WO2018087989A1

WO2018087989A1 - 基地局装置、端末装置、制御方法、及びプログラム

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Publication number: WO2018087989A1
Application number: PCT/JP2017/030708
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Inventors: 大関　武雄; 恭宏末柄
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Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2018-05-17
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Abstract

基地局装置は、複数の端末装置にマルチキャスト信号を送信している際に、その複数の端末装置のうちの、マルチキャスト信号を受信しているタイミングにおいてユニキャスト信号を受信できない１つの端末装置から、無線品質の情報を取得し、その無線品質に基づいて、その１つの端末装置に対して、マルチキャスト信号により送信される情報をユニキャストで送信するか否かを判定し、マルチキャスト信号により送信される情報をユニキャストで送信すると判定した場合に、マルチキャスト信号の受信を停止してユニキャスト信号を受信するように指示するメッセージをその１つの端末装置へ送信し、マルチキャスト信号により送信される情報をその１つの端末装置に対してはユニキャスト信号によって送信する。

Description

基地局装置、端末装置、制御方法、及びプログラム

　本発明は、基地局装置、端末装置、制御方法、及びプログラムに関するものであり、具体的には、無線通信システムのリソース割り当て技術に関する。

　ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）等のセルラ無線通信では、基地局装置は、１つの端末装置に宛てた個別の信号を送信するユニキャストの他に、複数の端末装置に同じ信号を一斉に送信するマルチキャストを実行することができる。ＬＴＥでは、このようなマルチキャストサービスであるＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）のために、ＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network）及びＳＣ－ＰＴＭ（Single-Cell Point To Multipoint）を用いることが規定されている（非特許文献１参照）。ＭＢＳＦＮは、複数の基地局装置が、同一の周波数リソース（例えば全システム帯域）を用いて同一の信号を同期して送信する方式である。ＭＢＳＦＮでは、複数の基地局装置が同期して同じ周波数リソースを使用することとなるため、各基地局装置は自由にブロードキャスト用のリソースを設定することはできない。一方、ＳＣ－ＰＴＭでは、基地局装置は、自身が形成する１つのセル内において、そのセル内に在圏する１つ以上の端末装置に対して同一の情報を送信する方式である。ＳＣ－ＰＴＭでは、基地局装置は、他の基地局装置と同期して信号を送信する必要がないため、ブロードキャスト用のリソースを自由に設定することができる。

　端末装置の中には、マルチキャスト信号とユニキャスト信号とを同時に受信できるものと、これらの信号を同時に受信できないものとが存在する。すなわち、ある時刻において、一部の周波数リソースでマルチキャスト信号が送信されると共に他の周波数リソースでユニキャスト信号が送信されている場合に、それらの両方を受信できる端末装置と、マルチキャスト信号のみを受信できる端末装置とが存在する。この場合、マルチキャスト信号とユニキャスト信号とを同時に受信できない端末装置は、マルチキャスト信号が送信されていないタイミングで送信されない限り、ユニキャスト信号を受信することができない。したがって、そのような端末装置は、マルチキャスト信号が送信されるタイミングで、マルチキャスト信号に用いられない周波数リソースが存在していても、その周波数リソースを使用することはできない。

３ＧＰＰ　ＴＳ３６．３３１　Ｖ１３．３．０、２０１６年９月

　ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ）等の発展により従来と比して極めて多くの端末装置が、様々な物に組み込まれることが想定される。このとき、各端末装置がマルチキャスト信号とユニキャスト信号とを同時に受信できるようにするのは、コストの観点から容易ではない。この結果、例えば１つのセルに在圏する端末装置のほとんどがマルチキャスト信号とユニキャスト信号とを同時に受信できない端末装置であるような状況が発生しうる。このような状況では、基地局装置は、マルチキャスト信号を送信するタイミングにおいては、マルチキャスト信号に用いられていない周波数リソースが存在していても、各端末装置へのユニキャスト信号の送信にその周波数リソースを割り当てることができない。この結果、マルチキャスト信号送信時に使用されない周波数リソースが発生し、システム全体としての周波数利用効率が劣化しうる。

　本発明は、マルチキャスト信号とユニキャスト信号とを同時に受信できない端末装置が含まれる無線通信システムにおいて、周波数利用効率の劣化を防ぐ。

　本発明の一態様に係る基地局装置は、マルチキャストまたはユニキャスト信号を送信できる基地局装置であって、複数の端末装置にマルチキャスト信号を送信している際に、当該複数の端末装置のうちの、マルチキャスト信号を受信しているタイミングにおいてユニキャスト信号を受信できない１つの端末装置から、前記基地局装置からの信号に関する当該１つの端末装置における無線品質の情報を取得する取得手段と、前記無線品質に基づいて、前記１つの端末装置に対して、前記複数の端末装置にマルチキャスト信号により送信される情報をユニキャストで送信するか否かを判定する判定手段と、前記１つの端末装置に対して前記複数の端末装置にマルチキャスト信号により送信される情報をユニキャストで送信すると判定された場合に、マルチキャスト信号の受信を停止してユニキャスト信号を受信するように指示するメッセージを前記１つの端末装置へ送信し、前記複数の端末装置にマルチキャスト信号により送信される情報を前記１つの端末装置に対してはユニキャスト信号によって送信する送信手段と、を有する。

　本発明の別の一態様に係る端末装置は、マルチキャストで信号を受信しているタイミングにおいてユニキャストでの信号の受信をできない端末装置であって、基地局装置から複数の端末装置に向けて送信されたマルチキャスト信号を受信している場合に、当該基地局装置からの信号に関する無線品質の情報を前記基地局装置へ通知する通知手段と、前記無線品質の情報の通知に応じてマルチキャスト信号の受信を停止してユニキャスト信号を受信することを指示するメッセージを前記基地局装置から受信した場合に、マルチキャスト信号の受信を停止して、マルチキャスト信号により送信される情報をユニキャスト信号によって受信するように前記端末装置を制御する制御手段と、を有する。

　本発明によれば、マルチキャスト信号とユニキャスト信号とを同時に受信できない端末装置が含まれる無線通信システムにおいて、周波数利用効率の劣化を防ぐことができる。

　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
無線通信システムの構成例を示す図。無線通信システムにおけるリソース割り当ての例を示す概念図。基地局装置及び端末装置のハードウェア構成例を示す図。基地局装置の機能構成例を示すブロック図。端末装置の機能構成例を示すブロック図。基地局装置が実行する処理の流れの例を示す図。端末装置が実行する処理の流れの例を示す図。

　以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

　（無線通信システム）
　図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本無線通信システムは、例えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）の基地局装置及び複数の端末装置を含んで構成される。ここで、端末装置は、いずれも、マルチキャスト信号とユニキャスト信号とを同時に受信することができないものとする。なお、端末装置は、所定のメッセージを基地局装置に送信することにより、マルチキャスト信号とユニキャスト信号とを同時に受信することができないことを通知することができる。ここで所定のメッセージは、例えば、マルチキャストをユニキャストより優先して受信する意向を示す所定数のビット（例えば１ビット）を含んだ、３ＧＰＰで規定されているMBMS interest indicationメッセージでありうる。

　本無線通信システムでは、基地局装置は、ＳＣ－ＰＴＭ（Single-Cell Point To Multipoint）により、複数の端末装置に対して同じ信号を一斉送信することができる。すなわち、基地局装置は、他の基地局装置の状況によらずに使用する周波数及び時間リソースを自律的に設定して、マルチキャスト信号を送信する。ここで、基地局装置は、例えば交通信号の色の変化や路上の故障車等の障害物の存在等を示す交通関連情報を自動車に搭載された端末装置に対して通知する場合など、重要な情報をマルチキャスト信号として送信することが想定されうる。この場合、重要な情報が確実に端末装置に届くように、基地局装置は、そのようなマルチキャスト信号を繰り返し複数回送信しうる。

　このとき、端末装置は、自身が受信すべきマルチキャスト信号が送信されているタイミングにおいては、同時にユニキャスト信号を受信することができない。すなわち、基地局装置は、各端末装置に対してシステム帯域の一部をマルチキャスト信号の伝送に割り当てた場合、残りの一部の帯域をそれらの端末装置に対するユニキャスト信号の伝送に割り当てることはできない。この状態を図２に示す。図２は、縦軸を周波数、横軸を時間とした場合の無線リソースを示しており、領域２０１はマルチキャスト信号に割り当てられたリソースを示している。このとき、領域２０１と同じ時間で、異なる周波数リソースを示す領域２０２は、マルチキャスト信号を受信する端末装置へのユニキャスト信号の送信に割り当てることができない領域である。この場合、領域２０３内のリソースが、マルチキャスト信号を受信する端末装置へのユニキャスト信号の送信に割り当てられることとなる。なお、図２では、マルチキャスト信号に一定時間間隔でリソースが割り当てられている状態を示しているが、必ずしも一定時間間隔ではなくてもよく、一定ではない時間間隔でリソースが割り当てられてもよい。

　このとき、基地局装置がマルチキャスト信号を送信する頻度が高くなるほど、領域２０１として確保されるリソースが増加し、それに伴って、ユニキャスト信号の伝送に割り当てることができないリソース（領域２０２）が増えることとなる。ユニキャスト信号の伝送に割り当てることができないリソース（領域２０２）が増加すると、ユニキャスト信号の送信に利用可能なリソース（領域２０３）が減少し、システム全体としての周波数利用効率が劣化してしまう。例えば、上述のように重要な情報を確実に端末装置に届けるためにマルチキャスト信号を繰り返し送信する状況では、マルチキャスト信号が送信される頻度が高まり、結果としてユニキャスト信号の伝送に割り当てることができないリソースが増えてしまう。このため、基地局装置が多数の端末装置に対してユニキャスト信号を送信する際のリソースが不十分となり、各端末装置に対する無線通信に係るサービス品質の劣化を招きうる。

　このため、本実施形態に係る基地局装置は、例えば一部の端末装置に対してユニキャストで送信すべきデータが存在する場合に、その一部の端末装置に対してマルチキャスト信号の受信をユニキャスト信号の受信に切り替えさせる。そして、基地局装置は、マルチキャスト信号で送信していた信号の内容を、ユニキャスト信号として、その端末装置へと送信するようにする。受信対象をマルチキャスト信号からユニキャスト信号へと変更させた端末装置に対しては、マルチキャスト信号の送信タイミングと同じタイミングでユニキャスト信号の伝送用の周波数リソースを割り当てることができる。このため、例えばその端末装置へ宛てたユニキャスト信号を全てマルチキャスト信号と同時に送信できた場合、マルチキャスト信号が送信されないタイミングの周波数リソースを、専ら他の端末装置へのユニキャスト信号の送信のために割り当てることができる。これにより、基地局装置が同一の情報をマルチキャスト信号とユニキャスト信号との両方で送信することとなるが、システム全体としての周波数利用効率を改善することができる。

　なお、端末装置における基地局装置からの信号の無線品質によっては、ユニキャスト信号によってマルチキャスト信号を伝送すると、却って無線リソースを浪費してしまうことがありうる。例えば、マルチキャスト信号と同内容のユニキャスト信号を送信する場合に必要となるリソース量が、マルチキャスト信号の送信によってユニキャスト信号の送信に使用できないリソース量よりも多い場合、周波数利用効率は改善しない。すなわち、ユニキャスト信号の送信に使用できなかったリソース量のうちの一部を、マルチキャスト信号の内容ではなく端末装置に個別に宛てた情報の少なくとも一部の送信にも用いることができない場合には、周波数利用効率は改善しない。

　このため、基地局装置は、端末装置における無線品質に応じて、その端末装置に対してマルチキャスト信号の受信の停止を指示するか否かを決定しうる。すなわち、基地局装置は、端末装置から無線品質を示す情報を受信し、その無線品質に応じてユニキャストで信号を送信する場合に確保されるべき無線リソースの量を特定する。そして、基地局装置は、特定した量と、マルチキャスト信号が送信されるタイミングにおいてそのマルチキャスト信号に割り当てられていない周波数リソースの量に基づいて、その端末装置にマルチキャスト信号の受信を停止させるか否かを決定する。なお、端末装置は、基地局装置から受信した信号に関する無線品質の情報を基地局装置にフィードバックする。そして、端末装置は、その無線品質の情報に応じてマルチキャスト信号の受信を停止すべきことを示す指示を基地局装置から受信した場合、ユニキャスト信号の受信をするように、無線通信機能を制御する。これにより、基地局装置は、ユニキャストを用いることによって周波数利用効率を改善することができる端末装置を選択して、マルチキャスト信号の受信を停止させることができる。

　なお、端末装置から基地局装置へフィードバックされる無線品質の情報は、マルチキャスト信号が繰り返し送信される場合に、そのマルチキャスト信号に含まれる情報を端末装置が正常に受信できるまでのマルチキャスト信号の受信回数に関する情報でありうる。例えば、端末装置が、マルチキャスト信号を１回受信しただけで、そのマルチキャスト信号に含まれている情報を正常受信できた場合は、その端末装置における無線品質は良好であると推定することができる。一方、端末装置が、マルチキャスト信号を複数回受信しても、そのマルチキャスト信号に含まれている情報を正常受信できない場合は、その端末装置における無線品質は良好ではないと推定することができる。同様に、無線品質の情報は、マルチキャスト信号が繰り返し送信される場合に、１つの情報を含んだマルチキャスト信号が送信され始めてから、端末装置がその１つの情報を正常に受信できるまでの時間に関する情報であってもよい。

　このため、端末装置は、例えば、情報を正常受信できるまでのマルチキャスト信号の受信回数又は時間に関する情報を基地局装置へ通知しうる。なお、端末装置は、一般的に行われるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）の報告に代えて又はこれに加えて、この受信回数又は時間に関する情報を基地局装置へ通知しうる。なお、端末装置は、無線品質の情報として、ＣＱＩ報告を行ってもよい。

　この場合、基地局装置は、例えば、マルチキャスト信号において用いられている変調方式と符号化率の情報と、通知されたマルチキャスト信号の受信回数又は時間とから、端末装置におけるＳＩＮＲ（信号対干渉及び雑音電力比）やＳＮＲ（信号対雑音電力比）を推定する。そして、基地局装置は、推定した無線品質を示す値に基づいて、その端末装置にユニキャスト信号で情報を送信する場合に要するリソース量を特定する。そして、基地局装置は、例えば、そのリソース量が、マルチキャスト信号の送信タイミングにおいてそのマルチキャスト信号に割り当てられていない周波数リソースの量を超えない場合に、その端末装置に対してマルチキャスト信号の受信の停止を指示する。なお、特定したリソース量に所定のマージンを加えた値と、マルチキャスト信号の送信タイミングにおいてそのマルチキャスト信号に割り当てられていない周波数リソースの量とが比較されてもよい。これにより、基地局装置は、ユニキャストで情報を送信する場合に要する無線リソースが十分に少ない端末装置のみに対して、マルチキャスト信号の受信の停止を指示することができ、システム全体の周波数利用効率を改善させることができる。なお、マルチキャスト信号の受信の停止を指示することは、マルチキャスト信号で送信される情報をユニキャスト信号として受信するように指示することと同じ意味を有しうる。

　なお、端末装置は、マルチキャスト信号に含まれる情報を正常受信できるまでのマルチキャスト信号の受信回数又は時間に関する情報を報告する場合、複数の異なる情報に関して、それぞれ受信回数又は時間を特定する度に報告を行ってもよいし、まとめて報告を行ってもよい。また、端末装置は、複数の異なる情報に関するマルチキャスト信号の受信回数又は時間に関する情報をまとめて報告する場合は、その受信回数又は時間を示す複数の値の平均値や総数、最大値等の統計情報を報告してもよい。なお、端末装置は、マルチキャスト信号の受信時の無線品質を示す値（例えばＳＩＮＲやＳＮＲ）を基地局装置へ報告する際にも、同様に平均値等の統計値を報告するようにしてもよい。また、例えば、端末装置は、その受信回数又は時間が所定値又は所定時間以下である場合又は統計値（すなわち受信品質に関する情報が示す値）が所定値又は所定時間以下である場合にのみ、受信回数に関する報告を行ってもよい。例えば受信回数が所定回数を超える場合又は情報の正常受信までの時間が所定時間を超える場合に基地局装置がマルチキャスト信号の受信の停止を指示することがない場合、その報告を省略し、端末装置から基地局装置へ送信されるシグナリングの量を減らすことができる。なお、ここでの所定回数（所定値）や所定時間は、基地局装置から端末装置へ通知されうる。この通知は、例えばユニキャスト通信用の接続が確立される際に行われてもよいし、基地局装置からブロードキャスト送信される信号によって行われてもよい。なお、端末装置は、ユニキャスト通信用の接続を確立しても、マルチキャスト信号の受信の停止を指示されていない場合は、マルチキャスト信号の受信と同時にユニキャスト信号を受信することはできないことに留意されたい。

　また、端末装置は、基地局装置からマルチキャスト信号を受信している間に、ユニキャスト通信用の接続を確立している場合に、上述の無線品質に関する情報を基地局装置に通知するようにしてもよい。すなわち、端末装置は、ユニキャスト通信用の接続を確立していない場合は、無線品質に関する情報を基地局装置へ通知しないようにしてもよい。すなわち、基地局装置と端末装置との間での通信が、マルチキャストのみならず、ユニキャストでも行われる状態にある場合にのみ、無線品質に関する情報が端末装置から基地局装置へ通知されるようにしてもよい。これにより、ユニキャストされるべき情報がない端末装置から不必要に無線品質に関する情報が基地局装置へ送信されることを防ぎ、シグナリングによるオーバーヘッドを減らすことができる。

　以下では、このような処理を行う基地局装置、及び端末装置の構成と、それらが実行する処理の流れについて、詳細に説明する。

　（基地局装置及び端末装置のハードウェア構成）
　図３に、基地局装置及び端末装置のハードウェア構成例を示す。基地局装置及び端末装置は、一例において、図３に示すようなハードウェア構成を有し、例えば、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、外部記憶装置３０４、及び通信装置３０５を有する。基地局装置及び端末装置では、例えばＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３及び外部記憶装置３０４のいずれかに記録された、上述のような基地局装置及び端末装置の各機能を実現するプログラムがＣＰＵ３０１により実行される。なお、ＣＰＵ３０１は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の１つ以上のプロセッサによって置き換えられてもよい。

　そして、基地局装置及び端末装置は、例えばＣＰＵ３０１により通信装置３０５を制御して、基地局装置と端末装置との間の通信を行う。なお、図３では、基地局装置及び端末装置は、１つの通信装置３０５を有するような概略図を示しているが、これに限られない。例えば、基地局装置は、基地局装置間の通信用の通信装置及び端末装置との間の通信装置を有してもよい。さらに、端末装置は、例えば、基地局装置との通信用の通信装置と端末間通信用の通信装置とを有しうる。

　なお、基地局装置及び端末装置は、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。

　（基地局装置の機能構成）
　図４に、基地局装置の機能構成例を示す。基地局装置は、例えば、無線通信部４０１、品質情報取得部４０２、必要リソース特定部４０３、及び切替判定部４０４を含んで構成される。

　無線通信部４０１は、端末装置へ無線信号を送信し、端末装置からの無線信号を受信する。無線通信部４０１は、マルチキャスト信号とユニキャスト信号とのそれぞれのために無線リソースを割り当てて、その割り当てに従ってこれらの信号を送信することができる。

　品質情報取得部４０２は、マルチキャスト信号を受信している複数の端末装置のうち、マルチキャスト信号を受信中のタイミングでユニキャスト信号を受信できない端末装置から、その端末装置におけるマルチキャスト信号に関する無線品質の情報を取得する。なお、品質情報取得部４０２は、マルチキャスト信号を受信中のタイミングであってもユニキャスト信号を受信できる端末装置からも無線品質の情報を取得してもよいが、本実施形態に係る処理とは関係しないため、説明を省略する。品質情報は、上述の通り、例えばＳＩＮＲやＳＮＲ、１つの情報の受信が成功するまでのマルチキャスト信号の受信回数若しくは経過時間、又はこれらの品質情報が示す値の平均値、総計、最大値等の統計値に関する情報でありうる。なお、品質情報取得部４０２は、上述の受信回数又は経過時間を取得した場合、さらに、それらの情報と、マルチキャスト信号で用いられていた変調方式や符号化率等の情報から、ＳＩＮＲやＳＮＲ等の値を取得しうる。例えば、変調方式と符号化率の組み合わせのそれぞれに対して、マルチキャスト信号に含まれる情報の受信成功までに要した無線リソース量とＳＩＮＲやＳＮＲ等の値とを対応付けたテーブルを用意しておくことにより、このような無線品質情報の変換が行われる。

　また、品質情報取得部４０２は、通知すべき無線品質に関する情報についての所定値の情報を、端末装置に通知してもよい。例えば、品質情報取得部４０２は、上述の受信回数に関する所定値または経過時間に関する所定時間の情報を、端末装置に通知しうる。この場合、端末装置は、測定した受信回数が通知された所定値を超えた場合または測定した経過時間が通知された所定時間を超えた場合は、その受信回数や経過時間を、基地局装置に通知しない。すなわち、受信回数や経過時間が所定レベルを超える場合には、ユニキャストで情報を送信する際に要する無線リソースの量が過大となることが想定されるため、そのような報告を行わせないことにより、シグナリングの量を減らすことができる。同様に、ＳＩＮＲやＳＮＲ等の値に関する閾値を通知することにより、これらの値が所定の閾値を下回る場合にはそれらの値を報告させないように、端末装置を制御することもできる。この通知は、例えばブロードキャスト信号によって基地局装置が形成するセル内の１つ以上の端末装置に対して一斉に行われてもよいし、例えば基地局装置と端末装置との間でユニキャストでの通信のための接続を確立する際に行われてもよい。また、マルチキャスト信号によって、この通知が行われてもよい。

　なお、それぞれ異なる情報を送信するマルチキャスト信号が存在する場合、これらのマルチキャスト信号ごとに異なる所定値が設定されてもよい。例えば、多数回繰り返し送信されるマルチキャスト信号と、繰り返されない又は繰り返し送信回数が少ないマルチキャスト信号とでは、マルチキャスト信号の送信タイミングにおいてそのマルチキャスト信号に割り当てられていないリソースの量が異なる。すなわち、マルチキャスト信号の繰り返し送信回数が多いほど、マルチキャスト信号に割り当てられていないにもかかわらず端末装置がユニキャストで信号を受信するのに使用できず浪費されうるリソースの量が多い。このため、マルチキャストで繰り返し送信される回数が少ない情報をユニキャスト信号で送信する場合には、もともと浪費されうるリソース量が少ないため、この情報をユニキャスト信号で効率的に送信するには、無線品質が十分に良好である必要がある。一方、マルチキャストで繰り返し送信される回数が多い情報をユニキャスト信号で送信する場合には、浪費されうるリソース量が多いため、無線品質が相対的に良好でなくても、この情報をユニキャスト信号で効率的に送信することができる場合がある。このため、品質情報取得部４０２は、マルチキャストで繰り返し送信される回数が少ない情報ほど、良好な無線品質に対応する所定値を、端末装置へと通知しうる。なお、品質情報取得部４０２は、別個の情報をそれぞれ含む複数のマルチキャスト信号を並行して受信している端末装置に対しては、最も良い又は最も良くない無線品質に対応する所定値のみを通知してもよいし、複数の所定値を通知してもよい。

　必要リソース特定部４０３は、品質情報取得部４０２が取得したＳＩＮＲやＳＮＲ等の情報に基づいて、マルチキャスト信号で送信される情報をユニキャスト信号として送信した場合に要する無線リソースの量を特定する。例えば、取得されたＳＩＮＲやＳＮＲ等により、ユニキャスト信号の送信に用いられるべき変調方式・符号化率を特定し、その変調方式・符号化率によって１シンボルあたり送信可能なビット数を特定する。そして、そのビット数によって、マルチキャスト信号で送信される情報の量を除算することによって、その情報を送信するのに必要なシンボル数が算出され、そのシンボル数に応じて必要な無線リソースの量が定まる。

　切替判定部４０４は、必要リソース特定部４０３によって特定された無線リソースの第１の量と、マルチキャスト信号の送信タイミングにおいてマルチキャスト信号の送信に割り当てられていないリソースの第２の量を比較する。第１の量が第２の量より少ない場合は、マルチキャスト信号の送信タイミングにおいてマルチキャスト信号の送信に割り当てられていないリソースの範囲内で、そのマルチキャスト信号で送信される情報をユニキャスト信号として送信することができることとなる。このため、切替判定部４０４は、例えば第１の量が第２の量より少ない場合に、端末装置に対してマルチキャスト信号の受信を停止させてユニキャスト信号を受信させると判定する。切替判定部４０４は、判定結果を含んだメッセージを端末装置へと送信する。なお、切替判定部４０４は、例えば第１の量に所定のマージンを加算した値が第２の量より少ない場合に、端末装置に対してマルチキャスト信号の受信を停止させてユニキャスト信号を受信させると判定してもよい。すなわち、切替判定部４０４は、第２の量より第１の量が十分に少ない場合に、端末装置に対してマルチキャスト信号の受信を停止させてユニキャスト信号を受信させるようにしうる。これにより、周波数利用効率の改善効果が大きい端末装置を選択して、マルチキャストでの信号の送信からユニキャストでの信号の送信へと切り替えさせることができる。

　なお、必要リソース特定部４０３又は切替判定部４０４は、マルチキャスト信号で送信されている第１の情報とは別に、ユニキャスト信号として送信すべき第２の情報が存在する端末装置についてのみ、上述の処理を実行するようにしてもよい。すなわち、第１の情報とは別に第２の情報が存在しない端末装置については、マルチキャスト信号と別にユニキャスト信号を送信しても、第１の情報のみが別リソースで送信されるだけとなり、システム全体としての周波数利用効率が劣化するからである。一方、第１の情報とは別に第２の情報が存在する端末装置については、第１の情報をマルチキャスト信号として受信する場合には、そのマルチキャスト信号が送信されないタイミングで第２の情報を含んだユニキャスト信号を受信する必要がある。これに対して、端末装置は、第１の情報をマルチキャスト信号としては受信させずにユニキャスト信号として受信する場合、マルチキャスト信号の送信タイミングにおいて、別の周波数リソースを用いて第１の情報及び第２の情報を受信することができる。すなわち、マルチキャスト信号の受信時には利用できなかった無線リソースで第２の情報を送受信することができるようになるため、システム全体としての周波数利用効率が改善することとなる。同様に、必要リソース特定部４０３又は切替判定部４０４は、ユニキャスト信号のための接続が確立している端末装置に対してのみ、上述の処理を実行するようにしてもよい。ユニキャスト信号のための接続が確立していない端末装置については、ユニキャスト信号の送信が行われないと考えられるからである。

　なお、上述の実施形態では、切替判定部４０４が、マルチキャスト信号の送信に割り当てられていないリソースに関する第２の量を推定するとした。ここで、第２の量は、例えば制御信号や参照信号等、データの送信に使用することができないリソース分を減じた量でありうる。すなわち、第２の量は、マルチキャスト信号の送信に割り当てられていないリソース量そのもののみならず、「マルチキャスト信号の送信に割り当てられておらず、かつ、ユニキャストでの情報伝送に利用可能なリソース量」を含む概念であることに留意されたい。

　（端末装置の機能構成）
　続いて、図５を用いて、端末装置の機能構成例について説明する。端末装置は、例えば、無線通信部５０１、無線品質特定通知部５０２、及び通信制御部５０３を含んで構成される。

　無線通信部５０１は、基地局装置へ無線信号を送信し、基地局装置からの無線信号を受信する。無線通信部５０１は、基地局装置から送信されたマルチキャスト信号を受信すると同時にユニキャスト信号を受信することはできないように構成される。このため、無線通信部５０１は、マルチキャスト信号を受信している場合には、マルチキャスト信号の受信タイミングと異なるタイミング（マルチキャスト信号がスケジューリングされていないタイミング）でユニキャスト信号を受信するように構成される。

　無線品質特定通知部５０２は、基地局装置から送信されたマルチキャスト信号に関する無線品質に関する値を特定して、特定した値を基地局装置へ通知する。なお、無線品質特定通知部５０２は、例えば基地局装置とユニキャストでの通信のための接続を確立している間にのみ、無線品質に関する値を特定して基地局装置へ報告するようにしてもよい。なお、無線品質特定通知部５０２は、マルチキャスト信号を受信していない間にも、基地局装置が送信した参照信号等の信号を観測して無線品質を特定し、この無線品質に関する情報を基地局装置へ送信してもよい。すなわち、無線品質特定通知部５０２は、例えば従来のＣＱＩ報告のための無線品質の測定と報告とを行ってもよい。この場合、無線品質特定通知部５０２は、基地局装置とユニキャストでの通信のための接続を確立していなくても、無線品質に関する値を特定して基地局装置へ報告しうる。品質情報は、上述の通り、例えばＳＩＮＲやＳＮＲ、１つの情報の受信が成功するまでのマルチキャスト信号の受信回数若しくは経過時間、又はこれらの品質情報が示す値の平均値、総計、最大値等の統計値に関する情報でありうる。なお、無線品質特定通知部５０２は、例えば１つの情報の受信が成功するまでのマルチキャスト信号の受信回数や経過時間を基地局装置へ報告する場合、従来のＣＱＩ報告を行わないようにしてもよい。ここで、１つの情報の送信が開始されるタイミングについては、例えば、基地局装置が端末装置に明示的に通知しうる。例えば、基地局装置は、同じ情報を含むマルチキャスト信号に対してその情報が送信された回数を示す情報を含めて送信しうる。また、一定周期で送信される情報が更新されており端末装置がその周期を知っている場合、端末装置は、その周期に従って１つの情報の送信が開始されるタイミングを特定してもよい。

　また、無線品質特定通知部５０２は、基地局装置へ無線品質に関する情報を通知するか否かを判定するための受信回数に関する所定値又は経過時間に関する所定時間を示す情報を、基地局装置から取得しうる。そして、無線品質特定通知部５０２は、測定した受信回数又は経過時間が基地局装置から取得した所定値又は所定時間を超える場合、無線品質に関する情報を基地局装置へ送信しないようにしてもよい。また、無線品質特定通知部５０２は、例えば、ＳＩＮＲやＳＮＲ等の情報を無線品質情報として特定した場合は、それらの品質に関する所定値を下回る場合には、無線品質に関する情報を通知しなくてもよい。なお、無線品質特定通知部５０２は、無線品質の報告を行うか否かを判定するための所定値（所定時間）を、基地局装置からの通知で受信するのではなく、事前に記憶しておいてもよい。

　通信制御部５０３は、マルチキャスト信号を受信する場合、マルチキャスト信号の送信タイミングではマルチキャスト信号を受信すると共にユニキャスト信号を受信せず、それ以外のタイミングでユニキャスト信号を受信するように無線通信部５０１を制御する。なお、この場合は、通信制御部５０３は、端末装置が受信すべきマルチキャスト信号を受信するように制御するのみで足りる。すなわち、基地局装置は、このような制御を行っている端末装置に対しては、マルチキャスト信号と同じタイミングでユニキャスト信号を送信することはないからである。一方、通信制御部５０３は、マルチキャスト信号の受信を停止している場合、マルチキャスト信号の送信タイミングにおいてもそれ以外のタイミングにおいても、ユニキャスト信号を受信するように無線通信部５０１を制御する。この場合、通信制御部５０３は、マルチキャスト信号が送信されるタイミングにおいて、マルチキャスト信号を受信しないように無線通信部５０１を制御することが必要となる。端末装置は、マルチキャスト信号を受信するとユニキャスト信号を受信することができなくなるからである。また、基地局装置は、端末装置がマルチキャスト信号を受信せずに破棄するため、マルチキャスト信号の送信タイミングで、この端末装置にユニキャスト信号を送信することができる。ただし、この場合、端末装置がマルチキャスト信号を受信しないため、基地局装置は、マルチキャスト信号で送信される情報をユニキャスト信号によって送信することとなる。なお、通信制御部５０３は、基地局装置からの指示に応じて上述の２つの制御を切り替える。すなわち、基地局装置の切替判定部４０４から、マルチキャスト信号の受信を停止してユニキャスト信号を受信するように指示するメッセージを受信した場合、通信制御部５０３は、マルチキャスト信号を受信しないように無線通信部５０１を制御する。

　（処理の流れ）
　続いて、基地局装置及び端末装置が実行する処理の流れの例について説明する。図６は基地局装置が実行する処理の流れの例を示しており、図７は、端末装置が実行する処理の流れの例を示している。

　基地局装置は、接続中の端末装置のすべてに対して以下の処理を実行する。なお、基地局装置は、端末装置のうち、マルチキャスト信号とユニキャスト信号とを同時に受信することができない装置についてのみ、以下の処理を実行してもよい。また、基地局装置は、例えば、各端末装置を、無線品質が良好な順にソートして、マルチキャスト信号の送信タイミングにおいてマルチキャスト信号に割り当てられていない無線リソースをユニキャスト信号に割り当てた時点で本処理を終了してもよい。なお、以下の処理の流れは一例であり、例えば処理の順序が入れ替えられてもよいし、一部の処理が省略されてもよい。

　基地局装置は、まず、ある端末装置に対して、マルチキャスト信号を送信中であるかを判定し（Ｓ６０１）、送信中でない場合（Ｓ６０１でＮＯ）はその端末装置に関する以下の処理を行わない。また、端末装置も、マルチキャスト信号を受信中であるかを判定し（Ｓ７０１）、受信中でない場合（Ｓ７０１でＮＯ）は、以下の処理を行わない。マルチキャスト信号を受信していない端末装置は、以下の処理によらず、マルチキャスト信号の送信タイミングであってもユニキャスト信号を受信できるからである。

　基地局装置は、マルチキャスト信号を送信中（Ｓ６０１でＹＥＳ）の端末装置に対して、ユニキャストで送信するデータが存在するかを判定し（Ｓ６０２）、そのようなデータが存在しない場合（Ｓ６０２でＮＯ）は、以下の処理を行わない。同様に、端末装置も、ユニキャストの接続が確立されているかを判定し（Ｓ７０２）、そのような接続が確立されていない場合（Ｓ７０２でＮＯ）は、以下の処理を行わない。なお、基地局装置は、接続の確立前であってもユニキャストで送信すべきデータが存在するかを判定することができる。一方、端末装置は、そのような判定を行うことができないため、端末装置は、接続／無線ベアラが確立しているか否かによって、その端末装置あてのユニキャスト用のデータが存在するかを予測することができる。なお、端末装置は、何らかの手法によって、その端末装置あてのユニキャスト用のデータが存在することを知ることができる場合は、接続の確立によらずにユニキャスト用のデータが存在するかを判定してもよい。これにより、ユニキャストで送信する対象のデータがない端末装置に対して、マルチキャスト信号で情報を伝送できれば十分であるのに対して、その情報のみをユニキャストで送信することでリソースを浪費してしまうことを防ぐことができる。なお、基地局装置は、無線品質が良好でなく、マルチキャスト信号の受信に成功しない端末装置に対して、情報の受信が成功する確率の高い変調方式・符号化率を用いてユニキャストで信号を送信してもよい。

　端末装置は、ユニキャストの接続が確立されている場合（Ｓ７０２でＹＥＳ）、無線品質を測定し（Ｓ７０３）、測定した無線品質に関する情報を基地局装置へ通知する（Ｓ７０４）。無線品質（無線品質に関する情報）は、上述の通り、例えばＳＩＮＲやＳＮＲ、１つの情報の受信が成功するまでのマルチキャスト信号の受信回数若しくは経過時間、又はこれらの品質情報が示す値の平均値、総計、最大値等の統計値に関する情報でありうる。なお、端末装置は、ユニキャストの接続が確立されていなくても（Ｓ７０２でＮＯ）、Ｓ７０３及びＳ７０４の無線品質の測定及び報告を行ってもよい。また、端末装置は、例えば基地局装置によって通知された所定値に対して、その所定値に対応する無線品質より測定した無線品質の方が良好でない場合、無線品質に関する情報の報告を行わなくてもよい。一方、基地局装置は、ユニキャストで送信するデータが存在する（Ｓ６０２でＹＥＳ）端末装置から無線品質情報を取得したかを判定し（Ｓ６０３）、無線品質情報を送信していない（Ｓ６０３でＮＯ）端末装置に対しては、以下の処理を行わない。無線品質情報を送信しない端末装置は、無線品質が良好でなかったためであると考えられるため、ユニキャストで信号を送信する場合に必要なリソース量が著しく多くなることがありうるからである。

　基地局装置は、無線品質情報を送信してきた（Ｓ６０３でＹＥＳ）端末装置を、マルチキャスト信号の受信を停止してマルチキャストで送信される情報をユニキャストで受信する状態に移行させるかを判定する（Ｓ６０４）。例えば、基地局装置は、取得した無線品質情報に応じてユニキャストで信号を送信するとした場合のリソースの第１の量と、マルチキャストの送信時にマルチキャスト信号に割り当てられていないリソースの第２の量を比較する。そして、基地局装置は、例えば上述のように第２の量が第１の量より多い場合に、マルチキャスト信号の受信を停止してマルチキャストで送信される情報をユニキャストで受信する状態に移行させると判定する（Ｓ６０４でＹＥＳ）。この場合、基地局装置は、マルチキャスト信号の受信を停止してユニキャスト信号を受信するように指示するメッセージを、端末装置に対して送信する（Ｓ６０５）。なお、基地局装置は、マルチキャスト信号の受信を停止してマルチキャストで送信される情報をユニキャストで受信する状態に移行させないと判定した場合（Ｓ６０４でＮＯ）は、Ｓ６０５の処理を実行せずに終了する。一方、端末装置は、基地局装置から、マルチキャスト信号の受信を停止してマルチキャストで送信される情報をユニキャストで受信する状態へ移行するように指示するメッセージを受信したかを判定する（Ｓ７０５）。そして、端末装置は、このような指示を受信した場合（Ｓ７０５でＹＥＳ）、マルチキャスト信号の受信を停止し、ユニキャストで情報を取得するようにする（Ｓ７０６）。一方、端末装置は、このような指示を受信していない場合（Ｓ７０５でＮＯ）、処理をＳ７０１へ戻し、マルチキャスト信号の受信が行われなくなるまで上述の処理を繰り返す。

　以上のようにして、本実施形態では、マルチキャスト信号とユニキャスト信号とを同時に受信することができない端末装置の一部に対して、マルチキャスト信号で送信される情報をユニキャスト信号として受信させる。これにより、その一部の端末装置に対して個別に送信されるべき情報と、マルチキャスト信号で送信される情報とが、マルチキャスト信号の送信タイミングにおいて、その端末装置へと送信されうる。これにより、その端末装置が、マルチキャスト信号の送信タイミングではないタイミングでのユニキャスト信号の受信に用いるリソースの量が減少し、他の端末装置がユニキャストでの通信に利用可能なリソースの量を増やすことができる。この結果、無線通信システムにおける周波数利用効率を高めることが可能となる。

　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

　本願は、２０１６年１１月１０日提出の日本国特許出願特願２０１６－２１９９２２を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims

　マルチキャストまたはユニキャスト信号を送信できる基地局装置であって、
　複数の端末装置にマルチキャスト信号を送信している際に、当該複数の端末装置のうちの、マルチキャスト信号を受信しているタイミングにおいてユニキャスト信号を受信できない１つの端末装置から、前記基地局装置からの信号に関する当該１つの端末装置における無線品質の情報を取得する取得手段と、
　前記無線品質に基づいて、前記１つの端末装置に対して、前記複数の端末装置にマルチキャスト信号により送信される情報をユニキャストで送信するか否かを判定する判定手段と、
　前記１つの端末装置に対して前記複数の端末装置にマルチキャスト信号により送信される情報をユニキャストで送信すると判定された場合に、マルチキャスト信号の受信を停止してユニキャスト信号を受信するように指示するメッセージを前記１つの端末装置へ送信し、前記複数の端末装置にマルチキャスト信号により送信される情報を前記１つの端末装置に対してはユニキャスト信号によって送信する送信手段と、
　を有することを特徴とする基地局装置。
　前記判定手段は、前記１つの端末装置に対して、マルチキャスト信号により送信される情報とは別にユニキャストで送信すべき情報が存在する場合に前記判定を行い、マルチキャスト信号により送信される情報とは別にユニキャストで送信すべき情報が存在しない場合は前記判定を行わない、
　ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
　前記判定手段は、前記１つの端末装置との間でユニキャストでの通信のための接続を確立している場合に前記判定を行い、前記１つの端末装置との間でユニキャストでの通信のための接続を確立していない場合は前記判定を行わない、
　ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
　前記基地局装置は、前記複数の端末装置にマルチキャストで信号を送信する際に、同じ情報を含んだマルチキャスト信号を複数回送信し、
　前記取得手段は、同じ情報を含んで送信されたマルチキャスト信号から当該情報を正常に受信できるまでに当該情報を含んで送信されたマルチキャスト信号を受信した回数に関する情報を、又は、１つの情報がマルチキャストで送信されはじめてから、当該１つの情報を正常に受信できるまでに要した時間に関する情報を、前記無線品質の情報として取得する、
　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の基地局装置。
　前記回数に関する所定値または前記時間に関する所定時間を前記端末装置へ通知する通知手段をさらに有し、
　前記端末装置は、前記回数が前記所定値を超えた場合または前記時間が前記所定時間を超えた場合には前記無線品質の情報の通知を行わない、
　ことを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
　マルチキャストで信号を受信しているタイミングにおいてユニキャストでの信号の受信をできない端末装置であって、
　基地局装置から複数の端末装置に向けて送信されたマルチキャスト信号を受信している場合に、当該基地局装置からの信号に関する無線品質の情報を前記基地局装置へ通知する通知手段と、
　前記無線品質の情報の通知に応じてマルチキャスト信号の受信を停止してユニキャスト信号を受信することを指示するメッセージを前記基地局装置から受信した場合に、マルチキャスト信号の受信を停止して、マルチキャスト信号により送信される情報をユニキャスト信号によって受信するように前記端末装置を制御する制御手段と、
　を有することを特徴とする端末装置。
　前記通知手段は、前記基地局装置との間でユニキャストでの通信のための接続を確立している場合に前記通知を行い、前記基地局装置との間でユニキャストでの通信のための接続を確立していない場合は前記通知を行わない、
　ことを特徴とする請求項６に記載の端末装置。
　前記基地局装置は、前記複数の端末装置にマルチキャストで信号を送信する際に、同じ情報を含んだマルチキャスト信号を複数回送信し、
　前記通知手段は、同じ情報を含んで送信されたマルチキャスト信号から当該情報を正常に受信できるまでに当該情報を含んで送信されたマルチキャスト信号を受信した回数に関する情報を、又は、１つの情報がマルチキャストで送信されはじめてから、当該１つの情報を正常に受信できるまでに要した時間に関する情報を、前記無線品質の情報として前記基地局装置へ通知する、
　ことを特徴とする請求項６又は７に記載の端末装置。
　前記通知手段は、前記回数が所定回数より多い場合または前記時間が所定時間より長い場合に前記通知を行わない、
　ことを特徴とする請求項８に記載の端末装置。
　前記所定回数または前記所定時間は、前記基地局装置から通知される、
　ことを特徴とする請求項９に記載の端末装置。
　前記通知手段は、前記無線品質を示す値の統計値の情報を、前記無線品質の情報として前記基地局装置へ通知する、
　ことを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載の端末装置。
　マルチキャストまたはユニキャスト信号を送信できる基地局装置の制御方法であって、
　複数の端末装置にマルチキャスト信号を送信している際に、当該複数の端末装置のうちの、マルチキャスト信号を受信しているタイミングにおいてユニキャスト信号を受信できない１つの端末装置から、前記基地局装置からの信号に関する当該１つの端末装置における無線品質の情報を取得することと、
　前記無線品質に基づいて、前記１つの端末装置に対して、前記複数の端末装置にマルチキャスト信号により送信される情報をユニキャストで送信するか否かを判定することと、
　前記１つの端末装置に対して前記複数の端末装置にマルチキャスト信号により送信される情報をユニキャストで送信すると判定された場合に、マルチキャスト信号の受信を停止してユニキャスト信号を受信するように指示するメッセージを前記１つの端末装置へ送信し、前記複数の端末装置にマルチキャスト信号により送信される情報を前記１つの端末装置に対してはユニキャスト信号によって送信することと、
　を有することを特徴とする制御方法。
　マルチキャストで信号を受信しているタイミングにおいてユニキャストでの信号の受信をできない端末装置の制御方法であって、
　基地局装置から送信されたマルチキャスト信号を受信している場合に、当該基地局装置からの信号に関する無線品質の情報を前記基地局装置へ通知することと、
　前記無線品質の情報の通知に応じてマルチキャスト信号の受信を停止してユニキャスト信号を受信することを指示するメッセージを前記基地局装置から受信した場合に、マルチキャスト信号の受信を停止して、マルチキャスト信号により送信される情報をユニキャスト信号によって受信するように前記端末装置を制御することと、
　を有することを特徴とする制御方法。
　マルチキャストまたはユニキャスト信号を送信できる基地局装置に備えられたコンピュータに、
　複数の端末装置にマルチキャスト信号を送信している際に、当該複数の端末装置のうちの、マルチキャスト信号を受信しているタイミングにおいてユニキャスト信号を受信できない１つの端末装置から、前記基地局装置からの信号に関する当該１つの端末装置における無線品質の情報を取得させ、
　前記無線品質に基づいて、前記１つの端末装置に対して、前記複数の端末装置にマルチキャスト信号により送信される情報をユニキャストで送信するか否かを判定させ、
　前記１つの端末装置に対して前記複数の端末装置にマルチキャスト信号により送信される情報をユニキャストで送信すると判定された場合に、マルチキャスト信号の受信を停止してユニキャスト信号を受信するように指示するメッセージを前記１つの端末装置へ送信させ、前記複数の端末装置にマルチキャスト信号により送信される情報を前記１つの端末装置に対してはユニキャスト信号によって送信させる、
　ためのプログラム。
　マルチキャストで信号を受信しているタイミングにおいてユニキャストでの信号の受信をできない端末装置に備えられたコンピュータに、
　基地局装置から送信されたマルチキャスト信号を受信している場合に、当該基地局装置からの信号に関する無線品質の情報を前記基地局装置へ通知させ、
　前記無線品質の情報の通知に応じてマルチキャスト信号の受信を停止してユニキャスト信号を受信することを指示するメッセージを前記基地局装置から受信した場合に、マルチキャスト信号の受信を停止して、マルチキャスト信号により送信される情報をユニキャスト信号によって受信するように前記端末装置を制御させる、
　ためのプログラム。