JP2015507423A - 無線基地局、無線基地局の制御方法及び無線基地局の制御プログラム - Google Patents

Abstract

一つの基地局が異なる周波数帯を使用する複数のセルを構成する場合に、これらのセル間の移動に伴うハンドオーバーを高い確率で成功させることができる。無線通信端末と通信するための無線基地局（１００）であって、第一周波数を用いて前記無線通信端末（１１０）と第一通信を実行し、前記第一通信と異なる第二周波数を用いて通信端末（１２０）と第二通信を実行する通信部と、前記第一通信の第一電力関連品質及び前記第二通信の第二電力関連品質に基づいて、前記第一通信の第一電力及び前記第二通信の第二電力の少なくとも一つの制御を実行する制御部（１０４）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば無線通信システム、無線基地局、無線通信端末、無線通信方法の実施形態に関する。

近年の無線通信システムでは、既存の基地局に加えて、フェムト基地局と呼ばれる小型基地局を新たに導入し、フェムトセルのサービスを提供するケースがある。以下では、区別のために、既存の基地局をマクロ基地局と呼ぶ。また、無線通信システムの世代交代の時期には、新旧２つの無線通信方式に対応したデュアルモード基地局やデュアルモード移動局の提供が期待され、様々な装置が提案されている（日本国公開特許公報第２００９−２９０４５９号（Nakata））。例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システム導入時期におけるフェムト基地局の展開においては、既存の３Ｇ（3rd Generation）システムへの相互接続性が重視され、ＬＴＥシステムと３Ｇシステムの両方のセルを構成するフェムトセル基地局が求められることになる。

ところで、無線通信システムでは、音声電話に代表される回線交換呼（ＣＳ Ｃａｌｌ：Circuit Switching Call）と、パケット交換呼（ＰＳ Ｃａｌｌ：Packet Switching Call）をサポートするのが一般的である。しかし、導入初期のＬＴＥシステムには、このＣＳ Ｃａｌｌに必要なＶｏＩＰ ｏｖｅｒ ＬＴＥ（VoIP: Voice over Internet Protocol）機能に対応できないために、ＬＴＥシステムを利用しているデュアルモード無線通信端末がＣＳ Ｃａｌｌを発信または着信するときは、ハンドオーバーにより当該端末がＬＴＥのセルから３Ｇのセルへ強制的に移動させるＣＳ Ｆａｌｌｂａｃｋ機能がサポートされることが多い。また、この場合、無線基地局は、無線通信端末がＣＳ Ｃａｌｌを終了したときに、３Ｇのセルからより高速の通信が可能なＬＴＥのセルに戻すために、無線通信端末のハンドオーバーを実施する機能も併せてサポートされることが多い。

一方、１つの基地局がＬＴＥシステムのセルと３Ｇシステムのセルを構成する場合、両セルのカバレッジエリアが一致しないのが通常である。一因として、両システムでは利用する周波数帯が異なるためである。セル設計の段階で両システムのカバレッジエリアが一致するように無線パラメータを初期チューニングしたとしても、セル内のユーザ数や近隣セルからの無線干渉はシステム毎に異なるため、両システムにはカバレッジエリアの差が生じる。特にフェムトセルの場合は、直近のマクロ基地局からの伝播損失に応じてフェムト基地局の送信電力は調整される（Home Node B Radio Frequency(RF)Requirements(FDD)[3GPP TR25.967 v9.0.0]）。ＬＴＥシステムのマクロ基地局と３Ｇシステムのマクロ基地局の設置位置は必ずしも同じではなく、異なるのが通常である。その結果、１つの基地局が構成するＬＴＥシステムのセルのカバレッジエリアと３Ｇシステムのセルのカバレッジエリアとは、異なることになる。

一般に、無線通信システムのサービスエリアを形成するには、複雑なセル・システム設計／評価作業が必要なことから、様々なセル形成方法が検討されている。例えば日本国公開特許公報第２００６−１３５６７３号（Mori et al.）には、周辺基地局と協調しつつ共通制御チャネルの送信電力を自律的に設定し、セル形成を行う移動通信システムが開示されている。

日本国公開特許公報第２００９−２９０４５９号 日本国公開特許公報第２００６−１３５６７３号

Home Node B Radio Frequency(RF)Requirements(FDD)[3GPP TR25.967 v9.0.0],FTSI,2010-02

上述した背景技術には、次のような課題がある。

カバレッジエリアが異なるセル間において、セル間移動を行うハンドオーバーを実施した場合、ハンドオーバーが失敗するケースが想定される。例えば、移動元のセルのカバレッジエリアが移動先のセルのカバレッジエリアよりも広い場合を例に説明する。この場合、移動元のセルでは圏内であるが移動先のセルでは圏外となる場所に位置する無線通信端末に対してハンドオーバーを実施すると、移動先のセルで正常に通信できずにハンドオーバーが失敗すると想定される。その他、フェムト基地局を使用するケースでは、無線通信端末が移動先候補のフェムトセルでは圏外であるが周辺のマクロセルでは圏内となる場所に位置する場合には、ハンドオーバー自体が失敗せずとも、無線通信端末が、本来意図した自フェムト基地局の移動先候補セルではなく周辺のマクロセルへとハンドオーバーする結果となる。これは、安価な通信費用や限られた利用者のみが独占的に無線資源を利用できることによる通信速度の飛躍的な向上といったメリットを享受することを阻止する。これらのメリットは、マクロセルではなくフェムトセルを使用し続けることにより享受できる。

したがって、1つの基地局が異なる周波数帯を使用する複数のセルを構成する場合に、これらのセル間を移動することにより生じるハンドオーバーを高い確率で成功させるためには、これら複数のセルのカバレッジエリアを適切に制御する必要がある。

なお、Mori et al.に記載のセル形成方法は、周辺基地局と協調しつつ自基地局のセル形成を行うものであって、１つの基地局が複数のセルを構成する場合、異なる周波数帯を使用する複数のセルのカバレッジエリアを制御しようとする場合には適用できない。

実施形態の一形態にかかる無線通信基地局は、無線通信端末と通信するための無線基地局であって、第一周波数を用いて前記無線通信端末と第一通信を実行し、前記第一通信と異なる第二周波数を用いて通信端末と第二通信を実行する通信部と、前記第一通信の第一電力関連品質及び前記第二通信の第二電力関連品質に基づいて、前記第一通信の第一電力及び前記第二通信の第二電力の少なくとも一つの制御を実行する制御部と、を備える。

実施形態の一形態にかかる無線通信基地局は、無線通信端末と通信するための無線基地局であって、第一セル内の前記無線通信端末と第一通信を実行し、前記第一セルと異なる第二セル内の通信端末と第二通信を実行する通信部と、前記第一通信の第一品質及び前記第二通信の第二品質に基づいて、第一セル及び第二セルの少なくとも一つのカバレッジエリアのサイズを制御する制御部と、を備える。

実施形態の他の形態にかかる無線基地局の制御方法は、無線通信端末と通信するための無線基地局の制御方法であって、第一周波数を用いて前記無線通信端末と第一通信を実行し、前記第一周波数と異なる第二周波数を用いて通信端末と第二通信を実行し、前記第一通信の第一電力関連品質及び前記第二通信の第二電力関連品質に基づいて、前記第一通信の第一電力及び前記第二通信の第二電力の少なくとも一つの制御を実行する。

実施形態の他の形態にかかる無線基地局の制御方法を実行するための装置を制御するための指示を具現化する非一時的なコンピュータ可読媒体は、無線通信端末と通信するための無線基地局の制御方法を実行するための装置を制御するための指示を具現化する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、第一周波数を用いて前記無線通信端末と第一通信を実行し、前記第一周波数と異なる第二周波数を用いて通信端末と第二通信を実行し、前記第一通信の第一電力関連品質及び前記第二通信の第二電力関連品質に基づいて、前記第一通信の第一電力及び前記第二通信の第二電力の少なくとも一つの制御を実行する。

実施形態の他の形態にかかる無線通信システムは、無線通信端末と通信するための無線基地局であって、第一周波数を用いて第一信号を受信し、前記第一周波数と異なる第二周波数を用いて第二信号を送信する通信部と、前記第一信号の第一電力関連品質及び前記第二信号の第二電力関連品質に基づいて、前記第一信号の第一電力及び前記第二信号の第二電力の少なくとも一つの制御を実行する制御部と、を備える。

実施形態の他の形態にかかる無線通信システムは、無線通信端末と通信するための無線基地局であって、前記無線通信端末と第一通信を実行し、通信端末と第二通信を実行する通信部と、前記第一通信の第一電力関連品質及び前記第二通信の第二電力関連品質に基づいて、前記第一通信の第一電力及び前記第二通信の第二電力の少なくとも一つの制御を実行する制御部と、を備える。

実施形態の一形態の目的は、１つの基地局が複数のセルを構成する場合に、異なる周波数帯を使用する複数のセルのカバレッジエリアを制御することができる無線通信システムを提供することである。
しかしながら、実施形態は、上記以外の目的を達成することができる。
また、実施形態は、上記した目的を達成するために求められず、そして、実施形態は、上記した目的の何れかを達成しないかもしれない。

本発明の上記並びに他の目的、特徴及び効果は、以下の詳細な説明から十分に理解することができ、添付の図面は例示のためだけのものであり、それ故に本発明を限定するものではない。

本発明の第１の実施形態の無線通信システムの概略構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の無線基地局の構成の概略を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態の無線基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の無線基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の無線基地局の構成の概略を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態の無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第３の実施形態の無線基地局の動作を示すフローチャートである。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

（１）第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態の無線通信システムの概略構成を示している。図１を参照すると、本実施形態の無線通信システムは、互いに異なる周波数帯を使用するセル１１０とセル１２０とを構成する無線基地局１００、及び無線通信端末２００を有している。

無線基地局１００は、送信電力を制御することにより、セル１１０及びセル１２０のカバレッジエリアを制御することができる。また、無線基地局１００は、無線通信端末２００に、無線基地局１００と無線通信端末２００との間の無線通信品質の測定を指示することができる。さらに、無線基地局１００は、無線通信端末２００から無線通信品質の測定結果を受信することができる。

無線通信端末２００は、セル１１０にもセル１２０にも在圏可能であり、いずれのセルにおいても基地局１００と通信することができる。また、無線通信端末２００は、無線基地局１００からの指示に従い、無線基地局１００と無線通信端末２００との間の無線通信品質を測定し、測定結果を無線基地局１００に送信することができる。

図２は、無線基地局１００の概略構成を示すブロック図である。図２を参照すると、本実施形態の無線基地局１００は、アンテナ部１０１、測定報告指示部１０２、測定報告処理部１０３、及び送信電力制御部１０４を有している。

アンテナ部１０１は、無線通信端末２００との間で通信するための電波を送受信する。

測定報告指示部１０２は、無線通信端末２００に対して、無線基地局１００と無線端末２００との間の無線通信品質の測定とその報告の指示を行う。指示は、メッセージとして、アンテナ部１０１を介して無線通信端末２００に送信される。メッセージは、無線基地局１００が無線通信端末２００に個別に送信するメッセージであってもよいし、無線基地局１００がセル１１０とセル１２０に対してブロードキャストするシステムインフォメーションのメッセージであってもよい。

測定報告処理部１０３は、無線通信端末２００からアンテナ部１０１を介して受信した無線通信品質の測定結果を報告するメッセージの受信処理をする。

送信電力制御部１０４は、測定報告処理部１０３にて処理した無線通信品質の測定結果に基づいて、アンテナ部１０１から送信される電波の送信電力を制御する。

図３は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。以下、図３を参照して本実施形態の無線通信システムの動作を説明する。

Ｓ００１において、無線基地局１００は、無線通信端末２００に対して、セル１１０及びセル１２０における、無線基地局１００と無線通信端末２００との間の無線通信品質を測定及び報告させるための指示をする。

ここで、無線通信品質の例としては、無線通信端末２００での受信電力をあげることができる。その他、無線通信品質の例として、ＬＴＥシステムのセルの場合には、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＲＳＰＱ（Reference Signal Received Quality）、Ｐａｔｈｌｏｓｓをあげることができる。３Ｇシステムのセルの場合の無線通信品質の例としては、ＰＣＩＰＣＨ（Primary Common Pilot Channel） Ｅｃ／Ｎｏ（The received energy per chip divided by the power density in the band.）、ＲＳＣＰ（Received Signal Code Power）、Ｐａｔｈｌｏｓｓをあげることができる。

なお、無線基地局１００は、指示に測定・報告条件や測定・報告対象などを含めることができる。例えば、測定・報告は、セル１１０またはセル１２０における受信電力の測定結果が、一定の条件を満足しなくなった場合に実施されることができる。

Ｓ００２において、無線通信端末２００は、無線基地局１００から指示された測定条件に従って、セル１１０及びセル１２０における、無線基地局１００と無線通信端末２００との間の無線通信品質を測定する。

Ｓ００３において、無線通信端末２００は、無線基地局１００から指示された報告条件に従って、測定結果を報告するメッセージを無線基地局１００に送信する。

Ｓ００４において、無線基地局１００は、受信した測定結果に基づいて、セル１１０及びセル１２０における送信電力制御を行う。

なお、図３におけるステップＳ００３において、無線通信端末２００は測定報告メッセージを用いて測定結果を報告しているが、無線通信端末２００はＬｏｇｇｅｄ ＭＤＴ（Minimizing Drive Test）を用いて位置情報と共に測定結果を無線基地局１００に報告することもできる。

図４は、本実施形態の無線基地局１００の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図４を参照して、セル１１０とセル１２０のセルカバレッジエリアを実質的に一致させる場合の無線基地局１００の動作を説明する。

Ｓ０１１において、無線基地局１００は、無線通信端末２００から無線通信品質の測定結果を受信する。

Ｓ０１２において、無線基地局１００は、受信した測定結果にセル１１０とセル１２０の両方のセルにおける測定結果が含まれているかどうかを判断する。

Ｓ０１３において、無線基地局１００は、両方の測定結果がある場合、セル１１０の所定の基準値（第１の基準値）に対してセル１１０の測定結果を比較する。無線基地局１００は、セル１２０の所定の基準値（第２の基準値）に対してセル１２０の測定結果を比較する。そして、無線基地局１００は、セル１１０の測定結果の相対値Ａと、セル１２０の測定結果の想定値Ｂと、を比較する。比較した結果、Ａの方がＢよりも大きい場合には、無線基地局１００は、セル１１０における送信電力を所定の制御幅だけ下げ、セル１２０における送信電力を所定の制御幅だけ上げる制御をする。また逆に、Ｂの方がＡよりも大きい場合には、無線基地局１００は、セル１１０における送信電力を所定の制御幅だけ上げ、セル１２０における送信電力を所定の制御幅だけ下げる制御をする。ＡとＢとが等しい場合、無線基地局１００は、セル１１０及びセル１２０における送信電力をそのまま維持する制御を行う。

Ｓ０１４において、無線基地局１００は、いずれか一方のセルの測定結果しかない場合、測定結果のあるセルにおける送信電力を所定の制御幅だけ下げ、測定結果のないセルにおける送信電力を所定の制御幅だけ上げる制御を行う。

Ｓ０１５において、無線基地局１００は、両方のセルにおける測定結果がない場合、両方のセルにおける送信電力をそのまま維持する制御を行う。

このように本実施形態によれば、異なる周波数帯を使用する複数のセルを構成する無線基地局において、複数のセルのカバレッジエリアが所望のエリアを形成するように送信電力を制御することができる。さらに複数のセルのカバレッジエリアが実質的に一致するように制御する。その結果、無線通信端末がセル間を移動するハンドオーバーを実施する場合に、たとえ無線通信端末がセル端に存在していたとしても、セル間移動のハンドオーバーが成功する確率が高くなる。さらには、１つの無線基地局が無線通信端末を制御し続けることが可能になる。それ故に、異なる複数の無線基地局間に跨るハンドオーバーを実施する場合に比べて、無線通信端末がデータをダウンロードやアップロードする場合の瞬断が発生せず、通信のスループットが向上する。１つの無線基地局が無線通信端末を制御し続けることにより、Ｌｏｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｒｖｉｃｅの提供が可能となり、フェムトセルを継続して使用することで低課金の利益を享受でき、無線通信端末がマクロセルシステムを使用しないことに起因するトラフィックオフロードの実現やマクロセルシステムのシステムスループット向上が可能になる。

（２）第２の実施形態
第１の実施形態に対して、送信電力制御を行う条件を追加してもよい。すなわち、第２の実施形態では、無線基地局１００は、図４のＳ０１３において、セル１１０の閾値とセル１１０における無線通信品質の測定結果との比較結果、及びセル１２０の閾値とセル１２０における無線通信品質の測定結果との比較結果が所定の条件を満たす場合のみ、送信電力制御を行う。より具体的に例を示すと、無線通信端末１００による受信電力の測定結果が所定の閾値より小さい場合には、無線通信端末１００がセル端に存在するとみなして送信電力制御を行う。逆に、受信電力の測定結果が所定の閾値以上となる場合には、無線通信端末１００がセルの中心部などの無線通信品質が良い場所に存在するとみなして送信電力制御を行わない。なぜなら、無線通信端末１００がセルの中心に位置する場合にはセル間を移動するハンドオーバーを実施しても成功することが多いと予想されるが、セル端に位置する場合にはハンドオーバーが失敗することが多いと予想されるからである。

図５は、本実施形態の無線基地局１００の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ０２１において、無線基地局１００は、セル１１０およびセル１２０の各々における無線通信品質の測定結果をそれぞれ閾値と比較することにより、所定の条件を満たすかどうかを判定する。

ステップ０２２において、無線基地局１００は、セル１１０における測定結果が所定の閾値以上であり、かつセル１２０における測定結果も所定の閾値以上である場合は、送信電力制御を行わない。

ステップ０２３において、無線基地局１００は、セル１１０における測定結果が所定の閾値より小さいか、またはセル１２０における測定結果が所定の閾値より小さい場合は、送信電力制御を行う。ここで閾値は、所定の絶対値でもよいし、隣接セルからの干渉電力に応じて決定される相対値であってもよい。さらに、閾値は、オペレーションにより設定してもよいし、隣接セルからの干渉電力に応じて設定してもよい。

このように本実施形態によれば、セル端に位置する無線通信端末の測定結果のみに基づいて送信電力制御を行うことができるため、より少ない処理量で精度の高い送信電力制御を行うことができる。

図３のＳ００１における無線基地局１００から無線通信端末２００に対する測定・報告条件を適当に指定することにより、上記の図５の動作を実施した場合と同様の効果を得ることができる。具体的には、無線基地局１００が、無線通信端末２００に対して、所定の閾値を通知し、無線通信品質の測定結果と閾値との比較の結果が所定の条件を満たした場合のみ測定結果を報告する、との条件を指定する。そうすると、所定の条件を満たすセル端に位置する無線通信端末２００のみが測定結果を無線基地局１００に送信し、無線基地局１００は、その測定結果に基づいて送信電力制御を行う。

このように本実施形態によれば、セル端に位置する無線通信端末のみが測定結果を報告するメッセージを送信する。それ故に、メッセージ数を減少させることができ、無線基地局における処理負荷の低減や無線通信端末における消費電力の低減が可能となる。

以上の実施形態では、無線通信品質の測定結果と閾値との比較によりセル端に位置する無線通信端末２００を判定した。しかしながら、無線通信端末２００の位置の緯度と経度がわかる場合には、これら緯度・経度情報に基づいてセル端に位置するかどうかを判定してもよい。この場合、一例として、無線基地局１００は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を搭載する無線通信端末２００から現在地の緯度・経度情報を報告させ、この情報とあらかじめ記憶しておくセル端とみなす所定の緯度・経度の範囲と比較することにより、無線通信端末２００がセル端に位置するかどうかを判定することができる。その他、無線基地局１００は、自らの緯度・経度情報と無線通信端末２００の緯度・経度情報とから、無線基地局１００と無線通信端末２００との距離を算出し、その距離と所定の閾値とを比較することにより、無線通信端末２００がセル端に位置するかどうかを判定してもよい。また、無線通信端末１００が、セル１１０またはセル１２０と他のセルとの間で移動するとき、またはセル１１０とセル１２０との間でセル間移動をするとき（Cell Reselectionやハンドオーバー）の緯度・経度情報を、無線通信端末２００がセル端に位置するかどうかの判定に使用してもよい。さらに、セル間移動のハンドオーバーが失敗したときの緯度・経度情報を、無線通信端末２００がセル端に位置するかどうかの判定に使用してもよい。

このように本実施形態によれば、無線通信端末が測定する受信電力により無線通信端末がセル端に位置するかどうかを判定する場合に比べて、無線伝播環境が特殊な事情によって左右される場合であっても、より正確に判定することが可能になることがある。

図４のＳ０１３および図５のＳ０２３における送信電力制御において、測定結果が基準値から遠ざかるように制御する場合と、測定結果が基準値に近づくように制御する場合とで、送信電力制御の制御幅を異なる値に設定してもよい。より具体的には、無線通信端末２００が無線基地局１００に報告した受信電力の測定結果が−５０（ｄＢ）、基準値が−６０（ｄＢ）、現在の送信電力の値が２０（ｄＢｍ）の場合を例に説明する。この場合、測定結果が基準値から遠ざかるように制御する、つまり送信電力を上げる制御をするときは、２０＋ΔＰ１（ｄＢｍ）に設定する。逆に、測定結果が基準値に近づくように制御する、つまり送信電力を下げる制御をするときは、２０−ΔＰ２（ｄＢｍ）に設定する。ここで、例えばΔＰ１＜ΔＰ２となるように、ΔＰ１とΔＰ２を異なる値に設定することが可能である。

このように本実施形態では、送信電力制御の制御幅を、測定結果と基準値とを比較した結果に基づいて増減調整する。これにより、測定結果が基準値から大きく離れないように調整することができる。

（３）第３の実施形態
図６は、本発明の第３の実施形態の無線基地局１００の概略構成を示すブロック図である。図６を参照すると、無線基地局１００は、図２に示す第１の実施形態と同様、アンテナ部１０１、測定報告指示部１０２、測定報告処理部１０３、及び送信電力制御部１０４を有する。これらについての説明は第１の実施形態と同様であるため省略する。図６では、さらに、測定結果統計情報データベース１０５を有する。

測定結果統計情報データベース１０５は、無線通信端末２００から受信した無線通信品質の測定結果を統計情報として蓄えておくデータベースである。

図７は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。以下、図７を参照して、本実施形態の無線通信システムの動作を説明する。

Ｓ１０１、Ｓ１０２、およびＳ１０３における無線基地局１００の動作は、図３に示す第１の実施形態の動作と同様であるため省略する。

Ｓ１０４において、無線基地局１００は、受信した測定結果報告メッセージに含まれる測定結果を、測定結果統計情報データベース１０５に保存する。本実施形態では、図３に示す第１の実施形態とは異なり、無線基地局１００は、Ｓ１０３における測定報告メッセージの受信の後、送信電力制御を実施せず、以下に示すように所定のタイミングで実施する。

図８は、本実施形態の無線基地局１００の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図８を参照して、本実施形態の無線基地局１００の動作を説明する。

Ｓ１１１において、無線基地局１００は、無線通信端末２００がセル間の移動を実施するタイミングにおいて、Ｓ１１２以降の処理を実施する。ここで、セル間移動を実施する例としては、ＣＳ Ｆａｌｌｂａｃｋを開始するときと終了するときをあげることができる。その他、セル間移動を実施する例として、（フェムトセルに限らず）異なる周波数帯を使用する複数のセルを構成する無線基地局が、セル間の負荷分散を目的として通信負荷の高いセルから、通信負荷の低いセルへ無線通信端末を移動させるケースがある。さらに、セル毎に提供されるサービス属性が分けられている場合、無線基地局は、無線通信端末が受けるサービスの属性が変化するときに、セル間を移動させるケースがある。例えば、移動速度の速いユーザ用のセルと移動速度の遅いユーザ用のセルとを分けている場合に、ユーザの移動速度が変化するときである。また、例えば、高速の通信速度を必要とするユーザ用のセルと、通信速度は低速でもよいがＳｔｒｅａｍｉｎｇ等の定常的な通信速度が求められるユーザ用のセルに分けている場合にも、無線基地局は、利用するサービスの通信速度の変化に応じて無線通信端末のセル間移動を行う。

Ｓ１１２において、無線基地局１００は、測定結果統計情報データベース１０５に保存されている測定結果の統計情報を参照することにより、移動元のセルと移動先のセルのカバレッジエリアのサイズを比較する。

無線基地局１００は、Ｓ１１２での比較の結果、セルのカバレッジエリアが実質的に等しいか、移動元のセルの方が小さい場合（Ｓ１１３）には、送信電力制御を行う必要はない。その後、セル間移動を実施する処理（Ｓ１１７）へと進む。

Ｓ１１４において、無線基地局１００は、Ｓ１１２での比較の結果、セルのカバレッジエリアが移動元よりも移動先の方が大きい場合、無線通信端末２００の現在地の位置情報と測定結果の統計情報とに基づいて、セル間移動が成功すると予測される位置に無線通信端末２００が存在するかどうかを判定する。

無線基地局１００は、Ｓ１１４での判定の結果、セル間移動が成功すると予測される場合（Ｓ１１５）には、セル間移動を実施する処理（Ｓ１１７）へと進む。

無線基地局１００は、Ｓ１１４での判定の結果、セル間移動が失敗すると予測される場合には、セル間移動が成功すると予測されるレベルまで移動先セルにおける送信電力を一時的に上げる（Ｓ１１６）。

Ｓ１１７において、無線基地局１００は、無線通信端末２００のセル間移動を実施する。

なお、図８には図示されていないが、無線基地局１００はセル間移動を実施した後、一定時間ごとに徐々に送信電力を下げる動作をしてもよい。なぜなら、移動先のセルにおいて一時的に増加した送信電力は、無線基地局１００によって制御されている無線通信端末２００、及び近隣の無線基地局に対する干渉の原因となるからである。

このように本実施形態によれば、無線通信端末がセル間を移動する場合のみ送信電力制御を実施することにより、無線通信端末や近隣の無線基地局に定常的に干渉をあたえないようにすることができ、かつ無線通信端末がセル間を移動することによって生じるハンドオーバーが成功する確率を高めることができる。

なお、Ｓ１０４にて保存する測定結果の統計情報を用いて、周期的に、図４や図５に示された送信電力制御を行うこともできる。より具体的には、無線基地局１００は、Ｓ０１１での無線通信端末２００から測定結果を受信したタイミングではなく、周期的に、セル１１０での測定結果とセル１２０での測定結果の統計情報から一定期間における平均値を算出する。Ｓ０１３では、無線基地局１００は算出した平均値と基準値とを比較することにより送信電力制御を行う。

このように本実施形態によれば、無線基地局は、瞬時的な測定結果のみではなく統計的な測定結果に基づく送信電力制御が可能になるため、突発的な無線通信環境の変化の影響を受けずに、より精度の高い送信電力制御を実施することができる。

以上、本発明を、好適な実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、以上の実施形態では、セル１１０とセル１２０の２つのセルを構成する無線基地局を例に説明した。しかしながら、本発明は３つ以上の複数のセルを構成する無線基地局に適用することもできる。

他にも例えば、以上の実施形態では、セル１１０とセル１２０は互いに異なる周波数帯を使用しているが、１つの基地局によって構成されるセルであって、カバレッジエリアが地理的に概ね一致するのであれば、その他のセルにも本発明を適用することができる。例えば、無線アクセス方式が異なるセル、具体的には、ＬＴＥや３Ｇの他にも、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、ＣＤＭＡ２０００（Code Division Multiple Access 2000）、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）のセルに本発明を適用してもよい。なお、このような異なる無線アクセス方式を採用するセルは、干渉を避けるために使用する周波数帯が異なるのが通常であるが、仮に使用する周波数帯が同一であっても、何らかの干渉除去の手段が講じられて複数のセルが共存できる場合には、本発明を適用することができる。例えば、セル間の負荷分散を目的として、通信負荷の高いセルから通信負荷の低いセルへ無線通信端末を移動させることができるように複数のセルが構成されている場合、移動速度の速いユーザ用のセルと移動速度の遅いユーザ用のセルとを分けている場合、又はサービス属性に応じてセルを分けている場合にも本発明を適用することができる（すなわち、高速の通信速度を必要とするユーザ用のセルと通信速度は低速でもよいがＳｔｒｅａｍｉｎｇ等の定常的な通信速度が求められるユーザ用のセルに分けている場合）。また、セルに使用される周波数帯も必ずしも固定されていなくてもよい。コグニティブ無線のように使用する周波数帯を適宜柔軟に変更する無線通信システムにも、本発明を適用することができる。また、セル１１０及びセル１２０は、公衆無線システムとして広範囲に展開されるマクロセルのような大きなセル（半径数１００メートル以上）であってもよいし、家庭や企業等の屋内に主に設置されるフェムトセルのような小さなセル（半径数１０メートル以下）であってもよい。

他にも例えば、以上の実施形態では、１つの無線基地局１００がセル１１０とセル１２０の両方のセルを構成している。しかし、複数の無線基地局がそれぞれセルを構成する場合であっても、それらのセルが地理的に近傍にあれば、本発明を適用することにより、これら複数のセルのカバレッジエリアを適切に制御することが可能となり、以上の実施形態と同様の効果が得られる。その場合、例えば、セル１１０を構成する無線基地局とセル１２０を構成する無線基地局とが、自無線基地局における測定結果や送信電力制御に関する情報を基地局間のインタフェースを用いて通知し合うことにより、両セルの送信電力を適切に制御することができる。

他にも例えば、以上の実施形態では、無線基地局１００の送信電力を制御することによりセルのカバレッジエリアの制御を行っているが、無線基地局１００のアンテナのビーム・チルト角の制御によりカバレッジエリアの制御を行ってもよい。

他にも例えば、第３の実施形態では、図８に示すように、無線通信端末２００がセル間を移動するタイミングを条件として、移動先のセルが小さくセル間移動が失敗すると予測される場合に移動先のセルにおける送信電力を上げる制御をしている（Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１４、Ｓ１１６）。これに対し、無線通信端末２００がセル間移動に失敗した場合、すなわち無線基地局１００が無線通信端末２００のハンドオーバー失敗を検出した場合を条件に、移動元のセルのカバレッジエリアを小さく、移動先のセルのカバレッジエリアを大きくするように送信電力制御を実施してもよい。なぜなら、ハンドオーバー失敗の原因は、移動先のセルのカバレッジエリアが小さいために無線通信端末１００が移動先のセルへ接続することができず、移動元のセルに戻るか他の別のセルに再接続することに起因するからでる。さらに、無線基地局１００は、ハンドオーバー失敗を検出する毎に送信電力制御を実施してもよいし、ハンドオーバー失敗の回数をカウントしてこれが一定の閾値を越えた場合に送信電力制御を実施してもよい。

本発明によれば、１つの基地局が複数のセルを構成する場合、異なる周波数帯を用いる複数のセルのカバレッジエリアを制御する無線基地局を提供することができる。その結果、複数のセル間を移動する無線通信端末によってハンドオーバーが実行されるとき、ハンドオーバーが成功する確率を向上させることができる効果を享受する。

一方、本発明は、実施形態を参照して図示及び説明を行ったが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。その形態および細部の様々な変更は特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなくなされ得ることは、当業者によって理解される。

以上に開示された実施形態の全部又は一部は、限定されるものではなく、以下の補足事項が示される。

この出願は、２０１２年１月２４日に出願された日本出願特願２０１２−０１２１９９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１００ 無線基地局
１０１ アンテナ部
１０２ 測定報告指示部
１０３ 測定報告処理部
１０４ 送信電力制御部
１０５ 測定結果統計情報データベース
１１０、１２０ セル
２００ 無線通信端末

Claims (17)

1. 無線通信端末と通信するための無線基地局であって、
   第一周波数を用いて前記無線通信端末と第一通信を実行し、前記第一通信と異なる第二周波数を用いて通信端末と第二通信を実行する通信部と、
   前記第一通信の第一電力関連品質及び前記第二通信の第二電力関連品質に基づいて、前記第一通信の第一電力及び前記第二通信の第二電力の少なくとも一つの制御を実行する制御部と、
   を備える無線基地局。
2. 前記制御は、所定の基準値にも基づく請求項１に記載の無線基地局。
3. 前記制御は、第一所定基準値に対する前記第一電力の第一相対値、及び第二所定基準値に対する前記第二電力の第二相対値に基づく請求項１に記載の無線基地局。
4. 前記制御部において用いられる前記第一電力関連品質及び前記第二電力関連品質は、
   ＲＳＲＰ(Reference Signal Received Power)、
   ＲＳＲＱ(Reference Signal Received Quality)、
   Ｐａｔｈｌｅｓｓ、
   Ｅｃ／Ｎｏ(The received energy per chip divided by the power density in the band)及び、
   ＲＳＣＰ(Received Signal Code Power)の少なくとも一つを含む請求項１に記載の無線基地局。
5. 前記第一通信はアップリンクキャリアに用いられ、前記第二通信はダウリンクキャリアに用いられる請求項１に記載の無線基地局。
6. 無線通信端末と通信するための無線基地局であって、
   第一セル内の前記無線通信端末と第一通信を実行し、前記第一セルと異なる第二セル内の通信端末と第二通信を実行する通信部と、
   前記第一通信の第一品質及び前記第二通信の第二品質に基づいて、第一セル及び第二セルの少なくとも一つのカバレッジエリアのサイズを制御する制御部と、
   を備える無線基地局。
7. 前記制御部は、前記第一セルのカバレッジエリアを前記第二セルのカバレッジエリアと実質的に等しく制御する請求項６に記載の無線基地局。
8. 前記制御部において用いられる前記第一品質及び前記第二品質は、前記無線通信端末の測定結果を含む請求項６に記載の無線基地局。
9. 前記通信部は、前記無線通信端末から前記第一品質及び前記第二品質を受信する請求項６に記載の無線基地局。
10. 前記無線通信端末は、セル端に位置する請求項９に記載の無線基地局。
11. 前記制御部は、前記無線基地局の送信電力を設定することによって前記カバレッジエリアのサイズを制御する請求項６に記載の無線基地局。
12. 前記制御部において用いられる前記第一品質及び前記第二品質は、
    ＲＳＲＰ(Reference Signal Received Power)、
    ＲＳＲＱ(Reference Signal Received Quality)、
    Ｐａｔｈｌｅｓｓ、
    Ｅｃ／Ｎｏ(The received energy per chip divided by the power density in the band)及び、
    ＲＳＣＰ(Received Signal Code Power)の少なくとも一つを含む請求項６に記載の無線基地局。
13. 無線通信端末と通信するための無線基地局の制御方法であって、
    第一周波数を用いて前記無線通信端末と第一通信を実行し、
    前記第一周波数と異なる第二周波数を用いて通信端末と第二通信を実行し、
    前記第一通信の第一電力関連品質及び前記第二通信の第二電力関連品質に基づいて、前記第一通信の第一電力及び前記第二通信の第二電力の少なくとも一つの制御を実行する無線基地局の制御方法。
14. 無線通信端末と通信するための無線基地局の制御方法であって、
    第一セル内の前記無線通信端末と第一通信を実行し、
    前記第一セルと異なる第二セル内の通信端末と第二通信を実行し、
    前記第一通信の第一品質及び前記第二通信の第二品質に基づいて第一セル及び第二セルの少なくとも一つのカバレッジエリアのサイズを制御する無線基地局の制御方法。
15. 無線通信端末と通信するための無線基地局の制御方法を実行するための装置を制御するための指示を具現化する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
    第一周波数を用いて前記無線通信端末と第一通信を実行し、
    前記第一周波数と異なる第二周波数を用いて通信端末と第二通信を実行し、
    前記第一通信の第一電力関連品質及び前記第二通信の第二電力関連品質に基づいて、前記第一通信の第一電力及び前記第二通信の第二電力の少なくとも一つの制御を実行するコンピュータ可読媒体。
16. 無線通信端末と通信するための無線基地局であって、
    第一周波数を用いて第一信号を受信し、前記第一周波数と異なる第二周波数を用いて第二信号を送信する通信部と、
    前記第一信号の第一電力関連品質及び前記第二信号の第二電力関連品質に基づいて、前記第一信号の第一電力及び前記第二信号の第二電力の少なくとも一つの制御を実行する制御部と、
    を備える無線基地局。
17. 無線通信端末と通信するための無線基地局であって、
    前記無線通信端末と第一通信を実行し、通信端末と第二通信を実行する通信部と、
    前記第一通信の第一電力関連品質及び前記第二通信の第二電力関連品質に基づいて、前記第一通信の第一電力及び前記第二通信の第二電力の少なくとも一つの制御を実行する制御部と、
    を備える無線基地局。

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