無線通信システム、移動局、基地局、および通信制御方法
【課題】消費電力の増大を抑制しつつ、移動局の無線通信先をより適切に選択（決定）する。
【解決手段】無線通信システム１が、第１基地局１００と第２基地局２００とを含む複数の基地局と、移動局３００とを備える。候補基地局選択部１３６が、移動局３００から報告された複数の受信電力Ｐ１，Ｐ２に基づいて、移動局３００の無線通信先の候補である複数の候補基地局を選択する。移動局３００が基地局１００，２００と実際に無線通信を実行する際に、通信先基地局決定部１４０が、プロテクテッドリソースＰＳＦにおいて測定された受信品質Ｑ２と、非プロテクテッドリソースＮＳＦにおいて測定された無線信号の受信品質Ｑ１とのうち、最も良好な受信品質Ｑに対応する基地局１００，２００を、移動局３００の実際の無線通信先である通信先基地局として決定する。
【解決手段】無線通信システム１が、第１基地局１００と第２基地局２００とを含む複数の基地局と、移動局３００とを備える。候補基地局選択部１３６が、移動局３００から報告された複数の受信電力Ｐ１，Ｐ２に基づいて、移動局３００の無線通信先の候補である複数の候補基地局を選択する。移動局３００が基地局１００，２００と実際に無線通信を実行する際に、通信先基地局決定部１４０が、プロテクテッドリソースＰＳＦにおいて測定された受信品質Ｑ２と、非プロテクテッドリソースＮＳＦにおいて測定された無線信号の受信品質Ｑ１とのうち、最も良好な受信品質Ｑに対応する基地局１００，２００を、移動局３００の実際の無線通信先である通信先基地局として決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、移動局、基地局、および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線能力が相異なる複数種の無線基地局（マクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、リモートラジオヘッド（Remote Radio Head）等）を重層的に設置したヘテロジーニアスネットワーク（Heterogeneous Network，HetNet）が提案されている。ヘテロジーニアスネットワークにおいて、セルサーチまたはハンドオーバの際に受信電力に応じて無線通信先を選択する場合、無線能力（最大送信電力、平均送信電力等）の高い基地局（例えばマクロ基地局）の方が、無線能力の低い基地局（例えばピコ基地局）と比較して、無線通信先として選択されやすい。したがって、無線能力の高い基地局に移動局からの無線接続が集中し、ひいては無線能力の高い基地局の通信負荷が過大となる傾向がある。
【０００３】
以上の問題を解消するために、例えば特許文献１には、無線通信システムの負荷、トラヒック量等のパラメータに応じて、移動局が受信する電力レベルを数値的に低減させるオフセット値（バイアス値）を変更することにより、通信セル境界を可変に制御する技術が開示されている。特許文献１の移動局は、オフセットされた後の電力レベル（受信電力）に基づいて通信先の基地局（マクロセル基地局，マイクロセル基地局）を選択する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５１４３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線通信システムの負荷、トラヒック量等のパラメータに応じて、移動局が受信する電力レベルを数値的に低減させるように補正する特許文献１の構成では、雑音電力および他の無線基地局からの干渉等（すなわち、希望波以外の成分）が希望波に与える影響（移動局における電波の受信品質）が無線通信先の選択に適切に反映されないので、移動局の無線通信先が適切に選択されない可能性がある。他方、移動局における電波の受信品質の測定は処理負荷が大きいので、無線通信先の選択のために受信品質測定の頻度を増加させることは、移動局の消費電力を低減する観点から問題がある。
【０００６】
以上の事情を考慮して、本発明は、相異なる無線能力を有する複数種の基地局を含む無線通信システムにおいて、消費電力の増大を抑制しつつ、移動局の無線通信先を受信品質に基づいてより適切に選択（決定）することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の無線通信システムは、第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局と、前記移動局の無線通信先の候補である候補基地局を選択する候補基地局選択部と、前記移動局の実際の無線通信先である通信先基地局を決定する通信先基地局決定部とを備える無線通信システムであって、前記移動局は、複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について受信電力を測定する受信電力測定部と、前記受信電力測定部が測定した前記受信電力の各々を前記候補基地局選択部に報告する受信電力報告部とを備え、前記候補基地局選択部は、前記移動局の前記受信電力報告部から報告された複数の前記受信電力に基づいて、前記移動局の無線通信先の候補である複数の前記候補基地局を選択可能であり、前記移動局は、さらに前記基地局と実際に無線通信を実行する際に、前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局との通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定部が測定した前記受信品質の各々を前記通信先基地局決定部に報告する受信品質報告部とを備え、前記通信先基地局決定部は、前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の無線通信先である前記通信先基地局として決定する。
【０００８】
以上の構成によれば、移動局が測定した受信電力を基準として複数の候補基地局が選択された上で、実際の無線通信を実行する際にそれらの候補基地局の中から移動局における受信品質のよりよい基地局が通信先基地局として決定され無線通信が実行され得るので、単に受信電力のみを基準として通信先基地局を決定する構成と比較して、より適切な（すなわち、より受信品質の良い）基地局を無線通信先として決定することが可能である。また、受信品質に基づく通信先基地局の決定が実際の無線通信を実行する際に行われるので、常に受信品質の測定および報告が行われる構成と比較して、移動局における受信品質の測定および報告の頻度が低減され得る。したがって、移動局の電力消費が抑制され得る。
【０００９】
本発明の好適な態様において、前記第１基地局は、さらに、前記移動局に対するバイアス値を設定するバイアス値設定部と、前記移動局へ前記バイアス値を通知するバイアス値通知部とを備え、前記移動局は、さらに、前記第１基地局の前記バイアス値通知部から通知された前記バイアス値を用いて、前記第２基地局から受信した無線信号について前記受信電力測定部が測定した前記受信電力を増加させるように補正する受信電力補正部を備え、前記受信電力報告部は、前記第２基地局の受信電力として、前記受信電力補正部による補正後の受信電力を前記候補基地局選択部に報告する。
以上の構成によれば、第２基地局から受信した無線信号の受信電力が、バイアス値によって増加するように補正されるので、より多くの移動局が第２基地局と無線通信するようになり得る。他方、バイアス値による補正によっても無線信号の実際の強さは変化しないから、バイアス値による補正で第２基地局と無線通信するようになった移動局においては、受信電力と受信品質とが相関しない場合が生じ得る。以上の構成によれば、受信品質に基づいて実際の無線通信先が決定されるので、バイアス値による補正がされても、各移動局についてより適切な（すなわち、より受信品質の良い）基地局が選択（決定）され得る。
【００１０】
本発明の好適な態様において、前記第１基地局は、前記候補基地局選択部と、前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局を示す情報を前記移動局へ通知する候補基地局通知部と、前記通信先基地局決定部と、前記通信先基地局決定部が決定した前記通信先基地局を示す情報を前記移動局へ通知する通信先基地局通知部とを備え、前記移動局の前記受信品質報告部は、前記受信品質測定部が測定した前記受信品質の各々を所定の期間にわたり平均化して、前記第１基地局の前記通信先基地局決定部に所定の頻度で報告する。
以上の構成によれば、第１基地局が候補基地局の選択および通信先基地局の決定を実行するので、移動局がそのような動作を実行する構成と比較して、移動局の消費電力がより低減され得る。また、所定の期間にわたって平均化された受信品質が報告されるので、受信品質が測定されるごとに報告される構成と比較して、報告のためのオーバヘッドが低減され得る。
【００１１】
本発明の移動局は、第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局と、前記移動局の無線通信先の候補である候補基地局を選択する候補基地局選択部と、前記移動局の実際の無線通信先である通信先基地局を決定する通信先基地局決定部とを備える無線通信システムにおける移動局であって、複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について受信電力を測定する受信電力測定部と、前記受信電力測定部が測定した前記受信電力の各々を前記候補基地局選択部に報告する受信電力報告部と、前記基地局と実際に無線通信を実行する際に、前記受信電力報告部から報告された複数の前記受信電力に基づいて前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局との通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定部が測定した前記受信品質の各々を前記通信先基地局決定部に報告する受信品質報告部と、前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の無線通信先である前記通信先基地局として決定する前記通信先基地局決定部とを備える。
【００１２】
本発明の好適な態様において、移動局は、前記基地局から通知されたバイアス値を用いて、前記第２基地局から受信した無線信号について前記受信電力測定部が測定した前記受信電力を増加させるように補正する受信電力補正部を備え、前記受信電力報告部は、前記第２基地局の受信電力として、前記受信電力補正部による補正後の受信電力を前記候補基地局選択部に報告する。
【００１３】
本発明の基地局は、第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局とを備える無線通信システムにおける基地局であって、複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について前記移動局が測定し報告した複数の受信電力に基づいて、前記移動局の無線通信先の候補である複数の候補基地局を選択する候補基地局選択部と、前記移動局と実際に無線通信を実行する際に、前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の実際の無線通信先である前記通信先基地局として決定する通信先基地局決定部とを備える。
【００１４】
本発明の好適な態様において、基地局は、前記移動局において、前記第２基地局から受信した無線信号について前記移動局が測定した前記受信電力を増加させるように補正するのに使用されるバイアス値を設定するバイアス値設定部と、前記移動局へ前記バイアス値を通知するバイアス値通知部とを備える。
【００１５】
本発明の通信制御方法は、第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局とを備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、前記移動局が、複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について受信電力を測定することと、測定された前記受信電力の各々を候補基地局選択部に報告することと、前記候補基地局選択部が、前記移動局から報告された複数の前記受信電力に基づいて、前記移動局の無線通信先の候補である複数の候補基地局を選択することと、前記移動局が、前記基地局と実際に無線通信を実行する際に、前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局との通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定することと、測定された前記受信品質の各々を通信先基地局決定部に報告することと、前記通信先基地局決定部が、前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の実際の無線通信先である前記通信先基地局として決定することとを備える。
【００１６】
本発明の好適な態様において、通信制御方法は、前記基地局が、前記移動局に対するバイアス値を設定することと、前記移動局へ前記バイアス値を通知することと、前記移動局が、前記基地局から通知された前記バイアス値を用いて、前記第２基地局から受信した無線信号について前記受信電力測定部が測定した前記受信電力を増加させるように補正することと、前記受信電力補正部による補正後の受信電力を前記第２基地局の受信電力として前記候補基地局選択部に報告することとを更に備える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る移動局の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るマクロ基地局の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係るピコ基地局の構成を示すブロック図である。
【図５】前記無線通信システムにおける受信電力値の補正動作を示す図である。
【図６】前記補正動作によるセル範囲拡張前の様子を示す図である。
【図７】前記補正動作によるセル範囲拡張後の様子を示す図である。
【図８】前記無線通信システムにおいて送受信される無線フレームのフォーマットを示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る時間領域におけるセル間干渉コーディネーションの説明図である。
【図１０】セル間干渉コーディネーションを適用した場合の無線信号の受信電力および受信品質の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る段階的な基地局選択の動作フロー図である。
【図１３】前記段階的な基地局選択の様子を説明する図である。
【図１４】本発明の変形例に係る周波数領域におけるセル間干渉コーディネーションの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（１）無線通信システムの概略
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１のブロック図である。無線通信システム１は、マクロ基地局（マクロｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B））１００と、ピコ基地局（ピコｅＮｏｄｅＢ）２００と、移動局（ユーザ端末（User Equipment））３００とを備える。なお、説明の簡単のため、１つのマクロ基地局１００のみが図示されているが、無線通信システム１が複数のマクロ基地局１００を含み得ることは当然に理解される。
【００１９】
無線通信システム１内の各通信要素（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、移動局３００等）は所定の無線アクセス技術（Radio Access Technology）、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）に従って無線通信を行う。本実施形態では、無線通信システム１がＬＴＥに従って動作する形態を例示して説明するが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、必要な設計上の変更を施した上で、他の無線アクセス技術（例えば、IEEE 802.16-2004およびIEEE 802.16eに規定されるＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access））にも適用可能であることが当然に理解される。
【００２０】
マクロ基地局１００とピコ基地局２００とは無線または有線にて（例えば、Ｘ２インタフェースまたは光ファイバにて）相互に接続される。マクロ基地局１００はその周囲にマクロセルＣｍを形成し、ピコ基地局２００はその周囲にピコセルＣｐを形成する。ピコセルＣｐは、そのピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００に接続されたマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍ内に形成され得る。１つのマクロセルＣｍ内には、複数のピコセルＣｐが形成され得る。
【００２１】
各基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）は、その基地局自身が形成するセルＣ（Ｃｍ，Ｃｐ）に在圏する移動局３００と無線通信が可能である。逆に言うと、移動局３００は、移動局３００自身が在圏するセル（マクロセルＣｍ，ピコセルＣｐ）に対応する基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と無線通信が可能である。
【００２２】
ピコセルＣｐがマクロセルＣｍの内部に重層的に形成される（オーバレイされる）ことを考慮すると、移動局３００がピコセルＣｐ内に在圏する場合、その移動局３００は、そのピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００と、そのピコセルＣｐを包含するマクロセルＣｍを形成するマクロ基地局１００との少なくともいずれか一方と無線通信が可能であると理解できる。
【００２３】
なお、各基地局と移動局３００との間の無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、上りリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。
【００２４】
（２）移動局の構成
図２は、本発明の実施形態に係る移動局３００の構成を示すブロック図である。移動局３００は無線通信部３１０と制御部３３０とを備える。なお、音声・映像等を出力する出力装置およびユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は、便宜的に省略されている。
【００２５】
無線通信部３１０は、基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナ３１２と、基地局から無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、音声信号等の電気信号を無線信号に変換して送信する送信回路とを含む。
【００２６】
制御部３３０は、受信電力測定部３３２、受信電力補正部３３４、受信電力報告部３３６、受信品質測定部３３８、受信品質報告部３４０、および接続部３４２を要素として内包する。制御部３３０の動作の詳細は後述される。制御部３３０および制御部３３０が内包する受信電力測定部３３２、受信電力補正部３３４、受信電力報告部３３６、受信品質測定部３３８、受信品質報告部３４０、および接続部３４２は、移動局３００内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
【００２７】
（３）マクロ基地局の構成
図３は、本発明の実施形態に係るマクロ基地局１００の構成を示すブロック図である。マクロ基地局１００は、無線通信部１１０と基地局通信部１２０と制御部１３０とを備える。
【００２８】
無線通信部１１０は、移動局３００と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナ１１２と、移動局３００から無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、音声信号等の電気信号を無線信号に変換して送信する送信回路とを含む。
基地局通信部１２０は、他の基地局（他のマクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と通信を実行するための要素であり、他の基地局との間で有線または無線で電気信号を送受信する。
【００２９】
制御部１３０は、バイアス値設定部１３２、バイアス値通知部１３４、候補基地局選択部１３６、候補基地局通知部１３８、通信先基地局決定部１４０、および通信先基地局通知部１４２を要素として内包する。制御部１３０の動作の詳細は後述される。
制御部１３０ならびに制御部１３０が内包するバイアス値設定部１３２、バイアス値通知部１３４、候補基地局選択部１３６、候補基地局通知部１３８、通信先基地局決定部１４０、および通信先基地局通知部１４２は、マクロ基地局１００内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
【００３０】
（４）ピコ基地局の構成
図４は、本発明の実施形態に係るピコ基地局２００の構成を示すブロック図である。ピコ基地局２００は、無線通信部２１０と基地局通信部２２０と制御部２３０とを備える。ピコ基地局２００は、任意の移動局３００からの無線接続を許容するオープン型の基地局である。
【００３１】
無線通信部２１０は、移動局３００と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナ２１２と、移動局３００から無線信号を受信して電気信号に変換する受信回路と、音声等の電気信号を無線信号に変換して送信する送信回路とを含む。
基地局通信部２２０は、ピコ基地局２００自身が接続されるマクロ基地局１００と通信を実行するための要素であり、マクロ基地局１００との間で有線または無線で電気信号を送受信する。
制御部２３０は、ピコ基地局２００内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。制御部２３０の動作の詳細は後述される。
【００３２】
ピコ基地局２００は、マクロ基地局１００が送信した情報を受信して移動局３００に転送でき、移動局３００が送信した情報を受信してマクロ基地局１００に転送できる。具体的には、ピコ基地局２００の基地局通信部２２０がマクロ基地局１００から受信した情報を示す電気信号を、制御部２３０が無線通信部２１０に供給する。無線通信部２１０は、供給された電気信号を無線信号に変換して移動局３００に対して送信する。また、ピコ基地局２００の無線通信部２１０が受信・変換して得た、移動局３００から送信された情報を示す電気信号を、制御部２３０が基地局通信部２２０に供給する。基地局通信部２２０は、供給された電気信号をマクロ基地局１００に対して送信する。以上の構成により、移動局３００がピコ基地局２００に近接しているため（すなわち、ピコ基地局２００からの干渉電力が大きいため）マクロ基地局１００との無線通信が困難である場合でも、移動局３００とマクロ基地局１００との間で必要な情報を送受信することが可能となる。
【００３３】
（５）ヘテロジーニアスネットワーク（Heterogeneous Network，HetNet）
マクロ基地局１００はピコ基地局２００と比較して無線送信能力（アンテナゲイン，最大送信電力，平均送信電力等）が高い。また、マクロ基地局１００はピコ基地局２００と比較してサイズ（幅、奥行き、および高さ）が大きく、送受信アンテナが設置される高さもピコ基地局２００と比較して高い。したがって、より遠くに位置する移動局３００と無線通信可能である。つまり、マクロセルＣｍはピコセルＣｐよりも面積が大きい（例えば、マクロセルＣｍは半径数百メートルから数十キロメートル程度の大きさであり、ピコセルＣｐは半径数メートルから数十メートル程度の大きさである）。
【００３４】
以上の説明から理解されるように、無線通信システム１内のマクロ基地局１００およびピコ基地局２００は、送信電力（送信能力）が相異なる複数種の基地局が重層的に設置されたヘテロジーニアスネットワークを構成する（例えば、3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Further advancements for E-UTRA physical layer aspects (Release 9); 3GPP TR 36.814 V9.0.0 (2010-03); Section 9A, Heterogeneous Deploymentsを参照のこと）。
【００３５】
ヘテロジーニアスネットワークにおいては、マクロセルＣｍ内に配置されたピコ基地局２００に移動局３００が接続（オフロード）されることによって、マクロ基地局１００への無線接続およびトラヒックの集中が抑制される。したがって、単位面積当たりの周波数利用効率が改善され得る。ピコ基地局２００は、トラヒックの集中するホットスポット（例えば、鉄道の駅等）に配置されるとより好適である。
【００３６】
しかしながら、前述したように、ピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐのサイズは小さい（すなわち、ピコ基地局２００の無線能力は低い）から、移動局３００における受信電力（Reference Signal Received Power，ＲＳＲＰ）の大きさに基づいて無線通信先の基地局を選択する構成においては、多くの移動局３００が無線能力の高いマクロ基地局１００に接続される。したがって、オフロードによる無線接続およびトラヒックの集中を抑制する効果が限定的となる場合がある。
【００３７】
（６）セル範囲拡張（Cell Range Expansion，ＣＲＥ）
そこで、ヘテロジーニアスネットワークにおいて、セル範囲拡張の技術が提案されている。以下、図５ないし図７を参照してセル範囲拡張について説明する。図５は、バイアス値αを用いた受信電力値の補正の様子を示す図である。以下、マクロ基地局１００からの無線信号の受信電力を移動局３００（受信電力測定部３３２）が測定して得た値を受信電力値Ｐ１とし、ピコ基地局２００からの無線信号の受信電力を移動局３００（受信電力測定部３３２）が測定して得た値を受信電力値Ｐ２とする。バイアス値αは、バイアス値設定部１３２にて設定されバイアス値通知部１３４から移動局３００に通知される。バイアス値αの設定方法は任意であるが、例えば、マクロ基地局１００におけるトラヒック量またはマクロ基地局１００に接続する移動局３００の数等に応じて設定され得る。
【００３８】
各基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）から送信される無線信号（電波）はその基地局から遠ざかるほど減衰する。そのため、各受信電力値（Ｐ１、Ｐ２）も各基地局から遠ざかるほど減少する。マクロ基地局１００からの無線信号の受信電力値Ｐ１がピコ基地局２００からの無線信号の受信電力値Ｐ２を上回る範囲では、移動局３００はマクロ基地局１００に接続するように判定される。他方、受信電力値Ｐ２が受信電力値Ｐ１を上回る範囲（ピコ基地局２００の中心Ｏから距離ｄ０以内の範囲）では、移動局３００はピコ基地局２００に接続するように判定される。
【００３９】
前述の通り、ピコ基地局２００の無線能力はマクロ基地局１００の無線能力よりも相対的に低いから、図５に例示されるように、受信電力値Ｐ２が受信電力値Ｐ１を上回る範囲も相対的に小さい。そのため、ピコ基地局２００に接続すべきと判定される移動局３００の数も相対的に少ない。そこで、移動局３００が接続すべき基地局の判定に先立ち、無線能力が低いピコ基地局２００からの無線信号の受信電力値Ｐ２に、移動局３００の受信電力補正部３３４がバイアス値αを加算する。その結果として、受信電力値Ｐ２が受信電力値Ｐ１を上回る範囲（すなわち、ピコセルＣｐの範囲）が、ピコ基地局２００の中心Ｏから距離ｄ０以内の範囲から、中心Ｏから距離ｄ１以内の範囲にまで拡大する。
【００４０】
図６は、図５を参照して説明したセル範囲拡張が実行される前の様子を示す図であり、図７は、セル範囲拡張が実行された後の様子を示す図である。説明の簡単のため、図６および図７においてマクロ基地局１００およびピコ基地局２００の図示は省略されるが、各セル（マクロセルＣｍ、ピコセルＣｐ）の中央に各基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）が配置されることは当然に理解される。図６および図７に示されるように、バイアス値αを用いたセル範囲拡張により、各ピコセル（Ｃｐ１，Ｃｐ２）の半径がｄ０からｄ１に拡大した結果（ｄ１＞ｄ０）、より多くの移動局３００がピコセル（Ｃｐ１，Ｃｐ２）内に位置するようになっている。すなわち、セル範囲拡張により、より多くの移動局３００がピコ基地局２００に無線接続されるようになる。
【００４１】
以上のようにして本実施形態のセル範囲拡張が実行される。しかしながら、バイアス値αは取得された受信電力値Ｐ２を数値的に増加させるのに用いられる値であり、移動局３００におけるピコ基地局２００からの無線信号の強さは変化しない。したがって、セル範囲拡張によりピコ基地局２００に接続された移動局３００（バイアス値αによる補正がなければマクロ基地局１００に接続されていた移動局３００）については、依然としてマクロ基地局１００からの干渉が大きいという問題がある。
【００４２】
（７）セル間干渉コーディネーション（Inter-Cell Interference Coordination，ＩＣＩＣ）
そこで、ヘテロジーニアスネットワークにおいて、セル間干渉コーディネーション技術が提案される。セル間干渉コーディネーションにおいては、部分的な無線リソース（例えば、時間領域または周波数領域）においてマクロ基地局１００の無線送信が停止されることにより、ピコ基地局２００と無線接続する移動局３００への干渉が抑制され得る。
【００４３】
図８は、無線通信システム１の各通信要素間で送受信される無線フレームＦのフォーマットを示す図である。無線フレームＦは、各通信要素（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、移動局３００等）が送受信する無線信号の通信単位であり、所定の時間長（例えば、１０ミリ秒）および所定の周波数帯域幅（例えば、１５ＭＨｚ幅）を占める。無線フレームＦが連続的に送信されることにより一連の無線信号が構成される。
また、無線フレームＦは複数のサブフレームＳＦを含む。サブフレームＳＦは、無線フレームＦよりも短い時間長（例えば、１ミリ秒）を占める送信単位である。各サブフレームＳＦには複数のリソースブロックＲＢ（不図示）が含まれる。リソースブロックＲＢは、サブフレームＳＦよりも短い時間長（例えば、０．５ミリ秒）およびサブフレームＳＦよりも狭い所定の周波数帯域幅（例えば、１８０ｋＨｚ）を占める送信単位である。
【００４４】
図９は、時間領域におけるセル間干渉コーディネーションの一例の説明図である。斜線で塗りつぶされた部分がマクロ基地局からの無線信号を示し、点で塗りつぶされた部分がピコ基地局からの無線信号を示す。マクロ基地局１００およびピコ基地局２００は共通の送信周波数および共通の無線フレームタイミングで無線信号を送信する。マクロ基地局１００の無線通信部１１０は、１サブフレームＳＦごとに無線信号の送信実行と送信停止とを切り替え可能である。他方、ピコ基地局２００の無線通信部２１０は、無線信号を継続的に無線信号を移動局３００へ送信する。
マクロ基地局１００が送信する無線信号による干渉からピコ基地局２００の無線信号が守られる（プロテクトされる）ことから、マクロ基地局１００が無線信号の送信を停止するサブフレームＳＦを「プロテクテッドサブフレーム（Protected Subframe）ＰＳＦ」と称し、逆に、マクロ基地局１００が無線信号の送信を実行するサブフレームＳＦを「非プロテクテッドサブフレーム（Non-Protected Subframe）ＮＳＦ」と称する。
図９では、例示的に、１サブフレームＳＦおきにプロテクテッドサブフレームＰＳＦと非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとが繰り返されるが、プロテクテッドサブフレームＰＳＦおよび非プロテクテッドサブフレームＮＳＦが時間軸方向に任意に配置されることは当然に理解される。
【００４５】
図１０は、図９に例示したセル間干渉コーディネーションを適用した場合の、移動局３００における無線信号の受信電力および受信品質の一例を示す図である。図１０では、図５にて例示したように、移動局３００が存在する位置においてマクロ基地局１００からの受信電力がピコ基地局２００からの受信電力を上回ることを想定する。
受信品質を示す値は、ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference and Noise Ratio）等の受信品質を直接的に示す値でもよく、受信品質に基づいて算出される基地局への要求を示す制御パラメータ（例えば、ユーザ端末ＵＥが基地局に要求するデータレート）でもよい。基地局間協調送受信（Coordinated Multi-Point transmission and reception，ＣｏＭＰ）におけるストリーム数に対応するランク番号、またはプリコーディングマトリクスインジケータ（Precoding Matrix Indicator，ＰＭＩ）等が受信品質を示す値として採用され得る。本実施形態では、ＳＩＮＲが例示的に採用される。
【００４６】
図１０（ａ）は、１サブフレームＳＦおきにマクロ基地局１００からの無線信号の送信と停止とが繰り返される（すなわち、プロテクテッドサブフレームＰＳＦと非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとが交互に到来する）ことを示す。
【００４７】
図１０（ｂ）は、移動局３００におけるマクロ基地局１００からの無線信号の受信電力（斜線部分）およびピコ基地局２００からの無線信号の受信電力（点部分）を示す。電波の伝搬環境は時間に応じて変化するから、各無線信号の移動局３００における受信電力も時間に応じて変化する。また、前述のように、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいてはマクロ基地局１００が無線信号の送信を停止するので、マクロ受信電力が０となる。
【００４８】
図１０（ｃ）は、移動局３００におけるマクロ基地局１００からの無線信号の受信品質（斜線部分）およびピコ基地局２００からの無線信号の受信品質（点部分）を示す。プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいては、ピコ基地局２００のみが無線信号を送信するためマクロ基地局１００が送信する無線信号からの干渉がない。したがって、ピコ基地局２００からの無線信号の受信品質が高い。他方、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいては、マクロ基地局１００からの無線信号とピコ基地局２００からの無線信号とが相互に干渉する。したがって、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおける各無線信号（マクロ基地局１００からの無線信号およびピコ基地局２００からの無線信号）の受信品質は、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおけるピコ基地局からの無線信号の受信品質を下回る。また、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいては、マクロ基地局１００からの受信電力がピコ基地局２００からの受信電力を上回ることから、マクロ基地局１００からの無線信号の受信品質がピコ基地局２００からの無線信号の受信品質を上回る。
【００４９】
以上から理解されるように、セル間干渉コーディネーションを適用した場合には、無線信号の受信電力を基準に無線通信先の基地局を選択しても（すなわち、より高い受信電力値を示す無線信号に対応する基地局を無線通信先として選択しても）、必ずしも高い受信品質が実現されない場合がある。例えば、図１０の例では、より高い受信電力を示す無線信号を送信するマクロ基地局１００を無線通信先として選択すると（図１０（ｂ））、却って、より低い受信品質が実現されてしまう（図１０（ｃ））。
【００５０】
（８）段階的な基地局選択
そこで、本実施形態では、受信電力に基づいて無線通信先の候補となる基地局を複数選択した上で、実際に無線通信を実行する際に、受信品質に基づいて複数の候補基地局から無線通信先を決定する。
【００５１】
図１１ないし図１３を参照して、本実施形態の段階的な基地局選択を説明する。図１１に示すように、マクロ基地局１００には２つのピコ基地局（２００ａ、２００ｂ）が接続されている。２つのピコ基地局（２００ａ、２００ｂ）はそれぞれピコセル（Ｃｐａ、Ｃｐｂ）を形成する。移動局３００は各ピコセル（Ｃｐａ、Ｃｐｂ）の範囲内に位置する。
【００５２】
図１２は、本実施形態の段階的な基地局選択の動作フローである。まず、移動局３００の受信電力測定部３３２が、各基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局（２００ａ、２００ｂ））から送信され無線通信部３１０に受信された複数の無線信号の受信電力を測定して、それぞれの受信電力値（Ｐ１、Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）を得る（ステップS100）。
【００５３】
移動局３００の受信電力補正部３３４が、各ピコ基地局（２００ａ、２００ｂ）からの無線信号の受信電力値（Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）を、マクロ基地局１００のバイアス値通知部１３４から予め通知されたバイアス値αを用いて補正する。具体的には、受信電力補正部３３４は、ピコ基地局（２００ａ、２００ｂ）から受信した無線信号の受信電力を測定して得られた受信電力値（Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）にバイアス値αを加算して、補正後の受信電力値（Ｐ２ａ＋α、Ｐ２ｂ＋α）を得る（ステップS110）。
【００５４】
受信電力測定部３３２からマクロ基地局１００の受信電力値Ｐ１が、受信電力補正部３３４からピコ基地局（２００ａ、２００ｂ）の補正後の受信電力値（Ｐ２ａ＋α、Ｐ２ｂ＋α）が、受信電力報告部３３６に供給される。受信電力報告部３３６は、各受信電力値（Ｐ１、Ｐ２ａ＋α、Ｐ２ｂ＋α）をマクロ基地局１００に報告（送信）する（ステップS120）。
【００５５】
マクロ基地局１００の候補基地局選択部１３６が、移動局３００の受信電力報告部３３６から報告された複数の受信電力値（Ｐ１、Ｐ２ａ＋α、Ｐ２ｂ＋α）に基づいて、その移動局３００の無線通信先の候補である候補基地局を選択する（ステップS130）。候補基地局の選択の方法は任意であるが、例えば、所定の閾値を超える受信電力値Ｐに対応する１以上の基地局が候補基地局として選択されてもよいし、基地局の種別（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）ごとに最も受信電力値の高い基地局が１つずつ選択されてもよい。図１２および図１３の例では、閾値Ｔｈに基づいて、候補基地局選択部１３６がマクロ基地局１００およびピコ基地局２００ａを候補基地局として選択する。
【００５６】
候補基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００ａ）を示す候補基地局情報ＣＢが候補基地局選択部１３６から候補基地局通知部１３８に供給され、無線通信部１１０を介して移動局３００に通知される（ステップS140）。移動局３００の受信品質測定部３３８は、無線通信部３１０を介して候補基地局情報ＣＢを受信し、不図示の記憶部に記憶する。
【００５７】
移動局３００に対するデータ送信（下りリンク通信）を実行する際に、移動局３００の受信品質測定部３３８は、候補基地局情報ＣＢが示す候補基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００ａ）との無線通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定する（ステップS200）。具体的には、受信品質測定部３３８は、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいてマクロ基地局１００から受信した無線信号の受信品質を測定して受信品質値Ｑ１を得るとともに、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいてピコ基地局２００ａから受信した無線信号の受信品質を測定して受信品質値Ｑ２を得る。図１３に示すように、受信品質値Ｑ２は受信品質値Ｑ１を上回る（Ｑ２＞Ｑ１）。
【００５８】
受信品質値（Ｑ１、Ｑ２）は、受信品質測定部３３８から受信品質報告部３４０に供給され、無線通信部３１０を介してマクロ基地局１００に報告（送信）される（ステップS210）。なお、受信品質値Ｑの報告方法は任意であるが、例えば、受信品質報告部３４０が、受信品質測定部３３８が測定した受信品質値Ｑの各々を所定の期間にわたり平均化して、マクロ基地局１００に所定の頻度で報告してもよい。また、受信品質測定部３３８が受信品質値Ｑを測定する度に、測定された受信品質値Ｑを受信品質報告部３４０がマクロ基地局１００に報告してもよい。
【００５９】
マクロ基地局１００の通信先基地局決定部１４０が、移動局３００の受信品質報告部３４０から報告された複数の受信品質値（Ｑ１、Ｑ２）に基づいて、その移動局３００が実際に下りリンク通信を実行する（すなわち、その移動局３００へ無線信号を送信する送信元となる）基地局を決定する（ステップS220）。具体的には、通信先基地局決定部１４０は、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいて受信品質測定部３３８が測定した受信品質値Ｑ２と、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいて受信品質測定部３３８が測定した受信品質値Ｑ１とのうち、値がより大きい（すなわち、受信品質がより良好な）受信品質値Ｑに対応する基地局を、移動局３００の無線通信先である通信先基地局として決定する。前述の通り、受信品質値Ｑ２が受信品質値Ｑ１を上回るから、通信先基地局決定部１４０は受信品質値Ｑ２に対応するピコ基地局２００ａを移動局３００の通信先基地局として決定する。
【００６０】
通信先基地局（ピコ基地局２００ａ）を示す通信先基地局情報ＴＢが通信先基地局決定部１４０から通信先基地局通知部１４２に供給され、無線通信部１１０を介してピコ基地局２００ａおよび移動局３００に通知される（ステップS230）。結果として、通信先基地局として決定されたピコ基地局２００ａと移動局３００とが無線通信を実行する（ステップS240）。
【００６１】
以上に説明したステップS100〜S140により、移動局３００の無線通信先の候補である候補基地局が選択され、以上に説明したステップS200〜S240により、移動局３００の実際の無線通信先である通信先基地局が決定される。
説明の簡単のため、全ての動作（ステップS100〜S240）を一連に説明したが、ステップS100〜S140の動作およびステップS200〜S240の動作は、それぞれ任意の時点にて実行され得る。特に、ステップS100〜S140の動作は、移動局３００のセルサーチ時またはハンドオーバ時に実行されると好適である。また、ステップS200〜S240の動作は、移動局３００に対する無線送信（下り無線通信）が発生した際に実行されると好適である。
【００６２】
（９）本実施形態の効果
以上に説明した実施形態によれば、移動局３００における受信電力（受信電力値Ｐ）を基準として複数の候補基地局が選択された上で、実際の無線通信を実行する際に、それらの候補基地局の中から移動局３００における受信品質（受信品質値Ｑ）のよりよい基地局が通信先基地局として決定され無線通信が実行されるので、単に受信電力値Ｐのみを基準として通信先基地局を決定する構成と比較して、より適切な（すなわち、より受信品質の良い）基地局を無線通信先として選択（決定）することが可能である。また、受信品質に基づく通信先基地局の決定が実際の無線通信を実行する際に行われるので、常に受信品質の測定および報告が行われる構成と比較して、移動局３００における受信品質の測定および報告の頻度が低減され得る。したがって、移動局３００の電力消費が抑制され得る。
【００６３】
変形例
以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
【００６４】
（１）変形例１
以上の実施形態では、時間領域におけるセル間干渉コーディネーションを採用した無線通信システム１が説明されたが、周波数領域におけるセル間干渉コーディネーションが無線通信システム１において採用されてもよい。具体的には、図１４に示すように、周波数帯域ｆ１において、マクロ基地局１００とピコ基地局２００との双方が無線信号を送信し、周波数帯域ｆ１とは異なる周波数帯域ｆ２において、ピコ基地局２００のみが無線信号を送信する構成において、以上の実施形態で説明した構成が採用され得る。周波数帯域ｆ１が非プロテクテッドリソースであり、周波数帯域ｆ２がプロテクテッドリソースである。以上の構成においては、移動局３００における受信電力値Ｐを基準として複数の候補基地局が選択された上で、実際の無線通信を実行する際に、周波数帯域（ｆ１、ｆ２）ごとに受信品質値Ｑが測定され取得される。そして、最も良好な受信品質値Ｑに対応する基地局が通信先基地局として決定され無線通信が実行される。
【００６５】
（２）変形例２
以上の実施形態では、移動局３００の通信先の候補基地局の選択および実際の通信先基地局の決定がマクロ基地局１００において実行されたが、以上の候補基地局の選択および通信先基地局の決定は無線通信システム１内の任意の箇所にて実行され得る。例えば、移動局３００が候補基地局選択部と通信先基地局決定部とを備え、移動局３００において候補基地局の選択および通信先基地局の決定が実行されてもよい。また、ピコ基地局２００が候補基地局選択部と通信先基地局決定部とを備え、ピコ基地局２００において候補基地局の選択および通信先基地局の決定が実行されてもよい。さらに、無線通信システム１内の任意の２以上の要素（例えば、マクロ基地局１００およびピコ基地局２００）が共同して候補基地局の選択および通信先基地局の決定を実行してもよい。
【００６６】
（３）変形例３
以上の実施形態では、受信電力（ＲＳＲＰ）を基準として候補基地局を選択した上で、下り無線通信の受信品質に基づいて実際の通信先基地局を決定したが、上り無線通信の受信品質に基づいて実際の通信先基地局（特に、上り送信先の基地局）を決定する構成も採用可能である。
【００６７】
（４）変形例４
以上の実施形態では、移動局３００の受信品質報告部３４０がマクロ基地局１００に受信品質値Ｑを報告したが、受信電力値Ｐまたは受信品質値Ｑが最も良い基地局に受信品質値Ｑを報告してもよい。また、移動局３００が無線通信可能な全ての基地局に受信品質値Ｑを報告してもよい。さらに、１つの基地局に報告された受信品質値Ｑが、基地局通信部（１２０、２２０）を介して他の基地局に提供されてもよい。
【００６８】
（５）変形例５
以上の実施形態では、セル範囲拡張の動作において、受信電力値Ｐにバイアス値αが加算されて補正後の受信電力値（Ｐ＋α）が算出されたが、受信電力値Ｐが比で表される場合には、受信電力値Ｐにバイアス値αが乗算されて補正後の受信電力値（Ｐ・α）が算出されてもよい。また、受信電力値ＰがｄＢ（比の対数）で表される場合には、ｄＢで表された受信電力値Ｐに対しｄＢで表されたバイアス値αを加算して補正後の受信電力値Ｐを算出してもよい。以上の形態が受信電力値Ｐにバイアス値αを乗算する形態の一種であることは当然に理解される。
【００６９】
（６）変形例６
以上の実施の形態では、マクロ基地局１００よりも無線能力の低い基地局としてピコ基地局２００が例示されたが、マイクロ基地局、ナノ基地局、フェムト基地局、リモートラジオヘッド等が無線能力の低い基地局として採用されてもよい。また、無線通信システム１の要素として、相異なる無線能力を有する複数の基地局の組合せ（例えば、マクロ基地局、ピコ基地局、およびフェムト基地局の組合せ）が採用されてもよい。
【００７０】
（７）変形例７
移動局３００は、各基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）と無線通信が可能な任意の装置である。移動局３００は、例えば、フィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
【００７１】
（８）変形例８
無線通信システム１内の各要素（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、移動局３００）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１……無線通信システム、１００……マクロ基地局、１１０……無線通信部、１１２……送受信アンテナ、１２０……基地局通信部、１３０……制御部、１３２……バイアス値設定部、１３４……バイアス値通知部、１３６……候補基地局選択部、１３８……候補基地局通知部、１４０……通信先基地局決定部、１４２……通信先基地局通知部、２００……ピコ基地局、２１０……無線通信部、２１２……送受信アンテナ、２２０……基地局通信部、２３０……制御部、３００……移動局、３１０……無線通信部、３１２……送受信アンテナ、３３０……制御部、３３２……受信電力測定部、３３４……受信電力補正部、３３６……受信電力報告部、３３８……受信品質測定部、３４０……受信品質報告部、３４２……接続部、ＣＢ……候補基地局情報、Ｃｍ……マクロセル、Ｃｐ……ピコセル、ｆ（ｆ１，ｆ２）……周波数帯域、Ｆ……無線フレーム、ＮＳＦ……非プロテクテッドサブフレーム、ＰＳＦ……プロテクテッドサブフレーム、Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）……受信電力値、Ｑ（Ｑ１，Ｑ２）……受信品質値、ＲＢ……リソースブロック、ＳＦ……サブフレーム、ＴＢ……通信先基地局情報、Ｔｈ……閾値。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、移動局、基地局、および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線能力が相異なる複数種の無線基地局（マクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、リモートラジオヘッド（Remote Radio Head）等）を重層的に設置したヘテロジーニアスネットワーク（Heterogeneous Network，HetNet）が提案されている。ヘテロジーニアスネットワークにおいて、セルサーチまたはハンドオーバの際に受信電力に応じて無線通信先を選択する場合、無線能力（最大送信電力、平均送信電力等）の高い基地局（例えばマクロ基地局）の方が、無線能力の低い基地局（例えばピコ基地局）と比較して、無線通信先として選択されやすい。したがって、無線能力の高い基地局に移動局からの無線接続が集中し、ひいては無線能力の高い基地局の通信負荷が過大となる傾向がある。
【０００３】
以上の問題を解消するために、例えば特許文献１には、無線通信システムの負荷、トラヒック量等のパラメータに応じて、移動局が受信する電力レベルを数値的に低減させるオフセット値（バイアス値）を変更することにより、通信セル境界を可変に制御する技術が開示されている。特許文献１の移動局は、オフセットされた後の電力レベル（受信電力）に基づいて通信先の基地局（マクロセル基地局，マイクロセル基地局）を選択する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５１４３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線通信システムの負荷、トラヒック量等のパラメータに応じて、移動局が受信する電力レベルを数値的に低減させるように補正する特許文献１の構成では、雑音電力および他の無線基地局からの干渉等（すなわち、希望波以外の成分）が希望波に与える影響（移動局における電波の受信品質）が無線通信先の選択に適切に反映されないので、移動局の無線通信先が適切に選択されない可能性がある。他方、移動局における電波の受信品質の測定は処理負荷が大きいので、無線通信先の選択のために受信品質測定の頻度を増加させることは、移動局の消費電力を低減する観点から問題がある。
【０００６】
以上の事情を考慮して、本発明は、相異なる無線能力を有する複数種の基地局を含む無線通信システムにおいて、消費電力の増大を抑制しつつ、移動局の無線通信先を受信品質に基づいてより適切に選択（決定）することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の無線通信システムは、第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局と、前記移動局の無線通信先の候補である候補基地局を選択する候補基地局選択部と、前記移動局の実際の無線通信先である通信先基地局を決定する通信先基地局決定部とを備える無線通信システムであって、前記移動局は、複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について受信電力を測定する受信電力測定部と、前記受信電力測定部が測定した前記受信電力の各々を前記候補基地局選択部に報告する受信電力報告部とを備え、前記候補基地局選択部は、前記移動局の前記受信電力報告部から報告された複数の前記受信電力に基づいて、前記移動局の無線通信先の候補である複数の前記候補基地局を選択可能であり、前記移動局は、さらに前記基地局と実際に無線通信を実行する際に、前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局との通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定部が測定した前記受信品質の各々を前記通信先基地局決定部に報告する受信品質報告部とを備え、前記通信先基地局決定部は、前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の無線通信先である前記通信先基地局として決定する。
【０００８】
以上の構成によれば、移動局が測定した受信電力を基準として複数の候補基地局が選択された上で、実際の無線通信を実行する際にそれらの候補基地局の中から移動局における受信品質のよりよい基地局が通信先基地局として決定され無線通信が実行され得るので、単に受信電力のみを基準として通信先基地局を決定する構成と比較して、より適切な（すなわち、より受信品質の良い）基地局を無線通信先として決定することが可能である。また、受信品質に基づく通信先基地局の決定が実際の無線通信を実行する際に行われるので、常に受信品質の測定および報告が行われる構成と比較して、移動局における受信品質の測定および報告の頻度が低減され得る。したがって、移動局の電力消費が抑制され得る。
【０００９】
本発明の好適な態様において、前記第１基地局は、さらに、前記移動局に対するバイアス値を設定するバイアス値設定部と、前記移動局へ前記バイアス値を通知するバイアス値通知部とを備え、前記移動局は、さらに、前記第１基地局の前記バイアス値通知部から通知された前記バイアス値を用いて、前記第２基地局から受信した無線信号について前記受信電力測定部が測定した前記受信電力を増加させるように補正する受信電力補正部を備え、前記受信電力報告部は、前記第２基地局の受信電力として、前記受信電力補正部による補正後の受信電力を前記候補基地局選択部に報告する。
以上の構成によれば、第２基地局から受信した無線信号の受信電力が、バイアス値によって増加するように補正されるので、より多くの移動局が第２基地局と無線通信するようになり得る。他方、バイアス値による補正によっても無線信号の実際の強さは変化しないから、バイアス値による補正で第２基地局と無線通信するようになった移動局においては、受信電力と受信品質とが相関しない場合が生じ得る。以上の構成によれば、受信品質に基づいて実際の無線通信先が決定されるので、バイアス値による補正がされても、各移動局についてより適切な（すなわち、より受信品質の良い）基地局が選択（決定）され得る。
【００１０】
本発明の好適な態様において、前記第１基地局は、前記候補基地局選択部と、前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局を示す情報を前記移動局へ通知する候補基地局通知部と、前記通信先基地局決定部と、前記通信先基地局決定部が決定した前記通信先基地局を示す情報を前記移動局へ通知する通信先基地局通知部とを備え、前記移動局の前記受信品質報告部は、前記受信品質測定部が測定した前記受信品質の各々を所定の期間にわたり平均化して、前記第１基地局の前記通信先基地局決定部に所定の頻度で報告する。
以上の構成によれば、第１基地局が候補基地局の選択および通信先基地局の決定を実行するので、移動局がそのような動作を実行する構成と比較して、移動局の消費電力がより低減され得る。また、所定の期間にわたって平均化された受信品質が報告されるので、受信品質が測定されるごとに報告される構成と比較して、報告のためのオーバヘッドが低減され得る。
【００１１】
本発明の移動局は、第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局と、前記移動局の無線通信先の候補である候補基地局を選択する候補基地局選択部と、前記移動局の実際の無線通信先である通信先基地局を決定する通信先基地局決定部とを備える無線通信システムにおける移動局であって、複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について受信電力を測定する受信電力測定部と、前記受信電力測定部が測定した前記受信電力の各々を前記候補基地局選択部に報告する受信電力報告部と、前記基地局と実際に無線通信を実行する際に、前記受信電力報告部から報告された複数の前記受信電力に基づいて前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局との通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定部が測定した前記受信品質の各々を前記通信先基地局決定部に報告する受信品質報告部と、前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の無線通信先である前記通信先基地局として決定する前記通信先基地局決定部とを備える。
【００１２】
本発明の好適な態様において、移動局は、前記基地局から通知されたバイアス値を用いて、前記第２基地局から受信した無線信号について前記受信電力測定部が測定した前記受信電力を増加させるように補正する受信電力補正部を備え、前記受信電力報告部は、前記第２基地局の受信電力として、前記受信電力補正部による補正後の受信電力を前記候補基地局選択部に報告する。
【００１３】
本発明の基地局は、第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局とを備える無線通信システムにおける基地局であって、複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について前記移動局が測定し報告した複数の受信電力に基づいて、前記移動局の無線通信先の候補である複数の候補基地局を選択する候補基地局選択部と、前記移動局と実際に無線通信を実行する際に、前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の実際の無線通信先である前記通信先基地局として決定する通信先基地局決定部とを備える。
【００１４】
本発明の好適な態様において、基地局は、前記移動局において、前記第２基地局から受信した無線信号について前記移動局が測定した前記受信電力を増加させるように補正するのに使用されるバイアス値を設定するバイアス値設定部と、前記移動局へ前記バイアス値を通知するバイアス値通知部とを備える。
【００１５】
本発明の通信制御方法は、第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局とを備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、前記移動局が、複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について受信電力を測定することと、測定された前記受信電力の各々を候補基地局選択部に報告することと、前記候補基地局選択部が、前記移動局から報告された複数の前記受信電力に基づいて、前記移動局の無線通信先の候補である複数の候補基地局を選択することと、前記移動局が、前記基地局と実際に無線通信を実行する際に、前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局との通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定することと、測定された前記受信品質の各々を通信先基地局決定部に報告することと、前記通信先基地局決定部が、前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の実際の無線通信先である前記通信先基地局として決定することとを備える。
【００１６】
本発明の好適な態様において、通信制御方法は、前記基地局が、前記移動局に対するバイアス値を設定することと、前記移動局へ前記バイアス値を通知することと、前記移動局が、前記基地局から通知された前記バイアス値を用いて、前記第２基地局から受信した無線信号について前記受信電力測定部が測定した前記受信電力を増加させるように補正することと、前記受信電力補正部による補正後の受信電力を前記第２基地局の受信電力として前記候補基地局選択部に報告することとを更に備える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る移動局の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るマクロ基地局の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係るピコ基地局の構成を示すブロック図である。
【図５】前記無線通信システムにおける受信電力値の補正動作を示す図である。
【図６】前記補正動作によるセル範囲拡張前の様子を示す図である。
【図７】前記補正動作によるセル範囲拡張後の様子を示す図である。
【図８】前記無線通信システムにおいて送受信される無線フレームのフォーマットを示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る時間領域におけるセル間干渉コーディネーションの説明図である。
【図１０】セル間干渉コーディネーションを適用した場合の無線信号の受信電力および受信品質の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る段階的な基地局選択の動作フロー図である。
【図１３】前記段階的な基地局選択の様子を説明する図である。
【図１４】本発明の変形例に係る周波数領域におけるセル間干渉コーディネーションの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（１）無線通信システムの概略
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１のブロック図である。無線通信システム１は、マクロ基地局（マクロｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B））１００と、ピコ基地局（ピコｅＮｏｄｅＢ）２００と、移動局（ユーザ端末（User Equipment））３００とを備える。なお、説明の簡単のため、１つのマクロ基地局１００のみが図示されているが、無線通信システム１が複数のマクロ基地局１００を含み得ることは当然に理解される。
【００１９】
無線通信システム１内の各通信要素（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、移動局３００等）は所定の無線アクセス技術（Radio Access Technology）、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）に従って無線通信を行う。本実施形態では、無線通信システム１がＬＴＥに従って動作する形態を例示して説明するが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、必要な設計上の変更を施した上で、他の無線アクセス技術（例えば、IEEE 802.16-2004およびIEEE 802.16eに規定されるＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access））にも適用可能であることが当然に理解される。
【００２０】
マクロ基地局１００とピコ基地局２００とは無線または有線にて（例えば、Ｘ２インタフェースまたは光ファイバにて）相互に接続される。マクロ基地局１００はその周囲にマクロセルＣｍを形成し、ピコ基地局２００はその周囲にピコセルＣｐを形成する。ピコセルＣｐは、そのピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００に接続されたマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍ内に形成され得る。１つのマクロセルＣｍ内には、複数のピコセルＣｐが形成され得る。
【００２１】
各基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）は、その基地局自身が形成するセルＣ（Ｃｍ，Ｃｐ）に在圏する移動局３００と無線通信が可能である。逆に言うと、移動局３００は、移動局３００自身が在圏するセル（マクロセルＣｍ，ピコセルＣｐ）に対応する基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と無線通信が可能である。
【００２２】
ピコセルＣｐがマクロセルＣｍの内部に重層的に形成される（オーバレイされる）ことを考慮すると、移動局３００がピコセルＣｐ内に在圏する場合、その移動局３００は、そのピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００と、そのピコセルＣｐを包含するマクロセルＣｍを形成するマクロ基地局１００との少なくともいずれか一方と無線通信が可能であると理解できる。
【００２３】
なお、各基地局と移動局３００との間の無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、上りリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。
【００２４】
（２）移動局の構成
図２は、本発明の実施形態に係る移動局３００の構成を示すブロック図である。移動局３００は無線通信部３１０と制御部３３０とを備える。なお、音声・映像等を出力する出力装置およびユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は、便宜的に省略されている。
【００２５】
無線通信部３１０は、基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナ３１２と、基地局から無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、音声信号等の電気信号を無線信号に変換して送信する送信回路とを含む。
【００２６】
制御部３３０は、受信電力測定部３３２、受信電力補正部３３４、受信電力報告部３３６、受信品質測定部３３８、受信品質報告部３４０、および接続部３４２を要素として内包する。制御部３３０の動作の詳細は後述される。制御部３３０および制御部３３０が内包する受信電力測定部３３２、受信電力補正部３３４、受信電力報告部３３６、受信品質測定部３３８、受信品質報告部３４０、および接続部３４２は、移動局３００内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
【００２７】
（３）マクロ基地局の構成
図３は、本発明の実施形態に係るマクロ基地局１００の構成を示すブロック図である。マクロ基地局１００は、無線通信部１１０と基地局通信部１２０と制御部１３０とを備える。
【００２８】
無線通信部１１０は、移動局３００と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナ１１２と、移動局３００から無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、音声信号等の電気信号を無線信号に変換して送信する送信回路とを含む。
基地局通信部１２０は、他の基地局（他のマクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と通信を実行するための要素であり、他の基地局との間で有線または無線で電気信号を送受信する。
【００２９】
制御部１３０は、バイアス値設定部１３２、バイアス値通知部１３４、候補基地局選択部１３６、候補基地局通知部１３８、通信先基地局決定部１４０、および通信先基地局通知部１４２を要素として内包する。制御部１３０の動作の詳細は後述される。
制御部１３０ならびに制御部１３０が内包するバイアス値設定部１３２、バイアス値通知部１３４、候補基地局選択部１３６、候補基地局通知部１３８、通信先基地局決定部１４０、および通信先基地局通知部１４２は、マクロ基地局１００内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
【００３０】
（４）ピコ基地局の構成
図４は、本発明の実施形態に係るピコ基地局２００の構成を示すブロック図である。ピコ基地局２００は、無線通信部２１０と基地局通信部２２０と制御部２３０とを備える。ピコ基地局２００は、任意の移動局３００からの無線接続を許容するオープン型の基地局である。
【００３１】
無線通信部２１０は、移動局３００と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナ２１２と、移動局３００から無線信号を受信して電気信号に変換する受信回路と、音声等の電気信号を無線信号に変換して送信する送信回路とを含む。
基地局通信部２２０は、ピコ基地局２００自身が接続されるマクロ基地局１００と通信を実行するための要素であり、マクロ基地局１００との間で有線または無線で電気信号を送受信する。
制御部２３０は、ピコ基地局２００内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。制御部２３０の動作の詳細は後述される。
【００３２】
ピコ基地局２００は、マクロ基地局１００が送信した情報を受信して移動局３００に転送でき、移動局３００が送信した情報を受信してマクロ基地局１００に転送できる。具体的には、ピコ基地局２００の基地局通信部２２０がマクロ基地局１００から受信した情報を示す電気信号を、制御部２３０が無線通信部２１０に供給する。無線通信部２１０は、供給された電気信号を無線信号に変換して移動局３００に対して送信する。また、ピコ基地局２００の無線通信部２１０が受信・変換して得た、移動局３００から送信された情報を示す電気信号を、制御部２３０が基地局通信部２２０に供給する。基地局通信部２２０は、供給された電気信号をマクロ基地局１００に対して送信する。以上の構成により、移動局３００がピコ基地局２００に近接しているため（すなわち、ピコ基地局２００からの干渉電力が大きいため）マクロ基地局１００との無線通信が困難である場合でも、移動局３００とマクロ基地局１００との間で必要な情報を送受信することが可能となる。
【００３３】
（５）ヘテロジーニアスネットワーク（Heterogeneous Network，HetNet）
マクロ基地局１００はピコ基地局２００と比較して無線送信能力（アンテナゲイン，最大送信電力，平均送信電力等）が高い。また、マクロ基地局１００はピコ基地局２００と比較してサイズ（幅、奥行き、および高さ）が大きく、送受信アンテナが設置される高さもピコ基地局２００と比較して高い。したがって、より遠くに位置する移動局３００と無線通信可能である。つまり、マクロセルＣｍはピコセルＣｐよりも面積が大きい（例えば、マクロセルＣｍは半径数百メートルから数十キロメートル程度の大きさであり、ピコセルＣｐは半径数メートルから数十メートル程度の大きさである）。
【００３４】
以上の説明から理解されるように、無線通信システム１内のマクロ基地局１００およびピコ基地局２００は、送信電力（送信能力）が相異なる複数種の基地局が重層的に設置されたヘテロジーニアスネットワークを構成する（例えば、3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Further advancements for E-UTRA physical layer aspects (Release 9); 3GPP TR 36.814 V9.0.0 (2010-03); Section 9A, Heterogeneous Deploymentsを参照のこと）。
【００３５】
ヘテロジーニアスネットワークにおいては、マクロセルＣｍ内に配置されたピコ基地局２００に移動局３００が接続（オフロード）されることによって、マクロ基地局１００への無線接続およびトラヒックの集中が抑制される。したがって、単位面積当たりの周波数利用効率が改善され得る。ピコ基地局２００は、トラヒックの集中するホットスポット（例えば、鉄道の駅等）に配置されるとより好適である。
【００３６】
しかしながら、前述したように、ピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐのサイズは小さい（すなわち、ピコ基地局２００の無線能力は低い）から、移動局３００における受信電力（Reference Signal Received Power，ＲＳＲＰ）の大きさに基づいて無線通信先の基地局を選択する構成においては、多くの移動局３００が無線能力の高いマクロ基地局１００に接続される。したがって、オフロードによる無線接続およびトラヒックの集中を抑制する効果が限定的となる場合がある。
【００３７】
（６）セル範囲拡張（Cell Range Expansion，ＣＲＥ）
そこで、ヘテロジーニアスネットワークにおいて、セル範囲拡張の技術が提案されている。以下、図５ないし図７を参照してセル範囲拡張について説明する。図５は、バイアス値αを用いた受信電力値の補正の様子を示す図である。以下、マクロ基地局１００からの無線信号の受信電力を移動局３００（受信電力測定部３３２）が測定して得た値を受信電力値Ｐ１とし、ピコ基地局２００からの無線信号の受信電力を移動局３００（受信電力測定部３３２）が測定して得た値を受信電力値Ｐ２とする。バイアス値αは、バイアス値設定部１３２にて設定されバイアス値通知部１３４から移動局３００に通知される。バイアス値αの設定方法は任意であるが、例えば、マクロ基地局１００におけるトラヒック量またはマクロ基地局１００に接続する移動局３００の数等に応じて設定され得る。
【００３８】
各基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）から送信される無線信号（電波）はその基地局から遠ざかるほど減衰する。そのため、各受信電力値（Ｐ１、Ｐ２）も各基地局から遠ざかるほど減少する。マクロ基地局１００からの無線信号の受信電力値Ｐ１がピコ基地局２００からの無線信号の受信電力値Ｐ２を上回る範囲では、移動局３００はマクロ基地局１００に接続するように判定される。他方、受信電力値Ｐ２が受信電力値Ｐ１を上回る範囲（ピコ基地局２００の中心Ｏから距離ｄ０以内の範囲）では、移動局３００はピコ基地局２００に接続するように判定される。
【００３９】
前述の通り、ピコ基地局２００の無線能力はマクロ基地局１００の無線能力よりも相対的に低いから、図５に例示されるように、受信電力値Ｐ２が受信電力値Ｐ１を上回る範囲も相対的に小さい。そのため、ピコ基地局２００に接続すべきと判定される移動局３００の数も相対的に少ない。そこで、移動局３００が接続すべき基地局の判定に先立ち、無線能力が低いピコ基地局２００からの無線信号の受信電力値Ｐ２に、移動局３００の受信電力補正部３３４がバイアス値αを加算する。その結果として、受信電力値Ｐ２が受信電力値Ｐ１を上回る範囲（すなわち、ピコセルＣｐの範囲）が、ピコ基地局２００の中心Ｏから距離ｄ０以内の範囲から、中心Ｏから距離ｄ１以内の範囲にまで拡大する。
【００４０】
図６は、図５を参照して説明したセル範囲拡張が実行される前の様子を示す図であり、図７は、セル範囲拡張が実行された後の様子を示す図である。説明の簡単のため、図６および図７においてマクロ基地局１００およびピコ基地局２００の図示は省略されるが、各セル（マクロセルＣｍ、ピコセルＣｐ）の中央に各基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）が配置されることは当然に理解される。図６および図７に示されるように、バイアス値αを用いたセル範囲拡張により、各ピコセル（Ｃｐ１，Ｃｐ２）の半径がｄ０からｄ１に拡大した結果（ｄ１＞ｄ０）、より多くの移動局３００がピコセル（Ｃｐ１，Ｃｐ２）内に位置するようになっている。すなわち、セル範囲拡張により、より多くの移動局３００がピコ基地局２００に無線接続されるようになる。
【００４１】
以上のようにして本実施形態のセル範囲拡張が実行される。しかしながら、バイアス値αは取得された受信電力値Ｐ２を数値的に増加させるのに用いられる値であり、移動局３００におけるピコ基地局２００からの無線信号の強さは変化しない。したがって、セル範囲拡張によりピコ基地局２００に接続された移動局３００（バイアス値αによる補正がなければマクロ基地局１００に接続されていた移動局３００）については、依然としてマクロ基地局１００からの干渉が大きいという問題がある。
【００４２】
（７）セル間干渉コーディネーション（Inter-Cell Interference Coordination，ＩＣＩＣ）
そこで、ヘテロジーニアスネットワークにおいて、セル間干渉コーディネーション技術が提案される。セル間干渉コーディネーションにおいては、部分的な無線リソース（例えば、時間領域または周波数領域）においてマクロ基地局１００の無線送信が停止されることにより、ピコ基地局２００と無線接続する移動局３００への干渉が抑制され得る。
【００４３】
図８は、無線通信システム１の各通信要素間で送受信される無線フレームＦのフォーマットを示す図である。無線フレームＦは、各通信要素（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、移動局３００等）が送受信する無線信号の通信単位であり、所定の時間長（例えば、１０ミリ秒）および所定の周波数帯域幅（例えば、１５ＭＨｚ幅）を占める。無線フレームＦが連続的に送信されることにより一連の無線信号が構成される。
また、無線フレームＦは複数のサブフレームＳＦを含む。サブフレームＳＦは、無線フレームＦよりも短い時間長（例えば、１ミリ秒）を占める送信単位である。各サブフレームＳＦには複数のリソースブロックＲＢ（不図示）が含まれる。リソースブロックＲＢは、サブフレームＳＦよりも短い時間長（例えば、０．５ミリ秒）およびサブフレームＳＦよりも狭い所定の周波数帯域幅（例えば、１８０ｋＨｚ）を占める送信単位である。
【００４４】
図９は、時間領域におけるセル間干渉コーディネーションの一例の説明図である。斜線で塗りつぶされた部分がマクロ基地局からの無線信号を示し、点で塗りつぶされた部分がピコ基地局からの無線信号を示す。マクロ基地局１００およびピコ基地局２００は共通の送信周波数および共通の無線フレームタイミングで無線信号を送信する。マクロ基地局１００の無線通信部１１０は、１サブフレームＳＦごとに無線信号の送信実行と送信停止とを切り替え可能である。他方、ピコ基地局２００の無線通信部２１０は、無線信号を継続的に無線信号を移動局３００へ送信する。
マクロ基地局１００が送信する無線信号による干渉からピコ基地局２００の無線信号が守られる（プロテクトされる）ことから、マクロ基地局１００が無線信号の送信を停止するサブフレームＳＦを「プロテクテッドサブフレーム（Protected Subframe）ＰＳＦ」と称し、逆に、マクロ基地局１００が無線信号の送信を実行するサブフレームＳＦを「非プロテクテッドサブフレーム（Non-Protected Subframe）ＮＳＦ」と称する。
図９では、例示的に、１サブフレームＳＦおきにプロテクテッドサブフレームＰＳＦと非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとが繰り返されるが、プロテクテッドサブフレームＰＳＦおよび非プロテクテッドサブフレームＮＳＦが時間軸方向に任意に配置されることは当然に理解される。
【００４５】
図１０は、図９に例示したセル間干渉コーディネーションを適用した場合の、移動局３００における無線信号の受信電力および受信品質の一例を示す図である。図１０では、図５にて例示したように、移動局３００が存在する位置においてマクロ基地局１００からの受信電力がピコ基地局２００からの受信電力を上回ることを想定する。
受信品質を示す値は、ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference and Noise Ratio）等の受信品質を直接的に示す値でもよく、受信品質に基づいて算出される基地局への要求を示す制御パラメータ（例えば、ユーザ端末ＵＥが基地局に要求するデータレート）でもよい。基地局間協調送受信（Coordinated Multi-Point transmission and reception，ＣｏＭＰ）におけるストリーム数に対応するランク番号、またはプリコーディングマトリクスインジケータ（Precoding Matrix Indicator，ＰＭＩ）等が受信品質を示す値として採用され得る。本実施形態では、ＳＩＮＲが例示的に採用される。
【００４６】
図１０（ａ）は、１サブフレームＳＦおきにマクロ基地局１００からの無線信号の送信と停止とが繰り返される（すなわち、プロテクテッドサブフレームＰＳＦと非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとが交互に到来する）ことを示す。
【００４７】
図１０（ｂ）は、移動局３００におけるマクロ基地局１００からの無線信号の受信電力（斜線部分）およびピコ基地局２００からの無線信号の受信電力（点部分）を示す。電波の伝搬環境は時間に応じて変化するから、各無線信号の移動局３００における受信電力も時間に応じて変化する。また、前述のように、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいてはマクロ基地局１００が無線信号の送信を停止するので、マクロ受信電力が０となる。
【００４８】
図１０（ｃ）は、移動局３００におけるマクロ基地局１００からの無線信号の受信品質（斜線部分）およびピコ基地局２００からの無線信号の受信品質（点部分）を示す。プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいては、ピコ基地局２００のみが無線信号を送信するためマクロ基地局１００が送信する無線信号からの干渉がない。したがって、ピコ基地局２００からの無線信号の受信品質が高い。他方、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいては、マクロ基地局１００からの無線信号とピコ基地局２００からの無線信号とが相互に干渉する。したがって、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおける各無線信号（マクロ基地局１００からの無線信号およびピコ基地局２００からの無線信号）の受信品質は、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおけるピコ基地局からの無線信号の受信品質を下回る。また、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいては、マクロ基地局１００からの受信電力がピコ基地局２００からの受信電力を上回ることから、マクロ基地局１００からの無線信号の受信品質がピコ基地局２００からの無線信号の受信品質を上回る。
【００４９】
以上から理解されるように、セル間干渉コーディネーションを適用した場合には、無線信号の受信電力を基準に無線通信先の基地局を選択しても（すなわち、より高い受信電力値を示す無線信号に対応する基地局を無線通信先として選択しても）、必ずしも高い受信品質が実現されない場合がある。例えば、図１０の例では、より高い受信電力を示す無線信号を送信するマクロ基地局１００を無線通信先として選択すると（図１０（ｂ））、却って、より低い受信品質が実現されてしまう（図１０（ｃ））。
【００５０】
（８）段階的な基地局選択
そこで、本実施形態では、受信電力に基づいて無線通信先の候補となる基地局を複数選択した上で、実際に無線通信を実行する際に、受信品質に基づいて複数の候補基地局から無線通信先を決定する。
【００５１】
図１１ないし図１３を参照して、本実施形態の段階的な基地局選択を説明する。図１１に示すように、マクロ基地局１００には２つのピコ基地局（２００ａ、２００ｂ）が接続されている。２つのピコ基地局（２００ａ、２００ｂ）はそれぞれピコセル（Ｃｐａ、Ｃｐｂ）を形成する。移動局３００は各ピコセル（Ｃｐａ、Ｃｐｂ）の範囲内に位置する。
【００５２】
図１２は、本実施形態の段階的な基地局選択の動作フローである。まず、移動局３００の受信電力測定部３３２が、各基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局（２００ａ、２００ｂ））から送信され無線通信部３１０に受信された複数の無線信号の受信電力を測定して、それぞれの受信電力値（Ｐ１、Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）を得る（ステップS100）。
【００５３】
移動局３００の受信電力補正部３３４が、各ピコ基地局（２００ａ、２００ｂ）からの無線信号の受信電力値（Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）を、マクロ基地局１００のバイアス値通知部１３４から予め通知されたバイアス値αを用いて補正する。具体的には、受信電力補正部３３４は、ピコ基地局（２００ａ、２００ｂ）から受信した無線信号の受信電力を測定して得られた受信電力値（Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）にバイアス値αを加算して、補正後の受信電力値（Ｐ２ａ＋α、Ｐ２ｂ＋α）を得る（ステップS110）。
【００５４】
受信電力測定部３３２からマクロ基地局１００の受信電力値Ｐ１が、受信電力補正部３３４からピコ基地局（２００ａ、２００ｂ）の補正後の受信電力値（Ｐ２ａ＋α、Ｐ２ｂ＋α）が、受信電力報告部３３６に供給される。受信電力報告部３３６は、各受信電力値（Ｐ１、Ｐ２ａ＋α、Ｐ２ｂ＋α）をマクロ基地局１００に報告（送信）する（ステップS120）。
【００５５】
マクロ基地局１００の候補基地局選択部１３６が、移動局３００の受信電力報告部３３６から報告された複数の受信電力値（Ｐ１、Ｐ２ａ＋α、Ｐ２ｂ＋α）に基づいて、その移動局３００の無線通信先の候補である候補基地局を選択する（ステップS130）。候補基地局の選択の方法は任意であるが、例えば、所定の閾値を超える受信電力値Ｐに対応する１以上の基地局が候補基地局として選択されてもよいし、基地局の種別（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）ごとに最も受信電力値の高い基地局が１つずつ選択されてもよい。図１２および図１３の例では、閾値Ｔｈに基づいて、候補基地局選択部１３６がマクロ基地局１００およびピコ基地局２００ａを候補基地局として選択する。
【００５６】
候補基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００ａ）を示す候補基地局情報ＣＢが候補基地局選択部１３６から候補基地局通知部１３８に供給され、無線通信部１１０を介して移動局３００に通知される（ステップS140）。移動局３００の受信品質測定部３３８は、無線通信部３１０を介して候補基地局情報ＣＢを受信し、不図示の記憶部に記憶する。
【００５７】
移動局３００に対するデータ送信（下りリンク通信）を実行する際に、移動局３００の受信品質測定部３３８は、候補基地局情報ＣＢが示す候補基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００ａ）との無線通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定する（ステップS200）。具体的には、受信品質測定部３３８は、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいてマクロ基地局１００から受信した無線信号の受信品質を測定して受信品質値Ｑ１を得るとともに、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいてピコ基地局２００ａから受信した無線信号の受信品質を測定して受信品質値Ｑ２を得る。図１３に示すように、受信品質値Ｑ２は受信品質値Ｑ１を上回る（Ｑ２＞Ｑ１）。
【００５８】
受信品質値（Ｑ１、Ｑ２）は、受信品質測定部３３８から受信品質報告部３４０に供給され、無線通信部３１０を介してマクロ基地局１００に報告（送信）される（ステップS210）。なお、受信品質値Ｑの報告方法は任意であるが、例えば、受信品質報告部３４０が、受信品質測定部３３８が測定した受信品質値Ｑの各々を所定の期間にわたり平均化して、マクロ基地局１００に所定の頻度で報告してもよい。また、受信品質測定部３３８が受信品質値Ｑを測定する度に、測定された受信品質値Ｑを受信品質報告部３４０がマクロ基地局１００に報告してもよい。
【００５９】
マクロ基地局１００の通信先基地局決定部１４０が、移動局３００の受信品質報告部３４０から報告された複数の受信品質値（Ｑ１、Ｑ２）に基づいて、その移動局３００が実際に下りリンク通信を実行する（すなわち、その移動局３００へ無線信号を送信する送信元となる）基地局を決定する（ステップS220）。具体的には、通信先基地局決定部１４０は、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいて受信品質測定部３３８が測定した受信品質値Ｑ２と、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいて受信品質測定部３３８が測定した受信品質値Ｑ１とのうち、値がより大きい（すなわち、受信品質がより良好な）受信品質値Ｑに対応する基地局を、移動局３００の無線通信先である通信先基地局として決定する。前述の通り、受信品質値Ｑ２が受信品質値Ｑ１を上回るから、通信先基地局決定部１４０は受信品質値Ｑ２に対応するピコ基地局２００ａを移動局３００の通信先基地局として決定する。
【００６０】
通信先基地局（ピコ基地局２００ａ）を示す通信先基地局情報ＴＢが通信先基地局決定部１４０から通信先基地局通知部１４２に供給され、無線通信部１１０を介してピコ基地局２００ａおよび移動局３００に通知される（ステップS230）。結果として、通信先基地局として決定されたピコ基地局２００ａと移動局３００とが無線通信を実行する（ステップS240）。
【００６１】
以上に説明したステップS100〜S140により、移動局３００の無線通信先の候補である候補基地局が選択され、以上に説明したステップS200〜S240により、移動局３００の実際の無線通信先である通信先基地局が決定される。
説明の簡単のため、全ての動作（ステップS100〜S240）を一連に説明したが、ステップS100〜S140の動作およびステップS200〜S240の動作は、それぞれ任意の時点にて実行され得る。特に、ステップS100〜S140の動作は、移動局３００のセルサーチ時またはハンドオーバ時に実行されると好適である。また、ステップS200〜S240の動作は、移動局３００に対する無線送信（下り無線通信）が発生した際に実行されると好適である。
【００６２】
（９）本実施形態の効果
以上に説明した実施形態によれば、移動局３００における受信電力（受信電力値Ｐ）を基準として複数の候補基地局が選択された上で、実際の無線通信を実行する際に、それらの候補基地局の中から移動局３００における受信品質（受信品質値Ｑ）のよりよい基地局が通信先基地局として決定され無線通信が実行されるので、単に受信電力値Ｐのみを基準として通信先基地局を決定する構成と比較して、より適切な（すなわち、より受信品質の良い）基地局を無線通信先として選択（決定）することが可能である。また、受信品質に基づく通信先基地局の決定が実際の無線通信を実行する際に行われるので、常に受信品質の測定および報告が行われる構成と比較して、移動局３００における受信品質の測定および報告の頻度が低減され得る。したがって、移動局３００の電力消費が抑制され得る。
【００６３】
変形例
以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
【００６４】
（１）変形例１
以上の実施形態では、時間領域におけるセル間干渉コーディネーションを採用した無線通信システム１が説明されたが、周波数領域におけるセル間干渉コーディネーションが無線通信システム１において採用されてもよい。具体的には、図１４に示すように、周波数帯域ｆ１において、マクロ基地局１００とピコ基地局２００との双方が無線信号を送信し、周波数帯域ｆ１とは異なる周波数帯域ｆ２において、ピコ基地局２００のみが無線信号を送信する構成において、以上の実施形態で説明した構成が採用され得る。周波数帯域ｆ１が非プロテクテッドリソースであり、周波数帯域ｆ２がプロテクテッドリソースである。以上の構成においては、移動局３００における受信電力値Ｐを基準として複数の候補基地局が選択された上で、実際の無線通信を実行する際に、周波数帯域（ｆ１、ｆ２）ごとに受信品質値Ｑが測定され取得される。そして、最も良好な受信品質値Ｑに対応する基地局が通信先基地局として決定され無線通信が実行される。
【００６５】
（２）変形例２
以上の実施形態では、移動局３００の通信先の候補基地局の選択および実際の通信先基地局の決定がマクロ基地局１００において実行されたが、以上の候補基地局の選択および通信先基地局の決定は無線通信システム１内の任意の箇所にて実行され得る。例えば、移動局３００が候補基地局選択部と通信先基地局決定部とを備え、移動局３００において候補基地局の選択および通信先基地局の決定が実行されてもよい。また、ピコ基地局２００が候補基地局選択部と通信先基地局決定部とを備え、ピコ基地局２００において候補基地局の選択および通信先基地局の決定が実行されてもよい。さらに、無線通信システム１内の任意の２以上の要素（例えば、マクロ基地局１００およびピコ基地局２００）が共同して候補基地局の選択および通信先基地局の決定を実行してもよい。
【００６６】
（３）変形例３
以上の実施形態では、受信電力（ＲＳＲＰ）を基準として候補基地局を選択した上で、下り無線通信の受信品質に基づいて実際の通信先基地局を決定したが、上り無線通信の受信品質に基づいて実際の通信先基地局（特に、上り送信先の基地局）を決定する構成も採用可能である。
【００６７】
（４）変形例４
以上の実施形態では、移動局３００の受信品質報告部３４０がマクロ基地局１００に受信品質値Ｑを報告したが、受信電力値Ｐまたは受信品質値Ｑが最も良い基地局に受信品質値Ｑを報告してもよい。また、移動局３００が無線通信可能な全ての基地局に受信品質値Ｑを報告してもよい。さらに、１つの基地局に報告された受信品質値Ｑが、基地局通信部（１２０、２２０）を介して他の基地局に提供されてもよい。
【００６８】
（５）変形例５
以上の実施形態では、セル範囲拡張の動作において、受信電力値Ｐにバイアス値αが加算されて補正後の受信電力値（Ｐ＋α）が算出されたが、受信電力値Ｐが比で表される場合には、受信電力値Ｐにバイアス値αが乗算されて補正後の受信電力値（Ｐ・α）が算出されてもよい。また、受信電力値ＰがｄＢ（比の対数）で表される場合には、ｄＢで表された受信電力値Ｐに対しｄＢで表されたバイアス値αを加算して補正後の受信電力値Ｐを算出してもよい。以上の形態が受信電力値Ｐにバイアス値αを乗算する形態の一種であることは当然に理解される。
【００６９】
（６）変形例６
以上の実施の形態では、マクロ基地局１００よりも無線能力の低い基地局としてピコ基地局２００が例示されたが、マイクロ基地局、ナノ基地局、フェムト基地局、リモートラジオヘッド等が無線能力の低い基地局として採用されてもよい。また、無線通信システム１の要素として、相異なる無線能力を有する複数の基地局の組合せ（例えば、マクロ基地局、ピコ基地局、およびフェムト基地局の組合せ）が採用されてもよい。
【００７０】
（７）変形例７
移動局３００は、各基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）と無線通信が可能な任意の装置である。移動局３００は、例えば、フィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
【００７１】
（８）変形例８
無線通信システム１内の各要素（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、移動局３００）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１……無線通信システム、１００……マクロ基地局、１１０……無線通信部、１１２……送受信アンテナ、１２０……基地局通信部、１３０……制御部、１３２……バイアス値設定部、１３４……バイアス値通知部、１３６……候補基地局選択部、１３８……候補基地局通知部、１４０……通信先基地局決定部、１４２……通信先基地局通知部、２００……ピコ基地局、２１０……無線通信部、２１２……送受信アンテナ、２２０……基地局通信部、２３０……制御部、３００……移動局、３１０……無線通信部、３１２……送受信アンテナ、３３０……制御部、３３２……受信電力測定部、３３４……受信電力補正部、３３６……受信電力報告部、３３８……受信品質測定部、３４０……受信品質報告部、３４２……接続部、ＣＢ……候補基地局情報、Ｃｍ……マクロセル、Ｃｐ……ピコセル、ｆ（ｆ１，ｆ２）……周波数帯域、Ｆ……無線フレーム、ＮＳＦ……非プロテクテッドサブフレーム、ＰＳＦ……プロテクテッドサブフレーム、Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）……受信電力値、Ｑ（Ｑ１，Ｑ２）……受信品質値、ＲＢ……リソースブロック、ＳＦ……サブフレーム、ＴＢ……通信先基地局情報、Ｔｈ……閾値。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、
前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局と、
前記移動局の無線通信先の候補である候補基地局を選択する候補基地局選択部と、
前記移動局の実際の無線通信先である通信先基地局を決定する通信先基地局決定部と
を備える無線通信システムであって、
前記移動局は、
複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について受信電力を測定する受信電力測定部と、
前記受信電力測定部が測定した前記受信電力の各々を前記候補基地局選択部に報告する受信電力報告部とを備え、
前記候補基地局選択部は、
前記移動局の前記受信電力報告部から報告された複数の前記受信電力に基づいて、前記移動局の無線通信先の候補である複数の前記候補基地局を選択可能であり、
前記移動局は、さらに
前記基地局と実際に無線通信を実行する際に、前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局との通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定する受信品質測定部と、
前記受信品質測定部が測定した前記受信品質の各々を前記通信先基地局決定部に報告する受信品質報告部とを備え、
前記通信先基地局決定部は、
前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の無線通信先である前記通信先基地局として決定する
無線通信システム。
【請求項２】
前記第１基地局は、さらに、
前記移動局に対するバイアス値を設定するバイアス値設定部と、
前記移動局へ前記バイアス値を通知するバイアス値通知部とを備え、
前記移動局は、さらに、
前記第１基地局の前記バイアス値通知部から通知された前記バイアス値を用いて、前記第２基地局から受信した無線信号について前記受信電力測定部が測定した前記受信電力を増加させるように補正する受信電力補正部を備え、
前記受信電力報告部は、前記第２基地局の受信電力として、前記受信電力補正部による補正後の受信電力を前記候補基地局選択部に報告する
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第１基地局は、
前記候補基地局選択部と、
前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局を示す情報を前記移動局へ通知する候補基地局通知部と、
前記通信先基地局決定部と、
前記通信先基地局決定部が決定した前記通信先基地局を示す情報を前記移動局へ通知する通信先基地局通知部と
を備え、
前記移動局の前記受信品質報告部は、前記受信品質測定部が測定した前記受信品質の各々を所定の期間にわたり平均化して、前記第１基地局の前記通信先基地局決定部に所定の頻度で報告する
請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、
前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局と、
前記移動局の無線通信先の候補である候補基地局を選択する候補基地局選択部と、
前記移動局の実際の無線通信先である通信先基地局を決定する通信先基地局決定部と
を備える無線通信システムにおける移動局であって、
複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について受信電力を測定する受信電力測定部と、
前記受信電力測定部が測定した前記受信電力の各々を前記候補基地局選択部に報告する受信電力報告部と、
前記基地局と実際に無線通信を実行する際に、前記受信電力報告部から報告された複数の前記受信電力に基づいて前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局との通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定する受信品質測定部と、
前記受信品質測定部が測定した前記受信品質の各々を前記通信先基地局決定部に報告する受信品質報告部と、
前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の無線通信先である前記通信先基地局として決定する前記通信先基地局決定部とを備える
移動局。
【請求項５】
前記基地局から通知されたバイアス値を用いて、前記第２基地局から受信した無線信号について前記受信電力測定部が測定した前記受信電力を増加させるように補正する受信電力補正部を備え、
前記受信電力報告部は、前記第２基地局の受信電力として、前記受信電力補正部による補正後の受信電力を前記候補基地局選択部に報告する
請求項４に記載の移動局。
【請求項６】
第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、
前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局と
を備える無線通信システムにおける基地局であって、
複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について前記移動局が測定し報告した複数の受信電力に基づいて、前記移動局の無線通信先の候補である複数の候補基地局を選択する候補基地局選択部と、
前記移動局と実際に無線通信を実行する際に、前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の実際の無線通信先である前記通信先基地局として決定する通信先基地局決定部とを備える
基地局。
【請求項７】
前記移動局において、前記第２基地局から受信した無線信号について前記移動局が測定した前記受信電力を増加させるように補正するのに使用されるバイアス値を設定するバイアス値設定部と、
前記移動局へ前記バイアス値を通知するバイアス値通知部とを備える
請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、
前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局と
を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記移動局が、複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について受信電力を測定することと、測定された前記受信電力の各々を候補基地局選択部に報告することと、
前記候補基地局選択部が、前記移動局から報告された複数の前記受信電力に基づいて、前記移動局の無線通信先の候補である複数の候補基地局を選択することと、
前記移動局が、前記基地局と実際に無線通信を実行する際に、前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局との通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定することと、測定された前記受信品質の各々を通信先基地局決定部に報告することと、
前記通信先基地局決定部が、前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の実際の無線通信先である前記通信先基地局として決定することとを備える
通信制御方法。
【請求項９】
前記基地局が、前記移動局に対するバイアス値を設定することと、前記移動局へ前記バイアス値を通知することと、
前記移動局が、前記基地局から通知された前記バイアス値を用いて、前記第２基地局から受信した無線信号について前記受信電力測定部が測定した前記受信電力を増加させるように補正することと、前記受信電力補正部による補正後の受信電力を前記第２基地局の受信電力として前記候補基地局選択部に報告することとを更に備える
請求項８の通信制御方法。
【請求項１】
第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、
前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局と、
前記移動局の無線通信先の候補である候補基地局を選択する候補基地局選択部と、
前記移動局の実際の無線通信先である通信先基地局を決定する通信先基地局決定部と
を備える無線通信システムであって、
前記移動局は、
複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について受信電力を測定する受信電力測定部と、
前記受信電力測定部が測定した前記受信電力の各々を前記候補基地局選択部に報告する受信電力報告部とを備え、
前記候補基地局選択部は、
前記移動局の前記受信電力報告部から報告された複数の前記受信電力に基づいて、前記移動局の無線通信先の候補である複数の前記候補基地局を選択可能であり、
前記移動局は、さらに
前記基地局と実際に無線通信を実行する際に、前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局との通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定する受信品質測定部と、
前記受信品質測定部が測定した前記受信品質の各々を前記通信先基地局決定部に報告する受信品質報告部とを備え、
前記通信先基地局決定部は、
前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の無線通信先である前記通信先基地局として決定する
無線通信システム。
【請求項２】
前記第１基地局は、さらに、
前記移動局に対するバイアス値を設定するバイアス値設定部と、
前記移動局へ前記バイアス値を通知するバイアス値通知部とを備え、
前記移動局は、さらに、
前記第１基地局の前記バイアス値通知部から通知された前記バイアス値を用いて、前記第２基地局から受信した無線信号について前記受信電力測定部が測定した前記受信電力を増加させるように補正する受信電力補正部を備え、
前記受信電力報告部は、前記第２基地局の受信電力として、前記受信電力補正部による補正後の受信電力を前記候補基地局選択部に報告する
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第１基地局は、
前記候補基地局選択部と、
前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局を示す情報を前記移動局へ通知する候補基地局通知部と、
前記通信先基地局決定部と、
前記通信先基地局決定部が決定した前記通信先基地局を示す情報を前記移動局へ通知する通信先基地局通知部と
を備え、
前記移動局の前記受信品質報告部は、前記受信品質測定部が測定した前記受信品質の各々を所定の期間にわたり平均化して、前記第１基地局の前記通信先基地局決定部に所定の頻度で報告する
請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、
前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局と、
前記移動局の無線通信先の候補である候補基地局を選択する候補基地局選択部と、
前記移動局の実際の無線通信先である通信先基地局を決定する通信先基地局決定部と
を備える無線通信システムにおける移動局であって、
複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について受信電力を測定する受信電力測定部と、
前記受信電力測定部が測定した前記受信電力の各々を前記候補基地局選択部に報告する受信電力報告部と、
前記基地局と実際に無線通信を実行する際に、前記受信電力報告部から報告された複数の前記受信電力に基づいて前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局との通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定する受信品質測定部と、
前記受信品質測定部が測定した前記受信品質の各々を前記通信先基地局決定部に報告する受信品質報告部と、
前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局の前記受信品質測定部が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の無線通信先である前記通信先基地局として決定する前記通信先基地局決定部とを備える
移動局。
【請求項５】
前記基地局から通知されたバイアス値を用いて、前記第２基地局から受信した無線信号について前記受信電力測定部が測定した前記受信電力を増加させるように補正する受信電力補正部を備え、
前記受信電力報告部は、前記第２基地局の受信電力として、前記受信電力補正部による補正後の受信電力を前記候補基地局選択部に報告する
請求項４に記載の移動局。
【請求項６】
第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、
前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局と
を備える無線通信システムにおける基地局であって、
複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について前記移動局が測定し報告した複数の受信電力に基づいて、前記移動局の無線通信先の候補である複数の候補基地局を選択する候補基地局選択部と、
前記移動局と実際に無線通信を実行する際に、前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の実際の無線通信先である前記通信先基地局として決定する通信先基地局決定部とを備える
基地局。
【請求項７】
前記移動局において、前記第２基地局から受信した無線信号について前記移動局が測定した前記受信電力を増加させるように補正するのに使用されるバイアス値を設定するバイアス値設定部と、
前記移動局へ前記バイアス値を通知するバイアス値通知部とを備える
請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
第１基地局と、前記第１基地局よりも無線能力が低い第２基地局とを含む複数の基地局と、
前記第２基地局のみが無線信号を送信するプロテクテッドリソースと前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースとの少なくともいずれかを使用して無線通信を実行可能な移動局と
を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記移動局が、複数の前記基地局から受信した無線信号の各々について受信電力を測定することと、測定された前記受信電力の各々を候補基地局選択部に報告することと、
前記候補基地局選択部が、前記移動局から報告された複数の前記受信電力に基づいて、前記移動局の無線通信先の候補である複数の候補基地局を選択することと、
前記移動局が、前記基地局と実際に無線通信を実行する際に、前記候補基地局選択部が選択した複数の前記候補基地局との通信に用いられる無線信号の各々について受信品質を測定することと、測定された前記受信品質の各々を通信先基地局決定部に報告することと、
前記通信先基地局決定部が、前記プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第２基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質と、前記非プロテクテッドリソースにおいて前記移動局が測定した、前記第１基地局と前記移動局との通信に用いられる無線信号の受信品質とのうち、最も良好な受信品質に対応する基地局を、前記移動局の実際の無線通信先である前記通信先基地局として決定することとを備える
通信制御方法。
【請求項９】
前記基地局が、前記移動局に対するバイアス値を設定することと、前記移動局へ前記バイアス値を通知することと、
前記移動局が、前記基地局から通知された前記バイアス値を用いて、前記第２基地局から受信した無線信号について前記受信電力測定部が測定した前記受信電力を増加させるように補正することと、前記受信電力補正部による補正後の受信電力を前記第２基地局の受信電力として前記候補基地局選択部に報告することとを更に備える
請求項８の通信制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１１０６６４（Ｐ２０１３−１１０６６４Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５５９０２（Ｐ２０１１−２５５９０２）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
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