(57)【要約】  無線リソースの無駄な消費を抑える基地局装置及びセル選択通信方法を提供する。上記基地局装置は、第１セルを形成する基本アンテナと、指向性により第１セルと第１セルに隣接する第２セルとのセル境界付近を伝搬領域（第２セルの領域に対して狭い領域）とする境界アンテナに接続され、上記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置への無線信号（データ）を送信するアンテナを上記基本アンテナと上記境界アンテナとの間で切り替える切替手段とを備える。
2008096431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１セルを形成する基本アンテナと、
前記第１セルと該第１セルに隣接する第２セルとのセル境界付近を伝搬領域とする境界アンテナに接続され、前記第１セル内の端末装置であって前記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置へ無線信号を送信するアンテナを前記基本アンテナと前記境界アンテナとの間で切り替える切替手段と、
を備える基地局装置。
【請求項２】
前記基本アンテナ及び前記境界アンテナのうち、前記端末装置にとって伝搬状態の良いアンテナにより該端末装置への無線信号を送信するように前記切替手段を制御する制御手段を、
更に備える請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記境界アンテナが切り替え制御に利用されている場合に、前記第２セルを形成する基本アンテナから前記第２セル内の他の端末装置に対して、前記無線信号と同じ周波数を用いて無線信号を送信するように割り当てるスケジューラを、
更に備える請求項１又は２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記境界アンテナの伝搬領域内であって前記第１セル及び前記第２セルにそれぞれ少なくとも１つの端末装置が存在する場合に、該境界アンテナを用いた切り替え制御を、該第１セルに存在する端末装置と該第２セルに存在する端末装置との間で切り替えるような割り当てを行うスケジューラを、
更に備える請求項１又は２に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記境界アンテナの伝搬領域内であって前記第１セル及び第２セルにそれぞれ少なくとも１つの端末装置が存在する場合に、該第１セルに存在する端末装置のための送信データと該第２セルに存在する端末装置のための送信データとを、該境界アンテナにおいて相互に直交させる直交化手段を、
更に備える請求項１に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記境界アンテナから送信されるパイロット信号と区別可能なパイロット信号を前記基本アンテナから送信される信号に多重化する多重化手段を、
更に備える請求項１に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記端末装置から送信される制御情報に基づいて前記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置を特定するための識別情報及び該端末装置のための送信割り当て優先度を決定する決定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記識別情報及び前記送信割り当て優先度に基づいて決定された前記境界アンテナの使用許可を得た場合に、前記境界アンテナとの切り替え制御の実行を前記切替手段に指示する、
請求項１に記載の基地局装置。
【請求項８】
セルを形成する基本アンテナを有する複数の基地局装置を備える移動通信システムであって、
境界アンテナを有することにより、異なる基地局装置間の隣接するセル境界付近を伝搬領域とする境界アンテナ装置を更に備え、
前記各基地局装置は、それぞれ、
自基地局装置のセル内の端末装置であって前記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置へ無線信号を送信するアンテナを前記基本アンテナと前記境界アンテナとの間で切り替える切替手段を、
有する移動通信システム。
【請求項９】
前記各基地局装置は、それぞれ、
前記基本アンテナ及び前記境界アンテナのうち、前記端末装置にとって伝搬状態の良いアンテナにより該端末装置へ無線信号を送信するように前記切替手段を制御する制御手段を、
更に有する請求項８に記載の移動通信システム。
【請求項１０】
前記各基地局装置は、それぞれ、
他の基地局装置が前記境界アンテナとの切り替え制御を実行している場合に、自基地局装置のセル内の端末装置に対して、前記無線信号と同じ周波数を用いて無線信号を送信するように割り当てるスケジューラを、
更に有する請求項８又は９に記載の移動通信システム。
【請求項１１】
前記各基地局装置は、それぞれ、
前記境界アンテナの伝搬領域内であって該伝搬領域のセル境界をなす各セルに少なくとも１つの端末装置がそれぞれ存在する場合に、前記境界アンテナを用いた切り替え制御を、該第１セルに存在する端末装置と該第２セルに存在する端末装置との間で切り替えるような割り当てを行うスケジューラを、
更に有する請求項８又は９に記載の移動通信システム。
【請求項１２】
前記境界アンテナ装置は、
前記境界アンテナの伝搬領域内であって該伝搬領域のセル境界をなす各セルに少なくとも１つの端末装置がそれぞれ存在する場合に、該各セルに存在する各端末装置のための送信データを相互に直交させる直交化手段を、
更に有する請求項８に記載の移動通信システム。
【請求項１３】
前記境界アンテナ装置は、
前記各基地局装置の基本アンテナから送信されるパイロット信号と区別可能なパイロット信号を前記境界アンテナから送信される信号に多重化する多重化手段を、
更に有する請求項８に記載の移動通信システム。
【請求項１４】
前記各基地局装置は、それぞれ、
前記端末装置から送信される制御情報に基づいて前記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置を特定するための識別情報及び該端末装置のための送信割り当て優先度を決定する決定手段を更に有し、
前記制御手段が、前記境界アンテナの使用許可を得た場合に、前記境界アンテナとの切り替え制御の実行を前記切替手段に指示する、
請求項８に記載の移動通信システム。
【請求項１５】
前記境界アンテナの伝搬領域に含まれる各セルを形成するアンテナ使用予定基地局装置から前記識別情報及び前記送信割り当て優先度をそれぞれ収集する収集手段と、
前記収集手段により収集された前記識別情報及び前記送信割り当て優先度に基づいて、前記境界アンテナを切り替え制御に利用し得る基地局装置を決定するアンテナ割り当て手段と、
前記アンテナ割り当て手段により決定された基地局装置に関する情報をアンテナ使用予定基地局装置に送信する送信手段と、
を有する制御局装置、
を更に備える請求項８に記載の移動通信システム。
【請求項１６】
第１セルを形成する基本アンテナから送信されるパイロット信号に基づいて該基本アンテナからの第１伝搬状態を推定する第１推定手段と、
前記第１セルと該第１セルに隣接する第２セルとのセル境界付近を伝搬領域とする境界アンテナから送信されるパイロット信号に基づいて該境界アンテナからの第２伝搬状態を推定する第２推定手段と、
前記第１伝搬状態と前記第２伝搬状態とに基づいて前記境界アンテナと前記基本アンテナとの切り替え制御の適用を決定する決定手段と、
を備える端末装置。
【請求項１７】
前記決定手段により切り替え制御の適用が決定された場合に、前記第１伝搬状態及び前記第２伝搬情報のうち品質が良好なアンテナを選択し、該選択されたアンテナからの伝搬状態を示す情報と該選択されたアンテナを示す情報とを基地局装置へ送信する送信手段を、
更に備える請求項１６に記載の端末装置。
【請求項１８】
前記決定手段により切り替え制御の適用が決定された場合に、前記第１伝搬状態を示す情報及び第２伝搬状態を示す情報をそれぞれ基地局装置へ送信する送信手段を、
更に備える請求項１６に記載の端末装置。
【請求項１９】
第１セルを形成する基本アンテナを有する基地局装置で実行されるセル選択通信方法において、
前記第１セルと該第１セルに隣接する第２セルとのセル境界付近を伝搬領域とする境界アンテナと前記基本アンテナとの間で、前記第１セル内の端末装置であって前記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置への無線信号を送信するアンテナを切り替える切替ステップを、
を備えるセル選択通信方法。
【請求項２０】
前記基本アンテナ及び前記境界アンテナのうち、前記端末装置にとって伝搬状態の良いアンテナにより該端末装置への無線信号を送信するように前記切替手段を制御する制御ステップを、
更に備える請求項１９に記載のセル選択通信方法。
【請求項２１】
前記境界アンテナが切り替え制御に利用されている場合には、前記第２セルを形成する基本アンテナから、前記第２セル内の他の端末装置に対して、前記無線信号と同じ周波数を用いて無線信号を送信するように割り当てるスケジューリングステップを、
更に備える請求項１９又は２０に記載のセル選択通信方法。
【請求項２２】
前記境界アンテナの伝搬領域内であって前記第１セル及び前記第２セルにそれぞれ少なくとも１つの端末装置が存在する場合に、該境界アンテナを用いた切り替え制御を、該第１セルに存在する端末装置と該第２セルに存在する端末装置の間で切り替えるように割り当てを行うスケジューリングステップを、
更に備える請求項１９又は２０に記載のセル選択通信方法。
【請求項２３】
前記境界アンテナの伝搬領域内であって前記第１セル及び第２セルにそれぞれ少なくとも１つの端末装置が存在する場合に、該第１セルに存在する端末装置のための送信データと該第２セルに存在する端末装置のための送信データとを、該境界アンテナにおいて相互に直交させる直交化ステップを、
更に備える請求項１９に記載のセル選択通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置がセル又はセクタを形成し、基地局装置はスケジューリングによってセル又はセクタ内のユーザに対して無線リソースの割り当てを行うセルラ移動通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のセルラ移動通信では、周波数利用効率を向上させるために、全てのセル又はセクタで同じ周波数帯域を用いる「１セル繰り返し」の周波数割り当てが用いられる。この場合、セル境界やセクタ境界において、隣接セルまたは隣接セクタからの同一周波数干渉の影響によって信号のＳＩＲ（Signal to Interference power Ratio）が劣化し、その結果として通信スループットが低下する問題がある。【０００３】
基地局から移動局への下りリンクにおいて、セル境界における通信スループットを改善する方法として、高速セル選択（Fast Cell Selection）方式が検討されている（下記非特許文献１参照）。【０００４】
高速セル選択方式は、ＳＳＤＴ（Site Selection Diversity Transmission）として最初に提案されている（下記非特許文献２参照）。なお、セクタ間で行う同様の技術を高速セクタ選択と呼ぶこともあるが、両者は原理的に同じである。従って、特に断りのない限り、セルは、セクタと読み替えて解釈し、また、セクタはセルと読み替えて解釈することができる。【０００５】
図１１は、高速セル選択方式の原理を示す図である。高速セル選択方式では、セルの境界付近に存在する移動局ＭＳ１が、各セルの伝搬状況をそれぞれ測定し、伝搬状況の最適なセルを基地局に対して通知する。移動局ＭＳ１へ送信すべきデータは、複数の基地局のうち、移動局から通知された伝搬状況の最適なセルを形成する基地局からのみ送信される。高速セル選択方式では、ソフトハンドオーバのように複数のセルから同時に同一情報を送信するのではなく、常に伝搬状況の良いセルが選択されて送信に用いられる。高速セル選択方式は、データ送信する基地局を図１１に示すスロットの単位で高頻度に切り替えることで、伝搬状況の変化に高速に追従する。【０００６】
このように基地局間で送信スロットを高速に切り替えるためには、基地局間で動作を連携させる機能を有する基地局制御部が用いられる。高速セクタ選択方式の場合のように、基地局間（アンテナ間）の距離が近い場合は、図１１の２つの基地局と基地局制御部を１つの装置内で実現することが可能である。このように１つの装置内で実現する場合においても、図１１の基地局及び基地局制御部が実現していた各機能部をそれぞれその１つの装置内に設ける必要がある。従って、１つの基地局が複数のセクタを形成する場合の高速セクタ選択方式においても、同様の原理となる。
【非特許文献１】森本, 安部田, 佐和橋, “下りリンク高速パケット伝送における高速セル選択の効果,” SB-2-2, 電子情報通信学会総合大会, March 2002.
【非特許文献２】H. Furukawa, K. Hamabe and A. Ushirokawa, "SSDT - Site Selection Diversity Transmission Power Control for CDMA Forward Link," IEEE Journal on selected areas in communications, Vol. 18, No.8, pp.1546−1554, August 2000.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、移動局ＭＳ１が境界エリアに在圏する際に行われる上述の高速セル選択実行時には、この移動局ＭＳ１が時間的に同時にセル１、セル２双方の無線リソースを利用することはないものの、あるタイミングではセル１内で移動局ＭＳ１への送信が行われ、別のタイミングではセル２内で移動局ＭＳ１への送信が行われるため、セル１とセル２とを合計した範囲に渡ってこの１つの移動局ＭＳ１への無線リソースが予約されることとなる。【０００８】
図１２は、移動局がセル境界から離れた位置に存在する場合の送信スロット割り当てを表している図である。このことは、図１１と図１２とを比較することにより理解することができる。【０００９】
本発明は、無線リソースの無駄な消費を抑える基地局装置及びセル選択通信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】
【００１０】
本発明は、上述した課題を解決するために以下の構成を採用する。即ち、本発明の第一の態様は、第１セルを形成する基本アンテナと、指向性により第１セルと第１セルに隣接する第２セルとのセル境界付近を伝搬領域（第２セルの領域に対して狭い領域）とする境界アンテナに接続され、上記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置への無線信号（データ）を送信するアンテナを上記基本アンテナと上記境界アンテナとの間で切り替える切替手段とを備える基地局装置についてのものである。【００１１】
なお、セル１と境界アンテナの伝搬領域では、無線リソースを時間的に共有することができる。【００１２】
ここで、上記第１セル及び第２セルは、それぞれセクタであってもよいものとする。本発明は、セル構成かセクタ構成かを限定するものではない。【００１３】
このように、本発明の第一の態様における基地局装置では、端末装置へのデータ送信に利用されるアンテナが切り替えられる。【００１４】
従って、切替前後において端末装置が利用する領域は、セクタ１と、セル境界付近の伝搬領域にとどまり、セクタ２内への影響が部分的なものに抑えられることとなる。【００１５】
これにより、例えば、端末装置が、セクタ１、境界領域で時分割的に利用している無線リソースをセクタ２内でも利用することができる。【００１６】
好ましくは、セクタ２内において、境界領域を避けた部分で再利用を行うことができる。【００１７】
また、本発明の第一の態様に係る基地局装置は、上記基本アンテナ及び上記境界アンテナのうち、上記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置にとって伝搬状態の良いアンテナにより該端末装置へのデータを送信するように上記切替手段を制御する制御手段を更に備えるようにしてもよい。【００１８】
また、本発明の第一の態様に係る基地局装置は、上記境界アンテナが切り替え制御に利用されている場合には、第２セルに接続される端末装置のうち、この境界アンテナから送信される信号からの干渉が所定値より小さい端末装置への送信データを、前記切替制御前又は後で利用されている無線リソースを上記第２セルを形成する基本アンテナから送信する際に利用するように割り当てるスケジューラを更に備えるようにしてもよい。【００１９】
また、本発明の第一の態様に係る基地局装置は、上記境界アンテナの伝搬領域内であって第１セル及び第２セルにそれぞれ少なくとも１つの端末装置が存在する場合に、この第１セルに存在する端末装置のための送信データとこの第２セルに存在する端末装置のための送信データとを相互に直交させる直交化手段を更に備えるようにしてもよい。【００２０】
これにより、第１セル及び第２セルの無線リソースを更に効率的に使用することができ、かつ、セル境界付近に存在する端末装置とも良好な通信を実現することができる。ひいては、本発明により、通信スループットを向上させることができる。更に、上記切替手段のような簡易な構成により、このような効果を得ることができる。【００２１】
また、本発明の第一の態様に係る基地局装置は、端末装置から送信される制御情報に基づいて境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置を特定するための識別情報及び該端末装置のための送信割り当て優先度を決定する決定手段を更に備え、上記制御手段が、当該識別情報及び当該送信割り当て優先度に基づいて決定された境界アンテナの使用許可を得た場合に、上記境界アンテナとの切り替え制御の実行を上記切替手段に指示するようにしてもよい。【００２２】
これによれば、基本アンテナと境界アンテナとの切り替え制御を実現するにあたり、当該識別情報及び送信割り当て優先度により当該境界アンテナとの間で切り替え制御される基本アンテナが決定される。【００２３】
よって、装置構成が複雑化することも防ぐことができる。【００２４】
また、本発明の第二の態様は、上述の基地局装置を複数備え、更に上述の境界アンテナを有する境界アンテナ装置を備える移動通信システムについてのものである。【００２５】
このような本発明の第二の態様では、上記境界アンテナ装置が、上記境界アンテナの伝搬領域内であって該伝搬領域のセル境界をなす各セルに少なくとも１つの端末装置がそれぞれ存在する場合に、該各セルに存在する各端末装置のための送信データを相互に直交させる直交化手段を有するようにしてもよい。【００２６】
また、この境界アンテナ装置は、各基地局装置の基本アンテナから送信されるパイロット信号と区別可能なパイロット信号を境界アンテナから送信される信号に多重化する多重化手段を有するようにしてもよい。【００２７】
また、本発明の第二の態様に係る移動通信システムは、境界アンテナの伝搬領域に含まれる各セルを形成するアンテナ使用予定基地局装置から、境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置を特定するための識別情報及びその端末装置のための送信割り当て優先度をそれぞれ収集する収集手段と、この収集手段により収集された当該識別情報及び当該送信割り当て優先度に基づいて、境界アンテナを切り替え制御に利用し得る基地局装置を決定するアンテナ割り当て手段と、このアンテナ割り当て手段により決定された基地局装置に関する情報をアンテナ使用予定基地局装置に送信する送信手段とを有する制御局装置を更に備えるようにしてもよい。【００２８】
また、本発明の第三の態様は、第１セルを形成する基本アンテナから送信されるパイロット信号に基づいて該基本アンテナからの第１伝搬状態を推定する第１推定手段と、指向性により第１セルと第２セルとのセル境界付近を伝搬領域とする境界アンテナから送信されるパイロット信号に基づいて該境界アンテナからの第２伝搬状態を推定する第２推定手段と、この推定された第１伝搬状態と第２伝搬状態とに基づいて上記境界アンテナと上記基本アンテナとの切り替え制御の適用を決定する決定手段とを備える端末装置についてのものである。【００２９】
なお、本発明は、以上の何れかの機能を基地局装置、移動通信システム若しくは端末装置に実現させるセル選択通信方法であってもよい。また、本発明は、以上の何れかの機能を基地局装置若しくは端末装置に実現させるプログラムであってもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、無線リソースの無駄な消費を抑える基地局装置及びセル選択通信方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、従来の３セクタ構成を取る基地局装置ＢＳ１におけるセクタ１及びセクタ２の各アンテナの指向性を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態における３セクタ構成を取る基地局ＢＳ１における各アンテナの指向性を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態における移動通信システムのシステム構成及び原理を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態における基地局ＢＳ１、ＢＳ２及びＢＳ３の機能構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、多重化デジタルベースバンド信号の概要を示す図である。
【図６】図６は、セル境界専用アンテナ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本実施形態における移動端末装置の機能構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本実施形態における移動通信システムの動作例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、移動局装置の配置例を示す図である。
【図１０】図１０は、変形例としてのセル境界専用アンテナ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、高速セル選択方式の原理を示す図である。
【図１２】図１２は、移動局装置がセル境界に存在しない場合の送信スロット割り当てを表している図である。
【符号の説明】
【００３２】
ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３  移動端末装置（移動局）
ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３  基地局装置（基地局）
１０、２０、３０  アンテナ装置（アンテナ）
５０、６０  セル又はセクタ境界専用アンテナ装置（境界アンテナ）
６５  境界アンテナの指向性（境界アンテナの伝搬領域）
８０  基地局制御装置（制御局）
１０１  分配部
１０２  バッファ
１０３  選択部
１０４  スケジューラ
１０５  制御チャネル生成部
１０６  データチャネル生成部
１０７  切替部
１０８  多重部
１０９  パイロット生成部
１１０  送信器
１１３  送信アンテナ
１１７  受信アンテナ
１１５  受信器
１１９  制御チャネル復調及び復号部
６０１  パイロット生成部
６０２  多重部
６０３  送信器
６０５  境界専用の送信アンテナ
７０１  受信アンテナ
７０２  受信器
７０３  データチャネル復調及び復号部
７０４  制御チャネル復調及び復号部
７０５  通常アンテナチャネル推定部
７０６  境界アンテナチャネル推定部
７０７、７１１  切替部
７０８、７０９  ＣＱＩ測定部
７１０  アンテナ選択部
７１５  制御チャネル生成部
７１６  送信器
７１９  送信アンテナ
９０１  直交化部９０１
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）に係る移動通信システムについて説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は以下の実施形態の構成に限定されない。【００３４】
［発明の実施形態の原理］
本発明の実施形態について図１及び２を用いて説明する。図１は、従来の３セクタ構成を取る基地局装置（以降、単に基地局とも表記する）ＢＳ１におけるセクタ１及びセクタ２の各アンテナの指向性（アンテナ３の指向性については図示を省略している）を示す図である。基地局ＢＳ１は例えば各セクタを形成するアンテナ装置（以降、単にアンテナとも表記する）１０、２０及び３０を備える。図１の例では、アンテナ１０がセクタ１を形成し、アンテナ２０がセクタ２を形成し、アンテナ３０がセクタ３を形成する。なお、本原理は、１つのアンテナにより各セクタを形成する例であっても、各セクタを異なる基地局が形成する例であっても同様である。【００３５】
図１は、移動端末装置（以降、単に移動局とも表記する）ＭＳ１がセクタ１に収容されており、移動局ＭＳ２がセクタ２に収容されており、移動局ＭＳ３がセクタ１と接続しながらセクタ１及びセクタ２の境界付近に存在する例を示している。【００３６】
このとき、基地局ＢＳ１は、セクタ１とリンクを確立している移動局ＭＳ３に対し、セクタ１とセクタ２との間で高速セル（セクタ）選択を実行する。この場合、図１１に示すように、移動局ＭＳ３には、セクタ１の下り無線リソースに加えてセクタ２の下り無線リソースも割り当てられるため、セクタ２に収容される移動局ＭＳ２にはこの移動局ＭＳ３に割り当てられたセクタ２の下り無線リソースを割り当てることができない。しかしながら、移動局ＭＳ３では、各送信タイミングにおいて、割り当てられた２つのセクタのうちの１方のセクタの無線リソースしか実際には利用されない。よって、従来の高速セル選択では、片方の基地局の無線リソースが有効に活用されない問題があった。【００３７】
そこで、本発明では、通信領域がセル又はセクタ境界付近に限定される指向性を持つセル又はセクタ境界専用アンテナ装置（以降、境界アンテナと表記する）を設けて、基地局アンテナとこの境界アンテナの間で（高速）セル選択を行う。【００３８】
尚、境界アンテナがカバーするエリアは、セクタ２のカバーエリアに対して狭い（又はセクタ２のカバーエリアの一部だけをカバーする）ことが望ましい。【００３９】
図２は、本発明の実施形態における３セクタ構成を取る基地局ＢＳ１における各アンテナの指向性を示す図である。基地局ＢＳ１は、従来のセクタ１、２及び３を形成する基地局アンテナ１０、２０及び３０に加えて、境界アンテナ５０を備える。尚、境界アンテナ５０の指向性は縦長に長く延びているが、送信パワーを制御することにより、送信される無線信号の到達距離は、例えば、図の移動局ＭＳ３が存在する位置まで、無線受信が可能となるように調整することが望ましい。【００４０】
セクタ１と無線リンクを確立している移動局ＭＳ３が、セクタ１とセクタ２との境界付近にいる場合、基地局ＢＳ１は、基地局アンテナ１０と境界アンテナ５０とを用いて高速セクタ選択を実行する。この時、セクタ２においては、移動局ＭＳ３のために無線リソースを予約せずとも、他の移動局ＭＳ２のために利用することができる。例えば、移動局ＭＳ３が利用する無線リソースをＦ１とすると、移動局ＭＳ２はＦ１をセクタ２内で利用する。【００４１】
好ましくは、セクタ２に収容される移動局ＭＳ２がセクタ境界に存在していない場合に、基地局ＢＳ１は移動局ＭＳ２に対して無線リソース（Ｆ１）を利用する。【００４２】
また、基地局ＢＳ１は、セクタ２内の複数の移動局と通信を行っている場合は、セクタ１が高速セクタ選択を行っている場合に、セクタ境界付近に存在しない移動局を選び、選択された移動局に対して移動局ＭＳ３が利用する無線リソース（Ｆ１）を用いて送信することもできる。【００４３】
［実施形態］
本発明の実施形態における移動通信システムについて、図面を参照して以下に説明する。上述の項では、基地局ＢＳ１が３セクタ構成を取る場合の例を挙げセクタ境界の高速セクタ選択の原理について説明したが、以降の本実施形態では、複数の基地局の各々が各セルを形成する場合の例について説明する。なお、本実施形態における移動通信システムにおける高速セル選択の原理についても上述の発明の実施形態の原理の項で述べた原理と同様である。【００４４】
〔システム構成〕
本実施形態における移動通信システムのシステム構成について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態における移動通信システムのシステム構成及び原理を示す図である。本実施形態における移動通信システムは、境界アンテナ６０、基地局ＢＳ１、ＢＳ２及びＢＳ３、これら基地局を制御する基地局制御装置（以降、単に制御局とも表記する）８０等を備える。【００４５】
基地局ＢＳ１、ＢＳ２及びＢＳ３はそれぞれ、指向性アンテナ等を用いてセル１、セル２及びセル３を形成する。境界アンテナ６０は、隣接されるセル１、２及び３の境界付近に設置され、各セルをそれぞれ形成する基地局ＢＳ１、ＢＳ２及びＢＳ３と光ファイバ等の高速インタフェースにより接続される。【００４６】
また、基地局ＢＳ１、ＢＳ２及びＢＳ３は、それぞれ制御局８０に光ファイバ等の高速インタフェースにより接続されている。これにより、基地局ＢＳ１、ＢＳ２及びＢＳ３は、制御局８０を介して所定の情報をやり取りすることで、境界アンテナ６０を共同で管理する。なお、各基地局は、制御局８０を介さず相互に情報をやりとりすることにより境界アンテナ６０を管理するようにしてもよい。【００４７】
本実施形態における移動通信システムは、各基地局の基地局アンテナ若しくは境界アンテナ６０を介して無線通信を行うことにより本移動通信システムへ接続される複数の移動局ＭＳ１、ＭＳ２及びＭＳ３へ所定の通信サービスを提供する。図３の例では、移動局ＭＳ２がセル２内に存在し、移動局ＭＳ３がセル３内に存在し、移動局ＭＳ１がセル１とセル２との境界であって境界アンテナ６０の通信領域６５内に存在している。なお、以下の説明において、基地局ＢＳ１、ＢＳ２及びＢＳ３の共通内容について説明する場合には、単に基地局と表記し、移動局の共通内容について説明をする場合には、単に移動局と表記する。【００４８】
〔システム動作の概要〕
ここで、本実施形態における移動通信システムの動作の概要について図３を用いて説明する。【００４９】
本実施形態における移動通信システムは、３つのセルの境界付近に設置された境界アンテナ６０を用いて高速セル選択を実行する。セル１の基地局ＢＳ１に接続されている移動局ＭＳ１がセル境界に存在する場合、基地局ＢＳ１は当該移動局ＭＳ１に対し基地局アンテナと境界アンテナ６０との間で高速セル選択を行う。この時、セル２及びセル３では、セル境界付近に存在しない移動局ＭＳ２及び移動局ＭＳ３に対して送信が行われる。【００５０】
これにより、３セルの無線リソースを全て使用し、かつ、セル境界付近に存在する移動局ＭＳ１とも良好な通信を行うことができる。ひいては、セル平均スループットを向上することができる。【００５１】
例えば、移動局ＭＳ１には、基地局ＢＳ１の基地局アンテナと（基地局ＢＳ１と基地局ＢＳ２との境界エリア方向に指向性を有する）境界アンテナとを切替えて、無線リソースＦ１を用いて送信が行われる。そして、移動局ＭＳ２（ＭＳ３）には、基地局ＢＳ２（ＢＳ３）の基地局アンテナから無線リソースＦ１を用いて送信が行われる。【００５２】
境界アンテナ６０は、固有のパイロット信号を定期的に送信している。移動局は、境界アンテナ６０から送信されるパイロット信号と、接続している基地局のアンテナから送信されるパイロット信号とを用いて、それぞれのアンテナから送信される信号の伝搬状態を測定する。移動局は、測定結果としての伝搬環境情報を接続している基地局に通知する。この伝搬環境情報には、例えば、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）が利用される。【００５３】
また、移動局は、測定されたセル及び境界アンテナのＣＱＩの差が閾値以下となる場合に、高速セル選択モードへ移行する。高速セル選択モードへ移行した移動局は、受信品質の良い方のアンテナを基地局に知らせるためのアンテナ選択情報とそのアンテナのＣＱＩとを基地局にフィードバックする。このフィードバックには、例えば、上りの制御チャネルが利用される。ここではフィードバックの情報量を節約するために受信品質の良い方のアンテナのＣＱＩを通知するとしたが、測定された全てのアンテナのＣＱＩをフィードバックするようにしてもよい。【００５４】
本実施形態における基地局は、このように移動局からフィードバックされるアンテナ選択情報及びＣＱＩに基づいて高速セル選択モードの移動局を検知し、検知された移動局に対し基地局アンテナと境界アンテナ６０とを用いて高速セル選択を実行する。【００５５】
〔装置構成〕
以下、上述のシステム動作を実現するための、本実施形態における移動通信システムを構成する各装置について図面を参照してそれぞれ説明する。【００５６】
〈基地局装置〉
図４は、本実施形態における基地局ＢＳ１、ＢＳ２及びＢＳ３の機能構成を示すブロック図である。本発明は、基地局から移動局への送信機能に関するものであるため、図４には本発明に関連する機能についてのみ示されている。本発明は、図４に示す機能部以外の機能を限定するものではないため、他の機能部を更に備えるようにしてもよい。図４に示す基地局の各機能部は、それぞれハードウェア回路で実現されるようにしてもよいし、メモリに記憶された制御プログラムがＣＰＵ（Central Processing Unit）にロードされ実行されることにより実現されるようにしてもよい。【００５７】
基地局は、図４に示されるように、分配部１０１、バッファ１０２、選択部１０３、スケジューラ１０４、制御チャネル生成部１０５、データチャネル生成部１０６、切替部１０７、多重部１０８、パイロット生成部１０９、送信器１１０、送信アンテナ１１３、受信アンテナ１１７、受信器１１５、制御チャネル復調及び復号部１１９等を備える。以下、各機能部についてそれぞれ説明する。【００５８】
受信器１１５は、受信アンテナ１１７により受信される移動局からの無線信号をベースバンド信号へ周波数変換し、このベースバンド信号をＡ／Ｄ変換器（図示せず）によりデジタルベースバンド信号に変換する。このデジタルベースバンド信号は、制御チャネル復調及び復号部１１９に送られる。【００５９】
制御チャネル復調及び復号部１１９は、このデジタルベースバンド信号を復調及び復号することにより、制御情報を抽出する。制御情報には、移動局により決定されたアンテナ選択情報及び選択されたアンテナのＣＱＩ情報が含まれている。抽出されたアンテナ選択情報及びＣＱＩ情報はスケジューラ１０４に送られる。【００６０】
分配部１０１は、基地局に接続されている複数のユーザ向けの送信データが交換局（図示せず）等から送信されてくると、各ユーザ向けの送信データをユーザ毎に分配し、分配された送信データを各バッファ１０２に格納する。分配部１０１は、これら送信データを含む送信トラフィックのデータ量、各送信トラフィックに関する品質要求（ＱｏＳ（Quality of Service））の情報等をスケジューラ１０４に通知する。【００６１】
スケジューラ１０４は、分配部１０１から送られる各ユーザへの送信データ量及びＱｏＳ、制御チャネル復調及び復号部１１９から送られる各移動局のＣＱＩ情報を基に、高速セル選択モード以外の通常の移動局（ユーザ）への送信データのスケジューリング情報を生成する。この通常の移動局（ユーザ）への送信データのスケジューリング情報生成方法は、従来と同様であるため、ここでは説明を省略する。【００６２】
また、スケジューラ１０４は、高速セル選択モードとなった移動局を制御チャネル復調及び復号部１１９から送られる各移動局のアンテナ選択情報に基づいて検出する。スケジューラ１０４は、当該アンテナ選択情報が移動局から送信されてきた場合には、そのアンテナ選択情報の送り主の移動局を高速セル選択モードの移動局として検出する。スケジューラ１０４は、検出された高速セル選択モードの移動局について、分配部１０１から送られるその移動局への送信データ量及びＱｏＳ、制御チャネル復調及び復号部１１９から送られるその移動局のＣＱＩ情報を基に、高速セル選択モードの移動局の送信割り当て優先度を生成する。スケジューラ１０４は、例えば、ＱｏＳが高い送信データでその送り先となる移動局からのＣＱＩが低い場合にこの優先度を高く設定し、ＱｏＳが低い送信データでその送り先となる移動局からのＣＱＩが高い場合にこの優先度を低く設定する。スケジューラ１０４は、高速セル選択モードの移動局を示す情報とその移動局の送信割り当て優先度を制御局８０に通知する。【００６３】
スケジューラ１０４は、上述のように決定されたスケジューリング情報に基づいて、ユーザの選択とデータチャネルの生成を選択部１０３及びデータチャネル生成部１０６に対して指示する。【００６４】
一方、スケジューラ１０４は、制御局８０から通知される境界アンテナ６０の使用許可通知を受け、高速セル選択モードの移動局への送信データについて高速セル選択制御を実行する。具体的には、スケジューラ１０４は、高速セル選択モードの移動局への送信データを選択するように選択部１０３に指示し、その選択された送信データを送信するか否かをデータチャネル生成部１０６に対して指示する。【００６５】
更に、スケジューラ１０４は、境界アンテナ６０の使用許可通知を受けている場合には、制御チャネル復調及び復号部１１９から送られるその移動局のアンテナ選択情報及びＣＱＩ情報に基づいて、切替部１０７に対してアンテナ切り替え指示を出す。このアンテナ選択情報には、高速セル選択モードの移動局が境界アンテナ６０と送信アンテナ１１３との受信品質の良い方のアンテナを示す情報が含まれている。【００６６】
一方、スケジューラ１０４は、制御局８０から境界アンテナ６０の使用許可通知を受けられない場合には、高速セル選択モードの移動局の送信データを送信しないようにデータチャネル生成部１０６に指示する。なお、境界アンテナ６０の使用許可通知は、例えばフレーム単位に切り替えられるため、その高速セル選択モードの移動局のための送信データは、境界アンテナ６０の使用許可通知が来るまでウエイト状態となる。【００６７】
スケジューラ１０４は、制御局８０から境界アンテナ６０の使用許可通知を受けられない間は、境界アンテナ６０からの干渉が小さい移動局、すなわち高速セル選択モード以外の移動局に対して送信の割り当てを決定する。このとき、スケジューラ１０４は、送信割り当てを行う移動局の決定を移動局からのＣＱＩに基づいて更に絞り混むようにしてもよい。【００６８】
スケジューラ１０４は、決定されたスケジューリング情報により選択されたユーザ（ユーザＩＤ）、送信方法（変調方式、拡散コード等）、アンテナ選択情報等を制御チャネル生成部１０５に通知する。【００６９】
選択部１０３は、スケジューラ１０４から通知される選択ユーザＩＤにより特定されるユーザの送信データを所定のバッファ１０２から取得し、取得された送信データをデータチャネル生成部１０６に順次送る。【００７０】
データチャネル生成部１０６は、選択部１０３から送られる送信データをスケジューラ１０４からの指示に応じて所定のデータチャネルに配置することにより、データ信号を生成する。生成されたデータ信号は、切替部１０７に送られる。【００７１】
切替部１０７は、スケジューラ１０４の指示により、高速セル選択モードの移動局のためのデータ信号を送信アンテナ１１３から送信するか、境界アンテナ６０から送信するかを切り替える。切替部１０７は、スケジューラ１０４の指示により、送信スロット単位で高速セル選択モードの移動局のためのデータ信号を送信するアンテナを当該アンテナ選択情報に示されるアンテナに切り替える。【００７２】
制御チャネル生成部１０５は、スケジューラ１０４から通知される選択されたユーザ（ユーザＩＤ）、送信方法（変調方式、拡散コード等）、アンテナ選択情報等を含む制御信号を生成する。生成された制御信号は多重部１０８に送られる。【００７３】
パイロット生成部１０９は、各基地局で定められたパターンのパイロット信号を生成する。生成されたパイロット信号は多重部１０８に送られる。【００７４】
多重部１０８は、切替部１０７から送られるデータ信号、制御チャネル生成部１０５から送られる制御信号、パイロット生成部１０９から送られるパイロット信号を多重化し、多重化デジタルベースバンド信号を生成する。図５は、多重化デジタルベースバンド信号の概要を示す図である。多重化デジタルベースバンド信号は、送信器１１０へ送られる。【００７５】
送信器１１０は、多重化されたデジタルベースバンド信号をＤ／Ａ変換器（図示せず）によりアナログ変換し、この変換されたベースバンド信号を周波数変換することにより無線信号を生成する。生成された無線信号は、送信アンテナ１１３から送出される。【００７６】
〈セル境界専用アンテナ装置〉
図６は、セル境界専用アンテナ装置の機能構成を示すブロック図である。図６に示されるように、境界アンテナ６０は、パイロット生成部６０１、多重部６０２、送信器６０３、境界専用の送信アンテナ６０５等を備える。【００７７】
パイロット生成部６０１は、境界アンテナ６０用のパターンのパイロット信号を生成する。生成されたパイロット信号は多重部６０２に送られる。【００７８】
多重部６０２は、光ファイバ等の高速通信インタフェースにより接続される基地局ＢＳ１、ＢＳ２及びＢＳ３の各切替部（切替部１０７及び２０７等）から送られるデータ信号にパイロット生成部６０１から送られるパイロット信号を多重化し、多重化デジタルベースバンド信号を生成する。本実施形態では、境界アンテナ６０で生成される多重化信号には制御信号は含まれない。なお、この多重化信号に制御信号を含めるようにしてもよい。【００７９】
送信器６０３は、多重化されたデジタルベースバンド信号をＤ／Ａ変換器（図示せず）によりアナログ変換し、この変換されたベースバンド信号を周波数変換することにより無線信号を生成する。生成された無線信号は、境界専用の送信アンテナ６０５から送出される。【００８０】
〈制御局装置〉
制御局装置は、従来、各基地局からのスケジューリング情報を取得し、各基地局間の高速セル選択制御を実行していた。すなわち、従来の制御局は、各基地局に対して高速セル選択モードの移動局のための送信データに関し、図１１のような高速セル選択を実現するために、送信の割り当てや送信の停止の指示を行っていた。この高速セル選択は、送信スロット単位で高速に実現する必要があるため、基地局及び制御局の装置構成等が複雑化するという問題点があった。【００８１】
本実施形態における制御局装置８０は、各基地局から、各基地局に接続される高速セル選択モードの移動局に関する情報のみを受信すればよい。具体的には、制御局８０は、各基地局に接続される高速セル選択モードの移動局を示す情報とその移動局の送信割り当て優先度を受信する。これにより、制御局８０は、境界アンテナ６０を送信に用いる基地局を決定し、その結果を当該境界アンテナに接続している全ての基地局に通知する。【００８２】
制御局８０は、高速セル選択モードの移動局が複数存在する場合には、各移動局の送信割り当て優先度を移動局毎に平均し、その平均値が一番高い基地局に境界アンテナ６０を割り当てるようにしてもよい。また、制御局８０は、各移動局の送信割り当て優先度を移動局毎に合計し、その合計値が一番高い基地局に境界アンテナ６０を割り当てるようにしてもよい。本発明は、この制御局８０による境界アンテナ割り当て決定方法を限定するものではなく、いずれか１つの基地局に境界アンテナが割り当てられればよい。【００８３】
なお、本発明は、制御局８０が備える上述の機能以外の機能を限定するものでなく、ハンドオーバ機能等は従来と同様の機能を備えていればよい。また、本実施形態における移動通信システムでは、境界アンテナ６０を管理するために制御局８０を設けたが、各基地局がこの基地局８０の機能を備えるようするか又はこの基地局８０の機能を備える別装置を設けるようにして、制御局８０を利用しないように構成してもよい。【００８４】
〈移動端末装置〉
図７は、本実施形態における移動端末装置の機能構成を示すブロック図である。本発明は、基地局から移動局への送信機能に関するものであるため、図７には本発明に関連する機能についてのみ示されている。本発明は、図７に示す機能部以外の機能を限定するものではないため、他の機能部を更に備えるようにしてもよい。図７に示す上述の各機能部は、それぞれハードウェア回路で実現されるようにしてもよいし、メモリに記憶された制御プログラムがＣＰＵにロードされ実行されることにより実現されるようにしてもよい。【００８５】
図７に示すように、本実施形態における移動端末装置ＭＳ１、ＭＳ２及びＭＳ３は、受信アンテナ７０１、受信器７０２、データチャネル復調及び復号部７０３、制御チャネル復調及び復号部７０４、通常アンテナチャネル推定部７０５、境界アンテナチャネル推定部７０６、切替部７０７及び７１１、ＣＱＩ測定部７０８及び７０９、アンテナ選択部７１０、制御チャネル生成部７１５、送信器７１６、送信アンテナ７１９等を備える。以下、各機能部について説明する。【００８６】
受信器７０２は、受信アンテナ７０１により受信される基地局からの無線信号をベースバンド信号へ周波数変換し、このベースバンド信号をＡ／Ｄ変換器（図示せず）によりデジタルベースバンド信号に変換する。受信器７０２は、このデジタルベースバンド信号を分岐させ、データチャネル復調及び復号部７０３、制御チャネル復調及び復号部７０４、通常アンテナ用のチャネル推定部７０５、境界アンテナ用のチャネル推定部７０６にそれぞれ送る。【００８７】
通常アンテナ用のチャネル推定部７０５は、基地局の送信アンテナ１１３、２１３等から送信されるパイロット信号を用いてチャネル推定を行う。チャネル推定部７０５は、チャネル推定値を制御チャネル復調及び復号部７０４、切替部７０７、ＣＱＩ測定部７０８に送る。【００８８】
境界アンテナ用のチャネル推定部７０６は、境界アンテナ６０から送信されるパイロット信号を用いてチャネル推定を行う。チャネル推定部７０６は、チャネル推定値を切替部７０７、ＣＱＩ測定部７０９に送る。境界アンテナ６０から送信される信号は制御信号を含まないため、このチャネル推定値を制御チャネル復調及び復号部７０４に送る必要はない。【００８９】
制御チャネル復調及び復号部７０４は、受信器７０２から送られるデジタルベースバンド信号を復調及び復号することにより、制御情報を抽出する。この制御情報には、選択されたユーザ（ユーザＩＤ）、送信方法（変調方式、拡散コード等）、アンテナ選択情報等が含まれる。抽出されたアンテナ選択情報、送信方法等の情報は、切替部７０７に送られる。【００９０】
切替部７０７は、制御チャネル復調及び復号部７０４から送られたアンテナ選択情報によりデータチャネルの復調に用いるチャネル推定値を切り替える。具体的には、切替部７０７は、当該アンテナ選択情報が通常アンテナを示す場合には、チャネル推定部７０５から送られるチャネル推定値をデータチャネル復調及び復号部７０３に送り、当該アンテナ選択情報が境界アンテナ６０を示す場合には、チャネル推定部７０６から送られるチャネル推定値をデータチャネル復調及び復号部７０３に送る。【００９１】
データチャネル復調及び復号部７０３は、切替部７０７から送られるチャネル推定値に基づいて、受信器７０２から送られるデジタルベースバンド信号を復調及び復号する。復号により得られたデータは他のデータ処理部（図示せず）に送られる。【００９２】
ＣＱＩ測定部７０８及び７０９は、各チャネル推定部７０５及び７０６から送られるチャネル推定値からＣＱＩを測定する。測定されたＣＱＩは、アンテナ選択部７１０、切替部７１１に送られる。【００９３】
アンテナ選択部７１０は、ＣＱＩ測定部７０８及び７０９から送られたＣＱＩの差が所定の閾値以下となる場合に、高速セル選択モードへの移行を決定する。高速セル選択モードへの移行を決定すると、アンテナ選択部７１０は、更に、各ＣＱＩを比較して受信品質の良いアンテナを選択する。すなわち、アンテナ選択部７１０は、通常の基地局アンテナと境界アンテナ６０とで受信品質のよいアンテナを選択し、その選択されたアンテナを特定し得るアンテナ選択情報を生成する。このアンテナ選択情報は、切替部７１１及び制御チャネル生成部７１５に送られる。なお、アンテナ選択部７１０は、各ＣＱＩの差が所定の閾値よりも大きいと判断すると、通常の通信モードとして、接続されている基地局のアンテナを選択する。【００９４】
切替部７１１は、アンテナ選択部７１０から送られるアンテナ選択情報に基づいて、選択されたアンテナのＣＱＩを制御チャネル生成部７１５に送るように出力を切り替える。【００９５】
制御チャネル生成部７１５は、アンテナ選択部７１０から送られるアンテナ選択情報と切替部７１１から送られるＣＱＩ情報と含む制御信号を生成する。この制御信号は、上りリンクの制御チャネルを利用して基地局へ送信される。【００９６】
送信器７１６は、制御信号となるデジタルベースバンド信号をＤ／Ａ変換器（図示せず）によりアナログ変換し、この変換されたベースバンド信号を周波数変換することにより無線信号を生成する。生成された無線信号は、送信アンテナ７１９から送出される。【００９７】
〔動作例〕
以下、本実施形態における移動通信システムの動作例について図８を用いて説明する。図８は、本実施形態における移動通信システムの動作例を示すフローチャートである。【００９８】
移動局は、各基地局からの報知情報等により周辺基地局及び境界アンテナ６０から送信される各パイロット信号に関する情報（固有パターン等）をそれぞれ逐次検知している。移動局は、これらの情報により、接続中の基地局のアンテナから送信されるパイロット信号及び境界アンテナ６０から送信されるパイロット信号を受信する。移動局は、各パイロット信号のチャネル推定を行い、各チャネル推定値に対応するＣＱＩをそれぞれ生成する。移動局は、これらＣＱＩの差が所定の閾値以内となると判断すると、高速セル選択モードへの移行を決定する（Ｓ８０１）。【００９９】
移動局は、高速セル選択モードへ移行を決定すると、基地局アンテナと境界アンテナとの受信品質の良いほうのアンテナを選択する。移動局は、この選択されたアンテナを示すアンテナ選択情報とそのアンテナのＣＱＩとを制御チャネルを用いて基地局へ通知する（Ｓ８０２）。【０１００】
なお、本実施形態では、移動局から送信される制御情報にアンテナ選択情報が含まれている場合にその移動局が高速セル選択モードへ移行したことを検知するとしたが、移動局が高速セル選択要求を通知するようにしてもよい。また、高速セル選択モードへ移行していない移動局は、通常どおり、接続されている基地局のアンテナとの間のＣＱＩを基地局へ通知する。【０１０１】
基地局は、各移動局から送信されるアンテナ選択情報を受けると、その移動局が高速セル選択モードであると検知する（Ｓ８０３）。【０１０２】
基地局は、この高速セル選択モードの移動局に関しスケジューリング情報に基づいて送信割り当て優先度を生成する。基地局は、接続される各移動局のうち高速セル選択モードの移動局を示す情報とその移動局の送信割り当て優先度とを制御局８０へ送信する（Ｓ８０４）。【０１０３】
制御局８０は、各基地局から送られる移動局の送信割り当て優先度に基づいて、境界アンテナ６０を割り当てる基地局を決定する。制御局８０は、境界アンテナ６０が割り当てられた基地局をその境界アンテナ６０を共用する全ての基地局に通知する（Ｓ８０５）。【０１０４】
境界アンテナ６０を共用する全ての基地局のうち、境界アンテナ６０の使用許可通知を受けた基地局は、他の基地局に対して境界アンテナ６０を割り当てた旨の通知があるまで、高速セル選択モードの移動局に対して高速セル選択制御を実行する（Ｓ８０６）。すなわち、基地局は、高速セル選択モードの移動局のための送信データをその移動局から通知されるアンテナ選択情報に基づいて受信品質の高いアンテナ（基地局アンテナか境界アンテナのいずれか）から送信するように高速に送信アンテナを切り替える。【０１０５】
一方、境界アンテナ６０の使用許可を受けなかった基地局は、境界アンテナ６０が他の基地局に使用されている間、境界アンテナ６０からの干渉の少ない移動局を選択して送信の割り当てを行う（Ｓ８０７）。【０１０６】
図８のフローチャートでは、境界アンテナの使用許可通知を受けた基地局が、境界アンテナを用いた高速セル選択に移行する例を示したが、使用許可通知と高速セル選択を同時に、すなわち使用許可通知の更新周期を高速セル選択と同じ周期で、実行してもよい。【０１０７】
本実施形態による移動通信システムでは、  移動局では、接続中の基地局のアンテナ（通常アンテナ）から送信されるパイロット信号及び境界アンテナ６０から送信されるパイロット信号に基づいて、各アンテナからの信号の受信品質情報（ＣＱＩ等）がそれぞれ生成される。これらＣＱＩの差が所定の閾値以内であると判断されると、高速セル選択モードへの移行が決定される。【０１０８】
移動局において高速セル選択モードへ移行が決定されると、接続される基地局に対し高速セル選択が要求される。この要求の通知には、基地局アンテナと境界アンテナとのうち受信品質の良いほうのアンテナに関する情報を含むアンテナ選択情報とそのアンテナのＣＱＩとが含まれる。【０１０９】
基地局では、接続される移動局が高速セル選択モードであると検知されると、この移動局に関しスケジューリング情報に基づいて送信割り当て優先度が生成される。この高速セル選択モードの移動局を示す情報及び送信割り当て優先度は制御局８０へ送信される。【０１１０】
制御局８０では、境界アンテナ６０を割り当てるべき基地局が決定される。この決定内容は、境界アンテナ６０を共用する全ての基地局に通知される。【０１１１】
境界アンテナ６０の使用許可通知を受けた基地局では、高速セル選択モードの移動局に対して境界アンテナ６０と通常アンテナとの間において高速セル選択制御が実行される。この高速セル選択制御では、対象移動局のための送信データがその移動局から通知されるアンテナ選択情報に基づいて通常アンテナか境界アンテナのいずれか１つから送信されるように、高速に送信アンテナが切り替えられる。【０１１２】
このように、本実施形態における移動通信システムでは、３つのセルの境界付近に設置された境界アンテナ６０を用いて、各基地局の通常アンテナとこの境界アンテナ６０との間で高速セル選択が実行される。１つの基地局が境界アンテナ６０を用いて高速セル選択を実行している場合には、他の基地局は、セル境界付近に存在しない移動局に対して送信割り当てを実行する。【０１１３】
これにより、各基地局が形成するセルの無線リソースを全て使用し、かつ、セル境界付近に存在する移動局とも良好な通信を行うことができる。ひいては、セル平均スループットを向上することができる。【０１１４】
更に、この高速セル選択を実現するにあたり、各基地局間でやりとりされる情報は、高速セル選択モードの移動局を示す情報とその移動局の送信割り当て優先度のみである。また、この高速セル選択を実現するにあたり、各基地局に新たに必要な機能部は切替部１０７のみである。【０１１５】
よって、装置構成やハードウェアインタフェースの大幅な変更を必要とせず、簡易な装置構成により、高速セル選択を実現しセル平均スループットを向上させることができる。【０１１６】
［変形例］
上述の本実施形態における移動通信システムでは、境界アンテナを共有する複数の基地局のうちいずれか１つの基地局のみが境界アンテナを利用した高速セル選択を実行するものとした。例えば、図９に示すように、基地局ＢＳ１に接続する移動局ＭＳ１と基地局ＢＳ２に接続する移動局ＭＳ２とがそれぞれセル１とセル２との境界付近に存在する場合には、各移動局についての送信割り当て優先度に基づいて基地局ＢＳ１及びＢＳ２のいずれか１つが境界アンテナを利用して高速セル選択を実行していた。そして、境界アンテナの使用許可が得られなかった基地局は、その高速セル選択モードの移動局ではない他の移動局への送信を優先的に割り当てていた。【０１１７】
本実施形態の変形例は、２つ以上の基地局が境界アンテナを同時に使用することを許容するものとする。具体的には、図９の例における移動局ＭＳ１に対しての基地局ＢＳ１と境界アンテナ６０との間の高速セル選択、及び移動局ＭＳ２に対しての基地局ＢＳ２と境界アンテナ６０との間の高速セル選択を同時に実行し得るものとする。これは、境界アンテナで送信するための各送信データを互いに直交させる仕組みを設けることにより実現する。送信データを直交させるためには、直交コードを用いた拡散を用いてもよいし、送信周波数（サブキャリア）や送信時間（シンボル）をずらして多重するようにしてもよい。【０１１８】
図１０は、変形例としてのセル境界専用アンテナ装置の機能構成を示すブロック図である。図１０に示されるように、変形例の境界アンテナ６０は、上述の実施形態における各機能部の他に更に直交化部９０１を備える。【０１１９】
この場合に、制御局８０は、複数の基地局（例えばＢＳ１及びＢＳ２）から高速セル選択モードの移動局（例えばＭＳ１及びＭＳ２）の情報を得ると、境界アンテナの使用要求が複数存在することを示す衝突情報を各基地局に返す。【０１２０】
基地局ＢＳ１及びＢＳ２のスケジューラ１０４及び２０４は、この衝突情報を受けると、各移動局ＭＳ１及びＭＳ２への制御情報にその衝突情報を含めるように制御チャネル生成部１０５にそれぞれ指示する。これにより、基地局ＢＳ１に接続される高速セル選択モードの移動端末ＭＳ１及び基地局ＢＳ２に接続される高速セル選択モードの移動端末ＭＳ２はそれぞれ上記衝突情報を取得する。【０１２１】
更に、スケジューラ１０４及び２０４は、その高速セル選択モードの移動端末のための送信データを境界アンテナ６０から送信する際には、切替部１０７へアンテナ切り替え指示を出すとともに境界アンテナ６０へ衝突情報を送るように切替部１０７に指示する。なお、スケジューラ１０４及び２０４がこの衝突情報を境界アンテナ６０に通知するようにしてもよい。この時スケジューラ１０４及び２０４は、データの変調方式を例えば、ＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更することにより、直交多重によって伝送レートが低下しないようにしてもよい。【０１２２】
境界アンテナ６０の直交化部９０１は、切替部１０７及び２０７から衝突情報と各送信データをそれぞれ受けると、それら各送信データに対して相互に直交化させるための処理を施す。例えば、直交化部９０１は、相互に直交する、基地局ＢＳ１のために予め決められていた拡散コードＡと基地局ＢＳ２のために予め決められていた拡散コードＢとをメモリ等に保持し、この拡散コードＡで移動局ＭＳ１のための送信データを拡散し、拡散コードＢで移動局ＭＳ２のための送信データを拡散する。このように直交化部９０１において拡散された各送信データは、多重部６０２によりパイロット信号と多重化され、送信される。【０１２３】
一方、移動局ＭＳ１及びＭＳ２は、上記拡散コードＡ及びＢの両方を予め保持しており、制御チャネルにおいて当該衝突情報を得ると、以降、受信データを接続される基地局に対応する拡散コードで逆拡散する。【０１２４】
なお、送信データを直交させる手法として、送信周波数や送信時間（タイムスロット）を相互に重ならないようにシフトする手法を採る場合には、上記直交化部９０１が各基地局について予め決められたシフトを実行するようにすればよい。【０１２５】
通常、異なる基地局アンテナから送信される各信号は、伝搬遅延により受信タイミングのずれや固有のフェージングの影響を受けるため、直交性が崩れて互いに干渉するため受信特性が劣化する。【０１２６】
しかしながら、本変形例によれば、複数の送信データが境界アンテナ６０から同時に送信される場合には、受信タイミングとフェージングが同じになるため、良好な直交性が保たれる。
【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】
2008096431.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月28日(2009.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１セルを形成する基本アンテナと、
前記第１セルと該第１セルに隣接する第２セルとのセル境界付近を伝搬領域とする境界アンテナに接続され、前記第１セル内の端末装置であって前記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置へ無線信号を送信するアンテナを前記基本アンテナと前記境界アンテナとの間で切り替える切替手段と、
を備える基地局装置。
【請求項２】
前記基本アンテナ及び前記境界アンテナのうち、前記端末装置にとって伝搬状態の良いアンテナにより該端末装置への無線信号を送信するように前記切替手段を制御する制御手段を、
更に備える請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記境界アンテナが切り替え制御に利用されている場合に、前記第２セルを形成する基本アンテナから前記第２セル内の他の端末装置に対して、前記第１セル内の端末装置であって前記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置のための無線信号と同じ周波数を用いて無線信号を送信するように割り当てるスケジューラを、
更に備える請求項１又は２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記境界アンテナの伝搬領域内であって前記第１セル及び前記第２セルにそれぞれ少なくとも１つの端末装置が存在する場合に、該境界アンテナを用いた切り替え制御を、該第１セルに存在する端末装置と該第２セルに存在する端末装置との間で切り替えるような割り当てを行うスケジューラを、
更に備える請求項１又は２に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記境界アンテナの伝搬領域内であって前記第１セル及び第２セルにそれぞれ少なくとも１つの端末装置が存在する場合に、該第１セルに存在する端末装置のための送信データと該第２セルに存在する端末装置のための送信データとを、該境界アンテナにおいて相互に直交させる直交化手段を、
更に備える請求項１に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記端末装置から送信される制御情報に基づいて前記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置を特定するための識別情報及び該端末装置のための送信割り当て優先度を決定する決定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記識別情報及び前記送信割り当て優先度に基づいて決定された前記境界アンテナの使用許可を得た場合に、前記境界アンテナとの切り替え制御の実行を前記切替手段に指示する、
請求項２に記載の基地局装置。
【請求項７】
セルを形成する基本アンテナを有する複数の基地局装置を備える移動通信システムであって、
境界アンテナを有することにより、異なる基地局装置間の隣接するセル境界付近を伝搬領域とする境界アンテナ装置を更に備え、
前記各基地局装置は、それぞれ、
自基地局装置のセル内の端末装置であって前記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置へ無線信号を送信するアンテナを前記基本アンテナと前記境界アンテナとの間で切り替える切替手段を、
有する移動通信システム。
【請求項８】
前記各基地局装置は、それぞれ、
前記基本アンテナ及び前記境界アンテナのうち、前記端末装置にとって伝搬状態の良いアンテナにより該端末装置へ無線信号を送信するように前記切替手段を制御する制御手段を、
更に有する請求項７に記載の移動通信システム。
【請求項９】
前記各基地局装置は、それぞれ、
前記境界アンテナの伝搬領域内であって該伝搬領域のセル境界をなす第１セル及び第２セルの各々に少なくとも１つの端末装置がそれぞれ存在する場合に、前記境界アンテナを用いた切り替え制御を、該第１セルに存在する端末装置と該第２セルに存在する端末装置との間で切り替えるような割り当てを行うスケジューラを、
更に有する請求項７又は８に記載の移動通信システム。
【請求項１０】
前記境界アンテナの伝搬領域に含まれる各セルを形成するアンテナ使用予定基地局装置から前記識別情報及び前記送信割り当て優先度をそれぞれ収集する収集手段と、
前記収集手段により収集された前記識別情報及び前記送信割り当て優先度に基づいて、前記境界アンテナを切り替え制御に利用し得る基地局装置を決定するアンテナ割り当て手段と、
前記アンテナ割り当て手段により決定された基地局装置に関する情報をアンテナ使用予定基地局装置に送信する送信手段と、
を有する制御局装置、
を更に備える請求項９に記載の移動通信システム。
【請求項１１】
第１セルを形成する基本アンテナから送信されるパイロット信号に基づいて該基本アンテナからの第１伝搬状態を推定する第１推定手段と、
前記第１セルと該第１セルに隣接する第２セルとのセル境界付近を伝搬領域とする境界アンテナから送信されるパイロット信号に基づいて該境界アンテナからの第２伝搬状態を推定する第２推定手段と、
前記第１伝搬状態と前記第２伝搬状態とに基づいて前記境界アンテナと前記基本アンテナとの切り替え制御の適用を決定する決定手段と、
を備える端末装置。
【請求項１２】
第１セルを形成する基本アンテナを有する基地局装置で実行されるセル選択通信方法において、
前記第１セルと該第１セルに隣接する第２セルとのセル境界付近を伝搬領域とする境界アンテナと前記基本アンテナとの間で、前記第１セル内の端末装置であって前記境界アンテナの伝搬領域に存在する端末装置への無線信号を送信するアンテナを切り替える切替ステップを、
を備えるセル選択通信方法。
【請求項１３】
前記境界アンテナの伝搬領域内であって前記第１セル及び前記第２セルにそれぞれ少なくとも１つの端末装置が存在する場合に、該境界アンテナを用いた切り替え制御を、該第１セルに存在する端末装置と該第２セルに存在する端末装置の間で切り替えるように割り当てを行うスケジューリングステップを、
更に備える請求項１２に記載のセル選択通信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
なお、本発明は、制御局８０が備える上述の機能以外の機能を限定するものでなく、ハンドオーバ機能等は従来と同様の機能を備えていればよい。また、本実施形態における移動通信システムでは、境界アンテナ６０を管理するために制御局８０を設けたが、各基地局がこの制御局８０の機能を備えるようにするか又はこの制御局８０の機能を備える別装置を設けるようにして、制御局８０を利用しないように構成してもよい。
【国際調査報告】
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