JP5937629B2 - デュアルコネクティビティ設定方法、移動局装置、及び基地局装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信の分野に関し、特にデュアルコネクティビティ（Dual Connectivity）設定技術に関する。

３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）標準化仕様において、複数のコンポーネントキャリアコンポーネントキャリア（ＣＣ）を束ねて通信を行うキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）が規定されている。

ＬＴＥ（Long Term Evolution）リリース１０までのキャリアアグリゲーションでは、ひとつのｅＮＢ（evolved NodeB：基地局）内で運用される複数のコンポーネントキャリアを用いて同時通信を行うことで、スループットを向上させている。

リリース１２では、ｅＮＢ内のキャリアアグリゲーションを拡張し、異なるｅＮＢで運用されているコンポーネントキャリアを用いて同時通信を行う"Dual Connectivity"が検討されている（たとえば、非特許文献１参照）。"Dual Connectivity"は、基地局間キャリアアグリゲーション（Inter-eNB Carrier Aggregation）に相当し、スループットのさらなる向上が期待される。

たとえば、すべてのコンポーネントキャリアを単一のｅＮＢ内に収容することができない場合にリリース１０と同程度のスループットを実現するには、Dual Connectivityが有用である。

ｅＮＢ内キャリアアグリゲーションにおいて、キャリアアグリゲーション中の移動局（ＵＥ：User Equipment）は、セカンダリセル（Secondary Cell; SCell）に関する報知情報を、一般的にはプライマリセル（Primary Cell:PCell）からＲＲＣ（無線リソース制御）個別信号で取得する。ＲＲＣ信号に含まれるSCell報知情報は、キャリアアグリゲーション中のＵＥ、すなわち"RRC_CONNECTED"状態のＵＥがSCellでデータ送受信を行うための必要最低限の情報である。逆に言うと、キャリアアグリゲーション中に不要な情報（アイドル状態で用いられる情報など）は、ＲＲＣ個別信号には含まれない。

SCell報知情報をＲＲＣ個別信号で取得することによって、ＵＥはSCell上のPDCCH Common Search Space（物理下り制御チャネル共通サーチスペース）をブラインドデコーディングする必要がない。この仕組みは、ＵＥの処理の負荷と消費電力を低減できる。

なお、PCellの報知情報は、キャリアアグリゲーションが設定されていない場合と同様の方法でＵＥで取得される。すなわち、セルサーチ後に最初に読まれるマスター情報ブロック（ＭＩＢ：Master Information Block）は、ＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel：物理報知チャネル）で取得され、その他のシステム情報はＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel：物理下り共有制御チャネル）で取得される。ＭＩＢの中にはシステムフレーム番号（ＳＦＮ）が含まれている。

図１（Ａ）に示すように、同一のｅＮＢ内でのキャリアアグリゲーションの場合は、コンポーネントキャリア（ＣＣ）はＳＦＮ同期しているため、セル間でＳＦＮがそろっている。ＵＥ２０は、ＣＣ＃１を運用するPCellのＰＢＣＨを受信すればSCellのＳＦＮがわかるので、SCellのＰＢＣＨを受信する必要はない。

3GPP TR36.842

図１（Ｂ）に示すように、Dual Connectivityでは、ＵＥは異なる基地局（たとえばマスター基地局（MeNB）とセカンダリ基地局（SeNB））と同時にデータ通信を行う。この場合、ｅＮＢ間がＧＰＳなどで局間同期しない限り、ＳＦＮは合わない。

局間同期を行わない場合に、ＵＥがｅＮＢ内キャリアアグリゲーションと同様に、SeNB３０配下のScell（SＣＣ：Secondary CC）の報知情報（ＰＢＣＨ）を受信せずに個別のＲＲＣシグナリングメッセージだけを受信する構成にすると、ＵＥはSeNBのＳＦＮを知ることができない。

他方、個別のＲＲＣシグナリングを用いずにＵＥがSeNB３０の報知情報（ＰＤＳＣＨ）を受信するように構成すると、ＵＥの処理負荷が増え、消費電力が増大する。

そこで、Dual Connectivityあるいは基地局間キャリアアグリゲーション（Inter-eNB CA）の設定時及び／又は運用中に、ＵＥの処理負担の増大を抑制しつつ基地局間での同期を実現する手法及び構成を提供することを課題とする。

本発明の第１の態様では、第１の基地局と、第２の基地局と、前記第１の基地局に接続される移動局とを含む移動通信システムにおけるデュアルコネクティビティ設定方法において、
前記第１の基地局は、前記第２の基地局に関して無線フレーム同期を行うための情報を除く第１報知情報を個別の無線リソース制御信号で前記移動局に通知し、
前記移動局は、前記個別の無線リソース制御信号で通知された情報に従って、前記無線フレーム同期を行うための情報を、前記第２の基地局の第１セルの物理報知チャネルで受信する、
ことを特徴とする。

本発明の第２の態様では、移動局装置を提供する。移動局装置は、
接続中の第１の基地局から、デュアルコネクティビティの対象となる第２の基地局に関して無線フレーム同期を行うための情報を除く報知信号を含む個別の無線リソース制御信号を受信する無線通信部と、
前記無線リソース制御信号で通知された情報に従って、前記無線通信部に前記第２の基地局の第１セルの物理報知チャネルで前記無線フレーム同期を行うための情報を受信させる制御部と、
を有する。

本発明の第３の態様では、移動通信システムにおいて移動局装置と通信する基地局装置を提供する。基地局装置は、
前記移動局装置のためにデュアルコネクティビティを設定する無線リソース制御管理部と、
前記デュアルコネクティビティの設定に基づいて、前記移動局装置に、個別の無線リソース制御信号を送信する無線通信部と、
を有し、
前記個別の無線リソース制御信号は、前記デュアルコネクティビティの対象となる第２の基地局のセルについて、無線フレーム同期を行うための情報以外の報知情報を含む。

上記手法と構成により、Dual Connectivity （あるいはInter-eNB CA）の際に、ＵＥの処理負担の増大を抑制しつつ基地局間での同期を実現することができる。

従来の基地局内キャリアアグリゲーションでの報知情報の通知を、そのままDual Connectivity（Inter-eNB CA）に用いた場合に生じる課題を説明するための図である。 実施形態のDual Connectivity（Inter-eNB CA）設定時及び運用中の報知情報の取得を説明するための図である。 実施形態のDual Connectivity（Inter-eNB CA）設定時及び運用中の報知情報の取得方法を示すフローチャートである。 実施形態の基地局装置の概略構成図である。 実施形態の移動局装置の概略構成図である。

図２は、実施形態におけるDual Connectivity（Inter-eNB CA）設定時及び運用中の報知情報の取得方式を示す概略図である。

図２において、ＵＥ１０はマスター基地局（MeNB）２０とPCell５２で通信していたとする。MeNB２０は、たとえばマクロ基地局である。この状態で、ＵＥ１０に対する、あるいはＵＥ１０からのデータが増大して、さらなるＣＣが必要になったとする。MeNB２０は、MeNB２０で運用するコンポーネントキャリア（ＣＣ）だけでデータを収容可能な場合は、ｅＮＢ内キャリアアグリゲーションを設定し、たとえばScell５２を設定する。

MeNB２０内のＣＣだけではリソースが不足する場合、MeNB２０はDual Connectivityを設定し、セカンダリ基地局（SeNB）３０が運用するＣＣ（セル）６１及びＣＣ（セル）６２を、SCellとして追加する。SeNB３０は、たとえばピコｅＮＢなどのスモール基地局である。

SeNB３０の第１セル６１と第２セル６２は、ＵＥ１０から見るとともにSCellである。ただし、SeNB３０の管轄エリア内だけに着目した場合、第１セル６１は制御信号を送信する主要セル（PCell）として機能する。この意味で、SeNB３０の第１セル６１を「PCell相当のセル」と称することができる。

Dual Connectivityが設定されると、MeNB２０はPCell５１にて、SCellの追加をＲＲＣ個別信号でＵＥに通知する（矢印(1)）。図２では、Dual Connectivity設定時のセルの追加を例示しているが、Dual Connectivity運用中にセルの追加・削除などの変更がある場合もセルの設定変更をＲＲＣ個別信号でＵＥに通知する。なお、ＲＲＣシグナリングに先立って、MeNB２０とSeNB３０との間にSeNB追加の合意手続きが行われてもよい。

Dual Connectivityの設定あるいは運用時にＵＥ１０に送信されるＲＲＣ個別信号の内容は以下のとおりである。
（ａ）MeNB２０のSCell５２もキャリアアグリゲーションの対象にする場合は、SCell５２の報知情報（ＳＩＢ：System Information Block）；
（ｂ）SeNB３０の第１セル（PCell相当のセル）６１の報知情報（ただしＭＩＢを除く）；および
（ｃ）SeNB３０の第２セル６２の報知情報。

SeNB３０の第１セル６１のマスター情報ブロック（ＭＩＢ）をＲＲＣシグナリングに含めない理由は、ＭＩＢに含まれるＳＦＮは、刻一刻と変化する動的なパラメータであるため、個別のシグナリングに適していないからである。

ＲＲＣ個別信号を受信したＵＥ１０は、ＲＲＣ信号に含まれるSeNB３０の第１セル６１の報知情報（ＭＩBを除く）に基づいてSeNB３０でセルサーチを行い、SeNB３０の第１セル６１のＰＢＣＨでＭＩＢを受信する（矢印(2)）。

ＵＥ１０は、ＭＩＢに含まれるＳＦＮを読み込んで、MeNB２０とSeNB３０との間の同期をとり、ランダムアクセス手順を開始する。SeNB３０との間の接続が確立されると、ＵＥ２０は、MeNB２０のセル（ＣＣ）５１、５２、及びSeNB３０のセル（ＣＣ）６１、６２を用いて同時に通信する。

なお、同じSeNB３０内のセル６１と６２は、ＳＦＮが合っていると考えられるので、第１セル６１のＳＦＮがわかれば、第２セル６２の物理報知チャネルでＭＩBを取得する必要はない。この意味で、ＲＲＣ個別信号に含まれるSeNB３０の第２セル６２の報知情報は、ＳＩＢと、ＳＦＮを除くＭＩＢであってもよい。

この方法により、ｅＮＢ（基地局）間で非同期のDual Connectivityにおいて、ＵＥ１０の処理負担を大きく増大させることなく、SeNB３０のＳＦＮを取得することができる。ＭＩＢは、ＰＤＳＣＨで送られてくるＳＩＢと異なり、固定的な報知情報リソースであるＰＢＣＨで送信されるため、ＰＤＣＣＨのブラインドデコーディングの処理負荷に影響しない。

図３は、実施形態の報知情報取得方法のフローチャートである。Dual Connectivity（Inter-eNB CA）の実施の際に（Ｓ１０１）、第１基地局であるMeNB２０は、ｅＮＢ間ＣＡの対象となる第２の基地局（SeNB）３０の第１セル６１と第２セル６２をSCellに追加する旨を、ＲＲＣ個別信号でＵＥ１０に通知する（Ｓ１０２）。このＲＲＣ個別信号にはSeNBの第１セル６１のＭＩＢ以外の報知信号が含まれている。なお、MeNB２０の第２セル５２をSCellとして追加する処理は従来のｅＮＢ内ＣＡと同様であるため、これについては説明を省略する。

ＵＥ１０は、ＲＲＣ個別信号を受信し、ＲＲＣ個別信号に含まれる報知情報に基づいてSeNB３０の第１セル６１のＰＢＣＨでＭＩＢを受信する（Ｓ１０３）。ＵＥ１０は、ＭＩＢ内のＳＦＮを読み込んでSeNB３０と同期し（Ｓ１０４）、Dual Connectivityの設定完了をMeNB２０に通知する（Ｓ１０５）。その後、ＵＥ１０はSeNB３０に対するランダムアクセス手続きを経て、MeNB２０のセル５１、５２、及びSeNB３０のセル６１、６２を用いて同時に通信を行う。

図４は、実施形態のMeNB（基地局装置）２０の概略構成図である。基地局装置２０は無線通信部２２と、バックホール通信部２３と、ＲＲＣ信号生成部２４と、物理報知信号生成部２５と、ＲＲＣ管理部２６を有する。

ＲＲＣ管理部２６はリソース（ＣＣ）を管理し、ＵＥ１０に対する、あるいはＵＥ１０からの大量のデータが発生した場合に、このＵＥ１０に対してDual Connectivityの開始を決定する。また、Dual Connectivity運用中にＣＣ状況が変化した場合に、セルの設定変更を決定する。ＲＲＣ管理部２６はSeNB３０のセルを含むSCell追加要求を生成し、追加要求をバックホール通信部２３からＣＡ対象のSeNB３０に送信する。

ＲＲＣ管理部２６でSeNB３０との間の合意が確立すると、ＲＲＣ信号生成部２４は、ＵＥ１０のための報知情報を含む個別のＲＲＣ信号を生成する。ＲＲＣ信号には、ＣＡの対象となるSeNB３０の第１セル６１の報知情報（ＭＩＢを除く）を含む。MeNB２０内のSCell５２も追加する場合は、SCell５２の報知情報も含める。生成されたＲＲＣ個別信号は、無線通信部２２から無線に送信される。

物理報知信号生成部２５は、MeNB２０のPCell５１のＰＢＣＨで送信される物理報知信号を生成する。この物理報知情報には、MeNB２０のＳＮＦを含むＭＩＢが含まれる。生成された物理報知信号は、無線通信部２２から無線に送信される。

図５は、実施形態の移動局装置（ＵＥ）１０の概略構成図である。移動局装置１０は、無線通信部１１と、ＲＲＣ信号処理部１２と、物理報知信号処理部１３と、制御部１４を有する。ＲＲＣ信号処理部１２は、無線通信部１１で受信したＲＲＣ個別信号を処理して報知情報（ＳＩＢ）を取り出す。ＲＲＣ個別信号の中に、Dual Connectivityの設定や変更（SeNB３０のSCellの設定・追加・変更を含む）情報が含まれている場合は、制御部１４は、ＲＲＣ個別信号中の報知情報に基づいて、無線通信部１１にセルサーチを行わせ、第２の基地局（SeNB）３０のＰＢＣＨを受信させる。報知信号処理部１３は、ＰＢＣＨ上の報知情報（ＭＩＢ）からＳＦＮを取り出して、制御部１４に渡す。制御部は第２の基地局(SeNB)３０と同期をとる。

上述した構成と手法により、Dual Connectivityの設定時や運用中に、ＵＥは処理負担の増大を抑制しつつ、新たに追加設定された基地局（SeNB）のＳＦＮを取得して、基地局間の同期をとることができる。

実施形態の構成及び手法は、Dual Connectivity設定時に基地局間同期をとるための一例であって、この例に限定されない。たとえば、上述した例で、MeNB２０はＲＲＣ個別信号にSeNB３０の第１セル６１のＭＩＢ全体を含めないで送信するが、ＳＦＮだけを除外して、その他のＭＩＢ情報をＲＲＣ個別信号に含めてもよい。この場合、ＵＥ１０は、SeNB３０は第１セル６１のＰＢＣＨ受信したＭＩＢから、ＳＦＮのみを取り出せばよい。

１０ 移動局装置（ＵＥ）
１１ 無線通信部
１２ ＲＲＣ信号処理部
１３ 物理報知信号処理部
１４ 制御部
２０ 基地局装置（ＭｅＮＢ；第１の基地局）
２２ 無線通信部
２４ ＲＲＣ信号生成部
２５ 物理報知信号生成部
２６ ＲＲＣ管理部
３０ ＳｅＮＢ（第２の基地局）

Claims (9)

1. 第１の基地局と、第２の基地局と、前記第１の基地局に接続される移動局とを含む移動通信システムにおけるデュアルコネクティビティ設定方法であって、
   前記第１の基地局は、前記第２の基地局に関して無線フレーム同期を行うための情報を除く第１報知情報を個別の無線リソース制御信号で前記移動局に通知し、
   前記移動局は、前記個別の無線リソース制御信号で通知された情報に従って、前記無線フレーム同期を行うための情報を、前記第２の基地局の第１セルの物理報知チャネルで受信する、
   デュアルコネクティビティ設定方法。
2. 前記無線フレーム同期を行うための情報は、前記第２の基地局の第１セルのマスター情報ブロックであり、
   前記移動局は、前記個別の無線リソース制御信号の受信後に、前記マスター情報ブロックを前記第２の基地局の前記第１セルの物理報知チャネルで受信してシステムフレーム番号を取り出す、
   請求項１に記載のデュアルコネクティビティ設定方法。
3. 前記無線フレーム同期を行うための情報は、前記第２の基地局の第１セルのシステムフレーム番号であり、
   前記移動局は、前記個別の無線リソース制御信号の受信後に、前記システムフレーム番号を前記第２の基地局の前記第１セルの物理報知チャネルで受信する、
   請求項１に記載のデュアルコネクティビティ設定方法。
4. 接続中の第１の基地局から、デュアルコネクティビティの対象となる第２の基地局に関して無線フレーム同期を行うための情報を除く報知信号を含む個別の無線リソース制御信号を受信する無線通信部と、
   前記無線リソース制御信号で通知された情報に従って、前記無線通信部に前記第２の基地局の第１セルの物理報知チャネルで前記無線フレーム同期を行うための情報を受信させる制御部と、
   を有する移動局装置。
5. 前記無線通信部は、前記第２の基地局の前記第１セルの前記物理報知チャネルでマスター情報ブロックを受信し、
   前記マスター情報ブロックから前記第２の基地局のシステムフレーム番号が取り出される請求項４に記載の移動局装置。
6. 前記無線通信部は、前記第２の基地局の前記第１セルの前記物理報知チャネルでシステムフレーム番号を受信することを特徴とする請求項４に記載の移動局装置。
7. 移動通信システムにおいて移動局装置と通信する基地局装置であって、
   前記移動局装置のためにデュアルコネクティビティを設定する無線リソース制御管理部と、
   前記デュアルコネクティビティの設定に基づいて、前記移動局装置に、個別の無線リソース制御信号を送信する無線通信部と、
   を有し、
   前記個別の無線リソース制御信号は、前記デュアルコネクティビティの対象となる第２の基地局のセルについて、無線フレーム同期を行うための情報以外の報知情報を含む基地局装置。
8. 前記個別の無線リソース制御信号は、前記第２の基地局の第１セルのマスター情報ブロックを除く報知情報を含む請求項７に記載の基地局装置。
9. 前記個別の無線リソース制御信号は、前記第２の基地局の第１セルのシステムフレーム番号を除く報知情報を含む請求項７に記載の基地局装置。

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