(57)【要約】  マクロセル基地局は、無線端末にとって低送信電力セルの下り信号が受ける、マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を、特定のタイミングで行う。低送信電力セル基地局は、特定のタイミングの情報に基づいて、無線端末が低送信電力セルの受信品質を測定する測定タイミングを決定し、測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを無線端末に送信する。無線端末は、受信した測定用設定メッセージに含まれる測定用パラメータが示す測定タイミングで、測定用パラメータが示す低送信電力セルの受信品質を測定し、当該測定結果に基づいて無線端末がイベントを行う条件を満たせば、受信品質の測定が測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを低送信電力セル基地局に送信する。したがって、マクロセルと低送信電力セルの間のセル間干渉が増大することなくマクロセル基地局の負荷を分散できる。
2012029237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マクロセル基地局と、
前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、
前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムであって、
前記マクロセル基地局は、
前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を特定のタイミングで行い、
前記低送信電力セル基地局は、
前記マクロセル基地局から得られた前記特定のタイミングに関する情報に基づいて、前記無線端末が前記低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定タイミングを決定する受信品質測定タイミング決定部と、
前記受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを前記無線端末に送信する測定用設定メッセージ送信部と、を有し、
前記無線端末は、
接続中の低送信電力セル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する測定用設定メッセージ受信部と、
前記測定用設定メッセージに含まれた測定用パラメータが示す受信品質測定タイミングで、前記低送信電力セル基地局が提供し、前記測定用パラメータが示すセルの識別情報に合致する低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定部と、
前記受信品質測定タイミングで行われた前記受信品質測定部の測定結果に基づいて、当該無線端末がイベントを行う条件を満たすか否かを判定するイベント判定部と、
前記イベント判定部によって前記条件を満たすと判定されたとき、前記受信品質測定部の測定が前記受信品質測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを前記低送信電力セル基地局に送信する受信品質測定メッセージ送信部と、を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
マクロセル基地局と、
前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、
前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムであって、
前記マクロセル基地局は、
前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を特定のタイミングで行い、
前記特定のタイミングに関する情報に基づいて、前記無線端末が前記低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定タイミングを決定する受信品質測定タイミング決定部と、
前記受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを前記無線端末に送信する測定用設定メッセージ送信部と、を有し、
前記無線端末は、
接続中のマクロセル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する測定用設定メッセージ受信部と、
前記測定用設定メッセージに含まれた測定用パラメータが示す受信品質測定タイミングで、当該無線端末の周辺に位置する低送信電力セル基地局が提供し、前記測定用パラメータが示すセルの識別情報に合致する低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定部と、
前記受信品質測定タイミングで行われた前記受信品質測定部の測定結果に基づいて、当該無線端末がイベントを行う条件を満たすか否かを判定するイベント判定部と、
前記イベント判定部によって前記条件を満たすと判定されたとき、前記受信品質測定部の測定が前記受信品質測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを前記マクロセル基地局に送信する受信品質測定メッセージ送信部と、を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の無線通信システムであって、
前記マクロセル基地局がセル間干渉を抑えた制御を行う前記特定のタイミングでは、前記マクロセル基地局は、制御信号以外の信号を送信しない又は送信電力を下げて送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の無線通信システムであって、
前記マクロセル基地局は、経時的に指向性が変化するビームフォーミングを行い、
前記マクロセル基地局がセル間干渉を抑えた制御を行う前記特定のタイミングでは、前記マクロセル基地局が発するビームのヌル点が前記無線端末を向くことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
前記マクロセル基地局に接続されていた前記無線端末が前記低送信電力セル基地局に接続された後、
前記無線端末は、前記特定のタイミングでデータ割当て用の受信品質測定を行い、当該測定が前記特定のタイミングで行われたことを示す特定情報を含む受信品質測定メッセージを前記低送信電力セルに送信し、
前記低送信電力セル基地局は、前記無線端末から送信された受信品質測定メッセージに前記特定情報が含まれていれば、前記特定のタイミングに限定したリソースを前記無線端末との通信のために割り当てることを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
マクロセル基地局と、
前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、
前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムにおける前記低送信電力セル基地局であって、
当該低送信電力セル基地局は、
前記マクロセル基地局から得られたタイミングに関する情報に基づいて、前記無線端末が前記低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定タイミングを決定する受信品質測定タイミング決定部と、
前記受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを前記無線端末に送信する測定用設定メッセージ送信部と、を備え、
前記測定用パラメータには、前記受信品質測定タイミングで受信品質測定する対象となるセルの識別情報および前記無線端末による低送信電力セル基地局の受信品質に適用するオフセット情報を含むことを特徴とする低送信電力セル基地局。
【請求項７】
マクロセル基地局と、
前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、
前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムにおける前記マクロセル基地局であって、
当該マクロセル基地局は、
前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を特定のタイミングで行い、
前記特定のタイミングに関する情報に基づいて、前記無線端末が前記低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定タイミングを決定する受信品質測定タイミング決定部と、
前記受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを前記無線端末に送信する測定用設定メッセージ送信部と、を備え、
前記受信品質測定タイミングは、前記低送信電力セル基地局が、前記マクロセル基地局から得られた前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を行う特定のタイミングに関する情報に基づいて決定したタイミングであり、
前記測定用パラメータには、前記受信品質測定タイミングで受信品質測定する対象となるセルの識別情報および前記無線端末による低送信電力セル基地局の受信品質に適用するオフセット情報を含むことを特徴とするマクロセル基地局。
【請求項８】
マクロセル基地局と、
前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、
前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムにおける前記無線端末であって、
当該無線端末は、
接続中の低送信電力セル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する測定用設定メッセージ受信部と、
前記測定用設定メッセージに含まれた測定用パラメータが示す受信品質測定タイミングで、前記低送信電力セル基地局が提供し、前記測定用パラメータが示すセルの識別情報に合致する低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定部と、
前記受信品質測定タイミングで行われた前記受信品質測定部の測定結果に基づいて、当該無線端末がイベントを行う条件を満たすか否かを判定するイベント判定部と、
前記イベント判定部によって前記条件を満たすと判定されたとき、前記受信品質測定部の測定が前記受信品質測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを前記低送信電力セル基地局に送信する受信品質測定メッセージ送信部と、を備え、
前記受信品質測定タイミングは、前記低送信電力セル基地局が、前記マクロセル基地局から得られた前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を行う特定のタイミングに関する情報に基づいて決定したタイミングであることを特徴とする無線端末。
【請求項９】
マクロセル基地局と、
前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、
前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムにおける前記無線端末であって、
当該無線端末は、
接続中のマクロセル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する測定用設定メッセージ受信部と、
前記測定用設定メッセージに含まれた測定用パラメータが示す受信品質測定タイミングで、当該無線端末の周辺に位置する低送信電力セル基地局が提供し、前記測定用パラメータが示すセルの識別情報に合致する低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定部と、
前記受信品質測定タイミングで行われた前記受信品質測定部の測定結果に基づいて、当該無線端末がイベントを行う条件を満たすか否かを判定するイベント判定部と、
前記イベント判定部によって前記条件を満たすと判定されたとき、前記受信品質測定部の測定が前記受信品質測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを前記マクロセル基地局に送信する受信品質測定メッセージ送信部と、を備え、
前記受信品質測定タイミングは、前記マクロセル基地局が、前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を行う特定のタイミングに関する情報に基づいて決定したタイミングであることを特徴とする無線端末。
【請求項１０】
マクロセル基地局と、
前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、
前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムで行われる負荷分散方法であって、
前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を、前記マクロセル基地局が特定のタイミングで行い、
前記低送信電力セル基地局が、前記マクロセル基地局から得られた前記特定のタイミングに関する情報に基づいて、前記無線端末が前記低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定タイミングを決定し、
前記低送信電力セル基地局が、前記受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを前記無線端末に送信し、
前記無線端末が、接続中の低送信電力セル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信し、
前記無線端末が、前記測定用設定メッセージに含まれた測定用パラメータが示す受信品質測定タイミングで、前記低送信電力セル基地局が提供し、前記測定用パラメータが示すセルの識別情報に合致する低送信電力セルの受信品質を測定し、
前記無線端末が、前記受信品質測定タイミングで行われた受信品質の測定結果に基づいて、当該無線端末がイベントを行う条件を満たすか否かを判定し、
前記無線端末が、前記条件を満たすと判定したとき、前記受信品質の測定が前記受信品質測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを前記低送信電力セル基地局に送信することを特徴とする負荷分散方法。
【請求項１１】
マクロセル基地局と、
前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、
前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムで行われる負荷分散方法であって、
前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を、前記マクロセル基地局が特定のタイミングで行い、
前記マクロセル基地局が、前記特定のタイミングに関する情報に基づいて、前記無線端末が前記低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定タイミングを決定し、
前記マクロセル基地局が、前記受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを前記無線端末に送信し、
前記無線端末が、接続中のマクロセル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信し、
前記無線端末が、前記測定用設定メッセージに含まれた測定用パラメータが示す受信品質測定タイミングで、当該無線端末の周辺に位置する低送信電力セル基地局が提供し、前記測定用パラメータが示すセルの識別情報に合致する低送信電力セルの受信品質を測定し、
前記無線端末が、前記受信品質測定タイミングで行われた受信品質の測定結果に基づいて、当該無線端末がイベントを行う条件を満たすか否かを判定し、
前記無線端末が、前記条件を満たすと判定したとき、前記受信品質の測定が前記受信品質測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを前記マクロセル基地局に送信することを特徴とする負荷分散方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マクロセル基地局の負荷分散を行う無線通信システム、低送信電力セル基地局、マクロセル基地局、無線端末及び負荷分散方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
標準化団体３ＧＰＰ（The 3rd Generation Partnership Project）は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と互換性のある次世代の無線通信規格として、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Long Term Evolution Advanced：ＬＴＥ−Ａ）の標準化を進めている。ＬＴＥ−Ａでは、従来のマクロセルを中心としたセル配置に加えて、大容量のトラヒックが集中して発生する屋内施設等のローカルエリアを効率的にカバーする無線ＩＦ（Interface）が検討されている。これに伴い、ピコセル又はフェムトセル等の低送信電力セル（「ＬＰＮ（Low Power Node）」ともいう）をマクロセル内に配置するヘテロジニアスネットワーク（Heterogeneous Network：HetNet）が検討されている。以下、低送信電力セルとしてピコセルを例に、HetNet環境について説明する。【０００３】
HetNet環境には、マクロセルを構築するマクロセル基地局と、マクロセル内にピコセルを構築するピコセル基地局とが設けられている。なお、HetNet環境における周波数の効率的な利用を鑑みて、マクロセル基地局及びピコセル基地局によってそれぞれ利用される周波数は同一であることが望ましい。マクロセル基地局はピコセル基地局と比べて広い範囲をカバーするため、その負荷は比較的大きい。したがって、HetNet環境におけるマクロセル基地局の負荷を軽減するために、マクロセル基地局の負荷をピコセル基地局に分散することが望ましい。【０００４】
マクロセル基地局の負荷分散を実現する技術の１つに「Range Expansion」がある（非特許文献１参照）。図１６は、「Range Expansion」の技術内容を概念的に示す図である。この技術によれば、ピコセルエッジ周辺に位置したピコセルに接続中の無線端末（ＵＥ：User Equipment）がピコセルとの接続を維持したり、マクロセルに接続しているＵＥが積極的にピコセルに接続される。すなわち、ＵＥとピコセルとの接続を優先するために、ピコセルの下りの受信品質にオフセットを適用することで、ＵＥがピコセルに接続する領域を広げている。しかし、マクロセル及びピコセルの各セルが同一周波数を利用する環境下で、当該技術によりピコセルとの接続が維持されたＵＥ又はピコセルに接続したＵＥは、マクロセルからのセル間干渉を大きく受ける。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】R1-100701, “Importance of Serving Cell Selection in Heterogeneous Networks”, Qualcomm Incorporated, 3GPP TSG RAN WG1 #59寄書, Jan. 2010
【非特許文献２】R1-102307, “Interference Coordination for Non-CA-based Heterogeneous Networks”, NTT DOCOMO, 3GPP TSG RAN WG1 #60bis寄書, Apr. 2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記説明したように、HetNet環境下におけるマクロセル基地局の負荷を軽減するために「Range Expansion」と呼ばれる技術を利用すると、ピコセルに接続されているＵＥがマクロセルからのセル間干渉を大きく受ける。セル間干渉はスループットの低下を招くため好ましくない。したがって、例えば、「Almost Blank Subframe」と呼ばれる干渉制御を行う必要がある（非特許文献２参照）。【０００７】
図１７は、「Almost Blank Subframe」の技術内容を概念的に示す図である。図１７に示すように、当該干渉制御、すなわち「Almost Blank Subframe」は、マクロセル基地局とピコセル基地局が同期した状態で、マクロセルの下り信号の特定のサブフレームでは、制御信号（例えば、共通参照信号（Common Reference Signal: CRS））以外の信号を送信しない又は送信電力を下げて送信する。このため、この特定のサブフレームではマクロセルからのセル間干渉を低減できる。しかし、特定のサブフレーム以外のサブフレームでは当該効果が得られない。【０００８】
このように、HetNet環境下でマクロセル基地局の負荷分散を行うために「Range Expansion」を行う場合にはマクロセルとピコセルの間のセル間干渉が増大するため、「Almost Blank Subframe」等による干渉制御を行う必要がある。しかし、上記説明したように、干渉制御によるマクロセルからのセル間干渉の低減効果は限定的である。このため、マクロセルとピコセルの間のセル間干渉が増大することなく負荷分散を行う方法が期待される。【０００９】
本発明の目的は、マクロセルと低送信電力セルの間のセル間干渉が増大することなくマクロセル基地局の負荷分散が可能な無線通信システム、低送信電力セル基地局、マクロセル基地局、無線端末及び負荷分散方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムであって、前記マクロセル基地局は、前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を特定のタイミングで行い、前記低送信電力セル基地局は、前記マクロセル基地局から得られた前記特定のタイミングに関する情報に基づいて、前記無線端末が前記低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定タイミングを決定する受信品質測定タイミング決定部と、前記受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを前記無線端末に送信する測定用設定メッセージ送信部と、を有し、前記無線端末は、接続中の低送信電力セル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する測定用設定メッセージ受信部と、前記測定用設定メッセージに含まれた測定用パラメータが示す受信品質測定タイミングで、前記低送信電力セル基地局が提供し、前記測定用パラメータが示すセルの識別情報に合致する低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定タイミングで行われた前記受信品質測定部の測定結果に基づいて、当該無線端末がイベントを行う条件を満たすか否かを判定するイベント判定部と、前記イベント判定部によって前記条件を満たすと判定されたとき、前記受信品質測定部の測定が前記受信品質測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを前記低送信電力セル基地局に送信する受信品質測定メッセージ送信部と、を有する無線通信システムを提供する。【００１１】
本発明は、マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムであって、前記マクロセル基地局は、前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を特定のタイミングで行い、前記特定のタイミングに関する情報に基づいて、前記無線端末が前記低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定タイミングを決定する受信品質測定タイミング決定部と、前記受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを前記無線端末に送信する測定用設定メッセージ送信部と、を有し、前記無線端末は、接続中のマクロセル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する測定用設定メッセージ受信部と、前記測定用設定メッセージに含まれた測定用パラメータが示す受信品質測定タイミングで、当該無線端末の周辺に位置する低送信電力セル基地局が提供し、前記測定用パラメータが示すセルの識別情報に合致する低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定タイミングで行われた前記受信品質測定部の測定結果に基づいて、当該無線端末がイベントを行う条件を満たすか否かを判定するイベント判定部と、前記イベント判定部によって前記条件を満たすと判定されたとき、前記受信品質測定部の測定が前記受信品質測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを前記マクロセル基地局に送信する受信品質測定メッセージ送信部と、を有する無線通信システムを提供する。【００１２】
本発明は、マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムにおける前記低送信電力セル基地局であって、当該低送信電力セル基地局は、前記マクロセル基地局から得られたタイミングに関する情報に基づいて、前記無線端末が前記低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定タイミングを決定する受信品質測定タイミング決定部と、前記受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを前記無線端末に送信する測定用設定メッセージ送信部と、を備え、前記測定用パラメータには、前記受信品質測定タイミングで受信品質測定する対象となるセルの識別情報および前記無線端末による低送信電力セル基地局の受信品質に適用するオフセット情報を含む低送信電力セル基地局を提供する。【００１３】
本発明は、マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムにおける前記マクロセル基地局であって、当該マクロセル基地局は、前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を特定のタイミングで行い、前記特定のタイミングに関する情報に基づいて、前記無線端末が前記低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定タイミングを決定する受信品質測定タイミング決定部と、前記受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを前記無線端末に送信する測定用設定メッセージ送信部と、を備え、前記受信品質測定タイミングは、前記低送信電力セル基地局が、前記マクロセル基地局から得られた前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を行う特定のタイミングに関する情報に基づいて決定したタイミングであり、前記測定用パラメータには、前記受信品質測定タイミングで受信品質測定する対象となるセルの識別情報および前記無線端末による低送信電力セル基地局の受信品質に適用するオフセット情報を含むマクロセル基地局を提供する。【００１４】
本発明は、マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムにおける前記無線端末であって、当該無線端末は、接続中の低送信電力セル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する測定用設定メッセージ受信部と、前記測定用設定メッセージに含まれた測定用パラメータが示す受信品質測定タイミングで、前記低送信電力セル基地局が提供し、前記測定用パラメータが示すセルの識別情報に合致する低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定タイミングで行われた前記受信品質測定部の測定結果に基づいて、当該無線端末がイベントを行う条件を満たすか否かを判定するイベント判定部と、前記イベント判定部によって前記条件を満たすと判定されたとき、前記受信品質測定部の測定が前記受信品質測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを前記低送信電力セル基地局に送信する受信品質測定メッセージ送信部と、を備え、前記受信品質測定タイミングは、前記低送信電力セル基地局が、前記マクロセル基地局から得られた前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を行う特定のタイミングに関する情報に基づいて決定したタイミングである無線端末を提供する。【００１５】
本発明は、マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムにおける前記無線端末であって、当該無線端末は、接続中のマクロセル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する測定用設定メッセージ受信部と、前記測定用設定メッセージに含まれた測定用パラメータが示す受信品質測定タイミングで、当該無線端末の周辺に位置する低送信電力セル基地局が提供し、前記測定用パラメータが示すセルの識別情報に合致する低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定タイミングで行われた前記受信品質測定部の測定結果に基づいて、当該無線端末がイベントを行う条件を満たすか否かを判定するイベント判定部と、前記イベント判定部によって前記条件を満たすと判定されたとき、前記受信品質測定部の測定が前記受信品質測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを前記マクロセル基地局に送信する受信品質測定メッセージ送信部と、を備え、前記受信品質測定タイミングは、前記マクロセル基地局が、前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を行う特定のタイミングに関する情報に基づいて決定したタイミングである無線端末を提供する。【００１６】
本発明は、マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムで行われる負荷分散方法であって、前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を、前記マクロセル基地局が特定のタイミングで行い、前記低送信電力セル基地局が、前記マクロセル基地局から得られた前記特定のタイミングに関する情報に基づいて、前記無線端末が前記低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定タイミングを決定し、前記低送信電力セル基地局が、前記受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを前記無線端末に送信し、前記無線端末が、接続中の低送信電力セル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信し、前記無線端末が、前記測定用設定メッセージに含まれた測定用パラメータが示す受信品質測定タイミングで、前記低送信電力セル基地局が提供し、前記測定用パラメータが示すセルの識別情報に合致する低送信電力セルの受信品質を測定し、前記無線端末が、前記受信品質測定タイミングで行われた受信品質の測定結果に基づいて、当該無線端末がイベントを行う条件を満たすか否かを判定し、前記無線端末が、前記条件を満たすと判定したとき、前記受信品質の測定が前記受信品質測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを前記低送信電力セル基地局に送信する負荷分散方法を提供する。【００１７】
本発明は、マクロセル基地局と、前記マクロセル基地局が提供するマクロセル内に位置し、前記マクロセル基地局よりも低い送信電力で低送信電力セルを提供する、前記マクロセル基地局と通信可能な低送信電力セル基地局と、前記マクロセル基地局又は前記低送信電力セル基地局と無線で通信可能な無線端末と、を備えた無線通信システムで行われる負荷分散方法であって、前記無線端末にとって前記低送信電力セルの下り信号が受ける、前記マクロセル基地局の下り信号によるセル間干渉を抑えた制御を、前記マクロセル基地局が特定のタイミングで行い、前記マクロセル基地局が、前記特定のタイミングに関する情報に基づいて、前記無線端末が前記低送信電力セルの受信品質を測定する受信品質測定タイミングを決定し、前記マクロセル基地局が、前記受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージを前記無線端末に送信し、前記無線端末が、接続中のマクロセル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信し、前記無線端末が、前記測定用設定メッセージに含まれた測定用パラメータが示す受信品質測定タイミングで、当該無線端末の周辺に位置する低送信電力セル基地局が提供し、前記測定用パラメータが示すセルの識別情報に合致する低送信電力セルの受信品質を測定し、前記無線端末が、前記受信品質測定タイミングで行われた受信品質の測定結果に基づいて、当該無線端末がイベントを行う条件を満たすか否かを判定し、前記無線端末が、前記条件を満たすと判定したとき、前記受信品質の測定が前記受信品質測定タイミングで行われたことを示す情報を含む受信品質測定メッセージを前記マクロセル基地局に送信する負荷分散方法を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る無線通信システム、低送信電力セル基地局、マクロセル基地局、無線端末及び負荷分散方法によれば、マクロセルと低送信電力セルの間のセル間干渉が増大することなくマクロセル基地局の負荷分散が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】HetNet環境の無線通信システムの一例を示す図
【図２】「Almost Blank Subframe」を行うマクロセルのサブフレーム及びピコセルのサブフレームを示す図
【図３】第１の実施形態のピコセル基地局の構成を示すブロック図
【図４】第１の実施形態のＵＥの構成を示すブロック図
【図５】第１の実施形態のＵＥがピコセル基地局に接続した状態における、ピコＵＥ及びピコセル基地局の各動作を示すフローチャート、並びに、ピコＵＥとピコセル基地局の間のシグナリング
【図６】第２の実施形態のＵＥの構成を示すブロック図
【図７】第２の実施形態のＵＥがピコセル基地局に接続した状態における、ピコＵＥ及びピコセル基地局の各動作を示すフローチャート、並びに、ピコＵＥとピコセル基地局の間のシグナリング
【図８】HetNet環境下でのビームフォーミングを用いた干渉制御を示す図
【図９】第３の実施形態のピコセル基地局の構成を示すブロック図
【図１０】第４の実施形態のマクロセル基地局の構成を示すブロック図
【図１１】第４の実施形態のＵＥの構成を示すブロック図
【図１２】第４の実施形態のＵＥがマクロセル基地局に接続した状態における、マクロＵＥ及びマクロセル基地局の各動作を示すフローチャート、並びに、マクロＵＥとマクロセル基地局の間のシグナリング
【図１３】第５の実施形態のピコセル基地局の構成を示すブロック図
【図１４】第５の実施形態のＵＥの構成を示すブロック図
【図１５】マクロセル基地局に接続していた第５の実施形態のＵＥがピコセル基地局に接続した後の、ピコＵＥ及びピコセル基地局の各動作を示すフローチャート、並びに、ピコＵＥとピコセル基地局の間のシグナリング
【図１６】「Range Expansion」の技術内容を概念的に示す図
【図１７】「Almost Blank Subframe」の技術内容を概念的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
以下説明する第１、第２、第４及び第５の実施形態では、図１に示したHetNet（Heterogeneous Network）環境の無線通信システムにおいて、マクロセル基地局は上記説明した「Almost Blank Subframe」と呼ばれる干渉制御を行う。すなわち、マクロセル基地局は、図２に示すように、マクロセルの下り信号の特定のサブフレームでは、制御信号（例えば、共通参照信号（Common Reference Signal: CRS））以外の信号を送信しない又は送信電力を下げて送信する。以下、当該特定のサブフレームを「ブランクサブフレーム」と呼ぶ。ブランクサブフレームのタイミングに関する情報は、マクロセル基地局と当該マクロセル基地局によるマクロセル内に設けられたピコセル基地局との間で共有されている。
【００２２】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、低送信電力セルであるピコセルに接続中ではあるがピコセルの受信品質が悪いためマクロセルにハンドオーバしそうな無線端末（ＵＥ：User Equipment）に対して、ピコセルの受信品質が良いタイミングで当該ＵＥが当該受信品質を測定させる。なお、ピコセルに接続中の無線端末（以下「ピコＵＥ」という）にとってピコセルの受信品質が良いタイミングとは、マクロセルのブランクサブフレームのタイミングである。
【００２３】
図３は、第１の実施形態のピコセル基地局の構成を示すブロック図である。図３に示すように、第１の実施形態のピコセル基地局は、アンテナ１０１と、ＵＥ通信インターフェイス部（ＵＥ通信ＩＦ）１０３と、受信品質測定メッセージ受信部１０５と、受信品質測定タイミング決定部１０７と、測定用パラメータ設定部１０９と、測定用設定メッセージ送信部１１１とを備える。
【００２４】
ＵＥ通信ＩＦ１０３は、ピコＵＥとの通信を行うためのインターフェイスである。受信品質測定メッセージ受信部１０５は、ピコＵＥから送信された受信品質測定メッセージ（Measurement Report）を受信する。受信品質測定タイミング決定部１０７は、マクロセル基地局から送信されたブランクサブフレームのタイミングに関する情報（ブランクサブフレーム情報）に基づいて、ピコＵＥがピコセルの受信品質を測定するタイミングを決定する。なお、受信品質測定タイミング決定部１０７は、ブランクサブフレーム情報が示すブランクサブフレームのタイミングを受信品質測定タイミングとして決定する。
【００２５】
測定用パラメータ設定部１０９は、受信品質測定タイミング決定部１０７によって決定された受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを、後述する測定用設定メッセージに設定する。なお、測定用パラメータ設定部１０９は、測定用パラメータに識別情報を設定しても良い。測定用設定メッセージ送信部１１１は、受信品質の測定用パラメータを含む測定用設定メッセージ（Measurement Configuration）をピコＵＥに送信する。
【００２６】
図４は、第１の実施形態のＵＥの構成を示すブロック図である。図４に示すように、第１の実施形態のＵＥは、アンテナ１５１と、基地局通信インターフェイス部（基地局通信ＩＦ）１５３と、測定用設定メッセージ受信部１５５と、測定用パラメータ抽出部１５７と、受信品質測定部１５９と、イベント判定部１６１と、受信品質測定メッセージ生成部１６３と、受信品質測定メッセージ送信部１６５とを備える。
【００２７】
基地局通信ＩＦ１５３は、ピコセル基地局との通信を行うためのインターフェイスである。測定用設定メッセージ受信部１５５は、ピコセル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する。測定用パラメータ抽出部１５７は、測定用設定メッセージ受信部１５５が受信した測定用設定メッセージから測定用パラメータを抽出する。
【００２８】
受信品質測定部１５９は、ピコセル基地局又はマクロセル基地局からの下り信号の受信品質を測定する。また、測定用パラメータ抽出部１５７が測定用パラメータを抽出した際、受信品質測定部１５９は、当該測定用パラメータが示すタイミングでピコセル基地局からの下り信号の受信品質を測定する。受信品質測定部１５９は、測定用パラメータが示すタイミング（ブランクサブフレームのタイミング）で、接続中のピコセル基地局からの下り信号の受信品質を測定した際には、当該タイミングで測定したことを示すフラグを受信品質測定メッセージ生成部１６３に送る。
【００２９】
イベント判定部１６１は、受信品質測定部１５９の測定結果に基づいて、ＵＥがハンドオーバ等のイベントを行う条件（イベント条件）を満たすか否かを判定する。なお、当該判定は、受信品質の測定値としきい値の比較による絶対値判定、又は周辺セルの受信品質との相対値判定である。絶対値判定の場合、イベント判定部１６１は、ピコセルの受信品質が低下して、受信品質の測定値がしきい値を下回ったとき、イベント条件を満たしたと判定する。
【００３０】
受信品質測定メッセージ生成部１６３は、イベント判定部１６１の判定結果を含む受信品質測定メッセージを生成する。なお、受信品質測定部１５９からブランクサブフレームのタイミングで測定したことを示すフラグが送られた際には、受信品質測定メッセージ生成部１６３は、当該フラグも受信品質測定メッセージに含める。また、測定用設定メッセージに測定用パラメータの識別情報が含まれている場合、受信品質測定メッセージ生成部１６３は、当該測定用パラメータが示すタイミングで受信品質を測定したことを示すため、測定用パラメータの識別情報を受信品質測定メッセージに含める。
【００３１】
受信品質測定メッセージ送信部１６５は、受信品質測定メッセージ生成部１６３が生成した受信品質測定メッセージをピコセル基地局又はマクロセル基地局に送信する。
【００３２】
図５は、第１の実施形態のＵＥがピコセル基地局に接続した状態における、ピコＵＥ及びピコセル基地局の各動作を示すフローチャート、並びに、ピコＵＥとピコセル基地局の間のシグナリングである。図５に示すように、ピコＵＥは、ピコセルの受信品質を測定する（ステップＳ１０１）。次に、ピコＵＥは、イベント条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３で、ピコセルの受信品質が低下してイベント条件を満たしたと判定されればステップＳ１０５に進み、イベント条件を満たさないと判定されればステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０５では、ピコＵＥは、受信品質測定メッセージをピコセル基地局に送信する。
【００３３】
ピコセル基地局は、ステップＳ１０５でピコＵＥから送信された受信品質測定メッセージを受信する（ステップＳ１５１）。次に、ピコセル基地局は、マクロセル基地局から得られたブランクサブフレーム情報が示すブランクサブフレームのタイミングに基づいて、ピコＵＥの受信品質測定タイミングを決定する（ステップＳ１５３）。次に、ピコセル基地局は、ステップＳ１５３で決定した受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージをピコＵＥに送信する（ステップＳ１５５）。
【００３４】
ピコＵＥは、ステップＳ１５５でピコセル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する（ステップＳ１０７）。次に、ピコＵＥは、測定用設定メッセージに含まれる測定用パラメータが示すタイミング、すなわち、ブランクサブフレームのタイミングでピコセルの受信品質を測定する（ステップＳ１０９）。次に、ピコＵＥは、ステップＳ１０３と同様のイベント条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１で、イベント条件を満たしたと判定されればステップＳ１１３に進み、イベント条件を満たさないと判定されればステップＳ１０９に戻る。ステップＳ１１３では、ピコＵＥは、ブランクサブフレームのタイミングで測定したことを示すフラグ又は測定用パラメータの識別情報を含む受信品質測定メッセージをピコセル基地局に送信する。
【００３５】
ピコセル基地局は、ステップＳ１１３でピコＵＥから送信された受信品質測定メッセージを受信する（ステップＳ１５７）。ステップＳ１５７の後、ピコセル基地局及びピコＵＥは、マクロセルへのハンドオーバ等のイベントを実行する。
【００３６】
上記説明したように、第１の実施形態によれば、ピコＵＥが測定したピコセルの受信品質が低下してイベント条件を一度満たしても、すぐにイベントは実行されず、ピコセル基地局から指定されたタイミングでピコセルの受信品質を再び測定する。この改めてピコセルの受信品質を測定するタイミングは、マクロセル基地局が制御信号以外の信号を送信しない又は送信電力を下げて送信するブランクサブフレームを送信するタイミングである。他のサブフレームのタイミングと比較して、ブランクサブフレームのタイミングでピコＵＥが受けるマクロセル基地局からの干渉（セル間干渉）は小さい。このため、ピコＵＥがブランクサブフレームのタイミングで改めて測定した受信品質は、他のタイミングで測定した場合の受信品質よりも良い。その結果、マクロセルにハンドオーバしそうなピコＵＥとピコセルとの接続が維持される。このように、背景技術で説明した「Range Expansion」といった技術を用いずとも、マクロセル基地局の負荷が分散された状態を継続できる。
【００３７】
なお、本実施形態では、ピコセル基地局の受信品質測定タイミング決定部１０７は、ブランクサブフレーム情報に基づいて、ピコＵＥが受信品質を測定するタイミングを決定するが、ピコＵＥが受信品質を測定しないタイミングを決定しても良い。
【００３８】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、イベント条件を満たしたピコＵＥに対して、ピコセル基地局が、ブランクサブフレームのタイミングで改めて受信品質を測定するよう指示している。第２の実施形態では、ブランクサブフレームのタイミングで改めて受信品質を測定するか否かをピコＵＥが自ら行う。このため、第２の実施形態のピコセル基地局は、受信品質を改めて測定する際のタイミング（ブランクサブフレームのタイミング）に関する情報を、測定用設定メッセージ又は報知情報によってピコＵＥに事前に通知する。
【００３９】
第２の実施形態のピコセル基地局の構成は、図３に示した第１の実施形態のピコセル基地局の構成と同様である。図６は、第２の実施形態のＵＥの構成を示すブロック図である。第２の実施形態のＵＥが第１の実施形態のＵＥと異なる点は、イベント判定部の動作である。この点以外は第１の実施形態と同様であり、図６において、図３に示した構成要素と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００４０】
第２の実施形態のＵＥが備えるイベント判定部２６１は、受信品質測定部１５９の測定結果に基づいて、事前に通知されたタイミングで受信品質の測定を改めて行うよう受信品質測定部１５９に指示する。すなわち、イベント判定部２６１は、ピコセルの受信品質が所定レベル以下であれば、ブランクサブフレームのタイミングで受信品質の測定を改めて行うよう受信品質測定部１５９に指示する。また、イベント判定部２６１は、受信品質測定部１５９がブランクサブフレームのタイミングで受信品質を測定したとき、当該測定結果に基づいて、ＵＥがハンドオーバ等のイベントを行う条件（イベント条件）を満たすか否かを判定する。
【００４１】
図７は、第２の実施形態のＵＥがピコセル基地局に接続した状態における、ピコＵＥ及びピコセル基地局の各動作を示すフローチャート、並びに、ピコＵＥとピコセル基地局の間のシグナリングである。なお、図７において、図５と共通するステップには同じ参照符号が付されている。
【００４２】
図７に示すように、ピコセル基地局は、マクロセル基地局から得られたブランクサブフレーム情報が示すブランクサブフレームのタイミングに基づいて、ピコＵＥの受信品質測定タイミングを決定する（ステップＳ２５１）。次に、ピコセル基地局は、ステップＳ２５１で決定した受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージをピコＵＥに送信する（ステップＳ２５３）。
【００４３】
ピコＵＥは、ステップＳ２５３でピコセル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する（ステップＳ２０１）。ピコＵＥは、ピコセルの受信品質を測定する（ステップＳ２０３）。次に、ピコＵＥは、ステップＳ２０１で測定された受信品質が所定レベル以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５で、受信品質が所定レベル以下であればステップＳ１０９に進み、所定レベルを上回ればステップＳ２０３に戻る。ステップＳ１０９以降は第１の実施形態と同様である。
【００４４】
上記説明したように、第２の実施形態によれば、ピコＵＥは、マクロセル基地局の下り信号のブランクサブフレームのタイミングで受信品質を測定する。したがって、第１の実施形態と同様に、マクロセルにハンドオーバしそうなピコＵＥとピコセルとの接続が維持される。また、第１の実施形態では、ブランクサブフレームのタイミングでピコセルの受信品質の測定を行う前に、ピコＵＥがピコセル基地局に受信品質測定メッセージを送信していた。しかし、第２の実施形態では、ピコＵＥが受信品質測定メッセージを送信する必要がないため、ピコＵＥとピコセル基地局の間のシグナリング量を低減できる。
【００４５】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、HetNet環境の無線通信システムにおいて、マクロセル基地局は、ビームフォーミング（Beam Forming）を用いた干渉制御を行う。ビームフォーミングとは、マクロセル配下のＵＥに送信するビームの向きを、図８に示すように、伝搬路の状況に合わせて変更する技術である。マクロセル基地局が経時的に指向性が変化するビームフォーミングを行うことによって、ヌル点の方向に位置するピコＵＥがマクロセルから受けるセル間干渉を低減できる。なお、ピコＵＥがマクロセルから受けるセル間干渉は、マクロセル基地局が発するビームのヌル点が当該ピコＵＥに向いたときに最少となる。マクロセル基地局が発するビームのヌル点のタイミングに関する情報は、マクロセル基地局とマクロセル内に設けられたピコセル基地局との間で共有されている。
【００４６】
図９は、第３の実施形態のピコセル基地局の構成を示すブロック図である。第３の実施形態のピコセル基地局が第１又は第２の実施形態のピコセル基地局と異なる点は、受信品質測定タイミング決定部の動作である。この点以外は第１又は第２の実施形態と同様であり、図９において、図３に示した構成要素と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００４７】
第３の実施形態のピコセル基地局が備える受信品質測定タイミング決定部３０７は、マクロセル基地局から送信されたヌル点のタイミングに関する情報（ヌル点タイミング情報）に基づいて、ピコＵＥが受信品質を測定するタイミングを決定する。なお、受信品質測定タイミング決定部３０７は、ヌル点タイミング情報が示すヌル点のタイミングを、当該ヌル点の方向に位置するピコＵＥが受信品質を測定するタイミングとして決定する。
【００４８】
第３の実施形態のＵＥの構成は、図４に示した第１の実施形態のＵＥの構成又は図６に示した第２の実施形態のＵＥの構成と同様である。第３の実施形態のＵＥが第１の実施形態と同様の場合、第３の実施形態のＵＥがピコセル基地局に接続した状態における、ピコＵＥ及びピコセル基地局の各動作を示すフローチャート、並びに、ピコＵＥとピコセル基地局の間のシグナリングは図５と同様である。但し、ブランクサブフレームをヌル点と読み替える。また、第３の実施形態のＵＥが第２の実施形態と同様の場合、第３の実施形態のＵＥがピコセル基地局に接続した状態における、ピコＵＥ及びピコセル基地局の各動作を示すフローチャート、並びに、ピコＵＥとピコセル基地局の間のシグナリングは図７と同様である。但し、この場合も、ブランクサブフレームをヌル点と読み替える。
【００４９】
上記説明したように、第３の実施形態によれば、ピコＵＥは、マクロセル基地局が発するビームのヌル点がピコＵＥに向くタイミングで受信品質を測定する。したがって、第１及び第２の実施形態と同様に、マクロセルにハンドオーバしそうなピコＵＥとピコセルとの接続が維持される。このように、マクロセルとピコセルの間のセル間干渉が増大することなく、マクロセル基地局の負荷が分散された状態を継続できる。
【００５０】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、マクロセルに接続中のＵＥ（以下「マクロＵＥ」という）がピコセルの近傍に位置するとき、当該マクロＵＥは、マクロ基地局の下り信号のブランクサブフレームのタイミングでピコセルの受信品質を測定する。なお、第４の実施形態のマクロセル基地局は、マクロＵＥがピコセルの受信品質を測定する際のタイミング（ブランクサブフレームのタイミング）に関する情報を、測定用設定メッセージ又は報知情報によってマクロＵＥに事前に通知する。
【００５１】
図１０は、第４の実施形態のマクロセル基地局の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、第１の実施形態のピコセル基地局は、アンテナ４０１と、ＵＥ通信インターフェイス部（ＵＥ通信ＩＦ）４０３と、受信品質測定メッセージ受信部４０５と、記憶部４１３と、受信品質測定タイミング決定部４０７と、測定用パラメータ設定部４０９と、測定用設定メッセージ送信部４１１とを備える。
【００５２】
ＵＥ通信ＩＦ４０３は、マクロＵＥとの通信を行うためのインターフェイスである。受信品質測定メッセージ受信部４０５は、マクロＵＥから送信された受信品質測定メッセージ（Measurement Report）を受信する。記憶部４１３は、ブランクサブフレームのタイミングに関する情報（ブランクサブフレーム情報）を記憶する。受信品質測定タイミング決定部４０７は、記憶部４１３が記憶するブランクサブフレーム情報に基づいて、マクロＵＥがピコセルの受信品質を測定するタイミングを決定する。なお、受信品質測定タイミング決定部４０７は、ブランクサブフレーム情報が示すブランクサブフレームのタイミングを受信品質測定タイミングとして決定する。
【００５３】
測定用パラメータ設定部４０９は、受信品質測定タイミング決定部４０７によって決定された受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを、後述する測定用設定メッセージに設定する。なお、測定用パラメータ設定部４０９は、測定用パラメータに識別情報を設定しても良い。測定用設定メッセージ送信部４１１は、受信品質の測定用パラメータを含む測定用設定メッセージ（Measurement Configuration）をマクロＵＥに送信する。
【００５４】
図１１は、第４の実施形態のＵＥの構成を示すブロック図である。第４の実施形態のＵＥが第１の実施形態のＵＥと異なる点は、受信品質測定部である。この点以外は第１の実施形態と同様であり、図１１において、図４に示した構成要素と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００５５】
第４の実施形態のＵＥが備える受信品質測定部４５９は、ピコセル基地局又はマクロセル基地局からの下り信号の受信品質を測定する。また、測定用パラメータ抽出部１５７が測定用パラメータを抽出した際、受信品質測定部４５９は、当該測定用パラメータが示すタイミングでピコセル基地局からの下り信号の受信品質を測定する。受信品質測定部４５９は、測定用パラメータが示すタイミング（ブランクサブフレームのタイミング）で、接続中のピコセル基地局からの下り信号の受信品質を測定した際には、当該タイミングで測定したことを示すフラグを受信品質測定メッセージ生成部１６３に送る。
【００５６】
また、本実施形態の受信品質測定部４５９は、セルサーチ部４５１を有する。セルサーチ部４５１は、受信品質測定部４５９が測定したピコセル又はマクロセルの受信品質に基づいて周辺に存在するセルをサーチする。また、セルサーチ部４５１は、セルサーチで得られたセル情報を、マクロセル基地局から事前に通知された周辺のピコセル情報（例えば、ピコセルのセルＩＤやセルＩＤ領域情報）に照会して、合致すれば周辺にピコセルが存在すると判断する。さらに、セルサーチ部４５１は、こうしてピコセルを検出した際には、ブランクサブフレームのタイミングで受信品質の測定を行うよう受信品質測定部４５９に指示する。
【００５７】
図１２は、第４の実施形態のＵＥがマクロセル基地局に接続した状態における、マクロＵＥ及びマクロセル基地局の各動作を示すフローチャート、並びに、マクロＵＥとマクロセル基地局の間のシグナリングである。図１２に示すように、マクロセル基地局は、ブランクサブフレーム情報が示すブランクサブフレームのタイミングに基づいて、マクロＵＥの受信品質測定タイミングを決定する（ステップＳ３５１）。次に、マクロセル基地局は、ステップＳ３５１で決定した受信品質測定タイミングに応じた測定用パラメータを含む測定用設定メッセージをマクロＵＥに送信する（ステップＳ３５３）。
【００５８】
マクロＵＥは、ステップＳ３５３でマクロセル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する（ステップＳ３０１）。マクロＵＥは、セルサーチを行う（ステップＳ３０３）。次に、マクロＵＥは、ステップＳ３０３で行ったセルサーチの結果、ピコセルを検出したかを判断する（ステップＳ３０５）。ステップＳ３０５でピコセルを検出したと判断した場合はステップＳ３０７に進み、ピコセルを検出しないと判断した場合はステップＳ３０３に戻る。
【００５９】
ステップＳ３０７では、マクロＵＥは、ステップＳ３０１で受信した測定用設定メッセージに含まれる測定用パラメータが示すタイミング、すなわち、ブランクサブフレームのタイミングでピコセルの受信品質を測定する。次に、マクロＵＥは、イベント条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３０９）。なお、ステップＳ３０９で、マクロＵＥのイベント判定部１６１は、ピコセルの受信品質の測定値がしきい値を上回ったとき、イベント条件を満たしたと判定する。
【００６０】
ステップＳ３０９で、イベント条件を満たしたと判定されればステップＳ３１１に進み、イベント条件を満たさないと判定されればステップＳ３０７に戻る。ステップＳ３１１では、マクロＵＥは、ブランクサブフレームのタイミングで測定したことを示すフラグ又は測定用パラメータの識別情報を含む受信品質測定メッセージをマクロセル基地局に送信する。マクロセル基地局は、ステップＳ３１１でマクロＵＥから送信された受信品質測定メッセージを受信する（ステップＳ３５５）。ステップＳ３５５の後、マクロセル基地局及びマクロＵＥは、ピコセルへのハンドオーバ等のイベントを実行する。
【００６１】
上記説明したように、第４の実施形態によれば、マクロＵＥがピコセルの近傍に位置するとき、当該マクロＵＥはブランクサブフレームのタイミングでピコセルの受信品質を測定する。ブランクサブフレームのタイミングでは、マクロセル基地局は、制御信号以外の信号を送信しない又は送信電力を下げて送信する。したがって、マクロＵＥがブランクサブフレームのタイミングで測定するピコセルの受信品質は、他のタイミングで測定した場合の受信品質よりも良い。その結果、ピコセル近傍のマクロＵＥは、積極的に当該ピコセルに接続される。このように、背景技術で説明した「Range Expansion」といった技術を用いずとも、マクロセル基地局の負荷を分散できる。
【００６２】
なお、第３の実施形態のようにマクロセル基地局がビームフォーミングを用いた干渉制御を行う場合、マクロＵＥは、マクロセル基地局が発するビームのヌル点が当該マクロＵＥに向くタイミングでピコセルの受信品質を測定しても良い。
【００６３】
（第５の実施形態）
第４の実施形態では、マクロセル基地局の負荷分散のために、ピコセルの受信品質が悪くてもマクロＵＥを積極的に当該ピコセルに接続する。しかし、ピコセルの受信品質が悪いと、受信品質の良い無線リソースがＵＥに割り当てられるとは限らない。このとき、ＵＥは高いスループットが得られない可能性がある。第５の実施形態では、負荷分散を実施したことにより受信品質が悪いピコセルにハンドオーバされたＵＥに対して、データ割当てや変調方式を決定するための受信品質測定（CQI measurement）のタイミングをマクロセルのブランクサブフレームに限定する。また、当該ＵＥに対してデータを割り当てるピコセルのサブフレームを、マクロセルのブランクサブフレームと同じタイミングのサブフレームに限定する。
【００６４】
図１３は、第５の実施形態のピコセル基地局の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、第５の実施形態のピコセル基地局は、アンテナ５０１と、ＵＥ通信インターフェイス部（ＵＥ通信ＩＦ）５０３と、データ割当用受信品質測定メッセージ受信部５０５と、データ割当部５０７とを備える。
【００６５】
ＵＥ通信ＩＦ５０３は、ピコＵＥとの通信を行うためのインターフェイスである。データ割当用受信品質測定メッセージ受信部５０５は、受信品質測定メッセージを受信する。データ割当部５０７は、ピコＵＥとの通信のためにリソースを割り当てる。なお、データ割当用受信品質測定メッセージ受信部５０５が受信した受信品質測定メッセージに、サブフレームを限定して測定した結果（ＣＱＩ）であることを示すフラグが含まれている場合、データ割当部５０７は、マクロ基地局からの干渉が低いサブフレームに限定したリソースを割り当てる。
【００６６】
図１４は、第５の実施形態のＵＥの構成を示すブロック図である。図１４に示すように、第５の実施形態のＵＥは、アンテナ５５１と、基地局通信インターフェイス部（基地局通信ＩＦ）５５３と、測定用設定メッセージ受信部５５５と、測定用パラメータ抽出部５５７と、データ割当用受信品質測定部５５９と、データ割当用受信品質測定メッセージ生成部５６１と、データ割当用受信品質測定メッセージ送信部５６３とを備える。
【００６７】
基地局通信ＩＦ５５３は、ピコセル基地局との通信を行うためのインターフェイスである。測定用設定メッセージ受信部５５５は、ピコセル基地局から送信された測定用設定メッセージを受信する。測定用パラメータ抽出部５５７は、測定用設定メッセージ受信部５５５が受信した測定用設定メッセージから測定用パラメータを抽出する。
【００６８】
データ割当用受信品質測定部５５９は、測定用設定メッセージに含まれる受信品質測定タイミングを利用して、干渉の低いサブフレームのタイミングに限定してデータ割当て用の受信品質測定を行う。このとき、データ割当用受信品質測定部５５９は、サブフレームを限定して測定した結果（ＣＱＩ）であることを示すフラグをデータ割当用受信品質測定メッセージ生成部５６１に送る。なお、ＵＥがデータ割当て用の受信品質測定を実行する際に、干渉の低いサブフレームのタイミングに限定した受信品質の測定結果及び当該限定のない受信品質の測定結果の両方を通知するようピコ基地局から指示された場合、フラグは用いられない。
【００６９】
データ割当用受信品質測定メッセージ生成部５６１は、受信品質測定メッセージ（CQI Report）を生成する。なお、データ割当用受信品質測定部５５９からサブフレームを限定して測定した結果（ＣＱＩ）であることを示すフラグが送られた際には、データ割当用受信品質測定メッセージ生成部５６１は、当該フラグも受信品質測定メッセージに含める。データ割当用受信品質測定メッセージ送信部５６３は、データ割当用受信品質測定メッセージ生成部５６１が生成した受信品質測定メッセージをピコセル基地局に送信する。
【００７０】
図１５は、マクロセル基地局に接続していた第５の実施形態のＵＥがピコセル基地局に接続した後の、ピコＵＥ及びピコセル基地局の各動作を示すフローチャート、並びに、ピコＵＥとピコセル基地局の間のシグナリングである。図１５に示すように、ピコＵＥは、干渉の低いサブフレーム（ブランクサブフレーム）のタイミングでデータ割当て用の受信品質測定（CQI measurement）を行う（ステップＳ４０１）。次に、ピコＵＥは、受信品質測定メッセージ（CQI Report）をピコセル基地局に送信する（ステップＳ４０３）。
【００７１】
ピコセル基地局は、ステップＳ４０３でピコＵＥから送信された受信品質測定メッセージを受信する（ステップＳ４５１）。次に、ピコセル基地局は、受信品質測定メッセージに、サブフレームを限定して測定した結果（ＣＱＩ）であることを示すフラグが含まれているか否かを判断する（ステップＳ４５３）。ステップＳ４５３でフラグが含まれていると判断されたときはステップＳ４５５に進み、含まれていないと判断されたときはステップＳ４５７に進む。ステップＳ４５５では、ピコセル基地局は、マクロ基地局からの干渉が低いサブフレームに限定したリソースをピコセルとの通信のために割り当てる。ステップＳ４５７では、ピコセル基地局は、通常のリソースをピコセルとの通信のために割り当てる。
【００７２】
上記説明したように、第５の実施形態によれば、マクロセル基地局の負荷分散のためにピコセルの受信品質が悪くても当該ピコセルに接続したＵＥには、マクロ基地局からの干渉が低いサブフレームに限定したリソースがピコセルとの通信のために割り当てられる。すなわち、ＵＥには受信品質が良い方のリソースが割り当てられる。また、データ割当て用の受信品質測定（CQI measurement）も、マクロセルのブランクサブフレームのタイミングに限定して行われる。したがって、マクロセル基地局の負荷分散のために発生し得るピコＵＥとピコセルの間の通信のスループットの低下を抑えることができる。
【００７３】
上記各実施形態では、HetNet環境を構成する基地局としてマクロセル基地局とピコセル基地局を例に説明したが、マクロセル基地局とフェムトセル基地局から構成されたHetNet環境に対しても上記実施形態の内容は適用可能である。
【００７４】
また、上記各実施形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００７５】
また、上記各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００７６】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【００７７】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【００７８】
なお、上記実施形態ではアンテナとして説明したが、アンテナポートでも同様に適用できる。アンテナポート（Antenna port）とは、１本又は複数の物理アンテナから構成される論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも1本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）においては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照新号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。また、アンテナポートは、プリコーディング・ベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
【００７９】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【００８０】
本出願は、2010年9月3日出願の日本特許出願（特願2010-197829）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明に係る無線通信システムは、マクロセルと低送信電力セルの間のセル間干渉が増大することなくマクロセル基地局の負荷分散を行う無線通信システム等として有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１０１，１５１，４０１，５０１，５５１  アンテナ
１０３，４０３，５０３  ＵＥ通信インターフェイス部（ＵＥ通信ＩＦ）
１０５，４０５  受信品質測定メッセージ受信部
１０７，３０７，４０７  受信品質測定タイミング決定部
１０９，４０９  測定用パラメータ設定部
１１１，４１１  測定用設定メッセージ送信部
１５３，５５３  基地局通信インターフェイス部（基地局通信ＩＦ）
１５５，５５５  測定用設定メッセージ受信部
１５７，５５７  測定用パラメータ抽出部
１５９，４５９  受信品質測定部
１６１，２６１  イベント判定部
１６３  受信品質測定メッセージ生成部
１６５  受信品質測定メッセージ送信部
４１３  記憶部
４５１  セルサーチ部
５０５  データ割当用受信品質測定メッセージ受信部
５０７  データ割当部
５５９  データ割当用受信品質測定部
５６１  データ割当用受信品質測定メッセージ生成部
５６３  データ割当用受信品質測定メッセージ送信部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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