JP6683192B2 - 通信方法、通信システム、及び基地局 - Google Patents

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Description

本発明は通信システム、ネットワーク装置、基地局、移動局、周波数帯域制御方法及びプログラムに関し、特に複数の周波数帯域を用いる通信システム、ネットワーク装置、基地局、周波数帯域制御方法、周波数帯域決定方法及びプログラムに関する。
近年、スマートフォンの普及に伴い、動画閲覧等の大容量のデータを用いたサービスがユーザに提供されている。スマートフォンに対して、大容量のデータを高速に送信するために、キャリアアグリゲーションが適用されている。キャリアアグリゲーションは、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership project） TS36.101 V12.6.0, clause 5.6A (2014-12)において定められた通信規格である。キャリアアグリゲーションは、例えば、８００ＭＨｚ帯の周波数及び２ＧＨｚ帯等の異なる周波数帯域の周波数を用いて、広帯域を確保することによって、高速な通信を実現する技術である。
非特許文献１には、ＵＥ（User Equipment）とｅＮＢ（evolved NodeB）間におけるキャリアアグリゲーションについて記載されている。ＵＥは、３ＧＰＰにおいて、移動局の総称として用いられる。ｅＮＢは、３ＧＰＰにおいて規定された無線通信規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）を適用する基地局である。
特許文献１には、端末装置と基地局装置との間において情報交換を行うことによって、キャリアアグリゲーション動作を制御することが記載されている。
特開２０１３−２２９９４３号公報
3GPP TS 36.300 V12.4.0 (2014-12) 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2, clauses 5.5, 7.5 (Release 12)
非特許文献１及び特許文献１には、ｅＮＢもしくは基地局装置（以下、ｅＮＢ等）が、キャリアアグリゲーションにおいて使用する周波数帯等を決定することが記載されている。そのため、ＵＥもしくは端末装置（以下、ＵＥ等）がキャリアアグリゲーションを適用することができる装置である場合、ｅＮＢ等は、そのＵＥ等との間においてはキャリアアグリゲーションを適用することとなる。しかし、ｅＮＢ等は、ＵＥ等との間において送受信される情報のみを用いて、キャリアアグリゲーションの適用を判定している。そのため、ｅＮＢ等は、そのＵＥ等の加入者契約条件や使用状況などにおいてキャリアアグリゲーションの適用が認められていないような場合であっても、そのＵＥ等に対してキャリアアグリゲーションを適用してしまうという問題がある。
本発明の目的は、ＵＥ毎に、キャリアアグリゲーションの適用可否をより適切に行うことができる通信システム、ネットワーク装置、基地局、移動局、周波数帯域制御方法及びプログラムを提供することにある。
本発明の第１の態様にかかる通信システムは、第１の周波数帯域を用いる第１のセル及び第２の周波数帯域を用いる第２のセルに同時に位置する移動局に対して、前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域の少なくとも１つを用いて移動局と無線通信を行う基地局と、前記基地局へ、使用する周波数帯域を判定するために用いられる情報を送信するネットワーク装置と、を備えるものである。
本発明の第２の態様にかかるネットワーク装置は、第１の周波数帯域を用いる第１のセル及び第２の周波数帯域を用いる第２のセルに同時に位置する移動局に対して、前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域の少なくとも１つを用いて移動局と無線通信を行う基地局へ、使用する周波数帯域を判定するために用いられる情報を送信する通信部、を備えるものである。
本発明の第３の態様にかかる基地局は、第１の周波数帯域を用いる第１のセル及び第２の周波数帯域を用いる第２のセルを形成する基地局であって、ネットワーク装置から送信された、移動局との無線通信において使用する周波数帯域を判定するために用いられる情報を用いて、前記第１のセル及び前記第２のセルに同時に位置する移動局と通信する際に用いる周波数帯域を判定する判定部、を備えるものである。
本発明の第４の態様にかかる移動局は、第１の周波数帯域を用いる第１のセル及び第２の周波数帯域を用いる第２のセルに同時に位置し、前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域の少なくとも１つを用いて基地局と無線通信を行う移動局であって、前記基地局との無線通信において、使用する周波数帯域を判定するために用いられる情報を受信し、受信した情報を用いて前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域を用いるか否かを判定するように構成されるものである。
本発明の第５の態様にかかる周波数帯域制御方法は、第１の周波数帯域を用いる第１のセル及び第２の周波数帯域を用いる第２のセルに同時に位置する移動局に対して、前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域の少なくとも１つを用いて移動局と無線通信を行う基地局へ、使用する周波数帯域を判定するために用いられる情報を送信するものである。
本発明の第６の態様にかかる周波数帯域決定方法は、第１の周波数帯域を用いる第１のセル及び第２の周波数帯域を用いる第２のセルを形成する基地局に用いられる周波数帯域決定方法であって、ネットワーク装置から送信された、移動局との無線通信において使用する周波数帯域を判定するために用いられる情報を用いて、前記第１のセル及び前記第２のセルに同時に位置する移動局と通信する際に用いる周波数帯域を判定するものである。
本発明の第７の態様にかかるプログラムは、第１の周波数帯域を用いる第１のセル及び第２の周波数帯域を用いる第２のセルに同時に位置する移動局に対して、前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域の少なくとも１つを用いて移動局と無線通信を行う基地局へ、使用する周波数帯域を判定するために用いられる情報を送信するものである。
本発明により、ＵＥ毎に、キャリアアグリゲーションの適用可否をより適切に行うことができる通信システム、ネットワーク装置、基地局、移動局、周波数帯域制御方法及びプログラムを提供することができる。
実施の形態１にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態２にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態２にかかるＭＭＥの構成図である。 実施の形態２にかかるｅＮＢの構成図である。 実施の形態２にかかるＡｔｔａｃｈ処理の流れを示す図である。 実施の形態２にかかるInitial Context Setup Requestメッセージを説明する図である。 実施の形態２にかかるRRC Connection Reconfiguration/ NAS:Attach Acceptメッセージを説明する図である。 実施の形態３にかかるUE triggered Service Request処理の流れを示す図である。 実施の形態３にかかるNetwork triggered Service Request処理の流れを示す図である。 実施の形態４にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態５にかかるＡｔｔａｃｈ処理の流れを示す図である。 各実施の形態に用いられるＵＥの構成図である。
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。はじめに、図１を用いて本発明の実施の形態１にかかる通信システムの構成例について説明する。図１の通信システムは、基地局１０、移動局（移動端末）２０及びネットワーク装置３０を有している。基地局１０は、複数の周波数帯域を使用し、それぞれの周波数帯域ごとに通信範囲が異なるセルを形成する。例えば、基地局１０は、セル１００及びセル１１０を形成する。セル１００において用いられる周波数帯域（周波数帯域Ａ）は、セル１１０において用いられる周波数帯域（周波数帯域Ｂ）と異なる。
移動局２０は、セル１００及びセル１１０内に同時に位置する場合を仮定する。言い換えると、移動局２０は、セル１００及びセル１１０の重複するエリアに位置する場合を仮定する。この場合、基地局１０は、移動局２０と無線通信を行う。例えば、基地局１０は、３ＧＰＰにおいて定められた通信規格であるＬＴＥを用いて移動局２０と通信を行ってもよく、他の通信規格を用いて移動局２０と通信を行ってもよい。
ネットワーク装置３０は、基地局１０へ、移動局２０との無線通信において使用する周波数帯域を判定するために用いられる情報を送信する。使用する周波数帯域を判定するために用いられる情報は、例えば、移動局２０と通信する際に、周波数帯域Ａ及び周波数帯域Ｂの両方を用いることができるか、周波数帯域Ａのみを用いることができるか、もしくは、周波数帯域Ｂのみを用いることができるかを示す情報であってもよい。
以上説明したように、図１の通信システムを用いることによって、基地局１０は、ネットワーク装置３０から送信される情報を用いて、移動局２０との無線通信において、複数の周波数帯域を用いるか否かを判定することができる。そのため、基地局１０及びネットワーク装置３０を管理する移動通信事業者は、移動局２０毎に、複数の周波数帯域を用いて通信を行うか否か、言い換えると、移動局２０毎にキャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定することができる。これにより、移動通信事業者は、移動局２０毎に適切にキャリアアグリゲーションの適用可否を判定することができる。
（実施の形態２）
続いて、図２を用いて本発明の実施の形態２にかかる通信システムの構成例について説明する。図２の通信システムは、ｅＮＢ４０、ＵＥ５０、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）６０、ＭＭＥ７０、ＨＳＳ（Home Subscriber Server）７１、Ｓ−ＧＷ（Serving−Gateway）７２及びＰ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）７３を有している。ｅＮＢ４０は、Ｕｕインタフェースを介してＵＥ５０と接続する。
ＭＭＥ６０は、Ｓ１−ＭＭＥインタフェースを介してｅＮＢ４０を収容する。また、ＭＭＥ７０は、ｅＮＢ４０とは異なる他のｅＮＢを収容してもよい。ＭＭＥ６０及びＭＭＥ７０は、ＵＥの移動管理、認証及びユーザデータ転送経路の設定処理等を行う。また、ＭＭＥ６０は、外部ＭＭＥ間インタフェースを介してＭＭＥ７０と接続する。
ＨＳＳ７１は、ＵＥ５０の加入者情報を管理する。加入者情報は、例えば、ＵＥ５０と移動通信事業者との間における契約情報のような静的情報及びＵＥ５０の位置情報のような動的情報を含む。静的情報は、変更される頻度の少ない情報であり、動的情報は、静的情報と比較して変更される頻度の多い情報である。ＨＳＳ７１は、例えば、ＭＭＥ６０がＵＥ５０の認証処理を実行する際に、Ｓ６ａインタフェースを介してＵＥ５０に関する加入者情報をＭＭＥ６０へ送信する。
Ｓ−ＧＷ７２は、ユーザデータの伝送を行う。Ｓ−ＧＷ７２は、外部ＭＳ間インタフェースを介してＭＭＥ６０と接続し、制御データの送受信を行う。Ｐ−ＧＷ７３は、Ｓ−ＧＷ７２と同様にユーザデータの伝送を行う。さらに、Ｐ−ＧＷ７３は、ＵＥ５０に対してＩＰアドレスの割り当て等を実施する。Ｐ−ＧＷ７３は、外部ＳＰ間インタフェースを介してＳ−ＧＷ７２と接続し、制御データの送受信を行う。また、Ｐ−ＧＷ７３は、他のインタフェースを介して外部ネットワークやＩｎｔｅｒｎｅｔなど（不図示）と接続してもよい。
続いて、図３を用いて本発明の実施の形態２にかかるＭＭＥ６０の構成例について説明する。ＭＭＥ６０は、信号生成部６１及び通信部（送受信部）６２を有している。信号生成部６１は、ＵＥ５０との無線通信においてｅＮＢ４０がキャリアアグリゲーションを適用するか否かに関する情報を含む信号を生成する。具体的には、ＭＭＥ６０は、通信部６２を介してＨＳＳ７１からＵＥ５０に関する加入者情報を取得する。ＵＥ５０に関する加入者情報には、ＵＥ５０との無線通信においてキャリアアグリゲーションを適用するか否かに関する情報が含まれている。信号生成部６１は、生成した信号を通信部６２を介してｅＮＢ４０へ送信する。
加入者情報に含まれるキャリアアグリゲーションを適用するか否かに関する情報は、例えば、ＵＥ５０がキャリアアグリゲーションの適用を申し込んだか否かに関する契約情報であってもよい。また、加入者情報に含まれるキャリアアグリゲーションを適用するか否かに関する情報は、例えば、ＵＥ５０が契約している通信容量に関する情報であってもよい。ＵＥ５０が契約している通信容量が、予め定められた基準を超えた大容量である場合、ｅＮＢ４０は、ＵＥ５０との通信においてキャリアアグリゲーションを適用すると判定し、予め定められた基準を下回る通信容量である場合、ｅＮＢ４０は、ＵＥ５０との通信においてキャリアアグリゲーションを適用しないと判定してもよい。
また、加入者情報に含まれるキャリアアグリゲーションを適用するか否かに関する情報は、ＵＥ５０が契約しているサービスに関する情報であってもよい。例えば、ＵＥ５０の契約しているサービスについて大容量の通信が必要である場合、ｅＮＢ４０は、ＵＥ５０との通信にキャリアアグリゲーションを適用すると判定してもよい。また、ＵＥ５０が音声サービスのみに加入している場合、ｅＮＢ４０は、キャリアアグリゲーションを適用しないと判定してもよい。また、ＵＥ５０が、基本契約よりも利用料金が高額なプレミアム契約等に加入している場合、ｅＮＢ４０は、キャリアアグリゲーションに割り当てる周波数帯域として、より高速通信や、大容量通信に適した周波数を割り当ててもよい。また、加入者情報に含まれるキャリアアグリゲーションを適用するか否かに関する情報は、ＨＳＳ７１が管理するＵＥ５０に関する加入者情報を組み合わせた情報であってもよい。
また、加入者情報に含まれるキャリアアグリゲーションを適用するか否かに関する情報は、ＭＶＮＯ（Mobile Virtual Network Operator：仮想移動体サービス事業者）に加入しているか否かに関する情報であってもよい。例えば、ＵＥ５０がＭＶＮＯに加入している場合、ｅＮＢ４０は、キャリアアグリゲーションを適用しないと判定し、ＵＥ５０がＭＶＮＯに加入している場合、ｅＮＢ４０は、キャリアアグリゲーションを適用すると判定してもよい。
また、加入者情報に含まれるキャリアアグリゲーションを適用するか否かに関する情報は、ＵＥ５０がローミング中か否かに関する情報であってもよい。例えば、ｅＮＢ４０は、ＵＥ５０がローミング中であれば、キャリアアグリゲーションを適用しないと判定してもよい。例えば、ＭＭＥ６０は、ローミング元である提携先のＨＳＳが設定されていれば、ＵＥ５０のローミングを許容し、提携先のＨＳＳが設定されていなければ、ＵＥ５０のローミングを許容しないと判定する。もしくは、加入者情報において、ＵＥ５０のローミングを許容することが設定されている場合、ＭＭＥ６０は、ＵＥ５０のローミングを許容し、加入者情報において、ＵＥ５０のローミングを許容することが設定されていない場合、ＭＭＥ６０は、ＵＥ５０のローミングを許容しないと判定する。
続いて、図４を用いて本発明の実施の形態２にかかるｅＮＢ４０の構成例について説明する。ｅＮＢ４０は、判定部４１及び通信部（送受信部）４２を有している。判定部４１は、ＭＭＥ６０から送信された情報を用いて、ＵＥ５０との無線通信においてキャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定する。言い換えると、判定部４１は、ＭＭＥ６０から送信された情報を用いて、ＵＥ毎にキャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定する。
判定部４１は、ＭＭＥ６０から、ＵＥ５０がキャリアアグリゲーションの適用を申し込んだか否かに関する契約情報が送信された場合、契約情報の内容に応じて、ＵＥ５０へキャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定する。
判定部４１は、ＭＭＥ６０からＵＥ５０が契約している通信容量に関する情報が送信されてくる場合に備えて予め基準を定めていてもよい。判定部４１は、ＵＥ５０が契約している通信容量が予め定めた基準を超えているか否かに応じて、ＵＥ５０へキャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定してもよい。判定部４１は、ＭＭＥ６０からＵＥ５０が契約しているサービスに関する情報が送信されてくる場合に備えて、予めサービス毎に、キャリアアグリゲーションを適用するサービスか否かを定めていてもよい。判定部４１は、サービスに関する情報に、キャリアアグリゲーションを適用するサービスが含まれているか否かに応じて、ＵＥ５０へキャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定してもよい。
また、判定部４１は、ＵＥ５０との通信においてキャリアアグリゲーションを適用すると判定した場合、通信部４２が使用する周波数帯域及び周波数幅を決定してもよい。判定部４１は、周波数帯域として、例えば、８００ＭＨｚ帯及び２．４ＧＨｚ帯を使用すると決定してもよい。判定部４１は、キャリアアグリゲーションを適用する場合、ｅＮＢ４０が使用可能な複数の周波数帯域の中から、２以上の周波数帯域を選択する。また、判定部４１は、周波数幅として、２０ＭＨｚ等と決定してもよい。判定部４１は、複数の周波数帯域において使用する周波数幅の合計値を決定してもよく、それぞれの周波数帯域において使用する周波数幅を決定してもよい。
判定部４１は、ＵＥ５０との通信において、ｅＮＢ４０とＵＥ５０との間において使用可能な周波数帯域を予め特定しておいてもよい。もしくは、判定部４１は、ＵＥ５０が在圏している場所に応じて、ｅＮＢ４０とＵＥ５０との間において使用可能な周波数帯域を予め特定しておいてもよい。
通信部４２は、判定部４１において指定された周波数帯域及び周波数幅を用いて、ＵＥ５０と無線通信を行う。また、通信部４２は、ＭＭＥ６０との間においてもデータの送受信を行ってもよい。
続いて、図５を用いて本発明の実施の形態２にかかるＡｔｔａｃｈ処理の流れについて説明する。はじめに、ＵＥ５０は、NAS（Non Access Stratum）:Attach RequestメッセージをｅＮＢ４０へ送信する（Ｓ１）。NAS:Attach Requestメッセージは、例えば、ＵＥ５０が、電源ＯＦＦ状態から電源ＯＮ状態へ遷移した際に送信される。NAS:Attach Requestメッセージは、ＵＥとコアネットワーク装置との間に規定されているＮＡＳというプロトコルにおいて用いられる。コアネットワーク装置は、例えば、ＭＭＥであってもよい。
次に、ｅＮＢ４０は、ＵＥ５０から送信されたNAS:Attach RequestメッセージをＭＭＥ６０へ転送する（Ｓ２）。次に、ＭＭＥ６０は、ＵＥ５０から送信されたNAS:Attach Requestメッセージを受信すると、ＨＳＳ７１へUpdate Location Requestメッセージを送信する（Ｓ３）。ＭＭＥ６０は、ＨＳＳ７１から加入者情報を取得するために、ＨＳＳ７１へUpdate Location Requestメッセージを送信する。例えば、ＭＭＥ６０は、ＵＥ５０を識別する識別子を設定して、ＨＳＳ７１へUpdate Location Requestメッセージを送信する。
次に、ＨＳＳ７１は、Update Location Requestメッセージに対する応答メッセージとして、Update Location AckメッセージをＭＭＥ６０へ送信する（Ｓ４）。ＨＳＳ７１は、ＵＥ５０の加入者情報を設定したUpdate Location AckメッセージをＭＭＥ６０へ送信する。
ＨＳＳ７１が、ＭＭＥ６０へ送信する加入者情報は、ＵＥ５０がキャリアアグリゲーションの適用を申し込んだか否かを示す契約情報であってもよく、ＵＥ５０が契約している通信容量に関する契約情報であってもよく、ＵＥ５０が契約しているサービスに関する契約情報であってもよい。
また、ＨＳＳ７１は、使用する通信方式の優先度を示すＳＰＩＤ（Subscriber ProfileID for RAT/ frequency priority）を用いて、ｅＮＢ４０がＵＥ５０との通信にキャリアアグリゲーションを適用する場合の周波数帯域を示してもよい。例えば、ＳＰＩＤには、ＬＴＥ（E-UTRAN）、３Ｇ（UTRAN）及び２Ｇ（GERAN）のそれぞれの通信方式の優先度が定められている。ｅＮＢ４０は、ＳＰＩＤに定められている優先度に従って、使用する通信方式を決定している。
ここで、ＨＳＳ７１は、ＳＰＩＤにおいて、例えば、ＬＴＥ及び３Ｇの通信方式を用いることを最優先として設定してもよい。このようにＳＰＩＤを設定することによって、ｅＮＢ４０は、ＵＥ５０と通信する際に、ＬＴＥにおいて用いられる周波数帯域と３Ｇにおいて用いられる周波数帯域とを用いてキャリアアグリゲーションを実行することを決定することができる。ＳＰＩＤには、様々な通信方式の組み合わせが設定されてもよく、例えば、ＬＴＥ及びＬＴＥの通信方式を用いることを最優先として設定してもよい。この場合、ＬＴＥにおいて用いられる２つの周波数帯域を組み合わせてキャリアアグリゲーションを実行することを示している。
次に、ＭＭＥ６０は、Update Location Ackメッセージに設定された加入者情報の中から、ｅＮＢ４０においてキャリアアグリゲーションの適用可否を判定するために用いる情報を抽出する。ＭＭＥ６０は、抽出した情報をInitial Context Setup Requestメッセージに設定する。ＭＭＥ６０は、ｅＮＢ４０においてキャリアアグリゲーションの適用可否を判定するために用いる情報を設定したInitial Context Setup RequestメッセージをｅＮＢ４０へ送信する（Ｓ５）。
ここで、図６を用いて、Initial Context Setup Requestメッセージについて説明する。ＭＭＥ６０は、Ｓ１−ＭＭＥインタフェースにおいて、Initial Context Setup RequestメッセージをｅＮＢ４０へ送信する。Initial Context Setup Requestメッセージは、ＵＥ５０において設定されるベアラ単位に設定するパラメータを示している。例えば、ＵＥ５０が二つのベアラを設定する場合、図６に示すように、二つのE-RABToBeSetupListCtxtSUReqを設定する。E-RABToBeSetupListCtxtSUReqにおいて、E-RAB-ID等を設定する。
ＭＭＥ６０が、ｅＮＢ４０においてキャリアアグリゲーションの適用可否を判定するために用いる情報を、ＧＴＰ（General Packet Radio Service Tunneling Protocol）−ＴＥＩＤ（Tunnel Endpoint Identifier）の下に示される任意のパラメータに設定してもよい。具体的には、ＭＭＥ６０は、ベアラ毎に設定される任意のパラメータにおいて、契約情報もしくはＳＰＩＤに示される情報等を設定してもよい。
図５に戻り、ｅＮＢ４０は、Initial Context Setup Requestメッセージを受信すると、ＵＥ５０との通信において、キャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定する。ｅＮＢ４０は、キャリアアグリゲーションを適用するか否かの判定結果を反映したRRC（Radio Resource Control） Connection Reconfiguration/ NAS:Attach Acceptメッセージを、ＵＥ５０へ送信する（Ｓ６）。
ここで、図７を用いて、RRC Connection Reconfiguration/ NAS:Attach Acceptメッセージについて説明する。図７のRRC Connection Reconfiguration/ NAS:Attach Acceptメッセージは、＃１において設定されるＰｒｉｍａｒｙセルと、＃２において設定されるＳｅｃｏｎｄａｒｙセルとが指定されていることを示している。例えば、Ｐｒｉｍａｒｙセルを、図１のセル１００とし、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙセルを図１のセル１１０としてもよい。図７においては、ｅＮＢ４０が、Ｐｒｉｍａｒｙセル及びＳｅｃｏｎｄａｒｙセルを設定することによって、ＵＥ５０との間の通信において、キャリアアグリゲーションを動作させることを示している。ｅＮＢ４０は、ＵＥ５０との間の通信において、３以上の周波数帯域を用いたキャリアアグリゲーションを適用する場合、３つ以上のセルを設定してもよい。
ｅＮＢ４０は、＃１のmobilityControlInfoにおけるcarrierFreqを指定することによって、Ｐｒｉｍａｒｙセルにおいて用いる周波数を指定する。さらに、ｅＮＢ４０は、＃２のsCellToAddModList-r10におけるdl-CarrierFreq-r10を指定することによって、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙセルにおいて用いる周波数を指定する。さらに、ｅＮＢ４０は、carrierBandwidthを指定することによって、周波数幅を指定してもよい。
ｅＮＢ４０が、ＵＥ５０とキャリアアグリゲーションを適用して通信を行う際に使用する周波数帯域及び周波数幅等は、事前に、ＵＥ５０とｅＮＢ４０との間において決定されていてもよい。例えば、ｅＮＢ４０は、ステップＳ１において、NAS:Attach Requestメッセージを受信した後に、ＵＥ５０に対して、キャリアアグリゲーションにおいて用いる周波数帯域、周波数幅等の情報を問い合わせるためにUE Capability Enquiryメッセージを送信してもよい。ＵＥ５０は、UE Capability Enquiryメッセージの応答として、キャリアアグリゲーションにおいて用いる周波数帯域、周波数幅等を指定したUE Capability Informationメッセージを送信してもよい。ＵＥ５０とｅＮＢ４０との間におけるUE Capability Enquiryメッセージ及びUE Capability Informationメッセージ送受信は、ｅＮＢ４０が、ステップＳ６におけるRRC Connection Reconfiguration/ NAS:Attach Acceptメッセージを送信する前に完了しているとする。
また、ｅＮＢ４０が、キャリアアグリゲーションを適用しないと判定した場合、図７においては、Ｐｒｉｍａｒｙセルの設定を示す＃１のみが設定されてもよい。
図５に戻り、ＵＥ５０は、RRC Connection Reconfiguration/ NAS:Attach Acceptメッセージへの応答メッセージとして、ｅＮＢ４０へ、RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを送信する（Ｓ７）。
次に、ｅＮＢ４０は、Initial Context Setup Requestメッセージへの応答メッセージとして、Initial Context Setup ResponseメッセージをＭＭＥ６０へ送信する（Ｓ８）。次に、ＵＥ５０は、Attach Requestに関する処理の完了通知するために、Direct Transfer/ NAS:Attach CompleteメッセージをｅＮＢ４０へ送信する（Ｓ９）。次に、ｅＮＢ４０は、NAS:Attach CompleteメッセージをＭＭＥ６０へ送信する（Ｓ１０）。
以上説明したように、本発明の実施の形態２にかかる通信システムを用いることによって、コアネットワーク装置であるＭＭＥが、ｅＮＢへ、キャリアアグリゲーション適用可否を判定するために用いる情報を送信することができる。ｅＮＢは、ＭＭＥから送信された情報を用いて、ＵＥ毎に、キャリアアグリゲーション適用可否を判定することができる。これにより、移動通信事業者は、ＵＥ毎にキャリアアグリゲーションを柔軟に設定することができる。
（実施の形態３）
続いて、図８を用いて、本発明の実施の形態３にかかるUE triggered Service Request処理の流れについて説明する。UE triggered Service Request処理の実行は、事前にＵＥ５０においてベアラが設定され、所定期間経過後に、無線リソースが解放されていることを前提とする。つまり、UE triggered Service Request処理は、ＵＥ５０がベアラの再設定、言い換えるとベアラの活性化を要求する処理である。
はじめに、ＵＥ５０は、NAS:Service RequestメッセージをｅＮＢ４０へ送信する（Ｓ２１）。例えば、NAS:Service Requestメッセージは、ＵＥ５０のAttach処理が完了している状態において、ＵＥ５０において任意の操作が実行された場合に、ｅＮＢ４０へ送信される。次に、ｅＮＢ４０は、受信したNAS:Service RequestメッセージをＭＭＥ６０へ転送する（Ｓ２２）。
次に、ＭＭＥ６０は、ＵＥ５０において再設定するベアラを指定したInitial Context Setup RequestメッセージをｅＮＢ４０へ送信する（Ｓ２３）。ＭＭＥ６０は、例えば、ＵＥ５０のAttach処理の際に設定したベアラを、再設定するベアラとして指定する。ここで、ＭＭＥ６０は、図５のステップＳ５において、任意パラメータに設定した情報と同じ情報をステップＳ２３におけるInitial Context Setup Requestメッセージに設定する。
ｅＮＢ４０は、ステップＳ２３において、キャリアアグリゲーションの適用可否を判定するために用いる情報が設定されたInitial Context Setup Requestメッセージを受信すると、ＵＥ５０との通信においてキャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定する。
次に、ｅＮＢ４０は、ＵＥ５０との間の無線ベアラを確立する（Ｓ２４）。この時、ｅＮＢ４０は、キャリアアグリゲーションを適用すると判定していた場合、キャリアアグリゲーションにおいて用いる周波数帯域及び周波数幅等に関する情報をＵＥ５０へ送信していてもよい。
次に、ｅＮＢ４０は、Initial Context Setup Requestメッセージの応答メッセージとして、Initial Context Setup Completeメッセージを送信する（Ｓ２５）。
続いて、図９を用いて、本発明の実施の形態３にかかるNetwork triggered Service Request処理の流れについて説明する。Network triggered Service Request処理は、ＵＥ５０に対して着信メッセージが送信されてきた場合に実行される。はじめに、Ｐ−ＧＷ７３は、ＵＥ５０を宛先とするDownlink DataをＳ−ＧＷ７２へ送信する（Ｓ３１）。次に、Ｓ−ＧＷ７２は、ＵＥ５０を宛先とするDownlink Dataが送信されてきたことをＭＭＥ６０へ通知するために、Downlink Data Notificationメッセージを送信する（Ｓ３２）。次に、ＭＭＥ６０は、ｅＮＢ４０へPagingメッセージを送信し（Ｓ３３）、ｅＮＢ４０はＰａｇｉｎｇ処理を実行する（Ｓ３４）。ステップＳ３４におけるＰａｇｉｎｇ処理以降、図８のステップＳ２１〜Ｓ２５の処理が実行される。
以上説明したように、ｅＮＢ４０は、Attach処理が完了した後に実行される、UE triggered Service Request処理及びNetwork triggered Service Request処理においても、実施の形態２と同様にキャリアアグリゲーションの適用可否を判定することができる。
（実施の形態４）
続いて、図１０を用いて本発明の実施の形態４にかかる通信システムの構成例について説明する。図１０の通信システムは、ｅＮＢ２００、ｅＮＢ２２０、ＵＥ２４０、ＭＭＥ２５０及びＨＳＳ７１を有している。ｅＮＢ２００は、セル２１０を形成する。また、ｅＮＢ２２０は、セル２３０を形成する。セル２１０において用いられる周波数帯域は、セル２３０において用いられる周波数帯域と異なる。ＵＥ２４０は、セル２１０及びセル２３０に同時に位置している。つまり、ＵＥ２４０は、セル２１０及びセル２３０が重複する位置に在圏している。また、ＭＭＥ２５０は、ｅＮＢ２００及びｅＮＢ２２０を収容する。
図１０のような通信システムの構成の場合、ＵＥ２４０は、セル２１０において用いられる周波数帯域と、セル２３０において用いられる周波数帯域とを用いて、キャリアアグリゲーションを実行してもよい。
ＭＭＥ２５０は、例えば、ＨＳＳ７１等から加入者情報を受信すると、受信した加入者情報に基づいて、ＵＥ２４０にキャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定してもよい。つまり、ＭＭＥ２５０が、ｅＮＢ４０における判定部４１を有してもよい。
例えば、ＭＭＥ２５０は、ＨＳＳ７１から送信された加入者情報を用いて、ＵＥ２４０と無線通信においてキャリアアグリゲーションを適用すると判定した場合、ＵＥ２４０が位置しているセルを形成するｅＮＢ２００及びｅＮＢ２２０へInitial Context Setup Requestメッセージを送信してもよい。ＵＥ２４０は、ｅＮＢ２００及びｅＮＢ２２０の双方から、使用する周波数を指定したRRC Connection Reconfiguration/ NAS:Attach Acceptメッセージを受信してもよい。これによって、ＵＥ２４０は、セル２１０において用いられる周波数帯域と、セル２３０において用いられる周波数帯域とを用いて、キャリアアグリゲーションを実行することができる。
以上説明したように、ＵＥ２４０は、一つのｅＮＢが複数の周波数帯域を使用する場合以外にも、異なる周波数帯域を使用する複数のｅＮＢと同時に通信することによって、キャリアアグリゲーションを使用することができる。さらに、ＭＭＥ２５０は、ＨＳＳ７１から送信される加入者情報を用いて、複数のｅＮＢを用いたキャリアアグリゲーションの適用可否を判定することができる。
（実施の形態５）
続いて、図１１を用いて本発明の実施の形態５にかかるＡｔｔａｃｈ処理の流れについて説明する。図１１は、図５のステップＳ５とステップＳ６との間に、ステップＳ１１及びステップＳ１２を追加した処理の流れとなっている。図１１において、図５と共通する処理については説明を省略する。
ｅＮＢ４０は、ステップＳ１１においてInitial Context Setup Requestメッセージを受信すると、キャリアアグリゲーションの適用可否を判定するために用いる情報を、UE Capability Enquiryメッセージの任意のパラメータに設定して、ＵＥ５０へ送信する（Ｓ１１）。
次に、ＵＥ５０は、UE Capability Enquiryメッセージを受信すると、ｅＮＢ４０から送信された情報を用いて、キャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定し、キャリアアグリゲーションを適用するか否かの判定結果を反映したUE Capability Informationメッセージを、ｅＮＢ４０へ送信する（Ｓ１２）。ｅＮＢ４０は、UE Capability Informationメッセージを受信すると、キャリアアグリゲーションを適用するか否かの判定結果を反映したRRC Connection Reconfiguration/ NAS:Attach Acceptメッセージを、ＵＥ５０へ送信する（Ｓ６）。
以上説明したように、図１１のＡｔｔａｃｈ処理を実行することによって、ＵＥ５０が、キャリアアグリゲーションを適用するか否かの判定を行うことができる。
また、上述の実施形態に用いられるＵＥ５０は、図１２に示すように、通信部５１及び判定部５２を有してもよい。通信部５１は、ｅＮＢ４０との無線通信において、使用する周波数帯域を判定するために用いられる情報を受信する。また、判定部５２は、受信した情報を用いて２以上の周波数帯域を用いてｅＮＢ４０と無線通信を行うか否かを判定する。
上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、コアネットワーク装置（例えばＭＭＥ）、基地局（例えばｅＮＢ）、及び移動局（例えばＵＥ）における処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１５年３月１１日に出願された日本出願特願２０１５−０４８２１０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１０ 基地局
２０ 移動局
３０ ネットワーク装置
４０ ｅＮＢ
４１ 判定部
４２ 通信部
５０ ＵＥ
５１ 通信部
５２ 判定部
６０ ＭＭＥ
６１ 信号生成部
６２ 通信部
７０ ＭＭＥ
７１ ＨＳＳ
７２ Ｓ−ＧＷ
７３ Ｐ−ＧＷ
１００ セル
１１０ セル
２００ ｅＮＢ
２１０ セル
２２０ ｅＮＢ
２３０ セル
２４０ ＵＥ
２５０ ＭＭＥ

Claims (14)

  1. 通信システムのための通信方法であって、
    移動端末の加入者情報を管理するサーバが、前記移動端末との通信においてキャリアアグリゲーションに関する情報を、前記移動端末の移動管理を行う移動管理装置に送信し、
    前記移動管理装置が、前記キャリアアグリゲーションに関する情報を基地局に送信し、
    前記基地局が、前記キャリアアグリゲーションに関する情報に基づいて、前記移動端末との通信にキャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定する、通信方法。
  2. 請求項１に記載の通信方法であって、
    前記基地局が、前記キャリアアグリゲーションに関する情報に基づいて、前記移動端末との通信に、複数の周波数帯域を用いるか否かを判定する、通信方法。
  3. 請求項１または２に記載の通信方法であって、
    前記移動管理装置は、Mobility Management Entity（ＭＭＥ）を備える、通信方法。
  4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の通信方法であって、
    前記基地局は、evolved NodeB（ｅＮＢ）を備える、通信方法。
  5. 通信システムであって、
    移動端末と接続する基地局と、
    前記移動端末の移動管理を行う移動管理装置と、
    前記移動端末の加入者情報を管理するサーバと
    を備え、
    前記サーバが、前記移動端末との通信においてキャリアアグリゲーションに関する情報を前記移動管理装置に送信し、
    前記移動管理装置が、前記キャリアアグリゲーションに関する情報を前記基地局に送信し、
    前記基地局が、前記キャリアアグリゲーションに関する情報に基づいて、前記移動端末との通信にキャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定する、通信システム。
  6. 請求項５に記載の通信システムであって、
    前記基地局が、前記キャリアアグリゲーションに関する情報に基づいて、前記移動端末との通信に、複数の周波数帯域を用いるか否かを判定する、通信システム。
  7. 請求項５または６に記載の通信システムであって、
    前記移動管理装置は、Mobility Management Entity（ＭＭＥ）を備える、通信システム。
  8. 請求項５乃至７のいずれかに記載の通信システムであって、
    前記基地局は、evolved NodeB（ｅＮＢ）を備える、通信システム。
  9. 基地局であって、
    移動端末と接続する手段と、
    前記移動端末の移動管理を行う移動管理装置と接続する手段と
    を備え、
    サーバから送信された前記移動端末との通信においてキャリアアグリゲーションに関する情報を、前記移動管理装置から受信し、
    前記キャリアアグリゲーションに関する情報に基づいて、前記移動端末との通信にキャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定する、基地局。
  10. 請求項９に記載の基地局であって、
    前記キャリアアグリゲーションに関する情報に基づいて、前記移動端末との通信に、複数の周波数帯域を用いるか否かを判定する、基地局。
  11. 請求項９または１０に記載の基地局であって、
    evolved NodeB（ｅＮＢ）を備える、基地局。
  12. 基地局のための通信方法であって、
    移動端末と通信を行い、
    サーバから送信された前記移動端末との通信においてキャリアアグリゲーションに関する情報を、移動管理装置から受信し、
    前記キャリアアグリゲーションに関する情報に基づいて、前記移動端末との通信にキャリアアグリゲーションを適用するか否かを判定する、通信方法。
  13. 請求項１２に記載の通信方法であって、
    前記キャリアアグリゲーションに関する情報に基づいて、前記移動端末との通信に、複数の周波数帯域を用いるか否かを判定する、通信方法。
  14. 請求項１２または１３に記載の通信方法であって、
    前記基地局は、evolved NodeB（ｅＮＢ）を備える、通信方法。
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