通信システム、基地局および通信制御方法
【課題】制御信号の干渉を低減することができる。
【解決手段】通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、第１の基地局の役割を担う基地局は、所定の下り制御信号を定期的に送信し、第２の基地局の役割を担う基地局は、無線端末から、同一グループに属する第１の基地局が送信した下り制御信号に基づく上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御する。
【解決手段】通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、第１の基地局の役割を担う基地局は、所定の下り制御信号を定期的に送信し、第２の基地局の役割を担う基地局は、無線端末から、同一グループに属する第１の基地局が送信した下り制御信号に基づく上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を行う通信システム、基地局および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（時分割多元接続／時分割復信）方式を採用する通信システムとし、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）や、ＸＧＰ（eXtended Global Platform）が知られている。
【０００３】
これらの通信システムでは、図８に示すように、所定周期（ここでは５ｍｓ）のＴＤＭＡフレームが上り回線用サブフレーム（２．５ｍｓ）と下り回線用サブフレーム（２．５ｍｓ）とに区分されている。さらに、各サブフレームは、それぞれ複数のタイムスロット（ここではＳｌｏｔ１〜Ｓｌｏｔ４）に区分されている。なお、上りとは、無線端末から基地局への方向を、一方、下りとは、基地局から無線端末への方向を意味する。
【０００４】
そして、基地局は、２０ＴＤＭＡフレーム（１スーパーフレーム）ごとに（１００ｍｓ周期で）、予め基地局に割り当てられた下り回線用サブフレームに含まれるタイムスロットを使用し、周辺の無線端末に対して制御信号を送信している。
【０００５】
ところで、都市部といった、多くの無線端末が利用される地域では、無線端末が同時に無線通信できるよう、多くの基地局が集中して設置されている。そのため、ある基地局は、他のいずれかの基地局と同じタイミングで送信しなければならず、上述の制御信号の干渉が生じてしまうおそれがある。
【０００６】
例えば、ＰＨＳでは、周辺の基地局同士が制御信号の送信タイミングが重ならない制御チャネルの割り当ては、８０タイミング（４×１００ｍｓ／５ｍｓ）と限られている。そのため、周辺に８０を超える基地局が集中的に設置されてしまうと、制御信号の干渉を回避することができない。
【０００７】
また、都市部において、基地局は、無線伝搬環境を考慮し、一般的に、ビルの屋上等の高所に設置される。このため、周辺の基地局だけでなく、遠方に存在する基地局から送信される制御信号によって生じる干渉も回避することができない。
【０００８】
そのため、この問題への対策とし、例えば、基地局の立ち上げ時に、制御信号の送受信に利用する周波数帯の電界強度を一定期間計測し、隣接する他の基地局が送信していないタイミング、または、干渉の程度が低いタイミングで制御信号の送信を行うようにする技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２６４６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、従来の基地局内のエリア内に存在する無線環境が悪い場所を改善するため、フェムトセルといった、当該基地局のエリア内に、小型の基地局を新たに設置することが検討されている。
【００１１】
そのため、特許文献１に記載される技術を利用したとしても、隣接する他の基地局が増えることになるため、送信が行われていないタイミングを検出することも、干渉の程度が低いタイミングを検出することも困難となるおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、制御信号を送信する際に生じる干渉をより低減することができる通信システム、基地局および通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、無線端末と、複数の基地局から構成される通信システムであって、前記通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、前記基地局は、無線信号を送受信する送受信部と、前記無線端末から接続要求に関する上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てるよう制御する制御部と、を備え、前記第２の基地局の役割を担う前記基地局の制御部は、前記無線端末から、同一グループに属する前記第１の基地局が送信した前記下り制御信号に基づく前記上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御する。
【００１４】
基地局は、他の基地局との間で送受信タイミングの同期を行ったグループ内で、所定の下り制御信号を送信する役割を担う基地局にのみ、当該下り制御信号を送信させる。これにより、下り制御信号を送信する基地局の数を低減することができ、他の基地局との間で干渉が生じないように、制御信号を送信することが可能となる。
【００１５】
また、前記通信システムは、前記複数の基地局とネットワークを介して接続する上位装置をさらに含んで構成され、前記基地局は、前記無線端末から前記上り制御信号を受信したときの受信品質値を取得する受信品質取得部と、をさらに備え、前記上位装置は、前記基地局と通信する通信部と、前記無線端末が無線接続する基地局を決定する制御部と、を備え、前記基地局の制御部は、前記無線端末から前記上り制御信号を受信すると、受信したことを示す情報と、前記受信品質値とを前記上位装置に送信し、前記上位装置から前記無線端末と無線通信を行うよう指示されると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御し、前記上位装置の制御部は、複数の基地局から、前記受信したことを示す情報と、前記受信品質値とを受信すると、同一グループに属する複数の基地局のうち、前記受信品質値が最も良い基地局に、前記無線端末との無線通信を行うよう指示してもよい。
【００１６】
また、上記課題を解決するための本発明の代表的な構成は、無線端末と、複数の基地局から構成される通信システムの基地局であって、前記通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、前記基地局は、無線信号を送受信する送受信部と、前記無線端末から接続要求に関する上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てるよう制御する制御部と、を備え、前記第２の基地局の役割を担う前記基地局の制御部は、前記無線端末から、同一グループに属する前記第１の基地局が送信した前記下り制御信号に基づく前記上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御する。
【００１７】
さらに、上記課題を解決するための本発明の代表的な構成は、無線端末と、複数の基地局から構成される通信システムの通信制御方法であって、前記通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、前記第１の基地局の役割を担う前記基地局は、前記所定の下り制御信号を定期的に送信するステップと、前記第２の基地局の役割を担う前記基地局は、前記無線端末から、同一グループに属する前記第１の基地局が送信した前記下り制御信号に基づく前記上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１８】
他の基地局との間で送受信タイミングの同期を行ったグループ内で、所定の下り制御信号を送信する役割を担う基地局にのみ、当該下り制御信号を送信させるので、制御信号の干渉を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１の通信システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の基地局の機能ブロック図である。
【図３】実施の形態１の通信システムにおける基地局、無線端末の動作を示す図である。
【図４】実施の形態２の通信システムの構成を示す図である。
【図５】実施の形態２の基地局の機能ブロック図である。
【図６】実施の形態２の上位装置の機能ブロック図である。
【図７】実施の形態２の通信システムにおける基地局、無線端末、管理装置の動作を示す図である。
【図８】ＰＨＳにおける、タイムスロット、ＴＤＭＡフレームおよびスーパーフレームを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る実施の形態１の通信システム１０を示す図である。同図に示すように、通信システム１０は、複数の基地局２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ）と、無線端末３０（３０Ａ，３０Ｂ）と、上位装置４０と、を含んで構成される。
【００２１】
そして、通信システム１０における、基地局２０と無線端末３０は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を採用する通信方式を利用してデータの送受信を行う。通信方式としては、例えば、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を採用するＰＨＳ方式と、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式およびＯＤＦＭＡ方式を採用するＸＧＰと、がある。
【００２２】
通信システム１０は、複数の基地局２０で構成されるグループを有する。このグループは、隣接する２以上の基地局２０で構成される。基地局２０が属するグループは、例えば、各基地局２０の設置位置を考慮して事業者等により予め設定される（図１では、基地局２０Ａ〜２０Ｄが１グループを構成する。）。また、グループ内の基地局２０は、無線信号の送受タイミングが同期している。そして、グループ単位で、２０ＴＤＭＡフレーム（１スーパーフレーム）ごとに（１００ｍｓ周期で）、１ＴＤＭＡフレーム内の１対のタイムスロット（下り回線用サブフレームのタイムスロットと、上り回線用サブフレームのタイムスロット）が割り当てられている。グループ内の基地局２０は、割り当てられた下り回線用サブフレームのタイムスロット（以下、下り制御信号用タイムスロット）を用いて周辺の無線端末３０に対して制御信号を送信したり、割り当てられた上り回線用サブフレームのタイムスロット（以下、上り制御信号用タイムスロット）を用いて周辺の無線端末３０から制御信号を受信したりすることができる。
【００２３】
また、グループの基地局２０は、基地局２０ごとに、無線端末３０が接続要求（リンクチャネル割当要求の送信）に用いる情報を含む下り制御信号を下り制御信号用タイムスロットで送信する基地局（以下、制御信号送信基地局（第１の基地局））と、当該下り制御信号を送信しない基地局（以下、制御信号不送信基地局（第２の基地局））のいずれかの役割を担う。各基地局２０が担う役割は、例えば、各基地局２０の設置位置を考慮して事業者等により予め設定される。図１では、基地局２０Ａが制御信号送信基地局を、基地局２０Ｂ〜２０Ｄが制御信号不送信基地局の役割を担う。
【００２４】
図２は、通信システム１０における、基地局２０の機能ブロック図である。
【００２５】
基地局２０は、複数のアンテナにアンテナウェイトを適用するアダプティブアレイ方式の無線基地局である。基地局２０は、図２に示すように、複数のアンテナ２１０Ａ〜２１０Ｄ、無線通信部２２０、変調・復調部２３０、Ｉ／Ｆ部２４０、記憶部２５０、制御部２６０、を含む。
【００２６】
無線通信部２２０は、アンテナ２１０Ａ乃至アンテナ２１０Ｄを介して、無線端末３０から送信される上り無線信号を受信する。さらに、無線通信部２２０は、受信した上り無線信号をベースバンド信号に変換（ダウンコンバート）し、変調・復調部２３０へ出力する。
【００２７】
変調・復調部２３０は、無線通信部２２０から入力されたベースバンド信号の復調及び復号処理を行う。これにより、無線端末３０から送信される上り無線信号に含まれるデータが得られる。変調・復調部２３０は、得られたデータを制御部２６０へ出力する。
【００２８】
また、変調・復調部２３０は、制御部２６０からのデータの符号化及び変調を行い、ベースバンド信号を得る。無線通信部２２０は、変調・復調部２３０から入力されたベースバンド信号を下り無線信号に変換（アップコンバート）する。更に、無線通信部２２０は、アンテナ２１０Ａ乃至アンテナ２１０Ｄを介して、下り無線信号を送信する。
【００２９】
Ｉ／Ｆ部２４０は、ネットワークを介して上位装置４０から送信された無線端末３０宛のデータを受信する。また、Ｉ／Ｆ部２４０は、無線端末３０から受信したデータを、上位のネットワークに向けて送信する。
【００３０】
記憶部２５０は、例えばメモリによって構成され、基地局２０の制御などに用いられる各種情報を記憶する。記憶部２５０が記憶する情報には、自局２０が属するグループに関する情報とし、自局が担う役割（制御信号送信基地局か制御信号不送信基地局）、属するグループの識別情報、属するグループの他の基地局２０が担う役割及び識別情報がある。
【００３１】
制御部２６０は、例えばＣＰＵによって構成され、基地局２０が具備する各種機能を制御する。
【００３２】
制御部２６０は、グループ内の他の基地局２０との間で、ＴＤＭＡフレーム（無線信号の送受信周期）の境界が所定時間内（例えば、±１０μｓ内）に収まるよう、無線信号の送受信タイミングの同期を行う（フレーム同期を行う）。なお、送受信タイミングの同期処理は、基地局２０ごとに予め設定されている時間に自発的に、または、上位装置４０から通知される時間に、例えば、ＧＰＳ受信機（図示しない）を備える場合はＧＰＳ情報に含まれる時間情報を用いたり、ＧＰＳ受信機を備えていない場合はグループ内の他の基地局２０から受信した同期制御用の符号が含まれる制御信号を用いたりして行う。
【００３３】
また、制御部２６０は、自局が担う役割に応じて以下の処理を行う。
【００３４】
（第１の処理）制御部２６０は、自局の役割が制御信号送信基地局である場合、属するグループに割り当てられた下り制御信号用タイムスロットを用いて、無線端末３０が接続要求を行う際に用いる情報を含む所定の下り制御信号を送信する。この下り制御信号は、例えば、報知情報が該当する。また、この下り制御信号には、識別情報とし、自局が属するグループの識別情報、または、自局の識別情報が含まれる。制御部２６０は、グループに属する各基地局２０のセルエリア内に存在する無線端末３０が、下り制御信号を誤りなく受信できる送信出力で送信するよう無線通信部２２０を制御する。そして、制御部２６０は、無線端末３０からリンクチャネル割当要求を受信すると、当該リンクチャネル割当要求（上り制御信号）に、自局が属するグループの識別情報、または、自局の識別情報が含まれているか、記憶部２５０が記憶する情報を用いて判定する。制御部２６０は、いずれかの識別情報が含まれている場合、下り制御信号用タイムスロットを用いて当該無線端末３０に自局の識別情報を含むリンクチャネル割当情報を送信後、無線通信を行うためのタイムスロットを割り当て、無線通信を開始する。
【００３５】
（第２の処理）制御部２６０は、自局の役割が制御信号不送信基地局である場合、属するグループに割り当てられた下り制御信号用タイムスロットを用いて、無線端末３０が接続要求を行う際に用いる情報を含む下り制御信号を送信しない。そして、制御部２６０は、無線端末３０からリンクチャネル割当要求を受信すると、当該リンクチャネル割当要求に、自局が属するグループの識別情報、または、自局が属するグループにおいて制御信号送信基地局の役割を担う基地局２０の識別情報が含まれているか記憶部２５０が記憶する情報を用いて判定する。制御部２６０は、いずれかの識別情報が含まれている場合、下り制御信号用タイムスロットを用いて当該無線端末３０に自局の識別情報を含むリンクチャネル割当情報を送信後、無線通信を行うためのタイムスロットを割り当て、無線通信を開始する。
【００３６】
図３は、通信システム１０における基地局２０、無線端末３０の動作を示す図である。
【００３７】
ステップＳ３１において、制御信号送信基地局の役割を担う基地局２０Ａの制御部２６０は、属するグループに割り当てられた下り制御信号用タイムスロットを用いて、無線端末３０が接続要求を行う際に用いる情報が含まれる下り制御信号を定期的に送信し、グループに属する基地局２０のセルエリア内に存在する無線端末３０Ａ，３０Ｂは、当該下り制御信号を受信する。
【００３８】
ステップＳ３２において、基地局２０Ｂのセルエリア内に存在する無線端末３０Ｂは、無線通信を開始するため、ステップＳ３１で受信した下り制御信号に含まれるグループの識別情報、または、基地局２０Ａの識別情報をリンクチャネル割当要求に含め、上り制御信号用タイムスロットで送信し、基地局２０Ｂは、当該リンクチャネル割当要求を受信する。
【００３９】
ステップＳ３３において、基地局２０Ｂの制御部２６０は、リンクチャネル割当要求を受信すると、当該リンクチャネル割当要求に、自局が属するグループの識別情報、または、基地局２０Ａの識別情報が含まれているか判定し、いずれかの識別情報が含まれていると判定する。
【００４０】
ステップＳ３４において、基地局２０Ｂの制御部２６０は、下り制御信号用タイムスロットを用いて無線端末３０Ｂにリンクチャネル割当情報を送信する。
【００４１】
ステップＳ３５において、基地局２０Ｂの制御部２６０は、無線端末３０Ｂと無線通信を行うためのタイムスロットの割り当て等の処理を行った後、無線通信を開始する。
【００４２】
ステップＳ３６において、基地局２０Ａのセルエリア内に存在する無線端末３０Ａは、無線通信を開始するため、ステップＳ３１で受信した下り制御信号に含まれるグループの識別情報、または、基地局２０Ａの識別情報をリンクチャネル割当要求に含め、上り制御信号用タイムスロットで送信し、基地局２０Ａは、当該リンクチャネル割当要求を受信する。
【００４３】
ステップＳ３７において、基地局２０Ａの制御部２６０は、リンクチャネル割当要求を受信すると、当該リンクチャネル割当要求に、自局が属するグループの識別情報、または、自分の識別情報が含まれているか判定し、いずれかの識別情報が含まれていると判定する。
【００４４】
ステップＳ３８において、基地局２０Ａの制御部２６０は、下り制御信号用タイムスロットを用いて無線端末３０Ａにリンクチャネル割当情報を送信する。
【００４５】
ステップＳ３９において、基地局２０Ａの制御部２６０は、無線端末３０Ａと無線通信を行うためのタイムスロットの割り当て等の処理を行った後、無線通信を開始する。
【００４６】
これにより、通信システムでは、他の基地局との間で送受信タイミングの同期を行ったグループ内で、所定の下り制御信号を送信する役割を担う基地局にのみ、当該下り制御信号を送信させる。したがって、下り制御信号を送信する基地局の数を低減することができ、他の基地局との間で干渉が生じないように、制御信号を送信することが可能となる。
（実施の形態２）
以下に、本発明に係る実施の形態２について説明をする。
【００４７】
上述の実施の形態１においては、無線端末３０が送信したリンクチャネル割当要求を１の基地局２０が受信し、当該基地局２０が無線端末３０との無線通信を行ったが、当該リンクチャネル割当要求は、複数の基地局２０が受信する場合がある。この場合、従来技術では、各基地局２０は、受信したリンクチャネル割当要求に自局の識別情報が含まれている場合にのみ無線通信を開始するための処理を行い、異なる基地局２０等の識別信号を含むリンクチャネル割当要求は破棄していた。しかしながら、実施の形態１では、グループの識別情報、または、他の基地局２０Ａ（制御信号送信基地局）の識別情報が含まれると、無線通信を開始する処理を行ってしまうため、複数の基地局２０において無線通信を開始する処理を行われる可能性がある。そのため、実施の形態２では、複数の基地局２０において無線通信を開始する処理を行われることを回避する処理が通信システムにおいて行われる。
【００４８】
図４は、実施の形態２の通信システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、通信システム１００は、複数の基地局２００（２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ，２００Ｆ）と、無線端末３００と、上位装置４００と、を含んで構成され、基地局２００Ａ〜２００Ｄが１のグループに属し、基地局２００Ａが制御信号送信基地局の役割を担い、基地局２００Ｂ〜Ｄは制御信号不送信基地局の役割を担う。また、無線端末３００は、基地局２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃのセルエリアが重なる領域に存在している。
【００４９】
図５は、通信システム１００における、基地局２００の機能ブロック図である。なお、実施の形態１と同一の構成については同一の符号を付し、説明は省略する。基地局２００は、実施の形態１における基地局２０の構成と比較して、受信品質取得部２７０をさらに備える点が相違する。
【００５０】
受信品質取得部２７０は、無線端末３００からのリンクチャネル割当要求を受信すると、当該リンクチャネル割当要求を受信したときの受信品質値を取得する。受信品質値としては、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）や、ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference and Noise power Ratio：信号対干渉雑音比）が用いられる。
【００５１】
制御部２６０は、受信品質取得部２７０から受信品質値を取得すると、当該受信品質値と、無線端末３００からのリンクチャネル割当要求を受信したことを示す情報とを、Ｉ／Ｆ部２４０を介して、上位装置４００に送信する。そして、制御部２６０は、上位装置４００からリンクチャネル割当要求を送信した無線端末３００と無線通信を行うよう指示された場合にのみ、当該無線端末３００にリンクチャネル割当情報を送信し、その後、タイムスロットを割り当てて無線通信を開始するよう制御する。
【００５２】
図６は、通信システム１００における、上位装置４００の機能ブロック図である。上位装置４００は、図６に示すように、通信部４１０、記憶部４２０、制御部４３０を含む。
【００５３】
通信部４１０は、ネットワークを介して基地局２００とデータを送受信する。
【００５４】
記憶部４２０は、例えばメモリによって構成され、上位装置４００における制御などに用いられる各種情報を記憶する。また、記憶部４２０は、通信システム１００における各グループを構成する基地局２００に関する情報と、各グループに属する基地局２００が担う役割及び識別情報を記憶する。
【００５５】
制御部４３０は、例えばＣＰＵによって構成され、上位装置４００が具備する各種機能を制御する。そして、制御部４３０は、複数の基地局２００から、受信品質値と、無線端末３００からのリンクチャネル割当要求を受信したことを示す情報とを受信すると、これらの情報を送信した基地局２００が同一のグループに属する基地局であるか否かを記憶部４２０に記憶する情報を用いて判定する。制御部４３０は、同一のグループに属すると判定すると、受信品質値が最も品質が良いことを示している基地局２００を、リンクチャネル割当要求を送信した無線端末３００と無線通信を行う基地局に決定し、決定した基地局２００に対し、無線通信を行うよう指示する。
【００５６】
図７は、通信システム１００における基地局２００、無線端末３００、上位装置４００の動作を示す図である。
【００５７】
ステップＳ７１において、制御信号送信基地局の役割を担う基地局２００Ａの制御部２６０は、属するグループに割り当てられた下り制御信号用タイムスロットを用いて、無線端末３００が接続要求を行う際に用いる情報が含まれる下り制御信号を定期的に送信し、グループに属する基地局２０のセルエリア内に存在する無線端末３００は、当該下り制御信号を受信する。
【００５８】
ステップＳ７２において、無線端末３００は、無線通信を開始するため、ステップＳ３１で受信した下り制御信号に含まれるグループの識別情報、または、基地局２００Ａの識別情報をリンクチャネル割当要求に含め、上り制御信号用タイムスロットで送信し、基地局２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、当該リンクチャネル割当要求を受信する。
【００５９】
ステップＳ７３において、基地局２００Ａ〜Ｃの各受信品質取得部２７０は、受信したリンクチャネル割当要求の受信品質値を取得する。
【００６０】
ステップＳ７４において、基地局２００Ａ〜Ｃの各制御部２６０は、リンクチャネル割当要求を受信すると、当該リンクチャネル割当要求に、自局が属するグループの識別情報、または、基地局２０Ａの識別情報が含まれているか判定し、いずれかの識別情報が含まれていると判定する。
【００６１】
ステップＳ７５において、基地局２００Ａ〜Ｃの各制御部２６０は、上位装置４００に、受信品質値と、無線端末３００からのリンクチャネル割当要求を受信したことを示す情報とを送信し、上位装置４００は、これらの情報を受信する。
【００６２】
ステップＳ７６において、上位装置４００の制御部４３０は、受信した情報を送信した基地局２００が同一のグループに属する基地局であるか否かを記憶部４２０に記憶する情報を用いて判定する。
【００６３】
ステップＳ７７において、上位装置４００の制御部４３０は、全て同一のグループに属すると判定すると、受信品質値が最も品質が良いことを示している基地局２００（ここでは、基地局２００Ｂとする。）に、無線端末３００と無線通信を行うよう指示し、基地局２００Ｂは、当該指示を受信する。
【００６４】
ステップＳ７８において、基地局２００Ｂは、下り制御信号用タイムスロットを用いて無線端末３００にリンクチャネル割当情報を送信する。
【００６５】
ステップＳ７９において、基地局２００Ｂの制御部２６０は、無線端末３００と無線通信を行うためのタイムスロットの割り当て等の処理を行った後、無線通信を開始する。
【００６６】
これにより、通信システムでは、下り制御信号を送信する基地局の数を低減することができ、他の基地局との間で干渉が生じないように、制御信号を送信することが可能となるとともに、他の基地局との間で送受信タイミングの同期を行ったグループ内の複数の基地局が、無線端末からのリンクチャネル割当要求を受信したとしても、１の基地局のみが無線通信を開始するための処理を行うことが可能となる。
（その他の実施の形態）
上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、全ての基地局を略同一のセルエリアを有する同一種の基地局（例えば、マクロ基地局）として説明した。しかしながら、本発明は、複数種の基地局、例えば、マクロ基地局と、フェムトセルなどの小型基地局や、レピータ等の中継装置を含む通信システムにも適用可能である。この場合、複数種の基地局、中継装置により１のグループが構成されてもよい。例えば、あるグループにおいては、マクロ基地局に制御情報送信基地局の役割を担わせ、フェムトセルなどの小型基地局や、レピータ等の中継装置には、制御信号不送信基地局の役割を担わせるようにしてもよい。
【００６７】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることを留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０，１００ 通信システム
２０，２００ 基地局
３０，３００ 無線端末
４０，４００ 上位装置
２１０ アンテナ
２２０ 無線通信部
２３０ 変調・復調部
２４０ Ｉ／Ｆ部
２５０，４２０ 記憶部
２６０，４３０ 制御部
２７０ 受信品質取得部
４１０ 通信部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を行う通信システム、基地局および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（時分割多元接続／時分割復信）方式を採用する通信システムとし、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）や、ＸＧＰ（eXtended Global Platform）が知られている。
【０００３】
これらの通信システムでは、図８に示すように、所定周期（ここでは５ｍｓ）のＴＤＭＡフレームが上り回線用サブフレーム（２．５ｍｓ）と下り回線用サブフレーム（２．５ｍｓ）とに区分されている。さらに、各サブフレームは、それぞれ複数のタイムスロット（ここではＳｌｏｔ１〜Ｓｌｏｔ４）に区分されている。なお、上りとは、無線端末から基地局への方向を、一方、下りとは、基地局から無線端末への方向を意味する。
【０００４】
そして、基地局は、２０ＴＤＭＡフレーム（１スーパーフレーム）ごとに（１００ｍｓ周期で）、予め基地局に割り当てられた下り回線用サブフレームに含まれるタイムスロットを使用し、周辺の無線端末に対して制御信号を送信している。
【０００５】
ところで、都市部といった、多くの無線端末が利用される地域では、無線端末が同時に無線通信できるよう、多くの基地局が集中して設置されている。そのため、ある基地局は、他のいずれかの基地局と同じタイミングで送信しなければならず、上述の制御信号の干渉が生じてしまうおそれがある。
【０００６】
例えば、ＰＨＳでは、周辺の基地局同士が制御信号の送信タイミングが重ならない制御チャネルの割り当ては、８０タイミング（４×１００ｍｓ／５ｍｓ）と限られている。そのため、周辺に８０を超える基地局が集中的に設置されてしまうと、制御信号の干渉を回避することができない。
【０００７】
また、都市部において、基地局は、無線伝搬環境を考慮し、一般的に、ビルの屋上等の高所に設置される。このため、周辺の基地局だけでなく、遠方に存在する基地局から送信される制御信号によって生じる干渉も回避することができない。
【０００８】
そのため、この問題への対策とし、例えば、基地局の立ち上げ時に、制御信号の送受信に利用する周波数帯の電界強度を一定期間計測し、隣接する他の基地局が送信していないタイミング、または、干渉の程度が低いタイミングで制御信号の送信を行うようにする技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２６４６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、従来の基地局内のエリア内に存在する無線環境が悪い場所を改善するため、フェムトセルといった、当該基地局のエリア内に、小型の基地局を新たに設置することが検討されている。
【００１１】
そのため、特許文献１に記載される技術を利用したとしても、隣接する他の基地局が増えることになるため、送信が行われていないタイミングを検出することも、干渉の程度が低いタイミングを検出することも困難となるおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、制御信号を送信する際に生じる干渉をより低減することができる通信システム、基地局および通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、無線端末と、複数の基地局から構成される通信システムであって、前記通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、前記基地局は、無線信号を送受信する送受信部と、前記無線端末から接続要求に関する上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てるよう制御する制御部と、を備え、前記第２の基地局の役割を担う前記基地局の制御部は、前記無線端末から、同一グループに属する前記第１の基地局が送信した前記下り制御信号に基づく前記上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御する。
【００１４】
基地局は、他の基地局との間で送受信タイミングの同期を行ったグループ内で、所定の下り制御信号を送信する役割を担う基地局にのみ、当該下り制御信号を送信させる。これにより、下り制御信号を送信する基地局の数を低減することができ、他の基地局との間で干渉が生じないように、制御信号を送信することが可能となる。
【００１５】
また、前記通信システムは、前記複数の基地局とネットワークを介して接続する上位装置をさらに含んで構成され、前記基地局は、前記無線端末から前記上り制御信号を受信したときの受信品質値を取得する受信品質取得部と、をさらに備え、前記上位装置は、前記基地局と通信する通信部と、前記無線端末が無線接続する基地局を決定する制御部と、を備え、前記基地局の制御部は、前記無線端末から前記上り制御信号を受信すると、受信したことを示す情報と、前記受信品質値とを前記上位装置に送信し、前記上位装置から前記無線端末と無線通信を行うよう指示されると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御し、前記上位装置の制御部は、複数の基地局から、前記受信したことを示す情報と、前記受信品質値とを受信すると、同一グループに属する複数の基地局のうち、前記受信品質値が最も良い基地局に、前記無線端末との無線通信を行うよう指示してもよい。
【００１６】
また、上記課題を解決するための本発明の代表的な構成は、無線端末と、複数の基地局から構成される通信システムの基地局であって、前記通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、前記基地局は、無線信号を送受信する送受信部と、前記無線端末から接続要求に関する上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てるよう制御する制御部と、を備え、前記第２の基地局の役割を担う前記基地局の制御部は、前記無線端末から、同一グループに属する前記第１の基地局が送信した前記下り制御信号に基づく前記上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御する。
【００１７】
さらに、上記課題を解決するための本発明の代表的な構成は、無線端末と、複数の基地局から構成される通信システムの通信制御方法であって、前記通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、前記第１の基地局の役割を担う前記基地局は、前記所定の下り制御信号を定期的に送信するステップと、前記第２の基地局の役割を担う前記基地局は、前記無線端末から、同一グループに属する前記第１の基地局が送信した前記下り制御信号に基づく前記上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１８】
他の基地局との間で送受信タイミングの同期を行ったグループ内で、所定の下り制御信号を送信する役割を担う基地局にのみ、当該下り制御信号を送信させるので、制御信号の干渉を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１の通信システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の基地局の機能ブロック図である。
【図３】実施の形態１の通信システムにおける基地局、無線端末の動作を示す図である。
【図４】実施の形態２の通信システムの構成を示す図である。
【図５】実施の形態２の基地局の機能ブロック図である。
【図６】実施の形態２の上位装置の機能ブロック図である。
【図７】実施の形態２の通信システムにおける基地局、無線端末、管理装置の動作を示す図である。
【図８】ＰＨＳにおける、タイムスロット、ＴＤＭＡフレームおよびスーパーフレームを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る実施の形態１の通信システム１０を示す図である。同図に示すように、通信システム１０は、複数の基地局２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ）と、無線端末３０（３０Ａ，３０Ｂ）と、上位装置４０と、を含んで構成される。
【００２１】
そして、通信システム１０における、基地局２０と無線端末３０は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を採用する通信方式を利用してデータの送受信を行う。通信方式としては、例えば、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を採用するＰＨＳ方式と、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式およびＯＤＦＭＡ方式を採用するＸＧＰと、がある。
【００２２】
通信システム１０は、複数の基地局２０で構成されるグループを有する。このグループは、隣接する２以上の基地局２０で構成される。基地局２０が属するグループは、例えば、各基地局２０の設置位置を考慮して事業者等により予め設定される（図１では、基地局２０Ａ〜２０Ｄが１グループを構成する。）。また、グループ内の基地局２０は、無線信号の送受タイミングが同期している。そして、グループ単位で、２０ＴＤＭＡフレーム（１スーパーフレーム）ごとに（１００ｍｓ周期で）、１ＴＤＭＡフレーム内の１対のタイムスロット（下り回線用サブフレームのタイムスロットと、上り回線用サブフレームのタイムスロット）が割り当てられている。グループ内の基地局２０は、割り当てられた下り回線用サブフレームのタイムスロット（以下、下り制御信号用タイムスロット）を用いて周辺の無線端末３０に対して制御信号を送信したり、割り当てられた上り回線用サブフレームのタイムスロット（以下、上り制御信号用タイムスロット）を用いて周辺の無線端末３０から制御信号を受信したりすることができる。
【００２３】
また、グループの基地局２０は、基地局２０ごとに、無線端末３０が接続要求（リンクチャネル割当要求の送信）に用いる情報を含む下り制御信号を下り制御信号用タイムスロットで送信する基地局（以下、制御信号送信基地局（第１の基地局））と、当該下り制御信号を送信しない基地局（以下、制御信号不送信基地局（第２の基地局））のいずれかの役割を担う。各基地局２０が担う役割は、例えば、各基地局２０の設置位置を考慮して事業者等により予め設定される。図１では、基地局２０Ａが制御信号送信基地局を、基地局２０Ｂ〜２０Ｄが制御信号不送信基地局の役割を担う。
【００２４】
図２は、通信システム１０における、基地局２０の機能ブロック図である。
【００２５】
基地局２０は、複数のアンテナにアンテナウェイトを適用するアダプティブアレイ方式の無線基地局である。基地局２０は、図２に示すように、複数のアンテナ２１０Ａ〜２１０Ｄ、無線通信部２２０、変調・復調部２３０、Ｉ／Ｆ部２４０、記憶部２５０、制御部２６０、を含む。
【００２６】
無線通信部２２０は、アンテナ２１０Ａ乃至アンテナ２１０Ｄを介して、無線端末３０から送信される上り無線信号を受信する。さらに、無線通信部２２０は、受信した上り無線信号をベースバンド信号に変換（ダウンコンバート）し、変調・復調部２３０へ出力する。
【００２７】
変調・復調部２３０は、無線通信部２２０から入力されたベースバンド信号の復調及び復号処理を行う。これにより、無線端末３０から送信される上り無線信号に含まれるデータが得られる。変調・復調部２３０は、得られたデータを制御部２６０へ出力する。
【００２８】
また、変調・復調部２３０は、制御部２６０からのデータの符号化及び変調を行い、ベースバンド信号を得る。無線通信部２２０は、変調・復調部２３０から入力されたベースバンド信号を下り無線信号に変換（アップコンバート）する。更に、無線通信部２２０は、アンテナ２１０Ａ乃至アンテナ２１０Ｄを介して、下り無線信号を送信する。
【００２９】
Ｉ／Ｆ部２４０は、ネットワークを介して上位装置４０から送信された無線端末３０宛のデータを受信する。また、Ｉ／Ｆ部２４０は、無線端末３０から受信したデータを、上位のネットワークに向けて送信する。
【００３０】
記憶部２５０は、例えばメモリによって構成され、基地局２０の制御などに用いられる各種情報を記憶する。記憶部２５０が記憶する情報には、自局２０が属するグループに関する情報とし、自局が担う役割（制御信号送信基地局か制御信号不送信基地局）、属するグループの識別情報、属するグループの他の基地局２０が担う役割及び識別情報がある。
【００３１】
制御部２６０は、例えばＣＰＵによって構成され、基地局２０が具備する各種機能を制御する。
【００３２】
制御部２６０は、グループ内の他の基地局２０との間で、ＴＤＭＡフレーム（無線信号の送受信周期）の境界が所定時間内（例えば、±１０μｓ内）に収まるよう、無線信号の送受信タイミングの同期を行う（フレーム同期を行う）。なお、送受信タイミングの同期処理は、基地局２０ごとに予め設定されている時間に自発的に、または、上位装置４０から通知される時間に、例えば、ＧＰＳ受信機（図示しない）を備える場合はＧＰＳ情報に含まれる時間情報を用いたり、ＧＰＳ受信機を備えていない場合はグループ内の他の基地局２０から受信した同期制御用の符号が含まれる制御信号を用いたりして行う。
【００３３】
また、制御部２６０は、自局が担う役割に応じて以下の処理を行う。
【００３４】
（第１の処理）制御部２６０は、自局の役割が制御信号送信基地局である場合、属するグループに割り当てられた下り制御信号用タイムスロットを用いて、無線端末３０が接続要求を行う際に用いる情報を含む所定の下り制御信号を送信する。この下り制御信号は、例えば、報知情報が該当する。また、この下り制御信号には、識別情報とし、自局が属するグループの識別情報、または、自局の識別情報が含まれる。制御部２６０は、グループに属する各基地局２０のセルエリア内に存在する無線端末３０が、下り制御信号を誤りなく受信できる送信出力で送信するよう無線通信部２２０を制御する。そして、制御部２６０は、無線端末３０からリンクチャネル割当要求を受信すると、当該リンクチャネル割当要求（上り制御信号）に、自局が属するグループの識別情報、または、自局の識別情報が含まれているか、記憶部２５０が記憶する情報を用いて判定する。制御部２６０は、いずれかの識別情報が含まれている場合、下り制御信号用タイムスロットを用いて当該無線端末３０に自局の識別情報を含むリンクチャネル割当情報を送信後、無線通信を行うためのタイムスロットを割り当て、無線通信を開始する。
【００３５】
（第２の処理）制御部２６０は、自局の役割が制御信号不送信基地局である場合、属するグループに割り当てられた下り制御信号用タイムスロットを用いて、無線端末３０が接続要求を行う際に用いる情報を含む下り制御信号を送信しない。そして、制御部２６０は、無線端末３０からリンクチャネル割当要求を受信すると、当該リンクチャネル割当要求に、自局が属するグループの識別情報、または、自局が属するグループにおいて制御信号送信基地局の役割を担う基地局２０の識別情報が含まれているか記憶部２５０が記憶する情報を用いて判定する。制御部２６０は、いずれかの識別情報が含まれている場合、下り制御信号用タイムスロットを用いて当該無線端末３０に自局の識別情報を含むリンクチャネル割当情報を送信後、無線通信を行うためのタイムスロットを割り当て、無線通信を開始する。
【００３６】
図３は、通信システム１０における基地局２０、無線端末３０の動作を示す図である。
【００３７】
ステップＳ３１において、制御信号送信基地局の役割を担う基地局２０Ａの制御部２６０は、属するグループに割り当てられた下り制御信号用タイムスロットを用いて、無線端末３０が接続要求を行う際に用いる情報が含まれる下り制御信号を定期的に送信し、グループに属する基地局２０のセルエリア内に存在する無線端末３０Ａ，３０Ｂは、当該下り制御信号を受信する。
【００３８】
ステップＳ３２において、基地局２０Ｂのセルエリア内に存在する無線端末３０Ｂは、無線通信を開始するため、ステップＳ３１で受信した下り制御信号に含まれるグループの識別情報、または、基地局２０Ａの識別情報をリンクチャネル割当要求に含め、上り制御信号用タイムスロットで送信し、基地局２０Ｂは、当該リンクチャネル割当要求を受信する。
【００３９】
ステップＳ３３において、基地局２０Ｂの制御部２６０は、リンクチャネル割当要求を受信すると、当該リンクチャネル割当要求に、自局が属するグループの識別情報、または、基地局２０Ａの識別情報が含まれているか判定し、いずれかの識別情報が含まれていると判定する。
【００４０】
ステップＳ３４において、基地局２０Ｂの制御部２６０は、下り制御信号用タイムスロットを用いて無線端末３０Ｂにリンクチャネル割当情報を送信する。
【００４１】
ステップＳ３５において、基地局２０Ｂの制御部２６０は、無線端末３０Ｂと無線通信を行うためのタイムスロットの割り当て等の処理を行った後、無線通信を開始する。
【００４２】
ステップＳ３６において、基地局２０Ａのセルエリア内に存在する無線端末３０Ａは、無線通信を開始するため、ステップＳ３１で受信した下り制御信号に含まれるグループの識別情報、または、基地局２０Ａの識別情報をリンクチャネル割当要求に含め、上り制御信号用タイムスロットで送信し、基地局２０Ａは、当該リンクチャネル割当要求を受信する。
【００４３】
ステップＳ３７において、基地局２０Ａの制御部２６０は、リンクチャネル割当要求を受信すると、当該リンクチャネル割当要求に、自局が属するグループの識別情報、または、自分の識別情報が含まれているか判定し、いずれかの識別情報が含まれていると判定する。
【００４４】
ステップＳ３８において、基地局２０Ａの制御部２６０は、下り制御信号用タイムスロットを用いて無線端末３０Ａにリンクチャネル割当情報を送信する。
【００４５】
ステップＳ３９において、基地局２０Ａの制御部２６０は、無線端末３０Ａと無線通信を行うためのタイムスロットの割り当て等の処理を行った後、無線通信を開始する。
【００４６】
これにより、通信システムでは、他の基地局との間で送受信タイミングの同期を行ったグループ内で、所定の下り制御信号を送信する役割を担う基地局にのみ、当該下り制御信号を送信させる。したがって、下り制御信号を送信する基地局の数を低減することができ、他の基地局との間で干渉が生じないように、制御信号を送信することが可能となる。
（実施の形態２）
以下に、本発明に係る実施の形態２について説明をする。
【００４７】
上述の実施の形態１においては、無線端末３０が送信したリンクチャネル割当要求を１の基地局２０が受信し、当該基地局２０が無線端末３０との無線通信を行ったが、当該リンクチャネル割当要求は、複数の基地局２０が受信する場合がある。この場合、従来技術では、各基地局２０は、受信したリンクチャネル割当要求に自局の識別情報が含まれている場合にのみ無線通信を開始するための処理を行い、異なる基地局２０等の識別信号を含むリンクチャネル割当要求は破棄していた。しかしながら、実施の形態１では、グループの識別情報、または、他の基地局２０Ａ（制御信号送信基地局）の識別情報が含まれると、無線通信を開始する処理を行ってしまうため、複数の基地局２０において無線通信を開始する処理を行われる可能性がある。そのため、実施の形態２では、複数の基地局２０において無線通信を開始する処理を行われることを回避する処理が通信システムにおいて行われる。
【００４８】
図４は、実施の形態２の通信システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、通信システム１００は、複数の基地局２００（２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ，２００Ｆ）と、無線端末３００と、上位装置４００と、を含んで構成され、基地局２００Ａ〜２００Ｄが１のグループに属し、基地局２００Ａが制御信号送信基地局の役割を担い、基地局２００Ｂ〜Ｄは制御信号不送信基地局の役割を担う。また、無線端末３００は、基地局２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃのセルエリアが重なる領域に存在している。
【００４９】
図５は、通信システム１００における、基地局２００の機能ブロック図である。なお、実施の形態１と同一の構成については同一の符号を付し、説明は省略する。基地局２００は、実施の形態１における基地局２０の構成と比較して、受信品質取得部２７０をさらに備える点が相違する。
【００５０】
受信品質取得部２７０は、無線端末３００からのリンクチャネル割当要求を受信すると、当該リンクチャネル割当要求を受信したときの受信品質値を取得する。受信品質値としては、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）や、ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference and Noise power Ratio：信号対干渉雑音比）が用いられる。
【００５１】
制御部２６０は、受信品質取得部２７０から受信品質値を取得すると、当該受信品質値と、無線端末３００からのリンクチャネル割当要求を受信したことを示す情報とを、Ｉ／Ｆ部２４０を介して、上位装置４００に送信する。そして、制御部２６０は、上位装置４００からリンクチャネル割当要求を送信した無線端末３００と無線通信を行うよう指示された場合にのみ、当該無線端末３００にリンクチャネル割当情報を送信し、その後、タイムスロットを割り当てて無線通信を開始するよう制御する。
【００５２】
図６は、通信システム１００における、上位装置４００の機能ブロック図である。上位装置４００は、図６に示すように、通信部４１０、記憶部４２０、制御部４３０を含む。
【００５３】
通信部４１０は、ネットワークを介して基地局２００とデータを送受信する。
【００５４】
記憶部４２０は、例えばメモリによって構成され、上位装置４００における制御などに用いられる各種情報を記憶する。また、記憶部４２０は、通信システム１００における各グループを構成する基地局２００に関する情報と、各グループに属する基地局２００が担う役割及び識別情報を記憶する。
【００５５】
制御部４３０は、例えばＣＰＵによって構成され、上位装置４００が具備する各種機能を制御する。そして、制御部４３０は、複数の基地局２００から、受信品質値と、無線端末３００からのリンクチャネル割当要求を受信したことを示す情報とを受信すると、これらの情報を送信した基地局２００が同一のグループに属する基地局であるか否かを記憶部４２０に記憶する情報を用いて判定する。制御部４３０は、同一のグループに属すると判定すると、受信品質値が最も品質が良いことを示している基地局２００を、リンクチャネル割当要求を送信した無線端末３００と無線通信を行う基地局に決定し、決定した基地局２００に対し、無線通信を行うよう指示する。
【００５６】
図７は、通信システム１００における基地局２００、無線端末３００、上位装置４００の動作を示す図である。
【００５７】
ステップＳ７１において、制御信号送信基地局の役割を担う基地局２００Ａの制御部２６０は、属するグループに割り当てられた下り制御信号用タイムスロットを用いて、無線端末３００が接続要求を行う際に用いる情報が含まれる下り制御信号を定期的に送信し、グループに属する基地局２０のセルエリア内に存在する無線端末３００は、当該下り制御信号を受信する。
【００５８】
ステップＳ７２において、無線端末３００は、無線通信を開始するため、ステップＳ３１で受信した下り制御信号に含まれるグループの識別情報、または、基地局２００Ａの識別情報をリンクチャネル割当要求に含め、上り制御信号用タイムスロットで送信し、基地局２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、当該リンクチャネル割当要求を受信する。
【００５９】
ステップＳ７３において、基地局２００Ａ〜Ｃの各受信品質取得部２７０は、受信したリンクチャネル割当要求の受信品質値を取得する。
【００６０】
ステップＳ７４において、基地局２００Ａ〜Ｃの各制御部２６０は、リンクチャネル割当要求を受信すると、当該リンクチャネル割当要求に、自局が属するグループの識別情報、または、基地局２０Ａの識別情報が含まれているか判定し、いずれかの識別情報が含まれていると判定する。
【００６１】
ステップＳ７５において、基地局２００Ａ〜Ｃの各制御部２６０は、上位装置４００に、受信品質値と、無線端末３００からのリンクチャネル割当要求を受信したことを示す情報とを送信し、上位装置４００は、これらの情報を受信する。
【００６２】
ステップＳ７６において、上位装置４００の制御部４３０は、受信した情報を送信した基地局２００が同一のグループに属する基地局であるか否かを記憶部４２０に記憶する情報を用いて判定する。
【００６３】
ステップＳ７７において、上位装置４００の制御部４３０は、全て同一のグループに属すると判定すると、受信品質値が最も品質が良いことを示している基地局２００（ここでは、基地局２００Ｂとする。）に、無線端末３００と無線通信を行うよう指示し、基地局２００Ｂは、当該指示を受信する。
【００６４】
ステップＳ７８において、基地局２００Ｂは、下り制御信号用タイムスロットを用いて無線端末３００にリンクチャネル割当情報を送信する。
【００６５】
ステップＳ７９において、基地局２００Ｂの制御部２６０は、無線端末３００と無線通信を行うためのタイムスロットの割り当て等の処理を行った後、無線通信を開始する。
【００６６】
これにより、通信システムでは、下り制御信号を送信する基地局の数を低減することができ、他の基地局との間で干渉が生じないように、制御信号を送信することが可能となるとともに、他の基地局との間で送受信タイミングの同期を行ったグループ内の複数の基地局が、無線端末からのリンクチャネル割当要求を受信したとしても、１の基地局のみが無線通信を開始するための処理を行うことが可能となる。
（その他の実施の形態）
上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、全ての基地局を略同一のセルエリアを有する同一種の基地局（例えば、マクロ基地局）として説明した。しかしながら、本発明は、複数種の基地局、例えば、マクロ基地局と、フェムトセルなどの小型基地局や、レピータ等の中継装置を含む通信システムにも適用可能である。この場合、複数種の基地局、中継装置により１のグループが構成されてもよい。例えば、あるグループにおいては、マクロ基地局に制御情報送信基地局の役割を担わせ、フェムトセルなどの小型基地局や、レピータ等の中継装置には、制御信号不送信基地局の役割を担わせるようにしてもよい。
【００６７】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることを留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０，１００ 通信システム
２０，２００ 基地局
３０，３００ 無線端末
４０，４００ 上位装置
２１０ アンテナ
２２０ 無線通信部
２３０ 変調・復調部
２４０ Ｉ／Ｆ部
２５０，４２０ 記憶部
２６０，４３０ 制御部
２７０ 受信品質取得部
４１０ 通信部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末と、複数の基地局から構成される通信システムであって、
前記通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、
前記基地局は、
無線信号を送受信する送受信部と、
前記無線端末から接続要求に関する上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てるよう制御する制御部と、を備え、
前記第２の基地局の役割を担う前記基地局の制御部は、
前記無線端末から、同一グループに属する前記第１の基地局が送信した前記下り制御信号に基づく前記上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記通信システムは、前記複数の基地局とネットワークを介して接続する上位装置をさらに含んで構成され、
前記基地局は、
前記無線端末から前記上り制御信号を受信したときの受信品質値を取得する受信品質取得部と、をさらに備え、
前記上位装置は、
前記基地局と通信する通信部と、
前記無線端末が無線接続する基地局を決定する制御部と、を備え、
前記基地局の制御部は、
前記無線端末から前記上り制御信号を受信すると、受信したことを示す情報と、前記受信品質値とを前記上位装置に送信し、
前記上位装置から前記無線端末と無線通信を行うよう指示されると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御し、
前記上位装置の制御部は、
複数の基地局から、前記受信したことを示す情報と、前記受信品質値とを受信すると、同一グループに属する複数の基地局のうち、前記受信品質値が最も良い基地局に、前記無線端末との無線通信を行うよう指示する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
無線端末と、複数の基地局から構成される通信システムの基地局であって、
前記通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、
前記基地局は、
無線信号を送受信する送受信部と、
前記無線端末から接続要求に関する上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てるよう制御する制御部と、を備え、
前記第２の基地局の役割を担う前記基地局の制御部は、
前記無線端末から、同一グループに属する前記第１の基地局が送信した前記下り制御信号に基づく前記上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御する、
ことを特徴とする基地局。
【請求項４】
無線端末と、複数の基地局から構成される通信システムの通信制御方法であって、
前記通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、
前記第１の基地局の役割を担う前記基地局は、
前記所定の下り制御信号を定期的に送信するステップと、
前記第２の基地局の役割を担う前記基地局は、
前記無線端末から、同一グループに属する前記第１の基地局が送信した前記下り制御信号に基づく前記上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御するステップと、
を含むことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１】
無線端末と、複数の基地局から構成される通信システムであって、
前記通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、
前記基地局は、
無線信号を送受信する送受信部と、
前記無線端末から接続要求に関する上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てるよう制御する制御部と、を備え、
前記第２の基地局の役割を担う前記基地局の制御部は、
前記無線端末から、同一グループに属する前記第１の基地局が送信した前記下り制御信号に基づく前記上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記通信システムは、前記複数の基地局とネットワークを介して接続する上位装置をさらに含んで構成され、
前記基地局は、
前記無線端末から前記上り制御信号を受信したときの受信品質値を取得する受信品質取得部と、をさらに備え、
前記上位装置は、
前記基地局と通信する通信部と、
前記無線端末が無線接続する基地局を決定する制御部と、を備え、
前記基地局の制御部は、
前記無線端末から前記上り制御信号を受信すると、受信したことを示す情報と、前記受信品質値とを前記上位装置に送信し、
前記上位装置から前記無線端末と無線通信を行うよう指示されると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御し、
前記上位装置の制御部は、
複数の基地局から、前記受信したことを示す情報と、前記受信品質値とを受信すると、同一グループに属する複数の基地局のうち、前記受信品質値が最も良い基地局に、前記無線端末との無線通信を行うよう指示する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
無線端末と、複数の基地局から構成される通信システムの基地局であって、
前記通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、
前記基地局は、
無線信号を送受信する送受信部と、
前記無線端末から接続要求に関する上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てるよう制御する制御部と、を備え、
前記第２の基地局の役割を担う前記基地局の制御部は、
前記無線端末から、同一グループに属する前記第１の基地局が送信した前記下り制御信号に基づく前記上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御する、
ことを特徴とする基地局。
【請求項４】
無線端末と、複数の基地局から構成される通信システムの通信制御方法であって、
前記通信システムは、各基地局の間で無線信号の送受信タイミングを同期させた隣接する２以上の基地局で構成されるグループを有し、当該グループに含まれる基地局は、第１の基地局と第２の基地局のいずれかの役割を担うとともに、当該第１の基地局は、当該グループに割り当てられた、少なくとも時間により区分される下り無線リソースを用いて所定の下り制御信号を定期的に送信しており、
前記第１の基地局の役割を担う前記基地局は、
前記所定の下り制御信号を定期的に送信するステップと、
前記第２の基地局の役割を担う前記基地局は、
前記無線端末から、同一グループに属する前記第１の基地局が送信した前記下り制御信号に基づく前記上り制御信号を受信すると、当該無線端末に無線リソースを割り当てて自局と無線通信を行うよう制御するステップと、
を含むことを特徴とする通信制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−９３７６９（Ｐ２０１３−９３７６９Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３５１７３（Ｐ２０１１−２３５１７３）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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