JP2020115691A - 無線局、無線通信システム、及び通信制御方法 - Google Patents

無線局、無線通信システム、及び通信制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】Dual Connectivityが行われる場合のaccess stratumの制御の改善に寄与する。【解決手段】第１の無線局は、無線端末とコアネットワークの間の第１のネットワークベアラが第１の無線局における第１のRLCベアラ及び第２の無線局における第２のRLCベアラに分割されるベアラ分割を伴うdual connectivityを制御する。第１の無線局は、第２の無線局での第２のRLCベアラの通信に関するベアラ分割状況情報を第２の無線局から受信し、第１のRLCベアラ及び第２のRLCベアラに関するaccess stratumの制御を行う。ベアラ分割状況情報は、第２のRLCベアラに対して第２のセルにおいて使用される無線リソースに関する無線リソース制御情報を含む。【選択図】図３

Description

本出願は、複数の基地局がそれぞれのセルにおいて同じ無線端末と通信を行う無線通信システムに関する。
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為、3GPP Long Term Evolution（LTE）では無線基地局（eNode B: eNB）と無線端末（User Equipment: UE）が複数のセルを使用して通信を行うキャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation: CA）機能の仕様化が行われている。なお、UEがCAで使用可能なセルは、１つのeNBの複数セル（つまり、eNBによって運用または管理される複数セル）に限定される。CAにおいてUEが使用するセルは、CAを開始する時点で既にサービングセルとして使用されているプライマリセル（Primary cell: PCell）と、追加的に又は従属的に使用されるセカンダリセル（Secondary cell: SCell）に分類される。PCellでは、無線接続の（再）確立（RRC Connection Establishment, RRC Connection Re-establishment）の際に、Non Access Stratum（NAS）モビリティ情報（NAS mobility information）及びセキュリティ情報（security input）が送受信される（非特許文献１のセクション7.5を参照）。
CAでは、eNBからUEに送信されるSCell設定情報は、SCellの（UE間）共通無線リソース設定情報（RadioResourceConfigCommonSCell）、及びSCellの（UE毎）個別無線リソース設定情報（RadioResourceConfigDedicatedSCell）を含む。後者は、主に物理層の個別設定（PhysicalConfigDedicated）を示す。送信タイミング（Timing Advance: TA）が異なるセル（キャリア）が上りリンクでアグリゲーションされる場合には、Medium Access Control （MAC）副層の設定情報（MAC-MainConfigSCell）もeNBからUEに送信されるが、このMAC副層の設定情報は、TAが同じセルの集合を表すTA Group (TAG)のインデックス（STAG-Id）のみを含む（非特許文献２のセクション5.3.10.4を参照）。その他のMAC副層の設定はPCellとSCellで共通である。
現在、LTE標準化において、Heterogeneous Network (HetNet)環境を主に想定した場合に、UEが複数のeNBの複数のセルを使用して通信を行うDual Connectivityの検討が行われている（非特許文献３を参照）。Dual Connectivityは、メイン基地局（マスター基地局、Master eNB: MeNB）とサブ基地局（セカンダリ基地局、Secondary eNB: SeNB）によって提供される（つまり、管理される）それぞれの無線リソース（つまり、セル又はキャリア）を同時使用してUEが通信を行う処理である。Dual Connectivityは、異なるeNBによって管理される複数のセルをUEがアグリゲーションするinter-eNB CAを可能とする。また、Dual Connectivityは、異なるnodeによって管理される複数の無線リソースをUEがアグリゲーションするという観点から、inter-node radio resource aggregationとも呼ばれる。MeNBは、Xnと呼ばれる基地局間インタフェースでSeNBと接続される。MeNBは、Dual Connectivityを実行するUEに対するコアネットワーク（Evolved Packet Core: EPC）のモビリティ管理装置（Mobility Management Entity: MME）との接続（S1-MME）を保持する。その為、MeNBはUEのモビリティ管理ポイント（又はmobility anchor）と呼ぶことができる。例えば、MeNBはMacro eNBであり、SeNBはPico eNB 又はLow Power Node（LPN）である。
さらに、Dual Connectivityにおいて、ネットワークベアラ（EPS bearer）がMeNBとSeNBに分割されるベアラ分割（Bearer Split）も検討されている。本明細書においてネットワークベアラ（EPS Bearer）は、UEが受けるサービス毎にUEとコアネットワーク（EPC）のエンドポイント（つまり、P-GW (Packet Data Network Gateway）)との間に設定される仮想的なコネクションを意味する。ベアラ分割の１つの案（alternative）では、例えば、MeNBのセルを経由する無線ベアラ（Radio Bearer: RB）及びSeNBのセルを経由する無線ベアラの両方が１つのネットワークベアラにマッピングされる。ここで言う無線ベアラ（RB）は主にデータ無線ベアラ（Data radio bearer: DRB）を指す。ベアラ分割は、ユーザースループットのさらなる向上に寄与することが期待されている。
3GPP TS 36.300 V11.5.0 (2013-03), "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 11)", 2013年3月 3GPP TS 36.331 V11.4.0 (2013-06), "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 11)", 2013年6月 3GPP TR 36.842 V0.2.0 (2013-05), "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Study on Small Cell Enhancements for E-UTRA and E-UTRAN - Higher layer aspects (Release 12)", 2013年5月
LTEでは、UEは、eNBから割り当てられた利用可能なリソース（Uplink grant）を用いて送信される上りリンク（UL）Medium Access Control Protocol Data Unit（MAC PDU）を生成する。MAC PDUは、トランスポートブロックとも呼ばれる。UL MAC PDUの生成では、設定されている複数の論理チャネルが１つのMAC PDUに多重化される。このとき、上りリンクに設定された各EPS bearerのQoSが保証されなければならない。したがって、UEは、Logical Channel Prioritization（LCP）手順に従ってUL MAC PDUを生成する。Logical Channel Prioritization（LCP）手順では、各論理チャネルにプリオリティ及びPrioritized Bit Rate（PBR）が与えられる。PBRは、プリオリティのより低い論理チャネルに対して何らかのリソースが割り当てられるよりも前に各論理チャネルに提供されるビットレートである。PBRは、eNBによって各論理チャネルに設定される。LCP手順では、まず、全ての論理チャネルはプライオリティの高いものから順にPBRに相当するリソース割り当てが保証される。次に、全ての論理チャネルにPBRが提供されてもまだ利用可能なリソースに余りがある場合に、プライオリティの高い論理チャネルのデータから順に、その論理チャネルのデータが無くなるか又は割り当てられたリソースが使い尽くされるまでリソースが割り当てられる。
しかしながら、ベアラ分割を伴うDual Connectivityでは、MeNBとSeNBにおいて独立したradio Resource Management（RRM）、例えばMACスケジューリング、が行われると考えられる。したがって、上述したLCP手順もMeNBとSeNBにおいて独立に実行される可能性がある。そうすると、ベアラ分割の対象とされずにPCellのみで送信される論理チャネル（又はEPS bearer、radio bearer）とベアラ分割の対象とされてPCell及びSCellで送信される論理チャネル（又はEPS bearer、radio bearer）との間で割り当てリソース（つまり、実効的なビットレート）に不公平が生じるかもしれない。言い換えると、ベアラ分割の対象とされない論理チャネルとベアラ分割の対象とされる論理チャネルの間でリソース割り当てのバランスが崩れ、結果的にLCP手順が意図した通りに機能しない可能性がある。
ベアラ分割を伴うDual Connectivityが行われる場合、上述のMAC PDUの生成（つまり、LCP手順）だけでなく、access stratumにおけるその他のレイヤ１／レイヤ２制御も期待する特性が得られない可能性がある。例えば、上りリンク送信電力制御（Power Control: PC）において、PCellでの上りリンク送信とSCellでの上りリンク送信に対する送信電力の配分が意図した通りに行われないおそれがある。さらに、ベアラ分割を伴うDual Connectivityが行われる場合、上りリンクのレイヤ１／レイヤ２制御だけでなく、下りリンクのレイヤ１／レイヤ２制御についても期待する特性が得られない可能性がある。さらに、上りリンク若しくは下りリンク又はこれら両方のaccess stratumのレイヤ３制御（つまり、Radio Resource Control（RRC））についても期待する特性が得られない可能性がある。
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、ベアラ分割を伴うDual Connectivityが行われる場合に、access stratumの制御の改善に寄与することである。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、無線通信システムは、第１のセルを管理する第１の基地局、第２のセルを管理する第２の基地局、及び無線端末を含む。前記無線端末は、前記無線端末とコアネットワークの間の第１のネットワークベアラが前記第１の基地局及び前記第２の基地局に分割されるベアラ分割を伴うdual connectivityをサポートする。さらに、前記第１の基地局は、前記第２の基地局での前記第１のネットワークベアラの通信に関するベアラ分割状況情報を前記第２の基地局から受信し、前記第１のネットワークベアラに関するaccess stratumの制御を行うよう構成されている。
一実施形態において、基地局装置は、無線端末とコアネットワークの間の第１のネットワークベアラが前記基地局装置及び周辺基地局に分割されるベアラ分割を伴うdual connectivityを制御する通信制御部を含む。前記通信制御部は、前記周辺基地局での前記第１のネットワークベアラの通信に関するベアラ分割状況情報を前記周辺基地局から受信し、前記第１のネットワークベアラに関するaccess stratumの制御を行うよう構成されている。
一実施形態において、基地局装置は、無線端末とコアネットワークの間の第１のネットワークベアラが前記基地局装置及び周辺基地局に分割されるベアラ分割を伴うdual connectivityを制御する通信制御部を含む。前記通信制御部は、前記基地局装置での前記第１のネットワークベアラの通信に関するベアラ分割状況情報を前記周辺基地局に送信するよう構成されている。ここで、前記ベアラ分割状況情報は、前記第１のネットワークベアラに関するaccess stratumの制御を行うよう前記周辺基地局をトリガーする。
一実施形態において、無線端末は、上述した無線通信システムで使用され、前記第１のネットワークベアラが第１及び第２の基地局に分割されるベアラ分割を伴うdual connectivityを制御する通信制御部を含む。前記通信制御部は、前記第１の基地局からの指示に基づいて前記第１のネットワークベアラに関するaccess stratumの制御を行うよう構成されている。
一実施形態において、制御方法は、（ａ）無線端末とコアネットワークの間の第１のネットワークベアラが第１及び第２の基地局に分割されるベアラ分割を伴うdual connectivityの通信を前記第１の基地局において開始すること、及び（ｂ）前記第２の基地局での前記第１のネットワークベアラの通信に関するベアラ分割状況情報を前記第２の基地局から受信し、前記第１のネットワークベアラに関するaccess stratumの制御を前記第１の基地局において行うこと、を含む。
一実施形態において、制御方法は、（ａ）無線端末とコアネットワークの間の第１のネットワークベアラが第１及び第２の基地局に分割されるベアラ分割を伴うdual connectivityの通信を前記第２の基地局において開始すること、及び（ｂ）前記第２の基地局での前記第１のネットワークベアラの通信に関するベアラ分割状況情報を前記第１の基地局に送信すること、を含む。ここで、前記ベアラ分割状況情報は、前記第１のネットワークベアラに関するaccess stratumの制御を行うよう前記第１の基地局をトリガーする。
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、上述した制御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、ベアラ分割を伴うDual Connectivityが行われる場合に、access stratumの制御の改善に寄与することができる。
ベアラ分割を伴うDual Connectivityに関するLTE レイヤ２の下りリンク方向のユーザープレーン プロトコルスタックの一例を示す図である。 ベアラ分割を伴うDual Connectivityに関するLTE レイヤ２の下りリンク方向のユーザープレーン プロトコルスタックの他の例を示す図である。 ベアラ分割を伴うDual Connectivityに関するLTE レイヤ２の上りリンク方向のユーザープレーン プロトコルスタックの一例を示す図である。 ベアラ分割を伴うDual Connectivityに関するLTE レイヤ２の上りリンク方向のユーザープレーン プロトコルスタックの他の例を示す図である。 第１〜第４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。 3GPP TS 36.331に規定されているLogicalChannelConfig information elementを示す図である。 3GPP TS 36.331に規定されているUplinkPowerControl information elementsを示す図である。 3GPP TS 36.331に規定されているUplinkPowerControl information elementsを示す図である。 第１の実施形態に係る、ベアラ分割を伴うDual Connectivityに関する制御手順の一例を示すシーケンス図である。 第２の実施形態に係る、ベアラ分割を伴うDual Connectivityに関する制御手順の一例を示すシーケンス図である。 ベアラ分割が行われないときの上りリンクMAC PDUの生成例を示す概念図である。 ベアラ分割が行われるときの上りリンクMAC PDUの生成例を示す概念図である。 ベアラ分割が行われるときの上りリンクMAC PDUの生成例を示す概念図である。 第３の実施形態に係る、ベアラ分割を伴うDual Connectivityに関する制御手順の一例を示すシーケンス図である。 第１〜第４の実施形態に係るMeNBの構成例を示すブロック図である。 第１〜第４の実施形態に係るSeNBの構成例を示すブロック図である。 第１〜第４の実施形態に係るUE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。
＜第１の実施形態＞
始めに、本実施形態を含む複数の実施形態が対象とするベアラ分割を伴うDual Connectivity（例えば、inter-node radio resource aggregation）のいくつかの例について説明する。図１Ａ及び図１Ｂは、ベアラ分割を伴うDual Connectivityに関するLTE レイヤ２の下りリンク方向のユーザープレーン プロトコルスタックの２つの案（alternative）を示している。ベアラ分割では、UEとコアネットワーク（EPC）のエンドポイント（つまり、P-GW)との間に設定されるネットワークベアラ（EPS bearer）がMeNB１１とSeNB１２に分割される。図１Ａ及び図１Ｂの案では、EPS bearer #2がMeNB１１及びSeNB１２に分割される。図１Ａ及び図１Ｂに示されたEPS bearer #1は、ベアラ分割の対象ではない通常のベアラであり、したがってMeNB１１のセルを経由する無線ベアラに一対一でマッピングされる。
図１Ａ及び図１Ｂの案では、EPS bearer #2に一対一にマッピングされる１つのデータ無線ベアラ（DRB）は、レイヤ２のPacket Data Convergence Protocol（PDCP）副層、又はRadio Link Control（RLC）副層、又はMAC副層のいずれかにおいてMeNB１１及びSeNB１２に分割される。具体的には、図１Ａの案では、MeNB１１のPDCPエンティティがEPS bearer #2のS1-Uを終端する。言い換えると、EPS bearer #2にマッピングされる１つのS1ベアラ及び１つのデータ無線ベアラ（DRB）は、MeNB１１のPDCP副層において終端される。さらに、図１Ａの案では、ベアラ分割のためにMeNB１１及びSeNB１２が独立したRLCエンティティを有しており、MeNB１１にて終端される１つのDRB （又はPDCPベアラ）は、MeNB１１のRLCベアラ及びSeNB１２のRLCベアラに分割される。ここで、PDCPベアラは、eNB及びUEのPDCP副層で終端されるコネクションを意味する。PDCPベアラは、PDCP Protocol Data Unit（PDCP PDU）と呼ぶこともできる。図１Ａの例では、分割されるEPS bearer #2に関して１つのPDCPベアラが存在し、この１つのPDCPベアラはMeNB１１とUE２で終端される。一方、RLCベアラは、eNB及びUEのRLC副層で終端されるコネクションを意味する。RLCベアラは、RLC PDU又は論理チャネルと呼ぶこともできる。図１の例では、EPS bearer #2に関して２つの独立したRLCベアラが存在し、１つはMeNB１１とUE２で終端され、他の１つはSeNB１２とUE２で終端される。したがって、図１Ａのアーキテクチャでは、UE２は、分割されるEPS bearer #2に関して２つの独立したRLCエンティティが必要とされる。
図１Ｂの案では、図１Ａの案と同様に、MeNB１１のPDCPエンティティがEPS bearer #2のS1-Uを終端する。さらに、分割されるEPS bearer #2に関して、MeNB１１はマスターRLCエンティティを有し、SeNB１２はスレーブRLCエンティティを有する。図１Ｂの案では、UE２は、分割されるEPS bearer #2に関して１つのRLCエンティティのみが必要とされる。下りリンクでは、SeNB１２のスレーブRLCエンティティは、マスターRLCエンティティによって既に組み立てられ、且つ送信のためにスレーブRLCに割り当てられたたRLC PDUsをMeNB１１のマスターRLCエンティティから受信する。
ここで、従来のCarrier Aggregation (CA)の観点から言うと、MeNB１１のセルをPCell、SeNB１２のセルをSCellと呼ぶことができる。以下、これを踏まえて説明する。しかし、本実施形態の適用範囲は、これに限定はされない。例えば、無線端末（UE）が、Dual Connectivityを実行しつつ、SeNB１２の複数のセル（つまり、少なくとも複数の下りリンクComponent Carrier (CC)）をCA（Intra-SeNB CA）する場合、当該CAの対象となるSeNB１２のセルの１つをPCellと位置づけてもよいし、又はPCellのような疑似PCell（Pseudo PCell）として位置づけてもよい。尚、疑似PCell（Pseudo PCell）は、Anchor cell、Master cell、Control cell、等と呼ぶこともできる。前者（SeNB１２のPCell）は、SeNB１２のセルのCAにおいて従来のCAでのPCellと同様の役割を持つ。SeNB１２のPCellでは、例えば、CAをする為のeNB（SeNB）によるSCell configurationやSCell activation/deactivation、UEによるRadio Link Monitoring (RLM)/ Radio Link Failure (RLF) detection、などが行われる。また、UEが、上り制御チャネル（PUCCH）でのL1/L2制御情報（e.g., CQI, CSI, HARQ feedback, Scheduling Request）の送信、Contention-based Random Access Channel (RACH)の（Preambleの）送信、RACH Preambleに対する応答（Random Access Response (RAR)）の受信、などを行ってもよい。後者（SeNB１２のPseudo PCell）は、従来のCAにおけるUser Plane (UP) の制御に関するPCell機能を備えたセルとしての役割を持つ。SeNB１２のPseudo PCellでは、例えば、UEが、上り制御チャネル（PUCCH）でのL1/L2制御情報の送信、Contention-based RACHの（Preambleの）送信、RACH Preambleに対する応答（RAR）の受信、などを行ってもよい。さらに、当該UEにおいて、MeNB11のセルとSeNB１２のセルの間に上下関係（PCellとSCell）や主従関係（MasterとSlave）が無くてもよい。
なお、ベアラ分割を伴うDual Connectivityのユーザープレーン プロトコルスタックは、図１Ａ及び図１Ｂの案に限定されない。ベアラ分割では、例えば、１つのネットワークベアラ（EPS bearer）に２つの無線ベアラがマッピングされてもよい。図１Ａ及び図１Ｂの用語を用いると、EPS bearer #2は、MeNB１１のセル（PCell）を経由する無線ベアラ（RB）及びSeNB１２のセル（SCell）を経由する無線ベアラの両方にマッピングされる。本明細書では説明の便宜上、MeNB１１のセル（PCell）を経由する無線ベアラをPrimary RB（P-RB）、SeNBのセル（SCell）を経由する無線ベアラ（RB）をSecondary RB（S-RB）と定義する。ベアラ分割の対象となるのは基本的にデータ無線ベアラ（DRB）であるため、P-RB及びS-RBは、P-DRB及びS-DRBと呼ぶこともできる。例えば、MeNB１１がEPS bearer #2のS1-Uを終端し、MeNB１１及びSeNB１２の各々が独立したPDCPエンティティを有してもよい。さらに、MeNB１１のPDCPエンティティより上層の新たなレイヤにおいてEPS bearer #2の下りリンクS1-UパケットストリームをMeNB１１のPDCPエンティティとSeNB１２のPDCPエンティティにスプリットしてもよい。この場合、EPS bearer #2に関して２つの独立したPDCPベアラが存在し、１つはMeNB１１とUE２で終端され、他の１つはSeNB１２とUE２で終端される。
ベアラ分割を伴うDual Connectivityに関するLTE レイヤ２の上りリンク方向のユーザープレーン プロトコルスタックも、上述した下りリンク方向のそれと同様である。図２Ａ及び図２Ｂは、UE２における上りリンク方向のユーザープレーン プロトコルスタックの２つの案を示しており、図１Ａ及び図１Ｂにそれぞれ対応する。図２Ａの案では、UE２の１つのPDCPエンティティがEPS bearer #2のユーザーデータを上位レイヤ（upper layer）から受信する。UE２のPDCPエンティティは、MeNB１１に送信するためのMAC エンティティとSeNB１２に送信するためのMACエンティティにPDCP PDUsを分割して送る。言い換えると、PDCP PDU（つまり、PDCPベアラ）は、MeNB１１に送信されるRLCベアラ及びSeNB１２に送信されるRLCベアラに分割される。図２Ｂの案では、図１Ｂの案と同様に、UE２は、マスターRLCエンティティ（図２Ｂの左側のMeNB１１のためのRLCエンティティ）及びスレーブRLCエンティティ（図２Ｂの右側のSeNB１２のためのRLCエンティティ）を有する。UE２のスレーブRLCエンティティは、マスターRLCエンティティによって既に組み立てられ、且つ送信のためにスレーブRLCに割り当てられたたRLC PDUsをマスターRLCエンティティから受信する。図２Ａ及び図２Ｂの案は、一例であり、他のアーキテクチャも採用され得る。例えば、図２Ａ及び図２Ｂの案では、UE２はMeNB１１のためのMACエンティティとSeNB１２のためのMACエンティティを有しているが、上りリンク送信のためのMACエンティティは１つのみであってもよい。
図３は、本実施形態を含むいくつかの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。無線通信システムは、無線アクセスネットワーク（Radio Access Network: RAN）１、無線端末（UE）２、及びコアネットワーク３を含む。EPSでは、RAN１はEvolved UMTS Terrestrial Radio Access Network （E-UTRAN）であり、コアネットワーク３はEvolved Packet Core（EPC）である。E-UTRAN１は、基地局（evolved NodeB：eNB）１１及び１２を含む。eNB１１はセル１１０を管理し、eNB１２はセル１２０を管理する。UE２は、無線アクセス技術によってeNB１１及び１２に接続する。EPC３は、E-UTRAN１を介してUE２からアクセスされ、UE２に対して外部ネットワーク（Packet Data Network： PDN）への接続サービス（例えば、Internet Protocol（IP）接続サービス）を提供する。なお、図３は、HetNet環境を示している。具体的に述べると、図３に示されたセル１１０は、セル１２０に比べて広いカバレッジを有する。また、図３は、セル１１０内にセル１２０が配置された階層化セル構成を示している。しかしながら、図３に示されたセル構成は一例に過ぎない。例えば、セル１１０及び１２０は、同程度のカバレッジを有してもよい。言い換えると、本実施形態に係る無線通信システムは、ホモジーニアス・ネットワーク（Homogeneous Network）環境に適用されてもよい。
本実施形態のE-UTRAN１及びUE２は、ベアラ分割を伴うDual Connectivityをサポートする。すなわち、UE２は、eNB（つまり、MeNB）１１のセル１１０をプライマリセル（PCell）として使用している間に、eNB（つまり、SeNB）１２のセル１２０をセカンダリセル（SCell）として使用することができる。UE２は、ベアラ分割の対象とされる１つのEPS bearerのデータをPCell１１０及びSCell１２０を介して受信すること、若しくは１つのEPS bearerのデータをPCell１１０及びSCell１２０を介して送信すること、又はこれら両方を行うことができる。
ベアラ分割を伴うDual Connectivityが行われる際のaccess stratumのレイヤ１／レイヤ２制御を改善するために、本実施形態に係るMeNB１１及びSeNB１２は、以下に説明される制御手順又はシグナリングを行う。SeNB１２は、ベアラ分割の対象とされるEPS bearer（以下、分割EPS Bearer（split EPS bearer）と呼ぶ）のSeNB１２（つまり、SCell１２０）での通信に関するベアラ分割状況情報をMeNB１１に送信するよう構成されている。MeNB１１は、このベアラ分割状況情をSeNB１２から受信したことに応じて、分割EPS Bearerに関するaccess stratumの制御を行うよう構成されている。
ベアラ分割状況情報は、例えば、通信状況情報、無線リソース制御情報、及びアドミッション（admission）制御情報のうち少なくとも１つを含んでもよい。
通信状況情報は、分割EPS bearerのSeNB１２（つまり、SCell１２０）での通信状況を示す。通信状況情報に含めてSeNB１２からMeNB１１に通知されるSeNB１２での分割EPS Bearerの通信状況は、SCell１２０のレイヤ１又はレイヤ２における通信状況であってもよい。より具体的に述べると、SeNB１２での分割EPS Bearerの通信状況は、以下の（１）〜（６）のうち少なくとも１つを含んでもよい。
（１）スループットの統計量
（２）割り当てられた無線リソースの統計量
（３）パケットロスに関する統計量
（４）パワーヘッドルームの統計量
（５）Radio Link Control（RLC）サブレイヤでの再送制御に関する情報
（６）Radio Link Control（RLC）サブレイヤでのパケット廃棄に関する情報
スループットの統計量は、例えば、SeNB１２でのUE２のデータレート（e.g. PDCP SDU、PDCP PDU、RLC PDU、又はMAC PDU（つまりTransport Block）の送信レート又はデータレート）の平均値、最小値、及び最大値の少なくとも１つであってもよい。割り当てられた無線リソースの統計量も、例えば、SeNB１２でのUE２に割り当てられた無線リソースの平均値、最小値、及び最大値の少なくとも１つであってもよい。ここでの、無線リソースは、例えば、リソースブロックであってもよい。さらに、スループットの統計量及び無線リソースの統計量は、SeNB１２でUE２に複数のセルを使用して分割EPS Bearerのデータを送信する場合、当該複数のセルそれぞれにおける値、或いは、当該複数のセルの合計の値でもよい。
パケットロスに関する統計量は、例えば、SeNB１２とUE２の間の無線インタフェース（LTE-Uuインタフェース）又はMeNB１１とSeNB１２の基地局間インタフェース（Xnインタフェース）において廃棄されたパケットの数又は廃棄率であってもよい。ここでのパケットは、例えば、PDCP SDU、PDCP PDU、RLC PDU、又はMAC PDU（つまりTransport Block）であってもよい。また、パケットロスに関する統計量は、Xnインタフェースの代わりに、X2インタフェース又はS1インタフェースに関して計測された統計量であってもよい。
上りリンクのパワーヘッドルームの統計量は、例えば、SCell１２０における（所定期間の）UE２のパワーヘッドルームの平均値を示す。パワーヘッドルームは、UE２の上りリンク最大送信電力と現在のサブフレーム内でのPhysical Uplink Shared channel（PUSCH）の送信電力の差（つまり、余剰送信電力）を意味する。UE２は、SCell１２０におけるパワーヘッドルームをSeNB１２に報告する。UE２は、PCell１１０におけるパワーヘッドルーム及びSCell１２０におけるパワーヘッドルームをSeNB１２に報告してもよい。
RLCサブレイヤでの再送制御に関する情報は、分割EPS BearerのRLC PDU（つまり、論理チャネル）に関するAutomatic Repeat Request（ARQ）のNACK率（つまり、ACK及びNACKの合計に対するNACKの割合）、ARQでの再送回数、又はARQでの再送頻度を示してもよい。
RLCサブレイヤでのパケット廃棄（Packet Discarding）に関する情報は、分割EPS BearerのRLC SDUの廃棄率、廃棄数、又は廃棄したRLC SDUのデータ量を示してもよい。尚、RLCサブレイヤでのパケット廃棄（つまり、RLC SDUの廃棄）はMeNB１１のPDCPサブレイヤから指示された場合に実行されてもよいし、SeNB１２のRLCサブレイヤが独自に判定してもよい。
SeNB１２からMeNB１１に送られる通信状況情報は、例えば、分割EPS bearer単位、分割EPS bearerにマッピングされる無線ベアラ単位、SCell１２０単位、又はSeNB１２単位で観測された通信状況を表してもよい。尚、SCell１２０単位で観測された通信状況は、SCell１２０単位且つベアラ分割を行う無線端末（UE）単位で観測されてもよいし、SCell１２０単位且つSeNB１２にてベアラ分割を行う複数の無線端末単位で観測されてもよい。SeNB１２単位で観測された通信状況についても同様である。
続いて、MeNB１１において行われるaccess stratumの制御について説明する。access stratumの制御は、例えば、レイヤ１制御、レイヤ２制御、若しくはレイヤ３制御又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。access stratumのレイヤ１／レイヤ２制御の幾つかの例を以下に示す。ここで、access stratumのレイヤ１／レイヤ２制御とは、レイヤ１（PHY）/レイヤ２（MAC, RLC, PDCP）の機能に関するレイヤ３（RRC）制御又はシグナリングであってもよい。MeNB１１は、SeNB１２での分割EPS Bearerの通信状況をSeNB１２から受信したことに応じて、例えば、以下に示す制御（ａ）〜（ｃ）の少なくとも１つを行ってもよい。
（ａ）上りリンク（UL）MAC PDUの生成に関する制御
ベアラ分割の実行時であっても、UE２は、分割EPS bearer及び非分割EPS Bearerを含む全てのEPS bearerについて、EPS bearer QoS（QoS class identifier（QCI）、guaranteed bit rate（GBR）、又はaggregate maximum bit rate（AMBR）など）を考慮したMAC PDUの生成を行うべきである。したがって、MeNB１１は、SCell１２０での分割EPS bearerの上りリンク・スループットが過剰であるなどの理由によって上りリンクのLCP手順が意図した通りに機能していない場合に、LCP手順が意図した通りになるように、分割EPS bearer若しくは非分割EPS Bearer又はこれら両方に与えられる上りリンクのPrioritized Bit Rate（PBR）若しくはBucket Size Duration（BSD）又はこれら両方を調整してもよい。例えば、MeNB１１は、SCell１２０での分割EPS bearerのスループットが過剰である場合に、PCell１１０において分割EPS bearerに与える上りリンクPBRを小さくし、一方PCell１１０において非分割EPS Bearerに与える上りリンクPBRを大きくしてもよい。ここで、PBRは、優先リソース量と呼ぶこともできる。例えば、MeNB１１は、RRCレイヤにおいて分割EPS bearer に与えるPBR及び非分割EPS bearerに与えるPBRを決定し、決定されたPBR値をRRC signalingを用いてUE２に通知してもよい。尚、分割EPS bearerに与えるPBRは、PCell１１０とSCell１２０で同じでもよいし、異なっていてもよい。さらに、BSDを分割EPS bearerと非分割EPS bearerそれぞれに対して決定し、UE２に通知してもよい。尚、分割EPS bearerのBSDは、PCell１１０とSCell１２０で同じでもよいし、異なっていてもよい。PBR及びBSDを含むLCPに関するパラメータは、非特許文献２（3GPP TS 36.331）に規定されている（図４を参照）。PBR及びBSDを含む図４に示されたパラメータは、本実施形態に係るaccess stratumの制御において調整されてもよい。図４に示されたパラメータは、分割EPS bearerと非分割EPS bearerで個別に設定されてもよい。また、これらのパラメータは、分割EPS bearerに対してMeNB１１のセル１１０とSeNB１２のセル１２０で同じ値を設定されてもよいし、異なる値を設定されてもよい。
（ｂ）上りリンク（Uplink: UL）送信電力制御
MeNB１１は、PCell１１０での上りリンク送信とSCell１２０での上りリンク送信に対する送信電力の配分が意図した通りとなるようにUE２の送信電力を調整してもよい。例えば、MeNB１１は、SeNB１２から受信した通信状況情報に基づいてPCell１１０でのUE２のパワーヘッドルームがSCell１２０でのUE２のパワーヘッドルームより所定量を超えて小さいと判定された場合に、UE２のPCell１１０における設定された最大送信電力（つまり、configured maximum transmission power）PCMAX,PCELLを大きくし、且つUE２のSCell１２０における設定された最大送信電力PCMAX,SCELLを小さくするように、PCMAXを決定するための計算式に利用されるパラメータを調整してもよい。PCMAXを決定するための計算式は、3GPP TS 36.301に規定されている。具体的には、MeNB１１は、PCell１１０においてUE２に許容される最大送信電力（つまり、transmit power limit）PEMAX,PCELL 若しくはSCell１２０においてUE２に許容される最大送信電力PEMAX,SCELL 、又はこれら両方を調整してもよい。UL送信電力制御に関するパラメータは、非特許文献２（3GPP TS 36.331）に規定されている（図５Ａ及び図５Ｂを参照）。図５Ａ及び図５Ｂに示されたパラメータは、本実施形態に係るaccess stratumの制御において調整されてもよい。これらのパラメータはMeNB１１のセル１１０とSeNB１２のセル１２０で同じ値を設定されてもよいし、異なる値を設定されてもよい。
（ｃ）下りリンク（DL）MAC PDUの生成に関する制御
MeNB１１は、上述した上りリンクMAC PDUの生成に関する制御と同様の制御を下りリンクに対して行ってもよい。すなわち、MeNB１１は、SeNB１２から受信した通信状況情報に基づいて下りリンクのLCP手順が意図した通りに機能していないと判定された場合に、LCP手順が意図した通りになるように、分割EPS bearer若しくは非分割EPS Bearer又はこれら両方に与えられる下りリンクPBRを調整してもよい。例えば、MeNB１１は、SCell１２０での分割EPS bearerの下りリンク・スループットが過剰である場合に、PCell１１０において分割EPS bearerに与える下りリンクPBRを小さくし、一方PCell１１０において非分割EPS Bearerに与える下りリンクPBRを大きくしてもよい。ここで、PBRは、優先リソース量と呼ぶこともできる。
なお、以上の説明では、SeNB１２（SCell１２０）での分割EPS bearerに関する通信状況がSeNB１２からMeNB１１に報告され、MeNB１１においてaccess stratumのレイヤ１／レイヤ２制御を行う例を示した。しかしながら、MeNB１１とSeNB１２の役割を入れ替えることも可能である点に留意すべきである。すなわち、MeNB１１は、MeNB１１（PCell１１０）での分割EPS bearerに関する通信状況をSeNB１２に報告してもよい。そして、SeNB１２は、MeNB１１（PCell１１０）からの通信状況情報の受信に応じて、分割EPS Bearerに関するaccess stratumのレイヤ１／レイヤ２制御を行ってもよい。
続いて以下では、本実施形態に係る制御手順の具体例について説明する。図６は、ベアラ分割を伴うDual Connectivityに関する制御手順の一例を示すシーケンス図である。ステップＳ１１では、MeNB１１及びSeNB１２とUE２の間でベアラ分割を伴うDual Connectivityを開始するための制御手順が実行される。これにより、ステップＳ１２では、UE２は、上りリンク若しくは下りリンク又は双方向の分割EPS Bearer の通信をMeNB１１及びSeNB１２との間で行う。
ステップＳ１３では、MeNB１１は、ベアラ分割状況要求（bearer split status request）をSeNB１２に送信する。ステップＳ１４では、SeNB１２は、ベアラ分割状況要求の受信に応答して、ベアラ分割状況応答（bearer split status response）をMeNB１１に送信する。ベアラ分割状況応答は、ベアラ分割状況情報（bearer split status information）を含む。なお、ステップＳ１３及びＳ１４は一例に過ぎない。例えば、SeNB１２は、MeNB１１からの要求に依らずに、ベアラ分割状況情報を周期的又は非周期的に送信してもよい。
ステップＳ１５では、MeNB１１は、SeNB１２から受信したベアラ分割状況情報に基づいて、分割EPS Bearerに関するaccess stratumの制御（例えば、レイヤ１／レイヤ２制御）を行う。既に述べたように、MeNB１１は、上りリンクMAC PDU生成の制御（例えば、PBRの調整）、上りリンク送信電力制御（例えば、PEMAXの調整）、又は下りリンクMAC PDU生成の制御（例えば、PBRの調整）を行ってもよい。図６の例では、レイヤ１／レイヤ２制御に関する更新された上りリンク送信に関する設定情報（updated UL Tx configuration）が、RRC Connection Reconfigurationメッセージを用いてMeNB１１からUE２に送られる。UE２は、MeNB１１から受信した更新された設定情報に従って、access stratumのレイヤ１／レイヤ２制御を行う。これにより、ステップＳ１６では、UE２は、MeNB１１によるレイヤ１／レイヤ２制御に従って、上りリンク若しくは下りリンク又は双方向の分割EPS Bearer の通信をMeNB１１及びSeNB１２との間で行う。
図６において、MeNB１１とSeNB１２の役割が入れ替えられてもよい。すなわち、MeNB１１は、MeNB１１（PCell１１０）での分割EPS bearerに関するベアラ分割状況情報をSeNB１２に報告してもよい。そして、SeNB１２は、MeNB１１（PCell１１０）からのベアラ分割状況情報の受信に応じて、access stratumの制御を行ってもよい。
以上の説明から理解されるように、本実施形態では、MeNB１１（又はSeNB１２）は、SeNB１２（又はMeNB１１）からベアラ分割状況情報を受信し、access stratumの制御を行うよう構成されている。一例において、ベアラ分割状況情報は、SeNB１２における分割EPS bearerの通信状況を示す通信状況情報を含む。この場合、本実施形態は、MeNB１１とSeNB１２の間での通信状況情報に基づいたaccess stratumのレイヤ１／レイヤ２制御を行う。これにより、本実施形態は、ベアラ分割を伴うDual connectivityが行われる場合に、分割EPS bearerの通信と非分割EPS bearerの通信の間の不公平を是正することができ、論理チャネルの多重化によるMAC PDU生成及び送信電力制御などが意図した通りになるよう最適化することができる。
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、第１の実施形態で説明された、MeNB１１とSeNB１２の間でのベアラ分割状況情報の共有に基づくaccess stratumの制御のうち、上りリンク送信に関するレイヤ１／レイヤ２制御の具体例が説明される。本実施形態に係る無線通信システムの構成例は図３と同様である。
図７は、本実施形態に係る、ベアラ分割を伴うDual Connectivity（例えばinter-node radio resource aggregation）に関する制御手順の一例を示すシーケンス図である。ステップＳ２１における処理は、図６に示されたステップＳ１１の処理と同様とすればよい。すなわち、ステップＳ２１では、MeNB１１及びSeNB１２とUE２の間でベアラ分割を伴うDual Connectivityを開始するための制御手順が実行される。
ステップＳ２２では、MeNB１１は、分割EPS bearerを含むUE２に設定されたEPSベアラの上りリンク通信を制御するために制御メッセージを送信する。図７の例では、制御メッセージが、RRC Connection Reconfigurationメッセージを用いてMeNB１１からUE２に送られる。当該制御メッセージは、UL MAC PDUを生成する際のLCP手順に関するパラメータ（例えば、PBR）を含んでもよい。また、当該制御メッセージは、上りリンク送信電力に関する制御パラメータ（例えば、PCell１１０又はSCell１２０においてUE２に許容される最大送信電力PEMAX）を含んでもよい。
ステップＳ２３では、UE２は、ステップＳ２２でのMeNB１１による制御に従って、分割EPS Bearer の上りリンク通信をMeNB１１及びSeNB１２との間で行う。ステップＳ２３は、PCell１１０における非分割EPS Bearerの上りリンク通信を含んでもよい。
ステップＳ２４及びＳ２５における処理は、図６に示されたステップＳ１３及びＳ１４の処理と同様とすればよい。すなわち、ステップＳ２４では、MeNB１１は、ベアラ分割状況要求（bearer split status request）をSeNB１２に送信する。ステップＳ２５では、SeNB１２は、ベアラ分割状況要求の受信に応答して、ベアラ分割状況情報（bearer split status information）を含むベアラ分割状況応答（bearer split status response）をMeNB１１に送信する。ステップＳ２４及びＳ２５に代えて、SeNB１２は、MeNB１１からの要求に依らずに、ベアラ分割状況情報を周期的又は非周期的に送信してもよい。
ステップＳ２６では、MeNB１１は、SeNB１２から受信したベアラ分割状況情報に基づいて、分割EPS Bearerに関する上りリンクのレイヤ１／レイヤ２制御を行う。図７の例では、MeNB１１は、RRC Connection Reconfigurationメッセージを用いて、上りリンク通信を制御するための更新された制御メッセージをUE２に送信する。更新された制御メッセージは、SeNB１２から受信したベアラ分割状況情報を考慮して生成される。例えば、MeNB１１は、分割EPS bearerの通信と非分割EPS bearerの通信の間の不公平を是正するように、上りリンクMAC PDUの生成に適用されるLCP手順に関するパラメータ（例えば、PBR）を更新してもよいし、上りリンク送信電力に関する制御パラメータ（例えば、PEMAX）を更新してもよい。
ステップＳ２７では、UE２は、ステップＳ２６でのMeNB１１による制御に従って、分割EPS Bearer の上りリンク通信をMeNB１１及びSeNB１２との間で行う。ステップＳ２６は、PCell１１０における非分割EPS Bearerの上りリンク通信を含んでもよい。
図７において、MeNB１１とSeNB１２の役割が入れ替えられてもよい。すなわち、MeNB１１は、MeNB１１（PCell１１０）での分割EPS bearerに関するベアラ分割状況情報をSeNB１２に報告してもよい。そして、SeNB１２は、MeNB１１（PCell１１０）からのベアラ分割状況情報の受信に応じて、上りリンクのレイヤ１／レイヤ２制御を行ってもよい。
続いて以下では、図８Ａ〜図８Ｃを用いて、上りリンクMAC PDU生成の制御の具体例について説明する。図８Ａは、ベアラ分割が行われていないときのMeNB１１（PCell１１０）における上りリンクMAC PDUの生成の例を示す概念図である。図８Ａは、２つの論理チャネル（つまり、LCH #1及びLCH #2）のデータをMeNB１１からのUplink Grantに示された利用可能リソース（MAC PDU）に多重化する例を示している。LCH #1は、最も高いプライオティ（first priority）とPBR1が与えられている。LCH #2は、２番目のプライオリティ（second priority）とPBR2が与えられている。LTEで規定された上りリンクのPBR手順に従うと、始めに最も高いプライオティが与えられたLCH #1に対してPBR1までのリソースが確保され、続いてLCH #2に対してPBR2までのリソースが確保される。その後に、利用可能なリソース（MAC PDU）の残りの空間は、最も高いプライオティが与えられたLCH #1のデータが無くなるか又はMAC PDUの空間が使い尽くされるまでLCH #1のデータによって充填される。
図８Ｂは、論理チャネルLCH #2に対応するEPS bearerに関してベアラ分割が行われるケースを示している。SCell１２０においてUE２に設定されている論理チャネルは、LCH #2のみである。したがって、SeNB１２からUE２に対して許可されたSCell１２０の上りリンクリソースは、主に、論理チャネルLCH #2のデータを送信するために利用することができる。しかしながら、図８Ｂの例では、論理チャネルLCH #1及びLCH #2に与えられたPBRは、図８Ａの例と同じまま（つまり、PBR1及びPBR2）であり、且つ分割EPS bearerの論理チャネルLCH #2に対してはPCell１１０及びSCell１２０のそれぞれでPBR2が確保されている。したがって、図８Ｂの例では、最も高いプライオリティが与えられている論理チャネルLCH #1のビットレートよりも、２番目のプライオリティが与えられている論理チャネルLCH #2のビットレートが高い状態となっている。このような状態は、ベアラ分割の対象でない論理チャネルLCH #1とベアラ分割の対象とされる論理チャネルLCH #2の間でリソース割り当てのバランスが崩れた状態を表しており、LCP手順が意図した通りに機能していないことを意味している。
図８Ｂに示されたあまり好ましいとは言えない状態を解消するために、SeNB１２は、SeNB１２（SCell１２０）における論理チャネルLCH #2又はこれに対応する分割EPS bearer（又は無線ベアラ）の通信状況をMeNB１１に報告する。SeNB１２は、例えば、SeNB１２での論理チャネルLCH #2のスループット（e.g. PDCP SDU、PDCP PDU、RLC PDU、又はMAC PDU（つまりTransport Block）の送信レート又はデータレート）をMeNB１１に報告してもよい。論理チャネル（又は、EPS bearer、無線ベアラ）単位ではなく、SeNB１２は、SCell１２０でのUE２単位（UE２当たり）の上りリンク・スループットをMeNB１１に報告してもよい。MeNB１１は、PCell１１０及びSCell１２０の全体でみると分割EPS bearerに関する論理チャネルLCH #2のスループットが過剰であると判断し、これを是正するようにLCP手順を制御する。具体的には、MeNB１１は、ベアラ分割の対象でない論理チャネルLCH #1のPBR1を増加させてもよいし、ベアラ分割の対象とされる論理チャネルLCH #2のPBR2を減少させてもよいし、これら両方を行ってもよい。
図８Ｃは、PBRの調整が行われた後の、上りリンクMAC PDUの生成の例を示す概念図である。図８Ｃの例では、ベアラ分割の対象でない論理チャネルLCH #1のPBR1がPBR1’まで増加されている。さらに、ベアラ分割の対象とされる論理チャネルLCH #2のPBR2がPBR2’まで減少されている。これにより、PCell１１０における論理チャネル #1のビットレートは上昇し、一方PCell１１０における論理チャネル #2のビットレートは低下する。したがって、PCell１１０及びSCell１２０の全体でみると、論理チャネルLCH #1及びLCH #2の間のリソース割り当てのバランスを意図した状態に近づけることができる。尚、SCell１２０において１つのEPS Bearerにマッピングされた無線ベアラ（RB）のデータのみが送信される場合、LCPアルゴリズムを実行せずに、単純に割り当てられたリソースを全て当該RBのデータに割り当ててもよい。
本実施形態で行われる上りリンクのレイヤ１／レイヤ２制御は、上りリンク送信電力制御であってもよい。この場合、SeNB１２は、SCell１２０におけるUE２のパワーヘッドルームに関する情報を通信状況情報としてMeNB１１に報告すればよい。パワーヘッドルームに関する情報は、パワーヘッドルームの平均値などの統計量でもよいし、パワーヘッドルームの大きさを示す他の情報でもよい。そして、MeNB１１は、PCell１１０におけるUE２のパワーヘッドルームとSCell１２０におけるUE２のパワーヘッドルームを考慮して、UE２の送信電力を調整してもよい。例えば、MeNB１１は、既に述べたように、PCell１１０でのUE２のパワーヘッドルームがSCell１２０でのUE２のパワーヘッドルームより所定量を超えて小さいと判定された場合に、PEMAX,PCELL 若しくはPEMAX,SCELL 又はこれら両方を調整してもよい。具体的には、MeNB１１は、PEMAX,PCELLを大きくし、PEMAX,SCELLを小さくしてもよい。PEMAX,PCELLは、PCell１１０においてUE２に許容される最大送信電力（つまり、transmit power limit）であり、PEMAX,SCELLは、SCell１２０においてUE２に許容される最大送信電力である。PEMAX,PCELL及びPEMAX,SCELL は、PCell１１０及びSCell１２０における設定された最大送信電力（configured maximum transmission power）PCMAX,PCELL及びPCMAX,SCELLを決定するために使用されるパラメータである。PCMAX,PCELL及びPCMAX,SCELLは、3GPP TS 36.301に規定されている計算式（PCMAX,C）に従って決定されればよい。
上りリンク送信電力制御の例においても、MeNB１１とSeNB１２の役割が入れ替えられてもよい。すなわち、MeNB１１は、PCell１１０におけるUE2のパワーヘッドルームに関する情報をSeNB１２に報告してもよい。そして、SeNB１２は、PCell１１０におけるUE2のパワーヘッドルームを考慮して、PCell１１０若しくはSCell１２０又はこれら両方におけるUE２の上りリンク最大送信電力を調整してもよい。
＜第３の実施形態＞
本実施形態では、第１の実施形態で説明された、MeNB１１とSeNB１２の間でのベアラ分割状況情報の共有に基づくaccess stratumの制御のうち、下りリンク送信に関するレイヤ１／レイヤ２制御の具体例が説明される。本実施形態に係る無線通信システムの構成例は図３と同様である。
図９は、本実施形態に係る、ベアラ分割を伴うDual Connectivityに関する制御手順の一例を示すシーケンス図である。ステップＳ３１における処理は、図６に示されたステップＳ１１の処理と同様とすればよい。すなわち、ステップＳ３１では、MeNB１１及びSeNB１２とUE２の間でベアラ分割を伴うDual Connectivityを開始するための制御手順が実行される。
ステップＳ３２では、MeNB１１及びSeNB１２は、分割EPS Bearer の下りリンク通信をUE２との間で行う。ステップＳ３２は、PCell１１０における非分割EPS Bearerの下りリンク通信を含んでもよい。
ステップＳ３３及びＳ３４における処理は、図６に示されたステップＳ１３及びＳ１４の処理と同様とすればよい。すなわち、ステップＳ３３では、MeNB１１は、ベアラ分割状況要求（bearer split status request）をSeNB１２に送信する。ステップＳ３４では、SeNB１２は、ベアラ分割状況要求の受信に応答して、ベアラ分割状況情報（bearer split status information）を含むベアラ分割状況応答（bearer split status response）をMeNB１１に送信する。ステップＳ３３及びＳ３４に代えて、SeNB１２は、MeNB１１からの要求に依らずに、ベアラ分割状況情報を周期的又は非周期的に送信してもよい。
ステップＳ３４にて送信されるベアラ分割状況情報は、SCell１２０におけるUE２の下りリンク通信に関する、通信状況情報、無線リソース制御情報、若しくはアドミッション（admission）制御情報、又はこれらの任意の組みあわせを示してもよい。通信状況情報は、SCell１２０においてUE２に割り当てられた無線リソース（つまり、リソースブロック数）の統計量（例えば、平均値）を示してもよい。また、通信状況情報は、SCell１２０でのUE２のスループット（e.g. PDCP SDU、PDCP PDU、RLC PDU、又はMAC PDU（Transport Block）の送信レート又はデータレート）の統計量（例えば、平均値）を示してもよい。さらにまた、通信状況情報は、パケットロス率、RLCサブレイヤでの再送制御に関する情報、RLCサブレイヤでのパケット廃棄に関する情報等を示してもよい。
また、無線リソース制御情報は、分割EPS bearerのデータ（サービス）に対してSCell１２０において使用される無線リソースに関する情報であってもよい。より具体的に述べると、SeNB１２での無線リソース制御情報は、以下の（１）〜（３）のうち少なくとも１つを含んでもよい。
（１）無線リソースの増減に関する情報
（２）割り当て可能な無線リソースに関する情報
（３）余剰無線リソースに関する情報
無線リソースの増減に関する情報は、例えばSeNB１２でベアラ分割に使用する（つまり、分割EPB bearerに対する）無線リソースの使用状況などに応じて、さらに無線リソースを増加してもよいこと（或いは増加することの要求）、または無線リソースを減少してもよい（或いは減少することの要求）を示してもよい。
割り当て可能な無線リソースに関する情報は、例えばSeNB１２で分割EPS bearerのデータ（サービス）に割り当て可能な無線リソースを示してもよい。
余剰無線リソースに関する情報は、例えばSeNB１２で使用していない（つまり、データ送信等に使用可能な）無線リソースを示してもよい。尚、無線リソースとしては、例えばリソースブロック数、パケット数（PDCP PDU、PDCP SDU、RLC PDU、RLC SDU、またはMAC PDU (TB)等）、セル数（つまり、下りリンク及び/または上りリンクのキャリア数）、でもよい。
さらに、アドミッション（admission）制御情報は、分割EPS bearerのデータ（サービス）に対してSeNB１２において実行されるアドミッションに関する情報（つまり、ベアラ分割の受け入れ可否に関する情報）であってもよい。より具体的に述べると、SeNB１２でのアドミッション制御情報は、以下の（１）〜（５）のうち少なくとも１つを含んでもよい。
（１）新規ベアラ分割の可否に関する情報
（２）新規ベアラ分割を受け入れ可能になるまでの待ち時間に関する情報
（３）新規ベアラ分割の要求を行うまでの待ち時間に関する情報
（４）見込まれる（期待される）スループット（データレート）に関する情報
（５）見込まれる（期待される）割り当てられる無線リソース量に関する情報
新規ベアラ分割の可否に関する情報は、例えばSeNB１２で新たにベアラ分割を受け入れられるか否かを示してもよいし、SeNB１２で新たにベアラ分割を受け入れられるベアラ分割数（つまり、ベアラ分割によりSeNB１２のセルの無線ベアラ（RB）で送信されるEPS bearer数）を示してもよい。
新規ベアラ分割を受け入れ可能になるまでの待ち時間に関する情報は、例えばSeNB１２でベアラ分割を受け入れ可能になるまでに見込まれる最短の待ち時間（minimum wait time）、ベアラ分割を受け入れ可能になるまでの待ち時間（wait time）、などを示してよい。
新規ベアラ分割の要求を行うまでの待ち時間に関する情報は、例えばSeNB１２にベアラ分割の要求、つまり分割EPS bearerのデータ（サービス）をSeNB１２のセルで送信することの要求を（MeNB１１が）送信してはいけない時間（prohibited time）、を示してもよい。
見込まれる（期待される）データレート（スループット）に関する情報は、例えばSeNB１２において見込まれる（又は期待される）データレート（例えばスループット）を示してもよいし、当該データレート（例えばスループット）のレベル（例えば、予め規定した数段階に亘るデータレートに関する指標値）を示してもよい。
見込まれる（期待される）割り当てられる無線リソース量に関する情報は、例えばSeNB１２において見込まれる（又は期待される）無線リソース量を示してもよいし、当該無線リソース量のレベル（例えば、予め規定した数段階に亘る無線リソース量に関する指標値）を示してもよい。尚、無線リソースとしては、例えばリソースブロック数、パケット数（PDCP PDU、PDCP SDU、RLC PDU、RLC SDU、またはMAC PDU (TB)等）、セル数（つまり、下りリンク及び/または上りリンクのキャリア数）、でもよい。
ステップＳ３５では、MeNB１１は、SeNB１２から受信したベアラ分割状況情報に基づいて、分割EPS Bearerに関する下りリンクのレイヤ１／レイヤ２制御を行う。図９に示されているように、必要に応じて、MeNB１１は、例えばRRC Connection Reconfigurationメッセージを用いて、下りリンク通信を制御するための更新された制御メッセージをUE２に送信してもよい。また、必要に応じて、MeNB１１は、下りリンク通信を制御するための更新された制御メッセージをSeNB１２に送信してもよい。
ステップＳ３５での下りリンクのレイヤ１／レイヤ２制御において、MeNB１１は、下りリンクMAC PDUの生成に適用されるLCP手順に関するパラメータ（例えば、PBR）を更新してもよい。例えば、SCell１２０においてUE２に割り当てられた無線リソースの平均値が所定値以上である場合、MeNB１１は、PCell１１０においてUE２の分割EPS bearerの論理チャネルに与える下りリンクPBR（つまり、優先リソース量）を減少させてもよい。さらに、MeNB１１は、PCell１１０においてUE２の非分割EPS bearerに与える下りリンクPBRを増加させてもよい。これにより、ベアラ分割を伴うDual connectivityが行われる場合に、分割EPS bearerの下りリンク通信と非分割EPS bearerの下りリンク通信の間の不公平を是正することができ、論理チャネルの多重化によるMAC PDU生成及び送信電力制御などが意図した通りになるよう最適化することができる。
ステップＳ３６では、MeNB１１及びSeNB１２は、ステップＳ３５でのMeNB１１による制御に従って、分割EPS Bearer の下りリンク通信をUE２との間で行う。ステップＳ３６は、PCell１１０における非分割EPS Bearerの下りリンク通信を含んでもよい。
図９において、MeNB１１とSeNB１２の役割が入れ替えられてもよい。すなわち、MeNB１１は、MeNB１１（PCell１１０）での分割EPS bearerに関するベアラ分割状況情報をSeNB１２に報告してもよい。そして、SeNB１２は、MeNB１１（PCell１１０）からのベアラ分割状況情報の受信に応じて、下りリンクのレイヤ１／レイヤ２制御を行ってもよい。
＜第４の実施形態＞
本実施形態では、上述した第１〜第３の実施形態の変形例について説明する。本実施形態に係る無線通信システムの構成例は図３と同様である。本実施形態では、SeNB１２は、ベアラ分割に関する以下に示すような要求をMeNB１１に行うよう構成されている。これにより、ベアラ分割を伴うdual connectivityをさらに効果的に使用することができる。
一例において、SeNB１２は、MeNB１１において分割されてSeNB１２に送信される分割EPS bearerに関する下りリンクデータ（例えば、PDCP PDU）のデータ量の増加、減少、又は更新をMeNB１１に要求してもよい。
他の例において、SeNB１２は、PCell１１０又はSCell１２０においてUE２に許容される最大送信電力の調整をMeNB１１に要求してもよい。
さらに他の例において、SeNB１２は、PCell１１０又はSCell１２０での上りリンクMAC PDUをUE２において生成する際に分割EPS bearerの論理チャネルに与えられるPrioritized Bit Rate（PBR）の調整をMeNB１１に要求してもよい。
さらに別の他の例において、SeNB１２は、UE２に関するベアラ分割を伴うdual connectivityの停止をMeNB１１に要求してもよい。
これらのSeNB１２からMeNB１１への要求は、SeNB１２（SCell１２０）の負荷、又は物理チャネル（例えば、Physical Downlink Shared Channel（PDSCH））、トランスポートチャネル（例えば、Downlink Shared channel（DL-SCH））、若しくは論理チャネル（例えば、Dedicated Traffic channel（DTCH））の特性に応じて、周期的又は非周期的（イベントトリガ）に実行されてもよい。
続いて以下では、上述した第１〜第４の実施形態に係るMeNB１１、SeNB１２、及びUE２の構成例について説明する。図１０は、MeNB１１の構成例を示すブロック図である。無線通信部１１１は、UE２から送信された上りリンク信号（uplink signal）をアンテナを介して受信する。受信データ処理部１１３は、受信された上りリンク信号を復元する。得られた受信データは、通信部１１４を経由して他のネットワークノード、例えばEPC３のServing Gateway（S-GW）又はMME、又は他のeNBに転送される。例えば、UE２から受信された上りユーザーデータは、EPC３内のS-GWに転送される。また、UE２から受信された制御データのうちNASの制御データは、EPC３内のMMEに転送される。さらに、受信データ処理部１１３は、SeNB１２に送信される制御データを通信制御部１１５から受信し、これを通信部１１４を経由してSeNB１２に送信する。
送信データ処理部１１２は、UE２宛てユーザーデータを通信部１１４から取得し、誤り訂正符号化、レートマッチング、インタリービング等を行なってトランスポートチャネルを生成する。さらに、送信データ処理部１１２は、トランスポートチャネルのデータ系列に制御情報を付加して送信シンボル列を生成する。無線通信部１１１は、送信シンボル列に基づく搬送波変調、周波数変換、信号増幅等の各処理を行って下りリンク信号（downlink signal）を生成し、これをUE２に送信する。さらに、送信データ処理部１１２は、UE２に送信される制御データを通信制御部１１５から受信し、これを無線通信部１１１を経由してUE２に送信する。
通信制御部１１５は、ベアラ分割を伴うDual Connectivityを制御する。通信制御部１１５は、例えば、ベアラ分割を伴うdual connectivityのために必要な設定情報及び制御情報を生成し、これをSeNB１２及びUE２に送信してもよい。さらに、通信制御部１１５は、SeNB１２から分割EPS bearerに関するベアラ分割状況情報（例えば、通信状況情報）を受信したことに応じて、access stratumの制御を行ってもよい。また、通信制御部１１５は、SeNB１２におけるaccess stratumの制御をトリガーするために、分割EPS bearerに関するベアラ分割状況情報（例えば、通信状況情報）をSeNB１２に送信してもよい。
図１１は、SeNB１２の構成例を示すブロック図である。図１１に示された無線通信部１２１、送信データ処理部１２２、受信データ処理部１２３、及び通信部１２４の機能及び動作は、図１０に示されたMeNB１１の対応する要素、すなわち無線通信部１１１、送信データ処理部１１２、受信データ処理部１１３、及び通信部１１４と同様である。
SeNB１２の通信制御部１２５は、ベアラ分割を伴うDual Connectivityを制御する。通信制御部１２５は、MeNB１１におけるaccess stratumの制御をトリガーするために、分割EPS bearerに関するベアラ分割状況情報（例えば、通信状況情報）をMeNB１１に送信してもよい。また、通信制御部１２５は、MeNB１１から分割EPS bearerに関するベアラ分割状況情報（例えば、通信状況情報）を受信したことに応じて、access stratumの制御を行ってもよい。
図１２は、UE２の構成例を示すブロック図である。無線通信部２１は、Dual Connectivityをサポートし、異なるeNB（MeNB１１及びSeNB１２）によって運用される複数のセル（PCell１１０及びSCell１２０）において同時に通信できるよう構成されている。具体的には、無線通信部２１は、アンテナを介して、MeNB１１若しくはSeNB１２又はこれら両方から下りリンク信号を受信する。受信データ処理部２２は受信された下りリンク信号から受信データを復元してデータ制御部２３に送る。データ制御部２３は、受信データをその目的に応じて利用する。また、送信データ処理部２４及び無線通信部２１は、データ制御部２３から供給される送信データを用いて上りリンク信号を生成し、MeNB１１若しくはSeNB１２又はこれら両方に向けて送信する。
UE２の通信制御部２５は、ベアラ分割を伴うDual Connectivityを制御する。通信制御部２５は、MeNB１１又はSeNB１２からの指示に基づいて、分割EPS bearerに関するaccess stratumの制御を行う。
＜その他の実施形態＞
第１〜第４の実施形態で説明されたベアラ分割を伴うDual Connectivityに関するMeNB１１、SeNB１２、及びUE２における通信制御は、いずれもApplication Specific Integrated Circuit（ASIC）を含む半導体処理装置を用いて実現されてもよい。また、これらの処理は、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）、Digital Signal Processor（DSP））を含むコンピュータシステム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アルゴリズムをコンピュータシステム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作成し、当該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。
また、第１〜第４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、既に述べたように、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。
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、２０１３年１０月３１日に出願された日本出願特願２０１３−２２７４７３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。
１ Evolved UTRAN（E-UTRAN）
２ User Equipment（UE）
３ Evolved Packet Core（EPC）
１１ Master eNodeB（MeNB）
１２ Secondary eNodeB（SeNB）
２５ 通信制御部
１１０ Primary Cell（PCell）
１２０ Secondary Cell（SCell）
１１５ 通信制御部
１２５ 通信制御部

Claims (18)

  1. 第１のセルを管理する第１の無線局であって、
    無線端末とコアネットワークの間の第１のネットワークベアラが前記第１の無線局における第１のRLCベアラ及び第２の無線局における第２のRLCベアラに分割されるベアラ分割を伴うdual connectivityを制御する通信制御手段を備え、
    前記通信制御手段は、前記第２の無線局での前記第２のRLCベアラの通信に関するベアラ分割状況情報を前記第２の無線局から受信し、前記第１のRLCベアラ及び前記第２のRLCベアラに関するaccess stratumの制御を行うよう構成され、
    前記ベアラ分割状況情報は、前記第２のRLCベアラに対して前記第２の無線局によって管理される第２のセルにおいて使用される無線リソースに関する無線リソース制御情報を含む、
    第１の無線局。
  2. 前記access stratumの制御は、前記第１のセルでの上りリンク送信のための第１のMedium Access Control Protocol Data Unit（MAC PDU）及び前記第２のセルでの上りリンク送信のための第２のMAC PDUのうち少なくとも一方を前記無線端末において生成する際のLogical Channel Prioritization（LCP）手順の制御を含む、請求項１に記載の第１の無線局。
  3. 前記LCP手順の制御は、前記第１のネットワークベアラの上りリンク論理チャネルに与えられるPrioritized Bit Rate（PBR）を調整すること、及び前記ベアラ分割の対象とされずに前記第１のセルを経由して送信される第２のネットワークベアラの上りリンク論理チャネルに与えられるPBRを調整すること、のうち少なくとも１つを含む、請求項２に記載の第１の無線局。
  4. 前記access stratumの制御は、前記第１のセル及び前記第２のセルの少なくとも一方の上りリンク送信電力制御を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の第１の無線局。
  5. 前記上りリンク送信電力制御は、前記第１のセルにおいて前記無線端末に許容される最大送信電力を調整すること、及び前記第２のセルにおいて前記無線端末に許容される最大送信電力を調整すること、のうち少なくとも１つを含む、請求項４に記載の第１の無線局。
  6. 前記access stratumの制御は、前記第１のセル及び前記第２のセルの少なくとも一方における下りリンク・スケジューリングの制御を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の第１の無線局。
  7. 前記下りリンク・スケジューリングの制御は、前記第１のネットワークベアラの下りリンク論理チャネルに与えられるPrioritized Bit Rate（PBR）を調整すること、及び前記ベアラ分割の対象とされずに前記第１のセルを経由して送信される第２のネットワークベアラの下りリンク論理チャネルに与えられるPBRを調整すること、のうち少なくとも１つを含む、請求項６に記載の第１の無線局。
  8. 第２のセルを管理する第２の無線局であって、
    無線端末とコアネットワークの間の第１のネットワークベアラが第１のセルを管理する第１の無線局における第１のRLCベアラ及び前記第２の無線局における第２のRLCベアラに分割されるベアラ分割を伴うdual connectivityを制御する通信制御手段を備え、
    前記通信制御手段は、前記第２の無線局での前記第２のRLCベアラの通信に関するベアラ分割状況情報を前記第１の無線局に送信するよう構成され、
    前記ベアラ分割状況情報は、前記第１のネットワークベアラに関するaccess stratumの制御を行うよう前記第１の無線局をトリガーし、前記第２のRLCベアラに対して前記第２のセルにおいて使用される無線リソースに関する無線リソース制御情報を含む、
    第２の無線局。
  9. 前記access stratumの制御は、前記第１のセルでの上りリンク送信のための第１のMedium Access Control Protocol Data Unit（MAC PDU）及び前記第２のセルでの上りリンク送信のための第２のMAC PDUのうち少なくとも一方を前記無線端末において生成する際のLogical Channel Prioritization（LCP）手順の制御を含む、請求項８に記載の第２の無線局。
  10. 前記access stratumの制御は、前記第１のセル及び前記第２のセルの少なくとも一方の上りリンク送信電力制御を含む、請求項８又は９に記載の第２の無線局。
  11. 前記access stratumの制御は、前記第１のセル及び前記第２のセルの少なくとも一方における下りリンク・スケジューリングの制御を含む、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の第２の無線局。
  12. 前記通信制御手段は、前記第１の無線局において分割されて前記第２の無線局に送信される前記第１のネットワークベアラに関する下りリンクデータ量の調整を前記第１の無線局に要求するよう構成されている、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の第２の無線局。
  13. 前記通信制御手段は、前記第２のセルにおいて前記無線端末に許容される最大送信電力の調整を前記第１の無線局に要求するよう構成されている、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の第２の無線局。
  14. 前記通信制御手段は、前記第２のセルでの上りリンク送信のためのMedium Access Control Protocol Data Unit（MAC PDU）を前記無線端末で生成する際に前記第１のネットワークベアラの上りリンク論理チャネルに与えられるPrioritized Bit Rate（PBR）の調整を前記第１の無線局に要求するよう構成されている、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の第２の無線局。
  15. 前記通信制御手段は、前記無線端末に関する前記ベアラ分割を伴うdual connectivityの停止を前記第１の無線局に要求するよう構成されている、請求項８〜１４のいずれか１項に記載の第２の無線局。
  16. 第１のセルを管理する第１の無線局と、
    第２のセルを管理する第２の無線局と、
    無線端末とコアネットワークの間の第１のネットワークベアラが前記第１の無線局における第１のRLCベアラ及び前記第２の無線局における第２のRLCベアラに分割されるベアラ分割を伴うdual connectivityをサポートする無線端末と、を備え、
    前記第１の無線局は、前記第２の無線局での前記第２のRLCベアラの通信に関するベアラ分割状況情報を前記第２の無線局から受信し、前記第１のRLCベアラ及び前記第２のRLCベアラに関するaccess stratumの制御を行うよう構成され、
    前記ベアラ分割状況情報は、前記第２のRLCベアラに対して前記第２のセルにおいて使用される無線リソースに関する無線リソース制御情報を含む、
    無線通信システム。
  17. 無線端末とコアネットワークの間の第１のネットワークベアラが第１の無線局における第１のRLCベアラ及び第２の無線局における第２のRLCベアラに分割されるベアラ分割を伴うdual connectivityの通信を前記第１の無線局において開始すること、及び
    前記第２の無線局での前記第２のRLCベアラの通信に関するベアラ分割状況情報を前記第２の無線局から受信し、前記第１のRLCベアラ及び前記第2のRLCベアラに関するaccess stratumの制御を前記第１の無線局において行うこと、
    を備え、
    前記ベアラ分割状況情報は、前記第２のRLCベアラに対して前記第２の無線局によって管理される第２のセルにおいて使用される無線リソースに関する無線リソース制御情報を含む、
    通信制御方法。
  18. 無線端末とコアネットワークの間の第１のネットワークベアラが第１の無線局における第１のRLCベアラ及び第２の無線局における第２のRLCベアラに分割されるベアラ分割を伴うdual connectivityの通信を前記第２の無線局において開始すること、及び
    前記第２の無線局での前記第２のRLCベアラの通信に関するベアラ分割状況情報を前記第１の無線局に送信すること、
    を備え、
    前記ベアラ分割状況情報は、前記第１のネットワークベアラに関するaccess stratumの制御を行うよう前記第１の無線局をトリガーし、前記第２のRLCベアラに対して前記第２の無線局によって管理される第２のセルにおいて使用される無線リソースに関する無線リソース制御情報を含む、
    通信制御方法。
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