(57)【要約】  端末（１０）において制御部（１１）は、端末（１０）の状態に基づいて、接続中の第１のセルの他に第２のセルと同時接続するキャリアアグリゲーションモード及び第１のセルとの接続を解除し第２のセルにのみ接続するスタンドアローン通信モードから希望モードを選択する。そして、無線部（１２）が、選択した希望モードに関する情報を第１のセルに対応する基地局へ送信する。
2014155638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身の状態に基づいて、接続中の第１のセルの他に第２のセルと同時接続する第１のモード及び前記第１のセルとの接続を解除し前記第２のセルにのみ接続する第２のモードから、希望モードを選択する制御部と、
前記選択した希望モードに関する情報を前記第１のセルに対応する基地局へ送信する送信部と、
を具備することを特徴とする通信端末。
【請求項２】
前記状態は、自身の移動速度、自身が送信する信号のトラフィック特性、及び、自身の実装機能の少なくとも１つである、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
【請求項３】
前記制御部は、前記移動速度が所定値より小さい場合、前記第２のモードを前記希望モードとして選択し、前記移動速度が前記所定値以上である場合、前記第１のモードを前記希望モードとして選択する、
ことを特徴とする請求項２に記載の通信端末。
【請求項４】
前記制御部は、自身の通信トラフィック量が所定値より小さい場合、前記第２のモードを前記希望モードとして選択し、前記通信トラフィック量が所定値以上である場合、前記第１のモードを前記希望モードとして選択する、
ことを特徴とする請求項２に記載の通信端末。
【請求項５】
自身が在圏する在圏セルで送信された参照信号を受信することにより、前記在圏セルを検出する検出部をさらに具備し、
前記送信部は、前記検出した在圏セルに関する情報と共に前記希望モードに関する情報を前記基地局へ送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
【請求項６】
前記第１のセルの周波数は、前記第２のセルの周波数と異なる、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
【請求項７】
前記第１のセルの最大送信電力は、前記第２のセルの最大送信電力と異なる、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
【請求項８】
自身に対応する第１のセルの他に第２のセルと同時接続する第１のモード及び前記第１のセルとの接続を解除し前記第２のセルにのみ接続する第２のモードのいずれかを示す希望モードに関する情報を通信端末から受信する受信部と、
前記希望モードに基づいて、前記通信端末の通信を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末及び基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信システムにおける伝送容量（以下では、「システム容量」と呼ばれることがある）を増大させるために、様々な工夫がなされている。例えば、３ＧＰＰ  ＬＴＥ（3rd  Generation  Partnership  Project  Radio  Access  Network  Long  Term  Evolution）では、「マクロセル」の他に「小セル」を活用してシステム容量を増大させる技術に関する議論が行われている。ここで、「セル」は、１つの基地局の「通信エリア」と「チャネル周波数」とに基づいて規定される。「通信エリア」とは、基地局から送信された電波が到達するエリア（以下では、「射程エリア」と呼ばれることがある）の全体でもよいし、射程エリアが分割された分割エリア（所謂、セクタ）であってもよい。また、「チャネル周波数」とは、基地局が通信に使用する周波数の一単位であり、中心周波数と帯域幅とに基づいて規定される。また、チャネル周波数は、システム全体に割り当てられている「オペレーティング帯域」の一部である。そして、「マクロセル」は、高い送信電力で送信可能な基地局、つまり射程エリアの大きい基地局のセルである。また、「小セル」は、低い送信電力で送信する基地局、つまり射程エリアの小さい基地局のセルである。【０００３】
また、近年、広帯域化を図るため、複数の周波数帯域を利用する通信が検討されている。例えば、通信規格である３ＧＰＰ  ＬＴＥ（3rd  Generation  Partnership  Project  Radio  Access  Network  Long  Term  Evolution）−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、キャリアアグリゲーション（Carrier  Aggregation：ＣＡ）という技術が検討されている。ＣＡは、複数のコンポーネントキャリア（Component  Carrier）を利用する通信技術である。言い換えれば、キャリアアグリゲーションとは、異なる周波数帯域を同時に使用して通信を行うことができる技術である。すなわち、ＣＡは、複数のセルを利用する通信技術である。ここで、コンポーネントキャリアは、通信に利用可能な周波数帯域の一単位を意味する。以下では、コンポーネントキャリアは、「ＣＣ」と表記されることがある。また、キャリアアグリゲーションは、「ＣＡ」と表記されることがある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP  TSG  RAN  WG1  Meeting,  R1-130659,  “Scenario  and  Migration  for  Small  Cell  Enhancement,”  January  2013
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のＣＡの他に、通信端末（以下では、単に「端末」と呼ばれることがある）が単一のセルに接続して行う通信（以下では、「スタンドアローン通信」と呼ばれることがある）がある。端末の状態によって、ＣＡによって通信した方がスタンドアローン通信よりも有利な場合もあれば、逆の場合もあり得る。【０００６】
しかしながら、従来では、端末の状態について何ら考慮されていないため、端末が不利な通信方式を利用する結果、通信資源が非効率に割り当てられてしまう可能性がある。【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、端末の状態を考慮して端末のモードを切り替えることより、通信資源の効率的な割り当てを実現する、通信端末及び基地局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】
【０００８】
開示の態様では、通信端末が、自身の状態に基づいて、接続中の第１のセルの他に第２のセルと同時接続する第１のモード及び前記第１のセルとの接続を解除し前記第２のセルにのみ接続する第２のモードから、希望モードを選択する。そして、通信端末が、選択した希望モードに関する情報を前記第１のセルに対応する基地局へ送信する。
【発明の効果】
【０００９】
開示の態様によれば、通信資源の効率的な割り当てを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１の通信システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、実施例１の端末の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施例１の基地局の一例を示す図である。
【図４】図４は、端末のハードウェア構成例を示す図である。
【図５】図５は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本願の開示する通信端末及び基地局の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本願の開示する通信端末及び基地局が限定されるものではない。また、実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１２】
［実施例１］
［通信システムの概要］
図１は、実施例１の通信システムの一例を示す図である。図１において、通信システム１は、端末１０と、基地局５０と、基地局７０とを有する。図１において、マクロセルＣ５０は、基地局５０の射程エリアと第１のチャネル周波数によって規定される。また、小セルＣ７０は、基地局７０の射程エリアと第２のチャネル周波数によって規定される。なお、図１では、一例として、小セルＣ７０と、マクロセルＣ５０とがオーバラップするケースが示されている。また、第１のチャネル周波数と第２のチャネル周波数とは、同じでもよいし、異なっていてもよい。また、図１に示した端末１０、基地局５０、及び基地局７０の数は一例であり、これに限定されるものではない。すなわち、通信システム１は、例えば、複数のマクロセルＣ５０と、各マクロセルＣ５０にオーバラップする複数の小セルＣ７０とを有していてもよい。
【００１３】
各マクロセルＣ５０に対しては、異なるセルＩＤ（例えば、ＰＣＩ：Physical  Cell  Identification）が割り当てられている。また、ここでは、各小セルＣ７０にも、異なるセルＩＤが割り当てられているものとする。
【００１４】
基地局５０は、自局のセルに割り当てられたセルＩＤに固有の、共通参照信号（ＣＲＳ：Common  Reference  Signal）及び同期信号（ＰＳＳ：Primary  Synchronisation  Signal，ＳＳＳ：Secondary  Synchronisation  Signal）を送信する。また、基地局７０は、自局のセルに割り当てられたセルＩＤに固有の、共通参照信号及び同期信号を送信する。
【００１５】
端末１０は、自局と基地局５０との間で通信回線を既に確立している、つまりマクロセルＣ５０に接続中であるものとする。端末１０は、自局の「状態」に基づいて、接続中のマクロセルＣ５０の他に、他のセル（例えば、小セルＣ７０）と同時接続する第１のモード及び接続中のマクロセルＣ５０を解除して他のセルに接続する第２のモードから、「希望モード」を選択する。ここで、端末１０は、自局の状態に応じて、システムの通信資源の効率的な割り当てに寄与するモードを選択する。以下では、第１のモードは「ＣＡモード」と呼ばれ、第２のモードは「スタンドアローン（ＳＡ）通信モード」と呼ばれることがある。また、自局の「状態」に関するパラメータ（以下では、「状態パラメータ」と呼ばれることがある）は、例えば、端末１０の移動速度、端末１０が送信する信号のトラフィック特性、端末１０の装置タイプ、及び、端末１０の実装機能の少なくとも１つである。
【００１６】
そして、端末１０は、選択した希望モードに関する情報を、接続中のマクロセルＣ５０に対応する基地局５０へ送信（通知）する。
【００１７】
また、端末１０は、自局が在圏するマクロセルＣ５０又は小セルＣ７０において送信された共通参照信号を受信し、受信した各共通参照信号に基づいて、各共通参照信号に対応するセルＩＤを特定すると共に各共通参照信号の受信電力値を測定する。そして、端末１０は、特定したセルＩＤと測定した受信電力値とを対応づけて、接続中のマクロセルＣ５０に対応する基地局５０に送信（通知）する。
【００１８】
端末１０と接続中の基地局５０は、端末１０からセルＩＤと受信電力値とを受け取り、当該受信電力値と端末１０から通知された「希望モード」とに基づいて、端末１０において実際に使用される「使用モード」を決定する。この使用モードは、上記の「ＣＡモード」及び「スタンドアローン通信モード」のいずれかである。
【００１９】
基地局５０は、使用モードをＣＡモードに決定した場合、端末１０が在圏している小セルＣ７０に対応する基地局７０からネットワークを介して回線設定情報を取得し、取得した回線設定情報及び使用モード通知情報を端末１０へ送信（通知）する。ここでの使用モード通知情報は、ＣＡモードを示す。また、回線設定情報には、例えば、ランダムアクセスプリアンブルが含まれる。そして、端末１０は、基地局５０から送信された回線設定情報を用いて小セルＣ７０と接続する。これにより、端末１０は、マクロセルＣ５０及び小セルＣ７０に同時接続して、ユーザデータの送受信を行うことができる。
【００２０】
一方、基地局５０は、使用モードをＳＡ通信モードに決定した場合、端末１０が在圏している小セルＣ７０に対応する基地局７０からネットワークを介して回線設定情報を取得し、取得した回線設定情報及び使用モード通知情報を端末１０へ送信（通知）する。ここでの使用モード通知情報は、ＳＡ通信モードを示す。そして、端末１０は、基地局５０から送信された回線設定情報を用いて小セルＣ７０と接続し、マクロセルＣ５０との接続を解除する。すなわち、端末１０は、マクロセルＣ５０から小セルＣ７０へのハンドオーバを実施する。
【００２１】
以上のように、端末１０が自局の状態に応じてシステムの通信資源の効率的な割り当てに寄与する希望モードを選択し、選択した希望モードを接続中の基地局５０に通知する。そして、基地局５０は、端末１０の希望モードを考慮した端末１０の通信制御を行うので、通信資源を効率的に割り当てることができる。
【００２２】
［端末の構成例］
図２は、実施例１の端末の一例を示す図である。図２において、端末１０は、制御部１１と、無線部１２と、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）処理部１３とを有する。制御部１１は、ＦＦＴ（Fast  Fourier  Transform）部１５と、セルサーチ部１６と、復調部１７と、復号部１８と、制御情報処理部１９と、制御チャネル復調部２０と、通信路状態（ＣＳ：Channel  State）測定部２１と、状態情報取得部２２とを有する。また、制御部１１は、データ処理部２３と、多重部２４と、シンボルマッピング部２５と、多重部２６と、ＦＦＴ部２７と、周波数マッピング部２８と、ＩＦＦＴ（Inverse  Fast  Fourier  Transform）部２９とを有する。無線部１２は、受信無線部１４と、送信無線部３０とを有する。
【００２３】
受信無線部１４は、アンテナを介して受信した受信信号に対して所定の受信無線処理、つまりダウンコンバート、アナログディジタル変換等を施し、受信無線処理後の受信信号をＦＦＴ部１５及びセルサーチ部１６へ出力する。
【００２４】
セルサーチ部１６は、受信無線処理後の受信信号に含まれる共通参照信号又は同期信号に基づいて、当該共通参照信号又は同期信号に対応するセルＩＤを特定する。すなわち、セルサーチ部１６は、自局が在圏しているマクロセルＣ５０又は小セルＣ７０のセルＩＤを特定する。そして、セルサーチ部１６は、特定したセルＩＤを制御情報処理部１９へ出力する。なお、特定されるセルＩＤの数は、１つの場合もあれば複数の場合もある。
【００２５】
ＦＦＴ部１５は、受信無線処理後の受信信号に対して高速フーリエ変換処理を施し、高速フーリエ変換処理後の受信信号を復調部１７及び通信路状態測定部２１へ出力する。
【００２６】
復調部１７は、制御チャネル復調部２０からリソース割り当て情報を受け取り、ＦＦＴ部１５から受け取る受信信号の内でリソース割り当て情報に対応するリソースにマッピングされている信号を復調し、復調後の受信信号を復号部１８へ出力する。
【００２７】
復号部１８は、制御チャネル復調部２０からリソース割り当て情報を受け取り、復調部１７から受け取る受信信号の内でリソース割り当て情報に対応するリソースにマッピングされている信号を復号し、得られる受信データを出力する。
【００２８】
制御チャネル復調部２０は、制御情報処理部１９から無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ：Radio  Network  Temporary  ID）を受け取り、ＦＦＴ部１５から受け取る受信信号の内でＲＮＴＩの示すＰＤＣＣＨ領域のサーチスペースに対応する部分において、自局宛の制御情報をサーチする。そして、制御チャネル復調部２０は、自局宛のリソース割り当て情報が見つかった場合、そのリソース割り当て情報を復調部１７及び復号部１８へ出力する。
【００２９】
通信路状態測定部２１は、ＦＦＴ部１５から受け取る受信信号に含まれる共通参照信号の受信電力を測定し、測定した共通参照信号の受信電力値を制御情報処理部１９へ出力する。すなわち、通信路状態測定部２１は、自局が在圏しているマクロセルＣ５０又は小セルＣ７０で送信された共通参照信号の受信電力を測定する。
【００３０】
制御情報処理部１９は、復号部１８から出力された受信データから、基地局５０から送信されたＲＮＴＩを抽出し、抽出したＲＮＴＩを制御チャネル復調部２０へ出力する。
【００３１】
また、制御情報処理部１９は、セルサーチ部１６から受け取るセルＩＤ及び通信路状態測定部２１から受け取る共通参照信号の受信電力値を多重部２４へ出力することにより、セルＩＤ及び共通参照信号の受信電力値を基地局５０へ送信する。
【００３２】
また、制御情報処理部１９は、状態情報取得部２２から状態パラメータを受け取り、状態パラメータに基づいて、希望モードを選択する。上記の通り、端末１０のモードには、ＣＡモードと、ＳＡ通信モードとがある。制御情報処理部１９は、ＣＡモード及びＳＡ通信モードの中から、状態パラメータに基づいて、希望モードを選択する。なお、状態情報パラメータ、及び、状態情報パラメータを用いた希望モードの選択については、後に詳しく説明する。
【００３３】
また、制御情報処理部１９は、復号部１８から出力された受信データから、基地局５０から送信された無線リソース制御情報（つまり、ＲＲＣ（Radio  Resource  Control）制御情報）を抽出する。この無線リソース制御情報には、上記の回線設定情報及び使用モード通知情報が含まれている。そして、制御情報処理部１９は、その使用モード通知情報に応じて無線部１２で用いられるチャネル周波数を制御すると共に、その回線設定情報を用いて新たに回線を確立する小セルＣ７０に対応する基地局７０との間で無線回線確立手順を実行する。
【００３４】
具体的には、制御情報処理部１９は、使用モード通知情報がＣＡモードを示す場合、無線部１２が使用するチャネル周波数として、接続中のマクロセルＣ５０に対応する第１のチャネル周波数に加えて、小セルＣ７０に対応する第２のチャネル周波数を追加する。そして、制御情報処理部１９は、追加した第２のチャネル周波数を用いて小セルＣ７０に対応する基地局７０と無線回線確立手順を実行する。また、制御情報処理部１９は、受信処理部及び送信処理部が２つのチャネル周波数に対応する２つのストリームに対して処理を行うように制御する。なお、受信処理部は、ＦＦＴ部１５と、復調部１７と、復号部１８とを含む。また、送信処理部は、多重部２４と、シンボルマッピング部２５と、多重部２６と、ＦＦＴ部２７と、周波数マッピング部２８と、ＩＦＦＴ部２９とを含む。
【００３５】
一方、制御情報処理部１９は、使用モード通知情報がＳＡ通信モードを示す場合、無線部１２が使用するチャネル周波数として、小セルＣ７０に対応する第２のチャネル周波数を設定する。そして、制御情報処理部１９は、設定した第２のチャネル周波数を用いて小セルＣ７０に対応する基地局７０と無線回線確立手順を実行する。また、制御情報処理部１９は、無線部１２が使用するチャネル周波数から、マクロセルＣ５０に対応する第１のチャネル周波数を解除する。すなわち、制御情報処理部１９は、マクロセルＣ５０との接続を解除する。
【００３６】
状態情報取得部２２は、状態情報を取得する。状態情報は、例えば、端末１０の移動速度、端末１０が送信する信号のトラフィック特性、端末１０の装置タイプ、及び、端末１０の実装機能である。例えば、状態情報取得部２２は、ＧＰＳ処理部１３から端末１０の位置情報を定期的に取得し、取得した位置情報に基づいて端末１０の移動速度を算出する。また、状態情報取得部２２は、多重部２４から端末１０が送信する信号のトラフィック量を、トラフィック特性として受け取る。また、状態情報取得部２２は、メモリ（図示せず）に記憶されている、端末１０の装置タイプ及び端末１０の実装機能に関する情報を取得する。
【００３７】
そして、状態情報取得部２２は、取得した状態情報の内のいずれか１種類、又は、任意の組合せを、状態パラメータとして制御情報処理部１９へ出力する。
【００３８】
データ処理部２３は、ユーザデータを多重部２４へ出力する。
【００３９】
多重部２４は、データ処理部２３から受け取るユーザデータ及び制御情報処理部１９から受け取る各種情報を所定のリソースにマッピングすることにより多重信号を形成し、形成した多重信号をシンボルマッピング部２５へ出力する。
【００４０】
シンボルマッピング部２５は、多重部２４から受け取る多重信号をシンボルにマッピングし、得られた変調信号を多重部２６へ出力する。
【００４１】
多重部２６は、シンボルマッピング部２５から受け取る変調信号とパイロット信号とを多重し、多重信号をＦＦＴ部２７へ出力する。
【００４２】
ＦＦＴ部２７は、多重部２６から受け取った多重信号に対して高速フーリエ変換処理を施し、高速フーリエ変換処理後の多重信号を周波数マッピング部２８へ出力する。
【００４３】
周波数マッピング部２８は、ＦＦＴ部２７から受け取る多重信号を所定の周波数にマッピングし、得られた送信信号をＩＦＦＴ部２９へ出力する。
【００４４】
ＩＦＦＴ部２９は、周波数マッピング部２８から受け取る送信信号に対して、逆高速フーリエ変換処理を施すことにより、ＯＦＤＭ信号を形成し、形成したＯＦＤＭ信号を送信無線部３０へ出力する。
【００４５】
送信無線部３０は、ＩＦＦＴ部２９から受け取るＯＦＤＭ信号に対して所定の送信無線処理、つまりディジタルアナログ変換、アップコンバート等を施して無線信号を形成し、形成した無線信号をアンテナを介して送信する。
【００４６】
ＧＰＳ処理部１３は、端末１０の位置情報を定期的に取得し、取得した位置情報を状態情報取得部２２へ出力する。
【００４７】
［基地局の構成例］
図３は、実施例１の基地局の一例を示す図である。図３において、基地局５０は、制御部５１と、無線部５２と、ネットワークインタフェース（ＩＦ）５３とを有する。制御部５１は、ＦＦＴ部５５と、復調部５６と、復号部５７と、分離部５８と、無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio  Resource  Control）部５９とを有する。また、制御部５１は、パケット生成部６０と、ＭＡＣ（Media  Access  Control）制御部６１と、ＭＡＣスケジューリング部６２と、符号化部６３と、変調部６４と、多重部６５と、ＩＦＦＴ部６６とを有する。無線部５２は、受信無線部５４と、送信無線部６７とを有する。
【００４８】
受信無線部５４は、アンテナを介して受信した受信信号に対して所定の受信無線処理、つまりダウンコンバート、アナログディジタル変換等を施し、受信無線処理後の受信信号をＦＦＴ部５５へ出力する。
【００４９】
ＦＦＴ部５５は、受信無線部５４から受け取った受信信号に対して高速フーリエ変換処理を施し、高速フーリエ変換処理後の受信信号を復調部５６へ出力する。
【００５０】
復調部５６は、ＦＦＴ部５５から受け取った受信信号を復調し、復調後の受信信号を復号部５７へ出力する。
【００５１】
復号部５７は、復調部５６から受け取った受信信号を復号し、復号後の受信信号を分離部５８へ出力する。
【００５２】
分離部５８は、復号部５７から受け取った受信信号から制御情報及び受信データを抽出し、抽出した制御情報を無線リソース制御部５９及びＭＡＣ制御部６１へ出力し、抽出した受信データを上位レイヤの機能部へ出力する。ここで、無線リソース制御部５９へ出力される制御情報には、希望モードに関する情報が含まれる場合がある。また、ＭＡＣ制御部６１及び無線リソース制御部５９へ出力される制御情報には、自局が送信した参照信号について端末１０が測定した受信電力に関する情報が含まれる場合がある。すなわち、ＭＡＣ制御部６１へ出力される制御情報には、例えば、端末１０から報告されるチャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel  Quality  Indicator）が含まれる場合がある。
【００５３】
無線リソース制御部５９は、分離部５８から受け取った制御情報に基づいて無線リソース制御情報（つまり、ＲＲＣ制御情報）を形成し、形成した無線リソース制御情報をパケット生成部６０へ出力する。
【００５４】
具体的には、無線リソース制御部５９は、分離部５８から受け取る希望モード及び受信電力に関する情報に基づいて、端末１０の使用モードを決定する。そして、無線リソース制御部５９は、追加セル又は端末１０が接続中のマクロセルＣ５０から切り替える小セルＣ７０に対応する基地局７０からネットワークＩＦ５３を介して回線設定情報を取得する。そして、無線リソース制御部５９は、取得した回線設定情報、及び、決定した使用モードに関する使用モード通知情報を無線リソース制御情報に含めてパケット生成部６０へ出力する。また、無線リソース制御部５９は、使用モード通知情報をＭＡＣ制御部６１へ出力する。
【００５５】
パケット生成部６０は、端末１０宛ての送信データ、つまりユーザデータ、及び、無線リソース制御部５９から端末１０宛ての無線リソース制御情報を受け取り、受け取ったユーザデータ及び無線リソース制御情報を用いて送信パケットを生成する。そして、パケット生成部６０は、生成した送信パケットをＭＡＣスケジューリング部６２へ出力する。
【００５６】
ＭＡＣ制御部６１は、端末１０から報告されるチャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel  Quality  Indicator）に基づいて、自局と端末１０との間の通信に用いられるリソースを割り当てる。このリソースは、例えば、時間と周波数とによって規定される。そして、ＭＡＣ制御部６１は、割り当てたリソース（以下では、「割り当てリソース」と呼ばれることがある）に関する情報を含む個別制御情報を、ＭＡＣスケジューリング部６２及び多重部６５へ出力する。
【００５７】
また、ＭＡＣ制御部６１は、無線リソース制御部５９から受け取った使用モード通知情報がＣＡモードを示す場合、上記のリソースの割り当て処理を続ける。一方、ＭＡＣ制御部６１は、無線リソース制御部５９から受け取った使用モード通知情報がＳＡ通信モードを示す場合、端末１０が使用するセルがマクロセルＣ５０から小セルＣ７０へ切り替えられるので、所定のタイミングで端末１０に対する上記のリソースの割り当て処理を終了する。
【００５８】
ＭＡＣスケジューリング部６２は、パケット生成部６０から受け取った端末１０宛てのパケットを、ＭＡＣ制御部６１でその端末１０に割り当てられた時間に対応するタイミングで符号化部６３へ出力する。なお、ＭＡＣスケジューリング部６２は、パケットを所定のデータサイズのデータユニットに分割し、データユニットを符号化部６３へ出力してもよい。
【００５９】
符号化部６３は、ＭＡＣスケジューリング部６２から受け取るパケットに対して符号化処理を行い、符号化処理後のパケットを変調部６４へ出力する。
【００６０】
変調部６４は、符号化部６３から受け取る符号化処理後のパケットを変調し、変調後のパケットを多重部６５へ出力する。
【００６１】
多重部６５は、入力信号を所定のリソースにマッピングして多重し、多重信号をＩＦＦＴ部６６へ出力する。
【００６２】
具体的には、多重部６５は、ＭＡＣ制御部６１から個別制御情報を受け取り、下り回線制御チャネル（例えば、ＰＤＣＣＨ：Physical  Downlink  Control  Channel）に割り当てられたリソース領域にマッピングする。
【００６３】
また、多重部６５は、変調部６４からパケットを受け取り、上記の個別制御情報が示す下り回線の割り当てリソースにマッピングする。
【００６４】
また、多重部６５は、マクロセルＣ５０で共通の共通参照信号（ＣＲＳ：Common  Reference  Signal）及び同期信号（ＰＳＳ、ＳＳＳ）を受け取る。そして、多重部６５は、共通参照信号及び同期信号を所定のリソースにマッピングする。
【００６５】
また、多重部６５は、入力信号として、自局から送信するＣＳＩ測定用の参照信号（つまり、ＣＳＩ−ＲＳ）を受け取り、所定のリソースにマッピングする。なお、共通参照信号及びＣＳＩ測定用の参照信号は、パイロット信号である。
【００６６】
ＩＦＦＴ部６６は、多重部６５から受け取った多重信号に対して、逆高速フーリエ変換処理を施すことにより、ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）信号を形成し、形成したＯＦＤＭ信号を送信無線部６７へ出力する。なお、ＩＦＦＴ部６６は、シンボル毎にＣＰ（Cyclic  Prefix）を付加する処理を行ってもよい。
【００６７】
送信無線部６７は、ＩＦＦＴ部６６から受け取るＯＦＤＭ信号に対して所定の送信無線処理、つまりディジタルアナログ変換、アップコンバート等を施して無線信号を形成し、形成した無線信号をアンテナを介して送信する。
【００６８】
［通信システムの動作例］
以上の構成を有する通信システム１の処理動作について説明する。以下では、端末１０が基地局５０のマクロセルＣ５０に接続中であることを前提として説明する。
【００６９】
＜希望モードの選択処理＞
端末１０は、制御情報処理部１９で、状態パラメータに基づいて、希望モードを選択する。状態パラメータは、端末１０の移動速度、端末１０が送信する信号のトラフィック特性、端末１０の装置タイプ、又は、端末１０の実装機能であってもよいし、これらの任意の組合せであってもよい。
【００７０】
（移動速度の場合）
制御情報処理部１９は、移動速度が所定値以上である場合、ＣＡモードを希望モードとして選択する。これは、端末１０が移動する場合には、ＣＡモードが有利であるためである。すなわち、マクロセル及び小セルに同時接続する場合、マクロセルに対応する基地局で通信制御を行うので、マクロセル内で端末１０が小セルを跨いで移動しても小セルを切り替えるだけでよい。すなわち、小セル間のハンドオーバ処理を行う必要がないので、シグナリングを削減できる。換言すれば、通信システム１における通信資源を効率的に割り当てることができる。これに対して、制御情報処理部１９は、移動速度が所定値より小さい場合、ＳＡ通信モードを希望モードとして選択する。これにより、ＣＡモードの場合に比べて、端末１０の消費電力を削減することができる。
【００７１】
（トラフィック特性の場合）
制御情報処理部１９は、通信トラフィック量が所定値以上である場合、ＣＡモードを希望モードとして選択し、通信トラフィック量が所定値より小さい場合、ＳＡ通信モードを希望モードとして選択する。これは、トラフィック量が小さい場合にはシングルキャリア通信で十分であると考えられるためである。これにより、ＣＡに用いないセルを他の端末の通信に割り当てることができるので、通信システム１における効率的な通信資源の割当てを実現することができる。また、ＳＡ通信モードとすることにより、ＣＡモードの場合に比べて、端末１０の消費電力を削減することができる。
【００７２】
（装置タイプの場合）
制御情報処理部１９は、例えば、端末１０がマシン通信（Machine  to  Machine  Communication）端末である場合、通信データ量自体が小さいと考えられる。従って、制御情報処理部１９は、自局の装置タイプがマシン通信端末である場合には、ＳＡ通信モードを希望モードとして選択する。
【００７３】
（実装機能の場合）
制御情報処理部１９は、例えば、端末１０がそもそもＣＡを用いることができない端末である場合、ＳＡ通信モードを希望モードとして選択する。これに対して、制御情報処理部１９は、端末１０がＣＡを用いることができる端末である場合、ＣＡモードを希望モードとして選択する。
【００７４】
そして、端末１０は、選択した希望モードに関する情報を接続中の基地局５０へ送信（通知）する。ここで、端末１０は、自身が在圏する在圏セルで送信された参照信号を受信することにより、在圏セルを検出し、在圏セルのセルＩＤを接続中の基地局５０へ送信（通知）する。すなわち、移動により、端末１０が小セルＣ７０に入った場合、端末１０は、検出した小セルＣ７０のセルＩＤを接続中の基地局５０へ送信（通知）する。そして、端末１０は、検出した小セルＣ７０のセルＩＤと共に、選択した希望モードに関する情報を接続中の基地局５０へ送信（通知）してもよい。ここでは、希望モードに選択されうるモードは２種類なので、希望モードは１ビットで表すことができる。
【００７５】
＜受信電力の測定処理＞
そして、端末１０は、マクロセルＣ５０及び小セルＣ７０において送信された参照信号の受信電力値を測定し、測定した受信電力値を基地局５０へ送信（通知）する。
【００７６】
＜使用モードの決定＞
基地局５０は、無線リソース制御部５９で、端末１０から送信された希望モード及び受信電力値に関する情報に基づいて、端末１０の使用モードを決定する。
【００７７】
そして、無線リソース制御部５９は、追加セル又は端末１０が接続中のマクロセルＣ５０から切り替える小セルＣ７０に対応する基地局７０からネットワークＩＦ５３を介して回線設定情報を取得する。
【００７８】
そして、無線リソース制御部５９は、取得した回線設定情報、及び、決定した使用モードに関する使用モード通知情報を無線リソース制御情報に含めて端末１０へ送信する。ここでは、使用モードに決定されうるモードは２種類なので、使用モード通知情報は１ビットで表すことができる。
【００７９】
＜セルの追加処理、切り替え処理＞
端末１０は、制御情報処理部１９で、使用モード通知情報がＣＡモードを示す場合、無線部１２が使用するチャネル周波数として、接続中のマクロセルＣ５０に対応する第１のチャネル周波数に加えて、小セルＣ７０に対応する第２のチャネル周波数を追加する。そして、制御情報処理部１９は、追加した第２のチャネル周波数を用いて小セルＣ７０に対応する基地局７０と無線回線確立手順を実行する。また、制御情報処理部１９は、受信処理部及び送信処理部が２つのチャネル周波数に対応する２つのストリームに対して処理を行うように制御する。
【００８０】
制御情報処理部１９は、使用モード通知情報がＳＡ通信モードを示す場合、無線部１２が使用するチャネル周波数として、小セルＣ７０に対応する第２のチャネル周波数を設定する。そして、制御情報処理部１９は、設定した第２のチャネル周波数を用いて小セルＣ７０に対応する基地局７０と無線回線確立手順を実行する。また、制御情報処理部１９は、無線部１２が使用するチャネル周波数から、マクロセルＣ５０に対応する第１のチャネル周波数を解除する。すなわち、制御情報処理部１９は、マクロセルＣ５０との接続を解除する。
【００８１】
以上のように本実施例によれば、端末１０において制御部１１は、端末１０の状態に基づいて、ＣＡモード及びＳＡ通信モードから希望モードを選択する。そして、無線部１２が、選択した希望モードに関する情報を第１のセルに対応する基地局５０へ送信する。
【００８２】
この端末１０の構成により、基地局５０が端末１０の希望モードを考慮した端末１０の通信制御を行うことができるので、通信資源を効率的に割り当てることができる。
【００８３】
例えば、制御部１１は、移動速度が所定値以上である場合、ＣＡモードを希望モードとして選択してもよい。これにより、マクロセル及び小セルに同時接続する場合、マクロセルに対応する基地局で通信制御を行うので、マクロセル内で端末１０が小セルを跨いで移動しても小セルを切り替えるだけでよい。すなわち、小セル間のハンドオーバ処理を行う必要がないので、シグナリングを削減できる。換言すれば、通信システム１における通信資源を効率的に割り当てることができる。これに対して、制御部１１は、移動速度が所定値より小さい場合、ＳＡ通信モードを希望モードとして選択してもよい。これにより、ＣＡモードの場合に比べて、端末１０の消費電力を削減することができる。
【００８４】
また、制御部１１は、通信トラフィック量が所定値以上である場合、ＣＡモードを希望モードとして選択し、通信トラフィック量が所定値より小さい場合、ＳＡ通信モードを希望モードとして選択してもよい。これは、トラフィック量が小さい場合にはシングルキャリア通信で十分であると考えられるためである。これにより、ＣＡに用いないセルを他の端末の通信に割り当てることができるので、通信システム１における効率的な通信資源の割当てを実現することができる。また、ＳＡ通信モードとすることにより、ＣＡモードの場合に比べて、端末１０の消費電力を削減することができる。
【００８５】
また、無線部１２は、セルサーチ部１６で検出した在圏セルに関する情報と共に希望モードに関する情報を基地局５０へ送信してもよい。これにより、シグナリング量の増加を防止できる。
【００８６】
［他の実施例］
［１］実施例１では、端末１０が状態パラメータを用いて希望モードを選択し、選択した希望モードを基地局５０に通知しているが、これに限定されるものではない。
【００８７】
例えば、端末１０が状態パラメータを基地局５０に通知し、基地局５０がその状態パラメータに基づいて端末１０の希望モードを特定してもよい。
【００８８】
また、基地局５０が自身の状態に基づいて端末１０の使用モードを決定してもよい。例えば、基地局５０が、未使用の無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ：Radio  Network  Temporary  ID）の数、マクロセルＣ５０の負荷状況、基地局５０における通信トラフィック量、又は、これらの任意の組合せに基づいて、使用モードを決定してもよい。
【００８９】
［２］実施例１では、接続中のセルをマクロセルＣ５０とし、追加セル又は切り替え先のセルを小セルＣ７０として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、接続中のセルが小セルＣ７０で、追加セル又は切り替え先のセルが他の小セルＣ７０であってもよい。又は、接続中のセルがマクロセルＣ５０で、追加セル又は切り替え先のセルが他のマクロセルＣ５０であってもよい。
【００９０】
［３］実施例１では、マクロセルＣ５０にのみ接続している状態でのみ、端末１０が希望モードに関する情報を基地局５０へ通知することを前提に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、端末１０が、マクロセルＣ５０及び小セルＣ７０に同時接続している状態で、希望モードに関する情報を基地局５０へ通知してもよい。この場合には、基地局５０からＣＡモードを示す使用モード通知情報を受信すると、端末１０は、他の小セルＣ７０に在圏した場合、マクロセルＣ５０及び他の小セルＣ７０に同時接続することになる。一方、基地局５０からＳＡ通信モードを示す使用モード通知情報を受信すると、端末１０は、他の小セルＣ７０に在圏した場合、マクロセルＣ５０及び小セルＣ７０の代わりに、他の小セルＣ７０にのみ接続することになる。
【００９１】
［４］実施例１で図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【００９２】
更に、各装置で行われる各種処理機能は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（又はＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理機能は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。
【００９３】
実施例１の端末、及び、基地局は、例えば、次のようなハードウェア構成により実現することができる。
【００９４】
図４は、端末のハードウェア構成例を示す図である。図４に示すように、端末１００は、ＲＦ（Radio  Frequency）回路１０１と、プロセッサ１０２と、メモリ１０３と、表示部１０４と、スピーカ１０５と、マイク１０６と、操作部１０７と、ＧＰＳ回路１０８とを有する。
【００９５】
プロセッサ１０２の一例としては、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等が挙げられる。また、メモリ１０３の一例としては、ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等のＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。
【００９６】
そして、実施例１の端末１０で行われる各種処理機能は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムを増幅装置が備えるプロセッサで実行することによって実現してもよい。すなわち、制御部１１によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ１０３に記録され、各プログラムがプロセッサ１０２で実行されてもよい。また、制御部１１によって実行される各処理は、ベースバンドＣＰＵ及びアプリケーションＣＰＵ等の複数のプロセッサによって分担されて実行されてもよい。また、無線部１２は、ＲＦ回路１０１によって実現される。また、ＧＰＳ処理部１３は、ＧＰＳ回路１０８によって実現される。
【００９７】
図５は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。図５に示すように、マクロセルに対応する基地局２００は、ＲＦ回路２０１と、プロセッサ２０２と、メモリ２０３と、ネットワークＩＦ（Inter  Face）２０４とを有する。プロセッサ２０２の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、メモリ２０３の一例としては、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。
【００９８】
そして、実施例１の基地局５０で行われる各種処理機能は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムを増幅装置が備えるプロセッサで実行することによって実現してもよい。すなわち、制御部５１によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ２０３に記録され、各プログラムがプロセッサ２０２で実行されてもよい。
【００９９】
なお、ここでは、基地局２００が一体の装置であるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、基地局２００は、無線装置と制御装置という２つの別体の装置によって構成されてもよい。この場合、例えば、ＲＦ回路２０１は無線装置に配設され、プロセッサ２０２と、メモリ２０３と、ネットワークＩＦ２０４とは制御装置に配設される。
【符号の説明】
【０１００】
１  通信システム
１０  端末
１１，５１  制御部
１２，５２  無線部
１３  ＧＰＳ処理部
１４，５４  受信無線部
１５，２７，５５  ＦＦＴ部
１６  セルサーチ部
１７，５６  復調部
１８，５７  復号部
１９  制御情報処理部
２０  制御チャネル復調部
２１  通信路状態測定部
２２  状態情報取得部
２３  データ処理部
２４，２６，６５  多重部
２５  シンボルマッピング部
２８  周波数マッピング部
２９，６６  ＩＦＦＴ部
３０，６７  送信無線部
５０，７０  基地局
５３  ネットワークＩＦ
５８  分離部
５９  無線リソース制御部
６０  パケット生成部
６１  ＭＡＣ制御部
６２  ＭＡＣスケジューリング部
６３  符号化部
６４  変調部
【図１】
2014155638.tif 000003
【図２】
2014155638.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2014155638.tif 000008
2014155638.tif 000009