(57)【要約】【課題】複数の基地局が連携して移動局と通信を行う基地局連携通信に係る制御装置の負荷を分散させることを図る。【解決手段】各セルは連携エリア（Ａｒｅａ１〜６）と非連携エリア（Ａｒｅａ０）に区分けされ、各基地局に対しマスタ基地局として担当する連携エリアが重複しないように設定され、各基地局の基地局連携部は、移動局が非連携エリア又は連携エリアのいずれにあるか判断し、非連携エリア用の無線リソースと連携エリア用の無線リソースに分けて管理される無線リソースの中から移動局のエリアに応じて非連携エリアの無線リソース割当を行うか又はマスタ基地局として担当する連携エリアの無線リソース割当を行い、連携エリアの無線リソース割当情報を該当連携対象の基地局間で交換し、交換情報に基づきマスタ基地局として担当する連携エリアの基地局連携通信の可否を決定し、該決定を該当の連携対象の基地局へ通知する。【選択図】図４
2010220094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局を配置し、各基地局の通信エリアによって連続的な通信サービスエリアを構築するセルラ移動通信システムにおいて、基地局毎に設けられる基地局制御装置であって、
各基地局制御装置が通信ネットワークを介して相互に通信可能なように構成されてなり、
複数の基地局が連携して移動局と通信を行う基地局連携通信の制御を、該基地局連携通信に係る基地局の基地局制御装置同士が協調して行うものであり、
前記通信エリアは、基地局連携通信の対象となる連携エリアと、基地局連携通信の対象とはならない非連携エリアとに区分けされてあり、
各基地局に対して、基地局連携通信の主たる制御を行うマスタ基地局として担当する連携エリアが重複しないように設定されてあり、
前記基地局制御装置は、
非連携エリア用の無線リソースと連携エリア用の無線リソースとに分けて無線リソースを管理する無線リソース管理手段と、
移動局が非連携エリア又は連携エリアのいずれにあるのかを判断するエリア判別手段と、
移動局のあるエリアに応じて、非連携エリアの無線リソースの割当を行うか、又は、マスタ基地局として担当する連携エリアの無線リソースの割当を行う無線リソース割当手段と、
連携エリアの無線リソースの割当の情報を該当の連携対象の基地局間で交換する情報交換手段と、
該交換情報に基づいてマスタ基地局として担当する連携エリアの基地局連携通信の可否を決定し、該決定を該当の連携対象の基地局へ通知する基地局連携通信可否決定手段と、
を備えたことを特徴とする基地局制御装置。
【請求項２】
前記連携エリアは、連携対象の基地局の組合せ毎に、連携対象の基地局間で隣接する区域として設けられてあり、
該区域毎に無線リソースが準備されていることを特徴とする請求項１に記載の基地局制御装置。
【請求項３】
マスタ基地局が担当する連携エリアは、各基地局に均等に割り当てられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基地局制御装置。
【請求項４】
マスタ基地局が担当する連携エリアは、各基地局の基地局制御装置の処理能力の違いに応じて割り当てられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基地局制御装置。
【請求項５】
マスタ基地局が担当する連携エリアは、各基地局で処理するトラヒック量の違いに応じて割り当てられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基地局制御装置。
【請求項６】
複数の基地局を配置し、各基地局の通信エリアによって連続的な通信サービスエリアを構築するセルラ移動通信システムにおいて、
基地局毎に基地局連携部を設け、各基地局連携部が通信ネットワークを介して相互に通信可能なように構成されてなり、
複数の基地局が連携して移動局と通信を行う基地局連携通信の制御を、該基地局連携通信に係る基地局の基地局連携部同士が協調して行う基地局連携通信制御方法であって、
前記通信エリアは、基地局連携通信の対象となる連携エリアと、基地局連携通信の対象とはならない非連携エリアとに区分けされてあり、
各基地局に対して、基地局連携通信の主たる制御を行うマスタ基地局として担当する連携エリアが重複しないように設定されてあり、
前記基地局連携部が、移動局が非連携エリア又は連携エリアのいずれにあるのかを判断するステップと、
前記基地局連携部が、非連携エリア用の無線リソースと連携エリア用の無線リソースとに分けて管理されている無線リソースの中から、移動局のあるエリアに応じて、非連携エリアの無線リソースの割当を行うか、又は、マスタ基地局として担当する連携エリアの無線リソースの割当を行うステップと、
前記基地局連携部が、連携エリアの無線リソースの割当の情報を該当の連携対象の基地局間で交換するステップと、
前記基地局連携部が、該交換情報に基づいてマスタ基地局として担当する連携エリアの基地局連携通信の可否を決定し、該決定を該当の連携対象の基地局へ通知するステップと、
を含むことを特徴とする基地局連携通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局制御装置及び基地局連携通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、日本国内の携帯電話サービスにおいては、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）およびＣＤＭＡ２０００（Code Division Multiple Access 2000）に代表されるＩＭＴ−２０００（International Mobile Telecommunications 2000）と称される第３世代移動通信システムが普及してきている。さらに、そのＩＭＴ−２０００の高度化システムおよびＩＭＴ−２０００の次世代システムとして、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと称される第４世代移動通信システムに関する標準規格が策定されつつある。
【０００３】
ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄは、低速移動時に１Ｇｂｐｓの伝送速度を、高速移動時には１００Ｍｂｐｓの伝送速度をそれぞれ実現することを目標としている。このような高速通信を実現するためには、広帯域な周波数帯を使用した通信方式を利用することが必要になるが、そのような通信方式の一つとして、直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ）方式が知られている。ＯＦＤＭＡ方式は、広帯域の周波数帯をサブキャリアと称する直交した狭帯域に分割し、各サブキャリアで情報を伝送する方式である。このＯＦＤＭＡ方式によれば、無線装置で生じる周波数特性をサブキャリア毎に補正したり、又、伝送路で生じる周波数特性の時間変動に対して適応的に周波数多重伝送および周波数分割多元接続を行ったりすることができることから、広帯域通信を実現する有力な伝送方式の一つとして注目されている。
【０００４】
また、複数のアンテナを用いた伝送路マルチ化（Multiple Input Multiple Output：ＭＩＭＯ）技術は、送信側の複数のアンテナから個別に送信された信号を受信側の複数のアンテナで受信し、その受信信号から空間信号分離することで周波数利用効率の向上を図る技術として注目されている。
【０００５】
セルラ移動通信システムは、複数の基地局を配置し、各基地局の通信エリア（セル）によって連続的な通信サービスエリアを構築するものであるが、セルラ移動通信システムに対し、ＯＦＤＭＡ方式やＭＩＭＯ技術を用いた通信方式を適用する場合、使用可能な周波数領域の制限により、全周波数帯域を各セルに割当てる指針が考えられる。この場合、基地局近傍に位置する移動局については、通信基地局からの所望信号が高いレベルで受信できると共に、隣接する基地局からの無線信号が距離減衰によりレベル低下するため、高い通信品質を確保でき、広帯域通信の効果としてユーザスループットの高速化が期待できる。しかし、セル境界に位置する移動局については、所望信号のレベルが距離減衰により低下するだけでなく、隣接基地局の無線信号が通信信号と同レベルの干渉信号となり、通信品質を大きく劣化させるため、広帯域通信の効果が十分に得られないという課題がある。この課題は、移動局よりも基地局の送信電力が大きいため、特に下り回線（基地局から移動局方向の回線）で顕著になる。
【０００６】
その課題に対し、例えば特許文献１，２，３に対処方法が開示されている。図１４はその従来のセルラ移動通信システムの概略構成図である。図１４において、従来のセルラ移動通信システムは、各々セル１０３を提供する複数の基地局１０１、基地局１０１に無線接続して通信する移動局（ユーザ端末）１０２、複数の基地局１０１を集中的に制御するための基地局コントローラ１０７を有する。各基地局１０１は、バックボーンネットワーク１０４を介してコアネットワーク１０５に接続される。バックボーンネットワーク１０４及びコアネットワーク１０５は、それぞれルータ１０６を有する。基地局コントローラ１０７は、バックボーンネットワーク１０４内に設けられ、各基地局１０１と有線で接続される。基地局コントローラ１０７は、セル境界にいるユーザ端末１０２に対し複数の基地局１０１が連携してＭＩＭＯ技術等を用いた通信を行うように、複数の基地局１０１を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１３４８４４号公報
【特許文献２】特開２００７−０４３３３２号公報
【特許文献３】国際公開第２００６／０１６４８５号パンフレット
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】山内雪路、“スペクトラム拡散通信  次世代高性能通信に向けて”、東京電機大学出版局、１９９５年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した従来のセルラ移動通信システムでは、基地局コントローラが制御する基地局の数が増加するほど、基地局コントローラにかかる処理の負荷が大きくなるという問題がある。このため、複数の基地局コントローラで一定数ずつの基地局を制御することが考えられるが、この場合、異なる基地局コントローラに接続された基地局間では連携した通信を行うことができない。また、セルラ移動通信システム内の一部の基地局のみを制御対象として非制御対象の基地局や中継局を設けると、非制御対象の基地局は基地局間で連携した通信を行うことができないので、移動局の在圏セルにより通信サービスに差が生じてしまう。
【００１０】
ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄのように広帯域通信を行うセルラ移動通信システムでは、従来のマクロセルよりもセル範囲が小さいマイクロセルなどを用いることが想定されていることから、基地局数が多くなるので、上記した課題を軽視できなくなる。
【００１１】
なお、セルラ移動通信システムでは、ユーザ端末の接続状態を維持しつつ、安定した通信状態を得るため、異なる基地局へ接続を切替えるハンドオーバ技術が利用されている。ハンドオーバとしては、ハードハンドオフ及びソフトハンドオフがある。ハードハンドオフは、通信が瞬断されるものであり、基地局間で連携した送信を行わない。ソフトハンドオフでは、ハンドオーバ時に複数の基地局から同時送信が行われるが、無線通信の状況に応じた基地局間の連携は行わない。
【００１２】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、複数の基地局が連携して移動局と通信を行う基地局連携通信に係る制御装置の負荷を分散させることのできる基地局制御装置及び基地局連携通信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明に係る基地局制御装置は、複数の基地局を配置し、各基地局の通信エリアによって連続的な通信サービスエリアを構築するセルラ移動通信システムにおいて、基地局毎に設けられる基地局制御装置であって、各基地局制御装置が通信ネットワークを介して相互に通信可能なように構成されてなり、複数の基地局が連携して移動局と通信を行う基地局連携通信の制御を、該基地局連携通信に係る基地局の基地局制御装置同士が協調して行うものであり、前記通信エリアは、基地局連携通信の対象となる連携エリアと、基地局連携通信の対象とはならない非連携エリアとに区分けされてあり、各基地局に対して、基地局連携通信の主たる制御を行うマスタ基地局として担当する連携エリアが重複しないように設定されてあり、前記基地局制御装置は、非連携エリア用の無線リソースと連携エリア用の無線リソースとに分けて無線リソースを管理する無線リソース管理手段と、移動局が非連携エリア又は連携エリアのいずれにあるのかを判断するエリア判別手段と、移動局のあるエリアに応じて、非連携エリアの無線リソースの割当を行うか、又は、マスタ基地局として担当する連携エリアの無線リソースの割当を行う無線リソース割当手段と、連携エリアの無線リソースの割当の情報を該当の連携対象の基地局間で交換する情報交換手段と、該交換情報に基づいてマスタ基地局として担当する連携エリアの基地局連携通信の可否を決定し、該決定を該当の連携対象の基地局へ通知する基地局連携通信可否決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る基地局制御装置においては、前記連携エリアは、連携対象の基地局の組合せ毎に、連携対象の基地局間で隣接する区域として設けられてあり、該区域毎に無線リソースが準備されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る基地局制御装置においては、マスタ基地局が担当する連携エリアは、各基地局に均等に割り当てられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る基地局制御装置においては、マスタ基地局が担当する連携エリアは、各基地局の基地局制御装置の処理能力の違いに応じて割り当てられていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る基地局制御装置においては、マスタ基地局が担当する連携エリアは、各基地局で処理するトラヒック量の違いに応じて割り当てられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る基地局連携通信制御方法は、複数の基地局を配置し、各基地局の通信エリアによって連続的な通信サービスエリアを構築するセルラ移動通信システムにおいて、基地局毎に基地局連携部を設け、各基地局連携部が通信ネットワークを介して相互に通信可能なように構成されてなり、複数の基地局が連携して移動局と通信を行う基地局連携通信の制御を、該基地局連携通信に係る基地局の基地局連携部同士が協調して行う基地局連携通信制御方法であって、前記通信エリアは、基地局連携通信の対象となる連携エリアと、基地局連携通信の対象とはならない非連携エリアとに区分けされてあり、各基地局に対して、基地局連携通信の主たる制御を行うマスタ基地局として担当する連携エリアが重複しないように設定されてあり、前記基地局連携部が、移動局が非連携エリア又は連携エリアのいずれにあるのかを判断するステップと、前記基地局連携部が、非連携エリア用の無線リソースと連携エリア用の無線リソースとに分けて管理されている無線リソースの中から、移動局のあるエリアに応じて、非連携エリアの無線リソースの割当を行うか、又は、マスタ基地局として担当する連携エリアの無線リソースの割当を行うステップと、前記基地局連携部が、連携エリアの無線リソースの割当の情報を該当の連携対象の基地局間で交換するステップと、前記基地局連携部が、該交換情報に基づいてマスタ基地局として担当する連携エリアの基地局連携通信の可否を決定し、該決定を該当の連携対象の基地局へ通知するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数の基地局が連携して移動局と通信を行う基地局連携通信に係る制御装置の負荷を分散させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るセルラ移動通信システムの概略構成図である。
【図２】同実施形態に係るセルラ移動通信システムの通信構成の概念図である。
【図３】同実施形態に係る基地局１の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例１に係る通信エリア（セル）の構成例を示す概念図である。
【図５】図４のセル構成例に対応したマスタ基地局の設定例である。
【図６】図５のマスタ基地局の設定例においてマスタ基地局が担当する連携エリアの設定例である。
【図７】図５のマスタ基地局の設定例においてマスタ基地局が担当する連携エリアの設定例である。
【図８】図５のマスタ基地局の設定例においてマスタ基地局が担当する連携エリアの設定例である。
【図９】実施例１に係る論理リソーステーブルの概念図である。
【図１０】実施例２に係る通信エリア（セル）の構成例を示す概念図である。
【図１１】図１０のセル構成例に対応したマスタ基地局の設定例である。
【図１２】図１１のマスタ基地局の設定例においてマスタ基地局が担当する連携エリアの設定例である。
【図１３】実施例２に係る論理リソーステーブルの概念図である。
【図１４】従来のセルラ移動通信システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るセルラ移動通信システムの概略構成図である。図１において、セルラ移動通信システムは、各々セルを提供する複数の基地局１と、基地局１に無線接続して通信する移動局（ユーザ端末）２を有する。図１には、２台の基地局１（基地局識別子がＡ，Ｂであるもの）並びに、基地局１（Ａ）が提供するセル３Ａ及び基地局１（Ｂ）が提供するセル３Ｂが、例示されている。各基地局１は基地局連携部１０を有する。基地局連携部１０は、基地局連携通信を制御するための機能を有する。
【００２２】
各基地局１は、バックボーンネットワーク４を介してコアネットワーク５に接続される。バックボーンネットワーク４及びコアネットワーク５は、それぞれルータ６を有する。各基地局１の基地局連携部１０は、バックボーンネットワーク４を介して相互に通信する。図２に、本実施形態に係るセルラ移動通信システムの通信構成の概念図を示す。図２において、基地局１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ）は、それぞれセル３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇを提供する。セル内は複数のセクタに分割されていてもよい。基地局１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ）の基地局連携部１０は、それぞれバックボーンネットワーク４に接続されている。各基地局連携部１０は、バックボーンネットワーク４を介して、任意の基地局連携部１０との間でデータを送受することができる。バックボーンネットワーク４内の通信回線は、有線であり、基地局連携部１０間で送受されるデータ量に比して十分な通信帯域を有する。
【００２３】
本実施形態に係るセルラ移動通信システムにおいて、基地局１とユーザ端末２間の多元接続方式には、ＯＦＤＭＡ方式を利用する。各基地局１において、論理的な無線リソースを物理構成へマッピングする方法は同じである。
【００２４】
本実施形態に係るセルラ移動通信システムにおいて、基地局１及びユーザ端末２は複数のアンテナを備え、基地局１とユーザ端末２が、１対１で通信する場合も、複数の基地局１が連携してユーザ端末２と通信する場合も、ＭＩＭＯ技術を用いた伝送（ＭＩＭＯ伝送）を行うことができる。ＭＩＭＯ伝送の方法（ＭＩＭＯモード）としては、例えば、最大比合成送信ダイバーシチ等の送信ダイバーシチ、時空間符号、及び、固有ビーム空間多重方式等の空間多重、並びに、それらの組合せがある。
【００２５】
図３は、本実施形態に係る基地局１の概略構成を示すブロック図である。図３において、無線部１１は、ユーザ端末２との間で無線接続し、ユーザデータ及び制御メッセージ等のデータを送受する。ユーザデータ・制御メッセージ処理部１２は、ユーザ端末２との間、他の基地局１の基地局連携部１０との間、及び、コアネットワーク５との間で、それぞれ送受されるデータ（ユーザデータ、制御メッセージ）の処理を行う。上位レイヤ部１３は、バックボーンネットワーク４との間で有線接続し、ユーザデータ及び制御メッセージ等のデータを送受する。
【００２６】
無線リソース管理部１４は、基地局１とユーザ端末２間の無線通信で使用可能な無線リソースを管理する。無線リソース管理部１４は、基地局連携部１０との間で、無線リソースの割り当てに係る情報を送受する。端末情報保持部１５は、ユーザ端末２毎に、ユーザ端末２の状況を示す情報を記憶する。端末情報保持部１５に記憶される情報は、ユーザ端末２の位置を示す情報、ユーザ端末２の無線品質を示す情報（搬送波対干渉波及び雑音電力比（Carrier to Interference and Noise power Ratio：ＣＩＮＲ）、受信信号強度（Received Signal Strength Indicator：ＲＳＳＩ）等）、ユーザ端末２に対する基地局連携通信の適用の有無、基地局連携通信が適用されているユーザ端末２に対して割当てられた無線リソース領域、ＭＩＭＯモードなどの情報である。端末情報保持部１５は、基地局連携部１０からデータの書き込みおよび読み出しが行われる。
【００２７】
基地局連携部１０は、ユーザデータ・制御メッセージ処理部１２を介して、ユーザ端末２との間、及び、他の基地局１の基地局連携部１０との間で、それぞれ制御メッセージを送受する。基地局連携部１０は、その制御メッセージのやり取りによって、基地局連携通信の制御を行う。
【００２８】
次に、本実施形態に係る基地局連携通信制御方法について実施例を挙げて説明する。以下では説明の便宜上、基地局の符号「１」の表記を省略し、基地局識別子が「Ａ」である基地局１を「基地局Ａ」、基地局識別子が「Ｂ」である基地局１を「基地局Ｂ」というように、「基地局」と「基地局識別子」を連結して表記する。
【実施例１】
【００２９】
実施例１では、３つの基地局が連携して基地局連携通信を行う。
図４は、実施例１に係る通信エリア（セル）の構成例を示す概念図である。図４では、図２の通信構成における基地局Ａに着目した場合を示している。各セルは、連携エリアと非連携エリアに区分けされる。連携エリアは、基地局連携通信の対象となる区域である。非連携エリアは、基地局連携通信の対象とはならない区域である。図４の例では、基地局Ａのセル３Ａが、１個の非連携エリア（Ａｒｅａ０）と６個の連携エリア（Ａｒｅａ１〜６）に区分けされる。他の基地局Ｂ〜Ｇも同様に１個の非連携エリア（Ａｒｅａ０）と６個の連携エリアに区分けされる。連携エリアには、自セルに隣接するセルにおける隣接する連携エリアと同じ識別子（Ａｒｅａ１〜６）が付されている。
【００３０】
連携エリアは、連携対象の基地局の組合せ毎に、連携対象の基地局間で隣接する区域として設けられる。隣接する３つの基地局間では、共通の連携エリア（同じ識別子の連携エリア）にて基地局連携通信を行うことを想定する。図４において、例えば、基地局Ａ，Ｂ，Ｃ間では、共通の連携エリア（Ａｒｅａ１）にて基地局連携通信を行うことを想定する。なお、連携エリアを複数に分けるのは、セルラ移動通信システムのセル配置に基づき矛盾無く連携エリアを分類するためである。従って、セル配置に応じて連携エリアを何個に分けるのかを決定すればよい。
【００３１】
ユーザ端末２がどのエリア（非連携エリア（Ａｒｅａ０）か、又は、連携エリア（Ａｒｅａ１〜６）の内のいずれか）にあるのかは、ユーザ端末２の位置情報、ＣＩＮＲ又はＲＳＳＩに基づいて判断することができる。
【００３２】
本実施例１では、各連携エリア（Ａｒｅａ１〜６）において、基地局連携通信に係るマスタ基地局を定義する。マスタ基地局は、担当の連携エリアにおいて、基地局連携通信の主たる制御を行う基地局を指す。マスタ基地局以外の基地局は、マスタ基地局に従って基地局連携通信の制御を行う。マスタ基地局は、担当の連携エリアにおける、基地局連携通信の可否および無線リソースの割当を決定する。図４において、例えば、連携エリア（Ａｒｅａ１）のマスタ基地局は、連携エリア（Ａｒｅａ１）における基地局連携通信の可否を判断し、該連携エリア（Ａｒｅａ１）での基地局連携通信で使用される無線リソースを決定する。
【００３３】
図５は、図４のセル構成例に対応したマスタ基地局の設定例である。図５中、セル内に記された数字（１〜６）は、連携エリアの識別子（Ａｒｅａ１〜６）の数字に対応し、それぞれ連携エリア（Ａｒｅａ１〜６）を示す。図５の例では、マスタ基地局が３つのパターンα，β，γに分類される。セル内に記された文字（α、β，γ）は、当該セルを提供する基地局が属するパターンα，β，γを示す。同じパターンに属するマスタ基地局は、同じ識別子（Ａｒｅａ１〜６）の連携エリアを担当する。異なるパターン間では、担当の連携エリアの識別子が重複しないようにする。このように、マスタ基地局を分散させることによって、マスタ基地局の負荷を軽減することができる。
【００３４】
図６、図７及び図８は、図５のマスタ基地局の設定例において、マスタ基地局が担当する連携エリアの設定例である。
図６の例では、パターンαに属するマスタ基地局が丸数字１で示される連携エリア（Ａｒｅａ２，５）を担当し、パターンβに属するマスタ基地局が丸数字２で示される連携エリア（Ａｒｅａ１，４）を担当し、パターンγに属するマスタ基地局が丸数字３で示される連携エリア（Ａｒｅａ３，６）を担当する。
【００３５】
図７の例では、パターンαに属するマスタ基地局が丸数字１で示される連携エリア（Ａｒｅａ１，２）を担当し、パターンβに属するマスタ基地局が丸数字３で示される連携エリア（Ａｒｅａ４，５）を担当し、パターンγに属するマスタ基地局が丸数字２で示される連携エリア（Ａｒｅａ３，６）を担当する。この設定例では、一つのマスタ基地局が担当する連携エリアは全て隣接するために、担当する連携エリア間でユーザ端末２が移動する場合にはマスタ基地局の変更がないので、マスタ基地局の変更の頻度を軽減させることができる。
【００３６】
図８の例では、パターンαに属するマスタ基地局が丸数字１で示される連携エリア（Ａｒｅａ２，５）を担当し、パターンβに属するマスタ基地局が丸数字３で示される連携エリア（Ａｒｅａ１，６）を担当し、パターンγに属するマスタ基地局が丸数字２で示される連携エリア（Ａｒｅａ３，４）を担当する。
【００３７】
なお、図６、図７及び図８に例示したように、必ずしも、各基地局が均等にマスタ基地局となるようにする必要はない。例えば、各基地局の処理能力の違いに応じて、処理能力の高い基地局には多くの連携エリアを担当させることにより、処理能力の低い基地局が担当する連携エリアを少なくするようにしてもよい。また例えば、各基地局で処理するトラヒック量の違いに応じて、トラヒック量が少ない基地局に多くの連携エリアを担当させることにより、トラヒック量が多い基地局が担当する連携エリアを少なくするようにしてもよい。この場合、各基地局で処理すると想定したトラヒック量の違いに応じて連携エリアの割当を行う。さらに、各基地局で処理するトラヒック量を測定し、この測定値に基づいて連携エリアの割当を変更するようにしてもよい。
【００３８】
図９は、本実施例１に係る論理リソーステーブルの概念図である。無線リソース管理部１４は、論理リソーステーブルを有する。論理リソーステーブルは、一無線フレームにおける無線リソースの割り当ての状態を記録するためのものである。図９において、横軸は時間軸であってＯＦＤＭＡシンボル単位の刻みである。縦軸は周波数軸であってサブキャリア単位の刻みである。所定のサブキャリア数ｎ×所定のＯＦＤＭＡシンボル数ｍからなる矩形領域に相当する無線リソース量のことを、スロットと称する。スロットは、ＯＦＤＭＡシンボル数ｍの整数倍が一無線フレームのＯＦＤＭＡシンボル数となるように定義される。無線リソースの割り当ては、スロット単位で行われる。
【００３９】
図９において、非連携エリア（Ａｒｅａ０）と６個の連携エリア（Ａｒｅａ１〜６）とのそれぞれに対し、論理サブチャネルが設けられる。論理サブチャネルは、当該エリアに割り当てられたサブキャリアの集合である。１個の論理サブチャネルは、スロットを構成するサブキャリア数ｎの整数倍とする。
【００４０】
非連携エリア（Ａｒｅａ０）にあるユーザ端末２に対して無線リソースを割当てる場合には、当該非連携エリア（Ａｒｅａ０）の基地局のみの無線リソースを考慮すればよく、他の基地局の無線リソースを考慮する必要がない。一方、連携エリア（Ａｒｅａ１〜６）にあるユーザ端末２に対して無線リソースを割当てる場合には、基地局連携通信を行うことが可能であるので、連携する複数の基地局に共通の無線リソースを割り当てることを考慮する。
【００４１】
図９には、図６においてパターンαに属するマスタ基地局が、無線リソースを管理する部分（非連携エリア（Ａｒｅａ０）と連携エリア（Ａｒｅａ２，５））が例示されている。図９において、パターンαに属するマスタ基地局は、自基地局の非連携エリア（Ａｒｅａ０）にあるユーザ端末２に割り当てる無線リソースと、担当の連携エリア（Ａｒｅａ２，５）にあるユーザ端末２に割り当てる無線リソースとを決定する。一方、連携エリア（Ａｒｅａ１，４）にあるユーザ端末２に割り当てる無線リソースについてはパターンβに属するマスタ基地局がその割当を決定し、連携エリア（Ａｒｅａ３，６）にあるユーザ端末２に割り当てる無線リソースについてはパターンγに属するマスタ基地局がその割当を決定する。
【００４２】
次に、実施例１における基地局連携通信の制御手順を説明する。ここでは、図６においてパターンαに属するマスタ基地局を例に挙げて説明する。以下、図６において、パターンαに属するマスタ基地局のことを「マスタ基地局α」と称し、パターンβに属するマスタ基地局のことを「マスタ基地局β」と称し、パターンγに属するマスタ基地局のことを「マスタ基地局γ」と称する。なお、以下の基地局連携通信に係る処理は、各基地局の基地局連携部１０が行うものである。
【００４３】
まず、マスタ基地局αは、自基地局が管理するユーザ端末２がどのエリア（非連携エリア（Ａｒｅａ０）か、又は、連携エリア（Ａｒｅａ１〜６）の内のいずれか）にあるのかを判断する。この判断は、例えば、ユーザ端末２の位置情報に基づいて行う。
【００４４】
次いで、マスタ基地局αは、ユーザ端末２があるエリアに応じて、無線リソースの割当を行う。非連携エリア（Ａｒｅａ０）にあるユーザ端末２に対しては、Ａｒｅａ０の論理サブチャネルの中から無線リソースを割り当てる。マスタ基地局αが担当する連携エリア（Ａｒｅａ２，５）にあるユーザ端末２に対しては、該当のＡｒｅａ２又は５の論理サブチャネルの中から無線リソースを割り当てる。マスタ基地局αは、その無線リソースの割当結果を論理リソーステーブルに記録する。
【００４５】
一方、非担当の連携エリア（Ａｒｅａ１，４）にあるユーザ端末２に対しては、マスタ基地局βが無線リソースの割当を決定するので、マスタ基地局αは該当のマスタ基地局βからの無線リソース割当結果の通知を待つ。同様に、非担当の連携エリア（Ａｒｅａ３，６）にあるユーザ端末２に対しては、マスタ基地局γが無線リソースの割当を決定するので、マスタ基地局αは該当のマスタ基地局γからの無線リソース割当結果の通知を待つ。
【００４６】
次いで、マスタ基地局αは、連携エリア（Ａｒｅａ２，５）にあるユーザ端末２に関する無線リソース割当結果を、該連携エリア（Ａｒｅａ２，５）での連携対象の基地局へ送信する。マスタ基地局αは、その返信（連携エリア（Ａｒｅａ２，５）での基地局連携通信の可否）に応じて、連携エリア（Ａｒｅａ２，５）での基地局連携通信を行うか、又は、基地局間で連携しない単独通信を行うかを決定する。マスタ基地局αは、その決定を連携エリア（Ａｒｅａ２，５）での連携対象の基地局へ通知する。なお、連携エリア（Ａｒｅａ２，５）にあるユーザ端末２に対して該当のＡｒｅａ２又は５の論理サブチャネルの中から無線リソースを割り当てることができない場合には、マスタ基地局αは、基地局連携通信の不可を該連携エリア（Ａｒｅａ２，５）での連携対象の基地局へ通知する。
【００４７】
一方、マスタ基地局αは、非担当の連携エリア（Ａｒｅａ１，４）にあるユーザ端末２に対する無線リソース割当結果の通知をマスタ基地局βから受け取ると、論理リソーステーブルを参照し、該通知された無線リソース割当が可能か否かを判断する。この結果、当該無線リソース割当が可能である場合には、マスタ基地局αは、マスタ基地局βに対して連携エリア（Ａｒｅａ１，４）での基地局連携通信の可を返信し、一方、当該無線リソース割当が不可能である場合には、マスタ基地局αは、マスタ基地局βに対して連携エリア（Ａｒｅａ１，４）での基地局連携通信の否を返信する。この返信により、マスタ基地局βは、連携エリア（Ａｒｅａ１，４）での基地局連携通信を行うか、又は、基地局間で連携しない単独通信を行うかを決定する。マスタ基地局βは、その決定を連携エリア（Ａｒｅａ１，４）での連携対象の基地局へ通知する。
【００４８】
同様に、マスタ基地局αは、非担当の連携エリア（Ａｒｅａ３，６）にあるユーザ端末２に対する無線リソース割当結果の通知をマスタ基地局γから受け取ると、論理リソーステーブルを参照し、該通知された無線リソース割当が可能か否かを判断する。この結果、当該無線リソース割当が可能である場合には、マスタ基地局αは、マスタ基地局γに対して連携エリア（Ａｒｅａ３，６）での基地局連携通信の可を返信し、一方、当該無線リソース割当が不可能である場合には、マスタ基地局αは、マスタ基地局γに対して連携エリア（Ａｒｅａ３，６）での基地局連携通信の否を返信する。この返信により、マスタ基地局γは、連携エリア（Ａｒｅａ３，６）での基地局連携通信を行うか、又は、基地局間で連携しない単独通信を行うかを決定する。マスタ基地局γは、その決定を連携エリア（Ａｒｅａ３，６）での連携対象の基地局へ通知する。
【実施例２】
【００４９】
実施例２では、２つの基地局が連携して基地局連携通信を行う。
図１０は、実施例２に係る通信エリア（セル）の構成例を示す概念図である。図１０では、図２の通信構成における基地局Ａに着目した場合を示している。各セルは、連携エリアと非連携エリアに区分けされる。連携エリアは、基地局連携通信の対象となる区域である。非連携エリアは、基地局連携通信の対象とはならない区域である。図１０の例では、基地局Ａのセル３Ａが、１個の非連携エリア（Ａｒｅａ０）と６個の連携エリア（Ａｒｅａ１〜６）に区分けされる。さらに、基地局Ａに隣接する基地局間の連携エリア（Ａｒｅａ７〜９）が設けられる。連携エリアには、自セルに隣接するセルにおける隣接する連携エリアと同じ識別子（Ａｒｅａ１〜９）が付されている。
【００５０】
連携エリアは、連携対象の基地局の組合せ毎に、連携対象の基地局間で隣接する区域として設けられる。隣接する２つの基地局間では、共通の連携エリア（同じ識別子の連携エリア）にて基地局連携通信を行うことを想定する。図１０において、例えば、基地局Ａ，Ｂ間では、共通の連携エリア（Ａｒｅａ６）にて基地局連携通信を行うことを想定する。なお、連携エリアを複数に分けるのは、セルラ移動通信システムのセル配置に基づき矛盾無く連携エリアを分類するためである。従って、セル配置に応じて連携エリアを何個に分けるのかを決定すればよい。
【００５１】
ユーザ端末２がどのエリア（非連携エリア（Ａｒｅａ０）か、又は、連携エリア（Ａｒｅａ１〜９）の内のいずれか）にあるのかは、ユーザ端末２の位置情報、ＣＩＮＲ又はＲＳＳＩに基づいて判断することができる。
【００５２】
本実施例２では、各連携エリア（Ａｒｅａ１〜９）において、基地局連携通信に係るマスタ基地局を定義する。マスタ基地局は、担当の連携エリアにおいて、基地局連携通信の主たる制御を行う基地局を指す。マスタ基地局以外の基地局は、マスタ基地局に従って基地局連携通信の制御を行う。マスタ基地局は、担当の連携エリアにおける、基地局連携通信の可否および無線リソースの割当を決定する。図１０において、例えば、連携エリア（Ａｒｅａ１）のマスタ基地局は、連携エリア（Ａｒｅａ１）における基地局連携通信の可否を判断し、該連携エリア（Ａｒｅａ１）での基地局連携通信で使用される無線リソースを決定する。
【００５３】
図１１は、図１０のセル構成例に対応したマスタ基地局の設定例である。図１１中、セル内に記された数字（１〜９）は、連携エリアの識別子（Ａｒｅａ１〜９）の数字に対応し、それぞれ連携エリア（Ａｒｅａ１〜９）を示す。図１１の例では、マスタ基地局が３つのパターンα，β，γに分類される。セル内に記された文字（α、β，γ）は、当該セルを提供する基地局が属するパターンα，β，γを示す。同じパターンに属するマスタ基地局は、同じ識別子（Ａｒｅａ１〜９）の連携エリアを担当する。異なるパターン間では、担当の連携エリアの識別子が重複しないようにする。このように、マスタ基地局を分散させることによって、マスタ基地局の負荷を軽減することができる。
【００５４】
図１２は、図１１のマスタ基地局の設定例において、マスタ基地局が担当する連携エリアの設定例である。
図１２の例では、パターンαに属するマスタ基地局が丸数字１で示される連携エリア（Ａｒｅａ１，３，５）を担当し、パターンβに属するマスタ基地局が丸数字２で示される連携エリア（Ａｒｅａ７，８，９）を担当し、パターンγに属するマスタ基地局が丸数字３で示される連携エリア（Ａｒｅａ２，４，６）を担当する。
【００５５】
なお、図１２に例示したように、必ずしも、各基地局が均等にマスタ基地局となるようにする必要はない。例えば、各基地局の処理能力の違いに応じて、処理能力の高い基地局には多くの連携エリアを担当させることにより、処理能力の低い基地局が担当する連携エリアを少なくするようにしてもよい。また例えば、各基地局で処理するトラヒック量の違いに応じて、トラヒック量が少ない基地局に多くの連携エリアを担当させることにより、トラヒック量が多い基地局が担当する連携エリアを少なくするようにしてもよい。この場合、各基地局で処理すると想定したトラヒック量の違いに応じて連携エリアの割当を行う。さらに、各基地局で処理するトラヒック量を測定し、この測定値に基づいて連携エリアの割当を変更するようにしてもよい。
【００５６】
図１３は、本実施例２に係る論理リソーステーブルの概念図である。無線リソース管理部１４は、論理リソーステーブルを有する。論理リソーステーブルは、一無線フレームにおける無線リソースの割り当ての状態を記録するためのものである。図１３において、横軸は時間軸であってＯＦＤＭＡシンボル単位の刻みである。縦軸は周波数軸であってサブキャリア単位の刻みである。所定のサブキャリア数ｎ×所定のＯＦＤＭＡシンボル数ｍからなる矩形領域に相当する無線リソース量のことを、スロットと称する。スロットは、ＯＦＤＭＡシンボル数ｍの整数倍が一無線フレームのＯＦＤＭＡシンボル数となるように定義される。無線リソースの割り当ては、スロット単位で行われる。
【００５７】
図１３において、非連携エリア（Ａｒｅａ０）と９個の連携エリア（Ａｒｅａ１〜９）とのそれぞれに対し、論理サブチャネルが設けられる。論理サブチャネルは、当該エリアに割り当てられたサブキャリアの集合である。１個の論理サブチャネルは、スロットを構成するサブキャリア数ｎの整数倍とする。
【００５８】
非連携エリア（Ａｒｅａ０）にあるユーザ端末２に対して無線リソースを割当てる場合には、当該非連携エリア（Ａｒｅａ０）の基地局のみの無線リソースを考慮すればよく、他の基地局の無線リソースを考慮する必要がない。一方、連携エリア（Ａｒｅａ１〜９）にあるユーザ端末２に対して無線リソースを割当てる場合には、基地局連携通信を行うことが可能であるので、連携する複数の基地局に共通の無線リソースを割り当てることを考慮する。
【００５９】
図１３には、図１２においてパターンαに属するマスタ基地局が、無線リソースを管理する部分（非連携エリア（Ａｒｅａ０）と連携エリア（Ａｒｅａ１，３，５，７，８，９））が例示されている。連携エリア（Ａｒｅａ７，８，９）はパターンαに属するマスタ基地局のセルに含まれないので、パターンαに属するマスタ基地局は、連携エリア（Ａｒｅａ７，８，９）用に確保されている無線リソースを自由に使用することができる。
【００６０】
図１３において、パターンαに属するマスタ基地局は、自基地局の非連携エリア（Ａｒｅａ０）にあるユーザ端末２に割り当てる無線リソースと、担当の連携エリア（Ａｒｅａ１，３，５）にあるユーザ端末２に割り当てる無線リソースとを決定する。一方、連携エリア（Ａｒｅａ７，８，９）にあるユーザ端末２に割り当てる無線リソースについてはパターンβに属するマスタ基地局がその割当を決定し、連携エリア（Ａｒｅａ２，４，６）にあるユーザ端末２に割り当てる無線リソースについてはパターンγに属するマスタ基地局がその割当を決定する。
【００６１】
次に、実施例２における基地局連携通信の制御手順を説明する。ここでは、図１２においてパターンαに属するマスタ基地局を例に挙げて説明する。以下、図１２において、パターンαに属するマスタ基地局のことを「マスタ基地局α」と称し、パターンβに属するマスタ基地局のことを「マスタ基地局β」と称し、パターンγに属するマスタ基地局のことを「マスタ基地局γ」と称する。なお、以下の基地局連携通信に係る処理は、各基地局の基地局連携部１０が行うものである。
【００６２】
まず、マスタ基地局αは、自基地局が管理するユーザ端末２がどのエリア（非連携エリア（Ａｒｅａ０）か、又は、連携エリア（Ａｒｅａ１〜６）の内のいずれか）にあるのかを判断する。この判断は、例えば、ユーザ端末２の位置情報に基づいて行う。
【００６３】
次いで、マスタ基地局αは、ユーザ端末２があるエリアに応じて、無線リソースの割当を行う。非連携エリア（Ａｒｅａ０）にあるユーザ端末２に対しては、Ａｒｅａ０の論理サブチャネルの中から無線リソースを割り当てる。このとき、マスタ基地局αは、Ａｒｅａ０の論理サブチャネルに空きスロットがない場合には、非連携エリア（Ａｒｅａ０）にあるユーザ端末２に対して、Ａｒｅａ７，８，９の論理サブチャネルの中から無線リソースを割り当てる。マスタ基地局αが担当する連携エリア（Ａｒｅａ１，３，５）にあるユーザ端末２に対しては、該当のＡｒｅａ１，３又は５の論理サブチャネルの中から無線リソースを割り当てる。マスタ基地局αは、その無線リソースの割当結果を論理リソーステーブルに記録する。
【００６４】
一方、非担当の連携エリア（Ａｒｅａ２，４，６）にあるユーザ端末２に対しては、マスタ基地局γが無線リソースの割当を決定するので、マスタ基地局αは該当のマスタ基地局γからの無線リソース割当結果の通知を待つ。なお、非担当の連携エリア（Ａｒｅａ７，８，９）にあるユーザ端末２に対しては、マスタ基地局βが無線リソースの割当を決定する。
【００６５】
次いで、マスタ基地局αは、連携エリア（Ａｒｅａ１，３，５）にあるユーザ端末２に関する無線リソース割当結果を、該連携エリア（Ａｒｅａ１，３，５）での連携対象の基地局へ送信する。マスタ基地局αは、その返信（連携エリア（Ａｒｅａ１，３，５）での基地局連携通信の可否）に応じて、連携エリア（Ａｒｅａ１，３，５）での基地局連携通信を行うか、又は、基地局間で連携しない単独通信を行うかを決定する。マスタ基地局αは、その決定を連携エリア（Ａｒｅａ１，３，５）での連携対象の基地局へ通知する。なお、連携エリア（Ａｒｅａ１，３，５）にあるユーザ端末２に対して該当のＡｒｅａ１，３又は５の論理サブチャネルの中から無線リソースを割り当てることができない場合には、マスタ基地局αは、基地局連携通信の不可を該連携エリア（Ａｒｅａ１，３，５）での連携対象の基地局へ送信する。
【００６６】
一方、マスタ基地局αは、非担当の連携エリア（Ａｒｅａ２，４，６）にあるユーザ端末２に対する無線リソース割当結果の通知をマスタ基地局γから受け取ると、論理リソーステーブルを参照し、該通知された無線リソース割当が可能か否かを判断する。この結果、当該無線リソース割当が可能である場合には、マスタ基地局αは、マスタ基地局γに対して連携エリア（Ａｒｅａ２，４，６）での基地局連携通信の可を返信し、一方、当該無線リソース割当が不可能である場合には、マスタ基地局αは、マスタ基地局γに対して連携エリア（Ａｒｅａ２，４，６）での基地局連携通信の否を返信する。この返信により、マスタ基地局γは、連携エリア（Ａｒｅａ２，４，６）での基地局連携通信を行うか、又は、基地局間で連携しない単独通信を行うかを決定する。マスタ基地局γは、その決定を連携エリア（Ａｒｅａ２，４，６）での連携対象の基地局へ通知する。
【００６７】
なお、マスタ基地局αに無関係であるが、連携エリア（Ａｒｅａ７，８，９）については、マスタ基地局βが主となって基地局連携通信の可否を決定し、その決定を連携エリア（Ａｒｅａ７，８，９）での連携対象の基地局へ通知する。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
上述した実施形態によれば、複数の基地局が連携して移動局と通信を行う基地局連携通信に係る制御装置の負荷を分散させることができるという効果が得られる。マスタ基地局は、担当の連携エリアに係る基地局連携通信の可否の判断および無線リソースの割当を行うが、非担当の連携エリアについてはその処理を行わない。これにより、マスタ基地局の処理量を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１…基地局、２…移動局（ユーザ端末）、３Ａ〜３Ｇ…セル、４…バックボーンネットワーク、５…コアネットワーク、６…ルータ、１０…基地局連携部、１１…無線部、１２…ユーザデータ・制御メッセージ処理部、１３…上位レイヤ部、１４…無線リソース管理部、１５…端末情報保持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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