(57)【要約】  第一の基地局装置と第二の基地局装置とが複数セルを介して端末装置と通信を行う無線通信システムであって、第一の基地局装置は、第二の基地局装置から第三の基地局装置への端末装置の接続変更要求を示したメッセージを第二の基地局装置に通知し、第二の基地局装置は、接続変更要求を示したメッセージを受信した場合、第三の基地局装置に端末装置との接続要求を示したメッセージを通知し、接続変更要求を示したメッセージに含まれる情報に応じて接続要求を示したメッセージに端末装置の端末情報を含めるか否かを決定する。
2014181772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の基地局装置と第二の基地局装置とが複数セルを介して端末装置と通信を行う無線通信システムであって、
前記第一の基地局装置は、前記第二の基地局装置から第三の基地局装置への前記端末装置の接続変更要求を示したメッセージを前記第二の基地局装置に通知し、
前記第二の基地局装置は、前記接続変更要求を示したメッセージを受信した場合、前記第三の基地局装置に前記端末装置との接続要求を示したメッセージを通知し、
前記接続変更要求を示したメッセージに含まれる情報に応じて前記接続要求を示したメッセージに前記端末装置の端末情報を含めるか否かを決定する無線通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信システムであって、
前記第二の基地局装置は、前記接続変更要求を示したメッセージに含まれる情報に応じて前記接続要求を示したメッセージに暗号鍵情報を含めるか否かを決定する無線通信システム。
【請求項３】
第一の基地局装置とともに複数セルを介して端末装置と通信を行う基地局装置であって、
前記第一の基地局装置から第二の基地局装置への前記端末装置の接続変更要求を示したメッセージを前記第一の基地局装置に通知し、
端末情報を前記第二の基地局装置に通知するか否かの情報を前記メッセージに含める基地局装置。
【請求項４】
第一の基地局装置とともに複数セルを介して端末装置と通信を行う基地局装置であって、
自基地局装置から第二の基地局装置への前記端末装置の接続変更要求を示したメッセージを前記第一の基地局装置から受信した場合、前記第二の基地局装置に前記端末装置との接続要求を示したメッセージを通知し、
前記接続変更要求を示したメッセージに含まれる情報に応じて前記接続要求を示したメッセージに端末情報を含めるか否かを決定する基地局装置。
【請求項５】
第一の基地局装置および第二の基地局装置と複数セルを介して通信を行う端末装置であって、
前記第一の基地局装置のセルの変更を示したハンドオーバー指示メッセージを受信した場合、前記第一の基地局装置のセルに関連するＭＡＣ層のパラメータをリセットし、前記第二の基地局装置のセルに対するＭＡＣ層のパラメータをリセットしない端末装置。
【請求項６】
第一の基地局装置と第二の基地局装置とが複数セルを介して端末装置と通信を行う無線通信システムの無線通信方法であって、
前記第一の基地局装置は、前記第二の基地局装置から第三の基地局装置への前記端末装置の接続変更要求を示したメッセージを前記第二の基地局装置に通知するステップと、
前記第二の基地局装置は、前記接続変更要求を示したメッセージを受信した場合、前記第三の基地局装置に前記端末装置との接続要求を示したメッセージを通知するステップと、
前記接続変更要求を示したメッセージに含まれる情報に応じて前記接続要求を示したメッセージに前記端末装置の端末情報を含めるか否かを決定するステップとを含む無線通信方法。
【請求項７】
第一の基地局装置とともに複数セルを介して端末装置と通信を行う基地局装置に適用される集積回路であって、
前記第一の基地局装置から第二の基地局装置への前記端末装置の接続変更要求を示したメッセージを前記第一の基地局装置に通知する手段と、
端末情報を前記第二の基地局装置に通知するか否かの情報を前記メッセージに含める手段を有する集積回路。
【請求項８】
第一の基地局装置とともに複数セルを介して端末装置と通信を行う基地局装置に適用される集積回路であって、
自基地局装置から第二の基地局装置への前記端末装置の接続変更要求を示したメッセージを前記第一の基地局装置から受信した場合、前記第二の基地局装置に前記端末装置との接続要求を示したメッセージを通知する手段と、
前記接続変更要求を示したメッセージに含まれる情報に応じて前記接続要求を示したメッセージに端末情報を含めるか否かを決定する手段を有する集積回路。
【請求項９】
第一の基地局装置および第二の基地局装置と複数セルを介して通信を行う端末装置に適用される集積回路であって、
前記第一の基地局装置のセルの変更を示したハンドオーバー指示メッセージを受信した場合、前記第一の基地局装置のセルに関連するＭＡＣ層のパラメータをリセットする手段と、前記第二の基地局装置のセルに対するＭＡＣ層のパラメータをリセットしない手段を有する集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、基地局装置および端末装置に関連し、より詳細には、データの送受信制御に関する無線通信システム、基地局装置、端末装置、無線通信方法および集積回路に関する。
本願は、２０１３年５月８日に、日本に出願された特願２０１３−０９８１２５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、Ｗ−ＣＤＭＡ方式が第三世代セルラー移動通信方式として標準化され、サービスが行われている。また、通信速度を更に上げたＨＳＤＰＡも標準化され、サービスが行われている。【０００３】
一方、３ＧＰＰでは、第三世代無線アクセスの進化（Evolved Universal Terrestrial Radio Access；以下、「EUTRA」と呼称する。）の標準化も行なわれ、サービスが開始されている。ＥＵＴＲＡの下りリンクの通信方式として、マルチパス干渉に強く、高速伝送に適したＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が採用されている。また、上りリンクの通信方式として、移動局装置のコストと消費電力を考慮し、送信信号のピーク電力対平均電力比ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）を低減できるシングルキャリア周波数分割多重方式ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）のＤＦＴ（Discrete Fourier Transform（離散フーリエ変換））−ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ方式が採用されている。【０００４】
また、３ＧＰＰでは、ＥＵＴＲＡの更なる進化のＡｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡの議論も開始されている。Ａｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡでは、上りリンクおよび下りリンクでそれぞれ最大１００ＭＨｚ帯域幅までの帯域を使用して、最大で下りリンク１Ｇｂｐｓ以上、上りリンク５００Ｍｂｐｓ以上の伝送レートの通信を行なうことが想定されている。【０００５】
Ａｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡの移動局装置も収容できるようにＥＵＴＲＡと互換性のある帯域を複数個束ねることで、最大１００ＭＨｚ帯域を実現することが考えられている。尚、Ａｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡの１つの２０ＭＨｚ以下の帯域をコンポーネントキャリア（Component Carrier : ＣＣ）と呼ばれている。コンポーネントキャリアは、セル（Cell）とも呼ばれている。また、２０ＭＨｚ以下の帯域を束ねることをキャリアアグリゲーション(Carrier Aggregation：ＣＡ)と呼ばれている（非特許文献１）。【０００６】
また、Ａｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡでは、マクロセル(Macro Cell)とマクロセルの範囲内にあるスモールセル(Small Cell)とでキャリアアグリゲーションと同様の技術を用いて同時に接続することを検討している。マクロセルの範囲内にあるとは、周波数が異なることも含む。非特許文献２では、基地局装置と移動局装置間の通信において、移動局装置がマクロセルとスモールセルと同時に接続する場合に、マクロセルで制御情報（制御平面情報：Control-plane information）を送信し、スモールセルでユーザー情報（ユーザー平面情報：User-plane information）を送信することが提案されている。非特許文献２で示されているマクロセルとスモールセルと移動局装置が同時に接続することをデュアルコネクト（Dual Connect）とも言う。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】3GPP TS(Technical Specification)36.300、V10.8.0(2012-06)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)、Overall description Stage2
【非特許文献２】RWS-120010、NTT DOCOMO、”Requirements, Candidate Solutions &Technology Roadmap for LTE Rel-12 Onward”、3GPP Workshop on Release 12 and onward、Ljubljana、Slovenia、11-12 June、2012
【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、非特許文献２で示されたようなデュアルコネクトでの複数の基地局装置と移動局装置間の通信において、移動局装置が移動してマクロセルまたはスモールセルから他のマクロセルまたは他のスモールセルへの切り替えが発生した場合に、通信を行いながら効率よく基地局装置間および基地局装置と移動局装置間の接続変更処理を行う必要がある。【０００９】
本発明の一態様は、このような事情に鑑みてなされたものであり、デュアルコネクト時に移動局装置と接続中のマクロセルの基地局装置またはスモールセルの基地局装置が変更される場合、効率よく基地局装置間および基地局装置と移動局装置間の接続変更処理を適切に行うことが可能な移動局装置、基地局装置、無線通信システム、無線通信方法及び集積回路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】
【００１０】
（１）上記の目的を達成するために、本発明の一態様は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の一態様による無線通信システムは、第一の基地局装置と第二の基地局装置とが複数セルを介して端末装置と通信を行う無線通信システムであって、前記第一の基地局装置は、前記第二の基地局装置から第三の基地局装置への前記端末装置の接続変更要求を示したメッセージを前記第二の基地局装置に通知し、前記第二の基地局装置は、前記接続変更要求を示したメッセージを受信した場合、前記第三の基地局装置に前記端末装置との接続要求を示したメッセージを通知し、前記接続変更要求を示したメッセージに含まれる情報に応じて前記接続要求を示したメッセージに前記端末装置の端末情報を含めるか否かを決定する。【００１１】
（２）また、本発明の一態様による無線通信システムにおいて、前記第二の基地局装置は、前記接続変更要求を示したメッセージに含まれる情報に応じて前記接続要求を示したメッセージに暗号鍵情報を含めるか否かを決定してもよい。【００１２】
（３）本発明の一態様による基地局装置は、第一の基地局装置とともに複数セルを介して端末装置と通信を行う基地局装置であって、前記第一の基地局装置から第二の基地局装置への前記端末装置の接続変更要求を示したメッセージを前記第一の基地局装置に通知し、端末情報を前記第二の基地局装置に通知するか否かの情報を前記メッセージに含める。【００１３】
（４）また、本発明の一態様による基地局装置は、第一の基地局装置とともに複数セルを介して端末装置と通信を行う基地局装置であって、自基地局装置から第二の基地局装置への前記端末装置の接続変更要求を示したメッセージを前記第一の基地局装置から受信した場合、前記第二の基地局装置に前記端末装置との接続要求を示したメッセージを通知し、前記接続変更要求を示したメッセージに含まれる情報に応じて前記接続要求を示したメッセージに端末情報を含めるか否かを決定する。【００１４】
（５）本発明の一態様による端末装置は、第一の基地局装置および第二の基地局装置と複数セルを介して通信を行う端末装置であって、前記第一の基地局装置のセルの変更を示したハンドオーバー指示メッセージを受信した場合、前記第一の基地局装置のセルに関連するＭＡＣ層のパラメータをリセットし、前記第二の基地局装置のセルに対するＭＡＣ層のパラメータをリセットしない。【００１５】
（６）本発明の一態様による無線通信方法は、第一の基地局装置と第二の基地局装置とが複数セルを介して端末装置と通信を行う無線通信システムの無線通信方法であって、前記第一の基地局装置は、前記第二の基地局装置から第三の基地局装置への前記端末装置の接続変更要求を示したメッセージを前記第二の基地局装置に通知するステップと、前記第二の基地局装置は、前記接続変更要求を示したメッセージを受信した場合、前記第三の基地局装置に前記端末装置との接続要求を示したメッセージを通知するステップと、前記接続変更要求を示したメッセージに含まれる情報に応じて前記接続要求を示したメッセージに前記端末装置の端末情報を含めるか否かを決定するステップとを含む。【００１６】
（７）本発明の一態様による集積回路は、第一の基地局装置とともに複数セルを介して端末装置と通信を行う基地局装置に適用される集積回路であって、前記第一の基地局装置から第二の基地局装置への前記端末装置の接続変更要求を示したメッセージを前記第一の基地局装置に通知する手段と、端末情報を前記第二の基地局装置に通知するか否かの情報を前記メッセージに含める手段を有する。【００１７】
（８）また、本発明の一態様による集積回路は、第一の基地局装置とともに複数セルを介して端末装置と通信を行う基地局装置に適用される集積回路であって、自基地局装置から第二の基地局装置への前記端末装置の接続変更要求を示したメッセージを前記第一の基地局装置から受信した場合、前記第二の基地局装置に前記端末装置との接続要求を示したメッセージを通知する手段と、前記接続変更要求を示したメッセージに含まれる情報に応じて前記接続要求を示したメッセージに端末情報を含めるか否かを決定する手段を有する。【００１８】
（９）また、本発明の一態様による集積回路は、第一の基地局装置および第二の基地局装置と複数セルを介して通信を行う端末装置に適用される集積回路であって、前記第一の基地局装置のセルの変更を示したハンドオーバー指示メッセージを受信した場合、前記第一の基地局装置のセルに関連するＭＡＣ層のパラメータをリセットする手段と、前記第二の基地局装置のセルに対するＭＡＣ層のパラメータをリセットしない手段を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、基地局装置間、および基地局装置と移動局装置間で効率のよいセルの変更を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る移動局装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基地局装置の構成の一例を示す図である。
【図３】デュアルコネクト変更の一例についての説明図である。
【図４】デュアルコネクト変更手順の一例を示す図である。
【図５】デュアルコネクト変更の一例についての説明図である。
【図６】ハンドオーバーの一例についての説明図である。
【図７】ハンドオーバー手順の一例を示す図である。
【図８】ＥＵＴＲＡにおける物理チャネル構成の一例を示す図である。
【図９】ＥＵＴＲＡにおける下りリンクのチャネル構成の一例を示す図である。
【図１０】ＥＵＴＲＡにおける上りリンクのチャネル構成の一例を示す図である。
【図１１】基地局装置及び移動局装置の制御情報に関する通信プロトコルの構成の一例を示す図である。
【図１２】基地局装置及び移動局装置のユーザー情報に関する通信プロトコルの構成の一例を示す図である。
【図１３】競合ベースランダムアクセス手順の一例を示す図である。
【図１４】非競合ベースランダムアクセス手順の一例を示す図である。
【図１５】ハンドオーバー手順の一例を示す図である。
【図１６】デュアルコネクトの一例についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ＥＵＴＲＡの下りリンクとして、ＯＦＤＭ方式が採用されている。また、ＥＵＴＲＡの上りリンクとして、ＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ方式のシングルキャリア通信方式が採用されている。
【００２２】
図８は、ＥＵＴＲＡの物理チャネル構成を示す図である。下りリンクの物理チャネルは、物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）、物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、物理報知チャネルＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel）により構成されている。この他に下りリンク同期信号、下りリンク参照信号の物理信号がある（非特許文献１）。
【００２３】
上りリンクの物理チャネルは、物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）、物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）、物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）により構成されている（非特許文献１）。
【００２４】
図９は、ＥＵＴＲＡの下りリンクのチャネル構成を示す図である。図９に示す下りリンクのチャネルは、それぞれ論理チャネル、トランスポートチャネル、物理チャネルから構成されている。論理チャネルは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Medium Access Control）層で送受信されるデータ送信サービスの種類を定義する。トランスポートチャネルは、無線インターフェースで送信されるデータがどのような特性をもち、そのデータがどのように送信されるのかを定義する。物理チャネルは、トランスポートチャネルによって物理層に伝達されたデータを運ぶ物理的なチャネルである。
【００２５】
下りリンクの論理チャネルには、報知制御チャネルＢＣＣＨ（Broadcast Control Channel）、ページング制御チャネルＰＣＣＨ（Paging Control Channel）、共通制御チャネルＣＣＣＨ（Common Control Channel）、専用制御チャネルＤＣＣＨ（Dedicated Control Channel）、専用トラフィックチャネルＤＴＣＨ（Dedicated Traffic Channel）が含まれる。
【００２６】
下りリンクのトランスポートチャネルには、報知チャネルＢＣＨ（Broadcast Channel）、ページングチャネルＰＣＨ（Paging Channel）、下りリンク共用チャネルＤＬ−ＳＣＨ（Downlink Shared Channel）が含まれる。
【００２７】
下りリンクの物理チャネルには、物理報知チャネルＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel）、物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）が含まれる。これらのチャネルは、基地局装置と移動局装置の間で送受信される。
【００２８】
次に、論理チャネルについて説明する。報知制御チャネルＢＣＣＨは、システム制御情報を報知するために使用される下りリンクチャネルである。ページング制御チャネルＰＣＣＨは、ページング情報を送信するために使用される下りリンクチャネルであり、ネットワークが移動局装置のセル位置を知らないときに使用される。共通制御チャネルＣＣＣＨは、移動局装置とネットワーク間の制御情報を送信するために使用されるチャネルであり、ネットワークと無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）接続を有していない移動局装置によって使用される。
【００２９】
専用制御チャネルＤＣＣＨは、１対１（point-to-point）の双方向チャネルであり、移動局装置とネットワーク間で個別の制御情報を送信するために利用するチャネルである。専用制御チャネルＤＣＣＨは、ＲＲＣ接続を有している移動局装置によって使用される。専用トラフィックチャネルＤＴＣＨは、１対１の双方向チャネルであり、１つの移動局装置専用のチャネルであって、ユーザー情報（ユニキャストデータ）の転送のために利用される。
【００３０】
次に、トランスポートチャネルについて説明する。報知チャネルＢＣＨは、固定かつ事前に定義された送信形式によって、セル全体に報知される。下りリンク共用チャネルＤＬ−ＳＣＨでは、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request：ハイブリッド自動再送要求）、動的適応無線リンク制御、間欠受信（ＤＲＸ：Discontinuous Reception）がサポートされ、セル全体に報知される必要がある。
【００３１】
ページングチャネルＰＣＨでは、ＤＲＸがサポートされ、セル全体に報知される必要がある。また、ページングチャネルＰＣＨは、トラフィックチャネルや他の制御チャネルに対して動的に使用される物理リソース、すなわち物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨにマッピングされる。
【００３２】
次に、物理チャネルについて説明する。物理報知チャネルＰＢＣＨは、４０ミリ秒周期で報知チャネルＢＣＨをマッピングする。物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨは、下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨのリソース割り当て、下りリンクデータに対するハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）情報、および、物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨのリソース割り当てである上りリンク送信許可（上りリンクグラント：Uplink grant）を移動局装置に通知するために使用されるチャネルである。物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨは、下りリンクデータまたはページング情報を送信するために使用されるチャネルである。
【００３３】
次に、チャネルマッピングについて説明する。図９に示されるように、下りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。報知チャネルＢＣＨは、物理報知チャネルＰＢＣＨにマッピングされる。ページングチャネルＰＣＨおよび下りリンク共用チャネルＤＬ−ＳＣＨは、物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨにマッピングされる。物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨは、物理チャネル単独で使用される。
【００３４】
また、下りリンクにおいて、次のように論理チャネルとトランスポートチャネルのマッピングが行われる。ページング制御チャネルＰＣＣＨは、ページングチャネルＰＣＨにマッピングされる。報知制御チャネルＢＣＣＨは、報知チャネルＢＣＨと下りリンク共用チャネルＤＬ−ＳＣＨにマッピングされる。共通制御チャネルＣＣＣＨ、専用制御チャネルＤＣＣＨ、専用トラフィックチャネルＤＴＣＨは、下りリンク共用チャネルＤＬ−ＳＣＨにマッピングされる。
【００３５】
図１０は、ＥＵＴＲＡの上りリンクのチャネル構成を示す図である。図１０に示す上りリンクのチャネルは、それぞれ論理チャネル、トランスポートチャネル、物理チャネルから構成されている。各チャネルの定義は下りリンクのチャネルと同じである。
【００３６】
上りリンクの論理チャネルには、共通制御チャネルＣＣＣＨ（Common Control Channel）、専用制御チャネルＤＣＣＨ（Dedicated Control Channel）、専用トラフィックチャネルＤＴＣＨ（Dedicated Traffic Channel）が含まれる。
【００３７】
上りリンクのトランスポートチャネルには、上りリンク共用チャネルＵＬ−ＳＣＨ（Uplink Shared Channel）とランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ（Random Access Channel）が含まれる。
【００３８】
上りリンクの物理チャネルには、物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）、物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）が含まれる。これらのチャネルは、基地局装置と移動局装置の間で送受信される。尚、物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨは、主に移動局装置から基地局装置への送信タイミング情報を取得するためのランダムアクセスプリアンブル送信に使用される。ランダムアクセスプリアンブル送信はランダムアクセス手順の中で行なわれる。
【００３９】
次に、論理チャネルについて説明する。共通制御チャネルＣＣＣＨは、移動局装置とネットワーク間の制御情報を送信するために使用されるチャネルであり、ネットワークと無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）接続を有していない移動局装置によって使用される。
【００４０】
専用制御チャネルＤＣＣＨは、１対１（point-to-point）の双方向チャネルであり、移動局装置とネットワーク間で個別の制御情報を送信するために利用するチャネルである。専用制御チャネルＤＣＣＨは、ＲＲＣ接続を有している移動局装置によって使用される。専用トラフィックチャネルＤＴＣＨは、１対１の双方向チャネルであり、１つの移動局装置専用のチャネルであって、ユーザー情報（ユニキャストデータ）の転送のために利用される。
【００４１】
次に、トランスポートチャネルについて説明する。上りリンク共用チャネルＵＬ−ＳＣＨでは、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request：ハイブリッド自動再送要求）、動的適応無線リンク制御、間欠送信（ＤＴＸ：Discontinuous Transmission）がサポートされる。ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨでは、制限された制御情報が送信される。
【００４２】
次に、物理チャネルについて説明する。物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨは、下りリンクデータに対する応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、下りリンクの無線品質情報および、上りリンクデータの送信要求（スケジューリングリクエスト：Scheduling Request：ＳＲ）を基地局装置に通知するために使用されるチャネルである。物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨは、上りリンクデータを送信するために使用されるチャネルである。物理ランダムアクセスチャネルは、ランダムアクセスプリアンブルを送信するために使用されるチャネルである。
【００４３】
次に、チャネルマッピングについて説明する。図１０に示されるように、上りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。上りリンク共用チャネルＵＬ−ＳＣＨは、物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨにマッピングされる。ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨは、物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨにマッピングされる。物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨは、物理チャネル単独で使用される。
【００４４】
また、上りリンクにおいて、次のように論理チャネルとトランスポートチャネルのマッピングが行われる。共通制御チャネルＣＣＣＨ、専用制御チャネルＤＣＣＨ、専用トラフィックチャネルＤＴＣＨは、上りリンク共用チャネルＵＬ−ＳＣＨにマッピングされる。
【００４５】
図１１は、ＥＵＴＲＡの移動局装置及び基地局装置の制御データを扱うプロトコルスタック（Protocol stack）である。図１２は、ＥＵＴＲＡの移動局装置及び基地局装置のユーザーデータを扱うプロトコルスタックである。図１１及び図１２について以下で説明する。
【００４６】
物理層（Physical layer：ＰＨＹ層）は、物理チャネル（Physical Channel）を利用して上位層に伝送サービスを提供する。ＰＨＹ層は、上位の媒体アクセス制御層（Medium Access Control layer：ＭＡＣ層）とトランスポートチャネルで接続される。トランスポートチャネルを介して、ＭＡＣ層とＰＨＹ層とレイヤ（layer：層）間でデータが移動する。移動局装置と基地局装置のＰＨＹ層間において、物理チャネルを介してデータの送受信が行われる。
【００４７】
ＭＡＣ層は、多様な論理チャネルを多様なトランスポートチャネルにマッピングを行う。ＭＡＣ層は、上位の無線リンク制御層（Radio Link Control layer：ＲＬＣ層）とは論理チャネルで接続される。論理チャネルは、伝送される情報の種類によって大きく分けられ、制御情報を伝送する制御チャネルとユーザー情報を伝送するトラフィックチャネルに分けられる。ＭＡＣ層は、間欠受送信（ＤＲＸ・ＤＴＸ）を行うためにＰＨＹ層の制御を行う機能、送信電力の情報を通知する機能、ＨＡＲＱ制御を行う機能等を持っている。
【００４８】
また、ＭＡＣ層は、各論理チャネルに対応する送信バッファのデータ量を通知する機能を持っている。この機能をバッファステータスレポート（Buffer Status Report：ＢＳＲ）と言う。ＢＳＲでは、各論理チャネルを論理チャネルグループ（Logical Channel Group：ＬＣＧ）に割り当て、各ＬＣＧに対する送信バッファ量をＭＡＣ層のメッセージとして基地局装置に通知する。ＢＳＲがトリガされる条件の例として、１つの定期的なタイマーが満了した場合にＢＳＲがトリガされ、ＢＳＲを通知する。
【００４９】
ＲＬＣ層は、上位層から受信したデータを分割（Segmentation）及び連結(Concatenation)し、下位層が適切にデータ送信できるようにデータサイズを調節する。また、ＲＬＣ層は、各データが要求するＱｏＳ（Quality of Service）を保証するための機能も持つ。すなわち、ＲＬＣ層は、データの再送制御等の機能を持つ。
【００５０】
パケットデータコンバージェンスプロトコル層（Packet Data Convergence Protocol layer：ＰＤＣＰ層）は、ユーザーデータであるＩＰパケットを無線区間で効率的に伝送するために、不要な制御情報の圧縮を行うヘッダ圧縮機能を持つ。また、ＰＤＣＰ層は、データの暗号化の機能も持つ。
【００５１】
無線リソース制御層（Radio Resource Control layer：ＲＲＣ層）は、制御情報のみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラ（Radio Bearer：ＲＢ）の設定・再設定を行い、論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルの制御を行う。ＲＢは、シグナリグ無線ベアラ（Signaling Radio Bearer：ＳＲＢ）とデータ無線ベアラ（Data Radio Bearer：ＤＲＢ）とに分けられ、ＳＲＢは、制御情報であるＲＲＣメッセージを送信する経路として利用される。ＤＲＢは、ユーザー情報を送信する経路として利用される。基地局装置と移動局装置のＲＲＣ層間で各ＲＢの設定が行われる。
【００５２】
尚、ＰＨＹ層は一般的に知られる開放型システム間相互接続（Open Systems Interconnection：ＯＳＩ）モデルの階層構造の中で第一層の物理層に対応し、ＭＡＣ層、ＲＬＣ層及びＰＤＣＰ層はＯＳＩモデルの第二層であるデータリンク層に対応し、ＲＲＣ層はＯＳＩモデルの第三層であるネットワーク層に対応する。
【００５３】
ランダムアクセス手順について以下に説明する。ランダムアクセス手順には、競合ベースランダムアクセス手順（Contention based Random Access procedure）と非競合ベースランダムアクセス手順（Non-contention based Random Access procedure）の２つのアクセス手順がある（非特許文献１）。
【００５４】
図１３は、競合ベースランダムアクセス手順の手順を示す図である。競合ベースランダムアクセス手順は、移動局装置間で衝突する可能性のあるランダムアクセス手順であり、基地局装置と接続（通信）していない状態からの初期アクセス時や基地局装置と接続中であるが、上りリンク同期が外れている状態で移動局装置に上りリンクデータ送信が発生した場合のスケジューリングリクエストなどに行われる。
【００５５】
図１４は、非競合ベースランダムアクセス手順を示す図である。非競合ベースランダムアクセス手順は、移動局装置間で衝突が発生しないランダムアクセス手順であり、基地局装置と移動局装置が接続中であるが、上りリンクの同期が外れている場合に迅速に移動局装置と基地局装置との間の上りリンク同期をとるためにハンドオーバーや移動局装置の送信タイミングが有効でない場合等の特別な場合に基地局装置から指示されて移動局装置がランダムアクセス手順を開始する。非競合ベースランダムアクセス手順は、ＲＲＣ（Radio Resource Control：Layer3）層のメッセージ及び物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨの制御データにより指示される。
【００５６】
図１３を用いて、競合ベースランダムアクセス手順を簡単に説明する。まず、移動局装置１−１がランダムアクセスプリアンブルを基地局装置３−１に送信する（メッセージ１：（１）、ステップＳ１）。そして、ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局装置３−１が、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答（ランダムアクセスレスポンス）を移動局装置１−１に送信する（メッセージ２：（２）、ステップＳ２）。移動局装置１−１がランダムアクセスレスポンスに含まれているスケジューリング情報を元に上位レイヤ（Layer2/Layer3）のメッセージを送信する（メッセージ３：（３）、ステップＳ３）。基地局装置３−１は、（３）の上位レイヤメッセージを受信できた移動局装置１−１に衝突確認メッセージを送信する（メッセージ４：（４）、ステップＳ４）。尚、競合ベースランダムアクセスをランダムプリアンブル送信とも言う。
【００５７】
図１４を用いて、非競合ベースランダムアクセス手順を簡単に説明する。まず、基地局装置３−１は、プリアンブル番号（または、シーケンス番号）と使用するランダムアクセスチャネル番号を移動局装置１−１に通知する（メッセージ０：（１）’、ステップＳ１１）。移動局装置１−１は、指定されたプリアンブル番号のランダムアクセスプリアンブルを指定されたランダムアクセスチャネルＲＡＣＨに送信する（メッセージ１：（２）’、ステップＳ１２）。そして、ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局装置３−１が、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答（ランダムアクセスレスポンス）を移動局装置１−１に送信する（メッセージ２：（３）’、ステップＳ１３）。ただし、通知されたプリアンブル番号の値が０の場合は、競合ベースランダムアクセス手順を行なう。尚、非競合ベースランダムアクセス手順を専用プリアンブル送信とも言う。
【００５８】
次にハンドオーバー手順について図１５を用いて以下に示す。尚、ハンドオーバー元の基地局装置をソース基地局装置、ハンドオーバー先の基地局装置をターゲット基地局装置として以下に示す。移動局装置は、在圏周波数および周辺周波数の周辺セルの無線品質測定を行い、無線品質測定結果を含んだ測定報告メッセージをソース基地局装置に通知する（ステップＳ１０１）。ソース基地局装置は、移動局装置の測定結果からハンドオーバーを行うか否かを決定する。ハンドオーバーを行う場合、ソース基地局装置は、ハンドオーバー先のターゲット基地局装置を決定し、ハンドオーバー先のターゲット基地局装置にハンドオーバー要求メッセージを通知する（ステップＳ１０２）。
【００５９】
ハンドオーバー要求メッセージは、ターゲット基地局装置でハンドオーバーに必要となる情報が含まれる。ハンドオーバーに必要となる情報には、ソース基地局装置のＲＲＣ層レベルのＣ−ＲＮＴＩを含んだ移動局装置の情報、ＲＲＣ層以上の上位層レベルの移動局装置の情報、暗号鍵情報、移動局装置のＭＡＣアドレスなどがある。
【００６０】
ハンドオーバー先のターゲット基地局装置は、ハンドオーバーを了解するとハンドオーバー要求応答メッセージをハンドオーバー元のソース基地局装置に通知する（ステップＳ１０３）。ハンドオーバー要求応答メッセージは、ターゲット基地局装置のセルの無線パラメータ、ターゲット基地局装置が移動局装置に割り当てる情報が含まれる。割り当てる情報には、上りリンクの無線リソース情報、ハンドオーバー時にランダムアクセス手順を実行する為のプリアンブル情報、移動局装置への新しいＣ−ＲＮＴＩ、暗号鍵に関する情報、ＭＡＣ層からＲＲＣ層までの設定情報が含まれる。
【００６１】
ソース基地局装置がハンドオーバー要求応答メッセージを受信すると、ソース基地局装置は、移動局装置にハンドオーバー指示メッセージを通知する（ステップＳ１０４）。ハンドオーバー指示メッセージは、ハンドオーバー要求応答メッセージに含まれているターゲット基地局装置のセルの無線パラメータやターゲット基地局装置が移動局装置に割り当てる情報が含まれる。
【００６２】
ハンドオーバー指示メッセージを通知後、ソース基地局装置は、ターゲット基地局装置に移動局装置のユーザーデータ情報を含んだステータス転送メッセージを通知する（ステップＳ１０５）。そして、ソース基地局装置が保持している移動局装置のユーザーデータをターゲット基地局装置に転送する。移動局装置は、ハンドオーバー指示メッセージを受信すると、ターゲット基地局装置への下りリンク同期を行う。
【００６３】
ハンドオーバー指示メッセージを受信時の移動局装置の動作は、ターゲット基地局装置のセルに対する下りリンク同期処理以外に、ソース基地局装置に関連して動作していたＭＡＣ層のパラメータのリセット処理、ターゲット基地局装置に対するＭＡＣ層、ＲＬＣ層、ＰＤＣＰ層、ＲＲＣ層のパラメータの設定処理などが行われる。
【００６４】
移動局装置は、下りリンク同期が完了すると、ターゲット基地局装置と上りリンクの同期をとるためにランダムアクセス手順を実行する（ステップＳ１０６）。そして、移動局装置は、ターゲット基地局装置からランダムアクセスレスポンスメッセージを受信し、上りリンク同期のための上りリンク送信タイミングを取得すると、移動局装置は、ターゲット基地局装置にハンドオーバー完了メッセージを通知する（ステップＳ１０７）。
【００６５】
ターゲット基地局装置は、ハンドオーバー完了メッセージを受信すると、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）に移動局装置が接続する基地局装置が変更したことからデータパスをソース基地局装置からターゲット基地局装置に変更するよう要求するパススイッチ要求メッセージを通知する（ステップＳ１０８）。ＭＭＥは、パススイッチ要求メッセージを受信すると、ゲートウェイ（Gateway：ＧＷ）にモビリティベアラ要求メッセージを通知する（ステップＳ１０９）。
【００６６】
ＧＷは、モビリティベアラ要求メッセージを受信すると、移動局装置のユーザーデータのデータパスをソース基地局装置からターゲット基地局装置に切り替えを行う。そして、ＧＷは、ＭＭＥにモビリティベアラ要求応答メッセージを通知する（ステップＳ１１０）。ＭＭＥは、ターゲット基地局装置にパススイッチ要求応答メッセージを通知する（ステップＳ１１１）。ターゲット基地局装置は、パススイッチ要求応答メッセージを受信すると、ソース基地局装置に移動局装置の情報（移動局情報、ＵＥコンテキスト）の解放を指示する移動局情報解放メッセージを通知する（ステップＳ１１２）。ソース基地局装置は、移動局情報解放メッセージを受信すると、ターゲット基地局装置にハンドオーバーした移動局装置の情報を削除する。
【００６７】
３ＧＰＰでは、ＥＵＴＲＡの更なる進化のＡｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡの議論も行われている。Ａｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡでは、上りリンクおよび下りリンクでそれぞれ最大１００ＭＨｚ帯域幅までの帯域を使用して、最大で下りリンク１Ｇｂｐｓ以上、上りリンク５００Ｍｂｐｓ以上の伝送レートの通信を行なうことを想定している。
【００６８】
Ａｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡの移動局装置も収容できるようにＥＵＴＲＡの２０ＭＨｚ以下の帯域を複数個束ねることで、最大で１００ＭＨｚ帯域を実現することを考えている。尚、Ａｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡの１つの２０ＭＨｚ以下の帯域をコンポーネントキャリア（Component Carrier : CC）と呼んでいる（非特許文献１）。また、１つの下りリンクのコンポーネントキャリアと１つの上りリンクのコンポーネントキャリアを組み合わせて１つのセルを構成する。尚、１つの下りリンクコンポーネントキャリアのみでも１つのセルを構成できる。
【００６９】
１つの基地局装置が、移動局装置の通信能力や通信条件にあった複数のセルを割り当て、割り当てた複数のセルを介して移動局装置と通信を行なうようにしている。尚、移動局装置に割り当てられた複数のセルは、１つのセルを第一セル（Primary Cell：ＰＣｅｌｌ）とそれ以外のセルを第二セル（Secondary Cell：ＳＣｅｌｌ）とに分類される。第一セルには、物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨの割り当てなど特別な機能が設定されている。
【００７０】
また、移動局装置の消費電力を少なくするために、割り当て直後の第二セルに対し、移動局装置は下りリンクの受信処理を行わず（または、物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨで指示された無線リソース割り当て情報に従わない）、基地局装置からアクティベート（Activate）を指示された後、アクティベートを指示された第二セルに対して下りリンクの受信処理を開始する（または、物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨで指示された無線リソース割り当て情報に従う）ようにしている。
【００７１】
また、移動局装置は、基地局装置からアクティベートしている第二セルに対してデアクティベート（deactivate）を指示された後、デアクティベートを指示された第二セルに対して下りリンクの受信処理を停止する（または、物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨで指示された無線リソース割り当て情報に従わない）ようにしている。尚、基地局装置からアクティベートを指示され、下りリンクの受信処理を行っている第二セルをアクティベートセルと言い、また、基地局装置から移動局装置への割り当て直後の第二セル及びデアクティベートを指示され、下りリンクの受信処理を停止している第二セルをデアクティベートセルと言う。また、第一セルは、常にアクティベートセルである。尚、ハンドオーバー指示メッセージでキャリアアグリゲーションが設定された場合、ハンドオーバー直後の第二セルはディアクティベートである。
【００７２】
また、移動局装置のＭＡＣ層は、キャリアアグリゲーションを行う場合、セルのアクティベーション／デアクティベーションを行うためにＰＨＹ層の制御を行う機能及び上りリンクの送信タイミングを管理するためにＰＨＹ層の制御行う機能も持っている。
【００７３】
また、図１６のように移動局装置が、２つの基地局装置とデュアルコネクト（Dual Connect）して同時に両基地局装置と通信を行うことも検討している。デュアルコネクトとは、マクロセルの基地局装置とスモールセルの基地局装置との間が光ファイバーのような無遅延とみなせる高速なバックボーン回線（ｂａｃｋｈａｕｌとも称する）ではなく、遅延のある低速なバックボーン回線を用いてで接続されているときに、移動局装置がマクロセルの基地局装置とスモールセルの基地局装置と接続して、移動局装置と両基地局装置が複数セルを介してデータの送受信を行うことを仮定している。
【００７４】
デュアルコネクトでは、マクロセルを第一セル（ＰＣｅｌｌ）、スモールセルを第二セル（ＳＣｅｌｌ）として、キャリアアグリゲーションを行い、移動局装置と基地局装置間で通信が行われる。また、デュアルコネクトでは、マクロセルの基地局装置と移動局装置間で制御データの送受信を行い、スモールセルの基地局装置と移動局装置間でユーザーデータの送受信を行うことを想定している。さらに、制御データおよびユーザーデータよりさらに細かいデータの種類（例えば、ＱｏＳまたは論理チャネル等）に基づいて、データ送受信する基地局装置を変更することも考えている。
【００７５】
尚、図１６のように各基地局装置の配置関係により移動局装置での下りリンクコンポーネントキャリア毎の受信タイミングと、上りリンクコンポーネントキャリア毎の基地局装置への送信タイミングの両方または一方がセル毎に異なる場合、上りリンクの送信タイミングが同じとなるセルをグループ化して通信を行う。この送信タイミングが同じとなるセルをグループ化することを送信タイミンググループ(Timing Advance Group)という。移動局装置のＭＡＣ層は、送信タイミンググループを管理するためにＰＨＹ層の制御行う機能も持っている。
【００７６】
（実施形態）
[構成説明]
図１は、本発明の実施形態に係る移動局装置の構成を示す図である。移動局装置１−１〜１−３は、データ生成部１０１、送信データ記憶部１０３、送信ＨＡＲＱ処理部１０５、送信処理部１０７、無線部１０９、受信処理部１１１、受信ＨＡＲＱ処理部１１３、ＭＡＣ情報抽出部１１５、ＰＨＹ制御部１１７、ＭＡＣ制御部１１９、データ処理部１２１、および、ＲＲＣ制御部１２３から構成される。
【００７７】
上位層からのユーザーデータおよびＲＲＣ制御部１２３からの制御データは、データ生成部１０１に入力される。データ生成部１０１は、ＰＤＣＰ層、ＲＬＣ層の機能を持つ。データ生成部１０１は、ユーザーデータのＩＰパケットのヘッダ圧縮やデータの暗号化、データの分割及び結合等の処理を行い、データサイズを調節する。データ生成部１０１は、処理を行ったデータを送信データ記憶部１０３に出力する。
【００７８】
送信データ記憶部１０３は、データ生成部１０１から入力されたデータを蓄積し、ＭＡＣ制御部１１９からの指示に基づいて指示されたデータを指示されたデータ量分だけ送信ＨＡＲＱ処理部１０５に出力する。また、送信データ記憶部１０３は、蓄積されたデータのデータ量の情報をＭＡＣ制御部１１９に出力する。
【００７９】
送信ＨＡＲＱ処理部１０５は、入力データに符号化を行い、符号化したデータにパンクチャ処理を行う。そして、送信ＨＡＲＱ処理部１０５は、パンクチャしたデータを送信処理部１０７に出力し、符号化したデータを保存する。送信ＨＡＲＱ処理部１０５は、ＭＡＣ制御部１１９からデータの再送を指示された場合、保存してある符号化したデータから前回に行なったパンクチャと異なるパンクチャ処理を行い、パンクチャしたデータを送信処理部１０７に出力する。
【００８０】
送信処理部１０７は、送信ＨＡＲＱ処理部１０５から入力されたデータに変調・符号化を行なう。送信処理部１０７は、変調・符号化されたデータをＤＦＴ（Discrete Fourier Transform（離散フーリエ変換））−ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform（逆高速フーリエ変換））処理し、処理後、ＣＰ（Cyclic prefix）を挿入し、ＣＰ挿入後のデータを上りリンクの各コンポーネントキャリア（セル）の物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）に配置し、無線部１０９に出力する。
【００８１】
また、送信処理部１０７は、ＰＨＹ制御部１１７から受信データの応答指示があった場合、ＡＣＫまたはＮＡＣＫ信号を生成し、生成した信号を物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）に配置し、無線部１０９に出力する。送信処理部１０７は、ＰＨＹ制御部１１７からランダムアクセスプリアンブルの送信指示があった場合、ランダムアクセスプリアンブルを生成し、生成した信号を物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に配置し、無線部１０９に出力する。
【００８２】
無線部１０９は、送信処理部１０７から入力されたデータをＰＨＹ制御部１１７から指示された送信位置情報（送信セル情報）の無線周波数にアップコンバートし、送信電力を調整して送信アンテナからデータを送信する。また、無線部１０９は、受信アンテナより受信した無線信号をダウンコンバートし、受信処理部１１１に出力する。
【００８３】
受信処理部１１１は、無線部１０９から入力された信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform（高速フーリエ変換））処理、復号化、復調処理等を行なう。受信処理部１１１は、復調したデータの中で物理下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）のデータを受信ＨＡＲＱ処理部１１３に出力する。また、受信処理部１１１は、復調したデータの中で物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨから取得した制御データの上りリンク送信データの応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）および上りリンク送信許可情報（Uplink grant:上りリンクグラント）をＭＡＣ制御部１１９に出力する。尚、上りリンク送信許可情報は、データの変調・符号化方式、データサイズ情報、ＨＡＲＱ情報、送信位置情報などがある。
【００８４】
受信ＨＡＲＱ処理部１１３は、受信処理部１１１からの入力データの復号処理を行い、復号処理に成功した場合、データをＭＡＣ情報抽出部１１５に出力する。受信ＨＡＲＱ処理部１１３は、入力データの復号処理に失敗した場合、復号処理に失敗したデータを保存する。受信ＨＡＲＱ処理部１１３は、再送データを受信した場合、保存してあるデータと再送データを合成し、復号処理を行う。また、受信ＨＡＲＱ処理部１１３は、入力データの復号処理の成否をＭＡＣ制御部１１９に通知する。
【００８５】
ＭＡＣ情報抽出部１１５は、受信ＨＡＲＱ処理部１１３から入力されたデータからＭＡＣ層（Medium Access Control layer）の制御データを抽出し、抽出した制御情報をＭＡＣ制御部１１９に出力する。ＭＡＣ情報抽出部１１５は、残りのデータをデータ処理部１２１に出力する。データ処理部１２１は、ＰＤＣＰ層、ＲＬＣ層の機能を持ち、圧縮されたＩＰヘッダの解凍機能や暗号化されたデータの復号機能、データの分割及び結合等の処理を行い、データを元の形に戻す。データ処理部１２１は、ＲＲＣメッセージとユーザーデータに分け、ＲＲＣメッセージをＲＲＣ制御部１２３に出力し、ユーザーデータを上位層に出力する。
【００８６】
ＰＨＹ制御部１１７は、ＭＡＣ制御部１１９からの指示により送信処理部１０７、無線部１０９、および、受信処理部１１１を制御する。ＰＨＹ制御部１１７は、ＭＡＣ制御部１１９から通知された変調・符号化方式、送信電力情報および送信位置情報（送信セル情報）から変調・符号化方式および送信位置を送信処理部１０７に通知し、送信セルの周波数情報および送信電力情報を無線部１０９に通知する。
【００８７】
ＭＡＣ制御部１１９は、ＲＲＣ制御部１２３から指定されたデータ送信制御設定および送信データ記憶部１０３から取得したデータ量情報および受信処理部１１１から取得した上りリンク送信許可情報をもとにデータ送信先およびデータ送信優先順位を決定し、送信するデータに関する情報を送信データ記憶部１０３に通知する。また、ＭＡＣ制御部１１９は、送信ＨＡＲＱ処理部１０５にＨＡＲＱ情報を通知し、ＰＨＹ制御部１１７に変調・符号化方式および送信位置情報（送信セル情報）を出力する。
【００８８】
また、ＭＡＣ制御部１１９は、受信処理部１１１から上りリンク送信データに対する応答情報を取得し、応答情報がＮＡＣＫ（否応答）を示していた場合、送信ＨＡＲＱ処理部１０５とＰＨＹ制御部１１７に再送を指示する。ＭＡＣ制御部１１９は、受信ＨＡＲＱ処理部１１３からデータの復号処理の成否情報を取得した場合、ＰＨＹ制御部１１７にＡＣＫまたはＮＡＣＫ信号を送信するように指示する。
【００８９】
ＭＡＣ制御部１１９は、ＭＡＣ層の機能を持ち、ＭＡＣ情報抽出部１１５から入力されたＭＡＣ制御情報の中でセル（または、コンポーネントキャリア）のアクティベーション／デアクティベーション指示情報及び間欠受信（ＤＲＸ）制御情報を取得した場合、アクティベーション／デアクティベーション制御及びＤＲＸ制御を行うために無線部１０９、送信処理部１０７及び受信処理部１１１の制御を行うためにＰＨＹ制御部１１７を制御する。
【００９０】
ＭＡＣ制御部１１９は、ＭＡＣ情報抽出部１１５から入力されたＭＡＣ制御情報の中で送信タイミング情報をＰＨＹ制御部１１７へ出力する。ＭＡＣ制御部１１９は、上りリンク送信タイミングを管理し、ＰＨＹ制御部１１７を制御する。
【００９１】
ＭＡＣ制御部１１９は、送信タイミングタイマーを用いて上りリンクの送信タイミングを有効・無効を管理する。ＭＡＣ制御部１１９は、セル毎または送信タイミンググループ毎に送信タイミングタイマーを持ち、セル毎または送信タイミンググループ毎に送信タイミング情報を適用した場合に送信タイミングタイマーをスタートまたはリスタートさせる。
【００９２】
ＭＡＣ制御部１１９は、送信データ記憶部１０３に蓄積されているデータ量情報であるバッファステータスレポート（ＢＳＲ）を作成し、送信データ記憶部１０３に出力する。また、ＭＡＣ制御部１１９は、セル毎の送信電力情報であるパワーヘッドルームレポート（Power Headroom Report：ＰＨＲ）を作成し、送信データ記憶部１０３に出力する。
【００９３】
ＭＡＣ制御部１１９は、各制御を行うための各種類のタイマーを管理する。尚、タイマーは、ＤＲＸ制御を行うためのタイマー、送信タイミングの有効／無効を管理する送信タイミングタイマー、ＢＳＲの通知制御に関するタイマー、ＰＨＲの通知制御に関するタイマーなどがある。
【００９４】
ＲＲＣ制御部１２３は、基地局装置３−１との接続・切断処理、キャリアアグリゲーションの設定、制御データおよびユーザーデータのデータ送信制御設定など基地局装置３−１及び基地局装置３−２と通信を行うための各種設定を行う。ＲＲＣ制御部１２３は、前記各種設定に伴う上位層との情報のやり取りを行い、前記各種設定に伴う下位層の制御を行う。
【００９５】
ＲＲＣ制御部１２３は、ＲＲＣメッセージを作成し、作成したＲＲＣメッセージをデータ生成部１０１に出力する。ＲＲＣ制御部１２３は、データ処理部１２１から入力されたＲＲＣメッセージを解析する。ＲＲＣ制御部１２３は、自移動局装置の送信能力を示したメッセージを作成し、データ生成部１０１に出力する。また、ＲＲＣ制御部１２３は、ＭＡＣ層に必要な情報をＭＡＣ制御部１１９に出力し、物理層に必要な情報をＰＨＹ制御部１１７に出力する。
【００９６】
尚、送信処理部１０７、無線部１０９、受信処理部１１１、ＰＨＹ制御部１１７は、物理層の動作を行い、送信データ記憶部１０３、送信ＨＡＲＱ処理部１０５、受信ＨＡＲＱ処理部１１３、ＭＡＣ情報抽出部１１５、ＭＡＣ制御部１１９は、ＭＡＣ層の動作を行い、データ生成部１０１及びデータ処理部１２１は、ＲＬＣ層及びＰＤＣＰ層の動作を行い、ＲＲＣ制御部１２３はＲＲＣ層の動作を行う。
【００９７】
図２は、本発明の実施形態に係る基地局装置の構成を示す図である。基地局装置３−１、または、基地局装置３−２は、データ生成部２０１、送信データ記憶部２０３、送信ＨＡＲＱ処理部２０５、送信処理部２０７、無線部２０９、受信処理部２１１、受信ＨＡＲＱ処理部２１３、ＭＡＣ情報抽出部２１５、ＰＨＹ制御部２１７、ＭＡＣ制御部２１９、データ処理部２２１、ＲＲＣ制御部２２３、基地局装置間通信部２２５、ＭＭＥ通信部２２７、および、ＧＷ通信部２２９から構成される。
【００９８】
ＧＷ通信部２２９からのユーザーデータおよびＲＲＣ制御２２３からの制御データは、データ生成部２０１に入力さる。データ生成部２０１は、ＰＤＣＰ層、ＲＬＣ層の機能を持ち、ユーザーデータのＩＰパケットのヘッダ圧縮やデータの暗号化、データの分割及び結合等の処理を行い、データサイズを調節する。データ生成部２０１は、処理を行ったデータとデータの論理チャネル情報を送信データ記憶部２０３に出力する。
【００９９】
送信データ記憶部２０３は、データ生成部２０１から入力されたデータをユーザー毎に蓄積し、ＭＡＣ制御部２１９からの指示に基づいて指示されたユーザーのデータを指示されたデータ量分だけ送信ＨＡＲＱ処理部２０５に出力する。また、送信データ記憶部２０３は、蓄積されたデータのデータ量の情報をＭＡＣ制御部２１９に出力する。
【０１００】
送信ＨＡＲＱ処理部２０５は、入力データに符号化を行い、符号化したデータにパンクチャ処理を行う。そして、送信ＨＡＲＱ処理部２０５は、パンクチャしたデータを送信処理部２０７に出力し、符号化したデータを保存する。送信ＨＡＲＱ処理部２０５は、ＭＡＣ制御部２１９からデータの再送を指示された場合、保存してある符号化したデータから前回に行なったパンクチャと異なるパンクチャ処理を行い、パンクチャしたデータを送信処理部２０７に出力する。
【０１０１】
送信処理部２０７は、送信ＨＡＲＱ処理部２０５から入力されたデータに変調・符号化を行なう。送信処理部２０７は、変調・符号化されたデータを各セルの物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨ、下りリンク同期信号、物理報知チャネルＰＢＣＨ、物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨなどの信号及び各チャネルにマッピングし、マッピングしたデータを直列／並列変換、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform（逆高速フーリエ変換））変換、ＣＰ挿入などのＯＦＤＭ信号処理を行い、ＯＦＤＭ信号を生成する。
【０１０２】
そして、送信処理部２０７は、生成したＯＦＤＭ信号を無線部２０９に出力する。また、送信処理部２０７は、ＭＡＣ制御部２１９から受信データの応答指示があった場合、ＡＣＫまたはＮＡＣＫ信号を生成し、生成した信号を物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に配置し、無線部２０９に出力する。
【０１０３】
無線部２０９は、送信処理部２０７から入力されたデータを無線周波数にアップコンバートし、送信電力を調整して送信アンテナからデータを送信する。また、無線部２０９は、受信アンテナより受信した無線信号をダウンコンバートし、受信処理部２１１に出力する。受信処理部２１１は、無線部２０９から入力された信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform（高速フーリエ変換））処理、復号化、復調処理等を行なう。
【０１０４】
受信処理部２１１は、復調したデータの中で物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）のデータを受信ＨＡＲＱ処理部２１３に出力する。また、受信処理部２１１は、復調したデータの中で物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨから取得した制御データの下りリンク送信データの応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、下りリンク無線品質情報（ＣＱＩ）及び上りリンク送信要求情報（スケジューリングリクエスト）をＭＡＣ制御部２１９に出力する。
【０１０５】
受信ＨＡＲＱ処理部２１３は、受信処理部２１１からの入力データの復号処理を行い、復号処理に成功した場合、データをＭＡＣ情報抽出部２１５に出力する。受信ＨＡＲＱ処理部２１３は、入力データの復号処理に失敗した場合、復号処理に失敗したデータを保存する。受信ＨＡＲＱ処理部２１３は、再送データを受信した場合、保存してあるデータと再送データを合成し、復号処理を行う。また、受信ＨＡＲＱ処理部２１３は、入力データの復号処理の成否をＭＡＣ制御部２１９に通知する。
【０１０６】
ＭＡＣ情報抽出部２１５は、受信ＨＡＲＱ処理部２１３から入力されたデータからＭＡＣ層の制御データを抽出し、抽出した制御情報をＭＡＣ制御部２１９に出力する。ＭＡＣ情報抽出部２１５は、残りのデータをデータ処理部２２１に出力する。データ処理部２２１は、ＰＤＣＰ層、ＲＬＣ層の機能を持ち、圧縮されたＩＰヘッダの解凍機能や暗号化されたデータの復号機能、データの分割及び結合等の処理を行い、データを元の形に戻す。データ処理部２２１は、ＲＲＣメッセージとユーザーデータに分け、ＲＲＣメッセージをＲＲＣ制御部２２３に出力し、ユーザーデータを上位層に出力する。
【０１０７】
ＭＡＣ制御部２１９は、ＭＡＣ層の機能を持ち、ＲＲＣ制御部２２３や下位層などから取得した情報をもとにＭＡＣ層の制御を行う。ＭＡＣ制御部２１９は、下りリンクおよび上りリンクのスケジューリング処理を行う。ＭＡＣ制御部２１９は、受信処理部２１１から入力された下りリンク送信データの応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、下りリンク無線品質情報（ＣＱＩ）及び上りリンク送信要求情報（スケジューリングリクエスト）、ＭＡＣ情報抽出部２１５から入力された制御情報及び送信データ記憶部２０３から取得したユーザー毎のデータ量情報から下りリンク及び上りリンクのスケジューリング処理を行う。ＭＡＣ制御部２１９は、スケジュール結果を送信処理部２０７に出力する。
【０１０８】
また、ＭＡＣ制御部２１９は、受信処理部２１１から上りリンク送信データに対する応答情報を取得し、応答情報がＮＡＣＫ（否応答）を示していた場合、送信ＨＡＲＱ処理部２０５と送信処理部２０７に再送を指示する。ＭＡＣ制御部２１９は、受信ＨＡＲＱ処理部２１３からデータの復号処理の成否情報を取得した場合、送信処理部２０７にＡＣＫまたはＮＡＣＫ信号を送信するように指示する。
【０１０９】
また、ＭＡＣ制御部２１９は、移動局装置１−１に割り当てたセル（または、コンポーネントキャリア）のアクティベーション／デアクティベーション処理や上りリンク送信タイミングの管理等を行う。
【０１１０】
ＲＲＣ制御部２２３は、移動局装置１−１との接続・切断処理、キャリアアグリゲーションの設定、移動局装置１−１の制御データおよびユーザーデータをどのセルで送受信するかのデータ送信制御設定など移動局装置１−１と通信を行うための各種設定を行い、前記各種設定に伴う上位層との情報のやり取りを行い、前記各種設定に伴う下位層の制御を行う。
【０１１１】
ＲＲＣ制御部２２３は、各種ＲＲＣメッセージを作成し、作成したＲＲＣメッセージをデータ生成部２０１に出力する。ＲＲＣ制御部２２３は、データ処理部２２１から入力されたＲＲＣメッセージを解析する。ＲＲＣ制御部２２３は、移動局装置１−１から移動局装置の送受信能力を示したメッセージを取得した場合、移動局装置の送受信能力情報に基づいて移動局装置１−１に適したキャリアアグリゲーションの設定を行う。また、ＲＲＣ制御部２２３は、ＭＡＣ層に必要な情報をＭＡＣ制御部２１９に出力し、物理層に必要な情報をＰＨＹ制御部２１７に出力する。また、ＲＲＣ制御部２２３は、ハンドオーバー、または、デュアルコネクトを行う場合、基地局装置間通信部２２５およびＭＭＥ通信部２２７に必要な情報を通知する。
【０１１２】
基地局装置間通信部２２５は、他の基地局装置と接続し、ＲＲＣ制御部２２３から入力された基地局装置間の制御メッセージを他の基地局装置に送信する。また、基地局装置間通信部２２５は、他の基地局装置からの基地局装置間の制御メッセージを受信し、受信した制御メッセージをＲＲＣ制御部２２３に出力する。基地局装置間の制御メッセージには、ハンドオーバーリクエストメッセージ、デュアルコネクトリクエストメッセージ、ハンドオーバーリクエスト応答メッセージ、デュアルコネクトリクエスト応答メッセージ、ステータス転送メッセージ、移動局情報解放メッセージなどがある。
【０１１３】
ＭＭＥ通信部２２７は、ＭＭＥと接続し、ＲＲＣ制御部２２３から入力された基地局装置−ＭＭＥ間の制御メッセージをＭＭＥに送信する。また、ＭＭＥ通信部２２７は、ＭＭＥからの基地局装置−ＭＭＥ間の制御メッセージを受信し、受信した制御メッセージをＲＲＣ制御部２２３に出力する。基地局装置−ＭＭＥ間の制御メッセージには、パススイッチ要求メッセージ、パススイッチ要求応答メッセージなどがある。
【０１１４】
ＧＷ間通信部２２９は、ＧＷと接続し、ＧＷから送られる移動局装置のユーザーデータを受信し、受信したデータをデータ生成部２０１に出力する。また、ＧＷ間通信部２２９は、データ処理部２２１から入力された移動局装置のユーザーデータをＧＷに送信する。
【０１１５】
尚、送信処理部２０７、無線部２０９、受信処理部２１１は、ＰＨＹ層の動作を行い、送信データ記憶部２０３、送信ＨＡＲＱ処理部２０５、受信ＨＡＲＱ処理部２１３、ＭＡＣ情報抽出部２１５、ＭＡＣ制御部２１９は、ＭＡＣ層の動作を行い、データ生成部２０１及びデータ処理部２２１は、ＲＬＣ層及びＰＤＣＰ層の動作を行い、ＲＲＣ制御部２２３はＲＲＣ層の動作を行う。
【０１１６】
[動作説明]
図８〜図１６で説明したような無線通信システムを想定する。そして、図８が示すように、基地局装置３−１と複数の移動局装置１−１、１−２、１−３とが通信を行なう。また、図１６で説明したマクロセルの基地局装置３−１およびスモールセルの基地局装置３−２と移動局装置１−１が複数のセルを介して通信を行なうような無線通信システムを想定している。
【０１１７】
図１６に示すように移動局装置１−１は、デュアルコネクトで基地局装置３−１と基地局装置３−２で接続する。マクロセルの基地局装置３−１とＭＭＥ間では、少なくとも移動局装置１−１の制御情報（Control-plane information）の送受信が行われる。スモールセルの基地局装置３−２とＧＷ間は、少なくとも移動局装置１−１のユーザー情報（User-plane information）の送受信が行われる。マクロセルの基地局装置３−１とスモールセルの基地局装置３−２の間では、移動局装置１−１を制御するための制御情報の送受信が行われる。
【０１１８】
図３で示すようにマクロセルの基地局装置３−１（第１の基地局装置）とマクロセルの範囲内のスモールセルの基地局装置３−２（第２の基地局装置）が移動局装置１−１とデュアルコネクトで通信（接続）中に、移動局装置１−１がマクロセルの範囲内の基地局装置３−３のスモールセルを検出し、移動局装置１−１が基地局装置３−２のスモールセルから基地局装置３−３（第３の基地局装置）のスモールセルにセルの切り替えを行い、デュアルコネクト接続する基地局装置を変更する場合のデュアルコネクト変更手順を以下に示す。
【０１１９】
図４は、本発明の実施形態に係るデュアルコネクト変更手順の一例を示した図である。尚、マクロセルの基地局装置を基地局装置３−１、スモールセルの基地局装置を基地局装置３−２、スモールセルの基地局装置を基地局装置３−３として以下に示す。また、マクロセルの基地局装置３−１は第一セル（ＰＣｅｌｌ）であり、スモールセルの基地局装置３−２および基地局装置３−３は、第二セル（ＳＣｅｌｌ）であるとする。
【０１２０】
移動局装置１−１は、周辺セル（周辺周波数）の無線品質測定を行い、無線品質測定結果を含んだ測定報告メッセージをマクロセルの基地局装置３−１に通知する（ステップＳ２０１）。基地局装置３−１は、移動局装置１−１の測定結果から移動局装置１−１にスモールセルの基地局装置３−２からスモールセルの基地局装置３−３へのデュアルコネクトの変更をさせるか否かを決定する。移動局装置１−１にデュアルコネクトの変更をさせる場合、基地局装置３−１は、スモールセルの基地局装置３−２にデュアルコネクト変更要求メッセージを通知する（ステップＳ２０２）。
【０１２１】
デュアルコネクト変更要求メッセージには、スモールセルの基地局装置３−２からスモールセルの基地局装置３−３へのデュアルコネクトの変更に必要となる情報が含まれる。デュアルコネクトの変更に必要となる情報は、デュアルコネクト変更先の基地局装置３−３の識別情報が少なくとも含まれる。また、デュアルコネクトの変更に必要となる情報において、基地局装置３−１は、基地局装置３−２がすでに保有している移動局装置１−１の情報等を基地局装置３−２に送信する必要はない。
【０１２２】
デュアルコネクトの変更に必要となる情報には、基地局装置３−３がＭＭＥに対してパススイッチ要求メッセージを通知するために必要な情報、移動局装置１−１の情報、暗号鍵情報、基地局装置３−２で移動局装置１−１のユーザーデータの送受信制御を行うために必要な情報などが含まれても良い。また、デュアルコネクト変更要求メッセージには、移動局装置１−１の情報を基地局装置３−３に通知するか否かの情報を含めていても良い。
【０１２３】
スモールセルの基地局装置３−２は、デュアルコネクト変更要求メッセージを受信するとデュアルコネクト要求メッセージをスモールセルの基地局装置３−３に通知する（ステップＳ２０３）。デュアルコネクト要求メッセージには、スモールセルの基地局装置３−３でデュアルコネクトに必要な情報が含まれる。デュアルコネクトに必要な情報は、基地局装置３−３がＭＭＥに対してパススイッチ要求メッセージを通知するために必要な情報、移動局装置１−１の情報、暗号鍵情報、基地局装置３−３で移動局装置１−１のユーザーデータの送受信制御を行うために必要な情報などが含まれても良い。
【０１２４】
尚、デュアルコネクト変更要求メッセージに移動局装置１−１の情報を基地局装置３−３に通知するか否かの情報が入っていた場合、基地局装置３−２は、移動局装置１−１の情報を基地局装置３−３に通知するか否かの情報に応じて、移動局装置１−１の情報をデュアルコネクト要求メッセージに含めるかどうか決定する。
【０１２５】
また、基地局装置３−１と基地局装置３−２が同じ暗号鍵を使用している場合は、基地局装置３−２は、デュアルコネクト要求メッセージに暗号鍵情報を含め、基地局装置３−１と基地局装置３−２が異なる暗号鍵を使用している場合は、デュアルコネクト要求メッセージに暗号鍵情報を含めないようにしても良い。
【０１２６】
また、基地局装置３−１は、暗号鍵情報を基地局装置３−３に通知するか否かの情報をデュアルコネクト変更要求メッセージに含めるようにしても良い。デュアルコネクト変更要求メッセージに暗号鍵情報を基地局装置３−３に通知するか否かの情報に応じて、基地局装置３−２は、暗号鍵情報をデュアルコネクト要求メッセージに含めるかどうか決定するようにしても良い。
【０１２７】
スモールセルの基地局装置３−３は、デュアルコネクトを了解するとデュアルコネクト要求応答メッセージをスモールセルの基地局装置３−２に通知する（ステップＳ２０４）。デュアルコネクト要求応答メッセージには、基地局装置３−３のスモールセルの無線パラメータ、基地局装置３−３が移動局装置１−１に割り当てる情報が含まれる。基地局装置３−３が移動局装置１−１に割り当てる情報には、物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨの無線リソース情報、上りリンク参照信号の無線リソース情報などの物理チャネルの情報、ＭＡＣ層からＲＲＣ層までの設定情報が含まれても良い。基地局装置３−３が移動局装置１−１に割り当てる情報には、暗号鍵情報が含まれても良い。
【０１２８】
スモールセルの基地局装置３−２は、デュアルコネクト要求応答メッセージを受信するとデュアルコネクト変更要求応答メッセージをマクロセルの基地局装置３−１に通知する（ステップＳ２０５）。デュアルコネクト変更要求応答メッセージには、デュアルコネクト要求応答メッセージに含まれている情報が含まれる。
【０１２９】
尚、デュアルコネクト要求メッセージまたはデュアルコネクト変更要求メッセージは、ハンドオーバー要求メッセージを代用しても良い。この場合、ハンドオーバー要求メッセージにデュアルコネクトを示す情報を新たに追加して含める。同様にデュアルコネクト要求応答メッセージまたはデュアルコネクト変更要求応答メッセージは、ハンドオーバー要求応答メッセージを代用しても良く、応答メッセージにデュアルコネクトを示す情報を新たに追加して含めても良い。
【０１３０】
基地局装置３−１がデュアルコネクト変更要求応答メッセージを受信すると、基地局装置３−１は、移動局装置１−１にキャリアアグリゲーションの再設定を示すキャリアアグリゲーション設定メッセージを通知する（ステップＳ２０６）。キャリアアグリゲーション設定メッセージは、デュアルコネクト変更要求応答メッセージに含まれる基地局装置３−３のスモールセルの無線パラメータ、基地局装置３−３が移動局装置１−１に割り当てる情報、移動局装置１−１のユーザーデータを基地局装置３−３のセルに送信するよう指示するデータ送信制御情報が含まれても良い。
【０１３１】
移動局装置１−１は、キャリアアグリゲーション設定メッセージを受信すると、基地局装置３−２のセルを解放する。つまり、移動局装置１−１は、基地局装置３−２のセルに関連するＰＨＹ層からＲＲＣ層までのパラメータを削除する。そして、移動局装置１−１は、キャリアアグリゲーション設定メッセージに含まれる基地局装置３−３のセルを追加する。つまり、移動局装置１−１は、基地局装置３−３のセルに関連するＰＨＹ層からＲＲＣ層までのパラメータを設定する。
【０１３２】
キャリアアグリゲーション設定メッセージを通知後、基地局装置３−１は、移動局装置１−１に基地局装置３−３のスモールセルに対するアクティベーション指示メッセージを送信する（ステップＳ２０７）。デュアルコネクト変更要求応答メッセージ送信後、基地局装置３−２は、基地局装置３−３に基地局装置３−２の保持している移動局装置１−１のユーザーデータのデータ情報を含んだステータス転送メッセージを通知する（ステップＳ２０８）。そして、基地局装置３−２は、基地局装置３−２が保持している移動局装置１−１のユーザーデータを基地局装置３−３に転送する。
【０１３３】
移動局装置１−１は、アクティベーション指示メッセージを受信すると、基地局装置３−３のセルに対する下りリンク同期処理を行う。なお、移動局装置１−１は、下りリンク同期処理をキャリアアグリゲーション設定メッセージ受信後に行っても良い。下りリンク同期処理後、移動局装置１−１は、基地局装置３−３のスモールセルからの物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨのモニタリングを開始する。
【０１３４】
基地局装置３−３は、ステータス転送メッセージ受信後、物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨで移動局装置１−１にランダムアクセス指示メッセージを送信する（ステップＳ２０９）。移動局装置１−１は、ランダムアクセス指示メッセージを受信すると、ランダムアクセス指示メッセージで指定されたランダムアクセスプリアンブルを基地局装置３−３に送信する（ステップＳ２１０）。
【０１３５】
基地局装置３−３は、移動局装置１−１から送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信すると、送信タイミング情報を含んだランダムアクセスレスポンスメッセージを移動局装置１−１に送信する（ステップＳ２１１）。尚、基地局装置３−３は、ランダムアクセスレスポンスメッセージ送信後から基地局装置３−２から転送された移動局装置１−１のユーザーデータを移動局装置１−１に送信することが可能となる。
【０１３６】
基地局装置３−３は、ランダムアクセスレスポンスメッセージ送信後、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）に移動局装置１−１のユーザーデータのデータパスを基地局装置３−２から基地局装置３−３に変更するよう要求するパススイッチ要求メッセージを通知する（ステップＳ２１２）。
【０１３７】
ＭＭＥは、パススイッチ要求メッセージを受信すると、ＧＷ（Gateway）にモビリティベアラ要求メッセージを通知する（ステップＳ２１３）。ＧＷは、モビリティベアラ要求メッセージを受信すると、移動局装置１−１のユーザーデータのデータパスを基地局装置３−３から基地局装置３−３に変更する。そして、ＧＷは、ＭＭＥにモビリティベアラ要求応答メッセージを通知する（ステップＳ２１４）。ＭＭＥは、基地局装置３−３にパススイッチ要求応答メッセージを通知する（ステップＳ２１５）。
【０１３８】
尚、基地局装置３−３は、パススイッチ要求メッセージに基地局装置３−２とデュアルコネクト状態であることを示した情報を含めることでハンドオーバーでないデータパスの変更要求であることをＭＭＥに示すようにしても良い。また、デュアルコネクト用に新たなパススイッチ要求メッセージ、パススイッチ要求応答メッセージを用意するようにしても良い。
【０１３９】
基地局装置３−３は、パススイッチ要求応答メッセージを受信すると基地局装置３−２にデュアルコネクト完了メッセージを送信する。基地局装置３−２は、デュアルコネクト完了メッセージを受信すると移動局装置１−１の移動局装置情報を削除する。そして、基地局装置３−２は、基地局装置３−１にデュアルコネクト変更完了メッセージを送信する。尚、デュアルコネクト完了メッセージは、移動局情報解放メッセージを代用しても良い。
【０１４０】
また、基地局装置３−３がランダムアクセス指示メッセージを移動局装置１−１に送信した後、一定時間経過しても、移動局装置１−１からのランダムアクセスプリアンブルを検出または受信しない場合、基地局装置３−３は、基地局装置３−２に移動局装置１−１の異常を検出したこと通知する。つまり、基地局装置３−３は、基地局装置３−２に移動局装置１−１からのランダムアクセスプリアンブルを受信しなかったことを通知する。
【０１４１】
尚、基地局装置３−３は移動局装置１−１からのランダムアクセスプリアンブルを検出または受信しない場合、基地局装置３−１に移動局装置１−１の異常を検出したこと通知するようにしても良い。
【０１４２】
そして、基地局装置３−３は、移動局装置１−１のユーザーデータのデータパスを変更するための手順を中止する。つまり、基地局装置３−３は、移動局装置１−１のユーザーデータのデータパスを変更するためのパススイッチ要求メッセージのＭＭＥへの送信を行わない。
【０１４３】
尚、図５で示すようにスモールセル２が無線アンテナおよび無線部だけのＲＲＨ（Radio Remote Head）とで構成され、ＲＲＨ５が基地局装置３−２に接続してセルが構成される場合がある。基地局装置３−１が上記構成を認識している場合、基地局装置３−１は基地局装置３−２がすでに保有している移動局装置１−１などの情報（移動局情報、ＵＥコンテキスト）を基地局装置３−２に送信する必要はない。そして、このような場合のデュアルコネクト変更手順において、ステップＳ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２１２、Ｓ２１３、Ｓ２１４、Ｓ２１５、Ｓ２１６は必要ない。
【０１４４】
上記のようにすることで、デュアルコネクト元の基地局装置およびデュアルコネクト先の基地局装置へのメッセージに含まれるデータ量を削減することができる。
【０１４５】
次に図６のようにマクロセルの基地局装置３−１とスモールセルの基地局装置３−２が移動局装置１−１とデュアルコネクトで通信（接続）中に、移動局装置１−１が基地局装置３−３のマクロセルを検出し、移動局装置１−１が基地局装置３−１のマクロセルから基地局装置３−３のマクロセルにセルを変更するハンドオーバー手順を以下に示す。
【０１４６】
図７は、本発明の実施形態に係るハンドオーバー手順の一例を示した図である。尚、マクロセルの基地局装置を基地局装置３−１および基地局装置３−３、スモールセルの基地局装置を基地局装置３−２として以下に示す。また、マクロセルの基地局装置３−１および基地局装置３−３は第一セル（ＰＣｅｌｌ）であり、スモールセルの基地局装置３−２は、第二セル（ＳＣｅｌｌ）であるとする。
【０１４７】
移動局装置１−１は、周辺セル（周辺周波数）の無線品質測定を行い、無線品質測定結果を含んだ測定報告メッセージを基地局装置３−１に通知する（ステップＳ３０１）。基地局装置３−１は、移動局装置１−１の測定結果から基地局装置３−３にハンドオーバーするか否かを決定する。基地局装置３−３にハンドオーバーすると決定した場合、基地局装置３−１は、マクロセルの基地局装置３−３にハンドオーバー要求メッセージを通知する（ステップＳ３０２）。
【０１４８】
ハンドオーバー要求メッセージは、基地局装置３−３でハンドオーバーに必要となる情報が含まれる。ハンドオーバーに必要となる情報には、基地局装置３−１でのＲＲＣ層レベルの移動局装置１−１の情報、ＲＲＣ層以上の上位層レベルの移動局装置１−１の情報、暗号鍵情報、移動局装置１−１のＭＡＣアドレスなどがある。また、ハンドオーバー要求メッセージには、スモールセルの基地局装置３−２とデュアルコネクト中であることを示す情報が含まれても良い。また、ハンドオーバー要求メッセージには、基地局装置３−２と移動局装置１−１間で送受信しているデータに関する情報が含まれても良い。
【０１４９】
マクロセルの基地局装置３−３は、ハンドオーバー要求メッセージを受信すると、デュアルコネクト要求メッセージをスモールセルの基地局装置３−２に通知する（ステップＳ３０３）。
【０１５０】
尚、ここで送信されるデュアルコネクト要求メッセージには、デュアルコネクトで接続している基地局装置が基地局装置３−１から基地局装置３−３に変更したことを示す情報が含まれる。また、デュアルコネクト要求メッセージには、基地局装置３−２がＭＭＥに対してパススイッチを要求する必要がないことを示す情報が含まれても良い。また、デュアルコネクト要求メッセージには、基地局装置３−２が基地局装置３−３と同じ暗号鍵を使用する場合は、暗号鍵情報も含まれても良い。
【０１５１】
基地局装置３−２は、デュアルコネクト要求応答メッセージをマクロセルの基地局装置３−３に通知する（ステップＳ３０４）。デュアルコネクト要求応答メッセージは、基地局装置３−２のスモールセルの無線パラメータや基地局装置３−２が移動局装置１−１に割り当て済み情報が含まれても良い。また、基地局装置３−２が移動局装置１−１に割り当て済み情報には、物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨの無線リソース情報、上りリンク参照信号の無線リソース情報が含まれても良い。
【０１５２】
尚、デュアルコネクト要求メッセージは、ハンドオーバー要求メッセージを代用しても良い。この場合、ハンドオーバー要求メッセージにデュアルコネクトを示す情報を新たに追加して含める。同様にデュアルコネクト要求応答メッセージは、ハンドオーバー要求応答メッセージを代用しても良く、ハンドオーバー要求応答メッセージにデュアルコネクトを示す情報を新たに追加して含めても良い。
【０１５３】
基地局装置３−３は、デュアルコネクト要求応答メッセージを受信すると、マクロセルの基地局装置３−１にハンドオーバー要求応答メッセージを通知する（ステップＳ３０５）。ハンドオーバー要求応答メッセージには、基地局装置３−３のセルの無線パラメータ、基地局装置３−３が移動局装置１−１に割り当てる情報が含まれる。移動局装置１−１に割り当てる情報には、上りリンクの無線リソース情報、ハンドオーバー時にランダムアクセス手順を実行する為のプリアンブル情報、移動局装置１−１への新しいＣ−ＲＮＴＩ、暗号鍵に関する情報、ＭＡＣ層からＲＲＣ層までの設定情報が含まれる。
【０１５４】
基地局装置３−１がハンドオーバー要求応答メッセージを受信すると、基地局装置３−１は、移動局装置１−１にハンドオーバー指示メッセージを通知する（ステップＳ３０６）。ハンドオーバー指示メッセージには、ハンドオーバー要求応答メッセージに含まれる基地局装置３−３のセルの無線パラメータ、基地局装置３−３が移動局装置１−１に割り当てる情報が含まれても良い。
【０１５５】
移動局装置１−１は、ハンドオーバー指示メッセージを受信すると、基地局装置３−３のセルに対する下りリンク同期を行う。移動局装置１−１は、下りリンク同期が完了すると、基地局装置３−３と上りリンクの同期をとるためにランダムアクセス手順を開始して、ランダムアクセスプリアンブルを基地局装置３−３に送信する（ステップＳ３０７）。そして、移動局装置１−１は、基地局装置３−３からランダムアクセスレスポンスメッセージを受信し、上りリンク同期のための上りリンク送信タイミングを設定する（ステップＳ３０８）。そして、移動局装置１−１は、基地局装置３−３にハンドオーバー完了メッセージを通知する（ステップＳ３０９）。
【０１５６】
尚、ハンドオーバー指示メッセージを受信時の移動局装置１−１の動作は、基地局装置３−３のセルに対する下りリンク同期処理以外に、基地局装置３−１のセルに関連して動作していたＭＡＣ層のパラメータのリセット処理、基地局装置３−３に対するＭＡＣ層、ＲＬＣ層、ＰＤＣＰ層、ＲＲＣ層のパラメータの設定処理などが行われる。ＭＡＣ層のパラメータのリセット処理は、ＭＡＣ層で管理している各種タイマーの停止、送受信バッファに関連する初期化処理、各種イベントトリガのキャンセルなどの処理を行うことを言う。
【０１５７】
尚、ハンドオーバー指示メッセージを受信時において、移動局装置１−１は、基地局装置３−２のセルに関連するＭＡＣ層のパラメータのリセット処理は行わない。そして、移動局装置１−１と基地局装置３−２間の通信は継続する。また、移動局装置１−１は、基地局装置３−３と基地局装置３−２で異なる暗号鍵を使用する場合は、暗号鍵情報を設定する。
【０１５８】
移動局装置１−１は、基地局装置３−１および基地局装置３−２とのデュアルコネクトを認識していた場合、基地局装置３−１のセルに関連して動作していたＭＡＣ層のパラメータのリセット処理を行い、基地局装置３−２のセルに関連するＭＡＣ層のパラメータのリセット処理は行わないようにしても良い。基地局装置３−１は、事前にデュアルコネクトでの接続状態であることをキャリアアグリゲーション設定メッセージ等のメッセージで通知しても良い。または、基地局装置３−１は、ハンドオーバー指示メッセージにデュアルコネクト状態であること、または、基地局装置３−１のセルに関連して動作していたＭＡＣ層のリセット処理のみ行うことを示した情報を示すようにしても良い。
【０１５９】
移動局装置１−１は、デュアルコネクト状態であると認識できない場合、基地局装置３−１および基地局装置３−２のセルに関連して動作していたＭＡＣ層のパラメータのリセット処理を行い、ハンドオーバー指示メッセージに含まれる基地局装置３−３および基地局装置３−２に対するＰＨＹ層、ＭＡＣ層、ＲＬＣ層、ＰＤＣＰ層、ＲＲＣ層のパラメータの設定処理を行う。
【０１６０】
また、ハンドオーバー指示メッセージを受信した場合、移動局装置１−１は、基地局装置３−１のセルを解放して、基地局装置３−３のセルを追加するような制御を行っても良い。つまり、移動局装置１−１は、基地局装置３−１のセルに関連するＰＨＹ層からＲＲＣ層までのパラメータを削除し、基地局装置３−３のセルに関連するＰＨＹ層からＲＲＣ層までのパラメータを設定するようにしても良い。
【０１６１】
この場合、基地局装置３−１は、ハンドオーバー指示メッセージではなく、キャリアアグリゲーション設定メッセージを移動局装置１−１に送るようにしても良い。また、ハンドオーバー指示メッセージ、または、キャリアアグリゲーション設定メッセージは、基地局装置３−２が送信するようにしても良い。
【０１６２】
基地局装置３−３は、ハンドオーバー完了メッセージを受信すると、パススイッチ要求メッセージを通知する（ステップＳ３１０）。尚、このパススイッチ要求メッセージでは、ＭＭＥに移動局装置１−１と接続している基地局装置が基地局装置３−１から基地局装置３−３に変更したことを示すだけで良い。
【０１６３】
ＭＭＥは、パススイッチ要求メッセージを受信すると、基地局装置３−３にパススイッチ要求応答メッセージを通知する（ステップＳ３１１）。ＭＭＥは、このパススイッチ要求メッセージで移動局装置１−１と接続している基地局装置が基地局装置３−１から基地局装置３−３に変更したこと認識する。尚、パススイッチ要求メッセージの代わりに移動局装置１−１と接続している基地局装置が変更したことを示すに新たなメッセージを用意するようにしても良い。
【０１６４】
基地局装置３−３は、パススイッチ要求応答メッセージを受信すると、基地局装置３−１に移動局情報解放メッセージを通知する（ステップＳ３１２）。基地局装置３−１は、移動局情報解放メッセージを受信すると、移動局装置１−１の情報を解放する（ステップＳ３１２）。
【０１６５】
上記のようにすることで、基地局装置３−２と移動局装置１−１間の通信を継続したまま、基地局装置３−１から基地局装置３−３へ基地局装置の変更が可能となる。
【０１６６】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【０１６７】
実施形態では、端末装置もしくは通信装置の一例として移動局装置を記載したが、本願発明は、これに限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などの端末装置もしくは通信装置に適用出来ることは言うまでもない。
【０１６８】
また、説明の便宜上、実施形態の移動局装置１−１、基地局装置３−１および基地局装置３−２を機能的なブロック図を用いて説明したが、移動局装置１−１、基地局装置３−１および基地局装置３−２の各部の機能またはこれらの機能の一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより移動局装置や基地局装置の制御を行なっても良い。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１６９】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１７０】
また、上記各実施形態に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【０１７１】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明の一態様は、基地局装置間、および基地局装置と端末装置間で効率のよいセルの変更を行うことが必要な無線通信システム、基地局装置、端末装置、無線通信方法および集積回路などに適用することができる。
【符号の説明】
【０１７３】
１−１〜１−３  移動局装置
３−１、３−２  基地局装置
５              ＲＲＨ
１０１、２０１  データ生成部
１０３、２０３  送信データ記憶部
１０５、２０５  送信ＨＡＲＱ処理部
１０７、２０７  送信処理部
１０９、２０９  無線部
１１１、２１１  受信処理部
１１３、２１３  受信ＨＡＲＱ処理部
１１５、２１５  ＭＡＣ情報抽出部
１１７、２１７  ＰＨＹ制御部
１１９、２１９  ＭＡＣ制御部
１２１、２２１  データ処理部
１２３、２２３  ＲＲＣ制御部
２２５          基地局装置間通信部
２２７          ＭＭＥ通信部
２２９          ＧＷ通信部
【図１】
2014181772.tif 000003
【図２】
2014181772.tif 000004
【図３】
2014181772.tif 000005
【図４】
2014181772.tif 000006
【図５】
2014181772.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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