JP5619104B2 - 無線通信システム、無線基地局、ユーザ装置および無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、無線基地局、ユーザ装置および無線通信方法に関する。

3GPP (Third-Generation Partnership Project)のLTE (Long Term Evolution) Advancedにおいては、キャリアアグリゲーション（carrier aggregation）と呼ばれる技術が規定されている（非特許文献１、Sec. 5.5およびSec. 7.5参照）。キャリアアグリゲーションは、伝送速度を向上させるために、異なる複数の周波数帯（コンポーネントキャリア）を同時に組み合わせる通信技術である。UE (ユーザ装置、User Equipment、移動局)は、その能力に応じて同時に複数のコンポーネントキャリアを使用して受信することができ、同時に複数のコンポーネントキャリアを使用して送信することができる。

図１はキャリアアグリゲーションの概要を示す概略図である。図１において、UE１はキャリアアグリゲーションに適合して複数の周波数帯を使用することができる。UE２はキャリアアグリゲーションに適合せず１つの周波数帯のみを使用することができる。図において、1.5GHz帯、2GHz帯を示すが、これは例示のためであり、周波数帯は限定されない。UE１は、複数の周波数帯を使用可能であるので、単一の周波数帯のみしか使用できないUE２に比べて、より高速の通信が可能である。

キャリアアグリゲーションの実現のためには、複数の周波数帯を使用できるように無線基地局を準備することが必要である。サービスエリアにおいて、キャリアアグリゲーションに適合して複数の周波数帯を使用することができるエリアでは、キャリアアグリゲーションに適合するUE１は複数の周波数帯を使用することができる。サービスエリアにおいて、キャリアアグリゲーションに適合せず単一の周波数帯のみを使用することができるエリアでは、UE１は単一の周波数帯のみを使用することができる。

キャリアアグリゲーションにおいて、コンポーネントキャリアは、１つの主コンポーネントキャリア（PCC）と少なくとも１つの副コンポーネントキャリア（SCC）に分類される。主コンポーネントキャリアは、UEの発信またはハンドオーバでNAS (Non-Access Stratum)モビリティ情報、例えばTracking Area identity (TAI)の提供に使用されたり、セキュリティインプットの提供に使用されたりする。副コンポーネントキャリアは、主コンポーネントキャリアに加えてUEが使用可能なコンポーネントキャリアである。より厳密にいえば、上りリンクの主コンポーネントキャリアと下りリンクの主コンポーネントキャリアがあり、上りリンクの副コンポーネントキャリアと下りリンクの副コンポーネントキャリアがある。

上りリンクと下りリンクの主コンポーネントキャリアを用いてUEが通信するサービングセルを主セル（Primary Cell、PCell）といい、上りリンクと下りリンクの副コンポーネントキャリアを用いてUEが通信するサービングセルを副セル（Secondary Cell、SCell）という。UEは最大で５つの副セルを使用することができる。この明細書において、セルとは、後述するセルエリアではなく、セルエリアに対する通信機能を提供する基地局の装置をいう。

図２はキャリアアグリゲーションの使用の態様の一例を示す概略図である。図２において矢印で示すように、キャリアアグリゲーションに適合するUE１が図の左から右へ向けて移動する。無線基地局１０は、下りリンク、上りリンクともに、２つの周波数帯Ａ，Ｂを使用する。無線基地局１０は、電波が通信可能な程度に届く範囲であるセルエリア１０Ａ，１０Ｂを有する。セルエリア１０Ａは周波数帯Ａに対応し、セルエリア１０Ｂは周波数帯Ｂに対応する。セルエリア１０Ａ，１０Ｂの大きさが異なるのは、低い周波数Ａの電波が高い周波数Ｂの電波よりも長距離に届くためである。

図２の左側のセルエリア１０Ａの中（セルエリア１０Ｂの外）で、UE１が発信する。このとき、下りリンク（ＤＬ）、上りリンク（ＵＬ）とも、周波数帯ＡをPCCとして通信が行われるように、 Radio Resource Control (RRC) Setup手順が実行され、周波数帯Ａで通信が開始する。

UE１がセルエリア１０Ｂに到達すると、SCCの追加すなわちSCellの追加が行われる。周波数帯ＢがSCCとしてUE１で使用可能な周波数に追加される。これにより、UE１は、下りリンク（ＤＬ）、上りリンク（ＵＬ）とも、周波数帯Ａ（PCC）だけでなく、周波数帯ＢをSCCとして通信することが可能となる。但し、SCCをUE１が使用するかどうかは、UE１の使用状況による。SCellを追加すべきか否かは、UEで測定されたコンポーネントキャリアの受信品質の無線基地局への報告（Measurement Report）に基づいて、無線基地局１０で判断される。SCellを追加すべき場合、無線基地局１０はRRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。RRC Connection Reconfigurationメッセージを受信したUEは、そのメッセージに指定されたSCellを追加する（非特許文献２、Sec. 5.3.10.3bなど参照）。なお、SCellを追加すべきかの判断は、報告された受信品質に代えて、無線基地局のハードウェアリソース見合い、各周波数帯の使用状況や、予め設定されたキャリアアグリゲーションにおけるセル追加の動作基準に基づいてもよい。または、これらと受信品質と組み合わせた基準でSCellの追加要否を判断してもよい。

移動に伴い、UE１がセルエリア１０Ｂから出て行くとき、SCCの削除すなわちSCellの削除が行われる。周波数帯ＢがUE１で使用可能なSCCから削除される。これにより、UE１は、下りリンク（ＤＬ）、上りリンク（ＵＬ）とも、周波数帯Ａ（PCC）だけで通信する。SCellを削除すべきか否かは、UEで測定されたコンポーネントキャリアの受信品質の無線基地局への報告（Measurement Report）に基づいて、無線基地局１０で判断される。SCellを削除すべき場合、無線基地局１０はRRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。RRC Connection Reconfigurationメッセージを受信したUEは、そのメッセージに指定されたSCellを削除する（非特許文献２、Sec. 5.3.10.3aなど参照）。

移動に伴い、UE１がセルエリア１０Ａから他の無線基地局のセルエリアに移るとき、ハンドオーバが実行され、PCellが切り替わるとともに、PCCが切り替えられる。

図３はキャリアアグリゲーションの使用の態様の他の一例を示す概略図である。図３において矢印で示すように、キャリアアグリゲーションに適合するUE１が図の左から右へ向けて移動する。図３では、PCCおよびSCCについては、下りリンクと上りリンクの区別の図示を省略する。

無線基地局は、マクロ基地局２０と、複数のピコ基地局（スモール基地局）３０，３１，３２，３３とを有する。マクロ基地局２０は周波数帯Ａを通信に使用し、セルエリア（マクロセルエリア）２０Ａを有する。ピコ基地局３０，３１，３２は周波数帯Ｂを通信に使用し、セルエリア（ピコセルエリア）３０Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂをそれぞれ有する。ピコ基地局３３は周波数帯Ｃを通信に使用し、セルエリア（ピコセルエリア）３３Ｃを有する。ピコ基地局は、マクロ基地局よりも低い送信電力を使用するため、ピコセルエリアはマクロ基地局のマクロセルエリアよりも小さい。

図３の左側のマクロセルエリア２０Ａの中（ピコセルエリアの外）で、UE１が発信する。このとき、マクロセルエリア２０Ａの周波数帯ＡをPCCとして通信が行われるように、RRC Setup手順が実行され、周波数帯Ａで通信が開始する。

UE１がピコセルエリア３２Ｂに到達すると、SCCの追加すなわちSCellの追加が行われる。ピコセルエリア３２Ｂの周波数帯ＢがSCCとしてUE１で使用可能な周波数に追加される。これにより、UE１は、周波数帯Ａ（PCC）だけでなく、周波数帯ＢをSCCとして通信することが可能となる。但し、SCC（周波数帯Ｂ）をUE１が使用するかどうかは、UE１の使用状況による。SCellを追加すべきか否かは、UEで測定されたコンポーネントキャリアの受信品質のマクロ基地局２０への報告に基づいて、マクロ基地局２０で判断される。SCellを追加すべき場合、マクロ基地局２０はRRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。RRC Connection Reconfigurationメッセージを受信したUEは、そのメッセージに指定されたSCellを追加する。

UE１がピコセルエリア３２Ｂとピコセルエリア３３Ｃの重なり部分に到達すると、SCCの追加すなわちSCellの追加が行われる。ピコセルエリア３３Ｃの周波数帯ＣがSCCとしてUE１で使用可能な周波数に追加される。これにより、UE１は、さらに周波数帯ＣをSCCとして通信することが可能となる。但し、SCC（周波数帯Ｃ）をUE１が使用するかどうかは、UE１の使用状況による。

もしもUE１がマクロセルエリア２０Ａの中（ピコセルエリアの外）からピコセルエリア３２Ｂとピコセルエリア３３Ｃの重なり部分に到達する場合には、一度に２つのSCC（周波数帯Ａ，Ｂ）の追加すなわちSCell（ピコセルエリア３２Ｂ，３３Ｃ）の追加が行われる。

SCell追加で通信するピコ基地局との接続が伝搬環境の急激な変化で切れた場合でも、PCell（マクロセル）、すなわちマクロ基地局との接続は維持される。そして、UE１がピコ基地局と再接続すべきか否か（SCellを追加すべきか否か）は、UEで測定されたコンポーネントキャリアの受信品質のマクロ基地局への報告に基づいて、マクロ基地局で判断される。

UE１がピコセルエリア３２Ｂとピコセルエリア３３Ｃの重なり部分からピコセルエリア３３Ｃの中でピコセルエリア３２Ｂの外の部分に到達すると、SCCの削除すなわちSCellの削除が行われる。周波数帯ＢがUE１で使用可能なSCCから削除される。これにより、UE１は、周波数帯Ａ（PCC）と周波数帯Ｃ（SCC）だけで通信する。SCellを削除すべきか否かは、UEで測定されたコンポーネントキャリアの受信品質のマクロ基地局２０への報告に基づいて、マクロ基地局２０で判断される。SCellを削除すべき場合、マクロ基地局２０はRRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。RRC Connection Reconfigurationメッセージを受信したUEは、そのメッセージに指定されたSCellを削除する。

移動に伴い、UE１がピコセルエリア３３Ｃから出て行くとき、SCCの削除すなわちSCellの削除が行われる。周波数帯ＣがUE１で使用可能なSCCから削除される。これにより、UE１は、周波数帯Ａ（PCC）だけで通信する。

移動に伴い、UE１がマクロセルエリア２０Ａから他の無線基地局のマクロセルエリアに移るとき、ハンドオーバが実行され、PCellが切り替わるとともに、PCCが切り替えられる。

マクロセル間のハンドオーバが失敗すると、UE１の接続はいずれの基地局についても途絶える。この場合は、UE１は再接続を行う。

もしもピコ基地局３２、３３が同じ周波数帯を使用する場合、それらのピコセルエリアを行き来するUE１に対しては、SCellの修正が行われる。この場合は、SCCは同じ周波数帯であるから、SCCは修正されない。

3GPP TS 36.300 V10.8.0 (2012-06), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); "Overall description"; Stage 2 (Release 10), ２０１２年６月 3GPP TS 36.331 V11.0.0 (2012-06), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); "Protocol specification" (Release 11), ２０１２年６月

図４は、キャリアアグリゲーションの副セル（SCell）追加に要する従来の制御手順を示すシーケンス図である。UEにおいて呼が発信されると、UEとeNB（無線基地局）は、その呼のための発信のための制御手順を実行する。その後、eNBは、RRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、UEにとっての副セルとなりうるこのeNB管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示である。より具体的には、このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、UEにとっての副セル候補の周波数帯（キャリア）の受信品質をUEが測定する測定ギャップ（Measurement Gap）の起動を指示する。また、このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、UEにとっての副セル候補の周波数帯（キャリア）を指定しており、UEにその周波数帯の受信品質を測定するよう指示する。測定ギャップとは、周期的に出現する時間間隔であって、UEが現在通信していないセルの周波数帯での受信品質を測定する時間間隔である。副セル候補は１つの場合もあるが、複数の場合もある。

この測定指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UEは、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指示されたように、測定ギャップを起動する。つまり、周期的な時間間隔で、UEが現在通信していないセルに関わる受信品質をUEが測定することができるように、UEはUE自身を設定する。そして、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指定された副セル候補の周波数帯において、受信品質をUEが測定することができるように、UEはUE自身を設定する。これらの設定の完了後、UEは、UEのこれらの設定が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration CompleteメッセージをeNBに送信する。

この後、UEは、副セル候補の周波数帯の受信品質を周期的に繰り返し測定し、測定結果を示す報告（Measurement Report）をeNBに繰り返し送信する。

Measurement Reportを受信すると、eNBは、Measurement Reportを送信したUEについて、副セルを追加すべきか否か判断する。通信の品質の良好な副セル候補は副セルとして追加すべきであるが、通信の品質の劣悪な副セル候補は副セルとして追加すべきではない。

副セルを追加すべきでないとeNBが判断する場合には（例えば図４の最初のMeasurement Reportの後の判断）、eNBはUEにはメッセージを送信しない。他方、副セルを追加すべきであるとeNBが判断する場合には（例えば図４の第２番目および第３番目のMeasurement Reportの後の判断）、eNBは、RRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、追加すべき副セルの周波数帯を指定する副セル追加の指示である。この副セル追加の指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UEは、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指示されたように、その副セルを追加する（つまりその副セルに対応するSCCを使用可能な周波数に追加する）。副セルの追加の完了後、UEは、副セルの追加が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration CompleteメッセージをeNBに送信する。

また、eNBは、Measurement Reportに基づいて、UEが受信品質を測定すべき副セル候補の周波数帯の変更をUEに指示することがある。UEの位置変化に応じて、UEが使用または追加すべき副セルが変わることがありうるためである。副セル候補の周波数帯の変更の指示を行う場合には、eNBは、この副セル追加の指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージに、新たな副セル候補の周波数帯を示すその指示を含める。新たな副セル候補の周波数帯は１つの場合もあるが、複数の場合もある。

上記のように、UEは最大で５つの副セルを使用することができる。したがって、副セルの追加の後であっても、UEは副セル候補の周波数帯での受信品質を測定し続ける。すなわち、UEは測定ギャップを起動し続け、周期的に副セル候補の周波数帯での受信品質の測定を繰り返す。このように長期間にわたって、UEが副セル候補の周波数帯での受信品質の測定を繰り返すことにより、UEのスループットが低下し、UEの電力消費量が増加する。

そこで、本発明は、ユーザ装置のスループットを向上させ電力消費量を削減することができる無線通信システム、無線基地局、ユーザ装置および無線通信方法を提供する。

本発明の第１の態様に係る無線通信システムは、無線基地局と、前記無線基地局と無線通信するユーザ装置とを備え、前記無線基地局は、前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置に、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を送信する測定指示部と、前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信する報告受信部と、前記報告受信部で受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信する副セル追加指示部と、前記測定指示の送信から一定時間経過すると、前記ユーザ装置に、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定の停止を指示する測定停止指示を送信する測定停止指示部とを備え、前記ユーザ装置は、前記無線基地局から前記測定指示を受信する測定指示受信部と、前記測定指示受信部が前記測定指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定する受信品質測定部と、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、前記無線基地局に繰り返し送信する報告送信部と、前記無線基地局から前記測定停止指示を受信する測定停止指示受信部とを備え、前記測定停止指示受信部が前記測定停止指示を受信すると、前記受信品質測定部は前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定を停止する。

本発明の第１の態様に係る無線基地局は、ユーザ装置と無線通信する無線基地局であって、前記ユーザ装置との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置に、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を送信する測定指示部と、前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信する報告受信部と、前記報告受信部で受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信する副セル追加指示部と、前記測定指示の送信から一定時間経過すると、前記ユーザ装置に、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定の停止を指示する測定停止指示を送信する測定停止指示部とを備える。

本発明の第１の態様に係る無線通信方法は、無線基地局と、前記無線基地局と無線通信するユーザ装置とで実行される無線通信方法であって、前記無線基地局にて、前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置に、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を送信することと、前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信することと、前記受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信することと、前記測定指示の送信から一定時間経過すると、前記ユーザ装置に、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定の停止を指示する測定停止指示を送信することとを備え、前記ユーザ装置にて、前記無線基地局から前記測定指示を受信することと、前記測定指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定することと、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、前記無線基地局に繰り返し送信することと、前記無線基地局から前記測定停止指示を受信すること、前記測定停止指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定を停止することとを備える。

本発明の第２の態様に係る無線通信システムは、無線基地局と、前記無線基地局と無線通信するユーザ装置とを備え、前記無線基地局は、前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補があるか否かを判断する副セル候補判断部と、前記副セル候補があると前記副セル候補判断部が判断する場合に、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、前記ユーザ装置に送信し、前記副セル候補がないと前記副セル候補判断部が判断する場合に、前記測定指示を送信しない測定指示部と、前記測定指示を受信した前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信する報告受信部と、前記報告受信部で受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信する副セル追加指示部とを備え、前記ユーザ装置は、前記無線基地局から前記測定指示を受信する測定指示受信部と、前記測定指示受信部が前記測定指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定する受信品質測定部と、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、前記無線基地局に繰り返し送信する報告送信部とを備える。

本発明の第２の態様に係る無線基地局は、ユーザ装置と無線通信する無線基地局であって、前記ユーザ装置との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補があるか否かを判断する副セル候補判断部と、前記副セル候補があると前記副セル候補判断部が判断する場合に、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、前記ユーザ装置に送信し、前記副セル候補がないと前記副セル候補判断部が判断する場合に、前記測定指示を送信しない測定指示部と、前記測定指示を受信した前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信する報告受信部と、前記報告受信部で受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信する副セル追加指示部とを備える。

本発明の第２の態様に係る無線通信方法は、無線基地局と、前記無線基地局と無線通信するユーザ装置とで実行される無線通信方法であって、前記無線基地局にて、前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補があるか否かを判断することと、前記副セル候補があると判断される場合に、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、前記ユーザ装置に送信し、前記副セル候補がないと判断される場合に、前記測定指示を送信しないことと、前記測定指示を受信した前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信することと、前記受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信することとを備え、前記ユーザ装置にて、前記無線基地局から前記測定指示を受信することと、前記測定指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定することと、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、前記無線基地局に繰り返し送信することとを備える。

本発明の第３の態様に係る無線通信システムは、 無線基地局と、前記無線基地局と無線通信するユーザ装置とを備え、前記無線基地局は、前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記無線通信が音声通話のためであるか否かを判断する通信タイプ判断部と、前記無線通信が音声通話のためではないと前記通信タイプ判断部が判断する場合に、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、前記ユーザ装置に送信し、前記無線通信が音声通話のためであると前記通信タイプ判断部が判断する場合に、前記測定指示を送信しない測定指示部と、前記測定指示を受信した前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信する報告受信部と、前記報告受信部で受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信する副セル追加指示部とを備え、前記ユーザ装置は、前記無線基地局から前記測定指示を受信する測定指示受信部と、前記測定指示受信部が前記測定指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定する受信品質測定部と、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、前記無線基地局に繰り返し送信する報告送信部とを備える。

本発明の第３の態様に係る無線基地局は、ユーザ装置と無線通信する無線基地局であって、前記ユーザ装置との無線通信の開始のとき、前記無線通信が音声通話のためであるか否かを判断する通信タイプ判断部と、前記無線通信が音声通話のためではないと前記通信タイプ判断部が判断する場合に、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、前記ユーザ装置に送信し、前記無線通信が音声通話のためであると前記通信タイプ判断部が判断する場合に、前記測定指示を送信しない測定指示部と、前記測定指示を受信した前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信する報告受信部と、前記報告受信部で受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信する副セル追加指示部とを備える。

本発明の第３の態様に係る無線通信方法は、無線基地局と、前記無線基地局と無線通信するユーザ装置とで実行される無線通信方法であって、前記無線基地局にて、前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記無線通信が音声通話のためであるか否かを判断することと、前記無線通信が音声通話のためではないと判断される場合に、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、前記ユーザ装置に送信し、前記無線通信が音声通話のためであると判断される場合に、前記測定指示を送信しないことと、前記測定指示を受信した前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信することと、前記受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信することとを備え、前記ユーザ装置にて、前記無線基地局から前記測定指示を受信することと、前記測定指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定することと、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、前記無線基地局に繰り返し送信することとを備える。

本発明の第１の態様においては、無線基地局は、測定指示の送信から一定時間経過すると、ユーザ装置に、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定の停止を指示する測定停止指示を送信する。測定停止指示を受信すると、ユーザ装置は、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定を停止する。したがって、ユーザ装置のスループットを向上させ電力消費量を削減することができる。

本発明の第２の態様においては、無線基地局は、ユーザ装置と無線基地局との無線通信の開始のとき、副セル候補があると判断される場合に、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、ユーザ装置に送信し、副セル候補がないと判断される場合に、測定指示を送信しない。ユーザ装置は、測定指示を受信すると、副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定するが、測定指示を受信しなければ、副セル候補の周波数帯の受信品質を測定しない。したがって、ユーザ装置のスループットを向上させ電力消費量を削減することができる。特に、ユーザ装置にとっての副セル候補がないと分かっている場合に、無線基地局が測定指示を送信しないことで、無線基地局もユーザ装置も無駄な工程を行わずに済む。

本発明の第３の態様においては、無線基地局は、ユーザ装置と無線基地局との無線通信の開始のとき、無線通信が音声通話のためではないと判断される場合に、ユーザ装置にとっての副セルとなりうる無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、ユーザ装置に送信し、無線通信が音声通話のためであると判断される場合に、測定指示を送信しない。ユーザ装置は、測定指示を受信すると、副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定するが、測定指示を受信しなければ、副セル候補の周波数帯の受信品質を測定しない。したがって、ユーザ装置のスループットを向上させ電力消費量を削減することができる。音声通話のときには、一般に高い通信速度は必要ではないので、キャリアアグリゲーションの必要性は乏しく、副セルを追加する必要性も乏しい。無線通信が音声通話のためであると分かっている場合に、無線基地局が測定指示を送信しないことで、無線基地局もユーザ装置も無駄な工程を行わずに済む。

キャリアアグリゲーションの概要を示す概略図である。 キャリアアグリゲーションの使用の態様の一例を示す概略図である。 キャリアアグリゲーションの使用の態様の他の一例を示す概略図である。 キャリアアグリゲーションの副セル追加に要する従来の制御手順を示すシーケンス図である。 キャリアアグリゲーションの副セル追加に要する本発明の第１の実施の形態に係る制御手順を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局（eNB）の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るユーザ装置（UE）の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局（eNB）の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態に係る無線基地局（eNB）の構成を示すブロック図である。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。説明を簡略化するため、図面には、１つのUE、１つのeNBが示されている。但し、無線通信ネットワークは、もちろん、より多数のeNBを有しており、より多数のUEと通信可能である。

第１の実施の形態
図５は、キャリアアグリゲーションの副セル追加に要する本発明の第１の実施の形態に係る制御手順を示すシーケンス図である。図５に示すように、UEからの無線通信の開始（すなわちUEと無線基地局との無線通信の開始）をeNBが検知すると、eNBは、まずタイマーを起動する。

タイマーの起動の直後に、eNBは、RRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、UEにとっての副セルとなりうるこのeNBが管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示である。より具体的には、このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、UEにとっての副セル候補の周波数帯（キャリア）の受信品質をUEが測定する測定ギャップ（Measurement Gap）の起動を指示する。また、このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、UEにとっての副セル候補の周波数帯（キャリア）を指定しており、UEにその周波数帯の受信品質を測定するよう指示する。

この測定指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UEは、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指示されたように、測定ギャップを起動する。つまり、周期的な時間間隔で、UEが現在通信していないセルに関わる受信品質をUEが測定することができるように、UEはUE自身を設定する。そして、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指定された副セル候補の周波数帯において、受信品質をUEが測定することができるように、UEはUE自身を設定する。これらの設定の完了後、UEは、UEのこれらの設定が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration CompleteメッセージをeNBに送信する。

この後、UEは、副セル候補の周波数帯の受信品質を周期的に繰り返し測定し、測定結果を示す報告（Measurement Report）をeNBに繰り返し送信する。UEで測定される受信品質は、例えば、参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）であるが、信号対干渉雑音比（Signal-to-Interference and Noise Ratio，ＳＩＮＲ）、参照信号受信品質（Reference Signal Received Quality，ＲＳＲＱ）、またはその他の指標であってもよい。

Measurement Reportを受信すると、eNBは、Measurement Reportを送信したUEについて、副セルを追加すべきか否か判断する。より具体的には、eNBは、Measurement Reportに示された副セル候補の周波数帯についてのUEでの受信品質を閾値と比較して、副セル候補の周波数帯での受信品質が閾値を超えていれば、eNBは副セルを追加すべきと判断し、副セル候補の周波数帯での受信品質が閾値未満であれば、eNBは副セルを追加すべきではないと判断してよい。

あるいは、UEは、副セル候補の周波数帯の受信品質だけでなく、UEが現在使っている主セルの周波数帯の受信品質を測定して、これらの測定結果をMeasurement Reportに含めてよい。eNBは、Measurement Reportに示された主セルの周波数帯の受信品質と副セル候補の周波数帯についてのUEでの受信品質とを比較して、副セル候補の周波数帯での受信品質が主セルの周波数帯の受信品質を超えていれば、eNBは副セルを追加すべきと判断し、副セル候補の周波数帯での受信品質が主セルの周波数帯の受信品質未満であれば、eNBは副セルを追加すべきではないと判断してよい。この場合、eNBは、主セルの周波数帯の受信品質、または副セル候補の周波数帯での受信品質を補正し、補正された受信品質を比較に使用してもよい。要するに、通信の品質の良好な副セル候補は副セルとして追加されるが、通信の品質の劣悪な副セル候補は副セルとして追加されない。

副セルを追加すべきでないとeNBが判断する場合には（例えば図５の最初のMeasurement Reportの後の判断）、eNBはUEにはメッセージを送信しない。他方、副セルを追加すべきであるとeNBが判断する場合には（例えば図５の第２番目および第３番目のMeasurement Reportの後の判断）、eNBは、RRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、追加すべき副セルの周波数帯を指定する副セル追加の指示である。この副セル追加の指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UEは、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指示されたように、その副セルを追加する（つまりその副セルに対応するSCCを使用可能な周波数に追加する）。副セルの追加の完了後、UEは、副セルの追加が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration CompleteメッセージをeNBに送信する。

また、eNBは、Measurement Reportに基づいて、UEが受信品質を測定すべき副セル候補の周波数帯の変更をUEに指示することがある。UEの位置変化に応じて、UEが使用または追加すべき副セルが変わることがありうるためである。副セル候補の周波数帯の変更の指示を行う場合には、eNBは、この副セル追加の指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージに、新たな副セル候補の周波数帯を示すその指示を含める。新たな副セル候補の周波数帯は１つの場合もあるが、複数の場合もある。副セル候補の周波数帯の変更の指示を伴うRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UEは、受信品質を測定すべき副セル候補の周波数帯を変更する。

上記のタイマーは一定時間経過すると満了する。タイマーが満了すると（すなわち測定指示である最初のRRC Connection Reconfigurationメッセージの送信から一定時間経過すると）、eNBは、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定の停止を指示する測定停止指示であるRRC Connection ReconfigurationメッセージをUEに送信する。このRRC Connection Reconfigurationメッセージは、測定ギャップ（Measurement Gap）の停止とともに、副セル候補の周波数帯での受信品質の測定を停止するよう指示する。

この測定停止指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UEは、RRC Connection Reconfigurationメッセージに指示されたように、測定ギャップを停止し、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定を停止する。つまり、周期的な時間間隔で、UEが副セル候補の周波数帯の受信品質の測定をしないように、UEはUE自身を設定する。この設定の完了後、UEは、UEのこの設定が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration CompleteメッセージをeNBに送信する。

図５では、タイマーの起動から満了までに、UEは３回Measurement ReportをeNBに送信する。つまり、タイマーが計測する一定時間の長さは、測定ギャップの３倍以上であり、４倍未満である。しかし、タイマーが計測する一定時間の長さは任意である。

このように、測定停止指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、UEは測定ギャップを停止し、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定を停止する。しかし、3GPP TS 36.331 V11.0.0のSec. 5.5.4.6aに記載されたEvent A6の場合、UEは測定ギャップを使用せずに、副セル候補の周波数帯の受信品質を測定することができる。この結果、UEは副セルを追加することができる。

図６は、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局（eNB）１１０の構成を示すブロック図である。eNB１１０は、セル１１１，１１２，１１３、および基地局間通信インターフェース１１６を備える。セル１１１，１１２，１１３の各々は、無線送信部１１４、無線受信部１１５および制御部１２２を備える。

無線送信部１１４は、この無線送信部１１４が設けられたセルと通信するUEに無線信号を送信する無線送信回路であり、無線受信部１１５は、この無線受信部１１５が設けられたセルと通信するUEから無線信号を受信する無線受信回路である。基地局間通信インターフェース１１６は他の無線基地局と通信するためのインターフェースであり、これを介して、eNB１１０は、eNB１１０自身が管理する小電力無線基地局（例えばピコ基地局）および他のeNBと通信可能である。図示しないが、小電力無線基地局も少なくとも１つのセルを有する。eNB１１０は、内部のセル１１１，１１２，１１３だけでなく、小電力無線基地局のセルも管理する。

制御部１２２は、通信開始検知部１２２０、タイマー１２２１、測定指示部１２２２、報告受信部１２２４、副セル追加指示部１２２６、周波数帯変更指示部１２２８および測定停止指示部１２３０を備える。制御部１２２は、例えばCPU（central processing unit）であり、コンピュータプログラムに従って動作する。通信開始検知部１２２０、測定指示部１２２２、報告受信部１２２４、副セル追加指示部１２２６、周波数帯変更指示部１２２８および測定停止指示部１２３０は、制御部１２２がコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。

通信開始検知部１２２０は、UEからの無線通信の開始（より具体的には通信開始検知部１２２０が設けられたセルと、そのセルを主セルとして使用するUEとの無線通信の開始）を検知する。通信開始検知部１２２０は、UEとeNB１１０との無線通信の開始を検知すると、タイマー１２２１を起動し、その直後に測定指示部１２２２を作動させる。

通信開始検知部１２２０からの作動指令に応じて、測定指示部１２２２は、この測定指示部１２２２が設けられたセルを主セルとして使用するUEに、そのUEにとっての副セルとなりうるeNB１１０が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示（図５の最初のRRC Connection Reconfigurationメッセージ）を、無線送信部１１４を用いて送信する。

報告受信部１２２４は、この報告受信部１２２４が設けられたセルを主セルとして使用するUEから副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告（Measurement Report）を繰り返し受信する。上記の通り、Measurement Reportは、UEが現在使っている主セルの周波数帯の受信品質の測定結果を含むこともある。

副セル追加指示部１２２６は、報告受信部１２２４で受信されたMeasurement Reportに基づいて、Measurement Reportを送信したUEについて、副セルを追加すべきか否か判断する。その判断の基準は上述した通りである。副セルを追加すべきであると副セル追加指示部１２２６が判断する場合には、副セル追加指示部１２２６は、そのUEに、副セル追加の指示（図５の第２番目および第３番目のRRC Connection Reconfigurationメッセージ）を、無線送信部１１４を用いて送信する。副セルを追加すべきでないと副セル追加指示部１２２６が判断する場合には、副セル追加指示部１２２６はUEにはメッセージを送信しない。

周波数帯変更指示部１２２８は、報告受信部１２２４で受信されたMeasurement Reportに基づいて、UEが受信品質を測定するべき副セル候補の周波数帯の変更の指示を生成する。この変更の指示は、UEにとっての新たな副セル候補の周波数帯を示す。さらに、周波数帯変更指示部１２２８は、この変更の指示をRRC Connection Reconfigurationメッセージに含め、このRRC Connection Reconfigurationメッセージを無線送信部１１４を用いてUEに送信する。

タイマー１２２１の計時が満了すると（測定指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージの送信から一定時間経過すると）、測定停止指示部１２３０は、UEに、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定の停止を指示する測定停止指示（図５の最後のRRC Connection Reconfigurationメッセージ）を、無線送信部１１４を用いて送信する。

図７は、本発明の第１の実施の形態に係るユーザ装置（UE）１３０の構成を示すブロック図である。UE１３０は、無線送信部１３２、無線受信部１３４および制御部１３６を備える。無線送信部１３２は無線信号を送信する無線送信回路であり、無線受信部１３４は無線信号を受信する無線受信回路である。無線送信部１３２はeNB１１０が管理するいずれかのセルに無線信号を送信し、無線受信部１３４はeNB１１０が管理するいずれかのセルから無線信号を受信する。

制御部１３６は、測定指示受信部１３６０、受信品質測定部１３６４、報告送信部１３６６、測定停止指示受信部１３６８、副セル追加指示受信部１３６９および副セル追加部１３７０を備える。制御部１３６は、例えばCPUであり、コンピュータプログラムに従って動作する。測定指示受信部１３６０、受信品質測定部１３６４、報告送信部１３６６、測定停止指示受信部１３６８、副セル追加指示受信部１３６９および副セル追加部１３７０は、制御部１３６がコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。

測定指示受信部１３６０は、eNB１１０が管理するいずれかのセルであるこのUE１３０にとっての主セルから送信された副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示（図５の最初のRRC Connection Reconfigurationメッセージ）を、無線受信部１３４を用いて受信する。受信品質測定部１３６４は、測定指示受信部１３６０が測定指示を受信すると、その測定指示に従って、測定ギャップを起動し、測定指示に指定された副セル候補の周波数帯において受信品質を繰り返し測定する。

受信品質測定部１３６４の測定結果は、測定の都度、報告送信部１３６６に渡され、報告送信部１３６６は、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告（Measurement Report）を、無線送信部１３２を用いてeNB１１０に送信する。報告送信部１３６６は、受信品質測定部１３６４が受信品質を測定するたびに、Measurement Reportを主セルに送信する。

また、測定指示受信部１３６０は、UE１３０が受信品質を測定するべき副セル候補の周波数帯の変更の指示を含むRRC Connection Reconfigurationメッセージを、無線受信部１３４を用いて受信する。測定指示受信部１３６０がこのRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、受信品質測定部１３６４は、このRRC Connection Reconfigurationメッセージに示されるUE１３０にとっての新たな副セル候補の周波数帯での受信品質を測定ギャップで測定する。

測定停止指示受信部１３６８は、eNB１１０から測定停止指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを、無線受信部１３４を用いて受信する。測定停止指示受信部１３６８が測定停止指示を受信すると、受信品質測定部１３６４は、測定ギャップを停止し、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定を停止する。

副セル追加指示受信部１３６９は、eNB１１０から副セル追加指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージを、無線受信部１３４を用いて受信する。副セル追加指示受信部１３６９が副セル追加指示を受信すると、副セル追加部１３７０は、副セル追加指示に指示されたように、その副セルを追加する（つまりその副セルに対応するSCCを使用可能な周波数に追加する）。より具体的には、副セル追加部１３７０は、その副セルに対応するSCCを使用可能な周波数として図示しないメモリに登録する。

この実施の形態においては、eNB１１０の各セルは、測定指示の送信から一定時間経過すると、UEに、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定の停止を指示する測定停止指示を送信する。測定停止指示を受信すると、UEは、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定を停止する。したがって、UEのスループットを向上させ電力消費量を削減することができる。

通信開始検知部１２２０がUE１３０とeNB１１０（より具体的にはセル）との無線通信の開始を検知して、タイマー１２２１の計時を開始する時期、すなわち通信開始検知部１２２０に促されて測定指示部１２２２が測定指示（RRC Connection Reconfigurationメッセージ）を送信する時期は、ユーザ装置から無線通信の発信の時、UEへの無線通信の着信の時、UEの無線基地局への再接続の時、UEの間欠受信（DRX、Discontinuous Reception）状態から非間欠受信状態（Non-DRX、Non-Discontinuous Reception）への遷移時、および他の無線基地局から前記無線基地局へのハンドオーバの時の少なくともいずれかの時である。測定指示を送信する時期は、これらの時期のいずれか１つでもよいし、いずれか２つ以上の任意の組合せでもよいし、全部でもよい。これらの時期からUE１３０とeNB１１０の主セルとの間に信号が流れるので、これらの時期にタイマー１２２１の計時を開始することにより、信号の流れ始めから一定時間だけ、UE１３０はeNB１１０の指示に従って、副セル候補の周波数帯の受信品質を測定し、Measurement ReportをeNB１１０に送信し、場合によっては副セルを追加する。したがって、副セル追加の必要性が高いと考えられる時期に限って、UE１３０はeNB１１０の指示に従って、副セル候補の周波数帯の受信品質を測定し、Measurement ReportをeNB１１０に送信し、場合によっては副セルを追加する。

第２の実施の形態
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局（eNB）１１０の構成を示すブロック図である。第２の実施の形態に係るeNB１１０の構成は第１の実施の形態のそれとほぼ同じであるが、各セルの制御部１２２は、さらに副セル候補判断部１２３２と通信タイプ判断部１２３４を有する。第２の実施の形態に係るUEは、第１の実施の形態のUE１３０と同じでよい。第２の実施の形態の動作は第１の実施の形態の動作と基本的には同じであるが、以下、相違点を詳しく説明する。

副セル候補判断部１２３２と通信タイプ判断部１２３４は、制御部１２２がコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。通信開始検知部１２２０がUEからの無線通信の開始（すなわち通信開始検知部１２２０が設けられたセルとUE１３０との無線通信の開始）を検知すると、副セル候補判断部１２３２は、UE１３０にとっての副セルとなりうるeNB１１０が管理している副セル候補があるか否かを判断する。通信開始検知部１２２０がUEからの無線通信の開始を検知すると、通信タイプ判断部１２３４は、無線通信が音声通話のためであるか否かを判断する。

各セルの制御部１２２は、副セル候補があると副セル候補判断部１２３２が判断する場合、かつ無線通信が音声通話のためではないと通信タイプ判断部１２３４が判断する場合に、タイマー１２２１を起動し、その直後に測定指示部１２２２を作動させる。したがって、副セル候補があると副セル候補判断部１２３２が判断する場合、かつ無線通信が音声通話のためではないと通信タイプ判断部１２３４が判断する場合に、測定指示部１２２２は、測定指示であるRRC Connection ReconfigurationメッセージをUE１３０に送信する。副セル候補がないと副セル候補判断部１２３２が判断する場合に、測定指示部１２２２は測定指示を送信しない。また、無線通信が音声通話のためであると通信タイプ判断部１２３４が判断する場合に、測定指示部１２２２は測定指示を送信しない。

第２の実施の形態の動作は第１の実施の形態の動作と基本的には同じであるため、第２の実施の形態も第１の実施の形態と同様の効果を奏する。さらに、この実施の形態においては、eNB１１０は、UE１３０とeNB１１０との無線通信の開始のとき、UE１３０にとっての副セル候補がないと判断される場合に、測定指示を送信しない。UE１３０は、測定指示を受信すると、副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定するが、測定指示を受信しなければ、副セル候補の周波数帯の受信品質を測定しない。したがって、UE１３０のスループットをさらに向上させ電力消費量を削減することができる。特に、UE１３０にとっての副セル候補がないと分かっている場合に、eNB１１０が測定指示を送信しないことで、eNB１１０もUE１３０も無駄な工程を行わずに済む。

さらに、この実施の形態においては、eNB１１０は、UE１３０とeNB１１０との無線通信の開始のとき、無線通信が音声通話のためであると判断される場合に、測定指示を送信しない。UE１３０は、測定指示を受信すると、副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定するが、測定指示を受信しなければ、副セル候補の周波数帯の受信品質を測定しない。したがって、UE１３０のスループットをさらに向上させ電力消費量を削減することができる。音声通話のときには、一般に高い通信速度は必要ではないので、キャリアアグリゲーションの必要性は乏しく、副セルを追加する必要性も乏しい。無線通信が音声通話のためであると分かっている場合に、eNB１１０が測定指示を送信しないことで、eNB１１０もUE１３０も無駄な工程を行わずに済む。

この実施の形態においては、eNB１１０からUE１３０に測定指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージが送信されないことがあり、その場合にはUE１３０は測定ギャップを起動しない。しかし、3GPP TS 36.331 V11.0.0のSec. 5.5.4.6aに記載されたEvent A6の場合、UEは測定ギャップを使用せずに、副セル候補の周波数帯の受信品質を測定することができる。この結果、UEは副セルを追加することができる。

通信開始検知部１２２０がUE１３０とeNB１１０との無線通信の開始を検知する時期は、第１の実施の形態と同様に、ユーザ装置から無線通信の発信の時、UEへの無線通信の着信の時、UEの無線基地局への再接続の時、UEの間欠受信状態から非間欠受信状態への遷移時、および他のeNBからこのeNB１１０へのハンドオーバの時の少なくともいずれかの時である。この時に、副セル候補判断部１２３２は、UE１３０にとっての副セルとなりうるeNB１１０が管理している副セル候補があるか否かを判断し、通信タイプ判断部１２３４は、無線通信が音声通話のためであるか否かを判断する。但し、副セル候補判断部１２３２は、他のeNBからこのeNB１１０へのハンドオーバの時だけに、UE１３０にとっての副セルとなりうるeNB１１０が管理している副セル候補があるか否かを判断し、測定指示部１２２２の動作を判断結果に依存させてもよい。

第２の実施の形態では、eNB１１０の各セルの制御部１２２は副セル候補判断部１２３２と通信タイプ判断部１２３４を備えるが、本発明は第２の実施の形態に限定されず、各セルの制御部１２２は副セル候補判断部１２３２または通信タイプ判断部１２３４を除外してもよい。通信タイプ判断部１２３４が除外される場合には、副セル候補があると副セル候補判断部１２３２が判断する場合に、測定指示部１２２２は、測定指示であるRRC Connection ReconfigurationメッセージをUE１３０に送信し、副セル候補がないと副セル候補判断部１２３２が判断する場合に、測定指示部１２２２は測定指示を送信しない。また、副セル候補判断部１２３２が除外される場合には、無線通信が音声通話のためではないと通信タイプ判断部１２３４が判断する場合に、測定指示部１２２２は、測定指示であるRRC Connection ReconfigurationメッセージをUE１３０に送信し、無線通信が音声通話のためであると通信タイプ判断部１２３４が判断する場合に、測定指示部１２２２は測定指示を送信しない。

第３の実施の形態
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る無線基地局（eNB）１１０の構成を示すブロック図である。第３の実施の形態に係るeNB１１０の構成は第２の実施の形態のそれとほぼ同じであるが、各セルの制御部１２２は、測定停止指示部１２３０を有していない。第３の実施の形態に係るUEは、第１の実施の形態のUE１３０と同じでよいが、測定停止指示受信部１３６８は不要である。

第３の実施の形態の動作は第２の実施の形態の動作と基本的には同じであるが、eNB１１０は、eNB１１０は、測定指示の送信から一定時間経過しても、UE１３０に、副セル候補の周波数帯の受信品質の測定の停止を指示する測定停止指示を送信しない。したがって、一旦、測定指示を受信すると、UE１３０はeNB１１０の指示に従って、長期間にわたって、副セル候補の周波数帯の受信品質を測定することを繰り返し、Measurement ReportをeNB１１０に送信することを繰り返す。

しかしながら、この実施の形態においては、eNB１１０は、UE１３０とeNB１１０との無線通信の開始のとき、UE１３０にとっての副セル候補がないと判断される場合に、測定指示を送信しない。UE１３０は、測定指示を受信すると、副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定するが、測定指示を受信しなければ、副セル候補の周波数帯の受信品質を測定しない。したがって、UE１３０のスループットをさらに向上させ電力消費量を削減することができる。特に、UE１３０にとっての副セル候補がないと分かっている場合に、eNB１１０が測定指示を送信しないことで、eNB１１０もUE１３０も無駄な工程を行わずに済む。

さらに、この実施の形態においては、eNB１１０は、UE１３０とeNB１１０との無線通信の開始のとき、無線通信が音声通話のためであると判断される場合に、測定指示を送信しない。UE１３０は、測定指示を受信すると、副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定するが、測定指示を受信しなければ、副セル候補の周波数帯の受信品質を測定しない。したがって、UE１３０のスループットをさらに向上させ電力消費量を削減することができる。音声通話のときには、一般に高い通信速度は必要ではないので、キャリアアグリゲーションの必要性は乏しく、副セルを追加する必要性も乏しい。無線通信が音声通話のためであると分かっている場合に、eNB１１０が測定指示を送信しないことで、eNB１１０もUE１３０も無駄な工程を行わずに済む。

この実施の形態においては、eNB１１０からUE１３０に測定指示であるRRC Connection Reconfigurationメッセージが送信されないことがあり、その場合にはUE１３０は測定ギャップを起動しない。しかし、3GPP TS 36.331 V11.0.0のSec. 5.5.4.6aに記載されたEvent A6の場合、UEは測定ギャップを使用せずに、副セル候補の周波数帯の受信品質を測定することができる。この結果、UEは副セルを追加することができる。

通信開始検知部１２２０がUE１３０とeNB１１０との無線通信の開始を検知する時期は、第１の実施の形態と同様に、ユーザ装置から無線通信の発信の時、UEへの無線通信の着信の時、UEの無線基地局への再接続の時、UEの間欠受信状態から非間欠受信状態への遷移時、および他のeNBからこのeNB１１０へのハンドオーバの時の少なくともいずれかの時である。この時に、副セル候補判断部１２３２は、UE１３０にとっての副セルとなりうるeNB１１０が管理している副セル候補があるか否かを判断し、通信タイプ判断部１２３４は、無線通信が音声通話のためであるか否かを判断する。但し、副セル候補判断部１２３２は、他のeNBからこのeNB１１０へのハンドオーバの時だけに、UE１３０にとっての副セルとなりうるeNB１１０が管理している副セル候補があるか否かを判断し、測定指示部１２２２の動作を判断結果に依存させてもよい。

第３の実施の形態では、eNB１１０の各セルの制御部１２２は副セル候補判断部１２３２と通信タイプ判断部１２３４を備えるが、本発明は第３の実施の形態に限定されず、各セルの制御部１２２は副セル候補判断部１２３２または通信タイプ判断部１２３４を除外してもよい。通信タイプ判断部１２３４が除外される場合には、副セル候補があると副セル候補判断部１２３２が判断する場合に、測定指示部１２２２は、測定指示であるRRC Connection ReconfigurationメッセージをUE１３０に送信し、副セル候補がないと副セル候補判断部１２３２が判断する場合に、測定指示部１２２２は測定指示を送信しない。また、副セル候補判断部１２３２が除外される場合には、無線通信が音声通話のためではないと通信タイプ判断部１２３４が判断する場合に、測定指示部１２２２は、測定指示であるRRC Connection ReconfigurationメッセージをUE１３０に送信し、無線通信が音声通話のためであると通信タイプ判断部１２３４が判断する場合に、測定指示部１２２２は測定指示を送信しない。

他の変形
eNB１１０およびUE１３０において、ＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばFPGA（Field Programmable Gate Array），DSP（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。

eNB１１０におけるSCellを追加すべきかの判断は、UEから報告された受信品質に加えて、eNB１１０のハードウェアリソースの量、各周波数帯の使用状況、または予め設定されたキャリアアグリゲーションにおけるセル追加の動作基準に基づいてもよい。

上記の実施の形態においては、各セルの制御部１１２に各種の機能が設けられている。これらの機能は、実施の形態とは異なる方式でこれらの制御部に配置されてもよいし、これらの機能の一部がさらに他の制御部に配置されてもよい。

１１０ eNB（無線基地局）、１１４ 無線送信部、１１５ 無線受信部、１１６ 基地局間通信インターフェース、１２２ 制御部、１２２０ 通信開始検知部、１２２１ タイマー、１２２２ 測定指示部、１２２４ 報告受信部、１２２６ 副セル追加指示部、１２２８ 周波数帯変更指示部、１２３０ 測定停止指示部、１２３２ 副セル候補判断部、１２３４ 通信タイプ判断部、１３０ ユーザ装置（UE）、１３２ 無線送信部、１３４ 無線受信部、１３６ 制御部、１３６０ 測定指示受信部、１３６４ 受信品質測定部、１３６６ 報告送信部、１３６８ 測定停止指示受信部、１３６９ 副セル追加指示受信部、１３７０ 副セル追加部。

Claims (17)

1. 無線基地局と、前記無線基地局と無線通信するユーザ装置とを備え、
   前記無線基地局は、
   前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置に、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を送信する測定指示部と、
   前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信する報告受信部と、
   前記報告受信部で受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信する副セル追加指示部と、
   前記測定指示の送信から一定時間経過すると、前記ユーザ装置に、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定の停止を指示する測定停止指示を送信する測定停止指示部とを備え、
   前記ユーザ装置は、
   前記無線基地局から前記測定指示を受信する測定指示受信部と、
   前記測定指示受信部が前記測定指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定する受信品質測定部と、
   前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、前記無線基地局に繰り返し送信する報告送信部と、
   前記無線基地局から前記測定停止指示を受信する測定停止指示受信部とを備え、
   前記測定停止指示受信部が前記測定停止指示を受信すると、前記受信品質測定部は前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定を停止することを特徴とする
   無線通信システム。
2. 前記無線基地局の前記測定指示部は、
   前記ユーザ装置から無線通信の発信の時、前記ユーザ装置への無線通信の着信の時、前記ユーザ装置の前記無線基地局への再接続の時、前記ユーザ装置の間欠受信状態から非間欠受信状態への遷移時、および他の無線基地局から前記無線基地局へのハンドオーバの時の少なくともいずれかの時に、前記測定指示を送信し、
   前記無線基地局の前記測定停止指示部は、
   前記ユーザ装置から無線通信の発信の時、前記ユーザ装置への無線通信の着信の時、前記ユーザ装置の前記無線基地局への再接続の時、前記ユーザ装置の間欠受信状態から非間欠受信状態への遷移時、および他の無線基地局から前記無線基地局へのハンドオーバの時の少なくともいずれかの時から一定時間経過すると、前記ユーザ装置に、前記測定停止指示を送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記無線基地局は、
   前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補があるか否かを判断する副セル候補判断部をさらに備え、
   前記副セル候補があると前記副セル候補判断部が判断する場合に、前記無線基地局の前記測定指示部は、前記測定指示を送信し、前記副セル候補がないと前記副セル候補判断部が判断する場合に、前記無線基地局の前記測定指示部は、前記測定指示を送信しないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記無線基地局は、
   前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記無線通信が音声通話のためであるか否かを判断する通信タイプ判断部をさらに備え、
   前記無線通信が音声通話のためではないと前記通信タイプ判断部が判断する場合に、前記無線基地局の前記測定指示部は、前記測定指示を送信し、前記無線通信が音声通話のためであると前記通信タイプ判断部が判断する場合に、前記無線基地局の前記測定指示部は、前記測定指示を送信しないことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
5. 無線基地局と、前記無線基地局と無線通信するユーザ装置とを備え、
   前記無線基地局は、
   前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補があるか否かを判断する副セル候補判断部と、
   前記副セル候補があると前記副セル候補判断部が判断する場合に、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、前記ユーザ装置に送信し、前記副セル候補がないと前記副セル候補判断部が判断する場合に、前記測定指示を送信しない測定指示部と、
   前記測定指示を受信した前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信する報告受信部と、
   前記報告受信部で受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信する副セル追加指示部とを備え、
   前記ユーザ装置は、
   前記無線基地局から前記測定指示を受信する測定指示受信部と、
   前記測定指示受信部が前記測定指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定する受信品質測定部と、
   前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、前記無線基地局に繰り返し送信する報告送信部とを備えることを特徴とする
   無線通信システム。
6. 前記無線基地局は、
   前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記無線通信が音声通話のためであるか否かを判断する通信タイプ判断部をさらに備え、
   前記無線通信が音声通話のためではないと前記通信タイプ判断部が判断する場合に、前記無線基地局の前記測定指示部は、前記測定指示を送信し、前記無線通信が音声通話のためであると前記通信タイプ判断部が判断する場合に、前記無線基地局の前記測定指示部は、前記測定指示を送信しないことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
7. 無線基地局と、前記無線基地局と無線通信するユーザ装置とを備え、
   前記無線基地局は、
   前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記無線通信が音声通話のためであるか否かを判断する通信タイプ判断部と、
   前記無線通信が音声通話のためではないと前記通信タイプ判断部が判断する場合に、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、前記ユーザ装置に送信し、前記無線通信が音声通話のためであると前記通信タイプ判断部が判断する場合に、前記測定指示を送信しない測定指示部と、
   前記測定指示を受信した前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信する報告受信部と、
   前記報告受信部で受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信する副セル追加指示部とを備え、
   前記ユーザ装置は、
   前記無線基地局から前記測定指示を受信する測定指示受信部と、
   前記測定指示受信部が前記測定指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定する受信品質測定部と、
   前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、前記無線基地局に繰り返し送信する報告送信部とを備えることを特徴とする
   無線通信システム。
8. ユーザ装置と無線通信する無線基地局であって、
   前記ユーザ装置との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置に、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を送信する測定指示部と、
   前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信する報告受信部と、
   前記報告受信部で受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信する副セル追加指示部と、
   前記測定指示の送信から一定時間経過すると、前記ユーザ装置に、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定の停止を指示する測定停止指示を送信する測定停止指示部とを備えることを特徴とする無線基地局。
9. 前記測定指示部は、
   前記ユーザ装置から無線通信の発信の時、前記ユーザ装置への無線通信の着信の時、前記ユーザ装置の前記無線基地局への再接続の時、前記ユーザ装置の間欠受信状態から非間欠受信状態への遷移時、および他の無線基地局から前記無線基地局へのハンドオーバの時の少なくともいずれかの時に、前記ユーザ装置に、前記測定停止指示を送信し、
   前記測定停止指示部は、
   前記ユーザ装置から無線通信の発信の時、前記ユーザ装置への無線通信の着信の時、前記ユーザ装置の前記無線基地局への再接続の時、前記ユーザ装置の間欠受信状態から非間欠受信状態への遷移時、および他の無線基地局から前記無線基地局へのハンドオーバの時の少なくともいずれかの時から一定時間経過すると、前記ユーザ装置に、前記測定停止指示を送信することを特徴とする請求項８に記載の無線基地局。
10. 前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補があるか否かを判断する副セル候補判断部をさらに備え、
    前記副セル候補があると前記副セル候補判断部が判断する場合に、前記測定指示部は、前記測定指示を送信し、前記副セル候補がないと前記副セル候補判断部が判断する場合に、前記無線基地局の前記測定指示部は、前記測定指示を送信しないことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の無線基地局。
11. ユーザ装置と無線通信する無線基地局であって、
    前記ユーザ装置との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補があるか否かを判断する副セル候補判断部と、
    前記副セル候補があると前記副セル候補判断部が判断する場合に、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、前記ユーザ装置に送信し、前記副セル候補がないと前記副セル候補判断部が判断する場合に、前記測定指示を送信しない測定指示部と、
    前記測定指示を受信した前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信する報告受信部と、
    前記報告受信部で受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信する副セル追加指示部とを備えることを特徴とする無線基地局。
12. ユーザ装置と無線通信する無線基地局であって、
    前記ユーザ装置との無線通信の開始のとき、前記無線通信が音声通話のためであるか否かを判断する通信タイプ判断部と、
    前記無線通信が音声通話のためではないと前記通信タイプ判断部が判断する場合に、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、前記ユーザ装置に送信し、前記無線通信が音声通話のためであると前記通信タイプ判断部が判断する場合に、前記測定指示を送信しない測定指示部と、
    前記測定指示を受信した前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信する報告受信部と、
    前記報告受信部で受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信する副セル追加指示部とを備えることを特徴とする無線基地局。
    
13. 無線基地局と、前記無線基地局と無線通信するユーザ装置とで実行される無線通信方法であって、
    前記無線基地局にて、
    前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置に、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を送信することと、
    前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信することと、
    前記受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信することと、
    前記測定指示の送信から一定時間経過すると、前記ユーザ装置に、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定の停止を指示する測定停止指示を送信することとを備え、
    前記ユーザ装置にて、
    前記無線基地局から前記測定指示を受信することと、
    前記測定指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定することと、
    前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、前記無線基地局に繰り返し送信することと、
    前記無線基地局から前記測定停止指示を受信することと、
    前記測定停止指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定を停止することとを備えることを特徴とする
    無線通信方法。
14. 前記ユーザ装置から無線通信の発信の時、前記ユーザ装置への無線通信の着信の時、前記ユーザ装置の前記無線基地局への再接続の時、前記ユーザ装置の間欠受信状態から非間欠受信状態への遷移時、および他の無線基地局から前記無線基地局へのハンドオーバの時の少なくともいずれかの時に、前記無線基地局にて、前記ユーザ装置に、前記測定指示を送信し、
    前記ユーザ装置から無線通信の発信の時、前記ユーザ装置への無線通信の着信の時、前記ユーザ装置の前記無線基地局への再接続の時、前記ユーザ装置の間欠受信状態から非間欠受信状態への遷移時、および他の無線基地局から前記無線基地局へのハンドオーバの時の少なくともいずれかの時から一定時間経過すると、前記無線基地局にて、前記ユーザ装置に、前記測定停止指示を送信することを特徴とする請求項１３に記載の無線通信方法。
15. 前記無線基地局にて、
    前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補があるか否かを判断することをさらに備え、
    前記副セル候補があると判断される場合に、前記測定指示を送信し、前記副セル候補がないと判断される場合に、前記測定指示を送信しないことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の無線通信方法。
16. 無線基地局と、前記無線基地局と無線通信するユーザ装置とで実行される無線通信方法であって、
    前記無線基地局にて、
    前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補があるか否かを判断することと、
    前記副セル候補があると判断される場合に、前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、前記ユーザ装置に送信し、前記副セル候補がないと判断される場合に、前記測定指示を送信しないことと、
    前記測定指示を受信した前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信することと、
    前記受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信することとを備え、
    前記ユーザ装置にて、
    前記無線基地局から前記測定指示を受信することと、
    前記測定指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定することと、
    前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、前記無線基地局に繰り返し送信することとを備えることを特徴とする、
    無線通信方法。
17. 無線基地局と、前記無線基地局と無線通信するユーザ装置とで実行される無線通信方法であって、
    前記無線基地局にて、
    前記ユーザ装置と前記無線基地局との無線通信の開始のとき、前記無線通信が音声通話のためであるか否かを判断することと、
    前記無線通信が音声通話のためではないと判断される場合に、前記ユーザ装置にとっての副セルとなりうる前記無線基地局が管理している副セル候補の周波数帯の受信品質の測定指示を、前記ユーザ装置に送信し、前記無線通信が音声通話のためであると判断される場合に、前記測定指示を送信しないことと、
    前記測定指示を受信した前記ユーザ装置から前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、繰り返し受信することと、
    前記受信された報告に基づいて、前記ユーザ装置に、副セル追加の指示を送信することとを備え、
    前記ユーザ装置にて、
    前記無線基地局から前記測定指示を受信することと、
    前記測定指示を受信すると、前記副セル候補の周波数帯の受信品質を繰り返し測定することと、
    前記副セル候補の周波数帯の受信品質の測定結果に関する報告を、前記無線基地局に繰り返し送信することとを備えることを特徴とする
    無線通信方法。

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