(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信端末との間で制御データを通信し、複数の他の無線基地局装置に接続される無線基地局装置であって、
前記複数の他の無線基地局装置のうち、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する前記他の無線基地局装置としての接続基地局を導出する第１の導出部と、
前記他の無線基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する第２の導出部と、
前記無線周波数の割当候補の情報を前記接続基地局へ送信し、前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を前記無線通信端末へ送信する送信部と、
を備え、
前記無線基地局装置及び前記複数の他の無線基地局装置は、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置であり、
前記ユーザデータの通信に係る無線周波数が、前記無線通信端末が加入する通信事業者とは異なる通信事業者の基地局装置と共用されている場合、
前記第２の導出部は、前記異なる通信事業者の基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づくことなく、前記無線通信端末が加入する通信事業者の他の無線基地局装置のみの前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する無線基地局装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線基地局装置であって、更に、
前記他の無線基地局装置毎に、前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報を蓄積する蓄積部と、
前記接続基地局から、前記ユーザデータの通信に使用された無線周波数と、前記無線周波数における無線資源の使用量と、を含む使用実績の情報を受信する受信部と、
前記受信部により受信された前記使用実績の情報に基づいて、前記蓄積部に蓄積された前記使用実績の情報を更新する更新部と、
を備える無線基地局装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線基地局装置であって、更に、
前記第２の導出部は、前記使用実績が所定基準よりも高い無線周波数を優先して、前記無線周波数の割当候補を導出する、無線基地局装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の無線基地局装置であって、
前記無線周波数の使用実績は、前記無線周波数を用いたデータ通信量、前記無線周波数を用いたデータ通信時間、又は前記無線周波数を用いたデータ通信回数を含む、無線基地局装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか１項に記載の無線基地局装置であって、
前記受信部は、前記接続基地局からの前記接続基地局の変更要求を受信し、
前記第１の導出部は、前記変更要求に応じて、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する無線基地局装置として、他の接続基地局を導出する、無線基地局装置。
【請求項６】
無線通信端末との間でユーザデータを通信し、前記無線通信端末との間で制御データを通信する他の無線基地局装置に接続される無線基地局装置であって、
前記他の無線基地局装置から、前記ユーザデータを通信するための無線周波数の割当候補の情報を受信する受信部と、
前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定する判定部と、
前記無線資源が割当可能である場合、前記無線資源の割当情報を前記無線通信端末へ送信する通信部と、
を備え、
前記無線基地局装置及び前記他の無線基地局装置は、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置であり、
前記ユーザデータを通信するための無線周波数が、前記無線通信端末が加入する通信事業者とは異なる通信事業者の基地局装置と共用されている場合、
前記受信部は、前記異なる通信事業者の基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づくことなく、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置のみの前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて導出された、前記無線基地局装置と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を受信する、無線基地局装置。
【請求項７】
請求項６に記載の無線基地局装置であって、
前記通信部は、前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能である場合、前記無線周波数の前記無線資源を用いて前記ユーザデータを通信する、無線基地局装置。
【請求項８】
請求項７に記載の無線基地局装置であって、
前記判定部は、前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当不可能な場合、他の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定し、
前記通信部は、前記他の無線周波数が割当可能である場合、前記他の無線周波数の無線資源を用いて、前記ユーザデータを通信する、無線基地局装置。
【請求項９】
請求項８に記載の無線基地局装置であって、
前記通信部は、前記他の無線周波数における無線資源が割当不可能な場合、接続基地局の変更要求を前記他の無線基地局装置へ送信する、無線基地局装置。
【請求項１０】
無線通信端末と、前記無線通信端末との間で制御データを通信可能な第１の無線基地局装置と、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信可能な複数の第２の無線基地局装置と、がネットワークを介して接続された無線通信システムであって、
前記第１の無線基地局装置は、
前記複数の第２の無線基地局装置のうち、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する前記第２の無線基地局装置としての接続基地局を導出する第１の導出部と、
前記第２の無線基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する第２の導出部と、
前記無線周波数の割当候補の情報を前記接続基地局へ送信し、前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を前記無線通信端末へ送信する送信部と、
を備え、
前記接続基地局は、
前記第１の無線基地局装置から前記無線周波数の割当候補の情報を受信する受信部と、
前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定する判定部と、
前記割当候補の無線周波数が割当可能である場合、前記無線資源の割当情報を前記無線通信端末へ送信し、前記無線周波数の前記無線資源を用いて前記ユーザデータを通信する通信部と、
を備え、
前記無線通信端末は、
前記第１の無線基地局装置から前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を受信し、前記第２の無線基地局装置から前記無線資源の割当情報を受信し、前記無線周波数の前記無線資源を用いて前記ユーザデータを通信する通信部を備え、
前記第１の無線基地局装置及び前記複数の第２の無線基地局装置は、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置であり、
前記ユーザデータの通信に係る無線周波数が、前記無線通信端末が加入する通信事業者とは異なる通信事業者の基地局装置と共用されている場合、
前記第２の導出部は、前記異なる通信事業者の基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づくことなく、前記無線通信端末が加入する通信事業者の第２の無線基地局装置のみの前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する、無線通信システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の無線通信システムであって、
前記ネットワークは、複数の無線通信方式が混在して利用される、無線通信システム。
【請求項１２】
無線通信端末との間で制御データを通信し、複数の他の無線基地局装置に接続される無線基地局装置における周波数割当方法であって、
前記複数の他の無線基地局装置のうち、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する前記他の無線基地局装置としての接続基地局を導出するステップと、
前記他の無線基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出するステップと、
前記無線周波数の割当候補の情報を前記接続基地局へ送信し、前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を前記無線通信端末へ送信するステップと、
を備え、
前記無線基地局装置及び前記複数の他の無線基地局装置は、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置であり、
前記ユーザデータの通信に係る無線周波数が、前記無線通信端末が加入する通信事業者とは異なる通信事業者の基地局装置と共用されている場合、
前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出するステップは、前記異なる通信事業者の基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づくことなく、前記無線通信端末が加入する通信事業者の他の無線基地局装置のみの前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する周波数割当方法。
【請求項１３】
無線通信端末との間でユーザデータを通信し、前記無線通信端末との間で制御データを通信する他の無線基地局装置に接続される無線基地局装置における無線資源割当方法であって、
前記他の無線基地局装置から、前記ユーザデータを通信するための無線周波数の割当候補の情報を受信するステップと、
前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定するステップと、
前記割当候補の無線周波数が割当可能である場合、前記無線資源の割当情報を前記無線通信端末へ送信するステップと、
を備え、
前記無線基地局装置及び前記他の無線基地局装置は、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置であり、
前記ユーザデータを通信するための無線周波数が、前記無線通信端末が加入する通信事業者とは異なる通信事業者の基地局装置と共用されている場合、
前記ユーザデータを通信するための無線周波数の割当候補の情報を受信するステップは、前記異なる通信事業者の基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づくことなく、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置のみの前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて導出された、前記無線基地局装置と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を受信する無線資源割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局装置、無線通信システム、周波数割当方法、及び無線資源割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、端末と無線基地局装置とがネットワークに接続された無線通信システムにおいて、ヘテロジニアスネットワークの検討がなされている（例えば、非特許文献１〜３参照）。非特許文献１〜３には、ヘテロジニアスネットワークでは、制御信号（Ｃ−ｐｌａｎｅ）を扱う基地局と、データ信号（Ｕ−ｐｌａｎｅ）と扱う基地局と、を分離（Ｃ／Ｕ分離）することが述べられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】中尾正悟、山本哲矢、岡坂昌蔵、鈴木秀俊、「５Ｇに向けたヘテロジニアスネットワークに関する取組―Ｃ−ｐｌａｎｅ／Ｕ−ｐｌａｎｅ分離型ヘテロジニアスネットワーク―」、信学技報、電子情報通信学会、２０１４年１０月、Ｐ８３−８８
【非特許文献２】三瓶政一、「第５世代セルラシステムにおける無線アクセスネットワークの方向性に関する一検討」、信学技報、電子情報通信学会、２０１４年１０月、Ｐ１５３−Ｐ１５８
【非特許文献３】「ドコモ５Ｇホワイトペーパー  ２０２０年以降の５Ｇ無線アクセスにおける要求条件と技術コンセプト」、株式会社ＮＴＴドコモ、２０１４年９月、Ｐ１−１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１〜３に記載された技術では、端末と基地局との間でデータ信号を通信するための無線資源の割当効率や利用効率が不十分であった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、無線通信端末と無線基地局装置との間でユーザデータを通信するための無線資源の割当効率や利用効率を向上できる無線基地局装置、無線通信システム、周波数割当方法、及び無線資源割当方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の無線基地局装置は、無線通信端末との間で制御データを通信し、複数の他の無線基地局装置に接続される無線基地局装置であって、前記複数の他の無線基地局装置のうち、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する前記他の無線基地局装置としての接続基地局を導出する第１の導出部と、前記他の無線基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する第２の導出部と、前記無線周波数の割当候補の情報を前記接続基地局へ送信し、前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を前記無線通信端末へ送信する送信部と、を備え、前記無線基地局装置及び前記複数の他の無線基地局装置は、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置であり、前記ユーザデータの通信に係る無線周波数が、前記無線通信端末が加入する通信事業者とは異なる通信事業者の基地局装置と共用されている場合、前記第２の導出部は、前記異なる通信事業者の基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づくことなく、前記無線通信端末が加入する通信事業者の他の無線基地局装置のみの前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する。
【０００７】
本発明の第２の無線基地局装置は、無線通信端末との間でユーザデータを通信し、前記無線通信端末との間で制御データを通信する他の無線基地局装置に接続される無線基地局装置であって、前記他の無線基地局装置から、前記ユーザデータを通信するための無線周波数の割当候補の情報を受信する受信部と、前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定する判定部と、前記無線資源が割当可能である場合、前記無線資源の割当情報を前記無線通信端末へ送信する通信部と、を備え、前記無線基地局装置及び前記他の無線基地局装置は、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置であり、前記ユーザデータを通信するための無線周波数が、前記無線通信端末が加入する通信事業者とは異なる通信事業者の基地局装置と共用されている場合、前記受信部は、前記異なる通信事業者の基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づくことなく、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置のみの前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて導出された、前記無線基地局装置と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を受信する。
【０００８】
本発明の無線通信システムは、無線通信端末と、前記無線通信端末との間で制御データを通信可能な第１の無線基地局装置と、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信可能な複数の第２の無線基地局装置と、がネットワークを介して接続された無線通信システムであって、前記第１の無線基地局装置は、前記複数の第２の無線基地局装置のうち、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する前記第２の無線基地局装置としての接続基地局を導出する第１の導出部と、前記第２の無線基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する第２の導出部と、前記無線周波数の割当候補の情報を前記接続基地局へ送信し、前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を前記無線通信端末へ送信する送信部と、を備え、前記接続基地局は、前記第１の無線基地局装置から前記無線周波数の割当候補の情報を受信する受信部と、前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定する判定部と、前記割当候補の無線周波数が割当可能である場合、前記無線資源の割当情報を前記無線通信端末へ送信し、前記無線周波数の前記無線資源を用いて前記ユーザデータを通信する通信部と、を備え、前記無線通信端末は、前記第１の無線基地局装置から前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を受信し、前記第２の無線基地局装置から前記無線資源の割当情報を受信し、前記無線周波数の前記無線資源を用いて前記ユーザデータを通信する通信部を備え、前記第１の無線基地局装置及び前記複数の第２の無線基地局装置は、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置であり、前記ユーザデータの通信に係る無線周波数が、前記無線通信端末が加入する通信事業者とは異なる通信事業者の基地局装置と共用されている場合、前記第２の導出部は、前記異なる通信事業者の基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づくことなく、前記無線通信端末が加入する通信事業者の第２の無線基地局装置のみの前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する。
【０００９】
本発明の周波数割当方法は、無線通信端末との間で制御データを通信し、複数の他の無線基地局装置に接続される無線基地局装置における周波数割当方法であって、前記複数の他の無線基地局装置のうち、前記無線通信端末との間でユーザデータを通信する前記他の無線基地局装置としての接続基地局を導出するステップと、前記他の無線基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出するステップと、前記無線周波数の割当候補の情報を前記接続基地局へ送信し、前記無線周波数の割当候補の情報及び前記接続基地局の情報を前記無線通信端末へ送信するステップと、を備え、前記無線基地局装置及び前記複数の他の無線基地局装置は、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置であり、前記ユーザデータの通信に係る無線周波数が、前記無線通信端末が加入する通信事業者とは異なる通信事業者の基地局装置と共用されている場合、前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出するステップは、前記異なる通信事業者の基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づくことなく、前記無線通信端末が加入する通信事業者の他の無線基地局装置のみの前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、前記接続基地局と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する。
【００１０】
本発明の無線資源割当方法は、無線通信端末との間でユーザデータを通信し、前記無線通信端末との間で制御データを通信する他の無線基地局装置に接続される無線基地局装置における無線資源割当方法であって、前記他の無線基地局装置から、前記ユーザデータを通信するための無線周波数の割当候補の情報を受信するステップと、前記割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定するステップと、前記割当候補の無線周波数が割当可能である場合、前記無線資源の割当情報を前記無線通信端末へ送信するステップと、を備え、前記無線基地局装置及び前記他の無線基地局装置は、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置であり、前記ユーザデータを通信するための無線周波数が、前記無線通信端末が加入する通信事業者とは異なる通信事業者の基地局装置と共用されている場合、前記ユーザデータを通信するための無線周波数の割当候補の情報を受信するステップは、前記異なる通信事業者の基地局装置毎の前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づくことなく、前記無線通信端末が加入する通信事業者の無線基地局装置のみの前記ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて導出された、前記無線基地局装置と前記無線通信端末との間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を受信する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、無線通信端末と無線基地局装置との間でユーザデータを通信するための無線資源の割当効率や利用効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態における無線通信システムの構成例を示す模式図
【図２】第１の実施形態における端末の構成例を示すブロック図
【図３】第１の実施形態におけるマクロセル基地局の構成例を示すブロック図
【図４】第１の実施形態におけるスモールセル基地局の構成例を示すブロック図
【図５】第１の実施形態における接続候補基地局の導出例を示す模式図
【図６】第１の実施形態における無線通信システムによる動作例を示すシーケンス図
【図７】第２の実施形態における端末の構成例を示すブロック図
【図８】第２の実施形態におけるマクロセル基地局の構成例を示すブロック図
【図９】第２の実施形態におけるスモールセル基地局の構成例を示すブロック図
【図１０】第２の実施形態における無線通信システムのマクロセル基地局による動作例を示すシーケンス図
【図１１】第２の実施形態における無線通信システムのスモールセル基地局による動作例を示すシーケンス図
【図１２】第２の実施形態におけるスモールセル基地局と端末との位置関係の一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１４】
（本発明の一形態を得るに至った経緯）
従来のＣ／Ｕ分離型のヘテロジニアスネットワークでは、端末とＵ−Ｐｌａｎｅを扱う基地局との通信に割り当てられる無線資源（周波数や時間）と、周辺の基地局で使用される無線資源と、の通信干渉を抑えることが困難である。そのため、基地局間において通信干渉が発生し、この通信干渉を回避するために無線資源の割当処理が頻発することが予想される。つまり、無線資源の割当効率が不十分であった。
【００１５】
また、無線資源の割当処理を簡素化するために、各Ｕ−Ｐｌａｎｅを扱う基地局に対して事前に無線資源を分割して割り当てることも考えらえるが、この場合には無線資源の利用効率が低下する。
【００１６】
以下、無線通信端末と無線基地局装置との間でユーザデータを通信するための無線資源の割当効率や利用効率を向上できる無線基地局装置、無線通信システム、周波数割当方法及び無線資源割当方法について説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における無線通信システム１０の構成例を示すブロック図である。無線通信システム１０は、１台以上の端末１００及び１台以上の基地局装置２００を備える。端末１００及び基地局装置２００は、無線回線を介して接続される。端末１００は無線端末装置の一例であり、基地局装置２００は無線基地局装置の一例である。
【００１８】
無線通信システム１０は、端末１００が接続すべき基地局装置２００が様々な無線規格を有するヘテロジニアスネットワークであり、端末１００は、基地局装置２００との間で通信する。ヘテロジニアスネットワークでは、異なる無線通信方式（例えば無線アクセス技術（ＲＡＴ：Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）や異なるセル半径の基地局装置２００が混在する。ヘテロジニアスネットワークでは、例えば、複数種類の無線規格が混在することを含め、セル半径の異なる基地局装置２００が面的に重畳している。ＲＡＴは、例えば、無線通信規格、無線周波数、の情報を含む。
【００１９】
このヘテロジニアスネットワークは、Ｃ／Ｕ分離型のネットワークである。つまり、無線通信システム１０では、制御データに係る通信とユーザデータに係る通信とが異なる基地局装置２００により実施される。
【００２０】
基地局装置２００は、端末１００との間では制御データ（例えばＣ（Ｃｏｎｔｒｏｌ）−ｐｌａｎｅに係るデータ）を主に扱うマクロセル基地局２００Ａと、端末１００との間ではユーザデータ（例えばＵ（Ｕｓｅｒ）−ｐｌａｎｅに係るデータ）を主に扱うスモールセル基地局２００Ｂと、を含む。ユーザデータは、例えば、画像データ（例えば動画、静止画）、音声データ、を含み、データ量の多いデータを含み得る。マクロセル基地局２００Ａは、第１の無線基地局装置の一例であり、スモールセル基地局２００Ｂは、第２の無線基地局装置の一例である。
【００２１】
Ｃ−ｐｌａｎｅは、無線通信における呼接続や無線資源割り当ての制御データを通信するための通信プロトコルである。Ｕ−ｐｌａｎｅは、端末１００と基地局装置２００との間で、割り当てられた無線資源を使用して実際に通信（例えば、映像通信、音声通信、データ通信）するための通信プロトコルである。
【００２２】
マクロセル基地局２００Ａのセル半径は、例えば１ｋｍ〜数ｋｍであり、比較的大きい。マクロセル基地局２００Ａが採用可能なＲＡＴは、例えば１種類（例えばＬＴＥ）である。セル半径は、基地局装置２００の最大伝送距離に相当する。
【００２３】
スモールセル基地局２００Ｂのセル半径は、例えば１０ｍ〜１００ｍであり、比較的小さい。スモールセル基地局２００Ｂが採用可能なＲＡＴは、多様であり、複数種類存在する。尚、例えば、山間部、砂漠地帯、森林地帯においてセル半径が１００ｍ以上であってもよいし、マクロセル基地局２００Ａのセル半径よりも大きいことも考えられる。つまり、ここでは、マクロセル基地局２００Ａ，スモールセル基地局２００Ｂの区別は、セル半径の大きさを意識していない。
【００２４】
図１では、「ＭＢＳ」（▲）がマクロセル基地局２００Ａを示し、「ＳＢＳ」（△）がスモールセル基地局２００Ｂを示し、「Ｔ」が端末１００を示す。マクロセル基地局２００Ａを囲む線が、そのマクロセル基地局２００Ａによる通信可能範囲のイメージを示している。スモールセル基地局２００Ｂを囲む線が、そのスモールセル基地局２００Ｂによる通信可能範囲のイメージを示している。基地局装置２００の通信可能範囲は、例えば基地局装置２００の位置とセル半径に応じて定まる。
【００２５】
端末１００及び基地局装置２００は、各装置が採用可能なＲＡＴ（例えば、無線通信規格、無線周波数）から通信に用いるＲＡＴを設定し、設定されたＲＡＴに従って、無線通信する。各端末１００及び各基地局装置２００は、１つ以上のＲＡＴを採用可能である。
【００２６】
無線通信規格は、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＤＥＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｏｒｄｌｅｓｓ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、３Ｇ（第３世代移動通信システム）、４Ｇ（第４世代移動通信システム）、５Ｇ（第５世代移動通信システム）、を含む。
【００２７】
図２は、端末１００の構成例を示すブロック図である。端末１００は、ソフトウェア構成上、Ｃ−ｐｌａｎｅに係る構成部とＵ−ｐｌａｎｅに係る構成部とに分かれている。
【００２８】
端末１００は、Ｃ−ｐｌａｎｅに係る構成部として、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）信号受信アンテナ１０１、ＧＰＳ受信部１０２、位置情報生成部１０３、送信パケット生成部１０４、無線送信部１０５、送信アンテナ１０６、受信アンテナ１０７、無線受信部１０８、及び受信パケット復号部１０９を備える。
【００２９】
端末１００は、Ｕ−ｐｌａｎｅに係る構成部として、無線資源割当管理部１１０、送信パケット生成部１１１、無線送信部１１２、送信アンテナ１１３、受信アンテナ１１４、無線受信部１１５、及び受信パケット復号部１１６を備える。
【００３０】
ＧＰＳ受信部１０２は、ＧＰＳ信号受信アンテナ１０１を介して、ＧＰＳ衛星５０から端末１００の位置情報（例えば、緯度、経度、高度の情報）を受信する。ＧＰＳ受信部１０２は、第２の検出部の一例である。
【００３１】
位置情報生成部１０３は、ＧＰＳ衛星５０からの位置情報などを基に、端末１００の位置情報を生成する。
【００３２】
送信パケット生成部１０４は、マクロセル基地局２００Ａへ送信されるパケット（第１の送信パケット）を生成する。第１の送信パケットは、例えば、位置情報生成部１０３からの位置情報、つまり端末１００の位置情報、端末１００が採用可能な又は採用するＲＡＴの情報、上り回線２１の各種制御データ、を含む。上り回線２１の制御データは、例えば、端末１００の内部の記憶部（不図示）、記憶装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）から得られる。上り回線２１は、端末１００からマクロセル基地局２００Ａに向かう無線回線である。無線回線は、様々な公衆回線、携帯電話回線、広域無線回線等を広く含む。
【００３３】
無線送信部１０５は、上り回線２１及び送信アンテナ１０６を介して、第１の送信パケットをマクロセル基地局２００Ａへ送信する。
【００３４】
無線受信部１０８は、下り回線２２及び受信アンテナ１０７を介して、マクロセル基地局２００Ａからのパケット（第１の受信パケット）を受信する。下り回線２２は、マクロセル基地局２００Ａから端末１００に向かう無線回線である。
【００３５】
受信パケット復号部１０９は、第１の受信パケットを復号して、第１の復号データを得る。第１の復号データは、例えば、下り回線２２の各種制御データ、端末１００が接続される対象となる候補のスモールセル基地局２００Ｂ（以下、「接続候補基地局」とも称する）の情報を含む。下り回線２２の制御データは、例えば、端末１００の内部の記憶部（不図示）、記憶装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）に渡される。接続候補基地局の情報は、Ｕ−ｐｌａｎｅの構成部側へ送られる。
【００３６】
また、受信パケット復号部１０９は、マクロセル基地局２００Ａからの同期チャネルを検出することで、マクロセル基地局２００Ａを検出する。例えば、隣接するマクロセル基地局２００Ａは、各々のマクロセル基地局が識別可能になるように、送信される同期チャネルのパターンが異なる。
【００３７】
無線資源割当管理部１１０は、Ｃ−ｐｌａｎｅの構成部側から得られた接続候補基地局の情報を取得し、ユーザデータの通信（Ｕ−ｐｌａｎｅ）に割り当てられる無線資源を管理する。この無線資源は、例えば、通信に使用される無線周波数、無線周波数におけるリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）を含む。ＲＢは、例えば、無線周波数（例えばサブキャリア周波数）の周波数軸及び時間軸（例えばタイムスロット）で分割された、無線周波数割り当ての単位を指す。
【００３８】
つまり、無線資源割当管理部１１０は、Ｕ−ｐｌａｎｅの各ユーザパケットが利用すべき無線資源を管理するＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）及びスケジューリングの機能を有する。
【００３９】
無線資源割当管理部１１０は、上り回線２３を介した通信において、接続候補基地局の中から接続先のスモールセル基地局２００Ｂを指定し、未割当の無線資源を割り当てる。この無線資源は、例えば、接続候補基地局の情報に含まれるＲＡＴの情報に応じて割り当てられる。
【００４０】
無線資源割当管理部１１０は、下り回線２４を介した通信において、接続候補基地局の中から接続先のスモールセル基地局２００Ｂを指定し、未割当の無線資源を割り当てる。この無線資源は、例えば、接続候補基地局の情報に含まれるＲＡＴの情報に応じて割り当てられる。
【００４１】
送信パケット生成部１１１は、スモールセル基地局２００Ｂへ送信されるパケット（第２の送信パケット）を生成する。第２の送信パケットは、例えば、上り回線２３のユーザデータ、を含む。上り回線２３のユーザデータは、例えば、端末１００の内部の記憶部（不図示）、記憶装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）から得られる。上り回線２３は、端末１００からスモールセル基地局２００Ｂに向かう無線回線である。これにより、端末１００は、例えば各種映像の報告やＴＶ（テレビ）会議の実施が可能となる。
【００４２】
無線送信部１１２は、上り回線２３及び送信アンテナ１１３を介して、無線資源割当管理部１１０から指示された接続候補基地局へ、割り当てられた無線資源を用いて、第２の送信パケットを送信する。
【００４３】
無線受信部１１５は、下り回線２４及び受信アンテナ１１４を介して、無線資源割当管理部１１０により割り当てられた無線資源を用いて、接続候補基地局からのパケット（第２の受信パケット）を受信する。下り回線２４は、スモールセル基地局２００Ｂから端末１００に向かう無線回線である。
【００４４】
受信パケット復号部１１６は、第２の受信パケットを復号して、第２の復号データを得る。第２の復号データは、例えば、下り回線２４の各種ユーザデータを含む。下り回線２４のユーザデータは、例えば、端末１００の内部の記憶部（不図示）、記憶装置や表示装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）に渡される。これにより、端末１００は、例えば各種映像の視聴やＴＶ（テレビ）会議の実施が可能となる。
【００４５】
図３は、マクロセル基地局２００Ａの構成例を示すブロック図である。マクロセル基地局２００Ａが有する基本的な基地局装置２００としての機能は、説明を省略するが、スモールセル基地局２００Ｂが有する基本的な基地局装置２００としての機能と同様である。
【００４６】
マクロセル基地局２００Ａは、受信アンテナ２０１、無線受信部２０２、受信パケット復号部２０３、接続候補基地局導出部２０４、送信パケット生成部２０５、無線送信部２０６、及び送信アンテナ２０７を備える。
【００４７】
無線受信部２０２は、上り回線２１及び受信アンテナ２０１を介して、端末１００からのパケット（第３の受信パケット）を受信する。無線受信部２０２は、受信部の一例である。
【００４８】
受信パケット復号部２０３は、第３の受信パケットを復号して、第３の復号データを得る。第３の復号データは、例えば、上り回線２１の各種制御データ、端末１００の位置情報、端末１００のＲＡＴの情報を含む。上り回線２１の制御データは、例えば、マクロセル基地局２００Ａの内部の記憶部（不図示）、各種ソフトウェアの実行部（不図示）、マクロセル基地局２００Ａの上位に位置するコアネットワーク内の制御信号処理装置（不図示）へ渡される。
【００４９】
接続候補基地局導出部２０４は、スモールセル情報データベース２０４ａを参照し、端末１００と接続する候補となる接続候補基地局を導出（例えば算出）する。接続候補基地局導出部２０４は、導出部の一例である。
【００５０】
スモールセル情報データベース２０４ａは、例えば、無線通信システム１０に含まれる各スモールセル基地局２００Ｂが採用可能なＲＡＴの情報を保持する（図５参照）。スモールセル情報データベース２０４ａは、例えば、スモールセル基地局２００Ｂの識別情報（例えば識別番号）、スモールセル基地局２００Ｂが採用するＲＡＴの識別情報（例えば識別番号）、ＲＡＴの具体的な情報、を含む。また、スモールセル情報データベース２０４ａは、例えば、スモールセル基地局２００Ｂの位置情報（例えば経度、緯度の情報）、スモールセル基地局２００Ｂのセル半径の情報を含む。
【００５１】
尚、このセル半径の情報は、スモールセル基地局２００Ｂが保持する規定値でもよいし、スモールセル基地局２００Ｂの通信可能範囲の実測値に基づく基地局カバーエリア情報でもよい。通信可能範囲の実測値を用いると、スモールセル基地局２００Ｂが置かれた実際の通信環境をより反映できる。
【００５２】
ＲＡＴの具体的な情報として、例えば以下のＲＡＴ１〜ＲＡＴ５を含む。ＲＡＴ１は、例えば、無線周波数帯が７００ＭＨｚ〜３ＧＨｚのＬＴＥである。ＲＡＴ２は、例えば、無線周波数帯が１５ＧＨｚのＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄである。ＲＡＴ３は、例えば、無線周波数帯が５ＧＨｚの無線ＬＡＮ通信である。ＲＡＴ４は、例えば、無線周波数帯が２８ＧＨｚ帯の無線通信方式である。ＲＡＴ５は、例えば、無線周波数帯が６０ＧＨｚ帯の無線通信方式（例えばミリ波通信）である。
【００５３】
接続候補基地局導出部２０４は、例えば、スモールセル情報データベース２０４ａに保持された情報、受信パケット復号部２０３からの端末１００の位置情報及びＲＡＴの情報に基づいて、接続候補基地局を導出する。
【００５４】
図５は、接続候補基地局の導出例を示す模式図である。例えば、接続候補基地局導出部２０４は、スモールセル基地局２００Ｂの位置情報及び端末１００の位置情報から、スモールセル基地局２００Ｂと端末１００との距離を算出する。
【００５５】
そして、接続候補基地局導出部２０４は、算出された距離がセル半径以下であるスモールセル基地局２００Ｂのうち、端末１００が採用可能なＲＡＴと一致するＲＡＴを採用可能なスモールセル基地局２００Ｂを、接続候補基地局として決定する。
【００５６】
図５では、基地局番号１，３，４の３つのスモールセル基地局２００Ｂが、接続候補基地局として導出されることを例示している。
【００５７】
送信パケット生成部２０５は、端末１００へ送信されるパケット（第３の送信パケット）を生成する。第３の送信パケットは、例えば、下り回線２２の各種制御データ、接続候補基地局の情報を含む。下り回線２２の制御データは、例えば、マクロセル基地局２００Ａの内部の記憶部（不図示）、記憶装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）、マクロセル基地局２００Ａの上位に位置するコアネットワーク内の制御信号処理装置（不図示）から得られる。
【００５８】
接続候補基地局の情報は、例えば、その接続候補基地局と端末１００の間で使われている無線通信規格が何であるかという情報や周波数帯域に関する情報を含む。端末１００は、Ｃ−Ｐｌａｎｅにより接続候補基地局の情報を知ることが出来るために、自ら複数種類の無線規格の近傍基地局の存在を知るための基地局検出処理（基地局発見処理）をする必要が無くなる。
【００５９】
無線送信部２０６は、下り回線２２及び送信アンテナ２０７を介して、端末１００へ第３の送信パケットを送信する。無線送信部２０６は、送信部の一例である。
【００６０】
図４は、スモールセル基地局２００Ｂの構成例を示すブロック図である。スモールセル基地局２００Ｂが有する基本的な基地局装置２００としての機能は、説明を省略するが、マクロセル基地局２００Ａが有する基本的な基地局装置２００としての機能と同様である。
【００６１】
スモールセル基地局２００Ｂは、無線資源割当管理部２５１、受信アンテナ２５２、無線受信部２５３、受信パケット復号部２５４、送信パケット生成部２５５、無線送信部２５６、及び送信アンテナ２５７を備える。
【００６２】
無線資源割当管理部２５１は、端末１００との間のユーザデータの通信（Ｕ−ｐｌａｎｅ）に割り当てられる無線資源を管理する。つまり、無線資源割当管理部２５１は、Ｕ−ｐｌａｎｅの各ユーザパケットが利用すべき無線資源を管理するＲＲＣ及びスケジューリングの機能を有する。
【００６３】
無線資源割当管理部２５１は、上り回線２３を介した通信において、未割当の無線資源を割り当てる。この無線資源は、例えば、スモールセル基地局２００Ｂが採用可能なＲＡＴの情報に応じて割り当てられる。
【００６４】
無線資源割当管理部２５１は、下り回線２４を介した通信において、未割当の無線資源を割り当てる。この無線資源は、例えば、スモールセル基地局２００Ｂが採用可能なＲＡＴの情報に応じて割り当てられる。
【００６５】
無線受信部２５３は、上り回線２３及び受信アンテナ２５２を介して、無線資源割当管理部２５１により割り当てられた無線資源を用いて、端末１００からのパケット（第４の受信パケット）を受信する。
【００６６】
受信パケット復号部２５４は、第４の受信パケットを復号して、第４の復号データを得る。第４の復号データは、例えば、上り回線２３の各種ユーザデータを含む。上り回線２３のユーザデータは、例えば、スモールセル基地局２００Ｂの内部の記憶部（不図示）、記憶装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）、外部のサーバ（不図示）、スモールセル基地局２００Ｂの上位に位置するコアネットワーク内のユーザデータ信号処理装置（不図示）へ渡される。
【００６７】
送信パケット生成部２５５は、端末１００へ送信されるパケット（第４の送信パケット）を生成する。第４の送信パケットは、例えば、下り回線２４の各種ユーザデータを含む。下り回線２４のユーザデータは、例えば、スモールセル基地局２００Ｂの内部の記憶部（不図示）、記憶装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）、外部のサーバ（不図示）、スモールセル基地局２００Ｂの上位に位置するコアネットワーク内のユーザデータ信号処理装置（不図示）から得られる。
【００６８】
無線送信部２５６は、下り回線２４及び送信アンテナ２５７を介して、無線資源割当管理部２５１により割り当てられた無線資源を用いて、端末１００へ第４の送信パケットを送信する。
【００６９】
次に、無線通信システム１０の動作例について説明する。
図６は、無線通信システム１０による動作例を示すシーケンス図である。
【００７０】
まず、端末１００では、受信パケット復号部１０９が、マクロセル基地局２００Ａの同期チャネル（下り回線２２の制御チャネルの１つ）の基地局識別パターンを判定することで、自己が所属するマクロセル基地局２００Ａを検出する（Ｓ１１）。例えば、端末１００から遠いマクロセル基地局２００Ａからの同期チャネルは、その受信レベルが小さいために基地局識別パターン判定ができない。これにより、端末１００は、端末１００の近傍の（例えば最も近い）マクロセル基地局２００Ａを検出できる。尚、受信パケット復号部１０９は、第１の検出部の一例である。
【００７１】
ＧＰＳ受信部１０２は、例えばＧＰＳ衛星５０から端末１００の位置情報を検出（取得）する（Ｓ１２）。送信パケット生成部１０４は、検出された端末１００の位置情報と端末１００が採用可能なＲＡＴの情報を含むパケット（第１の送信パケット）を生成する。無線送信部１０５は、このパケットをマクロセル基地局２００Ａへ送信する（Ｓ１３）。
【００７２】
マクロセル基地局２００Ａでは、無線受信部２０２は、端末１００からのパケット（第３の受信パケット）を受信し、受信パケット復号部２０３によりこのパケットを復号し、端末１００の位置情報と端末１００が採用可能なＲＡＴの情報を得る。
【００７３】
接続候補基地局導出部２０４は、マクロセル基地局２００Ａの配下のスモールセル基地局２００Ｂのうち、端末１００と通信可能な接続候補基地局を判定する（Ｓ１４）。この場合、接続候補基地局導出部２０４は、例えば、スモールセル情報データベース２０４ａを参照し、得られた端末１００の位置情報と端末１００が採用可能な無線通信方式の情報に基づいて、接続候補基地局を決定する。
【００７４】
尚、マクロセル基地局２００Ａの配下のスモールセル基地局２００Ｂとは、例えば、スモールセル情報データベース２０４ａに情報が登録されているスモールセル基地局２００Ｂを指す。
【００７５】
無線送信部２０６は、決定された接続候補基地局の情報を、第３の送信パケットに含めて端末１００へ送信する。
【００７６】
このように、端末１００は、マクロセル基地局２００Ａの探索を実施すればよく、端末１００が採用可能な無線通信方式（ＲＡＴ）を順次スキャンし、端末１００の近傍に位置するスモールセル基地局２００Ｂやその他の基地局装置２００を検索（セルサーチ、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）する必要がない。
【００７７】
つまり、無線通信システム１０では、マクロセル基地局２００Ａが、端末１００の位置情報と端末１００が採用可能な無線通信方式に応じて、端末１００によるセルサーチの目的である接続先のスモールセル基地局２００Ｂの候補選定作業を代行する。従って、端末１００は、ヘテロジニアスネットワークに存在するＲＡＴの数（例えばスモールセル情報データベース２０４ａに保持されたＲＡＴの数に相当）と同数分のセルサーチを行う必要がない。そのため、端末１００は、接続先のスモールセル基地局２００Ｂを探索するための処理負荷及び処理時間を低減できる。
【００７８】
尚、マクロセル基地局２００Ａは、Ｃ−ｐｌａｎｅ機能とともに、Ｕ−ｐｌａｎｅ機能を担ってもよい。これにより、例えば端末１００が頻繁に移動する場合、端末１００に接続されるスモールセル基地局２００Ｂが頻繁に切り替わる、つまりハンドオーバーが頻発することを抑制できる。また、ユーザデータのデータ量が所定データ量以下である場合に、端末１００がマクロセル基地局２００Ａへ接続されるようにしてもよい。
【００７９】
尚、マクロセル基地局２００Ａよりも更に上位の装置が、本実施形態のマクロセル基地局２００Ａの機能を有してもよい。
【００８０】
尚、端末１００は、端末１００の種類（例えば端末１００が搭載している無線規格）や通信内容（例えば高速伝送の必要性の有無）に関する制御データを、Ｃ−Ｐｌａｎｅによりマクロセル基地局２００Ａに伝達してもよい。マクロセル基地局２００Ａは、これらの制御データに基づいて、接続候補基地局を判定してもよい。
【００８１】
尚、マクロセル基地局２００Ａは、端末１００の移動速度や端末１００が要求するユーザデータの種類（例えば画像データであるか、音声データであるか）等を検出して、接続候補基地局を導出してもよい。これにより、例えば、端末１００が頻繁に移動する場合でも、スモールセル基地局２００Ｂのハンドオーバーの発生回数を低減できる。
【００８２】
以上のように、無線通信システム１０は、端末１００と、端末１００との間で制御データを通信可能なマクロセル基地局２００Ａと、端末１００との間でユーザデータを通信可能な複数のスモールセル基地局２００Ｂと、を備える。
【００８３】
端末１００は、端末１００の位置情報を検出するＧＰＳ受信部１０２と、通信部と、を備える。通信部は、端末１００の位置情報及び端末１００が採用可能なＲＡＴの情報を送信し、接続候補基地局の情報を受信し、接続候補基地局との間でユーザデータを通信する。また、通信部は、マクロセル基地局が送信する同期チャネルを受信して、端末１００が所属するマクロセル基地局２００Ａを検出する。この通信部は、例えば無線送信部１０５、無線受信部１０８、無線送信部１１２、無線受信部１１５、及び受信パケット復号部１０９である。
【００８４】
マクロセル基地局２００Ａは、端末１００との間で制御データを通信する。そして、マクロセル基地局２００Ａは、端末１００がどのスモールセル基地局２００Ｂと接続すべきかの判定の機能を一手に担う。マクロセル基地局２００Ａは、無線受信部２０２、接続候補基地局導出部２０４、及び無線送信部２０６を備える。無線受信部２０２は、端末１００の位置情報及び端末１００が採用可能なＲＡＴの情報を受信する。接続候補基地局導出部２０４は、所定情報に基づいて、複数のスモールセル基地局２００Ｂのうち、接続候補基地局を導出する。無線送信部２０６は、接続候補基地局の情報を、端末１００へ送信する。この所定情報とは、端末１００の位置情報、端末１００が採用可能なＲＡＴの情報、スモールセル基地局２００Ｂの通信可能範囲の情報、及びスモールセル基地局２００Ｂが採用可能なＲＡＴの情報、を含む。
【００８５】
接続候補基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂは、端末１００との間でユーザデータを通信する。
【００８６】
これにより、無線通信システム１０及びマクロセル基地局２００Ａは、異なる無線通信方式や異なる基地局装置２００の特性を有するヘテロジニアスネットワークにおいて、各端末１００のユーザデータの通信先としてのスモールセル基地局２００Ｂを効率的に選択できる。そのため、無線通信システム１０及びマクロセル基地局２００Ａは、当該スモールセル基地局２００Ｂの選択に要する煩雑性を低減できる。従って、無線通信システム１０及びマクロセル基地局２００Ａは、端末１００に接続されるスモールセル基地局２００Ｂを探索する際の端末１００の消費電力を削減できる。
【００８７】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、端末とスモールセル基地局との間のユーザデータの通信において、使用される無線周波数をマクロセル基地局が決定する。尚、本実施形態では、第１の実施形態における接続候補基地局の導出が完了していることを前提としてもよい。
【００８８】
本実施形態の無線通信システム１０Ｂは、端末１００Ｂ、マクロセル基地局２００Ａ２、及びスモールセル基地局２００Ｂ２を備える。本実施形態の無線通信システム１０Ｂでは、各装置（端末１００Ｂ、マクロセル基地局２００Ａ２、スモールセル基地局２００Ｂ２）の配置例は、図１と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【００８９】
図７は、端末１００Ｂの構成例を示すブロック図である。端末１００Ｂは、ソフトウェア構成上、Ｃ−ｐｌａｎｅ用の構成部とＵ−ｐｌａｎｅ用の構成部とに分かれている。図７の端末１００Ｂにおいて、図２に示した端末１００の構成要素と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００９０】
端末１００Ｂは、送信パケット生成部１０４、無線送信部１０５、送信アンテナ１０６、受信アンテナ１０７、無線受信部１０８、受信パケット復号部１０９Ｂ、無線資源割当管理部１１０Ｂ、送信パケット生成部１１１Ｂ、無線送信部１１２Ｂ、送信アンテナ１１３、受信アンテナ１１４、無線受信部１１５、及び受信パケット復号部１１６Ｂを備える。
【００９１】
受信パケット復号部１０９Ｂは、第１の受信パケットを復号して、第１の復号データを得る。第１の復号データは、例えば、下り回線２２の各種制御データ、端末１００Ｂに接続されるスモールセル基地局２００Ｂ２としての接続基地局の情報、上り回線２３における無線周波数の割当候補の情報、下り回線２４における無線周波数の割当候補の情報、を含む。接続基地局の情報は、Ｕ−ｐｌａｎｅの構成部側へ送られる。
【００９２】
無線資源割当管理部１１０Ｂは、Ｃ−ｐｌａｎｅの構成部側から得られた接続基地局の情報と無線周波数の割当候補の情報を取得する。また、無線資源割当管理部１１０Ｂは、スモールセル基地局２００Ｂ２からの上り回線２３の無線資源の割当情報を、例えば受信パケット復号部１１６Ｂから取得する。
【００９３】
無線資源割当管理部１１０Ｂは、上記取得された情報に基づいて、ユーザデータの通信（Ｕ−ｐｌａｎｅ）に割り当てられる無線資源を管理する。例えば、無線資源割当管理部１１０Ｂは、無線周波数の割当候補の情報及び上り回線２３の無線資源の割当情報に基づいて、上り回線２３の通知に用いる無線周波数及び無線周波数におけるＲＢを割り当てる。例えば、無線資源割当管理部１１０Ｂは、無線周波数の割当候補の情報に基づいて、下り回線２４の通信に用いる無線周波数及び無線周波数におけるＲＢを割り当てる。
【００９４】
受信パケット復号部１１６Ｂは、無線受信部１１５により受信された第２の受信パケットを復号して、第２の復号データを得る。第２の復号データは、例えば、下り回線２４の各種ユーザデータ、上り回線２３の無線資源割当情報を含む。上り回線２３の無線資源割当情報は、例えば、スモールセル基地局２００Ｂ２により割り当てられた無線周波数における無線資源の情報を含む。
【００９５】
受信パケット復号部１１６Ｂは、上り回線２３の無線資源割当情報を、無線資源割当管理部１１０Ｂを介して、送信パケット生成部１１１Ｂ及び無線送信部１１２Ｂへ送る。
【００９６】
送信パケット生成部１１１Ｂは、上り回線２３の無線資源割当情報に基づいて、スモールセル基地局２００Ｂ２へ送信されるパケット（第２の送信パケット）を生成する。
【００９７】
無線送信部１１２Ｂは、上り回線２３及び送信アンテナ１１３を介して、無線資源割当管理部１１０Ｂから指示された接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂ２へ、上り回線２３の無線資源割当情報に基づいて、割り当てられた無線資源を用いて、第２の送信パケットを送信する。
【００９８】
図８は、マクロセル基地局２００Ａ２の構成例を示すブロック図である。図８のマクロセル基地局２００Ａ２において、図３に示したマクロセル基地局２００Ａの構成要素と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００９９】
マクロセル基地局２００Ａ２は、受信アンテナ２０１、無線受信部２０２、受信パケット復号部２０３、送信パケット生成部２０５Ｂ、無線送信部２０６、及び送信アンテナ２０７を備える。また、マクロセル基地局２００Ａ２は、接続基地局判定部２１１、データ分配部２１２、第１履歴管理部２１３、第１周波数候補決定部２１４、第２履歴管理部２１５、第２周波数候補決定部２１６、及び有線通信部２１７を備える。
【０１００】
接続基地局判定部２１１は、端末１００Ｂとの間でユーザデータを通信するスモールセル基地局２００Ｂ２を判定する。例えば、接続基地局判定部２１１は、接続候補基地局導出部２０４と同様の機能を有し、接続候補基地局を導出する。従って、接続基地局判定部２１１は、上述したスモールセル情報データベース２０４ａを保持してもよい。また、接続基地局判定部２１１は、第１の実施形態で説明した接続候補基地局の導出方法とは異なる公知の方法で、接続候補基地局を導出してもよい。
【０１０１】
接続基地局判定部２１１は、接続候補基地局を複数導出してもよい。接続基地局判定部２１１は、導出された接続候補基地局が１つである場合、このスモールセル基地局２００Ｂ２を、端末１００Ｂに接続される接続基地局に選定する。
【０１０２】
また、接続基地局判定部２１１は、導出された接続候補基地局が複数存在する場合、複数の接続候補基地局のうちの１つを選定する。例えば、ＲＡＴ１〜３を実施するスモールセル基地局２００Ｂ２が接続候補基地局であり、ＲＡＴ１〜３の通信速度のうち、ＲＡＴ３の通信速度が最速であることが予め知られているとする。この場合、接続基地局判定部２１１は、ＲＡＴ３を採用するスモールセル基地局２００Ｂ２を接続基地局に選定してもよい。
【０１０３】
また、接続基地局判定部２１１は、例えばスモールセル情報データベース２０４ａを参照し、選定された接続基地局が採用可能なＲＡＴを導出する。接続基地局判定部２１１は、第１の導出部の一例である。
【０１０４】
データ分配部２１２は、下り回線２４のユーザデータを、各ユーザデータの送信先である各スモールセル基地局２００Ｂ２に分配する。この下り回線２４のユーザデータは、例えば、基地局の上位に位置するコアネットワーク内のユーザデータ信号処理装置（不図示）から得られる。
【０１０５】
データ分配部２１２は、例えば、ユーザデータの送信先の情報を、ユーザデータを含むパケットのヘッダから取得する。この送信先の情報には、例えばスモールセル基地局２００Ｂ２配下の端末１００Ｂが記載されている。データ分配部２１２は、この端末１００Ｂとの間でＵ−Ｐｌａｎｅの接続を行う接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂ２へ、ユーザデータを送信する。
【０１０６】
第１履歴管理部２１３は、上り回線２３における無線周波数の過去の使用実績の情報を保持する使用履歴データベース２１３ａを有する。使用履歴データベース２１３ａには、例えば、無線周波数毎に、過去に通信された通信データ量の情報が蓄積される。使用履歴データベース２１３ａは、例えばスモールセル基地局２００Ｂ２毎に用意される。この蓄積は、一定期間の蓄積でもよいし、期間に関係なく蓄積が継続されてもよい。
【０１０７】
第１履歴管理部２１３は、有線通信部２１７から上り回線２３の使用実績情報を取得する。この使用実績情報は、例えば、端末１００Ｂと接続基地局との通信に使用された無線周波数の情報、この無線周波数を用いて通信された通信データ量の情報を含む。第１履歴管理部２１３は、例えば、取得された使用実績情報に含まれる無線周波数と一致する使用履歴データベース２１３ａの無線周波数に対して、取得された使用実績情報に含まれる通信データ量を加算し、使用履歴データベース２１３ａに保持された情報を更新する。
【０１０８】
第１周波数候補決定部２１４は、使用履歴データベース２１３ａを参照し、使用実績の高い（多い）無線周波数を、上り回線２３での通信に割り当てられる無線周波数の候補として決定する。使用実績の高い無線周波数は、例えば、使用履歴データベース２１３ａにおいて蓄積された通信データ量が最多である無線周波数でもよいし、最多でなくても、通信データ量が所定量以上である無線周波数でもよい。尚、無線周波数の候補として、優先順位の高い候補から低い候補まで複数含んでもよい。第１周波数候補決定部２１４は、第２の導出部の一例である。
【０１０９】
従って、過去に頻繁に使用された無線周波数では、蓄積されるデータ量が多くなるため、この無線周波数が候補として選択される可能性が高くなる。過去に頻繁に使用されている無線周波数は、将来的にも接続基地局と端末１００Ｂとの通信が成功する可能性が高い。従って、マクロセル基地局２００Ａ２は、上り回線２３を介した通信の通信精度を向上できる。
【０１１０】
第２履歴管理部２１５は、下り回線２４における無線周波数の過去の使用実績の情報を保持する使用履歴データベース２１５ａを有する。使用履歴データベース２１５ａには、例えば、無線周波数毎に、過去に通信された通信データ量の情報が蓄積される。使用履歴データベース２１５ａは、例えばスモールセル基地局２００Ｂ２毎に用意される。この蓄積は、一定期間の蓄積でもよいし、期間に関係なく蓄積が継続されてもよい。
【０１１１】
第２履歴管理部２１５は、有線通信部２１７から下り回線２４の使用実績情報を取得する。第２履歴管理部２１５は、例えば、取得された使用実績情報に含まれる無線周波数と一致する使用履歴データベース２１５ａの無線周波数に対して、取得された使用実績情報に含まれる通信データ量を加算し、使用履歴データベース２１５ａに保持された情報を更新する。
【０１１２】
第２周波数候補決定部２１６は、使用履歴データベース２１５ａを参照し、使用実績の高い（多い）無線周波数を、下り回線２４での通信に割り当てられる無線周波数の候補として決定する。使用実績の高い無線周波数は、例えば、使用履歴データベース２１５ａにおいて蓄積された通信データ量が最多である無線周波数でもよいし、最多でなくても、通信データ量が所定量以上である無線周波数でもよい。尚、無線周波数の候補として、優先順位の高い候補から低い候補まで複数含んでもよい。第２周波数候補決定部２１６は、第２の導出部の一例である。
【０１１３】
従って、過去に頻繁に使用された無線周波数では、蓄積されるデータ量が多くなるため、この無線周波数が候補として選択される可能性が高くなる。過去に頻繁に使用されている無線周波数は、将来的にも接続基地局と端末１００Ｂとの通信が成功する可能性が高い。従って、マクロセル基地局２００Ａ２は、下り回線２４を介した通信の通信精度を向上できる。
【０１１４】
有線通信部２１７は、有線回線（例えば光回線）を介して、スモールセル基地局２００Ｂ２との間でデータを通信する。スモールセル基地局２００Ｂ２からマクロセル基地局２００Ａ２へのデータには、例えば、上り回線２３のユーザデータ、上り回線２３の使用実績の情報、及び下り回線２４の使用実績の情報が含まれる。マクロセル基地局２００Ａ２からスモールセル基地局２００Ｂ２へのデータには、例えば、下り回線２４のユーザデータ、上り回線２３の無線周波数の割当候補の情報、及び下り回線２４の無線周波数の割当候補の情報が含まれる。尚、無線周波数の割当候補の情報は、複数の割当候補の優先順位（例えば、周波数ｆ７、ｆ１、ｆ４の順に割り当てるべき）の情報を含んでもよい。有線通信部２１７は、受信部の一例である。
【０１１５】
尚、マクロセル基地局２００Ａ２とスモールセル基地局２００Ｂ２との間が、無線回線により接続されてもよい。つまり、有線通信部２１７の代わりに無線通信部を有してもよい。
【０１１６】
送信パケット生成部２０５Ｂは、端末１００Ｂへ送信されるパケット（第３の送信パケット）を生成する。この第３の送信パケットは、例えば、下り回線２２の各種制御データ、接続基地局の情報、上り回線２３における無線周波数の割当候補の情報、下り回線２４における無線周波数の割当候補の情報、を含む。尚、第３の送信パケットには、接続基地局の情報の代わりに、接続候補基地局の情報が含まれてもよい。この場合、接続候補基地局の情報を受け取った端末１００Ｂは、例えば、無線資源の割当状況に応じて、接続候補基地局の中から接続基地局を選択してもよい。
【０１１７】
図９は、スモールセル基地局２００Ｂ２の構成例を示すブロック図である。図９のスモールセル基地局２００Ｂ２において、図４に示したスモールセル基地局２００Ｂの構成要素と同様の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【０１１８】
スモールセル基地局２００Ｂ２は、受信アンテナ２５２、無線受信部２５３Ｂ、受信パケット復号部２５４Ｂ、送信パケット生成部２５５Ｂ、無線送信部２５６Ｂ、送信アンテナ２５７、無線資源割当スケジューラ２６１、及び有線通信部２６２を備える。
【０１１９】
無線受信部２５３Ｂは、上り回線２３及び受信アンテナ２５２を介して、無線資源割当スケジューラ２６１により割り当てられた無線資源を用いて、端末１００Ｂからのパケット（第４の受信パケット）を受信する。無線受信部２５３Ｂは、通信部の一例である。
【０１２０】
受信パケット復号部２５４Ｂは、第４の受信パケットを復号して、第４の復号データを得る。また、受信パケット復号部２５４Ｂは、無線受信部２５３Ｂによる受信結果を解析し、上り回線２３の使用実績情報を得る。また、受信パケット復号部２５４Ｂは、上り回線２３の使用実績情報と、上り回線２３の各種ユーザデータと、を有線通信部２６２へ送る。
【０１２１】
送信パケット生成部２５５Ｂは、端末１００Ｂへ送信されるパケット（第４の送信パケット）を生成する。また、送信パケット生成部２５５Ｂは、無線送信部２５６Ｂによる送信結果を解析し、下り回線２４の使用実績情報を得る。また、送信パケット生成部２５５Ｂは、下り回線２４の使用実績情報を有線通信部２６２へ送る。
【０１２２】
無線送信部２５６Ｂは、下り回線２４及び送信アンテナ２５７を介して、無線資源割当スケジューラ２６１により割り当てられた無線資源を用いて、端末１００Ｂへ第４の送信パケットを送信する。無線送信部２５６Ｂは、通信部の一例である。
【０１２３】
無線資源割当スケジューラ２６１は、上り回線２３における無線周波数の割当候補の情報と、下り回線２４における無線周波数の割当候補の情報と、を有線通信部２６２から取得する。
【０１２４】
無線資源割当スケジューラ２６１は、マクロセル基地局２００Ａ２からの上り回線２３における無線周波数の割当候補の情報に基づいて、例えば、割当候補の無線周波数におけるＲＢの割当状況を検索する。同様に、無線資源割当スケジューラ２６１は、マクロセル基地局２００Ａ２からの下り回線２４における無線周波数の割当候補の情報に基づいて、例えば、割当候補の無線周波数におけるＲＢの割当状況を検索する。
【０１２５】
無線資源割当スケジューラ２６１は、上り回線２３における無線周波数のＲＢの割当状況の検索結果に基づいて、未割当のＲＢを上り回線２３の通信に割り当てる。下り回線２４における無線周波数のＲＢの割当状況の検索結果に基づいて、未割当のＲＢを下り回線２４の通信に割り当てる。また、無線資源割当スケジューラ２６１は、ＲＢの割り当てとともに、ＡＭＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ）を指定してもよい。尚、ＲＢの割り当ては、Ｕ−ｐｌａｎｅの機能の１つである。無線資源割当スケジューラ２６１は、判定部の一例である。
【０１２６】
尚、無線資源割当スケジューラ２６１は、割当候補の無線周波数において未割当のＲＢが存在しない場合、他の割当候補の無線周波数（例えば優先順位が次の無線周波数）の割当状況を確認し、この無線周波数のＲＢの割当を試みてもよい。
【０１２７】
また、無線資源割当スケジューラ２６１は、マクロセル基地局２００Ａ２から複数の無線周波数の割当候補の情報を取得し、これらの無線周波数におけるＲＢの割当状況を確認し、未割当のＲＢを割り当ててもよい。
【０１２８】
無線資源割当スケジューラ２６１は、上り回線２３に対して割り当てられた無線資源割当情報を無線受信部２５３Ｂに送り、下り回線２４に対して割り当てられた無線資源割当情報を無線送信部２５６Ｂに送る。無線資源割当情報は、例えば、ユーザデータの通信に使用される無線周波数の情報と、この無線周波数において割り当てられたＲＢの情報と、を含む。
【０１２９】
また、無線資源割当スケジューラ２６１は、上り回線２３に対する無線資源割当情報を端末１００Ｂへ通知するべく、上り回線２３に対する無線資源割当情報を、第４の送信パケットに含める。これにより、端末１００Ｂにおいても、マクロセル基地局２００Ａ２又はスモールセル基地局２００Ｂ２により割り当てられた無線周波数と、スモールセル基地局２００Ｂ２により割り当てられたＲＢと、を用いてユーザデータを通信できる。
【０１３０】
このように、無線資源割当スケジューラ２６１が上り回線２３の通信に用いる無線周波数のＲＢを決定することで、スモールセル基地局２００Ｂ２は、配下に端末１００Ｂが多数存在する場合でも、無線資源の割当を一元管理できる。スモールセル基地局２００Ｂ２が使用するべき無線周波数は、過去の使用実績に基づきマクロセル基地局２００Ａ２から通知される。この無線周波数は、隣接するスモールセル基地局では頻繁に使用されていない確率が高いため、無線資源が比較的空いていることが期待できる。そのため、例えば、スモールセル基地局２００Ｂ２による配下の多数の端末１００Ｂへの無線資源割当が効率的に実行できることが期待できる。
【０１３１】
有線通信部２６２は、有線回線（例えば光回線）を介して、マクロセル基地局２００Ａ２との間でデータを通信する。スモールセル基地局２００Ｂ２からマクロセル基地局２００Ａ２へのデータには、例えば、上り回線２３のユーザデータ、上り回線２３の使用実績の情報、及び下り回線２４の使用実績の情報が含まれる。マクロセル基地局２００Ａ２からスモールセル基地局２００Ｂ２へのデータには、例えば、下り回線２４のユーザデータ、上り回線２３の無線周波数の割当候補の情報、及び下り回線２４の無線周波数の割当候補の情報が含まれる。有線通信部２６２は、受信部及び送信部の一例である。
【０１３２】
尚、マクロセル基地局２００Ａ２とスモールセル基地局２００Ｂ２との間が、無線回線により接続されてもよい。つまり、有線通信部２６２の代わりに無線通信部を有してもよい。
【０１３３】
尚、使用実績の情報として、無線周波数毎の通信データ量の蓄積値を用いることを例示したが、他の使用実績の情報を用いてもよい。他の使用実績の情報は、例えば、無線周波数を用いた端末１００Ｂとのスモールセル基地局２００Ｂ２との延べ接続時間、無線周波数を用いた端末１００Ｂとのスモールセル基地局２００Ｂ２との接続回数、を含む。例えば、上記延べ接続時間が長い程、上記接続回数が多い程、その無線周波数が選択される優先順位が高くなる。尚、通信データ量はデータ通信量の一例であり、延べ接続時間はデータ通信時間の一例であり、接続回数はデータ通信回数の一例である。
【０１３４】
尚、使用実績を利用した無線資源の割り当て方法の一例は、例えば、以下の参考特許文献に記載されている。また、無線資源を割り当てる時間帯やスモールセル基地局２００Ｂ２の送信電力毎に、使用履歴データベース２１３ａ，２１５ａが区別して設けられてもよい。また、上り回線２３及び下り回線２４毎に、使用履歴データベース２１３ａ，２１５ａが区別して設けられてもよい。また、その他の公知の方法により、使用履歴データベース２１３ａ，２１５ａが区別して設けられてもよい。これにより、各種傾向を考慮した使用実績に応じて、無線周波数の割当候補を決定できる。
【０１３５】
（参考特許文献：特開２０１３−２３２８１５号公報）
【０１３６】
このように、マクロセル基地局２００Ａ２は、上記の使用実績の情報を利用して、指標（例えば通信データ量）が例えば最多である無線周波数を優先して、端末１００Ｂとスモールセル基地局２００Ｂ２との通信に割り当てる。これにより、マクロセル基地局２００Ａ２は、各スモールセル基地局２００Ｂ２が使用する候補の無線周波数を自律分散的に棲み分けできる。
【０１３７】
次に、無線通信システム１０Ｂの動作例について説明する。
【０１３８】
図１０は、マクロセル基地局２００Ａ２による動作例を示すシーケンス図である。図１１は、スモールセル基地局２００Ｂ２による動作例を示すシーケンス図である。図１０及び図１１では、無線周波数やＲＢの割当、割当候補の選択、ユーザデータの通信は、上り回線２３及び下り回線２４の少なくとも一方で実施されることを想定している。
【０１３９】
図１０，図１１では、マクロセル基地局２００Ａ２の動作例とスモールセル基地局２００Ｂ２の動作例とに分けて説明する。ここでは、主に、マクロセル基地局２００Ａ２又はスモールセル基地局２００Ｂ２の動作を時系列に並行して説明する。
【０１４０】
まず、マクロセル基地局２００Ａ２では、無線受信部２０２又は無線送信部２０６は、接続要求があるか否かを判定する（Ｓ２１）。この接続要求は、例えば、端末１００Ｂから他の装置（例えば、マクロセル基地局２００Ａ２、スモールセル基地局２００Ｂ２）への接続要求、または他の装置から端末１００Ｂへの接続要求、を含む。例えば、端末１００Ｂによりコンテンツサーバ上の動画を取得して再生する場合、端末１００Ｂから他の装置への接続要求が発生する。例えば、他の端末から端末１００Ｂへ電話する場合、他の装置から端末１００Ｂへの接続要求が発生する。
【０１４１】
接続基地局判定部２１１は、接続要求のある端末１００Ｂと接続される接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂ２と、この接続基地局が採用するＲＡＴを指定する（Ｓ２２）。
【０１４２】
第１周波数候補決定部２１４は、選定された接続基地局の使用履歴データベース２１３ａを参照し、データ量が最多である等の使用頻度の高い無線周波数を、無線周波数の割当候補として選択する（Ｓ２３）。又は、第２周波数候補決定部２１６は、選定された接続基地局の使用履歴データベース２１５ａを参照し、データ量が最多である等の使用頻度の高い無線周波数を、無線周波数の割当候補として選択する（Ｓ２３）。
【０１４３】
有線通信部２１７は、無線周波数の割当候補の情報を、接続基地局へ通知する（Ｓ２４）。無線送信部２０６は、無線周波数の割当候補の情報を、端末１００Ｂへ通知する。
【０１４４】
接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂ２では、マクロセル基地局２００Ａ２からの無線周波数の割当候補の情報を受信する（Ｓ３１）。無線資源割当スケジューラ２６１は、マクロセル基地局２００Ａ２から取得された無線周波数の割当候補の情報に基づいて、この無線周波数におけるＲＢの割当状況を検索し、ＲＢを割当可能か否かを判定する（Ｓ３２）。
【０１４５】
Ｓ３２においてＲＢが割当不可能である場合、無線資源割当スケジューラ２６１は、Ｓ２２において指定されたＲＡＴにおいて、割当候補とされた無線周波数の優先順位が最下位であるか否かを判定する（Ｓ３３）。
【０１４６】
尚、例えば、Ｓ３３の処理が１回目である場合、例えば割当候補の無線周波数の優先順位は最上位であり、Ｓ３３の処理回数が増える度に、割当候補の無線周波数の優先順位が低くされる。尚、ここでは、無線周波数の割当候補の情報は、複数の無線周波数の優先順位の情報を含むことを想定する。
【０１４７】
Ｓ３３において、割当候補とされた無線周波数の優先順位が最下位でない場合、無線資源割当スケジューラ２６１は、この無線周波数よりも１段階優先順位が低い無線周波数、つまり次の優先順位の無線周波数を、割当候補として選択する（Ｓ３４）。そして、スモールセル基地局２００Ｂ２は、Ｓ３２の処理に進む。
【０１４８】
無線資源割当スケジューラ２６１は、Ｓ３３において、割当候補とされた無線周波数の優先順位が最下位である場合、例えば、他に接続候補基地局が存在するか否かを判定するよう、マクロセル基地局２００Ａ２に通知する。つまり、有線通信部２６２は、マクロセル基地局２００Ａ２に対し、接続基地局の変更要求を送信してもよい（Ｓ３５）。
【０１４９】
マクロセル基地局２００Ａ２は、スモールセル基地局２００Ｂ２からのＳ３５の通知を受けると、接続基地局判定部２１１により他に接続候補基地局が存在するか否かを判定する（Ｓ２７）。他に接続候補基地局が存在する場合には、存在する場合には、Ｓ２２の処理に戻る。
【０１５０】
一方、指定済みの接続基地局の他に接続候補基地局が存在しない場合、指定済みの接続基地局の無線資源割当スケジューラ２６１は、上記の接続要求に対して無線資源を割り当てできず、上記の接続要求は呼損又は待機となる。そして、無線通信システム１０Ｂは、図１０の処理を終了する。
【０１５１】
Ｓ２４において、無線周波数のＲＢを割当可能である場合、無線資源割当スケジューラ２６１は、当該割当可能な無線周波数のＲＢを割り当てる（Ｓ３６）。割り当てられた無線周波数のＲＢの情報、つまり無線資源割当情報は、接続基地局から端末１００Ｂへ通知される。
【０１５２】
無線送信部２５６Ｂ又は無線受信部２５３Ｂは、割り当てられた無線周波数のＲＢを用いて、端末１００Ｂとの間でユーザデータを通信する（Ｓ３７）。
【０１５３】
ユーザデータが通信されると、有線通信部２６２は、例えば、この通信に使用された無線周波数及び通信データ量の情報を含む使用実績情報を、マクロセル基地局２００Ａ２へ送信する（Ｓ３８）。Ｓ３８の処理後、スモールセル基地局２００Ｂ２側の処理が終了する。
【０１５４】
マクロセル基地局２００Ａ２では、有線通信部２１７が、接続基地局からの使用実績情報を受信する（Ｓ２５）。第１履歴管理部２１３は、この使用実績情報（上り回線２３の使用実績情報）に基づいて、使用履歴データベース２１３ａを更新する（Ｓ２６）。又は、第２履歴管理部２１５は、この使用実績情報（下り回線２４の使用実績情報）に基づいて、使用履歴データベース２１５ａを更新する（Ｓ２６）。Ｓ２６の処理後、マクロセル基地局２００Ａ２側の処理が終了する。
【０１５５】
このように、マクロセル基地局２００Ａ２は、ユーザデータの通信に係る過去の使用実績の情報を利用して、通信干渉の可能性が低い無線周波数を割り当てることができる。また、接続基地局において割当候補の無線周波数のＲＢを割当不可である場合、例えば、他の無線周波数のＲＢを割り当て、又は、接続基地局の変更要求を行うので、端末１００Ｂがユーザデータを通信するための無線周波数を発見できる可能性が高くなる。つまり、マクロセル基地局２００Ａ２が選択した無線周波数の割り当てを、スモールセル基地局２００Ｂ２が補助でき、無線資源の割当効率や利用効率を向上できる。
【０１５６】
次に、無線通信システム１０Ｂの通信環境について説明する。
【０１５７】
ここでは、接続基地局が、ＲＡＴ５を採用するスモールセル基地局２００Ｂ２であることを想定する。端末１００Ｂも、ＲＡＴを採用するものとする。また、ＲＡＴ５には、使用可能な無線周波数が８本存在することを想定する。ＲＡＴ５における８本の無線周波数を、ｆ５，１、ｆ５，２、ｆ５，３、ｆ５，４、ｆ５，５、ｆ５，６、ｆ５，７、ｆ５，８、と記す。例えば、ｆ５，１は、ＲＡＴ５の第１の無線周波数を示す。
【０１５８】
図１２は、スモールセル基地局２００Ｂ２と端末１００Ｂとの位置関係の一例を示す模式図である。図１２に示されたスモールセル基地局２００Ｂ２は、端末１００Ｂの近傍に存在し、ＲＡＴ５を採用可能であることを想定する。
【０１５９】
図１２において、実線で囲まれたスモールセル基地局２００Ｂ２（ＳＢＳ１〜ＳＢＳ６）は、端末１００Ｂが加入している通信事業者の基地局である。点線で囲まれたスモールセル基地局２００Ｂ２（ＳＢＳ７〜ＳＢＳ９）は、端末１００Ｂが加入している通信事業者とは異なる通信事業者の基地局である。
【０１６０】
図１２では、接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂ２は、ＳＢＳ４である。しかし、端末１００Ｂは、８本の無線周波数ｆ５，１〜ｆ５，８を、近傍に存在するスモールセル基地局２００Ｂ２のみを考慮しても、ＳＢＳ１〜ＳＢＳ９と共用している。従って、端末１００ＢがＳＢＳ４と通信する際、他の基地局であるＳＢＳ１〜ＳＢＳ３、ＳＢＳ５〜ＳＢＳ９が使用中の無線周波数と重なり、相互に干渉して通信品質が劣化する可能性がある。
【０１６１】
比較例として、この通信品質の劣化を改善するために、各端末が、各端末が使用する無線回線（例えば、使用するＲＡＴ５が採用する無線周波数）の回線品質を検出して、上位装置（例えば、スモールセル基地局、マクロセル基地局）へ通知するとする。この場合、端末は、ＲＡＴ５の８本の無線周波数ｆ５，１〜ｆ５，８に対して、回線品質をモニタする必要がある。そして、回線品質の検出結果が、スモールセル基地局に通知され、更にマクロセル基地局へ通知される必要がある。
【０１６２】
比較例では、マクロセル基地局が、同一の通信事業者のスモールセル基地局が利用する無線回線の回線品質を検出して集約することも考えられる。しかし、マクロセル基地局が、異なる通信事業者のスモールセル基地局が利用する無線回線の回線品質の情報も含めて集約することは、困難である。将来的に、異なる複数の通信事業者が同一の無線周波数帯を割当可能となった場合、上記干渉に対する対策は一層必要となる。
【０１６３】
これに対し、本実施形態では、マクロセル基地局２００Ａ２が各無線周波数を用いた過去の使用実績に応じて無線周波数の割当候補を導出することで、他のスモールセル基地局２００Ｂ２に対してどの無線周波数が割り当てられているかを意識する必要がない。そのため、マクロセル基地局２００Ａ２は、スモールセル基地局２００Ｂ２をどの通信事業者が所有しているかを意識する必要がなく、接続基地局に対して、容易かつ高精度に干渉の少ない無線周波数を割り当てできる。
【０１６４】
このように、マクロセル基地局２００Ａ２は、配下の端末１００Ｂとスモールセル基地局２００Ｂ２との通信の無線周波数の割り当てをまとめて実施するので、端末１００Ｂが、各ＲＡＴが使用可能な無線周波数の回線品質情報を検出する必要がない。この回線品質情報は、例えば、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を含む。従って、端末１００Ｂは、スモールセル基地局２００Ｂ２に上記の回線品質情報を通知することが不要であり、スモールセル基地局２００Ｂ２は、マクロセル基地局２００Ａ２に上記の回線品質情報を通知することが不要である。
【０１６５】
つまり、端末１００Ｂは、ヘテロジニアスネットワークに存在するＲＡＴが採用する無線周波数と同数分の無線周波数の回線品質の検出を行う必要がない。そのため、端末１００Ｂは、各無線周波数の回線品質を検出するための処理負荷及び処理時間を低減できる。また、接続基地局は、端末１００Ｂとマクロセル基地局２００Ａ２との間で、各無線周波数の回線品質情報の受け渡しを頻繁に行う必要がなくなり、各無線周波数の回線品質の通知に係る処理負荷及び処理時間を低減できる。
【０１６６】
また、マクロセル基地局２００Ａ２が、端末１００Ｂと接続基地局との間の無線周波数の割り当てを一元管理することで、端末１００Ｂが個々に自装置が使用する無線周波数を決定する場合と比較すると、他の端末や他の基地局装置との通信の干渉を低減できる。また、マクロセル基地局２００Ａ２が無線周波数の割り当てを一元管理することで、接続基地局が、無線周波数におけるＲＢ等の無線資源を容易に割り当てできる。
【０１６７】
以上のように、無線通信システム１０Ｂは、端末１００Ｂと、端末１００Ｂとの間で制御データを通信可能なマクロセル基地局２００Ａ２と、端末１００Ｂとの間でユーザデータを通信可能な複数のスモールセル基地局２００Ｂ２と、を備える。
【０１６８】
マクロセル基地局２００Ａ２は、接続基地局判定部２１１と、第１周波数候補決定部２１４又は第２周波数候補決定部２１６と、無線送信部２０６及び有線通信部２１７と、を備える。接続基地局判定部２１１は、複数のスモールセル基地局２００Ｂ２のうち、接続基地局を導出する。第１周波数候補決定部２１４又は第２周波数候補決定部２１６は、スモールセル基地局２００Ｂ２毎のユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報に基づいて、接続基地局と端末１００Ｂとの間のユーザデータの通信に係る無線周波数の割当候補を導出する。有線通信部２１７は、無線周波数の割当候補の情報を接続基地局へ送信する。無線送信部２０６は、無線周波数の割当候補の情報及び無線基地局装置の情報を端末１００Ｂへ送信する。
【０１６９】
接続基地局としてのスモールセル基地局２００Ｂ２は、有線通信部２６２と、無線資源割当スケジューラ２６１と、無線受信部２５３Ｂ又は無線送信部２５６Ｂと、を備える。有線通信部２６２は、マクロセル基地局２００Ａ２から無線周波数の割当候補（ＲＢ等）の情報を受信する。無線資源割当スケジューラ２６１は、割当候補の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定する。無線受信部２５３Ｂ又は無線送信部２５６Ｂは、割当候補の無線周波数が割当可能である場合、無線資源の割当情報を端末１００Ｂへ送信する。また、無線受信部２５３Ｂ又は無線送信部２５６Ｂは、無線周波数の無線資源を用いてユーザデータを通信する。
【０１７０】
端末１００Ｂは、無線受信部１０８及び無線受信部１１５Ｂを備える。無線受信部１０８は、マクロセル基地局２００Ａ２から無線周波数の割当候補の情報及び接続基地局の情報を受信する。無線受信部１１５Ｂは、スモールセル基地局２００Ｂ２から無線資源の割当情報を受信する。また、無線送信部１１２Ｂ又は無線受信部１１５Ｂは、無線周波数の無線資源を用いてユーザデータを通信する。
【０１７１】
これにより、無線通信システム１０Ｂ及びマクロセル基地局２００Ａ２によれば、マクロセル基地局２００Ａ２が、配下の端末１００Ｂとスモールセル基地局２００Ｂ２との通信の無線周波数の割り当てをまとめて行う。従って、異なる無線通信方式や異なる基地局装置２００の特性を有するヘテロジニアスネットワークにおいて、各端末１００Ｂ及び各スモールセル基地局２００Ｂ２への無線周波数の割り当てを効率的に実施でき、当該無線周波数の割り当てに要する煩雑性を低減できる。
【０１７２】
また、無線通信システム１０Ｂ及びマクロセル基地局２００Ａ２は、周辺の基地局装置２００との間での通信干渉の発生を低減できる。そのため、無線資源割り当て動作の繰り返し回数を低減することで、端末１００Ｂやスモールセル基地局２００Ｂ２の無線資源割り当てに要する時間を短縮化できる。つまり、無線資源の割当効率を向上できる。
【０１７３】
また、無線通信システム１０Ｂ及びマクロセル基地局２００Ａ２は、予め基地局装置２００間で周波数を分割することなく、無線資源の利用効率を向上できる。
【０１７４】
尚、本実施形態の基地局装置２００は、同一の通信事業者の基地局装置２００のみで構成される場合と、同じ無線資源を異なる複数の通信事業者の基地局装置２００が共有して構成される場合と、があり得る。どちらの構成でも、複数のスモールセル基地局２００Ｂ２は、相互に情報共有することなく、自律分散的に無線資源の割り当てを実施できる。
【０１７５】
また、マクロセル基地局２００Ａ２は、使用履歴データベース２１３ａ，２１５ａと、有線通信部２１７と、第１履歴管理部２１３又は第２履歴管理部２１５を備える。使用履歴データベース２１３ａ，２１５ａは、スモールセル基地局２００Ｂ２毎に、ユーザデータの通信に係る無線周波数の使用実績の情報を蓄積する。有線通信部２１７は、接続基地局から、ユーザデータの通信に使用された無線周波数と、無線周波数における無線資源の使用量と、を含む使用実績の情報を受信する。第１履歴管理部２１３又は第２履歴管理部２１５は、受信された使用実績の情報に基づいて、使用履歴データベース２１３ａ，２１５ａに蓄積された使用実績の情報を更新する。
【０１７６】
これにより、例えば、スモールセル基地局２００Ｂ２が端末１００Ｂとの間でユーザデータを通信する度に、最新の使用実績を反映できる。これにより、無線資源の割当効率や利用効率を向上できる。
【０１７７】
また、マクロセル基地局２００Ａ２は、第１周波数候補決定部２１４又は第２周波数候補決定部２１６は、使用実績が所定基準よりも高い無線周波数を優先して、無線周波数の割当候補を導出する。
【０１７８】
これにより、端末１００Ｂがユーザデータの通信に成功する可能性の高い無線資源を割当可能であるので、ユーザデータの通信精度を向上できる。
【０１７９】
尚、無線周波数の使用実績は、無線周波数を用いたデータ通信量、無線周波数を用いたデータ通信時間、又は無線周波数を用いたデータ通信回数を含む。
【０１８０】
また、マクロセル基地局２００Ａ２は、有線通信部２１７が、接続基地局からの接続基地局の変更要求を受信する。接続基地局判定部２１１が、変更要求に応じて、端末１００Ｂとの間でユーザデータを通信するスモールセル基地局２００Ｂ２として、他の接続基地局を導出する。
【０１８１】
これにより、マクロセル基地局２００Ａ２は、指定した無線周波数に空きがない場合でも、他の接続基地局を再指定し、端末１００Ｂと接続基地局とがユーザデータを通信可能な確率を向上できる。
【０１８２】
また、スモールセル基地局２００Ｂ２は、無線資源割当スケジューラ２６１が、割当候補の無線周波数における無線資源が割当不可能な場合、他の無線周波数における無線資源が割当可能か否かを判定する。無線受信部２５３Ｂ又は無線送信部２５６Ｂは、他の無線周波数が割当可能である場合、他の無線周波数の無線資源を用いて、ユーザデータを通信する。
【０１８３】
これにより、スモールセル基地局２００Ｂ２は、マクロセル基地局２００Ａ２により指定された無線周波数に空きがない場合でも、他の無線周波数を再指定し、端末１００Ｂと接続基地局とがユーザデータを通信可能な確率を向上できる。
【０１８４】
また、スモールセル基地局２００Ｂ２は、有線通信部２６２が、他の無線周波数における無線資源が割当不可能な場合、接続基地局の変更要求をマクロセル基地局２００Ａ２へ送信する。
【０１８５】
これにより、スモールセル基地局２００Ｂ２は、マクロセル基地局２００Ａ２により指定された無線周波数に空きがない場合でも、他の接続基地局が再指定され、端末１００Ｂと接続基地局とがユーザデータを通信可能な確率を向上できる。
【０１８６】
このように、第１の実施形態及び第２の実施形態によれば、マクロセル基地局２００Ａ，２００Ａ２が、端末１００，１００Ｂに対して、どのスモールセル基地局２００Ｂ，２００Ｂ２のどの無線周波数（Ｕ−Ｐｌａｎｅ用）を割り当てるべきかを的確に判定できる。
【０１８７】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１８８】
本発明は、無線通信端末と無線基地局装置との間でユーザデータを通信するための無線資源の割当効率や利用効率を向上できる無線基地局装置、無線通信システム、周波数割当方法及び無線資源割当方法等に有用である。
【符号の説明】
【０１８９】
１０，１０Ｂ  無線通信システム
２１  上り回線
２２  下り回線
２３  上り回線
２４  下り回線
５０  ＧＰＳ衛星
１００，１００Ｂ  端末
１０１  ＧＰＳ信号受信アンテナ
１０２  ＧＰＳ受信部
１０３  位置情報生成部
１０４，１１１，１１１Ｂ  送信パケット生成部
１０５，１１２，１１２Ｂ  無線送信部
１０６，１１３  送信アンテナ
１０７，１１４  受信アンテナ
１０８，１１５  無線受信部
１０９，１０９Ｂ，１１６，１１６Ｂ  受信パケット復号部
１１０，１１０Ｂ  無線資源割当管理部
２００  基地局装置
２００Ａ，２００Ａ２  マクロセル基地局
２００Ｂ，２００Ｂ２  スモールセル基地局
２０１  受信アンテナ
２０２  無線受信部
２０３  受信パケット復号部
２０４  接続候補基地局導出部
２０４ａ  スモールセル情報データベース
２０５，２０５Ｂ  送信パケット生成部
２０６  無線送信部
２０７  送信アンテナ
２１１  接続基地局判定部２１１
２１２  データ分配部
２１３  第１履歴管理部
２１３ａ  使用履歴データベース
２１４  第１周波数候補決定部
２１５  第２履歴管理部
２１５ａ  使用履歴データベース
２１６  第２周波数候補決定部
２１７  有線通信部
２５１  無線資源割当管理部
２５２  受信アンテナ
２５３，２５３Ｂ  無線受信部
２５４，２５４Ｂ  受信パケット復号部
２５５，２５５Ｂ  送信パケット生成部
２５６，２５６Ｂ  無線送信部
２５７  送信アンテナ
２６１  無線資源割当スケジューラ
２６２  有線通信部
【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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