(57)【要約】【課題】Dual  connectivityにおいて基地局側のトラヒック発生時のデータ通信の開始動作の最適化を図ること。【解決手段】セカンダリ基地局（１２）で用いられる第１のキャリアにおいてユーザ端末（２０）がＤＲＸ状態であり、第２のキャリアを用いてユーザ端末と通信するマスタ基地局（１１）が、自局又はセカンダリ基地局でトラヒックが発生した場合に、ユーザ端末をＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移させる指示情報をユーザ端末に送信する構成にした。【選択図】図６
2015089022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線基地局で用いられる第１のキャリアにおいてユーザ端末が間欠受信状態であり、前記他の無線基地局とは異なる第２のキャリアを用いて前記ユーザ端末と通信する無線基地局であって、
自局又は前記他の無線基地局でトラヒックが発生した場合に、前記ユーザ端末を間欠受信状態から非間欠受信状態に遷移させる指示情報を前記ユーザ端末に送信する送信部を備えることを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記送信部は、前記ユーザ端末に前記他の無線基地局に対するランダムアクセスを指示するための指示情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記送信部は、コンテンションベースのランダムアクセスを指示するための指示情報又は非コンテンションベースのランダムアクセスを指示するための指示情報を送信することを特徴とする請求項２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記送信部は、間欠受信状態から非間欠受信状態に一定期間経過するまで遷移させるタイマを前記ユーザ端末に起動させるための指示情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項５】
前記自局又は前記他の無線基地局でトラヒックが発生した場合に指示情報を生成する生成部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項６】
前記送信部は、前記他の無線基地局でトラヒックが発生した場合に、前記他の無線基地局で生成された指示情報を前記ユーザ端末に転送することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項７】
他の無線基地局で用いられる第１のキャリアにおいて間欠受信状態であり、前記他の無線基地局と異なる第２のキャリアを用いて無線基地局と通信するユーザ端末であって、
前記無線基地局又は前記他の無線基地局でトラヒックが発生した場合に、間欠受信状態から非間欠受信状態に遷移するための指示情報を前記無線基地局から受信する受信部と、
指示情報に基づいて間欠受信状態から非間欠受信状態に遷移する状態遷移部とを備えたことを特徴とするユーザ端末。
【請求項８】
前記他の無線基地局からの検出測定信号に基づいて前記第１のキャリアを検出する検出部を備え、
前記受信部は、前記検出部によって検出された前記第１のキャリアにおける間欠受信状態を非間欠受信に遷移するための指示情報を前記無線基地局装置から受信することを特徴とする請求項７に記載のユーザ端末。
【請求項９】
他の無線基地局で用いられる第１のキャリアにおいてユーザ端末が間欠受信状態であり、前記他の無線基地局とは異なる第２のキャリアを用いて前記ユーザ端末と無線基地局とが通信する無線通信方法であって、
自局又は前記他の無線基地局でトラヒックが発生した場合に、前記ユーザ端末を間欠受信状態から非間欠受信状態に遷移させる指示情報を前記無線基地局が前記ユーザ端末に送信し、
前記ユーザ端末が、前記無線基地局から指示情報を受信して、指示情報に基づいて間欠受信状態から非間欠受信状態に遷移することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
他の無線基地局とユーザ端末とが第２のキャリアを用いて通信し、前記他の無線基地局とは異なる第１のキャリアで間欠受信状態のユーザ端末と通信する無線基地局であって、
前記ユーザ端末に前記第１のキャリアを検出させるための検出測定信号を生成する生成部と、
間欠受信状態の前記ユーザ端末の受信区間に合わせて検出測定信号を前記ユーザ端末に送信する送信部とを備え、
前記生成部は、検出測定信号として、前記第１のキャリアを検出させるための通常の検出測定信号の他に、間欠受信状態から非間欠受信状態に遷移させる状態遷移用の検出測定信号を生成することを特徴とする無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代移動通信システムにおける無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信システムでは、様々な無線通信方式が用いられている。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband  Code  Division  Multiple  Access）とも呼ばれるＵＭＴＳ（Universal  Mobile  Telecommunications  System）では、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code  Division  Multiple  Access）が用いられる。また、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）では、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）が用いられる（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
また、ＬＴＥからのさらなる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システムも検討されてきた（例えば、ＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ−Ａ」という））。ＬＴＥ−Ａシステムでは、半径数キロメートル程度の広範囲のカバレッジエリアを有するマクロセル内に、半径数十メートル程度の局所的なカバレッジエリアを有するスモールセルが形成されるＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous  Network）が検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP  TR  25.913“Requirements  for  Evolved  UTRA  and  Evolved  UTRAN”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、Rel-12においては、複数のセルが異なる周波数帯（キャリア）で用いられるシナリオが検討されている。複数のセルの基地局が実質同一の場合には、キャリアアグリゲーション（intra-eNB  CA）が適用可能である。一方で、複数のセルの基地局が完全に異なる場合には、Dual  connectivity（inter-eNB  CA）を行うことが考えられる。Dual  connectivityでは、バッテリー消費の観点から基地局毎にＤＲＸ（Discontinuous  Reception）が設定される。基地局側のトラヒック発生時にはデータ通信の開始がＤＲＸサイクルに依存するため、Dual  connectivityについてはデータ通信の開始動作の最適化が課題として残っている。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、Dual  connectivityにおいて基地局側のトラヒック発生時のデータ通信の開始動作の最適化を図ることができる無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の無線基地局は、他の無線基地局で用いられる第１のキャリアにおいてユーザ端末が間欠受信状態であり、前記他の無線基地局とは異なる第２のキャリアを用いて前記ユーザ端末と通信する無線基地局であって、自局又は前記他の無線基地局でトラヒックが発生した場合に、前記ユーザ端末を間欠受信状態から非間欠受信状態に遷移させる指示情報を前記ユーザ端末に送信する送信部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、Dual  connectivityにおいて無線基地局又は他の無線基地局のトラヒックの発生時には、無線基地局からユーザ端末に指示情報が送信される。ユーザ端末は指示情報の受信によって第１のキャリアについて間欠受信状態から非間欠受信状態に遷移する。このため、第１のキャリアにおけるユーザ端末のデータ通信の開始動作が間欠受信状態の受信タイミングの周期に依存することがなく、ユーザ端末と他の無線基地局との間で早期にデータ通信を開始させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ＨｅｔＮｅｔの概念図である。
【図２】間欠受信の説明図である。
【図３】Dual  Connectivityにおけるユーザ端末の通信開始動作の説明図である。
【図４】Dual  Connectivityにおける間欠受信動作の一例を示す図である。
【図５】セカンダリ基地局に対するユーザ端末の通信開始動作の一例を示す図である。
【図６】無線通信システムの概略構成図である。
【図７】無線基地局の全体構成図である。
【図８】マスタ基地局のベースバンド信号処理部の主な機能構成図である。
【図９】セカンダリ基地局のベースバンド信号処理部の主な機能構成図である。
【図１０】ユーザ端末の全体構成図である。
【図１１】ユーザ端末のベースバンド信号処理部の主な機能構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、ＨｅｔＮｅｔの概念図である。図１に示すように、ＨｅｔＮｅｔは、マクロセルＭとスモールセルＳとの少なくとも一部が地理的に重複して配置される無線通信システムである。ＨｅｔＮｅｔは、マクロセルＭを形成する無線基地局（以下、マクロ基地局という）ｅＮＢ１と、スモールセルＳを形成する無線基地局（以下、スモール基地局という）ｅＮＢ２と、マクロ基地局ｅＮＢ１とスモール基地局ｅＮＢ２と通信するユーザ端末ＵＥとを含んで構成される。なお、スモールセルＳは、ファントムセル、ピコセル、ナノセル、フェムトセル、マイクロセルを含む概念である。
【００１１】
ＨｅｔＮｅｔ構成では、トラヒックのさらなる増大をサポートするために、高密度にスモールセルＳを展開するシナリオが検討されている。このシナリオでは、マクロセルＭに相対的に低い周波数帯のキャリアが用いられ、スモールセルＳに相対的に高い周波数帯のキャリアが用いられる。マクロセルレイヤでは、Control-planeの接続を確立して、低い周波数帯で高い送信電力密度をサポートすることで広いカバレッジやモビリティが確保される。一方で、高密度スモールセルレイヤでは、データに特化したUser-planeの接続を確立して、高い周波帯でキャパシティを確保することでスループットが増大される。
【００１２】
上記シナリオを実現する方法としては、マクロセルＭとスモールセルＳとをバックホールで接続することが理想であり、マクロセルＭとスモールセルＳとが実質的に同一基地局、すなわちスケジューラが共通の場合にはCarrier  Aggregation（Rel-10）（以下、Rel-10  CAという）が適用される。Rel-10  CAでは、サービングセルをＰＣｅｌｌ（Primary  Cell）とし、ＰＣｅｌｌとは別の周波数帯に存在するＳＣｅｌｌ（Secondary  Cell）を用いて通信が行われる。ユーザ端末ＵＥには、ＳＣｅｌｌで通信がない場合に、ＳＣｅｌｌを非アクティブ化（deactivate）する機能がサポートされている。
【００１３】
ＳＣｅｌｌの非アクティブ状態では、例えば、ユーザ端末ＵＥはＳＲＳ（Sounding  Reference  Signal）の送信やＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel）で下り制御信号の受信が行われない。このため、ユーザ端末ＵＥのバッテリー消費が抑えられている。ＳＣｅｌｌのアクティブ化／非アクティブ化はＭＡＣシグナリングによって行われており、比較的動的に制御することが可能になっている。ＳＣｅｌｌがアクティブ化（activate）されると、ユーザ端末ＵＥがＣＱＩの測定等を実施して通信が行われる。なお、Rel-10  CAはIntra-eNB  CAと呼ばれてもよい。
【００１４】
一方でマクロセルＭとスモールセルＳとが別基地局、すなわちスケジューラが異なる場合には、Rel-10  CAの代わりにDual  Connectivityが適用される。Dual  Connectivityでは、マスタ基地局（Master  eNB）ＭｅＮＢに加えて、セカンダリ基地局（Secondary  eNB）をユーザ端末ＵＥに設定することで実現される。Dual  Connectivityは、基地局毎にＤＲＸ（Discontinuous  Reception）を設定することで、ユーザ端末ＵＥのバッテリー消費が抑えられている。なお、Dual  Connectivityはinter-eNB  CAと呼ばれてもよい。
【００１５】
図２に示すように、ＤＲＸ状態（間欠受信状態）のユーザ端末ＵＥは、所定のＤＲＸサイクルで周期的に起動されて、受信区間（on-duration）で、下り制御信号（ＰＤＣＣＨ）をモニターしている。端末側でトラヒックが発生した場合には、ＤＲＸ状態のユーザ端末ＵＥからScheduling  requestを送信して上りリンクの通信が直ちに再開される。また、ＮＷ側（基地局側）でトラヒックが発生した場合には、ＤＲＸ状態のユーザ端末ＵＥが受信区間で下り制御信号を受信して下りリンクの通信が再開される。
【００１６】
上記したように、Rel-10  CAは、ＭＡＣシグナリングによってＳＣｅｌｌのアクティブ化／非アクティブ化を動的に制御することが可能である。したがって、ＮＷ側でトラヒックが発生した場合でも、非アクティブ状態のＳＣｅｌｌを即時起動させてデータ通信を再開させることができる。しかしながら、Dual  ConnectivityにおいてＮＷ側でのトラヒック発生時には、ＤＲＸの受信区間で下り制御信号を受信しなければならず、データ通信の開始動作がＤＲＸサイクルに依存してしまっていた。以下、本発明について説明する前に、一般的なDual  Connectivityのデータ通信の開始動作について具体的に説明する。
【００１７】
図３は、Dual  Connectivityにおけるユーザ端末ＵＥのデータ通信の開始動作の一例である。先ず、ＲＲＣ接続モードのユーザ端末ＵＥがマクロセルＭのマスタ基地局ＭｅＮＢと通信する（ステップＳＴ０１）。次に、ユーザ端末ＵＥには、検出測定信号としてのDiscovery  Signal（以下、ＤＳという）を受信するためのアシスト情報（送信タイミング、送信周期、送信周波数、信号構成等のパラメータ）がマスタ基地局ＭｅＮＢから通知される。そして、ユーザ端末ＵＥは、アシスト情報に基づいてＤＳを受信してマスタ基地局ＭｅＮＢのキャリアとは異なる周波数帯のキャリアにおいてメジャメントを行う（ステップＳＴ０２）。
【００１８】
次に、ユーザ端末ＵＥは、ＤＳによって得られたメジャメントレポートをマスタ基地局ＭｅＮＢにフィードバックする（ステップＳＴ０３）。次に、メジャメントレポートに基づいて、ユーザ端末ＵＥには、例えばＲＳＲＰ（Reference  Signal  Received  Power）の高いセカンダリ基地局ＳｅＮＢが割り当てられる。このとき、ユーザ端末ＵＥには、スモールセルＳのＯＮ／ＯＦＦに関わらずＤＲＸも設定される（ステップＳＴ０４）。次に、ＮＷ側でトラヒックが発生すると、ＤＲＸ状態のユーザ端末ＵＥが受信区間でＰＤＣＣＨを読みに行く（ステップＳ０５）。これにより、スモールセルＳがＯＦＦの場合にはＯＮになる。
【００１９】
そして、ユーザ端末ＵＥは、同期、ＲＡＣＨ（Random  Access  Channel）手順、ＣＳＩ（Channel  State  Information）メジャメントを実施し（ステップＳＴ０６）、セカンダリ基地局ＳｅＮＢから下りデータを受信する（ステップＳＴ０７）。このように、Dual  Connectivityでは、ＮＷ側からユーザ端末ＵＥがＤＳを受信してメジャメントを行うことで、ユーザ端末ＵＥに対してセカンダリ基地局ＳｅＮＢと共にＤＲＸが設定される。このため、ＮＷ側でトラヒックが発生した場合には、ＤＲＸの受信区間まで待って後続のＲＡＣＨ手順等が実施される。
【００２０】
図４に示す例では、セカンダリ基地局ＳｅＮＢ（スモールセルＳ）についてＤＳの受信期間が２００ｍｓｅｃ置きに２ｍｓｅｃ、ＤＲＸサイクルが４０ｍｓｅｃ、ＤＲＸの受信区間（on-duration）が２ｍｓｅｃに設定されている。この場合、ユーザ端末ＵＥ側でトラヒックが発生する場合には、ＤＲＸの受信区間を待つことなく、ＲＡＣＨ手順後に直ちに上りリンクのデータ通信が開始される。一方、受信区間直後にＮＷ側でトラヒックが発生する場合には、トラヒックが発生してから次の受信区間まで待たなければ、ＲＡＣＨ手順等の接続動作を開始することができなかった。
【００２１】
特に、Ｌｏｎｇ  ＤＴＸ（Discontinuous  Transmission）では、データ通信の開始までに時間がかかってしまっていた。このように、Dual  Connectivityにおいては、ＮＷ側のトラヒック発生時のデータ通信の開始動作の最適化が十分には図られていない。そこで、本発明者らは、下りリンクのデータ通信の開始がＤＲＸサイクルに依存して遅延するのを改善するために、本発明に至った。すなわち、本発明の骨子は、ＮＷ側のトラヒック発生時には、ＮＷ側の制御によってユーザ端末ＵＥをＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移させて、セカンダリ基地局ＳｅＮＢ（スモールセルＳ）について早期にデータ通信を開始させることである。
【００２２】
以下、図５を参照して、本実施の形態に係るセカンダリ基地局１２に対するユーザ端末２０のデータ通信の開始動作について説明する。データ通信の開始動作の動作方法としては、以下の３つの方法が考えられる。第１の動作方法は、ユーザ端末２０にセカンダリ基地局１２に対するＲＡＣＨ手順（ランダムアクセス手順）を起動させる方法である。第２の動作方法は、ユーザ端末２０にセカンダリ基地局１２に対するdrx_Inactivity  Timerを起動させる方法である。第３の動作方法は、特定のＤＳによってユーザ端末２０にＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移させる方法である。
【００２３】
以下の第１から第３の動作方法の説明では、ユーザ端末２０にはDual  Connectivityが適用されているものとする。そして、第１のキャリア（例えば、相対的に低い周波数帯のキャリア）では、ユーザ端末２０がマスタ基地局１１と通信可能になっている。第２のキャリア（例えば、相対的に高い周波数帯のキャリア）では、ユーザ端末２０がセカンダリ基地局１２に対してＤＲＸ状態になっている。また、データ通信の開始動作の動作方法は、上記３つの動作方法に限定されるものではなく、ＮＷ側の制御によってユーザ端末２０をＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に動的に遷移させる方法であればよい。
【００２４】
図５Ａは、マスタ基地局１１でトラヒック（パケット）が発生した場合の第１の動作方法を示している。マスタ基地局１１でトラヒックが発生すると、マスタ基地局１１からユーザ端末２０に、セカンダリ基地局１２に対するＲＡＣＨ手順の開始を指示するための指示情報が通知される。ユーザ端末２０はマスタ基地局１１から指示情報を受信すると、ＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移する。そして、セカンダリ基地局１２に対してＲＡＣＨ手順を開始し、さらにＣＳＩメジャメントを実施する。これにより、ＤＲＸサイクルに依存することなく、ユーザ端末２０とセカンダリ基地局１２との間で早期にデータ通信が開始される。
【００２５】
なお、第１の動作方法では、コンテンションベースのＲＡＣＨ手順の開始を指示するための指示情報がユーザ端末２０に通知されてもよいし、非コンテンションベースのＲＡＣＨ手順の開始を指示するための指示情報がユーザ端末２０に通知されてもよい。コンテンションベースのＲＡＣＨ手順の場合には、セカンダリ基地局１２においてＲＡＣＨを常にモニターするようにする。この場合、マスタ基地局１１からセカンダリ基地局１２に対して、ユーザ端末２０に対してＲＡＣＨ手順の開始を指示したことをバックホールに通知してもよい。これにより、セカンダリ基地局１２が常にＲＡＣＨをモニターする必要がなくなり、セカンダリ基地局１２の負荷が低減される。
【００２６】
また、非コンテンションベースのＲＡＣＨ手順の場合には、破線に示すようにセカンダリ基地局１２からマスタ基地局１１にバックホールでＲＡＣＨのプリアンブルを指定するようにする。マスタ基地局１１を介して指定されたプリアンブルがユーザ端末２０からセカンダリ基地局１２に送信されるため、プリアンブルのコンテンションが抑えられる。なお、指示情報は、ＭＡＣシグナリング、ＲＲＣシグナリング、ＰＤＣＣＨのいずれを用いて、マスタ基地局１１からユーザ端末２０に通知されてもよい。
【００２７】
図５Ｂは、セカンダリ基地局１２でトラヒック（パケット）が発生した場合の第１の動作方法を示している。セカンダリ基地局１２でトラヒックが発生すると、セカンダリ基地局１２においてＲＡＣＨに関する上位レイヤメッセージが生成される。上位レイヤメッセージはセカンダリ基地局１２からマスタ基地局１１にバックホールで通知される。マスタ基地局１１で上位レイヤメッセージを受けて、マスタ基地局１１からユーザ端末２０に、セカンダリ基地局１２に対するＲＡＣＨ手順の開始を指示するための指示情報が通知される。
【００２８】
ユーザ端末２０はマスタ基地局１１から指示情報を受信すると、ＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移する。そして、セカンダリ基地局１２に対してＲＡＣＨ手順を開始し、さらにＣＳＩメジャメントを実施する。これにより、ＤＲＸサイクルに依存することなく、ユーザ端末２０とセカンダリ基地局１２との間で早期にデータ通信が開始される。なお、セカンダリ基地局１２でトラヒックが発生した場合においても、マスタ基地局１１でトラヒックが発生した場合と同様に、コンテンションベース又は非コンテンションベースの指示情報が通知されてもよい。
【００２９】
また、セカンダリ基地局１２でトラヒックが発生した場合には、セカンダリ基地局１２において具体的なシグナリング内容を含む指示情報が生成され、マスタ基地局１１はこれをユーザ端末２０に転送するように構成されてもよい。また、セカンダリ基地局１２においてＲＡＣＨ手順の起動指示だけが生成され、ユーザ端末２０に対する具体的なシグナリング内容（指示情報）についてはマスタ基地局１１で生成されてもよい。なお、指示情報は、ＭＡＣシグナリング、ＲＲＣシグナリング、ＰＤＣＣＨのいずれを用いて、マスタ基地局１１からユーザ端末２０に通知されてもよい。
【００３０】
図５Ｃは、マスタ基地局１１でトラヒック（パケット）が発生した場合の第２の動作方法を示している。マスタ基地局１１でトラヒックが発生すると、マスタ基地局１１からユーザ端末２０に、drx_Inactivity  Timerを起動するための指示情報が通知される。ユーザ端末２０はマスタ基地局１１から指示情報を受信すると、drx_Inactivity  Timerを起動してＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移する。このdrx_Inactivity  Timerによって、ユーザ端末２０は一定期間経過するまでセカンダリ基地局１２のＰＤＣＣＨをモニターすることになる。
【００３１】
また、マスタ基地局１１は、PDCCH-orderのＲＡＣＨ手順の開始をセカンダリ基地局１２に指示する。セカンダリ基地局１２は、ＰＤＣＣＨ等を用いてユーザ端末２０に対してＲＡＣＨの送信指示を行う（Dedicated  preamble）。ユーザ端末２０は、ＰＤＣＣＨを用いたセカンダリ基地局１２からの指示により、ＲＡＣＨ手順を実施すると共に、ＣＳＩメジャメントを実施する。これにより、ＤＲＸサイクルに依存することなく、ユーザ端末２０とセカンダリ基地局１２との間で早期にデータ通信が開始される。
【００３２】
なお、第２の動作方法においては、マスタ基地局１１でトラヒックが発生する構成について説明したが、この構成に限定されない。第２の動作方法は、セカンダリ基地局１２でトラヒックが発生する構成にも適用可能である。また、指示情報は、ＭＡＣシグナリング、ＲＲＣシグナリング、ＰＤＣＣＨのいずれを用いて、マスタ基地局１１からユーザ端末２０に通知されてもよい。
【００３３】
図５Ｄは、セカンダリ基地局１２でトラヒック（パケット）が発生した場合の第３の動作方法を示している。セカンダリ基地局１２は、通常のキャリア検出用のＤＳの他に、特定のＤＳを所定周期でユーザ端末２０に送信する。特定のＤＳとしては、通常のＤＳとは異なるスクランブル系列から生成されたＮｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳが用意される。ユーザ端末２０はＮｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳを検出した場合にＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移する。このＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態への遷移は、ＲＡＣＨ手順の開始、drx_Inactivity  Timerの起動、Ｓｈｏｒｔ  ＤＲＸのいずれを用いて実施されてもよい。
【００３４】
その後、セカンダリ基地局１２に対してＲＡＣＨ手順を開始し、さらにＣＳＩメジャメントを実施する。これにより、ＤＲＸサイクルに依存することなく、ユーザ端末２０とセカンダリ基地局１２との間で早期にデータ通信が開始される。特に、第３の動作方法では、ＤＳの送信周期よりもＤＲＸの周期が長い場合に有効である。
【００３５】
なお、通常のＤＳが送信されるサブフレームの他に、通常のＤＳとＮｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳが送信される特定のサブフレームが設定される構成にしてもよい。この場合、ユーザ端末２０は、特定のサブフレームにおいて通常のＤＳとＮｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳを検出し、Ｎｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳを検出した場合には直ちにＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移する。これにより、ユーザ端末２０のブラインド検出処理の回数を減らすことができる。なお、第３の動作方法においては、セカンダリ基地局１２でトラヒックが発生する構成について説明したが、この構成に限定されない。第３の動作方法は、マスタ基地局１１でトラヒックが発生する構成にも適用可能である。
【００３６】
以下、本実施の形態に係る無線通信システムについて、詳細に説明する。図６は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。なお、図６に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ  ３Ｇが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーションを適用することができる。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、ＦＲＡ（Future  Radio  Access）と呼ばれても良い。
【００３７】
図６に示す無線通信システム１は、マクロセルＭを形成するマスタ基地局１１と、マクロセルＭ内に配置され、マクロセルＭよりも狭いスモールセルＳを形成するセカンダリ基地局１２を備えている。マクロセルＭ及び各スモールセルＳには、ユーザ端末２０が配置されている。ユーザ端末２０は、マスタ基地局１１及びセカンダリ基地局１２の双方に接続することができる。マクロセルＭでは相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（Legacy  carrier等と呼ばれる）が使用されている。一方、スモールセルＳでは相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ等）で帯域幅が広いキャリアが用いられている。
【００３８】
ユーザ端末２０は、Dual  Connectivityによって、相対的に低い周波数帯域でマスタ基地局１１と通信し、相対的に高い周波数帯域でセカンダリ基地局１２と通信する。マスタ基地局１１とセカンダリ基地局１２は、基地局間インターフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース等）を介して互いに接続される。また、マクロセルＭとスモールセルＳは、同周波のキャリアが用いられてもよい。マスタ基地局１１及びセカンダリ基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。
【００３９】
なお、マスタ基地局１１は、ｅＮｏｄｅＢ、送受信ポイント（transmission  point）などと呼ばれてもよい。また、セカンダリ基地局１２は、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ、ＲＲＨ（Remote  Radio  Head）、マイクロ基地局、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。また、スモールセルＳをカバーする基地局をマスタ基地局１１とし、マクロセルＭをカバーする基地局をセカンダリ基地局１２としてもよい。各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。
【００４０】
無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。
【００４１】
無線通信システム１では、下りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical  Downlink  Shared  Channel）と、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical  Downlink  Control  Channel、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced  Physical  Downlink  Control  Channel）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical  Control  Format  Indicator  Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical  Hybrid-ARQ  Indicator  Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ）などが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨにより、下り制御情報（ＤＣＩ）が伝送される。
【００４２】
また、無線通信システム１では、上りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical  Uplink  Shared  Channel）と、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical  Uplink  Control  Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel  Quality  Indicator）や、送達確認情報（ＡＣＫ/ＮＡＣＫ）等が伝送される。
【００４３】
以下、マスタ基地局１１及びセカンダリ基地局１２を区別しない場合、無線基地局１０と総称する。図７は、本実施の形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部（送信部）１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、インターフェース部１０６とを備えている。
【００４４】
下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０からインターフェース部１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【００４５】
ベースバンド信号処理部１０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio  Link  Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium  Access  Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse  Fast  Fourier  Transform）処理、プリコーディング処理等が行われて送受信部１０３に転送される。また、制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、送受信部１０３に転送される。
【００４６】
各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力された下り信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。
【００４７】
一方、上り信号については、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【００４８】
ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、インターフェース部１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、基地局の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
【００４９】
インターフェース部１０６は、基地局間インターフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接基地局と信号を送受信（バックホールシグナリング）する。例えば、マスタ基地局１１とセカンダリ基地局１２間のデータの送受信を、インターフェース部１０６を介して行う。あるいは、インターフェース部１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。
【００５０】
図８は、本実施の形態に係るマスタ基地局１１の機能構成図である。なお、以下の機能構成は、主にマスタ基地局１１が有するベースバンド信号処理部１０４などによって構成される。図８に示すように、マスタ基地局１１は、スケジューラ３０１、ＤＬ信号生成部３０２を有する。ここでは、ベースバンド信号処理部１０４の一部の構成のみを示しているが、必要な構成を不足なく備えているものとする。
【００５１】
スケジューラ３０１は、ユーザ端末２０に送信するＤＬ信号用の無線リソース、ユーザ端末２０が送信するＵＬ信号用の無線リソースの割当て（スケジューリング）を行う。上記した第１、第２の動作方法では、スケジューラ３０１は、マスタ基地局１１及びセカンダリ基地局１２におけるユーザ端末２０向けのトラヒックの発生に応じて、ユーザ端末２０のセカンダリ基地局１２に対するＤＲＸ状態を制御している。スケジューラ３０１は、マスタ基地局１１又はセカンダリ基地局１２でユーザ端末２０向けのトラヒックが発生すると、ＤＲＸ状態のユーザ端末２０をＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移させる指示情報を生成するようにＤＬ信号生成部３０２に指示する。
【００５２】
ＤＬ信号生成部３０２は、ユーザ端末２０向けのデータ信号を生成するデータ信号生成部３０３と、ユーザ端末２０向けの指示情報を生成する指示情報生成部（生成部）３０４とを含んでいる。データ信号生成部３０３は、インターフェース部１０６を通じてパケットが入力された場合にデータ信号を生成する。指示情報生成部３０４は、データ信号生成部３０３でデータ信号が生成された場合、又はセカンダリ基地局１２でデータ信号が生成された場合に指示情報を生成する。
【００５３】
この場合、第１の動作方法の指示情報は、ユーザ端末２０にコンテンションベース又は非コンテンションベースのＲＡＣＨ手順（ランダムアクセス）を開始させるための情報である。指示情報によってＲＡＣＨ手順の開始が指示されることで、ユーザ端末２０がＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移する。第２の動作方法の指示情報は、ユーザ端末２０に強制的にdrx_Inactivity  Timerを起動させるための情報である。指示情報によってdrx_Inactivity  Timerの起動が指示されることで、ユーザ端末２０がＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に一定期間遷移する。
【００５４】
データ信号生成部３０３及び指示情報生成部３０４で生成された信号は、送受信部１０３を介してユーザ端末２０に送信される。指示情報は、送受信部１０３においてＭＡＣシグナリング、ＲＲＣシグナリング、ＰＤＣＣＨのいずれで送信されてもよい。なお、スケジューラ３０１は、drx_Inactivity  Timerの起動を指示する場合には、PDCCH-orderのＲＡＣＨ手順の開始をセカンダリ基地局１２に指示する。
【００５５】
図９は、本実施の形態に係るセカンダリ基地局１２の機能構成図である。なお、以下の機能構成は、主にセカンダリ基地局１２が有するベースバンド信号処理部１０４などによって構成される。図９に示すように、セカンダリ基地局１２は、スケジューラ３１１、ＤＬ信号生成部３１２を有する。ここでは、ベースバンド信号処理部１０４の一部の構成のみを示しているが、必要な構成を不足なく備えているものとする。
【００５６】
スケジューラ３１１は、ユーザ端末２０に送信するＤＬ信号用の無線リソース、ユーザ端末２０が送信するＵＬ信号用の無線リソースの割当て（スケジューリング）を行う。例えば、ユーザ端末２０のＤＲＸの受信区間に合わせて、ＤＳ送信をスケジューリングしている（図４参照）。第３の動作方法では、スケジューラ３１１は、マスタ基地局１１及びセカンダリ基地局１２におけるユーザ端末２０向けのトラヒックの発生に応じて、ユーザ端末２０のセカンダリ基地局１２に対するＤＲＸ状態を制御している。スケジューラ３１１は、マスタ基地局１１又はセカンダリ基地局１２でユーザ端末２０向けのトラヒックが発生すると、Ｎｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳを生成するようにＤＬ信号生成部３１２に指示する。
【００５７】
ＤＬ信号生成部３１２は、ユーザ端末２０向けのデータ信号を生成するデータ信号生成部３１３と、ユーザ端末２０向けのＤＳを生成するＤＳ生成部（生成部）３１４とを含んでいる。データ信号生成部３１３は、インターフェース部１０６を通じてパケットが入力された場合にデータ信号を生成する。ＤＳ生成部３１４は、通常のキャリア検出用のＤＳを生成する。また、ＤＲＸ生成部３１４は、データ信号生成部３１３でデータ信号が生成された場合、又はセカンダリ基地局１２でデータ信号が生成された場合に、Ｎｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳを生成する。
【００５８】
この場合、第３の動作方法のＮｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳは、通常のＤＳとは異なるスクランブル系列によって生成されている。Ｎｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳは、例えば、ＲＡＣＨ手順の開始、drx_Inactivity  Timerの起動、Ｓｈｏｒｔ  ＤＲＸへの遷移のいずれかをユーザ端末２０に指示する。Ｎｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳによって、ＲＡＣＨ手順の開始等が指示されることで、ユーザ端末２０がＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移する。
【００５９】
なお、Ｎｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳは、通常のＤＳと同じサブフレームで送信されるが、通常のＤＳよりも送信回数が少なく（長周期に）設定されてもよい。すなわち、通常のＤＳが送信されるサブフレームのうち、一部のサブフレームで通常のＤＳとＮｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳが送信される構成にしてもよい。これにより、ユーザ端末２０側におけるＤＳの検出処理の負担を軽減することが可能になっている。
【００６０】
データ信号生成部３１３及びＤＳ生成部３１４で生成された信号は、送受信部１０３を介してユーザ端末２０に送信される。なお、ＤＬ信号生成部３１２は、ユーザ端末２０とセカンダリ基地局１２との間のＲＡＣＨ手順で用いられるＲＡＣＨ信号（RACH  response,  Dedicated  preamble）等も生成している。また、セカンダリ基地局１２のＤＬ生成部３１４で指示情報を生成し、マスタ基地局１１からユーザ端末２０に指示情報を送信させる構成にしてもよい。
【００６１】
図１０は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（受信部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５とを備えている。
【００６２】
下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
【００６３】
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御（Ｈ−ＡＲＱ  （Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ））の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。
【００６４】
図１１は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の機能構成図である。なお、以下の機能構成は、主にユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４などによって構成される。図１１に示すように、ユーザ端末２０は、ＤＬ信号復号部４０１、状態遷移部４０２、ランダムアクセス制御部４０３、セル検出／測定部（検出部）４０４、ＵＬ信号生成部４０５を有している。ここでは、ベースバンド信号処理部２０４の一部の構成のみを示しているが、必要な構成を不足なく備えているものとする。
【００６５】
ＤＬ信号復号部４０１は、マスタ基地局１１、セカンダリ基地局１２から送信されたＤＬ信号を復号する。例えば、マスタ基地局１１から送信された指示情報や、セカンダリ基地局１２から送信されるＤＳを取得する。指示情報はＤＬ信号復号部４０１から状態遷移部４０２に出力され、ＤＳはＤＬ信号復号部４０１からセル検出／測定部４０４に出力される。
【００６６】
状態遷移部４０２は、アプリケーション部２０５（ユーザ端末２０側）でパケットが発生した場合には、ＤＲＸ状態から直ぐにＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移する。一方、状態遷移部４０２は、マスタ基地局１１又はセカンダリ基地局１２でトラヒックが発生した場合には、指示情報に基づいてＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移する。例えば、第１の動作方法の場合、指示情報に基づいてランダムアクセス制御部４０３にＲＡＣＨ手順の開始を指示してＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移する。また、第２の動作方法の場合には、drx_Inactivity  Timerを起動してＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移する。この第２の動作方法では、ユーザ端末２０は所定期間が経過するまでセカンダリ基地局１２からのＰＤＣＣＨをモニターする。
【００６７】
セル検出／測定部４０４は、セカンダリ基地局１２から受信したＤＳをブラインド検出する。第３の動作方法の場合には、Ｎｏｎ−ＤＲＸ遷移用のＤＳを検出すると、ＲＡＣＨ手順の開始の指示、drx_Inactivity  Timerの起動の指示、Ｓｈｏｒｔ  ＤＲＸへの遷移の指示等を状態遷移部４０２に出力して、ユーザ端末２０をＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移させる。また、セル検出／測定部４０４は、通常のＤＳを検出すると、当該ＤＳに対する受信状態（ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ等）を測定する。測定結果は、メジャメントレポートとして、マスタ基地局１１及びセカンダリ基地局１２にフィードバックされる。
【００６８】
ランダムアクセス制御部４０３は、ランダムアクセス手順を制御する。例えば、ランダムアクセス制御部４０３は、マスタ基地局１１から送信された指示情報や、セカンダリ基地局１２からＰＤＣＣＨで送信されるＲＡＣＨ信号のトリガ（Dedicated  preamble）に基づいてＰＲＡＣＨ信号を制御する。
【００６９】
ＵＬ信号生成部４０５は、ランダムアクセス制御部４０３、セル検出／測定部４０４からの指示に基づいてＵＬ信号（ＰＲＡＣＨ信号、メジャメントレポート等）を生成する。また、ＵＬ信号生成部４０５は、送達確認信号等の上り制御信号や上りデータ信号を生成する。
【００７０】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信システム１によれば、Dual  connectivityにおいてマスタ基地局１１又はセカンダリ基地局１２のトラヒックの発生時には、マスタ基地局１１からユーザ端末２０に指示情報が送信される。ユーザ端末２０は指示情報の受信によってセカンダリ基地局１２に対するＤＲＸ状態からＮｏｎ−ＤＲＸ状態に遷移する。このため、セカンダリ基地局１２に対するユーザ端末２０のデータ通信の開始動作がＤＲＸ状態の受信タイミングの周期に依存することがなく、ユーザ端末２０とセカンダリ基地局１２との間で早期にデータ通信を開始させることができる。
【００７１】
本発明は上記実施の形態に限定されず、様々変更して実施することが可能である。例えば、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明におけるキャリア数、キャリアの帯域幅、シグナリング方法、処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１  無線通信システム
１１  マスタ基地局（無線基地局）
１２  セカンダリ基地局（無線基地局）
２０  ユーザ端末
１０３  送受信部（送信部）
２０３  送受信部（受信部）
３０１  スケジューラ
３０２  ＤＬ信号生成部
３０４  指示情報生成部（生成部）
３１１  スケジューラ
３１２  ＤＬ信号生成部
３１４  ＤＳ生成部（生成部）
４０２  状態遷移部
４０３  ランダムアクセス制御部
４０４  セル検出／測定部（検出部）
【図１】
2015089022.tif 000003
【図２】
2015089022.tif 000004
【図３】
2015089022.tif 000005
【図４】
2015089022.tif 000006
【図５】
2015089022.tif 000007
【図６】
2015089022.tif 000008
【図７】
2015089022.tif 000009
【図８】
2015089022.tif 000010
【図９】
2015089022.tif 000011
【図１０】
2015089022.tif 000012
【図１１】
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