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WO2015125717A1 - 移動体通信システム、特定基地局、及びユーザ端末 - Google Patents

移動体通信システム、特定基地局、及びユーザ端末 Download PDF

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WO2015125717A1
WO2015125717A1 PCT/JP2015/054071 JP2015054071W WO2015125717A1 WO 2015125717 A1 WO2015125717 A1 WO 2015125717A1 JP 2015054071 W JP2015054071 W JP 2015054071W WO 2015125717 A1 WO2015125717 A1 WO 2015125717A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base station
mobile communication
user terminal
specific
mobile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2015/054071
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
憲由 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to EP15751452.2A priority Critical patent/EP3110194A4/en
Priority to JP2016504079A priority patent/JPWO2015125717A1/ja
Priority to US15/118,619 priority patent/US9991997B2/en
Publication of WO2015125717A1 publication Critical patent/WO2015125717A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0032—Distributed allocation, i.e. involving a plurality of allocating devices, each making partial allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H04W36/0027—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection for a plurality of data sessions of end-to-end connections, e.g. multi-call or multi-bearer end-to-end data connections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0055—Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H04W36/0072—Transmission or use of information for re-establishing the radio link of resource information of target access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/20—Interfaces between hierarchically similar devices between access points

Definitions

  • the present invention relates to a mobile communication system, a specific base station, and a user terminal that use a specific frequency band for mobile communication.
  • a specific frequency band shared by a plurality of mobile network operators or a plurality of communication systems is attracting attention.
  • Examples of such specific frequency bands include “unlicensed band” and “licensed shared band”.
  • the unlicensed band is a frequency band that can be used without a license.
  • a licensed shared band is a frequency band allocated for a user with one purpose (referred to as a “primary user of the frequency”), but may differ depending on geographical and technical conditions. This is a frequency band that can also be used by users who have the following objectives (referred to as “frequency secondary users”).
  • the above-mentioned specific frequency band is a frequency band that is not permitted to be used by the mobile network operator for the primary use of the frequency and cannot be occupied by a single mobile network operator, so the specific frequency band is used for mobile communication. There is a problem that it is difficult to do.
  • an object of the present invention is to provide a mobile communication system, a specific base station, and a user terminal that can use a specific frequency band for mobile communication.
  • a mobile communication system is a base station shared by a plurality of mobile network operators, and a user terminal in a specific frequency band shared by the plurality of mobile network operators or a plurality of communication systems
  • a specific base station that performs mobile communication with The specific base station performs backhaul communication with a general base station provided in each mobile communication network of the plurality of mobile network operators via an interface between base stations.
  • the specific base station according to the second feature is a base station shared by a plurality of mobile network operators and a user terminal in a specific frequency band shared by the plurality of mobile network operators or a plurality of communication systems.
  • Mobile communication includes a control unit that performs backhaul communication with a general base station provided in a mobile communication network of each of the plurality of mobile network operators via an interface between base stations.
  • a user terminal is a base station shared by a plurality of mobile network operators and performs mobile communication in a specific frequency band shared by the plurality of mobile network operators or a plurality of communication systems.
  • a base station that is provided in a mobile communication network of any of the plurality of mobile network operators, and a general base station that communicates with the specific base station via an interface between base stations; Are used in a mobile communication system.
  • the user terminal includes a control unit that performs communication of a double connection method in which communication with the general base station and communication with the specific base station are performed simultaneously.
  • the general base station is set as a master base station that establishes an RRC connection with the user terminal
  • the specific base station is set as a secondary base station that provides additional radio resources to the user terminal. To do.
  • LTE system which concerns on embodiment. It is a block diagram of UE which concerns on embodiment. It is a block diagram of eNB which concerns on embodiment. It is a protocol stack figure of the radio
  • a mobile communication system is a base station shared by a plurality of mobile network operators, and a user terminal in a specific frequency band shared by the plurality of mobile network operators or a plurality of communication systems.
  • a specific base station that performs mobile communication is provided.
  • the specific base station performs backhaul communication with a general base station provided in each mobile communication network of the plurality of mobile network operators via an interface between base stations.
  • the mobile communication system includes an interface controller provided outside the mobile communication network.
  • the interface controller establishes a communication path used as the interface between base stations between the interface controller and the mobile communication network.
  • the mobile communication network includes a gateway that functions as a connection point between the specific base station and the mobile communication network.
  • the specific base station when the specific frequency band cannot be used for the mobile communication, the specific base station shifts to a sleep mode in which at least the mobile communication is suspended, and the backhaul communication is also suspended in the sleep mode. .
  • the interface controller provided outside the specific base station or the mobile communication network sends a start notification indicating the start of the sleep mode or the release of the sleep mode via the interface between the base stations.
  • a release notification is sent to the general base station.
  • the release notification includes frequency information indicating a frequency band used for the mobile communication after the suspension mode is released.
  • the general base station manages a neighbor cell list including cell information of the specific base station and mode information regarding whether or not the specific base station is in the sleep mode.
  • the general base station updates the mode information included in the neighbor cell list in response to reception of the start notification or the cancellation notification.
  • the mobile communication system further includes a predetermined user terminal that supports a double connection method in which communication with the general base station and communication with the specific base station are performed simultaneously.
  • the general base station is a master base station that establishes an RRC connection with the user terminal in the dual connection scheme.
  • the specific base station is a secondary base station that provides additional radio resources to the user terminal in the dual connection scheme.
  • the predetermined user terminal in the RRC idle state performs cell reselection control in which the cell of the general base station is selected as the serving cell without selecting the cell of the specific base station as the serving cell.
  • the predetermined user terminal notifies the general base station or the specific base station of capability information indicating that the user terminal supports the double connection method.
  • a user terminal that supports the mobile communication using the specific frequency band notifies the general base station of capability information related to the specific frequency band.
  • the specific base station is a base station shared by a plurality of mobile network operators and moves with a user terminal in a specific frequency band shared by the plurality of mobile network operators or a plurality of communication systems. Perform body communication.
  • the specific base station includes a control unit that performs backhaul communication with a general base station provided in a mobile communication network of each of the plurality of mobile network operators via an interface between base stations.
  • the user terminal is a base station shared by a plurality of mobile network operators, and performs a mobile communication in a specific frequency band shared by the plurality of mobile network operators or a plurality of communication systems
  • the user terminal includes a control unit that performs communication of a double connection method in which communication with the general base station and communication with the specific base station are performed simultaneously.
  • the general base station is set as a master base station that establishes an RRC connection with the user terminal
  • the specific base station is set as a secondary base station that provides additional radio resources to the user terminal. To do.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an LTE system according to the embodiment.
  • the LTE system includes a UE (User Equipment) 100, an E-UTRAN (Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 10, and an EPC (Evolved Packet Core) 20.
  • UE User Equipment
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • EPC Evolved Packet Core
  • the UE 100 corresponds to a user terminal.
  • the UE 100 is a mobile communication device, and performs radio communication with a cell (serving cell).
  • the configuration of the UE 100 will be described later.
  • the E-UTRAN 10 corresponds to a radio access network.
  • the E-UTRAN 10 includes a plurality of eNBs (evolved Node-B) 200.
  • the eNB 200 corresponds to a base station.
  • the eNB 200 is connected to each other via the X2 interface. The configuration of the eNB 200 will be described later.
  • the eNB 200 manages one or a plurality of cells and performs radio communication with the UE 100 that has established a connection with the own cell.
  • the eNB 200 has a radio resource management (RRM) function, a user data routing function, a measurement control function for mobility control / scheduling, and the like.
  • RRM radio resource management
  • Cell is used as a term indicating a minimum unit of a radio communication area, and is also used as a term indicating a function of performing radio communication with the UE 100.
  • the EPC 20 corresponds to a core network.
  • the EPC 20 includes an MME (Mobility Management Entity) / S-GW (Serving-Gateway) 300.
  • the MME performs various mobility controls for the UE 100.
  • the SGW performs user data transfer control.
  • the MME / S-GW 300 is connected to the eNB 200 via the S1 interface.
  • the E-UTRAN 10 and the EPC 20 constitute an LTE system network (hereinafter referred to as “LTE network”).
  • LTE network corresponds to a mobile communication network.
  • FIG. 2 is a block diagram of the UE 100.
  • the UE 100 includes a plurality of antennas 101, a radio transceiver 110, a user interface 120, a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver 130, a battery 140, a memory 150, and a processor 160.
  • the memory 150 and the processor 160 constitute a control unit.
  • the UE 100 may not have the GNSS receiver 130.
  • the memory 150 may be integrated with the processor 160, and this set (that is, a chip set) may be used as the processor 160 '.
  • the antenna 101 and the wireless transceiver 110 are used for transmitting and receiving wireless signals.
  • the radio transceiver 110 converts the baseband signal (transmission signal) output from the processor 160 into a radio signal and transmits it from the antenna 101. Further, the radio transceiver 110 converts a radio signal received by the antenna 101 into a baseband signal (received signal) and outputs the baseband signal to the processor 160.
  • the user interface 120 is an interface with a user who owns the UE 100, and includes, for example, a display, a microphone, a speaker, and various buttons.
  • the user interface 120 receives an operation from the user and outputs a signal indicating the content of the operation to the processor 160.
  • the GNSS receiver 130 receives a GNSS signal and outputs the received signal to the processor 160 in order to obtain location information indicating the geographical location of the UE 100.
  • the battery 140 stores power to be supplied to each block of the UE 100.
  • the memory 150 stores a program executed by the processor 160 and information used for processing by the processor 160.
  • the processor 160 includes a baseband processor that modulates / demodulates and encodes / decodes a baseband signal, and a CPU (Central Processing Unit) that executes programs stored in the memory 150 and performs various processes. .
  • the processor 160 may further include a codec that performs encoding / decoding of an audio / video signal.
  • the processor 160 executes various processes and various communication protocols described later.
  • FIG. 3 is a block diagram of the eNB 200.
  • the eNB 200 includes a plurality of antennas 201, a radio transceiver 210, a network interface 220, a memory 230, and a processor 240.
  • the memory 230 and the processor 240 constitute a control unit. Further, the memory 230 may be integrated with the processor 240, and this set (that is, a chip set) may be used as the processor.
  • the antenna 201 and the wireless transceiver 210 are used for transmitting and receiving wireless signals.
  • the radio transceiver 210 converts the baseband signal (transmission signal) output from the processor 240 into a radio signal and transmits it from the antenna 201.
  • the radio transceiver 210 converts a radio signal received by the antenna 201 into a baseband signal (received signal) and outputs the baseband signal to the processor 240.
  • the network interface 220 is connected to the neighboring eNB 200 via the X2 interface and is connected to the MME / S-GW 300 via the S1 interface.
  • the network interface 220 is used for communication performed on the X2 interface and communication performed on the S1 interface.
  • the memory 230 stores a program executed by the processor 240 and information used for processing by the processor 240.
  • the processor 240 includes a baseband processor that performs modulation / demodulation and encoding / decoding of a baseband signal, and a CPU that executes a program stored in the memory 230 and performs various processes.
  • the processor 240 executes various processes and various communication protocols described later.
  • FIG. 4 is a protocol stack diagram of a radio interface in the LTE system. As shown in FIG. 4, the radio interface protocol is divided into the first to third layers of the OSI reference model, and the first layer is a physical (PHY) layer.
  • the second layer includes a MAC (Medium Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer.
  • the third layer includes an RRC (Radio Resource Control) layer.
  • the physical layer performs encoding / decoding, modulation / demodulation, antenna mapping / demapping, and resource mapping / demapping. Between the physical layer of UE100 and the physical layer of eNB200, user data and a control signal are transmitted via a physical channel.
  • the MAC layer performs priority control of data, retransmission processing by hybrid ARQ (HARQ), random access procedure at the time of establishing RRC connection, and the like.
  • HARQ hybrid ARQ
  • the MAC layer of the eNB 200 includes a scheduler that determines an uplink / downlink transport format (transport block size, modulation / coding scheme) and an allocation resource block to the UE 100.
  • the RLC layer transmits data to the RLC layer on the receiving side using the functions of the MAC layer and the physical layer. Between the RLC layer of the UE 100 and the RLC layer of the eNB 200, user data and control signals are transmitted via a logical channel.
  • the PDCP layer performs header compression / decompression and encryption / decryption.
  • the RRC layer is defined only in the control plane that handles control signals. Control signals (RRC messages) for various settings are transmitted between the RRC layer of the UE 100 and the RRC layer of the eNB 200.
  • the RRC layer controls the logical channel, the transport channel, and the physical channel according to establishment, re-establishment, and release of the radio bearer. If there is an RRC connection between the RRC of the UE 100 and the RRC of the eNB 200, the UE 100 is in an RRC connected state, otherwise the UE 100 is in an RRC idle state.
  • the NAS (Non-Access Stratum) layer located above the RRC layer performs session management and mobility management.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a radio frame used in the LTE system.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Multiple Access
  • the radio frame is composed of 10 subframes arranged in the time direction.
  • Each subframe is composed of two slots arranged in the time direction.
  • the length of each subframe is 1 ms, and the length of each slot is 0.5 ms.
  • Each subframe includes a plurality of resource blocks (RB) in the frequency direction and includes a plurality of symbols in the time direction.
  • Each resource block includes a plurality of subcarriers in the frequency direction.
  • a resource element is composed of one subcarrier and one symbol.
  • frequency resources are configured by resource blocks
  • time resources are configured by subframes (or slots).
  • the specific frequency band is used for LTE communication (mobile communication).
  • the specific frequency band is a frequency band shared by a plurality of mobile network operators or a plurality of communication systems.
  • the specific frequency band is a frequency band that cannot be occupied by one mobile network operator.
  • the licensed shared band is a frequency band allocated for primary users of the frequency, but is also a frequency band that can be used by secondary users depending on geographical and technical conditions. .
  • the specific frequency band is a licensed shared band
  • a user of TV broadcasting corresponds to a primary user
  • a user of LTE communication corresponds to a secondary user.
  • a primary user uses a specific frequency band for a use (purpose) for which a license is granted. That is, the primary user is defined to use the specific frequency band in preference to the secondary user.
  • the specific frequency band is a frequency band in which the primary use of the frequency by the LTE network operator (hereinafter referred to as “operator”) is not permitted and cannot be occupied by one operator.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an application scenario of the LTE system according to the embodiment.
  • the LTE system includes an LTE network 1A of operator A, an LTE network 1B of operator B, and an eNB 200-2.
  • the LTE network 1A includes an eNB 200-1A and an EPC 20A.
  • the LTE network 1B includes an eNB 200-1B and an EPC 20B.
  • the eNB 200-1 (200-1A and 200-1B) corresponds to a general base station.
  • the eNB 200-2 is an eNB 200 shared by a plurality of operators (operators A and B), and performs LTE communication with the UE 100 in a specific frequency band.
  • the eNB 200-2 corresponds to a specific base station.
  • the eNB 200-2 is operated by, for example, a company or organization independent of the operators A and B (so-called third party) or a joint company of the operators A and B (so-called joint venture). In the embodiment, it is assumed that the cell of the eNB 200-2 is adjacent to the cell of the eNB 200-1.
  • the eNB 200-2 performs backhaul communication with the eNB 200-1A provided in the LTE network 1A of the operator A via the inter-eNB interface 600A. Also, the eNB 200-2 performs backhaul communication with the eNB 200-1B provided in the LTE network 1B of the operator B via the inter-eNB interface 600B.
  • the inter-eNB interface 600 (600A and 600B) is, for example, an X2 interface.
  • the LTE system includes an interface controller 400 provided outside the LTE network 1 (1A and 1B).
  • the interface controller 400 establishes a communication path used as the inter-eNB interface 600 between the interface controller 400 and the LTE network 1.
  • the communication path is, for example, a VPN (Virtual Private Network).
  • the interface controller 400 is provided inside the eNB 200-2.
  • the interface controller 400 may be provided outside the eNB 200-2 and connected to the eNB 200-2.
  • the LTE network 1 includes a gateway 500 that functions as a connection point between the eNB 200-2 and the LTE network 1.
  • FIG. 6 illustrates a case where the gateway 500A in the LTE network 1A is provided outside the eNB 200-1A, and the gateway 500B in the LTE network 1B is provided inside the eNB 200-1B.
  • the eNB 200-2 performs LTE communication (single eNB communication) with one UE 100 by the eNB 200-2 alone.
  • the eNB 200-2 performs LTE communication (multiple eNB communication) with one UE 100 in cooperation with the eNB 200-1 using the inter-eNB interface 600.
  • the one UE 100 receives radio resource allocation from both the eNB 200-1 and the eNB 200-2.
  • Such multiple eNB communication is referred to as a dual connection system. Details of the double connection method will be described later.
  • the first scheduling method is a method in which a plurality of operators use the eNB 200-2 in a time division manner. For example, one subframe is assigned to one operator.
  • the eNB 200-2 notifies the LTE network 1 (eNB 200-1) of the operator of subframe information and / or frequency resource information that the operator can use per unit time.
  • the second scheduling method is a method of allocating different frequency resources for each operator while allowing a plurality of operators to use the eNB 200-2 at the same time. That is, the specific frequency band is frequency-divided by a plurality of operators.
  • the eNB 200-2 is provided with a MAC scheduler (unified MAC scheduler) shared by a plurality of operators.
  • the eNB 200-2 notifies the operator's LTE network 1 (eNB 200-1) of frequency resource information that the operator can use per unit time.
  • the specific frequency band can be used for LTE communication while a plurality of operators share the specific frequency band. Therefore, effective utilization of the specific frequency band can be achieved.
  • the sleep mode when the specific frequency band cannot be used for LTE communication, the eNB 200-2 transitions to at least a dormant mode for suspending LTE communication, and also suspends backhaul communication in the dormant mode. Such a backhaul dormant can reduce the traffic load of the backhaul.
  • the case where the specific frequency band cannot be used for LTE communication is, for example, a case where a primary user of the specific frequency band is detected around the eNB 200-2.
  • the eNB 200-1 Based on the measurement report from the UE 100 connected to the eNB 200-1, the eNB 200-1 detects the primary user and notifies the eNB 200-1 to that effect from the eNB 200-1.
  • a period during which LTE communication is not performed is set in the eNB 200-2, and the eNB 200-2 detects the primary user by performing carrier sense during the period.
  • FIG. 7 is a diagram showing operations related to the sleep mode.
  • the eNB 200-2 (or the interface controller 400) transmits a start notification indicating the start of the dormant mode or a release notification indicating the release of the dormant mode to the eNB 200-1 via the inter-eNB interface 600. (Step S11). Thereby, the eNB 200-1 can grasp the start / cancel of the sleep mode in the eNB 200-2.
  • the suspension mode release notification may include frequency information indicating a frequency band used for LTE communication after the suspension mode is released.
  • the eNB 200-1 manages a neighbor cell list (neighbor list) including cell information of the eNB 200-2 and mode information regarding whether or not the eNB 200-2 is in the dormant mode.
  • the eNB 200-1 updates the mode information included in the neighbor cell list in response to receiving the suspension mode start notification or cancellation notification (step S12). Thereby, the eNB 200-1 can appropriately manage the mode of the eNB 200-2.
  • the LTE system supports a double connection method.
  • the dual connection method is scheduled to be introduced after Release 12.
  • the double connection scheme since radio resources are allocated to the UE 100 from a plurality of eNBs 200, an improvement in throughput is expected.
  • the double connection scheme may be referred to as inter-eNB carrier aggregation (inter-eNB CA).
  • FIG. 8 is a diagram showing an outline of the double connection method.
  • a secondary eNB among the plurality of eNBs 200 provides the UE 100 with additional radio resources without establishing an RRC connection with the UE 100.
  • An Xn interface is set between the MeNB and SeNB. The Xn interface is an X2 interface or a new interface.
  • the UE 100 can perform carrier aggregation using N cells managed by the MeNB and M cells managed by the SeNB at the same time.
  • the group consisting of N cells managed by the MeNB is referred to as a master cell group (MCG).
  • MCG master cell group
  • SCG secondary cell group
  • setting the eNB 200-2 as a MeNB is prohibited.
  • setting the eNB 200-2 as a SeNB is allowed. That is, a dual connection method is assumed in which eNB 200-1 is set as a MeNB and eNB 200-2 is set as a SeNB. Further, the inter-eNB interface 600 is used as an Xn interface.
  • the UE 100 in the RRC connected state simultaneously performs communication with the eNB 200-1 (MeNB) and communication with the eNB 200-2 (SeNB) by the double connection method.
  • an appropriate double connection scheme can be realized by setting eNB 200-1 having high LTE communication reliability as MeNB instead of setting eNB 200-2 having low LTE communication reliability as MeNB. .
  • the UE 100 that has established an RRC connection with the eNB 200-1 indicates that the own UE 100 supports the above-described double connection method when the own UE 100 supports the above-described double connection method.
  • Information is notified to the eNB 200-1.
  • UE 100 includes first radio transceiver 110 corresponding to the frequency band of LTE network 1 and second radio transceiver corresponding to the specific frequency band. Wireless transmitter / receiver 110. Therefore, the UE 100 may notify the eNB 200-1 of capability information indicating that it has such two radio transceivers. Alternatively, the UE 100 may notify the eNB 200-1 of capability information regarding the specific frequency band when supporting LTE communication using the specific frequency band.
  • the eNB 200-1 that has received the capability information from the UE 100 determines whether to start communication with the UE 100 in the dual connection method in which the eNB 200-2 is set as the SeNB based on the received capability information.
  • the eNB 200-1 that has determined to start communication in the dual connection scheme transmits an SeNB addition request to the eNB 200-2.
  • the eNB 200-2 sets radio resources for the UE 100 and transmits an SeNB addition response to the eNB 200-1. As a result, communication using the double connection method is started.
  • the UE 100 that supports the double connection method establishes the RRC connection with the eNB 200-2 and then starts the double connection method
  • the UE 100 that supports the dual connection scheme does not select the cell of the eNB 200-2 as the serving cell (camping cell) in the RRC idle state, but selects the cell of the eNB 200-1 as the serving cell. Perform selection control. For example, the specific frequency band is set not to be evaluated for cell reselection by the UE 100 that supports the dual connection scheme.
  • the UE 100 that supports the dual connection scheme can be prohibited from selecting the cell of the eNB 200-2 as a serving cell in the RRC idle state. That is, the UE 100 that supports the dual connection scheme always selects the cell of the eNB 200-1 as the serving cell in the RRC idle state. Therefore, since the RRC connection with the eNB 200-1 is always established when the state transits to the RRC connected state, the communication of the double connection method can be smoothly started.
  • the specific frequency band is a licensed shared band.
  • the specific frequency band may be an ISM (Industry-Science-Medical) band such as a 2.4 GHz band, that is, an unlicensed band.
  • ISM Industry-Science-Medical
  • the LTE system is described as an example of the mobile communication system.
  • the present invention is not limited to the LTE system, and the present invention may be applied to a system other than the LTE system.
  • the present invention is useful in the field of wireless communication.

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Abstract

　ＬＴＥシステムは、複数のネットワークオペレータにより共用されるｅＮＢであって、かつ複数のネットワークオペレータに周波数の一次利用が許可されていない特定周波数帯においてＵＥとのＬＴＥ通信を行うｅＮＢ２００－２を備える。特定ｅＮＢ２００－２は、ｅＮＢ間インターフェイス６００を介して、複数のネットワークオペレータのそれぞれのＬＴＥネットワーク１に設けられたｅＮＢ２００－１とのバックホール通信を行う。

Description

移動体通信システム、特定基地局、及びユーザ端末
　本発明は、特定周波数帯を移動体通信に利用する移動体通信システム、特定基地局、及びユーザ端末に関する。
　移動体通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、急増するトラフィック需要に応えるべく、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）を高度化する仕様策定が進められている（例えば非特許文献１参照）。
　一方で、複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯が注目されている。そのような特定周波数帯としては、例えば、「アンライセンスドバンド」及び「ライセンスドシェアドバンド」が挙げられる。
　ここで、アンライセンスドバンドとは、免許不要で利用できる周波数帯である。ライセンスドシェアドバンドとは、一の目的を持つ利用者（「周波数の一次利用者」と称される）のために割り当てられている周波数帯ではあるものの、地理的条件・技術的条件によっては他の目的を持つ利用者（「周波数の二次利用者」と称される）も利用可能な周波数帯である。
　ここで、移動体通信システムにおいて急増するトラフィック需要に応えるための一手段として、上述した特定周波数帯を移動体通信に利用することが考えられる。
３ＧＰＰ技術仕様書「ＴＳ３６．３００　Ｖ１２．０．０」　２０１４年１月
　しかしながら、上述した特定周波数帯は、移動体ネットワークオペレータによる周波数の一次利用が許可されておらず、一の移動体ネットワークオペレータが占有できない周波数帯であるため、当該特定周波数帯を移動体通信に利用することが難しいという問題がある。
　そこで、本発明は、特定周波数帯を移動体通信に利用可能とする移動体通信システム、特定基地局、及びユーザ端末を提供することを目的とする。
　第１の特徴に係る移動体通信システムは、複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯においてユーザ端末との移動体通信を行う特定基地局を備える。前記特定基地局は、基地局間インターフェイスを介して、前記複数の移動体ネットワークオペレータのそれぞれの移動体通信ネットワークに設けられた一般基地局とのバックホール通信を行う。
　第２の特徴に係る特定基地局は、複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯においてユーザ端末との移動体通信を行う。前記特定基地局は、基地局間インターフェイスを介して、前記複数の移動体ネットワークオペレータのそれぞれの移動体通信ネットワークに設けられた一般基地局とのバックホール通信を行う制御部を備える。
　第３の特徴に係るユーザ端末は、複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯において移動体通信を行う特定基地局と、前記複数の移動体ネットワークオペレータの何れかの移動体通信ネットワークに設けられる基地局であって、基地局間インターフェイスを介して前記特定基地局との通信を行う一般基地局と、を備える移動体通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、前記一般基地局との通信及び前記特定基地局との通信を同時に行う二重接続方式の通信を行う制御部を備える。前記二重接続方式において、前記ユーザ端末とＲＲＣ接続を確立するマスタ基地局として前記一般基地局を設定し、追加的な無線リソースを前記ユーザ端末に提供するセカンダリ基地局として前記特定基地局を設定する。
実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 実施形態に係るＵＥのブロック図である。 実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 実施形態に係る無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 実施形態に係る無線フレームの構成図である。 実施形態に係るＬＴＥシステムの適用シナリオを示す図である。 実施形態に係る休止モードに関連する動作を示す図である。 実施形態に係る二重接続方式の概要を示す図である。
　［実施形態の概要］
　実施形態に係る移動体通信システムは、複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯においてユーザ端末との移動体通信を行う特定基地局を備える。前記特定基地局は、基地局間インターフェイスを介して、前記複数の移動体ネットワークオペレータのそれぞれの移動体通信ネットワークに設けられた一般基地局とのバックホール通信を行う。
　実施形態では、前記移動体通信システムは、前記移動体通信ネットワークの外部に設けられたインターフェイスコントローラを備える。前記インターフェイスコントローラは、該インターフェイスコントローラと前記前記移動体通信ネットワークとの間に、前記基地局間インターフェイスとして使用される通信路を確立する。
　実施形態では、前記移動体通信ネットワークは、前記特定基地局と前記移動体通信ネットワークとの接続点として機能するゲートウェイを有する。
　実施形態では、前記特定基地局は、前記特定周波数帯を前記移動体通信に利用できない場合に、少なくとも前記移動体通信を休止する休止モードに遷移し、前記休止モードにおいて前記バックホール通信も休止する。
　実施形態では、前記特定基地局、又は前記移動体通信ネットワークの外部に設けられたインターフェイスコントローラは、前記基地局間インターフェイスを介して、前記休止モードの開始を示す開始通知又は前記休止モードの解除を示す解除通知を前記一般基地局に送信する。
　実施形態では、前記解除通知は、前記休止モードの解除後に前記移動体通信に利用する周波数帯を示す周波数情報を含む。
　実施形態では、前記一般基地局は、前記特定基地局のセル情報と前記特定基地局が前記休止モードであるか否かに関するモード情報とを含む近隣セルリストを管理している。前記一般基地局は、前記開始通知又は前記解除通知の受信に応じて、前記近隣セルリストに含まれる前記モード情報を更新する。
　実施形態では、前記移動体通信システムは、前記一般基地局との通信及び前記特定基地局との通信を同時に行う二重接続方式をサポートする所定ユーザ端末をさらに有する。前記一般基地局は、前記二重接続方式において前記ユーザ端末とＲＲＣ接続を確立するマスタ基地局である。前記特定基地局は、前記二重接続方式において追加的な無線リソースを前記ユーザ端末に提供するセカンダリ基地局である。
　実施形態では、ＲＲＣアイドル状態の前記所定ユーザ端末は、前記特定基地局のセルをサービングセルとして選択せずに前記一般基地局のセルを前記サービングセルとして選択するセル再選択制御を行う。
　実施形態では、前記所定ユーザ端末は、自ユーザ端末が前記二重接続方式をサポートしていることを示す能力情報を前記一般基地局又は前記特定基地局に通知する。
　実施形態では、前記特定周波数帯を利用した前記移動体通信をサポートしているユーザ端末は、前記特定周波数帯に関する能力情報を前記一般基地局に通知する。
　実施形態に係る特定基地局は、複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯においてユーザ端末との移動体通信を行う。前記特定基地局は、基地局間インターフェイスを介して、前記複数の移動体ネットワークオペレータのそれぞれの移動体通信ネットワークに設けられた一般基地局とのバックホール通信を行う制御部を備える。
　実施形態に係るユーザ端末は、複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯において移動体通信を行う特定基地局と、前記複数の移動体ネットワークオペレータの何れかの移動体通信ネットワークに設けられる基地局であって、基地局間インターフェイスを介して前記特定基地局との通信を行う一般基地局と、を備える移動体通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、前記一般基地局との通信及び前記特定基地局との通信を同時に行う二重接続方式の通信を行う制御部を備える。前記二重接続方式において、前記ユーザ端末とＲＲＣ接続を確立するマスタ基地局として前記一般基地局を設定し、追加的な無線リソースを前記ユーザ端末に提供するセカンダリ基地局として前記特定基地局を設定する。
　［実施形態］
　以下において、３ＧＰＰ規格に基づく移動体通信システムであるＬＴＥシステムに本発明を適用する場合の実施形態を説明する。
　（ＬＴＥシステム）
　図１は、実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。
　図１に示すように、実施形態に係るＬＴＥシステムは、ＵＥ（Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００、Ｅ－ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ－ＵＭＴＳ　Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ　Ｒａｄｉｏ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０、及びＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）２０を備える。
　ＵＥ１００は、ユーザ端末に相当する。ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、セル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００の構成については後述する。
　Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０は、無線アクセスネットワークに相当する。Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｎｏｄｅ－Ｂ）２００を含む。ｅＮＢ２００は、基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。ｅＮＢ２００の構成については後述する。
　ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。ｅＮＢ２００は、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能、ユーザデータのルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能などを有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。
　ＥＰＣ２０は、コアネットワークに相当する。ＥＰＣ２０は、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ－ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ－Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御などを行う。ＳＧＷは、ユーザデータの転送制御を行う。ＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ３００は、Ｓ１インターフェイスを介してｅＮＢ２００と接続される。
　Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０により、ＬＴＥシステムのネットワーク（以下「ＬＴＥネットワーク」という）が構成される。ＬＴＥネットワークは、移動体通信ネットワークに相当する。
　図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、複数のアンテナ１０１、無線送受信機１１０、ユーザインターフェイス１２０、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０、バッテリ１４０、メモリ１５０、及びプロセッサ１６０を備える。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。
　アンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、アンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換してプロセッサ１６０に出力する。
　ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。
　メモリ１５０は、プロセッサ１６０により実行されるプログラム、及びプロセッサ１６０による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
　図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、複数のアンテナ２０１、無線送受信機２１０、ネットワークインターフェイス２２０、メモリ２３０、及びプロセッサ２４０を備える。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。また、メモリ２３０をプロセッサ２４０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサとしてもよい。
　アンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナ２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、アンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換してプロセッサ２４０に出力する。
　ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して近隣ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ３００と接続される。ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信に用いられる。
　メモリ２３０は、プロセッサ２４０により実行されるプログラム、及びプロセッサ２４０による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
　図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルの第１層乃至第３層に区分されており、第１層は物理（ＰＨＹ）層である。第２層は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、及びＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ　Ｄａｔａ　Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層を含む。第３層は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を含む。
　物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理層とｅＮＢ２００の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。
　ＭＡＣ層は、データの優先制御、ハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理、及びＲＲＣ接続確立時のランダムアクセス手順などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣ層とｅＮＢ２００のＭＡＣ層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣ層は、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式）及びＵＥ１００への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。
　ＲＬＣ層は、ＭＡＣ層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のＲＬＣ層に伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣ層とｅＮＢ２００のＲＬＣ層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。
　ＰＤＣＰ層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
　ＲＲＣ層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣ層とｅＮＢ２００のＲＲＣ層との間では、各種設定のための制御信号（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣ層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続がある場合、ＵＥ１００はＲＲＣコネクティッド状態であり、そうでない場合、ＵＥ１００はＲＲＣアイドル状態である。
　ＲＲＣ層の上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ－Ａｃｃｅｓｓ　Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。
　図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンク（ＤＬ）にはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンク（ＵＬ）にはＳＣ－ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。
　図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成される。各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。１つのサブキャリア及び１つのシンボルによりリソースエレメントが構成される。ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより構成され、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により構成される。
　（適用シナリオ）
　以下において、実施形態に係るＬＴＥシステムの適用シナリオについて説明する。実施形態では、特定周波数帯をＬＴＥ通信（移動体通信）に利用する。特定周波数帯は、複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する周波数帯である。換言すると、特定周波数帯は、一の移動体ネットワークオペレータが占有することができない周波数帯である。
　特定周波数帯のうちライセンスドシェアドバンドは、周波数の一次利用者のために割り当てられている周波数帯ではあるものの、地理的条件・技術的条件によっては二次利用者も利用可能な周波数帯である。
　特定周波数帯がライセンスドシェアドバンドであるケースを想定すると、例えば、特定周波数帯において、テレビ放送の利用者が一次利用者に相当し、ＬＴＥ通信の利用者が二次利用者に相当する。一次利用者は、免許が付与された用途（目的）で特定周波数帯を利用する。すなわち、一次利用者は、二次利用者よりも優先して特定周波数帯を利用するように規定される。
　このように、特定周波数帯は、ＬＴＥネットワーク・オペレータ（以下「オペレータ」という）による周波数の一次利用が許可されておらず、一のオペレータが占有できない周波数帯である。
　図６は、実施形態に係るＬＴＥシステムの適用シナリオを示す図である。
　図６に示すように、実施形態に係るＬＴＥシステムは、オペレータＡのＬＴＥネットワーク１Ａ、オペレータＢのＬＴＥネットワーク１Ｂ、及びｅＮＢ２００－２を備える。ＬＴＥネットワーク１Ａは、ｅＮＢ２００－１Ａ及びＥＰＣ２０Ａを含む。ＬＴＥネットワーク１Ｂは、ｅＮＢ２００－１Ｂ及びＥＰＣ２０Ｂを含む。実施形態では、ｅＮＢ２００－１（２００－１Ａ及び２００－１Ｂ）は、一般基地局に相当する。
　ｅＮＢ２００－２は、複数のオペレータ（オペレータＡ及びＢ）により共用されるｅＮＢ２００であって、かつ特定周波数帯においてＵＥ１００とのＬＴＥ通信を行うものである。実施形態では、ｅＮＢ２００－２は、特定基地局に相当する。ｅＮＢ２００－２は、例えば、オペレータＡ及びＢとは独立した企業又は組織（いわゆる、サードパーティ）又はオペレータＡ及びＢの共同企業（いわゆる、ジョイントベンチャー）により運用される。実施形態では、ｅＮＢ２００－２のセルが、ｅＮＢ２００－１のセルに隣接するケースを想定する。
　ｅＮＢ２００－２は、ｅＮＢ間インターフェイス６００Ａを介して、オペレータＡのＬＴＥネットワーク１Ａに設けられたｅＮＢ２００－１Ａとのバックホール通信を行う。また、ｅＮＢ２００－２は、ｅＮＢ間インターフェイス６００Ｂを介して、オペレータＢのＬＴＥネットワーク１Ｂに設けられたｅＮＢ２００－１Ｂとのバックホール通信を行う。ｅＮＢ間インターフェイス６００（６００Ａ及び６００Ｂ）は、例えばＸ２インターフェイスである。
　また、実施形態に係るＬＴＥシステムは、ＬＴＥネットワーク１（１Ａ及び１Ｂ）の外部に設けられたインターフェイスコントローラ４００を備える。インターフェイスコントローラ４００は、インターフェイスコントローラ４００とＬＴＥネットワーク１との間に、ｅＮＢ間インターフェイス６００として使用される通信路を確立する。当該通信路は、例えばＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｐｒｉｖａｔｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。実施形態では、インターフェイスコントローラ４００は、ｅＮＢ２００－２の内部に設けられる。但し、インターフェイスコントローラ４００は、ｅＮＢ２００－２の外部に設けられ、かつｅＮＢ２００－２と接続されていてもよい。
　ＬＴＥネットワーク１は、ｅＮＢ２００－２とＬＴＥネットワーク１との接続点として機能するゲートウェイ５００を有する。図６では、ＬＴＥネットワーク１Ａにおけるゲートウェイ５００ＡがｅＮＢ２００－１Ａの外部に設けられており、ＬＴＥネットワーク１Ｂにおけるゲートウェイ５００ＢがｅＮＢ２００－１Ｂの内部に設けられるケースを例示している。
　このような適用シナリオにおいて、ｅＮＢ２００－２は、ｅＮＢ２００－２単独で１つのＵＥ１００とのＬＴＥ通信（単一ｅＮＢ通信）を行う。
　或いは、ｅＮＢ２００－２は、ｅＮＢ間インターフェイス６００を利用しながらｅＮＢ２００－１と共同で１つのＵＥ１００とのＬＴＥ通信（複数ｅＮＢ通信）を行う。この場合、当該１つのＵＥ１００は、ｅＮＢ２００－１及びｅＮＢ２００－２の両方から無線リソースの割り当てを受ける。そのような複数ｅＮＢ通信は二重接続（Ｄｕａｌ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）方式と称される。二重接続方式の詳細については後述する。
　なお、複数のオペレータ（オペレータＡ及びＢ）がｅＮＢ２００－２（特定周波数帯）を共用するためのスケジューリング方法としては、例えば以下の２通りの方法がある。
　第１のスケジューリング方法は、複数のオペレータが時分割でｅＮＢ２００－２を使用する方法である。例えば１つのサブフレームを１つのオペレータに割り当てる。第１のスケジューリング方法では、ｅＮＢ２００－２は、オペレータが単位時間当たりに使用できるサブフレーム情報及び／又は周波数リソース情報を当該オペレータのＬＴＥネットワーク１（ｅＮＢ２００－１）に通知する。
　第２のスケジューリング方法は、複数のオペレータが同時にｅＮＢ２００－２を使用可能としつつ、オペレータごとに異なる周波数リソースを割り当てる方法である。すなわち、特定周波数帯を複数のオペレータで周波数分割する。この場合、ｅＮＢ２００－２には、複数のオペレータが共用するＭＡＣスケジューラ（統一ＭＡＣスケジューラ）が設けられる。第２のスケジューリング方法では、ｅＮＢ２００－２は、オペレータが単位時間当たりに使用できる周波数リソース情報を当該オペレータのＬＴＥネットワーク１（ｅＮＢ２００－１）に通知する。
　このように、実施形態に係る適用シナリオでは、複数のオペレータが特定周波数帯を共用しながら、特定周波数帯をＬＴＥ通信に利用可能とすることができる。よって、特定周波数帯の有効活用を図ることができる。
　（休止モード）
　以下において、実施形態に係る休止モードについて説明する。実施形態では、ｅＮＢ２００－２は、特定周波数帯をＬＴＥ通信に利用できない場合に、少なくともＬＴＥ通信を休止する休止モードに遷移し、休止モードにおいてバックホール通信も休止する。このようなバックホール・ドーマントにより、バックホールのトラフィック負荷を低減できる。
　ここで特定周波数帯をＬＴＥ通信に利用できない場合とは、例えばｅＮＢ２００－２周辺で特定周波数帯の一次利用者を検知した場合である。ｅＮＢ２００－１に接続するＵＥ１００からの測定報告によりｅＮＢ２００－１が当該一次利用者を検知し、その旨をｅＮＢ２００－１からｅＮＢ２００－２に通知する。或いは、ＬＴＥ通信を行わない期間をｅＮＢ２００－２に設定し、当該期間においてｅＮＢ２００－２がキャリアセンスを行うことにより当該一次利用者を検知する。
　図７は、休止モードに関連する動作を示す図である。
　図７に示すように、ｅＮＢ２００－２（又はインターフェイスコントローラ４００）は、ｅＮＢ間インターフェイス６００を介して、休止モードの開始を示す開始通知又は休止モードの解除を示す解除通知をｅＮＢ２００－１に送信する（ステップＳ１１）。これにより、ｅＮＢ２００－１は、ｅＮＢ２００－２における休止モードの開始・解除を把握できる。休止モードの解除通知は、休止モードの解除後にＬＴＥ通信に利用する周波数帯を示す周波数情報を含んでもよい。
　実施形態では、ｅＮＢ２００－１は、ｅＮＢ２００－２のセル情報とｅＮＢ２００－２が休止モードであるか否かに関するモード情報とを含む近隣セルリスト（ネイバーリスト）を管理している。ｅＮＢ２００－１は、休止モードの開始通知又は解除通知の受信に応じて、近隣セルリストに含まれるモード情報を更新する（ステップＳ１２）。これにより、ｅＮＢ２００－１は、ｅＮＢ２００－２のモードを適切に管理できる。
　（二重接続方式）
　実施形態に係るＬＴＥシステムは、二重接続方式をサポートする。二重接続方式は、リリース１２以降において導入が予定されている。二重接続方式では、ＵＥ１００には、複数のｅＮＢ２００から無線リソースが割り当てられるため、スループットの向上が見込まれる。なお、二重接続方式は、ｅＮＢ間キャリアアグリゲーション（ｉｎｔｅｒ－ｅＮＢ　ＣＡ）と称されることもある。
　図８は、二重接続方式の概要を示す図である。
　図８に示すように、二重接続方式では、ＵＥ１００との接続を確立する複数のｅＮＢ２００のうち、マスタｅＮＢ（ＭｅＮＢ）のみが当該ＵＥ１００とのＲＲＣ接続を確立する。これに対し、当該複数のｅＮＢ２００のうちセカンダリｅＮＢ（ＳｅＮＢ）は、ＲＲＣ接続をＵＥ１００と確立せずに、追加的な無線リソースをＵＥ１００に提供する。ＭｅＮＢとＳｅＮＢとの間にはＸｎインターフェイスが設定される。Ｘｎインターフェイスは、Ｘ２インターフェイス又は新たなインターフェイスである。
　二重接続方式では、ＵＥ１００は、ＭｅＮＢが管理するＮ個のセル及びＳｅＮＢが管理するＭ個のセルを同時に利用したキャリアアグリゲーションが可能である。ここで、ＭｅＮＢが管理するＮ個のセルからなるグループは、マスタセルグループ（ＭＣＧ）と称される。また、ＳｅＮＢが管理するＭ個のセルからなるグループは、セカンダリセルグループ（ＳＣＧ）と称される。
　実施形態では、ｅＮＢ２００－２をＭｅＮＢとして設定することが禁止される。これに対し、ｅＮＢ２００－２をＳｅＮＢとして設定することは許容される。すなわち、ｅＮＢ２００－１をＭｅＮＢとして設定し、かつｅＮＢ２００－２をＳｅＮＢとして設定する二重接続方式を想定する。また、ｅＮＢ間インターフェイス６００をＸｎインターフェイスとして使用する。ＲＲＣコネクティッド状態のＵＥ１００は、二重接続方式により、ｅＮＢ２００－１（ＭｅＮＢ）との通信及びｅＮＢ２００－２（ＳｅＮＢ）との通信を同時に行う。
　このように、ＬＴＥ通信の信頼性が低いｅＮＢ２００－２をＭｅＮＢとして設定するのではなく、ＬＴＥ通信の信頼性が高いｅＮＢ２００－１をＭｅＮＢとして設定することにより、適切な二重接続方式を実現できる。
　例えば、ｅＮＢ２００－１とのＲＲＣ接続を確立したＵＥ１００は、上述した二重接続方式を自ＵＥ１００がサポートしている場合に、上述した二重接続方式を自ＵＥ１００がサポートしていることを示す能力情報をｅＮＢ２００－１に通知する。具体的には、ｅＮＢ２００－１及びｅＮＢ２００－２の組み合わせによる二重接続方式では、ＵＥ１００は、ＬＴＥネットワーク１の周波数帯に対応した第１の無線送受信機１１０と、特定周波数帯に対応した第２の無線送受信機１１０と、を備える必要がある。よって、ＵＥ１００は、そのような２つの無線送受信機を有することを示す能力情報をｅＮＢ２００－１に通知してもよい。或いは、ＵＥ１００は、特定周波数帯を利用したＬＴＥ通信をサポートしている場合に、特定周波数帯に関する能力情報をｅＮＢ２００－１に通知してもよい。
　ＵＥ１００から能力情報を受信したｅＮＢ２００－１は、受信した能力情報に基づいて、ｅＮＢ２００－２をＳｅＮＢとして設定する二重接続方式の通信をＵＥ１００と開始するか否かを判断する。当該二重接続方式の通信を開始すると判断したｅＮＢ２００－１は、ＳｅＮＢ追加要求をｅＮＢ２００－２に送信する。ｅＮＢ２００－２は、ｅＮＢ２００－１からのＳｅＮＢ追加要求の受信に応じて、ＵＥ１００のための無線リソースを設定し、ＳｅＮＢ追加応答をｅＮＢ２００－１に送信する。これにより、二重接続方式の通信が開始される。
　また、二重接続方式をサポートするＵＥ１００がｅＮＢ２００－２とのＲＲＣ接続を確立した後、二重接続方式を開始する場合には、次のような問題がある。具体的には、ｅＮＢ２００－２をＭｅＮＢとして設定することを禁止しているため、ＲＲＣ接続をｅＮＢ２００－２からｅＮＢ２００－１に移すためのハンドオーバ手順が必要となり、二重接続方式を開始するための処理が煩雑になる。
　そこで、実施形態では、二重接続方式をサポートするＵＥ１００は、ＲＲＣアイドル状態において、ｅＮＢ２００－２のセルをサービングセル（キャンプ先セル）として選択せずにｅＮＢ２００－１のセルをサービングセルとして選択するセル再選択制御を行う。例えば、二重接続方式をサポートするＵＥ１００の事前設定により、特定周波数帯をセル再選択の評価対象としないように設定する。
　これにより、二重接続方式をサポートするＵＥ１００が、ＲＲＣアイドル状態において、ｅＮＢ２００－２のセルをサービングセルとして選択することを禁止できる。すなわち、二重接続方式をサポートするＵＥ１００は、ＲＲＣアイドル状態において、必ずｅＮＢ２００－１のセルをサービングセルとして選択することになる。よって、ＲＲＣコネクティッド状態に遷移する際に、必ずｅＮＢ２００－１とのＲＲＣ接続を確立するようになるため、二重接続方式の通信を円滑に開始できる。
　［その他の実施形態］
　上述した実施形態では、ＵＥ１００が能力情報をｅＮＢ２００－１に通知するケースを例示したが、ＵＥ１００が能力情報をｅＮＢ２００－２に通知してもよい。
　上述した実施形態では、特定周波数帯がライセンスドシェアドバンドであるケースを主として想定していた。しかしながら、特定周波数帯は、２．４ＧＨｚ帯などのＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ－Ｓｃｉｅｎｃｅ－Ｍｅｄｉｃａｌ）バンド、すなわちアンライセンスドバンドであってもよい。
　また、上述した実施形態では、移動体通信システムの一例としてＬＴＥシステムを説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。
　日本国特許出願第２０１４－０３２２９８号（２０１４年２月２１日出願）の全内容が、参照により本願明細書に組み込まれている。
　本発明は、無線通信分野において有用である。

Claims (13)

  1. 　複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯においてユーザ端末との移動体通信を行う特定基地局を備え、
    　前記特定基地局は、基地局間インターフェイスを介して、前記複数の移動体ネットワークオペレータのそれぞれの移動体通信ネットワークに設けられた一般基地局とのバックホール通信を行うことを特徴とする移動体通信システム。
  2. 　前記移動体通信ネットワークの外部に設けられたインターフェイスコントローラを備え、
    　前記インターフェイスコントローラは、該インターフェイスコントローラと前記前記移動体通信ネットワークとの間に、前記基地局間インターフェイスとして使用される通信路を確立することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
  3. 　前記移動体通信ネットワークは、前記特定基地局と前記移動体通信ネットワークとの接続点として機能するゲートウェイを有することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
  4. 　前記特定基地局は、前記特定周波数帯を前記移動体通信に利用できない場合に、少なくとも前記移動体通信を休止する休止モードに遷移し、前記休止モードにおいて前記バックホール通信も休止することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
  5. 　前記特定基地局、又は前記移動体通信ネットワークの外部に設けられたインターフェイスコントローラは、前記基地局間インターフェイスを介して、前記休止モードの開始を示す開始通知又は前記休止モードの解除を示す解除通知を前記一般基地局に送信することを特徴とする請求項４に記載の移動体通信システム。
  6. 　前記解除通知は、前記休止モードの解除後に前記移動体通信に利用する周波数帯を示す周波数情報を含むことを特徴とする請求項５に記載の移動体通信システム。
  7. 　前記一般基地局は、前記特定基地局のセル情報と前記特定基地局が前記休止モードであるか否かに関するモード情報とを含む近隣セルリストを管理しており、
    　前記一般基地局は、前記開始通知又は前記解除通知の受信に応じて、前記近隣セルリストに含まれる前記モード情報を更新することを特徴とする請求項５に記載の移動体通信システム。
  8. 　前記一般基地局との通信及び前記特定基地局との通信を同時に行う二重接続方式をサポートする所定ユーザ端末をさらに有し、
    　前記一般基地局は、前記二重接続方式において前記ユーザ端末とＲＲＣ接続を確立するマスタ基地局であり、
    　前記特定基地局は、前記二重接続方式において追加的な無線リソースを前記ユーザ端末に提供するセカンダリ基地局であることを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
  9. 　ＲＲＣアイドル状態の前記所定ユーザ端末は、前記特定基地局のセルをサービングセルとして選択せずに前記一般基地局のセルを前記サービングセルとして選択するセル再選択制御を行うことを特徴とする請求項８に記載の移動体通信システム。
  10. 　前記所定ユーザ端末は、自ユーザ端末が前記二重接続方式をサポートしていることを示す能力情報を前記一般基地局又は前記特定基地局に通知することを特徴とする請求項８に記載の移動体通信システム。
  11. 　前記特定周波数帯を利用した前記移動体通信をサポートしているユーザ端末は、前記特定周波数帯に関する能力情報を前記一般基地局に通知することを特徴とする請求項１に記載に記載の移動体通信システム。
  12. 　複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯においてユーザ端末との移動体通信を行う特定基地局であって、
    　基地局間インターフェイスを介して、前記複数の移動体ネットワークオペレータのそれぞれの移動体通信ネットワークに設けられた一般基地局とのバックホール通信を行う制御部を備えることを特徴とする特定基地局。
  13. 　複数の移動体ネットワークオペレータにより共用される基地局であって、かつ前記複数の移動体ネットワークオペレータ又は複数の通信システムが共用する特定周波数帯において移動体通信を行う特定基地局と、
    　前記複数の移動体ネットワークオペレータの何れかの移動体通信ネットワークに設けられる基地局であって、基地局間インターフェイスを介して前記特定基地局との通信を行う一般基地局と、を備える移動体通信システムにおいて用いられるユーザ端末であって、
    　前記一般基地局との通信及び前記特定基地局との通信を同時に行う二重接続方式の通信を行う制御部を備え、
    　前記二重接続方式において、前記ユーザ端末とＲＲＣ接続を確立するマスタ基地局として前記一般基地局を設定し、追加的な無線リソースを前記ユーザ端末に提供するセカンダリ基地局として前記特定基地局を設定することを特徴とするユーザ端末。
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