JP5489891B2

JP5489891B2 - 移動通信システムにおける基地局及び方法

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Publication number: JP5489891B2
Application number: JP2010154556A
Authority: JP
Inventors: 佑太寒河江
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2030-07-07
Also published as: JP2012019314A

Description

本発明は、移動通信システムにおける基地局及び方法に関連する。

この種の技術分野では、いわゆる第３世代の後継となる移動通信方式が標準化団体3GPPにより検討されている。特に、W-CDMA方式、高速ダウンリンクパケットアクセス（HSDPA）方式及び高速アップリンクパケットアクセス（HSUPA）方式等の後継として、ロングタームエボリューション（LTE: Long Term Evolution）方式や、さらに後継のLTEアドバンスト（LTE−Advanced）方式等が挙げられる。LTEアドバンスト方式については、非特許文献１に記載されている。

LTEアドバンスト方式では、「キャリアアグリゲーション（Carrier aggregation）」が行われる。この場合、同時に複数のキャリアを用いて下りリンクの信号を受信できる一方、同時に複数のキャリアを用いて上りリンクの信号を送信できる。キャリアアグリゲーションが行われる場合の各キャリアは、コンポーネントキャリア（Component Carrier）と呼ばれる。「コンポーネントキャリア」は、LTE方式における１つのシステムキャリアに相当する。例えば、１つのシステムキャリアは、5MHz、10MHz又は20MHz等のようなシステム帯域幅のシステムにより、通信サービスを提供する。LTE方式や3G方式では、１つの「コンポーネントキャリア」の中でしか通信は行われていないと考えることができるが、LTEアドバンスト方式では、２つ以上の「コンポーネントキャリア」を同時に使用して通信を行うことが許容される。複数のコンポーネントキャリアの内の１つは、メインのキャリアであり、プライマリコンポーネントキャリア（PCC：Primary Component Carrier）と呼ばれる。それ以外のキャリアは、セカンダリコンポーネントキャリア（SCC：Secondary Component Carrier）と呼ばれる。

移動局が、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）及びセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）を用いて通信を行う場合、移動局は、各コンポーネントキャリアにおける通常のデータの送受信に加えて、各コンポーネントキャリアにおけるメジャメント等も行う。メジャメントとは、例えば、サービングセル及び隣接セルのリファレンス信号の受信電力、より具体的には、リファレンス信号の受信電力（RSRP：Reference Signal Received Power）等を測定することを指す。なお、セルサーチとメジャメントの処理を合わせて、メジャメントと呼んでもよい。メジャメント等のモニタリングに関する処理、及びパフォーマンス規定については、例えば、非特許文献２、３に記載されている。

一般的には、移動局が、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）だけでなく、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）をも使用する場合、その移動局のスループットを向上させることができる。また、スケジューリング方法を効率化することにより、システム全体のスループットも向上することが予想される。この点については、例えば、非特許文献４に記載されている。特に非特許文献４では、同じ受信品質を持つコンポーネントキャリアをキャリアアグリゲーションすることにより、良好なスループットを得られることを示している。

３ＧＰＰＴＳ３６.９１３（Ｖ８.０.１）３ＧＰＰＴＳ３６.２１３Ｖ８.８.０（２００９-０９）３ＧＰＰＴＳ３６.１３３Ｖ８.７.０（２００９-０９）３ＧＰＰＴＳＧ−ＲＡＮＷＧ２＃７０Ｔｄｏｃ−Ｒ２−１０３０６３Ｍｏｎｔｒｅａｌ，Ｃａｎａｄａ，１０ｔｈ−１４ｔｈＭａｙ２０１０

しかしながら、実際には、ある移動局にセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）を割り当てて通信を許可した結果、その移動局の受信品質が悪く、その移動局が十分なスループットを得られずに無駄に周波数資源を利用してしまい、システム全体としてのスループットが却って低下してしまうことが懸念される。この場合、同一のコンポーネントキャリアを割り当てられた移動局は該当移動局が無駄に周波数資源を利用するために、利用する周波数資源が限られスループットが向上しないことも懸念される。つまり、該当するＵＥの受信品質のみを用いてＳＣＣの追加・削除の処理を行った場合において、場合により無駄に周波数資源を割り当ててしまい、システム全体のスループットが低下してしまうことがありえる。

本発明の課題は、キャリアアグリゲーションによりプライマリ及びセカンダリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ、ＳＣＣ）を用いて通信することが可能なユーザ装置に対して、あるコンポーネントキャリアが、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）として割り当て可能か否かを基地局が適切に判断し、十分なスループットを確保できるようにすることである。

本発明の一形態による基地局は、
キャリアアグリゲーションによりプライマリ及びセカンダリコンポーネントキャリアを用いて通信することが可能なユーザ装置と通信する基地局であって、
１つ以上のコンポーネントキャリアに対する受信レベルを示すフィードバック情報をユーザ装置から受信する受信部と、
あるコンポーネントキャリアがセカンダリコンポーネントキャリアの候補である１つ以上のユーザ装置のグループを決定する情報整理部と、
前記あるコンポーネントキャリアに対する受信レベルに基づいて前記グループから選択された１つ以上のユーザ装置に対して、前記あるコンポーネントキャリアをセカンダリコンポーネントキャリアとして割り当てる割当部と、
前記あるコンポーネントキャリアがセカンダリコンポーネントキャリアとして割り当てられたことを、前記グループから選択されたユーザ装置に通知する通信部と
を有する基地局である。

本発明の一形態によれば、ＰＣＣ及びＳＣＣを用いて通信することが可能なユーザ装置に対して、あるコンポーネントキャリアが、ＳＣＣとして割り当て可能か否かを基地局が適切に判断し、移動局およびシステム全体のスループットが向上するようにＳＣＣの追加・削除を行う。

実施例を説明するために想定している環境を示す図。実施例で使用する第１−第３の判定方法各々における比較対象を模式的に示す図。第２の判定方法における絶対値を利用する方法及び相対値を利用する方法の比較例を示す図。基地局の機能ブロック図。コンポーネントキャリアが、ユーザ装置にＳＣＣとして割り当てられるべきか否かを判定する方法例を示すフローチャート。コンポーネントキャリアが、ユーザ装置にＳＣＣとして割り当てられるべきか否かを判定する別の方法例を示すフローチャート。第３の判定方法を説明するための図。基地局の機能ブロック図。コンポーネントキャリアが、ユーザ装置にＳＣＣとして割り当てられるべきか否かを判定する方法例を示すフローチャート。コンポーネントキャリアが、ユーザ装置にＳＣＣとして割り当てられるべきか否かを判定する別の方法例を示すフローチャート。第１−第３の判定方法を組み合わせる様子を示す図。

以下の観点から実施例を説明する。

１．想定環境
２．第１の判定方法
３．第２の判定方法
３．１基地局
３．２動作例
４．第３の判定方法
４．１基地局
４．２動作例
５．組み合わせ

＜１．想定環境＞
図１は実施例を説明するために想定している移動通信システムにおける通信環境を示す。図示の例では、３つの基地局（ＢＳ）と、基地局各々がカバーしているエリアを示す。説明の便宜上、１つの基地局（ＢＳ）が３つのエリアを２つのキャリアを利用してカバーしているが、基地局は、適切な如何なる数のエリアをカバーしてもよい。図示の例の基地局（ＢＳ）は、第１のコンポーネントキャリア（ＣＣ１）による通信をサポートすることに加えて、第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）による通信もサポートしている。図示の簡明化のため、２つのコンポーネントキャリアしか示されていないが、コンポーネントキャリアの数はいくつでもよい。コンポーネントキャリアは、例えばＬＴＥ方式における１つのシステムキャリアに対応する。

ユーザ装置は、一般的には携帯電話のような移動局であるが、固定端末でもよい。具体的には、ユーザ装置は、情報端末、スマートフォン、パーソナルディジタルアシスタント、携帯用パーソナルコンピュータ等でもよい。

ユーザ装置は、１つ以上のコンポーネントキャリアを用いて通信を行う。キャリアアグリゲーションが行われる場合、何れか１つのコンポーネントキャリアが、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）として指定され、使用される１つ以上のコンポーネントキャリアが、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）として指定される。一般的には、ＰＣＣは、ユーザ装置が使用可能なコンポーネントキャリアの内、最良の受信レベルをもたらすコンポーネントキャリアである。しかしながら、負荷の状況（ロードバランス）等に起因して、例えば次善の受信レベルのコンポーネントキャリアがＰＣＣとして指定されてもよい。ＳＣＣは、例えばトラフィックが多くなった等の場合に、ＰＣＣに加えて補足的に使用される。あるコンポーネントキャリアを、ＳＣＣとしてユーザに割り当てて良いか否かの判定方法については、後述する。

図示の例において、第１のユーザ（ＵＥ：Ａ）は、第１及び第２のコンポーネントキャリアの地域の境界付近に位置している。このユーザ（ＵＥ：Ａ）にとって、第１のコンポーネントキャリア（ＣＣ１）に対する受信レベルは大きいので、これはプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）として指定されている。また、このユーザ（ＵＥ：Ａ）にとって、第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）に対する受信レベルも比較的大きいので、これはセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）として利用することも可能かもしれない。一方、ユーザ（ＵＥ：Ｂ）は、第２のコンポーネントキャリアの地域に在圏している。このユーザ（ＵＥ：Ｂ）にとって、第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）に対する受信レベルは大きいので、これはＰＣＣとして指定されている。ユーザ（ＵＥ：Ｂ）のＣＣ１は受信レベルが小さくＳＣＣとして利用することでユーザ（ＵＥ：Ｂ）に対するユーザスループットを向上させることができる環境である。

このような通信環境において、ユーザ装置は、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）に加えて、必要に応じてセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）を使用することで、無線通信を行う。ユーザ装置による通信を可能にするため、基地局は、無線リソースの割当を計画する必要がある（スケジューリング処理を行う必要がある。）。

＜２．第１の判定方法＞
本実施例による基地局は、あるコンポーネントキャリアが、ユーザ装置に対してセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）として割り当てても良いか否かを以下の第１−第３の判定方法（それらの組み合わせも含む）にしたがって判定する。

図２は、実施例で使用する第１−第３の判定方法各々において、比較する対象を模式的に示している。縦軸は受信レベルに対応する。第１の判定方法は、あるユーザ装置が基地局に報告したコンポーネントキャリア毎の受信レベルに基づいて判定を行う。受信レベル又は無線品質は、無線チャネルの状態の良否を示す適切な如何なる量で表現されてもよい。例えば、受信電力ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＲＳＳＩ、ＲＳＣＰ、ＳＩＲ、ＣＩＮＲ、Ｓ／Ｎ、Ｅｃ／Ｎ_０、ＣＱＩ、パスロス、等で表現されてもよい。ユーザ装置は、同一の周波数のセルだけでなく、異周波のセルについてもセルサーチを行い、コンポーネントキャリア毎に受信レベルを測定する。ユーザ装置は、少なくともプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）により通信を行っており、必要に応じてセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）を追加的に使用する。ＰＣＣ以外の何らかのコンポーネントキャリアの受信レベルが、閾値より良好であった場合、ユーザ装置は、その旨を基地局に報告する。より一般的には、このような報告を行うためのイベントが予めシステムに規定されており、そのようなイベントに合致する場合、報告が行われる。報告は、一般的にはメジャーメントレポートにより行われる。基地局は、ユーザ装置が報告したコンポーネントキャリア毎の受信レベルに基づいて、そのコンポーネントキャリアを、そのユーザ装置のＳＣＣとして割り当てるかを決定する。すなわち、あるコンポーネントキャリアが、ユーザ装置にＳＣＣとして割り当てられるか否かは、そのユーザ装置が報告した受信レベルによって判定される。他のユーザ装置が報告した受信レベルは考慮されない。このため、第１の判定方法だけでＳＣＣの割当可否を判定すると、同一ＣＣを利用する他ＵＥの状態に比べると環境が悪い可能性があり、システム全体としてのスループットが却って低下してしまうことが懸念される。本実施例では、以下に説明する第２の判定方法、第３の判定方法又はそれら双方を加えて使用し、ＳＣＣの割当可否を判定する。

＜３．第２の判定方法＞
第２の判定方法では、まず、ある条件を満たすユーザ装置のグループが作成される。条件は、あるコンポーネントキャリア（ＣＣ）をセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補としていることである。例えば、第１及び第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ１、ＣＣ２）が存在し、ユーザ装置Ａ及びＢがＣＣ１をプライマリコンポーネントキャリアとして使用しているとする。そして、ユーザ装置Ａ及びＢの両者が、ＣＣ２をＳＣＣの候補として基地局に報告したとする。つまり、ＣＣ２の受信品質をＳＣＣ候補として基地局装置にフィードバックしている。この場合、ユーザ装置Ａ及びＢは、ＣＣ２をＳＣＣの候補としているので、同じグループに属する。このグループ分けは、どのコンポーネントキャリアがＳＣＣの候補となっているかに基づいて行われる。プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）が共通しているか否かはグループ分けには考慮されない。仮に、第３のコンポーネントキャリア（ＣＣ３）をＰＣＣとするユーザ装置Ｃが存在し、そのユーザ装置ＣもＣＣ２をＳＣＣの候補としていた場合、ユーザ装置Ａ、Ｂ及びＣは同じグループに属することになる。

このようにグループ分けが行われた後、グループの中で、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補となっているコンポーネントキャリアに対する受信レベルに基づいて、そのコンポーネントキャリアを、ＳＣＣとして使用してよいユーザ装置が決定される。この場合において、以下の決定法が考えられる。

（絶対値を利用する方法）
決定法の１つは、グループの中で、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補となっているコンポーネントキャリアに対する受信レベルの大小関係に基づいて、ユーザを選択することである。例えば、図２の例において、ユーザ装置Ａ及びＢが同じグループに属し、ＣＣ２がＳＣＣの候補になっている。本方法の場合、ＣＣ２に対する受信レベルの絶対値を比較し、より大きな受信レベルのユーザが、優先的に選択される。図示の例において、ＣＣ２の場合、ユーザ装置Ｂの受信レベルの方が大きいので、ユーザ装置Ｂがユーザ装置Ａよりも優先して、ＳＣＣの割り当てを受けることができる。受信レベルが大きいということは、そのユーザ装置は良い通信環境に居る又は基地局に近いことを意味する。本方法は、通信状況が良いユーザ装置（例えば、基地局に近いユーザ装置）にＳＣＣを優先的に割り当てることで、システムのスループットを向上させる等の観点から好ましいと考えられる。

（相対値を利用する方法）
別の決定法は、グループに属するユーザ装置各自のプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）の受信レベルと、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補となっているコンポーネントキャリアに対する受信レベルとの差分に基づいて、ユーザを選択することである。ここで差分として表記する理由は、受信品質を一般的にデシベル（ｄＢ）にて表現しているためであり、ＰＣＣとＳＣＣ候補の相対的な受信品質の関係を数値化できていればよい。例えば、図２の例において、ユーザ装置Ａ及びＢが同じグループに属し、ＣＣ２がＳＣＣの候補になっている。本方法の場合、ＰＣＣであるＣＣ１に対する受信レベルと、ＣＣ２に対する受信レベルとの差分を比較し、差分の小さい方のユーザが、優先的に選択される。図示の例の場合、差分はユーザ装置Ｂよりもユーザ装置Ａの方が小さいので、ユーザ装置Ａがユーザ装置Ｂよりも優先して、ＳＣＣの割り当てを受けることができる。上記の「絶対値を利用する方法」の場合と結果が異なる点に留意を要する。ＣＣ２の受信レベルとＰＣＣの受信レベルとの差分が小さいということは、そのユーザ装置にとって、ＳＣＣの候補のコンポーネントキャリアは、ＰＣＣと同程度のスループットを発揮できることを意味する。すなわち、そのユーザ装置の場合、キャリアアグリゲーションによるスループット向上効果が大きく期待できる。つまり、それぞれのＣＣで同程度のスループットを実現できることを示しており、ＰＣＣのみのスループットに対して例えば2倍のスループットを実現できることになる。これに対して、差分が大きい場合、そのユーザ装置にとって、ＳＣＣの候補のコンポーネントキャリアは、ＰＣＣよりもかなり低いスループットしか発揮できないことを意味する。このような状況のユーザ装置に対して、ＳＣＣの候補のコンポーネントキャリアをＳＣＣとして許可したとしても、そのユーザ装置の場合、キャリアアグリゲーションによるスループット向上効果をさほど期待できない。つまり、ＰＣＣのみを利用した際とほぼ同程度のスループットしか実現できない。むしろ、他のユーザ装置に割り当てるべき周波数資源を利用してしまうため、システム全体のパフォーマンスを低下させてしまうことが懸念される。本方法は、キャリアアグリゲーションによるスループットの向上効果を大いに発揮できるユーザ装置にＳＣＣを優先的に割り当てることで、システムのスループットを向上させる等の観点から好ましい。

図３は、「絶対値を利用する方法」と「相対値を利用する方法」との比較例を示す。上述したように、「絶対値を利用する方法」の場合は、ユーザ装置ＵＥ：Ａが選択され、「相対値を利用する方法」の場合は、ユーザ装置ＵＥ：Ｂが選択される。

（ＰＣＣの平均スループットとの比率を利用する方法）
さらに別の方法は、あるメトリックに基づいて、ユーザを選択することである。例えば、グループに属するユーザ装置各々について、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補のコンポーネントキャリアに対するスループットと、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）に対する平均スループットとの比率が、そのようなメトリックとして使用されてもよい。

メトリック＝（ＳＣＣ候補のコンポーネントキャリアが達成可能と思われるスループット）／（ＰＣＣに対する平均スループット）
ＳＣＣの候補のコンポーネントキャリアに対するスループットは、受信レベルとスループットとの所定の対応関係から導出されてもよい。例えば、受信レベルを表すＣＱＩと、適応変調符号化（ＡＭＣ）におけるＭＳＣレベルとの対応関係から、受信レベルに対応するＭＣＳレベルが導出され、そのＭＣＳレベルからスループットが推定されてもよい。平均スループットについてもそのような対応関係から予測してもよいが、実際に測定してもよい。このようにすることで、受信品質ではなく、直接スループットという観点で評価することができる。

例えば、図２の例において、ユーザ装置Ａ及びＢが同じグループに属し、ＣＣ２がセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補になっている。本方法の場合、ＣＣ２に対する受信レベルに対応するスループットの推定値と、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）であるＣＣ１に対するスループットの平均値との比率が、上記のメトリックとして算出される。この比率の値が大きいユーザが、優先的に選択される。

上記のメトリックの数式を参照すると、メトリックが大きい場合とは、分子が大きい場合及び／又は分母が小さい場合である。分子が大きい場合とは、「ＳＣＣの候補のコンポーネントキャリアに対するスループット」が大きい場合である。これは、そのユーザ装置にとって、ＳＣＣの候補のコンポーネントキャリアは、大きなスループットを発揮できることを意味し、そのユーザ装置は、候補のコンポーネントキャリアをＳＣＣとするのに相応しいことを意味する。このようなユーザ装置にＳＣＣを割り当てることは、特定のユーザ装置が高スループット化を図ることができるようにする点で好ましい。次に、分母が小さい場合とは、「プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）に対する平均スループット」が小さい場合である。これは、そのユーザ装置にとって、ＰＣＣだけでは十分に大きなスループットが得られないことを意味し、そのユーザ装置は、キャリアアグリゲーションを行って、高スループット化を図るのに相応しいことを意味する。このようなユーザ装置にＳＣＣを割り当てることは、様々なユーザ装置が公平に高スループット化を図ることができるようにする点で好ましい。したがって、分子及び分母双方を考慮したこのメトリックは、特定のユーザ装置が高スループット化を図ること、及び様々なユーザ装置が公平に高スループット化を図ること等の観点から好ましい。

なお、上記のメトリックは、分子も分母もスループットで表現されていたが、スループットの代わりに受信レベルが使用されてもよい。この場合、メトリック＝（ＳＣＣの候補のコンポーネントキャリアに対する受信レベル）／（ＰＣＣに対する平均的な受信レベル）のようにして算出できる。

＜３．１基地局＞
図４は、本実施例で使用される基地局の機能ブロック図を示す。図４には、基地局に備わる様々な機能要素の内、本実施例に特に関連するものが示されている。基地局は、ＵＥ受信情報受信部４１、ＵＥ情報整理部４２、ＵＥ受信情報格納部４３、ＵＥ順位付け部４４、ＳＣＣ選択部４５、ＳＣＣ情報出力要求受信部４６、ＳＣＣ情報格納部４７及び通信部４８を少なくとも有する。

ＵＥ受信情報受信部４１は、ＵＥ受信情報をユーザ装置から受信する。ＵＥ受信情報は、ユーザ装置が測定したコンポーネントキャリア各々における無線品質を示す情報である。無線品質又は受信レベルは、無線チャネルの状態の良否を示す適切な如何なる量で表現されてもよい。例えば、受信電力ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＲＳＳＩ、ＲＳＣＰ、ＳＩＲ、ＣＩＮＲ、Ｓ／Ｎ、Ｅｃ／Ｎ_０、ＣＱＩ、パスロス、等で表現されてもよい。

ＵＥ情報整理部４２は、コンポーネントキャリア毎のＵＥ受信情報を、第２の判定法において使用される情報に変換する。第１の判定方法の場合は、コンポーネントキャリア毎の受信レベルのままでよい。第２の判定方法における「絶対値を利用する方法」の場合もコンポーネントキャリア毎の受信レベルのままでよい。第２の判定方法における「相対値を利用する方法」の場合、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）に対する受信レベルと、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補のコンポーネントキャリアに対する受信レベルとの差分が算出される。さらに、第２の判定方法における「メトリックを利用する方法」の場合、受信レベルがスループットに変換され、変換後のスループットがメトリックの分子になる。ＵＥ情報整理部４２は、ＰＣＣに対する平均的なスループットも計算し、メトリックの分母として使用される。ＵＥ情報整理部４２は、第２の判定方法における「グループ」も決定する。グループは、ＳＣＣの候補のコンポーネントキャリアが共通するユーザ装置の集合である。

ＵＥ受信情報格納部４３は、ＵＥ受信情報及びＵＥ情報整理部４２における計算結果を格納する。

ＵＥ順位付け部４４は、ＵＥ受信情報格納部４３に格納されているＵＥ受信情報及び／又は計算結果に基づいて、上記グループ内のユーザ装置の優先順位を決定する。優先順位は第２の判定方法により決定される。

ＳＣＣ選択部４５は、上記グループに属するユーザ装置の内、優先順位の高いユーザ装置が、候補のコンポーネントキャリアをセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）として使用することを許可する。

ＳＣＣ情報出力要求受信部４６は、ＳＣＣ情報出力要求信号を受信したことに応答して、ＳＣＣ情報を出力する。ＳＣＣ情報とは、ユーザ装置にどのコンポーネントキャリアがセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）として割り当てられているかを示す情報である。無線リソースのスケジューリングを行う場合や、ＳＣＣ情報をユーザ装置に通知する制御信号を生成する等の場合に、ＳＣＣ情報出力要求受信部４６は、ＳＣＣ情報出力要求信号を受信する。

ＳＣＣ情報格納部４７は、ＳＣＣ情報を格納する。

通信部４８は、ＳＣＣ情報を含む制御信号をユーザ装置に送信する。

＜３．２動作例＞
図５は、第２の判定方法により、あるコンポーネントキャリアが、ユーザ装置にセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）として割り当てられるべきか否かを判定する方法例を示す。

ステップＳ５１において、基地局は、あるコンポーネントキャリアをセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補としているユーザ装置に対して、候補のコンポーネントキャリアに対する受信レベル（ＵＥ受信情報）を報告するように指示する。これに応じて、ユーザ装置は、ステップＳ５２において、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補に対する受信レベルを基地局に報告する。

ステップＳ５３において、基地局のＵＥ情報整理部４２は、受信したＵＥ受信情報を用いて、受信レベルの差分、スループット、スループットの比率等を計算する。この計算は、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補が同じユーザ装置のグループに属するメンバ各々に対して行われる。

ステップＳ５４において、基地局のＳＣＣ選択部４５は、ステップＳ５３における計算の結果に基づいて、グループに属する何れかのユーザ装置が、候補のコンポーネントキャリアをセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）として使用することを許可する。

図６は、図５と同様に、あるコンポーネントキャリアが、ユーザ装置にＳＣＣとして割り当てられるべきか否かを判定する別の方法例を示す。ステップＳ６１、Ｓ６２、Ｓ６３は、図５のステップＳ５１、Ｓ５２及びＳ５３と同様である。

ステップＳ６４において、ステップＳ６３における計算の結果にしたがって、ユーザ装置に優先順位が付けられる。優先順位は、受信レベル、受信レベルの差分、スループット、スループットの比率等の量の大小又は良否により決定される。

ステップＳ６５において、優先順に並んだユーザ装置の内、上位Ｎ個のユーザ装置が選択され、それらのユーザ装置にＳＣＣが割り当てられる。

図５及び図６に示すような方法により、ＳＣＣの割当を更新する頻度は、動作環境に応じて適宜決定することができる。例えば、一定の周期でＳＣＣの割当を更新してもよい。この場合、一定の周期でユーザ装置が受信レベルを報告するように、基地局はユーザ装置に指示する。一定の周期ではないタイミングでＳＣＣの割当が更新されてもよい。この場合、基地局は、ユーザ装置が受信レベルを報告すべきことを必要に応じて指示する。そのような必要がある具体例としては、例えば、ＳＣＣの候補の平均的な受信レベルが変化し、通信環境が変化した場合が挙げられる。

＜４．第３の判定方法＞
図７は、第３の判定方法を説明するための図を示す。第３の判定方法においても、第２の判定方法と同様に、まず、ある条件を満たすユーザ装置のグループが作成される。条件は、あるコンポーネントキャリアをセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補としていることである。第３の判定方法の場合、さらに、その候補のコンポーネントキャリアをプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）としているユーザ装置が特定される。図７の例の場合、第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）が、ＳＣＣの候補であるユーザ装置Ａ及びＢを含むグループが作成される。第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）が、ＰＣＣであるユーザ装置Ｘが特定される。ＣＣ２をＰＣＣとするユーザ装置は複数存在するため、例えば、ＣＣ２をＰＣＣとするユーザ装置のうち、受信品質を最良または最悪とするユーザ装置をユーザ装置Ｘとしてもよく、その受信品質を基準値としてもよい。また、ＣＣ２をＰＣＣとするユーザの受信品質の平均値を基準値としてもよい。

次に、同じグループに属するユーザ装置各々のＣＣ２に対する受信レベルと、基準値（ＣＣ２をＰＣＣとするユーザ装置の、最良の、最悪の又は平均的な受信レベル）との差分が、所定の閾値Δより大きいか否かが判定される。この差分が、所定の閾値Δより大きかった場合、そのユーザ装置にＳＣＣは割り当てられない。差分が、所定の閾値Δより小さかった場合、そのユーザ装置にＳＣＣが割り当てられる。例えば、図７の例において、ユーザ装置ＡのＣＣ２に対する受信レベルは、（基準値−Δ）より小さい。この場合、ユーザ装置ＡにとってＣＣ２は、高スループット化を期待できるほど良い受信レベルではない。したがって、ユーザ装置ＡにＣＣ２をＳＣＣとして許可したとしても、ユーザ装置Ａは、ＣＣ２を用いてスループットを大きく向上させることはできそうにない。むしろ、ユーザ装置ＡがＣＣ２を用いて通信を行うことで、他のユーザ装置（特に、ユーザ装置Ｘ）に割り当てることができた周波数資源を奪ってしまい通信を妨害してしまうだけであることが懸念される。一方、図７の例において、ユーザ装置ＢのＣＣ２に対する受信レベルは、（基準値−Δ）より大きい。この場合、ユーザ装置ＢにとってＣＣ２は、高スループット化を期待できるキャリアである。したがって、ユーザ装置ＢにＣＣ２をＳＣＣとして許可した場合、ユーザ装置Ｂは、ＣＣ２を用いてスループットを大きく向上させることが期待できる。ユーザ装置ＢがＣＣ２を用いて通信を行うことで、他のユーザ装置（特に、ユーザ装置Ｘ）に割り当てることができた周波数資源を奪ってしまい、ユーザ装置Ｂのスループットが向上するので、システム全体としてのスループットは向上することが予想される。
＜４．１基地局＞
図８は、本実施例で使用される基地局の機能ブロック図を示す。図８には、基地局に備わる様々な機能要素の内、本実施例に特に関連するものが示されている。図８に示されている基地局は、図４に示されている基地局と共通する機能要素を有し、共通する機能要素には同じ参照番号が付されている。共通する機能要素は、具体的には、ＳＣＣ−ＵＥ受信情報受信部４１、ＳＣＣ−ＵＥ情報整理部４２、ＳＣＣ−ＵＥ受信情報格納部４３、ＳＣＣ−ＵＥ順位付け部４４、ＳＣＣ選択部４５、ＳＣＣ情報出力要求受信部４６、ＳＣＣ情報格納部４７及び通信部４８である。これらについての重複的な説明は省略する。共通する機能要素４１−４５の名称に「ＳＣＣ−」が付いているのは、その機能要素がセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）に関する情報を取り扱うことを示す。図８には、さらに、ＰＣＣ−ＵＥ受信情報受信部８１、ＰＣＣ−ＵＥ情報整理部８２、ＰＣＣ−ＵＥ受信情報格納部８３が示されている。これらの名称に「ＰＣＣ−」が付いているのは、その機能要素がプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）に関する情報を取り扱うことを示す。

ＰＣＣ−ＵＥ受信情報受信部８１は、ＵＥ受信情報をユーザ装置から受信する。ＵＥ受信情報は、ユーザ装置が測定したコンポーネントキャリア各々における無線品質を示す情報である。ＳＣＣ−ＵＥ受信情報受信部４１は、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）に関する無線品質を取得するのに対して、ＰＣＣ−ＵＥ受信情報受信部８１は、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）に関する無線品質を取得する点で異なる。無線品質又は受信レベルは、無線チャネルの状態の良否を示す適切な如何なる量で表現されてもよい。例えば、受信電力ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＲＳＳＩ、ＲＳＣＰ、ＳＩＲ、ＣＩＮＲ、Ｓ／Ｎ、Ｅｃ／Ｎ_０、ＣＱＩ、パスロス、等で表現されてもよい。

ＰＣＣ−ＵＥ情報整理部８２は、コンポーネントキャリア毎のＵＥ受信情報を、第３の判定法において使用される情報に変換する。第１の判定方法の場合は、コンポーネントキャリア毎の受信レベルのままでよい。ＰＣＣ−ＵＥ情報整理部８２は、第３の判定方法における「グループ」も決定する。グループは、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補のコンポーネントキャリアが共通するユーザ装置の集合である。さらに、ＰＣＣ−ＵＥ情報整理部８２は、グループに属するユーザ装置が共通にＳＣＣの候補としているコンポーネントキャリアを、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）としているユーザ装置を特定する。さらに、ＰＣＣ−ＵＥ情報整理部８２は、特定されたユーザ装置の受信レベルの最良値、最悪値又は平均値を求め、基準値とする。

ＰＣＣ−ＵＥ受信情報格納部８３は、ＵＥ受信情報及びＰＣＣ−ＵＥ情報整理部８２における計算結果を格納する。

ＵＥ順位付け部４４は、ＳＣＣ−ＵＥ受信情報格納部４３及びＰＣＣ−ＵＥ受信情報格納部８３に格納されているＵＥ受信情報及び／又は計算結果に基づいて、上記グループ内のユーザ装置の優先順位を決定する。優先順位は第３の判定方法により決定される。

＜４．２動作例＞
図９は、コンポーネントキャリアが、ユーザ装置にＳＣＣとして割り当てられるべきか否かを判定する方法例を示す。

ステップＳ９１において、基地局は、あるコンポーネントキャリアをセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補としているユーザ装置に対して、候補のコンポーネントキャリアに対する受信レベル（ＳＣＣ−ＵＥ受信情報）を報告するように指示する。さらに、基地局は、ＳＣＣの候補のコンポーネントキャリアを、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）としているユーザ装置に対しても、受信レベル（ＰＣＣ−ＵＥ受信情報）を報告するように指示する。これに応じて、ユーザ装置は、ステップＳ９２において、指定されたコンポーネントキャリアに対する受信レベル（ＳＣＣ−ＵＥ受信情報及びＰＣＣ−ＵＥ受信情報）を基地局に報告する。

ステップＳ９３において、基地局は、フィードバックされたＳＣＣ−ＵＥ受信情報及びＰＣＣ−ＵＥ受信情報を用いて、同じグループに属するユーザ装置各々のＳＣＣ候補に対する受信レベルと、基準値（ＳＣＣ候補をＰＣＣとするユーザ装置の、最良の、最悪の又は平均的な受信レベル）との差分が、所定の閾値Δより大きいか否かを判定する。この判定は、ＳＣＣの候補が同じユーザ装置のグループに属するメンバ各々に対して行われる。

ステップＳ９４において、基地局は、判定結果に基づいて、グループ内のユーザ装置に対して、候補のコンポーネントキャリアをセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）として割り当てる。上記の差分が、所定の閾値Δより小さかった場合、そのユーザ装置にＳＣＣが割り当てられる。しかしながら、上記の差分が、所定の閾値Δより大きかった場合、そのユーザ装置にＳＣＣは割り当てられない。

図１０は、図９と同様に、あるコンポーネントキャリアが、ユーザ装置にＳＣＣとして割り当てられるべきか否かを判定する別の方法例を示す。ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３は、図９のステップＳ９１、Ｓ９２及びＳ９３と同様である。

ステップＳ１０４において、ステップＳ１０３における計算の結果にしたがって、ユーザ装置に優先順位が付けられる。優先順位は、上記の差分の大小により決定される。

ステップＳ１０５において、優先順に並んだユーザ装置の内、上位Ｎ個のユーザ装置が選択され、それらのユーザ装置にＳＣＣが割り当てられる。

図９及び図１０に示すような方法により、ＳＣＣの割当を更新する頻度は、図５及び図６の方法の場合と同様に、動作環境に応じて適宜決定することができる。

＜５．組み合わせ＞
上記の第１−第３の方法は、それぞれを単独に使用してもよいし、組み合わせて使用してもよい。

図１１は、第１−第３の判定方法を組み合わせて使用する場合の概念図を示す。先ず、基地局は、ユーザ装置から受信したフィードバック情報（ＳＣＣ−ＵＥ受信情報）とともに第１の判定方法にしたがって、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）の候補のコンポーネントキャリアをＳＣＣとして割り当てられる可能性のあるユーザ装置を絞り込む。一例として、ＳＣＣの割り当てを希望するユーザ装置の内、候補のコンポーネントキャリアについて受信レベルが閾値以上のユーザ装置が選択される。図示の例では、ユーザからフィードバックされた受信品質情報を元に、Ｋ個のユーザ装置が選択されている。基地局が、フィードバック情報を要求するユーザ装置を予め選択し、それらのユーザ装置に限定してフィードバック情報が受信されてもよい。

次に、これらＫ個のユーザ装置が、グループ分けされ、第２の判定方法により絞り込まれる。１つのグループは、ＳＣＣの候補のコンポーネントキャリアが共通するユーザ装置である。説明の便宜上、Ｋ個のユーザ装置は全て同じグループに属するものとする。グループに属するユーザ装置各々のＳＣＣの候補に対する受信レベルを比較することで、Ｋ個のユーザ装置から絞り込まれる（本図では結果として、Ｌ個のユーザ装置に絞り込まれた場合を示している）
さらに、Ｌ個のユーザ装置のＳＣＣの候補に対する受信レベルと、基準値とを比較することで、Ｌ個のユーザ装置から絞り込まれる。基準値は、ＳＣＣ候補をＰＣＣとするユーザ装置の受信レベルの最良値、最悪値又は平均値である。このように、あるコンポーネントキャリアをＳＣＣとすることを希望するユーザを、複数の異なる観点から絞り込むことで、システム全体のスループット向上に真に寄与するユーザを確実に選択することができる。なお、本図において、Ｌ個のユーザからＭ個のユーザ装置に最終的に絞り込まれているが、これは以下の２つの条件のいずれかに基づいて定められていることが考えられる。1つ目は、第３の判定方法により合計Ｍ個のユーザに絞り込まれた場合である。２つ目は、対象ＣＣをＰＣＣとするユーザ装置の数と第３の判定方法の結果絞り込まれたユーザ装置の数の合計値が合計でＮ個となるように制御した場合において、N―(PCCとするユーザ装置の数)がＭとなる場合である。後者は、スケジューラの性能として、最大処理可能ユーザ数がＮ個であった場合において有効な判断方法である。

また、処理を行う各段階において、最大ユーザ装置数を定義し、それに収まるように選択してもかまわない。例えば、本実施例において、第２の判定方法でＬ個のユーザ装置が選択されているが、もし、Ｌがあらかじめ定められている最大数として、それ以上のユーザ装置が該当した場合には、第２の判定方法において、最も第２の判定方法の条件に合致する上位Ｌ個のユーザを選択してもよいことを示している。

なお、図１１に示す例では、第２の判定方法の後に第３の判定方法が使用されているが、この順序は逆でもよい。

以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、それらは単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。例えば、本発明は、キャリアアグリゲーションを行う適切な如何なる移動通信システムに適用されてもよい。例えば本発明は、HSDPA／HSUPA方式を拡張したDB-DC HSPAや4C-HSPAのシステム、LTE方式のシステム、LTE−Advanced方式のシステム、IMT−Advanced方式のシステム、WiMAX、Wi−Fi方式のシステム等に適用されてもよい。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。発明の理解を促すため具体的な数式を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数式は単なる一例に過ぎず適切な如何なる数式が使用されてもよい。実施例又は項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。ソフトウェアは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に用意されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。

４１ＵＥ受信情報受信部
４２ＵＥ情報整理部
４３ＵＥ受信情報格納部
４４ＵＥ順位付け部
４５ＳＣＣ選択部
４６ＳＣＣ情報出力要求受信部
４７ＳＣＣ情報格納部
４８通信部
８１ＰＣＣ−ＵＥ受信情報受信部
８２ＰＣＣ−ＵＥ情報整理部
８３ＰＣＣ−ＵＥ受信情報格納部

Claims

キャリアアグリゲーションによりプライマリ及びセカンダリコンポーネントキャリアを用いて通信することが可能なユーザ装置と通信する基地局であって、
１つ以上のコンポーネントキャリアに対する受信レベルを示すフィードバック情報をユーザ装置から受信する受信部と、
あるコンポーネントキャリアがセカンダリコンポーネントキャリアの候補である１つ以上のユーザ装置のグループを決定する情報整理部と、
前記あるコンポーネントキャリアに対する受信レベルに基づいて前記グループから選択された１つ以上のユーザ装置に対して、前記あるコンポーネントキャリアをセカンダリコンポーネントキャリアとして割り当てる割当部と、
前記あるコンポーネントキャリアがセカンダリコンポーネントキャリアとして割り当てられたことを、前記グループから選択されたユーザ装置に通知する通信部と
を有する基地局。
前記割当部は、前記あるコンポーネントキャリアに対する各ユーザ装置の受信レベルの大小比較に基づいて、前記グループから前記１つ以上のユーザ装置を選択する、請求項１記載の基地局。
前記割当部は、ユーザ装置各自のプライマリコンポーネントキャリアの受信レベルと、前記ある該当コンポーネントキャリアに対する受信レベルとの相対値に基づいて、前記グループから前記１つ以上のユーザ装置を選択する、請求項１記載の基地局。
前記割当部は、ユーザ装置各自のプライマリコンポーネントキャリアに対するスループットの平均値と、前記あるコンポーネントキャリアに対するスループットの予測値との比率に基づいて、前記グループから前記１つ以上のユーザ装置を選択する、請求項１記載の基地局。
前記情報整理部は、前記あるコンポーネントキャリアをプライマリコンポーネントキャリアとして割り当てられたユーザ装置のうち、いずれかのユーザ装置の受信レベルまたはそれら全てのユーザ装置の平均値を基準値として決定し、前記グループに属するユーザ装置の前記あるコンポーネントキャリアに対する受信レベルと、前記基準値との比較に基づいて、前記グループから前記１つ以上のユーザ装置を選択する、請求項１記載の基地局。
前記情報整理部は、前記グループに属するユーザ装置の前記あるコンポーネントキャリアに対する受信レベルと、前記基準値との相対値が閾値未満であった場合、該ユーザ装置を選択する、請求項５記載の基地局。
前記情報整理部は、前記あるコンポーネントキャリアがプライマリコンポーネントキャリアであるユーザ装置の受信レベルの最良値を、前記基準値とする、請求項５又は６に記載の基地局。
前記情報整理部は、前記あるコンポーネントキャリアがプライマリコンポーネントキャリアであるユーザ装置の受信レベルの最悪値を、前記基準値とする、請求項５又は６に記載の基地局。
キャリアアグリゲーションによりプライマリ及びセカンダリコンポーネントキャリアを用いて通信することが可能なユーザ装置と通信する基地局における方法であって、
１つ以上のコンポーネントキャリアに対する受信レベルを示すフィードバック情報をユーザ装置から受信し、
あるコンポーネントキャリアがセカンダリコンポーネントキャリアの候補である１つ以上のユーザ装置のグループを決定し、
前記あるコンポーネントキャリアに対する受信レベルに基づいて前記グループから選択された１つ以上のユーザ装置に対して、前記あるコンポーネントキャリアをセカンダリコンポーネントキャリアとして割り当て、
前記あるコンポーネントキャリアがセカンダリコンポーネントキャリアとして割り当てられたことを、前記グループから選択されたユーザ装置に通知するステップ
を有する基地局における方法。