JP5820885B2 - 移動通信システム、基地局、及びユーザ端末 - Google Patents

Description

本発明は、ＦＤＤ方式を採用する移動通信システム、基地局、及びユーザ端末に関する。

移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）は、３ＧＰＰリリース１０以降において、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）を高度化したＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄの標準化を進めている。

ＬＴＥ及びＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄは、周波数分割複信（ＦＤＤ）又は時分割複信（ＴＤＤ）を採用可能である。

また、ＬＴＥ及びＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄは、住居や会社に設けられる小型の基地局であるホーム基地局が導入される（非特許文献１参照）。ホーム基地局は、接続制限を設けるべく、特定ユーザのみが接続可能なＣＳＧ（Ｃｌｏｓｅｄ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｇｒｏｕｐ）セルを構成する場合がある。

さらに、ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄは、ＬＴＥとの後方互換性を確保しながら広帯域化を実現すべく、ＬＴＥにおけるキャリア（周波数帯）をコンポーネントキャリアと位置付け、複数のキャリアを組み合わせて無線通信に使用するキャリアアグリゲーションが導入される（非特許文献１参照）。

３ＧＰＰ技術仕様 ＴＳ ３６．３００ Ｖ１０．４．０

ところで、ホーム基地局は、オペレータの置局設計により設置されるマクロ基地局とは異なり、ユーザが任意に設置し得るため、基地局間の干渉の原因となる。

このため、３ＧＰＰリリース１１以降において、上述したキャリアアグリゲーションを応用して、基地局間干渉を回避する仕組みの実現が望まれる。

そこで、本発明は、基地局間干渉を回避できる移動通信システム、基地局、及びユーザ端末を提供する。

本発明の特徴によれば、周波数分割複信方式を採用する移動通信システムであって、ユーザ端末と、少なくとも一対の上り・下りキャリアを前記ユーザ端末との無線通信に使用する基地局と、を有し、前記基地局及び前記ユーザ端末は、前記無線通信の実行中に、前記一対の上り・下りキャリアのうちの上りキャリアを他のキャリアに変更する移動通信システムが提供される。

本発明の他の特徴によれば、前記基地局は、前記上りキャリアを変更する前に、前記他のキャリアを示す上りキャリア情報を送信し、前記ユーザ端末は、前記基地局からの前記上りキャリア情報を受信する。

本発明の他の特徴によれば、前記基地局は、前記上りキャリア情報を、ユーザ端末個別のメッセージに含めて送信する。

本発明の他の特徴によれば、前記基地局は、前記上りキャリア情報を、複数のユーザ端末に共通の情報ブロックに含めて送信する。

本発明の他の特徴によれば、前記基地局は、前記上りキャリア情報を送信した後、予め定められたタイミングで、前記上りキャリアを前記他のキャリアに変更し、前記ユーザ端末は、前記上りキャリア情報を受信した後、前記予め定められたタイミングで、前記上りキャリアを前記他のキャリアに変更する。

本発明の他の特徴によれば、前記基地局は、前記上りキャリアを変更する前に、前記上りキャリアを変更するタイミングを示すタイミング情報を送信し、前記ユーザ端末は、前記基地局からの前記タイミング情報を受信する。

本発明の他の特徴によれば、前記基地局は、前記タイミング情報を送信した後、前記タイミング情報に対応するタイミングで、前記上りキャリアを前記他のキャリアに変更し、前記ユーザ端末は、前記タイミング情報を受信した後、前記タイミング情報に対応するタイミングで、前記上りキャリアを前記他のキャリアに変更する。

本発明の他の特徴によれば、前記基地局及び前記ユーザ端末は、前記無線通信の実行中に、前記上りキャリアの帯域幅を維持しつつ、前記上りキャリアを前記他のキャリアに変更する。

本発明の他の特徴によれば、前記基地局及び前記ユーザ端末は、前記無線通信の実行中に、前記上りキャリアの帯域幅と、前記上りキャリアに対応付けられたコンテキストと、を維持しつつ、前記上りキャリアを前記他のキャリアに変更する。

本発明の他の特徴によれば、前記基地局及び前記ユーザ端末は、前記無線通信の実行中に、前記一対の上り・下りキャリアのうちの下りキャリアを維持しつつ、前記上りキャリアを前記他のキャリアに変更する。

本発明の他の特徴によれば、前記基地局及び前記ユーザ端末は、前記下りキャリアと、前記下りキャリアに対応付けられたコンテキストと、を維持しつつ、前記上りキャリアを前記他のキャリアに変更する。

本発明の特徴によれば、周波数分割複信方式を採用する移動通信システムにおいて、少なくとも一対の上り・下りキャリアをユーザ端末との無線通信に使用する基地局であって、前記無線通信の実行中に、前記一対の上り・下りキャリアのうちの上りキャリアを他のキャリアに変更する基地局が提供される。

本発明の特徴によれば、周波数分割複信方式を採用する移動通信システムにおいて、少なくとも一対の上り・下りキャリアを基地局との無線通信に使用するユーザ端末であって、前記無線通信の実行中に、前記一対の上り・下りキャリアのうちの上りキャリアを他のキャリアに変更するユーザ端末が提供される。

第１実施形態〜第３実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 ＵＬにおける干渉が生じる場合を説明するための図である。 第１実施形態〜第３実施形態に係るＨｅＮＢのブロック図である。 第１実施形態〜第３実施形態に係るＵＥのブロック図である。 第１実施形態に係るＨｅＮＢの動作フロー図である。 第１実施形態に係るＵＥの動作フロー図である。 第２実施形態に係るＨｅＮＢの動作フロー図である。 第３実施形態に係るＨｅＮＢの動作フロー図である。 第３実施形態に係るＵＥの動作フロー図である。

図面を参照して、本発明の第１実施形態〜第３実施形態、及びその他の実施形態を説明する。以下の各実施形態に係る図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。

［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。本実施形態に係る移動通信システムは、３ＧＰＰで仕様が策定されているＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄに基づいて構成されており、ＦＤＤ方式を採用する。また、本実施形態に係る移動通信システムには、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）を組み合わせて無線通信に使用するキャリアアグリゲーションが導入されている。なお、各ＣＣは、リソース割り当て単位であるリソースブロック（ＲＢ）を複数含んで構成される。

図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、複数のホーム基地局（Ｈｏｍｅ ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ：ＨｅＮＢ）１００と、複数のユーザ端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）２００と、を有する。本実施形態では、オフィス環境などのように、ＣＳＧの異なるＨｅＮＢ１００が複数設置される環境を想定している。ＨｅＮＢ１００−１はＣＳＧ＃１のＣＳＧセルを構成し、ＨｅＮＢ１００−２はＣＳＧ＃２のＣＳＧセルを構成し、ＨｅＮＢ１００−３はＣＳＧ＃３のＣＳＧセルを構成する。

各ＨｅＮＢ１００は、電源投入時に、周辺で送受信されている無線信号をモニタリングすることによって、周辺で使用されているＣＣを判別する。そして、各ＨｅＮＢ１００は、周辺で使用されているＣＣとは異なるＣＣを、自ＨｅＮＢで使用するＣＣとして決定する。

ＨｅＮＢ１００−１及びＨｅＮＢ１００−２は、互いに近接して設置されている。このため、ＨｅＮＢ１００−１及びＨｅＮＢ１００−２は、上り（ＵＬ）及び下り（ＤＬ）毎に異なるＣＣを無線通信に使用する。詳細には、ＨｅＮＢ１００−１は、ＵＬにＣＣ＃１、ＤＬにＣＣ＃２を使用する。これに対し、ＨｅＮＢ１００−２は、ＵＬにＣＣ＃３、ＤＬにＣＣ＃４を使用する。

ＵＥ２００−１は、ＣＳＧ＃１に属しており、ＨｅＮＢ１００−１に接続している。すなわち、ＵＥ２００−１は、ＨｅＮＢ１００−１によって構成されるＣＳＧセルをサービングセルとしている。ＵＥ２００−１は、ＵＬにＣＣ＃１、ＤＬにＣＣ＃２を使用して、ＨｅＮＢ１００−１との無線通信を行う。

また、ＵＥ２００−２は、ＣＳＧ＃２に属しており、ＨｅＮＢ１００−２に接続している。すなわち、ＵＥ２００−２は、ＨｅＮＢ１００−２によって構成されるＣＳＧセルをサービングセルとしている。ＵＥ２００−２は、ＵＬにＣＣ＃３、ＤＬにＣＣ＃４を使用して、ＨｅＮＢ１００−２との無線通信を行う。

ＨｅＮＢ１００−３は、ＨｅＮＢ１００−１及びＨｅＮＢ１００−２の遠方に設置されている。このため、ＨｅＮＢ１００−３は、上述したモニタリングによって、周囲でＣＣが使用されていないと判断し、自ＨｅＮＢで使用するＣＣを任意に決定する。その結果、ＨｅＮＢ１００−３は、ＨｅＮＢ１００−１と同様に、ＵＬにＣＣ＃１、ＤＬにＣＣ＃２を使用する。

ＵＥ２００−３は、ＣＳＧ＃３に属しており、ＨｅＮＢ１００−３に接続している。すなわち、ＵＥ２００−３は、ＨｅＮＢ１００−３によって構成されるＣＳＧセルをサービングセルとしている。ＵＥ２００−３は、ＵＬにＣＣ＃１、ＤＬにＣＣ＃２を使用して、ＨｅＮＢ１００−３との無線通信を行う。

ＨｅＮＢ１００及びＵＥ２００が図１に示す位置関係であれば、ＵＬ及びＤＬの何れにおいても干渉は生じない。しかしながら、ＣＳＧの異なるＨｅＮＢ１００が複数設置される環境下では、ＵＥ２００は、近傍のＨｅＮＢ１００への接続が許容されずに、接続の許容される遠方のＨｅＮＢ１００へ接続せざるを得ない場合があり、この場合にはＵＬにおける干渉が生じる。

図２は、ＵＬにおける干渉が生じる場合を説明するための図である。図２に示すように、ＣＳＧ＃３に属するＵＥ２００−３は、ＨｅＮＢ１００−１の近傍であって、ＨｅＮＢ１００−３の遠方に位置している。ＵＥ２００−３は、無線状態が良好ではないものの、接続の許容される遠方のＨｅＮＢ１００−３に接続する。

ＵＥ２００−３からＨｅＮＢ１００−３へのＵＬ信号は、ＨｅＮＢ１００−３だけでなく、ＨｅＮＢ１００−１においても受信される。また、ＨｅＮＢ１００−３及びＵＥ２００−３は、ＨｅＮＢ１００−１及びＵＥ２００−１と同様に、ＵＬにＣＣ＃１を使用している。よって、ＵＥ２００−３からＨｅＮＢ１００−３へのＵＬ信号は、ＨｅＮＢ１００−１に強い干渉を与える。その結果、ＨｅＮＢ１００−１は、ＵＥ２００−１からのＵＬ信号を正常に受信できなくなり、ＨｅＮＢ１００−１とＵＥ２００−１との間の無線通信が途絶する。

そこで、本実施形態では、無線通信中にＵＬにおける干渉を検知した場合、ＨｅＮＢ１００−１及びＵＥ２００−１は、ＵＬに使用するＣＣ（以下、「ＵＬ ＣＣ」と称する）をＣＣ＃１から他のＣＣ（例えばＣＣ＃５）に変更する。これにより、ＵＬにおける干渉が回避される。また、変更後のＵＬ ＣＣを、変更前のＵＬ ＣＣと同じ帯域幅とすることによって、ＵＬ ＣＣを変更しても、ＵＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持できる。ＵＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストの具体例については後述する。

ＨｅＮＢ１００−１及びＵＥ２００−１は、ＵＬ ＣＣを変更しても、ＤＬに使用するＣＣ（以下、「ＤＬ ＣＣ」と称する）は変更せずに維持する。これにより、上述したモニタリングによって周囲との関係で決定したＤＬ ＣＣを維持でき、且つ、ＵＥ２００−１が再接続を行う必要が無くなる。また、ＤＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持できる。ＤＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストの具体例については後述する。

次に、ＨｅＮＢ１００の構成を説明する。ＨｅＮＢ１００−１〜ＨｅＮＢ１００−３は同様に構成されるため、ここではＨｅＮＢ１００−１の構成を説明する。図３は、ＨｅＮＢ１００−１のブロック図である。

図３に示すように、ＨｅＮＢ１００は、アンテナ１０１と、無線通信部１１０と、ネットワーク通信部１２０と、記憶部１３０と、制御部１４０と、を含む。

無線通信部１１０は、アンテナ１０１を介して無線通信を行うように構成される。送信については、無線通信部１１０は、制御部１４０から入力されるベースバンド信号のアップコンバート及び増幅等を行って無線信号をアンテナ１０１から出力する。受信については、無線通信部１１０は、アンテナ１０１から入力される受信信号の増幅及びダウンコンバート等を行った後、ベースバンド信号を制御部１４０に出力する。

ネットワーク通信部１２０は、Ｓ１インターフェイスを用いて、コアネットワーク（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ：ＥＰＣ）との通信を行う。また、ネットワーク通信部１２０は、Ｘ２インターフェイスを用いて、他のＨｅＮＢとの通信（基地局間通信）を行う。

記憶部１３０は、例えばメモリを用いて構成され、制御部１４０による制御等に用いられる各種の情報を記憶する。記憶部１３０は、移動通信システムで利用可能な各ＣＣ（ＣＣ＃１〜ＣＣ＃Ｎ）に関する情報として、例えば、各ＣＣ（ＣＣ＃１〜ＣＣ＃Ｎ）の中心周波数、各ＣＣ（ＣＣ＃１〜ＣＣ＃Ｎ）の帯域幅などの情報を記憶する。

記憶部１３０は、ＵＥ２００−１との無線通信に関するコンテキストを記憶する。詳細には、記憶部１３０は、ＵＥ２００−１とのＵＬ通信に関するコンテキスト（すなわち、ＵＬ ＣＣに対応付けられたコンテキスト）として、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ＲｅＱｕｅｓｔ）の状態、セミパーシステントスケジューリング（ＳＰＳ）の設定、ＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）バンドリングの設定、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）の設定、ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）の設定などを記憶する。

ここで、ＨＡＲＱとは、自動再送要求（ＡＲＱ）と前方誤り訂正（ＦＥＣ）とを組み合わせたものであり、ＨＡＲＱの状態とは、例えば複数のＨＡＲＱ ｅｎｔｉｔｙをＵＥが有する場合における、ＵＥからの受信途中データ（受信に失敗したデータ）のソフト・バッファや今までの送信回数等である。

ＳＰＳとは、固定的なリソース割り当てを行うスケジューリング方式であり、ＳＰＳの設定とは、例えば割り当てＲＢ、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）、サブフレーム間隔などである。

ＴＴＩバンドリングとは、ＵＥ２００からのフィードバック無しで連続的に再送データを送信する方式であり、ＴＴＩバンドリングの設定とは、例えばＴＴＩバンドリングの設定有無などである。

ＳＲＳとは、ＵＥ２００が周波数ホッピングにより周期的に送信する上り参照信号であり、ＳＲＳの設定とは、例えばＴＳ３６．２１３（ｖ．１０．２．０） ８．２ ＵＥ ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅに記載されているような、周期や帯域幅やホッピング帯域幅、サイクリックシフト、送信アンテナポート数などである。

ＰＵＣＣＨとは、ＵＬ ＣＣの端部に相当するＲＢを用いて構成される制御チャネルであり、ＰＵＣＣＨの設定とは、例えばＰＵＣＣＨ用リソースのパラメータである。ＰＵＣＣＨ用リソースのパラメータとは、例えば、ＵＬ ＣＣ変更前後でセルＩＤが変わらないことを前提として、ＴＳ３６．２１１（ｖ．１０．１．０） ５．４ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌに記載されている、上位レイヤから通知されるＮ（２）ＲＢやＮ（１）ＣＳなどである。

また、記憶部１３０は、ＵＥ２００−１とのＤＬ通信に関するコンテキスト（すなわち、ＤＬ ＣＣに対応付けられたコンテキスト）として、セルＩＤ、無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）などを記憶する。セルＩＤは、セルを識別する識別子である。ＲＮＴＩは、ＵＥ２００−１に割り当てられる一時的な識別子である。

さらに、記憶部１３０は、ＨｅＮＢ１００−１が属するＣＳＧ（すなわち、ＣＳＧ＃１）を識別するＣＳＧ ＩＤを記憶する。

制御部１４０は、例えばプロセッサを用いて構成され、ＨｅＮＢ１００の各種の機能を制御する。

制御部１４０は、ＨｅＮＢ１００−１の電源投入時に、記憶部１３０に記憶されているＣＣに関する情報に基づいて、無線通信部１１０が受信する無線信号の状態をＣＣ毎に測定（モニタリング）し、周辺で使用されているＣＣを判別する。そして、制御部１４０は、周辺で使用されているＣＣとは異なるＣＣを、ＨｅＮＢ１００−１で使用するＣＣとして決定する。なお、制御部１４０は、ＵＬ ＣＣ及びＤＬ ＣＣを決定した後においても、モニタリングを周期的に行ってもよい。

制御部１４０は、ＵＬ ＣＣ及びＤＬ ＣＣを決定した後、当該ＵＬ ＣＣを示す情報及び当該ＤＬ ＣＣを示す情報を、システム情報ブロック（ＳＩＢ）に含めて自セル内に周期的にブロードキャストするよう無線通信部１１０を制御する。また、制御部１４０は、ＨｅＮＢ１００−１が構成するセル（ＣＳＧセル）のセルＩＤ及びＣＳＧ ＩＤを周期的にブロードキャストするよう無線通信部１１０を制御する。

制御部１４０は、ＵＬ及びＤＬのそれぞれについてＲＢをＵＥ２００−１に割り当てるスケジューラ機能を有する。詳細には、制御部１４０は、ＵＬ ＣＣに含まれる複数のＲＢの中からＵＥ２００−１に割り当てるＲＢを決定するとともに、ＤＬ ＣＣに含まれる複数のＲＢの中からＵＥ２００−１に割り当てるＲＢを決定する。そして、制御部１４０は、決定したＵＬ及びＤＬそれぞれの割り当てＲＢを、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）上でＵＥ２００−１に送信するよう無線通信部１１０を制御する。

制御部１４０は、ＵＥ２００−１の接続時において、ＵＥ２００−１に適用するＳＲＳの設定や、ＴＴＩバンドリングの設定、ＰＵＣＣＨの設定、ＲＮＴＩなどを示す情報を、上位レイヤのシグナリング（すなわち、ＲＲＣ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージ）に含めてＵＥ２００−１に送信するよう無線通信部１１０を制御する。

制御部１４０は、ＵＥ２００−１の接続後、ＵＥ２００−１との無線通信を実行中において、ＵＬにおいて受ける干渉レベルを測定する。制御部１４０は、当該干渉レベルが所定レベルを超えた場合に、ＵＬ ＣＣの変更を決定する。本実施形態では、制御部１４０は、周辺ＣＣ使用状況のモニタリングの結果に基づいて、周辺で使用していないＣＣ又はＵＬ干渉レベルの低いＣＣを、変更後のＵＬ ＣＣとして決定する。

なお、制御部１４０は、電源投入時に行ったモニタリングの結果に基づいて変更後のＵＬ ＣＣを決定してもよく、周期的に行うモニタリングの結果に基づいて変更後のＵＬ ＣＣを決定してもよい。あるいは、ＵＬ ＣＣの変更を決定した後、改めてモニタリングを行い、当該モニタリングの結果に基づいて決定してもよい。以下においては、ＵＬ ＣＣの変更を決定した後、改めてモニタリングを行う一例を説明する。

ここで、制御部１４０は、変更後のＵＬ ＣＣの帯域幅と変更前のＵＬ ＣＣの帯域幅とが等しくなるように、変更後のＵＬ ＣＣを決定する。変更後のＵＬ ＣＣの帯域幅と変更前のＵＬ ＣＣの帯域幅とが等しい場合には、ＵＬ ＣＣを変更しても、ＵＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持できるためである。

制御部１４０は、変更後のＵＬ ＣＣを決定するとともに、ＵＬ ＣＣの変更タイミングを決定する。当該変更タイミングは、例えば、無線フレーム番号及び／又はサブフレーム番号によって定められる。なお、１０個のサブフレームによって１個の無線フレームが構成される。

制御部１４０は、変更後のＵＬ ＣＣ及びＵＬ ＣＣの変更タイミングを決定すると、変更後のＵＬ ＣＣを示すＵＬ ＣＣ情報及びＵＬ ＣＣの変更タイミングを示すタイミング情報を送信するよう無線通信部１１０を制御する。ＵＬ ＣＣ情報は、例えば、変更後のＵＬ ＣＣの中心周波数を示す情報及び変更後のＵＬ ＣＣの帯域幅を示す情報を含む。タイミング情報は、例えばＵＬ ＣＣを変更する無線フレーム番号及び／又はサブフレーム番号を含む。

制御部１４０は、ＵＬ ＣＣ情報及びタイミング情報を、上位レイヤのシグナリング（すなわち、ＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージ）に含めてＵＥ２００−１に送信するよう無線通信部１１０を制御する。このような送信方法によれば、ＵＥ２００毎に個別に送信できるため、ＵＥ２００毎に異なるＵＬ ＣＣ情報及びタイミング情報を送信できる。なお、ＵＬ ＣＣの変更タイミングは、ＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージに対するＵＥからのＡＣＫが得られると予測されるタイミングの後とすることが望ましい。

あるいは、制御部１４０は、ＵＬ ＣＣ情報及びタイミング情報を、ＳＩＢに含めてブロードキャスト送信するよう無線通信部１１０を制御する。このような送信方法によれば、複数のＵＥ２００に対してＵＬ ＣＣ情報及びタイミング情報を一括して送信できるため、オーバーヘッドを削減できる。

制御部１４０は、ＵＬ ＣＣ情報及びタイミング情報を送信した後、タイミング情報に対応するタイミング（無線フレーム番号及び／又はサブフレーム番号）で、ＵＬ ＣＣ情報に対応する変更後のＵＬ ＣＣに変更する。

制御部１４０は、ＵＬ ＣＣを変更した後、ＵＥ２００−１との無線通信を継続する。上述したように、変更後のＵＬ ＣＣの帯域幅と変更前のＵＬ ＣＣの帯域幅とが等しいため、ＵＬ ＣＣを変更しても、ＵＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持してＵＬ通信を継続する。また、ＤＬ ＣＣは変更していないため、ＤＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持してＤＬ通信を継続する。

次に、ＵＥ２００の構成を説明する。ＵＥ２００−１〜ＵＥ２００−３は同様に構成されるため、ここではＵＥ２００−１の構成を説明する。図４は、ＵＥ２００−１のブロック図である。

図４に示すように、ＵＥ２００は、アンテナ２０１と、無線通信部２１０と、記憶部２２０と、制御部２３０と、を含む。

無線通信部２１０は、アンテナ２０１を介して無線通信を行うように構成される。送信については、無線通信部２１０は、制御部２３０から入力されるベースバンド信号のアップコンバート及び増幅等を行って無線信号をアンテナ２０１から出力する。受信については、無線通信部２１０は、アンテナ２０１から入力される受信信号の増幅及びダウンコンバート等を行った後、ベースバンド信号を制御部２３０に出力する。

記憶部２２０は、例えばメモリを用いて構成され、制御部２３０による制御等に用いられる各種の情報を記憶する。また、記憶部２２０は、ＵＥ２００−１が属するＣＳＧ（すなわち、ＣＳＧ＃１）のＣＳＧ ＩＤを記憶する。

記憶部２２０は、ＨｅＮＢ１００−１との無線通信に関するコンテキストを記憶する。詳細には、記憶部２２０は、ＨｅＮＢ１００−１とのＵＬ通信に関するコンテキスト（すなわち、ＵＬ ＣＣに対応付けられたコンテキスト）として、ＨＡＲＱの状態、ＳＰＳの設定、ＴＴＩバンドリングの設定、ＳＲＳの設定、ＰＵＣＣＨの設定などを記憶する。また、記憶部２２０は、ＨｅＮＢ１００−１とのＤＬ通信に関するコンテキスト（すなわち、ＤＬ ＣＣに対応付けられたコンテキスト）として、セルＩＤ、ＲＮＴＩなどを記憶する。

制御部２３０は、例えばプロセッサを用いて構成され、ＵＥ２００−１の各種の機能を制御する。

制御部２３０は、無線通信部２１０が受信する無線信号の状態を測定するとともに、当該無線信号に含まれるセルＩＤ及びＣＳＧ ＩＤを取得する。そして、制御部２３０は、無線通信が可能な状態であって、記憶部２２０に記憶されているＣＳＧ ＩＤと一致するＣＳＧ ＩＤを送信するセル（本実施形態では、ＨｅＮＢ１００−１によって構成されるセル）をサービングセルとして決定し、接続を試みる。また、制御部２３０は、ＨｅＮＢ１００−１から無線通信部２１０が受信するＳＩＢを取得し、当該ＳＩＢに基づいてＨｅＮＢ１００−１で使用されるＵＬ ＣＣ及びＤＬ ＣＣを判別する。

制御部２３０は、ＳＲＳの設定や、ＴＴＩバンドリングの設定、ＰＵＣＣＨの設定、ＲＮＴＩなどを示す情報をＨｅＮＢ１００−１から無線通信部２１０が受信すると、受信した情報を記憶するよう記憶部２２０を制御する。

制御部２３０は、ＨｅＮＢ１００−１への接続後、無線通信部２１０がＰＤＣＣＨ上で受信する割り当て情報に基づいて割り当てＲＢを判別し、当該割り当てＲＢを用いて無線通信（データ送受信）を行うよう無線通信部２１０を制御する。

制御部２３０は、ＨｅＮＢ１００−１との無線通信中に、ＵＬ ＣＣ情報及びタイミング情報をＨｅＮＢ１００−１から無線通信部２１０が受信すると、当該タイミング情報に対応するタイミング（無線フレーム番号及び／又はサブフレーム番号）で、当該ＵＬ ＣＣ情報に対応する変更後のＵＬ ＣＣに変更する。

制御部２３０は、ＵＬ ＣＣを変更した後、ＨｅＮＢ１００−１との無線通信を継続する。上述したように、変更後のＵＬ ＣＣの帯域幅と変更前のＵＬ ＣＣの帯域幅とが等しいため、ＵＬ ＣＣを変更しても、ＵＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持してＵＬ通信を継続する。また、ＤＬ ＣＣは変更していないため、ＤＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持してＤＬ通信を継続する。

次に、本実施形態に係る移動通信システムの動作について、ＨｅＮＢ１００−１の動作、ＵＥ２００−１の動作、の順に説明する。ここでは、ＨｅＮＢ１００−１とＵＥ２００−１との間の無線通信が行われている際に、ＵＬ ＣＣを変更する動作を説明する。

図５は、本実施形態に係るＨｅＮＢ１００−１の動作フロー図である。

図５に示すように、ステップＳ１０１において、制御部１４０は、ＵＬにおいて受ける干渉レベルを測定する。制御部１４０は、当該干渉レベルが所定レベルを超えた場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）に、ＵＬ ＣＣの変更を決定する。

ステップＳ１０２において、制御部１４０は、周辺ＣＣ使用状況のモニタリングを行う。

ステップＳ１０３において、制御部１４０は、当該モニタリングの結果に基づいて、周辺で使用していないＣＣ又はＵＬ干渉レベルの低いＣＣを、変更後のＵＬ ＣＣとして決定する。また、制御部１４０は、変更後のＵＬ ＣＣを決定するとともに、ＵＬ ＣＣの変更タイミングを決定する。当該変更タイミングは、例えば、無線フレーム番号及び／又はサブフレーム番号によって定められる。

ステップＳ１０４において、制御部１４０は、変更後のＵＬ ＣＣ及びＵＬ ＣＣの変更タイミングを決定すると、変更後のＵＬ ＣＣを示すＵＬ ＣＣ情報及びＵＬ ＣＣの変更タイミングを示すタイミング情報を送信するよう無線通信部１１０を制御する。

ステップＳ１０５において、制御部１４０は、タイミング情報に対応するタイミングになるまで待ち状態になる。

ステップＳ１０６において、タイミング情報に対応するタイミング（無線フレーム番号及び／又はサブフレーム番号）で、ＵＬ ＣＣ情報に対応する変更後のＵＬ ＣＣに変更する。制御部１４０は、ＵＬ ＣＣを変更した後、ＵＥ２００−１との無線通信を継続するよう制御する。上述したように、変更後のＵＬ ＣＣの帯域幅と変更前のＵＬ ＣＣの帯域幅とが等しいため、ＵＬ ＣＣを変更しても、ＵＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持してＵＬ通信を継続する。また、ＤＬ ＣＣは変更していないため、ＤＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持してＤＬ通信を継続する。

図６は、本実施形態に係るＵＥ２００−１の動作フロー図である。

図６に示すように、ステップＳ１５１において、制御部２３０は、ＵＬ ＣＣ情報及びタイミング情報をＨｅＮＢ１００−１から無線通信部２１０が受信したか否かを確認する。ＵＬ ＣＣ情報及びタイミング情報を受信した場合（ステップＳ１５１；ＹＥＳ）、処理がステップＳ１５２に進む。

ステップＳ１５２において、制御部２３０は、タイミング情報に対応するタイミングになるまで待ち状態になる。

ステップＳ１５３において、制御部２３０は、当該タイミング情報に対応するタイミング（無線フレーム番号及び／又はサブフレーム番号）で、当該ＵＬ ＣＣ情報に対応する変更後のＵＬ ＣＣに変更する。そして、制御部２３０は、ＵＬ ＣＣを変更した後、ＨｅＮＢ１００−１との無線通信を継続する。上述したように、変更後のＵＬ ＣＣの帯域幅と変更前のＵＬ ＣＣの帯域幅とが等しいため、ＵＬ ＣＣを変更しても、ＵＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持してＵＬ通信を継続する。また、ＤＬ ＣＣは変更していないため、ＤＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持してＤＬ通信を継続する。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＨｅＮＢ１００−１及びＵＥ２００−１は、無線通信の実行中に、ＵＬ ＣＣとＤＬ ＣＣとの対のうち、ＵＬ ＣＣを他のＣＣに変更する。これにより、ＵＬにおける干渉が回避される。

本実施形態では、ＨｅＮＢ１００−１は、ＵＬ ＣＣを変更する前に、変更後のＵＬ ＣＣを示すＵＬ ＣＣ情報を送信し、ＵＥ２００−１は、ＨｅＮＢ１００−１からのＵＬ ＣＣ情報を受信する。これにより、変更後のＵＬ ＣＣを事前にＵＥ２００−１に通知できる。

本実施形態では、ＨｅＮＢ１００−１は、ＵＬ ＣＣを変更する前に、ＵＬ ＣＣを変更するタイミングを示すタイミング情報を送信し、ＵＥ２００−１は、ＨｅＮＢ１００−１からのタイミング情報を受信する。これにより、ＵＬ ＣＣの変更タイミングをＨｅＮＢ１００−１がＵＥ２００−１に対して指定できる。

本実施形態では、ＨｅＮＢ１００−１及びＵＥ２００−１は、無線通信の実行中に、ＵＬ ＣＣの帯域幅を維持しつつ、ＵＬ ＣＣを他のＣＣに変更する。これにより、ＵＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持してＵＬ通信を継続できる。

本実施形態では、ＨｅＮＢ１００−１及びＵＥ２００−１は、無線通信の実行中に、ＤＬ ＣＣを維持しつつ、ＵＬ ＣＣを他のＣＣに変更する。これにより、ＤＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持してＤＬ通信を継続できる。

［第２実施形態］
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。本実施形態では、ＵＬ ＣＣを変更した後、変更前のＣＣでＵＬにおける干渉が十分に低下した場合に、変更後のＣＣから変更前のＣＣに戻すようにする。

次に、本実施形態に係るＨｅＮＢ１００−１の動作を説明する。ここでは、ＨｅＮＢ１００−１及びＵＥ２００−１がＵＬ ＣＣを変更した後における動作を説明する。図７は、本実施形態に係るＨｅＮＢ１００−１の動作フロー図である。

図７に示すように、ステップＳ２０１において、制御部１４０は、変更前のＣＣ（ＵＬ ＣＣ）において受ける干渉レベルを測定する。

ステップＳ２０２において、制御部１４０は、当該干渉レベルが所定レベル未満であるか否かを確認する。当該干渉レベルが所定レベル未満である場合（ステップＳ２０２；ＹＥＳ）、処理がステップＳ２０３に進む。これに対し、当該干渉レベルが所定レベル未満でない場合（ステップＳ２０２；ＮＯ）、処理がステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０３において、制御部１４０は、変更前のＣＣを新たなＵＬ ＣＣとして決定する。また、制御部１４０は、新たなＵＬ ＣＣを決定するとともに、ＵＬ ＣＣの変更タイミングを決定する。

ステップＳ２０４において、制御部１４０は、新たなＵＬ ＣＣ及びＵＬ ＣＣの変更タイミングを決定すると、当該新たなＵＬ ＣＣを示すＵＬ ＣＣ情報及びＵＬ ＣＣの変更タイミングを示すタイミング情報を送信するよう無線通信部１１０を制御する。

ステップＳ２０５において、制御部１４０は、タイミング情報に対応するタイミングになるまで待ち状態になる。

ステップＳ２０６において、タイミング情報に対応するタイミング（無線フレーム番号及び／又はサブフレーム番号）で、ＵＬ ＣＣ情報に対応する変更後のＵＬ ＣＣに変更する。制御部１４０は、ＵＬ ＣＣを変更した後、ＵＥ２００−１との無線通信を継続するよう制御する。変更後のＵＬ ＣＣの帯域幅と変更前のＵＬ ＣＣの帯域幅とが等しいため、ＵＬ ＣＣを変更しても、ＵＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持してＵＬ通信を継続する。また、ＤＬ ＣＣは変更していないため、ＤＬ ＣＣに対応付けられたコンテキストを維持してＤＬ通信を継続する。

［第３実施形態］
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。上述した第１実施形態では、ＨｅＮＢ１００−１からＵＥ２００−１へタイミング情報を送信していた。これに対し、第３実施形態では、ＨｅＮＢ１００−１及びＵＥ２００−１でＵＬ ＣＣの変更タイミングに関する規則を予め共有（記憶）しておくことで、タイミング情報の送受信を省略する。

変更タイミングに関する規則とは、例えば、ＵＬ ＣＣ情報の送受信が行われた無線フレームの次の無線フレームに含まれる先頭サブフレームでＵＬ ＣＣを変更するという規則である。あるいは、ＵＬ ＣＣ情報の送受信が行われたサブフレームのＮサブフレーム後のサブフレームでＵＬ ＣＣを変更する規則であってもよい。

次に、本実施形態に係る移動通信システムの動作について、ＨｅＮＢ１００−１の動作、ＵＥ２００−１の動作、の順に説明する。ここでは、ＨｅＮＢ１００−１とＵＥ２００−１との間の無線通信が行われている際に、ＵＬ ＣＣを変更する動作を説明する。

図８は、本実施形態に係るＨｅＮＢ１００−１の動作フロー図である。

図８に示すように、ステップＳ３０１において、制御部１４０は、ＵＬにおいて受ける干渉レベルを測定する。制御部１４０は、当該干渉レベルが所定レベルを超えた場合（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）に、ＵＬ ＣＣの変更を決定する。

ステップＳ３０２において、制御部１４０は、周辺ＣＣ使用状況のモニタリングを行う。

ステップＳ３０３において、制御部１４０は、当該モニタリングの結果に基づいて、周辺で使用していないＣＣ又はＵＬ干渉レベルの低いＣＣを、変更後のＵＬ ＣＣとして決定する。

ステップＳ３０４において、制御部１４０は、変更後のＵＬ ＣＣを示すＵＬ ＣＣ情報を送信するよう無線通信部１１０を制御する。

ステップＳ３０５において、制御部１４０は、変更タイミングに関する規則により定められるタイミングになるまで待ち状態になる。

ステップＳ３０６において、変更タイミングに関する規則により定められるタイミングで、ＵＬ ＣＣ情報に対応する変更後のＵＬ ＣＣに変更する。制御部１４０は、ＵＬ ＣＣを変更した後、ＵＥ２００−１との無線通信を継続するよう制御する。

図９は、本実施形態に係るＵＥ２００−１の動作フロー図である。

図９に示すように、ステップＳ３５１において、制御部２３０は、ＵＬ ＣＣ情報をＨｅＮＢ１００−１から無線通信部２１０が受信したか否かを確認する。ＵＬ ＣＣ情報を受信した場合（ステップＳ３５１；ＹＥＳ）、処理がステップＳ３５２に進む。

ステップＳ３５２において、制御部２３０は、変更タイミングに関する規則により定められるタイミングになるまで待ち状態になる。

ステップＳ３５３において、制御部２３０は、変更タイミングに関する規則により定められるタイミングで、当該ＵＬ ＣＣ情報に対応する変更後のＵＬ ＣＣに変更する。そして、制御部２３０は、ＵＬ ＣＣを変更した後、ＨｅＮＢ１００−１との無線通信を継続する。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＨｅＮＢ１００−１は、ＵＬ ＣＣ情報を送信した後、予め定められたタイミングでＵＬ ＣＣを変更し、ＵＥ２００−１は、ＵＬ ＣＣ情報を受信した後、予め定められたタイミングでＵＬ ＣＣを変更する。これにより、タイミング情報を省略できるため、オーバーヘッドを削減できる。

［その他の実施形態］
上記のように、本発明は各実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

上述した各実施形態では、ＵＬにおける干渉検知をトリガとしてＵＬ ＣＣを変更する一例を説明した。しかしながら、ＵＬにおける輻輳検知をトリガとしてＵＬ ＣＣを変更してもよい。すなわち、ＵＬにおいて輻輳が生じた場合に、帯域幅の広いＵＬ ＣＣに変更することでＵＬ通信容量が増大するため、ＵＬにおける輻輳を解消できる。なお、ＵＬにおける輻輳の有無は、例えばＵＬにおけるＲＢ使用率が所定値を超えたか否かによって判定できる。

また、上述した実施形態では、基地局の一種であるＨｅＮＢを例に説明したが、ＨｅＮＢに限らず、マクロ基地局（ＭｅＮＢ）やピコ基地局（ＰｅＮＢ）を本発明に係る基地局としてもよい。

さらに、将来的には、１つのＣＣを分割して各分割キャリアを新たなＣＣとして取り扱うことも想定されているが、本明細書におけるコンポーネントキャリア（ＣＣ）は、そのような新たなＣＣも含むものとする。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。

Claims (11)

1. 周波数分割複信方式を採用する移動通信システムであって、
   ユーザ端末と、
   少なくとも一対の上り・下りコンポーネントキャリアを前記ユーザ端末との無線通信に使用する基地局と、
   を有し、
   前記基地局及び前記ユーザ端末は、前記無線通信の実行中に、
   前記一対の上り・下りコンポーネントキャリアのうちの第１の上りコンポーネントキャリアから、該第１の上りコンポーネントキャリアと帯域幅が等しい第２の上りコンポーネントキャリアに変更し、
   前記第１の上りコンポーネントキャリアに適用されていた上りリンク通信のコンテキストを維持して、該コンテキストを前記第２の上りコンポーネントキャリアに適用することを特徴とする移動通信システム。
2. 前記基地局は、前記第２の上りコンポーネントキャリアに変更する前に、前記第２の上りコンポーネントキャリアを示す上りコンポーネントキャリア情報を送信し、
   前記ユーザ端末は、前記基地局からの前記上りコンポーネントキャリア情報を受信することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
3. 前記基地局は、前記上りコンポーネントキャリア情報を、ユーザ端末個別のメッセージに含めて送信することを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
4. 前記基地局は、前記上りコンポーネントキャリア情報を、複数のユーザ端末に共通の情報ブロックに含めて送信することを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
5. 前記基地局は、前記上りコンポーネントキャリア情報を送信した後、予め定められたタイミングで、前記第１の上りコンポーネントキャリアから前記第２の上りコンポーネントキャリアに変更し、
   前記ユーザ端末は、前記上りコンポーネントキャリア情報を受信した後、前記予め定められたタイミングで、前記第１の上りコンポーネントキャリアから前記第２の上りコンポーネントキャリアに変更することを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
6. 前記基地局は、前記第２の上りコンポーネントキャリアに変更する前に、前記第２の上りコンポーネントキャリアに変更するタイミングを示すタイミング情報を送信し、
   前記ユーザ端末は、前記基地局からの前記タイミング情報を受信することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
7. 前記基地局は、前記タイミング情報を送信した後、前記タイミング情報に対応するタイミングで、前記第１の上りコンポーネントキャリアから前記第２の上りコンポーネントキャリアに変更し、
   前記ユーザ端末は、前記タイミング情報を受信した後、前記タイミング情報に対応するタイミングで、前記第１の上りコンポーネントキャリアから前記第２の上りコンポーネントキャリアに変更することを特徴とする請求項６に記載の移動通信システム。
8. 前記基地局及び前記ユーザ端末は、前記無線通信の実行中に、前記一対の上り・下りコンポーネントキャリアのうちの下りコンポーネントキャリアを維持しつつ、前記第１の上りコンポーネントキャリアから前記第２の上りコンポーネントキャリアに変更することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
9. 前記基地局及び前記ユーザ端末は、前記下りコンポーネントキャリアと、前記下りコンポーネントキャリアに対応付けられたコンテキストと、を維持しつつ、前記第１の上りコンポーネントキャリアから前記第２の上りコンポーネントキャリアに変更することを特徴とする請求項８に記載の移動通信システム。
10. 周波数分割複信方式を採用する移動通信システムにおいて、少なくとも一対の上り・下りコンポーネントキャリアをユーザ端末との無線通信に使用する基地局であって、
    前記無線通信の実行中に、
    前記一対の上り・下りコンポーネントキャリアのうちの第１の上りコンポーネントキャリアから、該第１の上りコンポーネントキャリアと帯域幅が等しい第２の上りコンポーネントキャリアに変更し、
    前記第１の上りコンポーネントキャリアに適用されていた上りリンク通信のコンテキストを維持して、該コンテキストを前記第２の上りコンポーネントキャリアに適用することを特徴とする基地局。
11. 周波数分割複信方式を採用する移動通信システムにおいて、少なくとも一対の上り・下りコンポーネントキャリアを基地局との無線通信に使用するユーザ端末であって、
    前記無線通信の実行中に、
    前記一対の上り・下りコンポーネントキャリアのうちの第１の上りコンポーネントキャリアから、該第１の上りコンポーネントキャリアと帯域幅が等しい第２の上りコンポーネントキャリアに変更し、
    前記第１の上りコンポーネントキャリアに適用されていた上りリンク通信のコンテキストを維持して、該コンテキストを前記第２の上りコンポーネントキャリアに適用することを特徴とするユーザ端末。

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