WO2014050449A1 - 基地局および端末 - Google Patents

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WO2014050449A1
WO2014050449A1 PCT/JP2013/073617 JP2013073617W WO2014050449A1 WO 2014050449 A1 WO2014050449 A1 WO 2014050449A1 JP 2013073617 W JP2013073617 W JP 2013073617W WO 2014050449 A1 WO2014050449 A1 WO 2014050449A1
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terminal
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unit
signal
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貴司 吉本
良太 山田
加藤　勝也
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Sharp Corp
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    • H04W88/02—Terminal devices
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a base station and a terminal.
  • a wireless communication system such as a cellular phone
  • a plurality of base stations eNB: evolved NodeB
  • UE User Equipment
  • a wireless communication system such as a cellular phone
  • a plurality of base stations eNB: evolved NodeB
  • UE User Equipment
  • the range (communication area) that each base station can connect to the terminal is called a cell
  • the area where the cell is divided into several ranges is called a sector
  • each base station is connected to the terminal in units of cells or sectors. Manage connections.
  • a small power base station (LPN: Low Power Node, LPN) in a cell having a large cell radius and a communication area (for example, a macro cell, hereinafter referred to as a macro cell). It has been proposed to arrange cells (picocells, femtocells, small cells, etc., hereinafter referred to as small cells) formed by picocell base stations, femtocell base stations, etc. (Non-patent Document 1).
  • the low power base station refers to a base station whose transmission power is smaller than that of the macro cell base station.
  • Non-Patent Document 1 discloses disposing a plurality of small cells in a macro cell. For example, a procedure for changing a connection destination of a terminal from a base station of a macro cell to a base station of a small cell or a new one is disclosed. No specific means for realizing connection destination switching such as a connection destination determination method is disclosed.
  • the terminal detects a synchronization signal transmitted from a neighboring base station, measures the reception power of each cell, A base station of a cell with high received power is set as a new connection destination.
  • the terminal since the terminal measures the received power of all cells that can be detected, the terminal needs to detect a large number of cells, particularly in an environment where small cells are densely arranged, and the battery of the terminal is consumed. Problem arises. Further, since the terminal needs to notify the core network of information necessary for the handover process, there arises a problem that the connection destination cannot be switched quickly.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a base station and a terminal that enable a terminal to efficiently switch a connection destination.
  • each configuration of the base station and the terminal according to the present invention is as follows.
  • a terminal is a terminal that communicates with a base station, The terminal information is transmitted to the first base station, and communication with the second base station is started based on the information notified from the first base station.
  • a terminal according to an aspect of the present invention is the terminal described above, and the terminal information is position information.
  • a terminal according to an aspect of the present invention is the terminal described above, and the position information is information obtained by GPS.
  • a terminal according to an aspect of the present invention is the terminal described above, and the position information is information obtained from a positioning reference signal.
  • a terminal according to an aspect of the present invention is the terminal described above, and the terminal information is reception quality.
  • a terminal according to an aspect of the present invention is the terminal described above, and when starting communication with the first base station, performs cell search and synchronization with the second base station. When communication is instructed, synchronization is performed.
  • a terminal according to an aspect of the present invention is the terminal described above, and performs synchronization with a plurality of second base stations notified from the first base station, and measures reception quality.
  • a terminal according to an aspect of the present invention is the terminal described above, and notifies the first base station of information related to the measured reception quality of all the second base stations. .
  • a terminal is the above terminal, and when reception quality in communication with the second base station becomes a predetermined value or less, the first base station The terminal information is transmitted, and communication with the third base station is started based on the information transmitted from the first base station.
  • a base station is a base station that controls a terminal, receives terminal information notified from the terminal, and transmits connection base station information to the terminal.
  • a base station is the above-described base station, and the terminal information is position information.
  • a base station is the above-described base station, and the position information is information obtained by GPS.
  • a base station is the above-described base station, and the position information is information obtained from a positioning reference signal.
  • a base station is the above-described base station, and the terminal information is reception quality.
  • a base station is the above-described base station, wherein position information is grasped from the terminal information, and the connection base station information is determined based on the position information.
  • the base station according to one aspect of the present invention is the above-described base station, wherein the connection base station information is determined based on a distance between the terminal and the second base station. To do.
  • a base station is a base station that controls a terminal, receives the terminal information notified from the terminal, transmits a candidate base station to the terminal, and transmits the terminal The reception quality is received from the terminal, and the connected base station information is transmitted to the terminal.
  • the connection destination when the terminal changes the connection destination, the connection destination can be switched efficiently.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a macro cell base station 100 and a low power base station 200-x in the first embodiment. It is a schematic block diagram which shows the structural example of the terminal 300 in 1st Embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the first embodiment.
  • the communication system according to the present embodiment includes a low-power base station 200-x in a macro cell 10 (macro area) whose communication area is a wide area by a macro cell base station (first base station) 100.
  • X is an arbitrary positive integer, and in the example of the present embodiment, 1 ⁇ x ⁇ 4) is configured with a small cell 20-x having a communication area.
  • the terminal 300 is assumed to be present at an arbitrary position in the macro area as shown in FIG.
  • the difference between the macrocell base station and the low power base station is based on the difference in transmission power, but is not limited to this.
  • the communication area (cell) covered may differ between base stations included in a small cell, such as a picocell base station and a femtocell base station, the present invention can also be applied to such an environment.
  • the macro cell base station and the low power base station are connected by a backhaul line, and a wire such as an optical fiber or an X2 interface may be used, or a radio such as a relay base station may be used.
  • a method is described in which a macro cell base station covering a macro area manages connection of a terminal and assists connection to a low power base station.
  • the macro cell base station is distinguished from the low power base station. May be distinguished not only by the transmission power but also by a backward compatible cell that supports the already service-in method and a newly defined non-backward compatible cell.
  • the communication system of FIG. 1 is assumed as an example. However, the present embodiment can be applied to any communication system in which at least one small cell is configured in a macro cell. , The number of terminals, the type of cell (eg, pico cell, femto cell, etc.), the type of base station, etc. are not limited to this embodiment.
  • the macro cell base station 100 may be a communication system that manages connection with the terminal 300 in units of sectors.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a communication system in which the macro cell base station 100 manages connection with the terminal 300 in units of sectors. As shown in FIG.
  • the macro cell 10 is composed of sectors in one direction of the macro cell base station 100, and at least one small cell 20 -x is arranged in the macro cell 10. These points are the same not only in the first embodiment but also in other embodiments.
  • the small cell completely overlaps the macro cell.
  • the small cell may partially overlap or may not overlap, and the present invention is not limited to this.
  • each cell base station periodically synchronizes signals (SS: Synchronization Signal), tracking signals, measurement signals (for example, cell-specific). Reference signal, common pilot signal, etc.).
  • SS Synchronization Signal
  • the synchronization signal is a signal for searching (cell search) for a carrier frequency and cell ID such as PSS (Primary SS) and SSS (Secondary SS) defined in 3GPP (The Third Generation Partnership project), for example. It is.
  • the tracking signal is a signal for identifying the sample point of the received signal more accurately than the synchronization signal.
  • the measurement signal is a signal for measuring reception quality. Note that all base stations do not necessarily have to transmit all these signals.
  • the macrocell base station 100 uses a method in which the macrocell base station maintains backward compatibility, and the low-power base station uses a new method (for example, NCT (referred to as New Carrier Type in 3GPP))
  • NCT referred to as New Carrier Type in 3GPP
  • the macrocell base station 100 has a signal format that includes all signals, but the low-power base station 200-x uses a tracking signal.
  • the signal format may include only the measurement signal, and the tracking signal and the measurement signal may be the same signal, and in the following, the tracking signal and the measurement signal have the same signal format. In the following, it is assumed that different frequencies are used for the macro cell base station and the low power base station, but this is not the only case. Not.
  • the search for the carrier frequency and the search for the cell ID are defined as the cell search, and the identification of the sample point is defined as the synchronization. However, if the same processing is performed, the search is essentially the same. is there.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing an example of a processing flow of the communication system in the present embodiment.
  • a connected base station (second base station) represents a base station that becomes a new connection destination, and is one of the low-power base stations 200-x.
  • the terminal 300 detects a synchronization signal transmitted from the macro cell base station 100 (that is, a synchronization signal for performing communication in the macro cell 10) among the synchronization signals transmitted from the respective base stations (step S101). At this time, the terminal 300 refers to the frequency allocation for each cell defined in the system, and detects the synchronization signal of the frequency used by the macro cell 10.
  • the method of searching for the synchronization signal of the macro cell 10 includes a method of generating a replica of the synchronization signal using all candidate cell IDs and searching for a cell ID having the highest correlation with the received synchronization signal. Used. Further, the synchronization signal of the macro cell 10 may be determined from the difference in signal format between the macro cell 10 and the small cell 20-x. Furthermore, the terminal 300 connects to the macro cell base station 100 (step S102).
  • the terminal 300 measures the position information (terminal information) of the terminal 300 (step S103).
  • the position information may be information indicating the geographical position of the terminal 300 or information indicating a relative position.
  • the information indicating the geographical position is, for example, information measured using GPS (Global Positioning System), and the information indicating the relative position is, for example, LTE (Long Term Evolution), LTE-A ( Information measured using a Positioning reference signal transmitted from the macrocell base station 100 as in the case of LTE-Advanced) may be used.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Information measured using a Positioning reference signal transmitted from the macrocell base station 100 as in the case of LTE-Advanced
  • reception quality with each base station measured using a cell-specific reference signal may be used.
  • the process of step S103 may be performed before step S101 and step S102, and may be any timing at which the terminal 300 can measure position information.
  • the terminal 300 notifies the macro cell base station 100 of the location information (Step S104).
  • the macrocell base station 100 determines a connection base station based on the location information notified from the terminal 300 (step S105).
  • the macro cell base station 100 may calculate the distance between the location information of the terminal 300 and each low power base station 200-x, and use the cell ID of the shortest power base station 200-x with the shortest distance as the connection base station information. preferable. For example, in FIG. 1, when the distance between the terminal 300 and the low power base station 200-4 is the shortest, the connected base station information is set as the cell ID of the small cell 20-4.
  • the connection base station information is not limited to the cell ID as long as it is information that can identify the connection destination cell or base station.
  • the macro cell base station 100 may measure the location information of the terminal 300 and determine a connection base station in consideration of the result. For example, the macro cell base station 100 measures position information using a reference signal and a control signal transmitted from the terminal 300. Thereby, the macro cell base station 100 can determine a connection base station using the position information notified from the terminal 300 and the position information measured by the own station.
  • the macro cell base station 100 may determine the connection base station in consideration of the connection status of each base station in addition to the location information.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a communication system representing another aspect of the first embodiment.
  • the terminals 400-1 and 400-2 are connected to the low power base station 200-1 and the low power base station 200-2, respectively, and the low power base stations 200-3 and 200-4 are connected. Is not connected to the terminal 300 among the low power base stations (the low power base station 200-3 and the low power base station 200-4) to which the terminal is not connected.
  • a station is a connected base station.
  • the macrocell base station 100 notifies the connection base station of a connection request (for example, a handover request) through the backhaul line (step S106).
  • the connecting base station determines whether or not connection is possible, and notifies the macro cell base station 100 of permission notification (for example, handover request ACK / NACK) (step S107).
  • the connection base station performs connection preparation such as scheduling when connection is possible.
  • the macro cell base station 100 instructs the terminal 300 to change the connection destination from the macro cell base station 100 to the connection base station (step S108).
  • the terminal 300 detects the synchronization signal and measurement signal of the connected base station (step S109).
  • the method of detecting the signal of the connected base station may be the same as in step S101, or if the signal format is different, synchronization processing based on the signal format may be performed.
  • the synchronization signal of the carrier frequency of the connected base station may be detected, or the signal of the connected base station may be determined from the difference in the cell ID of the connected base station, the signal format for each cell, or the like.
  • the terminal 300 connects to the connected base station (step S110).
  • the terminal 300 connects to the macro cell base station 100 and notifies the macro cell base station 100 of location information of the terminal 300. Further, the macro cell base station 100 sets the low power base station 200-x selected based on the distance from the terminal 300 among the low power base stations 200-x as a connection base station (new connection destination), and the terminal 300 is connected. The destination is switched from the macrocell base station 100 to the connected base station.
  • the terminal needs to detect signals from all detectable base stations. However, if this embodiment is used, the terminal only needs to detect the synchronization signal from the macro cell base station and the measurement signal of the connected base station designated by the macro cell base station.
  • the connection destination can be changed efficiently.
  • FIG. 5 is a schematic block diagram showing a configuration example of the macro cell base station 100 and the low-power base station 200-x in the first embodiment.
  • the macrocell base station 100 in this embodiment is demonstrated using FIG.
  • the macrocell base station 100 includes a location information detection unit 101-1, a connection base station determination unit 101-2, an information data generation unit 101-3, a physical layer control unit 102, an encoding unit 103, a modulation unit 104, and a reference signal generation unit. 105, control signal generation unit 106, synchronization signal generation unit 107, resource mapping unit 108, IFFT unit 109, CP insertion unit 110, transmission unit 111, transmission antenna unit 112, reception antenna unit 121, reception unit 122, control information detection unit 123 and an information data detection unit 124.
  • the location information detection unit 101-1, the connection base station determination unit 101-2, and the information data generation unit 101-3 are referred to as an upper layer 101.
  • the base station 100 when a part or all of the base station 100 is formed into a chip to form an integrated circuit, a chip control circuit (not shown) for controlling each functional block is provided.
  • a chip control circuit (not shown) for controlling each functional block is provided.
  • the number of transmission antennas and the number of reception antennas are one, but there may be a plurality of antennas.
  • the macro cell base station 100 receives a signal transmitted from the terminal 300 via the reception antenna unit 121.
  • the signal received by the macrocell base station 100 includes a control signal, an uplink data signal, and the like.
  • the control signal includes information regarding parameters of a transmission signal that the base station 100 transmits in the downlink.
  • the information related to the parameters of the transmission signal includes a channel quality indicator (CQI: Channel Quality Indicator), the number of MIMO transmission ranks and the number of spatial multiplexing (RI: Rank Indicator), and other information related to downlink scheduling.
  • Scheduling refers to determining at what time (timing) and in which frequency band when transmitting certain data, and scheduling information refers to information on the determined time and frequency band. For example, in LTE and LTE-A, it means determining to which resource block information data or the like is allocated.
  • a resource block is a signal allocation unit configured by collecting a plurality of resource elements, which are minimum units for arranging a signal composed of one subcarrier and one OFDM symbol, in OFDM transmission.
  • the control signal can also include position information.
  • the control signal is transmitted using an uplink control channel (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) or the like.
  • the information required by the upper layer 101 is included in the uplink data signal.
  • position information is included in the uplink data signal.
  • the control signal of the upper layer 101 is transmitted using an uplink shared channel (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) or the like.
  • the receiving unit 122 down-converts (radio frequency conversion) the received signal to a frequency band that can be subjected to digital signal processing such as signal detection processing, and further performs filtering processing. Also, the filtered signal is converted from an analog signal to a digital signal (A / D conversion: Analog to Digital conversion), a control signal is output to the control information detection unit 123, and an upstream data signal is output to the information data detection unit 124 To do.
  • a / D conversion Analog to Digital conversion
  • the control information detection unit 123 performs demodulation processing and decoding processing on the control signal input from the reception unit 122, detects control information, and outputs the control information to the physical layer control unit 102.
  • the information data detection unit 124 performs demodulation processing, decoding processing, and the like on the uplink data signal input from the reception unit 122, detects the uplink information data, and transmits the uplink information data to the upper layer 101 (position information detection unit 101-1). Output.
  • the uplink information data can include position information (step S104 in FIG. 3) transmitted from the terminal 300.
  • the upper layer 101 acquires the uplink information data input from the information data detection unit 124.
  • the upper layer includes an RRC (radio link control) layer.
  • the location information detection unit 101-1 detects location information from the uplink information data notified from the terminal 300, and outputs the location information to the connected base station determination unit 101-2.
  • the connection base station determination unit 101-2 determines connection base station information based on the position information input from the position information detection unit 101-1 (step S105 in FIG. 3).
  • connection base station determination unit 101-2 notifies the connection base station of a connection request through the backhaul line (step S106 in FIG. 3), and a connection permission notification is received from the connection base station (step in FIG. 3). S107). Note that information exchange with other base stations such as step S106 and step S107 may be performed in the upper layer 101 of the macrocell base station and the upper layer 101 of the low-power base station through the backhaul line. It is not limited to the station determination unit 101-2.
  • the macro cell base station 100 changes the connection destination of the terminal 300.
  • the connected base station determining unit 101-2 outputs the connected base station information to the information data generating unit 101-3.
  • the position information detection unit 101-1 outputs the transmission data to the information data generation unit 101-3.
  • the information data generation unit 101-3 converts the input connection base station information and transmission data other than the connection base station information into a predetermined signal format to obtain downlink information data.
  • the downlink information data includes data transferred from the MAC (Medium Access Control) layer to the physical layer and parameters set in the RRC (Radio Resource Control) layer that controls these parameters. Further, the information data generation unit 101-3 outputs the downlink information data to the physical layer control unit 102.
  • MAC Medium Access Control
  • RRC Radio Resource Control
  • the macro cell base station 100 does not change the connection destination of the terminal 300.
  • the position information detection unit 101-1 outputs transmission data other than the connection base station information to the information data generation unit 101-3, and the information data generation unit 101-3 receives information other than the input connection base station information. Only the transmission data is set as downlink information data, and the downlink information data is output to the physical layer control unit 102.
  • the upper layer 101 generates downlink data information related to the connected base station information only when the macrocell base station 100 changes the connection destination of the terminal 300 (step S108 in FIG. 3).
  • the physical layer control unit 102 outputs the downlink information data input from the information data generation unit 101-3 to the encoding unit 103. Further, the physical layer control unit 102 determines a reference signal generation pattern based on the control information input from the control information detection unit 123, and outputs the reference signal generation pattern to the reference signal generation unit 105. Further, the physical layer control unit 102 outputs the control information input from the control information detection unit 123 to the control signal generation unit 106.
  • the encoding unit 103 performs error correction encoding on the downlink information data input from the information data generating unit 101-3.
  • the encoding method used when the encoding unit 103 performs error correction encoding is, for example, turbo encoding, convolutional encoding, or low density parity check encoding (LDPC). coding) and the like.
  • the encoding unit 103 performs rate matching processing on the encoded bit sequence in order to match the coding rate of the error correction encoded data sequence with the encoding rate corresponding to the data transmission rate. May be. Further, the encoding unit 103 may have a function of rearranging and interleaving the error correction encoded data series.
  • the modulation unit 104 modulates the signal input from the encoding unit 103 to generate a modulation symbol.
  • the modulation processing performed by the modulation unit 104 is, for example, BPSK (Binary Phase Shift Keying; two-phase phase modulation), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying; four-phase phase modulation), QAM (Quadrature Amplitude Modulation; etc.).
  • Modulating section 104 may have a function of rearranging generated modulation symbols and interleaving them.
  • the reference signal generation unit 105 generates a reference signal (pilot signal) and outputs the generated reference signal to the resource mapping unit 108.
  • the reference signal is used for estimating propagation path characteristics from the macrocell base station 100 to the terminal 300, measuring received power, positioning, and the like.
  • the control signal generation unit 106 generates a control signal from the control information input from the physical layer control unit 102.
  • the control signal may be subjected to error correction coding and modulation processing.
  • the synchronization signal generation unit 107 generates a synchronization signal from the cell ID according to a rule determined in advance by the system.
  • the resource mapping unit 108 maps modulation symbols, reference signals, control signals, and synchronization signals to resource elements based on the resource allocation information generated by the control information generation unit 106 (referred to as resource mapping).
  • the IFFT unit 109 converts the frequency domain signal input from the resource mapping unit 108 into a time domain signal by performing a fast Fourier transform (IFFT: Inverse Fast Fourier Transform).
  • IFFT section 109 may use another processing method, for example, inverse discrete Fourier transform (IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform) instead of IFFT as long as it can convert a frequency domain signal into a time domain signal.
  • IDFT Inverse Discrete Fourier Transform
  • the CP insertion unit 110 adds an CP (Cyclic Prefix) to the time domain signal (referred to as a valid symbol) input from the IFFT unit 109 to generate an OFDM symbol.
  • CP is a guard interval added for the purpose of avoiding multipath interference caused by delayed waves.
  • the transmission unit 111 converts the OFDM symbol input from the CP insertion unit 110 from a digital signal to an analog signal (D / A conversion: Digital to Analog conversion). In addition, the transmission unit 111 generates a band-limited signal by band-limiting the generated analog signal by filtering processing, up-converts the generated band-limited signal to a radio frequency band, and transmits the signal from the transmission antenna unit 112.
  • the low-power base station 200-x has the same configuration as the macrocell base station 100, but the processing of the upper layer 101 is different.
  • the upper layer 101 is notified of a connection request from the macro cell base station 100 through the backhaul line (step S106 in FIG. 3).
  • the upper layer 101 determines whether or not the terminal 300 can be connected, and notifies the macro cell base station 100 of a permission notification (handover request ACK / NACK) (step S107 in FIG. 3).
  • the information data generation unit 101-3 Uses only the data transmitted from the higher layer 101 to the terminal 300 as downlink information data, and outputs the downlink information data to the physical layer control unit 102.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of the terminal 300 according to the first embodiment.
  • the terminal 300 includes a reception antenna unit 151, a reception unit 152, a synchronization unit 153, a CP removal unit 154, a control information detection unit 155, an FFT unit 156, a channel estimation unit 157, a channel compensation unit 158, a demodulation unit 159, and a decoding unit. 160, a position information measurement unit 161, a reception quality calculation unit 162, a physical layer control unit 163, an upper layer 164, a control signal generation unit 171, a data signal generation unit 172, a transmission unit 173, and a transmission antenna unit 174.
  • a chip control circuit (not shown) for controlling each functional block is provided.
  • the number of transmitting antennas and the number of receiving antennas are one, but the number of antennas may be plural.
  • the terminal 300 receives signals transmitted from the macrocell base station 100 and the low power base station 200-x via the reception antenna unit 151.
  • the receiving unit 152 down-converts the radio frequency signal input from the receiving antenna unit 151 into a frequency band in which digital signal processing is possible, and further performs filtering processing. Further, the reception unit 152 performs A / D conversion on the signal subjected to the filtering process from an analog signal to a digital signal, and outputs the converted digital signal to the synchronization unit 153.
  • the receiving unit 152 When detecting the synchronization signal of the macro cell 10, the receiving unit 152 detects the radio frequency signal by matching the radio frequency with the frequency assigned to the macro cell.
  • the synchronization signal generation unit 165 generates a synchronization signal corresponding to the macro cell in advance.
  • the synchronization unit 153 performs synchronization from the signal input from the reception unit 152, and outputs the received signal to the CP removal unit 154 when the synchronization is completed.
  • CP removing section 154 removes the CP from the signal output from the receiving section in order to avoid distortion due to the delayed wave, and outputs the removed signal to FFT section 156.
  • the FFT unit 156 performs a fast Fourier transform (FFT) that converts the signal input from the CP removal unit 154 from a time domain signal to a frequency domain signal, and sends the modulation symbol and the reference signal to the propagation path estimation unit 157.
  • the control signal is output to the control information detector 155.
  • the FFT unit 156 may perform other methods such as discrete Fourier transform (DFT: Discrete Fourier Transform) as long as the signal can be converted from the time domain to the frequency domain.
  • DFT discrete Fourier transform
  • the propagation path estimation unit 157 demaps the reference signal (pilot signal for propagation path estimation) included in the signal output from the FFT unit 156, and performs propagation path estimation using the pilot signal. Also, the propagation path estimation unit 157 outputs the estimated propagation path information to the propagation path compensation unit 158, the position information measurement unit 161, and the reception quality calculation unit 162.
  • the control information detection unit 155 detects control information included in the signal output from the reception unit 152. In addition, the control information detection unit 155 extracts various information such as resource block allocation information, MCS information, HARQ information, and TPC information included in the control information. Then, various extracted information is detected and output to the demodulator 159 and the decoder 160.
  • the propagation path compensation unit 158 Based on the propagation path estimation value input from the propagation path estimation unit 157, the propagation path compensation unit 158 performs ZF (Zero Forcing) equalization, MMSE (Minimum Mean Square Error) equalization, etc. Using a method, a weighting factor for correcting propagation path distortion due to fading is calculated, and propagation path compensation is performed on the input modulation symbol.
  • ZF Zero Forcing
  • MMSE Minimum Mean Square Error
  • the demodulation unit 159 performs demodulation processing on the signal after propagation path compensation input from the channel compensation unit 158.
  • the demodulation process may be either a hard decision (calculation of a coded bit sequence) or a soft decision (calculation of a coded bit LLR).
  • the decoding unit 160 performs error correction decoding processing on the demodulated encoded bit sequence (or encoded bit LLR) output from the demodulating unit 159, calculates downlink information data, and performs physical layer control on the downlink information data. To the unit 163. At this time, the decoded information data includes connection base station information.
  • This error correction decoding method is a method corresponding to error correction coding such as turbo coding and convolution coding performed by a connected base station. Either a hard decision or a soft decision can be applied to the error correction decoding process.
  • the decoding unit 160 performs a deinterleaving process corresponding to the interleaving on the input coded bit sequence before performing the error correction decoding process. Then, the decoding unit 160 performs error correction decoding processing on the signal that has been subjected to deinterleaving processing.
  • the position information measurement unit 161 measures the position information of the terminal 300 based on the propagation path information input from the propagation path estimation unit 157 (step S103 in FIG. 3), and outputs the position information to the physical layer control unit 163. .
  • the position information is not limited to the propagation path information, and may be calculated by other methods.
  • the reception quality calculation unit 162 calculates reception quality based on the propagation path information input from the propagation path estimation unit 157, and outputs the reception quality to the physical layer control unit 163.
  • the physical layer control unit 163 outputs the input downlink information data (connection base station information and the like) and position information to the upper layer 164. Also, the physical layer control unit 163 outputs the received reception quality and the like as control information to the control signal generation unit 171. Of the information input to the physical layer control unit 163, the information managed by the upper layer 164 may be output to the upper layer 164.
  • the allocation of information managed by the physical layer control unit 163 and the upper layer 164 is as follows. It is not limited to this.
  • the upper layer 164 uses the data and position information to be transmitted to the upper layer 101 as uplink information data, and outputs the uplink information data to the data signal generation unit 172.
  • the control signal generator 171 performs error correction coding and modulation mapping on the input control information, and generates a control signal.
  • the data signal generation unit 172 performs error correction coding and modulation mapping on the input uplink information data, and generates an uplink data signal.
  • the signal including the control signal input from the control signal generation unit 171 and the uplink data signal input from the data signal generation unit 172 is D / A converted by the transmission unit 173 and is increased to a frequency band that can be transmitted in the uplink.
  • the signal is converted and transmitted to the base station of the connected cell via the transmission antenna unit 174.
  • the synchronization signal generation unit 165 generates a synchronization signal based on the input connection base station information and outputs the synchronization signal to the synchronization unit 153. As a result, in the next reception process, a signal from the base station indicated in the connected base station information can be detected.
  • step S101 to S104 of FIG. 3 the receiving unit 152 performs a cell search using the frequency of the macro cell 10 and receives a signal transmitted from the macro cell base station 100 in steps S101 to S104 in FIG. Then, the synchronization unit 153 performs synchronization with the synchronization signal (step S101 in FIG. 3). At this time, the cell ID determined to have the highest received power is notified to the upper layer 164, and the connection to the macrocell base station 100 is completed (step S102 in FIG. 3). Further, the position information measuring unit 161 measures the position information from the reference signal included in the received signal (step S103 in FIG. 3). Further, the data signal generation unit 172 generates an uplink data signal including the position information, and transmits the position information to the macrocell base station 100 via the transmission antenna 174 (step S104 in FIG. 3).
  • the receiving unit 152 receives a signal transmitted from the macrocell base station 100 using the frequency of the macrocell 10 (step S108 in FIG. 3).
  • the synchronization unit 153 does nothing, although not shown.
  • the connected base station information included in the downlink information data is output to the synchronization signal generating section 165, and the synchronization signal generating section 165 searches for the connected base station by generating a synchronization signal corresponding to the connected base station information.
  • the small cell base station 200-x designated by the macro cell base station 100 can be connected (steps S109 and S110 in FIG. 3).
  • the terminal 300 is connected to the macro cell base station 100 and notifies the macro cell base station 100 of the location information of the terminal 300. Further, the macro cell base station 100 determines a connection base station based on the notified position information, and the terminal 300 switches the connection destination from the macro cell base station 100 to the connection base station. As a result, terminal 300 only needs to detect the synchronization signal from the macro cell base station and the measurement signal of the connected base station, so that signal detection processing can be reduced and the connection destination can be changed efficiently. (Second Embodiment)
  • FIG. 7 is a sequence diagram illustrating an example of a processing flow of the communication system in the present embodiment.
  • the configurations of the communication system, macrocell base station 100, low power base station 200-x, and terminal 300 in this embodiment are the same as those in the first embodiment. Only differences from the first embodiment will be described below.
  • steps S101 to S104, and steps S106 to S110 are the same as those in the first embodiment.
  • the macrocell base station 100 determines a candidate base station based on the location information notified from the terminal 300 (step S301).
  • the candidate base station represents a plurality of base stations that are candidates for the connected base station, and the candidate base station calculates the distance between the location information of the terminal 300 and each low-power base station 200-x,
  • the cell IDs of a plurality of low-power base stations 200-x that are close to each other are preferably used as candidate base station information. For example, in FIG. 1, two cells that are close to the terminal 300 are selected, and the candidate base station information is set as cell IDs 20-1 and 20-4.
  • the number of candidate base stations may be set in advance, or a threshold may be set in advance, and a base station where the distance between the terminal 300 and the low power base station 200-x is within the threshold may be set as the candidate base station.
  • the candidate base station information is not limited to the cell ID as long as it is information that can identify the connection destination cell or base station.
  • the macro cell base station 100 may measure the connection status of the terminal 300 and determine a candidate base station in consideration of the result.
  • the macrocell base station 100 requests reception quality from the terminal 300 (step S302).
  • the terminal 300 detects the measurement signal transmitted from the candidate base station among the measurement signals transmitted from the base stations of the neighboring cells (step S303).
  • Terminal 300 measures long-term reception quality from the measurement signal for each cell (step S304).
  • the reception quality may be anything that represents the reception quality of the signal transmitted from each base station to the terminal 300, such as reception power, reception SINR (Signal to Interference plus Noise power Ratio), etc.
  • the observed reception quality is preferred.
  • the terminal 300 notifies the macro cell base station 100 of the long term reception quality for each cell (step 305).
  • the macro cell base station 100 determines a connection base station based on the long term reception quality for each cell notified from the terminal 300 (step S306).
  • the macrocell base station 100 desirably selects the small cell 20-x having the best reception quality. For example, when the received power of the low power base station 200-1 and the low power base station 200-4 is 1 [dBm] and 4 [dBm], respectively, the base station with the highest received power (the best long term reception quality) The low-power base station 200-4 as a connection base station.
  • the macro cell base station 100 instructs the terminal 300 to change the connection destination from the macro cell base station 100 to the connection base station determined in step S306 (step S106).
  • FIG. 8 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of the terminal 300 in the second embodiment.
  • FIG. 8 has the same configuration as FIG. 6 except that the reception quality calculation unit 162 measures each reception quality from the measurement signal transmitted from the candidate base station and outputs it to the upper layer.
  • the upper layer 164 is a point that calculates the long term reception quality from the input reception quality, outputs it to the data signal generation unit 172, and transmits it to the macrocell base station 100.
  • the long term reception quality is obtained by filtering (for example, averaging) the reception quality measured by the reception quality calculation unit 162.
  • the macro cell base station 100 determines a candidate base station to be a connection destination candidate based on the position information, and sets the long-term reception quality of the connection candidate base station notified from the terminal 300. Based on this, a connection base station is determined. Since the reception quality is determined by the communication status with other terminals and the like, it is possible to determine a more optimal connection destination as compared with the case where the connection base station is determined only by the position information. Therefore, when this embodiment is used, the capacity of the macro area can be improved while reducing the signal detection processing necessary for the cell search. (Third embodiment)
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the third embodiment.
  • the terminal 400-2 moves in the direction of the arrow, and from the small cell 20-2 covered by the small power base station 200-2 (second base station), the small power base station 200-4 (second power station).
  • the small power base station 200-4 second power station.
  • the terminal 400-2 is connected to the low power base station 200-2 based on the method of the first embodiment or the second embodiment.
  • FIG. 10 is a sequence diagram illustrating an example of a processing flow of the communication system according to the present embodiment.
  • terminal 400-2 is already connected to low-power base station 200-2, and the connection is changed to low-power base station 200-4.
  • a measurement signal is received from the low power base station 200-2, and the reception quality is measured (step S401).
  • terminal 400-2 determines that it is better to connect to another base station, and generates position information (step S402).
  • the location information is transmitted to the macro base station 100 (step S403).
  • the base station 100 determines a connection base station (step S404), and transmits information of the determined connection base station to the terminal 400-2 (step S405).
  • a synchronization signal of the connected base station is generated based on the notified information of the connected base station (step S406).
  • the low power base station 20-4 transmits a measurement signal (step S407), and the terminal 400-2 synchronizes with the measurement signal (step S408) and connects to the connected base station (step S409).
  • the low power base station 200-4 may periodically or autonomously transmit the measurement signal transmitted in step S407, and the transmission timing of the measurement signal of the low power base station is not limited.
  • the terminal determines handover between small cells. For example, when it is determined that a low-power base station should connect to another base station, the macro cell base station reconnects. You may request to make a decision.
  • the program that operates in the base station and the terminal related to the present invention is a program (a program that causes a computer to function) that controls the CPU and the like so as to realize the functions of the above-described embodiments related to the present invention.
  • Information handled by these devices is temporarily stored in the RAM at the time of processing, then stored in various ROMs and HDDs, read out by the CPU, and corrected and written as necessary.
  • a recording medium for storing the program a semiconductor medium (for example, ROM, nonvolatile memory card, etc.), an optical recording medium (for example, DVD, MO, MD, CD, BD, etc.), a magnetic recording medium (for example, magnetic tape, Any of a flexible disk etc. may be sufficient.
  • the processing is performed in cooperation with the operating system or other application programs.
  • the functions of the invention may be realized.
  • the program when distributing to the market, can be stored and distributed on a portable recording medium, or transferred to a server computer connected via a network such as the Internet.
  • the storage device of the server computer is also included in the present invention.
  • part or all of the base station and the terminal in the above-described embodiment may be realized as an LSI that is typically an integrated circuit.
  • Each functional block of the base station and the terminal may be individually chipped, or a part or all of them may be integrated into a chip.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. When each functional block is integrated, an integrated circuit controller for controlling them is added.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • an integrated circuit based on the technology can also be used.
  • the terminal of the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the terminal of the present invention is not limited to application to a mobile station device, but is a stationary or non-movable electronic device installed indoors or outdoors, such as AV equipment, kitchen equipment, cleaning / washing equipment, Needless to say, it can be applied to air-conditioning equipment, office equipment, vending machines, and other daily life equipment.
  • the present invention is suitable for use in wireless base stations, wireless terminals, wireless communication systems, and wireless communication methods.

Landscapes

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Abstract

　基地局と端末が通信する無線通信システムにおいて、端末が効率良く接続先を切り替える。端末は、位置情報測定部を備え、位置情報を基地局へ通知し、基地局から送信された接続基地局情報に基づいて、接続基地局情報の同期信号を生成し、接続基地局と通信を行う。第一の基地局に端末情報を送信し、該第一の基地局から通知された情報に基づいて第二の基地局との通信を開始する。前記端末情報は位置情報であり、ＧＰＳもしくは測位用の参照信号により得られる情報である。

Description

基地局および端末
　本発明は、基地局および端末に関する。
　携帯電話等の無線通信システムでは、広いエリアを面的にカバーするよう複数の基地局（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄ　ＮｏｄｅＢ）を配置し、各基地局は端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と接続することでデータ通信を行うとともに、その接続を管理している。各基地局が端末と接続可能な範囲（通信エリア）はセルと呼ばれ、セルがいくつかの範囲に分割されたエリアはセクタと呼ばれ、各基地局はセル又はセクタを単位として端末との接続を管理する。
　近年、スマートフォン等の普及によるトラフィック量の増加に伴い、トラフィックの分散が要求される。そこで、３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、セル半径が大きく広い領域を通信エリアとするセル（例えば、マクロセルであり、以下ではマクロセルと称する）内に、小電力基地局（ＬＰＮ：Ｌｏｗ　Ｐｏｗｅｒ　Ｎｏｄｅ、ピコセル基地局、フェムトセル基地局等）が構成するセル（ピコセル、フェムトセル、スモールセル等であり、以下ではスモールセルと称する）を配置することが提案されている（非特許文献１）。ここで、小電力基地局とは、マクロセル基地局より送信電力が小さい基地局をいう。
Ｅｒｉｃｓｓｏｎ，ＲＷＳ－１２０００３，Ｖｉｅｗｓ　ｏｎ　Ｒｅｌ－１２，Ｊｕｎｅ，２０１２．
　非特許文献１では、マクロセル内に複数のスモールセルを配置することが開示されているが、例えば、端末の接続先をマクロセルの基地局からスモールセルの基地局に変更する場合の手順や新たな接続先の決定方法等、接続先の切り換えに関する具体的な実現手段は開示されていない。
　さらに、現在のセルラシステムで用いられている方法（例えば、ハンドオーバやセルサーチ）を適用すると、端末は周辺の基地局から送信される同期信号を検出し、各セルの受信電力を測定し、最も受信電力が高いセルの基地局を新たな接続先とする。この場合、端末は、検出可能となる全てのセルの受信電力を測定するため、特にスモールセルが密に配置された環境では、端末は多数のセルを検出する必要があり、端末のバッテリーの消費の問題等が生じる。また、端末は、ハンドオーバの処理の際に必要な情報をコアネットワークに通知する必要があるため、接続先を迅速に切り替えることができないという問題が生じる。
　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、端末が効率良く接続先を切り替えることを可能とする基地局および端末を提供することにある。
　上述した課題を解決するために本発明に係る基地局および端末の各構成は、次の通りである。
　（１）本発明の一態様による端末は、基地局と通信を行う端末であって、
　第一の基地局に端末情報を送信し、該第一の基地局から通知された情報に基づいて第二の基地局との通信を開始することを特徴とする。
　（２）また、本発明の一態様による端末は上記の端末であって、前記端末情報は、位置情報であることを特徴とする。
　（３）また、本発明の一態様による端末は上記の端末であって、前記位置情報は、ＧＰＳにより得られる情報であることを特徴とする。
　（４）また、本発明の一態様による端末は上記の端末であって、前記位置情報は、測位用の参照信号により得られる情報であることを特徴とする。
　（５）また、本発明の一態様による端末は上記の端末であって、前記端末情報は、受信品質であることを特徴とする。
　（６）また、本発明の一態様による端末は上記の端末であって、前記第一の基地局との通信を開始する際には、セルサーチと同期を行い、前記第二の基地局との通信が指示された場合には、同期を行うことを特徴とする。
　（７）また、本発明の一態様による端末は上記の端末であって、前記第一の基地局から通知された複数の第二の基地局と同期を行い、受信品質を測定することを特徴とする。
　（８）また、本発明の一態様による端末は上記の端末であって、測定された全ての第二の基地局の受信品質に関する情報を前記第一の基地局に通知することを特徴とする。
　（９）また、本発明の一態様による端末は上記の端末であって、前記第二の基地局との通信における受信品質が所定の値以下となった場合に、前記第一の基地局に端末情報を送信し、前記第一の基地局から送信された情報に基づいて第三の基地局と通信を開始することを特徴とする。
　（１０）また、本発明の一態様による基地局は、端末を制御する基地局であって、前記端末から通知された端末情報を受信し、接続基地局情報を該端末へ送信することを特徴とする。
　（１１）また、本発明の一態様による基地局は上記の基地局であって、前記端末情報は、位置情報であることを特徴とする。
　（１２）また、本発明の一態様による基地局は上記の基地局であって、前記位置情報は、ＧＰＳにより得られる情報であることを特徴とする。
　（１３）また、本発明の一態様による基地局は上記の基地局であって、前記位置情報は、測位用の参照信号により得られる情報であることを特徴とする。
　（１４）また、本発明の一態様による基地局は上記の基地局であって、前記端末情報は、受信品質であることを特徴とする。
　（１５）また、本発明の一態様による基地局は上記の基地局であって、前記端末情報から位置情報を把握し、該位置情報に基づいて、前記接続基地局情報を決定することを特徴とする。
　（１６）また、本発明の一態様による基地局は上記の基地局であって、前記接続基地局情報は、前記端末と前記第二の基地局との距離に基づいて決定することを特徴とする。
　（１７）また、本発明の一態様による基地局は、端末を制御する基地局であって、前記端末から通知された前記端末情報を受信し、候補基地局を該端末へ送信し、該端末から受信品質を受信し、接続基地局情報を該端末へ送信することを特徴とする。
　この発明によれば、端末が接続先を変更する場合において、効率良く接続先を切り替えることができる。
第１の実施形態における通信システムの構成例を示す概略図である。 マクロセル基地局１００がセクタを単位として端末３００との接続を管理する通信システムの構成例を示す概略図である。 第１の実施形態における通信システムの処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 第１の実施形態の他の態様を表す通信システムの構成例を示す概略図である。 第１の実施形態におけるマクロセル基地局１００及び小電力基地局２００－ｘの構成例を示す概略ブロック図である。 第１の実施形態における端末３００の構成例を示す概略ブロック図である。 第２の実施形態における通信システムの処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 第２の実施形態における端末３００の構成例を示す概略ブロック図である。 第３の実施形態における通信システムの構成例を示す概略図である。 第３の実施形態における通信システムの処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態における通信システムの構成例を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態における通信システムは、マクロセル基地局（第一の基地局）１００によって広い領域を通信エリアとするマクロセル１０（マクロエリア）内に、小電力基地局２００－ｘ（ｘは任意の正整数、本実施形態の例では１≦ｘ≦４）で構成される領域を通信エリアとするスモールセル２０－ｘで構成されている。また、端末３００は、図１に示すように、マクロエリア内の任意の位置に存在しているものとする。
　なお、マクロセル基地局と小電力基地局の違いは、送信電力の違いを前提とするが、これに限定されない。また、ピコセル基地局とフェムトセル基地局のように、スモールセルに含まれる基地局間でもカバーする通信エリア（セル）が異なることがあるが、このような環境も本発明を適用することができる。また、マクロセル基地局と小電力基地局はバックホール回線で接続されており、光ファイバやＸ２インターフェースのような有線を用いてもよいし、リレー基地局のような無線を用いてもよい。
　また、以下の実施形態では、マクロエリアをカバーするマクロセル基地局が端末の接続を管理して小電力基地局への接続をアシストする方法を記載するが、マクロセル基地局と小電力基地局の区別は送信電力のみならず、既にサービスインしている方式をサポートする後方互換性のあるセルと、新しく定義される後方互換性のないセルとで区別してもよい。
　本実施形態では、一例として図１の通信システムを想定するが、マクロセル内に少なくとも１つのスモールセルが構成された通信システムであれば、本実施形態を適用することができ、セル数、基地局の数、端末の数、セルの種類（例えば、ピコセル、フェムトセル等）、基地局の種類等は本実施形態に限定されない。また、マクロセル基地局１００がセクタを単位として端末３００との接続を管理する通信システムであってもよい。図２は、マクロセル基地局１００がセクタを単位として端末３００との接続を管理する通信システムの構成例を示す概略図である。図２のようにマクロセル基地局１００の一方向のセクタでマクロセル１０を構成し、マクロセル１０内に少なくとも１つのスモールセル２０－ｘが配置される。これらの点は、第１の実施形態のみならず他の実施形態も同様である。また、図１は、スモールセルがマクロセル内に完全にオーバーラップしているが、部分的にオーバーラップしていてもよいし、オーバーラップしていなくてもよく、これに限定されない。
　本実施形態では、各セルの基地局（マクロセル基地局１００及び小電力基地局２００－ｘ）は、定期的に同期信号（ＳＳ：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｓｉｇｎａｌ）、トラッキング信号、測定用信号（例えば、セル固有の参照信号、共通パイロット信号等）を送信する。ここで、同期信号は、例えば３ＧＰＰ（Ｔｈｅ　Ｔｈｉｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｔｒｎｅｒｓｈｉｐ　ｐｒｏｊｅｃｔ）で定義されているＰＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ　ＳＳ）やＳＳＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ＳＳ）のような搬送周波数やセルＩＤを探索（セルサーチ）するための信号である。トラッキング信号は、受信信号のサンプル点を同期信号よりも正確に同定するための信号である。測定用信号は、受信品質を測定するための信号である。なお、全ての基地局は、必ずしもこれら全ての信号を送信する必要はなく、例えば、トラッキング信号と測定用信号のみを送信する等、一部の信号だけを送信する方法でもよいし、各信号の信号形式を変更してもよい。また、例えば、マクロセル基地局が後方互換性を維持する方法を用いて、小電力基地局が新しい方式を用いる（例えば、３ＧＰＰではＮＣＴ（Ｎｅｗ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｔｙｐｅと称される）といった、マクロセル基地局１００と小電力基地局２００－ｘとで異なる同期方法を用いてもよい。したがって、例えば、マクロセル基地局１００は全ての信号が含まれる信号形式であるが、小電力基地局２００－ｘはトラッキング信号と測定用信号のみが含まれる信号形式とすることができる。また、トラッキング信号と測定用信号は同じ信号であってもよく、以下では、トラッキング信号と測定用信号は同一の信号形式であるものとする。また、以下では、マクロセル基地局と小電力基地局で異なる周波数を用いることを前提とするが、これに限定されない。
　なお、本発明に係る実施形態では、搬送周波数の探索とセルＩＤの探索をセルサーチと定義し、サンプル点の同定を同期と定義するが、同様の処理を行っていれば本質的に同一である。
　まず、本実施形態における処理の流れについて説明する。図３は、本実施形態における通信システムの処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図３において、接続基地局（第二の基地局）とは、新たな接続先となる基地局を表し、小電力基地局２００－ｘのうちいずれかの基地局である。
　端末３００は、各基地局から送信された同期信号のうち、マクロセル基地局１００から送信された同期信号（つまり、マクロセル１０で通信を行うための同期信号）を検出する（ステップＳ１０１）。このとき、端末３００は、システムで定められているセル毎の周波数割り当てを参照し、マクロセル１０が使用する周波数の同期信号を検出する。なお、マクロセル１０の同期信号を探索する方法は、候補となる全てのセルＩＤを用いて同期信号のレプリカを生成し、受信した同期信号との相関が最も高くなるセルＩＤを探すといった方法等が用いられる。また、マクロセル１０とスモールセル２０－ｘとの信号形式の違いからマクロセル１０の同期信号と判別してもよい。さらに、端末３００は、マクロセル基地局１００に接続する（ステップＳ１０２）。
　端末３００は、端末３００の位置情報（端末情報）を測定する（ステップＳ１０３）。なお、位置情報とは、端末３００の地理的な位置を表す情報又は相対的な位置を表す情報であればよい。地理的な位置を表す情報としては、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて測定した情報であり、相対的な位置を表す情報としては、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＬＴＥ－Ａ（ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ）の場合のような、マクロセル基地局１００から送信されるＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ参照信号等を用いて測定した情報でもよい。また、位置情報以外にも、セル固有の参照信号を用いて測定した各基地局との間の受信品質を用いてもよい。なお、ステップＳ１０３の処理は、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２よりも前に処理を行ってもよく、端末３００が位置情報を測定できるタイミングであればよい。
　端末３００は、位置情報をマクロセル基地局１００に通知する（ステップＳ１０４）。
　マクロセル基地局１００は、端末３００から通知された位置情報に基づいて、接続基地局を決定する（ステップＳ１０５）。マクロセル基地局１００は、端末３００の位置情報と各小電力基地局２００－ｘとの距離を計算し、最も距離が短い小電力基地局２００－ｘのセルＩＤを接続基地局情報とすることが好ましい。例えば、図１において、端末３００は小電力基地局２００－４との距離が最も近い場合、接続基地局情報をスモールセル２０－４のセルＩＤとする。なお、接続基地局情報は、接続先のセルや基地局を特定できる情報であればよく、セルＩＤに限定されない。
　また、マクロセル基地局１００は、端末３００の位置情報を測定し、その結果を考慮して接続基地局を決定してもよい。例えば、マクロセル基地局１００は、端末３００が送信する参照信号、制御信号を用いて、位置情報を測定する。これにより、マクロセル基地局１００は、端末３００から通知された位置情報と自局が測定した位置情報を用いて、接続基地局を決定できる。
　また、ステップＳ１０５において、マクロセル基地局１００は、位置情報に加えて、各基地局の接続状況を考慮して接続基地局を決定してもよい。図４は、第１の実施形態の他の態様を表す通信システムの構成例を示す概略図である。例えば、図４のように、小電力基地局２００－１及び小電力基地局２００－２にはそれぞれ端末４００－１及び端末４００－２が接続され、小電力基地局２００－３及び２００－４には端末が接続されていない場合、端末が接続されていない小電力基地局（小電力基地局２００－３及び小電力基地局２００－４）のうち、端末３００との距離が近い小電力基地局を接続基地局とする。
　マクロセル基地局１００は、バックホール回線を通じて、接続基地局に接続要求（例えば、ハンドオーバリクエスト）を通知する（ステップＳ１０６）。接続基地局は、接続可能か否かを判断し、マクロセル基地局１００に許可通知（例えば、ハンドオーバリクエストＡＣＫ/ ＮＡＣＫ）を通知する（ステップＳ１０７）。接続基地局は、接続可能な場合、スケジューリング等の接続準備を行う。
　マクロセル基地局１００は、端末３００に対して、接続先をマクロセル基地局１００から接続基地局に変更するよう指示する（ステップＳ１０８）。
　端末３００は、接続基地局の同期信号や測定用信号を検出する（ステップＳ１０９）。なお、接続基地局の信号を検出する方法は、ステップＳ１０１と同様でもよいし、信号形式が異なればその信号形式に基づいた同期処理を行ってもよい。また、接続基地局の搬送周波数の同期信号を検出してもよいし、接続基地局のセルＩＤやセル毎の信号形式の違い等から接続基地局の信号と判断してもよい。最後に、端末３００は、接続基地局に接続する（ステップＳ１１０）。
　以上のように、本実施形態では、端末３００はマクロセル基地局１００に接続し、端末３００の位置情報をマクロセル基地局１００へ通知する。また、マクロセル基地局１００は、小電力基地局２００－ｘのうち端末３００との距離に基づいて選択した小電力基地局２００－ｘを接続基地局（新たな接続先）とし、端末３００は接続先をマクロセル基地局１００から接続基地局に切り替える。従来のセルサーチを用いてマクロセル基地局から小電力基地局へ接続を切り替える場合、端末は検出可能な全ての基地局からの信号を検出する必要があった。しかし、本実施形態を用いると、端末は、マクロセル基地局からの同期信号と、マクロセル基地局が指定した接続基地局の測定用信号のみを検出すればよいため、信号の検出処理を削減し、効率良く接続先を変更することができる。
　図５は、第１の実施形態におけるマクロセル基地局１００及び小電力基地局２００－ｘの構成例を示す概略ブロック図である。図５を用いて、本実施形態におけるマクロセル基地局１００について説明する。
　マクロセル基地局１００は、位置情報検出部１０１－１、接続基地局決定部１０１－２、情報データ生成部１０１－３、物理レイヤ制御部１０２、符号化部１０３、変調部１０４、参照信号生成部１０５、制御信号生成部１０６、同期信号生成部１０７、リソースマッピング部１０８、ＩＦＦＴ部１０９、ＣＰ挿入部１１０、送信部１１１、送信アンテナ部１１２、受信アンテナ部１２１、受信部１２２、制御情報検出部１２３、及び、情報データ検出部１２４を備えている。なお、位置情報検出部１０１－１、接続基地局決定部１０１－２、及び、情報データ生成部１０１－３は上位レイヤ１０１と称される。また、上記基地局１００の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行なうチップ制御回路（図示せず）を有する。なお、図５では、送信アンテナ数及び受信アンテナ数を１本としているが、アンテナ本数は複数であってもよい。
　上りリンクにおいて、マクロセル基地局１００は、受信アンテナ部１２１を介して、端末３００が送信した信号を受信する。ここで、マクロセル基地局１００が受信した信号には、制御信号と上りデータ信号等が含まれる。
　制御信号には、基地局１００が下りリンクにおいて送信する送信信号のパラメータに関する情報等が含まれる。送信信号のパラメータに関する情報としては、チャネル品質指標（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＭＩＭＯ伝送のランク数・空間多重数（ＲＩ：Ｒａｎｋ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、その他下りリンクのスケジューリングに関する情報等が該当する。スケジューリングとは、あるデータを送信するに際し、どの時間（タイミング）で、どの周波数帯域で送信するかを決定することをいい、スケジューリング情報とは、前記決定した時間、周波数帯域に関する情報をいう。例えば、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａでは、情報データ等をどのリソースブロックに割り当てるかを決定することをいう。なお、リソースブロックとは、ＯＦＤＭ伝送においては、１つのサブキャリアと１つのＯＦＤＭシンボルから成る信号を配置する最小単位であるリソースエレメントを複数集めて構成される信号の割当て単位である。また、制御信号には、位置情報を含めることもできる。なお、制御信号は、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｕｐｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃｈａｎｎｅｌ）等を用いて送信される。
　上りデータ信号には、上位レイヤ１０１で必要とする情報が含まれている。本実施形態では、位置情報を上りデータ信号に含める。なお、上位レイヤ１０１の制御信号は、上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｕｐｌｉｎｋ　Ｓｈａｒｅｄ　Ｃｈａｎｎｅｌ）等を用いて送信される。
　受信部１２２は、受信した信号を信号検出処理等のデジタル信号処理が可能な周波数帯へダウンコンバート（無線周波数変換）し、さらにフィルタリング処理を行う。また、フィルタリング処理した信号をアナログ信号からデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換：Ａｎａｌｏｇ　ｔｏ　Ｄｉｇｉｔａｌ変換）し、制御信号を制御情報検出部１２３へ出力し、上りデータ信号を情報データ検出部１２４へ出力する。
　制御情報検出部１２３は、受信部１２２から入力された制御信号に対して、復調処理及び復号処理等を行い、制御情報を検出し、物理レイヤ制御部１０２へ出力する。
　情報データ検出部１２４は、受信部１２２から入力された上りデータ信号に対して、復調処理及び復号処理等を行い、上り情報データを検出し、上位レイヤ１０１（位置情報検出部１０１－１）へ出力する。なお、上り情報データには、端末３００から送信された位置情報（図３のステップＳ１０４）を含めることができる。
　上位レイヤ１０１は、情報データ検出部１２４から入力された上り情報データを取得する。ここで、上位レイヤは、ＲＲＣ（ｒａｄｉｏ　Ｒｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを含むものとする。
　位置情報検出部１０１－１は、端末３００から通知された上り情報データから位置情報を検出し、接続基地局決定部１０１－２へ出力する。接続基地局決定部１０１－２は、位置情報検出部１０１－１から入力された位置情報に基づいて、接続基地局情報を決定する（図３のステップＳ１０５）。
　また、接続基地局決定部１０１－２は、バックホール回線を通じて、接続基地局に接続要求を通知し（図３のステップＳ１０６）、接続基地局から接続許可通知が受信される（図３のステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０６及びステップＳ１０７のような他の基地局との情報のやりとりに関しては、バックホール回線を通じて、マクロセル基地局の上位レイヤ１０１と小電力基地局の上位レイヤ１０１で行えばよく、接続基地局決定部１０１－２に限定されない。
　端末３００から通知された許可通知がハンドオーバを許可する旨を示す通知（例えば、ハンドオーバリクエストＡＣＫ）の場合、マクロセル基地局１００は端末３００の接続先を変更する。この場合、接続基地局決定部１０１－２は、接続基地局情報を情報データ生成部１０１－３へ出力する。また、位置情報検出部１０１－１は、接続基地局情報以外の送信データ（接続基地局情報以外の上位レイヤ１０１が端末３００へ送信するデータ）があれば、情報データ生成部１０１－３へ出力する。情報データ生成部１０１－３は、入力された接続基地局情報及び接続基地局情報以外の送信データを予め定められた信号形式に変換し、下り情報データとする。ここで、下り情報データとは、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤから物理レイヤに転送されるデータ及び、これらのパラメータを制御するＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤで設定されたパラメータを含んでいる。また、情報データ生成部１０１－３は、下り情報データを物理レイヤ制御部１０２へ出力する。
　一方、端末３００から通知された許可通知がハンドオーバを許可しない旨を示す通知（例えば、ハンドオーバリクエストＮＡＣＫ）の場合、マクロセル基地局１００は端末３００の接続先を変更しない。この場合、位置情報検出部１０１－１は、接続基地局情報以外の送信データを情報データ生成部１０１－３へ出力し、情報データ生成部１０１－３は、入力された接続基地局情報以外の送信データのみを下り情報データとし、下り情報データを物理レイヤ制御部１０２へ出力する。
　このように、上位レイヤ１０１では、マクロセル基地局１００が端末３００の接続先を変更する場合のみ、接続基地局情報に関する下りデータ情報を生成する（図３のステップＳ１０８）。
　物理レイヤ制御部１０２は、情報データ生成部１０１－３から入力された下り情報データを符号化部１０３へ出力する。また、物理レイヤ制御部１０２は、制御情報検出部１２３から入力された制御情報に基づいて、参照信号の生成パターンを決定し、参照信号の生成パターンを参照信号生成部１０５へ出力する。また、物理レイヤ制御部１０２は、制御情報検出部１２３から入力された制御情報を制御信号生成部１０６へ出力する。
　符号化部１０３は、情報データ生成部１０１－３から入力された下り情報データに対して誤り訂正符号化を行う。符号化部１０３が誤り訂正符号化を行う際に用いる符号化方式は、例えば、ターボ符号化（ｔｕｒｂｏ　ｃｏｄｉｎｇ）、畳み込み符号化（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ　ｃｏｄｉｎｇ）、低密度パリティ検査符号化（ＬＤＰＣ：ｌｏｗ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｐａｒｉｔｙ　ｃｈｅｃｋ　ｃｏｄｉｎｇ）等である。なお、符号化部１０３は、誤り訂正符号化したデータ系列の符号化率（ｃｏｄｉｎｇ　ｒａｔｅ）をデータ伝送率に対応する符号化率に合わせるために、符号化ビット系列に対してレートマッチング処理を行ってもよい。また、符号化部１０３は、誤り訂正符号化したデータ系列を並び替えてインターリーブする機能を有してもよい。
　変調部１０４は、符号化部１０３から入力された信号を変調して変調シンボルを生成する。変調部１０４が行う変調処理は、例えば、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ；２相位相変調）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ；４相位相変調）、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；直交振幅変調）等である。なお、変調部１０４は、生成した変調シンボルを並び替えてインターリーブする機能を有してもよい。
　参照信号生成部１０５は、参照信号（パイロット信号）を生成し、生成した参照信号をリソースマッピング部１０８に出力する。ここで、参照信号は、マクロセル基地局１００から端末３００の伝搬路特性の推定、受信電力の測定、測位等をするために用いる。
　制御信号生成部１０６は、物理レイヤ制御部１０２から入力された制御情報から制御信号を生成する。なお、制御信号に誤り訂正符号化及び変調処理を施してもよい。
　同期信号生成部１０７は、セルＩＤから予めシステムで定められたルールに従って同期信号を生成する。
　リソースマッピング部１０８は、制御情報生成部１０６で生成されたリソース割当情報に基づいて、変調シンボル、参照信号、制御信号及び同期信号をリソースエレメントにマッピングする（リソースマッピングと呼ばれる）。
　ＩＦＦＴ部１０９は、リソースマッピング部１０８から入力された周波数領域信号に対して高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ　Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）して時間領域信号に変換する。ＩＦＦＴ部１０９は、周波数領域信号を時間領域信号に変換できれば、ＩＦＦＴの代わりに、他の処理方法、例えば、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いてもよい。
　ＣＰ挿入部１１０は、ＩＦＦＴ部１０９から入力された時間領域信号（有効シンボルと呼ぶ）にＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｐｒｅｆｉｘ）を付加してＯＦＤＭシンボルを生成する。ＣＰとは、遅延波によって生じるマルチパス干渉を回避することを目的として付加するガード区間である。
　送信部１１１は、ＣＰ挿入部１１０から入力されたＯＦＤＭシンボルを、デジタル信号からアナログ信号に変換（Ｄ／Ａ変換：Ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｏ　Ａｎａｌｏｇ変換）する。また、送信部１１１は、生成したアナログ信号に対してフィルタリング処理により帯域制限して帯域制限信号を生成し、生成した帯域制限信号を無線周波数帯域にアップコンバートし、送信アンテナ部１１２から送信する。
　次に、図５を用いて、本実施形態における小電力基地局２００―ｘについて説明する。
　小電力基地局２００－ｘは、マクロセル基地局１００と同じ構成であるが、上位レイヤ１０１の処理が異なる。
　上位レイヤ１０１は、バックホール回線を通じて、マクロセル基地局１００から接続要求が通知される（図３のステップＳ１０６）。上位レイヤ１０１は、端末３００と接続可能か否かを判断し、マクロセル基地局１００に許可通知（ハンドオーバリクエストＡＣＫ/ ＮＡＣＫ）を通知する（図３のステップＳ１０７）。
　小電力基地局２００－ｘは、接続基地局情報の決定を行わないため、上位レイヤ１０１では、マクロセル基地局１００が端末３００の接続先を変更しない場合と同様に、情報データ生成部１０１－３は、上位レイヤ１０１が端末３００へ送信するデータのみを下り情報データとし、下り情報データを物理レイヤ制御部１０２へ出力する。
　次に、本実施形態における端末３００について説明する。図６は、第１の実施形態における端末３００の構成例を示す概略ブロック図である。
　端末３００は、受信アンテナ部１５１、受信部１５２、同期部１５３、ＣＰ除去部１５４、制御情報検出部１５５、ＦＦＴ部１５６、伝搬路推定部１５７、伝搬路補償部１５８、復調部１５９、復号部１６０、位置情報測定部１６１、受信品質算出部１６２、物理レイヤ制御部１６３、上位レイヤ１６４、制御信号生成部１７１、データ信号生成部１７２、送信部１７３、及び、送信アンテナ部１７４を備えている。なお、上記端末３００の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行なうチップ制御回路（図示せず）を有する。なお、図６では、送信アンテナ数及び受信アンテナ数を１本としているが、アンテナ本数は複数本であってもよい。
　端末３００は、受信アンテナ部１５１を介して、マクロセル基地局１００及び小電力基地局２００－ｘから送信された信号を受信する。
　受信部１５２は、受信アンテナ部１５１から入力された無線周波数信号をデジタル信号処理が可能な周波数帯にダウンコンバートし、さらにフィルタリング処理を行う。さらに、受信部１５２は、フィルタリング処理を行った信号をアナログ信号からデジタル信号にＡ／Ｄ変換し、変換したデジタル信号を同期部１５３へ出力する。
　なお、マクロセル１０の同期信号を検出する場合、受信部１５２は、無線周波数をマクロセルに割り当てられている周波数に合わせて、無線周波数信号を検出する。
　同期信号生成部１６５では、予め、マクロセルに対応した同期信号を生成する。
　同期部１５３は、受信部１５２から入力された信号から同期を行い、同期が完了した場合には、受信した信号をＣＰ除去部１５４へ出力する。
　なお、上述したが、マクロセル基地局１００と同期をする場合にはセルサーチ及び同期を行い、マクロセル基地局１００と接続が完了し、マクロセル基地局１００と通信している場合には、この処理をスキップする。また、マクロセル基地局１００から接続基地局情報が通知されている場合には、小電力基地局との同期を行う。
　ＣＰ除去部１５４は、遅延波による歪を回避するために受信部から出力される信号からＣＰを除去し、除去された信号をＦＦＴ部１５６に出力する。
　ＦＦＴ部１５６は、ＣＰ除去部１５４から入力された信号を時間領域信号から周波数領域信号に変換する高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行い、変調シンボル及び参照信号を伝搬路推定部１５７に出力し、制御信号を制御情報検出部１５５へ出力する。なお、ＦＦＴ部１５６は、信号を時間領域から周波数領域に変換できれば、ＦＦＴに限らず、他の方法、例えば、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）等を行ってもよい。
　伝搬路推定部１５７は、ＦＦＴ部１５６が出力した信号に含まれる参照信号（伝搬路推定用のパイロット信号）をデマッピングし、パイロット信号を用いて伝搬路推定を行う。また、伝搬路推定部１５７は、推定した伝搬路情報を伝搬路補償部１５８、位置情報測定部１６１、及び、受信品質算出部１６２へ出力する。
　制御情報検出部１５５は、受信部１５２が出力した信号に含まれる制御情報の検出を行う。また、制御情報検出部１５５は、制御情報に含まれるリソースブロック割当情報、ＭＣＳ情報、ＨＡＲＱ情報、ＴＰＣ情報等の各種情報を抽出する。そして、抽出した各種情報を検出し、復調部１５９及び復号部１６０に出力する。
　伝搬路補償部１５８は、伝搬路推定部１５７から入力された伝搬路推定値に基づき、ＺＦ（Ｚｅｒｏ　Ｆｏｒｃｉｎｇ；ゼロフォーシング）等化、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ　Ｅｒｒｏｒ；最小平均二乗誤差）等化等の方式を用いて、フェージングによる伝搬路歪を補正する重み係数を算出し、入力された変調シンボルに対して伝搬路補償を行う。
　復調部１５９は、チャネル補償部１５８から入力された伝搬路補償後の信号に対して復調処理を行う。該復調処理は、硬判定（符号化ビット系列の算出）、軟判定（符号化ビットＬＬＲの算出）のどちらでもよい。
　復号部１６０は、復調部１５９が出力する復調後の符号化ビット系列（又は、符号化ビットＬＬＲ）に対して誤り訂正復号処理を行い、下り情報データを算出し、下り情報データを物理レイヤ制御部１６３に出力する。このとき、復号した情報データには、接続基地局情報が含まれている。この誤り訂正復号処理の方式は、接続している基地局が行ったターボ符号化、畳み込み符号化等の誤り訂正符号化に対応する方式である。誤り訂正復号処理は、硬判定又は軟判定のどちらも適用できる。なお、基地局が、インターリーブしたデータ変調シンボルを送信する場合には、復号部１６０は、誤り訂正復号処理を行う前に、入力された符号化ビット系列をインターリーブに対応するデインターリーブ処理を行う。そして、復号部１６０は、デインターリーブ処理が行われた信号に対して誤り訂正復号処理を行う。
　位置情報測定部１６１は、伝搬路推定部１５７から入力された伝搬路情報に基づいて、端末３００の位置情報を測定し（図３のステップＳ１０３）、位置情報を物理レイヤ制御部１６３へ出力する。なお、位置情報は、伝搬路情報に限らず、他の方法で算出してもよい。
　受信品質算出部１６２は、伝搬路推定部１５７から入力された伝搬路情報に基づいて、受信品質を算出し、受信品質を物理レイヤ制御部１６３へ出力する。
　物理レイヤ制御部１６３は、入力された下り情報データ（接続基地局情報等）及び位置情報を上位レイヤ１６４へ出力する。また、物理レイヤ制御部１６３は、入力された受信品質等を制御情報として、制御信号生成部１７１へ出力する。なお、物理レイヤ制御部１６３に入力された情報のうち、上位レイヤ１６４が管理する情報を上位レイヤ１６４へ出力してもよく、物理レイヤ制御部１６３及び上位レイヤ１６４で管理する情報の割り当ては、これに限定されない。
　上位レイヤ１６４は、上位レイヤ１０１へ送信するデータ及び位置情報を上り情報データとし、上り情報データをデータ信号生成部１７２へ出力する。
　制御信号生成部１７１は、入力された制御情報を誤り訂正符号化及び変調マッピングし、制御信号を生成する。
　データ信号生成部１７２は、入力された上り情報データを誤り訂正符号化及び変調マッピングし、上りデータ信号を生成する。
　制御信号生成部１７１から入力された制御信号及びデータ信号生成部１７２から入力された上りデータ信号を含む信号は、送信部１７３で、Ｄ／Ａ変換され、上りリンクにおいて送信可能な周波数帯にアップコンバートされ、送信アンテナ部１７４を介して、接続するセルの基地局に送信される。
　同期信号生成部１６５は、入力された接続基地局情報に基づいて、同期信号を生成し、同期部１５３へ出力する。これにより、次回の受信処理では、接続基地局情報に示された基地局からの信号を検出できるようになる。
　以上のように、本実施形態における端末３００は、図３のステップＳ１０１～Ｓ１０４において、受信部１５２は、マクロセル１０の周波数を用いてセルサーチし、マクロセル基地局１００から送信された信号を受信し、同期部１５３において同期信号との同期を行う（図３のステップＳ１０１）。このとき、最も受信電力が高いと判断されたセルＩＤを上位レイヤ１６４へ通知し、マクロセル基地局１００に接続が完了する（図３のステップＳ１０２）。また、位置情報測定部１６１では、受信信号に含まれる参照信号から位置情報を測定する（図３のステップＳ１０３）。さらに、データ信号生成部１７２は、位置情報を含む上りデータ信号を生成し、送信アンテナ１７４を介してマクロセル基地局１００へ位置情報を送信する（図３のステップＳ１０４）。
　図３のステップＳ１０８～Ｓ１１０において、受信部１５２は、マクロセル１０の周波数を用いてマクロセル基地局１００から送信された信号を受信する（図３のステップＳ１０８）。このとき、マクロセル１０との接続は完了しているため、図示していないが、同期部１５３では何もしない。また、下り情報データに含まれる接続基地局情報を同期信号生成部１６５へ出力し、同期信号生成部１６５では接続基地局情報に対応した同期信号を生成することによって、接続基地局の探索を行い、マクロセル基地局１００から指定されたスモールセル基地局２００－ｘと接続することができる（図３のステップＳ１０９及びＳ１１０）。
　以上のように、本実施形態では、端末３００はマクロセル基地局１００に接続し、端末３００の位置情報をマクロセル基地局１００へ通知する。また、マクロセル基地局１００は、通知された位置情報に基づいて接続基地局を決定し、端末３００は接続先をマクロセル基地局１００から接続基地局に切り替える。これにより、端末３００は、マクロセル基地局からの同期信号と、接続基地局の測定用信号のみを検出すればよいため、信号の検出処理を削減し、効率良く接続先を変更することができる。
　（第２の実施形態）
　本実施形態における処理の流れについて説明する。図７は、本実施形態における通信システムの処理の流れの一例を示すシーケンス図である。また、本実施形態における通信システム、マクロセル基地局１００、小電力基地局２００－ｘ、端末３００の構成は第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態との相違点のみを説明する。
　図７において、図３と同じ符号の処理（ステップＳ１０１からステップＳ１０４、ステップＳ１０６からステップＳ１１０）は、第１の実施形態と同様の処理を行う。
　マクロセル基地局１００は、端末３００から通知された位置情報に基づいて、候補基地局を決定とする（ステップＳ３０１）。ここで、候補基地局とは、接続する基地局の候補となる複数の基地局を表し、候補基地局は、端末３００の位置情報と各小電力基地局２００－ｘとの距離を計算し、距離が近い複数の小電力基地局２００－ｘのセルＩＤを候補基地局情報とすることが好ましい。例えば、図１において、端末３００との距離が近いセルを２つ選択し、候補基地局情報を２０－１、２０－４のセルＩＤとする。なお、候補基地局の数を予め設定してもよいし、予め閾値を設定し、端末３００と小電力基地局２００－ｘとの距離が閾値以内となる基地局を候補基地局としてもよい。なお、候補基地局情報は、接続先のセルや基地局を特定できる情報であればよく、セルＩＤに限定されない。また、第１の実施形態と同様に、マクロセル基地局１００は、端末３００の接続状況を測定し、その結果を考慮して候補基地局を決定してもよい。
　マクロセル基地局１００は、端末３００に受信品質を要求する（ステップＳ３０２）。
　端末３００は、周辺セルの基地局から送信された測定用信号のうち、候補基地局から送信された測定用信号を検出する（ステップＳ３０３）。また、端末３００は、セル毎の測定用信号からロングターム受信品質を測定する（ステップＳ３０４）。ここで、受信品質とは、受信電力、受信ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｐｌｕｓ　Ｎｏｉｓｅ　ｐｏｗｅｒ　Ｒａｔｉｏ）等、各基地局が端末３００へ送信した信号の受信品質を表すものであればよく、長期的な期間で観測した受信品質であることが好ましい。さらに、端末３００は、セル毎のロングターム受信品質をマクロセル基地局１００に通知する（ステップ３０５）。
　マクロセル基地局１００は、端末３００から通知されたセル毎のロングターム受信品質に基づいて、接続基地局を決定する（ステップＳ３０６）。マクロセル基地局１００は、最も受信品質が良いスモールセル２０－ｘを選択することが望ましい。例えば、小電力基地局２００－１及び小電力基地局２００－４の受信電力がそれぞれ１［ｄＢｍ］、４［ｄＢｍ］の場合、最も受信電力が高い（最もロングターム受信品質が良い）基地局である小電力基地局２００－４を接続基地局とする。
　マクロセル基地局１００は、端末３００に対して、接続先をマクロセル基地局１００からステップＳ３０６で決定した接続基地局に変更するよう指示する（ステップＳ１０６）。
　次に、本実施形態における端末３００について説明する。図８は、第２の実施形態における端末３００の構成例を示す概略ブロック図である。
　図８は、図６と同様な構成であるが、図６との違いは、受信品質算出部１６２では候補基地局から送信された測定用信号から各受信品質を測定し、上位レイヤへ出力する。上位レイヤ１６４は、入力された受信品質からロングターム受信品質を算出し、データ信号生成部１７２へ出力し、マクロセル基地局１００へ送信する点である。なお、ロングターム受信品質は、受信品質算出部１６２で測定した受信品質をフィルタリング（例えば、平均化）したものである。
　以上のように、本実施形態では、マクロセル基地局１００は位置情報に基づいて、接続先の候補となる候補基地局を決定し、端末３００から通知された接続候補基地局のロングターム受信品質に基づいて、接続基地局を決定する。受信品質は、他の端末との通信状況等によって決まるため、位置情報のみで接続基地局を決定する場合と比べて、より最適な接続先を決定することができる。したがって、本実施形態を用いると、セルサーチに必要な信号検出の処理を減らしつつ、マクロエリアのキャパシティを向上させることができる。
　（第３の実施形態）
　図９は、第３の実施形態における通信システムの構成例を示す概略図である。図９において、端末４００－２は、矢印の方向に移動し、小電力基地局２００－２（第二の基地局）がカバーするスモールセル２０－２から、小電力基地局２００－４（第三の基地局）がカバーするスモールセル２０－４に移動する場合について考える。端末４００－２は、第１の実施形態又は第２の実施形態の方法に基づいて小電力基地局２００－２と接続している。
　このとき、端末４００－２がスモールセルに移動した場合には小電力基地局２００－４につなぎかえる必要がある。本実施形態ではこのような環境下でのつなぎかえる方法を提供する。
　図１０は、本実施形態における通信システムの処理の流れの一例を示すシーケンス図である。ここでは、端末４００－２は既に小電力基地局２００－２と接続しており、小電力基地局２００－４へ接続を変更するものとする。
　まず、小電力基地局２００－２からの測定用信号を受信し、受信品質を測定する（ステップＳ４０１）。このとき、測定された受信品質が閾値以下であれば、端末４００－２は他の基地局に接続した方がよいと判断し、位置情報を生成する（ステップＳ４０２）。前記位置情報は、マクロ基地局１００に送信される（ステップＳ４０３）。これを受信した基地局１００は、接続基地局を決定し（ステップＳ４０４）、決定された接続基地局の情報を端末４００－２に送信する（ステップＳ４０５）。その後、通知された接続基地局の情報に基づいて接続基地局の同期信号を生成する（ステップＳ４０６）。その後、小電力基地局２０－４が測定用信号を送信し（ステップＳ４０７）、端末４００－２は測定用信号との同期を行い（ステップＳ４０８）、接続基地局に接続する（ステップＳ４０９）。なお、ステップＳ４０７で送信される測定用信号に関しては、小電力基地局２００－４が周期的又は自律的に送信していてもよく、小電力基地局の測定用信号の送信タイミングは限定されない。
　このように、本実施形態を適用することで、効率よくスモールセルをつなぎかえることができる。
　なお、本実施形態では、スモールセル間のハンドオーバは端末が判断しているが、例えば、小電力基地局が他の基地局に接続した方がよいと判断する場合、マクロセル基地局が接続の再判断をするように要求してもよい。
　本発明に関わる基地局および端末で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ、ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
　また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における基地局および端末の一部、又は全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。基地局および端末の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、又は全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
　また、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の端末は、移動局装置への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、又は非可動型の電子機器、たとえば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などに適用出来ることは言うまでもない。
　以上、この発明の実施形態に関し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変更等も含まれる。また、本発明は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態に記載された要素であり、同様の効果を奏する要素同士を置換した構成も含まれる。
　本発明は、無線基地局や無線端末や無線通信システムや無線通信方法に用いて好適である。
１０　マクロセル
１００　マクロセル基地局
２０－１、２０－２、２０－３、２０－４　スモールセル
２００－１、２００－２、２００－３、２００－４　小電力基地局
３００　端末
１０１　上位レイヤ
１０１－１　位置情報検出部
１０１－２　接続基地局決定部
１０１－３　情報データ生成部
１０２　物理レイヤ制御部
１０３　符号化部
１０４　変調部
１０５　参照信号生成部
１０６　制御信号生成部
１０７　同期信号生成部
１０８　リソースマッピング部
１０９　ＩＦＦＴ部
１１０　ＣＰ挿入部
１１１　送信部
１１２　送信アンテナ部
１２１　受信アンテナ部
１２２　受信部
１２３　制御情報検出部
１２４　情報データ検出部
１５１　受信アンテナ部
１５２　受信部
１５３　同期部
１５４　ＣＰ除去部
１５５　制御情報検出部
１５６　ＦＦＴ部
１５７　伝搬路推定部
１５８　伝搬路補償部
１５９　復調部
１６０　復号部
１６１　位置情報測定部
１６２　受信品質算出部
１６３　物理レイヤ制御部
１６４　上位レイヤ
１６５　同期信号生成部
１７１　制御信号生成部
１７２　データ信号生成部
１７３　送信部
１７４　送信アンテナ部

Claims (17)

  1. 　基地局と通信を行う端末であって、
    　第一の基地局に端末情報を送信し、該第一の基地局から通知された情報に基づいて第二の基地局との通信を開始することを特徴とする端末。
  2. 　前記端末情報は、位置情報であることを特徴とする請求項１に記載の端末。
  3. 　前記位置情報は、ＧＰＳにより得られる情報であることを特徴とする請求項２に記載の端末。
  4. 　前記位置情報は、測位用の参照信号により得られる情報であることを特徴とする請求項２に記載の端末。
  5. 　前記端末情報は、受信品質であることを特徴とする請求項１に記載の端末。
  6. 　請求項１記載の端末であって、
    　前記第一の基地局との通信を開始する際には、セルサーチと同期を行い、前記第二の基地局との通信が指示された場合には、同期を行うことを特徴とする端末。
  7. 　請求項１記載の端末であって、
    　前記第一の基地局から通知された複数の第二の基地局と同期を行い、受信品質を測定することを特徴とする端末。
  8. 　測定された全ての第二の基地局の受信品質に関する情報を前記第一の基地局に通知することを特徴とする請求項７記載の端末。
  9. 　請求項１記載の端末であって、
    　前記第二の基地局との通信における受信品質が所定の値以下となった場合に、前記第一の基地局に端末情報を送信し、前記第一の基地局から送信された情報に基づいて第三の基地局と通信を開始することを特徴とする端末。
  10. 　端末を制御する基地局であって、
    前記端末から通知された端末情報を受信し、接続基地局情報を該端末へ送信することを特徴とする基地局。
  11. 　前記端末情報は、位置情報であることを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
  12. 　前記位置情報は、ＧＰＳにより得られる情報であることを特徴とする請求項１１記載の基地局。
  13. 　前記位置情報は、測位用の参照信号により得られる情報であることを特徴とする請求項１１記載の基地局。
  14. 　前記端末情報は、受信品質であることを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
  15. 　前記端末情報から位置情報を把握し、該位置情報に基づいて、前記接続基地局情報を決定することを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
  16. 　前記接続基地局情報は、前記端末と第二の基地局との距離に基づいて決定することを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
  17. 　端末を制御する基地局であって、
    前記端末から通知された端末情報を受信し、候補基地局を該端末へ送信し、該端末から受信品質を受信し、接続基地局情報を該端末へ送信することを特徴とする基地局。
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