WO2016163010A1 - 無線通信システム、無線装置および処理方法 - Google Patents

無線通信システム、無線装置および処理方法 Download PDF

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WO2016163010A1
WO2016163010A1 PCT/JP2015/061146 JP2015061146W WO2016163010A1 WO 2016163010 A1 WO2016163010 A1 WO 2016163010A1 JP 2015061146 W JP2015061146 W JP 2015061146W WO 2016163010 A1 WO2016163010 A1 WO 2016163010A1
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WO
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cell
random access
wireless device
base station
response signal
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PCT/JP2015/061146
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English (en)
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矢野 哲也
好明 太田
慎一郎 相川
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富士通株式会社
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0833Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W28/08Load balancing or load distribution
    • H04W28/086Load balancing or load distribution among access entities
    • H04W28/0861Load balancing or load distribution among access entities between base stations
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    • H04W48/00Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/08Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • H04W48/14Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery using user query or user detection

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, a wireless device, and a processing method.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • Non-Patent Documents 1 to 9 mobile communications
  • a configuration in which a base station apparatus forms a plurality of cells is known.
  • the base station apparatus instructs the user terminal to switch to another cell according to the load balance of the entire cell under management and the conditions of the user terminal (for example, the following patent document) 1).
  • an object of the present invention is to provide a wireless communication system, a wireless device, and a processing method that can perform load distribution between cells according to the state of each cell.
  • the first wireless device is the second wireless device.
  • a response signal for the random access preamble is received from the second wireless device, a response signal for the random access preamble, the connected cell being different from the first cell
  • the second wireless device transmits a response signal including an instruction to change to a cell.
  • the first wireless device is a first of the first wireless device by the second wireless device.
  • An instruction to change a connected cell to a cell different from the first cell, a response signal to the signal when a signal of a random access procedure in an initial access to a cell is received from the second wireless device;
  • a response signal including a plurality of cell identifiers different from one cell, and the second wireless device is based on the instruction and the identifier included in the response signal transmitted by the first wireless device,
  • a wireless communication system, a wireless device, and a processing method for transmitting a random access preamble in an initial access to a second cell different from the first cell are proposed.
  • FIG. 1 is a diagram of an example of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a sequence diagram illustrating an example of processing in the wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a sequence diagram illustrating a more detailed example of processing in the wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart of an example of processing performed by the terminal according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart of an example of processing by the base station according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram of an example of the terminal according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram of an example of a hardware configuration of the terminal according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram of an example of the base station according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram of an example of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a sequence diagram illustrating an example of processing in the wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram of an example of a hardware configuration of the base station according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram (No. 1) illustrating a storage example 1 of a connected cell change instruction to a random access response according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram (No. 2) illustrating a storage example 1 of the connected cell change instruction to the random access response according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a storage example 2 of the connected cell change instruction to the random access response according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram (No. 1) illustrating a storage example 3 of the connected cell change instruction to the random access response according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram (No.
  • FIG. 15 is a diagram (part 1) illustrating an example of backward compatibility in the first embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram (part 2) illustrating an example of backward compatibility in the first embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram (part 1) illustrating another example of backward compatibility in the first embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram (part 2) illustrating another example of backward compatibility in the first embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating another example of the wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating still another example of the wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 21 is a sequence diagram illustrating a processing example 1 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 22 is a sequence diagram illustrating details of processing example 1 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 23 is a sequence diagram illustrating a processing example 2 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 24 is a sequence diagram illustrating details of processing example 2 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example of RRC connection rejection in the processing example 2 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating another example of the RRC connection rejection in the processing example 2 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 27 is a sequence diagram of the third processing example of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of RRC connection setup in Processing Example 3 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 29 is a diagram (part 1) illustrating another example of the RRC connection setup in the processing example 3 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 30 is a diagram (part 2) illustrating another example of the RRC connection setup in the processing example 3 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating still another example of the RRC connection setup in the processing example 3 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram of an example of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • the wireless communication system 100 according to the first embodiment includes a terminal 110 and a base station 120.
  • Base station 120 is a first wireless device that accepts initial access from terminal 110 by a random access procedure.
  • the terminal 110 is a second wireless device that performs initial access to the base station 120 by a random access procedure.
  • the terminal 110 is, for example, a terminal such as an LTE UE (User Equipment).
  • the base station 120 is, for example, a base station such as an LTE eNB.
  • Cells 101 to 103 are cells formed by the base station 120.
  • the frequencies of the cells 101 to 103 are frequencies f1 to f3 (f1 ⁇ f2 ⁇ f3), respectively. In the example shown in FIG. 1, it is a different cell (frequency carrier) if the frequency is different.
  • the base station 120 stores a connected cell change instruction in a random access response transmitted to the terminal 110 in a random access procedure with the terminal 110.
  • the random access response is a second message (message 2) in the random access procedure.
  • the random access response is a response signal to the random access preamble from the terminal 110.
  • the random access preamble is the first message (message 1) in the random access procedure.
  • the connected cell change instruction is information for instructing the terminal 110 to change the connected cell of the terminal 110 by the random access procedure.
  • the connected cell is a cell to which the terminal 110 requests connection according to a random access procedure, and is a destination cell of the random access preamble from the terminal 110.
  • the base station 120 stores the connected cell change instruction in the random access response according to the load status of the destination cell of the random access preamble.
  • connection cell change instruction When the connection cell change instruction is included in the random access response received from the base station 120, the terminal 110 changes the connection cell and retransmits the random access preamble to the changed connection cell.
  • the connected cell after the change may be a cell of the base station 120 or a cell of a base station different from the base station 120.
  • the base station 120 stores the connection cell change instruction in the random access response to the random access preamble from the terminal 110 according to the load state of the cell of the base station 120, so that the connection cell to the terminal 110 is stored. Can be changed. For this reason, load distribution among cells according to the load status of the cells becomes possible.
  • the base station 120 may store the identifier of the candidate cell as the connection cell change destination in the random access response together with the connection cell change instruction.
  • the candidate cell to which the connected cell is changed is a cell to which the terminal 110 should be connected with priority, and can be selected by the base station 120 according to the load status of each cell, for example.
  • the candidate cell of the connection cell change destination stored in the random access response is referred to as a preferential cell
  • the identifier of the preferential cell is referred to as a preferential cell ID.
  • the preferred cell may be a cell of the base station 120 or a cell of a base station different from the base station 120.
  • the base station 120 may store a plurality of referable cell IDs indicating a plurality of referable cells in a random access response together with the connected cell change instruction.
  • the plurality of referable cells are, for example, a plurality of cells included in each cell formed by the base station 120.
  • the plurality of referable cells may include a cell formed by a base station different from the base station 120. That is, the plurality of referable cells may include cells formed by a plurality of base stations provided at different positions.
  • the plurality of referable cells may include both a plurality of cells formed by the base station 120 and a plurality of cells formed by a base station different from the base station 120.
  • the plurality of referable cells are, for example, cells that have different frequencies and include geographically overlapping portions.
  • the plurality of referable cells may be cells having different frequencies and the same size, or may be cells having different frequencies and different sizes.
  • the plurality of referable cells may include cells in which the terminal 110 is not connected or the terminal 110 cannot be connected because the communication quality of the terminal 110 is low.
  • the base station 120 may use the random access response as a signal including information that can specify the priority of connection in the plurality of referable cells.
  • the information that can specify the priority order is, for example, information including each identifier of the plurality of referable cells and information that directly indicates the priority order of the plurality of referable cells.
  • the information directly indicating the priority order of the plurality of referable cells is, for example, correspondence information between each identifier of the plurality of cells and the priority order of the plurality of cells.
  • the information that can specify the priority order may be, for example, information in which identifiers of a plurality of preferred cells are arranged in an order corresponding to the priority order of connections in the plurality of preferred cells.
  • the terminal 110 can specify the priority order based on the order of the identifiers in the information included in the random access response. it can. For this reason, an increase in the data size of the random access response can be suppressed.
  • the order according to the priority order may be ascending order of priority order or descending order.
  • the random access response transmitted by the base station 120 includes, for example, random information including information indicating a preferred cell selected based on the load status of each candidate cell from among the cells of the preferred cell candidate.
  • Cell load conditions used for selecting a preferred cell include various conditions such as the cell radio resource usage rate, the number of terminals connected to the cell, and the amount of data retention (buffering amount) in the cell. Can be used.
  • the usage rate of the radio resource may be a usage rate of RB (Resource Block: resource block).
  • Each cell that is a candidate for a referable cell is, for example, a plurality of cells included in each cell formed by the base station 120.
  • each cell as a candidate for a referable cell may include a cell formed by a base station different from the base station 120.
  • each cell of the candidate for the preferred cell is, for example, a plurality of cells having different frequencies and including geographically overlapping portions.
  • each cell as a candidate for a referable cell may include a cell to which the terminal 110 cannot be connected because the terminal 110 is not located or the communication quality of the terminal 110 is low.
  • the base station 120 includes information indicating the load status of the cell formed by the different base station. Receive from a different base station. Based on the received information indicating the load status, the base station 120 selects a referable cell indicated by information to be included in the random access response from each cell of the referable cell candidate.
  • the terminal 110 When at least one of the referable cells indicated by the referable cell ID included in the random access response satisfies the predetermined condition, the terminal 110 performs connection processing to a cell satisfying the predetermined condition among the referable cells. In addition, when none of the preferred cells satisfies the predetermined condition, the terminal 110 performs a connection process to a cell different from the preferred cell among the cells to which the terminal 110 can be connected.
  • the predetermined condition is, for example, a condition regarding communication quality in the terminal 110.
  • the communication quality at the terminal 110 is, for example, a communication quality that the terminal 110 receives a cell radio signal and can be calculated based on the reception result.
  • As the communication quality for example, RSRP (Reference Signal Received Power: reference signal reception power), RSRQ (Reference Signal Received Quality: reference signal reception quality), RSSI (Received Signal Strength Indicator signal strength that can be received, etc .: .
  • the base station 120 stores the referable cell ID selected according to the load state of the cell in the random access response, thereby connecting the terminal 110 to a cell having a low load and performing load distribution among the cells. be able to.
  • the base station 120 increases the possibility that the terminal 110 can connect to a cell with a low load by storing a plurality of referable cell IDs selected according to the load state of the cell in a random access response. Load balancing can be performed.
  • the preferred cell ID may be a base station different from the base station 120 or an RRH (Remote Radio Head) cell ID. Thereby, load distribution with a surrounding cell can be performed. Further, the present invention can be applied to HetNet (Heterogeneous Network).
  • HetNet Heterogeneous Network
  • the example shown in FIG. 1 is an example in which one base station 120 configures a plurality of cells (cells 101 to 103) using a plurality of frequency carriers. For example, the base station 120 acquires load information indicating the load status of the cells 101 to 103 served by the own station. Then, base station 120 determines a preferred cell from among cells 101 to 103 based on the acquired load information, and uses the determined cell ID (referable cell ID) and connected cell change instruction as a random access response. Include and send.
  • FIG. 2 is a sequence diagram illustrating an example of processing in the wireless communication system according to the first embodiment.
  • the radio communication system 100 according to the first embodiment for example, each step shown in FIG. 2 is executed.
  • terminal 110 selects cell # 1 of base station 120 as a connection destination for initial access, and transmits a random access preamble to cell # 1 of base station 120 as message 1 (MSG1) in the random access procedure (step S201). ).
  • cell # 1 of base station 120 transmits a random access response to terminal 110 as message 2 (MSG2) in the random access procedure (step S202).
  • MSG2 message 2
  • the cell # 1 of the base station 120 stores the connected cell change instruction in the random access response transmitted in step S202.
  • terminal 110 changes the connection destination cell from cells # 1 to # 2 based on the connected cell change instruction included in the random access response received in step S202.
  • terminal 110 transmits a random access preamble to cell # 2 of base station 120 as message 1 (MSG1) in the random access procedure (step S203).
  • cell # 2 of base station 120 transmits a random access response to terminal 110 as message 2 (MSG2) in the random access procedure (step S204).
  • MSG2 message 2
  • terminal 110 transmits a scheduled transmission to cell # 2 of base station 120 as message 3 (MSG3) in the random access procedure (step S205).
  • cell # 2 of base station 120 transmits contention resolution to terminal 110 as message 4 (MSG4) in the random access procedure (step S206), and terminal 110 sends cell # 2 to cell # 2 of base station 120. Connection is complete.
  • the base station 120 stores the connected cell change instruction in the random access response in the random access procedure.
  • the terminal 110 can be changed in the connection destination cell at an early stage in the initial access of the terminal 110.
  • FIG. 3 is a sequence diagram illustrating a more detailed example of processing in the wireless communication system according to the first embodiment.
  • the base station 120 acquires load information indicating the load status in each cell (for example, cells # 1, # 2) under the base station 120 (step S301).
  • the base station 120 selects a referable cell based on the load information acquired in step S301 (step S302).
  • the preferred cell is a connection cell candidate that is preferably connected to the terminal 110 that has requested connection to the base station 120.
  • the preferred cell is not limited to each cell in the base station 120, and may include cells of base stations around the base station 120.
  • the timing at which the base station 120 executes steps S301 and S302 is arbitrary.
  • the base station 120 periodically performs steps S301 and S302.
  • the base station 120 may periodically perform step S301, and may perform step S302 when a change in load status is detected in step S301.
  • the base station 120 since the change in the load state occurs due to increase or decrease of connected (connected) terminals, the base station 120 performs steps S301 and S302 in response to a change in the number of connected terminals in each cell of the base station 120. You may go.
  • terminal 110 selects cell # 1 of base station 120 as the connection destination, and transmits a random access preamble to cell # 1 of base station 120 as message 1 (MSG1) in the random access procedure (step S303).
  • cell # 1 of base station 120 transmits a random access response to terminal 110 as message 2 (MSG2) in the random access procedure (step S304).
  • the cell # 1 of the base station 120 stores a connected cell change instruction and a list of preferred cell IDs in the random access response transmitted in step S304.
  • the list of referable cell IDs is a list of each referable cell selected in step S302, for example.
  • terminal 110 measures the signal of the cell specified by the preferred cell ID based on the connected cell change instruction and the list of preferred cell IDs included in the random access response received in step S304 (step S305). ). For example, the terminal 110 measures the received power at the terminal 110 of the signal of the cell specified by the referable cell ID.
  • the terminal 110 selects a cell in which the measurement result in step S305 satisfies a predetermined condition among the cells specified by the referable cell ID (step S306). For example, terminal 110 selects a cell having the highest priority, the reception power measured in step S305 being greater than or equal to the threshold, among the cells specified by the preferred cell ID.
  • step S306 if there is no cell whose measurement result satisfies the predetermined condition, the terminal 110 may select, for example, an arbitrary cell and transmit a random access preamble to the selected cell.
  • This arbitrary cell may be cell # 1 to which the terminal 110 has transmitted the random access preamble in step S303.
  • terminal 110 has selected the cell # 2 of the base station 120 in step S306.
  • terminal 110 transmits a random access preamble as message 1 (MSG1) in the random access procedure to cell # 2 of base station 120 selected in step S306 (step S307).
  • Steps S308 to S310 shown in FIG. 3 are the same as steps S204 to S206 shown in FIG.
  • the base station 120 stores the connection cell change instruction and the list of the referable cell IDs in the random access response in the random access procedure.
  • the terminal 110 can be changed in the connection destination cell at an early stage in the initial access of the terminal 110.
  • by transmitting a list of referable cell IDs selected based on the load information to the terminal 110 it is possible to cause the terminal 110 to change the connection destination cell to a cell with a low load.
  • the base station 120 selects a cell having a frequency close to (for example, the closest to) the current connection destination cell # 1 of the terminal 110 among the preferred cells selected in step S302, and sets the ID of the selected cell. It may be included in the list of preferred cell IDs. Thereby, it is possible to increase the possibility that the wireless quality in the connection destination cell after the change satisfies the connection requirement. Further, it is possible to reduce the probability of occurrence of a case where the random access preamble transmitted from the terminal 110 to the connection destination cell after the change does not reach the connection destination cell after the change.
  • the base station 120 selects the ID of a cell different from the cell # 1 selected according to the frequency difference from the cell # 1 from among the preferred cells (each of connection candidate cells). You may store in random access response as ID. Thereby, the failure probability of the connection of the terminal 110 to the cell indicated by the preferred cell ID can be lowered, and an increase in the processing amount and signaling amount of each device can be suppressed.
  • FIG. 4 is a flowchart of an example of processing performed by the terminal according to the first embodiment.
  • the terminal 110 according to the first embodiment executes, for example, each step illustrated in FIG. First, the terminal 110 determines whether or not traffic occurs in the terminal 110 (step S401), and waits until traffic occurs (step S401: No loop).
  • step S401 when traffic occurs (step S401: Yes), the terminal 110 transmits a random access preamble to the base station 120 (step S402). In the first step S402, the terminal 110 transmits a random access preamble to an arbitrarily selected cell. In addition, when the terminal 110 proceeds from step S406 to step S402, in step S402, the terminal 110 transmits a random access preamble to the cell selected in step S406. In addition, when the terminal 110 proceeds from step S409 to step S402, the terminal 110 transmits a random access preamble to an arbitrarily selected cell.
  • the terminal 110 receives a random access response for the random access preamble transmitted in step S402 from the base station 120 (step S403).
  • the terminal 110 determines whether or not a connected cell change instruction is included in the random access response received in step S403 (step S404).
  • step S404 if a connected cell change instruction is included (step S404: Yes), the terminal 110 extracts a list of preferred cell IDs from the random access response received in step S403 (step S405). Next, the terminal 110 selects a connection destination cell from each cell indicated by the list of referable cell IDs extracted in step S405 (step S406), and returns to step S402.
  • step S404 when the connection access cell change instruction is not included in the random access response (step S404: No), the terminal 110 transmits the message 3 in the random access procedure to the base station 120 (step S407).
  • the message 3 is, for example, a scheduled transmission, and includes an RRC connection request (Radio Resource Control Connection Request). Further, the message 3 may include an S-TMSI (SAE Temporary Mobile Subscriber Identity) of the terminal 110 or a random ID.
  • S-TMSI SAE Temporary Mobile Subscriber Identity
  • the terminal 110 receives the message 4 corresponding to the message 3 transmitted in step S407 from the base station 120 (step S408).
  • the message 4 includes information indicating whether or not the contention resolution and the RRC connection are possible, for example.
  • the information indicating whether RRC connection is possible includes RRC connection setup indicating that RRC connection is possible or RRC connection reject indicating that RRC connection is not possible.
  • the terminal 110 determines whether or not the contention resolution is successful based on the message 4 received in step S408 (step S409). For example, the terminal 110 can make the determination in step S409 based on whether or not the TMSI or random ID of the terminal 110 stored in the message 3 transmitted in step S407 is included in the message 4 received in step S408.
  • step S409 when the contention resolution is not successful (step S409: No), the terminal 110 returns to step S402.
  • the terminal 110 transmits an RRC connection setup complete indicating that the setup of the RRC connection is completed to the base station 120 (step S410).
  • the terminal 110 starts data communication with the base station 120 (step S411), and ends a series of processes at the time of initial access.
  • FIG. 5 is a flowchart of an example of processing by the base station according to the first embodiment.
  • the base station 120 according to the first embodiment executes, for example, each step shown in FIG. Steps S501 and S502 shown in FIG. 5 are the same as steps S301 and S302 shown in FIG.
  • the base station 120 determines whether or not a random access preamble has been received from the terminal 110 (step S503) and waits until a random access preamble is received (step S503: No loop).
  • step S503 when the random access preamble is received (step S503: Yes), the base station 120 determines whether or not to accept the connection to the target cell of the received random access preamble (step S504).
  • the determination in step S504 can be made based on the load information acquired in step S501, for example.
  • step S504 when the connection is accepted (step S504: Yes), the base station 120 transmits a random access response without a connected cell change instruction to the terminal 110 (step S505).
  • the base station 120 receives the message 3 in the random access procedure from the terminal 110 (step S506).
  • the base station 120 transmits the message 4 in the random access procedure to the terminal 110 (step S507), and ends a series of processes.
  • step S504 if the connection is not accepted (step S504: No), the base station 120 transmits a random access response with a connected cell change instruction to the terminal 110 (step S508), and the series of processing ends. In this case, the terminal 110 changes the connection destination cell and transmits the random access preamble again. However, if the changed connection destination cell is the cell of the base station 120, the base station 120 again performs step S503. Subsequent processing is performed.
  • the base station 120 determines whether or not to accept the connection according to the load status in the destination cell of the random access preamble when the random access preamble is received from the terminal 110. If the base station 120 determines not to accept, the base station 120 transmits a random access response with a connected cell change instruction to the terminal 110. Thereby, the load distribution between cells according to the load condition of each cell can be performed.
  • FIG. 6 is a diagram of an example of the terminal according to the first embodiment.
  • the terminal 110 according to the first embodiment includes, for example, a reception antenna 601, a reception unit 602, a reception signal processing unit 603, a control unit 604, a transmission signal generation unit 605, and a transmission unit. 606 and a transmission antenna 607.
  • the receiving antenna 601 receives a signal wirelessly transmitted from the base station 120 and outputs the received signal to the receiving unit 602.
  • the reception unit 602 performs reception processing on the signal output from the reception antenna 601.
  • the reception processing by the receiving unit 602 includes, for example, amplification, frequency conversion from an RF (Radio Frequency) band to a baseband band, conversion from an analog signal to a digital signal, and the like.
  • the reception unit 602 outputs the signal subjected to the reception process to the reception signal processing unit 603.
  • the received signal processing unit 603 performs processing such as demodulation and decoding on the signal output from the receiving unit 602.
  • Received signal processing section 603 outputs a signal obtained by processing such as demodulation and decoding to control section 604.
  • the control unit 604 controls communication at the terminal 110.
  • the control unit 604 controls the transmission signal generation unit 605 and performs a random access procedure to the base station 120.
  • the control unit 604 acquires each message such as the message 2 and the message 4 in the random access procedure included in the signal output from the received signal processing unit 603.
  • the control part 604 changes the cell of the connection destination by a random access procedure based on the connection cell change instruction
  • the transmission signal generation unit 605 generates a signal to be transmitted by the terminal 110 under the control of the control unit 604. For example, the transmission signal generation unit 605 generates a signal to be transmitted by encoding a signal output from the control unit 604 and performing modulation based on the encoded signal.
  • the signal generated by the transmission signal generation unit 605 includes, for example, the message 1 and the message 3 in the random access procedure.
  • the transmission signal generation unit 605 outputs the generated signal to the transmission unit 606.
  • the transmission unit 606 performs transmission processing of the signal output from the transmission signal generation unit 605, and outputs the signal subjected to the transmission processing to the transmission antenna 607.
  • the transmission processing by the transmission unit 606 includes, for example, conversion from a digital signal to an analog signal, frequency conversion from a baseband band to an RF band, amplification, and the like.
  • the transmission antenna 607 wirelessly transmits the signal output from the transmission unit 606 to the base station 120.
  • a transmission unit that transmits a random access preamble to the base station 120 can be realized by the transmission signal generation unit 605, the transmission unit 606, and the transmission antenna 607.
  • a receiving unit that receives a response signal (random access response) from the base station 120 to the random access preamble can be realized by the receiving antenna 601, the receiving unit 602, and the received signal processing unit 603.
  • FIG. 7 is a diagram of an example of a hardware configuration of the terminal according to the first embodiment.
  • the terminal 110 shown in FIG. 6 can be realized by, for example, the communication device 700 shown in FIG.
  • the communication device 700 includes a CPU 701, a memory 702, a user interface 703, and a wireless communication interface 704.
  • the CPU 701, the memory 702, the user interface 703, and the wireless communication interface 704 are connected by a bus 709.
  • the CPU 701 Central Processing Unit controls the entire communication device 700.
  • the memory 702 includes, for example, a main memory and an auxiliary memory.
  • the main memory is, for example, a RAM (Random Access Memory).
  • the main memory is used as a work area for the CPU 701.
  • the auxiliary memory is a non-volatile memory such as a magnetic disk or a flash memory.
  • Various programs for operating the communication device 700 are stored in the auxiliary memory. The program stored in the auxiliary memory is loaded into the main memory and executed by the CPU 701.
  • the user interface 703 includes, for example, an input device that receives an operation input from the user, an output device that outputs information to the user, and the like.
  • the input device can be realized by, for example, a key (for example, a keyboard) or a remote controller.
  • the output device can be realized by, for example, a display or a speaker. Further, an input device and an output device may be realized by a touch panel or the like.
  • the user interface 703 is controlled by the CPU 701.
  • the wireless communication interface 704 is a communication interface that performs communication with the outside of the communication device 700 (for example, the base station 120 and other terminals) wirelessly.
  • the wireless communication interface 704 is controlled by the CPU 701.
  • the reception antenna 601, the reception unit 602, the transmission unit 606, and the transmission antenna 607 illustrated in FIG. 6 can be realized by the wireless communication interface 704, for example.
  • the reception signal processing unit 603, the control unit 604, and the transmission signal generation unit 605 illustrated in FIG. 6 can be realized by the CPU 701, for example.
  • FIG. 8 is a diagram of an example of the base station according to the first embodiment.
  • the base station 120 according to the first embodiment includes a load status acquisition unit 801, a reception antenna 802, a reception unit 803, a reception signal processing unit 804, a control unit 805, and a transmission signal generation.
  • the load status acquisition unit 801 acquires load information indicating the load status in each cell of the base station 120.
  • the load information is various pieces of information indicating the above-described cell load status.
  • the load status acquisition unit 801 can acquire load information about the cell of the own station based on, for example, the scheduling process of the own station.
  • the load status acquisition unit 801 can acquire the load information about the cell of the other station from the other station via the inter-base station interface.
  • an X2 interface can be used as the inter-base station interface.
  • the load status acquisition unit 801 outputs the acquired load information to the control unit 805.
  • the reception antenna 802 receives a signal wirelessly transmitted from the terminal 110 and outputs the received signal to the reception unit 803.
  • the reception unit 803 performs reception processing on the signal output from the reception antenna 802.
  • the reception processing by the reception unit 803 includes, for example, amplification, frequency conversion from the RF band to the baseband, conversion from an analog signal to a digital signal, and the like.
  • the reception unit 803 outputs the signal subjected to the reception process to the reception signal processing unit 804.
  • the received signal processing unit 804 performs processing such as demodulation and decoding on the signal output from the receiving unit 803.
  • Received signal processing section 804 outputs a signal obtained by processing such as demodulation and decoding to control section 805.
  • the control unit 805 controls communication in the base station 120. For example, the control unit 805 selects a referable cell based on the load information output from the load status acquisition unit 801. In addition, when the random access preamble from the terminal 110 is received, the control unit 805 determines whether to accept the connection from the terminal 110 based on the load information.
  • control unit 805 controls the transmission signal generation unit 806 to transmit each response message for each message in the random access procedure included in the signal output from the reception signal processing unit 804. If the connection from the terminal 110 is not accepted for the random access preamble from the terminal 110, the control unit 805 stores a connection cell change instruction and a list of preferred cell IDs in the random access response to the random access preamble. .
  • the transmission signal generation unit 806 generates a signal to be transmitted by the base station 120 under the control of the control unit 805. For example, the transmission signal generation unit 806 encodes a signal output from the control unit 805 and generates a signal to be transmitted by performing modulation based on the encoded signal.
  • the signal generated by the transmission signal generation unit 806 includes, for example, the message 2 and the message 4 in the random access procedure.
  • the transmission signal generation unit 806 outputs the generated signal to the transmission unit 807.
  • the transmission unit 807 performs transmission processing of the signal output from the transmission signal generation unit 806.
  • the transmission processing by the transmission unit 807 includes, for example, conversion from a digital signal to an analog signal, frequency conversion from a baseband to an RF band, amplification, and the like.
  • the transmission unit 807 outputs the signal subjected to the transmission process to the transmission antenna 808.
  • the transmission antenna 808 wirelessly transmits the signal output from the transmission unit 807 to the terminal 110.
  • a receiving unit that receives the random access preamble from the terminal 110 can be realized by the receiving antenna 802, the receiving unit 803, and the received signal processing unit 804.
  • a transmission unit that transmits a response signal (random access response) to the random access preamble in the base station 120 can be realized by the transmission signal generation unit 806, the transmission unit 807, and the transmission antenna 808.
  • FIG. 9 is a diagram of an example of a hardware configuration of the base station according to the first embodiment.
  • the base station 120 shown in FIG. 8 can be realized by, for example, the communication apparatus 900 shown in FIG.
  • the communication device 900 includes a CPU 901, a memory 902, a wireless communication interface 903, and a wired communication interface 904.
  • the CPU 901, the memory 902, the wireless communication interface 903, and the wired communication interface 904 are connected by a bus 909.
  • the CPU 901 governs overall control of the communication device 900.
  • the memory 902 includes, for example, a main memory and an auxiliary memory.
  • the main memory is, for example, a RAM.
  • the main memory is used as a work area for the CPU 901.
  • the auxiliary memory is, for example, a nonvolatile memory such as a magnetic disk, an optical disk, or a flash memory.
  • Various programs for operating the communication device 900 are stored in the auxiliary memory. The program stored in the auxiliary memory is loaded into the main memory and executed by the CPU 901.
  • the wireless communication interface 903 is a communication interface that communicates with the outside of the communication device 900 (for example, the terminal 110) wirelessly.
  • the wireless communication interface 903 is controlled by the CPU 901.
  • the wired communication interface 904 is a communication interface that performs communication with the outside of the communication device 900 (for example, a higher station of the base station 120 or another base station) by wire.
  • the wired communication interface 904 is controlled by the CPU 901.
  • the wired communication interface 904 includes, for example, an S1 interface and an X2 interface.
  • the load status acquisition unit 801 shown in FIG. 8 can be realized by the CPU 901 or the wired communication interface 904, for example.
  • the reception signal processing unit 804, the control unit 805, and the transmission signal generation unit 806 illustrated in FIG. 8 can be realized by the CPU 901, for example.
  • the transmission unit 807, the transmission antenna 808, the reception antenna 802, and the reception unit 803 illustrated in FIG. 8 can be realized by the wireless communication interface 903, for example.
  • Example 1 of storing connected cell change instruction to random access response in Embodiment 1 10 and 11 are diagrams illustrating a storage example 1 of the connected cell change instruction to the random access response according to the first embodiment.
  • the base station 120 transmits a random access response 1000 illustrated in FIG. 10 to the terminal 110 as a random access response.
  • the random access response 1000 includes a MAC header 1010, a MAC payload 1020, and padding 1030.
  • the MAC payload 1020 includes n MAC random access responses (MAC RAR1 to MAC RARn).
  • the n MAC random access responses are random access responses to the random access preambles received by the base station 120 at the same time.
  • the R bit 1101 is a reserved bit included in the MAC random access response 1100. In 3GPP, it is described that the R bit 1101 is set to “0”.
  • the base station 120 may store a list of referable cell IDs in the remaining fields of the MAC random access response 1100. In the example shown in FIG. 11, 9-bit 1st to 5th referable cell IDs are stored in the MAC random access response 1100 as a list of referable cells.
  • the terminal 110 When the R bit 1101 of the MAC random access response 1100 included in the random access response 1000 received from the base station 120 is “0”, the terminal 110 continues the random access procedure and transmits the message 3 to the base station 120. To do. If the R bit 1101 of the MAC random access response 1100 included in the random access response 1000 received from the base station 120 is “1”, the terminal 110 changes the connection destination cell and repeats the random access procedure. . That is, terminal 110 transmits message 1 to the changed cell.
  • the base station 120 can store the connected cell change instruction in the reserved bit (R bit 1101) in the MAC random access response 1100 (payload) of the random access response 1000. Thereby, the connected cell change instruction can be transmitted to the terminal 110 without adding a new control signal or control signal region.
  • the base station 120 when the base station 120 stores the connected cell change instruction in the R bit 1101 in the MAC random access response 1100, the base station 120 stores the referable cell ID in a region different from the R bit 1101 in the MAC random access response 1100. To do. Accordingly, the referable cell ID can be transmitted to the terminal 110 without adding a new control signal or control signal area.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a storage example 2 of the connected cell change instruction to the random access response according to the first embodiment.
  • a MAC subheader 1200 illustrated in FIG. 12 is an E / T / R / R / BI MAC subheader (backoff indicator subheader) included in the MAC header 1010 of the random access response 1000 illustrated in FIG.
  • the E field of the MAC subheader is an extension field (Extension field). When the E field is “1”, the subsequent is an E / T / RAPID field, and when the E field is “0”, the subsequent is MAC RAR or padding.
  • the T field of the E / T / R / R / BI MAC subheader is a type field. When the T field is “0”, it indicates that the BI is included in the subheader, and when the T field is “1”, it indicates that the RAPID is included in the subheader.
  • the base station 120 may specify the probability of selecting another cell by using the 4-bit BI field 1203 (Backoff Indicator field) of the MAC subheader 1200.
  • the base station 120 specifies 16-stage probabilities (for example, 1/16 to 16/16) by 4 bits of the BI field 1203.
  • the terminal 110 performs a lottery based on the probability specified by the BI field 1203. When the terminal 110 is won, the terminal 110 changes the connection destination cell and retransmits the random access preamble. If the terminal 110 does not win, the terminal 110 retransmits the random access preamble without changing the connection destination cell.
  • the base station 120 may indicate a part of the referable cell ID (for example, lower 4 bits) by the BI field 1203. In this case, for example, by determining the ID of each cell so that a part of each referable cell ID does not overlap by cell planning, the terminal can be connected to the referable cell even if it is a part of the referable cell ID. 110 can be uniquely specified.
  • n corresponds to the number of RAPID (Random Access Preamble Identifier).
  • the base station 120 can store the connected cell change instruction in the two R bits 1201 and 1202 in the E / T / R / R / BI MAC subheader of the MAC PDU of the random access response 1000. Thereby, the connected cell change instruction can be transmitted to the terminal 110 without adding a new control signal or control signal region.
  • the base station 120 when storing the connection cell change instruction in the R bits 1201 and 1202, the base station 120 changes the connection cell to the BI field 1203 (Backoff Indicator field) of the E / T / R / R / BI MAC subheader. Stores information indicating the probability.
  • the BI field 1203 is information indicating a cell overload status.
  • terminal 110 changes the connection destination cell based on the information indicating the probability, and retransmits the random access preamble to the changed connection destination cell. Thereby, load balancing between cells can be performed without the base station 120 determining whether or not the terminal 110 is to change the connection destination cell.
  • the base station 120 stores the connected cell change instruction in the R bits 1201 and 1202
  • the base station 120 stores a part of the referable cell ID in the BI field 1203 of the E / T / R / R / BI MAC subheader. Also good.
  • the terminal 110 identifies a preferred cell based on a part of the preferred cell ID, and transmits a random access preamble to the identified preferred cell. Thereby, the connected cell change instruction can be transmitted to the terminal 110 without adding a new control signal or control signal region.
  • FIGS. 13 and 14 are diagrams showing a storage example 3 of the connected cell change instruction to the random access response in the first embodiment.
  • a MAC random access response 1300 illustrated in FIG. 13 is one MAC random access response included in MAC RAR1 to MAC RARn included in the MAC payload 1020 of the random access response 1000 illustrated in FIG.
  • the MAC random access response 1300 shown in FIG. 13 is different from the MAC random access response 1100 shown in FIG. 11, and the R bit 1101 is set to “0” like a normal random access response.
  • the UL grant 1301 (Up Link Grant) illustrated in FIG. 14 is the UL grant 1301 of the MAC random access response 1300.
  • the UL grant 1301 CSI request 1401 (Channel State Information Request) is reserved for contention-based random access.
  • the base station 120 may store the connected cell change instruction in the random access response using the CSI request 1401 of the UL grant 1301, for example.
  • the terminal 110 ignores a field different from the CSI request 1401 in the MAC random access response 1300.
  • the referable cell ID (9 bits ⁇ 2 +) in a field (19 bits) different from the CSI request 1401 in the UL grant 1301 Padding) may be stored.
  • the base station 120 when the base station 120 instructs the terminal 110 to change the connected cell, the base station 120 stores the connected cell change instruction in the random access response 1000 by setting all bits of the UL grant 1301 to “1”. Also good. That is, when not instructing terminal 110 to change the connected cell, base station 120 transmits, for example, random access response 1000 including UL grant 1301 storing information of each field shown in FIG. When the base station 120 instructs the terminal 110 to change the connected cell, the base station 120 transmits a random access response 1000 including the UL grant 1301 with all bits set to “1” to the terminal 110.
  • the base station 120 can store the connected cell change instruction in the CSI request 1401 of the UL grant 1301 in the MAC random access response 1300 (payload) of the random access response. Thereby, the connected cell change instruction can be transmitted to the terminal 110 without adding a new control signal or control signal region.
  • the base station 120 may provide a new field in the random access response of the existing MAC, and store the connected cell change instruction and the referable cell ID in the field.
  • each information of the existing random access response can be maintained even when the base station 120 stores the connection cell change instruction in the random access response. Therefore, when the terminal 110 receives a random access response including a connected cell change instruction, the TA command (Timing Advance command), UL grant, T-CRNTI (Temporary-Cell Radio Network Temporary Identifier) included in the random access response is received. ) Or the like may be used to transmit the message 3 to the changed connection destination cell.
  • the TA command Temporary-Cell Radio Network Temporary Identifier
  • terminal 110 uses the TA command included in the random access response received from cell # 1 to cell # 2. Message 3 is transmitted. In addition, when the reception timing from cell # 1 is different from the reception timing from cell # 2, terminal 110 retransmits the random access preamble to cell # 2.
  • the base station 120 provides a new field provided in the random access response and stores the connected cell change instruction.
  • a random access response including a connected cell change instruction and information for the terminal 110 that has received the random access response to transmit a scheduled transmission to the base station 120 can be transmitted to the terminal 110.
  • the information for transmitting the scheduled transmission includes, for example, TA command, UL grant, T-CRNTI, and the like.
  • the terminal 110 transmits the scheduled transmission (message 3) to the changed connection destination cell based on the information for transmitting the scheduled transmission. Thereby, the terminal 110 may not transmit the random access preamble to the connection destination cell after the change, and the connection destination cell after the change may not transmit the random access response to the terminal 110. For this reason, transmission / reception of the control signal when changing the connection destination cell of the terminal 110 can be reduced.
  • FIG. 15 and FIG. 16 are diagrams illustrating an example of backward compatibility in the first embodiment.
  • terminal 110 transmits message 1 (MSG1) to cell # 1 of base station 120 (step S1501).
  • cell # 1 of base station 120 transmits message 2 (MSG2) to terminal 110 (step S1502).
  • Random access response 1500 includes headers 1511 and 1512 and messages 1521 and 1522 corresponding to message 2, respectively.
  • the header 1511 is a header corresponding to the message 1521.
  • the first bit (extension) of the header 1511 is “1”, which indicates that the header (header 1512) follows the header 1511.
  • the second bit (type field) of the header 1511 is “1”, which indicates a MAC random access response.
  • the third to eighth bits of the header 1511 are the ID (RAPID) of the random access preamble received by the base station 120.
  • the header 1512 is a header corresponding to the message 1522.
  • the first bit (extension) of the header 1512 is “0”, indicating that no header follows the header 1512.
  • the second bit (type field) of the header 1512 is “1”, indicating that it is a MAC random access response.
  • the third to eighth bits of the header 1512 are the ID (RAPID) of the random access preamble received by the base station 120.
  • the third to eighth bits of the header 1512 have the same ID as the third to eighth bits of the header 1511.
  • the message 1521 indicates a connected cell change instruction by setting “1” in the leading R bit, and a message 2 in which a list of referable cell IDs is stored in the remaining fields. It is.
  • the message 1522 is a normal message 2 that does not include the connected cell change instruction and the referable cell ID, and includes a TA command, UL grant, T-CRNTI, and the like.
  • the terminal 110 when the terminal 110 according to the first embodiment receives a random access response 1500 including messages 1521 and 1522, the terminal 110 reselects a connected cell based on the message 1521 and performs random access. Redo the procedure. For example, terminal 110 selects cell # 2 of base station 120 as a new connection cell, and transmits message 1 (MSG1) to cell # 2 (step S1503).
  • MSG1 message 1
  • the random access between the legacy terminal 1610 and the base station 120 will be described with reference to FIG.
  • the legacy terminal 1610 is a conventional terminal that does not recognize the connected cell change instruction included in the random access response. 16, the same parts as those shown in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the legacy terminal 1610 transmits message 1 (MSG1) to the cell # 1 of the base station 120 (step S1601).
  • cell # 1 of base station 120 transmits message 2 (MSG2) to legacy terminal 1610 (step S1602).
  • Message 2 transmitted in step S1602 is a random access response 1500 similar to the example shown in FIG.
  • the legacy terminal 1610 receives the random access response 1500 including the messages 1521, 1522, the R bit of the message 1521 is “1” and is invalid, so the message 1521 is ignored. Then, the legacy terminal 1610 continues the random access procedure according to the message 1522, and transmits the message 3 (MSG3) to the cell # 1 of the base station 120 (step S1603).
  • the base station 120 transmits the message 2 according to the first embodiment and the normal message 2 at the same time. Thereby, backward compatibility is realizable.
  • FIGS. 17 and 18 are diagrams showing another example of backward compatibility in the first embodiment. 17 and 18, the same parts as those shown in FIGS. 15 and 16 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • a random access between the terminal 110 and the base station 120 will be described with reference to FIG. First, terminal 110 transmits message 1 (MSG1) to cell # 1 of base station 120 (step S1701).
  • cell # 1 of base station 120 transmits a message including header 1511 and message 1521 as message 2 (MSG2) (step S1702).
  • the first bit (extension) of the header 1511 is “0”, which indicates that the header does not follow the header 1511.
  • cell # 1 of base station 120 transmits a message including header 1512 and message 1522 as message 2 (MSG2) (step S1703).
  • the terminal 110 reselects the connected cell and redoes the random access procedure according to the previously received message 1521. For example, terminal 110 selects cell # 2 of base station 120 as a new connected cell, and transmits message 1 (MSG1) to cell # 2 (step S1704).
  • message 1 MSG1
  • legacy terminal 1610 transmits message 1 (MSG1) to cell # 1 of base station 120 (step S1801).
  • cell # 1 of base station 120 transmits a message including header 1511 and message 1521 as message 2 (MSG2) (step S1802).
  • cell # 1 of base station 120 transmits a message including header 1512 and message 1522 as message 2 (MSG2) (step S1803).
  • the legacy terminal 1610 ignores the message 1521 because the R bit of the previously received message 1521 is “1” and is invalid. Then, the legacy terminal 1610 continues the random access procedure according to the message 1522 received next, and transmits the message 3 (MSG3) to the cell # 1 of the base station 120 (step S1804).
  • the base station 120 may transmit the message 2 according to the first embodiment and the conventional message 2 separately. Thereby, backward compatibility is realizable.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating another example of the wireless communication system according to the first embodiment. 19, parts that are the same as the parts shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and explanation thereof will be omitted.
  • the wireless communication system 100 may have a configuration in which small cells 1902 and 1903 are formed in an area of a macro cell 1901.
  • the base station 120 is a macro base station that forms a macro cell 1901.
  • the macro cell 1901 is a cell having a frequency f1.
  • the base stations 1911 and 1912 are, for example, small base stations that form the small cells 1902 and 1903 in the area of the macro cell 1901.
  • Each of the small cells 1902 and 1903 is, for example, a cell having a frequency f2 different from the frequency f1.
  • the cell IDs of the macro cell 1901 and the small cells 1902 and 1903 are different IDs.
  • the base station 120 acquires load information indicating the load status of the small cells 1902 and 1903 from the base stations 1911 and 1912 via the inter-base station interface. Then, the base station 120 determines the preferred cell of the terminal 110 from the macro cell 1901 and the small cells 1902 and 1903 based on the load information of the own macro cell 1901 and the load information acquired from the base stations 1911 and 1912. To decide.
  • the base station 120 may be configured to form a plurality of cells.
  • each of the small cells 1902 and 1903 may be configured to form a plurality of cells.
  • the antenna and RRH of the base station 120 geographically separated from the base station 120 are provided, and the small cells 1902 and 1903 are formed by this antenna and RRH. It is good also as composition to do.
  • the base station 120 acquires load information indicating the load status of the small cells 1902 and 1903 formed by the antenna and RRH of the base station 120, and determines the referable cell of the terminal 110 based on the acquired load information. To do.
  • FIG. 19 shows a case where the terminal 110 performs a random access procedure with the base station 120, but when the terminal 110 performs a random access procedure with the base station 1911, the base station 1911 starts a random access procedure. An access response is transmitted to terminal 110. Similarly, when the terminal 110 performs a random access procedure with the base station 1912, a random access response is transmitted from the base station 1912 to the terminal 110.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating still another example of the wireless communication system according to the first embodiment. 20, parts that are the same as the parts shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and explanation thereof will be omitted.
  • the wireless communication system 100 may be configured such that the small cells 2001 to 2009 are densely deployed (formed).
  • the wireless communication system 100 includes base stations 2011 to 2019.
  • the base stations 2011 to 2019 are base stations corresponding to the base station 120 described above, and are small base stations that form the small cells 2001 to 2009, respectively.
  • the small cells 2001 to 2009 are all cells having the frequency f1.
  • the frequencies of the small cells 2001 to 2009 may be different from each other.
  • macro cells may further overlap with the small cells 2001 to 2009 shown in FIG.
  • the base station 2015 acquires the load information of the small cell 2005 of the base station 2015 and the cells of base stations in the vicinity of the base station 2015 (for example, small cells 2001, 2002, 2004, 2006 to 2008).
  • the cell load information of the base station in the vicinity of the base station 2015 is obtained from the base station in the vicinity of the base station 2015 (for example, the base stations 2011, 2012, 2014, 2016 to 2018) via the inter-base station interface, for example. Can do.
  • the base stations 2011 to 2019 may each form a plurality of small cells.
  • an antenna or RRH of the base station 120 geographically separated from the base station 120 is provided, and the small cells 2001 to A configuration in which 2009 is formed may be employed.
  • the base station 120 acquires load information indicating the load status of the small cells 2001 to 2009 formed by the antennas and RRHs of the base station 120, and determines the referable cell of the terminal 110 based on the acquired load information. To do.
  • the base station 120 may store a list of unfavorable cell IDs indicating unfavorable cell unfavorable cells as a change destination cell in the random access response.
  • the terminal 110 measures a signal of a cell different from the cell indicated by the unfavorable cell ID, and selects a cell whose measurement result satisfies a predetermined condition as a new connection destination cell.
  • the base station 120 stores and transmits the connection cell change instruction in the random access response in the random access procedure, so that the connection destination cell of the terminal 110 is transmitted. Can be controlled. Thereby, the load distribution between cells according to the load condition of each cell can be performed.
  • connection destination cell with respect to the terminal 110 is earlier in the initial access of the terminal 110. Can be changed. Thereby, transmission / reception of a control signal in a congested cell can be suppressed. For this reason, for example, load distribution between cells can be performed in a period immediately after the base station 120 transmits a random access response.
  • the base station 120 may transmit a random access response including an identifier of a cell to which the terminal 110 should preferentially avoid connection and a connected cell change instruction.
  • a cell that should be preferentially avoided by the terminal 110 is referred to as an unavailable cell
  • an identifier of the unavailable cell is referred to as an unavailable cell ID.
  • An unfavorable cell can be selected according to the load status of each cell, similarly to a referable cell.
  • the referable cell may be a cell with a low load
  • the unfavorable cell may be a cell with a high load.
  • the terminal 110 when a cell different from the unavailable cell indicated by the unavailable cell ID among the connectable cells satisfies the predetermined condition, the terminal 110 performs a connection process to the different cell. In addition, when the different cell does not satisfy the predetermined condition, the terminal 110 performs a connection process to at least one of the unforvable cells. Thereby, it is possible to preferentially avoid the connection to the unfavorable cell indicated by the unfavorable cell ID.
  • the base station 120 stores the undevable cell ID selected according to the cell load status in the random access response, thereby connecting the terminal 110 to a cell with a low load and distributing the load between the cells. It can be performed. Further, the base station 120 increases the possibility that the terminal 110 can be connected to a cell having a low load by storing a plurality of unfevolable cell IDs selected according to the load status of the cell in a random access response. Load balancing between them.
  • connection cell change instruction is stored in the random access response (message 2).
  • the connected cell change instruction is stored in the contention resolution (message 4). The case will be described.
  • FIG. 21 is a sequence diagram illustrating a processing example 1 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • each step shown in FIG. 21 is executed.
  • terminal 110 selects cell # 1 of base station 120 as a connection destination, and transmits a random access preamble to cell # 1 of base station 120 as message 1 (MSG1) in the random access procedure (step S2101).
  • cell # 1 of base station 120 transmits a random access response to terminal 110 as message 2 (MSG2) in the random access procedure (step S2102).
  • terminal 110 transmits a scheduled transmission to cell # 1 of base station 120 as message 3 (MSG3) in the random access procedure (step S2103).
  • the scheduled transmission includes an RRC connection request that requests setting of an RRC connection.
  • cell # 1 of base station 120 transmits contention resolution to terminal 110 as message 4 (MSG4) in the random access procedure (step S2104).
  • the contention resolution includes, for example, newly defined RRC connection redirection.
  • the cell # 1 of the base station 120 stores the above-described list of connected cell change instructions and referable cell IDs in the RRC connection redirection included in the contention resolution transmitted in step S2104. And also, assume that terminal 110 changes the connection destination cell from cell # 1 to cell # 2 based on the connected cell change instruction included in the RRC connection redirection of contention resolution received in step S2104.
  • terminal 110 transmits a random access preamble to cell # 2 of base station 120 as message 1 (MSG1) in the random access procedure (step S2105).
  • cell # 2 of base station 120 transmits a random access response to terminal 110 as message 2 (MSG2) in the random access procedure (step S2106).
  • terminal 110 transmits a scheduled transmission to cell # 2 of base station 120 as message 3 (MSG3) in the random access procedure (step S2107).
  • cell # 2 of base station 120 transmits contention resolution to terminal 110 as message 4 (MSG4) in the random access procedure (step S2108).
  • MSG4 message 4
  • the cell # 2 of the base station 120 transmits the RRC connection setup with the contention resolution transmitted in step S2108. In this case, the connection of the base station 120 to the cell # 2 by the terminal 110 is completed.
  • the base station 120 stores the connected cell change instruction and the list of the referable cell IDs in the contention resolution in the random access procedure. Therefore, it is possible to increase the possibility that the wireless quality in the connection destination cell after the change satisfies the connection requirement. Further, it is possible to reduce the probability of occurrence of a case where the random access preamble transmitted from the terminal 110 to the connection destination cell after the change does not reach the connection destination cell after the change.
  • FIG. 22 is a sequence diagram illustrating details of processing example 1 of the wireless communication system according to the second embodiment. Steps S2201 and S2202 shown in FIG. 22 are the same as steps S301 and S302 shown in FIG. Steps S2203 to S2206 shown in FIG. 22 are the same as steps S2101 to S2104 shown in FIG.
  • Steps S2207 to S2212 are the same as steps S305 to S310 shown in FIG. However, in step S2207, the terminal 110 performs measurement based on the connected cell change instruction and the list of referable cell IDs included in the RRC connection redirection of contention resolution received in step S2206.
  • the scheduled transmission transmitted in step S2211 includes an RRC connection request, and the contention resolution transmitted in step S2212 includes RRC connection setup.
  • step S2212 the terminal 110 sets an RRC connection based on the RRC connection setup of the contention resolution received in step S2212. Then, terminal 110 transmits RRC connection setup complete to cell # 2 of base station 120 (step S2213).
  • the base station 120 can store the connection cell change instruction in a dedicated RRC connection redirection for storing the connection cell change instruction in, for example, contention resolution.
  • FIG. 23 is a sequence diagram illustrating a processing example 2 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • each step illustrated in FIG. 23 may be executed.
  • Steps S2301 to S2308 shown in FIG. 23 are the same as steps S2101 to S2108 shown in FIG.
  • the cell # 1 of the base station 120 stores an RRC connection reject including a connection cell change instruction and a list of preferred cell IDs in the contention resolution to be transmitted.
  • the base station 120 stores the connection cell change instruction and the list of the referable cell ID in the RRC connection reject included in the contention resolution. May be.
  • FIG. 24 is a sequence diagram illustrating details of processing example 2 of the wireless communication system according to the second embodiment. Steps S2401 to S2413 shown in FIG. 24 are the same as steps S2201 to S2213 shown in FIG. However, in step S2406, the cell # 1 of the base station 120 stores the connection cell change instruction and the list of the referable cell ID in the RRC connection reject of the contention resolution to be transmitted.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example of RRC connection rejection in the processing example 2 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • the base station 120 transmits, for example, an RRC connection reject 2500 shown in FIG. 25 as the RRC connection reject described above.
  • the RRC connection reject 2500 indicates the data structure of the RRC connection reject transmitted by the base station 120 as ASN. 1 (Abstract Syntax Notation One).
  • the RRC connection reject 2500 is a message in which “ConnectCellModify” and “preferableCellIdList” indicated by reference numerals 2501 and 2502 (underlined portions) are added to the RRC connection reject defined in TS36.331 of 3GPP.
  • the base station 120 stores the connected cell change instruction in “ConnectCellModify” of the RRC connection reject 2500. In addition, the base station 120 stores a list of referable cell IDs in “preferableCellIdList” of the RRC connection reject 2500.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating another example of RRC connection rejection in the processing example 2 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • the base station 120 may transmit an RRC connection reject 2600 shown in FIG. 26, for example.
  • the RRC connection reject 2600 indicates the data structure of the RRC connection reject transmitted by the base station 120 as ASN. This is indicated by 1.
  • RRC connection reject 2600 adds “RRCConnectionReject-v13xy-IEs” to “nonCriticExtension” of RRC connection reject defined in TS36.331 of 3GPP as indicated by reference numeral 2603 (underlined part), As shown by reference numerals 2601 and 2602 (underlined parts), the messages are “ConnectCellModify” and “PreferentialCellIdList”.
  • the base station 120 stores the connected cell change instruction in “ConnectCellModify” of the RRC connection reject 2600. In addition, the base station 120 stores a list of referable cell IDs in “preferableCellIdList” of the RRC connection reject 2600.
  • FIG. 27 is a sequence diagram of the third processing example of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • each step shown in FIG. 27 may be executed.
  • Steps S2701 to S2708 shown in FIG. 27 are the same as steps S2301 to S2308 shown in FIG.
  • the cell # 1 of the base station 120 stores the connected cell change instruction in the RRC connection setup of the contention resolution to be transmitted.
  • Cell # 1 of base station 120 may further store a list of referable cell IDs in the RRC connection setup.
  • the terminal 110 changes, for example, the connection destination cell from the cell # 1 to the cell # 2 based on the connected cell change instruction included in the RRC connection setup of the contention resolution received in step S2704.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of RRC connection setup in Processing Example 3 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • the base station 120 transmits, for example, the RRC connection setup 2800 shown in FIG. 28 as the RRC connection setup described above.
  • the RRC connection setup 2800 indicates the data structure of the RRC connection setup transmitted by the base station 120 as ASN. This is indicated by 1.
  • the RRC connection setup 2800 is a message in which “ConnectCellModify” and “preferableCellIdList” indicated by reference numerals 2801 and 2802 (underlined portions) are added to the RRC connection setup defined in TS36.331 of 3GPP.
  • the base station 120 stores the connected cell change instruction in “ConnectCellModify” of the RRC connection setup 2800. In addition, the base station 120 stores a list of referable cell IDs in “preferableCellIdList” of the RRC connection setup 2800.
  • FIGS. 29 and 30 are diagrams illustrating another example of the RRC connection setup in the processing example 3 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • the base station 120 may transmit, for example, an RRC connection setup 2900 shown in FIG. 29 as the RRC connection setup described above.
  • the RRC connection setup 2900 indicates the data structure of the RRC connection setup transmitted by the base station 120 as ASN. This is indicated by 1.
  • the RRC connection setup 2900 is a message in which “ConnectCellModify” indicated by reference numeral 2901 (underlined part) is added to the RRC connection setup defined in TS36.331 of 3GPP.
  • the base station 120 stores the connected cell change instruction in “ConnectCellModify” of the RRC connection setup 2900.
  • the base station 120 may store a list of preferred cell IDs in “neighCellsToAddModList” indicated by reference numeral 3001 (underlined portion) in the information element 3000.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating still another example of the RRC connection setup in the processing example 3 of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • the base station 120 may transmit the RRC connection setup 3100 shown in FIG. 31, for example.
  • the RRC connection setup 3100 sets the data structure of the RRC connection setup transmitted by the base station 120 to the ASN. This is indicated by 1.
  • the RRC connection setup 3100 adds “RRCConnectionSetup-v13xy-IEs” to the “nonCritical Extension” of the RRC connection setup defined in TS36.331 of 3GPP, as indicated by reference numeral 3101 (underlined portion), and the contents are added. As shown in 3102 (underlined portion), the messages are “ConnectCellModify” and “preferentialCellIdList”.
  • the base station 120 stores the connected cell change instruction in “ConnectCellModify” of the RRC connection setup 3100. In addition, the base station 120 stores a list of referable cell IDs in “preferableCellIdList” of the RRC connection setup 3100.
  • the base station 120 may not provide the “preferentialCellIdList” in the RRC connection setup 3100.
  • the base station 120 may store a list of referable cell IDs in “neighCellsToAddModList” of “RadioResourceConfigDedicated” in the RRC connection setup 3100.
  • NeighCellsToAddModList in the RRC connection setup 3100 is the same as “neighCellsToAddModList” in the information element 3000 shown in FIG.
  • the base station 120 stores and transmits the connection cell change instruction in the contention resolution in the random access procedure, thereby connecting the terminal 110.
  • the destination cell can be controlled. Thereby, the load distribution between cells according to the load condition of each cell can be performed.
  • the base station 120 since the base station 120 stores a plurality of referable cell IDs in the contention resolution, a cell whose radio quality satisfies a predetermined condition is added to the cell specified by the base station 120 according to the load status of each cell. It is possible to increase the probability that there is. Thereby, the terminal 110 can be connected to a cell with a small load, and load distribution between cells can be performed. Moreover, the success probability of the connection of the terminal 110 can be increased, and an increase in the processing amount and signaling amount of each device can be suppressed.
  • an unfevolable cell ID may be used instead of the referable cell ID. That is, the base station 120 may store a plurality of embedable cell IDs selected according to the cell load status together with the connected cell change instruction in the contention resolution. As a result, the terminal 110 can preferentially connect to a cell different from the heavily loaded cell specified by the unfavorable cell ID. For this reason, it is possible to increase the possibility that the terminal 110 can be connected to a cell with a small load, and to perform load distribution between cells.
  • 9-bit PCI Physical Cell Identity assigned to each cell
  • some bits of the PCI may be used as the referable cell ID and unfavorable cell ID.
  • Some bits of the PCI are, for example, the lower X bits of the PCI (X is 1 to 8). In this case, in cell planning, PCIs having the same low-order X bits are not assigned to cells that are configured by the same base station or adjacent base stations.
  • the wireless device As described above, according to the wireless communication system, the wireless device, and the processing method, it is possible to perform load distribution between cells according to the situation of each cell.
  • each terminal can be connected to a cell with a low load, the throughput in the system can be improved.
  • the transmission capacity (speed) per cell is 100 and the traffic per user is 10 (that is, the number of connected users is 10).
  • the number of currently connected users in cell # 1 is 10, and the number of currently connected users in cell # 2 is 5 (that is, the current system throughput is 150).
  • the base station may set priority for each frequency using broadcast information or the like for the terminal.
  • priority information is information common to each terminal, concentration of frequency carriers with high priority to cells (bias of standby terminals) may occur.
  • the selection probability of each cell by broadcast information.
  • the update interval of the broadcast information is long (for example, 640 to 40960 [ms])
  • the control is performed using the selection probability, a deviation may occur with respect to the target probability.
  • connection cell change instruction can be individually transmitted to each terminal by a random access response or contention resolution. Concentration can be avoided. Also, load distribution control according to the load status (congestion degree) of each cell at that time can be performed.
  • control interval can be shortened by using a random access response or contention resolution, for example, compared to a method of setting the selection probability by broadcast information. For this reason, it is possible to respond quickly to changes in the load situation, suppress the load from being concentrated on a cell of a specific frequency carrier, and use radio resources efficiently.
  • the terminal by using a random access procedure, it is possible to perform load distribution between cells according to the situation of each cell not only at the time of incoming of the terminal but also at the time of outgoing of the terminal. it can.
  • the opportunity for the terminal to perform initial access includes, for example, location registration (attach), location registration update (tracking area update), service request, and the like.
  • the service request is a request for various services such as a call, mail, and web access.
  • load balancing among cells can be performed even when a terminal is called by paging from a base station and performs a random access procedure. Accordingly, even when an incoming call such as an incoming call, an email, or a push notification of a dialog application is received, the load distribution among the cells can be performed according to the situation of each cell.
  • the email includes, for example, email and SMS (Short Message Service).
  • each of the above-described embodiments can be used in place of a conventional technique such as setting a priority for each frequency.
  • each embodiment mentioned above may be used in combination with the prior art.
  • the bias can be corrected by combining the above-described embodiments.

Abstract

 基地局(120)は、端末(110)による基地局(120)の第1セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを端末(110)から受信した場合に、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答信号であって、接続セルを第1セルと異なるセルに変更させる指示を含む応答信号を送信する。端末(110)は、基地局(120)によって送信された応答信号に含まれる指示に基づいて、第1セルと異なる第2セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを送信する。

Description

無線通信システム、無線装置および処理方法
 本発明は、無線通信システム、無線装置および処理方法に関する。
 従来、LTE(Long Term Evolution)やLTE-A(LTE-Advanced)などの移動体通信が知られている(たとえば、下記非特許文献1~9参照。)。また、これらの移動体通信において、基地局装置が複数のセルを形成する構成が知られている。また、基地局装置が、管理下のセル全体のロードバランスとユーザ端末の条件に応じて、ユーザ端末に対して他のセルへの切り換えを指示する技術が知られている(たとえば、下記特許文献1参照。)。
特開2008-92381号公報
3GPP TS36.300 v12.1.0、2014年3月 3GPP TS36.211 v12.1.0、2014年3月 3GPP TS36.212 v12.0.0、2013年12月 3GPP TS36.213 v12.1.0、2014年3月 3GPP TS36.321 v12.0.0、2013年12月 3GPP TS36.322 v11.0.0、2012年9月 3GPP TS36.323 v11.2.0、2013年3月 3GPP TS36.331 v12.0.0、2013年12月 3GPP TR36.842 v12.0.0、2013年12月
 しかしながら、上述した従来技術では、各セルの負荷状況などの各セルの状況に応じたセル間の負荷分散を行うことができない場合がある。
 1つの側面では、本発明は、各セルの状況に応じたセル間の負荷分散を行うことができる無線通信システム、無線装置および処理方法を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、第1無線装置および第2無線装置を含む無線通信システムにおいて、前記第1無線装置が、前記第2無線装置による前記第1無線装置の第1セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを前記第2無線装置から受信した場合に、前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答信号であって、接続セルを前記第1セルと異なるセルに変更させる指示を含む応答信号を送信し、前記第2無線装置が、前記第1無線装置によって送信された前記応答信号に含まれる前記指示に基づいて、前記第1セルと異なる第2セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを送信する無線通信システム、無線装置および処理方法が提案される。
 また、本発明の別の一側面によれば、第1無線装置および第2無線装置を含む無線通信システムにおいて、前記第1無線装置が、前記第2無線装置による前記第1無線装置の第1セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセス手順の信号を前記第2無線装置から受信した場合に、前記信号に対する応答信号であって、接続セルを前記第1セルと異なるセルに変更させる指示と、前記第1セルと異なる複数のセルの識別子と、を含む応答信号を送信し、前記第2無線装置が、前記第1無線装置によって送信された前記応答信号に含まれる前記指示および前記識別子に基づいて、前記第1セルと異なる第2セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを送信する無線通信システム、無線装置および処理方法が提案される。
 本発明の一側面によれば、各セルの状況に応じたセル間の負荷分散を行うことができるという効果を奏する。
図1は、実施の形態1にかかる無線通信システムの一例を示す図である。 図2は、実施の形態1にかかる無線通信システムにおける処理の一例を示すシーケンス図である。 図3は、実施の形態1にかかる無線通信システムにおける処理のより詳細な例を示すシーケンス図である。 図4は、実施の形態1にかかる端末による処理の一例を示すフローチャートである。 図5は、実施の形態1にかかる基地局による処理の一例を示すフローチャートである。 図6は、実施の形態1にかかる端末の一例を示す図である。 図7は、実施の形態1にかかる端末のハードウェア構成の一例を示す図である。 図8は、実施の形態1にかかる基地局の一例を示す図である。 図9は、実施の形態1にかかる基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。 図10は、実施の形態1におけるランダムアクセスレスポンスへの接続セル変更指示の格納例1を示す図(その1)である。 図11は、実施の形態1におけるランダムアクセスレスポンスへの接続セル変更指示の格納例1を示す図(その2)である。 図12は、実施の形態1におけるランダムアクセスレスポンスへの接続セル変更指示の格納例2を示す図である。 図13は、実施の形態1におけるランダムアクセスレスポンスへの接続セル変更指示の格納例3を示す図(その1)である。 図14は、実施の形態1におけるランダムアクセスレスポンスへの接続セル変更指示の格納例3を示す図(その2)である。 図15は、実施の形態1におけるバックワードコンパチビリティの一例を示す図(その1)である。 図16は、実施の形態1におけるバックワードコンパチビリティの一例を示す図(その2)である。 図17は、実施の形態1におけるバックワードコンパチビリティの他の例を示す図(その1)である。 図18は、実施の形態1におけるバックワードコンパチビリティの他の例を示す図(その2)である。 図19は、実施の形態1にかかる無線通信システムの他の例を示す図である。 図20は、実施の形態1にかかる無線通信システムのさらに他の例を示す図である。 図21は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例1を示すシーケンス図である。 図22は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例1の詳細を示すシーケンス図である。 図23は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例2を示すシーケンス図である。 図24は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例2の詳細を示すシーケンス図である。 図25は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例2におけるRRCコネクションリジェクトの一例を示す図である。 図26は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例2におけるRRCコネクションリジェクトの他の例を示す図である。 図27は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例3を示すシーケンス図である。 図28は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例3におけるRRCコネクションセットアップの一例を示す図である。 図29は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例3におけるRRCコネクションセットアップの他の例を示す図(その1)である。 図30は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例3におけるRRCコネクションセットアップの他の例を示す図(その2)である。 図31は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例3におけるRRCコネクションセットアップのさらに他の例を示す図である。
 以下に図面を参照して、本発明にかかる無線通信システム、無線装置および処理方法の実施の形態を詳細に説明する。
(実施の形態1)
(実施の形態1にかかる無線通信システム)
 図1は、実施の形態1にかかる無線通信システムの一例を示す図である。図1に示すように、実施の形態1にかかる無線通信システム100は、端末110と、基地局120と、を含む。基地局120は、ランダムアクセス手順によって端末110からの初期アクセスを受け付ける第1無線装置である。端末110は、ランダムアクセス手順によって基地局120への初期アクセスを行う第2無線装置である。
 端末110は、一例としてはLTEのUE(User Equipment)などの端末である。基地局120は、一例としてはLTEのeNBなどの基地局である。セル101~103は、基地局120が形成するセルである。セル101~103の周波数は、それぞれ周波数f1~f3(f1≠f2≠f3)である。図1に示す例では、周波数が違えば異なるセル(周波数キャリア)である。
 基地局120は、端末110との間のランダムアクセス手順において、端末110へ送信するランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示を格納する。ランダムアクセスレスポンスは、ランダムアクセス手順における第2のメッセージ(メッセージ2)である。また、ランダムアクセスレスポンスは、端末110からのランダムアクセスプリアンブルに対する応答信号である。ランダムアクセスプリアンブルは、ランダムアクセス手順における第1のメッセージ(メッセージ1)である。
 接続セル変更指示は、端末110に対して、ランダムアクセス手順による端末110の接続セルの変更を指示する情報である。接続セルは、ランダムアクセス手順によって端末110が接続を要求するセルであって、端末110からのランダムアクセスプリアンブルの送信先のセルである。たとえば、基地局120は、ランダムアクセスプリアンブルの送信先のセルの負荷状況に応じて、ランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示を格納する。
 端末110は、基地局120から受信したランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示が含まれていた場合に、接続セルを変更し、変更後の接続セルへランダムアクセスプリアンブルを送信し直す。変更後の接続セルは、基地局120のセルであってもよいし、基地局120とは異なる基地局のセルであってもよい。
 このように、基地局120は、基地局120のセルの負荷状況に応じて、端末110からのランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示を格納することで、端末110に対して接続セルを変更させることができる。このため、セルの負荷状況に応じたセル間の負荷分散が可能になる。
 また、基地局120は、接続セル変更指示とともに、接続セルの変更先の候補のセルの識別子をランダムアクセスレスポンスに格納してもよい。接続セルの変更先の候補のセルは、端末110が優先的に接続すべきセルであって、たとえば各セルの負荷状況に応じて基地局120が選択することができる。以下、ランダムアクセスレスポンスに格納される接続セルの変更先の候補のセルをプリファラブルセルと称し、プリファラブルセルの識別子をプリファラブルセルIDと称する。プリファラブルセルは、基地局120のセルであってもよいし、基地局120とは異なる基地局のセルであってもよい。
 また、基地局120は、接続セル変更指示とともに、複数のプリファラブルセルを示す複数のプリファラブルセルIDをランダムアクセスレスポンスに格納してもよい。複数のプリファラブルセルは、たとえば基地局120が形成する各セルに含まれる複数のセルである。または、複数のプリファラブルセルは、基地局120とは異なる基地局が形成するセルを含んでいてもよい。すなわち、複数のプリファラブルセルは、異なる位置に設けられた複数の基地局によって形成された各セルを含んでいてもよい。また、複数のプリファラブルセルは、基地局120が形成する複数のセルと、基地局120とは異なる基地局が形成する複数のセルと、の両方を含んでいてもよい。
 また、複数のプリファラブルセルは、たとえば、周波数が互いに異なり、地理的に重複する部分を含む各セルである。たとえば、複数のプリファラブルセルは、周波数が互いに異なり同じ大きさのセルであってもよいし、周波数が互いに異なり異なる大きさのセルであってもよい。また、複数のプリファラブルセルには、端末110が在圏していなかったり、端末110における通信品質が低かったりして端末110が接続できないセルが含まれていてもよい。
 また、基地局120は、複数のプリファラブルセルの識別子をランダムアクセスレスポンスに格納する場合に、ランダムアクセスレスポンスを、該複数のプリファラブルセルにおける接続の優先順位を特定可能な情報を含む信号としてもよい。優先順位を特定可能な情報は、たとえば、該複数のプリファラブルセルの各識別子と、該複数のプリファラブルセルの優先順位を直接的に示す情報と、を含む情報である。複数のプリファラブルセルの優先順位を直接的に示す情報は、たとえば、複数のセルの各識別子と、複数のセルの優先順位と、の対応情報である。
 または、優先順位を特定可能な情報は、たとえば、複数のプリファラブルセルの各識別子を、該複数のプリファラブルセルにおける接続の優先順位に応じた順序で並べた情報であってもよい。これにより、該優先順位を直接的に示す情報をランダムアクセスレスポンスに含めなくても、端末110は、ランダムアクセスレスポンスに含まれる該情報における各識別子の並び順に基づいて該優先順位を特定することができる。このため、ランダムアクセスレスポンスのデータサイズの増加を抑えることができる。優先順位に応じた順序は、優先順位の昇順であってもよいし、降順であってもよい。
 また、基地局120が送信するランダムアクセスレスポンスは、たとえば、プリファラブルセルの候補の各セルの中から、該候補の各セルの負荷状況に基づいて選択されたプリファラブルセルを示す情報を含むランダムアクセスレスポンスである。プリファラブルセルの選択に用いるセルの負荷状況には、たとえば、セルの無線リソースの使用率、セルに対して接続中の端末の数、セルにおけるデータの滞留量(バッファリング量)など各種の状況を用いることができる。無線リソースの使用率は、一例としてはRB(Resource Block:リソースブロック)の使用率とすることができる。
 プリファラブルセルの候補の各セルは、たとえば基地局120が形成する各セルに含まれる複数のセルである。または、プリファラブルセルの候補の各セルは、基地局120とは異なる基地局が形成するセルを含んでいてもよい。また、プリファラブルセルの候補の各セルは、たとえば、周波数が互いに異なり、地理的に重複する部分を含む複数のセルである。また、プリファラブルセルの候補の各セルは、端末110が在圏していなかったり、端末110における通信品質が低かったりして端末110が接続できないセルを含んでいてもよい。
 たとえば、プリファラブルセルの候補の各セルが、基地局120とは異なる基地局が形成するセルを含む場合は、基地局120は、該異なる基地局が形成するセルの負荷状況を示す情報を該異なる基地局から受信する。そして、基地局120は、受信した負荷状況を示す情報に基づいて、プリファラブルセルの候補の各セルの中から、ランダムアクセスレスポンスに含める情報が示すプリファラブルセルを選択する。
 端末110は、ランダムアクセスレスポンスに含まれるプリファラブルセルIDが示すプリファラブルセルの少なくともいずれかが所定条件を満たす場合は、該プリファラブルセルのうちの所定条件を満たすセルへの接続処理を行う。また、端末110は、該プリファラブルセルのいずれも所定条件を満たさない場合は、端末110が接続可能なセルのうちの該プリファラブルセルとは異なるセルへの接続処理を行う。
 所定条件は、たとえば端末110における通信品質に関する条件である。端末110における通信品質は、たとえば、端末110がセルの無線信号を受信し、受信結果に基づいて算出可能な通信品質である。通信品質としては、たとえば、RSRP(Reference Signal Received Power:基準信号受信電力)、RSRQ(Reference Signal Received Quality:基準信号受信品質)、RSSI(Received Signal Strength Indicator:受信信号強度)などを用いることができる。
 このように、基地局120は、セルの負荷状況に応じて選択したプリファラブルセルIDをランダムアクセスレスポンスに格納することで、端末110を負荷の少ないセルへ接続させ、セル間の負荷分散を行うことができる。また、基地局120は、セルの負荷状況に応じて選択した複数のプリファラブルセルIDをランダムアクセスレスポンスに格納することで、端末110が負荷の少ないセルに接続できる可能性を高め、セル間の負荷分散を行うことができる。
 また、プリファラブルセルIDは、基地局120と異なる基地局やRRH(Remote Radio Head:無線部)のセルのIDにしてもよい。これにより、周辺セルとの負荷分散を行うことができる。また、HetNet(Heterogeneous Network)にも適用が可能になる。
 なお、図1に示す例は、1つの基地局120が複数の周波数キャリアを用いて複数のセル(セル101~103)を構成する例である。たとえば、基地局120は、自局がサービスするセル101~103の負荷状況を示す負荷情報を取得する。そして、基地局120は、取得した負荷情報に基づいて、セル101~103の中からプリファラブルセルを決定し、決定したセルのID(プリファラブルセルID)および接続セル変更指示をランダムアクセスレスポンスに含めて送信する。
(実施の形態1にかかる無線通信システムにおける処理)
 図2は、実施の形態1にかかる無線通信システムにおける処理の一例を示すシーケンス図である。実施の形態1にかかる無線通信システム100においては、たとえば図2に示す各ステップが実行される。
 まず、端末110が、基地局120のセル#1を初期アクセスの接続先として選択し、ランダムアクセス手順におけるメッセージ1(MSG1)としてランダムアクセスプリアンブルを基地局120のセル#1へ送信する(ステップS201)。
 つぎに、基地局120のセル#1が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ2(MSG2)としてランダムアクセスレスポンスを端末110へ送信する(ステップS202)。図2に示す例では、基地局120のセル#1は、ステップS202によって送信するランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示を格納したとする。そして、端末110が、ステップS202によって受信したランダムアクセスレスポンスに含まれる接続セル変更指示に基づいて、接続先のセルをセル#1から#2に変更したとする。
 つぎに、端末110が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ1(MSG1)としてランダムアクセスプリアンブルを基地局120のセル#2へ送信する(ステップS203)。つぎに、基地局120のセル#2が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ2(MSG2)としてランダムアクセスレスポンスを端末110へ送信する(ステップS204)。図2に示す例では、基地局120のセル#2は、ステップS204によって送信するランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示を格納しなかったとする。
 つぎに、端末110が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ3(MSG3)としてスケジュールドトランスミッションを基地局120のセル#2へ送信する(ステップS205)。つぎに、基地局120のセル#2が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ4(MSG4)としてコンテンションレゾリューションを端末110へ送信し(ステップS206)、端末110による基地局120のセル#2への接続が完了する。
 このように、基地局120は、ランダムアクセス手順におけるランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示を格納する。これにより、端末110の初期アクセスにおける早い段階で端末110に対して接続先のセルを変更させることができる。
(実施の形態1にかかる無線通信システムにおける処理のより詳細な例)
 図3は、実施の形態1にかかる無線通信システムにおける処理のより詳細な例を示すシーケンス図である。まず、基地局120が、基地局120の配下の各セル(たとえばセル#1,#2)のそれぞれにおける負荷状況を示す負荷情報を取得する(ステップS301)。つぎに、基地局120が、ステップS301によって取得した負荷情報に基づいてプリファラブルセルを選択する(ステップS302)。プリファラブルセルは、基地局120に対して接続を要求してきた端末110に接続させることが好ましい接続セル候補である。プリファラブルセルは、基地局120における各セルに限らず、基地局120の周辺の基地局のセルを含んでもよい。
 基地局120がステップS301,S302を実行するタイミングは任意である。たとえば、基地局120は、ステップS301,S302を定期的に行う。または、基地局120は、ステップS301を定期的に行い、ステップS301によって負荷状況の変化を検出した場合にステップS302を行ってもよい。また、負荷状況の変化はコネクテッド(Connected)状態の端末の増減などによって発生するため、基地局120は、基地局120の各セルにおけるコネクテッド状態の端末の数の変化を契機としてステップS301,S302を行ってもよい。
 つぎに、端末110が、基地局120のセル#1を接続先として選択し、ランダムアクセス手順におけるメッセージ1(MSG1)としてランダムアクセスプリアンブルを基地局120のセル#1へ送信する(ステップS303)。
 つぎに、基地局120のセル#1が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ2(MSG2)としてランダムアクセスレスポンスを端末110へ送信する(ステップS304)。図3に示す例では、基地局120のセル#1は、ステップS304によって送信するランダムアクセスレスポンスに、接続セル変更指示と、プリファラブルセルIDのリストと、を格納する。プリファラブルセルIDのリストは、たとえばステップS302によって選択した各プリファラブルセルのリストである。
 つぎに、端末110が、ステップS304によって受信したランダムアクセスレスポンスに含まれる接続セル変更指示およびプリファラブルセルIDのリストに基づいて、プリファラブルセルIDによって指定されたセルの信号を測定する(ステップS305)。たとえば、端末110は、プリファラブルセルIDによって指定されたセルの信号の端末110における受信電力を測定する。
 つぎに、端末110は、プリファラブルセルIDによって指定されたセルの中でステップS305による測定結果が所定の条件を満たすセルを選択する(ステップS306)。たとえば、端末110は、プリファラブルセルIDによって指定されたセルの中で、ステップS305によって測定した受信電力が閾値以上であり、かつ優先順位が最も高いセルを選択する。
 また、ステップS306において、測定結果が所定の条件を満たすセルがなかった場合は、端末110は、たとえば、任意のセルを選択し、選択したセルへランダムアクセスプリアンブルを送信してもよい。この任意のセルは、端末110がステップS303によってランダムアクセスプリアンブルを送信したセル#1であってもよい。
 図3に示す例では、端末110は、ステップS306において基地局120のセル#2を選択したとする。つぎに、端末110が、ステップS306によって選択した基地局120のセル#2へ、ランダムアクセス手順におけるメッセージ1(MSG1)としてランダムアクセスプリアンブルを送信する(ステップS307)。図3に示すステップS308~S310は、図2に示したステップS204~S206と同様である。
 このように、基地局120は、ランダムアクセス手順におけるランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示およびプリファラブルセルIDのリストを格納する。これにより、端末110の初期アクセスにおける早い段階で端末110に対して接続先のセルを変更させることができる。また、負荷情報に基づいて選択したプリファラブルセルIDのリストを端末110へ送信することで、端末110に対して接続先のセルを負荷が少ないセルに変更させることができる。
 また、基地局120は、ステップS302によって選択したプリファラブルセルのうちの、端末110の現在の接続先のセル#1と周波数が近い(たとえば最も近い)セルを選択し、選択したセルのIDをプリファラブルセルIDのリストに含めてもよい。これにより、変更後の接続先のセルにおける無線品質が接続の要件を満たす可能性を高くすることができる。また、端末110が変更後の接続先のセルへ送信したランダムアクセスプリアンブルが変更後の接続先のセルへ届かないケースの発生確率を減らすことができる。
 このように、基地局120は、プリファラブルセル(接続候補の各セル)の中からセル#1との間の周波数の差に応じて選択した、セル#1と異なるセルのIDをプリファラブルセルIDとしてランダムアクセスレスポンスに格納してもよい。これにより、プリファラブルセルIDが示すセルに対する端末110の接続の失敗確率を低くし、各装置の処理量やシグナリング量の増加を抑制することができる。
(実施の形態1にかかる端末による処理)
 図4は、実施の形態1にかかる端末による処理の一例を示すフローチャートである。実施の形態1にかかる端末110は、たとえば図4に示す各ステップを実行する。まず、端末110は、端末110におけるトラフィックが発生したか否かを判断し(ステップS401)、トラフィックが発生するまで待つ(ステップS401:Noのループ)。
 ステップS401において、トラフィックが発生すると(ステップS401:Yes)、端末110は、ランダムアクセスプリアンブルを基地局120へ送信する(ステップS402)。初回のステップS402においては、端末110は、任意に選択したセルに対してランダムアクセスプリアンブルを送信する。また、端末110は、ステップS406からステップS402へ移行した場合は、ステップS402において、ステップS406によって選択したセルに対してランダムアクセスプリアンブルを送信する。また、端末110は、ステップS409からステップS402へ移行した場合は、任意に選択したセルに対してランダムアクセスプリアンブルを送信する。
 つぎに、端末110は、ステップS402によって送信したランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンスを基地局120から受信する(ステップS403)。つぎに、端末110は、ステップS403によって受信したランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示が含まれているか否かを判断する(ステップS404)。
 ステップS404において、接続セル変更指示が含まれている場合(ステップS404:Yes)は、端末110は、ステップS403によって受信したランダムアクセスレスポンスからプリファラブルセルIDのリストを抽出する(ステップS405)。つぎに、端末110は、ステップS405により抽出したプリファラブルセルIDのリストが示す各セルの中から接続先のセルを選択し(ステップS406)、ステップS402へ戻る。
 ステップS404において、ランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示が含まれていない場合(ステップS404:No)は、端末110は、ランダムアクセス手順におけるメッセージ3を基地局120へ送信する(ステップS407)。メッセージ3は、たとえばスケジュールドトランスミッションであり、RRCコネクションリクエスト(Radio Resource Control Connection Request)を含む。また、メッセージ3は、端末110のS-TMSI(SAE Temporary Mobile Subscriber Identity:一時移動体加入者識別子)またはランダムIDを含んでもよい。
 つぎに、端末110は、ステップS407によって送信したメッセージ3に対するメッセージ4を基地局120から受信する(ステップS408)。メッセージ4は、たとえばコンテンションレゾリューションおよびRRC接続の可否を示す情報を含む。RRC接続の可否を示す情報は、RRC接続可能であることを示すRRCコネクションセットアップ、またはRRC接続不可であることを示すRRCコネクションリジェクトを含む。
 つぎに、端末110は、ステップS408によって受信したメッセージ4に基づいて、コンテンションレゾリューションが成功したか否かを判断する(ステップS409)。たとえば、端末110は、ステップS407によって送信したメッセージ3に格納した端末110のTMSIまたはランダムIDが、ステップS408によって受信したメッセージ4に含まれているか否かによってステップS409の判断を行うことができる。
 ステップS409において、コンテンションレゾリューションが成功していない場合(ステップS409:No)は、端末110は、ステップS402へ戻る。コンテンションレゾリューションが成功した場合(ステップS409:Yes)は、端末110は、RRCコネクションのセットアップが完了したことを示すRRCコネクションセットアップコンプリートを基地局120へ送信する(ステップS410)。つぎに、端末110は、基地局120とのデータ通信を開始し(ステップS411)、初期アクセス時の一連の処理を終了する。
(実施の形態1にかかる基地局による処理)
 図5は、実施の形態1にかかる基地局による処理の一例を示すフローチャートである。実施の形態1にかかる基地局120は、たとえば図5に示す各ステップを実行する。図5に示すステップS501,S502は、図3に示したステップS301,S302と同様である。ステップS502のつぎに、基地局120は、端末110からのランダムアクセスプリアンブルを受信したか否かを判断し(ステップS503)、ランダムアクセスプリアンブルを受信するまで待つ(ステップS503:Noのループ)。
 ステップS503において、ランダムアクセスプリアンブルを受信すると(ステップS503:Yes)、基地局120は、受信したランダムアクセスプリアンブルの対象のセルへの接続を受け入れるか否かを判断する(ステップS504)。ステップS504の判断は、たとえばステップS501によって取得した負荷情報に基づき行うことができる。
 ステップS504において、接続を受け入れる場合(ステップS504:Yes)は、基地局120は、接続セル変更指示なしのランダムアクセスレスポンスを端末110へ送信する(ステップS505)。つぎに、基地局120は、ランダムアクセス手順におけるメッセージ3を端末110から受信する(ステップS506)。つぎに、基地局120は、ランダムアクセス手順におけるメッセージ4を端末110へ送信し(ステップS507)、一連の処理を終了する。
 ステップS504において、接続を受け入れない場合(ステップS504:No)は、基地局120は、接続セル変更指示ありのランダムアクセスレスポンスを端末110へ送信し(ステップS508)、一連の処理を終了する。この場合に、端末110は、接続先のセルを変更してランダムアクセスプリアンブルを送信し直すが、変更後の接続先のセルが基地局120のセルであれば、基地局120が再度、ステップS503以降の処理を行うことになる。
 このように、基地局120は、ランダムアクセスプリアンブルを端末110から受信した際の、該ランダムアクセスプリアンブルの送信先のセルにおける負荷状況に応じて接続を受け入れるか否かを判断する。そして、基地局120は、受け入れないと判断した場合は、接続セル変更指示ありのランダムアクセスレスポンスを端末110へ送信する。これにより、各セルの負荷状況に応じたセル間の負荷分散を行うことができる。
(実施の形態1にかかる端末)
 図6は、実施の形態1にかかる端末の一例を示す図である。図6に示すように、実施の形態1にかかる端末110は、たとえば、受信アンテナ601と、受信部602と、受信信号処理部603と、制御部604と、送信信号生成部605と、送信部606と、送信アンテナ607と、を備える。
 受信アンテナ601は、基地局120から無線送信された信号を受信し、受信した信号を受信部602へ出力する。受信部602は、受信アンテナ601から出力された信号の受信処理を行う。受信部602による受信処理には、たとえば、増幅、RF(Radio Frequency:高周波)帯からベースバンド帯への周波数変換、アナログ信号からデジタル信号への変換などが含まれる。受信部602は、受信処理を行った信号を受信信号処理部603へ出力する。
 受信信号処理部603は、受信部602から出力された信号に対して復調や復号などの処理を行う。そして、受信信号処理部603は、復調や復号などの処理によって得られた信号を制御部604へ出力する。
 制御部604は、端末110における通信を制御する。たとえば、制御部604は、送信信号生成部605を制御し、基地局120へのランダムアクセス手順を行う。また、制御部604は、受信信号処理部603から出力された信号に含まれる、ランダムアクセス手順におけるメッセージ2やメッセージ4などの各メッセージを取得する。そして、制御部604は、取得したメッセージに含まれる接続セル変更指示やプリファラブルセルIDのリストに基づいて、ランダムアクセス手順による接続先のセルを変更する。
 送信信号生成部605は、制御部604からの制御により、端末110が送信すべき信号を生成する。たとえば、送信信号生成部605は、制御部604から出力される信号を符号化し、符号化した信号に基づく変調を行うことで送信すべき信号を生成する。送信信号生成部605が生成する信号には、たとえばランダムアクセス手順におけるメッセージ1やメッセージ3などが含まれる。送信信号生成部605は、生成した信号を送信部606へ出力する。
 送信部606は、送信信号生成部605から出力された信号の送信処理を行い、送信処理を行った信号を送信アンテナ607へ出力する。送信部606による送信処理には、たとえば、デジタル信号からアナログ信号への変換、ベースバンド帯からRF帯への周波数変換、増幅などが含まれる。送信アンテナ607は、送信部606から出力された信号を基地局120へ無線送信する。
 端末110において、基地局120へランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部は、送信信号生成部605、送信部606および送信アンテナ607により実現することができる。また、端末110において、ランダムアクセスプリアンブルに対する基地局120からの応答信号(ランダムアクセスレスポンス)を受信する受信部は、受信アンテナ601、受信部602および受信信号処理部603により実現することができる。
 図7は、実施の形態1にかかる端末のハードウェア構成の一例を示す図である。図6に示した端末110は、たとえば図7に示す通信装置700により実現することができる。通信装置700は、CPU701と、メモリ702と、ユーザインタフェース703と、無線通信インタフェース704と、を備える。CPU701、メモリ702、ユーザインタフェース703および無線通信インタフェース704は、バス709によって接続される。
 CPU701(Central Processing Unit)は、通信装置700の全体の制御を司る。メモリ702には、たとえばメインメモリおよび補助メモリが含まれる。メインメモリは、たとえばRAM(Random Access Memory)である。メインメモリは、CPU701のワークエリアとして使用される。補助メモリは、たとえば磁気ディスク、フラッシュメモリなどの不揮発メモリである。補助メモリには、通信装置700を動作させる各種のプログラムが記憶されている。補助メモリに記憶されたプログラムは、メインメモリにロードされてCPU701によって実行される。
 ユーザインタフェース703は、たとえば、ユーザからの操作入力を受け付ける入力デバイスや、ユーザへ情報を出力する出力デバイスなどを含む。入力デバイスは、たとえばキー(たとえばキーボード)やリモコンなどにより実現することができる。出力デバイスは、たとえばディスプレイやスピーカなどにより実現することができる。また、タッチパネルなどによって入力デバイスおよび出力デバイスを実現してもよい。ユーザインタフェース703は、CPU701によって制御される。
 無線通信インタフェース704は、無線によって通信装置700の外部(たとえば基地局120や他の端末)との間で通信を行う通信インタフェースである。無線通信インタフェース704は、CPU701によって制御される。
 図6に示した受信アンテナ601、受信部602、送信部606および送信アンテナ607は、たとえば無線通信インタフェース704により実現することができる。図6に示した受信信号処理部603、制御部604および送信信号生成部605は、たとえばCPU701により実現することができる。
(実施の形態1にかかる基地局)
 図8は、実施の形態1にかかる基地局の一例を示す図である。図8に示すように、実施の形態1にかかる基地局120は、負荷状況取得部801と、受信アンテナ802と、受信部803と、受信信号処理部804と、制御部805と、送信信号生成部806と、送信部807と、送信アンテナ808と、を備える。
 負荷状況取得部801は、基地局120の各セルにおける負荷状況を示す負荷情報を取得する。負荷情報は、上述したセルの負荷状況を示す各種の情報である。たとえば、負荷状況取得部801は、自局のセルについての負荷情報を、たとえば自局のスケジューリング処理に基づいて取得することができる。また、負荷状況取得部801は、他局のセルについての負荷情報を、基地局間インタフェースを介して他局から取得することができる。基地局間インタフェースには、たとえばX2インタフェースを用いることができる。負荷状況取得部801は、取得した負荷情報を制御部805へ出力する。
 受信アンテナ802は、端末110から無線送信された信号を受信し、受信した信号を受信部803へ出力する。受信部803は、受信アンテナ802から出力された信号の受信処理を行う。受信部803による受信処理には、たとえば、増幅、RF帯からベースバンド帯への周波数変換、アナログ信号からデジタル信号への変換などが含まれる。受信部803は、受信処理を行った信号を受信信号処理部804へ出力する。
 受信信号処理部804は、受信部803から出力された信号に対して復調や復号などの処理を行う。そして、受信信号処理部804は、復調や復号などの処理によって得られた信号を制御部805へ出力する。
 制御部805は、基地局120における通信を制御する。たとえば、制御部805は、負荷状況取得部801から出力された負荷情報に基づいて、プリファラブルセルを選択する。また、制御部805は、端末110からのランダムアクセスプリアンブルを受信した場合に、端末110からの接続を受け入れるか否かを負荷情報に基づいて判断する。
 また、制御部805は、受信信号処理部804から出力された信号に含まれる、ランダムアクセス手順における各メッセージに対して、送信信号生成部806を制御して各応答メッセージを送信する。また、端末110からのランダムアクセスプリアンブルに対して端末110からの接続を受け入れない場合は、制御部805は、ランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示やプリファラブルセルIDのリストを格納する。
 送信信号生成部806は、制御部805からの制御により、基地局120が送信すべき信号を生成する。たとえば、送信信号生成部806は、制御部805から出力される信号を符号化し、符号化した信号に基づく変調を行うことで送信すべき信号を生成する。送信信号生成部806が生成する信号には、たとえばランダムアクセス手順におけるメッセージ2やメッセージ4などが含まれる。送信信号生成部806は、生成した信号を送信部807へ出力する。
 送信部807は、送信信号生成部806から出力された信号の送信処理を行う。送信部807による送信処理には、たとえば、デジタル信号からアナログ信号への変換、ベースバンド帯からRF帯への周波数変換、増幅などが含まれる。送信部807は、送信処理を行った信号を送信アンテナ808へ出力する。送信アンテナ808は、送信部807から出力された信号を端末110へ無線送信する。
 基地局120において、端末110からのランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部は、受信アンテナ802、受信部803および受信信号処理部804により実現することができる。また、基地局120において、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答信号(ランダムアクセスレスポンス)を送信する送信部は、送信信号生成部806、送信部807および送信アンテナ808により実現することができる。
 図9は、実施の形態1にかかる基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。図8に示した基地局120は、たとえば図9に示す通信装置900により実現することができる。通信装置900は、CPU901と、メモリ902と、無線通信インタフェース903と、有線通信インタフェース904と、を備える。CPU901、メモリ902、無線通信インタフェース903および有線通信インタフェース904は、バス909によって接続される。
 CPU901は、通信装置900の全体の制御を司る。メモリ902には、たとえばメインメモリおよび補助メモリが含まれる。メインメモリは、たとえばRAMである。メインメモリは、CPU901のワークエリアとして使用される。補助メモリは、たとえば磁気ディスク、光ディスク、フラッシュメモリなどの不揮発メモリである。補助メモリには、通信装置900を動作させる各種のプログラムが記憶されている。補助メモリに記憶されたプログラムは、メインメモリにロードされてCPU901によって実行される。
 無線通信インタフェース903は、無線によって通信装置900の外部(たとえば端末110)との間で通信を行う通信インタフェースである。無線通信インタフェース903は、CPU901によって制御される。
 有線通信インタフェース904は、有線によって通信装置900の外部(たとえば基地局120の上位局や他の基地局)との間で通信を行う通信インタフェースである。有線通信インタフェース904は、CPU901によって制御される。有線通信インタフェース904には、たとえばS1インタフェースやX2インタフェースが含まれる。
 図8に示した負荷状況取得部801は、たとえばCPU901や有線通信インタフェース904により実現することができる。図8に示した受信信号処理部804、制御部805および送信信号生成部806は、たとえばCPU901により実現することができる。図8に示した送信部807、送信アンテナ808、受信アンテナ802および受信部803は、たとえば無線通信インタフェース903により実現することができる。
(実施の形態1におけるランダムアクセスレスポンスへの接続セル変更指示の格納例1)
 図10および図11は、実施の形態1におけるランダムアクセスレスポンスへの接続セル変更指示の格納例1を示す図である。たとえば図3に示したステップS304において、基地局120は、ランダムアクセスレスポンスとして図10に示すランダムアクセスレスポンス1000を端末110へ送信する。ランダムアクセスレスポンス1000は、MACヘッダ1010と、MACペイロード1020と、パディング1030と、を含む。
 MACペイロード1020は、n個のMACランダムアクセスレスポンス(MAC RAR1~MAC RARn)が含まれている。n個のMACランダムアクセスレスポンスは、基地局120が同時期に受信した各ランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンスである。
 図11に示すMACランダムアクセスレスポンス1100は、MACペイロード1020に含まれるMAC RAR1~MAC RARnに含まれる1つのMACランダムアクセスレスポンスである。Rビット1101は、MACランダムアクセスレスポンス1100に含まれるリザーブドビットである。3GPPにおいては、Rビット1101は“0”に設定されることが記載されている。
 基地局120は、上述した接続セル変更指示として、たとえばRビット1101=“1”をMACランダムアクセスレスポンス1100に格納する。すなわち、基地局120は、端末110に対して接続セルの変更を指示しない場合はRビット1101=“0”としたMACランダムアクセスレスポンス1100を含むランダムアクセスレスポンス1000を端末110へ送信する。
 また、基地局120は、端末110に対して接続セルの変更を指示する場合はRビット1101=“1”としたMACランダムアクセスレスポンス1100を含むランダムアクセスレスポンス1000を端末110へ送信する。また、基地局120は、この場合に、MACランダムアクセスレスポンス1100の残りのフィールドに、プリファラブルセルIDのリストを格納してもよい。図11に示す例では、プリファラブルセルのリストとして、それぞれ9ビットの第1~第5プリファラブルセルIDがMACランダムアクセスレスポンス1100に格納されている。
 端末110は、基地局120から受信したランダムアクセスレスポンス1000に含まれるMACランダムアクセスレスポンス1100のRビット1101が“0”であった場合はランダムアクセス手順を継続してメッセージ3を基地局120へ送信する。また、端末110は、基地局120から受信したランダムアクセスレスポンス1000に含まれるMACランダムアクセスレスポンス1100のRビット1101が“1”であった場合は、接続先セルを変更してランダムアクセス手順をやり直す。すなわち、端末110は、変更後のセルに対してメッセージ1を送信する。
 このように、基地局120は、ランダムアクセスレスポンス1000のMACランダムアクセスレスポンス1100(ペイロード)におけるリザーブドビット(Rビット1101)に、接続セル変更指示を格納することができる。これにより、新たな制御信号や制御信号の領域を追加しなくても、接続セル変更指示を端末110へ送信することができる。
 また、基地局120は、MACランダムアクセスレスポンス1100におけるRビット1101に接続セル変更指示を格納する場合に、MACランダムアクセスレスポンス1100のうちのRビット1101とは異なる領域に、プリファラブルセルIDを格納する。これにより、新たな制御信号や制御信号の領域を追加しなくても、プリファラブルセルIDを端末110へ送信することができる。
(実施の形態1におけるランダムアクセスレスポンスへの接続セル変更指示の格納例2)
 図12は、実施の形態1におけるランダムアクセスレスポンスへの接続セル変更指示の格納例2を示す図である。図12に示すMACサブヘッダ1200は、図10に示したランダムアクセスレスポンス1000のMACヘッダ1010に含まれるE/T/R/R/BI MACサブヘッダ(バックオフインジケータサブヘッダ)である。
 E/T/R/R/BI MACサブヘッダのEフィールドは、拡張フィールド(Extension field)である。Eフィールドが“1”である場合は後続がE/T/RAPIDフィールドであり、Eフィールドが“0”である場合は、後続がMAC RARまたはパディングであることを示す。E/T/R/R/BI MACサブヘッダのTフィールドは、タイプフィールド(Type field)である。Tフィールドが“0”である場合はサブヘッダにBIが含まれていることを示し、Tフィールドが“1”である場合はサブヘッダにRAPIDが含まれていることを示す。
 基地局120は、たとえばMACサブヘッダ1200のRビット1201,1202(2ビット)を用いてランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示を格納してもよい。たとえば、基地局120は、端末110に対して接続セルの変更を指示しない場合は、Rビット1201,1202=“00”としたMACサブヘッダ1200を含むランダムアクセスレスポンス1000を端末110へ送信する。この場合は、MACサブヘッダ1200は通常のバックオフインジケータを示す。
 また、基地局120は、端末110に対して接続セルの変更を指示する場合は、Rビット1201,1202=“11”としたMACサブヘッダ1200を含むランダムアクセスレスポンス1000を端末110へ送信する。また、この場合に、基地局120は、MACサブヘッダ1200の4ビットのBIフィールド1203(Backoff Indicator フィールド)によって、他のセルを選択する確率を指定してもよい。たとえば、基地局120は、BIフィールド1203の4ビットによって16段階の確率(たとえば1/16~16/16)を指定する。
 端末110は、BIフィールド1203によって指定された確率に基づく抽選を行い、当選した場合は接続先のセルを変更してランダムアクセスプリアンブルを送信し直す。また、端末110は、当選しなかった場合は接続先のセルを変更せずにランダムアクセスプリアンブルを送信し直す。
 また、基地局120は、BIフィールド1203によって、プリファラブルセルIDの一部(たとえば下位4ビット)を示すようにしてもよい。この場合は、たとえばセルプランニングにより、各プリファラブルセルIDの一部が重複しないように各セルのIDを決定しておくことにより、プリファラブルセルIDの一部であってもプリファラブルセルを端末110に一意に指定することができる。
 また、現在の仕様では、バックオフインジケータサブヘッダは、ランダムアクセスレスポンスのMAC(Media Access Control) PDU(Protocol Data Unit)の中に1つしか含むことができない。これに対して、たとえば拡張フィールド(Extension field)を用いることにより、ランダムアクセスレスポンスのMAC PDUの中にn個(nは複数)のバックオフインジケータサブヘッダを含めることができるようにしてもよい。nは、RAPID(Random Access Preamble Identifier)の数に相当する。
 このように、基地局120は、ランダムアクセスレスポンス1000のMAC PDUのE/T/R/R/BI MACサブヘッダにおける2ビットのRビット1201,1202に接続セル変更指示を格納することができる。これにより、新たな制御信号や制御信号の領域を追加しなくても、接続セル変更指示を端末110へ送信することができる。
 また、基地局120は、Rビット1201,1202に接続セル変更指示を格納する場合に、E/T/R/R/BI MACサブヘッダのBIフィールド1203(Backoff Indicator field)に、接続セルを変更する確率を示す情報を格納する。BIフィールド1203は、セルのオーバーロード状況を示す情報である。この場合に、端末110は、該確率を示す情報に基づいて接続先セルの変更を行い、変更後の接続先セルへランダムアクセスプリアンブルを送信し直す。これにより、端末110に対して接続先セルを変更させるか否かを、基地局120において判断しなくてもセル間の負荷分散を行うことができる。
 また、基地局120は、Rビット1201,1202に接続セル変更指示を格納する場合に、E/T/R/R/BI MACサブヘッダのBIフィールド1203にプリファラブルセルIDの一部を格納してもよい。この場合に、端末110は、該プリファラブルセルIDの一部に基づいてプリファラブルセルを特定し、特定したプリファラブルセルへのランダムアクセスプリアンブルを送信する。これにより、新たな制御信号や制御信号の領域を追加しなくても、接続セル変更指示を端末110へ送信することができる。
(実施の形態1におけるランダムアクセスレスポンスへの接続セル変更指示の格納例3)
 図13および図14は、実施の形態1におけるランダムアクセスレスポンスへの接続セル変更指示の格納例3を示す図である。図13に示すMACランダムアクセスレスポンス1300は、図10に示したランダムアクセスレスポンス1000のMACペイロード1020に含まれるMAC RAR1~MAC RARnに含まれる1つのMACランダムアクセスレスポンスである。
 ただし、図13に示すMACランダムアクセスレスポンス1300は、図11に示したMACランダムアクセスレスポンス1100と異なり、Rビット1101は通常のランダムアクセスレスポンスのように“0”に設定される。図14に示すULグラント1301(Up Link Grant)は、MACランダムアクセスレスポンス1300のULグラント1301である。
 ULグラント1301のCSIリクエスト1401(Channel State Information Request)は、コンテンションベースのランダムアクセスにおいてはリザーブとなっている。基地局120は、たとえばULグラント1301のCSIリクエスト1401を用いてランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示を格納してもよい。
 たとえば、基地局120は、端末110に対して接続セルの変更を指示しない場合は、CSIリクエスト1401=“0”としたULグラント1301を含むランダムアクセスレスポンス1000を端末110へ送信する。
 また、基地局120は、端末110に対して接続セルの変更を指示する場合は、CSIリクエスト1401=“1”としたULグラント1301を含むランダムアクセスレスポンス1000を端末110へ送信する。この場合に、端末110は、たとえば、MACランダムアクセスレスポンス1300のうちのCSIリクエスト1401とは異なるフィールドは無視する。
 また、基地局120は、端末110に対して接続セルの変更を指示する場合は、ULグラント1301のうちのCSIリクエスト1401と異なるフィールド(19ビット)にプリファラブルセルID(9ビット×2個+パディング)を格納してもよい。
 また、基地局120は、端末110に対して接続セルの変更を指示する場合は、ULグラント1301の全ビットを“1”とすることにより、ランダムアクセスレスポンス1000に接続セル変更指示を格納してもよい。すなわち、基地局120は、端末110に対して接続セルの変更を指示しない場合は、たとえば図14に示す各フィールドの情報を格納したULグラント1301を含むランダムアクセスレスポンス1000を端末110へ送信する。また、基地局120は、端末110に対して接続セルの変更を指示する場合は、全ビットを“1”としたULグラント1301を含むランダムアクセスレスポンス1000を端末110へ送信する。
 このように、基地局120は、ランダムアクセスレスポンスのMACランダムアクセスレスポンス1300(ペイロード)におけるULグラント1301のCSIリクエスト1401に接続セル変更指示を格納することができる。これにより、新たな制御信号や制御信号の領域を追加しなくても、接続セル変更指示を端末110へ送信することができる。
(実施の形態1におけるランダムアクセスレスポンスへの接続セル変更指示の格納例4)
 基地局120は、既存のMACのランダムアクセスレスポンスに新たなフィールドを設け、該フィールドに接続セル変更指示やプリファラブルセルIDを格納してもよい。
 この場合は、基地局120がランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示を格納する場合にも、既存のランダムアクセスレスポンスの各情報を維持することができる。このため、端末110は、接続セル変更指示を含むランダムアクセスレスポンスを受信した場合は、ランダムアクセスレスポンスに含まれるTAコマンド(Timing Advance command)、ULグラント、T-CRNTI(Temporary-Cell Radio Network Temporary Identifier)などの情報を用いて、変更した接続先のセルに対してメッセージ3を送信してもよい。
 たとえば、端末110は、セル#1からの受信タイミングとセル#2からの受信タイミングが同じである場合は、セル#1から受信したランダムアクセスレスポンスに含まれるTAコマンドを使用してセル#2へメッセージ3を送信する。また、端末110は、セル#1からの受信タイミングとセル#2からの受信タイミングが異なる場合は、セル#2に対してランダムアクセスプリアンブルを送信し直す。
 このように、基地局120は、ランダムアクセスレスポンスに設けた新たなフィールドを設けて接続セル変更指示を格納する。これにより、接続セル変更指示と、ランダムアクセスレスポンスを受信した端末110が基地局120へスケジュールドトランスミッションを送信するための情報と、を含むランダムアクセスレスポンスを端末110へ送信することができる。スケジュールドトランスミッションを送信するための情報には、たとえばTAコマンド、ULグラント、T-CRNTIなどが含まれる。
 この場合に、端末110は、スケジュールドトランスミッションを送信するための情報に基づいて、変更後の接続先セルへスケジュールドトランスミッション(メッセージ3)を送信する。これにより、端末110は、変更後の接続先セルへランダムアクセスプリアンブルを送信しなくてもよく、変更後の接続先セルも端末110へランダムアクセスレスポンスを送信しなくてもよい。このため、端末110の接続先セルを変更する場合の制御信号の送受信を減らすことができる。
(実施の形態1におけるバックワードコンパチビリティの実施例)
 図15および図16は、実施の形態1におけるバックワードコンパチビリティの一例を示す図である。図15,図16に示す例では、たとえば図10,図11に示した例のように、Rビット1101=“1”とすることによってランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示を格納する場合について説明する。
 図15により、端末110と基地局120との間のランダムアクセスについて説明する。まず、端末110が、基地局120のセル#1へメッセージ1(MSG1)を送信する(ステップS1501)。つぎに、基地局120のセル#1が、端末110へメッセージ2(MSG2)を送信する(ステップS1502)。
 また、基地局120のセル#1は、ステップS1502において、メッセージ2としてランダムアクセスレスポンス1500を送信する。ランダムアクセスレスポンス1500は、ヘッダ1511,1512と、それぞれメッセージ2に対応するメッセージ1521,1522と、を含む。
 ヘッダ1511は、メッセージ1521に対応するヘッダである。ヘッダ1511の第1ビット(エクステンション)は“1”であり、ヘッダ1511の後にヘッダ(ヘッダ1512)が続くことを示している。ヘッダ1511の第2ビット(タイプフィールド)は“1”であり、MACランダムアクセスレスポンスであることを示している。ヘッダ1511の第3~第8ビットは、基地局120が受信したランダムアクセスプリアンブルのID(RAPID)である。
 ヘッダ1512は、メッセージ1522に対応するヘッダである。ヘッダ1512の第1ビット(エクステンション)は“0”であり、ヘッダ1512の後にヘッダが続かないことを示している。ヘッダ1512の第2ビット(タイプフィールド)は“1”であり、MACランダムアクセスレスポンスであることを示している。ヘッダ1512の第3~第8ビットは、基地局120が受信したランダムアクセスプリアンブルのID(RAPID)である。ヘッダ1512の第3~第8ビットは、ヘッダ1511の第3~第8ビットと同一のIDである。
 メッセージ1521は、たとえば図11に示したように、先頭のRビットに“1”が設定されることにより接続セル変更指示を示し、残りのフィールドにプリファラブルセルIDのリストが格納されたメッセージ2である。メッセージ1522は、接続セル変更指示およびプリファラブルセルIDを含まない通常のメッセージ2であり、TAコマンド、ULグラント、T-CRNTIなどを含む。
 これに対して、実施の形態1にかかる端末110は、図15に示すように、メッセージ1521,1522を含むランダムアクセスレスポンス1500を受信すると、メッセージ1521に基づいて接続セルを選択し直してランダムアクセス手順をやり直す。たとえば、端末110は、新たな接続セルとして基地局120のセル#2を選択し、セル#2へメッセージ1(MSG1)を送信する(ステップS1503)。
 図16により、レガシ端末1610と基地局120との間のランダムアクセスについて説明する。レガシ端末1610は、ランダムアクセスレスポンスに含まれる接続セル変更指示を認識しない従来の端末である。図16において、図15に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
 まず、レガシ端末1610が、基地局120のセル#1へメッセージ1(MSG1)を送信する(ステップS1601)。つぎに、基地局120のセル#1が、レガシ端末1610へメッセージ2(MSG2)を送信する(ステップS1602)。ステップS1602によって送信されるメッセージ2は、図15に示した例と同様のランダムアクセスレスポンス1500である。
 これに対して、レガシ端末1610は、メッセージ1521,1522を含むランダムアクセスレスポンス1500を受信すると、メッセージ1521のRビットが“1”であり無効であるため、メッセージ1521を無視する。そして、レガシ端末1610は、メッセージ1522に従ってランダムアクセス手順を継続し、基地局120のセル#1へメッセージ3(MSG3)を送信する(ステップS1603)。
 このように、基地局120は、たとえば、実施の形態1にかかるメッセージ2と通常のメッセージ2とを同時に送信する。これにより、バックワードコンパチビリティを実現することができる。
 図17および図18は、実施の形態1におけるバックワードコンパチビリティの他の例を示す図である。図17,図18において、図15,図16に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図17により、端末110と基地局120との間のランダムアクセスについて説明する。まず、端末110が、基地局120のセル#1へメッセージ1(MSG1)を送信する(ステップS1701)。
 つぎに、基地局120のセル#1が、メッセージ2(MSG2)としてヘッダ1511およびメッセージ1521を含むメッセージを送信する(ステップS1702)。図17に示す例では、ヘッダ1511の第1ビット(エクステンション)は“0”であり、ヘッダ1511の後にヘッダが続かないことを示している。また、基地局120のセル#1が、メッセージ2(MSG2)としてヘッダ1512およびメッセージ1522を含むメッセージを送信する(ステップS1703)。
 これに対して、実施の形態1にかかる端末110は、図17に示すように、先に受信したメッセージ1521に従い、接続セルを選択し直してランダムアクセス手順をやり直す。たとえば、端末110は、新たな接続セルとして基地局120のセル#2を選択し、セル#2へメッセージ1(MSG1)を送信する(ステップS1704)。
 図18により、レガシ端末1610と基地局120との間のランダムアクセスについて説明する。まず、レガシ端末1610が、基地局120のセル#1へメッセージ1(MSG1)を送信する(ステップS1801)。
 つぎに、基地局120のセル#1が、メッセージ2(MSG2)としてヘッダ1511およびメッセージ1521を含むメッセージを送信する(ステップS1802)。つぎに、基地局120のセル#1が、メッセージ2(MSG2)としてヘッダ1512およびメッセージ1522を含むメッセージを送信する(ステップS1803)。
 これに対して、レガシ端末1610は、先に受信したメッセージ1521のRビットが“1”であり無効であるため、メッセージ1521を無視する。そして、レガシ端末1610は、つぎに受信したメッセージ1522に従ってランダムアクセス手順を継続し、基地局120のセル#1へメッセージ3(MSG3)を送信する(ステップS1804)。
 このように、基地局120は、実施の形態1にかかるメッセージ2と従来のメッセージ2とを別々に送信してもよい。これにより、バックワードコンパチビリティを実現することができる。
(実施の形態1にかかる無線通信システムの他の例)
 図19は、実施の形態1にかかる無線通信システムの他の例を示す図である。図19において、図1に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図19に示すように、無線通信システム100は、マクロセル1901のエリア内にスモールセル1902,1903が形成される構成であってもよい。図19に示す例では、基地局120は、マクロセル1901を形成するマクロ基地局である。マクロセル1901は、周波数f1のセルである。
 基地局1911,1912は、たとえば、マクロセル1901のエリア内にスモールセル1902,1903を形成するスモール基地局である。スモールセル1902,1903のそれぞれは、たとえば周波数f1と異なる周波数f2のセルである。マクロセル1901およびスモールセル1902,1903の各セルIDは異なるIDである。
 この場合は、基地局120は、基地局間インタフェースを経由して基地局1911,1912からそれぞれスモールセル1902,1903の負荷状況を示す負荷情報を取得する。そして、基地局120は、自局のマクロセル1901の負荷情報と、基地局1911,1912から取得した負荷情報と、に基づいて、マクロセル1901およびスモールセル1902,1903の中から端末110のプリファラブルセルを決定する。
 基地局120がマクロセル1901を形成する場合について説明したが、基地局120が複数のセルを形成する構成としてもよい。同様に、スモールセル1902,1903のそれぞれが、複数のセルを形成する構成としてもよい。
 また、図19に示した構成において、基地局1911,1912に代えて、基地局120から地理的に離れた基地局120のアンテナやRRHを設け、このアンテナやRRHによってスモールセル1902,1903を形成する構成としてもよい。
 この場合は、基地局120は、基地局120のアンテナやRRHが形成するスモールセル1902,1903の負荷状況を示す負荷情報を取得し、取得した負荷情報に基づいて端末110のプリファラブルセルを決定する。
 図19においては端末110が基地局120との間でランダムアクセス手順を行った場合を示しているが、端末110が基地局1911との間でランダムアクセス手順を行った場合は基地局1911からランダムアクセスレスポンスが端末110へ送信される。同様に、端末110が基地局1912との間でランダムアクセス手順を行った場合は基地局1912からランダムアクセスレスポンスが端末110へ送信される。
(実施の形態1にかかる無線通信システムのさらに他の例)
 図20は、実施の形態1にかかる無線通信システムのさらに他の例を示す図である。図20において、図1に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図20に示すように、無線通信システム100は、スモールセル2001~2009が密に展開(形成)される構成であってもよい。図20に示す例では、無線通信システム100は、基地局2011~2019を含む。
 基地局2011~2019は、それぞれが上述した基地局120に対応する基地局であって、それぞれスモールセル2001~2009を形成するスモール基地局である。図20に示す例では、スモールセル2001~2009は、いずれも周波数f1のセルである。ただし、スモールセル2001~2009の周波数は互いに異なっていてもよい。また、図20に示したスモールセル2001~2009に対して、たとえばさらにマクロセルが重複していてもよい。
 一例として、基地局2015が、端末110からのランダムアクセスプリアンブルを受信した場合について説明する。
 基地局2015は、基地局2015のスモールセル2005と、基地局2015の近隣の基地局のセル(たとえばスモールセル2001,2002,2004,2006~2008)と、の負荷情報を取得する。基地局2015の近隣の基地局のセルの負荷情報は、たとえば基地局2015の近隣の基地局(たとえば基地局2011,2012,2014,2016~2018)から基地局間インタフェースを経由して取得することができる。
 基地局2011~2019がそれぞれスモールセル2001~2009を形成する場合について説明したが、基地局2011~2019がそれぞれ複数のスモールセルを形成する構成としてもよい。
 また、図20に示した構成において、基地局2011~2019に代えて、基地局120(マクロセル)から地理的に離れた基地局120のアンテナやRRHを設け、このアンテナやRRHによってスモールセル2001~2009を形成する構成としてもよい。
 この場合は、基地局120は、基地局120のアンテナやRRHが形成するスモールセル2001~2009の負荷状況を示す負荷情報を取得し、取得した負荷情報に基づいて端末110のプリファラブルセルを決定する。
 以上、ランダムアクセスレスポンスにプリファラブルセルを格納する場合について説明した。これに対して、基地局120は、変更先のセルとして好ましくないアンフェボラブルセルを示すアンフェボラブルセルIDのリストをランダムアクセスレスポンスに格納してもよい。この場合は、端末110は、アンフェボラブルセルIDが示すセルとは異なるセルの信号を測定し、測定結果が所定の条件を満たすセルを新たな接続先のセルとして選択する。
 このように、実施の形態1にかかる無線通信システム100によれば、基地局120が、ランダムアクセス手順におけるランダムアクセスレスポンスに接続セル変更指示を格納して送信することで、端末110の接続先セルを制御可能になる。これにより、各セルの負荷状況に応じたセル間の負荷分散を行うことができる。
 また、たとえばランダムアクセス手順におけるコンテンションレゾリューション(メッセージ4)に接続セル変更指示を格納して送信する場合に比べて、端末110の初期アクセスにおける早い段階で端末110に対して接続先のセルを変更させることができる。これにより、混雑しているセルでの制御信号の送受信を抑制することができる。このため、たとえば基地局120がランダムアクセスレスポンスを送信した直後の期間におけるセル間の負荷分散を行うことができる。
 また、上記において、基地局120が接続セル変更指示およびプリファラブルセルをランダムアクセスレスポンスに格納する場合について説明した。これに対して、基地局120は、端末110が優先的に接続を回避すべきセルの識別子および接続セル変更指示を含むランダムアクセスレスポンスを送信してもよい。以下、端末110が優先的に接続を回避すべきセルをアンフェボラブルセルと称し、アンフェボラブルセルの識別子をアンフェボラブルセルIDと称する。
 アンフェボラブルセルは、プリファラブルセルと同様に、各セルの負荷状況に応じて選択することができる。たとえば、プリファラブルセルが負荷の少ないセルであるのに対して、アンフェボラブルセルは負荷の多いセルとすることができる。
 この場合に、端末110は、接続可能なセルのうちのアンフェボラブルセルIDが示すアンフェボラブルセルと異なるセルが所定条件を満たす場合は、該異なるセルへの接続処理を行う。また、端末110は、該異なるセルが所定条件を満たさない場合は、該アンフェボラブルセルの少なくともいずれかへの接続処理を行う。これにより、アンフェボラブルセルIDが示すアンフェボラブルセルへの接続を優先的に回避することができる。
 このように、基地局120は、セルの負荷状況に応じて選択したアンフェボラブルセルIDをランダムアクセスレスポンスに格納することで、端末110を負荷の少ないセルへ接続させ、セル間の負荷分散を行うことができる。また、基地局120は、セルの負荷状況に応じて選択した複数のアンフェボラブルセルIDをランダムアクセスレスポンスに格納することで、端末110が負荷の少ないセルに接続できる可能性を高め、セル間の負荷分散を行うことができる。
(実施の形態2)
 実施の形態2について、実施の形態1と異なる部分について説明する。実施の形態1においては接続セル変更指示をランダムアクセスレスポンス(メッセージ2)に格納する場合について説明したが、実施の形態2においては接続セル変更指示をコンテンションレゾリューション(メッセージ4)に格納する場合について説明する。
(実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例1)
 図21は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例1を示すシーケンス図である。実施の形態2にかかる無線通信システム100においては、たとえば図21に示す各ステップが実行される。
 まず、端末110が、基地局120のセル#1を接続先として選択し、ランダムアクセス手順におけるメッセージ1(MSG1)としてランダムアクセスプリアンブルを基地局120のセル#1へ送信する(ステップS2101)。つぎに、基地局120のセル#1が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ2(MSG2)としてランダムアクセスレスポンスを端末110へ送信する(ステップS2102)。
 つぎに、端末110が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ3(MSG3)としてスケジュールドトランスミッションを基地局120のセル#1へ送信する(ステップS2103)。スケジュールドトランスミッションには、RRCコネクションの設定を要求するRRCコネクションリクエストが含まれる。
 つぎに、基地局120のセル#1が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ4(MSG4)としてコンテンションレゾリューションを端末110へ送信する(ステップS2104)。コンテンションレゾリューションには、たとえば新たに定義したRRCコネクションリダイレクションが含まれる。
 図21に示す例では、基地局120のセル#1は、ステップS2104によって送信するコンテンションレゾリューションに含まれるRRCコネクションリダイレクションに、上述した接続セル変更指示およびプリファラブルセルIDのリストを格納したとする。また、端末110は、ステップS2104によって受信したコンテンションレゾリューションのRRCコネクションリダイレクションに含まれる接続セル変更指示に基づいて、接続先のセルをセル#1からセル#2に変更したとする。
 つぎに、端末110が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ1(MSG1)としてランダムアクセスプリアンブルを基地局120のセル#2へ送信する(ステップS2105)。つぎに、基地局120のセル#2が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ2(MSG2)としてランダムアクセスレスポンスを端末110へ送信する(ステップS2106)。つぎに、端末110が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ3(MSG3)としてスケジュールドトランスミッションを基地局120のセル#2へ送信する(ステップS2107)。
 つぎに、基地局120のセル#2が、ランダムアクセス手順におけるメッセージ4(MSG4)としてコンテンションレゾリューションを端末110へ送信する(ステップS2108)。図21に示す例では、基地局120のセル#2は、ステップS2108によって送信するコンテンションレゾリューションでRRCコネクションセットアップを送信したとする。この場合は、端末110による基地局120のセル#2への接続が完了する。
 このように、基地局120は、ランダムアクセス手順におけるコンテンションレゾリューションに、接続セル変更指示およびプリファラブルセルIDのリストを格納する。これにより、変更後の接続先のセルにおける無線品質が接続の要件を満たす可能性を高くすることができる。また、端末110が変更後の接続先のセルへ送信したランダムアクセスプリアンブルが変更後の接続先のセルへ届かないケースの発生確率を減らすことができる。
(実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例1の詳細)
 図22は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例1の詳細を示すシーケンス図である。図22に示すステップS2201,S2202は、図3に示したステップS301,S302と同様である。図22に示すステップS2203~S2206は、図21に示したステップS2101~S2104と同様である。
 ステップS2207~S2212は、図3に示したステップS305~S310と同様である。ただし、ステップS2207において、端末110は、ステップS2206によって受信したコンテンションレゾリューションのRRCコネクションリダイレクションに含まれる接続セル変更指示およびプリファラブルセルIDのリストに基づいて測定を行う。また、ステップS2211によって送信されるスケジュールドトランスミッションにはRRCコネクションリクエストが含まれ、ステップS2212によって送信されるコンテンションレゾリューションにはRRCコネクションセットアップが含まれる。
 ステップS2212のつぎに、端末110が、ステップS2212によって受信したコンテンションレゾリューションのRRCコネクションセットアップに基づきRRCコネクションの設定を行う。そして、端末110が、RRCコネクションセットアップコンプリートを基地局120のセル#2へ送信する(ステップS2213)。
 図21,図22に示したように、基地局120は、たとえばコンテンションレゾリューションにおいて接続セル変更指示を格納するための専用のRRCコネクションリダイレクションに接続セル変更指示を格納することができる。
(実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例2)
 図23は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例2を示すシーケンス図である。実施の形態2にかかる無線通信システム100においては、たとえば図23に示す各ステップが実行されてもよい。図23に示すステップS2301~S2308は、図21に示したステップS2101~S2108と同様である。
 ただし、ステップS2304において、基地局120のセル#1は、送信するコンテンションレゾリューションに、接続セル変更指示およびプリファラブルセルIDのリストを含むRRCコネクションリジェクトを格納する。このように、基地局120は、端末110に対して接続先のセルを変更させる場合に、コンテンションレゾリューションに含まれるRRCコネクションリジェクトに接続セル変更指示およびプリファラブルセルIDのリストを格納してもよい。
(実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例2の詳細)
 図24は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例2の詳細を示すシーケンス図である。図24に示すステップS2401~S2413は、図22に示したステップS2201~S2213と同様である。ただし、ステップS2406において、基地局120のセル#1は、送信するコンテンションレゾリューションのRRCコネクションリジェクトに接続セル変更指示およびプリファラブルセルIDのリストを格納する。
(実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例2におけるRRCコネクションリジェクト)
 図25は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例2におけるRRCコネクションリジェクトの一例を示す図である。基地局120は、上述したRRCコネクションリジェクトとして、たとえば図25に示すRRCコネクションリジェクト2500を送信する。RRCコネクションリジェクト2500は、基地局120が送信するRRCコネクションリジェクトのデータ構造をASN.1(Abstract Syntax Notation One)により示したものである。
 また、RRCコネクションリジェクト2500は、3GPPのTS36.331において定義されたRRCコネクションリジェクトに、符号2501,2502(下線部)に示す「ConnectCellModify」および「preferableCellIdList」を追加したメッセージである。
 基地局120は、RRCコネクションリジェクト2500の「ConnectCellModify」に接続セル変更指示を格納する。また、基地局120は、RRCコネクションリジェクト2500の「preferableCellIdList」にプリファラブルセルIDのリストを格納する。
 図26は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例2におけるRRCコネクションリジェクトの他の例を示す図である。基地局120は、たとえば図26に示すRRCコネクションリジェクト2600を送信してもよい。RRCコネクションリジェクト2600は、基地局120が送信するRRCコネクションリジェクトのデータ構造をASN.1により示したものである。
 また、RRCコネクションリジェクト2600は、3GPPのTS36.331において定義されたRRCコネクションリジェクトの「nonCriticalExtension」に、符号2603(下線部)に示すように「RRCConnectionReject-v13xy-IEs」を追加し、その内容を符号2601,2602(下線部)に示すように「ConnectCellModify」および「preferableCellIdList」にしたメッセージである。
 基地局120は、RRCコネクションリジェクト2600の「ConnectCellModify」に接続セル変更指示を格納する。また、基地局120は、RRCコネクションリジェクト2600の「preferableCellIdList」にプリファラブルセルIDのリストを格納する。
(実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例3)
 図27は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例3を示すシーケンス図である。実施の形態2にかかる無線通信システム100においては、たとえば図27に示す各ステップが実行されてもよい。図27に示すステップS2701~S2708は、図23に示したステップS2301~S2308と同様である。
 ただし、ステップS2704において、基地局120のセル#1は、送信するコンテンションレゾリューションのRRCコネクションセットアップに接続セル変更指示を格納する。また、基地局120のセル#1は、RRCコネクションセットアップにさらにプリファラブルセルIDのリストを格納してもよい。
 端末110は、ステップS2704によって受信したコンテンションレゾリューションのRRCコネクションセットアップに含まれる接続セル変更指示に基づいて、たとえば、接続先のセルをセル#1から#2に変更する。
(実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例3におけるRRCコネクションセットアップ)
 図28は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例3におけるRRCコネクションセットアップの一例を示す図である。基地局120は、上述したRRCコネクションセットアップとして、たとえば図28に示すRRCコネクションセットアップ2800を送信する。RRCコネクションセットアップ2800は、基地局120が送信するRRCコネクションセットアップのデータ構造をASN.1により示したものである。
 また、RRCコネクションセットアップ2800は、3GPPのTS36.331において定義されたRRCコネクションセットアップに、符号2801,2802(下線部)に示す「ConnectCellModify」および「preferableCellIdList」を追加したメッセージである。
 基地局120は、RRCコネクションセットアップ2800の「ConnectCellModify」に接続セル変更指示を格納する。また、基地局120は、RRCコネクションセットアップ2800の「preferableCellIdList」にプリファラブルセルIDのリストを格納する。
 図29および図30は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例3におけるRRCコネクションセットアップの他の例を示す図である。基地局120は、上述したRRCコネクションセットアップとして、たとえば図29に示すRRCコネクションセットアップ2900を送信してもよい。RRCコネクションセットアップ2900は、基地局120が送信するRRCコネクションセットアップのデータ構造をASN.1により示したものである。
 また、RRCコネクションセットアップ2900は、3GPPのTS36.331において定義されたRRCコネクションセットアップに、符号2901(下線部)に示す「ConnectCellModify」を追加したメッセージである。基地局120は、RRCコネクションセットアップ2900の「ConnectCellModify」に接続セル変更指示を格納する。
 図30に示すインフォメーションエレメント3000は、図29に示したRRCコネクションセットアップ2900における符号2902(下線部)に示す「RadioResourceConfigDedicated」の一部を示している。基地局120は、図29に示すRRCコネクションセットアップ2900を送信する場合は、インフォメーションエレメント3000における符号3001(下線部)に示す「neighCellsToAddModList」にプリファラブルセルIDのリストを格納してもよい。
 図31は、実施の形態2にかかる無線通信システムの処理例3におけるRRCコネクションセットアップのさらに他の例を示す図である。基地局120は、たとえば図31に示すRRCコネクションセットアップ3100を送信してもよい。RRCコネクションセットアップ3100は、基地局120が送信するRRCコネクションセットアップのデータ構造をASN.1により示したものである。
 また、RRCコネクションセットアップ3100は、3GPPのTS36.331において定義されたRRCコネクションセットアップの「nonCriticalExtension」に、符号3101(下線部)に示すように「RRCConnectionSetup-v13xy-IEs」を追加し、その内容を、3102(下線部)に示すように「ConnectCellModify」および「preferableCellIdList」としたメッセージである。
 基地局120は、RRCコネクションセットアップ3100の「ConnectCellModify」に接続セル変更指示を格納する。また、基地局120は、RRCコネクションセットアップ3100の「preferableCellIdList」にプリファラブルセルIDのリストを格納する。
 また、基地局120は、RRCコネクションセットアップ3100には「preferableCellIdList」を設けなくてもよい。この場合に、基地局120は、RRCコネクションセットアップ3100における「RadioResourceConfigDedicated」の「neighCellsToAddModList」にプリファラブルセルIDのリストを格納してもよい。
 RRCコネクションセットアップ3100における「neighCellsToAddModList」は、図30に示したインフォメーションエレメント3000における「neighCellsToAddModList」と同様である。
 このように、実施の形態2にかかる無線通信システム100によれば、基地局120が、ランダムアクセス手順におけるコンテンションレゾリューションに接続セル変更指示を格納して送信することで、端末110の接続先セルを制御可能になる。これにより、各セルの負荷状況に応じたセル間の負荷分散を行うことができる。
 また、基地局120が、コンテンションレゾリューションに複数のプリファラブルセルIDを格納することで、各セルの負荷状況に応じて基地局120が指定したセルに、無線品質が所定条件を満たすセルが存在する確率を高くすることができる。これにより、端末110を負荷の少ないセルに接続させ、セル間の負荷分散を行うことができる。また、端末110の接続の成功確率を高くし、各装置の処理量やシグナリング量の増加を抑制することができる。
 また、実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、プリファラブルセルIDに代えてアンフェボラブルセルIDを用いてもよい。すなわち、基地局120は、接続セル変更指示とともに、セルの負荷状況に応じて選択した複数のアンフェボラブルセルIDをコンテンションレゾリューションに格納してもよい。これにより、端末110は、アンフェボラブルセルIDによって指定された負荷の多いセルとは異なるセルへ優先的に接続することが可能になる。このため、端末110が負荷の少ないセルに接続できる可能性を高め、セル間の負荷分散を行うことができる。
 また、上述した各実施の形態において、プリファラブルセルIDやアンフェボラブルセルIDには、たとえば各セルに割り当てられている9ビットのPCI(Physical Cell Identity:物理セルID)を用いることができる。また、プリファラブルセルIDやアンフェボラブルセルIDとして、PCIの一部のビットを用いてもよい。これにより、オーバーヘッドの増加を抑えることができる。PCIの一部のビットは、一例としてはPCIの下位Xビット(Xは1~8)である。この場合に、セルプランニングにおいて、同一基地局や隣接する基地局の構成するセルには下位Xビットが同じになるPCIは割り当てないようにする。
 以上説明したように、無線通信システム、無線装置および処理方法によれば、各セルの状況に応じたセル間の負荷分散を行うことができる。
 たとえば、各端末が負荷の少ないセルに接続することができるため、システム内のスループットを向上させることができる。一例として、1セルあたりの伝送容量(速度)を100、ユーザあたりのトラフィックを10(すなわち接続ユーザ数が10台で飽和)と仮定する。また、セル#1の現在の接続ユーザ数を10台、セル#2の現在の接続ユーザ数5台(すなわち現在のシステムスループットを150)と仮定する。
 たとえば上述した各実施の形態による負荷分散を行わない場合は、新たなユーザがセル#1で発信した場合は、セル#1の伝送容量(100)を11台のユーザで分け合うため、システムスループットは150のままとなる。これに対して、上述した各実施の形態による負荷分散を行うことで、新たなユーザが負荷の少ない(空いている)セル#2に接続できるため、システムスループットは160となる。このため、7%のシステムスループットの向上となる。発信する端末が増えると、さらにシステムスループットが向上する。
 また、たとえば、セル選択のために、基地局が端末に対して報知情報などを用いて周波数ごとの優先度を設定することも考えられる。しかしながら、この場合は優先度情報が各端末に共通の情報となるため、優先度の高い周波数キャリアのセルへの集中(待ち受け端末の偏り)が生じる場合がある。
 また、周波数キャリアセル間で端末を分散させるために、報知情報で各セルの選択確率を指定することが考えられる。しかしながら、報知情報の更新間隔は長い(たとえば640~40960[ms])ため、負荷状況が変化した場合の対応に遅れが生じる場合がある。この場合は、低スループットや呼損の原因となる場合がある。また、選択確率を用いた制御であるため、目標とする確率に対してずれが生じる場合がある。
 これに対して、上述した各実施の形態によれば、各端末に対してランダムアクセスレスポンスやコンテンションレゾリューションによって個別に接続セル変更指示を送信することができるため、特定のセルへの負荷の集中を回避することができる。また、その時々の各セルの負荷状況(混雑度)に応じた負荷分散制御が可能になる。
 また、たとえば報知情報により選択確率を設定する方法に比べて、ランダムアクセスレスポンスやコンテンションレゾリューションを用いることで制御間隔を短くすることができる。このため、負荷状況の変化に迅速に対応し、特定の周波数キャリアのセルに負荷が集中することを抑制し、無線リソースを効率よく使用することができる。
 また、たとえば任意のセルに対して一旦接続させてからハンドオーバを行う方法に比べて、早い段階で接続セルを変更することができる。また、ハンドオーバに伴うシグナリングや処理の複雑さを回避することができる。
 また、上述した各実施の形態によれば、ランダムアクセス手順を利用することで、端末の着信時に限らず、端末の発信時においても各セルの状況に応じたセル間の負荷分散を行うことができる。たとえば、上述した各実施の形態によれば、端末によるセルへの初期アクセス時にセル間の負荷分散を行うことができる。端末が初期アクセスを行う契機には、たとえば、位置登録(アタッチ)、位置登録更新(トラッキングエリアアップデート)、サービスリクエストなどがある。サービスリクエストは、たとえば、通話、メール、ウェブアクセスなど様々なサービスの要求である。また、上述した各実施の形態によれば、端末が基地局からのページングで呼び出されてランダムアクセス手順を行う場合にもセル間の負荷分散を行うことができる。したがって、電話着信、メールの受信、対話アプリのプッシュ通知の受信などの着信時においても、各セルの状況に応じたセル間の負荷分散を行うことができる。メールには、たとえば、EメールやSMS(Short Message Service)などが含まれる。
 また、上述した各実施の形態は、たとえば周波数ごとの優先度を設定するなどの従来技術に代えて用いることができる。または、上述した各実施の形態は、従来技術と組み合わせて用いてもよい。これにより、負荷状況の変化への迅速な対応を行うことができる。また、たとえば周波数ごとの優先度を用いる構成において、アイドルモードの端末の分布の偏りが残ってしまった場合に、上述した各実施の形態を組み合わせることで該偏りを補正することができる。
 100 無線通信システム
 101~103 セル
 110 端末
 120,1911,1912,2011~2019 基地局
 601,802 受信アンテナ
 602,803 受信部
 603,804 受信信号処理部
 604,805 制御部
 605,806 送信信号生成部
 606,807 送信部
 607,808 送信アンテナ
 700,900 通信装置
 701,901 CPU
 702,902 メモリ
 703 ユーザインタフェース
 704,903 無線通信インタフェース
 709,909 バス
 801 負荷状況取得部
 904 有線通信インタフェース
 1000,1500 ランダムアクセスレスポンス
 1010 MACヘッダ
 1020 MACペイロード
 1030 パディング
 1100,1300 MACランダムアクセスレスポンス
 1101,1201,1202 Rビット
 1200 MACサブヘッダ
 1203 BIフィールド
 1301 ULグラント
 1401 CSIリクエスト
 1511,1512 ヘッダ
 1521,1522 メッセージ
 1610 レガシ端末
 1901 マクロセル
 1902,1903,2001~2009 スモールセル
 2500,2600 RRCコネクションリジェクト
 2800,2900,3100 RRCコネクションセットアップ
 3000 インフォメーションエレメント

Claims (26)

  1.  第1無線装置および第2無線装置を含む無線通信システムにおいて、
     前記第2無線装置による前記第1無線装置の第1セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを前記第2無線装置から受信した場合に、前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答信号であって、接続セルを前記第1セルと異なるセルに変更させる指示を含む応答信号を送信する前記第1無線装置と、
     前記第1無線装置によって送信された前記応答信号に含まれる前記指示に基づいて、前記第1セルと異なる第2セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを送信する前記第2無線装置と、
     を含むことを特徴とする無線通信システム。
  2.  前記第1無線装置は、前記第1セルと異なるセルの識別子を含む前記応答信号を送信し、
     前記第2無線装置は、前記応答信号に含まれる前記識別子に基づいて選択した前記第2セルへ前記ランダムアクセスプリアンブルを送信する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
  3.  前記第1無線装置は、接続候補の各セルの中から前記接続候補の各セルの負荷状況に応じて選択した前記第1セルと異なるセルの識別子を含む前記応答信号を送信することを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。
  4.  前記第1無線装置は、接続候補の各セルの中から前記第1セルとの間の周波数の差に応じて選択した前記第1セルと異なるセルの識別子を含む前記応答信号を送信することを特徴とする請求項2または3に記載の無線通信システム。
  5.  前記第2無線装置は、前記応答信号に含まれる前記識別子に基づいて選択した前記第1セルと異なるセルの無線品質を測定し、測定した前記無線品質が所定条件を満たすセルへ前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする請求項2~4のいずれか一つに記載の無線通信システム。
  6.  前記第1無線装置は、前記第1セルと異なり前記第2無線装置が優先的に接続すべきセルの識別子を含む前記応答信号を送信し、
     前記第2無線装置は、前記識別子が示すセルの無線品質を測定し、前記識別子が示すセルの少なくともいずれかのセルの前記無線品質が前記所定条件を満たす場合は前記少なくともいずれかのセルへ前記ランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記識別子が示すセルのいずれの前記無線品質も前記所定条件を満たさない場合は接続可能なセルのうちの前記識別子が示すセルとは異なるセルへ前記ランダムアクセスプリアンブルを送信する、
     ことを特徴とする請求項5に記載の無線通信システム。
  7.  前記第1無線装置は、前記第1セルと異なり前記第2無線装置が優先的に接続を回避すべき前記セルの識別子を含む前記応答信号を送信し、
     前記第2無線装置は前記識別子が示すセルと異なるセルの無線品質を測定し、前記異なるセルの少なくともいずれかのセルの前記無線品質が前記所定条件を満たす場合は前記異なるセルへ前記ランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記異なるセルのいずれの前記無線品質も前記所定条件を満たさない場合は前記識別子が示すセルの少なくともいずれかのセルへ前記ランダムアクセスプリアンブルを送信する、
     ことを特徴とする請求項5に記載の無線通信システム。
  8.  前記第1無線装置は、前記第1セルと異なる複数のセルの識別子を含む前記応答信号を送信することを特徴とする請求項2~7のいずれか一つに記載の無線通信システム。
  9.  前記第1無線装置は、前記複数のセルにおける接続の優先順位を特定可能な情報を含む前記応答信号を送信することを特徴とする請求項8に記載の無線通信システム。
  10.  前記識別子が示すセルは、前記第1無線装置とは異なる無線装置が形成するセルを含む各セルの中から選択されたセルであることを特徴とする請求項2~9のいずれか一つに記載の無線通信システム。
  11.  前記第1無線装置は、前記ランダムアクセスプリアンブルを前記第2無線装置から受信した際の前記第1セルにおける負荷状況に応じて、前記指示を含む前記応答信号を送信することを特徴とする請求項1~10のいずれか一つに記載の無線通信システム。
  12.  前記応答信号は、前記第2無線装置による前記第1無線装置の第1セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンスであり、
     前記第1無線装置は、前記ランダムアクセスレスポンスのペイロードにおけるリザーブドビットに前記指示を格納する、
     ことを特徴とする請求項1~11のいずれか一つに記載の無線通信システム。
  13.  前記第1無線装置は、前記リザーブドビットに前記指示を格納する場合に、前記ペイロードのうちの前記リザーブドビットとは異なる領域に前記第1セルと異なるセルの識別子を格納し、
     前記第2無線装置は、前記識別子に基づいて選択した前記第2セルへ前記ランダムアクセスプリアンブルを送信する、
     ことを特徴とする請求項12に記載の無線通信システム。
  14.  前記応答信号は、前記第2無線装置による前記第1無線装置の第1セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンスであり、
     前記第1無線装置は、前記ランダムアクセスレスポンスのMAC(Media Access Control) PDU(Protocol Data Unit)のMACサブヘッダにおける2ビットのリザーブドビットに前記指示を格納する、
     ことを特徴とする請求項1~11のいずれか一つに記載の無線通信システム。
  15.  前記第1無線装置は、前記リザーブドビットに前記指示を格納する場合に、前記MACサブヘッダのBI(Backoff Indicator)フィールドに、前記接続セルを前記第1セルと異なるセルに変更する確率を示す情報を格納し、
     前記第2無線装置は、前記確率を示す情報に基づいて選択した前記第2セルへ前記ランダムアクセスプリアンブルを送信する、
     ことを特徴とする請求項14に記載の無線通信システム。
  16.  前記第1無線装置は、前記2ビットのリザーブドビットに前記指示を格納する場合に、前記MACサブヘッダのBIフィールドに前記第1セルと異なるセルの識別子の一部を格納し、
     前記第2無線装置は、前記識別子の一部に基づいて選択した前記第2セルへ前記ランダムアクセスプリアンブルを送信する、
     ことを特徴とする請求項14に記載の無線通信システム。
  17.  前記応答信号は、前記第2無線装置による前記第1無線装置の第1セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンスであり、
     前記第1無線装置は、前記ランダムアクセスレスポンスのペイロードにおけるUL(Up Link)グラントのCSI(Channel State Information)リクエストに前記指示を格納する、
     ことを特徴とする請求項1~11のいずれか一つに記載の無線通信システム。
  18.  前記応答信号は、前記指示と、前記応答信号を受信した前記第2無線装置が前記第1無線装置へスケジュールドトランスミッションを送信するための情報と、を含み、
     前記第2無線装置は、前記応答信号に含まれる前記スケジュールドトランスミッションを送信するための情報に基づいて、前記第2セルへ前記スケジュールドトランスミッションを送信する、
     ことを特徴とする請求項1~11のいずれか一つに記載の無線通信システム。
  19.  他の無線装置と通信可能な無線装置であって、
     前記他の無線装置による自装置の第1セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを前記他の無線装置から受信する受信部と、
     前記受信部によって前記ランダムアクセスプリアンブルが受信された場合に、前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答信号であって、接続セルを前記第1セルと異なるセルに変更させる指示を含む応答信号を送信する送信部と、
     を備えることを特徴とする無線装置。
  20.  他の無線装置と通信可能な無線装置であって、
     自装置による前記他の無線装置の第1セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部と、
     前記送信部によって送信された前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答信号であって、接続セルを前記第1セルと異なるセルに変更させる指示を含む応答信号を前記他の無線装置から受信する受信部と、
     を備え、
     前記送信部は、前記受信部によって受信された前記応答信号に含まれる前記指示に基づいて、前記第1セルと異なる第2セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを送信する、
     ことを特徴とする無線装置。
  21.  他の無線装置と通信可能な無線装置における処理方法であって、
     前記他の無線装置による自装置の第1セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを前記他の無線装置から受信し、
     前記ランダムアクセスプリアンブルを受信した場合に、前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答信号であって、接続セルを前記第1セルと異なるセルに変更させる指示を含む応答信号を送信する、
     ことを特徴とする処理方法。
  22.  他の無線装置と通信可能な無線装置における処理方法であって、
     自装置による前記他の無線装置の第1セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを送信し、
     送信した前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答信号であって、接続セルを前記第1セルと異なるセルに変更させる指示を含む応答信号を前記他の無線装置から受信し、
     受信した前記応答信号に含まれる前記指示に基づいて、前記第1セルと異なる第2セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを送信する、
     ことを特徴とする処理方法。
  23.  第1無線装置および第2無線装置を含む無線通信システムにおいて、
     前記第2無線装置による前記第1無線装置の第1セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセス手順の信号を前記第2無線装置から受信した場合に、前記信号に対する応答信号であって、接続セルを前記第1セルと異なるセルに変更させる指示と、前記第1セルと異なる複数のセルの識別子と、を含む応答信号を送信する前記第1無線装置と、
     前記第1無線装置によって送信された前記応答信号に含まれる前記指示および前記識別子に基づいて、前記第1セルと異なる第2セルへの初期アクセスにおけるランダムアクセスプリアンブルを送信する前記第2無線装置と、
     を含むことを特徴とする無線通信システム。
  24.  前記第1無線装置は、前記応答信号において前記指示を格納するための専用のフィールドに前記指示を格納することを特徴とする請求項23に記載の無線通信システム。
  25.  前記ランダムアクセス手順の信号は、スケジュールドトランスミッションであり、
     前記応答信号は、スケジュールドトランスミッションに対するコンテンションレゾリューションに含まれるRRCコネクションリジェクトである、
     ことを特徴とする請求項23または24に記載の無線通信システム。
  26.  前記ランダムアクセス手順の信号は、スケジュールドトランスミッションであり、
     前記応答信号は、スケジュールドトランスミッションに対するコンテンションレゾリューションに含まれるRRCコネクションセットアップである、
     ことを特徴とする請求項23または24に記載の無線通信システム。
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