JP6732184B2 - ユーザ端末及び移動通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、異なる周波数で運用される複数のセルの中からサービングセルとして用いる対象セルを選択するユーザ端末及び移動通信方法に関する。

移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、異なる周波数で運用される複数のセルの中からサービングセルとして用いる対象セルを選択する技術が提案されている（例えば、非特許文献１）。

具体的には、ユーザ端末は、開始条件が満たされた場合に、現在のサービングセルに隣接する隣接セルの品質を測定し、選択条件を満たすセルの中からサービングセルとして用いる対象セルを選択する。

３ＧＰＰ技術報告書 「ＴＳ３６．３０４ Ｖ１２．４．０」 ２０１５年３月

第１の特徴は、ユーザ端末であって、異なる周波数で運用される複数のセルのそれぞれが有する潜在キャパシティに基づいて、前記複数のセルの中からサービングセルとして用いる対象セルを選択する制御部を備え、前記潜在キャパシティは、周波数ドメインの潜在キャパシティ、時間ドメインの潜在キャパシティ及び空間ドメインの潜在キャパシティの少なくともいずれか一つによって定義されることを要旨とする。

第２の特徴は、移動通信方法であって、異なる周波数で運用される複数のセルのそれぞれが有する潜在キャパシティに基づいて、前記複数のセルの中からサービングセルとして用いる対象セルを選択するステップを備え、前記潜在キャパシティは、周波数ドメインの潜在キャパシティ、時間ドメインの潜在キャパシティ及び空間ドメインの潜在キャパシティの少なくともいずれか一つによって定義されることを要旨とする。

図１は、実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 図２は、実施形態に係るＵＥ１００のブロック図である。 図３は、実施形態に係るｅＮＢ２００のブロック図である。 図４は、実施形態に係る無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 図５は、実施形態に係るＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 図６は、実施形態に係る適用シーンを説明するための図である。 図７は、実施形態に係る潜在キャパシティを説明するための図である。 図８は、実施形態に係る潜在キャパシティを説明するための図である。 図９は、実施形態に係る移動通信方法を示すフロー図である。 図１０は、付記に係るデプロイメントシナリオを説明するための図である。 図１１は、付記に係る優先度の高い周波数における「ロックオン」を説明するための図である。 図１２は、付記に係る潜在キャパシティ及び（半）静的設定を説明するための図である。 図１３は、付記に係るクラスタ化したＵＥの大量再選択を説明するための図である。

以下において、実施形態に係る移動通信システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なる場合があることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［開示の概要］
背景技術で触れた移動通信システムでは、サービングセルとして用いる対象セルの選択において、各セルが潜在的に有するキャパシティである潜在キャパシティが考慮されていない。従って、各セルの負荷分散を適切に行えない可能性がある。

開示の概要に係るユーザ端末は、異なる周波数で運用される複数のセルのそれぞれが有する潜在キャパシティに基づいて、前記複数のセルの中からサービングセルとして用いる対象セルを選択する制御部を備える。前記潜在キャパシティは、周波数ドメインの潜在キャパシティ、時間ドメインの潜在キャパシティ及び空間ドメインの潜在キャパシティの少なくともいずれか一つによって定義される。

開示の概要に係るユーザ端末では、サービングセルとして用いる対象セルが潜在キャパシティに基づいて選択される。従って、各セルの負荷分散を適切に行うことができる。言い換えると、ＲＲＣアイドル状態のユーザ端末を各セルに適切に配分することができる。

［実施形態］
以下において、移動通信システムとして、３ＧＰＰ規格に基づいたＬＴＥシステムを例に挙げて、実施形態を説明する。

（システム構成）
実施形態に係るＬＴＥシステムのシステム構成について説明する。図１は、実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。

図１に示すように、実施形態に係るＬＴＥシステムは、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０、及びＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０を備える。

ＵＥ１００は、ユーザ端末に相当する。ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、ｅＮＢ２００によって形成されるセル（ＵＥ１００がＲＲＣコネクティッド状態である場合には、サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００の構成については後述する。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、無線アクセスネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、ｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は、無線基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。ｅＮＢ２００の構成については後述する。

ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを形成しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。ｅＮＢ２００は、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能、ユーザデータのルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能などを有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。

ＥＰＣ２０は、コアネットワークに相当する。ＥＰＣ２０は、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御などを行う。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行う。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００は、Ｓ１インターフェイスを介してｅＮＢ２００と接続される。なお、Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ＬＴＥシステムのネットワークを構成する。

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

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

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

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

図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、複数のアンテナ２０１、無線送受信機２１０、ネットワークインターフェイス２２０、メモリ２３０、及びプロセッサ２４０を備える。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。無線送受信機２１０（及び／又はネットワークインターフェイス２２０）及びプロセッサ２４０は、送信部及び受信部を構成する。また、メモリ２３０をプロセッサ２４０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサとしてもよい。

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

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

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

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

物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理層とｅＮＢ２００の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御情報が伝送される。

ＭＡＣ層は、データの優先制御、ハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理、及びランダムアクセス手順などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣ層とｅＮＢ２００のＭＡＣ層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御情報が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣ層は、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式（ＭＣＳ））及びＵＥ１００への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。

ＲＬＣ層は、ＭＡＣ層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のＲＬＣ層に伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣ層とｅＮＢ２００のＲＬＣ層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御情報が伝送される。

ＰＤＣＰ層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。また、ＰＤＣＰ層には、データユニット（ＰＤＣＰ ＰＤＵ）を送信するための送信エンティティ又はデータユニット（ＰＤＣＰ ＰＤＵ）を受信するための受信エンティティが形成されることに留意すべきである。

ＲＲＣ層は、制御情報を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣ層とｅＮＢ２００のＲＲＣ層との間では、各種設定のための制御情報（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣ層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合に、ＵＥ１００はＲＲＣコネクティッド状態であり、ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がない場合に、ＵＥ１００はＲＲＣアイドル状態である。

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

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

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

（適用シーン）
以下において、適用シーンについて説明する。図６は、実施形態に係る適用シーンを説明するための図である。

図６に示すように、複数のｅＮＢ２００（例えば、ｅＮＢ２００＃１、ｅＮＢ２００＃２、ｅＮＢ２００＃３、ｅＮＢ２００＃４）を有する。ｅＮＢ２００＃１は、無線通信エリアとしてセル＃１を有しており、ｅＮＢ２００＃２は、無線通信エリアとしてセル＃２を有しており、ｅＮＢ２００＃３は、無線通信エリアとしてセル＃３−１及びセル＃３−２を有しており、ｅＮＢ２００＃４は、無線通信エリアとしてセル＃４−１及びセル＃４−２を有している。

なお、セル＃２、セル＃３−１、セル＃３−２、セル＃４−１及びセル＃４−２は、セル＃１と重複している。また、各セルは、互いに異なる周波数で運用されている。各セルが運用されている周波数には、優先度が定められている。周波数と優先度との対応関係は、ｅＮＢ２００から報知されるシステム情報（ＳＩＢ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）に含まれる。

このような前提下において、ＵＥ１００は、異なる周波数で運用される複数のセルの中からサービングセルとして用いる対象セルを選択する。具体的には、ＵＥ１００は、開始条件が満たされた場合に、現在のサービングセルに隣接する隣接セルの品質を測定し、選択条件を満たすセルの中からサービングセルとして用いる対象セルを選択する。

第１に、開始条件は、以下に示す通りである。

（Ａ１）現在のサービングセルの周波数の優先度よりも高い優先度を有する周波数
−ＵＥ１００は、高い優先度を有する周波数の品質を常に測定する。

（Ａ２）現在のサービングセルの周波数の優先度と等しい優先度又は低い優先度を有する周波数
−ＵＥ１００は、現在のサービングセルの品質が所定閾値を下回った場合に、等しい優先度又は低い優先度を有する周波数の品質を測定する。

第２に、選択条件は、以下に示す通りである。

（Ｂ１）隣接セルの周波数の優先度が現在のサービングセルの優先度よりも高い
−ＵＥ１００は、所定期間（Ｔｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ_ＲＡＴ）に亘ってＳｑｕａｌ＞Ｔｈｒｅｓｈ_{Ｘ，ＨｉｇｈＱ}の関係を満たすセル、若しくは、所定期間（Ｔｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ_ＲＡＴ）に亘ってＳｒｘｌｅｖ＞Ｔｈｒｅｓｈ_{Ｘ，ＨｉｇｈＰ}の関係を満たすセルを対象セルとして選択する。このようなケースにおいて、隣接セルが満たすべき基準を“Ｓ−ｃｒｉｔｅｒｉａ”と称することもある。

但し、Ｓｑｕａｌは、セル選択品質レベルを表しており、Ｓｑｕａｌ＝Ｑ_{ｑｕａｌｍｅａｓ}-（Ｑ_{ｑｕａｌｍｉｎ}＋Ｑ_{ｑｕａｌｍｉｎｏｆｆｓｅｔ}）−Ｑｏｆｆｓｅｔ_ｔｅｍｐによって算出される。Ｑ_{ｑｕａｌｍｅａｓ}は、隣接セルの品質レベル（ＲＳＲＱ）であり、Ｑ_{ｑｕａｌｍｉｎ}は、最小要求品質レベルであり、Ｑ_{ｑｕａｌｍｉｎｏｆｆｓｅｔ}は、隣接セルに定常的に適用される所定オフセットであり、Ｑｏｆｆｓｅｔ_ｔｅｍｐは、隣接セルに一時的に適用されるオフセットである。Ｔｈｒｅｓｈ_{Ｘ，ＨｉｇｈＱ}は、所定閾値である。

また、Ｓｒｘｌｅｖは、セル選択受信レベルを表しており、Ｓｒｘｌｅｖ＝Ｑ_{ｒｘｌｅｖｍｅａｓ}-（Ｑ_{ｒｘｌｅｖｍｉｎ}＋Ｑ_{ｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆｓｅｔ}）-Ｐｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ−Ｑｏｆｆｓｅｔ_ｔｅｍｐによって算出される。Ｑ_{ｒｘｌｅｖｍｅａｓ}は、隣接セルの受信レベル（ＲＳＲＰ）であり、Ｑ_{ｒｘｌｅｖｍｉｎ}は、最小要求受信レベルであり、Ｑ_{ｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆｓｅｔ}は、隣接セルに定常的に適用される所定オフセットであり、Ｐｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎは、アップリンクの能力に関するパラメータであり、Ｑｏｆｆｓｅｔ_ｔｅｍｐは、隣接セルに一時的に適用されるオフセットである。Ｔｈｒｅｓｈ_{Ｘ，ＨｉｇｈＰ}は、所定閾値である。

（Ｂ２）隣接セルの周波数の優先度が現在のサービングセルの優先度と同じである
−ＵＥ１００は、現在のサービングセルのランキングＲ_ｓ及び隣接セルのランキングＲ_ｎを算出するとともに、所定期間（Ｔｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ_ＲＡＴ）に亘ってＲ_ｓよりも高いランキングＲ_ｎを有するセルを対象セルとして選択する。このようなケースにおいて、隣接セルが満たすべき基準を“Ｒ−ｃｒｉｔｅｒｉａ”と称することもある。

但し、Ｒ_ｓは、Ｒ_ｓ＝Ｑ_ｍｅａｓ，_ｓ＋Ｑ_Ｈｙｓｔ−Ｑｏｆｆｓｅｔ_ｔｅｍｐによって算出される。Ｒ_ｎは、Ｒ_ｎ＝Ｑ_ｍｅａｓ，_ｎ−Ｑｏｆｆｓｅｔ−Ｑｏｆｆｓｅｔ_ｔｅｍｐによって算出される。Ｑ_ｍｅａｓ，_ｓは、現在のサービングセルの受信レベル（ＲＳＲＰ）であり、Ｑ_ｍｅａｓ，_ｎは、隣接セルの受信レベル（ＲＳＲＰ）である。Ｑ_Ｈｙｓｔは、現在のサービングセルが対象セルとして再選択されやすくするためのヒステリシス値である。Ｑｏｆｆｓｅｔ_ｔｅｍｐは、現在のサービングセル及び隣接セルに一時的に適用されるオフセットである。

（Ｂ３）隣接セルの周波数の優先度が現在のサービングセルの優先度よりも低い
−ＵＥ１００は、所定期間（Ｔｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ_ＲＡＴ）に亘ってＳｑｕａｌ＜Ｔｈｒｅｓｈ_{Ｓｅｒｖｉｎｇ，ＬｏｗＱ}が満たされる、若しくは、所定期間（Ｔｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ_ＲＡＴ）に亘ってＳｒｘｌｅｖ＜Ｔｈｒｅｓｈ_{Ｓｅｒｖｉｎｇ，ＬｏｗＰ}が満たされるという前提下において、上述した（Ｂ１）と同様の手法によって隣接セルの中から対象セルを選択する。

但し、Ｔｈｒｅｓｈ_{Ｓｅｒｖｉｎｇ，ＬｏｗＱ}及びＴｈｒｅｓｈ_{Ｓｅｒｖｉｎｇ，ＬｏｗＰ}は、Ｔｈｒｅｓｈ_{Ｘ，ＨｉｇｈＱ}及びＴｈｒｅｓｈ_{Ｘ，ＨｉｇｈＰ}と同様に、所定閾値である。

なお、対象セルの選択で用いる各種パラメータは、ｅＮＢ２００から報知されるシステム情報（ＳＩＢ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）に含まれる。各種パラメータは、周波数の優先度（ｃｅｌｌＲｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎＰｒｉｏｒｉｔｙ）、所定期間（Ｔｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ_ＲＡＴ）、各種オフセット（Ｑ_{ｑｕａｌｍｉｎｏｆｆｓｅｔ}、Ｑ_{ｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆｓｅｔ}、Ｑｏｆｆｓｅｔ_ｔｅｍｐ、Ｑ_Ｈｙｓｔ、Ｑｏｆｆｓｅｔ）、各種閾値（Ｔｈｒｅｓｈ_{Ｘ，ＨｉｇｈＱ}、Ｔｈｒｅｓｈ_{Ｘ，ＨｉｇｈＰ}、Ｔｈｒｅｓｈ_{Ｓｅｒｖｉｎｇ，ＬｏｗＱ}、Ｔｈｒｅｓｈ_{Ｓｅｒｖｉｎｇ，ＬｏｗＰ}）を含む。

実施形態において、ＵＥ１００（制御部）は、異なる周波数で運用される複数のセルのそれぞれが有する潜在キャパシティに基づいて、複数のセルの中からサービングセルとして用いる対象セルを選択する。潜在キャパシティは、周波数ドメインの潜在キャパシティ、時間ドメインの潜在キャパシティ及び空間ドメインの潜在キャパシティの少なくともいずれか一つによって定義される。

周波数ドメインの潜在キャパシティは、図７に示すように、各セルが運用されている周波数の帯域幅である。例えば、上述したセル＃１が運用されている周波数は、帯域幅Ａを有しており、上述したセル＃２が運用されている周波数は、帯域幅Ａよりも広い帯域幅Ｂを有する。

時間ドメインの潜在キャパシティは、図８に示すように、時間軸方向においてユーザデータの送信に割り当て可能なリソース（利用可能リソース）である。例えば、ダウンリンクＤＬについては、利用可能リソースは、ＭＢＭＳＮ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｂｒｏａｄｃａｓｅ Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で用いるサブフレーム、干渉低減に用いるＡＢＳ（Ａｌｍｏｓｔ Ｂｌａｎｋ Ｓｕｂｆｒａｍｅ）、ＯＦＤＭサブフレームの先頭に挿入されるＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）などを除いたリソースである。アップリンクＵＬについては、利用可能なリソースは、Ｄ２Ｄ用に割り当てられたリソース（Ｄ２Ｄ ｐｏｏｌ）を除いたリソースである。

空間ドメインの潜在キャパシティは、各セルの送信電力、各セルが運用されている周波数の中心周波数、各セルが有するアンテナ数（ストリーム数）などである。

上述した（Ｂ１）〜（Ｂ３）に示すように、ＵＥ１００（制御部）は、所定品質基準（Ｓ−ｃｒｉｔｅｒｉａやＲ−ｃｒｉｔｅｒｉａ）を満たす品質を有するセルの中から対象セルを選択する。ＵＥ１００（制御部）は、潜在キャパシティに基づいて品質（例えば、Ｓｑｕａｌ、Ｓｒｘｌｅｖ、Ｑ_ｍｅａｓ，_ｓ、Ｑ_ｍｅａｓ，_ｎ）を補正する。このようなケースにおいて、ＵＥ１００（制御部）は、潜在キャパシティが大きいほど、品質が高くなるように、品質（例えば、Ｓｑｕａｌ、Ｓｒｘｌｅｖ、Ｑ_ｍｅａｓ，_ｓ、Ｑ_ｍｅａｓ，_ｎ）を補正する。例えば、品質の補正方法としては、各種オフセット（Ｑ_{ｑｕａｌｍｉｎｏｆｆｓｅｔ}、Ｑ_{ｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆｓｅｔ}、Ｑｏｆｆｓｅｔ_ｔｅｍｐ、Ｑ_Ｈｙｓｔ、Ｑｏｆｆｓｅｔ）として新たな値を定義してもよく、新たなオフセットを導入してもよい。

或いは、ＵＥ１００（制御部）は、所定キャパシティ閾値を満たしていない潜在キャパシティを有するセルに比べて、所定キャパシティ閾値を満たす潜在キャパシティを有する優先セルを対象セルとして選択しやすい。例えば、Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ≧ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＋ｏｆｆｓｅｔの関係を満たすセルが対象セルとして選択されやいように、新たな評価基準（Ｃ−ｃｒｉｔｅｒｉａ）を導入する。但し、Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓは潜在キャパシティを表しており、ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは所定閾値を表しており、ｏｆｆｓｅｔは所定オフセットを表している。このようなケースにおいて、対象セルの選択条件として新たな評価基準（Ｃ−ｃｒｉｔｅｒｉａ）を満たすという条件が追加されてもよく、新たな評価基準（Ｃ−ｃｒｉｔｅｒｉａ）を満たすセルのランキング（Ｒ_ｓ、Ｒ_ｎ）が上位のランキングに補正されてもよい。

或いは、ＵＥ１００（制御部）は、所定品質基準（Ｓ−ｃｒｉｔｅｒｉａやＲ−ｃｒｉｔｅｒｉａ）を満たす品質を有するセルの中から、潜在キャパシティに基づいて対象セルを選択してもよい。言い換えると、ＵＥ１００（制御部）は、所定品質基準（Ｓ−ｃｒｉｔｅｒｉａやＲ−ｃｒｉｔｅｒｉａ）を満たす品質を有するセルを特定し、特定されたセルの中から、潜在キャパシティに基づいて対象セルを選択する。潜在キャパシティに基づいた対象セルの選択では、潜在キャパシティが大きいセルが対象セルとして選択されやすい。また、潜在キャパシティに基づいた対象セルの選択では、上述した新たな評価基準（Ｃ−ｃｒｉｔｅｒｉａ）を用いて、所定品質基準（Ｓ−ｃｒｉｔｅｒｉａやＲ−ｃｒｉｔｅｒｉａ）を満たす品質を有するセルのランキングを行ってもよい。

実施形態において、ＵＥ１００（制御部）は、複数のセルのそれぞれから報知されるシステム情報（ＳＩＢ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）に基づいて、複数のセルのそれぞれが有する潜在キャパシティを特定することが好ましい。このようなケースにおいて、潜在キャパシティを特定するための情報は、複数のセルのそれぞれから報知される１系統のシステム情報（ＳＩＢ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）に含まれることが好ましい。また、各セルから報知されるシステム情報は、自セルの潜在キャパシティを特定するための情報に加えて、自セルに隣接する隣接セルの潜在キャパシティを特定するための情報を含んでもよい。

（移動通信方法）
以下において、実施形態に係る移動通信方法について説明する。図９は、実施形態に係る移動通信方法を示すフロー図である。図９に示すフローは、ＵＥ１００によって行われることに留意すべきである。

図９に示すように、ステップＳ１０において、ＵＥ１００は、現在のサービングセルに隣接する隣接セルの品質の測定を開始する開始条件が満たされたか否かを判定する。ＵＥ１００は、判定結果がＹＥＳである場合には、ステップＳ２０の処理を行う。一方で、ＵＥ１００は、判定結果がＮＯである場合には、一連の処理を終了する。

なお、開始条件は、上述したように、以下に示す通りである。

（Ａ１）現在のサービングセルの周波数の優先度よりも高い優先度を有する周波数
−ＵＥ１００は、高い優先度を有する周波数の品質を常に測定する。

（Ａ２）現在のサービングセルの周波数の優先度と等しい優先度又は低い優先度を有する周波数
−ＵＥ１００は、現在のサービングセルの品質が所定閾値を下回った場合に、等しい優先度又は低い優先度を有する周波数の品質を測定する。

ステップＳ２０において、ＵＥ１００は、現在のサービングセルに隣接する隣接セルの品質を測定する。品質は、上述したように、ＲＳＲＱやＲＳＲＰである。測定対象の周波数は、上述した（Ａ１）及び（Ａ２）に示す通りである。

ステップＳ３０において、ＵＥ１００は、異なる周波数で運用される複数のセルのそれぞれが有する潜在キャパシティに基づいて、複数のセルの中からサービングセルとして用いる対象セルを選択する。

このようなケースにおいて、ＵＥ１００は、所定品質基準（Ｓ−ｃｒｉｔｅｒｉａやＲ−ｃｒｉｔｅｒｉａ）を満たす品質を有するセルの中から対象セルを選択する際に、潜在キャパシティに基づいて品質（例えば、Ｓｑｕａｌ、Ｓｒｘｌｅｖ、Ｑ_ｍｅａｓ，_ｓ、Ｑ_ｍｅａｓ，_ｎ）を補正してもよい。

或いは、ＵＥ１００は、所定品質基準（Ｓ−ｃｒｉｔｅｒｉａやＲ−ｃｒｉｔｅｒｉａ）を満たす品質を有するセルを特定した上で、特定されたセルの中から、潜在キャパシティに基づいて対象セルを選択してもよい。

或いは、ＵＥ１００は、新たな導入される評価基準（Ｃ−ｃｒｉｔｅｒｉａ）を用いることによって、所定キャパシティ閾値を満たしていない潜在キャパシティを有するセルに比べて、所定キャパシティ閾値を満たす潜在キャパシティを有する優先セルを対象セルとして選択しやすくしてもよい。

（作用及び効果）
実施形態に係るＵＥ１００では、サービングセルとして用いる対象セルが潜在キャパシティに基づいて選択される。従って、各セルの負荷分散を適切に行うことができる。言い換えると、ＲＲＣアイドル状態のＵＥ１００を各セルに適切に配分することができる。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態では特に触れていないが、ＵＥ１００及びｅＮＢ２００が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。

或いは、ＵＥ１００及びｅＮＢ２００が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。

実施形態では、移動通信システムの一例としてＬＴＥシステムを説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。移動通信システムは、ＬＴＥシステム以外のシステムであってもよい。

［付記］
（１．導入）
ＬＴＥにおけるＵＥのマルチキャリア負荷分散についての新たな研究項目が承認され、本研究項目の目的は、最新のマルチキャリア運用を前提とする、アイドルモードにおけるセル再選択を強化することである。

以下の研究段階がある。

研究段階：マルチプルＬＴＥキャリア間での複数のＵＥの再分散のための、現在のメカニズム及び測定量への制限
該研究段階に基づいて、以下の解決策が提供されるべきである。

・コネクティッドモード中のＵＥの、負荷分散のためにトリガされたハンドオーバ又はリダイレクションの必要性を最小限に抑えるように、ＬＴＥキャリア間のＲＲＣアイドルモードのＵＥを再分散する。

・異なるセル負荷、帯域幅、能力を持つキャリアが考慮されるべきである。

・ホモジニアスとヘテロジニアスの両方のデプロイメントシナリオが考慮されるべきである。

・必要に応じて、ユーザスループットをより良く推定するための新たな測定量、例えば、ＳＩＮＲが評価・導入されるべきである。

本付記において、マルチキャリア負荷分散のためのセル再選択メカニズムにおける潜在的な問題は、この研究段階のサポートにおいて確認される。

（２．検討）
（２．１．デプロイメントシナリオ）
マルチキャリアデプロイメントシナリオのいくつかの例が指摘される。例えば、マルチキャリア中のホモジニアスカバレッジ（周波数間ＨｏｍｏＮｅｔ）、マルチキャリア間のヘテロジニアスカバレッジ（周波数間ＨｅｔＮｅｔ）、これらの両方シナリオの組み合わせ等が指摘される。３つのシナリオの全てに適用可能な統一の解決策が望ましいであるが、顕著な利点があれば、シナリオ特定の解決策も考慮されるべきである。従って、特定のデプロイメントシナリオへ適用性と、意図的でないデプロイメントシナリオにおける劣化（例えば、再選択時におけるピンポン現象）を引き起こすか否かと、に基づいて、提案される解決策を評価するべきである。

提案１：解決策は、マルチキャリア中のホモジニアスカバレッジ（周波数間ＨｏｍｏＮｅｔ）、マルチキャリア間のヘテロジニアスカバレッジ（周波数間ＨｅｔＮｅｔ）、又はこれらの両方のシナリオの組み合わせのうち、少なくとも１つのデプロイメントシナリオに適用可能であるべきである。かつ、解決策は、意図的でないシナリオにネガティブな影響を与えるべきではない。

（２．２．既存のセル再選択メカニズムの制限）
セル再選択パラメータは、ＳＩＢ又は専用シグナリング（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｊｅｃｔ 又はＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｌｅａｓｅメッセージ）によって提供され、これらのパラメータを使用してＵＥにおいてセル再選択手順が行われる。通常セル再選択（すなわち、専用パラメータなし）に注目し、ＳＩＢ３は共用パラメータを提供するが、ＳＩＢ４は周波数内固有パラメータを提供し、ＳＩＢ５は周波数間固有パラメータを提供する。これらのパラメータで、ＵＥは、セル再選択優先度と、ＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ測定と、Ｓ−基準の評価と、Ｒ−基準を持つセルのランキングとに基づいて周波数の優先度付けを行い、その後、ＵＥは最も適切なセルを見つけ出して在圏する。

優先度付け及び測定の段階において、ＵＥは、サービングセルのＳ−基準が満たされる場合に、周波数内測定を行わなくてもよい。なお、隣接周波数の再選択優先度がサービング周波数の再選択優先度よりも高い場合以外に、又はサービングセルのＳ−基準が満たされていない場合以外に、ＵＥは周波数間測定を行わなくてもよい。より適切なセルが実際に利用可能であっても、測定が行われない限り、セル再選択手順がトリガされないことが明らかである。これは現在のセル再選択手順における制限であり、これは、一部の状況、例えば、図１１に示されるアイドルモードモビリティでの「ロックオン」における偏ったＵＥ分散を引き起こす。

また、優先度付け段階における例外がある。ＵＥは、通常の周波数の優先度付けから選択ルールに転換し、興味のあるＭＢＭＳサービスを提供する別の周波数を選択することができる。更に、Ｒｅｌ−１２ ＰｒｏＳｅ直接通信は、類似するルール「ＰｒｏＳｅ直接通信可能なＵＥは、ＰｒｏＳｅ直接通信を行うように設定され、かつ、ある周波数に在圏する時にＰｒｏＳｅ直接通信のみを行える場合、ＵＥは該周波数を最高優先度として考え得る。」を導入した。従って、ＭＢＭＳ及び／又はＰｒｏＳｅを提供する周波数上のセルは、これらのタイプのサービスに興味を持つＵＥが多く存在すると、そうでないセルよりも頻繁に混雑を経験する可能性が高い。

なお、ＲＡＴ間及びＣＳＧセルのためのセル再選択は、本研究項目の範囲外であることを想定する。

提案２：ＵＥが自身のＭＢＭＳ及び／又はＰｒｏＳｅへの興味に基づいて周波数に優先度をつけることができるという理解をもって、どうすれば低優先度周波数と高優先度周波数との間での負荷平準化を達成できるかを検討するべきである。

評価及びランキングの段階において、Ｓ−基準及びＲ−基準の両方は、ＵＥによって測定されるＲＳＲＰ及びＲＳＲＱを使用する。しかし、ＲＳＲＱが狭い動的範囲を持っており、５ｄＢ以上では非線型関数になり、１０ｄＢあたりに飽和することに起因して、ＲＳＲＱがＳＩＮＲを決定するための十分なメトリックではないと指摘された。しかし、０ｄＢから３０ｄＢまでの間にスループットはほぼ線型に維持される。ＲＳＲＱ測定に伴う制限は、達成可能なユーザスループットを低下させ得るため、カテゴリの高いＵＥ（例えば、スマートフォン）にとって特に問題であり、従って、ＲＲＣ ＣＯＮＮＥＣＴＥＤに遷移した後に達成可能なユーザスループットを最大化するために、少なくともＲＳＲＱを使用するランキング手順が適切ではなくなり、より良いＳＩＮＲ推定を有する新たな測定メトリックが望ましい。

考察１：少なくとも、カテゴリの高いＵＥのためのランキング手順は、ＲＳＲＱよりも正確な測定メトリックに基づくべきである。

スマートフォンと違って、ＵＥカテゴリの低いＭＴＣ装置は、必要以上に高いＳＩＮＲを必要としない。スループットが、１ＴＴＩ内に受信したＤＬ−ＳＣＨトランスポートブロックビットの数の最大値によって上限が定められる限界に当ってしまうことがその原因である。特にこのようなカテゴリの低いＵＥに対して、この新たなメトリックを使用する測定の増加による不必要な消費電力を回避することを考えるべきである。

提案３：カテゴリの低いＵＥに対する追加の消費電力を回避するべきである。

（２．３．潜在的な問題と課題）
該セクションにおいて、セクション２．２において確認される制限以外の潜在的な問題が検討される。

（２．３．１．潜在キャパシティ（静的）／セル負荷（動的）を認識した分散）
帯域幅、ＣＰ長さ、ＡＢＳ（ａｌｍｏｓｔ ｂｌａｎｋ ｓｕｂｆｒａｍｅｓ）、ＭＢＳＦＮサブフレーム、ＰｒｏＳｅリソースプール、アンテナの数及び／又はｅＮＢの送信電力に依るセルサイズ、及び運用周波数等のパラメータについてセルが独立した設定を有するので、周波数／セルの潜在キャパシティが異なる、これは、周波数ドメイン、時間ドメイン、空間ドメイン（図１２に示される）に分類され得る。セルの潜在キャパシティは、上記のパラメータの関数として決定し得る。これらの設定は、一般的に、（半）静的であり、ＳＩＢによって既に提供されたので、これらの設定は、ＵＥの実装又はサービングセルからの支援によって、アイドルのＵＥによって取得され得る。セルのキャパシティはユーザスループットのための潜在能力に直接的に関連するので、ＵＥは、このようなセルキャパシティをセル再選択の一部として考慮すべきである。

提案４：セル再選択手順は隣接セルの設定を考慮すべきである。

意図したように、現在セル負荷の等の、より動的な情報は、より適切なセル再選択を容易にする。ただし、以前の議論、例えば、Ｒｅｌ−１２ ＷＬＡＮ Ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ、に基づいて、負荷情報の直接ブロードキャストは、一部のオペレータによって許容されない。ＷＬＡＮ Ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇの状況では、セル負荷は、ＲＡＮ支援パラメータ、すなわち、ＲＳＲＰ／ＲＳＲＱの閾値の設定を介して、暗黙的に提供される。セル負荷は、アイドルモードＵＥ分散の不可欠な部分であるので、セル再選択の最適化のために、セル負荷の暗黙的又は直接的設定を考慮すべきであるかどうかを考慮すべきである。

提案５：現在セル負荷等の動的な情報を直接的又は暗黙的に提供することが許容されることができるか否かを考慮すべきである。

（２．３．２．クラスタ化したＵＥの分散）
一般的に、ユーザ密度が１つのエリアにおいて均一ではないこと、かつ、ユーザが、特定のスポット、例えば、建物、大通り、スタジアムなどにおいてクラスタ化する傾向があることがよく知られている。従って、ｅＮＢカバレッジエリア内におけるマルチプルキャリア中のＵＥクラスタの分散は、成功した負荷分散への鍵の１つであり得る。

コネクティッドモードのＵＥでは、負荷平準化は、リダイレクション又はハンドオーバのような既存メカニズムを使用することによって解決され得る。一方、アイドルモードのＵＥは基本的にＳＩＢによって提供される共通設定を適用する。クラスタ化したＵＥは、同様の無線状況、すなわち、ＲＳＲＰ及びＲＳＲＱを経験すると想定すると、現在のセル再選択メカニズムは、クラスタを分割することができない、すなわち、これらのＵＥは、同様なＳ−基準／Ｒ−基準に基づいて再選択する。よって、セル再選択パラメータがｅＮＢによって調整されても、「大量再選択」を引き起こして、マルチプルキャリア中の負荷平準化を達成できない（図１３に示すように）。大量再選択を回避してより良い負荷平準化を達成するために、クラスタ内の一部のＵＥグループが、該クラスタ内の他のＵＥグループによって選択されるセルとは異なるセルを選択することを可能にするべきである。ＵＥ−ｂｙ−ＵＥランダム化スキーム等を使用することで再選択されるセルにとって有益であるか否かを更に考慮すべきである。このようなランダム化スキームは、測定範囲がｅＮＢの制御下にある許容可能な測定範囲、例えば、セル再選択優先度及び／又はＲ−基準、に基づくことができる。従って、クラスタ化したＵＥの負荷平準化をどうのように達成するかを考慮すべきである。

提案６：マルチプルキャリア中のクラスタ化したＵＥの負荷平準化をどうのように達成するかを考慮すべきである。

（３．結論）
本付記において、既存のセル再選択手順における制限が確認される。よりスマートな、マルチプルキャリア中の負荷平準化メカニズムを達成するための潜在的な問題が検討され、課題が提案される。

［相互参照］
米国仮出願第６２／１４５８４５号（２０１５年４月１０日）の全内容が参照により本願明細書に組み込まれている。

本発明は、通信分野において有用である。

Claims (6)

1. 異なる周波数で運用される複数のセルのそれぞれが有する潜在キャパシティに基づいて、前記複数のセルの中からサービングセルとして用いる対象セルを選択する制御部を備え、
   前記潜在キャパシティは、周波数ドメインの潜在キャパシティ、時間ドメインの潜在キャパシティ及び空間ドメインの潜在キャパシティの少なくともいずれか一つによって定義され、
   前記制御部は、所定品質基準を満たす品質を有するセルの中から前記対象セルを選択し、
   前記制御部は、前記潜在キャパシティに基づいて前記品質を補正することを特徴とするユーザ端末。
2. 前記制御部は、所定キャパシティ閾値を満たしていない前記潜在キャパシティを有するセルに比べて、前記所定キャパシティ閾値を満たす前記潜在キャパシティを有する優先セルを前記対象セルとして選択しやすいことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
3. 前記制御部は、前記所定品質基準を満たす品質を有するセルの中から、前記潜在キャパシティに基づいて前記対象セルを選択することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
4. 前記制御部は、前記複数のセルのそれぞれから報知されるシステム情報に基づいて、前記複数のセルのそれぞれが有する前記潜在キャパシティを特定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のユーザ端末。
5. 前記潜在キャパシティを特定するための情報は、前記複数のセルのそれぞれから報知される１系統のシステム情報に含まれることを特徴とする請求項４に記載のユーザ端末。
6. 異なる周波数で運用される複数のセルのそれぞれが有する潜在キャパシティに基づいて、前記複数のセルの中からサービングセルとして用いる対象セルを選択するステップを備え、
   前記潜在キャパシティは、周波数ドメインの潜在キャパシティ、時間ドメインの潜在キャパシティ及び空間ドメインの潜在キャパシティの少なくともいずれか一つによって定義され、
   前記選択するステップは、所定品質基準を満たす品質を有するセルの中から前記対象セルを選択し、前記潜在キャパシティに基づいて前記品質を補正するステップを含むことを特徴とする移動通信方法。

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