JP6375566B2 - 無線通信システム、基地局装置および無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、基地局装置および無線通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システムおよび基地局装置関連し、より詳細には、データの送受信制御に関する無線通信システム、基地局装置および無線通信方法関する。
本願は、2013年3月13日に、日本に出願された特願2013−049799号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、W−CDMA方式が第三世代セルラー移動通信方式として標準化され、サービスが行われている。また、通信速度を更に上げたHSDPAも標準化され、サービスが行われている。
一方、3GPPでは、第三世代無線アクセスの進化(Evolved Universal Terrestrial Radio Access;以下、「EUTRA」と呼称する。)の標準化も行なわれ、サービスが開始されている。EUTRAの下りリンクの通信方式として、マルチパス干渉に強く、高速伝送に適したOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式が採用されている。また、上りリンクの通信方式として、移動局装置のコストと消費電力を考慮し、送信信号のピーク電力対平均電力比PAPR(Peak to Average Power Ratio)を低減できるシングルキャリア周波数分割多重方式SC−FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)のDFT(Discrete Fourier Transform(離散フーリエ変換))−spread OFDM方式が採用されている。
また、3GPPでは、EUTRAの更なる進化のAdvanced−EUTRAの議論も開始されている。Advanced−EUTRAでは、上りリンクおよび下りリンクでそれぞれ最大100MHz帯域幅までの帯域を使用して、最大で下りリンク1Gbps以上、上りリンク500Mbps以上の伝送レートの通信を行なうことが想定されている。
Advanced−EUTRAでは、EUTRAの移動局装置も収容できるようにEUTRAと互換性のある帯域を複数個束ねることで、最大100MHz帯域を実現することが考えられている。尚、Advanced−EUTRAでは、EUTRAの1つの20MHz以下の帯域をコンポーネントキャリア(Component Carrier : CC)と呼ばれている。コンポーネントキャリアは、セル(Cell)とも呼ばれている。また、20MHz以下の帯域を束ねることをキャリアアグリゲーション(Carrier Aggregation:CA)と呼ばれている(非特許文献1)。
また、Advanced−EUTRAでは、マクロセル(Macro Cell)とマクロセルの範囲内にあるスモールセル(Small Cell)とでキャリアアグリゲーションを行うことを検討している。マクロセルの範囲内にあるとは、周波数が異なることも含む。非特許文献2では、マクロセルとスモールセルのキャリアアグリゲーション時の基地局装置と移動局装置間の通信において、マクロセルで制御情報(制御平面情報)を送信し、スモールセルでユーザー情報(ユーザー平面情報)を送信することが提案されている。非特許文献2で示されているマクロセルとスモールセルのキャリアアグリゲーションをデュアルコネクト(Dual Connect)とも言う。
3GPP TS(Technical Specification)36.300、V10.8.0(2012-06)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)、Overall description Stage2 RWS-120010、NTT DOCOMO、"Requirements, Candidate Solutions &Technology Roadmap for LTE Rel-12 Onward"、3GPP Workshop on Release 12 and onward、Ljubljana、Slovenia、11-12 June、2012
しかしながら、非特許文献2で示されたように基地局装置と移動局装置間の通信において、マクロセルの基地局装置と移動局装置間で制御情報を送受信し、スモールセルの基地局装置と移動局装置間でユーザー情報を送受信する場合、制御情報とユーザー情報を適切なセルで送信するように制御しなければならない。また、デュアルコネクトを行うためには、マクロセルの基地局装置とスモールセルの基地局装置の間で、移動局装置とのデータ送受信制御の切り替え手順が必要になる。
本発明の一態様は、このような事情に鑑みてなされたものであり、マクロセルの基地局装置とスモールセルの基地局装置間及び基地局装置と移動局装置間のデータ送受信制御の切り替えを適切に行うことが可能な基地局装置、無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
(1)上記の目的を達成するために、本発明の一態様は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の一態様による端末装置が、第一の基地局装置と第一のセルを介し、かつ、第二の基地局装置と第二のセルを介して通信を行い、前記第一の基地局装置と制御データを送受信する無線通信システムであって、前記第一の基地局装置は、前記第二の基地局装置に前記第二の基地局装置の追加に関する要求メッセージを通知し、前記要求メッセージは、前記第二の基地局装置が前記端末装置との送受信制御を行うために要する情報と、前記端末装置に実行させる間欠受信のパラメータを含み、前記第一の基地局装置は、前記第二の基地局装置から前記要求メッセージの応答である要求応答メッセージを受信し、前記第一の基地局装置は、前記端末装置に前記第二のセルの無線パラメータを含んだ設定メッセージを送信し、前記第一の基地局装置は、前記端末装置のユーザーデータに対するデータパスの変更を示すメッセージをモビリティマネジメントエンティティに送信する。
(2)また、本発明の一態様による無線通信システムにおいて、前記第二の基地局装置は、ランダムアクセス指示メッセージを前記端末装置に送信して一定時間経過した後、前記端末装置からランダムアクセスプリアンブルを受信しない場合、前記端末装置からランダムアクセスプリアンブルを受信しない場合、前記データパスの変更を行なわず、前記端末装置の異常を前記第一の基地局装置に通知してもよい
(3)本発明の他の態様による基地局装置は、端末装置と第一のセルを介して通信を行い、前記端末装置と制御データを送受信する基地局装置であって、前記端末装置は、さらに第二のセルを介して第二の基地局装置と通信を行い、前記第二の基地局装置に前記第二の基地局装置の追加に関する要求メッセージを送信し、前記要求メッセージは、前記第二の基地局装置が前記端末装置との送受信制御を行うために要する情報と、前記端末装置に実行させる間欠受信のパラメータを含み、前記第二の基地局装置から前記要求メッセージの応答である要求応答メッセージを受信し、前記端末装置に前記第二のセルの無線パラメータを含んだ設定メッセージを送信し、前記端末装置のユーザーデータに対するデータパスの変更を示すメッセージをモビリティマネジメントエンティティに送信する。
(4)本発明の他の態様による無線通信方法は、端末装置と第一のセルを介して通信を行い、前記端末装置と制御データを送受信する基地局装置の無線通信方法であって、前記端末装置は、さらに第二のセルを介して第二の基地局装置と通信を行い、前記第二の基地局装置に前記第二の基地局装置の追加に関する要求メッセージを送信するステップと、要求メッセージは、前記第二の基地局装置が前記端末装置との送受信制御を行うために要する情報と、前記端末装置に実行させる間欠受信のパラメータを含み、第二の基地局装置から前記要求メッセージの応答である要求応答メッセージを受信するステップと、前記端末装置に前記第二のセルの無線パラメータを含んだ設定メッセージを送信するステップと、前記端末装置のユーザーデータに対するデータパスの変更を示すメッセージをモビリティマネジメントエンティティに送信するステップと、を含む無線通信方法。
本発明の一態様によれば、マクロセルの基地局装置、またはスモールセルの基地局装置と、移動局装置との間で効率よいデータ送受信制御の切り替えを行うことが可能となる。
本発明の実施形態に係る移動局装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る基地局装置の構成の一例を示す図である。 デュアルコネクト手順の一例を示す図である。 デュアルコネクト手順の一例を示す図である。 デュアルコネクト手順の一例を示す図である。 デュアルコネクト手順の一例を示す図である。 EUTRAにおける物理チャネル構成の一例を示す図である。 EUTRAにおける下りリンクのチャネル構成の一例を示す図である。 EUTRAにおける上りリンクのチャネル構成の一例を示す図である。 基地局装置及び移動局装置の制御情報に関する通信プロトコルの構成の一例を示す図である。 基地局装置及び移動局装置のユーザー情報に関する通信プロトコルの構成の一例を示す図である。 競合ベースランダムアクセス手順の一例を示す図である。 非競合ベースランダムアクセス手順の一例を示す図である。 ハンドオーバー手順の一例を示す図である。 デュアルコネクトの一例についての説明図である。
EUTRAの下りリンクとして、OFDM方式が採用されている。また、EUTRAの上りリンクとして、DFT−spread OFDM方式のシングルキャリア通信方式が採用されている。
図7は、EUTRAの物理チャネル構成を示す図である。下りリンクの物理チャネルは、物理下りリンク共用チャネルPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)、物理下りリンク制御チャネルPDCCH(Physical Downlink Control Channel)、物理報知チャネルPBCH(Physical Broadcast Channel)により構成されている。この他に下りリンク同期信号、下りリンク参照信号の物理信号がある(非特許文献1)。
上りリンクの物理チャネルは、物理ランダムアクセスチャネルPRACH(Physical Random Access Channel)、物理上りリンク共用チャネルPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)、物理上りリンク制御チャネルPUCCH(Physical Uplink Control Channel)により構成されている(非特許文献1)。
図8は、EUTRAの下りリンクのチャネル構成を示す図である。図8に示す下りリンクのチャネルは、それぞれ論理チャネル、トランスポートチャネル、物理チャネルから構成されている。論理チャネルは、媒体アクセス制御(MAC:Medium Access Control)層で送受信されるデータ送信サービスの種類を定義する。トランスポートチャネルは、無線インターフェースで送信されるデータがどのような特性をもち、そのデータがどのように送信されるのかを定義する。物理チャネルは、トランスポートチャネルによって物理層に伝達されたデータを運ぶ物理的なチャネルである。
下りリンクの論理チャネルには、報知制御チャネルBCCH(Broadcast Control Channel)、ページング制御チャネルPCCH(Paging Control Channel)、共通制御チャネルCCCH(Common Control Channel)、専用制御チャネルDCCH(Dedicated Control Channel)、専用トラフィックチャネルDTCH(Dedicated Traffic Channel)が含まれる。
下りリンクのトランスポートチャネルには、報知チャネルBCH(Broadcast Channel)、ページングチャネルPCH(Paging Channel)、下りリンク共用チャネルDL−SCH(Downlink Shared Channel)が含まれる。
下りリンクの物理チャネルには、物理報知チャネルPBCH(Physical Broadcast Channel)、物理下りリンク制御チャネルPDCCH(Physical Downlink Control Channel)、物理下りリンク共用チャネルPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)が含まれる。これらのチャネルは、基地局装置と移動局装置の間で送受信される。
次に、論理チャネルについて説明する。報知制御チャネルBCCHは、システム制御情報を報知するために使用される下りリンクチャネルである。ページング制御チャネルPCCHは、ページング情報を送信するために使用される下りリンクチャネルであり、ネットワークが移動局装置のセル位置を知らないときに使用される。共通制御チャネルCCCHは、移動局装置とネットワーク間の制御情報を送信するために使用されるチャネルであり、ネットワークと無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)接続を有していない移動局装置によって使用される。
専用制御チャネルDCCHは、1対1(point-to-point)の双方向チャネルであり、移動局装置とネットワーク間で個別の制御情報を送信するために利用するチャネルである。専用制御チャネルDCCHは、RRC接続を有している移動局装置によって使用される。専用トラフィックチャネルDTCHは、1対1の双方向チャネルであり、1つの移動局装置専用のチャネルであって、ユーザー情報(ユニキャストデータ)の転送のために利用される。
次に、トランスポートチャネルについて説明する。報知チャネルBCHは、固定かつ事前に定義された送信形式によって、セル全体に報知される。下りリンク共用チャネルDL−SCHでは、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request:ハイブリッド自動再送要求)、動的適応無線リンク制御、間欠受信(DRX:Discontinuous Reception)がサポートされ、セル全体に報知される必要がある。
ページングチャネルPCHでは、DRXがサポートされ、セル全体に報知される必要がある。また、ページングチャネルPCHは、トラフィックチャネルや他の制御チャネルに対して動的に使用される物理リソース、すなわち物理下りリンク共用チャネルPDSCHにマッピングされる。
次に、物理チャネルについて説明する。物理報知チャネルPBCHは、40ミリ秒周期で報知チャネルBCHをマッピングする。物理下りリンク制御チャネルPDCCHは、下りリンク共用チャネルPDSCHのリソース割り当て、下りリンクデータに対するハイブリッド自動再送要求(HARQ)情報、および、物理上りリンク共用チャネルPUSCHのリソース割り当てである上りリンク送信許可(上りリンクグラント:Uplink grant)を移動局装置に通知するために使用されるチャネルである。物理下りリンク共用チャネルPDSCHは、下りリンクデータまたはページング情報を送信するために使用されるチャネルである。
次に、チャネルマッピングについて説明する。図8に示されるように、下りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。報知チャネルBCHは、物理報知チャネルPBCHにマッピングされる。ページングチャネルPCHおよび下りリンク共用チャネルDL−SCHは、物理下りリンク共用チャネルPDSCHにマッピングされる。物理下りリンク制御チャネルPDCCHは、物理チャネル単独で使用される。
また、下りリンクにおいて、次のように論理チャネルとトランスポートチャネルのマッピングが行われる。ページング制御チャネルPCCHは、ページングチャネルPCHにマッピングされる。報知制御チャネルBCCHは、報知チャネルBCHと下りリンク共用チャネルDL−SCHにマッピングされる。共通制御チャネルCCCH、専用制御チャネルDCCH、専用トラフィックチャネルDTCHは、下りリンク共用チャネルDL−SCHにマッピングされる。
図9は、EUTRAの上りリンクのチャネル構成を示す図である。図9に示す上りリンクのチャネルは、それぞれ論理チャネル、トランスポートチャネル、物理チャネルから構成されている。各チャネルの定義は下りリンクのチャネルと同じである。
上りリンクの論理チャネルには、共通制御チャネルCCCH(Common Control Channel)、専用制御チャネルDCCH(Dedicated Control Channel)、専用トラフィックチャネルDTCH(Dedicated Traffic Channel)が含まれる。
上りリンクのトランスポートチャネルには、上りリンク共用チャネルUL−SCH(Uplink Shared Channel)とランダムアクセスチャネルRACH(Random Access Channel)が含まれる。
上りリンクの物理チャネルには、物理上りリンク制御チャネルPUCCH(Physical Uplink Control Channel)、物理上りリンク共用チャネルPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)と物理ランダムアクセスチャネルPRACH(Physical Random Access Channel)が含まれる。これらのチャネルは、基地局装置と移動局装置の間で送受信される。尚、物理ランダムアクセスチャネルPRACHは、主に移動局装置から基地局装置への送信タイミング情報を取得するためのランダムアクセスプリアンブル送信に使用される。ランダムアクセスプリアンブル送信はランダムアクセス手順の中で行なわれる。
次に、論理チャネルについて説明する。共通制御チャネルCCCHは、移動局装置とネットワーク間の制御情報を送信するために使用されるチャネルであり、ネットワークと無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)接続を有していない移動局装置によって使用される。
専用制御チャネルDCCHは、1対1(point-to-point)の双方向チャネルであり、移動局装置とネットワーク間で個別の制御情報を送信するために利用するチャネルである。専用制御チャネルDCCHは、RRC接続を有している移動局装置によって使用される。専用トラフィックチャネルDTCHは、1対1の双方向チャネルであり、1つの移動局装置専用のチャネルであって、ユーザー情報(ユニキャストデータ)の転送のために利用される。
次に、トランスポートチャネルについて説明する。上りリンク共用チャネルUL−SCHでは、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request:ハイブリッド自動再送要求)、動的適応無線リンク制御、間欠送信(DTX:Discontinuous Transmission)がサポートされる。ランダムアクセスチャネルRACHでは、制限された制御情報が送信される。
次に、物理チャネルについて説明する。物理上りリンク制御チャネルPUCCHは、下りリンクデータに対する応答情報(ACK/NACK)、下りリンクの無線品質情報および、上りリンクデータの送信要求(スケジューリングリクエスト:Scheduling Request:SR)を基地局装置に通知するために使用されるチャネルである。物理上りリンク共用チャネルPUSCHは、上りリンクデータを送信するために使用されるチャネルである。物理ランダムアクセスチャネルは、ランダムアクセスプリアンブルを送信するために使用されるチャネルである。
次に、チャネルマッピングについて説明する。図9に示されるように、上りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。上りリンク共用チャネルUL−SCHは、物理上りリンク共用チャネルPUSCHにマッピングされる。ランダムアクセスチャネルRACHは、物理ランダムアクセスチャネルPRACHにマッピングされる。物理上りリンク制御チャネルPUCCHは、物理チャネル単独で使用される。
また、上りリンクにおいて、次のように論理チャネルとトランスポートチャネルのマッピングが行われる。共通制御チャネルCCCH、専用制御チャネルDCCH、専用トラフィックチャネルDTCHは、上りリンク共用チャネルUL−SCHにマッピングされる。
図10は、EUTRAの移動局装置及び基地局装置の制御データを扱うプロトコルスタック(Protocol stack)である。図11は、EUTRAの移動局装置及び基地局装置のユーザーデータを扱うプロトコルスタックである。図10及び図11について以下で説明する。
物理層(Physical layer:PHY層)は、物理チャネル(Physical Channel)を利用して上位層に伝送サービスを提供する。PHY層は、上位の媒体アクセス制御層(Medium Access Control layer:MAC層)とトランスポートチャネルで接続される。トランスポートチャネルを介して、MAC層とPHY層とレイヤ(layer:層)間でデータが移動する。移動局装置と基地局装置のPHY層間において、物理チャネルを介してデータの送受信が行われる。
MAC層は、多様な論理チャネルを多様なトランスポートチャネルにマッピングを行う。MAC層は、上位の無線リンク制御層(Radio Link Control layer:RLC層)とは論理チャネルで接続される。論理チャネルは、伝送される情報の種類によって大きく分けられ、制御情報を伝送する制御チャネルとユーザー情報を伝送するトラフィックチャネルに分けられる。MAC層は、間欠受送信(DRX・DTX)を行うためにPHY層の制御を行う機能、送信電力の情報を通知する機能、HARQ制御を行う機能等を持っている。
RLC層は、上位層から受信したデータを分割(Segmentation)及び連結(Concatenation)し、下位層が適切にデータ送信できるようにデータサイズを調節する。また、RLC層は、各データが要求するQoS(Quality of Service)を保証するための機能も持つ。すなわち、RLC層は、データの再送制御等の機能を持つ。
パケットデータコンバージェンスプロトコル層(Packet Data Convergence Protocol layer:PDCP層)は、ユーザーデータであるIPパケットを無線区間で効率的に伝送するために、不要な制御情報の圧縮を行うヘッダ圧縮機能を持つ。また、PDCP層は、データの暗号化の機能も持つ。
無線リソース制御層(Radio Resource Control layer:RRC層)は、制御情報のみ定義される。RRC層は、無線ベアラ(Radio Bearer:RB)の設定・再設定を行い、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の制御を行う。RBは、シグナリグ無線ベアラ(Signaling Radio Bearer:SRB)とデータ無線ベアラ(Data Radio Bearer:DRB)とに分けられ、SRBは、制御情報であるRRCメッセージを送信する経路として利用される。DRBは、ユーザー情報を送信する経路として利用される。基地局装置と移動局装置のRRC層間で各RBの設定が行われる。
尚、PHY層は一般的に知られる開放型システム間相互接続(Open Systems Interconnection:OSI)モデルの階層構造の中で第一層の物理層に対応し、MAC層、RLC層及びPDCP層はOSIモデルの第二層であるデータリンク層に対応し、RRC層はOSIモデルの第三層であるネットワーク層に対応する。
ランダムアクセス手順について以下に説明する。ランダムアクセス手順には、競合ベースランダムアクセス手順(Contention based Random Access procedure)と非競合ベースランダムアクセス手順(Non-contention based Random Access procedure)の2つのアクセス手順がある(非特許文献1)。
図12は、競合ベースランダムアクセス手順の手順を示す図である。競合ベースランダムアクセス手順は、移動局装置間で衝突する可能性のあるランダムアクセス手順であり、基地局装置と接続(通信)していない状態からの初期アクセス時や基地局装置と接続中であるが、上りリンク同期が外れている状態で移動局装置に上りリンクデータ送信が発生した場合のスケジューリングリクエストなどに行われる。
図13は、非競合ベースランダムアクセス手順を示す図である。非競合ベースランダムアクセス手順は、移動局装置間で衝突が発生しないランダムアクセス手順であり、基地局装置と移動局装置が接続中であるが、上りリンクの同期が外れている場合に迅速に移動局装置と基地局装置との間の上りリンク同期をとるためにハンドオーバーや移動局装置の送信タイミングが有効でない場合等の特別な場合に基地局装置から指示されて移動局装置がランダムアクセス手順を開始する。非競合ベースランダムアクセス手順は、RRC(Radio Resource Control:Layer3)層のメッセージ及び物理下りリンク制御チャネルPDCCHの制御データにより指示される。
図12を用いて、競合ベースランダムアクセス手順を簡単に説明する。まず、移動局装置1−1がランダムアクセスプリアンブルを基地局装置3−1に送信する(メッセージ1:(1)、ステップS1)。そして、ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局装置3−1が、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答(ランダムアクセスレスポンス)を移動局装置1−1に送信する(メッセージ2:(2)、ステップS2)。移動局装置1−1がランダムアクセスレスポンスに含まれているスケジューリング情報を元に上位レイヤ(Layer2/Layer3)のメッセージを送信する(メッセージ3:(3)、ステップS3)。基地局装置3−1は、(3)の上位レイヤメッセージを受信できた移動局装置1−1に衝突確認メッセージを送信する(メッセージ4:(4)、ステップS4)。尚、競合ベースランダムアクセスをランダムプリアンブル送信とも言う。
図13を用いて、非競合ベースランダムアクセス手順を簡単に説明する。まず、基地局装置3−1は、プリアンブル番号(または、シーケンス番号)と使用するランダムアクセスチャネル番号を移動局装置1−1に通知する(メッセージ0:(1)’、ステップS11)。移動局装置1−1は、指定されたプリアンブル番号のランダムアクセスプリアンブルを指定されたランダムアクセスチャネルRACHに送信する(メッセージ1:(2)’、ステップS12)。そして、ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局装置3−1が、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答(ランダムアクセスレスポンス)を移動局装置1−1に送信する(メッセージ2:(3)’、ステップS13)。ただし、通知されたプリアンブル番号の値が0の場合は、競合ベースランダムアクセス手順を行なう。尚、非競合ベースランダムアクセス手順を専用プリアンブル送信とも言う。
次にハンドオーバー手順について図14を用いて以下に示す。尚、ハンドオーバー元の基地局装置をソース基地局装置、ハンドオーバー先の基地局装置をターゲット基地局装置として以下に示す。移動局装置は、在圏周波数および周辺周波数の周辺セルの無線品質測定を行い、無線品質測定結果を含んだ測定報告メッセージをソース基地局装置に通知する(ステップS101)。ソース基地局装置は、移動局装置の測定結果からハンドオーバーを行うか否かを決定する。ハンドオーバーを行う場合、ソース基地局装置は、ハンドオーバー先のターゲット基地局装置を決定し、ハンドオーバー先のターゲット基地局装置にハンドオーバー要求メッセージを通知する(ステップS102)。
ハンドオーバー要求メッセージは、ターゲット基地局装置でハンドオーバーに必要となる情報が含まれる。ハンドオーバーに必要となる情報には、ソース基地局装置のRRC層レベルのC−RNTIを含んだ移動局装置の情報、RRC層以上の上位層レベルの移動局装置の情報、暗号鍵情報、移動局装置のMACアドレスなどがある。
ハンドオーバー先のターゲット基地局装置は、ハンドオーバーを了解するとハンドオーバー要求応答メッセージをハンドオーバー元のソース基地局装置に通知する(ステップS103)。ハンドオーバー要求応答メッセージは、ターゲット基地局装置のセルの無線パラメータ、ターゲット基地局装置が移動局装置に割り当てる情報が含まれる。割り当てる情報には、上りリンクの無線リソース情報、ハンドオーバー時にランダムアクセス手順を実行する為のプリアンブル情報、移動局装置への新しいC−RNTI、暗号鍵に関する情報が含まれる。
ソース基地局装置がハンドオーバー要求応答メッセージを受信すると、ソース基地局装置は、移動局装置にハンドオーバー指示メッセージを通知する(ステップS104)。ハンドオーバー指示メッセージは、ハンドオーバー要求応答メッセージに含まれているターゲット基地局装置のセルの無線パラメータやターゲット基地局装置が移動局装置に割り当てる情報が含まれる。
ハンドオーバー指示メッセージを通知後、ソース基地局装置は、ターゲット基地局装置に移動局装置のユーザーデータ情報を含んだステータス転送メッセージを通知する(ステップS105)。そして、ソース基地局装置が保持している移動局装置のユーザーデータをターゲット基地局装置に転送する。移動局装置は、ハンドオーバー指示メッセージを受信すると、ターゲット基地局装置への下りリンク同期を行う。移動局装置は、下りリンク同期が完了すると、ターゲット基地局装置と上りリンクの同期をとるためにランダムアクセス手順を実行する(ステップS106)。そして、移動局装置は、ターゲット基地局装置からランダムアクセスレスポンスメッセージを受信し、上りリンク同期のための上りリンク送信タイミングを取得すると、移動局装置は、ターゲット基地局装置にハンドオーバー完了メッセージを通知する(ステップS107)。
ターゲット基地局装置は、ハンドオーバー完了メッセージを受信すると、MME(Mobility Management Entity)に移動局装置が接続する基地局装置が変更したことからデータパスをソース基地局装置からターゲット基地局装置に変更するよう要求するパススイッチ要求メッセージを通知する(ステップS108)。MMEは、パススイッチ要求メッセージを受信すると、ゲートウェイ(Gateway:GW)にモビリティベアラ要求メッセージを通知する(ステップS109)。
GWは、モビリティベアラ要求メッセージを受信すると、移動局装置のユーザーデータのデータパスをソース基地局装置からターゲット基地局装置に切り替えを行う。そして、GWは、MMEにモビリティベアラ要求応答メッセージを通知する(ステップS110)。MMEは、ターゲット基地局装置にパススイッチ要求応答メッセージを通知する(ステップS111)。ターゲット基地局装置は、パススイッチ要求応答メッセージを受信すると、ソース基地局装置に移動局装置の情報の解放を指示する移動局情報解放メッセージを通知する(ステップS112)。ソース基地局装置は、移動局情報解放メッセージを受信すると、ターゲット基地局装置にハンドオーバーした移動局装置の情報を削除する。
3GPPでは、EUTRAの更なる進化のAdvanced−EUTRAの議論も行われている。Advanced−EUTRAでは、上りリンクおよび下りリンクでそれぞれ最大100MHz帯域幅までの帯域を使用して、最大で下りリンク1Gbps以上、上りリンク500Mbps以上の伝送レートの通信を行なうことを想定している。
Advanced−EUTRAでは、EUTRAの移動局装置も収容できるようにEUTRAの20MHz以下の帯域を複数個束ねることで、最大で100MHz帯域を実現することを考えている。尚、Advanced−EUTRAでは、EUTRAの1つの20MHz以下の帯域をコンポーネントキャリア(Component Carrier : CC)と呼んでいる(非特許文献1)。また、1つの下りリンクのコンポーネントキャリアと1つの上りリンクのコンポーネントキャリアを組み合わせて1つのセルを構成する。尚、1つの下りリンクコンポーネントキャリアのみでも1つのセルを構成できる。
基地局装置は、移動局装置の通信能力や通信条件にあった複数のセルを割り当て、割り当てた複数のセルを介して移動局装置と通信を行なうようにしている。尚、移動局装置に割り当てられた複数のセルは、1つのセルを第一セル(Primary Cell:PCell)とそれ以外のセルを第二セル(Secondary Cell:SCell)とに分類される。第一セルには、物理上りリンク制御チャネルPUCCHの割り当てなど特別な機能が設定されている。
また、移動局装置の消費電力を少なくするために、割り当て直後の第二セルに対し、移動局装置は下りリンクの受信処理を行わず(または、物理下りリンク制御チャネルPDCCHで指示された無線リソース割り当て情報に従わない)、基地局装置からアクティベート(Activate)を指示された後、アクティベートを指示された第二セルに対して下りリンクの受信処理を開始する(または、物理下りリンク制御チャネルPDCCHで指示された無線リソース割り当て情報に従う)ようにしている。
また、移動局装置は、基地局装置からアクティベートしている第二セルに対してデアクティベート(deactivate)を指示された後、デアクティベートを指示された第二セルに対して下りリンクの受信処理を停止する(または、物理下りリンク制御チャネルPDCCHで指示された無線リソース割り当て情報に従わない)ようにしている。尚、基地局装置からアクティベートを指示され、下りリンクの受信処理を行っている第二セルをアクティベートセルと言い、また、基地局装置から移動局装置への割り当て直後の第二セル及びデアクティベートを指示され、下りリンクの受信処理を停止している第二セルをデアクティベートセルと言う。また、第一セルは、常にアクティベートセルである。
尚、移動局装置のMAC層は、キャリアアグリゲーションを行う場合、セルのアクティベーション/デアクティベーションを行うためにPHY層の制御を行う機能及び上りリンクの送信タイミングを管理するためにPHY層の制御行う機能も持っている。
また、図15のように移動局装置が、2つの基地局装置とデュアルコネクト(Dual Connect)して同時に両基地局装置と通信を行うことも検討している。デュアルコネクトとは、マクロセルの基地局装置とスモールセルの基地局装置との間が光ファイバーのような無遅延とみなせる高速なバックボーン回線(backhaulとも称する)ではなく、遅延のある低速なバックボーン回線を用いてで接続されているときに、移動局装置がマクロセルの基地局装置とスモールセルの基地局装置と接続して、移動局装置と両基地局装置が複数セルを介してデータの送受信を行うことを仮定している。
デュアルコネクトでは、マクロセルを第一セル(PCell)、スモールセルを第二セル(SCell)として、キャリアアグリゲーションを行い、移動局装置と基地局装置間で通信が行われる。また、デュアルコネクトでは、マクロセルの基地局装置と移動局装置間で制御データの送受信を行い、スモールセルの基地局装置と移動局装置間でユーザーデータの送受信を行うことを想定している。さらに、制御データおよびユーザーデータよりさらに細かいデータの種類(例えば、QoSまたは論理チャネル等)に基づいて、データ送受信する基地局装置を変更することも考えている。
(実施形態)
[構成説明]
図1は、本発明の実施形態に係る移動局装置の構成を示す図である。移動局装置1−1〜1−3は、データ生成部101、送信データ記憶部103、送信HARQ処理部105、送信処理部107、無線部109、受信処理部111、受信HARQ処理部113、MAC情報抽出部115、PHY制御部117、MAC制御部119、データ処理部121、および、RRC制御部123から構成される。
上位層からのユーザーデータおよびRRC制御部123からの制御データは、データ生成部101に入力される。データ生成部101は、PDCP層、RLC層の機能を持つ。データ生成部101は、ユーザーデータのIPパケットのヘッダ圧縮やデータの暗号化、データの分割及び結合等の処理を行い、データサイズを調節する。データ生成部101は、処理を行ったデータを送信データ記憶部103に出力する。
送信データ記憶部103は、データ生成部101から入力されたデータを蓄積し、MAC制御部119からの指示に基づいて指示されたデータを指示されたデータ量分だけ送信HARQ処理部105に出力する。また、送信データ記憶部103は、蓄積されたデータのデータ量の情報をMAC制御部119に出力する。
送信HARQ処理部105は、入力データに符号化を行い、符号化したデータにパンクチャ処理を行う。そして、送信HARQ処理部105は、パンクチャしたデータを送信処理部107に出力し、符号化したデータを保存する。送信HARQ処理部105は、MAC制御部119からデータの再送を指示された場合、保存してある符号化したデータから前回に行なったパンクチャと異なるパンクチャ処理を行い、パンクチャしたデータを送信処理部107に出力する。
送信処理部107は、送信HARQ処理部105から入力されたデータに変調・符号化を行なう。送信処理部107は、変調・符号化されたデータをDFT(Discrete Fourier Transform(離散フーリエ変換))−IFFT(Inverse Fast Fourier Transform(逆高速フーリエ変換))処理し、処理後、CP(Cyclic prefix)を挿入し、CP挿入後のデータを上りリンクの各コンポーネントキャリア(セル)の物理上りリンク共用チャネル(PUSCH)に配置し、無線部109に出力する。
また、送信処理部107は、PHY制御部117から受信データの応答指示があった場合、ACKまたはNACK信号を生成し、生成した信号を物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)に配置し、無線部109に出力する。送信処理部107は、PHY制御部117からランダムアクセスプリアンブルの送信指示があった場合、ランダムアクセスプリアンブルを生成し、生成した信号を物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)に配置し、無線部109に出力する。
無線部109は、送信処理部107から入力されたデータをPHY制御部117から指示された送信位置情報(送信セル情報)の無線周波数にアップコンバートし、送信電力を調整して送信アンテナからデータを送信する。また、無線部109は、受信アンテナより受信した無線信号をダウンコンバートし、受信処理部111に出力する。
受信処理部111は、無線部109から入力された信号をFFT(Fast Fourier Transform(高速フーリエ変換))処理、復号化、復調処理等を行なう。受信処理部111は、復調したデータの中で物理下りリンク共用チャネル(PDSCH)のデータを受信HARQ処理部113に出力する。また、受信処理部111は、復調したデータの中で物理下りリンク制御チャネルPDCCHから取得した制御データの上りリンク送信データの応答情報(ACK/NACK)および上りリンク送信許可情報(Uplink grant:上りリンクグラント)をMAC制御部119に出力する。尚、上りリンク送信許可情報は、データの変調・符号化方式、データサイズ情報、HARQ情報、送信位置情報などがある。
受信HARQ処理部113は、受信処理部111からの入力データの復号処理を行い、復号処理に成功した場合、データをMAC情報抽出部115に出力する。受信HARQ処理部113は、入力データの復号処理に失敗した場合、復号処理に失敗したデータを保存する。受信HARQ処理部113は、再送データを受信した場合、保存してあるデータと再送データを合成し、復号処理を行う。また、受信HARQ処理部113は、入力データの復号処理の成否をMAC制御部119に通知する。
MAC情報抽出部115は、受信HARQ処理部113から入力されたデータからMAC層(Medium Access Control layer)の制御データを抽出し、抽出した制御情報をMAC制御部119に出力する。MAC情報抽出部115は、残りのデータをデータ処理部121に出力する。データ処理部121は、PDCP層、RLC層の機能を持ち、圧縮されたIPヘッダの解凍機能や暗号化されたデータの復号機能、データの分割及び結合等の処理を行い、データを元の形に戻す。データ処理部121は、RRCメッセージとユーザーデータに分け、RRCメッセージをRRC制御部123に出力し、ユーザーデータを上位層に出力する。
PHY制御部117は、MAC制御部119からの指示により送信処理部107、無線部109、および、受信処理部111を制御する。PHY制御部117は、MAC制御部119から通知された変調・符号化方式、送信電力情報および送信位置情報(送信セル情報)から変調・符号化方式および送信位置を送信処理部107に通知し、送信セルの周波数情報および送信電力情報を無線部109に通知する。
MAC制御部119は、RRC制御部123から指定されたデータ送信制御設定および送信データ記憶部103から取得したデータ量情報および受信処理部111から取得した上りリンク送信許可情報をもとにデータ送信先およびデータ送信優先順位を決定し、送信するデータに関する情報を送信データ記憶部103に通知する。また、MAC制御部119は、送信HARQ処理部105にHARQ情報を通知し、PHY制御部117に変調・符号化方式および送信位置情報(送信セル情報)を出力する。
また、MAC制御部119は、受信処理部111から上りリンク送信データに対する応答情報を取得し、応答情報がNACK(否応答)を示していた場合、送信HARQ処理部105とPHY制御部117に再送を指示する。MAC制御部119は、受信HARQ処理部113からデータの復号処理の成否情報を取得した場合、PHY制御部117にACKまたはNACK信号を送信するように指示する。
MAC制御部119は、MAC層の機能を持ち、MAC情報抽出部115から入力されたMAC制御情報の中でセル(または、コンポーネントキャリア)のアクティベーション/デアクティベーション指示情報及び間欠受信(DRX)制御情報を取得した場合、アクティベーション/デアクティベーション制御及びDRX制御を行うために無線部109、送信処理部107及び受信処理部111の制御を行うためにPHY制御部117を制御する。
MAC制御部119は、MAC情報抽出部115から入力されたMAC制御情報の中で送信タイミング情報をPHY制御部117へ出力する。MAC制御部119は、上りリンク送信タイミングを管理し、PHY制御部117を制御する。
RRC制御部123は、基地局装置3−1との接続・切断処理、キャリアアグリゲーションの設定、制御データおよびユーザーデータのデータ送信制御設定など基地局装置3−1及び基地局装置3−2と通信を行うための各種設定を行う。RRC制御部123は、前記各種設定に伴う上位層との情報のやり取りを行い、前記各種設定に伴う下位層の制御を行う。
RRC制御部123は、RRCメッセージを作成し、作成したRRCメッセージをデータ生成部101に出力する。RRC制御部123は、データ処理部121から入力されたRRCメッセージを解析する。RRC制御部123は、自移動局装置の送信能力を示したメッセージを作成し、データ生成部101に出力する。また、RRC制御部123は、MAC層に必要な情報をMAC制御部119に出力し、物理層に必要な情報をPHY制御部117に出力する。
尚、送信処理部107、無線部109、受信処理部111、PHY制御部117は、物理層の動作を行い、送信データ記憶部103、送信HARQ処理部105、受信HARQ処理部113、MAC情報抽出部115、MAC制御部119は、MAC層の動作を行い、データ生成部101及びデータ処理部121は、RLC層及びPDCP層の動作を行い、RRC制御部123はRRC層の動作を行う。
図2は、本発明の実施形態に係る基地局装置の構成を示す図である。基地局装置3−1、または、基地局装置3−2は、データ生成部201、送信データ記憶部203、送信HARQ処理部205、送信処理部207、無線部209、受信処理部211、受信HARQ処理部213、MAC情報抽出部215、PHY制御部217、MAC制御部219、データ処理部221、RRC制御部223、基地局装置間通信部225、MME通信部227、および、GW通信部229から構成される。
GW通信部229からのユーザーデータおよびRRC制御223からの制御データは、データ生成部201に入力さる。データ生成部201は、PDCP層、RLC層の機能を持ち、ユーザーデータのIPパケットのヘッダ圧縮やデータの暗号化、データの分割及び結合等の処理を行い、データサイズを調節する。データ生成部201は、処理を行ったデータとデータの論理チャネル情報を送信データ記憶部203に出力する。
送信データ記憶部203は、データ生成部201から入力されたデータをユーザー毎に蓄積し、MAC制御部219からの指示に基づいて指示されたユーザーのデータを指示されたデータ量分だけ送信HARQ処理部205に出力する。また、送信データ記憶部203は、蓄積されたデータのデータ量の情報をMAC制御部219に出力する。
送信HARQ処理部205は、入力データに符号化を行い、符号化したデータにパンクチャ処理を行う。そして、送信HARQ処理部205は、パンクチャしたデータを送信処理部207に出力し、符号化したデータを保存する。送信HARQ処理部205は、MAC制御部219からデータの再送を指示された場合、保存してある符号化したデータから前回に行なったパンクチャと異なるパンクチャ処理を行い、パンクチャしたデータを送信処理部207に出力する。
送信処理部207は、送信HARQ処理部205から入力されたデータに変調・符号化を行なう。送信処理部207は、変調・符号化されたデータを各セルの物理下りリンク制御チャネルPDCCH、下りリンク同期信号、物理報知チャネルPBCH、物理下りリンク共用チャネルPDSCHなどの信号及び各チャネルにマッピングし、マッピングしたデータを直列/並列変換、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform(逆高速フーリエ変換))変換、CP挿入などのOFDM信号処理を行い、OFDM信号を生成する。
そして、送信処理部207は、生成したOFDM信号を無線部209に出力する。また、送信処理部207は、MAC制御部219から受信データの応答指示があった場合、ACKまたはNACK信号を生成し、生成した信号を物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)に配置し、無線部209に出力する。
無線部209は、送信処理部207から入力されたデータを無線周波数にアップコンバートし、送信電力を調整して送信アンテナからデータを送信する。また、無線部209は、受信アンテナより受信した無線信号をダウンコンバートし、受信処理部211に出力する。受信処理部211は、無線部209から入力された信号をFFT(Fast Fourier Transform(高速フーリエ変換))処理、復号化、復調処理等を行なう。受信処理部211は、復調したデータの中で物理上りリンク共用チャネル(PUSCH)のデータを受信HARQ処理部213に出力する。また、受信処理部211は、復調したデータの中で物理上りリンク制御チャネルPUCCHから取得した制御データの下りリンク送信データの応答情報(ACK/NACK)、下りリンク無線品質情報(CQI)及び上りリンク送信要求情報(スケジューリングリクエスト)をMAC制御部219に出力する。
受信HARQ処理部213は、受信処理部211からの入力データの復号処理を行い、復号処理に成功した場合、データをMAC情報抽出部215に出力する。受信HARQ処理部213は、入力データの復号処理に失敗した場合、復号処理に失敗したデータを保存する。受信HARQ処理部213は、再送データを受信した場合、保存してあるデータと再送データを合成し、復号処理を行う。また、受信HARQ処理部213は、入力データの復号処理の成否をMAC制御部219に通知する。
MAC情報抽出部215は、受信HARQ処理部213から入力されたデータからMAC層の制御データを抽出し、抽出した制御情報をMAC制御部219に出力する。MAC情報抽出部215は、残りのデータをデータ処理部221に出力する。データ処理部221は、PDCP層、RLC層の機能を持ち、圧縮されたIPヘッダの解凍機能や暗号化されたデータの復号機能、データの分割及び結合等の処理を行い、データを元の形に戻す。データ処理部221は、RRCメッセージとユーザーデータに分け、RRCメッセージをRRC制御部223に出力し、ユーザーデータを上位層に出力する。
MAC制御部219は、MAC層の機能を持ち、RRC制御部223や下位層などから取得した情報をもとにMAC層の制御を行う。MAC制御部219は、下りリンクおよび上りリンクのスケジューリング処理を行う。MAC制御部219は、受信処理部211から入力された下りリンク送信データの応答情報(ACK/NACK)、下りリンク無線品質情報(CQI)及び上りリンク送信要求情報(スケジューリングリクエスト)、MAC情報抽出部215から入力された制御情報及び送信データ記憶部203から取得したユーザー毎のデータ量情報から下りリンク及び上りリンクのスケジューリング処理を行う。MAC制御部219は、スケジュール結果を送信処理部207に出力する。
また、MAC制御部219は、受信処理部211から上りリンク送信データに対する応答情報を取得し、応答情報がNACK(否応答)を示していた場合、送信HARQ処理部205と送信処理部207に再送を指示する。MAC制御部219は、受信HARQ処理部213からデータの復号処理の成否情報を取得した場合、送信処理部207にACKまたはNACK信号を送信するように指示する。
また、MAC制御部219は、移動局装置1−1に割り当てたセル(または、コンポーネントキャリア)のアクティベーション/デアクティベーション処理や上りリンク送信タイミングの管理等を行う。
RRC制御部223は、移動局装置1−1との接続・切断処理、キャリアアグリゲーションの設定、移動局装置1−1の制御データおよびユーザーデータをどのセルで送受信するかのデータ送信制御設定など移動局装置1−1と通信を行うための各種設定を行い、前記各種設定に伴う上位層との情報のやり取りを行い、前記各種設定に伴う下位層の制御を行う。
RRC制御部223は、各種RRCメッセージを作成し、作成したRRCメッセージをデータ生成部201に出力する。RRC制御部223は、データ処理部221から入力されたRRCメッセージを解析する。RRC制御部223は、移動局装置1−1から移動局装置の送受信能力を示したメッセージを取得した場合、移動局装置の送受信能力情報に基づいて移動局装置1−1に適したキャリアアグリゲーションの設定を行う。また、RRC制御部223は、MAC層に必要な情報をMAC制御部219に出力し、物理層に必要な情報をPHY制御部217に出力する。また、RRC制御部223は、ハンドオーバー、または、デュアルコネクトを行う場合、基地局装置間通信部225およびMME通信部227に必要な情報を通知する。
基地局装置間通信部225は、他の基地局装置と接続し、RRC制御部223から入力された基地局装置間の制御メッセージを他の基地局装置に送信する。また、基地局装置間通信部225は、他の基地局装置からの基地局装置間の制御メッセージを受信し、受信した制御メッセージをRRC制御部223に出力する。基地局装置間の制御メッセージには、ハンドオーバーリクエストメッセージ、デュアルコネクトリクエストメッセージ、ハンドオーバーリクエスト応答メッセージ、デュアルコネクトリクエスト応答メッセージ、ステータス転送メッセージ、移動局情報解放メッセージなどがある。
MME通信部227は、MMEと接続し、RRC制御部223から入力された基地局装置−MME間の制御メッセージをMMEに送信する。また、MME通信部227は、MMEからの基地局装置−MME間の制御メッセージを受信し、受信した制御メッセージをRRC制御部223に出力する。基地局装置−MME間の制御メッセージには、パススイッチ要求メッセージ、パススイッチ要求応答メッセージなどがある。
GW間通信部229は、GWと接続し、GWから送られる移動局装置のユーザーデータを受信し、受信したデータをデータ生成部201に出力する。また、GW間通信部229は、データ処理部221から入力された移動局装置のユーザーデータをGWに送信する。
尚、送信処理部207、無線部209、受信処理部211は、PHY層の動作を行い、送信データ記憶部203、送信HARQ処理部205、受信HARQ処理部213、MAC情報抽出部215、MAC制御部219は、MAC層の動作を行い、データ生成部201及びデータ処理部221は、RLC層及びPDCP層の動作を行い、RRC制御部223はRRC層の動作を行う。
[動作説明]
図7〜図15で説明したような無線通信システムを想定する。そして、図7が示すように、基地局装置3−1と複数の移動局装置1−1、1−2、1−3とが通信を行なう。また、図15で説明したマクロセルの基地局装置3−1およびスモールセルの基地局装置3−2と移動局装置1−1が複数のセルを介して通信を行なうような無線通信システムを想定している。
マクロセルの基地局装置3−1と移動局装置1−1が通信中にスモールセルの基地局装置3−2を検出し、移動局装置1−1が基地局装置3−1および基地局装置3−2とデュアルコネクトで通信を行う場合、マクロセルの基地局装置3−1と移動局装置1−1間、およびスモールセルの基地局装置3−2と移動局装置1−1間でデュアルコネクトの設定を行う必要がある。以下にデュアルコネクト接続設定手順を示す。
図3は、本発明の実施形態に係るデュアルコネクト設定手順の一例を示した図である。
尚、マクロセルの基地局装置を基地局装置3−1、スモールセルの基地局装置を基地局装置3−2として以下に示す。
移動局装置1−1は、周辺セル(周辺周波数)の無線品質測定を行い、無線品質測定結果を含んだ測定報告メッセージを基地局装置3−1に通知する(ステップS201)。基地局装置3−1は、移動局装置1−1の測定結果から基地局装置3−2とデュアルコネクトを行うか否かを決定する。基地局装置3−2とデュアルコネクトを行う場合、基地局装置3−1は、スモールセルの基地局装置3−2にデュアルコネクト要求メッセージを通知する(ステップS202)。
デュアルコネクト要求メッセージは、スモールセルの基地局装置3−2でデュアルコネクトを行うための必要となる情報が含まれる。デュアルコネクトを行うための必要となる情報は、基地局装置3−2がMMEに対してパススイッチ要求メッセージを通知するために必要な情報、移動局装置1−1のC−RNTI、暗号鍵情報、基地局装置3−2で移動局装置1−1のユーザーデータの送受信制御を行うために必要な情報、間欠受信のパラメータが含まれてもよい。
スモールセルの基地局装置3−2は、デュアルコネクトを了解するとデュアルコネクト要求応答メッセージをマクロセルの基地局装置3−1に通知する(ステップS203)。デュアルコネクト要求応答メッセージは、基地局装置3−2のスモールセルの無線パラメータ、基地局装置3−2が移動局装置1−1に割り当てる情報が含まれる。基地局装置3−2が移動局装置1−1に割り当てる情報には、物理上りリンク制御チャネルPUCCHの無線リソース情報、上りリンク参照信号の無線リソース情報が含まれてもよい。
尚、デュアルコネクト要求メッセージは、ハンドオーバー要求メッセージを代用しても良い。この場合、ハンドオーバー要求メッセージにデュアルコネクトを示す情報を新たに追加して含める。同様にデュアルコネクト要求応答メッセージは、ハンドオーバー要求応答メッセージを代用しても良く、ハンドオーバー要求応答メッセージにデュアルコネクトを示す情報を新たに追加して含めてもよい。
基地局装置3−1がデュアルコネクト要求応答メッセージを受信すると、基地局装置3−1は、移動局装置1−1にキャリアアグリゲーション設定メッセージを通知する(ステップS204)。キャリアアグリゲーション設定メッセージは、デュアルコネクト要求応答メッセージに含まれる基地局装置3−2のスモールセルの無線パラメータ、基地局装置3−2が移動局装置1−1に割り当てる情報、移動局装置1−1のユーザーデータを基地局装置3−2のセルに送信するよう指示するデータ送信制御情報が含まれてもよい。
キャリアアグリゲーション設定メッセージを通知後、基地局装置3−1は、移動局装置1−1に基地局装置3−2のスモールセルに対するアクティベーション指示メッセージを送信する(ステップS205)。基地局装置3−1は、基地局装置3−2に移動局装置1−1のユーザーデータ情報を含んだステータス転送メッセージを通知することによって、基地局装置3−1が保持している移動局装置1−1のユーザーデータを基地局装置3−2に転送する(ステップS206)。
移動局装置1−1は、アクティベーション指示メッセージを受信すると基地局装置3−2のセルに対する下りリンク同期処理を行う。なお、移動局装置1−1は、下りリンク同期処理をキャリアアグリゲーション設定メッセージ受信後に行ってもよい。下りリンク同期処理後、移動局装置1−1は、基地局装置3−2のセルからの物理下りリンク制御チャネルPDCCHのモニタリングを開始する。基地局装置3−2は、ステータス転送メッセージ受信後、物理下りリンク制御チャネルPDCCHで移動局装置1−1にランダムアクセス指示メッセージを送信する(ステップS207)。移動局装置1−1は、ランダムアクセス指示メッセージを受信すると、ランダムアクセス指示メッセージで指定されたランダムアクセスプリアンブルを基地局装置3−2に送信する(ステップS208)。
基地局装置3−2は、移動局装置1−1から送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信すると、送信タイミング情報を含んだランダムアクセスレスポンスメッセージを移動局装置1−1に送信する(ステップS209)。尚、基地局装置3−2は、ランダムアクセスレスポンスメッセージ送信後から基地局装置3−1から転送された移動局装置1−1のユーザーデータを移動局装置1−1に送信することが可能となる。基地局装置3−2は、ランダムアクセスレスポンスメッセージ送信後、MME(Mobility Management Entity)に移動局装置1−1のユーザーデータのデータパスを基地局装置3−1から基地局装置3−2に変更するよう要求するパススイッチ要求メッセージを通知する(ステップS210)。
MMEは、パススイッチ要求メッセージを受信すると、GW(Gateway)にモビリティベアラ要求メッセージを通知する(ステップS211)。GWは、モビリティベアラ要求メッセージを受信すると、移動局装置1−1のユーザーデータのデータパスを基地局装置3−1から基地局装置3−2に変更する。そして、GWは、MMEにモビリティベアラ要求応答メッセージを通知する(ステップS212)。MMEは、基地局装置3−2にパススイッチ要求応答メッセージを通知する(ステップS213)。
尚、基地局装置3−2は、パススイッチ要求メッセージに基地局装置3−1とデュアルコネクト状態であることを示した情報を含めることでハンドオーバーでないデータパスの変更要求であることをMMEに示すようにしても良い。また、デュアルコネクト用に新たなパススイッチ要求メッセージ、パススイッチ要求応答メッセージを用意するようにしても良い。
移動局装置1−1の上りリンクデータ送信制御動作において、移動局装置1−1がランダムアクセスレスポンスメッセージを受信した場合、移動局装置1−1が基地局装置3−2のセルに対して、ユーザーデータを送信可能になったことを認識する。つまり、移動局装置1−1は、ランダムアクセスレスポンスメッセージを受信後、基地局装置3−1に制御データ及びユーザーデータを送信する送信制御から基地局装置3−1に制御データを送信し、基地局装置3−2にユーザーデータを送信する送信制御に変更して、データ送信を開始する。
また、制御データ及びユーザーデータのデータ送信制御の切り替えのトリガは、ランダムアクセスレスポンスメッセージで示された基地局装置3−2のセルに対する上りリンク送信タイミングが移動局装置1−1で適用された場合としても良い。また、制御データ及びユーザーデータの送信制御の切り替えのトリガは、ランダムアクセス指示メッセージの受信時でも良いし、また、アクティベーション指示メッセージの受信時でも良い。
また、基地局装置3−2がランダムアクセス指示メッセージを移動局装置1−1に送信した後、一定時間経過しても、移動局装置1−1からのランダムアクセスプリアンブルを検出または受信しない場合、基地局装置3−2は、基地局装置3−1に移動局装置1−1の異常を検出したこと通知する。つまり、基地局装置3−2は、基地局装置3−1に移動局装置1−1からのランダムアクセスプリアンブルを受信しなかったことを通知する。
そして、基地局装置3−2は、移動局装置1−1のユーザーデータのデータパスを変更するための手順を中止する。つまり、基地局装置3−2は、移動局装置1−1のユーザーデータのデータパスを変更するためのパススイッチ要求メッセージのMMEへの送信を行わない。
図4は、本発明の実施形態に係るデュアルコネクト設定手順の別の一例を示した図である。尚、マクロセルの基地局装置を基地局装置3−1、スモールセルの基地局装置を基地局装置3−2として以下に示す。
移動局装置1−1は、周辺セル(周辺周波数)の無線品質測定を行い、無線品質測定結果を含んだ測定報告メッセージを基地局装置3−1に通知する(ステップS301)。基地局装置3−1は、移動局装置1−1の測定結果から基地局装置3−2とデュアルコネクトを行うか否かを決定する。基地局装置3−2とデュアルコネクトを行う場合、基地局装置3−1は、スモールセルの基地局装置3−2にデュアルコネクト要求メッセージを通知する(ステップS302)。
デュアルコネクト要求メッセージは、スモールセルの基地局装置3−2でデュアルコネクトに必要となる情報が含まれる。デュアルコネクトに必要となる情報は、基地局装置3−2がMMEに対してパススイッチ要求メッセージを通知するために必要な情報、移動局装置1−1のC−RNTI,暗号鍵情報、基地局装置3−2で移動局装置1−1のユーザーデータの送受信制御を行うために必要な情報、間欠受信のパラメータが含まれてもよい。
スモールセルの基地局装置3−2は、デュアルコネクトを了解するとデュアルコネクト要求応答メッセージをマクロセルの基地局装置3−1に通知する(ステップ303)。デュアルコネクト要求応答メッセージは、基地局装置3−2のスモールセルの無線パラメータや基地局装置3−2が移動局装置1−1に割り当てる情報が含まれる。基地局装置3−2が移動局装置1−1に割り当てる情報には、物理上りリンク制御チャネルPUCCHの無線リソース情報、上りリンク参照信号の無線リソース情報が含まれてもよい。
尚、デュアルコネクト要求メッセージは、ハンドオーバー要求メッセージを代用しても良い。この場合、ハンドオーバー要求メッセージにデュアルコネクトを示す情報を新たに追加して含める。同様にデュアルコネクト要求応答メッセージは、ハンドオーバー要求応答メッセージを代用しても良く、ハンドオーバー要求応答メッセージにデュアルコネクトを示す情報を新たに追加して含めてもよい。
基地局装置3−1がデュアルコネクト要求応答メッセージを受信すると、基地局装置3−1は、移動局装置1−1にキャリアアグリゲーション設定メッセージを通知する(ステップS304)。キャリアアグリゲーション設定メッセージは、デュアルコネクト要求応答メッセージに含まれる基地局装置3−2のセルの無線パラメータ、基地局装置3−2が移動局装置1−1に割り当てる情報、移動局装置1−1のユーザーデータを基地局装置3−2のセルに送信するよう指示する情報が含まれてもよい。
キャリアアグリゲーション設定メッセージを通知後、基地局装置3−1は、移動局装置1−1に基地局装置3−2のセルに対するアクティベーション指示メッセージを送信する(ステップS305)。基地局装置3−1は、アクティベーション指示メッセージ送信後、基地局装置3−2に移動局装置1−1に基地局装置3−2のセルに対するアクティベーション指示を通知したことを示すアクティベーション完了メッセージを送信する(ステップS306)。
尚、本手順では基地局装置3−1に残っているユーザーデータの基地局装置3−2への転送を行わないようにすることで、基地局装置3−1と基地局装置3−2間でできる限りデータを送信しないようにして基地局装置3−1と基地局装置3−2間のインターフェースの負荷を低減する。
移動局装置1−1は、アクティベーション指示メッセージを受信すると基地局装置3−2のセルに対する下りリンク同期処理を行う。なお、移動局装置1−1は、下りリンク同期処理をキャリアアグリゲーション設定メッセージ受信後に行ってもよい。下りリンク同期処理後、移動局装置1−1は、基地局装置3−2のセルからの物理下りリンク制御チャネルPDCCHのモニタリングを開始する。基地局装置3−2は、アクティベーション完了メッセージの受信後、物理下りリンク制御チャネルPDCCHで移動局装置1−1にランダムアクセス指示メッセージを送信する(ステップS307)。移動局装置1−1は、ランダムアクセス指示メッセージを受信すると、ランダムアクセス指示メッセージで指定されたランダムアクセスプリアンブルを基地局装置3−2に送信する(ステップS308)。
基地局装置3−2は、移動局装置1−1から送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信すると、送信タイミング情報を含んだランダムアクセスレスポンスメッセージを移動局装置1−1に送信する(ステップS309)。基地局装置3−2は、ランダムアクセスレスポンスメッセージ送信後、MMEに移動局装置1−1のデータパスを基地局装置3−1から基地局装置3−2に切り替えるよう要求するパススイッチ要求メッセージを通知する(ステップS310)。
MMEは、パススイッチ要求メッセージを受信すると、GWにモビリティベアラ要求メッセージを通知する(ステップS311)。GWは、モビリティベアラ要求メッセージを受信すると、移動局装置1−1のユーザーデータのデータパスを基地局装置3−1から基地局装置3−2に切り替えを行う。そして、GWは、MMEにモビリティベアラ要求応答メッセージを通知する(ステップS312)。MMEは、基地局装置3−2にパススイッチ要求応答メッセージを通知する(ステップS313)。
尚、基地局装置3−2は、パススイッチ要求メッセージに基地局装置3−1とデュアルコネクト状態であることを示した情報を含めることでハンドオーバーでないデータパスの切り替え要求であることをMMEに示すようにしても良い。また、デュアルコネクト用に新たなパススイッチ要求メッセージ、パススイッチ要求応答メッセージを用意するようにしても良い。
移動局装置1−1の上りリンクデータ送信制御動作において、移動局装置1−1がランダムアクセスレスポンスメッセージを受信した場合、移動局装置1−1が基地局装置3−2のセルに対して、ユーザーデータを送信可能になったことを認識する。つまり、移動局装置1−1は、ランダムアクセスレスポンスメッセージを受信後、基地局装置3−1に制御データ及びユーザーデータを送信する送信制御から基地局装置3−1に制御データを送信し、基地局装置3−2にユーザーデータを送信する送信制御に切り替えて、データ送信を開始する。
尚、制御データ及びユーザーデータのデータ送信制御の切り替えのトリガは、ランダムアクセスレスポンスメッセージで示された基地局装置3−2のセルに対する上りリンク送信タイミングが移動局装置1−1で適用された場合としても良い。また、制御データ及びユーザーデータのデータ送信制御の切り替えのトリガは、ランダムアクセス指示メッセージの受信時でも良いし、また、アクティベーション指示メッセージの受信時でも良い。
また、基地局装置3−2がランダムアクセス指示メッセージを移動局装置1−1に送信した後、一定時間経過しても、移動局装置1−1からのランダムアクセスプリアンブルを検出または受信しない場合、基地局装置3−2は、基地局装置3−1に移動局装置1−1の異常を検出したこと通知する。つまり、基地局装置3−2は、基地局装置3−1に移動局装置1−1からのランダムアクセスプリアンブルを受信しなかったことを通知する。そして、基地局装置3−2は、移動局装置1−1のユーザーデータのデータパスを切り替えるための手順を中止する。つまり、基地局装置3−2は、移動局装置1−1のユーザーデータのデータパスを切り替えるためのパススイッチ要求メッセージのMMEへの送信を行わない。
図5は、本発明の実施形態に係るデュアルコネクト設定手順の別の一例を示した図である。尚、マクロセルの基地局装置を基地局装置3−1、スモールセルの基地局装置を基地局装置3−2として以下に示す。
移動局装置1−1は、周辺セル(周辺周波数)の無線品質測定を行い、無線品質測定結果を含んだ測定報告メッセージを基地局装置3−1に通知する(ステップS401)。基地局装置3−1は、移動局装置1−1の測定結果から基地局装置3−2とデュアルコネクトを行うか否かを決定する。基地局装置3−2とデュアルコネクトを行う場合、基地局装置3−1は、スモールセルの基地局装置3−2にデュアルコネクト要求メッセージを通知する(ステップS402)。
デュアルコネクト要求メッセージは、スモールセルの基地局装置3−2でデュアルコネクトに必要となる情報が含まれる。デュアルコネクトに必要となる情報は、基地局装置3−2がMMEに対してパススイッチ要求メッセージを通知するために必要な情報、移動局装置1−1のC−RNTI、暗号鍵情報、基地局装置3−2で移動局装置1−1のユーザーデータの送受信制御を行うために必要な情報、間欠受信のパラメータが含まれる。
スモールセルの基地局装置3−2は、デュアルコネクトを了解するとデュアルコネクト要求応答メッセージをマクロセルの基地局装置3−1に通知する(ステップS403)。デュアルコネクト要求応答メッセージは、基地局装置3−2のセルの無線パラメータや基地局装置3−2が移動局装置1−1に割り当てる情報が含まれる。基地局装置3−2が移動局装置1−1に割り当てる情報には、物理上りリンク制御チャネルPUCCHの無線リソース情報、上りリンク参照信号の無線リソース情報が含まれる。
尚、デュアルコネクト要求メッセージは、ハンドオーバー要求メッセージを代用しても良い。この場合、ハンドオーバー要求メッセージにデュアルコネクトを示す情報を新たに追加して含める。同様にデュアルコネクト要求応答メッセージは、ハンドオーバー要求応答メッセージを代用しても良く、ハンドオーバー要求応答メッセージにデュアルコネクトを示す情報を新たに追加して含める。
基地局装置3−1がデュアルコネクト要求応答メッセージを受信すると、基地局装置3−1は、移動局装置1−1にキャリアアグリゲーション設定メッセージを通知する(ステップS404)。キャリアアグリゲーション設定メッセージは、デュアルコネクト要求応答メッセージに含まれる基地局装置3−2のセルの無線パラメータ、基地局装置3−2が移動局装置1−1に割り当てる情報、移動局装置1−1のユーザーデータを基地局装置3−2のセルに送信するよう指示する情報が含まれる。
キャリアアグリゲーション設定メッセージを通知後、基地局装置3−1は、ランダムアクセスレスポンスメッセージ送信後、MMEに移動局装置1−1のデータパスを基地局装置3−1から基地局装置3−2に切り替えるよう要求するパススイッチ要求メッセージを通知する(ステップS405)。
MMEは、パススイッチ要求メッセージを受信すると、GWにモビリティベアラ要求メッセージを通知する(ステップS406)。GWは、モビリティベアラ要求メッセージを受信すると、移動局装置1−1のユーザーデータのデータパスを基地局装置3−1から基地局装置3−2に切り替えを行う。そして、GWは、MMEにモビリティベアラ要求応答メッセージを通知する(ステップS407)。MMEは、基地局装置3−2にパススイッチ要求応答メッセージを通知する(ステップS408)。
尚、基地局装置3−2は、パススイッチ要求メッセージに基地局装置3−1とデュアルコネクト状態であることを示した情報を含めることでハンドオーバーでないデータパスの切り替え要求であることをMMEに示すようにしても良い。また、デュアルコネクト用に新たなパススイッチ要求メッセージ、パススイッチ要求応答メッセージを用意するようにしても良い。
尚、本手順では基地局装置3−1がGWへのパススイッチ要求を行うことで、デュアルコネクト要求メッセージで送信するデータ量の削減、ステータス転送メッセージの削減を行い、基地局装置3−1と基地局装置3−2間でできる限りデータを送信しないようにして基地局装置3−1と基地局装置3−2間のインターフェースの負荷を低減する。
基地局装置3−1は、パススイッチ要求応答メッセージを受信すると、移動局装置1−1に基地局装置3−2のセルに対するアクティベーション指示メッセージを送信する(ステップS409)。基地局装置3−1は、アクティベーション指示メッセージ送信後、基地局装置3−2に移動局装置1−1に基地局装置3−2のセルに対するアクティベーション指示を通知したことを示すアクティベーション完了メッセージを送信する(ステップS410)。
移動局装置1−1は、アクティベーション指示メッセージを受信すると基地局装置3−2のセルに対する下りリンク同期処理を行う。なお、移動局装置1−1は、下りリンク同期処理をキャリアアグリゲーション設定メッセージ受信後に行ってもよい。下りリンク同期処理後、移動局装置1−1は、基地局装置3−2のセルからの物理下りリンク制御チャネルPDCCHのモニタリングを開始する。基地局装置3−2は、アクティベーション完了メッセージ受信後、物理下りリンク制御チャネルPDCCHで移動局装置1−1にランダムアクセス指示メッセージを送信する(ステップS411)。移動局装置1−1は、ランダムアクセス指示メッセージを受信すると、ランダムアクセス指示メッセージで指定されたランダムアクセスプリアンブルを基地局装置3−2に送信する(ステップS412)。
基地局装置3−2は、移動局装置1−1から送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信すると、送信タイミング情報を含んだランダムアクセスレスポンスメッセージを移動局装置1−1に送信する(ステップS413)。
移動局装置1−1の上りリンクデータ送信制御動作において、移動局装置1−1がランダムアクセスレスポンスメッセージを受信した場合、移動局装置1−1が基地局装置3−2のセルに対して、ユーザーデータを送信可能になったことを認識する。つまり、移動局装置1−1は、ランダムアクセスレスポンスメッセージを受信後、基地局装置3−1に制御データ及びユーザーデータを送信する送信制御から基地局装置3−1に制御データを送信し、基地局装置3−2にユーザーデータを送信する送信制御に切り替える。
尚、制御データ及びユーザーデータのデータ送信制御の切り替えのトリガは、ランダムアクセスレスポンスメッセージで示された基地局装置3−2のセルに対する上りリンク送信タイミングが移動局装置1−1で適用された場合としても良い。また、制御データ及びユーザーデータのデータ送信制御の切り替えのトリガは、ランダムアクセス指示メッセージの受信時でも良いし、また、アクティベーション指示メッセージの受信時でも良い。
また、基地局装置3−2がランダムアクセス指示メッセージを移動局装置1−1に送信した後、一定時間経過しても、移動局装置1−1からのランダムアクセスプリアンブルを検出または受信しない場合、基地局装置3−2は、基地局装置3−1に移動局装置1−1の異常を検出したこと通知する。つまり、基地局装置3−2は、基地局装置3−1に移動局装置1−1からのランダムアクセスプリアンブルを受信しないことを通知する。
図6は、本発明の実施形態に係るデュアルコネクト設定手順の別の一例を示した図である。尚、マクロセルの基地局装置を基地局装置3−1、スモールセルの基地局装置を基地局装置3−2として以下に示す。
移動局装置1−1は、周辺セル(周辺周波数)の無線品質測定を行い、無線品質測定結果を含んだ測定報告メッセージを基地局装置3−1に通知する(ステップS501)。基地局装置3−1は、移動局装置1−1の測定結果から基地局装置3−2とデュアルコネクトを行うか否かを決定する。基地局装置3−2とデュアルコネクトを行う場合、基地局装置−GW間のユーザーデータのデータパスを基地局装置3−2に変更するかどうか決定する。基地局装置3−1は、スモールセルの基地局装置3−2にデュアルコネクト要求メッセージを通知する(ステップS502)。
デュアルコネクト要求メッセージは、スモールセルの基地局装置3−2でデュアルコネクトを行うための必要となる情報が含まれる。デュアルコネクトを行うための必要となる情報は、基地局装置−GW間のユーザーデータのデータパスの変更可否情報、基地局装置3−2がMMEに対してパススイッチ要求メッセージを通知するために必要な情報、移動局装置1−1のC−RNTI,暗号鍵情報、基地局装置3−2で移動局装置1−1のユーザーデータの送受信制御を行うために必要な情報、間欠受信のパラメータが含まれる。尚、ユーザーデータのパスを変更しない場合、パススイッチ要求メッセージを通知するために必要な情報は通知しなくても良い。
スモールセルの基地局装置3−2は、デュアルコネクトを了解するとデュアルコネクト要求応答メッセージをマクロセルの基地局装置3−1に通知する(ステップS503)。デュアルコネクト要求応答メッセージは、基地局装置3−2のスモールセルの無線パラメータ、基地局装置3−2が移動局装置1−1に割り当てる情報が含まれる。基地局装置3−2が移動局装置1−1に割り当てる情報には、上りリンク制御チャネルPUCCHの無線リソース情報、上りリンク参照信号の無線リソース情報が含まれてもよい。
尚、デュアルコネクト要求メッセージは、ハンドオーバー要求メッセージを代用しても良い。この場合、ハンドオーバー要求メッセージにデュアルコネクトを示す情報を新たに追加して含める。同様にデュアルコネクト要求応答メッセージは、ハンドオーバー要求応答メッセージを代用しても良く、ハンドオーバー要求応答メッセージにデュアルコネクトを示す情報を新たに追加して含めてもよい。
基地局装置3−1がデュアルコネクト要求応答メッセージを受信すると、基地局装置3−1は、移動局装置1−1にキャリアアグリゲーション設定メッセージを通知する(ステップS504)。キャリアアグリゲーション設定メッセージは、デュアルコネクト要求応答メッセージに含まれる基地局装置3−2のスモールセルの無線パラメータ、基地局装置3−2が移動局装置1−1に割り当てる情報、移動局装置1−1のユーザーデータを基地局装置3−2のセルに送信するよう指示する情報が含まれてもよい。
キャリアアグリゲーション設定メッセージを通知後、基地局装置3−1は、移動局装置1−1に基地局装置3−2のスモールセルに対するアクティベーション指示メッセージを送信する(ステップS505)。基地局装置3−1は、基地局装置3−2に移動局装置1−1のユーザーデータ情報を含んだステータス転送メッセージを通知する(ステップS506)。そして、基地局装置3−1が保持している移動局装置1−1のユーザーデータを基地局装置3−2に転送する。
尚、基地局装置3−1は、基地局装置3−2に示した基地局装置とGW間のユーザーデータのデータパスの変更可否情報でデータパスの変更を行わないと指示した場合、GWから受信したユーザーデータの転送を続ける。また、基地局装置3−1は、基地局装置3−2から転送された移動局装置1−1のユーザーデータをGWに送信する。
移動局装置1−1は、アクティベーション指示メッセージを受信すると基地局装置3−2のセルに対する下りリンク同期処理を行う。下りリンク同期処理後、移動局装置1−1は、基地局装置3−2のセルからの物理下りリンク制御チャネルPDCCHのモニタリングを開始する。基地局装置3−2は、ステータス転送メッセージ受信後、物理下りリンク制御チャネルPDCCHで移動局装置1−1にランダムアクセス指示メッセージを送信する(ステップS507)。移動局装置1−1は、ランダムアクセス指示メッセージを受信すると、ランダムアクセス指示メッセージで指定されたランダムアクセスプリアンブルを基地局装置3−2に送信する(ステップS508)。
基地局装置3−2は、移動局装置1−1から送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信すると、送信タイミング情報を含んだランダムアクセスレスポンスメッセージを移動局装置1−1に送信する(ステップS509)。尚、基地局装置3−2は、ランダムアクセスレスポンスメッセージ送信後から基地局装置3−1から転送された移動局装置1−1のユーザーデータを移動局装置1−1に送信することが可能となる。
基地局装置−GW間のユーザーデータのデータパスの変更可否情報でユーザーデータのデータパスを変更することを指示された場合、基地局装置3−2は、ランダムアクセスレスポンスメッセージ送信後、MMEに移動局装置1−1のユーザーデータのデータパスを基地局装置3−1から基地局装置3−2に変更するよう要求するパススイッチ要求メッセージを通知する(ステップS510)。尚、ユーザーデータのデータパスを変更しない場合、基地局装置3−2は、ステータス転送メッセージ受信後、基地局装置3−1から転送されるデータを移動局装置1−1に送信する。また、基地局装置3−2は、移動局装置1−1から送信されたデータを基地局装置3−1に転送する。
MMEは、パススイッチ要求メッセージを受信すると、GWにモビリティベアラ要求メッセージを通知する(ステップS511)。GWは、モビリティベアラ要求メッセージを受信すると、移動局装置1−1のユーザーデータのデータパスを基地局装置3−1から基地局装置3−2に変更する。そして、GWは、MMEにモビリティベアラ要求応答メッセージを通知する(ステップS512)。MMEは、基地局装置3−2にパススイッチ要求応答メッセージを通知する(ステップS513)。
尚、基地局装置3−2は、パススイッチ要求メッセージに基地局装置3−1とデュアルコネクト状態であることを示した情報を含めることでハンドオーバーでないデータパスの変更要求であることをMMEに示すようにしても良い。また、デュアルコネクト用に新たなパススイッチ要求メッセージ、パススイッチ要求応答メッセージを用意するようにしても良い。
移動局装置1−1の上りリンクデータ送信制御動作において、移動局装置1−1がランダムアクセスレスポンスメッセージを受信した場合、移動局装置1−1が基地局装置3−2のセルに対して、ユーザーデータを送信可能になったことを認識する。つまり、移動局装置1−1は、ランダムアクセスレスポンスメッセージを受信後、基地局装置3−1に制御データ及びユーザーデータを送信する送信制御から基地局装置3−1に制御データを送信し、基地局装置3−2にユーザーデータを送信する送信制御に切り替える。
尚、制御データ及びユーザーデータのデータ送信制御の切り替えのトリガは、ランダムアクセスレスポンスメッセージで示された基地局装置3−2のセルに対する上りリンク送信タイミングが移動局装置1−1で適用された場合としても良い。また、制御データ及びユーザーデータのデータ送信制御の切り替えのトリガは、ランダムアクセス指示メッセージの受信時でも良いし、また、アクティベーション指示メッセージの受信時でも良い。
また、基地局装置3−2がランダムアクセス指示メッセージを移動局装置1−1に送信した後、一定時間経過しても、移動局装置1−1からのランダムアクセスプリアンブルを検出または受信しない場合、基地局装置3−2は、基地局装置3−1に移動局装置1−1の異常を検出したこと通知する。つまり、基地局装置3−2は、基地局装置3−1に移動局装置1−1からのランダムアクセスプリアンブルを受信しないことを通知する。そして、基地局装置3−2は、移動局装置1−1のユーザーデータのデータパスを変更するための手順を中止する。つまり、基地局装置3−2は、移動局装置1−1のユーザーデータのデータパスを変更するためのパススイッチ要求メッセージのMMEへの送信を行わない。
また、上記実施例では、マクロセルの基地局装置3−1と移動局装置1−1間で制御データが送受信され、スモールセルの基地局装置3−2と移動局装置1−1間でユーザーデータが送受信される例を示したが、マクロセルの基地局装置3−1と移動局装置1−1間で制御データとユーザーデータが送受信され、スモールセルの基地局装置3−2と移動局装置1−1間でユーザーデータが送受信されるよう構成しても良い。また、マクロセルの基地局装置3−1と移動局装置1−1間で制御データとユーザーデータが送受信され、スモールセルの基地局装置3−2と移動局装置1−1間で制御データとユーザーデータが送受信されるよう構成しても良い。
このような場合、マクロセルの基地局装置3−1は、スモールセルの基地局装置3−2で送受信するデータの情報(例えば、QoSまたは論理チャネル等)をスモールセルの基地局装置3−2へ通知する。また、マクロセルの基地局装置3−1は、キャリアアグリゲーション設定メッセージにスモールセルの基地局装置3−2で送受信するデータの情報(例えば、QoS、論理チャネル、または、無線ベアラ等)を含めて移動局装置1−1に通知する。
データパスの変更を行わない場合、マクロセルの基地局装置3−1は、スモールセルの基地局装置3−2にスモールセルの基地局装置3−2から移動局装置1−1に送信する制御データまたはユーザーデータを基地局装置3−2に転送する。データパスの変更を行う場合、スモールセルの基地局装置3−2は、マクロセルの基地局装置3−1から指定されたデータのパスの変更を行うためのパススイッチ要求メッセージをMMEに送信する。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
実施形態では、端末装置もしくは通信装置の一例として移動局装置を記載したが、本願発明は、これに限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、AV機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などの端末装置もしくは通信装置に適用出来ることは言うまでもない。
また、説明の便宜上、実施形態の移動局装置1−1、基地局装置3−1および基地局装置3−2を機能的なブロック図を用いて説明したが、移動局装置1−1、基地局装置3−1および基地局装置3−2の各部の機能またはこれらの機能の一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより移動局装置や基地局装置の制御を行なっても良い。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上記各実施形態に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現してもよい。各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
本発明の一態様は、効率的なデータ送受信制御の切り替えが必要な無線通信システム、基地局装置、端末装置、無線通信方法および集積回路などに適用することができる。
1−1〜1−3 移動局装置
3−1、3−2 基地局装置
101、201 データ生成部
103、203 送信データ記憶部
105、205 送信HARQ処理部
107、207 送信処理部
109、209 無線部
111、211 受信処理部
113、213 受信HARQ処理部
115、215 MAC情報抽出部
117、217 PHY制御部
119、219 MAC制御部
121、221 データ処理部
123、223 RRC制御部
225 基地局装置間通信部
227 MME通信部
229 GW通信部

Claims (4)

  1. 端末装置が、第一の基地局装置と第一のセルを介し、かつ、第二の基地局装置と第二のセルを介して通信を行い、前記第一の基地局装置と制御データを送受信する無線通信システムであって、
    記第一の基地局装置は、前記第二の基地局装置に前記第二の基地局装置の追加に関する要求メッセージを通知し、
    前記要求メッセージは、前記第二の基地局装置が前記端末装置との送受信制御を行うために要する情報と、前記端末装置に実行させる間欠受信のパラメータを含み、
    前記第一の基地局装置は、前記第二の基地局装置から前記要求メッセージの応答である要求応答メッセージを受信し、
    前記第一の基地局装置は、前記端末装置に前記第二のセルの無線パラメータを含んだ設定メッセージを送信し、
    前記第一の基地局装置は、前記端末装置のユーザーデータに対するデータパスの変更を示すメッセージをモビリティマネジメントエンティティに送信する無線通信システム。
  2. 請求項1記載の無線通信システムであって、
    前記第二の基地局装置は、ランダムアクセス指示メッセージを前記端末装置に送信して一定時間経過した後、前記端末装置からランダムアクセスプリアンブルを受信しない場合、前記データパスの変更を行なわず、前記端末装置の異常を前記第一の基地局装置に通知する無線通信システム。
  3. 端末装置と第一のセルを介して通信を行い、前記端末装置と制御データを送受信する基地局装置であって、
    前記端末装置は、さらに第二のセルを介して第二の基地局装置と前記通信を行い、
    前記第二の基地局装置に前記第二の基地局装置の追加に関する要求メッセージを送信し、
    前記要求メッセージは、前記第二の基地局装置が前記端末装置との送受信制御を行うために要する情報と、前記端末装置に実行させる間欠受信のパラメータを含み、
    前記第二の基地局装置から前記要求メッセージの応答である要求応答メッセージを受信し、
    前記端末装置に前記第二のセルの無線パラメータを含んだ設定メッセージを送信し、
    前記端末装置のユーザーデータに対するデータパスの変更を示すメッセージをモビリティマネジメントエンティティに送信する基地局装置。
  4. 端末装置と第一のセルを介して通信を行い、前記端末装置と制御データを送受信する基地局装置の無線通信方法であって、
    前記端末装置は、さらに第二のセルを介して第二の基地局装置と通信を行い、
    前記第二の基地局装置に前記第二の基地局装置の追加に関する要求メッセージを送信するステップと、
    前記要求メッセージは、前記第二の基地局装置が前記端末装置との送受信制御を行うために要する情報と、前記端末装置に実行させる間欠受信のパラメータを含み、
    前記第二の基地局装置から前記要求メッセージの応答である要求応答メッセージを受信するステップと、
    前記端末装置に前記第二のセルの無線パラメータを含んだ設定メッセージを送信するステップと、
    前記端末装置のユーザーデータに対するデータパスの変更を示すメッセージをモビリティマネジメントエンティティに送信するステップと、
    を含む無線通信方法。
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