JP6034956B2 - 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、キャリアアグリゲーションをサポートする移動通信システム、ユーザ端末、及び基地局に関する。

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 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、複数のコンポーネントキャリアを同時に使用して通信を行うキャリアアグリゲーションが導入される（例えば、非特許文献１参照）。

上りリンクのキャリアアグリゲーションにおいて、複数のコンポーネントキャリアは、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）の送信に使用されるプライマリ・コンポーネントキャリアを含む。また、プライマリ・コンポーネントキャリアは、ＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）情報の送信に使用される。

３ＧＰＰ技術仕様 「ＴＳ３６．３００ Ｖ１１．４．０」 ２０１２年１２月

ところで、隣接する基地局が同一のコンポーネントキャリア（同一の周波数帯）を使用する場合、基地局間の干渉により通信品質の劣化が生じ得る。

特に、物理上りリンク制御チャネル等の制御チャネルが干渉の影響を受けると、正常な通信ができなくなる問題があった。

そこで、本発明は、物理上りリンク制御チャネルの干渉を回避できる移動通信システム、ユーザ端末、及び基地局を提供する。

本発明に係る移動通信システムは、基地局と、第１のキャリアを含む複数のキャリアを使用して上りリンク通信を行うユーザ端末と、を備える。前記ユーザ端末は、物理上りリンク制御チャネルの送信に使用するキャリアを、前記第１のキャリア以外のキャリアに変更するための変更情報を、少なくとも前記第１のキャリアを使用して上りリンク通信を行う前記基地局から受信する受信部と、前記変更情報に基づいて、前記物理上りリンク制御チャネルの送信に使用するキャリアを、前記第１のキャリア以外のキャリアに変更する端末側制御部と、を含む。

実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 実施形態に係るＵＥのブロック図である。 実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 実施形態に係る動作環境を示す図である。 実施形態に係る動作を説明するための図である。 実施形態に係る動作シーケンス図である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る移動通信システムは、基地局と、第１のキャリアを含む複数のキャリアを使用して上りリンク通信を行うユーザ端末と、を備える。前記ユーザ端末は、物理上りリンク制御チャネルの送信に使用するキャリアを、前記第１のキャリア以外のキャリアに変更するための変更情報を、少なくとも前記第１のキャリアを使用して上りリンク通信を行う前記基地局から受信する受信部と、前記変更情報に基づいて、前記物理上りリンク制御チャネルの送信に使用するキャリアを、前記第１のキャリア以外のキャリアに変更する端末側制御部と、を含む。

実施形態では、前記変更情報は、前記物理上りリンク制御チャネルの送信に使用するキャリアを指定するための識別子を含む。前記端末側制御部は、前記変更情報に基づいて、前記複数のキャリアのうち前記識別子に対応するキャリアを使用して前記物理上りリンク制御チャネルの送信を行う。

実施形態では、前記送信部は、ユーザ端末個別に前記変更情報を送信する。

実施形態では、前記基地局は、前記基地局が隣接基地局からの干渉情報を受信した場合に、受信した干渉情報に基づいて、前記変更情報を前記ユーザ端末に送信するか否かを判断する基地局側制御部をさらに含む。

実施形態では、前記移動通信システムは、キャリアアグリゲーションをサポートする。前記ユーザ端末は、前記第１のキャリアであるプライマリ・コンポーネントキャリアを含む前記複数のキャリアである複数のコンポーネントキャリアを使用して前記基地局との上りリンク通信を行う。前記変更情報は、前記物理上りリンク制御チャネルの送信に使用するキャリアであるコンポーネントキャリアを、前記プライマリ・コンポーネントキャリア以外のコンポーネントキャリアに変更するための情報である。前記基地局は、前記変更情報を前記ユーザ端末に送信する送信部を含む。前記端末側制御部は、前記変更情報に基づいて、前記物理上りリンク制御チャネルの送信に使用するコンポーネントキャリアを、前記プライマリ・コンポーネントキャリア以外のコンポーネントキャリアに変更する。

実施形態では、前記プライマリ・コンポーネントキャリア以外のコンポーネントキャリアとは、前記複数のコンポーネントキャリアに含まれるセカンダリ・コンポーネントキャリアである。前記端末側制御部は、前記変更情報に基づいて、前記プライマリ・コンポーネントキャリアとして設定するコンポーネントキャリアを変更することなく、前記セカンダリ・コンポーネントキャリアを使用して前記物理上りリンク制御チャネルの送信を行う。

実施形態では、前記変更情報は、前記物理上りリンク制御チャネルの送信に使用するコンポーネントキャリアを指定するための識別子を含む。前記端末側制御部は、前記変更情報に基づいて、前記複数のコンポーネントキャリアのうち前記識別子に対応するコンポーネントキャリアを使用して前記物理上りリンク制御チャネルの送信を行う。

その他の実施形態では、前記移動通信システムは、前記基地局との二重接続をサポートする他の基地局をさらに備える。前記ユーザ端末は、前記第１のキャリアを使用して前記基地局との上りリンク通信を行うとともに、前記複数のキャリアに含まれる第２のキャリアを使用して他の基地局との上りリンク通信を行う。前記端末側制御部は、前記変更情報に基づいて、前記物理上りリンク制御チャネルの送信に使用するキャリアを、前記第２のキャリアに変更し、前記他の基地局に対して、前記物理上りリンク制御チャネルを送信する制御を行う。

実施形態に係るユーザ端末は、第１のキャリアを含む複数のキャリアを使用して上りリンク通信を行う。当該ユーザ端末は、少なくとも前記第１のキャリアを使用して上りリンク通信を行う基地局から変更情報を受信する受信部と、前記変更情報に基づいて、物理上りリンク制御チャネルの送信に使用するキャリアを、前記第１のキャリア以外のキャリアに変更する端末側制御部と、を備える。

実施形態に係る基地局は、第１のキャリアを含む複数のキャリアを使用して上りリンク通信を行うユーザ端末との上りリンク通信を、少なくとも前記第１のキャリアを使用して行う。当該基地局は、物理上りリンク制御チャネルの送信に使用するキャリアを、前記第１のキャリア以外のキャリアに変更するための変更情報を前記ユーザ端末に送信する送信部を備える。

［実施形態］
以下、図面を参照して、ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄに準拠して構成される移動通信システム（以下、「ＬＴＥシステム」という）にＤ２Ｄ通信を導入する場合の実施形態を説明する。

（ＬＴＥシステム）
図１は、本実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。図１に示すように、ＬＴＥシステムは、複数のＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０と、を含む。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は無線アクセスネットワークに相当し、ＥＰＣ２０はコアネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ＬＴＥシステムのネットワークを構成する。

ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、接続先のセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００はユーザ端末に相当する。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。なお、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。

ｅＮＢ２００は、例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。

ＥＰＣ２０は、複数のＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００により構成されるＥＰＣ２０は、ｅＮＢ２００を収容する。

ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。また、ｅＮＢ２００は、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。

次に、ＵＥ１００及びｅＮＢ２００の構成を説明する。

図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、アンテナ１０１と、無線送受信機１１０と、ユーザインターフェイス１２０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０と、バッテリ１４０と、メモリ１５０と、プロセッサ１６０と、を有する。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、端末側制御部を構成する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）を、端末側制御部を構成するプロセッサ１６０’としてもよい。

アンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ１０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、アンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ１６０に出力する。

ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。

メモリ１５０は、プロセッサ１６０によって実行されるプログラムと、プロセッサ１６０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、アンテナ２０１と、無線送受信機２１０と、ネットワークインターフェイス２２０と、メモリ２３０と、プロセッサ２４０と、を有する。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、基地局側制御部を構成する。なお、メモリ２３０をプロセッサ２４０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）を、基地局側制御部を構成するプロセッサとしてもよい。

アンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ２０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、アンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ２４０に出力する。

ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信に用いられる。

メモリ２３０は、プロセッサ２４０によって実行されるプログラムと、プロセッサ２４０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１乃至レイヤ３に区分されており、レイヤ１は物理（ＰＨＹ）レイヤである。レイヤ２は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤと、を含む。レイヤ３は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを含む。

物理レイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理レイヤとｅＮＢ２００の物理レイヤとの間では、物理チャネルを介してデータが伝送される。

ＭＡＣレイヤは、データの優先制御、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣレイヤとｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータが伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤは、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式（ＭＣＳ））、及び割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。

ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及び物理レイヤの機能を利用してデータを受信側のＲＬＣレイヤに伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータが伝送される。

ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＲＲＣレイヤは、制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のための制御メッセージ（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣ ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）である。

ＲＲＣレイヤの上位に位置するＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)レイヤは、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。

図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。

図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成され、各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。

下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主にユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。

ＰＤＣＣＨは、制御信号を搬送する。制御信号は、例えば、上りリンクＳＩ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、下りリンクＳＩ、ＴＰＣビットを含む。上りリンクＳＩは上りリンク無線リソースの割当てを示す情報であり、下りリンクＳＩは、下りリンク無線リソースの割当てを示す情報である。ＴＰＣビットは、上りリンクの送信電力の増減を指示する情報である。これらの情報は、下りリンク制御情報（ＤＣＩ）と称される。

ＰＤＳＣＨは、制御信号及び／又はユーザデータを搬送する。例えば、下りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。

上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームにおける周波数方向の中央部は、主にユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。

ＰＵＣＣＨは、制御信号を搬送する。制御信号は、例えば、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどである。ＣＱＩは、下りリンクのチャネル品質を示す情報であり、下りリンク伝送に使用すべき推奨変調方式及び符号化速度の決定等に使用される。ＰＭＩは、下りリンクの伝送の為に使用することが望ましいプリコーダマトリックスを示す情報である。ＲＩは、下りリンクの伝送に使用可能なレイヤ数（ストリーム数）を示す情報である。ＳＲは、上りリンク無線リソース（リソースブロック）の割当てを要求する情報である。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、下りリンクの物理チャネル（例えば、ＰＤＳＣＨ）を介して送信される信号の復号に成功したか否かを示す情報である。

ＰＵＳＣＨは、制御信号及び／又はユーザデータを搬送する。例えば、上りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。

（実施形態に係る動作）
本実施形態に係るＬＴＥシステムは、キャリアアグリゲーションをサポートする。キャリアアグリゲーションでは、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）を同時に使用して通信を行う。上りリンクのキャリアアグリゲーションにおいて、複数のＣＣは、ＰＵＣＣＨの送信に使用されるプライマリ・コンポーネントキャリア（ＰＣＣ）を含む。また、ＰＣＣは、ＮＡＳ情報の送信に使用される。

図６は、本実施形態に係る動作環境を示す図である。図６に示すように、ｅＮＢ２００−１と、ｅＮＢ２００−１と隣接するｅＮＢ２００−２と、が設置されている。ｅＮＢ２００−１のセルには、ＵＥ１００−１及び１００−２が在圏する。すなわち、ｅＮＢ２００−１のセルは、ＵＥ１００−１及び１００−２のそれぞれのサービングセルである。また、ｅＮＢ２００−２のセルには、ＵＥ１００−３が在圏する。すなわち、ｅＮＢ２００−２のセルは、ＵＥ１００−３のサービングセルである。

ｅＮＢ２００−１は、ＣＣ＃１及び＃２の２つのＣＣを上りリンク通信に使用可能である。ＣＣ＃１はＰＣＣであり、ＣＣ＃２はセカンダリ・コンポーネントキャリア（ＳＣＣ）である。

ｅＮＢ２００−１は、ＰＣＣに関する周波数情報（ｆｒｅｑＩｎｆｏ）をシステム情報ブロック（ＳＩＢ）のタイプ２（いわゆる、ＳＩＢ２）に含めてブロードキャストで送信する。周波数情報（ｆｒｅｑＩｎｆｏ）は、ＰＣＣのキャリア周波数を示す情報（ｕｌ−ＣａｒｒｉｅｒＦｒｅｑ）と、ＰＣＣの周波数帯域幅を示す情報（ｕｌ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）と、を含む。なお、ＳＩＢは、アイドル状態のＵＥ１００が受信可能な情報である。ＳＩＢは、トランスポートチャネルの一種であるＤＬ−ＳＣＨに設けられる。

ＵＥ１００−１及び１００−２のそれぞれは、ｅＮＢ２００−１からのＳＩＢ２に含まれる周波数情報（ｆｒｅｑＩｎｆｏ）に基づいて、ＰＣＣとして設定されるＣＣ＃１を特定する。ＵＥ１００−１及び１００−２のそれぞれは、ｅＮＢ２００−１とのＲＲＣ接続を確立した後、ＰＣＣとして設定されたＣＣ＃１、及びＳＣＣとして設定されたＣＣ＃２を使用して、ｅＮＢ２００−１との上りリンク通信を行う。

一方、ｅＮＢ２００−２は、ＣＣ＃１をＰＣＣとして設定しており、少なくともＣＣ＃１を使用してＵＥ１００−３との上りリンク通信を行う。

ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００−１のセルエッジであって、ｅＮＢ２００−２のセル近傍に位置する。よって、ＵＥ１００−２が送信する上りリンク信号は、ｅＮＢ２００−１において受信されるだけでなく、ｅＮＢ２００−２においても受信される。

よって、ｅＮＢ２００−２とＵＥ１００−３との間の上りリンク通信は、ｅＮＢ２００−１とＵＥ１００−２との間の上りリンク通信から干渉の影響を受ける。特に、ＵＥ１００−３のＰＵＣＣＨは、ＵＥ１００−２のＰＵＣＣＨからの干渉の影響を受けて、ｅＮＢ２００−２でＰＵＣＣＨを復号することが困難になり、ＵＥ１００−３に対する通信制御が不能になる。

このような状況下で、ＵＥ１００−２を干渉源として判定したｅＮＢ２００−１は、ＰＵＣＣＨの送信に使用するＣＣ（以下、「ＰＵＣＣＨ送信ＣＣ」という）を、ＰＣＣ以外のＣＣ（ＣＣ＃２）に変更するための変更情報をＵＥ１００−２に送信する。

ｅＮＢ２００−１は、変更情報を例えばＲＲＣレイヤのメッセージ（ＲＲＣメッセージ）に含めてＵＥ１００−２に送信する。セル内の全ＵＥに共通であるＳＩＢとは異なり、ＲＲＣメッセージは、ＵＥ個別に送信可能なメッセージである。或いは、ｅＮＢ２００−１は、変更情報をＤＣＩに含めてＵＥ１００−２に送信してもよい。このように、ｅＮＢ２００−１は、ＵＥ個別に変更情報を送信する。

ＵＥ１００−２は、変更情報をｅＮＢ２００−１から受信する。そして、ＵＥ１００−２は、変更情報に基づいて、ＰＵＣＣＨ送信ＣＣをＰＣＣ以外のＣＣ（ＣＣ＃２）に変更する。本実施形態では、ＰＣＣ以外のＣＣ（ＣＣ＃２）とは、ＳＣＣである。ＵＥ１００−２は、変更情報に基づいて、ＰＣＣとして設定するＣＣを変更することなく、ＳＣＣ（ＣＣ＃２）を使用してＰＵＣＣＨの送信を行う。

これにより、ＵＥ１００−３のＰＵＣＣＨは、ＵＥ１００−２のＰＵＣＣＨからの干渉が回避される。

また、ＰＣＣとして設定するＣＣを変更しないのは、次の理由による。ＰＣＣとして設定するＣＣを変更してしまうと、各種設定（ＲＲＣ設定など）を全体的に変更する必要があるため、処理負荷及びシグナリングが大幅に増加する問題があるからである。

図７は、本実施形態に係る動作を説明するための図である。図７では、各ＣＣにおける１無線フレーム分の使用状態（キャリア構造）を示している。

図７に示すように、ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００−１とのＲＲＣ接続を確立した後、ＰＣＣとして設定されたＣＣ＃１、及びＳＣＣとして設定されたＣＣ＃２を使用して、ｅＮＢ２００−１との上りリンク通信を行う。ＰＣＣとして設定されたＣＣ＃１には、ＰＵＣＣＨ領域が設けられる。ＳＣＣとして設定されたＣＣ＃２には、ＰＵＣＣＨ領域が設けられない。

ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００−１とのＲＲＣ接続を確立した後、ＰＣＣとして設定されたＣＣ＃１、及びＳＣＣとして設定されたＣＣ＃２を使用して、ｅＮＢ２００−１との上りリンク通信を行う。ＰＣＣとして設定されたＣＣ＃１には、ＰＵＣＣＨ領域が設けられる。ＳＣＣとして設定されたＣＣ＃２には、ＰＵＣＣＨ領域が設けられない。

その後、ｅＮＢ２００−１からの変更情報により、ＵＥ１００−２がＰＵＣＣＨ送信ＣＣをＣＣ＃２に変更すると、ＣＣ＃１にＰＵＣＣＨ領域が設けられずに、ＣＣ＃２にＰＵＣＣＨ領域が設けられる。一方、ＵＥ１００−１については、当初のＣＣ設定を維持する。

図８は、本実施形態に係る動作シーケンス図である。図８では、ｅＮＢ２００−１、ｅＮＢ２００−２、及びＵＥ１００−２のそれぞれの動作を示している。

図８に示すように、ステップＳ１０１において、ＵＥ１００−２は、ＰＣＣとして設定されたＣＣ＃１を使用してＰＵＣＣＨの送信を行う。ＵＥ１００−２は、ＰＵＣＣＨの送信と共に、上りリンクの参照信号（ＳＲＳ；Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）を送信してもよい。ＵＥ１００−２のＰＵＣＣＨは、ｅＮＢ２００−１において受信されるだけでなく、ｅＮＢ２００−２においても受信される。

ステップＳ１０２において、ｅＮＢ２００−２は、上りリンクにおける干渉電力を検出する。ｅＮＢ２００−２は、ＵＥ１００−２から受信した上りリンク信号（ＤＭＲＳ及び／又はＳＲＳ）の設定パラメータなどに基づいて、ＵＥ１００−２を干渉源として推定し、ＵＥ１００−２を示す情報を含んだ干渉情報を生成する。設定パラメータとは、上りリンク信号が配置される無線リソースなどを意味する。例えば、ｅＮＢ２００−２は、送信されるサブフレーム（ＤＭＲＳであればＰＵＳＣＨが割り当てられる予定のサブフレーム、ＳＲＳであればｐｅｒｉｏｄｉｃで決められているサブフレーム、ａｐｅｒｉｏｄｉｃの場合には割り当てる予定のサブフレーム）とそこで使用される参照信号シーケンスをｅＮＢ２００−１から通知されており、このサブフレームでこの信号シーケンスを検出できたか、及びどのくらいの電力を検出したかで、干渉源を推定する。

或いは、ｅＮＢ２００−２は、干渉源を推定することなく、ＵＥ１００−２から受信した上りリンク信号の設定パラメータを示す情報を含んだ干渉情報を生成する。この場合、ｅＮＢ２００-２側ではブラインド検出（ｅＮＢ２００-１からの情報無しに検出）したサブフレームと参照信号シーケンスとを干渉情報としてｅＮＢ２００-１に送り、ｅＮＢ２００-１側でマッチングを取ることによって干渉源を特定する。

ステップＳ１０３において、ｅＮＢ２００−２は、Ｘ２インターフェイス又はＳ１インターフェイス上で、干渉情報をｅＮＢ２００−１に送信する。

ステップＳ１０４において、ｅＮＢ２００−１は、ｅＮＢ２００−２から受信した干渉情報に基づいて、自セル内のＵＥそれぞれについて、変更情報を送信するか否かを判断する。干渉源を示す情報を干渉情報が含む場合、ｅＮＢ２００−１は、当該干渉源に変更情報を送信すると判断する。或いは、上りリンク信号の設定パラメータを示す情報を干渉情報が含む場合、ｅＮＢ２００−１は、当該設定パラメータに基づいて干渉源を推定し、当該干渉源に変更情報を送信すると判断する。ここでは、ｅＮＢ２００−１が、干渉源としてのＵＥ１００−２に変更情報を送信すると判断したと仮定して説明を進める。

ステップＳ１０５において、ｅＮＢ２００−１は、ＰＵＣＣＨ送信ＣＣをＰＣＣ以外のＣＣ（ＣＣ＃２）に変更するための変更情報をＵＥ１００−２に送信する。変更情報は、変更後のＰＵＣＣＨ送信ＣＣ（ＣＣ＃２）を指定するための識別子を含む。

ステップＳ１０６において、ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００−１からの変更情報に基づいて、ＰＵＣＣＨ送信ＣＣを、ＰＣＣ以外のＣＣ（ＣＣ＃２）に変更すると決定する。具体的には、ＵＥ１００−２は、変更情報に含まれる識別子に対応するＣＣ（ＣＣ＃２）を、ＰＵＣＣＨの送信に使用する新たなＣＣとして決定する。

ステップＳ１０７において、ＵＥ１００−２は、ＳＣＣとして設定されており、かつ、変更情報に含まれる識別子に対応するＣＣ（ＣＣ＃２）を使用してＰＵＣＣＨの送信を行う。

上述したように、ＵＥ１００−２がＰＵＣＣＨ送信ＣＣをＰＣＣ以外のＣＣ（ＣＣ＃２）に変更することにより、ｅＮＢ２００−２及びＵＥ１００−３は、ＵＥ１００−２のＰＵＣＣＨに起因するＰＵＣＣＨ干渉を回避できるため、正常な通信を行うことができる。

［実施形態の変更例］
上述した実施形態では、ｅＮＢ２００−２で上りリンクの干渉を検出した場合に、干渉情報をｅＮＢ２００−１に送信し、ｅＮＢ２００−１でＰＵＣＣＨ送信ＣＣを変更する制御を行っていた。

一方、本変更例では、ｅＮＢ２００−２が複数のＣＣを上りリンク通信に使用する場合に、上述した制御に代えて、以下の制御を行う。

具体的には、ｅＮＢ２００−２は、上りリンクにおける干渉電力を検出したことに応じて、ＰＵＣＣＨ送信ＣＣをＰＣＣ以外のＣＣ（例えばＣＣ＃２）に変更するための変更情報をＵＥ１００−３に送信する。ＵＥ１００−３は、ｅＮＢ２００−２からの変更情報に基づいて、ＰＵＣＣＨ送信ＣＣをＰＣＣ以外のＣＣ（例えばＣＣ＃２）に変更する。

これにより、上述した実施形態と同様に、ｅＮＢ２００−２及びＵＥ１００−３は、ＵＥ１００−２のＰＵＣＣＨに起因するＰＵＣＣＨ干渉を回避できるため、正常な通信を行うことができる。

［その他の実施形態］
また、上述した実施形態では、本発明が、キャリアアグリゲーションをサポートするＬＴＥシステムに適用されるケースを説明したが、これに限られない。本発明は、二重接続（Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）をサポートするＬＴＥシステムに適用されてもよい。

なお、二重接続は、ＲＲＣ接続中のＵＥが、バックホールに接続される少なくとも２つの異なるネットワークポイント（例えば、２つのｅＮＢ２００）から与えられる無線リソース（キャリア）を使用する動作方式である。

例えば、上述した実施形態に係る動作環境において、ｅＮＢ２００−３が設置されているケースを説明する。

ｅＮＢ２００−３は、ｅＮＢ２００−１の近隣に位置する。ｅＮＢ２００−３は、ｅＮＢ２００−１の隣接基地局であってもよい。或いは、ｅＮＢ２００−１がマクロセルを管理している場合、マクロセル内に設置され、スモールセルを管理するｅＮＢ２００−３であってもよい。

ｅＮＢ２００−３は、ｅＮＢ２００−１との二重接続をサポートするｅＮＢである。ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００−１とＲＲＣ接続を確立しており、キャリア♯１を使用してｅＮＢ２００−１との上りリンク通信を行うとともに、キャリア♯２を使用してｅＮＢ２００−３との上りリンク通信を行う。従って、ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００−１とｅＮＢ２００−３とから与えられる無線リソース（キャリア♯１及びキャリア♯２）を使用する。ＵＥ１００−２は、キャリア♯１を使用してＰＵＣＣＨを送信する。なお、ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００−３とＲＲＣ接続を確立せずに、ｅＮＢ２００−３と通信用のベアラを確立していてもよい。

一方、上述した実施形態と同様に、ｅＮＢ２００−２は、キャリア♯１を使用してＵＥ１００−３と上りリンク通信を行う。ＵＥ１００−３は、キャリア♯１を使用してＰＵＣＣＨを送信する。

この場合、上述した実施形態と同様に、ＵＥ１００−３のＰＵＣＣＨは、ＵＥ１００−２のＰＵＣＣＨからの干渉の影響を受けて、ｅＮＢ２００−２でＰＵＣＣＨを復号することが困難になり、ＵＥ１００−３に対する通信制御が不能になる。

このような状況下で、ＵＥ１００−２を干渉源と判定したｅＮＢ２００−１は、ＰＵＣＣＨの送信に使用するキャリア（以下、ＰＵＣＣＨ送信キャリアという）をキャリア♯１以外のキャリアであるキャリア♯２に変更するための変更情報をＵＥ１００−２に送信できる。ｅＮＢ２００−１は、上述した実施形態と同様に、ＵＥ個別に変更情報を送信できる。変更情報は、ＰＵＣＣＨの送信に使用するキャリア（キャリア♯２）を指定するための識別子を含んでもよい。

ｅＮＢ２００−１からの変更情報を受信したＵＥ１００−２は、当該変更情報に基づいて、ＰＵＣＣＨ送信キャリアをキャリア♯２に変更する。ＵＥ１００−２は、変更情報に基づいて、複数のキャリアのうち識別子に対応するキャリアに対応するキャリアを使用してＰＵＣＣＨの送信を行うことができる。その後、ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００−３に対して、キャリア♯２を使用してＰＵＣＣＨの送信を行う。これにより、上述した実施形態と同様に、ｅＮＢ２００−２及びＵＥ１００−３は、ＵＥ１００−２のＰＵＣＣＨに起因するＰＵＣＣＨ干渉を回避できるため、正常な通信を行うことができる。

また、ＵＥ１００−２は、変更情報に基づいて、ｅＮＢ２００−１とのＲＲＣ接続を切断して、ｅＮＢ２００−３とのＲＲＣ接続を確立することなく、キャリア♯２を使用してＰＵＣＣＨの送信を行うことができる。これにより、ＲＲＣ接続の設定変更に伴う、処理負荷及びシグナリングの増加が発生しない。

また、ｅＮＢ２００−１は、上述した実施形態と同様に、ｅＮＢ２００−２から干渉情報を受信した場合に、受信した干渉情報に基づいて、変更情報をＵＥ１００−２に送信するか否かを判断してもよい。

また、上述した実施形態では、本発明をＬＴＥシステムに適用するケースを主として説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。

なお、米国仮出願第６１／８０５７９８号（２０１３年３月２７日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

以上のように、本発明に係る移動通信システム、基地局及びユーザ端末は、物理上りリンク制御チャネルの干渉を回避できるため、移動通信分野において有用である。

Claims (3)

1. ユーザ端末であって、
   第１の基地局及び第２の基地局と同時に通信する二重接続を実行する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記第１の基地局とのＲＲＣ接続を有し、
   前記第２の基地局に対してＰＵＣＣＨを送信するために用いる所定キャリアを指定する識別子を、前記第１の基地局から受信し、
   前記識別子に基づいて前記所定キャリアを設定し、
   前記所定キャリアを設定した後、前記第２の基地局とのＲＲＣ接続を確立せずに、前記第１の基地局とのＲＲＣ接続を維持する、
   ことを特徴とするユーザ端末。
2. 第１の基地局及び第２の基地局と同時に通信する二重接続を実行するユーザ端末を制御する方法であって、
   前記第１の基地局とのＲＲＣ接続を確立するステップと、
   前記第２の基地局に対してＰＵＣＣＨを送信するために用いる所定キャリアを指定する識別子を、前記第１の基地局から受信するステップと、
   前記識別子に基づいて前記所定キャリアを設定するステップと、
   前記所定キャリアを設定した後、前記第２の基地局とのＲＲＣ接続を確立せずに、前記第１の基地局とのＲＲＣ接続を維持するステップと、
   を備えることを特徴とする方法。
3. 第１の基地局及び第２の基地局と同時に通信する二重接続を実行するユーザ端末を制御するプロセッサであって、
   前記プロセッサは、
   前記第１の基地局とのＲＲＣ接続を確立する処理と、
   前記第２の基地局に対してＰＵＣＣＨを送信するために用いる所定キャリアを指定する識別子を、前記第１の基地局から受信する処理と、
   前記識別子に基づいて前記所定キャリアを設定する処理と、
   前記所定キャリアを設定した後、前記第２の基地局とのＲＲＣ接続を確立せずに、前記第１の基地局とのＲＲＣ接続を維持する処理と、
   を実行することを特徴とするプロセッサ。

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