサブフレームを構成する９個のリソースブロックＢ１−１〜Ｂ１−９、及び、それより後の１個のサブフレームを構成する９個のリソースブロックＢ１−１９〜Ｂ１−２７を示してある。また、下位バンドである周波数バンド＿２について、１個のサブフレームを構成する９個のリソースブロックＢ２−１〜Ｂ２−９、及び、それより後の１個のサブフレームを構成する９個のリソースブロックＢ２−１９〜Ｂ２−２７を示してある。また、下位バンドである周波数バンド＿３について、１個のサブフレームを構成する９個のリソースブロックＢ３−１〜Ｂ３−９、及び、それより後の１個のサブフレームを構成する９個のリソースブロックＢ３−１９〜Ｂ３−２７を示してある。

そして、基地局装置１は、スケジューリング部３４により、当該基地局装置１の通信エリア１１内に存在する第１の端末装置（ＵＥ−１）に、上位バンドである周波数バンド＿１のリソースブロックＢ１−２を制御チャネル領域として割り当て、同じ周波数バンド＿１のリソースブロックＢ１−２５をデータチャネル領域として割り当てる。
このように、基地局装置１は、端末装置２に対して、制御チャネル領域及びデータチャネル領域を共に上位バンドに割り当てることができる。

また、基地局装置１は、スケジューリング部３４により、当該基地局装置１の通信エリア１１内に存在する第２の端末装置（ＵＥ−２）に、上位バンドである周波数バンド＿１のリソースブロックＢ１−５を制御チャネル領域として割り当て、下位バンドである周波数バンド＿３のリソースブロックＢ３−２２をデータチャネル領域として割り当てる。
このように、基地局装置１は、端末装置２に対して、制御チャネル領域を上位バンドに割り当て、データチャネル領域を下位バンドに割り当てることができる。

また、基地局装置１は、スケジューリング部３４により、当該基地局装置１の通信エリア１１内に存在する第３の端末装置（ＵＥ−３）に、上位バンドである周波数バンド＿１のリソースブロックＢ１−３を制御チャネル領域として割り当て、下位バンドである周波数バンド＿２のリソースブロックＢ２−２３をデータチャネル領域として割り当てる。
このように、基地局装置１は、端末装置２に対して、制御チャネル領域を上位バンドに割り当て、データチャネル領域を下位バンドに割り当てることができる。

また、基地局装置１は、スケジューリング部３４により、当該基地局装置１の通信エリア１１内に存在する第４の端末装置（ＵＥ−４）に、下位バンドである周波数バンド＿２のリソースブロックＢ２−２を制御チャネル領域として割り当て、同じ周波数バンド＿２のリソースブロックＢ２−２１をデータチャネル領域として割り当てる。
このように、基地局装置１は、端末装置２に対して、制御チャネル領域及びデータチャネル領域を共に下位バンドに割り当てることができる。図５の例では、基地局装置１は、制御チャネル領域及びデータチャネル領域を同じ下位バンド（周波数バンド＿２）に割り当てているが、制御チャネル領域及びデータチャネル領域を異なる下位バンドに割り当てることも可能である。

なお、本実施形態では、上位バンドのリソースブロックを制御チャネル領域（ここでは、ＲＡＣＨ領域）として使用することが初期的に端末装置２に設定されているため、図５に示される第１の端末装置（ＵＥ−１）〜第３の端末装置（ＵＥ−３）の状態としては、上位バンドである周波数バンド＿１のリソースブロックを制御チャネル領域（ここでは、ＲＡＣＨ領域）として使用してＲＡＣＨの信号を送信して、基地局装置１から制御チャネル領域の割り当て（スケジューリングの結果）を受ける前の状態であってもよい。

＜第２実施形態のまとめ＞
以上のように、本実施形態では、基地局装置１は、上位バンドの制御チャネル領域（ここでは、ＲＡＣＨ領域）でＲＡＣＨの信号を受信してセッションを確立した端末装置２に対して、上位バンド以外の周波数バンドを含めた未使用のデータチャネル領域（例えば、上位バンドとは異なる周波数バンドである下位バンドのデータチャネル領域）を割り当てる。

従って、本実施形態では、一時的に基地局装置１により上位バンドの制御チャネル領域を増やしたことで生じる上位バンドのデータチャネル領域の不足を解消し、スループットの低下（例えば、極端なスループットの低下）を防ぐことができる。
また、本実施形態では、下位バンドの周波数利用効率を改善することができる。例えば、基地局装置１が、各周波数バンドにおけるデータチャネル領域の利用率を検出し、そして、上位バンドにおける制御チャネル領域（ここでは、ＲＡＣＨ領域）を使用して収容した端末装置２に対して、データチャネル領域の利用率が低い周波数バンドのデータチャネル領域を優先的に割り当てることで、周波数利用効率を改善することができる。
また、本実施形態では、マルチバンドを有する無線通信システムにおいて、基地局装置１が上位バンドで収容した端末装置２に対して上位バンドのデータチャネル領域を割り当てる場合と比べて、基地局装置１が上位バンドで収容した端末装置２に対して割り当てることが可能なデータチャネル領域を多くすることができる。

例えば、基地局装置１の通信エリア１１内の端末装置２の数が一時的に増加した場合、当該通信エリア１１内に新たに入ってきた端末装置２は、上位バンドに対してＲＡＣＨの信号を無線送信する。このため、下位バンドでは、それまでに存在した端末装置２のみを収容しており、通常、上位バンドよりもリソースブロックの混雑度は小さく、本実施形態では、これを利用する。
また、制御チャネル領域とデータチャネル領域を異なる周波数バンドに割り当てる構成は、特に、制御信号を通信するためのＣ−ｐｌａｎｅ（Ｃｏｎｔｒｏｌ−ｐｌａｎｅ）と、ユーザデータ信号を通信するためのＵ−ｐｌａｎｅ（Ｕｓｅｒ−ｐｌａｎｅ）が分離した無線通信システムに適用することができる。このようにＣ−ｐｌａｎｅとＵ−ｐｌａｎｅが分離した無線通信システムとしては、例えば、ＬＴＥの無線通信システムなどがある。

［第３実施形態］
第３実施形態を説明する。
本実施形態では、第１実施形態又は第２実施形態における更なる構成例を示す。
図１に示される無線通信システムにおいて、図２に示される基地局装置１及び図３に示される端末装置２を例として、説明する。

図１１は、背景技術に係るマルチサイトの無線通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。この無線通信システムは、マクロセル（マクロ局のセル）とピコセル（ピコ局のセル）が混在するＨｅｔＮｅｔ（Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のシステムである。
図１１の例に係る無線通信システムは、基地局装置として、マクロ局装置２００１と、ピコ局装置２００２を備える。また、図１１の例に係る無線通信システムは、これらの基地局装置を通信可能に接続する回線２００３と、複数の端末装置２０２１−１〜２０２１−５を備える。
また、図１１には、マクロ局装置２００１の通信エリア２０１１と、ピコ局装置２００２の通信エリア２０１２を示してある。比較的に、マクロ局装置２００１の通信エリア２０１１の方が、ピコ局装置２００２の通信エリア２０１２よりも広く（大きく）、図１１の例では、マクロ局装置２００１の通信エリア２０１１がピコ局装置２００２の通信エリア２０１２を含む。
図１１の例に係る無線通信システムでは、ピコ局装置２００２の通信エリア２０１２内に存在する端末装置２０２１−１〜２０２１−３は、当該ピコ局装置２００２と接続して、当該ピコ局装置２００２の制御チャネル領域及びデータチャネル領域を使用して、通信を行う。また、マクロ局装置２００１の通信エリア２０１１内に存在する端末装置２０２１−４〜２０２１−５は、当該マクロ局装置２００１と接続して、当該マクロ局装置２００１の制御チャネル領域及びデータチャネル領域を使用して、通信を行う。

図６は、本実施形態に係るマルチサイトの無線通信システムの概略的な構成例を示すブロック図である。この無線通信システムは、マクロセル（マクロ局のセル）とピコセル（ピコ局のセル）が混在するＨｅｔＮｅｔのシステムである。
本実施形態に係る無線通信システムは、基地局装置として、マクロ局装置１０１と、ピコ局装置１０２を備える。また、本実施形態に係る無線通信システムは、これらの基地局装置を通信可能に接続する回線１０３と、複数の端末装置１２１−１〜１２１−３を備える。
また、図６には、マクロ局装置１０１の通信エリア１１１と、ピコ局装置１０２の通信エリア１１２を示してある。比較的に、マクロ局装置１０１の通信エリア１１１の方が、ピコ局装置１０２の通信エリア１１２よりも広く（大きく）、図６の例では、マクロ局装置１０１の通信エリア１１１がピコ局装置１０２の通信エリア１１２を含む。
本実施形態に係る無線通信システムでは、ピコ局装置１０２の通信エリア１１２内に存在する端末装置１２１−１〜１２１−３は、当該ピコ局装置１０２と接続して、当該ピコ局装置１０２の制御チャネル領域を使用するとともに、マクロ局装置１０１のデータチャネル領域を使用して、通信を行う。

ここで、マクロ局装置１０１及びピコ局装置１０２は、それぞれ、図２に示されるのと同様な構成を有しており、同様な動作を行う機能を有している。また、マクロ局装置１０１及びピコ局装置１０２は、それぞれ、更に、本実施形態で説明する機能も有している。
ピコ局装置１０２は、当該ピコ局装置１０２の通信エリア１１２内に存在する端末装置（一例として、端末装置１２１−３とする）からＲＡＣＨの信号を受信して当該端末装置１２１−３と接続すると、当該ピコ局装置１０２のスケジューリング部３４により、当該ピコ局装置１０２のリソースブロックを制御チャネル領域として端末装置１２１−３により使用するように設定（割り当て）するとともに、マクロ局装置１０１のリソースブロックをデータチャネル領域として端末装置１２１−３により使用するように設定（割り当て）する。そして、ピコ局装置１０２は、当該ピコ局装置１０２のスケジュール通知部３５により、この設定の内容（スケジューリング処理の結果の内容）を端末装置１２１−３に通知する。

また、ピコ局装置１０２は、当該ピコ局装置１０２のスケジュール通知部３５により、この設定の内容（スケジューリング処理の結果の内容）を、回線１０３を介して、マクロ局装置１０１に送信して通知する。
マクロ局装置１０１は、ピコ局装置１０２から通知された端末装置１２１−３に関するスケジューリング処理の結果の内容に従って、当該マクロ局装置１０１のスケジューリング部３４により、スケジューリング処理を行う。

ここで、本実施形態では、ピコ局装置１０２において当該ピコ局装置１０２のスケジューリング部３４により端末装置１２１−３についてデータチャネル領域のスケジューリング処理を行う構成としたが、他の構成例として、マクロ局装置１０１において当該マクロ局装置１０１のスケジューリング部３４により端末装置１２１−３についてデータチャネル領域のスケジューリング処理を行う構成とすることも可能である。なお、マクロ局装置１０１とピコ局装置１０２は、回線１０３を介して、処理に必要な情報をやり取りすることができる。

端末装置１２１−３は、図３に示されるのと同様な構成を有しており、同様な動作を行う機能を有している。また、端末装置１２１−３は、更に、本実施形態で説明する機能も有している。
端末装置１２１−３は、無線通信部５２により、マクロ局装置１０１と無線通信する機能及びピコ局装置１０２と無線通信する機能を有している。一例として、端末装置１２１−３は、無線通信可能な位置に存在するマクロ局装置１０１及びピコ局装置１０２について、いずれか一方の局装置（基地局装置）と主（Ｐｒｉｍａｒｙ）として接続するとともに、他方の局装置（基地局装置）と副（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）として接続する。
そして、端末装置１２１−３は、ＲＡＣＨの信号を無線送信してピコ局装置１０２と接続した場合には、ピコ局装置１０２から通知されたスケジューリング処理の結果の内容に従って、制御チャネル領域の信号についてはピコ局装置１０２のリソースブロックを使用して通信（送信や受信）し、データチャネル領域の信号についてはマクロ局装置１０１のリソースブロックを使用して通信（送信や受信）する。

次に、図７及び図８を参照して、図６に示されるようなマルチサイトの無線通信システムについて、更なる構成例を説明する。
図７は、本実施形態に係るＤ−ＲＡＮ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ−Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）構成の無線通信システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
図７の例に係る無線通信システムは、図６に示される無線通信システムと同様に、マクロ局装置２０１と、ピコ局装置２０２と、これらを接続する回線２０３と、複数の端末装置２３１−１〜２３１−４を備える。
また、図７には、マクロ局装置２０１の通信エリア２１１と、ピコ局装置２０２の通信エリア２１２と、各局装置（ここでは、マクロ局装置２０１及びピコ局装置２０２）に接続されるネットワーク２０４を示してある。

また、図７の例に係る無線通信システムでは、マクロ局装置２０１はその場所にベースバンドユニット（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）２２１を備えるとともに、ピコ局装置２０２はその場所にベースバンドユニット（ＢＢＵ）２２２を備える。
このような構成では、ピコ局装置２０２のベースバンドユニット２２２とマクロ局装置２０１のベースバンドユニット２２１との間で、情報交換をして、連携することが必要である。

図８は、本実施形態に係るＣ−ＲＡＮ（Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ−Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）構成の無線通信システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
図８の例に係る無線通信システムは、図６に示される無線通信システムと同様に、マクロ局装置３０１と、ピコ局装置３０２と、これらを接続する回線３０３と、複数の端末装置３４１−１〜３４１−６を備える。
また、図８には、マクロ局装置３０１の通信エリア３１１と、ピコ局装置３０２の通信エリア３１２と、各局装置（ここでは、マクロ局装置３０１及びピコ局装置３０２）に接続されるネットワーク３０４を示してある。

また、図８の例に係る無線通信システムでは、ネットワーク３０４にＢＢＵプーリング（ＢＢＵ Ｐｏｏｌｉｎｇ）３２１を備える。また、ＢＢＵプーリング３２１は、マクロ局装置３０１及びピコ局装置３０２を制御するためのＢＢＵ３３１、３３２を備える。
このように、Ｃ−ＲＡＮ構成では、ネットワーク３０４に、複数の局装置（基地局装置）のＢＢＵ３３１、３３２の機能をまとめたＢＢＵプーリング３２１を１箇所に備える。このため、Ｃ−ＲＡＮ構成では、複数の局装置（基地局装置）のＢＢＵの機能が１箇所（ＢＢＵプーリング３２１）に集約されることで、複数の局装置（基地局装置）のＢＢＵの連携を容易化することができる。図８の例では、マクロ局装置３０１のＢＢＵ３３１とピコ局装置３０２のＢＢＵ３３２との連携を容易化することができる。

ここで、ＢＢＵプーリング３２１に備えられるＢＢＵ３３１、３３２の機能としては、図８の例では、２個の局装置（基地局装置）に対応する構成を示したが、他の構成例として、３個以上の局装置（基地局装置）に対応するものであってもよい。
また、ＢＢＵプーリング３２１に備えられるＢＢＵとしては、例えば、それぞれのＢＢＵが１個の局装置（基地局装置）に対応するものであってもよく、又は、１個のＢＢＵが２個以上の局装置（基地局装置）に対応するものであってもよく、逆に、２個以上のＢＢＵが１個の局装置（基地局装置）に対応するものであってもよい。
なお、Ｄ−ＲＡＮや、Ｃ−ＲＡＮや、ＢＢＵや、ＢＢＵプーリングについては、公知の技術である。

＜第３実施形態のまとめ＞
以上のように、本実施形態では、複数のサイト（ここでは、基地局装置１）を備えて構成されるマルチサイトシステムにおいて、一のサイトが上位バンドの制御チャネル領域（ここでは、ＲＡＣＨ領域）を使用して収容した端末装置２に対して、異なるサイトのデータチャネル領域を割り当てる。例えば、図６〜図８に示されるように、ピコ局装置１０２、２０２、３０２の制御チャネル領域（ここでは、ＲＡＣＨ領域）によりセッションを確立した端末装置に対して、マクロ局装置１０１、２０１、３０１のデータチャネル領域を割り当てる。

従って、本実施形態では、一時的に一のサイト（図６〜図８の例では、ピコ局装置）により上位バンドの制御チャネル領域を増やしたことで生じる当該一のサイトの上位バンドのデータチャネル領域の不足を解消し、スループットの低下（例えば、極端なスループットの低下）を防ぐことができる。
また、本実施形態では、前記一のサイト以外のサイト（図６〜図８の例では、マクロ局装置）の周波数利用効率を改善することができる。例えば、前記一のサイト（又は、他のサイトや、複数のサイトの上位の装置など）が、各サイト（又は、各サイトの各周波数バンド）におけるデータチャネル領域の利用率を検出し、そして、前記一のサイトの上位バンドにおける制御チャネル領域（ここでは、ＲＡＣＨ領域）を使用して収容した端末装置２に対して、データチャネル領域の利用率が低いサイトの周波数バンドのデータチャネル領域を優先的に割り当てることで、周波数利用効率を改善することができる。
また、本実施形態では、マルチサイトを有する無線通信システムにおいて、一のサイトが上位バンドで収容した端末装置２に対して当該一のサイトのデータチャネル領域を割り当てる場合と比べて、当該一のサイトが上位バンドで収容した端末装置２に対して割り当てることが可能なデータチャネル領域を多くすることができる。

また、本実施形態では、マルチサイトシステムにおいて、Ｃ−ＲＡＮ構成を採用することで、複数のサイト（ここでは、基地局装置１）について、サイト間のデータチャネル領域の割り当てを容易化することができる。
ここで、マルチサイトシステムに備えられる基地局装置１としては、例えば、マクロ局装置やピコ局装置以外にも、様々な種類の局装置（基地局装置）が用いられてもよい。また、マルチサイトシステムに備えられるそれぞれの種類の局装置（基地局装置）の数としては、任意の数が用いられてもよい。

また、第２実施形態に係る構成と第３実施形態に係る構成を組み合わせることが可能である。
例えば、マルチバンド及びマルチサイトを有するＬＴＥなどの無線通信システムにおいて、Ｃ−ｐｌａｎｅとＵ−ｐｌａｎｅを分離して使用する場合に、周波数利用効率を犠牲にすることなく、ユーザ（端末装置２）にとって基地局装置１とのつながりやすさを改善することができる。
例えば、無線通信システムにおける周波数（周波数バンド）の割り当てや、リソースブロックの割り当てにおいて、ＲＡＣＨの信号の輻輳時におけるバンドサーチ時間やセルサーチ時間を短縮することが可能である。

［以上の実施形態に関する構成例］
図１に示される無線通信システムにおいて、図２に示される基地局装置１及び図３に示される端末装置２を例として、説明する。
一構成例（第１実施形態で説明した構成例）として、端末装置２からのＲＡＣＨの信号の混雑度に関する状況を表す情報を検出する状況検出部３１と、前記状況検出部３１により検出される情報に基づいて、あらかじめ定められた条件により、前記端末装置２からのＲＡＣＨの信号の混雑時であると判定した場合には、あらかじめ定められた上位バンド（図４の例では、周波数バンド＿１）において、ＲＡＣＨ領域が含まれる制御チャネル領域を一時的に拡張するようにチャネル領域（図４の例では、制御チャネル領域及びデータチャネル領域）の設定を行うチャネル設定部３２と、を備えることを特徴とする基地局装置１である。

一構成例（第１実施形態で説明した構成例）として、前記チャネル設定部３２により行われたチャネル領域の設定の内容を、ブロードキャストで、前記端末装置２に通知するチャネル通知部３３を備える、ことを特徴とする基地局装置１である。

一構成例（第１実施形態で説明した構成例）として、前記チャネル設定部３２は、前記上位バンドにおいてＲＡＣＨ領域が含まれる制御チャネル領域を一時的に拡張するとともに、前記上位バンド以外の下位バンド（図４の例では、周波数バンド＿２や周波数バンド＿３）において制御チャネル領域を一時的に縮小するようにチャネル領域の設定を行う、ことを特徴とする基地局装置１である。

一構成例（第２実施形態で説明した構成例）として、前記上位バンド（図５の例では、周波数バンド＿１）のＲＡＣＨ領域を使用して接続した端末装置２に対して、前記上位バンド以外の下位バンド（図５の例では、周波数バンド＿２や周波数バンド＿３）のリソース（図５の例では、リソースブロック）をデータチャネル領域として割り当てるスケジューリング部３４と、前記スケジューリング部３４により行われたスケジューリング処理の結果を前記端末装置２に通知するスケジュール通知部３５と、を備えることを特徴とする基地局装置１である。

一構成例（第３実施形態で説明した構成例）として、一の種類の基地局装置（図６の例では、ピコ局装置１０２）のＲＡＣＨ領域を使用して接続した端末装置（図６の例では、端末装置１２１−３）に対して、他の種類の基地局装置（図６の例では、マクロ局装置１０１）のリソースをデータチャネル領域として割り当てるスケジューリング部３４を備える、ことを特徴とする基地局装置１である。

［以上の実施形態のまとめ］
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
本発明は、装置（例えば、基地局装置や端末装置など）以外にも、システム（例えば、無線通信システムなど）、方法（例えば、無線通信方法など）、プログラム（例えば、無線通信プログラムなど）などとして、捉えることも可能である。

また、以上に示した各実施形態に係る各装置（例えば、基地局装置１や端末装置２）の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、処理を行ってもよい。

なお、ここで言う「コンピュータシステム」とは、オペレーティング・システム（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ；ＯＳ）や周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことを言う。

更に、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことを言う。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。更に、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

１、１−１…基地局装置、２、２−１〜２−Ｎ、１２１−１〜１２１−３、２３１−１〜２３１−４、３４１−１〜３４１−６、２０２１−１〜２０２１−５…端末装置、３、１０３、２０３、３０３、２００３…回線、１１−１、１１１〜１１２、２１１〜２１２、３１１〜３１２、２０１１〜２０１２…通信エリア、２１、５１…アンテナ、２２、５２…無線通信部、２３…回線通信部、２４、５３…記憶部、２５、５４…制御部、３１…状況検出部、３２、６１…チャネル設定部、３３…チャネル通知部、３４…スケジューリング部、３５…スケジュール通知部、６２…スケジュール設定部、Ｂ１−１〜Ｂ１−９、Ｂ１−１９〜Ｂ１−２７、Ｂ２−１〜Ｂ２−９、Ｂ２−１９〜Ｂ２−２７、Ｂ３−１〜Ｂ３−９、Ｂ３−１９〜Ｂ３−２７…リソースブロック、１０１、２０１、３０１、２００１…マクロ局装置、１０２、２０２、３０２、２００２…ピコ局装置、２０４、３０４…ネットワーク、２２１〜２２２、３３１〜３３２…ＢＢＵ、３２１…ＢＢＵプーリング

Claims (6)

1. 端末装置からのＲＡＣＨの信号の混雑度に関する状況を表す情報を検出する状況検出部と、
   前記状況検出部により検出される情報に基づいて、あらかじめ定められた条件により、前記端末装置からのＲＡＣＨの信号の混雑時であると判定した場合には、あらかじめ定められた上位バンドにおいて、ＲＡＣＨ領域が含まれる制御チャネル領域を一時的に拡張するようにチャネル領域の設定を行うチャネル設定部と、
   を備えることを特徴とする基地局装置。
2. 前記チャネル設定部により行われたチャネル領域の設定の内容を、ブロードキャストで、前記端末装置に通知するチャネル通知部を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記チャネル設定部は、前記上位バンドにおいてＲＡＣＨ領域が含まれる制御チャネル領域を一時的に拡張するとともに、前記上位バンド以外の下位バンドにおいて制御チャネル領域を一時的に縮小するようにチャネル領域の設定を行う、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基地局装置。
4. 前記上位バンドのＲＡＣＨ領域を使用して接続した端末装置に対して、前記上位バンド以外の下位バンドのリソースをデータチャネル領域として割り当てるスケジューリング部と、
   前記スケジューリング部により行われたスケジューリング処理の結果を前記端末装置に通知するスケジュール通知部と、
   を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基地局装置。
5. 一の種類の基地局装置のＲＡＣＨ領域を使用して接続した端末装置に対して、他の種類の基地局装置のリソースをデータチャネル領域として割り当てるスケジューリング部を備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか1項に記載の基地局装置。
6. 基地局装置に備えられる状況検出部が、端末装置からのＲＡＣＨの信号の混雑度に関する状況を表す情報を検出し、
   前記基地局装置に備えられるチャネル設定部が、前記状況検出部により検出される情報に基づいて、あらかじめ定められた条件により、前記端末装置からのＲＡＣＨの信号の混雑時であると判定した場合には、あらかじめ定められた上位バンドにおいて、ＲＡＣＨ領域が含まれる制御チャネル領域を一時的に拡張するようにチャネル領域の設定を行う、
   ことを特徴とする無線通信方法。

Images