(57)【要約】【課題】ネットワークにおける遅延およびデータの欠落の発生確率を低減させることができる通信システムを提供する。【解決手段】通信システム１４００は、移動端末（ＵＥ）１４０１と、ＵＥ１４０１と通信を行う複数のセル１４０５，１４０６とを備える。複数のセル１４０５，１４０６は、比較的広い範囲のカバレッジを有するマクロセル１４０６と、比較的狭い範囲のカバレッジを有する複数のスモールセル１４０５とを含む。複数のスモールセル１４０５は、コンセントレータ１４０７に接続される。コンセントレータ１４０７は、各スモールセル１４０５がＵＥ１４０１から受信する受信データ、および各スモールセル１４０５がＭＭＥ１４０３およびＳ−ＧＷ１４０４に送信する送信データのうち、少なくとも一方の流量に基づいて、複数のスモールセル１４０５のうち、ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５を選択する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信端末装置と、前記通信端末装置と無線通信を行う１つまたは複数の基地局装置とを備える通信システムであって、
前記１つまたは複数の基地局装置によって構成され、前記通信端末装置と接続されて前記通信端末装置と無線通信を行う複数のセルと、
前記基地局装置の上位に設けられる上位装置とを備え、
各前記セルが前記通信端末装置から受信した受信データ、および各前記セルが前記上位装置に送信した送信データのうち、少なくとも一方の流量に基づいて、前記複数のセルのうち、前記通信端末装置が接続すべきセルが選択されることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末装置と基地局装置との間で無線通信を行う通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムの規格化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、無線区間についてはロングタームエボリューション（Long Term Evolution：ＬＴＥ）と称し、コアネットワークおよび無線アクセスネットワーク（以下、まとめて、ネットワークとも称する）を含めたシステム全体構成については、システムアーキテクチャエボリューション（System Architecture Evolution：ＳＡＥ）と称される新たな通信方式が検討されている。この通信方式は３．９Ｇ（3.9 Generation）システムとも呼ばれる。
【０００３】
ＬＴＥのアクセス方式としては、下り方向はＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、上り方向はＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）が用いられる。また、ＬＴＥは、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code division Multiple Access）とは異なり、回線交換を含まず、パケット通信方式のみになる。
【０００４】
非特許文献１（５章）に記載される、３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるフレーム構成に関する決定事項について、図１を用いて説明する。図１は、ＬＴＥ方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。図１において、１つの無線フレーム（Radio frame）は１０ｍｓである。無線フレームは１０個の等しい大きさのサブフレーム（Subframe）に分割される。サブフレームは、２個の等しい大きさのスロット（slot）に分割される。無線フレーム毎に１番目および６番目のサブフレームに下り同期信号（Downlink Synchronization Signal：ＳＳ）が含まれる。同期信号には、第一同期信号（Primary Synchronization Signal：Ｐ−ＳＳ）と、第二同期信号（Secondary Synchronization Signal：Ｓ−ＳＳ）とがある。
【０００５】
３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるチャネル構成に関する決定事項が、非特許文献１（５章）に記載されている。ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルにおいてもｎｏｎ−ＣＳＧセルと同じチャネル構成が用いられると想定されている。ＣＳＧセルについて、以下に説明する（非特許文献２  ３．１章参照）。
【０００６】
物理報知チャネル（Physical Broadcast channel：ＰＢＣＨ）は、基地局から移動端末への下り送信用のチャネルである。ＢＣＨトランスポートブロック（transport block）は、４０ｍｓ間隔中の４個のサブフレームにマッピングされる。４０ｍｓタイミングの明白なシグナリングはない。
【０００７】
物理制御フォーマットインジケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel：ＰＣＦＩＣＨ）は、基地局から移動端末への下り送信用のチャネルである。ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨｓのために用いるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルの数について基地局から移動端末へ通知する。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム毎に送信される。
【０００８】
物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ）は、基地局から移動端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＣＣＨは、後述のトランスポートチャネルの１つである下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ−ＳＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、後述のトランスポートチャネルの１つであるページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、ＤＬ−ＳＣＨに関するＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）情報を通知する。ＰＤＣＣＨは、上りスケジューリンググラント（Uplink Scheduling Grant）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ（Acknowledgement）／Ｎａｃｋ（Negative Acknowledgement）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、Ｌ１／Ｌ２制御信号とも呼ばれる。
【０００９】
物理下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel：ＰＤＳＣＨ）は、基地局から移動端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＳＣＨには、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）、およびトランスポートチャネルであるＰＣＨがマッピングされている。
【００１０】
物理マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel：ＰＭＣＨ）は、基地局から移動端末への下り送信用のチャネルである。ＰＭＣＨには、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）がマッピングされている。
【００１１】
物理上り制御チャネル（Physical Uplink Control Channel：ＰＵＣＣＨ）は、移動端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＣＣＨは、下り送信に対する応答信号（response signal）であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。ＰＵＣＣＨは、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）レポートを運ぶ。ＣＱＩとは、受信したデータの品質、もしくは通信路品質を示す品質情報である。またＰＵＣＣＨは、スケジューリングリクエスト（Scheduling Request：ＳＲ）を運ぶ。
【００１２】
物理上り共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ）は、移動端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＳＣＨには、トランスポートチャネルの１つである上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ−ＳＣＨ）がマッピングされている。
【００１３】
物理ＨＡＲＱインジケータチャネル（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel：ＰＨＩＣＨ）は、基地局から移動端末への下り送信用のチャネルである。ＰＨＩＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel：ＰＲＡＣＨ）は、移動端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセスプリアンブル（random access preamble）を運ぶ。
【００１４】
下り参照信号（リファレンスシグナル（Reference Signal）：ＲＳ）は、ＬＴＥ方式の通信システムとして既知のシンボルである。以下の５種類の下りリファレンスシグナルが定義されている。セル固有参照信号（Cell-specific Reference Signals：ＣＲＳ）、ＭＢＳＦＮ参照信号（MBSFN reference signals）、ＵＥ固有参照信号（UE-specific reference signals）であるデータ復調用参照信号（Demodulation Reference Signal：ＤＭ−ＲＳ）、位置決定参照信号（Positioning Reference Signals：ＰＲＳ）、チャネル情報参照信号（Channel-State Information Reference Signals：ＣＳＩ−ＲＳ）。移動端末の物理レイヤの測定として、リファレンスシグナルの受信電力（Reference Signal Received Power：ＲＳＲＰ）測定がある。
【００１５】
非特許文献１（５章）に記載されるトランスポートチャネル（Transport channel）について、説明する。下りトランスポートチャネルのうち、報知チャネル（Broadcast Channel：ＢＣＨ）は、その基地局（セル）のカバレッジ全体に報知される。ＢＣＨは、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）にマッピングされる。
【００１６】
下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ−ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＤＬ−ＳＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が可能である。ＤＬ−ＳＣＨは、ダイナミックあるいは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。準静的なリソース割り当ては、パーシステントスケジューリング（Persistent Scheduling）ともいわれる。ＤＬ−ＳＣＨは、移動端末の低消費電力化のために移動端末の間欠受信（Discontinuous reception：ＤＲＸ）をサポートする。ＤＬ−ＳＣＨは、物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）へマッピングされる。
【００１７】
ページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）は、移動端末の低消費電力を可能とするために移動端末のＤＲＸをサポートする。ＰＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が要求される。ＰＣＨは、動的にトラフィックに利用できる物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のような物理リソースへマッピングされる。
【００１８】
マルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）は、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知に使用される。ＭＣＨは、マルチセル送信におけるＭＢＭＳサービス（ＭＴＣＨとＭＣＣＨ）のＳＦＮ合成をサポートする。ＭＣＨは、準静的なリソース割り当てをサポートする。ＭＣＨは、ＰＭＣＨへマッピングされる。
【００１９】
上りトランスポートチャネルのうち、上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ−ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＵＬ−ＳＣＨは、ダイナミックあるいは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。ＵＬ−ＳＣＨは、物理上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）へマッピングされる。
【００２０】
ランダムアクセスチャネル（Random Access Channel：ＲＡＣＨ）は、制御情報に限られている。ＲＡＣＨは、衝突のリスクがある。ＲＡＣＨは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）へマッピングされる。
【００２１】
ＨＡＲＱについて説明する。ＨＡＲＱとは、自動再送要求（Automatic Repeat reQuest：ＡＲＱ）と誤り訂正（Forward Error Correction）との組合せにより、伝送路の通信品質を向上させる技術である。ＨＡＲＱには、通信品質が変化する伝送路に対しても、再送により誤り訂正が有効に機能するという利点がある。特に、再送にあたって初送の受信結果と再送の受信結果との合成をすることで、更なる品質向上を得ることも可能である。
【００２２】
再送の方法の一例を説明する。受信側にて、受信データが正しくデコードできなかった場合、換言すればＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラーが発生した場合（ＣＲＣ＝ＮＧ）、受信側から送信側へ「Ｎａｃｋ」を送信する。「Ｎａｃｋ」を受信した送信側は、データを再送する。受信側にて、受信データが正しくデコードできた場合、換言すればＣＲＣエラーが発生しない場合（ＣＲＣ＝ＯＫ）、受信側から送信側へ「Ａｃｋ」を送信する。「Ａｃｋ」を受信した送信側は次のデータを送信する。
【００２３】
非特許文献１（６章）に記載される論理チャネル（ロジカルチャネル：Logical channel）について、説明する。報知制御チャネル（Broadcast Control Channel：ＢＣＣＨ）は、報知システム制御情報のための下りチャネルである。論理チャネルであるＢＣＣＨは、トランスポートチャネルである報知チャネル（ＢＣＨ）、あるいは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。
【００２４】
ページング制御チャネル（Paging Control Channel：ＰＣＣＨ）は、ページング情報（Paging Information）およびシステム情報（System Information）の変更を送信するための下りチャネルである。ＰＣＣＨは、移動端末のセルロケーションをネットワークが知らない場合に用いられる。論理チャネルであるＰＣＣＨは、トランスポートチャネルであるページングチャネル（ＰＣＨ）へマッピングされる。
【００２５】
共有制御チャネル（Common Control Channel：ＣＣＣＨ）は、移動端末と基地局との間の送信制御情報のためのチャネルである。ＣＣＣＨは、移動端末がネットワークとの間でＲＲＣ接続（connection）を有していない場合に用いられる。下り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。上り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。
【００２６】
マルチキャスト制御チャネル（Multicast Control Channel：ＭＣＣＨ）は、１対多の送信のための下りチャネルである。ＭＣＣＨは、ネットワークから移動端末への１つあるいはいくつかのＭＴＣＨ用のＭＢＭＳ制御情報の送信のために用いられる。ＭＣＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の移動端末のみに用いられる。ＭＣＣＨは、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。
【００２７】
個別制御チャネル（Dedicated Control Channel：ＤＣＣＨ）は、１対１にて、移動端末とネットワークとの間の個別制御情報を送信するチャネルである。ＤＣＣＨは、移動端末がＲＲＣ接続（connection）である場合に用いられる。ＤＣＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる。
【００２８】
個別トラフィックチャネル（Dedicated Traffic Channel：ＤＴＣＨ）は、ユーザ情報の送信のための個別移動端末への１対１通信のチャネルである。ＤＴＣＨは、上りおよび下りともに存在する。ＤＴＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。
【００２９】
マルチキャストトラフィックチャネル（Multicast Traffic channel：ＭＴＣＨ）は、ネットワークから移動端末へのトラフィックデータ送信のための下りチャネルである。ＭＴＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の移動端末のみに用いられるチャネルである。ＭＴＣＨは、マルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。
【００３０】
ＣＧＩとは、セルグローバル識別子（Cell Global Identifier）のことである。ＥＣＧＩとは、Ｅ−ＵＴＲＡＮセルグローバル識別子（E-UTRAN Cell Global Identifier）のことである。ＬＴＥ、後述のＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution Advanced）およびＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）において、ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルが導入される。
【００３１】
ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルとは、利用可能な加入者をオペレータが特定しているセル（以下「特定加入者用セル」という場合がある）である。特定された加入者は、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）の１つ以上のセルにアクセスすることが許可される。特定された加入者がアクセスを許可されている１つ以上のセルを「ＣＳＧセル（ＣＳＧ  ｃｅｌｌ（ｓ））」と呼ぶ。ただし、ＰＬＭＮにはアクセス制限がある。
【００３２】
ＣＳＧセルは、固有のＣＳＧアイデンティティ（CSG identity：ＣＳＧ  ＩＤ；ＣＳＧ−ＩＤ）を報知し、ＣＳＧインジケーション（CSG Indication）にて「ＴＲＵＥ」を報知するＰＬＭＮの一部である。予め利用登録し、許可された加入者グループのメンバーは、アクセス許可情報であるところのＣＳＧ−ＩＤを用いてＣＳＧセルにアクセスする。
【００３３】
ＣＳＧ−ＩＤは、ＣＳＧセルまたはセルによって報知される。ＬＴＥ方式の通信システムにＣＳＧ−ＩＤは複数存在する。そして、ＣＳＧ−ＩＤは、ＣＳＧ関連のメンバーのアクセスを容易にするために、移動端末（ＵＥ）によって使用される。
【００３４】
移動端末の位置追跡は、１つ以上のセルからなる区域を単位に行われる。位置追跡は、待受け状態であっても移動端末の位置を追跡し、移動端末を呼び出す、換言すれば移動端末が着呼することを可能にするために行われる。この移動端末の位置追跡のための区域をトラッキングエリアと呼ぶ。
【００３５】
３ＧＰＰにおいて、Ｈｏｍｅ−ＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ＮＢ；ＨＮＢ）、Ｈｏｍｅ−ｅＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ；ＨｅＮＢ）と称される基地局が検討されている。ＵＴＲＡＮにおけるＨＮＢ、およびＥ−ＵＴＲＡＮにおけるＨｅＮＢは、例えば家庭、法人、商業用のアクセスサービス向けの基地局である。非特許文献３には、ＨｅＮＢおよびＨＮＢへのアクセスの３つの異なるモードが開示されている。具体的には、オープンアクセスモード（Open access mode）と、クローズドアクセスモード（Closed access mode）と、ハイブリッドアクセスモード（Hybrid access mode）とが開示されている。
【００３６】
各々のモードは、以下のような特徴を有する。オープンアクセスモードでは、ＨｅＮＢおよびＨＮＢは、通常のオペレータのノーマルセルとして操作される。クローズドアクセスモードでは、ＨｅＮＢおよびＨＮＢは、ＣＳＧセルとして操作される。このＣＳＧセルは、ＣＳＧメンバーのみアクセス可能なＣＳＧセルである。ハイブリッドアクセスモードでは、ＨｅＮＢおよびＨＮＢは、非ＣＳＧメンバーも同時にアクセス許可されているＣＳＧセルとして操作される。言い換えれば、ハイブリッドアクセスモードのセル（ハイブリッドセルとも称する）は、オープンアクセスモードとクローズドアクセスモードとの両方をサポートするセルである。
【００３７】
３ＧＰＰでは、全ての物理セル識別子（Physical Cell Identifier：ＰＣＩ）のうち、ＣＳＧセルで使用するためにネットワークによって予約されたＰＣＩ範囲がある（非特許文献１  １０．５．１．１章参照）。ＰＣＩ範囲を分割することをＰＣＩスプリットと称することがある。ＰＣＩスプリットに関する情報（ＰＣＩスプリット情報とも称する）は、システム情報によって基地局から傘下の移動端末に対して報知される。基地局の傘下とは、該基地局をサービングセルとすることを意味する。
【００３８】
非特許文献４は、ＰＣＩスプリットを用いた移動端末の基本動作を開示する。ＰＣＩスプリット情報を有していない移動端末は、全ＰＣＩを用いて、例えば５０４コード全てを用いて、セルサーチを行う必要がある。これに対して、ＰＣＩスプリット情報を有する移動端末は、当該ＰＣＩスプリット情報を用いてセルサーチを行うことが可能である。
【００３９】
また３ＧＰＰでは、リリース１０として、ロングタームエボリューションアドヴァンスド（Long Term Evolution Advanced：ＬＴＥ−Ａ）の規格策定が進められている（非特許文献５、非特許文献６参照）。ＬＴＥ−Ａは、ＬＴＥの無線区間通信方式を基本とし、それにいくつかの新技術を加えて構成される。
【００４０】
ＬＴＥ−Ａシステムでは、１００ＭＨｚまでのより広い周波数帯域幅（transmission bandwidths）をサポートするために、二つ以上のコンポーネントキャリア（Component Carrier：ＣＣ）を集約する（「アグリゲーション（aggregation）する」とも称する）、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation：ＣＡ）が検討されている。
【００４１】
ＣＡが構成される場合、ＵＥはネットワーク（Network：ＮＷ）と唯一つのＲＲＣ接続（RRC connection）を有する。ＲＲＣ接続において、一つのサービングセルがＮＡＳモビリティ情報とセキュリティ入力を与える。このセルをプライマリセル（Primary Cell：ＰＣｅｌｌ）と呼ぶ。下りリンク（ダウンリンク（Downlink））で、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りプライマリコンポーネントキャリア（Downlink Primary Component Carrier：ＤＬ  ＰＣＣ）である。上りリンク（アップリンク（Uplink））で、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りプライマリコンポーネントキャリア（Uplink Primary Component Carrier：ＵＬ  ＰＣＣ）である。
【００４２】
ＵＥの能力（ケーパビリティ（capability））に応じて、セカンダリセル（Secondary Cell：ＳＣｅｌｌ）が、ＰＣｅｌｌとサービングセルとの組を形成するために構成される。下りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りセカンダリコンポーネントキャリア（Downlink Secondary Component Carrier：ＤＬ  ＳＣＣ）である。上りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りセカンダリコンポーネントキャリア（Uplink Secondary Component Carrier：ＵＬ  ＳＣＣ）である。
【００４３】
一つのＵＥに対して、一つのＰＣｅｌｌと、一つ以上のＳＣｅｌｌからなるサービングセルとの組が構成される。
【００４４】
また、ＬＴＥ−Ａでの新技術としては、より広い帯域をサポートする技術（Wider bandwidth extension）、および多地点協調送受信（Coordinated Multiple Point transmission and reception：ＣｏＭＰ）技術などがある。３ＧＰＰでＬＴＥ−Ａのために検討されているＣｏＭＰについては、非特許文献７に記載されている。
【００４５】
また、３ＧＰＰにおいて、リリース１２版の規格書の策定が進められている。この中で、将来の膨大なトラフィックに対応するために、スモールセルを構成するスモールｅＮＢを用いることが検討されている。例えば、多数のスモールｅＮＢを設置して、多数のスモールセルを構成することによって、周波数利用効率を高めて、通信容量の増大を図る技術などが検討されている。
【００４６】
モバイルネットワークのトラフィック量は、増加傾向にあり、通信速度も高速化が進んでいる。ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａが本格的に運用を開始されると、更に通信速度が高速化され、トラフィック量が増加することが見込まれる。
【００４７】
従来の移動体通信システムでは、トラフィック量の増加に伴い、ネットワークにおける遅延、およびデータの欠落が発生する確率（以下「発生確率」という場合がある）が更に高まるおそれがあるという問題がある。このような問題を解決するための技術が、例えば特許文献１に開示されている。
【００４８】
特許文献１には、セルにおける混雑度の測定値に基づいて、データ送信用のセルを選択する手段を有するユーザ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４９】
【特許文献１】特開２００３−１３４５５０号公報
【非特許文献】
【００５０】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．３００  Ｖ１１．４．０
【非特許文献２】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．３０４  Ｖ１１．１．０  ３．１章
【非特許文献３】３ＧＰＰ  Ｓ１−０８３４６１
【非特許文献４】３ＧＰＰ  Ｒ２−０８２８９９
【非特許文献５】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．８１４  Ｖ９．０．０
【非特許文献６】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．９１２  Ｖ１０．０．０
【非特許文献７】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．８１９  Ｖ１１．１．０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００５１】
特許文献１に開示される技術では、ユーザ装置において、セルの選択が行われる。通信システム内に複数のユーザ装置が存在する場合、各ユーザ装置において、個別にセルの選択が行われる。この場合、混雑度が測定された時点では混雑度が相対的に低かったセルが、複数のユーザ装置に選択され、そのセルの負荷が増大するおそれがある。したがって、特許文献１に開示される技術では、ネットワークにおける遅延、およびデータの欠落の発生確率を低減することができない。
【００５２】
また、特許文献１に開示される技術では、ユーザ装置が、ダウンリンクの混雑度が低いセルを選択する。特許文献１においては、アップリンクに関する開示はない。特許文献１に開示される技術では、アップリンクの混雑を考慮してセルを選択することはできない。
【００５３】
本発明の目的は、ネットワークにおける遅延およびデータの欠落の発生確率を低減させることができる通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００５４】
本発明の通信システムは、通信端末装置と、前記通信端末装置と無線通信を行う１つまたは複数の基地局装置とを備える通信システムであって、前記１つまたは複数の基地局装置によって構成され、前記通信端末装置と接続されて前記通信端末装置と無線通信を行う複数のセルと、前記基地局装置の上位に設けられる上位装置とを備え、各前記セルが前記通信端末装置から受信した受信データ、および各前記セルが前記上位装置に送信した送信データのうち、少なくとも一方の流量に基づいて、前記複数のセルのうち、前記通信端末装置が接続すべきセルが選択されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００５５】
本発明の通信システムによれば、各セルが通信端末装置から受信した受信データ、および各セルが上位装置に送信した送信データのうち、少なくとも一方の流量に基づいて、複数のセルのうち、通信端末装置が接続すべきセルが選択される。これによって、通信システム内のトラフィック量が増加した場合に、各セルに負荷を分散することが可能となる。したがって、特定のセルにトラフィックが集中することを防ぐことができるので、コアネットワークを含むネットワーク全体における遅延、およびデータの欠落の発生確率を低減させることができる。
【００５６】
本発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ＬＴＥ方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。
【図２】３ＧＰＰにおいて議論されているＬＴＥ方式の通信システム７００の全体的な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る移動端末である図２に示す移動端末７１の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る基地局である図２に示す基地局７２の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明に係るＭＭＥの構成を示すブロック図である。
【図６】ＬＴＥ方式の通信システムにおいて移動端末（ＵＥ）が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。
【図７】マクロｅＮＢとスモールｅＮＢとが混在する場合のセルの構成の概念を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１における通信システム１４００の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態１における通信システム１４００のデータの流れを示す図である。
【図１０】従来技術の通信システム１４１０におけるプロトコルスタックの構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１の通信システム１４００におけるプロトコルスタックの構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における通信システム１５００の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における通信システム１６００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】
【００５８】
実施の形態１．
図２は、３ＧＰＰにおいて議論されているＬＴＥ方式の通信システム７００の全体的な構成を示すブロック図である。図２について説明する。無線アクセスネットワークは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）７０と称される。通信端末装置である移動端末装置（以下「移動端末（User Equipment：ＵＥ）」という）７１は、基地局装置（以下「基地局（E-UTRAN NodeB：ｅＮＢ）」という）７２と無線通信可能であり、無線通信で信号の送受信を行う。
【００５９】
移動端末７１と基地局７２との間の制御プロトコルＲＲＣは、報知（Broadcast）、ページング（paging）、ＲＲＣ接続マネージメント（RRC connection management）などを行う。ＲＲＣにおける基地局７２と移動端末７１との状態として、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥと、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤとがある。
【００６０】
ＲＲＣ＿ＩＤＬＥでは、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）選択、システム情報（System Information：ＳＩ）の報知、ページング（paging）、セル再選択（cell re-selection）、モビリティなどが行われる。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤでは、移動端末はＲＲＣ接続（connection）を有し、ネットワークとのデータの送受信を行うことができる。またＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤでは、ハンドオーバ（Handover：ＨＯ）、隣接セル（Neighbour cell）の測定（メジャメント（measurement））などが行われる。
【００６１】
基地局７２は、ｅＮＢ７６と、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７５とに分類される。通信システム７００は、複数のｅＮＢ７６を含むｅＮＢ群７２−１と、複数のＨｏｍｅ−ｅＮＢ７５を含むＨｏｍｅ−ｅＮＢ群７２−２とを備える。またコアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）と、無線アクセスネットワークであるＥ−ＵＴＲＡＮ７０とで構成されるシステムは、ＥＰＳ（Evolved Packet System）と称される。コアネットワークであるＥＰＣと、無線アクセスネットワークであるＥ−ＵＴＲＡＮ７０とを合わせて、「ネットワーク」という場合がある。
【００６２】
ｅＮＢ７６は、ＭＭＥ、あるいはＳ−ＧＷ、あるいはＭＭＥおよびＳ−ＧＷを含むＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ部（以下「ＭＭＥ部」という場合がある）７３とＳ１インタフェースにより接続され、ｅＮＢ７６とＭＭＥ部７３との間で制御情報が通信される。一つのｅＮＢ７６に対して、複数のＭＭＥ部７３が接続されてもよい。ｅＮＢ７６間は、Ｘ２インタフェースにより接続され、ｅＮＢ７６間で制御情報が通信される。
【００６３】
Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７５は、ＭＭＥ部７３とＳ１インタフェースにより接続され、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７５とＭＭＥ部７３との間で制御情報が通信される。一つのＭＭＥ部７３に対して、複数のＨｏｍｅ−ｅＮＢ７５が接続される。あるいは、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７５は、ＨｅＮＢＧＷ（Home-eNB GateWay）７４を介してＭＭＥ部７３と接続される。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７５とＨｅＮＢＧＷ７４とは、Ｓ１インタフェースにより接続され、ＨｅＮＢＧＷ７４とＭＭＥ部７３とはＳ１インタフェースを介して接続される。
【００６４】
一つまたは複数のＨｏｍｅ−ｅＮＢ７５が一つのＨｅＮＢＧＷ７４と接続され、Ｓ１インタフェースを通して情報が通信される。ＨｅＮＢＧＷ７４は、一つまたは複数のＭＭＥ部７３と接続され、Ｓ１インタフェースを通して情報が通信される。
【００６５】
ＭＭＥ部７３およびＨｅＮＢＧＷ７４は、上位装置、具体的には上位ノードであり、基地局であるｅＮＢ７６およびＨｏｍｅ−ｅＮＢ７５と、移動端末（ＵＥ）７１との接続を制御する。ＭＭＥ部７３は、コアネットワークであるＥＰＣを構成する。基地局７２およびＨｅＮＢＧＷ７４は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ７０を構成する。
【００６６】
さらに３ＧＰＰでは、以下のような構成が検討されている。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７５間のＸ２インタフェースはサポートされる。すなわち、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７５間は、Ｘ２インタフェースにより接続され、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７５間で制御情報が通信される。ＭＭＥ部７３からは、ＨｅＮＢＧＷ７４はＨｏｍｅ−ｅＮＢ７５として見える。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７５からは、ＨｅＮＢＧＷ７４はＭＭＥ部７３として見える。
【００６７】
Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７５が、ＨｅＮＢＧＷ７４を介してＭＭＥ部７３に接続される場合および直接ＭＭＥ部７３に接続される場合のいずれの場合も、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ７５とＭＭＥ部７３との間のインタフェースは、Ｓ１インタフェースで同じである。
【００６８】
基地局装置７２は、１つのセルを構成してもよいし、複数のセルを構成してもよい。各セルは、通信端末装置と通信可能な範囲であるカバレッジとして予め定める範囲を有し、カバレッジ内で通信端末装置と無線通信を行う。１つの基地局装置が複数のセルを構成する場合、１つ１つのセルが、移動端末と通信可能に構成される。
【００６９】
図３は、本発明に係る移動端末である図２に示す移動端末７１の構成を示すブロック図である。図３に示す移動端末７１の送信処理を説明する。まず、プロトコル処理部８０１からの制御データ、およびアプリケーション部８０２からのユーザデータが、送信データバッファ部８０３へ保存される。送信データバッファ部８０３に保存されたデータは、エンコーダー部８０４へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部８０３から変調部８０５へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコーダー部８０４でエンコード処理されたデータは、変調部８０５にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部８０６へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ８０７から基地局７２に送信信号が送信される。
【００７０】
また、移動端末７１の受信処理は、以下のように実行される。基地局７２からの無線信号がアンテナ８０７により受信される。受信信号は、周波数変換部８０６にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部８０８において復調処理が行われる。復調後のデータは、デコーダー部８０９へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部８０１へ渡され、ユーザデータはアプリケーション部８０２へ渡される。移動端末７１の一連の処理は、制御部８１０によって制御される。よって制御部８１０は、図３では省略しているが、各部８０１〜８０９と接続している。
【００７１】
図４は、本発明に係る基地局である図２に示す基地局７２の構成を示すブロック図である。図４に示す基地局７２の送信処理を説明する。ＥＰＣ通信部９０１は、基地局７２とＥＰＣ（ＭＭＥ部７３など）、ＨｅＮＢＧＷ７４などとの間のデータの送受信を行う。他基地局通信部９０２は、他の基地局との間のデータの送受信を行う。ＥＰＣ通信部９０１および他基地局通信部９０２は、それぞれプロトコル処理部９０３と情報の受け渡しを行う。プロトコル処理部９０３からの制御データ、ならびにＥＰＣ通信部９０１および他基地局通信部９０２からのユーザデータおよび制御データは、送信データバッファ部９０４へ保存される。
【００７２】
送信データバッファ部９０４に保存されたデータは、エンコーダー部９０５へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部９０４から変調部９０６へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコードされたデータは、変調部９０６にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部９０７へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ９０８より一つもしくは複数の移動端末７１に対して送信信号が送信される。
【００７３】
また、基地局７２の受信処理は以下のように実行される。一つもしくは複数の移動端末７１からの無線信号が、アンテナ９０８により受信される。受信信号は、周波数変換部９０７にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部９０９で復調処理が行われる。復調されたデータは、デコーダー部９１０へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部９０３あるいはＥＰＣ通信部９０１、他基地局通信部９０２へ渡され、ユーザデータはＥＰＣ通信部９０１および他基地局通信部９０２へ渡される。基地局７２の一連の処理は、制御部９１１によって制御される。よって制御部９１１は、図４では省略しているが、各部９０１〜９１０と接続している。
【００７４】
図５は、本発明に係るＭＭＥの構成を示すブロック図である。図５では、前述の図２に示すＭＭＥ部７３に含まれるＭＭＥ７３ａの構成を示す。ＰＤＮ  ＧＷ通信部１００１は、ＭＭＥ７３ａとＰＤＮ  ＧＷとの間のデータの送受信を行う。基地局通信部１００２は、ＭＭＥ７３ａと基地局７２との間のＳ１インタフェースによるデータの送受信を行う。ＰＤＮ  ＧＷから受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、ＰＤＮ  ＧＷ通信部１００１から、ユーザプレイン通信部１００３経由で基地局通信部１００２に渡され、１つあるいは複数の基地局７２へ送信される。基地局７２から受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、基地局通信部１００２から、ユーザプレイン通信部１００３経由でＰＤＮ  ＧＷ通信部１００１に渡され、ＰＤＮ  ＧＷへ送信される。
【００７５】
ＰＤＮ  ＧＷから受信したデータが制御データであった場合、制御データは、ＰＤＮ  ＧＷ通信部１００１から制御プレイン制御部１００５へ渡される。基地局７２から受信したデータが制御データであった場合、制御データは、基地局通信部１００２から制御プレイン制御部１００５へ渡される。
【００７６】
ＨｅＮＢＧＷ通信部１００４は、ＨｅＮＢＧＷ７４が存在する場合に設けられ、情報種別によって、ＭＭＥ７３ａとＨｅＮＢＧＷ７４との間のインタフェース（ＩＦ）によるデータの送受信を行う。ＨｅＮＢＧＷ通信部１００４から受信した制御データは、ＨｅＮＢＧＷ通信部１００４から制御プレイン制御部１００５へ渡される。制御プレイン制御部１００５での処理の結果は、ＰＤＮ  ＧＷ通信部１００１経由でＰＤＮ  ＧＷへ送信される。また、制御プレイン制御部１００５で処理された結果は、基地局通信部１００２経由でＳ１インタフェースにより１つあるいは複数の基地局７２へ送信され、またＨｅＮＢＧＷ通信部１００４経由で１つあるいは複数のＨｅＮＢＧＷ７４へ送信される。
【００７７】
制御プレイン制御部１００５には、ＮＡＳセキュリティ部１００５−１、ＳＡＥベアラコントロール部１００５−２、アイドルステート（Idle State）モビリティ管理部１００５−３などが含まれ、制御プレインに対する処理全般を行う。ＮＡＳセキュリティ部１００５−１は、ＮＡＳ（Non-Access Stratum）メッセージのセキュリティなどを行う。ＳＡＥベアラコントロール部１００５−２は、ＳＡＥ（System Architecture Evolution）のベアラの管理などを行う。アイドルステートモビリティ管理部１００５−３は、待受け状態（アイドルステート（Idle State）；ＬＴＥ−ＩＤＬＥ状態、または、単にアイドルとも称される）のモビリティ管理、待受け状態時のページング信号の生成および制御、傘下の１つあるいは複数の移動端末７１のトラッキングエリアの追加、削除、更新、検索、トラッキングエリアリスト管理などを行う。
【００７８】
ＭＭＥ７３ａは、１つまたは複数の基地局７２に対して、ページング信号の分配を行う。また、ＭＭＥ７３ａは、待受け状態（Idle State）のモビリティ制御（Mobility control）を行う。ＭＭＥ７３ａは、移動端末が待ち受け状態のとき、および、アクティブ状態（Active State）のときに、トラッキングエリア（Tracking Area）リストの管理を行う。ＭＭＥ７３ａは、ＵＥが登録されている（registered）追跡領域（トラッキングエリア：Tracking Area）に属するセルへ、ページングメッセージを送信することで、ページングプロトコルに着手する。ＭＭＥ７３ａに接続されるＨｏｍｅ−ｅＮＢ７５のＣＳＧの管理やＣＳＧ−ＩＤの管理、そしてホワイトリスト管理は、アイドルステートモビリティ管理部１００５−３で行ってもよい。
【００７９】
次に通信システムにおけるセルサーチ方法の一例を示す。図６は、ＬＴＥ方式の通信システムにおいて移動端末（ＵＥ）が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。移動端末は、セルサーチを開始すると、ステップＳＴ１２０１で、周辺の基地局から送信される第一同期信号（Ｐ−ＳＳ）、および第二同期信号（Ｓ−ＳＳ）を用いて、スロットタイミング、フレームタイミングの同期をとる。
【００８０】
Ｐ−ＳＳとＳ−ＳＳとを合わせて、同期信号（ＳＳ）という。同期信号（ＳＳ）には、セル毎に割り当てられたＰＣＩに１対１に対応するシンクロナイゼーションコードが割り当てられている。ＰＣＩの数は５０４通りが検討されている。この５０４通りのＰＣＩを用いて同期をとるとともに、同期がとれたセルのＰＣＩを検出（特定）する。
【００８１】
次に同期がとれたセルに対して、ステップＳＴ１２０２で、基地局からセル毎に送信される参照信号（リファレンスシグナル：ＲＳ）であるセル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）を検出し、ＲＳの受信電力（Reference Signal Received Power：ＲＳＲＰ）の測定を行う。参照信号（ＲＳ）には、ＰＣＩと１対１に対応したコードが用いられている。そのコードで相関をとることによって他セルと分離できる。ステップＳＴ１２０１で特定したＰＣＩから、該セルのＲＳ用のコードを導出することによって、ＲＳを検出し、ＲＳの受信電力を測定することが可能となる。
【００８２】
次にステップＳＴ１２０３で、ステップＳＴ１２０２までで検出された一つ以上のセルの中から、ＲＳの受信品質が最もよいセル、例えば、ＲＳの受信電力が最も高いセル、つまりベストセルを選択する。
【００８３】
次にステップＳＴ１２０４で、ベストセルのＰＢＣＨを受信して、報知情報であるＢＣＣＨを得る。ＰＢＣＨ上のＢＣＣＨには、セル構成情報が含まれるＭＩＢ（Master Information Block）がマッピングされる。したがってＰＢＣＨを受信してＢＣＣＨを得ることで、ＭＩＢが得られる。ＭＩＢの情報としては、例えば、ＤＬ（ダウンリンク）システム帯域幅（送信帯域幅設定（transmission bandwidth configuration：dl-bandwidth）とも呼ばれる）、送信アンテナ数、ＳＦＮ（System Frame Number）などがある。
【００８４】
次にステップＳＴ１２０５で、ＭＩＢのセル構成情報をもとに該セルのＤＬ−ＳＣＨを受信して、報知情報ＢＣＣＨの中のＳＩＢ（System Information Block）１を得る。ＳＩＢ１には、該セルへのアクセスに関する情報や、セルセレクションに関する情報、他のＳＩＢ（ＳＩＢｋ；ｋ≧２の整数）のスケジューリング情報が含まれる。また、ＳＩＢ１には、トラッキングエリアコード（Tracking Area Code：ＴＡＣ）が含まれる。
【００８５】
次にステップＳＴ１２０６で、移動端末は、ステップＳＴ１２０５で受信したＳＩＢ１のＴＡＣと、移動端末が既に保有しているトラッキングエリアリスト内のトラッキングエリア識別子（Tracking Area Identifier：ＴＡＩ）のＴＡＣ部分とを比較する。トラッキングエリアリストは、ＴＡＩリスト（TAI list）とも称される。ＴＡＩはトラッキングエリアを識別するための識別情報であり、ＭＣＣ（Mobile Country Code）と、ＭＮＣ（Mobile Network Code）と、ＴＡＣ（Tracking Area Code）とによって構成される。ＭＣＣは国コードである。ＭＮＣはネットワークコードである。ＴＡＣはトラッキングエリアのコード番号である。
【００８６】
移動端末は、ステップＳＴ１２０６で比較した結果、ステップＳＴ１２０５で受信したＴＡＣがトラッキングエリアリスト内に含まれるＴＡＣと同じならば、該セルで待ち受け動作に入る。比較して、ステップＳＴ１２０５で受信したＴＡＣがトラッキングエリアリスト内に含まれなければ、移動端末は、該セルを通して、ＭＭＥなどが含まれるコアネットワーク（Core Network，ＥＰＣ）へ、ＴＡＵ（Tracking Area Update）を行うためにトラッキングエリアの変更を要求する。
【００８７】
コアネットワークを構成する装置（以下「コアネットワーク側装置」という場合がある）は、ＴＡＵ要求信号とともに移動端末から送られてくる該移動端末の識別番号（ＵＥ−ＩＤなど）をもとに、トラッキングエリアリストの更新を行う。コアネットワーク側装置は、移動端末に更新後のトラッキングエリアリストを送信する。移動端末は、受信したトラッキングエリアリストに基づいて、移動端末が保有するＴＡＣリストを書き換える（更新する）。その後、移動端末は、該セルで待ち受け動作に入る。
【００８８】
スマートフォンおよびタブレット端末の普及によって、セルラー系無線通信によるトラフィックが爆発的に増大しており、世界中で無線リソースの不足が懸念されている。これに対応して周波数利用効率を高めるために、小セル化し、空間分離を進めることが検討されている。
【００８９】
従来のセルの構成では、ｅＮＢによって構成されるセルは、比較的広い範囲のカバレッジを有する。従来は、複数のｅＮＢによって構成される複数のセルの比較的広い範囲のカバレッジによって、あるエリアを覆うように、セルが構成されている。
【００９０】
小セル化された場合、ｅＮＢによって構成されるセルは、従来のｅＮＢによって構成されるセルのカバレッジに比べて範囲が狭いカバレッジを有する。したがって、従来と同様に、あるエリアを覆うためには、従来のｅＮＢに比べて、多数の小セル化されたｅＮＢが必要となる。
【００９１】
以下の説明では、従来のｅＮＢによって構成されるセルのように、比較的広い範囲のカバレッジを構成するセル、すなわちカバレッジエリアが比較的広いセルを「マクロセル」といい、マクロセルを構成するｅＮＢを「マクロｅＮＢ」という。また、小セル化されたセルのように、比較的狭い範囲のカバレッジを構成するセル、すなわちカバレッジエリアが比較的狭いセルを「スモールセル」といい、スモールセルを構成するｅＮＢを「スモールｅＮＢ」という。
【００９２】
マクロｅＮＢは、例えば、３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．１４１  Ｖ１１．１．０（以下「非特許文献８」という）に記載される「ワイドエリア基地局（Wide Area Base Station）」であってもよい。
【００９３】
スモールｅＮＢは、例えば、ローパワーノード、ローカルエリアノード、ホットスポットなどであってもよい。また、スモールｅＮＢは、ピコセルを構成するピコｅＮＢ、フェムトセルを構成するフェムトｅＮＢ、ＨｅＮＢ、ＲＲＨ、ＲＲＵ、ＲＲＥまたはＲＮであってもよい。また、スモールｅＮＢは、非特許文献８に記載される「ローカルエリア基地局（Local Area Base Station）」または「ホーム基地局（Home Base Station）」であってもよい。
【００９４】
図７は、マクロｅＮＢとスモールｅＮＢとが混在する場合のセルの構成の概念を示す図である。マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルは、比較的広い範囲のカバレッジ１３０１を有する。スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルは、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ１３０１に比べて範囲が狭いカバレッジ１３０２を有する。
【００９５】
複数のｅＮＢが混在する場合、あるｅＮＢによって構成されるセルのカバレッジが、他のｅＮＢによって構成されるセルのカバレッジ内に含まれる場合がある。図７に示すセルの構成では、参照符号「１３０４」または「１３０５」で示されるように、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジ１３０２が、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ１３０１内に含まれる場合がある。
【００９６】
また、参照符号「１３０５」で示されるように、複数、例えば２つのスモールセルのカバレッジ１３０２が、１つのマクロセルのカバレッジ１３０１内に含まれる場合もある。移動端末（ＵＥ）１３０３は、例えばスモールセルのカバレッジ１３０２内に含まれ、スモールセルを介して通信を行う。
【００９７】
また図７に示すセルの構成では、参照符号「１３０６」で示されるように、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ１３０１と、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジ１３０２とが複雑に重複する場合が生じる。
【００９８】
また、参照符号「１３０７」で示されるように、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ１３０１と、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジ１３０２とが重複しない場合も生じる。
【００９９】
さらには、参照符号「１３０８」で示されるように、多数のスモールｅＮＢによって構成される多数のスモールセルのカバレッジ１３０２が、一つのマクロｅＮＢによって構成される１つのマクロセルのカバレッジ１３０１内に構成される場合も生じる。
【０１００】
実施の形態１で解決する課題、およびその解決策について、以下に示す。本実施の形態では、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ内に、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジが含まれる構成を考える。
【０１０１】
前述のように、将来の膨大なトラフィックに対応するために、例えば、多数のスモールｅＮＢを設置して、多数のスモールセルを設置することによって、周波数利用効率を高めて、通信容量の増大を図る技術などが検討されている。
【０１０２】
多数のスモールセルを設置した場合、ＵＥが接続するスモールセルをどれにしたらよいかが課題になる。
【０１０３】
例えば、従来技術のように、ＵＥにおける受信電力が最大となるスモールセルを選択した場合を考える。この場合に、選択されたスモールセルの負荷が既に過大であると、該スモールセルに接続したＵＥに与えられる無線リソースが少なくなり、高いスループットが得られなくなる。したがって、データの送達に高い遅延が生じるなどの課題が生じる。
【０１０４】
本実施の形態では、このような課題を解決するために、ＵＥと接続するスモールセルを選択するときに、データの流量（以下「データ流量」という場合がある）についての情報を用いる。これによって、スモールセルの処理負荷を分散させ、ネットワーク全体の遅延を改善することを目的とする。
【０１０５】
図８は、本発明の実施の形態１における通信システム１４００の構成を示すブロック図である。通信システム１４００は、ＵＥ１４０１、スモールセルクラスタ１４０２、ＭＭＥ１４０３、Ｓ−ＧＷ１４０４、マクロセル１４０６およびコンセントレータ１４０７を備えて構成される。スモールセルクラスタ１４０２は、１つまたは複数のスモールセル１４０５を備える。
【０１０６】
ＭＭＥ１４０３およびＳ−ＧＷ１４０４は、上位装置に相当する。ここで、上位装置とは、基地局装置の上位に設けられる装置をいう。すなわち上位装置は、基地局装置を基準として、コアネットワーク側に設けられる。上位装置としては、上位エンティティおよび上位ノードがある。
【０１０７】
基地局装置は、例えばマクロｅＮＢおよびスモールｅＮＢであり、マクロセルおよびスモールセルなどのセルを構成する。複数のセルが設置される場合、複数のセルは、１つの基地局装置によって構成されてもよいし、複数の基地局装置によって構成されてもよい。
【０１０８】
図８では、スモールセルクラスタ１４０２が、３つのスモールセル１４０５を備える場合を示している。以下の説明において、３つのスモールセル１４０５を区別して示す場合には、参照符号「１４０５」に添字「ａ」、「ｂ」、「ｃ」を付して、それぞれ、第１のスモールセル＃１  １４０５ａ、第２のスモールセル＃２  １４０５ｂ、および第３のスモールセル＃３  １４０５ｃという。３つのスモールセル１４０５を区別せずに示す場合には、参照符号「１４０５」を付して示す。
【０１０９】
スモールセル１４０５は、スモールｅＮＢによって構成される。スモールセル１４０５を構成するｅＮＢは、例えば、前述の図２に示すＨｏｍｅ−ｅＮＢ７５に相当する。マクロセル１４０６は、マクロｅＮＢによって構成される。マクロセル１４０６を構成するマクロｅＮＢは、例えば、前述の図２に示すｅＮＢ７６に相当する。
【０１１０】
本実施の形態の通信システム１４００は、従来技術の通信システムのアーキテクチャとは異なり、マクロセル１４０６とスモールセル１４０５との間に、コンセントレータ１４０７を備えて構成される。コンセントレータ１４０７は、１つまたは複数のスモールセル１４０５からなるスモールセルクラスタ１４０２内のスモールセル１４０５をまとめて制御するエンティティ（Entity）である。
【０１１１】
マクロセル１４０６とコンセントレータ１４０７とは、新たなインタフェースを介して接続される。スモールセル１４０５とコンセントレータ１４０７とは、新たなインタフェースを介して接続される。１つのコンセントレータ１４０７に、複数のスモールセル１４０５が接続される。図８に示す例では、３つのスモールセル１４０５が、１つのコンセントレータ１４０７に接続されている。スモールセル１４０５間はインタフェースを介して接続される。スモールセルが各々一つのスモールｅＮＢによって構成される場合、スモールセル１４０５間のインタフェースとして、Ｘ２インタフェースが用いられる。
【０１１２】
図９は、本発明の実施の形態１における通信システム１４００のデータの流れを示す図である。図９では、上りリンク（ＵＬ）トラフィックを参照符号「４１」の矢印で示し、下りリンク（ＤＬ）トラフィックを参照符号「４２」の矢印で示す。
【０１１３】
コンセントレータ１４０７は、自身の管理対象であるスモールセルクラスタ１４０２内の各スモールセル１４０５について、スモールセル１４０５内のデータ流量の合計（以下「総データ流量」という場合がある）を取得する機能を有する。またコンセントレータ１４０７は、ＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５を選択する機能を有する。
【０１１４】
各スモールセル１４０５は、自セル内のデータ流量を測定する機能と、測定した自セル内のデータ流量をコンセントレータ１４０７に通知する機能とを有する。各スモールセル１４０５は、測定した自セル内のデータ流量をコンセントレータ１４０７に通知するときに、自セルのセル識別情報を合わせて通知することが好ましい。各スモールセル１４０５のセル識別情報は、コンセントレータ１４０７がスモールセル１４０５を選択するときに有用である。
【０１１５】
データ流量としては、例えば、各スモールセル１４０５内で取扱われるデータのサイズ（以下「データサイズ」という場合がある）または量（以下「データ量」という場合がある）を表す情報を用いてもよいし、各スモールセル１４０５からＵＥ１４０１にデータを送信するときに、送信データバッファ部で取扱われるデータのデータサイズを表す情報を用いてもよい。
【０１１６】
各スモールセル１４０５の上りリンクに関するデータ流量（以下「上りリンクのデータ流量」という場合がある）の具体例として、以下の（１）〜（４）の４つを開示する。
（１）各スモールセル１４０５が、上位エンティティあるいは上位ノードに送信したデータ（以下「送信データ」という場合がある）のデータサイズ。
（２）各スモールセル１４０５が、下位エンティティあるいは下位ノードから受信したデータ（以下「受信データ」という場合がある）のデータサイズ。
（３）各スモールセル１４０５が、自セル１４０５に接続するＵＥ１４０１から受信したバッファ状態報告（Buffer Status Report：ＢＳＲ）情報。
（４）前記（１）〜（３）の組合せ。
【０１１７】
ＢＳＲ情報（以下、単に「ＢＳＲ」という場合がある）は、ＵＥ１４０１から各スモールセル１４０５に送信するデータを一時的に記憶するバッファ部の状態を示す。バッファ部は、前述の図３に示す送信データバッファ部８０３に相当する。ＢＳＲは、受信データの流量を表す。
【０１１８】
具体的に述べると、ＢＳＲには、ＵＥ１４０１の送信データバッファ部で取扱われたデータのデータサイズを表す情報が含まれる。したがって、ＢＳＲを用いることによって、各スモールセル１４０５の上りリンクのデータ流量を測定することが可能となる。
【０１１９】
本実施の形態では、各スモールセル１４０５が、データ流量を測定する機能を有する。したがって、前述の上りリンクのデータ流量の具体例（１）では、スモールセル１４０５が、上位ノードであるコンセントレータ１４０７に送信したデータのデータサイズとするとよい。前記具体例（２）では、下位ノードはＵＥ１４０１となるので、スモールセル１４０５が、自セル１４０５に接続するＵＥ１４０１から受信したデータのデータサイズとするとよい。前記具体例（３）では、スモールセル１４０５が、自セル１４０５に接続するＵＥ１４０１から受信したＢＳＲ情報とするとよい。
【０１２０】
前記具体例（１），（２）では、いずれも、スモールセル１４０５と接続するＵＥ１４０１毎のデータサイズであってもよいし、スモールセル１４０５と接続する全てのＵＥ１４０１の合計のデータサイズであってもよい。
【０１２１】
スモールセル１４０５と接続するＵＥ１４０１毎のデータサイズの場合は、データ流量を取得し、対象となるＵＥ１４０１のセルを選択するエンティティであるコンセントレータ１４０７が、各スモールセル１４０５と接続する全てのＵＥ１４０１の合計のデータサイズを導出すればよい。これによって、スモールセル１４０５毎のデータ流量を導出することができる。この場合、スモールセル１４０５が全てのＵＥ１４０１の合計のデータサイズを導出する必要が無くなるので、制御を簡略化することができる。
【０１２２】
スモールセル１４０５と接続する全てのＵＥ１４０１の合計のデータサイズの場合は、データ流量を取得し、対象となるＵＥ１４０１のセルを選択するエンティティであるコンセントレータ１４０７が、この合計のデータサイズをスモールセル１４０５毎のデータ流量とすればよい。スモールセル１４０５は、接続する全てのＵＥ１４０１の合計のデータサイズを通知するので、ＵＥ１４０１毎のデータサイズを通知する場合に比べて、コンセントレータ１４０７における計算量を削減することができる。
【０１２３】
前記具体例（３）においても、スモールセル１４０５と接続するＵＥ１４０１毎のＢＳＲ情報としてもよいし、スモールセル１４０５と接続する全てのＵＥ１４０１のＢＳＲ情報としてもよい。これによって、前記具体例（１），（２）と同様の効果を得ることができる。
【０１２４】
スモールセル１４０５と接続する全てのＵＥ１４０１のＢＳＲ情報としては、ＵＥ１４０１毎のＢＳＲ情報と該ＵＥ１４０１の識別情報、例えばＵＥ−ＩＤとの対応を表す一覧表であってもよいし、スモールセル１４０５が受信した全てのＵＥ１４０１のＢＳＲ情報から導出した上りデータサイズであってもよい。
【０１２５】
また、多数のスモールセル１４０５が用いられ、ＵＥ１４０１が複数のセルと接続するような場合が考えられる。その場合、従来技術のように、制御プレイン（C-plane）が接続されるセルにＢＳＲを通知すると、ＵＥ１４０１が接続する他のセルでは、該ＵＥ１４０１に起因するデータ流量を把握することができない。
【０１２６】
そこで、本実施の形態では、ＵＥ１４０１が接続するエンティティ毎、すなわちセル毎のデータサイズ、あるいはＢＳＲを通知する。ＵＥ１４０１が接続するエンティティ毎のデータサイズ、あるいはＢＳＲの通知は、該エンティティに対して、あるいは制御プレイン（C-plane）が接続されるセルに対して行えばよい。制御プレイン（C-plane）が接続されるセルに対して通知する場合は、データサイズあるいはＢＳＲとして、セル識別情報と、データサイズあるいはＢＳＲとの対応を表す一覧表を通知してもよい。
【０１２７】
このように構成することによって、従来の制御プレイン（C-plane）が接続されるセルにのみＢＳＲが通知される場合とは異なり、ＵＥ１４０１が複数のセルと接続するような場合でも、ネットワーク側がエンティティ毎、すなわちセル毎のデータ流量を把握することができる。
【０１２８】
また、ユーザプレイン（U-plane）接続におけるデータサイズあるいはＢＳＲ情報としてもよい。
【０１２９】
多数のスモールセル１４０５が用いられ、ＵＥ１４０１が複数のセルと接続するような場合、従来技術と異なり、制御プレイン（C-plane）が接続されるセルとユーザプレイン（U-plane）が接続されるセルとが異なる場合がある。
【０１３０】
そこで、本実施の形態では、ユーザプレイン（U-plane）接続におけるエンティティ、またはノードに特定したデータサイズもしくはＢＳＲ情報を、データ流量とする。これによって、ユーザプレイン（U-plane）接続におけるデータ流量を測定することが可能となる。
【０１３１】
データ流量の測定は、予め定める期間の量を測定するとよい。予め定める期間としては、始期と期間とを設定するようにしてもよいし、あるいは始期と終期とを設定するようにしてもよい。予め定める期間は、静的に予め決められていてもよいし、準静的あるいは動的に適宜変更可能としてもよい。データ流量としては、予め定める期間当たりのパケット数、ビット数、バイト数としてもよい。あるいは予め定める期間のデータ流量の測定から求めた、単位時間当たりのパケット数、ビット数、バイト数としてもよい。予め定める期間の変更は、コンセントレータ１４０７の指示によって行われるようにしてもよい。
【０１３２】
データ流量を測定する機能を有するエンティティあるいはノードは、対象とするＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５を選択する機能を有するエンティティあるいはノードに対して、データ流量についての情報を通知する。
【０１３３】
本実施の形態においては、各スモールセル１４０５が、データ流量を測定する機能を有するノードであり、コンセントレータ１４０７が、対象となるＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５を選択する機能を有するエンティティである。この場合、各スモールセル１４０５からコンセントレータ１４０７に対して、データ流量についての情報が通知される。コンセントレータ１４０７は、各スモールセル１４０５から、データ流量についての情報を受信する。
【０１３４】
データ流量についての情報を通知する契機の具体例として、以下の（１）〜（３）の３つを開示する。
（１）周期的、あるいは、定期的。
（２）所定の閾値を設けて、データ流量が該閾値以上になった場合、あるいは該閾値を超えた場合。
（３）スモールセルを選択する機能を有するエンティティからの要求を受信した場合。
【０１３５】
データ流量についての情報の通知に用いるインタフェースとして、スモールセル１４０５とコンセントレータ１４０７との間に、新たなインタフェースを設けるとよい。
【０１３６】
データ流量の情報量を削減するために、データ流量を一つまたは複数の予め定める範囲に分割し、該範囲にそれぞれ、インデックスを設けるとよい。該インデックスをデータ流量についての情報とする。このようにすることによって、ノード間で通知される情報量、例えばビット数などを少なくすることが可能となる。したがって、多くのスモールセル１４０５が運用される場合に、ノード間でシグナリングされる情報量を低減することができるので、混雑を低減することが可能となる。
【０１３７】
前述の図８において、上りリンクのデータ流量にＢＳＲ情報を用いた場合について説明する（ＴＳ３６．３２１  Ｖ１１．２．０（以下「非特許文献９」という）の５．４．５章参照）。ＵＥ１４０１から通知されるＢＳＲは、非特許文献９で規定されている規格では、スモールセル１４０５で終端される。
【０１３８】
ＢＳＲは、ＭＡＣ情報である（非特許文献９参照）。従来の基地局、例えばマクロセルでは、移動端末に対する制御プロトコル、例えばＲＲＣ（Radio Resource Control）と、ユーザプレイン、例えばＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）、ＲＬＣ（Radio Link Control）、ＭＡＣ（Medium Access Control）、ＰＨＹ（Physical layer）は、基地局で終端する。これによって、ＭＡＣ情報であるＢＳＲも、移動端末から基地局までの情報となる。
【０１３９】
したがって、従来の方法では、図８において、ＢＳＲは、ＵＥ１４０１から、該ＵＥ１４０１と接続されるスモールセル１４０５までの情報となる。
【０１４０】
従来の方法では、ＵＥ１４０１と直接接続されている基地局であるｅＮＢ以外のエンティティが、セルのデータ流量に基づく接続セルの選択を実現することは不可能である。
【０１４１】
そこで、本実施の形態では、ＢＳＲ情報を、スモールセル１４０５からコンセントレータ１４０７に通知するようにしている。
【０１４２】
このＢＳＲで報告された送信データのデータサイズを用いて、コンセントレータ１４０７は、ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５を選択する。
【０１４３】
コンセントレータ１４０７は、対象となるＵＥ１４０１が現在接続しているスモールセル１４０５に、選択したスモールセル１４０５の情報を、ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５の情報として通知する。選択したスモールセル１４０５の情報は、対象となるＵＥ１４０１の識別子とともに通知するとよい。
【０１４４】
ＵＥ１４０１が現在接続しているスモールセル１４０５は、対象となるＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５の情報を受信し、ＲＲＣ再設定（RRC Reconfiguration）メッセージを送信することによって、ＵＥ１４０１へ、接続すべきスモールセル１４０５の情報を通知する。
【０１４５】
ＵＥ１４０１は、受信したＲＲＣ再設定（RRC Reconfiguration）メッセージを用いて、コンセントレータ１４０７が選択したスモールセル１４０５への接続を実行する。
【０１４６】
ＵＥ１４０１が現在接続しているスモールセル１４０５とＵＥ１４０１との間でＲＲＣ接続が行われていない場合、コンセントレータ１４０７は、該ＵＥ１４０１とＲＲＣ接続が行われているセルに対して、ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５の情報を通知すればよい。ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５の情報は、対象となるＵＥ１４０１の識別子とともに通知するとよい。
【０１４７】
ＵＥ１４０１とＲＲＣ接続が行われているセルは、対象となるＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５の情報を受信し、ＲＲＣ再設定（RRC Reconfiguration）メッセージを送信することによって、ＵＥ１４０１へ、接続すべきスモールセル１４０５の情報を通知する。
【０１４８】
例えば、該ＵＥ１４０１とＲＲＣ接続が行われているセルがマクロセル１４０６である場合、コンセントレータ１４０７は、マクロセル１４０６に対して、ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５の情報を通知する。該マクロセル１４０６は、対象となるＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５の情報を受信し、ＲＲＣ再設定（RRC Reconfiguration）メッセージを送信することによって、ＵＥ１４０１へ、接続すべきスモールセル１４０５の情報を通知する。
【０１４９】
ＵＥ１４０１は、受信したＲＲＣ再設定（RRC Reconfiguration）メッセージを用いて、コンセントレータ１４０７が選択したスモールセル１４０５への接続を実行する。
【０１５０】
ハンドオーバのターゲットセル用に接続先を通知された場合、ＵＥ１４０１は、通知された接続すべきスモールセル１４０５に、ハンドオーバを実施する。
【０１５１】
キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation）のセカンダリセル用に接続先を通知された場合、ＵＥ１４０１は、通知された接続すべきスモールセル１４０５をセカンダリセルとして設定する。
【０１５２】
図１０は、従来技術の通信システム１４１０におけるプロトコルスタックの構成を示す図である。図１１は、本発明の実施の形態１の通信システム１４００におけるプロトコルスタックの構成を示す図である。
【０１５３】
従来の基地局であるマクロセル１４０６では、ユーザプレインは、ＰＤＣＰまで、すなわちＰＤＣＰ、ＲＬＣ、ＭＡＣ、ＰＨＹを終端する。これに対し、本実施の形態では、スモールセル１４０５によってＲＬＣ、ＭＡＣ、ＰＨＹを終端し、マクロセル１４０６によってＰＤＣＰを終端する。
【０１５４】
コンセントレータ１４０７は、対象となるＵＥ１４０１と接続するスモールセル１４０５を選択する機能を有する。
【０１５５】
ＢＳＲ情報は、ＵＥ１４０１からスモールセル１４０５へ通知される。スモールセル１４０５は、ＢＳＲ情報をさらにコンセントレータ１４０７へ通知する。例えば、ＢＳＲ情報は、ＵＥ１４０１から第３のスモールセル＃３  １４０５ｃに通知され、第３のスモールセル＃３  １４０５ｃからコンセントレータ１４０７に通知される。
【０１５６】
これによって、コンセントレータ１４０７は、各スモールセル１４０５の上りデータ流量を取得することができ、該上りデータ流量を用いて、対象となるＵＥ１４０１と接続すべきスモールセル１４０５を選択することが可能となる。
【０１５７】
対象となるＵＥ１４０１からの上りデータは、コンセントレータ１４０７によって選択されたスモールセル１４０５を介して、マクロセル１４０６に送信されることになる。例えば、対象となるＵＥ１４０１と接続するためにコンセントレータ１４０７によって選択されたスモールセル１４０５が、第１のスモールセル＃１  １４０５ａである場合、ＵＥ１４０１からの上りデータは、第１のスモールセル＃１  １４０５ａを介して、マクロセル１４０６に送信される。
【０１５８】
このように、ＵＥ１４０１と接続するスモールセル１４０５を選択するときに、データ流量についての情報を用いることによって、例えば上りデータ流量の多大なスモールセル１４０５を選択することを避けることが可能となる。これによって、スモールセル１４０５の処理負荷を分散させることができる。したがって、ネットワーク全体の遅延を改善することが可能となる。
【０１５９】
また、スモールセル１４０５は、ＵＥ１４０１からＢＳＲを受信したとき、コンセントレータ１４０７へ送信するか否かの判断に、Ｓｈｏｒｔ  ＢＳＲ、Ｌｏｎｇ  ＢＳＲの違いを用いてもよい。
【０１６０】
例えば、Ｓｈｏｒｔ  ＢＳＲにＤＣＣＨの送信データのデータ量の情報を含め、Ｌｏｎｇ  ＢＳＲにＤＴＣＨの送信データのデータ量の情報を含めて、スモールセル１４０５は、Ｌｏｎｇ  ＢＳＲの情報のみをコンセントレータ１４０７へ通知するとよい。
【０１６１】
これによって、コンセントレータ１４０７は、Ｌｏｎｇ  ＢＳＲの情報から、ユーザプレイン（U-plane）の送信データのデータ量を認識することが可能となり、ユーザプレイン（U-plane）の送信データのデータ量を用いて、スモールセル１４０５の選択を行うことが可能となる。したがって、スモールセル１４０５とコンセントレータ１４０７との間の通信データ量を削減することができる。
【０１６２】
データ流量についての情報を通知する契機の具体例としては、前述の具体例（１）〜（３）に代えて、以下に示す方法としてもよい。
【０１６３】
前述の図８において、コンセントレータ１４０７がＢＳＲを受信したとき、自身の管理するスモールセルクラスタ１４０２内に、予め定める時間、ＢＳＲを送信していないスモールセル１４０５が存在した場合、コンセントレータ１４０７からスモールセル１４０５に対して、総データ流量を問い合わせてもよい。
【０１６４】
これによって、コンセントレータ１４０７は、スモールセルクラスタ１４０２内に含まれるスモールセル１４０５のデータ流量を把握した上で、最適なスモールセル１４０５を選択することができる。
【０１６５】
また、スモールセル１４０５は、ＵＥ１４０１からのＢＳＲの受信の有無に関わらず、周期的にコンセントレータ１４０７にＢＳＲを送信してもよい。
【０１６６】
次に、各スモールセル１４０５の下りリンクに関するデータ流量（以下「下りリンクのデータ流量」という場合がある）の具体例として、以下の（１）〜（３）の３つを開示する。
（１）各スモールセル１４０５が、上位エンティティあるいは上位ノードから受信したデータのデータサイズ。
（２）各スモールセル１４０５が、下位エンティティあるいは下位ノードへ送信したデータのデータサイズ。
（３）前記（１），（２）の組合せ。
【０１６７】
本実施の形態では、スモールセル１４０５がデータ流量を測定する機能を有する。したがって、前述の下りリンクのデータ流量の具体例（１）では、スモールセル１４０５が、上位ノードであるコンセントレータ１４０７から受信したデータのデータサイズとするとよい。前記具体例（２）では、下位ノードはＵＥ１４０１となるので、スモールセル１４０５が、自セル１４０５に接続するＵＥ１４０１へ送信したデータのデータサイズとするとよい。
【０１６８】
前記具体例（１），（２）では、いずれも、スモールセル１４０５と接続するＵＥ１４０１毎のデータサイズであってもよいし、スモールセル１４０５と接続する全てのＵＥ１４０１の合計のデータサイズであってもよい。上りリンクのデータ流量の場合と同様である。
【０１６９】
また、ユーザプレイン（U-plane）接続におけるデータサイズとしてもよい。上りリンクのデータ流量の場合と同様である。
【０１７０】
データ流量の測定期間、データ流量の通知、データ流量の通知の契機、データ流量の通知のためのインタフェースなどは、上りリンクに関して開示した前述のインタフェースなどを適宜適用することが可能である。このように上りリンクに関して開示した前述のインタフェースなどを適宜適用することによって、上りリンクの場合と同様の効果を得ることができる。
【０１７１】
図８において、下りリンクのデータ流量として、下位エンティティあるいは下位ノードへ送信したデータのデータサイズを用いた場合について説明する。
【０１７２】
スモールセル１４０５は、自セル１４０５から、自セル１４０５と接続するＵＥ１４０１に送信したデータのデータサイズを測定し、測定した、ＵＥ１４０１に送信したデータのデータサイズを、コンセントレータ１４０７に通知する。コンセントレータ１４０７は、自身の管理するスモールセルクラスタ１４０２内の各スモールセル１４０５の下りデータ流量を用いて、対象となるＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５を選択する。
【０１７３】
コンセントレータ１４０７が、対象となるＵＥ１４０１に対して、ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５として選択したスモールセル１４０５を通知する方法としては、上りリンクのデータ流量を通知する方法で開示した方法を適用することができる。
【０１７４】
ＵＥ１４０１は、ハンドオーバのターゲットセル用に接続先を通知された場合、通知された接続すべきスモールセル１４０５にハンドオーバを実施する。
【０１７５】
ＵＥ１４０１は、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation）のセカンダリセル用に接続先を通知された場合、通知された接続すべきスモールセル１４０５をセカンダリセルとして設定する。
【０１７６】
対象とするＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５を選択する機能を有するエンティティは、上りリンクのデータ流量と下りリンクのデータ流量との両方、あるいはいずれか一方を用いて、スモールセル１４０５を選択してもよい。上りリンクのデータ流量と下りリンクのデータ流量との両方を用いることによって、対象となるＵＥ１４０１が双方向の通信をする場合に、最適なスモールセル１４０５を選択することが可能となる。
【０１７７】
対象となるＵＥ１４０１に対して、高スループットなどを要求されるリンクが、上りリンクおよび下りリンクのいずれか一方の場合、いずれか一方のリンクのデータ流量を用いてスモールセル１４０５を選択するようにしてもよい。これによって、ＵＥ１４０１の通信にとって最適なスモールセル１４０５を選択することが可能となる。
【０１７８】
データ流量を測定する機能を有するエンティティは、対象とするＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５を選択する機能を有するエンティティに対して、上りリンクのデータ流量と下りリンクのデータ流量とを合わせて通知するようにしてもよい。各リンクのデータ流量をリスト形式で通知するようにしてもよいし、合計値としてもよい。これによって、通知するメッセージ量を削減することができる。
【０１７９】
ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５を、上りリンクと下りリンクとで独立に選択してもよい。上りリンクのデータ流量と下りリンクのデータ流量とを、上りリンクと下りリンクとに対してそれぞれ使用することによって、各リンクにおいて最適なスモールセル１４０５を選択することが可能となる。
【０１８０】
例えば、スモールセルクラスタ１４０２内のスモールセル１４０５を同じ周波数帯、および同じＴＡＧで構成する。対象となるＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５をスモールセルクラスタ１４０２内で選択する場合、下りリンク（ＤＬ）と上りリンク（ＵＬ）とで、ＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５が異なってもよい。コンセントレータ１４０７は、下りリンク（ＤＬ）と上りリンク（ＵＬ）とで、独立にスモールセル１４０５の選択を実施する。
【０１８１】
スモールセルクラスタ１４０２内のスモールセル１４０５が同じ周波数帯、および同じＴＡＧで構成されるので、下りリンクで選択したスモールセル１４０５に対する上りリンクの送信タイミングは同一となる。したがって、上りリンクにどのスモールセル１４０５を用いても、送信タイミングを変更する必要が無く、ＵＥ１４０１における制御を簡略化することが可能となる。
【０１８２】
また、上りリンクおよび下りリンクにおいて、それぞれ、最適なスモールセル１４０５を選択することが可能となるので、どちらのリンクにおいても高スループット、低遅延を実現することが可能となる。
【０１８３】
例えば、スモールセルクラスタ１４０２内のスモールセル１４０５を同じＴＡ（Tracking Area）で構成する。対象となるＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５を該スモールセルクラスタ１４０２内で選択する場合、下りリンク（ＤＬ）と上りリンク（ＵＬ）とで、ＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５が異なってもよい。コンセントレータ１４０７は、下りリンク（ＤＬ）と上りリンク（ＵＬ）とで、独立にスモールセル１４０５の選択を実施する。スモールセルクラスタ１４０２内のスモールセル１４０５が同じＴＡ、ＴＡＣで構成されるので、ＴＡＵ（Tracking Area Update）の手続きを実施する必要がなく、制御を簡略化することが可能となる。
【０１８４】
ＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５を選択する機能において、該選択に用いる情報の具体例として、以下の（１）〜（５）の５つを開示する。
（１）データ流量
（２）負荷（Load）
（３）通信品質
（４）ＱｏＳ（Quality of Service）
（５）前記（１）〜（４）の組合せ。
【０１８５】
セルの選択において、スモールセル１４０５の負荷状態および通信品質を考慮してもよい。流量は少ないが、通信品質が低いので、転送負荷が高い場合が考えられる。
【０１８６】
また、セル選択において、データに要求されるＱｏＳを考慮してもよい。例えば、ＱｏＳとして低いパケットエラーロスレートが要求されるデータは、通信品質の高いスモールセル１４０５を選択することとしてもよい。
【０１８７】
前記具体例（１）のデータ流量としては、上りリンクのデータ流量および下りリンクのデータ流量の少なくとも一方がある。これについては、前述したので、ここでは説明を省略する。
【０１８８】
前記具体例（２）の負荷としては、例えば、データ送達遅延時間、スループット、スモールセル１４０５に接続しているＵＥ１４０１の数、ＣＰＵ（Central Processing Unit）の使用率、無線リソースの使用率、上りデータおよび下りデータ用の少なくとも一方のバッファ滞留量などがある。
【０１８９】
各スモールセル１４０５は、負荷を測定する機能を有し、各スモールセル１４０５からコンセントレータ１４０７へ、負荷についての情報（以下「負荷情報」という場合がある）を通知する。コンセントレータ１４０７は、各スモールセル１４０５から、負荷情報を受信する。コンセントレータ１４０７は、通知された負荷情報を用いて、対象となるＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５を選択する。
【０１９０】
負荷の測定期間、負荷情報の通知、負荷情報の通知の契機、負荷情報の通知のためのインタフェースなどは、データ流量に関して開示した方法を適宜適用することが可能である。これによって、データ流量に関して開示した方法と同様の効果を得ることができる。
【０１９１】
前記具体例（３）の通信品質の具体例として、以下の（３−１）〜（３−９）の９つを開示する。
【０１９２】
まず、下りリンクに関して、以下の（３−１）〜（３−４）の４つを開示する。
（３−１）下りデータに対するＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫの回数
（３−２）下りデータに対するＲＬＣのＡＣＫ／ＮＡＣＫの回数
（３−３）ＣＱＩ
（３−４）ＣＳＩ
【０１９３】
次に、上りリンクに関して、以下の（３−５）〜（３−９）の５つを開示する。
（３−５）上りデータに対するＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫの回数
（３−６）上りデータに対するＲＬＣのＡＣＫ／ＮＡＣＫの回数
（３−７）ＵＥからスモールセルに送信されるサウンディング用参照信号（Sounding Reference Signal：ＳＲＳ）の受信電力
（３−８）ＰＵＣＣＨの受信品質。ＰＵＣＣＨのＤＭＲＳの受信品質であってもよい。
（３−９）ＰＵＳＣＨの受信品質。ＰＵＳＣＨのＤＭＲＳの受信品質であってもよい。
【０１９４】
下りデータに対するＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫの回数、ＣＱＩ、ＣＳＩは、物理レイヤがＭＡＣレイヤに提供する情報である（非特許文献９の４．３．２章参照）。ＨＡＲＱは、ＭＡＣがオペレーションする（非特許文献９の５．３．２章参照）。
【０１９５】
従来の基地局、例えばマクロセルでは、移動端末に対する制御プロトコル、例えばＲＲＣ（Radio Resource Control）と、ユーザプレイン、例えばＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）、ＲＬＣ（Radio Link Control）、ＭＡＣ（Medium Access Control）、ＰＨＹ（Physical layer）とが基地局で終端する。これによって、物理レイヤがＭＡＣレイヤに提供する情報である、下りデータに対するＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫの回数、ＣＱＩ、ＣＳＩも、移動端末から基地局までの情報となる。
【０１９６】
したがって、ＲＬＣのＡＣＫ／ＮＡＣＫの回数は、ＲＬＣプロトコルを終端する基地局の情報となる。
【０１９７】
ＭＡＣがオペレーションするＨＡＲＱの上りデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫの回数は、基地局の情報となる。
【０１９８】
無線区間の受信品質の測定情報である、サウンディング用参照信号（Sounding Reference Signal：ＳＲＳ）の受信電力、ＰＵＣＣＨの受信品質、ＰＵＳＣＨの受信品質は、基地局の情報となる。
【０１９９】
したがって、従来の方法では、ＵＥ１４０１と直接接続されている基地局であるｅＮＢ以外のエンティティが、通信品質に基づく接続セルの選択を実現することは不可能である。
【０２００】
そこで、本実施の形態では、通信品質を、スモールセル１４０５から、対象とするＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５を選択する機能を有するエンティティあるいはノードに通知する。
【０２０１】
対象とするＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５を選択する機能を有するエンティティあるいはノードは、通知された通信品質を用いて、ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５を選択する。
【０２０２】
通信品質の測定期間、通信品質情報の通知、通信品質情報の通知の契機、通信品質情報の通知のためのインタフェースなどは、データ流量に関して開示した方法を適宜適用することが可能である。これによって、データ流量に関して開示した方法と同様の効果を得ることができる。
【０２０３】
前記具体例（４）のＱｏＳの具体例として、以下の（４−１）〜（４−６）の６つを開示する。
（４−１）ＱＣＩ（QoS Class Identifier）
（４−２）ＡＲＰ（Allocation and Retention Priority）
（４−３）ＧＢＲ（Guaranteed Bit Rate）
（４−４）ＭＢＲ（Maximum Bit Rate）
（４−５）パケット遅延量
（４−６）パケットエラーロスレート
【０２０４】
ＱｏＳの情報を有するエンティティは、対象とするＵＥ１４０１が接続するスモールセル１４０５を選択する機能を有するエンティティに、ＱｏＳの情報を通知する。
【０２０５】
ＱｏＳ情報の通知、ＱｏＳ情報の通知の契機、ＱｏＳ情報の通知のためのインタフェースなどは、データ流量に関して開示した方法を適宜適用することが可能である。これによって、データ流量に関して開示した方法と同様の効果を得ることができる。
【０２０６】
前記具体例（５）において、スモールセル１４０５は、各情報を組合せて測定する機能を有するようにしてもよい。
【０２０７】
また、スモールセル１４０５は、コンセントレータ１４０７に対して、各々の情報を異なるタイミングで通知してもよいし、一つまたは複数の情報を同じタイミングで通知してもよい。
【０２０８】
また、コンセントレータ１４０７は、各スモールセル１４０５から受信した情報の一部または全部を用いて、対象となるＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５を選択するようにしてもよい。
【０２０９】
これによって、対象とするＵＥ１４０１とスモールセルクラスタ１４０２内のスモールセル１４０５との間の電波環境によって、選択されるスモールセル１４０５を適宜変更することができる。したがって、最適なスモールセル１４０５を選択することが可能となる。
【０２１０】
本実施の形態で開示した方法を採用し、コンセントレータ１４０７が、ＵＥ１４０１と接続するスモールセル１４０５を選択するときに、データ流量についての情報を用いることによって、スモールセル１４０５の処理負荷を分散させることが可能となる。これによって、ネットワーク全体の遅延を改善することができる。
【０２１１】
また、コンセントレータ１４０７は、ＵＥ１４０１と接続するスモールセル１４０５を選択するときに、他の種々の情報を用いることが可能となり、より通信に最適なスモールセル１４０５を選択することが可能となる。これによって、高いスループット、低遅延での通信が可能となる。
【０２１２】
以上のように本実施の形態によれば、各スモールセル１４０５がＵＥ１４０１から受信する受信データ、および各スモールセル１４０５がＵＥ１４０１に送信する送信データのうち、少なくとも一方の流量に基づいて、複数のスモールセル１４０５のうち、ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５が選択される。これによって、通信システム１４００内のトラフィック量が増加した場合に、スモールセルクラスタ１４０２を構成する各スモールセル１４０５に負荷を分散することが可能となる。したがって、特定のスモールセル１４０５にトラフィックが集中することを防ぐことができるので、ネットワークにおける遅延、およびデータの欠落の発生確率を低減させることができる。
【０２１３】
本実施の形態では、通信システム１４００は、コンセントレータ１４０７を備える。コンセントレータ１４０７は、各スモールセル１４０５がＵＥ１４０１から受信する受信データ、および各スモールセル１４０５がＵＥ１４０１に送信する送信データのうち、少なくとも一方の流量に基づいて、複数のスモールセル１４０５のうち、ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５を選択する。
【０２１４】
このようなコンセントレータ１４０７を設けることによって、前述のようにネットワークにおける遅延、およびデータの欠落の発生確率を低減させることができる通信システム１４００を、簡単な構成で実現することができる。
【０２１５】
また本実施の形態では、受信データの流量は、ＢＳＲ情報で表される。ＢＳＲ情報は、ＵＥ１４０１からスモールセル１４０５に送信されるとともに、スモールセル１４０５から、コンセントレータ１４０７または他の上位装置に送信される。スモールセル１４０５からＢＳＲ情報を受信したコンセントレータ１４０７または他の上位装置は、ＢＳＲ情報に基づいて、複数のスモールセル１４０５のうち、ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５を選択する。
【０２１６】
このようにＢＳＲ情報に基づいて、ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５を選択することによって、より通信に最適なスモールセル１４０５を選択することが可能となる。これによって、高いスループット、低遅延での通信が可能となる。
【０２１７】
また本実施の形態では、通信システム１４００は、マクロセル１４０６と複数のスモールセル１４０５とを備える。複数のスモールセル１４０５のうち、ＵＥ１４０１が接続すべきスモールセル１４０５が、各スモールセル１４０５の受信データおよび送信データのうち、少なくとも一方の流量に基づいて選択される。これによって、多数のスモールセル１４０５が設置される場合に、各スモールセル１４０５に対して、処理の負荷を適切に分散させることができる。したがって、ネットワーク全体の遅延を、より確実に改善することができる。
【０２１８】
実施の形態１  変形例１．
実施の形態１で開示した例では、スモールセル１４０５が、データ流量を測定する機能を有する。本変形例では、各スモールセル１４０５のデータ流量を測定する機能は、コンセントレータ１４０７が有する。
【０２１９】
この場合、上りリンクに関しては、下位エンティティである各スモールセル１４０５から受信したデータのデータサイズを測定すればよい。下りリンクに関しては、下位エンティティである各スモールセル１４０５へ送信したデータのデータサイズを測定すればよい。このようにすることによって、コンセントレータ１４０７は、各スモールセル１４０５のデータ流量を測定することができる。
【０２２０】
各スモールセル１４０５のデータ流量を測定する機能をコンセントレータ１４０７が有するようにすることによって、データ流量を測定するエンティティと、ＵＥ１４０１と接続するスモールセル１４０５を選択するエンティティとを同じにすることができる。
【０２２１】
これによって、各スモールセル１４０５からコンセントレータ１４０７へ、データ流量の測定結果を通知する必要が無くなるので、シグナリング量を削減することができる。また、測定と選択とをコンセントレータ１４０７内で一元化することができるので、測定タイミングを柔軟に設定することができる。したがって、よりタイムリーに動的なスモールセル１４０５の選択を行うことが可能となる。
【０２２２】
実施の形態１  変形例２．
実施の形態１で開示した例では、コンセントレータ１４０７が、ＵＥ１４０１と接続するスモールセル１４０５を選択する機能を有する。本変形例では、ＵＥ１４０１と接続するスモールセル１４０５を選択する機能は、マクロセル１４０６が有する。
【０２２３】
この場合、データ流量を測定する機能を有するエンティティは、マクロセル１４０６に、各スモールセル１４０５のデータ流量を通知する。マクロセル１４０６は、各スモールセル１４０５のデータ流量を取得する。マクロセル１４０６は、各スモールセル１４０５のデータ流量を用いて、ＵＥ１４０１と接続するスモールセル１４０５を選択する。
【０２２４】
マクロセル１４０６は、選択したスモールセル１４０５の情報をＵＥ１４０１に通知する。この通知は、コンセントレータ１４０７、およびＵＥ１４０１と接続しているスモールセル１４０５を介して通知してもよいし、ＵＥ１４０１がマクロセル１４０６と接続している場合には、マクロセル１４０６から直接ＵＥ１４０１に通知してもよい。スモールセル１４０５またはマクロセル１４０６からＵＥ１４０１への通知方法は、前述の実施の形態１で開示した方法を適用することができる。
【０２２５】
例えば、各スモールセル１４０５が、自セル１４０５のデータ流量を測定する機能を有する場合、各スモールセル１４０５は、測定した自セル１４０５のデータ流量を、コンセントレータ１４０７を介して、マクロセル１４０６に通知するとよい。
【０２２６】
このようにすることによって、コンセントレータ１４０７の機能を増大させる必要がなくなる。したがって、コンセントレータ１４０７をマクロセル１４０６と別個に構成するような場合、コンセントレータ１４０７の構成を容易にすることが可能となる。
【０２２７】
実施の形態１  変形例３．
実施の形態１で開示した例では、スモールセル１４０５に接続するＵＥ１４０１とＳ−ＧＷ１４０４との間のユーザプレイン（U-plane）接続において、Ｓ−ＧＷ１４０４とコンセントレータ１４０７とは、マクロセル１４０６を介して接続されている。
【０２２８】
本変形例では、スモールセル１４０５に接続するＵＥ１４０１とＳ−ＧＷ１４０４との間のユーザプレイン（U-plane）接続において、Ｓ−ＧＷ１４０４とコンセントレータ１４０７とは、直接接続される。これによって、Ｓ−ＧＷ１４０４とスモールセル１４０５とが、マクロセル１４０６を介さずに、コンセントレータ１４０７を介して接続される。
【０２２９】
したがって、スモールセル１４０５で扱うユーザプレイン（U-plane）データが、マクロセル１４０６を通らないので、マクロセル１４０６での処理を削減することが可能となる。
【０２３０】
この場合、ＵＥ１４０１に対するＰＤＣＰは、コンセントレータ１４０７が有するようにしてもよいし、あるいは、スモールセル１４０５が有するようにしてもよい。
【０２３１】
実施の形態２．
図１２は、本発明の実施の形態２における通信システム１５００の構成を示すブロック図である。本実施の形態の通信システム１５００は、ＵＥ１５０１、スモールセルクラスタ１５０２、ＭＭＥ１５０３、Ｓ−ＧＷ１５０４およびマクロセル１５０６を備えて構成される。
【０２３２】
スモールセルクラスタ１５０２は、１つまたは複数のスモールセル１５０５を備える。図１２では、スモールセルクラスタ１５０２が、３つのスモールセル１５０５を備える場合を示している。
【０２３３】
以下の説明において、３つのスモールセル１５０５を区別して示す場合には、参照符号「１５０５」に添字「ａ」、「ｂ」、「ｃ」を付して、それぞれ、第１のスモールセル＃１  １５０５ａ、第２のスモールセル＃２  １５０５ｂ、および第３のスモールセル＃３  １５０５ｃという。３つのスモールセル１５０５を区別せずに示す場合には、参照符号「１５０５」を付して示す。
【０２３４】
前述の実施の形態１では、図８に示すように、コンセントレータ１４０７は、マクロセル１４０６と別個に構成されている。これに対し、本実施の形態では、マクロセル１５０６が、コンセントレータ１５０７の機能を併せ持っている。すなわち、マクロセル１５０６は、コンセントレータ１５０７を備える。
【０２３５】
コンセントレータ１５０７の機能は、実施の形態１で開示したコンセントレータ１４０７と同様に、１つまたは複数のスモールセル１５０５を含むスモールセルクラスタ１５０２内のスモールセル１５０５をまとめて制御する機能である。
【０２３６】
本実施の形態では、マクロセル１５０６に、コンセントレータ１５０７の機能を追加する。スモールセル１５０５に接続するＵＥ１５０１と、Ｓ−ＧＷ１５０４との間のユーザプレイン（U-plane）接続は、マクロセル１５０６を介して行われる。
【０２３７】
マクロセル１５０６は、自身が有するコンセントレータ１５０７の機能における管理対象であるスモールセルクラスタ１５０２内の各スモールセル１５０５について、データ流量を取得する機能と、ＵＥ１５０１が接続するスモールセル１５０５を選択する機能とを有する。
【０２３８】
各スモールセル１５０５は、データ流量を測定する機能と、測定したデータ流量を、コンセントレータ１５０７の機能を有するマクロセル１５０６へ通知する機能とを有する。
【０２３９】
図１２に示す構成において、実施の形態１で開示した方法を適宜採用し、マクロセル１５０６が、ＵＥ１５０１と接続するスモールセル１５０５を選択するときに、データ流量についての情報を用いることによって、スモールセル１５０５の処理負荷を分散させることが可能となる。これによって、ネットワーク全体の遅延を改善することができる。
【０２４０】
また、マクロセル１５０６が、ＵＥ１５０１と接続するスモールセル１５０５を選択するときに、他の種々の情報を用いることが可能となり、より通信に最適なスモールセル１５０５を選択することが可能となる。これによって、高いスループット、低遅延な通信が可能となる。
【０２４１】
また、ＵＥ１５０１が、１つ以上のスモールセル１５０５だけでなく、マクロセル１５０６と接続している場合に、マクロセル１５０６がＵＥ１５０１と接続するスモールセル１５０５の選択を行うことが可能となる。これによって、ＵＥ１５０１に対する制御をマクロセル１５０６にまとめることが可能となる。したがって、誤動作を低減することが可能となる。
【０２４２】
各スモールセル１５０５のデータ流量を測定する機能は、コンセントレータ１５０７の機能を有するマクロセル１５０６が有してもよい。
【０２４３】
この場合、上りリンクに関しては、下位エンティティである各スモールセル１５０５から受信したデータのデータサイズを測定すればよい。下りリンクに関しては、下位エンティティである各スモールセル１５０５へ送信したデータのデータサイズを測定すればよい。
【０２４４】
このようにすることによって、マクロセル１５０６は、各スモールセル１５０５のデータ流量を測定することができる。これによって、各スモールセル１５０５からマクロセル１５０６へ、データ流量の測定結果を通知する必要が無くなるので、シグナリング量を削減することができる。したがって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０２４５】
本実施の形態では、図１２に示すように、スモールセル１５０５に接続するＵＥ１５０１とＳ−ＧＷ１５０４との間のユーザプレイン（U-plane）接続は、マクロセル１５０６を介して行われている。
【０２４６】
スモールセル１５０５に接続するＵＥ１５０１とＳ−ＧＷ１５０４との間のユーザプレイン（U-plane）接続では、Ｓ−ＧＷ１５０４とスモールセル１５０５とが直接接続されてもよい。この場合、Ｓ−ＧＷ１５０４とスモールセル１５０５とが、マクロセル１５０６を介さずに接続されることになる。
【０２４７】
したがって、スモールセル１５０５で扱うユーザプレイン（U-plane）データが、マクロセル１５０６を通らないので、マクロセル１５０６での処理を削減することが可能となる。また、この場合、ＵＥ１５０１に対するＰＤＣＰは、スモールセル１５０５が有するようにしてもよい。
【０２４８】
スモールセル１５０５に接続するＵＥ１５０１とＳ−ＧＷ１５０４との間のユーザプレイン（U-plane）接続において、Ｓ−ＧＷ１５０４とスモールセル１５０５とが直接接続されている場合、各スモールセル１５０５のデータ流量を測定する機能は、Ｓ−ＧＷ１５０４が有するようにしてもよい。
【０２４９】
この場合、上りリンクに関しては、下位エンティティである各スモールセル１５０５から受信したデータのデータサイズを測定すればよい。下りリンクに関しては、下位エンティティである各スモールセル１５０５へ送信したデータのデータサイズを測定すればよい。
【０２５０】
このようにすることによって、Ｓ−ＧＷ１５０４は、各スモールセル１５０５のデータ流量を測定することができる。
【０２５１】
Ｓ−ＧＷ１５０４は、測定した各スモールセル１５０５のデータ流量を、ＵＥ１５０１と接続するスモールセル１５０５を選択するエンティティに通知する。例えば、ＵＥ１５０１と接続するスモールセル１５０５を選択するエンティティがマクロセル１５０６である場合、マクロセル１５０６に通知する。Ｓ−ＧＷ１５０４からマクロセル１５０６へは、ＭＭＥ１５０３を介して通知するとよい。
【０２５２】
これによって、スモールセル１５０５からマクロセル１５０６へ、データ流量の測定結果を通知する必要が無くなるので、スモールセル１５０５とマクロセル１５０６との間のシグナリング量を削減することができる。
【０２５３】
以上のように本実施の形態によれば、マクロセル１５０６は、コンセントレータ１５０７の機能を有する。これによって、各スモールセル１５０５からマクロセル１５０６へ、データ流量の測定結果を通知する必要が無くなるので、シグナリング量を削減することができる。したがって、ネットワーク全体の遅延を、さらに改善することができる。
【０２５４】
実施の形態３．
図１３は、本発明の実施の形態３における通信システム１６００の構成を示すブロック図である。本実施の形態の通信システム１６００は、ＵＥ１６０１、スモールセルクラスタ１６０２、ＭＭＥ１６０３およびＳ−ＧＷ１６０４を備えて構成される。スモールセルクラスタ１６０２は、１つまたは複数のスモールセル１６０５を備える。図１３では、スモールセルクラスタ１６０２が、３つのスモールセル１６０５を備える場合を示している。
【０２５５】
以下の説明において、３つのスモールセル１６０５を区別して示す場合には、参照符号「１６０５」に添字「ａ」、「ｂ」、「ｃ」を付して、それぞれ、第１のスモールセル＃１  １６０５ａ、第２のスモールセル＃２  １６０５ｂ、および第３のスモールセル＃３  １６０５ｃという。３つのスモールセル１６０５を区別せずに示す場合には、参照符号「１６０５」を付して示す。
【０２５６】
前述の実施の形態２では、図１２に示すように、マクロセル１５０６が、コンセントレータ１５０７の機能を併せ持っている。これに対し、本実施の形態では、ＭＭＥ１６０３が、コンセントレータ１６０７の機能を併せ持っている。すなわち、ＭＭＥ１６０３は、コンセントレータ１６０７を備える。
【０２５７】
コンセントレータ１６０７の機能は、実施の形態１で開示したコンセントレータ１４０７と同様に、１つまたは複数のスモールセル１６０５を含むスモールセルクラスタ１６０２内のスモールセル１６０５をまとめて制御する機能である。
【０２５８】
本実施の形態では、ＭＭＥ１６０３に、コンセントレータ１６０７の機能を追加する。ＭＭＥ１６０３は、各スモールセル１６０５と直接接続される。また、Ｓ−ＧＷ１６０４と各スモールセル１６０５とは、直接接続される。
【０２５９】
ＭＭＥ１６０３は、自身が有するコンセントレータ１６０７の機能における管理対象であるスモールセルクラスタ１６０２内の各スモールセル１６０５について、データ流量を取得する機能と、ＵＥ１６０１が接続するスモールセル１６０５を選択する機能とを有する。
【０２６０】
各スモールセル１６０５は、データ流量を測定する機能と、測定したデータ流量を、コンセントレータ１６０７の機能を有するＭＭＥ１６０３へ通知する機能とを有する。
【０２６１】
本実施の形態では、図１３に示す構成において、実施の形態１で開示した方法を適宜用いるとよい。また、ＭＭＥ１６０３は、ＵＥ１６０１に対して、ＵＥ１６０１と接続しているスモールセル１６０５を介して、選択したスモールセル１６０５の情報を通知すればよい。
【０２６２】
このようにすることによって、ＭＭＥ１６０３が、ＵＥ１６０１と接続するスモールセル１６０５を選択するときに、データ流量についての情報を用いることが可能となる。これによって、スモールセル１６０５の処理負荷を分散させることが可能となる。したがって、ネットワーク全体の遅延を改善することができる。
【０２６３】
また、ＭＭＥ１６０３が、ＵＥ１６０１と接続するスモールセル１６０５を選択するときに、他の種々の情報を用いることが可能となり、より通信に最適なスモールセル１６０５を選択することが可能となる。これによって、高いスループット、低遅延での通信が可能となる。
【０２６４】
また、ＭＭＥ１６０３が、ＵＥ１６０１と接続するスモールセル１６０５を選択する機能を有するので、ＵＥ１６０１と接続するスモールセル１６０５の情報をＳ−ＧＷ１６０４に直接通知することが可能となる。したがって、ネットワーク側で必要となるシグナリング量が少なくて済む。
【０２６５】
また、ＭＭＥ１６０３が、ＵＥ１６０１と接続するスモールセル１６０５を選択した後、Ｓ−ＧＷ１６０４において、ＵＥ１６０１が接続する１つ以上のスモールセル１６０５へのデータのルーティングを、低度の遅延時間で行うことが可能となる。したがって、ＵＥ１６０１と接続するスモールセル１６０５の変更を、遅延を抑えて、柔軟に行うことが可能となる。したがって、刻々と変化する周辺電波環境に対応したスモールセル１６０５の選択を行うことが可能となる。
【０２６６】
以上に述べた実施の形態１〜実施の形態３では、通信システム１４００，１５００，１６００内には、１つのスモールセルクラスタ１４０２，１５０２，１６０２が存在する。通信システム１４００，１５００，１６００内に存在するスモールセルクラスタ１４０２，１５０２，１６０２の数は、１つに限定されない。通信システム１４００，１５００，１６００内には、複数のスモールセルクラスタ１４０２，１５０２，１６０２が存在してもよい。
【０２６７】
通信システム１４００，１５００，１６００内に複数のスモールセルクラスタ１４０２，１５０２，１６０２が存在する場合、各スモールセルクラスタ１４０２，１５０２，１６０２に対応して、複数のコンセントレータ１４０７，１５０７，１６０７が構成される。この場合、各実施の形態で開示した方法を適用して、ＵＥ１４０１，１５０１，１６０１に接続するスモールセル１４０５，１５０５，１６０５を制御するコンセントレータ１４０７，１５０７，１６０７を選択するようにしてもよい。
【０２６８】
例えば、図８に示す実施の形態１のように、マクロセル１４０６が、各スモールセルクラスタ１４０２に対応するコンセントレータ１４０７と接続される場合を考える。この場合、マクロセル１４０６が、各スモールセルクラスタ１４０２のデータ流量を取得する機能と、ＵＥ１４０１が、どのスモールセルクラスタ１４０２内のスモールセル１４０５と接続するかを選択する機能とを有するように構成される。
【０２６９】
また、この場合、各スモールセルクラスタ１４０２は、データ流量を測定する機能と、測定したデータ流量を、コンセントレータ１４０７を経由してマクロセル１４０６へ通知する機能とを有するように構成される。
【０２７０】
これに限定されず、各スモールセル１４０５にデータ流量を測定する機能を持たせて、各スモールセル１４０５が、ＵＥ１４０１が接続するスモールセルクラスタ１４０２に、測定したデータ流量を通知するようにしてもよい。各スモールセルクラスタ１４０２は、自クラスタに属するスモールセル１４０５全体のデータ流量を導出する。
【０２７１】
以上の構成において、実施の形態１で開示した方法を適宜採用し、マクロセル１４０６が、ＵＥ１４０１と接続するスモールセル１４０５を選択するときに、各スモールセルクラスタ１４０２のデータ流量についての情報を用いることによって、スモールセルクラスタ１４０２の処理負荷を分散させることが可能となる。これによって、ネットワーク全体の遅延を改善することができる。
【０２７２】
前述の各実施の形態およびその変形例は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において、各実施の形態およびその変形例を自由に組合せることができる。また、各実施の形態およびその変形例の任意の構成要素を適宜、変更または省略することができる。これによって、スモールセルを構成するスモールｅＮＢの設置によって、高い通信容量を得る通信システムを提供することができる。
【０２７３】
例えば、本発明の他の実施の形態では、通信システムは、通信端末装置と、前記通信端末装置と無線通信を行う１つまたは複数の基地局装置とを備える通信システムであって、前記１つまたは複数の基地局装置によって構成され、前記通信端末装置と接続されて前記通信端末装置と無線通信を行う複数のセルと、前記基地局装置の上位に設けられる上位装置とを備え、各前記セルが前記通信端末装置から受信した受信データの流量に基づいて、前記複数のセルのうち、前記通信端末装置が接続すべきセルが選択される、通信システムであってもよい。
【０２７４】
これによって、前述の各実施の形態およびその変形例と同様に、通信システム内のトラフィック量が増加した場合に、各セルに負荷を分散することが可能となる。したがって、特定のセルにトラフィックが集中することを防ぐことができるので、ネットワークにおける遅延、およびデータの欠落の発生確率を低減させることができる。
【０２７５】
また本発明のさらに他の実施の形態では、通信システムは、通信端末装置と、前記通信端末装置と無線通信を行う１つまたは複数の基地局装置とを備える通信システムであって、前記１つまたは複数の基地局装置によって構成され、前記通信端末装置と接続されて前記通信端末装置と無線通信を行う複数のセルと、前記基地局装置の上位に設けられる上位装置とを備え、各前記セルが前記上位装置に送信した送信データの流量に基づいて、前記複数のセルのうち、前記通信端末装置が接続すべきセルが選択される、通信システムであってもよい。
【０２７６】
これによって、前述の各実施の形態およびその変形例と同様に、通信システム内のトラフィック量が増加した場合に、各セルに負荷を分散することが可能となる。したがって、特定のセルにトラフィックが集中することを防ぐことができるので、ネットワークにおける遅延、およびデータの欠落の発生確率を低減させることができる。
【０２７７】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【０２７８】
１４００，１５００，１６００  通信システム、１４０１，１５０１，１６０１  移動端末（ＵＥ）、１４０２，１５０２，１６０２  スモールセルクラスタ、１４０３，１５０３，１６０３  ＭＭＥ、１４０４，１５０４，１６０４  Ｓ−ＧＷ、１４０５，１５０５，１６０５  スモールセル、１４０６，１５０６  マクロセル、１４０７，１５０７，１６０７  コンセントレータ。
【図１】
2019017106.tif 000003
【図２】
2019017106.tif 000004
【図３】
2019017106.tif 000005
【図４】
2019017106.tif 000006
【図５】
2019017106.tif 000007
【図６】
2019017106.tif 000008
【図７】
2019017106.tif 000009
【図８】
2019017106.tif 000010
【図９】
2019017106.tif 000011
【図１０】
2019017106.tif 000012
【図１１】
2019017106.tif 000013
【図１２】
2019017106.tif 000014
【図１３】
2019017106.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月8日(2018.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信端末装置と、
前記通信端末装置と無線通信を行う複数のセルを構成する少なくとも１つの基地局装置と、
前記複数のセルのそれぞれの下りデータ流量と、前記複数のセルのそれぞれの上りデータ流量と、のうちの少なくとも一方のデータ流量に基づいて、前記複数のセルのうちから、前記通信端末装置が接続すべき複数の接続先セルを選択する、コンセントレータと
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記複数の接続先セルは制御プレイン用セルとユーザプレイン用セルであり、前記制御プレイン用セルと前記ユーザプレイン用セルは互いに異なることを特徴とする、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記複数の接続先セルは上りリンク用セルと下りリンク用セルであり、前記上りリンク用セルと前記下りリンク用セルは互いに異なることを特徴とする、請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記上りリンク用セルと前記下りリンク用セルは同じセルクラスタに属することを特徴とする、請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
通信端末装置と、前記通信端末装置と無線通信を行う複数のセルを構成する少なくとも１つの基地局装置とを備える通信システムに設けられるコンセントレータであって、
前記コンセントレータは、前記複数のセルのそれぞれの下りデータ流量と、前記複数のセルのそれぞれの上りデータ流量と、のうちの少なくとも一方のデータ流量に基づいて、前記複数のセルのうちから、前記通信端末装置が接続すべき複数の接続先セルを選択することを特徴とするコンセントレータ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、通信端末装置と基地局装置との間で無線通信を行う通信システム等に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
本発明の目的は、ネットワークにおける遅延およびデータの欠落の発生確率を低減させることができる通信システム等を提供することである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
本発明は、通信端末装置と、前記通信端末装置と無線通信を行う複数のセルを構成する少なくとも１つの基地局装置と、前記複数のセルのそれぞれの下りデータ流量と、前記複数のセルのそれぞれの上りデータ流量と、のうちの少なくとも一方のデータ流量に基づいて、前記複数のセルのうちから、前記通信端末装置が接続すべき複数の接続先セルを選択する、コンセントレータとを備えることを特徴とする通信システムを提供する。
また、本発明は、通信端末装置と、前記通信端末装置と無線通信を行う複数のセルを構成する少なくとも１つの基地局装置とを備える通信システムに設けられるコンセントレータであって、前記コンセントレータは、前記複数のセルのそれぞれの下りデータ流量と、前記複数のセルのそれぞれの上りデータ流量と、のうちの少なくとも一方のデータ流量に基づいて、前記複数のセルのうちから、前記通信端末装置が接続すべき複数の接続先セルを選択することを特徴とするコンセントレータを提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
本発明によれば、コアネットワークを含むネットワーク全体における遅延、およびデータの欠落の発生確率を低減させることができる。