以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
無線基地局装置は、自らの形成するセルおよび周辺セルについての情報、すなわち無線信号の周波数および周辺セルのID(identification)等を無線端末装置に通知する。無線端末装置は、無線基地局装置から通知された情報に基づいて、周辺セルの検出および測定を行なう。無線端末装置は、この測定結果に基づいて、周辺セルへの移動を開始する。ここで、無線端末装置の「移動」とは、ハンドオーバを意味することに加えて、アイドル状態の無線端末装置が今後通信を開始する、すなわち通話またはデータ通信を開始する際にどのセルを介して通信を行なうかを選択することを意味する。また、ハンドオーバとは、待機中または通信中の無線端末装置の通信相手となる無線基地局装置が切り替えられることを意味する。
たとえば、無線端末装置が無線基地局装置と通信しているときには、無線端末装置の移動先は無線基地局装置またはコアネットワークにおける上位装置が決定する。また、無線端末装置が無線基地局装置と通信していないときには、無線端末装置の移動先は無線端末装置が決定する。
[構成および基本動作]
図1は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
図1を参照して、無線通信システム301は、たとえば3GPP(Third Generation Partnership Project)で規格化されたLTE(Long Term Evolution)に従う移動体通信システムであり、カバレッジ基地局(無線基地局装置)201と、キャパシティブースタ基地局(無線基地局装置)101A,101Bと、上位装置204とを備える。
以下、キャパシティブースタ基地局101Aおよび101Bの各々をキャパシティブースタ基地局101と称する場合がある。また、図1では、1つのカバレッジ基地局と、2つのキャパシティブースタ基地局とを代表的に示しているが、少数またはさらに多数のカバレッジ基地局およびキャパシティブースタ基地局が設けられてもよい。
カバレッジ基地局201は、たとえば、マクロ基地局であり、半径数キロメートルのカバレッジセルCCを形成する。カバレッジ基地局201は、カバレッジセルCC内に存在する無線端末装置202A,202B,202Cと無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置202A,202B,202Cと通信することが可能である。以下、無線端末装置202A,202B,202Cの各々を無線端末装置202と称する場合がある。
キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、カバレッジ基地局201の通信容量の不足を補うために、カバレッジセルCC内に設置される。また、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、たとえばピコ基地局であり、半径10〜50メートルのキャパシティブースタセルCBCA,CBCBをそれぞれ形成する。また、キャパシティブースタ基地局101は、フェムト基地局であっても構わない。
キャパシティブースタ基地局101Aは、キャパシティブースタセルCBCA内に存在する無線端末装置202Aと無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置202Aと通信することが可能である。また、キャパシティブースタ基地局101Bは、キャパシティブースタセルCBCB内に存在する無線端末装置202Bと無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置202Bと通信することが可能である。
また、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101A,101Bは、自己が形成するカバレッジセルCCおよびキャパシティブースタセルCBCA,CBCBを識別するためのセルIDを持つ。
無線端末装置202A、無線端末装置202B、および無線端末装置202Cは、同一の機能を持ち、本質的な違いはない。しかしながら、無線端末装置202が、どの基地局により形成されるセル内に存在するかに応じて、通信することが可能な基地局が異なる。
図2は、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局の構成を示す図である。
図2を参照して、キャパシティブースタ基地局101は、アンテナ91と、サーキュレータ92と、無線受信部(無線通信部)93と、無線送信部(無線通信部)94と、信号処理部95と、通信トラフィック監視部(トラフィック情報取得部)98と、送信電力制御部99とを備える。信号処理部95は、受信信号処理部96と、送信信号処理部97とを含む。信号処理部95、通信トラフィック監視部98、および送信電力制御部99は、CPU(Central Processing Unit)またはDSP(Digital Signal Processor)等によって実現される。
サーキュレータ92は、アンテナ91において受信された無線端末装置202からの無線信号を無線受信部93へ出力し、また、無線送信部94から受けた無線信号をアンテナ91へ出力する。
無線受信部93は、サーキュレータ92から受けた無線信号をベースバンド信号に変換して受信信号処理部96へ出力する。また、無線受信部93は、サーキュレータ92から受けた無線信号をIF(Intermediate Frequency)信号に周波数変換し、この周波数変換した信号をデジタル信号に変換して受信信号処理部96へ出力する。
受信信号処理部96は、無線受信部93から受けたデジタル信号に対してCDMA(Code Division Multiple Access)方式における逆拡散等の信号処理、またはOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式におけるFFT(Fast Fourier Transform)等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号の一部または全部を所定のフレームフォーマットに変換し、コアネットワーク203経由で上位装置204へ送信する。
送信信号処理部97は、コアネットワーク203経由で上位装置204から受信した通信データを所定のフレームフォーマットに変換した通信データ、または自ら生成した通信データに対してOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式におけるIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)等の信号処理、またはCDMA(Code Division Multiple Access)方式における拡散等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号を無線送信部94へ出力する。
無線送信部94は、送信信号処理部97から受けたベースバンド信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を無線信号に周波数変換してサーキュレータ92へ出力する。
図3は、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局における無線送信部の構成を示す図である。
図3を参照して、無線送信部94は、アンプ11と、アンプ15と、オシレータ12と、ミキサ13とデジタルアナログコンバータ(DAC)14とを含む。
無線送信部94において、デジタルアナログコンバータ14は、送信信号処理部97から受けたベースバンド信号をアナログ信号に変換し、アンプ15へ出力する。アンプ15は、デジタルアナログコンバータ14から受けたアナログ信号を増幅し、増幅したアナログ信号をミキサ13へ出力する。ミキサ13は、オシレータ12において生成された搬送波と、デジタルアナログコンバータ14から受けたアナログ信号とを乗算することによって無線信号を発生させ、この無線信号をアンプ11に出力する。アンプ11は、ミキサ13から受けた無線信号を増幅し、増幅した無線信号をサーキュレータ92へ出力する。
アンプ15における増幅率は、送信電力制御部99により制御される。増幅率は、アンプ15がデジタルアナログコンバータ14から受けたアナログ信号の電力と、アンプ15がミキサ13へ出力するアナログ信号の電力の比で表される。
アンプ11における増幅率は、送信電力制御部99により制御される。増幅率は、アンプ11がミキサ13から受けた無線信号の電力と、アンプ11がサーキュレータ92へ出力する無線信号の電力の比で表される。
キャパシティブースタ基地局101は、休止状態および活性状態となることが可能である。たとえば、キャパシティブースタ基地局101の休止状態においてアンプ11における増幅率は0となり、無線通信を行うための電波がキャパシティブースタ基地局101から送信されない。また、キャパシティブースタ基地局101の活性状態において、自己の形成するキャパシティブースタセル内の無線端末装置202と無線通信できる程度の電力で、電波がキャパシティブースタ基地局101から送信される。
再び図2を参照して、通信トラフィック監視部98は、受信信号処理部96および送信信号処理部97において処理される無線端末装置202との間の通信データ、たとえば送受信されるIPパケットを監視する。また、通信データの内容に応じて処理方法を切り替えるために、通信データにはQoS(Quality of Service)が設定される。
具体的には、送受信されるIPパケットには、当該IPパケットの通信における優先度を9段階で示すQCI(QoS Class Identifier)が付随する。そして、通信トラフィック監視部98は、IPパケットにおけるQCIフィールドを監視することにより各優先度の単位時間当たりのトラフィック量を取得する。また、通信トラフィック監視部98は、取得した各優先度の単位時間当たりのトラフィック量を合計することにより、単位時間当たりの通信トラフィック量を算出する。通信トラフィック監視部98は、取得した各優先度の単位時間当たりのトラフィック量および単位時間当たりの通信トラフィック量を送信電力制御部99に通知する。
送信電力制御部99は、上位装置204、自己の周辺に配置されたカバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101とコアネットワーク経由で通信を行い、基地局の状態、各種要求および当該要求に対する応答を送受信する。また、送信電力制御部99は、通信トラフィック監視部98から通知された各優先度の単位時間当たりのトラフィック量および単位時間当たりの通信トラフィック量と、カバレッジ基地局201または上位装置204からの要求とを基に、無線送信部94におけるアンプ11およびアンプ15の増幅率を独立に制御する。
具体的には、送信電力制御部99は、カバレッジ基地局201または上位装置204からセル活性化要求(CellActivationRequest)を受信すると、所定の手順に従って無線送信部94におけるアンプ11またはアンプ15の少なくともどちらか一方の増幅率を上げる。
また、送信電力制御部99は、単位時間当たりの通信トラフィック量が所定のしきい値を下回ると、所定に手順に従って無線送信部94におけるアンプ11またはアンプ15の少なくともどちらか一方の増幅率を下げる。
図4は、本発明の実施の形態に係るカバレッジ基地局の構成を示す図である。
図4を参照して、カバレッジ基地局201は、アンテナ111と、サーキュレータ112と、無線受信部(無線通信部)113と、無線送信部(無線通信部)114と、信号処理部115と、通信トラフィック監視部118と、周辺基地局制御部119とを備える。信号処理部115は、受信信号処理部116と、送信信号処理部117とを含む。信号処理部115、通信トラフィック監視部118、および周辺基地局制御部119は、CPU(Central Processing Unit)またはDSP(Digital Signal Processor)等によって実現される。
アンテナ111、サーキュレータ112、無線受信部113、無線送信部114、および送信信号処理部117は、キャパシティブースタ基地局101におけるアンテナ91、サーキュレータ92、無線受信部93、無線送信部94、および送信信号処理部97とそれぞれ同様の機能を持つ。
受信信号処理部116は、キャパシティブースタ基地局101における受信信号処理部96が持つ機能に加えて、以下の機能を持つ。すなわち、受信信号処理部116は、無線端末装置202からキャパシティブースタ基地局活性化要求(CapacityBoosterREQ)を受信すると、受信したキャパシティブースタ基地局活性化要求を周辺基地局制御部119へ送信する。このキャパシティブースタ基地局活性化要求は、休止状態にあるキャパシティブースタ基地局101をカバレッジ基地局201により活性状態に遷移させるという無線端末装置202の要求を少なくとも含む。
通信トラフィック監視部118は、受信信号処理部116および送信信号処理部117において処理される無線端末装置202との通信のトラフィック量、たとえば単位時間当たりのIPパケットのデータ量を監視し、監視した通信トラフィック量を周辺基地局制御部119に通知する。
周辺基地局制御部119は、上位装置204および自己の周辺に配置されたキャパシティブースタ基地局101とコアネットワーク経由で通信を行い、基地局の状態、各種要求および当該要求に対する応答を送受信する。また、周辺基地局制御部119は、キャパシティブースタ基地局101A,101Bを活性化するかどうかを判断する。
たとえば、周辺基地局制御部119は、受信信号処理部116からキャパシティブースタ基地局活性化要求を受信した場合、または通信トラフィック監視部118から通知された単位時間当たりの通信トラフィック量が所定のしきい値を上回った場合に、キャパシティブースタ基地局101A,101Bの活性化を決定する。そして、周辺基地局制御部119は、キャパシティブースタ基地局101A,101Bの活性化を決定すると、セル活性化要求をキャパシティブースタ基地局101A,101Bへ送信する。
図5は、本発明の実施の形態に係る無線端末装置の構成を示す図である。
図5を参照して、無線端末装置202は、アンテナ121と、サーキュレータ122と、無線受信部(無線通信部)123と、無線送信部(無線通信部)124と、信号処理部125と、無線端末制御部128と、入出力部129とを備える。信号処理部125は、受信信号処理部126と、送信信号処理部127とを含む。信号処理部125、無線端末制御部128、および入出力部129は、CPU(Central Processing Unit)またはDSP(Digital Signal Processor)等によって実現される。
サーキュレータ122は、アンテナ121において受信されたカバレッジ基地局201またはキャパシティブースタ基地局101からの無線信号を無線受信部123へ出力し、また、無線送信部124から受けた無線信号をアンテナ121へ出力する。
無線受信部123は、サーキュレータ122から受けた無線信号をベースバンド信号に変換して受信信号処理部126へ出力する。また、無線受信部123は、サーキュレータ122から受けた無線信号をIF(Intermediate Frequency)信号に周波数変換し、この周波数変換した信号をベースバンド信号に変換して受信信号処理部126へ出力する。
受信信号処理部126は、無線受信部123から受けたデジタル信号に対してOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式におけるFFT(Fast Fourier Transform)等の信号処理、またはCDMA(Code Division Multiple Access)方式における逆拡散等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号の一部または全部を所定のフレームフォーマットに変換し、無線端末制御部128へ送信する。
送信信号処理部127は、無線端末制御部128から受信した通信データを所定のフレームフォーマットに変換した通信データ、または自ら生成した通信データに対してCDMA(Code Division Multiple Access)方式における拡散処理等の信号処理、またはOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式におけるIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号を無線送信部124へ出力する。
無線送信部124は、送信信号処理部127から受けたベースバンド信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を無線信号に周波数変換してサーキュレータ122へ出力する。
無線端末制御部128は、受信信号処理部126から受信したフレームフォーマットに格納されたデジタル信号を、たとえば音声データおよび映像データに変換し、必要であるならアナログ信号に変換したのち、スピーカ、マイク、ディスプレイおよびキー入力装置により構成される入出力部129へ送信する。
また、無線端末制御部128は、たとえば音声データおよびキー入力装置において受け付けた無線端末装置202を制御するための制御信号等を入出力部129から受信する。そして、無線端末制御部128は、必要に応じて受信した音声データおよび制御信号の一部を処理し、処理した音声データおよび制御信号を他の無線端末装置202へ送信するために所定のフレームフォーマット、たとえばIPパケットに変換する。この際、無線端末制御部128は、送信する音声データおよび制御信号の優先度に応じて当該IPパケットにおけるQCIを設定する。
また、無線端末制御部128は、後述する所定条件が満たされた場合、キャパシティブースタ基地局活性化要求を無線信号経由でカバレッジ基地局201へ送信する。
図6は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるハンドオーバ動作のシーケンスの一例を示す図である。図6は、カバレッジ基地局201と通信している無線端末装置202Cが、キャパシティブースタセルCBCB内に移動することにより、選択先をキャパシティブースタ基地局101Bに変更する動作を詳細に示すシーケンス図である。
図6を参照して、まず、無線端末装置202Cは、カバレッジ基地局201と通信中である。すなわち、無線端末装置202Cは、カバレッジ基地局201を通信先として選択し、かつカバレッジ基地局201と通信を行っている状態である(ステップS2)。
そして、たとえば、無線端末装置202Cが、キャパシティブースタセルCBCB内に移動する(ステップS4)。
次に、カバレッジ基地局201は、自己と通信中の無線端末装置202Cの測定対象となる周波数と、当該周波数の無線信号を送信する他の無線基地局装置とを設定する(ステップS6)。
次に、カバレッジ基地局201は、設定した他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力を無線端末装置202Cに測定させるための測定開始要求を無線端末装置202Cへ送信する。この測定開始要求には、測定対象となる無線基地局装置101,201の情報すなわちセルIDが含まれる。また、この測定開始要求には、各無線基地局装置101,201の送信周波数が含まれる(ステップS8)。
次に、無線端末装置202Cは、カバレッジ基地局201から測定開始要求を受信して、受信した測定開始要求の示す無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力を測定する(ステップS10)。
次に、無線端末装置202Cは、この受信電力の測定結果を示す測定結果通知をカバレッジ基地局201へ送信する(ステップS12)。
次に、カバレッジ基地局201は、無線端末装置202から受信した測定結果通知に基づいて、セルIDごとの測定結果を示す測定情報を取得する。(ステップS14)。
次に、カバレッジ基地局201は、取得した測定情報に基づいて、当該無線端末装置202C用の周辺セル情報を生成し、図示しない記憶部に保存する(ステップS16)。
次に、カバレッジ基地局201は、無線端末装置202Cから受信した測定結果通知に基づいて、当該無線端末装置202Cがハンドオーバすべきか否かを判断し、ハンドオーバすべきであると判断すると、対応の周辺セル情報を参照してたとえばキャパシティブースタ基地局101Bをハンドオーバ先として決定し、キャパシティブースタ基地局101Bを示すハンドオーバ要求を上位装置204へ送信する(ステップS18)。
次に、上位装置204は、カバレッジ基地局201からハンドオーバ要求を受信して、キャパシティブースタ基地局101Bへ当該ハンドオーバ要求を送信する(ステップS20)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、上位装置204からハンドオーバ要求を受信して、上位装置204へ当該ハンドオーバ要求に対するハンドオーバ応答を送信する(ステップS22)。
次に、上位装置204は、キャパシティブースタ基地局101Bからハンドオーバ応答を受信して、カバレッジ基地局201へハンドオーバ指示を送信する(ステップS24)。
次に、カバレッジ基地局201は、上位装置204からハンドオーバ指示を受信して、無線端末装置202CへRRC(Radio Resource Control)コネクション再確立指示を送信する(ステップS26)。
次に、カバレッジ基地局201は、上位装置204へ自己の通信状態等を示す状態通知を送信する(ステップS28)。
次に、上位装置204は、カバレッジ基地局201から状態通知を受信して、キャパシティブースタ基地局101Bへ無線端末装置202Cとの通信内容等を示す状態通知を送信する(ステップS30)。
また、無線端末装置202Cとキャパシティブースタ基地局101Bとの間でRRCコネクションが確立されると、無線端末装置202Cは、キャパシティブースタ基地局101BへRRCコネクション確立通知を送信する(ステップS32)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、無線端末装置202CからRRCコネクション確立通知を受信して、上位装置204へハンドオーバ完了通知を送信する(ステップS34)。
次に、上位装置204は、キャパシティブースタ基地局101Bからハンドオーバ完了通知を受信して、端末情報解放指示をカバレッジ基地局201へ送信する(ステップS36)。
次に、カバレッジ基地局201は、上位装置204から端末情報解放指示を受信して、無線端末装置202Cに関する情報を解放し、上位装置204へ端末情報解放完了通知を送信する(ステップS38)。
以上のような動作により、無線端末装置202Cは、キャパシティブースタ基地局101Bを通信先として選択し、かつキャパシティブースタ基地局101Bと通信を行っている状態となる(ステップS40)。
また、図6では、無線端末装置202Cが通信先をカバレッジ基地局201からキャパシティブースタ基地局101Bへと切り替える場合を例示したが、通信先となる無線基地局装置を入れ替えても同様にハンドオーバ動作が達成される。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bと通信を行っている無線端末装置202Cが、通信先をカバレッジ基地局に切り替える場合も同様の手順により達成される。
ここで、無線基地局装置から電波を送信するために消費される電力を節減することは、無線通信事業における事業運営費(OPEX)の削減に対して有効である。また、無線基地局装置における消費電力の節減は、二酸化炭素排出量の削減に対しても寄与する。
図7は、電力効率の改善を図る際の無線通信システムの構成を示す図である。図7において、キャパシティブースタ基地局101Aおよび101Bは休止状態であるので、キャパシティブースタセルCBCA,CBCBは形成されない。従って、無線端末装置202A、202Bおよび202Cは、すべてカバレッジセルCCに在圏する。
カバレッジ基地局201は、自己と無線端末装置202A、202Bおよび202Cとの間の通信トラフィック量が増大した場合、通信トラフィック量を軽減するためにキャパシティブースタ基地局101Aおよび101Bに対して活性状態に遷移することを要求する。
図8は、キャパシティブースタ基地局101Aおよび101Bが、カバレッジ基地局201からの活性状態への遷移要求に従って、活性状態に遷移した状態を示す図である。
図8を参照して、カバレッジセルに在圏していた無線端末装置202A、202Bおよび202Cのうち、キャパシティブースタ基地局101Aおよび101B付近にそれぞれ存在している無線端末装置202Aおよび202Bは、キャパシティブースタセルCBCAおよびCBCBにそれぞれ在圏することになる。ここでは、キャパシティブースタセルCBCAには、多くの無線端末装置202Aが在圏し、キャパシティブースタセルCBCBには、少数の無線端末装置202Bが在圏することになる。
この場合、キャパシティブースタ基地局101Bは、カバレッジ基地局201における通信トラフィック量の軽減効果を十分に発揮できない一方で、活性状態であることから、電波の送信等のための電力を消費する。このため、キャパシティブースタ基地局101Bは、無線通信システムにおける電力効率を改善するために、休止状態に遷移する。
図9は、キャパシティブースタ基地局101Bが休止状態に遷移した際の、無線通信システムの状態を示す図である。図9を参照して、キャパシティブースタ基地局101Bが、休止状態に遷移すると、キャパシティブースタセルCBCBに在圏していた無線端末装置202Bは、カバレッジセルCCに在圏することになる。
図10は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける電力効率の改善動作のシーケンスの一例を示す図である。図10は、図7〜図9において説明した、カバレッジ基地局201の要求によりキャパシティブースタ基地局101A,101Bが活性状態に遷移する際の、電力効率の改善動作を詳細に示すシーケンス図である。
図10を参照して、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、休止状態である(ステップS42,S44)。このため、無線端末装置202A,202B,202Cは、カバレッジ基地局201を通信先として選択し、かつカバレッジ基地局201と通信を行っている状態である(ステップS46,S48,S50)。
カバレッジ基地局201は、自己および各無線端末装置202間の通信トラフィック量を監視する(ステップS52)。この通信トラフィック量の監視は、各基地局において一定時間ごとに行われる。たとえば、カバレッジ基地局201は、自己および各無線端末装置202間の通信トラフィック量が多くなり、通信トラフィック量が所定のしきい値を超えると、キャパシティブースタ基地局101A,101Bの活性化を決定する(ステップS54)。すなわち、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局を稼働させることにより、自己の通信負荷を軽減するために、通信トラフィックの分散を図る。
次に、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Aに対して、X2インタフェース経由でセル活性化要求を通知する(ステップS56)。また、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Bに対して、X2インタフェース経由でセル活性化要求を通知する(ステップS58)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Aは、カバレッジ基地局201からX2インタフェース経由でセル活性化要求の通知を受信して、通知を受信した旨の確認のためにカバレッジ基地局201に対して、X2インタフェース経由でセル活性化応答(CellActivationResponse)を通知する(ステップS60)。また、キャパシティブースタ基地局101Bは、カバレッジ基地局201からX2インタフェース経由でセル活性化要求の通知を受信して、通知を受信した旨の確認のためにカバレッジ基地局201に対して、X2インタフェース経由でセル活性化応答を通知する(ステップS62)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Aは、送信電波の電力を増大させ、活性状態に遷移する(ステップS64)。また、キャパシティブースタ基地局101Bは、送信電波の電力を増大させ、活性状態に遷移する(ステップS66)。
無線端末装置202Aは、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101Aから送信される無線信号の受信電力を測定する。また、無線端末装置202Bは、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101Bから送信される無線信号の受信電力を測定する。無線端末装置202Aおよび無線端末装置202Bは、この受信電力の測定結果を示す測定結果通知をカバレッジ基地局201へ送信する。カバレッジ基地局201は、受信した測定結果通知に基づいて、ハンドオーバ動作を実行する(ステップS68)。ハンドオーバ動作の手順は、図6に示すステップS6からステップS38の手順に従う。
次に、無線端末装置202Aは、上記ハンドオーバ動作によりキャパシティブースタ基地局101Aを通信先として選択し、かつキャパシティブースタ基地局101Aと通信を行っている状態となる(ステップS70)。
また、無線端末装置202Bは、上記ハンドオーバ動作によりキャパシティブースタ基地局101Bを通信先として選択し、かつキャパシティブースタ基地局101Bと通信を行っている状態となる(ステップS72)。
また、無線端末装置202Cは、上記ハンドオーバ動作後も引き続きカバレッジ基地局201を通信先として選択し、かつカバレッジ基地局201と通信を行っている状態である(ステップS74)。
次に、カバレッジ基地局201、キャパシティブースタ基地局101A、およびキャパシティブースタ基地局101Bは、自己および各無線端末装置202間の通信トラフィック量を監視する(ステップS76)。
たとえば、キャパシティブースタ基地局101Bにおける通信トラフィック量が少なく、通信トラフィック量が所定のしきい値を下回ると、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己の休止状態への遷移を決定する(ステップS78)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、無線信号の送信電力を下げる。(ステップS80)。
次に、無線端末装置202Bは、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101Bから送信される無線信号の受信電力を測定する。無線端末装置202Bは、この受信電力の測定結果を示す測定結果通知をキャパシティブースタ基地局101Bへ送信する。キャパシティブースタ基地局101Bは、受信した測定結果通知に基づいて、ハンドオーバ動作を実行する(ステップS82)。ハンドオーバ動作の手順は、図6に示すステップS6からステップS38の手順に従う。
次に、無線端末装置202Bは、上記ハンドオーバ動作によりカバレッジ基地局201を通信先として選択し、かつカバレッジ基地局201と通信を行っている状態となる(ステップS84)。
また、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己と通信していた無線通信端末202Bがハンドオーバ動作によりカバレッジ基地局201と通信するようになったことを確認すると、自己が休止状態に遷移することを周辺基地局に対して周知するために、以下の動作を行う。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101Aに対して、X2インタフェース経由で配置情報更新要求(ENB Configuration Update Request)を通知する(ステップS86,S88)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Aは、キャパシティブースタ基地局101Bから配置情報更新要求をX2インタフェース経由で受信すると、自己の周辺セル情報を更新し、更新した旨を示す配置情報更新応答(ENB Configuration Update Response)をキャパシティブースタ基地局101Bに対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS90)。
また、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Bから配置情報更新要求をX2インタフェース経由で受信すると、自己の周辺セル情報を更新し、更新した旨を示す配置情報更新応答をキャパシティブースタ基地局101Bに対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS92)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、配置情報更新応答をX2インタフェース経由で受信すると、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を0にすることにより休止状態に遷移する(ステップS94)。キャパシティブースタ基地局101Bは、休止状態に遷移することにより、送信電波の電力を節減することができるので、無線通信システム301における電力効率は改善する。
以上のような動作により、通信トラフィック量の少ないキャパシティブースタ基地局を休止状態に遷移させることによって、当該キャパシティブースタ基地局が消費する電力を節減することができる。
しかしながら、キャパシティブースタ基地局101Bが図10のステップS80において無線信号の送信電力を下げる際に、以下の問題を生ずる可能性がある。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bが、送信電波の電力を急激に下げると、確立していた自己と無線端末装置202Bとの間の通信が途絶えてしまう。そして、キャパシティブースタ基地局101Bを選択していた無線端末装置202Bは、通信が途絶えることにより他の無線基地局装置へ移動することができない。そこで、以下のような動作により上記問題を解決する。
[送信電力の制御の例1]
図11は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるキャパシティブースタ基地局が休止状態へ遷移する際のシーケンスの一例を示す図である。
図11を参照して、まず、無線端末装置202Bは、キャパシティブースタ基地局101Bを通信先として選択し、かつキャパシティブースタ基地局101Bと通信を行っている状態である(ステップS112)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Aおよびキャパシティブースタ基地局101Bは、自己および各無線端末装置202間の通信トラフィック量を監視する(ステップS114)。たとえば、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および無線端末装置202B間の通信トラフィック量が少なくなり、通信トラフィック量が所定のしきい値を下回ると、自己の休止状態への遷移を決定する(ステップS116)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を下げることにより、送信電波の電力を下げる(ステップS118)。この際、キャパシティブースタ基地局101Bは、送信電波の電力を急激に下げると、自己を選択している無線端末装置202Bとの通信が途絶えてしまう可能性がある。通信が途絶えることを防ぐために、キャパシティブースタ基地局101Bは、以下の手順に従って送信電波の電力を下げる。
図12は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるキャパシティブースタ基地局が、送信する電波の電力を下げて活性状態から休止状態へ遷移する際の動作手順を定めたフローチャートである。図12は、図11におけるキャパシティブースタ基地局101Bが通信トラフィック量を監視するステップS114から休止状態へ遷移するステップS132までの動作を詳細に示している。
図12を参照して、キャパシティブースタ基地局101Bは、活性状態であり、電波を送信している。(ステップS152)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および自己を選択している無線端末装置202B間の通信トラフィック量を監視する(ステップS154)。
キャパシティブースタ基地局101Bは、監視している通信トラフィック量が所定のしきい値を下回らない場合、引き続き通信トラフィック量を監視する(ステップS156でNO)。
また、キャパシティブースタ基地局101Bは、通信トラフィック量が所定のしきい値を下回った場合に(ステップS156でYES)、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率をΔG1だけ下げる(ステップS158)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を一定に保ったまま、待機時間ΔW1だけ待機する(ステップS160)。こうすることにより、キャパシティブースタ基地局101Bは、送信電波の電力を段階的に下げることができる。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己を選択していた無線端末装置202Bが引き続き自己を選択しているか確認する。たとえば、キャパシティブースタ基地局101Bは、送信電波の電力の低下により、自己を選択していた無線端末装置202Bの全てがハンドオーバにより他の無線基地局装置を選択した場合(ステップS162でNO)、以下の動作を行う。
すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己が休止状態に遷移することを周辺基地局に対して周知するために、X2インタフェース経由で配置情報更新要求をカバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101Aへ通知する(ステップS164)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を0にすることにより(ステップS166)、休止状態に遷移する(ステップS168)。
また、引き続きキャパシティブースタ基地局101Bを選択している無線端末装置202Bが存在する場合(ステップS162でYES)、キャパシティブースタ基地局101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を更にΔG1だけ下げる(ステップS158)。
以降、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己を選択している無線端末装置202Bの全てがハンドオーバにより他の無線基地局装置を選択するまで、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率をΔG1だけ下げ(ステップS158)、自己におけるアンプ11の増幅率を一定に保ったまま、待機時間ΔW1だけ待機する(ステップS160)処理を繰り返し実行する。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、現在の無線信号の送信電力を1または複数段階下げた後、上記無線信号の送信を停止する停波制御を行う。
以上のような動作により、キャパシティブースタ基地局101Bからの送信電波の電力は、待機時間ΔW1毎に一定の電力ずつ低下する。従って、無線端末装置202Bが測定するキャパシティブースタ基地局101Bから送信される電波の電力は、待機時間ΔW1毎に一定の電力ずつ低下する。すなわち、無線端末装置202Bが受信する受信電力は、急激ではなく、緩やかに減少する。
これにより、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および自己を選択している無線端末装置202B間の通信が途絶えてしまう前に、当該無線端末装置202Bをカバレッジ基地局201に移動させることができる。
この結果、キャパシティブースタ基地局101は、休止状態へ遷移する際に、自己を選択している無線端末装置202の通信が途絶えてしまうことを防ぐことができる。
再び図11を参照して、キャパシティブースタ基地局101Bが送信する電波の電力が低下することにより、無線端末装置202Bにおけるキャパシティブースタ基地局101Bから送信される無線信号の受信電力は低下する。しかしながら、無線端末装置202Bにおけるカバレッジ基地局201から送信される無線信号の受信電力に大きな変化はない。
無線端末装置202Bは、各基地局からの無線信号の受信電力の測定結果を示す測定結果通知をキャパシティブースタ基地局101Bへ送信する。キャパシティブースタ基地局101Bは、受信した測定結果通知に基づいて、ハンドオーバ動作を実行する(ステップS120)。ハンドオーバ動作の手順は、図6に示すステップS6からステップS38の手順に従う。
次に、無線端末装置202Bは、上記ハンドオーバ動作によりカバレッジ基地局201を通信先として選択し、かつカバレッジ基地局201と通信を行っている状態となる(ステップS122)。
また、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己と通信していた無線通信端末202Bがハンドオーバ動作によりカバレッジ基地局201と通信するようになったことを確認すると、自己が休止状態に遷移することを周辺基地局に対して周知するために、以下の動作を行う。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101Aに対して、X2インタフェース経由で配置情報更新要求を通知する(ステップS124,S126)。
次に、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Bから配置情報更新要求をX2インタフェース経由で受信すると、自己の周辺セル情報を更新し、更新した旨を示す配置情報更新応答をキャパシティブースタ基地局101Bに対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS128)。
また、キャパシティブースタ基地局101Aは、キャパシティブースタ基地局101Bから配置情報更新要求をX2インタフェース経由で受信すると、自己の周辺セル情報を更新し、更新した旨を示す配置情報更新応答をキャパシティブースタ基地局101Bに対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS130)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、配置情報更新応答をX2インタフェース経由で受信すると、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を0にすることにより休止状態に遷移する(ステップS132)。
[送信電力の制御の例2]
再び図10を参照して、キャパシティブースタ基地局101Aおよび101Bが図10のステップS64およびステップS66において活性状態に遷移する際に、以下の問題を生ずる可能性がある。すなわち、キャパシティブースタ基地局101は、活性状態に遷移すると、通常時の電力の電波によって、たとえば当該キャパシティブースタ基地局101の位置情報または受信電力のしきい値情報などを含む報知情報を送信する。
ここで、報知情報は、すべての無線端末装置202が受信できるように、各基地局間で同一周波数帯の無線信号により送信される。特に、たとえばキャパシティブースタ基地局101近傍に位置する無線端末装置202は、キャパシティブースタ基地局101が活性状態に遷移すると、当該キャパシティブースタ基地局101から大電力の無線信号を受信することになる。この結果、無線端末装置202は、カバレッジ基地局201からの小電力の無線信号を受信できなくなり無線ネットワークから切断される。そこで、以下のような動作により上記問題を解決する。
図13は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるキャパシティブースタ基地局が活性状態へ遷移する際のシーケンスの一例を示す図である。
図13を参照して、まず、キャパシティブースタ基地局101Aおよび101Bは、休止状態である(ステップS194,S196)。
また、無線端末装置202Bは、カバレッジ基地局201を通信先として選択し、かつカバレッジ基地局201と通信を行っている状態である(ステップS192)。
次に、カバレッジ基地局201は、自己および各無線端末装置202間の通信トラフィック量を監視する(ステップS198)。たとえば、カバレッジ基地局201は、自己および各無線端末装置202間の通信トラフィック量が所定のしきい値を上回ると、キャパシティブースタ基地局101Aおよび101Bを活性状態に遷移させることを決定する(ステップS200)。
次に、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101A,101Bを活性状態に遷移させるために、キャパシティブースタ基地局101A,101Bに対して、X2インタフェース経由でセル活性化要求を通知する(ステップS202,S204)。
次に、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、カバレッジ基地局201からセル活性化要求をX2インタフェース経由で受信すると、通知を受信した旨の確認のためにカバレッジ基地局201に対して、X2インタフェース経由でセル活性化応答を通知する(ステップS206,208)。
次に、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を上げることにより、送信電波の電力を上げる(ステップS210,212)。この際、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、送信電波の電力を急激に上げると、自己を選択している各無線端末装置202との通信が途絶えてしまう可能性がある。通信が途絶えることを防ぐために、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、以下の手順に従って送信電波の電力を上げる。
図14は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるキャパシティブースタ基地局が送信する電波の電力を上げて休止状態から活性状態へ遷移する際の動作手順を定めたフローチャートである。図14は、図13におけるキャパシティブースタ基地局101Aおよび101Bがカバレッジ基地局201からX2インタフェース経由でセル活性化要求を受信するステップS202から送信電力を上げるステップS212までの動作を詳細に示している。
図14を参照して、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、休止状態であって電波を送信していない。(ステップS242)。
次に、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、カバレッジ基地局201からセル活性化要求を受信する(ステップS244)。
次に、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率をΔG2だけ上げる(ステップS246)。
次に、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を一定に保ったまま、待機時間ΔW2だけ待機する(ステップS248)。こうすることにより、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、送信電波の電力を段階的に上げることができる。
次に、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率が所定のレベルに到達したかどうかを確認する。たとえば、無線送信部94におけるアンプ11の増幅率が所定のレベルに到達すると(ステップS250でYES)、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、活性状態となる(ステップS252)。
また、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率が所定のレベルに到達していない場合(ステップS250でNO)、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を更にΔG2だけ上げる(ステップS246)。以下、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、無線送信部94におけるアンプ11の増幅率が所定のレベルに到達するまで、無線送信部94におけるアンプ11の増幅率をΔG2だけ上げ(ステップS246)、自己におけるアンプ11の増幅率を一定に保ったまま、待機時間ΔW2だけ待機する(ステップS248)処理を繰り返し実行する。
以上のような動作により、キャパシティブースタ基地局101からの送信電波の電力は、待機時間ΔW2毎に一定の電力ずつ増加する。従って、無線端末装置202Bが測定するキャパシティブースタ基地局101Bから送信される電波の電力は、待機時間ΔW2毎に一定の電力ずつ増加する。すなわち、無線端末装置202が受信する受信電力は、急激ではなく、緩やかに増加する。
これにより、キャパシティブースタ基地局101Bは、カバレッジ基地局201を選択している無線端末装置202Bを、通信を途絶えさせることなく自己にハンドオーバさせることができる。
この結果、キャパシティブースタ基地局101は、活性状態へ遷移する際に、たとえばカバレッジ基地局201を選択し、かつ自己の近傍に位置する無線端末装置202Bの通信が途絶えてしまうことを防ぐことができる。
再び図13を参照して、たとえば、キャパシティブースタ基地局101Bが送信する電波の電力が増大することにより、無線端末装置202Bにおけるキャパシティブースタ基地局101Bから送信される無線信号の受信電力は増大する。しかしながら、無線端末装置202Bにおけるカバレッジ基地局201から送信される無線信号の受信電力に大きな変化はない。
無線端末装置202Bは、各基地局からの無線信号の受信電力の測定結果を示す測定結果通知をカバレッジ基地局201へ送信する。カバレッジ基地局201は、受信した測定結果通知に基づいて、ハンドオーバ動作を実行する(ステップS214)。ハンドオーバ動作の手順は、図6に示すステップS6からステップS38の手順に従う。
次に、無線端末装置202Bは、上記ハンドオーバ動作によりキャパシティブースタ基地局101Bを通信先として選択し、かつキャパシティブースタ基地局101Bと通信を行っている状態となる(ステップS216)。
[無線基地局装置間の情報通知の例]
図15は、キャパシティブースタ基地局が活性状態から休止状態へ遷移する際に生ずる可能性のある問題点を説明するための図である。
図15を参照して、まず、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、活性状態にあり、電波を送信している(ステップS272,274)。
次に、たとえば、無線端末装置202Bは、キャパシティブースタ基地局101Bを通信先として選択し、かつキャパシティブースタ基地局101Bと通信を行っている状態である(ステップS276)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および無線端末装置202B間の通信トラフィック量を監視する(ステップS278)。たとえば、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および無線端末装置202B間の通信トラフィック量が少なくなり、通信トラフィック量が所定のしきい値を下回ると、自己の休止状態への遷移を決定する(ステップS280)。一方、たとえば、キャパシティブースタ基地局101Aは、自己および自己と通信する無線端末装置202間の通信トラフィック量が多いので、活性状態を保持する。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を下げることにより、送信電波の電力を下げる(ステップS282)。この際、キャパシティブースタ基地局101Bは、図12に示す手順に従って送信電波の電力を下げてもよい。
キャパシティブースタ基地局101Bが送信する電波の電力が低下することにより、無線端末装置202Bにおけるキャパシティブースタ基地局101Bから送信される無線信号の受信電力は低下する。しかしながら、無線端末装置202Bにおけるカバレッジ基地局201から送信される無線信号の受信電力に大きな変化はない。
無線端末装置202Bは、各基地局からの無線信号の受信電力の測定結果を示す測定結果通知をキャパシティブースタ基地局101Bへ送信する。キャパシティブースタ基地局101Bは、受信した測定結果通知に基づいて、ハンドオーバ動作を実行する(ステップS284)。ハンドオーバ動作の手順は、図6に示すステップS6からステップS38の手順に従う。
次に、無線端末装置202Bは、上記ハンドオーバ動作によりカバレッジ基地局201を通信先として選択し、かつカバレッジ基地局201と通信を行っている状態となる(ステップS286)。
また、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己と通信していた無線通信端末202Bがハンドオーバ動作によりカバレッジ基地局201と通信するようになったことを確認すると、自己が休止状態に遷移することを周辺基地局に対して周知するために、以下の動作を行う。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101Aに対して、X2インタフェース経由で配置情報更新要求を通知する(ステップS288,S290)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Aは、キャパシティブースタ基地局101Bから配置情報更新要求をX2インタフェース経由で受信すると、自己の周辺セル情報を更新し、更新した旨を示す配置情報更新応答をキャパシティブースタ基地局101Bに対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS292)。
また、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Bから配置情報更新要求をX2インタフェース経由で受信すると、自己の周辺セル情報を更新し、更新した旨を示す配置情報更新応答をキャパシティブースタ基地局101Bに対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS294)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、配置情報更新応答をX2インタフェース経由で受信すると、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を0にすることにより休止状態に遷移する(ステップS298)。
また、カバレッジ基地局201は、自己および自己と通信する各無線端末装置202間の通信トラフィック量を監視する(ステップS296)。たとえば、カバレッジ基地局201は、自己および自己と通信する各無線端末装置202間の通信トラフィック量が所定のしきい値を上回ると、休止状態にあるキャパシティブースタ基地局101を活性状態に遷移させることを決定する(ステップS300)。
次に、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Bに対して、X2インタフェース経由でセル活性化要求を通知する(ステップS302)。また、キャパシティブースタ基地局101Aは活性状態のまま継続しているので、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Aに対してセル活性化要求を通知しない。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、カバレッジ基地局201からX2インタフェース経由でセル活性化要求の通知を受信して、通知を受信した旨の確認のためにカバレッジ基地局201に対して、X2インタフェース経由でセル活性化応答を通知する(ステップS304)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を上げることにより、送信電波の電力を上げる(ステップS306)。この際、キャパシティブースタ基地局101Bは、図14に示す手順に従って送信電波の電力を上げてもよい。
キャパシティブースタ基地局101Bが送信する電波の電力が増大することにより、無線端末装置202Bにおけるキャパシティブースタ基地局101Bから送信される無線信号の受信電力は増大する。しかしながら、無線端末装置202Bにおけるカバレッジ基地局201から送信される無線信号の受信電力に大きな変化はない。
無線端末装置202Bは、各基地局からの無線信号の受信電力の測定結果を示す測定結果通知をカバレッジ基地局201へ送信する。カバレッジ基地局201は、受信した測定結果通知に基づいて、ハンドオーバ動作を実行する(ステップS308)。ハンドオーバ動作の手順は、図6に示すステップS6からステップS38の手順に従う。
次に、無線端末装置202Bは、上記ハンドオーバ動作によりキャパシティブースタ基地局101Bを通信先として選択し、かつキャパシティブースタ基地局101Bと通信を行っている状態となる(ステップS310)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および無線端末装置202B間の通信トラフィック量を監視する(ステップS312)。しかしながら、キャパシティブースタ基地局101Bおよび無線端末装置202B間の通信トラフィック量は少ないままであるので、通信トラフィック量は、所定のしきい値を下回る(ステップS314)。次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、送信電波の電力を下げる(ステップS316)。
この結果、ステップS284と同様に、キャパシティブースタ基地局101Bを選択していた無線端末装置202Bのハンドオーバが発生し(ステップS318)、以降、ステップS286以下の動作が繰り返される。
すなわち、カバレッジ基地局201が無線端末装置202Bの通信先として選択されるハンドオーバ動作と、キャパシティブースタ基地局101Bが無線端末装置202Bの通信先として選択されるハンドオーバ動作とが、交互に繰り返される。この結果、無線端末装置202Bは、通信を始めることができない。また、無線基地局装置間で送受信されるセル活性化要求またはセル活性化応答などの制御メッセージが渋滞し、通信の遅延を引き起こす可能性がある。そこで、以下のような動作により上記問題を解決する。
図16は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるキャパシティブースタ基地局の休止状態への遷移がカバレッジ基地局により容認される場合のシーケンスの一例を示す図である。
図16を参照して、まず、キャパシティブースタ基地局101Bは、活性状態である(ステップS342)。また、たとえば、無線端末装置202Bは、キャパシティブースタ基地局101Bを通信先として選択し、かつキャパシティブースタ基地局101Bと通信を行っている状態である(ステップS344)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および無線端末装置202B間の通信トラフィック量を監視する(ステップS346)。たとえば、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および無線端末装置202B間の通信トラフィック量がしきい値Th1を下回ると、キャパシティブースタ基地局101Aおよびカバレッジ基地局201に対して以下の要求を通知することを決定する(ステップS348)。
すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、一時的配置情報更新要求(ENB Temporary Configuration Update Request)をキャパシティブースタ基地局101Aおよびカバレッジ基地局201に対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS350,S352)。この一時的配置情報更新要求には、キャパシティブースタ基地局101Bが休止状態へ遷移するという情報が含まれる。
次に、カバレッジ基地局201は、自己および自己と通信する各無線端末装置202間の通信トラフィック量を監視する(ステップS354)。カバレッジ基地局201は、たとえば、自己および自己と通信する各無線端末装置202間の通信トラフィック量が所定のしきい値を下回ると、受信した一時的配置情報更新要求を容認することを決定する(ステップS356)。
次に、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Bに対して一時的配置情報更新応答(ENB Temporary Configuration Update Response)をX2インタフェース経由で通知する(ステップS360)。この一時的配置情報更新応答には、キャパシティブースタ基地局101Bが休止状態へ遷移することを容認するという情報が含まれる。
また、キャパシティブースタ基地局101Aは、たとえば受信した一時的配置情報更新要求を容認すると、キャパシティブースタ基地局101Bに対して一時的配置情報更新応答をX2インタフェース経由で通知する(ステップS358)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、キャパシティブースタ基地局101Aおよびカバレッジ基地局201からX2インタフェース経由で一時的配置情報更新応答を受信すると、引き続き自己および無線端末装置202B間の通信トラフィック量を監視する(ステップS362)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、たとえば、自己および無線端末装置202B間の通信トラフィック量がしきい値Th2を下回ると、自己の休止状態への遷移を決定する(ステップS364)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を下げることにより、送信電波の電力を下げる(ステップS366)。この際、キャパシティブースタ基地局101Bは、図12に示す手順に従って送信電波の電力を下げてもよい。
キャパシティブースタ基地局101Bが送信する電波の電力が低下することにより、無線端末装置202Bにおけるキャパシティブースタ基地局101Bから送信される無線信号の受信電力は低下する。しかしながら、無線端末装置202Bにおけるカバレッジ基地局201から送信される無線信号の受信電力に大きな変化はない。
無線端末装置202Bは、各基地局からの無線信号の受信電力の測定結果を示す測定結果通知をキャパシティブースタ基地局101Bへ送信する。キャパシティブースタ基地局101Bは、受信した測定結果通知に基づいて、ハンドオーバ動作を実行する(ステップS368)。ハンドオーバ動作の手順は、図6に示すステップS6からステップS38の手順に従う。
次に、無線端末装置202Bは、上記ハンドオーバ動作によりカバレッジ基地局201を通信先として選択し、かつカバレッジ基地局201と通信を行っている状態となる(ステップS370)。
また、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己と通信していた無線通信端末202Bがハンドオーバ動作によりカバレッジ基地局201と通信するようになったことを確認すると、自己が休止状態に遷移することを周辺基地局に対して周知するために、以下の動作を行う。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101Aに対して、X2インタフェース経由で配置情報更新要求を通知する(ステップS372,S374)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Aは、キャパシティブースタ基地局101Bから配置情報更新要求をX2インタフェース経由で受信すると、自己の周辺セル情報を更新し、更新した旨を示す配置情報更新応答をキャパシティブースタ基地局101Bに対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS376)。
また、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Bから配置情報更新要求をX2インタフェース経由で受信すると、自己の周辺セル情報を更新し、更新した旨を示す配置情報更新応答をキャパシティブースタ基地局101Bに対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS378)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、配置情報更新応答をX2インタフェース経由で受信すると、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を0にすることにより休止状態に遷移する(ステップS380)。
図17は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける通信トラフィック量のしきい値Th1およびしきい値Th2が同じ値である場合の通信トラフィック量の時間変化の一例を示す図である。
図17を参照して、横軸は時間、縦軸はキャパシティブースタ基地局101Bおよび無線端末装置202B間の通信トラフィック量を表す。図17は、図16におけるしきい値Th1およびしきい値Th2が同じである場合を示している。通信トラフィック量は、時間T11においてしきい値Th1を下回る。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、時間T11において一時的配置情報更新要求をキャパシティブースタ基地局101Aおよびカバレッジ基地局201に対してX2インタフェース経由で通知する(図16におけるステップS350,S352)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、時間T12においてカバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101Aから一時的配置情報更新応答の受信を完了する(図16におけるステップS358,S360)。
キャパシティブースタ基地局101Bは、通信トラフィック量がしきい値Th2を下回っているため、時間T13において送信電波の電力を下げ始める(図16におけるステップS366)。
キャパシティブースタ基地局101Bは、時間T14においてハンドオーバ動作を完了する(図16におけるステップS368)。
図18は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける通信トラフィック量のしきい値Th2がしきい値Th1より小さい値である場合の通信トラフィック量の時間変化の一例を示す図である。
図18を参照して、横軸は時間、縦軸はキャパシティブースタ基地局101Bおよび無線端末装置202B間の通信トラフィック量を表す。図18は、図16におけるしきい値Th2がしきい値Th1より低い場合を示している。通信トラフィック量は、時間T21においてしきい値Th1を下回る。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、時間T21において一時的配置情報更新要求をキャパシティブースタ基地局101Aおよびカバレッジ基地局201に対してX2インタフェース経由で通知する(図16におけるステップS350,S352)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、時間T22においてカバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101Aから一時的配置情報更新応答の受信を完了する(図16におけるステップS358,S360)。
次に、通信トラフィック量は、時間T23においてしきい値Th2を下回るので、キャパシティブースタ基地局101Bは、時間T23において送信電波の電力を下げ始める(図16におけるステップS366)。
キャパシティブースタ基地局101Bは、時間T24においてハンドオーバ動作を完了する(図16におけるステップS368)。
以上のような動作により、キャパシティブースタ基地局101Bは、通信トラフィック量がしきい値Th2を下回る前に、自己が休止状態に遷移することをカバレッジ基地局201に対して確認できる。この結果、キャパシティブースタ基地局101Bは、通信トラフィック量がしきい値Th2を下回った際に、自己が休止状態に遷移することについてカバレッジ基地局201に対して確認をとる処理が不要となるので、直ちに送信電波の電力を下げることができる。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、図17におけるしきい値Th1およびしきい値Th2が同じ値を持つ場合より、速やかに休止状態に遷移することができる。
図19は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるキャパシティブースタ基地局の休止状態への遷移がカバレッジ基地局により容認されない場合のシーケンスの一例を示す図である。
図19を参照して、まず、キャパシティブースタ基地局101Bは、活性状態である(ステップS402)。また、たとえば、無線端末装置202Bは、キャパシティブースタ基地局101Bを通信先として選択し、かつキャパシティブースタ基地局101Bと通信を行っている状態である(ステップS404)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および無線端末装置202B間の通信トラフィック量を監視する(ステップS406)。たとえば、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および無線端末装置202B間の通信トラフィック量がしきい値Th1を下回ると、キャパシティブースタ基地局101Aおよびカバレッジ基地局201に対して以下の要求を通知することを決定する(ステップS408)。
すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、一時的配置情報更新要求をキャパシティブースタ基地局101Aおよびカバレッジ基地局201に対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS410,412)。この一時的配置情報更新要求には、キャパシティブースタ基地局101Bが休止状態へ遷移するという情報が含まれる。
次に、カバレッジ基地局201は、自己および自己と通信する各無線端末装置202間の通信トラフィック量を監視する(ステップS414)。カバレッジ基地局201は、たとえば、自己および自己と通信する各無線端末装置202間の通信トラフィック量が所定のしきい値を上回ると、受信した一時的配置情報更新要求を容認しないことを決定する(ステップS416)。
次に、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Bに対して一時的配置情報更新拒否(ENB Temporary Configuration Update Failure)をX2インタフェース経由で通知する(ステップS420)。
一方、キャパシティブースタ基地局101Aは、たとえば受信した一時的配置情報更新要求を容認すると、キャパシティブースタ基地局101Bに対して一時的配置情報更新応答をX2インタフェース経由で通知する(ステップS418)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、キャパシティブースタ基地局101AからX2インタフェース経由で一時的配置情報更新応答を受信する。また、キャパシティブースタ基地局101Bは、カバレッジ基地局201からX2インタフェース経由で一時的配置情報更新拒否を受信する。キャパシティブースタ基地局101Bは、一時的配置情報更新拒否を受信したことにより自己および無線端末装置202B間の通信トラフィック量がしきい値Th2を下回ると、休止状態へ遷移する前に所定時間待機することを決定する。そして、キャパシティブースタ基地局101Bは、引き続き自己および無線端末装置202B間の通信トラフィック量を監視する(ステップS422)。
次に、たとえば、キャパシティブースタ基地局101Bおよび無線端末装置202B間の通信トラフィック量がしきい値Th2を下回ると(ステップS424)、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および無線端末装置202B間の通信を継続したまま所定時間待機する(ステップS426)。
次に、たとえば、キャパシティブースタ基地局101Bおよび無線端末装置202B間の通信トラフィック量が、所定時間待機している間に継続してしきい値Th2を下回ると、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己の休止状態への遷移を決定する(ステップS428)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を下げることにより、送信電波の電力を下げる(ステップS430)。この際、キャパシティブースタ基地局101Bは、図12に示す手順に従って送信電波の電力を下げてもよい。
キャパシティブースタ基地局101Bが送信する電波の電力が低下することにより、無線端末装置202Bにおけるキャパシティブースタ基地局101Bからの無線信号の受信電力は低下する。しかしながら、無線端末装置202Bにおけるカバレッジ基地局201から送信される無線信号の受信電力に大きな変化はない。
無線端末装置202Bは、各基地局からの無線信号の受信電力の測定結果を示す測定結果通知をキャパシティブースタ基地局101Bへ送信する。キャパシティブースタ基地局101Bは、受信した測定結果通知に基づいて、ハンドオーバ動作を実行する(ステップS432)。ハンドオーバ動作の手順は、図6に示すステップS6からステップS38の手順に従う。
次に、無線端末装置202Bは、上記ハンドオーバ動作によりカバレッジ基地局201を通信先として選択し、かつカバレッジ基地局201と通信を行っている状態となる(ステップS434)。
また、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己と通信していた無線通信端末202Bがハンドオーバ動作によりカバレッジ基地局201と通信するようになったことを確認すると、自己が休止状態に遷移することを周辺基地局に対して周知するために、以下の動作を行う。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101Aに対して、X2インタフェース経由で配置情報更新要求を通知する(ステップS436,S438)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Aは、キャパシティブースタ基地局101Bから配置情報更新要求をX2インタフェース経由で受信すると、自己の周辺セル情報を更新し、更新した旨を示す配置情報更新応答をキャパシティブースタ基地局101Bに対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS440)。
また、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Bから配置情報更新要求をX2インタフェース経由で受信すると、自己の周辺セル情報を更新し、更新した旨を示す配置情報更新応答をキャパシティブースタ基地局101Bに対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS442)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、配置情報更新応答をX2インタフェース経由で受信すると、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を0にすることにより休止状態に遷移する(ステップS444)。
図20は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける通信トラフィック量が待機動作中にしきい値Th2を上回る場合の通信トラフィック量の時間変化の一例を示す図である。
図20を参照して、横軸は時間、縦軸はキャパシティブースタ基地局101Bおよび無線端末装置202B間の通信トラフィック量を表す。図20は、図19におけるしきい値Th2がしきい値Th1より低い場合を示している。たとえば、通信トラフィック量が、時間T31においてしきい値Th1を下回ると、キャパシティブースタ基地局101Bは、時間T31において一時的配置情報更新要求をキャパシティブースタ基地局101Aおよびカバレッジ基地局201に対してX2インタフェース経由で通知する(図19におけるステップS410,S412)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、時間T32においてカバレッジ基地局201から一時的配置情報更新拒否を受信する(図16におけるステップS420)。
次に、たとえば、通信トラフィック量が時間T33においてしきい値Th2を下回ると、キャパシティブースタ基地局101Bは、時間T33から待機動作終了予定時間T35まで待機動作に入る(図16におけるステップS426)。この際、カバレッジ基地局201における通信トラフィック量が所定のしきい値を上回っているので(図16におけるステップS416)、キャパシティブースタ基地局101Bにおける通信トラフィック量は、増加する可能性が高い。
次に、たとえば、通信トラフィック量が待機動作終了予定時間T35より前の時間T34においてしきい値Th2を上回ると、キャパシティブースタ基地局101Bは、活性状態を継続する。
以上のような動作により、トラフィック量に応じた適切な動作を行うことができる。具体的には、カバレッジ基地局201における通信トラフィック量が多い場合、ある時点でキャパシティブースタ基地局101におけるトラフィック量が少なくても、しばらくするとキャパシティブースタ基地局101におけるトラフィック量が多くなる場合がある。このような場合、たとえば、キャパシティブースタ基地局101が、自己における通信トラフィック量がしきい値Th2を下回った際に速やかに休止状態へ遷移すると、カバレッジ基地局201における通信トラフィック量が、所定のしきい値を上回る可能性がある。この場合、カバレッジ基地局201は、セル活性化要求をキャパシティブースタ基地局101へ送信する。キャパシティブースタ基地局101は、カバレッジ基地局201からセル活性化要求を受けると、再度活性状態へ遷移することになる。すなわち、キャパシティブースタ基地局101は、活性状態から休止状態へ遷移して、直ぐに活性状態へ戻るという、無駄な動作を行うことになる。
このような場合においても、キャパシティブースタ基地局101は、自己における通信トラフィック量がしきい値Th2を下回っても、通信トラフィック量がしきい値Th2未満である状態が所定時間継続しない場合は活性状態を継続することにより、上記無駄な動作の発生を抑えることができる。すなわち、キャパシティブースタ基地局101は、休止状態へ遷移することなく継続して無線信号を送受信することができる。
また、カバレッジ基地局201における通信トラフィック量が少ない場合には、キャパシティブースタ基地局101は、カバレッジ基地局201におけるトラフィック量が少ないことを確認した上で、休止状態へ遷移できる。すなわち、キャパシティブースタ基地局101は、休止状態へ遷移した後に、カバレッジ基地局201により再度活性状態へ遷移させられる可能性が低い状態であることを確認した上で、休止状態へ遷移できる。
また、キャパシティブースタ基地局101は、休止状態へ遷移する旨を含む一時的配置情報更新要求にする応答として、カバレッジ基地局201におけるトラフィック量に応じた応答を受ける。これにより、キャパシティブースタ基地局101は、当該応答に応じて、休止状態へ遷移するまでの動作手順を変えることができる。
具体的には、カバレッジ基地局201は、自己および自己と通信する各無線端末装置202間の通信トラフィック量が所定のしきい値を下回ると、図16のステップS360に示す一時的配置情報更新応答をキャパシティブースタ基地局101へ送信する。また、カバレッジ基地局201は、当該通信トラフィック量が所定のしきい値を上回ると、図19のステップS420に示す一時的配置情報更新拒否をキャパシティブースタ基地局101へ送信する。
キャパシティブースタ基地局101は、一時的配置情報更新応答をカバレッジ基地局201から受けると、自己における通信トラフィック量がしきい値Th2を下回ると、すぐに休止状態へ遷移するための処理を行う。一方、キャパシティブースタ基地局101は、一時的配置情報更新拒否をカバレッジ基地局201から受けると、自己における通信トラフィック量がしきい値Th2を下回っても、すぐに休止状態へ遷移するための処理を行わず、待機動作を所定時間行う。
すなわち、キャパシティブースタ基地局101は、カバレッジ基地局201におけるトラフィック量に応じた応答に応じて、休止状態へ遷移するまでの動作手順を変えることができる。
なお、図16から図20において示した、しきい値Th1、しきい値Th2および待機動作時間を定める所定時間の3つのパラメータについては、以下のように設定されていてもよい。すなわち、キャパシティブースタ基地局101は、予め初期値が与えられた上で図示しない記憶部において保持されている上記パラメータを用いる。また、上記パラメータは、上位装置による書換えが可能であってもよい。
[通信の優先度に応じた送信電力制御の例]
ところで、無線端末装置202が通話における音声データまたは動画配信における映像データなどの優先度の高い通信を行う場合、無線端末装置202は、より高速に通信できる無線基地局装置を選択することが望ましい。たとえば、無線端末装置202は、自己より遠方に位置するカバレッジ基地局201でなく、自己の近傍に位置するキャパシティブースタ基地局101を通信先として選択することにより、通信を安定かつ高速に行える可能性がある。これは、無線端末装置202は近傍に位置する無線基地局装置とは大きい電力で無線信号を送受信できるので通信が安定かつ高速に行えること、およびキャパシティブースタ基地局101における通信トラフィック量に余裕があることが期待できることによる。そこで、以下のような動作により上記問題を解決する。
図21は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるキャパシティブースタ基地局が無線端末装置からの要求により活性状態へ遷移する際のシーケンスの一例を示す図である。
図21を参照して、まず、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、休止状態である(ステップS464,S466)。また、たとえば、無線端末装置202Bは、カバレッジ基地局201を通信先として選択し、かつカバレッジ基地局201と通信を行っている状態である(ステップS462)。
無線端末装置202Bは、たとえば所定条件が満たされた場合、近傍に位置するキャパシティブースタ基地局101を通信に利用することを決定し、キャパシティブースタ基地局活性化要求をカバレッジ基地局201へ送信する(ステップS468)。このキャパシティブースタ基地局活性化要求には、休止状態にあるキャパシティブースタ基地局101をカバレッジ基地局201により活性状態に遷移させるという無線端末装置202Bの要求が含まれる。
また、所定条件が満たされる場合としては、以下の場合が考えられる。たとえば、無線端末装置202Bの利用者が高い通信速度をセールスポイントにしたグレードの高い通信プランに加入している場合、無線端末装置202Bは、安定かつ高速な通信を実現するためにキャパシティブースタ基地局活性化要求をカバレッジ基地局201へ送信するステップS468を実行する。
また、無線端末装置202Bが自己のGPS(Global Positioning System)機能によりキャパシティブースタ基地局により形成されるキャパシティブースタセル内への自己の進入を検知した場合、無線端末装置202Bは、当該キャパシティブースタ基地局と安定かつ高速な通信を行うことが期待できるので、キャパシティブースタ基地局活性化要求をカバレッジ基地局201へ送信する。
また、無線端末装置202Bは、救命救急など緊急時における通信のように公益に資する通信が無線端末装置202により行われる場合、安定かつ高速な通信を行うためにキャパシティブースタ基地局活性化要求をカバレッジ基地局201へ送信する。
また、以下の状況のように所定レベル以上の優先度のデータを含む通信を行う必要が生じた場合、無線端末装置202Bは、安定かつ高速な通信を実現するためにキャパシティブースタ基地局活性化要求をカバレッジ基地局201へ送信する。
具体的には、通信により送受信されるIPパケットには、当該IPパケットの優先度を示すQCIが付随する。そして、無線端末装置202Bは、TCP/IPにおいて送受信されるIPパケットにおけるQCIフィールドを監視し、QCIが所定のしきい値以上である場合、キャパシティブースタ基地局活性化要求をカバレッジ基地局201へ送信する。
あるいは、無線端末装置202Bは、所定のアプリケーションの起動を監視し、当該アプリケーションが起動された場合、キャパシティブースタ基地局活性化要求をカバレッジ基地局201へ送信する。
あるいは、無線端末装置202Bは、ある時間帯において優先度の高い通信を行う割合が高いことが分かっている場合、当該時間になった場合に、キャパシティブースタ基地局活性化要求をカバレッジ基地局201へ送信する。
カバレッジ基地局201は、無線端末装置202Bからキャパシティブースタ基地局活性化要求を受信して、休止状態にあるキャパシティブースタ基地局101A,101Bを活性状態に遷移させることを決定する(ステップS470)。
次に、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Aに対して、X2インタフェース経由でセル活性化要求を通知する(ステップS472)。また、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Bに対して、X2インタフェース経由でセル活性化要求を通知する(ステップS474)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Aは、カバレッジ基地局201からX2インタフェース経由でセル活性化要求の通知を受信して、通知を受信した旨の確認のためにカバレッジ基地局201に対して、X2インタフェース経由でセル活性化応答を通知する(ステップS476)。また、キャパシティブースタ基地局101Bは、カバレッジ基地局201からX2インタフェース経由でセル活性化要求の通知を受信して、通知を受信した旨の確認のためにカバレッジ基地局201に対して、X2インタフェース経由でセル活性化応答を通知する(ステップS478)。
次に、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を上げることにより、送信電波の電力を上げる(ステップS480,482)。この際、キャパシティブースタ基地局101A,101Bは、図14に示す手順に従って送信電波の電力を上げてもよい。
キャパシティブースタ基地局101Bが送信電波の電力を上げることにより、無線端末装置202Bにおけるキャパシティブースタ基地局101Bから送信される無線信号の受信電力は増大する。しかしながら、無線端末装置202Bにおけるカバレッジ基地局201から送信される無線信号の受信電力に大きな変化はない。
無線端末装置202Bは、各基地局からの無線信号の受信電力の測定結果を示す測定結果通知をカバレッジ基地局201へ送信する。カバレッジ基地局201は、受信した測定結果通知に基づいて、ハンドオーバ動作を実行する(ステップS484)。ハンドオーバ動作の手順は、図6に示すステップS6からステップS38の手順に従う。
次に、無線端末装置202Bは、上記ハンドオーバ動作によりキャパシティブースタ基地局101Bを通信先として選択し、かつキャパシティブースタ基地局101Bと通信を行っている状態となる(ステップS486)。
一方、キャパシティブースタ基地局101Aは、自己および自己と通信する無線端末装置202間の通信トラフィック量を監視する(ステップS488)。たとえば、キャパシティブースタ基地局101Aは、自己および自己と通信する無線端末装置202間の通信トラフィック量が所定のしきい値を下回ると、自己の休止状態への遷移を決定する(ステップS490)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Aは、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を下げることにより、送信電波の電力を下げる(ステップS492)。この際、キャパシティブースタ基地局101Aは、図12に示す手順に従って送信電波の電力を下げてもよい。
キャパシティブースタ基地局101Aは、送信電波の電力を下げることにより自己を選択していた無線端末装置202の全てがハンドオーバにより他の無線基地局装置を選択したことを確認すると、以下の動作を行う。
すなわち、キャパシティブースタ基地局101Aは、自己が休止状態に遷移することを周辺基地局に対して周知するために、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101Bに対して、X2インタフェース経由で配置情報更新要求を通知する(ステップS494,S496)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、キャパシティブースタ基地局101Aから配置情報更新要求をX2インタフェース経由で受信すると、自己の周辺セル情報を更新し、更新した旨を示す配置情報更新応答をキャパシティブースタ基地局101Aに対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS498)。
また、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局101Aから配置情報更新要求をX2インタフェース経由で受信すると、自己の周辺セル情報を更新し、更新した旨を示す配置情報更新応答をキャパシティブースタ基地局101Aに対してX2インタフェース経由で通知する(ステップS500)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Aは、配置情報更新応答をX2インタフェース経由で受信すると、たとえば無線送信部94におけるアンプ11の増幅率を0にすることにより休止状態に遷移する(ステップS502)。
以上のような動作により、無線端末装置202Bは、所定条件が満たされるとキャパシティブースタ基地局101Bを活性状態に遷移させることにより、カバレッジ基地局201からの電波の受信電力よりも大きな電力で自己が電波を受信できるキャパシティブースタ基地局101Bへ通信先を変更することができる。そして、無線端末装置202Bは、カバレッジ基地局201からの電波の受信電力と比べて大きな電力でキャパシティブースタ基地局101Bからの電波を受信することができ、また、当該キャパシティブースタ基地局101Bにおける通信チャネル等の無線リソースを占有して使用することが期待できるので、通信を安定かつ高速に行うことができる。
また、無線端末装置202Bは、キャパシティブースタ基地局101Bを活性状態へ遷移させる適切な条件である所定レベル以上の優先度のデータを含む通信を行う必要が生じた際に、カバレッジ基地局201からの電波の受信電力よりも大きな電力で自己が電波を受信できるキャパシティブースタ基地局101Bへ通信先を変更することができる。無線端末装置202Bは、カバレッジ基地局201からの電波の受信電力と比べて大きな電力でキャパシティブースタ基地局101Bからの電波を受信することができ、また、当該キャパシティブースタ基地局101Bにおける通信チャネル等の無線リソースを占有して使用することが期待できるので、通信を安定かつ高速に行うことができる。
しかしながら、無線端末装置202Bがキャパシティブースタ基地局101Bを通信先として選択し、優先度の高い通信を高速に行っている場合に(図21のステップS486)、以下の問題を生ずる可能性がある。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および自己と通信する無線端末装置202B間の通信トラフィック量を監視し、当該通信トラフィック量が所定のしきい値を下回ると休止状態に遷移する。キャパシティブースタ基地局101Bが休止状態に遷移すれば、無線端末装置202Bは、キャパシティブースタ基地局101Bと優先度の高い通信を高速に行うことができなくなる。そこで、以下のような動作により上記問題を解決する。
図22は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける優先度の高い通信を行っているキャパシティブースタ基地局が休止状態へ遷移する際の動作手順を定めたフローチャートである。
図22を参照して、キャパシティブースタ基地局101Bは、活性状態であり、電波を送信している(ステップS522)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および自己を選択している無線端末装置202B間において送受信されるIPパケットのQCIフィールドを監視し、各優先度の単位時間当たりのトラフィック量を取得する(ステップS524)。
次に、キャパシティブースタ基地局101Bは、取得した各優先度の単位時間当たりのトラフィック量を合計することにより単位時間当たりの通信トラフィック量を算出し、算出した通信トラフィック量が所定のしきい値を下回るかどうか判定する(ステップS526)。
算出した通信トラフィック量が所定のしきい値を下回らない場合、キャパシティブースタ基地局101Bは、引き続きIPパケットのQCIフィールドを監視し、各優先度の単位時間当たりのトラフィック量を取得する(ステップS526でNO)。
算出した通信トラフィック量が所定のしきい値を下回ると(ステップS526でYES)、キャパシティブースタ基地局101Bは、所定レベル以上の優先度のトラフィックが自己および自己を選択している無線端末装置202B間の通信において存在するかどうか判定する(ステップS528)。
所定レベル以上の優先度のトラフィックが存在すると(ステップS528でYES)、キャパシティブースタ基地局101Bは、引き続きIPパケットのQCIフィールドを監視し、各優先度の単位時間当たりのトラフィック量を取得する(ステップS524)。なお、キャパシティブースタ基地局101Bは、自己および自己を選択している無線端末装置202B間の通信において、たとえば救命救急などの緊急時における通信が行われている場合、所定レベル以上の優先度のトラフィックが存在する場合と同じ処理を行ってもよい。すなわち、キャパシティブースタ基地局101Bは、上記通信において緊急時における通信が行われている場合(ステップS528でYES)、引き続きステップS524に示す、IPパケットのQCIフィールドを監視し、各優先度の単位時間当たりのトラフィック量を取得する処理を行ってもよい。
所定レベル以上の優先度のトラフィックが存在しないと(ステップS528でNO)、キャパシティブースタ基地局101Bは、休止状態に遷移する(ステップS530)。この際、キャパシティブースタ基地局101Bは、図12に示す手順に従って送信電波の電力を下げてもよい。
以上のような動作により、キャパシティブースタ基地局101Bは、優先度の高い通信を行っている場合には、自己における通信のトラフィック量が所定のしきい値未満であっても当該通信を継続する。また、キャパシティブースタ基地局101Bは、優先度の高い通信を行っていない場合には、自己における通信のトラフィック量が所定のしきい値未満であれば当該通信を停止し、休止状態へ遷移する。これにより、キャパシティブースタ基地局101Bは、活性状態の継続または休止状態への遷移について、高い優先度の通信の有無に応じた適切な判断を行うことができる。
なお、図22に示した動作手順が適用されるキャパシティブースタ基地局101は、図21に示したキャパシティブースタ基地局101B、すなわち、無線端末装置202によるキャパシティブースタ基地局活性化要求を受けたカバレッジ基地局201により、活性状態へ遷移したキャパシティブースタ基地局101に限定されない。キャパシティブースタ基地局101が、優先度の高い通信を行っている場合は、自己における通信のトラフィック量が所定のしきい値未満であっても当該通信を継続するという判断は、たとえば、図11、図12および図16〜図20に示したキャパシティブースタ基地局101Bにおいて行われてもよい。
ところで、カバレッジ基地局201により形成されるカバレッジセル内に、キャパシティブースタ基地局101により形成される、より小さな複数のキャパシティブースタセルを配置して構成する無線エリアにおいて、以下の問題が発生する可能性がある。
通信トラフィック量の変動により停止していたあるキャパシティブースタ基地局101を稼働させると、稼働させたキャパシティブースタ基地局101のエリア内において、カバレッジ基地局201と無線端末装置202の間で以前より行われていた通信が、キャパシティブースタ基地局101からの無線信号の干渉により切断する。すなわち、当該キャパシティブースタ基地局101近傍に位置する無線端末装置202は、当該キャパシティブースタ基地局101から大電力の無線信号を受信することになるので、無線端末装置202は、カバレッジ基地局201からの小電力の無線信号を受信できなくなり無線ネットワークから切断される。
また、同様に、通信トラフィック量の変動により、稼働していたあるキャパシティブースタ基地局101を突然停止させると、当該キャパシティブースタ基地局101および無線端末装置202間の通信が切断される。すなわち、キャパシティブースタ基地局101が、休止状態に遷移する際に送信電波の電力を急激に下げると確立していた自己と無線端末装置202との間の通信が途絶えてしまうので、キャパシティブースタ基地局101を選択していた無線端末装置202は、通信が途絶えることにより他の無線基地局装置へのハンドオーバ動作に移ることができない。
また、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101における通信トラフィック量によっては、以下の問題が発生する可能性がある。すなわち、カバレッジ基地局201が無線端末装置202の通信先として選択されるハンドオーバ動作と、キャパシティブースタ基地局101が無線端末装置202の通信先として選択されるハンドオーバ動作とが、交互に繰り返され、無線端末装置202は、通信を始めることができなくなる。また、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101間で送受信されるセル活性化要求またはセル活性化応答などの制御メッセージが渋滞し、通信の遅延を引き起こす可能性がある。
これに対して、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局101では、無線受信部93および無線送信部94は、無線端末装置202との間で無線信号を送受信する。そして、送信電力制御部99は、カバレッジ基地局201からの通信開始指示を含むセル活性化要求を受けると、無線受信部93および無線送信部94を制御することにより、無線端末装置202との間の無線信号の送受信を開始する。また、通信トラフィック監視部98は、無線端末装置202との通信のトラフィック量を取得する。この構成において送信電力制御部99は、セル活性化要求を受けて無線信号の送受信を開始した状態において、通信トラフィック監視部98によって取得されたトラフィック量に基づいて、無線信号の少なくとも送信を停止するか否かを判断する。送信電力制御部99が、無線信号の送信を停止すると判断した場合には、無線受信部93および無線送信部94を制御することにより、無線信号の送信電力を段階的に下げて無線信号の送信を停止する停波制御を行う。
このようにして無線信号の送信電力を一度に大きく下げずに段階的に下げて無線信号の送信を停止する構成により、無線端末装置202が受信する無線信号の電力は、急激ではなく、緩やかに減少する。これにより、キャパシティブースタ基地局101は、自己および自己を選択している無線端末装置202間の通信が途絶えてしまう前に、当該無線端末装置202をカバレッジ基地局201にハンドオーバさせることができる。この結果、キャパシティブースタ基地局101は、休止状態へ遷移する際に、自己を選択している無線端末装置202の通信が途絶えてしまうことを防ぐことができる。
また、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局101では、送信電力制御部99は、無線信号の送信を停止すると判断した場合には、停波制御を行う前に、無線信号の送信を停止する旨を含む一時的配置情報更新要求を少なくともカバレッジ基地局201に通知する。
このように、一時的配置情報更新要求を少なくともカバレッジ基地局201へ通知することにより、自己の無線基地局装置およびカバレッジ基地局201間での無線端末装置202のハンドオーバ動作が繰り返されることを防ぐことができる。
また、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局101では、送信電力制御部99は、一時的配置情報更新要求に対する応答を含む一時的配置情報更新応答または一時的配置情報更新拒否を少なくともカバレッジ基地局201から受けた後、停波制御を行う。
このように、一時的配置情報更新要求に対する応答をカバレッジ基地局201から受けることにより、当該応答に応じた停波制御を行うことができる。
また、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局101では、送信電力制御部99は、トラフィック量がしきい値Th1未満である場合に無線信号の送信を停止すると判断し、一時的配置情報更新応答または一時的配置情報更新拒否を受けた後、トラフィック量がしきい値Th1より小さいしきい値Th2未満である場合に停波制御を行う。
このように、しきい値Th2より大きいしきい値Th1を設定することにより、トラフィック量がしきい値Th2未満である場合に休止状態への遷移を決定する場合と比べて、より早い時点で休止状態への遷移を決定するので、トラフィック量がしきい値Th2未満になると速やかに休止状態へ遷移することができる。
また、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局101では、送信電力制御部99は、カバレッジ基地局201における無線端末装置202との通信のトラフィック量に基づく内容を含む一時的配置情報更新応答または一時的配置情報更新拒否を受けて、一時的配置情報更新応答または一時的配置情報更新拒否の内容に基づいて、停波制御を行う条件を設定する。
このような構成により、キャパシティブースタ基地局101は、たとえば一時的配置情報更新応答を受けると、カバレッジ基地局201における通信のトラフィック量が少ないことを認識して、これに対応した停波制御の実行条件を設定し、設定した実行条件を満たした場合に停波制御を行うことができる。また、キャパシティブースタ基地局101は、たとえば一時的配置情報更新拒否を受けると、カバレッジ基地局201における通信のトラフィック量が多いことを認識して、これに対応した停波制御の実行条件を設定し、設定した実行条件を満たした場合に停波制御を行うことができる。すなわち、自己の無線基地局装置および無線端末装置202間の通信開始を判断するカバレッジ基地局201における通信のトラフィック量に応じて、休止状態への遷移を適切に判断することができる。
また、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局101では、送信電力制御部99は、カバレッジ基地局201のトラフィック量が多い場合に対応する内容を含む一時的配置情報更新拒否を受けた場合には、上記条件として、通信トラフィック監視部98によって取得されたトラフィック量が所定のしきい値未満である状態が所定時間継続することを設定する。
このような構成により、トラフィック量に応じた適切な動作を行うことができる。具体的には、ある時点でキャパシティブースタ基地局101におけるトラフィック量が少なくても、カバレッジ基地局201のトラフィック量が多い場合、しばらくするとキャパシティブースタ基地局101におけるトラフィック量が多くなる場合がある。このような場合、たとえば、キャパシティブースタ基地局101が休止状態へ遷移し、カバレッジ基地局201における通信トラフィック量が所定のしきい値を上回ると、カバレッジ基地局201は、セル活性化要求をキャパシティブースタ基地局101へ送信する。キャパシティブースタ基地局101は、カバレッジ基地局201からセル活性化要求を受けると、再度活性状態へ遷移するので、上記休止状態への遷移が無駄な動作となってしまう。このような場合においても、キャパシティブースタ基地局101は、自己における通信トラフィック量がしきい値Th2を下回っても、通信トラフィック量がしきい値Th2未満である状態が所定時間継続しない場合は活性状態を継続することにより、無駄な休止状態への遷移の発生を抑えることができる。すなわち、キャパシティブースタ基地局101は、休止状態へ遷移することなく継続して無線信号を送受信することができる。
また、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局101では、送信電力制御部99は、カバレッジ基地局201のトラフィック量が少ない場合に対応する内容を含む一時的配置情報更新応答を受けた場合には、上記条件として、通信トラフィック監視部98によって取得されたトラフィック量が所定のしきい値未満になることを設定する。
このような構成により、キャパシティブースタ基地局101は、カバレッジ基地局201におけるトラフィック量が少ないことを確認した上で、休止状態へ遷移できる。すなわち、キャパシティブースタ基地局101は、休止状態へ遷移した後に、カバレッジ基地局201により再度活性状態へ遷移させられる可能性が低い状態であることを確認した上で、休止状態へ遷移できる。
また、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局101では、送信電力制御部99は、セル活性化要求を受けて無線信号の送受信を開始した状態において、所定レベル以上の優先度のデータが無線信号により行われる通信に含まれる場合は、無線信号の少なくとも送信を停止する判断を行わない。
このように、キャパシティブースタ基地局101において優先度の高い通信が行われている場合には、通信のトラフィック量が所定のしきい値未満であっても当該無線信号の少なくとも送信を停止する判断が行われないので、高い優先度の通信の有無に応じて、活性状態の継続または休止状態への遷移についての判断を行うことができる。
また、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局101では、無線受信部93および無線送信部94は、無線端末装置202との間で無線信号を送受信する。そして、送信電力制御部99は、カバレッジ基地局201からの通信開始指示を含むセル活性化要求を受けると、無線受信部93および無線送信部94を制御することにより、無線信号の送信電力を段階的に上げて無線端末装置202との通信を開始する。
このようにして無線信号の送信電力を一度に大きく上げずに段階的に上げて無線信号の送信を開始する構成により、無線端末装置202が受信する無線信号の電力は、急激ではなく、緩やかに増加する。これにより、キャパシティブースタ基地局101は、自己が通常時の電力で電波を送信すると受信電力が過大となる、カバレッジ基地局201と無線通信中の無線端末装置202を、無線通信を途絶えさせることなく自己にハンドオーバさせることができる。この結果、キャパシティブースタ基地局101は、活性状態へ遷移する際に、たとえばカバレッジ基地局201を選択し、かつ自己の近傍に位置する無線端末装置202の通信が途絶えてしまうことを防ぐことができる。
また、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局101では、無線受信部93および無線送信部94は、無線端末装置202との間で無線信号を送受信する。そして、送信電力制御部99は、カバレッジ基地局201からの通信開始指示を含むセル活性化要求を受けると、無線受信部93および無線送信部94を制御することにより、無線端末装置202との間の無線信号の送受信を開始する。このような構成において送信電力制御部99は、セル活性化要求を受けて無線信号の送受信を開始した状態において、無線信号の少なくとも送信を停止するか否かを判断し、無線信号の送信を停止すると判断した場合には、無線信号の送信を停止する旨を含む一時的配置情報更新要求をカバレッジ基地局201および自己以外のキャパシティブースタ基地局101に通知する。
このように、キャパシティブースタ基地局101は、無線信号の送信を停止すると判断する際に、一時的配置情報更新要求をカバレッジ基地局201および自己以外のキャパシティブースタ基地局101に通知することにより、自己およびカバレッジ基地局201間での無線端末装置202のハンドオーバ動作が繰り返されることを防ぐことができる。
また、本発明の実施の形態に係る通信システムでは、カバレッジ基地局201は、無線端末装置202との間で無線信号を送受信することにより無線端末装置202と通信する。そして、キャパシティブースタ基地局101は、無線端末装置202との間で無線信号を送受信することにより無線端末装置202と通信する。このような構成においてキャパシティブースタ基地局101は、カバレッジ基地局201からの通信開始指示を含むセル活性化要求を受けると、無線端末装置202との間の無線信号の送受信を開始する。そして、キャパシティブースタ基地局101は、無線信号の送受信を開始した状態において、無線信号の少なくとも送信を停止するか否かを判断し、無線信号の送信を停止すると判断した場合には、無線信号の送信を停止する旨を含む一時的配置情報更新要求をカバレッジ基地局201に通知する。カバレッジ基地局201は、一時的配置情報更新要求を受けて、無線端末装置202との通信のトラフィック量を取得し、取得したトラフィック量に基づく内容の応答を含む一時的配置情報更新応答または一時的配置情報更新拒否をキャパシティブースタ基地局101へ送信する。キャパシティブースタ基地局101は、一時的配置情報更新応答または一時的配置情報更新拒否を受けた後、無線信号の送信を停止する。
このような構成により、キャパシティブースタ基地局101が一時的配置情報更新要求をカバレッジ基地局201に周知することにより、キャパシティブースタ基地局101は、カバレッジ基地局201におけるトラフィック量に基づいて休止状態への遷移動作を行うことができるため、カバレッジ基地局201におけるトラフィック量に応じた適切な動作を実現できる。
ところで、キャパシティブースタ基地局101の起動については、カバレッジ基地局201または上位装置204が、通信トラフィック量の測定を行い、測定した通信トラフィック量等に基づいて判断する。また、キャパシティブースタ基地局101の停止については、各キャパシティブースタ基地局101が、自己における通信トラフィック量の測定を行い、測定した通信トラフィック量等に基づいて判断する。
無線端末装置202は、大半径のエリアをカバーするためのカバレッジ基地局201と通信を行う場合において、カバレッジ基地局201における通信チャネル等の無線リソースを多数の無線端末装置で分け合う必要があるので、当該通信における通信速度が低下する可能性が高い。一方、無線端末装置202は、小半径のエリアをカバーするキャパシティブースタ基地局101と通信を行う場合においては、無線リソースを分け合う無線端末装置202が少数であるため、1台の無線端末装置202が多くの無線リソースを使用できるので、高速に当該通信を行える可能性がある。
無線端末装置202が通話における音声データまたは動画配信における映像データなどの優先度の高い通信を行う場合、無線端末装置202は、より高速に通信できる無線基地局装置を選択することが望ましい。たとえば、無線端末装置202は、自己より遠方に位置するカバレッジ基地局201でなく、自己の近傍に位置するキャパシティブースタ基地局101を通信先として選択することにより、通信チャネル等の無線リソースを占有して使用することが期待できるので、通信を高速に行える可能性がある。
また、無線端末装置202がキャパシティブースタ基地局101を通信先として選択し、優先度の高い通信を高速に行っている場合に、以下の問題を生ずる可能性がある。すなわち、キャパシティブースタ基地局101は、自己および自己と通信する無線端末装置202間の通信トラフィック量を監視し、当該通信トラフィック量が所定のしきい値を下回ると休止状態に遷移する。キャパシティブースタ基地局101が休止状態に遷移すれば、無線端末装置202は、キャパシティブースタ基地局101と優先度の高い通信を高速に行うことができなくなる。
また、キャパシティブースタ基地局101は、カバレッジ基地局201の負荷軽減のために用いられるものであるが、無線端末装置202が、当該キャパシティブースタ基地局101と通信を行う場合には、上記の様に通信速度が向上する利点がある。しかしながら、キャパシティブースタ基地局101の起動および停止は、カバレッジ基地局201またはキャパシティブースタ基地局101の判断により行われるので、無線端末装置202からの要求により、当該キャパシティブースタ基地局101を起動することはできない。
キャパシティブースタ基地局101は、屋外に設置されるピコ基地局または屋内に設置されるフェムト基地局の利用が考えられる。特にフェムト基地局は、個人宅内に配置されるため、以下の強い要望がある。すなわち、フェムト基地局は、無線端末装置202からの要求により起動し、当該無線端末装置202の通信先をカバレッジ基地局201から起動したフェムト基地局へ移動させることにより、当該無線端末装置202に、起動したフェムト基地局の無線リソースを占有させ高速な通信を行う。
これに対して、本発明の実施の形態に係る通信システムでは、無線端末装置202は、所定条件が満たされると、キャパシティブースタ基地局活性化要求をカバレッジ基地局201へ送信する。そして、カバレッジ基地局201は、キャパシティブースタ基地局活性化要求を受けて、セル活性化要求をキャパシティブースタ基地局101へ送信する。
これにより、無線端末装置202は、所定条件が満たされるとキャパシティブースタ基地局活性化要求をカバレッジ基地局201へ送信することにより、カバレッジ基地局201からの電波の受信電力よりも大きな電力で自己が電波を受信できるキャパシティブースタ基地局101へ通信先を変更することができる。そして、無線端末装置202は、カバレッジ基地局201からの電波の受信電力と比べて大きな電力でキャパシティブースタ基地局101からの電波を受信することができ、また、当該キャパシティブースタ基地局101における通信チャネル等の無線リソースを占有して使用することが期待できるので、通信を安定かつ高速に行うことができる。
また、本発明の実施の形態に係る通信システムでは、無線端末装置202は、所定レベル以上の優先度のデータを含む通信を行う必要が生じると、キャパシティブースタ基地局活性化要求をカバレッジ基地局201へ送信する。
これにより、キャパシティブースタ基地局101を活性状態へ遷移させる適切な条件である所定レベル以上の優先度のデータを含む通信を行う必要が生じた際に、当該通信を高速で行うことができる。具体的には、無線端末装置202は、自己において所定レベル以上の優先度のデータを含む通信を行う必要が生じると、カバレッジ基地局201からの電波の受信電力よりも大きな電力で自己が電波を受信できるキャパシティブースタ基地局101へ通信先を変更することができる。無線端末装置202は、カバレッジ基地局201からの電波の受信電力と比べて大きな電力でキャパシティブースタ基地局101からの電波を受信することができ、また、当該キャパシティブースタ基地局101における通信チャネル等の無線リソースを占有して使用することが期待できるので、通信を安定かつ高速に行うことができる。
また、本発明の実施の形態に係る通信システムでは、キャパシティブースタ基地局101は、活性状態において、無線端末装置202との通信のトラフィック量を取得し、取得したトラフィック量が所定のしきい値未満であり、かつ無線端末装置202との通信が所定レベル以上の優先度のデータを含んでいない場合には、無線信号の少なくとも送信を停止する。
このような動作により、キャパシティブースタ基地局101は、優先度の高い通信を行っている場合には、自己における通信のトラフィック量が所定のしきい値未満であっても当該通信を継続する。また、キャパシティブースタ基地局101は、優先度の高い通信を行っていない場合には、自己における通信のトラフィック量が所定のしきい値未満であれば当該通信を停止し、休止状態へ遷移する。これにより、キャパシティブースタ基地局101は、活性状態の継続または休止状態への遷移について、高い優先度の通信の有無に応じた適切な判断を行うことができる。
また、本発明の実施の形態に係るキャパシティブースタ基地局101では、無線受信部93および無線送信部94は、無線端末装置202との間で無線信号を送受信する。そして、送信電力制御部99は、カバレッジ基地局201からのセル活性化要求を受けると、無線受信部93および無線送信部94を制御することにより、無線端末装置202との間の無線信号の送受信を開始する。また、通信トラフィック監視部98は、無線端末装置202との通信のトラフィック量を取得する。送信電力制御部99は、セル活性化要求を受けて無線信号の送受信を開始した状態において、通信トラフィック監視部98によって取得された通信のトラフィック量が所定のしきい値未満であり、かつ無線端末装置202との通信が所定レベル以上の優先度のデータを含んでいない場合には、無線信号の少なくとも送信を停止する。
このような動作により、キャパシティブースタ基地局101は、優先度の高い通信を行っている場合には、自己における通信のトラフィック量が所定のしきい値未満であっても当該通信を継続する。また、キャパシティブースタ基地局101は、優先度の高い通信を行っていない場合には、自己における通信のトラフィック量が所定のしきい値未満であれば当該通信を停止し、休止状態へ遷移する。これにより、キャパシティブースタ基地局101は、活性状態の継続または休止状態への遷移について高い優先度の通信の有無に応じた適切な判断を行うことができる。
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置202では、無線受信部123および無線送信部124は、カバレッジ基地局201およびキャパシティブースタ基地局101との間で無線信号を送受信する。そして、無線端末制御部128は、所定条件が満たされると、キャパシティブースタ基地局活性化要求を無線送信部124経由でカバレッジ基地局201へ送信する。
これにより、無線端末装置202は、所定条件が満たされるとキャパシティブースタ基地局活性化要求をカバレッジ基地局201へ送信することにより、カバレッジ基地局201からの電波の受信電力よりも大きな電力で自己が電波を受信できるキャパシティブースタ基地局101へ通信先を変更することができる。そして、無線端末装置202は、カバレッジ基地局201からの電波の受信電力と比べて大きな電力でキャパシティブースタ基地局101からの電波を受信することができ、また、当該キャパシティブースタ基地局101における通信チャネル等の無線リソースを占有して使用することが期待できるので、通信を安定かつ高速に行うことができる。
また、本発明の実施の形態に係るカバレッジ基地局201では、無線受信部113および無線送信部114は、無線端末装置202との間で無線信号を送受信する。そして、周辺基地局制御部119は、無線端末装置202との間で無線信号を送受信することにより無線端末装置202と通信し、キャパシティブースタ基地局活性化要求を無線端末装置202から受けて、セル活性化要求をキャパシティブースタ基地局101へ送信する。
これにより、無線端末装置202は、たとえば所定条件が満たされた場合にキャパシティブースタ基地局101を活性状態に遷移させることにより、カバレッジ基地局201からの電波の受信電力よりも大きな電力で自己が電波を受信できるキャパシティブースタ基地局101へ通信先を変更することができる。そして、無線端末装置202は、カバレッジ基地局201からの電波の受信電力と比べて大きな電力でキャパシティブースタ基地局101からの電波を受信することができ、また、当該キャパシティブースタ基地局101における通信チャネル等の無線リソースを占有して使用することが期待できるので、通信を安定かつ高速に行うことができる。
なお、本発明の実施の形態では、無線端末装置のハンドオーバ動作について具体的な説明を行なったが、無線基地局装置と通信中の無線端末装置が行なう基地局間移動(セル間移動)動作であるハンドオーバに限らず、アイドル状態の無線端末装置が行なう基地局間移動(セル間移動)動作についても、本発明は適用される。すなわち、本発明の実施の形態において、「ハンドオーバ」を「移動」に置き換えた構成および動作についても、本発明は適用される。
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。