(57)【要約】【課題】キャリアアグリゲーションを伴う無線通信において個々のコンポーネントキャリアごとにハンドオーバ手続を進めること。【解決手段】複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で無線通信している端末装置による第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバのための方法であって、前記第１の基地局から前記端末装置へ、前記複数のコンポーネントキャリアのうち前記第２の基地局によりハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を送信するステップと、前記端末装置から前記第２の基地局へ、前記ハンドオーバ命令への応答としてコンポーネントキャリアごとにアクセスを試行するステップと、を含む方法を提供する。【選択図】図８Ａ
2011097443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で無線通信している端末装置による第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバのための方法であって：
前記第１の基地局から前記端末装置へ、前記複数のコンポーネントキャリアのうち前記第２の基地局によりハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を送信するステップと；
前記端末装置から前記第２の基地局へ、前記ハンドオーバ命令への応答としてコンポーネントキャリアごとにアクセスを試行するステップと；
を含む方法。
【請求項２】
前記端末装置から前記第１の基地局へ、前記複数のコンポーネントキャリアの全体について１つのメジャメントレポートを送信するステップ、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記端末装置から前記第１の基地局へ、前記複数のコンポーネントキャリアのそれぞれについて１つずつのメジャメントレポートを送信するステップ、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の基地局から前記第２の基地局へ、前記複数のコンポーネントキャリアの全体について１つのハンドオーバ要求を送信するステップ、
をさらに含み、
前記ハンドオーバ要求は、新たな通信チャネルに含まれるべきコンポーネントキャリアの数を示す情報を有する、
請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の基地局から前記第２の基地局へ、前記複数のコンポーネントキャリアのそれぞれについて１つずつのハンドオーバ要求を送信するステップ、
をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の基地局から前記第１の基地局へ、前記複数のコンポーネントキャリアのうちハンドオーバを承認するコンポーネントキャリアの数を通知するステップ、
をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記ハンドオーバ要求は、ハンドオーバ後の前記端末装置と前記第２の基地局との間の通信チャネルを構成すべきコンポーネントキャリアの配置に関する情報をさらに有する、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の基地局から前記端末装置へ、前記ハンドオーバ命令への応答として形成された通信チャネルを介して、前記複数のコンポーネントキャリアのうちハンドオーバが完了していないコンポーネントキャリアについてのハンドオーバを指示する拡張されたハンドオーバ命令を送信するステップ、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で基地局との間の無線通信を行う無線通信部と；
前記無線通信部の第１の基地局から第２の基地局へハンドオーバを制御する制御部と；
を備え、
前記制御部は、前記複数のコンポーネントキャリアのうち前記第２の基地局によりハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を前記無線通信部を介して前記第１の基地局から受信した後、当該ハンドオーバ命令への応答として前記第２の基地局へのアクセスをコンポーネントキャリアごとに前記無線通信部に試行させる、
端末装置。
【請求項１０】
複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で端末装置との間の無線通信を行う無線通信部と；
前記端末装置によるハンドオーバを制御する制御部と；
を備え、
前記制御部は、前記端末装置による他の基地局へのハンドオーバの実行を決定した後、前記複数のコンポーネントキャリアのうち前記他の基地局によりハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を前記無線通信部を介して前記端末装置へ送信する、
基地局。
【請求項１１】
複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で無線通信を行う端末装置と、
前記通信チャネル上で前記端末装置に通信サービスを提供している第１の基地局と、
前記端末装置による前記第１の基地局からのハンドオーバのターゲットとなる第２の基地局と、
を含む無線通信システムであって：
前記第１の基地局は、前記端末装置による前記第１の基地局から前記第２の基地局へのハンドオーバの実行を決定した後、前記複数のコンポーネントキャリアのうち前記第２の基地局によりハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を前記端末装置へ送信し、
前記端末装置は、前記ハンドオーバ命令への応答としてコンポーネントキャリアごとに前記第２の基地局へのアクセスを試行する、
無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドオーバのための方法、端末装置、基地局及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（Third  Generation  Partnership  Project）において討議されている次世代セルラー通信規格であるＬＴＥ−Ａ（Long  Term  Evolution−Advanced）では、キャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier  Aggregation）と呼ばれる技術を導入することが検討されている。キャリアアグリゲーションとは、端末装置（ＵＥ：User  Equipment）と基地局（ＢＳ：Base  Station、又はｅＮＢ：evolved  Node  B）との間の通信チャネルを、例えばＬＴＥにおいてサポートされる周波数帯を複数統合することにより形成し、通信のスループットを向上させる技術である。キャリアアグリゲーションにより形成される１つの通信チャネルに含まれる個々の周波数帯を、コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component  Carrier）という。ＬＴＥにおいて使用可能な周波数帯の帯域幅は１．４ＭＨｚ、３．０ＭＨｚ、５．０ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ又は２０ＭＨｚである。従って、例えば、２０ＭＨｚの周波数帯をコンポーネントキャリアとして５つアグリゲーションすると、合計で１００ＭＨｚの通信チャネルを形成することができる。
【０００３】
キャリアアグリゲーションにおいて１つの通信チャネルに含まれるコンポーネントキャリアは、必ずしも周波数方向に互いに隣接していなくてよい。コンポーネントキャリアを周波数方向に隣接して配置するモードを、隣接（Contiguous）モードという。また、コンポーネントキャリアを隣接させることなく配置するモードを、非隣接（Non-contiguous）モードという。
【０００４】
また、キャリアアグリゲーションにおいてアップリンクにおけるコンポーネントキャリア数とダウンリンクにおけるコンポーネントキャリア数とは、必ずしも等しくなくてよい。アップリンクにおけるコンポーネントキャリア数とダウンリンクにおけるコンポーネントキャリア数とが等しいモードを、シンメトリックモードという。また、アップリンクにおけるコンポーネントキャリア数とダウンリンクにおけるコンポーネントキャリア数とが等しくないモードを、アシンメトリックモードという。例えば、アップリンクにおいて２つのコンポーネントキャリア、ダウンリンクにおいて３つのコンポーネントキャリアを使用する場合には、アシンメトリックなキャリアアグリゲーションであるということができる。
【０００５】
さらに、ＬＴＥでは、複信方式としてＦＤＤ（Frequency  Division  Duplex：周波数分割複信）及びＴＤＤ（Time  Division  Duplex：時分割複信）のいずれかを用いることができる。このうち、ＦＤＤの場合には各コンポーネントキャリアのリンクの向き（アップリンク又はダウンリンク）が時間的に変化しないため、ＴＤＤと比べてＦＤＤの方がキャリアアグリゲーションには適している。
【０００６】
一方、セルラー通信規格において端末装置の移動性（mobility）を実現するための基本的な技術であるハンドオーバは、ＬＴＥ−Ａにおける重要なテーマの１つでもある。ＬＴＥでは、端末装置は、サービング基地局（接続中の基地局）との間の通信品質、及び周辺の基地局との間の通信品質をそれぞれ測定し、その測定結果（measurements）を含むメジャメントレポート（measurement  report）をサービング基地局へ送信する。次に、メジャメントレポートを受信したサービング基地局は、レポートに含まれる測定結果に基づいてハンドオーバを実行すべきか否かを決定する。そして、ハンドオーバを実行すべきであると決定されると、ソース基地局（ハンドオーバ前のサービング基地局）、端末装置、及びターゲット基地局（ハンドオーバ後のサービング基地局）の間で、所定の手続に従ってハンドオーバが行われる（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２３２２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信においてハンドオーバの手続をどのように進めるべきかについて具体的に検討した事例は未だ報告されていない。
【０００９】
例えば、複数のコンポーネントキャリアにより構成される通信チャネルについてハンドオーバを実行しようとしても、ターゲット基地局において必ずしもソース基地局と同等のコンポーネントキャリア数を確保できるとは限らない。この場合に、ソース基地局と同等のコンポーネントキャリア数が確保されるまでターゲット基地局によりハンドオーバが承認されないとすれば、ハンドオーバの遅延により通信に支障が生じ得る。これに対し、個々のコンポーネントキャリアごとにハンドオーバ手続を進めることができれば、ターゲット基地局において確保し得る数のコンポーネントキャリアについて早期にハンドオーバを完了させることができる。
【００１０】
そこで、本発明は、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信において個々のコンポーネントキャリアごとにハンドオーバ手続を進めることのできる、新規かつ改良されたハンドオーバのための方法、端末装置、基地局及び無線通信システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のある実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で無線通信している端末装置による第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバのための方法であって、上記第１の基地局から上記端末装置へ、上記複数のコンポーネントキャリアのうち上記第２の基地局によりハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を送信するステップと、上記端末装置から上記第２の基地局へ、上記ハンドオーバ命令への応答としてコンポーネントキャリアごとにアクセスを試行するステップと、を含む方法が提供される。
【００１２】
また、上記端末装置から上記第１の基地局へ、上記複数のコンポーネントキャリアの全体について１つのメジャメントレポートを送信するステップ、をさらに含んでもよい。
【００１３】
また、上記端末装置から上記第１の基地局へ、上記複数のコンポーネントキャリアのそれぞれについて１つずつのメジャメントレポートを送信するステップ、をさらに含んでもよい。
【００１４】
また、上記第１の基地局から上記第２の基地局へ、上記複数のコンポーネントキャリアの全体について１つのハンドオーバ要求を送信するステップ、をさらに含み、上記ハンドオーバ要求は、新たな通信チャネルに含まれるべきコンポーネントキャリアの数を示す情報を有してもよい。
【００１５】
また、上記第１の基地局から上記第２の基地局へ、上記複数のコンポーネントキャリアのそれぞれについて１つずつのハンドオーバ要求を送信するステップ、をさらに含んでもよい。
【００１６】
また、上記第２の基地局から上記第１の基地局へ、上記複数のコンポーネントキャリアのうちハンドオーバを承認するコンポーネントキャリアの数を通知するステップ、をさらに含んでもよい。
【００１７】
また、上記ハンドオーバ要求は、ハンドオーバ後の上記端末装置と上記第２の基地局との間の通信チャネルを構成すべきコンポーネントキャリアの配置に関する情報をさらに有してもよい。
【００１８】
また、上記第２の基地局から上記端末装置へ、上記ハンドオーバ命令への応答として形成された通信チャネルを介して、上記複数のコンポーネントキャリアのうちハンドオーバが完了していないコンポーネントキャリアについてのハンドオーバを指示する拡張されたハンドオーバ命令を送信するステップ、をさらに含んでもよい。
【００１９】
また、本発明の別の実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で基地局との間の無線通信を行う無線通信部と、上記無線通信部の第１の基地局から第２の基地局へハンドオーバを制御する制御部と、を備え、上記制御部は、上記複数のコンポーネントキャリアのうち上記第２の基地局によりハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を上記無線通信部を介して上記第１の基地局から受信した後、当該ハンドオーバ命令への応答として上記第２の基地局へのアクセスをコンポーネントキャリアごとに上記無線通信部に試行させる、端末装置が提供される。
【００２０】
また、本発明の別の実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で端末装置との間の無線通信を行う無線通信部と、上記端末装置によるハンドオーバを制御する制御部と、を備え、上記制御部は、上記端末装置による他の基地局へのハンドオーバの実行を決定した後、上記複数のコンポーネントキャリアのうち上記他の基地局によりハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を上記無線通信部を介して上記端末装置へ送信する、基地局が提供される。
【００２１】
また、本発明の別の実施形態によれば、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で無線通信を行う端末装置と、上記通信チャネル上で上記端末装置に通信サービスを提供している第１の基地局と、上記端末装置による上記第１の基地局からのハンドオーバのターゲットとなる第２の基地局と、を含む無線通信システムであって、上記第１の基地局は、上記端末装置による上記第１の基地局から上記第２の基地局へのハンドオーバの実行を決定した後、上記複数のコンポーネントキャリアのうち上記第２の基地局によりハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を上記端末装置へ送信し、上記端末装置は、上記ハンドオーバ命令への応答としてコンポーネントキャリアごとに上記第２の基地局へのアクセスを試行する、無線通信システムが提供される。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明に係るハンドオーバのための方法、端末装置、基地局及び無線通信システムによれば、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信において個々のコンポーネントキャリアごとにハンドオーバ手続を進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一般的なハンドオーバ手続の流れを説明するためのシーケンス図である。
【図２】通信リソースの構成の一例について説明するための説明図である。
【図３Ａ】従来の無線通信におけるハンドオーバについて説明するための説明図である。
【図３Ｂ】キャリアアグリゲーションを伴う無線通信における一般的なハンドオーバについて説明するための説明図である。
【図３Ｃ】キャリアアグリゲーションを伴う無線通信における本発明の一実施形態に係る好適なハンドオーバについて説明するための説明図である。
【図４】一実施形態に係る無線通信システムの概要を示す模式図である。
【図５】一実施形態に係る端末装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】一実施形態に係る無線通信部の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図７】一実施形態に係る基地局の構成の一例を示すブロック図である。
【図８Ａ】第１のシナリオに係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図の前半部である。
【図８Ｂ】第１のシナリオに係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図の後半部である。
【図９】第２のシナリオに係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図の前半部である。
【図１０Ａ】第３のシナリオに係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図の前半部である。
【図１０Ｂ】第３のシナリオに係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図の後半部である。
【図１１】第４のシナリオに係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図の後半部である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付すことにより重複説明を省略する。
【００２５】
また、以下の順序にしたがって当該「発明を実施するための形態」を説明する。
１．関連技術の説明
１−１．ハンドオーバ手続
１−２．通信リソースの構成
１−３．課題の説明
２．無線通信システムの概要
３．一実施形態に係る装置の構成
３−１．端末装置の構成例
３−２．基地局の構成例
４．処理の流れ
４−１．第１のシナリオ
４−２．第２のシナリオ
４−３．第３のシナリオ
４−４．第４のシナリオ
４−５．メッセージの構成例
５．まとめ
【００２６】
＜１．関連技術の説明＞
［１−１．ハンドオーバ手続］
まず、図１及び図２を参照しながら、本発明に関連する技術について説明する。図１は、一般的なハンドオーバ手続の一例として、キャリアアグリゲーションを伴わない無線通信におけるＬＴＥに準拠したハンドオーバ手続の流れを示している。ここでは、ハンドオーバ手続に、端末装置（ＵＥ）、ソース基地局（Source  eNB）、ターゲット基地局（Target  eNB）及びＭＭＥ（Mobility  Management  Entity（移動性管理エンティティ））が関与する。
【００２７】
ハンドオーバの前段階として、まず、端末装置は、端末装置とソース基地局との間の通信チャネルのチャネル品質をソース基地局にレポートする（ステップＳ２）。チャネル品質のレポートは定期的に行われてもよく、又は予め決定された基準値をチャネル品質が下回ったことを契機として行われてもよい。端末装置は、ソース基地局からのダウンリンクチャネルに含まれるリファレンス信号を受信することにより、ソース基地局との間の通信チャネルのチャネル品質を測定することができる。
【００２８】
次に、ソース基地局は、端末装置から受信した品質レポートに基づいてメジャメントの要否を判定し、メジャメントが必要である場合には、端末装置にメジャメントギャップを割り当てる（ステップＳ４）。
【００２９】
次に、端末装置は、割り当てられたメジャメントギャップの期間に、周辺の基地局からのダウンリンクチャネルを探索する（即ち、セルサーチを行う）（ステップＳ１２）。なお、端末装置は、予めソース基地局から提供されるリストに従って、探索すべき周辺の基地局を知ることができる。
【００３０】
次に、端末装置は、ダウンリンクチャネルとの同期を獲得すると、当該ダウンリンクチャネルに含まれるリファレンス信号を用いて、メジャメントを行う（ステップＳ１４）。この間、ソース基地局は、端末装置によるデータ伝送が発生しないように、端末装置に関連するデータ通信の割り当てを制限する。
【００３１】
メジャメントを終えた端末装置は、メジャメントの結果を含むメジャメントレポートをソース基地局へ送信する（ステップＳ２２）。メジャメントレポートに含まれるメジャメントの結果は、複数回のメジャメントにわたっての測定値の平均値又は代表値などであってもよい。また、メジャメントの結果には、複数の周波数帯についてのデータが含まれてもよい。
【００３２】
メジャメントレポートを受信したソース基地局は、メジャメントレポートの内容に基づいて、ハンドオーバを実行すべきか否かを判定する。例えば、ソース基地局のチャネル品質よりも周辺の他の基地局のチャネル品質が予め決定された閾値以上に良好である場合には、ハンドオーバが必要であると判定され得る。その場合、ソース基地局は、当該他の基地局をターゲット基地局としてハンドオーバ手続を進めることを決定し、ハンドオーバ要求メッセージ（Handover  Request）をターゲット基地局へ送信する（ステップＳ２４）。
【００３３】
ハンドオーバ要求メッセージを受信したターゲット基地局は、自ら提供している通信サービスの空き状況などに応じて、端末装置を受入れることが可能か否かを判定する。そして、端末装置を受入れることが可能である場合には、ターゲット基地局は、ハンドオーバ承認メッセージ（Handover  Request  Confirm）をソース基地局へ送信する（ステップＳ２６）。
【００３４】
ハンドオーバ承認メッセージを受信したソース基地局は、端末装置にハンドオーバ命令（Handover  Command）を送信する（ステップＳ２８）。そうすると、端末装置は、ターゲット基地局のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する（ステップＳ３２）。次に、端末装置は、所定の時間スロットに設けられるランダムアクセスチャネルを使用して、ターゲット基地局にランダムアクセスを行う（ステップＳ３４）。この間、ソース基地局は、端末装置宛てに届くデータをターゲット基地局へ転送する（ステップＳ３６）。そして、端末装置は、ランダムアクセスが成功すると、ハンドオーバ完了メッセージ（Handover  Complete）をターゲット基地局へ送信する（ステップＳ４２）。
【００３５】
ハンドオーバ完了メッセージを受信したターゲット基地局は、ＭＭＥに端末装置についてのルート更新を要求する（ステップＳ４４）。ＭＭＥがユーザデータのルートを更新することにより、端末装置が新たな基地局（即ち、ターゲット基地局）を介して他の装置と通信をすることが可能となる。そして、ターゲット基地局は、端末装置に確認応答（Acknowledgement）を送信する（ステップＳ４６）。それにより、一連のハンドオーバ手続が終了する。
【００３６】
［１−２．通信リソースの構成］
図２は、本発明を適用可能な通信リソースの構成の一例として、ＬＴＥにおける通信リソースの構成を示している。図２を参照すると、ＬＴＥにおける通信リソースは、時間方向において、１０ｍｓｅｃの長さを有する個々のラジオフレームに分割される。さらに、１ラジオフレームは１０個のサブフレームを含み、１つのサブフレームは２つの０．５ｍｓスロットから構成される。ＬＴＥでは、時間方向においてはこのサブフレームが、各端末装置への通信リソースの割り当ての１単位となる。かかる１単位を、リソースブロック（Resource  Block）という。１つのリソースブロックは、周波数方向においては、１２本のサブキャリアを含む。即ち、１つのリソースブロックは、時間−周波数領域において、１ｍｓｅｃ×１２サブキャリアのサイズを有する。同じ帯域幅、同じ時間長の中では、より多くのリソースブロックがデータ通信のために割り当てられるほど、データ通信のスループットは大きくなる。また、このような通信リソースの構成において、所定の周波数帯の一部のラジオフレームは、ランダムアクセスチャネルとして予約される。ランダムアクセスチャネルは、例えば、アイドル状態からアクティブ状態に移行した端末装置による基地局へのアクセス、又はハンドオーバ手続におけるターゲット基地局への初回のアクセスのために用いられ得る。
【００３７】
［１−３．課題の説明］
次に、図３Ａ〜図３Ｃを用いて、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信におけるハンドオーバの手続に関する課題について説明する。
【００３８】
まず、図３Ａは、従来の無線通信におけるハンドオーバについて説明するための説明図である。図３Ａを参照すると、ハンドオーバ前にソース基地局（Source  eNB）において使用されていた周波数帯ＣＣ１が、ハンドオーバ後にターゲット基地局（Target  eNB）の周波数帯ＣＣ１´へ移動している。この場合のハンドオーバは、例えば、図１を用いて説明した手続に従って行われ得る。なお、ハンドオーバ前の周波数帯とハンドオーバ後の周波数帯との間で、周波数軸上での位置が異なっていてもよい。
【００３９】
また、図３Ｂは、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信における一般的なハンドオーバについて説明するための説明図である。図３Ｂを参照すると、ハンドオーバ前にソース基地局において使用されていたコンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３が、ハンドオーバ後にターゲット基地局のコンポーネントキャリアＣＣ１´〜ＣＣ３´へ移動している。この場合のハンドオーバもまた、例えば、図１を用いて説明した手続に従って行われ得る。しかし、この場合、ハンドオーバが必要となった時点で、常にターゲット基地局においてソース基地局と同等のコンポーネントキャリア数（図３Ｂの例では３つ）を確保できるとは限らない。そのため、ソース基地局と同等のコンポーネントキャリア数が確保されるまでターゲット基地局からハンドオーバ承認メッセージが送信されないことにより、ハンドオーバが遅延し得る。また、特定のコンポーネントキャリアについてのみ接続先を他の基地局に変えることも困難である。
【００４０】
図３Ｃは、後に説明する本発明の一実施形態において実現され得る、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信における好適なハンドオーバについて説明するための説明図である。図３Ｃを参照すると、ハンドオーバは、段階的に実行されている。即ち、ハンドオーバ前にソース基地局において使用されていたコンポーネントキャリアＣＣ１〜ＣＣ３のうちコンポーネントキャリアＣＣ１及びＣＣ２が、ターゲット基地局のコンポーネントキャリアＣＣ１´及びＣＣ２´へ移動している。その後、残りのコンポーネントキャリアＣＣ３が、ターゲット基地局のコンポーネントキャリアＣＣ３´へ移動している。なお、コンポーネントキャリアのハンドオーバの順序は、かかる例に限定されず、いかなる順序であってもよい。このように、コンポーネントキャリアごとにハンドオーバ手続を進めることができれば、ターゲット基地局において確保し得る数のコンポーネントキャリアについて早期にハンドオーバを完了させることができる。その結果、ハンドオーバの遅延により通信に支障が生じることが回避される。また、周波数選択性フェージングを原因とする一部のコンポーネントキャリアについての通信品質の劣化を防ぐために、特定のコンポーネントキャリアについてのみ接続先を他の基地局に変えることも可能である。そこで、次節より、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信において個々のコンポーネントキャリアごとにハンドオーバ手続を進めることのできる本発明の一実施形態について具体的に説明する。
【００４１】
＜２．無線通信システムの概要＞
図４は、本発明の一実施形態に係る無線通信システム１の概要を示す模式図である。図４を参照すると、無線通信システム１は、端末装置１００、基地局２００ａ及び基地局２００ｂを含む。このうち、基地局２００ａが端末装置１００についてのサービング基地局であるものとする。
【００４２】
端末装置１００は、基地局２００ａにより無線通信サービスが提供されるセル２０２ａの内部に位置している。端末装置１００は、複数のコンポーネントキャリアを統合することにより（即ち、キャリアアグリゲーションにより）形成される通信チャネル上で、基地局２００ａを介して他の端末装置（図示せず）との間でデータ通信を行うことができる。但し、端末装置１００と基地局２００ａとの間の距離は近くないため、端末装置１００にとってハンドオーバが必要となる可能性がある。さらに、端末装置１００は、基地局２００ｂにより無線通信サービスが提供されるセル２０２ｂの内部に位置している。従って、基地局２００ｂは、端末装置１００のハンドオーバのためのターゲット基地局の候補となり得る。
【００４３】
基地局２００ａは、バックホールリンク（例えばＸ２インタフェース）を介して、基地局２００ｂとの間で通信することができる。基地局２００ａと基地局２００ｂとの間では、例えば、図１を用いて説明したようなハンドオーバ手続における各種メッセージ、又は各セルに属す端末装置についてのスケジューリング情報などが送受信され得る。さらに、基地局２００ａ及び基地局２００ｂは、例えばＳ１インタフェースを介して上位ノードであるＭＭＥと通信することもできる。
【００４４】
なお、本明細書のこれ以降の説明において、特に基地局２００ａ及び２００ｂを相互に区別する必要がない場合には、符号の末尾のアルファベットを省略してこれらを基地局２００と総称する。その他の構成要素についても同様とする。
【００４５】
＜３．一実施形態に係る装置の構成＞
以下、図５〜図７を用いて、本発明の一実施形態に係る無線通信システム１に含まれる端末装置１００及び基地局２００の構成の一例について説明する。
【００４６】
［３−１．端末装置の構成例］
図５は、本実施形態に係る端末装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図５を参照すると、端末装置１００は、無線通信部１１０、信号処理部１５０、制御部１６０及び測定部１７０を備える。
【００４７】
（無線通信部）
無線通信部１１０は、キャリアアグリゲーション技術を用いて複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で、基地局２００との間の無線通信を行う。
【００４８】
図６は、無線通信部１１０のより詳細な構成の一例を示すブロック図である。図６を参照すると、無線通信部１１０は、アンテナ１１２、スイッチ１１４、ＬＮＡ（Low  Noise  Amplifier）１２０、複数のダウンコンバータ１２２ａ〜１２２ｃ、複数のフィルタ１２４ａ〜１２４ｃ、複数のＡＤＣ（Analogue  to  Digital  Convertor）１２６ａ〜１２６ｃ、復調部１２８、変調部１３０、複数のＤＡＣ（Digital  to  Analogue  Convertor）１３２ａ〜１３２ｃ、さらなる複数のフィルタ１３４ａ〜１３４ｃ、複数のアップコンバータ１３６ａ〜１３６ｃ、合成器１３８、及びＰＡ（Power  Amplifier）１４０を含む。
【００４９】
アンテナ１１２は、基地局２００から送信される無線信号を受信すると、スイッチ１１４を介して受信信号をＬＮＡ１２０へ出力する。ＬＮＡ１２０は、受信信号を増幅する。ダウンコンバータ１２２ａ及びフィルタ１２４ａは、ＬＮＡ１２０により増幅された受信信号から、第１のコンポーネントキャリア（ＣＣ１）のベースバンド信号を分離する。そして、分離された当該ベースバンド信号は、ＡＤＣ１２６ａによりデジタル信号に変換され、復調部１２８へ出力される。同様に、ダウンコンバータ１２２ｂ及びフィルタ１２４ｂは、ＬＮＡ１２０により増幅された受信信号から、第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）のベースバンド信号を分離する。そして、分離された当該ベースバンド信号は、ＡＤＣ１２６ｂによりデジタル信号に変換され、復調部１２８へ出力される。また、ダウンコンバータ１２２ｃ及びフィルタ１２４ｃは、ＬＮＡ１２０により増幅された受信信号から、第３のコンポーネントキャリア（ＣＣ３）のベースバンド信号を分離する。そして、分離された当該ベースバンド信号は、ＡＤＣ１２６ｃによりデジタル信号に変換され、復調部１２８へ出力される。その後、復調部１２８は、各コンポーネントキャリアのベースバンド信号を復調することによりデータ信号を生成し、当該データ信号を信号処理部１５０へ出力する。
【００５０】
また、信号処理部１５０からデータ信号が入力されると、変調部１３０は、当該データ信号を変調し、コンポーネントキャリアごとのベースバンド信号を生成する。それらベースバンド信号のうち、第１のコンポーネントキャリア（ＣＣ１）のベースバンド信号は、ＤＡＣ１３２ａにより、アナログ信号に変換される。そして、フィルタ１３４ａ及びアップコンバータ１３６ａにより、当該アナログ信号から、送信信号のうちの第１のコンポーネントキャリアに対応する周波数成分が生成される。同様に、第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）のベースバンド信号は、ＤＡＣ１３２ｂにより、アナログ信号に変換される。そして、フィルタ１３４ｂ及びアップコンバータ１３６ｂにより、当該アナログ信号から、送信信号のうちの第２のコンポーネントキャリアに対応する周波数成分が生成される。また、第３のコンポーネントキャリア（ＣＣ３）のベースバンド信号は、ＤＡＣ１３２ｃにより、アナログ信号に変換される。そして、フィルタ１３４ｃ及びアップコンバータ１３６ｃにより、当該アナログ信号から、送信信号のうちの第３のコンポーネントキャリアに対応する周波数成分が生成される。その後、生成された３つのコンポーネントキャリアに対応する周波数成分が合成器１３８により合成され、送信信号が形成される。ＰＡ１４０は、かかる送信信号を増幅し、スイッチ１１４を介してアンテナ１１２へ出力する。そして、アンテナ１１２は、当該送信信号を無線信号として基地局２００へ送信する。
【００５１】
なお、図６では、無線通信部１１０が３つのコンポーネントキャリアを扱う例について説明したが、無線通信部１１０が扱うコンポーネントキャリアの数は、２つであってもよく、又は４つ以上であってもよい。
【００５２】
また、無線通信部１１０は、図６の例のようにアナログ領域で各コンポーネントキャリアの信号を処理する代わりに、デジタル領域で各コンポーネントキャリアの信号を処理してもよい。後者の場合、受信時においては、１つのＡＤＣにより変換されたデジタル信号が、デジタルフィルタにより各コンポーネントキャリアの信号に分離される。また、送信時においては、各コンポーネントキャリアのデジタル信号が周波数変換され及び合成された後、１つのＤＡＣでアナログ信号に変換される。一般に、アナログ領域で各コンポーネントキャリアの信号を処理する場合には、ＡＤＣ及びＤＡＣの負荷がより少ない。一方、デジタル領域で各コンポーネントキャリアの信号を処理する場合には、ＡＤ／ＤＡ変換のためのサンプリング周波数が高くなるため、ＡＤＣ及びＤＡＣの負荷が増大し得る。
【００５３】
（信号処理部）
図５に戻り、端末装置１００の構成の一例についての説明を継続する。
【００５４】
信号処理部１５０は、無線通信部１１０から入力される復調後のデータ信号について、デインターリーブ、復号及び誤り訂正などの信号処理を行う。そして、信号処理部１５０は、処理後のデータ信号を上位レイヤへ出力する。また、信号処理部１５０は、上位レイヤから入力されるデータ信号について、符号化及びインターリーブなどの信号処理を行う。そして、信号処理部１５０は、処理後のデータ信号を、無線通信部１１０へ出力する。
【００５５】
（制御部）
制御部１６０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）又はＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などの処理装置を用いて、端末装置１００の機能全般を制御する。例えば、制御部１６０は、無線通信部１１０が基地局２００から受信するスケジューリング情報に従って、無線通信部１１０によるデータ通信のタイミングを制御する。また、制御部１６０は、測定部１７０にサービング基地局である基地局２００からのリファレンス信号を用いてチャネル品質を測定させ、チャネル品質レポートを、無線通信部１１０を介して基地局２００へ送信する。また、制御部１６０は、基地局２００により割り当てられるメジャメントギャップの期間に、測定部１７０にメジャメントを実行させる。さらに、本実施形態において、制御部１６０は、端末装置１００と基地局２００との間のハンドオーバ手続を次節において例示する４つのシナリオのいずれかに従って進行させることにより、コンポーネントキャリアごとのハンドオーバを実現する。
【００５６】
（測定部）
測定部１７０は、例えば、制御部１６０からの制御に従い、基地局２００からのリファレンス信号を用いてコンポーネントキャリアごとのチャネル品質を測定する。また、測定部１７０は、基地局２００により割り当てられるメジャメントギャップを用いて、コンポーネントキャリアごとにハンドオーバのためのメジャメントを実行する。測定部１７０が実行したメジャメントの結果は、制御部１６０によりメジャメントレポートのための所定のフォーマットに整形され、無線通信部１１０を介して基地局２００へ送信される。その後、基地局２００により、当該メジャメントレポートに基づいて、端末装置１００についてハンドオーバを実行すべきか否かが判定される。
【００５７】
［３−２．基地局の構成例］
図７は、本実施形態に係る基地局２００の構成の一例を示すブロック図である。図７を参照すると、基地局２００は、無線通信部２１０、インタフェース部２５０、コンポーネントキャリア（ＣＣ）管理部２６０及び制御部２８０を備える。
【００５８】
（無線通信部）
無線通信部２１０の具体的な構成は、サポートすべきコンポーネントキャリア数及び処理性能の要件等が異なるものの、図６を用いて説明した端末装置１００の無線通信部１１０の構成と類似してよい。無線通信部２１０は、キャリアアグリゲーション技術を用いて複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で、端末装置との間の無線通信を行う。
【００５９】
（インタフェース部）
インタフェース部２５０は、例えば、図４に例示したＳ１インタフェースを介して、無線通信部２１０及び制御部２８０と上位ノードとの間の通信を仲介する。また、インタフェース部２５０は、例えば、図４に例示したＸ２インタフェースを介して、無線通信部２１０及び制御部２８０と他の基地局との間の通信を仲介する。
【００６０】
（ＣＣ管理部）
ＣＣ管理部２６０は、基地局２００のセルに属している端末装置ごとに、各端末装置がどのコンポーネントキャリアを使用して通信をしているかを表すデータを保持する。かかるデータは、新たな端末装置が基地局２００のセルに参加した際、又は既存の端末装置がコンポーネントキャリアを変更した際に、制御部２８０により更新され得る。従って、制御部２８０は、ＣＣ管理部２６０により保持されているデータを参照することにより、端末装置１００がどのコンポーネントキャリアを使用しているかを知ることができる。
【００６１】
（制御部）
制御部２８０は、ＣＰＵ又はＤＳＰなどの処理装置を用いて、基地局２００の機能全般を制御する。例えば、本実施形態において、制御部２８０は、端末装置１００と基地局２００との間のハンドオーバ手続を次節において例示する４つのシナリオのいずれかに従って進行させることにより、コンポーネントキャリアごとのハンドオーバを実現する。
【００６２】
＜４．処理の流れ＞
以下、図８Ａ〜図１１を用いて、本実施形態の第１〜第４のシナリオに係る各ハンドオーバ手続について説明する。なお、第１〜第４のシナリオを通して、端末装置１００、ソース基地局である基地局２００ａ及びターゲット基地局である基地局２００ｂの間でハンドオーバ手続が行われるものとする。また、ハンドオーバ手続の開始前に、端末装置１００は３つのコンポーネントキャリアを使用して無線通信しているものとする。また、図１に例示した一般的なハンドオーバ手続のうち端末装置におけるメジャメントまでの手続（ステップＳ２〜ステップＳ１４）については特別な相違点が無いため、その説明を省略する。
【００６３】
［４−１．第１のシナリオ］
図８Ａ及び図８Ｂは、本実施形態の第１のシナリオに係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図である。
【００６４】
図８Ａにおいて、コンポーネントキャリアごとのメジャメントが終了すると、端末装置１００は、複数のコンポーネントキャリアの全体について１つのメジャメントレポートを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ１２２）。メジャメントレポートに含まれるメジャメントの結果は、複数回のメジャメントにわたっての測定値の平均値又は代表値などであってよい。また、メジャメントの結果には、複数のコンポーネントキャリアのそれぞれについてのデータが含まれていてもよく、又は複数のコンポーネントキャリアにわたって集計されたデータが含まれていてもよい。
【００６５】
メジャメントレポートを受信した基地局２００ａは、当該メジャメントレポートに基づいて、通信チャネル全体としてのハンドオーバの要否、又はコンポーネントキャリアごとのハンドオーバの要否を判定する。例えば、端末装置１００と基地局２００ａとの間のチャネル品質よりも端末装置１００と基地局２００ｂとの間のチャネル品質が予め決定された閾値以上に良好である場合には、ハンドオーバが必要であると判定され得る。その場合、基地局２００ａは、基地局２００ｂをターゲット基地局としてハンドオーバ手続を進めることを決定する。そして、基地局２００ａは、複数のコンポーネントキャリアのそれぞれについて１つずつのハンドオーバ要求メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ１２４）。より具体的には、例えば、ハンドオーバが必要であると判定した制御部２８０が、端末装置１００により使用されているコンポーネントキャリア数を、ＣＣ管理部２６０に保持されているデータを参照することにより認識する。そして、当該制御部２８０は、コンポーネントキャリアごとのハンドオーバ要求メッセージを、無線通信部２１０を介して基地局２００ｂへ送信する。本シナリオにおいては、端末装置１００において３つのコンポーネントキャリアが使用されているため、３つのハンドオーバ要求メッセージが基地局２００ｂへ送信される。
【００６６】
３つのハンドオーバ要求メッセージを受信した基地局２００ｂは、自ら提供している通信サービスの空き状況などに応じて、受入れることが可能なコンポーネントキャリア数を判定する。そして、基地局２００ｂは、受入れることが可能なコンポーネントキャリア数を超えない範囲で、各ハンドオーバ要求メッセージへの応答としてのハンドオーバ承認メッセージを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ１２６）。本シナリオにおいては、一例として、基地局２００ｂにおいて２つのコンポーネントキャリア（例えばコンポーネントキャリアＣＣ１及びＣＣ２）を受入れることが可能であったものとする。従って、２つのハンドオーバ承認メッセージが基地局２００ｂから基地局２００ａへ送信される。
【００６７】
ハンドオーバ承認メッセージを受信した基地局２００ａは、ハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアごとに、端末装置１００にハンドオーバ命令を送信する（ステップＳ１２８）。本シナリオにおいては、基地局２００ｂによりハンドオーバの承認された２つのコンポーネントキャリアについての２つのハンドオーバ命令が基地局２００ａから端末装置１００へ送信される。
【００６８】
ハンドオーバ命令を受信した端末装置１００は、まず、基地局２００ｂのコンポーネントキャリアＣＣ１´のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する。次に、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ１´の所定の時間スロットに設けられるランダムアクセスチャネルを使用して、基地局２００ｂにランダムアクセスを行う（ステップＳ１３２）。また、端末装置１００は、基地局２００ｂのコンポーネントキャリアＣＣ２´のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する。次に、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ２´の所定の時間スロットに設けられるランダムアクセスチャネルを使用して、基地局２００ｂにランダムアクセスを行う（ステップＳ１３４）。この間、基地局２００ａは、端末装置１００宛てに届くデータのうちコンポーネントキャリアＣＣ１及びＣＣ２についてのデータを、基地局２００ｂへ転送する（ステップＳ１３６）。そして、端末装置１００は、それぞれのコンポーネントキャリアについて、ランダムアクセスが成功すると、ハンドオーバ完了メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ１４２）。
【００６９】
ハンドオーバ完了メッセージを受信した基地局２００ｂは、ＭＭＥに端末装置１００についてのルート更新を要求する（ステップＳ１４４）。ＭＭＥがユーザデータのルートを更新することにより、端末装置１００が新たな基地局（即ち、基地局２００ｂ）を介して他の装置と通信をすることが可能となる。なお、ルート更新要求は、コンポーネントキャリアごとに行われてもよく、又は複数のコンポーネントキャリアを通じて１度だけ行われてもよい。そして、基地局２００ｂは、受信した各ハンドオーバ完了メッセージに対して、端末装置１００にそれぞれ確認応答を送信する（ステップＳ１４６）。
【００７０】
図８Ｂにおいて、その後、基地局２００ｂは、通信サービスの空き状況などに応じて、残るコンポーネントキャリア（例えばコンポーネントキャリアＣＣ３）について、ハンドオーバを受入れることが可能であると判定し得る。そうすると、基地局２００ｂは、当該コンポーネントキャリアについてのハンドオーバ承認メッセージを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ１５６）。
【００７１】
かかるハンドオーバ承認メッセージを受信した基地局２００ａは、ハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアＣＣ３についてのハンドオーバ命令を端末装置１００に送信する（ステップＳ１５８）。
【００７２】
ハンドオーバ命令を受信した端末装置１００は、基地局２００ｂのコンポーネントキャリアＣＣ３´のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する。次に、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ３´の所定の時間スロットに設けられるランダムアクセスチャネルを使用して、基地局２００ｂにランダムアクセスを行う（ステップＳ１６４）。この間、基地局２００ａは、端末装置１００宛てに届くデータを基地局２００ｂへ転送する（ステップＳ１６６）。そして、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ３´についてランダムアクセスが成功すると、ハンドオーバ完了メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ１７２）。
【００７３】
ハンドオーバ完了メッセージを受信した基地局２００ｂは、ルート更新要求がコンポーネントキャリアごとに行われる場合には、ＭＭＥに端末装置１００についてのルート更新を要求する（ステップＳ１７４）。ここでのルート更新要求は、端末装置１００について、基地局２００ａのコンポーネントキャリアＣＣ３へのルートを基地局２００ｂのコンポーネントキャリアＣＣ３´へのルートに更新させるものである。そして、基地局２００ｂは、受信したコンポーネントキャリアＣＣ３についてのハンドオーバ完了メッセージに対して、端末装置１００に確認応答を送信する（ステップＳ１７６）。
【００７４】
本シナリオにおいては、基地局２００ａから端末装置１００へ、複数のコンポーネントキャリアのうち基地局２００ｂによりハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令が送信される。そして、端末装置１００から基地局２００ｂへ、当該ハンドオーバ命令への応答としてコンポーネントキャリアごとにランダムアクセスが試行される。それにより、個々のコンポーネントキャリアごとにハンドオーバ手続を進めることができる。
【００７５】
また、端末装置１００から基地局２００ａへ複数のコンポーネントキャリアの全体について１つのメジャメントレポートが送信され、基地局２００ａから基地局２００ｂへコンポーネントキャリア数に応じて複数のハンドオーバ要求が送信される。それにより、端末装置１００においては、メジャメントレポートをコンポーネントキャリアごとに生成しなくてよいため、既存のＬＴＥの仕組みの変更が小さく抑えられることにより、新たなハンドオーバ手続の導入が容易となる。
【００７６】
［４−２．第２のシナリオ］
図９は、本実施形態の第２のシナリオに係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図の前半部である。
【００７７】
図９において、コンポーネントキャリアごとのメジャメントが終了すると、端末装置１００は、複数のコンポーネントキャリアのそれぞれについて１つずつのメジャメントレポートを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ１２３）。本シナリオにおいては、端末装置１００において３つのコンポーネントキャリアが使用されているため、３つのメジャメントレポートが基地局２００ａへ送信される。
【００７８】
次に、基地局２００ａは、受信した各メジャメントレポートの内容に基づいて、コンポーネントキャリアごとにハンドオーバを実行すべきか否かを判定する。そして、基地局２００ａは、ハンドオーバ手続を進めることを決定した１つ以上のコンポーネントキャリアのそれぞれについて１つずつのハンドオーバ要求メッセージを、基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ１２４）。本シナリオにおいては、３つのコンポーネントキャリアのそれぞれについて１つずつ、即ち合計で３つのハンドオーバ要求メッセージが、基地局２００ａから基地局２００ｂへ送信されている。その後のハンドオーバ手続は、第１のシナリオに係るステップＳ１２６以降の手続と同様である。そのため、本シナリオでは、これらの重複するステップに関する説明を省略する。
【００７９】
本シナリオにおいては、端末装置１００から基地局２００ａへ複数のコンポーネントキャリアのそれぞれについて１つずつのメジャメントレポートが送信される。そして、基地局２００ａにおいて、受信したメジャメントレポートに基づいて、通信チャネル全体としてのハンドオーバの要否、又はコンポーネントキャリアごとのハンドオーバの要否が判定される。この判定結果に応じて、基地局２００ａは、コンポーネントキャリアごとに個別のハンドオーバ要求を基地局２００ｂへ送信する。この場合、基地局２００ａにおいて、１つのメジャメントレポートから複数のハンドオーバ要求を生成しなくてよいため、新たなハンドオーバ手続を導入することによって生じる基地局２００ａへのインパクトを小さく抑えることができる。
【００８０】
［４−３．第３のシナリオ］
図１０Ａ及び図１０Ｂは、本実施形態の第３のシナリオに係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図である。
【００８１】
図１０Ａにおいて、コンポーネントキャリアごとのメジャメントが終了すると、端末装置１００は、複数のコンポーネントキャリアの全体について１つのメジャメントレポートを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ２２２）。
【００８２】
メジャメントレポートを受信した基地局２００ａは、当該メジャメントレポートに基づいて、通信チャネル全体としてのハンドオーバの要否、又はコンポーネントキャリアごとのハンドオーバの要否を判定する。そして、基地局２００ａは、ハンドオーバが必要であると判定した複数のコンポーネントキャリアの全体について１つのハンドオーバ要求メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ２２４）。このとき、当該１つのハンドオーバ要求メッセージには、端末装置１００との間の新たな通信チャネルに含まれるべきコンポーネントキャリアの数を示す情報が含められる。本シナリオにおいては、端末装置１００において３つのコンポーネントキャリアが使用されているため、「コンポーネントキャリア数（ＣＣ数）＝３」を示す情報がハンドオーバ要求メッセージに含められ得る。
【００８３】
かかるハンドオーバ要求メッセージを受信した基地局２００ｂは、自ら提供している通信サービスの空き状況などに応じて、受入れることが可能なコンポーネントキャリア数を判定する。そして、基地局２００ｂは、上記ハンドオーバ要求メッセージへの応答として、受入れることが可能なコンポーネントキャリア数を示す情報を含むハンドオーバ承認メッセージを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ２２６）。即ち、基地局２００ｂから基地局２００ａへ、ハンドオーバを承認するコンポーネントキャリア数が通知される。本シナリオにおいては、一例として、基地局２００ｂにおいて２つのコンポーネントキャリア（例えばコンポーネントキャリアＣＣ１及びＣＣ２）を受入れることが可能であったものとする。従って、「ＣＣ数＝２」を示す情報がハンドオーバ承認メッセージに含められ得る。
【００８４】
ハンドオーバ承認メッセージを受信した基地局２００ａは、ハンドオーバが承認された数のコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令を、端末装置１００へ送信する（ステップＳ２２８）。本シナリオにおいては、「ＣＣ数＝２」を示す情報が含められたハンドオーバ命令が、基地局２００ａから端末装置１００へ送信される。
【００８５】
ハンドオーバ命令を受信した端末装置１００は、ハンドオーバ命令に含まれる情報に応じて、まず、基地局２００ｂのコンポーネントキャリアＣＣ１´のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する。次に、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ１´の所定の時間スロットに設けられるランダムアクセスチャネルを使用して、基地局２００ｂにランダムアクセスを行う（ステップＳ２３２）。また、端末装置１００は、基地局２００ｂのコンポーネントキャリアＣＣ２´のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する。次に、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ２´の所定の時間スロットに設けられるランダムアクセスチャネルを使用して、基地局２００ｂにランダムアクセスを行う（ステップＳ２３４）。この間、基地局２００ａは、端末装置１００宛てに届くデータのうちコンポーネントキャリアＣＣ１及びＣＣ２についてのデータを、基地局２００ｂへ転送する（ステップＳ２３６）。そして、端末装置１００は、それぞれのコンポーネントキャリアについて、ランダムアクセスが成功すると、ハンドオーバ完了メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ２４２）。
【００８６】
ハンドオーバ完了メッセージを受信した基地局２００ｂは、ＭＭＥに端末装置１００についてのルート更新を要求する（ステップＳ２４４）。ＭＭＥがユーザデータのルートを更新することにより、端末装置１００が新たな基地局（即ち、基地局２００ｂ）を介して他の装置と通信をすることが可能となる。なお、ルート更新要求は、コンポーネントキャリアごとに行われてもよく、又は複数のコンポーネントキャリアを通じて１度だけ行われてもよい。そして、基地局２００ｂは、受信したハンドオーバ完了メッセージに対して、端末装置１００に確認応答を送信する（ステップＳ２４６）。
【００８７】
図１０Ｂにおいて、その後、基地局２００ｂは、通信サービスの空き状況などに応じて、残るコンポーネントキャリア（例えばコンポーネントキャリアＣＣ３）について、ハンドオーバを受入れることが可能であると判定し得る。そうすると、基地局２００ｂは、新たにハンドオーバを承認するコンポーネントキャリア数を示す情報を含むハンドオーバ承認メッセージを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ２５６）。本シナリオにおいては、一例として、「ＣＣ数＝１」を示す情報がハンドオーバ承認メッセージに含められ得る。
【００８８】
かかるハンドオーバ承認メッセージを受信した基地局２００ａは、新たにハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアＣＣ３についてのハンドオーバ命令を、端末装置１００へ送信する（ステップＳ２５８）。
【００８９】
ハンドオーバ命令を受信した端末装置１００は、基地局２００ｂのコンポーネントキャリアＣＣ３´のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する。次に、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ３´の所定の時間スロットに設けられるランダムアクセスチャネルを使用して、基地局２００ｂにランダムアクセスを行う（ステップＳ２６４）。この間、基地局２００ａは、端末装置１００宛てに届くデータを基地局２００ｂへ転送する（ステップＳ２６６）。そして、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ３´についてランダムアクセスが成功すると、ハンドオーバ完了メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ２７２）。
【００９０】
ハンドオーバ完了メッセージを受信した基地局２００ｂは、ルート更新要求がコンポーネントキャリアごとに行われる場合には、ＭＭＥに端末装置１００についてのルート更新を要求する（ステップＳ２７４）。そして、基地局２００ｂは、受信したコンポーネントキャリアＣＣ３についてのハンドオーバ完了メッセージに対して、端末装置１００に確認応答を送信する（ステップＳ２７６）。
【００９１】
本シナリオにおいても、基地局２００ａから端末装置１００へ、複数のコンポーネントキャリアのうち基地局２００ｂによりハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令が送信される。そして、端末装置１００から基地局２００ｂへ、当該ハンドオーバ命令への応答としてコンポーネントキャリアごとにランダムアクセスが試行される。それにより、個々のコンポーネントキャリアごとにハンドオーバ手続を進めることができる。
【００９２】
また、基地局２００ａから基地局２００ｂへ、複数のコンポーネントキャリアの全体について１つのハンドオーバ要求が送信される。かかるハンドオーバ要求は、端末装置１００と基地局２００ｂとの間の新たな通信チャネルに含まれるべきコンポーネントキャリアの数を示す情報を有する。さらに、当該ハンドオーバ要求に対して、基地局２００ｂから基地局２００ａへ、ハンドオーバを承認するコンポーネントキャリアの数が、ハンドオーバ承認メッセージを用いて通知される。それにより、基地局間で交換されるハンドオーバ要求メッセージ及びハンドオーバ承認メッセージの数を削減し、基地局間のトラフィックを低減することができる。
【００９３】
［４−４．第４のシナリオ］
図１１は、本実施形態の第４のシナリオに係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図の後半部である。なお、本シナリオに係るハンドオーバ手続の前半部は、図１０Ａを用いて説明した第３のシナリオの前半部と同様であってよい。
【００９４】
図１１においては、図１０Ａを用いて説明した手続により、２つのコンポーネントキャリアＣＣ１及びＣＣ２について既にハンドオーバが完了しているものとする。基地局２００ｂは、通信サービスの空き状況などに応じて、残るコンポーネントキャリア（例えばコンポーネントキャリアＣＣ３）について、ハンドオーバを受入れることが可能であると判定し得る。そうすると、基地局２００ｂは、新たにハンドオーバを承認するコンポーネントキャリア数を示す情報を含むハンドオーバ承認メッセージを基地局２００ａへ送信する（ステップＳ２５６）。また、基地局２００ｂは、同様の情報を含むハンドオーバ命令を、端末装置１００へ送信する（ステップＳ２５７）。このように、ソース基地局ではなくターゲット基地局から送信されるハンドオーバ命令を、図１１では拡張ハンドオーバ命令として示している。拡張ハンドオーバ命令は、段階的なハンドオーバによりターゲット基地局と端末装置との間で既に形成された通信チャネルを介して送信される。
【００９５】
かかる拡張ハンドオーバ命令を受信した端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ３´の所定の時間スロットに設けられるランダムアクセスチャネルを使用して、基地局２００ｂにランダムアクセスを行う（ステップＳ２６５）。なお、本シナリオにおいては、基地局２００ｂのコンポーネントキャリアＣＣ３´のダウンリンクチャネルとの同期処理を省略することができる。この間、ハンドオーバ承認メッセージを受信した基地局２００ａは、端末装置１００宛てに届くデータを基地局２００ｂへ転送する（ステップＳ２６６）。そして、端末装置１００は、コンポーネントキャリアＣＣ３´についてランダムアクセスが成功すると、ハンドオーバ完了メッセージを基地局２００ｂへ送信する（ステップＳ２７２）。
【００９６】
ハンドオーバ完了メッセージを受信した基地局２００ｂは、ルート更新要求がコンポーネントキャリアごとに行われる場合には、ＭＭＥに端末装置１００についてのルート更新を要求する（ステップＳ２７４）。そして、基地局２００ｂは、端末装置１００に確認応答を送信する（ステップＳ２７６）。
【００９７】
本シナリオにおいては、基地局２００ｂから端末装置１００へ、段階的なハンドオーバにより形成された通信チャネルを介して、拡張ハンドオーバ命令が送信される。それにより、ハンドオーバ後の、チャネル品質のより高い安定した通信チャネルを介して、確実にハンドオーバ命令を伝達することができる。なお、本シナリオで説明した拡張ハンドオーバ命令が第１のシナリオ又は第２のシナリオに係るハンドオーバ手続にも適用可能であることは言うまでもない。
【００９８】
［４−５．メッセージの構成例］
上述したように、第３のシナリオ又は第４のシナリオに係るハンドオーバ手続において基地局２００ａから基地局２００ｂに送信されるハンドオーバ要求メッセージには、ハンドオーバを要求するコンポーネントキャリア数を示す情報が含められ得る。また、当該ハンドオーバ要求メッセージには、コンポーネントキャリア数を示す情報に加えて、ハンドオーバを要求するコンポーネントキャリアの識別子のリストが含められてもよい。
【００９９】
さらに、第１〜第４のシナリオにおいて、ハンドオーバ要求メッセージには、基地局２００ｂにおける新たな通信チャネルを構成すべきコンポーネントキャリアの配置に関する情報が含められてもよい。コンポーネントキャリアの配置に関する情報とは、例えば、「隣接（Contiguous）」又は「近傍（Near）」などの区分を指定する情報であってよい。例えば、ハンドオーバ要求メッセージにおいて、「隣接」が指定された場合には、基地局２００ｂは、ハンドオーバ後のコンポーネントキャリアが互いに隣接するように、コンポーネントキャリアをセットアップする。また、例えば、ハンドオーバ要求メッセージにおいて、「近傍」が指定された場合には、基地局２００ｂは、ハンドオーバ後のコンポーネントキャリア間の周波数方向の距離が所定の閾値以下となるように、コンポーネントキャリアをセットアップする。このように、ターゲット基地局に対して新たな通信チャネルを構成すべきコンポーネントキャリアの配置を指定可能とすることで、端末装置ごとのケイパビリティに適合するように、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信におけるハンドオーバを行うことが可能となる。
【０１００】
＜５．まとめ＞
ここまで、図４〜図１１を用いて、本発明の一実施形態に係る無線通信システム１に含まれる端末装置１００及び基地局２００について説明した。本実施形態によれば、上述したように、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信におけるハンドオーバに際して、ソース基地局から端末装置へ、複数のコンポーネントキャリアのうちターゲット基地局によりハンドオーバが承認されたコンポーネントキャリアについてのハンドオーバ命令が送信される。そして、端末装置からターゲット基地局へ、上記ハンドオーバ命令への応答としてコンポーネントキャリアごとのアクセスが試行される。従って、個々のコンポーネントキャリアごとにハンドオーバ手続を進めることが可能となる。それにより、ターゲット基地局において確保し得る数のコンポーネントキャリアについて早期にハンドオーバを完了させることができる。さらに、一部のコンポーネントキャリアについての通信品質の劣化を防ぐために、特定のコンポーネントキャリアについてのみ接続先を他の基地局に変えることも可能となる。即ち、キャリアアグリゲーションの効率的かつ柔軟な運用が実現される。
【０１０１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１０２】
１        無線通信システム
１００    端末装置
１１０    無線通信部
１６０    制御部
２００    基地局
２１０    無線通信部
２８０    制御部
【図１】
2011097443.tif 000003
【図２】
2011097443.tif 000004
【図３Ａ】
2011097443.tif 000005
【図３Ｂ】
2011097443.tif 000006
【図３Ｃ】
2011097443.tif 000007
【図４】
2011097443.tif 000008
【図５】
2011097443.tif 000009
【図６】
2011097443.tif 000010
【図７】
2011097443.tif 000011
【図８Ａ】
2011097443.tif 000012
【図８Ｂ】
2011097443.tif 000013
【図９】
2011097443.tif 000014
【図１０Ａ】
2011097443.tif 000015
【図１０Ｂ】
2011097443.tif 000016
【図１１】
2011097443.tif 000017