JP5741696B2 - 無線通信システム、移動局、基地局、及び通信方法 - Google Patents

無線通信システム、移動局、基地局、及び通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システム、移動局、基地局、及び通信方法に関する。
従来、移動局が基地局との間で通信を行う無線通信システムにおいて、所定の通信品質を保つため、基地局が、自局以外の周辺基地局と協調して、移動局と信号の送受信を行う技術がある。このような無線通信システムでは、まず、移動局は、現在通信を行っている基地局（以下、「サービング基地局」と記す。）及びその周辺基地局から信号を受信し、その受信電力から、サービング基地局と周辺基地局との間の電力比であるＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）を測定する。次に、移動局は、ＳＩＲの測定結果を基に、サービング基地局が協調する相手側の基地局を選定する。例えば、移動局が、周辺基地局の中から受信電力が最大の基地局を、協調の相手として選定すると、当該移動局は、その基地局との協調を要求する信号を、サービング基地局に対して送信する。移動局から上記要求信号を受信したサービング基地局は、選定された周辺基地局に対して、協調制御に必要な情報を送信する。これにより、複数の基地局が協調して、移動局と通信可能な状態となる。
特開２０１０−１５４２６２号公報 特開２０１０−２３９４１７号公報 特開２０１０−２３９３０３号公報 特開２００９−２２５１３７号公報
しかしながら、上述した技術は、端末としての移動局を主導とした協調制御であることから、例えば、以下の様な問題点があった。サービング基地局は、自セル内の移動局に対してスケジューリングを完了した後でも、移動局からの協調要求の発生に伴い、自セル内の他の移動局への影響を考慮して、再びスケジューリングを行わなければならない。また、周辺基地局においても、協調の対象として選定された場合、自局にとってスケジューリング対象外の要求が発生するため、スケジューリングに必要な上り方向のチャネル品質や伝搬ロスを正確に把握できないことがある。この場合、移動局は、各周辺基地局との通信の品質を精度良く予測できず、その結果、本来協調に適さない周辺基地局を、サービング基地局との協調相手として、選定してしまうこととなる。このことが、移動局と複数の基地局との間における高品質の通信を阻害する要因となる。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、基地局が、協調に適した他の基地局を精度良く選定することができる無線通信システム、移動局、基地局、及び通信方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する無線通信システムは、一つの態様において、複数の基地局と移動局とを有する。移動局は、該複数の基地局に含まれる第１の基地局と通信する。前記第１の基地局は、第１送信部を有する。前記第１送信部は、前記移動局に対し、前記複数の基地局間で協調して通信を行うことを示す信号を送信する。前記移動局は、第２送信部を有する。前記第２送信部は、前記信号の受信に応じて、前記複数の基地局に対し、所定の要求信号をブロードキャストする。前記複数の基地局のうち、前記所定の要求信号を受信した一以上の第２の基地局の各々は、通知部を有する。前記通知部は、前記所定の要求信号に基づく情報であって、前記複数の基地局のうち、前記移動局との通信を前記第１の基地局と協調して行う基地局の選定情報を、前記第１の基地局に通知する。
本願の開示する無線通信システムの一つの態様によれば、基地局が、協調に適した他の基地局を精度良く選定することができるという効果を奏する。
図１は、無線通信システムの機能的構成を示す図である。 図２は、基地局のハードウェア構成を示す図である。 図３は、移動局のハードウェア構成を示す図である。 図４は、実施例１に係る無線通信システムの動作を説明するための概念図である。 図５は、実施例１に係るサービング基地局と接続する各移動局の通信状況を示す図である。 図６は、実施例１に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図７は、上り方向のブロードキャスト信号のフォーマットの一例を示す図である。 図８は、帯域毎にブロードキャスト信号を送信する場合におけるレベル変動の様子を示す図である。 図９は、サブ帯域毎にブロードキャスト信号を送信する場合におけるレベル変動の様子を示す図である。 図１０は、実施例１に係る移動局が接続した場合の各基地局の通信状況を示す図である。 図１１は、実施例２に係るサービング基地局と接続する各移動局の通信状況を示す図である。 図１２は、実施例２に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図１３は、実施例２に係る移動局が接続した場合の各基地局の通信状況を示す図である。 図１４は、実施例２に係る別の移動局が接続した場合の各基地局の通信状況を示す図である。 図１５は、実施例３に係るサービング基地局と接続する各移動局の通信状況を示す図である。 図１６は、実施例４に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。
以下に、本願の開示する無線通信システム、移動局、基地局、及び通信方法の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する無線通信システム、移動局、基地局、及び通信方法が限定されるものではない。
図１は、無線通信システム１の機能的構成を示す図である。図１に示すように、無線通信システム１は、サービング基地局１０と移動局２０と周辺基地局３０、４０とを有する。サービング基地局１０及び周辺基地局３０、４０は、移動局２０との間で、通信チャネルとしての無線リソースを介して、相互に、各種信号やデータの送受信が可能である。また、サービング基地局１０は、周辺基地局３０、４０との間で、Ｘ２インタフェースを介して、相互に、各種信号やデータの送受信が可能である。
サービング基地局１０は、機能的には、基地局選定部１１と送信部１２と受信部１３とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。基地局選定部１１は、サービング基地局１０の使用ＲＢ数の合計値と上限ＲＢ数との比較結果に基づき、周辺基地局３０、４０との協調の要否を判定する。なお、上限ＲＢ数とは、サービング基地局１０が周辺基地局３０、４０と協調して通信を行うための目安であり、この値は、サービング基地局１０が任意に設定することができる。また、基地局選定部１１は、ＣＱＩ値、伝搬ロス、使用ＲＢ数等の通信状況を基に、周辺基地局３０、４０と協調連携制御を行うことで、使用ＲＢ数が上限ＲＢ数より少なくなる移動局を選定する。更に、基地局選定部１１は、選定情報に含まれる受入れ可否情報に基づき、周辺基地局３０、４０の中から、選定された移動局を受入れ可能な周辺基地局を、協調する基地局として選定する。
送信部１２は、移動局２０に対し、複数の周辺基地局３０、４０間で協調して通信を行いたいことを示す協調要求送信指示信号を送信する。また、送信部１２は、周辺基地局の選定に伴い、選定された周辺基地局に対し、協調制御に必要な情報を送信する。送信部１２は、周辺基地局４０との協調に際して、移動局２０に対し、信号を送信する。受信部１３は、周辺基地局３０、４０の各々から選定情報を受信し、該選定情報を基地局選定部１１に出力する。
移動局２０は、機能的には、受信部２１と制御部２２と送信部２３とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。受信部２１は、サービング基地局１０から上記協調要求送信指示信号を受信し、制御部２２に当該信号を出力する。また、受信部２１は、協調するサービング基地局１０及び周辺基地局４０から、送信信号を受信する。制御部２２は、受信部２１から協調要求送信指示信号の入力を受けると、送信部２３に対し、協調要求信号のブロードキャストを指示する。送信部２３は、制御部２２から当該指示を受けると、上記協調要求送信指示信号の受信に応じて、複数の周辺基地局３０、４０に対し、所定の要求信号をブロードキャストする。
周辺基地局３０は、機能的には、受信部３１と受入れ可否判定部３２と通知部３３とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。受信部３１は、移動局２０からブロードキャストされた協調要求信号を受信する。受入れ可否判定部３２は、協調要求信号の受信を契機として、移動局２０にリソースを割り当てた際の自局の空きＲＢ数を算出する。受入れ可否判定部３２は、当該算出の結果を基に、移動局２０を接続させても、周辺基地局３０に接続されている移動局の受信品質を維持することができるか否かを判定し、その可否に基づいて、移動局２０の受入れの可否を判定する。通知部３３は、上記所定の要求信号に基づく情報であって、複数の周辺基地局３０、４０のうち、移動局２０との通信をサービング基地局１０と協調して行う基地局の選定情報を、サービング基地局１０に通知する。
なお、周辺基地局４０は、上述した周辺基地局３０と同様の構成を有する。すなわち、周辺基地局４０は、機能的には、受信部４１と受入れ可否判定部４２と通知部４３とを有する。したがって、共通する構成要素には、末尾が同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。
図２は、サービング基地局１０のハードウェア構成を示す図である。図２に示すように、サービング基地局１０は、ハードウェアの構成要素として、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０ａと、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）１０ｂと、メモリ１０ｃと、ＲＦ（Radio Frequency）部１０ｄと、ネットワークＩＦ（Inter Face）部１０ｅとを有する。ＤＳＰ１０ａと、ＦＰＧＡ１０ｂとは、スイッチ等のネットワークＩＦ部１０ｅを介して各種信号やデータの入出力が可能なように接続されている。ＲＦ部１０ｄは、アンテナＡ１を有する。メモリ１０ｃは、例えば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等のＲＡＭ、ＲＯＭ（Read Only Memory)、フラッシュメモリにより構成される。基地局選定部１１は、例えばＤＳＰ１０ａ、ＦＰＧＡ１０ｂ等の集積回路により実現され、送信部１２と受信部１３とは、ＲＦ部１０ｄにより実現される。以上、サービング基地局１０のハードウェア構成を説明したが、周辺基地局３０、４０のハードウェア構成、及び各機能的構成要素との対応関係は、サービング基地局１０と同様である。したがって、共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。
また、上述した移動局２０は、物理的には、例えば携帯電話によって実現される。図３は、移動局２０のハードウェア構成を示す図である。図３に示すように、移動局２０は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０ａと、メモリ２０ｂと、アンテナＡ２を有するＲＦ部２０ｃと、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置２０ｄとを有する。メモリ２０ｂは、例えば、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリにより構成される。制御部２２は、例えばＣＰＵ２０ａ等の集積回路により実現され、受信部２１と送信部２３とは、ＲＦ部２０ｃにより実現される。
次に、実施例１における無線通信システム１の動作を説明する。図４は、実施例１に係る無線通信システム１の動作を説明するための概念図である。以下の動作説明では、説明の便宜上、図４に示すように、４つの移動局２０、５０、６０、７０が、サービング基地局１０のセルＣ１に在圏し、無線チャネルを介して、サービング基地局１０との間で通信を行っている場合を想定する。また、サービング基地局１０、周辺基地局３０、４０の有する無線リソース数は“５０ＲＢ（Resource Block）”であり、この内、使用可能な無線リソース数の目安は、各基地局毎に“４０ＲＢ”であるものとする。つまり、各基地局は、最大５０ＲＢまで使用してもよいが、新たな移動局との接続や更なる高レートの要求に対応することができる様に、１０ＲＢ分のマージンをとることができる。そして、この“４０ＲＢ”が、リソースの不足による協調の要否を判定する際の閾値として使用される。
図５は、実施例１に係るサービング基地局１０と接続する各移動局２０、５０、６０、７０の通信状況を示す図である。図５において、無線チャネルの品質を表すＣＱＩ（Channel Quality Indicator）値は、１５段階に設定され、ＣＱＩ値が高い程、チャネル品質が良好であることを示す。また、伝搬ロスは、サービング基地局１０からの距離が大きい程、大きい値となり、セル端部では、９０〜１００ｄＢ程度の値をとる。使用可能な無線リソース数の上限値は、上述のように“４０ＲＢ”であるが、４つの移動局の使用ＲＢ数の合計値は３４（＝８＋８＋８＋１０）ＲＢである。したがって、初期状態では、セルＣ１における無線リソースの割当てに不足は生じていない。
図６は、実施例１に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。Ｓ１において、移動局２０に必要な無線リソースのＲＢ数が従前の“８ＲＢ”から“１６ＲＢ”に増加したとする。これに伴い、サービング基地局１０に接続する移動局２０、５０、６０、７０の使用ＲＢ数の合計値は、“４２ＲＢ”に増加し、上限値である“４０ＲＢ”を超過する。サービング基地局１０は、使用ＲＢ数の合計値を監視しており、当該合計値と“４０ＲＢ”との比較結果に基づき、他の周辺基地局３０、４０との協調の要否を判定する。すなわち、使用ＲＢ数の合計値＞４０ＲＢの関係にある場合には、サービング基地局１０は、他の基地局と協調連携して、セルＣ１内の移動局と通信を行うものと判定する。
なお、移動局において所要のＲＢ数が増加する契機としては、例えば、大容量ファイルのダウンロード、あるいは、移動局のセル端部への移動がある。
Ｓ２では、サービング基地局１０は、移動局２０に必要なＲＢ数を割り当てるための前提処理として、協調相手となる周辺基地局を選定するための移動局を選択する。かかる選択は、例えば、ＣＱＩ値、伝搬ロス、使用ＲＢ数に基づいて行われる。具体的には、セル端部近傍に位置する移動局程、パスロスが大きくなり、ＣＱＩ値が低下することから、サービング基地局１０は、ＣＱＩ値が最小の移動局（図５の移動局２０）を選択する。これにより、サービング基地局１０は、より周辺基地局に近い移動局を、協調相手選定のための移動局として選択することができる。したがって、選択された移動局は、複数の基地局との通信を容易に行うことが可能となる。あるいは、サービング基地局１０は、使用ＲＢ数が最大の移動局（“１６ＲＢ”に増加した移動局２０）を選択する。これにより、より使用ＲＢ数の多い移動局が、協調相手選定のための移動局として選択されることとなり、サービング基地局１０が、当該移動局の使用ＲＢ数を、他の周辺基地局と分け合うことができる。その結果、空き無線リソースが増加し、使用ＲＢ数の節減効果が向上する。
Ｓ３では、サービング基地局１０は、移動局２０に対して、協調要求送信指示信号を送信することで、周辺基地局３０、４０に対してサービング基地局１０との協調を要求する信号の送信を、移動局２０に指示する。協調要求送信指示信号は、移動局２０において、ブロードキャストの要求信号として機能する。上記指示を受けた移動局２０は、少なくとも周辺基地局３０、４０を含む基地局の受信可能な上り方向の協調要求信号をブロードキャスト送信する（Ｓ４１、Ｓ４２）。ブロードキャスト送信は、例えば、ランダムアクセス信号の追加により行う。なお、ブロードキャストによる送信信号は、セルＩＤ等による鍵が付されていないフリーなチャネル信号であるため、現時点では移動局２０と接続していない周辺基地局３０、４０によっても、受信可能である。
各周辺基地局３０、４０は、Ｓ４１、Ｓ４２でブロードキャストされた協調要求信号を移動局２０から受信すると、仮に移動局２０にリソースを割り当てた際のＣＱＩ、伝搬ロス、及び自局の空きＲＢ数を算出する。各周辺基地局３０、４０は、これらの算出結果を基に、移動局２０を接続させても所定の受信レベルを維持することができるかを判定する。維持可能であれば、各周辺基地局３０、４０は、移動局２０の受入れが「可」であると判定し、維持不可能であれば、移動局２０の受入れが「不可」であると判定する（Ｓ５１、Ｓ５２）。受入れの可否は、接続前の移動局２０の通信品質のみならず、各周辺基地局３０、４０に既に接続している全ての移動局の通信品質を考慮して行う。これにより、仮に、各周辺基地局３０、４０が、移動局２０を受け入れたとしても、他の移動局の通信品質を低下させることなく、移動局２０に新たな無線リソースを割り当てることができる。その結果、セルＣ２、Ｃ３全体の通信環境が良好に維持される。
ここで、図７〜図９を参照して、各周辺基地局３０、４０が、移動局２０からの上り方向のブロードキャスト信号から、下り方向のＣＱＩ、伝搬ロスを算出（スケジューリング）する手法について、説明する。
図７は、上り方向のブロードキャスト信号のフォーマットの一例を示す図である。図７に示すように、上り方向のブロードキャスト信号は、データ領域Ｆ１とデータ領域Ｆ２とを有する。データ領域Ｆ１は、移動局２０の送信するデータの容量を示す情報が「データ量情報」として格納される領域である。データ領域Ｆ２は、移動局２０が周辺基地局３０、４０から受信した信号の電力値を合計した値が「受信電力合計値ＳＴ」として格納される領域である。
周辺基地局３０、４０は、上記ブロードキャスト信号を受信すると、各々の基地局において、当該ブロードキャスト信号の受信電力を測定し、その測定結果を基にパスロスを算出する。次に、各周辺基地局３０、４０は、自局の送信電力値から、算出されたパスロスを減算することにより、移動局２０での着信電力値Ｓ１を算出する。続いて、各周辺基地局３０、４０は、上記ブロードキャスト信号により報告された上記受信電力合計値ＳＴからＳ１を減算することにより、移動局２０における干渉電力値ＳＩを算出する。そして、周辺基地局３０、４０は、上記干渉電力値ＳＩと、ブロードキャスト信号のデータ領域Ｆ１（図７参照）内のデータ量情報とから、移動局２０に割当て可能なリソースの状態や数（例えば、下り方向のＣＱＩ、伝搬ロス、ＲＢ数）を推定する。これにより、周辺基地局３０、４０は、移動局２０に対する下り方向のスケジューリングが可能となる。
なお、上述した手法は、移動局２０における干渉電力値ＳＩの算出を前提とするため、各周辺基地局３０、４０が、ブロードキャスト信号の送信に使用されなかった帯域のＳＩ値を正確に推定することができないことが懸念される。すなわち、通常、上り方向のブロードキャスト信号は、図８に示すように、特定の帯域Ｂ１に割り当てられて送信される。このため、帯域Ｂ１内における受信レベルの変動が小さい場合には、受信レベルの推定は容易である。しかしながら、特に、フェージング等の影響でレベル変動が大きい場合には、各周辺基地局３０、４０は、ブロードキャスト信号の送信に使用された帯域Ｂ２以外での受信レベルを正確に検知することができない。その結果、各周辺基地局３０、４０は、正確な干渉電力値ＳＩを算出することができない可能性がある。
そこで、ブロードキャストに用いる帯域を複数のサブ帯域に分割するものとしてもよい。図９は、サブ帯域毎にブロードキャスト信号を送信する場合におけるレベル変動の様子を示す図である。図９では、ｘ軸に、周波数帯域が規定され、ｙ軸に、上り方向のブロードキャスト信号の受信レベルが規定されている。周波数帯域には、帯域Ｂ３及びこれを構成する複数のサブ帯域Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７が含まれる。図９に示すように、移動局２０は、ブロードキャスト信号を、複数のサブ帯域Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７毎に送信してもよい。これにより、各周辺基地局３０、４０は、受信されたブロードキャスト信号から、干渉電力値ＳＩをサブ帯域毎に算出することができる。したがって、各周辺基地局３０、４０は、正確な干渉電力値ＳＩを基に、移動局２０に割当て可能なリソースの状態や数（例えば、下り方向のＣＱＩ、伝搬ロス、ＲＢ数）を算出することができる。その結果、高精度な算出が可能となる。
なお、移動局２０は、サブ帯域毎にブロードキャスト信号を送信する場合、その送信タイミングをサブ帯域毎に変更させるものとしてもよい。これにより、ブロードキャスト信号が、同時に特定の帯域に集中することが緩和され、チャネルの輻輳が回避される。その結果、無線通信システム１の通信負荷が軽減される。
続いて、各周辺基地局３０、４０は、仮に移動局２０にリソースを割り当てた際のＣＱＩ、伝搬ロス、及び自局の空きＲＢ数の上記算出結果を、受入れの可否を示す情報と共に、選定情報として、サービング基地局１０宛に送信する（Ｓ６１、Ｓ６２）。この選定情報は、サービング基地局１０と各周辺基地局３０、４０とを接続するＸ２インタフェースにより送受信される。
サービング基地局１０は、上記選定情報を受信すると、この情報を基に、周辺基地局３０、４０の中から、協調する基地局を選定する（Ｓ７）。以下、図１０を参照しながら、サービング基地局１０が、協調相手となる基地局を選定する手法について、詳述する。図１０は、実施例１に係る移動局２０が接続した場合の各基地局の通信状況を示す図である。本実施例では、図１０に示すように、周辺基地局３０は、移動局２０の受入れが「不可」であるのに対し、周辺基地局４０は、移動局２０の受入れが「可」である。したがって、サービング基地局１０は、協調相手の基地局として、周辺基地局４０を選定する。
なお、図１０とは異なり、複数の周辺基地局３０、４０の選定情報が何れも受入れ「可」を示す場合、サービング基地局１０は、他の選定情報であるＣＱＩ、伝搬ロス、空きＲＢ数を参照して、協調相手を決定する。参照する優先順位は、任意に設定可能であるが、例えば、ＣＱＩ、伝搬ロス、空きＲＢ数の順に優先し、かつ、周辺基地局３０、４０の受入れが共に「可」である場合を想定する。この場合、図１０に示したように、移動局２０が周辺基地局３０と接続した際のＣＱＩが“５”であるのに対し、移動局２０が周辺基地局４０と接続した際のＣＱＩは“７”である。したがって、より高いＣＱＩを維持可能な周辺基地局４０が、協調相手として選定される。
また、伝搬ロス、ＣＱＩ、空きＲＢ数の順に優先し、かつ、周辺基地局３０、４０の受入れが共に「可」である場合、移動局２０が周辺基地局３０と接続した際の伝搬ロスが“７５”であるのに対し、移動局２０が周辺基地局４０と接続した際の伝搬ロスは“８５”である。したがって、より伝搬ロスの低い周辺基地局３０が、協調相手として選定される。更に、例えば、空きＲＢ数、ＣＱＩ、伝搬ロスの順に優先し、かつ、周辺基地局３０、４０の受入れが共に「可」である場合、移動局２０が周辺基地局３０と接続した際の空きＲＢ数が“１０ＲＢ”であるのに対し、移動局２０が周辺基地局４０と接続した際の空きＲＢ数は“２０ＲＢ”である。したがって、より空きＲＢ数の多い、換言すれば、割当て可能なリソースに余裕のある周辺基地局４０が、協調相手として選定される。
また、上述の態様では、サービング基地局１０は、優先順位に従い、ＣＱＩ、伝搬ロス、空きＲＢ数の各選定情報を、個別に比較するものとした。しかしながら、各選定情報は、必ずしも単独で比較する必要はなく、サービング基地局１０は、各選定情報の組合せや重み付けにより算出された値を、各周辺基地局３０、４０間で比較するものとしてもよい。これにより、サービング基地局１０は、より高い通信品質を移動局２０に提供可能な周辺基地局を、協調相手の基地局として、精度良く選定することができる。
図６に戻り、Ｓ８では、サービング基地局１０は、Ｘ２インタフェースにより、Ｓ７で選定された周辺基地局４０に対して、自局との協調制御に必要な情報を送信する。かかる情報は、例えば、サービング基地局１０における、移動局２０のＣＱＩ、伝搬ロスを示す情報、あるいは、サービング基地局１０の空きＲＢ数を示す情報を含む。そして、サービング基地局１０は、周辺基地局４０と協調して、移動局２０との通信を開始する。すなわち、サービング基地局１０と周辺基地局４０とは、共に、移動局２０に対して、信号を送信する（Ｓ９１、Ｓ９２）。
一方、図１０とは異なり、複数の周辺基地局３０、４０の選定情報が何れも受入れ「不可」を示す場合には、協調可能な基地局が存在しないことから、サービング基地局１０は、Ｓ８の処理を省略してＳ９１の処理に移行し、移動局２０に対する信号の送信を行う。あるいは、サービング基地局１０は、サービングセル内の別の移動局を選定対象として、上述した一連の処理を実行してもよい。
以上説明したように、実施例１に係る無線通信システム１は、サービング基地局１０と移動局２０と周辺基地局３０、４０を有する。移動局２０は、サービング基地局１０と通信する。サービング基地局１０は、送信部１２を有する。送信部１２は、移動局２０に対し、周辺基地局３０、４０と協調して通信を行うことを示す信号を送信する。移動局２０は、送信部２３を有する。送信部２３は、上記信号の受信に応じて、周辺基地局３０、４０に対し、所定の要求信号をブロードキャストする。上記所定の要求信号を受信した周辺基地局３０、４０の各々は、通知部３３、４３を有する。通知部３３、４３は、上記所定の要求信号に基づく情報であって、周辺基地局３０、４０のうち、移動局２０との通信をサービング基地局１０と協調して行う周辺基地局４０の選定情報を、サービング基地局１０に通知する。
実施例１に係る無線通信システム１によれば、サービング基地局１０は、複数の周辺基地局３０、４０の中から、協調に適した周辺基地局を精度良く選定することができる。より具体的には、サービング基地局１０は、ＣＱＩ、伝搬ロス、使用ＲＢ数を考慮して、周辺基地局との協調に使用する移動局を選択する。したがって、移動局の選択に際して、サービングセル全体の通信品質の低下が抑制される。また、サービング基地局１０は、選択された移動局２０からのブロードキャスト信号を基に周辺基地局１０が仮に割り当てたリソースの状況を使用して、協調相手の周辺基地局を選定する。その際、周辺基地局３０、４０は、ブロードキャスト信号を受信することで、移動局２０のＣＱＩや伝搬ロスを把握することができるため、仮に移動局２０に新たなリソースを割り当てた時の自セル内への影響を考慮することができる。したがって、周辺基地局の選定に際して、協調相手のセル全体の通信品質も維持される。その結果、無線通信システム１における負荷が分散され、収容する移動局が増加した場合であっても、システム全体の通信品質ひいては信頼性が維持される。
また、実施例１に係る無線通信システム１は、基地局を主導とした協調制御であることから、例えば、以下の様な効果を奏する。サービング基地局１０が、自セル内の移動局２０に対してスケジューリングを完了した後でも、移動局２０からの協調要求の発生に伴い、自セル内の他の移動局５０、６０、７０への影響を考慮して、再びスケジューリングを行わなければならないという事態は回避される。また、周辺基地局３０、４０においても、協調の対象として選定された場合、自局にとってスケジューリング対象外の要求が発生するため、スケジューリングに必要な上り方向のチャネル品質や伝搬ロスを正確に把握できないという問題点は解消される。これにより、移動局２０と複数の基地局１０、３０、４０との間における高品質の通信を阻害する要因が減少する。
ここで、上記実施例では、サービング基地局１０が、協調相手の周辺基地局を選定するものとしたが、協調相手の選定主体は、サービング基地局１０に限らず、周辺基地局３０、４０であってもよい。すなわち、周辺基地局３０、４０が、各基地局の受入れ可否情報を共有することにより、周辺基地局３０、４０側で、協調を行う基地局を直接的に選定し、その結果として、選定された基地局のＩＤをサービング基地局１０に通知するものとしてもよい。
この場合、図６のＳ６１、Ｓ６２で送受信される選定情報は、移動局２０との通信をサービング基地局１０と協調して行う基地局を示す情報である。したがって、選定情報は、サービング基地局１０が、複数の周辺基地局３０、４０の中から、移動局２０との通信をサービング基地局１０と協調して行う基地局を選定するのに用いられる情報（選定前の情報）であることに限定されず、選定済の情報であってもよい。これにより、協調相手の選定主体は、サービング基地局１０から周辺基地局３０、４０に移行し、サービング基地局１０における、協調相手の選定に伴う処理負荷が軽減される。また、サービング基地局１０において、協調相手の選定に要する時間が短縮される。このため、サービング基地局１０は、選定された周辺基地局との協調制御を、迅速に開始することができる。その結果、無線通信システム１の高速化を図ることが可能となる。
また、かかる態様においても、選定情報をサービング基地局１０に通知する主体は、必ずしも、選定された基地局自体である必要はない。例えば、周辺基地局３０が協調相手として選定された場合に、その旨を、別の周辺基地局４０が通知するものとしてもよい。
なお、上記選定前の情報は、例えば、受入れの可否を示す情報、あるいは、受入れの可否を判定するための情報（例えば、ＣＱＩ、伝搬ロス、空きＲＢ数等の通信状況を示す情報）である。
次に、実施例２について説明する。実施例２における無線通信システムの構成は、図１に示した実施例１における無線通信システムの構成と同様である。また、実施例２におけるサービング基地局、移動局、周辺基地局の構成は、図１に示した実施例１におけるサービング基地局１０、移動局２０、周辺基地局３０、４０の構成と、同様である。したがって、実施例２では、実施例１と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。実施例２が実施例１と異なる点は、サービング基地局１０が、協調相手の周辺基地局の選定に際して、複数の移動局に対して、ブロードキャストを要求する点である。具体的には、実施例１では、サービング基地局１０は、自局に接続する複数の移動局のうち移動局２０に対してブロードキャストを要求するのに対し、実施例２では、移動局２０に加えて移動局７０に対しても、ブロードキャストを要求する。以下においては、このような実施例２における無線通信システム１の動作を、実施例１との相違点を中心として説明する。
図１１は、実施例２に係るサービング基地局１０と接続する各移動局２０、５０、６０、７０の通信状況を示す図である。図１１において、無線チャネルの品質を表すＣＱＩ値は、１５段階に設定され、ＣＱＩ値が高い程、チャネル品質が良好であることを示す。また、伝搬ロスは、サービング基地局１０からの距離が大きい程、大きい値となり、セル端部では、９０〜１００ｄＢ程度の値をとる。実施例１と同様、使用可能な無線リソース数の上限値は、“４０ＲＢ”に設定されているが、４つの移動局の使用ＲＢ数の合計値は３６（＝４＋８＋２０＋４）ＲＢである。したがって、初期状態では、セルＣ１における無線リソースの割当てに不足は生じていない。
図１２は、実施例２に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。図１２は、実施例１に係る動作の説明において参照した図６と、Ｔ２の処理を除き同様であるため、共通するステップには、末尾が同一の参照符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。具体的には、図１２のステップＴ１〜Ｔ６２は、図６に示したステップＳ１〜Ｓ６２にそれぞれ対応する。また、図１２のステップＴ７〜Ｔ１０２は、図６に示したステップＳ３〜Ｓ６２にそれぞれ対応する。図１２のステップＴ１１〜Ｔ１３２は、図６に示したステップＳ７〜Ｓ９２にそれぞれ対応する。そして、図１２のステップＴ１４〜Ｔ１５２は、図６に示したステップＳ８〜Ｓ９２にそれぞれ対応する。
上記初期状態において、移動局５０がサービング基地局１０に大容量のデータの送信を要求したことに伴い、移動局５０に必要な無線リソースのＲＢ数が、従前の“８ＲＢ”から“１４ＲＢ”に増加したとする。これにより、サービング基地局１０に接続する移動局２０、５０、６０、７０の使用ＲＢ数の合計値は、“３６ＲＢ”から“４２ＲＢ”に増加する。その結果、使用ＲＢ数の合計値は、上限の閾値である“４０ＲＢ”を超過する。使用ＲＢ数の合計値＞４０ＲＢの関係にあるため、サービング基地局１０は、他の基地局との協調を試行する。サービング基地局１０は、Ｔ２において、複数の移動局２０、７０に対して、協調要求の送信指示を出す。当該指示を受信した移動局２０、７０の各々は、ブロードキャスト送信を行い、自移動局との通信に適した周辺基地局３０、４０との間で通信を行う。
本実施例では、Ｔ２において、サービング基地局１０は、伝搬ロスを基準として、移動局を選択するものとする。伝搬ロスの大きい移動局、すなわち、セル端近傍に在圏する移動局が、ブロードキャストの起点となり、ブロードキャスト送信を行うことで、各移動局は、より自局に近い周辺基地局との通信が可能となる。本実施例では、図１１に示すように、移動局２０、７０の伝搬ロスが、それぞれ“８０ｄＢ”、“７０ｄＢ”と高く、かつ、これら２つの移動局２０、７０の使用ＲＢ数の減少により合計ＲＢ数が上限値以下となる。したがって、サービング基地局１０は、ブロードキャスト送信の要求対象となる移動局として、複数の移動局２０、７０を選定する（Ｔ２）。
図１３は、実施例２に係る移動局２０が接続した場合の各基地局の通信状況を示す図である。図１３に示すように、周辺基地局３０、４０の双方が、移動局２０の受入れを「可」と判定している。図１４は、実施例２に係る別の移動局７０が接続した場合の各基地局の通信状況を示す図である。図１４においても同様に、周辺基地局３０、４０の双方が、移動局７０の受入れを「可」と判定している。しかしながら、伝搬ロスに関しては、周辺基地局３０、４０間で相違する。すなわち、移動局２０の伝搬ロスは、周辺基地局４０よりも周辺基地局３０の方が小さく、移動局７０の伝搬ロスは、逆に、周辺基地局３０よりも周辺基地局４０の方が小さい。そこで、サービング基地局１０は、伝搬ロスの値を周辺基地局選定の基準として用い、周辺基地局に接続した移動局の伝搬ロスが、より小さくなる（通信品質が高くなる）ように、周辺基地局を選定する。本実施例では、移動局２０にとって伝搬ロスの低い周辺基地局は周辺基地局３０であり、移動局７０にとって伝搬ロスの低い周辺基地局は周辺基地局４０である。したがって、サービング基地局１０は、移動局２０の通信相手として周辺基地局３０を選定し、移動局７０の通信相手として周辺基地局４０を選定する（Ｔ１１）。
なお、サービング基地局１０は、周辺基地局の選定基準として、ＣＱＩ値を用いることもできる。すなわち、サービング基地局１０は、伝搬ロスの小さい周辺基地局ではなく、ＣＱＩ値の大きい周辺基地局を優先的に選定するものとしても、本実施例では、上記と同様の結果となる。また、協調要求の送信（ブロードキャスト）を指示する信号は、移動局２０、７０の順に送信されるものとしたが、移動局７０、２０の順に送信してもよい。同様に、協調要求（ブロードキャスト）信号についても、送信順序は順不同である。
以上説明したように、実施例２に係る無線通信システム１は、サービング基地局１０による協調連携の実行につき、複数の移動局にも対応することができる。実施例２において好適には、サービング基地局１０は、周辺基地局３０、４０の空きＲＢ数が少ない場合、サービング基地局１０における使用ＲＢ数が少ない移動局を、優先的に複数選択する。これにより、サービング基地局１０は、自局に接続する移動局を、複数の周辺基地局３０、４０に分散させて協調制御を行うことができる。したがって、複数の移動局による協調制御を行う場合であっても、リソース割当てに伴う負荷が分散される。その結果、１つの周辺基地局が複数の移動局を受け入れる場合と比較して、各周辺基地局３０、４０当たりの負荷は軽減される。また、サービング基地局１０においても、複数の移動局の使用ＲＢ数が減少するため、空きＲＢ数の増加分が大きくなる。その結果、無線通信システム１全体において、リソースの有効活用が可能となる。
なお、実施例２では、複数の移動局２０、７０を、それぞれ別の周辺基地局３０、４０が受け入れる態様を例示したが、周辺基地局の空きＲＢ数に余裕がある場合には、何れか一方の周辺基地局が、双方の移動局２０、７０を受け入れるものとしてもよい。また、受け入れる移動局数についても、２つに限らず、ＲＢ数の上限閾値を超えない範囲で、任意に設定可能である。
反対に、受入れ側の周辺基地局の空きＲＢ数に余裕がない場合には、サービング基地局１０は、１つの移動局につき、複数の周辺基地局３０、４０を選定するものとしてもよい。これにより、各基地局は、移動局の必要とするリソースを、より多くの基地局間で分け合って割り当てることができる。したがって、何れの周辺基地局の空きリソースにも余裕がない場合でも、サービング基地局１０は、他の周辺基地局３０、４０と協調して、移動局２０との通信を行うことが可能となる。その結果、リソース不足の解消が容易となり、無線通信システム１の柔軟性が高まる。
また、実施例２では、周辺基地局３０、４０における受入れ可否の判定は、各周辺基地局がそれぞれ個別に行うことから、必ずしも、一方の周辺基地局の受入れ結果が、他方の周辺基地局における受入れ可否の判定に反映されないことがある。例えば、周辺基地局３０が移動局２０を受け入れた場合、これに伴い、周辺基地局４０と移動局２０、７０との関係においても、ＣＱＩ、伝搬ロス、空きＲＢ数等の通信状況に変化が生じる可能性がある。このため、周辺基地局４０においても、当該通信状況の変化を反映した上で、移動局２０、７０の受入れの可否を判定することが望ましい。
そこで、受入れ可否の判定を行う周辺基地局に順番を設定し、一方の周辺基地局の受入れ判定結果を、他方の周辺基地局に通知するものとしてもよい。例えば、周辺基地局３０、４０の順に、受入れ可否判定の順序が設定されている場合、周辺基地局３０は、自局における受入れ可否の判定を完了すると、その結果を周辺基地局４０に通知する。次に、周辺基地局４０は、その判定結果を受けて、周辺基地局３０が移動局２０の受入れをしたと仮定して、移動局２０、７０の受入れ可否を判定する。これにより、周辺基地局４０は、他の周辺基地局３０の通信状況を考慮に入れて、移動局の受入れの可否を判定することができる。したがって、各周辺基地局３０、４０は、より実情に近い通信状況を基に、受け入れる移動局を決定することができると共に、サービング基地局１０においても、より実態に即した、周辺基地局の選定を行うことが可能となる。その結果、協調相手の周辺基地局の選定精度が向上する。
更に、別の態様として、周辺基地局３０、４０においては、受入れ可否の判定を行わず、各周辺基地局３０、４０からサービング基地局１０に通知される情報を、ＣＱＩ、伝搬ロス、空きＲＢ数の情報に留めてもよい。すなわち、各周辺基地局３０、４０は、受入れ可否の判定を、サービング基地局１０に委ね、サービング基地局１０側において、上記各情報に基づき、周辺基地局３０、４０毎の受入れ可否を判定するものとしてもよい。これにより、一方の周辺基地局の受入れ結果が、他方の周辺基地局における受入れ可否の判定に反映されない事態を確実に回避することができる。具体的には、サービング基地局１０は、より実情に近い通信状況を基に、周辺基地局を選定することができる。その結果、協調相手の周辺基地局の選定精度を向上することが可能となる。
次に、実施例３について説明する。実施例３における無線通信システムの構成は、図１に示した実施例１における無線通信システムの構成と同様である。また、実施例３におけるサービング基地局、移動局、周辺基地局の構成は、図１に示した実施例１におけるサービング基地局１０、移動局２０、周辺基地局３０、４０の構成と、同様である。したがって、実施例３では、実施例１と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。
実施例３が実施例１と異なる点は、移動局２０が、協調要求（ブロードキャスト）を行う移動局として選択されることを、サービング基地局１０に自ら要求する点である。具体的には、実施例１では、移動局２０は当該要求を行わず、サービング基地局１０が、ＣＱＩ値、伝搬ロス、使用ＲＢ数に基づき、移動局を選択するものとした。これに対し、実施例３では、サービング基地局１０は、自局セルに在圏する移動局からの要求（協調制御要求）の有無を監視し、当該要求の有無を加味して、移動局を選択する。
図１５は、実施例３に係るサービング基地局１０と接続する各移動局２０、５０、６０、７０の通信状況を示す図である。図１５に示すように、移動局５０に必要な無線リソースのＲＢ数が、従前の“８ＲＢ”から“１６ＲＢ”に増加したとする。これにより、サービング基地局１０に接続する移動局２０、５０、６０、７０の使用ＲＢ数の合計値は、“３６ＲＢ”から“４４ＲＢ”に増加する。その結果、使用ＲＢ数の合計値は、上限の閾値である“４０ＲＢ”を超過する。したがって、サービング基地局１０は、他の基地局と協調して通信を行うため、ブロードキャスト送信を行う移動局を選択する。
移動局の選択に際して、サービング基地局１０は、移動局からの要求を加味する。本実施例では、サービング基地局１０は、移動局２０、５０、６０、７０のうち、伝搬ロスが高く、ＣＱＩの低い移動局２０、７０を選択候補として絞り込む。このとき、移動局２０が、サービング基地局１０に対して協調制御要求を送信すると、所定の条件を満たす場合、移動局２０が、移動局７０に優先して選択される。所定の条件とは、例えば、移動局２０の使用ＲＢ数（１２ＲＢ）の減少により、ＲＢ数合計値が上限値である４０ＲＢ以下となることである。本実施例では、移動局２０の使用ＲＢ数の減少により、サービング基地局１０に接続する移動局２０、５０、６０、７０の合計ＲＢ数は３２ＲＢとなり、上限値を下回る。したがって、移動局２０は上記条件を満たすため、サービング基地局１０は、移動局２０を、ブロードキャストの送信主体として選択する。
以上説明したように、実施例３に係る無線通信システム１は、収容する各移動局の通信状況が同一又は類似であり、サービング基地局１０による移動局の選択が困難な場合に、特に効果的である。すなわち、サービング基地局１０は、周辺基地局との協調が必要と判定した後、移動局からの選択要求の有無を監視し、通信状況が同一の又は類似する複数の移動局の中から、当該要求を発信した移動局を優先的に選択する。これにより、サービング基地局１０は、移動局を簡易迅速に選択することができる。併せて、無線通信システム１は、上記要求を発信した移動局の通信品質を確保しつつ、サービングセル全体の通信品質を極力低下させること無く、協調制御を行うことができる。
次に、実施例４について説明する。実施例４における無線通信システムの構成は、図１に示した実施例１における無線通信システムの構成と同様である。また、実施例４におけるサービング基地局、移動局、周辺基地局の構成は、図１に示した実施例１におけるサービング基地局１０、移動局２０、周辺基地局３０、４０の構成と、同様である。したがって、実施例４では、実施例１と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。
実施例４が実施例１と異なる点は、サービング基地局１０が、協調要求送信指示の送信に先立ち、周辺基地局３０、４０に対して、協調要求の送信（ブロードキャスト送信）を予告する点である。以下においては、このような実施例４における無線通信システム１の動作を、実施例１との相違点を中心として説明する。
図１６は、実施例４に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。図１６は、実施例１に係る動作の説明において参照した図６と、Ｖ３１、Ｖ３２の各処理を除き同様であるため、共通するステップには、末尾が同一の参照符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。具体的には、図１６のステップＶ１、Ｖ２は、図６に示したステップＳ１、Ｓ２にそれぞれ対応する。また、図１６のステップＶ４〜Ｖ１０２は、図６に示したステップＳ３〜Ｓ９２にそれぞれ対応する。
Ｖ３１、Ｖ３２では、サービング基地局１０は、移動局を選択した後、各周辺基地局３０、４０に対して、協調要求の送信予告信号を送信することにより、移動局からブロードキャスト送信のあることを事前（協調要求送信指示信号の送信前）に通知する。通知完了後、サービング基地局１０は、移動局２０に対して、協調要求送信指示信号を送信することにより、ブロードキャスト送信を指示する（Ｖ４）。Ｖ５１以降の処理は、上述したように、実施例１のＳ４１以降の処理と同様であるので、その説明は省略する。
実施例４に係る無線通信システム１は、特に、周辺基地局３０、４０が、移動局からブロードキャストの予定があることを把握していない場合に、好適である。すなわち、実施例１では、移動局からのブロードキャストを予定している周辺基地局を前提として説明したが、周辺基地局３０、４０が、移動局からのブロードキャストを予定していない場合には、サービング基地局１０から、その旨の事前通知が行われる。具体的には、サービング基地局１０は、協調要求（ブロードキャスト）送信指示の送信に先立ち、各周辺基地局３０、４０に対して、移動局からのブロードキャストがあることを事前に予告しておく。これにより、周辺基地局３０、４０は、サービング基地局１０からの予告及びこれに含まれる情報を基に、ブロードキャストを受信した際の受入れ可否の判定、ひいては協調のための事前準備を、ブロードキャストの受信に先立って、行うことができる。したがって、無線通信システム１は、周辺基地局３０、４０が、移動局からのブロードキャストについて把握していない場合にも、容易に対応可能となる。
なお、実施例４においてサービング基地局１０が周辺基地局３０、４０に事前に通知する情報として、移動局からブロードキャストの予定があることを例示したが、これに限らない。例えば、周辺基地局３０、４０が、サービング基地局１０と協調する手順や方法について把握していない場合には、当該手順や当該方法を示す情報、あるいは、これらを実行するのに必要な情報を通知するものとしてもよい。また、通知される情報が、移動局からのブロードキャスト信号の送信タイミングである場合には、周辺基地局３０、４０は、ブロードキャスト信号の受信タイミングを事前に予測して、これを監視し、通信状況を基にした受入れ可否の判定の準備をすることができる。これらの情報を受信することによっても、周辺基地局３０、４０は、サービング基地局１０からの予告及びこれに含まれる情報を基に、ブロードキャストを受信した際の受入れ可否の判定、ひいては協調のための準備を、予め行うことができる。その結果、無線通信システム１は、周辺基地局３０、４０が事前に把握している情報が十分でない場合にも、容易に対応することが可能となる。
なお、上記各実施例において、複数の周辺基地局３０、４０の選定情報が何れも受入れ「不可」を示す場合には、サービング基地局１０は、周辺基地局との協調を中止することもできる。但し、サービング基地局１０は、移動局の受入れを不可とする周辺基地局の通信状況に応じて、これらの周辺基地局の中から１又は複数の周辺基地局を、協調相手として選定するものとしてもよい。例えば、サービング基地局１０は、ＣＱＩ、伝搬ロス、空きＲＢ数に閾値を設定しておき、少なくとも２つの通信状況が閾値以上または未満である場合には、その周辺基地局を、協調相手として選定するものとしてもよい。
より具体的には、ＣＱＩの閾値が“７”、伝搬ロスの閾値が“８０”、空きＲＢ数の閾値が“８”に設定されている場合を想定する。この場合、図１０に示した周辺基地局３０は、ＣＱＩ値“５”が閾値未満であるが、伝搬ロス“７５”が閾値未満であり、かつ、空きＲＢ数“１０”が閾値以上であることから、通信状況の条件を満たす。したがって、サービング基地局１０は、受入れ不可を通知した周辺基地局３０を協調相手として選定し、周辺基地局３０に対して、自局との協調を指示する。これにより、サービング基地局１０におけるリソース不足が顕著であり自局のみでは移動局２０を収容仕切れない場合にも、他の周辺基地局３０との協調により、移動局２０との通信を行うことが可能となる。したがって、上述の態様によれば、無線通信システム１は、移動局の増加に伴うリソースの不足を、より確実に解消することができる。その結果、無線通信システム１の柔軟性が向上する。
上記各実施例では、移動局２０は、協調要求信号をブロードキャストにより送信するものとしたが、送信方式は、ブロードキャストに限らず、マルチキャストであってもよい。すなわち、移動局２０は、ブロードキャストのように、必ずしも不特定の基地局に対して、協調要求信号を配信する必要はなく、送信先の基地局を予め絞り込んだ上で、所定の条件を満たす特定の基地局に対して、協調要求信号を配信するものとしてもよい。上記所定の条件を満たす基地局とは、例えば、受信電波強度、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）推定値が所定の閾値以上の基地局、あるいは、移動局２０との距離が所定の閾値以下の基地局である。これにより、移動局２０は、周辺基地局のうち、接続した際の通信状況が低品質となることが予測される基地局を、協調相手の候補から予め除外することができる。したがって、除外された周辺基地局における受入れ可否の判定処理が省略されると共に、サービング基地局１０における協調相手の選定処理に伴う処理負荷が低減される。
また、上記各実施例では、移動局として、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）を想定して説明したが、本発明は、移動局に限らず、ブロードキャスト可能な様々な通信機器に対して適用可能である。
更に、図１に示したサービング基地局１０、移動局２０、周辺基地局３０、４０の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は、図示のものに限らず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、送信部１２と受信部１３、受信部２１と送信部２３、あるいは、受信部３１、４１と通知部３３、４３をそれぞれ１つの構成要素として統合してもよい。反対に、サービング基地局１０の基地局選定部１１に関し、協調の要否を判定する部分と、移動局を選択する部分と、協調相手の基地局を選定する部分とに分散してもよい。また、周辺基地局３０、４０の受入れ可否判定部３２、４２に関し、ＣＱＩ、伝搬ロス、空きＲＢ数等の通信状況を算出する部分と、各移動局の受入れの可否を判定する部分とに分散してもよい。また、メモリ１０ｃ、２０ｂを、サービング基地局１０、移動局２０の外部装置としてネットワークやケーブル経由で接続するようにしてもよい。
また、上記説明では、個々の実施例毎に個別の構成、及び動作を説明した。しかしながら、各実施例に係る無線通信システムは、他の実施例に特有の構成要素を併せて有するものとしてもよい。また、実施例毎の組合せについても、２つに限らず、３つ以上の組合せ等、任意の形態を採ることができる。例えば、実施例２に係る無線通信システム１において、実施例３のように、移動局２０の送信部２３が、サービング基地局１０に対し、自移動局が協調要求信号をブロードキャストすることを要求する信号を送信するものとしてもよい。また、実施例３に係る無線通信システム１が、実施例４のように、サービング基地局１０の送信部１２が、周辺基地局３０、４０に対し、移動局２０からのブロードキャストを事前に通知する信号を送信する機能をもつものとしてもよい。更に、１つの無線通信システムが、実施例１〜４において説明した全ての構成要素を併有するものとしてもよい。
１ 無線通信システム
１０ サービング基地局
１０ａ ＤＳＰ
１０ｂ ＦＰＧＡ
１０ｃ メモリ
１０ｄ ＲＦ部
１０ｅ ネットワークＩＦ部
１１ 基地局選定部
１２ 送信部
１３ 受信部
２０ 移動局
２０ａ ＣＰＵ
２０ｂ メモリ
２０ｃ ＲＦ部
２０ｄ 表示装置
２１ 受信部
２２ 制御部
２３ 送信部
３０ 周辺基地局
３１ 受信部
３２ 受入れ可否判定部
３３ 通知部
４０ 周辺基地局
４１ 受信部
４２ 受入れ可否判定部
４３ 通知部
１０１、２０１、３０１ 通信状況テーブル
１０２、２０２、２０３ 受入可否テーブル
Ａ１、Ａ２ アンテナ
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ 帯域
Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７ サブ帯域
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ セル
Ｆ１、Ｆ２ ブロードキャスト信号のデータ領域

Claims (12)

  1. 複数の基地局と、該複数の基地局に含まれる第１の基地局と通信する移動局とを有する無線通信システムにおいて、
    前記第１の基地局は、
    前記移動局に対し、前記複数の基地局間で協調して通信を行うことを示す信号を送信する第１送信部を有し、
    前記移動局は、
    前記信号の受信に応じて、前記複数の基地局に対し、所定の要求信号をブロードキャストする第２送信部を有し、
    前記複数の基地局のうち、前記所定の要求信号を受信した一以上の第２の基地局の各々は、
    前記所定の要求信号に基づく情報であって、前記複数の基地局のうち、前記移動局との通信を前記第１の基地局と協調して行う基地局の選定情報を、前記第１の基地局に通知する通知部と、
    前記所定の要求信号の受信を契機として、前記移動局にリソースを割り当てた際の自局の空きＲＢ（Resource Block）数を算出し、当該算出の結果を基に、前記移動局を接続させても、前記移動局の通信品質を維持することができるか否かを判定し、その可否に基づいて、前記移動局の受入れの可否を判定する受入れ可否判定部とを有し、
    前記第１の基地局は、
    ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、伝搬ロス、空きＲＢ（Resource Block）数の各通信状況に閾値を設定しておき、前記選定情報が何れも受入れ不可を示す場合には、前記各通信状況と前記閾値とに基づき、移動局の受入れを不可とする第２の基地局の中から、協調相手となる第２の基地局を選定する基地局選定部を有することを特徴とする無線通信システム。
  2. 前記選定情報は、前記第１の基地局が、前記複数の基地局の中から、前記移動局との通信を前記第１の基地局と協調して行う基地局を選定するのに用いられる情報であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
  3. 前記選定情報は、前記移動局との通信を前記第１の基地局と協調して行う基地局を示す情報であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
  4. 前記移動局の第２送信部は、前記第１の基地局に対し、自局が前記所定の要求信号をブロードキャストすることを要求する信号を送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
  5. 前記第１の基地局の第１送信部は、前記第２の基地局に対し、前記移動局からのブロードキャストを前記信号の送信前に通知する信号を送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
  6. 複数の基地局を有する無線通信システムにおいて、該複数の基地局に含まれる第１の基地局と通信する移動局であって、
    前記第１の基地局から送信された、前記移動局との通信を前記複数の基地局間で協調して行うことを示す信号を受信する受信部と、
    前記信号の受信に応じて、前記複数の基地局のうち、自局との通信を前記第１の基地局と協調して行う基地局の選定情報を生成するための所定の要求信号を、前記複数の基地局に対し、ブロードキャストする送信部とを有し、
    前記複数の基地局のうち、前記所定の要求信号を受信した一以上の第２の基地局の各々は、
    前記所定の要求信号に基づく情報であって、前記複数の基地局のうち、前記移動局との通信を前記第１の基地局と協調して行う基地局の選定情報を、前記第１の基地局に通知する通知部と、
    前記所定の要求信号の受信を契機として、前記移動局にリソースを割り当てた際の自局の空きＲＢ（Resource Block）数を算出し、当該算出の結果を基に、前記移動局を接続させても、前記移動局の通信品質を維持することができるか否かを判定し、その可否に基づいて、前記移動局の受入れの可否を判定する受入れ可否判定部とを有し、
    前記第１の基地局は、
    ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、伝搬ロス、空きＲＢ（Resource Block）数の各通信状況に閾値を設定しておき、前記選定情報が何れも受入れ不可を示す場合には、前記各通信状況と前記閾値とに基づき、移動局の受入れを不可とする第２の基地局の中から、協調相手となる第２の基地局を選定する基地局選定部を有することを特徴とする移動局。
  7. 複数の基地局を有する無線通信システムにおいて、移動局と通信する基地局であって、
    前記移動局に対し、前記複数の基地局間で協調して通信を行うことを示す信号を送信する送信部と、
    前記信号の受信に応じて前記移動局からブロードキャストされる所定の要求信号を受信した、前記複数の基地局のうちの一以上の第２の基地局から、前記複数の基地局のうち、前記移動局との通信を自局と協調して行う基地局の選定情報を受信する受信部とを有し、
    前記複数の基地局のうち、前記所定の要求信号を受信した一以上の第２の基地局の各々は、
    前記所定の要求信号に基づく情報であって、前記複数の基地局のうち、前記移動局との通信を第１の基地局と協調して行う基地局の選定情報を、前記第１の基地局に通知する通知部と、
    前記所定の要求信号の受信を契機として、前記移動局にリソースを割り当てた際の自局の空きＲＢ（Resource Block）数を算出し、当該算出の結果を基に、前記移動局を接続させても、前記移動局の通信品質を維持することができるか否かを判定し、その可否に基づいて、前記移動局の受入れの可否を判定する受入れ可否判定部とを有し、
    前記第１の基地局は、
    ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、伝搬ロス、空きＲＢ（Resource Block）数の各通信状況に閾値を設定しておき、前記選定情報が何れも受入れ不可を示す場合には、前記各通信状況と前記閾値とに基づき、移動局の受入れを不可とする第２の基地局の中から、協調相手となる第２の基地局を選定する基地局選定部を有することを特徴とする基地局。
  8. 複数の基地局と移動局とを有する無線通信システムにおける基地局であって、
    他の基地局と通信する前記移動局からブロードキャストされる所定の要求信号を受信する受信部と、
    前記所定の要求信号に基づく情報であって、前記複数の基地局のうち、前記移動局との通信を前記他の基地局と協調して行う基地局の選定情報を、前記他の基地局に通知する通知部と、
    前記所定の要求信号の受信を契機として、前記移動局にリソースを割り当てた際の自局の空きＲＢ（Resource Block）数を算出し、当該算出の結果を基に、前記移動局を接続させても、前記移動局の通信品質を維持することができるか否かを判定し、その可否に基づいて、前記移動局の受入れの可否を判定する受入れ可否判定部とを有し、
    前記他の基地局は、
    ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、伝搬ロス、空きＲＢ（Resource Block）数の各通信状況に閾値を設定しておき、前記選定情報が何れも受入れ不可を示す場合には、前記各通信状況と前記閾値とに基づき、移動局の受入れを不可とする基地局の中から、協調相手となる基地局を選定する基地局選定部を有することを特徴とする基地局。
  9. 複数の基地局と、該複数の基地局に含まれる第１の基地局と通信する移動局とを有する無線通信システムにおける通信方法であって、
    前記第１の基地局は、
    前記移動局に対し、前記複数の基地局間で協調して通信を行うことを示す信号を送信し、
    前記移動局は、
    前記信号の受信に応じて、前記複数の基地局に対し、所定の要求信号をブロードキャストし、
    前記複数の基地局のうち、前記所定の要求信号を受信した一以上の第２の基地局の各々は、
    前記所定の要求信号に基づく情報であって、前記複数の基地局のうち、前記移動局との通信を前記第１の基地局と協調して行う基地局の選定情報を、前記第１の基地局に通知し、
    前記所定の要求信号の受信を契機として、前記移動局にリソースを割り当てた際の自局の空きＲＢ（Resource Block）数を算出し、当該算出の結果を基に、前記移動局を接続させても、前記移動局の通信品質を維持することができるか否かを判定し、その可否に基づいて、前記移動局の受入れの可否を判定し、
    前記第１の基地局は、
    ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、伝搬ロス、空きＲＢ（Resource Block）数の各通信状況に閾値を設定しておき、前記選定情報が何れも受入れ不可を示す場合には、前記各通信状況と前記閾値とに基づき、移動局の受入れを不可とする第２の基地局の中から、協調相手となる第２の基地局を選定する
    ことを特徴とする通信方法。
  10. 複数の基地局を有する無線通信システムにおいて、該複数の基地局に含まれる第１の基地局と通信する移動局の通信方法であって、
    前記第１の基地局から送信された、前記移動局との通信を前記複数の基地局間で協調して行うことを示す信号を受信し、
    前記信号の受信に応じて、前記複数の基地局のうち、自局との通信を前記第１の基地局と協調して行う基地局の選定情報を生成するための所定の要求信号を、前記複数の基地局に対し、ブロードキャストし、
    前記複数の基地局のうち、前記所定の要求信号を受信した一以上の第２の基地局の各々は、
    前記所定の要求信号に基づく情報であって、前記複数の基地局のうち、前記移動局との通信を前記第１の基地局と協調して行う基地局の選定情報を、前記第１の基地局に通知し、
    前記所定の要求信号の受信を契機として、前記移動局にリソースを割り当てた際の自局の空きＲＢ（Resource Block）数を算出し、当該算出の結果を基に、前記移動局を接続させても、前記移動局の通信品質を維持することができるか否かを判定し、その可否に基づいて、前記移動局の受入れの可否を判定し、
    前記第１の基地局は、
    ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、伝搬ロス、空きＲＢ（Resource Block）数の各通信状況に閾値を設定しておき、前記選定情報が何れも受入れ不可を示す場合には、前記各通信状況と前記閾値とに基づき、移動局の受入れを不可とする第２の基地局の中から、協調相手となる第２の基地局を選定する
    ことを特徴とする通信方法。
  11. 複数の基地局を有する無線通信システムにおいて、移動局と通信する基地局の通信方法であって、
    前記移動局に対し、前記複数の基地局間で協調して通信を行うことを示す信号を送信し、
    前記信号の受信に応じて前記移動局からブロードキャストされる所定の要求信号を受信した、前記複数の基地局のうちの一以上の第２の基地局から、前記複数の基地局のうち、前記移動局との通信を自局と協調して行う基地局の選定情報を受信し、
    前記複数の基地局のうち、前記所定の要求信号を受信した一以上の第２の基地局の各々は、
    前記所定の要求信号に基づく情報であって、前記複数の基地局のうち、前記移動局との通信を第１の基地局と協調して行う基地局の選定情報を、前記第１の基地局に通知し、
    前記所定の要求信号の受信を契機として、前記移動局にリソースを割り当てた際の自局の空きＲＢ（Resource Block）数を算出し、当該算出の結果を基に、前記移動局を接続させても、前記移動局の通信品質を維持することができるか否かを判定し、その可否に基づいて、前記移動局の受入れの可否を判定し、
    前記第１の基地局は、
    ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、伝搬ロス、空きＲＢ（Resource Block）数の各通信状況に閾値を設定しておき、前記選定情報が何れも受入れ不可を示す場合には、前記各通信状況と前記閾値とに基づき、移動局の受入れを不可とする第２の基地局の中から、協調相手となる第２の基地局を選定する
    ことを特徴とする通信方法。
  12. 複数の基地局と移動局とを有する無線通信システムにおける基地局の通信方法であって、
    他の基地局と通信する前記移動局からブロードキャストされる所定の要求信号を受信し、
    前記所定の要求信号に基づく情報であって、前記複数の基地局のうち、前記移動局との通信を前記他の基地局と協調して行う基地局の選定情報を、前記他の基地局に通知し、
    前記所定の要求信号の受信を契機として、前記移動局にリソースを割り当てた際の自局の空きＲＢ（Resource Block）数を算出し、当該算出の結果を基に、前記移動局を接続させても、前記移動局の通信品質を維持することができるか否かを判定し、その可否に基づいて、前記移動局の受入れの可否を判定し、
    前記他の基地局は、
    ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、伝搬ロス、空きＲＢ（Resource Block）数の各通信状況に閾値を設定しておき、前記選定情報が何れも受入れ不可を示す場合には、前記各通信状況と前記閾値とに基づき、移動局の受入れを不可とする基地局の中から、協調相手となる基地局を選定する
    ことを特徴とする通信方法。
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