JP2024042555A - 通信システム、基地局および通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信システム全体として再生可能エネルギーの利用率を向上する。【解決手段】第１の制御部を有する第１の基地局と、第２の制御部を有する第２の基地局を含む通信システムであって、前記第１の制御部は、ユーザ端末が前記第２の基地局へのハンドオーバーが必要なときに、前記第２の基地局にハンドオーバー要求を送信し、前記第２の制御部は、前記ハンドオーバー要求の受信に応答して、前記第２の基地局における再生可能エネルギー利用率を含むハンドオーバー応答を前記第１の基地局に送信し、前記第１の制御部は、前記ハンドオーバー応答の受信に応答して、前記再生可能エネルギー利用率または前記再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信制御指令を含むハンドオーバー指令を、前記ユーザ端末に送信する、ことを特徴とする通信システム。【選択図】図１

Description

本開示は、通信システムにおける通信制御に関する。

近年、再生可能エネルギーが注目されており、基地局における再生可能エネルギーの利用も普及し始めている。

再生可能エネルギーの利用率が高い基地局ほど多くの通信を担い、利用率が低い基地局ほど少ない通信を担えば、通信システム全体として再生可能エネルギーの利用率を高めることが期待できる。

しかしながら、現状の通信システムの通信制御は、再生可能エネルギーの利用とは無関係に遂行される（非特許文献１～３）ので、通信システム全体として再生可能エネルギーの利用率を高めることが困難である。

３ＧＰＰ ＴＳ ３８．３００ ９．２．３ ３ＧＰＰ ＴＳ ２３．５０２ ４．９．１．３ ３ＧＰＰ ＴＳ ３８．３３１ ５．３．３

本開示の態様の一つは、通信システム全体として再生可能エネルギーの利用率を向上可能な技術を提供することを課題とする。

本開示の態様の一つは、
第１の制御部を有する第１の基地局と、第２の制御部を有する第２の基地局を含む通信システムであって、
前記第１の制御部は、ユーザ端末が前記第２の基地局へのハンドオーバーが必要なときに、前記第２の基地局にハンドオーバー要求を送信し、
前記第２の制御部は、前記ハンドオーバー要求の受信に応答して、前記第２の基地局における再生可能エネルギー利用率を含むハンドオーバー応答を前記第１の基地局に送信し、
前記第１の制御部は、前記ハンドオーバー応答の受信に応答して、前記再生可能エネルギー利用率または前記再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信制御指令を含むハンドオーバー指令を、前記ユーザ端末に送信する、
ことを特徴とする通信システムである。

本開示の態様の他の一つは、
再生可能エネルギー利用率をユーザ端末に通知し、前記再生可能エネルギー利用率に基づく基地局の選択またはデータ送信の制御を前記ユーザ端末に行わせること、
を実行する制御部を備える、基地局である。

本開示の態様の更に他の一つは、
第１の基地局が、ユーザ端末の第２の基地局へのハンドオーバーが必要と判断したとき
に、前記第２の基地局にハンドオーバー要求を送信するステップと、
前記第２の基地局が、前記ハンドオーバー要求の受信に応答して、前記第２の基地局における再生可能エネルギー利用率を含むハンドオーバー応答を前記第１の基地局に送信ステップと、
前記第１の基地局が、前記ハンドオーバー応答の受信に応答して、前記再生可能エネルギー利用率または前記再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信制御指令を含むハンドオーバー指令を、前記ユーザ端末に送信するステップと、
を含むことを特徴とする通信方法である。

本開示の態様の更に他の一つは、
基地局が再生可能エネルギー利用率をユーザ端末に通知することにより、前記再生可能エネルギー利用率に基づく基地局の選択またはデータ送信の制御を前記ユーザ端末に行わせるステップ、
を含むことを特徴とする通信方法である。

本開示の態様によれば、通信システム全体として再生可能エネルギーの利用率を向上できる。

図１は、第１実施形態に係る通信システムのシステム構成の一例を示す図である。 図２は、第１実施形態に係るハンドオーバー処理の一例を示す図である。 図３は、第１実施形態に係るハンドオーバー処理の別の一例を示す図である。 図４は、第２実施形態に係るユーザ端末の起動時の接続処理の一例を示す図である。 図５は、第３実施形態に係るユーザ端末の基地局への接続処理の一例を示す図である。 図６は、第４実施形態に係る無線接続の設定変更処理の一例を占め右図である。

本開示の一つの実施形態は、第１の制御部を有する第１の基地局と、第２の制御部を有する第２の基地局を含む通信システムである。

第１の基地局の第１の制御部は、ユーザ端末に第２の基地局へのハンドオーバーが必要なときに、第２の基地局にハンドオーバー要求を送信する。ハンドオーバーの要否は、ユーザ端末から送信されるユーザ端末周辺の基地局についての受信強度に基づいて判断することができ、第２の基地局からの信号の受信強度が閾値を超えた場合（閾値は、例えば、第１の基地局からの信号の受信強度）に、第２の基地局へのハンドオーバーが必要と判断できる。ハンドオーバー要求は、第１の基地局から第２の基地局へ直接送信されてもよいし、第１の基地局から他の装置（例えばコアネットワーク）または処理を介して第２の基地局へ送信されてもよい。

第２の基地局の第２の制御部は、ハンドオーバー要求の受信に応答して、第２の基地局における再生可能エネルギー利用率を含むハンドオーバー応答を前記第１の基地局に送信する。再生可能エネルギー利用率は、第２の基地局が利用するエネルギーのうちどの程度が再生可能エネルギーであるかを表す情報であればどのような形式であってもよい。また、ハンドオーバー応答に含まれる再生可能エネルギー利用率は、ハンドオーバー応答を送
信する時点での、または当該時点までの第２の基地局における再生可能エネルギー利用率の実績値に基づいてもよい。また、ハンドオーバー応答に含まれる再生可能エネルギー利用率は、ハンドオーバー応答を送信する時点以降の第２の基地局における再生可能エネルギー利用率の予測値に基づいてもよい。さらに、ハンドオーバー応答に含まれる再生可能エネルギー利用率は、上記実績値と上記予測値の両方に基づいてもよい。ハンドオーバー応答は、第２の基地局から第１の基地局へ直接送信されてもよいし、第２の基地局から他の装置（例えばコアネットワーク）または処理を介して第１の基地局へ送信されてもよい。

第１の基地局の第１の制御部は、第２の基地局からのハンドオーバー応答の受信に応答して、ハンドオーバー指令をユーザ端末に送信する。ここで、ハンドオーバー指令には、再生可能エネルギー利用率または再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信制御指令が含まれる。データ送信制御指令は、例えば、ユーザ端末が第２の基地局へのハンドオーバー後にどの程度のデータ送信量で通信を行うかを表す情報を含んでもよい。どの程度のデータ送信量で通信を行うべきかは、第２の基地局の再生可能エネルギー利用率に基づいて判断できる。ハンドオーバー指令は、第１の基地局からユーザ端末へ直接送信されてもよいし、第１の基地局から他の装置（例えばコアネットワーク）または処理を介してユーザ端末へ送信されてもよい。

ユーザ端末は、第１の基地局からのハンドオーバー指令に応答して、接続先を第１の基地局から第２の基地局に切り替える。ユーザ端末は、第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバー後に、データ送信制御指令にしたがったデータ送信量、もしくは、再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信量で通信を行う。ユーザ端末は、さらに、通信データの優先度に応じて、通信データごとにデータ送信の制御を行ってもよい。

上記の実施形態によれば、ユーザ端末は、第２の基地局へのハンドオーバー後に、第２の基地局の再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信量で通信を行うことができる。したがって、例えば、第２の基地局で再生可能エネルギー利用率が高いほど第２の基地局を介して多くの通信データを送受信し、第２の基地局で再生可能エネルギー利用率が低いほど第２の基地局を介して少ない通信データを送受信することができる。これにより、通信システム全体での再生可能エネルギーの利用率を向上させることができる。

本開示の他の実施形態は、再生可能エネルギー利用率をユーザ端末に通知し、前記再生可能エネルギー利用率に基づく基地局の選択またはデータ送信の制御を前記ユーザ端末に行わせること、を実行する制御部を備える、基地局である。再生可能エネルギー利用率は、上記と同様に実績値、予測値、およびこれらの組合せのいずれであってもよい。基地局からユーザ端末への再生可能エネルギー利用率の通知方法は特に限定されず、例えば、既存システムで送信されているメッセージの一部に含めたり、新規のメッセージに含めたりすることが考えられる。制御部は、例えば、ＳＩＢ（System Information Block）、初期アクセス要求への応答、および、接続設定通知の少なくともいずれかに再生可能エネルギー利用率を含めてユーザ端末に送信してもよい。

ユーザ端末は、再生可能エネルギー利用率が高い基地局ほど、接続先の基地局として優先的に選択してもよい。「優先的に選択」とは他の条件が同一であれば再生可能エネルギー利用率が高い基地局が選択されることを意味し、再生可能エネルギー利用率以外の要素も考慮して基地局が選択されることを排除するものではない。基地局選択に用いられる再生可能エネルギー利用率以外の要素の一例は、基地局からの信号のユーザ端末における受信強度である。

また、ユーザ端末は、基地局の再生可能エネルギー利用率が高いほど多くのデータを当
該基地局を介して送信してもよい。また、ユーザ端末は、基地局の再生可能エネルギー利用率が高いほどより優先度の低いデータまで当該基地局を介して送信してもよい。言い換えると、ユーザ端末は、基地局の再生可能エネルギー利用率が低ければ、優先度が比較的高いデータだけを当該基地局を介して送信するようにしてもよい。

本実施形態によれば、ユーザ端末は再生可能エネルギー利用率が高い基地局を優先的に利用してデータ通信を行うことになるので、通信システム全体での再生可能エネルギー利用率を向上させることができる。

以下、図面に基づいて、本開示の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本開示は実施形態の構成に限定されない。

＜第１実施形態＞
（システム構成）
図１は、第１実施形態に係る無線通信システム１のシステム構成の一例を示す図である。無線通信システム１は、ユーザ端末１０、基地局２０ａ，２０ｂ、およびコアネットワーク３０を含む。以下では、第１実施形態に係る無線通信システムが５Ｇのスタンドアローン方式のシステムとして説明するが、無線通信システム１は、５Ｇのノンスタンドアローン方式（４Ｇと５Ｇの共用）、４Ｇ、３Ｇ、無線ＬＡＮなど、どのような無線通信方式のシステムであっても構わない。

基地局２０ａは、無線装置２１ａおよびベースバンド装置２２ａを含む。無線装置２１ａは、無線送受信と無線の物理層の下位機能を担い、ユーザ端末１０との間で電波を送受信し、信号をアナログ－デジタル相互に変換する。ベースバンド装置２２ａは、無線リソース割り当て（ＭＡＣ）、再送制御（ＲＬＣ）、パケット暗号化（ＰＤＣＰ）、端末の無線リソース管理（ＲＲＣ）の機能を担う。なお、ベースバンド装置２２ａの機能は、複数の装置（例えば、ＤＵ（Distributed Unit）およびＣＵ（Central Unit））に分散して実装することもできる。また、無線装置２１ａおよびベースバンド装置２２ａ（あるいはＤＵおよびＣＵ）は物理的に離れた位置に設置されてもよいし同じ位置に設置されてもよい。ベースバンド装置２２ａ（あるいはＤＵおよびＣＵ）は、ＣＰＵなどの演算プロセッサ、メモリ（主記憶装置）、補助記憶装置、通信インタフェースなどを含んで構成され、コンピュータプログラムを演算プロセッサが実行することにより、その機能が実現される。演算プロセッサが、本開示における制御部の一例である。

基地局２０ｂは、無線装置２１ｂおよびベースバンド装置２２ｂを含む。基地局２０ｂの構成は基地局２０ａと同様であるため説明を省略する。なお、以下の説明で、基地局を包括的に説明する場合には符号における添字（ａまたはｂ）を省略する場合もある。

基地局２０ａのベースバンド装置２２ａと基地局２０ｂのベースバンド装置２２ｂは、Ｘｎインタフェースによって接続されている。ただし、基地局２０によっては、他の基地局２０のベースバンド装置２２と直接接続されていない場合もある。

コアネットワーク３０は、ユーザ端末１０の認証、ユーザ端末１０の位置管理、ポリシー制御、パケット転送制御、通信経路の確立、外部ネットワークとのデータのやりとりを行う。コアネットワーク３０は、基地局２０ａおよび基地局２０ｂとＮＧ（Ｎ２／Ｎ３）インタフェースにより接続されている。コアネットワーク３０は、また、インターネットや携帯キャリアのような外部ネットワークにも接続されている。コアネットワーク３０は、より詳細には、制御プレーンおよびユーザプレーンの機能を有する。制御プレーンの機能は、ユーザ端末１０の接続・移動管理を行うＡＭＦ（Access and Mobility Management
Function）、ユーザプレーンのセッション管理を行うＳＭＦ（Session Management Func
tion）、加入者情報を管理するＵＤＭ（Unified Data Management）を含む。ユーザプレ
ーンは、基地局および外部のネットワークと接続してユーザ端末との間でユーザデータのやりとりを行う。

ユーザ端末１０は、５Ｇの無線通信機能を有する端末であり、典型的には、スマートフォン端末、タブレット端末、パーソナルコンピュータである。ユーザ端末１０は、無線通信部および情報処理部を有しており、無線通信装置を用い、基地局２０に接続して無線通信を行う。

（ハンドオーバー処理例１）
図２は、ハンドオーバー処理の例を示す図である。この例では、ユーザ端末１０が基地局２０ａから基地局２０ｂへハンドオーバーすることを想定する。以下では、基地局２０ａをハンドオーバー元基地局（ハンドオーバーソース基地局あるいはソース基地局）とも称し、基地局２０ｂをハンドオーバー先基地局（ハンドオーバーターゲット基地局あるいはターゲット基地局）とも称する。

また、図２は、ハンドオーバー元基地局２０ａとハンドオーバー先基地局２０ｂが直接（あるいはコアネットワーク３０を介さず）通信可能な場合のハンドオーバー処理を示している。

図２に示すハンドオーバー処理は、ハンドオーバー元基地局２０ａが、ユーザ端末１０をハンドオーバー先基地局２０ｂへハンドオーバーする必要があると判断したときに開始される。ハンドオーバー元基地局２０ａにおけるハンドオーバーの要否判断は次のようにして行われる。ユーザ端末１０は、周辺の基地局から送信される信号の受信強度を測定し、現在接続している基地局（ハンドオーバー元基地局２０ａ）に測定結果を送信する。ハンドオーバー元基地局２０ａは、他の基地局信号の受信強度が閾値を超えた場合に当該他の基地局へのハンドオーバーが必要であると判断する。なお、閾値は例えば、ハンドオーバー元基地局２０ａの信号の受信強度である。複数の基地局信号の受信強度が閾値よりも高い場合には、例えば、受信強度が最も高い基地局がハンドオーバー先の基地局として特定される。

ハンドオーバー処理が開始されると、ステップＳ１において、ハンドオーバー元基地局２０ａのベースバンド装置２２ａが、ハンドオーバー先基地局２０ｂのベースバンド装置２２ｂに対して、ハンドオーバー要求（Handover Request）を送信する。

ステップＳ２において、ハンドオーバー先基地局２０ｂのベースバンド装置２２ｂは、ハンドオーバー元基地局２０ａからのハンドオーバー要求の受信に応答して、アドミッション制御を行う。アドミッション制御は、ネットワークの状況に応じて無線リソースを確保して、状況に応じて通信を制御する処理である。ハンドオーバー先基地局２０ｂのベースバンド装置２２ｂは、また、ハンドオーバー先基地局２０ｂにおける再生可能エネルギー利用率を取得する。再生可能エネルギー利用率は、ハンドオーバー先基地局２０ｂが利用するエネルギーのうちどの程度が再生可能エネルギーであるかを表す情報であり、実績値であっても予測値であってもよい。実績値および予測値は、直近の値あるいは直近の所定時間（例えば、１分、１５分、３０分、１時間、３時間、２４時間など）における平均値であってもよい。再生可能エネルギー利用率の実績値は、例えば、次のようにして取得できる。ベースバンド装置２２ｂは、所定の時間間隔で、利用したエネルギー量を再生可能エネルギーとそれ以外のエネルギー（枯渇性エネルギー）に区別可能な態様でメモリに保持する。そして、ベースバンド装置２２ｂは、直近の所定期間において利用した総エネルギー量と再生可能エネルギー量から再生可能エネルギー利用率を算出する。また、再生可能エネルギー利用率の予測値は、再生可能エネルギーの発電量（取得可能量）の予測値
と消費エネルギーの全体量の予測値から求めることができる。再生可能エネルギーの発電量および消費エネルギーの予測値は、例えば、過去の実績に基づいて予測することができる。また再生可能エネルギーの発電量の予測値は、さらに気象予測（太陽光発電であれば日照量の予測、風力発電であれば風力量の予測）も考慮して予測することができる。

ステップＳ３において、ハンドオーバー先基地局２０ｂのベースバンド装置２２ｂは、再生可能エネルギー利用率を含むハンドオーバー応答（Handover Request Acknowledgement）を、ハンドオーバー元基地局２０ａのベースバンド装置２２ａへ送信する。

ステップＳ４において、ハンドオーバー元基地局２０ａのベースバンド装置２２ａは、ハンドオーバー応答の受信に応答して、ユーザ端末１０に対して、ハンドオーバー先基地局２０ｂへのハンドオーバーを指示するハンドオーバー指令（Handover Command）を送信する。これにより、ハンドオーバー元基地局２０ａは、ユーザ端末１０に対してハンドオーバーを実行させる。ハンドオーバー指令は、例えば、ハンドオーバー先基地局２０ｂとの間の無線接続を指示するRRC Reconfigurationメッセージであってよい。この際、ベー
スバンド装置２２ａは、ハンドオーバー指令と一緒に、ユーザ端末１０がハンドオーバー後のデータ送信に関わる指令（以下、データ送信制御指令とも称する）をユーザ端末１０に送信する。データ送信制御指令は、ユーザ端末１０がハンドオーバー後にどの程度のデータ送信量で通信を行うかを表す情報を含む。ハンドオーバー後のデータ送信量は再生可能エネルギー利用率に基づいて決定できる。例えば、ベースバンド装置２２ｂは、再生可能エネルギー利用率の値からデータ送信量を求めるための対応テーブルまたは算出式をメモリに保持しておき、当該テーブルまたは算出式と再生可能エネルギー利用率から送信データ量を決定することができる。なお、ハンドオーバー元基地局２０ａは、再生可能エネルギー利用率をハンドオーバー応答に含めてユーザ端末１０に送信し、ハンドオーバー後にどの程度のデータ送信量で送信すべきかをユーザ端末１０が判断するようにしてもよい。

ステップＳ５において、ユーザ端末１０は、ハンドオーバー元基地局２０ａからのハンドオーバー指令の受信に応答して、接続先基地局を基地局２０ａから基地局２０ｂに変更する。接続先の変更後に、ユーザ端末１０は、データ送信制御指令に含まれるデータ転送量で送信を行うように送信制御を実行する。あるいは、ユーザ端末１０が再生可能エネルギー利用率を受信している場合には、ユーザ端末１０は再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信量で送信を行うように送信制御を実行する。ユーザ端末１０がハンドオーバー後にデータ送信量を抑制する必要がある場合には、優先度が低い通信のスループットを落としたり停止したりすればよい。スループットを落とす方法の例として、シェーピング（帯域上限を超えたパケットをバッファして後から送信する）が挙げられる。また、通信の内容によってはポリシング（帯域上限を超えたパケットを破棄）を採用してもよい。また、画像、動画、および音声のいずれかの通信については、画質・音質、フレームレート・サンプリングレートの一部または全てを落として通信してもよい。さらに、ユーザ端末１０は、通信データの優先度を考慮して、例えば、自動運転に関わる高い優先度の通信は変更せずに、ログやエンターテインメント用途の低い優先度の通信のスループットを下げるようにしてもよい。また、逆に、ハンドオーバー先基地局２０ｂでの再生可能エネルギー利用率が、ハンドオーバー元基地局２０ａの再生可能エネルギー利用率よりも高ければ、スループットを上げて通信するように制御してもよい。

ステップＳ６において、ユーザ端末１０は、ハンドオーバーが完了したことを示すハンドオーバー確認（Handover Confirm）をハンドオーバー先基地局２０ｂに送信する。ハンドオーバー確認は、例えば、RRC Reconfiguration Completeメッセージであってよい。

以上の処理により、ユーザ端末１０のハンドオーバー元基地局２０ａからハンドオーバ
ー先基地局２０ｂへのハンドオーバー処理が完了する。

（ハンドオーバー処理例２）
図３は、ハンドオーバー処理の別の例を示す図である。この例でも、ユーザ端末１０が基地局２０ａから基地局２０ｂへハンドオーバーすることを想定する。本例は、ハンドオーバー元基地局２０ａとハンドオーバー先基地局２０ｂがＸｎインタフェースで接続されておらず、直接通信できない場合のハンドオーバー処理である。

図３に示すハンドオーバー処理は、ハンドオーバー元基地局２０ａが、ユーザ端末１０をハンドオーバー先基地局２０ｂへハンドオーバーする必要があると判断したときに開始される。ハンドオーバーの要否判断は上記と同様であるため繰り返しの説明は省略する。

ハンドオーバー処理が開始されると、ステップＳ１１において、ハンドオーバー元基地局２０ａのベースバンド装置２２ａが、コアネットワーク３０に対してハンドオーバー要求（Handover Required）を送信する。なお、この処理は、コアネットワーク３０を介し
た、ハンドオーバー元基地局２０ａからハンドオーバー先基地局２０ｂへのハンドオーバー要求の送信と捉えることができる。

ステップＳ１２において、コアネットワーク３０は、ハンドオーバー元基地局２０ａ
からのハンドオーバー要求に応答して、ハンドオーバー処理を実行する。ここでのハンドオーバー処理は、例えば、ＡＭＦおよびＵＰＦの選択を含む。

ステップＳ１３において、コアネットワーク３０は、ハンドオーバー要求（Handover Request）をハンドオーバー先基地局２０ｂに送信する。

ステップＳ１４において、ハンドオーバー先基地局２０ｂは、再生可能エネルギー利用率を含むハンドオーバー応答（Handover Acknowledgement）をコアネットワーク３０に送信する。再生可能エネルギー利用率の詳細は上記で説明したので繰り返しの説明は省略する。

ステップＳ１５において、コアネットワーク３０は、再生可能エネルギー利用率を含むハンドオーバー指令（Handover Command）をハンドオーバー元基地局２０ａに対して送信する。

ステップＳ１６において、ハンドオーバー指令の受信に応答して、ハンドオーバー元基地局は、再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信指令を生成し、データ送信指令を含むハンドオーバー指令をユーザ端末１０に送信する。

ステップＳ１７において、ユーザ端末１０は、ハンドオーバー元基地局２０ａからのハンドオーバー指令の受信に応答して、接続先基地局を基地局２０ａから基地局２０ｂに変更する。接続先の変更後に、ユーザ端末１０は、データ送信制御指令に含まれるデータ転送量で送信を行うように送信制御を実行する。この処理は上記と同様であるため詳しい説明を省略する。

ステップＳ１８において、ユーザ端末１０は、ハンドオーバーが完了したことを示すハンドオーバー確認（Handover Confirm）をハンドオーバー先基地局２０ｂに送信する。

ステップＳ１９において、ハンドオーバー先基地局２０ｂは、ハンドオーバー確認の受信に応答して、ハンドオーバー通知（Handover Notify）をコアネットワーク３０に送信
する。

以上の処理により、ユーザ端末１０のハンドオーバー元基地局２０ａからハンドオーバー先基地局２０ｂへのハンドオーバー処理が完了する。

なお、ハンドオーバー後の基地局の再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信量でユーザ端末がデータ送信を行えればよいので、再生可能エネルギー利用率からハンドオーバー後のデータ送信量を求める処理は、ハンドオーバー元基地局２０ａ、ハンドオーバー先基地局２０ｂ、ユーザ端末１０のいずれの装置において行われてもよい。

（本実施形態の有利な効果）
本実施形態によれば、ユーザ端末はハンドオーバー先の基地局における再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信量で通信を行う。したがって、再生可能エネルギー利用率が高い基地局ほど多くのデータ通信が行われることになり、通信システム全体として再生可能エネルギーの利用率を向上できる。

＜第２実施形態＞
本実施形態は、基地局からユーザ端末に再生可能エネルギー利用率を通知し、再生可能エネルギー利用率に基づく接続先基地局の選択をユーザ端末に行わせる。

通信システムの全体構成、ならびに基地局およびユーザ端末の構成は、第１実施形態（図１）と同様であるため繰り返しの説明は省略する。

図４は、ユーザ端末１０の起動時（電源オン時）における接続先基地局の選択処理を示している。

ステップＳ２１において、ユーザ端末１０は近隣の複数の基地局２０ａ，２０ｂからＳＩＢを受信する。各基地局２０は、ＭＩＢ（Master Information Block）およびＳＩＢ（System Information Block）と呼ばれる報知情報を定期的に送信している。ＭＩＢは報知情報チャネル（ＢＣＨ）で送信され、ＳＩＢを受信するための情報が格納される。ＳＩＢは、ＳＩＢ１からＳＩＢ２１からなり、いずれも共有チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ）で送信される。ＳＩＢ１にはＳＩＢ２からＳＩＢ２１を受信するための情報が格納され、ＳＩＢ２からＳＩＢ２１には基地局２０に関する情報、例えば、事業者識別番号、バンド番号、基地局を選別するためのＣｅｌｌＩＤ、無線関連の各種パラメータが含まれる。各基地局２０は、ＳＩＢ２からＳＩＢ２１の少なくともいずれかに、当該基地局２０における再生可能エネルギー利用率を含めて送信する。図４では、再生可能エネルギー利用率が格納されているＳＩＢをＳＩＢｎと表している。再生可能エネルギー利用率の内容とその取得方法は第１実施形態と同様であるため繰り返しの説明は省略する。ユーザ端末１０は、ＭＩＢそしてＳＩＢ１を受信することで、ＳＩＢｎを受信できる。なお、図４では２つの基地局２０ａ、２０ｂのみを示しているが、ユーザ端末１０は近隣の全ての基地局２０からＭＩＢおよびＳＩＢを受信する。

ステップＳ２２において、ユーザ端末１０はＭＩＢおよびＳＩＢを受信した基地局２０の中から接続先の基地局を決定する。ここで、ユーザ端末１０は、ＳＩＢｎに含まれる再生可能エネルギー利用率が高い基地局ほど優先的に接続先の基地局として選択する。「優先的に選択」とは他の条件が同一であれば再生可能エネルギー利用率が高い基地局が選択されることを意味し、再生可能エネルギー利用率以外の要素も考慮して基地局が選択されることを排除するものではない。したがって、再生可能エネルギー利用率が最も高い基地局が接続先基地局として選択されないこともある。接続先基地局の選択に用いられる要素は、例えば、基地局の事業者番号および基地局信号のユーザ端末１０における受信強度である。ユーザ端末１０は、あらかじめ定められた事業者番号を有する基地局２０のうち、
受信強度が高い基地局２０を接続先基地局として選択するのが基本であるが、受信強度が同程度の基地局が複数ある場合に再生可能エネルギー利用率が最も高い基地局を選択する。「受信強度が同程度」というのは、例えば、受信強度が閾値以上であることを意味してもよいし、受信強度の差が閾値以下であることを意味してもよい。また、ユーザ端末１０は、受信強度と再生可能エネルギー利用率に基づいて算出される指標が最も高い基地局を選択してもよい。ここでは、基地局２０ａと基地局２０ｂの受信強度が同程度であるが、基地局２０ａの方が基地局２０ｂよりも再生可能エネルギー利用率が高く、ユーザ端末１０は基地局２０ａを接続先基地局として選択したものとして説明を続ける。

ステップＳ２３において、ユーザ端末１０は選択した基地局２０ａに対して初期アクセス要求（RRC Connection Request）を送信する。より詳細には、初期アクセス要求の送信、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access CHannel）の送信、およびそれに対する応答の受信の後に行われる。

ステップＳ２４において、基地局２０ａは、初期アクセス要求の受信に応答して、接続確立に必要な情報を含む接続指示（RRC Setup）をユーザ端末１０に送信する。

ステップＳ２５において、ユーザ端末１０は、接続指示の受信に応答して、接続指示にしたがって基地局２０ａへの接続を行い、接続が完了したら接続完了メッセージ（RRC Setup Complete）を基地局２０ａに送信する。

以上により、ユーザ端末１０の起動時における基地局への接続が完了する。

本実施形態によれば、ユーザ端末１０は再生可能エネルギー利用率が高い基地局に優先的に接続するので、再生可能エネルギー利用率が高い基地局ほど通信に用いられることになる。したがって、通信システム全体として、再生可能エネルギー利用率を向上できる。

＜第３実施形態＞
本実施形態は、基地局がユーザ端末からの初期アクセス要求への応答に再生可能エネルギー利用率を含めて送信し、基地局における再生可能エネルギー利用率に基づくデータ送信の制御をユーザ端末に行わせる。

通信システムの全体構成、ならびに基地局およびユーザ端末の構成は、第１実施形態（図１）と同様であるため繰り返しの説明は省略する。

図５は、ユーザ端末１０が基地局２０に接続する際の接続処理を示している。

ステップＳ３１において、ユーザ端末１０は基地局２０に対して初期アクセス要求（RRC Connection Request）を送信する。より詳細には、初期アクセス要求の送信、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access CHannel）の送信、およびそれに対する応答の受信の後に行われる。

ステップＳ３２において、基地局２０ａは、初期アクセス要求の受信に応答して、接続確立に必要な情報を含む接続指示（RRC Setup）をユーザ端末１０に送信する。この際、
基地局２０は、接続指示に基地局２０における再生可能エネルギー利用率を含めて送信する。再生可能エネルギー利用率の内容および取得方法は第１実施形態と同様なので繰り返しの説明は省略する。

ステップＳ３３において、ユーザ端末１０は、接続指示の受信に応答して、接続指示にしたがって基地局２０ａへの接続を行い、接続が完了したら接続完了メッセージ（RRC Se
tup Complete）を基地局２０ａに送信する。また、ユーザ端末１０は、接続指示に含まれている基地局２０における再生可能エネルギー利用率をメモリに保持する。

ステップＳ３４において、ユーザ端末１０は、メモリに保持した基地局２０における再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信量で送信を行うように送信制御を行う。再生可能エネルギー利用率からデータ送信量を求める方法、およびデータ送信量を制御する方法については第１実施形態と同様なので繰り返しの説明は省略する。

本実施形態によれば、ユーザ端末は接続先基地局における再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信量で通信を行う。したがって、再生可能エネルギー利用率が高い基地局ほど多くのデータ通信が行われることになり、通信システム全体として再生可能エネルギーの利用率を向上できる。

本実施形態において、基地局２０は初期アクセス要求の応答に再生可能エネルギー利用率を含めて送信しているが、再生可能エネルギー利用率の代わりに再生可能エネルギー利用率に基づくデータ送信量を含めて送信してもよい。このようにしても同様の効果が得られる。

本実施形態を第２実施形態と組み合わせる場合、初期アクセス要求の応答に再生可能エネルギー利用率を含めなくても構わない。ユーザ端末１０はＳＩＢｎに含まれている再生可能エネルギー利用率に基づいて、データ送信量を決定できるためである。

＜第４実施形態＞
本実施形態は、基地局が接続設定通知に再生可能エネルギー利用率を含めてユーザ端末に送信し、基地局における再生可能エネルギー利用率に基づくデータ送信の制御をユーザ端末に行わせる。

通信システムの全体構成、ならびに基地局およびユーザ端末の構成は、第１実施形態（図１）と同様であるため繰り返しの説明は省略する。

図６は、基地局２０がユーザ端末１０に対して接続設定通知を送信する際の処理を示している。

ステップＳ４１において、基地局２０は、利用可能な無線リソースに変更があった場合に、接続設定通知をユーザ端末１０に送信する。接続設定通知は、例えば、無線リソース設定通知（RRC Reconfiguration）である。この際、基地局２０は、接続設定通知に基地
局２０における再生可能エネルギー利用率を含めて送信する。再生可能エネルギー利用率の内容および取得方法は第１実施形態と同様なので繰り返しの説明は省略する。なお、「利用可能な無線リソースの変更」には、基地局２０における再生可能エネルギー利用率の変更も含まれる。

ステップＳ４２において、ユーザ端末１０は、接続設定通知の受信に応答して、接続設定通知にしたがって基地局２０ａとの接続設定の変更を行い、変更が完了したら接続設定応答を基地局２０ａに送信する。接続設定応答は、例えば、RRC Reconfiguration Acknowledgementメッセージである。また、ユーザ端末１０は、接続設定通知に含まれている基
地局２０における再生可能エネルギー利用率をメモリに保持する。

ステップＳ４３において、ユーザ端末１０は、メモリに保持した基地局２０における再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信量で送信を行うように送信制御を行う。再生可能エネルギー利用率からデータ送信量を求める方法、およびデータ送信量を制御する方
法については第１実施形態と同様なので繰り返しの説明は省略する。

本実施形態によれば、ユーザ端末は接続先基地局における再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信量で通信を行う。また、ユーザ端末は、接続先基地局における再生可能エネルギー利用率が変わったときに新しい再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信量で通信を行う。したがって、再生可能エネルギー利用率が高い基地局ほど多くのデータ通信が行われることになり、通信システム全体として再生可能エネルギーの利用率を向上できる。

本実施形態において、基地局２０は接続設定通知に再生可能エネルギー利用率を含めて送信しているが、再生可能エネルギー利用率の代わりに再生可能エネルギー利用率に基づくデータ送信量を含めて送信してもよい。このようにしても同様の効果が得られる。

なお、設定接続通知あるいはRRC Reconfigurationメッセージは、ハンドオーバー後に
もハンドオーバー先基地局からユーザ端末に送信される。ハンドオーバー先基地局は、ハンドオーバー後の設定接続通知あるいはRRC Reconfigurationメッセージに再生可能エネ
ルギー利用率を含めて送信してもよい。このようにしても本実施形態および第１実施形態と同様の効果が得られる。

＜その他の変形例＞
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本開示はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施しうる。

また、上記において、ハンドオーバー元基地局２０ａ、ハンドオーバー先基地局２０ｂ、およびコアネットワーク３０の間の接続は、間に他の１つ又は複数の装置が介在しても構わない。

本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。

また、１つの装置が行うものとして説明した処理が、複数の装置によって分担して実行されてもよい。あるいは、異なる装置が行うものとして説明した処理が、１つの装置によって実行されても構わない。コンピュータシステムにおいて、各機能をどのようなハードウェア構成（サーバ構成）によって実現するかは柔軟に変更可能である。

本開示は、上記の実施形態で説明した機能を実装したコンピュータプログラムをコンピュータに供給し、当該コンピュータが有する１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行することによっても実現可能である。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な非一時的なコンピュータ可読記憶媒体によってコンピュータに提供されてもよいし、ネットワークを介してコンピュータに提供されてもよい。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、例えば、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ブルーレイディスク等）など任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カード、フラッシュメモリ、光学式カード、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体を含む。

１０：ユーザ端末
２０ａ：基地局（ハンドオーバー元基地局）
２０ｂ；基地局（ハンドオーバー先基地局）
２１ａ，２１ｂ：無線装置
２２ａ，２２ｂ：ベースバンド装置
３０：コアネットワーク

Claims (12)

1. 第１の制御部を有する第１の基地局と、第２の制御部を有する第２の基地局を含む通信システムであって、
   前記第１の制御部は、ユーザ端末が前記第２の基地局へのハンドオーバーが必要なときに、前記第２の基地局にハンドオーバー要求を送信し、
   前記第２の制御部は、前記ハンドオーバー要求の受信に応答して、前記第２の基地局における再生可能エネルギー利用率を含むハンドオーバー応答を前記第１の基地局に送信し、
   前記第１の制御部は、前記ハンドオーバー応答の受信に応答して、前記再生可能エネルギー利用率または前記再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信制御指令を含むハンドオーバー指令を、前記ユーザ端末に送信する、
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記再生可能エネルギー利用率は、前記ハンドオーバー応答を送信する時点での前記第２の基地局における再生可能エネルギー利用率の実績値、または、前記ハンドオーバー応答を送信する時点以降の前記第２の基地局における再生可能エネルギー利用率の予測値に基づく、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記ユーザ端末は、前記第２の基地局へのハンドオーバー後に、前記再生可能エネルギー利用率または前記データ送信制御指令に基づいたデータ送信の制御を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
4. 前記ユーザ端末は、前記第２の基地局へのハンドオーバー後にデータ送信量を抑制する場合、通信データの優先度に応じてデータ送信の制御を行う、
   ことを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
5. 再生可能エネルギー利用率をユーザ端末に通知し、前記再生可能エネルギー利用率に基づく基地局の選択またはデータ送信の制御を前記ユーザ端末に行わせること、
   を実行する制御部を備える、基地局。
6. 前記再生可能エネルギー利用率は、前記通知を行う時点での前記基地局における再生可能エネルギー利用率の実績値、または、前記通知を行う時点以降の前記基地局における再生可能エネルギー利用率の予測値に基づく、
   ことを特徴とする請求項５に記載の基地局。
7. 前記制御部は、ＳＩＢ（System Information Block）、初期アクセス要求への応答、および、接続設定通知の少なくともいずれかに前記再生可能エネルギー利用率を含めて、前記ユーザ端末へ送信する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の基地局。
8. 前記再生可能エネルギー利用率に基づく基地局の選択またはデータ送信の制御は、前記再生可能エネルギー利用率が高い基地局ほど優先的に選択することを含む、
   ことを特徴とする請求項５に記載の基地局。
9. 前記再生可能エネルギー利用率に基づく基地局の選択またはデータ送信の制御は、前記基地局の前記再生可能エネルギー利用率が高いほど多くのデータを前記基地局を介して送信することを含む、
   ことを特徴とする請求項５に記載の基地局。
10. 前記再生可能エネルギー利用率に基づく基地局の選択またはデータ送信の制御は、前記基地局の前記再生可能エネルギー利用率が高いほどより優先度の低いデータまで前記基地局を介して送信することを含む、
    ことを特徴とする請求項５に記載の基地局。
11. 第１の基地局が、ユーザ端末の第２の基地局へのハンドオーバーが必要と判断したときに、前記第２の基地局にハンドオーバー要求を送信するステップと、
    前記第２の基地局が、前記ハンドオーバー要求の受信に応答して、前記第２の基地局における再生可能エネルギー利用率を含むハンドオーバー応答を前記第１の基地局に送信ステップと、
    前記第１の基地局が、前記ハンドオーバー応答の受信に応答して、前記再生可能エネルギー利用率または前記再生可能エネルギー利用率に応じたデータ送信制御指令を含むハンドオーバー指令を、前記ユーザ端末に送信するステップと、
    を含むことを特徴とする通信方法。
12. 基地局が再生可能エネルギー利用率をユーザ端末に通知することにより、前記再生可能エネルギー利用率に基づく基地局の選択またはデータ送信の制御を前記ユーザ端末に行わせるステップ、
    を含むことを特徴とする通信方法。

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