(57)【要約】  基地局（１）は、少なくとも１つの移動局（６）との間で無線通信を行う無線通信部（１０）と、無線通信部（１０）の送信電力を制御する制御部（１１）を含む。制御部（１１）は、周辺セルから到達する周辺セル信号の移動局（６）による受信品質の測定結果に基づき、周辺セル信号の受信品質が第１の基準を下回る移動局位置において、無線通信部（１０）から送信される自セル信号の受信品質が第２の基準を上回るように、無線通信部（１０）による自セル信号の送信電力を制御する。これにより、セル境界における不感エリアの発生を効果的に抑制することができる。
2011070733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線信号を送信する第１の基地局と、
第２の無線信号を送信する第２の基地局と、
前記第１及び第２の無線信号を受信可能な少なくとも１つの無線端末と、
前記少なくとも１つの無線端末による前記第１の無線信号の受信品質の測定結果に基づき、前記第１の無線信号の受信品質が第１の基準を下回る無線端末位置において、前記第２の無線信号の受信品質が第２の基準を上回るように、前記第２の基地局による前記第２の無線信号の送信電力を制御する制御手段と、
を備える無線通信システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の無線信号の受信品質が前記第１の基準を上回る無線端末位置において、前記第２の無線信号の受信品質が前記第１の無線信号の受信品質以下となるように、前記第２の無線信号の送信電力を制御する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの無線端末は、前記第１の無線信号に加えて前記第２の無線信号の受信品質の測定を行うよう構成され、
前記制御手段は、前記少なくとも１つの無線端末によって測定された前記第１の無線信号の受信品質と前記第２の無線信号の受信品質の差分に基づいて、前記第２の無線信号の送信電力を制御する、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記差分は、前記第１の無線信号の受信品質が前記第１の基準を上回り、かつ前記第２の無線信号の受信品質が前記第１の無線信号の受信品質を上回る少なくとも１つの無線端末位置に関して計算され、
前記制御手段は、前記差分に応じて前記第２の無線信号の送信電力を低減するよう制御する、請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記第１の無線信号の受信品質が前記第１の基準を上回り、かつ前記第２の無線信号の受信品質が前記第１の無線信号の受信品質を上回る少なくとも１つの無線端末位置における受信品質の差分の複数の計算値を集計して得られる代表値を求め、
前記代表値に応じて前記第２の無線信号の送信電力を低減するよう制御する、請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記代表値は、前記複数の計算値の最大値、最小値、平均値、又はＸパーセント値（ただし、Ｘは０以上、１００以下の数値）である、請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第１の無線信号の受信品質が前記第１の基準を上回る無線端末位置において、前記第２の無線信号の受信品質が前記第２の基準以下とように、前記第２の無線信号の送信電力を制御する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記制御手段は、前記少なくとも１つの無線端末によって測定された複数の測定値の中から、前記第１の無線信号の受信品質が前記第１の基準以上かつ前記第１の基準に最も近い測定値を選び、その無線端末地点における前記第２の無線信号の受信品質が前記第１の無線信号の受信品質に近づくように、前記第２の無線信号の送信電力を制御する、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第１の無線信号の受信品質が前記第１の基準と等しくなる無線端末位置における、前記第２の無線信号の受信品質と前記第２の基準との差に応じて、前記第２の無線信号の送信電力を制御する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記第１の無線信号の受信品質が前記第１の基準を下回る無線端末位置において、前記第２の無線信号の受信品質が前記第２の基準に近づくように前記第２の無線信号の送信電力を制御する、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記少なくとも１つの無線端末によって測定された複数の測定値の中から、前記第１の無線信号の受信品質が前記第１の基準以下かつ前記第１の基準に最も近い測定値を選び、その無線端末地点における前記第２の無線信号の受信品質が前記第２の基準に近づくように、前記第２の無線信号の送信電力を制御する、請求項１０に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記少なくとも１つの無線端末によって測定された前記第１の無線信号の受信品質の複数の測定値を集計して得られる代表値が前記第１の基準を上回る場合に、前記第２の無線信号の送信を停止するように前記第２の基地局を制御する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記第２の無線信号の送信停止は、段階的に送信電力を低減することにより行われる、請求項１２に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記代表値が前記第１の基準を下回る場合に、前記第２の無線信号の送信が継続されるよう前記第２の基地局を制御する、請求項１２又は１３に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記代表値は、前記複数の測定値の最大値、最小値、平均値、又はＸパーセント値（ただし、Ｘは０以上、１００以下の数値）である、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記少なくとも１つの無線端末によって測定された前記第１の無線信号の受信品質の複数の測定値の中に前記第１の基準を下回る測定値が含まれることを条件として、前記第２の無線信号の出力が継続されるよう前記第２の基地局を制御する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項１７】
前記第１の基地局は、複数の基地局を含み、
前記少なくとも１つの無線端末の各々は、前記複数の基地局から送信される複数の第１の無線信号の受信品質を測定し、
前記制御手段は、前記複数の基地局のうち前記少なくとも１つの移動局における前記第１の無線信号の受信品質が最も良好と推定される１の基地局を決定し、前記１の基地局に関する前記第１の無線信号の測定結果を前記第２の無線信号の送信電力制御に使用する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの無線端末は、前記第１の無線信号の受信品質に基づいて前記第２の無線信号の送信電力の調整要否を示す制御情報を送信し、
前記制御手段は、前記制御情報に基づいて前記第２の無線信号の送信電力を制御する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項１９】
前記制御情報は、前記第２の無線信号の送信継続を示し、
前記少なくとも１つの無線端末は、前記第１の無線信号の受信品質が前記第１の基準を下回る場合に前記制御信号を送信する、請求項１８に記載の無線通信システム。
【請求項２０】
前記制御情報は、前記第２の無線信号の送信停止を示し、
前記少なくとも１つの無線端末は、前記第１の無線信号の受信品質が前記第１の基準を上回る場合に前記制御信号を送信する、請求項１８に記載の無線通信システム。
【請求項２１】
前記制御手段は、前記少なくとも１つの無線端末から送信される複数の前記制御情報を集計し、前記制御情報の集計結果に基づいて前記第２の無線信号の送信電力を制御する、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項２２】
前記第１の基地局は複数の周波数チャネルを使用し、前記第１の無線信号は前記複数の周波数チャネルの各々において送信され、
前記制御手段は、前記複数の周波数チャネルで送信される複数の前記第１の無線信号のうち少なくとも１つの信号の受信品質の測定結果に基づいて、前記第２の無線信号の送信を制御する、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項２３】
前記第１の基地局は複数の周波数チャネルを使用し、前記第１の無線信号は前記複数の周波数チャネルの各々において送信され、
前記制御手段は、前記複数の周波数チャネルで送信される複数の前記第１の無線信号のうち、前記第２の無線信号と同一の周波数チャネルで送信される１つの信号の受信品質の測定結果に基づいて前記第２の無線信号の送信を制御する、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項２４】
前記第２の基地局は、前記第１の無線信号の受信品質を測定可能に構成され、
前記制御手段は、前記少なくとも１つの無線端末によって測定された前記第１の無線信号の受信品質又はこれらの代表値が前記第１の基準を下回る場合、または、前記第２の基地局によって測定された前記第１の無線信号の測定結果が第３の基準を下回る場合に、前記第２の無線信号の送信が継続されるよう前記第２の基地局を制御する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項２５】
前記第２の基地局は、前記第１の無線信号の受信品質を測定可能に構成され、
前記制御手段は、前記少なくとも１つの無線端末によって測定された前記第１の無線信号の受信品質又はこれらの代表値が前記第１の基準を上回る場合、かつ、前記第２の基地局によって測定された前記第１の無線信号の測定結果が第３の基準を上回る場合に、前記第２の無線信号の送信を停止するように前記第２の基地局を制御する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項２６】
前記第１の無線信号の受信品質は、前記第１の無線信号の受信電力を含む、請求項１〜２５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項２７】
前記第２の基準は、前記第１の基準と同じ値である、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの無線端末は、前記第１及び第２の基地局との間で無線による双方向通信が可能な移動無線局、予め設置された位置で前記第１及び第２の無線信号を受信する固定無線局を含む、請求項１〜２７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項２９】
少なくとも１つの移動局との間で無線通信を行う無線通信手段と、
前記無線通信部の送信電力を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、周辺セルから到達する周辺セル信号の前記少なくとも１つの移動局による受信品質の測定結果に基づき、前記周辺セル信号の受信品質が第１の基準を下回る無線端末位置において、前記無線通信手段から送信される自セル信号の受信品質が第２の基準を上回るように、前記無線通信手段による前記自セル信号の送信電力を制御する、
基地局装置。
【請求項３０】
前記制御手段は、前記周辺セル信号の受信品質が前記第１の基準を上回る移動局位置において、前記自セル信号の受信品質が前記周辺セル信号の受信品質以下となるように、前記自セル信号の送信電力を制御する、請求項２９に記載の基地局装置。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの移動局は、前記第１の無線信号に加えて前記第２の無線信号の受信品質の測定を行うよう構成され、
前記制御手段は、前記少なくとも１つの移動局によって測定された前記周辺セル信号の受信品質と前記自セル信号の受信品質の差分に基づいて、前記自セル信号の送信電力を制御する、請求項２９又は３０に記載の基地局装置。
【請求項３２】
前記差分は、前記周辺セル信号の受信品質が前記第１の基準を上回り、かつ前記自セル信号の受信品質が前記周辺セル信号の受信品質を上回る少なくとも１つの移動局位置に関して計算され、
前記制御手段は、前記差分に応じて前記自セル信号の送信電力を低減するよう制御する、請求項３１に記載の基地局装置。
【請求項３３】
前記制御手段は、
前記周辺セル信号の受信品質が前記第１の基準を上回り、かつ前記自セル信号の受信品質が前記周辺セル信号の受信品質を上回る少なくとも１つの移動局位置における受信品質の差分の複数の計算値を集計して得られる代表値を求め、
前記代表値に応じて前記自セル信号の送信電力を低減するよう制御する、請求項３１に記載の基地局装置。
【請求項３４】
前記制御手段は、前記周辺セル信号の受信品質が前記第１の基準を上回る移動局位置において、前記自セル信号の受信品質が前記第２の基準以下となるように、前記第２の無線信号の送信電力を制御する、請求項２９に記載の基地局装置。
【請求項３５】
前記制御手段は、前記周辺セル信号の受信品質が前記第１の基準と等しくなる移動局位置における、前記自セル信号の受信品質と前記第２の基準との差に応じて、前記自セル信号の送信電力を制御する、請求項２９に記載の基地局装置。
【請求項３６】
前記制御手段は、前記周辺セル信号の受信品質が前記第１の基準を下回る移動局位置において、前記自セル信号の受信品質が前記第２の基準に近づくように前記自セル信号の送信電力を制御する、請求項２９又は３０に記載の基地局装置。
【請求項３７】
前記制御手段は、前記少なくとも１つの移動局によって測定された複数の測定値の中から、前記周辺セル信号の受信品質が前記第１の基準以下かつ前記第１の基準に最も近い測定値を選び、その移動局地点における前記自セル信号の受信品質が前記第２の基準に近づくように、前記自セル信号の送信電力を制御する、請求項３６に記載の基地局装置。
【請求項３８】
前記制御手段は、前記少なくとも１つの移動局によって測定された前記周辺セル信号の受信品質の複数の測定値を集計して得られる代表値が前記第１の基準を上回る場合に、前記自セル信号の送信を停止するように前記無線通信手段を制御する、請求項２９に記載の基地局装置。
【請求項３９】
前記自セル信号の送信停止は、段階的に送信電力を低減することにより行われる、請求項３８に記載の基地局装置。
【請求項４０】
前記制御手段は、前記代表値が前記第１の基準を下回る場合に、前記自セル信号の送信が継続されるよう前記無線通信手段を制御する、請求項３８又は３９に記載の基地局装置。
【請求項４１】
前記無線通信手段は、前記周辺セル信号の受信品質を測定可能に構成され、
前記制御手段は、前記少なくとも１つの移動局によって測定された前記周辺セル信号の受信品質又はこれらの代表値が前記第１の基準を上回る場合、かつ、前記無線通信手段によって測定された前記周辺セル信号の測定結果が第３の基準を上回る場合に、前記自セル信号の送信を停止するように前記無線通信手段を制御する、請求項２９に記載の基地局装置。
【請求項４２】
周辺セルから到達する周辺セル信号の受信品質の少なくとも１つの移動局による測定結果に基づき、前記周辺セル信号の受信品質が第１の基準を下回る移動局位置において、前記少なくとも１つの移動局との間で無線通信を行う基地局から送信される自セル信号の受信品質が第２の基準を上回るように、前記自セル信号の送信電力を制御する制御手段を備える基地局制御装置。
【請求項４３】
周辺セルから到達する周辺セル信号の受信品質の少なくとも１つの移動局による測定結果を取得すること、及び
前記測定結果に基づき、前記周辺セル信号の受信品質が第１の基準を下回る移動局位置において、前記少なくとも１つの移動局との間で無線通信を行う基地局から送信される自セル信号の受信品質が第２の基準を上回るように、前記自セル信号の送信電力を制御すること、
を備える基地局の送信電力制御方法。
【請求項４４】
移動局との間で無線通信を行う基地局機器に関する制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記制御処理は、
周辺セルから到達する周辺セル信号の受信品質の少なくとも１つの移動局による測定結果を取得すること、及び
前記測定結果に基づき、前記周辺セル信号の受信品質が第１の基準を下回る移動局位置において、前記少なくとも１つの移動局との間で無線通信を行う基地局から送信される自セル信号の受信品質が第２の基準を上回るように、前記自セル信号の送信電力を制御すること、
を備えるコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局を含む無線通信システムに関し、特に、基地局の送信電力調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年における携帯電話の普及に伴い、屋外だけでなく屋内からも携帯電話による音声通信やデータ通信の需要が増大している。このような需要の増大に対して、利用者宅内や小規模オフィス内などの屋内に設置可能な超小型の基地局の開発が進められている。そのような基地局がカバーする範囲は、屋外に設置される基地局（以下マクロ基地局と呼ぶ）のカバー範囲に比べて極めて小さいことから、フェムトセルと呼ばれる。セルとは、基地局のカバレッジ（所要品質を満たす通信エリア）を意味する。以下では、この超小型の基地局をフェムトセル基地局と呼ぶ。フェムトセル基地局の運用形態として、予め登録された移動局のみがフェムトセル基地局に接続して通信を行なうことが検討されている。また、フェムトセル基地局は建物の高層階、地下街等の電波が届きにくい場所にも設置できるので、カバレッジ拡大手段としても注目されている。【０００３】
フェムトセル基地局は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）、Ｅ−ＵＴＲＡ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access。ＬＴＥ: Long Term Evolutionとも呼ばれる）、IEEE 802.16m等のシステムの中で使用することが検討されている。Ｗ−ＣＤＭＡ及びＥ−ＵＴＲＡは、携帯電話の無線通信規格である。IEEE 802.16mは、無線MAN（Wireless Metropolitan Area Network）の無線通信規格である。
フェムトセル基地局がＷ−ＣＤＭＡで使用される場合は、上りリンクと下りリンクにおける送信電力制御された個別チャネルを用いたデータ送信や、下りリンクにおける共用チャネルを用いたデータ送信が行われる。
フェムトセル基地局がＥ−ＵＴＲＡで使用される場合は、基地局に配置されたスケジューラが物理リソースブロック（ＰＲＢ；Physical Resource Block）の割当を行ない、割り当てられたＰＲＢを用いたデータ送信が行われる。ＰＲＢは、ＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)を採用するＥ−ＵＴＲＡの下りリンクにおけ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。
また、IEEE 802.16mの下りリンクにもＯＦＤＭＡが採用されている。フェムトセル基地局がIEEE 802.16mで使用される場合は、基地局に配置されたスケジューラがサブキャリアの割当を行ない、割り当てられたサブキャリアを用いたデータ送信が行われる。【０００４】
ところで、既存の移動通信網における基地局は、そのカバーするエリア（カバレッジ）に向けてパイロット信号と呼ばれる制御信号を送信する。移動局は、パイロット信号を受信することによって基地局との同期確立及びチャネル推定等を行ない、基地局との間でデータの送受信を行なう。そのため、基地局から送信されるパイロット信号を移動局が良好な品質で受信できるようにすることで、良好な通信品質を提供できる。このことは、フェムトセル基地局においても同様である。【０００５】
既存の移動通信網における基地局では、上記のパイロット信号を含む無線信号の送信をできるだけ抑制することで省電力化を実現できる。例えば特許文献１は、周辺基地局から送信される無線信号を基地局が受信し、周辺基地局のトラヒック状況と周辺基地局からの送信信号の受信電力の測定結果とを用いて基地局が自身の送信電力を調整することを開示している。具体的には、特許文献１に記載の基地局は、周辺基地局のトラヒックが低く、かつ周辺基地局からの無線信号の受信電力が所定の品質を満たしているときに、自局の送信電力の低減や停止を行う。【０００６】
また、特許文献２は、上述の特許文献１と同様の基地局の送信電力調整技術手法を開示している。具体的に述べると、特許文献２は、周辺基地局によって十分にカバーされていないエリア（不感エリア）を効率よくカバーするため、補完用の基地局が周辺基地局から送信される無線信号の受信電力を測定し、測定結果に応じて自局の送信電力を調整することを開示している。【０００７】
また、特許文献３は、基地局を新設した場合などに、新設基地局の無線パラメータ（送信電力を含む）を最適化する手法を開示している。具体的に述べると、特許文献３では、新設基地局の無線パラメータを最適化するために、移動局が新設基地局およびその周辺基地局からの電波の受信電力を測定する。そして、新設基地局は、移動局の測定結果に基づいて、自局の無線パラメータを調整する。【０００８】
特許文献４は、移動局のフェムトセルへのハンドオーバーに関する技術を開示している。具体的に述べると、特許文献４に開示された移動局は、周辺基地局からの無線信号を受信し、受信品質の測定、及び周辺基地局のグループ識別子の取得を行う。そして、移動局は、取得したグループ識別子が自身が接続可能なフェムトセル基地局に対応するものであるかを識別し、接続可能なフェムトセル基地局に関するグループ識別子であることを条件として、受信品質の測定結果を接続中の基地局に送信する。これにより、接続不能なフェムトセル基地局への移動局のハンドオーバーが開始されることが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−０３７５５５号公報
【特許文献２】特開２００１−３３９３４１号公報
【特許文献３】特開２００８−１７２３８０号公報
【特許文献４】特開２００９−１２４６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本願の発明者等は、特許文献１及び２に開示された基地局の送信電力調整方法は、以下に述べる問題点を有することを見出した。すなわち、特許文献１及び２では、基地局のカバレッジサイズを変更するために基地局の送信電力を増減する場合に、基地局の設置場所における周辺セル（周辺基地局）の受信品質しか考慮されていない。言い換えると、基地局のカバレッジサイズを決定する際に、当該基地局に接続する移動局が位置する場所（当該基地局の周囲）が周辺セルによって十分にカバーされているかが考慮されていない。このため、いずれの基地局によっても十分にカバーされていない不感エリアが生じ、移動局の通信品質が劣化するおそれがある。【００１１】
図１９Ａ〜Ｃを用いてこの問題点について詳しく説明する。図１９Ａ〜Ｃでは、マクロ基地局９１が構成するマクロセル９２のカバレッジと、フェムトセル基地局９３が構成するフェムトセル９４のカバレッジとの相対的な位置関係に応じて、３通りのシステム構成が示されている。各フェムトセルには移動局（登録移動局）９５が存在し、ユーザの通信の要求に応じてフェムトセル基地局９３と通信する。ここで、「登録移動局」とは、フェムトセルへの接続が許可された移動局を意味する。これに対して、フェムトセルへの接続が許可されていない移動局を本明細書では「非登録移動局」と呼ぶ。【００１２】
以下、３通りのシステム構成各々でフェムトセル基地局の稼動状態（起動または停止）を説明する。まず図１９Ａは、フェムトセル９４がマクロセル９２内に完全に包含されている場合である。このとき、フェムトセル基地局９３の設置場所におけるマクロ基地局９１からの無線信号の受信電力は大きいと考えられる。マクロ基地局９１のトラヒックが少ないと仮定して特許文献１に記載された技術に従うと、フェムトセル基地局９３は動作を停止し、移動局９５はマクロ基地局９１と通信することになる。【００１３】
次に図１９Ｂは、フェムトセル９４がマクロセル９２と全く重複していない場合である。このとき、フェムトセル基地局９３の設置場所におけるマクロ基地局９１からの無線信号の受信電力は非常に小さいか、または受信できないと考えられる。マクロ基地局９１のトラヒックが少ないと仮定して特許文献１に記載された技術に従うと、フェムトセル基地局９３は起動し、移動局９５はフェムトセル基地局９３と通信することになる。【００１４】
最後に図１９Ｃは、フェムトセル９４の一部がマクロセル９２と重複しており、かつフェムトセル基地局９３の設置場所がマクロセル９２内によってカバーされている場合である。つまり、フェムトセル基地局９３がマクロセル９２のセルエッジに配置されている場合である。このとき、フェムトセル基地局９３の設置場所におけるマクロ基地局９１からの無線信号の受信電力は、相対的に小さいものの通信可能なレベルと考えられる。マクロ基地局９１のトラヒックが少ないと仮定して特許文献１に記載された技術に従うと、フェムトセル基地局９３は動作を停止する。しかしながら、移動局９５の居場所はマクロセル９２の外である。よって、フェムトセル基地局９３の設置場所がマクロセル９２によってカバーされていることを条件としてフェムトセル基地局９３が動作を停止してしまうと、移動局９５はいずれの基地局とも通信できない。【００１５】
以上のように、フェムトセル基地局自身がマクロ基地局の電波を受信できても、配下の移動局も受信できるとは限らない。したがって、特許文献１及び２に開示された手法では、図１９Ｃのように、適切なカバレッジが確保できず、不感エリアが発生するおそれがある。マクロセルの不感エリアを解消することはフェムトセル導入の目的の１つであるから、不感エリアの発生を回避できることが望ましい。【００１６】
なお、上述したように、特許文献４は、新設基地局およびその周辺基地局から到達する電波の受信電力を移動局が測定すること、および移動局の測定結果に基づいて新設基地局の無線パラメータを調整することを開示している。しかしながら、特許文献４は、上述した問題点に関する記述を含んでおらず、新設基地局の送信電力を具体的にどのように調整するかについても開示していない。【００１７】
本発明は、上述した知見に基づいてなされたものであって、本発明の目的は、セル境界における不感エリアの発生を効果的に抑制可能な無線通信システム、基地局制御装置、基地局装置、基地局の送信電力制御方法、及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１の態様にかかる無線通信システムは、第１の無線信号を送信する第１の基地局、第２の無線信号を送信する第２の基地局、前記第１及び第２の無線信号を受信可能な少なくとも１つの無線端末、及び制御部を含む。前記制御部は、前記少なくとも１つの無線端末による前記第１の無線信号の受信品質の測定結果に基づき、前記第１の無線信号の受信品質が第１の基準を下回る無線端末位置において、前記第２の無線信号の受信品質が第２の基準を上回るように、前記第２の基地局による前記第２の無線信号の送信電力を制御する。【００１９】
本発明の第２の態様にかかる基地局装置は、少なくとも１つの移動局との間で無線通信を行う無線通信部、および前記無線通信部の送信電力を制御する制御部を含む。前記制御部は、周辺セルから到達する周辺セル信号の前記少なくとも１つの移動局による受信品質の測定結果に基づき、前記周辺セル信号の受信品質が第１の基準を下回る無線端末位置において、前記無線通信部から送信される自セル信号の受信品質が第２の基準を上回るように、前記無線通信部による前記自セル信号の送信電力を制御する。【００２０】
本発明の第３の態様にかかる制御装置は、周辺セルから到達する周辺セル信号の受信品質の少なくとも１つの移動局による測定結果に基づき、前記周辺セル信号の受信品質が第１の基準を下回る移動局位置において、前記少なくとも１つの移動局との間で無線通信を行う基地局から送信される自セル信号の受信品質が第２の基準を上回るように、前記自セル信号の送信電力を制御する制御部を含む。【００２１】
本発明の第４の態様にかかる基地局の送信電力制御方法は、以下のステップ（ａ）及び（ｂ）を含む。
（ａ）周辺セルから到達する周辺セル信号の受信品質の少なくとも１つの移動局による測定結果を取得すること、及び
（ｂ）前記測定結果に基づき、前記周辺セル信号の受信品質が第１の基準を下回る移動局位置において、前記少なくとも１つの移動局との間で無線通信を行う基地局から送信される自セル信号の受信品質が第２の基準を上回るように、前記自セル信号の送信電力を制御すること。【００２２】
本発明の第５の態様は、移動局との間で無線通信を行う基地局機器に関する制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。当該プログラムを実行するコンピュータにより行われる前記制御処理は、以下のステップ（ａ）及び（ｂ）を含む。
（ａ）周辺セルから到達する周辺セル信号の受信品質の少なくとも１つの移動局による測定結果を取得すること、及び
（ｂ）前記測定結果に基づき、前記周辺セル信号の受信品質が第１の基準を下回る移動局位置において、前記少なくとも１つの移動局との間で無線通信を行う基地局から送信される自セル信号の受信品質が第２の基準を上回るように、前記自セル信号の送信電力を制御すること。
【発明の効果】
【００２３】
上述した本発明の各態様によれば、セル境界における不感エリアの発生を効果的に抑制可能な無線通信システム、基地局制御装置、基地局装置、基地局の送信電力制御方法、及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるフェムトセル基地局の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる移動局の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかるフェムトセル基地局における送信電力制御手順の具体例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１にかかるフェムトセル基地局における送信電力制御手順の他の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２にかかるフェムトセル基地局の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態２にかかるフェムトセル基地局における送信電力制御手順の具体例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２にかかる移動局の動作手順の具体例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３にかかる移動局の動作手順の具体例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３にかかるフェムトセル基地局における送信電力制御手順の具体例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態４にかかる移動局の動作手順の具体例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態４にかかるフェムトセル基地局における送信電力制御手順の具体例を示すフローチャートである。
【図１３】移動局位置における周辺セル受信電力とフェムトセル受信電力の関係を示すグラフである。
【図１４】移動局位置における周辺セル受信電力とフェムトセル受信電力の関係を示すグラフである。
【図１５】移動局位置における周辺セル受信電力とフェムトセル受信電力の関係を示すグラフである。
【図１６】移動局位置における周辺セル受信電力とフェムトセル受信電力の関係を示すグラフである。
【図１７】移動局位置における周辺セル受信電力とフェムトセル受信電力の関係を示すグラフである。
【図１８】移動局位置における周辺セル受信電力とフェムトセル受信電力の関係を示すグラフである。
【図１９Ａ】マクロセルのカバレッジとフェムトセルのカバレッジとの相対的な位置関係を示す図である。
【図１９Ｂ】マクロセルのカバレッジとフェムトセルのカバレッジとの相対的な位置関係を示す図である。
【図１９Ｃ】マクロセルのカバレッジとフェムトセルのカバレッジとの相対的な位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
＜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。本実施の形態にかかる無線通信システムは、少なくとも一台のフェムトセル基地局１、少なくとも一台の無線端末６、及び少なくとも一台の周辺基地局７を含む。フェムトセル基地局１は、フェムトセル８１を形成し、無線端末６との間で無線通信を行う。周辺基地局７は、周辺セル８２を形成する。周辺基地局７は、例えば、マクロセルを形成する基地局（マクロセル基地局）である。無線端末６は、フェムトセル基地局１と通信可能であり、周辺基地局７から送信される無線信号を受信可能な端末である。無線端末６は、例えば、携帯電話端末等の移動局、固定的に設置された固定端末を含む。なお、以下では、無線端末６は移動局であるとして説明を行う。フェムトセル基地局１が、特定の端末グループ（ＣＳＧ：Closed Subscriber Group）のみに接続を許可するアクセス制限を行う場合、移動局６は、アクセス許可されたＣＳＧに含まれる「登録移動局」とすればよい。
【００２７】
図２は、フェムトセル基地局１の構成例を示すブロック図である。図１において、無線通信部１０は、移動局６との間で双方向の無線通信を行う。無線通信部１０は、移動局６に対して、制御データおよびユーザデータがエンコードされた下りリンク無線信号を送信し、移動局６から送信される上りリンク無線信号を受信する。無線通信部１０は、上りリンク無線信号から受信データをデコードする。また、無線通信部１０は、 "周辺セル受信品質"の測定報告をデコードし、これを送信制御部１１に供給する。移動局６による測定報告の送信頻度や送信タイミングの情報は、予めフェムトセル基地局１や上位のネットワーク側で決めておき、フェムトセル基地局１が移動局６に報知してもよい。
【００２８】
"周辺セル受信品質"は、移動局６によって測定された周辺基地局７からの無線信号の受信品質に関する情報を含む。ここで、受信品質とは、例えば、パイロット信号、リファレンス信号等の受信電力又はＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）である。Ｗ−ＣＤＭＡの場合、周辺セル受信品質は、例えば、共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：Common Pilot Channel）の受信電力（CPICH RSCP: Received Signal Code Power）又は受信品質（CPICH Ec/No）とすればよい。また、Ｅ−ＵＴＲＡの場合、周辺セル受信品質は、例えば、下りリファレンス信号（Downlink Reference Signal）の受信電力（RSRP: Reference Signal Received Power）又は受信品質（RSRQ: Reference Signal Received Quality）とすればよい。
【００２９】
送信制御部１１は、移動局６から報告された"周辺セル受信品質"を用いて、無線通信部１０の送信電力を制御する。具体的に述べると、送信制御部１１は、移動局６の移動範囲にわたって少なくとも一つセルからの電波を移動局６が受信できるように、送信電力を決定すればよい。例えば、送信制御部１１は、フェムトセル基地局１が停止した場合でも移動局６が少なくとも１つの周辺セル８２と通信可能であることを条件として、無線通信部１０の送信電力の低減または無線通信部１０の送信停止を行えばよい。
【００３０】
図３は、移動局６の構成例を示すブロック図である。無線通信部６０は、フェムトセル基地局１との間で双方向の無線通信を行う。無線通信部６０は、基地局１に対して、制御データおよびユーザデータがエンコードされた上りリンク無線信号を送信し、基地局１から送信される下りリンク無線信号を受信する。無線通信部６０は、下りリンク無線信号から受信データをデコードする。無線通信部６０はフェムトセル基地局１が報知する測定指示をデコードした場合、これを測定部６１に供給する。
【００３１】
測定部６１は、フェムトセル基地局１からの測定指示に応じて、周辺セル受信品質の測定を行う。測定部６１は、周辺基地局７からの下りリンク無線信号（例えばパイロット信号）を無線通信部６０に受信させ、周辺セル受信電力、ＳＩＲ等の受信品質を測定すればよい。
【００３２】
報告部６２は、周辺セル受信品質の測定結果を、無線通信部６０を介してフェムトセル基地局１に報告する。測定報告の送信頻度や送信タイミングは、予めフェムトセル基地局１や上位のネットワーク側で決められた情報に従って定めてもよい。
【００３３】
以下では、移動局６からの測定報告を用いてフェムトセル基地局１の出力を調整する動作について説明する。図４は、フェムトセル基地局１の出力調整手順の具体例を示すフローチャートである。なお、図４の例では、フェムトセル基地局１の配下に少なくとも一台の移動局６が存在するものと仮定する。ステップＳ１０１では、送信制御部１１は、周辺セル受信品質の測定結果を移動局６から受信する。フェムトセル８１に接続する移動局６が複数台存在する場合には、送信制御部１１は、複数の移動局６から測定報告を受信すればよい。また、送信制御部１１は、同一の移動局６が異なる時刻に異なる位置において測定した複数の周辺セル受信品質を受信してもよい。また、移動局６が複数の周辺セル８２からの電波を受信可能である場合には、送信制御部１１は、複数の周辺セル８２に関する周辺セル受信品質を移動局６から受信してもよい。
【００３４】
ステップＳ１０２では、送信制御部１１は、複数の周辺セル８２の各々について受信品質の代表値を計差する。代表値は、例えば、受信品質の小さい順に測定値を集計したときに累積確率がＸパーセントとなる値（Ｘは０〜１００の間の任意の数）としてもよい。また、代表値は、複数の受信品質の測定値の中の最小値、平均値等の他の統計値でもよい。
【００３５】
ステップＳ１０３では、送信制御部１１は、周辺セル８２毎に計算した周辺セル受信品質の代表値の中から最大値を選出し、この最大値を閾値Ａと比較する。閾値Ａは、移動局６が基地局との無線通信を維持可能な品質レベルを基準として予め定めればよい。周辺セル８２毎の周辺セル受信品質の代表値の中から選ばれた最大値が閾値Ａを下回ることは、フェムトセル基地局１に接続している移動局６の位置において、周辺セル８２の受信品質が通信維持のために十分でないことを意味する。そこで、複数の代表値のうちの最大値が閾値Ａを下回る場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、送信制御部１１は、無線通信部１０の送信電力を相対的に高い状態に維持する（ステップＳ１０４）。すなわち、フェムトセル基地局１の送信を継続する。
【００３６】
一方、複数の代表値の中から選ばれた最大値が閾値Ａを超えることは、フェムトセル基地局１に接続している移動局６の位置において、周辺セル８２の受信品質が十分良好であることを意味する。そこで、最大値が閾値Ａを超える場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、送信制御部１１は、無線通信部１０の送信電力を相対的に低い状態に維持する（ステップＳ１０５）。フェムトセル基地局１の送信電力を低減する場合には、無線通信部１０の送信電力を停止してもよい。また、無線通信部１０の送信電力を段階的に徐々に低減してもよい。また、本実施の形態では最大値が閾値Ａを超える状態と超えない状態のそれぞれで送信電力の制御を行っているが、どちらか一方の状態で制御を行うこととしてもよい。
【００３７】
なお、図４のステップＳ１０３では、周辺セル８２毎の周辺セル受信品質の代表値の中から最大値を選ぶこととした。しかしながら、ここでは、最小値を選択してもよいし、平均値などの他の統計値を用いてもよい。また、フェムトセル基地局１は、移動局６から報告された受信品質の測定値の全てを利用しなくてもよい。例えば移動局６が複数存在する場合、フェムトセル基地局１は、特定の移動局から報告される測定値を選択して用いてもよい。また、フェムトセル基地局１は、特定の時間または時間帯での測定値を選択して用いてもよい。
【００３８】
図５は、フェムトセル基地局１の出力調整手順の他の例を示すフローチャートである。図５の例では、複数の代表値のうちの最大値が閾値Ａを下回る場合に（ステップＳ１０３でＮＯ）、無線通信部１０の送信を継続する（ステップＳ１０６）。一方、複数の代表値のうちの最大値が閾値Ａを超える場合に（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、無線通信部１０の送信を停止する（ステップＳ１０７）。
【００３９】
上述したように、本実施の形態にかかるフェムトセル基地局１は、移動局６によって測定された移動局位置における周辺セル受信品質を用いて、フェムトセル基地局１の出力を制御する。これにより、移動局６が位置している場所が周辺セル８２によって十分にカバーされていない場合に、フェムトセル基地局１の送信を継続できる。したがって、周辺セル８２だけでは不感エリアが生じる場合に、フェムトセル基地局１の送信によって不感エリアにおける受信品質が所定の品質基準を上回ることが期待できる。このため、移動局６の通信品質の低下を抑制できる。
【００４０】
例えば、上述したように、フェムトセル基地局１は、配下の移動局６の位置における周辺セル受信品質を、無線通信部１０の送信停止判定に用いることができる。このため、フェムトセル基地局１は、送信停止した場合に配下の移動局６が周辺基地局７との間で通信可能であるかを正確に判断できる。例えば、本実施の形態における周辺セル８２、フェムトセル基地局１及び移動局６が図１９Ｃに示したマクロセル９２、フェムトセル基地局９３及び移動局９５と同様の位置関係にある場合には、移動局６における周辺セル受信品質が十分でないために、フェムトセル基地局１の送信を継続できる。よって、移動局６がいずれの基地局とも通信不能となることを防止できる。
【００４１】
また、例えば、複数の地点で測定された複数の周辺セル受信品質を集計することで、移動局の移動範囲、つまりフェムトセル８１が少なくとも一つの周辺セル８２によって十分にカバーされているかを判断できる。例えば、フェムトセル８１内の一部の場所において周辺セル受信品質が低い場合は、無線通信部１０の送信を継続すればよい。一方、フェムトセル８１内のほぼ全ての場所で周辺セル受信品質が十分である場合は、フェムトセル基地局１は送信を停止してもよい。カバレッジへの影響は小さいためである。したがって、フェムトセル基地局１は、周辺セル８２と合わせたカバレッジを維持しながら、自身の停止を判断できる。また、停止することで消費電力を低減できる。
【００４２】
なお、移動局６に加えてフェムトセル基地局１自身も、周辺セル受信品質を測定してもよい。この場合、フェムトセル基地局１は、移動局位置における周辺セル受信品質、及びフェムトセル基地局１の設置場所における周辺セル受信品質がともに良好である場合に、フェムトセル基地局１の送信を停止することとし、いずれか一方の受信品質が基準を下回る場合にフェムトセル基地局１の送信を継続すればよい。
【００４３】
図４に示した送信電力の調整手順は、マイクロプロセッサ等のコンピュータに基地局制御のためのプログラムを実行させることによって実現可能である。すなわち、基地局制御プログラムを実行するコンピュータに、周辺セル受信品質の測定値の参照、所定の閾値との比較、及び送信電力低減可否（停止可否を含む）の判定を実行させればよい。
【００４４】
＜発明の実施の形態２＞
本実施の形態では、移動局６に加えてフェムトセル基地局１自身も周辺セル受信品質を測定する例について説明する。なお、本実施の形態の無線通信システムの全体構成は、実施の形態１に関して図１に示した構成と同様とすればよい。図６は、本実施の形態にかかるフェムトセル基地局１の構成例を示すブロック図である。図６に示す送信制御部１１は、図２の送信制御部１１が有する機能に加えて、フェムトセル８１自身による周辺セル受信品質の測定機能を有する。
【００４５】
測定報告取得部１１１は、無線通信部１０でデコードされた移動局６からの測定報告を受信する。測定部１１２は、周辺セル８２から無線通信部１０に到達する無線信号（例えばパイロット信号）の受信品質を測定する。停止判定部１１３は、移動局６によって測定された周辺セル受信品質と、フェムトセル基地局１（測定部１１２）によって測定された周辺セル受信品質を用いて、無線通信部１０の送信停止を判定する。送信制御部１１４は、停止判定部１１３による判定結果に応じて無線通信部１０を制御する。送信制御部１１４は、無線通信部１０の送信電力を一定量低減してもよいし、パイロット信号を含む全無線信号の送信を停止してもよい。
【００４６】
図７は、本実施の形態にかかるフェムトセル基地局１の送信電力制御手順の具体例を示すフローチャートである。なお、図７は、周辺セル受信品質の具体例として受信電力を測定する場合を示している。ステップＳ２０１及びＳ２０２は、フェムトセル基地局１の設置場所での周辺セル受信品質を用いた送信制御に関する。ステップＳ２０１では、測定部１１２は、Ｎ個の周辺セル８２の受信電力Ｐ１（ｉ）を測定する（ただし、ｉは、１〜Ｎの整数）。１の周辺セル８２から到達する電波のみ受信可能である場合には、測定部１１２は、この１つの周辺セル８２について測定すればよい。一方、複数の周辺セル８２から到達する電波を受信可能である場合には、全てを測定してもよいし、予め定められた数の周辺セル８２について測定してもよい。また、測定部１１２は、受信電力が所定の基準以上である周辺セル８２を測定してもよい。
【００４７】
ステップＳ２０２では、停止判定部１１３は、測定対象とされたＮ個の周辺セル８２について得られたＮ個の受信電力Ｐ（ｉ）〜Ｐ（Ｎ）のうち最大値を選出し、これを閾値Ｂと比較する。閾値Ｂは、移動局６によって測定された周辺セル受信品質（ここでは受信電力Ｐ２）に対する閾値Ａと同一でもよいし異なってもよい。受信電力Ｐ（ｉ）〜Ｐ（Ｎ）の最大値が閾値Ｂを下回る場合（ステップＳ２０２でＮＯ）、停止判定部１１３は、無線通信部１０の送信継続させる（ステップＳ２０６）。一方、受信電力Ｐ（ｉ）〜Ｐ（Ｎ）の最大値が閾値Ｂを超える場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、停止判定部１１３は、ステップＳ２０３に進む。
【００４８】
なお、図７のステップＳ２０２では、受信電力Ｐ（ｉ）〜Ｐ（Ｎ）の最大値を用いる例を示したが、最小値を用いてもよいし、平均値などの他の統計値を用いてもよい。
【００４９】
図７のステップＳ２０３〜Ｓ２０７は、周辺セル受信品質として具体的に周辺セル受信電力を用いている点を除いては、図５に示した手順と同様である。ステップＳ２０７では、無線通信部１０の送信を停止せずに、送信継続（Ｓ２０６）の場合に比べて送信電力を低減させてもよい。無線通信部１０の送信電力低減は、段階的に行ってもよい。
【００５０】
図８は、移動局６による周辺セル受信品質の測定および報告手順の具体例を示すフローチャートである。なお、図８は、周辺セル受信品質の具体例として受信電力を測定する場合を示している。ステップＳ３０１では、測定部６１は、無線通信部６０を介してフェムトセル基地局１から測定指示を受信する。測定指示は、測定報告の送信頻度や送信インタイミングの情報を含んでもよい。
【００５１】
ステップＳ３０２では、測定部６１は、Ｍ個の周辺セル８２から到達する無線信号の受信電力Ｐ２（ｉ）を測定する（ただし、ｉは、１〜Ｍの整数）。移動局６が１つの周辺セル８２から到達する電波のみ受信可能である場合には、測定部６１は、この１つの周辺セル８２について測定すればよい。一方、複数の周辺セル８２から到達する電波を受信可能である場合には、測定部６１は全ての周辺セルを測定してもよいし、予め定められた数の周辺セル８２を測定してもよい。また、測定部６１は、受信電力が所定の基準以上である周辺セル８２を測定してもよい。
【００５２】
ステップＳ３０３では、報告部６２は、測定部６１による受信電力Ｐ２（ｉ）の測定結果を、無線通信部６０を通してフェムトセル基地局１に報告する。
【００５３】
本実施の形態にかかるフェムトセル基地局１は、移動局６によって測定された周辺セル受信品質と自身が測定した周辺セル受信品質のうち少なくとも一方が十分でない場合に送信を継続する。つまり、周辺セル８２による移動局位置のカバー状況に加えて、周辺セル８２によるフェムトセル基地局１の設置場所のカバー状況も考慮するため、周辺セル８２のカバレッジをより正確に判定できる。
【００５４】
なお、実施の形態１で述べたように、本実施の形態で述べた移動局６は、移動性を有していない無線端末であってもよい。
【００５５】
＜発明の実施の形態３＞
本実施の形態では、上述した実施の形態２の変形例について説明する。本実施の形態の無線通信システムの全体構成は、実施の形態１に関して図１に示した構成と同様とすればよい。上述した実施の形態２では、周辺セル受信品質の測定結果を用いた周辺セル８２のカバレッジの判定をフェムトセル基地局１が行う例を示した。これに対して本実施の形態では、この周辺セル８２のカバレッジの判定の一部を移動局６が行う例について説明する。すなわち、本実施形態では、周辺セル８２によってカバーされずフェムトセル８１によってのみカバーされる場所に位置しているか否かを移動局６が判定し、判定結果を含むメッセージをフェムトセル基地局１に送信する。フェムトセル基地局１は、複数の移動局６から報告されたメッセージ内容に基づいて、最終的に送信電力の低減や送信の停止の実施を判断する。
【００５６】
まず、本実施形態における移動局６の動作の具体例を図９のフローチャートを参照して説明する。なお、実施の形態１で述べたように、本実施の形態で述べる移動局６は、移動性を有していない無線端末であってもよい。図９のステップＳ４０１及びＳ４０２は、図８のステップＳ３０１及びＳ３０２と同様であるため、これらのステップに関する説明は省略する。
【００５７】
ステップＳ４０３では、報告部６２は、Ｍ個の周辺セル８２に関して測定した受信電力Ｐ２（ｉ）から最大値を選び、これを閾値Ａと比較する。なお、測定部６１は、Ｍ個の周辺セルそれぞれについて受信電力Ｐ（ｉ）の測定を複数回行ってもよい。この場合、報告部６２は、Ｍ個の周辺セルそれぞれについて受信電力Ｐ（ｉ）の代表値を計算し、複数の周辺セルそれぞれついて算出された複数の代表値の中から最大値を選出してもよい。代表値は、複数の受信品質の測定値を用いて計算されたＸパーセント値でもよいし、最小値又は平均値等の他の統計値でもよい。
【００５８】
Ｐ２（ｉ）の最大値が閾値Ａを超える場合（ステップＳ４０３でＹＥＳ）、報告部６２は、フェムトセル基地局は停止してもよい旨のメッセージ（制御情報）を作成する（ステップＳ４０４）。帰属するフェムトセル基地局１が停止した場合には周辺セル８２に帰属可能であり、移動局６自身にとってカバレッジに影響がないと考えられるためである。なお、報告部６２は、送信電力を停止するまで段階的に一定量ずつ低減する内容の送信停止メッセージを作成してもよい。
【００５９】
これに対して、Ｐ２（ｉ）の最大値が閾値Ａを下回る場合（ステップＳ４０３でＮＯ）、報告部６２は、フェムトセル基地局１の送信継続を要求するメッセージ（制御情報）を作成する（ステップＳ４０５）。帰属するフェムトセル基地局１が停止すると移動局６自身にとってカバレッジに影響すると考えられるためである。送信継続メッセージの内容は、例えば、同じ送信電力のまま送信継続を依頼するものでもよい。また、移動局６におけるフェムトセル基地局１からの無線信号の受信品質（パイロット信号の受信電力等）が所定の基準を上回っている場合は、送信継続メッセージの内容は、送信電力を低下させつつ送信継続を依頼するものでもよい。後者の場合には、移動局６がフェムトセル受信品質の測定を行えばよい。
【００６０】
なお、図９のステップＳ４０３では、受信電力Ｐ（ｉ）の中から最大値を選ぶこととしたが、最小値を選択してもよいし、平均値などの他の統計値を用いてもよい。
【００６１】
次に、本実施の形態におけるフェムトセル基地局１の動作を、図１０のフローチャートを参照して説明する。図１０のステップＳ５０１及びＳ５０２は、フェムトセル基地局１自身による周辺セル受信品質の測定に関するステップである。これらのステップは、実施の形態２で述べた図７のステップＳ２０１及びＳ２０２と同様である。
【００６２】
周辺セル受信電力Ｐ（ｉ）の最大値が閾値Ｂを超えている場合（ステップＳ５０２でＹＥＳ）、送信制御部１１は、送信停止の可否をさらに判定するためにステップＳ５０３の処理を行う。すなわち、ステップＳ５０３では、測定報告取得部１１１は、フェムトセル８１に帰属する移動局６により作成されたメッセージ（制御情報）を受信する。停止判定部１１３は、受信されたメッセージを集計する。
【００６３】
ステップＳ５０４では、停止判定部１１３は、集計したメッセージに含まれる送信停止メッセージ数を所定の閾値Ｃと比較する。この閾値判定は、前メッセージに対する送信停止メッセージの割合に対して行ってもよい。送信停止メッセージ数が閾値Ｃ以下の場合、停止判定部１１３は送信継続を判定する（ステップＳ５０５）。一方、送信停止メッセージ数が閾値Ｃを超える場合、停止判定部１１３は送信停止を判定する（ステップＳ５０６）。
【００６４】
本実施の形態及び実施の形態２での説明から明らかであるように、周辺セル８２によって十分にカバーされていない不感エリアを移動局６による周辺セル受信品質の測定結果を利用して検出する手順は、フェムトセル基地局１と移動局６との間で適宜分担してもよい。
【００６５】
＜発明の実施の形態４＞
本実施の形態では、移動局地点における周辺セル８２の受信品質に加えて、移動局地点におけるフェムトセル８１の受信品質を利用するフェムトセル基地局１の送信電力制御方法について説明する。これにより、カバレッジを維持しながらフェムトセル８１から周辺セル８２への干渉を抑制することが可能となる。なお、本実施の形態の無線通信システムの全体構成は、実施の形態１に関して図１に示した構成と同様とすればよい。
【００６６】
本実施の形態の移動局６は、周辺セル受信品質およびフェムトセル受信品質を測定する。図１１は、移動局６の動作の具体例を示すフローチャートである。図１１の例では、周辺セル受信品質として周辺セル受信電力Ｐ２（ｉ）を測定し、フェムトセル受信品質としてフェムトセル受信電力Ｐ＿ｆｅｍｔｏを測定する。Ｐ＿ｆｅｍｔｏは、フェムトセル基地局１から送信される無線信号（パイロット信号等）の受信電力である。
【００６７】
ステップＳ６０１では、測定部６１は、無線通信部６０を介してフェムトセル基地局１から測定指示を受信する。測定指示は、測定報告の送信頻度や送信タイミングの情報を含んでもよい。ステップＳ６０２では、測定部６１は、Ｍ個の周辺セル８２から到達する無線信号の受信電力Ｐ２（ｉ）を測定する（ただし、ｉは、１〜Ｍの整数）。移動局６が１つの周辺セル８２から到達する電波のみ受信可能である場合には、測定部６１は、この１つの周辺セル８２について測定すればよい。一方、複数の周辺セル８２から到達する電波を受信可能である場合には、測定部６１は全ての周辺セルを測定してもよいし、予め定められた数の周辺セル８２を測定してもよい。また、測定部６１は、受信電力が所定の基準以上である周辺セル８２を測定してもよい。
【００６８】
ステップＳ６０３では、測定部６１は、フェムトセル８１から到達する無線信号の受信電力Ｐ＿ｆｅｍｔｏを測定する。最後に、ステップＳ６０４では、報告部６２は、測定部６１による受信電力Ｐ２（ｉ）及びＰ＿ｆｅｍｔｏの測定結果を、無線通信部６０を通してフェムトセル基地局１に報告する。
【００６９】
図１２は、本実施の形態のフェムトセル基地局１の送信電力制御手順の具体例を示すフローチャートである。ここでは、移動局６によって測定されたフェムトセル受信電力Ｐ＿ｆｅｍｔｏと周辺セル受信電力Ｐ２（ｉ）の差分をフェムトセル基地局１の送信電力調整に利用する例について説明する。
【００７０】
ステップＳ７０１では、送信制御部１１は、フェムトセル８１に帰属している移動局６からフェムトセル受信電力Ｐ＿ｆｅｍｔｏと周辺セル受信電力Ｐ２（ｉ）を受信する。なお、送信制御部１１は、Ｐ＿ｆｅｍｔｏとＰ２（ｉ）の差分を移動局６から受信してもよい。ステップＳ７０２では、送信制御部１１は、フェムトセル受信電力Ｐ＿ｆｅｍｔｏと周辺セル受信電力Ｐ２（ｉ）との差分を用いて送信電力の低減量を決定する。最後に、ステップＳ７０３では、送信制御部１１は、決定した低減量だけ送信電力を低下させるように、無線通信部１０を制御する。
【００７１】
以下では、ステップＳ７０２における送信電力の低減量の決定手法の具体例を示す。
手順（１−１）：
初めに、１又は複数の移動局６によって異なる時間および異なる移動局位置にて測定された結果のうち、Ｐ２（ｉ）が所定の品質基準（閾値Ａ）を超えており、かつ、Ｐ＿ｆｅｍｔｏがＰ２（ｉ）以上であるものについて、Ｐ＿ｆｅｍｔｏとＰ２（ｉ）の差分を計算する。
【００７２】
手順（１−２）：
次に、手順（１−１）で計算された少なくとも１つの差分の代表値を決定する。差分の代表値は、例えば、差分を小さい順に並べたときに累積確率がＹパーセントとなる値（Ｙは０〜１００の間の任意の数）としてもよい。また、代表値は、手順（１−１）で計算された少なくとも１つの差分の最小値としてもよい。また、代表値は、手順（１−１）で計算された少なくとも１つの差分の平均値等の他の統計値としてもよい。
【００７３】
手順（１−３）：
手順（１−２）で決定された差分の代表値に基づいて、フェムトセル基地局１の送信電力を低減する。具体的には、差分の代表値の分だけ送信電力を低減してもよい。これにより、フェムトセル８１と周辺セル８２との重複が抑制される。したがって、フェムトセル８１及び周辺セル８２をあわせたカバレッジを維持しながら、フェムトセル８１から周辺セル８２への干渉を抑制できる。例えば、フェムトセル基地局１の近隣に非登録移動局が存在する場合、非登録移動局は周辺セル８２と無線通信を行う。本実施の形態によれば、フェムトセル８１から非登録移動局への干渉を抑制できる。
【００７４】
なお、手順（１−２）における差分の代表値の決定は、フェムトセル８１から周辺セル８２への干渉抑制とカバレッジ確保のどちらをより優先するかに応じて適宜定めればよい。差分の代表値を最小値とする場合、フェムトセル基地局１の送信電力低減量は小さい。このため、干渉の抑制効果は緩やかであるが、フェムトセル８１と周辺セル８２を合わせたカバレッジの維持は容易である。これに対して、差分の代表値を最大値とする場合、干渉の抑制は顕著となるが、一時的にカバレッジが失われるおそれがある。平均値やＹパーセント値を差分の代表値とする場合には、中間的な効果を得ることができる。なお、いずれの代表値を選ぶ場合にも、送信電力の調整手順を繰り返すことで適切なカバレッジを得ることが可能である。
【００７５】
図１３及び図１４は、上記の手順（１−２）において、複数の差分に含まれる最小値を代表値に選ぶ場合の干渉抑制の様子を示すグラフである。図１３のグラフの横軸は移動局６の位置を示し、縦軸は移動局６における受信電力を示している。図１３の実線グラフは移動局位置におけるフェムトセル受信電力Ｐ＿ｆｅｍｔｏを示している。また、図１３の一点鎖線グラフは、移動局位置における周辺セル受信電力Ｐ２（ｉ）を示している。
【００７６】
移動局６による測定に基づいて、図１３に示す４つの差分Δ１〜Δ４が得られた場合を考える。図１４は、４つの差分のうち最小値Δ１を代表値に選択し、フェムトセル基地局１の送信電力をΔ１だけ低減した場合を示している。フェムトセル送信電力をΔ１だけ低減することで、図１４から明らかであるように、フェムトセル８１及び周辺セル８２を合わせたカバレッジを維持しつつ、周辺セル８２によってカバーされているエリアへのフェムトセル８１の張り出しを抑制できる。言い換えると、フェムトセル８１と周辺セル８２のセル境界での不要な重なりを抑制し、セル境界を整合することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、さらに、フェムトセル基地局１の送信電力を増大させる制御を行ってもよい。送信電力の増加量の決定手法の具体例を以下に示す。
手順（２−１）：
初めに、１又は複数の移動局６によって異なる時間および異なる移動局位置にて測定された結果のうち、Ｐ２（ｉ）及びＰ＿ｆｅｍｔｏがともに所定の品質基準（閾値Ａ）を下回っているものについて、品質基準（閾値Ａ）とＰ＿ｆｅｍｔｏの差分を計算する。
【００７８】
手順（２−２）：
次に、手順（２−１）で計算された少なくとも１つの差分の代表値を決定する。差分の代表値は、例えば、差分を小さい順に並べたときに累積確率がＹパーセントとなる値（Ｙは０〜１００の間の任意の数）としてもよい。また、代表値は、手順（２−１）で計算された少なくとも１つの差分の最大値としてもよい。また、代表値は、手順（２−１）で計算された少なくとも１つの差分の平均値等の他の統計値としてもよい。
【００７９】
手順（２−３）：
手順（２−２）で決定された差分の代表値に基づいて、フェムトセル基地局１の送信電力を増加する。具体的には、差分の代表値の分だけ送信電力を増加してもよい。これにより、不感エリアを減少させ、フェムトセル８１と周辺セル８２を合わせたカバレッジを改善できる。
【００８０】
図１５及び図１６は、上記の手順（２−２）〜（２−３）において、複数の差分に含まれる最大値を代表値に選ぶ場合のカバレッジ改善の様子を示すグラフである。移動局６による測定に基づいて、図１５に示す４つの差分Δ１〜Δ４が得られた場合を考える。図１６は、４つの差分のうち最大値Δ４を代表値に選択し、フェムトセル基地局１の送信電力をΔ４だけ増加した場合を示している。フェムトセル送信電力をΔ４だけ増加することで、図１６から明らかであるように、フェムトセル８１及び周辺セル８２を合わせたカバレッジを改善しつつ、周辺セル８２によってカバーされているエリアへのフェムトセル８１の張り出しを抑制できる。言い換えると、フェムトセル８１と周辺セル８２のセル境界での不要な重なりを抑制し、セル境界を整合することができる。
【００８１】
＜発明の実施の形態５＞
本実施の形態では、フェムトセル８１から周辺セル８２への干渉を抑制することが可能なフェムトセル基地局１の送信電力制御手順の他の例について説明する。上述の実施の形態４では、Ｐ＿ｆｅｍｔｏとＰ２（ｉ）の差分に基づいて、フェムトセル基地局１の送信電力低減量を決める例を示した。本実施の形態では、Ｐ＿ｆｅｍｔｏと品質基準（閾値Ａ）との差分に基づいてフェムトセル基地局１の送信電力低減量を決める例を説明する。
【００８２】
手順（３−１）：
初めに、１又は複数の移動局６によって異なる時間および異なる移動局位置にて測定された結果のうち、Ｐ２（ｉ）が所定の品質基準（閾値Ａ）を下回っており、かつＰ＿ｆｅｍｔｏが所定の品質基準（閾値Ａ）を上回っているものについて、Ｐ＿ｆｅｍｔｏと品質基準（閾値Ａ）の差分を計算する。
【００８３】
手順（３−２）：
次に、手順（３−１）で計算された少なくとも１つの差分の代表値を決定する。差分の代表値は、例えば、差分を小さい順に並べたときに累積確率がＹパーセントとなる値（Ｙは０〜１００の間の任意の数）としてもよい。また、代表値は、手順（３−１）で計算された少なくとも１つの差分の最小値としてもよい。また、代表値は、手順（３−１）で計算された少なくとも１つの差分の平均値等の他の統計値としてもよい。
【００８４】
手順（３−３）：
手順（３−２）で決定された差分の代表値に基づいて、フェムトセル基地局１の送信電力を低減する。具体的には、差分の代表値の分だけ送信電力を低減してもよい。これにより、フェムトセル８１及び周辺セル８２をあわせたカバレッジを維持しながら、フェムトセル８１から周辺セル８２への干渉を抑制できる。例えば、フェムトセル基地局１の近隣に非登録移動局が存在する場合、非登録移動局は周辺セル８２と無線通信を行う。本実施の形態によれば、フェムトセル８１から非登録移動局への干渉を抑制できる。
【００８５】
図１７及び図１８は、上記の手順（３−２）において、複数の差分に含まれる最小値を代表値に選ぶ場合の干渉抑制の様子を示すグラフである。移動局６による測定に基づいて、４つの測定点Ｘ５〜Ｘ８において、図１７に示す４つの差分Δ５〜Δ８が得られた場合を考える。図１８は、４つの差分のうち最小値Δ５を代表値に選択し、フェムトセル基地局１の送信電力をΔ５だけ低減した場合を示している。フェムトセル送信電力をΔ５だけ低減することで、図１８から明らかであるように、フェムトセル８１及び周辺セル８２を合わせたカバレッジを維持しつつ、周辺セル８２によってカバーされているエリアへのフェムトセル８１の張り出しを抑制できる。言い換えると、フェムトセル８１と周辺セル８２のセル境界での不要な重なりを抑制し、セル境界を整合することができる。
【００８６】
＜発明の実施の形態６＞
上述した発明の実施の形態１〜５では、フェムトセル基地局１及び周辺基地局７のうち少なくとも１つは、複数の周波数帯域（周波数チャネル）でのサービス提供をサポートしてもよい。複数の周波数帯域（周波数チャネル）でのサービス提供には、周波数ホッピング技術や、周波数チャネルの異なる２つのセルで通信サービスを提供するデュアルセル技術も含まれる。この場合、移動局６における周辺セル受信品質およびフェムトセル受信品質の測定、並びにフェムトセル基地局１における周辺セル受信品質の測定を周波数チャネルごとに実施してもよい。そして、フェムトセル基地局１の送信電力調整を、周波数チャネル毎の測定結果を用いて周波数チャネル毎に行えばよい。これにより、信号伝搬特性に周波数依存性が存在する場合であっても、フェムトセル基地局１の送信電力を正確に調整することができる。
【００８７】
例えば実施の形態１において、フェムトセル基地局１は、複数の周波数チャネルのうちいずれか１つの受信品質が閾値Ａを超える場合に、フェムトセル基地局１の送信を停止してもよい。また、例えば、周辺セルとの干渉を抑制可能な実施の形態４及び５では、フェムトセル基地局１が使用する周波数チャネルと同一の周波数チャネルについての移動局位置における周辺セル受信電力の測定結果を用いて、フェムトセル基地局１の送信電力の増減量を決定してもよい。
【００８８】
＜発明の実施の形態７＞
上述した発明の実施の形態１〜６で述べたフェムトセル基地局１の構成は一例であり、それ以外の構成も可能である。例えば、移動局６の測定報告を用いた停止の判定は、フェムトセル基地局１の上位ネットワークに配置された装置、例えばＲＮＣ（Radio Network Controller）によって実行されてもよい。この場合、停止判定部１１３はＲＮＣに配置すればよい。ＲＮＣに配置された停止判定部１１３は、周辺セル受信品質の測定報告をフェムトセル基地局１から受信し、停止の判定を実施すればよい。また、送信制御部１１４も停止判定部１１３と同様にＲＮＣに配置してもよい。すなわち、停止判定部１１３の判定結果に応じてＲＮＣに配置された送信制御部１１４が送信電力の制御指示を作成し、フェムトセル基地局１に送信してもよい。このように、受信電力の測定、停止判定、及びフェムトセル基地局１の送信電力制御は、フェムトセル基地局１とこれが接続される上位ネットワークとの間で任意に分担させることが可能である。
【００８９】
＜その他の実施の形態＞
上述した発明の実施の形態１〜７は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式、Ｅ−ＵＴＲＡ方式、IEEE 802.16mを含む多様な無線通信システムに適用可能である。
【００９０】
また、発明の実施の形態１〜７の一部では、フェムトセル基地局１が周辺セル受信品質を測定する例について説明した。しかしながら、フェムトセル基地局１は周辺セル受信品質を測定しなくてもよい。
【００９１】
また、発明の実施の形態１〜７で述べたフェムトセル基地局１の送信電力制御は、フェムトセル基地局以外の他の基地局、例えば、フェムトセル基地局より広範囲をカバーするピコ基地局、マイクロ基地局、及びマクロ基地局に適用してもよい。
【００９２】
発明の実施の形態２〜７で説明したフェムトセル基地局１の送信電力の調整手順は、発明の実施の形態１で述べたのと同様に、マイクロプロセッサ等のコンピュータに基地局制御のためのプログラムを実行させることによって実現してもよい。
【００９３】
基地局制御のためのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給される。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００９４】
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。
【００９５】
この出願は、２００９年１２月８日に出願された日本出願特願２００９−２７８３７３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】
【００９６】
１  フェムトセル基地局
６  無線端末（移動局）
７  周辺基地局
１０  無線通信部
１１  送信制御部
１１１  測定報告受信部
１１２  測定部
１１３  停止判定部
１１４  送信制御部
６０  無線通信部
６１  測定部
６２  報告部
８１  フェムトセル
８２  周辺セル
【図１】
2011070733.tif 000003
【図２】
2011070733.tif 000004
【図３】
2011070733.tif 000005
【図４】
2011070733.tif 000006
【図５】
2011070733.tif 000007
【図６】
2011070733.tif 000008
【図７】
2011070733.tif 000009
【図８】
2011070733.tif 000010
【図９】
2011070733.tif 000011
【図１０】
2011070733.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2011070733.tif 000014
【図１３】
2011070733.tif 000015
【図１４】
2011070733.tif 000016
【図１５】
2011070733.tif 000017
【図１６】
2011070733.tif 000018
【図１７】
2011070733.tif 000019
【図１８】
2011070733.tif 000020
【図１９Ａ】
2011070733.tif 000021
【図１９Ｂ】
2011070733.tif 000022
【図１９Ｃ】
2011070733.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月4日(2012.6.4)
【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】請求項３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３１】
前記少なくとも１つの移動局は、前記周辺セル信号に加えて前記自セル信号の受信品質の測定を行うよう構成され、
前記制御手段は、前記少なくとも１つの移動局によって測定された前記周辺セル信号の受信品質と前記自セル信号の受信品質の差分に基づいて、前記自セル信号の送信電力を制御する、請求項２９又は３０に記載の基地局装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４４】
移動局との間で無線通信を行う基地局機器に関する制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記制御処理は、
周辺セルから到達する周辺セル信号の受信品質の少なくとも１つの移動局による測定結果を取得すること、及び
前記測定結果に基づき、前記周辺セル信号の受信品質が第１の基準を下回る移動局位置において、前記少なくとも１つの移動局との間で無線通信を行う基地局から送信される自セル信号の受信品質が第２の基準を上回るように、前記自セル信号の送信電力を制御すること、
を備えるプログラム。
【国際調査報告】
2011070733.tif 000024
2011070733.tif 000025