JP6265680B2

JP6265680B2 - 無線通信システム、端末装置、マクロセル基地局、スモールセル基地局および無線通信方法

Info

Publication number: JP6265680B2
Application number: JP2013222320A
Authority: JP
Inventors: 福井　範行; 範行福井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2018-01-24
Anticipated expiration: 2033-10-25
Also published as: JP2015084486A

Description

本発明は、マクロセル基地局のサービスエリアにスモールセル基地局が配置され、これらの基地局と通信を行う端末装置が１台以上存在する無線通信システムに関する。

無線セルラー通信方式の規格を作成する３ＧＰＰ（3^rd Generation Partnership Project）では、ＳＣＥ（Small Cell Enhancements）と称して新たな規格作成の検討作業が行われている。ＳＣＥでは、サービスエリアの大きい基地局（マクロセル）の配下にサービスエリアの小さい基地局（スモールセル）を１局以上配置し、端末において、通信品質、移動速度等を考慮してマクロセルから条件の良いスモールセルに接続を切り替える形態、あるいは、端末がマクロセルとスモールセルの両方に同時に接続する形態を想定して技術検討を行っている。このような形態では、マクロセルとスモールセル、またはスモールセル同士の干渉が問題となる場合がある。３ＧＰＰでは、問題軽減のため、スモールセルが信号を送信しないスリープ状態を定義しようとしている。近くに端末が存在しないスモールセルはスリープ状態として信号送信を停止することで、他セルへの干渉がなくなる。

スモールセルがスリープ状態となる場合、スリープ状態のスモールセルを通常状態に移行させる方法が問題となる。このような問題に対して、下記非特許文献１では、端末の選択によってスリープ状態にあるスモールセルを通常状態に移行する技術が開示されている。具体的に、複数のスモールセルは、スリープ状態において、端末にＤｉｓｃｏｖｅｒｙＳｉｇｎａｌを送信する。ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＳｉｇｎａｌは、端末がスモールセルの存在を検出すること、また、端末が対象セルに対してある程度の時間および周波数の同期を取ることを目的としている。端末は、スモールセルのいずれかに接続する要求が発生したとき、スモールセルにＷａｋｅ−ｕｐ（ウェイクアップ）信号を送信する。Ｗａｋｅ−ｕｐ信号を受信したスモールセルは、ＲＲＭ（Radio Resource Management）Ｓｉｇｎａｌ（同期信号／品質測定用信号）を端末に送信する。端末では、ＲＲＭＳｉｇｎａｌを受信したときの品質測定結果から最も条件の良いスモールセル（例えば、無線品質が最良のセル）を選択し、選択したスモールセルに対してＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）と呼ぶ信号を送信する。ＰＲＡＣＨの信号を受け取ったスモールセルは、自身が選択されたと認識する。一時的に通常状態に移行したスモールセルのうち、選択されたスモールセルは通常状態を継続し、他のスモールセルは再びスリープ状態に戻る。

３ＧＰＰＴＳＧＲＡＮＷＧ１Ｍｅｅｔｉｎｇ＃７３Ｆｕｋｕｏｋａ，Ｊａｐａｎ，２０ｔｈ−２４ｔｈＭａｙ２０１３Ｒ１−１３２２３６，Ｆｉｇｕｒｅ１

しかしながら、上記従来の技術によれば、３ＧＰＰにおいてスモールセルをスリープ状態から通常状態に移行させる方法について検討が進められているが、その詳細については議論されていない。スモールセルがＷａｋｅ−ｕｐ信号の不検出を防止する方法について検討されていないため、端末では最適なスモールセルを選択できず、マクロセルからスモールセルへのハンドオーバが不適切に行われる可能性がある、または失敗する可能性がある、という問題があった。端末およびスモールセルにおいて、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号を送受信するための詳細な仕組みについて未だ決定していない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マクロセルからスモールセルへのハンドオーバを確実に実行可能な無線通信システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局のサービスエリアより小さいサービスエリアをもつスモールセル基地局と、各基地局と接続可能な端末装置と、を備え、前記スモールセル基地局が前記マクロセル基地局のサービスエリア内に配置された無線通信システムであって、前記マクロセル基地局は、前記端末装置に対して、ウェイクアップ信号の送信開始タイミングおよび連続送信回数の情報を含むウェイクアップ信号送信指示を送信し、前記端末装置は、スリープ状態にある前記スモールセル基地局に対して、前記ウェイクアップ信号送信指示に基づいて前記ウェイクアップ信号を連続送信する、ことを特徴とする。

本発明によれば、マクロセルからスモールセルへのハンドオーバを確実に実行できる、という効果を奏する。

図１は、３ＧＰＰにて検討されている、スモールセルをスリープ状態から通常状態に移行させる方法の一案を示すシーケンス図である。図２は、無線通信システムにおいてスモールセルをスリープ状態から通常状態に移行させる動作を示すシーケンス図である。図３は、マクロセルの構成例を示す図である。図４は、スモールセルの構成例を示す図である。図５は、端末の構成例を示す図である。

以下に、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
まず、本実施の形態の通信システムを説明する前に、比較のため、従来の無線通信システムの動作について図を用いて簡単に説明する。図１は、３ＧＰＰにて検討されている、スモールセルをスリープ状態から通常状態に移行させる方法の一案を示すシーケンス図である。スモールセル基地局であるスモールセル１〜３は、スリープ状態において、端末４にＤｉｓｃｏｖｅｒｙＳｉｇｎａｌを送信する（ステップＳ１）。端末４は、スモールセル１〜３のいずれかに接続する要求が発生したとき、スモールセル１〜３にＷａｋｅ−ｕｐＳｉｇｎａｌ（信号）を送信する（ステップＳ２）。Ｗａｋｅ−ｕｐ信号を受信したスモールセル１〜３は、ＲＲＭＳｉｇｎａｌ（同期信号／品質測定用信号）を端末４に送信する（ステップＳ３）。端末４では、ＲＲＭＳｉｇｎａｌを受信したときの無線品質等の品質測定結果から最も条件の良いスモールセルを選択する。図１において、端末４は、スモールセル１を選択し、選択したスモールセル１に対してＰＲＡＣＨの信号を送信する（ステップＳ４）。ＰＲＡＣＨの信号を受け取ったスモールセル１は、自身が選択されたと認識する。一時的に通常状態に移行したスモールセル１〜３のうち、選択されたスモールセル１は通常状態を継続し、他のスモールセル２，３は再びスリープ状態に戻る。スモールセル１は、端末４との間でデータの送受信を行う（ステップＳ５）。

つづいて、本実施の形態にかかる無線システムの動作について説明する。図２は、本実施の形態の無線通信システムにおいてスモールセルをスリープ状態から通常状態に移行させる動作を示すシーケンス図である。マクロセル１５とスモールセル１１〜１３、マクロセル１５と端末１４、およびスモールセル１１〜１３と端末１４との間の信号の送受信を示すものでる。マクロセル１５とは、サービスエリアの大きいマイクロセル基地局であり、スモールセル１１〜１３とは、サービスエリアがマクロセル１５のサービスエリアよりも小さいスモールセル基地局である。端末１４は、マクロセル１５およびスモールセル１１〜１３と接続可能であり、１つの基地局と接続する他、マクロセル１５と同時に１つのスモールセルと接続可能な端末装置である。スモールセル１１〜１３は、マクロセル１５のサービスエリア内に配置されているものとする。

まず、初期状態として、端末１４はマクロセル１５と通信中であり（ステップＳ１１）、複数のスモールセル１１〜１３はスリープ状態を想定する。スリープ状態とは、信号の送受信が可能な通常状態に対して、信号送信を停止した状態とする。この状態から、端末１４をスモールセル１１〜１３のいずれかと接続（ハンドオーバ）させるトリガが発生すると、マクロセル１５は、スモールセル１１〜１３にＷａｋｅ−ｕｐ信号受信指示を送信する（ステップＳ１２）。マクロセル１５は、スモールセル１１〜１３にＷａｋｅ−ｕｐ信号受信指示として、リソースパラメータ、受信開始タイミング、および連送回数を通知する。また、マクロセル１５は、端末１４にＷａｋｅ−ｕｐ信号送信指示を送信する（ステップＳ１３）。マクロセル１５は、端末１４にＷａｋｅ−ｕｐ信号送信指示として、リソースパラメータ、送信開始タイミング、連送回数、およびパワーランピングオフセット値を通知する。

ここで、マクロセル１５からスモールセル１１〜１３および端末１４に送信される各情報について説明する。

リソースパラメータとは、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号を正しく送受信するためのパラメータであり、具体的には、信号を送受信する周波数情報、およびコード情報である。コード情報は、同一周波数リソースを用いて複数の信号を同時に送受信する場合に必要となる、直交符号、サイクリックシフトと呼ぶシーケンスを特定するために必要な情報である。３ＧＰＰＬＴＥ（Long Term Evolution）では、リソースインデックスｎ（１）ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）と呼んでいる。Ｗａｋｅ−ｕｐ信号としてＰＵＣＣＨを使用する場合には、リソースインデックス、すなわちコード情報を用いる。

受信開始タイミングとは、スモールセル１１〜１３が端末１４からのＷａｋｅ−ｕｐ信号を受信するタイミングを示すものである。また、送信開始タイミングとは、端末１４がスモールセル１１〜１３にＷａｋｅ−ｕｐ信号を送信するタイミングを示すものである。送信開始タイミングおよび送信開始タイミングは、絶対時間でもよいし、相対時間でもよい。絶対時間の場合、ＬＴＥで使用しているシステムフレームナンバー（ＳＦＮ）およびサブフレームナンバー（ＳＦ）を用いることができる。なお、サブフレームとはＬＴＥで定義された時間単位であり、信号送受信を行う最少の単位である。具体的には、１ｍｓｅｃが定義されている。相対時間の場合、受信指示および送信指示を出した時間から「Ｔｓｅｃ後」などの通知をすればよい。

連送回数とは、端末１４がスモールセル１１〜１３にＷａｋｅ−ｕｐ信号を連続送信する回数である。スモールセル１１〜１３においては、端末１４からＷａｋｅ−ｕｐ信号を連続受信可能な最大回数である。連送を行わない、すなわち連送回数＝１も可能とする。

パワーランピングオフセット値とは、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号を連続送信する際の送信Ｎ回目と送信Ｎ＋１回目の送信電力差（オフセット値）である。例えば、オフセット値がＸｄＢの場合、端末１４が送信するＷａｋｅ−ｕｐ信号の送信Ｎ回目の送信電力がＰｄＢｍのとき、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号の送信Ｎ＋１回目の送信電力はＰ＋ＸｄＢｍとなる。パワーランピングを行わない、すなわちオフセット値＝０ｄＢも可能とする。

なお、ここでは、連送回数およびパワーランピングオフセット値を、マクロセル１５からスモールセル１１〜１３および端末１４に明示的に通知するよう記載したが、一例であり、システムとして固定値を採用するならば明示的に通知する必要はない。

図２に戻って、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号送信指示を受けた端末１４は、指定された送信開始タイミングからＷａｋｅ−ｕｐ信号を連続送信する（ステップＳ１４）。このとき、端末１４は、同時に指定を受けたリソースパラメータに基づいてＰＵＣＣＨ信号のＷａｋｅ−ｕｐ信号を生成し、指定された連送回数分だけ、連続サブフレームでＰＵＣＣＨ信号のＷａｋｅ−ｕｐ信号を送信する。このとき、端末１４では、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号を連送する１回毎にパワーランピングオフセット値分の送信電力増加を行う。なお、図示していないが、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号を送信している端末１４は、別途、マクロセル１５と通信を行う場合には、マクロセル１５と通信用信号の送受信を行う。スモールセル１１〜１３へのＷａｋｅ−ｕｐ信号の送信とマクロセル１５への信号送信が同一サブフレームとなったとしても、それぞれ送信を行う。

つぎに、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号受信指示を受信したスモールセル１１〜１３は、スリープ状態から少なくとも端末１４からのＷａｋｅ−ｕｐ信号を受信する状態に移行し、指定された受信開始タイミングからＷａｋｅ−ｕｐ信号受信動作を開始する。また、連送回数分に相当する時間経過時点で受信動作を停止する。スモールセル１１〜１３は、連送回数のうち、例えば、ｍ回（ｍは連送回数で指示された数以下の正の整数）以上のＷａｋｅ−ｕｐ信号を検出した場合に、同期信号／品質測定用信号の送信動作に移行し、端末１４に同期信号／品質測定用信号を送信する（ステップＳ１５）。

端末１４は、スモールセル１１〜１３から同期信号／品質測定用信号を受信すると、マクロセル１５に無線品質等の品質測定結果の報告を行う（ステップＳ１６）。具体的に、端末１４では、各スモールセル１１〜１３から受信した信号に対して無線品質等の品質測定を行い、品質測定結果をマクロセル１５に送信する。

マクロセル１５は、端末１４から受信した品質測定結果に基づいて、例えば、無線品質が最良のスモールセルをハンドオーバさせるスモールセルとして選択する。マクロセル１５は、スモールセル１１〜１３に状態遷移指示を送信する（ステップＳ１７）。マクロセル１５は、状態遷移指示では、ハンドオーバ先として選択したスモールセルには通常状態への遷移を指示し、その他のスモールセルにはスリープ状態への遷移を指示する。そして、マクロセル１５は、端末１４にハンドオーバコマンドを送信する（ステップＳ１８）。

なお、ステップＳ１６以降の動作については、図２に示す動作に限定するものではなく、図１で説明した従来同様の動作（図１のステップＳ４〜Ｓ５）としてもよい。

つづいて、無線通信システムを構成する各装置の構成および動作について説明する。

まず、マクロセル基地局であるマクロセル１５の構成および動作について説明する。図３は、本実施の形態にかかわるマクロセルの構成例を示す図である。マクロセル１５は、送受信部１０１と、信号符号化／復号化部１０２と、制御部１０３と、を備える。

送受信部１０１は、端末１４と無線信号の送受信を行う。主には変復調、周波数変換などを行う。

信号符号化／復号化部１０２は、制御部１０３から受け渡される端末１４に送信する信号の符号化を行う。主には誤り検出用ビットの付加、誤り訂正用ビットの付加などを行う。また、信号符号化／復号化部１０２は、送受信部１０１から受け取った信号に対して復号化を行う。主には誤り訂正、誤り検出を行い、誤り検出結果と復号後の信号を制御部１０３に受け渡す。

制御部１０３は、端末１４との通信中に無線リソースの割り当てを行う他、端末１４をスモールセル１１〜１３のいずれかにハンドオーバさせるか否かの判断、ハンドオーバさせると判断した後のＷａｋｅ−ｕｐ信号受信指示、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号送信指示の内容を生成する。さらに、制御部１０３は、端末１４から報告されるスモールセル１１〜１３に対する測定結果報告を基にハンドオーバさせるスモールセルの決定、決定したハンドオーバ先となるスモールセルへの通知コマンドの生成、端末１４へのハンドオーバコマンドの生成などを行う。また制御部１０３は、端末１４との通信データを通信ネットワーク網と送受信する。

マクロセル１５と通信中の端末１４がスモールセル１１〜１３のいずれかにハンドオーバさせるトリガが発生した場合のマクロセル１５の動作を説明する。制御部１０３では、スモールセル１１〜１３に通知するＷａｋｅ−ｕｐ信号受信指示を生成し、セル間インタフェースを通してスモールセル１１〜１３へ送る。また、端末１４に通知するＷａｋｅ−ｕｐ信号送信指示を生成し、信号符号化／復号化部１０２、送受信部１０１を通して端末１４へ送る。端末１４をスモールセルにハンドオーバさせるトリガとは、マクロセル１５と通信する端末が増加してきたために負荷分散させること、あるいは、当該端末１４がスリープ状態にあるスモールセルの近くに移動してきたこと、などが考えられる。

つぎに、スモールセル基地局であるスモールセル１１〜１３の構成および動作について説明する。図４は、本実施の形態にかかるスモールセルの構成例を示す図である。ここでは、各スモールセル１１〜１３が同一構成として説明する。スモールセル１１〜１３は、送受信部２０１と、信号符号化／復号化部２０２と、制御部２０３と、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号検出部２０４と、を備える。

送受信部２０１は、端末１４と無線信号の送受信を行う。主には変復調、周波数変換などを行う。

信号符号化／復号化部２０２は、制御部２０３から受け渡される端末１４に送信する信号の符号化を行う。主には誤り検出用ビットの付加、誤り訂正用ビットの付加などを行う。また、信号符号化／復号化部２０２は、送受信部２０１から受け取った信号に対して復号化を行う。主には誤り訂正、誤り検出を行い、誤り検出結果と復号後の信号を制御部２０３に受け渡す。

制御部２０３は、端末１４との通信中に無線リソースの割り当てを行う他、マクロセル１５からＷａｋｅ−ｕｐ信号受信指示を受けた場合には、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号検出部２０４に対してＷａｋｅ−ｕｐ信号受信動作を実施させる。また制御部２０３は、端末１４との通信データを通信ネットワーク網と送受信する。なお、３ＧＰＰの検討では、スモールセル１１〜１３は、通信ネットワーク網と直接ではなく、マクロセル１５を通して端末１４との通信データを送受信する形態も検討されている。

Ｗａｋｅ−ｕｐ信号検出部２０４は、制御部２０３からＷａｋｅ−ｕｐ信号検出を指示されると送受信部２０１から受信信号を受け取り、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号の検出動作を行う。また、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号検出部２０４は、その検出結果を制御部２０３に報告する。

マクロセル１５と通信中の端末１４がスモールセル１１〜１３のいずれかにハンドオーバさせるトリガが発生した場合のスモールセル１１〜１３の動作を説明する。制御部２０３では、マクロセル１５からＷａｋｅ−ｕｐ信号受信指示を受け取る。これにより、制御部２０３は、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号検出部２０４に、リソースパラメータ、受信開始タイミング、連送回数と共にＷａｋｅ−ｕｐ信号検出動作の指示を行う。Ｗａｋｅ−ｕｐ信号検出部２０４は、送受信部２０１から受け取った信号からＷａｋｅ−ｕｐ信号検出を行い、連送回数に相当する時間経過後、検出結果を制御部２０３に通知する。Ｗａｋｅ−ｕｐ信号を検出したと判断した場合、制御部２０３は、同期信号／品質測定用信号の生成・送信を信号符号化／復号化部２０２、送受信部２０１に指示する。スモールセル１１〜１３では、同期信号／品質測定用信号の送信について、マクロセル１５より状態遷移の指示、すなわち、通常状態またはスリープ状態への移行への指示を受けるまで継続する。あるいは、スモールセル１１〜１３では、タイマを起動し、一定時間経過までに通常状態への移行を指示されなければ再びスリープ状態に移行することとしてもよい。

つぎに、端末装置である端末１４の構成および動作について説明する。図５は、本実施の形態にかかわる端末の構成例を示す図である。端末１４は、送受信部３０１と、信号符号化／復号化部３０２と、制御部３０３と、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号生成部３０４と、品質測定部３０５と、ユーザインタフェース部３０６と、を備える。

送受信部３０１は、マクロセル１５およびスモールセル１１〜１３と無線信号の送受信を行う。主には変復調、周波数変換などを行う。

信号符号化／復号化部３０２は、制御部３０３から受け渡されるマクロセル１５／スモールセル１１〜１３に送信する信号の符号化を行う。主には誤り検出用ビットの付加、誤り訂正用ビットの付加などを行う。また、信号符号化／復号化部３０２は、送受信部３０１から受け取った信号に対して復号化を行う。主には誤り訂正、誤り検出を行い、誤り検出結果と復号後の信号を制御部３０３に受け渡す。

制御部３０３は、マクロセル１５／スモールセル１１〜１３との通信中に割り当て無線リソースの解析を行うことで信号符号化／復号化部３０２、送受信部３０１に当該リソースでの動作を指示する他、マクロセル１５からＷａｋｅ−ｕｐ信号送信指示を受けた場合には、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号生成部３０４に対してＷａｋｅ−ｕｐ信号送信動作を実施させる。また、制御部３０３は、マクロセル１５／スモールセル１１〜１３との通信データをユーザインタフェース部３０６と送受する。Ｗａｋｅ−ｕｐ信号を送信するときに、別途、同時にマクロセル１５と通信を行う場合には、制御部３０３が、マクロセル１５との通信を制御する。

Ｗａｋｅ−ｕｐ信号生成部３０４は、制御部３０３からの指示により、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号を生成し、送受信部３０１を通してＷａｋｅ−ｕｐ信号送信を行う。

品質測定部３０５は、送受信部３０１から受け取った信号に対して品質測定を行い、測定した品質測定結果を制御部３０３に報告する。

ユーザインタフェース部３０６は、音声／文字／画像の出力、発せられた音声、入力された文字／映像の電気信号への変換などを行う。

マクロセル１５と通信中の端末１４がスモールセル１１〜１３のいずれかにハンドオーバさせるトリガが発生した場合の端末１４の動作を説明する。制御部３０３では、マクロセル１５からのＷａｋｅ−ｕｐ信号送信指示を検知する。これにより、制御部３０３は、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号生成部３０４に、リソースパラメータ、送信開始タイミング、連送回数、パラーランピングオフセット値と共にＷａｋｅ−ｕｐ信号生成動作の指示を行う。Ｗａｋｅ−ｕｐ信号生成部３０４は、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号を生成し、送受信部３０１を通してＷａｋｅ−ｕｐ信号送信を行う。連送回数分のＷａｋｅ−ｕｐ信号送信が終了した後、制御部３０３は、品質測定部３０５にスモールセル１１〜１３からの信号受信および品質測定を指示する。品質測定部３０５は、送受信部３０１から受け取った信号に対して品質測定を行い、品質測定結果を制御部３０３に報告する。品質測定結果は、制御部３０３から信号符号化／復号化３０２、送受信部３０１を通して、マクロセル１５に通知する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、マクロセル１５、スモールセル１１〜１３、および端末１４から構成される無線通信システムにおいて、端末１４が、スモールセル１１〜１３に対して、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号を連続送信することとした。これにより、スモールセル１１〜１３でのＷａｋｅ−ｕｐ信号の不検出確率を低減でき、適切なハンドオーバ先を選択することで、マクロセル１５からスモールセルへのハンドオーバが不適切に行われる可能性および失敗する可能性を低減でき、ハンドオーバにかかる時間を短縮できる。

また、端末１４は、スモールセル１１〜１３へのＷａｋｅ−ｕｐ信号送信と同時にマクロセル１５との通信信号送信も可能とする。これにより、Ｗａｋｅ−ｕｐ動作中において、端末１４とそれまでの接続先であるマクロセル１５との間において通信停止を回避することができる。

また、無線通信システムにおいて、既存規格で規定されているＰＵＣＣＨ信号をＷａｋｅ−ｕｐ信号として採用する。これにより、すでに存在するＬＴＥ用端末からの少ない変更点で実現可能である。

また、マクロセル１５は、Ｗａｋｅ−ｕｐ動作の都度、Ｗａｋｅ−ｕｐ信号の送受信に関係するリソースパラメータをスモールセル１１〜１３および端末１４に通知するため、対象端末、またはその通信種別に応じて接続の優先度を定義することができる。例えば、優先度の高い端末／通信には、あらかじめ確保しているリソースパラメータを用い、優先度の低い端末／通信には、通常通信でも使用の可能性があるリソースパラメータを用いる、などである。

なお、上記ではマクロセルからスモールセルへのハンドオーバについて、その方法と装置構成、シーケンスを記載したが、通常状態のスモールセルから、スリープ状態から通常状態に変化するスモールセルへのハンドオーバの際にも適用できる。また、通信はスモールセルと実施し、ハンドオーバ制御に関してはマクロセルが司るシステムにおいて、通常状態のスモールセルから、スリープ状態から通常状態に変化するスモールセルへのハンドオーバ（通信に関して）を実行する際にも上記方法と装置構成、シーケンスは適用できる。

以上のように、本発明にかかる無線通信システムは、複数の基地局を備えるシステムに有用であり、特にサービスエリアの大きさが異なる基地局において、大きい方のサービスエリアの中に、サービスエリアの小さい方の基地局が配置される場合に適している。

１，２，３，１１，１２，１３スモールセル（スモールセル基地局）、４，１４端末、１５マクロセル（マクロセル基地局）、１０１，２０１，３０１送受信部、１０２，２０２，３０２信号符号化／復号化部、１０３，２０３，３０３制御部、２０４Ｗａｋｅ−ｕｐ信号検出部、３０４Ｗａｋｅ−ｕｐ信号生成部、３０５品質測定部、３０６ユーザインタフェース部。

Claims

マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局のサービスエリアより小さいサービスエリアをもつスモールセル基地局と、各基地局と接続可能な端末装置と、を備え、前記スモールセル基地局が前記マクロセル基地局のサービスエリア内に配置された無線通信システムであって、
前記マクロセル基地局は、前記端末装置に対して、ウェイクアップ信号の送信開始タイミングおよび連続送信回数の情報を含むウェイクアップ信号送信指示を送信し、
前記端末装置は、スリープ状態にある前記スモールセル基地局に対して、前記ウェイクアップ信号送信指示に基づいて前記ウェイクアップ信号を連続送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。
前記スモールセル基地局は、前記ウェイクアップ信号を規定された回数以上受信した場合、前記端末装置に対して信号を送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
前記ウェイクアップ信号として、３ＧＰＰＬＴＥで規定されているＰＵＣＣＨ信号を使用する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
前記端末装置は、前記ウェイクアップ信号と同時に、接続する前記マクロセル基地局に対して信号を送信する、
ことを特徴とする請求項１，２または３に記載の無線通信システム。
前記マクロセル基地局は、前記スモールセル基地局に対して、前記ウェイクアップ信号の受信開始タイミングおよび連続送信回数の情報を含むウェイクアップ信号受信指示を送信し、
前記スモールセル基地局は、前記ウェイクアップ信号受信指示に基づいて前記ウェイクアップ信号を受信する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の無線通信システム。
前記端末装置は、前記ウェイクアップ信号を連続送信する際、ウェイクアップ信号の送信電力を前回送信時の送信電力よりも大きくする、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の無線通信システム。
前記スモールセル基地局が複数ある場合、
複数のスモールセル基地局は、前記ウェイクアップ信号を規定された回数以上受信した場合に、前記端末装置に対して信号を送信し、
前記端末装置は、複数のスモールセル基地局から受信した信号の品質測定を行い、品質測定結果を前記マクロセル基地局へ送信し、
前記マクロセル基地局は、前記品質測定結果に基づいて、前記端末装置の接続先となるスモールセル基地局を選択する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の無線通信システム。
前記スモールセル基地局が複数ある場合、
複数のスモールセル基地局は、前記ウェイクアップ信号を規定された回数以上受信した場合に、前記端末装置に対して信号を送信し、
前記端末装置は、複数のスモールセル基地局から受信した信号の品質測定を行い、品質測定結果に基づいて、接続するスモールセル基地局を選択する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の無線通信システム。
マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局のサービスエリアより小さいサービスエリアをもつスモールセル基地局と、各基地局と接続可能な端末装置と、を備え、前記スモールセル基地局が前記マクロセル基地局のサービスエリア内に配置された無線通信システムであって、
前記マクロセル基地局は、前記端末装置に対して、３ＧＰＰＬＴＥで規定されているＰＵＣＣＨ信号のウェイクアップ信号の送信開始タイミングの情報を含むウェイクアップ信号送信指示を送信し、
前記端末装置は、スリープ状態にある前記スモールセル基地局に対して、前記ウェイクアップ信号送信指示に基づいて、前記ウェイクアップ信号を送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。
マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局のサービスエリアより小さいサービスエリアをもつスモールセル基地局と、各基地局と接続可能な端末装置と、を備え、前記スモールセル基地局が前記マクロセル基地局のサービスエリア内に配置された無線通信システムにおける前記端末装置であって、
前記マクロセル基地局からウェイクアップ信号の送信開始タイミングおよび連続送信回数の情報を含むウェイクアップ信号送信指示を受信した場合に、ウェイクアップ信号送信動作を制御する制御手段と、
前記制御手段からの指示によりウェイクアップ信号を生成し、スリープ状態にある前記スモールセル基地局に対して、ウェイクアップ信号を連続送信する制御を行うウェイクアップ信号生成手段と、
を備えることを特徴とする端末装置。
前記ウェイクアップ信号として、３ＧＰＰＬＴＥで規定されているＰＵＣＣＨ信号を使用する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の端末装置。
前記制御手段は、前記ウェイクアップ信号と同時に、接続する前記マクロセル基地局に対して信号を送信する制御を行う、
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の端末装置。
前記ウェイクアップ信号生成手段は、前記ウェイクアップ信号を連続送信する際、ウェイクアップ信号の送信電力を前回送信時の送信電力よりも大きくする制御を行う、
ことを特徴とする請求項１０，１１または１２に記載の端末装置。
さらに、
前記スモールセル基地局から受信した信号の品質測定を行う品質測定手段、
を備え、
スモールセル基地局が複数あり、複数のスモールセル基地局が、前記ウェイクアップ信号を規定された回数以上受信し、前記端末装置に対して信号を送信する場合に、
前記品質測定手段は、前記スモールセル基地局から受信した信号の品質測定を行い、品質測定結果を前記制御手段へ通知し、
前記制御手段は、前記品質測定結果を前記マクロセル基地局へ送信し、前記マクロセル基地局において前記品質測定結果に基づいて選択されたスモールセル基地局と接続する制御を行う、
ことを特徴とする請求項１０から１３のいずれか１つに記載の端末装置。
さらに、
前記スモールセル基地局から受信した信号の品質測定を行う品質測定手段、
を備え、
スモールセル基地局が複数あり、複数のスモールセル基地局が、前記ウェイクアップ信号を規定された回数以上受信し、前記端末装置に対して信号を送信する場合に、
前記品質測定手段は、前記スモールセル基地局から受信した信号の品質測定を行い、品質測定結果を前記制御手段へ通知し、
前記制御手段は、前記品質測定結果に基づいて選択したスモールセル基地局と接続する制御を行う、
ことを特徴とする請求項１０から１３のいずれか１つに記載の端末装置。
マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局のサービスエリアより小さいサービスエリアをもつスモールセル基地局と、各基地局と接続可能な端末装置と、を備え、前記スモールセル基地局が前記マクロセル基地局のサービスエリア内に配置された無線通信システムにおける前記端末装置であって、
前記マクロセル基地局から、３ＧＰＰＬＴＥで規定されているＰＵＣＣＨ信号のウェイクアップ信号の送信開始タイミングの情報を含むウェイクアップ信号送信指示を受信した場合に、ウェイクアップ信号送信動作を制御する制御手段と、
前記制御手段からの指示によりウェイクアップ信号を生成し、スリープ状態にある前記スモールセル基地局に対して、ウェイクアップ信号を送信する制御を行うウェイクアップ信号生成手段と、
を備えることを特徴とする端末装置。
マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局のサービスエリアより小さいサービスエリアをもつスモールセル基地局と、各基地局と接続可能な端末装置と、を備え、前記スモールセル基地局が前記マクロセル基地局のサービスエリア内に配置された無線通信システムにおける前記マクロセル基地局であって、
前記スモールセル基地局に対して、ウェイクアップ信号の受信開始タイミングおよび連続送信回数の情報を含むウェイクアップ信号受信指示を送信する制御を行い、また、前記端末装置に対して、前記ウェイクアップ信号の送信開始タイミングおよび連続送信回数の情報を含むウェイクアップ信号送信指示を送信する制御を行う制御手段、
を備えることを特徴とするマクロセル基地局。
前記ウェイクアップ信号として、３ＧＰＰＬＴＥで規定されているＰＵＣＣＨ信号を使用する、
ことを特徴とする請求項１７に記載のマクロセル基地局。
スモールセル基地局が複数あり、複数のスモールセル基地局が、前記ウェイクアップ信号を規定された回数以上受信し、前記端末装置に対して信号を送信し、前記端末装置が、複数のスモールセル基地局から受信した信号の品質測定を行い、品質測定結果を前記マクロセル基地局へ送信する場合に、
前記制御手段は、前記品質測定結果に基づいて、前記端末装置の接続先となるスモールセル基地局を選択する、
ことを特徴とする請求項１７または１８に記載のマクロセル基地局。
マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局のサービスエリアより小さいサービスエリアをもつスモールセル基地局と、各基地局と接続可能な端末装置と、を備え、前記スモールセル基地局が前記マクロセル基地局のサービスエリア内に配置された無線通信システムにおける前記マクロセル基地局であって、
前記スモールセル基地局に対して、３ＧＰＰＬＴＥで規定されているＰＵＣＣＨ信号のウェイクアップ信号の受信開始タイミングの情報を含むウェイクアップ信号受信指示を送信する制御を行い、また、前記端末装置に対して、前記ウェイクアップ信号の送信開始タイミングの情報を含むウェイクアップ信号送信指示を送信する制御を行う制御手段、
を備えることを特徴とするマクロセル基地局。
マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局のサービスエリアより小さいサービスエリアをもつスモールセル基地局と、各基地局と同時にまたはいずれかと接続可能な端末装置と、を備え、前記スモールセル基地局が前記マクロセル基地局のサービスエリア内に配置されている無線通信システムにおける前記スモールセル基地局であって、
前記マクロセル基地局からウェイクアップ信号の受信開始タイミングおよび連続送信回数の情報を含むウェイクアップ信号受信指示を受信した場合に、ウェイクアップ信号受信動作を制御する制御手段と、
前記制御手段からの指示により、前記端末装置から連続送信されるウェイクアップ信号を検出するウェイクアップ信号検出手段と、
を備えることを特徴とするスモールセル基地局。
前記ウェイクアップ信号検出手段は、前記ウェイクアップ信号の検出結果を前記制御手段に報告し、
前記制御手段は、前記ウェイクアップ信号検出手段において前記ウェイクアップ信号が規定された回数以上検出された場合、前記端末装置に対して信号を送信する制御を行う、
ことを特徴とする請求項２１に記載のスモールセル基地局。
前記ウェイクアップ信号として、３ＧＰＰＬＴＥで規定されているＰＵＣＣＨ信号を使用する、
ことを特徴とする請求項２１または２２に記載のスモールセル基地局。
マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局のサービスエリアより小さいサービスエリアをもつスモールセル基地局と、各基地局と接続可能な端末装置と、を備え、前記スモールセル基地局が前記マクロセル基地局のサービスエリア内に配置された無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記マクロセル基地局が、前記スモールセル基地局に対して、ウェイクアップ信号の受信開始タイミングおよび連続送信回数の情報を含むウェイクアップ信号受信指示を送信するウェイクアップ信号受信指示ステップと、
前記マクロセル基地局が、前記端末装置に対して、前記ウェイクアップ信号の送信開始タイミングおよび連続送信回数の情報を含むウェイクアップ信号送信指示を送信するウェイクアップ信号送信指示ステップと、
前記端末装置が、前記ウェイクアップ信号送信指示に基づいて、スリープ状態にある前記スモールセル基地局に対して、ウェイクアップ信号を連続送信するウェイクアップ信号連続送信ステップと、
前記スモールセル基地局が、前記ウェイクアップ信号受信指示に基づいて、連続送信されるウェイクアップ信号を受信するウェイクアップ信号受信ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
さらに、
前記スモールセル基地局が、前記ウェイクアップ信号を規定された回数以上受信した場合に、前記端末装置に対して信号を送信するスモールセル基地局信号送信ステップ、
を含むことを特徴とする請求項２４に記載の無線通信方法。
前記ウェイクアップ信号として、３ＧＰＰＬＴＥで規定されているＰＵＣＣＨ信号を使用する、
ことを特徴とする請求項２４または２５に記載の無線通信方法。
さらに、
前記端末装置が、前記ウェイクアップ信号と同時に、接続する前記マクロセル基地局に対して信号を送信する端末装置信号送信ステップ、
を含むことを特徴とする請求項２４，２５または２６に記載の無線通信方法。
前記ウェイクアップ信号連続送信ステップにおいて、前記端末装置は、前記ウェイクアップ信号を連続送信する際、ウェイクアップ信号の送信電力を前回送信時の送信電力よりも大きくする、
ことを特徴とする請求項２４から２７のいずれか１つに記載の無線通信方法。
前記スモールセル基地局が複数ある場合、
前記スモールセル基地局信号送信ステップでは、複数のスモールセル基地局が、前記ウェイクアップ信号を規定された回数以上受信した場合に、前記端末装置に対して信号を送信し、
さらに、
前記端末装置は、複数のスモールセル基地局から受信した信号の品質測定を行い、品質測定結果を前記マクロセル基地局へ送信する品質測定ステップと、
前記マクロセル基地局が、前記品質測定結果に基づいて、前記端末装置の接続先となるスモールセル基地局を選択するスモールセル基地局選択ステップと、
を含むことを特徴とする請求項２４から２８のいずれか１つに記載の無線通信方法。
前記スモールセル基地局が複数ある場合、
前記スモールセル基地局信号送信ステップでは、複数のスモールセル基地局が、前記ウェイクアップ信号を規定された回数以上受信した場合に、前記端末装置に対して信号を送信し、
さらに、
前記端末装置が、複数のスモールセル基地局から受信した信号の品質測定を行い、品質測定結果に基づいて、接続するスモールセル基地局を選択するスモールセル基地局選択ステップ、
を含むことを特徴とする請求項２４から２８のいずれか１つに記載の無線通信方法。
マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局のサービスエリアより小さいサービスエリアをもつスモールセル基地局と、各基地局と接続可能な端末装置と、を備え、前記スモールセル基地局が前記マクロセル基地局のサービスエリア内に配置された無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記マクロセル基地局が、前記スモールセル基地局に対して、３ＧＰＰＬＴＥで規定されているＰＵＣＣＨ信号のウェイクアップ信号の受信開始タイミングの情報を含むウェイクアップ信号受信指示を送信するウェイクアップ信号受信指示ステップと、
前記マクロセル基地局が、前記端末装置に対して、前記ウェイクアップ信号の送信開始タイミングの情報を含むウェイクアップ信号送信指示を送信するウェイクアップ信号送信指示ステップと、
前記端末装置が、前記ウェイクアップ信号送信指示に基づいて、スリープ状態にある前記スモールセル基地局に対して、ウェイクアップ信号を送信するウェイクアップ信号連続送信ステップと、
前記スモールセル基地局が、前記ウェイクアップ信号受信指示に基づいて、送信されるウェイクアップ信号を受信するウェイクアップ信号受信ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。