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

Description

本発明は、無線通信システムおよび基地局装置に関連し、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に関する。
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、
   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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