WO2015045775A1 - 基地局、ユーザ端末及び無線通信制御方法 - Google Patents

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WO2015045775A1
WO2015045775A1 PCT/JP2014/073287 JP2014073287W WO2015045775A1 WO 2015045775 A1 WO2015045775 A1 WO 2015045775A1 JP 2014073287 W JP2014073287 W JP 2014073287W WO 2015045775 A1 WO2015045775 A1 WO 2015045775A1
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base station
state
user terminal
detection
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PCT/JP2014/073287
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浩樹 原田
一樹 武田
聡 永田
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株式会社Ｎｔｔドコモ
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a base station, a user terminal, and a radio communication control method in a next generation mobile communication system.
  • LTE Long Term Evolution
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • LTE-A LTE advanced or LTE enhancement
  • a small cell eg, a pico cell, a femto cell, etc.
  • a macro cell having a wide coverage area with a radius of several kilometers.
  • Heterogeneous Network is being studied (for example, Non-Patent Document 2).
  • HetNet use of carriers in different frequency bands as well as in the same frequency band between a macro cell (macro base station) and a small cell (small base station) is being studied.
  • 3GPP TS 36.300 “Evolved UTRA and Evolved UTRAN Overall description”
  • 3GPP TR 36.814 E-UTRA further advancements for E-UTRA physical layer aspects”
  • HetNet it is assumed that a large number of small cells are arranged in a macro cell. In this case, for example, it is assumed that a small cell is locally arranged in a place with a large traffic to achieve an offload effect between the cells.
  • signal transmission from a small cell (small base station) having a low traffic load among a plurality of small cells is stopped, and the off state (or DTX) State).
  • the transition from the on state to the off state may be determined by observing the traffic of the small cell on the network side.
  • the transition from the off state to the on state needs to be controlled by appropriately determining that traffic is generated in the small cell area in the off state.
  • the DL signal reference signal, data signal, etc.
  • the problem is whether to control. For example, it is desired to appropriately shift the small cell in the off state to the on state.
  • the present invention has been made in view of such points, and in a configuration in which a small cell and a macro cell are arranged in an overlapping manner, a base station capable of appropriately controlling on / off of the small cell (small base station)
  • An object of the present invention is to provide a user terminal and a wireless communication control method.
  • the base station of the present invention is a base station that forms a small cell that overlaps with a macro cell, and switches between an on state, a DTX state, and an off state, and applies a UL signal transmitted from a user terminal.
  • a control unit that detects a detection unit; a control unit that controls transition from an off state to a DTX state based on detection of the UL signal; and a transmission unit that transmits a detection / measurement signal in the DTX state.
  • the unit controls the transition from the DTX state to the on state based on information notified in accordance with a result of the measurement report of the user terminal that has received the detection / measurement signal.
  • a small cell small base station
  • a small cell and a macro cell are overlapped.
  • HetNet HetNet
  • movement of ON / OFF control of a UL based small cell It is a figure which shows an example of the operation
  • the schematic which shows an example of the radio
  • FIG. 1 shows Rel. It is a conceptual diagram of HetNet assumed in 12 or later.
  • HetNet is a wireless communication system in which at least a part of a macro cell and a small cell is geographically overlapped.
  • HetNet is a radio base station that forms a macro cell (hereinafter referred to as a macro base station), a radio base station that forms a small cell (hereinafter referred to as a small base station), and a user terminal that communicates with the macro base station and the small base station. It is comprised including.
  • a relatively low frequency band carrier such as 800 MHz or 2 GHz
  • a relatively high frequency band carrier hereinafter, referred to as a high frequency band carrier
  • 800 MHz, 2 GHz, and 3.5 GHz are just examples.
  • 3.5 GHz may be used, and as a carrier of the small cell S, 800 MHz, 2 GHz, 800 MHz, 2 GHz, 1.7 GHz, or the like may be used.
  • the user distribution and traffic are not uniform and fluctuate in time or location. For this reason, when a large number of small cells are arranged in a macro cell, it is assumed that the small cells are arranged in different forms (Sparse and Dense) depending on the location as shown in FIG. .
  • the small base station that has shifted to the off state does not transmit a DL signal (for example, a cell-specific reference signal (CRS)) or the like, it is possible to reduce interference on adjacent small cells. Further, by turning off a small base station having a low traffic load (for example, no traffic), it is possible to reduce power consumption (energy saving).
  • a DL signal for example, a cell-specific reference signal (CRS)
  • CRS cell-specific reference signal
  • the transition from the on state to the off state may be determined by observing traffic on the network side.
  • the transition from the off state to the on state needs to be performed by recognizing that traffic is generated in the small cell in the off state.
  • the DL signal reference signal, data signal, etc.
  • the present inventors transmit a specific DL signal (detection / measurement signal, also called Discovery signal) in a long cycle by the small cell in the off state, and A method of determining based on the detection / measurement result of the DL signal at the terminal (DL based) is being studied.
  • a user terminal that has received a detection / measurement signal (Discovery signal) from a small cell measures the reception state of the detection / measurement signal and reports it to a network (for example, a macro base station). Then, the macro base station determines whether to shift the small cell to the on state based on the measurement result (measurement result).
  • DL based requires periodic transmission of DL signals even in the off state (that is, the DTX state is required), so interference reduction and energy saving are required compared to the complete off state. The effect is insufficient.
  • the present inventors also examined a method of transitioning to the ON state when a cell in the OFF state detects a UL signal transmitted by the user terminal as a method for realizing the transition from the OFF state to the ON state (UL based). is doing. Since UL based can be configured not to transmit a DL signal in an off state, interference reduction and energy saving effects can be obtained as compared with DL based.
  • the user terminal cannot measure anything for the cell in the off state until the cell in the off state shifts to the on state.
  • the connection delay may increase.
  • the macro cell (macro base station (Macro eNodeB)) instructs the user terminal to transmit a UL signal (UL transmission signal trigger) (ST21).
  • the user terminal that has received the UL transmission signal trigger instruction from the macro base station transmits the UL signal (ST22).
  • the small cell (small base station) in the off state listens to (monitors) the UL signal and tries to detect it (ST23).
  • the small base station in the off state that has detected the UL signal from the user terminal shifts to the on state (ST24), and transmits a synchronization signal (SS), a reference signal (CRS), and the like (ST25).
  • the user terminal performs detection of the small cell and measurement of the reception state (RSRP, RSRQ, etc.) based on the DL signal (SS, CRS, etc.) transmitted from the small cell that has shifted to the ON state (ST26).
  • the user terminal transmits a measurement result (measurement result) as a measurement report (MR: Measurement Report) to the macro base station (ST27), and the macro base station turns on / off the small base station based on the MR and the like. Decide off.
  • the macro base station determines to move the small cell to the on state, the macro base station notifies the small base station and the user terminal of the fact (for example, SCell activation) (ST28, 29).
  • the small base station in the off state is switched to the on state by using the UL signal from the user terminal as a trigger to control the on / off of the small cell, the small cell is switched to the on state (ST27, 28). ).
  • a random access procedure must be performed to establish a connection and send and receive data. That is, the present inventors have found that there is a problem that the user terminal needs to newly perform a measurement operation for connection (random access procedure) after the small base station shifts to the on state, resulting in a large connection delay. It was.
  • the inventors shift the small base station from the off state to the DTX state based on the UL signal from the user terminal, and the MR of the user terminal with respect to the measurement / detection signal transmitted from the small base station in the DTX state.
  • the idea is to control the transition from the DTX state to the ON state based on the above. Furthermore, it has been found that in the DTX state, the measurement / detection signal transmission from the small base station, the MR report from the user terminal, and the connection procedure (random access procedure) are applied in combination.
  • a small base station (small cell) being in an off state refers to a state in which a UL signal can be received from a user terminal but a DL signal is not transmitted.
  • the small base station intermittent transmission (DTX) state refers to a state in which a DL signal for measurement (for small cell detection) is transmitted in a long cycle.
  • the small base station being in an ON state indicates a state in which communication is performed in the same manner as an existing base station (Legacy Carrier). That is, the small base station in the ON state can transmit DL reference signals such as cell-specific reference signals (CRS), data signals, and control signals for each subframe, but the small base station in the DTX state The DL signal is not transmitted for each subframe.
  • CRS cell-specific reference signals
  • FIG. 4 shows an example of a control method for turning on / off the small base station (small cell) (particularly when the small base station in the off state is shifted to the on state).
  • a PRACH signal is used as a UL signal transmitted from a user terminal is shown, but the present embodiment is not limited to this.
  • a macro base station connected to a user terminal instructs the user terminal to transmit a UL signal (here, a PRACH signal) (ST01).
  • a user terminal that receives a transmission instruction (UL signal transmission trigger) from the macro base station transmits a UL signal (ST02).
  • the small base station in the off state listens to and detects the UL signal transmitted from the user terminal (ST03).
  • the macro base station can instruct a user terminal to transmit a UL signal (for example, a PRACH signal) using a downlink control signal (PDCCH signal) or the like (Dedicated preamble).
  • a UL signal for example, a PRACH signal
  • PDCH signal downlink control signal
  • the macro base station can transmit a UL signal having a frequency used by the small base station using cross carrier scheduling. Or it is good also as a structure which transmits the UL signal of the frequency utilized by a small cell using a MAC signal with respect to a user terminal from a macro base station.
  • cross-carrier scheduling refers to, for example, downlink control information (DCI # 2) for downlink shared channel (PDSCH) transmitted in a secondary cell (S-Cell) when carrier aggregation (CA) is applied. It refers to a method of multiplexing and transmitting on the downlink control channel (PDCCH) of the carrier (primary cell (P-Cell)).
  • DCI # 2 downlink control information
  • S-Cell secondary cell
  • CA carrier aggregation
  • the UL signal transmitted from the user terminal functions as a signal for controlling the small base station in the off state to shift to DTX. Therefore, when an existing PRACH signal is used as the UL signal transmitted from the user terminal, the role is different from the PRACH signal in the original function (existing random access procedure).
  • the macro base station that instructed the user terminal to transmit the PRACH signal performs the existing random access procedure after the trigger. Do not apply as is. That is, control is performed so as to perform an operation procedure suitable for small cell on / off control using the PRACH signal transmitted from the user terminal.
  • the macro base station and the user terminal when receiving a PRACH signal used for small cell on / off control, perform a procedure distinguished from the existing random access procedure (RACH procedure). Thereby, it can suppress that a useless random access procedure generate
  • information on the type of the PRACH signal originally, using a downlink control signal and / or higher layer signaling (for example, RRC signaling) from the macro base station to the user terminal) Use with a new function, or use with a new function). For example, a flag can be set for the user terminal using RRC signaling in advance, and the user terminal that has received the PRACH transmission instruction using the PDCCH signal can recognize the PRACH type to Implicit.
  • indication with respect to a user terminal is performed using a PDCCH signal (Dedicated preamble).
  • PDCCH signal Dedicated preamble
  • the macro base station may instruct the user terminal to transmit a signal other than the PRACH signal as a UL signal.
  • a signal that is easier to detect than a PRACH signal and a signal with a larger preamble pattern than a PRACH signal can be used.
  • a synchronization signal (SS) or an uplink control channel signal (PUCCH signal) can be used. Since the PUCCH signal is synchronized with the macro base station, it is possible to synchronize with the macro base station by applying the PUCCH signal as the UL signal.
  • the small base station in the off state may receive a signal from the macro base station and keep the synchronization with the macro base station.
  • the small base station By synchronizing the small base station with the macro base station, it is possible to roughly grasp the reception timing of the UL signal (for example, the PRACH signal) transmitted from the user terminal.
  • the UL signal for example, the PRACH signal
  • the network may notify the small base station of information related to the UL signal (PRACH signal, PUSCH signal, etc.) transmitted from the user terminal. For example, when a PRACH signal is used as the UL signal, the configuration of the PRACH signal (PRACH resource configuration) is notified to the small base station.
  • PRACH signal PRACH signal, PUSCH signal, etc.
  • the small base station can detect the UL signal efficiently with high accuracy, the off / DTX control can be performed efficiently. For example, when the small base station grasps the reception timing information of the UL signal transmitted from the user terminal, it is only necessary to receive the UL signal at the reception timing, so that power consumption can be suppressed.
  • the small base station that detects the UL signal shifts from the off state to the intermittent transmission state (DTX mode) (ST04).
  • the small base station in the off state detects the UL signal, and acquires the timing of the UL signal and the preamble number (or an identifier such as a sequence pattern of the UL signal).
  • the state shifts from the off state to the DTX state.
  • the small base station may determine whether or not to shift from the off state to the DTX state based on the number of detected UL signals (PRACH signals). For example, when the number of detected UL signals is equal to or less than a predetermined value and / or when the received intensity of the detected UL signal is equal to or less than a predetermined location, the off state may be maintained without shifting to the DTX state. Thereby, when there is not much traffic around a small base station, it can suppress shifting to a DTX state.
  • PRACH signals the number of detected UL signals
  • the small base station may adjust the reception timing of the UL signal transmitted from the user terminal thereafter in accordance with the arrival timing (reception timing) of the UL signal (for example, the PRACH signal) detected in ST03.
  • the user terminal can perform a connection procedure with the small base station while maintaining the UL transmission timing corresponding to the macro base station.
  • the small base station that has shifted to the DTX state transmits a detection / measurement signal (Discovery signal (hereinafter also referred to as “DS”)) and a message 2 (RACH response) (ST05).
  • the Discovery signal is a signal for the user terminal to detect the small base station and measure the reception state, and is transmitted from the small base station in a long cycle.
  • Message 2 is a signal transmitted as a latch response of the existing system, and includes, for example, a detection preamble index, a UE identifier (Temporary C-RNTI), transmission timing information (TA command), an uplink grant (UL scheduling grant), and the like. included.
  • the Discovery signal reuses any of the signal configurations of the existing synchronization signal (SS), cell-specific reference signal (CRS), channel quality measurement signal (CSI-RS), and position detection reference signal (PRS). It is also possible to apply a new reference signal.
  • SS synchronization signal
  • CRS cell-specific reference signal
  • CSI-RS channel quality measurement signal
  • PRS position detection reference signal
  • the timing for transmitting the DS can be set in the timing window of message 2 (RACH response). That is, assuming that the UL signal transmitted from the user terminal is an existing RACH preamble (PRACH signal), the small base station transmits a DS during a period defined as the transmission timing of the RACH response (message 2).
  • RACH response the timing window of message 2
  • the user terminal Since the message 2 is transmitted within a predetermined period with respect to the PRACH signal transmitted from the user terminal, the user terminal roughly grasps the DS reception timing by transmitting the DS in the message 2 timing window. It becomes possible.
  • the small base station may transmit the message 2 using the PDSCH after transmitting the DS (for example, N subframes after the DS transmission subframe).
  • the user terminal can receive the message 2 after detecting the DL timing and cell ID of the small base station by the DS. Thereby, the user terminal can receive the message 2 appropriately.
  • the user terminal that has transmitted the UL signal (eg, PRACH signal) in ST02 performs DS detection / measurement within the timing window of message 2 and receives message 2 (ST06). For example, the user terminal detects the small cell based on the DS transmitted from the small base station in the DTX state, and measures the reception state (RSRP, RSRQ, etc.) using the DS.
  • the reception state RSRP, RSRQ, etc.
  • the user terminal is configured not to perform power ramping (retransmission with increased transmission power) performed in a normal random access procedure when one or both of DS and message 2 cannot be received within the timing window of message 2. Also good. Thereby, when there is no small cell in the vicinity of the user terminal, it is possible to suppress unnecessary retransmission of the UL signal. As a result, battery consumption of the user terminal can be suppressed.
  • the user terminal which transmitted the PRACH signal for on / off control of a small cell generates a useless random access procedure by performing the procedure distinguished from the existing random access procedure. This can be suppressed.
  • information on the type of the PRACH signal (utilization with the original function or new function) Use).
  • the small base station can transmit the system information of the small cell to the user terminal simultaneously with the message 2. Or it is good also as a structure which notifies a user terminal from the cell (for example, macro base station) to which the system information of a small cell is connected.
  • the user terminal that has received the DS and the message 2 uses the PUSCH to feed back a measurement result (measurement result) as a measurement report (MR: Measurement Report) (ST07).
  • the user terminal feeds back a measurement report to the small base station using the UL resource specified by the message 2 (for example, the resource of the message 3).
  • the measurement report may be fed back to the connected cell (macro base station) instead of the UL resource specified in message 2.
  • the small base station When the small base station receives a measurement report from the user terminal, it reports MR to the NW (for example, macro base station), and the macro base station determines whether the small base station is on / off. For example, the macro base station notifies SCell activation based on the MR and turns on the small base station as the SCell (when CA is applied), or determines whether or not the user terminal can be handed over (HO).
  • NW for example, macro base station
  • the small base station may maintain the DTX state and retransmit the DS and message 2, or may transition to the off state again after a predetermined period.
  • the NW for example, a macro base station
  • the small base station is changed from the DTX state to the off state. Can be migrated.
  • the NW for example, macro base station
  • the macro base station When the NW (for example, macro base station) decides to apply SCell activation or HO to the user terminal, the macro base station notifies the user terminal and the small base station in the DTX state (ST08a, ST08b). As a result, the small base station shifts from the DTX state to the on state, and instructs to apply CA or handover to the user terminal (ST09).
  • the user terminal obtains the DL timing of the small base station by the DS and completes the connection procedure, and therefore can immediately start communication (data transmission / reception) with the small base station that is turned on. Yes (ST10).
  • the small base station shifts from the off state to the DTX state based on the UL signal from the user terminal, and from the DTX state to the on state based on the MR of the user terminal with respect to the DS transmitted from the small base station in the DTX state.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the radio communication system according to the present embodiment.
  • the wireless communication system 1 includes a macro base station 11 that forms a macro cell C1, and small base stations 12a and 12b that are arranged in the macro cell C1 and form a small cell C2 that is narrower than the macro cell C1.
  • the user terminal 20 is configured to be able to wirelessly communicate with at least one of the macro base station 11 and the small base stations 12a and 12b (hereinafter collectively referred to as the small base station 12).
  • the numbers of macro base stations 11 and small base stations 12 are not limited to the numbers shown in FIG.
  • the same frequency band may be used, or different frequency bands may be used.
  • the macro base station 11 and each small base station 12 are connected to each other via an inter-base station interface (for example, an optical fiber or an X2 interface).
  • the macro base station 11 and each small base station 12 are connected to the higher station apparatus 30 and connected to the core network 40 via the higher station apparatus 30.
  • the upper station device 30 includes, for example, an access gateway device, a radio network controller (RNC), a mobility management entity (MME), and the like, but is not limited thereto.
  • RNC radio network controller
  • MME mobility management entity
  • the macro base station 11 is a radio base station having a relatively wide coverage, and may be referred to as an eNodeB (eNB), a radio base station, a transmission point, or the like.
  • the small base station 12 is a radio base station having local coverage, and is called an RRH (Remote Radio Head), a pico base station, a femto base station, a HeNB (Home eNodeB), a transmission point, an eNodeB (eNB), or the like. May be.
  • the user terminal 20 is a terminal that supports various communication schemes such as LTE and LTE-A, and may include not only a mobile communication terminal but also a fixed communication terminal.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • a downlink shared channel (PDSCH: Physical Downlink Shared Channel) shared by each user terminal 20, a downlink control channel (PDCCH: Physical Downlink Control Channel, EPDCCH: Enhanced Physical Downlink). Control Channel), PCFICH, PHICH, broadcast channel (PBCH), etc. are used.
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • EPDCCH Enhanced Physical Downlink
  • Control Channel PCFICH, PHICH, broadcast channel (PBCH), etc.
  • DCI Downlink control information
  • an uplink shared channel (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) shared by each user terminal 20 and an uplink control channel (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) are used as uplink communication channels. It is done. User data and higher layer control information are transmitted by PUSCH. Also, downlink radio quality information (CQI: Channel Quality Indicator), delivery confirmation information (ACK / NACK), and the like are transmitted by PUCCH.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • radio base station 10 when the macro base station 11 and the small base station 12 are not distinguished, they are collectively referred to as a radio base station 10.
  • FIG. 6 is an overall configuration diagram of the radio base station 10 according to the present embodiment.
  • the radio base station 10 includes a plurality of transmission / reception antennas 101 for MIMO transmission, an amplifier unit 102, a transmission / reception unit 103, a baseband signal processing unit 104, a call processing unit 105, and an interface unit 106. .
  • User data transmitted from the radio base station 10 to the user terminal 20 via the downlink is input from the higher station apparatus 30 to the baseband signal processing unit 104 via the interface unit 106.
  • the baseband signal processing unit 104 performs PDCP layer processing, user data division / combination, RLC layer transmission processing such as RLC (Radio Link Control) retransmission control transmission processing, MAC (Medium Access Control) retransmission control, for example, HARQ transmission processing, scheduling, transmission format selection, channel coding, Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) processing, and precoding processing are performed and transferred to each transceiver 103.
  • RLC layer transmission processing such as RLC (Radio Link Control) retransmission control transmission processing, MAC (Medium Access Control) retransmission control, for example, HARQ transmission processing, scheduling, transmission format selection, channel coding, Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) processing, and precoding processing are performed and transferred to each transceiver 103.
  • RLC layer transmission processing such as RLC (Radio Link Control) retransmission control transmission processing, MAC (Medium Access Control) retransmission control, for example, HARQ transmission processing, scheduling, transmission format selection, channel coding, Inverse
  • Each transmitting / receiving unit 103 converts the downlink signal output by precoding from the baseband signal processing unit 104 for each antenna to a radio frequency band.
  • the amplifier unit 102 amplifies the frequency-converted radio frequency signal and transmits the amplified signal using the transmitting / receiving antenna 101.
  • the radio frequency signal received by each transmitting / receiving antenna 101 is amplified by the amplifier unit 102, frequency-converted by each transmitting / receiving unit 103, converted into a baseband signal, and sent to the baseband signal processing unit 104. Entered.
  • the baseband signal processing unit 104 performs FFT processing, IDFT processing, error correction decoding, MAC retransmission control reception processing, RLC layer, and PDCP layer reception processing on user data included in the input uplink signal.
  • the data is transferred to the higher station apparatus 30 via the interface unit 106.
  • the call processing unit 105 performs call processing such as communication channel setting and release, status management of the radio base station 10, and radio resource management.
  • the interface unit 106 transmits and receives signals (backhaul signaling) to and from an adjacent base station via an inter-base station interface (for example, optical fiber, X2 interface). For example, data transmission / reception between the macro base station 11 and the small base station 12 is performed via the interface unit 106. Alternatively, the interface unit 106 transmits and receives signals to and from the higher station apparatus 30 via a predetermined interface.
  • an inter-base station interface for example, optical fiber, X2 interface.
  • FIG. 7 is a functional configuration diagram of the macro base station 11 according to the present embodiment.
  • the following functional configuration is configured by the baseband signal processing unit 104 included in the macro base station 11 and the like.
  • the macro base station 11 includes a scheduler 301, a notification unit 302, an on / off determination unit 303, a DL signal generation unit 304, and the like.
  • the scheduler 301 performs allocation (scheduling) of radio resources for DL signals transmitted to the user terminals 20 and radio resources for UL signals transmitted by the user terminals 20. For example, the scheduler 301 (instruction unit) instructs the DL signal generation unit 304 to generate a DL signal for instructing the user terminal 20 to transmit a UL signal (for example, a PRACH signal).
  • a UL signal for example, a PRACH signal
  • the scheduler 301 controls notification of information (applicability of random access procedure) regarding the type of UL signal (for example, PRACH signal) to the user terminal.
  • the scheduler 301 instructs the DL signal generation unit 304 to include information regarding the type of the PRACH signal in the downlink control signal.
  • the notification unit 302 notifies the small base station 12 of information regarding the UL signal (for example, PRACH signal) transmitted from the user terminal via the interface unit 106.
  • the notification unit 302 notifies the small base station 12 in the off state of information (PRACH resource config) regarding the PRACH signal transmitted from the user terminal.
  • PRACH resource config the notification unit 302 may be omitted.
  • the on / off determination unit 303 determines on / off (or DTX) of the small base station based on the MR (reception state or the like) of the user terminal with respect to the DS transmitted from the small base station. For example, the on / off determination unit 303 determines on / off of the small base station in the DTX state based on the MR (reception state with respect to the DS) transmitted from the user terminal.
  • the on / off determination unit 303 determines that the MR transmitted from the user terminal is good and the small base station should be newly switched on, the fact (application of SCell activation or HO) is indicated. Notify user terminal and small base station.
  • the on / off determination unit 303 determines that the MR transmitted from the user terminal is poor and the use of the small cell is not appropriate, the small base station in the intermittent transmission (DTX) state is turned off again.
  • DTX intermittent transmission
  • the DL signal generation unit 304 generates a DL signal based on an instruction from the scheduler 301. For example, the DL signal generation unit 304 generates a control signal, a data signal, a reference signal, and the like. The signal generated by the DL signal generation unit 304 is transmitted to the user terminal 20 via the transmission / reception unit 103.
  • FIG. 8 is a functional configuration diagram of the small base station 12 according to the present embodiment.
  • the following functional configuration is configured by the baseband signal processing unit 104 included in the small base station 12 and the like.
  • the small base station 12 includes a UL signal detection unit 311, an on / DTX / off control unit 312, a scheduler 313, a DL signal generation unit 314, and the like.
  • the UL signal detection unit 311 listens to and detects a UL signal (for example, a PRACH signal) transmitted from the user terminal.
  • a UL signal for example, a PRACH signal
  • the UL signal detection unit 311 acquires in advance information related to the UL signal transmitted from the user terminal (for example, information related to the PRACH signal) from the macro base station 11, and based on the information related to the UL signal, It is also possible to perform detection.
  • the on / DTX / off control unit 312 controls the state of the small base station 12 based on the detection result in the UL signal detection unit 311. For example, when the small base station 12 receives a predetermined UL signal (for example, a PRACH signal) from the user terminal in the off state, the small base station 12 shifts from the off state to the DTX state. At this time, the on / DTX / off control unit 312 may determine whether or not to transition from the off state to the DTX state based on the number of detected UL signals (PRACH signals).
  • a predetermined UL signal for example, a PRACH signal
  • the scheduler 313 performs allocation (scheduling) of radio resources for DL signals to be transmitted to the user terminal 20. For example, when the small base station 12 shifts from the off state to the DTX state based on the UL signal (PRACH signal) from the user terminal, the scheduler 313 detects the signal for detection / measurement (DS) and the message 2 (RACH response). Control transmission of At this time, the scheduler 313 can control the DS to be transmitted within the timing window of message 2 (RACH response). Further, the scheduler 313 may control to transmit the message 2 using the PDSCH after transmitting the DS (for example, N subframes after the DS transmission subframe).
  • the DL signal generation unit 314 generates a DL signal based on an instruction from the scheduler 313. For example, the DL signal generation unit 314 generates a control signal, a data signal, a reference signal, and the like. Further, the user terminal 20 generates a detection / measurement signal for discovering the small base station and a signal included in the message 2. The signal generated by the DL signal generation unit 314 is transmitted to the user terminal 20 via the transmission / reception unit 103.
  • FIG. 9 is an overall configuration diagram of the user terminal 20 according to the present embodiment.
  • the user terminal 20 includes a plurality of transmission / reception antennas 201 for MIMO transmission, an amplifier unit 202, a transmission / reception unit (reception unit) 203, a baseband signal processing unit 204, and an application unit 205.
  • radio frequency signals received by a plurality of transmission / reception antennas 201 are each amplified by an amplifier unit 202, converted in frequency by a transmission / reception unit 203, and converted into a baseband signal.
  • the baseband signal is subjected to FFT processing, error correction decoding, retransmission control reception processing, and the like by the baseband signal processing unit 204.
  • downlink user data is transferred to the application unit 205.
  • the application unit 205 performs processing related to layers higher than the physical layer and the MAC layer. Also, broadcast information in the downlink data is also transferred to the application unit 205.
  • uplink user data is input from the application unit 205 to the baseband signal processing unit 204.
  • transmission processing for retransmission control H-ARQ (Hybrid ARQ)
  • channel coding precoding
  • DFT processing IFFT processing
  • the like are performed and transferred to each transmission / reception unit 203.
  • the transmission / reception unit 203 converts the baseband signal output from the baseband signal processing unit 204 into a radio frequency band.
  • the amplifier unit 202 amplifies the frequency-converted radio frequency signal and transmits the amplified signal using the transmitting / receiving antenna 201.
  • FIG. 10 is a main functional configuration diagram of the baseband signal processing unit 204 included in the user terminal 20.
  • the baseband signal processing unit 204 included in the user terminal 20 includes at least a DL signal decoding unit 401 (acquisition unit), a random access control unit 402, a cell detection / measurement unit 403, and a UL signal generation unit 404. Have.
  • the DL signal decoding unit 401 (acquisition unit) decodes DL signals transmitted from the macro base station 11 and the small base station 12. For example, the downlink control information (PDCCH signal) transmitted from the macro base station 11 and the small base station 12 and the detection / measurement signal (DS) transmitted from the small base station 12 are acquired.
  • the DL signal acquired by the DL signal decoding unit 401 is output to the random access control unit 402 and the cell detection / measurement unit 403.
  • the DL signal decoding unit 401 When the DL signal (for example, PDCCH signal) includes information regarding the transmission trigger instruction of the UL signal (for example, PRACH signal), the DL signal decoding unit 401 outputs the information to the random access control unit 402. To do. When the DL signal (for example, PDCCH signal) includes information on the type of the PRACH signal (applicability of random access procedure), the DL signal decoding unit 401 sends the information to the random access control unit 402. Output.
  • the DL signal for example, PDCCH signal
  • the DL signal includes information on the type of the PRACH signal (applicability of random access procedure
  • the random access control unit 402 controls a random access procedure. For example, the random access control unit 402 controls the PRACH signal based on a predetermined downlink control signal (trigger for the PRACH signal) transmitted from the macro base station. Further, the random access control unit 402 performs a procedure that is distinguished from the existing random access procedure (RACH procedure) based on information on the type of PRACH signal transmitted from the macro base station 11 (applicability of the random access procedure). be able to. For example, when one or both of the DS and the message 2 cannot be received within the timing window of the message 2, the random access control unit 402 performs power ramping (retransmission with increased transmission power) performed in a normal random access procedure. Do not do.
  • the random access control unit 402 When the PRACH signal is used for triggering on / off control of the small cell, the random access control unit 402 performs an operation suitable for on / off control of the small cell without applying the existing random access procedure as it is. . In this case, the operation of increasing the transmission power and retransmitting the PRACH signal can be stopped regardless of whether or not there is a response to the PRACH signal transmitted from the user terminal 20.
  • the cell detection / measurement unit 403 detects a DL signal (Discovery signal) transmitted from the small base station that has detected the PRACH signal. When a DS is detected, a reception state (RSRP, RSRQ, etc.) for the DS is measured. In addition, when the UL signal (PRACH signal) is already transmitted based on the instruction from the macro base station 11, the cell detection / measurement unit 403 may detect / measure the DS within the timing window of the message 2. it can. The measurement result is fed back to the macro base station and the small base station as a measurement report.
  • a DL signal Discovery signal
  • RSRP reception state
  • RSRQ etc.
  • the UL signal generation unit 404 generates a UL signal (such as a PRACH signal or a measurement report) based on instructions from the random access control unit 402 and the cell detection / measurement unit 403.
  • the UL signal generation unit 404 also generates an uplink control signal such as a delivery confirmation signal and an uplink data signal.

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Abstract

　スモールセルとマクロセルが重複して配置される構成において、スモールセル（スモール基地局）のオン／オフを適切に制御すること。マクロセルと重複して配置されるスモールセルを形成し、オン状態とＤＴＸ状態とオフ状態とを切り替えて適用する基地局であって、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号を検出する検出部と、ＵＬ信号の検出に基づいてオフ状態からＤＴＸ状態への移行を制御する制御部と、ＤＴＸ状態において検出／測定用信号を送信する送信部と、を有し、制御部は、検出／測定用信号を受信したユーザ端末のメジャメントレポートの結果に応じて通知される情報に基づいてＤＴＸ状態からオン状態への移行を制御する。

Description

基地局、ユーザ端末及び無線通信制御方法
　本発明は、次世代移動通信システムにおける基地局、ユーザ端末及び無線通信制御方法に関する。
　ＵＭＴＳ（Universal　Mobile　Telecommunications　System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ:Long　Term　Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。ＬＴＥではマルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiple　Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ－ＦＤＭＡ（Single　Carrier　Frequency　Division　Multiple　Access）をベースとした方式を用いている。
　また、ＬＴＥからのさらなる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システムも検討されてきた（例えば、ＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ－Ａ」という））。ＬＴＥ－Ａシステムでは、半径数キロメートル程度の広範囲のカバレッジエリアを有するマクロセル内に、半径数十メートル程度の局所的なカバレッジエリアを有するスモールセル（例えば、ピコセル、フェムトセルなど）が形成されるＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous　Network）が検討されている（例えば、非特許文献２）。また、ＨｅｔＮｅｔでは、マクロセル（マクロ基地局）とスモールセル（スモール基地局）間で同一周波数帯だけでなく、異なる周波数帯のキャリアを用いることも検討されている。
　上述のＨｅｔＮｅｔでは、マクロセル内に多数のスモールセルを配置することが想定される。この場合、例えば、トラフィックの大きい場所にスモールセルを局所的に配置し、セル間でのオフロード効果を図ることが想定される。また、ネットワークの省電力化や隣接セルへの干渉抑制の観点から、複数のスモールセルの中でトラフィックロードが低いスモールセル（スモール基地局）からの信号送信を停止して、オフ状態（又はＤＴＸ状態）とすることが考えられる。
　スモールセル（スモール基地局）のオン／オフを切り替えて制御する場合、オン状態からオフ状態（又はＤＴＸ）への移行は、ネットワーク側で当該スモールセルのトラフィックを観測して判断することが考えられる。一方で、オフ状態からオン状態への移行は、オフ状態のスモールセルのエリアでトラフィックが生じていることを適切に判断して制御する必要がある。しかし、オフ状態のスモール基地局からはオン状態の際に通常送信されるＤＬ信号（参照信号やデータ信号等）が送信されないため、オフ状態のスモールセルをオン状態に移行する際にどのように制御するかが問題となる。例えば、オフ状態のスモールセルを適切にオン状態に移行させることが望まれる。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、スモールセルとマクロセルが重複して配置される構成において、スモールセル（スモール基地局）のオン／オフを適切に制御することができる基地局、ユーザ端末及び無線通信制御方法を提供することを目的とする。
　本発明の基地局は、マクロセルと重複して配置されるスモールセルを形成し、オン状態とＤＴＸ状態とオフ状態とを切り替えて適用する基地局であって、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号を検出する検出部と、前記ＵＬ信号の検出に基づいてオフ状態からＤＴＸ状態への移行を制御する制御部と、ＤＴＸ状態において検出／測定用信号を送信する送信部と、を有し、前記制御部は、検出／測定用信号を受信したユーザ端末のメジャメントレポートの結果に応じて通知される情報に基づいてＤＴＸ状態からオン状態への移行を制御することを特徴とする。
　本発明によれば、スモールセルとマクロセルが重複して配置される構成において、スモールセル（スモール基地局）のオン／オフを適切に制御することができる。
ＨｅｔＮｅｔの概念図である。 複数のスモールセルの一部をオフ状態とする場合の一例を説明する図である。 ＵＬ　ｂａｓｅｄのスモールセルのオン／オフ制御の動作の一例を示す図である。 本実施の形態にかかるスモールセルのオン／オフ制御の動作手順の一例を示す図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。 本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係るマクロ基地局の機能構成の説明図である。 本実施の形態に係るスモール基地局の機能構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の説明図である。
　図１は、Ｒｅｌ．１２以降で想定されるＨｅｔＮｅｔの概念図である。図１に示すように、ＨｅｔＮｅｔは、マクロセル（Ｍａｃｒｏ　ｃｅｌｌ）とスモールセル（Ｓｍａｌｌ　ｃｅｌｌ）との少なくとも一部が地理的に重複して配置される無線通信システムである。ＨｅｔＮｅｔは、マクロセルを形成する無線基地局（以下、マクロ基地局という）と、スモールセルを形成する無線基地局（以下、スモール基地局という）と、マクロ基地局とスモール基地局と通信するユーザ端末とを含んで構成される。
　図１に示すように、マクロセルＭでは、例えば、８００ＭＨｚや２ＧＨｚなど、相対的に低い周波数帯のキャリア（以下、低周波数帯キャリアという）Ｆ１が用いられる。一方、複数のスモールセルＳでは、例えば、３．５ＧＨｚなど、相対的に高い周波数帯のキャリア（以下、高周波数帯キャリアという）Ｆ２が用いられる。なお、８００ＭＨｚや２ＧＨｚ、３．５ＧＨｚはあくまでも一例である。マクロセルＭのキャリアとして、３．５ＧＨｚが用いられてもよいし、スモールセルＳのキャリアとして、８００ＭＨｚや２ＧＨｚ、８００ＭＨｚや２ＧＨｚ、１．７ＧＨｚ等が用いられてもよい。
　このように、ＬＴＥ－Ａ（Ｒｅｌ．１２以降）の無線通信システムとして、スモールセルＳとマクロセルＭが異なる周波数を適用するシナリオ（Separate　frequency）が検討されている。この場合、異なる周波数を用いるマクロセルＭとスモールセルＳを、ＣＡ（キャリアアグリゲーション）により同時に使用することも想定される。
　ところで、一般にユーザ分布やトラフィックは均一でなく、時間的、あるいは、場所的に変動する。そのため、マクロセル内に多数のスモールセルを配置する場合、上記図１に示すように、場所に応じて密度や環境の異なる形態（Sparse　and　Dense）で、スモールセルが配置されることが想定される。
　例えば、ユーザ端末が多く集まる駅やショッピングモール等では、スモールセルの配置密度を高くし（Dense　small　cell）、ユーザ端末が集まらない場所では、スモールセルの配置密度を低くする（Sparse　small　cell）ことが考えられる。図１に示すように、トラフィックの大きい場所にスモールセルを密に、かつ局所的に（クラスタ状に）配置することにより、セル間でのオフロード効果を得ることが可能となる。一方で、スモールセルの配置密度が高い場合、隣接セルから送信されるＤＬ信号によってセル間の干渉の影響も大きくなる。
　また、マクロセル内に複数のスモールセル（スモール基地局）が配置される構成において、スモールセルのトラフィックロードに応じて各スモールセルのオン／オフを切り替えて制御することが検討されている。例えば、図２に示すように、トラフィックロードが少ないスモールセルをオフ状態とすることが考えられる。
　オフ状態に移行したスモール基地局は、ＤＬ信号（例えば、セル固有参照信号（ＣＲＳ））等の送信を行わないため、隣接スモールセルへおよぼす干渉を低減することができる。また、トラフィックロードが低い（例えば、トラフィックのない）スモール基地局をオフ状態とすることにより、低消費電力化（エナジーセイビング）を図ることができる。
　さらに、エナジーセイビングや他セルへの干渉低減効果を最大化するために、スモールセルのオン／オフをダイナミック（動的）に制御することが検討されている。例えば、所定の送信時間間隔（例えば、サブフレーム）単位でスモールセル（スモール基地局）のオン／オフを制御することにより、より効果的に干渉低減やエナジーセイビングを図ることが可能となる。
　スモールセル（スモール基地局）のオン／オフを切り替えて制御する場合、オン状態からオフ状態（ＤＴＸ状態も含む）への移行は、ネットワーク側でトラフィックを観測して判断することが考えられる。一方で、オフ状態からオン状態への移行は、オフ状態のスモールセルにおいてトラフィックが生じていることを認識して行う必要がある。しかし、オフ状態のスモール基地局からはオン状態の際に通常送信されるＤＬ信号（参照信号やデータ信号等）が送信されないため、オフ状態のスモールセルをオン状態に移行する際にどのように制御するかが問題となる。
　本発明者等は、オフ状態からオン状態への移行を実現する方法として、オフ状態のスモールセルが特定のＤＬ信号（検出／測定用信号、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号とも呼ぶ）を長周期で送信し、ユーザ端末における当該ＤＬ信号の検出／測定結果に基づいて判断する方法（ＤＬ　ｂａｓｅｄ）を検討している。具体的には、スモールセルからの検出／測定用信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）を受信したユーザ端末が当該検出／測定用信号の受信状態を測定してネットワーク（例えば、マクロ基地局）に報告する。そして、マクロ基地局が、当該測定結果（メジャメント結果）に基づいて当該スモールセルをオン状態に移行させるか判断する。しかし、ＤＬ　ｂａｓｅｄでは、オフ状態であっても周期的にＤＬ信号の送信が必要となる（つまり、ＤＴＸ状態とする必要がある）ため、完全なオフ状態と比較して干渉低減やエナジーセイビングの効果が不十分となる。
　一方で、本発明者等は、オフ状態からオン状態への移行を実現する方法として、ユーザ端末が送信するＵＬ信号をオフ状態のセルが検出したらオン状態へ移行する方法（ＵＬ　ｂａｓｅｄ）も検討している。ＵＬ　ｂａｓｅｄでは、オフ状態でＤＬ信号の送信を行わない構成とすることができるため、ＤＬ　ｂａｓｅｄと比較して干渉低減やエナジーセイビングの効果を得ることができる。
　しかし、ＵＬ　ｂａｓｅｄでは、ユーザ端末は、オフ状態のセルがオン状態に移行するまで当該オフ状態のセルに対して何も測定することができない。これにより、ユーザ端末からのＵＬ信号に基づいてオフ状態のセルをオン状態に移行して当該セルと接続を行う場合、オン状態に移行してから新たに接続用の測定動作を行う必要が生じ、接続遅延が大きくなるおそれがある。以下に、図３を参照して、ＵＬ　ｂａｓｅｄのスモールセルのオン／オフ制御の動作の一例について説明する。
　まず、マクロセル（マクロ基地局（Ｍａｃｒｏ　ｅＮｏｄｅＢ））は、ユーザ端末に対してＵＬ信号を送信するように指示（ＵＬ送信信号トリガ）する（ＳＴ２１）。マクロ基地局からＵＬ送信信号トリガの指示を受けたユーザ端末は、ＵＬ信号の送信を行う（ＳＴ２２）。
　オフ状態のスモールセル（スモール基地局）は、当該ＵＬ信号をリスニング（モニター）して検出を試みる（ＳＴ２３）。ユーザ端末からのＵＬ信号を検出したオフ状態のスモール基地局は、オン状態に移行し（ＳＴ２４）、同期信号（ＳＳ）や参照信号（ＣＲＳ）等の送信を行う（ＳＴ２５）。ユーザ端末は、オン状態に移行したスモールセルから送信されるＤＬ信号（ＳＳ、ＣＲＳ等）に基づいて、当該スモールセルの検出や受信状態（ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ等）の測定を行う（ＳＴ２６）。
　その後、ユーザ端末は、測定結果（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ結果）をメジャメントレポート（ＭＲ：Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｒｅｐｏｒｔ）としてマクロ基地局に送信し（ＳＴ２７）、マクロ基地局は、当該ＭＲ等に基づいて、スモール基地局のオン／オフを決定する。マクロ基地局は、スモールセルをオン状態に移行すると判断した場合には、その旨（例えば、ＳＣｅｌｌ　ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）をスモール基地局及びユーザ端末に通知する（ＳＴ２８、２９）。
　その後、既存システムと同様に、ユーザ端末とオン状態に移行したスモール基地局間で、既存システムのランダムアクセス手順を行って接続を確立した後（ＲＲＣ　ｒｅｃｏｎｆ．ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ＳＴ３０～３３）、データの送受信を行う（ＳＴ３４）。
　このように、ユーザ端末からのＵＬ信号をトリガとしてオフ状態のスモール基地局をオン状態に移行してスモールセルのオン／オフを制御する場合、スモールセルをオン状態に移行した後（ＳＴ２７、２８）にランダムアクセス手順を行って接続を確立し、データの送受信を行う必要がある。つまり、スモール基地局がオン状態に移行してからユーザ端末が新たに接続用の測定動作（ランダムアクセス手順）を行う必要が生じ、接続遅延が大きくなる問題があることを本発明者等は見出した。
　そこで、本発明者等は、ユーザ端末からのＵＬ信号に基づいてスモール基地局をオフ状態からＤＴＸ状態へ移行し、ＤＴＸ状態時にスモール基地局から送信される測定／検出用信号に対するユーザ端末のＭＲに基づいてＤＴＸ状態からオン状態への移行を制御することを着想した。さらに、ＤＴＸ状態において、スモール基地局からの測定／検出用信号の送信、ユーザ端末からのＭＲの報告、及び接続手順（ランダムアクセス手順）を組み合わせて適用することを見出した。
　以下に、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、スモール基地局（スモールセル）がオフ状態とは、ユーザ端末からのＵＬ信号の受信は可能であるが、ＤＬ信号の送信は行わない状態を指す。また、スモール基地局が間欠送信（ＤＴＸ）状態とは、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ用（スモールセル検出用）のＤＬ信号を長周期で送信する状態を指す。また、スモール基地局がオン状態とは、既存の基地局（Ｌｅｇａｃｙ　Ｃａｒｒｉｅｒ）と同様に通信を行う状態を指す。つまり、オン状態のスモール基地局は、サブフレーム毎にセル固有参照信号（ＣＲＳ）等の下り参照信号、データ信号、制御信号等のＤＬ信号を送信可能であるが、ＤＴＸ状態のスモール基地局は、サブフレーム毎にＤＬ信号の送信は行わない。
　図４は、スモール基地局（スモールセル）のオン／オフ（特にオフ状態のスモール基地局をオン状態に移行する場合）の制御方法の一例を示している。なお、以下の説明では、ユーザ端末から送信するＵＬ信号として、ＰＲＡＣＨ信号を利用する場合を示すが、本実施の形態はこれに限られない。
　まず、ユーザ端末と接続しているマクロ基地局（マクロセル）は、当該ユーザ端末にＵＬ信号（ここでは、ＰＲＡＣＨ信号）の送信を指示する（ＳＴ０１）。マクロ基地局から送信指示（ＵＬ信号送信トリガ）を受けたユーザ端末はＵＬ信号を送信する（ＳＴ０２）。そして、オフ状態のスモール基地局は、ユーザ端末から送信されたＵＬ信号をリスニングして検出する（ＳＴ０３）。
　ＳＴ０１において、マクロ基地局は、下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号）等を用いてユーザ端末にＵＬ信号（例えば、ＰＲＡＣＨ信号）の送信指示を行うことができる（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ　ｐｒｅａｍｂｌｅ）。マクロ基地局とスモール基地局間で利用する周波数（キャリア）が異なる場合には、マクロ基地局からクロスキャリアスケジューリングを用いて、スモール基地局で利用される周波数のＵＬ信号を送信させることができる。あるいは、マクロ基地局からユーザ端末に対してＭＡＣ信号を利用して、スモールセルで利用される周波数のＵＬ信号を送信させる構成としてもよい。
　ここで、クロスキャリアスケジューリングとは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）適用時に、例えば、セカンダリセル（Ｓ－Ｃｅｌｌ）で送られる下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）用の下り制御情報（ＤＣＩ＃２）を、別のコンポーネントキャリア（プライマリセル（Ｐ－Ｃｅｌｌ））の下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に多重して送信する方法を指す。
　ＳＴ０２において、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号は、オフ状態のスモール基地局をＤＴＸへ移行するために制御する信号として機能する。そのため、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号として既存のＰＲＡＣＨ信号を利用する場合には、本来の機能（既存のランダムアクセス手順）におけるＰＲＡＣＨ信号とは役割が異なる。
　そこで、本実施の形態では、ＳＴ０２においてＰＲＡＣＨ信号をスモールセルのオン／オフの制御用に用いる場合、ユーザ端末にＰＲＡＣＨ信号の送信を指示したマクロ基地局は、トリガ後において既存のランダムアクセス手順をそのまま適用しない。つまり、ユーザ端末から送信されるＰＲＡＣＨ信号を利用して、スモールセルのオン／オフ制御に適した動作手順を行うように制御する。
　通常、既存のランダムアクセス手順において、ＰＲＡＣＨを送信したユーザ端末は、当該ＰＲＡＣＨに対する応答信号（ランダムアクセス応答）が基地局から送信されない場合には、送信電力を増加してＰＲＡＣＨ信号を複数回送信する。したがって、既存のＰＲＡＣＨ信号をスモールセルのオン／オフ制御用にそのまま適用すると、無駄なランダムアクセス手順が生じてしまう。
　そこで、本実施の形態では、マクロ基地局及びユーザ端末は、スモールセルのオン／オフ制御用に利用するＰＲＡＣＨ信号を受信した場合、既存のランダムアクセス手順（ＲＡＣＨ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）と区別した手順を行う。これにより、無駄なランダムアクセス手順が発生することを抑制することができる。なお、ＰＲＡＣＨ信号の機能を区別するために、マクロ基地局からユーザ端末に対して、下り制御信号及び／又は上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）等を利用してＰＲＡＣＨ信号の種別に関する情報（本来の機能での利用、又は新たな機能での利用）を通知することができる。例えば、ユーザ端末に対してあらかじめＲＲＣシグナリングを用いてフラグを立てておき、ＰＤＣＣＨ信号を用いたＰＲＡＣＨ送信指示を受けたユーザ端末がＰＲＡＣＨ種別をＩｍｐｌｉｃｉｔに認識する構成とすることができる。
　なお、本実施の形態では、ユーザ端末に対するＰＲＡＣＨ送信指示を、ＰＤＣＣＨ信号を用いて行う場合（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ　ｐｒｅａｍｂｌｅ）に限られない。例えば、ユーザ端末からランダムにＰＲＡＣＨを送信する構成（Ｒａｎｄｏｍ　ｐｒｅａｍｂｌｅ）を利用することも可能である。
　また、マクロ基地局は、ユーザ端末に対してＵＬ信号としてＰＲＡＣＨ信号以外の信号の送信を指示してもよい。例えば、ＰＲＡＣＨ信号より検出しやすい信号、ＰＲＡＣＨ信号よりｐｒｅａｍｂｌｅパターンの多い信号を利用することができる。例えば、同期信号（ＳＳ）や上り制御チャネル信号（ＰＵＣＣＨ信号）を利用することができる。ＰＵＣＣＨ信号はマクロ基地局と同期されているため、ＵＬ信号としてＰＵＣＣＨ信号を適用することによりマクロ基地局と同期することが可能となる。
　また、オフ状態のスモール基地局は、マクロ基地局からの信号を受信して、マクロ基地局と同期を保持する構成としてもよい。スモール基地局がマクロ基地局と同期することにより、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号（例えば、ＰＲＡＣＨ信号）の受信タイミングを概略把握することが可能となる。
　また、ネットワーク（例えば、マクロ基地局）はユーザ端末から送信されるＵＬ信号（ＰＲＡＣＨ信号、ＰＵＳＣＨ信号等）に関する情報をスモール基地局に通知してもよい。例えば、ＵＬ信号としてＰＲＡＣＨ信号を用いる場合には、当該ＰＲＡＣＨ信号の構成（ＰＲＡＣＨ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｃｏｎｆｉｇ）をスモール基地局に通知する。
　これにより、スモール基地局は、高い精度で効率的にＵＬ信号を検出することができるため、オフ／ＤＴＸ制御を効率よく行うことが可能となる。例えば、スモール基地局が、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号の受信タイミング情報を把握することにより、当該受信タイミングのときのみＵＬ信号を受信すれば良いので、消費電力を抑えることができる。
　続いて、ユーザ端末から送信されたＵＬ信号（例えば、ＰＲＡＣＨ信号）を検出したスモール基地局は、オフ状態から間欠送信状態（ＤＴＸ　ｍｏｄｅ）に移行する（ＳＴ０４）。例えば、オフ状態のスモール基地局は、ＵＬ信号を検出し、ＵＬ信号のタイミング、ｐｒｅａｍｂｌｅ番号（又はＵＬ信号の系列パターン等の識別子）を取得する。そして、スモール基地局においてＵＬ信号の検出信号が確認できた場合に、オフ状態からＤＴＸ状態へ移行する。
　なお、スモール基地局は、検出したＵＬ信号（ＰＲＡＣＨ信号）の数に基づいて、オフ状態からＤＴＸ状態への移行有無を決定してもよい。例えば、検出したＵＬ信号数が所定値以下の場合、及び／又は、検出したＵＬ信号の受信強度が所定地以下の場合には、ＤＴＸ状態に移行せずにオフ状態を維持してもよい。これにより、スモール基地局の周囲のトラフィックが多くない場合にＤＴＸ状態へ移行することを抑制することができる。
　また、スモール基地局は、ＳＴ０３において検出したＵＬ信号（例えば、ＰＲＡＣＨ信号）の到来タイミング（受信タイミング）に合わせて、その後にユーザ端末から送信されるＵＬ信号の受信タイミングを調整してもよい。これにより、ユーザ端末はマクロ基地局に対応するＵＬ送信タイミングを維持したまま、スモール基地局との接続手順を行うことが可能となる。
　続いて、ＤＴＸ状態に移行したスモール基地局は、検出／測定用信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号（以下、「ＤＳ」とも記す））と、メッセージ２（ＲＡＣＨ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を送信する（ＳＴ０５）。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号は、ユーザ端末がスモール基地局を検出するとともに受信状態を測定するための信号であり、スモール基地局から長周期で送信される。メッセージ２は、既存システムのラッチレスポンスとして送信される信号であり、例えば、検出プリアンブルインデックス、ＵＥ識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｙ　Ｃ－ＲＮＴＩ）、送信タイミング情報（ＴＡ　ｃｏｍｍａｎｄ）、上りリンクグラント（ＵＬ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｇｒａｎｔ）等が含まれる。
　Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号（ＤＳ）は、既存の同期信号（ＳＳ）、セル固有参照信号（ＣＲＳ）、チャネル品質測定用信号（ＣＳＩ－ＲＳ）、位置検出用参照信号（ＰＲＳ）のいずれかの信号構成をリユースしてもよいし、新たな参照信号を適用することも可能である。
　本実施の形態では、ＤＳを送信するタイミングをメッセージ２（ＲＡＣＨ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ）のタイミングウィンドウ内に設定することができる。つまり、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号を既存のＲＡＣＨプリアンブル（ＰＲＡＣＨ信号）と仮定した場合に、スモール基地局は、ＲＡＣＨレスポンス（メッセージ２）の送信タイミングとして規定された期間にＤＳを送信する。
　メッセージ２は、ユーザ端末から送信されるＰＲＡＣＨ信号に対して所定期間内に送信されるため、メッセージ２のタイミングウィンドウにＤＳの送信を行うことにより、ユーザ端末は、ＤＳの受信タイミングを概略把握することが可能となる。
　また、スモール基地局は、ＤＳを送信した後（例えば、ＤＳ送信サブフレームからＮ個後のサブフレーム）にＰＤＳＣＨを用いてメッセージ２を送信してもよい。このように、ＤＳをメッセージ２より先に送信することにより、ユーザ端末は、スモール基地局のＤＬのタイミングやセルＩＤをＤＳによって検出した後にメッセージ２を受信することができる。これにより、ユーザ端末は、メッセージ２を適切に受信することが可能となる。
　ＳＴ０２においてＵＬ信号（例えば、ＰＲＡＣＨ信号）を送信したユーザ端末は、メッセージ２のタイミングウィンドウ内でＤＳの検出／測定を行うと共に、メッセージ２を受信する（ＳＴ０６）。例えば、ユーザ端末は、ＤＴＸ状態のスモール基地局から送信されるＤＳに基づいて当該スモールセルを検出すると共に、ＤＳを用いて受信状態（ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ等）を測定する。
　ユーザ端末は、メッセージ２のタイミングウィンドウ内でＤＳ及びメッセージ２の一方又は両方が受信できなかった場合、通常のランダムアクセス手順で行うｐｏｗｅｒ　ｒａｍｐｉｎｇ（送信電力を増加させた再送信）を行わない構成としてもよい。これにより、当該ユーザ端末の近傍にスモールセルが存在しない場合に、無駄なＵＬ信号の再送信を抑制することができる。その結果、ユーザ端末のバッテリーの消耗を抑制することができる。
　このように、本実施の形態では、スモールセルのオン／オフ制御用にＰＲＡＣＨ信号を送信したユーザ端末は、既存のランダムアクセス手順と区別した手順を行うことにより、無駄なランダムアクセス手順が発生することを抑制することができる。なお、ユーザ端末がＰＲＡＣＨ信号の機能を区別するために、上述したように、マクロ基地局からユーザ端末に対して、ＰＲＡＣＨ信号の種別に関する情報（本来の機能での利用、又は新たな機能での利用）を通知することができる。
　また、スモール基地局は、スモールセルのシステム情報をメッセージ２と同時にユーザ端末に送信することができる。あるいは、スモールセルのシステム情報を接続中のセル（例えば、マクロ基地局）からユーザ端末に通知する構成としてもよい。
　続いて、ＤＳ及びメッセージ２を受信したユーザ端末は、ＰＵＳＣＨを用いて測定結果（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ結果）をメジャメントレポート（ＭＲ：Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｒｅｐｏｒｔ）としてフィードバックする（ＳＴ０７）。
　例えば、ユーザ端末は、メッセージ２で指定されたＵＬリソース（例えば、メッセージ３のリソース）を用いてメジャメントレポートをスモール基地局にフィードバックする。あるいは、メッセージ２で指定されたＵＬリソースでなく、接続中のセル（マクロ基地局）に対してメジャメントレポートをフィードバックしてもよい。
　スモール基地局がユーザ端末からメジャメントレポートを受信する場合、ＮＷ（例えば、マクロ基地局）にＭＲを報告し、マクロ基地局がスモール基地局のオン／オフを判断する。例えば、マクロ基地局は、ＭＲに基づいて、ＳＣｅｌｌ　ａｃｔｉｖａｔｉｏｎを通知してＳＣｅｌｌとしてスモール基地局をオンさせる（ＣＡ適用時）、又はユーザ端末のハンドオーバー（ＨＯ）の可否を判断する。
　メッセージ２で指定したＵＬリソースにＭＲが含まれない場合、スモール基地局はＤＴＸ状態を維持してＤＳ及びメッセージ２を再送してもよいし、所定期間経過後に再びオフ状態に移行してもよい。また、ＮＷ（例えば、マクロ基地局）がユーザ端末から送信されたＭＲに基づいて、スモール基地局をオン状態に移行する必要がないと判断した場合、当該スモール基地局をＤＴＸ状態からオフ状態に移行することができる。
　ＮＷ（例えば、マクロ基地局）がユーザ端末に対してＳＣｅｌｌ　ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ又はＨＯの適用を決定した場合、マクロ基地局はユーザ端末及びＤＴＸ状態のスモール基地局にその旨を通知する（ＳＴ０８ａ、ＳＴ０８ｂ）。その結果、スモール基地局は、ＤＴＸ状態からオン状態に移行して、ユーザ端末へのＣＡ適用又はハンドオーバーの適用を指示する（ＳＴ０９）。
　ユーザ端末は、ＳＴ０６において、ＤＳによりスモール基地局のＤＬタイミングを取得すると共に接続手順も完了しているため、オン状態となったスモール基地局と通信（データの送受信）をすぐに開始することができる（ＳＴ１０）。
　このように、ユーザ端末からのＵＬ信号に基づいてスモール基地局をオフ状態からＤＴＸ状態へ移行し、ＤＴＸ状態時にスモール基地局から送信されるＤＳに対するユーザ端末のＭＲに基づいてＤＴＸ状態からオン状態への移行を制御する。この際、ＤＴＸ状態において、スモール基地局からの測定／検出用信号の送信、ユーザ端末からのＭＲの報告、及び接続手順（ランダムアクセス手順）を組み合わせて適用する。これにより、干渉低減やエナジーセイビングを図ると共に、ユーザ端末とスモール基地局とのデータ伝送の遅延を抑制することができる。
（無線通信システムの構成）
　以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。
　図５は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。図５に示すように、無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成するマクロ基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成するスモール基地局１２ａ及び１２ｂとを備えている。ユーザ端末２０は、マクロ基地局１１、スモール基地局１２ａ及び１２ｂ（以下、総称してスモール基地局１２という）の少なくとも一つと無線通信可能に構成されている。なお、マクロ基地局１１、スモール基地局１２の数は、図５に示す数に限られない。
　マクロセルＣ１及びスモールセルＣ２では、同一の周波数帯が用いられてもよいし、異なる周波数帯が用いられてもよい。また、マクロ基地局１１及び各スモール基地局１２は、基地局間インタフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インタフェース）を介して互いに接続される。マクロ基地局１１及び各スモール基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。
　なお、マクロ基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、無線基地局、送信ポイント（transmission　point）などと呼ばれてもよい。スモール基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、ＲＲＨ（Remote　Radio　Head）、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ　ｅＮｏｄｅＢ）、送信ポイント、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）などと呼ばれてもよい。ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。
　また、無線通信システム１では、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ－ＦＤＭＡ（シングルキャリア－周波数分割多元接続）が適用される。
　無線通信システム１では、下りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical　Downlink　Shared　Channel）と、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical　Downlink　Control　Channel、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced　Physical　Downlink　Control　Channel）、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、報知チャネル（ＰＢＣＨ）などが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨにより、下り制御情報（ＤＣＩ）が伝送される。
　また、無線通信システム１では、上りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical　Uplink　Shared　Channel）と、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical　Uplink　Control　Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel　Quality　Indicator）や、送達確認情報（ＡＣＫ/ＮＡＣＫ）等が伝送される。
　以下、マクロ基地局１１及びスモール基地局１２を区別しない場合、無線基地局１０と総称する。
　図６は、本実施の形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、インタフェース部１０６とを備えている。
　下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０からインタフェース部１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
　ベースバンド信号処理部１０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio　Link　Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium　Access　Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse　Fast　Fourier　Transform）処理、プリコーディング処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。
　各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力された下り信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。
　一方、上り信号については、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。
　ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、インタフェース部１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
　インタフェース部１０６は、基地局間インタフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インタフェース）を介して隣接基地局と信号を送受信（バックホールシグナリング）する。例えば、マクロ基地局１１とスモール基地局１２間のデータの送受信をインタフェース部１０６を介して行う。あるいは、インタフェース部１０６は、所定のインタフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。
　図７は、本実施の形態に係るマクロ基地局１１の機能構成図である。なお、以下の機能構成は、マクロ基地局１１が有するベースバンド信号処理部１０４などによって構成される。
　図７に示すように、マクロ基地局１１は、スケジューラ３０１、通知部３０２、オン／オフ決定部３０３、ＤＬ信号生成部３０４等を具備する。
　スケジューラ３０１（指示部）は、ユーザ端末２０に送信するＤＬ信号用の無線リソース、ユーザ端末２０が送信するＵＬ信号用の無線リソースの割当て（スケジューリング）を行う。例えば、スケジューラ３０１（指示部）は、ユーザ端末２０に対して、ＵＬ信号（例えば、ＰＲＡＣＨ信号）の送信を指示するためのＤＬ信号の生成をＤＬ信号生成部３０４に指示する。
　また、スケジューラ３０１は、ユーザ端末に対して、ＵＬ信号（例えば、ＰＲＡＣＨ信号）の種別に関する情報（ランダムアクセス手順の適用可否）の通知を制御する。この場合、スケジューラ３０１は、ＰＲＡＣＨ信号の種別に関する情報を下り制御信号に含めるようにＤＬ信号生成部３０４に指示する。
　通知部３０２は、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号（例えば、ＰＲＡＣＨ信号）に関する情報を、インタフェース部１０６を介してスモール基地局１２に通知する。例えば、通知部３０２は、オフ状態のスモール基地局１２に対して、ユーザ端末から送信されるＰＲＡＣＨ信号に関する情報（ＰＲＡＣＨ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｃｏｎｆｉｇ）を通知する。このように、通知部３０２からＰＲＡＣＨ信号に関する情報をスモール基地局に通知することにより、当該スモール基地局がＵＬ信号を適切に受信することが可能となる。なお、本実施の形態では、通知部３０２を省略した構成とすることもできる。
　オン／オフ決定部３０３は、スモール基地局から送信されたＤＳに対するユーザ端末のＭＲ（受信状態等）に基づいて、スモール基地局のオン／オフ（又はＤＴＸ）を決定する。例えば、オン／オフ決定部３０３は、ユーザ端末から送信されたＭＲ（ＤＳに対する受信状態）に基づいてＤＴＸ状態のスモール基地局のオン／オフを決定する。
　オン／オフ決定部３０３は、ユーザ端末から送信されたＭＲが良好でスモール基地局を新たにオン状態に移行した方がよいと判断した場合には、その旨（ＳＣｅｌｌ　ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ又はＨＯの適用）をユーザ端末及びスモール基地局に通知する。一方で、オン／オフ決定部３０３は、ユーザ端末から送信されたＭＲが悪く、当該スモールセルの利用が適切でないと判断した場合には、間欠送信（ＤＴＸ）状態のスモール基地局を再度オフ状態とする。
　ＤＬ信号生成部３０４は、スケジューラ３０１からの指示に基づいてＤＬ信号を生成する。例えば、ＤＬ信号生成部３０４は、制御信号、データ信号、参照信号等を生成する。ＤＬ信号生成部３０４で生成された信号は、送受信部１０３を介してユーザ端末２０に送信される。
　図８は、本実施の形態に係るスモール基地局１２の機能構成図である。なお、以下の機能構成は、スモール基地局１２が有するベースバンド信号処理部１０４などによって構成される。
　図８に示すように、スモール基地局１２は、ＵＬ信号検出部３１１、オン／ＤＴＸ／オフ制御部３１２、スケジューラ３１３、ＤＬ信号生成部３１４等を具備する。
　ＵＬ信号検出部３１１は、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号（例えば、ＰＲＡＣＨ信号）をリスニングして検出する。なお、ＵＬ信号検出部３１１は、あらかじめ、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号に関する情報（例えば、ＰＲＡＣＨ信号に関する情報）をマクロ基地局１１から取得して、当該ＵＬ信号に関する情報に基づいてＵＬ信号の検出を行うことも可能である。
　オン／ＤＴＸ／オフ制御部３１２は、ＵＬ信号検出部３１１における検出結果に基づいて、スモール基地局１２の状態を制御する。例えば、スモール基地局１２がオフ状態において、ユーザ端末から所定のＵＬ信号（例えば、ＰＲＡＣＨ信号）を受信した場合には、オフ状態からＤＴＸ状態へ移行する。この際、オン／ＤＴＸ／オフ制御部３１２は、検出したＵＬ信号（ＰＲＡＣＨ信号）の数に基づいて、オフ状態からＤＴＸ状態への移行有無を決定してもよい。
　スケジューラ３１３は、ユーザ端末２０に送信するＤＬ信号用の無線リソースの割当て（スケジューリング）を行う。例えば、スケジューラ３１３は、スモール基地局１２がユーザ端末からのＵＬ信号（ＰＲＡＣＨ信号）に基づいてオフ状態からＤＴＸ状態に移行した場合、検出／測定用信号（ＤＳ）と、メッセージ２（ＲＡＣＨ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の送信を制御する。この際、スケジューラ３１３は、ＤＳがメッセージ２（ＲＡＣＨ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ）のタイミングウィンドウ内で送信されるように制御することができる。また、スケジューラ３１３は、ＤＳを送信した後（例えば、ＤＳ送信サブフレームからＮ個後のサブフレーム）にＰＤＳＣＨを用いてメッセージ２を送信するように制御してもよい。
　ＤＬ信号生成部３１４は、スケジューラ３１３からの指示に基づいてＤＬ信号を生成する。例えば、ＤＬ信号生成部３１４は、制御信号、データ信号、参照信号等を生成する。また、ユーザ端末２０が当該スモール基地局を発見するための検出／測定用信号やメッセージ２に含まれる信号を生成する。ＤＬ信号生成部３１４で生成された信号は、送受信部１０３を介してユーザ端末２０に送信される。
　図９は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（受信部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５とを備えている。
　下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
　一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御（Ｈ－ＡＲＱ　（Ｈｙｂｒｉｄ　ＡＲＱ））の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。
　図１０は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４の主な機能構成図である。図１０に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、ＤＬ信号復号部４０１（取得部）、ランダムアクセス制御部４０２、セル検出／測定部４０３、ＵＬ信号生成部４０４を少なくとも有している。
　ＤＬ信号復号部４０１（取得部）は、マクロ基地局１１、スモール基地局１２から送信されたＤＬ信号を復号する。例えば、マクロ基地局１１、スモール基地局１２から送信された下り制御情報（ＰＤＣＣＨ信号）や、スモール基地局１２から送信される検出／測定用信号（ＤＳ）を取得する。ＤＬ信号復号部４０１で取得したＤＬ信号は、ランダムアクセス制御部４０２、セル検出／測定部４０３に出力される。
　ＤＬ信号（例えば、ＰＤＣＣＨ信号）にＵＬ信号（例えば、ＰＲＡＣＨ信号）の送信トリガの指示に関する情報が含まれている場合には、ＤＬ信号復号部４０１は、当該情報をランダムアクセス制御部４０２に出力する。また、ＤＬ信号（例えば、ＰＤＣＣＨ信号）にＰＲＡＣＨ信号の種別に関する情報（ランダムアクセス手順の適用可否）が含まれている場合には、ＤＬ信号復号部４０１は、当該情報をランダムアクセス制御部４０２に出力する。
　ランダムアクセス制御部４０２は、ランダムアクセス手順を制御する。例えば、ランダムアクセス制御部４０２は、マクロ基地局から送信される所定の下り制御信号（ＰＲＡＣＨ信号のトリガ）に基づいてＰＲＡＣＨ信号を制御する。また、ランダムアクセス制御部４０２は、マクロ基地局１１から送信されるＰＲＡＣＨ信号の種別に関する情報（ランダムアクセス手順の適用可否）に基づいて、既存のランダムアクセス手順（ＲＡＣＨ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）と区別した手順を行うことができる。例えば、ランダムアクセス制御部４０２は、メッセージ２のタイミングウィンドウ内でＤＳ及びメッセージ２の一方又は両方が受信できなかった場合、通常のランダムアクセス手順で行うｐｏｗｅｒ　ｒａｍｐｉｎｇ（送信電力を増加させた再送信）を行わない。
　ＰＲＡＣＨ信号をスモールセルのオン／オフの制御のトリガ用に用いる場合、ランダムアクセス制御部４０２は、既存のランダムアクセス手順をそのまま適用せずに、スモールセルのオン／オフ制御に適した動作を行う。この場合、ユーザ端末２０から送信したＰＲＡＣＨ信号に対する応答の有無に関わらず、送信電力を増加させてＰＲＡＣＨ信号を再送する動作を停止することができる。
　セル検出／測定部４０３は、ＰＲＡＣＨ信号を検出したスモール基地局から送信されるＤＬ信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）を検出する。ＤＳを検出した場合には、当該ＤＳに対する受信状態（ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ等）を測定する。また、既にマクロ基地局１１からの指示に基づいてＵＬ信号（ＰＲＡＣＨ信号）を送信している場合、セル検出／測定部４０３は、メッセージ２のタイミングウィンドウ内でＤＳの検出／測定を行うことができる。測定結果は、メジャメントレポートとして、マクロ基地局及びスモール基地局にフィードバックする。
　ＵＬ信号生成部４０４は、ランダムアクセス制御部４０２、セル検出／測定部４０３からの指示に基づいてＵＬ信号（ＰＲＡＣＨ信号、メジャメントレポート等）を生成する。また、ＵＬ信号生成部４０４は、送達確認信号等の上り制御信号や上りデータ信号の生成も行う。
　以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。また、各実施の態様は適宜組み合わせて適用することが可能である。
　本出願は、２０１３年９月２６日出願の特願２０１３－１９９１９２に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (10)

  1. 　マクロセルと重複して配置されるスモールセルを形成し、オン状態とＤＴＸ状態とオフ状態とを切り替えて適用する基地局であって、
    　ユーザ端末から送信されるＵＬ信号を検出する検出部と、
    　前記ＵＬ信号の検出に基づいてオフ状態からＤＴＸ状態への移行を制御する制御部と、
    　ＤＴＸ状態において検出／測定用信号を送信する送信部と、を有し、
    　前記制御部は、検出／測定用信号を受信したユーザ端末のメジャメントレポートの結果に応じて通知される情報に基づいてＤＴＸ状態からオン状態への移行を制御することを特徴とする基地局。
  2. 　前記検出部は、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号に関する情報を、前記マクロセルを形成するマクロ基地局から取得することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  3. 　ユーザ端末から送信されるＵＬ信号は、前記マクロセルを形成するマクロ基地局からトリガされたＰＲＡＣＨ信号、ＰＵＣＣＨ信号又は同期信号であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基地局。
  4. 　前記送信部は、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号を既存のＲＡＣＨプリアンブルと仮定した場合に、ＲＡＣＨレスポンスの送信タイミングとして規定された期間に、前記検出／測定用信号を送信することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  5. 　前記送信部は、前記検出／測定用信号を送信した後にＲＡＣＨレスポンスを送信することを特徴とする請求項４に記載の基地局。
  6. 　前記制御部は、検出したＵＬ信号の数が所定値以上の場合にＤＴＸ状態への移行を決定することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  7. 　マクロセルを形成するマクロ基地局と、前記マクロセル内に配置されるスモールセルを形成するスモール基地局と通信可能なユーザ端末であって、
    　ＵＬ信号を送信する送信部と、
    　ランダムアクセス手順を制御する制御部と、
    　前記ＵＬ信号に基づいてＤＴＸ状態に移行したスモール基地局から送信される検出／測定用信号及びメッセージ２を受信する受信部と、を有し、
    　前記受信部は、前記ＵＬ信号の送信後の所定の期間内に前記検出測定用信号及び前記メッセージ２を受信することを特徴とするユーザ端末。
  8. 　前記制御部は、前記ＵＬ信号の送信後の所定の期間内に前記検出測定用信号及び／又は前記メッセージ２を受信しなかった場合に、既存のランダムアクセス手順を停止することを特徴とする請求項７に記載のユーザ端末。
  9. 　前記送信部は、前記メッセージ２で通知された無線リソースを介して、検出／測定用信号の測定結果をメジャメントレポートとしてスモール基地局に送信することを特徴とする請求項７に記載のユーザ端末。
  10. 　マクロセルと重複して配置されるスモールセルを形成するスモール基地局に対して、オン状態とＤＴＸ状態とオフ状態とを切り替えて制御する無線通信制御方法であって、
    　前記スモール基地局は、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号を検出する工程と、前記ＵＬ信号の検出に基づいてオフ状態からＤＴＸ状態への移行を制御する工程と、ＤＴＸ状態において検出／測定用信号を送信する工程と、前記検出／測定用信号を受信したユーザ端末のメジャメントレポートの結果に応じて通知される情報に基づいてＤＴＸ状態からオン状態への移行を制御する工程と、を有することを特徴とする無線通信制御方法。
     
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