(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置であって、
第１のセル及び前記第１のセルとは異なる周波数チャネルを用いて前記第１のセルの形成を条件として従属的に形成される第２のセルを形成するとともに、前記第１及び第２のセルの各々でデータ送信用の物理チャネルを送信可能な無線通信手段と、
周辺基地局から送信される無線信号を受信する無線受信手段と、
前記無線信号の受信結果に基づいて前記基地局装置において生成され且つ前記周辺基地局によって形成される周辺セルの負荷状況を示す測定情報に基づいて、前記第２のセルで使用可能な周波数チャネルを決定する制御手段と、
を備える基地局装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記周辺セルの負荷状況が予め定められた基準を超える場合に、前記周辺セルで使用されているのと同じ周波数チャネルの前記第２のセルへの割り当てを制限する、請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記周辺セルと共通の周波数チャネルを前記第２のセルで使用している間に、前記周辺セルの負荷状況が予め定められた基準を超えた場合に、前記第２のセルにおける前記データ送信用の物理チャネルの送信を停止させる、請求項１又は２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記測定情報は、前記周辺セルからのパイロットチャネルの受信電力（ＲＳＣＰ）、前記周辺セルの帯域内総受信電力（ＲＳＳＩ）、及びＲＳＣＰ／ＲＳＳＩのうち少なくとも１つを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ＲＳＣＰ及び前記ＲＳＳIから算出される負荷量が所定の値より大きい場合に、前記第２のセルに割り当て可能な周波数チャネル候補から、前記周辺セルで使用されている周波数チャネルを除外する、請求項４に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ＲＳＣＰ及び前記ＲＳＳIから算出される負荷量が所定の値より大きい場合に、前記周辺セルと共通の周波数チャネルが割り当てられた前記第２のセルにおける前記データ送信用の物理チャネルの送信を停止させる、請求項４に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記周辺セルの負荷状況の増大は、前記周辺セルの干渉耐力の低下と関連性を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項８】
前記周辺セルの負荷状況の大きさは、前記周辺セルで使用される周波数チャネル内における物理チャネルの多重化数の大きさと関連性を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項９】
前記基地局装置は、前記第１及び第２のセルで同時に高速ダウンリンクパケットアクセス（HSDPA）の提供を行うデュアルセルHSDPAオペレーション（DC-HSDPA）をサポートしており、
前記データ送信用の物理チャネルは、高速物理ダウンリンク共有チャネル（HS-PDSCH）であり、
前記第１のセルは、サービングHS-DSCHセルであり、
前記第２のセルは、セカンダリ・サービングHS-DSCHセルである、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項１０】
第１のセル及び前記第１のセルとは異なる周波数チャネルを用いて前記第１のセルの形成を条件として従属的に形成される第２のセルを形成するとともに、前記第１及び第２のセルの各々でデータ送信用の物理チャネルを送信可能な基地局装置の制御方法であって、
周辺基地局から送信される無線信号を前記基地局装置において受信すること、
前記無線信号の受信結果に基づいて、前記周辺基地局によって形成される周辺セルの負荷状況を示す測定情報を前記基地局装置において生成すること、
前記測定情報に基づいて、前記第２のセルで使用可能な周波数チャネルを決定すること、及び
前記第２のセルで使用可能な周波数チャネルを用いて形成された前記第２のセルで前記データ送信用の物理チャネルを送信すること、
を備える基地局装置の制御方法。
【請求項１１】
前記周波数チャネルの決定では、前記周辺セルの負荷状況が予め定められた基準を超える場合に、前記周辺セルで使用されているのと同じ周波数チャネルの前記第２のセルへの割り当てを制限する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記周辺セルと共通の周波数チャネルを前記第２のセルで使用している間に、前記周辺セルの負荷状況が予め定められた基準を超えた場合に、前記第２のセルにおける前記データ送信用の物理チャネルの送信を停止することをさらに備える、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記測定情報は、前記周辺セルからのパイロットチャネルの受信電力（ＲＳＣＰ）、前記周辺セルの帯域内総受信電力（ＲＳＳＩ）、及びＲＳＣＰ／ＲＳＳＩのうち少なくとも１つを含む、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記決定することは、前記ＲＳＣＰ及び前記ＲＳＳIから算出される負荷量が所定の値より大きい場合に、前記第２のセルに割り当て可能な周波数チャネル候補から、前記周辺セルで使用されている周波数チャネルを除外することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＲＳＣＰ及び前記ＲＳＳIから算出される負荷量が所定の値より大きい場合に、前記周辺セルと共通の周波数チャネルが割り当てられた前記第２のセルにおける前記データ送信用の物理チャネルの送信を停止することをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
第１のセル及び前記第１のセルとは異なる周波数チャネルを用いて前記第１のセルの形成を条件として従属的に形成される第２のセルを形成するとともに、前記第１及び第２のセルの各々でデータ送信用の物理チャネルを送信可能な第１の基地局と、
前記第１及び第２のセルの周辺において周辺セルを形成する第２の基地局とを備え、
前記第１の基地局は、前記第２の基地局から送信される無線信号を受信し、前記無線信号の受信結果に基づいて前記周辺セルの負荷状況を示す測定情報を生成し、前記測定情報に基づいて、前記第２のセルで使用可能な周波数チャネルを決定する、通信システム。
【請求項１７】
前記第１の基地局は、前記周辺セルの負荷状況が予め定められた基準を超える場合に、前記周辺セルで使用されているのと同じ周波数チャネルの前記第２のセルへの割り当てを制限する、請求項１６に記載の通信システム。
【請求項１８】
前記第１の基地局は、前記周辺セルと共通の周波数チャネルを前記第２のセルで使用している間に、前記周辺セルの負荷状況が予め定められた基準を超えた場合に、前記第２のセルにおける前記データ送信用の物理チャネルの送信を停止する、請求項１６又は１７に記載の通信システム。
【請求項１９】
前記測定情報は、前記周辺セルからのパイロットチャネルの受信電力（ＲＳＣＰ）および前記周辺セルの帯域内総受信電力（ＲＳＳＩ）を含み、
前記第１の基地局は、前記ＲＳＣＰ及び前記ＲＳＳIから算出される負荷量が所定の値より大きい場合に、前記第２のセルに割り当て可能な周波数チャネル候補から、前記周辺セルで使用されている周波数チャネルを除外する、請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項２０】
前記測定情報は、前記周辺セルからのパイロットチャネルの受信電力（ＲＳＣＰ）および前記周辺セルの帯域内総受信電力（ＲＳＳＩ）を含み、
前記第１の基地局は、前記ＲＳＣＰ及び前記ＲＳＳIから算出される負荷量が所定の値より大きい場合に、前記周辺セルと共通の周波数チャネルが割り当てられた前記第２のセルにおける前記データ送信用の物理チャネルの送信を停止する、請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項２１】
第１のセル及び前記第１のセルとは異なる周波数チャネルを用いて前記第１のセルの形成を条件として従属的に形成される第２のセルを形成するとともに、前記第１及び第２のセルの各々でデータ送信用の物理チャネルを送信可能な基地局装置の制御処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記制御処理は、
周辺基地局から送信される無線信号の前記基地局装置における受信結果に基づいて、前記周辺基地局によって形成される周辺セルの負荷状況を示す測定情報を取得すること、及び
前記測定情報に基づいて、前記第２のセルで使用可能な周波数チャネルを決定すること、
を備えるプログラム。
【請求項２２】
前記周波数チャネルの決定では、前記周辺セルの負荷状況が予め定められた基準を超える場合に、前記周辺セルで使用されているのと同じ周波数チャネルの前記第２のセルへの割り当てを制限する、請求項２１に記載のプログラム。
【請求項２３】
前記周辺セルと共通の周波数チャネルを前記第２のセルで使用している間に、前記周辺セルの負荷状況が予め定められた基準を超えた場合に、前記第２のセルにおける前記データ送信用の物理チャネルの送信を停止することをさらに備える、請求項２１又は２２に記載のプログラム。
【請求項２４】
前記測定情報は、前記周辺セルからのパイロットチャネルの受信電力（ＲＳＣＰ）、前記周辺セルの帯域内総受信電力（ＲＳＳＩ）、及びＲＳＣＰ／ＲＳＳＩのうち少なくとも１つを含む、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項２５】
前記決定することは、前記ＲＳＣＰ及び前記ＲＳＳIから算出される負荷量が所定の値より大きい場合に、前記第２のセルに割り当て可能な周波数チャネル候補から、前記周辺セルで使用されている周波数チャネルを除外することを含む、請求項２４に記載のプログラム。
【請求項２６】
前記ＲＳＣＰ及び前記ＲＳＳIから算出される負荷量が所定の値より大きい場合に、前記周辺セルと共通の周波数チャネルが割り当てられた前記第２のセルにおける前記データ送信用の物理チャネルの送信を停止することをさらに備える、請求項２４に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、DC-HSDPA（Dual Cell-HSDPA operation）をサポートする基地局のように、周波数チャネルの異なる複数のセルを使用して１つの移動局に対するデータ送信を行う基地局に関し、特に、セルに割り当てる周波数チャネルの決定制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
3GPP（3rd Generation Partnership Project）では、セル端の移動局の通信速度を高速化する技術の１つとして、既存のHSDPA（High Speed Downlink Packet Access）を用いたDC-HSDPAが検討されている。DC-HSDPAは、同じ周波数バンドに含まれる２つの周波数チャネル（各々５ＭＨｚ）を同時に使用することで、下り方向の高速化を図る。以下では、3GPPにおいて検討中のDC-HSDPAの概要について説明する。なお、現在提案されているDC-HSDPAの技術内容の詳細については、以下の非特許文献１〜３を参照されたい。【０００３】
DC-HSDPAでは、第２のサービングHS-DSCHセルは、"セカンダリ・サービングHS-DSCHセル"と呼ばれる。また、第１のサービングHS-DSCHセルは、単に"サービングHS-DSCHセル"と呼ばれている。セカンダリ・サービングHS-DSCHセルは、サービングHS-DSCHセルの生成を条件として従属的に形成される。なお、サービングHS-DSCHセルは、"プライマリキャリア"又は"ベースキャリア"と呼ばれる場合がある。また、セカンダリ・サービングHS-DSCHセルは、"セカンダリキャリア"又は"エクステンディッドキャリア"と呼ばれる場合がある。【０００４】
本明細書では、２つのサービングHS-DSCHセルの識別を明確にするため、第１のサービングHS-DSCHセルを"プライマリ・サービングHS-DSCHセル"と呼ぶ。また、以下では、プライマリ・サービングHS-DSCHセルを略して "プライマリセル"と呼び、セカンダリ・サービングHS-DSCHセルを略して"セカンダリセル"と呼ぶ場合がある。【０００５】
図２３は、DC-HSDPAをサポートする基地局（Node B）９１と移動局９２との間で、DC-HSDPAによるパケット通信を行うために使用される物理チャネルを示している。HS-PDSCHは、トランスポートチャネルHS-DSCHを転送するデータ送信用のダウンリンク物理チャネルである。HS-SCCHは、HS-DSCH転送に関するダウンリンクのシグナリング情報の送信に使用される。HS-DPCCHは、HS-DSCH転送に関するフィードバック情報を移動局９２から基地局９１に送信するために使用されるアップリンク物理チャネルである。当該フィードバック情報には、ハイブリッドARQ（Automatic repeat-request）に関するACK応答及びCQI（channel Quality Indication）が含まれる。アップリンクDPCH及びダウンリンクDPCHは、DC-HSDPAに関する制御情報の送受信に使用される。なお、プライマリセルの生成に必要な他の共通物理チャネル（P-CPICH、SCH、P-CCPCH、S-CCPCHなど）及びセカンダリセルの生成に必要な他の共通物理チャネル（P-CPICH、SCHなど）も使用されることはもちろんである。以下に、省略表記された物理チャネル及びトランスポートチャネルの正式名称を示す。
P-CPICH：Primary Common Pilot Channel
DPCH：Dedicated Physical Channel
HS-DPCCH：Dedicated Physical Control Channel (uplink) for HS-DSCH
HS-DSCH：High Speed Downlink Shared Channel
HS-PDSCH：High Speed Physical Downlink Shared Channel
HS-SCCH：Shared Control Channel for HS-DSCH
P-CCPCH：Primary Common Control Physical Channel
S-CCPCH：Secondary Common Control Physical Channel
SCH：Synchronisation Channel【０００６】
DC-HSDPAをサポートする基地局において２つのサービングHS-DSCHセルが設定されている場合、セカンダリセルの有効化（activation）と無効化（deactivation）は、基地局によって切り替えられる。セカンダリセルの有効化および無効化を基地局から移動局（UE）に指示するためのコマンド（HS-SCCH Order）は、下り制御チャネルであるHS-SCCHを用いて移動局に送信される。また、セカンダリセルの有効化および無効化は、基地局又は無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller）から移動局にRRC messageを送信することによっても変更可能である。RRC messageのメッセージ構造等の詳細については、3GPP TS 25.331 V8.4.0 (2008-09) "Radio Resource Control (RRC)"を参照されたい。【０００７】
一方、携帯電話の普及による屋内での音声通信やデータ通信の需要の増大に伴い、利用者宅内、オフィス内などに設置可能な小型基地局の開発が進められている。この小型基地局は、例えば小型基地局の所有者によって宅内や小規模オフィス等に設置され、ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）や光ファイバ回線を用いてコアネットワーク側の上位装置と接続される。3GPPは、このような小型基地局を"Home NodeB"及び"Home eNodeB"と定義して標準化作業を進めている（例えば非特許文献４を参照）。なお、"Home NodeB"はUMTS（Universal Mobile Telecommunications System）向けの小型基地局であり、"Home eNodeB"はLTE（Long Term Evolution）向けの小型基地局である。本明細書では、このような小型基地局を"ホーム基地局"と呼び、ホーム基地局によって生成されるセルを"ホームセル"と呼ぶ。【０００８】
既存の移動体通信網（セルラ通信網）で使用される基地局では、基地局が移動局との通信に使用する無線リソースが予め定められている。これに対して、ホーム基地局に関しては、ホーム基地局が自律的に無線リソースの選択を行なうことが検討されている。なお、無線リソースとは、例えば、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）システムであれば周波数チャネルであり、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）システムであれば拡散コードである。３ＧＰＰ ＵＭＴＳ（Ｗ−ＣＤＭＡ:Wideband-CDMA）であれば、無線リソースは、周波数チャネル及びスクランブリングコードである。また、アップリンクにＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier FDMA）を採用し、ダウンリンクにＯＦＤＭＡ(Orthogonal FDMA)を採用する３ＧＰＰ ＬＴＥであれば、無線リソースは物理リソースブロックである。物理リソースブロックとは、基地局から移動局への下りデータ伝送に使用する無線リソースの基本単位であり、周波数領域で複数のＯＦＤＭサブキャリアを含み、時間領域で少なくとも１つのシンボル時間を含む。【０００９】
特許文献１には、ホーム基地局が、ｘＤＳＬ回線又は光ファイバ回線等で接続された管理システムから複数の無線リソース（具体的には周波数チャネル及びスクランブリングコード）候補を含む許可リストを受信し、当該許可リストに含まれる無線リソース候補の各々に関して無線信号の受信信号強度、ＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio）を測定することが記載されている。さらに、特許文献１のホーム基地局は、受信信号強度が最小の無線リソース候補を自律的に選択して移動局との通信に用いる。受信レベルが最小となる無線リソース候補を選択する理由は、周辺の基地局によって形成されるセルとの干渉を最小化できると考えられるためである。また、特許文献１のホーム基地局は、選択した無線リソースによる初期送信電力を、先に測定した受信信号強度及びＣＩＲを用いて決定する。具体的には、初期送信電力は、周辺基地局からの干渉レベルを考慮して、所望の通信範囲（例えば２０ｍ以内）で十分な通信サービスを提供できるように決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】英国特許出願公開第２４２８９３７号明細書（14ページ8行目〜15ページ21行目）
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】3GPP, R1-084029, 25.211 CR0257R3 (Rel-8, B) "Introduction of Dual-Cell HSDPA Operation on Adjacent Carriers", 2008年10月
【非特許文献２】3GPP, R1-084030, 25.212 CR0267R3 (Rel-8, B) "Introduction of Dual-Cell HSDPA Operation on Adjacent Carriers", 2008年10月
【非特許文献３】3GPP, R1-084031, 25.214 CR0497R4 (Rel-8, B) "Introduction of Dual-Cell HSDPA Operation on Adjacent Carriers", 2008年10月
【非特許文献４】3GPP, TR25.820 V8.2.0, "3G Home NodeB Study Item Technical Report", 2008年9月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本願の発明者等は、ホーム基地局によるDC-HSDPAのサポートに関して実現妥当性の検討を行った。ホーム基地局にDC-HSDPAを適用する場合、セカンダリセルによる通信サービス提供の優先度は、プライマリセルや周辺セルによる通信サービス提供に比べて相対的に低いと考えられる。ホーム基地局がセカンダリセルで送信するダウンリンク信号は、周辺セルに接続する移動局が周辺基地局から受信するダウンリンク信号に対する干渉波となる。このため、セカンダリセルから周辺セルへの干渉が予想される場合には、セカンダリセルの周波数チャネルを周辺セルの周波数チャネルと異ならせることが望ましい。【００１３】
しかしながら、周辺セルに接続する移動局がセカンダリセルによる干渉に耐え得るか否かは、周辺セルの負荷状況によって変動する。周辺セルの負荷が大きい場合とは、周辺セルに多くの移動局が接続している場合や、拡散率の低い高速通信サービス（HSDPA等）が提供されている場合、近傍の他のセルや他の無線システムからの妨害波のレベルが大きい場合などである。これらの場合には、周辺セルに接続する移動局は、既に大きな干渉に曝されている状態や干渉耐力の弱い状態にある。このため、セカンダリセルからの追加的な干渉によって、周辺セルに接続する移動局の通信品質が低下するおそれがある。【００１４】
なお、特許文献１は、周辺基地局から無線送信される信号の受信電力に基づいて無線リソース（周波数チャネル及びスクランブリングコード）を決定し、周辺基地局から無線送信される信号のＣＩＲに基づいて自局の送信電力を決定することを開示するのみである。つまり、特許文献１は、DC-HSDPAのセカンダリセルに割り当てる周波数チャネルの決定を、周辺セルの負荷状況に基づいて行うことについては何ら開示していない。【００１５】
本発明は上述した検討に基づいてなされたものであって、DC-HSDPAのように第１のセル及び第１のセルとは異なる周波数チャネルを用いて第１のセルの形成を条件として従属的に形成される第２のセルを使用して１つの移動局に対するデータ送信を行う基地局から周辺セルに及ぶ干渉を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の態様にかかる基地局装置は、無線通信部および制御部を有する。前記無線通信部は、第１のセル及び前記第１のセルとは異なる周波数チャネルを用いて前記第１のセルの形成を条件として従属的に形成される第２のセルを形成するとともに、前記第１及び第２のセルの各々でデータ送信用の物理チャネルを送信可能である。また、前記制御部は、周辺基地局によって形成される周辺セルの負荷状況に基づいて、前記第２のセルで使用可能な周波数チャネルを決定する。【００１７】
本発明の第２の態様にかかる方法は、第１のセル及び前記第１のセルとは異なる周波数チャネルを用いて前記第１のセルの形成を条件として従属的に形成される第２のセルを形成するとともに、前記第１及び第２のセルの各々でデータ送信用の物理チャネルを送信可能な基地局装置の制御方法である。当該方法は、以下のステップ（ａ）及び（ｂ）を含む。
（ａ）周辺基地局によって形成される周辺セルの負荷状況に基づいて、前記第２のセルで使用可能な周波数チャネルを決定するステップ；および
（ｂ）前記第２のセルで使用可能な周波数チャネルを用いて形成された前記第２のセルで前記データ送信用の物理チャネルを送信するステップ。【００１８】
本発明の第３の態様にかかる通信システムは、第１及び第２の基地局を含む。前記第１の基地局は、第１のセル及び前記第１のセルとは異なる周波数チャネルを用いて前記第１のセルの形成を条件として従属的に形成される第２のセルを形成するとともに、前記第１及び第２のセルの各々でデータ送信用の物理チャネルを送信可能である。前記第２の基地局は、前記第１及び第２のセルの周辺において周辺セルを形成する。さらに、前記第１の基地局は、前記周辺セルの負荷状況に基づいて、前記第２のセルで使用可能な周波数チャネルを決定する。【００１９】
本発明の第４の態様にかかるプログラムは、基地局装置の制御処理をコンピュータに実行させるプログラムである。ここで、基地局装置は、第１のセル及び前記第１のセルとは異なる周波数チャネルを用いて前記第１のセルの形成を条件として従属的に形成される第２のセルを形成するとともに、前記第１及び第２のセルの各々でデータ送信用の物理チャネルを送信可能である。当該プラグラムがコンピュータに実行させる制御処理は、以下のステップ（ａ）及び（ｂ）を含む。
（ａ）周辺基地局によって形成される周辺セルの負荷状況を取得するステップ；及び
（ｂ）前記周辺セルの負荷状況に基づいて、前記第２のセルで使用可能な周波数チャネルを決定するステップ。
【発明の効果】
【００２０】
上述した本発明の第１〜第４の態様によれば、第２のセルで使用する周波数チャネルが周辺セルの負荷状況に基づいて決定される。このため、従属的に形成される第２のセルから周辺セルに及ぶ干渉を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】発明の実施の形態１にかかる無線通信システムの構成図である。
【図２】発明の実施の形態１にかかる無線通信システムに含まれる周辺基地局の構成例を示すブロック図である。
【図３】発明の実施の形態１にかかる無線通信システムに含まれるホーム基地局の構成例を示すブロック図である。
【図４】発明の実施の形態１にかかる無線通信システムに含まれるホーム基地局の他の構成例を示すブロック図である。
【図５】発明の実施の形態１におけるセカンダリセルの周波数チャネルの決定手順の一例を示すシーケンス図である。
【図６】周辺基地局による制限情報の生成処理の具体例を示すフローチャートである。
【図７】ホーム基地局によるセカンダリセル周波数チャネルの決定処理の具体例を示すフローチャートである。
【図８】発明の実施の形態２にかかる無線通信システムに含まれる周辺基地局の構成例を示すブロック図である。
【図９】発明の実施の形態２にかかる無線通信システムに含まれるホーム基地局の構成例を示すブロック図である。
【図１０】発明の実施の形態２におけるセカンダリセルの周波数チャネルの決定手順の一例を示すシーケンス図である。
【図１１】周辺基地局による計測情報の生成処理の具体例を示すフローチャートである。
【図１２】ホーム基地局によるセカンダリセル周波数チャネルの決定処理の具体例を示すフローチャートである。
【図１３】発明の実施の形態３にかかる無線通信システムの構成図である。
【図１４】発明の実施の形態３にかかる無線通信システムに含まれるホーム基地局の構成例を示すブロック図である。
【図１５】発明の実施の形態３におけるセカンダリセルの周波数チャネルの決定手順の一例を示すシーケンス図である。
【図１６】ホーム基地局によるセカンダリセル周波数チャネルの決定処理の具体例を示すフローチャートである。
【図１７】発明の実施の形態４にかかる無線通信システムに含まれるホーム基地局の構成例を示すブロック図である。
【図１８】発明の実施の形態４におけるセカンダリセルの周波数チャネルの決定手順の一例を示すシーケンス図である。
【図１９】ホーム基地局によるセカンダリセル周波数チャネルの決定処理の具体例を示すフローチャートである。
【図２０】発明の実施の形態５にかかる無線通信システムに含まれるホーム基地局の構成例を示すブロック図である。
【図２１】発明の実施の形態５におけるセカンダリセルの周波数チャネルの決定手順の一例を示すシーケンス図である。
【図２２】ホーム基地局によるセカンダリセル周波数チャネルの決定処理の具体例を示すフローチャートである。
【図２３】DC-HSDPAによるパケット通信を行うために使用される物理チャネルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
【００２３】
＜発明の実施の形態１＞
図１は、本実施の形態にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。なお、本実施の形態にかかる無線通信システムは、ＦＤＤ（Frequency division Duplex）−ＣＤＭＡ、より具体的にはＷ−ＣＤＭＡ方式の無線通信システムであるとして説明を行う。始めに図１に含まれる各要素について順に説明する。
【００２４】
ホーム基地局１は、ホームゲートウェイ（ホームＧＷ）８１を介して移動体通信事業者のコアネットワーク８３に接続されており、移動局６−１とコアネットワーク８３との間でトラフィックを中継する。ホーム基地局１は、例えば、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、光ファイバ、同軸ケーブル等の固定通信回線に接続して使用され、ＩＰ（Internet Protocol）通信網やインターネット等のＩＰネットワークを経由してホームＧＷ８１に接続される。
【００２５】
ホーム基地局１は、DC-HSDPAをサポートする基地局であり、周波数チャネルが互いに異なるプライマリセル及びセカンダリセルを生成する。ホーム基地局１は、プライマリセル及びセカンダリセルを形成するための共通物理チャネル（P-CPICH、SCH等）を送信するとともに、２つのサービングHS-DSCHセルの各々においてHS-DSCHを運ぶ物理チャネル（HS-PDSCH）を送信する。
【００２６】
また、ホーム基地局１は、セカンダリセルの周波数チャネルを周辺セルの負荷状況に基づいて決定することができる。具体的には、ホーム基地局１は、周辺基地局７からコアネットワーク８３を経由して送信される、または周辺基地局７から直接無線送信される制限情報を受信し、制限情報による指示を考慮してセカンダリセルの周波数チャネルを決定する。制限情報とは、周辺セルで使用されているのと同じ周波数チャネルのセカンダリセルへの割り当てを制限するための情報である。なお、セカンダリセルの周波数チャネルの決定手順の具体例については後述する。
【００２７】
周辺基地局７は、周辺セルを生成し、移動局６−２と通信を行う。図１の例では、周辺セルは、ホーム基地局１が生成するホームセル（プライマリセル及びセカンダリセル）を覆うように形成される上位階層のマクロセルである。周辺基地局７は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller）８２を介してコアネットワーク８３に接続されており、移動局６−２とコアネットワーク８３との間でトラフィックを中継する。
【００２８】
また、上述したように、本実施の形態にかかる周辺基地局７は、ホーム基地局１のセカンダリセルに割り当てられる周波数チャネルを制御するために、制限情報を生成してホーム基地局１に送信する。なお、後述するように、制限情報の生成は、ＲＮＣ８２又はコアネットワーク内の処理装置（不図示）によって行われてもよい。
【００２９】
ホームＧＷ８１は、ホーム基地局１とコアネットワーク８３との間の情報転送を行う。ＲＮＣ８２は、配下の周辺基地局７が形成する周辺セル内に存在する移動局６−２とコアネットワーク８３との間の通信制御および情報転送を行う。
【００３０】
なお、図１では１つのセカンダリセルのみを図示しているが、ホーム基地局１が形成するセカンダリセル数は２つ以上であってもよい。本実施の形態では、説明の便宜のためにホーム基地局１が形成するセカンダリセルの数が１つであるとして説明を行う。
【００３１】
続いて以下では、ホーム基地局１及び周辺基地局７の構成例と、制限情報に基づくセカンダリセルの周波数チャネルの決定手順の具体例について順に説明を行う。
【００３２】
図２は、周辺基地局７の構成例を示すブロック図である。図２において、無線通信部７１は、移動局６−２から送信されたアップリンク信号をアンテナ７０を介して受信する。受信データ処理部７２は、受信されたアップリンク信号の逆拡散、ＲＡＫＥ合成、デインタリービング、チャネル復号、エラー訂正等の各処理を行って受信データを復元する。得られた受信データは、有線通信部７４を経由してＲＮＣ８２に転送される。
【００３３】
送信データ処理部７３は、移動局６−２に向けて送信される送信データを有線通信部７４から取得し、誤り訂正符号化、レートマッチング、インタリービング等を行なってトランスポートチャネルを生成する。さらに、送信データ処理部７３は、トランスポートチャネルのデータ系列にＴＰＣ（Transmit Power Control）ビット等の制御情報を付加して無線フレームを生成する。また、送信データ処理部７３は、拡散処理、シンボルマッピングを行って送信シンボル列を生成する。無線通信部７１は、送信シンボル列の直交変調、周波数変換、信号増幅等の各処理を行ってダウンリンク信号を生成し、これを移動局６−２に送信する。
【００３４】
制限情報生成部７５は、周辺セルの負荷状況を計測し、周辺セルの負荷が所定の基準を超えるか否かを判断する。制限情報生成部７５は、周辺セルの負荷が所定の基準を超える場合に、周辺セルのダウンリンク信号送信に使用されている周波数チャネルのセカンダリセルへの割り当てを制限する。制限情報生成部７５は、周波数チャネルの割り当て制限を行うために、制限情報を生成してホーム基地局１に送信する。制限情報は、周辺セルにおいてダウンリンク信号送信に使用されている周波数チャネルのセカンダリセルへの割り当てを"禁止"又は"解除"するための情報である。制限情報は、割り当て禁止又は解除を示す情報と、対象となる周波数チャネルを識別する情報を含む。制御情報の送信は、コアネットワーク８３を経由して行なってもよいし、無線通信部７１が無線送信する制御チャネル（報知チャネル）を用いて行ってもよい。
【００３５】
制限情報生成部７５は、周辺セルの負荷状況を判定するために、例えば、下り総送信電力Ｐｔｘ及び上り総受信電力（ＲＴＷP：Received Total Wideband Power）の少なくとも一方を測定すればよい。なお、制限情報生成部７５は、Ｐｔｘ及びＲＴＷPを必ずしも実測する必要はなく、Ｐｔｘ及びＲＴＷPの制御目標値を取得してもよい。また、制限情報生成部７５は、Ｐｔｘ又はＲＴＷＰに関連する他の測定値（例えば、送信電力密度、受信電力密度）を測定してもよい。また、制限情報生成部７５は、周辺セルにおける拡散コードの使用率（全拡散コードのうち実際に使用しているコードの割合）を取得してもよい。また、制限情報生成部７５は、移動局６−２によって計測されたパイロットチャネル（P-CPICH）の受信電力ＲＳＣＰ（Received Signal Code Power）、総受信電力ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、ＲＳＣＰ／ＲＳＳＩ等の測定値を取得してもよい。
【００３６】
なお、図２では、周辺基地局７が制限情報を生成する例を示した。しかしながら、制限情報の生成は、ＲＮＣ８２又はコアネットワーク８３内の他の処理装置が行ってもよい。この場合、周辺基地局７は、制限情報の生成を行う装置に対して、Ｐｔｘ、ＲＴＷＰ等の測定情報を送信すればよい。
【００３７】
次に、ホーム基地局１の構成例について説明する。図３は、ホーム基地局１の構成例を示すブロック図である。図３において、無線通信部１１は、移動局６−１から送信されたアップリンク信号をアンテナ１０を介して受信する。受信データ処理部１２は、上述した受信データ処理部７２と同様に、受信されたアップリンク信号から受信データを復元する。得られた受信データは、有線通信部１４を経由してホームＧＷ８１に転送される。なお、ホーム基地局による自律的な無線リソース制御のために、ホーム基地局にＲＮＣ機能を持たせることが検討されている。よって、ホーム基地局１にＲＮＣ機能を持たせてもよい。ホーム基地局１にＲＮＣ機能を持たせる場合、受信データ処理部１２によって得られた受信データが移動局６−１の位置登録要求や無線チャネル確立要求であれば、これらの制御を実行するために当該受信データは、ホーム基地局１が有するＲＮＣ機能部（不図示）に送られる。
【００３８】
送信データ処理部１３は、移動局６−２に向けて送信される送信データを有線通信部１４から取得し、上述した送信データ処理部７３と同様の処理手順によって、送信シンボル列を生成する。無線通信部１１は、送信シンボル列の直交変調、周波数変換、信号増幅等の各処理を行ってダウンリンク信号を生成し、これを移動局６−１に送信する。
【００３９】
周波数チャネル制御部１５は、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する。その際、周波数チャネル制御部１５は、周辺基地局７又はＲＮＣ８２若しくは他の処理装置によって生成された制限情報を取得し、制限情報によって割り当てが禁止された周波数チャネルをセカンダリセルに割り当て可能な周波数チャネル候補から除外する。
【００４０】
ホーム基地局１による制限情報の受信は、コアネットワーク８３を経由して行なってもよいし、周辺基地局７が無線送信する制御チャネル（報知チャネル）を受信することで行ってもよい。周辺基地局７から送信される制御チャネルを受信する場合、図４に示すように、ホーム基地局１に移動局モード受信部１６を配置すればよい。移動局モード受信部１６は、周辺基地局から送信される無線信号を受信する。なお、移動局モード受信部１６の受信回路は、無線通信部１１の受信回路と兼用されてもよい。
【００４１】
続いて以下では、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルの決定手順の具体例について図５〜７を参照して説明する。図５は、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する際の、周辺基地局７、ホーム基地局１及び移動局６−１の相互作用を示すシーケンス図である。
【００４２】
ステップＳ１０１では、周辺基地局７は、周辺セルの負荷に関連する測定情報を取得するための測定を行う。ステップＳ１０２では、周辺基地局７が周辺セルの負荷を判定する。周辺セルの負荷が所定の基準を超えていると判定された場合、周辺基地局７は、制限情報を送信する（ステップＳ１０３）。ここで送信される制限情報は、周辺セルで使用されている周波数チャネルのセカンダリセルへの割り当て禁止を示す。
【００４３】
ステップＳ１０４では、ホーム基地局１は、制限情報を考慮して、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する。具体的には、制限情報によって使用が禁止された周波数チャネルを除外し、その他の周波数チャネル候補の中からセカンダリセル用の周波数チャネルを選択する。
【００４４】
ステップＳ１０５では、ホーム基地局１が移動局６−１にセカンダリセルの構成情報を通知する。当該構成情報は、セカンダリセルで使用される周波数チャネルの指定を含む。構成情報の通知は、例えば、RRC MESSAGE（Configuration）を送信することによって行えばよい。
【００４５】
ステップＳ１０６及びＳ１０７では、プライマリセルのパイロットチャネル（P-CPICH）及びHSDPAに関する物理チャネル群が送信される。図中の「HSDPA @ PRIMARY」によって示される物理チャネル群には、ダウンリンクHS-SCCH、ダウンリンクHS-PDSCH、及びアップリンクHS-DPCCHが含まれる。ステップＳ１０８及びＳ１０９では、セカンダリセルのパイロットチャネル（P-CPICH）及びHSDPAに関する物理チャネル群が送信される。図中の「HSDPA @ SECONDARY」によって示される物理チャネル群には、ダウンリンクHS-SCCHおよびダウンリンクHS-PDSCHが含まれる。なお、ステップＳ１０６〜Ｓ１０９の記載順序は便宜的なものであり、これらの物理チャネルはSCHを基準とする所定のタイミング関係に従って送信される。
【００４６】
ステップＳ１１０は、セカンダリセルによるHSDPAサービスの停止を示している。例えば、ホーム基地局１は、RRC MESSAGE（Release）を移動局６−１に送信することによって、セカンダリセルによるHSDPAサービスの停止を通知すればよい。
【００４７】
ステップＳ１１１及び１１２では、周辺基地局７は、ステップＳ１０１及びＳ１０２と同様に、測定情報の取得および周辺セルの負荷判定を行う。周辺セルの負荷が所定の基準を下回ると判定された場合、周辺基地局７は、制限情報を送信する（ステップＳ１１３）。ここで送信される制限情報は、ステップＳ１０３で通知された周波数チャネルの割り当て禁止設定の"解除"を示す。
【００４８】
ステップＳ１１４では、ホーム基地局１は、制限情報を考慮して、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する。具体的には、周辺セルで使用されている周波数チャネルの割り当て禁止が解除されているため、ホーム基地局１は、周辺セルと同じ周波数チャネルを含む周波数チャネル候補の中からセカンダリセル用の周波数チャネルを選択する。ステップＳ１１５〜Ｓ１１９は、上述したステップＳ１０５〜Ｓ１０９と同様である。
【００４９】
図６は、周辺基地局７が実行する制限情報の生成処理に関するフローチャートである。ステップＳ２０１では、制限情報生成部７５は、周辺セルの負荷を計測する。ステップＳ２０２では、制限情報生成部７５は、測定した負荷の大きさが所定の閾値を超えるか否かを判定する。
【００５０】
測定した負荷の大きさが所定の閾値を超える場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、制限情報生成部７５は、周辺セルと共通の周波数セルの使用を禁止することを示す制限情報をホーム基地局１に送信する（ステップＳ２０３）。例えば、総送信電力Ｐｔｘおよび総受信電力ＲＴＷＰが負荷判定のために測定される場合、制限情報生成部７５は、Ｐｔｘ及びＲＴＷＰの少なくとも一方が各々に対する閾値Ｐｔｈ又はＲＴＷＰｔｈを超える場合に、周辺セルと共通の周波数セルの使用を禁止すればよい。
【００５１】
一方、測定した負荷の大きさが所定の閾値を下回る場合（ステップＳ２０２でＮＯ）、制限情報生成部７５は、周波数チャネルの使用禁止設定が実行中であるかを判定する。使用禁止設定が実行中である場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、制限情報生成部７５は、周辺セルと共通の周波数セルの使用禁止を"解除"することを示す制限情報をホーム基地局１に送信する。例えば、総送信電力Ｐｔｘおよび総受信電力ＲＴＷＰが負荷判定のために測定される場合、制限情報生成部７５は、Ｐｔｘ及びＲＴＷＰが共に各々に対する閾値Ｐｔｈ及びＲＴＷＰｔｈを下回る場合に、周波数セルの使用禁止を解除すればよい。
【００５２】
図７は、ホーム基地局１によるセカンダリセル用の周波数チャネルの決定処理に関するフローチャートである。ステップＳ３０１では、周波数チャネル制御部１５が制限情報を受信する。ステップＳ３０２では、周波数チャネル制御部１５は、制限情報の内容を判定する。周波数チャネル制御部１５は、制限情報［禁止］を受信した場合、制御情報によって指定された周波数チャネルのセカンダリセルでの使用を禁止する（ステップＳ３０３）。一方、制限情報［解除］を受信した場合、制御情報によって指定された周波数チャネルのセカンダリセルでの使用禁止を解除する。
【００５３】
周波数チャネル制御部１５は、制限情報に基づく周波数チャネルの使用可否を管理している。ステップＳ３０５では、周波数チャネル制御部１５は、制限情報によって使用が禁止されている周波数チャネルを除いた他の候補の中から、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを選択する。なお、セカンダリセルに割り当て可能な周波数チャネル候補が複数存在する場合には、そのうちの１つを適宜選択すればよい。例えば、周波数チャネル制御部１５は、割り当て可能な複数の候補の中からランダムに１つを選んでもよい。また、ホーム基地局１が移動局として動作してＲＳＣＰ及びＲＳＳＩ等を計測し、各周波数チャネル候補の他セルでの使用状態を調査してもよい。そして、周波数チャネル制御部１５は、最も負荷の小さいセルで使用されている周波数チャネルをセカンダリセル用として選択すればよい。また、周波数チャネル制御部１５は、いずれの周辺セルによっても使用されていない周波数チャネルが存在すれば、当該チャネルをセカンダリセル用として選択してもよい。
【００５４】
上述したように、本実施の形態にかかるホーム基地局１は、周辺基地局７又はＲＮＣ８２等から送信される制限情報を参照することによって、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを周辺セルの負荷状況に基づいて決定する。このため、ホーム基地局１は、セカンダリセルから周辺セルに及ぶ干渉を抑制することができる。
【００５５】
ところで、上述した周波数チャネル制御部１５が行う割り当て周波数チャネルの決定処理は、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ等の半導体処理装置を用いて実現してもよい。また、割り当て周波数チャネルの決定処理は、図７を用いて説明した処理手順を記述した制御プログラムをマイクロプロセッサ等のコンピュータに実行させることによって実現してもよい。この制御プログラムは、様々な種類の記憶媒体に格納することが可能であり、また、通信媒体を介して伝達されることが可能である。ここで、記憶媒体には、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＲＯＭカートリッジ、バッテリバックアップ付きＲＡＭメモリカートリッジ、フラッシュメモリカートリッジ、不揮発性ＲＡＭカートリッジ等が含まれる。また、通信媒体には、電話回線等の有線通信媒体、マイクロ波回線等の無線通信媒体等が含まれ、インターネットも含まれる。
【００５６】
＜発明の実施の形態２＞
本実施の形態にかかる無線通信システムは、ホーム基地局２及び周辺基地局７を含む。ネットワーク構成は図１と同様とすればよいため、ここでは図示を省略する。本実施の形態の周辺基地局７は、制限情報の生成を行うことなく、周辺セルの負荷に関連する測定情報をホーム基地局２に送信する点において、上述した発明の実施の形態１の周辺基地局と相違する。また、ホーム基地局２は、周辺基地局７から受信した測定情報を用いて周辺セルの負荷を判定する点において、上述した発明の実施の形態１のホーム基地局１と相違する。周辺基地局７は、コアネットワーク８３を経由して測定情報を送信してもよいし、制御チャネル（報知チャネル）によって測定情報を無線送信してもよい。
【００５７】
図８は、本実施の形態の周辺基地局７の構成例を示すブロック図である。図８中のアンテナ７０、無線通信部７１、受信データ処理部７２、送信データ処理部７３、有線通信部７４の機能及び動作は、図２に示した対応する構成要素と同様とすればよい。
【００５８】
負荷測定部７６は、周辺セルの負荷状況を測定し、得られた測定情報をホーム基地局２に送信する。負荷測定部７６の測定内容は、上述した制限情報生成部７５のそれと同様とすればよい。
【００５９】
図９は、ホーム基地局２の構成例を示すブロック図である。図９中のアンテナ１０、無線通信部１１、受信データ処理部１２、送信データ処理部１３、有線通信部１４の機能及び動作は、図３に示した対応する構成要素と同様とすればよい。
【００６０】
周波数チャネル制御部２５は、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する。その際、周波数チャネル制御部２５は、周辺基地局７から測定情報を取得し、測定情報に基づいて周辺セルの負荷状況を判定する。そして、周波数チャネル制御部２５は、周辺セルの負荷が所定の基準を超えると判定した場合に、周辺セルが使用しているのと同じ周波数チャネルをセカンダリセルに割り当て可能な周波数チャネル候補から除外する。
【００６１】
続いて以下では、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルの決定手順の具体例について図１０〜１２を参照して説明する。図１０は、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する際の、周辺基地局７、ホーム基地局２及び移動局６−１の相互作用を示すシーケンス図である。
【００６２】
ステップＳ４０１では、周辺基地局７は、周辺セルの負荷に関連する測定情報を取得するための測定を行う。ステップＳ４０２では、周辺基地局７は、測定情報をホーム基地局２に送信する。
【００６３】
ステップＳ４０３では、ホーム基地局２が、受信した測定情報を用いて周辺セルの負荷を判定する。周辺セルの負荷が所定の基準を超えていると判定された場合、ホーム基地局２は、周辺セルで使用されている周波数チャネルのセカンダリセルへの割り当てを禁止する。
【００６４】
ステップＳ４０４では、ホーム基地局２は、ステップＳ４０３での判定結果を考慮して、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する。具体的には、周辺セルの負荷が大きいために割り当てが禁止された周波数チャネルを除外し、その他の周波数チャネル候補の中からセカンダリセル用の周波数チャネルを選択する。ステップＳ４０５〜Ｓ４０９は、上述したステップＳ１０５〜Ｓ１０９と同様である。
【００６５】
ところで、周辺基地局７および周辺セルが複数存在する場合や、セカンダリセルに割り当てが可能な周波数チャネル候補の数が制限されている場合は、ステップＳ４０３の判定によって全ての周波数チャネル候補の割り当てが禁止される場合がある。この場合には、ホーム基地局２は、ＤＣ−ＨＳＤＰＡを停止し、プライマリセルだけで通常のＨＳＤPＡサービスを提供すればよい。また、ホーム基地局２は、判定条件を緩和して周辺セルの負荷状況の再判定を行ってもよい。また、ホーム基地局２は、最も負荷の低いセルで使用されている周波数チャネルをセカンダリセル用に選択してもよい。
【００６６】
図１１は、周辺基地局７が実行する測定情報の生成処理に関するフローチャートである。ステップＳ５０１では、負荷測定部７６は、周辺セルの負荷を計測する。ステップＳ５０２では、負荷測定部７６は、測定によって得た測定情報をホーム基地局２に送信する。
【００６７】
図１２は、ホーム基地局２によるセカンダリセル用の周波数チャネルの決定処理に関するフローチャートである。ステップＳ６０１では、周波数チャネル制御部２５は、周辺基地局７から測定情報（Ｐｔｘ、ＲＴＷＰ等）を受信する。ステップＳ６０２では、周波数チャネル制御部２５は、受信した測定情報を参照して、周辺セルの負荷の大きさが所定の閾値を超えるか否かを判定する。
【００６８】
周辺セルの負荷の大きさが所定の閾値を超える場合（ステップＳ６０２でＹＥＳ）、周波数チャネル制御部２５は、周辺セルで使用されているのと同じ周波数チャネルのセカンダリセルでの使用を禁止する（ステップＳ６０３）。
【００６９】
ステップＳ６０４では、周波数チャネル制御部２５は、ステップＳ６０３にて使用が禁止された周波数チャネルを除いた他の候補の中から、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを選択する。
【００７０】
上述したように、本実施の形態にかかるホーム基地局２は、周辺基地局７によって測定された周辺セルの負荷に関する測定情報（Ｐｔｘ、ＲＴＷＰ等）を参照して周辺セルの負荷を判定し、この判定結果に基づいてセカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する。このため、ホーム基地局２は、セカンダリセルから周辺セルに及ぶ干渉を抑制することができる。
【００７１】
なお、発明の実施の形態１で述べたのと同様に、周波数チャネル制御部２５が行う周波数チャネルの決定処理は、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ、マイクロプロセッサ等を用いて実現してもよい。
【００７２】
＜発明の実施の形態３＞
図１３は、本実施の形態にかかるホーム基地局３を含む無線通信システムの構成図である。ホーム基地局３は、周辺基地局７によって送信される無線信号を測定し、周辺セルの負荷状況を自立的に判定する。
【００７３】
図１４は、ホーム基地局３の構成例を示すブロック図である。図１４中のアンテナ１０、無線通信部１１、受信データ処理部１２、送信データ処理部１３、有線通信部１４の機能及び動作は、図３に示した対応する構成要素と同様とすればよい。
【００７４】
移動局モード受信部３６は、周辺基地局７によって送信される無線信号を受信し、周辺セルの負荷状況に関連する測定情報を生成する。なお、移動局モード受信部３６の受信回路は、無線通信部１１の受信回路と兼用されてもよい。例えば、移動局モード受信部３６は、周辺セルが使用する周波数チャネルのＲＳＳＩ（Received signal strength indicator）と、周辺セルのP-CPICHのＲＳＣＰ（Received Signal Code Power）を求めればよい。また、移動局モード受信部３６は、ＲＳＳＩ及びＲＳＣＰからＲＳＣＰ／ＲＳＳＩ等の他の測定値を計算してもよい。ＲＳＳＩ及びＲＳＣＰ等を測定するためには、ホーム基地局３の送信動作を間欠的に停止させ、ホーム基地局３による送信が行われていない時間帯において移動局モード受信部３６が選択的に受信動作を行えばよい。
【００７５】
周波数チャネル制御部３５は、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する。その際、周波数チャネル制御部３５は、移動局モード受信部３６によって得られたＲＳＣＰ、ＲＳＳＩ、ＲＳＣＰ／ＲＳＳＩ等の測定情報に基づいて周辺セルの負荷状況を判定する。そして、周波数チャネル制御部３５は、周辺セルの負荷が所定の基準を超えると判定した場合に、周辺セルが使用しているのと同じ周波数チャネルをセカンダリセルに割り当て可能な周波数チャネル候補から除外する。また、周波数チャネル制御部３５は、最も負荷の小さいセルで使用されている周波数チャネルを選択すればよい。また、周波数チャネル制御部３５は、いずれの周辺セルによっても使用されていない周波数チャネルが存在すれば、当該チャネルをセカンダリセル用として選択してもよい。
【００７６】
ここで、ＲＳＣＰ、ＲＳＳＩ、ＲＳＣＰ／ＲＳＳＩ等の測定情報を用いて周波数チャネルの使用禁止を判定する際の判定条件の一例を以下に示す。例えば、周辺セルで使用されている周波数チャネルに関して、以下の（１）式に示す条件が成立する場合に、当該チャネルのセカンダリセルへの割り当てを禁止すればよい。
ＲＳＳＩ − α×ＲＳＣＰ ＞ β  ・・・・・（１）
ここで、α及びβは正の値である。α及びβは、コアネットワーク８３から供給されてもよいし、ホーム基地局３に予め保持させてもよい。（１）式の左辺（ＲＳＳＩ − α×ＲＳＣＰ）は、周辺セルに多くの移動局が接続している場合や、周辺セルにおいて拡散コードの使用率の高い高速通信サービス（HSDPA等）が提供されている場合に大きくなる。つまり、（ＲＳＳＩ − α×ＲＳＣＰ）は、周辺セルに属する移動局が受信するダウンリンク信号の干渉レベルを示す量である。
【００７７】
続いて以下では、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルの決定手順の具体例について図１５及び１６を参照して説明する。図１５は、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する際の、ホームＧＷ８1、周辺基地局７、ホーム基地局３及び移動局６−１の相互作用を示すシーケンス図である。
【００７８】
ステップＳ７０１では、ホームＧＷ８１からホーム基地局３に負荷判定パラメータが通知される。負荷判定パラメータは、ホーム基地局３による周辺セルの負荷判定に使用される判定閾値などのパラメータである。例えば、上述した（１）式のα及びβは、負荷判定パラメータの一例である。負荷判定パラメータは、ホームＧＷ８１を含むコアネットワーク側から通知せずに、ホーム基地局３が有するメモリ（不図示）に予め記憶させてもよい。
【００７９】
ステップＳ７０２では、ホーム基地局３が周辺セルの負荷を測定する。ステップＳ７０３では、ホーム基地局３は、ステップＳ７０２での測定結果を用いて周辺セルの負荷の大きさを判定する。周辺セルの負荷が所定の基準を超えていると判定された場合、ホーム基地局３は、該当する周辺セルで使用されている周波数チャネルのセカンダリセルへの割り当てを禁止する。
【００８０】
ステップＳ７０４では、ホーム基地局３は、ステップＳ７０３での判定結果を考慮して、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する。具体的には、周辺セルの負荷が大きいために割り当てが禁止された周波数チャネルを除外し、その他の周波数チャネル候補の中からセカンダリセル用の周波数チャネルを選択する。また、ホーム基地局３は、最も負荷の小さいセルで使用されている周波数チャネルをセカンダリセル用として選択してもよい。また、ホーム基地局３は、いずれの周辺セルによっても使用されていない周波数チャネルが存在すれば、当該チャネルをセカンダリセル用として選択してもよい。
【００８１】
なお、ステップＳ７０３の判定によって全ての周波数チャネル候補の割り当てが禁止された場合には、ホーム基地局３は、ＤＣ−ＨＳＤＰＡを停止し、プライマリセルだけで通常のＨＳＤPＡサービスを提供すればよい。また、ホーム基地局３は、判定条件を緩和して周辺セルの負荷状況の再判定を行ってもよい。また、ホーム基地局３は、最も負荷の低いセルで使用されている周波数チャネルをセカンダリセル用に選択してもよい。
【００８２】
図１５のステップＳ７０５〜Ｓ７０９は、上述したステップＳ１０５〜Ｓ１０９と同様であるため説明を省略する。
【００８３】
図１６は、ホーム基地局３によるセカンダリセル用の周波数チャネルの決定処理に関するフローチャートである。ステップＳ８０１では、周波数チャネル制御部３５が負荷判定パラメータをホームＧＷ８１から取得する。なお、ホーム基地局３が負荷判定パラメータを予め保持している場合、ステップＳ８０１は省略される。
【００８４】
ステップＳ８０２では、移動局モード受信部３６が周辺基地局７によって送信される無線信号を受信し、周辺セルの負荷を測定する。なお、図１６では、便宜上、ステップＳ８０１及びＳ８０２の実行順序を定めているが、これらの実行順序は、特に制約されるものではない。つまり、ホーム基地局３は、ステップＳ８０２をＳ８０１の前に行っても良いし、ステップＳ８０１及びＳ８０２を並行して実行しても良い。
【００８５】
ステップＳ８０３では、周波数チャネル制御部３５は、移動局モード受信部３６から供給される測定情報（ＲＳＣＰ、ＲＳＳＩ等）を参照して、周辺セルの負荷の大きさが所定の閾値を超えるか否かを判定する。
【００８６】
周辺セルの負荷の大きさが所定の閾値を超える場合（ステップＳ８０３でＹＥＳ）、周波数チャネル制御部３５は、周辺セルで使用されているのと同じ周波数チャネルのセカンダリセルでの使用を禁止する（ステップＳ８０４）。
【００８７】
ステップＳ８０５では、周波数チャネル制御部３５は、ステップＳ８０４にて使用が禁止された周波数チャネルを除いた他の候補の中から、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを選択する。
【００８８】
上述したように、本実施の形態にかかるホーム基地局３は、周辺基地局７によって送信される無線信号を受信することによって周辺セルの負荷を自立的に判定し、この判定結果に基づいてセカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する。このため、ホーム基地局３は、セカンダリセルから周辺セルに及ぶ干渉を抑制することができる。
【００８９】
なお、発明の実施の形態１で述べたのと同様に、周波数チャネル制御部３５が行う周波数チャネルの決定処理は、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ、マイクロプロセッサ等を用いて実現してもよい。
【００９０】
＜発明の実施の形態４＞
本実施の形態にかかる無線通信システムは、ホーム基地局４及び周辺基地局７を含む。ネットワーク構成は図１と同様とすればよいため、ここでは図示を省略する。本実施の形態は、上述した発明の実施の形態２及び３の組み合わせに関する。すなわち、本実施の形態で説明するホーム基地局４は、周辺基地局７によって得られた測定情報（Ｐｔｘ、ＲＴＷＰ等）と、ホーム基地局４自身によって得られた測定情報（ＲＳＣＰ、ＲＳＳＩ等）とを用いて、周辺セルの負荷状況を判定する。
【００９１】
図１７は、ホーム基地局４の構成例を示すブロック図である。図１７中のアンテナ１０、無線通信部１１、受信データ処理部１２、送信データ処理部１３、有線通信部１４、移動局モード受信部３６の機能及び動作は、発明の実施の形態１〜３で既に説明した対応する構成要素と同様である。
【００９２】
周波数チャネル制御部４５は、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する。その際、周波数チャネル制御部４５は、周辺基地局７から受信した測定情報（Ｐｔｘ、ＲＴＷＰ等）と、移動局モード受信部３６によって得られた測定情報（ＲＳＣＰ、ＲＳＳＩ等）とを用いて、周辺セルの負荷状況を判定する。そして、周波数チャネル制御部４５は、周辺セルの負荷が所定の基準を超えると判定した場合に、周辺セルが使用しているのと同じ周波数チャネルをセカンダリセルに割り当て可能な周波数チャネル候補から除外する。
【００９３】
周辺基地局７から受信した測定情報（Ｐｔｘ、ＲＴＷＰ等）と、移動局モード受信部３６によって得られた測定情報（ＲＳＣＰ、ＲＳＳＩ等）とを用いた複合的な判定は、例えば以下のように行えばよい。周波数チャネル制御部４５は、上述した（１）式及び以下の（２）〜（３）式に示す条件式の少なくとも１つが成立する場合に、該当する周波数チャネルのセカンダリセルへの割り当てを禁止すればよい。
Ｐｔｘ ＞ 閾値Ｐｔｈ  ・・・・（２）
ＲＴＷＰ ＞ 閾値ＲＴＷＰｔｈ  ・・・・（３）
【００９４】
図１８は、セカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する際の、ホームＧＷ８1、周辺基地局７、ホーム基地局４及び移動局６−１の相互作用を示すシーケンス図である。なお、図１８のシーケンス図は、発明の実施の形態２及び３で説明した２つのシーケンス図（図１０及び１５）の組み合わせある。よって、複合的な負荷判定を行うステップＳ９０３を除く他のステップにおける処理内容は、既に説明した通りである。ステップＳ９０３では、ホーム基地局４が、周辺基地局７から受信した測定情報（Ｐｔｘ、ＲＴＷＰ等）と、移動局モード受信部３６によって得られた測定情報（ＲＳＣＰ、ＲＳＳＩ等）とを用いて、周辺セルの負荷状況を判定する。
【００９５】
図１９は、ホーム基地局４によるセカンダリセル用の周波数チャネルの決定処理に関するフローチャートである。図なお、１９のフローチャートは、発明の実施の形態２及び３で説明した２つのフローチャート（図１２及び１６）の組み合わせある。各ステップの処理内容はすでに説明済みであるから、ここでは説明を省略する。ただし、図１９のステップＳ８０３での周波数チャネル制御部４５による負荷判定は、本実施の形態で述べた複合的な判定である。
【００９６】
上述したように、本実施の形態にかかるホーム基地局４は、周辺基地局７から受信した測定情報（Ｐｔｘ、ＲＴＷＰ等）と、移動局モード受信部３６によって得られた測定情報（ＲＳＣＰ、ＲＳＳＩ等）とを複合的に用いて周辺セルの負荷を判定する。このため、ホーム基地局４は、上述したホーム基地局２及び３と比べてより正確に周辺セルの負荷を判定できる。
【００９７】
なお、発明の実施の形態１で述べたのと同様に、周波数チャネル制御部４５が行う周波数チャネルの決定処理は、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ、マイクロプロセッサ等を用いて実現してもよい。
【００９８】
＜発明の実施の形態５＞
本実施の形態にかかるホーム基地局５は、上述した発明の実施の形態１〜４のいずれかと同様の周辺セルの負荷状況判定を、デュアルセル運用中にも実行する。デュアルセル運用とは、２つのサービングHS-DSCHセルによってHS-DSCH転送を行っている運用状態を意味する。ホーム基地局５は、セカンダリセルで使用されている周波数チャネルが周辺セルと同一である場合には、デュアルセル運用中に周辺セルの負荷が大きくなったことに応じてセカンダリセルでのHS-DSCH転送を停止し、セカンダリセルの周波数チャネルの変更処理を開始することを特徴とする。この動作は、上述した発明の実施の形態１〜４のいずれとも組み合わせ可能である。ここでは、ホーム基地局５の具体例の１つとして、発明の実施の形態４で説明したホーム基地局４の変形例を説明する。
【００９９】
図２０は、ホーム基地局５の構成例を示すブロック図である。図２０中のアンテナ１０、無線通信部１１、受信データ処理部１２、送信データ処理部１３、有線通信部１４、移動局モード受信部３６の機能及び動作は、発明の実施の形態１〜４で既に説明した対応する構成要素と同様である。
【０１００】
周波数チャネル制御部５５は、デュアルセル運用の開始前に、すでに説明した周波数チャネル制御部４５と同様の手順でセカンダリセルに割り当てる周波数チャネルを決定する。さらに、周波数チャネル制御部５５は、デュアルセル運用中においても、周辺基地局７による測定情報（Ｐｔｘ、ＲＴＷＰ等）と、移動局モード受信部３６による測定情報（ＲＳＣＰ、ＲＳＳＩ等）を取得し、周辺セルの負荷を判定する。なお、デュアルセル運用中にＲＳＳＩ及びＲＳＣＰ等を測定するためには、ホーム基地局５の送信動作を間欠的に停止させ、ホーム基地局５による送信が行われていない時間帯において移動局モード受信部３６が選択的に受信動作を行えばよい。
【０１０１】
デュアルセル運用中に周辺セルの負荷が増大した場合、周波数チャネル制御部５５は、負荷の増大した周辺セルとセカンダリセルの周波数チャネルが一致するか否かを判定する。周波数チャネルが一致する場合、周波数チャネル制御部５５は、セカンダリセルの運用を停止し、周波数チャネルの再割り当てを行う。
【０１０２】
続いて以下では、セカンダリセルの運用停止及び周波数チャネルの再割り当てを行う具体的な手順について図２１及び２２を参照して説明する。図２２は、周辺基地局７、ホーム基地局５及び移動局６−１の相互作用を示すシーケンス図である。
【０１０３】
ステップＳ１００１〜Ｓ１００４は、デュアルセル運用中におけるホーム基地局５と移動局６−１の間の送受信処理を示しており、これらのステップは、図５のステップＳ１０６〜Ｓ１０９と同様である。
【０１０４】
ステップＳ１００５では、ホーム基地局５が周辺セルの負荷を測定する。ステップＳ１００６では、周辺基地局７が周辺セルの負荷を測定する。ステップＳ１００７では、周辺基地局７は、測定情報をホーム基地局５に送信する。
【０１０５】
ステップＳ１００８では、ホーム基地局５が、周辺基地局７から受信した測定情報（Ｐｔｘ、ＲＴＷＰ等）と、ホーム基地局５によって得られた測定情報（ＲＳＣＰ、ＲＳＳＩ等）とを用いて周辺セルの負荷を判定する。周辺セルの負荷が所定の基準を超えていると判定された場合、ホーム基地局５は、セカンダリセルの運用を停止する（ステップＳ１００９）。具体的には、セカンダリセルでのHS-DSCH転送を停止し、RRC MESSAGE（Deactivation）又はHS-SCCH ORDER（Deactivation）等のコマンドを用いて移動局６−１にセカンダリセルの無効化を通知し、セカンダリセルのP-CPICH送信を停止すればよい。
【０１０６】
ステップＳ１０１０では、ホーム基地局５は、セカンダリセルに新たに割り当てる周波数チャネルを決定する。新たな割り当て周波数チャネルを決定する手順については、発明の実施の形態１〜４で述べたのと同様に行えばよい。図２１のステップＳ１０１１〜Ｓ１０１５は、図５のステップＳ１０５〜Ｓ１０９と同様であるため説明を省略する。
【０１０７】
図２２は、セカンダリセルの運用停止及び周波数チャネルの再割り当てを行う際のホーム基地局５の処理手順を示すフローチャートである。図２２のフローチャートと先に説明した図１９のフローチャートとの相違点は、ステップＳ１１０１及びＳ１１０２である。ステップＳ１１０１は、周辺セルの負荷が閾値を超えると判定された場合に実行される。ステップＳ１１０１では、周波数チャネル制御部５５は、負荷の増大した周辺セルの周波数チャネルと運用中のセカンダリセルの周波数チャネルが一致するかを判定する。２つの周波数チャネルが一致する場合（ステップＳ１１０１でＹＥＳ）、周波数チャネル制御部５５は、セカンダリセルの運用を中止する。
【０１０８】
以上に述べたように、本実施の形態にかかるホーム基地局５は、デュアルセル運用の開始後にも継続的に周辺セルの負荷状況を監視し、周辺セルの負荷の増大に応じて、セカンダリセルの運用を停止できる。このため、ホーム基地局５は、周辺セルの負荷状況の変化に動的に対応し、周辺セルへの干渉を抑制することができる。
【０１０９】
なお、発明の実施の形態１で述べたのと同様に、周波数チャネル制御部５５が行う周波数チャネルの決定処理は、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ、マイクロプロセッサ等を用いて実現してもよい。
【０１１０】
＜その他の実施の形態＞
発明の実施の形態１〜５で述べた周波数チャネル制御部１５、２５、３５、４５、及び５５による周波数チャネルの決定処理の少なくとも一部は、ホームＧＷ８１又はコアネットワーク８３に配置された装置（例えばＲＮＣ）によって実行されてもよい。この場合、周波数チャネル制御部１５、２５、３５、４５、及び５５は、周辺セルの負荷状況の判定結果の受信、セカンダリセルへの割り当てが禁止される周波数チャネル情報の受信、またはセカンダリセルに割り当てるべき周波数チャネル情報の受信を行えばよい。つまり、ホーム基地局１〜５が行うものとして説明したセカンダリセル用の周波数チャネルの決定手順（実施の形態１〜５）とセカンダリセルの運用停止手順（実施の形態５）に含まれる各処理は、ホーム基地局１〜５とこれが接続される上位側の装置との間で任意に分担することが可能である。
【０１１１】
また、上述した発明の実施の形態１〜５では、ホーム基地局１〜５が形成するセカンダリセルの数が１つであるとして説明を行った。しかしながら、ホーム基地局１〜５は複数のセカンダリセルを形成してもよい。ホーム基地局１〜５は、少なくとも１つのセカンダリセルを形成し、少なくとも１つのセカンダリセルに含まれる少なくとも１つのセルで使用可能な周波数チャネルを、周辺セルの負荷状況に基づいて決定すればよい。
【０１１２】
また、上述した発明の実施の形態１〜５では、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のＤＣ−ＨＳＤＰＡをサポートする基地局に本発明を適用する場合について説明した。しかしながら、本発明の適用先は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のＤＣ−ＨＳＤＰＡをサポートする基地局に限定されるものではない。つまり、周波数チャネルの異なる少なくとも２つのセルを使用し、２つのセルの各々でデータ送信用の物理チャネルを送信することで移動局と通信を行う基地局であれば、下りチャネルの多重アクセス方式がＣＤＭＡであるか否かにかかわらず、本発明は適用可能である。例えばＬＴＥの場合、周辺セルの負荷状況を示す測定情報として、ダウンリンク物理ソースブロックの使用率の平均値、またはアップリンク物理リソースブロック毎の基地局における受信電力の総和を使用すればよい。
【０１１３】
さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１１４】
この出願は、２００８年１１月２８日に出願された日本出願特願２００８−３０４７５４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１１５】
１〜５  ホーム基地局
６−１、６−２  移動局
７  周辺基地局
１０  アンテナ
１１  無線通信部
１２  受信データ処理部
１３  送信データ処理部
１４  有線通信部
１５、２５、３５、４５、５５  周波数チャネル制御部
１６、３６  移動局モード受信部
７０  アンテナ
７１  無線通信部
７２  受信データ処理部
７３  送信データ処理部
７４  有線通信部
７５  制限情報生成部
７６  負荷測定部
８１  ホームゲートウェイ（ホームＧＷ）
８２  無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）
８３  コアネットワーク
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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