(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局と、前記無線基地局と無線通信する複数のユーザ装置とを備え、
前記無線基地局は、
少なくとも１つのセルを管理しており、
前記ユーザ装置の各々に、当該ユーザ装置が使用しうる副セルとなりうる前記無線基地局が管理する前記セルである副セル候補のいずれかを副セルとして追加するための副セル追加指示を前記ユーザ装置に送信する副セル追加指示部と、
前記セルを使用しうるユーザ装置の数に関する統計量を計算する統計量計算部と、
前記統計量が第１の閾値に到達すると、前記副セル追加指示部による前記副セル追加指示の送信を制限すること、および前記複数のユーザ装置に追加された前記副セルの少なくともいずれかの追加を無効化することの少なくともいずれかを行う副セル調整部とを備え、
前記統計量計算部は、前記セルを主セルとして使用するユーザ装置の数と第１の係数の積と、前記セルを副セルとして使用しうるユーザ装置の数と前記第１の係数より小さい第２の係数の積の合計である前記統計量を計算し、
前記ユーザ装置の各々は、
前記無線基地局から前記副セル追加指示を受信する副セル追加指示受信部と、
前記副セル追加指示受信部が前記副セル追加指示を受信すると、前記副セル追加指示に従って、当該ユーザ装置のための副セルを追加する副セル追加部とを備えることを特徴とする
無線通信システム。
【請求項２】
前記無線基地局の前記副セル調整部は、前記統計量が第１の閾値に到達すると、前記複数のユーザ装置に追加された前記副セルの少なくともいずれかの追加を無効化する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
無線基地局と、前記無線基地局と無線通信する複数のユーザ装置とを備え、
前記無線基地局は、
少なくとも１つのセルを管理しており、
前記ユーザ装置の各々に、当該ユーザ装置が使用しうる副セルとなりうる前記無線基地局が管理する前記セルである副セル候補のいずれかを副セルとして追加するための副セル追加指示を前記ユーザ装置に送信する副セル追加指示部と、
前記セルを使用しうるユーザ装置の数に関する統計量を計算する統計量計算部と、
前記統計量が第１の閾値に到達すると、前記統計量が前記第１の閾値より小さい第２の閾値以下になるように、前記複数のユーザ装置に追加された前記副セルの少なくともいずれかの追加を無効化する副セル調整部とを備え、
前記ユーザ装置の各々は、
前記無線基地局から前記副セル追加指示を受信する副セル追加指示受信部と、
前記副セル追加指示受信部が前記副セル追加指示を受信すると、前記副セル追加指示に従って、当該ユーザ装置のための副セルを追加する副セル追加部とを備えることを特徴とするることを特徴とする
無線通信システム。
【請求項４】
前記無線基地局の前記副セル調整部は、
前記複数のユーザ装置の非間欠受信状態から間欠受信状態に遷移してからの経過時間に基づいて、前記経過時間がより長いユーザ装置について、より先に前記副セルの追加を無効化する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線基地局の前記副セル調整部は、
前記複数のユーザ装置のうち、VoLTE（Voice over LTE）の呼を利用しているユーザ装置について、他のユーザ装置のための前記副セルの追加より先に前記副セルの追加を無効化する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記無線基地局の前記副セル調整部は、
前記複数のユーザ装置の追加された副セルの数に基づいて、前記副セルの数がより大きいユーザ装置について、より先に前記副セルの追加を無効化する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記無線基地局の前記副セル調整部は、前記統計量が第１の閾値に到達すると、前記複数のユーザ装置のすべてに追加されたすべての前記副セルの追加を無効化する
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記無線基地局の前記副セル調整部は、
前記複数のユーザ装置の非間欠受信状態から間欠受信状態に遷移してからの経過時間に基づいて、前記経過時間がより長いユーザ装置について、より先に前記副セルの追加を無効化し、
前記経過時間が等しい複数のユーザ装置に関しては、それらのユーザ装置のうち、VoLTEの呼を利用しているユーザ装置について、他のユーザ装置のための前記副セルの追加より先に前記副セルの追加を無効化する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記無線基地局の前記副セル調整部は、
前記複数のユーザ装置の非間欠受信状態から間欠受信状態に遷移してからの経過時間に基づいて、前記経過時間がより長いユーザ装置について、より先に前記副セルの追加を無効化する第１の無効化処理を実行し、
前記第１の無効化処理で前記統計量が前記第２の閾値以下に減少しない場合には、残りのユーザ装置のうち、VoLTEの呼を利用しているユーザ装置について、他のユーザ装置のための前記副セルの追加より先に前記副セルの追加を無効化する第２の無効化処理を実行する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記無線基地局の前記副セル調整部は、
前記複数のユーザ装置の非間欠受信状態から間欠受信状態に遷移してからの経過時間に基づいて、前記経過時間がより長いユーザ装置について、より先に前記副セルの追加を無効化し、
前記経過時間が等しい複数のユーザ装置に関しては、それらのユーザ装置の追加された副セルの数に基づいて、前記副セルの数がより大きいユーザ装置について、より先に前記副セルの追加を無効化する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記無線基地局の前記副セル調整部は、
前記複数のユーザ装置の非間欠受信状態から間欠受信状態に遷移してからの経過時間に基づいて、前記経過時間がより長いユーザ装置について、より先に前記副セルの追加を無効化する第１の無効化処理を実行し、
前記第１の無効化処理で前記統計量が前記第２の閾値以下に減少しない場合には、残りのユーザ装置のうち、それらのユーザ装置の追加された副セルの数に基づいて、前記副セルの数がより大きいユーザ装置について、より先に前記副セルの追加を無効化する第２の無効化処理を実行する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記無線基地局の前記副セル調整部は、
前記複数のユーザ装置のうち、VoLTEの呼を利用しているユーザ装置について、他のユーザ装置のための前記副セルの追加より先に前記副セルの追加を無効化する第１の無効化処理を実行し、
前記第１の無効化処理で前記統計量が前記第２の閾値以下に減少しない場合には、VoLTEの呼を利用していない複数のユーザ装置の追加された副セルの数に基づいて、前記副セルの数がより大きいユーザ装置について、より先に前記副セルの追加を無効化する第２の無効化処理を実行する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
複数のユーザ装置と無線通信する無線基地局であって、
少なくとも１つのセルを管理しており、
前記ユーザ装置の各々に、当該ユーザ装置が使用しうる副セルとなりうる前記無線基地局が管理する前記セルである副セル候補のいずれかを副セルとして追加するための副セル追加指示を前記ユーザ装置に送信する副セル追加指示部と、
前記セルを使用しうるユーザ装置の数に関する統計量を計算する統計量計算部と、
前記統計量が第１の閾値に到達すると、前記副セル追加指示部による前記副セル追加指示の送信を制限すること、および前記複数のユーザ装置に追加された前記副セルの少なくともいずれかの追加を無効化することの少なくともいずれかを行う副セル調整部とを備え、
前記統計量計算部は、前記セルを主セルとして使用するユーザ装置の数と第１の係数の積と、前記セルを副セルとして使用しうるユーザ装置の数と前記第１の係数より小さい第２の係数の積の合計である前記統計量を計算することを特徴とする無線基地局。
【請求項１４】
複数のユーザ装置と無線通信する無線基地局であって、
少なくとも１つのセルを管理しており、
前記ユーザ装置の各々に、当該ユーザ装置が使用しうる副セルとなりうる前記無線基地局が管理する前記セルである副セル候補のいずれかを副セルとして追加するための副セル追加指示を前記ユーザ装置に送信する副セル追加指示部と、
前記セルを使用しうるユーザ装置の数に関する統計量を計算する統計量計算部と、
前記統計量が第１の閾値に到達すると、前記統計量が前記第１の閾値より小さい第２の閾値以下になるように、前記複数のユーザ装置に追加された前記副セルの少なくともいずれかの追加を無効化する副セル調整部とを備えることを特徴とする無線基地局。
【請求項１５】
少なくとも１つのセルを管理し、複数のユーザ装置と無線通信する無線基地局で実行される無線通信方法であって、
前記ユーザ装置の各々に、当該ユーザ装置が使用しうる副セルとなりうる前記無線基地局が管理する前記セルである副セル候補のいずれかを副セルとして追加するための副セル追加指示を前記ユーザ装置に送信することと、
前記セルを主セルとして使用するユーザ装置の数と第１の係数の積と、前記セルを副セルとして使用しうるユーザ装置の数と前記第１の係数より小さい第２の係数の積の合計である統計量を計算することと、
前記統計量が第１の閾値に到達すると、前記副セル追加指示部による前記副セル追加指示の送信を制限すること、および前記複数のユーザ装置に追加された前記副セルの少なくともいずれかの追加を無効化することの少なくともいずれかを行うこととを備えることを特徴とする無線通信方法。
【請求項１６】
少なくとも１つのセルを管理し、複数のユーザ装置と無線通信する無線基地局で実行される無線通信方法であって、
前記ユーザ装置の各々に、当該ユーザ装置が使用しうる副セルとなりうる前記無線基地局が管理する前記セルである副セル候補のいずれかを副セルとして追加するための副セル追加指示を前記ユーザ装置に送信することと、
前記セルを使用しうるユーザ装置の数に関する統計量を計算することと、
前記統計量が第１の閾値に到達すると、前記統計量が前記第１の閾値より小さい第２の閾値以下になるように、前記複数のユーザ装置に追加された前記副セルの少なくともいずれかの追加を無効化することとを備えることを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、無線基地局および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
3GPP (Third-Generation Partnership Project)のLTE (Long Term Evolution) Advancedにおいては、キャリアアグリゲーション（carrier aggregation）と呼ばれる技術が規定されている（非特許文献１、Sec. 5.5およびSec. 7.5参照）。キャリアアグリゲーションは、伝送速度を向上させるために、異なる複数の周波数帯（コンポーネントキャリア）を同時に組み合わせる通信技術である。UE (ユーザ装置、User Equipment、移動局)は、その能力に応じて同時に複数のコンポーネントキャリアを使用して受信することができ、同時に複数のコンポーネントキャリアを使用して送信することができる。
図１はキャリアアグリゲーションの概要を示す概略図である。図１において、UE１はキャリアアグリゲーションに適合して複数の周波数帯を使用することができる。UE５はキャリアアグリゲーションに適合せず１つの周波数帯のみを使用することができる。図において、1.5GHz帯、2GHz帯を示すが、これは例示のためであり、周波数帯は限定されない。UE１は、複数の周波数帯を使用可能であるので、単一の周波数帯のみしか使用できないUE５に比べて、より高速の通信が可能である。
【０００３】
キャリアアグリゲーションの実現のためには、複数の周波数帯を使用できるように無線基地局を準備することが必要である。サービスエリアにおいて、キャリアアグリゲーションに適合して複数の周波数帯を使用することができるエリアでは、キャリアアグリゲーションに適合するUE１は複数の周波数帯を使用することができる。サービスエリアにおいて、キャリアアグリゲーションに適合せず単一の周波数帯のみを使用することができるエリアでは、UE１は単一の周波数帯のみを使用することができる。
【０００４】
キャリアアグリゲーションにおいて、コンポーネントキャリアは、１つの主コンポーネントキャリア（PCC）と少なくとも１つの副コンポーネントキャリア（SCC）に分類される。主コンポーネントキャリアは、UEの発信またはハンドオーバでNAS (Non-Access Stratum)モビリティ情報、例えばTracking Area identity (TAI)の提供に使用されたり、セキュリティインプットの提供に使用されたりする。副コンポーネントキャリアは、主コンポーネントキャリアに加えてUEが使用可能なコンポーネントキャリアである。より厳密にいえば、上りリンクの主コンポーネントキャリアと下りリンクの主コンポーネントキャリアがあり、上りリンクの副コンポーネントキャリアと下りリンクの副コンポーネントキャリアがある。
【０００５】
上りリンクと下りリンクの主コンポーネントキャリアを用いてUEが通信するサービングセルを主セル（Primary Cell、PCell）といい、上りリンクと下りリンクの副コンポーネントキャリアを用いてUEが通信するサービングセルを副セル（Secondary Cell、SCell）という。UEは最大で５つの副セルを使用することができる。この明細書において、セルとは、後述するセルエリアではなく、セルエリアに対する通信機能を提供する基地局の装置をいう。
【０００６】
図２はキャリアアグリゲーションの使用の態様の一例を示す概略図である。図２において矢印で示すように、キャリアアグリゲーションに適合するUE１が図の左から右へ向けて移動する。無線基地局１０は、下りリンク、上りリンクともに、２つの周波数帯Ａ，Ｂを使用する。無線基地局１０は、電波が通信可能な程度に届く範囲であるセルエリア１０Ａ，１０Ｂを有する。セルエリア１０Ａは周波数帯Ａに対応し、セルエリア１０Ｂは周波数帯Ｂに対応する。セルエリア１０Ａ，１０Ｂの大きさが異なるのは、低い周波数Ａの電波が高い周波数Ｂの電波よりも長距離に届くためである。
【０００７】
図２の左側のセルエリア１０Ａの中（セルエリア１０Ｂの外）で、UE１が発信する。このとき、下りリンク（ＤＬ）、上りリンク（ＵＬ）とも、周波数帯ＡをPCCとして通信が行われるように、 Radio Resource Control (RRC) Setup手順が実行され、周波数帯Ａで通信が開始する。
【０００８】
UE１がセルエリア１０Ｂに到達すると、SCCの追加すなわちSCellの追加が行われる。周波数帯ＢがSCCとしてUE１で使用可能な周波数に追加される。これにより、UE１は、下りリンク（ＤＬ）、上りリンク（ＵＬ）とも、周波数帯Ａ（PCC）だけでなく、周波数帯ＢをSCCとして通信することが可能となる。但し、SCCをUE１が使用するかどうかは、UE１の使用状況による。SCellを追加すべきか否かは、UEで測定されたコンポーネントキャリアの受信品質の無線基地局への報告（Measurement Report）に基づいて、無線基地局１０で判断される。SCellを追加すべき場合、無線基地局１０はRRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。RRC Connection Reconfigurationメッセージを受信したUEは、そのメッセージに指定されたSCellを追加する（非特許文献２、Sec. 5.3.10.3bなど参照）。なお、SCellを追加すべきかの判断は、報告された受信品質に代えて、無線基地局のハードウェアリソース見合い、各周波数帯の使用状況や、予め設定されたキャリアアグリゲーションにおけるセル追加の動作基準に基づいてもよい。または、これらと受信品質と組み合わせた基準でSCellの追加要否を判断してもよい。
【０００９】
移動に伴い、UE１がセルエリア１０Ｂから出て行くとき、SCCの削除すなわちSCellの削除が行われる。周波数帯ＢがUE１で使用可能なSCCから削除される。これにより、UE１は、下りリンク（ＤＬ）、上りリンク（ＵＬ）とも、周波数帯Ａ（PCC）だけで通信する。SCellを削除すべきか否かは、UEで測定されたコンポーネントキャリアの受信品質の無線基地局への報告（Measurement Report）に基づいて、無線基地局１０で判断される。SCellを削除すべき場合、無線基地局１０はRRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。RRC Connection Reconfigurationメッセージを受信したUEは、そのメッセージに指定されたSCellを削除する（非特許文献２、Sec. 5.3.10.3aなど参照）。
【００１０】
移動に伴い、UE１がセルエリア１０Ａから他の無線基地局のセルエリアに移るとき、ハンドオーバが実行され、PCellが切り替わるとともに、PCCが切り替えられる。
【００１１】
図３はキャリアアグリゲーションの使用の態様の他の一例を示す概略図である。図３において矢印で示すように、キャリアアグリゲーションに適合するUE１が図の左から右へ向けて移動する。図３では、PCCおよびSCCについては、下りリンクと上りリンクの区別の図示を省略する。
【００１２】
無線基地局は、マクロ基地局２０と、複数のピコ基地局（スモール基地局）３０，３１，３２，３３とを有する。マクロ基地局２０は周波数帯Ａを通信に使用し、セルエリア（マクロセルエリア）２０Ａを有する。ピコ基地局３０，３１，３２は周波数帯Ｂを通信に使用し、セルエリア（ピコセルエリア）３０Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂをそれぞれ有する。ピコ基地局３３は周波数帯Ｃを通信に使用し、セルエリア（ピコセルエリア）３３Ｃを有する。ピコ基地局は、マクロ基地局よりも低い送信電力を使用するため、ピコセルエリアはマクロ基地局のマクロセルエリアよりも小さい。
【００１３】
図３の左側のマクロセルエリア２０Ａの中（ピコセルエリアの外）で、UE１が発信する。このとき、マクロセルエリア２０Ａの周波数帯ＡをPCCとして通信が行われるように、RRC Setup手順が実行され、周波数帯Ａで通信が開始する。
【００１４】
UE１がピコセルエリア３２Ｂに到達すると、SCCの追加すなわちSCellの追加が行われる。ピコセルエリア３２Ｂの周波数帯ＢがSCCとしてUE１で使用可能な周波数に追加される。これにより、UE１は、周波数帯Ａ（PCC）だけでなく、周波数帯ＢをSCCとして通信することが可能となる。但し、SCC（周波数帯Ｂ）をUE１が使用するかどうかは、UE１の使用状況による。SCellを追加すべきか否かは、UEで測定されたコンポーネントキャリアの受信品質のマクロ基地局２０への報告に基づいて、マクロ基地局２０で判断される。SCellを追加すべき場合、マクロ基地局２０はRRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。RRC Connection Reconfigurationメッセージを受信したUEは、そのメッセージに指定されたSCellを追加する。
【００１５】
UE１がピコセルエリア３２Ｂとピコセルエリア３３Ｃの重なり部分に到達すると、SCCの追加すなわちSCellの追加が行われる。ピコセルエリア３３Ｃの周波数帯ＣがSCCとしてUE１で使用可能な周波数に追加される。これにより、UE１は、さらに周波数帯ＣをSCCとして通信することが可能となる。但し、SCC（周波数帯Ｃ）をUE１が使用するかどうかは、UE１の使用状況による。
【００１６】
もしもUE１がマクロセルエリア２０Ａの中（ピコセルエリアの外）からピコセルエリア３２Ｂとピコセルエリア３３Ｃの重なり部分に到達する場合には、一度に２つのSCC（周波数帯Ａ，Ｂ）の追加すなわちSCell（ピコセルエリア３２Ｂ，３３Ｃ）の追加が行われる。
【００１７】
SCell追加で通信するピコ基地局との接続が伝搬環境の急激な変化で切れた場合でも、PCell（マクロセル）、すなわちマクロ基地局との接続は維持される。そして、UE１がピコ基地局と再接続すべきか否か（SCellを追加すべきか否か）は、UEで測定されたコンポーネントキャリアの受信品質のマクロ基地局への報告に基づいて、マクロ基地局で判断される。
【００１８】
UE１がピコセルエリア３２Ｂとピコセルエリア３３Ｃの重なり部分からピコセルエリア３３Ｃの中でピコセルエリア３２Ｂの外の部分に到達すると、SCCの削除すなわちSCellの削除が行われる。周波数帯ＢがUE１で使用可能なSCCから削除される。これにより、UE１は、周波数帯Ａ（PCC）と周波数帯Ｃ（SCC）だけで通信する。SCellを削除すべきか否かは、UEで測定されたコンポーネントキャリアの受信品質のマクロ基地局２０への報告に基づいて、マクロ基地局２０で判断される。SCellを削除すべき場合、マクロ基地局２０はRRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。RRC Connection Reconfigurationメッセージを受信したUEは、そのメッセージに指定されたSCellを削除する。
【００１９】
移動に伴い、UE１がピコセルエリア３３Ｃから出て行くとき、SCCの削除すなわちSCellの削除が行われる。周波数帯ＣがUE１で使用可能なSCCから削除される。これにより、UE１は、周波数帯Ａ（PCC）だけで通信する。
【００２０】
移動に伴い、UE１がマクロセルエリア２０Ａから他の無線基地局のマクロセルエリアに移るとき、ハンドオーバが実行され、PCellが切り替わるとともに、PCCが切り替えられる。
【００２１】
マクロセル間のハンドオーバが失敗すると、UE１の接続はいずれの基地局についても途絶える。この場合は、UE１は再接続を行う。
【００２２】
もしもピコ基地局３２、３３が同じ周波数帯を使用する場合、それらのピコセルエリアを行き来するUE１に対しては、SCellの修正が行われる。この場合は、SCCは同じ周波数帯であるから、SCCは修正されない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２３】
【非特許文献１】3GPP TS 36.300 V10.8.0 (2012-06), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); "Overall description"; Stage 2 (Release 10), ２０１２年６月
【非特許文献２】3GPP TS 36.331 V11.0.0 (2012-06), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); "Protocol specification" (Release 11), ２０１２年６月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
図４は、キャリアアグリゲーションの副セル（SCell）追加の従来の制御手順における問題を示すシーケンス図である。UE１，２，３はいずれもキャリアアグリゲーションに適合して複数の周波数帯を使用することができる。UE１はeNBのセルＡを主セルとして通信しており、UE２はeNBのセルＣを主セルとして通信しており、UE３は通信していないと想定する。
【００２５】
UE１でのセルＢからの受信品質が良好である場合、eNBは、UE１にとっての副セルとしてセルＢを追加するように判断する。この場合、eNBは、セルＡからRRC Connection ReconfigurationメッセージをUE１に送信する。このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、追加すべき副セルの周波数帯を指定する副セル追加の指示である。この副セル追加の指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UE１は、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指示されたように、その副セルを追加する（つまりその副セルであるセルＢに対応するSCCを使用可能な周波数に追加する）。副セルの追加の完了後、UE１は、副セルの追加が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration CompleteメッセージをeNBのセルＡに送信する。eNBのセルＢは、UE１の副セルとして機能する準備のために、セルＢ内のある種のリソースを確保する。ここで確保されるリソースは、セルＢとUE１の無線通信に使用されうる無線リソースとUE１とを関連付けるために使用される識別子（ＩＤ）、セルＢとUE１の無線通信に使用されうる伝送路リソースとUE１とを関連付けるために使用されるＩＤを含む。また、ここで確保されるリソースは、UE１との通信スケジューリング情報、UE１を宛先とするデータ、UE１のコンテキストなどを記憶するための情報記録媒体のメモリー領域を含む。また、ここで確保されるリソースは、UE１の副セルとして機能する準備のためのCPU（central processing unit）の使用量を含む。
【００２６】
UE２でのセルＢからの受信品質が良好である場合、eNBは、UE２にとっての副セルとしてセルＢを追加するように判断する。この場合、eNBは、セルＣからRRC Connection ReconfigurationメッセージをUE２に送信する。このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、追加すべき副セルの周波数帯を指定する副セル追加の指示である。この副セル追加の指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UE２は、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指示されたように、その副セルを追加する（つまりその副セルであるセルＢに対応するSCCを使用可能な周波数に追加する）。副セルの追加の完了後、UE２は、副セルの追加が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration CompleteメッセージをeNBのセルＣに送信する。eNBのセルＢは、UE２の副セルとして機能する準備のために、セルＢ内のある種のリソースを確保する。ここで確保されるリソースは、セルＢとUE２の無線通信に使用されうる無線リソースとUE２とを関連付けるために使用されるＩＤ、セルＢとUE２の無線通信に使用されうる伝送路リソースとUE２とを関連付けるために使用されるＩＤを含む。また、ここで確保されるリソースは、UE２との通信スケジューリング情報、UE２を宛先とするデータ、UE２のコンテキストなどを記憶するための情報記録媒体のメモリー領域を含む。また、ここで確保されるリソースは、UE２の副セルとして機能する準備のためのCPUの使用量を含む。
【００２７】
上記のように、各UEは最大で５つの副セルを使用することができる。したがって、eNBが多数のUEと通信する場合において、これらのUEが副セルの追加を繰り返すことにより、あるセルにおいて上記の"リソース"、すなわち各種のＩＤ、メモリー領域、およびCPUの使用量のいずれかまたはすべてが過度に消費され、そのセルで上記の"リソース"不足が生ずることがある。こうなると、当該セルに新規な呼を設定することができない。図４の例で、セルＢにおいて、UE２のためにリソースを確保したため、セルＢのリソースの１種（例えば、メモリー領域）がほぼすべて消費されたと想定する。この後、UE３が、主セルをセルＢとして、新たに呼を発信すると想定する。この場合、UEとeNBは、その呼のために発信のための制御手順を実行するが、セルＢでは十分なリソースの余裕がないため、UE３の主セルとして機能するためのリソースの確保に失敗する。この結果、UE３は呼の発信に失敗する（呼損が生ずる）。
【００２８】
そこで、本発明は、複数のユーザ装置への副セルの追加により生ずるセルでのリソースの過度な消費を制限する無線通信システム、無線基地局および無線通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明に係る無線通信システムは、無線基地局と、前記無線基地局と無線通信する複数のユーザ装置とを備え、前記無線基地局は、少なくとも１つのセルを管理しており、前記ユーザ装置の各々に、当該ユーザ装置が使用しうる副セルとなりうる前記無線基地局が管理する前記セルである副セル候補のいずれかを副セルとして追加するための副セル追加指示を前記ユーザ装置に送信する副セル追加指示部と、前記セルを使用しうるユーザ装置の数に関する統計量を計算する統計量計算部と、前記統計量が第１の閾値に到達すると、前記副セル追加指示部による前記副セル追加指示の送信を制限すること、および前記複数のユーザ装置に追加された前記副セルの少なくともいずれかの追加を無効化することの少なくともいずれかを行う副セル調整部とを備え、前記ユーザ装置の各々は、前記無線基地局から前記副セル追加指示を受信する副セル追加指示受信部と、前記副セル追加指示受信部が前記副セル追加指示を受信すると、前記副セル追加指示に従って、当該ユーザ装置のための副セルを追加する副セル追加部とを備える。
【００３０】
本発明に係る無線基地局は、複数のユーザ装置と無線通信する無線基地局であって、少なくとも１つのセルを管理しており、前記ユーザ装置の各々に、当該ユーザ装置が使用しうる副セルとなりうる前記無線基地局が管理する前記セルである副セル候補のいずれかを副セルとして追加するための副セル追加指示を前記ユーザ装置に送信する副セル追加指示部と、前記セルを使用しうるユーザ装置の数に関する統計量を計算する統計量計算部と、前記統計量が第１の閾値に到達すると、前記副セル追加指示部による前記副セル追加指示の送信を制限すること、および前記複数のユーザ装置に追加された前記副セルの少なくともいずれかの追加を無効化することの少なくともいずれかを行う副セル調整部とを備える。
【００３１】
本発明に係る無線通信方法は、少なくとも１つのセルを管理し、複数のユーザ装置と無線通信する無線基地局で実行される無線通信方法であって、前記ユーザ装置の各々に、当該ユーザ装置が使用しうる副セルとなりうる前記無線基地局が管理する前記セルである副セル候補のいずれかを副セルとして追加するための副セル追加指示を前記ユーザ装置に送信することと、前記セルを使用しうるユーザ装置の数に関する統計量を計算することと、前記統計量が第１の閾値に到達すると、前記副セル追加指示部による前記副セル追加指示の送信を制限すること、および前記複数のユーザ装置に追加された前記副セルの少なくともいずれかの追加を無効化することの少なくともいずれかを行うこととを備える。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、複数のユーザ装置への副セルの追加により生ずるセルでのリソースの過度な消費を制限することができる。したがって、そのセルのために使用可能なリソースが増大し、そのセルでリソース不足が生ずることを防止または低減することができ、そのセルに新規な呼を設定することができない事態を防止または低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】キャリアアグリゲーションの概要を示す概略図である。
【図２】キャリアアグリゲーションの使用の態様の一例を示す概略図である。
【図３】キャリアアグリゲーションの使用の態様の他の一例を示す概略図である。
【図４】キャリアアグリゲーションの副セル追加の従来の制御手順における問題を示すシーケンス図である。
【図５】キャリアアグリゲーションの副セル追加に使用される制御手順を示すシーケンス図である。
【図６】キャリアアグリゲーションの副セル追加の制御手順における本発明の実施の形態に係る改良を示すシーケンス図である。
【図７】この明細書での用語「セル」を説明するための概略図である。
【図８】この明細書での用語「セル」を説明するための概略図である。
【図９】この明細書での用語「セル」を説明するための概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る無線基地局（eNB）の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係るユーザ装置（UE）の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。
図５は、キャリアアグリゲーションの副セル（SCell）追加に使用される制御手順を示すシーケンス図である。説明を簡略化するため、図５には、１つのUE、１つのeNBが示されている。但し、無線通信ネットワークは、もちろん、より多数のeNB（無線基地局）を有しており、より多数のUE（ユーザ装置）と通信可能である。UEにおいて呼が発信されると、UEとeNBは、その呼のための発信のための制御手順を実行する。その後、eNBは、RRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、UEにとっての副セルとなりうるこのeNBが管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示である。より具体的には、このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、UEにとっての副セル候補の周波数帯（キャリア）の受信品質をUEが測定する測定ギャップ（Measurement Gap）の起動を指示する。また、このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、UEにとっての副セル候補の周波数帯（キャリア）を指定しており、UEにその周波数帯の受信品質を測定するよう指示する。測定ギャップとは、周期的に出現する時間間隔であって、UEが現在通信していないセルの周波数帯での受信品質を測定する時間間隔である。副セル候補は１つの場合もあるが、複数の場合もある。
【００３５】
この測定指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UEは、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指示されたように、測定ギャップを起動する。つまり、周期的な時間間隔で、UEが現在通信していないセルに関わる受信品質をUEが測定することができるように、UEはUE自身を設定する。そして、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指定された副セル候補の周波数帯において、受信品質をUEが測定することができるように、UEはUE自身を設定する。これらの設定の完了後、UEは、UEのこれらの設定が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration CompleteメッセージをeNBに送信する。
【００３６】
この後、UEは、副セル候補の周波数帯の受信品質を周期的に繰り返し測定し、測定結果を示す報告（Measurement Report）をeNBに繰り返し送信する。UEで測定される受信品質は、例えば、参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）であるが、信号対干渉雑音比（Signal-to-Interference and Noise Ratio，ＳＩＮＲ）、参照信号受信品質（Reference Signal Received Quality，ＲＳＲＱ）、またはその他の指標であってもよい。
【００３７】
Measurement Reportを受信すると、eNBは、Measurement Reportを送信したUEについて、副セルを追加すべきか否か判断する。より具体的には、eNBは、Measurement Reportに示された副セル候補の周波数帯についてのUEでの受信品質を閾値と比較して、副セル候補の周波数帯での受信品質が閾値を超えていれば、eNBは副セルを追加すべきと判断し、副セル候補の周波数帯での受信品質が閾値未満であれば、eNBは副セルを追加すべきではないと判断してよい。
【００３８】
あるいは、UEは、副セル候補の周波数帯の受信品質だけでなく、UEが現在使っている主セルの周波数帯の受信品質を測定して、これらの測定結果をMeasurement Reportに含めてよい。eNBは、Measurement Reportに示された主セルの周波数帯の受信品質と副セル候補の周波数帯についてのUEでの受信品質とを比較して、副セル候補の周波数帯での受信品質が主セルの周波数帯の受信品質を超えていれば、eNBは副セルを追加すべきと判断し、副セル候補の周波数帯での受信品質が主セルの周波数帯の受信品質未満であれば、eNBは副セルを追加すべきではないと判断してよい。この場合、eNBは、主セルの周波数帯の受信品質、または副セル候補の周波数帯での受信品質を補正し、補正された受信品質を比較に使用してもよい。要するに、通信の品質の良好な副セル候補は副セルとして追加されるが、通信の品質の劣悪な副セル候補は副セルとして追加されない。
【００３９】
副セルを追加すべきでないとeNBが判断する場合には（例えば図５の最初のMeasurement Reportの後の判断）、eNBはUEにはメッセージを送信しない。他方、副セルを追加すべきであるとeNBが判断する場合には（例えば図５の第２番目および第３番目のMeasurement Reportの後の判断）、eNBは、RRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、追加すべき副セルの周波数帯を指定する副セル追加の指示である。この副セル追加の指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UEは、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指示されたように、その副セルを追加する（つまりその副セルに対応するSCCを使用可能な周波数に追加する）。副セルの追加の完了後、UEは、副セルの追加が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration CompleteメッセージをeNBに送信する。
【００４０】
また、eNBは、Measurement Reportに基づいて、UEが受信品質を測定すべき副セル候補の周波数帯の変更をUEに指示することがある。UEの位置変化に応じて、UEが使用または追加すべき副セルが変わることがありうるためである。副セル候補の周波数帯の変更の指示を行う場合には、eNBは、この副セル追加の指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージに、新たな副セル候補の周波数帯を示すその指示を含める。新たな副セル候補の周波数帯は１つの場合もあるが、複数の場合もある。副セル候補の周波数帯の変更の指示を伴うRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UEは、受信品質を測定すべき副セル候補の周波数帯を変更する。
【００４１】
図６は、キャリアアグリゲーションの副セル追加の制御手順における本発明の実施の形態に係る改良を示すシーケンス図である。図４に示す例と同様に、UE１，２，３はいずれもキャリアアグリゲーションに適合して複数の周波数帯を使用することができる。UE１はeNBのセルＡを主セルとして通信しており、UE２はeNBのセルＣを主セルとして通信しており、UE３は通信していないと想定する。
【００４２】
この明細書において、セルとは、電波が通信可能な程度に届く範囲として知られるセルエリアではなく、セルエリアに対する通信機能を提供する無線基地局（eNB）が有する装置をいう。より具体的には、例えば図７に示すように、eNB１０が３つのセクターセル１０Ａ１，１０Ａ２，１０Ａ３を有する場合には、eNBは３つのセクターセルに対応するセルを有する。eNBが図８に示すように、複数の周波数帯を使用する場合には、eNBは周波数帯の数に応じた数のセルを有する。例えば、eNBが図８に示すように、２つの周波数帯Ａ，Ｂを使用し、各周波数帯につき３つのセクターセル（周波数帯Ａのセクターセル１０Ａ１，１０Ａ２，１０Ａ３、および周波数帯Ｂのセクターセル１０Ｂ１，１０Ｂ２，１０Ｂ３）を有する場合には、eNBは６つのセルを有する。例えば図９に示すように、eNBがマクロ基地局であり、１つ以上の小電力無線基地局（例えばピコ基地局３０）と接続されている場合には、eNBは小電力無線基地局の数に応じた数のセルを有する。
【００４３】
図６に戻り、UE１でのセルＢからの受信品質が良好である場合、eNBは、UE１にとっての副セルとしてセルＢを追加するように判断する。この場合、eNBは、セルＡからRRC Connection ReconfigurationメッセージをUE１に送信する。このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、追加すべき副セルの周波数帯を指定する副セル追加の指示である。この副セル追加の指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UE１は、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指示されたように、その副セルを追加する（つまりその副セルであるセルＢに対応するSCCを使用可能な周波数に追加する）。副セルの追加の完了後、UE１は、副セルの追加が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration CompleteメッセージをeNBのセルＡに送信する。eNBのセルＢは、UE１の副セルとして機能する準備のために、セルＢ内の上記の"リソース"、すなわち各種のＩＤ、メモリー領域、およびCPUの使用量を確保する。
【００４４】
UE２でのセルＢからの受信品質が良好である場合、eNBは、UE２にとっての副セルとしてセルＢを追加するように判断する。この場合、eNBは、セルＣからRRC Connection ReconfigurationメッセージをUE２に送信する。このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、追加すべき副セルの周波数帯を指定する副セル追加の指示である。この副セル追加の指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UE２は、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指示されたように、その副セルを追加する（つまりその副セルであるセルＢに対応するSCCを使用可能な周波数に追加する）。副セルの追加の完了後、UE２は、副セルの追加が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration CompleteメッセージをeNBのセルＣに送信する。eNBのセルＢは、UE２の副セルとして機能する準備のために、セルＢ内の上記の"リソース"を確保する。
【００４５】
副セル追加に伴ってリソースが確保されるたびに、または定期的に、eNBは、eNBが管理するセルを主セルまたは副セルとして使用しうるユーザ装置の数に関する統計量を計算する。統計量の詳細は後述するが、eNBは、統計量を各セルについて計算する。そして、eNBは、統計量を第１の閾値と比較する。あるセルについて統計量が第１の閾値に到達すると、eNBは、そのセルについて副セル調整（SCell調整）を実行する。副セル調整において、eNBは、そのセルを副セルとして追加するための副セル追加の指示であるRRC Connection ReconfigurationメッセージのUEへの送信を制限してもよい。これにより、副セルの追加が行われなくなる。第１の閾値が十分に小さければ、そのセルに新規な呼を設定することができるリソースが確保される。また、上記の副セルの削除により、統計量は徐々に減少し、使用可能なリソースが増大する。副セル追加の指示の制限に代えて、あるいはこれに加えて、副セル調整において、eNBは、複数のUEに追加された副セルの少なくともいずれかの追加を無効化してもよい。この結果、使用可能なリソースが急速に増大する。
【００４６】
副セル調整によって、複数のUEへの副セルの追加により生ずるセルでのリソースの過度な消費を制限することができる。したがって、そのセルでリソース不足が生ずることを防止または低減することができ、そのセルに新規な呼を設定することができない事態を防止または低減することができる。
【００４７】
図６の例で、セルＢにおいて、UE２のためにリソースを確保したため、セルＢのリソースの１種（例えば、メモリー領域）がほぼすべて消費されたと想定する。同時にセルＢについての上記の統計量が第１の閾値に到達したと想定する。副セル調整により、セルＢのために使用可能なリソースが増大する。この後、UE３が、主セルをセルＢとして、新たに呼を発信すると想定する。この場合、UEとeNBは、その呼のために発信のための制御手順を実行する。セルＢでは副セル調整によりリソースの余裕が生じ、UE３の主セルとして機能するためのリソースの確保に成功する。この結果、UE３は呼の発信に成功する（呼損が生じない）。
【００４８】
図１０は、本発明の実施の形態に係る無線基地局（eNB）１１０の構成を示すブロック図である。eNB１１０は、セル１１１，１１２，１１３、主制御部１１４、および基地局間通信インターフェース１１６を備える。セル１１１，１１２，１１３の各々は、無線送信部１１４、無線受信部１１５および制御部１２２を備える。
【００４９】
無線送信部１１４は、この無線送信部１１４が設けられたセルと通信するUEに無線信号を送信する無線送信回路であり、無線受信部１１５は、この無線受信部１１５が設けられたセルと通信するUEから無線信号を受信する無線受信回路である。
【００５０】
制御部１２２は、測定指示部１２２２、報告受信部１２２４、副セル追加指示部１２２６および周波数帯変更指示部１２２８を備える。制御部１２２は、例えばCPU（central processing unit）であり、コンピュータプログラムに従って動作する。測定指示部１２２２、報告受信部１２２４、副セル追加指示部１２２６および周波数帯変更指示部１２２８は、制御部１２２がコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
【００５１】
測定指示部１２２２は、この測定指示部１２２２が設けられたセルを主セルとして使用するUEに、そのUEにとっての副セルとなりうるeNB１１０が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示（図５の最初のRRC Connection Reconfigurationメッセージ）を、無線送信部１１４を用いて送信する。
【００５２】
報告受信部１２２４は、この報告受信部１２２４が設けられたセルを主セルとして使用するUEから副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告（Measurement Report）を、無線受信部１１５を用いて。繰り返し受信する。上記の通り、Measurement Reportは、UEが現在使っている主セルの周波数帯の受信品質の測定結果を含むこともある。
【００５３】
副セル追加指示部１２２６は、報告受信部１２２４で受信されたMeasurement Reportに基づいて、Measurement Reportを送信したUEについて、副セルを追加すべきか否か判断する。その判断の基準は上述した通りである。副セルを追加すべきであると副セル追加指示部１２２６が判断する場合には、副セル追加指示部１２２６は、そのUEに、副セル追加の指示（図５の第２番目および第３番目のRRC Connection Reconfigurationメッセージ）を、無線送信部１１４を用いて送信する。副セルを追加すべきでないと副セル追加指示部１２２６が判断する場合には、副セル追加指示部１２２６はUEにはメッセージを送信しない。
【００５４】
周波数帯変更指示部１２２８は、報告受信部１２２４で受信されたMeasurement Reportに基づいて、UEが受信品質を測定するべき副セル候補の周波数帯の変更の指示を生成する。この変更の指示は、UEにとっての新たな副セル候補の周波数帯を示す。さらに、周波数帯変更指示部１２２８は、この変更の指示をRRC Connection Reconfigurationメッセージに含め、このRRC Connection Reconfigurationメッセージを無線送信部１１４を用いてUEに送信する。
【００５５】
基地局間通信インターフェース１１６は他の無線基地局と通信するためのインターフェースであり、これを介して、eNB１１０は、eNB１１０自身が管理する小電力無線基地局（例えばピコ基地局）および他のeNBと通信可能である。図示しないが、小電力無線基地局も少なくとも１つのセルを有する。
【００５６】
eNB１１０の主制御部１１４は、統計量計算部１１４２および副セル調整部１１４４を備える。主制御部１１４は、例えばCPUであり、コンピュータプログラムに従って動作する。統計量計算部１１４２および副セル調整部１１４４は、主制御部１１４がコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。統計量計算部１１４２および副セル調整部１１４４の動作の詳細は後述する。
【００５７】
図１１は、実施の形態に係るユーザ装置（UE）１３０の構成を示すブロック図である。UE１３０は、無線送信部１３２、無線受信部１３４および制御部１３６を備える。無線送信部１３２は無線信号を送信する無線送信回路であり、無線受信部１３４は無線信号を受信する無線受信回路である。無線送信部１３２はeNB１１０が管理するいずれかのセルに無線信号を送信し、無線受信部１３４はeNB１１０が管理するいずれかのセルから無線信号を受信する。
【００５８】
制御部１３６は、測定指示受信部１３６０、受信品質測定部１３６４、報告送信部１３６６、副セル追加指示受信部１３６９および副セル追加部１３７０を備える。制御部１３６は、例えばCPUであり、コンピュータプログラムに従って動作する。測定指示受信部１３６０、受信品質測定部１３６４、報告送信部１３６６、副セル追加指示受信部１３６９および副セル追加部１３７０は、制御部１３６がコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
【００５９】
測定指示受信部１３６０は、eNB１１０が管理するいずれかのセルであるこのUE１３０にとっての主セルから送信された副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示（図５の最初のRRC Connection Reconfigurationメッセージ）を、無線受信部１３４を用いて受信する。受信品質測定部１３６４は、測定指示受信部１３６０が測定指示を受信すると、その測定指示に従って、測定ギャップを起動し、測定指示に指定された副セル候補の周波数帯において受信品質を繰り返し測定する。
【００６０】
受信品質測定部１３６４の測定結果は、測定の都度、報告送信部１３６６に渡され、報告送信部１３６６は、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告（Measurement Report）を、無線送信部１３２を用いて主セルに送信する。報告送信部１３６６は、受信品質測定部１３６４が受信品質を測定するたびに、Measurement Reportを主セルに送信する。
【００６１】
また、測定指示受信部１３６０は、UE１３０が受信品質を測定するべき副セル候補の周波数帯の変更の指示を含むRRC Connection Reconfigurationメッセージを、無線受信部１３４を用いて受信する。測定指示受信部１３６０がこのRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、受信品質測定部１３６４は、このRRC Connection Reconfigurationメッセージに示されるUE１３０にとっての新たな副セル候補の周波数帯での受信品質を測定ギャップで測定する。
【００６２】
副セル追加指示受信部１３６９は、eNB１１０から副セル追加指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを、無線受信部１３４を用いて受信する。副セル追加指示受信部１３６９が副セル追加指示を受信すると、副セル追加部１３７０は、副セル追加指示に指示されたように、その副セルを追加する（つまりその副セルに対応するSCCを使用可能な周波数に追加する）。より具体的には、副セル追加部１３７０は、その副セルに対応するSCCを使用可能な周波数として図示しないメモリーに登録する。
【００６３】
図１０に戻り、eNB１１０のセル１１１，１１２，１１３の各々は、セル自身のための上記の"リソース"、すなわち各種のＩＤ、メモリー領域、およびCPUの使用量を管理する。eNB１１０に接続されて、eNB１１０に管理される各々の小電力無線基地局のセルも同様に、セル自身のためのリソースを管理する。これらのリソースは、そのセルを主セルとして使用するUEのために消費されるし、そのセルを副セルとして追加するUEのためにも消費される。主セルはUEに必ず使用されるが、副セルはUEに必ず使用されるとは限らない。セルがUEの主セルの場合のリソース消費量は、セルがUEの副セルの場合のリソース消費量よりも大きい。
【００６４】
eNB１１０の主制御部１１４は統計量計算部１１４２と副セル調整部１１４４を有する。統計量計算部１１４２は、eNB１１０が管理するセルを主セルまたは副セルとして使用しうるUEの数に関する統計量を、各セルについて計算する。統計量計算部１１４２が統計量を計算するこれらのセルは、eNB１１０内部のセル１１１，１１２，１１３だけでなく、eNB１１０が管理する小電力無線基地局のセルも含む。統計量計算部１１４２は、各セルに対する副セル追加のたびに（副セル追加に伴ってリソースが確保されるたびに）、副セル追加されたセルについての統計量を計算してもよいし、定期的に各セルについて統計量を計算してもよい。
【００６５】
副セル調整部１１４４は、あるセルについて統計量が第１の閾値に到達すると、そのセルについて副セル調整（SCell調整）を実行する。副セル調整部１１４４が副セル調整を行うこれらのセルは、eNB１１０内部のセル１１１，１１２，１１３だけでなく、eNB１１０が管理する小電力無線基地局のセルも含む。
【００６６】
統計量計算部１１４２が計算する統計量は、例えば、下記のいずれかである。
１）各セルについて、そのセルを副セルとして追加し使用可能であるUEの数の合計。セル１１１を例にすると、セル１１１を副セルとして追加し使用可能であるUEの数の合計。この場合、eNB１１０は、各セルについて、副セル追加の数に基づいて、副セル調整を実行することになる。
２）各セルについて、そのセルを主セルとして使用しているUEの数と、そのセルを副セルとして追加し使用可能であるUEの数の合計。セル１１１を例にすると、セル１１１を主セルとして使用しているUEの数と、そのセル１１１を副セルとして追加し使用可能であるUEの数の合計。この場合、eNB１１０は、各セルについて、副セル追加の数だけでなく、セルに負担をかけてリソースをより多く消費する主セルとして使用しているUEの数に基づいて、副セル調整を実行することになる。
３）各セルについて、そのセルを主セルとして使用しているUEの数と第１の係数の積と、そのセルを副セルとして追加し使用可能であるUEの数と第２の係数の積との合計。セル１１１を例にすると、セル１１１を主セルとして使用しているUEの数と第１の係数の積と、そのセル１１１を副セルとして追加し使用可能であるUEの数と第２の係数の積の合計。第２の係数（重み付け係数）は第１の係数（重み付け係数）よりも小さい。この場合、統計量計算部１１４２は、各セルについて、セルに負担をかけてリソースをより多く消費する主セルとして使用しているUEの数に大きい重み付け係数を乗算し、リソースをより少なく消費する副セル追加しているUEの数に小さい重み付け係数を乗算する。したがって、副セル調整部１１４４は、リソース消費量をより正確に反映した統計量に基づいて、副セル調整を実行することになる。
【００６７】
統計量計算部１１４２が統計量を計算するたびに、副セル調整部１１４４は統計量を第１の閾値と比較する。あるセルについて統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整部１１４４は、そのセルについて副セル調整（SCell調整）を実行する。副セル調整において、副セル調整部１１４４は、そのセルを副セルとして追加するための副セル追加の指示であるRRC Connection ReconfigurationメッセージのUEへの送信を制限してもよい。例えば、副セル調整部１１４４は、たとえ副セル追加の条件が満たされても（UEでの副セル候補の周波数帯での受信品質が良好になっても）、その副セル候補を副セル追加するための指示であるRRC Connection ReconfigurationメッセージのUEへの送信を一定期間行わないように、その副セル候補のセルの副セル追加指示部１２２６を制御してもよい。これにより、副セルの追加が一定期間行われなくなる。第１の閾値が十分に小さければ、そのセルに新規な呼を設定することができるリソースが確保される。また、上記の副セルの削除により、統計量は徐々に減少し、使用可能なリソースが増大する。あるいは、副セル調整部１１４４は、Measurement Reportを受信する報告受信部１２２４の機能を停止してもよい。これによっても同じ結果が得られる。副セル追加の指示の制限に代えて、あるいはこれに加えて、副セル調整において、eNBは、複数のUEに追加された副セルの少なくともいずれかの追加を無効化してもよい。この結果、使用可能なリソースが急速に増大する。
【００６８】
副セル調整によって、複数のUEへの副セルの追加により生ずるセルでのリソースの過度な消費を制限することができる。したがって、そのセルでリソース不足が生ずることを防止または低減することができ、そのセルに新規な呼を設定することができない事態を防止または低減することができる。
【００６９】
好ましくは、副セル調整部１１４４は、あるセルの統計量が第１の閾値に到達すると、そのセルの統計量が第１の閾値より小さい第２の閾値以下になるように、複数のUEに追加されたそのセルを副セルとする少なくともいずれかの副セル追加を無効化する。第１の閾値より小さい第２の閾値以下に統計量を減少させることで、統計量が第１の閾値より減らされた後に再び第１の閾値に到達する時間を長くすることができる。つまり、せっかく統計量が第１の閾値より低下しても、短時間で第１の閾値に到達して、再び副セル調整を行うことを抑制できる。したがって、eNB１１０の処理負担が軽減される。
【００７０】
副セル調整部１１４４は、下記のいずれかの基準で、副セル追加を無効化する対象となるUEまたは無効化すべき副セル追加を選択することができる。
例えば、副セル調整部１１４４は、あるセルについての統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整の対象となるそのセルを副セルとして追加している複数のUEの非間欠受信状態から間欠受信状態に遷移してからの経過時間に基づいて、経過時間がより長いUEについて、より先に副セルの追加を無効化してもよい。間欠受信状態に遷移しているUEは、その状態で通信をほとんど行うことはなく、副セルを使用する可能性はほとんどない。したがって、間欠受信状態に遷移しているUEの副セル追加を無効化しても、それらのUEに与える不利益はほとんどない。通信再開時に、必要に応じて再び副セルを追加することは可能である。間欠受信状態に遷移してからの経過時間が短いUEは、そのユーザが再び通信したいと思うことで、再び使用される可能性が一般的に高いが、経過時間が長いUEについては、再び使用される可能性はあまり高くない。したがって、経過時間がより長いUEについて、より先に副セルの追加を無効化すれば、ユーザの利便を損なうおそれは少ない。また、この場合、副セルの追加を無効化するUEの順序付けが容易であり、そのための処理負担は少ない。
【００７１】
副セル調整部１１４４は、あるセルについての統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整の対象となるそのセルを副セルとして追加している複数のUEのうち、VoLTE（Voice over LTE）の呼を利用しているUEについて、他のUEのための副セルの追加より先に副セルの追加を無効化してもよい。音声の通信には、一般に高い通信速度は必要ではないので、キャリアアグリゲーションの必要性は乏しく、副セルを使用する必要性も乏しい。したがって、VoLTEの呼を利用しているUEの副セル追加を無効化しても、それらのUEに与える不利益はほとんどない。また、この場合、副セルの追加を無効化するUEの順序付けが容易であり、そのための処理負担は少ない。
【００７２】
副セル調整部１１４４は、あるセルについての統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整の対象となるそのセルを副セルとして追加している複数のUEの追加された副セルの数に基づいて、副セルの数がより大きいUEについて、より先に副セルの追加を無効化してもよい。上記の通り、各UEは最大５つの副セルを使用することができるが、副セルを使用しないからといってもUEは主セルを使って通信することは可能である。したがって、多数の副セルが追加されたUEの副セルの追加を無効化しても、それらのUEに与える不利益は少ない。また、この場合、副セルの追加を無効化するUEの順序付けが容易であり、そのための処理負担は少ない。
【００７３】
副セル調整部１１４４は、あるセルについての統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整の対象となるセルを副セルとして追加している複数のUEのすべてに追加されたすべての副セルの追加を無効化してもよい。上記の通り、各UEは最大５つの副セルを使用することができるが、副セルを使用しないからといってもUEは主セルを使って通信することは可能である。したがって、UEのすべての副セルの追加を無効化しても、それらのUEに与える不利益は少ない。また、この場合、副セルの追加を無効化するUEの順序付けが不要であり、そのための処理負担はない。
【００７４】
副セル調整部１１４４は、あるセルについての統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整の対象となるセルから、そのセルを副セルとして追加しているが、副セルを使用していないUEの副セルを使用していない時間を受信し、副セルを使用していない時間に基づいて、非使用時間がより長いUEについて、より先に副セルの追加を無効化してもよい。
【００７５】
副セル調整部１１４４は、あるセルについての統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整の対象となるセルから、そのセルを副セルとして追加しているUEの通信量を示す情報を受信し、通信量に基づいて、通信量がより少ないUEについて、より先に副セルの追加を無効化してもよい。通信量としては、平均伝送レート、総通信量、無線ベアラの使用レートなどを使用してよい。
【００７６】
副セル調整部１１４４は、あるセルについての統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整の対象となるセルから、そのセルを副セルとして追加しているUEの副セルの受信品質を示す情報（例えばチャネル品質インジケータ）を受信し、受信品質に基づいて、受信品質がより悪い副セルについて、より先に副セルの追加を無効化してもよい。
【００７７】
副セル調整部１１４４は、上記の基準のいずれかを組み合わせた基準で、副セル追加を無効化する対象となるまたは無効化すべき副セル追加を選択することができる。
【００７８】
例えば、副セル調整部１１４４は、あるセルについての統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整の対象となるそのセルを副セルとして追加している複数のUEの非間欠受信状態から間欠受信状態に遷移してからの経過時間に基づいて、経過時間がより長いUEについて、より先に副セルの追加を無効化し、経過時間が等しい複数のUEに関しては、それらのUEのうち、VoLTEの呼を利用しているUEについて、他のUEのための副セルの追加より先に副セルの追加を無効化してもよい。また、副セル調整部１１４４は、あるセルについての統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整の対象となるそのセルを副セルとして追加している複数のUEの非間欠受信状態から間欠受信状態に遷移してからの経過時間に基づいて、経過時間がより長いUEについて、より先に副セルの追加を無効化する第１の無効化処理を実行し、第１の無効化処理で統計量が第２の閾値以下に減少しない場合には、残りのUEのうち、VoLTEの呼を利用しているUEについて、他のUEのための副セルの追加より先に副セルの追加を無効化する第２の無効化処理を実行してもよい。
【００７９】
副セル調整部１１４４は、あるセルについての統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整の対象となるそのセルを副セルとして追加している複数のUEの非間欠受信状態から間欠受信状態に遷移してからの経過時間に基づいて、経過時間がより長いUEについて、より先に副セルの追加を無効化し、経過時間が等しい複数のUEに関しては、それらのUEの追加された副セルの数に基づいて、副セルの数がより大きいUEについて、より先に副セルの追加を無効化してもよい。副セル調整部１１４４は、あるセルについての統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整の対象となるそのセルを副セルとして追加している複数のUEの非間欠受信状態から間欠受信状態に遷移してからの経過時間に基づいて、経過時間がより長いUEについて、より先に副セルの追加を無効化する第１の無効化処理を実行し、第１の無効化処理で統計量が第２の閾値以下に減少しない場合には、残りのUEのうち、それらのUEの追加された副セルの数に基づいて、副セルの数がより大きいUEについて、より先に副セルの追加を無効化する第２の無効化処理を実行してもよい。
【００８０】
副セル調整部１１４４は、あるセルについての統計量が第１の閾値に到達すると、副セル調整の対象となるそのセルを副セルとして追加している複数のUEのうち、VoLTEの呼を利用しているUEについて、他のUEのための副セルの追加より先に副セルの追加を無効化する第１の無効化処理を実行し、第１の無効化処理で統計量が第２の閾値以下に減少しない場合には、残りのUE（VoLTEの呼を利用していない複数のUE）の追加された副セルの数に基づいて、副セルの数がより大きいUEについて、より先に副セルの追加を無効化する第２の無効化処理を実行してもよい。
【００８１】
他の変形
eNB１１０およびUE１３０において、ＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばFPGA（Field Programmable Gate Array），DSP（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
【００８２】
以上の実施の形態では、eNBにおけるSCellを追加すべきかの判断は、一例として、UEから報告された受信品質に基づいている。但し、eNBにおけるSCellを追加すべきかの判断は、UEから報告された受信品質に代えて、eNBのハードウェアリソースの量、各周波数帯の使用状況、または予め設定されたキャリアアグリゲーションにおけるセル追加の動作基準に基づいてもよい。または、これらと受信品質と組み合わせた基準でSCellの追加要否を判断してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１１０  eNB（無線基地局）、１１１，１１２，１１３  セル、１１４  主制御部、１１４２  統計量計算部、１１４４  副セル調整部、１１４  無線送信部、１１５  無線受信部、１１６  基地局間通信インターフェース、１２２  制御部、１２２２  測定指示部、１２２４  報告受信部、１２２６  副セル追加指示部、１２２８  周波数帯変更指示部、１３０  ユーザ装置（UE）、１３２  無線送信部、１３４  無線受信部、１３６  制御部、１３６０  測定指示受信部、１３６４  受信品質測定部、１３６６  報告送信部、１３６９  副セル追加指示受信部、１３７０  副セル追加部。
【要約】
【課題】複数のユーザ装置への副セルの追加により生ずるセルでのリソースの過度な消費を制限する。
【解決手段】無線基地局は、所定の条件が満たされる場合に、無線基地局が管理するセルをユーザ装置にとっての副セルとして追加するための副セル追加指示をユーザ装置に送信する。無線基地局は、セルを使用しうるユーザ装置の数に関する統計量を計算し、統計量が第１の閾値に到達すると、副セル追加指示の送信を制限すること、および複数のユーザ装置に追加された副セルの少なくともいずれかの追加を無効化することの少なくともいずれかを行う。
【選択図】図６【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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