WO2016098293A1 - 無線基地局、無線通信システム、周波数割当方法、及び無線資源割当方法 - Google Patents

無線基地局、無線通信システム、周波数割当方法、及び無線資源割当方法 Download PDF

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加藤　修
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a radio base station, a radio communication system, a frequency allocation method, and a radio resource allocation method.
  • Non-Patent Documents 1 to 3 describe that in a heterogeneous network, a base station that handles a control signal (C-plane) and a base station that handles a data signal (U-plane) are separated (C / U separation). Is stated.
  • Non-Patent Documents 1 to 3 the allocation efficiency and utilization efficiency of radio resources for communicating data signals between the terminal and the base station were insufficient.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and a radio base station and radio communication that can improve the allocation efficiency and use efficiency of radio resources for communicating user data between a radio communication terminal and a radio base station.
  • a system, a frequency allocation method, and a radio resource allocation method are provided.
  • a first radio base station of the present disclosure is a radio base station that communicates control data with a radio communication terminal and is connected to a plurality of other radio base stations, wherein the plurality of other radio base stations A first deriving unit for deriving a connection base station as the other radio base station that communicates user data with the radio communication terminal, and communication of the user data for each other radio base station A second deriving unit for deriving radio frequency allocation candidates for communication of user data between the connection base station and the radio communication terminal based on information on the radio frequency usage record according to the radio frequency, and the radio frequency A transmission unit that transmits the information on the allocation candidates to the connection base station and transmits the information on the allocation candidates for the radio frequency and the information on the connection base station to the radio communication terminal.
  • the second radio base station of the present disclosure is a radio base station that communicates user data with a radio communication terminal and is connected to another radio base station that communicates control data with the radio communication terminal.
  • a receiving unit that receives information on radio frequency allocation candidates for communicating the user data from the other radio base station, and determining whether radio resources in the radio frequency of the allocation candidates can be allocated.
  • a communication unit that transmits the allocation information of the radio resource to the radio communication terminal when the radio resource can be allocated.
  • a wireless communication system includes a plurality of wireless communication terminals capable of communicating user data between a wireless communication terminal, a first wireless base station capable of communicating control data between the wireless communication terminal, and the wireless communication terminal.
  • a second wireless base station connected via a network, wherein the first wireless base station is connected to the wireless communication terminal among the plurality of second wireless base stations.
  • a first deriving unit for deriving a connection base station as the second radio base station that communicates user data between, and use of a radio frequency for communication of the user data for each second radio base station A second deriving unit for deriving a radio frequency allocation candidate for communication of user data between the connected base station and the radio communication terminal based on the record information; and information on the radio frequency allocation candidate To the connected base station A transmitter that transmits the information on the radio frequency allocation candidates and the information on the connection base station to the radio communication terminal, and the connection base station receives the radio frequency allocation candidates from the first radio base station.
  • a receiving unit that receives the information, a determination unit that determines whether radio resources in the radio frequency of the allocation candidate can be allocated, and the allocation information of the radio resource when the radio frequency of the allocation candidate can be allocated
  • a communication unit that transmits the user data using the radio resource of the radio frequency, and the radio communication terminal transmits the radio frequency of the radio frequency from the first radio base station.
  • Information on allocation candidates and information on the connected base station are received, the radio resource allocation information is received from the second radio base station, and the user data is transmitted using the radio resources of the radio frequency.
  • a frequency allocation method is a frequency allocation method in a radio base station that communicates control data with a radio communication terminal and is connected to a plurality of other radio base stations, and the plurality of other radio bases Deriving a connection base station as the other radio base station that communicates user data with the radio communication terminal among the stations, and a radio frequency related to the communication of the user data for each other radio base station Based on the usage record information, a radio frequency allocation candidate related to user data communication between the connection base station and the radio communication terminal is derived, and the radio frequency allocation candidate information is transmitted to the connection base station. And transmitting the radio frequency allocation candidate information and the connection base station information to the radio communication terminal.
  • the radio resource allocation method is a radio resource in a radio base station that communicates user data with a radio communication terminal and is connected to another radio base station that communicates control data with the radio communication terminal.
  • An allocation method comprising: receiving information on radio frequency allocation candidates for communicating the user data from the other radio base station, and determining whether radio resources on the radio frequency of the allocation candidates can be allocated When the allocation candidate radio frequency is assignable, the radio resource allocation information is transmitted to the radio communication terminal.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a terminal according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the macro cell base station according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the small cell base station according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of derivation of a connection base station in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an operation example of the wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a terminal according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a terminal according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the macro cell base station according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the small cell base station according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a sequence diagram illustrating an operation example of the macro cell base station in the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a sequence diagram illustrating an operation example of the small cell base station of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of a positional relationship between a small cell base station and a terminal in the second embodiment.
  • radio resources (frequency and time) allocated for communication between a terminal and a base station handling U-Plane, and radio resources used in neighboring base stations It is difficult to suppress communication interference. Therefore, communication interference occurs between the base stations, and it is expected that radio resource allocation processing frequently occurs in order to avoid this communication interference. That is, the allocation efficiency of radio resources was insufficient.
  • radio resources In order to simplify the process of assigning radio resources, it may be possible to divide and allocate radio resources in advance to base stations that handle each U-Plane. Decreases.
  • a radio base station a radio communication system, a frequency allocation method, and a radio resource allocation method capable of improving allocation efficiency and usage efficiency of radio resources for communicating user data between a radio communication terminal and a radio base station will be described.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system 10 according to the first embodiment.
  • the wireless communication system 10 includes one or more terminals 100 and one or more base stations 200. Terminal 100 and base station 200 are connected via a wireless line.
  • the terminal 100 is an example of a wireless terminal
  • the base station 200 is an example of a wireless base station.
  • the wireless communication system 10 is a heterogeneous network in which the base station 200 to which the terminal 100 should be connected has various wireless standards, and the terminal 100 communicates with the base station 200.
  • different radio communication systems for example, radio access technology (RAT: Radio Access Technology)
  • RAT Radio Access Technology
  • base stations 200 having different cell radii are mixed.
  • the heterogeneous network for example, a plurality of types of radio standards are mixed.
  • the base stations 200 having different cell radii are superposed on each other, and the RAT includes, for example, information on a radio communication standard and a radio frequency.
  • This heterogeneous network is a C / U separation type network. That is, in the wireless communication system 10, the communication related to the control data and the communication related to the user data are performed by the different base stations 200.
  • the base station 200 communicates with the terminal 100 user data (for example, U (User) ⁇ ) between the terminal 100 and the macro cell base station 200A mainly handling control data (for example, data related to C (Control) -plane). a small cell base station 200B mainly handling data related to the plane.
  • the user data includes, for example, image data (for example, moving images and still images) and audio data, and may include data with a large amount of data.
  • the macro cell base station 200A is an example of a first radio base station
  • the small cell base station 200B is an example of a second radio base station.
  • C-plane is a communication protocol for communicating control data for call connection and wireless resource allocation in wireless communication.
  • U-plane is a communication protocol for actual communication (for example, video communication, voice communication, data communication) between the terminal 100 and the base station 200 using the allocated radio resource.
  • the cell radius of the macro cell base station 200A is, for example, 1 km to several km and is relatively large.
  • the RAT that can be adopted by the macrocell base station 200A is, for example, one type (for example, LTE).
  • the cell radius corresponds to the maximum transmission distance of the base station 200.
  • the cell radius of the small cell base station 200B is 10 to 100 m, for example, and is relatively small.
  • the small cell base station 200B There are various RATs that can be adopted by the small cell base station 200B, and there are a plurality of types.
  • the cell radius may be 100 m or more in a mountainous area, a desert area, or a forest area, or may be larger than the cell radius of the macrocell base station 200A. That is, here, the distinction between the macro cell base station 200A and the small cell base station 200B is not conscious of the size of the cell radius.
  • MMS indicates the macro cell base station 200A
  • SBS indicates the small cell base station 200B
  • T indicates the terminal 100.
  • a line surrounding the macro cell base station 200A shows an image of a communicable range by the macro cell base station 200A.
  • a line surrounding the small cell base station 200B shows an image of a communicable range by the small cell base station 200B.
  • the communicable range of the base station 200 is determined according to the position of the base station 200 and the cell radius, for example.
  • the terminal 100 and the base station 200 set a RAT used for communication from a RAT (for example, a wireless communication standard or a radio frequency) that can be adopted by each device, and perform wireless communication according to the set RAT.
  • a RAT for example, a wireless communication standard or a radio frequency
  • Each terminal 100 and each base station 200 can employ one or more RATs.
  • Wireless communication standards include, for example, LTE (Long Term Evolution), wireless LAN (Local Area Network), DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication), 3G (3rd generation mobile communication system), 4G (4th generation mobile communication system), 5G (5th generation mobile communication system).
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the terminal 100.
  • the terminal 100 is divided into a configuration unit related to C-plane and a configuration unit related to U-plane.
  • the terminal 100 includes a GPS (Global Positioning System) signal reception antenna 101, a GPS reception unit 102, a position information generation unit 103, a transmission packet generation unit 104, a wireless transmission unit 105, a transmission antenna 106, as components related to C-plane.
  • a reception antenna 107, a wireless reception unit 108, and a reception packet decoding unit 109 are provided.
  • the terminal 100 includes a radio resource allocation management unit 110, a transmission packet generation unit 111, a radio transmission unit 112, a transmission antenna 113, a reception antenna 114, a radio reception unit 115, and a reception packet decoding unit 116 as components related to the U-plane. Is provided.
  • the GPS receiver 102 receives position information (for example, latitude, longitude, altitude information) of the terminal 100 from the GPS satellite 50 via the GPS signal receiving antenna 101.
  • the GPS receiving unit 102 is an example of a second detection unit.
  • the position information generation unit 103 generates position information of the terminal 100 based on position information from the GPS satellite 50 and the like.
  • the transmission packet generation unit 104 generates a packet (first transmission packet) to be transmitted to the macro cell base station 200A.
  • the first transmission packet includes, for example, position information from the position information generation unit 103, that is, position information of the terminal 100, RAT information that the terminal 100 can adopt or adopt, and various control data of the uplink 21.
  • the control data of the uplink 21 is obtained from, for example, a storage unit (not shown) inside the terminal 100, an external device (not shown) such as a storage device, and various software processing units (not shown).
  • Uplink 21 is a radio link from terminal 100 to macro cell base station 200A. Wireless lines widely include various public lines, mobile phone lines, wide area wireless lines, and the like.
  • Radio transmission section 105 transmits the first transmission packet to macro cell base station 200A via uplink 21 and transmission antenna 106.
  • the radio receiving unit 108 receives a packet (first received packet) from the macro cell base station 200A via the downlink 22 and the receiving antenna 107.
  • the downlink 22 is a radio link from the macro cell base station 200 ⁇ / b> A to the terminal 100.
  • Received packet decoding section 109 decodes the first received packet to obtain first decoded data.
  • the first decoded data includes, for example, various control data of the downlink 22 and information of a candidate small cell base station 200B (hereinafter also referred to as “connected base station”) to which the terminal 100 is connected.
  • the control data of the downlink 22 is transferred to, for example, a storage unit (not shown) inside the terminal 100, an external device (not shown) such as a storage device, and various software processing units (not shown).
  • the information on the connecting base station is sent to the U-plane component side.
  • connected base station may refer to the small cell base station 200B to which the terminal 100 is connected.
  • the received packet decoding unit 109 detects the macro cell base station 200A by detecting the synchronization channel from the macro cell base station 200A. For example, adjacent macro cell base stations 200A have different patterns of synchronization channels transmitted so that each macro cell base station can be identified.
  • the radio resource allocation management unit 110 acquires information on the connected base station obtained from the C-plane configuration unit side, and manages radio resources allocated to user data communication (U-plane).
  • This radio resource includes, for example, a radio frequency used for communication and a resource block (RB: Resource Block) in the radio frequency.
  • the RB indicates a unit of radio frequency allocation divided by a frequency axis of a radio frequency (for example, a subcarrier frequency) and a time axis (for example, a time slot), for example.
  • the radio resource allocation management unit 110 has RRC (Radio Resource Control) and scheduling functions for managing radio resources to be used by each U-plane user packet.
  • RRC Radio Resource Control
  • the radio resource allocation management unit 110 specifies the connection destination small cell base station 200B from the connection base stations and allocates unallocated radio resources.
  • This radio resource is allocated according to, for example, RAT information included in the information of the connecting base station.
  • the radio resource allocation management unit 110 specifies a connection destination small cell base station 200B from the connected base stations in communication via the downlink 24, and allocates unallocated radio resources. This radio resource is allocated according to, for example, RAT information included in the information of the connecting base station.
  • the transmission packet generator 111 generates a packet (second transmission packet) to be transmitted to the small cell base station 200B.
  • the second transmission packet includes, for example, user data of the uplink 23.
  • the user data of the uplink 23 is obtained from, for example, a storage unit (not shown) inside the terminal 100, an external device (not shown) such as a storage device, and various software processing units (not shown).
  • Uplink 23 is a radio link from terminal 100 to small cell base station 200B. As a result, the terminal 100 can report various videos and conduct a TV (TV) conference, for example.
  • TV TV
  • the radio transmission unit 112 transmits the second transmission packet to the connected base station instructed by the radio resource allocation management unit 110 via the uplink 23 and the transmission antenna 113 using the allocated radio resource.
  • the radio reception unit 115 receives a packet (second received packet) from the connected base station using the radio resource allocated by the radio resource allocation management unit 110 via the downlink 24 and the reception antenna 114.
  • the downlink 24 is a radio link from the small cell base station 200B to the terminal 100.
  • the received packet decoding unit 116 decodes the second received packet to obtain second decoded data.
  • the second decoded data includes, for example, various user data of the downlink 24.
  • the user data on the downlink 24 is passed to, for example, a storage unit (not shown) inside the terminal 100, an external device (not shown) such as a storage device or a display device, and various software processing units (not shown).
  • a storage unit not shown
  • an external device such as a storage device or a display device
  • various software processing units not shown.
  • the terminal 100 can view, for example, various videos and perform a TV (television) conference.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the macro cell base station 200A.
  • the basic base station 200 function of the macro cell base station 200A is the same as the basic base station 200 function of the small cell base station 200B, although the description is omitted.
  • the macrocell base station 200A includes a reception antenna 201, a radio reception unit 202, a reception packet decoding unit 203, a connected base station derivation unit 204, a transmission packet generation unit 205, a radio transmission unit 206, and a transmission antenna 207.
  • the wireless receiving unit 202 receives a packet (third received packet) from the terminal 100 via the uplink 21 and the receiving antenna 201.
  • the wireless reception unit 202 is an example of a reception unit.
  • the received packet decoding unit 203 decodes the third received packet to obtain third decoded data.
  • the third decoded data includes, for example, various control data of the uplink 21, position information of the terminal 100, and RAT information of the terminal 100.
  • the control data of the uplink 21 is, for example, a storage unit (not shown) in the macro cell base station 200A, an execution unit (not shown) of various software, and a control signal process in the core network located above the macro cell base station 200A. Passed to device (not shown).
  • connection base station deriving unit 204 refers to the small cell information database 204a and derives (for example, calculates) a connection base station that is a candidate for connection to the terminal 100.
  • the connected base station derivation unit 204 is an example of a derivation unit.
  • the small cell information database 204a holds, for example, RAT information that can be adopted by each small cell base station 200B included in the wireless communication system 10 (see FIG. 5).
  • the small cell information database 204a includes, for example, identification information (for example, identification number) of the small cell base station 200B, identification information (for example, identification number) of RAT adopted by the small cell base station 200B, and specific information of RAT.
  • the small cell information database 204a includes, for example, position information (for example, longitude and latitude information) of the small cell base station 200B and information on the cell radius of the small cell base station 200B.
  • the cell radius information may be a specified value held by the small cell base station 200B, or may be base station cover area information based on an actually measured value of the communicable range of the small cell base station 200B. By using the measured value of the communicable range, the actual communication environment where the small cell base station 200B is placed can be reflected more.
  • RAT1 is, for example, LTE having a radio frequency band of 700 MHz to 3 GHz.
  • RAT2 is, for example, LTE-Advanced with a radio frequency band of 15 GHz.
  • RAT3 is, for example, wireless LAN communication with a radio frequency band of 5 GHz.
  • RAT4 is, for example, a wireless communication system with a radio frequency band of 28 GHz.
  • RAT5 is, for example, a radio communication method (for example, millimeter wave communication) with a radio frequency band of 60 GHz.
  • connection base station derivation unit 204 is, for example, a connection base that is a connection candidate of the terminal 100 based on the information held in the small cell information database 204a, the position information of the terminal 100 from the received packet decoding unit 203, and the RAT information. Deriving a station.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of deriving a connection base station.
  • the connection base station deriving unit 204 calculates the distance between the small cell base station 200B and the terminal 100 from the position information of the small cell base station 200B and the position information of the terminal 100.
  • the connected base station derivation unit 204 selects a small cell base station 200B that can adopt a RAT that matches the RAT that can be adopted by the terminal 100 among the small cell base stations 200B whose calculated distance is equal to or less than the cell radius. It is determined as a connection base station.
  • FIG. 5 illustrates that three small cell base stations 200B with base station numbers 1, 3, and 4 are derived as connection base stations that are connection candidates.
  • the transmission packet generation unit 205 generates a packet (third transmission packet) to be transmitted to the terminal 100.
  • the third transmission packet includes, for example, various control data of the downlink 22 and information on the connecting base station.
  • the control data of the downlink 22 is, for example, a storage unit (not shown) inside the macro cell base station 200A, an external device (not shown) such as a storage device, various software processing units (not shown), and the macro cell base station 200A. It is obtained from a control signal processing device (not shown) in the core network located at the upper level.
  • the information on the connection base station includes, for example, information on what wireless communication standard is used between the connection base station and the terminal 100 and information on the frequency band.
  • Terminal 100 needs to perform base station detection processing (base station discovery processing) in order to know the existence of a plurality of types of nearby wireless base stations in order to be able to know information on connected base stations through C-Plane. Disappears.
  • the wireless transmission unit 206 transmits the third transmission packet to the terminal 100 via the downlink 22 and the transmission antenna 207.
  • the wireless transmission unit 206 is an example of a transmission unit.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the small cell base station 200B. Although the description of the basic base station 200 function of the small cell base station 200B is omitted, it is the same as the basic base station 200 function of the macro cell base station 200A.
  • the small cell base station 200B includes a radio resource allocation management unit 251, a reception antenna 252, a radio reception unit 253, a reception packet decoding unit 254, a transmission packet generation unit 255, a radio transmission unit 256, and a transmission antenna 257.
  • the radio resource allocation management unit 251 manages radio resources allocated to user data communication (U-plane) with the terminal 100. That is, the radio resource allocation management unit 251 has RRC and scheduling functions for managing radio resources to be used by each U-plane user packet.
  • the radio resource allocation management unit 251 allocates unallocated radio resources in communication via the uplink 23. This radio resource is allocated according to RAT information that can be adopted by the small cell base station 200B, for example.
  • the radio resource allocation management unit 251 allocates unallocated radio resources in communication via the downlink 24. This radio resource is allocated according to RAT information that can be adopted by the small cell base station 200B, for example.
  • the radio reception unit 253 receives a packet (fourth received packet) from the terminal 100 using the radio resource allocated by the radio resource allocation management unit 251 via the uplink 23 and the reception antenna 252.
  • the received packet decoding unit 254 decodes the fourth received packet to obtain fourth decoded data.
  • the fourth decoded data includes, for example, various user data on the uplink 23.
  • the user data of the uplink 23 is, for example, a storage unit (not shown) inside the small cell base station 200B, an external device (not shown) such as a storage device, various software processing units (not shown), an external server ( (Not shown), it is passed to a user data signal processing device (not shown) in the core network located above the small cell base station 200B.
  • the transmission packet generation unit 255 generates a packet (fourth transmission packet) to be transmitted to the terminal 100.
  • the fourth transmission packet includes, for example, various user data of the downlink 24.
  • the user data of the downlink 24 is, for example, a storage unit (not shown) inside the small cell base station 200B, an external device (not shown) such as a storage device, various software processing units (not shown), an external server (not shown). (Not shown), obtained from a user data signal processing device (not shown) in the core network located above the small cell base station 200B.
  • the radio transmission unit 256 transmits the fourth transmission packet to the terminal 100 using the radio resource allocated by the radio resource allocation management unit 251 via the downlink 24 and the transmission antenna 257.
  • FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an operation example of the wireless communication system 10.
  • received packet decoding section 109 determines the base station identification pattern of the synchronization channel (one of the control channels of downlink 22) of macro cell base station 200A, so that macro cell base station 200A to which it belongs is determined. Is detected (S11). For example, the synchronization channel from the macro cell base station 200A far from the terminal 100 cannot determine the base station identification pattern because its reception level is low. Thereby, the terminal 100 can detect the macro cell base station 200 ⁇ / b> A in the vicinity (for example, the closest) of the terminal 100.
  • the received packet decoding unit 109 is an example of a first detection unit.
  • the GPS receiving unit 102 detects (acquires) position information of the terminal 100 from, for example, the GPS satellite 50 (S12).
  • the transmission packet generation unit 104 generates a packet (first transmission packet) including the detected location information of the terminal 100 and RAT information that the terminal 100 can employ.
  • the wireless transmission unit 105 transmits this packet to the macro cell base station 200A (S13).
  • the radio reception unit 202 receives a packet (third received packet) from the terminal 100, and the received packet decoding unit 203 decodes the packet, and the position information of the terminal 100 and the terminal 100 are adopted. Get information on possible RATs.
  • the connected base station derivation unit 204 determines a connected base station that can communicate with the terminal 100 among the small cell base stations 200B under the control of the macro cell base station 200A (S14).
  • the connection base station derivation unit 204 refers to the small cell information database 204a, for example, and determines the connection base station based on the obtained location information of the terminal 100 and information on the wireless communication schemes that the terminal 100 can employ. decide.
  • the small cell base station 200B under the control of the macro cell base station 200A refers to, for example, the small cell base station 200B whose information is registered in the small cell information database 204a.
  • the wireless transmission unit 206 includes the determined connection base station information in the third transmission packet and transmits the information to the terminal 100.
  • the terminal 100 only needs to search for the macro cell base station 200A, sequentially scans radio communication schemes (RAT) that the terminal 100 can adopt, and the small cell base station 200B located in the vicinity of the terminal 100 There is no need to search for other base stations 200 (cell search, Discovery).
  • RAT radio communication schemes
  • the macro cell base station 200A determines whether the macro cell base station 200B is a connection destination small cell base station 200B, which is the purpose of the cell search by the terminal 100, according to the location information of the terminal 100 and the radio communication scheme that the terminal 100 can employ. Substituting candidate selection work. Therefore, the terminal 100 does not need to perform cell search for the same number as the number of RATs existing in the heterogeneous network (for example, corresponding to the number of RATs held in the small cell information database 204a). Therefore, the terminal 100 can reduce the processing load and the processing time for searching for a connection destination small cell base station 200B.
  • the macrocell base station 200A may be responsible for the U-plane function as well as the C-plane function. Thereby, for example, when the terminal 100 moves frequently, the small cell base station 200B connected to the terminal 100 can be prevented from frequently switching, that is, frequent handovers can be suppressed. Further, when the data amount of user data is equal to or smaller than a predetermined data amount, terminal 100 may be connected to macro cell base station 200A.
  • a higher-level device than the macro cell base station 200A may have the function of the macro cell base station 200A of the present embodiment.
  • the terminal 100 transmits control data regarding the type of terminal 100 (for example, the wireless standard installed in the terminal 100) and communication contents (for example, whether high-speed transmission is necessary) to the macrocell base station 200A by C-Plane. May be.
  • the macro cell base station 200A may determine a connection base station to be connected based on these control data.
  • the macro cell base station 200A detects the moving speed of the terminal 100, the type of user data requested by the terminal 100 (for example, whether it is image data or voice data), and derives a connection base station. Also good. Thereby, for example, even when the terminal 100 moves frequently, the number of occurrences of handover of the small cell base station 200B can be reduced.
  • the radio communication system 10 includes the terminal 100, the macro cell base station 200A capable of communicating control data between the terminal 100, and a plurality of small cell bases capable of communicating user data between the terminal 100. Station 200B.
  • the terminal 100 includes a GPS receiving unit 102 that detects position information of the terminal 100 and a communication unit.
  • the communication unit transmits position information of the terminal 100 and RAT information that can be adopted by the terminal 100, receives information on the connected base station, and communicates user data with the connected base station. Further, the communication unit receives the synchronization channel transmitted by the macro cell base station, and detects the macro cell base station 200A to which the terminal 100 belongs.
  • the communication unit is, for example, a wireless transmission unit 105, a wireless reception unit 108, a wireless transmission unit 112, a wireless reception unit 115, and a received packet decoding unit 109.
  • the macrocell base station 200A communicates control data with the terminal 100.
  • the macro cell base station 200A has a function of determining which small cell base station 200B the terminal 100 should connect to.
  • the macro cell base station 200A includes a radio reception unit 202, a connection base station derivation unit 204, and a radio transmission unit 206.
  • the wireless reception unit 202 receives the location information of the terminal 100 and RAT information that can be adopted by the terminal 100.
  • the connection base station deriving unit 204 derives a connection base station from the plurality of small cell base stations 200B based on the predetermined information.
  • the wireless transmission unit 206 transmits information on the connected base station to the terminal 100.
  • the predetermined information includes location information of the terminal 100, RAT information that can be adopted by the terminal 100, information on a communicable range of the small cell base station 200B, and RAT information that can be adopted by the small cell base station 200B. .
  • the small cell base station 200 ⁇ / b> B as a connection base station communicates user data with the terminal 100.
  • the radio communication system 10 and the macro cell base station 200A efficiently use the small cell base station 200B as a user data communication destination of each terminal 100 in a heterogeneous network having different radio communication schemes and different base station 200 characteristics. Can be selected. Therefore, the radio communication system 10 and the macro cell base station 200A can reduce the complexity required for selecting the small cell base station 200B. Therefore, the radio communication system 10 and the macro cell base station 200A can reduce the power consumption of the terminal 100 when searching for the small cell base station 200B connected to the terminal 100.
  • a macro cell base station determines a radio frequency to be used in communication of user data between a terminal and a small cell base station.
  • the wireless communication system 10B of the present embodiment includes a terminal 100B, a macro cell base station 200A2, and a small cell base station 200B2.
  • the arrangement example of each device is the same as that in FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the terminal 100B.
  • Terminal 100B is divided into a C-plane component and a U-plane component.
  • the same components as those of the terminal 100 shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
  • the terminal 100B includes a transmission packet generation unit 104, a radio transmission unit 105, a transmission antenna 106, a reception antenna 107, a radio reception unit 108, a reception packet decoding unit 109B, a radio resource allocation management unit 110B, a transmission packet generation unit 111B, and a radio transmission unit. 112B, a transmission antenna 113, a reception antenna 114, a wireless reception unit 115, and a reception packet decoding unit 116B.
  • Received packet decoder 109B decodes the first received packet to obtain first decoded data.
  • the first decoded data includes, for example, various control data on the downlink 22, information on a connection base station as the small cell base station 200B2 connected to the terminal 100B, information on radio frequency allocation candidates on the uplink 23, downlink 24, information on radio frequency allocation candidates.
  • the information on the connecting base station is sent to the U-plane component side.
  • the radio resource allocation management unit 110B obtains the information on the connection base station and the radio frequency allocation candidate information obtained from the C-plane component unit side. Also, the radio resource allocation management unit 110B acquires the radio resource allocation information of the uplink 23 from the small cell base station 200B2, for example, from the received packet decoding unit 116B.
  • the radio resource allocation management unit 110B manages radio resources allocated to user data communication (U-plane) based on the acquired information. For example, the radio resource allocation management unit 110B allocates the radio frequency and the RB in the radio frequency used for notification of the uplink 23 based on the information on the radio frequency allocation candidate and the radio resource allocation information on the uplink 23. For example, the radio resource allocation management unit 110B allocates radio frequencies to be used for communication on the downlink 24 and RBs in the radio frequencies based on information on radio frequency allocation candidates.
  • the received packet decoding unit 116B decodes the second received packet received by the wireless reception unit 115 to obtain second decoded data.
  • the second decoded data includes, for example, various user data on the downlink 24 and radio resource allocation information on the uplink 23.
  • the radio resource allocation information of the uplink 23 includes, for example, radio resource information at the radio frequency allocated by the small cell base station 200B2.
  • the reception packet decoding unit 116B sends the radio resource allocation information of the uplink 23 to the transmission packet generation unit 111B and the radio transmission unit 112B via the radio resource allocation management unit 110B.
  • the transmission packet generator 111B generates a packet (second transmission packet) to be transmitted to the small cell base station 200B2 based on the radio resource allocation information of the uplink 23.
  • the radio transmission unit 112B transfers to the small cell base station 200B2 as the connection base station instructed from the radio resource allocation management unit 110B via the uplink 23 and the transmission antenna 113.
  • the second transmission packet is transmitted using the assigned radio resource.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the macro cell base station 200A2.
  • the same components as those of the macro cell base station 200A shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
  • the macrocell base station 200A2 includes a reception antenna 201, a radio reception unit 202, a reception packet decoding unit 203, a transmission packet generation unit 205B, a radio transmission unit 206, and a transmission antenna 207.
  • the macro cell base station 200A2 includes a connection base station determination unit 211, a data distribution unit 212, a first history management unit 213, a first frequency candidate determination unit 214, a second history management unit 215, a second frequency candidate determination unit 216, And a wired communication unit 217.
  • the connected base station determination unit 211 determines the small cell base station 200B2 that communicates user data with the terminal 100B.
  • the connected base station determination unit 211 has the same function as the connected base station derivation unit 204, and derives a connected base station. Therefore, the connected base station determination unit 211 may hold the above-described small cell information database 204a. Further, the connection base station determination unit 211 may derive the connection base station by a known method different from the connection base station derivation method described in the first embodiment.
  • the connected base station determination unit 211 may derive a plurality of connected base stations. When there is one derived connection base station, the connection base station determination unit 211 selects the small cell base station 200B2 as a connection base station connected to the terminal 100B.
  • the connection base station determination unit 211 selects one of the plurality of connection base stations. For example, it is assumed that the small cell base station 200B2 that performs RAT1 to RAT3 is a connection base station, and it is known in advance that the communication speed of RAT3 is the fastest among the communication speeds of RAT1 to RAT3. In this case, the connection base station determination unit 211 may select the small cell base station 200B2 that employs RAT3 as the connection base station.
  • the connected base station determination unit 211 refers to, for example, the small cell information database 204a and derives a RAT that can be adopted by the selected connected base station.
  • the connection base station determination unit 211 is an example of a first derivation unit.
  • the data distribution unit 212 distributes user data of the downlink 24 to each small cell base station 200B2 that is a transmission destination of each user data.
  • the user data on the downlink 24 is obtained from, for example, a user data signal processing device (not shown) in the core network located above the base station.
  • the data distribution unit 212 acquires, for example, the transmission destination information of the user data from the header of the packet including the user data. For example, the terminal 100B under the small cell base station 200B2 is described in the transmission destination information.
  • the data distribution unit 212 transmits user data to the small cell base station 200B2 as a connection base station that performs U-Plane connection with the terminal 100B.
  • the first history management unit 213 has a usage history database 213a that holds information on past usage records of radio frequencies in the uplink 23.
  • the usage history database 213a for example, information on the amount of communication data communicated in the past is stored for each radio frequency.
  • the usage history database 213a is prepared for each small cell base station 200B2, for example. This accumulation may be performed for a certain period or may be continued regardless of the period.
  • the first history management unit 213 acquires the usage record information of the uplink 23 from the wired communication unit 217.
  • This usage record information includes, for example, information on the radio frequency used for communication between the terminal 100B and the connected base station, and information on the amount of communication data communicated using this radio frequency.
  • the first history management unit 213 adds the amount of communication data included in the acquired usage history information to the radio frequency of the usage history database 213a that matches the radio frequency included in the acquired usage history information. The information held in the usage history database 213a is updated.
  • the first frequency candidate determination unit 214 refers to the use history database 213a and determines a radio frequency with a high use history (a large number) as a candidate for a radio frequency assigned to communication on the uplink 23.
  • the radio frequency with a high usage record may be, for example, the radio frequency with the largest amount of communication data accumulated in the use history database 213a, or may be the radio frequency with the communication data amount equal to or greater than a predetermined amount even if it is not the largest. . Note that a plurality of radio frequency candidates from a candidate with a high priority to a candidate with a low priority may be included.
  • the first frequency candidate determination unit 214 is an example of a second derivation unit.
  • the radio frequency frequently used in the past the amount of data to be accumulated increases, so that there is a high possibility that this radio frequency is selected as a candidate.
  • a radio frequency frequently used in the past has a high possibility of successful communication between the connected base station and the terminal 100B in the future. Therefore, the macrocell base station 200A2 can improve the communication accuracy of communication via the uplink 23.
  • the second history management unit 215 has a usage history database 215a that holds information on past usage records of radio frequencies in the downlink 24.
  • the usage history database 215a for example, information on the amount of communication data communicated in the past is stored for each radio frequency.
  • the usage history database 215a is prepared for each small cell base station 200B2, for example. This accumulation may be performed for a certain period or may be continued regardless of the period.
  • the second history management unit 215 acquires the usage record information of the downlink 24 from the wired communication unit 217. For example, the second history management unit 215 adds the amount of communication data included in the acquired usage history information to the radio frequency of the usage history database 215a that matches the radio frequency included in the acquired usage history information. The information held in the usage history database 215a is updated.
  • the second frequency candidate determination unit 216 refers to the usage history database 215a and determines a radio frequency with a high (high) usage record as a candidate for a radio frequency assigned to communication on the downlink 24.
  • the radio frequency with a high usage record may be, for example, the radio frequency with the largest amount of communication data accumulated in the use history database 215a, or may be the radio frequency with the communication data amount equal to or greater than a predetermined amount even if it is not the largest. . Note that a plurality of radio frequency candidates from a candidate with a high priority to a candidate with a low priority may be included.
  • the second frequency candidate determination unit 216 is an example of a second derivation unit.
  • the radio frequency frequently used in the past the amount of data to be accumulated increases, so that there is a high possibility that this radio frequency is selected as a candidate.
  • a radio frequency frequently used in the past has a high possibility of successful communication between the connected base station and the terminal 100B in the future. Therefore, the macrocell base station 200A2 can improve the communication accuracy of communication via the downlink 24.
  • the wired communication unit 217 communicates data with the small cell base station 200B2 via a wired line (for example, an optical line).
  • the data from the small cell base station 200B2 to the macro cell base station 200A2 includes, for example, user data on the uplink 23, information on the usage record of the uplink 23, and information on the use record of the downlink 24.
  • the data from the macro cell base station 200A2 to the small cell base station 200B2 includes, for example, user data on the downlink 24, information on radio frequency allocation candidates on the uplink 23, and information on radio frequency allocation candidates on the downlink 24. included.
  • the radio frequency allocation candidate information may include information on the priority order of a plurality of allocation candidates (for example, the frequencies f7, f1, and f4 should be allocated in this order).
  • the wired communication unit 217 is an example of a receiving unit.
  • the macro cell base station 200A2 and the small cell base station 200B2 may be connected by a wireless line. That is, a wireless communication unit may be provided instead of the wired communication unit 217.
  • the transmission packet generation unit 205B generates a packet (third transmission packet) transmitted to the terminal 100B.
  • This third transmission packet includes, for example, various control data of the downlink 22, information on the connecting base station, information on radio frequency allocation candidates on the uplink 23, and information on radio frequency allocation candidates on the downlink 24.
  • the third transmission packet may include information on connection base stations that are connection candidates instead of information on connection base stations.
  • the terminal 100B that has received the information about the connection base station that is a connection candidate may select the connection base station from among the connection base stations that are connection candidates, for example, according to the radio resource allocation status.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the small cell base station 200B2.
  • the same components as those of the small cell base station 200B shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
  • the small cell base station 200B2 includes a reception antenna 252, a radio reception unit 253B, a reception packet decoding unit 254B, a transmission packet generation unit 255B, a radio transmission unit 256B, a transmission antenna 257, a radio resource allocation scheduler 261, and a wired communication unit 262. .
  • the radio reception unit 253B receives a packet (fourth received packet) from the terminal 100B using the radio resource allocated by the radio resource allocation scheduler 261 via the uplink 23 and the reception antenna 252.
  • the wireless reception unit 253B is an example of a communication unit.
  • the received packet decoding unit 254B decodes the fourth received packet to obtain fourth decoded data. Also, the received packet decoding unit 254B analyzes the reception result by the wireless reception unit 253B, and obtains usage history information of the uplink 23. Also, the received packet decoding unit 254B sends the usage record information of the uplink 23 and various user data of the uplink 23 to the wired communication unit 262.
  • the transmission packet generator 255B generates a packet (fourth transmission packet) transmitted to the terminal 100B.
  • the transmission packet generation unit 255B analyzes the transmission result by the wireless transmission unit 256B, and obtains usage record information of the downlink 24.
  • the transmission packet generation unit 255B sends the usage record information of the downlink 24 to the wired communication unit 262.
  • the radio transmission unit 256B transmits the fourth transmission packet to the terminal 100B using the radio resource allocated by the radio resource allocation scheduler 261 via the downlink 24 and the transmission antenna 257.
  • the wireless transmission unit 256B is an example of a communication unit.
  • the radio resource allocation scheduler 261 acquires information on radio frequency allocation candidates on the uplink 23 and information on radio frequency allocation candidates on the downlink 24 from the wired communication unit 262.
  • the radio resource allocation scheduler 261 searches, for example, the allocation status of RBs at the radio frequency of the allocation candidate based on the information on the radio frequency allocation candidate on the uplink 23 from the macro cell base station 200A2. Similarly, the radio resource allocation scheduler 261 searches the allocation status of RBs at the radio frequency of the allocation candidate, for example, based on the information on the radio frequency allocation candidates on the downlink 24 from the macro cell base station 200A2.
  • the radio resource allocation scheduler 261 allocates unallocated RBs to communication on the uplink 23 based on the search result of the allocation status of radio frequency RBs on the uplink 23. Based on the search result of the allocation status of radio frequency RBs in downlink 24, unallocated RBs are allocated to communication in downlink 24. Also, the radio resource allocation scheduler 261 may specify AMC (Adaptive Modulation and Coding) together with RB allocation. Note that RB allocation is one of U-plane functions.
  • the radio resource allocation scheduler 261 is an example of a determination unit.
  • the radio resource allocation scheduler 261 checks the allocation status of other allocation candidate radio frequencies (for example, the radio frequency having the next priority), and this radio An attempt may be made to assign a frequency RB.
  • the radio resource allocation scheduler 261 may acquire information on a plurality of radio frequency allocation candidates from the macro cell base station 200A2, confirm the allocation status of RBs at these radio frequencies, and allocate unallocated RBs.
  • the radio resource allocation scheduler 261 transmits the radio resource allocation information allocated to the uplink 23 to the radio reception unit 253B, and transmits the radio resource allocation information allocated to the downlink 24 to the radio transmission unit 256B.
  • the radio resource allocation information includes, for example, information on a radio frequency used for user data communication and information on an RB allocated on the radio frequency.
  • the radio resource allocation scheduler 261 includes the radio resource allocation information for the uplink 23 in the fourth transmission packet in order to notify the terminal 100B of the radio resource allocation information for the uplink 23.
  • user data can be communicated using the radio frequency allocated by macro cell base station 200A2 or small cell base station 200B2 and the RB allocated by small cell base station 200B2.
  • the radio resource allocation scheduler 261 determines the radio frequency RB to be used for communication on the uplink 23, so that the small cell base station 200B2 allocates radio resources even when there are a large number of terminals 100B under its control. Centralized management.
  • the radio frequency to be used by the small cell base station 200B2 is notified from the macro cell base station 200A2 based on the past use record. Since this radio frequency has a high probability of not being frequently used in adjacent small cell base stations, it can be expected that radio resources are relatively free. Therefore, for example, it can be expected that radio resource allocation to a large number of terminals 100B under the control of the small cell base station 200B2 can be performed efficiently.
  • the wired communication unit 262 communicates data with the macro cell base station 200A2 via a wired line (for example, an optical line).
  • the data from the small cell base station 200B2 to the macro cell base station 200A2 includes, for example, user data on the uplink 23, information on the usage record of the uplink 23, and information on the use record of the downlink 24.
  • the data from the macro cell base station 200A2 to the small cell base station 200B2 includes, for example, user data on the downlink 24, information on radio frequency allocation candidates on the uplink 23, and information on radio frequency allocation candidates on the downlink 24. included.
  • the wired communication unit 262 is an example of a reception unit and a transmission unit.
  • the macro cell base station 200A2 and the small cell base station 200B2 may be connected by a wireless line. That is, a wireless communication unit may be provided instead of the wired communication unit 262.
  • the use value of the communication data amount for each radio frequency is exemplified as the usage record information
  • other usage record information includes, for example, the total connection time between the terminal 100B using the radio frequency and the small cell base station 200B2, and the number of connections between the terminal 100B using the radio frequency and the small cell base station 200B2.
  • the communication data amount is an example of the data communication amount
  • the total connection time is an example of the data communication time
  • the connection count is an example of the data communication count.
  • the usage history databases 213a and 215a may be provided separately for each time zone in which radio resources are allocated and for each transmission power of the small cell base station 200B2.
  • the usage history databases 213a and 215a may be provided separately for each of the uplink 23 and the downlink 24.
  • the use history databases 213a and 215a may be separately provided by other known methods. Thereby, the allocation candidate of a radio frequency can be determined according to the use track record which considered various tendencies.
  • the macro cell base station 200A2 uses the above-described information on the usage record to give priority to the radio frequency having the largest index (for example, communication data amount), for example, between the terminal 100B and the small cell base station 200B2. Assign to communication. Accordingly, the macro cell base station 200A2 can autonomously distribute candidate radio frequencies used by the small cell base stations 200B2.
  • the radio frequency having the largest index for example, communication data amount
  • FIG. 10 is a sequence diagram showing an operation example of the macro cell base station 200A2.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing an operation example by the small cell base station 200B2. 10 and 11, it is assumed that radio frequency and RB allocation, allocation candidate selection, and user data communication are performed in at least one of the uplink 23 and the downlink 24.
  • the radio reception unit 202 or the radio transmission unit 206 determines whether or not there is a connection request (S21).
  • This connection request includes, for example, a connection request from the terminal 100B to another device (for example, the macro cell base station 200A2 or the small cell base station 200B2) or a connection request from another device to the terminal 100B.
  • a connection request from the terminal 100B to another device is generated.
  • a connection request from another apparatus to the terminal 100B is generated.
  • the connected base station determination unit 211 designates a small cell base station 200B2 as a connected base station connected to the terminal 100B having a connection request and a RAT adopted by the connected base station (S22).
  • the first frequency candidate determination unit 214 refers to the usage history database 213a of the selected connected base station, and selects a radio frequency having a high usage frequency such as the largest amount of data as a radio frequency allocation candidate (S23). ).
  • the second frequency candidate determination unit 216 refers to the usage history database 215a of the selected connected base station, and selects a radio frequency with a high usage frequency such as the largest amount of data as a radio frequency allocation candidate. (S23).
  • the wired communication unit 217 notifies the connection base station of information on the radio frequency allocation candidates (S24).
  • Radio transmitting section 206 notifies terminal 100B of information on radio frequency allocation candidates.
  • the small cell base station 200B2 as the connection base station receives the information on the radio frequency allocation candidate from the macro cell base station 200A2 (S31).
  • the radio resource allocation scheduler 261 searches the allocation status of RBs at this radio frequency based on information on radio frequency allocation candidates acquired from the macro cell base station 200A2, and determines whether or not RBs can be allocated (S32). ).
  • the radio resource allocation scheduler 261 determines whether or not the priority order of the radio frequency that is the allocation candidate is the lowest in the RAT specified in S22 (S33). .
  • the priority of the radio frequency of the allocation candidate is the highest, for example, and the priority of the radio frequency of the allocation candidate is lowered every time the number of processes of S33 increases.
  • the information on the radio frequency allocation candidates includes information on the priority order of a plurality of radio frequencies.
  • the radio resource allocation scheduler 261 selects a radio frequency having a one-step priority lower than the radio frequency, that is, the radio frequency of the next priority, It selects as an allocation candidate (S34). Then, the small cell base station 200B2 proceeds to the process of S32.
  • the radio resource allocation scheduler 261 determines that, in S33, if the priority order of the radio frequency that is an allocation candidate is the lowest, for example, the macro cell base determines whether there is another candidate connection base station. Notify the station 200A2. That is, the wired communication unit 262 may transmit a connection base station change request to the macro cell base station 200A2 (S35).
  • connection base station determination unit 211 determines whether there are other connection base stations as candidates (S27). If there are other candidate connection base stations, the process returns to S22.
  • the radio resource allocation scheduler 261 of the designated connection base station cannot allocate radio resources to the connection request, The above connection request is lost or waiting. Then, the radio communication system 10B ends the process of FIG.
  • the radio resource allocation scheduler 261 allocates radio frequency RBs that can be allocated (S36).
  • the information on the assigned radio frequency RB that is, the radio resource allocation information, is notified from the connecting base station to the terminal 100B.
  • the wireless transmission unit 256B or the wireless reception unit 253B communicates user data with the terminal 100B using the RB of the assigned radio frequency (S37).
  • the wired communication unit 262 transmits, for example, usage record information including information on the radio frequency and communication data amount used for this communication to the macro cell base station 200A2 (S38). After the process of S38, the process on the small cell base station 200B2 side ends.
  • the wired communication unit 217 receives the usage record information from the connected base station (S25).
  • the first history management unit 213 updates the use history database 213a based on this use record information (use record information on the uplink 23) (S26).
  • the second history management unit 215 updates the usage history database 215a based on this usage record information (downlink 24 usage record information) (S26). After the process of S26, the process on the macro cell base station 200A2 side ends.
  • the macro cell base station 200A2 can assign a radio frequency with a low possibility of communication interference using information on past usage records related to user data communication.
  • RBs of candidate radio frequencies in the connection base station for example, RBs of other radio frequencies are allocated or a change request of the connection base station is made, so that the terminal 100B communicates user data.
  • the possibility of finding a radio frequency to do is increased. That is, the allocation of the radio frequency selected by the macro cell base station 200A2 can be assisted by the small cell base station 200B2, and the allocation efficiency and utilization efficiency of radio resources can be improved.
  • the connecting base station is a small cell base station 200B2 that employs RAT5.
  • the terminal 100B also adopts RAT5.
  • the eight radio frequencies in the RAT 5 are f 5,1 , f 5,2 , f 5,3 , f 5,4 , f 5,5 , f 5,6 , f 5,7 , f 5,8 , and so on. I write.
  • f 5,1 indicates the first radio frequency of RAT5.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of a positional relationship between the small cell base station 200B2 and the terminal 100B. It is assumed that the small cell base station 200B2 shown in FIG. 12 exists in the vicinity of the terminal 100B and can adopt RAT5.
  • small cell base stations 200B2 (SBS1 to SBS6) surrounded by a solid line are base stations of communication carriers to which the terminal 100B is subscribed.
  • the small cell base station 200B2 (SBS7 to SBS9) surrounded by a dotted line is a base station of a telecommunications carrier different from the telecommunications carrier to which the terminal 100B is subscribed.
  • the small cell base station 200B2 as a connection base station is SBS4.
  • the terminal 100B shares the eight radio frequencies f 5,1 to f 5,8 with the SBS1 to SBS9 even if only the small cell base station 200B2 existing in the vicinity is considered. Therefore, when the terminal 100B communicates with the SBS 4, there is a possibility that the other base stations SBS1 to SBS3 and SBS5 to SBS9 overlap with radio frequencies in use and interfere with each other to deteriorate the communication quality.
  • each terminal detects the channel quality of the radio channel used by each terminal (for example, the radio frequency adopted by the RAT 5 used), and the higher-level device (eg, , Small cell base station, macro cell base station).
  • the terminal needs to monitor the line quality for the eight radio frequencies f 5,1 to f 5,8 of RAT5. Then, the detection result of the channel quality needs to be notified to the small cell base station and further to the macro cell base station.
  • the macro cell base station detects and aggregates the line quality of the radio channel used by the small cell base station of the same carrier.
  • a plurality of different communication carriers can assign the same radio frequency band, further countermeasures against the interference are required.
  • the macro cell base station 200A2 derives radio frequency allocation candidates according to the past use record using each radio frequency, so that which radio to which the other small cell base station 200B2 is assigned. There is no need to be aware of whether a frequency is assigned. Therefore, the macro cell base station 200A2 does not need to be aware of which communication carrier owns the small cell base station 200B2, and can easily and highly accurately assign a radio frequency with less interference to the connecting base station. .
  • the macro cell base station 200A2 collectively assigns radio frequencies for communication between the subordinate terminal 100B and the small cell base station 200B2, so that the terminal 100B can use channel quality of radio frequencies that can be used by each RAT.
  • This line quality information includes, for example, SINR (Signal to Interference Noise Ratio). Therefore, the terminal 100B does not need to notify the above-described channel quality information to the small cell base station 200B2, and the small cell base station 200B2 does not need to notify the above-described channel quality information to the macro cell base station 200A2. is there.
  • SINR Signal to Interference Noise Ratio
  • the terminal 100B does not need to detect the line quality of the radio frequency equivalent to the radio frequency adopted by the RAT existing in the heterogeneous network. Therefore, terminal 100B can reduce the processing load and processing time for detecting the channel quality of each radio frequency.
  • the connecting base station does not need to frequently exchange the channel quality information of each radio frequency between the terminal 100B and the macro cell base station 200A2, and the processing load and processing relating to the notification of the channel quality of each radio frequency are eliminated. Time can be reduced.
  • the terminal 100B individually determines the radio frequency used by the own device. Interference with other terminals and other base stations can be reduced. Further, the macro cell base station 200A2 manages the allocation of radio frequencies in a unified manner, so that the connecting base station can easily allocate radio resources such as RBs in the radio frequency.
  • the radio communication system 10B includes the terminal 100B, the macro cell base station 200A2 capable of communicating control data between the terminal 100B, and a plurality of small cell bases capable of communicating user data between the terminal 100B. Station 200B2.
  • the macro cell base station 200A2 includes a connection base station determination unit 211, a first frequency candidate determination unit 214 or a second frequency candidate determination unit 216, a wireless transmission unit 206, and a wired communication unit 217.
  • the connection base station determination unit 211 derives a connection base station among the plurality of small cell base stations 200B2.
  • the first frequency candidate determination unit 214 or the second frequency candidate determination unit 216 determines whether the connection between the connection base station and the terminal 100B is based on the use frequency information related to user data communication for each small cell base station 200B2.
  • Radio frequency allocation candidates related to user data communication are derived.
  • the wired communication unit 217 transmits information on radio frequency allocation candidates to the connected base station.
  • Radio transmitting section 206 transmits information on radio frequency allocation candidates and information on radio base stations to terminal 100B.
  • the small cell base station 200B2 as a connection base station includes a wired communication unit 262, a radio resource allocation scheduler 261, and a radio reception unit 253B or a radio transmission unit 256B.
  • the wired communication unit 262 receives information on radio frequency allocation candidates (such as RB) from the macro cell base station 200A2.
  • the radio resource allocation scheduler 261 determines whether or not radio resources in the allocation candidate radio frequency can be allocated.
  • the radio reception unit 253B or the radio transmission unit 256B transmits radio resource allocation information to the terminal 100B when the allocation candidate radio frequencies can be allocated.
  • the radio reception unit 253B or the radio transmission unit 256B communicates user data using radio resources of radio frequencies.
  • the terminal 100B includes a wireless reception unit 108 and a wireless reception unit 115B.
  • Radio receiving section 108 receives radio frequency allocation candidate information and connected base station information from macro cell base station 200A2.
  • Radio receiving section 115B receives radio resource allocation information from small cell base station 200B2.
  • the wireless transmission unit 112B or the wireless reception unit 115B communicates user data using wireless resources of a wireless frequency.
  • the macro cell base station 200A2 collectively assigns radio frequencies for communication between the subordinate terminal 100B and the small cell base station 200B2. Therefore, in a heterogeneous network having different radio communication schemes and different base station 200 characteristics, radio frequency allocation to each terminal 100B and each small cell base station 200B2 can be performed efficiently, and this radio frequency allocation is required. Complexity can be reduced.
  • the radio communication system 10B and the macro cell base station 200A2 can reduce the occurrence of communication interference with the neighboring base stations 200. Therefore, by reducing the number of repetitions of the radio resource allocation operation, the time required for radio resource allocation of the terminal 100B and the small cell base station 200B2 can be shortened. That is, radio resource allocation efficiency can be improved.
  • the radio communication system 10B and the macro cell base station 200A2 can improve the utilization efficiency of radio resources without dividing the frequency between the base stations 200 in advance.
  • the base station 200 of the present embodiment is configured with only the base station 200 of the same communication carrier, and the base station 200 of a plurality of different communication carriers sharing the same radio resource. There can be. In either configuration, the plurality of small cell base stations 200B2 can perform radio resource allocation in an autonomous and distributed manner without sharing information with each other.
  • the macro cell base station 200A2 includes usage history databases 213a and 215a, a wired communication unit 217, and a first history management unit 213 or a second history management unit 215.
  • the usage history databases 213a and 215a store information on the usage record of radio frequencies related to user data communication for each small cell base station 200B2.
  • the wired communication unit 217 receives information on the usage record including the radio frequency used for user data communication and the amount of radio resources used in the radio frequency from the connected base station.
  • the first history management unit 213 or the second history management unit 215 updates the usage history information stored in the usage history databases 213a and 215a based on the received usage history information.
  • the small cell base station 200B2 communicates user data with the terminal 100B, the latest usage record can be reflected. Thereby, the allocation efficiency and utilization efficiency of a radio
  • the first frequency candidate determination unit 214 or the second frequency candidate determination unit 216 gives priority to a radio frequency whose usage record is higher than a predetermined reference, and derives a radio frequency allocation candidate.
  • the terminal 100B can allocate radio resources that are highly likely to succeed in the communication of user data, the communication accuracy of user data can be improved.
  • the use record of the radio frequency includes the data communication amount using the radio frequency, the data communication time using the radio frequency, or the number of times of data communication using the radio frequency.
  • the wired communication unit 217 receives the connection base station change request from the connection base station.
  • the connection base station determination unit 211 derives another connection base station as the small cell base station 200B2 that communicates user data with the terminal 100B.
  • the macro cell base station 200A2 can re-specify another connected base station even when the designated radio frequency is not available, and improve the probability that the terminal 100B and the connected base station can communicate user data.
  • the small cell base station 200B2 determines whether radio resources in other radio frequencies can be allocated. When other radio frequencies can be assigned, the radio reception unit 253B or the radio transmission unit 256B communicates user data using radio resources of other radio frequencies.
  • the small cell base station 200B2 even if the small cell base station 200B2 has no free radio frequency specified by the macro cell base station 200A2, the small cell base station 200B2 re-specifies another radio frequency, and the terminal 100B and the connected base station can communicate user data. Probability can be improved.
  • the small cell base station 200B2 when the wired communication unit 262 cannot allocate radio resources in other radio frequencies, the small cell base station 200B2 transmits a request for changing the connected base station to the macro cell base station 200A2.
  • the small cell base station 200B2 has no free radio frequency designated by the macro cell base station 200A2, another connected base station is redesignated, and the terminal 100B and the connected base station can communicate user data. Can improve the probability.
  • the macro cell base stations 200A and 200A2 can determine which radio frequency (U ⁇ ) of which small cell base station 200B and 200B2 is to the terminals 100 and 100B. (For Plane) can be determined accurately.
  • the present disclosure relates to a radio base station, a radio communication system, a frequency allocation method, a radio resource allocation method, and the like that can improve allocation efficiency and usage efficiency of radio resources for communicating user data between a radio communication terminal and a radio base station. Useful for.

Landscapes

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Abstract

　無線基地局は、複数の他の無線基地局から、無線通信端末とユーザデータを通信する接続基地局を導出し、他の無線基地局毎のユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、接続基地局と無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する。

Description

無線基地局、無線通信システム、周波数割当方法、及び無線資源割当方法
　本開示は、無線基地局、無線通信システム、周波数割当方法、及び無線資源割当方法に関する。
　近年、端末と無線基地局とがネットワークに接続された無線通信システムにおいて、ヘテロジニアスネットワークの検討がなされている（例えば、非特許文献１～３参照）。非特許文献１～３には、ヘテロジニアスネットワークでは、制御信号（Ｃ－ｐｌａｎｅ）を扱う基地局と、データ信号（Ｕ－ｐｌａｎｅ）を扱う基地局と、を分離（Ｃ／Ｕ分離）することが述べられている。
中尾正悟、山本哲矢、岡坂昌蔵、鈴木秀俊、「５Ｇに向けたヘテロジニアスネットワークに関する取組―Ｃ－ｐｌａｎｅ／Ｕ－ｐｌａｎｅ分離型ヘテロジニアスネットワーク―」、信学技報、電子情報通信学会、２０１４年１０月、Ｐ８３－８８ 三瓶政一、「第５世代セルラシステムにおける無線アクセスネットワークの方向性に関する一検討」、信学技報、電子情報通信学会、２０１４年１０月、Ｐ１５３－Ｐ１５８ 「ドコモ５Ｇホワイトペーパー　２０２０年以降の５Ｇ無線アクセスにおける要求条件と技術コンセプト」、株式会社ＮＴＴドコモ、２０１４年９月、Ｐ１－１４
　非特許文献１～３に記載された技術では、端末と基地局との間でデータ信号を通信するための無線資源の割当効率や利用効率が不十分であった。
　本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、無線通信端末と無線基地局との間でユーザデータを通信するための無線資源の割当効率や利用効率を向上できる無線基地局、無線通信システム、周波数割当方法、及び無線資源割当方法を提供する。
　本開示の第１の無線基地局は、無線通信端末との間で制御データを通信し、複数の他の無線基地局に接続される無線基地局であって、前記複数の他の無線基地局のうち、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する前記他の無線基地局としての接続基地局を導出する第１の導出部と、前記他の無線基地局毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する第２の導出部と、前記無線周波数の割当候補の情報を前記接続基地局へ送信し、前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を前記無線通信端末へ送信する送信部と、を備える。
　本開示の第２の無線基地局は、無線通信端末との間でユーザデータを通信し、前記無線通信端末との間で制御データを通信する他の無線基地局に接続される無線基地局であって、前記他の無線基地局から、前記ユーザデータを通信するための無線周波数の割当候補の情報を受信する受信部と、前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定する判定部と、前記無線資源が割当可能である場合、前記無線資源の割当情報を前記無線通信端末へ送信する通信部と、を備える。
　本開示の無線通信システムは、無線通信端末と、前記無線通信端末との間で制御データを通信可能な第１の無線基地局と、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信可能な複数の第２の無線基地局と、がネットワークを介して接続された無線通信システムであって、前記第１の無線基地局は、前記複数の第２の無線基地局のうち、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する前記第２の無線基地局としての接続基地局を導出する第１の導出部と、前記第２の無線基地局毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する第２の導出部と、前記無線周波数の割当候補の情報を前記接続基地局へ送信し、前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を前記無線通信端末へ送信する送信部と、を備え、前記接続基地局は、前記第１の無線基地局から前記無線周波数の割当候補の情報を受信する受信部と、前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定する判定部と、前記割当候補の無線周波数が割当可能である場合、前記無線資源の割当情報を前記無線通信端末へ送信し、前記無線周波数の前記無線資源を用いて前記ユーザデータを通信する通信部と、を備え、前記無線通信端末は、前記第１の無線基地局から前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を受信し、前記第２の無線基地局から前記無線資源の割当情報を受信し、前記無線周波数の前記無線資源を用いて前記ユーザデータを通信する通信部を備える。
　本開示の周波数割当方法は、無線通信端末との間で制御データを通信し、複数の他の無線基地局に接続される無線基地局における周波数割当方法であって、前記複数の他の無線基地局のうち、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する前記他の無線基地局としての接続基地局を導出し、前記他の無線基地局毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出し、前記無線周波数の割当候補の情報を前記接続基地局へ送信し、前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を前記無線通信端末へ送信する。
　本開示の無線資源割当方法は、無線通信端末との間でユーザデータを通信し、前記無線通信端末との間で制御データを通信する他の無線基地局に接続される無線基地局における無線資源割当方法であって、前記他の無線基地局から、前記ユーザデータを通信するための無線周波数の割当候補の情報を受信し、前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定し、前記割当候補の無線周波数が割当可能である場合、前記無線資源の割当情報を前記無線通信端末へ送信する。
　本開示によれば、無線通信端末と無線基地局装置との間でユーザデータを通信するための無線資源の割当効率や利用効率を向上できる。
図１は、第１の実施形態における無線通信システムの構成例を示す模式図である。 図２は、第１の実施形態における端末の構成例を示すブロック図である。 図３は、第１の実施形態におけるマクロセル基地局の構成例を示すブロック図である。 図４は、第１の実施形態におけるスモールセル基地局の構成例を示すブロック図である。 図５は、第１の実施形態における接続基地局の導出例を示す模式図である。 図６は、第１の実施形態における無線通信システムによる動作例を示すシーケンス図である。 図７は、第２の実施形態における端末の構成例を示すブロック図である。 図８は、第２の実施形態におけるマクロセル基地局の構成例を示すブロック図である。 図９は、第２の実施形態におけるスモールセル基地局の構成例を示すブロック図である。 図１０は、第２の実施形態における無線通信システムのマクロセル基地局による動作例を示すシーケンス図である。 図１１は、第２の実施形態における無線通信システムのスモールセル基地局による動作例を示すシーケンス図である。 図１２は、第２の実施形態におけるスモールセル基地局と端末との位置関係の一例を示す模式図である。
　以下、本開示の実施形態について、図面を用いて説明する。
　（本開示の一形態を得るに至った経緯）
　従来のＣ／Ｕ分離型のヘテロジニアスネットワークでは、端末とＵ－Ｐｌａｎｅを扱う基地局との通信に割り当てられる無線資源（周波数や時間）と、周辺の基地局で使用される無線資源と、の通信干渉を抑えることが困難である。そのため、基地局間において通信干渉が発生し、この通信干渉を回避するために無線資源の割当処理が頻発することが予想される。つまり、無線資源の割当効率が不十分であった。
　また、無線資源の割当処理を簡素化するために、各Ｕ－Ｐｌａｎｅを扱う基地局に対して事前に無線資源を分割して割り当てることも考えらえるが、この場合には無線資源の利用効率が低下する。
　以下、無線通信端末と無線基地局との間でユーザデータを通信するための無線資源の割当効率や利用効率を向上できる無線基地局、無線通信システム、周波数割当方法及び無線資源割当方法について説明する。
　（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態における無線通信システム１０の構成例を示すブロック図である。無線通信システム１０は、１台以上の端末１００及び１台以上の基地局２００を備える。端末１００及び基地局２００は、無線回線を介して接続される。端末１００は無線端末の一例であり、基地局２００は無線基地局の一例である。
　無線通信システム１０は、端末１００が接続すべき基地局２００が様々な無線規格を有するヘテロジニアスネットワークであり、端末１００は、基地局２００との間で通信する。ヘテロジニアスネットワークでは、異なる無線通信方式（例えば無線アクセス技術（ＲＡＴ：Ｒａｄｉｏ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）や異なるセル半径の基地局２００が混在する。ヘテロジニアスネットワークでは、例えば、複数種類の無線規格が混在することを含め、セル半径の異なる基地局２００が面的に重畳している。ＲＡＴは、例えば、無線通信規格、無線周波数、の情報を含む。
　このヘテロジニアスネットワークは、Ｃ／Ｕ分離型のネットワークである。つまり、無線通信システム１０では、制御データに係る通信とユーザデータに係る通信とが異なる基地局２００により実施される。
　基地局２００は、端末１００との間では制御データ（例えばＣ（Ｃｏｎｔｒｏｌ）－ｐｌａｎｅに係るデータ）を主に扱うマクロセル基地局２００Ａと、端末１００との間ではユーザデータ（例えばＵ（Ｕｓｅｒ）－ｐｌａｎｅに係るデータ）を主に扱うスモールセル基地局２００Ｂと、を含む。ユーザデータは、例えば、画像データ（例えば動画、静止画）、音声データ、を含み、データ量の多いデータを含み得る。マクロセル基地局２００Ａは、第１の無線基地局の一例であり、スモールセル基地局２００Ｂは、第２の無線基地局の一例である。
　Ｃ－ｐｌａｎｅは、無線通信における呼接続や無線資源割り当ての制御データを通信するための通信プロトコルである。Ｕ－ｐｌａｎｅは、端末１００と基地局２００との間で、割り当てられた無線資源を使用して実際に通信（例えば、映像通信、音声通信、データ通信）するための通信プロトコルである。
　マクロセル基地局２００Ａのセル半径は、例えば１ｋｍ～数ｋｍであり、比較的大きい。マクロセル基地局２００Ａが採用可能なＲＡＴは、例えば１種類（例えばＬＴＥ）である。セル半径は、基地局２００の最大伝送距離に相当する。
　スモールセル基地局２００Ｂのセル半径は、例えば１０ｍ～１００ｍであり、比較的小さい。スモールセル基地局２００Ｂが採用可能なＲＡＴは、多様であり、複数種類存在する。尚、例えば、山間部、砂漠地帯、森林地帯においてセル半径が１００ｍ以上であってもよいし、マクロセル基地局２００Ａのセル半径よりも大きいことも考えられる。つまり、ここでは、マクロセル基地局２００Ａ，スモールセル基地局２００Ｂの区別は、セル半径の大きさを意識していない。
　図１では、「ＭＢＳ」がマクロセル基地局２００Ａを示し、「ＳＢＳ」がスモールセル基地局２００Ｂを示し、「Ｔ」が端末１００を示す。マクロセル基地局２００Ａを囲む線が、そのマクロセル基地局２００Ａによる通信可能範囲のイメージを示している。スモールセル基地局２００Ｂを囲む線が、そのスモールセル基地局２００Ｂによる通信可能範囲のイメージを示している。基地局２００の通信可能範囲は、例えば基地局２００の位置とセル半径に応じて定まる。
　端末１００及び基地局２００は、各装置が採用可能なＲＡＴ（例えば、無線通信規格、無線周波数）から通信に用いるＲＡＴを設定し、設定されたＲＡＴに従って、無線通信する。各端末１００及び各基地局２００は、１つ以上のＲＡＴを採用可能である。
　無線通信規格は、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＤＥＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｃｏｒｄｌｅｓｓ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、３Ｇ（第３世代移動通信システム）、４Ｇ（第４世代移動通信システム）、５Ｇ（第５世代移動通信システム）、を含む。
　図２は、端末１００の構成例を示すブロック図である。端末１００は、Ｃ－ｐｌａｎｅに係る構成部とＵ－ｐｌａｎｅに係る構成部とに分かれている。
　端末１００は、Ｃ－ｐｌａｎｅに係る構成部として、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）信号受信アンテナ１０１、ＧＰＳ受信部１０２、位置情報生成部１０３、送信パケット生成部１０４、無線送信部１０５、送信アンテナ１０６、受信アンテナ１０７、無線受信部１０８、及び受信パケット復号部１０９を備える。
　端末１００は、Ｕ－ｐｌａｎｅに係る構成部として、無線資源割当管理部１１０、送信パケット生成部１１１、無線送信部１１２、送信アンテナ１１３、受信アンテナ１１４、無線受信部１１５、及び受信パケット復号部１１６を備える。
　ＧＰＳ受信部１０２は、ＧＰＳ信号受信アンテナ１０１を介して、ＧＰＳ衛星５０から端末１００の位置情報（例えば、緯度、経度、高度の情報）を受信する。ＧＰＳ受信部１０２は、第２の検出部の一例である。
　位置情報生成部１０３は、ＧＰＳ衛星５０からの位置情報などを基に、端末１００の位置情報を生成する。
　送信パケット生成部１０４は、マクロセル基地局２００Ａへ送信されるパケット（第１の送信パケット）を生成する。第１の送信パケットは、例えば、位置情報生成部１０３からの位置情報、つまり端末１００の位置情報、端末１００が採用可能な又は採用するＲＡＴの情報、上り回線２１の各種制御データ、を含む。上り回線２１の制御データは、例えば、端末１００の内部の記憶部（不図示）、記憶装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）から得られる。上り回線２１は、端末１００からマクロセル基地局２００Ａに向かう無線回線である。無線回線は、様々な公衆回線、携帯電話回線、広域無線回線等を広く含む。
　無線送信部１０５は、上り回線２１及び送信アンテナ１０６を介して、第１の送信パケットをマクロセル基地局２００Ａへ送信する。
　無線受信部１０８は、下り回線２２及び受信アンテナ１０７を介して、マクロセル基地局２００Ａからのパケット（第１の受信パケット）を受信する。下り回線２２は、マクロセル基地局２００Ａから端末１００に向かう無線回線である。
　受信パケット復号部１０９は、第１の受信パケットを復号して、第１の復号データを得る。第１の復号データは、例えば、下り回線２２の各種制御データ、端末１００が接続される対象となる候補のスモールセル基地局２００Ｂ（以下、「接続基地局」とも称する）の情報を含む。下り回線２２の制御データは、例えば、端末１００の内部の記憶部（不図示）、記憶装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）に渡される。接続基地局の情報は、Ｕ－ｐｌａｎｅの構成部側へ送られる。
　なお以下において、「接続基地局」は、端末１００が接続される対象となるスモールセル基地局２００Ｂのことを指す場合もある。
　また、受信パケット復号部１０９は、マクロセル基地局２００Ａからの同期チャネルを検出することで、マクロセル基地局２００Ａを検出する。例えば、隣接するマクロセル基地局２００Ａは、各々のマクロセル基地局が識別可能になるように、送信される同期チャネルのパターンが異なる。
　無線資源割当管理部１１０は、Ｃ－ｐｌａｎｅの構成部側から得られた接続基地局の情報を取得し、ユーザデータの通信（Ｕ－ｐｌａｎｅ）に割り当てられる無線資源を管理する。この無線資源は、例えば、通信に使用される無線周波数、無線周波数におけるリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｂｌｏｃｋ）を含む。ＲＢは、例えば、無線周波数（例えばサブキャリア周波数）の周波数軸及び時間軸（例えばタイムスロット）で分割された、無線周波数割り当ての単位を指す。
　つまり、無線資源割当管理部１１０は、Ｕ－ｐｌａｎｅの各ユーザパケットが利用すべき無線資源を管理するＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）及びスケジューリングの機能を有する。
　無線資源割当管理部１１０は、上り回線２３を介した通信において、接続基地局の中から接続先のスモールセル基地局２００Ｂを指定し、未割当の無線資源を割り当てる。この無線資源は、例えば、接続基地局の情報に含まれるＲＡＴの情報に応じて割り当てられる。
　無線資源割当管理部１１０は、下り回線２４を介した通信において、接続基地局の中から接続先のスモールセル基地局２００Ｂを指定し、未割当の無線資源を割り当てる。この無線資源は、例えば、接続基地局の情報に含まれるＲＡＴの情報に応じて割り当てられる。
　送信パケット生成部１１１は、スモールセル基地局２００Ｂへ送信されるパケット（第２の送信パケット）を生成する。第２の送信パケットは、例えば、上り回線２３のユーザデータ、を含む。上り回線２３のユーザデータは、例えば、端末１００の内部の記憶部（不図示）、記憶装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）から得られる。上り回線２３は、端末１００からスモールセル基地局２００Ｂに向かう無線回線である。これにより、端末１００は、例えば各種映像の報告やＴＶ（テレビ）会議の実施が可能となる。
　無線送信部１１２は、上り回線２３及び送信アンテナ１１３を介して、無線資源割当管理部１１０から指示された接続基地局へ、割り当てられた無線資源を用いて、第２の送信パケットを送信する。
　無線受信部１１５は、下り回線２４及び受信アンテナ１１４を介して、無線資源割当管理部１１０により割り当てられた無線資源を用いて、接続基地局からのパケット（第２の受信パケット）を受信する。下り回線２４は、スモールセル基地局２００Ｂから端末１００に向かう無線回線である。
　受信パケット復号部１１６は、第２の受信パケットを復号して、第２の復号データを得る。第２の復号データは、例えば、下り回線２４の各種ユーザデータを含む。下り回線２４のユーザデータは、例えば、端末１００の内部の記憶部（不図示）、記憶装置や表示装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）に渡される。これにより、端末１００は、例えば各種映像の視聴やＴＶ（テレビ）会議の実施が可能となる。
　図３は、マクロセル基地局２００Ａの構成例を示すブロック図である。マクロセル基地局２００Ａが有する基本的な基地局２００としての機能は、説明を省略するが、スモールセル基地局２００Ｂが有する基本的な基地局２００としての機能と同様である。
　マクロセル基地局２００Ａは、受信アンテナ２０１、無線受信部２０２、受信パケット復号部２０３、接続基地局導出部２０４、送信パケット生成部２０５、無線送信部２０６、及び送信アンテナ２０７を備える。
　無線受信部２０２は、上り回線２１及び受信アンテナ２０１を介して、端末１００からのパケット（第３の受信パケット）を受信する。無線受信部２０２は、受信部の一例である。
　受信パケット復号部２０３は、第３の受信パケットを復号して、第３の復号データを得る。第３の復号データは、例えば、上り回線２１の各種制御データ、端末１００の位置情報、端末１００のＲＡＴの情報を含む。上り回線２１の制御データは、例えば、マクロセル基地局２００Ａの内部の記憶部（不図示）、各種ソフトウェアの実行部（不図示）、マクロセル基地局２００Ａの上位に位置するコアネットワーク内の制御信号処理装置（不図示）へ渡される。
　接続基地局導出部２０４は、スモールセル情報データベース２０４ａを参照し、端末１００と接続する候補となる接続基地局を導出（例えば算出）する。接続基地局導出部２０４は、導出部の一例である。
　スモールセル情報データベース２０４ａは、例えば、無線通信システム１０に含まれる各スモールセル基地局２００Ｂが採用可能なＲＡＴの情報を保持する（図５参照）。スモールセル情報データベース２０４ａは、例えば、スモールセル基地局２００Ｂの識別情報（例えば識別番号）、スモールセル基地局２００Ｂが採用するＲＡＴの識別情報（例えば識別番号）、ＲＡＴの具体的な情報、を含む。また、スモールセル情報データベース２０４ａは、例えば、スモールセル基地局２００Ｂの位置情報（例えば経度、緯度の情報）、スモールセル基地局２００Ｂのセル半径の情報を含む。
　尚、このセル半径の情報は、スモールセル基地局２００Ｂが保持する規定値でもよいし、スモールセル基地局２００Ｂの通信可能範囲の実測値に基づく基地局カバーエリア情報でもよい。通信可能範囲の実測値を用いると、スモールセル基地局２００Ｂが置かれた実際の通信環境をより反映できる。
　ＲＡＴの具体的な情報として、例えば以下のＲＡＴ１～ＲＡＴ５を含む。ＲＡＴ１は、例えば、無線周波数帯が７００ＭＨｚ～３ＧＨｚのＬＴＥである。ＲＡＴ２は、例えば、無線周波数帯が１５ＧＨｚのＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄである。ＲＡＴ３は、例えば、無線周波数帯が５ＧＨｚの無線ＬＡＮ通信である。ＲＡＴ４は、例えば、無線周波数帯が２８ＧＨｚ帯の無線通信方式である。ＲＡＴ５は、例えば、無線周波数帯が６０ＧＨｚ帯の無線通信方式（例えばミリ波通信）である。
　接続基地局導出部２０４は、例えば、スモールセル情報データベース２０４ａに保持された情報、受信パケット復号部２０３からの端末１００の位置情報及びＲＡＴの情報に基づいて、端末１００の接続候補となる接続基地局を導出する。
　図５は、接続基地局の導出例を示す模式図である。例えば、接続基地局導出部２０４は、スモールセル基地局２００Ｂの位置情報及び端末１００の位置情報から、スモールセル基地局２００Ｂと端末１００との距離を算出する。
　そして、接続基地局導出部２０４は、算出された距離がセル半径以下であるスモールセル基地局２００Ｂのうち、端末１００が採用可能なＲＡＴと一致するＲＡＴを採用可能なスモールセル基地局２００Ｂを、接続基地局として決定する。
　図５では、基地局番号１，３，４の３つのスモールセル基地局２００Ｂが、接続候補となる接続基地局として導出されることを例示している。
　送信パケット生成部２０５は、端末１００へ送信されるパケット（第３の送信パケット）を生成する。第３の送信パケットは、例えば、下り回線２２の各種制御データ、接続基地局の情報を含む。下り回線２２の制御データは、例えば、マクロセル基地局２００Ａの内部の記憶部（不図示）、記憶装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）、マクロセル基地局２００Ａの上位に位置するコアネットワーク内の制御信号処理装置（不図示）から得られる。
　接続基地局の情報は、例えば、その接続基地局と端末１００の間で使われている無線通信規格が何であるかという情報や周波数帯域に関する情報を含む。端末１００は、Ｃ－Ｐｌａｎｅにより接続基地局の情報を知ることが出来るために、自ら複数種類の無線規格の近傍基地局の存在を知るための基地局検出処理（基地局発見処理）をする必要が無くなる。
　無線送信部２０６は、下り回線２２及び送信アンテナ２０７を介して、端末１００へ第３の送信パケットを送信する。無線送信部２０６は、送信部の一例である。
　図４は、スモールセル基地局２００Ｂの構成例を示すブロック図である。スモールセル基地局２００Ｂが有する基本的な基地局２００としての機能は、説明を省略するが、マクロセル基地局２００Ａが有する基本的な基地局２００としての機能と同様である。
　スモールセル基地局２００Ｂは、無線資源割当管理部２５１、受信アンテナ２５２、無線受信部２５３、受信パケット復号部２５４、送信パケット生成部２５５、無線送信部２５６、及び送信アンテナ２５７を備える。
　無線資源割当管理部２５１は、端末１００との間のユーザデータの通信（Ｕ－ｐｌａｎｅ）に割り当てられる無線資源を管理する。つまり、無線資源割当管理部２５１は、Ｕ－ｐｌａｎｅの各ユーザパケットが利用すべき無線資源を管理するＲＲＣ及びスケジューリングの機能を有する。
　無線資源割当管理部２５１は、上り回線２３を介した通信において、未割当の無線資源を割り当てる。この無線資源は、例えば、スモールセル基地局２００Ｂが採用可能なＲＡＴの情報に応じて割り当てられる。
　無線資源割当管理部２５１は、下り回線２４を介した通信において、未割当の無線資源を割り当てる。この無線資源は、例えば、スモールセル基地局２００Ｂが採用可能なＲＡＴの情報に応じて割り当てられる。
　無線受信部２５３は、上り回線２３及び受信アンテナ２５２を介して、無線資源割当管理部２５１により割り当てられた無線資源を用いて、端末１００からのパケット（第４の受信パケット）を受信する。
　受信パケット復号部２５４は、第４の受信パケットを復号して、第４の復号データを得る。第４の復号データは、例えば、上り回線２３の各種ユーザデータを含む。上り回線２３のユーザデータは、例えば、スモールセル基地局２００Ｂの内部の記憶部（不図示）、記憶装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）、外部のサーバ（不図示）、スモールセル基地局２００Ｂの上位に位置するコアネットワーク内のユーザデータ信号処理装置（不図示）へ渡される。
　送信パケット生成部２５５は、端末１００へ送信されるパケット（第４の送信パケット）を生成する。第４の送信パケットは、例えば、下り回線２４の各種ユーザデータを含む。下り回線２４のユーザデータは、例えば、スモールセル基地局２００Ｂの内部の記憶部（不図示）、記憶装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）、外部のサーバ（不図示）、スモールセル基地局２００Ｂの上位に位置するコアネットワーク内のユーザデータ信号処理装置（不図示）から得られる。
　無線送信部２５６は、下り回線２４及び送信アンテナ２５７を介して、無線資源割当管理部２５１により割り当てられた無線資源を用いて、端末１００へ第４の送信パケットを送信する。
　次に、無線通信システム１０の動作例について説明する。
　図６は、無線通信システム１０による動作例を示すシーケンス図である。
　まず、端末１００では、受信パケット復号部１０９が、マクロセル基地局２００Ａの同期チャネル（下り回線２２の制御チャネルの１つ）の基地局識別パターンを判定することで、自己が所属するマクロセル基地局２００Ａを検出する（Ｓ１１）。例えば、端末１００から遠いマクロセル基地局２００Ａからの同期チャネルは、その受信レベルが小さいために基地局識別パターン判定ができない。これにより、端末１００は、端末１００の近傍の（例えば最も近い）マクロセル基地局２００Ａを検出できる。尚、受信パケット復号部１０９は、第１の検出部の一例である。
　ＧＰＳ受信部１０２は、例えばＧＰＳ衛星５０から端末１００の位置情報を検出（取得）する（Ｓ１２）。送信パケット生成部１０４は、検出された端末１００の位置情報と端末１００が採用可能なＲＡＴの情報を含むパケット（第１の送信パケット）を生成する。無線送信部１０５は、このパケットをマクロセル基地局２００Ａへ送信する（Ｓ１３）。
　マクロセル基地局２００Ａでは、無線受信部２０２は、端末１００からのパケット（第３の受信パケット）を受信し、受信パケット復号部２０３によりこのパケットを復号し、端末１００の位置情報と端末１００が採用可能なＲＡＴの情報を得る。
　接続基地局導出部２０４は、マクロセル基地局２００Ａの配下のスモールセル基地局２００Ｂのうち、端末１００と通信可能な接続基地局を判定する（Ｓ１４）。この場合、接続基地局導出部２０４は、例えば、スモールセル情報データベース２０４ａを参照し、得られた端末１００の位置情報と端末１００が採用可能な無線通信方式の情報に基づいて、接続基地局を決定する。
　尚、マクロセル基地局２００Ａの配下のスモールセル基地局２００Ｂとは、例えば、スモールセル情報データベース２０４ａに情報が登録されているスモールセル基地局２００Ｂを指す。
　無線送信部２０６は、決定された接続基地局の情報を、第３の送信パケットに含めて端末１００へ送信する。
　このように、端末１００は、マクロセル基地局２００Ａの探索を実施すればよく、端末１００が採用可能な無線通信方式（ＲＡＴ）を順次スキャンし、端末１００の近傍に位置するスモールセル基地局２００Ｂやその他の基地局２００を検索（セルサーチ、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）する必要がない。
　つまり、無線通信システム１０では、マクロセル基地局２００Ａが、端末１００の位置情報と端末１００が採用可能な無線通信方式に応じて、端末１００によるセルサーチの目的である接続先のスモールセル基地局２００Ｂの候補選定作業を代行する。従って、端末１００は、ヘテロジニアスネットワークに存在するＲＡＴの数（例えばスモールセル情報データベース２０４ａに保持されたＲＡＴの数に相当）と同数分のセルサーチを行う必要がない。そのため、端末１００は、接続先のスモールセル基地局２００Ｂを探索するための処理負荷及び処理時間を低減できる。
　尚、マクロセル基地局２００Ａは、Ｃ－ｐｌａｎｅ機能とともに、Ｕ－ｐｌａｎｅ機能を担ってもよい。これにより、例えば端末１００が頻繁に移動する場合、端末１００に接続されるスモールセル基地局２００Ｂが頻繁に切り替わる、つまりハンドオーバーが頻発することを抑制できる。また、ユーザデータのデータ量が所定データ量以下である場合に、端末１００がマクロセル基地局２００Ａへ接続されるようにしてもよい。
　尚、マクロセル基地局２００Ａよりも更に上位の装置が、本実施形態のマクロセル基地局２００Ａの機能を有してもよい。
　尚、端末１００は、端末１００の種類（例えば端末１００が搭載している無線規格）や通信内容（例えば高速伝送の必要性の有無）に関する制御データを、Ｃ－Ｐｌａｎｅによりマクロセル基地局２００Ａに伝達してもよい。マクロセル基地局２００Ａは、これらの制御データに基づいて、接続対象となる接続基地局を判定してもよい。
　尚、マクロセル基地局２００Ａは、端末１００の移動速度や端末１００が要求するユーザデータの種類（例えば画像データであるか、音声データであるか）等を検出して、接続基地局を導出してもよい。これにより、例えば、端末１００が頻繁に移動する場合でも、スモールセル基地局２００Ｂのハンドオーバーの発生回数を低減できる。
　以上のように、無線通信システム１０は、端末１００と、端末１００との間で制御データを通信可能なマクロセル基地局２００Ａと、端末１００との間でユーザデータを通信可能な複数のスモールセル基地局２００Ｂと、を備える。
　端末１００は、端末１００の位置情報を検出するＧＰＳ受信部１０２と、通信部と、を備える。通信部は、端末１００の位置情報及び端末１００が採用可能なＲＡＴの情報を送信し、接続基地局の情報を受信し、接続基地局との間でユーザデータを通信する。また、通信部は、マクロセル基地局が送信する同期チャネルを受信して、端末１００が所属するマクロセル基地局２００Ａを検出する。この通信部は、例えば無線送信部１０５、無線受信部１０８、無線送信部１１２、無線受信部１１５、及び受信パケット復号部１０９である。
　マクロセル基地局２００Ａは、端末１００との間で制御データを通信する。そして、マクロセル基地局２００Ａは、端末１００がどのスモールセル基地局２００Ｂと接続すべきかの判定の機能を一手に担う。マクロセル基地局２００Ａは、無線受信部２０２、接続基地局導出部２０４、及び無線送信部２０６を備える。無線受信部２０２は、端末１００の位置情報及び端末１００が採用可能なＲＡＴの情報を受信する。接続基地局導出部２０４は、所定情報に基づいて、複数のスモールセル基地局２００Ｂのうち、接続基地局を導出する。無線送信部２０６は、接続基地局の情報を、端末１００へ送信する。この所定情報とは、端末１００の位置情報、端末１００が採用可能なＲＡＴの情報、スモールセル基地局２００Ｂの通信可能範囲の情報、及びスモールセル基地局２００Ｂが採用可能なＲＡＴの情報、を含む。
　接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂは、端末１００との間でユーザデータを通信する。
　これにより、無線通信システム１０及びマクロセル基地局２００Ａは、異なる無線通信方式や異なる基地局２００の特性を有するヘテロジニアスネットワークにおいて、各端末１００のユーザデータの通信先としてのスモールセル基地局２００Ｂを効率的に選択できる。そのため、無線通信システム１０及びマクロセル基地局２００Ａは、当該スモールセル基地局２００Ｂの選択に要する煩雑性を低減できる。従って、無線通信システム１０及びマクロセル基地局２００Ａは、端末１００に接続されるスモールセル基地局２００Ｂを探索する際の端末１００の消費電力を削減できる。
　（第２の実施形態）
　第２の実施形態では、端末とスモールセル基地局との間のユーザデータの通信において、使用される無線周波数をマクロセル基地局が決定する。尚、本実施形態では、端末１００が接続される接続基地局の導出が完了していることを前提としてもよい。
　本実施形態の無線通信システム１０Ｂは、端末１００Ｂ、マクロセル基地局２００Ａ２、及びスモールセル基地局２００Ｂ２を備える。本実施形態の無線通信システム１０Ｂでは、各装置（端末１００Ｂ、マクロセル基地局２００Ａ２、スモールセル基地局２００Ｂ２）の配置例は、図１と同様であるので、図示及び説明を省略する。
　図７は、端末１００Ｂの構成例を示すブロック図である。端末１００Ｂは、Ｃ－ｐｌａｎｅ用の構成部とＵ－ｐｌａｎｅ用の構成部とに分かれている。図７の端末１００Ｂにおいて、図２に示した端末１００の構成要素と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
　端末１００Ｂは、送信パケット生成部１０４、無線送信部１０５、送信アンテナ１０６、受信アンテナ１０７、無線受信部１０８、受信パケット復号部１０９Ｂ、無線資源割当管理部１１０Ｂ、送信パケット生成部１１１Ｂ、無線送信部１１２Ｂ、送信アンテナ１１３、受信アンテナ１１４、無線受信部１１５、及び受信パケット復号部１１６Ｂを備える。
　受信パケット復号部１０９Ｂは、第１の受信パケットを復号して、第１の復号データを得る。第１の復号データは、例えば、下り回線２２の各種制御データ、端末１００Ｂに接続されるスモールセル基地局２００Ｂ２としての接続基地局の情報、上り回線２３における無線周波数の割当候補の情報、下り回線２４における無線周波数の割当候補の情報、を含む。接続基地局の情報は、Ｕ－ｐｌａｎｅの構成部側へ送られる。
　無線資源割当管理部１１０Ｂは、Ｃ－ｐｌａｎｅの構成部側から得られた接続基地局の情報と無線周波数の割当候補の情報を取得する。また、無線資源割当管理部１１０Ｂは、スモールセル基地局２００Ｂ２からの上り回線２３の無線資源の割当情報を、例えば受信パケット復号部１１６Ｂから取得する。
　無線資源割当管理部１１０Ｂは、上記取得された情報に基づいて、ユーザデータの通信（Ｕ－ｐｌａｎｅ）に割り当てられる無線資源を管理する。例えば、無線資源割当管理部１１０Ｂは、無線周波数の割当候補の情報及び上り回線２３の無線資源の割当情報に基づいて、上り回線２３の通知に用いる無線周波数及び無線周波数におけるＲＢを割り当てる。例えば、無線資源割当管理部１１０Ｂは、無線周波数の割当候補の情報に基づいて、下り回線２４の通信に用いる無線周波数及び無線周波数におけるＲＢを割り当てる。
　受信パケット復号部１１６Ｂは、無線受信部１１５により受信された第２の受信パケットを復号して、第２の復号データを得る。第２の復号データは、例えば、下り回線２４の各種ユーザデータ、上り回線２３の無線資源割当情報を含む。上り回線２３の無線資源割当情報は、例えば、スモールセル基地局２００Ｂ２により割り当てられた無線周波数における無線資源の情報を含む。
　受信パケット復号部１１６Ｂは、上り回線２３の無線資源割当情報を、無線資源割当管理部１１０Ｂを介して、送信パケット生成部１１１Ｂ及び無線送信部１１２Ｂへ送る。
　送信パケット生成部１１１Ｂは、上り回線２３の無線資源割当情報に基づいて、スモールセル基地局２００Ｂ２へ送信されるパケット（第２の送信パケット）を生成する。
　無線送信部１１２Ｂは、上り回線２３及び送信アンテナ１１３を介して、無線資源割当管理部１１０Ｂから指示された接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂ２へ、上り回線２３の無線資源割当情報に基づいて、割り当てられた無線資源を用いて、第２の送信パケットを送信する。
　図８は、マクロセル基地局２００Ａ２の構成例を示すブロック図である。図８のマクロセル基地局２００Ａ２において、図３に示したマクロセル基地局２００Ａの構成要素と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
　マクロセル基地局２００Ａ２は、受信アンテナ２０１、無線受信部２０２、受信パケット復号部２０３、送信パケット生成部２０５Ｂ、無線送信部２０６、及び送信アンテナ２０７を備える。また、マクロセル基地局２００Ａ２は、接続基地局判定部２１１、データ分配部２１２、第１履歴管理部２１３、第１周波数候補決定部２１４、第２履歴管理部２１５、第２周波数候補決定部２１６、及び有線通信部２１７を備える。
　接続基地局判定部２１１は、端末１００Ｂとの間でユーザデータを通信するスモールセル基地局２００Ｂ２を判定する。例えば、接続基地局判定部２１１は、接続基地局導出部２０４と同様の機能を有し、接続基地局を導出する。従って、接続基地局判定部２１１は、上述したスモールセル情報データベース２０４ａを保持してもよい。また、接続基地局判定部２１１は、第１の実施形態で説明した接続基地局の導出方法とは異なる公知の方法で、接続基地局を導出してもよい。
　接続基地局判定部２１１は、接続基地局を複数導出してもよい。接続基地局判定部２１１は、導出された接続基地局が１つである場合、このスモールセル基地局２００Ｂ２を、端末１００Ｂに接続される接続基地局に選定する。
　また、接続基地局判定部２１１は、導出された接続基地局が複数存在する場合、複数の接続基地局のうちの１つを選定する。例えば、ＲＡＴ１～３を実施するスモールセル基地局２００Ｂ２が接続基地局であり、ＲＡＴ１～３の通信速度のうち、ＲＡＴ３の通信速度が最速であることが予め知られているとする。この場合、接続基地局判定部２１１は、ＲＡＴ３を採用するスモールセル基地局２００Ｂ２を接続基地局に選定してもよい。
　また、接続基地局判定部２１１は、例えばスモールセル情報データベース２０４ａを参照し、選定された接続基地局が採用可能なＲＡＴを導出する。接続基地局判定部２１１は、第１の導出部の一例である。
　データ分配部２１２は、下り回線２４のユーザデータを、各ユーザデータの送信先である各スモールセル基地局２００Ｂ２に分配する。この下り回線２４のユーザデータは、例えば、基地局の上位に位置するコアネットワーク内のユーザデータ信号処理装置（不図示）から得られる。
　データ分配部２１２は、例えば、ユーザデータの送信先の情報を、ユーザデータを含むパケットのヘッダから取得する。この送信先の情報には、例えばスモールセル基地局２００Ｂ２配下の端末１００Ｂが記載されている。データ分配部２１２は、この端末１００Ｂとの間でＵ－Ｐｌａｎｅの接続を行う接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂ２へ、ユーザデータを送信する。
　第１履歴管理部２１３は、上り回線２３における無線周波数の過去の使用実績の情報を保持する使用履歴データベース２１３ａを有する。使用履歴データベース２１３ａには、例えば、無線周波数毎に、過去に通信された通信データ量の情報が蓄積される。使用履歴データベース２１３ａは、例えばスモールセル基地局２００Ｂ２毎に用意される。この蓄積は、一定期間の蓄積でもよいし、期間に関係なく蓄積が継続されてもよい。
　第１履歴管理部２１３は、有線通信部２１７から上り回線２３の使用実績情報を取得する。この使用実績情報は、例えば、端末１００Ｂと接続基地局との通信に使用された無線周波数の情報、この無線周波数を用いて通信された通信データ量の情報を含む。第１履歴管理部２１３は、例えば、取得された使用実績情報に含まれる無線周波数と一致する使用履歴データベース２１３ａの無線周波数に対して、取得された使用実績情報に含まれる通信データ量を加算し、使用履歴データベース２１３ａに保持された情報を更新する。
　第１周波数候補決定部２１４は、使用履歴データベース２１３ａを参照し、使用実績の高い（多い）無線周波数を、上り回線２３での通信に割り当てられる無線周波数の候補として決定する。使用実績の高い無線周波数は、例えば、使用履歴データベース２１３ａにおいて蓄積された通信データ量が最多である無線周波数でもよいし、最多でなくても、通信データ量が所定量以上である無線周波数でもよい。尚、無線周波数の候補として、優先順位の高い候補から低い候補まで複数含んでもよい。第１周波数候補決定部２１４は、第２の導出部の一例である。
　従って、過去に頻繁に使用された無線周波数では、蓄積されるデータ量が多くなるため、この無線周波数が候補として選択される可能性が高くなる。過去に頻繁に使用されている無線周波数は、将来的にも接続基地局と端末１００Ｂとの通信が成功する可能性が高い。従って、マクロセル基地局２００Ａ２は、上り回線２３を介した通信の通信精度を向上できる。
　第２履歴管理部２１５は、下り回線２４における無線周波数の過去の使用実績の情報を保持する使用履歴データベース２１５ａを有する。使用履歴データベース２１５ａには、例えば、無線周波数毎に、過去に通信された通信データ量の情報が蓄積される。使用履歴データベース２１５ａは、例えばスモールセル基地局２００Ｂ２毎に用意される。この蓄積は、一定期間の蓄積でもよいし、期間に関係なく蓄積が継続されてもよい。
　第２履歴管理部２１５は、有線通信部２１７から下り回線２４の使用実績情報を取得する。第２履歴管理部２１５は、例えば、取得された使用実績情報に含まれる無線周波数と一致する使用履歴データベース２１５ａの無線周波数に対して、取得された使用実績情報に含まれる通信データ量を加算し、使用履歴データベース２１５ａに保持された情報を更新する。
　第２周波数候補決定部２１６は、使用履歴データベース２１５ａを参照し、使用実績の高い（多い）無線周波数を、下り回線２４での通信に割り当てられる無線周波数の候補として決定する。使用実績の高い無線周波数は、例えば、使用履歴データベース２１５ａにおいて蓄積された通信データ量が最多である無線周波数でもよいし、最多でなくても、通信データ量が所定量以上である無線周波数でもよい。尚、無線周波数の候補として、優先順位の高い候補から低い候補まで複数含んでもよい。第２周波数候補決定部２１６は、第２の導出部の一例である。
　従って、過去に頻繁に使用された無線周波数では、蓄積されるデータ量が多くなるため、この無線周波数が候補として選択される可能性が高くなる。過去に頻繁に使用されている無線周波数は、将来的にも接続基地局と端末１００Ｂとの通信が成功する可能性が高い。従って、マクロセル基地局２００Ａ２は、下り回線２４を介した通信の通信精度を向上できる。
　有線通信部２１７は、有線回線（例えば光回線）を介して、スモールセル基地局２００Ｂ２との間でデータを通信する。スモールセル基地局２００Ｂ２からマクロセル基地局２００Ａ２へのデータには、例えば、上り回線２３のユーザデータ、上り回線２３の使用実績の情報、及び下り回線２４の使用実績の情報が含まれる。マクロセル基地局２００Ａ２からスモールセル基地局２００Ｂ２へのデータには、例えば、下り回線２４のユーザデータ、上り回線２３の無線周波数の割当候補の情報、及び下り回線２４の無線周波数の割当候補の情報が含まれる。尚、無線周波数の割当候補の情報は、複数の割当候補の優先順位（例えば、周波数ｆ７、ｆ１、ｆ４の順に割り当てるべき）の情報を含んでもよい。有線通信部２１７は、受信部の一例である。
　尚、マクロセル基地局２００Ａ２とスモールセル基地局２００Ｂ２との間が、無線回線により接続されてもよい。つまり、有線通信部２１７の代わりに無線通信部を有してもよい。
　送信パケット生成部２０５Ｂは、端末１００Ｂへ送信されるパケット（第３の送信パケット）を生成する。この第３の送信パケットは、例えば、下り回線２２の各種制御データ、接続基地局の情報、上り回線２３における無線周波数の割当候補の情報、下り回線２４における無線周波数の割当候補の情報、を含む。尚、第３の送信パケットには、接続基地局の情報の代わりに、接続候補となる接続基地局の情報が含まれてもよい。この場合、接続候補となる接続基地局の情報を受け取った端末１００Ｂは、例えば、無線資源の割当状況に応じて、接続候補となる接続基地局の中から接続基地局を選択してもよい。
　図９は、スモールセル基地局２００Ｂ２の構成例を示すブロック図である。図９のスモールセル基地局２００Ｂ２において、図４に示したスモールセル基地局２００Ｂの構成要素と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
　スモールセル基地局２００Ｂ２は、受信アンテナ２５２、無線受信部２５３Ｂ、受信パケット復号部２５４Ｂ、送信パケット生成部２５５Ｂ、無線送信部２５６Ｂ、送信アンテナ２５７、無線資源割当スケジューラ２６１、及び有線通信部２６２を備える。
　無線受信部２５３Ｂは、上り回線２３及び受信アンテナ２５２を介して、無線資源割当スケジューラ２６１により割り当てられた無線資源を用いて、端末１００Ｂからのパケット（第４の受信パケット）を受信する。無線受信部２５３Ｂは、通信部の一例である。
　受信パケット復号部２５４Ｂは、第４の受信パケットを復号して、第４の復号データを得る。また、受信パケット復号部２５４Ｂは、無線受信部２５３Ｂによる受信結果を解析し、上り回線２３の使用実績情報を得る。また、受信パケット復号部２５４Ｂは、上り回線２３の使用実績情報と、上り回線２３の各種ユーザデータと、を有線通信部２６２へ送る。
　送信パケット生成部２５５Ｂは、端末１００Ｂへ送信されるパケット（第４の送信パケット）を生成する。また、送信パケット生成部２５５Ｂは、無線送信部２５６Ｂによる送信結果を解析し、下り回線２４の使用実績情報を得る。また、送信パケット生成部２５５Ｂは、下り回線２４の使用実績情報を有線通信部２６２へ送る。
　無線送信部２５６Ｂは、下り回線２４及び送信アンテナ２５７を介して、無線資源割当スケジューラ２６１により割り当てられた無線資源を用いて、端末１００Ｂへ第４の送信パケットを送信する。無線送信部２５６Ｂは、通信部の一例である。
　無線資源割当スケジューラ２６１は、上り回線２３における無線周波数の割当候補の情報と、下り回線２４における無線周波数の割当候補の情報と、を有線通信部２６２から取得する。
　無線資源割当スケジューラ２６１は、マクロセル基地局２００Ａ２からの上り回線２３における無線周波数の割当候補の情報に基づいて、例えば、割当候補の無線周波数におけるＲＢの割当状況を検索する。同様に、無線資源割当スケジューラ２６１は、マクロセル基地局２００Ａ２からの下り回線２４における無線周波数の割当候補の情報に基づいて、例えば、割当候補の無線周波数におけるＲＢの割当状況を検索する。
　無線資源割当スケジューラ２６１は、上り回線２３における無線周波数のＲＢの割当状況の検索結果に基づいて、未割当のＲＢを上り回線２３の通信に割り当てる。下り回線２４における無線周波数のＲＢの割当状況の検索結果に基づいて、未割当のＲＢを下り回線２４の通信に割り当てる。また、無線資源割当スケジューラ２６１は、ＲＢの割り当てとともに、ＡＭＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｄｉｎｇ）を指定してもよい。尚、ＲＢの割り当ては、Ｕ－ｐｌａｎｅの機能の１つである。無線資源割当スケジューラ２６１は、判定部の一例である。
　尚、無線資源割当スケジューラ２６１は、割当候補の無線周波数において未割当のＲＢが存在しない場合、他の割当候補の無線周波数（例えば優先順位が次の無線周波数）の割当状況を確認し、この無線周波数のＲＢの割当を試みてもよい。
　また、無線資源割当スケジューラ２６１は、マクロセル基地局２００Ａ２から複数の無線周波数の割当候補の情報を取得し、これらの無線周波数におけるＲＢの割当状況を確認し、未割当のＲＢを割り当ててもよい。
　無線資源割当スケジューラ２６１は、上り回線２３に対して割り当てられた無線資源割当情報を無線受信部２５３Ｂに送り、下り回線２４に対して割り当てられた無線資源割当情報を無線送信部２５６Ｂに送る。無線資源割当情報は、例えば、ユーザデータの通信に使用される無線周波数の情報と、この無線周波数において割り当てられたＲＢの情報と、を含む。
　また、無線資源割当スケジューラ２６１は、上り回線２３に対する無線資源割当情報を端末１００Ｂへ通知するべく、上り回線２３に対する無線資源割当情報を、第４の送信パケットに含める。これにより、端末１００Ｂにおいても、マクロセル基地局２００Ａ２又はスモールセル基地局２００Ｂ２により割り当てられた無線周波数と、スモールセル基地局２００Ｂ２により割り当てられたＲＢと、を用いてユーザデータを通信できる。
　このように、無線資源割当スケジューラ２６１が上り回線２３の通信に用いる無線周波数のＲＢを決定することで、スモールセル基地局２００Ｂ２は、配下に端末１００Ｂが多数存在する場合でも、無線資源の割当を一元管理できる。スモールセル基地局２００Ｂ２が使用するべき無線周波数は、過去の使用実績に基づきマクロセル基地局２００Ａ２から通知される。この無線周波数は、隣接するスモールセル基地局では頻繁に使用されていない確率が高いため、無線資源が比較的空いていることが期待できる。そのため、例えば、スモールセル基地局２００Ｂ２による配下の多数の端末１００Ｂへの無線資源割当が効率的に実行できることが期待できる。
　有線通信部２６２は、有線回線（例えば光回線）を介して、マクロセル基地局２００Ａ２との間でデータを通信する。スモールセル基地局２００Ｂ２からマクロセル基地局２００Ａ２へのデータには、例えば、上り回線２３のユーザデータ、上り回線２３の使用実績の情報、及び下り回線２４の使用実績の情報が含まれる。マクロセル基地局２００Ａ２からスモールセル基地局２００Ｂ２へのデータには、例えば、下り回線２４のユーザデータ、上り回線２３の無線周波数の割当候補の情報、及び下り回線２４の無線周波数の割当候補の情報が含まれる。有線通信部２６２は、受信部及び送信部の一例である。
　尚、マクロセル基地局２００Ａ２とスモールセル基地局２００Ｂ２との間が、無線回線により接続されてもよい。つまり、有線通信部２６２の代わりに無線通信部を有してもよい。
　尚、使用実績の情報として、無線周波数毎の通信データ量の蓄積値を用いることを例示したが、他の使用実績の情報を用いてもよい。他の使用実績の情報は、例えば、無線周波数を用いた端末１００Ｂとスモールセル基地局２００Ｂ２との延べ接続時間、無線周波数を用いた端末１００Ｂとスモールセル基地局２００Ｂ２との接続回数、を含む。例えば、上記延べ接続時間が長い程、上記接続回数が多い程、その無線周波数が選択される優先順位が高くなる。尚、通信データ量はデータ通信量の一例であり、延べ接続時間はデータ通信時間の一例であり、接続回数はデータ通信回数の一例である。
　尚、使用実績を利用した無線資源の割り当て方法の一例は、例えば、以下の参考特許文献に記載されている。また、無線資源を割り当てる時間帯やスモールセル基地局２００Ｂ２の送信電力毎に、使用履歴データベース２１３ａ，２１５ａが区別して設けられてもよい。また、上り回線２３及び下り回線２４毎に、使用履歴データベース２１３ａ，２１５ａが区別して設けられてもよい。また、その他の公知の方法により、使用履歴データベース２１３ａ，２１５ａが区別して設けられてもよい。これにより、各種傾向を考慮した使用実績に応じて、無線周波数の割当候補を決定できる。
　（参考特許文献：特開２０１３－２３２８１５号公報）
　このように、マクロセル基地局２００Ａ２は、上記の使用実績の情報を利用して、指標（例えば通信データ量）が例えば最多である無線周波数を優先して、端末１００Ｂとスモールセル基地局２００Ｂ２との通信に割り当てる。これにより、マクロセル基地局２００Ａ２は、各スモールセル基地局２００Ｂ２が使用する候補の無線周波数を自律分散的に棲み分けできる。
　次に、無線通信システム１０Ｂの動作例について説明する。
　図１０は、マクロセル基地局２００Ａ２による動作例を示すシーケンス図である。図１１は、スモールセル基地局２００Ｂ２による動作例を示すシーケンス図である。図１０及び図１１では、無線周波数やＲＢの割当、割当候補の選択、ユーザデータの通信は、上り回線２３及び下り回線２４の少なくとも一方で実施されることを想定している。
　図１０，図１１では、マクロセル基地局２００Ａ２の動作例とスモールセル基地局２００Ｂ２の動作例とに分けて説明する。ここでは、主に、マクロセル基地局２００Ａ２又はスモールセル基地局２００Ｂ２の動作を時系列に並行して説明する。
　まず、マクロセル基地局２００Ａ２では、無線受信部２０２又は無線送信部２０６は、接続要求があるか否かを判定する（Ｓ２１）。この接続要求は、例えば、端末１００Ｂから他の装置（例えば、マクロセル基地局２００Ａ２、スモールセル基地局２００Ｂ２）への接続要求、または他の装置から端末１００Ｂへの接続要求、を含む。例えば、端末１００Ｂによりコンテンツサーバ上の動画を取得して再生する場合、端末１００Ｂから他の装置への接続要求が発生する。例えば、他の端末から端末１００Ｂへ電話する場合、他の装置から端末１００Ｂへの接続要求が発生する。
　接続基地局判定部２１１は、接続要求のある端末１００Ｂと接続される接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂ２と、この接続基地局が採用するＲＡＴを指定する（Ｓ２２）。
　第１周波数候補決定部２１４は、選定された接続基地局の使用履歴データベース２１３ａを参照し、データ量が最多である等の使用頻度の高い無線周波数を、無線周波数の割当候補として選択する（Ｓ２３）。又は、第２周波数候補決定部２１６は、選定された接続基地局の使用履歴データベース２１５ａを参照し、データ量が最多である等の使用頻度の高い無線周波数を、無線周波数の割当候補として選択する（Ｓ２３）。
　有線通信部２１７は、無線周波数の割当候補の情報を、接続基地局へ通知する（Ｓ２４）。無線送信部２０６は、無線周波数の割当候補の情報を、端末１００Ｂへ通知する。
　接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂ２では、マクロセル基地局２００Ａ２からの無線周波数の割当候補の情報を受信する（Ｓ３１）。無線資源割当スケジューラ２６１は、マクロセル基地局２００Ａ２から取得された無線周波数の割当候補の情報に基づいて、この無線周波数におけるＲＢの割当状況を検索し、ＲＢを割当可能か否かを判定する（Ｓ３２）。
　Ｓ３２においてＲＢが割当不可能である場合、無線資源割当スケジューラ２６１は、Ｓ２２において指定されたＲＡＴにおいて、割当候補とされた無線周波数の優先順位が最下位であるか否かを判定する（Ｓ３３）。
　尚、例えば、Ｓ３３の処理が１回目である場合、例えば割当候補の無線周波数の優先順位は最上位であり、Ｓ３３の処理回数が増える度に、割当候補の無線周波数の優先順位が低くされる。尚、ここでは、無線周波数の割当候補の情報は、複数の無線周波数の優先順位の情報を含むことを想定する。
　Ｓ３３において、割当候補とされた無線周波数の優先順位が最下位でない場合、無線資源割当スケジューラ２６１は、この無線周波数よりも１段階優先順位が低い無線周波数、つまり次の優先順位の無線周波数を、割当候補として選択する（Ｓ３４）。そして、スモールセル基地局２００Ｂ２は、Ｓ３２の処理に進む。
　無線資源割当スケジューラ２６１は、Ｓ３３において、割当候補とされた無線周波数の優先順位が最下位である場合、例えば、他に候補となる接続基地局が存在するか否かを判定するよう、マクロセル基地局２００Ａ２に通知する。つまり、有線通信部２６２は、マクロセル基地局２００Ａ２に対し、接続基地局の変更要求を送信してもよい（Ｓ３５）。
　マクロセル基地局２００Ａ２は、スモールセル基地局２００Ｂ２からのＳ３５の通知を受けると、接続基地局判定部２１１により他に候補となる接続基地局が存在するか否かを判定する（Ｓ２７）。他に候補となる接続基地局が存在する場合には、Ｓ２２の処理に戻る。
　一方、指定済みの接続基地局の他に候補となる接続基地局が存在しない場合、指定済みの接続基地局の無線資源割当スケジューラ２６１は、上記の接続要求に対して無線資源を割り当てできず、上記の接続要求は呼損又は待機となる。そして、無線通信システム１０Ｂは、図１０の処理を終了する。
　Ｓ３２において、無線周波数のＲＢを割当可能である場合、無線資源割当スケジューラ２６１は、当該割当可能な無線周波数のＲＢを割り当てる（Ｓ３６）。割り当てられた無線周波数のＲＢの情報、つまり無線資源割当情報は、接続基地局から端末１００Ｂへ通知される。
　無線送信部２５６Ｂ又は無線受信部２５３Ｂは、割り当てられた無線周波数のＲＢを用いて、端末１００Ｂとの間でユーザデータを通信する（Ｓ３７）。
　ユーザデータが通信されると、有線通信部２６２は、例えば、この通信に使用された無線周波数及び通信データ量の情報を含む使用実績情報を、マクロセル基地局２００Ａ２へ送信する（Ｓ３８）。Ｓ３８の処理後、スモールセル基地局２００Ｂ２側の処理が終了する。
　マクロセル基地局２００Ａ２では、有線通信部２１７が、接続基地局からの使用実績情報を受信する（Ｓ２５）。第１履歴管理部２１３は、この使用実績情報（上り回線２３の使用実績情報）に基づいて、使用履歴データベース２１３ａを更新する（Ｓ２６）。又は、第２履歴管理部２１５は、この使用実績情報（下り回線２４の使用実績情報）に基づいて、使用履歴データベース２１５ａを更新する（Ｓ２６）。Ｓ２６の処理後、マクロセル基地局２００Ａ２側の処理が終了する。
　このように、マクロセル基地局２００Ａ２は、ユーザデータの通信に係る過去の使用実績の情報を利用して、通信干渉の可能性が低い無線周波数を割り当てることができる。また、接続基地局において割当候補の無線周波数のＲＢを割当不可である場合、例えば、他の無線周波数のＲＢを割り当て、又は、接続基地局の変更要求を行うので、端末１００Ｂがユーザデータを通信するための無線周波数を発見できる可能性が高くなる。つまり、マクロセル基地局２００Ａ２が選択した無線周波数の割り当てを、スモールセル基地局２００Ｂ２が補助でき、無線資源の割当効率や利用効率を向上できる。
　次に、無線通信システム１０Ｂの通信環境について説明する。
　ここでは、接続基地局が、ＲＡＴ５を採用するスモールセル基地局２００Ｂ２であることを想定する。端末１００Ｂも、ＲＡＴ５を採用するものとする。また、ＲＡＴ５には、使用可能な無線周波数が８本存在することを想定する。ＲＡＴ５における８本の無線周波数を、ｆ５，１、ｆ５，２、ｆ５，３、ｆ５，４、ｆ５，５、ｆ５，６、ｆ５，７、ｆ５，８、と記す。例えば、ｆ５，１は、ＲＡＴ５の第１の無線周波数を示す。
　図１２は、スモールセル基地局２００Ｂ２と端末１００Ｂとの位置関係の一例を示す模式図である。図１２に示されたスモールセル基地局２００Ｂ２は、端末１００Ｂの近傍に存在し、ＲＡＴ５を採用可能であることを想定する。
　図１２において、実線で囲まれたスモールセル基地局２００Ｂ２（ＳＢＳ１～ＳＢＳ６）は、端末１００Ｂが加入している通信事業者の基地局である。点線で囲まれたスモールセル基地局２００Ｂ２（ＳＢＳ７～ＳＢＳ９）は、端末１００Ｂが加入している通信事業者とは異なる通信事業者の基地局である。
　図１２では、接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂ２は、ＳＢＳ４である。しかし、端末１００Ｂは、８本の無線周波数ｆ５，１～ｆ５，８を、近傍に存在するスモールセル基地局２００Ｂ２のみを考慮しても、ＳＢＳ１～ＳＢＳ９と共用している。従って、端末１００ＢがＳＢＳ４と通信する際、他の基地局であるＳＢＳ１～ＳＢＳ３、ＳＢＳ５～ＳＢＳ９が使用中の無線周波数と重なり、相互に干渉して通信品質が劣化する可能性がある。
　比較例として、この通信品質の劣化を改善するために、各端末が、各端末が使用する無線回線（例えば、使用するＲＡＴ５が採用する無線周波数）の回線品質を検出して、上位装置（例えば、スモールセル基地局、マクロセル基地局）へ通知するとする。この場合、端末は、ＲＡＴ５の８本の無線周波数ｆ５，１～ｆ５，８に対して、回線品質をモニタする必要がある。そして、回線品質の検出結果が、スモールセル基地局に通知され、更にマクロセル基地局へ通知される必要がある。
　比較例では、マクロセル基地局が、同一の通信事業者のスモールセル基地局が利用する無線回線の回線品質を検出して集約することも考えられる。しかし、マクロセル基地局が、異なる通信事業者のスモールセル基地局が利用する無線回線の回線品質の情報も含めて集約することは、困難である。将来的に、異なる複数の通信事業者が同一の無線周波数帯を割当可能となった場合、上記干渉に対する対策は一層必要となる。
　これに対し、本実施形態では、マクロセル基地局２００Ａ２が各無線周波数を用いた過去の使用実績に応じて無線周波数の割当候補を導出することで、他のスモールセル基地局２００Ｂ２に対してどの無線周波数が割り当てられているかを意識する必要がない。そのため、マクロセル基地局２００Ａ２は、スモールセル基地局２００Ｂ２をどの通信事業者が所有しているかを意識する必要がなく、接続基地局に対して、容易かつ高精度に干渉の少ない無線周波数を割り当てできる。
　このように、マクロセル基地局２００Ａ２は、配下の端末１００Ｂとスモールセル基地局２００Ｂ２との通信の無線周波数の割り当てをまとめて実施するので、端末１００Ｂが、各ＲＡＴが使用可能な無線周波数の回線品質情報を検出する必要がない。この回線品質情報は、例えば、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）を含む。従って、端末１００Ｂは、スモールセル基地局２００Ｂ２に上記の回線品質情報を通知することが不要であり、スモールセル基地局２００Ｂ２は、マクロセル基地局２００Ａ２に上記の回線品質情報を通知することが不要である。
　つまり、端末１００Ｂは、ヘテロジニアスネットワークに存在するＲＡＴが採用する無線周波数と同数分の無線周波数の回線品質の検出を行う必要がない。そのため、端末１００Ｂは、各無線周波数の回線品質を検出するための処理負荷及び処理時間を低減できる。また、接続基地局は、端末１００Ｂとマクロセル基地局２００Ａ２との間で、各無線周波数の回線品質情報の受け渡しを頻繁に行う必要がなくなり、各無線周波数の回線品質の通知に係る処理負荷及び処理時間を低減できる。
　また、マクロセル基地局２００Ａ２が、端末１００Ｂと接続基地局との間の無線周波数の割り当てを一元管理することで、端末１００Ｂが個々に自装置が使用する無線周波数を決定する場合と比較すると、他の端末や他の基地局との通信の干渉を低減できる。また、マクロセル基地局２００Ａ２が無線周波数の割り当てを一元管理することで、接続基地局が、無線周波数におけるＲＢ等の無線資源を容易に割り当てできる。
　以上のように、無線通信システム１０Ｂは、端末１００Ｂと、端末１００Ｂとの間で制御データを通信可能なマクロセル基地局２００Ａ２と、端末１００Ｂとの間でユーザデータを通信可能な複数のスモールセル基地局２００Ｂ２と、を備える。
　マクロセル基地局２００Ａ２は、接続基地局判定部２１１と、第１周波数候補決定部２１４又は第２周波数候補決定部２１６と、無線送信部２０６及び有線通信部２１７と、を備える。接続基地局判定部２１１は、複数のスモールセル基地局２００Ｂ２のうち、接続基地局を導出する。第１周波数候補決定部２１４又は第２周波数候補決定部２１６は、スモールセル基地局２００Ｂ２毎のユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、接続基地局と端末１００Ｂとの間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する。有線通信部２１７は、無線周波数の割当候補の情報を接続基地局へ送信する。無線送信部２０６は、無線周波数の割当候補の情報及び無線基地局の情報を端末１００Ｂへ送信する。
　接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂ２は、有線通信部２６２と、無線資源割当スケジューラ２６１と、無線受信部２５３Ｂ又は無線送信部２５６Ｂと、を備える。有線通信部２６２は、マクロセル基地局２００Ａ２から無線周波数の割当候補（ＲＢ等）の情報を受信する。無線資源割当スケジューラ２６１は、割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定する。無線受信部２５３Ｂ又は無線送信部２５６Ｂは、割当候補の無線周波数が割当可能である場合、無線資源の割当情報を端末１００Ｂへ送信する。また、無線受信部２５３Ｂ又は無線送信部２５６Ｂは、無線周波数の無線資源を用いてユーザデータを通信する。
　端末１００Ｂは、無線受信部１０８及び無線受信部１１５Ｂを備える。無線受信部１０８は、マクロセル基地局２００Ａ２から無線周波数の割当候補の情報及び接続基地局の情報を受信する。無線受信部１１５Ｂは、スモールセル基地局２００Ｂ２から無線資源の割当情報を受信する。また、無線送信部１１２Ｂ又は無線受信部１１５Ｂは、無線周波数の無線資源を用いてユーザデータを通信する。
　これにより、無線通信システム１０Ｂ及びマクロセル基地局２００Ａ２によれば、マクロセル基地局２００Ａ２が、配下の端末１００Ｂとスモールセル基地局２００Ｂ２との通信の無線周波数の割り当てをまとめて行う。従って、異なる無線通信方式や異なる基地局２００の特性を有するヘテロジニアスネットワークにおいて、各端末１００Ｂ及び各スモールセル基地局２００Ｂ２への無線周波数の割り当てを効率的に実施でき、当該無線周波数の割り当てに要する煩雑性を低減できる。
　また、無線通信システム１０Ｂ及びマクロセル基地局２００Ａ２は、周辺の基地局２００との間での通信干渉の発生を低減できる。そのため、無線資源割り当て動作の繰り返し回数を低減することで、端末１００Ｂやスモールセル基地局２００Ｂ２の無線資源割り当てに要する時間を短縮化できる。つまり、無線資源の割当効率を向上できる。
　また、無線通信システム１０Ｂ及びマクロセル基地局２００Ａ２は、予め基地局２００間で周波数を分割することなく、無線資源の利用効率を向上できる。
　尚、本実施形態の基地局２００は、同一の通信事業者の基地局２００のみで構成される場合と、同じ無線資源を異なる複数の通信事業者の基地局２００が共有して構成される場合と、があり得る。どちらの構成でも、複数のスモールセル基地局２００Ｂ２は、相互に情報共有することなく、自律分散的に無線資源の割り当てを実施できる。
　また、マクロセル基地局２００Ａ２は、使用履歴データベース２１３ａ，２１５ａと、有線通信部２１７と、第１履歴管理部２１３又は第２履歴管理部２１５を備える。使用履歴データベース２１３ａ，２１５ａは、スモールセル基地局２００Ｂ２毎に、ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報を蓄積する。有線通信部２１７は、接続基地局から、ユーザデータの通信に使用された無線周波数と、無線周波数における無線資源の使用量と、を含む使用実績の情報を受信する。第１履歴管理部２１３又は第２履歴管理部２１５は、受信された使用実績の情報に基づいて、使用履歴データベース２１３ａ，２１５ａに蓄積された使用実績の情報を更新する。
　これにより、例えば、スモールセル基地局２００Ｂ２が端末１００Ｂとの間でユーザデータを通信する度に、最新の使用実績を反映できる。これにより、無線資源の割当効率や利用効率を向上できる。
　また、マクロセル基地局２００Ａ２は、第１周波数候補決定部２１４又は第２周波数候補決定部２１６は、使用実績が所定基準よりも高い無線周波数を優先して、無線周波数の割当候補を導出する。
　これにより、端末１００Ｂがユーザデータの通信に成功する可能性の高い無線資源を割当可能であるので、ユーザデータの通信精度を向上できる。
　尚、無線周波数の使用実績は、無線周波数を用いたデータ通信量、無線周波数を用いたデータ通信時間、又は無線周波数を用いたデータ通信回数を含む。
　また、マクロセル基地局２００Ａ２は、有線通信部２１７が、接続基地局からの接続基地局の変更要求を受信する。接続基地局判定部２１１が、変更要求に応じて、端末１００Ｂとの間でユーザデータを通信するスモールセル基地局２００Ｂ２として、他の接続基地局を導出する。
　これにより、マクロセル基地局２００Ａ２は、指定した無線周波数に空きがない場合でも、他の接続基地局を再指定し、端末１００Ｂと接続基地局とがユーザデータを通信可能な確率を向上できる。
　また、スモールセル基地局２００Ｂ２は、無線資源割当スケジューラ２６１が、割当候補の無線周波数における無線資源が割当不可能な場合、他の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定する。無線受信部２５３Ｂ又は無線送信部２５６Ｂは、他の無線周波数が割当可能である場合、他の無線周波数の無線資源を用いて、ユーザデータを通信する。
　これにより、スモールセル基地局２００Ｂ２は、マクロセル基地局２００Ａ２により指定された無線周波数に空きがない場合でも、他の無線周波数を再指定し、端末１００Ｂと接続基地局とがユーザデータを通信可能な確率を向上できる。
　また、スモールセル基地局２００Ｂ２は、有線通信部２６２が、他の無線周波数における無線資源が割当不可能な場合、接続基地局の変更要求をマクロセル基地局２００Ａ２へ送信する。
　これにより、スモールセル基地局２００Ｂ２は、マクロセル基地局２００Ａ２により指定された無線周波数に空きがない場合でも、他の接続基地局が再指定され、端末１００Ｂと接続基地局とがユーザデータを通信可能な確率を向上できる。
　このように、第１の実施形態及び第２の実施形態によれば、マクロセル基地局２００Ａ，２００Ａ２が、端末１００，１００Ｂに対して、どのスモールセル基地局２００Ｂ，２００Ｂ２のどの無線周波数（Ｕ－Ｐｌａｎｅ用）を割り当てるべきかを的確に判定できる。
　なお、本開示は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
　本開示は、無線通信端末と無線基地局との間でユーザデータを通信するための無線資源の割当効率や利用効率を向上できる無線基地局、無線通信システム、周波数割当方法及び無線資源割当方法等に有用である。
１０，１０Ｂ　無線通信システム
２１　上り回線
２２　下り回線
２３　上り回線
２４　下り回線
５０　ＧＰＳ衛星
１００，１００Ｂ　端末
１０１　ＧＰＳ信号受信アンテナ
１０２　ＧＰＳ受信部
１０３　位置情報生成部
１０４，１１１，１１１Ｂ　送信パケット生成部
１０５，１１２，１１２Ｂ　無線送信部
１０６，１１３　送信アンテナ
１０７，１１４　受信アンテナ
１０８，１１５　無線受信部
１０９，１０９Ｂ，１１６，１１６Ｂ　受信パケット復号部
１１０，１１０Ｂ　無線資源割当管理部
２００　基地局
２００Ａ，２００Ａ２　マクロセル基地局
２００Ｂ，２００Ｂ２　スモールセル基地局
２０１　受信アンテナ
２０２　無線受信部
２０３　受信パケット復号部
２０４　接続基地局導出部
２０４ａ　スモールセル情報データベース
２０５，２０５Ｂ　送信パケット生成部
２０６　無線送信部
２０７　送信アンテナ
２１１　接続基地局判定部
２１２　データ分配部
２１３　第１履歴管理部
２１３ａ　使用履歴データベース
２１４　第１周波数候補決定部
２１５　第２履歴管理部
２１５ａ　使用履歴データベース
２１６　第２周波数候補決定部
２１７　有線通信部
２５１　無線資源割当管理部
２５２　受信アンテナ
２５３，２５３Ｂ　無線受信部
２５４，２５４Ｂ　受信パケット復号部
２５５，２５５Ｂ　送信パケット生成部
２５６，２５６Ｂ　無線送信部
２５７　送信アンテナ
２６１　無線資源割当スケジューラ
２６２　有線通信部

Claims (20)

  1. 　無線通信端末との間で制御データを通信し、複数の他の無線基地局に接続される無線基地局であって、
    　前記複数の他の無線基地局のうち、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する前記他の無線基地局としての接続基地局を導出する第１の導出部と、
    　前記他の無線基地局毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する第２の導出部と、
    　前記無線周波数の割当候補の情報を前記接続基地局へ送信し、前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を前記無線通信端末へ送信する送信部と、
    　を備える無線基地局。
  2. 　請求項１に記載の無線基地局であって、更に、
    　前記他の無線基地局毎に、前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報を蓄積する蓄積部と、
    　前記接続基地局から、前記ユーザデータの通信に使用された無線周波数と、前記無線周波数における無線資源の使用量と、を含む使用実績の情報を受信する受信部と、
    　前記受信部により受信された前記使用実績の情報に基づいて、前記蓄積部に蓄積された前記使用実績の情報を更新する更新部と、
    　を備える無線基地局。
  3. 　請求項２に記載の無線基地局であって、更に、
    　前記第２の導出部は、前記使用実績が所定基準よりも高い無線周波数を優先して、前記無線周波数の割当候補を導出する、無線基地局。
  4. 　請求項２または３に記載の無線基地局であって、
    　前記無線周波数の使用実績は、前記無線周波数を用いたデータ通信量、前記無線周波数を用いたデータ通信時間、又は前記無線周波数を用いたデータ通信回数を含む、無線基地局。
  5. 　請求項２ないし４のいずれか１項に記載の無線基地局であって、
    　前記受信部は、前記接続基地局からの前記接続基地局の変更要求を受信し、
    　前記第１の導出部は、前記変更要求に応じて、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する無線基地局として、他の接続基地局を導出する、無線基地局。
  6. 　無線通信端末との間でユーザデータを通信し、前記無線通信端末との間で制御データを通信する他の無線基地局に接続される無線基地局であって、
    　前記他の無線基地局から、前記ユーザデータを通信するための無線周波数の割当候補の情報を受信する受信部と、
    　前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定する判定部と、
    　前記無線資源が割当可能である場合、前記無線資源の割当情報を前記無線通信端末へ送信する通信部と、
    　を備える無線基地局。
  7. 　請求項６に記載の無線基地局であって、
    　前記通信部は、前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能である場合、前記無線周波数の前記無線資源を用いて前記ユーザデータを通信する、無線基地局。
  8. 　請求項７に記載の無線基地局であって、
    　前記判定部は、前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当不可能な場合、他の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定し、
    　前記通信部は、前記他の無線周波数が割当可能である場合、前記他の無線周波数の無線資源を用いて、前記ユーザデータを通信する、無線基地局。
  9. 　請求項８に記載の無線基地局であって、
    　前記通信部は、前記他の無線周波数における無線資源が割当不可能な場合、接続基地局の変更要求を前記他の無線基地局へ送信する、無線基地局。
  10. 　無線通信端末と、前記無線通信端末との間で制御データを通信可能な第１の無線基地局と、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信可能な複数の第２の無線基地局と、がネットワークを介して接続された無線通信システムであって、
    　前記第１の無線基地局は、
    　前記複数の第２の無線基地局のうち、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する前記第２の無線基地局としての接続基地局を導出する第１の導出部と、
    　前記第２の無線基地局毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する第２の導出部と、
    　前記無線周波数の割当候補の情報を前記接続基地局へ送信し、前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を前記無線通信端末へ送信する送信部と、
    　を備え、
    　前記接続基地局は、
    　前記第１の無線基地局から前記無線周波数の割当候補の情報を受信する受信部と、
    　前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定する判定部と、
    　前記割当候補の無線周波数が割当可能である場合、前記無線資源の割当情報を前記無線通信端末へ送信し、前記無線周波数の前記無線資源を用いて前記ユーザデータを通信する通信部と、
    　を備え、
    　前記無線通信端末は、
    　前記第１の無線基地局から前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を受信し、前記第２の無線基地局から前記無線資源の割当情報を受信し、前記無線周波数の前記無線資源を用いて前記ユーザデータを通信する通信部を備える、無線通信システム。
  11. 　請求項１０に記載の無線通信システムであって、
    　前記ネットワークは、複数の無線通信方式が混在して利用される、無線通信システム。
  12. 　無線通信端末との間で制御データを通信し、複数の他の無線基地局に接続される無線基地局における周波数割当方法であって、
    　前記複数の他の無線基地局のうち、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する前記他の無線基地局としての接続基地局を導出し、
    　前記他の無線基地局毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出し、
    　前記無線周波数の割当候補の情報を前記接続基地局へ送信し、前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を前記無線通信端末へ送信する、
    　周波数割当方法。
  13. 　請求項１２に記載の周波数割当方法であって、更に、
    　前記他の無線基地局毎に、前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報を蓄積し、
    　前記接続基地局から、前記ユーザデータの通信に使用された無線周波数と、前記無線周波数における無線資源の使用量と、を含む使用実績の情報を受信し、
    　受信された前記使用実績の情報に基づいて、蓄積された前記使用実績の情報を更新する、
    　周波数割当方法。
  14. 　請求項１３に記載の周波数割当方法であって、更に、
    　前記使用実績が所定基準よりも高い無線周波数を優先して、前記無線周波数の割当候補を導出する、周波数割当方法。
  15. 　請求項１３または１４に記載の周波数割当方法であって、
    　前記無線周波数の使用実績は、前記無線周波数を用いたデータ通信量、前記無線周波数を用いたデータ通信時間、又は前記無線周波数を用いたデータ通信回数を含む、周波数割当方法。
  16. 　請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載の周波数割当方法であって、
    　前記接続基地局からの前記接続基地局の変更要求を受信し、
    　前記変更要求に応じて、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する無線基地局として、他の接続基地局を導出する、周波数割当方法。
  17. 　無線通信端末との間でユーザデータを通信し、前記無線通信端末との間で制御データを通信する他の無線基地局に接続される無線基地局における無線資源割当方法であって、
    　前記他の無線基地局から、前記ユーザデータを通信するための無線周波数の割当候補の情報を受信し、
    　前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定し、
    　前記割当候補の無線周波数が割当可能である場合、前記無線資源の割当情報を前記無線通信端末へ送信する、
    　無線資源割当方法。
  18. 　請求項１７に記載の無線資源割当方法であって、
    　前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能である場合、前記無線周波数の前記無線資源を用いて前記ユーザデータを通信する、無線資源割当方法。
  19. 　請求項１８に記載の無線資源割当方法であって、
    　前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当不可能な場合、他の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定し、
    　前記他の無線周波数が割当可能である場合、前記他の無線周波数の無線資源を用いて、前記ユーザデータを通信する、無線資源割当方法。
  20. 　請求項１９に記載の無線資源割当方法であって、
    　前記他の無線周波数における無線資源が割当不可能な場合、接続基地局の変更要求を前記他の無線基地局へ送信する、無線資源割当方法。
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