JPWO2010103750A1 - 無線送受信装置、無線基地局、無線端末および無線通信システム - Google Patents

無線送受信装置、無線基地局、無線端末および無線通信システム Download PDF

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Abstract

無線通信システムは、専用周波数によってコネクテッド状態のＬＴＥ−Ａ端末とのみ通信し、共用周波数によってＬＴＥ端末およびＬＴＥ−Ａ端末と通信する無線基地局と、ＬＴＥ−Ａ端末とを有する。無線基地局は、アイドル状態にあるＬＴＥ-Ａ端末向けに共用周波数のそれぞれの優先度を設定すると共に、コネクテッド状態にあるＬＴＥ-Ａ端末向けに複数の周波数のそれぞれの優先度を設定し、設定した優先度を示す優先度情報を生成する優先度情報生成部と、優先度情報を含んだ報知情報を作成する報知情報作成部と、報知情報を送信する送信部とを備える。ＬＴＥ−Ａ端末は、無線基地局から送信される報知情報を受信し、報知情報に含まれる優先度情報に基づいてアイドル時にキャンプする周波数と、ＲＡＣＨプリアンブルを送信する周波数を選択する。これにより、ＬＴＥ−Ａ端末を適切なキャリアに接続することができる。

Description

関連する出願
本出願では、２００９年３月１３日に日本国に出願された特許出願番号２００９−０６０８０３の利益を主張し、当該出願の内容は引用することによりここに組み込まれているものとする。
本発明は、無線通信の技術分野に関し、特に、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Long Term Evolution Advanced）に対応した無線通信システムに関する。
ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）から進化した次世代移動通信システムであり、より向上した移動通信サービスの提供を目標とする。
図２２は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄのサービス開始時において想定される運用を説明するための図である。サービス開始時には、ＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄとＬＴＥとの互換性を考慮し、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ専用のキャリア（以下、「専用キャリア」という）とＬＴＥとＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ共用のキャリア（以下、「共用キャリア」という）による運用が想定される。なお、キャリアとは、信号を伝搬する周波数を意味する。
共用キャリアには、ＬＴＥ端末とＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末（以下、「ＬＴＥ−Ａ端末」という）の両方がアクセス可能である。専用キャリアには、コネクテッド状態にあるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末のみがアクセス可能である。アイドル状態にあるＬＴＥ−Ａ端末は、専用キャリアにはキャンプオンできない。アイドル状態にあるＬＴＥ−Ａ端末が専用キャリアにキャンプオン可能とすると、専用キャリアにおいて報知情報を送信する必要が生じるためである。コネクテッド状態にあるＬＴＥ−Ａ端末が、共用キャリアにアクセスすることは可能である。
特表２００８−５２３７１１号公報
共用キャリアにおいては、ＬＴＥ−Ａ端末向けの報知情報が送信されている。この報知情報には、キャリアの優先度を示す周波数優先度情報（以下、「優先度情報」という）が含まれている。上述した理由から、優先度は、ＬＴＥ−Ａ端末が共用キャリアにキャンプするように設定されている。報知情報に示される優先度情報に従ってキャリア選択を行うと、ＬＴＥ−Ａ端末は、共用キャリアに優先して接続することになり、共用キャリアが混んでしまう。
これを解決するためには、共用キャリアの基地局にＬＴＥ−Ａ端末が接続してきた場合、共用キャリアと専用キャリアの混み具合を考慮し、専用キャリアが空いている場合には、ＬＴＥ−Ａ端末を専用キャリアにハンドオーバさせる処理を行う必要がある。すなわち、ＬＴＥ−Ａ端末が専用キャリアに接続するためには、共用キャリアへの接続と専用キャリアへのハンドオーバの両方を行う必要がある。
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、ＬＴＥ−Ａ端末を適切なキャリアに接続することができる無線基地局、無線端末および無線通信システムを提供することを目的とする。
本発明の無線通信システムは、複数の周波数のうちの一部の専用周波数によってコネクテッド状態のＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末とのみ通信し、残りの共用周波数によってＬＴＥ端末およびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末と通信する無線基地局と、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末とを有する。前記無線基地局は、アイドル状態にあるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ端末向けに前記共用周波数のそれぞれの優先度を設定すると共に、コネクテッド状態にあるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ端末向けに前記複数の周波数のそれぞれの優先度を設定し、設定した優先度を示す優先度情報を生成する優先度情報生成部と、前記優先度情報を含んだ報知情報を作成する報知情報作成部と、前記報知情報を送信する送信部とを備える。前記ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末は、報知情報を受信する受信部と、前記報知情報から抽出した周波数の優先度であって、アイドル状態における優先度とコネクテッド状態における優先度とを判定する優先度判定部と、前記アイドル状態における優先度に基づいてアイドル時にキャンプする周波数を選択するキャンプ周波数選択部と、前記コネクテッド状態における優先度に基づいてＲＡＣＨプリアンブルの送信先周波数を選択する送信周波数選択部と、前記送信周波数選択部にて選択した周波数にてＲＡＣＨプリアンブルを送信するＲＡＣＨプリアンブル送信部とを備える。
本発明によれば、優先度情報は、コネクテッド状態とアイドル状態のそれぞれについての周波数の優先度の情報を含んでいるので、アイドル状態の優先度によってＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末を共用周波数にキャンプオンさせることができると共に、コネクテッド状態の優先度によって専用周波数にキャンプオンさせることができる。
以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。したがって、この発明の開示は、本発明の一部の提供を意図しており、ここで記述され請求される発明の範囲を制限することは意図していない。
図１は、第１の実施の形態に係る端末と基地局のシグナリングの動作を示す図 図２は、第１の実施の形態に係る基地局の構成を示す図 図３は、第１の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の構成を示す図 図４は、第１の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の動作を示すフローチャート 図５は、第２の実施の形態に係るＬＴＥ−Ａ端末用の優先度情報のテーブルの例を示す図 図６は、第２の実施の形態に係る端末と基地局のシグナリングの動作を示す図 図７は、第２の実施の形態に係る基地局の構成を示す図 図８は、第２の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の構成を示す図 図９は、第２の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の動作を示すフローチャート 図１０は、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す図 図１１は、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す図 図１２は、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す図 図１３は、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す図 図１４は、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す図 図１５は、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す図 図１６は、第３の実施の形態に係る端末と基地局のシグナリングの動作を示す図 図１７は、第３の実施の形態に係る基地局の構成を示す図 図１８は、第３の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の構成を示す図 図１９は、第３の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の動作を示すフローチャート 図２０は、第４の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の構成を示す図 図２１は、第４の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の動作を示すフローチャート 図２２は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄのサービス開始時において想定される運用を説明するための図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。以下に説明する実施の形態は本発明の単なる例であり、本発明が様々な態様に変形することができる。従って、以下に開示する特定の構成および機能は、請求の範囲を限定するものではない。なお、以下の実施の形態では、図２２に示す共用キャリア及び専用キャリアのキャリア構成を前提とする。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、アイドル状態にあるＬＴＥ−Ａ端末（以下、「アイドル端末」という）４０のための優先度情報と、コネクテッド状態にあるＬＴＥ−Ａ端末（以下、「コネクテッド端末」という）４０のための優先度情報とを別個に設定し、報知情報に含める。これによって、接続プロシジャのみでＬＴＥ−Ａ端末４０を専用キャリアに接続することを可能にする。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基地局１０とＬＴＥ−Ａ端末４０とのシグナリングの動作を示す図である。図１に示す例では、ＬＴＥ−Ａ端末４０は、アイドル状態の時に（Ｓ１０）、共用キャリアＡにキャンプしている。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、基地局１０から送信される報知情報から、アイドル端末用の優先度情報及びコネクテッド端末用の優先度情報を取得する（Ｓ１２）。優先度情報は、３ビットで表現可能な０〜７の数値によって表され、数値が大きいほど優先度が大きいことを示す。なお、優先度情報は、例えばトラッキングエリア単位で共通としてもよい。
ＬＴＥ−Ａ端末４０は、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に、優先度情報で最も高い優先度が示されたキャリアのペアとなるアップリンクキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択する。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、選択したキャリア用のＲＡＣＨ関連パラメータを用いてＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成し、基地局１０に送信する（Ｓ１４）。図１では、専用キャリアの優先度が最も高いので、専用キャリアのペアとなるアップリンクキャリアを、ＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択し、ＲＡＣＨプリアンブルを送信する。
基地局１０は、受信したＲＡＣＨプリアンブルを処理して、ＲＡＣＨレスポンスを返信する（Ｓ１６）。ＲＡＣＨプロシジャが成功すると、ＬＴＥ−Ａ端末４０は、基地局１０に接続要求を送信し（Ｓ１８）、これに対して基地局１０はＬＴＥ−Ａ端末４０に接続設定を送信する（Ｓ２０）。ＬＴＥ−Ａ端末４０が接続設定に対する接続完了を送信すると（Ｓ２２）、ＬＴＥ−Ａ端末４０は専用キャリアにおいて基地局１０とのコネクションを確立し、コネクテッド状態となる（Ｓ２４）。
続いて、基地局１０は、ＬＴＥ−Ａ端末４０にＲＲＣ設定情報を送信し（Ｓ２６）、これを受信したＬＴＥ−Ａ端末４０はＲＲＣ設定完了を基地局１０に送信する（Ｓ２８）。その後、ＬＴＥ−Ａ端末４０と基地局１０との間でデータの送受信が行われる（Ｓ３０）。基地局１０がＬＴＥ−Ａ端末４０にＲＲＣ接続解放メッセージを送信すると（Ｓ３２）、ＬＴＥ−Ａ端末４０は基地局１０との接続を切断し、コネクテッド状態からアイドル状態に戻る（Ｓ３４）。ＲＲＣ接続解放メッセージにＬＴＥ−Ａ端末４０個別の優先度情報が含まれていれば、アイドル時に報知情報によって取得した優先度情報を上書きする。なお、図１に示す例では、個別の優先度情報は指示されていないので、報知情報で指示された優先度情報に従う。
ＬＴＥ−Ａ端末４０は、基地局１０から報知情報またはＲＲＣ接続解放メッセージによって指示された優先度情報に従って、優先度の高い周波数を選択し、キャンプオンする。図１に示す例では、報知情報で共用キャリアＡが優先度の高い周波数として指示されているので、ＬＴＥ−Ａ端末４０は共用キャリアＡを選択し、キャンプオンする。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、共用キャリアＡを通じて、報知情報を受信する（Ｓ３６）。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る基地局１０の構成を示す図である。基地局１０は、優先度情報生成部１２、報知情報作成部２０、端末個別情報作成部２２、送信部２４、受信部２６、ＲＡＣＨ処理部２８を有する。
優先度情報生成部１２は、ＬＴＥ端末向けの優先度を設定するＬＴＥ端末用優先度設定部１４、アイドル端末向けの優先度を設定するアイドル端末用優先度設定部１６、コネクテッド端末向けの優先度を設定するコネクテッド端末用優先度設定部１８を有し、各端末向けの優先度を示す優先度情報を、報知情報作成部２０及び端末個別情報作成部２２に出力する。
報知情報作成部２０は、優先度情報生成部１２から入力された各端末向けの優先度情報を含む報知情報を作成し、送信部２４に出力する。端末個別情報作成部２２は、優先度情報生成部１２から入力された各端末向けの優先度情報を含む端末個別情報を作成し、送信部２４に出力する。
送信部２４は、報知情報作成部２０から入力された報知情報、および端末個別情報作成部２２から入力された端末個別情報をアンテナ３０から送信する。受信部２６は、ＬＴＥ−Ａ端末４０からのＲＡＣＨプリアンブルメッセージを受信する。ＲＡＣＨ処理部２８は、受信部２６から入力されたＲＡＣＨプリアンブルメッセージを処理する。
図３は、第１の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０の構成を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、受信部４４、送信部４６、報知情報取得部４８、端末個別情報取得部５０、優先度情報判定部５２、周波数選択部５４、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６を有する。
受信部４４は、基地局１０から送信される報知情報及び端末個別情報を受信する。報知情報取得部４８は、受信部４４から入力された報知情報から優先度情報及びＲＡＣＨ関連情報を抽出し、それぞれ、優先度情報判定部５２、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６へ出力する。端末個別情報取得部５０は、受信部４４から入力された端末個別情報から優先度情報を抽出し、優先度情報判定部５２に出力する。
優先度情報判定部５２は、報知情報取得部４８及び端末個別情報取得部５０から入力されたアイドル端末用優先度情報とコネクテッド端末用優先度情報を判定して、判定結果を周波数選択部５４に出力する。
周波数選択部５４は、優先度情報判定部５２から入力された判定結果に従って、アイドル状態の時はキャンプする周波数を選択する。周波数選択部５４は、コネクテッド状態の時はＲＡＣＨプリアンブル送信先の周波数を選択し、選択した周波数の情報をＲＡＣＨプリアンブル作成部５６に出力する。
ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブル送信先の周波数の情報に従って、ＲＡＣＨ関連情報から使用するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを選択する。ここで、ＲＡＣＨプリアンブル送信先の周波数の情報は周波数選択部５４から入力され、ＲＡＣＨ関連情報は報知情報取得部４８から入力される。ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブルパラメータを用いてＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成して、送信部４６に出力する。送信部４６は、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６から入力されたＲＡＣＨプリアンブルメッセージをアンテナ４２から送信する。
図４は、第１の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０の動作を示すフローチャートである。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、基地局１０から報知情報を受信し（Ｓ４０）、アイドル状態用及びコネクテッド状態用の優先度情報を保持する（Ｓ４２）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０は、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に、コネクテッド端末用優先度情報の中で、優先度の高いキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択する（Ｓ４４）。選択したキャリアに対応するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを、報知情報から取得したＲＡＣＨ関連パラメータの中から選択し（Ｓ４６）、ＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成する（Ｓ４８）。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、作成したＲＡＣＨプリアンブルメッセージを、優先度情報によって選択したＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアに向けて送信する（Ｓ５０）。基地局１０とコネクションを確立したら（Ｓ５２）、ＬＴＥ−Ａ端末は、データの送受信を行う（Ｓ５４）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０は、基地局１０からコネクション解放メッセージを受信したら（Ｓ５６でＹＥＳ）、その中に端末個別の優先度情報が指示されているかどうかを判定する（Ｓ５８）。端末個別の優先度情報が指示されている場合は（Ｓ５８でＹＥＳ）、ＬＴＥ−Ａ端末４０は、保持している優先度情報を指示された優先度情報によって上書きする（Ｓ６０）。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、コネクテッド状態からアイドル状態になる時に、優先度情報に従って、キャンプする周波数を選択する（Ｓ６２）。以上、第１の実施の形態の無線通信システムについて説明した。
第１の実施の形態では、アイドル端末用及びコネクテッド端末用の優先度情報をそれぞれ設定する。これにより、アイドル時にＬＴＥ−Ａ端末４０を共用キャリアにキャンプオンさせると共に、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に専用キャリアを選択可能にし、専用キャリアに接続させることができる。
図１に示すように、共用キャリアＡのアイドル端末用優先度を共用キャリアＢのアイドル端末用優先度より高くし、アイドル状態のＬＴＥ−Ａ端末４０を共用キャリアＡに集約する。これにより、ＬＴＥ−Ａ端末４０用の報知情報、ページングを共用キャリアＡのみで送信することが可能になり、共用キャリア全体におけるシグナリングオーバヘッドを削減できる。
上記した実施の形態では、ＬＴＥ端末用、アイドル端末用、コネクテッド端末用の周波数優先度が異なる例を挙げているが、周波数優先度を同じにしてもよい。この場合には、ＬＴＥ−Ａ端末４０は、受信品質の良い方のキャリアを選択する。
上記した実施の形態では、一の基地局１０が有する複数の周波数帯（共用キャリアＡ，Ｂ、専用キャリア）に優先度情報を付与する例について説明したが、別の基地局が有する複数の周波数に優先度情報を付与してもよい。この場合、同一の基地局１０が管理しているキャリアには、例えば同一のＰＣＩ（Physical Cell Identity）を付与してもよい。これにより、ＬＴＥ−Ａ端末４０は、キャリアを所有する基地局１０を認識できる。また、ＰＣＩを付与する方法のほかに、ＬＴＥ−Ａ端末４０がキャンプしているキャリアの基地局１０が管理している他のキャリアにフラグを付与してもよい。これにより、キャンプしているキャリアの基地局１０と同じ基地局１０の管理によるキャリアであることを示すことができる。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、基地局とＬＴＥ−Ａ端末は、アイドル端末用優先度情報とコネクテッド端末用優先度情報との組み合わせを記録した共通のテーブルを有している。基地局は、この共通のテーブルに規定された参照番号によって、アイドル端末用優先度情報とコネクテッド端末用優先度情報を指定する。これによって、ＬＴＥ−Ａ端末用の優先度情報の情報量を削減できる。
図５は、第２の実施の形態に係るＬＴＥ−Ａ端末用の優先度情報のテーブルの例を示す図である。テーブルは、アイドル端末用優先度とコネクテッド端末用優先度の組み合わせが記録されている。このテーブルから、参照番号に対応する優先度を読み出すことにより、アイドル端末用優先度とコネクテッド端末用優先度を求めることができる。このテーブルは、ＬＴＥ−Ａ端末の製造時あるいは販売時に設定しておいてもよいし、報知情報として送信してもよい。
図５において、参照番号０〜４では、アイドル状態用の優先度とコネクテッド状態用の優先度が同じであり、参照番号５〜７ではアイドル端末用の優先度が「０」である。アイドル端末は、参照番号５〜７が設定されたキャリアをキャンプ先として選択しない。図５において、例えば参照番号「５」が設定されたキャリアは、コネクテッド端末にとって優先度は「３」となるが、アイドル端末にとって優先度は「０」となる。
図６は、第２の実施の形態に係る基地局１０ａとＬＴＥ−Ａ端末４０ａのシグナリングの動作を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０ａはアイドル状態の時に（Ｓ１０）、共用キャリアＡにキャンプしている。ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、基地局１０ａから報知情報によって優先度情報を取得する（Ｓ１２）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に、優先度情報によって最も高い優先度が示されたキャリアのペアとなるアップリンクキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択する。ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、選択したキャリア用のＲＡＣＨ関連パラメータを用いてＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成し、基地局１０ａに送信する（Ｓ１４）。
図６に示す例では、共用キャリアＡは参照番号が「３」なのでテーブル（図５）を参照すると優先度「４」、同様に共用キャリアＢは参照番号が「２」なので優先度「３」、専用キャリアは参照番号が「７」なので優先度「５」である。専用キャリアの優先度が最も高いので、専用キャリアのペアとなるアップリンクキャリアを、ＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択し、ＲＡＣＨプリアンブルを送信する（Ｓ１４）。以下は、第１の実施の形態と同様に、基地局１０ａとの接続のプロシジャを実行する（Ｓ１６〜Ｓ２２）。ＲＡＣＨプロシジャおよび接続設定プロシジャが成功すると、ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは専用キャリアにおいて基地局１０ａとコネクションを確立し（Ｓ２４）、ＲＲＣの設定を経て（Ｓ２６，Ｓ２８）、データの送受信を行う（Ｓ３０）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、基地局１０ａからのＲＲＣ接続解放メッセージを受け（Ｓ３２）、コネクテッド状態から再びアイドル状態となる（Ｓ３４）。この時、ＲＲＣ接続解放メッセージに端末個別の優先度情報が含まれていれば、アイドル時に報知情報によって取得した優先度情報を上書きする。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、報知情報またはＲＲＣ接続解放メッセージによって、基地局１０ａから指示された優先度情報から、アイドル端末用優先度情報を抽出し、優先度の高い周波数を選択してキャンプする。図６に示す例では、共用キャリアＡは参照番号が「３」なので優先度「４」、同様に共用キャリアＢは参照番号が「２」なので優先度「３」である。共用キャリアＡの優先度の方が高いので、ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、共用キャリアＡを選択し、キャンプする。
図７は、第２の実施の形態に係る基地局１０ａの構成を示す図である。基地局１０ａは、優先度情報生成部１２、報知情報作成部２０、端末個別情報作成部２２、送信部２４、受信部２６、ＲＡＣＨ処理部２８を有する。
優先度情報生成部１２は、ＬＴＥ端末向けの優先度情報を付与するＬＴＥ端末用優先度設定部１４、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部３２を有する。優先度情報生成部１２は、各端末向けの優先度を示す優先度情報を、報知情報作成部２０及び端末個別情報作成部２２に出力する。ＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部３２には、優先度情報テーブル記憶部３４が接続されている。優先度情報テーブル記憶部３４には、図５で説明したテーブルが記憶されている。ＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部３２は、優先度情報テーブル記憶部３４からテーブルを読み出し、テーブルに記憶されたアイドル端末用、コネクテッド端末用の優先度の組み合わせを選択することにより、ＬＴＥ−Ａ端末４０ａ向けの優先度を設定する。
図８は、第２の実施の形態に係るＬＴＥ−Ａ端末４０ａの構成を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、受信部４４、送信部４６、端末個別情報取得部５０、報知情報取得部４８、優先度情報判定部５２、周波数選択部５４、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６を有する。
受信部４４は、報知情報及び端末個別情報を受信する。報知情報取得部４８は、受信部４４から入力された報知情報から、優先度情報及びＲＡＣＨ関連情報を抽出し、それぞれ優先度情報判定部５２、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６へ出力する。端末個別情報取得部５０は、受信部４４から入力された端末個別情報から優先度情報を抽出し、優先度情報判定部５２に出力する。
優先度情報判定部５２は、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報判定部５８、優先度情報テーブル記憶部６０を有している。優先度情報テーブル記憶部６０には、図５で説明したテーブルが記憶されている。ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報判定部５８には、報知情報取得部４８及び端末個別情報取得部５０からＬＴＥ−Ａ端末４０ａ向けの優先度を示す参照番号が入力される。ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報判定部５８は、入力された参照番号に対応するアイドル端末用優先度とコネクテッド端末用優先度を、優先度情報テーブル記憶部６０に記憶されたテーブルから読み出す。優先度情報判定部５２は、アイドル端末用優先度情報およびコネクテッド端末用優先度情報を周波数選択部５４に出力する。
周波数選択部５４は、優先度情報判定部５２から入力された判定結果に従って、アイドル状態の時はキャンプする周波数を選択する。コネクテッド状態の時は、周波数選択部５４は、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数を選択し、選択した周波数の情報をＲＡＣＨプリアンブル作成部５６に出力する。
ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報に従って、ＲＡＣＨ関連情報の中から、使用するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを選択する。ここで、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報は周波数選択部５４から入力され、ＲＡＣＨ関連情報は報知情報取得部４８から入力される。ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブルパラメータを用いて、ＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成して、送信部４６に出力する。送信部４６は、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６から入力されたＲＡＣＨプリアンブルメッセージをアンテナ４２から送信する。
図９は、第２の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０ａの動作を示す図である。第２の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０ａの基本的な動作は、第１の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０の動作と同じである。ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、基地局１０ａから報知情報を受信し（Ｓ４０）、優先度情報を取得する（Ｓ４１）。ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、取得した優先度情報から、図５に示すテーブルに従って、アイドル状態用及びコネクテッド状態用の優先度情報を抽出し、保持する（Ｓ４２）。以下は、第１の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０ａと同様に、周波数選択を行う（Ｓ４４〜Ｓ６２）。以上、第２の実施の形態の無線通信システムの構成および動作について説明した。
第２の実施の形態の無線通信システムは、アイドル端末用優先度情報と、コネクテッド端末用優先度情報を組み合わせたテーブルを利用して、それぞれの優先度情報を指示する。これにより、第１の実施の形態におけるアイドル端末用優先度情報あるいはコネクテッド端末用優先度情報と同じビット数でアイドル端末用とコネクテッド端末用両方の優先度情報を示すことができ、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報の情報量を削減できる。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態におけるアイドル端末用優先度情報と同じビット数（３ビット）により、アイドル端末用とコネクテッド端末用の優先度情報を示す例について説明したが、ビット数をさらに少なくしてもよい。
上記した実施の形態において、コネクテッド端末を共用キャリアに接続させたい場合は、端末個別の優先度情報で指示してもよい。
上記した実施の形態では、優先度情報を示すテーブルの一例を挙げたが、優先度情報を示すテーブルは上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々なバリエーションが考えられる。図１０〜図１５に、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す。
図１０に示すテーブルは、参照番号０〜５では、アイドル状態用の優先度とコネクテッド状態用の優先度が同じであり、参照番号６〜７ではアイドル端末用の優先度が「０」である。この例は、図５に示す例より、アイドル状態における優先度の設定に自由度を持たせることができる。
図１１に示すテーブルは、参照番号０〜６では、アイドル状態用の優先度とコネクテッド状態用の優先度が同じであり、参照番号７ではアイドル端末用の優先度が「０」である。この例は、図１０に示す例よりさらに、アイドル状態における優先度の設定に自由度を持たせることができる。
図１２に示すテーブルは、参照番号０〜４では、アイドル状態用の優先度「１〜５」に対し、コネクテッド状態用の優先度として一律に「１」が組み合わせられている。参照番号５〜７は、アイドル端末用の優先度が「０」である。この例では、コネクテッド端末用の優先度を変えずに、アイドル端末用の優先度だけを変えることが可能である。この例では、コネクテッド用の優先度を一律に「１」としているが、コネクテッド用の優先度を一律に「２」「３」等としてもよい。また、図１０、図１１に示す例のように、参照番号０〜５、あるいは０〜６においてアイドル端末用の優先度を設定し、これに対するコネクテッド端末用の優先度を一律としてもよい。
図１３に示すテーブルは、参照番号０〜４では、アイドル状態用の優先度「１〜５」に対し、コネクテッド状態用の優先度として、専用キャリアに対して設定されるコネクテッド状態用の優先度の最大値（この例では、参照番号７に対する優先度「５」）より、常に低い優先度が組み合わせられている。参照番号５〜７は、アイドル端末用の優先度が「０」である。この例では、コネクテッド端末用には、専用キャリアの優先度を一番高く設定した上で、共用キャリアに対しては自由度を持った優先度の設定が可能である。この例では、アイドル状態用の優先度「１〜５」に対して、コネクテッド状態用の優先度を「２，２，３，３，４」としている。また、図１０、図１１に示す例のように、参照番号０〜５、あるいは０〜６においてアイドル端末用の優先度を設定し、これに対するコネクテッド端末用の優先度として、専用キャリアの優先度の最大値よりも常に低い優先度となる組み合わせとしてもよい。
図１４に示すテーブルは、参照番号０〜４では、アイドル状態用の優先度「１〜５」に対して、コネクテッド状態用の優先度として昇順または降順とは異なる値が組み合わせられている。いくつを組み合わせるかは、システムの運用によって適宜設定することができる。参照番号５〜７は、アイドル端末用の優先度が「０」である。図１０、図１１に示す例のように、参照番号０〜５、あるいは０〜６においてコネクテッド端末用の優先度を適宜に設定してもよい。
図１５に示すテーブルでは、参照番号０〜４では、アイドル状態用の優先度「１〜５」に対し、コネクテッド状態用の優先度として「５〜１」が組み合わせられている。参照番号５〜７は、アイドル端末用の優先度が「０」である。これにより、アイドル状態のときに優先されるキャリアとコネクテッド状態のときに優先されるキャリアを分けることができる。図１０、図１１に示す例のように、参照番号０〜５、あるいは０〜６においてコネクテッド端末用の優先度をアイドル端末用の優先度を逆に設定してもよい。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、ＬＴＥ端末用の優先度情報において専用キャリアの優先度として「０」を設定する。ＬＴＥ端末は、もともと専用キャリアにアクセスすることはできないので、専用キャリアの優先度を設定する必要はないが、ＬＴＥ端末用の優先度情報に優先度「０」を設定することにより、ＬＴＥ−Ａ端末に対して専用キャリアを認識させる。具体的には、ＬＴＥ−Ａ端末４０がアイドル状態においてキャンプする周波数を選択する時に、ＬＴＥ端末用優先度情報とＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報の両方を参照する。ＬＴＥ端末用の優先度情報で優先度が「０」であるキャリアにキャンプオンしないようにする。このようにＬＴＥ端末用の優先度情報を利用することにより、ＬＴＥ−Ａ端末４０は、アイドル時とコネクテッド時の周波数優先度を判別できるので、共用キャリアで送信する優先度情報の情報量を削減できる。
図１６は、第３の実施の形態に係る基地局１０ｂとＬＴＥ−Ａ端末４０ｂのシグナリングの動作を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂはアイドル状態の時に共用キャリアＡにキャンプしている（Ｓ１０）。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、基地局１０ｂからの報知情報によってＬＴＥ端末用及びＬＴＥ−Ａ端末用の優先度情報を取得する（Ｓ１２）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に、優先度情報で最も高い優先度が示されたキャリアのペアとなるアップリンクキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択し、選択したキャリア用のＲＡＣＨ関連パラメータを用いてＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成し、基地局１０ｂに送信する（Ｓ１４）。
図１６に示す例では、専用キャリアが最も優先度が高いので、専用キャリアのペアとなるアップリンクキャリアを、ＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択し、ＲＡＣＨプリアンブルを送信する（Ｓ１４）。以下は、第１の実施の形態と同様に、基地局１０ｂとの接続のプロシジャを実行する（Ｓ１６〜Ｓ２２）。ＲＡＣＨプロシジャが成功すると、端末は専用キャリアにおいて基地局１０ｂとコネクションを確立し（Ｓ２４）、ＲＲＣの設定を経て（Ｓ２４，Ｓ２６）、データの送受信を行う（Ｓ３０）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、基地局１０ｂからのＲＲＣ接続解放メッセージを受信し（Ｓ３２）、コネクテッド状態から再びアイドル状態となる（Ｓ３４）。この時、ＲＲＣ接続解放メッセージに端末個別のＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報が含まれていれば、アイドル時に報知情報によって取得したＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報を新たなＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報によって上書きする。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、基地局１０ｂから報知情報またはＲＲＣ接続解放メッセージによって指示された優先度情報に従って、優先度の高い周波数を選択し、キャンプする。図１６に示す例では、専用キャリアが優先度の高い周波数として指示されているが、ＬＴＥ端末用の優先度情報の中で、専用キャリアの優先度が「０」となっている。従って、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報の中の専用キャリアの優先度を無視し、共用キャリアＡを選択し、キャンプする。
図１７は、本発明の第３の実施の形態に係る基地局１０ｂの構成を示す図である。基地局１０ｂは、優先度情報生成部１２、報知情報作成部２０、端末個別情報作成部２２、送信部２４、受信部２６、ＲＡＣＨ処理部２８を有する。
優先度情報生成部１２は、ＬＴＥ端末向けの優先度情報を付与するＬＴＥ端末用優先度設定部１４、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂ向けの優先度情報を付与するＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部３６を有し、各端末向けの優先度情報を、報知情報作成部２０及び端末個別情報作成部２２に出力する。
報知情報作成部２０は、優先度情報生成部１２から出力された各端末向けの優先度情報を含む報知情報を作成し、送信部２４に出力する。端末個別情報作成部２２は、優先度情報生成部１２から入力された各端末向けの優先度情報を含む端末個別情報を作成し、送信部２４に出力する。送信部２４は、報知情報作成部２０から入力された報知情報、及び端末個別情報作成部２２から入力された端末個別情報をアンテナ３０から送信する。
受信部２６は、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂからのＲＡＣＨプリアンブルメッセージを受信する。ＲＡＣＨ処理部２８は、受信部２６から入力されたＲＡＣＨプリアンブルメッセージを処理する。
図１８は、第３の実施の形態に係るＬＴＥ−Ａ端末４０ｂの構成を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、受信部４４、送信部４６、報知情報取得部４８、端末個別情報取得部５０、優先度情報判定部５２、周波数選択部５４、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６を有する。
受信部４４は、報知情報及び端末個別情報を受信する。報知情報取得部４８は、受信部４４から入力された報知情報から、優先度情報及びＲＡＣＨ関連情報を抽出し、それぞれ優先度情報判定部５２、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６へ出力する。
端末個別情報取得部５０は、受信部４４から入力された端末個別情報から、優先度情報を抽出し、優先度情報判定部５２に出力する。優先度情報判定部５２は、ＬＴＥ端末用優先度情報取得部６２、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報取得部６４、アイドル端末用優先度情報判定部６６、コネクテッド端末用優先度情報判定部６８を有する。
ＬＴＥ端末用優先度情報取得部６２は、報知情報取得部４８から入力されたＬＴＥ端末向けの優先度情報を取得し、アイドル端末用優先度情報判定部５２に出力する。ＬＴＥ端末用優先度情報取得部６２は、報知情報取得部４８及び端末個別情報取得部５０から入力されたＬＴＥ−Ａ端末４０ｂ向けの優先度情報を取得し、アイドル端末用優先度情報判定部６６及びコネクテッド端末用優先度情報判定部６８に出力する。
アイドル端末用優先度情報判定部６６には、ＬＴＥ端末用優先度情報取得部６２からＬＴＥ端末向けの優先度情報が入力される。アイドル端末用優先度情報判定部６６は、ＬＴＥ端末向けの優先度情報の中で、優先度「０」が示されたキャリアを、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報取得部６４から入力されたＬＴＥ−Ａ端末４０ｂ向けの優先度情報の中から削除して、アイドル端末用の周波数優先度を判定し、判定結果を周波数選択部５４に出力する。コネクテッド端末用優先度情報判定部６８には、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報取得部６４からＬＴＥ−Ａ端末４０ｂ向けの優先度情報が入力される。コネクテッド端末用優先度情報判定部６８は、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂ向けの優先度情報をもとに、コネクテッド端末用の周波数優先度を判定して、判定結果を周波数選択部５４に出力する。
周波数選択部５４は、優先度情報判定部５２から入力された判定結果に従って、アイドル状態の時はキャンプする周波数を選択する。コネクテッド状態の時は、周波数選択部５４は、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数を選択し、選択した周波数の情報をＲＡＣＨプリアンブル作成部５６に出力する。
ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報に従って、ＲＡＣＨ関連情報の中から、使用するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを選択する。ここで、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報は周波数選択部５４から入力され、ＲＡＣＨ関連情報は報知情報取得部４８から入力される。ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブルパラメータを用いてＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成して、送信部４６に出力する。送信部４６は、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６から入力されたＲＡＣＨプリアンブルメッセージをアンテナ４２から送信する。
図１９は、第３の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０ｂの動作を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、基地局１０ｂから報知情報を受信し（Ｓ４０）、ＬＴＥ端末用及びＬＴＥ−Ａ端末用の優先度情報を保持する（Ｓ４３）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に、コネクテッド状態用優先度情報の中で、周波数優先度の高いキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択する（Ｓ４４）。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、選択したキャリアに対応するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを、報知情報で取得したＲＡＣＨ関連パラメータから選択し（Ｓ４６）、ＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成する（Ｓ４８）。作成したＲＡＣＨプリアンブルメッセージを、優先度情報によって選択したＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアに向けて送信する（Ｓ５０）。基地局１０ｂとコネクションを確立したら（Ｓ５２）、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、データの送受信を行う（Ｓ５４）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、基地局１０ｂからコネクション解放メッセージを受信したら（Ｓ５６でＹＥＳ）、その中に端末個別の優先度情報が指示されているかどうかを判定する（Ｓ５８）。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、端末個別の優先度情報が指示されている場合は（Ｓ５８でＹＥＳ）、保持しているＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報を新たな優先度情報によって上書きする（Ｓ６０）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、コネクテッド状態からアイドル状態になる時に、ＬＴＥ端末用優先度情報の中で、優先度「０」が示されているキャリアを、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報から削除し（Ｓ６１）、その優先度情報に従って、キャンプする周波数を選択する（Ｓ６２）。以上、第３の実施の形態の無線通信システムの構成および動作について説明した。
第３の実施の形態では、ＬＴＥ端末用の優先度情報の中で、専用キャリアの優先度を「０」として示す。これにより、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、ＬＴＥ端末用の優先度情報を利用して、アイドル時とコネクテッド時の周波数優先度を判別できるので、共用キャリアで送信する優先度情報の情報量を削減できる。
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、優先度情報を、ＲＡＣＨ送信キャリア及び報知情報で送られるＲＡＣＨプリアンブルパラメータの選択時の重み付けに利用する。ＬＴＥ−Ａ端末４０が必ず優先度の高いキャリアを選択してしまうと、ＬＴＥ−Ａ端末４０のＲＡＣＨプリアンブル送信が特定キャリアに集中してしまうという問題が起こる。ＲＡＣＨ送信キャリアの選択に重み付けを行うことで、特定キャリアへのＲＡＣＨプリアンブル送信集中を回避することができる。
第４の実施の形態で用いられる基地局は、図７に示す基地局１０ａと同じである。また、第４の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０ｃと基地局１０ａのシグナリングの動作は、図６に示す動作と同じである。
図２０は、第４の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０ｃの構成を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、受信部４４、送信部４６、報知情報取得部４８、端末個別情報取得部５０、優先度情報判定部５２、周波数選択部５４、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６を有する。
受信部４４は、基地局１０ａから送信される報知情報及び端末個別情報を受信する。報知情報取得部４８は、受信部４４から入力された報知情報から、優先度情報及びＲＡＣＨ関連情報を抽出し、それぞれ優先度情報判定部５２、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６へ出力する。
端末個別情報取得部５０は、受信部４４から入力された端末個別情報から、優先度情報を抽出し、優先度情報判定部５２に出力する。優先度情報判定部５２は、報知情報取得部４８及び端末個別情報取得部５０から入力されたＬＴＥ−Ａ端末４０ｃ向けの優先度情報を取得する。優先度情報判定部５２は、優先度情報に対応するアイドル端末用優先度とコネクテッド端末用優先度を、優先度情報テーブル記憶部６０に記憶されたテーブルから抽出する。優先度情報判定部５２は、アイドル端末用優先度およびコネクテッド端末用優先度を周波数選択部５４に出力する。
周波数選択部５４は、キャンプ周波数選択部７０とＲＡＣＨプリアンブル送信周波数選択部７２を有する。キャンプ周波数選択部７０は、優先度情報判定部５２から入力された判定結果に従って、アイドル状態の時にキャンプする周波数を選択する。ＲＡＣＨプリアンブル送信周波数選択部７２は、優先度情報判定部５２から入力された判定結果に従って、アイドル状態からコネクテッド状態になる時に、ＲＡＣＨプリアンブルを送信する周波数を選択する。ＲＡＣＨプリアンブル送信周波数選択部７２は、選択したＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報を、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６に出力する。
ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブル送信周波数選択部５４から入力されたＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報に従って、報知情報取得部４８から入力されたＲＡＣＨ関連情報から、使用するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを選択する。ここで、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報はＲＡＣＨプリアンブル送信周波数選択部５４から入力され、ＲＡＣＨ関連情報は報知情報取得部４８から入力される。ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブルパラメータを用いて、ＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成して、送信部４６に出力する。送信部４６は、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６から入力されたＲＡＣＨプリアンブルメッセージをアンテナ４２から送信する。
ＲＡＣＨプリアンブルを送信する周波数の選択方法としては、コネクテッド端末用の優先度情報をもとに、各キャリアの受信品質を考慮して行ってもよい。例えば、優先度が「５」のキャリアと「４」のキャリアの受信品質を比較して、優先度「５」のキャリアがある既定値を下回っており、「４」のキャリアの受信品質がある既定値を上回っていれば、優先度「４」のキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先として選択する。この時、受信品質を判定する既定値は、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃが有する既知の値、もしくは、基地局１０ａより報知あるいはＬＴＥ−Ａ端末４０ｃ個別に通知される値とする。
別の周波数選択方法としては、例えば、一回目の送信は最も優先度の高いキャリアを選択するが、失敗した場合には、一番優先度の高いキャリアと次に優先度の高いキャリアを比較して、その差に基づいて、一番優先度の高いキャリアに再びＲＡＣＨプリアンブルを送信するか、次に優先度の高いキャリアにＲＡＣＨプリアンブルを送信するかを決定する方法がある。例えば、一番優先度の高いキャリアの優先度が「５」であり、次に優先度の高いキャリアの優先度が「４」の場合は、優先度「５」のキャリアへのＲＡＣＨプリアンブル送信が失敗した時は、次に優先度「４」のキャリアにＲＡＣＨプリアンブルを送信する。一番優先度の高いキャリアの優先度が「５」であり、次に優先度の高いキャリアの優先度が「５」の場合は、優先度「５」のキャリアへのＲＡＣＨプリアンブル送信が失敗した時は、再度同じキャリアにＲＡＣＨプリアンブルを送信する。
別の周波数選択方法としては、周波数優先度の値を、各キャリアに割り当てられたＲＡＣＨプリアンブルの値を選択する確率計算に用いる方法がある。例えば、優先度「５」の周波数Ａ、優先度「４」の周波数Ｂ、優先度「２」の周波数Ｃがあるとする。各キャリアに割り当てられたＲＡＣＨプリアンブルが選択される確率を、周波数Ａが５／（５＋４＋２）、周波数Ｂが４／（５＋４＋２）、周波数Ｃが２／（５＋４＋２）と計算してもよい。この時、周波数Ａに割り当てられたＲＡＣＨプリアンブルが選択された場合、ＲＡＣＨプリアンブルの送信先は周波数Ａとなる。
図２１は、第４の実施の形態におけるＬＴＥ−Ａ端末４０ｃの動作を示す図である。ここで、ＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアの選択は、各キャリアの受信品質を考慮して行うものとする。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、基地局１０ａから報知情報を受信し（Ｓ４０）、優先度情報を取得する（ＳＳ４１）。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、取得した優先度情報から、図５のテーブルに従って、アイドル状態用及びコネクテッド状態用の優先度情報を抽出し、保持する（Ｓ４２）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に、コネクテッド状態用優先度情報の中で、周波数優先度の最も高いキャリアを選択する（Ｓ４４）。選択したキャリアの受信品質が既定値を超えている場合は（Ｓ６４でＹＥＳ）、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、そのキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして決定する（Ｓ６６）。
選択したキャリアの受信品質が既定値を下回っている場合は（Ｓ６４でＮＯ）、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、次に周波数優先度の高いキャリアを選択し（Ｓ７４）、受信品質の判定を行う。選択したキャリアの受信品質が既定値を上回っている場合は（Ｓ６４でＹＥＳ）、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、ＲＡＣＨプリアンブル送信先として選択したキャリアに対応するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを作成する。具体的には、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、報知情報で取得したＲＡＣＨ関連パラメータから選択し（Ｓ６６）、ＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成する（Ｓ６８）。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、作成したＲＡＣＨプリアンブルメッセージを、優先度情報と受信品質によって選択したＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアに向けて送信する（Ｓ７０）。ここで、ＲＡＣＨプロシジャが成功すれば（Ｓ７２でＹＥＳ）、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは選択したキャリアにおいて基地局１０ａとコネクションを確立し（Ｓ７６）、データの送受信を行う（Ｓ７８）。
ＲＡＣＨプロシジャが失敗したら（Ｓ７２でＮＯ）、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃはコネクテッド状態用優先度情報の中から、次に優先度の高いキャリアを選択し（Ｓ７４）、受信品質が既定値を超えているかどうかの判定を行い（Ｓ６４）、以下、上記と同様の処理を行う。ここでは、ＲＡＣＨプロシジャが１回失敗したら、次のキャリアを選択する例について説明しているが、複数回ＲＡＣＨプロシジャが失敗した場合に、次のキャリアを選択してもよい。以上、第４の実施の形態の無線通信システムの構成および動作について説明した。
第４の実施の形態によれば、優先度情報を、ＲＡＣＨ送信キャリア及びＲＡＣＨプリアンブルパラメータの選択の重み付けに利用することで、特定キャリアへのＲＡＣＨプリアンブル送信集中を回避することができる。
なお、上記した実施の形態において、ＲＡＣＨプリアンブルメッセージ作成に用いるＲＡＣＨ関連パラメータは、基地局１０の管理下にある各キャリア間で共通であってもよい。
以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明したが、本実施の形態に対して多様な変形が可能であり、そして、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を添付の請求の範囲が含むことが意図されている。
本発明は、優先度情報としてコネクテッド状態とアイドル状態のそれぞれについての周波数の優先度を有することにより、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末を適切な周波数にキャンプオンさせることができ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄに対応した無線通信システム等として有用である。
１０ 基地局
１２ 優先度情報生成部
１４ ＬＴＥ端末用優先度設定部
１６ アイドル端末用優先度設定部
１８ コネクテッド端末用優先度設定部
２０ 報知情報作成部
２２ 端末個別情報作成部
２４ 送信部
２６ 受信部
２８ ＲＡＣＨ処理部
３０ アンテナ
３２ ＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部
３４ 優先度情報テーブル記憶部
３６ ＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部
４０ ＬＴＥ−Ａ端末
４２ アンテナ
４４ 受信部
４６ 送信部
４８ 報知情報取得部
５０ 端末個別情報取得部
５２ 優先度情報判定部
５４ 周波数選択部
５６ ＲＡＣＨプリアンブル作成部
５８ ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報判定部
６０ 優先度情報テーブル記憶部
６２ ＬＴＥ端末用優先度情報取得部
６４ ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報取得部
６６ アイドル端末用優先度情報判定部
６８ コネクテッド端末用優先度情報判定部
７０ キャンプ周波数選択部
７２ ＲＡＣＨプリアンブル送信周波数選択部
 関連する出願
本出願では、２００９年３月１３日に日本国に出願された特許出願番号２００９−０６０８０３の利益を主張し、当該出願の内容は引用することによりここに組み込まれているものとする。
本発明は、無線通信の技術分野に関し、特に、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Long Term Evolution Advanced）に対応した無線通信システムに関する。
ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）から進化した次世代移動通信システムであり、より向上した移動通信サービスの提供を目標とする。
図２２は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄのサービス開始時において想定される運用を説明するための図である。サービス開始時には、ＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄとＬＴＥとの互換性を考慮し、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ専用のキャリア（以下、「専用キャリア」という）とＬＴＥとＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ共用のキャリア（以下、「共用キャリア」という）による運用が想定される。なお、キャリアとは、信号を伝搬する周波数を意味する。
共用キャリアには、ＬＴＥ端末とＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末（以下、「ＬＴＥ−Ａ端末」という）の両方がアクセス可能である。専用キャリアには、コネクテッド状態にあるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末のみがアクセス可能である。アイドル状態にあるＬＴＥ−Ａ端末は、専用キャリアにはキャンプオンできない。アイドル状態にあるＬＴＥ−Ａ端末が専用キャリアにキャンプオン可能とすると、専用キャリアにおいて報知情報を送信する必要が生じるためである。コネクテッド状態にあるＬＴＥ−Ａ端末が、共用キャリアにアクセスすることは可能である。
特表２００８−５２３７１１号公報
共用キャリアにおいては、ＬＴＥ−Ａ端末向けの報知情報が送信されている。この報知情報には、キャリアの優先度を示す周波数優先度情報（以下、「優先度情報」という）が含まれている。上述した理由から、優先度は、ＬＴＥ−Ａ端末が共用キャリアにキャンプするように設定されている。報知情報に示される優先度情報に従ってキャリア選択を行うと、ＬＴＥ−Ａ端末は、共用キャリアに優先して接続することになり、共用キャリアが混んでしまう。
これを解決するためには、共用キャリアの基地局にＬＴＥ−Ａ端末が接続してきた場合、共用キャリアと専用キャリアの混み具合を考慮し、専用キャリアが空いている場合には、ＬＴＥ−Ａ端末を専用キャリアにハンドオーバさせる処理を行う必要がある。すなわち、ＬＴＥ−Ａ端末が専用キャリアに接続するためには、共用キャリアへの接続と専用キャリアへのハンドオーバの両方を行う必要がある。
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、ＬＴＥ−Ａ端末を適切なキャリアに接続することができる無線基地局、無線端末および無線通信システムを提供することを目的とする。
本発明の無線通信システムは、複数の周波数のうちの一部の専用周波数によってコネクテッド状態のＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末とのみ通信し、残りの共用周波数によってＬＴＥ端末およびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末と通信する無線基地局と、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末とを有する。前記無線基地局は、アイドル状態にあるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ端末向けに前記共用周波数のそれぞれの優先度を設定すると共に、コネクテッド状態にあるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ端末向けに前記複数の周波数のそれぞれの優先度を設定し、設定した優先度を示す優先度情報を生成する優先度情報生成部と、前記優先度情報を含んだ報知情報を作成する報知情報作成部と、前記報知情報を送信する送信部とを備える。前記ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末は、報知情報を受信する受信部と、前記報知情報から抽出した周波数の優先度であって、アイドル状態における優先度とコネクテッド状態における優先度とを判定する優先度判定部と、前記アイドル状態における優先度に基づいてアイドル時にキャンプする周波数を選択するキャンプ周波数選択部と、前記コネクテッド状態における優先度に基づいてＲＡＣＨプリアンブルの送信先周波数を選択する送信周波数選択部と、前記送信周波数選択部にて選択した周波数にてＲＡＣＨプリアンブルを送信するＲＡＣＨプリアンブル送信部とを備える。
本発明によれば、優先度情報は、コネクテッド状態とアイドル状態のそれぞれについての周波数の優先度の情報を含んでいるので、アイドル状態の優先度によってＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末を共用周波数にキャンプオンさせることができると共に、コネクテッド状態の優先度によって専用周波数にキャンプオンさせることができる。
以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。したがって、この発明の開示は、本発明の一部の提供を意図しており、ここで記述され請求される発明の範囲を制限することは意図していない。
図１は、第１の実施の形態に係る端末と基地局のシグナリングの動作を示す図 図２は、第１の実施の形態に係る基地局の構成を示す図 図３は、第１の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の構成を示す図 図４は、第１の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の動作を示すフローチャート 図５は、第２の実施の形態に係るＬＴＥ−Ａ端末用の優先度情報のテーブルの例を示す図 図６は、第２の実施の形態に係る端末と基地局のシグナリングの動作を示す図 図７は、第２の実施の形態に係る基地局の構成を示す図 図８は、第２の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の構成を示す図 図９は、第２の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の動作を示すフローチャート 図１０は、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す図 図１１は、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す図 図１２は、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す図 図１３は、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す図 図１４は、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す図 図１５は、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す図 図１６は、第３の実施の形態に係る端末と基地局のシグナリングの動作を示す図 図１７は、第３の実施の形態に係る基地局の構成を示す図 図１８は、第３の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の構成を示す図 図１９は、第３の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の動作を示すフローチャート 図２０は、第４の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の構成を示す図 図２１は、第４の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末の動作を示すフローチャート 図２２は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄのサービス開始時において想定される運用を説明するための図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。以下に説明する実施の形態は本発明の単なる例であり、本発明が様々な態様に変形することができる。従って、以下に開示する特定の構成および機能は、請求の範囲を限定するものではない。なお、以下の実施の形態では、図２２に示す共用キャリア及び専用キャリアのキャリア構成を前提とする。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、アイドル状態にあるＬＴＥ−Ａ端末（以下、「アイドル端末」という）４０のための優先度情報と、コネクテッド状態にあるＬＴＥ−Ａ端末（以下、「コネクテッド端末」という）４０のための優先度情報とを別個に設定し、報知情報に含める。これによって、接続プロシジャのみでＬＴＥ−Ａ端末４０を専用キャリアに接続することを可能にする。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基地局１０とＬＴＥ−Ａ端末４０とのシグナリングの動作を示す図である。図１に示す例では、ＬＴＥ−Ａ端末４０は、アイドル状態の時に（Ｓ１０）、共用キャリアＡにキャンプしている。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、基地局１０から送信される報知情報から、アイドル端末用の優先度情報及びコネクテッド端末用の優先度情報を取得する（Ｓ１２）。優先度情報は、３ビットで表現可能な０〜７の数値によって表され、数値が大きいほど優先度が大きいことを示す。なお、優先度情報は、例えばトラッキングエリア単位で共通としてもよい。
ＬＴＥ−Ａ端末４０は、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に、優先度情報で最も高い優先度が示されたキャリアのペアとなるアップリンクキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択する。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、選択したキャリア用のＲＡＣＨ関連パラメータを用いてＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成し、基地局１０に送信する（Ｓ１４）。図１では、専用キャリアの優先度が最も高いので、専用キャリアのペアとなるアップリンクキャリアを、ＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択し、ＲＡＣＨプリアンブルを送信する。
基地局１０は、受信したＲＡＣＨプリアンブルを処理して、ＲＡＣＨレスポンスを返信する（Ｓ１６）。ＲＡＣＨプロシジャが成功すると、ＬＴＥ−Ａ端末４０は、基地局１０に接続要求を送信し（Ｓ１８）、これに対して基地局１０はＬＴＥ−Ａ端末４０に接続設定を送信する（Ｓ２０）。ＬＴＥ−Ａ端末４０が接続設定に対する接続完了を送信すると（Ｓ２２）、ＬＴＥ−Ａ端末４０は専用キャリアにおいて基地局１０とのコネクションを確立し、コネクテッド状態となる（Ｓ２４）。
続いて、基地局１０は、ＬＴＥ−Ａ端末４０にＲＲＣ設定情報を送信し（Ｓ２６）、これを受信したＬＴＥ−Ａ端末４０はＲＲＣ設定完了を基地局１０に送信する（Ｓ２８）。その後、ＬＴＥ−Ａ端末４０と基地局１０との間でデータの送受信が行われる（Ｓ３０）。基地局１０がＬＴＥ−Ａ端末４０にＲＲＣ接続解放メッセージを送信すると（Ｓ３２）、ＬＴＥ−Ａ端末４０は基地局１０との接続を切断し、コネクテッド状態からアイドル状態に戻る（Ｓ３４）。ＲＲＣ接続解放メッセージにＬＴＥ−Ａ端末４０個別の優先度情報が含まれていれば、アイドル時に報知情報によって取得した優先度情報を上書きする。なお、図１に示す例では、個別の優先度情報は指示されていないので、報知情報で指示された優先度情報に従う。
ＬＴＥ−Ａ端末４０は、基地局１０から報知情報またはＲＲＣ接続解放メッセージによって指示された優先度情報に従って、優先度の高い周波数を選択し、キャンプオンする。図１に示す例では、報知情報で共用キャリアＡが優先度の高い周波数として指示されているので、ＬＴＥ−Ａ端末４０は共用キャリアＡを選択し、キャンプオンする。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、共用キャリアＡを通じて、報知情報を受信する（Ｓ３６）。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る基地局１０の構成を示す図である。基地局１０は、優先度情報生成部１２、報知情報作成部２０、端末個別情報作成部２２、送信部２４、受信部２６、ＲＡＣＨ処理部２８を有する。
優先度情報生成部１２は、ＬＴＥ端末向けの優先度を設定するＬＴＥ端末用優先度設定部１４、アイドル端末向けの優先度を設定するアイドル端末用優先度設定部１６、コネクテッド端末向けの優先度を設定するコネクテッド端末用優先度設定部１８を有し、各端末向けの優先度を示す優先度情報を、報知情報作成部２０及び端末個別情報作成部２２に出力する。
報知情報作成部２０は、優先度情報生成部１２から入力された各端末向けの優先度情報を含む報知情報を作成し、送信部２４に出力する。端末個別情報作成部２２は、優先度情報生成部１２から入力された各端末向けの優先度情報を含む端末個別情報を作成し、送信部２４に出力する。
送信部２４は、報知情報作成部２０から入力された報知情報、および端末個別情報作成部２２から入力された端末個別情報をアンテナ３０から送信する。受信部２６は、ＬＴＥ−Ａ端末４０からのＲＡＣＨプリアンブルメッセージを受信する。ＲＡＣＨ処理部２８は、受信部２６から入力されたＲＡＣＨプリアンブルメッセージを処理する。
図３は、第１の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０の構成を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、受信部４４、送信部４６、報知情報取得部４８、端末個別情報取得部５０、優先度情報判定部５２、周波数選択部５４、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６を有する。
受信部４４は、基地局１０から送信される報知情報及び端末個別情報を受信する。報知情報取得部４８は、受信部４４から入力された報知情報から優先度情報及びＲＡＣＨ関連情報を抽出し、それぞれ、優先度情報判定部５２、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６へ出力する。端末個別情報取得部５０は、受信部４４から入力された端末個別情報から優先度情報を抽出し、優先度情報判定部５２に出力する。
優先度情報判定部５２は、報知情報取得部４８及び端末個別情報取得部５０から入力されたアイドル端末用優先度情報とコネクテッド端末用優先度情報を判定して、判定結果を周波数選択部５４に出力する。
周波数選択部５４は、優先度情報判定部５２から入力された判定結果に従って、アイドル状態の時はキャンプする周波数を選択する。周波数選択部５４は、コネクテッド状態の時はＲＡＣＨプリアンブル送信先の周波数を選択し、選択した周波数の情報をＲＡＣＨプリアンブル作成部５６に出力する。
ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブル送信先の周波数の情報に従って、ＲＡＣＨ関連情報から使用するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを選択する。ここで、ＲＡＣＨプリアンブル送信先の周波数の情報は周波数選択部５４から入力され、ＲＡＣＨ関連情報は報知情報取得部４８から入力される。ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブルパラメータを用いてＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成して、送信部４６に出力する。送信部４６は、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６から入力されたＲＡＣＨプリアンブルメッセージをアンテナ４２から送信する。
図４は、第１の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０の動作を示すフローチャートである。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、基地局１０から報知情報を受信し（Ｓ４０）、アイドル状態用及びコネクテッド状態用の優先度情報を保持する（Ｓ４２）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０は、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に、コネクテッド端末用優先度情報の中で、優先度の高いキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択する（Ｓ４４）。選択したキャリアに対応するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを、報知情報から取得したＲＡＣＨ関連パラメータの中から選択し（Ｓ４６）、ＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成する（Ｓ４８）。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、作成したＲＡＣＨプリアンブルメッセージを、優先度情報によって選択したＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアに向けて送信する（Ｓ５０）。基地局１０とコネクションを確立したら（Ｓ５２）、ＬＴＥ−Ａ端末は、データの送受信を行う（Ｓ５４）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０は、基地局１０からコネクション解放メッセージを受信したら（Ｓ５６でＹＥＳ）、その中に端末個別の優先度情報が指示されているかどうかを判定する（Ｓ５８）。端末個別の優先度情報が指示されている場合は（Ｓ５８でＹＥＳ）、ＬＴＥ−Ａ端末４０は、保持している優先度情報を指示された優先度情報によって上書きする（Ｓ６０）。ＬＴＥ−Ａ端末４０は、コネクテッド状態からアイドル状態になる時に、優先度情報に従って、キャンプする周波数を選択する（Ｓ６２）。以上、第１の実施の形態の無線通信システムについて説明した。
第１の実施の形態では、アイドル端末用及びコネクテッド端末用の優先度情報をそれぞれ設定する。これにより、アイドル時にＬＴＥ−Ａ端末４０を共用キャリアにキャンプオンさせると共に、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に専用キャリアを選択可能にし、専用キャリアに接続させることができる。
図１に示すように、共用キャリアＡのアイドル端末用優先度を共用キャリアＢのアイドル端末用優先度より高くし、アイドル状態のＬＴＥ−Ａ端末４０を共用キャリアＡに集約する。これにより、ＬＴＥ−Ａ端末４０用の報知情報、ページングを共用キャリアＡのみで送信することが可能になり、共用キャリア全体におけるシグナリングオーバヘッドを削減できる。
上記した実施の形態では、ＬＴＥ端末用、アイドル端末用、コネクテッド端末用の周波数優先度が異なる例を挙げているが、周波数優先度を同じにしてもよい。この場合には、ＬＴＥ−Ａ端末４０は、受信品質の良い方のキャリアを選択する。
上記した実施の形態では、一の基地局１０が有する複数の周波数帯（共用キャリアＡ，Ｂ、専用キャリア）に優先度情報を付与する例について説明したが、別の基地局が有する複数の周波数に優先度情報を付与してもよい。この場合、同一の基地局１０が管理しているキャリアには、例えば同一のＰＣＩ（Physical Cell Identity）を付与してもよい。これにより、ＬＴＥ−Ａ端末４０は、キャリアを所有する基地局１０を認識できる。また、ＰＣＩを付与する方法のほかに、ＬＴＥ−Ａ端末４０がキャンプしているキャリアの基地局１０が管理している他のキャリアにフラグを付与してもよい。これにより、キャンプしているキャリアの基地局１０と同じ基地局１０の管理によるキャリアであることを示すことができる。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、基地局とＬＴＥ−Ａ端末は、アイドル端末用優先度情報とコネクテッド端末用優先度情報との組み合わせを記録した共通のテーブルを有している。基地局は、この共通のテーブルに規定された参照番号によって、アイドル端末用優先度情報とコネクテッド端末用優先度情報を指定する。これによって、ＬＴＥ−Ａ端末用の優先度情報の情報量を削減できる。
図５は、第２の実施の形態に係るＬＴＥ−Ａ端末用の優先度情報のテーブルの例を示す図である。テーブルは、アイドル端末用優先度とコネクテッド端末用優先度の組み合わせが記録されている。このテーブルから、参照番号に対応する優先度を読み出すことにより、アイドル端末用優先度とコネクテッド端末用優先度を求めることができる。このテーブルは、ＬＴＥ−Ａ端末の製造時あるいは販売時に設定しておいてもよいし、報知情報として送信してもよい。
図５において、参照番号０〜４では、アイドル状態用の優先度とコネクテッド状態用の優先度が同じであり、参照番号５〜７ではアイドル端末用の優先度が「０」である。アイドル端末は、参照番号５〜７が設定されたキャリアをキャンプ先として選択しない。図５において、例えば参照番号「５」が設定されたキャリアは、コネクテッド端末にとって優先度は「３」となるが、アイドル端末にとって優先度は「０」となる。
図６は、第２の実施の形態に係る基地局１０ａとＬＴＥ−Ａ端末４０ａのシグナリングの動作を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０ａはアイドル状態の時に（Ｓ１０）、共用キャリアＡにキャンプしている。ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、基地局１０ａから報知情報によって優先度情報を取得する（Ｓ１２）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に、優先度情報によって最も高い優先度が示されたキャリアのペアとなるアップリンクキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択する。ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、選択したキャリア用のＲＡＣＨ関連パラメータを用いてＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成し、基地局１０ａに送信する（Ｓ１４）。
図６に示す例では、共用キャリアＡは参照番号が「３」なのでテーブル（図５）を参照すると優先度「４」、同様に共用キャリアＢは参照番号が「２」なので優先度「３」、専用キャリアは参照番号が「７」なので優先度「５」である。専用キャリアの優先度が最も高いので、専用キャリアのペアとなるアップリンクキャリアを、ＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択し、ＲＡＣＨプリアンブルを送信する（Ｓ１４）。以下は、第１の実施の形態と同様に、基地局１０ａとの接続のプロシジャを実行する（Ｓ１６〜Ｓ２２）。ＲＡＣＨプロシジャおよび接続設定プロシジャが成功すると、ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは専用キャリアにおいて基地局１０ａとコネクションを確立し（Ｓ２４）、ＲＲＣの設定を経て（Ｓ２６，Ｓ２８）、データの送受信を行う（Ｓ３０）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、基地局１０ａからのＲＲＣ接続解放メッセージを受け（Ｓ３２）、コネクテッド状態から再びアイドル状態となる（Ｓ３４）。この時、ＲＲＣ接続解放メッセージに端末個別の優先度情報が含まれていれば、アイドル時に報知情報によって取得した優先度情報を上書きする。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、報知情報またはＲＲＣ接続解放メッセージによって、基地局１０ａから指示された優先度情報から、アイドル端末用優先度情報を抽出し、優先度の高い周波数を選択してキャンプする。図６に示す例では、共用キャリアＡは参照番号が「３」なので優先度「４」、同様に共用キャリアＢは参照番号が「２」なので優先度「３」である。共用キャリアＡの優先度の方が高いので、ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、共用キャリアＡを選択し、キャンプする。
図７は、第２の実施の形態に係る基地局１０ａの構成を示す図である。基地局１０ａは、優先度情報生成部１２、報知情報作成部２０、端末個別情報作成部２２、送信部２４、受信部２６、ＲＡＣＨ処理部２８を有する。
優先度情報生成部１２は、ＬＴＥ端末向けの優先度情報を付与するＬＴＥ端末用優先度設定部１４、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部３２を有する。優先度情報生成部１２は、各端末向けの優先度を示す優先度情報を、報知情報作成部２０及び端末個別情報作成部２２に出力する。ＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部３２には、優先度情報テーブル記憶部３４が接続されている。優先度情報テーブル記憶部３４には、図５で説明したテーブルが記憶されている。ＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部３２は、優先度情報テーブル記憶部３４からテーブルを読み出し、テーブルに記憶されたアイドル端末用、コネクテッド端末用の優先度の組み合わせを選択することにより、ＬＴＥ−Ａ端末４０ａ向けの優先度を設定する。
図８は、第２の実施の形態に係るＬＴＥ−Ａ端末４０ａの構成を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、受信部４４、送信部４６、端末個別情報取得部５０、報知情報取得部４８、優先度情報判定部５２、周波数選択部５４、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６を有する。
受信部４４は、報知情報及び端末個別情報を受信する。報知情報取得部４８は、受信部４４から入力された報知情報から、優先度情報及びＲＡＣＨ関連情報を抽出し、それぞれ優先度情報判定部５２、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６へ出力する。端末個別情報取得部５０は、受信部４４から入力された端末個別情報から優先度情報を抽出し、優先度情報判定部５２に出力する。
優先度情報判定部５２は、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報判定部５８、優先度情報テーブル記憶部６０を有している。優先度情報テーブル記憶部６０には、図５で説明したテーブルが記憶されている。ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報判定部５８には、報知情報取得部４８及び端末個別情報取得部５０からＬＴＥ−Ａ端末４０ａ向けの優先度を示す参照番号が入力される。ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報判定部５８は、入力された参照番号に対応するアイドル端末用優先度とコネクテッド端末用優先度を、優先度情報テーブル記憶部６０に記憶されたテーブルから読み出す。優先度情報判定部５２は、アイドル端末用優先度情報およびコネクテッド端末用優先度情報を周波数選択部５４に出力する。
周波数選択部５４は、優先度情報判定部５２から入力された判定結果に従って、アイドル状態の時はキャンプする周波数を選択する。コネクテッド状態の時は、周波数選択部５４は、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数を選択し、選択した周波数の情報をＲＡＣＨプリアンブル作成部５６に出力する。
ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報に従って、ＲＡＣＨ関連情報の中から、使用するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを選択する。ここで、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報は周波数選択部５４から入力され、ＲＡＣＨ関連情報は報知情報取得部４８から入力される。ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブルパラメータを用いて、ＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成して、送信部４６に出力する。送信部４６は、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６から入力されたＲＡＣＨプリアンブルメッセージをアンテナ４２から送信する。
図９は、第２の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０ａの動作を示す図である。第２の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０ａの基本的な動作は、第１の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０の動作と同じである。ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、基地局１０ａから報知情報を受信し（Ｓ４０）、優先度情報を取得する（Ｓ４１）。ＬＴＥ−Ａ端末４０ａは、取得した優先度情報から、図５に示すテーブルに従って、アイドル状態用及びコネクテッド状態用の優先度情報を抽出し、保持する（Ｓ４２）。以下は、第１の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０ａと同様に、周波数選択を行う（Ｓ４４〜Ｓ６２）。以上、第２の実施の形態の無線通信システムの構成および動作について説明した。
第２の実施の形態の無線通信システムは、アイドル端末用優先度情報と、コネクテッド端末用優先度情報を組み合わせたテーブルを利用して、それぞれの優先度情報を指示する。これにより、第１の実施の形態におけるアイドル端末用優先度情報あるいはコネクテッド端末用優先度情報と同じビット数でアイドル端末用とコネクテッド端末用両方の優先度情報を示すことができ、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報の情報量を削減できる。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態におけるアイドル端末用優先度情報と同じビット数（３ビット）により、アイドル端末用とコネクテッド端末用の優先度情報を示す例について説明したが、ビット数をさらに少なくしてもよい。
上記した実施の形態において、コネクテッド端末を共用キャリアに接続させたい場合は、端末個別の優先度情報で指示してもよい。
上記した実施の形態では、優先度情報を示すテーブルの一例を挙げたが、優先度情報を示すテーブルは上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々なバリエーションが考えられる。図１０〜図１５に、優先度情報を示すテーブルのバリエーションを示す。
図１０に示すテーブルは、参照番号０〜５では、アイドル状態用の優先度とコネクテッド状態用の優先度が同じであり、参照番号６〜７ではアイドル端末用の優先度が「０」である。この例は、図５に示す例より、アイドル状態における優先度の設定に自由度を持たせることができる。
図１１に示すテーブルは、参照番号０〜６では、アイドル状態用の優先度とコネクテッド状態用の優先度が同じであり、参照番号７ではアイドル端末用の優先度が「０」である。この例は、図１０に示す例よりさらに、アイドル状態における優先度の設定に自由度を持たせることができる。
図１２に示すテーブルは、参照番号０〜４では、アイドル状態用の優先度「１〜５」に対し、コネクテッド状態用の優先度として一律に「１」が組み合わせられている。参照番号５〜７は、アイドル端末用の優先度が「０」である。この例では、コネクテッド端末用の優先度を変えずに、アイドル端末用の優先度だけを変えることが可能である。この例では、コネクテッド用の優先度を一律に「１」としているが、コネクテッド用の優先度を一律に「２」「３」等としてもよい。また、図１０、図１１に示す例のように、参照番号０〜５、あるいは０〜６においてアイドル端末用の優先度を設定し、これに対するコネクテッド端末用の優先度を一律としてもよい。
図１３に示すテーブルは、参照番号０〜４では、アイドル状態用の優先度「１〜５」に対し、コネクテッド状態用の優先度として、専用キャリアに対して設定されるコネクテッド状態用の優先度の最大値（この例では、参照番号７に対する優先度「５」）より、常に低い優先度が組み合わせられている。参照番号５〜７は、アイドル端末用の優先度が「０」である。この例では、コネクテッド端末用には、専用キャリアの優先度を一番高く設定した上で、共用キャリアに対しては自由度を持った優先度の設定が可能である。この例では、アイドル状態用の優先度「１〜５」に対して、コネクテッド状態用の優先度を「２，２，３，３，４」としている。また、図１０、図１１に示す例のように、参照番号０〜５、あるいは０〜６においてアイドル端末用の優先度を設定し、これに対するコネクテッド端末用の優先度として、専用キャリアの優先度の最大値よりも常に低い優先度となる組み合わせとしてもよい。
図１４に示すテーブルは、参照番号０〜４では、アイドル状態用の優先度「１〜５」に対して、コネクテッド状態用の優先度として昇順または降順とは異なる値が組み合わせられている。いくつを組み合わせるかは、システムの運用によって適宜設定することができる。参照番号５〜７は、アイドル端末用の優先度が「０」である。図１０、図１１に示す例のように、参照番号０〜５、あるいは０〜６においてコネクテッド端末用の優先度を適宜に設定してもよい。
図１５に示すテーブルでは、参照番号０〜４では、アイドル状態用の優先度「１〜５」に対し、コネクテッド状態用の優先度として「５〜１」が組み合わせられている。参照番号５〜７は、アイドル端末用の優先度が「０」である。これにより、アイドル状態のときに優先されるキャリアとコネクテッド状態のときに優先されるキャリアを分けることができる。図１０、図１１に示す例のように、参照番号０〜５、あるいは０〜６においてコネクテッド端末用の優先度をアイドル端末用の優先度を逆に設定してもよい。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、ＬＴＥ端末用の優先度情報において専用キャリアの優先度として「０」を設定する。ＬＴＥ端末は、もともと専用キャリアにアクセスすることはできないので、専用キャリアの優先度を設定する必要はないが、ＬＴＥ端末用の優先度情報に優先度「０」を設定することにより、ＬＴＥ−Ａ端末に対して専用キャリアを認識させる。具体的には、ＬＴＥ−Ａ端末４０がアイドル状態においてキャンプする周波数を選択する時に、ＬＴＥ端末用優先度情報とＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報の両方を参照する。ＬＴＥ端末用の優先度情報で優先度が「０」であるキャリアにキャンプオンしないようにする。このようにＬＴＥ端末用の優先度情報を利用することにより、ＬＴＥ−Ａ端末４０は、アイドル時とコネクテッド時の周波数優先度を判別できるので、共用キャリアで送信する優先度情報の情報量を削減できる。
図１６は、第３の実施の形態に係る基地局１０ｂとＬＴＥ−Ａ端末４０ｂのシグナリングの動作を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂはアイドル状態の時に共用キャリアＡにキャンプしている（Ｓ１０）。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、基地局１０ｂからの報知情報によってＬＴＥ端末用及びＬＴＥ−Ａ端末用の優先度情報を取得する（Ｓ１２）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に、優先度情報で最も高い優先度が示されたキャリアのペアとなるアップリンクキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択し、選択したキャリア用のＲＡＣＨ関連パラメータを用いてＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成し、基地局１０ｂに送信する（Ｓ１４）。
図１６に示す例では、専用キャリアが最も優先度が高いので、専用キャリアのペアとなるアップリンクキャリアを、ＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択し、ＲＡＣＨプリアンブルを送信する（Ｓ１４）。以下は、第１の実施の形態と同様に、基地局１０ｂとの接続のプロシジャを実行する（Ｓ１６〜Ｓ２２）。ＲＡＣＨプロシジャが成功すると、端末は専用キャリアにおいて基地局１０ｂとコネクションを確立し（Ｓ２４）、ＲＲＣの設定を経て（Ｓ２４，Ｓ２６）、データの送受信を行う（Ｓ３０）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、基地局１０ｂからのＲＲＣ接続解放メッセージを受信し（Ｓ３２）、コネクテッド状態から再びアイドル状態となる（Ｓ３４）。この時、ＲＲＣ接続解放メッセージに端末個別のＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報が含まれていれば、アイドル時に報知情報によって取得したＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報を新たなＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報によって上書きする。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、基地局１０ｂから報知情報またはＲＲＣ接続解放メッセージによって指示された優先度情報に従って、優先度の高い周波数を選択し、キャンプする。図１６に示す例では、専用キャリアが優先度の高い周波数として指示されているが、ＬＴＥ端末用の優先度情報の中で、専用キャリアの優先度が「０」となっている。従って、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報の中の専用キャリアの優先度を無視し、共用キャリアＡを選択し、キャンプする。
図１７は、本発明の第３の実施の形態に係る基地局１０ｂの構成を示す図である。基地局１０ｂは、優先度情報生成部１２、報知情報作成部２０、端末個別情報作成部２２、送信部２４、受信部２６、ＲＡＣＨ処理部２８を有する。
優先度情報生成部１２は、ＬＴＥ端末向けの優先度情報を付与するＬＴＥ端末用優先度設定部１４、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂ向けの優先度情報を付与するＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部３６を有し、各端末向けの優先度情報を、報知情報作成部２０及び端末個別情報作成部２２に出力する。
報知情報作成部２０は、優先度情報生成部１２から出力された各端末向けの優先度情報を含む報知情報を作成し、送信部２４に出力する。端末個別情報作成部２２は、優先度情報生成部１２から入力された各端末向けの優先度情報を含む端末個別情報を作成し、送信部２４に出力する。送信部２４は、報知情報作成部２０から入力された報知情報、及び端末個別情報作成部２２から入力された端末個別情報をアンテナ３０から送信する。
受信部２６は、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂからのＲＡＣＨプリアンブルメッセージを受信する。ＲＡＣＨ処理部２８は、受信部２６から入力されたＲＡＣＨプリアンブルメッセージを処理する。
図１８は、第３の実施の形態に係るＬＴＥ−Ａ端末４０ｂの構成を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、受信部４４、送信部４６、報知情報取得部４８、端末個別情報取得部５０、優先度情報判定部５２、周波数選択部５４、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６を有する。
受信部４４は、報知情報及び端末個別情報を受信する。報知情報取得部４８は、受信部４４から入力された報知情報から、優先度情報及びＲＡＣＨ関連情報を抽出し、それぞれ優先度情報判定部５２、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６へ出力する。
端末個別情報取得部５０は、受信部４４から入力された端末個別情報から、優先度情報を抽出し、優先度情報判定部５２に出力する。優先度情報判定部５２は、ＬＴＥ端末用優先度情報取得部６２、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報取得部６４、アイドル端末用優先度情報判定部６６、コネクテッド端末用優先度情報判定部６８を有する。
ＬＴＥ端末用優先度情報取得部６２は、報知情報取得部４８から入力されたＬＴＥ端末向けの優先度情報を取得し、アイドル端末用優先度情報判定部５２に出力する。ＬＴＥ端末用優先度情報取得部６２は、報知情報取得部４８及び端末個別情報取得部５０から入力されたＬＴＥ−Ａ端末４０ｂ向けの優先度情報を取得し、アイドル端末用優先度情報判定部６６及びコネクテッド端末用優先度情報判定部６８に出力する。
アイドル端末用優先度情報判定部６６には、ＬＴＥ端末用優先度情報取得部６２からＬＴＥ端末向けの優先度情報が入力される。アイドル端末用優先度情報判定部６６は、ＬＴＥ端末向けの優先度情報の中で、優先度「０」が示されたキャリアを、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報取得部６４から入力されたＬＴＥ−Ａ端末４０ｂ向けの優先度情報の中から削除して、アイドル端末用の周波数優先度を判定し、判定結果を周波数選択部５４に出力する。コネクテッド端末用優先度情報判定部６８には、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報取得部６４からＬＴＥ−Ａ端末４０ｂ向けの優先度情報が入力される。コネクテッド端末用優先度情報判定部６８は、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂ向けの優先度情報をもとに、コネクテッド端末用の周波数優先度を判定して、判定結果を周波数選択部５４に出力する。
周波数選択部５４は、優先度情報判定部５２から入力された判定結果に従って、アイドル状態の時はキャンプする周波数を選択する。コネクテッド状態の時は、周波数選択部５４は、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数を選択し、選択した周波数の情報をＲＡＣＨプリアンブル作成部５６に出力する。
ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報に従って、ＲＡＣＨ関連情報の中から、使用するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを選択する。ここで、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報は周波数選択部５４から入力され、ＲＡＣＨ関連情報は報知情報取得部４８から入力される。ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブルパラメータを用いてＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成して、送信部４６に出力する。送信部４６は、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６から入力されたＲＡＣＨプリアンブルメッセージをアンテナ４２から送信する。
図１９は、第３の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０ｂの動作を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、基地局１０ｂから報知情報を受信し（Ｓ４０）、ＬＴＥ端末用及びＬＴＥ−Ａ端末用の優先度情報を保持する（Ｓ４３）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に、コネクテッド状態用優先度情報の中で、周波数優先度の高いキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして選択する（Ｓ４４）。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、選択したキャリアに対応するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを、報知情報で取得したＲＡＣＨ関連パラメータから選択し（Ｓ４６）、ＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成する（Ｓ４８）。作成したＲＡＣＨプリアンブルメッセージを、優先度情報によって選択したＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアに向けて送信する（Ｓ５０）。基地局１０ｂとコネクションを確立したら（Ｓ５２）、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、データの送受信を行う（Ｓ５４）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、基地局１０ｂからコネクション解放メッセージを受信したら（Ｓ５６でＹＥＳ）、その中に端末個別の優先度情報が指示されているかどうかを判定する（Ｓ５８）。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、端末個別の優先度情報が指示されている場合は（Ｓ５８でＹＥＳ）、保持しているＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報を新たな優先度情報によって上書きする（Ｓ６０）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、コネクテッド状態からアイドル状態になる時に、ＬＴＥ端末用優先度情報の中で、優先度「０」が示されているキャリアを、ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報から削除し（Ｓ６１）、その優先度情報に従って、キャンプする周波数を選択する（Ｓ６２）。以上、第３の実施の形態の無線通信システムの構成および動作について説明した。
第３の実施の形態では、ＬＴＥ端末用の優先度情報の中で、専用キャリアの優先度を「０」として示す。これにより、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｂは、ＬＴＥ端末用の優先度情報を利用して、アイドル時とコネクテッド時の周波数優先度を判別できるので、共用キャリアで送信する優先度情報の情報量を削減できる。
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、優先度情報を、ＲＡＣＨ送信キャリア及び報知情報で送られるＲＡＣＨプリアンブルパラメータの選択時の重み付けに利用する。ＬＴＥ−Ａ端末４０が必ず優先度の高いキャリアを選択してしまうと、ＬＴＥ−Ａ端末４０のＲＡＣＨプリアンブル送信が特定キャリアに集中してしまうという問題が起こる。ＲＡＣＨ送信キャリアの選択に重み付けを行うことで、特定キャリアへのＲＡＣＨプリアンブル送信集中を回避することができる。
第４の実施の形態で用いられる基地局は、図７に示す基地局１０ａと同じである。また、第４の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０ｃと基地局１０ａのシグナリングの動作は、図６に示す動作と同じである。
図２０は、第４の実施の形態のＬＴＥ−Ａ端末４０ｃの構成を示す図である。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、受信部４４、送信部４６、報知情報取得部４８、端末個別情報取得部５０、優先度情報判定部５２、周波数選択部５４、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６を有する。
受信部４４は、基地局１０ａから送信される報知情報及び端末個別情報を受信する。報知情報取得部４８は、受信部４４から入力された報知情報から、優先度情報及びＲＡＣＨ関連情報を抽出し、それぞれ優先度情報判定部５２、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６へ出力する。
端末個別情報取得部５０は、受信部４４から入力された端末個別情報から、優先度情報を抽出し、優先度情報判定部５２に出力する。優先度情報判定部５２は、報知情報取得部４８及び端末個別情報取得部５０から入力されたＬＴＥ−Ａ端末４０ｃ向けの優先度情報を取得する。優先度情報判定部５２は、優先度情報に対応するアイドル端末用優先度とコネクテッド端末用優先度を、優先度情報テーブル記憶部６０に記憶されたテーブルから抽出する。優先度情報判定部５２は、アイドル端末用優先度およびコネクテッド端末用優先度を周波数選択部５４に出力する。
周波数選択部５４は、キャンプ周波数選択部７０とＲＡＣＨプリアンブル送信周波数選択部７２を有する。キャンプ周波数選択部７０は、優先度情報判定部５２から入力された判定結果に従って、アイドル状態の時にキャンプする周波数を選択する。ＲＡＣＨプリアンブル送信周波数選択部７２は、優先度情報判定部５２から入力された判定結果に従って、アイドル状態からコネクテッド状態になる時に、ＲＡＣＨプリアンブルを送信する周波数を選択する。ＲＡＣＨプリアンブル送信周波数選択部７２は、選択したＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報を、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６に出力する。
ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブル送信周波数選択部５４から入力されたＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報に従って、報知情報取得部４８から入力されたＲＡＣＨ関連情報から、使用するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを選択する。ここで、ＲＡＣＨプリアンブル送信先周波数の情報はＲＡＣＨプリアンブル送信周波数選択部５４から入力され、ＲＡＣＨ関連情報は報知情報取得部４８から入力される。ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６は、ＲＡＣＨプリアンブルパラメータを用いて、ＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成して、送信部４６に出力する。送信部４６は、ＲＡＣＨプリアンブル作成部５６から入力されたＲＡＣＨプリアンブルメッセージをアンテナ４２から送信する。
ＲＡＣＨプリアンブルを送信する周波数の選択方法としては、コネクテッド端末用の優先度情報をもとに、各キャリアの受信品質を考慮して行ってもよい。例えば、優先度が「５」のキャリアと「４」のキャリアの受信品質を比較して、優先度「５」のキャリアがある既定値を下回っており、「４」のキャリアの受信品質がある既定値を上回っていれば、優先度「４」のキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先として選択する。この時、受信品質を判定する既定値は、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃが有する既知の値、もしくは、基地局１０ａより報知あるいはＬＴＥ−Ａ端末４０ｃ個別に通知される値とする。
別の周波数選択方法としては、例えば、一回目の送信は最も優先度の高いキャリアを選択するが、失敗した場合には、一番優先度の高いキャリアと次に優先度の高いキャリアを比較して、その差に基づいて、一番優先度の高いキャリアに再びＲＡＣＨプリアンブルを送信するか、次に優先度の高いキャリアにＲＡＣＨプリアンブルを送信するかを決定する方法がある。例えば、一番優先度の高いキャリアの優先度が「５」であり、次に優先度の高いキャリアの優先度が「４」の場合は、優先度「５」のキャリアへのＲＡＣＨプリアンブル送信が失敗した時は、次に優先度「４」のキャリアにＲＡＣＨプリアンブルを送信する。一番優先度の高いキャリアの優先度が「５」であり、次に優先度の高いキャリアの優先度が「５」の場合は、優先度「５」のキャリアへのＲＡＣＨプリアンブル送信が失敗した時は、再度同じキャリアにＲＡＣＨプリアンブルを送信する。
別の周波数選択方法としては、周波数優先度の値を、各キャリアに割り当てられたＲＡＣＨプリアンブルの値を選択する確率計算に用いる方法がある。例えば、優先度「５」の周波数Ａ、優先度「４」の周波数Ｂ、優先度「２」の周波数Ｃがあるとする。各キャリアに割り当てられたＲＡＣＨプリアンブルが選択される確率を、周波数Ａが５／（５＋４＋２）、周波数Ｂが４／（５＋４＋２）、周波数Ｃが２／（５＋４＋２）と計算してもよい。この時、周波数Ａに割り当てられたＲＡＣＨプリアンブルが選択された場合、ＲＡＣＨプリアンブルの送信先は周波数Ａとなる。
図２１は、第４の実施の形態におけるＬＴＥ−Ａ端末４０ｃの動作を示す図である。ここで、ＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアの選択は、各キャリアの受信品質を考慮して行うものとする。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、基地局１０ａから報知情報を受信し（Ｓ４０）、優先度情報を取得する（ＳＳ４１）。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、取得した優先度情報から、図５のテーブルに従って、アイドル状態用及びコネクテッド状態用の優先度情報を抽出し、保持する（Ｓ４２）。
ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、ＲＡＣＨプリアンブル送信時に、コネクテッド状態用優先度情報の中で、周波数優先度の最も高いキャリアを選択する（Ｓ４４）。選択したキャリアの受信品質が既定値を超えている場合は（Ｓ６４でＹＥＳ）、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、そのキャリアをＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアとして決定する（Ｓ６６）。
選択したキャリアの受信品質が既定値を下回っている場合は（Ｓ６４でＮＯ）、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、次に周波数優先度の高いキャリアを選択し（Ｓ７４）、受信品質の判定を行う。選択したキャリアの受信品質が既定値を上回っている場合は（Ｓ６４でＹＥＳ）、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、ＲＡＣＨプリアンブル送信先として選択したキャリアに対応するＲＡＣＨプリアンブルパラメータを作成する。具体的には、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、報知情報で取得したＲＡＣＨ関連パラメータから選択し（Ｓ６６）、ＲＡＣＨプリアンブルメッセージを作成する（Ｓ６８）。ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは、作成したＲＡＣＨプリアンブルメッセージを、優先度情報と受信品質によって選択したＲＡＣＨプリアンブル送信先キャリアに向けて送信する（Ｓ７０）。ここで、ＲＡＣＨプロシジャが成功すれば（Ｓ７２でＹＥＳ）、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃは選択したキャリアにおいて基地局１０ａとコネクションを確立し（Ｓ７６）、データの送受信を行う（Ｓ７８）。
ＲＡＣＨプロシジャが失敗したら（Ｓ７２でＮＯ）、ＬＴＥ−Ａ端末４０ｃはコネクテッド状態用優先度情報の中から、次に優先度の高いキャリアを選択し（Ｓ７４）、受信品質が既定値を超えているかどうかの判定を行い（Ｓ６４）、以下、上記と同様の処理を行う。ここでは、ＲＡＣＨプロシジャが１回失敗したら、次のキャリアを選択する例について説明しているが、複数回ＲＡＣＨプロシジャが失敗した場合に、次のキャリアを選択してもよい。以上、第４の実施の形態の無線通信システムの構成および動作について説明した。
第４の実施の形態によれば、優先度情報を、ＲＡＣＨ送信キャリア及びＲＡＣＨプリアンブルパラメータの選択の重み付けに利用することで、特定キャリアへのＲＡＣＨプリアンブル送信集中を回避することができる。
なお、上記した実施の形態において、ＲＡＣＨプリアンブルメッセージ作成に用いるＲＡＣＨ関連パラメータは、基地局１０の管理下にある各キャリア間で共通であってもよい。
以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明したが、本実施の形態に対して多様な変形が可能であり、そして、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を添付の請求の範囲が含むことが意図されている。
本発明は、優先度情報としてコネクテッド状態とアイドル状態のそれぞれについての周波数の優先度を有することにより、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末を適切な周波数にキャンプオンさせることができ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄに対応した無線通信システム等として有用である。
１０ 基地局
１２ 優先度情報生成部
１４ ＬＴＥ端末用優先度設定部
１６ アイドル端末用優先度設定部
１８ コネクテッド端末用優先度設定部
２０ 報知情報作成部
２２ 端末個別情報作成部
２４ 送信部
２６ 受信部
２８ ＲＡＣＨ処理部
３０ アンテナ
３２ ＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部
３４ 優先度情報テーブル記憶部
３６ ＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部
４０ ＬＴＥ−Ａ端末
４２ アンテナ
４４ 受信部
４６ 送信部
４８ 報知情報取得部
５０ 端末個別情報取得部
５２ 優先度情報判定部
５４ 周波数選択部
５６ ＲＡＣＨプリアンブル作成部
５８ ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報判定部
６０ 優先度情報テーブル記憶部
６２ ＬＴＥ端末用優先度情報取得部
６４ ＬＴＥ−Ａ端末用優先度情報取得部
６６ アイドル端末用優先度情報判定部
６８ コネクテッド端末用優先度情報判定部
７０ キャンプ周波数選択部
７２ ＲＡＣＨプリアンブル送信周波数選択部

Claims (14)

  1. 複数の周波数のうちの一部の専用周波数によってコネクテッド状態のＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末とのみ通信し、残りの共用周波数によってＬＴＥ端末およびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末と通信する無線送受信装置であって、
    コネクテッド状態にあるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ端末向けに前記複数の周波数のそれぞれの優先度を設定すると共に、アイドル状態にあるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ端末向けに前記共用周波数のそれぞれの優先度を設定し、設定した優先度を示す優先度情報を生成する優先度情報生成部と、
    前記優先度情報を含む報知情報を作成する報知情報作成部と、
    前記報知情報を送信する送信部と、
    を備える無線送受信装置。
  2. 前記優先度情報を含む端末個別情報を作成する端末個別情報作成部を備え、
    前記送信部は、前記端末個別情報を送信する請求項１に記載の無線送受信装置。
  3. アイドル状態にあるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末向けの優先度とコネクテッド状態にあるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末向けの優先度の組み合わせを参照番号に関連付けて記憶したテーブルを有し、
    前記優先度情報生成部は、前記複数の周波数のそれぞれについて前記テーブルに記憶された組み合わせの中からアイドル状態とコネクテッド状態における優先度の組み合わせを選択し、その組み合わせにかかる参照番号を当該周波数の優先度として設定する請求項１または２に記載の無線送受信装置。
  4. 前記優先度情報生成部は、
    ＬＴＥ−Ａ端末向けに前記複数の周波数のそれぞれの優先度を設定するＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部と、
    ＬＴＥ端末向けに前記共用周波数のそれぞれの優先度を設定するＬＴＥ端末用優先度設定部と、を有し、
    前記ＬＴＥ−Ａ端末用優先度設定部は、コネクテッド状態にあるＬＴＥ−Ａ端末向けに各周波数の優先度を設定し、
    前記ＬＴＥ端末用優先度設定部は、前記専用周波数に対して選択不可を示す優先度を設定する請求項１または２に記載の無線送受信装置。
  5. 請求項１〜４のいずれかに記載の無線送受信装置を有する無線基地局。
  6. 複数の周波数によって通信可能な無線送受信装置であって、
    報知情報を受信する受信部と、
    前記報知情報から抽出した周波数の優先度であって、アイドル状態における優先度とコネクテッド状態における優先度とを判定する優先度判定部と、
    前記アイドル状態における優先度に基づいてアイドル時にキャンプする周波数を選択するキャンプ周波数選択部と、
    前記コネクテッド状態における優先度に基づいてＲＡＣＨプリアンブルの送信先周波数を選択する送信周波数選択部と、
    前記送信周波数選択部にて選択した周波数にてＲＡＣＨプリアンブルを送信するＲＡＣＨプリアンブル送信部と、
    を備える無線送受信装置。
  7. 前記受信部は、基地局より送信される端末個別情報を受信し、
    前記優先度判定部は、前記端末個別情報から抽出した周波数の優先度情報を判定する請求項６に記載の無線送受信装置。
  8. アイドル状態における優先度とコネクテッド状態における優先度の組み合わせを参照番号に関連付けて記憶したテーブルを有し、
    前記報知情報には、前記参照番号が優先度情報として含まれており、
    前記優先度判定部は、前記参照番号に対応するアイドル状態とコネクテッド状態のそれぞれの優先度を前記テーブルから読み出す請求項６または７に記載の無線送受信装置。
  9. 前記報知情報には、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末用の優先度とＬＴＥ端末の優先度とが含まれており、前記ＬＴＥ端末の優先度において前記専用周波数に対して選択不可を示す優先度が設定され、
    前記優先度判定部は、前記ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末用の優先度に基づいてコネクテッド状態における優先度を判定し、前記ＬＴＥ端末用の選択不可を示す優先度から前記専用周波数を特定し、前記ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末用の優先度から前記専用周波数を除いてアイドル状態における優先度を判定する請求項６または７に記載の無線送受信装置。
  10. 前記ＲＡＣＨプリアンブル送信部におけるＲＡＣＨプリアンブルの送信に失敗した場合に、前記送信周波数選択部は、前記優先度に基づいてＲＡＣＨプリアンブルを送信する送信先周波数を再度選択する請求項６〜９のいずれかに記載の無線送受信装置。
  11. 請求項６〜１０のいずれかに記載の無線送受信装置を備える無線端末。
  12. 複数の周波数のうちの一部の専用周波数によってコネクテッド状態のＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末とのみ通信し、残りの共用周波数によってＬＴＥ端末およびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末と通信する無線基地局と、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末とを有する無線通信システムであって、
    前記無線基地局は、
    アイドル状態にあるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ端末向けに前記共用周波数のそれぞれの優先度を設定すると共に、コネクテッド状態にあるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ端末向けに前記複数の周波数のそれぞれの優先度を設定し、設定した優先度を示す優先度情報を生成する優先度情報生成部と、
    前記優先度情報を含んだ報知情報を作成する報知情報作成部と、
    前記報知情報を送信する送信部と、
    を備え、
    前記ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末は、
    報知情報を受信する受信部と、
    前記報知情報から抽出した周波数の優先度であって、アイドル状態における優先度とコネクテッド状態における優先度とを判定する優先度判定部と、
    前記アイドル状態における優先度に基づいてアイドル時にキャンプする周波数を選択するキャンプ周波数選択部と、
    前記コネクテッド状態における優先度に基づいてＲＡＣＨプリアンブルの送信先周波数を選択する送信周波数選択部と、
    前記送信周波数選択部にて選択した周波数にてＲＡＣＨプリアンブルを送信するＲＡＣＨプリアンブル送信部と、
    を備える無線通信システム。
  13. 複数の周波数のうちの一部の専用周波数によってコネクテッド状態のＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末とのみ通信し、残りの共用周波数によってＬＴＥ端末およびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末と通信する無線送受信装置による優先度通知方法であって、
    前記無線送受信装置が、コネクテッド状態にあるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ端末向けに前記複数の周波数のそれぞれの優先度を設定すると共に、アイドル状態にあるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ端末向けに前記共用周波数のそれぞれの優先度を設定し、設定した優先度を示す優先度情報を生成するステップと、
    前記無線送受信装置が、前記優先度情報を含む報知情報を作成するステップと、
    前記無線送受信装置が、前記報知情報を送信するステップと、
    を備える優先度通知方法。
  14. 複数の周波数によって通信可能なＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末による周波数選択方法であって、
    前記ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末が報知情報を受信するステップと、
    前記ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末が、前記報知情報から抽出した周波数の優先度であって、アイドル状態における優先度とコネクテッド状態における優先度とを判定するステップと、
    前記ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末が、前記アイドル状態における優先度に基づいてアイドル時にキャンプする周波数を選択するステップと、
    前記ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末が、前記コネクテッド状態における優先度に基づいてＲＡＣＨプリアンブルの送信先周波数を選択するステップと、
    前記ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末が、選択した周波数にてＲＡＣＨプリアンブルを送信するステップと、
    を備える周波数選択方法。
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