WO2017026204A1 - 基地局装置、通信装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

基地局装置、通信装置、制御方法及びプログラム Download PDF

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WO2017026204A1
WO2017026204A1 PCT/JP2016/069875 JP2016069875W WO2017026204A1 WO 2017026204 A1 WO2017026204 A1 WO 2017026204A1 JP 2016069875 W JP2016069875 W JP 2016069875W WO 2017026204 A1 WO2017026204 A1 WO 2017026204A1
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base station
communication
wireless
information
transmission path
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PCT/JP2016/069875
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和也 森脇
海蘭 彭
恭宏 末柄
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Kddi株式会社
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    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
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    • H04W36/30—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems

Definitions

  • the present invention relates to a base station apparatus, a communication apparatus, a control method, and a program, and more specifically, to a communication control technique in a wireless communication system in which different kinds of wireless communication techniques are mixed.
  • Non-Patent Document 1 a method of using long term evolution (LTE) and a wireless LAN (WLAN) in cooperation with each other is being studied (see Non-Patent Document 1). .
  • the terminal connects to an access point (AP) on the WLAN side under the control of the base station (eNB) on the LTE side (in response to an instruction from the eNB).
  • AP access point
  • eNB base station
  • an AP that can use multi-user MIMO (Multi-Input Multi-Output) is defined (see Non-Patent Document 2).
  • An AP that can use multi-user MIMO improves system capacity by selecting the terminal to be connected in consideration of information on the transmission path between the AP and each terminal (Channel State Information, CSI). can do.
  • the control station (base station) in the non-wireless LAN system does not know the transmission path information on the wireless LAN side. Connection control based on the transmission path cannot be performed. Therefore, the system capacity may not be improved based on the state of the transmission path between the AP and the terminal.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technology for improving communication capacity in a system when a wireless terminal connects to another device based on an instruction from a base station device.
  • a base station apparatus includes a base station apparatus and one or more wireless terminals that can be connected to the base station apparatus in the first system and to other apparatuses in the second system And a base station apparatus in a wireless communication system including the other apparatus, and acquires information on a state of a transmission path between each of the one or more wireless terminals and the other apparatus And obtaining means, and control means for controlling connection between each of the one or more wireless terminals and the other device based on the information.
  • a communication apparatus includes a base station apparatus and one or more base stations that can be connected to the base station apparatus in the first system and can be connected to the communication apparatus in the second system.
  • the communication device is an acquisition device that acquires information on a state of a transmission path between each of the one or more wireless terminals and the communication device Means for notifying the base station apparatus of the information, the base station apparatus based on the information between each of the one or more wireless terminals and the communication apparatus. Connection control is performed.
  • the present invention it is possible to improve the communication capacity in the system when a wireless terminal connects to another device based on an instruction from the base station device.
  • the accompanying drawings are included in the specification, constitute a part thereof, show an embodiment of the present invention, and are used to explain the principle of the present invention together with the description.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a wireless communication system according to this embodiment.
  • the wireless communication system includes, for example, a long term evolution (LTE) base station apparatus (eNB), a wireless LAN access point (AP), and a wireless terminal.
  • the base station apparatus may be a base station apparatus of another wireless communication standard such as a mobile phone of a generation before LTE
  • the AP may be a communication apparatus conforming to any wireless communication standard.
  • the wireless LAN may use a frequency band of 2.4 GHz, 5.2 GHz, 5.3 GHz, or 5.6 GHz, for example, or use a millimeter wave band or a quasi-millimeter wave band such as a 60 GHz band, for example. It may be a thing.
  • the base station device and the AP follow different wireless communication methods, and perform first wireless communication and second wireless communication different from the first wireless communication with the wireless terminal, respectively. Shall.
  • one base station device, one access point, and three wireless terminals are shown.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of base station devices, a plurality of access points, and one or two are shown. Or there may be more than three wireless terminals.
  • a wireless terminal connected to a cellular base station apparatus communicates with a wireless LAN AP, but is not limited thereto. That is, the first communication device and the wireless terminal in any first system that leads communication control are connected, and further, the second communication in any second system according to an instruction from the first communication device.
  • LTE eNB cellular base station apparatus
  • the AP of this embodiment can simultaneously communicate with a plurality of wireless terminals at the same frequency and the same time by multi-user MIMO.
  • the AP has, for example, two or more antennas, and acquires information on transmission paths between the one or more antennas of each wireless terminal and the two or more antennas.
  • the AP adjusts and adds the amplitude and phase of data to be transmitted to each wireless terminal based on transmission path information, forms a signal to be transmitted from each antenna, and transmits the signal from each antenna.
  • the amount of adjustment of the amplitude and phase at this time is determined by a matrix composed of values indicating the state of the transmission path between the plurality of antennas and the plurality of wireless terminals.
  • wireless terminal can be improved, and the capacity
  • the transmission path state may be substantially the same in the two or more wireless terminals.
  • the system capacity can be deteriorated by the interference of signals to these wireless terminals.
  • the system capacity can be improved by selecting a wireless terminal to be simultaneously communicated. That is, by selecting one of two or more wireless terminals that interfere with each other as a target for simultaneous communication, by removing a wireless terminal that interferes with each other as a target for simultaneous communication, Capacity can be improved.
  • the AP may be a communication device that can simultaneously communicate with a plurality of wireless terminals using a single antenna.
  • the AP can simultaneously communicate with a plurality of wireless terminals by using the power difference between signals transmitted to the wireless terminals.
  • the amplitude of the signal for the first wireless terminal is set to twice the amplitude of the signal for the second wireless terminal, both are modulated by QPSK, and added to obtain a constellation similar to 16QAM.
  • the first wireless terminal can receive data addressed to itself by determining in which of the first to fourth quadrants in the IQ plane the signal is transmitted.
  • the second wireless terminal first determines the signal addressed to the first wireless terminal, and transmits the signal after canceling (removing) the signal in any of the first to fourth quadrants in the IQ plane. It is possible to receive data addressed to itself by determining whether it has been done. In this case, the signal level of the received signal with respect to noise is required to be sufficiently high. Therefore, when both the first wireless terminal and the second wireless terminal are located far away from the AP and the signal level of the received signal with respect to noise cannot be sufficiently secured, the AP It may not be possible to communicate simultaneously using one antenna. However, in this case as well, when there are a plurality of wireless terminals with low reception levels, the AP can improve the capacity of the entire system by selecting only one of them as a target for simultaneous communication. Become.
  • the LTE eNB performs connection control of each wireless terminal in the wireless LAN.
  • the LTE eNB does not have any knowledge about the transmission path between each AP antenna and each wireless terminal, a wireless terminal whose system capacity is deteriorated conversely by being a simultaneous communication target In some cases, the wireless terminal and the AP are instructed to connect.
  • the AP independently selects a wireless terminal to be simultaneously communicated, there may be a case where the improvement effect by using the wireless LAN on the LTE side cannot be obtained.
  • the LTE eNB when the LTE eNB performs wireless LAN connection control, acquires information on a transmission path between the AP (each antenna) and each wireless terminal. Provide a mechanism.
  • the transmission path between the AP antenna and the antenna of each wireless terminal is referred to as a transmission path between the AP and each wireless terminal.
  • a transmission path to be considered may be defined between arbitrary points in a device to which each antenna is connected, and these may be included in the concept of a transmission path between the AP and each wireless terminal. .
  • each wireless terminal can estimate a transmission path between the AP and itself, for example, and report information on the transmission path to the eNB.
  • the wireless terminal A in FIG. 1 can estimate the transmission path between the wireless terminal A and the AP and report information indicating the estimated value to the eNB.
  • the wireless terminal B estimates the transmission path between the wireless terminal B and the AP
  • the wireless terminal C estimates the transmission path between the wireless terminal C and the AP, and provides information indicating the estimated value.
  • the transmission path estimation value can be expressed as a complex number in which the in-phase component of the transmission path is a real number and the orthogonal component is an imaginary number.
  • this report can be performed using a Measurement Report defined by 3GPP, for example, but may be transmitted as another message.
  • This report may be performed by an index (indicator) indicating a precoding matrix (antenna weight matrix) included in a codebook prepared in advance. That is, the wireless terminal selects one antenna weight matrix to be used by the AP in the communication between the AP and itself based on the estimated transmission path between the AP and itself from the codebook.
  • the eNB may be notified of the index corresponding to the selected matrix.
  • the eNB and the radio terminal hold a vector or matrix representative value of the channel estimation value and an index (indicator) in association with each other in advance, and the radio terminal uses the representative value held by itself and the AP.
  • a transmission line estimated value vector or a matrix close to the matrix may be selected. In this case, the radio terminal can notify the eNB of the channel estimation value using an index corresponding to the selected channel channel estimation value vector or the representative value of the matrix.
  • the AP acquires, for example, an estimated value of a transmission path between itself and each wireless terminal, and notifies the eNB of information regarding the transmission path without passing through any wireless terminal.
  • a node called WLAN Terminal (WT) is arranged between the eNB and the AP, and the AP notifies the eNB of information on the transmission path via the WT.
  • the information regarding the transmission path may be, for example, an estimated value of the transmission path between the AP and each wireless terminal.
  • the AP can acquire the estimated value of the transmission path by notification from each wireless terminal. In this case, each wireless terminal estimates a transmission path between itself and the AP based on a signal transmitted from the AP.
  • the AP may acquire a transmission path estimation value by estimating a transmission path between each wireless terminal and itself based on a signal transmitted from each wireless terminal.
  • each wireless terminal need not perform transmission path estimation, but may perform transmission path estimation separately from the AP and report the estimated value to the AP.
  • the AP can form a transmission path vector or a matrix, for example, based on the transmission path estimation value estimated by itself and the transmission path estimation value reported from the wireless terminal (for example, by weighted average).
  • the AP may notify the eNB of an index corresponding to an antenna weight matrix, a transmission path estimation value vector, or a matrix, as described above for the wireless terminal.
  • the eNB selects a wireless terminal that should perform simultaneous communication with the AP based on an estimated value indicating a transmission path between the AP and each wireless terminal.
  • the eNB specifies, for example, a singular value of a matrix composed of transmission path estimation values between the antennas of the AP and the antennas of the wireless terminals. Then, when the singular value becomes lower than the predetermined value, the eNB selects at least one of the wireless terminals that cause the singular value to be reduced, and removes it from the simultaneous communication target.
  • Such a state is, for example, a transmission path estimation between another wireless terminal and a plurality of AP antennas in a vector composed of transmission path estimation values between one wireless terminal and a plurality of AP antennas. This may occur when the difference from the value represented by the complex multiple of the vector of values is sufficiently small.
  • these two wireless terminals are both subjected to simultaneous communication, in multi-user MIMO based on multi-antenna, these two wireless terminals can be interference sources. For this reason, the eNB may exclude one of these two wireless terminals from the target of simultaneous communication. At this time, the eNB may evaluate which one of these two wireless terminals is removed to greatly improve the capacity of the entire system, and specify the wireless terminal that should be the target of simultaneous communication. .
  • the eNB may select all wireless terminals as targets for simultaneous communication when the above-described singular value is equal to or greater than a predetermined value, for example. However, for example, depending on the number of antennas possessed by the AP, wireless terminals that can communicate simultaneously are determined. Therefore, the eNB further selects a wireless terminal that is a target for simultaneous communication in consideration of restrictions due to the hardware of the AP. Also good.
  • the selection process of the simultaneous communication target may not be based on a singular value, and may be a process including an arbitrary process capable of specifying a wireless terminal that may cause a capacity deterioration when simultaneously communicating.
  • the eNB selects one wireless terminal from the plurality of wireless terminals, Other wireless terminals can be excluded from targets for simultaneous communication.
  • the eNB when the eNB communicates simultaneously with a plurality of wireless terminals using one antenna, the eNB receives a plurality of wireless terminals whose received power value is equal to or less than a predetermined value based on the transmission path estimation value reported from each wireless terminal. Can be determined. That is, when the eNB transmits data including data for a plurality of radio terminals in one signal, the eNB removes data for other radio terminals because the signal-to-noise power ratio (SNR) is insufficient. It can be determined whether there is a wireless terminal that cannot extract data addressed to itself. And when such a some radio
  • SNR signal-to-noise power ratio
  • the AP may affect the communication between each wireless terminal and the AP with respect to at least one of the wireless terminals, possibly based on an estimate of the transmission path between the AP and each wireless terminal.
  • the result of evaluating may be reported to the eNB.
  • Evaluation of the influence on communication includes, for example, selecting, from a plurality of wireless terminals, a wireless terminal that causes a deterioration in system capacity when a plurality of wireless terminals are subjected to simultaneous communication. This process may be performed in the same manner as the above-described eNB process. At this time, if there are two wireless terminals that can be sources of interference with each other, the AP can notify the eNB of information specifying the two wireless terminals.
  • the eNB removes one of the two wireless terminals from the simultaneous communication target according to the notification.
  • the AP may select one wireless terminal to be excluded from the simultaneous communication target and notify the eNB. In this case, it is not necessary to perform a process of selecting a radio terminal to be excluded from the simultaneous communication target in the eNB, so that the processing load of the eNB can be reduced.
  • the report of the evaluation result by the AP does not have to specify the deterioration factor, and may be, for example, the selection result of the candidate for simultaneous communication by the AP. That is, the AP determines which wireless terminal can perform sufficient communication to ensure sufficient system capacity, selects a wireless terminal that is a candidate for simultaneous communication according to the result, and selects the result. To the eNB as information on the transmission path. In this case, for example, in addition to the system capacity evaluation based on the transmission path estimation value, the AP simultaneously considers external factors such as making communication opportunities between wireless terminals fair according to a predetermined standard. Candidates for communication can be selected. That is, the AP may select a wireless terminal that is a candidate for simultaneous communication so that the system capacity is not maximized.
  • the eNB When the eNB selects a wireless terminal that is a target for simultaneous communication, the eNB performs wireless LAN connection control in each wireless terminal. For example, the eNB may transmit a control message so as to disconnect the wireless LAN connection from the wireless terminals currently connected to the AP to wireless terminals that have not been selected as targets for simultaneous communication.
  • This control message may be an RRC (Radio Resource Control) message (for example, an RRC Connection Reconfiguration message).
  • the eNB may request the AP not to perform communication with a wireless terminal that has not been selected as a target for simultaneous communication.
  • RRC Radio Resource Control
  • FIG. 2 shows a hardware configuration example of the base station apparatus and the AP.
  • the base station device and the AP have a hardware configuration as shown in FIG. 2, and include, for example, a CPU 201, a ROM 202, a RAM 203, an external storage device 204, and a communication device 205.
  • the CPU 201 executes a program that realizes the functions of the base station apparatus and AP as described above, which is recorded in any of the ROM 202, RAM 203, and external storage device 204.
  • the base station device and the AP control the communication device 205 by the CPU 201, for example, and perform communication between itself and the wireless terminal.
  • the base station apparatus and the AP have one communication apparatus 205, but the present invention is not limited to this.
  • the base station device and the AP may include a communication device for communication between the base station device and the AP and a communication device between the wireless terminals. Communication between the base station device and the AP may be performed via a predetermined node such as WLAN Terminal. In this case, the base station device and the AP communicate with the node. Can be included.
  • the base station apparatus can communicate with other base station apparatuses, and the AP can also communicate with other APs.
  • the base station apparatus and the AP may be provided with dedicated hardware for executing each function, or may be executed by a computer that executes a part of the hardware and executes a program. All functions may be executed by a computer and a program.
  • the example of a function structure of a base station apparatus is shown.
  • the eNB is, for example, an LTE base station device, but performs connection control of a wireless terminal connected to itself in another wireless communication system with another device in another wireless communication system. It can be any communication device that can.
  • the eNB has, for example, a transmission unit 301, a reception unit 302, a transmission path information acquisition unit 303, and a WLAN connection control unit 304 as its functional configuration. Note that, in this example, only functional blocks related to connection control based on information related to the transmission path between the AP and the wireless terminal as described above are shown, but the eNB naturally has a function as a normal base station apparatus. Have.
  • the transmitting unit 301 transmits a wireless signal to the wireless terminal, and the receiving unit 302 receives a wireless signal from the wireless terminal.
  • the radio signal transmitted from the base station apparatus to the radio terminal includes, for example, a signal for one radio terminal, a signal for a plurality of radio terminals, or a signal for all radio terminals. sell.
  • the radio signal transmitted from the radio terminal to the base station apparatus is a signal addressed to the base station apparatus.
  • the transmission unit 301 transmits a wired or wireless signal to the AP (or WT arranged between the eNB and the AP), and the reception unit 302 is a WT arranged between the AP (or the eNB and the AP). ) Receive wired or wireless signals.
  • the transmission unit 301 and the reception unit 302 have been described so as to transmit signals to and receive signals from the wireless terminal and the AP by one function unit, respectively, the transmission unit and reception unit for the wireless terminal, The transmitter and receiver for AP can exist separately.
  • the transmission path information acquisition unit 303 acquires information on the transmission path from at least one of the AP and the wireless terminal.
  • the information regarding the transmission path is, for example, a transmission path estimation value.
  • the transmission path information acquisition unit 303 may acquire the transmission path estimation value between the AP and each wireless terminal estimated in each wireless terminal from each wireless terminal, or the same as estimated in the AP.
  • the transmission path estimation value may be acquired from the AP without going through the wireless terminal.
  • the transmission path information acquisition unit 303 can also acquire an estimated transmission path between the AP and each wireless terminal, estimated by each wireless terminal, via the AP.
  • the transmission path estimation value is an index corresponding to the one closest to the transmission path estimation value actually obtained by estimation, which is included in the representative values of the transmission path estimation values prepared in advance.
  • the transmission path estimation value may be represented by a value or index indicating an antenna weight matrix obtained from the transmission path estimation value.
  • the information on the transmission path is the evaluation of the influence on the communication regarding at least one of the plurality of wireless terminals when the AP performs simultaneous communication between the AP and the plurality of wireless terminals. It may be information indicating a result.
  • the information regarding the transmission path in this case can be, for example, information for specifying a wireless terminal that causes degradation, or information for specifying a plurality of wireless terminals that can be interference sources.
  • the AP may form information indicating that none of the wireless terminals is a deterioration factor as information on the transmission path.
  • the WLAN connection control unit 304 performs connection control between the AP and the wireless terminal based on the information acquired by the transmission path information acquisition unit 303. For example, when the WLAN connection control unit 304 receives a transmission path estimation value vector or matrix between the AP and each wireless terminal from each wireless terminal or AP, the WLAN connection control unit 304 determines the system capacity during simultaneous communication from the transmission path estimation value. It is determined whether there is a wireless terminal that causes degradation. Then, if there is no wireless terminal that causes degradation, the WLAN connection control unit 304 selects all wireless terminals as targets for simultaneous communication, and instructs the AP and each wireless terminal to perform wireless LAN communication or Send a request.
  • the WLAN connection control unit 304 can select at least one of the wireless terminals that cause the degradation as a wireless terminal that is excluded from simultaneous communication targets. In this case, the WLAN connection control unit 304 can transmit an instruction or a request to the AP and the selected wireless terminal so as not to perform wireless LAN communication (disconnect the connection if currently connected). Note that the WLAN connection control unit 304 may consider physical restrictions (for example, the number of antennas) of the AP in the above determination. In addition, when the WLAN connection control unit 304 acquires information on the transmission path from both the AP and the wireless terminal, the WLAN connection control unit 304 may perform connection control of the wireless LAN in consideration of both.
  • the WLAN connection control unit 304 determines whether a plurality of wireless terminals have reported the same index when receiving an index related to the transmission path estimation value in the codebook format or the like from the AP and the wireless terminal. May be. Then, when a plurality of wireless terminals report the same index, the WLAN connection control unit 304 can perform connection control in the wireless LAN so that at least one of the plurality of wireless terminals is excluded from the simultaneous communication target. . Further, as described above, when the AP communicates simultaneously with a plurality of wireless terminals using one antenna, the WLAN connection control unit 304 determines the received signal level based on the transmission path estimation value reported from each wireless terminal.
  • the WLAN connection control unit 304 can perform wireless LAN connection control so that at least one of the plurality of wireless terminals is excluded from the simultaneous communication target.
  • the WLAN connection control unit 304 receives, from the AP, an evaluation result of the influence on communication regarding at least one of the plurality of wireless terminals when simultaneous communication between the AP and the plurality of wireless terminals is performed.
  • wireless LAN connection control can be performed according to the evaluation result.
  • the WLAN connection control unit 304 performs wireless LAN connection control so that a wireless terminal identified as a deterioration factor by the AP is excluded from the simultaneous communication target.
  • the WLAN connection control unit 304 selects a wireless terminal to be excluded from the simultaneous communication target from among the wireless terminals, Wireless LAN connection control can be performed according to the selection result.
  • the eNB acquires information on the transmission path between the AP and the wireless terminal, and performs connection control in the wireless LAN between the AP and the wireless terminal. As a result, it is possible to prevent the capacity degradation in the communication in the wireless LAN and to surely improve the communication capacity of the entire system.
  • FIG. 4 shows a functional configuration example of the AP.
  • an AP is an access point in a wireless LAN, for example, and performs communication with a wireless terminal based on connection control by another device in another wireless communication system in a wireless communication system other than the wireless LAN.
  • the AP includes a transmission unit 401, a reception unit 402, a communication control unit 403, and a transmission path information acquisition unit 404 as its functional configuration, and in some cases, a transmission path information notification unit 405.
  • the AP naturally functions as a normal access point. Have.
  • the transmitting unit 401 transmits a wireless signal to the wireless terminal, and the receiving unit 402 receives a wireless signal from the wireless terminal.
  • the transmission unit 401 transmits a wired or wireless signal to the eNB (or WT), and the reception unit 402 receives the wired or wireless signal from the eNB (or WT).
  • the AP may have separate transmission units 401 and reception units 402 for communication with the eNB (or WT) and for communication with the wireless terminal.
  • the communication control unit 403 controls the transmission unit 401 based on the connection control signal received from the eNB (for example, via WT), and performs wireless communication by wireless LAN with one or more wireless terminals. Do. At this time, the communication control unit 403 controls the transmission unit 401 based on the estimated value of the transmission path between the AP and the plurality of wireless terminals acquired by the transmission path information acquisition unit 404, and performs multi-user MIMO based on the multiple Can simultaneously communicate with other wireless terminals. In addition, when the communication control part 403 receives the signal which requests
  • the transmission path information acquisition unit 404 acquires information on the transmission path estimation value estimated by each wireless terminal from each wireless terminal via the reception unit 402, for example. Moreover, the transmission path information acquisition unit 404 may estimate and acquire the transmission path estimation value from the signal transmitted from each wireless terminal received by the reception unit 402.
  • the transmission path information notification unit 405 notifies the information on the transmission path from the AP to the eNB without using a wireless terminal.
  • the transmission line information notification part 405 does not need to be.
  • the transmission path information notification unit 405 controls the transmission unit 401 to transmit the transmission path estimation value acquired by the transmission path information acquisition unit 404 to the eNB as information on the transmission path.
  • the transmission path information notification unit 405 stores a plurality of representative values in advance in association with indexes for the transmission path between the AP and the wireless terminal, and the transmission path information acquisition unit 404 acquires the transmission path.
  • An index corresponding to the representative value closest to the estimated value may be transmitted to the eNB.
  • the transmission path information notification unit 405 uses the index corresponding to the antenna weight matrix and the evaluation result of the influence on the simultaneous communication regarding at least one of the plurality of wireless terminals as information on the transmission path. Can be sent to eNB.
  • the following method can also be applied when, for example, a new wireless terminal is about to start simultaneous communication between LTE and wireless LAN. That is, information on the transmission path between the wireless terminal and the AP is notified to the eNB, and the eNB becomes a deterioration factor when the AP targets the wireless terminal for multi-user MIMO communication based on the notification. Can be determined. Then, when the wireless terminal is not a cause of deterioration, the eNB requests the AP to add the wireless terminal as a target for simultaneous communication, and transmits an instruction to the wireless terminal to communicate with the AP.
  • the eNB disconnects the wireless terminal from the wireless LAN. Communication control can be performed so as to perform.
  • the following method is not limited to the case where the LTE and the wireless LAN communicate simultaneously, but the wireless terminal connected to the LTE but not communicating user data is connected to the wireless LAN, The present invention is also applicable when user data is communicated via a wireless LAN.
  • FIG. 5 is an example of a flow of processing in which each wireless terminal directly notifies the eNB of the transmission path estimation value.
  • Each wireless terminal estimates a transmission path with the AP and transmits a transmission path estimation value to the eNB during communication (S501 to S503).
  • the report of the transmission path estimation value is transmitted, for example, as a Measurement Report message defined by 3GPP.
  • the eNB evaluates the system capacity based on the received transmission path estimation value, and specifies whether or not there is degradation, and if there is degradation, the radio terminal that becomes the degradation factor (S504). In this case, the wireless terminal C (UE-C) is specified as the deterioration factor.
  • UE-C wireless terminal C
  • the eNB requests the AP to release the LWA with the wireless terminal C according to the evaluation result (S505).
  • the LWA cancellation request may be a request for disconnecting the connection with the designated wireless terminal C, but may be an arbitrary request for preventing communication.
  • the eNB transmits an RRC message so as to release the LWA to the wireless terminal C (S506), and receives a message indicating that the LWA release is completed from the wireless terminal C (S507). Note that these messages are not limited to RRC messages, and may be arbitrary messages that exhibit the same effect.
  • FIG. 6 illustrates an example of a flow of processing in which each wireless terminal transmits a transmission path estimation value to the AP, and the AP transmits information on the transmission path to the eNB.
  • each wireless terminal estimates a transmission path between the AP and itself during communication, and transmits a transmission path estimation value to the AP (S601 to S603).
  • This report can be performed, for example, by a method defined in the wireless LAN standard after IEEE 802.11ac.
  • the transmission path estimation between the AP and each wireless terminal may be performed by the AP, and in this case, it is not necessary to report the transmission path estimated value from each wireless terminal to the AP. However, even in this case, the AP needs to receive some signal from each wireless terminal in order to estimate the transmission path.
  • the AP When the AP acquires a transmission path estimated value between itself and each wireless terminal, the AP transmits information on the acquired transmission path to the eNB (S604).
  • the information on the transmission path may be, for example, a transmission path estimation value that is a value indicating the characteristics of the transmission path.
  • the information regarding the transmission path in this case may be expressed by an index corresponding to some representative value as described above.
  • the information on the transmission path is related to at least one of the wireless terminals when the AP performs simultaneous communication by multi-user MIMO with all the wireless terminals that have transmitted reports to the AP based on the transmission path estimation value. It may be a value indicating an evaluation result of influence on communication.
  • the AP when the AP performs simultaneous communication, the AP identifies a wireless terminal that causes the system capacity deterioration in the simultaneous communication, and transmits information indicating that the wireless terminal is the system capacity deterioration factor to the transmission path. Information to the eNB. Also, in this case, the AP may report information indicating a plurality of radio terminals that are interference sources to the eNB as candidates for the system capacity deterioration factor, and in this case, the eNB performs simultaneous communication based on the information. A wireless terminal to be excluded from the target can be selected.
  • the AP can notify the eNB that there is no wireless terminal that becomes a deterioration factor.
  • the notification at this time may be omitted.
  • the eNB implicitly indicates that there is no wireless terminal that causes degradation, based on the fact that information on the transmission path from the AP is not received. The information about was acquired.
  • the eNB when the eNB acquires a channel estimation value, the eNB evaluates the system capacity based on the acquired information, and determines whether there is degradation, and if there is degradation, identifies the radio terminal that is the degradation factor (S605).
  • the eNB when the information about the wireless terminal that causes the system capacity degradation is acquired as the information about the transmission path, the eNB can specify the wireless terminal indicated by the information as the wireless terminal that is excluded from the simultaneous communication target.
  • the eNB when the information indicating a plurality of wireless terminals that are interference sources with each other is acquired as information on the transmission path, the eNB identifies at least one of the plurality of wireless terminals as a wireless terminal that is excluded from the simultaneous communication target. Yes.
  • the wireless terminal C is identified as a deterioration factor, and the same processing as S505 to S507 in FIG. 5 is executed.
  • an LTE base station apparatus acquires information on a transmission path between a wireless LAN access point and one or more wireless terminals simultaneously connected to the base station apparatus. Based on the information, connection control in the wireless LAN of the wireless terminal is performed. As a result, it is possible to remove the capacity deterioration factor of the entire system, and to reliably improve the system capacity.
  • connection control in the wireless LAN of the wireless terminal is performed.

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Abstract

基地局装置と、第１のシステムにおいてその基地局装置と接続すると共に第２のシステムにおいて他の装置と接続することができる１つ以上の無線端末と、当該他の装置と、を含む無線通信システムにおける、基地局装置は、１つ以上の無線端末のそれぞれと他の装置との間の伝送路の状態に関する情報を取得し、その情報に基づいて、１つ以上の無線端末のそれぞれと他の装置との間の接続の制御を行う。

Description

基地局装置、通信装置、制御方法及びプログラム
　本発明は、基地局装置、通信装置、制御方法及びプログラムに関するものであり、具体的には、異種無線通信技術が混在する無線通信システムにおける通信制御技術に関するものである。
　現在、将来の無線アクセスネットワークにおけるシステム容量及びスループットの改善のために、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）と無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）とを連携させて利用する手法が検討されている（非特許文献１参照）。この手法では、端末は、ＬＴＥ側の基地局（ｅＮＢ）の制御の下で（ｅＮＢによる指示に応じて）、ＷＬＡＮ側のアクセスポイント（ＡＰ）と接続する。
　一方、無線ＬＡＮでは、マルチユーザＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）を利用することができるＡＰが規定されている（非特許文献２参照）。マルチユーザＭＩＭＯを利用可能なＡＰは、そのＡＰと、各端末との間の伝送路の情報（Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｔａｔｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＣＳＩ）を考慮して、接続対象の端末を選択することにより、システム容量を改善することができる。
Ｉｎｔｅｌ等、ＲＰ－１５０５１０、"ＬＴＥ－ＷＬＡＮ　Ｒａｄｉｏ　Ｌｅｖｅｌ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ　Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ"、３ＧＰＰ、２０１５年３月 ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ　８０２．１１－２０１２
　ＬＴＥなど、非無線ＬＡＮのシステムによる制御の下で、無線ＬＡＮの接続を管理する場合、非無線ＬＡＮのシステムにおける制御局（基地局）は、無線ＬＡＮ側における伝送路の情報を知らないため、伝送路に基づく接続制御を行うことができない。したがって、ＡＰと端末との間の伝送路の状態に基づくシステム容量の改善が達成されない場合がありうる。
　本願発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基地局装置の指示に基づいて無線端末が他の装置と接続する際の、システムにおける通信容量の改善技術を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る基地局装置は、基地局装置と、第１のシステムにおいて前記基地局装置と接続すると共に第２のシステムにおいて他の装置と接続することができる１つ以上の無線端末と、前記他の装置と、を含む無線通信システムにおける、前記基地局装置であって、前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記他の装置との間の伝送路の状態に関する情報を取得する取得手段と、前記情報に基づいて、前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記他の装置との間の接続の制御を行う制御手段と、を有する。
　また、本発明の別の一態様に係る通信装置は、基地局装置と、第１のシステムにおいて前記基地局装置と接続すると共に第２のシステムにおいて通信装置と接続することができる１つ以上の無線端末と、前記通信装置と、を含む無線通信システムにおける、前記通信装置であって、前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記通信装置との間の伝送路の状態に関する情報を取得する取得手段と、前記情報を前記基地局装置へ通知する通知手段と、を有し、前記基地局装置は、前記情報に基づいて、前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記通信装置との間の接続の制御を行う、ことを特徴とする。
　本発明によれば、基地局装置の指示に基づいて無線端末が他の装置と接続する際に、システムにおける通信容量を改善することが可能となる。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
無線通信システムの構成例及び処理の流れの概要を示す図。 基地局装置及びアクセスポイントのハードウェア構成例を示す図。 基地局装置の機能構成例を示すブロック図。 アクセスポイントの機能構成例を示すブロック図。 無線通信システムにおいて実行される処理の流れの例を示す図。 無線通信システムにおいて実行される処理の流れの例を示す図。
　以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
　（無線通信システム）
　図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本無線通信システムは、例えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）の基地局装置（ｅＮＢ）、無線ＬＡＮのアクセスポイント（ＡＰ）、及び無線端末を含んで構成される。なお、基地局装置は例えばＬＴＥ以前の世代の携帯電話など、他の無線通信規格の基地局装置であってもよいし、ＡＰもまた、いかなる無線通信規格に従う通信装置であってもよい。なお、無線ＬＡＮは、例えば２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ、５．３ＧＨｚ又は５．６ＧＨｚの周波数帯を用いるものであってもよいし、例えば６０ＧＨｚ帯などのミリ波帯又は準ミリ波帯を用いるものであってもよい。ただし、基地局装置とＡＰとは、それぞれ異なる無線通信手法に従うものとし、無線端末との間で、それぞれ、第１の無線通信、及び第１の無線通信とは異なる第２の無線通信を行うものとする。なお、図１の例では、１つの基地局装置、１つのアクセスポイント及び３つの無線端末を示しているが、これに限られず、複数の基地局装置、複数のアクセスポイント及び１つ若しくは２つ又は４つ以上の無線端末が存在し得る。
　また、以下では、セルラの基地局装置（ＬＴＥのｅＮＢ）と接続する無線端末が、無線ＬＡＮのＡＰと通信するものとするが、これに限られない。すなわち、通信制御を主導する任意の第１のシステムにおける第１の通信装置と無線端末が接続し、さらに、第１の通信装置による指示に応じて、任意の第２のシステムにおける第２の通信装置で無線端末が通信するシステムに以下の議論を適用することができる。
　ここで、本実施形態のＡＰは、複数の無線端末とマルチユーザＭＩＭＯによって同じ周波数、同じ時間に同時に通信することができるものとする。ここで、マルチユーザＭＩＭＯを行う場合、ＡＰは、例えば２つ以上のアンテナを有し、各無線端末の１つ以上のアンテナとその２つ以上のアンテナとの間の伝送路の情報を取得して、その伝送路の情報に基づいて、複数の無線端末と同時に通信することができる。例えば、ＡＰは、伝送路の情報に基づいて各無線端末へ送信するデータの振幅及び位相を調整して加算して、各アンテナから送信する信号を形成し、各アンテナから送信させる。このときの振幅及び位相の調整量は、複数のアンテナと複数の無線端末との間の伝送路の状態を示す値からなる行列によって定まる。これにより、各無線端末における受信品質を改善することができ、システム全体としての容量を改善することができる。ただし、例えば２つ以上の無線端末がほぼ同じ位置に存在する場合などでは、伝送路の状態がその２つ以上の無線端末においてほぼ一致する場合がある。そして、このような場合、これらの無線端末に対して同時に受信品質を改善することは容易ではなく、これらの無線端末への信号同士が干渉することにより、却ってシステム容量を劣化させうる。しかしながら、この場合でも、同時通信対象の無線端末を選択することにより、システム容量を向上させることができる。すなわち、互いに干渉しあう２つ以上の無線端末のうち１つを同時通信対象として選択することにで、互いに干渉しあう干渉源となる無線端末を同時通信対象から外すことにより、システム全体としての容量を改善することができる。
　なお、ＡＰは、１つのアンテナを用いて、複数の無線端末と同時に通信することが可能な通信装置であってもよい。例えば、ＡＰは、各無線端末へ送信される信号の電力差を利用して、複数の無線端末と同時に通信することができる。例えば、第１の無線端末に対する信号の振幅を、第２の無線端末に対する信号の振幅の２倍として、両者ともにＱＰＳＫで変調し、これを加算することにより、１６ＱＡＭと同様のコンスタレーションが得られる。これにより、例えば、第１の無線端末は、信号がＩＱ平面における第１～第４象限のいずれにおいて送信されたかを判定することにより自身に宛てられたデータを受信することができる。また、第２の無線端末は、第１の無線端末へ宛てられた信号をまず判定して、その信号をキャンセル（除去）した後の信号がＩＱ平面における第１～第４象限のいずれにおいて送信されたかを判定することにより自身に宛てられたデータを受信することができる。なお、この場合、雑音に対する受信信号の信号レベルが十分に高いことが要求される。したがって、第１の無線端末と第２の無線端末が共にＡＰから遠く離れた位置に存在し、雑音に対する受信信号の信号レベルを十分に確保することができない場合、ＡＰは、これらの無線端末と１つのアンテナを用いて同時に通信することができなくなりうる。ただし、この場合も、ＡＰは、複数の受信レベルが低くなる無線端末が存在する場合は、その１つのみを同時通信対象として選択することにより、システム全体としての容量を改善することが可能となる。
　一方、本実施形態に係る無線通信システムでは、図１に示すように、ＬＴＥのｅＮＢが、無線ＬＡＮにおける各無線端末の接続制御を行う。この場合、ＬＴＥのｅＮＢは、ＡＰの各アンテナと各無線端末との間の伝送路について何ら知識を有しないため、同時通信対象とすることによって逆にシステム容量を劣化させる無線端末を同時通信対象とするように、無線端末とＡＰへ接続指示をしてしまう場合がある。一方で、ＡＰが、独立して同時通信対象の無線端末を選択すると、ＬＴＥ側での無線ＬＡＮを利用することによる改善効果が得られなくなってしまう場合がある。このため、本実施形態では、ＬＴＥのｅＮＢが無線ＬＡＮの接続制御を行う際に、ＬＴＥのｅＮＢが、ＡＰ（の各アンテナ）と各無線端末との間の伝送路に関する情報を取得するための仕組みを提供する。なお、以下では、ＡＰのアンテナと各無線端末のアンテナとの間の伝送路を、ＡＰと各無線端末との間の伝送路と呼ぶものとする。ただし、例えば考慮すべき伝送路は、各アンテナが接続されている装置内の任意のポイント間で定義されてもよく、これらもＡＰと各無線端末との間の伝送路の概念に含まれうる。
　一例において、各無線端末は、例えば、ＡＰと自身との間の伝送路を推定し、その伝送路に関する情報をｅＮＢへ報告しうる。例えば、図１の無線端末Ａは、無線端末ＡとＡＰとの間の伝送路を推定して、その推定値を示す情報をｅＮＢへと報告しうる。同様に、無線端末Ｂは、無線端末ＢとＡＰとの間の伝送路を推定し、無線端末Ｃは、無線端末ＣとＡＰとの間の伝送路を推定し、その推定値を示す情報をｅＮＢへと報告しうる。ここで、伝送路推定値は、伝送路の同相成分を実数として直交成分を虚数とする複素数として表現されうる。なお、この報告は、例えば３ＧＰＰで規定されるＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｒｅｐｏｒｔを利用して行われうるが、他のメッセージで送信されてもよい。また、この報告は、予め用意されたコードブックに含まれるプリコーディング行列（アンテナウェイト行列）を示すインデックス（インジケータ）によって行われてもよい。すなわち、無線端末は、ＡＰと自身との間の伝送路推定値に基づいて、ＡＰと自身との間での通信でＡＰが使用すべきアンテナウェイト行列をコードブックの中から１つ選択して、その選択した行列に対応するインデックスをｅＮＢへ通知してもよい。また、ｅＮＢ及び無線端末は、伝送路推定値のベクトル又は行列の代表値とインデックス（インジケータ）とを予め対応付けて保持しておき、無線端末は、保持している代表値から、自身とＡＰとの間の伝送路推定値ベクトル又は行列に近いものを選択してもよい。この場合、無線端末は、選択した伝送路推定値ベクトル又は行列の代表値に対応するインデックスによって、伝送路推定値をｅＮＢへ通知しうる。
　別の一例において、ＡＰは、例えば、自身と各無線端末との間の伝送路の推定値を取得し、その伝送路に関する情報を、いずれの無線端末をも介さずに、ｅＮＢへ通知する。なお、ｅＮＢとＡＰとの間には、例えば、ＷＬＡＮ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ（ＷＴ）というノードが配置され、ＡＰは、ＷＴを介してｅＮＢへ伝送路に関する情報を通知する。ここで、伝送路に関する情報は、例えば、ＡＰと各無線端末との間の伝送路の推定値でありうる。ここで、ＡＰは、伝送路の推定値を、各無線端末からの通知によって取得することができる。この場合、各無線端末は、ＡＰから送信された信号に基づいて、自身とＡＰとの間の伝送路の推定を行うこととなる。また、ＡＰは、各無線端末から送信された信号に基づいて、各無線端末と自身との間の伝送路の推定を行うことによって、伝送路推定値を取得してもよい。この場合、各無線端末は、伝送路推定を行う必要はないが、ＡＰとは別に伝送路推定を行って、その推定値をＡＰに報告してもよい。この場合、ＡＰは、自身が推定した伝送路推定値と無線端末から報告された伝送路推定値とに基づいて（例えば加重平均によって）、例えば伝送路ベクトル又は行列を形成することができる。同様に、自身が推定した伝送路推定値と無線端末から報告された伝送路推定値とに基づいて、例えば後述の、他の形式の伝送路に関する情報を形成することもできる。なお、ＡＰは、上述の無線端末の説明のように、アンテナウェイト行列や伝送路推定値ベクトル又は行列に対応するインデックスをｅＮＢへ通知してもよい。
　ｅＮＢは、ＡＰと各無線端末との間の伝送路を示す推定値に基づいて、ＡＰと同時通信を行うべき無線端末を選択する。ＡＰが複数のアンテナを有している場合、ｅＮＢは、例えば、ＡＰの各アンテナと各無線端末におけるアンテナとの間の伝送路推定値からなる行列の特異値を特定する。そして、ｅＮＢは、特異値が所定値より低くなる場合、その特異値が低くなる要因となる無線端末のうちの少なくともいずれかを選択して、同時通信対象から外す。このような状態は、例えば、１つの無線端末とＡＰの複数のアンテナとの間の伝送路推定値からなるベクトルの、他の１つの無線端末とＡＰの複数のアンテナとの間の伝送路推定値からなるベクトルの複素数倍で表される値との差が十分に小さい場合に生じうる。ここで、これらの２つの無線端末を共に同時通信対象とすると、マルチアンテナに基づくマルチユーザＭＩＭＯでは、これらの２つの無線端末は、互いに干渉源となりうる。このため、ｅＮＢは、これらの２つの無線端末のうちの１つを、同時通信対象から除外し得る。このとき、ｅＮＢは、これらの２つの無線端末のうち、いずれを外すことによって、システム全体の容量がより大きく改善するかを評価して、同時通信対象とすべき無線端末を特定してもよい。なお、ｅＮＢは、例えば上述の特異値が所定値以上となる場合は、全ての無線端末を同時通信対象として選択してもよい。ただし、例えばＡＰが有するアンテナの本数に応じて、同時に通信可能な無線端末が定まるため、ｅＮＢは、さらに、ＡＰのハードウェアによる制約を考慮して、同時通信対象とする無線端末を選択してもよい。
　なお、同時通信対象の選択処理は、特異値に基づくものでなくてもよく、同時に通信した場合に容量の劣化要因となりうる無線端末を特定することが可能な任意の処理を含む処理でありうる。例えば、ｅＮＢは、複数の無線端末に対して、同じアンテナウェイト行列又は伝送路推定値ベクトル若しくは行列に対応するインデックスが報告された場合、その複数の無線端末から１つの無線端末を選択して、他の無線端末を同時通信対象から外しうる。
　また、ｅＮＢは、ＡＰが１つのアンテナで複数の無線端末と同時に通信する場合は、各無線端末から報告された伝送路推定値に基づいて、受信電力値が所定値以下となる複数の無線端末が存在しないかを判定しうる。すなわち、ｅＮＢは、ＡＰが１つの信号に複数の無線端末へのデータを含めて送信した場合に、信号対雑音電力比（ＳＮＲ）が不十分で、他の無線端末へのデータを除去して自身宛てのデータを取り出すことができなくなる無線端末が存在しないかを判定しうる。そして、ｅＮＢは、そのような複数の無線端末が存在する場合は、その複数の無線端末のうちの少なくとも１つを、同時通信対象から外しうる。
　さらなる一例において、ＡＰは、場合によっては、ＡＰと各無線端末との間の伝送路の推定値に基づいて、無線端末の少なくともいずれかに関して、各無線端末とＡＰとの間の通信への影響を評価した結果を、ｅＮＢへと報告してもよい。通信への影響の評価は、例えば、複数の無線端末を同時通信対象とした場合にシステム容量の劣化要因となる無線端末を、その複数の無線端末から選別することを含む。この処理は、上述のｅＮＢの処理と同様に行われうる。このとき、互いに干渉源となりうる２つの無線端末が存在する場合、ＡＰは、その２つの無線端末を特定する情報をｅＮＢへと通知しうる。この場合、ｅＮＢは、例えば、その通知に応じて、２つの無線端末のうちのいずれかを同時通信対象から外す。また、ＡＰは、互いに干渉源となりうる２つの無線端末が存在する場合であっても、同時通信対象から外すべき無線端末を１つ選択してｅＮＢへ通知してもよい。この場合、ｅＮＢにおいて同時通信対象から外す無線端末を選択する処理を行わなくてよいため、ｅＮＢの処理負荷を低減することができる。
　なお、ＡＰによる評価結果の報告は、劣化要因を特定するものでなくてもよく、例えば、ＡＰによる同時通信対象候補の選択結果であってもよい。すなわち、ＡＰは、どの無線端末と同時通信を行うことにより、システム容量を十分に確保できるかを判定し、その結果に応じて、同時通信対象候補となる無線端末を選択して、その選択結果を伝送路に関する情報としてｅＮＢへ通知しうる。この場合、ＡＰは、例えば、伝送路推定値に基づくシステム容量評価に加えて、無線端末間の通信機会が所定の基準に照らして公平となるようになどの外的な要因を考慮しながら同時通信対象候補を選択しうる。すなわち、ＡＰは、システム容量が最大とはならないような、同時通信対象候補の無線端末を選択してもよい。
　ｅＮＢは、同時通信対象となる無線端末を選択すると、各無線端末における無線ＬＡＮの接続制御を行う。例えば、ｅＮＢは、現在ＡＰと接続している無線端末のうち、同時通信対象として選択されなかった無線端末に対して、無線ＬＡＮの接続を切断するように、制御メッセージを送信しうる。この制御メッセージは、ＲＲＣ（無線リソース制御）メッセージ（例えば、ＲＲＣ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージ）でありうる。また、ｅＮＢは、ＡＰに対して、同時通信対象として選択されなかった無線端末との通信を行わないように要求しうる。これにより、容量劣化の要因となりうる無線端末を、同時通信対象から外すことができ、システム容量を効率的に改善することが可能となる。
　以下では、このような処理を行う基地局装置及びＡＰの構成と、それらが実行する処理の流れについて、詳細に説明する。
　（基地局装置及びＡＰのハードウェア構成）
　図２に、基地局装置及びＡＰのハードウェア構成例を示す。基地局装置及びＡＰは、一例において、図２に示すようなハードウェア構成を有し、例えば、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、外部記憶装置２０４、及び通信装置２０５を有する。基地局装置及びＡＰでは、例えばＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及び外部記憶装置２０４のいずれかに記録された、上述のような基地局装置及びＡＰの各機能を実現するプログラムがＣＰＵ２０１により実行される。
　そして、基地局装置及びＡＰは、例えばＣＰＵ２０１により通信装置２０５を制御して、自身と無線端末との間の通信を行う。なお、図２では、基地局装置及びＡＰは、１つの通信装置２０５を有するとしているが、これに限られない。例えば、基地局装置及びＡＰは、基地局装置とＡＰとの間の通信用の通信装置及び無線端末との間の通信装置を有してもよい。なお、基地局装置とＡＰとの間の通信は、ＷＬＡＮ　Ｔｅｒｍｉｎａｌなどの所定のノードを経由して行われてもよく、この場合、基地局装置及びＡＰは、そのノードと通信するための通信装置を有しうる。なお、基地局装置は、他の基地局装置と通信することができ、ＡＰも他のＡＰと通信することができうる。
　なお、基地局装置及びＡＰは、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。
　（基地局装置の機能構成）
　図３に、基地局装置（ｅＮＢ）の機能構成例を示す。上述のように、ｅＮＢは例えばＬＴＥの基地局装置であるが、それ以外の無線通信システムにおいて、自身に接続している無線端末の、他の無線通信システムにおける他の装置との接続制御を行うことが可能な任意の通信装置でありうる。ｅＮＢは、例えば、その機能構成として、送信部３０１、受信部３０２、伝送路情報取得部３０３、及びＷＬＡＮ接続制御部３０４を有する。なお、本例では、上述のような、ＡＰと無線端末との間の伝送路に関する情報に基づく接続制御に関する機能ブロックのみを示しているが、ｅＮＢは、通常の基地局装置としての機能を当然に有する。
　送信部３０１は、無線端末へ無線信号を送信し、受信部３０２は、無線端末からの無線信号を受信する。ここで、基地局装置から無線端末へ送信される無線信号は、例えば、１つの無線端末を対象とした信号、複数の無線端末を対象とした信号、又は全無線端末を対象とした信号を含みうる。一方、無線端末から基地局装置へ送信される無線信号は、その基地局装置へ宛てられた信号である。また、送信部３０１は、ＡＰ（又はｅＮＢとＡＰとの間に配置されるＷＴ）へ有線又は無線信号を送信し、受信部３０２は、ＡＰ（又はｅＮＢとＡＰとの間に配置されるＷＴ）から有線又は無線信号を受信する。なお、送信部３０１及び受信部３０２は、それぞれ１つの機能部によって無線端末及びＡＰへ信号を送信し、これらから信号を受信するように説明したが、無線端末用の送信部及び受信部と、ＡＰ用の送信部及び受信部は別個に存在しうる。
　伝送路情報取得部３０３は、ＡＰと無線端末との少なくともいずれかから、伝送路に関する情報を取得する。伝送路に関する情報は、例えば、伝送路推定値である。伝送路情報取得部３０３は、例えば、各無線端末においてそれぞれ推定されたＡＰと各無線端末との間の伝送路推定値を各無線端末から取得してもよいし、ＡＰにおいて推定された同様の伝送路推定値を、無線端末を介さずにＡＰから取得してもよい。さらに、伝送路情報取得部３０３は、各無線端末においてそれぞれ推定された、ＡＰと各無線端末との間の伝送路推定値を、ＡＰを介して取得することもできる。
　ここで、伝送路推定値は、上述のように、予め用意された伝送路推定値の代表値の中に含まれる、実際に推定によって得られた伝送路推定値に最も近いものに対応するインデックスによって表されうる。また、伝送路推定値は、伝送路推定値から得られる、アンテナウェイト行列を示す値又はインデックスによって表されてもよい。
　また、伝送路に関する情報は、上述のように、ＡＰが、ＡＰと複数の無線端末との同時通信を行った場合の、その複数の無線端末のうちの少なくともいずれかに関する通信への影響の評価結果を示す情報でありうる。なお、この場合の伝送路に関する情報は、例えば劣化要因となる無線端末を特定する情報や、互いに干渉源となりうる複数の無線端末を指定する情報でありうる。なお、この場合、ＡＰは、いずれの無線端末も劣化要因ではないことを示す情報を、伝送路に関する情報として形成してもよい。すなわち、この場合、ＡＰと複数の無線端末との同時通信を行った場合の、その複数の無線端末の全てについて、いずれもシステム容量を劣化させないことを示す情報が、伝送路に関する情報に含まれうる。なお、ＡＰは、いずれの無線端末も劣化要因ではない場合、情報を明示的に送信しないことにより、ｅＮＢに対していずれの無線端末も劣化要因ではないという評価結果を黙示的に伝えうる。したがって、本実施形態及び特許出願の範囲の記載において、このような黙示的な通知も、ｅＮＢにおける伝送路に関する情報の取得に含まれることに留意されたい。
　ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、伝送路情報取得部３０３が取得した情報に基づいて、ＡＰと無線端末との間の接続制御を行う。例えば、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、各無線端末又はＡＰから、ＡＰと各無線端末との間の伝送路推定値ベクトル又は行列を受信した場合、その伝送路推定値から、同時通信時にシステム容量の劣化要因となる無線端末が存在するかを判定する。そして、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、劣化要因となる無線端末が存在しない場合は、全無線端末を同時通信対象として選択して、ＡＰ及び各無線端末に、無線ＬＡＮの通信を行うように指示又は要求を送信する。また、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、システム容量の劣化要因となる無線端末が存在する場合は、その劣化要因となる無線端末のうちの少なくとも１つを同時通信対象から外す無線端末として選択しうる。この場合、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、ＡＰ及び選択された無線端末に、無線ＬＡＮの通信を行わない（現在接続中である場合はその接続を切断する）ように指示又は要求を送信しうる。なお、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、上述の判定において、ＡＰの物理的な制約（例えばアンテナ本数）を考慮してもよい。また、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、ＡＰ及び無線端末の両方から伝送路に関する情報を取得した場合、その両方を考慮して無線ＬＡＮの接続制御を行ってもよい。
　また、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、上述のように、ＡＰと無線端末から、コードブック形式等によって伝送路推定値に関するインデックスを受信した場合、複数の無線端末が同じインデックスを報告したかを判定してもよい。そして、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、複数の無線端末が同じインデックスを報告した場合、その複数の無線端末のうちの少なくとも１つを、同時通信対象から外すように、無線ＬＡＮにおける接続制御を行いうる。さらに、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、上述のように、ＡＰが１つのアンテナで複数の無線端末と同時に通信する場合は、各無線端末から報告された伝送路推定値に基づいて、受信信号レベルが所定値以下となる複数の無線端末が存在するかを判定しうる。そして、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、そのような複数の無線端末が存在する場合、その複数の無線端末のうちの少なくとも１つを同時通信対象から外すように、無線ＬＡＮの接続制御を行いうる。
　また、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、ＡＰから、ＡＰと複数の無線端末との同時通信を行った場合の、その複数の無線端末のうちの少なくともいずれかに関する通信への影響の評価結果を受信した場合は、その評価結果に応じて無線ＬＡＮの接続制御を行いうる。例えば、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、ＡＰによって劣化要因として特定された無線端末を同時通信対象から外すように、無線ＬＡＮの接続制御を行う。さらに、ＷＬＡＮ接続制御部３０４は、ＡＰによって互いに干渉源となると評価された複数の無線端末が指定されている場合は、それらの無線端末のうち、同時通信対象から外す無線端末を選択し、その選択結果に応じて無線ＬＡＮの接続制御を行いうる。
　このようにして、ｅＮＢは、ＡＰと無線端末との間の伝送路に関する情報を取得して、ＡＰと無線端末との間の無線ＬＡＮにおける接続制御を行う。これにより、無線ＬＡＮにおける通信における容量劣化を防ぎ、システム全体としての通信容量を確実に改善することが可能となる。
　（ＡＰの構成）
　図４に、ＡＰの機能構成例を示す。上述のように、ＡＰは、例えば無線ＬＡＮにおけるアクセスポイントであるが、無線ＬＡＮ以外の無線通信システムにおいて、他の無線通信システムの他の装置による接続制御に基づいて無線端末との通信を行うことが可能な任意の通信装置でありうる。ＡＰは、例えば、その機能構成として、送信部４０１、受信部４０２、通信制御部４０３、及び伝送路情報取得部４０４を有し、場合によっては、伝送路情報通知部４０５を有する。なお、本例では、上述のような、ＡＰと無線端末との間の伝送路に関する情報に基づく接続制御に関する機能ブロックのみを示しているが、ＡＰは、通常のアクセスポイントとしての機能を当然に有する。
　送信部４０１は、無線端末へ無線信号を送信し、受信部４０２は、無線端末からの無線信号を受信する。また、送信部４０１は、ｅＮＢ（又はＷＴ）へ有線又は無線信号を送信し、受信部４０２は、ｅＮＢ（又はＷＴ）から有線又は無線信号を受信する。なお、ＡＰは、ｅＮＢ（又はＷＴ）との通信用と、無線端末との通信用とで、別個の送信部４０１及び受信部４０２を有していてもよい。
　通信制御部４０３は、ｅＮＢから（例えばＷＴを介して）受信した接続制御用の信号に基づいて、送信部４０１を制御して、１つ以上の無線端末との間で無線ＬＡＮによる無線通信を行う。このとき、通信制御部４０３は、伝送路情報取得部４０４が取得したＡＰと複数の無線端末との間の伝送路の推定値に基づいて、送信部４０１を制御し、マルチユーザＭＩＭＯによる、複数の無線端末との間で同時に通信を行うことができる。なお、通信制御部４０３は、ｅＮＢから、特定の無線端末を同時接続対象から外すことを要求する信号を受信した場合は、その無線端末を同時接続対象から外すように制御を行う。
　伝送路情報取得部４０４は、例えば、各無線端末から、受信部４０２を介して、各無線端末が推定した伝送路推定値の情報を取得する。また、伝送路情報取得部４０４は、受信部４０２で受信した、各無線端末から送信された信号から、伝送路推定値を自身で推定して取得してもよい。
　伝送路情報通知部４０５は、ＡＰからｅＮＢへ無線端末を介さずに伝送路に関する情報を通知する。なお、伝送路に関する情報が無線端末からｅＮＢへ送信される場合は、伝送路情報通知部４０５はなくてもよい。伝送路情報通知部４０５は、例えば、伝送路情報取得部４０４が取得した伝送路推定値を、伝送路に関する情報として、ｅＮＢへ送信するように送信部４０１を制御する。また、伝送路情報通知部４０５は、ＡＰと無線端末との間の伝送路に関して、複数の代表値をインデックスと対応付けて事前に記憶しておき、伝送路情報取得部４０４が取得した伝送路推定値に最も近い代表値に対応するインデックスをｅＮＢへ送信してもよい。同様に、伝送路情報通知部４０５は、上述のように、アンテナウェイト行列に対応するインデックスや、複数の無線端末の少なくともいずれかに関しての同時通信への影響の評価結果を、伝送路に関する情報としてｅＮＢへ送信しうる。
　（処理の流れ）
　続いて、上述のような無線通信システムにおける処理の流れの例について図５及び図６を用いて説明する。なお、以下の例では、無線端末が３つ存在し、これらの３つの無線端末が、処理開始時点において、ＬＴＥと無線ＬＡＮとにおいて同時並行的に、かつＡＰとの間でマルチユーザＭＩＭＯによって通信しているものとする。なお、無線端末によるＬＴＥと無線ＬＡＮとにおける同時並行的な通信は、３ＧＰＰで議論されているＬＴＥ－ＷＬＡＮ　Ａｇｇｒｅａｔｉｏｎ（ＬＷＡ）技術に従うものとする。また、本例では、無線端末Ｃが、同時通信時にシステム容量の劣化要因であるものとする。
　なお、以下の手法は、例えば新たに無線端末がＬＴＥと無線ＬＡＮとにおける同時並行的な通信を開始しようとする場合にも適用することができる。すなわち、その無線端末とＡＰとの伝送路に関する情報がｅＮＢへと通知され、ｅＮＢは、その通知に基づいて、ＡＰがその無線端末をマルチユーザＭＩＭＯによる通信の対象とした場合に劣化要因となるかを判定しうる。そして、ｅＮＢは、その無線端末が劣化要因とならない場合に、その無線端末を同時通信対象として加えるようにＡＰへ要求すると共に、その無線端末にＡＰとの通信を行うように指示を送信する。また、新たに無線端末がマルチユーザＭＩＭＯによる同時通信対象となった場合に、他の無線端末が劣化要因となった場合には、ｅＮＢは、その無線端末に対して無線ＬＡＮによる接続の切断処理を行うように通信制御を行いうる。また、以下の手法は、ＬＴＥと無線ＬＡＮとで同時並行的に通信を行う場合に限らず、ＬＴＥと接続しているがユーザデータの通信をしていない無線端末に、無線ＬＡＮに接続させ、無線ＬＡＮを介してユーザデータの通信を行わせる場合にも適用可能である。
　図５は、各無線端末が、ｅＮＢへ、直接、伝送路推定値を通知する処理の流れの例である。各無線端末は、通信中、それぞれ、ＡＰとの間の伝送路を推定し、伝送路推定値をｅＮＢへ送信する（Ｓ５０１～Ｓ５０３）。なお、この伝送路推定値の報告は、例えば、３ＧＰＰで規定されるＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｒｅｐｏｒｔのメッセージで送信される。ｅＮＢは、受信した伝送路推定値に基づいて、システム容量を評価し、劣化があるか否か、劣化がある場合にはその劣化要因となる無線端末を特定する（Ｓ５０４）。そして、この場合、無線端末Ｃ（ＵＥ－Ｃ）が劣化要因として特定される。ｅＮＢは、この評価結果に応じて、ＡＰに対して無線端末Ｃとの間でのＬＷＡを解除するように、ＡＰへ要求する（Ｓ５０５）。ここで、ＬＷＡの解除要求は、指定された無線端末Ｃとの接続の切断要求でありうるが、通信を行わないようにする任意の要求でありうる。また、ｅＮＢは、無線端末Ｃに対して、ＬＷＡ解除をするように、ＲＲＣメッセージを送信し（Ｓ５０６）、無線端末ＣからのＬＷＡ解除を完了した旨のメッセージを受信する（Ｓ５０７）。なお、これらのメッセージについても、ＲＲＣメッセージに限らず、同様の効果を発揮する任意のメッセージでありうる。
　図６は、各無線端末が伝送路推定値をＡＰへ送信し、ＡＰが伝送路に関する情報をｅＮＢへ送信する処理の流れの例を示している。なお、図５と共通の処理を実行する部分には図５で用いられるものと同じ参照符号を付して、その説明を省略する。本処理では、まず、各無線端末が、通信中、それぞれ、ＡＰと自身との間の伝送路を推定し、伝送路推定値をＡＰへ送信する（Ｓ６０１～Ｓ６０３）。この報告は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ以降の無線ＬＡＮの規格において規定される方法で行われうる。なお、ＡＰと各無線端末との間の伝送路推定は、ＡＰによって行われてもよく、この場合、各無線端末からＡＰへの伝送路推定値の報告は不要である。ただし、この場合でも、ＡＰは、伝送路推定のために、各無線端末から何らかの信号を受信することが必要となる。
　ＡＰは、自身と各無線端末との間の伝送路推定値を取得すると、その取得した伝送路に関する情報をｅＮＢへ送信する（Ｓ６０４）。このとき、伝送路に関する情報は、例えば伝送路の特性を示す値である伝送路推定値でありうる。なお、この場合の伝送路に関する情報は、上述のように、何らかの代表値と対応するインデックスによって表現されてもよい。また、伝送路に関する情報は、ＡＰが伝送路推定値に基づいて、報告をＡＰへ送信してきた全無線端末とのマルチユーザＭＩＭＯによる同時通信を行った場合の、少なくともいずれかの無線端末に関する、通信への影響の評価結果を示す値でありうる。例えば、ＡＰは、同時通信を行った場合に、その同時通信において、システム容量の劣化要因となる無線端末を特定し、その無線端末がシステム容量の劣化要因であることを示す情報を、伝送路に関する情報としてｅＮＢへ報告しうる。また、この場合、ＡＰは、互いに干渉源となる複数の無線端末を示す情報を、システム容量の劣化要因候補としてｅＮＢへ報告してもよく、この場合、ｅＮＢはその情報に基づいて、同時通信対象から外すべき無線端末を選択することができる。なお、評価の結果、いずれの無線端末も劣化要因とはならない場合には、ＡＰは、劣化要因となる無線端末がないことをｅＮＢへと通知しうる。このときの通知は省略されてもよく、この場合、ｅＮＢは、ＡＰからの伝送路に関する情報が受信されないことに基づいて、黙示的に、劣化要因となる無線端末がないことを示す、伝送路に関する情報を取得したこととなる。
　ｅＮＢは、例えば伝送路推定値を取得した場合には、その取得した情報に基づいてシステム容量を評価し、劣化があるか否か、劣化がある場合にはその劣化要因となる無線端末を特定する（Ｓ６０５）。また、ｅＮＢは、例えば、システム容量の劣化要因となる無線端末に関する情報を伝送路に関する情報として取得した場合には、その情報に示される無線端末を同時通信対象から外す無線端末として特定しうる。さらに、ｅＮＢは、例えば、互いに干渉源となる複数の無線端末を示す情報を伝送路に関する情報として取得した場合には、その複数の無線端末の少なくともいずれかを同時通信対象から外す無線端末として特定しうる。本例では、無線端末Ｃが劣化要因として特定され、図５のＳ５０５～Ｓ５０７と同様の処理が実行される。
　以上のように、本実施形態では、ＬＴＥの基地局装置が、無線ＬＡＮのアクセスポイントと基地局装置に同時に接続している１つ以上の無線端末との間の伝送路に関する情報を取得して、その情報に基づいて、その無線端末の無線ＬＡＮでの接続制御を行う。これにより、システム全体としての容量劣化要因を取り除くことが可能となり、システム容量を確実に改善することが可能となる。なお、上述の各説明は、ＬＴＥの基地局装置が、自身と接続している無線端末の無線ＬＡＮにおける接続制御を行う場合について説明したが、ＬＴＥと無線ＬＡＮとの関係に限られず、任意のシステムにおいて上述の説明を適用することができる。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
　本願は、２０１５年８月１１日提出の日本国特許出願特願２０１５－１５９１２３を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (12)

  1. 　基地局装置と、第１のシステムにおいて前記基地局装置と接続すると共に第２のシステムにおいて他の装置と接続することができる１つ以上の無線端末と、前記他の装置と、を含む無線通信システムにおける、前記基地局装置であって、
    　前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記他の装置との間の伝送路の状態に関する情報を取得する取得手段と、
    　前記情報に基づいて、前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記他の装置との間の接続の制御を行う制御手段と、
    　を有することを特徴とする基地局装置。
  2. 　前記取得手段は、前記１つ以上の無線端末のそれぞれから、前記第１のシステムにおいて前記情報を取得する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  3. 　前記取得手段は、前記他の装置から、前記１つ以上の無線端末のいずれをも介さずに、前記情報を取得する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  4. 　前記情報は、前記伝送路を示す値を含む、
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の基地局装置。
  5. 　前記情報は、前記１つ以上の無線端末の少なくともいずれかに関しての、前記１つ以上の無線端末と前記他の装置との間の通信への影響を前記他の装置が評価した結果を示す値を含む、
    　ことを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。
  6. 　基地局装置と、第１のシステムにおいて前記基地局装置と接続すると共に第２のシステムにおいて通信装置と接続することができる１つ以上の無線端末と、前記通信装置と、を含む無線通信システムにおける、前記通信装置であって、
    　前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記通信装置との間の伝送路の状態に関する情報を取得する取得手段と、
    　前記情報を前記基地局装置へ通知する通知手段と、
    　を有し、
    　前記基地局装置は、前記情報に基づいて、前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記通信装置との間の接続の制御を行う、
    　ことを特徴とする通信装置。
  7. 　前記情報は、前記伝送路を示す値を含む、
    　ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
  8. 　前記取得手段は、前記伝送路を示す値を取得し、当該値に基づいて、前記１つ以上の無線端末の少なくともいずれかの前記通信装置との間の通信への影響を評価した結果を前記情報として取得する、
    　ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
  9. 　基地局装置と、第１のシステムにおいて前記基地局装置と接続すると共に第２のシステムにおいて他の装置と接続することができる１つ以上の無線端末と、前記他の装置と、を含む無線通信システムにおける、前記基地局装置の制御方法であって、
    　取得手段が、前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記他の装置との間の伝送路の状態に関する情報を取得する取得工程と、
    　制御手段が、前記情報に基づいて、前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記他の装置との間の接続の制御を行う制御工程と、
    　を有することを特徴とする制御方法。
  10. 　基地局装置と、第１のシステムにおいて前記基地局装置と接続すると共に第２のシステムにおいて通信装置と接続することができる１つ以上の無線端末と、前記通信装置を含む無線通信システムにおける、前記通信装置の制御方法であって、
    　取得手段が、前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記通信装置との間の伝送路の状態に関する情報を取得する取得工程と、
    　通知手段が、前記情報を前記基地局装置へ通知する通知工程と、
    　を有し、
    　前記基地局装置は、前記情報に基づいて、前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記通信装置との間の接続の制御を行う、
    　ことを特徴とする制御方法。
  11. 　基地局装置と、第１のシステムにおいて前記基地局装置と接続すると共に第２のシステムにおいて他の装置と接続することができる１つ以上の無線端末と、前記他の装置と、を含む無線通信システムにおける、前記基地局装置に備えられたコンピュータに、
    　前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記他の装置との間の伝送路の状態に関する情報を取得する取得工程と、
    　前記情報に基づいて、前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記他の装置との間の接続の制御を行う制御工程と、
    　を実行させるためのプログラム。
  12. 　基地局装置と、第１のシステムにおいて前記基地局装置と接続すると共に第２のシステムにおいて通信装置と接続することができる１つ以上の無線端末と、前記通信装置を含む無線通信システムにおける、前記通信装置に備えられたコンピュータに、
    　前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記通信装置との間の伝送路の状態に関する情報を取得する取得工程と、
    　前記情報を前記基地局装置へ通知する通知工程と、
    　を実行させるためのプログラムであって、
    　前記基地局装置は、前記情報に基づいて、前記１つ以上の無線端末のそれぞれと前記通信装置との間の接続の制御を行う、
    　ことを特徴とするプログラム。
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