JP5260764B1 - 無線通信システムおよび基地局 - Google Patents
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Abstract
【課題】通信の種類（音声通信およびデータ通信）に応じた通信制御を実行可能とする。
【解決手段】無線通信システム１が、ユーザ装置ＵＥと基地局ｅＮＢと制御局ＭＭＥとを備える。基地局ｅＮＢは、データベアラの確立後に起動された待ちタイマが満了した後に、音声ベアラが確立されている場合には音声輻輳レベルに基づいてユーザ装置ＵＥの接続先基地局ＴｅＮＢを選択して当該ユーザ装置に指示し、音声ベアラが確立されていない場合にはデータ輻輳レベルに基づいてユーザ装置ＵＥの接続先基地局ＴｅＮＢを選択して当該ユーザ装置ＵＥに指示する。
【選択図】図１１
【解決手段】無線通信システム１が、ユーザ装置ＵＥと基地局ｅＮＢと制御局ＭＭＥとを備える。基地局ｅＮＢは、データベアラの確立後に起動された待ちタイマが満了した後に、音声ベアラが確立されている場合には音声輻輳レベルに基づいてユーザ装置ＵＥの接続先基地局ＴｅＮＢを選択して当該ユーザ装置に指示し、音声ベアラが確立されていない場合にはデータ輻輳レベルに基づいてユーザ装置ＵＥの接続先基地局ＴｅＮＢを選択して当該ユーザ装置ＵＥに指示する。
【選択図】図１１
Description
本発明は、無線通信システムおよび基地局に関する。
近年、携帯電話（ユーザ端末）を用いた無線通信を実現するための無線通信システムが普及している。無線通信システムにおいては、回線交換（Circuit Switching）ネットワークを経由して音声通信が行われ、パケット交換（Packet Switching）ネットワークを経由してデータ通信が行われる構成が一般的に採用される（例えば、特許文献１）。
他方、音声通信とデータ通信（非音声データ通信）との双方を１つのパケット交換ネットワーク（ＩＰネットワーク）において実現する技術が提案されている。かかる技術においては、通常のデータ（非音声データ）のみならず、音声（音声信号を示すデータ）もパケットに変換されて伝送される。
特許文献１の技術では、音声通信とデータ通信とが別個のネットワークを経由して実行される。したがって、ネットワーク毎の通信状況に応じて通信を制御することで、通信の種類（音声通信およびデータ通信）に応じた通信制御が可能となる。他方、音声通信とデータ通信とが１つのパケット交換ネットワークにおいて実行される構成においては、通信の種類に関わらずパケット送受信によって通信が実行される。したがって、通信の種類を判別することが容易でなく、ひいては通信の種類に応じた通信制御を実行することが困難である。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、通信の種類（音声通信およびデータ通信）に応じた通信制御を実行可能とする無線通信システムおよび基地局を提供することを目的とする。
本発明に係る無線通信システムは、パケットの送受信により音声通信およびデータ通信を実行可能なユーザ装置と、各々が前記ユーザ装置と無線通信可能な複数の基地局と、前記基地局を介して実行される前記ユーザ装置の通信に用いられるベアラおよびセッションの確立を制御する制御局とを備える無線通信システムであって、前記基地局は、前記ユーザ装置との無線通信を実行する無線通信部と、前記制御局および他の基地局との通信を実行するネットワーク通信部と、輻輳レベルとして、当該基地局における音声通信の輻輳の度合いを示す音声輻輳レベルと、当該基地局におけるデータ通信の輻輳の度合いを示すデータ輻輳レベルとを算定する輻輳レベル算定部と、前記制御局の制御に基づいて、データ通信に用いられるデータベアラおよび音声通信に用いられる音声ベアラを確立するベアラ確立部と、所定時間が経過すると満了するタイマを前記データベアラの確立後に起動する待ちタイマ部と、当該基地局における輻輳レベルおよび他の基地局における輻輳レベルに基づいて前記ユーザ装置の接続先基地局を選択し当該ユーザ装置に指示する接続先制御部とを備え、前記制御局は、前記ユーザ装置が音声通信を実行する場合には、前記基地局の前記ベアラ確立部がデータベアラを確立した後に当該ユーザ装置に対して音声通信セッションを開始し、前記音声通信セッションの開始後に前記ベアラ確立部が音声ベアラを確立するように制御し、前記基地局の前記接続先制御部は、前記待ちタイマ部が起動した前記タイマが満了した後に、前記音声ベアラが確立されている場合には前記音声輻輳レベルに基づいて前記ユーザ装置の接続先基地局を選択して当該ユーザ装置に指示し、前記音声ベアラが確立されていない場合には前記データ輻輳レベルに基づいて前記ユーザ装置の接続先基地局を選択して当該ユーザ装置に指示する。
以上の構成によれば、ユーザ装置が音声通信を実行する場合には音声輻輳レベルに応じた接続先基地局が選択され、データ通信を実行する場合にはデータ輻輳レベルに応じた接続先基地局が選択される。すなわち、通信の種類（音声通信およびデータ通信）に応じてユーザ装置の接続先基地局が選択される。したがって、無線通信システムのスループットが向上し得る。また、待ちタイマを用いて音声ベアラの確立を待機するので、音声ベアラ確立前後に生じ得る複数回のセル間ハンドオーバ、および音声通信セッション開始中に生じ得るセル間ハンドオーバが抑制され、呼切断の発生が抑制される。
本発明の好適な態様において、前記複数の基地局は、第１周波数で前記ユーザ装置と無線通信可能な第１基地局と、第２周波数で前記ユーザ装置と無線通信可能な第２基地局と、を含み、前記基地局の各々は、無線接続中のユーザ装置に対して１以上の基地局からの受信品質の測定を指示する測定指示部を備え、前記第２基地局における輻輳レベルが前記第１基地局における輻輳レベルを下回る場合、前記第１基地局の前記測定指示部は、前記第２基地局に対応する前記第２周波数の電波の受信品質を測定し、かつ、測定された前記受信品質が所定閾値を上回るときに前記受信品質を前記第１基地局に報告するように、前記第１基地局と無線接続中のユーザ装置に対して指示し、前記ユーザ装置は、前記測定指示部からの指示に従って前記第２周波数の電波の受信品質を測定し、測定された前記受信品質が前記所定閾値を上回った場合に前記受信品質を前記第１基地局に報告し、前記第１基地局の前記接続先制御部は、前記ユーザ装置から前記受信品質の報告が有った場合に、当該ユーザ装置の接続先基地局として前記第２基地局を選択して当該ユーザ装置に指示する。
以上の態様において、第１基地局および第２基地局は、別個の基地局装置によって構成されてもよいし、第１基地局としての機能および第２基地局としての機能を備える単一の装置によって構成されてもよい。
以上の構成によれば、ユーザ装置は、測定した受信品質が所定閾値を上回るときにのみ受信品質を第１基地局に報告するから、ユーザ装置が測定した受信品質を常に第１基地局に報告する構成と比較して、報告のための上り無線通信量が抑制される。したがって、ユーザ装置の消費電力が削減され得る。
本発明の好適な態様において、前記第１周波数と前記第２周波数とが相異なることを特徴とする。
本明細書において、「第１周波数と第２周波数とが相異なる」とは、第１周波数と第２周波数とが中心周波数および周波数帯域のそれぞれにおいて異なることと、第１周波数と第２周波数とが周波数帯域においては共通するが中心周波数において異なることとの双方を包摂する概念である。例えば、第１周波数および第２周波数の周波数帯域が2 GHz帯で共通し、第１周波数の中心周波数（例えば、2130 MHz）と第２周波数の中心周波数（例えば、2140 MHz）とが相異なる構成も以上の態様の構成に含まれる。
本明細書において、「第１周波数と第２周波数とが相異なる」とは、第１周波数と第２周波数とが中心周波数および周波数帯域のそれぞれにおいて異なることと、第１周波数と第２周波数とが周波数帯域においては共通するが中心周波数において異なることとの双方を包摂する概念である。例えば、第１周波数および第２周波数の周波数帯域が2 GHz帯で共通し、第１周波数の中心周波数（例えば、2130 MHz）と第２周波数の中心周波数（例えば、2140 MHz）とが相異なる構成も以上の態様の構成に含まれる。
本発明の好適な態様において、前記タイマが満了するまでの前記所定時間は、データベアラの確立後に音声ベアラが確立されるまでに必要な時間に応じて定められる。
また、本発明の基地局は、パケットの送受信により音声通信およびデータ通信を実行可能なユーザ装置と、各々が前記ユーザ装置と無線通信可能な複数の基地局と、前記基地局を介して実行される前記ユーザ装置の通信に用いられるベアラおよびセッションの確立を制御する制御局とを備える無線通信システムにおける基地局であって、前記ユーザ装置との無線通信を実行する無線通信部と、前記制御局および他の基地局との通信を実行するネットワーク通信部と、輻輳レベルとして、当該基地局における音声通信の輻輳の度合いを示す音声輻輳レベルと、当該基地局におけるデータ通信の輻輳の度合いを示すデータ輻輳レベルとを算定する輻輳レベル算定部と、前記制御局の制御に基づいて、データ通信に用いられるデータベアラおよび音声通信に用いられる音声ベアラを確立するベアラ確立部と、所定時間が経過すると満了するタイマを前記データベアラの確立後に起動する待ちタイマ部と、当該基地局における輻輳レベルおよび他の基地局における輻輳レベルに基づいて前記ユーザ装置の接続先基地局を選択し当該ユーザ装置に指示する接続先制御部とを備え、前記ベアラ確立部は、前記ユーザ装置が音声通信を実行する場合、データベアラの確立および当該ユーザ装置に対する音声通信セッションの開始後に実行される前記制御局の制御に基づいて、音声ベアラを確立し、前記接続先制御部は、前記待ちタイマ部が起動した前記タイマが満了した後に、前記音声ベアラが確立されている場合には前記音声輻輳レベルに基づいて前記ユーザ装置の接続先基地局を選択して当該ユーザ装置に指示し、前記音声ベアラが確立されていない場合には前記データ輻輳レベルに基づいて前記ユーザ装置の接続先基地局を選択して当該ユーザ装置に指示する。
本発明の好適な態様において、基地局は、前記無線通信システムに含まれる、第１周波数で前記ユーザ装置と無線通信可能な第１基地局と、第２周波数で前記ユーザ装置と無線通信可能な第２基地局と、のうちの第１基地局であって、無線接続中のユーザ装置に対して１以上の基地局からの受信品質の測定を指示する測定指示部を備え、前記第２基地局における輻輳レベルが前記第１基地局における輻輳レベルを下回る場合、前記測定指示部は、前記第２基地局に対応する前記第２周波数の電波の受信品質を測定し、かつ、測定された前記受信品質が所定閾値を上回るときに前記受信品質を前記第１基地局に報告するように、前記第１基地局と無線接続中のユーザ装置に対して指示し、前記接続先制御部は、前記ユーザ装置から前記受信品質の報告が有った場合に、当該ユーザ装置の接続先基地局として前記第２基地局を選択して当該ユーザ装置に指示する。
本発明の好適な態様において、前記第１周波数と前記第２周波数とが相異なることを特徴とする。
本発明の好適な態様において、前記タイマが満了するまでの前記所定時間は、データベアラの確立後に音声ベアラが確立されるまでに必要な時間に応じて定められる。
＜１．無線通信システムの構成＞
＜１−１．無線通信システムの概略構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１を示すブロック図である。無線通信システム１は、ユーザ装置ＵＥと、複数の基地局ｅＮＢと、コアネットワークＥＰＣとを備える。ユーザ装置ＵＥは、3GPP（Third Generation Partnership Project）規格（release 8以上。以下同様とする）に規定されるユーザ装置（User Equipment）であり、パケットの送受信により音声通信およびデータ通信を実行することが可能である。基地局ｅＮＢは、3GPP規格に規定される発展型基地局（Evolved Node B）であり、ユーザ装置ＵＥと無線通信することが可能である。複数の基地局ｅＮＢは、Ｘ２インタフェースによって相互に接続される。ユーザ装置ＵＥおよび基地局ｅＮＢは、無線ネットワークＲＮを構成する。無線ネットワークＲＮは、3GPP規格に規定されるＬＴＥ（Long Term Evolution）の仕様に従って動作するE-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）である。
＜１−１．無線通信システムの概略構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１を示すブロック図である。無線通信システム１は、ユーザ装置ＵＥと、複数の基地局ｅＮＢと、コアネットワークＥＰＣとを備える。ユーザ装置ＵＥは、3GPP（Third Generation Partnership Project）規格（release 8以上。以下同様とする）に規定されるユーザ装置（User Equipment）であり、パケットの送受信により音声通信およびデータ通信を実行することが可能である。基地局ｅＮＢは、3GPP規格に規定される発展型基地局（Evolved Node B）であり、ユーザ装置ＵＥと無線通信することが可能である。複数の基地局ｅＮＢは、Ｘ２インタフェースによって相互に接続される。ユーザ装置ＵＥおよび基地局ｅＮＢは、無線ネットワークＲＮを構成する。無線ネットワークＲＮは、3GPP規格に規定されるＬＴＥ（Long Term Evolution）の仕様に従って動作するE-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）である。
複数の基地局ｅＮＢには、周波数800 MHzでユーザ装置ＵＥと無線通信可能な第１基地局ｅＮＢ１と、周波数2 GHzでユーザ装置ＵＥと無線通信可能な第２基地局ｅＮＢ２とが含まれる。第１基地局ｅＮＢ１は第１セルＣ１を形成し、第２基地局ｅＮＢ２は第２セルＣ２を形成する。セルＣは、基地局ｅＮＢからの電波が有効に到達する範囲である。したがって、セルＣ内のユーザ装置ＵＥは、そのセルＣに対応する基地局ｅＮＢと無線通信することが可能である。
コアネットワークＥＰＣは、3GPP規格に規定される発展型パケットコア（Evolved Packet Core）であり、3GPP規格に規定されるＳＡＥ（System Architecture Evolution）の仕様に従って動作する。コアネットワークＥＰＣは、後述される制御局ＭＭＥおよびゲートウェイＧＷ等の複数種類のノードを備える。コアネットワークＥＰＣと基地局ｅＮＢとは、Ｓ１インタフェースによって接続される。
以上の説明から理解されるように、無線ネットワークＲＮおよびコアネットワークＥＰＣを含む無線通信システム１は、3GPP規格に規定される発展型パケットシステム（Evolved Packet System，ＥＰＳ）である。
以上の説明から理解されるように、無線ネットワークＲＮおよびコアネットワークＥＰＣを含む無線通信システム１は、3GPP規格に規定される発展型パケットシステム（Evolved Packet System，ＥＰＳ）である。
図２は、無線通信システム１内の要素の接続関係を示す図である。コアネットワークＥＰＣは、制御局ＭＭＥおよびゲートウェイＧＷを備える。制御局ＭＭＥは、3GPP規格に規定されるモビリティ制御エンティティ（Mobility Management Entity）であり、基地局ｅＮＢおよびゲートウェイＧＷに接続する。制御局ＭＭＥは、基地局ｅＮＢを介して実行されるユーザ装置ＵＥの通信に用いられるベアラおよびセッションの確立を制御することが可能である。ゲートウェイＧＷは、3GPP規格に規定されるＳＡＥゲートウェイ（SAE Gateway）であり、基地局ｅＮＢおよび制御局ＭＭＥ等のコアネットワークＥＰＣ内のノード、並びにコアネットワークＥＰＣの外部にあるパケットデータネットワークＰＤＮとそれぞれ接続する。パケットデータネットワークＰＤＮは、ＩＰ（Internet Protocol）にて動作する外部ネットワーク（例えばインターネット）である。ゲートウェイＧＷは、ユーザ装置ＵＥが送受信するユーザパケットのルーティングを実行可能である。なお、ゲートウェイＧＷは、単一のＳＡＥゲートウェイとして構成され得る他、3GPP規格に規定されるＳ−ＧＷ（Serving Gateway）およびＰ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）としても（すなわち、複数のノードとしても）構成され得る。
＜１−２．ユーザ装置の構成＞
図３は、本発明の実施形態のユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥは、無線通信部１１０と制御部１２０とを備える。無線通信部１１０は、基地局ｅＮＢ（ｅＮＢ１，ｅＮＢ２）と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、基地局ｅＮＢから電波を受信して電気信号に変換して制御部１２０に供給する受信回路と、制御部１２０から供給された電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。制御部１２０は、無線通信部１１０が基地局ｅＮＢから受信した電波の受信品質を基地局ｅＮＢごとに測定し、測定した受信品質を無線通信部１１０を介して基地局ｅＮＢに報告することが可能である。制御部１２０は、ユーザ装置ＵＥ内の不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）がコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
図３は、本発明の実施形態のユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥは、無線通信部１１０と制御部１２０とを備える。無線通信部１１０は、基地局ｅＮＢ（ｅＮＢ１，ｅＮＢ２）と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、基地局ｅＮＢから電波を受信して電気信号に変換して制御部１２０に供給する受信回路と、制御部１２０から供給された電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。制御部１２０は、無線通信部１１０が基地局ｅＮＢから受信した電波の受信品質を基地局ｅＮＢごとに測定し、測定した受信品質を無線通信部１１０を介して基地局ｅＮＢに報告することが可能である。制御部１２０は、ユーザ装置ＵＥ内の不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）がコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
＜１−３．基地局の構成＞
図４は、本発明の実施形態の基地局ｅＮＢの構成を示すブロック図である。基地局ｅＮＢは、無線通信部２１０とネットワーク通信部２２０と制御部２３０とを備える。無線通信部２１０は、ユーザ装置ＵＥとの無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、基地局ｅＮＢから電波を受信して電気信号に変換し、制御部２３０に供給する受信回路と、制御部２３０から供給された電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。ネットワーク通信部２２０は、他の基地局ｅＮＢ、制御局ＭＭＥ、およびゲートウェイＧＷ等との通信を実行するための要素であり、以上の他ノードから受信した電気信号を制御部２３０に供給すると共に、制御部２３０から供給された電気信号を以上の他ノードへと送信する。
図４は、本発明の実施形態の基地局ｅＮＢの構成を示すブロック図である。基地局ｅＮＢは、無線通信部２１０とネットワーク通信部２２０と制御部２３０とを備える。無線通信部２１０は、ユーザ装置ＵＥとの無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、基地局ｅＮＢから電波を受信して電気信号に変換し、制御部２３０に供給する受信回路と、制御部２３０から供給された電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。ネットワーク通信部２２０は、他の基地局ｅＮＢ、制御局ＭＭＥ、およびゲートウェイＧＷ等との通信を実行するための要素であり、以上の他ノードから受信した電気信号を制御部２３０に供給すると共に、制御部２３０から供給された電気信号を以上の他ノードへと送信する。
制御部２３０は、輻輳レベル算定部２３２、測定指示部２３４、ベアラ確立部２３６、待ちタイマ部２３８、接続先制御部２４０、および通信制御部２４２を要素として内包する。輻輳レベル算定部２３２は、輻輳レベルとして、基地局ｅＮＢにおける音声通信の輻輳の度合いを示す音声輻輳レベルと、基地局ｅＮＢにおけるデータ通信の輻輳の度合いを示すデータ輻輳レベルとを算定する。測定指示部２３４は、無線接続中のユーザ装置ＵＥに対して基地局ｅＮＢから送信される電波の受信品質の測定を周波数ごとに指示する。ベアラ確立部２３６は、制御局ＭＭＥの制御に基づいて、データ通信に用いられるデータベアラおよび音声通信に用いられる音声ベアラを確立する。待ちタイマ部２３８は、所定時間Ｔが経過すると満了するタイマをデータベアラの確立後に起動する。接続先制御部２４０は、基地局ｅＮＢにおける輻輳レベルおよび他の基地局における輻輳レベルに基づいてユーザ装置ＵＥの接続先基地局ＴｅＮＢを選択し、そのユーザ装置ＵＥに指示する。なお、制御部２３０が実行する動作は、上述した各要素の動作に限定されない。
ベアラとは、ユーザ装置ＵＥとゲートウェイＧＷとの間でパケットを送受信するための論理的な通信路である。本実施形態では、データパケット（非音声パケット）がデータベアラを介して送受信され、音声パケットが音声ベアラを介して送受信される。ベアラを介してユーザ装置ＵＥからゲートウェイＧＷに送信されたパケットは、ゲートウェイＧＷからパケットデータネットワークＰＤＮ内の目標ノードに送信される。また、パケットデータネットワークＰＤＮ内のノードからユーザ装置ＵＥ宛てに送信されたパケットは、ベアラを介してゲートウェイＧＷからそのユーザ装置ＵＥに送信される。
各ベアラ（データベアラ、音声ベアラ）は相異なるサービス品質ＱｏＳ（Quality of Service）によって特徴付けられる。サービス品質ＱｏＳには、例えば、データ伝送速度、許容遅延、許容ビット誤り率（ＢＥＲ）が含まれる。
各ベアラ（データベアラ、音声ベアラ）は相異なるサービス品質ＱｏＳ（Quality of Service）によって特徴付けられる。サービス品質ＱｏＳには、例えば、データ伝送速度、許容遅延、許容ビット誤り率（ＢＥＲ）が含まれる。
制御部２３０ならびに制御部２３０が内包する輻輳レベル算定部２３２、測定指示部２３４、ベアラ確立部２３６、待ちタイマ部２３８、接続先制御部２４０、および通信制御部２４２は、基地局ｅＮＢ内の不図示のＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
＜１−４．制御局の構成＞
図５は、本発明の実施形態の制御局ＭＭＥの構成を示すブロック図である。制御局ＭＭＥは、ネットワーク通信部３１０と制御部３２０とを備える。ネットワーク通信部３１０は、基地局ｅＮＢおよびゲートウェイＧＷ等との通信を実行するための要素であり、以上の他ノードとの間で電気信号を送受信する。制御部３２０は、ネットワーク通信部３１０を介して基地局ｅＮＢに対してベアラ（データベアラおよび音声ベアラ）の確立を制御する。制御部３２０は、制御局ＭＭＥ内の不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）がコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
図５は、本発明の実施形態の制御局ＭＭＥの構成を示すブロック図である。制御局ＭＭＥは、ネットワーク通信部３１０と制御部３２０とを備える。ネットワーク通信部３１０は、基地局ｅＮＢおよびゲートウェイＧＷ等との通信を実行するための要素であり、以上の他ノードとの間で電気信号を送受信する。制御部３２０は、ネットワーク通信部３１０を介して基地局ｅＮＢに対してベアラ（データベアラおよび音声ベアラ）の確立を制御する。制御部３２０は、制御局ＭＭＥ内の不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）がコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
＜２．無線通信システムの動作＞
＜２−１．データベアラの確立＞
図６を参照して、データ通信開始時に実行されるベアラの確立動作について説明する。データ通信時には、ベアラに関してはデータベアラのみが確立されていればよく、音声ベアラが確立されていることは必須ではない。
＜２−１．データベアラの確立＞
図６を参照して、データ通信開始時に実行されるベアラの確立動作について説明する。データ通信時には、ベアラに関してはデータベアラのみが確立されていればよく、音声ベアラが確立されていることは必須ではない。
データベアラの確立に先立ち、ステップS10においてＲＲＣ（Radio Resource Control）コネクションが確立される。具体的には、データ通信を開始しようとするユーザ装置ＵＥは、そのユーザ装置ＵＥの識別子等を含むRRC Connection Requestメッセージを基地局ｅＮＢに送信してＲＲＣコネクションの確立を要求する（S11）。RRC Connection Requestメッセージを受信した基地局ｅＮＢは、その要求を受け入れる場合、RRC Connection Setupメッセージをユーザ装置ＵＥに送信する（S12）。RRC Connection Setupメッセージを受信したユーザ装置ＵＥは、RRC Connection Setup Completeメッセージを基地局ｅＮＢに送信する（S13）。以上のシーケンスにより、ユーザ装置ＵＥと基地局ｅＮＢとの間のＲＲＣコネクションが確立される。なお、以上の処理は、3GPP仕様書（例えば、3GPP TS 36.331 V10.3.0 (2011-09)）に記載されている。
ＲＲＣコネクションが確立された後、ステップS20においてデータベアラが確立される。具体的には、基地局ｅＮＢが、データベアラの確立を要求するためのInitial UEメッセージを制御局ＭＭＥに送信する（S21）。Initial UEメッセージを受信した制御局ＭＭＥは、Initial Context Setup Requestメッセージを基地局ｅＮＢに返信して、データベアラの確立を制御する（S22）。Initial Context Setup Requestメッセージを受信した基地局ｅＮＢは、セキュリティモード設定のためのSecurity Mode Commandメッセージおよび無線リソース制御設定のためのRRC Connection Reconfigurationメッセージ（詳細は後述される）をユーザ装置ＵＥに送信する（S23，S24）。ユーザ装置ＵＥは、Security Mode Commandメッセージに従って自機のセキュリティモードを設定すると共に、RRC Connection Reconfigurationメッセージに従って自機の無線リソース制御設定を更新する。そして、ユーザ装置ＵＥは、Security Mode CompleteメッセージおよびRRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを基地局ｅＮＢに送信して、各設定が完了したことを報告する（S25，S26）。Security Mode CompleteメッセージおよびRRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを受信した基地局ｅＮＢは、Initial Context Setup Responseメッセージを制御局ＭＭＥに送信し（S27）、データベアラの確立が完了する。なお、以上の処理は、3GPP仕様書（例えば、3GPP TS 36.331 V10.3.0 (2011-09)および3GPP TS 36.413 V10.4.0 (2011-12)）に記載されている。
データベアラの確立が完了すると、ユーザ装置ＵＥは、データベアラを介しゲートウェイＧＷに対してデータ（非音声データパケット）の送信を開始する。
データベアラの確立が完了すると、ユーザ装置ＵＥは、データベアラを介しゲートウェイＧＷに対してデータ（非音声データパケット）の送信を開始する。
＜２−２．音声ベアラの確立＞
図７を参照して、音声通信開始時に実行されるベアラの確立動作について説明する。
音声通信時には、ベアラに関してはデータベアラおよび音声ベアラの双方が確立されている必要がある。音声ベアラを確立する（後述のステップS40）には、Session Initiation Protocol（ＳＩＰ）手順に基づいてユーザ装置ＵＥに対する音声通信セッションが開始されている必要がある（後述のステップS30）。また、ＳＩＰ手順による音声通信セッションの開始には、ユーザ装置ＵＥ、制御局ＭＭＥ、およびゲートウェイＧＷとの間でのデータ（パケット）の送受信が必要であるから、データベアラが確立されている（前述のステップS20）必要がある。すなわち、データベアラの確立（S20）後にＳＩＰ手順が実行されて音声通信セッションが開始され（S30）、その後に音声ベアラが確立される（S40）。
図７を参照して、音声通信開始時に実行されるベアラの確立動作について説明する。
音声通信時には、ベアラに関してはデータベアラおよび音声ベアラの双方が確立されている必要がある。音声ベアラを確立する（後述のステップS40）には、Session Initiation Protocol（ＳＩＰ）手順に基づいてユーザ装置ＵＥに対する音声通信セッションが開始されている必要がある（後述のステップS30）。また、ＳＩＰ手順による音声通信セッションの開始には、ユーザ装置ＵＥ、制御局ＭＭＥ、およびゲートウェイＧＷとの間でのデータ（パケット）の送受信が必要であるから、データベアラが確立されている（前述のステップS20）必要がある。すなわち、データベアラの確立（S20）後にＳＩＰ手順が実行されて音声通信セッションが開始され（S30）、その後に音声ベアラが確立される（S40）。
音声通信開始時には、まず、ＲＲＣコネクションの確立（S10）およびデータベアラの確立（S20）が実行される。これらの動作は前述したデータ通信開始時の動作と同様であるから、説明を割愛する。
データベアラが確立されると、制御局ＭＭＥは、ＳＩＰ手順を実行して、音声通信を実行しようとするユーザ装置ＵＥに対して音声通信セッションを開始する（S30）。ＳＩＰ手順により開始される音声通信セッションは、発信者側のアプリケーション（例えば、通話アプリケーションと受信者側のアプリケーションとを関連付ける論理的な接続である。ＳＩＰ手順書の詳細は、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）のＲＦＣ３６２１（Request For Comments 3621）に記載されている。
ＳＩＰ手順においては、ユーザ装置ＵＥと、ユーザ装置ＵＥの相手方となるノードとの間で、セッション開始に必要な制御メッセージがデータベアラを介して送受される。基地局ｅＮＢは、ＳＩＰ手順のための制御メッセージを単なるデータパケットとして認識して転送する。換言すると、基地局ｅＮＢは、自局を介してＳＩＰ手順が実行されていることを認識できない。
ＳＩＰ手順においては、ユーザ装置ＵＥと、ユーザ装置ＵＥの相手方となるノードとの間で、セッション開始に必要な制御メッセージがデータベアラを介して送受される。基地局ｅＮＢは、ＳＩＰ手順のための制御メッセージを単なるデータパケットとして認識して転送する。換言すると、基地局ｅＮＢは、自局を介してＳＩＰ手順が実行されていることを認識できない。
音声通話セッションが開始された後、ステップS40において音声ベアラが確立される。具体的には、制御局ＭＭＥが、音声ベアラを確立するためのE-RAB Setup Requestメッセージを基地局ｅＮＢに送信する（S41）。E-RAB Setup Requestメッセージを受信した基地局ｅＮＢ（ベアラ確立部２３６）は、RRC Connection Reconfigurationメッセージをユーザ装置ＵＥに送信する（S42）。ユーザ装置ＵＥは、RRC Connection Reconfigurationメッセージに従って自機の無線リソース制御設定を更新し、RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを基地局ｅＮＢに送信する（S43）。RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを受信した基地局ｅＮＢ（ベアラ確立部２３６）は、E-RAB Setup Responseメッセージを制御局ＭＭＥに送信し（S44）、音声ベアラの確立が完了する。なお、以上の処理は、3GPP仕様書（例えば、3GPP TS 36.331 V10.3.0 (2011-09)および3GPP TS 36.413 V10.4.0 (2011-12)）に記載されている。
音声ベアラの確立が完了すると、ユーザ装置ＵＥは、音声ベアラを介して相手先のノードと音声通信を開始する。
音声ベアラの確立が完了すると、ユーザ装置ＵＥは、音声ベアラを介して相手先のノードと音声通信を開始する。
＜２−３．バンド分散制御＞
ユーザ装置ＵＥは、基地局ｅＮＢおよび制御局ＭＭＥによる制御の下、現在接続している基地局ｅＮＢ（例えば、第１基地局ｅＮＢ１）から、他の基地局ｅＮＢ（例えば、第２基地局ｅＮＢ２）へと無線接続先を変更すること（ハンドオーバすること）が可能である。ハンドオーバの基準としては、基地局ｅＮＢからの受信品質が例示される。例えば、ユーザ装置ＵＥが第１基地局ｅＮＢ１と接続している場合において、第２基地局ｅＮＢ２からの受信品質が第１基地局ｅＮＢ１からの受信品質を上回ったときには、ユーザ装置ＵＥの接続先を第１基地局ｅＮＢ１から第２基地局ｅＮＢ２へと変更するハンドオーバが実行され得る。接続元の基地局ｅＮＢが用いる周波数と、接続先基地局ＴｅＮＢが用いる周波数とが相違する場合のハンドオーバは、異周波数間ハンドオーバ（Inter Frequency Handover）と称される。
ユーザ装置ＵＥは、基地局ｅＮＢおよび制御局ＭＭＥによる制御の下、現在接続している基地局ｅＮＢ（例えば、第１基地局ｅＮＢ１）から、他の基地局ｅＮＢ（例えば、第２基地局ｅＮＢ２）へと無線接続先を変更すること（ハンドオーバすること）が可能である。ハンドオーバの基準としては、基地局ｅＮＢからの受信品質が例示される。例えば、ユーザ装置ＵＥが第１基地局ｅＮＢ１と接続している場合において、第２基地局ｅＮＢ２からの受信品質が第１基地局ｅＮＢ１からの受信品質を上回ったときには、ユーザ装置ＵＥの接続先を第１基地局ｅＮＢ１から第２基地局ｅＮＢ２へと変更するハンドオーバが実行され得る。接続元の基地局ｅＮＢが用いる周波数と、接続先基地局ＴｅＮＢが用いる周波数とが相違する場合のハンドオーバは、異周波数間ハンドオーバ（Inter Frequency Handover）と称される。
しかしながら、受信品質を基準としたハンドオーバを実行しても、ユーザ装置ＵＥの無線通信環境が向上するとは限らない。例えば、ハンドオーバ先の基地局ｅＮＢ（接続先基地局ＴｅＮＢ）において輻輳が発生している場合には、たとえ接続先基地局ＴｅＮＢからのユーザ装置ＵＥに対する電波の受信品質が高かったとしても、ハンドオーバ後のユーザ装置ＵＥの通信速度（ひいては無線通信システム１のスループット）は低下する可能性がある。逆に言えば、輻輳中の基地局ｅＮＢに接続しているユーザ装置ＵＥが、受信品質はより低いが輻輳していない基地局ｅＮＢにハンドオーバすれば、ハンドオーバ後のユーザ装置ＵＥの通信速度（ひいては無線通信システム１のスループット）は向上する可能性がある。
そこで、基地局ｅＮＢの輻輳状態（輻輳レベル）に基づいたハンドオーバの制御を考える。以下では、ユーザ装置ＵＥが接続すべき基地局ＮＢ（換言すると、無線通信に用いられる周波数帯域（Frequency Band））を基地局ｅＮＢの輻輳レベルに応じて選択する（分散させる）という特徴に基づき、輻輳レベルに基づくハンドオーバを「バンド分散」と称する場合がある。
なお、パケット交換ネットワークにおけるデータ通信は、単位時間当たりに送信すべきデータパケット量が変動しやすい、データパケットの遅延は比較的許容される、等の特徴がある。一方、パケット交換ネットワークにおける音声通信は、単位時間当たりに送信すべき音声パケット量が変動しにくい、リアルタイム通信であるから音声パケットの遅延は許容されない、等の特徴がある。したがって、ユーザ装置ＵＥが音声通信を実行する場合とデータ通信を実行する場合とでは要求されるサービス品質ＱｏＳが相違する。そのため、通信の種類（音声通信およびデータ通信）に応じてバンド分散を制御することが好適であると理解される。
図８は、バンド分散の動作シーケンスの一例である。図８では、当初、ユーザ装置ＵＥが第１基地局ｅＮＢ１と無線接続している状態を想定する。各基地局ｅＮＢの輻輳レベル算定部２３２は、算定した自局の輻輳レベル（例えば、自局に無線接続するユーザ装置ＵＥの数、自局における無線リソースの占有度等）を他の基地局ｅＮＢに送信すると共に、他の基地局ｅＮＢからその輻輳レベルを受信する（S100）。すなわち、各基地局ｅＮＢは、自局および近隣の他の基地局ｅＮＢの輻輳レベルを常に把握している。
第１基地局ｅＮＢ１の測定指示部２３４は、第２基地局ｅＮＢ２の輻輳レベルが第１基地局ｅＮＢ１の輻輳レベルを下回るか否かを判定する（S110）。第２基地局ｅＮＢ２の輻輳レベルが第１基地局ｅＮＢ１の輻輳レベルを下回る場合（S110：YES）、測定指示部２３４は、無線接続中のユーザ装置ＵＥに対して、第２基地局ｅＮＢ２に対応する周波数（2 GHz）の電波の受信品質を測定し、かつ、測定された受信品質が閾値Ｔｈを上回る場合に（所定のEvent Trigger条件が充足された場合に）その受信品質を第１基地局ｅＮＢ１に報告することを指示するRRC Connection Reconfigurationメッセージを送信する（S120）。ユーザ装置ＵＥは、第１基地局ｅＮＢ１から受信したRRC Connection Reconfigurationメッセージに従って自装置の設定を変更し、変更が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを第１基地局ｅＮＢ１へ送信する（S130）。そして、ユーザ装置ＵＥは、以上の設定に基づいて（すなわち、第１基地局ｅＮＢ１の測定指示部２３４からの指示に従って）、第２基地局ｅＮＢ２から送信される電波（2 GHz）の受信品質を測定する（S140）。ユーザ装置ＵＥは、測定された受信品質が閾値Ｔｈを上回るか否かを判定する（S150）。受信品質が閾値Ｔｈを上回った場合（Event Trigger条件が充足された場合）には（S150：YES）、Measurement Reportメッセージにその受信品質を搭載して第１基地局ｅＮＢ１に送信する（S160）。受信品質が閾値Ｔｈ以下である場合（S150：NO）、ユーザ装置ＵＥは、ステップS140に戻って受信品質測定を実行する。
なお、以上のように、受信品質が閾値Ｔｈを上回る場合にのみ受信品質を報告する構成に代えて、ユーザ装置ＵＥが第２基地局ｅＮＢ２に対応する周波数の電波の受信品質を第１基地局ｅＮＢ１に常に（定期的に）報告する構成も採用され得る。
なお、以上のように、受信品質が閾値Ｔｈを上回る場合にのみ受信品質を報告する構成に代えて、ユーザ装置ＵＥが第２基地局ｅＮＢ２に対応する周波数の電波の受信品質を第１基地局ｅＮＢ１に常に（定期的に）報告する構成も採用され得る。
第１基地局ｅＮＢ１の接続先制御部２４０は、ユーザ装置ＵＥからMeasurement Reportメッセージ（すなわち、受信品質の報告）を受信すると、そのユーザ装置ＵＥの接続先基地局ＴｅＮＢとして、より輻輳レベルの低い第２基地局ｅＮＢ２を選択してユーザ装置ＵＥに指示する。ユーザ装置ＵＥは、第１基地局ｅＮＢ１からの制御に基づき、第１基地局ｅＮＢ１から第２基地局ｅＮＢ２へとセル間のハンドオーバ（バンド分散）を実行する（S170）。以上に説明したバンド分散により、ユーザ装置ＵＥをより輻輳レベルの低い基地局ｅＮＢへとハンドオーバさせることが可能である。
以上では、第１基地局ｅＮＢ１に無線接続中のユーザ装置ＵＥが第２基地局ｅＮＢ２へハンドオーバする構成を説明したが、第２基地局ｅＮＢ２に無線接続中のユーザ装置が第１基地局ｅＮＢ１へハンドオーバすることも可能であることは、当然に理解される。
以上のバンド分散において、ユーザ装置ＵＥが音声通信を実行している場合には、ステップS110において音声輻輳レベルを用いた判定を実行すると好適である。また、ユーザ装置ＵＥがデータ通信を実行している場合には、ステップS110においてデータ輻輳レベルを用いた判定を実行すると好適である。
＜３．パケット交換ネットワークにおけるバンド分散の問題および解決＞
しかしながら、前述した通信開始時のベアラ確立の動作（図６、図７）を前述したバンド分散（図８）に組み合わせると、以下に示すような問題がある。
図９は、データ通信開始時のベアラ確立動作と音声通信開始時のベアラ確立動作との対比図である。前述のように、ＲＲＣコネクションの確立（S10）およびデータベアラの確立（S20）までの無線通信システム１の動作は共通である。しかしながら、データ通信の場合には、データベアラ確立後からデータ通信が開始され得る一方、音声通信の場合には、データベアラ確立後のＳＩＰ手順（S30）および音声ベアラ確立（S40）の後まで音声通信が開始され得ない。そうすると、基地局ｅＮＢは、データベアラ確立が完了した時点では、その後に開始される通信がデータ通信であるのか音声通信であるのかを判別することが不可能である。前述したように、ＳＩＰ手順のために送受信される制御メッセージは基地局ｅＮＢにとっては単なるデータバケットであるから、基地局ｅＮＢは、ＳＩＰ手順の実行を検出して音声通信の開始を判別することが不可能である。したがって、データベアラ確立（S20）が完了した時点では、音声輻輳レベルとデータ輻輳レベルとのいずれを用いてバンド分散を実行すべきかを基地局ｅＮＢが判定することは困難である。
しかしながら、前述した通信開始時のベアラ確立の動作（図６、図７）を前述したバンド分散（図８）に組み合わせると、以下に示すような問題がある。
図９は、データ通信開始時のベアラ確立動作と音声通信開始時のベアラ確立動作との対比図である。前述のように、ＲＲＣコネクションの確立（S10）およびデータベアラの確立（S20）までの無線通信システム１の動作は共通である。しかしながら、データ通信の場合には、データベアラ確立後からデータ通信が開始され得る一方、音声通信の場合には、データベアラ確立後のＳＩＰ手順（S30）および音声ベアラ確立（S40）の後まで音声通信が開始され得ない。そうすると、基地局ｅＮＢは、データベアラ確立が完了した時点では、その後に開始される通信がデータ通信であるのか音声通信であるのかを判別することが不可能である。前述したように、ＳＩＰ手順のために送受信される制御メッセージは基地局ｅＮＢにとっては単なるデータバケットであるから、基地局ｅＮＢは、ＳＩＰ手順の実行を検出して音声通信の開始を判別することが不可能である。したがって、データベアラ確立（S20）が完了した時点では、音声輻輳レベルとデータ輻輳レベルとのいずれを用いてバンド分散を実行すべきかを基地局ｅＮＢが判定することは困難である。
図１０を参照して、データベアラ確立後すぐにバンド分散を実行する場合の問題点を説明する。ＲＲＣコネクションの確立（S10）は図６及び図７と同様である。前述のように、バンド分散を実行する際には、ユーザ装置ＵＥに対して、他の基地局ｅＮＢに対応する周波数の電波の受信品質を測定し、かつ、測定された受信品質が閾値Ｔｈを上回る場合にその受信品質を接続中の基地局ｅＮＢに報告することを指示するRRC Connection Reconfigurationメッセージを送信する必要がある（図８のS120）。以上の指示は、データベアラ確立動作（S20）におけるRRC Connection Reconfigurationメッセージに含まれてユーザ装置ＵＥに送信される（S24）。
図１０のユーザ装置ＵＥは、データベアラ確立の動作と並行して、RRC Connection Reconfigurationメッセージに基づいた受信品質の測定および報告（S140〜S160。作図の都合上、ステップS160のみを図示）を実行する。結果として、ＳＩＰ手順（S30）の実行前または実行中において、輻輳レベルに基づくセル間ハンドオーバ（バンド分散）（S170）が実行される可能性がある。
ＳＩＰ手順においては、ユーザ装置ＵＥと、ユーザ装置ＵＥの相手方となるノードとの間で、セッション開始に必要な制御メッセージがデータベアラを介して送受される。そのため、ＳＩＰ手順中にバンド分散（ハンドオーバ）が実行されると、音声通信セッションの開始に長い時間を要したり、ハンドオーバが失敗して音声通信セッションの開始に失敗したりする可能性がある。また、例えば、ユーザ装置ＵＥが第１基地局ｅＮＢ１に無線接続し音声通信を実行しようとしており、データ輻輳レベルは第２基地局ｅＮＢ２の方が低く、音声輻輳レベルは第１基地局ｅＮＢ１の方が低い場合を想定すると、ユーザ装置ＵＥは、データベアラが確立された後に第２基地局ｅＮＢ２へハンドオーバされ、更に、音声ベアラが確立された後に第１基地局ｅＮＢ１へハンドオーバされる。ハンドオーバが成功する確率は１００％では無いから、以上のように不必要なハンドオーバが実行される構成では、ハンドオーバの失敗による呼切断が生じる可能性が増大する。
したがって、データベアラの確立後すぐにはバンド分散を実行しない構成が好適である。データベアラの確立（S20）が完了した時点ではバンド分散制御を実行せず、データベアラのみが確立されたのか、データベアラ及び音声ベアラの双方が確立されたのかが判明する時点にてバンド分散制御を実行する構成がより好適である。図１１に、そのようなバンド分散制御の具体例を示す。
ＲＲＣコネクションの確立（S10）およびデータベアラ確立（S20）については前述の構成と同様である。基地局ｅＮＢの待ちタイマ部２３８は、データベアラの確立後に、時間Ｔが経過すると満了する待ちタイマを起動する（S29）。タイマが満了するまでの時間Ｔは、データベアラの確立後に音声ベアラが確立されるまでに必要な時間に応じて定められると好適である。時間Ｔの定め方は任意であるが、例えば、無線通信システム１を実際に再現した実験環境において実際に要した音声ベアラ確立までの時間として定められてもよいし、コンピュータ上に構築された仮想的な無線通信システム１におけるシミュレーション結果に基づいて定められてもよいし、現実に運用されている無線通信システム１における測定データに基づいて定められてもよい。
基地局ｅＮＢの接続先制御部２４０は、待ちタイマ部２３８が起動したタイマが満了した（S50）後に、ユーザ装置ＵＥが実行する通信の種類に応じたバンド分散（S60、すなわち図８のS140〜S170）を実行する。すなわち、音声ベアラが確立されている場合には音声輻輳レベルに基づいてユーザ装置ＵＥの接続先基地局ＴｅＮＢを選択してそのユーザ装置ＵＥに指示し、音声ベアラが確立されていない場合にはデータ輻輳レベルに基づいてユーザ装置ＵＥの接続先基地局ＴｅＮＢを選択してそのユーザ装置ＵＥに指示する。ユーザ装置ＵＥは、基地局ｅＮＢからの指示に基づいてセル間ハンドオーバを実行する。
以上の構成によれば、ユーザ装置ＵＥが音声通信を実行する場合には音声輻輳レベルに応じたバンド分散が実行され、データ通信を実行する場合にはデータ輻輳レベルに応じたバンド分散が実行される。すなわち、通信の種類（音声通信およびデータ通信）に応じてユーザ装置ＵＥの接続先基地局ＴｅＮＢが選択される。したがって、無線通信システム１のスループットが向上し得る。また、待ちタイマを用いたバンド分散の待機により、音声ベアラ確立前後に生じ得る複数回のセル間ハンドオーバ、およびＳＩＰ手順中（音声通信セッション開始中）に生じ得るセル間ハンドオーバが抑制される。結果として、バンド分散による呼切断の発生が抑制される。
＜４．変形例＞
以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
（１）変形例１
以上の実施の形態では、第１基地局ｅＮＢ１が800 MHz帯の電波を用いて無線通信を実行し、第２基地局ｅＮＢ２が2 GHz帯の電波を用いて無線通信を実行するが、以上の周波数は説明のための例示であり、任意の周波数（周波数帯域および中心周波数）が採用され得ることは当然に理解される。特に、第１基地局ｅＮＢ１が用いる周波数（第１周波数）と第２基地局ｅＮＢ２が用いる周波数（第２周波数）とにおいて、周波数帯域は共通するが中心周波数が相違する構成も採用され得る。例えば、第１周波数および第２周波数の周波数帯域が2 GHz帯で共通し、第１周波数の中心周波数（2130 MHz）と第２周波数の中心周波数（2140 MHz）とが相異なる構成が採用され得る。
また、以上の実施形態の構成において、第１基地局ｅＮＢ１が用いる周波数（第１周波数）と第２基地局ｅＮＢ２が用いる周波数（第２周波数）とが共通する構成も採用可能である。より具体的には、第１周波数と第２周波数とが周波数帯域および中心周波数において共通する構成も採用され得る。第１基地局ｅＮＢ１が形成する第１セルＣ１と第２基地局ｅＮＢ２が形成する第２セルＣ２とが重なるセル端にユーザ装置ＵＥが位置する場合に、各基地局の輻輳レベルに応じた接続先基地局の選択（セル間ハンドオーバ）が実行され得る。
以上の実施の形態では、第１基地局ｅＮＢ１が800 MHz帯の電波を用いて無線通信を実行し、第２基地局ｅＮＢ２が2 GHz帯の電波を用いて無線通信を実行するが、以上の周波数は説明のための例示であり、任意の周波数（周波数帯域および中心周波数）が採用され得ることは当然に理解される。特に、第１基地局ｅＮＢ１が用いる周波数（第１周波数）と第２基地局ｅＮＢ２が用いる周波数（第２周波数）とにおいて、周波数帯域は共通するが中心周波数が相違する構成も採用され得る。例えば、第１周波数および第２周波数の周波数帯域が2 GHz帯で共通し、第１周波数の中心周波数（2130 MHz）と第２周波数の中心周波数（2140 MHz）とが相異なる構成が採用され得る。
また、以上の実施形態の構成において、第１基地局ｅＮＢ１が用いる周波数（第１周波数）と第２基地局ｅＮＢ２が用いる周波数（第２周波数）とが共通する構成も採用可能である。より具体的には、第１周波数と第２周波数とが周波数帯域および中心周波数において共通する構成も採用され得る。第１基地局ｅＮＢ１が形成する第１セルＣ１と第２基地局ｅＮＢ２が形成する第２セルＣ２とが重なるセル端にユーザ装置ＵＥが位置する場合に、各基地局の輻輳レベルに応じた接続先基地局の選択（セル間ハンドオーバ）が実行され得る。
（２）変形例２
以上の実施の形態では、第１基地局ｅＮＢ１と第２基地局ｅＮＢ２とが別個の装置として構成されるが、１つの基地局ｅＮＢが、第１基地局としての機能（第１周波数でユーザ装置ＵＥと無線通信可能）および第２基地局としての機能（第１周波数とは異なる第２周波数でユーザ装置ＵＥと無線通信可能）を備えてもよい。
以上の実施の形態では、第１基地局ｅＮＢ１と第２基地局ｅＮＢ２とが別個の装置として構成されるが、１つの基地局ｅＮＢが、第１基地局としての機能（第１周波数でユーザ装置ＵＥと無線通信可能）および第２基地局としての機能（第１周波数とは異なる第２周波数でユーザ装置ＵＥと無線通信可能）を備えてもよい。
（３）変形例３
以上の実施の形態では、ユーザ装置ＵＥからの要求がトリガーとなって通信（データ通信、音声通信）が開始する。しかしながら、他のユーザ装置ＵＥからの着信があった等の場合には、コアネットワークＥＰＣ側（例えば、制御局ＭＭＥ）からの要求がトリガーとなって前述と同様に通信（データ通信、音声通信）が開始してもよいことは当然に理解される。
以上の実施の形態では、ユーザ装置ＵＥからの要求がトリガーとなって通信（データ通信、音声通信）が開始する。しかしながら、他のユーザ装置ＵＥからの着信があった等の場合には、コアネットワークＥＰＣ側（例えば、制御局ＭＭＥ）からの要求がトリガーとなって前述と同様に通信（データ通信、音声通信）が開始してもよいことは当然に理解される。
（４）変形例４
ユーザ装置ＵＥは、基地局ｅＮＢと無線通信が可能な任意の装置である。ユーザ装置ＵＥは、例えば携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
ユーザ装置ＵＥは、基地局ｅＮＢと無線通信が可能な任意の装置である。ユーザ装置ＵＥは、例えば携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
（５）変形例５
無線通信システム１内の各ノード（ユーザ装置ＵＥ、基地局ｅＮＢ、制御局ＭＭＥ等）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
無線通信システム１内の各ノード（ユーザ装置ＵＥ、基地局ｅＮＢ、制御局ＭＭＥ等）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
１……無線通信システム、１１０……無線通信部、１２０……制御部、２１０……無線通信部、２２０……ネットワーク通信部、２３０……制御部、２３２……輻輳レベル算定部、２３４……測定指示部、２３６……ベアラ確立部、２３８……待ちタイマ部、２４０……接続先制御部、２４２……通信制御部、３１０……ネットワーク通信部、３２０……制御部、Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）……セル、ｅＮＢ（ｅＮＢ１，ｅＮＢ２）……基地局、ＥＰＣ……コアネットワーク、ＧＷ……ゲートウェイ、ＭＭＥ……制御局、ＰＤＮ……パケットデータネットワーク、ＱｏＳ……サービス品質、ＲＮ……無線ネットワーク、Ｔ……時間、ＴｅＮＢ……接続先基地局、Ｔｈ……閾値、ＵＥ……ユーザ装置。
Claims (8)
- パケットの送受信により音声通信およびデータ通信を実行可能なユーザ装置と、
各々が前記ユーザ装置と無線通信可能な複数の基地局と、
前記基地局を介して実行される前記ユーザ装置の通信に用いられるベアラおよびセッションの確立を制御する制御局と
を備える無線通信システムであって、
前記基地局は、
前記ユーザ装置との無線通信を実行する無線通信部と、
前記制御局および他の基地局との通信を実行するネットワーク通信部と、
輻輳レベルとして、当該基地局における音声通信の輻輳の度合いを示す音声輻輳レベルと、当該基地局におけるデータ通信の輻輳の度合いを示すデータ輻輳レベルとを算定する輻輳レベル算定部と、
前記制御局の制御に基づいて、データ通信に用いられるデータベアラおよび音声通信に用いられる音声ベアラを確立するベアラ確立部と、
所定時間が経過すると満了するタイマを前記データベアラの確立後に起動する待ちタイマ部と、
当該基地局における輻輳レベルおよび他の基地局における輻輳レベルに基づいて前記ユーザ装置の接続先基地局を選択し当該ユーザ装置に指示する接続先制御部とを備え、
前記制御局は、前記ユーザ装置が音声通信を実行する場合には、前記基地局の前記ベアラ確立部がデータベアラを確立した後に当該ユーザ装置に対して音声通信セッションを開始し、前記音声通信セッションの開始後に前記ベアラ確立部が音声ベアラを確立するように制御し、
前記基地局の前記接続先制御部は、前記待ちタイマ部が起動した前記タイマが満了した後に、前記音声ベアラが確立されている場合には前記音声輻輳レベルに基づいて前記ユーザ装置の接続先基地局を選択して当該ユーザ装置に指示し、前記音声ベアラが確立されていない場合には前記データ輻輳レベルに基づいて前記ユーザ装置の接続先基地局を選択して当該ユーザ装置に指示する
無線通信システム。 - 前記複数の基地局は、第１周波数で前記ユーザ装置と無線通信可能な第１基地局と、第２周波数で前記ユーザ装置と無線通信可能な第２基地局と、を含み、
前記基地局の各々は、無線接続中のユーザ装置に対して１以上の基地局からの受信品質の測定を指示する測定指示部を備え、
前記第２基地局における輻輳レベルが前記第１基地局における輻輳レベルを下回る場合、前記第１基地局の前記測定指示部は、前記第２基地局に対応する前記第２周波数の電波の受信品質を測定し、かつ、測定された前記受信品質が所定閾値を上回るときに前記受信品質を前記第１基地局に報告するように、前記第１基地局と無線接続中のユーザ装置に対して指示し、
前記ユーザ装置は、前記測定指示部からの指示に従って前記第２周波数の電波の受信品質を測定し、測定された前記受信品質が前記所定閾値を上回った場合に前記受信品質を前記第１基地局に報告し、
前記第１基地局の前記接続先制御部は、前記ユーザ装置から前記受信品質の報告が有った場合に、当該ユーザ装置の接続先基地局として前記第２基地局を選択して当該ユーザ装置に指示する
請求項１の無線通信システム。 - 前記第１周波数と前記第２周波数とが相異なることを特徴とする
請求項２の無線通信システム。 - 前記タイマが満了するまでの前記所定時間は、データベアラの確立後に音声ベアラが確立されるまでに必要な時間に応じて定められる
請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信システム。 - パケットの送受信により音声通信およびデータ通信を実行可能なユーザ装置と、
各々が前記ユーザ装置と無線通信可能な複数の基地局と、
前記基地局を介して実行される前記ユーザ装置の通信に用いられるベアラおよびセッションの確立を制御する制御局と
を備える無線通信システムにおける基地局であって、
前記ユーザ装置との無線通信を実行する無線通信部と、
前記制御局および他の基地局との通信を実行するネットワーク通信部と、
輻輳レベルとして、当該基地局における音声通信の輻輳の度合いを示す音声輻輳レベルと、当該基地局におけるデータ通信の輻輳の度合いを示すデータ輻輳レベルとを算定する輻輳レベル算定部と、
前記制御局の制御に基づいて、データ通信に用いられるデータベアラおよび音声通信に用いられる音声ベアラを確立するベアラ確立部と、
所定時間が経過すると満了するタイマを前記データベアラの確立後に起動する待ちタイマ部と、
当該基地局における輻輳レベルおよび他の基地局における輻輳レベルに基づいて前記ユーザ装置の接続先基地局を選択し当該ユーザ装置に指示する接続先制御部とを備え、
前記ベアラ確立部は、前記ユーザ装置が音声通信を実行する場合、データベアラの確立および当該ユーザ装置に対する音声通信セッションの開始後に実行される前記制御局の制御に基づいて、音声ベアラを確立し、
前記接続先制御部は、前記待ちタイマ部が起動した前記タイマが満了した後に、前記音声ベアラが確立されている場合には前記音声輻輳レベルに基づいて前記ユーザ装置の接続先基地局を選択して当該ユーザ装置に指示し、前記音声ベアラが確立されていない場合には前記データ輻輳レベルに基づいて前記ユーザ装置の接続先基地局を選択して当該ユーザ装置に指示する
基地局。 - 前記無線通信システムに含まれる、第１周波数で前記ユーザ装置と無線通信可能な第１基地局と、第２周波数で前記ユーザ装置と無線通信可能な第２基地局と、のうちの第１基地局であって、
無線接続中のユーザ装置に対して１以上の基地局からの受信品質の測定を指示する測定指示部を備え、
前記第２基地局における輻輳レベルが前記第１基地局における輻輳レベルを下回る場合、前記測定指示部は、前記第２基地局に対応する前記第２周波数の電波の受信品質を測定し、かつ、測定された前記受信品質が所定閾値を上回るときに前記受信品質を前記第１基地局に報告するように、前記第１基地局と無線接続中のユーザ装置に対して指示し、
前記接続先制御部は、前記ユーザ装置から前記受信品質の報告が有った場合に、当該ユーザ装置の接続先基地局として前記第２基地局を選択して当該ユーザ装置に指示する
請求項５の基地局。 - 前記第１周波数と前記第２周波数とが相異なることを特徴とする
請求項５の基地局。 - 前記タイマが満了するまでの前記所定時間は、データベアラの確立後に音声ベアラが確立されるまでに必要な時間に応じて定められる
請求項５から７のいずれか１項に記載の基地局。
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