JP5069296B2 - 基地局装置及び通信制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、移動体通信システムにおける基地局装置および通信制御方法、特に、LTE（Long Term Evolution）に従う基地局装置及び通信制御方法に関する。
W-CDMAやHSDPAの後継となる通信方式、すなわちLTE（Long Term Evolution）が、W-CDMAの標準化団体3GPPにより検討されている。詳細には、無線アクセス方式として、下りリンクについてはOFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、上りリンクについてはSC-FDMA（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
OFDMは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域へ分割し、分割した周波数帯域の各々に対応するサブキャリアで情報を送信する方式である。各サブキャリアの直交性（互いに独立であること）を利用することにより、サブキャリアは周波数軸上で一部重複することが可能となり、これにより、周波数の利用効率が向上し、高速伝送が実現される。
SC-FDMAは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域へ分割し、分割した周波数帯域の各々を複数の移動局に割り当てて各移動局と通信する方式である。SC-FDMAでは、送信電力の変動が小さくなるため、移動局の低消費電力化及び広いカバレッジを実現できる。
LTEは、上りリンク、下りリンクともに１つないし２つ以上の物理チャネルを複数の移動局で共有して通信を行うシステムである。複数の移動局で共有されるチャネルは、一般に共有チャネルと呼ばれ、LTEにおいては、上りリンクにおいては物理上りリンク共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel :PUSCH）であり、下りリンクにおいては物理下りリンク共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel: PDSCH）である。また、共有チャネルは、トランスポートチャネルとしては、上りリンクにおいてはUL-SCH（Uplink Shared Channel）であり、下りリンクにおいてはDL-SCH（Downlink Shared Channel）である。
LTEでは、共有チャネルを用いて通信を行う移動局をダイナミックに選択することにより、高効率なベストエフォート型の通信システムを実現している。
そして、上述したような共有チャネルを用いた通信システムにおいては、サブフレーム（Sub-frame）（LTEでは１ｍｓ）毎に、どの移動局に対して共有チャネルを割り当てるかをシグナリングする必要があり、シグナリングのために用いられる制御チャネルは、LTEでは、物理下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel）または、Downlink L1/L2 Control Channel（DL L1/L2 Control Channel）と呼ばれる。また、物理下りリンク制御チャネルは、送信電力制御用のコマンドや上りリンクの共有チャネルに対する送達確認情報等の通知のためにも用いられる。
物理下りリンク制御チャネルの情報には、例えば、ダウンリンクＬ１／Ｌ２制御チャネルフォーマットインジケータ（DL L1/L2 Control Channel Format Indicator）、ダウンリンクスケジューリングインフォメーション（Downlink Scheduling Information）、Acknowledgement information（ACK/NACK）、アップリンクスケジューリンググラント（Uplink Scheduling Grant）、オーバロードインジケータ（Overload Indicator）、送信電力制御コマンドビット（Transmission Power Control Command Bit）等が含まれる（例えば、非特許文献２参照）。
尚、上述したダウンリンクＬ１／Ｌ２制御チャネルフォーマットインジケータは、物理制御フォーマットインディケータチャネル(PCFICH: Physical Control Format Indicator Channel)と呼ばれてもよい。また、前記ダウンリンクスケジューリングインフォメーションは、ダウンリンクスケジューリンググラントと呼ばれてもよいし、ダウンリンクアサインメントインフォメーションと呼ばれてもよい。また、前記ダウンリンクスケジューリングインフォメーションやアップリングスケジューリンググラントは、まとめて、下り制御情報（DCI: Downlink Control Information）と呼ばれてもよい。
また、Downlink Scheduling Informationには、例えば、下りリンクの共有チャネルに関する、下りリンクのリソースブロック（Resource Block）の割り当て情報、ユーザ機器（UE）のID、ストリームの数、プリコーディングベクトル（Precoding Vector）に関する情報、データサイズ、変調方式、HARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）に関する情報等が含まれる。また、Uplink Scheduling Grantには、例えば、上りリンクの共有チャネルに関する、上りリンクのResource Blockの割り当て情報、UEのID、データサイズ、変調方式、上りリンクの送信電力情報、Uplink MIMOにおけるデモジュレーションレファレンスシグナル（Demodulation Reference Signal）の情報等が含まれる。
ところで、上述したDownlink Scheduling InformationやUplink Scheduling Grantのビット数として、４０〜１００ビット程度が検討されている。このビット数は１０Ｍｂｐｓ〜１００Ｍｂｐｓのような高速の伝送速度の場合は適切な値であるが、１０ｋｂｐｓ〜１２ｋｂｐｓ程度の伝送速度である音声信号にとっては不適切な値となる。例えば、Downlink Scheduling Informationのビット数を５０とした場合、Downlink Scheduling Informationの伝送速度（５０ｋｂｐｓ：１ｍｓに５０ビット）は、実際のデータ信号の伝送速度（１０ｋｂｐｓ〜２０ｋｂｐｓ）に比べて大きく、非効率な通信を行うことになる。
よって、LTEでは、VoIPやPoC、Speech service等の音声サービスのような、ある程度一定の伝送速度となるユーザデータに対しては、ダイナミックに無線リソースを割り当てることにより高効率化を図るベストエフォート型のスケジューリング方式ではなく、一定周期毎に無線リソースを割り当てるスケジューリング方式が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。このスケジューリング方式は、例えば、パーシステントスケジューリング（Persistent Scheduling）、あるいは、セミパーシステントスケジューリング（Semi-persistent scheduling）と呼ばれる。また、通常のダイナミックに無線リソースを割り当てるスケジューリング方式は、例えば、ダイナミックスケジューリング（Dynamic Scheduling）と呼ばれる。
3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for EvolvedUTRA," June 2006 R1-070103, Downlink L1/L2 Control Signaling Channel Structure: Coding R1-060099, Persistent Scheduling for E-UTRA, January, 2006
上述したように、LTEシステムでは、パーシステントスケジューリングが適用されるユーザデータと、ダイナミックスケジューリングが適用されるユーザデータが混在している。
この場合、パーシステントスケジューリングにより割り当てられる無線リソースと、ダイナミックスケジューリングにより割り当てられる無線リソースとが重複しないように、例えば、各サブフレームにおいて、パーシステントスケジューリングに割り当てられる無線リソースを確保した後、ダイナミックスケジューリングが適用されるユーザデータに無線リソースを割り当てるといった複雑な制御が必要となる。
また、無線リソースを効率良く使用するためには、パーシステントスケジューリングが適用されるユーザデータが存在しない場合には、パーシステントスケジューリング用に確保した無線リソースを、ダイナミックスケジューリングが適用されるユーザデータに再割り当てを行うといった制御も必要となり、制御がますます複雑化する。
さらに、１０Ｍｂｐｓ〜１００Ｍｂｐｓが目標の伝送速度であるダイナミックスケジューリングが適用されるユーザデータと、１０〜２０ｋｂｐｓが目標の伝送速度であるパーシステントスケジューリングとでは、必要な周波数リソースの分解能が異なるため、効率的な周波数リソースの割り当てができないという問題も生じる。例えば、ダイナミックスケジューリングが適用されるユーザデータに対しては、９００ｋＨｚ程度の分解能でも、十分効率良く周波数リソースの割り当てを行うことができるが、パーシステントスケジューリングが適用されるユーザデータに対しては、１８０ｋＨｚ程度の分解能が必要となる。
本発明は、ダイナミックスケジューリングに基づいて送受信されるべきユーザデータと、パーシステントスケジューリングに基づいて送受信されるべきユーザデータとに対して、それぞれのスケジューリングを的確に効率よく適用することができる基地局装置および通信制御方法を提供する。
本発明の第１の態様は、複数の周波数キャリアを利用可能な移動体通信システムにおける基地局装置であって、通信のサービス種別および混雑度のうちの少なくとも一方に基づいて、当該通信の周波数キャリアとして、無線リソースの動的な割当に基づく通信に用いる第１の周波数キャリアと、無線リソースの一定周期毎の割当に基づく通信に用いる第２の周波数キャリアとのいずれかを選択する選択部を備える基地局装置を提供する。
また、上記の基地局装置は、前記第１の周波数キャリアと前記第２の周波数キャリアとを設定する周波数キャリア設定部を更に備えると好ましい。さらに、前記周波数キャリア設定部は、１又は２以上の第１の周波数キャリアを設定し、１又は２以上の第２の周波数キャリアを設定しても良い。
さらに、上記の基地局装置において、前記サービス種別が音声サービスである場合に、前記選択部が第２の周波数キャリアを選択し、前記サービス種別が音声サービス以外のサービスである場合に、前記選択部が第１の周波数キャリアを選択するようにすると有用である。また、前記サービス種別が音声サービスと音声サービス以外のサービスとの複合サービスである場合に、前記選択部が第１の周波数キャリアを選択するようにしても良い。
なお、前記サービス種別が音声サービスである場合に、前記選択部が、前記混雑度に基づいて前記第１の周波数キャリアおよび前記第２の周波数キャリアのいずれかを選択するようにすることもできる。
また、上記の混雑度が、前記第２の周波数キャリアによる通信の混雑度であり、前記第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数、下りリンクにおける送信電力、および上りリンクまたは下りリンクにおける周波数リソースの使用量の少なくとも１つにより判定されると好適である。
さらに、上記の移動局の数が、下りリンクの送信バッファの中に送信すべきデータが存在する移動局の数、上りリンクの送信バッファの中に送信すべきデータが存在する移動局の数、DRX状態ではない移動局の数、RRC connected状態にある移動局の数、および伝送速度が所定の閾値よりも小さい移動局の数の少なくとも１つであると有用である。
なお、前記音声サービスが、Voice over IP、PoC、又はSpeech serviceであって良い。
本発明の第２の態様は、複数の周波数キャリアを利用可能な移動体通信システムにおける通信を制御する通信制御方法であって、移動局との通信に用いる周波数キャリアとして、無線リソースの動的な割当に基づく通信に用いる第１の周波数キャリアと、無線リソースの一定期間毎の割当に基づく通信に用いる第２の周波数キャリアとを設定する設定ステップと、前記通信のサービス種別および混雑度のうちの少なくとも一方に基づいて、前記第１の周波数キャリアおよび前記第２の周波数キャリアのいずれかを選択する選択ステップと、を有する通信制御方法を提供する。
本発明によれば、ダイナミックスケジューリングに基づいて送受信されるべきユーザデータと、パーシステントスケジューリングに基づいて送受信されるべきユーザデータとに対して、それぞれのスケジューリングを的確に効率よく適用することができる基地局装置および通信制御方法が提供される。
本発明の実施例にかかる基地局装置が適用される無線通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施例にかかる基地局装置および通信制御方法における周波数キャリアの構成を示す図である。 本発明の一の実施例にかかる基地局装置を示すブロック図である。 本発明の一の実施例にかかる基地局装置のベースバンド信号処理部を示すブロック図である。 本発明の一の実施例にかかる通信制御方法を示すフロー図である。 本発明の他の実施例にかかる通信制御方法を示すフロー図である。 本発明の別の実施例にかかる通信制御方法を示すフロー図である。 本発明の別の実施例にかかる通信制御方法を示すフロー図である。 本発明のまた別の実施例にかかる通信制御方法を示すフロー図である。 本発明のまた別の実施例にかかる通信制御方法を示すフロー図である。
符号の説明
１００ｎ、１１０ｍ、１２０ 移動局、２００ 基地局装置、３００ アクセスゲートウェイ装置、４００ コアネットワーク、２０４ アンプ部、２０６ 送受信部、２０８ ベースバンド信号処理部、２１０ 呼処理部、２１２ 伝送路インターフェース、２１４ 混雑度判定部。
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。実施例を説明するための全図において、同一または対応する機能を有するものは同一または対応する符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
まず、本発明の実施例に係る基地局装置が適用される無線通信システムについて、図１を参照して説明する。
無線通信システム１０００は、例えばEvolved UTRA and UTRAN（別名：Long Term Evolution、またはSuper 3G）が適用されるシステムであり、基地局装置（eNB: eNode B）２００と複数の移動局（UE: User Equipment）１００ｎ（１００１、１００２、１００３、・・・１００ｎ、ｎはｎ>０の整数）、１１０ｍ（１１０１、１１０２、１１０３、・・・１１０ｍ、ｎはｍ>０の整数）、１２０とを備える。基地局装置２００は、上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００と接続され、アクセスゲートウェイ装置３００は、コアネットワーク４００と接続される。
図２に、無線通信システム１０００における周波数キャリアの構成を示す。本発明の実施例においては、図２に示すとおり、無線通信システム１０００（図１）は、全体として２０ＭＨｚの周波数帯域幅を有する。この周波数帯域幅において、１５ＭＨｚの周波数帯域幅が割り当てられた第１の周波数キャリアと、５ＭＨｚの周波数帯域幅が割り当てられた第２の周波数キャリアとが設定されている。第１の周波数キャリアは、ダイナミックスケジューリングによる通信のために利用され、第２の周波数キャリアは、パーシステントスケジューリングによる通信のために利用される。
なお、本発明に係る実施例は、図２に示した構成に限定されることはない。すなわち、全体の周波数帯域幅は、２０ＭＨｚでなく、１０ＭＨｚや３０ＭＨｚなどであってもよい。また、第１の周波数キャリアは、１５ＭＨｚの周波数帯域幅に限らず、１０ＭＨｚや５ＭＨｚなど、その他の周波数帯域幅を有して良く、第２の周波数キャリアは、５ＭＨｚの周波数帯域幅に限らず、１０ＭＨｚや１５ＭＨｚなど、その他の周波数帯域幅を有して良い。さらに、図２においては、全体の２０ＭＨｚの周波数帯域幅において、一つの第１の周波数キャリアと一つの第２の周波数キャリアとが設定されているが、２以上の第１の周波数キャリアかつ／または２以上の第２の周波数キャリアを設定してもよい。例えば、全体の２０ＭＨｚの周波数帯域幅内に、５ＭＨｚの周波数帯域幅を有する第１の周波数キャリアと、１０ＭＨｚの周波数帯域幅を有する第２の周波数キャリアと、５ＭＨｚの周波数帯域幅を有する他の第１の周波数キャリアとを設定して良い。また、周波数帯域幅がそれぞれ５ＭＨｚとなるように、２つの第１の周波数キャリアと２つの第２の周波数キャリアとを設定しても良い。
また、全体の周波数帯域幅内に設ける周波数キャリアの数、第１および第２の周波数キャリアの周波数帯域幅などは、基地局装置２００の設置の際に基地局装置２００において設定して良く、基地局装置２００の設置後に、たとえば、所定の指令信号を、アクセスゲートウェイ装置３００を通して基地局装置２００へ送信することにより設定しても良い。
再び図１を参照すると、セル５０において、移動局１００ｎおよび移動局１１０ｍは基地局装置２００とEvolved UTRA and UTRANにより通信を行っている。すなわち、移動局１００ｎと基地局装置２００との間、及び、移動局１１０ｍと基地局装置２００の間にはコネクションが確立されており、移動局１００ｎおよび移動局１１０ｍはLTE Activeな状態にある。また、説明の便宜上、移動局１００ｎは第１の周波数キャリアで通信を行い、移動局１１０ｍは第２の周波数キャリアで通信を行っているものとする。すなわち、移動局１００ｎと基地局装置２００との間では、ダイナミックスケジューリングが適用される通信が行われ、移動局１１０ｍと基地局装置２００との間では、パーシステントスケジューリングが適用される通信が行われているものとする。
また、移動局１２０は、まだ基地局２００との間にコネクションが確立されていない状態にあり、セル５０において基地局装置２００とEvolved UTRA and UTRANによる通信を新規に開始しようとしている状態にあるとする。
移動局１００ｎ（１００１、１００２、１００３、・・・１００ｎ）、移動局１１０ｍ（１１０１、１１０２、１１０３、・・・１１０ｍ）は、同一の構成、機能、状態を有するので、以下、特段の断りがない限り、移動局１００ｎ及び移動局１１０ｍと称する。また、セル５０において基地局装置２００とEvolved UTRA and UTRANによる通信を新規に開始しようとしている状態にある移動局の一例として、移動局１２０を用いる。図１においては、セル５０において基地局装置２００とEvolved UTRA and UTRANによる通信を新規に開始しようとしている状態にある移動局１２０は１台だが、２台以上存在してもよい。
無線通信システム１０００は、無線アクセス方式として、下りリンクについてはOFDM（周波数分割多元接続）、上りリンクについてはSC-FDMA（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。上述したように、OFDMは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各周波数帯でデータを伝送する方式である。SC-FDMAは、周波数帯域を分割し、複数の移動局間で異なる周波数帯域を用いて伝送する方式である。この方式によれば、移動局間の干渉を低減することができる。
ここで、Evolved UTRA and UTRANにおける通信チャネルについて説明する。
まず、ダイナミックスケジューリングが適用される場合の通信チャネルについて説明を行う。
下りリンクについては、各移動局１００ｎで共有して使用される下り共有物理チャネル（PDSCH: Physical Downlink Shared Channel）と、LTE用の下り制御チャネルとが用いられる。下りリンクでは、LTE用の下り制御チャネルにより、下り共有物理チャネルにマッピングされるユーザの情報やトランスポートフォーマットの情報、すなわち、ダウンリンクスケジューリングインフォメーションや、上り共有物理チャネルにマッピングされるユーザの情報やトランスポートフォーマットの情報、すなわち、アップリンクスケジューリンググラント、上り共有物理チャネルの送達確認情報などが通知され、下り共有物理チャネルによりユーザデータが伝送される。
前記ダウンリンクスケジューリングインフォメーションは、ダウンリンクスケジューリンググラントと呼ばれてもよいし、ダウンリンクアサインメントインフォメーションと呼ばれてもよい。また、前記ダウンリンクスケジューリングインフォメーションやアップリングスケジューリンググラントは、まとめて、下り制御情報（DCI: Downlink Control Information）と呼ばれてもよい。
上りリンクについては、各移動局１００ｎで共有して使用される上り共有物理チャネル（PUSCH: Physical Uplink Shared Channel）と、LTE用の上り制御チャネルとが用いられる。尚、上り制御チャネルには、上り共有物理チャネルと時間多重されるチャネルと、周波数多重されるチャネルの２種類がある。
上りリンクでは、LTE用の上り制御チャネルにより、下りリンクにおける共有物理チャネルのスケジューリング、適応変復調・符号化（AMCS: Adaptive Modulation and Coding Scheme）に用いるための下りリンクの品質情報（CQI: Channel Quality Indicator）及び下りリンクの共有物理チャネルの送達確認情報（HARQ ACK information）が伝送される。また、上り共有物理チャネルによりユーザデータが伝送される。
次に、パーシステントスケジューリングが適用される場合の通信チャネルについて説明を行う。
パーシステントスケジューリングの通信チャネルは、主に、ダウンリンクスケジューリングインフォメーション及びアップリングスケジューリンググラントを有していない点で、ダイナミックスケジューリングの通信チャネルと異なる。すなわち、パーシステントスケジューリングが適用される場合には、ダウンリンクスケジューリングインフォメーション及びアップリングスケジューリンググラントが存在しない。代わりに、ユーザデータを伝送するための下り共有物理チャネルおよび上り共有物理チャネルの無線リソース、すなわち、周波数リソース量や送信電力、変調方式、送信が行われるサブフレームは、ほぼ静的に割り当てられる。無線リソースは、一定周期毎、例えば、２０ｍｓ毎に割り当てられてもよい。また、無線リソースに関する情報、すなわち、周波数リソース量や送信電力、変調方式、送信が行われるサブフレーム等は、RRC messageにより基地局装置２００から移動局１１０ｍに通知される。
あるいは、パーシステントスケジューリングにおいては、前記無線リソースに関する情報は、RRC messageではなく、ダウンリンクスケジューリングインフォメーションまたはアップリングスケジューリンググラントにより送信されてもよい。この場合、パーシステントスケジューリングによる周期的な送信における先頭のデータに対してのみ、すなわち、Talk Spurtが開始されるタイミングにおいてのみ、ダウンリンクスケジューリングインフォメーションまたはアップリングスケジューリンググラントが送信されてもよい。移動局は、パーシステントスケジューリングによりリソース割り当てを示す、前記ダウンリンクスケジューリングインフォメーションまたはアップリングスケジューリンググラントを受信した場合、前記ダウンリンクスケジューリングインフォメーションまたはアップリングスケジューリンググラントにより通知される無線リソースに関する情報に基づいて、パーシステントスケジューリングを用いた通信を開始する。
あるいは、パーシステントスケジューリングにおいては、前記無線リソースに関する情報は、RRC messageと、ダウンリンクスケジューリングインフォメーションまたはアップリングスケジューリンググラントの両方により通知されてもよい。
尚、上述したように、第２の周波数キャリアにおいて、移動局１１０ｍは、基地局装置２００とパーシステントスケジューリングが適用されるユーザデータの送受信を行っているが、特別な場合には、ダイナミックスケジューリングが適用されるユーザデータの送受信が行われてもよい。例えば、上記の特別な場合として、制御信号であるDCCH（Dedicated Control Channel）や、ヘッダ圧縮が適用される前のVoIP dataを送受信する場合には、第２の周波数キャリアにおいて、ダイナミックスケジューリングが適用されるユーザデータの送受信が行われてもよい。
本発明の実施例に係る基地局装置２００について、図３を参照して説明する。
本実施例に係る基地局装置２００は、送受信アンテナ２０２と、アンプ部２０４と、送受信部２０６と、ベースバンド信号処理部２０８と、呼処理部２１０と、伝送路インターフェース２１２とを備える。
下りリンクにより基地局装置２００から移動局１００ｎに送信されるパケットデータは、基地局装置２００の上位に位置する上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００から伝送路インターフェース２１２を介してベースバンド信号処理部２０８に入力される。
ベースバンド信号処理部２０８では、第１の周波数キャリア、第２の周波数キャリアのそれぞれに関して、PDCP layerの送信処理、パケットデータの分割・結合、RLC（Radio Link Control）再送制御の送信処理などのRLCレイヤ（RLC layer）の送信処理、MAC再送制御、例えばHARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform）処理が行われて、送受信部２０６に転送される。尚、スケジューリングの方式として、第１の周波数キャリアにおいては、ダイナミックスケジューリングが適用され、第２の周波数キャリアにおいては、主にパーシステントスケジューリングが適用される。
送受信部２０６では、ベースバンド信号処理部２０８から出力されたベースバンド信号の周波数が無線周波数帯の周波数に変換される。これにより、第１の周波数キャリアのベースバンド信号は、第１の周波数キャリアの無線周波数帯に属する周波数を有し、第２の周波数キャリアのベースバンド信号は、第２の周波数キャリアの無線周波数帯に属する周波数を有することとなる。その後、周波数変換後のベースバンド信号は、アンプ部２０４で増幅されて送受信アンテナ２０２より送信される。
一方、上りリンクにより移動局１００ｎから基地局装置２００に送信されるデータについては、送受信アンテナ２０２で受信された無線周波数信号がアンプ部２０４で増幅され、増幅された無線周波数信号の周波数が送受信部２０６で変換されて、ベースバンド信号が得られる。その後、ベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０８に入力される。
ベースバンド信号処理部２０８では、入力されたベースバンド信号に対して、FFT処理、IDFT処理、誤り訂正復号、MAC再送制御の受信処理、RLC layerの受信処理、PDCP layerの受信処理等がなされ、伝送路インターフェース２１２を介してアクセスゲートウェイ装置３００に転送される。尚、上述した処理は、第１の周波数キャリアと第２の周波数キャリアのそれぞれに関して行われる。
また、ベースバンド信号処理部２０８は、後述するように、第２の周波数キャリアにおける混雑度を測定し、測定した混雑度を混雑度判定部２１４に通知する。
混雑度判定部２１４は、ベースバンド信号処理部２０８内の第２の周波数キャリアレイヤー１処理部２０８４（図４）より、下りリンクにおける送信電力についての測定値を受け取る。また、混雑度判定部２１４は、ベースバンド信号処理部２０８内の第２の周波数キャリアMAC処理部２０８５（図４）より、上りリンクにおける周波数リソースの使用量、下りリンクにおける周波数リソースの使用量、第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数を受け取る。さらに、混雑度判定部２１４は、ベースバンド信号処理部２０８内の第２の周波数キャリアRLC処理部２０８６（図４）より、RLCレイヤのバッファ使用量を受け取る。
尚、第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数とは、より具体的には、例えば、下りリンクの送信バッファの中に送信すべきデータが存在する移動局の数であってもよく、上りリンクの送信バッファの中に送信すべきデータが存在する移動局の数であってもよく、DRX状態ではない移動局の数であってもよく、RRC connected状態にある移動局の数であってもよく、伝送速度が所定の閾値よりも小さい移動局の数であってもよい。また、上述した様々な種類の移動局の数の複数を用いて、移動局の数と定義し、それぞれに関して、後述するような閾値との比較による混雑度の判定を行ってもよい。尚、上述した上りリンクの送信バッファや下りリンクの送信バッファは、MACレイヤの送信バッファでもよく、RLCレイヤの送信バッファであってもよい。また、DRX（Discontinuous Reception）状態とは、間欠受信を行っている状態のことをさす。すなわち、DRX状態とは、移動局が予め決められた特定のタイミングのみ信号を間欠的に受信する状態のことをさす。DRX状態は、送受信すべきデータが少ない、あるいは、存在しない場合に、移動局の消費電力を低減する目的で適用される。
尚、移動局の数が、下りリンクの送信バッファの中に送信すべきデータが存在する移動局の数や上りリンクの送信バッファの中に送信すべきデータが存在する移動局の数、伝送速度が所定の閾値よりも小さい移動局の数である場合には、ベースバンド信号処理部２０８内の第２の周波数キャリアMAC処理部２０８５ではなく、ベースバンド信号処理部２０８内の第２の周波数キャリアRLC処理部２０８６で取得されてもよい。また、移動局の数が、DRX状態ではない移動局の数やRRC connected状態にある移動局の数である場合には、移動局の状態を管理する呼処理部２１０（図３）で取得されてもよい。
そして、混雑度判定部２１４は、下りリンクにおける送信電力、上りリンクにおける周波数リソースの使用量、下りリンクにおける周波数リソースの使用量、第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数、RLCレイヤのバッファ使用量に基づき、セル５０における第２の周波数キャリアによる通信の混雑度を判定する。
例えば、第１の閾値ＴＨ１と、第２の閾値ＴＨ２と、第３の閾値ＴＨ３と、第４の閾値ＴＨ４と、第５の閾値ＴＨ５とを定義し、前記下りリンクにおける送信電力、上りリンクにおける周波数リソースの使用量、下りリンクにおける周波数リソースの使用量、第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数、ＲＬＣレイヤのバッファ使用量と、第１の閾値ＴＨ１、第２の閾値ＴＨ２、第３の閾値ＴＨ３、第４の閾値ＴＨ４、第５の閾値ＴＨ５との関係により、セル５０における第２の周波数キャリアによる通信の混雑度を判定する。
混雑度の判定には、例えば、以下の５個の判定式を利用することができる。
（５個の判定式）
・（下りリンクの送信電力）>ＴＨ１
・（上りリンクにおける周波数リソースの使用量）>ＴＨ２
・（下りリンクにおける周波数リソースの使用量）>ＴＨ３
・（第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数）>ＴＨ４
・（RLCレイヤのバッファ使用量）>ＴＨ５
上記の判定式の少なくとも１つが真である場合に、第２の周波数キャリアは混雑していると判定し、５個の判定式の全てが偽である場合に、第２の周波数キャリアは混雑していないと判定してもよい。また、上記の５個の判定式の全てが真である場合に、第２の周波数キャリアは混雑していると判定し、５個の判定式の少なくとも１つが偽である場合に、第２の周波数キャリアは混雑していないと判定してもよい。さらに、上述した例では、５個の判定式を全て用いているが、５個の判定式の内の一部を用いて、同様の判定を行ってもよい。そして、混雑度判定部２１４は、上述した第２の周波数キャリアによる通信の混雑度に関する判定結果を呼処理部２１０に通知する。
上記５個の判定式において、第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数に関しては、1個の判定式のみを用いているが、上述したように、前記移動局の数には、複数の定義が存在し、その複数の移動局の数に対して、複数の判定式を用いて、上述の混雑度の判定を行ってもよい。
尚、混雑度を判定する指標として、上述した下りリンクにおける送信電力、上りリンクにおける周波数リソースの使用量、下りリンクにおける周波数リソースの使用量、第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数、ＲＬＣレイヤのバッファ使用量以外にも、基地局装置内のベースバンド使用率、メモリ使用率、CPU使用率、上りリンクの受信レベルまたは干渉レベル等を用いてもよい。すなわち、混雑度判定部２１４は、上記の５個の判定式に加えて、基地局装置内のベースバンド使用率、メモリ使用率、CPU使用率、上りリンクの受信レベルまたは干渉レベルに関する判定式を用意し、それらの判定式に基づいて、混雑度の判定を行ってもよい。尚、基地局装置内のベースバンド使用率、メモリ使用率、CPU使用率は、例えば、呼処理部２１０で取得されて、混雑度判定部２１４に通知され、上りリンクの受信レベルまたは干渉レベルは、ベースバンド信号処理部２０８内の第２の周波数キャリアレイヤー１処理部２０８４で取得され、混雑度判定部２１４に通知される。
呼処理部２１０は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、基地局装置２００の状態管理や、無線リソースの管理を行う。呼処理部２１０は、無線通信システム１０００に許容される周波数帯域幅（たとえば、２０ＭＨｚ）内に、ダイナミックスケジューリングに基づく通信に用いる第１の周波数キャリア（たとえば、周波数帯域幅１５ＭＨｚ）とパーシステントスケジューリングに基づく通信に用いる第２の周波数キャリア（たとえば、周波数帯域幅５ＭＨｚ）とを設定する。この設定は、基地局装置２００の設定の際、または、設定後に外部からの指令信号により行われて良い。また、呼処理部２１０は、混雑度判定部２１４より、第２の周波数キャリアによる通信の混雑度に関する判定結果を受け取る。さらに、呼処理部２１０は、基地局装置２００と新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別を判定する。
呼処理部２１０は、セル５０において新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別（またはデータ種別）、かつ／または、混雑度判定部２１４から受け取った混雑度の判定結果に基づいて、移動局１２０との通信に用いる周波数キャリアの選択を行う。
例えば、サービス種別に基づいて周波数キャリアを選択する場合において、新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別が音声サービスであるときは、呼処理部２１０は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアを、第２の周波数キャリアに設定する。すなわち、移動局１２０は、第２の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
ここで、音声サービスとは、例えば、Speech serviceやPoC（Push-to-talk over Cellular）、VoIP、AMR（Adaptive Multi-Rate CODEC）、AMR-WB （Wideband）等のことを指す。また、音声サービスとして、ストリーミングサービスが含まれてもよい。尚、PoCとは、セルラー上、すなわち、移動通信システム上で行われるトランシーバ方式の音声サービスのことである。
また、例えば、新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別が音声サービスでない場合に、呼処理部２１０は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアを、第１の周波数キャリアに設定する。すなわち、移動局１２０は、第１の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
ここで、音声サービスではないとは、i-mode（登録商標）やWeb-browsing, FTP, PPP, メールの送受信等のサービスのことを指す。
さらに、例えば、新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別が、音声サービスと音声サービス以外のサービスの複合サービスである場合に、あるいは、音声サービスと音声サービス以外のサービスが同時に提供されるサービスである場合に、呼処理部２１０は、移動局１２０と基地局装置２００とが通信を行う周波数キャリアを、第１の周波数キャリアに設定する。すなわち、移動局１２０は、第１の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。尚、上述した音声サービスと音声サービス以外のサービスの複合サービスや、音声サービスと音声サービス以外のサービスが同時に提供されるサービスは、マルチコールサービスと呼ばれてもよい。
さらに、例えば、新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別が、リッチな音声サービスである場合に、呼処理部２１０は、移動局１２０と基地局装置２００とが通信を行う周波数キャリアを、第１の周波数キャリアに設定してもよい。すなわち、移動局１２０は、第１の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。上述したリッチな音声サービスであるか否かの判定は、予め決められたサービス種別に基づいて判定されてもよいし、その音声サービスの伝送速度と予め決められた閾値との関係に基づいて、判定されてもよい。例えば、後者の場合、閾値を３０ｋｂｐｓと設定し、３０ｋｂｐｓ以上の音声サービスの場合には、移動局１２０と基地局装置２００とが通信を行う周波数キャリアを、第１の周波数キャリアに設定し、３０ｋｂｐｓ未満の音声サービスの場合には、移動局１２０と基地局装置２００とが通信を行う周波数キャリアを、第２の周波数キャリアに設定するという判定を行ってもよい。あるいは、上述したリッチな音声サービスであるか否かの判定は、前記リッチな音声サービスがマッピングされる論理チャネル種別、あるいは、その論理チャネル優先度に基づいて、判定されてもよい。
なお、上述のサービス種別は契約種別を含んでも良い。すなわち、セル５０における移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる第１の周波数キャリアまたは第２の周波数キャリアを選択する際、契約種別をその選択の基準にしても良い。ここで契約種別とは、データ量に応じて課金量が変動する従量課金の契約や、常に定額の課金量である定額課金の契約で良く、また、より単純に、優先度が高いハイクラスの契約であっても良く、優先度の低いロークラスの契約であっても構わない。
そして、例えば、ハイクラスの契約で、かつ、音声サービスである場合に、移動局１２０と基地局装置２００との通信に用いる周波数キャリアを、第２の周波数キャリアに設定することができる。また、これら２つの要件を満たしていない場合に、第１の周波数キャリアに設定することができる。
また、呼処理部２１０は、セル５０において新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別（データ種別、契約種別）と、セル５０における第２の周波数キャリアによる通信の混雑度とに基づいて、移動局１２０との通信に用いる周波数キャリアを選択してもよい。
例えば、新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別が音声サービスであり、かつ、セル５０における第２の周波数キャリアによる通信が混雑していないと判定されている場合に、呼処理部２１０は、移動局１２０と基地局装置２００とが通信を行う周波数キャリアを、第２の周波数キャリアに設定する。すなわち、移動局１２０は、第２の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
逆に、新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別が、音声サービスであり、かつ、セル５０における第２の周波数キャリアによる通信が混雑していると判定されている場合に、呼処理部２１０は、移動局１２０と基地局装置２００とが通信を行う周波数キャリアを、第１の周波数キャリアに設定する。すなわち、移動局１２０は、第１の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。この場合、呼処理部２１０は、第１の周波数キャリアで通信を行う移動局１２０に対して、そのリソース割当の優先度を高く設定してもよい。この場合、ベストエフォート型のサービスが提供される第１の周波数キャリアにおいても、音声サービスのQoSを満たすことが可能となる。
ここで、音声サービスとは、例えば、Speech serviceやPoC（Push-to-talk over Cellular）、VoIP、AMR、AMR-WB （Wideband）等のことを指す。また、音声サービスとして、ストリーミングサービスが含まれてもよい。尚、PoCとは、セルラー上、すなわち、移動通信システム上で行われるトランシーバ方式の音声サービスのことである。
また、呼処理部２１０は、セル５０における周波数キャリアによる通信の混雑度のみに基づいて、移動局１２０との通信に用いる周波数キャリアを選択してもよい。
周波数キャリアが選択された後、呼処理部２１０は、選択した周波数キャリアを用いて、移動局１２０が基地局装置２００とEvolved UTRA and UTRANによる通信を新規に開始するための処理を実行する。すなわち、通信を開始するための制御信号を移動局１２０との間でやり取りし、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信の設定を行う。
次に、ベースバンド信号処理部２０８の構成について、図４を参照して説明する。
ベースバンド信号処理部２０８は、第１の周波数キャリアレイヤー１処理部２０８１と、第１の周波数キャリアMAC（Medium Access Control）処理部２０８２と、第１の周波数キャリアRLC処理部２０８３と、第２の周波数キャリアレイヤー１処理部２０８４と、第２の周波数キャリアMAC（Medium Access Control）処理部２０８５と、第２の周波数キャリアRLC処理部２０８６とを備える。
ベースバンド信号処理部２０８における第１の周波数キャリアレイヤー１処理部２０８１と、第１の周波数キャリアMAC（Medium Access Control）処理部２０８２と、第１の周波数キャリアRLC処理部２０８３と、第２の周波数キャリアレイヤー１処理部２０８４と、第２の周波数キャリアMAC（Medium Access Control）処理部２０８５と、第２の周波数キャリアＲＬＣ処理部２０８６と混雑度判定部２１４と呼処理部２１０は、互いに接続されている。
第１の周波数キャリアレイヤー１処理部２０８１では、第１の周波数キャリアにおける、下りリンクで送信されるデータのチャネル符号化やIFFT処理、上りリンクで送信されるデータのチャネル復号化やIDFT処理、ＦＦＴ処理などが行われる。
第１の周波数キャリアMAC処理部２０８２は、下りデータのMAC再送制御、例えばHARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送信処理や、スケジューリング、伝送フォーマットの選択等を行う。また、第１の周波数キャリアMAC処理部２０８２は、上りデータのMAC再送制御の受信処理等を行う。
第１の周波数キャリアRLC処理部２０８３では、下りリンクのパケットデータに関する、分割・結合、RLC再送制御の送信処理等のRLC layerの送信処理や、上りリンクのデータに関する、分割・結合、RLC再送制御の受信処理等のRLC layerの受信処理が行われる。尚、第１の周波数キャリアRLC処理部２０８３において、上記処理に加えて、PDCPレイヤの処理が行われてもよい。
第２の周波数キャリアレイヤー１処理部２０８４では、第２の周波数キャリアにおける、下りリンクで送信されるデータのチャネル符号化やIFFT処理、上りリンクで送信されるデータのチャネル復号化やIDFT処理、FFT処理などが行われる。また、第２の周波数キャリアレイヤー１処理部２０８４は、下りリンクの送信電力を測定し、その測定値を混雑度判定部２１４に通知する。
なお、下りリンクの送信電力は、測定タイミングにおける瞬時値でもよいし、測定タイミングより以前の、所定の平均化区間で平均した値でもよい。また、その平均の方法は、単純な算術平均でもよいし、忘却係数を用いた平均でもよい。さらには、所定のサンプリング周期でサンプリングした瞬時値としてもよいし、サンプリングした瞬時値を平均化した値としてもよい。
第２の周波数キャリアMAC処理部２０８５は、下りデータのMAC再送制御、例えばHARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送信処理、スケジューリング、および伝送フォーマットの選択等を行う。また、第２の周波数キャリアMAC処理部２０８５は、上りデータのMAC再送制御の受信処理等を行う。さらに、第２の周波数キャリアMAC処理部２０８５は、上りリンクにおける周波数リソースの使用量、下りリンクにおける周波数リソースの使用量、および第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数などを測定し、その測定結果を混雑度判定部２１４に通知する。尚、第２の周波数キャリアMAC処理部２０８５が行うスケジューリング処理とは、パーシステントスケジューリングの処理のことを指す。すなわち、周波数リソース量かつ／又は送信電力と、変調方式と、送信が行われるサブフレームとを、各移動局に対して静的に、すなわち、一定周期毎に割り当てるといったスケジューリング処理を行う。尚、上述したように、制御信号であるDCCHやヘッダ圧縮前のVoIP dataを送受信する場合には、第２の周波数キャリアMAC処理部２０８５は、上記パーシステントスケジューリングに加えて、ダイナミックスケジューリング、すなわち、ダウンリンクスケジューリングインフォメーションやアップリンクスケジューリンググラントを用いた無線リソースの割当を行ってもよい。
第２の周波数キャリアRLC処理部２０８６では、下りリンクのパケットデータに関する、分割・結合、RLC再送制御の送信処理等のRLC layerの送信処理や、上りリンクのデータに関する、分割・結合、RLC再送制御の受信処理等のRLC layerの受信処理が行われる。尚、第２の周波数キャリアRLC処理部２０８３において、上記処理に加えて、PDCPレイヤの処理が行われてもよい。また、第２の周波数キャリアRLC処理部２０８６は、RLCレイヤまたはPDCPレイヤのバッファ使用量を測定し、その測定結果を混雑度判定部２１４に通知する。
以上のとおり、本発明の一の実施例の基地局装置２００においては、無線通信システム１０００に許容される周波数帯域幅内に所定の周波数帯域幅をもつ２つの周波数キャリアが設定され、一方の周波数キャリアがダイナミックスケジューリングによる通信のために利用され、他方の周波数キャリアがパーシステントスケジューリングによる通信のために利用される。いずれの周波数キャリアを使用すべきかが、サービス種別若しくは他方の周波数キャリアによる通信の混雑度または双方に基づいて、呼処理部２１０により選択される。このため、各ユーザデータに対して、それぞれのスケジューリングを的確に効率よく適用することができる。
次に、図５から図７を参照しながら、本発明の実施例にかかる通信制御方法について説明する。ここでは、図１に示す移動局１２０がセル５０における基地局装置２００と新規に通信を行う場合を例にとり、説明する。また、これまで説明と同様、第１の周波数キャリアは、ダイナミックスケジューリングによる通信のために利用され、第２の周波数キャリアは、パーシステントスケジューリングによる通信のために利用されるものとする。
図５は、本発明の一の実施例にかかる通信制御方法を示すフローチャートである。この方法においては、ステップＳ６０２において、新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別が取得される。次に、ステップＳ６０４において、サービス種別が音声サービスであるか否かが判断される。音声サービスであると判断された場合（Ｓ６０２：Ｙｅｓ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第２の周波数キャリアが選択される（ステップＳ６０８）。すなわち、移動局１２０は、第２の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。なお、音声サービスとは、例えば、Speech serviceやPoC（Push-to-talk over Cellular）、VoIP、AMR、AMR-WB （Wideband）等を指す。また、音声サービスには、ストリーミングサービスが含まれてもよい。尚、PoCとは、セルラー上、すなわち、移動通信システム上で行われるトランシーバ方式の音声サービスのことである。
一方、ステップＳ６０４において、サービス種別が音声サービスでないと判断された場合（Ｓ６０４：Ｎｏ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第１の周波数キャリアが選択される（ステップＳ６０６）。すなわち、移動局１２０は、第１の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。なお、音声サービスでないサービスとは、i-mode（登録商標）やWeb-browsing, FTP, PPP, メールの送受信等のサービスを指す。
図６は、本発明の他の実施例にかかる通信制御方法を示すフローチャートである。この方法においては、ステップＳ７０２において、新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別が取得される。次に、ステップＳ７０４において、サービス種別が音声サービスと音声サービス以外のサービス（以下、非音声サービス）との複合サービスであるか否か、あるいは、音声サービスと非音声サービスが同時に提供されるサービスであるか否かが判断される。このような複合サービス、あるいは、音声サービスと非音声サービスが同時に提供されるサービスであると判断された場合（Ｓ７０４：Ｙｅｓ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第１の周波数キャリアが選択される（ステップＳ７０６）。すなわち、移動局１２０は、第１の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
一方、ステップＳ７０４において、取得したサービス種別が上記の複合サービスでない、または、音声サービスと非音声サービスが同時に提供されるサービスでないと判断された場合（Ｓ７０４：Ｎｏ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第２の周波数キャリアが選択される（Ｓ７０８）。すなわち、移動局１２０は、第２の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
図７は、本発明の別の実施例にかかる通信制御方法を示すフローチャートである。この方法においては、ステップＳ８０２において、新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別が取得される。次に、ステップＳ８０４において、サービス種別が音声サービスと非音声サービスとの複合サービスであるか否か、または、音声サービスと非音声サービスが同時に提供されるサービスであるか否かが判断される。このような複合サービス、または、音声サービスと非音声サービスが同時に提供されるサービスであると判断された場合（Ｓ８０４：Ｙｅｓ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第１の周波数キャリアが選択される（ステップＳ８０６）。すなわち、移動局１２０は、第１の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
一方、ステップＳ８０４において、取得したサービス種別が上記の複合サービスでない、または、音声サービスと非音声サービスが同時に提供されるサービスでないと判断された場合（Ｓ８０４：Ｎｏ）は、サービス種別が音声サービスであるか否かが判断される（Ｓ８０８）。サービス種別が音声サービスでないと判断された場合（Ｓ８０８：Ｎｏ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第１の周波数キャリアが選択される（ステップＳ８０６）。すなわち、移動局１２０は、第１の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
また、ステップＳ８０８において、サービス種別が音声サービスであると判断された場合（Ｓ８０８：Ｙｅｓ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第２の周波数キャリアが選択される（ステップＳ８１０）。すなわち、移動局１２０は、第２の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
図８は、本発明の別の実施例にかかる通信制御方法を示すフローチャートである。この方法においては、通信の混雑度が判定され、その結果に基づいて、第１および第２の周波数キャリアのいずれかが選択される。まず、ステップＳ９０２において、第２の周波数キャリアによる通信の混雑度に関する情報が取得される。この情報とは、これらに限定されないが、たとえば、下りリンクにおける送信電力、上りリンクにおける周波数リソースの使用量、下りリンクにおける周波数リソースの使用量、第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数、RLCレイヤのバッファ使用量であって良い。
次に、ステップＳ９０４において、第２の周波数キャリアによる通信の混雑度を判定する。具体的には、たとえば、上述の５個の判定式による閾値ＴＨ１〜ＴＨ５を定義し、これと上記の情報とを対比することにより、混雑度を判定して良い。第２の周波数キャリアによる通信が混雑していないと判断された場合（Ｓ９０４：Ｎｏ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第２の周波数キャリアが選択される（ステップＳ９０８）。すなわち、移動局１２０は、第２の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
また、ステップＳ９０４において、第２の周波数キャリアが混雑していると判断された場合（Ｓ９０４：Ｙｅｓ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第１の周波数キャリアが選択される（ステップＳ９０６）。すなわち、移動局１２０は、第１の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
図９は、本発明のまた別の実施例にかかる通信制御方法を示すフローチャートである。この方法においては、サービス種別の判断に加えて、通信の混雑度が判定され、その結果をも踏まえて、第１および第２の周波数キャリアのいずれかが選択される。まず、ステップＳ１００２において、新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別が取得される。次に、ステップＳ１００４において、第２の周波数キャリアによる通信の混雑度に関する情報が取得される。
次いで、ステップＳ１００６において、サービス種別が音声サービスであるか否かが判断される。サービス種別が音声サービスでないと判断された場合（Ｓ１００６：Ｎｏ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第１の周波数キャリアが選択される（ステップＳ１０１０）。すなわち、移動局１２０は、第１の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
一方、ステップＳ１００６において、サービス種別が音声サービスであると判断された場合（Ｓ１００６：Ｙｅｓ）は、第２の周波数キャリアによる通信が混雑しているか否かが判断される（Ｓ１００８）。ここで、第２の周波数キャリアが混雑していないと判断された場合（Ｓ１００８：Ｎｏ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第２の周波数キャリアが選択される（ステップＳ１０１２）。すなわち、移動局１２０は、第２の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
また、ステップＳ１００８において、第２の周波数キャリアが混雑していると判断された場合（Ｓ１００８：Ｙｅｓ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第１の周波数キャリアが選択される（ステップＳ１０１０）。すなわち、移動局１２０は、第１の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
要約すると、図９に示す通信制御方法においては、移動局１２０のサービス種別が音声サービスであり、第２の周波数キャリアが混雑していない場合に、第２の周波数キャリアが選択され、その他の場合には、第１の周波数キャリアが選択される。
図１０は、本発明のまた別の実施例にかかる通信制御方法を示すフローチャートである。この方法においては、まず、ステップＳ１１０２において、新規に通信を行う移動局１２０のサービス種別が取得される。次に、ステップＳ１１０４において、第２の周波数キャリアによる通信の混雑度に関する情報が取得される。
次いで、ステップＳ１１０６において、サービス種別が音声サービスであるか否かが判断される。サービス種別が音声サービスでないと判断された場合（Ｓ１１０６：Ｎｏ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第１の周波数キャリアが選択される（ステップＳ１１１４）。すなわち、移動局１２０は、第１の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
一方、ステップＳ１１０６において、サービス種別が音声サービスであると判断された場合（Ｓ１１０６：Ｙｅｓ）は、第２の周波数キャリアによる通信が混雑しているか否かが判断される（Ｓ１１０８）。ここで、第２の周波数キャリアが混雑していないと判断された場合（Ｓ１１０８：Ｎｏ）は、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信に用いる周波数キャリアとして、第２の周波数キャリアが選択される（ステップＳ１１１２）。すなわち、移動局１２０は、第２の周波数キャリアにおいて、基地局装置２００と新規に通信を行う。
また、ステップＳ１１０８において、第２の周波数キャリアが混雑していると判断された場合（Ｓ１１０８：Ｙｅｓ）は、移動局１２０の優先度が高いか否かが判断される（Ｓ１１１０）。優先度が高いと判断された場合（Ｓ１１１０：Ｙｅｓ）は、第２の周波数キャリアが選択される（Ｓ１１１２）。この優先度は、たとえば、上述のような契約種別に基づいて判断されて良い。また、優先度は、サービスの緊急性に基づいて判断されても良い。具体的には、移動局１２０からの発呼が例えば消防署や警察署宛てであれば、ユーザ移動局１２０の優先度は高いと判断されて良い。移動局１２０のユーザが、例えば、救急車、消防車、またはパトロールカーといった緊急車両を呼ぶ場合は、第２の周波数キャリアによる通話が混雑していると判断されるときであっても、移動局１２０の優先度が高いと判断され、移動局１２０と基地局装置２００との間に用いられる周波数キャリアとして、第２の周波数キャリアが選択されて良い。このようにすれば、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信は、第２の周波数キャリアにより行われる。上述のとおり、第２の周波数キャリアはパーシステントスケジューリングが適用される通信に用いられるため、通信サービスの品質（ＱｏＳ）の高い通信によって、移動局１２０のユーザは、緊急車両の行き先を確実かつ迅速に伝えることが可能となる。
また、ステップＳ１１１０において、移動局１２０の優先度が高くないと判断された場合（Ｓ１１１０：Ｎｏ）は、第１の周波数キャリアが選択される（Ｓ１１１４）。すなわち、移動局１２０と基地局装置２００との間の通信は、第１の周波数キャリアにより行われる。
尚、上述した例のステップＳ１１１０において、移動局１２０の優先度が高いと判断された場合（Ｓ１１１０：Ｙｅｓ）、第２の周波数キャリアが選択されたが、逆に、第１の周波数キャリアが選択されてもよい。この場合、第１の周波数キャリアにおいて、当該移動局との通信の優先度を高く設定することにより、上述した例と同様に、緊急性の高い通信を実現することが可能となる。すなわち、移動局１２０のユーザは、緊急車両の行き先を確実かつ迅速に伝えることが可能となる。
以上、本発明の実施例にかかる通信制御方法によれば、無線通信システム１０００に許容される周波数帯域幅内に設定され、所定の周波数帯域幅が割り当てられた２つの周波数キャリアの一方がダイナミックスケジューリングによる通信のために利用され、他方の周波数キャリアがパーシステントスケジューリングによる通信のために利用される。いずれの周波数キャリアを使用すべきかが、サービス種別（図５、図６、図７）、通信の混雑度（図８）またはこれらの組み合わせ（図９、図１０）に基づいて、選択される。このため、各スケジューリングを各ユーザデータに対し的確に効率よく適用することができる。
上述のとおり、幾つかの実施例を参照しながら本発明を説明したが、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、種々の変形が可能である。
たとえば、２以上の第１の周波数キャリアが設定される場合において、サービス種別および混雑度の少なくとも一方に基づいて、第１の周波数キャリアが選択されたときは、さらに、サービス種別に基づいて、第１の周波数キャリアのいずれを用いるかを選択するようにして良い。また、その選択のため、各第１の周波数キャリアの周波数帯域幅を基準としても良い。
あるいは、２以上の第１の周波数キャリアが設定される場合において、サービス種別および混雑度の少なくとも一方に基づいて、第１の周波数キャリアが選択されたときは、さらに、第１の周波数キャリアの混雑度に基づいて、第１の周波数キャリアのいずれを用いるかを選択するようにして良い。この場合、第１の周波数キャリアRLC処理部２０８３、第１の周波数キャリアMAC処理部２０８２、第１の周波数キャリアレイヤー1処理部２０８１は、第２の周波数キャリアRLC処理部２０８６、第２の周波数キャリアMAC処理部２０８５、第２の周波数キャリアレイヤー1処理部２０８４と同様に、第１の周波数キャリアの混雑度を判定するための、下りリンクにおける送信電力、上りリンクにおける周波数リソースの使用量、下りリンクにおける周波数リソースの使用量、第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数、RLCレイヤのバッファ使用量を取得し、混雑度判定部２１４や呼処理部２１０に報告する。
第２の周波数キャリアが２以上設定された場合も同様である。すなわち、２以上の第２の周波数キャリアが設定される場合において、サービス種別および混雑度の少なくとも一方に基づいて、第２の周波数キャリアが選択されたときは、さらに、サービス種別に基づいて、第２の周波数キャリアのいずれを用いるかを選択するようにして良い。また、その選択のため、各第２の周波数キャリアの周波数帯域幅を基準としても良い。あるいは、２以上の第２の周波数キャリアが設定される場合において、サービス種別および混雑度の少なくとも一方に基づいて、第２の周波数キャリアが選択されたときは、さらに、第２の周波数キャリアの混雑度に基づいて、第２の周波数キャリアのいずれを用いるかを選択するようにして良い。
また、上述の実施例においては、移動局１２０が、セル５０において基地局装置２００と新規に通信を開始する際に、第１の周波数キャリアおよび第２の周波数キャリアのいずれかを選択する例を説明した。ここで、セル５０において基地局装置２００と新規に通信を開始するとは、実際に、新規に通信を開始する場合であってもよく、あるいは、ハンドオーバ等により、隣接するセルからセル５０に遷移し、セル５０において、新規に基地局装置２００と通信を開始する場合であってもよい。
さらに、上述の実施例においては、移動局１２０が、セル５０において基地局装置２００と新規に通信を開始する際に、第１の周波数キャリアおよび第２の周波数キャリアのいずれかを選択する例を説明した。しかし、これに限られない。基地局装置２００との通信を既に確立している移動局がサービス種別を変更した場合に、基地局装置２００が、変更後のサービス種別かつ／または通信の混雑度に従って、第１の周波数キャリアと第２の周波数キャリアとの間で相互に周波数キャリアを切り替えることもできる。
たとえば、移動局１１０ｍが音声データを送信している場合に、たとえば、メールの送信が開始されたり、パケット送信が開始されたりしたときは、移動局１１０ｍと基地局装置２００との間の通信の周波数キャリアが第２の周波数キャリアから第１の周波数キャリアへ、すなわち、パーシステントスケジューリングに基づく通信からダイナミックスケジューリングに基づく通信へ、切り替わるようにして良い。また、移動局１００ｎが、たとえば、メールの送信を完了した後に音声データの送信を開始した場合は、移動局１００ｎと基地局装置２００との間の通信の周波数キャリアが第１の周波数キャリアから第２の周波数キャリアへ、すなわち、ダイナミックスケジューリングに基づく通信からパーシステントスケジューリングに基づく通信へ、切り替わるようにしても良い。
たとえば、移動局１１０ｍが音声データを送信している場合に、たとえば、第２の周波数キャリアの混雑度が、混雑していないという状態から混雑しているという状態に遷移した場合には、移動局１１０ｍと基地局装置２００との間の通信の周波数キャリアが第２の周波数キャリアから第１の周波数キャリアへ、すなわち、パーシステントスケジューリングに基づく通信からダイナミックスケジューリングに基づく通信へ、切り替わるようにして良い。また、移動局１００ｎが、たとえば、第２の周波数キャリアの混雑度が、混雑しているという状態から混雑していないという状態に遷移した場合には、移動局１００ｎと基地局装置２００との間の通信の周波数キャリアが第１の周波数キャリアから第２の周波数キャリアへ、すなわち、ダイナミックスケジューリングに基づく通信からパーシステントスケジューリングに基づく通信へ、切り替わるようにしても良い。尚、混雑している/していないという判定は、例えば、上記の判定式に基づいて行われてもよい。尚、第２の周波数キャリアから第１の周波数キャリアに遷移した場合には、第１の周波数キャリアにおけるリソース割当の優先度を高く設定してもよい。この場合、ベストエフォート型のサービスが適用される第１の周波数キャリアにおいても、音声サービスのQoSを実現することが可能となる。
また、上記の実施形態では、呼処理部２１０は、第１および第２の周波数キャリアを設定する機能と、移動局１２０に提供するサービス種別を判定する機能と、周波数キャリアを選択する機能とを併有するよう構成されているが、呼処理部２１０が周波数キャリアの選択機能を有するよう構成し、第１および第２の周波数キャリアを設定する周波数キャリア設定部やサービス種別を判定するサービス種別判定部を個別に設けても良いことは明らかである。逆に、呼処理部２１０を、混雑度判定部２１４が有する、通信の混雑度を判定する機能をも含むよう構成しても良いことは言うまでもない。
さらに、周波数キャリアの選択が通信の混雑度に基づく場合、第２の周波数キャリアによる通信の混雑度でなく、第１の周波数キャリアによる通信の混雑度に関する情報を取得し、これに基づいて、いずれかの周波数キャリアを選択してもよいことは明らかである。
本国際出願は２００７年６月１９日に出願された日本国特許出願２００７−１６１９４１号に基づく優先権を主張するものであり、２００７−１６１９４１号の全内容をここに援用する。

Claims (11)

  1. 複数の周波数キャリアを利用可能な移動体通信システムにおける基地局装置であって、
    通信のサービス種別および混雑度に基づいて、当該通信の周波数キャリアとして、無線リソースの動的な割当に基づく通信に用いる第１の周波数キャリアと、無線リソースの一定周期毎の割当に基づく通信に用いる第２の周波数キャリアとのいずれかを選択する選択部を備え、
    前記サービス種別が音声サービスである場合に、前記選択部が、前記混雑度に基づいて前記第１の周波数キャリアおよび前記第２の周波数キャリアのいずれかを選択する、基地局装置。
  2. 複数の周波数キャリアを利用可能な移動体通信システムにおける基地局装置であって、
    通信のサービス種別および混雑度に基づいて、当該通信の周波数キャリアとして、無線リソースの動的な割当に基づく通信に用いる第１の周波数キャリアと、無線リソースの一定周期毎の割当に基づく通信に用いる第２の周波数キャリアとのいずれかを選択する選択部を備え、
    前記混雑度が、前記第２の周波数キャリアによる通信の混雑度であり、前記第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数、下りリンクにおける送信電力、および上りリンクまたは下りリンクにおける周波数リソースの使用量の少なくとも１つにより判定される、基地局装置。
  3. 前記第１の周波数キャリアと前記第２の周波数キャリアとを設定する周波数キャリア設定部を更に備える、請求項１又は２に記載の基地局装置。
  4. 前記周波数キャリア設定部が、１又は２以上の第１の周波数キャリアを設定し、１又は２以上の第２の周波数キャリアを設定する、請求項３に記載の基地局装置。
  5. 前記サービス種別が音声サービスである場合に、前記選択部が第２の周波数キャリアを選択する、請求項１又は２に記載の基地局装置。
  6. 前記サービス種別が音声サービス以外のサービスである場合に、前記選択部が第１の周波数キャリアを選択する、請求項１又は２に記載の基地局装置。
  7. 前記サービス種別が音声サービスと音声サービス以外のサービスとの複合サービスである場合に、前記選択部が第１の周波数キャリアを選択する、請求項１又は２に記載の基地局装置。
  8. 前記移動局の数が、下りリンクの送信バッファの中に送信すべきデータが存在する移動局の数、上りリンクの送信バッファの中に送信すべきデータが存在する移動局の数、DRX状態ではない移動局の数、RRC connected状態にある移動局の数、および伝送速度が所定の閾値よりも小さい移動局の数の少なくとも１つである、請求項２に記載の基地局装置。
  9. 前記音声サービスが、Voice over IP、PoC、又はSpeech serviceである、請求項５に記載の基地局装置。
  10. 複数の周波数キャリアを利用可能な移動体通信システムにおける通信を制御する通信制御方法であって、
    移動局との通信に用いる周波数キャリアとして、無線リソースの動的な割当に基づく通信に用いる第１の周波数キャリアと、無線リソースの一定期間毎の割当に基づく通信に用いる第２の周波数キャリアとを設定する設定ステップと、
    前記通信のサービス種別および混雑度に基づいて、前記第１の周波数キャリアおよび前記第２の周波数キャリアのいずれかを選択する選択ステップと、
    を有し、前記サービス種別が音声サービスである場合に、前記選択ステップにおいて、前記混雑度に基づいて前記第１の周波数キャリアおよび前記第２の周波数キャリアのいずれかを選択する、通信制御方法。
  11. 複数の周波数キャリアを利用可能な移動体通信システムにおける通信を制御する通信制御方法であって、
    移動局との通信に用いる周波数キャリアとして、無線リソースの動的な割当に基づく通信に用いる第１の周波数キャリアと、無線リソースの一定期間毎の割当に基づく通信に用いる第２の周波数キャリアとを設定する設定ステップと、
    前記通信のサービス種別および混雑度に基づいて、前記第１の周波数キャリアおよび前記第２の周波数キャリアのいずれかを選択する選択ステップと、
    を有し、前記混雑度は、前記第２の周波数キャリアによる通信の混雑度であり、前記第２の周波数キャリアにおいて通信を行っている移動局の数、下りリンクにおける送信電力、および上りリンクまたは下りリンクにおける周波数リソースの使用量の少なくとも１つにより判定される、通信制御方法。
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