JP2009130740A - 基地局及び基地局の送信電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基地局の動作を停止するに際して、当該基地局が形成するセルに接続している移動局の他セルへのハンドオーバを短時間で高い確実性を持って行なわせる。
【解決手段】フェムト基地局１１は、ダウンリンク信号を送信する無線送信部１１２と、移動局から送信されるアップリンク信号を受信する無線受信部１１５と、フェムト基地局１１の動作を停止するに際して、ダウンリンク信号の送信電力を漸次低減させる送信電力低減部１１７とを備える。さらに、送信電力低減部１１７は、ダウンリンク信号の送信電力の低減途中の時点において、送信電力の低下速度を、低減途中の時点以前の送信電力の低下速度に比べて小さくなるように変更する。
【選択図】図２

Description

本発明は、基地局に関し、特に、基地局の動作を停止する際における基地局の送信電力の制御技術に関する。

無線通信システムで使用される基地局として、カバーエリア（セル半径）が数十メートル程度とされる極めて小規模な基地局が提案されている。このような小規模な基地局によって形成されるセルは、「フェムトセル」と呼ばれている。フェムトセルのセル半径は、一般に「マクロセル」と呼ばれているセル半径が数ｋｍ〜１０ｋｍ程度のセルや、「マイクロセル」と呼ばれているセル半径が数百ｍ〜１ｋｍ程度のセルと比べて極めて小さい。フェムト基地局は、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、光ファイバ、同軸ケーブル等の固定通信回線に接続して使用することが想定されている。つまり、フェムト基地局は、固定通信回線を提供するブロードバンド通信事業者のＩＰ（Internet Protocol）通信網やインターネット等を経由してセルラ通信事業者のネットワークに接続される場合もある。

なお、以下では、フェムトセルを形成する小規模な基地局を「フェムト基地局」と呼ぶ。また、フェムト基地局は、マクロセル又はマイクロセル等の大規模なセルの中に階層化されて配置されることが多い。以下では、フェムトセルが階層化されているマクロセル又はマイクロセル等の上位階層の大規模セルを総称して「上位セル」と呼ぶ。また、マクロセルを形成する基地局を「マクロ基地局」、マイクロセルを形成する基地局を「マイクロ基地局」と呼ぶ。

ところで、特許文献１は、基地局の動作を停止する際に、パイロット信号の送信電力を徐々に下げる技術を開示している。これにより、移動局に対して他のセルへのハンドオーバを促すことができ、基地局の動作停止による移動局の通信断絶の発生を抑えることができる。

また、特許文献２は、トラフィック量に応じて、基地局のパイロット信号の送信電力を増減し、セルサイズを変更する技術を開示している。具体的には、あるセルのトラフィック量が増大した場合に、トラフィック量が増大したセルを形成している基地局のパイロット信号送信電力を低下させてセルサイズを縮小し、これに隣接するセルを形成する基地局のパイロット信号送信電力を増大させてセルサイズを拡大する技術が開示されている。
特開２００６−１０１４４２号公報 特開２００１−１６０９８４号公報

本願の発明者等は、売店や飲食店等の商業施設内、屋外の券売機の周辺などにフェムト基地局を設置し、フェムトセルに接続している携帯端末又はこれを所持する利用者に対して特定のサービスを提供することを検討している。このとき、フェムト基地局を２４時間動作させたのでは電力の消費量が大きくなる。つまり、商業施設の営業時間終了後などのサービス提供の必要性がない時間帯には、少なくとも無線信号の出力を含むフェムト基地局の動作を停止させることが、省電力の観点からみて望ましい。しかしながら、例えば、商業施設の営業時間終了時に直ぐにフェムト基地局の信号出力を停止したのでは、通信中の移動局の通信が切断されてしまうため好ましくない。

なお、上述したように、特許文献１は、基地局の動作を停止させるに際して、パイロット信号の送信電力を徐々に低下させることで、移動局に対して周囲の他セルへのハンドオーバを促すことを開示する。しかしながら、例えば、フェムト基地局の動作を停止させてサービス提供を終了する際に、フェムト基地局のパイロット信号の送信電力の低下に長時間を要してしまうと、基地局の動作を速やかに停止させることができない。特許文献１は、基地局のパイロット信号送信電力を低下させる具体的な動作については何ら開示していない。特許文献２も同様である。

本発明は、上述した知見に基づいてなされたものであって、基地局の動作を停止するに際して、当該基地局が形成するセルに接続している移動局の他セルへのハンドオーバを短時間で高い確実性を持って行なわせることが可能な基地局、及び基地局の送信電力低減方法の提供を目的とする。

本発明の第１の態様にかかる基地局は、無線通信システムで使用される基地局であって、ダウンリンク信号を送信する無線送信部と、移動局から送信されるアップリンク信号を受信する無線受信部と、当該基地局の動作を停止するに際して、前記ダウンリンク信号の送信電力を漸次低減させる送信電力低減部とを備える。さらに、前記送信電力低減部は、前記送信電力の低減途中の時点において、前記送信電力の低下速度を、前記低減途中の時点以前の前記送信電力の低下速度に比べて小さくなるように変更することを特徴とする。

また、本発明の第２の態様は、基地局の動作を停止するに際して、当該基地局から移動局に対して無線送信されるダウンリンク信号の送信電力を漸次低減する送信電力低減方法であって、前記送信電力の低減途中の時点において、前記送信電力の低下速度を、前記低減途中の時点以前の前記送信電力の低下速度に比べて小さくなるように変更することを特徴とする。

上述した通り、本発明の第１の態様にかかる基地局及び第２の態様にかかる送信電力低減方法は、基地局の動作を停止するに際して、ダウンリンク信号の送信電力を低減させるとともに、ダウンリンク信号の送信電力の低減途中の時点において、前記送信電力の低下速度を、前記低減途中の時点以前の前記送信電力の低下速度に比べて小さくなるように変更する。これにより、例えば、ダウンリンク信号の電力低減の開始当初は相対的に大きな低下速度により速やかに送信電力を低減することができる。その後、例えば、当該基地局によって形成されるセルに接続している移動局の他セルへのハンドオーバが発生するレベルまでダウンリンク信号の送信電力が低下した場合には、相対的に小さな低下速度に変更することにより、移動局のハンドオーバが完了する前の急激な送信電力低下によって移動局の通信が切断されてしまうことを防止し、移動局の確実なハンドオーバを促進することができる。つまり、本発明の第１の態様にかかる基地局及び第２の態様にかかる送信電力低減方法によれば、当該基地局が形成するセルに接続している移動局の他セルへのハンドオーバを短時間で高い確実性を持って行なわせることができる。

本発明により、基地局の動作を停止するに際して、当該基地局が形成するセルに接続している移動局の他セルへのハンドオーバを短時間で高い確実性を持って行なわせることが可能な基地局、及び基地局の送信電力低減方法を提供できる。

以下では、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。

＜発明の実施の形態１＞
本実施の形態にかかる基地局１１は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の移動体通信システムに使用されるフェムト基地局である。図１は、フェムト基地局１１を含む無線通信システムを示す概念図である。以下、本実施の形態では、図１のシステム構成を例にとって、フェムト基地局１１の構成及び動作等について説明する。

図１において、フェムトセル１０は、フェムト基地局１１によって形成されるセルである。フェムトセル１０のセルサイズは、フェムト基地局１１から送信されるダウンリンク信号、具体的には、ダウンリンク方向の共通パイロットチャネル（ＤＬ−ＣＰＩＣＨ：Downlink Common Pilot Channel）の受信可能範囲によって規定される。また、フェムトセル１０の上位セルであるマクロセル２０は、マクロ基地局２１によって形成される。

図１に示す３台の移動局３１〜３３のうち、移動局３２及び３３は、フェムトセル１０内に位置しておらず、マクロセル２０に接続している。一方、フェムトセル１０内に位置する移動局３１は、フェムト基地局１１及びマクロ基地局２１から送信されるダウンリンク信号の受信品質、例えば、ＣＰＩＣＨの受信電力又は受信ＳＩＲ（signal-to-Interference Ratio）を測定し、受信品質の測定結果に基づいて接続先セルを選択する。ここで、接続先セルとは、ハンドオーバが行なわれない状態で移動局３１が個別物理チャネル（ＤＰＣＨ：Dedicated Physical Channel）を接続しているセルを意味する。なお、Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、ソフトハンドオーバが行なわれるため、移動局３１は、接続先セルであるフェムトセル１０のダウンリンクＣＰＩＣＨの受信電力と隣接セルつまりマクロセル２０のダウンリンクＣＰＩＣＨの受信電力との差が予め定められた範囲（以下、ハンドオーバマージン範囲と呼ぶ）内に入ると複数のセル（フェムトセル１０及びマクロセル２０）と個別物理チャネル（ＤＰＣＨ：Dedicated Physical Channel）を接続する。

また、Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、所望の受信品質を得られる最小限の送信電力に調整することで通信システム容量の増大を図るために、ダウンリンク方向及びアップリンク方向の各ＤＰＣＨに対する送信電力制御（ＴＰＣ：Transmit Power Control）が行なわれる。例えば、移動局３１は、ダウンリンクＤＰＣＨの受信ＳＩＲを１スロット毎に測定し、得られた受信ＳＩＲの測定値を目標ＳＩＲ値と比較する。そして、移動局３１は、受信ＳＩＲの測定値が目標ＳＩＲ値に近づくようにフェムト基地局１１によるダウンリンクＤＰＣＨの送信電力の増加又は減少を指示する２値のＴＰＣビットを生成し、生成したＴＰＣビットをアップリンク信号、具体的にはアップリンクＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel）を用いて基地局に送信する。

より詳しく述べると、例えば、移動局３１は、ダウンリンクＤＰＣＨの受信ＳＩＲの測定値が目標ＳＩＲ値に比べて大きい場合、基地局の送信電力の減少を指示するＴＰＣビットを送信する。一方、受信ＳＩＲの測定値が目標ＳＩＲ値に比べて小さい場合、移動局３１は、フェムト基地局１１に対してダウンリンクＤＰＣＨの送信電力の増加を指示するＴＰＣビットを送信する。移動局３１は、無線フレームの１スロット毎に、つまり１秒間に１５００回の割合でＴＰＣビットを送信しており、ＴＰＣビットの値（増加指示又は減少指示）は、移動局３１の移動、ダウンリンク信号のフェージングの時間変動等によって刻々と変化するものである。しかしながら、フェムト基地局１１と移動局３１との間で送信電力の最適化が達成されている場合、移動局が送信するＴＰＣビットの長時間平均を算出すると、減少指示と増加指示の割合は概ね１対１に収束すると考えられる。

フェムト基地局１１は、自身の動作を停止するに際して、ダウンリンク信号の送信電力を徐々に低下させる機能を有する。なお、停止されるフェムト基地局１１の動作は、少なくとも移動局に対する信号送信の停止を含み、より詳しくは、フェムトセル１０の範囲を規定するダウンリンク方向のパイロット信号（ダウンリンクＣＰＩＣＨ）の送信停止を含む。以下では、フェムト基地局１１の構成及び動作について詳しく説明する。

図２は、フェムト基地局１１の構成を示すブロック図である。図２において、符号化部１１１は、移動局に向けて送信される送信データを入力し、チャネル符号化（誤り訂正符号化）、レートマッチング、インタリービング等を行なってトランスポートチャネルを生成し無線送信部１１２に供給する。

無線送信部１１２は、符号化部１１１から供給されるトランスポートチャネルのデータ系列に上述したＴＰＣビット等の制御情報を付加して物理チャネルの無線フレームを生成するとともに、ＱＰＳＫ信号点へのマッピング、拡散変調、Ｄ／Ａ変換、直交変調、無線周波数帯への周波数変換、信号増幅等の各処理を行う。さらに、無線送信部１１２は、これらの処理によって生成されたダウンリンク信号を、デュプレクサ１１３を介してアンテナ１１４に出力する。

デュプレクサ１１３は、アンテナ１１４を送信及び受信で共用するために設けられている。具体的には、デュプレクサ１１３は、無線送信部１１２側から入力されるダウンリンク信号をアンテナ１１４に出力する。また、デュプレクサ１１３は、アンテナ１１４によって受信されたアップリンク信号を無線受信部１１５側へ分配する。

無線受信部１１５は、アンテナ１１４によって受信されたアップリンク信号を入力し、信号増幅、周波数変換、直交復調、Ａ／Ｄ変換、逆拡散、ＱＰＳＫ復調等の各処理を行い、得られたデータ系列を復号化部１１６に供給する。また、無線受信部１１５は、アップリンク信号、具体的にはアップリンクＤＰＣＣＨに含まれるＴＰＣビットを抽出し、これを送信電力低減部１１７に供給する。

復号化部１１６は、受信データ系列に対して、デインタリービング、チャネル復号化、エラー訂正等の処理を行い、復元されたデータを出力する。

送信電力低減部１１７は、フェムト基地局１１の動作を停止させる際に、無線送信部１１２より出力されるダウンリンク信号の送信電力を漸次低減させる。また、送信電力低減部１１７は、ダウンリンク信号の送信電力の低減途中の時点において、送信電力の低下速度をそれ以前の低下速度に比べて小さくなるように変更する。

より具体的に述べると、送信電力低減部１１７は、少なくともダウンリンクＣＰＩＣＨ及びダウンリンクＤＰＣＨの送信電力を漸次低減させるとよい。また、送信電力低減部１１７は、移動局３１から送信されるアップリンク信号に含まれるＴＰＣビットを参照するとともに、ＴＰＣビットによるダウンリンクＤＰＣＨの送信電力の増減指示に基づいて、ダウンリンク信号の送信電力の低下速度の変更を決定するとよい。

続いて以下では、送信電力低減部１１７による送信電力低減の制御手順の具体例について、図３のフローチャートを参照して説明する。なお、移動局３１からフェムト基地局１１に対して送信されるＴＰＣビットは、送信電力の増加指示を示す値が"１"であり、送信電力の減少指示を示す値が"０"であるとする。

ステップＳ１１では、単位時間当たりの送信電力の低減ステップサイズをΔＰ１に設定する。ステップＳ１２では、ダウンリンクＣＰＩＣＨ（ＤＬ−ＣＰＩＣＨ）及びダウンリンクＤＰＣＨ（ＤＬ−ＤＰＣＨ）の送信電力をΔＰ１だけ低減する。なお、ステップＳ１２では、ダウンリンクＣＰＩＣＨ及びダウンリンクＤＰＣＨを含むダウンリンク信号全体の送信電力を低減させてもよい。

ステップＳ１３では、移動局３１から受信したＴＰＣビットをカウントする。ＴＰＣビットのカウントは、予め定められた計測時間にわたって行えばよい。

ステップＳ１４では、計測されたＴＰＣビットのカウント数が上限閾値Ｔ_Ｈより大きいか否かを判定する。ここで、上限閾値Ｔ_Ｈは、フェムト基地局１１に対して送信電力の増加を指示するＴＰＣビットが支配的であるとみなすことができる値に設定される。つまり、ＴＰＣビットのカウント数が上限閾値Ｔ_Ｈより大きいことは、移動局３１によって受信されているダウンリンクＤＰＣＨの受信ＳＩＲが小さいことを意味する。また、ダウンリンクＣＰＩＣＨ及びダウンリンクＤＰＣＨの送信電力を共に連動させて低減することによって、ＴＰＣビットのカウント数が上限閾値Ｔ_Ｈより大きいことは、移動局３１のハンドオーバが開始される状況であると推定できる。一方、ＴＰＣビットのカウント数が上限閾値Ｔ_Ｈより小さい場合には、移動局３１のハンドオーバが開始されるほど、移動局３１の受信品質が低下していないと推定できる。

このため、送信電力低減部１１７は、ＴＰＣビットのカウント数が上限閾値Ｔ_Ｈより小さい場合には、ステップＳ１２に戻ってΔＰ１によるダウンリンクＣＰＩＣＨ及びダウンリンクＤＰＣＨの送信電力の低減を行なう。また、送信電力低減部１１７は、ＴＰＣビットのカウント数が上限閾値Ｔ_Ｈより大きい場合には、送信電力の低減ステップサイズをΔＰ１より小さいΔＰ２に変更する（ステップＳ１５）。

ステップＳ１６では、ダウンリンクＣＰＩＣＨ及びダウンリンクＤＰＣＨの送信電力をΔＰ２だけ低減する。なお、ステップＳ１６では、ダウンリンクＣＰＩＣＨ及びダウンリンクＤＰＣＨを含むダウンリンク信号全体の送信電力を低減させてもよい。

ステップＳ１７では、ダウンリンクＣＰＩＣＨ及びダウンリンクＤＰＣＨの送信電力が予め定められた停止レベルＰ_Ｓまで低下したか否かを判定する。送信電力が停止レベルＰ_Ｓまで低下していなければ、ステップＳ１６に戻ってΔＰ２によるダウンリンクＣＰＩＣＨ及びダウンリンクＤＰＣＨの送信電力の低減を行なう。

一方、送信電力が停止レベルＰ_Ｓまで低下していると判定された場合、送信電力低減部１１７は、ダウンリンク信号の送信電力の低減処理を終了する。この後は、無線送信部１１２の出力を自動的に停止させてもよいし、ＬＥＤ点灯・消灯、操作端末（不図示）への画面出力、音声出力等の方法によって、操作者に対してフェムト基地局１１への給電を停止させてもよいことを通知してもよい。

なお、図３のフローチャートでは、送信電力の低減ステップサイズの変更によって送信電力の低下速度を制御する例を示したが、このような手順が一例に過ぎないことはもちろんである。つまり、ＴＰＣビットを用いた判定の前後において、ダウンリンク信号の送信電力の低下速度を変更可能であればよい。また、ステップＳ１７における終了判定は、例えば、送信電力の低減処理を開始してから所定の時間が経過したか否か、又は送信電力の低下速度の変更が行われてから所定の時間が経過したか否かによって行なってもよい。

図４は、フェムト基地局１１によるダウンリンク信号の送信電力低減制御が行われた場合に、フェムト基地局１１から送信されるダウンリンク信号の移動局３１における受信電力の時間変化を示すグラフである。

送信電力低減の開始直後から時刻Ｔ１１までの期間は、低減ステップサイズがΔＰ１とされた期間を示しており、ダウンリンク信号の受信電力が急速に低下する。

図４の時刻Ｔ１１からＴ１２までの期間は、低減ステップサイズがΔＰ２に変更された期間を示している。この期間では、移動局３１におけるフェムト基地局１１のダウンリンク信号の受信電力とマクロ基地局２１のダウンリンク信号の受信電力の差が小さくなる。そして、その差がハンドオーバマージン範囲内となれば、移動局３１のソフトハンドオーバが行われる。

図４の時刻Ｔ１２は、上述した図３のステップＳ１７の判定において、ダウンリンク信号の送信電力が停止レベルＰ_Ｓまで低下した時点を示している。Ｔ１２以降では、自動的又は利用者の操作に応じてフェムト基地局１１の信号送信が停止される。なお、図４では、Ｔ１２以降において、それ以前に比べて急激にダウンリンク信号の送信電力を低下させる例を示しているが、Ｔ１２以降もＴ１２以前と同等の低下速度でダウンリンク信号の送信電力を低下させてもよい。

上述したように、本実施の形態にかかるフェムト基地局１１は、移動局３１から送信されるＴＰＣビットを参照することによって、移動局３１の通信切断（ＤＰＣＨ切断）のおそれが小さいときは、ダウンリンク信号の送信電力を相対的に急激に低下させる。これにより、速やかにダウンリンク信号の送信電力を低減することができる。

さらに、フェムト基地局１１は、移動局３１の通信切断（ＤＰＣＨ切断）のおそれが大きくなったことをＴＰＣビットにより判定し、その後は、移動局３１のマクロセル２０へのハンドオーバを確実に行なわせるために、ダウンリンク信号の送信電力の低下速度を緩和する。つまり、移動局のハンドオーバが完了する前の急激な送信電力低下によって移動局３１の通信が切断されてしまうことを防止し、移動局３１の確実なハンドオーバを促進することができる。つまり、フェムト基地局１１は、フェムト基地局１１の動作を停止するに際して、フェムトセル１０に接続している移動局の他セルへのハンドオーバを短時間で高い確実性を持って行なわせることができる。

なお、上述した説明では、ダウンリンクＤＰＣＨとダウンリンクＣＰＩＣＨの送信電力を共に低下させる例を示した。しかしながら、移動局３１のハンドオーバの実施判定に使用されるパイロット信号、つまりダウンリンクＣＰＩＣＨに対してＴＰＣが行なわれるならば、ダウンリンクＤＰＣＨの送信電力低減は必ずしも行わなくても良い。

＜発明の実施の形態２＞
上述したフェムト基地局１１は、移動局３１から送信されるＴＰＣビットに基づいて、ダウンリンク信号の送信電力の低下速度の変更を判定する構成であった。これに対して、本実施の形態にかかるフェムト基地局４１は、他のセルから送信されるダウンリンク信号の受信レベルを測定し、当該測定結果を利用して、自身のダウンリンク信号の送信電力の低下速度の変更を判定するよう構成されている。

本実施の形態にかかるフェムト基地局４１の構成を図５に示す。図５において、無線受信部４１５は、他の基地局から送信されるパイロット信号、具体的にはダウンリンクＣＰＩＣＨを受信する。パイロット信号受信レベル測定部４１６は、無線受信部４１５により受信されたダウンリンクＣＰＩＣＨの受信レベルを測定する。

送信電力低減部４１７は、フェムト基地局４１の動作を停止するに際して、ダウンリンク信号の送信電力を低下させるとともに、ダウンリンク信号の送信電力の低下速度を、他の基地局から送信されるダウンリンクＣＰＩＣＨの受信レベルに応じて変更する。

なお、図５に示された無線受信部４１５、パイロット信号受信レベル測定部４１６及び送信電力低減部４１７を除く他の構成要素は、図２に示したフェムト基地局１１が有するものと同様であるため、図２の同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

送信電力低減部４１７による送信電力低減の制御手順の具体例について、図６のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の説明では、図１に示した通信システム、ただしフェムト基地局１１をフェムト基地局４１と置換した通信システムを具体例として説明する。

ステップＳ２１では、無線受信部４１５及びパイロット信号受信レベル測定部４１６に、上位セル（マクロセル２０）より送信されるダウンリンクＣＰＩＣＨの受信レベルＰ_{ｍａｃｒｏ}を測定させる。なお、この測定は、フェムト基地局４１の起動時、移動局３１との通信が行われていないアイドル時間等に行えばよい。

なお、フェムト基地局４１自身から送信されるダウンリンク信号が妨害波となることを防止するため、図７に示すように、所定の測定期間Ｔ_Ｍの間、フェムト基地局４１の信号送信を停止したうえで、Ｐ_{ｍａｃｒｏ}を測定してもよい。また、図８に示すように、フェムト基地局４１の信号送信を停止せずに、これを徐々に低減させながら、Ｐ_{ｍａｃｒｏ}を測定してもよい。逆拡散後のマクロ基地局２１からのダウンリンクＣＰＩＣＨの受信ＳＩＲが測定に十分な大きさとなれば、Ｐ_{ｍａｃｒｏ}の測定は可能であるから、図７に示したような送信停止は必ずしも必要ない。

ステップＳ２２では、その後の判定で送信電力レベルと比較される上限レベルＰ_Ｕ及び下限レベルＰ_Ｌを算出する。Ｐ_Ｕ及びＰ_Ｌは、例えば、Ｐ_{ｍａｃｒｏ}を中心としてハンドオーバマージン範囲を考慮して決定すればよい。具体的は、Ｐ_{ｍａｃｒｏ}にハンドオーバマージンの２分の１を加えた値をＰ_Ｕとし、Ｐ_{ｍａｃｒｏ}からハンドオーバマージンの２分の１を引いた値をＰ_Ｌとすればよい。

ステップＳ２３では、単位時間当たりの送信電力の低減ステップサイズをΔＰ１に設定する。ステップＳ２４では、ダウンリンクＣＰＩＣＨの送信電力をΔＰ１だけ低減する。なお、ステップＳ２４では、ダウンリンクＣＰＩＣＨを含むダウンリンク信号全体の送信電力を低減させてもよい。

ステップＳ２５では、ダウンリンクＣＰＩＣＨの送信電力が、上限レベルＰ_Ｕより小さくなったか否かを判定する。送信電力低減部４１７はダウンリンクＣＰＩＣＨの送信電力が上限レベルＰ_Ｕより大きい場合には、ステップＳ２４に戻ってΔＰ１によるダウンリンクＣＰＩＣＨの送信電力の低減を行なう。一方、ダウンリンクＣＰＩＣＨの送信電力が上限レベルＰ_Ｕより小さい場合、送信電力低減部４１７は、送信電力の低減ステップサイズをΔＰ１より小さいΔＰ２に変更する（ステップＳ２６）。

ステップＳ２７では、ダウンリンクＣＰＩＣＨの送信電力をΔＰ２だけ低減する。なお、ステップＳ２７では、ダウンリンクＣＰＩＣＨを含むダウンリンク信号全体の送信電力を低減させてもよい。

ステップＳ２８では、ダウンリンクＣＰＩＣＨの送信電力が下限レベルＰ_Ｌまで低下したか否かを判定する。送信電力が下限レベルＰ_Ｌまで低下していなければ、ステップＳ２７に戻ってΔＰ２によるダウンリンクＣＰＩＣＨの送信電力の低減を行なう。

一方、送信電力が下限レベルＰ_Ｌまで低下していると判定された場合、送信電力低減部４１７は、ダウンリンク信号の送信電力の低減処理を終了する。この後は、無線送信部１１２の出力を自動的に停止させてもよいし、ＬＥＤ点灯・消灯、操作端末（不図示）への画面出力、音声出力等の方法によって、操作者に対してフェムト基地局４１への給電を停止させてもよいことを通知してもよい。

図９は、フェムト基地局４１によるダウンリンク信号の送信電力低減制御が行われた場合に、フェムト基地局４１から送信されるダウンリンク信号の移動局３１における受信電力の時間変化を示すグラフである。

送信電力低減の開始直後から時刻Ｔ２１までの期間では、低減ステップサイズをΔＰ１とすることで、ダウンリンク信号の受信電力が急速に低下する。

図９の時刻Ｔ２１からＴ２２までの期間は、低減ステップサイズがΔＰ２に変更された期間を示している。この期間では、移動局３１におけるフェムト基地局１１のダウンリンク信号の受信電力とマクロ基地局２１のダウンリンク信号の受信電力の差が小さくなり、その差がハンドオーバマージン範囲内となるため、移動局３１のソフトハンドオーバが行われる。

図９の時刻Ｔ２２は、上述した図６のステップＳ２８の判定において、ダウンリンク信号の送信電力が下限レベルＰ_Ｌまで低下した時点を示している。Ｔ２２以降では、自動的又は利用者の操作に応じてフェムト基地局４１の信号送信が停止される。なお、図９では、Ｔ２２以降において、それ以前に比べて急激にダウンリンク信号の送信電力を低下させる例を示しているが、Ｔ２２以降もＴ２２以前と同等の低下速度でダウンリンク信号の送信電力を低下させてもよい。

上述したように、本実施の形態にかかるフェムト基地局４１は、周囲の他の基地局から送信されるダウンリンク信号の受信レベルを参照することによって、移動局３１によるハンドオーバの実行が開始されるレベルまでは、ダウンリンク信号の送信電力を相対的に急激に低下させる。これにより、速やかにダウンリンク信号の送信電力を低減することができる。

さらに、フェムト基地局４１は、移動局３１のハンドオーバが開始されるレベルまで自身のダウンリンク信号の送信電力が低下したことを、周囲の他の基地局から送信されるダウンリンク信号の受信レベルに基づいて判定し、その後は、移動局３１のマクロセル２０へのハンドオーバを確実に行なわせるために、ダウンリンク信号の送信電力の低下速度を緩和する。これにより、フェムト基地局４１は、上述したフェムト基地局１１と同様に、移動局３１のハンドオーバが完了する前の急激な送信電力低下によって移動局３１の通信が切断されてしまうことを防止し、移動局の確実なハンドオーバを促進することができる。

＜その他の実施の形態＞
上述したフェムト基地局１１及び４１は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の無線通信システムにおいて使用されるものとして説明したが、ｃｄｍａ２０００方式などの他のＤＳ−ＣＤＭＡ方式にも適用可能であることは勿論である。また、相手局から受信した制御コマンドに応じて自局の送信電力を制御するクローズドループ型の送信電力制御を行う無線通信システムは、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式に限られない。つまり、発明の実施の形態１にかかるフェムト基地局１１は、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式に限らず、ダウンリンク信号若しくはアップリンク信号又はこれら両信号の送信電力をクローズドループ型の送信電力制御によって制御する他の無線通信システム、例えばＷｉＭＡＸ又はモバイルＷｉＭＡＸ（IEEE802.16e-2005）に準拠した無線通信システムにも適用可能である。

また、上述した発明の実施の形態では、本発明をフェムト基地局に適用した例を説明した。しかしながら、本発明は、フェムト基地局に限らず、例えば、マクロ基地局及びマイクロ基地局等の他の基地局の動作を停止させる際にも適用可能である。

また、上述した発明の実施の形態では、ダウンリンク信号の送信電力の低減開始時から低下速度の減少を行なうまでの間、一定の低下速度とする例を示したが、この間で低下速度を変化させてもよい。例えば、送信電力の低減開始時から低下速度の減少を行なうまでの間は、徐々に低下速度を増大させてもよい。図４のＴ１１〜Ｔ１２の期間及び図９のＴ２１〜Ｔ２２の期間も、必ずしも一定の低下速度でなくてもよい。つまり、低下速度を徐々に減少させたり、徐々に増加させたりしてもよい。

さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明の実施の形態１にかかる基地局とこれに接続される移動局、及び周囲の他の基地局の関係を示す概念図である。 本発明の実施の形態１にかかる基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１にかかる基地局による送信電力低減の制御手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１にかかる基地局が行なう送信電力低減制御によってもたらされる移動局の受信電力の時間変化を示すグラフである。 本発明の実施の形態２にかかる基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２にかかる基地局による送信電力低減の制御手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２にかかる基地局が他の基地局から送信される信号を受信する動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態２にかかる基地局が他の基地局から送信される信号を受信する動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態２にかかる基地局が行なう送信電力低減制御によってもたらされる移動局の受信電力の時間変化を示すグラフである。

符号の説明

１０ フェムトセル
１１、４１ フェムト基地局
２０ 上位セル（マクロセル）
２１ 上位基地局（マクロ基地局）
３１〜３３ 移動局
１１１ 符号化部
１１２ 無線送信部
１１３ デュプレクサ
１１４ アンテナ
１１５ 無線受信部
１１６ 復号化部
１１７ 送信電力低減部
４１５ 無線受信部
４１６ パイロット信号受信レベル測定部
４１７ 送信電力低減部

Claims (17)

1. 無線通信システムで使用される基地局であって、
   ダウンリンク信号を送信する無線送信部と、
   移動局から送信されるアップリンク信号を受信する無線受信部と、
   当該基地局の動作を停止するに際して、前記ダウンリンク信号の送信電力を漸次低減させる送信電力低減部とを備え、
   前記送信電力低減部は、前記送信電力の低減途中の時点において、前記送信電力の低下速度を、前記低減途中の時点以前の前記送信電力の低下速度に比べて小さくなるように変更することを特徴とする基地局。
2. 前記送信電力低減部は、前記低減途中の時点において、前記送信電力の低下速度を、前記送信電力の低減開始から前記低減途中の時点までの前記送信電力の平均低下速度に比べて小さくなるように変更する請求項１に記載の基地局。
3. 前記送信電力低減部は、当該基地局によって形成されるセルに接続している前記移動局の他セルへのハンドオーバが発生するレベルまで前記送信電力が低下したことに応じて、前記低下速度の変更を決定する請求項１又は２に記載の基地局。
4. 前記送信電力低減部は、当該基地局の送信電力を制御するために前記アップリンク信号に含まれる電力制御コマンドに基づいて、前記低下速度の変更を決定する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基地局。
5. 前記送信電力低減部は、送信電力の増大を指示する前記電力制御コマンドの受信回数又は受信割合に基づいて、前記低下速度の変更を決定する請求項４に記載の基地局。
6. 前記送信電力低減部は、当該基地局が形成するセルのセル半径を規定するパイロット信号及び前記電力制御コマンドによる送信電力制御の対象信号のうち、少なくとも一方の送信電力を低減させる請求項４又は５に記載の基地局。
7. 前記送信電力低減部は、周囲の他の基地局から送信されるパイロット信号の受信レベルに基づいて、前記低下速度の変更を決定する請求項１乃至３のいずれか1項に記載の基地局。
8. 前記送信電力低減部は、周囲の他の基地局から送信されるパイロット信号の受信レベルから推定される前記移動局のハンドオーバマージン範囲と、前記ダウンリンク信号の送信電力とに基づいて、前記低下速度の変更を決定する１乃至３のいずれか1項に記載の基地局。
9. 前記送信電力低減部は、前記ダウンリンク信号の送信電力が、前記他の基地局から送信されるパイロット信号の受信レベルを含むハンドオーバマージン範囲まで低減したことに応じて、前記低下速度の変更を決定する請求項７又は８に記載の基地局。
10. 基地局の動作を停止するに際して、当該基地局から移動局に対して無線送信されるダウンリンク信号の送信電力を漸次低減する送信電力低減方法であって、
    前記送信電力の低減途中の時点において、前記送信電力の低下速度を、前記低減途中の時点以前の前記送信電力の低下速度に比べて小さくなるように変更することを特徴とする送信電力低減方法。
11. 前記送信電力の低減開始から前記低減途中の時点までは、第１の平均低下速度に従って前記送信電力を低減し、
    前記低減途中の時点以降は、前記第１の平均低下速度より小さい第２の平均低下速度に従って前記送信電力を低減する請求項１０に記載の送信電力低減方法。
12. 当該基地局によって形成されるセルに接続している前記移動局の他セルへのハンドオーバが発生するレベルまで前記送信電力が低下したことに応じて、前記低下速度の変更を決定する請求項１０又は１１に記載の送信電力低減方法。
13. 当該基地局の送信電力を制御するために前記移動局から送信されるアップリンク信号に含まれる電力制御コマンドに基づいて、前記低下速度の変更を決定する請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の送信電力低減方法。
14. 前記ダウンリンク信号は、当該基地局が形成するセルのセル半径を規定するパイロット信号及び前記電力制御コマンドによる送信電力制御の対象信号のうち少なくとも一方を含む請求項１３に記載の送信電力低減方法。
15. 周囲の他の基地局から送信されるパイロット信号の受信レベルに基づいて、前記低下速度の変更を決定する請求項１０乃至１２のいずれか1項に記載の送信電力低減方法。
16. 周囲の他の基地局から送信されるパイロット信号の受信レベルから推定される前記移動局のハンドオーバマージン範囲と、前記ダウンリンク信号の送信電力とに基づいて、前記低下速度の変更を決定する１０乃至１２のいずれか1項に記載の送信電力低減方法。
17. 前記ダウンリンク信号の送信電力が、前記他の基地局から送信されるパイロット信号の受信レベルを含むハンドオーバマージン範囲まで低減したことに応じて、前記低下速度の変更を決定する請求項１５又は１６に記載の送信電力低減方法。

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