JPWO2015125717A1 - 移動体通信システム、特定基地局、及びユーザ端末 - Google Patents

Abstract

ＬＴＥシステムは、複数のネットワークオペレータにより共用されるｅＮＢであって、かつ複数のネットワークオペレータに周波数の一次利用が許可されていない特定周波数帯においてＵＥとのＬＴＥ通信を行うｅＮＢ２００−２を備える。特定ｅＮＢ２００−２は、ｅＮＢ間インターフェイス６００を介して、複数のネットワークオペレータのそれぞれのＬＴＥネットワーク１に設けられたｅＮＢ２００−１とのバックホール通信を行う。

Description

本発明は、特定周波数帯を移動体通信に利用する移動体通信システム、特定基地局、及びユーザ端末に関する。

移動体通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、急増するトラフィック需要に応えるべく、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）を高度化する仕様策定が進められている（例えば非特許文献１参照）。

一方で、複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯が注目されている。そのような特定周波数帯としては、例えば、「アンライセンスドバンド」及び「ライセンスドシェアドバンド」が挙げられる。

ここで、アンライセンスドバンドとは、免許不要で利用できる周波数帯である。ライセンスドシェアドバンドとは、一の目的を持つ利用者（「周波数の一次利用者」と称される）のために割り当てられている周波数帯ではあるものの、地理的条件・技術的条件によっては他の目的を持つ利用者（「周波数の二次利用者」と称される）も利用可能な周波数帯である。

ここで、移動体通信システムにおいて急増するトラフィック需要に応えるための一手段として、上述した特定周波数帯を移動体通信に利用することが考えられる。

３ＧＰＰ技術仕様書「ＴＳ３６．３００ Ｖ１２．０．０」 ２０１４年１月

しかしながら、上述した特定周波数帯は、移動体ネットワークオペレータによる周波数の一次利用が許可されておらず、一の移動体ネットワークオペレータが占有できない周波数帯であるため、当該特定周波数帯を移動体通信に利用することが難しいという問題がある。

そこで、本発明は、特定周波数帯を移動体通信に利用可能とする移動体通信システム、特定基地局、及びユーザ端末を提供することを目的とする。

第１の特徴に係る移動体通信システムは、複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯においてユーザ端末との移動体通信を行う特定基地局を備える。前記特定基地局は、基地局間インターフェイスを介して、前記複数の移動体ネットワークオペレータのそれぞれの移動体通信ネットワークに設けられた一般基地局とのバックホール通信を行う。

第２の特徴に係る特定基地局は、複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯においてユーザ端末との移動体通信を行う。前記特定基地局は、基地局間インターフェイスを介して、前記複数の移動体ネットワークオペレータのそれぞれの移動体通信ネットワークに設けられた一般基地局とのバックホール通信を行う制御部を備える。

第３の特徴に係るユーザ端末は、複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯において移動体通信を行う特定基地局と、前記複数の移動体ネットワークオペレータの何れかの移動体通信ネットワークに設けられる基地局であって、基地局間インターフェイスを介して前記特定基地局との通信を行う一般基地局と、を備える移動体通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、前記一般基地局との通信及び前記特定基地局との通信を同時に行う二重接続方式の通信を行う制御部を備える。前記二重接続方式において、前記ユーザ端末とＲＲＣ接続を確立するマスタ基地局として前記一般基地局を設定し、追加的な無線リソースを前記ユーザ端末に提供するセカンダリ基地局として前記特定基地局を設定する。

実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 実施形態に係るＵＥのブロック図である。 実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 実施形態に係る無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 実施形態に係る無線フレームの構成図である。 実施形態に係るＬＴＥシステムの適用シナリオを示す図である。 実施形態に係る休止モードに関連する動作を示す図である。 実施形態に係る二重接続方式の概要を示す図である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る移動体通信システムは、複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯においてユーザ端末との移動体通信を行う特定基地局を備える。前記特定基地局は、基地局間インターフェイスを介して、前記複数の移動体ネットワークオペレータのそれぞれの移動体通信ネットワークに設けられた一般基地局とのバックホール通信を行う。

実施形態では、前記移動体通信システムは、前記移動体通信ネットワークの外部に設けられたインターフェイスコントローラを備える。前記インターフェイスコントローラは、該インターフェイスコントローラと前記前記移動体通信ネットワークとの間に、前記基地局間インターフェイスとして使用される通信路を確立する。

実施形態では、前記移動体通信ネットワークは、前記特定基地局と前記移動体通信ネットワークとの接続点として機能するゲートウェイを有する。

実施形態では、前記特定基地局は、前記特定周波数帯を前記移動体通信に利用できない場合に、少なくとも前記移動体通信を休止する休止モードに遷移し、前記休止モードにおいて前記バックホール通信も休止する。

実施形態では、前記特定基地局、又は前記移動体通信ネットワークの外部に設けられたインターフェイスコントローラは、前記基地局間インターフェイスを介して、前記休止モードの開始を示す開始通知又は前記休止モードの解除を示す解除通知を前記一般基地局に送信する。

実施形態では、前記解除通知は、前記休止モードの解除後に前記移動体通信に利用する周波数帯を示す周波数情報を含む。

実施形態では、前記一般基地局は、前記特定基地局のセル情報と前記特定基地局が前記休止モードであるか否かに関するモード情報とを含む近隣セルリストを管理している。前記一般基地局は、前記開始通知又は前記解除通知の受信に応じて、前記近隣セルリストに含まれる前記モード情報を更新する。

実施形態では、前記移動体通信システムは、前記一般基地局との通信及び前記特定基地局との通信を同時に行う二重接続方式をサポートする所定ユーザ端末をさらに有する。前記一般基地局は、前記二重接続方式において前記ユーザ端末とＲＲＣ接続を確立するマスタ基地局である。前記特定基地局は、前記二重接続方式において追加的な無線リソースを前記ユーザ端末に提供するセカンダリ基地局である。

実施形態では、ＲＲＣアイドル状態の前記所定ユーザ端末は、前記特定基地局のセルをサービングセルとして選択せずに前記一般基地局のセルを前記サービングセルとして選択するセル再選択制御を行う。

実施形態では、前記所定ユーザ端末は、自ユーザ端末が前記二重接続方式をサポートしていることを示す能力情報を前記一般基地局又は前記特定基地局に通知する。

実施形態では、前記特定周波数帯を利用した前記移動体通信をサポートしているユーザ端末は、前記特定周波数帯に関する能力情報を前記一般基地局に通知する。

実施形態に係る特定基地局は、複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯においてユーザ端末との移動体通信を行う。前記特定基地局は、基地局間インターフェイスを介して、前記複数の移動体ネットワークオペレータのそれぞれの移動体通信ネットワークに設けられた一般基地局とのバックホール通信を行う制御部を備える。

実施形態に係るユーザ端末は、複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯において移動体通信を行う特定基地局と、前記複数の移動体ネットワークオペレータの何れかの移動体通信ネットワークに設けられる基地局であって、基地局間インターフェイスを介して前記特定基地局との通信を行う一般基地局と、を備える移動体通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、前記一般基地局との通信及び前記特定基地局との通信を同時に行う二重接続方式の通信を行う制御部を備える。前記二重接続方式において、前記ユーザ端末とＲＲＣ接続を確立するマスタ基地局として前記一般基地局を設定し、追加的な無線リソースを前記ユーザ端末に提供するセカンダリ基地局として前記特定基地局を設定する。

［実施形態］
以下において、３ＧＰＰ規格に基づく移動体通信システムであるＬＴＥシステムに本発明を適用する場合の実施形態を説明する。

（ＬＴＥシステム）
図１は、実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。

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

ＵＥ１００は、ユーザ端末に相当する。ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、セル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００の構成については後述する。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、無線アクセスネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）２００を含む。ｅＮＢ２００は、基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。ｅＮＢ２００の構成については後述する。

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

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

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０により、ＬＴＥシステムのネットワーク（以下「ＬＴＥネットワーク」という）が構成される。ＬＴＥネットワークは、移動体通信ネットワークに相当する。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ＰＤＣＰ層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

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

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

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

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

（適用シナリオ）
以下において、実施形態に係るＬＴＥシステムの適用シナリオについて説明する。実施形態では、特定周波数帯をＬＴＥ通信（移動体通信）に利用する。特定周波数帯は、複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する周波数帯である。換言すると、特定周波数帯は、一の移動体ネットワークオペレータが占有することができない周波数帯である。

特定周波数帯のうちライセンスドシェアドバンドは、周波数の一次利用者のために割り当てられている周波数帯ではあるものの、地理的条件・技術的条件によっては二次利用者も利用可能な周波数帯である。

特定周波数帯がライセンスドシェアドバンドであるケースを想定すると、例えば、特定周波数帯において、テレビ放送の利用者が一次利用者に相当し、ＬＴＥ通信の利用者が二次利用者に相当する。一次利用者は、免許が付与された用途（目的）で特定周波数帯を利用する。すなわち、一次利用者は、二次利用者よりも優先して特定周波数帯を利用するように規定される。

このように、特定周波数帯は、ＬＴＥネットワーク・オペレータ（以下「オペレータ」という）による周波数の一次利用が許可されておらず、一のオペレータが占有できない周波数帯である。

図６は、実施形態に係るＬＴＥシステムの適用シナリオを示す図である。

図６に示すように、実施形態に係るＬＴＥシステムは、オペレータＡのＬＴＥネットワーク１Ａ、オペレータＢのＬＴＥネットワーク１Ｂ、及びｅＮＢ２００−２を備える。ＬＴＥネットワーク１Ａは、ｅＮＢ２００−１Ａ及びＥＰＣ２０Ａを含む。ＬＴＥネットワーク１Ｂは、ｅＮＢ２００−１Ｂ及びＥＰＣ２０Ｂを含む。実施形態では、ｅＮＢ２００−１（２００−１Ａ及び２００−１Ｂ）は、一般基地局に相当する。

ｅＮＢ２００−２は、複数のオペレータ（オペレータＡ及びＢ）により共用されるｅＮＢ２００であって、かつ特定周波数帯においてＵＥ１００とのＬＴＥ通信を行うものである。実施形態では、ｅＮＢ２００−２は、特定基地局に相当する。ｅＮＢ２００−２は、例えば、オペレータＡ及びＢとは独立した企業又は組織（いわゆる、サードパーティ）又はオペレータＡ及びＢの共同企業（いわゆる、ジョイントベンチャー）により運用される。実施形態では、ｅＮＢ２００−２のセルが、ｅＮＢ２００−１のセルに隣接するケースを想定する。

ｅＮＢ２００−２は、ｅＮＢ間インターフェイス６００Ａを介して、オペレータＡのＬＴＥネットワーク１Ａに設けられたｅＮＢ２００−１Ａとのバックホール通信を行う。また、ｅＮＢ２００−２は、ｅＮＢ間インターフェイス６００Ｂを介して、オペレータＢのＬＴＥネットワーク１Ｂに設けられたｅＮＢ２００−１Ｂとのバックホール通信を行う。ｅＮＢ間インターフェイス６００（６００Ａ及び６００Ｂ）は、例えばＸ２インターフェイスである。

また、実施形態に係るＬＴＥシステムは、ＬＴＥネットワーク１（１Ａ及び１Ｂ）の外部に設けられたインターフェイスコントローラ４００を備える。インターフェイスコントローラ４００は、インターフェイスコントローラ４００とＬＴＥネットワーク１との間に、ｅＮＢ間インターフェイス６００として使用される通信路を確立する。当該通信路は、例えばＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。実施形態では、インターフェイスコントローラ４００は、ｅＮＢ２００−２の内部に設けられる。但し、インターフェイスコントローラ４００は、ｅＮＢ２００−２の外部に設けられ、かつｅＮＢ２００−２と接続されていてもよい。

ＬＴＥネットワーク１は、ｅＮＢ２００−２とＬＴＥネットワーク１との接続点として機能するゲートウェイ５００を有する。図６では、ＬＴＥネットワーク１Ａにおけるゲートウェイ５００ＡがｅＮＢ２００−１Ａの外部に設けられており、ＬＴＥネットワーク１Ｂにおけるゲートウェイ５００ＢがｅＮＢ２００−１Ｂの内部に設けられるケースを例示している。

このような適用シナリオにおいて、ｅＮＢ２００−２は、ｅＮＢ２００−２単独で１つのＵＥ１００とのＬＴＥ通信（単一ｅＮＢ通信）を行う。

或いは、ｅＮＢ２００−２は、ｅＮＢ間インターフェイス６００を利用しながらｅＮＢ２００−１と共同で１つのＵＥ１００とのＬＴＥ通信（複数ｅＮＢ通信）を行う。この場合、当該１つのＵＥ１００は、ｅＮＢ２００−１及びｅＮＢ２００−２の両方から無線リソースの割り当てを受ける。そのような複数ｅＮＢ通信は二重接続（Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）方式と称される。二重接続方式の詳細については後述する。

なお、複数のオペレータ（オペレータＡ及びＢ）がｅＮＢ２００−２（特定周波数帯）を共用するためのスケジューリング方法としては、例えば以下の２通りの方法がある。

第１のスケジューリング方法は、複数のオペレータが時分割でｅＮＢ２００−２を使用する方法である。例えば１つのサブフレームを１つのオペレータに割り当てる。第１のスケジューリング方法では、ｅＮＢ２００−２は、オペレータが単位時間当たりに使用できるサブフレーム情報及び／又は周波数リソース情報を当該オペレータのＬＴＥネットワーク１（ｅＮＢ２００−１）に通知する。

第２のスケジューリング方法は、複数のオペレータが同時にｅＮＢ２００−２を使用可能としつつ、オペレータごとに異なる周波数リソースを割り当てる方法である。すなわち、特定周波数帯を複数のオペレータで周波数分割する。この場合、ｅＮＢ２００−２には、複数のオペレータが共用するＭＡＣスケジューラ（統一ＭＡＣスケジューラ）が設けられる。第２のスケジューリング方法では、ｅＮＢ２００−２は、オペレータが単位時間当たりに使用できる周波数リソース情報を当該オペレータのＬＴＥネットワーク１（ｅＮＢ２００−１）に通知する。

このように、実施形態に係る適用シナリオでは、複数のオペレータが特定周波数帯を共用しながら、特定周波数帯をＬＴＥ通信に利用可能とすることができる。よって、特定周波数帯の有効活用を図ることができる。

（休止モード）
以下において、実施形態に係る休止モードについて説明する。実施形態では、ｅＮＢ２００−２は、特定周波数帯をＬＴＥ通信に利用できない場合に、少なくともＬＴＥ通信を休止する休止モードに遷移し、休止モードにおいてバックホール通信も休止する。このようなバックホール・ドーマントにより、バックホールのトラフィック負荷を低減できる。

ここで特定周波数帯をＬＴＥ通信に利用できない場合とは、例えばｅＮＢ２００−２周辺で特定周波数帯の一次利用者を検知した場合である。ｅＮＢ２００−１に接続するＵＥ１００からの測定報告によりｅＮＢ２００−１が当該一次利用者を検知し、その旨をｅＮＢ２００−１からｅＮＢ２００−２に通知する。或いは、ＬＴＥ通信を行わない期間をｅＮＢ２００−２に設定し、当該期間においてｅＮＢ２００−２がキャリアセンスを行うことにより当該一次利用者を検知する。

図７は、休止モードに関連する動作を示す図である。

図７に示すように、ｅＮＢ２００−２（又はインターフェイスコントローラ４００）は、ｅＮＢ間インターフェイス６００を介して、休止モードの開始を示す開始通知又は休止モードの解除を示す解除通知をｅＮＢ２００−１に送信する（ステップＳ１１）。これにより、ｅＮＢ２００−１は、ｅＮＢ２００−２における休止モードの開始・解除を把握できる。休止モードの解除通知は、休止モードの解除後にＬＴＥ通信に利用する周波数帯を示す周波数情報を含んでもよい。

実施形態では、ｅＮＢ２００−１は、ｅＮＢ２００−２のセル情報とｅＮＢ２００−２が休止モードであるか否かに関するモード情報とを含む近隣セルリスト（ネイバーリスト）を管理している。ｅＮＢ２００−１は、休止モードの開始通知又は解除通知の受信に応じて、近隣セルリストに含まれるモード情報を更新する（ステップＳ１２）。これにより、ｅＮＢ２００−１は、ｅＮＢ２００−２のモードを適切に管理できる。

（二重接続方式）
実施形態に係るＬＴＥシステムは、二重接続方式をサポートする。二重接続方式は、リリース１２以降において導入が予定されている。二重接続方式では、ＵＥ１００には、複数のｅＮＢ２００から無線リソースが割り当てられるため、スループットの向上が見込まれる。なお、二重接続方式は、ｅＮＢ間キャリアアグリゲーション（ｉｎｔｅｒ−ｅＮＢ ＣＡ）と称されることもある。

図８は、二重接続方式の概要を示す図である。

図８に示すように、二重接続方式では、ＵＥ１００との接続を確立する複数のｅＮＢ２００のうち、マスタｅＮＢ（ＭｅＮＢ）のみが当該ＵＥ１００とのＲＲＣ接続を確立する。これに対し、当該複数のｅＮＢ２００のうちセカンダリｅＮＢ（ＳｅＮＢ）は、ＲＲＣ接続をＵＥ１００と確立せずに、追加的な無線リソースをＵＥ１００に提供する。ＭｅＮＢとＳｅＮＢとの間にはＸｎインターフェイスが設定される。Ｘｎインターフェイスは、Ｘ２インターフェイス又は新たなインターフェイスである。

二重接続方式では、ＵＥ１００は、ＭｅＮＢが管理するＮ個のセル及びＳｅＮＢが管理するＭ個のセルを同時に利用したキャリアアグリゲーションが可能である。ここで、ＭｅＮＢが管理するＮ個のセルからなるグループは、マスタセルグループ（ＭＣＧ）と称される。また、ＳｅＮＢが管理するＭ個のセルからなるグループは、セカンダリセルグループ（ＳＣＧ）と称される。

実施形態では、ｅＮＢ２００−２をＭｅＮＢとして設定することが禁止される。これに対し、ｅＮＢ２００−２をＳｅＮＢとして設定することは許容される。すなわち、ｅＮＢ２００−１をＭｅＮＢとして設定し、かつｅＮＢ２００−２をＳｅＮＢとして設定する二重接続方式を想定する。また、ｅＮＢ間インターフェイス６００をＸｎインターフェイスとして使用する。ＲＲＣコネクティッド状態のＵＥ１００は、二重接続方式により、ｅＮＢ２００−１（ＭｅＮＢ）との通信及びｅＮＢ２００−２（ＳｅＮＢ）との通信を同時に行う。

このように、ＬＴＥ通信の信頼性が低いｅＮＢ２００−２をＭｅＮＢとして設定するのではなく、ＬＴＥ通信の信頼性が高いｅＮＢ２００−１をＭｅＮＢとして設定することにより、適切な二重接続方式を実現できる。

例えば、ｅＮＢ２００−１とのＲＲＣ接続を確立したＵＥ１００は、上述した二重接続方式を自ＵＥ１００がサポートしている場合に、上述した二重接続方式を自ＵＥ１００がサポートしていることを示す能力情報をｅＮＢ２００−１に通知する。具体的には、ｅＮＢ２００−１及びｅＮＢ２００−２の組み合わせによる二重接続方式では、ＵＥ１００は、ＬＴＥネットワーク１の周波数帯に対応した第１の無線送受信機１１０と、特定周波数帯に対応した第２の無線送受信機１１０と、を備える必要がある。よって、ＵＥ１００は、そのような２つの無線送受信機を有することを示す能力情報をｅＮＢ２００−１に通知してもよい。或いは、ＵＥ１００は、特定周波数帯を利用したＬＴＥ通信をサポートしている場合に、特定周波数帯に関する能力情報をｅＮＢ２００−１に通知してもよい。

ＵＥ１００から能力情報を受信したｅＮＢ２００−１は、受信した能力情報に基づいて、ｅＮＢ２００−２をＳｅＮＢとして設定する二重接続方式の通信をＵＥ１００と開始するか否かを判断する。当該二重接続方式の通信を開始すると判断したｅＮＢ２００−１は、ＳｅＮＢ追加要求をｅＮＢ２００−２に送信する。ｅＮＢ２００−２は、ｅＮＢ２００−１からのＳｅＮＢ追加要求の受信に応じて、ＵＥ１００のための無線リソースを設定し、ＳｅＮＢ追加応答をｅＮＢ２００−１に送信する。これにより、二重接続方式の通信が開始される。

また、二重接続方式をサポートするＵＥ１００がｅＮＢ２００−２とのＲＲＣ接続を確立した後、二重接続方式を開始する場合には、次のような問題がある。具体的には、ｅＮＢ２００−２をＭｅＮＢとして設定することを禁止しているため、ＲＲＣ接続をｅＮＢ２００−２からｅＮＢ２００−１に移すためのハンドオーバ手順が必要となり、二重接続方式を開始するための処理が煩雑になる。

そこで、実施形態では、二重接続方式をサポートするＵＥ１００は、ＲＲＣアイドル状態において、ｅＮＢ２００−２のセルをサービングセル（キャンプ先セル）として選択せずにｅＮＢ２００−１のセルをサービングセルとして選択するセル再選択制御を行う。例えば、二重接続方式をサポートするＵＥ１００の事前設定により、特定周波数帯をセル再選択の評価対象としないように設定する。

これにより、二重接続方式をサポートするＵＥ１００が、ＲＲＣアイドル状態において、ｅＮＢ２００−２のセルをサービングセルとして選択することを禁止できる。すなわち、二重接続方式をサポートするＵＥ１００は、ＲＲＣアイドル状態において、必ずｅＮＢ２００−１のセルをサービングセルとして選択することになる。よって、ＲＲＣコネクティッド状態に遷移する際に、必ずｅＮＢ２００−１とのＲＲＣ接続を確立するようになるため、二重接続方式の通信を円滑に開始できる。

［その他の実施形態］
上述した実施形態では、ＵＥ１００が能力情報をｅＮＢ２００−１に通知するケースを例示したが、ＵＥ１００が能力情報をｅＮＢ２００−２に通知してもよい。

上述した実施形態では、特定周波数帯がライセンスドシェアドバンドであるケースを主として想定していた。しかしながら、特定周波数帯は、２．４ＧＨｚ帯などのＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ−Ｓｃｉｅｎｃｅ−Ｍｅｄｉｃａｌ）バンド、すなわちアンライセンスドバンドであってもよい。

また、上述した実施形態では、移動体通信システムの一例としてＬＴＥシステムを説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。

日本国特許出願第２０１４−０３２２９８号（２０１４年２月２１日出願）の全内容が、参照により本願明細書に組み込まれている。

本発明は、無線通信分野において有用である。

Claims (13)

1. 複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯においてユーザ端末との移動体通信を行う特定基地局を備え、
   前記特定基地局は、基地局間インターフェイスを介して、前記複数の移動体ネットワークオペレータのそれぞれの移動体通信ネットワークに設けられた一般基地局とのバックホール通信を行うことを特徴とする移動体通信システム。
2. 前記移動体通信ネットワークの外部に設けられたインターフェイスコントローラを備え、
   前記インターフェイスコントローラは、該インターフェイスコントローラと前記前記移動体通信ネットワークとの間に、前記基地局間インターフェイスとして使用される通信路を確立することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
3. 前記移動体通信ネットワークは、前記特定基地局と前記移動体通信ネットワークとの接続点として機能するゲートウェイを有することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
4. 前記特定基地局は、前記特定周波数帯を前記移動体通信に利用できない場合に、少なくとも前記移動体通信を休止する休止モードに遷移し、前記休止モードにおいて前記バックホール通信も休止することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
5. 前記特定基地局、又は前記移動体通信ネットワークの外部に設けられたインターフェイスコントローラは、前記基地局間インターフェイスを介して、前記休止モードの開始を示す開始通知又は前記休止モードの解除を示す解除通知を前記一般基地局に送信することを特徴とする請求項４に記載の移動体通信システム。
6. 前記解除通知は、前記休止モードの解除後に前記移動体通信に利用する周波数帯を示す周波数情報を含むことを特徴とする請求項５に記載の移動体通信システム。
7. 前記一般基地局は、前記特定基地局のセル情報と前記特定基地局が前記休止モードであるか否かに関するモード情報とを含む近隣セルリストを管理しており、
   前記一般基地局は、前記開始通知又は前記解除通知の受信に応じて、前記近隣セルリストに含まれる前記モード情報を更新することを特徴とする請求項５に記載の移動体通信システム。
8. 前記一般基地局との通信及び前記特定基地局との通信を同時に行う二重接続方式をサポートする所定ユーザ端末をさらに有し、
   前記一般基地局は、前記二重接続方式において前記ユーザ端末とＲＲＣ接続を確立するマスタ基地局であり、
   前記特定基地局は、前記二重接続方式において追加的な無線リソースを前記ユーザ端末に提供するセカンダリ基地局であることを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
9. ＲＲＣアイドル状態の前記所定ユーザ端末は、前記特定基地局のセルをサービングセルとして選択せずに前記一般基地局のセルを前記サービングセルとして選択するセル再選択制御を行うことを特徴とする請求項８に記載の移動体通信システム。
10. 前記所定ユーザ端末は、自ユーザ端末が前記二重接続方式をサポートしていることを示す能力情報を前記一般基地局又は前記特定基地局に通知することを特徴とする請求項８に記載の移動体通信システム。
11. 前記特定周波数帯を利用した前記移動体通信をサポートしているユーザ端末は、前記特定周波数帯に関する能力情報を前記一般基地局に通知することを特徴とする請求項１に記載に記載の移動体通信システム。
12. 複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯においてユーザ端末との移動体通信を行う特定基地局であって、
    基地局間インターフェイスを介して、前記複数の移動体ネットワークオペレータのそれぞれの移動体通信ネットワークに設けられた一般基地局とのバックホール通信を行う制御部を備えることを特徴とする特定基地局。
13. 複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯において移動体通信を行う特定基地局と、
    前記複数の移動体ネットワークオペレータの何れかの移動体通信ネットワークに設けられる基地局であって、基地局間インターフェイスを介して前記特定基地局との通信を行う一般基地局と、を備える移動体通信システムにおいて用いられるユーザ端末であって、
    前記一般基地局との通信及び前記特定基地局との通信を同時に行う二重接続方式の通信を行う制御部を備え、
    前記二重接続方式において、前記ユーザ端末とＲＲＣ接続を確立するマスタ基地局として前記一般基地局を設定し、追加的な無線リソースを前記ユーザ端末に提供するセカンダリ基地局として前記特定基地局を設定することを特徴とするユーザ端末。

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