JP7241850B2 - 通信システムおよび通信端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動端末装置などの通信端末装置と基地局装置との間で無線通信を行う通信システムに関する。

移動体通信システムの規格化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、無線区間についてはロングタームエボリューション（Long Term Evolution：ＬＴＥ）と称し、コアネットワークおよび無線アクセスネットワーク（以下、まとめて、ネットワークとも称する）を含めたシステム全体構成については、システムアーキテクチャエボリューション（System Architecture Evolution：ＳＡＥ）と称される通信方式が検討されている（例えば、非特許文献１～８）。この通信方式は３．９Ｇ（3.9 Generation）システムとも呼ばれる。

ＬＴＥのアクセス方式としては、下り方向はＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、上り方向はＳＣ－ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）が用いられる。また、ＬＴＥは、Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）とは異なり、回線交換を含まず、パケット通信方式のみになる。

非特許文献１（５章）に記載される、３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるフレーム構成に関する決定事項について、図１を用いて説明する。図１は、ＬＴＥ方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。図１において、１つの無線フレーム（Radio frame）は１０ｍｓである。無線フレームは１０個の等しい大きさのサブフレーム（Subframe）に分割される。サブフレームは、２個の等しい大きさのスロット（slot）に分割される。無線フレーム毎に１番目および６番目のサブフレームに下り同期信号（Downlink Synchronization Signal）が含まれる。同期信号には、第一同期信号（Primary Synchronization Signal：Ｐ－ＳＳ）と、第二同期信号（Secondary Synchronization Signal：Ｓ－ＳＳ）とがある。

３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるチャネル構成に関する決定事項が、非特許文献１（５章）に記載されている。ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルにおいてもｎｏｎ－ＣＳＧセルと同じチャネル構成が用いられると想定されている。

物理報知チャネル（Physical Broadcast Channel：ＰＢＣＨ）は、基地局装置（以下、単に「基地局」という場合がある）から移動端末装置（以下、単に「移動端末」という場合がある）などの通信端末装置（以下、単に「通信端末」という場合がある）への下り送信用のチャネルである。ＢＣＨトランスポートブロック（transport block）は、４０ｍｓ間隔中の４個のサブフレームにマッピングされる。４０ｍｓタイミングの明白なシグナリングはない。

物理制御フォーマットインジケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel：ＰＣＦＩＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨｓのために用いるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルの数を、基地局から通信端末へ通知する。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム毎に送信される。

物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＣＣＨは、後述のトランスポートチャネルの１つである下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ－ＳＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、後述のトランスポートチャネルの１つであるページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、ＤＬ－ＳＣＨに関するＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）情報を通知する。ＰＤＣＣＨは、上りスケジューリンググラント（Uplink Scheduling Grant）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ（Acknowledgement）／Ｎａｃｋ（Negative Acknowledgement）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、Ｌ１／Ｌ２制御信号とも呼ばれる。

物理下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel：ＰＤＳＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＳＣＨには、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ）、およびトランスポートチャネルであるＰＣＨがマッピングされている。

物理マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel：ＰＭＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＭＣＨには、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）がマッピングされている。

物理上り制御チャネル（Physical Uplink Control Channel：ＰＵＣＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＣＣＨは、下り送信に対する応答信号（response signal）であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。ＰＵＣＣＨは、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）レポートを運ぶ。ＣＱＩとは、受信したデータの品質、もしくは通信路品質を示す品質情報である。またＰＵＣＣＨは、スケジューリングリクエスト（Scheduling Request：ＳＲ）を運ぶ。

物理上り共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＳＣＨには、トランスポートチャネルの１つである上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ－ＳＣＨ）がマッピングされている。

物理ＨＡＲＱインジケータチャネル（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel：ＰＨＩＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＨＩＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel：ＰＲＡＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセスプリアンブル（random access preamble）を運ぶ。

下り参照信号（リファレンスシグナル（Reference Signal）：ＲＳ）は、ＬＴＥ方式の通信システムとして既知のシンボルである。以下の５種類の下りリファレンスシグナルが定義されている。セル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）、ＭＢＳＦＮ参照信号（MBSFN Reference Signal）、ＵＥ固有参照信号（UE-specific Reference Signal）であるデータ復調用参照信号（Demodulation Reference Signal：ＤＭ－ＲＳ）、位置決定参照信号（Positioning Reference Signal：ＰＲＳ）、チャネル状態情報参照信号（Channel State Information Reference Signal：ＣＳＩ－ＲＳ）。通信端末の物理レイヤの測定として、リファレンスシグナルの受信電力（Reference Signal Received Power：ＲＳＲＰ）測定がある。

非特許文献１（５章）に記載されるトランスポートチャネル（Transport channel）について、説明する。下りトランスポートチャネルのうち、報知チャネル（Broadcast Channel：ＢＣＨ）は、その基地局（セル）のカバレッジ全体に報知される。ＢＣＨは、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）にマッピングされる。

下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ－ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＤＬ－ＳＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が可能である。ＤＬ－ＳＣＨは、ダイナミックあるいは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。準静的なリソース割り当ては、パーシステントスケジューリング（Persistent Scheduling）ともいわれる。ＤＬ－ＳＣＨは、通信端末の低消費電力化のために通信端末の間欠受信（Discontinuous reception：ＤＲＸ）をサポートする。ＤＬ－ＳＣＨは、物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）へマッピングされる。

ページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）は、通信端末の低消費電力を可能とするために通信端末のＤＲＸをサポートする。ＰＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が要求される。ＰＣＨは、動的にトラフィックに利用できる物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のような物理リソースへマッピングされる。

マルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）は、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知に使用される。ＭＣＨは、マルチセル送信におけるＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）サービス（ＭＴＣＨとＭＣＣＨ）のＳＦＮ合成をサポートする。ＭＣＨは、準静的なリソース割り当てをサポートする。ＭＣＨは、ＰＭＣＨへマッピングされる。

上りトランスポートチャネルのうち、上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ－ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＵＬ－ＳＣＨは、ダイナミックあるいは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。ＵＬ－ＳＣＨは、物理上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）へマッピングされる。

ランダムアクセスチャネル（Random Access Channel：ＲＡＣＨ）は、制御情報に限られている。ＲＡＣＨは、衝突のリスクがある。ＲＡＣＨは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）へマッピングされる。

ＨＡＲＱについて説明する。ＨＡＲＱとは、自動再送要求（Automatic Repeat reQuest：ＡＲＱ）と誤り訂正（Forward Error Correction）との組合せによって、伝送路の通信品質を向上させる技術である。ＨＡＲＱには、通信品質が変化する伝送路に対しても、再送によって誤り訂正が有効に機能するという利点がある。特に、再送にあたって初送の受信結果と再送の受信結果との合成をすることで、更なる品質向上を得ることも可能である。

再送の方法の一例を説明する。受信側にて、受信データが正しくデコードできなかった場合、換言すればＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラーが発生した場合（ＣＲＣ＝ＮＧ）、受信側から送信側へ「Ｎａｃｋ」を送信する。「Ｎａｃｋ」を受信した送信側は、データを再送する。受信側にて、受信データが正しくデコードできた場合、換言すればＣＲＣエラーが発生しない場合（ＣＲＣ＝ＯＫ）、受信側から送信側へ「Ａｃｋ」を送信する。「Ａｃｋ」を受信した送信側は次のデータを送信する。

非特許文献１（６章）に記載される論理チャネル（ロジカルチャネル：Logical channel）について、説明する。報知制御チャネル（Broadcast Control Channel：ＢＣＣＨ）は、報知システム制御情報のための下りチャネルである。論理チャネルであるＢＣＣＨは、トランスポートチャネルである報知チャネル（ＢＣＨ）、あるいは下り共有チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ）へマッピングされる。

ページング制御チャネル（Paging Control Channel：ＰＣＣＨ）は、ページング情報（Paging Information）およびシステム情報（System Information）の変更を送信するための下りチャネルである。ＰＣＣＨは、通信端末のセルロケーションをネットワークが知らない場合に用いられる。論理チャネルであるＰＣＣＨは、トランスポートチャネルであるページングチャネル（ＰＣＨ）へマッピングされる。

共有制御チャネル（Common Control Channel：ＣＣＣＨ）は、通信端末と基地局との間の送信制御情報のためのチャネルである。ＣＣＣＨは、通信端末がネットワークとの間でＲＲＣ接続（connection）を有していない場合に用いられる。下り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ）へマッピングされる。上り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである上り共有チャネル（ＵＬ－ＳＣＨ）へマッピングされる。

マルチキャスト制御チャネル（Multicast Control Channel：ＭＣＣＨ）は、１対多の送信のための下りチャネルである。ＭＣＣＨは、ネットワークから通信端末への１つあるいはいくつかのＭＴＣＨ用のＭＢＭＳ制御情報の送信のために用いられる。ＭＣＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の通信端末のみに用いられる。ＭＣＣＨは、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。

個別制御チャネル（Dedicated Control Channel：ＤＣＣＨ）は、１対１にて、通信端末とネットワークとの間の個別制御情報を送信するチャネルである。ＤＣＣＨは、通信端末がＲＲＣ接続（connection）である場合に用いられる。ＤＣＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ－ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ）にマッピングされる。

個別トラフィックチャネル（Dedicated Traffic Channel：ＤＴＣＨ）は、ユーザ情報の送信のための個別通信端末への１対１通信のチャネルである。ＤＴＣＨは、上りおよび下りともに存在する。ＤＴＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ－ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ）へマッピングされる。

マルチキャストトラフィックチャネル（Multicast Traffic channel：ＭＴＣＨ）は、ネットワークから通信端末へのトラフィックデータ送信のための下りチャネルである。ＭＴＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の通信端末のみに用いられるチャネルである。ＭＴＣＨは、マルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。

ＣＧＩとは、セルグローバル識別子（Cell Global Identifier）のことである。ＥＣＧＩとは、Ｅ－ＵＴＲＡＮセルグローバル識別子（E-UTRAN Cell Global Identifier）のことである。ＬＴＥ、後述のＬＴＥ－Ａ（Long Term Evolution Advanced）およびＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）において、ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルが導入される。

ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルとは、利用可能な加入者をオペレータが特定しているセル（以下「特定加入者用セル」という場合がある）である。特定された加入者は、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）の１つ以上のセルにアクセスすることが許可される。特定された加入者がアクセスを許可されている１つ以上のセルを「ＣＳＧセル（ＣＳＧ ｃｅｌｌ（ｓ））」と呼ぶ。ただし、ＰＬＭＮにはアクセス制限がある。

ＣＳＧセルは、固有のＣＳＧアイデンティティ（CSG identity：ＣＳＧ ＩＤ）を報知し、ＣＳＧインジケーション（CSG Indication）にて「ＴＲＵＥ」を報知するＰＬＭＮの一部である。予め利用登録し、許可された加入者グループのメンバーは、アクセス許可情報であるところのＣＳＧ ＩＤを用いてＣＳＧセルにアクセスする。

ＣＳＧ ＩＤは、ＣＳＧセルまたはセルによって報知される。ＬＴＥ方式の通信システムにＣＳＧ ＩＤは複数存在する。そして、ＣＳＧ ＩＤは、ＣＳＧ関連のメンバーのアクセスを容易にするために、通信端末（ＵＥ）によって使用される。

通信端末の位置追跡は、１つ以上のセルからなる区域を単位に行われる。位置追跡は、待受け状態であっても通信端末の位置を追跡し、通信端末を呼び出す、換言すれば通信端末が着呼することを可能にするために行われる。この通信端末の位置追跡のための区域をトラッキングエリアと呼ぶ。

３ＧＰＰにおいて、Ｈｏｍｅ－ＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ－ＮＢ；ＨＮＢ）、Ｈｏｍｅ－ｅＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ；ＨｅＮＢ）と称される基地局が検討されている。ＵＴＲＡＮにおけるＨＮＢ、およびＥ－ＵＴＲＡＮにおけるＨｅＮＢは、例えば家庭、法人、商業用のアクセスサービス向けの基地局である。非特許文献２には、ＨｅＮＢおよびＨＮＢへのアクセスの３つの異なるモードが開示されている。具体的には、オープンアクセスモード（Open access mode）と、クローズドアクセスモード（Closed access mode）と、ハイブリッドアクセスモード（Hybrid access mode）とが開示されている。

また３ＧＰＰでは、リリース１０として、ロングタームエボリューションアドヴァンスド（Long Term Evolution Advanced：ＬＴＥ－Ａ）の規格策定が進められている（非特許文献３、非特許文献４参照）。ＬＴＥ－Ａは、ＬＴＥの無線区間通信方式を基本とし、それにいくつかの新技術を加えて構成される。

ＬＴＥ－Ａシステムでは、１００ＭＨｚまでのより広い周波数帯域幅（transmission bandwidths）をサポートするために、二つ以上のコンポーネントキャリア（Component Carrier：ＣＣ）を集約する（「アグリゲーション（aggregation）する」とも称する）、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation：ＣＡ）が検討されている。ＣＡについては、非特許文献１に記載されている。

ＣＡが構成される場合、ＵＥはネットワーク（Network：ＮＷ）と唯一つのＲＲＣ接続（RRC connection）を有する。ＲＲＣ接続において、一つのサービングセルがＮＡＳモビリティ情報とセキュリティ入力を与える。このセルをプライマリセル（Primary Cell：ＰＣｅｌｌ）と呼ぶ。下りリンクで、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りプライマリコンポーネントキャリア（Downlink Primary Component Carrier：ＤＬ ＰＣＣ）である。上りリンクで、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りプライマリコンポーネントキャリア（Uplink Primary Component Carrier：ＵＬ ＰＣＣ）である。

ＵＥの能力（ケーパビリティ（capability））に応じて、セカンダリセル（Secondary Cell：ＳＣｅｌｌ）が、ＰＣｅｌｌとサービングセルの組を形成するために構成される。下りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りセカンダリコンポーネントキャリア（Downlink Secondary Component Carrier：ＤＬ ＳＣＣ）である。上りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りセカンダリコンポーネントキャリア（Uplink Secondary Component Carrier：ＵＬ ＳＣＣ）である。

一つのＵＥに対して、一つのＰＣｅｌｌと、一つ以上のＳＣｅｌｌとからなるサービングセルの組が構成される。

また、ＬＴＥ－Ａでの新技術としては、より広い帯域をサポートする技術（Wider bandwidth extension）、および多地点協調送受信（Coordinated Multiple Point transmission and reception：ＣｏＭＰ）技術などがある。３ＧＰＰでＬＴＥ－Ａのために検討されているＣｏＭＰについては、非特許文献１に記載されている。

モバイルネットワークのトラフィック量は、増加傾向にあり、通信速度も高速化が進んでいる。ＬＴＥおよびＬＴＥ－Ａが本格的に運用を開始されると、更に通信速度が高速化されることが見込まれる。

また、３ＧＰＰにおいて、将来の膨大なトラフィックに対応するために、スモールセルを構成するスモールｅＮＢ（以下「小規模基地局装置」という場合がある）を用いることが検討されている。例えば、多数のスモールｅＮＢを設置して、多数のスモールセルを構成することによって、周波数利用効率を高めて、通信容量の増大を図る技術などが検討されている。具体的には、ＵＥが２つのｅＮＢと接続して通信を行うデュアルコネクティビティ（Dual Connectivity；略称：ＤＣ）などがある。ＤＣについては、非特許文献１に記載されている。

デュアルコネクティビティ（ＤＣ）を行うｅＮＢのうち、一方を「マスターｅＮＢ（略称：ＭｅＮＢ）」といい、他方を「セカンダリｅＮＢ（略称：ＳｅＮＢ）」という場合がある。

さらに、高度化する移動体通信に対して、２０２０年以降にサービスを開始することを目標とした第５世代（以下「５Ｇ」という場合がある）無線アクセスシステムが検討されている。例えば、欧州では、ＭＥＴＩＳという団体で５Ｇの要求事項がまとめられている（非特許文献５参照）。

５Ｇ無線アクセスシステムでは、ＬＴＥシステムに対して、システム容量は１０００倍、データの伝送速度は１００倍、データの処理遅延は１０分の１（１／１０）、通信端末の同時接続数は１００倍として、更なる低消費電力化、および装置の低コスト化を実現することが要件として挙げられている。

このような要求を満たすために、周波数を広帯域で使用してデータの伝送容量を増やすこと、および周波数利用効率を上げてデータの伝送速度を上げることが検討されている。これらを実現するために、空間多重を可能とする、多素子アンテナを用いたＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）およびビームフォーミングなどの技術が検討されている。

ＬＴＥ－ＡにおいてもＭＩＭＯの検討は引き続き行われており、ＭＩＭＯの拡張として、リリース１３から、２次元のアンテナアレイを用いるＦＤ（Full Dimension）－ＭＩＭＯが検討されている。ＦＤ－ＭＩＭＯについては、非特許文献７に記載されている。

５Ｇ無線アクセスシステムは、２０２０年から予定されているサービスの開始当初は、ＬＴＥシステムと混在して配置されることが検討されている。ＬＴＥシステムに対応する基地局（以下「ＬＴＥ基地局」という場合がある）と、５Ｇ無線アクセスシステムに対応する基地局（以下「５Ｇ基地局」という場合がある）とを、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）構成で接続し、ＬＴＥ基地局をＭｅＮＢとし、５Ｇ基地局をＳｅＮＢとする構成が考えられている。

この構成では、セル範囲の大きいＬＴＥ基地局で制御プレイン（C-plane）データを処理し、ＬＴＥ基地局と５Ｇ基地局とでユーザプレイン（U-plane）データを処理することが考えられている。本構成の一例は、非特許文献８に記載されている。

３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３００ Ｖ１３．０．０ ３ＧＰＰ Ｓ１－０８３４６１ ３ＧＰＰ ＴＲ ３６．８１４ Ｖ９．０．０ ３ＧＰＰ ＴＲ ３６．９１２ Ｖ１０．０．０ "Scenarios, requirements and KPIs for 5G mobile and wireless system"、［online］、平成２５（２０１３）年４月３０日、ＩＣＴ－３１７６６９－ＭＥＴＩＳ／Ｄ１．１、［平成２８年７月１５日検索］、インターネット<https://www.metis2020.com/documents/deliverables/> ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１ Ｖ１３．０．０ ３ＧＰＰ ＴＳ３６．８９７ Ｖ１３．０．０ ３ＧＰＰ Ｒ２－１６３７０２

５Ｇ無線アクセスシステムが導入され、複数の５Ｇ基地局が同一のロケーションに配置された場合、ＬＴＥ基地局をＭｅＮＢとし、５Ｇ基地局をＳｅＮＢとするＤＣ構成が考えられている。この場合、複数の５Ｇ基地局の制御プレイン（C-plane）データの処理をＬＴＥ基地局が行う必要がある。

また、ユーザプレイン（U-plane）データの処理に関しても、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）をＭｅＮＢで集約するスプリットベアラ構成の場合、以下の問題がある。５Ｇ基地局のデータ量が多いので、複数の５Ｇ基地局がＳｅＮＢとして、ＭｅＮＢであるＬＴＥ基地局と接続された場合に、ＬＴＥ基地局の処理の負荷が高くなってしまう。

本発明の目的は、通信端末装置が複数の基地局装置と通信する場合の制御プレインデータおよびユーザプレインデータの少なくとも一方の処理を簡易化することができる通信システムを提供することである。

本発明の通信システムは、通信端末装置と、通信端末装置と無線通信可能な複数の基地局装置と、通信端末装置との通信に関する情報を複数の基地局装置に与えるコアネットワークとを備える通信システムであって、複数の基地局装置は、主たる処理を行うマスター基地局装置と、マスター基地局装置に接続される複数のセカンダリ基地局装置とを含み、コアネットワークから与えられる通信端末装置との通信に関する情報のうち、通信の制御に関する制御プレインデータおよびユーザに関するユーザプレインデータの少なくとも一方は、マスター基地局装置を介して通信端末装置と送受信され、マスター基地局装置は、セカンダリ基地局装置の追加に関連する設定を通信端末装置に送信し、設定は、通信端末装置とセカンダリ基地局装置との無線通信に用いられるビームに関連する第１の情報を含み、マスター基地局装置はＬＴＥ－Ａの基地局装置であり、複数のセカンダリ基地局装置は５Ｇの基地局装置であることを特徴とする。

本発明の通信システムによれば、コアネットワークから与えられる通信端末装置との通信に関する情報のうち、通信の制御に関する制御プレインデータおよびユーザに関するユーザプレインデータの少なくとも一方は、マスター基地局装置を介して通信端末装置と送受信される。これによって、通信端末装置が複数の基地局装置と通信する場合の制御プレインデータおよびユーザプレインデータの少なくとも一方の処理を簡易化することができる。

本発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

ＬＴＥ方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。 ３ＧＰＰにおいて議論されているＬＴＥ方式の通信システム２００の全体的な構成を示すブロック図である。 本発明に係る通信端末である図２に示す移動端末２０２の構成を示すブロック図である。 本発明に係る基地局である図２に示す基地局２０３の構成を示すブロック図である。 本発明に係るＭＭＥの構成を示すブロック図である。 ＬＴＥ方式の通信システムにおいて通信端末（ＵＥ）が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。 マクロｅＮＢとスモールｅＮＢとが混在する場合のセルの構成の概念を示す図である。 従来の通信システム１０の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１における通信システム２０の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１の通信システム２０で使用される送受信波の周波数の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の通信システム２０で使用される送受信波形の一例を示す図である。 図１１に示す例で使用される送受信波の周波数の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の通信システム２０におけるデータの流れの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の通信システムの他の例である通信システム２０Ａにおけるデータの流れの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の通信システムにおいて、通信を開始するまでの処理に関するシーケンスの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例１における通信システム４０の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例１の通信システム４０におけるデータの流れの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例１の通信システム４０におけるセルの配置の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例１の通信システム４０において、通信を開始するまでの処理に関するシーケンスの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例２の通信システムで使用される送受信波の周波数の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例２の通信システムで使用される送受信波の周波数の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例２の通信システムで使用される送受信波の周波数の一例を示す図である。 第２システム用のＲＲＣ処理機能をＢＳ＃２からＢＳ＃１に変更する処理に関するシーケンスの一例を示す図である。 第２システム用のＲＲＣ処理機能をＢＳ＃１からＢＳ＃２に変更する処理に関するシーケンスの一例を示す図である。 本発明の実施の形態２における通信システム６０の構成を示す図である。 本発明の実施の形態２の通信システム６０において、報知情報を取得する処理に関するシーケンスの一例を示す図である。 ＵＥの要求に基づいて報知情報を通知する処理に関するシーケンスの一例を示す図である。 ＵＥの要求に基づいて報知情報を通知する処理に関するシーケンスの他の例を示す図である。 本発明の実施の形態３における通信システム８０の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３の通信システムの他の例である通信システム８０Ａの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３の通信システムのさらに他の例である通信システム９０の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態４における通信システムの測定報告処理に関するシーケンスの一例を示す図である。

実施の形態１．
図２は、３ＧＰＰにおいて議論されているＬＴＥ方式の通信システム２００の全体的な構成を示すブロック図である。図２について説明する。無線アクセスネットワークは、Ｅ－ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）２０１と称される。通信端末装置である移動端末装置（以下「移動端末（User Equipment：ＵＥ）」という）２０２は、基地局装置（以下「基地局（E-UTRAN NodeB：ｅＮＢ）」という）２０３と無線通信可能であり、無線通信で信号の送受信を行う。

ここで、「通信端末装置」とは、移動可能な携帯電話端末装置などの移動端末装置だけでなく、センサなどの移動しないデバイスも含んでいる。以下の説明では、「通信端末装置」を、単に「通信端末」という場合がある。

移動端末２０２に対する制御プロトコル、例えば無線リソース制御（Radio Resource Control；略称：ＲＲＣ）と、ユーザプレイン、例えばＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）、ＲＬＣ（Radio Link Control）、ＭＡＣ（Medium Access Control）、ＰＨＹ（Physical layer）とが基地局２０３で終端するならば、Ｅ－ＵＴＲＡＮは１つあるいは複数の基地局２０３によって構成される。

移動端末２０２と基地局２０３との間の制御プロトコルＲＲＣ（Radio Resource Control）は、報知（Broadcast）、ページング（paging）、ＲＲＣ接続マネージメント（RRC connection management）などを行う。ＲＲＣにおける基地局２０３と移動端末２０２との状態として、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥと、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤとがある。

ＲＲＣ＿ＩＤＬＥでは、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）選択、システム情報（System Information：ＳＩ）の報知、ページング（paging）、セル再選択（cell re-selection）、モビリティなどが行われる。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤでは、移動端末はＲＲＣ接続（connection）を有し、ネットワークとのデータの送受信を行うことができる。またＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤでは、ハンドオーバ（Handover：ＨＯ）、隣接セル（Neighbour cell）の測定（メジャメント（measurement））などが行われる。

基地局２０３は、ｅＮＢ２０７と、Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６とに分類される。通信システム２００は、複数のｅＮＢ２０７を含むｅＮＢ群２０３－１と、複数のＨｏｍｅ－ｅＮＢ２０６を含むＨｏｍｅ－ｅＮＢ群２０３－２とを備える。またコアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）と、無線アクセスネットワークであるＥ－ＵＴＲＡＮ２０１とで構成されるシステムは、ＥＰＳ（Evolved Packet System）と称される。コアネットワークであるＥＰＣと、無線アクセスネットワークであるＥ－ＵＴＲＡＮ２０１とを合わせて、「ネットワーク」という場合がある。

ｅＮＢ２０７は、移動管理エンティティ（Mobility Management Entity：ＭＭＥ）、あるいはＳ－ＧＷ（Serving Gateway）、あるいはＭＭＥおよびＳ－ＧＷを含むＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ部（以下「ＭＭＥ部」という場合がある）２０４とＳ１インタフェースにより接続され、ｅＮＢ２０７とＭＭＥ部２０４との間で制御情報が通信される。一つのｅＮＢ２０７に対して、複数のＭＭＥ部２０４が接続されてもよい。ｅＮＢ２０７間は、Ｘ２インタフェースにより接続され、ｅＮＢ２０７間で制御情報が通信される。

Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６は、ＭＭＥ部２０４とＳ１インタフェースにより接続され、Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６とＭＭＥ部２０４との間で制御情報が通信される。一つのＭＭＥ部２０４に対して、複数のＨｏｍｅ－ｅＮＢ２０６が接続される。あるいは、Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６は、ＨｅＮＢＧＷ（Home-eNB GateWay）２０５を介してＭＭＥ部２０４と接続される。Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６とＨｅＮＢＧＷ２０５とは、Ｓ１インタフェースにより接続され、ＨｅＮＢＧＷ２０５とＭＭＥ部２０４とはＳ１インタフェースを介して接続される。

一つまたは複数のＨｏｍｅ－ｅＮＢ２０６が一つのＨｅＮＢＧＷ２０５と接続され、Ｓ１インタフェースを通して情報が通信される。ＨｅＮＢＧＷ２０５は、一つまたは複数のＭＭＥ部２０４と接続され、Ｓ１インタフェースを通して情報が通信される。

ＭＭＥ部２０４およびＨｅＮＢＧＷ２０５は、上位装置、具体的には上位ノードであり、基地局であるｅＮＢ２０７およびＨｏｍｅ－ｅＮＢ２０６と、移動端末（ＵＥ）２０２との接続を制御する。ＭＭＥ部２０４は、コアネットワークであるＥＰＣを構成する。基地局２０３およびＨｅＮＢＧＷ２０５は、Ｅ－ＵＴＲＡＮ２０１を構成する。

さらに３ＧＰＰでは、以下のような構成が検討されている。Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６間のＸ２インタフェースはサポートされる。すなわち、Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６間は、Ｘ２インタフェースにより接続され、Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６間で制御情報が通信される。ＭＭＥ部２０４からは、ＨｅＮＢＧＷ２０５はＨｏｍｅ－ｅＮＢ２０６として見える。Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６からは、ＨｅＮＢＧＷ２０５はＭＭＥ部２０４として見える。

Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６が、ＨｅＮＢＧＷ２０５を介してＭＭＥ部２０４に接続される場合および直接ＭＭＥ部２０４に接続される場合のいずれの場合も、Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６とＭＭＥ部２０４との間のインタフェースは、Ｓ１インタフェースで同じである。

基地局２０３は、１つのセルを構成してもよいし、複数のセルを構成してもよい。各セルは、移動端末２０２と通信可能な範囲であるカバレッジとして予め定める範囲を有し、カバレッジ内で移動端末２０２と無線通信を行う。１つの基地局２０３が複数のセルを構成する場合、１つ１つのセルが、移動端末２０２と通信可能に構成される。

図３は、本発明に係る通信端末である図２に示す移動端末２０２の構成を示すブロック図である。図３に示す移動端末２０２の送信処理を説明する。まず、プロトコル処理部３０１からの制御データ、およびアプリケーション部３０２からのユーザデータが、送信データバッファ部３０３へ保存される。送信データバッファ部３０３に保存されたデータは、エンコーダー部３０４へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部３０３から変調部３０５へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコーダー部３０４でエンコード処理されたデータは、変調部３０５にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部３０６へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ３０７から基地局２０３に送信信号が送信される。

また、移動端末２０２の受信処理は、以下のように実行される。基地局２０３からの無線信号がアンテナ３０７により受信される。受信信号は、周波数変換部３０６にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部３０８において復調処理が行われる。復調後のデータは、デコーダー部３０９へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部３０１へ渡され、ユーザデータはアプリケーション部３０２へ渡される。移動端末２０２の一連の処理は、制御部３１０によって制御される。よって制御部３１０は、図３では省略しているが、各部３０１～３０９と接続している。

図４は、本発明に係る基地局である図２に示す基地局２０３の構成を示すブロック図である。図４に示す基地局２０３の送信処理を説明する。ＥＰＣ通信部４０１は、基地局２０３とＥＰＣ（ＭＭＥ部２０４など）、ＨｅＮＢＧＷ２０５などとの間のデータの送受信を行う。他基地局通信部４０２は、他の基地局との間のデータの送受信を行う。ＥＰＣ通信部４０１および他基地局通信部４０２は、それぞれプロトコル処理部４０３と情報の受け渡しを行う。プロトコル処理部４０３からの制御データ、ならびにＥＰＣ通信部４０１および他基地局通信部４０２からのユーザデータおよび制御データは、送信データバッファ部４０４へ保存される。

送信データバッファ部４０４に保存されたデータは、エンコーダー部４０５へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部４０４から変調部４０６へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコードされたデータは、変調部４０６にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部４０７へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ４０８より一つもしくは複数の移動端末２０２に対して送信信号が送信される。

また、基地局２０３の受信処理は以下のように実行される。一つもしくは複数の移動端末２０２からの無線信号が、アンテナ４０８により受信される。受信信号は、周波数変換部４０７にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部４０９で復調処理が行われる。復調されたデータは、デコーダー部４１０へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部４０３あるいはＥＰＣ通信部４０１、他基地局通信部４０２へ渡され、ユーザデータはＥＰＣ通信部４０１および他基地局通信部４０２へ渡される。基地局２０３の一連の処理は、制御部４１１によって制御される。よって制御部４１１は、図４では省略しているが、各部４０１～４１０と接続している。

図５は、本発明に係るＭＭＥの構成を示すブロック図である。図５では、前述の図２に示すＭＭＥ部２０４に含まれるＭＭＥ２０４ａの構成を示す。ＰＤＮ ＧＷ通信部５０１は、ＭＭＥ２０４ａとＰＤＮ ＧＷとの間のデータの送受信を行う。基地局通信部５０２は、ＭＭＥ２０４ａと基地局２０３との間のＳ１インタフェースによるデータの送受信を行う。ＰＤＮ ＧＷから受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、ＰＤＮ ＧＷ通信部５０１から、ユーザプレイン通信部５０３経由で基地局通信部５０２に渡され、１つあるいは複数の基地局２０３へ送信される。基地局２０３から受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、基地局通信部５０２から、ユーザプレイン通信部５０３経由でＰＤＮ ＧＷ通信部５０１に渡され、ＰＤＮ ＧＷへ送信される。

ＰＤＮ ＧＷから受信したデータが制御データであった場合、制御データは、ＰＤＮ ＧＷ通信部５０１から制御プレイン制御部５０５へ渡される。基地局２０３から受信したデータが制御データであった場合、制御データは、基地局通信部５０２から制御プレイン制御部５０５へ渡される。

ＨｅＮＢＧＷ通信部５０４は、ＨｅＮＢＧＷ２０５が存在する場合に設けられ、情報種別によって、ＭＭＥ２０４ａとＨｅＮＢＧＷ２０５との間のインタフェース（ＩＦ）によるデータの送受信を行う。ＨｅＮＢＧＷ通信部５０４から受信した制御データは、ＨｅＮＢＧＷ通信部５０４から制御プレイン制御部５０５へ渡される。制御プレイン制御部５０５での処理の結果は、ＰＤＮ ＧＷ通信部５０１経由でＰＤＮ ＧＷへ送信される。また、制御プレイン制御部５０５で処理された結果は、基地局通信部５０２経由でＳ１インタフェースにより１つあるいは複数の基地局２０３へ送信され、またＨｅＮＢＧＷ通信部５０４経由で１つあるいは複数のＨｅＮＢＧＷ２０５へ送信される。

制御プレイン制御部５０５には、ＮＡＳセキュリティ部５０５－１、ＳＡＥベアラコントロール部５０５－２、アイドルステート（Idle State）モビリティ管理部５０５－３などが含まれ、制御プレインに対する処理全般を行う。ＮＡＳセキュリティ部５０５－１は、ＮＡＳ（Non-Access Stratum）メッセージのセキュリティなどを行う。ＳＡＥベアラコントロール部５０５－２は、ＳＡＥ（System Architecture Evolution）のベアラの管理などを行う。アイドルステートモビリティ管理部５０５－３は、待受け状態（アイドルステート（Idle State）；ＬＴＥ－ＩＤＬＥ状態、または、単にアイドルとも称される）のモビリティ管理、待受け状態時のページング信号の生成および制御、傘下の１つあるいは複数の移動端末２０２のトラッキングエリアの追加、削除、更新、検索、トラッキングエリアリスト管理などを行う。

ＭＭＥ２０４ａは、１つまたは複数の基地局２０３に対して、ページング信号の分配を行う。また、ＭＭＥ２０４ａは、待受け状態（Idle State）のモビリティ制御（Mobility control）を行う。ＭＭＥ２０４ａは、移動端末が待ち受け状態のとき、および、アクティブ状態（Active State）のときに、トラッキングエリア（Tracking Area）リストの管理を行う。ＭＭＥ２０４ａは、ＵＥが登録されている（registered）追跡領域（トラッキングエリア：Tracking Area）に属するセルへ、ページングメッセージを送信することで、ページングプロトコルに着手する。ＭＭＥ２０４ａに接続されるＨｏｍｅ－ｅＮＢ２０６のＣＳＧの管理、ＣＳＧ ＩＤの管理、およびホワイトリストの管理は、アイドルステートモビリティ管理部５０５－３で行われてもよい。

次に通信システムにおけるセルサーチ方法の一例を示す。図６は、ＬＴＥ方式の通信システムにおいて通信端末（ＵＥ）が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。通信端末は、セルサーチを開始すると、ステップＳＴ６０１で、周辺の基地局から送信される第一同期信号（Ｐ－ＳＳ）、および第二同期信号（Ｓ－ＳＳ）を用いて、スロットタイミング、フレームタイミングの同期をとる。

Ｐ－ＳＳとＳ－ＳＳとを合わせて、同期信号（Synchronization Signal：ＳＳ）という。同期信号（ＳＳ）には、セル毎に割り当てられたＰＣＩに１対１に対応するシンクロナイゼーションコードが割り当てられている。ＰＣＩの数は５０４通りが検討されている。この５０４通りのＰＣＩを用いて同期をとるとともに、同期がとれたセルのＰＣＩを検出（特定）する。

次に同期がとれたセルに対して、ステップＳＴ６０２で、基地局からセル毎に送信される参照信号（リファレンスシグナル：ＲＳ）であるセル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）を検出し、ＲＳの受信電力（Reference Signal Received Power：ＲＳＲＰ）の測定を行う。参照信号（ＲＳ）には、ＰＣＩと１対１に対応したコードが用いられている。そのコードで相関をとることによって他セルと分離できる。ステップＳＴ６０１で特定したＰＣＩから、該セルのＲＳ用のコードを導出することによって、ＲＳを検出し、ＲＳの受信電力を測定することが可能となる。

次にステップＳＴ６０３で、ステップＳＴ６０２までで検出された一つ以上のセルの中から、ＲＳの受信品質が最もよいセル、例えば、ＲＳの受信電力が最も高いセル、つまりベストセルを選択する。

次にステップＳＴ６０４で、ベストセルのＰＢＣＨを受信して、報知情報であるＢＣＣＨを得る。ＰＢＣＨ上のＢＣＣＨには、セル構成情報が含まれるＭＩＢ（Master Information Block）がマッピングされる。したがってＰＢＣＨを受信してＢＣＣＨを得ることで、ＭＩＢが得られる。ＭＩＢの情報としては、例えば、ＤＬ（ダウンリンク）システム帯域幅（送信帯域幅設定（transmission bandwidth configuration：dl-bandwidth）とも呼ばれる）、送信アンテナ数、ＳＦＮ（System Frame Number）などがある。

次にステップＳＴ６０５で、ＭＩＢのセル構成情報をもとに該セルのＤＬ－ＳＣＨを受信して、報知情報ＢＣＣＨの中のＳＩＢ（System Information Block）１を得る。ＳＩＢ１には、該セルへのアクセスに関する情報、セルセレクションに関する情報、他のＳＩＢ（ＳＩＢｋ；ｋ≧２の整数）のスケジューリング情報が含まれる。また、ＳＩＢ１には、トラッキングエリアコード（Tracking Area Code：ＴＡＣ）が含まれる。

次にステップＳＴ６０６で、通信端末は、ステップＳＴ６０５で受信したＳＩＢ１のＴＡＣと、通信端末が既に保有しているトラッキングエリアリスト内のトラッキングエリア識別子（Tracking Area Identity：ＴＡＩ）のＴＡＣ部分とを比較する。トラッキングエリアリストは、ＴＡＩリスト（TAI list）とも称される。ＴＡＩはトラッキングエリアを識別するための識別情報であり、ＭＣＣ（Mobile Country Code）と、ＭＮＣ（Mobile Network Code）と、ＴＡＣ（Tracking Area Code）とによって構成される。ＭＣＣは国コードである。ＭＮＣはネットワークコードである。ＴＡＣはトラッキングエリアのコード番号である。

通信端末は、ステップＳＴ６０６で比較した結果、ステップＳＴ６０５で受信したＴＡＣがトラッキングエリアリスト内に含まれるＴＡＣと同じならば、該セルで待ち受け動作に入る。比較して、ステップＳＴ６０５で受信したＴＡＣがトラッキングエリアリスト内に含まれなければ、通信端末は、該セルを通して、ＭＭＥなどが含まれるコアネットワーク（Core Network，ＥＰＣ）へ、ＴＡＵ（Tracking Area Update）を行うためにトラッキングエリアの変更を要求する。

コアネットワークを構成する装置（以下「コアネットワーク側装置」という場合がある）は、ＴＡＵ要求信号とともに通信端末から送られてくる該通信端末の識別番号（ＵＥ－ＩＤなど）をもとに、トラッキングエリアリストの更新を行う。コアネットワーク側装置は、通信端末に更新後のトラッキングエリアリストを送信する。通信端末は、受信したトラッキングエリアリストに基づいて、通信端末が保有するＴＡＣリストを書き換える（更新する）。その後、通信端末は、該セルで待ち受け動作に入る。

スマートフォンおよびタブレット型端末装置の普及によって、セルラー系無線通信によるトラフィックが爆発的に増大しており、世界中で無線リソースの不足が懸念されている。これに対応して周波数利用効率を高めるために、小セル化し、空間分離を進めることが検討されている。

従来のセルの構成では、ｅＮＢによって構成されるセルは、比較的広い範囲のカバレッジを有する。従来は、複数のｅＮＢによって構成される複数のセルの比較的広い範囲のカバレッジによって、あるエリアを覆うように、セルが構成されている。

小セル化された場合、ｅＮＢによって構成されるセルは、従来のｅＮＢによって構成されるセルのカバレッジに比べて範囲が狭いカバレッジを有する。したがって、従来と同様に、あるエリアを覆うためには、従来のｅＮＢに比べて、多数の小セル化されたｅＮＢが必要となる。

以下の説明では、従来のｅＮＢによって構成されるセルのように、カバレッジが比較的大きいセルを「マクロセル」といい、マクロセルを構成するｅＮＢを「マクロｅＮＢ」という。また、小セル化されたセルのように、カバレッジが比較的小さいセルを「スモールセル」といい、スモールセルを構成するｅＮＢを「スモールｅＮＢ」という。

マクロｅＮＢは、例えば、非特許文献７に記載される「ワイドエリア基地局（Wide Area Base Station）」であってもよい。

スモールｅＮＢは、例えば、ローパワーノード、ローカルエリアノード、ホットスポットなどであってもよい。また、スモールｅＮＢは、ピコセルを構成するピコｅＮＢ、フェムトセルを構成するフェムトｅＮＢ、ＨｅＮＢ、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、ＲＲＵ（Remote Radio Unit）、ＲＲＥ（Remote Radio Equipment）またはＲＮ（Relay Node）であってもよい。また、スモールｅＮＢは、非特許文献７に記載される「ローカルエリア基地局（Local Area Base Station）」または「ホーム基地局（Home Base Station）」であってもよい。

図７は、マクロｅＮＢとスモールｅＮＢとが混在する場合のセルの構成の概念を示す図である。マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルは、比較的広い範囲のカバレッジ７０１を有する。スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルは、マクロｅＮＢ（マクロセル）のカバレッジ７０１に比べて範囲が小さいカバレッジ７０２を有する。

複数のｅＮＢが混在する場合、あるｅＮＢによって構成されるセルのカバレッジが、他のｅＮＢによって構成されるセルのカバレッジ内に含まれる場合がある。図７に示すセルの構成では、参照符号「７０４」または「７０５」で示されるように、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジ７０２が、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ７０１内に含まれる場合がある。

また、参照符号「７０５」で示されるように、複数、例えば２つのスモールセルのカバレッジ７０２が、１つのマクロセルのカバレッジ７０１内に含まれる場合もある。移動端末（ＵＥ）７０３は、例えばスモールセルのカバレッジ７０２内に含まれ、スモールセルを介して通信を行う。

また図７に示すセルの構成では、参照符号「７０６」で示されるように、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ７０１と、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジ７０２とが複雑に重複する場合が生じる。

また、参照符号「７０７」で示されるように、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ７０１と、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジ７０２とが重複しない場合も生じる。

さらには、参照符号「７０８」で示されるように、多数のスモールｅＮＢによって構成される多数のスモールセルのカバレッジ７０２が、１つのマクロｅＮＢによって構成される１つのマクロセルのカバレッジ７０１内に構成される場合も生じる。

２０１８年～２０２０年の商用化を目指す将来の無線アクセス方式である第５世代（５Ｇ）には、ＬＴＥ－Ａシステムに対応するＬＴＥ基地局と、５Ｇシステムに対応する５Ｇ基地局とが混在して配置されるアーキテクチャが考えられている。

ＬＴＥ－Ａでは、デュアルコネクティビティ（Dual Connectivity；略称：ＤＣ）の構成によって、２つの基地局をＭｅＮＢ（Master eNB）と、ＳｅＮＢ（Secondary eNB）との主従関係にする。ＭｅＮＢは、マスター基地局装置に相当し、ＳｅＮＢは、セカンダリ基地局装置に相当する。制御プレイン（C-plane）データは、ＭｅＮＢのみで処理し、ユーザプレイン（U-plane）データは、ＭｅＮＢとＳｅＮＢとで処理することが考えられている。

図８は、従来の通信システム１０の構成を示す図である。ＭｅＮＢである第１基地局１１（以下「ＢＳ＃１」という場合がある）は、Ｓ１インタフェースによってコアネットワーク１５と接続され、Ｘｎインタフェースによって、ＳｅＮＢである第２基地局１２（以下「ＢＳ＃２」という場合がある）と接続される。他の基地局から独立して設置される第３基地局１３（以下「ＢＳ＃３」という場合がある）は、Ｓ１インタフェースによってコアネットワーク１５と接続される。

５Ｇでは、ＬＴＥ－Ａに加えて、使用する周波数が異なる複数の基地局が接続される。また、各基地局のデータ量も多い。

そこで、ＭｅＮＢ１１をＬＴＥ－Ａとした構成が考えられている。その理由は、ＬＴＥ－Ａは比較的広いセル半径をカバーできるからである。具体的には、ＬＴＥ－Ａでは、使用している周波数が低く、また既存の基地局のために、既に配置されている基地局が多いので、平面的に見て比較的広い範囲でセルをカバーできるからである。

ＳｅＮＢ１２としては、５Ｇの無線方式の基地局が割り当てられる。このとき、使用する周波数が６ＧＨｚ以下の低ＳＨＦ（Super High Frequency）である基地局（以下「低ＳＨＦ基地局」という場合がある）と、使用する周波数が６ＧＨｚを超える高ＳＨＦである基地局（以下「高ＳＨＦ基地局」という場合がある）とが同時に配置される可能性が高い。

この場合、ＤＣ構成では、ＭｅＮＢ１１に対して、１台のＳｅＮＢ１２、例えば低ＳＨＦ基地局しか割り当てることができない。もう１台の基地局、例えば高ＳＨＦ基地局は、他の基地局から独立したスタンドアローン（Standalone）の基地局１３としてしか配置できない。すなわち、１台のＭｅＮＢ１１に対して、複数のＳｅＮＢ１２を接続するような構成がとれない。

したがって、移動端末（以下「ＵＥ」という場合がある）１４側で３台以上の基地局と同時に通信を行うことが可能な状態であっても、制御プレイン（C-plane）情報の通信経路を１つに集約することができず、ＵＥ１４側で複数の制御プレイン（C-plane）情報の不整合が発生しないような制御が必要となってしまう。

また、複数のＳｅＮＢ１２を接続した場合でも、１台のＭｅＮＢ１１に制御プレイン（C-plane）情報が集中してしまい、ＭｅＮＢ１１の処理能力がネットワークのボトルネックになる可能性がある。

本実施の形態では、ＭｅＮＢに相当する１台の基地局が、ＳｅＮＢとして接続される複数の基地局の制御プレイン（C-plane）データの処理を実行できる構成とする。また、ユーザプレイン（U-plane）データの処理に関しても同様に、ＭｅＮＢに相当する１台の基地局が処理を実行できる構成とする。

すなわち、本実施の形態では、コアネットワークから与えられるＵＥとの通信に関する情報のうち、通信の制御に関する制御プレイン（C-plane）データは、ＭｅＮＢに相当する１台の基地局を介してＵＥと送受信される。これによって、複数の基地局と同時に通信が可能な通信端末の制御プレイン（C-plane）データの処理を簡易化することが可能となる。

図９は、本発明の実施の形態１における通信システム２０の構成を示す図である。通信システム２０は、第１基地局２１（以下「ＢＳ＃１」という場合がある）、第２基地局２２（以下「ＢＳ＃２」という場合がある）、第３基地局２３（以下「ＢＳ＃３」という場合がある）、および移動端末（ＵＥ）２４を備えて構成される。ＢＳ＃１は、ＭｅＮＢとして設置される。ＢＳ＃２は、第１ＳｅＮＢ（以下「ＳｅＮＢ＃１」という場合がある）として設置される。ＢＳ＃３は、第２ＳｅＮＢ（以下「ＳｅＮＢ＃２」という場合がある）として設置される。

ＭｅＮＢは、マスター基地局装置に相当する。マスター基地局装置は、主たる処理を行う。主たる処理は、例えば、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）における集約処理である。第１ＳｅＮＢおよび第２ＳｅＮＢは、セカンダリ基地局装置に相当する。第１ＳｅＮＢおよび第２ＳｅＮＢは、それぞれ、ＭｅＮＢに接続される。

１台のＵＥ２４が、３台の基地局２１～２３、すなわちＢＳ＃１、ＢＳ＃２およびＢＳ＃３と同時に通信している。３台の基地局は、例えば、ＢＳ＃１がＬＴＥ－Ａの基地局であり、ＢＳ＃２が５Ｇの基地局であり、ＢＳ＃３が５Ｇの基地局であることが考えられる。ＢＳ＃１とＢＳ＃２との間、およびＢＳ＃１とＢＳ＃３との間には、それぞれ、直接通信可能なインタフェース、ここではＸｎインタフェースが設けられている。

ＵＥ２４は、ＢＳ＃１と制御プレイン（C-plane）データの通信を行う。また、ＵＥ２４は、ＢＳ＃１、ＢＳ＃２およびＢＳ＃３と、それぞれ、ユーザプレイン（U-plane）データの通信を行う。

図１０は、本発明の実施の形態１の通信システム２０で使用される送受信波の周波数の一例を示す図である。図１０において、横軸は周波数ｆを示す。本実施の形態では、例えば図１０に示すように、ＭｅＮＢとして設置される第１基地局２１、ＳｅＮＢ＃１として設置される第２基地局２２、およびＳｅＮＢ＃２として設置される第３基地局２３は、それぞれ異なる周波数帯域の送受信波を使用する。

図１１は、本発明の実施の形態１の通信システム２０で使用される送受信波形の一例を示す図である。図１２は、図１１に示す例で使用される送受信波の周波数の一例を示す図である。図１１および図１２では、各基地局２１～２２およびＵＥ２４が、送受信のアンテナにアレーアンテナを適用する場合を示す。この場合、図１１に示すように、指向性を有するビーム形状の送受信波形３１～３５が使用される。これによって、空間分離性を高めることができる。

したがって、図１２に示すように、同一の周波数帯域で複数の基地局を同時に割り当てることが可能になる。図１２に示す例では、ＭｅＮＢと、２つのＳｅＮＢとは、異なる周波数帯域の送受信波を使用するが、ＳｅＮＢ＃１とＳｅＮＢ＃２とは、同一の周波数帯域の送受信波を使用する。

図１３は、本発明の実施の形態１の通信システム２０におけるデータの流れの一例を示す図である。図１３に示すように、ユーザプレイン（U-plane）データは、例えば、各基地局、すなわち第１基地局２１（以下「ＢＳ＃１」という場合がある）、第２基地局（以下「ＢＳ＃２」という場合がある）および第３基地局（以下「ＢＳ＃３」という場合がある）と、上位装置( Next Generation Core Network)であるコアネットワーク装置２５との通信によって送受信されるとともに、各基地局とＵＥ２４との通信によって送受信される。

ユーザプレイン（U-plane）データは、これに限定されず、１つの基地局、例えばＢＳ＃１と、上位装置であるコアネットワーク装置２５との通信によって送受信されるとともに、ＢＳ＃１とＵＥ２４との通信と、ＢＳ＃２またはＢＳ＃３を経由したＢＳ＃１とＵＥ２４との通信とによって送受信されてもよい。

本実施の形態では、制御プレイン（C-plane）データは、ＢＳ＃１とＵＥ２４との通信のみによって送受信される。ＢＳ＃１とＵＥ２４との通信は、ＢＳ＃１とＵＥ２４との直接通信であってもよいし、他の基地局、例えばＢＳ＃３またはＢＳ＃４を経由したものであってもよい。

図１４は、本発明の実施の形態１の通信システムの他の例である通信システム２０Ａにおけるデータの流れの一例を示す図である。図１４に示す通信システム２０Ａは、図１３に示す通信システム２０と同一の構成を含んでいるので、同一の構成には同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。

図１４に示すように、制御プレイン（C-plane）データは、ＭＭＥに相当するコアネットワーク装置２５とＢＳ＃１との通信によって送受信される。

制御プレイン（C-plane）データは、ＢＳ＃１とＵＥ２４との間の通信によって送受信されてもよい。また、制御プレイン（C-plane）データは、図１４に示すように、ＢＳ＃１とＵＥ２４との間の通信に加えて、ＢＳ＃２およびＢＳ＃３の無線リソースを介したＵＥ２４との通信によって送受信されてもよい。

図１５は、本発明の実施の形態１の通信システムにおいて、通信を開始するまでの処理に関するシーケンスの一例を示す図である。図１５では、ＢＳ＃１とＵＥとがＣｏｎｎｅｃｔｅｄ状態から、ＢＳ＃２とＢＳ＃３とを追加するシーケンスを示している。

ステップＳＴ１１において、ＢＳ＃１、ＢＳ＃２、ＢＳ＃３およびＵＥは、Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ状態である。

ステップＳＴ１２において、ＢＳ＃１は、リソース割当て要求をＢＳ＃２に通知する。ステップＳＴ１３において、ＢＳ＃２は、要求応答をＢＳ＃１に通知する。

ステップＳＴ１４において、ＢＳ＃１は、ＢＳ＃２の追加要求をＵＥに通知する。ステップＳＴ１５において、ＵＥは、追加要求応答をＢＳ＃１に通知する。ＵＥは、指定されたＢＳ＃２の同期信号を測定する。

ステップＳＴ１６において、ＵＥは、ＢＳ＃２の下りリンク（ＤＬ）と同期をとる。

ステップＳＴ１７において、ＢＳ＃２は、チャネル制御、例えば、ＰＤＣＣＨをＵＥに通知する。

ステップＳＴ１８において、ＵＥは、ＰＤＣＣＨで指定された下り信号のリソース割当て状態に基づいて、ユーザプレイン（U-plane）データの導通を開始する。

ステップＳＴ１９において、ＢＳ＃１は、リソース割当て要求をＢＳ＃３に通知する。ステップＳＴ２０において、ＢＳ＃３は、要求応答をＢＳ＃１に通知する。

ステップＳＴ２１において、ＢＳ＃１は、ＢＳ＃３の追加要求をＵＥに通知する。ステップＳＴ２２において、ＵＥは、追加要求応答をＢＳ＃１に通知する。ＵＥは、指定されたＢＳ＃３の同期信号を測定する。

ステップＳＴ２３において、ＵＥは、ＢＳ＃３の下りリンク（ＤＬ）と同期をとる。

ステップＳＴ２４において、ＢＳ＃３は、チャネル制御、例えば、ＰＤＣＣＨをＵＥに通知する。

ステップＳＴ２５において、ＵＥは、ＰＤＣＣＨで指定された下り信号のリソース割当て状態に基づいて、ユーザプレイン（U-plane）データの導通を開始する。

基地局の削除に関しても、ＢＳ＃１の削除指示がＵＥに送信されて実行される。

５Ｇ規格対応のＵＥおよび基地局は、送受信のアンテナにアレーアンテナを適用する可能性がある。その場合、指向性を持ったビーム形状の送受信波形を使用することによって、空間分離性を高めることができる。したがって、図１３に示すような同一周波数帯域で複数の基地局を同時に割り当てられる可能性もある。

ビームを扱う場合は、図１５のステップＳＴ１４におけるＢＳ＃２の追加要求信号、およびステップＳＴ２１におけるＢＳ＃３の追加要求信号に、どのビームを使用するかの選択情報、例えばビームＩＤが追加されることもある。その場合、ＰＤＣＣＨを受信するビームを選択することができ、ＰＤＣＣＨ情報を全ビームに送信する必要がなく、チャネルリソースを効率的に使用することができる。

または、ＰＤＣＣＨにビームの選択情報を追加することもできる。その場合、ビーム制御に関しては、ＢＳ＃１が考慮する必要がないので、ＢＳ＃１に複数の基地局が接続された場合に、ＢＳ＃１のリソース割当て処理が軽減され、システムとして、処理負荷の分散を図ることができ、ＢＳ＃１が既存のＬＴＥ－Ａ基地局などの処理能力が限られている装置であっても、ボトルネックにならずに処理できる可能性がある。

以上のように本実施の形態によれば、コアネットワークから与えられるＵＥとの通信に関する情報のうち、制御プレイン（C-plane）データは、ＭｅＮＢを介してＵＥと送受信される。これによって、ＵＥが複数の基地局と通信する場合の制御プレイン（C-plane）データの処理を簡易化することができる。

具体的には、本実施の形態では、コアネットワークによって、ＭｅＮＢに制御プレイン（C-plane）データが与えられる。コアネットワークから与えられた制御プレイン（C-plane）データは、ＭｅＮＢによって、ＵＥに与えられるとともに、複数のＳｅＮＢを経由してＵＥに与えられる。これによって、複数の基地局と同時に通信が可能なＵＥの制御プレイン（C-plane）データの処理を簡易化することが可能となる。

実施の形態１ 変形例１．
実施の形態１の変形例１として、制御プレイン（C-plane）データの処理の一部を、ＭｅＮＢ以外の基地局、例えば後述するＢＳ＃２に分散させる構成がある。図１６は、本発明の実施の形態１の変形例１における通信システム４０の構成を示す図である。通信システム４０は、第１基地局４１（以下「ＢＳ＃１」という場合がある）、第２基地局４２（以下「ＢＳ＃２」という場合がある）、第３基地局４３（以下「ＢＳ＃３」という場合がある）、第４基地局４４（以下「ＢＳ＃４」という場合がある）、移動端末（ＵＥ）４５およびコアネットワーク４６を備えて構成される。

本変形例では、ＢＳ＃１がＬＴＥ－Ａ用の基地局であり、ＢＳ＃２、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４が５Ｇ用の基地局である場合を示している。５Ｇ規格用のＲＲＣメッセージは、ＢＳ＃２でまとめて送受信することを特徴としている。

ＢＳ＃１とＢＳ＃２とは、基地局間インタフェース、具体的にはＸｎインタフェースによって接続される。また、ＢＳ＃２とＢＳ＃３、ならびにＢＳ＃２とＢＳ＃４は、基地局間インタフェース、具体的にはＸｎインタフェースによって接続される。ＢＳ＃１とコアネットワーク４６とは、Ｓ１インタフェースによって接続される。

ＢＳ＃１は、ＢＳ＃１用のＲＲＣメッセージ、およびＢＳ＃２を追加するための制御プレイン（C-plane）情報を扱う。

他方、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃２、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４用の制御プレイン（C-plane）情報を扱う。ＵＥ４５は、ＢＳ＃１およびＢＳ＃２と、制御プレイン（C-plane）情報の送受信を行う。

図１６に示すような構成にすることによって、ＢＳ＃１に、５Ｇなどの新しいシステム用のＲＲＣメッセージ対応をすることが不要となり、５Ｇなどの新しいシステムが接続されるシステム構成においても、新しいシステムの導入が簡易にできる。

図１７は、本発明の実施の形態１の変形例１の通信システム４０におけるデータの流れの一例を示す図である。図１７では、ＲＲＣ処理機能の配置の例を示している。ＢＳ＃１は、例えばＬＴＥ－Ａの第１無線システム（以下「第１システム」という場合がある）である。ＢＳ＃２、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４は、例えば５Ｇの第２無線システム（以下「第２システム」という場合がある）である。

ＢＳ＃１は、第１システム用ＲＲＣ処理の機能を有する。ＢＳ＃２は、第２システム用ＲＲＣ処理の機能を有する。第１システム用のＲＲＣメッセージは、ＢＳ＃１とＵＥとの間で送受信してもよいし、ＢＳ＃２の無線リソースを介して、ＵＥと通信してもよい。

他方、第２システム用ＲＲＣ処理の機能は、ＢＳ＃２が有している。第２システム用のＲＲＣメッセージは、ＢＳ＃２とＵＥとの間で送受信してもよいし、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４の無線リソースを介して、ＵＥと通信してもよい。第２システム用制御プレイン（C-plane）情報は、コアネットワーク４６とＢＳ＃２との間の通信によって送受信される。コアネットワーク４６とＢＳ＃２との間の通信は、コアネットワーク４６とＢＳ＃２との直接通信でもよいし、ＢＳ＃１を経由した通信でもよい。

ＲＲＣ処理機能を無線システム毎に分けることによって、無線システム毎の独立性を維持できるので、新たなシステムを導入したときも、他の無線システムに与える影響を最小限にすることが可能である。

また、無線システム間でデュアルコネクティビティのような複数の基地局を関連させて接続することによって、ＵＥの接続性を改善することができるとともに、セルの追加および削除をスムーズに行うことができる。ここで、「ＵＥの接続性」とは、ＵＥの基地局との接続のし易さのことをいう。

図１８は、本発明の実施の形態１の変形例１の通信システム４０におけるセルの配置の一例を示す図である。例えば、図１８に示すように、ＢＳ＃１が、例えばセル半径が５００ｍのマクロセル５１を構成し、ＢＳ＃２が、例えばセル半径が２００ｍのマイクロセル５２を構成し、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４が、例えばセル半径が５０ｍのスモールセル５３，５４を構成する場合、ＢＳ＃１とＵＥとの間の接続は、広範囲で維持できる。

図１８に示す例では、ＢＳ＃１のセル５１内には、他の第２基地局４２ＡであるＢＳ＃２’が存在する。ＢＳ＃２’は、例えばＢＳ＃２と同様に、セル半径が２００ｍのマイクロセル５２Ａを構成する。ＢＳ＃２’のセル５２Ａ内には、第５基地局４５であるＢＳ＃５が存在する。ＢＳ＃５は、例えばＢＳ＃３およびＢＳ＃４と同様に、例えばセル半径が５０ｍのスモールセル５５を構成する。

ＢＳ＃１のセル５１内には、多数の基地局４２，４２Ａ，４３～４５が存在することになるので、全ての基地局４２，４２Ａ，４３～４５に対して、実施の形態１に示す複数の基地局用の制御プレイン（C-plane）データを処理するのは、ＢＳ＃１の処理負荷が大きくなってしまう。

そこで、本変形例では、ＢＳ＃２に、ＢＳ＃２の制御プレイン（C-plane）データの処理と、ＢＳ＃２のセル５２の配下の基地局であるＢＳ＃３およびＢＳ＃４の制御プレイン（C-plane）データの処理とを実行させる。これによって、ＢＳ＃１の処理の負荷を軽減することができる。また、ＢＳ＃２’においても、ＢＳ＃２’の制御プレイン（C-plane）データの処理と、ＢＳ＃２’のセル５２Ａの配下の基地局であるＢＳ＃５の制御プレイン（C-plane）データの処理とを実行させることが好ましい。これによって、ＢＳ＃１の処理の負荷をさらに軽減することができる。

図１９は、本発明の実施の形態１の変形例１の通信システム４０において、通信を開始するまでの処理に関するシーケンスの一例を示す図である。図１９では、複数の基地局との接続を確立するためのシーケンス例を示している。図１９では、ＢＳ＃１とＵＥがＣｏｎｎｅｃｔｅｄ状態から、ＢＳ＃２、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４を追加するシーケンスを示している。

ステップＳＴ３１において、ＢＳ＃１とＵＥとは、Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ状態である。

ステップＳＴ３２において、ＢＳ＃１は、リソース割当て要求をＢＳ＃２に通知する。ステップＳＴ３３において、ＢＳ＃２は、要求応答をＢＳ＃１に通知する。

ステップＳＴ３４において、ＢＳ＃１は、ＢＳ＃２の追加要求をＵＥに通知する。ステップＳＴ３５において、ＵＥは、追加要求応答をＢＳ＃１に通知する。ＵＥは、指定されたＢＳ＃２の同期信号を測定する。

ステップＳＴ３６において、ＵＥは、ＢＳ＃２の下りリンク（ＤＬ）と同期をとる。

ステップＳＴ３７において、ＢＳ＃２は、チャネル制御、例えばＰＤＣＣＨをＵＥに通知する。

ステップＳＴ３８において、ＵＥは、ＰＤＣＣＨで指定された下り信号のリソース割当て状態に基づいて、ユーザプレイン（U-plane）データの導通を開始する。

ステップＳＴ３９において、ＢＳ＃２は、リソース割当て要求をＢＳ＃３に通知する。ステップＳＴ４０において、ＢＳ＃３は、要求応答をＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ４１において、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃３の追加要求をＵＥに通知する。

ステップＳＴ４２において、ＵＥは、追加要求応答をＢＳ＃２に通知する。ＵＥは、指定されたＢＳ＃３の同期信号を測定する。

ステップＳＴ４３において、ＵＥは、ＢＳ＃３の下りリンク（ＤＬ）と同期をとる。

ステップＳＴ４４において、ＢＳ＃３は、チャネル制御、例えばＰＤＣＣＨをＵＥに通知する。

ステップＳＴ４５において、ＵＥは、ＰＤＣＣＨで指定された下り信号のリソース割当て状態に基づいて、ユーザプレイン（U-plane）データの導通を開始する。

ステップＴ４６において、ＢＳ＃２は、リソース割当て要求をＢＳ＃４に通知する。ステップＳＴ４７において、ＢＳ＃４は、要求応答をＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ４８において、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃４の追加要求をＵＥに通知する。

ステップＳＴ４９において、ＵＥは、追加要求応答をＢＳ＃２に通知する。ＵＥは、指定されたＢＳ＃３の同期信号を測定する。

ステップＳＴ５０において、ＵＥは、ＢＳ＃４の下りリンク（ＤＬ）と同期をとる。

ステップＳＴ５１において、ＢＳ＃４は、チャネル制御、例えばＰＤＣＣＨをＵＥに通知する。

ステップＳＴ５２において、ＵＥは、ＰＤＣＣＨで指定された下り信号のリソース割当て状態に基づいて、ユーザプレイン（U-plane）データの導通を開始する。

基地局の削除に関しても、基地局の追加と同様に、ＢＳ＃２の削除は、ＢＳ＃１からＵＥへの指示によって行う。また、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４の削除は、ＢＳ＃２の指示によって行う。

ＢＳ＃３およびＢＳ＃４の接続中に、ＢＳ＃２が削除される場合は、ＢＳ＃２から、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４の基地局の削除指示の後、ＢＳ＃２を削除するシーケンスとしてもよい。また、ＢＳ＃１からのＢＳ＃２の削除の指示によって、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４が同時に削除されてもよい。

前述のＢＳ＃２を追加するときに、ＢＳ＃２を第２システムのＲＲＣ処理機能を有効とするメッセージを、ＵＥへ通知する、ＢＳ＃２の追加要求指示に含ませる。また、ＢＳ＃１からＢＳ＃２へのリソース割当て要求指示に、ＲＲＣ処理機能を有効とするメッセージを含ませる。無効な場合は、ＢＳ＃２は、第２システムのＲＲＣ処理機能を有効とせずに、図９に示す実施の形態１のＢＳ＃２と同じ役割となる。

以上の本変形例によれば、図１９に示すシーケンスが実行される。具体的には、ＳｅＮＢであるＢＳ＃２，ＢＳ＃３，ＢＳ＃４に対する無線リソース制御（ＲＲＣ）処理は、図１９に示すように、ＢＳ＃２，ＢＳ＃３，ＢＳ＃４のうちの１つ、例えばＢＳ＃２によって行われる。これによって、ＢＳ＃１の制御プレイン（C-plane）データの処理の負荷を軽減することができる。したがって、基地局の追加処理などのシーケンス処理の時間を短縮化することができるので、処理の遅延を抑えることができる。

実施の形態１ 変形例２．
実施の形態１の変形例２として、図１６に示す実施の形態１の変形例１の構成において、ＢＳ＃２に複数のコンポーネントキャリア（Component Carrier：ＣＣ）がある場合に、ＲＲＣメッセージを選択したＣＣで通信する例を示す。本変形例の通信システムは、図１６に示す実施の形態１の変形例１の通信システム４０と構成が同一であるので、構成の図示および共通する説明を省略する。

図２０～図２２は、本発明の実施の形態１の変形例２の通信システムで使用される送受信波の周波数の一例を示す図である。図２０～図２２において、横軸は周波数ｆを示す。図２０では、ＢＳ＃１で使用される送受信波の周波数を示す。図２１では、ＢＳ＃２で使用される送受信波の周波数を示す。図２２では、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４で使用される送受信波の周波数を示す。

図２０に示すように、ＢＳ＃１は、１種類の送受信波を使用して、第１システム用ＲＲＣメッセージを送受信する。ＢＳ＃１で使用される送受信波の帯域幅ＢＷ１は、例えば２０ＭＨｚである。

図２１に示すように、ＢＳ＃２は、２つのＣＣを扱っている。そこで、本変形例では、ＲＲＣメッセージをＣＣ＃１またはＣＣ＃２のいずれかで送信するようにする。これによって、ＵＥは、全てのＣＣの変調処理および復調処理を行うことなく、必要なＲＲＣ情報を得ることができる。

図２１に示すＢＳ＃２で使用される送受信波の帯域幅ＢＷ２は、例えば１００ＭＨｚである。本変形例では、ＢＳ＃２で使用される２つのＣＣのうち、ＣＣ＃１を使用して、第２システム用ＲＲＣメッセージが送受信される。

また本変形例では、ＲＲＣが割当てられていないＢＳ＃２のＣＣ＃２を、他のＢＳ＃３およびＢＳ＃４と同等の扱いとする。これによって、ユーザプレイン（U-plane）リソースの管理を簡易化することが可能である。

図２２に示すＢＳ＃３で使用される送受信波の帯域幅ＢＷ３は、例えば１００ＭＨｚである。ＢＳ＃３で第２システム用ＲＲＣメッセージを送受信する場合は、ＣＣ＃０からＣＣ＃７のいずれか、または複数のＣＣにマッピングされる。ＣＣの一部のみでＲＲＣを扱うことによって、ＲＲＣがマッピングされていないＣＣのユーザプレイン（U-plane）リソースの管理を簡易化することが可能である。

実施の形態１ 変形例３．
実施の形態１の変形例３として、実施の形態１の構成と実施の形態１の変形例１の構成とを組合せた方法を示す。実施の形態１では、第２システム用のＲＲＣ処理機能をＢＳ＃１で実行している。他方、実施の形態１の変形例１では、第２システム用のＲＲＣ処理機能をＢＳ＃２で実行している。

図２３は、第２システム用のＲＲＣ処理機能をＢＳ＃２からＢＳ＃１に変更する処理に関するシーケンスの一例を示す図である。

ステップＳＴ６１において、ＢＳ＃２とＵＥとの間で、第２システム用ＲＲＣ通信を行う。

ステップＳＴ６２において、ＢＳ＃１は、第２システム用ＲＲＣ処理の解放指示をＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ６３において、ＢＳ＃２は、対応可能の応答をＢＳ＃１に通知する。

ステップＳＴ６４において、ＢＳ＃１は、第２システム用ＲＲＣ処理の変更指示をＵＥに通知する。第２システム用ＲＲＣ処理の変更指示は、第２システム用ＲＲＣ処理がＢＳ＃２からＢＳ＃１に変更する指示である。具体的な指示内容の一例としては、第２システム用のＲＲＣメッセージを扱う無線リソースの変更、およびメッセージフォーマットの変更などである。

ステップＳＴ６５において、ＢＳ＃１とＵＥとの間で、第２システム用ＲＲＣ通信を行う。

図２４は、第２システム用のＲＲＣ処理機能をＢＳ＃１からＢＳ＃２に変更する処理に関するシーケンスの一例を示す図である。

ステップＳＴ７１において、ＢＳ＃１とＵＥとの間で、第２システム用ＲＲＣ通信を行う。

ステップＳＴ７２において、ＢＳ＃１は、第２システム用ＲＲＣ処理の追加指示をＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ７３において、ＢＳ＃２は、対応可能の応答をＢＳ＃１に通知する。

ステップＳＴ７４において、ＢＳ＃１は、第２システム用のＲＲＣ処理の変更指示をＵＥに通知する。第２システム用のＲＲＣ処理の変更指示は、第２システム用ＲＲＣ処理がＢＳ＃１からＢＳ＃２に変更する指示である。具体的な指示内容の一例としては、第２システム用のＲＲＣメッセージを扱う無線リソースの変更、およびメッセージフォーマットの変更などである。

ステップＳＴ７５において、ＢＳ＃２とＵＥとの間で、第２システム用ＲＲＣ通信を行う。

以上のように、ＲＲＣ処理を行う基地局およびリソースを変更することを可能にすることによって、ＵＥの通信状態およびＵＥの対応機能、基地局の負荷状態、接続端末数などに合わせて、ＲＲＣ処理の負荷を分散することが可能となる。

また、ＵＥ側の通信状態に合わせて、遅延の少ない高速通信が求められる状況において、ＢＳ＃２を使用することによって、遅延を抑えて、第２システム用のＲＲＣ処理を実行することも可能となる。

他方、ＵＥ側で遅延などを気にせず、ＲＲＣのメッセージの数を減らすなどの省電力を図るような使い方をする場合は、第１システム用ＲＲＣ処理と第２システム用ＲＲＣ処理とを１箇所にまとめて、ＢＳ＃１からＲＲＣメッセージを送受信するようにすることも有効である。

実施の形態２．
５Ｇでは、ビーム制御の概念が加わる可能性がある。また基地局の配置間隔が狭くなる。これによって、１つのセル内の基地局の数が増えることがある。また、種々のタイプの基地局が混在して配置されることがある。例えば、ＵＲＬＬＣ（Ultra-Reliability and Low Latency Communication）の基地局、または周波数が異なる複数の基地局が混在して配置されることがある。このようなことが起こると、報知されるべき、基地局に関する情報が増える。これをマクロ基地局１台で送信すると、マクロ基地局の処理が大きくなるという問題がある。

この問題を解決するために、本実施の形態では、報知情報を基本情報と付加情報とに分ける。そして、基本情報は、セル半径の大きいＢＳ＃１から送信し、付加情報は、ＢＳ＃１のセル内に設置され、セル半径がＢＳ＃１よりも小さい、またはＢＳ＃１と同等のＢＳ＃２から送信する構成とする。

これによって、１つの基地局から送信される報知情報の量を減らし、負荷を分散させることができる。また、報知情報の内容を各基地局で必要な情報に絞ることによって、送信する情報の情報量を減らし、結果として、報知情報が全無線リソースに占める割合を減らすことができる。したがって、システムの効率化を図ることができる。

図２５は、本発明の実施の形態２における通信システム６０の構成を示す図である。通信システム６０は、第１基地局６１（以下「ＢＳ＃１」という場合がある）、第２基地局６２（以下「ＢＳ＃２」という場合がある）、第３基地局６３（以下「ＢＳ＃３」という場合がある）、第４基地局６４（以下「ＢＳ＃４」という場合がある）と、移動端末（ＵＥ）６５とを備えて構成される。

ＢＳ＃１は、例えばセル半径が５００ｍのマクロセル７１を構成する。ＢＳ＃２は、例えばセル半径が２００ｍのマイクロセル７２を構成する。ＢＳ＃３およびＢＳ＃４は、例えばセル半径が５０ｍのスモールセル７３，７４を構成する。

例えば、各基地局６１～６４が他の基地局から独立して、スタンドアローン（Standalone）の基地局として設置される構成の場合は、各基地局６１～６４から、報知情報ＢｒＩ＃１～ＢｒＩ＃３が送信される。図６０では、図面が錯綜して理解が困難になることを避けるために、第４基地局６４から送信される報知情報の記載を省略しているが、実際には、第４基地局６４からも報知情報が送信される。

しかし、本実施の形態では、実施の形態１の変形例１で示したＢＳ＃１のセルの配下で、複数の基地局がＵＥ６５に接続される構成を前提とする。本構成では、ＢＳ＃１から全基地局の設定情報を報知情報ＢｒＩ＃１として送信することも可能であるが、報知情報を効率的に送信するために、ＢＳ＃１からは、ＢＳ＃１の設定情報、およびＢＳ＃２の初期接続に必要な情報のみを報知情報ＢｒＩ＃１として送信する。ＢＳ＃２用の報知情報のうち、ＢＳ＃２の初期接続に必要な情報以外の報知情報と、ＢＳ＃３用およびＢＳ＃４用の報知情報とは、ＢＳ＃２から送信する。

このように本実施の形態では、各ＳｅＮＢ用の報知情報、すなわちＢＳ＃２用、ＢＳ＃３用およびＢＳ＃４用の報知情報は、少なくとも一部が、複数のＳｅＮＢのうちの１つ、具体的にはＢＳ＃２によってＵＥに通知される。

この構成によって、ＢＳ＃１は、セルの配下の全ての基地局用の報知情報を送信する必要がなくなり、ＢＳ＃１の報知情報ＢｒＩ＃１のデータ量を減らすことができる。これによって、ＢＳ＃１の無線リソースに占める報知情報ＢｒＩ＃１の割合を減らすことが可能となる。また、ＢＳ＃１の報知情報ＢｒＩ＃１の送信周期を短くすることによって、ＵＥのＢＳ＃１への初期接続にかかる時間を短くすることが可能となる。

各ＳｅＮＢ用の報知情報は、後述する図２６に示すようにＢＳ＃２からＵＥに直接通知されてもよいし、後述する図２７および図２８に示すようにＢＳ＃２から他の基地局を経由してＵＥに通知されてもよい。

ＢＳ＃２の初期接続に必要な情報としては、例えば、ＬＴＥ－Ａで使用されている報知情報のＳＩＢ１（Cell access and cell reselection related info, scheduling info list）、ＳＩＢ２（radio resource configuration that is common for all UEs）などが挙げられる。また、５Ｇ用基地局では、送受信ビームに関する情報も付加されると考えられ、それらは付加情報になる。付加情報は、前述のＢＳ＃２の初期接続に必要な情報以外の報知情報に相当する。

図２６は、本発明の実施の形態２の通信システム６０において、報知情報を取得する処理に関するシーケンスの一例を示す図である。図２６では、ＵＥがＢＳ＃１、ＢＳ＃２、ＢＳ＃３、ＢＳ＃４用の報知情報を取得する処理に関するシーケンスの一例を示す。

ステップＳＴ８１において、ＢＳ＃１は、ＢＳ＃１用報知情報をＵＥに通知する。ＵＥは、ＢＳ＃１用の制御情報を、ＢＳ＃１から通知された報知情報から読み取る。

ステップＳＴ８２において、ＢＳ＃１とＵＥとの間で通信を行う。

ステップＳＴ８３において、ＢＳ＃１は、ＢＳ＃２用報知情報の基本情報をＵＥに通知する。ＵＥは、ＢＳ＃２への接続が必要になった場合、ＢＳ＃１の報知情報のうち、ＢＳ＃２用報知情報の基本情報を読み取り、ＢＳ＃２にアクセスするための情報を得る。

ステップＳＴ８４において、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃２用報知情報の付加情報をＵＥに通知する。ＵＥは、ＢＳ＃２の報知情報から、ＢＳ＃２の付加情報を読み取る。

ステップＳＴ８５において、ＢＳ＃２とＵＥとの間で通信を行う。

ステップＳＴ８６において、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃３用報知情報およびＢＳ＃４用報知情報をＵＥに通知する。ＵＥがＢＳ＃３またはＢＳ＃４への接続が必要になった場合は、ＢＳ＃２から通知される報知情報から、ＢＳ＃３用の制御情報またはＢＳ＃４用の制御情報を読み取る。

ステップＳＴ８７において、ＢＳ＃３とＵＥとの間で通信を行う。ステップＳＴ８８において、ＢＳ＃４とＵＥとの間で通信を行う。

図２７は、ＵＥの要求に基づいて報知情報を通知する処理に関するシーケンスの一例を示す図である。図２７では、ＢＳ＃２がＵＥの報知情報要求に対応した例を示している。

ステップＳＴ９１において、ＢＳ＃１は、ＢＳ＃１用報知情報をＵＥに通知する。

ステップＳＴ９２において、ＢＳ＃１とＵＥとの間で通信を行う。

ステップＳＴ９３において、ＢＳ＃１は、ＢＳ＃２用報知情報の基本情報をＵＥに通知する。

ステップＳＴ９４において、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃２用報知情報の付加情報をＵＥに通知する。

ステップＳＴ９５において、ＢＳ＃２とＵＥとの間で通信を行う。

ステップＳＴ９６において、ＵＥは、ＢＳ＃３用の報知情報要求をＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ９７において、ＢＳ＃２は、報知情報を通知するための無線リソース割当て情報をＵＥに通知する。

ステップＳＴ９８において、ＢＳ＃２は、該当する無線リソースでＢＳ＃３用の報知情報をＵＥに通知する。

ステップＳＴ９９において、ＢＳ＃３とＵＥとの間で通信を行う。

図２７に示す処理を行うことによって、報知情報の無線リソースの占有率を減らすことができる。特に、５Ｇでは、ビーム制御などによる基地局設定情報の増加、ならびにｍＭＴＣ（massive Machine Type Connection）およびＵＲＬＬＣ（Ultra-Reliability and Low Latency Communication）などの各種シナリオの対応による基地局設定情報の増加がある。したがって、初期接続に必要な情報のみをブロードキャストで送信し、その他の情報をＵＥに個別に送信することよって、効率を上げることが可能となる。

図２８は、ＵＥの要求に基づいて報知情報を通知する処理に関するシーケンスの他の例を示す図である。図２８では、ＵＥから要求された報知情報を、要求を受信した基地局ではなく、他の基地局の無線リソースを使用して通知する方法を示している。

ステップＳＴ１０１において、ＢＳ＃１とＵＥとは、通信状態である。

ステップＳＴ１０２において、ＢＳ＃２とＵＥとは、通信状態である。

ステップＳＴ１０３において、ＢＳ＃３とＵＥとは、通信状態である。

ステップＳＴ１０４において、ＵＥは、ＢＳ＃４用報知情報要求をＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ１０５において、ＢＳ＃２は、報知情報通知リソース確保要求をＢＳ＃３に通知する。具体的には、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃３の無線リソースを使用して報知情報を通知する。ＢＳ＃２は、ＢＳ＃３に、報知情報のサイズおよび使用無線リソース情報などを指示する。

ステップＳＴ１０６において、ＢＳ＃３は、無線リソースを確保できた場合、確保できた無線情報をＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ１０７において、ＢＳ＃２は、該当の報知情報の割り当て情報をＵＥに通知する。

ステップＳＴ１０８において、ＢＳ＃３は、ＢＳ＃４用の報知情報をＵＥに通知する。

５Ｇでは、アレーアンテナを使用することによって、送受信のアンテナ波形でビームを形成し、アンテナの指向性を高める構成も考えられている。この構成によって、空間多重が可能となる。空間多重が可能なビームリソースを報知情報に適用することによって、更に報知情報の無線リソースに占める割合を減らすことが可能になる。

また、ＵＥからの報知情報要求を受信する基地局、およびＵＥからの報知情報要求を送信する基地局は、自由に選択できる構成にすることが好ましい。これによって、更に無線リソースの有効活用が可能となる。

高信頼性が必要な通信においては、同一の報知情報を複数の基地局から送信することも、データの信頼性を向上させる方法として有効な構成である。

また、本実施の形態においても、実施の形態１の変形例２のように、ＣＣ（Component Carrier）単位で報知情報を送信する無線リソースを決めることが好ましい。これによって、空いた無線リソースを活用できるので、周波数利用効率を改善することができる。

実施の形態３．
ユーザプレイン（U-plane）データの処理に関して、ＬＴＥ－Ａまでのデュアルコネクティビティのスプリットベアラ（Split Bearer）構成では、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）機能をＭｅＮＢ（Master eNB）に配置し、ＳｅＮＢ（Secondary eNB）がＲＬＣより下位のレイヤの処理を行う構成が規格化されている。

このような構成では、ＰＤＣＰの暗号化などが１箇所に集約しているので、処理の簡易化を図ることができる。他方、５Ｇでは、実施の形態１のような複数の基地局が１つのＵＥと通信を行う構成が考えられる。この場合、デュアルコネクティビティ構成を３台以上の複数の基地局には適用することができないので、３台目以降は、他の基地局から独立した構成とする必要がある。したがって、ＰＤＣＰなどの処理の簡易化を図ることができないという問題がある。

この問題を解決するために、本実施の形態では、実施の形態１に対するユーザプレイン（U-plane）データの処理方法として、ＢＳ＃１のＰＤＣＰから分割したデータを、ＢＳ＃２およびＢＳ＃３のＲＬＣ以下のレイヤで処理する。

図２９は、本発明の実施の形態３における通信システム８０の構成を示すブロック図である。通信システム８０は、第１基地局８１（以下「ＢＳ＃１」という場合がある）、第２基地局８２（以下「ＢＳ＃２」という場合がある）、第３基地局８３（以下「ＢＳ＃３」という場合がある）、ＵＥ８４および上位装置８５を備えて構成される。ＢＳ＃１は、ＰＤＣＰ処理部、ＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部およびＰＨＹ処理部を備える。ＢＳ＃２およびＢＳ＃３は、ＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部およびＰＨＹ処理部を備える。ＵＥ８４は、ＢＳ＃１に対応するＰＤＣＰ処理部、ＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部およびＰＨＹ処理部と、ＢＳ＃２に対応するＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部およびＰＨＹ処理部と、ＢＳ＃３に対応するＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部およびＰＨＹ処理部とを備える。上位装置８５は、コアネットワーク装置およびサービングゲートウェイ（Serving Gateway；略称：ＳＧＷ）を含む。

ＢＳ＃１とＢＳ＃２、およびＢＳ＃１とＢＳ＃３は、デュアルコネクティビティのオプション３Ｃの構成（スプリットベアラ）相当になる。

ＢＳ＃１は、上位装置８５から、ユーザプレイン（U-plane）データを受信する。ＢＳ＃１のＰＤＣＰ処理部によるＰＤＣＰ処理によって、ＲＯＨＣ（Robust Header Compression）および暗号化処理が行われる。

ＰＤＣＰ ＳＮ（Sequence Number）を付与された後、ＢＳ＃１のＲＬＣ処理部、ＢＳ＃２のＲＬＣ処理部、ＢＳ＃３のＲＬＣ処理部に、データを分割して送信する。

各基地局でＲＬＣ処理、ＭＡＣ処理、およびＰＨＹ処理を実行した後、ＵＥ８４向けに送信される。ＵＥ８４は、各基地局対応のＰＨＹ処理、ＭＡＣ処理、およびＲＬＣ処理をそれぞれ実行し、その後、１つのＰＤＣＰに集約する。上りデータに関しては、前述の逆の手順を経ることになる。

このような構成にすることによって、ＵＥが複数の基地局と接続したシステムであっても、ＵＥのＰＤＣＰ暗号化などの処理を簡易化することができる。

図３０は、本発明の実施の形態３の通信システムの他の例である通信システム８０Ａの構成を示すブロック図である。図３０に示す通信システム８０Ａは、図２９に示す通信システム８０と同一の構成を含んでいるので、同一の構成には同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。

通信システム８０Ａは、図２９に示す第２基地局８２に代えて、第２基地局８２Ａを備えて構成される。第２基地局８２Ａは、図２９の第２基地局８２の構成に、さらにデータ分割処理部（「ＳＰＬＩＴ処理部」ともいう）を備える。

図３０に示すように、ＢＳ＃２にデータ分割処理部を設けることによって、ＢＳ＃２からＢＳ＃３に、ＢＳ＃１からのＰＤＣＰデータを転送する構成もある。この構成の場合、ＢＳ＃１は、ＢＳ＃２との接続のみに対応したユーザプレイン（U-plane）インタフェースに対応すればよく、ＬＴＥのデュアルコネクティビティのオプション３Ｃの仕様を変更せずに、対応することが可能となる。

以上のように本実施の形態によれば、コアネットワークから与えられるＵＥとの通信に関する情報のうち、ユーザプレイン（U-plane）データは、ＭｅＮＢに相当する１台の基地局ＢＳ＃１を介してＵＥと送受信される。具体的には、ユーザプレイン（U-plane）データは、コアネットワークによってＭｅＮＢに与えられ、ＭｅＮＢによって、ＵＥに与えられるとともに、複数のＳｅＮＢを経由してＵＥに与えられる。これによって、ＵＥが複数の基地局と通信する場合のユーザプレイン（U-plane）データの処理を簡易化することができる。

図３１は、本発明の実施の形態３の通信システムのさらに他の例である通信システム９０の構成を示すブロック図である。通信システム９０は、第１基地局９１（以下「ＢＳ＃１」という場合がある）、第２基地局９２（以下「ＢＳ＃２」という場合がある）、第３基地局９３（以下「ＢＳ＃３」という場合がある）、第４基地局９４（以下「ＢＳ＃４」という場合がある）、ＵＥ９５、第１コアネットワーク９６および第２コアネットワーク９７を備えて構成される。第１コアネットワーク９６は、ＬＴＥ－Ａ用のコアネットワークである。第２コアネットワーク９７は、５Ｇ用のコアネットワークである。

ＢＳ＃１およびＢＳ＃２は、ＰＤＣＰ処理部、ＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部およびＰＨＹ処理部を備える。ＢＳ＃３およびＢＳ＃４は、ＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部およびＰＨＹ処理部を備える。ＵＥ９５は、ＢＳ＃１に対応するＰＤＣＰ処理部、ＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部およびＰＨＹ処理部と、ＢＳ＃２に対応するＰＤＣＰ処理部、ＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部およびＰＨＹ処理部と、ＢＳ＃３に対応するＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部およびＰＨＹ処理部と、ＢＳ＃４に対応するＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部およびＰＨＹ処理部とを備える。

図３１では、実施の形態１の変形例１に対するユーザプレイン（U-plane）データの処理方法として、例えばＬＴＥ－ＡのＢＳ＃１は、ＬＴＥ用のコアネットワーク（Core Network）と接続され、例えば５ＧのＢＳ＃２は、５Ｇ用コアネットワークに接続し、例えば５ＧのＢＳ＃３およびＢＳ＃４は、ＢＳ＃２のＰＤＣＰ処理部から分割されたユーザプレイン（U-plane）データを処理する構成を示す。

ＢＳ＃１がＬＴＥ－Ａ用基地局、ＢＳ＃２、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４が５Ｇ用基地局である場合の構成の一例である。

ＰＤＣＰ処理部の機能は、ＬＴＥ－Ａ用と５Ｇ用とで異なる可能性がある。また、ＰＤＣＰ処理部が、ＬＴＥ－Ａ用と５Ｇ用とで同一の機能であった場合においても、５Ｇ用のユーザプレイン（U-plane）データのデータ量は、ＬＴＥ用のユーザプレイン（U-plane）データのデータ量と比較して、数十倍になる可能性があり、従来のＬＴＥ－Ａの基地局のＰＤＣＰ処理部の性能がボトルネックになってしまう可能性がある。その場合、５Ｇ用のＰＤＣＰ処理は、５Ｇの基地局で実行する必要が出てくる。

図３１に示す例では、前述のような問題を解決するために、５Ｇシステムのユーザプレイン（U-plane）データのＰＤＣＰ処理をＢＳ＃２で実行し、その配下のＢＳ＃３、ＢＳ＃４のＲＬＣ処理部に、ユーザプレイン（U-plane）データを送信する構成としている。

ＢＳ＃１は、ＬＴＥ－Ａ用のコアネットワークである第１コアネットワーク９６に接続されている。ＢＳ＃１は、第１コアネットワーク９６から受信したユーザプレイン（U-plane）データを、ＢＳ＃１内のＰＤＣＰ処理部、ＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部、ＰＨＹ処理部で処理した後、ＵＥ９５に送信する。

ＢＳ＃２は、５Ｇ用のコアネットワーク（Next Generation Core Network）である第２コアネットワーク９７に接続されている。ＢＳ＃２は、第２コアネットワーク９７から受信したユーザプレイン（U-plane）データを、ＢＳ＃２内のＰＤＣＰ処理部でＰＤＣＰのＲＯＨＣ、暗号化、ＳＮ（Sequence Number）付与などの処理を実行する。

ＰＤＣＰ処理を行った後のデータを、ＢＳ＃２内のＲＬＣ処理部、ＢＳ＃３のＲＬＣ処理部、およびＢＳ＃４のＲＬＣ処理部に分割して送信する。各基地局のＲＬＣ処理部、ＭＡＣ処理部、ＰＨＹ処理部で処理した後、ＵＥ９５に送信される。

ＵＥ９５は、各基地局対応のＰＨＹ処理、ＭＡＣ処理、ＲＬＣ処理をそれぞれ実行し、その後、ＬＴＥ－Ａ用ＰＤＣＰと５Ｇ用ＰＤＣＰとの２つに集約する。

本構成により、ＬＴＥ－Ａ基地局の処理能力によらず、ＰＤＣＰ処理の簡易化を図ることができる。また、ＢＳ＃１とＢＳ＃２の接続インタフェースが「Non Ideal Network」と呼ばれるデータ処理の遅延規定の保証がとれないネットワークを利用した場合でも、５Ｇのデータを問題なく送受信することが可能となる。

以上のように図３１に示す例では、ＳｅＮＢであり、第２システムであるＢＳ＃２，ＢＳ＃３，ＢＳ＃４に対するユーザプレイン（U-plane）データは、ＢＳ＃２，ＢＳ＃３，ＢＳ＃４のうちの１つ、例えばＢＳ＃２を介してＵＥと送受信される。

具体的には、第２システムのユーザプレイン（U-plane）データは、コアネットワークによって、代表するＳｅＮＢ（ＢＳ＃２）に与えられ、代表するＳｅＮＢによって、ＵＥに与えられるとともに、同一システムの複数のＳｅＮＢを経由してＵＥに与えられる。

これによって、異なる通信システム間でデータ処理の遅延規定の保証が取れないようなネットワークを利用した場合でも、ＵＥが複数の基地局と通信する場合のユーザプレイン（U-plane）データの処理を簡易化することができる。

実施の形態４．
従来のデュアルコネクティビティ構成では、ＵＥは、各基地局の測定結果を、測定報告（Measurement Report）として、ＭｅＮＢに通知する。

これに対し、前述の実施の形態１のように、複数の基地局が通信システムを構成する場合、測定報告をＢＳ＃１のみに通知すると、ＢＳ＃１に処理が集中するおそれがある。

特に、５Ｇシステムでは、指向性のあるアレーアンテナを使用することによって、送受信信号にビーム特性をもたせることがあるので、ビーム制御に関わる測定情報などが増加することがある。したがって、従来に比べて、多数の測定（Measurement）処理が必要となる。

本実施の形態では、実施の形態１の変形例１の構成において、ＢＳ＃２とＵＥとの通信が確立される前は、ＢＳ＃２に接続するための測定結果をＢＳ＃１に報告する。

ＢＳ＃２とＵＥとの通信が確立された後は、ＢＳ＃１に対する測定報告は、ＢＳ＃１に通知し、ＢＳ＃２、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４に対する測定報告は、ＢＳ＃２に通知する。

図３２は、本発明の実施の形態４における通信システムの測定報告処理に関するシーケンスの一例を示す図である。

ＵＥがＢＳ＃１とＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態となっている場合に、ステップＳＴ１１１において、ＵＥは、ＢＳ＃１およびＢＳ＃２に関する測定情報を測定報告（Measurement Report）として、ＢＳ＃１に通知する。

ステップＳＴ１１２において、ＢＳ＃１は、ＢＳ＃２に関する測定情報に基づいて、ＵＥとの通信が可能かどうかを判断するために、基地局の追加要求（Addition Request）をＢＳ＃２に通知する。具体的には、ＢＳ＃１は、ＢＳ＃２の追加要求をＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ１１３において、ＢＳ＃２は、基地局の追加が可能な場合、正常応答として、追加要求応答（Addition Request Acknowledge）（以下「追加要求Ａｃｋ」という場合がある）をＢＳ＃１に通知する。

ステップＳＴ１１４において、ＢＳ＃１は、基地局の追加要求として、ＲＲＣ接続再設定（RRC Connection Reconfiguration）メッセージをＵＥに通知する。具体的には、ＢＳ＃１は、ＢＳ＃２の追加要求をＵＥに通知する。ステップＳＴ１１４のＲＲＣ接続再設定メッセージに、ＢＳ＃２およびＢＳ＃３，４の測定報告をＢＳ＃２に通知することを指示する情報を含めてもよい。

ステップＳＴ１１５において、ＵＥは、ＢＳ＃２との通信確立完了後、追加完了通知として、ＲＲＣ接続再設定完了（RRC Connection Reconfiguration Complete）メッセージをＢＳ＃１に通知する。

ステップＳＴ１１６において、ＵＥは、ＢＳ＃２との通信確立後、ＢＳ＃１に関する測定情報を、ＢＳ＃１に対する測定報告（Measurement Report）としてＢＳ＃１に通知する。

ステップＳＴ１１７において、ＵＥは、ＢＳ＃２、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４に関する測定情報を、ＢＳ＃２に対する測定報告（Measurement Report）としてＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ１１８において、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃３に関する測定情報に基づいて、ＢＳ＃３とＵＥとの通信が可能かどうかを判断するために、基地局の追加要求（Addition Request）をＢＳ＃３に通知する。具体的には、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃３の追加要求をＢＳ＃３に通知する。

ステップＳＴ１１９において、ＢＳ＃３は、基地局の追加が可能な場合、正常応答として、追加要求ＡｃｋをＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ１２０において、ＢＳ＃２は、基地局の追加要求として、ＲＲＣ接続再設定（RRC Connection Reconfiguration）メッセージをＵＥに通知する。具体的には、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃３の追加要求をＵＥに通知する。

ステップＳＴ１２１において、ＵＥは、ＢＳ＃３との通信確立完了後、追加完了通知として、ＲＲＣ接続再設定完了（RRC Connection Reconfiguration Complete）メッセージをＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ１２２において、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃２、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４に関する測定情報を、測定報告（Measurement Report）としてＵＥに通知する。

ステップＳＴ１２３において、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃４に関する測定情報に基づいて、ＢＳ＃４とＵＥとの通信が可能かどうかを判断するために、基地局の追加要求（Addition Request）をＢＳ＃４に通知する。具体的には、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃４の追加要求をＢＳ＃３に通知する。

ステップＳＴ１２４において、ＢＳ＃４は、基地局の追加が可能な場合、正常応答として、追加要求ＡｃｋをＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ１２５において、ＢＳ＃２は、基地局の追加要求として、ＲＲＣ接続再設定（RRC Connection Reconfiguration）メッセージをＵＥに通知する。具体的には、ＢＳ＃２は、ＢＳ＃４の追加要求をＵＥに通知する。

ステップＳＴ１２６において、ＵＥは、ＢＳ＃４との通信確立完了後、追加完了通知として、ＲＲＣ接続再設定完了（RRC Connection Reconfiguration Complete）メッセージをＢＳ＃２に通知する。

ステップＳＴ１２７において、ＵＥは、ＢＳ＃４との通信確立後、ＢＳ＃１に関する測定情報を、ＢＳ＃１に対する測定報告（Measurement Report）としてＢＳ＃１に通知する。

ステップＳＴ１２８において、ＵＥは、ＢＳ＃２、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４に関する測定情報を、ＢＳ＃２に対する測定報告（Measurement Report）としてＢＳ＃２に通知する。

前述の処理によって、例えばＬＴＥ－ＡのＢＳ＃１と、例えば５ＧのＢＳ＃２、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４とで無線システムが異なる場合でも、無線システム毎に測定情報を扱えることが可能となる。したがって、他の無線システムの測定情報のサイズなどに影響がなく、システムを構築することができる。

また、ＵＥが測定報告（Measurement Report）を通知する基地局を選択できるようにしてもよい。例えば、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４の無線リソースを使用して、ＢＳ＃２、ＢＳ＃３およびＢＳ＃４用の測定報告（Measurement Report）を通知してもよい。

本構成で、測定報告先を設定する方法としては、ＲＲＣメッセージを使用する方法がある。この方法を用いることによって、ビーム制御などで測定情報が増えた場合でも、空き無線リソースを利用して、測定報告を通知することが可能となる。

測定報告の通知先の基地局との通信が削除された場合は、前述のＲＲＣメッセージによって、測定報告の通知先を変更してもよいし、通知先の変更前に戻ってもよい。

前述の各実施の形態およびその変形例は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において、各実施の形態およびその変形例を自由に組合せることができる。また各実施の形態およびその変形例の任意の構成要素を適宜変更または省略することができる。

本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

２０ 通信システム、２１ 第１基地局（ＭｅＮＢ）、２２ 第２基地局（ＳｅＮＢ＃１）、２３ 第３基地局（ＳｅＮＢ＃２）、２４ 移動端末（ＵＥ）、２５ コアネットワーク。

Claims (7)

1. 通信端末装置と、前記通信端末装置と無線通信可能な複数の基地局装置と、前記通信端末装置との通信に関する情報を前記複数の基地局装置に与えるコアネットワークとを備える通信システムであって、
   前記複数の基地局装置は、主たる処理を行うマスター基地局装置と、前記マスター基地局装置に接続される複数のセカンダリ基地局装置とを含み、
   前記コアネットワークから与えられる前記通信端末装置との通信に関する情報のうち、前記通信の制御に関する制御プレインデータおよびユーザに関するユーザプレインデータの少なくとも一方は、前記マスター基地局装置を介して前記通信端末装置と送受信され、
   前記マスター基地局装置は、前記セカンダリ基地局装置の追加に関連する設定を前記通信端末装置に送信し、
   前記設定は、前記通信端末装置と前記セカンダリ基地局装置との無線通信に用いられるビームに関連する第１の情報を含み、
   前記マスター基地局装置はＬＴＥ－Ａの基地局装置であり、
   前記複数のセカンダリ基地局装置は５Ｇの基地局装置である、
   通信システム。
2. 前記マスター基地局装置および前記複数のセカンダリ基地局装置は、互いに異なる周波数帯域を使用する、
   請求項１に記載の通信システム。
3. 前記マスター基地局装置および前記複数のセカンダリ基地局装置のそれぞれは、前記通信端末装置との前記無線通信のためにアレーアンテナを使用し、
   前記複数のセカンダリ基地局装置は、前記マスター基地局装置が使用する周波数帯域とは異なる、同じ周波数帯域を使用する、
   請求項２に記載の通信システム。
4. 前記マスター基地局装置は、
   前記セカンダリ基地局装置に対してリソース割当ての要求を送信し、
   前記要求に対する応答を前記セカンダリ基地局装置から受信し、
   前記応答を受信した後に、前記セカンダリ基地局装置の追加に関連する前記設定を前記通信端末装置に送信する、
   請求項１に記載の通信システム。
5. 前記セカンダリ基地局装置は、前記通信端末装置と前記セカンダリ基地局装置との無線通信に用いられるビームに関する第２の情報を、前記通信端末装置に送信する
   請求項１に記載の通信システム。
6. 前記セカンダリ基地局装置は、前記第２の情報を、物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ）で前記通信端末装置に送信する
   請求項５に記載の通信システム。
7. 複数の基地局装置とコアネットワークとを備える通信システムにおける通信端末装置であって、
   前記複数の基地局装置は前記通信端末装置と無線通信可能であり、
   前記複数の基地局装置は、主たる処理を行うマスター基地局装置と、前記マスター基地局装置に接続される複数のセカンダリ基地局装置とを含み、
   前記マスター基地局装置はＬＴＥ－Ａの基地局装置であり、
   前記複数のセカンダリ基地局装置は５Ｇの基地局装置であり、
   前記コアネットワークは、前記通信端末装置との通信に関する情報を前記複数の基地局装置に与え、
   前記通信端末装置は、前記コアネットワークから与えられる前記通信端末装置との通信に関する情報のうちの、前記通信の制御に関する制御プレインデータおよびユーザに関するユーザプレインデータの少なくとも一方を、前記マスター基地局装置を介して送受信し、
   前記通信端末装置は、更に、前記セカンダリ基地局装置の追加に関連する設定を前記マスター基地局装置から受信し、
   前記設定は、前記通信端末装置と前記セカンダリ基地局装置との無線通信に用いられるビームに関連する第１の情報を含む、
   通信端末装置。

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