(57)【要約】【課題】システム全体のキャパシティを最適化する。【解決手段】送信する無線信号によって形成するセルエリア内の端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、制御部、受信部及び送信部を備え、前記送信部は、基準信号を送信し、前記制御部は、当該基地局装置の負荷を測定し、前記端末装置が受信した基準信号の受信電力の報告を受信し、前記セルエリアの周辺部に位置する端末装置を検出し、前記測定された負荷が大きいと判定された場合、前記セルエリアの周辺部に位置すると検出された端末装置から送信された前記基準信号の受信電力の報告に基づいて、当該基地局装置の送信電力を計算し、前記計算された値に送信電力を低減するよう、前記送信部に指示する。【選択図】図３
2014096711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信する無線信号によって形成するセルエリア内の端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、
制御部、受信部及び送信部を備え、
前記送信部は、基準信号を送信し、
前記受信部は、前記端末装置が受信した基準信号の受信電力の報告を受信し、
前記制御部は、
当該基地局装置の負荷を測定し、
前記セルエリアの周辺部に位置する端末装置を検出し、
前記測定された負荷が大きいと判定された場合、前記セルエリアの周辺部に位置すると検出された端末装置から送信された前記基準信号の受信電力の報告に基づいて、当該基地局装置の送信電力を計算し、
前記計算された値に送信電力を低減するよう、前記送信部に指示することを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局装置であって、
前記測定される負荷は、当該基地局装置における無線リソースの使用率、当該基地局装置に接続している前記端末装置の数、当該基地局装置のハードウェアリソースの使用率、及び当該基地局装置が接続しているバックホール回線のトラフィック量の少なくとも一つであることを特徴とする基地局装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基地局装置であって、
前記制御部は、
前記受信した受信電力の報告を用いて、当該基地局装置が送信した基準信号の受信電力から、当該基地局装置に隣接する基地局装置が送信した基準信号の受信電力を減じることによって、受信電力の差を計算し、
前記受信電力の差が所定の閾値以下である場合に、前記端末装置が前記セルエリアの周辺部に位置すると判定することを特徴とする基地局装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基地局装置であって、
前記制御部は、前記セルエリアの周辺部に位置すると判定された前記端末装置に割り当てられる無線リソースが所定の閾値以下である場合、前記端末装置が前記セルエリアの周辺部に位置しないと判定することを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
請求項１に記載の基地局装置であって、
前記制御部は、
前記受信した受信電力の報告を用いて、当該基地局装置が送信した基準信号の受信電力から、当該基地局に隣接する基地局装置が送信した基準信号の受信電力を減じた値に、所定の値を加えて、送信電力変更量を計算し、
現在の送信電力から前記計算された送信電力変更量を減じた値に送信電力を制御するよう、前記送信部に指示することを特徴とする基地局装置。
【請求項６】
請求項１に記載の基地局装置であって、
前記制御部は、
送信電力変更ステップ幅及び送信電力変更周期を保持し、
現在の送信電力から前記送信電力変更ステップ幅を減じた値に送信電力を制御するよう、前記送信部に指示し、
前記セルエリアの周辺部に位置する端末装置が他の基地局装置へハンドオーバするまで、前記送信電力変更周期毎に、前記送信電力変更ステップ幅を用いた送信電力制御手順を繰り返すことを特徴とする基地局装置。
【請求項７】
送信する無線信号によって形成するセルエリア内の端末装置と無線通信を行う基地局装置が実行する送信電力制御方法であって、
前記基地局装置は制御部、受信部及び送信部を有し、
前記方法は、
前記送信部が、基準信号を送信するステップと、
前記受信部が、前記端末装置が受信した基準信号の受信電力の報告を受信するステップと、
前記制御部が、当該基地局装置の負荷を測定するステップと、
前記制御部が、前記セルエリアの周辺部に位置する端末装置を検出するステップと、
前記制御部が、前記測定された負荷が大きいと判定された場合、前記セルエリアの周辺部に位置すると検出された端末装置から送信された前記基準信号の受信電力の報告に基づいて、当該基地局装置の送信電力を計算するステップと、
前記制御部が、前記計算された値に送信電力を低減するよう、前記送信部に指示するステップと、を含むことを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の送信電力制御方法であって、
前記測定される負荷は、当該基地局装置における無線リソースの使用率、当該基地局装置に接続している前記端末装置の数、当該基地局装置のハードウェアリソースの使用率、及び当該基地局装置が接続しているバックホール回線のトラフィック量の少なくとも一つであることを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項９】
請求項７に記載の送信電力制御方法であって、
前記セルエリアの周辺部に位置する端末装置を検出するステップでは、
前記制御部は、前記受信した受信電力の報告を用いて、当該基地局装置が送信した基準信号の受信電力から、当該基地局装置に隣接する基地局装置が送信した基準信号の受信電力を減じることによって、受信電力の差を計算し、
前記制御部は、前記受信電力の差が所定の閾値以下である場合に、前記端末装置が前記セルエリアの周辺部に位置すると判定することを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の送信電力制御方法であって、
前記セルエリアの周辺部に位置する端末装置を検出するステップでは、
前記制御部は、前記セルエリアの周辺部に位置すると判定された前記端末装置に割り当てられる無線リソースが所定の閾値以下である場合、前記端末装置が前記セルエリアの周辺部に位置しないと判定することを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項１１】
請求項７に記載の送信電力制御方法であって、
前記送信電力を計算するステップでは、
前記制御部は、前記受信した受信電力の報告を用いて、当該基地局装置が送信した基準信号の受信電力から、当該基地局に隣接する基地局装置が送信した基準信号の受信電力を減じた値に、所定の値を加えて、送信電力変更量を計算し、
前記制御部は、現在の送信電力から前記計算された送信電力変更量を減じた値に送信電力を制御するよう、前記送信部に指示することを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項１２】
請求項７に記載の送信電力制御方法であって、
前記制御部は、送信電力変更ステップ幅及び送信電力変更周期を保持し、
前記送信電力を計算するステップでは、前記制御部は、現在の送信電力から前記送信電力変更ステップ幅を減じた値に、当該基地局装置の送信電力を計算し、
前記制御部は、前記セルエリアの周辺部に位置する端末装置が他の基地局装置へハンドオーバするまで、前記送信電力変更周期毎に、前記送信電力変更ステップ幅を用いた送信電力制御手順を繰り返すことを特徴とする送信電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、送信電力が高く、基地局あたりのカバーエリアが広い（例えば、数百メートルから数キロメートル）マクロセル基地局を複数設置している。これによって、移動局は広い範囲において無線通信を行うことができる。
【０００３】
近年のスマートフォン及びタブレット端末の普及によるモバイルトラフィックの急増によって、マクロセル基地局におけるモバイルトラフィック容量の逼迫が問題となっている。
【０００４】
マクロセルエリア内において、繁華街などで多くの人が集まるためモバイルトラフィックが集中するエリア（以下、ホットスポットと称する）に対して、送信電力が低く基地局あたりのカバーエリアが狭いフェムトセル基地局を設置することによって、マクロセル基地局のトラフィック負荷をフェムトセル基地局へオフロードさせる、トラフィックオフロードが注目されている。
【０００５】
通常、無線通信システムでは、通信環境に応じて変調方式及び符号化率を変更することによって、基地局から遠方に存在する通信環境の悪い端末とも、一定の誤り率での通信が可能となるように、適応変調制御が行われる。基地局の遠方に存在する端末と、低い受信電力でも誤り無く通信を行うために、低レートの変調方式及び低レートの符号化率でデータを送信する。変調方式及び符号化率のレートが低い場合、多くの無線リソースを使用する。つまり、無線リソースの利用効率の観点では、基地局の遠方に存在する端末へのデータ送信は、基地局の近傍に存在する端末へのデータ送信より、非効率となる。
【０００６】
本技術分野の背景技術として、特開２００３―３７５５５号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、複数のサービスエリア内のそれぞれに配置された無線基地局と、移動局との間で無線通信を行う移動通信システムにおける無線基地局での送信電力を制御する送信電力制御方法において、上記無線基地局は、他の無線基地局から送信されている送信信号を受信し、その受信した送信信号から得られる他の無線基地局での通信状況に係る情報と、他の無線基地局からの受信電力との関係に基づいて自局での送信電力を制御する移動通信システムにおける無線基地局での送信電力制御方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３７５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したトラフィックオフロードを目的としたフェムトセルは、マクロセルエリア内において局所的に発生するトラフィックを収容するために、できるだけ多くのトラフィックをフェムトセル側に収容することによって、フェムトセルのモバイルトラフィックの容量を効率的に利用することができる。
【０００９】
しかし、上記で述べたように、通信環境が悪い多数のセルエッジ端末をフェムトセル基地局に収容すると、セルエッジ端末がフェムトセルの無線リソースを大量に消費することによって、フェムトセル全体のスループットが下がる。また、通信環境が良いセルセンター端末がフェムトセル基地局に接続できない状況が生じる場合がある。
【００１０】
本発明は、前述した状況において、フェムトセル基地局に接続しているセルエッジの端末をマクロセルへハンドオーバさせることによって、フェムトセル基地局の近くに位置するセルセンター端末がフェムトセル基地局へ接続可能とする。これによって、フェムトセル基地局のデータオフロード効率の低下を防止し、システム全体のキャパシティを改善するためのフェムトセル基地局及び送信電力制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、送信する無線信号によって形成するセルエリア内の端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、制御部、受信部及び送信部を備え、前記送信部は、基準信号を送信し、前記制御部は、当該基地局装置の負荷を測定し、前記端末装置が受信した基準信号の受信電力の報告を受信し、前記セルエリアの周辺部に位置する端末装置を検出し、前記測定された負荷が大きいと判定された場合、前記セルエリアの周辺部に位置すると検出された端末装置から送信された前記基準信号の受信電力の報告に基づいて、当該基地局装置の送信電力を計算し、前記計算された値に送信電力を低減するよう、前記送信部に指示する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の代表的な実施例によれば、システム全体のキャパシティを最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例のセルラ無線通信システムの構成例を説明する図である。
【図２】本発明の実施例における送信電力変更処理の一例のシーケンス図である。
【図３】本発明の実施例におけるフェムトセル基地局で実行される送信電力制御処理の一例のフローチャートである。
【図４】本発明の実施例におけるフェムトセル基地局の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例におけるフェムトセル基地局のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まず、本発明の実施形態の概要について説明する。
【００１５】
本発明の実施形態では、フェムトセル基地局が、負荷状況に応じて、送信電力を変更することによって、セルエッジの端末をマクロセル基地局へハンドオーバさせる。このため、フェムトセル基地局は、当該フェムトセル基地局の負荷状況を監視し、負荷が所定の閾値を超えた場合に、セルエッジの端末をサーチする。セルエッジ端末は、フェムトセル基地局に接続している各端末からの受信電力の報告に基づいて決定してもよい。具体的には、フェムトセル基地局は、各端末からの受信電力の報告から、自セルの受信電力と隣接セルの受信電力とを比較し、自セルの受信電力と隣接セルの受信電力との差が予め決められた閾値以下である場合、当該端末がセルエッジに存在すると判定する。
【００１６】
端末がセルエッジに存在する場合、フェムトセル基地局は、当該セルエッジ端末が隣接セルへハンドオーバするように、自セルの送信電力を減少する。フェムトセル基地局の送信電力の変更量は、当該端末の受信電力報告値に基づいて、当該端末が隣接セルへハンドオーバするために十分であり、かつ必要以上に下げ過ぎないように決定する。
【００１７】
フェムトセル基地局の負荷量は、当該フェムトセル基地局の無線リソースの使用率、当該フェムトセル基地局に接続している端末の数、当該フェムトセル基地局のハードウェアリソース（ＣＰＵ、ＤＳＰ、メモリ等）の使用率、当該フェムトセル基地局が接続しているバックホール回線のトラフィック量としてもよい。
【００１８】
また、フェムトセル基地局の送信電力を変更する際、セルエッジ端末が隣接セルへハンドオーバするまで、所定の電力幅で徐々に送信電力を下げてもよい。
【００１９】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２０】
なお、以下に説明する例では、シーケンスや処理の流れについて特定の順序で説明を行うことがあるが、ある処理の結果を次の処理で使用するような順序に対する依存性がある場合を除き、処理の順序が入れ替わってもよいし、また処理を並行して実行してもよい。
【００２１】
また、以下に説明する例では、本実施例の送信電力制御方法の説明のために着目する基地局をフェムトセル基地局、フェムトセル基地局の周辺にある基地局をマクロセル基地局とするが、例えば、本実施例の送信電力制御方法を周辺の基地局に適用してもよい。また、以下に説明する例では、本実施例の送信電力設定方法を適用するフェムトセル基地局と、その周辺のマクロセル基地局とを区別する必要がない場合、単に基地局と称する。
【００２２】
＜実施例１＞
図１は、本実施例のセルラ無線通信システムの構成例を説明する図である。
【００２３】
本実施例のセルラ無線通信システムは、マクロセル基地局１０１、フェムトセル基地局１０２及び基地局１０１、１０２とネットワーク１０３とを接続するバックホール回線１０５を有する。基地局１０１、１０２は、移動局１１１、１１２と接続される。ネットワーク１０３は、基地局１０１、１０２を、コアネットワーク１０４に接続する。なお、以下の説明では、基地局から移動局へ送信される信号、通信を、下り信号、下り通信と称し、逆に、移動局から基地局に送信される信号、通信を、上り信号、上り通信と称する。
【００２４】
マクロセル基地局１０１は、ネットワーク１０３を介してコアネットワーク１０４と接続される。マクロセル基地局１０１は、下り信号を移動局１１１に送信し、移動局１１１が送信した上り信号を受信する。フェムトセル基地局１０２は、マクロセル基地局１０１と同様に、ネットワーク１０３を介してコアネットワーク１０４と接続され、下り信号を移動局１１２に送信し、移動局１１２が送信した上り信号を受信する。
【００２５】
マクロセル基地局１０１が接続されるネットワーク１０３と、フェムトセル基地局１０２が接続されるネットワーク１０３とは同一のネットワークでもよいし、ゲートウェイを介して接続される別のネットワークでもよい。コアネットワーク１０４は、モビリティ管理や他のネットワークとのゲートウェイ機能を有する。
【００２６】
移動局１１１、１１２が、マクロセル基地局１０１と通信するか、又は、フェムトセル基地局１０２と通信するかは、下り信号又は上り信号の受信品質や伝搬損失に基づいて決定される。そして、移動局１１１、１１２の移動などによって伝搬環境が変化した場合、コアネットワーク１０４を介した基地局間の通信によって、通信相手の基地局を変更するハンドオーバ処理が行われる。図１では、フェムトセル基地局１０２が移動局と通信する範囲であるフェムトセルエリア１２２は、マクロセル基地局１０１が移動局と通信する範囲であるマクロセルエリア１２１の中にある。また、マクロセル基地局１０１及びフェムトセル基地局１０２を問わず、基地局１０１、１０２などが通信する範囲は、複数の基地局間で包含関係でもよいし、一部の範囲が重複していてもよい。
【００２７】
図２は、本実施例における送信電力変更処理の一例のシーケンス図である。
【００２８】
フェムトセル基地局１０２は、例えば電源の投入などによって動作を開始し、基地局初期化処理２０１を実行する。基地局初期化処理２０１は、基地局の動作に必要な初期設定などを行う処理であり、例えばフェムトセル基地局１０２の送信電力の決定などが行われる。フェムトセル基地局１０２は、基地局初期化処理２０１から基地局停止処理２１１までの間、ＬＯＯＰ処理２１２に含まれる処理を繰り返す。基地局停止処理２１１は、フェムトセル基地局１０２の停止時（例えば、電源遮断時）に実行される処理である。
【００２９】
移動局接続・データ送受信処理２０２は、例えば、移動局１１２がフェムトセル基地局１０２のセル範囲外からセル範囲内に移動した場合、又は、移動局１１２の電源投入時に実行される処理である。移動局接続・データ送受信処理２０２は、フェムトセル基地局１０２と移動局１１２との間の同期処理や、移動局１１２からフェムトセル基地局１０２への接続要求、フェムトセル基地局１０２から移動局１１２への接続許可などの処理を含む。移動局接続・データ送受信処理２０２には、フェムトセル基地局１０２とコアネットワーク１０３とのシグナリングを含んでもよい。
【００３０】
ＬＯＯＰ処理２１２では、マクロセル基地局１０１が基準信号２０３Ａを送信し、フェムトセル基地局１０２が基準信号２０３Ｂを送信する。移動局１１２は、マクロセル基地局１０１が送信した基準信号２０３Ａ、及び、フェムトセル基地局１０２が送信した基準信号２０３Ｂを受信する。ここで、マクロセル基地局１０１及びフェムトセル基地局１０２からの基準信号２０３Ａ、２０３Ｂは、連続的に送信されてもよいし、間欠的に送信されてもよい。また、マクロセル基地局１０１及びフェムトセル基地局１０２は、ＬＯＯＰ処理２１２の範囲に限らず、任意のタイミングで、基準信号を送信してもよい。また、移動局１１２は、マクロセル基地局１０１が送信した基準信号２０３Ａと、フェムトセル基地局１０２が送信した基準信号２０３Ｂとを同時に受信してもよいし、異なるタイミングで受信してもよい。
【００３１】
また、移動局１１２が受信する基準信号は、一つのマクロセル基地局１０１が送信した基準信号２０３Ａと、一つのフェムトセル基地局１０２が送信した基準信号２０３Ｂに限定されない。例えば、複数のマクロセル基地局１０１が送信した基準信号２０３Ａを移動局１１２が受信してもよいし、マクロセル基地局１０１が送信した基準信号２０３Ａを受信しなくともよい。
【００３２】
移動局１１２は、受信した基準信号２０３Ａ、２０３Ｂの強度に基づいて受信電力測定処理２０４を実行する。フェムトセル基地局１０２は、受信電力報告要求２０５を移動局１１２に送信する。移動局１１２は、受信電力値報告２０６をフェムトセル基地局１０２に送信する。ここで、受信電力値報告２０６は、受信電力報告要求２０５への応答で、受信した基準信号の受信電力及び当該基準信号を送信した基地局ＩＤを含む。なお、基地局ＩＤは、移動局１１２が基準信号２０３Ａ、２０３Ｂに先立って受信する同期信号に含まれる。受信電力値報告２０６において報告される受信電力は、基準信号２０３Ａ、２０３Ｂの受信電力の瞬時値、一定の期間の基準信号２０３Ａ、２０３Ｂの受信電力の平均値、及び受信電力を何段階かに量子化した値のいずれでもよい。また、一つの受信電力報告要求２０５に応答して移動局１１２が報告する受信電力値報告２０６は、一つの基地局の基準信号２０３Ａ、２０３Ｂの受信電力を含んでもよいし、複数の基地局の基準信号２０３Ａ、２０３Ｂの受信電力を含んでもよい。
【００３３】
また、受信電力値報告２０６は、受信電力報告要求２０５への応答として報告するだけでなく、移動局１１２の判断によって、移動局１１２が自発的に報告してもよい。又は、移動局１１２は、一度の受信電力報告要求２０５に応答して、例えば一定周期毎に複数回の受信電力値報告２０６を送信してもよい。また、フェムトセル基地局１０２及び移動局１１２は、通信状況（例えば、移動局１１２が通信中であるか、通信中でないか、フェムトセル基地局１０２内に接続中の移動局１１２の数）によって、受信電力報告要求２０５及びフェムトセル基地局１０２を送信する頻度を変更してもよい。
【００３４】
受信電力報告値格納処理２０７において、フェムトセル基地局１０２は、受信電力値報告２０６にて報告された受信電力を格納する。格納された受信電力は、送信電力制御処理２０８にて使用される。
【００３５】
送信電力制御処理２０８では、フェムトセル基地局１０２は、受信電力報告値格納処理２０７において格納された受信電力に基づいて、送信電力を制御する。送信電力制御処理２０８は、受信電力報告値格納処理２０７毎に実行してもよく、複数回の受信電力報告値格納処理２０７毎に実行してもよく、一定時間毎に周期的に実行してもよく、さらに、これらの組み合わせ条件に従って実行してもよい。
【００３６】
フェムトセル基地局１０２の送信電力が変更されたことによって、マクロセル基地局１０１から送信される基準信号２０３Ａの受信電力が、フェムトセル基地局１０２から送信される基準信号２０３Ｂの受信電力より高くなった場合、移動局１１２が接続する基地局を変更するハンドオーバ処理２０９が実行される。ハンドオーバ処理２０９は、マクロセル基地局１０１から送信される基準信号２０３Ａの受信電力が、フェムトセル基地局１０２から送信される基準信号２０３Ｂの受信電力を超えた場合に実行してもよい。
【００３７】
また、マクロセル基地局１０１から送信される基準信号２０３Ａの受信電力が当該ハンドオーバ閾値を上回った場合に、ハンドオーバ処理２０９を実行してもよい。なお、ハンドオーバ閾値は、予め決められたオフセット値を用いて、フェムトセル基地局１０２から送信される基準信号２０３Ｂの受信電力に当該オフセット値を加算した値を定める。
【００３８】
ハンドオーバ処理２０９が実行された場合、移動局１１２とマクロセル基地局１０１との間で、移動局接続・データ送受信処理２１０が実行され、移動局１１２はマクロセル基地局１０１と通信する。
【００３９】
図２のシーケンス図は、一つの移動局について説明したが、この処理は複数の移動局１１２について同様に行われる。
【００４０】
図３は、本実施例におけるフェムトセル基地局１０２で実行される送信電力制御処理２０８の一例のフローチャートである。
【００４１】
送信電力制御処理２０８において、まず、フェムトセル基地局１０２は、負荷を測定する（３０２）。具体的には、無線リソースの使用率を負荷情報として用いることができる。無線リソース利用率は、フェムトセル基地局１０２と移動局１１２との間の無線区間においてデータを運ぶことができるリソースの全体に対して、実際にデータを運んでいるリソースの割合である。負荷測定処理３０２において使用する無線リソース使用率としては、例えば、ある時刻における使用率の瞬時値でも、所定時間内の使用率の平均値でもよい。負荷情報に無線リソースの使用率を用いることによって、セルエッジ端末による無線リソースの無駄遣いを効果的に抑制することができる。
【００４２】
なお、負荷情報は、無線リソースの使用率ではなく、例えば、接続されている移動局の数でもよい。通常、フェムトセル基地局は、接続端末数の上限が小さい。このため、接続されている移動局の数を用いて負荷を判定することによって、フェムトセル基地局を他の状態の良い端末のために空けておくことができる。
【００４３】
また、負荷情報は、ハードウェアリソース（ＣＰＵ、ＤＳＰ、メモリなど）の使用率でもよい。通常、フェムトセル基地局は、処理能力が低いので、過負荷になりやすい。このため、ハードウェアリソースの使用率を用いて負荷を判定することによって、フェムトセル基地局の過負荷を防ぐことができる。
【００４４】
また、負荷情報は、バックホール回線１０５のトラフィック量でもよい。バックホール回線において必要帯域が取得できなければ、収容した移動局の実効通信レートは高くならないが、バックホール回線において必要帯域が取得できる状況であれば、収容した移動局に高い実効通信レートを提供することができる。
【００４５】
また、前述したものを複数組み合わせて用いて、負荷の測定結果としてもよい。
【００４６】
処理３０３では、負荷測定処理３０２において測定された負荷情報を所定の閾値と比較する。この所定の閾値は、予め定められたシステムパラメータ等に含まれるとよい。なお、システムパラメータはフェムトセル基地局１０２の設置時に設定されるが、設置後に変更されるものでもよい。そして、比較結果によって、以降の処理が分岐する。すなわち、負荷情報が閾値を超えている場合（処理３０３でＹＥＳ）、次にセルエッジ端末サーチ処理３０４が実行される。一方、負荷情報が閾値以下である場合（処理３０３でＮＯ）、送信電力制御処理を終了する。
【００４７】
セルエッジ端末サーチ処理３０４では、フェムトセル基地局１０２に接続されている移動局１１２が、フェムトセルエリア１２２の周辺部に存在するか否かを判定する。フェムトセル基地局１０２は、受信電力報告値格納処理２０７で格納した各移動局１１２の受信電力値を利用して、フェムトセル基地局１０２から送信される基準信号２０３Ｂの受信電力から、マクロセル基地局１０１から送信される基準信号２０３Ａの受信電力を減じ、二つの受信電力の差を計算する。そして、計算された受信電力の差を所定の閾値と比較する。この所定の閾値は、予め定められたシステムパラメータ等に含まれるとよい。そして、計算された差が閾値を超えている場合、フェムトセル基地局１０２が送信した基準信号２０３Ｂの受信電力と、マクロセル基地局１０１が送信した基準信号２０３Ａの受信電力との差が小さいので、当該移動局がフェムトセルエリア１２２の周辺部に存在するセルエッジ端末であると判定する。一方、計算された差が閾値以上である場合、フェムトセル基地局１０２が送信した基準信号２０３Ｂの受信電力が、マクロセル基地局１０１が送信した基準信号２０３Ａの受信電力より十分に大きいので、当該移動局がフェムトセルエリア１２２の中心領域に存在するセルセンター端末であると判定する。このように、基準信号の受信電力の差によってセルエッジ端末を検出し、ハンドオーバを促すので、ハンドオーバし易い環境にある移動局を、確実に検出することができる。
【００４８】
なお、割り当てられる無線リソースが所定の閾値を超える移動局１１２についてのみ、フェムトセルエリア１２２の周辺部に存在するかを判定してもよい。すなわち、セルエッジ端末に割り当てられる無線リソースが所定の閾値以下である場合、当該セルエッジ端末はフェムトセルエリア１２２の周辺部に位置しないと判定する。セルエッジ端末のリソースの消費量が小さい場合、フェムトセル基地局１０２の動作への影響が少ないことから、そのままフェムトセル基地局１０２に収容してもよいからである。このため、セルエッジ端末の無駄なハンドオーバを避けることができる。
【００４９】
その後、セルエッジ端末サーチ処理３０４によってセルエッジ端末が見つかったか否かで、以降の処理が分岐する（処理３０５）。すなわち、セルエッジ端末サーチ処理３０４にて、セルエッジ端末が見つかった場合（処理３０５でＹＥＳ）、送信電力計算処理３０６を実行する。一方、セルエッジ端末が見つからなかった場合（処理３０５でＮＯ）、送信電力制御処理を終了する。
【００５０】
送信電力計算処理３０６では、セルエッジ端末サーチ処理３０４で検出した移動局１１２の受信電力報告値に基づいて、フェムトセル基地局１０２の送信電力を計算する。フェムトセル基地局１０２は、セルエッジ端末サーチ処理３０４で計算したフェムトセル基地局１０２が送信した基準信号２０３Ｂの受信電力から、マクロセル基地局１０１が送信した基準信号２０３Ａの受信電力を減じ、その値に所定のハンドオーバ閾値を加算して送信電力変更量を計算する。この所定のハンドオーバ閾値は、予め定められたシステムパラメータ等に含まれるとよい。そして、現在の送信電力から送信電力変更量を減じて変更後の送信電力を計算する。
【００５１】
すなわち、フェムトセル基地局１０２が送信した基準信号２０３Ｂの受信電力にハンドオーバ閾値を加算した値が、マクロセル基地局１０１が送信した基準信号２０３Ａの受信電力より小さくなった場合、フェムトセル基地局１０２からマクロセル基地局１０１へのハンドオーバが生じる。このため、フェムトセル基地局１０２の送信電力を、計算された送信電力変更量（現在の受信電力差とハンドオーバ閾値とを加算した値）だけ低くすることによって、移動局１１２を、フェムトセル基地局１０２からマクロセル基地局１０１へ確実にハンドオーバさせることができる。
【００５２】
なお、セルエッジ端末サーチ処理３０４において、複数のセルエッジ端末が見つかった場合、フェムトセル基地局１０２から送信される基準信号２０３Ｂの受信電力と、マクロセル基地局１０１から送信される基準信号２０３Ａの受信電力との差が最も小さい移動局１１２の受信電力を用いて、送信電力を計算するとよい。
【００５３】
送信電力変更処理３０７では、送信電力計算処理３０６で計算した送信電力に基づいて、フェムトセル基地局１０２の送信電力を変更し、変更後の送信電力をフェムトセルエリア内に通知する。
【００５４】
なお、送信電力計算処理３０６及び送信電力変更処理３０７では、フェムトセル基地局１０２の送信電力を、移動局１１２がマクロセル基地局１０１にハンドオーバすると予測される電力に低くしたが、現在の送信電力から送信電力変更ステップ幅を減じた値に送信電力を制御し、セルエッジ端末がマクロセル基地局１０１にハンドオーバするまで、この電力制御を繰り返し実行してもよい。この電力制御は、所定の送信電力変更周期で繰り返すとよい。このため、フェムトセル基地局１０２は、送信電力変更ステップ幅及び送信電力変更周期をパラメータとして保持する。
【００５５】
このように、小幅な電力制御を繰り返すことによって、通信への影響を抑えてハンドオーバすることができる。また、電力計算処理が不要となり、演算処理を簡素化できる。
【００５６】
図４は、本実施例におけるフェムトセル基地局１０２の構成の一例を示すブロック図である。
【００５７】
フェムトセル基地局１０２は、制御部４００、受信部４１０及び送信部４２０を有する。
【００５８】
制御部４００は、プロセッサが所定のプログラムを実行することによって、受信部４１０及び送信部４２０を含むフェムトセル基地局１０２の送受信の全体を制御する。また、制御部４００は、基地局が送信すべき制御信号を作成して、作成した制御信号を送信部４２０内の符号化部４２３に送る。基地局が送信すべき制御信号は、例えば、移動局接続・データ送受信処理２０２においてフェムトセル基地局１０２から移動局１１２に通知される信号、受信電力報告要求２０５、セルエリア内にパラメータ（例えば、フェムトセル基地局１０２の送信電力）を通知する信号などである。
【００５９】
また、制御部４００は、基地局の送信電力を決定して、決定した送信電力を送信部４２０内の送信ＲＦ部４２１に通知する。
【００６０】
さらに、制御部４００は、受信部４１０内の復号化部４１３から基地局が受信した制御信号を受け取る。基地局が受信する制御信号は、例えば、移動局接続・データ送受信処理２０２において移動局１１２からフェムトセル基地局１０２に対して通知される信号、受信電力値報告２０６などである。また、制御部４００は、制御部４００は、プロセッサが所定のプログラムを実行することによって、基地局初期化処理４０１（図２の２０１）、負荷測定処理４０２（図３の３０２）、セルエッジ端末サーチ処理４０３（図３の３０４）及び送信電力計算処理４０４（図３の３０６、３０７）を実行する。送信電力計算処理４０４によって、送信ＲＦ部４２１に通知する送信電力値が作成される。
【００６１】
受信部４１０は、受信ＲＦ部４１１、復調・分離部４１２及び復号化部４１３を有し、移動局１１２が送信した信号の受信処理を実行する。
【００６２】
受信ＲＦ部４１１は、デュプレクサ４３０から受信部４１０に送られた信号に、フィルタ処理、ダウンコンバート処理、増幅処理及びＡＤ変換処理を実行し、ベースバンド受信信号を作成して、作成されたベースバンド信号を復調・分離部４１２に出力する。
【００６３】
復調・分離部４１２は、入力されたベースバンド受信信号に復調処理を実行し、チャネルごとに分割して復号化部４１３に出力する。ここで、復調処理とは、例えば、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）に対する復調処理、同期処理、及び、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式におけるＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を含む。
【００６４】
送信部４２０は、送信ＲＦ部４２１、多重・変調部４２２及び符号化部４２３を有し、移動局１１２に送信される信号の送信処理を実行する。
【００６５】
符号化部４２３は、送信部４２０に入力された送信データ及び制御部４００から入力された制御信号に符号化処理を実行し、符号化された信号を多重・変調部４２２に出力する。ここで、符号化処理とは、例えば、誤り検出符号（例えば、ＣＲＣ）の付加、誤り訂正符号（例えば、Ｔｕｒｂｏ符号、畳み込み符号）を用いた符号化処理、信号順序を変換するインタリーブ処理を含む。
【００６６】
多重・変調部４２２は、符号化部４２３から入力された信号及びパイロット信号を多重化し、変調処理を行ってベースバンド送信信号を作成して、作成された送信信号を送信ＲＦ部４２１に出力する。ここで、変調処理とは、例えば、所定の変調方式（例えば、ＰＳＫ、ＱＡＭ）のシンボル変調処理、ＣＤＭＡ方式における拡散処理、ＯＦＤＭＡ方式におけるＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理、ＣＰ（Cyclic Prefix）付加処理を含む。また、多重・変調部４２２がベースバンド送信信号を作成する際、チャネル毎の送信電力の差に応じて、変調処理が生成する信号の振幅を調整する。
【００６７】
送信ＲＦ部４２１は、入力されたベースバンド送信信号にＤＡ変換処理、フィルタ処理、アップコンバート処理及び増幅処理を実行し、処理された送信信号を、送信部４２０の出力として、デュプレクサ４３０に出力する。送信ＲＦ部４２１は、制御部４００から通知された送信電力に応じて、増幅処理の増幅率を調整する。
【００６８】
デュプレクサ４３０は、アンテナ４４０を経由して受信された無線信号を受信部４１０に送り、送信部４２０からの出力信号をアンテナを経由して無線区間へ送信する。
【００６９】
図４では、信号処理のブロック毎に説明したが、実際には、それぞれが独立したハードウェアでなくてもよく、汎用の処理モジュールを用いて各ブロックの動作を実現しもよい。
【００７０】
図５は、本実施例におけるフェムトセル基地局１０２のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【００７１】
図５に示すフェムトセル基地局１０２は、ＣＰＵ・ＤＳＰモジュール５０１、メモリモジュール５０２、論理回路モジュール５０３、外部回線Ｉ／Ｆモジュール５０４及びＲＦモジュール５０５を有し、各構成がバス５０６を介して接続される。
【００７２】
ＣＰＵ・ＤＳＰモジュール５０１は、所定のプログラムを実行することによって、図２における処理２０１、２０７、２０８、２１１を行い、すなわち、前述した信号処理の演算及び制御をする。メモリモジュール５０２は、各処理で処理される送信信号及び受信信号や、信号処理に用いるテーブル類、基地局パラメータ及び送信電力の計算に使用する受信電力の情報を保持する。
【００７３】
論理回路モジュール５０３は、ＣＰＵ・ＤＳＰ５０１と同様に、前述した信号処理の演算及び制御をする。外部回線Ｉ／Ｆモジュール５０４は、制御信号、信号処理前の送信データ、信号処理後の受信データを入出力する。ＲＦモジュール５０５は、送信信号をアンテナを経由して送信するための無線周波数帯域の信号に変換し、アンテナを介して受信した信号をベースバンド帯域の信号に変換する。
【００７４】
本実施例の負荷測定処理３０２、セルエッジ端末サーチ処理３０４、送信電力計算処理３０６及び送信電力変更処理３０７における信号処理の演算及び制御は、ＣＰＵ・ＤＳＰモジュール５０１において実行されるプログラム、及び論理回路モジュール５０３の演算回路の一方又は両方を用いて行われる。なお、必要であればメモリモジュール５０２を用いてもよい。
【００７５】
なお、図５に示した実装例は、最も単純な例であり、各モジュール一つずつを記載するが、各モジュール及びバスは、それぞれ一つでなくてもよい。例えば、複数のＣＰＵ・ＤＳＰモジュール５０１が実装されてもよく、複数のバス５０６が設けられてもよい。また、複数のバス５０６が設けられる場合、全てのバスが全てのモジュールと接続していなくてもよい。例えば、全てのモジュールと接続しているバス、及びメモリモジュール５０２と論理回路モジュール５０３とを接続するバスが設けられてもよい。
【００７６】
また、例えば、ＣＰＵ・ＤＳＰモジュール５０１が前述した全ての処理を実行可能であれば、論理回路モジュール５０３は実装されなくてもよい。逆に、例えば、論理回路モジュール５０３が前述した全ての処理を実行可能であれば、ＣＰＵ・ＤＳＰモジュール５０１は実装されなくてもよい。
【００７７】
以上に説明したように、本発明の実施例によると、トラフィックオフロードを目的としたフェムトセル基地局に対して高負荷となるセルエッジ端末を、隣接セルへハンドオーバさせることによって、フェムトセル基地局のリソースの利用効率を最適化することができる。また、フェムトセル基地局によるトラフィックオフロードの効率を高くし、システム全体のキャパシティを改善することができる。
【００７８】
さらに、フェムトセル基地局が、隣接基地局と協調することなく、独立して送信電力を決定するため、基地局数が増加しても、ネットワークへの負荷の増大を防ぐことができる。
【００７９】
以上、本発明を添付の図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこのような具体的構成に限定されるものではなく、添付した請求の範囲の趣旨内における様々な変更及び同等の構成を含むものである。
【符号の説明】
【００８０】
１０１  マクロセル基地局
１０２  フェムトセル基地局
１０３  ネットワーク
１０４  コアネットワーク
１１１、１１２  移動局
１２１  マクロセルエリア
１２２  フェムトセルエリア
４００  制御部
４０１  初期化処理部
４０２  負荷測定処理部
４０３  セルエッジ端末サーチ処理部
４０４  送信電力計算・変更処理部
４１０  受信部
４１１  受信ＲＦ部
４１２  復調・分離部
４１３  復号化部
４２０  送信部
４２１  送信ＲＦ部
４２２  多重・変調部
４２３  符号化部
４３０  デュプレクサ
４４０  アンテナ
５０１  ＣＰＵ・ＤＳＰモジュール
５０２  メモリモジュール
５０３  論理回路モジュール
５０４  外部回線Ｉ／Ｆモジュール
５０５  ＲＦモジュール
５０６  バス
【図１】
2014096711.tif 000003
【図２】
2014096711.tif 000004
【図３】
2014096711.tif 000005
【図４】
2014096711.tif 000006
【図５】
2014096711.tif 000007