無線通信システムおよび通信制御方法
【課題】ヘテロジーニアスネットワークにおいて、無線信号同士の干渉を抑制しつつ無線資源をより効率的に利用する。
【解決手段】第１無線基地局１００と第２無線基地局２００と移動局３００とを備える無線通信システム１において、第１無線基地局１００が第１期間ＮＳＦにおいて第１セルＣｍに在圏する移動局３００への無線信号の送信を実行する一方で第２期間ＰＳＦにおいて移動局３００への無線信号の送信を停止し、第２無線基地局２００が第１期間ＮＳＦおよび第２期間ＰＳＦの双方において第２セルＣｐに在圏する移動局３００への無線信号の送信を実行する。第１期間ＮＳＦにおいて、協調送信基地局セットＣＳ内の第１無線基地局１００および第２無線基地局２００が協調して無線信号を送信可能であり、第２期間ＰＳＦにおいて、協調送信基地局セットＣＳ内の第２無線基地局２００が協調して無線信号を送信可能である。
【解決手段】第１無線基地局１００と第２無線基地局２００と移動局３００とを備える無線通信システム１において、第１無線基地局１００が第１期間ＮＳＦにおいて第１セルＣｍに在圏する移動局３００への無線信号の送信を実行する一方で第２期間ＰＳＦにおいて移動局３００への無線信号の送信を停止し、第２無線基地局２００が第１期間ＮＳＦおよび第２期間ＰＳＦの双方において第２セルＣｐに在圏する移動局３００への無線信号の送信を実行する。第１期間ＮＳＦにおいて、協調送信基地局セットＣＳ内の第１無線基地局１００および第２無線基地局２００が協調して無線信号を送信可能であり、第２期間ＰＳＦにおいて、協調送信基地局セットＣＳ内の第２無線基地局２００が協調して無線信号を送信可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムおよび通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話ネットワーク等の無線通信システムにおいて、様々な干渉制御技術が提案されている。例えば、非特許文献１には、無線基地局間で相異なる無線資源（時間または周波数等）を用いることで各無線基地局から送信される無線信号（電波）同士の干渉を抑制するセル間干渉コーディネーション（Inter-Cell Interference Coordination，ＩＣＩＣ）が提案されている。また、非特許文献２には、複数の無線基地局同士が協調して送信を行うことで各無線基地局から送信される無線信号同士の干渉を抑制するセル間協調送受信（Coordinated Multiple Point transmission and reception，ＣｏＭＰ）が提案されている。
【０００３】
一方、無線資源のより効率的な利用等のため、送信電力（送信能力）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（非特許文献３）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Arne Simonsson, “Frequency Reuse and Intercell Interference Co-ordination in E-UTRA”, Vehicular VTC2007-Spring, pp. 3091-3095 (2007-04)
【非特許文献２】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 8, Coordinated multiple point transmission and reception
【非特許文献３】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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１に記載されたＩＣＩＣおよび非特許文献２に記載されたＣｏＭＰにおいては、送信電力（送信能力）が等しい基地局（例えば、マクロ基地局）間から構成されるネットワーク（すなわちホモジーニアスネットワーク（Homogeneous Network））が前提とされており、ヘテロジーニアスネットワークにおけるＩＣＩＣおよびＣｏＭＰの適用方法については具体的に提案されていない。
【０００６】
以上の事情に鑑み、本発明は、送信電力（送信能力）が相異なる複数種の無線基地局を含む無線通信システムにおいて、セル間干渉コーディネーションおよびセル間協調送受信を併用して、無線信号同士の干渉を抑制しつつ無線資源のより効率的な利用を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る無線通信システムは、相互に接続され、各々が第１セルを形成する複数の第１無線基地局と、前記第１無線基地局の少なくともいずれか１つと各々が接続し、接続先の前記第１無線基地局が形成する前記第１セル内に前記第１セルよりも面積が小さい第２セルを各々が形成する複数の第２無線基地局と、前記第１セルおよび前記第２セルのうち移動局自身が在圏する在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局の各々との間で無線信号を送受信して無線通信を実行することが可能な移動局とを備える無線通信システムであって、前記移動局は、前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局から送信される各無線信号の受信特性を測定する測定部と、前記測定部での前記各受信特性の測定結果を前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局に通知する通知部とを備え、前記各第１無線基地局は、前記移動局から通知された前記測定結果に基づいて、前記受信特性が所定の閾値を上回る無線信号を送信する第１無線基地局および第２無線基地局を、当該移動局への協調送信無線基地局セットとして決定する決定部と、当該第１無線基地局に接続された第２無線基地局と同期して無線通信を実行する要素であって、第１期間において当該第１無線基地局自身の第１セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行し、第２期間において当該移動局への無線信号の送信を停止する第１無線通信部を備え、前記各第２無線基地局は、当該第２無線基地局が接続する第１無線基地局と同期して無線通信を実行する要素であって、当該第２無線基地局が接続する前記第１無線基地局の前記第１期間および前記第２期間の双方において当該第２無線基地局自身の第２セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行する第２無線通信部を備え、前記第１無線基地局の前記第１期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記第１無線基地局の前記第１無線通信部と前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局の前記第２無線通信部とが協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信可能であり、前記第１無線基地局の前記第２期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局の前記第２無線通信部が協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信可能である。
【０００８】
以上の構成によれば、第１無線基地局が無線信号を送信する期間が第１期間のみに制限されるので、第１無線基地局が無線信号を送信し続ける（第１期間および第２期間にて無線信号を送信する）構成と比較して、第２無線基地局から送信される無線信号に対する第１無線基地局からの干渉が抑制される。さらに、無線信号を送信する複数の無線基地局（第１無線基地局、第２無線基地局）が協調して移動局へ無線信号を送信するので、無線信号の送信がより動的に制御され、無線信号同士の干渉が抑制される。したがって、無線資源のより効率的な利用が可能となる。
【０００９】
好ましくは、前記第１無線基地局において、前記第１期間と前記第２期間とが相等しい時間長を有し、前記第１期間と前記第２期間とが交互に到来する。
以上の構成によれば、第１期間と第２期間とが同程度に確保される。
【００１０】
好ましくは、前記第１無線基地局において、当該第１無線基地局を含む前記協調送信無線基地局セットに含まれる無線基地局の数に応じて前記第１期間と前記第２期間との配分が決定される。
以上の構成によれば、協調送信基地局セット内の無線基地局の数に応じて第１期間と第２期間との配分が決定されるから、無線信号同士の干渉がより抑制され、無線資源の利用がより効率的となり得る。
【００１１】
好ましくは、当該第１無線基地局を含む前記協調送信無線基地局セットに含まれる無線基地局の数が多い程、単位期間内における前記第１期間の個数を多くする。
以上の構成によれば、協調送信基地局セット内の無線基地局の数が多い程、第１無線基地局が無線信号を送信する第１期間の個数を多くするから、移動局に対して同時に無線信号の送信を実行する無線基地局がより多い期間が延長される。したがって、協調送信の効果が高まり得る。
【００１２】
好ましくは、前記第１無線基地局の前記第１無線通信部の各々は、相互に同期して無線通信を実行することが可能である。
以上の構成によれば、複数の第１無線基地局の第１無線通信部が相互に同期するから、いずれの第１無線基地局も無線信号を送信しない（第２無線基地局のみが無線信号を送信する）第２期間も同期される。したがって、複数の第１無線基地局の各々が形成する複数の第１セルに在圏する移動局が存在する場合であっても、無線信号同士の干渉が抑制され、第２無線基地局からの無線信号がその移動局に品質良く受信され得る。
【００１３】
本発明に係る通信制御方法は、相互に接続され、各々が第１セルを形成する複数の第１無線基地局と、前記第１無線基地局の少なくともいずれか１つと各々が接続し、接続先の前記第１無線基地局が形成する前記第１セル内に前記第１セルよりも面積が小さい第２セルを各々が形成する複数の第２無線基地局と、前記第１セルおよび前記第２セルのうち移動局自身が在圏する在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局の各々との間で無線信号を送受信して無線通信を実行することが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、前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局から送信される各無線信号の受信特性を測定し、その測定結果を前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局に通知し、前記各第１無線基地局が、前記移動局から通知された前記測定結果に基づいて、前記受信特性が所定の閾値を上回る無線信号を送信する第１無線基地局および第２無線基地局を、当該移動局への協調送信無線基地局セットとして決定し、当該第１無線基地局に接続された第２無線基地局と同期して無線通信を実行するに際し、第１期間において当該第１無線基地局自身の第１セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行し、第２期間において当該移動局への無線信号の送信を停止し、前記各第２無線基地局が、当該第２無線基地局が接続する第１無線基地局と同期して無線通信を実行するに際し、当該第２無線基地局が接続する前記第１無線基地局の前記第１期間および前記第２期間の双方において当該第２無線基地局自身の第２セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行し、前記第１無線基地局の前記第１期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記第１無線基地局と前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局とが協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信し、前記第１無線基地局の前記第２期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局が協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１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】本発明の第１の実施形態に係るユーザ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１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】本発明の第１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６】本発明の第１の実施形態に係るセル間干渉コーディネーション（ｅＩＣＩＣ）の概説図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るセル間協調送受信（ＣｏＭＰ）の概説図である。
【図８】前記セル間協調送受信における協調送信基地局セット（ＣｏＭＰ Ｓｅｔ）の決定の様子を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るｅＩＣＩＣおよびＣｏＭＰを併用した場合の通信制御の様子を示す図である。
【図１０】本発明の第２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１１】本発明の第２の実施形態に係るｅＩＣＩＣおよびＣｏＭＰを併用した場合の通信制御の様子を示す図である。
【図１２】本発明の変形例に係るｅＩＣＩＣの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１実施形態
図１は、本発明の第１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、複数のマクロ基地局（マクロｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B））１００（１００ａ，１００ｂ）と、複数のピコ基地局（ピコｅＮｏｄｅＢ）２００（２００ａ〜２００ｃ）と、複数のユーザ装置３００（３００ａ〜３００ｅ）とを備える。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、ユーザ装置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に規定されるＷｉＭＡＸ）にも適用可能である。
【００１６】
複数のマクロ基地局１００は、有線または無線にて相互に接続される。各マクロ基地局１００は、不図示のコアネットワークにも接続される。各マクロ基地局１００は、無線通信可能範囲であるマクロセルＣｍをその周囲に形成する。複数のピコ基地局２００の各々は、少なくとも１つのマクロ基地局１００に有線または無線にて接続する。各ピコ基地局２００は、無線通信可能範囲であるピコセルＣｐをその周囲に形成する。ピコセルＣｐは、そのピコセルＣｐ（例えば、ピコセルＣｐａ）を形成するピコ基地局２００（例えば、ピコ基地局２００ａ）に接続されたマクロ基地局１００（例えば、マクロ基地局１００ａ）が形成するマクロセルＣｍ（例えば、マクロセルＣｍａ）内に形成される。１つのマクロセルＣｍ（例えば、マクロセルＣｍａ）内には、複数のピコセルＣｐ（例えば、ピコセルＣｐａおよびピコセルＣｐｂ）が形成され得る。
【００１７】
各基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）は、その基地局自身のセルＣに在圏するユーザ装置（User Equipment，ＵＥ）３００との間で電波（無線信号）を送受信することにより無線通信が可能である。逆に言うと、ユーザ装置３００は、ユーザ装置３００自身が在圏するセルＣ（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）との間で電波（無線信号）を送受信することにより無線通信が可能である。
【００１８】
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（最大送信電力，平均送信電力等）が高いので、より遠くに位置するユーザ装置３００と無線通信可能である。したがって、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。
【００１９】
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無線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（非特許文献３参照）。
【００２０】
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、ユーザ装置３００がピコセルＣｐ内に在圏する場合、そのユーザ装置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との双方と無線通信が可能であると理解できる。また、例えば図１のように、ユーザ装置３００ｂが複数のピコセルＣｐａ，Ｃｐｂ内に在圏する場合、そのユーザ装置３００ｂは各ピコセルＣｐａ，Ｃｐｂを形成するピコ基地局２００ａ，２００ｂの各々及びそれらピコセルＣｐａ，Ｃｐｂを包含するマクロセルＣｍａのいずれとも無線通信が可能であると理解できる。
【００２１】
なお、各基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）とユーザ装置３００との間の無線通信の方式は任意である。例えば、ダウンリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、アップリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。
【００２２】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るユーザ装置３００の構成を示すブロック図である。ユーザ装置３００は、無線通信部３１０と、測定部３２０と、通知部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。
【００２３】
無線通信部３１０は、基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と無線通信するための要素であり、送受信アンテナ３１２と、基地局から電波（無線信号）を受信して電気信号に変換する受信回路と、音声信号等の電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。また、複数の基地局が協調して送信した複数系統の無線信号を無線通信部３１０が受信する場合、受信回路は、受信強度の大きい系統の無線信号のみを電気信号に変換してもよいし、空間多重された無線信号をそのまま電気信号に変換してもよいし、個別に分離した各系統の無線信号を電気信号に変換してもよい。なお、基地局による協調送信（ＣｏＭＰ送信）の詳細は後述される。
【００２４】
測定部３２０は、ユーザ装置３００が在圏するセルＣに対応する各基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）が送信し、ユーザ装置３００の無線通信部３１０に受信された無線信号の受信電力（Reference Signal Received Power，ＲＳＲＰ）を測定し、その測定結果Ｒ（測定した受信電力を示す特性値）を得る。ユーザ装置３００における受信電力（特性値）は、そのユーザ装置３００が各基地局から遠ざかるほど低下する。得られた測定結果Ｒ（各特性値）は通知部３３０に供給される。
【００２５】
通知部３３０は、測定部３２０の測定により得られた測定結果Ｒ（各特性値）を、無線通信部３１０を介して、無線接続しているマクロ基地局１００に通知する。
【００２６】
測定部３２０および通知部３３０は、ユーザ装置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り得る。
【００２７】
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および決定部１２０を備える。無線通信部１１０は、送受信アンテナ１１２と接続された送受信部１１４と、通信制御部１１６と、基地局間通信部１１８とを備える。
【００２８】
送受信部１１４は、ユーザ装置３００と無線通信を実行するための要素であり、ユーザ装置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。通信制御部１１６は、送受信部１１４にて実行される無線通信を制御するための要素であり、例えば、送受信部１１４から無線信号を送信する際の送信電力を変化させる。送信電力を変化させることには、送信電力をゼロにすること、すなわち無線信号の送信を停止することが含まれる。基地局間通信部１１８は、マクロ基地局１００自身と接続された他の基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）およびコアネットワーク（不図示）と通信するための要素である。
決定部１２０は、ユーザ装置３００の通知部３３０から通知された測定結果Ｒ（各特性値）に基づいて、特性値が所定の閾値Ｔｈを上回る無線信号を送信する基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）を、そのユーザ装置３００に対して協調して無線信号の送信を行う基地局の組合せである協調送信基地局セット（ＣｏＭＰ Ｓｅｔ）ＣＳとして決定する。決定された協調送信基地局セットＣＳは通信制御部１１６に供給される。なお、所定の閾値Ｔｈは、マクロ基地局１００内の図示しない記憶部に記憶されている。
【００２９】
マクロ基地局１００は、基地局間通信部１１８を介して他の基地局との間で電気信号を送受信し、相互に制御（協調）し合う。特に、協調送信基地局セットＣＳ内の各基地局と協調して、協調送信基地局セットＣＳに対応するユーザ装置３００に対して無線信号の送信を実行する。各基地局の基地局間通信部は、任意の接続技術（例えば、光ファイバ、Ｘ２インタフェース等）にて相互に接続され得る。前述の通り、マクロ基地局１００とピコ基地局２００とは協調して無線信号の送信を実行するから、伝送遅延の少ない高速かつ大容量の接続技術（例えば、光ファイバ接続）によってマクロ基地局１００とピコ基地局２００とが接続されるとより好適である。なお、マクロ基地局１００が他の基地局と無線にて通信を行う場合、基地局間通信部１１８は、無線通信部１１０を介して相互に無線信号を送受信して制御（協調）し合ってもよい。
【００３０】
無線通信部１１０内の通信制御部１１６および基地局間通信部１１８並びに決定部１２０は、マクロ基地局１００内の図示しないＣＰＵ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り得る。
【００３１】
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を備える。無線通信部２１０は、送受信アンテナ２１２と接続された送受信部２１４と、通信制御部２１６と、基地局間通信部２１８とを備える。
【００３２】
送受信部２１４は、ユーザ装置３００と無線通信を実行するための要素であり、ユーザ装置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。通信制御部２１６は、送受信部２１４にて実行される無線通信を制御するための要素であり、例えば、送受信部２１４から無線信号を送信する際の送信電力を変化させる。送信電力を変化させることには、送信電力をゼロにすること、すなわち無線信号の送信を停止することが含まれる。基地局間通信部２１８は、ピコ基地局２００自身と接続されたマクロ基地局１００と通信するための要素である。ピコ基地局２００は、基地局間通信部２１８を介してマクロ基地局１００との間で電気信号を送受信し、相互に制御（協調）し合う。なお、ピコ基地局２００がマクロ基地局１００と無線にて通信を行う場合、基地局間通信部２１８は、無線通信部２１０を介して相互に無線信号を送受信して制御（協調）し合ってもよい。
【００３３】
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ユーザ装置３００に転送でき、ユーザ装置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の基地局間通信部２１８がマクロ基地局１００から受信した電気信号を、通信制御部２１６が送受信部２１４に供給する。送受信部２１４は、供給された電気信号を無線信号に変換してユーザ装置３００に対して送信する。また、ピコ基地局２００の送受信部２１４が受信・変換して得た電気信号を、通信制御部２１６が基地局間通信部２１８に供給する。基地局間通信部２１８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、ユーザ装置３００がピコ基地局２００に近接しているためマクロ基地局１００との無線通信が困難である場合でも、ユーザ装置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。
【００３４】
無線通信部２１０内の通信制御部２１６および基地局間通信部２１８は、ピコ基地局２００内の図示しないＣＰＵ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り得る。
【００３５】
図５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、ユーザ装置３００等）が送信する無線信号の送信単位であり、所定の時間長（例えば、１０ミリ秒）および所定の周波数帯域ｆ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。
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り、１つの無線フレームＦ内において０番（＃０）から昇順にナンバリングされ得る。
【００３６】
図６は、本発明の第１の実施形態に係るセル間干渉コーディネーション（ｅＩＣＩＣ，enhanced Inter-Cell Interference Coordination）の概説図である。ヘテロジーニアスネットワークにおいて実行されるＩＣＩＣがｅＩＣＩＣと称される。
【００３７】
ｅＩＣＩＣの説明のため、マクロ基地局１００およびそのマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍ内にピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００が、同一の無線フレームタイミングおよび同一の周波数帯域ｆにて無線信号（無線フレームＦ）を送信することを想定する。ここで、「同一の無線フレームタイミングで無線信号が送信される」とは、マクロ基地局１００が送信する無線フレームＦの送信開始時刻とピコ基地局２００が送信する無線フレームＦの送信開始時刻とが同時であることを意味する。すなわち、マクロ基地局１００の無線通信部１１０とピコ基地局２００の無線通信部２１０とは、同期して無線通信を実行し得る。
以上の場合、マクロ基地局１００からの無線信号およびピコ基地局２００からの無線信号は同一の周波数帯域ｆにて送信されるから、相互に干渉し合う。特に、マクロ基地局１００の送信電力はピコ基地局２００の送信電力よりも大きいので、ピコ基地局２００からの無線信号に対するマクロ基地局１００からの無線信号の干渉は顕著に大きい。したがって、双方の無線信号が常に送信され続けると、ピコ基地局２００からの無線信号をユーザ装置３００が受信することが困難である。
【００３８】
以上の事情を考慮して、本発明のｅＩＣＩＣにおいては、予め静的に定められたサブフレームＳＦのパターンに基づいて、マクロ基地局１００の無線通信部１１０が無線信号を間欠的にユーザ装置３００へ送信する。具体的には、図６に示すように、無線通信部１１０の通信制御部１１６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るように送受信部１１４を制御する。マクロ基地局１００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。
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、すなわち非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとプロテクテッドサブフレームＰＳＦとの双方において無線信号をユーザ装置３００へ送信する。
【００３９】
以上の構成によれば、マクロ基地局１００の無線通信部１１０が無線信号を送信しないプロテクテッドサブフレームＰＳＦでは、ピコ基地局２００の無線通信部２１０のみが無線信号を送信する。したがって、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からの無線信号がマクロ基地局１００からの無線信号による干渉を受けないから、マクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍおよびピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐの双方に在圏するユーザ装置３００が、ピコ基地局２００からの無線信号を品質良く受信することが可能となる。
【００４０】
図７は、本発明の第１の実施形態に係るセル間協調送受信（ＣｏＭＰ）の概説図である。ＣｏＭＰの説明のため、図１と同様に、ユーザ装置３００ｂが、マクロ基地局１００ａが形成するマクロセルＣｍａ並びにピコ基地局２００ａ及びピコ基地局２００ｂが形成するピコセルＣｐａ及びピコセルＣｐｂに在圏する場合を想定する。ユーザ装置３００ｂに対応するマクロ基地局１００ａ、ピコ基地局２００ａ、およびピコ基地局２００ｂは、後述する協調送信基地局セット（ＣｏＭＰ Ｓｅｔ）ＣＳを形成する。
【００４１】
協調送信基地局セットＣＳを形成する基地局群（マクロ基地局１００ａ、ピコ基地局２００ａ、およびピコ基地局２００ｂ）は、マクロ基地局１００ａの制御に基づいて、協調送信基地局セットＣＳに対応するユーザ装置３００ｂに対して協調して無線信号の送信（協調送信，Coordinated Transmission）を実行する。任意の協調送信が実行され得るが、例えば、協調送信基地局セットＣＳに含まれる基地局のうち、特定の基地局（例えば、ユーザ装置３００における受信品質が最も高い無線信号を送信する基地局）以外の基地局がユーザ装置３００ｂに対する無線信号の送信電力を低下させても良いし、協調送信基地局セットＣＳに含まれる複数の基地局が、同一のデータを示す無線信号を１つのユーザ装置３００ｂへ送信しても良い。以上の協調送信により無線信号同士の干渉が抑制され得る。
【００４２】
図８は、マクロ基地局１００およびユーザ装置３００による協調送信基地局セットＣＳの決定の様子を示すフローチャートである。ユーザ装置３００の測定部３２０は、在圏セルに対応する各基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）からの無線信号の受信電力を測定し、その測定結果Ｒ（受信電力を示す特性値）を得る（ステップＳ１００）。ユーザ装置３００の通知部３３０は測定結果Ｒをマクロ基地局１００に通知する（ステップＳ１１０）。マクロ基地局１００の決定部１２０は、ユーザ装置３００の通知部３３０から通知された測定結果Ｒ（各特性値）に基づいて、各特性値と所定の閾値Ｔｈとを比較し、閾値Ｔｈを上回る特性値に対応する基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）を、協調送信基地局セットＣＳとして決定（選択）する（ステップＳ１２０）。以上のステップにより、マクロ基地局１００が協調送信基地局セットＣＳを決定する。なお、マクロ基地局１００およびユーザ装置３００は、任意の時刻に（好適には、所定のインターバルが経過する毎に、又はハンドオーバ実行時に）、図８のフローチャートの動作を実行し得る。
【００４３】
本発明の無線通信システム１では、上述したｅＩＣＩＣおよびＣｏＭＰを併用して、無線資源（送信時間（無線フレームＦ）等）をより効率的に利用する。図９は、ｅＩＣＩＣおよびＣｏＭＰを併用した場合の通信制御の一例を示す図である。
【００４４】
図９では、図１および図７と同様に、ユーザ装置３００ｂが、マクロ基地局１００ａが形成するマクロセルＣｍａ並びにピコ基地局２００ａ及びピコ基地局２００ｂが形成するピコセルＣｐａ及びピコセルＣｐｂに在圏する場合を想定する。ユーザ装置３００ｂの協調送信基地局セットＣＳには、マクロ基地局１００ａ、ピコ基地局２００ａ、およびピコ基地局２００ｂが含まれる。協調送信基地局セットＣＳに含まれる各基地局は、各基地局間通信部（１１８，２１８）を介して互いに同期して、同一の周波数帯域ｆにおいて無線通信を実行する。
【００４５】
マクロ基地局１００ａは図６と同様にしてｅＩＣＩＣを実行する。すなわち、マクロ基地局１００ａの通信制御部１１６は、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにて無線通信部１１０の送受信部１１４からの無線信号の送信を実行し、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにて無線通信部１１０の送受信部１１４からの無線信号の送信を停止するように制御する。
他方、ピコ基地局２００ａおよびピコ基地局２００ｂは、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦおよびプロテクテッドサブフレームＰＳＦの双方において無線信号をユーザ装置３００ｂへと送信する。
【００４６】
マクロ基地局１００ａの非プロテクテッドサブフレームＮＳＦでは、協調送信基地局セットＣＳに含まれ無線通信を実行するマクロ基地局１００ａ、ピコ基地局２００ａ、およびピコ基地局２００ｂの各無線通信部（１１０，２１０）が、各基地局間通信部（１１８，２１８）を介して協調し、協調送信基地局セットＣＳに対応するユーザ装置３００ｂに対して無線信号を送信する。一方、マクロ基地局１００ａのプロテクテッドサブフレームＰＳＦでは、協調送信基地局セットＣＳに含まれ無線通信を実行するピコ基地局２００ａおよびピコ基地局２００ｂの各無線通信部２１０が、各基地局間通信部２１８を介して協調し、協調送信基地局セットＣＳに対応するユーザ装置３００ｂに対して無線信号を送信する。
【００４７】
すなわち、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいては協調送信基地局セットＣＳに含まれるマクロ基地局１００および複数のピコ基地局２００の全てが協調送信を実行し、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいては協調送信基地局セットＣＳに含まれる複数のピコ基地局２００のみが協調送信を実行する。
【００４８】
なお、全ての期間（全てのサブフレームＳＦ）においてＣｏＭＰを実行する必要は無い。例えば、ユーザ装置３００が１つのマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍのみに在圏する場合（例えば、図１におけるマクロセルＣｍｂのみに在圏するユーザ装置３００ｅの場合）には、マクロ基地局１００は、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいてＣｏＭＰを実行せずにそのユーザ装置３００に無線信号の送信を実行すればよい。また、ユーザ装置３００が１つのマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍおよび１つのピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐに在圏する場合（例えば、図１におけるマクロセルＣｍａおよびピコセルＣｐａに在圏するユーザ装置３００ａの場合）には、ピコ基地局２００は、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいてＣｏＭＰを実行せずにそのユーザ装置３００に無線信号の送信を実行すればよい。すなわち、ユーザ装置３００に無線信号を送信すべき複数の基地局が存在するときにＣｏＭＰが実行されればよい。
【００４９】
以上に説明した実施の形態によれば、ｅＩＣＩＣの実行により、マクロ基地局１００が無線信号を送信するサブフレームＳＦが非プロテクテッドサブフレームＮＳＦのみに制限されるので、マクロ基地局１００が無線信号を送信し続ける構成（ｅＩＣＩＣを実行しない構成）と比較して、ピコ基地局２００から送信される無線信号に対するマクロ基地局１００からの干渉が抑制される。さらに、無線信号を送信する複数の基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）が協調してユーザ装置３００へ無線信号を送信するので、セル間干渉コーディネーションのみを採用した構成と比較して、無線信号の送信がより動的に制御され得るので、無線信号同士の干渉がより抑制され得る。したがって、無線資源のより効率的な利用が可能となる。
【００５０】
第２実施形態
本発明の第２の実施形態を以下に説明する。なお、以下に例示する各態様において作用・機能が第１の実施形態と同等の要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００５１】
図１０は、第２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、複数のマクロ基地局１００（１００ｃ，１００ｄ）と、複数のピコ基地局２００（２００ｄ，２００ｅ）と、複数のユーザ装置３００（３００ｆ，３００ｇ）とを備える。マクロ基地局１００ｃが形成するマクロセルＣｍｃ内に重畳されるようにピコ基地局２００ｄが形成するピコセルＣｐｄは、その一部がマクロセルＣｍｄとも重なり合う。
【００５２】
ユーザ装置３００ｆは、マクロセルＣｍｃ、マクロセルＣｍｄ、およびピコセルＣｐｄが重なり合う範囲に位置する。したがって、ユーザ装置３００ｆは、各セルＣ（Ｃｍｃ，Ｃｍｄ，Ｃｐｄ）に対応するマクロ基地局１００ｃ、マクロ基地局１００ｄ、およびピコ基地局２００ｄから無線信号を受信することが可能である。
【００５３】
図１１は、第２実施形態におけるｅＩＣＩＣおよびＣｏＭＰを併用した場合の通信制御の一例を示す図である。ユーザ装置３００ｆの協調送信基地局セットＣＳには、所定の閾値Ｔｈを上回る送信電力（特性値）の無線信号を各々が送信する、マクロ基地局１００ｃ、マクロ基地局１００ｄ、およびピコ基地局２００ｄが含まれる。協調送信基地局セットＣＳに含まれる各基地局は、各基地局間通信部（１１８，２１８）を介して互いに同期して、同一の周波数帯域ｆにおいて無線通信を実行する。
【００５４】
図１１のｅＩＣＩＣにおいて、マクロ基地局１００ｃおよびマクロ基地局１００ｄは、各基地局間通信部１１８を介した制御の下、共通した非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとプロテクテッドサブフレームＰＳＦとを用いて（つまり、相互に同期して）無線信号を送信する。すなわち、マクロ基地局１００ｃが無線信号を送信するときはマクロ基地局１００ｄも無線信号を送信し、マクロ基地局１００ｃが無線信号の送信を停止するときはマクロ基地局１００ｄも無線信号の送信を停止する。
他方、ピコ基地局２００ｄは非プロテクテッドサブフレームＮＳＦおよびプロテクテッドサブフレームＰＳＦの双方において無線信号をユーザ装置３００ｆへと送信する。
なお、以上の制御は、主となる一方のマクロ基地局１００（例えば、ユーザ装置３００ｆが先に接続したマクロ基地局１００）が従となる他方のマクロ基地局１００を制御するのでもよいし、同列である双方のマクロ基地局１００が相互に連携して制御し合ってもよい。
【００５５】
非プロテクテッドサブフレームＮＳＦでは、協調送信基地局セットＣＳに含まれるマクロ基地局１００ｃ、マクロ基地局１００ｄ、およびピコ基地局２００ｄの各無線通信部（１１０，２１０）が、各基地局間通信部（１１８，２１８）を介して協調し、協調送信基地局セットＣＳに対応するユーザ装置３００ｆに対して無線信号を送信する。プロテクテッドサブフレームＰＳＦでは、ピコ基地局２００ｄの無線通信部２１０がユーザ装置３００ｆに対して無線信号を送信する。
なお、ユーザ装置３００ｆが複数のピコセルＣｐに在圏する場合には、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいても複数のピコ基地局２００による協調送信（ＣｏＭＰ送信）が実行され得ることは当然に理解される。
【００５６】
以上に説明した実施の形態によれば、第１実施形態と同様の効果が奏される。さらに、複数のマクロ基地局１００の無線通信部１１０が相互に同期して無線通信を実行するので、いずれのマクロ基地局１００も無線信号を送信せずピコ基地局２００のみが無線信号を送信する期間（非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ）が確保される。そのため、複数のマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍのいずれにも在圏するユーザ装置３００が存在する場合であっても、無線信号同士の干渉が抑制され得、ピコ基地局２００からの無線信号がそのユーザ装置３００に品質良く受信され得る。
【００５７】
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。
【００５８】
（１）変形例１
以上の実施の形態では、測定された電波の受信電力（ＲＳＲＰ）から得られた特性値に基づいて協調送信基地局セットＣＳに含まれる基地局が決定（選択）されたが、特性値は、信号対干渉雑音比（Signal-to-Interference and Noise Ratio，ＳＩＮＲ）、受信品質（Reference Signal Received Quality，ＲＳＲＱ）等に基づいて得られてもよい。
【００５９】
（２）変形例２
以上の実施の形態では、ユーザ装置３００の測定部３２０に測定された特性値と所定の閾値Ｔｈとの比較がマクロ基地局１００の決定部１２０にて実行された。しかしながら、特性値と閾値Ｔｈとの比較がユーザ装置３００にて実行されてもよい。すなわち、閾値Ｔｈが記憶された不図示の記憶部をユーザ装置３００自身が備え、測定部３２０が、各基地局からの無線信号の受信電力を測定して得た特性値と所定の閾値Ｔｈとを比較して、閾値Ｔｈを上回る無線信号を送信する基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）を示す情報を測定結果Ｒとして通知部３３０に供給してもよい。以上の場合、マクロ基地局１００の決定部１２０は、ユーザ装置３００の通知部３３０から通知された、特性値（受信電力）が所定の閾値Ｔｈを上回る無線信号を送信する基地局を示す測定結果Ｒに基づいて、そのユーザ装置３００への協調送信基地局セットＣＳを決定することが可能である。
【００６０】
（３）変形例３
以上の実施の形態では、マクロ基地局１００よりも送信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送信能力の低い基地局として採用されてもよい。
特に、無線通信システム１の要素として、相異なる送信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。
【００６１】
（４）変形例４
以上の実施の形態では、サブフレームＳＦのパターン（非プロテクテッドサブフレームＮＳＦおよびプロテクテッドサブフレームＰＳＦの配分）が静的に定められたが、サブフレームＳＦのパターンは準静的に定められてもよい。例えば、マクロ基地局１００の稼働中に必要に応じてピコ基地局２００が追加または削除され得る場合には、そのマクロ基地局１００の協調送信基地局セットＣＳに含まれるピコ基地局２００の数に応じて、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとプロテクテッドサブフレームＰＳＦとの配分が変化されてもよい。
【００６２】
例えば、基地局の個数が多いほどＣｏＭＰの効果が高まることを考慮して、マクロ基地局１００の通信制御部１１６が、そのマクロ基地局１００を含む協調送信基地局セットＣＳに含まれるピコ基地局２００の個数Ｎが多い程、無線フレームＦ内における非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの個数を多くするように制御してもよい。図１２の例において、通信制御部１１６は、協調送信基地局セットＣＳに含まれるピコ基地局２００の個数Ｎが１である場合（図１２(a)）には非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの個数を２に、個数Ｎが２の場合（図１２(b)）には非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの個数を３に、個数Ｎが３の場合（図１２(c)）には非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの個数を５に設定する。以上の設定動作は、比較的長いインターバル（例えば１時間）毎に実行され得る。
【００６３】
なお、例えば、ピコ基地局２００が送信する無線信号に対するマクロ基地局１００からの干渉がＣｏＭＰの効果よりも大きな影響を有するような環境においては、図１２の例とは逆に、協調送信基地局セットＣＳに含まれるピコ基地局２００の個数Ｎが多い程、無線フレームＦにおけるプロテクテッドサブフレームＰＳＦの個数を多くする構成も採用され得る。
【００６４】
また、以上の変形例において、ピコ基地局２００の個数Ｎでなく、協調送信基地局セットＣＳに含まれる基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）の総数に基づいて、マクロ基地局１００の通信制御部１１６が非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの個数を制御してもよい。
【００６５】
（５）変形例５
第２実施形態においては、マクロ基地局１００ｃとマクロ基地局１００ｄとが相互に同期して無線信号の送信を実行したが、マクロ基地局１００同士は必ずしも同期しなくてもよい。いずれかのマクロ基地局１００からの無線信号の送信が停止されていれば、全てのマクロ基地局１００から無線信号が送信されている場合と比較して、ピコ基地局２００から送信される無線信号に対する干渉が抑制されるからである。また、各マクロ基地局１００のプロテクテッドサブフレームＰＳＦ同士が一致しなくても、少なくとも一部が共通していれば、その一部の期間においてはピコ基地局２００のみが無線信号を送信することとなるからである。さらに、マクロ基地局１００同士の同期が不要となるため構成も簡易となり得る。
【００６６】
（６）変形例６
ユーザ装置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。ユーザ装置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。
【００６７】
（７）変形例７
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、ユーザ装置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】
【００６８】
１００……マクロ基地局、１１０……無線通信部、１１２……送受信アンテナ、１１４……送受信部、１１６……通信制御部、１１８……基地局間通信部、１２０……決定部、２００……ピコ基地局、２１０……無線通信部、２１２……送受信アンテナ、２１４……送受信部、２１６……通信制御部、２１８……基地局間通信部、３００……ユーザ装置、３１０……無線通信部、３１２……送受信アンテナ、３２０……測定部、３３０……通知部、Ｃ……セル、ＣＳ……協調送信基地局セット、Ｃｍ……マクロセル、Ｃｐ……ピコセル、Ｆ……無線フレーム、Ｎ……個数、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、Ｒ……特性値、ＳＦ……サブフレーム、Ｔｈ……閾値、ｆ……周波数帯域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムおよび通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話ネットワーク等の無線通信システムにおいて、様々な干渉制御技術が提案されている。例えば、非特許文献１には、無線基地局間で相異なる無線資源（時間または周波数等）を用いることで各無線基地局から送信される無線信号（電波）同士の干渉を抑制するセル間干渉コーディネーション（Inter-Cell Interference Coordination，ＩＣＩＣ）が提案されている。また、非特許文献２には、複数の無線基地局同士が協調して送信を行うことで各無線基地局から送信される無線信号同士の干渉を抑制するセル間協調送受信（Coordinated Multiple Point transmission and reception，ＣｏＭＰ）が提案されている。
【０００３】
一方、無線資源のより効率的な利用等のため、送信電力（送信能力）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（非特許文献３）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Arne Simonsson, “Frequency Reuse and Intercell Interference Co-ordination in E-UTRA”, Vehicular VTC2007-Spring, pp. 3091-3095 (2007-04)
【非特許文献２】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 8, Coordinated multiple point transmission and reception
【非特許文献３】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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１に記載されたＩＣＩＣおよび非特許文献２に記載されたＣｏＭＰにおいては、送信電力（送信能力）が等しい基地局（例えば、マクロ基地局）間から構成されるネットワーク（すなわちホモジーニアスネットワーク（Homogeneous Network））が前提とされており、ヘテロジーニアスネットワークにおけるＩＣＩＣおよびＣｏＭＰの適用方法については具体的に提案されていない。
【０００６】
以上の事情に鑑み、本発明は、送信電力（送信能力）が相異なる複数種の無線基地局を含む無線通信システムにおいて、セル間干渉コーディネーションおよびセル間協調送受信を併用して、無線信号同士の干渉を抑制しつつ無線資源のより効率的な利用を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る無線通信システムは、相互に接続され、各々が第１セルを形成する複数の第１無線基地局と、前記第１無線基地局の少なくともいずれか１つと各々が接続し、接続先の前記第１無線基地局が形成する前記第１セル内に前記第１セルよりも面積が小さい第２セルを各々が形成する複数の第２無線基地局と、前記第１セルおよび前記第２セルのうち移動局自身が在圏する在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局の各々との間で無線信号を送受信して無線通信を実行することが可能な移動局とを備える無線通信システムであって、前記移動局は、前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局から送信される各無線信号の受信特性を測定する測定部と、前記測定部での前記各受信特性の測定結果を前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局に通知する通知部とを備え、前記各第１無線基地局は、前記移動局から通知された前記測定結果に基づいて、前記受信特性が所定の閾値を上回る無線信号を送信する第１無線基地局および第２無線基地局を、当該移動局への協調送信無線基地局セットとして決定する決定部と、当該第１無線基地局に接続された第２無線基地局と同期して無線通信を実行する要素であって、第１期間において当該第１無線基地局自身の第１セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行し、第２期間において当該移動局への無線信号の送信を停止する第１無線通信部を備え、前記各第２無線基地局は、当該第２無線基地局が接続する第１無線基地局と同期して無線通信を実行する要素であって、当該第２無線基地局が接続する前記第１無線基地局の前記第１期間および前記第２期間の双方において当該第２無線基地局自身の第２セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行する第２無線通信部を備え、前記第１無線基地局の前記第１期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記第１無線基地局の前記第１無線通信部と前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局の前記第２無線通信部とが協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信可能であり、前記第１無線基地局の前記第２期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局の前記第２無線通信部が協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信可能である。
【０００８】
以上の構成によれば、第１無線基地局が無線信号を送信する期間が第１期間のみに制限されるので、第１無線基地局が無線信号を送信し続ける（第１期間および第２期間にて無線信号を送信する）構成と比較して、第２無線基地局から送信される無線信号に対する第１無線基地局からの干渉が抑制される。さらに、無線信号を送信する複数の無線基地局（第１無線基地局、第２無線基地局）が協調して移動局へ無線信号を送信するので、無線信号の送信がより動的に制御され、無線信号同士の干渉が抑制される。したがって、無線資源のより効率的な利用が可能となる。
【０００９】
好ましくは、前記第１無線基地局において、前記第１期間と前記第２期間とが相等しい時間長を有し、前記第１期間と前記第２期間とが交互に到来する。
以上の構成によれば、第１期間と第２期間とが同程度に確保される。
【００１０】
好ましくは、前記第１無線基地局において、当該第１無線基地局を含む前記協調送信無線基地局セットに含まれる無線基地局の数に応じて前記第１期間と前記第２期間との配分が決定される。
以上の構成によれば、協調送信基地局セット内の無線基地局の数に応じて第１期間と第２期間との配分が決定されるから、無線信号同士の干渉がより抑制され、無線資源の利用がより効率的となり得る。
【００１１】
好ましくは、当該第１無線基地局を含む前記協調送信無線基地局セットに含まれる無線基地局の数が多い程、単位期間内における前記第１期間の個数を多くする。
以上の構成によれば、協調送信基地局セット内の無線基地局の数が多い程、第１無線基地局が無線信号を送信する第１期間の個数を多くするから、移動局に対して同時に無線信号の送信を実行する無線基地局がより多い期間が延長される。したがって、協調送信の効果が高まり得る。
【００１２】
好ましくは、前記第１無線基地局の前記第１無線通信部の各々は、相互に同期して無線通信を実行することが可能である。
以上の構成によれば、複数の第１無線基地局の第１無線通信部が相互に同期するから、いずれの第１無線基地局も無線信号を送信しない（第２無線基地局のみが無線信号を送信する）第２期間も同期される。したがって、複数の第１無線基地局の各々が形成する複数の第１セルに在圏する移動局が存在する場合であっても、無線信号同士の干渉が抑制され、第２無線基地局からの無線信号がその移動局に品質良く受信され得る。
【００１３】
本発明に係る通信制御方法は、相互に接続され、各々が第１セルを形成する複数の第１無線基地局と、前記第１無線基地局の少なくともいずれか１つと各々が接続し、接続先の前記第１無線基地局が形成する前記第１セル内に前記第１セルよりも面積が小さい第２セルを各々が形成する複数の第２無線基地局と、前記第１セルおよび前記第２セルのうち移動局自身が在圏する在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局の各々との間で無線信号を送受信して無線通信を実行することが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、前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局から送信される各無線信号の受信特性を測定し、その測定結果を前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局に通知し、前記各第１無線基地局が、前記移動局から通知された前記測定結果に基づいて、前記受信特性が所定の閾値を上回る無線信号を送信する第１無線基地局および第２無線基地局を、当該移動局への協調送信無線基地局セットとして決定し、当該第１無線基地局に接続された第２無線基地局と同期して無線通信を実行するに際し、第１期間において当該第１無線基地局自身の第１セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行し、第２期間において当該移動局への無線信号の送信を停止し、前記各第２無線基地局が、当該第２無線基地局が接続する第１無線基地局と同期して無線通信を実行するに際し、当該第２無線基地局が接続する前記第１無線基地局の前記第１期間および前記第２期間の双方において当該第２無線基地局自身の第２セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行し、前記第１無線基地局の前記第１期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記第１無線基地局と前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局とが協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信し、前記第１無線基地局の前記第２期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局が協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１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】本発明の第１の実施形態に係るユーザ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１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】本発明の第１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６】本発明の第１の実施形態に係るセル間干渉コーディネーション（ｅＩＣＩＣ）の概説図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るセル間協調送受信（ＣｏＭＰ）の概説図である。
【図８】前記セル間協調送受信における協調送信基地局セット（ＣｏＭＰ Ｓｅｔ）の決定の様子を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るｅＩＣＩＣおよびＣｏＭＰを併用した場合の通信制御の様子を示す図である。
【図１０】本発明の第２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１１】本発明の第２の実施形態に係るｅＩＣＩＣおよびＣｏＭＰを併用した場合の通信制御の様子を示す図である。
【図１２】本発明の変形例に係るｅＩＣＩＣの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１実施形態
図１は、本発明の第１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、複数のマクロ基地局（マクロｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B））１００（１００ａ，１００ｂ）と、複数のピコ基地局（ピコｅＮｏｄｅＢ）２００（２００ａ〜２００ｃ）と、複数のユーザ装置３００（３００ａ〜３００ｅ）とを備える。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、ユーザ装置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に規定されるＷｉＭＡＸ）にも適用可能である。
【００１６】
複数のマクロ基地局１００は、有線または無線にて相互に接続される。各マクロ基地局１００は、不図示のコアネットワークにも接続される。各マクロ基地局１００は、無線通信可能範囲であるマクロセルＣｍをその周囲に形成する。複数のピコ基地局２００の各々は、少なくとも１つのマクロ基地局１００に有線または無線にて接続する。各ピコ基地局２００は、無線通信可能範囲であるピコセルＣｐをその周囲に形成する。ピコセルＣｐは、そのピコセルＣｐ（例えば、ピコセルＣｐａ）を形成するピコ基地局２００（例えば、ピコ基地局２００ａ）に接続されたマクロ基地局１００（例えば、マクロ基地局１００ａ）が形成するマクロセルＣｍ（例えば、マクロセルＣｍａ）内に形成される。１つのマクロセルＣｍ（例えば、マクロセルＣｍａ）内には、複数のピコセルＣｐ（例えば、ピコセルＣｐａおよびピコセルＣｐｂ）が形成され得る。
【００１７】
各基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）は、その基地局自身のセルＣに在圏するユーザ装置（User Equipment，ＵＥ）３００との間で電波（無線信号）を送受信することにより無線通信が可能である。逆に言うと、ユーザ装置３００は、ユーザ装置３００自身が在圏するセルＣ（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）との間で電波（無線信号）を送受信することにより無線通信が可能である。
【００１８】
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（最大送信電力，平均送信電力等）が高いので、より遠くに位置するユーザ装置３００と無線通信可能である。したがって、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。
【００１９】
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無線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（非特許文献３参照）。
【００２０】
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、ユーザ装置３００がピコセルＣｐ内に在圏する場合、そのユーザ装置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との双方と無線通信が可能であると理解できる。また、例えば図１のように、ユーザ装置３００ｂが複数のピコセルＣｐａ，Ｃｐｂ内に在圏する場合、そのユーザ装置３００ｂは各ピコセルＣｐａ，Ｃｐｂを形成するピコ基地局２００ａ，２００ｂの各々及びそれらピコセルＣｐａ，Ｃｐｂを包含するマクロセルＣｍａのいずれとも無線通信が可能であると理解できる。
【００２１】
なお、各基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）とユーザ装置３００との間の無線通信の方式は任意である。例えば、ダウンリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、アップリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。
【００２２】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るユーザ装置３００の構成を示すブロック図である。ユーザ装置３００は、無線通信部３１０と、測定部３２０と、通知部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。
【００２３】
無線通信部３１０は、基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と無線通信するための要素であり、送受信アンテナ３１２と、基地局から電波（無線信号）を受信して電気信号に変換する受信回路と、音声信号等の電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。また、複数の基地局が協調して送信した複数系統の無線信号を無線通信部３１０が受信する場合、受信回路は、受信強度の大きい系統の無線信号のみを電気信号に変換してもよいし、空間多重された無線信号をそのまま電気信号に変換してもよいし、個別に分離した各系統の無線信号を電気信号に変換してもよい。なお、基地局による協調送信（ＣｏＭＰ送信）の詳細は後述される。
【００２４】
測定部３２０は、ユーザ装置３００が在圏するセルＣに対応する各基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）が送信し、ユーザ装置３００の無線通信部３１０に受信された無線信号の受信電力（Reference Signal Received Power，ＲＳＲＰ）を測定し、その測定結果Ｒ（測定した受信電力を示す特性値）を得る。ユーザ装置３００における受信電力（特性値）は、そのユーザ装置３００が各基地局から遠ざかるほど低下する。得られた測定結果Ｒ（各特性値）は通知部３３０に供給される。
【００２５】
通知部３３０は、測定部３２０の測定により得られた測定結果Ｒ（各特性値）を、無線通信部３１０を介して、無線接続しているマクロ基地局１００に通知する。
【００２６】
測定部３２０および通知部３３０は、ユーザ装置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り得る。
【００２７】
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および決定部１２０を備える。無線通信部１１０は、送受信アンテナ１１２と接続された送受信部１１４と、通信制御部１１６と、基地局間通信部１１８とを備える。
【００２８】
送受信部１１４は、ユーザ装置３００と無線通信を実行するための要素であり、ユーザ装置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。通信制御部１１６は、送受信部１１４にて実行される無線通信を制御するための要素であり、例えば、送受信部１１４から無線信号を送信する際の送信電力を変化させる。送信電力を変化させることには、送信電力をゼロにすること、すなわち無線信号の送信を停止することが含まれる。基地局間通信部１１８は、マクロ基地局１００自身と接続された他の基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）およびコアネットワーク（不図示）と通信するための要素である。
決定部１２０は、ユーザ装置３００の通知部３３０から通知された測定結果Ｒ（各特性値）に基づいて、特性値が所定の閾値Ｔｈを上回る無線信号を送信する基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）を、そのユーザ装置３００に対して協調して無線信号の送信を行う基地局の組合せである協調送信基地局セット（ＣｏＭＰ Ｓｅｔ）ＣＳとして決定する。決定された協調送信基地局セットＣＳは通信制御部１１６に供給される。なお、所定の閾値Ｔｈは、マクロ基地局１００内の図示しない記憶部に記憶されている。
【００２９】
マクロ基地局１００は、基地局間通信部１１８を介して他の基地局との間で電気信号を送受信し、相互に制御（協調）し合う。特に、協調送信基地局セットＣＳ内の各基地局と協調して、協調送信基地局セットＣＳに対応するユーザ装置３００に対して無線信号の送信を実行する。各基地局の基地局間通信部は、任意の接続技術（例えば、光ファイバ、Ｘ２インタフェース等）にて相互に接続され得る。前述の通り、マクロ基地局１００とピコ基地局２００とは協調して無線信号の送信を実行するから、伝送遅延の少ない高速かつ大容量の接続技術（例えば、光ファイバ接続）によってマクロ基地局１００とピコ基地局２００とが接続されるとより好適である。なお、マクロ基地局１００が他の基地局と無線にて通信を行う場合、基地局間通信部１１８は、無線通信部１１０を介して相互に無線信号を送受信して制御（協調）し合ってもよい。
【００３０】
無線通信部１１０内の通信制御部１１６および基地局間通信部１１８並びに決定部１２０は、マクロ基地局１００内の図示しないＣＰＵ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り得る。
【００３１】
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を備える。無線通信部２１０は、送受信アンテナ２１２と接続された送受信部２１４と、通信制御部２１６と、基地局間通信部２１８とを備える。
【００３２】
送受信部２１４は、ユーザ装置３００と無線通信を実行するための要素であり、ユーザ装置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。通信制御部２１６は、送受信部２１４にて実行される無線通信を制御するための要素であり、例えば、送受信部２１４から無線信号を送信する際の送信電力を変化させる。送信電力を変化させることには、送信電力をゼロにすること、すなわち無線信号の送信を停止することが含まれる。基地局間通信部２１８は、ピコ基地局２００自身と接続されたマクロ基地局１００と通信するための要素である。ピコ基地局２００は、基地局間通信部２１８を介してマクロ基地局１００との間で電気信号を送受信し、相互に制御（協調）し合う。なお、ピコ基地局２００がマクロ基地局１００と無線にて通信を行う場合、基地局間通信部２１８は、無線通信部２１０を介して相互に無線信号を送受信して制御（協調）し合ってもよい。
【００３３】
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ユーザ装置３００に転送でき、ユーザ装置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の基地局間通信部２１８がマクロ基地局１００から受信した電気信号を、通信制御部２１６が送受信部２１４に供給する。送受信部２１４は、供給された電気信号を無線信号に変換してユーザ装置３００に対して送信する。また、ピコ基地局２００の送受信部２１４が受信・変換して得た電気信号を、通信制御部２１６が基地局間通信部２１８に供給する。基地局間通信部２１８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、ユーザ装置３００がピコ基地局２００に近接しているためマクロ基地局１００との無線通信が困難である場合でも、ユーザ装置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。
【００３４】
無線通信部２１０内の通信制御部２１６および基地局間通信部２１８は、ピコ基地局２００内の図示しないＣＰＵ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り得る。
【００３５】
図５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、ユーザ装置３００等）が送信する無線信号の送信単位であり、所定の時間長（例えば、１０ミリ秒）および所定の周波数帯域ｆ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。
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り、１つの無線フレームＦ内において０番（＃０）から昇順にナンバリングされ得る。
【００３６】
図６は、本発明の第１の実施形態に係るセル間干渉コーディネーション（ｅＩＣＩＣ，enhanced Inter-Cell Interference Coordination）の概説図である。ヘテロジーニアスネットワークにおいて実行されるＩＣＩＣがｅＩＣＩＣと称される。
【００３７】
ｅＩＣＩＣの説明のため、マクロ基地局１００およびそのマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍ内にピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００が、同一の無線フレームタイミングおよび同一の周波数帯域ｆにて無線信号（無線フレームＦ）を送信することを想定する。ここで、「同一の無線フレームタイミングで無線信号が送信される」とは、マクロ基地局１００が送信する無線フレームＦの送信開始時刻とピコ基地局２００が送信する無線フレームＦの送信開始時刻とが同時であることを意味する。すなわち、マクロ基地局１００の無線通信部１１０とピコ基地局２００の無線通信部２１０とは、同期して無線通信を実行し得る。
以上の場合、マクロ基地局１００からの無線信号およびピコ基地局２００からの無線信号は同一の周波数帯域ｆにて送信されるから、相互に干渉し合う。特に、マクロ基地局１００の送信電力はピコ基地局２００の送信電力よりも大きいので、ピコ基地局２００からの無線信号に対するマクロ基地局１００からの無線信号の干渉は顕著に大きい。したがって、双方の無線信号が常に送信され続けると、ピコ基地局２００からの無線信号をユーザ装置３００が受信することが困難である。
【００３８】
以上の事情を考慮して、本発明のｅＩＣＩＣにおいては、予め静的に定められたサブフレームＳＦのパターンに基づいて、マクロ基地局１００の無線通信部１１０が無線信号を間欠的にユーザ装置３００へ送信する。具体的には、図６に示すように、無線通信部１１０の通信制御部１１６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るように送受信部１１４を制御する。マクロ基地局１００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。
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、すなわち非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとプロテクテッドサブフレームＰＳＦとの双方において無線信号をユーザ装置３００へ送信する。
【００３９】
以上の構成によれば、マクロ基地局１００の無線通信部１１０が無線信号を送信しないプロテクテッドサブフレームＰＳＦでは、ピコ基地局２００の無線通信部２１０のみが無線信号を送信する。したがって、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からの無線信号がマクロ基地局１００からの無線信号による干渉を受けないから、マクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍおよびピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐの双方に在圏するユーザ装置３００が、ピコ基地局２００からの無線信号を品質良く受信することが可能となる。
【００４０】
図７は、本発明の第１の実施形態に係るセル間協調送受信（ＣｏＭＰ）の概説図である。ＣｏＭＰの説明のため、図１と同様に、ユーザ装置３００ｂが、マクロ基地局１００ａが形成するマクロセルＣｍａ並びにピコ基地局２００ａ及びピコ基地局２００ｂが形成するピコセルＣｐａ及びピコセルＣｐｂに在圏する場合を想定する。ユーザ装置３００ｂに対応するマクロ基地局１００ａ、ピコ基地局２００ａ、およびピコ基地局２００ｂは、後述する協調送信基地局セット（ＣｏＭＰ Ｓｅｔ）ＣＳを形成する。
【００４１】
協調送信基地局セットＣＳを形成する基地局群（マクロ基地局１００ａ、ピコ基地局２００ａ、およびピコ基地局２００ｂ）は、マクロ基地局１００ａの制御に基づいて、協調送信基地局セットＣＳに対応するユーザ装置３００ｂに対して協調して無線信号の送信（協調送信，Coordinated Transmission）を実行する。任意の協調送信が実行され得るが、例えば、協調送信基地局セットＣＳに含まれる基地局のうち、特定の基地局（例えば、ユーザ装置３００における受信品質が最も高い無線信号を送信する基地局）以外の基地局がユーザ装置３００ｂに対する無線信号の送信電力を低下させても良いし、協調送信基地局セットＣＳに含まれる複数の基地局が、同一のデータを示す無線信号を１つのユーザ装置３００ｂへ送信しても良い。以上の協調送信により無線信号同士の干渉が抑制され得る。
【００４２】
図８は、マクロ基地局１００およびユーザ装置３００による協調送信基地局セットＣＳの決定の様子を示すフローチャートである。ユーザ装置３００の測定部３２０は、在圏セルに対応する各基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）からの無線信号の受信電力を測定し、その測定結果Ｒ（受信電力を示す特性値）を得る（ステップＳ１００）。ユーザ装置３００の通知部３３０は測定結果Ｒをマクロ基地局１００に通知する（ステップＳ１１０）。マクロ基地局１００の決定部１２０は、ユーザ装置３００の通知部３３０から通知された測定結果Ｒ（各特性値）に基づいて、各特性値と所定の閾値Ｔｈとを比較し、閾値Ｔｈを上回る特性値に対応する基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）を、協調送信基地局セットＣＳとして決定（選択）する（ステップＳ１２０）。以上のステップにより、マクロ基地局１００が協調送信基地局セットＣＳを決定する。なお、マクロ基地局１００およびユーザ装置３００は、任意の時刻に（好適には、所定のインターバルが経過する毎に、又はハンドオーバ実行時に）、図８のフローチャートの動作を実行し得る。
【００４３】
本発明の無線通信システム１では、上述したｅＩＣＩＣおよびＣｏＭＰを併用して、無線資源（送信時間（無線フレームＦ）等）をより効率的に利用する。図９は、ｅＩＣＩＣおよびＣｏＭＰを併用した場合の通信制御の一例を示す図である。
【００４４】
図９では、図１および図７と同様に、ユーザ装置３００ｂが、マクロ基地局１００ａが形成するマクロセルＣｍａ並びにピコ基地局２００ａ及びピコ基地局２００ｂが形成するピコセルＣｐａ及びピコセルＣｐｂに在圏する場合を想定する。ユーザ装置３００ｂの協調送信基地局セットＣＳには、マクロ基地局１００ａ、ピコ基地局２００ａ、およびピコ基地局２００ｂが含まれる。協調送信基地局セットＣＳに含まれる各基地局は、各基地局間通信部（１１８，２１８）を介して互いに同期して、同一の周波数帯域ｆにおいて無線通信を実行する。
【００４５】
マクロ基地局１００ａは図６と同様にしてｅＩＣＩＣを実行する。すなわち、マクロ基地局１００ａの通信制御部１１６は、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにて無線通信部１１０の送受信部１１４からの無線信号の送信を実行し、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにて無線通信部１１０の送受信部１１４からの無線信号の送信を停止するように制御する。
他方、ピコ基地局２００ａおよびピコ基地局２００ｂは、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦおよびプロテクテッドサブフレームＰＳＦの双方において無線信号をユーザ装置３００ｂへと送信する。
【００４６】
マクロ基地局１００ａの非プロテクテッドサブフレームＮＳＦでは、協調送信基地局セットＣＳに含まれ無線通信を実行するマクロ基地局１００ａ、ピコ基地局２００ａ、およびピコ基地局２００ｂの各無線通信部（１１０，２１０）が、各基地局間通信部（１１８，２１８）を介して協調し、協調送信基地局セットＣＳに対応するユーザ装置３００ｂに対して無線信号を送信する。一方、マクロ基地局１００ａのプロテクテッドサブフレームＰＳＦでは、協調送信基地局セットＣＳに含まれ無線通信を実行するピコ基地局２００ａおよびピコ基地局２００ｂの各無線通信部２１０が、各基地局間通信部２１８を介して協調し、協調送信基地局セットＣＳに対応するユーザ装置３００ｂに対して無線信号を送信する。
【００４７】
すなわち、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいては協調送信基地局セットＣＳに含まれるマクロ基地局１００および複数のピコ基地局２００の全てが協調送信を実行し、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいては協調送信基地局セットＣＳに含まれる複数のピコ基地局２００のみが協調送信を実行する。
【００４８】
なお、全ての期間（全てのサブフレームＳＦ）においてＣｏＭＰを実行する必要は無い。例えば、ユーザ装置３００が１つのマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍのみに在圏する場合（例えば、図１におけるマクロセルＣｍｂのみに在圏するユーザ装置３００ｅの場合）には、マクロ基地局１００は、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいてＣｏＭＰを実行せずにそのユーザ装置３００に無線信号の送信を実行すればよい。また、ユーザ装置３００が１つのマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍおよび１つのピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐに在圏する場合（例えば、図１におけるマクロセルＣｍａおよびピコセルＣｐａに在圏するユーザ装置３００ａの場合）には、ピコ基地局２００は、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいてＣｏＭＰを実行せずにそのユーザ装置３００に無線信号の送信を実行すればよい。すなわち、ユーザ装置３００に無線信号を送信すべき複数の基地局が存在するときにＣｏＭＰが実行されればよい。
【００４９】
以上に説明した実施の形態によれば、ｅＩＣＩＣの実行により、マクロ基地局１００が無線信号を送信するサブフレームＳＦが非プロテクテッドサブフレームＮＳＦのみに制限されるので、マクロ基地局１００が無線信号を送信し続ける構成（ｅＩＣＩＣを実行しない構成）と比較して、ピコ基地局２００から送信される無線信号に対するマクロ基地局１００からの干渉が抑制される。さらに、無線信号を送信する複数の基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）が協調してユーザ装置３００へ無線信号を送信するので、セル間干渉コーディネーションのみを採用した構成と比較して、無線信号の送信がより動的に制御され得るので、無線信号同士の干渉がより抑制され得る。したがって、無線資源のより効率的な利用が可能となる。
【００５０】
第２実施形態
本発明の第２の実施形態を以下に説明する。なお、以下に例示する各態様において作用・機能が第１の実施形態と同等の要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００５１】
図１０は、第２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、複数のマクロ基地局１００（１００ｃ，１００ｄ）と、複数のピコ基地局２００（２００ｄ，２００ｅ）と、複数のユーザ装置３００（３００ｆ，３００ｇ）とを備える。マクロ基地局１００ｃが形成するマクロセルＣｍｃ内に重畳されるようにピコ基地局２００ｄが形成するピコセルＣｐｄは、その一部がマクロセルＣｍｄとも重なり合う。
【００５２】
ユーザ装置３００ｆは、マクロセルＣｍｃ、マクロセルＣｍｄ、およびピコセルＣｐｄが重なり合う範囲に位置する。したがって、ユーザ装置３００ｆは、各セルＣ（Ｃｍｃ，Ｃｍｄ，Ｃｐｄ）に対応するマクロ基地局１００ｃ、マクロ基地局１００ｄ、およびピコ基地局２００ｄから無線信号を受信することが可能である。
【００５３】
図１１は、第２実施形態におけるｅＩＣＩＣおよびＣｏＭＰを併用した場合の通信制御の一例を示す図である。ユーザ装置３００ｆの協調送信基地局セットＣＳには、所定の閾値Ｔｈを上回る送信電力（特性値）の無線信号を各々が送信する、マクロ基地局１００ｃ、マクロ基地局１００ｄ、およびピコ基地局２００ｄが含まれる。協調送信基地局セットＣＳに含まれる各基地局は、各基地局間通信部（１１８，２１８）を介して互いに同期して、同一の周波数帯域ｆにおいて無線通信を実行する。
【００５４】
図１１のｅＩＣＩＣにおいて、マクロ基地局１００ｃおよびマクロ基地局１００ｄは、各基地局間通信部１１８を介した制御の下、共通した非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとプロテクテッドサブフレームＰＳＦとを用いて（つまり、相互に同期して）無線信号を送信する。すなわち、マクロ基地局１００ｃが無線信号を送信するときはマクロ基地局１００ｄも無線信号を送信し、マクロ基地局１００ｃが無線信号の送信を停止するときはマクロ基地局１００ｄも無線信号の送信を停止する。
他方、ピコ基地局２００ｄは非プロテクテッドサブフレームＮＳＦおよびプロテクテッドサブフレームＰＳＦの双方において無線信号をユーザ装置３００ｆへと送信する。
なお、以上の制御は、主となる一方のマクロ基地局１００（例えば、ユーザ装置３００ｆが先に接続したマクロ基地局１００）が従となる他方のマクロ基地局１００を制御するのでもよいし、同列である双方のマクロ基地局１００が相互に連携して制御し合ってもよい。
【００５５】
非プロテクテッドサブフレームＮＳＦでは、協調送信基地局セットＣＳに含まれるマクロ基地局１００ｃ、マクロ基地局１００ｄ、およびピコ基地局２００ｄの各無線通信部（１１０，２１０）が、各基地局間通信部（１１８，２１８）を介して協調し、協調送信基地局セットＣＳに対応するユーザ装置３００ｆに対して無線信号を送信する。プロテクテッドサブフレームＰＳＦでは、ピコ基地局２００ｄの無線通信部２１０がユーザ装置３００ｆに対して無線信号を送信する。
なお、ユーザ装置３００ｆが複数のピコセルＣｐに在圏する場合には、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいても複数のピコ基地局２００による協調送信（ＣｏＭＰ送信）が実行され得ることは当然に理解される。
【００５６】
以上に説明した実施の形態によれば、第１実施形態と同様の効果が奏される。さらに、複数のマクロ基地局１００の無線通信部１１０が相互に同期して無線通信を実行するので、いずれのマクロ基地局１００も無線信号を送信せずピコ基地局２００のみが無線信号を送信する期間（非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ）が確保される。そのため、複数のマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍのいずれにも在圏するユーザ装置３００が存在する場合であっても、無線信号同士の干渉が抑制され得、ピコ基地局２００からの無線信号がそのユーザ装置３００に品質良く受信され得る。
【００５７】
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。
【００５８】
（１）変形例１
以上の実施の形態では、測定された電波の受信電力（ＲＳＲＰ）から得られた特性値に基づいて協調送信基地局セットＣＳに含まれる基地局が決定（選択）されたが、特性値は、信号対干渉雑音比（Signal-to-Interference and Noise Ratio，ＳＩＮＲ）、受信品質（Reference Signal Received Quality，ＲＳＲＱ）等に基づいて得られてもよい。
【００５９】
（２）変形例２
以上の実施の形態では、ユーザ装置３００の測定部３２０に測定された特性値と所定の閾値Ｔｈとの比較がマクロ基地局１００の決定部１２０にて実行された。しかしながら、特性値と閾値Ｔｈとの比較がユーザ装置３００にて実行されてもよい。すなわち、閾値Ｔｈが記憶された不図示の記憶部をユーザ装置３００自身が備え、測定部３２０が、各基地局からの無線信号の受信電力を測定して得た特性値と所定の閾値Ｔｈとを比較して、閾値Ｔｈを上回る無線信号を送信する基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）を示す情報を測定結果Ｒとして通知部３３０に供給してもよい。以上の場合、マクロ基地局１００の決定部１２０は、ユーザ装置３００の通知部３３０から通知された、特性値（受信電力）が所定の閾値Ｔｈを上回る無線信号を送信する基地局を示す測定結果Ｒに基づいて、そのユーザ装置３００への協調送信基地局セットＣＳを決定することが可能である。
【００６０】
（３）変形例３
以上の実施の形態では、マクロ基地局１００よりも送信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送信能力の低い基地局として採用されてもよい。
特に、無線通信システム１の要素として、相異なる送信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。
【００６１】
（４）変形例４
以上の実施の形態では、サブフレームＳＦのパターン（非プロテクテッドサブフレームＮＳＦおよびプロテクテッドサブフレームＰＳＦの配分）が静的に定められたが、サブフレームＳＦのパターンは準静的に定められてもよい。例えば、マクロ基地局１００の稼働中に必要に応じてピコ基地局２００が追加または削除され得る場合には、そのマクロ基地局１００の協調送信基地局セットＣＳに含まれるピコ基地局２００の数に応じて、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとプロテクテッドサブフレームＰＳＦとの配分が変化されてもよい。
【００６２】
例えば、基地局の個数が多いほどＣｏＭＰの効果が高まることを考慮して、マクロ基地局１００の通信制御部１１６が、そのマクロ基地局１００を含む協調送信基地局セットＣＳに含まれるピコ基地局２００の個数Ｎが多い程、無線フレームＦ内における非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの個数を多くするように制御してもよい。図１２の例において、通信制御部１１６は、協調送信基地局セットＣＳに含まれるピコ基地局２００の個数Ｎが１である場合（図１２(a)）には非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの個数を２に、個数Ｎが２の場合（図１２(b)）には非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの個数を３に、個数Ｎが３の場合（図１２(c)）には非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの個数を５に設定する。以上の設定動作は、比較的長いインターバル（例えば１時間）毎に実行され得る。
【００６３】
なお、例えば、ピコ基地局２００が送信する無線信号に対するマクロ基地局１００からの干渉がＣｏＭＰの効果よりも大きな影響を有するような環境においては、図１２の例とは逆に、協調送信基地局セットＣＳに含まれるピコ基地局２００の個数Ｎが多い程、無線フレームＦにおけるプロテクテッドサブフレームＰＳＦの個数を多くする構成も採用され得る。
【００６４】
また、以上の変形例において、ピコ基地局２００の個数Ｎでなく、協調送信基地局セットＣＳに含まれる基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）の総数に基づいて、マクロ基地局１００の通信制御部１１６が非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの個数を制御してもよい。
【００６５】
（５）変形例５
第２実施形態においては、マクロ基地局１００ｃとマクロ基地局１００ｄとが相互に同期して無線信号の送信を実行したが、マクロ基地局１００同士は必ずしも同期しなくてもよい。いずれかのマクロ基地局１００からの無線信号の送信が停止されていれば、全てのマクロ基地局１００から無線信号が送信されている場合と比較して、ピコ基地局２００から送信される無線信号に対する干渉が抑制されるからである。また、各マクロ基地局１００のプロテクテッドサブフレームＰＳＦ同士が一致しなくても、少なくとも一部が共通していれば、その一部の期間においてはピコ基地局２００のみが無線信号を送信することとなるからである。さらに、マクロ基地局１００同士の同期が不要となるため構成も簡易となり得る。
【００６６】
（６）変形例６
ユーザ装置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。ユーザ装置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。
【００６７】
（７）変形例７
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、ユーザ装置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】
【００６８】
１００……マクロ基地局、１１０……無線通信部、１１２……送受信アンテナ、１１４……送受信部、１１６……通信制御部、１１８……基地局間通信部、１２０……決定部、２００……ピコ基地局、２１０……無線通信部、２１２……送受信アンテナ、２１４……送受信部、２１６……通信制御部、２１８……基地局間通信部、３００……ユーザ装置、３１０……無線通信部、３１２……送受信アンテナ、３２０……測定部、３３０……通知部、Ｃ……セル、ＣＳ……協調送信基地局セット、Ｃｍ……マクロセル、Ｃｐ……ピコセル、Ｆ……無線フレーム、Ｎ……個数、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、Ｒ……特性値、ＳＦ……サブフレーム、Ｔｈ……閾値、ｆ……周波数帯域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に接続され、各々が第１セルを形成する複数の第１無線基地局と、
前記第１無線基地局の少なくともいずれか１つと各々が接続し、接続先の前記第１無線基地局が形成する前記第１セル内に前記第１セルよりも面積が小さい第２セルを各々が形成する複数の第２無線基地局と、
前記第１セルおよび前記第２セルのうち移動局自身が在圏する在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局の各々との間で無線信号を送受信して無線通信を実行することが可能な移動局と
を備える無線通信システムであって、
前記移動局は、
前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局から送信される各無線信号の受信特性を測定する測定部と、
前記測定部での前記各受信特性の測定結果を前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局に通知する通知部とを備え、
前記各第１無線基地局は、
前記移動局から通知された前記測定結果に基づいて、前記受信特性が所定の閾値を上回る無線信号を送信する第１無線基地局および第２無線基地局を、当該移動局への協調送信無線基地局セットとして決定する決定部と、
当該第１無線基地局に接続された第２無線基地局と同期して無線通信を実行する要素であって、第１期間において当該第１無線基地局自身の第１セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行し、第２期間において当該移動局への無線信号の送信を停止する第１無線通信部を備え、
前記各第２無線基地局は、
当該第２無線基地局が接続する第１無線基地局と同期して無線通信を実行する要素であって、当該第２無線基地局が接続する前記第１無線基地局の前記第１期間および前記第２期間の双方において当該第２無線基地局自身の第２セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行する第２無線通信部を備え、
前記第１無線基地局の前記第１期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記第１無線基地局の前記第１無線通信部と前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局の前記第２無線通信部とが協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信可能であり、
前記第１無線基地局の前記第２期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局の前記第２無線通信部が協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信可能である
無線通信システム。
【請求項２】
前記第１無線基地局において、前記第１期間と前記第２期間とが相等しい時間長を有し、前記第１期間と前記第２期間とが交互に到来する
請求項１の無線通信システム。
【請求項３】
前記第１無線基地局において、当該第１無線基地局を含む前記協調送信無線基地局セットに含まれる無線基地局の数に応じて前記第１期間と前記第２期間との配分が決定される
請求項１の無線通信システム。
【請求項４】
当該第１無線基地局を含む前記協調送信無線基地局セットに含まれる無線基地局の数が多い程、単位期間内における前記第１期間の個数を多くする
請求項３の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１無線基地局の前記第１無線通信部の各々は、相互に同期して無線通信を実行することが可能である
請求項２から４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
相互に接続され、各々が第１セルを形成する複数の第１無線基地局と、
前記第１無線基地局の少なくともいずれか１つと各々が接続し、接続先の前記第１無線基地局が形成する前記第１セル内に前記第１セルよりも面積が小さい第２セルを各々が形成する複数の第２無線基地局と、
前記第１セルおよび前記第２セルのうち移動局自身が在圏する在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局の各々との間で無線信号を送受信して無線通信を実行することが可能な移動局と
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、前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局から送信される各無線信号の受信特性を測定し、その測定結果を前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局に通知し、
前記各第１無線基地局が、前記移動局から通知された前記測定結果に基づいて、前記受信特性が所定の閾値を上回る無線信号を送信する第１無線基地局および第２無線基地局を、当該移動局への協調送信無線基地局セットとして決定し、当該第１無線基地局に接続された第２無線基地局と同期して無線通信を実行するに際し、第１期間において当該第１無線基地局自身の第１セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行し、第２期間において当該移動局への無線信号の送信を停止し、
前記各第２無線基地局が、当該第２無線基地局が接続する第１無線基地局と同期して無線通信を実行するに際し、当該第２無線基地局が接続する前記第１無線基地局の前記第１期間および前記第２期間の双方において当該第２無線基地局自身の第２セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行し、
前記第１無線基地局の前記第１期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記第１無線基地局と前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局とが協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信し、
前記第１無線基地局の前記第２期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局が協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信する
通信制御方法。
【請求項１】
相互に接続され、各々が第１セルを形成する複数の第１無線基地局と、
前記第１無線基地局の少なくともいずれか１つと各々が接続し、接続先の前記第１無線基地局が形成する前記第１セル内に前記第１セルよりも面積が小さい第２セルを各々が形成する複数の第２無線基地局と、
前記第１セルおよび前記第２セルのうち移動局自身が在圏する在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局の各々との間で無線信号を送受信して無線通信を実行することが可能な移動局と
を備える無線通信システムであって、
前記移動局は、
前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局から送信される各無線信号の受信特性を測定する測定部と、
前記測定部での前記各受信特性の測定結果を前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局に通知する通知部とを備え、
前記各第１無線基地局は、
前記移動局から通知された前記測定結果に基づいて、前記受信特性が所定の閾値を上回る無線信号を送信する第１無線基地局および第２無線基地局を、当該移動局への協調送信無線基地局セットとして決定する決定部と、
当該第１無線基地局に接続された第２無線基地局と同期して無線通信を実行する要素であって、第１期間において当該第１無線基地局自身の第１セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行し、第２期間において当該移動局への無線信号の送信を停止する第１無線通信部を備え、
前記各第２無線基地局は、
当該第２無線基地局が接続する第１無線基地局と同期して無線通信を実行する要素であって、当該第２無線基地局が接続する前記第１無線基地局の前記第１期間および前記第２期間の双方において当該第２無線基地局自身の第２セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行する第２無線通信部を備え、
前記第１無線基地局の前記第１期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記第１無線基地局の前記第１無線通信部と前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局の前記第２無線通信部とが協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信可能であり、
前記第１無線基地局の前記第２期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局の前記第２無線通信部が協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信可能である
無線通信システム。
【請求項２】
前記第１無線基地局において、前記第１期間と前記第２期間とが相等しい時間長を有し、前記第１期間と前記第２期間とが交互に到来する
請求項１の無線通信システム。
【請求項３】
前記第１無線基地局において、当該第１無線基地局を含む前記協調送信無線基地局セットに含まれる無線基地局の数に応じて前記第１期間と前記第２期間との配分が決定される
請求項１の無線通信システム。
【請求項４】
当該第１無線基地局を含む前記協調送信無線基地局セットに含まれる無線基地局の数が多い程、単位期間内における前記第１期間の個数を多くする
請求項３の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１無線基地局の前記第１無線通信部の各々は、相互に同期して無線通信を実行することが可能である
請求項２から４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
相互に接続され、各々が第１セルを形成する複数の第１無線基地局と、
前記第１無線基地局の少なくともいずれか１つと各々が接続し、接続先の前記第１無線基地局が形成する前記第１セル内に前記第１セルよりも面積が小さい第２セルを各々が形成する複数の第２無線基地局と、
前記第１セルおよび前記第２セルのうち移動局自身が在圏する在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局の各々との間で無線信号を送受信して無線通信を実行することが可能な移動局と
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、前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局および前記第２無線基地局から送信される各無線信号の受信特性を測定し、その測定結果を前記在圏セルに対応する前記第１無線基地局に通知し、
前記各第１無線基地局が、前記移動局から通知された前記測定結果に基づいて、前記受信特性が所定の閾値を上回る無線信号を送信する第１無線基地局および第２無線基地局を、当該移動局への協調送信無線基地局セットとして決定し、当該第１無線基地局に接続された第２無線基地局と同期して無線通信を実行するに際し、第１期間において当該第１無線基地局自身の第１セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行し、第２期間において当該移動局への無線信号の送信を停止し、
前記各第２無線基地局が、当該第２無線基地局が接続する第１無線基地局と同期して無線通信を実行するに際し、当該第２無線基地局が接続する前記第１無線基地局の前記第１期間および前記第２期間の双方において当該第２無線基地局自身の第２セルに在圏する前記移動局への無線信号の送信を実行し、
前記第１無線基地局の前記第１期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記第１無線基地局と前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局とが協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信し、
前記第１無線基地局の前記第２期間において、前記協調送信無線基地局セットに含まれる前記各第２無線基地局が協調して、当該協調送信無線基地局セットに対応する移動局に対して無線信号を送信する
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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−３４０５３（Ｐ２０１３−３４０５３Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６８１９０（Ｐ２０１１−１６８１９０）
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【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２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【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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