JP6174212B2 - 基地局 - Google Patents
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Description
本発明は、移動通信システムにおける基地局に関する。
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の集合体を使用してマルチキャリア通信を行う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 TS 36.300 V10.8.0 (2012−06)
キャリアアグリゲーションにおいて、基地局は、1つのコンポーネントキャリア(第1のコンポーネントキャリア)をプライマリセルとして運用するよう設定し、他のコンポーネントキャリア(第2のコンポーネントキャリア)をセカンダリセルとして運用するよう設定する。プライマリセルとは、制御信号及びユーザデータを伝送するセルである。セカンダリセルとは、ユーザデータを伝送するセルである。
しかしながら、キャリアアグリゲーションは、広帯域化を実現できるものの、各キャリアを単独で使用して通信を行う従来のキャリア運用方法に比べて、基地局が収容可能なユーザ端末数が少なくなるという問題がある。
そこで、本発明は、複数のキャリアを適切に運用できる基地局を提供する。
第1の特徴に係る基地局は、隣接基地局から送信される情報であって、かつ前記隣接基地局と接続するユーザ端末に関する情報を受信する受信部を備える。前記情報は、所定のキャリアについてユーザデータを伝送するセカンダリセルとしての運用を変更するよう要求する情報を含む。前記基地局は、前記情報に基づいて、前記所定のキャリアについてユーザデータを伝送するセカンダリセルとしての運用を変更する制御部をさらに備える。
第2の特徴に係る基地局は、隣接基地局から送信される情報であって、かつ前記隣接基地局と接続するユーザ端末に関する情報を受信する受信部を備える。前記情報は、前記隣接基地局が管理する所定のキャリアのうちの一部のキャリアについてユーザデータを伝送するセカンダリセルとしての運用を変更するよう要求する情報を含む。前記基地局は、前記情報に基づいて、前記一部のキャリアについてユーザデータを伝送するセカンダリセルとしての運用を変更する制御部をさらに備える。
第1実施形態〜第4実施形態に係る基地局は、複数のキャリアを無線通信に使用する。前記基地局は、隣接基地局から送信される情報であって、かつ前記隣接基地局と接続するユーザ端末に関する隣接基地局情報を受信する。前記基地局は、前記隣接基地局情報に基づいて、前記複数のキャリアのうち少なくとも1つのキャリアのキャリア構成を変更する。
第1実施形態〜第3実施形態は、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に関する。キャリアアグリゲーションは、制御信号及びユーザデータを伝送するプライマリセルとして運用される第1のコンポーネントキャリアと、ユーザデータを伝送するセカンダリセルとして運用される第2のコンポーネントキャリアと、を用いてマルチキャリア通信を行うものである。
プライマリセル(第1のコンポーネントキャリア)はユーザデータだけでなく制御信号を伝送できるので、プライマリセル単独でユーザ端末を収容できる。
これに対し、セカンダリセル(第2のコンポーネントキャリア)は、制御信号を伝送できないので、セカンダリセル単独でユーザ端末を収容できない。すなわち、セカンダリセルは、プライマリセルと組み合わせて使用されることが前提となる。
なお、セカンダリセル(第2のコンポーネントキャリア)は1つに限らず、複数であってもよい。
第4実施形態は、新型キャリア構成(NCT:New Carrier Type)をサポートする移動通信システムに関する。NCTでは、従来型キャリア構成(LCT:Legacy Carrier Type)とは異なるキャリア構成とすることにより、ユーザデータの伝送効率を高めることができる。NCTが適用されるキャリア(NCTキャリア)は、NCTをサポートするユーザ端末しか収容できない。
例えば、NCTキャリアは、LCTキャリアに比べて、参照信号の密度が低く設定される。或いは、NCTキャリアは、下りリンク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)を持たない。この場合、NCTキャリアは、上述したセカンダリセルと同様のキャリア構成になる。或いは、NCTキャリアには、PDCCHに代えて、下りリンク制御信号を伝送するためのePDCCH(enhanced PDCCH)が設けられる。
(1)第1実施形態
以下において、第1実施形態について説明する。
以下において、第1実施形態について説明する。
(1.1)第1実施形態の概要
本実施形態に係る通信制御方法は、基地局が、該基地局の負荷レベルに関する通知メッセージを隣接基地局に送信するステップAと、隣接基地局が、通知メッセージに基づいて、第2のコンポーネントキャリアをプライマリセルとして運用するように第2のコンポーネントキャリアのキャリア構成を変更するステップBと、を有する。
本実施形態に係る通信制御方法は、基地局が、該基地局の負荷レベルに関する通知メッセージを隣接基地局に送信するステップAと、隣接基地局が、通知メッセージに基づいて、第2のコンポーネントキャリアをプライマリセルとして運用するように第2のコンポーネントキャリアのキャリア構成を変更するステップBと、を有する。
ここで、「通知メッセージを送信する」とは、通知メッセージを直接的に隣接基地局に送信する場合に限らず、上位のネットワークエンティティを介して通知メッセージを間接的に隣接基地局に送信する場合も含む。「隣接基地局」は、次隣接基地局も含む概念であってもよい。
また、「第2のコンポーネントキャリアのキャリア構成を変更する」とは、第2のコンポーネントキャリアの全部をプライマリセルとして運用するようにキャリア構成を変更する場合に限らず、第2のコンポーネントキャリアの一部のみをプライマリセルとして運用するようにキャリア構成を変更する場合も含む。前者の場合にはキャリアアグリゲーションが中止されるが、後者の場合にはキャリアアグリゲーションが一部継続される。
なお、第2のコンポーネントキャリアの一部のみをプライマリセルとして運用するとは、第2のコンポーネントキャリアが1つであれば、1つの第2のコンポーネントキャリアのうちの一部のサブフレームをプライマリセルとして運用することを含み、第2のコンポーネントキャリアが複数であれば、複数の第2のコンポーネントキャリアのうちの1つの第2のコンポーネントキャリアをプライマリセルとして運用することを含む。
このような通信制御方法によれば、隣接基地局は、自身の負荷レベルが上昇することが通知メッセージから予想される場合(例えば、自身が収容するユーザ端末の数が増加すると予想される場合)に、負荷レベルの上昇に備えて、第2のコンポーネントキャリアをプライマリセルとして運用するように変更する。よって、隣接基地局は、自身の負荷レベルが実際に上昇した際、プライマリセルに変更した第2のコンポーネントキャリアを用いて、負荷レベルの上昇分を吸収できる。
したがって、本実施形態に係る通信制御方法は、複数のコンポーネントキャリアを適切に運用できる。
本実施形態において、通知メッセージは、基地局の負荷レベルが所定レベルを上回る状態の持続時間を示す持続時間情報を含んでもよい。これにより、隣接基地局は、自身の負荷レベルが上昇するタイミングを持続時間情報から予想して、第2のコンポーネントキャリアをプライマリセルに変更するタイミングを適切に決定できる。
なお、以下において「所定レベル」とは、基地局が高負荷状態と認められる程度の負荷レベルを意味し、例えば基地局の負荷容量の80%〜90%の負荷レベルとすることができる。
(1.2)移動通信システムの概要
図1は、本実施形態に係る移動通信システムの構成図である。本実施形態に係る移動通信システムは、LTE Advanced(3GPPリリース10以降)に基づいて構成されるLTEシステムである。
図1は、本実施形態に係る移動通信システムの構成図である。本実施形態に係る移動通信システムは、LTE Advanced(3GPPリリース10以降)に基づいて構成されるLTEシステムである。
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−UMTS Terrestrial Radio Access Network)10と、EPC(Evolved Packet Core)20と、を含む。本実施形態においてE−UTRAN10及びEPC20は、ネットワークを構成する。
UE100は、移動型の無線通信装置であり、接続を確立したセル(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。UE100は、キャリアアグリゲーションによるマルチキャリア通信を行う場合に、プライマリセル及びセカンダリセルをサービングセルとして、該サービングセルとの無線通信を行う。
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、セルを管理しており、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、無線リソース管理(RRM)機能、ユーザデータのルーティング機能、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などを有する。
EPC20は、MME(Mobility Management Entity)/S−GW(Serving−Gateway)300と、OAM400(Operation and Maintenance)と、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。
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。
OAM400は、オペレータによって管理されるサーバ装置であり、E−UTRAN10の保守及び監視を行う。
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。なお、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。また、プロセッサ160は、後述する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、制御部を構成する。
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。また、プロセッサ240は、後述する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〜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。物理レイヤは、物理チャネルを用いて上位レイヤに伝送サービスを提供する。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・符号化方式など)及びリソースブロックを決定するMAC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、無線ベアラを介してデータが伝送される。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RRC接続状態であり、そうでない場合、UE100はRRCアイドル状態である。
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)がそれぞれ使用される。
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、連続する複数のサブキャリアからなる。また、各シンボルの先頭には、サイクリックプレフィックス(CP)と呼ばれるガード区間が設けられる。
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、制御信号を運搬する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。制御信号は、例えば、上りリンクSI(Scheduling Information)、下りリンクSI(Scheduling Information)、TPCビットである。上りリンクSIは、上りリンクのリソースブロックの割当てを示す信号である。下りリンクSIは、下りリンクのリソースブロックの割当てを示す信号である。TPCビットは、上りリンクのチャネルを介して送信される信号の電力の増減を指示する信号である。また、各サブフレームの残りの区間は、主に、ユーザデータを運搬する物理下りリンク共有チャネル(PDSCH)として使用される領域である。
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、制御信号を運搬する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。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、下りリンクの伝送に使用すべき推奨変調方式と符号化速度を通知する信号である。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信号である。RIは、下りリンクの伝送に使用すべきレイヤ数(ストリーム数)を示す信号である。SRは、上りリンクのリソースブロックの割当てを要求する信号である。ACK/NACKは、下りリンクのチャネル(例えば、PDSCH)を介して送信されるユーザデータを受信できたか否かを示す信号である。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、ユーザデータを運搬する物理上りリンク共有チャネル(PUSCH)として使用される領域である。
(1.3)キャリアアグリゲーションの概要
以下、本実施形態に係るLTEシステムがサポートするキャリアアグリゲーションにおけるキャリア構成を説明する。下りリンクにおけるキャリアアグリゲーションを例に説明するが、本発明は下りリンクに限定されるものではない。
以下、本実施形態に係るLTEシステムがサポートするキャリアアグリゲーションにおけるキャリア構成を説明する。下りリンクにおけるキャリアアグリゲーションを例に説明するが、本発明は下りリンクに限定されるものではない。
図6は、下りリンクにおいてキャリアアグリゲーションが適用された場合の無線フレームの構成図である。ここでは、下りリンクにおいて2つのコンポーネントキャリア(CC)が利用できるケースを例示している。2つのコンポーネントキャリア(CC1、CC2)は、周波数方向に連続していてもよく、不連続であってもよい。
図6に示すように、本実施形態に係るLTEシステムは、プライマリセルとして運用される第1のコンポーネントキャリア(CC1)と、セカンダリセルとして運用される第2のコンポーネントキャリア(CC2)と、を用いてマルチキャリア通信を行うキャリアアグリゲーションをサポートする。
プライマリセルとして運用される第1のコンポーネントキャリア(CC1)において、各サブフレームは、PDCCHとして使用される制御領域(PDCCH領域)と、PDSCHとして使用される制御領域(PDSCH領域)と、を含む。また、各サブフレームは、参照信号を含む。
このように、第1のコンポーネントキャリア(CC1)におけるサブフレームは、PDCCH領域及びPDSCH領域を含み、制御信号及びユーザデータを伝送できる。したがって、プライマリセル(第1のコンポーネントキャリア)は、制御信号を伝送できるので、プライマリセル単独でユーザ端末を収容できる。
これに対し、セカンダリセルとして運用される第2のコンポーネントキャリア(CC2)において、各サブフレームは、PDCCHとして使用される制御領域(PDCCH領域)の代わりに、PDSCHとして使用されるデータ領域(PDSCH領域)を含む。また、各サブフレームは、参照信号を含む。
このように、第2のコンポーネントキャリア(CC2)におけるサブフレームは、PDCCH領域を含まず、制御信号を伝送できない。したがって、セカンダリセル(第2のコンポーネントキャリア)は、制御信号を伝送できないので、セカンダリセル単独ではユーザ端末を収容できない。
(1.4)第1実施形態に係る動作
以下において、本実施形態に係るLTEシステムの動作を説明する。
以下において、本実施形態に係るLTEシステムの動作を説明する。
図7は、本実施形態で想定するLTEシステムの動作環境を説明するための図である。図7に示すように、eNB200−1に隣接してeNB200−2が設置されており、eNB200−2に隣接してeNB200−3が設置されている。
eNB200−1、eNB200−2、及びeNB200−3のそれぞれは、キャリアアグリゲーションをサポートする。本実施形態では、eNB200−1、eNB200−2、及びeNB200−3のそれぞれは、第1のコンポーネントキャリア(CC1)及び第2のコンポーネントキャリア(CC2)を使用可能である。
また、eNB200−1、eNB200−2、及びeNB200−3のそれぞれの通信エリア内には、電車などの輸送交通手段Tの移動経路(例えば、線路)が設けられている。輸送交通手段Tは、eNB200−1、eNB200−2、及びeNB200−3の順に、対応する通信エリア内を通過する。
輸送交通手段T内には、多数のUE100が存在し得る。輸送交通手段T内に多数のUE100が存在する場合、輸送交通手段Tが通信エリア内を通過する際に、該通信エリアに対応するeNB200の負荷レベルが急激に上昇する。
本実施形態では、eNB200−1、eNB200−2、及びeNB200−3のそれぞれは、通常時はキャリアアグリゲーションを行うモード(以下、キャリアアグリゲーションモード)で動作する。一方、eNB200−1、eNB200−2、及びeNB200−3のそれぞれは、負荷レベルが高い状況及び負荷レベルが上昇すると予想される状況においては、キャリアアグリゲーションを行わないモード(以下、多UEモード)で動作する。
多UEモードは、キャリアアグリゲーションモードに比べて、1UE当たりの伝送速度は低下するものの、eNB200が収容可能なUE数を増加させることができる。
図8は、下りリンクにおいてキャリアアグリゲーションが適用されない場合(すなわち、多UEモード)における無線フレームの構成図である。
図8に示すように、多UEモードにおいて、第2のコンポーネントキャリア(CC2)は、第1のコンポーネントキャリアと同様にプライマリセルとして運用される。具体的には、プライマリセルとして運用される第2のコンポーネントキャリア(CC2)において、各サブフレームは、PDCCHとして使用される制御領域(PDCCH領域)と、PDSCHとして使用される制御領域(PDSCH領域)と、を含む。また、各サブフレームは、参照信号を含む。
図7の例では、eNB200−1は、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tがあり、負荷レベルが高い状況にあるので、多UEモードで動作している。ここで、eNB200−1は、自身の負荷レベルが高いことに応じて、自身の負荷レベルに関する通知メッセージ(以下、「Traffic ForecastメッセージA」と称する)をX2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−2に送信する。本実施形態において、Traffic ForecastメッセージAは、隣接基地局情報に相当する。
eNB200−2は、Traffic ForecastメッセージAを受信すると、Traffic ForecastメッセージAに基づいて、多UEモードに移行する。具体的には、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルとして運用するように第2のコンポーネントキャリア(CC2)のキャリア構成を変更する。
このように、eNB200−2は、自身の接続UE数が増加することがTraffic ForecastメッセージAから予想される場合に、接続UE数の増加に備えて、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルとして運用するようにキャリア構成を変更する。これにより、eNB200−2は、自身の接続UE数が実際に増加した際、第2のコンポーネントキャリア(CC2)に対応するプライマリセルを用いて、接続UE数の増加分を吸収できる。
eNB200−1は、eNB200−3の負荷レベルも上昇すると予想した場合、eNB200−1は、Traffic ForecastメッセージAをX2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−3に送信する。
なお、eNB200−1がTraffic ForecastメッセージAの送信先とすべきeNB(セル)の一覧は、eNB200−1が保持していてもよく、上位のネットワークエンティティが保持していてもよい。
図9は、本実施形態に係るTraffic ForecastメッセージAに関するメッセージ構成を説明するための図である。ここでは、eNB200−1からeNB200−2へTraffic ForecastメッセージAを送信する一例を説明する。
図9に示すように、Traffic ForecastメッセージAは、メッセージ種別を識別するためのメッセージIDと、送信元を識別するためのセルIDと、送信先を識別するためのセルIDと、を含む。
また、Traffic ForecastメッセージAは、eNB200−2において上昇すると予想される負荷レベル(例えば、接続UE数、又はトラフィック量)を示す負荷情報を含む。eNB200−2において上昇すると予想される負荷レベルとは、輸送交通手段TがeNB200−1の通信エリア内に入った際に上昇したeNB200−1の負荷レベルとすることができる。或いは、負荷情報は、現時点のeNB200−1の負荷レベルを示す情報であってもよい。
さらに、Traffic ForecastメッセージAは、eNB200−1において負荷レベルが高い状態が持続する時間を示す持続時間情報を含む。具体的には、eNB200−1は、自身の負荷レベルが所定レベルを超えた時点からの経過時間(持続時間)を計時し、Traffic ForecastメッセージAを送信する際に、送信時点の経過時間を示す持続時間情報をTraffic ForecastメッセージAに含める。持続時間情報は、eNB200−2において、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルに変更するタイミングを決定するために使用される。
なお、Traffic ForecastメッセージAは、持続時間と比較すべきタイムアウト時間を示すタイムアウト時間情報を含んでもよい。この場合、eNB200−2は、Traffic ForecastメッセージAに含まれる持続時間情報及びタイムアウト時間情報に基づいて、持続時間がタイムアウト時間を上回るか否かを判定し、持続時間がタイムアウト時間を上回るタイミングで多UEモードに移行する。
一方、Traffic ForecastメッセージAに対する応答であるTraffic Forecast Responseメッセージは、メッセージ種別を識別するためのメッセージIDと、送信元を識別するためのセルIDと、送信先を識別するためのセルIDと、を含む。
図10は、本実施形態に係るeNB200−1の動作フロー図である。ここでは、eNB200−2へのTraffic ForecastメッセージAの送信に関するeNB200−1の動作を説明する。
図10に示すように、ステップS111において、eNB200−1は、自身の負荷レベルが所定レベルを上回るか否かを判定する。ここで、eNB200−1は、自身の負荷レベルが所定レベルを上回った際、持続時間を計時するための持続時間タイマを起動する。
ステップS111の判定が「YES」である場合、ステップS112において、eNB200−1は、負荷情報及び持続時間情報を取得する。負荷情報は、輸送交通手段TがeNB200−1の通信エリア内に入った際に上昇したeNB200−1の負荷レベルとすることができる。或いは、負荷情報は、現時点のeNB200−1の負荷レベルを示す情報であってもよい。持続時間情報は、持続時間タイマの値とすることができる。
ステップS113において、eNB200−1は、ステップS112で取得した負荷情報及び持続時間情報を含んだTraffic ForecastメッセージAを、X2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−2に送信する。
図11は、本実施形態に係るeNB200−2の動作フロー図である。
図11に示すように、ステップS121において、eNB200−2は、Traffic ForecastメッセージAを受信したか否かを判定する。
ステップS121の判定が「YES」である場合、ステップS122において、eNB200−2は、自身の負荷レベルと、受信したTraffic ForecastメッセージAに含まれる負荷状態が示す負荷レベルと、の合計が、所定レベルを上回るか否かを判定する。或いは、eNB200−2は、受信したTraffic ForecastメッセージAに含まれる負荷状態が示す負荷レベルが所定レベルを上回るか否かを判定してもよい。
ステップS122の判定が「YES」である場合、ステップS123において、eNB200−2は、受信したTraffic ForecastメッセージAに含まれる持続時間情報が示す持続時間が、タイムアウト時間を上回るか否かを判定する。受信したTraffic ForecastメッセージAにタイムアウト時間を示す情報が含まれていれば、該情報からタイムアウト時間を設定してもよい。或いは、タイムアウト時間は、eNB200−2の周辺環境に基づいて予め設定されていてもよい。
ステップS123の判定が「YES」である場合、eNB200−2は、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルとして運用するようにキャリア構成を変更する。すなわち、CAモードから多UEモードへ移行する。
なお、eNB200−2は、多UEモードへ移行する場合には、上述したTraffic Forecast Responseメッセージとして肯定応答(ACK)を送信し、多UEモードへ移行しない場合には、上述したTraffic Forecast Responseメッセージとして否定応答(NACK)を送信してもよい。
(1.5)まとめ
本実施形態によれば、eNB200−2は、自身の負荷レベル上昇がTraffic ForecastメッセージAから予想される場合に、負荷レベル上昇に備えて、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルとして運用するように変更(すなわち、CAモードから多UEモードへの切り替え)ができる。よって、eNB200−2は、自身の負荷レベルが実際に増加した際、プライマリセルに変更した第2のコンポーネントキャリア(CC2)を用いて、負荷レベルの上昇分を吸収できる。
本実施形態によれば、eNB200−2は、自身の負荷レベル上昇がTraffic ForecastメッセージAから予想される場合に、負荷レベル上昇に備えて、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルとして運用するように変更(すなわち、CAモードから多UEモードへの切り替え)ができる。よって、eNB200−2は、自身の負荷レベルが実際に増加した際、プライマリセルに変更した第2のコンポーネントキャリア(CC2)を用いて、負荷レベルの上昇分を吸収できる。
本実施形態に係るTraffic ForecastメッセージAは、eNB200−1の負荷レベルが所定レベルを上回る状態の持続時間を示す持続時間情報を含む。これにより、eNB200−2は、自身の負荷レベルが上昇するタイミングを持続時間情報から予想して、第2のコンポーネントキャリア(CC2)のキャリア構成を変更するタイミングを適切に決定できる。
(1.6)第1実施形態の変更例
第1実施形態では、新規メッセージであるTraffic ForecastメッセージAを利用してCAモードから多UEモードへの切り替えを制御していたが、Traffic ForecastメッセージAに代えて既存メッセージを利用してもよい。具体的には、図9のシーケンスは以下のように変更できる。
第1実施形態では、新規メッセージであるTraffic ForecastメッセージAを利用してCAモードから多UEモードへの切り替えを制御していたが、Traffic ForecastメッセージAに代えて既存メッセージを利用してもよい。具体的には、図9のシーケンスは以下のように変更できる。
第1に、eNB200−2は、負荷レベルの状況(リソース使用状況)の報告を要求するResource Status RequestメッセージをX2インターフェイス上でeNB200−1に送信する。Resource Status Requestメッセージは、報告の周期を指定する情報を含む。
第2に、eNB200−1は、eNB200−2からのResource Status Requestメッセージに応じて、負荷レベルの状況(リソース使用状況)を示す情報を含むResource Status UpdateメッセージをX2インターフェイス上で周期的にeNB200−2に送信する。
第3に、eNB200−2は、eNB200−2からのResource Status Requestメッセージに基づいて、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルとして運用するように変更(すなわち、CAモードから多UEモードへの切り替え)を行う。
(2)第2実施形態
以下において、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。第2実施形態は、CAモードから多UEモードへの切り替え判断の主体が、メッセージ送信側のeNB200である点で、第1実施形態とは異なっている。
以下において、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。第2実施形態は、CAモードから多UEモードへの切り替え判断の主体が、メッセージ送信側のeNB200である点で、第1実施形態とは異なっている。
(2.1)第2実施形態の概要
本実施形態に係る通信制御方法は、基地局が、該基地局の負荷レベルに基づいて、隣接基地局に対して、第2のコンポーネントキャリアをプライマリセルとして運用するよう変更を要求する要求メッセージを送信するステップAを有する。
本実施形態に係る通信制御方法は、基地局が、該基地局の負荷レベルに基づいて、隣接基地局に対して、第2のコンポーネントキャリアをプライマリセルとして運用するよう変更を要求する要求メッセージを送信するステップAを有する。
ここで、「要求メッセージを送信する」とは、要求メッセージを直接的に隣接基地局に送信する場合に限らず、上位のネットワークエンティティを介して要求メッセージを間接的に隣接基地局に送信する場合も含む。「隣接基地局」とは、次隣接基地局も含む概念であってもよい。
また、「第2のコンポーネントキャリアの変更」とは、第2のコンポーネントキャリアの全部をプライマリセルとして運用するようにキャリア構成を変更する場合に限らず、第2のコンポーネントキャリアの一部のみをプライマリセルとして運用するようにキャリア構成を変更する場合も含む。前者の場合にはキャリアアグリゲーションが中止されるが、後者の場合にはキャリアアグリゲーションが一部継続される。
なお、第2のコンポーネントキャリアの一部のみをプライマリセルとして運用するとは、第2のコンポーネントキャリアが1つであれば、1つの第2のコンポーネントキャリアのうちの一部のサブフレームをプライマリセルとして運用することを含み、第2のコンポーネントキャリアが複数であれば、複数の第2のコンポーネントキャリアのうちの1つの第2のコンポーネントキャリアをプライマリセルとして運用することを含む。
本実施形態に係る通信制御方法によれば、基地局は、隣接基地局の負荷レベルが上昇することが自身の負荷レベルから予想される場合(例えば、隣接基地局が収容するユーザ端末の数が増加すると予想される場合)に、負荷レベルの上昇に備えて、隣接基地局における第2のコンポーネントキャリアの運用をプライマリセルに変更させることができる。
よって、隣接基地局は、自身の負荷レベルが実際に上昇した際、プライマリセルに変更した第2のコンポーネントキャリアを用いて負荷レベルの上昇分を吸収できる。したがって、第2実施形態に係る通信制御方法は、複数のコンポーネントキャリアを適切に運用できる。
本実施形態に係る通信制御方法は、基地局が、該基地局の負荷レベルが所定レベルを上回る状態の持続時間に基づいて、要求メッセージを送信するタイミングを決定するステップBをさらに有してもよい。これにより、基地局は、隣接基地局の負荷レベルが上昇するタイミングを持続時間から予想して、要求メッセージを送信するタイミングを適切に決定できる。
(2.2)第2実施形態に係る動作
本実施形態で想定するLTEシステムの動作環境は、第1実施形態(図7)と同様である。
本実施形態で想定するLTEシステムの動作環境は、第1実施形態(図7)と同様である。
本実施形態では、図7の例において、eNB200−1は、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tがあり、負荷レベルが高い状況にあるので、多UEモードで動作している。ここで、eNB200−1は、自身の負荷レベルが高いことに応じて、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルとして運用するよう変更を要求する要求メッセージ(以下、「Traffic ForecastメッセージB」と称する)をX2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−2に送信する。本実施形態において、Traffic ForecastメッセージBは、隣接基地局情報に相当する。
eNB200−2は、Traffic ForecastメッセージBを受信すると、Traffic ForecastメッセージBに基づいて、多UEモードに移行する。具体的には、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルとして運用するように第2のコンポーネントキャリア(CC2)のキャリア構成を変更する。
このように、eNB200−1は、eNB200−2の負荷レベルが上昇することが自身の負荷レベルから予想される場合に、負荷レベルの上昇に備えてeNB200−2における第2のコンポーネントキャリアの運用をプライマリセルに変更させることができる。よって、eNB200−2は、自身の負荷レベルが実際に上昇した際、追加のプライマリセルを用いて負荷レベルの上昇分を吸収できる。
eNB200−1は、eNB200−3の負荷レベルも上昇すると予想した場合、eNB200−1は、Traffic ForecastメッセージBをX2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−3に送信する。
なお、eNB200−1がTraffic ForecastメッセージBの送信先とすべきeNB(セル)の一覧は、eNB200−1が保持していてもよく、上位のネットワークエンティティが保持していてもよい。
図12は、本実施形態に係るTraffic ForecastメッセージBに関するメッセージ構成を説明するための図である。ここでは、eNB200−1からeNB200−2へTraffic ForecastメッセージBを送信する一例を説明する。
図12に示すように、Traffic ForecastメッセージBは、メッセージ種別を識別するためのメッセージIDと、送信元を識別するためのセルIDと、送信先を識別するためのセルIDと、を含む。
Traffic ForecastメッセージBに対する応答であるTraffic Forecast Responseメッセージは、メッセージ種別を識別するためのメッセージIDと、送信元を識別するためのセルIDと、送信先を識別するためのセルIDと、を含む。
図13は、本実施形態に係るeNB200−1の動作フロー図である。ここでは、eNB200−2へのTraffic ForecastメッセージBの送信に関するeNB200−1の動作を説明する。
図13に示すように、ステップS211において、eNB200−1は、自身の負荷レベルが所定レベルを上回るか否かを判定する。ここで、eNB200−1は、自身の負荷レベルが所定レベルを上回った際、持続時間を計時するための持続時間タイマを起動する。
ステップS211の判定が「YES」である場合、ステップS212において、eNB200−1は、持続時間タイマが示す持続時間が、タイムアウト時間を上回るか否かを判定する。タイムアウト時間は、eNB200−2の周辺環境に基づいて予め設定されている。
ステップS212の判定が「YES」である場合、ステップS213において、eNB200−1は、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルとして運用するよう変更を要求するTraffic ForecastメッセージBをX2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−2に送信する。
図14は、本実施形態に係るeNB200−2の動作フロー図である。
図14に示すように、ステップS221において、eNB200−2は、Traffic ForecastメッセージBを受信したか否かを判定する。
ステップS221の判定が「YES」である場合、ステップS222において、eNB200−2は、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルとして運用するようにキャリア構成を変更する。すなわち、CAモードから多UEモードへ移行する。
なお、eNB200−2は、多UEモードへ移行する場合には、上述したTraffic Forecast Responseメッセージとして肯定応答(ACK)を送信し、何らかの理由で多UEモードへ移行しない場合には、上述したTraffic Forecast Responseメッセージとして否定応答(NACK)を送信してもよい。
(2.3)まとめ
本実施形態によれば、eNB200−1は、eNB200−2の負荷レベルが上昇することが自身の負荷レベルから予想される場合に、負荷レベルの上昇に備えてeNB200−2における第2のコンポーネントキャリアの運用をプライマリセルに変更させることができる。よって、eNB200−2は、自身の負荷レベルが実際に上昇した際、追加のプライマリセルを用いて負荷レベルの上昇分を吸収できる。
本実施形態によれば、eNB200−1は、eNB200−2の負荷レベルが上昇することが自身の負荷レベルから予想される場合に、負荷レベルの上昇に備えてeNB200−2における第2のコンポーネントキャリアの運用をプライマリセルに変更させることができる。よって、eNB200−2は、自身の負荷レベルが実際に上昇した際、追加のプライマリセルを用いて負荷レベルの上昇分を吸収できる。
本実施形態では、eNB200−1は、該eNB200−1の負荷レベルが閾値を上回る状態の持続時間に基づいて、Traffic Forecastメッセージを送信するタイミングを決定する。これにより、eNB200−1は、eNB200−2の負荷レベルが上昇するタイミングを持続時間から予想して、Traffic Forecastメッセージを送信するタイミングを適切に決定できる。
(3)第3実施形態
以下、第3実施形態について、第1実施形態及び第2実施形態との相違点を説明する。第1実施形態及び第2実施形態は、CAモードから多UEモードへの切り替え(移行)に関する実施形態であったが、第3実施形態は、多UEモードからCAモードへの切り替え(復帰)に関する実施形態である。
以下、第3実施形態について、第1実施形態及び第2実施形態との相違点を説明する。第1実施形態及び第2実施形態は、CAモードから多UEモードへの切り替え(移行)に関する実施形態であったが、第3実施形態は、多UEモードからCAモードへの切り替え(復帰)に関する実施形態である。
(3.1)第3実施形態の概要
本実施形態に係る通信制御方法は、基地局が、第2のコンポーネントキャリアをプライマリセルとして運用するよう第2のコンポーネントキャリアのキャリア構成を変更した後、基地局の負荷レベルに基づいて、第2のコンポーネントキャリアのキャリア構成を変更前の状態に戻すステップAを有する。
本実施形態に係る通信制御方法は、基地局が、第2のコンポーネントキャリアをプライマリセルとして運用するよう第2のコンポーネントキャリアのキャリア構成を変更した後、基地局の負荷レベルに基づいて、第2のコンポーネントキャリアのキャリア構成を変更前の状態に戻すステップAを有する。
このように、基地局は、第2のコンポーネントキャリアをプライマリセルとして運用するよう変更した後、自身の負荷レベルが十分に低下したのであれば、変更前の状態に戻す(すなわち、第2のコンポーネントキャリアをセカンダリセルに戻す)ことで、キャリアアグリゲーションを良好に機能させることができる。したがって、第3実施形態に係る通信制御方法は、複数のコンポーネントキャリアを適切に運用できる。
ステップAは、基地局が、第2のコンポーネントキャリアのキャリア構成を変更前の状態に戻す前に、第2のコンポーネントキャリアで接続を確立したユーザ端末に対して、第1のコンポーネントキャリアへのハンドオーバを行うよう指示するステップA1を含んでもよい。
或いは、ステップAは、基地局が、第2のコンポーネントキャリアのキャリア構成を変更前の状態に戻す前に、第1のコンポーネントキャリア又は他の基地局へのハンドオーバを促進するように、ハンドオーバ閾値を調整するステップA2を含んでもよい。
或いは、ステップAは、基地局が、第2のコンポーネントキャリアのキャリア構成を変更前の状態に戻す前に、第1のコンポーネントキャリア又は他の基地局へのハンドオーバを促進するように、第2のコンポーネントキャリアにおける送信電力を低下させるステップA3を含んでもよい。
これにより、第2のコンポーネントキャリアのキャリア構成を変更前の状態(セカンダリセル)に戻す場合でも、プライマリセルとして運用中の第2のコンポーネントキャリアで接続を確立したユーザ端末の通信が途絶える事態を回避できる。
(3.2)第3実施形態に係る動作
図15は、本実施形態で想定するLTEシステムの動作環境を説明するための図である。
図15は、本実施形態で想定するLTEシステムの動作環境を説明するための図である。
図15(a)に示すように、eNB200−1に隣接してeNB200−2が設置されており、eNB200−2に隣接してeNB200−3が設置されている。eNB200−1、eNB200−2、及びeNB200−3のそれぞれの通信エリア内には、電車などの輸送交通手段Tの移動経路(例えば、線路)が設けられている。輸送交通手段Tは、eNB200−1、eNB200−2、及びeNB200−3の順に、対応する通信エリア内を通過する。
輸送交通手段T内には、多数のUE100が存在し得る。輸送交通手段T内に多数のUE100が存在する場合、輸送交通手段Tが通信エリア内を通過する際に、該通信エリアに対応するeNB200の負荷レベルが急激に上昇する。
図15(a)の例では、eNB200−1は、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tがあり、負荷レベルが高い状況にあるので、多UEモードで動作している。ここで、eNB200−1は、自身の負荷レベルが高いことに応じて、Traffic ForecastメッセージA又はTraffic ForecastメッセージBをX2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−2に送信する。
図15(b)に示すように、eNB200−2は、Traffic ForecastメッセージA又はTraffic ForecastメッセージBを受信した後、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tがあり、負荷レベルが高い状況にあるので、多UEモードで動作する。ここで、eNB200−2は、自身の負荷レベルが高いことに応じて、Traffic ForecastメッセージA又はTraffic ForecastメッセージBをX2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−3に送信する。一方、eNB200−1は、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tが存在せず、負荷レベルが低い状況にあるので、多UEモードからCAモードに復帰する。
図15(c)に示すように、eNB200−3は、Traffic ForecastメッセージA又はTraffic ForecastメッセージBを受信した後、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tがあり、負荷レベルが高い状況にあるので、多UEモードで動作する。一方、eNB200−2は、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tが存在せず、負荷レベルが低い状況にあるので、多UEモードからCAモードに復帰する。
次に、図6及び図8を参照して、多UEモードからCAモードへの復帰時の動作の概要を説明する。
図8に示すように、多UEモードにおいては、第1のコンポーネントキャリア(CC1)及び第2のコンポーネントキャリア(CC2)の何れもがプライマリセルとして運用されており、第2のコンポーネントキャリア(CC2)単独で、UE100を収容できる(すなわち、UE100が接続を確立できる)。
しかしながら、図6に示すように、CAモードにおいては、第2のコンポーネントキャリア(CC2)はセカンダリセルとして運用されるので、第2のコンポーネントキャリア(CC2)単独でUE100を収容できない(すなわち、UE100が接続を確立できない)。
よって、第2のコンポーネントキャリア(CC2)で接続を確立したUE100は、多UEモードからCAモードへ切り替えると、もはや接続を維持することができず、接続状態からアイドル状態に移行する。すなわち、第2のコンポーネントキャリア(CC2)で接続を確立したUE100の通信が途絶えることになる。
そこで、本実施形態では、eNB200は、多UEモードからCAモードへ切り替える前に、第2のコンポーネントキャリア(CC2)で接続を確立したUE100が第1のコンポーネントキャリア(CC1)又は他のeNB200へのハンドオーバを行うよう制御する。
このように、第2のコンポーネントキャリア(CC2)で接続を確立したUE100が第1のコンポーネントキャリア(CC1)又は他のeNB200へのハンドオーバを行うことで、多UEモードからCAモードへ切り替えても、UE100は接続状態を維持できるので、UE100の通信が途絶えることはない。ここで、ハンドオーバを行う方法は、例えば以下の3つである。
第1の方法として、eNB200は、第2のコンポーネントキャリア(CC2)のキャリア構成を変更前の状態(セカンダリセル)に戻す前に、第2のコンポーネントキャリア(CC2)で接続を確立したUE100に対して、第1のコンポーネントキャリア(CC1)へのハンドオーバを行うよう指示する。
第2の方法として、eNB200は、第2のコンポーネントキャリア(CC2)のキャリア構成を変更前の状態(セカンダリセル)に戻す前に、第1のコンポーネントキャリア(CC1)又は他のeNB200へのハンドオーバを促進するように、ハンドオーバ閾値を調整する。ハンドオーバ閾値とは、UE100における参照信号の受信電力又は受信品質と比較される閾値である。例えば、UE100が第1のコンポーネントキャリア(CC1)で受信する参照信号の受信電力又は受信品質と比較されるハンドオーバ閾値を低くするよう調整することで、第1のコンポーネントキャリア(CC1)へのハンドオーバを促進できる。或いは、UE100が第2のコンポーネントキャリア(CC2)で受信する参照信号の受信電力又は受信品質と比較されるハンドオーバ閾値を高くするよう調整することで、第2のコンポーネントキャリア(CC2)からのハンドオーバを促進できる。
第3の方法として、eNB200は、第2のコンポーネントキャリア(CC2)のキャリア構成を変更前の状態(セカンダリセル)に戻す前に、第1のコンポーネントキャリア(CC1)又は他のeNB200へのハンドオーバを促進するように、第2のコンポーネントキャリア(CC2)における送信電力を低下させる。これにより、UE100が第1のコンポーネントキャリア(CC1)で受信する参照信号の受信電力又は受信品質が低くなるので、第2のコンポーネントキャリア(CC2)からのハンドオーバを促進できる。
そして、eNB200は、第1の方法から第3の方法の少なくとも1つにより、第2のコンポーネントキャリア(CC2)で接続を確立するUE100が存在しなくなった後に、第2のコンポーネントキャリア(CC2)のキャリア構成を変更前の状態(セカンダリセル)に戻す。なお、第2の方法及び第3の方法の場合、このような復帰動作を終了する際に、ハンドオーバ閾値及び送信電力も元に戻すことが望ましい。
図16は、本実施形態に係るeNB200の動作フロー図である。本フローの初期状態において、eNB200は多UEモードで動作していると仮定する。
図16に示すように、ステップS301において、eNB200は、自身の負荷レベルが所定レベルを下回るか否かを判定する。
ステップS301の判定が「YES」である場合、ステップS302において、eNB200は、第2のコンポーネントキャリア(CC2)で接続を確立したUE100が第1のコンポーネントキャリア(CC1)又は他のeNB200へのハンドオーバを行うための処理、すなわち、上述した第1の方法から第3の方法の少なくとも1つを開始する。
ステップS303において、eNB200は、第2のコンポーネントキャリア(CC2)で接続を確立したUE100が全てハンドオーバを行ったか否かを判定する。
ステップS303の判定が「YES」である場合、ステップS304において、eNB200は、第2のコンポーネントキャリア(CC2)のキャリア構成を変更前の状態(セカンダリセル)に戻す。その結果、eNB200は、多UEモードからCAモードへ復帰する。
(3.3)まとめ
本実施形態によれば、eNB200は、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルとして運用するよう変更した後、自身の負荷レベルが十分に減少したのであれば、第2のコンポーネントキャリア(CC2)を変更前の状態(セカンダリセル)に戻すことで、キャリアアグリゲーションを良好に機能させることができる。
本実施形態によれば、eNB200は、第2のコンポーネントキャリア(CC2)をプライマリセルとして運用するよう変更した後、自身の負荷レベルが十分に減少したのであれば、第2のコンポーネントキャリア(CC2)を変更前の状態(セカンダリセル)に戻すことで、キャリアアグリゲーションを良好に機能させることができる。
本実施形態では、eNB200は、第2のコンポーネントキャリア(CC2)のキャリア構成を変更前の状態に戻す前に、第2のコンポーネントキャリア(CC2)で接続を確立したUE100に対して、第1のコンポーネントキャリア(CC1)へのハンドオーバを行うよう指示する。
或いは、eNB200は、セカンダリセルのキャリア構成を変更前の状態に戻す前に、第1のコンポーネントキャリア(CC1)又は他のeNB200へのハンドオーバを促進するように、ハンドオーバ閾値を調整する、及び/又は第2のコンポーネントキャリア(CC2)における送信電力を低下させる。
これにより、第2のコンポーネントキャリア(CC2)のキャリア構成を変更前の状態に戻す場合でも、第2のコンポーネントキャリア(CC2)で接続を確立したUE100の通信が途絶える事態を回避できる。
(4)第4実施形態
以下において、第4実施形態について、第1実施形態〜第3実施形態との相違点を主として説明する。
以下において、第4実施形態について、第1実施形態〜第3実施形態との相違点を主として説明する。
(4.1)NCT
第4実施形態は、NCTをサポートするLTEシステムに関する。
第4実施形態は、NCTをサポートするLTEシステムに関する。
NCTをサポートするLTEシステムにおいては、全てのUE100がNCTをサポートしているとは限らず、一部のUE100はNCTをサポートせずにLCTのみをサポートする。
なお、NCTが適用されるキャリア(NCTキャリア)は、NCTをサポートするUE100しか収容できない。これに対し、LCTが適用されるキャリア(LCTキャリア)は、NCTをサポートしないUE100及びNCTをサポートするUE100の何れも収容できる。
(4.1.1)NCTの具体例1
図17及び図18は、NCTの具体例1を説明するための図である。図17は、比較例としてのLCTキャリアのキャリア構成を示し、図18は、NCTキャリアのキャリア構成を示す。
図17及び図18は、NCTの具体例1を説明するための図である。図17は、比較例としてのLCTキャリアのキャリア構成を示し、図18は、NCTキャリアのキャリア構成を示す。
図17に示すように、LCTキャリアの各サブフレームには、時間軸方向及び周波数軸方向において下りリンク参照信号(CRS:Cell−specific Reference Signal)が分散して配置される。具体的には、下りリンク参照信号は、時間軸方向において、全てのサブフレームに配置される。また、下りリンク参照信号は、周波数軸方向において、全てのリソースブロック(RB)に配置される。
一方、図18に示すように、NCTキャリアにおいて、下りリンク参照信号は、時間軸方向において全てのサブフレームには配置されずに、連続する2つのサブフレームのうち一方のサブフレームにのみ配置される。また、下りリンク参照信号は、周波数軸方向において全てのRBには配置されずに、連続する2つのRBのうち一方のRBにのみ配置される。
このようなNCTキャリアによれば、LCTキャリアに比べて下りリンク参照信号の密度を低下させることにより、下りリンク参照信号の送信に使用されていた無線リソースをユーザデータ等の送信に使用できるため、スループットを改善できる。
(4.1.2)NCTの具体例2
図19及び図20は、NCTの具体例2を説明するための図である。図19は、LCTキャリアのキャリア構成を示し、図20は、NCTキャリアのキャリア構成を示す。
図19及び図20は、NCTの具体例2を説明するための図である。図19は、LCTキャリアのキャリア構成を示し、図20は、NCTキャリアのキャリア構成を示す。
図19に示すように、LCTキャリアにおいて、複数のサブフレームのそれぞれには、下りリンク制御信号を送信するためのPDCCH領域が設けられる。PDCCH領域は、サブフレームの先頭数シンボルの区間において、全てのリソースブロックに亘って設けられる。
一方、図20に示すように、NCTキャリアにおいては、下りリンク制御信号を送信するためのePDCCH(enhanced PDCCH)領域が設けられる。ePDCCH領域は、サブフレームに含まれる複数のリソースブロックのうち一部のリソースブロックからなる。
このように、1キャリア(コンポーネントキャリア)内の全てのリソースブロックに亘ってPDCCH領域が設けられるLCTとは異なり、NCTでは、一部のリソースブロックにおいてのみePDCCH領域が設けられる。また、サブフレームの先頭数シンボルの区間においてのみPDCCH領域が設けられるLCTとは異なり、NCTでは、サブフレーム内の全てのシンボルに亘ってePDCCH領域を設けることが可能である。
(4.2)第4実施形態の概要
本実施形態では、eNB200は、隣接基地局情報に基づいて、eNB200が運用する複数のキャリアのうち少なくとも1つのキャリアを、LCTからNCTに変更する。或いは、eNB200は、隣接基地局情報に基づいて、eNB200が運用する複数のキャリアのうち少なくとも1つのキャリアを、NCTからLCTに変更する。
本実施形態では、eNB200は、隣接基地局情報に基づいて、eNB200が運用する複数のキャリアのうち少なくとも1つのキャリアを、LCTからNCTに変更する。或いは、eNB200は、隣接基地局情報に基づいて、eNB200が運用する複数のキャリアのうち少なくとも1つのキャリアを、NCTからLCTに変更する。
隣接基地局情報は、eNB200と隣接するeNB200(隣接基地局)と接続するUE100の能力に関する情報である。本実施形態では、隣接基地局情報は、隣接基地局と接続する複数のUE100において、NCTをサポートしないUE100(以下「レガシーUE」という。)とNCTをサポートするUE100(以下「NCTサポートUE」という。)との比を示す情報である。
レガシーUEとNCTサポートUEとの比を示す情報とは、例えば以下の何れかである。
・レガシーUE数及びNCTサポートUE数から算出された比。
・レガシーUE数及びNCTサポートUE数の組み合わせ。
・隣接基地局と接続するUE100の総数及びレガシーUE数の組み合わせ。
・隣接基地局と接続するUE100の総数及びNCTサポートUE数の組み合わせ。
・レガシーUE数及びNCTサポートUE数から算出された比。
・レガシーUE数及びNCTサポートUE数の組み合わせ。
・隣接基地局と接続するUE100の総数及びレガシーUE数の組み合わせ。
・隣接基地局と接続するUE100の総数及びNCTサポートUE数の組み合わせ。
例えば、図7に示した動作環境において、eNB200は、隣接基地局と接続するUE100のうちレガシーUEの割合が多い場合には、eNB200が運用するNCTキャリアをLCTキャリアに変更する。これにより、レガシーUEが隣接基地局のエリアからeNB200のエリアに大量に移動しても、LCTキャリアにより、レガシーUEをより多く収容可能になる。以下において、eNB200が複数のキャリアの全て又は大部分のキャリアをLCTキャリアとして運用するモードを「レガシーUE優先モード」という。
これに対し、eNB200は、隣接基地局と接続するUE100のうちNCTサポートUEの割合が多い場合には、eNB200が運用するLCTキャリアをNCTキャリアに変更する。これにより、NCTサポートUEが隣接基地局のエリアからeNB200のエリアに大量に移動しても、NCTキャリアにより、NCTサポートUEをより多く収容可能になる。以下において、eNB200が複数のキャリアの全て又は大部分のキャリアをNCTキャリアとして運用するモードを「NCTサポートUE優先モード」という。
(4.3)第4実施形態に係る動作
図21は、本実施形態に係るTraffic ForecastメッセージC(隣接基地局情報)を説明するための図である。ここでは、eNB200−1からeNB200−2へTraffic ForecastメッセージCを送信する一例を説明する。
図21は、本実施形態に係るTraffic ForecastメッセージC(隣接基地局情報)を説明するための図である。ここでは、eNB200−1からeNB200−2へTraffic ForecastメッセージCを送信する一例を説明する。
図21に示すように、Traffic ForecastメッセージCは、第1実施形態で説明した負荷情報に代えて、eNB200−1と接続するUE100におけるレガシーUEとNCTサポートUEとの比を示す情報(以下「レガシー/NCT比情報」という。)を含む。その他のメッセージ構成については、第1実施形態と同様である。
eNB200−1は、レガシーUEの割合が閾値を超えたことをトリガとしてTraffic ForecastメッセージCをeNB200−2に送信してもよい。或いは、eNB200−1は、NCTサポートUEの割合が閾値を超えたことをトリガとしてTraffic ForecastメッセージCをeNB200−2に送信してもよい。
図22は、本実施形態に係るeNB200−1の動作フロー図である。ここでは、eNB200−2へのTraffic ForecastメッセージCの送信に関するeNB200−1の動作を説明する。
図22に示すように、ステップS411において、eNB200−1は、eNB200−1と接続する複数のUE100のそれぞれから能力情報を取得し、レガシーUEの割合が閾値を上回るか否かを判定する。能力情報は、NCTをサポートするか否かの情報を含む。eNB200−1は、レガシーUEの割合が閾値を上回った際、持続時間を計時するための持続時間タイマを起動する。
ステップS411の判定が「YES」である場合、ステップS412において、eNB200−1は、レガシー/NCT比情報及び持続時間情報を取得する。ここで、持続時間情報は、第1実施形態と同様に、持続時間タイマの値とすることができる。
ステップS413において、eNB200−1は、ステップS412で取得したレガシー/NCT比情報及び持続時間情報を含んだTraffic ForecastメッセージCを、X2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−2に送信する。
図23は、本実施形態に係るeNB200−2の動作フロー図である。本フローの初期状態において、eNB200−2は、NCTサポートUE優先モードで動作している。
図23に示すように、ステップS421において、eNB200−2は、Traffic ForecastメッセージCを受信したか否かを判定する。
ステップS421の判定が「YES」である場合、ステップS422において、eNB200−2は、eNB200−2と接続するレガシーUEの割合と、受信したTraffic ForecastメッセージCに含まれるレガシー/NCT比状態が示すレガシーUEの割合と、の合計が、閾値を上回るか否かを判定する。或いは、eNB200−2は、受信したTraffic ForecastメッセージCに含まれるレガシー/NCT比状態が示すレガシーUEの割合が閾値を上回るか否かを判定してもよい。
ステップS422の判定が「YES」である場合、ステップS423において、eNB200−2は、受信したTraffic ForecastメッセージCに含まれる持続時間情報が示す持続時間が、タイムアウト時間を上回るか否かを判定する。受信したTraffic ForecastメッセージCにタイムアウト時間を示す情報が含まれていれば、該情報からタイムアウト時間を設定してもよい。或いは、タイムアウト時間は、eNB200−2の周辺環境に基づいて予め設定されていてもよい。
ステップS423の判定が「YES」である場合、eNB200−2は、レガシーUE優先モードへ移行する。なお、eNB200−2は、レガシーUE優先モードへ移行する場合には、上述したTraffic Forecast Responseメッセージとして肯定応答(ACK)を送信し、レガシーUE優先モードへ移行しない場合には、上述したTraffic Forecast Responseメッセージとして否定応答(NACK)を送信してもよい。
本フローでは、NCTサポートUE優先モードからレガシーUE優先モードへの移行について説明したが、レガシーUE優先モードからNCTサポートUE優先モードへの移行を行ってもよい。
図24は、本実施形態に係る動作の具体例1を説明するための図である。ここでは、NCTサポートUE優先モードからレガシーUE優先モードへの移行を行うケースについて説明する。
図24(a)に示すように、eNB200−1に隣接してeNB200−2が設置されており、eNB200−2に隣接してeNB200−3が設置されている。eNB200−1、eNB200−2、及びeNB200−3のそれぞれの通信エリア内には、電車などの輸送交通手段Tの移動経路(例えば、線路)が設けられている。輸送交通手段Tは、eNB200−1、eNB200−2、及びeNB200−3の順に、対応する通信エリア内を通過する。輸送交通手段T内には、多数のレガシーUEが存在し得る。
図24(a)の例では、eNB200−1は、自身の通信エリア内にレガシーUEの割合が多い状況にあるので、レガシーUE優先モードで動作している。ここで、eNB200−1は、レガシーUEの割合が多いことに応じて、Traffic ForecastメッセージCをX2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−2に送信する。
図24(b)に示すように、eNB200−2は、Traffic ForecastメッセージCを受信した後、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tがあり、レガシーUEの割合が多い状況にあるので、NCTサポートUE優先モードからレガシーUE優先モードへ移行する。ここで、eNB200−2は、レガシーUEの割合が多いことに応じて、Traffic ForecastメッセージCをX2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−3に送信する。一方、eNB200−1は、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tが存在せず、レガシーUEの割合が少ない状況にあるので、NCTサポートUE優先モードに復帰する。
図24(c)に示すように、eNB200−3は、Traffic ForecastメッセージCを受信した後、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tがあり、レガシーUEの割合が多い状況にあるので、NCTサポートUE優先モードからレガシーUE優先モードへ移行する。一方、eNB200−2は、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tが存在せず、レガシーUEの割合が少ない状況にあるので、NCTサポートUE優先モードに復帰する。
図25は、本実施形態に係る動作の具体例2を説明するための図である。ここでは、レガシーUE優先モードからNCTサポートUE優先モードへの移行を行うケースについて説明する。
図25(a)に示すように、eNB200−1に隣接してeNB200−2が設置されており、eNB200−2に隣接してeNB200−3が設置されている。eNB200−1、eNB200−2、及びeNB200−3のそれぞれの通信エリア内には、電車などの輸送交通手段Tの移動経路(例えば、線路)が設けられている。輸送交通手段Tは、eNB200−1、eNB200−2、及びeNB200−3の順に、対応する通信エリア内を通過する。輸送交通手段T内には、多数のNCTサポートUEが存在し得る。
図25(a)の例では、eNB200−1は、自身の通信エリア内にNCTサポートUEの割合が多い状況にあるので、NCTサポートUE優先モードで動作している。ここで、eNB200−1は、NCTサポートUEの割合が多いことに応じて、Traffic ForecastメッセージCをX2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−2に送信する。
図25(b)に示すように、eNB200−2は、Traffic ForecastメッセージCを受信した後、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tがあり、NCTサポートUEの割合が多い状況にあるので、レガシーUE優先モードからNCTサポートUE優先モードへ移行する。ここで、eNB200−2は、NCTサポートUEの割合が多いことに応じて、Traffic ForecastメッセージCをX2インターフェイス又はS1インターフェイス上でeNB200−3に送信する。一方、eNB200−1は、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tが存在せず、NCTサポートUEの割合が少ない状況にあるので、レガシーUE優先モードに復帰する。
図25(c)に示すように、eNB200−3は、Traffic ForecastメッセージCを受信した後、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tがあり、NCTサポートUEの割合が多い状況にあるので、レガシーUE優先モードからNCTサポートUE優先モードへ移行する。一方、eNB200−2は、自身の通信エリア内に輸送交通手段Tが存在せず、NCTサポートUEの割合が少ない状況にあるので、レガシーUE優先モードに復帰する。
(4.4)第4実施形態の変更例
上述した第4実施形態では、レガシーUE優先モードとNCTサポートUE優先モードとの間の切り替えを、Traffic ForecastメッセージCの受信側のeNB200において判断していた。
上述した第4実施形態では、レガシーUE優先モードとNCTサポートUE優先モードとの間の切り替えを、Traffic ForecastメッセージCの受信側のeNB200において判断していた。
しかしながら、レガシーUE優先モードとNCTサポートUE優先モードとの間の切り替えを、Traffic ForecastメッセージCの送信側のeNB200において判断してもよい。
本変更例では、eNB200から隣接基地局に送信されるTraffic ForecastメッセージCは、eNB200と接続するUE100の能力に基づく情報であって、かつ隣接基地局の少なくとも1つのキャリアをLCTからNCTに変更することを要求する情報である。すなわち、eNB200から隣接基地局に送信されるTraffic ForecastメッセージCは、レガシーUE優先モードからNCTサポートUE優先モードへの移行を隣接基地局に要求する情報である。
或いは、eNB200から隣接基地局に送信されるTraffic ForecastメッセージCは、eNB200と接続するUE100の能力に基づく情報であって、かつ隣接基地局の少なくとも1つのキャリアをNCTからLCTに変更することを要求する情報である。すなわち、eNB200から隣接基地局に送信されるTraffic ForecastメッセージCは、NCTサポートUE優先モードからレガシーUE優先モードへの移行を隣接基地局に要求する情報である。
(5)その他の実施形態
上記のように、本発明は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。
上記のように、本発明は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。
上述した第1実施形態〜第3実施形態においては、多UEモードにおいて、第2のコンポーネントキャリア(CC2)の全部をプライマリセルとして運用するように変更する一例を説明したが、図26に示すように、第2のコンポーネントキャリア(CC2)の一部のサブフレームのみをプライマリセルとして運用するように変更してもよい。この場合、第2のコンポーネントキャリア(CC2)は、プライマリセルのためのサブフレームとセカンダリセルのためのサブフレームとが混在することになる。これにより、セカンダリセルのためのサブフレームが存在するので、キャリアアグリゲーションを一部継続することができる。
なお、米国仮出願第61/676724号(2012年7月27日出願)、第61/676737号(2012年7月27日出願)、及び第61/676755号(2012年7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、本発明は、複数のキャリアを適切に運用できるので、移動通信などの無線通信分野において有用である。
Claims (4)
- 隣接基地局から送信される情報であって、かつ前記隣接基地局と接続するユーザ端末に関する情報を受信する受信部を備え、
前記情報は、所定のキャリアについてユーザデータを伝送するセカンダリセルとしての運用を変更するよう要求する情報を含み、
前記情報に基づいて、前記所定のキャリアについてユーザデータを伝送するセカンダリセルとしての運用を変更する制御部をさらに備えることを特徴とする基地局。 - 自基地局と接続するユーザ端末に関する情報を隣接基地局へ送信する送信部を備え、
前記情報は、前記隣接基地局に対して、所定のキャリアについてユーザデータを伝送するセカンダリセルとしての運用を変更するよう要求する情報を含むことを特徴とする基地局。 - 隣接基地局から送信される情報であって、かつ前記隣接基地局と接続するユーザ端末に関する情報を受信する受信部を備え、
前記情報は、前記隣接基地局が管理する所定のキャリアのうちの一部のキャリアについてユーザデータを伝送するセカンダリセルとしての運用を変更するよう要求する情報を含み、
前記情報に基づいて、前記一部のキャリアについてユーザデータを伝送するセカンダリセルとしての運用を変更する制御部をさらに備えることを特徴とする基地局。 - 自基地局と接続するユーザ端末に関する情報を隣接基地局へ送信する送信部を備え、
前記情報は、前記隣接基地局に対して、前記隣接基地局が管理する所定のキャリアのうちの一部のキャリアについてユーザデータを伝送するセカンダリセルとしての運用を変更するよう要求する情報を含むことを特徴とする基地局。
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