特許 6220003 基地局及び移動通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6220003

(24)【登録日】2017年10月6日

(45)【発行日】2017年10月25日

(54)【発明の名称】基地局及び移動通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/04 20090101AFI20171016BHJP

   H04W 16/32 20090101ALI20171016BHJP

   H04W 36/04 20090101ALI20171016BHJP

【ＦＩ】

   H04W72/04 136

   H04W16/32

   H04W36/04

【請求項の数】8

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-70939(P2016-70939)

(22)【出願日】2016年3月31日

(65)【公開番号】特開2017-184104(P2017-184104A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2016年3月31日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２６年度、総務省「移動通信システムにおける三次元稠密セル構成及び階層セル構成技術の研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】501440684

【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(74)【代理人】

【識別番号】100128691

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 弘通

(72)【発明者】

【氏名】生天目 翔

(72)【発明者】

【氏名】長手 厚史

【審査官】 松野 吉宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１８８４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／００２５３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２２９９７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１５−５１１４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Huawei, HiSilicon，Discussion on new measurement quantity for Multicarrier，3GPP TSG-RAN WG4#75 R4-152951，フランス，3GPP，２０１５年 ５月１８日，paragraph 2

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基地局と、前記第１基地局の周辺に存在する一又は複数の第２基地局とを備える移動通信システムであって、
前記第１基地局は、移動局が接続しているとき、所定期間の下りリンク信号の常時送信を開始するとともに、前記所定期間と同一期間又は異なる期間の下りリンク信号の常時送信を行うように要求する送信要求を前記第２基地局に送信し、
前記第２基地局は、前記第１基地局から受信した送信要求に基づいて、前記所定期間と同一期間又は異なる期間の下りリンク信号の常時送信を開始し、
前記第１基地局及び前記第２基地局の少なくとも一方は、リソースブロック内のすべてのリソースエレメントを使って前記下りリンク信号の常時送信を行い、
前記第１基地局は、前記常時送信された下りリンク信号を受信した移動局からフィードバックされるＲＳＲＱ（参照信号の受信品質）の値に基づいて、前記第１基地局のセル及び前記第２基地局のセルそれぞれにおける前記移動局での受信ＳＩＮＲを推定し、前記受信ＳＩＮＲの推定が終わった後、自局における前記下りリンク信号の常時送信を終了するとともに、前記下りリンク信号の常時送信を終了するように要求する送信終了要求を前記第２基地局に送信し、
前記第２基地局は、前記第１基地局から受信した前記送信終了要求に基づいて、前記第２基地局における前記下りリンク信号の常時送信を終了することを特徴とする移動通信システム。

【請求項2】

請求項１の移動通信システムにおいて、
前記第１基地局は、
前記移動局が接続しているときの前記第１基地局のリソース使用率Ｒ_ｕの情報と前記第１基地局のセルにおける前記移動局でのＲＳＲＱの測定値とに基づいて、下記式（１）により前記第１基地局のセルにおける前記移動局での受信ＳＩＮＲの値を推定し、
前記第２基地局に対して、前記第２基地局のセルのリソース使用率Ｒ_ｕの情報を要求して取得し、
取得した前記リソース使用率Ｒｕの情報と前記第２基地局のセルにおける前記移動局でのＲＳＲＱの測定値とに基づいて、下記式（１）により前記第２基地局のセルにおける前記移動局での受信ＳＩＮＲの値を推定することを特徴とする移動通信システム。

【数1】

【請求項3】

請求項１又は２の移動通信システムにおいて、
前記第１基地局は、前記移動局からフィードバックされる前記ＲＳＲＱの値又は前記受信ＳＩＮＲの値に基づいて、ハンドオーバ開始を判定することを特徴とする移動通信システム。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかの移動通信システムにおいて、
前記第１基地局及び前記第２基地局の少なくとも一方は、自身が送信すべきデータがなければダミーデータの信号を前記下りリンク信号として常時送信し、自身が送信すべきデータがあればそのデータの信号を前記下りリンク信号として常時送信することを特徴とする移動通信システム。

【請求項5】

移動通信システムの基地局であって、
移動局が接続しているとき、所定期間の下りリンク信号の常時送信を開始するとともに、自セルの周辺に存在する一又は複数の他の基地局に、前記所定期間と同一期間又は異なる期間の下りリンク信号の常時送信を行うように要求する送信要求を送信し、
前記常時送信された下りリンク信号を受信した移動局からフィードバックされるＲＳＲＱ（参照信号の受信品質）の値に基づいて、自セル及び前記他の基地局のセルそれぞれにおける前記移動局での受信ＳＩＮＲを推定し、前記受信ＳＩＮＲの推定が終わった後、前記下りリンク信号の常時送信を終了するとともに、前記下りリンク信号の常時送信を終了するように要求する送信終了要求を前記他の基地局に送信し、
自局及び前記他の基地局の少なくとも一方は、リソースブロック内のすべてのリソースエレメントを使って前記下りリンク信号の常時送信を行うことを特徴とする基地局。

【請求項6】

請求項５の基地局において、
前記移動局が接続しているときの自セルのリソース使用率Ｒ_ｕの情報と自セルにおける前記移動局でのＲＳＲＱの測定値とに基づいて、下記式（２）により自セルにおける前記移動局での受信ＳＩＮＲの値を推定し、
前記他の基地局に対して、前記他の基地局のセルのリソース使用率Ｒ_ｕの情報を要求して取得し、
取得した前記リソース使用率Ｒ_ｕの情報と前記他の基地局のセルにおける前記移動局でのＲＳＲＱの測定値とに基づいて、下記式（２）により前記他の基地局のセルにおける前記移動局での受信ＳＩＮＲの値を推定することを特徴とする基地局。

【数2】

【請求項7】

請求項５又は６の基地局において、
前記移動局からフィードバックされる前記ＲＳＲＱの値又は前記受信ＳＩＮＲの値に基づいて、ハンドオーバ開始を判定することを特徴とする基地局。

【請求項8】

請求項５乃至７のいずれかの基地局において、
自身が送信すべきデータがなければダミーデータの信号を前記下りリンク信号として常時送信し、自身が送信すべきデータがあればそのデータの信号を前記下りリンク信号として常時送信することを特徴とする基地局。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動通信における基地局及び移動通信システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年の移動通信システムにおけるトラフィックの急増に対応すべく、従来のマクロセル基地局よりもセル（無線通信エリア）が狭いスモールセル基地局（「極小セル基地局」、「ピコセル基地局」、「フェムトセル基地局」などとも呼ばれる）の需要が高まっている。スモールセル基地局はトラフィック対策として、従来のマクロセル基地局のマクロセル内に多局展開されて設置され、異種セルサイズ混在型のヘテロジーニアスネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ：Heterogeneous Network）が構成されることも想定される。このようなＨｅｔＮｅｔでは、マクロセルと、そのマクロセル内に配置されたスモールセル基地局のスモールセルとの間で移動局がハンドオーバする階層間ハンドオーバが発生する。

【0003】

非特許文献１、２には、移動局のセル間のハンドオーバとして、移動局で測定される各セルの基地局からの参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power）に基づいてハンドオーバの開始を判断する方法が開示されている。

【0004】

非特許文献２には、移動局のセル間のハンドオーバとして、移動局で測定される各セルの基地局からの参照信号の受信品質（ＲＳＲＱ：Reference Signal Received Quality）に基づいてハンドオーバの開始を判断する方法が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記ＨｅｔＮｅｔでは、マクロセル内に多数のマクロセルが配置されることが想定され、そのマクロセルとスモールセルとの間の階層間ハンドオーバが頻繁に発生し、基地局での過剰なハンドオーバ処理、ハンドオーバの失敗、ピンポンハンドオーバが発生しやすい。そのため、基地局での過剰なハンドオーバ処理、ハンドオーバの失敗、ピンポンハンドオーバが発生しないように階層間ハンドオーバを精度よく適切に行う必要がある。

【0006】

上記階層間ハンドオーバを精度よく適切に行うには、ハンドオーバ元のソースセル及びハンドオーバ先のターゲットセルそれぞれにおける移動局の通信品質である受信ＳＩＮＲ（信号対干渉・雑音比）に基づいてハンドオーバの開始を判断することが有効である。しかしながら、この受信ＳＩＮＲは移動局で直接測定する機能が備わっていないため、従来のＬＴＥ（Long Term Evolution）／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの標準規格では、前述のように参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）または参照信号の受信品質（ＲＳＲＱ）に基づいてハンドオーバの開始を判断している。このＲＳＲＰまたはＲＳＲＱはいずれも通信品質（受信ＳＩＮＲ）を直接反映したものでないため、上記階層間ハンドオーバを精度よく適切に行うためのパラメータとして不十分である。

【0007】

上記ＲＳＲＱの値は、上記ＲＳＲＰよりは通信品質（受信ＳＩＮＲ）を反映したものではあるが、各セルの下りリンク信号における無線リソースの使用状況によって変化してしまう。例えば、リソースブロック（ＲＢ）中のすべてのリソースエレメント（ＲＥ）を使用しているか、あるいは、リソースブロック（ＲＢ）中の一部のリソースエレメント（ＲＥ）のみを使用しているかによって、上記ＲＳＲＱの値は変化してしまう。このため、上記ＲＳＲＱの値を、前述のハンドオーバの開始判断における受信ＳＩＮＲの代わりに用いると、上記階層間ハンドオーバを適切に行うことができないおそれがある。

【0008】

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、サービングセル及び周辺セルそれぞれにおける無線リソースの使用状況にかかわらず、サービングセル及び周辺セルそれぞれにおける移動局での受信信号品質を精度よく測定することができる基地局及び通信システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様に係る移動通信システムは、第１基地局と、前記第１基地局の周辺に存在する一又は複数の第２基地局とを備え、前記第１基地局は、移動局が接続しているとき、所定期間に下りリンク信号を常時送信し、前記第１基地局は、前記第２基地局に、前記所定期間と同一期間又は異なる期間に下りリンク信号の常時送信を行うように要求し、前記第２基地局は、前記第１基地局からの要求に基づいて、前記所定期間と同一期間又は異なる期間に下りリンク信号を常時送信し、前記第１基地局は、前記常時送信された下りリンク信号を受信した移動局からフィードバックされるＲＳＲＱ（参照信号の受信品質）の値に基づいて、前記第１基地局のセル及び前記第２基地局のセルそれぞれにおける前記移動局での受信信号品質を推定する。
前記移動通信システムにおいて、前記第１基地局は、前記移動局からフィードバックされるＲＳＲＱの値に基づいて、前記第１基地局のセル及び前記第２基地局のセルそれぞれにおける前記移動局での受信ＳＩＮＲの値を推定してもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記第１基地局は、前記移動局が接続しているときの前記第１基地局のセルのリソース使用率Ｒ_ｕの情報と前記第１基地局のセルにおける前記移動局でのＲＳＲＱの測定値とに基づいて、下記式（１）により前記第１基地局のセルにおける前記移動局での受信ＳＩＮＲの値を推定し、前記第２基地局に対して、前記第２基地局のセルのリソース使用率Ｒ_ｕの情報を要求して取得し、取得した前記リソース使用率Ｒｕの情報と前記第２基地局のセルにおける前記移動局でのＲＳＲＱの測定値とに基づいて、下記式（１）により前記第２基地局のセルにおける前記移動局での受信ＳＩＮＲの値を推定しもよい。

【数1】

また、前記移動通信システムにおいて、前記第１基地局は、前記移動局からフィードバックされる前記ＲＳＲＱの値又は前記受信ＳＩＮＲの値に基づいて、ハンドオーバ開始を判定してもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記第１基地局及び前記第２基地局の少なくとも一方は、自身が送信すべきデータがなければダミーデータの信号を前記下りリンク信号として常時送信し、自身が送信すべきデータがあればそのデータの信号を前記下りリンク信号として常時送信してもよい。
また、移動通信システムにおいて、前記第１基地局及び前記第２基地局の少なくとも一方は、リソースブロック内のすべてのリソースエレメントを使って前記下りリンク信号の常時送信を行ってもよい。

【0010】

また、本発明の他の態様に係る基地局は、移動通信システムの基地局であって、移動局が接続しているとき、所定期間に下りリンク信号を常時送信し、自セルの周辺に存在する一又は複数の他の基地局に、前記所定期間と同一期間又は異なる期間に下りリンク信号の常時送信を行うように要求し、前記常時送信された下りリンク信号を受信した移動局からフィードバックされるＲＳＲＱ（参照信号の受信品質）の値に基づいて、自セル及び前記他の基地局のセルそれぞれにおける前記移動局での受信信号品質を推定する。
前記基地局において、前記移動局からフィードバックされるＲＳＲＱの値に基づいて、前記自セル及び前記他の基地局のセルそれぞれにおける前記移動局での受信ＳＩＮＲの値を推定してもよい。
また、基地局において、前記移動局が接続しているときの自セルのリソース使用率Ｒ_ｕの情報と自セルにおける前記移動局でのＲＳＲＱの測定値とに基づいて、上記式（１）により自セルにおける前記移動局での受信ＳＩＮＲの値を推定し、前記他の基地局に対して、前記他の基地局のセルのリソース使用率Ｒ_ｕの情報を要求して取得し、取得した前記リソース使用率Ｒｕの情報と前記他の基地局のセルにおける前記移動局でのＲＳＲＱの測定値とに基づいて、上記式（１）により前記他の基地局のセルにおける前記移動局での受信ＳＩＮＲの値を推定してもよい。
また、前記基地局において、前記移動局からフィードバックされる前記ＲＳＲＱの値又は前記受信ＳＩＮＲの値に基づいて、ハンドオーバ開始を判定してもよい。
また、前記基地局において、自身が送信すべきデータがなければダミーデータの信号を前記下りリンク信号として常時送信し、自身が送信すべきデータがあればそのデータの信号を前記下りリンク信号として常時送信してもよい。
また、前記基地局において、リソースブロック内のすべてのリソースエレメントを使って前記下りリンク信号の常時送信を行ってもよい。

【0011】

また、本発明の更に他の態様に係る基地局は、移動通信システムの移動局が接続しているセルの周辺に位置する基地局であって、移動局が接続している他の基地局からの要求に基づいて、下りリンク信号を常時送信する。
前記基地局において、自身が送信すべきデータがなければダミーデータの信号を前記下りリンク信号として常時送信し、自身が送信すべきデータがあればそのデータの信号を前記下りリンク信号として常時送信してもよい。
また、前記基地局において、リソースブロック内のすべてのリソースエレメントを使って前記下りリンク信号の常時送信を行ってもよい。

【0012】

なお、前記移動通信システム及び基地局における「常時送信」は、所定期間（時間）の全体にわたって連続的又は断続的に送信することを意味し、所定期間（時間）内において下りリンク信号を連続的に切れ目なく送信する態様、所定期間（時間）内において一定時間間隔毎に下りリンク信号を断続的に送信する態様、サブフレーム単位やフレーム単位で送信する態様などの各種態様の常時送信を含む概念である。また、これら各種態様の常時送信は任意に指定できるようにしてもよい。また前記「常時送信」を行う所定期間（時間）の指定は、たとえばサブフレーム単位やフレーム単位で行ってもよい。また、前記「常時送信」を行う時間において、前記移動通信システムに用いている全周波数で送信してもよいし、前記周波数の一部を更に指定してもよい。通常は、基地局の通信状況に依らずに「常時送信」は行われていないため、意図的に周辺セルに常時送信をさせることで、ワーストの受信信号品質を精度よく測定することができる。
また、前記移動局が接続しているサービングセル基地局がマクロセル基地局であり前記周辺セルの基地局がマクロセル内に配置されたスモールセル基地局であってもよい。また、前記周辺セルの基地局がマクロセル基地局であり前記移動局が接続しているサービングセル基地局がマクロセル内に配置されたスモールセル基地局であってもよい。

【0013】

前記移動通信システム及び基地局において、前記移動局がＲＳＲＱを測定する「常時送信」の所定期間（時間）は、フィルタ等の手段を含む平均化処理に応じて、測定対象となる時間を若干前後に変更させてもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、サービングセル及び周辺セルそれぞれにおける無線リソースの使用状況にかかわらず、サービングセル及び周辺セルそれぞれにおける移動局での受信信号品質を精度よく測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係るマクロセル基地局及びスモールセル基地局を備えた移動通信システムの概略構成の一例を示す説明図。

【図2】ＬＴＥダウンリンクの無線通信フレームの時間軸方向のフォーマットの一例を示す説明図。

【図3】サブフレームの一構成例を示す説明図。

【図4】無線通信フレームを構成するサブフレームのフォーマットの一例を示す説明図。

【図5】セル間干渉制御技術（ｅＩＣＩＣ）で採用されるＡＢＳによるサブフレームにおける送信停止の様子の一例を示す説明図。

【図6】本実施形態に係る移動通信システムのハンドオーバ制御時の端末における下りリンクの参照信号の受信品質（ＲＳＲＱ）の時間変化を示すグラフ。

【図7】ＲＳＲＱと受信ＳＩＮＲとの間を示すグラフ。

【図8】本実施形態に係る移動通信システムにおけるサービングセル及び周辺セルにおける受信信号品質の測定の一例を示すシーケンス図。

【図9】本実施形態に係る移動通信システムにおけるサービングセル及び周辺セルにおける受信信号品質の測定の他の例を示すシーケンス図。

【図10】本実施形態に係る移動通信システムにおけるサービングセル及び周辺セルにおける受信信号品質の測定の更に他の例を示すシーケンス図。

【図11】（ａ）は、本実施形態に係る移動通信システムにおけるソースセルからターゲットセルに端末がハンドオーバするときのハンドオーバ制御の一例を示すシーケンス図。（ｂ）は、同ハンドオーバ制御時のソースセル及びターゲットセルそれぞれから受信した下りリンク参照信号の受信品質（ＲＳＲＱ）の時間変化の一例を示すグラフ。

【図12】本実施形態に係る移動通信システムにおけるソースセルからターゲットセルに端末がハンドオーバするときのハンドオーバ制御の他の例を示すシーケンス図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ここでは、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄへの適用を前提に本発明の実施形態を説明するが、類似のセル構成、物理チャネル構成を用いるシステムであれば、本発明の概念はどのようなシステムにも適用可能である。

【0017】

まず、本発明を適用可能な移動通信システムの全体構成について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るマクロセル基地局とスモールセル基地局とが配置された移動通信システムの概略構成を示す説明図である。

【0018】

図１において、本実施形態の移動通信システムは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの標準仕様に準拠した通信システムであり、第１の基地局としてのマクロセル基地局１０と、そのマクロセル基地局１０の無線通信エリアであるセル（以下、適宜「マクロセル」という。）１０Ａ内に位置する第２の基地局としてのスモールセル基地局２０とを備える。スモールセル基地局２０の無線通信エリアであるセル（以下、適宜「スモールセル」という。）２０Ａは、マクロセル基地局１０のマクロセル１０Ａの内側に含まれている。マクロセル２０Ａは主に屋外にあるため、屋外マクロセルとも呼ばれる。

【0019】

近年、大都市部においては、中高層ビルの屋内オフィスでの通信トラフィックが急増しているため、高さ方向にも効率良く通信トラフィックを運ぶ手段が求められている。そのため、マクロセル１０Ａ内に位置するビル等の建物内の高さ方向を含めて３次元的にスモールセル基地局２０を展開して設置する３次元空間セル構成が有効である。

【0020】

図１において、移動局であるユーザ端末装置（ＵＥ：User Equipment）３０は、マクロセル基地局１０のマクロセル１０Ａに在圏してマクロセル基地局１０に接続されたユーザ端末装置（ＭＵＥ）であり、マクロセル基地局１０を介して電話やデータ通信などのための無線通信が可能な状態にある。このユーザ端末装置（以下「端末」という。）３０は、サービングセルであるマクロセル１０Ａと周辺セルであるスモールセル２０Ａとの境界部に近い位置に在圏しているため、スモールセル２０Ａからの干渉を受けやすい状況にある。

【0021】

端末３０は、マクロセル１０Ａやスモールセル２０Ａに在圏するときに、その在圏するセルに対応するマクロセル基地局やスモールセル基地局と間で所定の通信方式及び無線通信リソースを用いて無線通信することができる。端末３０は、例えばＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータ装置、コアネットワークに対する外部通信インターフェース部、無線通信部などのハードウェアを用いて構成され、所定のプログラムが実行されることにより基地局１０，２０等との間の無線通信等を行うことができる。

【0022】

マクロセル基地局１０は、移動体通信網において屋外に設置されている通常の半径数百ｍ乃至数ｋｍ程度の広域エリアであるマクロセルをカバーする広域の基地局であり、「マクロセル基地局」、「Ｍａｃｒｏ ｅ−Ｎｏｄｅ Ｂ」、「ＭｅＮＢ」等と呼ばれる場合もある。マクロセル基地局１０は、他の基地局と例えば有線の通信回線で接続され、所定の基地局間通信インターフェースで通信可能になっている。また、マクロセル基地局１０は、回線終端装置及び専用回線などの通信回線を介して移動体通信網のコアネットワークに接続され、コアネットワーク上のサーバ装置などの各種ノードとの間で所定の通信インターフェースにより通信可能になっている。

【0023】

スモールセル基地局２０は、広域のマクロセル基地局とは異なり、無線通信可能距離が数ｍ乃至数百ｍ程度であり、一般家庭、店舗、オフィス等の建物４０の内部にも設置することができる小容量の基地局である。スモールセル基地局２０は、移動体通信網における広域のマクロセル基地局がカバーするエリアよりも小さなエリアをカバーするように設けられるため「スモールセル基地局」と呼ばれたり、「Ｓｍａｌｌ ｅ−Ｎｏｄｅ Ｂ」や「Ｓｍａｌｌ ｅＮＢ」と呼ばれたりする場合もある。スモールセル基地局２０についても、回線終端装置及びＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線や光回線等のブロードバンド公衆通信回線などの通信回線を介して移動体通信網のコアネットワークに接続され、コアネットワーク上のサーバ装置などの各種ノードとの間で所定の通信インターフェースにより通信可能になっている。

【0024】

また、マクロセル基地局１０及びスモールセル基地局２０それぞれの基地局は、例えばＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータ装置、コアネットワークに対する外部通信インターフェース部、無線通信部などのハードウェアを用いて構成され、所定のプログラムが実行されることにより、後述の干渉を抑制するための各種処理を実行したり、所定の通信方式及び無線通信リソースを用いて端末３０との間の無線通信を行ったりすることができる。

【0025】

各基地局１０、２０は、移動局である端末に対してＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式の下りリンクの無線通信可能な基地局である。基地局１０、２０は、例えば、アンテナ、無線信号経路切り換え部、送受共用器（ＤＵＰ：Duplexer）、下り無線受信部とＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）復調部、上り無線受信部、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access）復調部など備える。更に、各基地局１０、２０は、ＯＦＤＭ変調部、下り無線送信部、制御部等を備える。

【0026】

ＳＣ−ＦＤＭＡ復調部は、上り無線受信部で受信した受信信号に対してＳＣ−ＦＤＭＡ方式の復調処理を実行し、復調されたデータを制御部に渡す。ＯＦＤＭ変調部は、制御部から受けた自局のセルに在圏している端末に向けて送信する下り信号のデータを、所定の電力で送信されるように、ＯＦＤＭ方式で変調する。また、基地局が例えばサーバ装置から送信停止対象のサブフレームの情報を受信した場合、ＯＦＤＭ変調部は、無線通信フレーム中の特定のサブフレームについてのみ下り送信を停止するように制御される。下り無線送信部は、ＯＦＤＭ変調部で変調した送信信号を、送受共用器、無線信号経路切り換え部及びアンテナを介して送信する。

【0027】

基地局１０、２０の制御部は、例えばコンピュータ装置で構成され、所定のプログラムが読み込まれて実行されることにより、各部を制御したり各種処理を実行したりする。また、制御部は、外部通信インターフェース部と協働して、送信停止対象のサブフレームの情報であるＡＢＳパターン情報をサーバ装置から受信する手段としても機能する。また、制御部は、サーバ装置から受信した送信停止対象のサブフレームの情報（ＡＢＳパターン情報）に基づいて、特定の送信停止対象のサブフレームにおける下り送信を停止するように制御する手段としても機能する。

【0028】

上記基地局１０、２０のうちスモールセル基地局２０の制御部は、マクロセル基地局１０から受信した同期信号に基づいてマクロセル基地局１０との間の時間同期処理を行う手段としても機能する。なお、スモールセル基地局２０における時間同期処理については後述する。

【0029】

なお、図１では、マクロセル基地局１０及びスモールセル基地局２０を一つずつ図示しているが、マクロセル基地局１０及びスモールセル基地局２０はそれぞれ複数であってもよい。また、図１では、マクロセル１０Ａ及びスモールセル２０Ａそれぞれに在圏する端末が１台ずつ在圏する場合について図示しているが、各セルに在圏する端末は複数台であってもよい。

【0030】

また、本実施形態の移動通信システムにおいて、各基地局１０、２０と通信回線を介して通信可能なサーバ装置を備えてもよい。このサーバ装置は、ＳＯＮ（Self-Organizing Network）サーバなどとも呼ばれ、例えばＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータ装置、コアネットワークに対する外部通信インターフェース部などのハードウェアを用いて構成される。サーバ装置は、所定のプログラムが実行されることにより、所定の通信回線を介してマクロセル基地局１０及びスモールセル基地局２０と通信することができる。また、サーバ装置のコンピュータ装置は、被干渉のスモールセル基地局２０から受信した干渉信号レベルの情報に基づいて、端末に対する下り送信の無線通信フレーム内の少なくとも一つのサブフレームについて干渉源のマクロセル基地局１０からの下り送信の停止が必要か否かを判断する手段として機能する。また、サーバ装置のコンピュータ装置は、前記下り送信の停止が必要であると判断した場合、無線通信フレーム内の少なくとも一つの送信停止対象のサブフレームを決定する手段としても機能する。サーバ装置のコンピュータ装置は、外部通信インターフェース部と協働して、被干渉のスモールセル基地局２０における干渉信号レベルの情報をスモールセル基地局２０から受信する手段、及び干渉源のマクロセル基地局１０に、前記決定した送信停止対象のサブフレームの情報を送信する手段としても機能する。

【0031】

次に、上記構成の移動通信システムにおけるセル間干渉制御について説明する。
前述のように急増する移動通信のトラフィックへの対策としてマクロセル１０Ａ上にスモールセル２０Ａを重畳するオーバレイセル構成の適用が有効である。しかし、オーバレイセル構成でマクロセル１０Ａとスモールセル２０Ａが同一周波数帯域を使用する場合、マクロセル１０Ａとスモールセル２０Ａとの間の干渉が生じるため、その適用効果を最大化するためには干渉を制御することが必要となる。干渉制御方法としては、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ標準のｅＩＣＩＣ（enhanced Inter-Cell Interference Coordination）技術が有効である。

【0032】

図２は、ＬＴＥダウンリンクの無線通信フレームの時間軸方向のフォーマットの一例を示す説明図である。図３は、サブフレームの一構成例を示す説明図である。無線フレーム長は１０ｍｓであり、１ｍｓ長の１０個のサブフレームから構成される。

【0033】

図２に示すように、ＬＴＥダウンリンクの信号の１単位である所定長（図示の例では１０［ｍｓ］）の無線通信フレーム１００は、所定個数（図示の例では１０個）の所定長（図示の例では１．０［ｍｓ］）のサブフレーム１１０で構成される。ＬＴＥダウンリンクのスケジューリングの最小時間単位であるＴＴＩ（Transmission Time Interval）は１サブフレームであるので、サブフレームごとに、スケジューリングされた端末へ無線リソースの最小単位であるリソースブロック（ＲＢ）が割り当てられる。各サブフレーム１１０は、後述のように制御チャネル領域１１０Ａとデータチャネル領域１１０Ｂとを有する。

【0034】

また、図３に示すように、各サブフレーム１１０は１４ＯＦＤＭシンボルから構成される。また、無線リソース割当て最小単位はＲＢ（Resource Block）と呼ばれ、周波数方向に１２サブキャリア、時間軸方向に７ＯＦＤＭシンボルの計８４個のＲＥ（Resource Element）で構成される。

【0035】

図４は、無線通信フレームを構成するサブフレームのフォーマットの一例を示す説明図である。図４において、各サブフレーム１１０は、例えば周波数軸方向に１２サブキャリア（１５［ｋＨｚ］）、時間軸方向に１４ＯＦＤＭシンボルの計１６８個のＲＥ（Resource Element）で構成される。なお、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘが用いられる場合は、１サブフレーム内に１２ＯＦＤＭシンボルが送信される。ここで、「シンボル」とは、無線通信で伝送される情報の一単位である。また、一つのシンボルは伝送対象の情報の１回の変調で生成され、１シンボルの情報量（ビット数）は変調方式によって決まる。１サブフレーム毎に各端末がどの周波数／時間リソースマッピングされているのか、各端末へのデータ信号がどのような変調フォーマット（変調方式、符号化率）を使用するか等のスケジューリングを行い、その結果が端末へ通知される。

【0036】

図４に示すように、各サブフレーム１１０は、下りリンクＬ１／Ｌ２制御チャネル信号のＲＥがマッピングされる先頭部分の制御チャネル領域１１０Ａと、データチャネル信号や上位制御チャネル信号のＲＥがマッピングされるデータチャネル領域１１０Ｂとを有する。なお、制御チャネル領域１１０Ａはサブフレームの先頭の１〜３のＯＦＤＭシンボルを割り当てることができる。

【0037】

サブフレーム１１０の制御チャネル領域１１０Ａには、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルであるＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）が設定される。ＰＤＣＣＨは、上下リンクのスケジューリングの決定や上りリンクの電力制御コマンドなどの制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）の伝送に用いられる。ＤＣＩには、ＰＤＳＣＨリソース指示、伝送フォーマット、ＨＡＲＱ情報、および空間多重に関する制御情報を含む下りリンクスケジューリング割当てが含まれる。また、ＤＣＩには、ＰＵＳＣＨリソース指示、伝送フォーマット、ＨＡＲＱ関連情報、上りリンクのスケジューリング情報である上りリンクグラントも含まれる。

【0038】

また、サブフレーム１１０のデータチャネル領域１１０Ｂには、物理共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）が設定される。ＰＤＳＣＨは、下りリンクデータを送信する物理チャネルであり、ＭＩＭＯ伝送方式としてＭＩＭＯダイバーシティに加え、ＬＴＥでは最大４レイヤのＭＩＭＯ多重、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは最大８レイヤのＭＩＭＯ多重に対応する。また、ＭＩＢ以外の報知情報であるＳＩＢや着信時の呼び出しであるページング情報、その他上位レイヤの制御メッセージ、例えばＲＲＣ（Radio Resource Control protocol）レイヤの制御情報もＰＤＳＣＨで送信される。端末は、ＰＤＣＣＨから取得した無線リソース割当位置、変調方式、データサイズ（ＴＢ：Transport Block size）等の情報に基づいてＰＤＳＣＨを復号する。

【0039】

また、ＬＴＥにおいてサブフレーム１１０内の時間領域で１４ＯＦＤＭシンボルのうち、第１、５、８、１２ＯＦＤＭシンボル内にセル固有の参照信号（ＣＲＳ）が分散して規則的に配置される。この参照信号ＣＲＳは、端末におけるチャネル品質情報（ＣＳＩ：Channel State Information）の測定用の基準信号及びデータ復調用の基準信号という２つの役割を担っている。参照信号ＣＲＳはセルＩＤによって、異なるスクランブリングとマッピングされるサブキャリア位置の周波数シフトが適用される。また、前述のように、通常のサブフレーム内にマッピングされた参照信号ＣＲＳについてはＡＢＳで送信を停止することができず、ＭＢＳＦＮサブフレーム内にマッピングされた先頭以外の参照信号ＣＲＳについてはＡＢＳで送信を停止することができる。

【0040】

図５は、セル間干渉制御技術（ｅＩＣＩＣ）で採用されているＡＢＳによるサブフレームにおける送信停止の様子の一例を示す説明図である。ｅＩＣＩＣでは、例えばマクロセルの一部のサブフレーム（図示の例では♯１〜＃３、＃６〜＃８のサブフレーム）でＡＢＳを設定することで、データチャネル（ＰＤＣＣＨ）信号送信を停止し、スモールセルに接続している端末におけるデータチャネルの干渉を低減することができる。また、スモールセルの一部のサブフレーム（図示の例では♯０，＃４，＃５，＃９のサブフレーム）で同様にＡＢＳを設定することにより、マクロセルに接続している端末におけるデータチャネルの干渉を低減することができる。

【0041】

次に、上記構成の移動通信システムにおいて端末３０が接続しているマクロ基地局（第１基地局）１０のマクロセル１０Ａからセル境界エリアを通過してスモールセル基地局（第２基地局）２０のスモールセル２０Ａに移動するときのハンドオーバ処理について説明する。

【0042】

なお、以下の説明において、適宜、端末３０が接続しているサービングセルであるマクロセル１０Ａ及びマクロ基地局１０をそれぞれソースセル１０Ａ及びソースセル基地局１０ともいう。また、ハンドオーバ後の端末３０が接続する周辺セルであるスモールセル２０Ａ及びスモールセル基地局２０をそれぞれターゲットセル２０Ａ及びターゲットセル基地局２０ともいう。

【0043】

図６は本実施形態に係る移動通信システムのハンドオーバ制御時の端末３０における下りリンクの参照信号（ＣＲＳ）の受信品質（ＲＳＲＱ）の時間変化を示すグラフである。図中縦軸の参照信号の受信品質（ＲＳＲＱ）は次式（２）で定義される。

【数2】

【0044】

上記式（２）中の「Ｎ」はＬＴＥシステム帯域幅内のリソースブロック数（例えば帯域幅が１０ＭＨｚの場合、Ｎ＝５０）であり、「ＲＳＲＰ」は端末で受信される下りリンクの参照信号（ＣＲＳ）の受信電力（平均値）であり、総受信信号電力「ＲＳＳＩ」は端末で受信される下りリンクの総受信電力である。ＲＳＳＩは、端末が接続しているソースセル（自セル）からの下りリンク信号の受信電力だけでなく、ターゲットセルなどの隣接セルからの下りリンク信号の受信電力や、雑音電力も含む。

【0045】

端末３０は、接続中のソースセル基地局１０に測定結果報告（ＭＲ：Measurement Report）を送出する。ソースセル基地局１０は、端末３０から受信した測定結果報告（ＭＲ）に基づき、周辺基地局であるターゲットセル基地局２０から送信した参照信号の受信品質（ＲＳＲＱ）Ｑ２と自局（第１基地局）１０から送信した参照信号の受信品質（ＲＳＲＱ）：Ｑ１との受信品質差ΔＱ（＝Ｑ２−Ｑ１）が所定の閾値Ｔｈ（ＨＯ）（「Ａ３ｏｆｆｓｅｔ」や「ハンドオーバマージン」ともいう。）を上回っているかどうか監視するハンドオーバ開始判定処理を行う。

【0046】

上記ハンドオーバ開始判定処理において、ソースセル基地局１０は、受信品質差ΔＱが所定の閾値Ｔｈ（ＨＯ）よりも大きくなったときにハンドオーバ処理を開始する。このハンドオーバの開始判定に用いるＲＳＲＱは、従来のＲＳＲＰに比して各セルでの通信品質（受信ＳＩＮＲ）をより反映したものである。

【0047】

しかしながら、上記式（２）に示すＲＳＲＱの定義式の分母にあるＲＳＳＩは、ソースセル１０Ａからの下りリンク信号の受信電力と、ターゲットセル２０Ａからの下りリンク信号の受信電力とを含む。しかも、その受信電力の値は、各セルでのリソースの使用状況に応じて変動する。例えば、サブフレーム中のすべてのリソースエレメントを使用して送信した場合、ＲＳＳＩは−７０ｄＢｍであり、サブフレーム中の参照信号（ＣＲＳ）のみを送信した場合、ＲＳＳＩは−８０ｄＢｍである。このようにＲＳＲＱの定義式に含まれるＲＳＳＩが各セルでの無線リソースの使用状況に応じて変動するため、ＲＳＲＱは各セルでの無線リソースの使用状況に応じて変動する。

【0048】

また、上記ＲＳＲＱと受信ＳＩＮＲとの間には次式（３）の関係がある。ここで、式（３）中の「Ｒ_ｕ」は下りリンク信号の送信に用いられるリソース使用率であり、１リソースブロック（ＲＢ）当たりのサブキャリアの使用数で定義される。１ＲＢ中のすべてのサブキャリアを使用するフルバッファの場合、Ｒ_ｕ＝１２であり、１ＲＢ中の参照信号（ＣＲＳ）のみのサブキャリアを使用する場合、Ｒ_ｕ＝４である。

【数3】

【0049】

図７は、上記式（３）を用いて３種類のＲｕ（＝４，８，１２）について計算したＲＳＲＱと受信ＳＩＮＲとの間を示すグラフである。図示のように、同じ受信ＳＩＮＲであっても、ＲＳＲＱは下りリンク信号の送信に用いられるリソース使用率（Ｒ_ｕ）に応じて変動してしまう。

【0050】

そこで、本実施形態に係る移動通信システムでは、以下に示すように、各セルでの無線リソースの使用状況にかかわらず、受信信号品質を精度よく測定できるように各セルからの下りリンク信号の送信を制御している。

【0051】

図８は、本実施形態に係る移動通信システムにおけるサービングセル及び周辺セルにおける受信信号品質の測定の一例を示すシーケンス図である。なお、図８において、端末３０が接続しているセル１０Ａ及び第１基地局１０をそれぞれサービングセル及びサービングセル基地局といい、第１基地局１０の周辺のセル２０Ａ及び第２基地局２０をそれぞれ周辺セル及び周辺セル基地局という。また、周辺セル基地局２０は単数であってもよいし、複数であってもよい。

【0052】

図８において、サービングセル基地局１０は、受信信号品質の測定を開始するか否かの判断を行う。ここで、「常時送信」は、所定期間（時間）の全体にわたって連続的又は断続的に送信することを意味し、所定期間（時間）内において下りリンク信号を連続的に切れ目なく送信する態様、所定期間（時間）内において一定時間間隔毎に下りリンク信号を断続的に送信する態様、サブフレーム単位やフレーム単位で送信する態様などの各種態様の常時送信を含む概念である。また、これら各種態様の常時送信は任意に指定できるようにしてもよい。また、前記「常時送信」を行う所定期間（時間）の指定は、たとえばサブフレーム単位やフレーム単位で行ってもよい。また前記「常時送信」を行う時間において、前記移動通信システムに用いている全周波数で送信してもよいし、前記周波数の一部を更に指定してもよい。

【0053】

サービングセル基地局１０は、端末３０がＲＳＲＱを測定する「常時送信」の所定期間（時間）は、フィルタ等の手段を含む平均化処理に応じて、測定対象となる時間を若干前後に変更させてもよい。

【0054】

サービングセル基地局１０は、受信信号品質の測定を開始すると、自局における全リソースによる下りリンク信号の常時送信を所定時間行う全リソースでの常時送信を開始するとともに、全リソースによる下りリンク信号の常時送信を所定期間行うように要求する全リソース送信要求を周辺セル基地局２０に要求する。

【0055】

周辺セル基地局２０は、サービングセル基地局１０から受信した全リソース送信要求に基づいて、全リソースによる下りリンク信号の常時送信を所定時間行う全リソースでの常時送信を開始する。

【0056】

上記全リソースでの送信を開始した後、サービングセル基地局１０は、全リソースでの下りリンク信号を受信した端末３０からサービングセル１０Ａに対応する測定結果報告（ＭＲ）を受信し、その測定結果報告（ＭＲ）に含まれるにＲＳＲＱの測定値に基づいて、サービングセル１０Ａにおける端末３０での受信信号品質としての受信ＳＩＮＲを推定する。更に、サービングセル基地局１０は、全リソースでの下りリンク信号を受信した端末３０から周辺セル２０Ａに対応する測定結果報告（ＭＲ）を受信し、その測定結果報告（ＭＲ）に含まれるにＲＳＲＱの測定値に基づいて、周辺セル２０Ａにおける端末３０での受信信号品質としての受信ＳＩＮＲを推定する。

【0057】

サービングセル基地局１０は、上記受信ＳＩＮＲの推定が終わった後、自局における全リソースでの下りリンク信号の常時送信を終了するとともに、上記所定期間が経過したタイミングで、全リソースでの下りリンク信号の常時送信を終了するように要求する全リソース送信終了要求を周辺セル基地局２０に要求する。

【0058】

周辺セル基地局２０は、サービングセル基地局１０から受信した全リソース送信終了要求に基づいて、周辺セル基地局２０における全リソースでの下りリンク信号の常時送信を終了する。

【0059】

以上、図８の受信信号品質の測定例によれば、サービングセル基地局１０及び周辺セル基地局２０それぞれから全リソースを用いるという互いに同じリソース使用条件（フルバッファ条件）の下で、全リソースでの下りリンク信号の常時送信が実施される。このように同じリソース使用条件（フルバッファ条件）の下で各基地局１０，２０から常時送信された下りリンク信号を端末３０が受信することにより、各基地局１０，２０からのＲＳＲＱ（参照信号の受信品質）を精度よく測定することができる。この高い精度のＲＳＲＱの測定値に基づいて、サービングセル１０Ａ及び周辺セル２０Ａそれぞれにおける端末３０での受信ＳＩＮＲを精度よく推定することができる。

【0060】

また、上記ＡＢＳによる選択的なサブフレームの送信停止を行うセル間干渉制御技術（ｅＩＣＩＣ）により、サービングセル基地局１０及び周辺セル基地局２０のいずれか一方の基地局から所定のサブフレームの下りリンク信号を全リソースで送信するとき、他方の基地局では当該サブフレームのデータ信号の送信が停止されている。従って、前記一方の基地局からの下りリンク信号を端末３０が受信するとき他方の基地局からのデータ信号による干渉がないため、上記ＲＳＲＱに基づく受信ＳＩＮＲの推定結果の精度を更に高めることができる。

【0061】

なお、サービングセル基地局１０及び周辺セル基地局２０それぞれから送信される下りリンク信号の送信に互いに異なる周波数帯を使用してもよい。この場合は、上記ＡＢＳによる選択的なサブフレームの送信停止を行うセル間干渉制御技術（ｅＩＣＩＣ）を適用しなくても、前記データ信号による干渉を受けることなく上記ＲＳＲＱに基づく受信ＳＩＮＲの推定結果の精度を更に高めることができる。

【0062】

図９は、本実施形態に係る移動通信システムにおけるサービングセル及び周辺セルにおける受信信号品質の測定の他の例を示すシーケンス図である。
図９において、サービングセル基地局１０は、受信信号品質の測定を開始すると、自局内の所定のメモリに記憶されている自局のリソース使用率Ｒ_ｕの情報を読み出す。また、サービングセル基地局１０は、リソース使用率Ｒ_ｕの情報を要求するリソース使用率情報要求を、基地局間通信インターフェースを介して周辺セル基地局２０に送信する。

【0063】

周辺セル基地局２０は、その基地局内の所定のメモリに記憶されているリソース使用率Ｒ_ｕの情報を読み出し、基地局間通信インターフェースを介してサービングセル基地局１０に送信する。

【0064】

サービングセル基地局１０は、端末３０から受信した測定結果報告（ＭＲ）に含まれるＲＳＲＱの測定値と、リソース使用率Ｒ_ｕとに基づき、次式（４）を用いて、各セル１０Ａ，２０Ａにおける端末３０での受信ＳＩＮＲを推定する。

【数4】

【0065】

以上、図９の測定例によれば、サービングセル１０Ａ及び周辺セル２０Ａそれぞれにおける無線リソースの使用状況の影響を受けない受信ＳＩＮＲの値を精度よく推定することができる。

【0066】

図１０は、本実施形態に係る移動通信システムにおけるサービングセル及び周辺セルにおける受信信号品質の測定の更に他の例を示すシーケンス図である。
図１０において、サービングセル基地局１０は、受信信号品質の測定を開始すると、自局内の所定のメモリに記憶されている自局のリソース使用率Ｒ_ｕの情報を読み出し、自局における全リソースでの常時送信を開始するとともに全リソース送信要求を周辺セル基地局２０に要求する。

【0067】

周辺セル基地局２０は、その基地局内の所定のメモリに記憶されているリソース使用率Ｒ_ｕの情報を読み出し、基地局間通信インターフェースを介してサービングセル基地局１０に送信するとともに、サービングセル基地局１０から受信した全リソース送信要求に基づいて全リソースでの常時送信を開始する。

【0068】

上記全リソースでの送信を開始した後、サービングセル基地局１０は、全リソースでの下りリンク信号を受信した端末３０からサービングセル１０Ａに対応する測定結果報告（ＭＲ）を受信し、その測定結果報告（ＭＲ）に含まれるにＲＳＲＱの測定値と、自局のリソース使用率Ｒ_ｕとに基づき、上記式（４）を用いて、サービングセル１０Ａにおける端末３０での受信信号品質としての受信ＳＩＮＲを推定する。

【0069】

更に、サービングセル基地局１０は、全リソースでの下りリンク信号を受信した端末３０から周辺セル２０Ａに対応する測定結果報告（ＭＲ）を受信し、その測定結果報告（ＭＲ）に含まれるにＲＳＲＱの測定値と、周辺セル基地局２０から受信したリソース使用率Ｒ_ｕとに基づき、上記式（４）を用いて、周辺セル２０Ａにおける端末３０での受信信号品質としての受信ＳＩＮＲを推定する。

【0070】

サービングセル基地局１０は、上記受信ＳＩＮＲの推定が終わった後、自局における全リソースでの下りリンク信号の常時送信を終了するとともに、上記所定期間が経過したタイミングで、全リソースでの下りリンク信号の常時送信を終了するように要求する全リソース送信終了要求を周辺セル基地局２０に要求する。

【0071】

周辺セル基地局２０は、サービングセル基地局１０から受信した全リソース送信終了要求に基づいて、周辺セル基地局２０における全リソースでの下りリンク信号の常時送信を終了する。

【0072】

以上、図１０の受信信号品質の測定例によれば、サービングセル基地局１０及び周辺セル基地局２０それぞれから全リソースを用いるという互いに同じリソース使用条件（フルバッファ条件）の下で、全リソースでの下りリンク信号の常時送信が実施される。このように同じリソース使用条件（フルバッファ条件）の下で各基地局１０，２０から常時送信された下りリンク信号を端末３０が受信することにより、各基地局１０，２０からのＲＳＲＱ（参照信号の受信品質）を精度よく測定することができる。この高い精度のＲＳＲＱの測定値とリソース使用率Ｒ_ｕとに基づいて、サービングセル１０Ａ及び周辺セル２０Ａそれぞれにおける端末３０での受信ＳＩＮＲを更に精度よく推定することができる。

【0073】

次に、本実施形態の移動通信システムにおける受信信号品質に基づくハンドオーバ制御について説明する。

【0074】

前述のように、上記ＲＳＲＱが各セルでの無線リソースの使用状況に応じて変動するため、上記ソースセル（マクロセル）１０Ａからターゲットセル（スモールセル）２０Ａへの階層間ハンドオーバの開始を精度よく判定することができず、階層間ハンドオーバを精度よく適切に行うことができないおそれがある。

【0075】

そこで、本実施形態では、以下に示す基地局によるハンドオーバ制御により、ソースセル及びターゲットセルそれぞれにおける無線リソースの使用状況にかかわらず、マクロセルとスモールセルとの間の階層間ハンドオーバを精度よく適切に行うことができるようにしている。

【0076】

図１１（ａ）は、本実施形態に係る移動通信システムのソースセル１０Ａからターゲットセル２０Ａに端末３０がハンドオーバするときのハンドオーバ制御の一例を示すシーケンス図である。また、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のハンドオーバ制御時のソースセル１０Ａ及びターゲットセル２０Ａそれぞれから受信した下りリンク参照信号の受信品質（ＲＳＲＱ）の時間変化の一例を示すグラフである。なお、図１１（ａ）において、前述の図８と共通する部分については説明を省略する。

【0077】

図１１において、ソースセル基地局１０は、端末３０から受信した測定結果報告（ＭＲ）に基づき、ハンドオーバで用いるＲＳＲＱの測定値の精度を高めるために各セルにおいて全リソースで送信するか否かの判断を行う。具体的には、ソースセル基地局１０は、ターゲットセル基地局（第２基地局）２０から送信した参照信号の受信品質（ＲＳＲＱ）：Ｑ２と自局（第１基地局）１０から送信した参照信号の受信品質（ＲＳＲＱ）：Ｑ１との受信品質差ΔＱ（＝Ｑ２−Ｑ１）が所定の第１閾値Ｔｈ１を超えか否か（又は閾値Ｔｈ１以上になったか否か）を判断する。ここで、受信品質差ΔＱが所定の第１閾値Ｔｈ１を超えた場合（又は閾値Ｔｈ１以上になった場合）、ソースセル基地局１０は、両方の受信品質Ｑ１，Ｑ２が拮抗してきたと判断し、自局における全リソースでの所定期間の下りリンク信号の常時送信を開始するとともに、全リソースで下りリンク信号を所定期間だけ常時送信するように要求する全リソース送信要求をターゲットセル基地局２０に要求する。

【0078】

ターゲットセル基地局２０は、ソースセル基地局１０から受信した全リソース送信要求に基づいて、ターゲットセル基地局２０における全リソースでの下りリンク信号の常時送信を開始する。

【0079】

上記全リソースでの常時送信を開始した後、ソースセル基地局１０は、ハンドオーバ開始判定処理を開始し、端末３０から受信した測定結果報告（ＭＲ）に基づき、前述の受信品質差ΔＱが所定の第２閾値Ｔｈ２（ＨＯ）を超えたか（又は第２閾値Ｔｈ２（ＨＯ）以上になったか）を監視する。

【0080】

ソースセル基地局１０は、受信品質差ΔＱが第２閾値Ｔｈ２（ＨＯ）を超えた場合（又は第２閾値Ｔｈ２（ＨＯ）以上になった場合）、ターゲットセル基地局２０にハンドオーバ要求を送信し、ターゲットセル基地局２０からハンドオーバ要求応答を受信したら、ハンドオーバ指示（ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ）を端末３０に送信する。ハンドオーバ指示を受けた端末３０は、ハンドオーバ先のターゲットセル基地局２０にハンドオーバ完了を送信してターゲットセル基地局２０との通信を開始することにより、ハンドオーバを完了する。

【0081】

上記ハンドオーバが完了した後、ソースセル基地局１０及びターゲットセル基地局２０はそれぞれ、全リソースでの常時送信を終了する。

【0082】

以上、図１１のハンドオーバ制御例によれば、ハンドオーバ開始判定処理にソースセル基地局１０及びターゲットセル基地局２０それぞれから全リソースを用いるという互いに同じリソース使用条件（フルバッファ条件）の下で、全リソースでの下りリンク信号の常時送信が実施される。このように同じリソース使用条件（フルバッファ条件）の下で各基地局１０，２０から送信された下りリンク信号を端末３０が受信することにより、各基地局１０，２０からのＲＳＲＱ（参照信号の受信品質）を精度よく測定することができ、その高い精度のＲＳＲＱの測定値に基づいて、ソースセル１０Ａからターゲットセル２０Ａへの階層間ハンドオーバの開始を精度よく判定できる。従って、ソースセル１０Ａ及びターゲットセル２０Ａそれぞれにおける無線リソースの使用状況にかかわらず、ソースセル１０Ａからターゲットセル２０Ａへの階層間ハンドオーバを精度よく適切に行うことができる。

【0083】

また、上記ＡＢＳによる選択的なサブフレームの送信停止を行うセル間干渉制御技術（ｅＩＣＩＣ）により、ソースセル基地局１０及びターゲットセル基地局２０のいずれか一方の基地局から所定のサブフレームの下りリンク信号を全リソースで送信するとき、他方の基地局では当該サブフレームのデータ信号の送信が停止されている。従って、前記一方の基地局からの下りリンク信号を端末３０が受信するとき他方の基地局からのデータ信号による干渉がないため、上記階層間ハンドオーバの開始判定に用いるＲＳＲＱの測定値の精度を更に高めることができる。

【0084】

なお、ソースセル基地局１０及びターゲットセル基地局２０それぞれから送信される下りリンク信号の送信に互いに異なる周波数帯を使用してもよい。この場合は、上記ＡＢＳによる選択的なサブフレームの送信停止を行うセル間干渉制御技術（ｅＩＣＩＣ）を適用しなくても、前記データ信号による干渉を受けることなく上記階層間ハンドオーバの開始判定に用いるＲＳＲＱを精度よく測定することができる。

【0085】

図１２は、本実施形態に係る移動通信システムにおけるソースセルからターゲットセルに端末がハンドオーバするときのハンドオーバ制御の他の例を示すシーケンス図である。なお、図１２において、前述の図８と共通する部分については説明を省略する。

【0086】

図１２において、ソースセル基地局１０は、端末３０から受信した測定結果報告（ＭＲ）に基づき、受信ＳＩＮＲの推定のためのリソース使用率Ｒ_ｕの情報をターゲットセル基地局２０に要求するか否かの判断を行う。具体的には、ソースセル基地局１０は、ターゲットセル基地局（第２基地局）２０から送信した参照信号の受信品質（ＲＳＲＱ）：Ｑ２と自局（第１基地局）１０から送信した参照信号の受信品質（ＲＳＲＱ）：Ｑ１との受信品質差ΔＱ（＝Ｑ２−Ｑ１）が所定の第１閾値Ｔｈ１を超えか否か（又は閾値Ｔｈ１以上になったか否か）を判断する。ここで、受信品質差ΔＱが所定の第１閾値Ｔｈ１を超えた場合（又は閾値Ｔｈ１以上になった場合）、ソースセル基地局１０は、両方の受信品質Ｑ１，Ｑ２が拮抗してきたと判断し、ハンドオーバ開始判定処理を開始し、自局内の所定のメモリに記憶されている自局のリソース使用率Ｒ_ｕの情報を読み出す。また、ソースセル基地局１０は、リソース使用率Ｒ_ｕの情報を要求するリソース使用率情報要求を、基地局間通信インターフェースを介してターゲットセル基地局２０に送信する。

【0087】

ターゲットセル基地局２０は、その基地局内の所定のメモリに記憶されているリソース使用率Ｒ_ｕの情報を読み出し、基地局間通信インターフェースを介してソースセル基地局１０に送信する。

【0088】

ソースセル基地局１０は、ハンドオーバ開始判定処理を開始した後、端末３０から受信した測定結果報告（ＭＲ）に含まれるＲＳＲＱの測定値と、リソース使用率Ｒ_ｕとに基づき、前述の式（４）を用いて各基地局から受信した下りリンク信号の受信ＳＩＮＲを推定する。

【0089】

そして、ソースセル基地局１０は、ターゲットセル基地局（第２基地局）２０から送信した下りリンク信号の受信ＳＩＮＲ_{ｔａｒｇｅｔ}と自局（第１基地局）１０から送信した下りリンク信号の受信ＳＩＮＲ_{ｓｏｕｒｃｅ}との差ΔＳＩＮＲ（＝受信ＳＩＮＲ_{ｔａｒｇｅｔ}−受信ＳＩＮＲ_{ｓｏｕｒｃｅ}）が所定の第３閾値Ｔｈ３（ＨＯ）を超えたか（又は第３閾値Ｔｈ３（ＨＯ）以上になったか）を監視する。

【0090】

ソースセル基地局１０は、受信ＳＩＮＲの差ΔＳＩＮＲが第３閾値Ｔｈ３（ＨＯ）を超えた場合（又は第３閾値Ｔｈ３（ＨＯ）以上になった場合）、ターゲットセル基地局２０にハンドオーバ要求を送信し、ターゲットセル基地局２０からハンドオーバ要求応答を受信したら、ハンドオーバ指示（ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ）を端末３０に送信する。ハンドオーバ指示を受けた端末３０は、ハンドオーバ先のターゲットセル基地局２０にハンドオーバ完了を送信してターゲットセル基地局２０との通信を開始することにより、ハンドオーバを完了する。

【0091】

以上、図１２のハンドオーバ制御例によれば、ソースセル１０Ａ及びターゲットセル２０Ａそれぞれにおける無線リソースの使用状況の影響を受けない受信ＳＩＮＲの値を推定し、その受信ＳＩＮＲの推定値に基づいて、ソースセル１０Ａからターゲットセル２０Ａへの階層間ハンドオーバの開始を精度よく判定できる。従って、ソースセル１０Ａ及びターゲットセル２０Ａそれぞれにおける無線リソースの使用状況にかかわらず、ソースセル１０Ａからターゲットセル２０Ａへの階層間ハンドオーバを精度よく適切に行うことができる。

【0092】

以上、本実施形態によれば、サービングセル１０Ａ及び周辺セル２０Ａそれぞれにおける無線リソースの使用状況にかかわらず、サービングセル及び周辺セルそれぞれにおける端末３０での受信信号品質を精度よく測定することができる。
また、本実施形態によれば、ソースセル（サービングセル）１０Ａ及びターゲットセル（周辺セル）２０Ａそれぞれにおける無線リソースの使用状況にかかわらず、階層間ハンドオーバを精度よく適切に行うことができる。

【0093】

なお、上記実施形態では、サービングセル１０Ａがマクロセルであり周辺セル２０Ａがスモールセルの場合について説明したが、上記実施形態の受信信号品質の測定は、サービングセル１０Ａがスモールセルであり周辺セル２０Ａがマクロセルの場合にも同様に適用することができる。
また、上記実施形態では、マクロセル１０Ａからスモールセル２０Ａへの階層間ハンドオーバの場合について説明したが、上記実施形態のハンドオーバ制御は、スモールセル２０Ａからマクロセル１０Ａへの階層間ハンドオーバの場合にも同様に適用することができる。

【0094】

また、本実施形態では、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄへの適用を前提に説明したが、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄと類似のＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式の下りリンクの無線通信、無線通信フレーム、ＯＦＤＭシンボルなどを用いるシステムであれば、本発明の概念はどのようなシステムにも適用可能であり、さらに本実施形態に示した送信機および受信機の構成に限定されない。

【0095】

また、本明細書で説明された処理工程並びに移動通信システム、マクロセル基地局１０、スモールセル基地局２０及びユーザ端末装置（移動局）３０の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。

【0096】

ハードウェア実装については、実体（例えば、各種無線通信装置、Ｎｏｄｅ Ｂ、端末、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。

【0097】

また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。

【0098】

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

【符号の説明】

【0099】

１０ マクロセル基地局
１０Ａ マクロセル
２０ スモールセル基地局
２０Ａ スモールセル
３０、３１ 端末（移動局、ユーザ端末装置、移動機）
１００ 無線通信フレーム
１１０ サブフレーム
１１０Ａ 制御チャネル領域
１１０Ｂ データチャネル領域

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0100】

【非特許文献1】3GPP TS 36.300 V9.10.0

【非特許文献2】3GPP TS 36.331 V9.18.0

【非特許文献3】3GPP TS 36.214 V10.0.0

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】