JP6963193B2 - 通信装置、通信システム、及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、通信システム、及び通信方法に関する。

近年、無線通信システムは、ＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous Network）で構成されることがある。ＨｅｔＮｅｔとは、例えば、端末装置が無線を介して接続し、通信を行うことが可能な範囲（以下、サービスエリアと呼ぶ）の異なる複数の基地局装置を、階層的に構成したネットワークである。ＨｅｔＮｅｔでは、サービスエリアの広い基地局装置（以降、マクロセルと呼ぶ場合がある）のサービスエリア内に、サービスエリアの狭い基地局装置（以降、フェムトセルと呼ぶ場合がある）が複数存在する。

端末装置は、無線区間での送信電力の減少量（以降、パスロスと呼ぶ場合がある）を少なくするため、距離の近い基地局装置と無線接続することが好ましい。ＨｅｔＮｅｔの無線通信システムにおいては、フェムトセルがマクロセルよりもサービスエリアが狭いため、フェムトセルの方がマクロセルよりも端末装置と近い可能性が高い。そのため、端末装置をフェムトセルに無線接続するよう誘導する技術が存在し、例えば、ＣＲＥ（Ｃｅｌｌ Ｒａｎｇｅ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）という技術がある。

ＣＲＥは、フェムトセルのサービスエリアを拡張し、フェムトセルのサービスエリア外に位置していた端末装置をフェムトセルのサービスエリア内に位置するようにし、フェムトセルと無線通信するよう端末装置を誘導する技術である。

フェムトセルに関する技術は、以下の特許文献１，２に記載されている。また、無線通信に関する技術は、以下の非特許文献１〜１８に記載されている。

国際公開第２０１３／１２８９５９号 特開２００５−３４８４３３号公報

3GPP TS36.300 3GPP TS36.211 3GPP TS36.212 3GPP TS36.213 3GPP TS36.321 3GPP TS36.322 3GPP TS36.323 3GPP TS36.331 3GPP TS36.413 3GPP TS36.423 3GPP TS36.425 3GPP TR38.912 3GPP TR38.913 3GPP TR38.801 3GPP TR38.802 3GPP TR38.803 3GPP TR38.804 3GPP TR38.900

しかし、端末装置は、複数の基地局装置と無線通信が可能であるとき、例えば、基地局装置が送信する信号を受信し、基地局装置から端末装置への方向（以降、下り方向と呼ぶ場合がある）のパスロスを測定し、測定したパスロスが少ない基地局装置と無線接続をする場合がある。

この場合、端末装置は、基地局装置からは良好な状態の電波を受信することができる可能性が高い。しかし、端末装置から基地局装置への方向（以降、上り方向と呼ぶ場合がある）の無線区間の状態や、基地局装置の性能によっては、端末装置は、受信する電波の状態が最適な基地局装置を選択していない場合がある。基地局装置が受信する電波が良好でない場合、例えば、上り方向でデータ送信の遅延が発生し、端末装置のスループットが低下する。また、端末装置が同一のデータの再送を実施することによって、無線リソースの効率や周波数利用の効率も低下する。

そこで、一開示は、スループットの低下、無線リソースの非効率化、または周波数利用効率の低下が生じない基地局装置を選択する通信装置、通信システム、及び通信方法を提供する。

複数の通信装置を有する通信システムにおける通信装置であって、他の通信装置との無線通信において、前記通信装置から前記無線通信を行う候補である候補通信装置へ送信する信号の電力量に関する電力情報を考慮して、前記候補通信装置に対する送信電力量を算出し、前記算出した送信電力量が最小となる前記候補通信装置が、前記無線通信を行う他の通信装置となるように制御する制御部と、前記電力情報を考慮して、前記他の通信装置に信号を送信する送信部とを有する。

一開示は、一開示は、スループットの低下、無線リソースの非効率化、または周波数利用効率の低下が生じない基地局装置を選択することができる。

図１は、第１の実施の形態における、通信システムの構成例を示す図である。 図２は、無線通信システム１０の構成例を示す図である。 図３は、端末装置１００の構成例を示す図である。 図４は、基地局装置２００の構成例を示す図である。 図５は、端末装置１００における無線通信開始処理のシーケンスの例を示す図である。 図６は、電力情報取得処理Ｓ１０２の処理フローチャートの例を示す図である。 図７は、電力情報取得処理の終了時の電力情報テーブル１２３の例を示す図である。 図８は、送信電力算出処理Ｓ１０５の処理フローチャートの例を示す図である。 図９は、送信電力を含む電力情報テーブル１２３の例を示す図である。 図１０は、第２の実施の形態の変形例における電力情報テーブル１２３の例を示す図である。 図１１は、基地局装置２００の構成例を示す図である。 図１２は、端末装置１００における無線通信開始処理のシーケンスの例を示す図である。 図１３は、電力情報取得処理Ｓ２０２の処理フローチャートの例を示す図である。 図１４は、電力情報取得処理の終了時の電力情報テーブル１２３の例を示す図である。 図１５は、送信電力算出処理Ｓ２０７の処理フローチャートの例を示す図である。 図１６は、送信電力を含む電力情報テーブル１２３の例を示す図である。

以下、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書における課題及び実施例は一例であり、本願の権利範囲を限定するものではない。特に、記載の表現が異なっていたとしても技術的に同等であれば、異なる表現であっても本願の技術を適用可能であり、権利範囲を限定するものではない。

［第１の実施の形態］
第１の実施の形態について説明する。通信システムは、複数の通信装置を有する通信システムである。通信装置は、例えば、制御部と送信部を有する。制御部は、他の通信装置との無線通信において、通信装置から、無線通信を行う候補である候補通信装置へ送信する信号の電力量に関する電力情報を考慮して、候補通信装置に対する送信電力量を算出する。そして、制御部は、算出した送信電力量が最小となる候補通信装置が、無線通信を行う通信装置となるように制御する。送信部は、電力情報を考慮して、他の通信装置に信号を送信する。なお、送信電力量は最小となるのが好ましいが、他の条件によっては、最小ではなく極力小さい送信電力の他の通信装置と通信する場合がある。以下の説明において、「送信電力量が最小となる」と記載されている場合、「送信電力が極力小さくなる」と読み替えてもよい。

図１は、第１の実施の形態における、通信システムの構成例を示す図である。通信システムは、通信装置１００−１及び通信装置１００−２−１，２（以降、通信装置１００−２と呼ぶ場合がある）を有する。通信装置１００−１は、無線を介して通信装置１００−２と接続し、例えば、パケットを使用してデータの送受信を行う。また、通信装置１００−１と通信装置１００−２の間は、例えば、中継装置などを介して接続されてもよい。

通信装置１００−１は、図示しないプロセッサ、ストレージ、メモリを有し、ストレージに記憶されたプログラムをメモリにロードし、プロセッサがロードしたプログラムを実行することで、受信部１０１、制御部１０２、送信部１０３を構築し、各処理を実行する。

通信装置１００−１は、無線通信を行うとき（ハンドオーバやセルリセレクションを含む）、無線通信を行う候補である候補通信装置を選定する。図１においては、例えば、通信装置１００−１と無線通信を行うことが可能である通信装置１００−２−１，２が選定される。

そして、受信部１０１は、通信装置１００−２−１，２から電力情報を取得（受信）する（Ｉ１、Ｉ２）。電力情報は、例えば、通信装置１００−２−１，２が送信する電波（信号）に含まれる情報である。そして、受信部１０１は、電力情報１０４に受信した電力情報を記憶する。

制御部１０２は、受信した電力情報に応じて（考慮して）、通信装置１００−２−１，２それぞれに対する送信電力を算出する。制御部１０２は、例えば、候補通信装置が必要な受信電力以上の電力で電波を受信できるよう、無線区間や候補通信装置のアンテナの受信感度などの影響で減衰する電力を考慮し、送信電力を算出する。そして、制御部１０２は、送信電力が極力小さく（好ましくは最小）なる候補通信装置を、無線通信を行う通信装置１００−２として選択する。すなわち、制御部１０２は、電力情報を考慮して、候補通信装置に対する送信電力量を算出し、算出した送信電力量が最小となる候補通信装置が、無線通信を行う通信装置（他の通信装置）となるように制御する。

そして、送信部１０３は、前記通信装置から無線通信を行う候補である候補通信装置へ送信する信号の電力量に関する電力情報を考慮して、信号を送信する。送信部１０３が信号を送信する通信装置（候補通信装置）は、制御部１０２で制御された（選択された）通信装置である。

第１の実施の形態においては、通信装置１００−１は、候補通信装置から電力情報を受信し、受信した電力情報に応じて、送信電力を算出する。そして、通信装置１００−１は、送信電力が極力小さく（好ましくは最小）なる候補通信装置を選択し、無線通信を行う。これにより、通信装置１００−１が信号を送信することによる消費電力が減少し、省電力が実現される。また、通信装置１００−１から送信する信号の送信電力が小さくなるということは、通信システム内で送受信される信号の送信電力が小さくなるということであり、信号同士の干渉度合いが小さくなる。信号の干渉度合いが小さくなることで、通信装置１００−１は、高いスループットで通信することが可能となる。さらに、データが再送される可能性が低くなり、無線リソースの効率的な利用、及び周波数利用効率も向上する。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。

＜通信システムの構成例＞
図２は、無線通信システム１０の構成例を示す図である。無線通信システム１０は、端末装置１００、基地局装置２００−１，２を有する。無線通信システム１０は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の通信規格に対応した通信システムである。

端末装置１００は通信装置であって、例えば、タブレット端末やコンピュータなどの移動体端末である。端末装置１００は、例えば、基地局装置２００−１と無線接続する。端末装置１００は、無線接続した基地局装置２００−１とパケットを送受信することで、他の通信装置と通信を行う。なお、図１においては、端末装置１００は１台であるが、複数台存在してもよい。

基地局装置２００−１，２（以降、基地局装置２００と呼ぶ場合がある）は、通信装置であって、例えば、ＬＴＥにおけるｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B）である。基地局装置２００は、端末装置１００と無線接続し、端末装置１００の通信を中継する。基地局装置２００は、端末装置１００から受信したパケットを宛先に送信し、宛て先が端末装置１００であるパケットを端末装置１００に送信することで、端末装置１００の通信を中継する。

また、基地局装置２００−１，２は、それぞれサービスエリアＡ１，サービスエリアＡ２を有する。図１においては、基地局装置２００−１のサービスエリアＡ１は、基地局装置２００−２のサービスエリアＡ２よりも広い。よって、基地局装置２００−１はマクロセルであり、基地局装置２００−２はフェムトセルである。なお、図１においては、マクロセル及びフェムトセルはそれぞれ１台であるが、それぞれ複数台であってもよい。また、１つのマクロセル内に複数のフェムトセルが存在してもよい。

図１において、端末装置１００は、サービスエリアＡ１とサービスエリアＡ２の重複した地域に位置する。すなわち、端末装置１００は、基地局装置２００−１及び２００−２のどちらとも無線通信することができる。

端末装置１００は、通信を開始するとき、基地局装置２００−１又は２００−２のどちらかを選択し、選択した基地局装置２００と無線接続し、無線接続した基地局装置２００を介して通信を行う。端末装置１００は、例えば、基地局装置２００から端末装置１００への下り方向の電波状態がより良好な基地局装置２００を選択する。下り方向の電波状態が良好であることは、例えば、端末装置１００における受信電力が高いこと、下り方向のパスロスが小さいこと、あるいは下り方向の電波の干渉が少ないことを示す。

第２の実施の形態では、端末装置１００は、上り方向の電力情報に応じて、基地局装置２００を選択する。上りの電力情報は、例えば、上り方向のパスロス、基地局装置２００のアンテナの受信感度、又は基地局装置２００から受信するパワーコントロール値など、基地局装置２００における受信電力に関する情報である。これにより、端末装置１００は、下りの電波状態だけではなく、上りの電波状態も考慮した基地局装置２００を選択することができ、上りの電波状態が劣悪である基地局装置２００と無線通信することがない。そのため、端末装置１００は、上り電波状態が劣悪であることによるスループットの低下を防止することができる。

また、端末装置１００は、上り電波状態に基づいて、基地局装置２００−１、２００−２それぞれに対する送信電力を算出し、算出した送信電力が極力小さく（好ましくは最小）なる基地局装置２００を選択する。これにより、端末装置１００は、例えば、最小の送信電力で基地局装置２００と無線通信するこができ、省電力が実現する。また、端末装置１００の送信電力が小さくなることで、無線区間の電波の電力が小さくなり、無線通信システム１０全体の無線区間での電波の干渉が減少する。

＜端末装置の構成例＞
図３は、端末装置１００の構成例を示す図である。端末装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、ストレージ１２０、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などのメモリ１３０、及びＲＦ（Radio Frequency）回路１５０を有する通信装置である。

ストレージ１２０は、プログラムやデータを記憶する、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、又はＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置である。ストレージ１２０は、通信プログラム１２１、無線通信開始プログラム１２２、及び電力情報テーブル１２３を記憶する。

電力情報テーブル１２３は、候補基地局装置から取得（又は受信）した電力情報を記憶するテーブルである。端末装置１００は、例えば、電力情報を基地局装置２００の識別子と対応づけて、電力情報テーブル１２３に記憶する。電力情報は、例えば、基地局装置２００の有するアンテナの受信感度である。また、電力情報は、例えば、上り方向又は下り方向のパスロスの値である。さらに、電力情報は、例えば、基地局装置２００が指示するパワーコントロール値である。

メモリ１３０は、ストレージ１２０に記憶されているプログラムをロードする領域である。また、メモリ１３０は、プログラムがデータを記憶する領域としても使用される。

ＲＦ回路１５０は、基地局装置２００と無線接続する装置である。ＲＦ回路１５０は、例えば、アンテナを有し、無線接続する基地局装置２００と電波を送受信することで、他の装置と通信を行う。

ＣＰＵ１１０は、通信プログラム１２１を実行することで、送信部を構築し、通信処理を行う。通信処理は、基地局装置２００を介して、通信相手の通信装置と通信を行う処理である。端末装置１００は、通信処理において、例えば、基地局装置２００を介して、通信相手の通信装置にパケットを送信する。また、端末装置１００は、通信処理において、例えば、基地局装置２００を介して、通信相手の通信装置からパケットを受信する。

また、ＣＰＵ１１０は、無線通信開始プログラム１２２を実行することで、受信部及び制御部を構築し、無線通信開始処理を行う。無線通信開始処理は、端末装置１００が他の装置との通信を開始する処理である。端末装置１００は、無線通信開始処理において、無線通信が可能な基地局装置２００を候補基地局装置（候補通信装置）として選出し、候補基地局装置から上り方向に送信する電波の電力に関する情報である電力情報を受信する。そして、端末装置１００は、無線通信開始処理において、受信した電力情報に応じて、候補基地局装置から無線通信を行う基地局装置２００を選択する。

ＣＰＵ１１０は、無線通信開始プログラム１２２が有する電力情報取得モジュール１２２１を実行することで、受信部を構築し、電力情報取得処理を行う。電力情報取得処理は、端末装置１００が、候補基地局装置から電力情報を取得（又は受信）する処理である。端末装置１００は、電力情報取得処理において、全ての候補基地局装置から電力情報を受信し、電力情報テーブル１２３に記憶する。

ＣＰＵ１１０は、無線通信開始プログラム１２２が有する送信電力算出モジュール１２２２を実行することで、制御部を構築し、送信電力算出処理を行う。送信電力算出処理は、端末装置１００が、全ての候補基地局装置に送信する電波の送信電力を算出する処理である。端末装置１００は、送信電力算出処理において、電力情報テーブル１２３に記憶した電力情報を考慮して、各候補基地局装置への送信電力を算出する。

ＣＰＵ１１０は、無線通信開始プログラム１２２が有する基地局選択モジュール１２２３を実行することで、選択部を構築し、基地局選択処理を行う。基地局選択処理は、端末装置１００が、候補基地局装置から無線通信する基地局装置２００を選択する処理である。端末装置１００は、基地局選択処理において、算出した各候補基地局装置への送信電力が最小となる基地局装置を選択する。

＜基地局装置の構成例＞
図４は、基地局装置２００の構成例を示す図である。基地局装置２００は、ＣＰＵ２１０、ストレージ２２０、ＤＲＡＭなどのメモリ２３０、ＮＩＣ（Network Interface Card）２４０、及びＲＦ回路２５０を有する通信装置である。

ストレージ２２０は、プログラムやデータを記憶する、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、又はＳＳＤなどの補助記憶装置である。ストレージ２２０は、通信制御プログラム２２１、電力情報通知プログラム２２２を記憶する。

メモリ２３０は、ストレージ２２０に記憶されているプログラムをロードする領域である。また、メモリ２３０は、プログラムがデータを記憶する領域としても使用される。

ＮＩＣ２４０は、他の基地局装置２００や図示しない外部ネットワークと接続するネットワークインターフェースである。基地局装置２００は、ＮＩＣ２４０介して、他の通信装置や外部ネットワークとパケットの送受信を行うことで、端末装置１００の通信を中継する。

ＲＦ回路２５０は、端末装置１００と無線通信（無線接続）する装置である。ＲＦ回路２５０は、アンテナを介して、端末装置１００が送信する信号(電波)を受信したり、端末装置１００に信号（電波）を送信したりする。

ＣＰＵ２１０は、通信制御プログラム２２１を実行することで、通信部を構築し、通信制御処理を行う。通信制御処理は、端末装置１００が行う通信を中継する処理である。基地局装置２００は、通信制御処理において、例えば、端末装置１００から受信したパケットをパケットの送信先に送信する。また、基地局装置２００は、通信制御処理において、例えば、端末装置１００宛てのパケットを受信すると、端末装置１００に受信したパケットを送信する。

また、ＣＰＵ２１０は、電力情報通知プログラム２２２を実行することで、情報送信部を構築し、電力情報通知処理を行う。電力情報通知処理は、基地局装置２００が端末装置１００に電力情報を通知する処理である。基地局装置２００は、電力情報通知処理において、例えば、報知情報に電力情報を含め報知する。あるいは、基地局装置２００は、電力情報通知処理において、例えば、端末装置１００に電力情報を含めたメッセージを送信する。

ＣＰＵ２１０は、電力情報通知プログラム２２２が有する受信感度通知モジュール２２２１を実行することで、通知部を構築し、受信感度通知処理を行う。受信感度通知処理は、基地局装置２００が有するアンテナの受信感度を、電力情報として端末装置１００に通知する処理である。

ＣＰＵ２１０は、電力情報通知プログラム２２２が有する要求受信電力通知モジュール２２２２を実行することで、通知部を構築し、要求受信電力通知処理を行う。要求受信電力通知処理は、基地局装置２００が端末装置１００と通信するときに必要な（要求する）受信電力である要求受信電力を、電力情報として端末装置１００に通知する処理である。

＜無線通信開始処理＞
図５は、端末装置１００における無線通信開始処理のシーケンスの例を示す図である。端末装置１００は、図２で示すように、基地局装置２００−１及び２００−２のどちらとも無線通信が可能な地域に位置する。

端末装置１００は、無線通信を開始する（Ｓ１０１）。端末装置１００は、例えば、端末装置１００の使用者が通話やデータ通信を開始することを検出したとき、無線通信を開始する。また、無線通信の開始は、例えば、端末装置１００が無線通信中の基地局装置を、他の基地局装置に変更する、ハンドオーバやセルリセレクション（基地局装置のの再選択）であってもよい。さらに、ハンドオーバ及びセルリセレクションは、ＣＲＥにより基地局装置２００が送信する電波の送信出力が変わり、通信エリアの構成が変更されることに起因するものであってもよい。

端末装置１００は、電力情報取得処理を行う（Ｓ１０２）。端末装置１００は、例えば、電力情報取得処理において、候補基地局装置から電力情報を取得（又は受信）する。

図６は、電力情報取得処理Ｓ１０２の処理フローチャートの例を示す図である。端末装置１００は、電力情報取得処理において、無線通信の候補となる基地局装置（候補基地局装置）を選出する（Ｓ１０２１）。そして、候補基地局装置から電力情報を取得（又は受信）するのを待ち受ける（Ｓ１０２２のＮｏ）。

端末装置１００は、電力情報を受信すると（Ｓ１０２２のＹｅｓ）、受信した電力情報を電力情報テーブル１２３に記憶する（Ｓ１０２３）。端末装置１００は、全ての候補基地局装置から電力情報を受信するまで待ち受ける（Ｓ１０２４のＮｏ）。

端末装置１００は、全ての候補基地局装置から電力情報を受信すると（Ｓ２０１４のＹｅｓ）、処理を終了する。

図５のシーケンスに戻り、端末装置１００は、電力情報取得処理Ｓ１０２において、基地局装置２００−１から電力情報を受信する（Ｓ１０３）。図５のシーケンスにおいては、電力情報は基地局装置２００が有するアンテナの受信感度が含まれる。端末装置１００は、基地局装置２００−１の電力情報を電力情報テーブル１２３に記憶する（図６のＳ１０２３）。また、端末装置１００は、基地局装置２００−２から電力情報を受信し（Ｓ１０４）、電力情報を電力情報テーブル１２３に記憶する（図６のＳ１０２３）。

なお、基地局装置２００は、端末装置１００が基地局装置２００と無線接続していないアイドルモードである場合、電力情報（受信感度）を報知情報に含め、端末装置１００に通知する。また、基地局装置２００は、端末装置１００が基地局装置２００から個別信号を受信できるコネクティッドモードである場合、電力情報（受信感度）を個別信号（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）に含め、端末装置１００に通知することもできる。なお、アイドルモード時に受信して電力情報を継続して使用することもできる。

図７は、電力情報取得処理の終了時の電力情報テーブル１２３の例を示す図である。電力情報テーブル１２３は、例えば、「基地局装置」、「受信感度」、及び「要求受信電力」を記憶する。

「基地局装置」は、例えば、基地局装置２００を一意に識別する識別子である。識別子は、例えば、ＬＴＥにおけるｅＮｏｄｅＢ識別子である。また、識別子は、例えば、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスであってもよい。

「受信感度」は、基地局装置２００の有するアンテナの受信感度に関する値である。「受信感度」は、例えば、基地局装置２００における受信電力が、アンテナの受信感度に応じて減衰する電力量（受信感度減少電力）を示す。図７において、基地局装置２００−１の「受信感度」は「１０」である。これは、基地局装置２００−１に到達した信号（電波）の電力から、「１０」を減じた電力が、基地局装置２００−１の受信電力となることを示す。「受信感度」の単位は、例えば、ｄＢｍである。

なお、「受信感度」の単位は、アンテナの利得を示す単位であるｄＢｉであってもよい。また、端末装置１００は、電力情報に含まれる受信感度の単位がｄＢｉである場合、取得（又は受信）した受信感度を、単位がｄＢｍとなるように変換した値を記憶してもよい。

「要求受信電力」は、基地局装置２００の要求する（必要とする）受信電力である。「要求受信電力」の単位は、例えば、ｄＢｍである。要求受信電力は、例えば、図５のシーケンスにおける電力情報（Ｓ１０３、Ｓ１０４）に含まれてもよい。また、端末装置１００は、無線通信を行っていないとき（例えば、アイドル状態）で受信する報知情報（図示しない）に含まれる要求受信電力を受信し、内部メモリに記憶しておいてもよい。図７において、基地局装置２００−１の「要求受信電力」は「４０」である。これは、基地局装置２００−１の要求受信電力が４０ｄＢｍであり、基地局装置２００−１は、端末装置１００と無線通信を行うとき、４０ｄＢｍの受信電力が必要であることを示す。

図５のシーケンスに戻り、端末装置１００は送信電力算出処理を行う（Ｓ１０５）。

図８は、送信電力算出処理Ｓ１０５の処理フローチャートの例を示す図である。端末装置１００は、候補基地局装置を少なくとも１台選定する（Ｓ１０５１）。そして、選定した候補基地局装置の受信感度による電力減少値と要求受信電力を加算し、送信電力を算出する（Ｓ１０５２）。端末装置１００は、全候補基地局装置に対する送信電力を算出するまで（Ｓ１０５３のＮｏ）、Ｓ１０５１、Ｓ１０５２の処理を繰り返す。端末装置１００は、全候補基地局装置に対する送信電力を算出すると（Ｓ１０５３のＹｅｓ）、処理を終了する。

「少なくとも１台」と述べたように、候補基地局装置から複数の基地局装置を選択してもよい。例えば、デュアルコネクティビティーのように、端末装置１００が複数の基地局装置２００と通信を行う場合がある。

図５のシーケンスに戻り、端末装置１００は送信電力算出処理Ｓ１０５において、基地局装置２００−１，２に対する送信電力を算出する(図８のＳ１０５２)。

図９は、送信電力を含む電力情報テーブル１２３の例を示す図である。図９によると、例えば、基地局装置２００−１は、受信感度による電力減少値が「１０」であり、要求受信電力が「４０」である。端末装置１００は、基地局装置２００−１に対する送信電力を、５０（１０＋４０）ｄＢｍであると算出する。同様に、端末装置１００は、基地局装置２００−２に対する送信電力を、５５（２０＋３５）ｄＢｍであると算出する。

図５のシーケンスに戻り、端末装置１００は、基地局選択処理を行う（Ｓ１０６）。端末装置１００は、基地局選択処理Ｓ１０６において、例えば、送信電力が極力小さく（好ましくは最小）なる基地局装置２００−１を、無線通信を行う基地局装置２００として選択する。

なお、端末装置１００は、基地局選択処理Ｓ１０６において、例えば、端末装置１００における受信電力や干渉発生下り方向の電波状態など、下りの電波状態を考慮して基地局装置２００を選択してもよい。この場合、端末装置１００は、例えば、受信電力と送信電力の合計値が最小の基地局装置２００を選択する。あるいは、端末装置１００は、受信電力が閾値以上であって、かつ送信電力が最小である基地局装置２００を選択してもよい。

端末装置１００は、選択した基地局装置２００−１と無線通信を行うため、基地局装置２００−１に無線接続を要求する接続要求を送信し（Ｓ１０７）、基地局装置２００−１から無線接続を受け付ける接続応答を受信し（Ｓ１０８）、通信中状態となる（Ｓ１０９）。

第２の実施の形態では、端末装置１００は、電力情報として基地局装置２００の有するアンテナの受信感度に関する情報を取得（又は受信）する。そして、端末装置１００は、アンテナの受信感度による電力減少値を考慮して、基地局装置２００に対する送信電力を算出し、送信電力が最小となる基地局装置２００と無線通信を行う。これにより、端末装置１００が信号（電波）を送信することによる消費電力が減少し、省電力が実現される。また、端末装置１００から送信する電波の送信電力が小さくなるということは、無線通信システム１０内で送受信される電波の送信電力が小さくなるということであり、電波同士の干渉度合いが小さくなり、端末装置１００のスループットが高くなる。

＜第２の実施の形態の変形例＞
図１０は、第２の実施の形態の変形例における電力情報テーブル１２３の例を示す図である。変形例では、上りのパスロスも考慮して送信電力を算出する。

端末装置１００は、受信感度による電力減少値と要求受信電力に加え、さらにパスロスによる電力減少値（無線減少電力）を考慮して送信電力を算出する。端末装置１００は、受信感度による電力減少値、要求受信電力、及びパスロスによる電力減少値を合算した数値を送信電力として算出する。図１０によると、例えば、基地局装置２００−１は、受信感度が「１０」であり、要求受信電力が「４０」であり、パスロスによる電力減少値が「１０」である。すなわち、端末装置１００は、基地局装置２００−１が要求する受信電力（４０ｄＢｍ）を実現するために、受信感度及びパスロスによる電力減少値（１０＋１０＝２０ｄＢｍ）を考慮した送信電力で電波を送信する。よって、端末装置１００は、要求受信電力と受信感度及びパスロスによる電力減少値の合算値（４０＋１０＋１０＝６０ｄＢｍ）を、基地局装置２００−１に対する送信電力として算出する。同様に、端末装置１００は、基地局装置２００−２に対する送信電力を６３ｄＢｍ（＝３５＋２０＋８）と算出する。

そして、端末装置１００は、送信電力が最小である基地局装置２００−１を、無線通信を行う基地局装置２００として選択し、無線通信を行う。

変形例では、端末装置１００は、さらに、上りのパスロスも考慮して基地局装置２００に対する送信電力を算出する。これにより、送信電力の算出精度が向上し、送信電力が小さい基地局装置２００を選択する確率が向上する。

[第３の実施の形態]
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、電力情報に基地局装置２００のパワーコントロール値を含む。

＜基地局装置の構成例＞
図１１は、基地局装置２００の構成例を示す図である。ストレージ２２０は、電力情報通知プログラム２２２に、さらに、パワーコントロール値通知モジュール２２２３を記憶する。なお、基地局装置２００の有するその他の構成は、図４に示す基地局装置２００と同様である。

ＣＰＵ２１０は、電力情報通知プログラム２２２が有するパワーコントロール値通知モジュール２２２３を実行することで、通知部を構築し、パワーコントロール値通知処理を行う。パワーコントロール値通知処理は、基地局装置２００が端末装置１００に対して送信電力の変更を要求する値（電力）を、端末装置１００に通知する処理である。例えば、基地局装置２００が端末装置１００に対して、送信電力を５ｄＢｍ増加させたい場合、パワーコントロール値は「＋５ｄＢｍ」を端末装置１００に通知する。すなわち、パワーコントロール値は、端末装置１００が増加する送信電力の量を示す、増加電力量である。

＜無線通信開始処理＞
図１２は、端末装置１００における無線通信開始処理のシーケンスの例を示す図である。端末装置１００は、図２で示すように、基地局装置２００−１及び２００−２のどちらとも無線通信が可能な地域に位置する。

端末装置１００は、無線通信を開始する（Ｓ１０１）。無線通信の開始Ｓ１０１は、図５のシーケンスと同様である。

端末装置１００は、電力情報取得処理を行う（Ｓ２０２）。端末装置１００は、例えば、電力情報取得処理において、候補基地局装置から電力情報を取得（又は受信）する。

図１３は、電力情報取得処理Ｓ２０２の処理フローチャートの例を示す図である。端末装置１００は、電力情報取得処理において、無線通信の候補となる基地局装置（候補基地局装置）を選出する（Ｓ２０２１）。そして、端末装置１００は、全候補基地局装置にリソース割当要求を送信する（Ｓ２０２２）。リソース割当要求は、例えば、ＬＴＥにおけるＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）、またはＲＡＣＨ（Random Access Channel）である。

端末装置１００は、候補基地局装置からのリソース割当を待ち受ける（Ｓ２０２３のＮｏ）。そして、端末装置１００は、リソース割当を受信すると（Ｓ２０２３のＹｅｓ）、電力情報（例えば、コントロールリソース値や、リソース割当要求を送信した送信電力を示す初期送信電力）を電力情報テーブル１２３に記憶する（Ｓ２０２４）。リソース割当は、例えば、ＬＴＥにおけるＲＡＲ（Random Access Response）である。

端末装置１００は、全候補基地局装置からリソース割当を受信するのを待ち受け（Ｓ２０２５のＮｏ）、全候補基地局装置からリソース割当を受信すると（Ｓ２０２５のＹｅｓ）、処理を終了する。

なお、図１３の処理フローチャートでは、端末装置１００は、リソース割当に含まれるパワーコントロール値を取得しているが、パワーコントロール値は何のメッセージに含まれてもよい。

図１２のシーケンスに戻り、端末装置１００は、電力情報取得処理Ｓ２０２において、基地局装置２００−１，２にリソース割当要求を送信する（Ｓ２０３、Ｓ２０４）。そして、端末装置１００は、基地局装置２００−１、２それぞれからリソース割当（電力情報としてのパワーコントロール値を含む）を受信し（Ｓ２０５、Ｓ２０６）、電力情報テーブル１２３を更新する（図１３のＳ２０２４）。

図１４は、電力情報取得処理の終了時の電力情報テーブル１２３の例を示す図である。電力情報テーブル１２３は、例えば、「基地局装置」、「初期送信電力」、及び「パワーコントロール値」を記憶する。

「基地局装置」は、例えば、図７と同様に、基地局装置２００を一意に識別する識別子である。

「初期送信電力」は、端末装置１００がリソース割当要求を送信したときの送信電力を示す初期送信電力の値である。「初期送信電力」の単位は、例えば、ｄＢｍである。なお、「初期送信電力」は、例えば、リソース割当送信時に記憶される。

「パワーコントロール値」は、基地局装置２００のパワーコントロール値である。基地局装置２００は、例えば、リソース割当要求を受信したときの受信電力を測定し、基地局装置２００が要求する要求受信電力との差分を算出し、算出した差分をパワーコントロール値として端末装置１００に通知する。

図１４においては、基地局装置２００−１，２に対する初期送信電力は「２０」ｄＢｍであり、基地局装置２００−１のパワーコントロール値は「＋５」ｄＢｍであり、基地局装置２００−２のパワーコントロール値は「＋１０」ｄＢｍである。

図１２のシーケンスに戻り、端末装置１００は送信電力算出処理を行う（Ｓ２０７）。

図１５は、送信電力算出処理Ｓ２０７の処理フローチャートの例を示す図である。端末装置１００は、候補基地局装置を１台選定する（Ｓ２０７１）。そして、選定した候補基地局装置の初期送信電力とパワーコントロール値を加算し、送信電力を算出する（Ｓ２０７２）。端末装置１００は、全候補基地局装置に対する送信電力を算出するまで（Ｓ２０７３のＮｏ）、Ｓ２０７１、Ｓ２０７２の処理を繰り返す。端末装置１００は、全候補基地局装置に対する送信電力を算出すると（Ｓ２０７３のＹｅｓ）、処理を終了する。

図１２のシーケンスに戻り、端末装置１００は送信電力算出処理Ｓ２０７において、基地局装置２００−１，２に対する送信電力を算出する(図１５のＳ２０７２)。

図１６は、送信電力を含む電力情報テーブル１２３の例を示す図である。図１６によると、例えば、基地局装置２００−１は、初期送信電力が「２０」であり、パワーコントロール値が「＋５」である。端末装置１００は、基地局装置２００−１に対する送信電力を、２５（２０＋（＋５））ｄＢｍであると算出する。同様に、端末装置１００は、基地局装置２００−２に対する送信電力を、３０（２０＋（＋１０））ｄＢｍであると算出する。

図１２のシーケンスに戻り、端末装置１００は、基地局選択処理を行う（Ｓ１０６）。以降、Ｓ１０６からＳ１０９までの処理は、図５のシーケンスに示す処理と同様である。

第３の実施の形態においては、端末装置１００は、電力情報としてパワーコントロール値を取得する。パワーコントロール値は、例えば、ＬＴＥにおけるＲＡＲに含まれる情報要素であり、従来のメッセージを利用して取得することができる。端末装置１００は、全候補基地局装置に対して無線接続のシーケンスの一部を実行することで、従来メッセージを利用してパワーコントロール値を取得する。これにより、端末装置１００は、新規メッセージを使用せずに、送信電力が最小となる基地局装置２００を選択することができる。

なお、第３の実施の形態では、リソース割当要求を基地局装置２００単位で送信しているが、例えば、所定方向毎に設置されているビーム単位で送信してもよい。端末装置１００が、ビームフォーミング機能を実装している場合、ビーム単位でのＲＡＣＨの送信が可能である。

［その他の実施の形態］
各実施の形態における処理は、それぞれ組み合わせてもよい。

例えば、第２の実施の形態の変形例における、パスロスを考慮した送信電力の算出処理を、第３の実施の形態で行ってもよい。また、第２の実施の形態で説明した下り方向の電波の状態を考慮した基地局装置２００の選択処理を、第２の実施の形態の変形例、又は第３の実施の形態で行ってもよい。

１０…無線通信システム
１００…端末装置（通信装置）
１０１…受信部
１０２…制御部
１０３…送信部
１１０…ＣＰＵ
１２０…ストレージ
１２１…通信プログラム
１２２…無線通信開始プログラム
１２２１…電力情報取得モジュール
１２２２…送信電力算出モジュール
１２２３…基地局選択モジュール
１２３…電力情報テーブル
１３０…メモリ
１５０…ＲＦ回路
２００…基地局装置（通信装置）
２１０…ＣＰＵ
２２０…ストレージ
２２１…通信制御プログラム
２２２…電力情報通知プログラム
２２２１…受信感度通知モジュール
２２２２…要求受信電力通知モジュール
２２２３…パワーコントロール値通知モジュール
２３０…メモリ
２４０…ＮＩＣ
２５０…ＲＦ回路

Claims (10)

1. 複数の通信装置を有する通信システムにおける通信装置であって、
   アイドルモードにおける他の通信装置との無線通信の開始時において、前記通信装置から前記無線通信を行う候補である候補通信装置へ送信する信号の電力量に関する電力情報を考慮して、前記候補通信装置に対する送信電力量を算出し、前記算出した送信電力量が最小となる前記候補通信装置が、前記無線通信を行う他の通信装置となるように制御する制御部と、
   報知情報に含まれる、前記候補通信装置が要求する受信電力に関する前記電力情報に応じて、前記他の通信装置に信号を送信する送信部とを有し、
   前記報知情報は、前記候補通信装置に関する情報として前記候補通信装置から送信される
   通信装置。
2. 前記電力情報は、前記候補通信装置の有するアンテナの受信感度を含み、
   前記制御部は、前記受信感度を考慮して、前記候補通信装置に対する送信電力量を算出する
   請求項１記載の通信装置。
3. 前記電力情報は、さらに、前記候補通信装置が要求する受信電力を示す要求受信電力を
   前記制御部は、前記候補通信装置における受信電力が前記要求受信電力となる前記送信電力量を算出する
   請求項２記載の通信装置。
4. さらに、前記候補通信装置が前記通信装置に送信する前記要求受信電力を含む信号を受信することで前記要求受信電力を受信する受信部を有する
   請求項３記載の通信装置。
5. 前記制御部は、前記要求受信電力に、前記候補通信装置が前記受信感度に応じて減少する電力量を示す受信感度減少電力を加えた電力量を、前記候補通信装置に対する送信電力量として算出する
   請求項３記載の通信装置。
6. 前記電力情報は、前記候補通信装置が前記通信装置に対して、前記通信装置の送信電力の増加を要求する増加電力量であり、
   前記制御部は、前記増加電力量を考慮して、前記候補通信装置それぞれに対する送信電
   力を算出する
   請求項１記載の通信装置。
7. 前記送信部は、前記電力情報を考慮して、前記他の通信装置にランダムアクセスチャネルを用いて信号を送信することを特徴とする
   請求項１に記載の通信装置。
8. 複数の通信装置を有する通信システムにおける通信装置であって、
   アイドルモードにおける他の通信装置が無線通信を開始するとき、自通信装置が、前記他の通信装置と無線通信を行う候補である候補通信装置であるとき、前記他の通信装置から前記自通信装置へ送信する信号の電力量であって、前記自通信装置が要求する受信電力に関する電力情報を、報知情報に含め、前記他の通信装置に送信する情報送信部と、
   前記他の通信装置が、前記電力情報より算出した前記自通信装置に対する送信電力量を考慮して前記自通信装置と無線通信するとき、前記他の通信装置と前記無線通信を行う通信部とを有し、
   通信装置。
9. 複数の通信装置を有する通信システムであって、
   第１の通信装置は、アイドルモードにおける他の通信装置と無線通信を開始するとき、前記第１の通信装置から前記無線通信を行う候補である第２の通信装置へ送信する信号の電力量であって、前記第２の通信装置が要求する電力量に関する電力情報に応じて、前記第２の通信装置に対する送信電力量を算出し、前記算出した送信電力量が最小となる前記第２の通信装置が前記無線通信を行う第３の通信装置となるよう制御し、前記第３の通信装置に無線接続を要求し、
   前記第３の通信装置は、前記第１の通信装置の要求に応答し、前記第１の通信装置と前記無線通信を行い、
   前記電力情報は、報知情報に含まれる
   通信システム。
10. 複数の通信装置を有する通信システムに含まれる通信装置における通信方法であって、
    アイドルモードにおける他の通信装置との無線通信の開始時において、前記通信装置から前記無線通信を行う候補である候補通信装置へ送信する信号の電力量に関する電力情報を考慮して、前記候補通信装置に対する送信電力量を算出し、前記算出した送信電力量が最小となる前記候補通信装置が、前記無線通信を行う通信装置となるように制御し、
    報知情報に含まれる、前記候補通信装置が要求する受信電力に関する前記電力情報に応じて、前記他の通信装置に信号を送信し、
    前記報知情報は、前記候補通信装置に関する情報として前記候補通信装置から送信される
    通信方法。

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