JP2020074637A - 無線端末、基地局、及びこれらの制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】カバレッジ改善をサポートする無線端末が適切なセルに滞在できるようにするための改良を提供する。【解決手段】無線端末（１１）は、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ （ＰＤＳＣＨ）送信の繰返し回数を示すための情報を含むＭａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋメッセージを受信し、当該Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋメッセージおよび無線端末（１１）がＥｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｖｅｒａｇｅ Ｍｏｄｅ （ＥＣＭ）に対応しているか否かに基づいて、セル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを実行する。【選択図】図２

Description

本明細書の開示は、カバレッジ改善の為の通信制御を行う無線通信システムに関する。
3GPP Long Term Evolution（LTE）では、近年のモバイルトラフィックの急激な増大による通信品質の低下の改善及びさらなる高速通信の実現のための技術の標準化が行われている。さらに、今後予想される膨大な数のMachine to Machine (M2M) 端末のLTEネットワークへの接続による制御シグナリング負荷の増大を回避する技術の標準化も行われている（非特許文献１）。ここで、M2M端末は、例えば人が介在せずに通信を行う端末を指す。M2M端末は、機械（e.g., 自動販売機、ガスメータ、電気メータ、自動車、鉄道車両、船舶）及びセンサ（e.g., 環境、農業、交通等に関するセンサ）等の様々な機器に搭載される。LTEでは、M2M端末による通信をMachine Type Communication (MTC) と呼び、MTCを行う端末をMTC端末 (MTC User Equipment (MTC UE)) と呼ぶ。
M2Mのサービス事業者は膨大な数のM2M端末を市場に配布する必要があるが、M2M端末1台あたりにかけられるコストに制限がある。この為に、M2M端末は、低コストで実装されること、低消費電力で通信が行えること、等が要求される。また、MTC UEの１つのuse caseとして、建物内（例えばビル内）に固定的又は静的に設置されたまま通信を行う場合が想定される。この場合、MTC UEの無線品質が常に低い可能性があり、一般的に移動性を有する通常のUE（e.g., 携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ノートブック・パーソナルコンピュータ（ノートブックPC））に比べカバレッジ改善の為の技術が必要となる。また、低コスト化する為の機能制限としては、例えば最大送信電力が小さい、受信アンテナ数が少ない、高次変調方式（e.g. 64 Quadrature Amplitude Modulation（64QAM））をサポートしない、使用可能な無線帯域幅が狭帯域（e.g. 1.25 MHz）である、などが考えられ、これによりMTC UEの最大伝送レートが低下する。そこで、LTEでは、通常UEに比べ劣ることが予想されるMTC UEの通信特性（つまり、カバレッジ）を改善する為の技術の標準化が行われている（非特許文献２）。以下では、LTEで検討されているMTC UEのカバレッジを改善する為の技術の一例を説明する。尚、以下に説明されるMTC UEのためのカバレッジ改善技術（カバレッジ改善処理）は、MTC UEの通信特性又は通信品質を改善又は向上する為の処理と言うこともできる。これらの特別なカバレッジ改善技術を適用するUEの状態は、カバレッジ改善モード（Enhanced Coverage Mode（ECM））と呼ばれる。
ECMにより改善される特性は、Physical Broadcast Channel（PBCH）の受信特性、Physical Random Access Channel（PRACH）プリアンブルの送信特性（つまりeNBにおける検出特性）、Physical Downlink Shared Channel（PDSCH）の受信特性、Physical Uplink Shared Channel（PUSCH）の送信特性、等がある。PBCHは、eNBによるセル内共通の報知情報の送信に用いられる下り報知チャネルである。PRACHは、UEの無線基地局（eNB）への初期アクセスに用いられる上り物理チャネルである。PDSCHは、UEによるデータ受信に用いられる下り物理チャネルである。PUSCHは、UEによるデータ送信に用いられる上り物理チャネルである。
PBCHの受信特性を改善するために検討されている処理の１つは、通常よりも所定回数だけ余分にPBCHによる報知情報の送信を繰り返すことである（非特許文献３）。PRACHの送信特性を改善するために検討されている処理の１つは、PRACH（つまりプリアンブル）の送信を所定回数だけ繰り返すことである（非特許文献４）。さらに、PDSCHの受信特性及びPUSCHの送信特性を改善するために検討されている処理の１つは、複数サブフレームに亘りPDSCH及びPUSCHを繰り返し送信することである（非特許文献５）。これらの処理により、通常UEよりも劣化することが予想されるMTC UEの通信特性が改善することが期待される。
ECMにおけるこれらのカバレッジ改善処理は、耐遅延アクセス（delay tolerant access）を行うMTC UEを対象として行われることが想定されている。delay tolerant accessは、RRC Connection Requestメッセージ内で指定される新たなEstablishmentCauseとして定義され、例えばオーバーロードを制御するために使用される。delay tolerant accessは、delay tolerantなMTCアプリケーションを実行するMTC UEを主に意図している。例えば、メータリングサービス（検針サービス）は、検針レポートの遠隔システムへの送信をリアルタイムで（又は厳密な通信サイクルで）行う必要性がなく、検針レポートの送信において長い遅延を許容するかもしれない。eNBは、delay tolerant accessに対してオーバーロード制御を適用する場合、delay tolerant access に指定されたEstablishmentCauseを伴うRRC Connection Requestメッセージによって送られたRRC Connection Requestを拒絶してもよい。
3GPP TR 37.868 V11.0.0 (2011-09), "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on RAN Improvements for Machine-type Communications; (Release 11)", 2011年9月 3GPP TR 36.888 V12.0.0 (2013-06), "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on provision of low-cost Machine-Type Communications (MTC) User Equipments (UEs) based on LTE (Release 12)", 2013年6月 3GPP R1-135943, Vodafone, "Way Forward on P-BCH for MTC enhanced coverage", 3GPP TSG RAN WG1 #75, San Francisco, USA, 11-15 November 2013 3GPP R1-135944, Vodafone, "Way Forward on PRACH for MTC enhanced coverage", 3GPP TSG RAN WG1 #75, San Francisco, USA, 11-15 November 2013 3GPP R1-136001, Vodafone et al. "Way forward on PDCCH, PDSCH, PUCCH and PUSCH for MTC enhanced coverage", 3GPP TSG RAN WG1 #75, San Francisco, USA, 11-15 November 2013
本件の発明者は、ECMにおけるカバレッジ改善処理をMTC UE（M2M端末）に適用する場合の様々な問題について検討した。一例として、本件の発明者は、ECMをサポートするMTC UEのセル選択、セル再選択、及びハンドオーバについて検討した。すなわち、MTC UEにおいてECMでのカバレッジ改善処理が必要である場合と必要でない場合とで、MTC UEが滞在する（camp on）べきセルが異なるかもしれない。しかしながら、現状のセル選択基準（例えば、LTEのcell selection criterion S（S-criterion））、セル再選択基準（例えば、LTEのcell-ranking criterion R（R-criterion））、及びハンドオーバ基準（例えば、LTEのmeasurement report triggering condition for Events A1 to A6）は、ECMがMTC UEのために必要であるか否かという観点について何ら考慮していない。したがって、ECMをサポートするMTC UEが滞在するべきセルを適切に選択できない可能性がある。あるいは、MTC UEが滞在するセル及びその周辺セルの少なくとも一方でECMがサポートされている場合とそうでない場合とでも、MTC UEが滞在する（camp on）べきセルが異なるかもしれない。
したがって、本明細書に開示される実施形態が達成しようとする目的の１つは、特別なカバレッジ改善処理（e.g., ECMでのカバレッジ改善処理）をサポートするMTC UEが適切なセルに滞在できるようにするために改良されたMTC UE（M2M端末）、基地局、方法、及びプログラムを提供することである。なお、この目的は、本明細書に開示される複数の実施形態が達成しようとする複数の目的の１つに過ぎないことに留意されるべきである。その他の目的又は課題と新規な特徴は、本明細書の記述又は添付図面から明らかにされる。
一実施形態において、M2M端末は、無線通信部及び制御部を含む。前記無線通信部は、基地局と通信するよう構成されている。前記制御部は、所定のカバレッジ改善処理が必要であるか否かに応じて、又は前記M2M端末が滞在するセル及びその周辺セルの少なくとも一方で前記カバレッジ改善処理がサポートされているか否かに応じて、セル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを変更するよう構成されている。
一実施形態において、基地局装置は、無線通信部および制御部を含む。前記無線通信部は、M2M端末と通信するよう構成されている。前記制御部は、所定のカバレッジ改善処理が前記M2M端末のために必要であるか否かに応じて、又は前記M2M端末が滞在するセル及びその周辺セルの少なくとも一方で前記カバレッジ改善処理がサポートされているか否かに応じて、前記M2M端末によるセル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つが変更されるように前記M2M端末を支援するよう構成されている。
一実施形態において、M2M端末により行われる方法は、所定のカバレッジ改善処理が前記M2M端末のために必要であるか否かに応じて、又は前記M2M端末が滞在するセル及びその周辺セルの少なくとも一方で前記カバレッジ改善処理がサポートされているか否かに応じて、セル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを変更することを含む。
一実施形態において、基地局装置により行われる方法は、所定のカバレッジ改善処理がM2M端末のために必要であるか否かに応じて、又は前記M2M端末が滞在するセル及びその周辺セルの少なくとも一方で前記カバレッジ改善処理がサポートされているか否かに応じて、前記M2M端末によるセル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つが変更されるように前記M2M端末を支援することを含む。
一実施形態において、M2M端末は、無線通信部及び制御部を含む。前記無線通信部は、基地局と通信するよう構成されている。前記制御部は、セル再選択又はハンドオーバのために使用される第１のパラメータに代入される第１及び第２の値を前記基地局から受信するよう構成されている。前記第１の値は、所定のカバレッジ改善処理が前記M2M端末のために必要でない場合に、前記制御部において前記第１のパラメータに代入される。前記第２の値は、前記所定のカバレッジ改善処理が前記M2M端末のために必要である場合に、前記制御部において前記第１のパラメータに代入される。
一実施形態において、基地局装置は、無線通信部および制御部を含む。前記無線通信部は、M2M端末と通信するよう構成されている。前記制御部は、セル再選択又はハンドオーバのために前記M2M端末によって使用される第１のパラメータに代入される第１及び第２の値を前記M2M端末に通知するよう構成されている。前記第１の値は、所定のカバレッジ改善処理が前記M2M端末のために必要でない場合に、前記M2M端末において前記第１のパラメータに代入される。前記第２の値は、前記所定のカバレッジ改善処理が前記M2M端末のために必要である場合に、前記M2M端末において前記第１のパラメータに代入される。
一実施形態において、M2M端末により行われる方法は、セル再選択又はハンドオーバのために使用される第１のパラメータに代入される第１及び第２の値を基地局から受信することを含む。前記第１の値は、所定のカバレッジ改善処理が前記M2M端末のために必要でない場合に、前記M2M端末において前記第１のパラメータに代入される。前記第２の値は、前記所定のカバレッジ改善処理が前記M2M端末のために必要である場合に、前記M2M端末において前記第１のパラメータに代入される。
一実施形態において、基地局装置により行われる方法は、セル再選択又はハンドオーバのために前記M2M端末によって使用される第１のパラメータに代入される第１及び第２の値を前記M2M端末に通知することを含む。前記第１の値は、所定のカバレッジ改善処理が前記M2M端末のために必要でない場合に、前記M2M端末において前記第１のパラメータに代入される。前記第２の値は、前記所定のカバレッジ改善処理が前記M2M端末のために必要である場合に、前記M2M端末において前記第１のパラメータに代入される。
一実施形態において、基地局装置は、無線通信部および制御部を含む。前記無線通信部は、M2M端末と通信するよう構成されている。前記制御部は、所定のカバレッジ改善処理が前記M2M端末のために必要であるか否かに応じて調整されたセル再選択パラメータ又はハンドオーバ・パラメータを前記M2M端末に通知するよう構成されている。
一実施形態において、基地局装置により行われる方法は、所定のカバレッジ改善処理がM2M端末のために必要であるか否かに応じて調整されたセル再選択パラメータ又はハンドオーバ・パラメータを前記M2M端末に通知することを含む。
一実施形態において、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、上述したいずれかの方法をコンピュータに行わせるための命令群（ソフトウェアコード）を含む。
上述の実施形態によれば、特別なカバレッジ改善処理（e.g., ECMでのカバレッジ改善処理）をサポートするMTC UEが適切なセルに滞在できるようにするために改良されたMTC UE（M2M端末）、基地局、方法、及びプログラムを提供できる。なお、この効果は、本明細書に開示される複数の実施形態によってもたらされると期待される複数の効果の１つに過ぎないことに留意されるべきである。
第１の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 第１の実施形態に係るM2M端末（MTC UE）の動作の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るM2M端末（MTC UE）及び基地局（eNB）の動作の一例を示すシーケンス図である。 第１の実施形態に係る基地局（eNB）の動作の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る通信手順の一例を示すシーケンス図である。 第３の実施形態に係る通信手順の一例を示すシーケンス図である。 第４の実施形態に係る通信手順の一例を示すシーケンス図である。 第４の実施形態に係る通信手順の他の例を示すシーケンス図である。 第５の実施形態に係る通信手順の一例を示すシーケンス図である。 第５の実施形態に係る通信手順の他の例を示すシーケンス図である。 第６の実施形態に係る通信手順の他の例を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係るM2M端末（MTC UE）の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る基地局（eNB）の構成例を示すブロック図である。
以下では、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
以下に説明される複数の実施形態は、独立に実施されることもできるし、適宜組み合わせて実施されることもできる。これら複数の実施形態は、互いに異なる新規な特徴を有している。したがって、これら複数の実施形態は、互いに異なる目的又は課題を解決することに寄与し、互いに異なる効果を奏することに寄与する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示している。当該無線通信システムは通信サービス、例えば音声通信若しくはパケットデータ通信又はこれら両方を提供する。図１を参照すると、当該無線通信システムは、M2M端末１１（１１Ａ、１１Ｂ）、M2M端末ではない通常の無線端末１２、基地局１３、基地局１４、及びコアネットワーク１５を含む。無線端末１２は、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ、又はノートブックPCである。なお、本実施形態では、当該無線通信システムが3GPP LTEのシステムであるとして説明する。すなわち、M2M端末１１はMTC UEに相当し、無線端末１２はMTC UEではない通常のUEに相当し、基地局１３及び１４はeNodeB (eNB)に相当し、コアネットワーク１５はEvolved Packet Core（EPC）に相当する。
図１は、ヘテロジーニアス・ネットワーク（HetNet）の例を示している。すなわち、eNB１３はセル１３０を管理し、eNB１４はセル１３０に比べて狭い範囲をカバーするセル１４０を管理する。例えば、eNB１３はマクロ基地局であり、eNB１４はピコ基地局である。しかしながら、本実施形態は、セル１３０とセル１４０が同程度の大きさを持つホモジーニアス・ネットワークに適用されてもよい。
図１において、MTC UE１１Ａは、eNB１３のセル１３０とeNB１４のセル１４０の境界付近に固定的に設置されており、無線品質が比較的劣悪であることが想定される。仮にMTC UE１１Ａが、通常のUE１２に比べて限定的な能力又は機能（e.g., 最大送信電力が小さい、受信アンテナ数が少ない、高次変調をサポートしない等）を持つ場合、無線品質の劣化が更に顕著になることが予想される。一方、MTC UE１１Ｂは、例えば自動車、鉄道車両、又は船舶などの輸送機械に搭載され、したがって移動性を有する。MTC UE１１Ｂは、セル１３０からセル１４０の方向に移動している。仮にMTC UE１１Ｂが、通常のUE１２に比べて限定的な能力又は機能を持つ場合、モビリティ特性も通常の端末１２よりも低い可能性がある。したがって、移動に伴う無線品質の変化の影響を顕著に受けてしまうことでMTC UE１１の通信特性が劣化することが予想される。したがって、本実施形態に係るMTC UE１１（１１Ａ及び１１Ｂ）は、上述したEnhanced Coverage Mode（ECM）をサポートし、ECMにおけるカバレッジ改善処理を行うことができるよう構成されている。
既に述べたように、ECMにおけるカバレッジ改善処理は、MTC UEの通信特性（通信品質）を改善又は向上する為の処理と言うこともできる。ECMにおけるカバレッジ改善処理は、既に述べたように、以下の（ａ）〜（ｄ）のうち少なくとも１つを含んでもよく、これらとは異なる他の処理、例えば（ｅ）〜（ｆ）を含んでもよい：
（ａ）通常よりも所定回数だけ余分にPBCHによる報知情報の送信を繰り返すこと、
（ｂ）PPACH（PRACHプリアンブル）の送信を所定回数だけ繰り返すこと、
（ｃ）複数サブフレームにわたってPDSCHの送信を繰り返すこと、
（ｄ）複数サブフレームにわたってPUSCHの送信を繰り返すこと、
（ｅ）PDSCH若しくはPUSCH又は両方の電力スペクトル密度（power spectral density（PSD））を高くすること（PSD boosting）、
（ｆ）PDSCH若しくはPUSCH又は両方の繰り返し送信の間に周波数ホッピングをすること。
ここで、サブフレームとは、LTEの無線フレームを構成する単位である。１つの無線フレームの長さは１０ミリ秒であり、１つの無線フレームは１０個のサブフレーム（subframe）から構成されている。したがって、１つのサブフレームの長さは、１ミリ秒である。１つのサブフレームは、時間領域で１４個のシンボル（アップリンクであればsingle carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) シンボル、ダウンリンクであれば orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)シンボル）を含む。
続いて以下では、本実施形態に係るECMのための通信制御について説明する。本実施形態に係るMTC UE１１は、ECM（ECMでのカバレッジ改善処理）がMTC UE１１のために必要であるか否かに応じて、又はMTC UE１１が滞在するセル（serving cell）（e.g., セル１３０）及びその周辺セル（neighbouring cell）（e.g., セル１４０）の少なくとも一方でECMがサポートされているか否かに応じて、セル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを変更する。ECMがMTC UE１１のために必要であるか否か（又はMTC UE１１においてECMが実行されるべきか否か）の判定は、MTC UE１１により行われてもよいし、eNB１３により行われてもよい。
MTC UE１１によるセル選択動作は、MTC UE１１がいずれのセル（又はeNB）にもキャンプオンしていない状態でのセル選択を含む。MTC UE１１によるセル再選択動作は、MTC UE１１がいずれかのセルに正常にキャンプオンした後に行われるセルの変更を含む。また、MTC UE１１によるハンドオーバ動作は、ハンドオーバ要求の送信動作、又はハンドオーバをトリガーする測定報告（measurement report）の送信動作を含む。よく知られているように、LTEを含む多くの無線通信システムでは、ハンドオーバの実行は無線端末（UE）では無くネットワーク側の装置（e.g., 基地局）によって判断され、無線端末（UE）はハンドオーバをトリガーするための測定報告をネットワーク（e.g., 基地局）に送る。測定報告は、一般的に、無線端末（UE）が滞在しているサービングセルの無線品質と、隣接セルの無線品質を示す。
例えば、MTC UE１１は、自身において自身のためにECM（つまり、ECMでのカバレッジ改善処理）が必要であると判定した場合とそうでない場合とで、これらの動作（つまり、セル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作）の少なくとも１つを変更してもよい。また、MTC UE１１は、自身がECMを実行している場合とそうでない場合とで、これらの動作の少なくとも１つを変更してもよい。また、MTC UE１１は、MTC UE１１のためにECMが必要であることがeNB１３において判定された場合とそうでない場合とでこれらの動作の少なくとも１つを変更してもよい。
一方、eNB１３は、ECMがMTC UE１１のために必要であるか否かに応じて、又はMTC UE１１が滞在するセル（e.g., セル１３０）及びその周辺セル（e.g., セル１４０）の少なくとも一方で前記カバレッジ改善処理がサポートされているか否かに応じて、当該MTC UE１１によるセル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つが変更されるように当該MTC UE１１を支援してもよい。eNB１４もeNB１３と同様に動作してもよい。例えば、eNB１３は、ECMがセル１３０（又はeNB１３）においてサポートされていることを示す通知を、MTC UE１１が受信できるようにセル１３０内に送信してもよい。これに代えて又はこれと組み合わせて、eNB１３は、ECMを必要とする（又は実行する）MTC UEのために調整されたセル選択パラメータ、セル再選択パラメータ、又はハンドオーバ・パラメータをMTC UE１１に送信してもよい。
本明細書では、ECM（つまり、ECMでのカバレッジ改善処理）がMTC UE１１のために必要でない場合に、MTC UE１１において行われる動作を、“通常の”セル選択動作、“通常の”セル選択動作、及び“通常の”ハンドオーバ動作と呼ぶ。これに対して、ECMがMTC UE１１のために必要である場合にMTC UE１１において行われる動作を、“ECM特有の”セル選択動作、“ECM特有の”セル選択動作、及び“ECM特有の”ハンドオーバ動作、と呼ぶ。ECM特有のセル選択動作、ECM特有のセル再選択動作、及びECM特有のハンドオーバ動作は、ECMをサポートするセル（又はeNB）がこれをサポートしないセル（又はeNB）に比べて、MTC UE１１が滞在（camp on）するべき又はハンドオーバするべきターゲットとして選択されやすいように調整されてもよい。
図２は、本実施形態に係るMTC UE１の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、MTC UE１１は、自身においてECMが必要とされているか否かを認識する。既に述べたように、ECMの要否（又はECMの実行の要否）は、MTC UE１１自身で判定されてもよいし、eNB１３にて判定された後にeNB１３からMTC UE１１に通知（指示）されてもよい。そして、MTC UE１１にてECMが必要でない場合（ステップＳ１１でＮＯ）、MTC UE１１は、通常のセル選択動作、セル再選択動作、又はハンドオーバ動作を行う（ステップＳ１２）。一方、MTC UE１１にてECMが必要である場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、MTC UE１１は、ECM特有のセル選択動作、セル再選択動作、又はハンドオーバ動作を行う（ステップＳ１３）。
なお、図２の手順は次のように変更されてもよい。例えば、ステップＳ１１において、MTC UE１１は、自身が滞在するセル（serving cell）（e.g., セル１３０）及びその周辺セル（neighbouring cell）（e.g., セル１４０）の少なくとも一方でECMがサポートされているか否かを認識してもよい。そして、自身が滞在するセル（e.g., セル１３０）及びその周辺セル（e.g., セル１４０）が共にECMをサポートしていない場合に、MTC UE１１は、通常のセル選択動作、セル再選択動作、又はハンドオーバ動作を行ってもよい。一方、自身が滞在するセル（e.g., セル１３０）及びその周辺セル（e.g., セル１４０）の少なくとも一方がECMをサポートしている場合に、MTC UE１１は、ECM特有のセル選択動作、セル再選択動作、又はハンドオーバ動作を行ってもよい。
本実施形態によれば、以下に述べる効果が期待される。すなわち、本実施形態に係るMTC UE１１は、ECMがMTC UE１１自身のために必要であるか否かに応じて、セル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを変更する。あるいは、MTC UE１１は、自身が滞在するセル（e.g., セル１３０）及びその周辺セル（e.g., セル１４０）の少なくとも一方でECMがサポートされているか否かに応じて、セル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを変更する。したがって、MTC UE１１は、ECMが必要である場合に、適切なセル（e.g., ECMをサポートしているセル、又はECMによるカバレッジ改善処理のおかげで良好な通信特性が期待されるセル）に滞在することができる。
続いて以下では、ECM特有のセル選択動作、ECM特有のセル再選択動作、及びECM特有のハンドオーバ動作のいくつかの具体例と、これを支援するためのeNB（eNB１３、１４）動作のいくつかの具体例を説明する。
（第１の例）
第１の例では、MTC UE１１は、ECM特有の動作（セル選択動作、セル再選択動作、又はハンドオーバ動作）において、セル１３０及び１４０（又はeNB１３及び１４）の各々がECMをサポートしているか否かを考慮する。eNB１３及び１４の各々は、MTC UE１１におけるECM特有の動作を支援するために、ECMをサポートしているか否かを示す通知をセル１３０及び１４０にそれぞれ送信する。MTC UE１１は、例えば、ECMをサポートしているか否かを示す通知をeNB１３及び１４から受信し、ECMをサポートしているセルを優先的に選択してもよい。これに代えて、MTC UE１１は、ECMをサポートしているか否かを示す通知をeNB１３及び１４から受信し、優先的に選択したいセルのリストをeNB１３に報告してもよい。この場合、eNB１３は、MTC UE１１から報告されたセルリストに基づいて、MTC UE１１がキャンプオンするべきセルを選択してもよい。
セルがECMをサポートしているか否かを示す通知は、当該eNBとの無線接続（RRC connection）を有していない、つまりアイドル状態のMTC UE１１において受信可能なブロードキャストチャネルで送信されることが好ましい。言い換えると、当該通知は、アイドル状態（RRC_IDLE）のMTC UE１１が受信可能なブロードキャスト情報であることが好ましい。具体的には、LTEの論理チャネルの１つであるBroadcast Control Channel（BCCH）が当該情報の送信のために使用されてもよい。
ここで、本明細書で使用されるアイドル状態及びコネクテッド状態の用語の定義を述べる。アイドル状態とは、UEとeNBの間の無線接続が解放された状態である。したがって、eNBはアイドル状態のUEに関する情報（UEコンテキスト）を有していない。アイドル状態のUEの位置は、コアネットワークにおいて位置登録エリア（e.g., トラッキングエリア又はルーティングエリア）単位で把握されている。コアネットワークは、アイドル状態のUEにページングによって到達できる。また、アイドル状態のUEは、eNBとの間でユニキャストデータ転送を行うことができない。したがって、アイドル状態のUEは、ユニキャストデータ転送を行うためにコネクテッド状態に遷移しなければならない。アイドル状態の例は、（１）Universal Terrestrial Radio Access Network（UTRAN）におけるRRC idle state、 （２）Evolved UTRAN（E-UTRAN）におけるRRC_IDLE state、及び（３）WiMAX（IEEE 802.16-2004）、モバイルWiMAX（IEEE 802.16e-2005）、及びWiMAX2（IEEE 802.16m）におけるIdle stateを含む。
これに対してコネクテッド状態は、UEがeNBに接続した状態である。したがって、eNBは、コネクテッド状態のUEに関する情報（UEコンテキスト）を保持している。コネクテッド状態のUEの位置は、コアネットワークにおいてトラッキングエリア（TA）単位（又は基地局単位）で把握されている。コネクテッド状態のUEは、一般的に、eNBとの間でユニキャストデータ転送を行うことができる。ただし、UTRANにおけるCELL_PCH state及びURA_PCH stateは、UEのコンテキストが基地局制御局（Radio Network Controler（RNC））によって保持されているが、アップリンク及びダウンリンクともにUEには個別チャネルが割り当てられていない状態である。コネクテッド状態の例は、（１）UTRANにおけるRRC connected state、（２）E-UTRANにおけるRRC_CONNECTED state、及び（３）WiMAX、モバイルWiMAX及びWiMAX2におけるConnected stateを含む。なお、UTRANにおけるRRC connected stateは、CELL_DCH state、CELL_FACH state、CELL_PCH sate、及びURA_PCH stateを含む。
さらに述べると、セルがECMをサポートしているか否かを示す通知は、アイドル状態（RCC_IDLE）かつデタッチ状態（EMM-DEREGISTERED）のMTC UE１１においても受信可能なブロードキャストチャネルで送信されることが好ましい。デタッチ状態（EMM-DEREGISTERED）は、LTEのEPS Mobility Management（EMM）状態を表している。すなわち、デタッチ状態（EMM-DEREGISTERED）は、UEがコアネットワーク（e.g., EPC）内のモビリティ管理要素（e.g., Mobility Management Entity（MME））に登録されておらず、UEのモビリティ管理が行われていない状態を意味する。デタッチ状態のUEは、MMEにおいて位置情報が把握されていないため、コアネットワーク（EPC）からページングによって到達可能でない（unreachable）。デタッチ状態のUEは、通信を行うために、初期セル選択（つまり、初期セルサーチ）を行い、eNBと無線接続を確立し、コアネットワーク（EPC）への位置登録を行わなければならない。なお、BCCHは、アイドル状態（RCC_IDLE）かつデタッチ状態（EMM-DEREGISTERED）のMTC UE１１においても受信可能である。
BCCHは、トランスポートチャネルであるBroadcast Channel（BCH）又はDownlink Shared Channel（DL-SCH）にマッピングされる。さらに、BCCHがマッピングされたBCHは、物理チャネルであるPhysical Broadcast Channel（PBCH）を用いて各eNBから送信される。PBCHは、各無線フレームの先頭サブフレームの予め定められたリソースブロックを使用して送信され、４０ミリ秒周期（４無線フレーム周期）で更新される。PBCHを用いて送信されるブロードキャスト情報は、Master Information Block（MIB）である。したがって、セルがECMをサポートしているか否かを示す通知は、MIBに含まれてよい。
一方、BCCHがマッピングされたDL-SCHは、物理チャネルであるPhysical Downlink Shared Channel（PDSCH）を用いて各eNBから送信される。PDSCHの通常の用途は、ユーザデータの送信であるが、PDSCHの特別な用途（special uses）の１つとしてBCCH（つまりブロードキャスト情報）の送信が規定されている。BCCH（ブロードキャスト情報）のために使用されるリソースブロックは、Physical Downlink Control Channel（PDCCH）内の制御メッセージによって示される。PDSCHを用いて送信されるブロードキャスト情報は、System Information Blocks（SIBs）である。したがって、セルがECMをサポートしているか否かを示す通知は、既存のSIBsのいずれか、例えばSystem Information Block Type 1（SIB1）に含まれてもよい。また、当該情報は、M2M、MTC UE、又はECMのために新たに定義されたSIBに含まれてもよい。
セルがECMをサポートしているか否かを示す通知は、セル１３０又は１４０（又はeNB１３又は１４）によるECMのサポートの有無を明示的に示してもよいし（e.g., フラグビット）、暗示的に示してもよい。暗示的な情報は、ECMでのカバレッジ改善処理のための設定情報（ECM radio resource configuration又はECM configuration）を含んでもよい。
ECM radio resource configuration又はECM configurationは、例えば、以下に示す情報のうち少なくとも１つを含んでもよい：
・報知情報（PBCH）の受信に関する設定情報、
・システム情報（System Information Block（SIB））の受信に関する設定情報、
・ページング（Paging Channel（PCH））の受信に関する設定情報、
・下り制御情報（Physical Downlink Control Channel（PDCCH））の受信に関する設定情報、
・下りデータ（PDSCH）の受信に関する設定情報、
・上り制御情報（Physical Uplink Control Channel（PUCCH））の送信に関する設定情報、
・上りデータ（PUSCH）の送信に関する設定情報、
・無線品質測定報告（Measurement Report）に関する設定情報。
報知情報（PBCH）の受信に関する設定情報及びシステム情報（SIB）の受信に関する設定情報は、例えば、どのサブフレーム及び／又はどのOFDMシンボルで報知情報及び（どの種類の）システム情報が繰り返して送信されているかを示す情報でもよい。ページングの受信に関する設定情報は、例えば、どのサブフレームでページングが繰り返して送信されているかを示す情報でもよい。下り制御情報（PDCCH）の受信及び下りデータ（PDSCH）の受信に関する設定情報は、例えば、それらが何回繰り返して送信されるかを示す情報でもよいし、どのサブフレームで繰り返して送信されるかを示す情報でもよい。上り制御情報（PUCCH）の送信及び上りデータ（PUSCH）の送信に関する設定情報は、例えば、それらが何回繰り返して送信されるかを示す情報でもよいし、どのサブフレームで繰り返して送信されるかを示す情報でもよい。無線品質測定報告に関する設定情報は、ECMを実行している間に適用する無線品質の測定結果（measurement result）に対するオフセット値や閾値でもよいし、ECMを実行している間に適用する無線品質の測定結果の報告の判定におけるオフセット値や閾値でもよい。
（第２の例）
第２の例では、MTC UE１１は、ECM特有のセル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の各々において、通常のセル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作とそれぞれ共通の判断基準（criterion）を使用する。ただし、共通の判断基準に含まれる第１のパラメータ（つまり、セル選択パラメータ、セル再選択パラメータ、又はハンドオーバ・パラメータ）に代入される値は、通常の動作とECM特有の動作とで異なる。例えば、ECM特有の動作において第１のパラメータに代入されるべき第２の値は、ECMをサポートするセル（又はeNB）がこれをサポートしないセル（又はeNB）に比べてMTC UE１１が滞在（camp on）するべき又はハンドオーバするべきターゲットとして選択されやすいように調整されてもよい。
eNB１３は、図３に示されるように、通常の動作において第１のパラメータに代入されるべき第１の値と、ECM特有の動作において第１のパラメータに代入されるべき第２の値の両方を、MTC UE１１に通知してもよい。図３の例では、eNB１３は、通常のセル選択パラメータ（normal cell-reselection (CR) parameters）及び通常のハンドオーバ・パラメータ（normal handover (HO) parameters）に加えて、ECM特有のセル選択パラメータ（ECM-specific CR parameters）及び通常のハンドオーバ・パラメータ（ECM-specific HO parameters）を送信する（ステップＳ２１）。MTC UE１１は、通常のセル選択及びハンドオーバ・パラメータと、ECM特有のセル選択及びハンドオーバ・パラメータを受信し、これらをMTC UE１１におけるセル選択動作及びハンドオーバ動作のために使用する。
セル選択動作の共通の判断基準は、LTEのcell selection criterion S（S-criterion）であってもよい。S-criterionは、3GPP TS 36.304 V9.11.0 にて規定されている。S-criterion では、UEは、Srxlev 及びSqualの両方が0 dBを超えるセルを選択する。ここで、Srxlev 及びSqualは以下の（１）及び（２）式で定義される。
Figure 2020074637
式（１）及び（２）において、Qrxlevmeasは、測定されたセルの受信電力レベル値である。Qrxlevminは、必要とされる最小のセルの受信電力レベル値である。Qqualmeasは、測定されたセルの受信品質値である。Qqualminは、必要とされる最小のセルの受信品質値である。Qrxlevoffset及びQqualoffsetは、セル選択でのピンポンを避けるためのオフセット・パラメメータである。Pcompensationは、max(PEMAX - Ppowerclass, 0)として定義される。ここで、PEMAXは、セルにおいてUEに許容される最大送信電力レベルである。Ppowerclassは、UE power classによるUEの最大送信電力レベルである。eNB１３は、例えば、Qrxlevoffset若しくはQqualoffset又はこれら両方に代入されるべき値を、通常の動作とECM特有の動作とで異ならせてもよい。
セル再選択動作の共通の判断基準は、LTEのcell-ranking criterion R（R-criterion）であってもよい。R-criterionは、3GPP TS 36.304 V9.11.0 にて規定されている。R-criterionでは、UEは、サービングセルのRメトリック（Rs）及び隣接セル（neighbour cell）のRメトリック（Rn）を以下の（３）及び（４）式に従って計算する。Rs及びRnは、サービングセル及び隣接セルの順位（ranking）を意味する。UEは、最も高い順位のセルを選択する。
Figure 2020074637
（３）及び（４）式において、Qmeas,s及びQmeas,nは、それぞれサービングセル及び隣接セルの測定された品質である。Qhyst,sは、サービングセルの品質に適用されるヒステリシス・パラメータである。Qoffsetは、隣接セルの品質に適用されるオフセット・パラメメータである。Qoffsetは、サービングセルと隣接セルが同じ周波数帯域（intra-frequency）であるとき、Qoffset = Qoffsets,n と定義される。Qoffsets,n は、サービングセルと隣接セルの組み合わせに適用されるオフセット値である。一方、Qoffsetは、サービングセルと隣接セルが異なる周波数帯域（inter-frequency）であるとき、Qoffset = Qoffsets,n + Qoffsetfreqency と定義される。Qoffsetfreqencyは、周波数特有のオフセット（frequency-specific offset）である。eNB１３は、例えば、Qhyst,s若しくはQoffset又はこれら両方に代入されるべき値を、通常の動作とECM特有の動作とで異ならせてもよい。
ハンドオーバ動作の共通の判断基準は、MTC UE１１によるハンドオーバ要求の送信条件、又はハンドオーバをトリガーする測定報告の送信条件であってもよい。より詳細に述べると、ハンドオーバ動作の共通の判断基準は、LTEのmeasurement report triggering condition for Events A1 to A6であってもよい。Measurement report triggering condition for Events A1 to A6は、UEによる測定報告の送信条件であり、3GPP TS 36.331 V11.6.0にて規定されている。例えば、Event A3（Neighbour becomes offset better than serving）として規定された測定報告イベントの本質的部分は、以下の式（５）によって表わされる。
Figure 2020074637
（５）式において、Ms及びMnは、それぞれサービングセル及び隣接セルの測定された品質である。Ofs及Ofnは、それぞれサービングセル及び隣接セルの周波数特有のオフセット（frequency-specific offset）である。Ofs及Ofnは、measObjectEUTRA 情報要素（information element (IE)）内にて定義された“offsetFreq”に相当する。Ocs及Ocnは、それぞれサービングセル及び隣接セルのセル特有のオフセット（cell-specific offset）である。Ocs及びOcnは、measObjectEUTRA 情報要素内にて定義された“cellIndividualOffset”に相当する。Hysは、Event A3のためのヒステリシス・パラメータである。Hysは、reportConfigEUTRA情報要素内にて定義された“hysteresis”に相当する。Offは、Event A3のためのオフセット・パラメータである。Offは、reportConfigEUTRA情報要素内にて定義された“a3-Offset”に相当する。eNB１３は、例えば、Ofs、Ofn、Ocs、Ocn、Hys、若しくはOff、又はこれらの任意の組み合わせに代入されるべき値を、通常の動作とECM特有の動作とで異ならせてもよい。
（第３の例）
第３の例では、eNB１３は、ECM（つまり、ECMでのカバレッジ改善処理）がMTC UE１１のために必要であるか否かに応じて調整されたセル再選択パラメータ又はハンドオーバ・パラメータをMTC UE１１に通知する。MTC UE１１は、eNB１３から受信した、調整されたセル再選択パラメータ又はハンドオーバ・パラメータをECM特有のセル再選択動作又はハンドオーバ動作において使用する。なお、当該第３の例は、MTC UE１１が特定のセル再選択パラメータ又はハンドオーバ・パラメータについて通常の第１の値とECM特有の第２の値の両方を受信しなくてもよい点で上述の第２の例と異なることに留意されるべきである。
例えば、eNB１３は、MTC UE１１のためにECMが必要である場合に、ECMをサポートするセル（又はeNB）がこれをサポートしないセル（又はeNB）に比べてMTC UE１１が滞在（camp on）するべき又はハンドオーバするべきターゲットとして選択されやすくなるようにセル選択パラメータ又はハンドオーバ・パラメータを調整してもよい。例えば、eNB１３は、上述のR-criterionで使用されるQhyst,s若しくはQoffset又はこれら両方に代入されるべき値を、MTC UE１１のためにECMが必要であるか否かに応じて調整してもよい。また、eNB１３は、測定報告イベント（e.g., Event A3）の判定に使用されるOfs、Ofn、Ocs、Ocn、Hys、若しくはOff、又はこれらの任意の組み合わせに代入されるべき値を、MTC UE１１のためにECMが必要であるか否かに応じて調整してもよい。
図４は、第３の例に関するeNB１３の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ３１では、eNB１３４は、セル１３０に滞在するMTC UE１１のためにECMが必要であるか否かを認識する。既に述べたように、ECMの要否（又はECMの実行の要否）は、MTC UE１１にて判定されてもよいし、eNB１３にて判定されてもよい。eNB１３は、MTC UE１１においてECMが必要とされていること又は実行されていることを明示的に又は暗示的に示す通知をMTC UE１１から受信してもよい。そして、MTC UE１１のためにECMが必要でない場合（ステップＳ３１でＮＯ）、eNB１３は、通常のセル選択パラメータ若しくは通常のハンドオーバ・パラメータ又はこれら両方をMTC UE１１に通知する（ステップＳ３２）。一方、MTC UE１１のためにECMが必要である場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）、eNB１３は、ECMのために調整されたセル選択パラメータ若しくはECMのために調整されたハンドオーバ・パラメータ又はこれら両方をMTC UE１１に通知する（ステップＳ３３）。
＜第２の実施形態＞
本実施形態に係る無線通信システムの構成例は、第１の実施形態に関して説明された図１と同様とすればよい。本実施形態では、第１の実施形態で説明されたECM特有のセル再選択動作、及びECM特有のハンドオーバ動作に関する詳細な手順の一例が説明される。
本実施形態に係るMTC UE２１は、eNB２３及び２４のそれぞれのセルでECMがサポートされているか否かを示す通知をeNB２３及び２４から受信する。なお、説明の便宜のために、eNB２３のセルを第１のセル（Cell 1）と呼び、eNB２４のセルを第２のセル（Cell 2）と呼ぶ。そして、MTC UE２１は、ECM特有の動作（セル選択動作、セル再選択動作、又はハンドオーバ動作）において、第１及び第２のセル（又はeNB２３及び２４）の各々がECMをサポートしているか否かを考慮する。
図５は、本実施形態に係るMTC UE２１、eNB２３、及びeNB２４の動作の一例を示すシーケンス図である。なお、図５は、本実施形態の説明に必要なメッセージのみを記載しており、LTEで規定された手順に含まれるいくつかのメッセージの図示を省略している。図５の例では、eNB２３のセル（Cell 1）はECMをサポートしているが、eNB２４のセル（Cell 2）はECMをサポートしていない。MTC UE２１は、MTC UE２１のためにECMが必要であるか否か（又はECMを実行するか否か）を自身で判定し、ECMを実行すると判定した場合にECMをサポートしているセル（又は当該セルを管理するeNB）を優先的に選択する。
ステップＳ１０１では、MTC UE２１は、初期状態としてアイドル状態（RRC_IDLE）であり、通常のセル選択基準を基にeNB２４のセル（第２のセル（Cell 2））に滞在すると決定する（Initially camp on Cell 2）。ステップＳ１０２では、MTC UE２１は、ECMが必要であるか否かを判定する（ECM decision）。MTC UE２１は、例えば、アイドル状態（RRC_IDLE）である間にステップＳ１０２の判定を行ってもよい。また、MTC UE２１は、周期的又は非周期的な通信機会（例えば、周期的な通信許可期間、非周期的な上り送信データの発生、又はページングの受信）が到来したことに応じて、ステップＳ１０２の判定を行ってもよい。
MTC UE２１は、ステップＳ１０２でECMが必要であると判定した場合に、滞在セル（つまりCell 2）でECMがサポートされているか否かを確認する。ステップＳ１０３では、MTC UE２１は、Cell 2にてECMの無線リソース設定情報（ECM radio resource configuration）が報知されていないことからECMがサポートされていないことを認識する（No System Information Block Type 1x）。そこで、MTC UE２１は、周辺セル（例えばCell 1）でECMがサポートされているか否かを確認する（ステップＳ１０４）。MTC UE２１は、Cell 1にてECMの無線リソース設定情報が報知されていることからECMがサポートされていることを認識する（System Information Block Type 1x）。ステップＳ１０５では、MTC UE２１は、eNB２３のセル（Cell 1）を再選択し、Cell 1に滞在する（Cell reselect to Cell 1）。そして、ステップＳ１０６では、MTC UE２１は、ECMの実行を開始する（SECM start）。
以上の説明から理解されるように、MTC UE２１は、ECMが必要である場合に、ECMをサポートしているセルを優先的に選択する。したがって、MTC UE２１の通信特性が改善される。
ここで、図５のステップＳ１０５でのECM特有のセル再選択動作の例を説明する。MTC UE２１は、現在滞在しているセル（Cell 2）がECMをサポートしていない場合、現在滞在しているセル（Cell 2）とECMをサポートしている周辺のセル（Cell 1）のどちらを選択するかを以下のいずれかに従って決定してもよい。一例として、MTC UE２１は、ECMをサポートする周辺セル（neighboring cell）の無線品質が滞在セル（serving cell）の無線品質よりも所定オフセット値だけ良好である場合、ECMをサポートする周辺セルに移る（セル再選択する）。他の例では、MTC UE２１は、滞在セル（serving cell）の無線品質が第１の所定閾値よりも小さく、且つECMをサポートする周辺セル（neighboring cell）の無線品質が第２の所定閾値よりも大きい場合に、ECMをサポートする周辺セルに移る（セル再選択する）。
セル再選択のために使用される上述のオフセット値又は閾値、つまりセル再選択パラメータは、eNB２３からシステム情報（SIB）として報知されていてもよいし、個別情報（dedicated information）としてMTC UE２１においてeNB２３から受信されてもよいし、予めMTC UE２１に設定されてもよい。
例えば、eNB２３は、ステップＳ１０４に示されたSIB 1xにてECM特有のセル再選択パラメータを送信してもよい。ECM特有のセル再選択パラメータは、例えば、SIB3に含まれるcellReselectionInfoCommon、cellReselectionServingFreqInfo、intraFreqCellReselectionInfo、q-QualMin、及びthreshServingLowQ、SIB4に含まれるIntraFreqNeighCellInfo、並びにSIB5に含まれるInterFreqCarrierFreqInfo及びInterFreqNeighCellInfoのうち少なくとも１つを含んでもよい。eNB２３は、通常のセル再選択動作においてこれらのセル再選択パラメータに代入されるべき第１の値と、ECM特有のセル選択動作において代入されるべき第２の値の両方を送信してもよい。
さらに、図５のステップＳ１０２でのECM（ECMでのカバレッジ改善処理）の要否判定の具体例を示す。MTC UE２１におけるECM（ECMでのカバレッジ改善処理）の要否の判定は、例えば、MTC UE２１のアクセス要因（Access cause）、端末能力（UE capability）、端末情報（UE information）、通信特性（Communication performance）、及び無線品質（Radio quality）の少なくとも１つを考慮して行われてもよい。
アクセス要因、端末能力、端末情報、通信特性、及び無線品質の具体例を以下に述べる。ただし、アクセス要因、端末能力、端末情報、通信特性、及び無線品質の内容は、これらの例に限定されるものではない。
アクセス要因は、例えば以下の２つのうち少なくとも１つを含んでもよい。
・RRC接続確立の目的（Establishment cause）
・サービス種別（Service type）
RRC接続確立の目的は、例えば、（ａ）緊急呼（emergency）、（ｂ）高優先度アクセス（highPriorityAccess）、（ｃ）端末終端通信の為のアクセス（mt-Access）、端末発信によるシグナリング（mo-Signalling）、（ｄ）端末発信によるデータ送信（mo-Data）、（ｅ）耐遅延アクセス（delayTolerantAccess）、（ｆ）低優先度アクセス（lowPriorityAccess）、（ｇ）小データ通信の為のアクセス（smallDataAccess）、（ｈ）小パケット通信の為のアクセス（smallPacketAccess）、（ｉ）限定的なアクセス（limitedAccess）、（ｊ）限定的なサービスの為のアクセス（limitedService）、（ｋ）M2M型アクセス（m2mAccess）、又は（ｌ）ECMによるアクセス（ecmAccess）、を指定してもよい。
サービス種別は、例えば、（ａ）リアルタイムサービス、（ｂ）ノンリアルタイムサービス、又は（ｃ）M2M型通信、を指定してもよい。
端末能力は、例えば以下の３つのうち少なくとも１つを含んでもよい。
・無線アクセス能力（Radio access capability）
・デバイス能力（Device capability）
・端末カテゴリ（UE category）
無線アクセス能力は、例えば、（ａ）UEが3GPP LTEで規定されている端末機能をサポートしているか否かを示す情報（例えばフラグビット）、又は（ｂ）UEがECMをサポートしているか否かを示す情報、を含んでもよい。UEがECMをサポートしているか否かを示すために、例えば、“EcmSupport”という情報要素（Information Element（IE））が定義されてもよい。例えば、“EcmSupport”のtrue値は、ECMがサポートされていること（Supported）を示し、false値はECMがサポートされていないこと（NotSupported）を示す。また、“EnhancedCoverageMode”というIEが定義されてもよい。例えば、EcmSupportがSupportedと設定されているとき、UEがECMをサポートしていることを表す。また、UEがECMを未サポートである場合、EcmSupportがNotSupportedと設定さてもよいし、当該IEが送信されないことで未サポートを示してもよい。
デバイス能力は、例えば、（ａ）UEがMTC UEであることを示す情報、（ｂ）UEの通信性能が（通常UEに比べて）制限されていることを示す情報、又は（ｃ）特定の通信（例えばM2M型通信）のみを行うことを示す情報、を含んでもよい。
端末カテゴリは、（ａ）3GPP LTEで規定される端末カテゴリのうちのいずれかを示す情報、又は（ｂ）3GPP LTEで規定されるアクセス階級（Access Class）のいずれかを示す情報、を含んでもよい。端末カテゴリ又はアクセス階級は、M2M型通信を行うMTC UE用に新たに規定してもよい。例えば、低コストで実装する為に機能制限されたMTC UEに対する新規カテゴリ（e.g., category 0）が規定されてもよいし、低頻度で通信を行うことを前提とする又は低頻度の通信のみを許可するアクセス階級（AC）が新たに規定されてもよい。
端末情報は、例えば以下の３つのうち少なくとも１つを含んでもよい。
・端末種別（UE type）
・デバイス種別（Device type）
・端末コンテキスト（UE context）
端末種別は、例えば、（ａ）UEが通常のUE（非MTC UE）とMTC UEのどちらであるかを示す情報、（ｂ）UEが移動するか否かを示す情報（又はUEが移動しないことを示す情報）、又は（ｃ）UEへの電力供給（power supply）があるか否かを示す情報、を含んでもよい。
デバイス種別は、例えば、（ａ）UEに実装されたOperating System（OS）の種別を示す情報、又は（ｂ）UEが行うM2M型通信の種別を示す情報（つまり、M2Mのサブカテゴリ情報）、を含んでもよい。
端末コンテキストは、例えば、（ａ）上述の端末能力の情報、（ｂ）UEに設定されたRRC制御情報（RadioResrouceConfigCommon IE及びRaioResourceConfigDediacted IEに含まれる情報等）、（ｃ）UEのモビリティに関する情報（mobility information）、（ｄ）UEがECMを実行しているか否かを示す情報（ECM execution information）、又は（ｅ）UEが以前（例えば前回RRC_CONNECTEDのとき）にECMを実行していたか否かを示す情報（ECM status information）、を含んでもよい。
通信特性は、例えば以下の２つのうち少なくとも１つを含んでもよい。
・特性測定結果（Performance measurement result (e.g., L2 measurement)）
・通信統計品質（Statistical communication quality (e.g., KPI)）
特性測定結果は、（ａ）ブロック誤り率測定結果（Block Error Rate）、（ｂ）パケット誤り率測定結果（Packet Error Rate）、（ｃ）スループット測定結果（e.g., Scheduled IP Throughput）、（ｄ）パケットロス測定結果（Packet Loss Rate）、又は（ｅ）パケット廃棄測定結果（Packet Discard Rate）を含んでもよい。
通信統計品質は、例えば、（ａ）ハンドオーバ試行回数若しくはハンドオーバ試行率、（ｂ）ハンドオーバ成功率若しくはハンドオーバ失敗率、（ｃ）通信間隔若しくは通信頻度、（ｄ）パケット発生間隔若しくはパケット発生頻度、（ｅ）パケット到着間隔（packet inter-arrival time）若しくはパケット到着頻度（packet inter-arrival rate）、（ｆ）アクセス間隔若しくはアクセス頻度、又は（ｇ）RRC接続確立若しくはNAS接続確立の間隔若しくは頻度、を含んでもよい。
無線品質は、例えば以下の２つのうち少なくとも１つを含んでもよい。
・参照信号の受信品質（Reference Signal (RS) received quality）
・通信路品質指標（CQI）
参照信号（RS）の受信品質は、例えば、UEにおける下りRSの受信電力（RSRP）、（ｂ）受信品質（RSRQ）、又は受信電力強度（RSSI）、を含んでもよい。
また、ECMに関して実行される動作（つまり、MTC UE２１の受信又は送信の制御）は、予め多段階（マルチレベル）に細分化して定義されてもよい。この場合、MTC UE２１は、ECMが必要であるか否か（又はECMを実行するか否か）の判定だけでなく、どの段階（レベル）の動作が必要であるか（又はどの段階の動作を実行するか）を決定し、決定された段階（レベル）をeNB２３に報告してもよい。eNB２３は、MTC UE２１からの通知に基づき、MTC UE２１から報告されたECMの動作段階（レベル）を許容してもよいし、MTC UE２１から報告されたECMの動作段階（レベル）とは異なる段階を決定し、決定した段階をMTC UE２１に通知してもよい。つまり、eNB２３は、MTC UE２１が行うべきECMの動作段階を最終的に確定する権限を有してもよい。
また、MTC UE２１がECMを実行すると判定した場合、又はeNB２３がMTC UE２１にECMを実行させると判定した場合に、MTC UE２１は、RRC_CONNECTEDからRRC_IDLEになった後もECMを継続して実行してもよい。また、MTC UE２１は、MTC UE２１がECMを実行すると判定した場合、またはeNB２３がMTC UE２１にECMを実行させると判定した場合に、耐遅延アクセス（delay tolerant access）を行う間においてECMを継続して実行してもよい。
また、MTC UE２１は、始めにECMが必要か否か（又はECMを実行するか否か）を判定した後に、自身の通信特性又は無線品質を基にECMを継続して実行するか否かを判定してもよい。例えば、MTC UE２１は、MTC UE２１の通信特性としてブロック誤り率若しくはパケット誤り率又はこれら両方を取得し、これらが所定閾値よりも小さいと判定した場合にECMを中断（又は中止）してもよい。これに代えて又はこれと組み合わせて、MTC UE２１は、無線品質としてRSRP若しくはRSRQ又はこれら両方を取得し、これらが所定閾値よりも大きいと判定した場合にECMを中断（又は中止）してもよい。
＜第３の実施形態＞
本実施形態に係る無線通信システムの構成例は、第１の実施形態に関して説明された図１と同様とすればよい。本実施形態では、第１の実施形態で説明されたECM特有のセル再選択動作、及びECM特有のハンドオーバ動作に関する詳細な手順の一例が説明される。
本実施形態に係るeNB３３は、MTC UE３１のためにECMが必要であるか否か、言い換えるとMTC UE３１にECMを実行させるか否か、を判定する。MTC UE３１は、eNB３３からECMの実行を指示された場合に、ECM特有のセル再選択動作を実行する。本実施形態のECM特有のセル再選択動作は、ECMをサポートしているセル（又は当該セルを管理するeNB）を優先的に選択することを含む。より具体的に述べると、本実施形態のECM特有のセル再選択動作は、ECMをサポートしているセルにおいてコネクテッド状態（RRC_CONNECTED）からアイドル状態（RRC_IDLE）になった後に、ECMをサポートしているセルに継続して滞在し、他のセルの再選択を行わないことを含む。
図６は、本実施形態に係るMTC UE３１、eNB３３、及びeNB３４の動作の一例を示すシーケンス図である。なお、図６は、本実施形態の説明に必要なメッセージのみを記載しており、LTEで規定された手順に含まれるいくつかのメッセージの図示を省略している。図６の例では、eNB３３のセル（Cell 1）はECMをサポートしているが、eNB３４のセル（Cell 2）はECMをサポートしていない。
ステップＳ２０１では、MTC UE３１は、初期状態としてアイドル状態（RRC_IDLE）であり、通常のセル選択基準を基にeNB３４のセル（第２のセル（Cell 2））に滞在すると決定する（Initially camp on Cell 2）。ステップＳ２０２では、MTC UE３１は、ネットワークにattachする為に必要なメッセージの送受信を行い、attachを完了する（Attach procedure on Cell 2）。ステップＳ２０３では、eNB３４は、コネクテッド状態（RRC_CONNECTED）であるMTC UE３１をeNB３３のセル（Cell 1）にハンドオーバさせると判定し、MTC UE３１はCell 1へハンドオーバする。MTC UE３１は、Cell 1においてECMの為の無線リソース設定情報（ECM radio resource config）がシステム情報として送信されている場合、当該システム情報を受信するようにしてもよい（ステップＳ２０４: System Information Block Type 1x）。
ステップＳ２０５では、eNB３３は、MTC UE３１のためにECMでのカバレッジ改善処理が必要であるか否か、言い換えるとMTC UE３１にECMを実行させるか否か、を判定する（ECM decision）。図６は、MTC UE３１のためにECMが必要であるケースを示している。したがって、ステップＳ２０６では、eNB３３は、ECM設定情報（ECM configuration）をMTC UE３１に送信する（RRC Connection Reconfiguration）。なお、ステップＳ２０６では、eNB３３は、MTC UE２１に対してECMの実行を明示的に指示する情報を含んでもよい。
ステップＳ２０７では、MTC UE３１は、無線リソース設定情報及びECM設定情報に従ってECMの実行を開始する（ECM start）。ステップＳ２０８では、MTC UE３１は、ECMでのカバレッジ改善処理を伴うデータ通信を行う（M2M data with ECM）。
ステップＳ２０９では、eNB３３は、MTC UE３１をアイドル状態（RRC_IDLE）へ移す為の指示をMTC UE３１に送信する（RRC Connection Release）。この指示に応答して、MTC UE３１はコネクテッド状態（RRC_CONNECTED）からアイドル状態（RRC_IDLE）になる。そして、ステップＳ２１０では、MTC UE1は、ECM特有のセル再選択動作として、ECMをサポートするeNB３３のセル（Cell 1）に継続して滞在する（Keep camping on Cell 1）。MTC UE３１は、RRC_IDLEになった後もECMを継続してもよい。これに代えて、MTC UE３１は、RRC_IDLE においてECMを中断し、RRC_CONNECTEDになるとき又はRRC_CONNECTEDになった後にECMを再開してもよい。
以上の説明から理解されるように、MTC UE３１は、ECMの実行が必要であることをeNB３３から指示された場合に、ECMをサポートしているセルを優先的に選択する。したがって、MTC UE３１の通信特性が改善される。
＜第４の実施形態＞
本実施形態に係る無線通信システムの構成例は、第１の実施形態に関して説明された図１と同様とすればよい。本実施形態では、第１の実施形態で説明されたECM特有のセル再選択動作、及びECM特有のハンドオーバ動作に関する詳細な手順の一例が説明される。
本実施形態に係るMTC UE４１は、ECMをサポートしているセル（又はこれを管理するeNB）のうちで適切なセルに優先的に滞在させるようeNBに要求する。例えば、MTC UE４１は、滞在するのに適切な少なくとも１つのセルを選択し、少なくとも１つの適切なセルを示すリストをeNBに送信してもよい。
図７は、本実施形態に係るMTC UE４１、eNB４３、及びeNB４４の動作の一例を示すシーケンス図である。なお、図７は、本実施形態の説明に必要なメッセージのみを記載しており、LTEで規定された手順に含まれるいくつかのメッセージの図示を省略している。図７の例では、eNB４３のセル（Cell 1）及びeNB４４のセル（Cell 2）の両方がECMをサポートしている。MTC UE４１は、MTC UE４１のためにECMが必要であるか否か（又はECMを実行するか否か）を自身で判定する。
ステップS３０１では、eNB４３は、直接インタフェース（X2 interface）確立の要求をeNB４４に送信する（X2 Setup Request）。ステップＳ３０２では、eNB４４は、X2 interface確立の応答をeNB４３に送信する（X2 Setup Response）。ステップＳ３０１及びＳ３０２で送信されるメッセージは、ECMをサポートしていることを示す情報（例えば、ECM supported）を含んでもよい。ECMをサポートしていることを示す情報は、eNB単位でもよいし、セル単位（つまりサービングセル単位）でもよい。
ステップＳ３０３では、MTC UE４１は、初期状態としてアイドル状態（RRC_IDLE）であり、通常のセル選択基準を基にeNB４３のセル（第１のセル（Cell 1））に滞在すると決定する（Initially camp on Cell 1）。ステップＳ３０４では、MTC UE４１は、ECMの実行が必要か否かの判定を行う（ECM decision）。図６は、MTC UE４１においてECMが必要なケースを示している。したがって、ステップＳ３０５では、MTC UE４１は、ECMの実行を開始する（ECM start）。滞在するeNB４３のセル（Cell 1）においてECMの為の無線リソース設定情報（ECM radio resource configuration-1）がシステム情報で送信されているなら、ステップＳ３０６においてMTC UE４１は当該情報を受信する（System Information Block Type 1x）。
ステップＳ３０７では、MTC UE４１は、周辺セル（例えばeNB４４のセル（Cell 2））でECMがサポートされているか否かを確認する。eNB４４のセル（Cell 2）においてECMの為の無線リソース設定情報（ECM radio resource configuration-1）がシステム情報で送信されているなら、MTC UE４１は当該情報を受信してもよい（System Information Block Type 1x）。あるいは、eNB４３は、MTC UE４１に送信する周辺セルのリスト（Neighbour Cell List（NCL））に、ECMがサポートされているかの情報を付加してもよい。この場合、MTC UE４１は、eNB４３から受信した周辺セルのリストを参照することで、各周辺セルでECMがサポートされているか否かを確認することができる。
MTC UE４１は、現在のサービングセル（つまり、eNB４３のセル（Cell 1））の他にECMを実行しながら通信するうえで適切な（好ましい）セルが存在しないかを判定する。適切なセルが存在する場合、MTC UE４１は、無線接続（RRC connection）の確立の完了を示すメッセージを用いて、MTC UE４１にとって滞在するのが好ましいセルのリスト（Preferred Cell List）をeNB４３に報告する（ステップＳ３０８：RRC Connection Setup Complete）。滞在するのが好ましいセルのリスト（Preferred Cell List）は、セルの識別のために、セル識別子（PCIやECGI）若しくは周波数情報（EUTRA Absolute Radio Frequency Channel Number（EARFCN））を含んでもよい。さらに、当該セルのリストは、各セルの無線品質（RSRPやRSRQ）を示してもよい。MTC UE４１は、当該セルのリストを無線接続の確立を要求するためのメッセージ（RRC Connection Request）を用いてeNB４３に報告してもよい。
eNB４３は、MTC UE４１からセルリスト（Preferred Cell List）を受信し、MTC UE４１が好ましいと主張するセルの１つにMTC UE４１をハンドオーバさせるか否かを判定する。図７は、eNB４４のセル（Cell 2）へのハンドオーバが決定されるケースを示している。したがって、ステップＳ３０９では、eNB４３は、eNB４４及びMTC UE４１とシグナルし、MTC UE４１のハンドオーバを実行する（Handover to Cell2）。ステップＳ３０９のハンドオーバプロシージャにおいて、サービングeNB４３は、MTC UE４１がECMを実行していることを示す情報（ECM activated）をターゲットeNB４４に通知してもよい。
ステップＳ３１０では、eNB４４は、ECM設定情報（ECM configuration）をMTC UE４１に送信する（RRC Connection Reconfiguration）。なお、ステップＳ３１０に代えて、ステップＳ３０９のハンドオーバプロシージャの間に、eNB４４は、ECM設定情報（ECM configuration）を含むCell 2に関する無線リソース設定情報（Radio resource configuration）（Handover Commandとも呼ぶ）をeNB４３に送信してもよい。この場合、MTC UE４１は、eNB４４のCell 2に関するECM configurationを、eNB４３を介して受信する。
ステップＳ３１１では、MTC UE４１は、無線リソース設定情報及びECM設定情報に従って、ECMでのカバレッジ改善処理を伴うデータ通信を行う（M2M data with ECM）。
以上の説明から理解されるように、MTC UE４１は、MTC UE４１にとって好ましいECMをサポートするセルをサービングeNB４３に報告する。そして、eNB４３は、MTC UE４１にとって好ましいセルにMTC UE４１を滞在させるためにハンドオーバを実行する。したがって、MTC UE４１の通信特性が改善されることが期待できる。
ここで、図７のステップＳ３０９に示されたMTC UE４１が好ましいと主張するセルにMTC UE４１をハンドオーバさせるために有効な動作について説明する。eNB４３は、無線品質測定報告（Measurement report）の報告条件（例えば、Event A3又はA5）に適用されるオフセット値又は閾値、つまりハンドオーバ・パラメータをECM特有の値に調整してもよい。ECM特有のハンドオーバ・パラメータは、例えばReportConfigEUTRA 情報要素（IE）に含まれる各種イベント（Events A1-A6）におけるオフセット値（例えばa3-offset）及び閾値（例えばa1-Threshold）、並びにMeasObjectEUTRA 情報要素（IE）に含まれるオフセット値（例えばoffsetFreq 及びcellIndividualOffset）のうち少なくとも１つを含んでもよい。eNB４３は、通常のハンドオーバ動作においてハンドオーバ・パラメータに代入されるべき第１の値と、ECM特有のハンドオーバ動作においてハンドオーバ・パラメータに代入されるべき第２の値の両方を送信してもよい。MTC UE４１は、ECMを実行する場合に、ECM特有のハンドオーバ・パラメータ（第２の値）に基づいて、無線品質測定報告（Measurement report）を行ってもよい。
図８は、本実施形態に係るMTC UE４１、eNB４３、及びeNB４４の動作の他の例を示すシーケンス図である。上述した図７の例では、eNB４３は、MTC UE４１にとって好ましいセルにMTC UE４１を滞在させるために、MTC UE４１のハンドオーバを開始した。これに対して、図８の例では、eNB４３は、MTC UE４１にとって好ましいセルにMTC UE４１を滞在させるために、MTC UE４１のセル再選択動作を利用する。なお、図８は、本実施形態の説明に必要なメッセージのみを記載しており、LTEで規定された手順に含まれるいくつかのメッセージの図示を省略している。図８の例では、eNB４３のセル（Cell 1）及びeNB４４のセル（Cell 2）の両方がECMをサポートしている。
図８のステップＳ４０１〜Ｓ４０８における処理は、図７のステップＳ３０１〜Ｓ３０８における処理と同様である。ステップＳ４０９では、eNB４３は、ECM設定情報（ECM configuration）をMTC UE４１に送信する（RRC Connection Reconfiguration）。ステップＳ４１０では、MTC UE４１は、無線リソース設定情報及びECM設定情報に従って、ECMでのカバレッジ改善処理を伴うデータ通信を行う（M2M data with ECM）。
ステップＳ４１１では、eNB４３は、無線接続（RRC connection）の解放指示をMTC UE４１に送信する（RRC Connection Release）。ステップＳ４１１の指示は、MTC UE2にとって滞在するのが好ましいECMをサポートする他のセル（例えば、eNB４４のセル（Cell 2））に対する優先度に関する情報（例えば、Dedicated cell priority for Cell 2）を含んでもよい。当該優先度に関する情報は、例えばMTC UE４１がセル再選択を行うときに所定のセル又は周波数を優先的に選択することを示す情報でもよいし、所定のセル又は周波数を必ず選択することを示す情報でもよい。これに代えて、当該優先度に関する情報は、所定のセル又は周波数に適用されるセル再選択パラメータを示してもよい。さらに、当該優先度に関する情報は、MTC UE４１がECMを実行している場合のみ、MTC UE４１がECMをサポートするセルに滞在する場合のみ、又はMTC UE４１がECMをサポートしないセルに滞在する場合のみ等の特定の状況において選択的に使用されてもよい。
ステップＳ４１２では、MTC UE４１は、アイドル状態（RRC_IDLE）においてセル再選択を行い、滞在するセルをeNB４４のセル（Cell 2）に変更する（Cell reselect to Cell 2）。
以上の説明から理解されるように、MTC UE４１は、MTC UE４１にとって好ましいECMをサポートするセルをサービングeNB４３に報告する。そして、eNB４３は、MTC UE４１にとって好ましいセルにMTC UE４１を滞在させるために、MTC UE４１のセル再選択動作を制御する。したがって、MTC UE４１の通信特性が改善されることが期待できる。
＜第５の実施形態＞
本実施形態に係る無線通信システムの構成例は、第１の実施形態に関して説明された図１と同様とすればよい。本実施形態では、第１の実施形態で説明されたECM特有のセル再選択動作、及びECM特有のハンドオーバ動作に関する詳細な手順の一例が説明される。
本実施形態に係るMTC UE５１は、ECMを実行する場合に、アイドル状態（RRC_IDLE）であるときとコネクテッド状態（RC_CONNECTED）であるときとで滞在するセルを変更する。
図９は、本実施形態に係るMTC UE５１、eNB５３、及びeNB５４の動作の一例を示すシーケンス図である。なお、図９は、本実施形態の説明に必要なメッセージのみを記載しており、LTEで規定された手順に含まれるいくつかのメッセージの図示を省略している。図９の例では、eNB５３のセル（Cell 1）はECMをサポートしているが、eNB５４のセル（Cell 2）はECMをサポートしていない。MTC UE５１は、MTC UE５１のためにECMが必要であるか否か（又はECMを実行するか否か）を自身で判定する。そして、ECMを実行すると判定し、且つコネクテッド状態（RC_CONNECTED）である状況において、MTC UE５１は、ECMをサポートしているセル（又は当該セルを管理するeNB）を優先的に選択する。
ステップＳ５０１では、MTC UE５１は、初期状態としてアイドル状態（RRC_IDLE）であり、通常のセル選択基準を基にeNB５４のセル（第２のセル（Cell 2））に滞在すると決定する（Initially camp on Cell 2）。ステップＳ５０２では、MTC UE５１は、ECMが必要であるか否かを判定する（ECM decision）。図９の例では、MTC UE５１は、アイドル状態（RRC_IDLE）である間にステップＳ５０２の判定を行う。しかしながら、MTC UE５１は、周期的又は非周期的な通信機会（例えば、周期的な通信許可期間、非周期的な上り送信データの発生、又はページングの受信）が到来したことに応じて、ステップＳ５０２の判定を行ってもよい。
MTC UE５１は、ステップＳ５０２でECMが必要であると判定した場合に、滞在セル（つまりCell 2）でECMがサポートされているか否かを確認する。ステップＳ５０３では、MTC UE５１は、Cell 2にてECMの無線リソース設定情報（ECM radio resource configuration）が報知されていないことからECMがサポートされていないことを認識する（No System Information Block Type 1x）。そこで、MTC UE５１は、周辺セル（例えばCell 1）でECMがサポートされているか否かを確認する（ステップＳ５０４）。
ステップＳ５０５では、送信されるべき上りデータが発生する。言い換えると、送信されるべき上りデータがMTC UE５１に到着する（UL data arrives）。この上りデータの発生に応答して、ステップＳ５０６では、MTC UE５１は、ECMをサポートしているCell 1（又は他のECMをサポートしているセル）をセル再選択する。そして、ステップＳ５０７では、MTC UE５１は、ECMの実行を開始する。なお、ステップＳ５０５は、上りデータの発生とは異なる他の送信機会（例えば、周期的な通信許可期間の到来、又はページングの受信）であってもよい。
ステップＳ５０８では、MTC UE５１は、無線接続（RRC connection）の確立の為のメッセージをeNB５３との間で送受信し、最後に無線接続の確立完了を示す完了メッセージを送信する（RRC Connection Setup Complete）。ステップＳ５０８の完了メッセージは、MTC UE５１がECMを実行していることを示す情報（例えば、ECM activated）を含んでもよい。
ステップＳ５０９では、eNB５３は、MTC UE５１がECMを実行していることを示すステップＳ５０８の完了メッセージの受信に応答して、ECM設定情報（ECM configuration）をMTC UE５１に送信する（RRC Connection Reconfiguration）。ステップＳ５１０では、MTC UE５１は、無線リソース設定情報及びECM設定情報に従って、ECMでのカバレッジ改善処理を伴うデータ通信を行う（M2M data with ECM）。なお、ステップＳ５０９でのECM設定情報（ECM configuration）の送信に先立って、eNB５３は、MTC UE５１のためにECMが本当に必要であるか否かを判定してもよい。すなわち、eNB５３は、MTC UE５１におけるECM要否判定の妥当性を検証し、妥当でない判定を取り消してもよい。
ステップＳ５１１では、eNB５３は、MTC UE５１をアイドル状態（RRC_IDLE）へ移す為に無線接続（RRC connection）の解放指示をMTC UE５１に送信する（RRC Connection Release）。ステップＳ５１２では、MTC UE５１は、アイドル状態（RRC_IDLE）になり、そしてeNB５４のセル（Cell 2）を再選択する（Cell reselect to Cell 2）。ステップＳ５１３では、MTC UE５１はECMの実行を中断（又は中止）する（ECM stop）。
MTC UE５１は、ステップＳ５０７の時点ではECMを開始せずに、ステップＳ５０９でECM設定情報（ECM configuration）を受信した後にECMを開始するようにしてもよい。この場合、ステップＳ５０８の完了メッセージは、ECMが必要とされていることを示す通知（例えば、ECM request）を含んでもよい。
以上の説明から理解されるように、MTC UE５１は、ECMを実行する必要があり且つコネクテッド状態（RRC_CONNECTED）であるとき、ECMをサポートしているセルを再選択する。したがって、MTC UE５１の特にコネクテッド状態における通信特性が改善される。
図１０は、本実施形態に係るMTC UE５１、eNB５３、及びeNB５４の動作の他の例を示すシーケンス図である。上述した図９の例では、MTC UE５１のためにECMが必要であるか否かをMTC UE５１自身が判定した。これに対して、図１０の例では、MTC UE５１のためにECMが必要であるか否かをeNB５３が判定する。なお、図１０は、本実施形態の説明に必要なメッセージのみを記載しており、LTEで規定された手順に含まれるいくつかのメッセージの図示を省略している。図１０の例では、eNB５３のセル（Cell 1）はECMをサポートしているが、eNB５４のセル（Cell 2）はECMをサポートしていない。
図１０のステップＳ６０１〜Ｓ６０６における処理は、図９のステップＳ５０１〜Ｓ５０６における処理と同様である。ステップＳ６０７では、MTC UE５１は、無線接続（RRC connection）の確立の為のメッセージをeNB５３との間で送受信し、最後に無線接続の確立完了を示す完了メッセージを送信する（RRC Connection Setup Complete）。ステップＳ６０７の完了メッセージは、MTC UE５１においてECMが必要とされていることを示す通知（例えば、ECM request）を含んでもよい。
ステップＳ６０８では、eNB５３は、MTC UE５１のためにECMが必要であるか否か（又はMTC UE５１にECMを実行させるか否か）を判定する（ECM decision）。図１０は、MTC UE５１のためにECMが必要であるケースを示している。したがって、ステップＳ６０９では、eNB５３は、ECM設定情報（ECM configuration）をMTC UE５１に送信する（RRC Connection Reconfiguration）。
ステップＳ６１０では、MTC UE５１は、無線リソース設定情報及びECM設定情報に従ってECMの実行を開始する（ECM start）。ステップＳ６１１では、MTC UE５１は、ECMでのカバレッジ改善処理を伴うデータ通信を行う（M2M data with ECM）。
ステップＳ６１２では、eNB５３は、MTC UE５１をアイドル状態（RRC_IDLE）へ移す為に無線接続（RRC connection）の解放指示をMTC UE５１に送信する（RRC Connection Release）。ステップＳ６１３では、MTC UE５１は、アイドル状態（RRC_IDLE）になり、そしてeNB５４のセル（Cell 2）を再選択する（Cell reselect to Cell 2）。ステップＳ６１４では、MTC UE５１はECMの実行を中断（又は中止）する（ECM stop）。
図１０の手順によっても、図９の手順と同様に、MTC UE５１は、ECMを実行する必要があり且つコネクテッド状態（RRC_CONNECTED）であるとき、ECMをサポートしているセルを再選択する。したがって、MTC UE５１の特にコネクテッド状態における通信特性が改善される。
＜第６の実施形態＞
本実施形態に係る無線通信システムの構成例は、第１の実施形態に関して説明された図１と同様とすればよい。本実施形態では、第１の実施形態で説明されたECM特有のセル再選択動作、及びECM特有のハンドオーバ動作に関する詳細な手順の一例が説明される。
本実施形態に係るMTC UE６１は、自身が滞在するセル（serving cell）（e.g., eNB６３のセル）及びその周辺セル（neighbouring cell）（e.g., eNB６４のセル）の少なくとも一方でECMがサポートされているか否かに応じて、セル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを変更する。すなわち、本実施形態では、MTC UE６１のためにECMが必要であることがMTC UE６１又はeNB（eNB６４又は６５）において判定されることは、MTC UE６１におけるセル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを変更するための必須の条件ではない。
図１１は、本実施形態に係るMTC UE６１、eNB６３、及びeNB６４の動作の一例を示すシーケンス図である。なお、図１１は、本実施形態の説明に必要なメッセージのみを記載しており、LTEで規定された手順に含まれるいくつかのメッセージの図示を省略している。図１１の例では、eNB６３のセル（Cell 1）はECMをサポートしているが、eNB６４のセル（Cell 2）はECMをサポートしていない。
ステップＳ７０１では、MTC UE６１は、初期状態としてアイドル状態（RRC_IDLE）であり、通常のセル選択基準を基にeNB６４のセル（第２のセル（Cell 2））に滞在すると決定する（Initially camp on Cell 2）。
ステップＳ７０２では、MTC UE６１は、自身が滞在しているセル（eNB６４のセル（Cell 2））でECMがサポートされているか否かを確認する。MTC UE６１は、Cell 2にてECMの無線リソース設定情報（ECM radio resource configuration）が報知されていないことからECMがサポートされていないことを認識する（No System Information Block Type 1x）。そこで、ステップＳ７０３では、MTC UE６１は、周辺セル（例えばeNB６３のセル（Cell 1））でECMがサポートされているか否かを確認する。MTC UE６１は、Cell 1にてECMの無線リソース設定情報が報知されていることからECMがサポートされていることを認識する（System Information Block Type 1x）。
ステップＳ７０４では、MTC UE６１は、ECMをサポートしている周辺セル（Cell 1）を認識したことに応じて、ECMを考慮したセル再選択動作（ECM特有のセル再選択動作）を開始する。ステップＳ７０５では、MTC UE６１は、セル再選択基準を評価する。なお、ステップＳ７０４及びＳ７０５で行われるECM特有のセル再選択動作は、第１の実施形態で説明された第１〜第３の例のいずれかであってもよい。そして、ステップＳ７０６では、ECM特有のセル再選択動作の結果、MTC UE６１は、eNB６３のセル（Cell 1）を再選択する。
以上の説明から理解されるように、MTC UE６１は、自身が滞在するセル（e.g., eNB６３のセル）及びその周辺セル（e.g., eNB６４のセル）の少なくとも一方でECMがサポートされている場合に、ECM特有のセル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを行う。ECMをサポートしているMTC UE６１は、ECMの実行が実際に必要であるか否かに関わらず、ECMをサポートしているセルに滞在しているほうが有利であると期待される。なぜなら、MTC UE６１の無線品質又は通信特性が劣化した場合に、直ちにECMを開始できるためである。本実施形態で説明された動作は、ECMをサポートするMTC UE６１が適切なセル（e.g., ECMをサポートするセル）に滞在することに寄与できる。
最後に上述の実施形態に係るMTC UE及びeNBの構成例について説明する。第１〜第６の実施形態で説明されたMTC UE１１、２１、３１、４１、５１、及び６１の各々は、eNBと通信するためのトランシーバ、及び当該トランシーバに結合されたコントローラを含んでもよい。コントローラは、第１〜第５の実施形態で説明されたMTC UE１１、２１、３１、４１、５１、又は６１によるECMに関する通信制御を実行する。
第１〜第６の実施形態で説明されたeNB１３、１４、２３、２４、３３、３４、４３、４４、５３、５４、６３、及び６４の各々は、MTC UEを含む複数のUEと通信するためのトランシーバ、及び当該トランシーバに結合されたコントローラを含んでもよい。コントローラは、第１〜第４の実施形態で説明されたeNB１３、１４、２３、２４、３３、３４、４３、４４、５３、５４、６３、又は６４によるECMに関する通信制御を実行する。
図１２及び図１３は、第１の実施形態に係るMTC UE１１及びeNB１３の構成例を示すブロック図である。図１２を参照すると、MTC UE１１は、トランシーバ１１１及びコントローラ１１２を含む。トランシーバ１１１は、eNB１３と通信するよう構成されている。コントローラ１１２は、eNB１３からの指示に従って、MTC UE１１におけるECMに関するカバレッジ改善処理の実行を制御するよう構成されている。具体的には、コントローラ１１２は、ECM（ECMでのカバレッジ改善処理）がMTC UE１１のために必要であるか否かに応じて、セル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを変更するよう構成されている。
図１３を参照すると、eNB１３は、トランシーバ１３１及びコントローラ１３２を含む。トランシーバ１３１は、MTC UE１１及び通常のUE１２を含む複数のUEと通信するよう構成されている。コントローラ１３２は、MTC UE１とeNB１３の間のECMに関するカバレッジ改善処理を伴う通信を制御するよう構成されている。具体的には、コントローラ１３２は、ECMがMTC UE１１のために必要であるか否かに応じて当該MTC UE１１によるセル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つが変更されるように当該MTC UE１１を支援するよう構成されている。
上述の実施形態に係るMTC UE及びeNBが有するコントローラの各々は、少なくとも１つのプロセッサ（e.g. マイクロプロセッサ、Micro Processing Unit（MPU）、Central Processing Unit（CPU））を含むコンピュータにプログラムを実行させることによって実現されてもよい。具体的には、シーケンス図等を用いて説明されたMTC UE及びeNBに関するアルゴリズムをコンピュータに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムをコンピュータに供給すればよい。
このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、Compact Disc Read Only Memory（CD-ROM）、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ（例えば、マスクROM、Programmable ROM（PROM）、Erasable PROM（EPROM）、フラッシュROM、Random Access Memory（RAM））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
＜その他の実施形態＞
上述の実施形態では、MTC UEにおいて特別な動作モード、つまりEnhanced Coverage Mode（ECM）が設定され、ECMに関するカバレッジ改善処理（e.g., RACHの繰り返し、PDSCH/PUSCHの繰り返し）がMTC UEにおいて行われることを前提として説明された。しかしながら、MTC UEは、特別なカバレッジ改善処理（e.g., RACHの繰り返し、PDSCH/PUSCHの繰り返し）を実行できるよう構成されていればよく、特別な動作モード（つまり、ECM）を設定されることは必ずしも必要ではない。言い換えると、MTC UE１１、２１、３１、４１、及び５１は、ECMのような特別な動作モードを設定することなく、或いは特別な動作モードを指示されることなく、無線リソース設定を行うことで特別なカバレッジ改善処理（e.g., RACHの繰り返し、PDSCH/PUSCHの繰り返し）を実行してもよい。
また、上述の実施形態ではECMを想定していたが、これらの実施形態で説明された技術思想は、ECMとは異なる何らかの特別な処理を無線ネットワーク（例えばeNB）がM2M端末（MTC UE）に実行させる場合に適用されてもよい。
また、上述の実施形態では、通常端末（UE）とM2M端末（MTC UE）を例に説明してきたが、それぞれユーザ端末（user terminal）と非ユーザ端末（non-user terminal）とも呼ばれる。
また、上述の実施形態では、主にLTEシステムに関して説明を行った。しかしながら、これらの実施形態は、LTEシステム以外の無線通信システム、例えば、3GPP UMTS、3GPP2 CDMA2000システム（1xRTT, HRPD）、GSM/GPRSシステム、又はWiMAXシステム等に適用されてもよい。
上述の実施形態が3GPP UMTSに適用される場合、上述の実施形態におけるeNB（eNB１３、１４、２３、２４、３３、３４、４３、４４、５３、５４、６３、又は６４）の動作は、NodeB若しくはRNC又はこれらの組み合わせによって行われてもよい。言い換えると、本明細書及び請求の範囲において使用される基地局との用語は、無線アクセスネットワークに配置される１つ又は複数のエンティティを意味し、一例においてUMTSのNodeB若しくはRNC又はこれらの組み合わせを意味する。
さらに、上述した実施形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
この出願は、２０１４年１月３０日に出願された日本出願特願２０１４−０１５８６７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１１、２１、３１、４１ M2M端末（MTC UE）
１３、１４、２３、２４、３３、３４、４３、４４ 基地局（eNB）
１５ コアネットワーク（EPC）
１３０ セル
１４０ セル
１１１ トランシーバ
１１２ コントローラ
１３１ トランシーバ
１３２ コントローラ

Claims (6)

  1. Physical Downlink Shared Channel (PDSCH)送信の繰返し回数を示すための情報を含むMaster Information Blockメッセージを受信するように構成される通信手段と、
    前記Master Information Blockメッセージおよび無線端末がEnhanced Coverage Mode (ECM)に対応しているか否かに基づいて、セル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを実行するよう構成される制御手段と
    を備える
    無線端末。
  2. 前記Physical Downlink Shared Channel (PDSCH)送信の繰返し回数を示すための情報は、前記繰返し回数及び前記PDSCHが送信されるサブフレームの両方を示すための情報である、請求項１に記載の無線端末。
  3. Physical Downlink Shared Channel (PDSCH)送信の繰返し回数を示すための情報を含むMaster Information Blockメッセージを、少なくとも１つの無線端末に送信するように構成された通信手段を備え、
    前記Master Information Blockメッセージは、前記少なくとも１つの無線端末がEnhanced Coverage Mode (ECM)に対応していると判断した場合にセル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを前記Master Information Blockメッセージに基づいて実行することを前記少なくとも１つの無線端末に引き起こす、
    基地局。
  4. 前記Physical Downlink Shared Channel (PDSCH)送信の繰返し回数を示すための情報は、前記繰返し回数及び前記PDSCHが送信されるサブフレームの両方を示すための情報である、請求項３に記載の基地局。
  5. Physical Downlink Shared Channel (PDSCH)送信の繰返し回数を示すための情報を含むMaster Information Blockメッセージを受信し、
    前記Master Information Blockメッセージ及び無線端末がEnhanced Coverage Mode (ECM)に対応しているか否かに基づいて、セル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを実行することを含む、
    無線端末の制御方法。
  6. Physical Downlink Shared Channel (PDSCH)送信の繰返し回数を示すための情報を含むMaster Information Blockメッセージを、少なくとも１つの無線端末に送信し、
    前記Master Information Blockメッセージは、前記少なくとも１つの無線端末がEnhanced Coverage Mode (ECM)に対応していると判断した場合にセル選択動作、セル再選択動作、及びハンドオーバ動作の少なくとも１つを前記Master Information Blockメッセージに基づいて実行することを前記少なくとも１つの無線端末に引き起こす、
    基地局の制御方法。
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