JP5651497B2

JP5651497B2 - 閾値算出装置及び閾値算出プログラム

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Publication number: JP5651497B2
Application number: JP2011038202A
Authority: JP
Inventors: 小峯　敏彦; 敏彦小峯; 俊明山本; 小西　聡; 聡小西
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2031-02-24
Also published as: US8786352B2; JP2012175619A; US20120218021A1

Description

本発明は、無線通信における閾値算出装置及び閾値算出プログラムに関する。

通信規格のひとつであるＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）を用いる無線通信システムにおいて、ユーザ端末は、下りリンクにおけるパイロット信号を基地局から受信し、このパイロット信号の受信電力値又は通信品質値を表す測定（ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔ，ＭＲ）情報を、基地局に送信する。ここで、ユーザ端末は、測定情報と所定閾値とを比較した結果に基づいて、測定情報を基地局に送信するか否かを判定している（非特許文献１、２及び３参照）。

また、この判定に用いられる所定閾値は、基地局により算出され、基地局からユーザ端末に送信される。ここで、基地局は、ユーザ端末から事前に受信した測定情報に基づいて、又は事前に定められた値に基づいて、閾値を算出している。

このように、下りリンクにおけるパイロット信号に基づいて閾値が算出される理由は、下りリンクにおけるパイロット信号が基地局からブロードキャスト送信されるからである。つまり、上りリンクにおいて基地局と同期が取れていないユーザ端末でも、下りリンクにおけるパイロット信号を受信することができるので、各ユーザ端末における受信電力値及び通信品質値を算出するのに、下りリンクにおけるパイロット信号は好都合だからである。

このような背景から、測定情報を基地局に送信するか否かをユーザ端末が判定するための閾値は、下りリンクにおけるパイロット信号に基づいて算出されている。

３ＧＰＰＴＳ３６．２１４，ｖ９．２．０，２０１０年６月３ＧＰＰＴＳ３６．３３１，ｖ９．３．０，２０１０年６月３ＧＰＰＴＳ３６．３０４，ｖ９．３．０，２０１０年６月

しかしながら、下りリンクにおけるパイロット信号に基づいて算出された閾値は、周囲に存在する無線局からの干渉電力によっては、適切な値とならない場合があるという問題がある。閾値が適切でない場合、送信されるべき測定情報がユーザ端末から基地局に送信されないため、又は、送信されるべきでない測定情報がユーザ端末から基地局に送信されてしまうため、測定情報に基づく処理も適切に実行されないので、通信断が発生してしまうという問題がある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、適切な閾値を算出することができる閾値算出装置及び閾値算出プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、端末から基地局への通信リンクである上りリンクにおける干渉電力値の推定値である推定干渉電力値、上りリンクに必要とされる予め定められた通信品質値、端末の送信電力の最大値、及び基地局から端末への通信リンクである下りリンクにおける基地局の送信電力値を取得し、前記下りリンクにおける基地局の送信電力値の対数値から、前記端末の送信電力の最大値の対数値を減算し、該減算結果に、前記通信品質値の対数値と前記推定干渉電力値の対数値とを加算した値を、端末における受信電力値の対数値とする受信電力算出部と、前記端末における受信電力値の対数値と、予め定められた条件とに基づいて閾値を算出する閾値算出部と、を備えることを特徴とする閾値算出装置である。

また、本発明は、前記閾値算出部が、ハンドオーバ処理を実行させるか否かの判定に必要な情報を端末が基地局に送信するか否かの判定に用いられる閾値を、通信装置を介して端末に送信することを特徴とする閾値算出装置である。

また、本発明は、前記閾値算出部が、接続する基地局を端末が選択するか否かの判定に用いられる閾値を、通信装置を介して端末に送信することを特徴とする請求項１に記載の閾値算出装置である。

また、本発明は、前記閾値算出部が、異なるシステム又は異なる周波数帯を端末にサーチさせるか否かの判定に使用する情報を端末が基地局に送信するか否かの判定に用いられる閾値を、通信装置を介して端末に送信することを特徴とする閾値算出装置である。

また、本発明は、コンピュータに、端末から基地局への通信リンクである上りリンクにおける干渉電力値の推定値である推定干渉電力値、上りリンクに必要とされる予め定められた通信品質値、端末の送信電力の最大値、及び基地局から端末への通信リンクである下りリンクにおける基地局の送信電力値を取得し、前記下りリンクにおける基地局の送信電力値の対数値から、前記端末の送信電力の最大値の対数値を減算し、該減算結果に、前記通信品質値の対数値と前記推定干渉電力値の対数値とを加算した値を、端末における受信電力値の対数値とする手順と、前記端末における受信電力値の対数値と、予め定められた条件とに基づいて閾値を算出する手順と、を実行させるための閾値算出プログラムである。

本発明によれば、上りリンクに必要とされる通信品質値（受信電力値）に基づいて、下りリンクにおける端末の受信電力値を算出するので、これにより、閾値算出装置は、適切な閾値を算出することができる。

本発明の一実施形態における、無線通信システムの構成を表す図である。本発明の一実施形態における、閾値算出装置の構成を表すブロック図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第１実施形態では、ハンドオーバ処理を基地局が端末に実行させるか否かの判定に関連する閾値について説明する。また、以下では、無線通信システムに、通信規格のひとつであるＬＴＥが用いられているものとして説明する。

まず、無線通信システムの動作の概要を説明する。
図１には、無線通信システムの構成が表されている。無線通信システムは、基地局３００ａと、基地局３００ｂと、基地局３００ｃとを備える。なお、これら基地局の数は、一例である。

基地局３００ａは、閾値算出装置１００ａと、通信装置２００ａとを備える。基地局３００ａは、通信装置２００ａにより通信可能な範囲であるセル３１０ａを形成する。
基地局３００ｂは、閾値算出装置１００ｂと、通信装置２００ｂとを備える。基地局３００ａは、通信装置２００ｂにより通信可能な範囲であるセル３１０ｂを形成する。
基地局３００ｃは、閾値算出装置１００ｃと、通信装置２００ｃとを備える。基地局３００ａは、通信装置２００ｃにより通信可能な範囲であるセル３１０ｃを形成する。

ここで、ユーザ端末４００は、セル３１０ａ内に在り、セル３１０ｂに向けて移動しながら、基地局３００ａと通信接続（同期）しているとする。すなわち、ユーザ端末４００は、セル３１０ｂに向けて移動しながら、自端末から基地局３００ａへの通信リンクである上りリンクにより、所定のデータを基地局３００ａに送信しているとする。また、ユーザ端末４００は、基地局３００ａから自端末への通信リンクである下りリンクにより、所定のデータを基地局３００ａから受信しているとする。

閾値算出装置１００ａは、ユーザ端末４００が送信した所定のデータを、通信装置２００ａを介して受信し、受信した所定のデータに基づいて、上りリンクにおける瞬時の干渉電力値を測定する。また、閾値算出装置１００ａは、測定した瞬時の干渉電力値に基づいて、ハンドオーバ処理を実行するか否かの判定に関連する閾値を算出し、算出した閾値をユーザ端末４００に通信装置２００ａを介して送信する。

ユーザ端末４００は、閾値算出装置１００ａが算出した閾値を受信する。ユーザ端末４００は、閾値算出装置１００ａから受信した閾値に基づいて判定を実行し、測定（ＭＲ）情報を基地局３００ａに送信すると判定した場合のみ、測定情報を基地局３００ａに送信する。

また、基地局３００ａは、測定情報をユーザ端末４００から受信した場合のみ、ユーザ端末４００をハンドオーバして良いか否かを問い合わせる信号を、基地局３００ｂに送信する。ユーザ端末４００をハンドオーバして良いと基地局３００ｂが許可した場合、基地局３００ａは、基地局３００ｂへのハンドオーバ処理を許可することを表す情報を、ユーザ端末４００に送信する。ユーザ端末４００は、ハンドオーバ処理が許可された場合のみ、ハンドオーバ処理を実行する。

したがって、閾値が適切でない場合、ユーザ端末４００は、測定情報を適切なタイミングで基地局３００ａに送信することができない。測定情報が適切なタイミングで基地局３００ａに送信されなければ、基地局３００ａは、ハンドオーバ処理を適切なタイミングで許可することができない。また、基地局３００ａがハンドオーバ処理を適切なタイミングで許可することができなければ、ユーザ端末４００は、ハンドオーバ処理を適切なタイミングで実行することができないので、通信断が発生してしまうことになる。

次に、下りリンクにおける受信電力値又は通信品質値を表す測定情報を、ユーザ端末が基地局に送信するか否かの判定について説明する。

ＬＴＥを用いた無線通信システムでは、下りリンクにおけるパイロット信号の受信電力値（ＲＳＲＰ：ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＰｏｗｅｒ）又は通信品質値（ＲＳＲＱ：ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌＲｅｃｃｅｉｖｅｄＱｕａｌｉｔｙ）に基づいてユーザ端末が送信する測定情報を、基地局が受信することを契機として、ハンドオーバ処理が実行される。

具体的には、ユーザ端末は、基地局が下りリンクを介して送信するパイロット信号（Ｃｅｌｌ−ＳｐｅｃｉｆｉｃＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ，ＣＲＳ）に基づいて、そのパイロット信号の受信電力値及び通信品質値を測定する。ここで、ユーザ端末は、これら受信電力値及び通信品質値のうち、少なくとも一方を測定する。

ユーザ端末は、この測定値が所定の条件を満たした場合、測定情報を基地局に送信する。ここで、所定の条件とは、例えば、測定値が一定閾値より大きい若しくは一定閾値より小さいという条件である。また、例えば、自端末が通信接続する基地局（以下、「接続基地局」という）における測定値と、接続基地局に隣接する他の基地局（以下、「隣接基地局」という）における測定値との差が一定より小さいという条件である。

また、これらの条件は、測定情報の種類毎に異なる。また、測定情報の種類には、例えば、Ａ１ＭＲと、Ａ２ＭＲと、Ａ４ＭＲと、Ａ５ＭＲと、Ｂ１ＭＲと、Ｂ２ＭＲとがある。これらの測定情報を送信するか否かを判定するためにユーザ端末が判定する条件の一例を、以下に示す。

・Ａ１ＭＲ
Ｍｓ−Ｈｙｓ＞ａ１＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ …（１）

・Ａ２ＭＲ
Ｍｓ＋Ｈｙｓ＜ａ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ …（２）

・Ａ４ＭＲ
Ｍｎ＋Ｏｆｎ＋Ｏｃｎ−Ｈｙｓ＞ａ４＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ …（３）

・Ａ５ＭＲ
Ｍｓ＋Ｈｙｓ＜ａ５＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１ …（４）
Ｍｎ＋Ｏｆｎ＋Ｏｃｎ−Ｈｙｓ＞ａ５＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２ …（５）

・Ｂ１ＭＲ
Ｍｎ＋Ｏｆｎ−Ｈｙｓ＞ｂ１＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ …（６）

・Ｂ２ＭＲ
Ｍｓ＋Ｈｙｓ＜ｂ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１ …（７）
Ｍｎ＋Ｏｆｎ−Ｈｙｓ＞ｂ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２ …（８）

ここで、Ｍｓは、接続基地局における受信電力値又は通信品質値である。また、Ｈｙｓは、ヒステリシス値である。また、Ｍｎは、隣接基地局における受信電力値又は通信品質値である。また、Ｏｆｎは、周波数に応じたオフセット値である。また、Ｏｃｎは、特定の隣接基地局に対して接続基地局により用いられるオフセット値である。Ｍｓ及びＭｎは、ユーザ端末により測定される。また、Ｏｆｎ及びＯｃｎは、基地局からユーザ端末に送信される。

また、ａ１＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、測定情報であるＡ１ＭＲを送信するか否かを判定するために、ユーザ端末により比較される閾値である。また、ａ２＿Ｔｈｒｅｄｈｏｌｄは、測定情報であるＡ２ＭＲを送信するか否かを判定するために、ユーザ端末により比較される閾値である。また、ａ４＿Ｔｈｒｅｄｈｏｌｄは、測定情報であるＡ４ＭＲを送信するか否かを判定するために、ユーザ端末により比較される閾値である。また、ａ５＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１及びａ５＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２は、測定情報であるＡ５ＭＲを送信するか否かを判定するために、ユーザ端末により比較される閾値である。

また、ｂ１＿Ｔｈｒｅｄｈｏｌｄは、測定情報であるＢ１ＭＲを送信するか否かを判定するために、ユーザ端末により比較される閾値である。また、ｂ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１及びｂ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２は、測定情報であるＢ２ＭＲを送信するか否かを判定するために、ユーザ端末により比較される閾値である。

これらの閾値（下りリンクにおける受信電力値又は通信品質値の閾値）は、基地局からユーザ端末に送信される。

次に、閾値算出装置の構成について説明する。
図２には、閾値算出装置の構成がブロック図により表されている。閾値算出装置１００ａは、推定部１１０ａと、記憶部１２０ａと、受信電力算出部１３０ａと、閾値算出部１４０ａと、通信設定部１５０ａとを備える。閾値算出装置１００ａは、通信装置２００ａと通信可能に接続されている。

通信装置２００ａは、ユーザ端末４００から自装置への通信リンクである上りリンクにより、ユーザ端末４００から所定信号を受信する。ここで、所定信号とは、例えば、上りリンクにおけるパイロット信号であるＤＭ−ＲＳ（ＤｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ）である。

通信装置２００ａは、受信した所定信号に基づいて、上りリンクにおける瞬時の干渉電力値（以下、「測定干渉電力値」という）を測定する。通信装置２００ａは、測定干渉電力値を表す情報を、推定部１１０ａに出力する。

また、通信装置２００ａには、ユーザ端末４００に送信する所定情報が、通信設定部１５０ａから入力される。ここで、所定情報とは、例えば、閾値算出部１４０ａが算出した閾値を含む情報である。通信装置２００ａは、通信設定部１５０ａから入力された所定情報を、自装置からユーザ端末４００への通信リンクである下りリンクにより、ユーザ端末４００に送信する。

また、通信装置２００ａには、他の基地局に送信する所定情報が、通信設定部１５０ａから入力される。ここで、所定情報とは、例えば、受信電力算出部１３０ａが算出した受信電力値を表す情報である。通信装置２００ａは、通信設定部１５０ａから入力された所定情報を、他の基地局に送信する。

また、通信装置２００ａは、ユーザ端末４００から測定（ＭＲ）情報を受信した場合、受信した測定情報に予め対応付けられた動作を実行する。例えば、通信装置２００ａは、測定情報であるＡ２ＭＲを受信し、且つ、ハンドオーバ先の基地局からハンドオーバの許可が下りた場合、ハンドオーバ処理を許可することを表す情報をそのＡ２ＭＲを送信したユーザ端末に送信する。

推定部１１０ａには、測定干渉電力値を表す情報が、通信装置２００ａから入力される。推定部１１０ａは、測定干渉電力値を表す情報に基づいて、上りリンクにおける干渉電力を推定する。以下、推定された干渉電力値を「推定干渉電力値」という。推定干渉電力値には、例えば、同じ無線リソースを使用している他のユーザ端末による、上りリンクに対する干渉電力値がある。

ここで、推定部１１０ａは、予め定められた統計的手法により、推定干渉電力を算出する。この統計的手法では、例えば、統計区間における単純平均、統計区間における累積分布のｘ％値などが、予め定められている。

推定部１１０ａは、式（９）により、推定干渉電力値Ｐ_Ｉを算出してもよい。ここで、ｔは、測定干渉電力値を表す情報が推定部１１０ａに入力されたタイミングである。また、αは、重み係数である。
推定干渉電力値（ｔ）［ｄＢｍ］＝α×測定干渉電力値（ｔ）＋（１−α）×推定干渉電力値（ｔ‐１） …（９）
ここで、式（９）の各電力値は、対数値であっても真値であってよい。
なお、推定干渉電力値Ｐ_Ｉを推定するための式（９）は、一例である。例えば、推定干渉電力値は、統計区間における測定干渉電力の平均値、最大値、又は累積分布のx％値でもよい。

また、推定部１１０ａは、推定干渉電力値Ｐ_Ｉを表す情報を、予め定められた周期（タイミング）で受信電力算出部１３０ａに出力する。

記憶部１２０ａは、上りリンクに必要とされる所要通信品質値（所要受信電力値）を、予め記憶する。ここで、上りリンクに必要とされる所要通信品質値とは、例えば、信号対干渉雑音比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ‐ｐｌｕｓ−ｎｏｉｓｅＲａｔｉｏ，ＳＩＮＲ）、信号対干渉比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＲａｔｉｏ，ＳＩＲ）、又は信号品質値（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＱｕａｌｉｔｙ，ＲＳＲＱ）などである。

上りリンクに必要とされる所要通信品質値は、通信断が発生する通信品質以上の値に、予め定められることが望ましい。ここで、通信断が発生する通信品質とは、例えば、最低の符号化率と変調方式との組を表すＭＣＳ（ＭｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｒｄｉｎｇＳｃｈｅｍｅ）により１ＲＢ（リソース・ブロック）を送信した際に、上りリンクに必要とされる所要誤り率と等しくなる通信品質である。

記憶部１２０ａは、ユーザ端末の送信電力の最大値Ｐ_{ＴＸ＿ＵＬ}［ｄＢｍ］を予め記憶する。この最大値Ｐ_{ＴＸ＿ＵＬ}は、例えば、基地局に接続する複数のユーザ端末の送信電力値の各最大値Ｐ_{ＴＸ＿ＵＬ}のうち、その最大値、最小値、平均値、又は累積分布のy％値であってもよいし、予め定められた値としてもよい。

記憶部１２０ａは、閾値算出装置を備えた基地局の下りリンクにおける送信電力値Ｐ_{ＴＸ＿ＤＬ}［ｄＢｍ］を予め記憶する。この送信電力値は、例えば、基地局がパイロット信号（ＣＲＳ）を送信する際のパイロット信号あたりの送信電力値である。

なお、記憶部１２０ａは、閾値算出装置を備えた基地局における雑音電力［ｄＢｍ］を予め記憶してもよい。

受信電力算出部１３０ａには、推定干渉電力値Ｐ_Ｉを表す情報が、推定部１１０ａから入力される。また、受信電力算出部１３０ａは、上りリンクに必要とされる所要通信品質値（例えば、ＳＩＮＲ）と、ユーザ端末の送信電力の最大値Ｐ_{ＴＸ＿ＵＬ}と、閾値算出装置を備えた基地局の下りリンクにおける送信電力値Ｐ_{ＴＸ＿ＤＬ}とを、記憶部１２０ａから取得する。

信号対干渉雑音比ＳＩＮＲ（対数値）と、受信電力値Ｐ_ＲＸ（対数値）と、干渉電力値Ｐ_Ｉ（真値）と、雑音電力値Ｐ_Ｎ（真値）とには、次のような関係がある。

ＳＩＮＲ［ｄＢ］＝Ｐ_ＲＸ−１０ｌｏｇ_１０（Ｐ_Ｉ＋Ｐ_Ｎ） …（１０）

式（１０）より、上りリンクに必要とされる所要通信品質値ＳＩＮＲ_ＵＬを満たす上りリンクに必要とされる所要受信電力Ｐ_{ＲＸ＿ＵＬ}（対数値）は、推定干渉電力値Ｐ_Ｉ＿ＵＬ（真値）と、雑音電力Ｐ_Ｎ＿ＵＬ（真値）とを用いて、以下で表される。

Ｐ_{ＲＸ＿ＵＬ}＝ＳＩＮＲ_ＵＬ＋１０ｌｏｇ_１０（Ｐ_{Ｉ_ＵＬ}＋Ｐ_{Ｎ_ＵＬ}） …（１１）

また、受信電力値Ｐ_ＲＸ（対数値）と、送信電力値Ｐ_ＴＸ（対数値）と、パスロス（対数値）とには、次のような関係がある。

Ｐ_ＲＸ＝Ｐ_ＴＸ−ＰＬ …（１２）

式（１１）より、ユーザ端末の送信電力の最大値Ｐ_{ＴＸ＿ＵＬ}で送信した場合における、上りリンクに必要とされる所要受信電力Ｐ_{ＲＸ＿ＵＬ}（対数値）を満たすパスロス（伝搬損失）ＰＬ’（対数値）は、以下で表される。

ＰＬ’＝Ｐ_{ＴＸ＿ＵＬ}−Ｐ_{ＲＸ＿ＵＬ} …（１３）

上りリンク及び下りリンクの周波数帯が同一又は近い場合、上りリンクにおけるパスロスと、下りリンクのパスロスとは、ほぼ同一となる。ここで、上りリンクのパスロスと、下りリンクのパスロスとが同一であると仮定した場合、式（１２）より、ユーザ端末における上りリンクに必要とされる所要通信品質値を満たす下りリンクの受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}（対数値）は、上りリンクに必要とされる所要受信電力を満たすパスロス（伝搬損失）ＰＬ’（対数値）と、閾値算出装置を備えた基地局の下りリンクにおける送信電力値Ｐ_{ＴＸ＿ＤＬ}（対数値）とを用いて、以下で表される。

Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}＝Ｐ_{ＴＸ＿ＤＬ}−ＰＬ’ …（１４）

受信電力算出部１３０ａは、式（１２）と式（１３）と式（１４）とに基づいて、ユーザ端末における受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を算出し、算出した受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報を閾値算出部１４０ａに出力する。

ここで、
Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}＝（Ｐ_{ＴＸ＿ＤＬ}−Ｐ_{ＴＸ＿ＵＬ}）＋Ｐ_{ＲＸ＿ＵＬ}
＝（Ｐ_{ＴＸ＿ＤＬ}−Ｐ_{ＴＸ＿ＵＬ}）＋ＳＩＮＲ_ＵＬ＋１０ｌｏｇ_１０（Ｐ_Ｉ＿ＵＬ＋Ｐ_Ｎ＿ＵＬ） …（１５）
である。

なお、受信電力算出部１３０ａは、推定干渉電力に雑音電力が含まれているとして、推定干渉電力値Ｐ_Ｉと雑音電力値Ｐ_Ｎとを一体として扱ってもよい。また、受信電力算出部１３０は、雑音電力値Ｐ_Ｎを考慮せず、ＳＩＮＲの代わりにＳＩＲに基づいて、ユーザ端末４００における受信電力値を算出してもよい。

閾値算出部１４０ａには、ユーザ端末における受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報が、受信電力算出部１３０から入力される。閾値算出部１４０ａは、ユーザ端末における受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報に基づいて閾値を算出し、算出した閾値を表す情報を通信設定部１５０ａに出力する。

以下では、受信電力閾値を算出する基地局をｓと、その隣接基地局をｎと表記する。なお、以下に示す閾値の算出方法は、一例である。

閾値算出部１４０ａは、Ａ１測定（Ａ１ＭＲ）情報の閾値であるａ１＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを、式（１６）のように算出する。
ａ１＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＝「基地局ｓの下りリンクにおける所要受信電力値（受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報）」−「基地局ｓの下りリンクにおけるＨｙｓ」 …（１６）

閾値算出部１４０ａは、下りリンクにおける受信電力値の閾値、すなわち、Ａ１ＭＲを送信するか否かを判定するためにユーザ端末４００により比較される閾値として、ａ１＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを、通信設定部１５０ａに出力する。

また、閾値算出部１４０ａは、Ａ２測定（Ａ２ＭＲ）情報の閾値であるａ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを、式（１７）のように算出する。
ａ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＝「基地局ｓの下りリンクにおける所要受信電力値（受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報）」＋「基地局ｓの下りリンクにおけるＨｙｓ」 …（１７）

閾値算出部１４０ａは、下りリンクにおける受信電力値の閾値、すなわち、Ａ２ＭＲを送信するか否かを判定するためにユーザ端末４００により比較される閾値として、ａ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを、通信設定部１５０ａに出力する。

また、閾値算出部１４０ａは、隣接基地局の閾値算出装置が算出した「ユーザ端末における受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報」を隣接基地局から受信し、受信した「ユーザ端末における受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報」に基づいて、閾値を算出してもよい。

閾値算出部１４０ａは、Ａ４測定（Ａ４ＭＲ）情報の閾値であるａ４＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを、式（１８）のように算出する。以下、ｍａｘ＿ｎは、複数の隣接基地局ｎに関する引数として渡された値から最大値を出力する関数である。
ａ４＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＝ｍａｘ＿ｎ（「隣接基地局ｎの下りリンクにおける所要受信電力値（受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報）」＋「隣接基地局ｎに対する基地局ｓのＯｃｎ」＋「基地局ｓのＯｆｎ」−「基地局ｓのＨｙｓ」） …（１８）
閾値算出部１４０ａは、下りリンクにおける受信電力値の閾値、すなわち、Ａ４ＭＲを送信するか否かを判定するためにユーザ端末４００により比較される閾値として、ａ４＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを、通信設定部１５０ａに出力する。

閾値算出部１４０ａは、Ａ５測定（Ａ５ＭＲ）情報の閾値であるａ５＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１及びａ５＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２を、式（１９）及び式（２０）のように算出する。
ａ５＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１＝「基地局ｓの下りリンクにおける所要受信電力値（受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報）」＋「基地局ｓにおけるＨｙｓ」 …（１９）
ａ５＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２＝ｍａｘ＿ｎ（「隣接基地局ｎの下りリンクにおける所要受信電力値（受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報）」＋「隣接基地局ｎに対する基地局ｓのＯｃｎ」＋「基地局ｓのＯｆｎ」−「基地局ｓのＨｙｓ」） …（２０）
閾値算出部１４０ａは、下りリンクにおける受信電力値の閾値、すなわち、Ａ５ＭＲを送信するか否かを判定するためにユーザ端末４００により比較される閾値として、ａ５＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１及びａ５＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２を、通信設定部１５０ａに出力する。

閾値算出部１４０ａは、Ｂ１測定（Ｂ１ＭＲ）情報の閾値であるｂ１＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを、次のように算出する。
ｂ１＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＝ｍａｘ＿ｎ（隣接基地局ｎの下りリンクにおける所要受信電力値（受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報）」＋「基地局ｓのＯｆｎ」−「基地局ｓのＨｙｓ」） …（２１）
閾値算出部１４０ａは、下りリンクにおける受信電力値の閾値、すなわち、Ｂ１ＭＲを送信するか否かを判定するためにユーザ端末４００により比較される閾値として、ｂ１＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１を、通信設定部１５０ａに出力する。

閾値算出部１４０ａは、Ｂ２測定（Ｂ２ＭＲ）情報の閾値であるｂ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１及びｂ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２を、式（２２）及び式（２３）のように算出する。
ｂ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１＝「基地局ｓの下りリンクにおける所要受信電力値（受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報）」＋「基地局ｓのＨｙｓ」 …（２２）
ｂ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２＝ｍａｘ＿ｎ（「隣接基地局ｎの下りリンクにおける所要受信電力値（受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}を表す情報）」＋「基地局ｓのＯｆｎ」−「基地局ｓのＨｙｓ」） …（２３）
閾値算出部１４０ａは、下りリンクにおける受信電力値の閾値、すなわち、Ｂ１ＭＲを送信するか否かを判定するためにユーザ端末４００により比較される閾値として、ｂ１＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１及びｂ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２を、通信設定部１５０ａに出力する。

通信設定部１５０ａには、下りリンクにおける受信電力値の閾値が、通信設定部１５０ａから入力される。通信設定部１５０ａは、予め定められた通信手順、及び通信フォーマット（例えば、ＬＴＥの通信フォーマット）に従い、下りリンクにおける受信電力値の閾値を含む所定情報を、通信装置２００ａに出力する。

以上のように、閾値算出装置１００ａは、ユーザ端末４００から基地局３００ａへの通信リンクである上りリンクにおける干渉電力値の推定値である推定干渉電力値Ｐ_Ｉ（及び雑音電力値Ｐ_Ｎ）、上りリンクに必要とされる予め定められた通信品質値ＳＩＮＲ_ＵＬ、ユーザ端末４００の送信電力の最大値Ｐ_{ＴＸ＿ＵＬ}、及び基地局３００ａからユーザ端末４００への通信リンクである下りリンクにおける基地局３００ａの送信電力値を取得し、前記下りリンクにおける基地局３００ａの送信電力値Ｐ_{ＴＸ＿ＤＬ}の対数値から、ユーザ端末４００の送信電力の最大値Ｐ_{ＴＸ＿ＵＬ}の対数値を減算し、該減算結果に、前記通信品質値ＳＩＮＲの対数値と前記推定干渉電力値Ｐ_Ｉ（及び雑音電力値Ｐ_Ｎ）の対数値とを加算した値を、ユーザ端末４００における受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}の対数値とする受信電力算出部と、ユーザ端末４００における受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}の対数値と、予め定められた条件とに基づいて閾値（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を算出する閾値算出部１４０ａと、を備える。（雑音電力値Ｐ_Ｎ）
この構成により、上りリンクに必要とされる通信品質値に基づいて、下りリンクにおける端末の受信電力値を算出するので、これにより、閾値算出装置は、適切な閾値を算出することができる。また、閾値算出装置は、適切な閾値を算出することにより、通信断の発生を低減させることができる。

また、閾値算出部１４０ａは、ハンドオーバ処理を実行させるか否かの判定に必要な情報をユーザ端末４００が基地局３００ａに送信するか否かの判定に用いられる閾値を、通信設定部１５０ａ及び通信装置２００ａを介してユーザ端末４００に送信する。
これにより、閾値算出装置は、ハンドオーバ処理の失敗による通信断の発生を低減させる閾値を算出することができる。

また、コンピュータは、ユーザ端末４００から基地局３００ａへの通信リンクである上りリンクにおける干渉電力値の推定値である推定干渉電力値Ｐ_Ｉ（及び雑音電力値Ｐ_Ｎ）、上りリンクに必要とされる予め定められた通信品質値ＳＩＮＲ_ＵＬ、端末の送信電力の最大値Ｐ_{ＴＸ＿ＵＬ}、及び基地局３００ａからユーザ端末４００への通信リンクである下りリンクにおける基地局３００ａの送信電力値を取得し、前記下りリンクにおける基地局３００ａの送信電力値Ｐ_{ＴＸ＿ＤＬ}の対数値から、ユーザ端末４００の送信電力の最大値Ｐ_{ＴＸ＿ＵＬ}の対数値を減算し、該減算結果に、前記通信品質値ＳＩＮＲ_ＵＬの対数値と前記推定干渉電力値Ｐ_Ｉ（及び雑音電力値Ｐ_Ｎ）の対数値とを加算した値を、ユーザ端末４００における受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}の対数値とする手順と、ユーザ端末４００における受信電力値Ｐ_{ＲＸ＿ＤＬ}の対数値と、予め定められた条件とに基づいて閾値（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を算出する手順と、を実行する。
この構成により、上りリンクに必要とされる通信品質値に基づいて、下りリンクにおける端末の受信電力値を算出するので、これにより、コンピュータは、適切な閾値を算出することができる。また、コンピュータは、適切な閾値を算出することにより、通信断の発生を低減させることができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第２実施形態では、通信接続すべき基地局を選択（セル選択）する際にユーザ端末が用いる閾値について説明する。以下では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。

ＬＴＥを用いた無線通信システムでは、ハンドオーバに失敗した場合、又は、下りリンクにおけるパイロット信号の受信電力値若しくは通信品質値が低下した場合、ユーザ端末により、セル選択が実行される。

以下に、ユーザ端末が基地局を選択（セル選択）する際に判定される条件の一例を示す。ユーザ端末は、この条件を満たす基地局を選択する。

（Ｓｒｘｌｅｖ＞０）ａｎｄ（Ｓｑｕａｌ＞０） …（２４）

ここで、
Ｓｒｘｌｅｖ＝Ｑｒｘｌｅｖｍｅａｓ−（Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎ＋Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆｓｅｔ）−Ｐｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ …（２５）
Ｓｑｕａｌ＝Ｑｑｕａｌｍｅａｓ−（Ｑｑｕａｌｍｉｎ＋Ｑｑｕａｌｍｉｎｏｆｆｓｅｔ） …（２６）
である。

また、Ｑｒｘｌｅｖｍｅａｓは、下りリンクにおけるパイロット信号の受信電力値（ＲＳＲＰ）である。また、Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎは、下りリンクにおける最低限必要な受信電力値である。また、Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆｅｓｔは、Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎに対するオフセット値である。

また、Ｐｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎは、補正値であり、式（２７）で表される。
Ｐｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ＝ｍａｘ（Ｐ＿ＥＭＡＸ＿Ｈ−Ｐ＿ＰｏｗｅｒＣｌａｓｓ，０） …（２７）
ここで、Ｐ＿ＥＭＡＸ＿Ｈは、上位レイヤから通知されるユーザ端末の送信電力の最大値である。また、Ｐ＿ＰｏｗｅｒＣｌａｓｓは、ユーザ端末の無線区間における帯域に基づく送信電力の最大値である。

また、Ｑｑｕａｌｍｅａｓは、下りリンクにおけるパイロット信号の通信品質値（ＲＳＲＱ）である。また、Ｑｑｕａｌｍｉｎは、下りリンクにおける最低限必要な通信品質値である。また、Ｑｑｕａｌｍｉｎｏｆｆｓｅｔは、Ｑｑｕａｌｍｉｎに対するオフセット値である。

Ｑｒｘｌｅｖｍｅａｓ、Ｑｑｕａｌｍｅａｓは、ユーザ端末により測定される。また、Ｐｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎは、ユーザ端末により算出される。また、Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎ、Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆｅｓｔ、Ｑｑｕａｌｍｉｎ、及びＱｑｕａｌｍｉｎｏｆｆｓｅｔは、基地局からユーザ端末に送信される。

閾値Ｓｒｘｌｅｖの構成要素である「Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎ＋Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆｓｅｔ」は、式（２８）を用いて算出される。
Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎ＋Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆｓｅｔ＝基地局ｓにおける下りリンクに必要とされる所要受信電力値 …（２８）

閾値算出部１４０ａは、下りリンクに必要とされる所要受信電力値、すなわち、セル選択するためにユーザ端末４００により比較される閾値の構成要素である「Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎ＋Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆｓｅｔ」を、通信設定部１５０ａに出力する。

以上のように、閾値算出部１４０ａは、接続する基地局３００ｂをユーザ端末４００に選択させるか否かの判定に用いられる閾値の構成要素である「Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎ＋Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆｓｅｔ」を、通信設定部１５０ａ及び通信装置２００ａを介してユーザ端末４００に送信する。
この構成により、上りリンクに必要とされる所要通信品質値（所要受信電力値）を満たす基地局をユーザ端末が選択することができるので、これにより、閾値算出装置は、セル選択の失敗による通信断の発生を低減させる閾値を算出することができる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第３実施形態では、異バンドサーチ又は異システムサーチをユーザ端末に実行させるか否かの判定に関連する閾値について説明する。ここで、異バンドサーチとは、接続基地局が使用している周波数帯（バンド）とは異なるバンドの存在をユーザ端末がサーチすることである。また、異システムサーチとは、接続基地局の通信方式（例えば、ＬＴＥ）とは異なる方式による通信が周囲に存在するか否かを、ユーザ端末がサーチすることである。以下では、第１実施形態及び第２実施形態との相違点についてのみ説明する。

ＬＴＥを用いた無線通信システムでは、基地局は、異バンドサーチ又は異システムサーチを実行する指示を、ユーザ端末に送信する。ユーザ端末は、この指示を受信した場合、異バンド若しくは異システムによる受信電力値及び通信品質値を測定し、測定した結果である測定情報をその基地局に送信する。

異バンドサーチ又は異システムサーチを常に実施することは、ユーザ端末の消費電力の観点から、好ましくない。そこで、接続基地局との受信電力値（ＲＳＲＰ）又は受信品質値（ＲＳＲＱ）が一定値より小さくなったことを表す測定情報であるＡ２ＭＲをユーザ端末から受信した場合、通信装置２００ａは、異バンドサーチ又は異システムサーチを実行する指示を、そのユーザ端末に送信する。また、Ａ１ＭＲをユーザ端末から受信した場合、通信装置２００ａは、異バンドサーチ又は異システムサーチをやめる指示を、そのユーザ端末に送信してもよい。

以上のように、閾値算出部１４０ａは、異なるシステム又は異なる周波数帯を端末にサーチさせるか否かの判定に使用する情報をユーザ端末４００が基地局３００ａに送信するか否かの判定に用いられる閾値を、通信設定部１５０ａ及び通信装置２００ａを介してユーザ端末４００に送信する。

同一周波数帯又は同一システムを使用している他の基地局が周辺に多く存在することで、上りリンクの通信品質のみが悪化し、下りリンクの通信品質が良好となった場合でも、異バンドサーチ又は異システムサーチさせるか否かの判定に使用する情報（例えば、Ａ２ＭＲ）を、上りリンクの通信品質に応じた閾値に基づいて、ユーザ端末４００が基地局３００ａに送信するので、これにより、閾値算出装置は、異バンドサーチ又は異システムサーチを実行する前に、通信断が発生する事象を低減させる閾値を算出することができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

例えば、本発明の無線通信システムは、ＬＴＥを用いるシステムに限らなくてもよい。

また、例えば、閾値には、マージンとして、固定オフセット値がさらに加算されてもよい。

また、例えば、閾値算出装置は、基地局よりも上位の基地局管理サーバに備えられてもよい。この場合、基地局とその上位の基地局管理サーバとは、通信回線（ネットワーク）を介して通信可能に接続されるものとする。

また、例えば、閾値算出装置は、基地局とその上位の基地局管理サーバとに機能ブロックが分けられて、それぞれに備えられてもよい。例えば、基地局は、上記の推定部及び通信設定部を備え、基地局管理サーバは、上記の記憶部、受信電力算出部、及び閾値算出部を備える。また、基地局とその上位の基地局管理サーバとは、通信回線（ネットワーク）を介して通信可能に接続されるものとする。

なお、以上に説明した閾値算出装置を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

１００ａ…閾値算出装置、１１０ａ…推定部、１２０ａ…統計情報指示部、１３０ａ…記憶部、１４０ａ…受信電力算出部、１５０ａ…閾値算出部、１６０ａ…通信設定部、２００ａ…通信装置、３００ａ，３００ｂ，３００ｃ…基地局、３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ…セル、４００…ユーザ端末

Claims

端末から基地局への通信リンクである上りリンクにおける干渉電力値の推定値である推定干渉電力値、上りリンクに必要とされる予め定められた通信品質値、端末の送信電力の最大値、及び基地局から端末への通信リンクである下りリンクにおける基地局の送信電力値を取得し、前記下りリンクにおける基地局の送信電力値の対数値から、前記端末の送信電力の最大値の対数値を減算し、該減算結果に、前記通信品質値の対数値と前記推定干渉電力値の対数値とを加算した値を、端末における受信電力値の対数値とする受信電力算出部と、
前記端末における受信電力値の対数値と、予め定められた条件とに基づいて閾値を算出する閾値算出部と、
を備え、
前記閾値算出部は、ハンドオーバ処理を実行させるか否かの判定に必要な情報を端末が基地局に送信するか否かの判定に用いられる閾値を、通信装置を介して端末に送信することを特徴とする閾値算出装置。
端末から基地局への通信リンクである上りリンクにおける干渉電力値の推定値である推定干渉電力値、上りリンクに必要とされる予め定められた通信品質値、端末の送信電力の最大値、及び基地局から端末への通信リンクである下りリンクにおける基地局の送信電力値を取得し、前記下りリンクにおける基地局の送信電力値の対数値から、前記端末の送信電力の最大値の対数値を減算し、該減算結果に、前記通信品質値の対数値と前記推定干渉電力値の対数値とを加算した値を、端末における受信電力値の対数値とする受信電力算出部と、
前記端末における受信電力値の対数値と、予め定められた条件とに基づいて閾値を算出する閾値算出部と、
を備え、
前記閾値算出部は、接続する基地局を端末が選択するか否かの判定に用いられる閾値を、通信装置を介して端末に送信することを特徴とする閾値算出装置。
端末から基地局への通信リンクである上りリンクにおける干渉電力値の推定値である推定干渉電力値、上りリンクに必要とされる予め定められた通信品質値、端末の送信電力の最大値、及び基地局から端末への通信リンクである下りリンクにおける基地局の送信電力値を取得し、前記下りリンクにおける基地局の送信電力値の対数値から、前記端末の送信電力の最大値の対数値を減算し、該減算結果に、前記通信品質値の対数値と前記推定干渉電力値の対数値とを加算した値を、端末における受信電力値の対数値とする受信電力算出部と、
前記端末における受信電力値の対数値と、予め定められた条件とに基づいて閾値を算出する閾値算出部と、
を備え、
前記閾値算出部は、異なるシステム又は異なる周波数帯を端末にサーチさせるか否かの判定に使用する情報を端末が基地局に送信するか否かの判定に用いられる閾値を、通信装置を介して端末に送信することを特徴とする閾値算出装置。
コンピュータに、
端末から基地局への通信リンクである上りリンクにおける干渉電力値の推定値である推定干渉電力値、上りリンクに必要とされる予め定められた通信品質値、端末の送信電力の最大値、及び基地局から端末への通信リンクである下りリンクにおける基地局の送信電力値を取得し、前記下りリンクにおける基地局の送信電力値の対数値から、前記端末の送信電力の最大値の対数値を減算し、該減算結果に、前記通信品質値の対数値と前記推定干渉電力値の対数値とを加算した値を、端末における受信電力値の対数値とする手順と、
前記端末における受信電力値の対数値と、予め定められた条件とに基づいて閾値を算出する際、ハンドオーバ処理を実行させるか否かの判定に必要な情報を端末が基地局に送信するか否かの判定に用いられる閾値を、通信装置を介して端末に送信する手順と、
を実行させるための閾値算出プログラム。