WO2015079695A1 - 無線通信端末、記憶媒体、及びセル選択方法 - Google Patents

無線通信端末、記憶媒体、及びセル選択方法 Download PDF

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WO2015079695A1
WO2015079695A1 PCT/JP2014/005937 JP2014005937W WO2015079695A1 WO 2015079695 A1 WO2015079695 A1 WO 2015079695A1 JP 2014005937 W JP2014005937 W JP 2014005937W WO 2015079695 A1 WO2015079695 A1 WO 2015079695A1
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WO
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cell
cell selection
coefficient
quality
selection coefficient
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PCT/JP2014/005937
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English (en)
French (fr)
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慎太郎 江田
大浦　聡
Original Assignee
日本電気株式会社
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    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/08—Load balancing or load distribution
    • H04W28/086—Load balancing or load distribution among access entities
    • H04W28/0861—Load balancing or load distribution among access entities between base stations
    • H04W28/0864—Load balancing or load distribution among access entities between base stations of different hierarchy levels, e.g. Master Evolved Node B [MeNB] or Secondary Evolved node B [SeNB]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W36/0088—Scheduling hand-off measurements
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    • H04W36/30—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data
    • H04W36/304—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data due to measured or perceived resources with higher communication quality
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    • H04W48/20—Selecting an access point
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    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/32—Hierarchical cell structures
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication terminal, a storage medium, and a cell selection method in a network, in particular, a so-called heterogeneous network that uses a mixture of cells having different sizes.
  • LTE-Advanced Long Term Evolution-Advanced
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE-Advanced provides a heterogeneous network in which a picocell base station having a picocell having a cell radius smaller than that of a macrocell is arranged in a macrocell formed by the macrocell base station. ing.
  • the radius of the macro cell is several hundred to several thousand meters
  • the radius of the pico cell is several tens to several hundred meters.
  • a radio communication system 600 in a heterogeneous network includes a plurality of radio base stations (for example, a macro cell base station 61 and a pico cell base station 62), a radio communication terminal (User (Equipment) (hereinafter, 63) (referred to as “UE”).
  • Each of the radio base stations can communicate with the MME / SAE-GW 65 of the core network unit that is an upper node of the radio base station via the S1 interface 64.
  • MME / SAE-GW is an abbreviation for Mobility, Management, Entity, System, Architecture, Evolution, and Gateway.
  • each of the radio base stations can communicate with each other via the X2 interface 66.
  • the macro cell 67 is a cell with which the macro cell base station 61 can communicate.
  • a pico cell 68 having a cell radius smaller than the cell radius of the macro cell 67 is formed in the macro cell 67.
  • the pico cell 68 is a cell with which the pico cell base station 62 can communicate.
  • the pico cell 68 can accommodate the UE 63 connected to the macro cell 67. Accordingly, the load on the macrocell base station 61 can be distributed.
  • the UE 63 When the UE 63 is located in the macro cell 67, the UE 63 basically communicates with the macro cell base station 61, but when the UE 63 is located in the pico cell 68, the UE 63 is not the macro cell base station 61 but the pico cell base station. Communicate with station 62.
  • the UE receives the radio signal transmitted from the macro cell base station at the UE (hereinafter referred to as “macro cell radio quality”) and the radio signal transmitted from the pico cell base station.
  • macro cell radio quality the radio signal transmitted from the macro cell base station at the UE
  • picocell radio quality the radio quality of the macro cell is often higher than the radio quality of the pico cell. Therefore, the chance that the UE is accommodated in the pico cell is reduced. As a result, there may be a problem that the load on the macro cell base station is not sufficiently distributed.
  • Non-Patent Document 2 proposes performing cell selection by CRE (Cell Range Expansion) in LTE-Advanced.
  • CRE Cell Range Expansion
  • UE 63 adds an offset value to the radio quality of the pico cell.
  • the pico cell 68 is changed to a pico cell 69 with an expanded cell radius, as shown in FIG.
  • the opportunity to select a pico cell as a connection destination of the UE increases, so that load distribution of the macro cell base station can be expected.
  • Patent Document 1 discloses a first throughput representative value representative of the throughput between the first radio base station and the terminal and a second representative of the throughput between the second radio base station and the terminal. It is described that the throughput representative value is obtained. Based on the first throughput representative value and the second throughput representative value, the coverage of the first radio base station and the coverage of the second radio base station are adjusted.
  • Patent Document 1 describes a radio base station that adjusts its own coverage.
  • the communication area range of the radio base station is adjusted based on the throughput between the radio base station and the terminal. Moreover, it is not directly concerned about which radio base station is selected.
  • Patent Document 2 adds / subtracts a parameter received from the outside to the cell ranking measurement value, ranks the cell based on the cell ranking measurement value after addition / subtraction, and determines the cell based on the ranking. The reselection is described.
  • Patent Document 3 a cell individual offset (CIO: Cell : Individual Offset) parameter is set to a lower value when the femtocell exists at the cell center, and more when the femtocell exists at the cell edge. A technique for setting a high value is described.
  • the UE considers only the radio quality of the macro cell and the pico cell without considering the number of frequency resources used by the cell. For this reason, there is a possibility that the communication rate of the UE decreases in the connection destination cell.
  • the reason why the communication rate of the UE decreases will be described.
  • the value obtained by adding an offset to the radio quality of the pico cell is higher than the radio quality of the macro cell, the number of used frequency resources of the macro cell is small, and the number of used frequency resources of the pico cell is large.
  • the UE is connected to the pico cell.
  • the situation where the number of used frequency resources of the pico cell is large is, in other words, the situation where the number of free frequency resources of the pico cell is small. Therefore, in the UE, the frequency resource allocated from the pico cell may be less than the frequency resource allocated from the macro cell. As a result, after switching the connection destination from the macro cell to the pico cell, there is a possibility that the communication rate of the UE will be lower than before the switching.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problem, a wireless communication terminal, a storage medium, and a wireless communication terminal capable of effectively distributing the load of a base station without reducing the communication rate of the wireless communication terminal, and It is an object to provide a cell selection method.
  • a wireless communication terminal of the present invention is a wireless communication terminal used in a wireless network including a first cell and a second cell having a common part, wherein the first quality is the wireless quality of the first cell, and the first Quality calculating means for obtaining a second quality that is radio quality of two cells, a first resource number that is the number of usable frequency resources of the first cell, and a first number that is the number of usable frequency resources of the second cell.
  • a resource number calculation means for obtaining a first cell selection coefficient that is a cell selection coefficient of the first cell based on a result of calculating the first quality and the first resource number
  • Coefficient calculating means for obtaining a second cell selection coefficient that is a cell selection coefficient of the second cell based on a result of calculating a second quality and the second resource number, the first cell selection coefficient, and the second cell With selection factor Based on the calculated results, and a cell selecting means for selecting one of the first cell and the second cell.
  • the storage medium of the present invention provides a first quality that is the wireless quality of the first cell to the computer of a wireless communication terminal used in a wireless network including the first cell and the second cell having a common part, and the second quality A quality calculating function for obtaining a second quality that is the radio quality of the cell; a first resource number that is the number of usable frequency resources of the first cell; and a second number that is the number of usable frequency resources of the second cell.
  • a coefficient calculation function for obtaining a second cell selection coefficient which is a cell selection coefficient of the second cell based on a result of calculating two qualities and the second resource number; and the first cell selection coefficient and the second cell selection Person in charge Based on the calculation result of the door, for storing a cell selection program for executing a cell selection function of selecting one of the first cell and the second cell.
  • the cell selection method of the present invention is a cell selection method in a radio communication terminal used in a radio network including a first cell and a second cell having a common part, and the first quality is the radio quality of the first cell. And a second quality that is the radio quality of the second cell, and a first resource number that is the number of usable frequency resources of the first cell and a number of usable frequency resources of the second cell.
  • a first cell selection coefficient that is a cell selection coefficient of the first cell based on a result of calculating the first quality and the first resource number, and determining the second quality and A second cell selection coefficient that is a cell selection coefficient of the second cell is obtained based on a result of calculating the second resource number, and based on a result of calculating the first cell selection coefficient and the second cell selection coefficient.
  • the first And selects one of Le and the second cell.
  • the load on the base station can be effectively distributed without reducing the communication rate of the wireless communication terminal.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation example of a cell selection coefficient calculator shown in FIG. 2.
  • 3 is a flowchart for explaining an operation example of a cell selection processing unit shown in FIG. 2.
  • It is a block diagram which shows the structural example of the radio
  • It is a block diagram which shows the structural example of UE shown by FIG. It is a flowchart for demonstrating the operation example of the cell selection coefficient calculation part shown by FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining an operation example of an offset value generation unit shown in FIG. 9.
  • 1 is a configuration diagram of a wireless communication system in a general heterogeneous network.
  • FIG. It is a block diagram which shows the structural example of the radio
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the radio communication system 1 is a system that forms a heterogeneous network in which a picocell base station 3 that forms a picocell 9 having a cell radius smaller than that of the macrocell 8 is arranged inside a macrocell 8 formed by the macrocell base station 2.
  • a heterogeneous network is provided by LTE-Advanced standardized by 3GPP, for example.
  • the radio communication system 1 includes a macro cell base station 2, a pico cell base station 3, and a UE 4.
  • the macro cell base station 2, the pico cell base station 3, and the UE 4 are each one, and the UE 4 is the UE 4a position and the UE 4b position.
  • the case is illustrated.
  • the above is merely an example, and the number of components is not limited to the above.
  • the macrocell base station 2 and the picocell base station 3 can communicate with the MME / SAE-GW 6 of the core network unit, which is an upper node, via the S1 interface 5, respectively. Further, the macro cell base station 2 and the pico cell base station 3 can communicate with each other via the X2 interface 7.
  • the macro cell base station 2 forms a macro cell 8 that can communicate with the UE 4.
  • the picocell base station 3 forms a picocell 9 that can communicate with the UE 4.
  • the pico cell 9 is smaller than the macro cell 8 and is entirely included in the macro cell 8.
  • the UE 4a is located in the macro cell 8, but is not located in the pico cell 9.
  • the UE 4 b is located in the pico cell 9.
  • the UE 4 is necessarily located inside the macro cell 8.
  • the UE 4 gives priority to the macro cell base station 2 as a radio communication partner base station.
  • UE4 preferentially selects picocell base station 3.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the UE 4 shown in FIG.
  • the UE 4 includes a radio quality calculation unit 21, a usable frequency resource number calculation unit 22, a cell selection coefficient calculation unit 23, and a cell selection processing unit 24.
  • Each component of the UE 4 may be realized as a dedicated circuit, or may be realized by a processing device (not illustrated) included in the UE 4 operating according to a program.
  • the radio quality calculation unit 21 calculates a value that is an index of radio quality for each of the macro cell 8 and the pico cell 9.
  • the wireless quality index is, for example, RSRP (Reference Signal-Received Power), RSRQ (Reference Signal-Received Quality), SIR (Signal-to-Interference Ratio), or the like.
  • the radio quality calculation unit 21 obtains the RSRP of the macro cell 8 (hereinafter referred to as “M_RSRP”) based on the reference signal of the radio signal transmitted from the microcell base station 2.
  • the radio quality calculation unit 21 obtains the RSRP of the pico cell 9 (hereinafter referred to as “P_RSRP”) based on the reference signal of the radio signal transmitted from the pico cell base station 3.
  • M_RSRP macro cell 8
  • P_RSRP the RSRP of the pico cell 9
  • the usable frequency resource number calculation unit 22 calculates the number of frequency resources Ra_Macrocell that can be used in the macro cell 8 and the number of frequency resources Ra_Picocell that can be used in the pico cell 9. The usable frequency resource number calculation unit 22 passes the obtained Ra_Macrocell and Ra_Picocell to the cell selection coefficient calculation unit 23.
  • the usable frequency resource number calculation unit 22 calculates Ra_Macrocell and Ra_Picocell as follows.
  • Nrb the total number of RBs (Resource Block) in the frequency band in downlink communication from the base station to the UE
  • ⁇ (T) the number of frequency resources used in the pico cell averaged in the interval T
  • ⁇ (T) The number of frequency resources used by the macro cell averaged in the section T is defined as ⁇ (T).
  • the section T is a constant indicating the length of the period, and is not particularly limited as long as the period of the downlink channel signal specified in Non-Patent Document 3 is 40 milliseconds or more.
  • the cell selection coefficient calculation unit 23 calculates the macro cell 8 and the pico cell based on the radio quality (M_RSRP, P_RSRP) of the macro cell 8 and the pico cell 9 and the number of usable frequency resources (Ra_Macrocell, Ra_Picocell) of the macro cell 8 and the pico cell 9. 9 cell selection coefficients are obtained.
  • the cell selection coefficient is a coefficient that serves as an index when determining which of the macro cell 8 and the pico cell 9 is to be selected.
  • the cell selection coefficient is obtained, for example, by multiplying the radio quality of the cell by the number of usable frequency resources of the cell.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation example of the cell selection coefficient calculation unit 23 shown in FIG.
  • the cell selection coefficient calculation unit 23 receives the radio quality M_RSRP and P_RSRP of the macro cell 8 and the pico cell 9 from the radio quality calculation unit 21 (step S1).
  • the cell selection coefficient calculation unit 23 receives the usable frequency resource numbers Ra_Macricell and Ra_Picocell of the macro cell 8 and the pico cell 9 from the usable frequency resource number calculation unit 22 (step S2).
  • the cell selection coefficient calculation unit 23 passes the obtained cell selection coefficients f_Picocell and f_Macrocell to the cell selection processing unit 24 (step S5).
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an operation example of the cell selection processing unit 24 shown in FIG.
  • the cell selection processing unit 24 receives the cell selection coefficients f_Picocell and f_Macrocell from the cell selection coefficient calculation unit 23 (step S11).
  • the cell selection processing unit 24 acquires the offset value A from its own storage circuit or an external storage device (step S12).
  • the offset value A is an arbitrary constant set in advance.
  • the cell selection processing unit 24 selects one of the macro cell 8 and the pico cell 9 based on the cell selection coefficients f_Picocell, f_Macrocell and the offset value A.
  • the cell selection processing unit 24 compares the sum of the cell selection coefficient f_Picocell of the pico cell 9 and the offset value A (f_Picocell + A) with the cell selection coefficient f_Macrocell of the macro cell 8 (step S13).
  • the cell selection processing unit 24 When the sum f_Picocell + A is larger than f_Macrocell (“Yes” in step S13), the cell selection processing unit 24 outputs a cell selection signal indicating that the pico cell 9 is selected as the connection destination of the UE 4 (step S14).
  • the cell selection processing unit 24 outputs a cell selection signal indicating that the macro cell 8 is selected as the connection destination of the UE 4 (step S15).
  • the UE 4 selects a cell having good radio quality and a large number of usable frequency resources as a connection destination from the macro cell 8 and the pico cell 9. Therefore, it is possible to effectively distribute the load on the macrocell base station 2 without reducing the communication rate of the UE 4.
  • control for suppressing cell switching is not performed at all in order to achieve both maintenance of the communication rate of the UE and load distribution of the macro cell base station.
  • cell switching is frequently performed, so that the processing load (for example, cell selection processing executed by the UE or base station handover processing) increases as a whole system. Another problem may occur.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a radio communication system 100 according to the second embodiment of the present invention.
  • the radio communication system 100 includes a UE 30 (in FIG. 5, UE 30a and UE 30b are shown) instead of the UE 4 of the first embodiment.
  • the characteristics of the UE 30 are roughly defined by a forgetting factor (details will be described later) according to the number of cell selections, and the influence of the cell selection factor calculated last time on the cell selection factor calculated this time depends on the forgetting factor. The point is to change.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the UE 30 shown in FIG.
  • the UE 30 includes a radio quality calculation unit 31, a usable frequency resource number calculation unit 32, a previous cell selection coefficient storage unit 33, a cell selection switching number counting unit 34, a forgetting coefficient determination unit 35, and a cell selection coefficient calculation unit. 36 and a cell selection processing unit 37.
  • Each component of the UE 30 may be realized as a dedicated circuit, or may be realized by a processing device (not illustrated) included in the UE 30 operating according to a program.
  • the radio quality calculation unit 31 is the same as the radio quality calculation unit 21 shown in FIG. 2, and the usable frequency resource number calculation unit 32 is the same as the usable frequency resource number calculation unit 22 shown in FIG. Therefore, these descriptions are omitted.
  • the previous cell selection coefficient storage unit 33 receives and stores the cell selection coefficient f_Macrocell of the macro cell 8 and the cell selection coefficient f_Picocell of the pico cell 9 calculated by the cell selection coefficient calculation unit 36 described later. In this case, the previous cell selection coefficient storage unit 33 stores each cell selection coefficient until at least the next cell selection coefficient is calculated. When the cell selection coefficient calculation unit 36 calculates the next cell selection coefficient, the previous cell selection coefficient storage unit 33 passes the stored previous cell selection coefficients f_Macrocell and f_Picocell to the cell selection coefficient calculation unit 36.
  • the cell selection switching number counting unit 34 is based on a cell selection result output from a cell selection processing unit 37 (to be described later). Count). That is, the cell switching number N is the sum of the number of times the selected cell is switched from the pico cell to the macro cell and the number of times the selected cell is switched from the macro cell to the pico cell. For example, in a certain period, when a pico cell is selected and started, the macro cell is selected next, and finally the pico cell is selected, the cell switching number N in this period is 2 times. Become.
  • the forgetting factor determination unit 35 determines the forgetting factor ⁇ according to the cell switching number N output by the cell selection switching number counting unit 34.
  • the forgetting factor determination unit 35 sets the forgetting factor ⁇ to “0”.
  • the forgetting factor determination unit 35 sets the forgetting factor ⁇ to “a”.
  • the forgetting factor determination unit 35 sets the forgetting factor ⁇ to “b”.
  • a and b have a relationship of 0 ⁇ a ⁇ b ⁇ 1, and the number N of cell switching is the number of cell switching measured in the latest time interval TT.
  • the time interval TT is, for example, one interval 10 minutes.
  • M is an arbitrary integer set in advance.
  • the forgetting factor ⁇ is a cell switching frequency (a predetermined period, for example, the number of cell switching per 10 minutes) expressed by a value between 0 and 1.
  • the cell selection coefficient calculation unit 36 is based on the outputs of the radio quality calculation unit 31, the usable frequency resource number calculation unit 32, the previous cell selection coefficient storage unit 33, and the forgetting coefficient determination unit 35, and the macro cell 8 and the pico cell 9.
  • the respective cell selection coefficients f_Macrocell and f_Picocell are calculated.
  • the cell selection coefficient calculation unit 36 calculates the cell selection coefficient f_Picocell (t) of the pico cell 9 based on Equation 1 shown below.
  • t is a variable indicating one of a plurality of consecutive periods.
  • t represents the current cell selection period
  • t-1 represents the previous cell selection period.
  • f_Picocell (t) ⁇ ⁇ f_Picocell (t ⁇ 1) + (1 ⁇ ) ⁇ [Nrb- ⁇ (T)] ⁇ P_RSRP (i) (Formula 1)
  • the cell selection coefficient calculation unit 36 calculates the cell selection coefficient f_Macrocell (t) of the macro cell 8 based on Expression 2 shown below.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining an operation example of the cell selection coefficient calculation unit 36 shown in FIG.
  • the cell selection coefficient calculation unit 36 acquires, for example, RSRP from the radio quality calculation unit 31 as a value indicating the radio quality of each of the macro cell 8 and the pico cell 9 (step S21).
  • RSRP of the macro cell 8 in the UE (i) with the identifier i is M_RSRP (i)
  • the RSRP of the pico cell 9 is P_RSRP (i).
  • the cell selection coefficient calculation unit 36 obtains the usable frequency resource number Nrb- ⁇ (T) of the macro cell 8 and the usable frequency resource number Nrb- ⁇ (T) of the pico cell 9 from the usable frequency resource number calculation unit 32. (Step S22).
  • the cell selection coefficient calculation unit 36 acquires the previous cell selection coefficients f_Macrocell (t-1) and f_Picocell (t-1) of the macro cell 8 and the pico cell 9 from the previous cell selection coefficient storage unit 33 (step S23).
  • the cell selection coefficient calculation unit 36 acquires the forgetting factor ⁇ from the forgetting factor determination unit 35 (step S24).
  • the cell selection coefficient calculation unit 36 substitutes the acquired values into the above-described formulas 1 and 2, and the current cell selection coefficient f_Macrocell (t) of the macro cell 8 and the current cell selection coefficient f_Picocell (t) of the pico cell 9. Are calculated (steps S25 and S26).
  • the cell selection coefficient calculator 36 passes the cell selection coefficients f_Macrocell (t) and f_Picocell (t) to the cell selection processor 37 (step S27).
  • the cell selection coefficient calculation unit 36 stores the cell selection coefficients f_Macrocell (t) and f_Picocell (t) in the previous cell selection coefficient storage unit 33 (step S28).
  • the previous cell selection coefficient storage unit 33 rewrites the currently stored previous cell selection coefficients f_Macrocell (t-1) and f_Picocell (t-1) to the current cell selection coefficients f_Macrocell (t) and f_Picocell (t). .
  • the cell selection processing unit 37 performs output for selecting one of the macro cell 8 and the pico cell 9 based on the cell selection coefficients f_Picocell and f_Macrocell passed from the cell selection coefficient calculation unit 36.
  • the operation of the cell selection processing unit 37 is the same as that of the cell selection processing unit 24 already described except for the last processing. That is, referring to FIG. 4, the cell selection processing unit 37 executes the same processing as that in steps S11 to S13. In steps S14 and S15, the cell selection processing unit 37 not only outputs the cell selection signal to the outside, but also passes it to the cell selection switching number counting unit 34.
  • the UE 30 performs cell selection based on the cell selection coefficient f_Picocell calculated by Expression 1 and the cell selection coefficient f_Macrocell calculated by Expression 2.
  • the influence of the cell selection factor in the period t ⁇ 1 increases. This means that when the UE 30 is connected to either the macro cell 8 or the pico cell 9 in the period t ⁇ 1, the connection state between the UE 30 and the connected cell is easily maintained.
  • the cell selection process is executed using the cell selection coefficient that is strongly influenced by the cell selection coefficient in the period t ⁇ 1, the cell using the cell selection coefficient in the period t ⁇ 1 is used. It is easy to obtain the same result as the selection processing result. That is, the state of the previous cell selection period is easily maintained, and as a result, occurrence of cell selection switching can be suppressed.
  • the upper limit of the number of accommodated UEs in the pico cell is smaller than the upper limit of the number of accommodated UEs in the macro cell. Therefore, when high-density traffic is locally generated in the pico cell, the number of UEs accommodated in the pico cell easily reaches the upper limit.
  • new UE a UE trying to newly connect
  • new UE selects a pico cell as its connection destination in a situation where the number of accommodated UEs reaches the upper limit and there is no space in the pico cell.
  • the pico cell since the pico cell has no space, the UE cannot actually connect to the pico cell even though the pico cell is selected as the connection destination. Such cell selection causes a decrease in UE connection opportunities.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system 200 according to the third embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 8, the wireless communication system 200 includes a UE 40 instead of the UE 4 of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the UE 40 shown in FIG. UE4 of 1st Embodiment performs a cell selection process using a predetermined
  • the UE 40 includes a pico cell accommodation state determination unit 41, an offset value adjustment unit 42, The offset value generation unit 43 is further provided. Further, the UE 40 includes a cell selection processing unit 44 instead of the cell selection processing unit 24.
  • Each component of the UE 40 may be realized as a dedicated circuit, or may be realized by a processing device (not illustrated) included in the UE 40 operating according to a program.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining an operation example of the picocell accommodation state determination unit 41 shown in FIG. 9.
  • the pico cell accommodation state determination unit 41 determines the number of UEs currently accommodated in the pico cell 9. Specifically, for example, the pico cell accommodation state determination unit 41 determines the number of accommodated UEs as one of three stages of “maximum”, “large”, and “small”, and outputs the determination result as a pico cell accommodation state To do.
  • an upper limit of the number of UEs that can be accommodated is predetermined.
  • the picocell accommodation state determination unit 41 determines whether or not the number of UEs currently accommodated in the picocell 9 (number of picocell accommodation UEs) matches the upper limit of the picocell accommodation UE (step S31).
  • the pico cell accommodation state determination unit 41 determines that the pico cell accommodation state is “maximum” (step S32).
  • the pico cell accommodation state determination unit 41 compares the number of pico cell accommodation UEs with the threshold UE_low (step S33).
  • UE_low is a preset integer equal to or greater than 0.
  • the pico cell accommodation state determination unit 41 determines that the pico cell accommodation state is “large” (step S34).
  • the pico cell accommodation state determination unit 41 determines that the pico cell accommodation state is “small” (step S35).
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining an operation example of the offset value adjustment unit 42 shown in FIG.
  • the offset value adjustment unit 42 stores an offset value adjustment table as shown in Table 1 in advance.
  • the offset value adjustment unit 42 outputs the offset adjustment value ⁇ A corresponding to the pico cell accommodation state received from the pico cell accommodation state determination unit 41 by referring to the offset value adjustment table. That is, the offset value adjustment unit 42 determines which of the “maximum”, “large”, and “small” the picocell accommodation state is (step S41).
  • the offset value adjustment unit 42 When the pico cell accommodation state is “maximum” (“maximum” in step S41), the offset value adjustment unit 42 outputs ⁇ A_large as the offset value ⁇ A to the offset value generation unit 43 (step S42).
  • the offset value adjustment unit 42 When the pico cell accommodation state is “large” (“large” in step S41), the offset value adjustment unit 42 outputs ⁇ A_small as the offset value ⁇ A to the offset value generation unit 43 (step S43).
  • the offset value adjusting unit 42 When the pico cell accommodation state is “small” (“small” in step S41), the offset value adjusting unit 42 outputs 0 as the offset value ⁇ A to the offset value generating unit 43 (step S44).
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining an operation example of the offset value generation unit 43 shown in FIG.
  • the offset value generation unit 43 stores an initial offset value AO in advance.
  • the offset value generation unit 43 acquires the offset adjustment value ⁇ A from the offset value adjustment unit 42 (step S51).
  • the operation of the cell selection processing unit 44 is basically the same as the operation of the cell selection processing unit 24 in the first embodiment. However, the only difference is that the offset value acquired in step S12 in FIG. (Explanation of effect)
  • the UE 40 selects a cell having good radio quality and a large number of usable frequency resources as a connection destination from the macro cell 8 and the pico cell 9. Therefore, the load on the macrocell base station 2 can be effectively distributed without reducing the communication rate of the UE 40.
  • the UE 40 adjusts the offset value A to be added to the cell selection coefficient f_Picocell of the pico cell according to the number of UEs currently accommodated by the pico cell 9. Specifically, for example, when the number of pico cell accommodating UEs is large, the offset value A is decreased, and when the number of pico cell accommodating UEs is small, the offset value A is increased. Thereby, in the conditional branch of step S13 in FIG. 4, when the number of pico cell accommodating UEs is large, the macro cell is easily selected, and conversely, when the number of pico cell accommodating UEs is small, the pico cell is easily selected.
  • the offset adjustment value ⁇ A is set to zero, and the offset initial value A O is used as it is as the offset value A to facilitate offloading the traffic of the macro cell 8 to the pico cell 9.
  • the traffic of the macro cell 8 can be distributed according to the number of UEs that the pico cell 9 currently accommodates.
  • the combination of the macro cell and the pico cell is exemplified, but the combination of the cells is not limited to the above.
  • the combination of cells may be any combination as long as it is a combination of other cells having different cell radii.
  • the combination may be a combination of a macro cell and a micro cell, or a combination of a macro cell and a femto cell.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication terminal 300 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the wireless communication terminal 300 includes a first cell and a second cell, and is used in a network in which one cell is included in the other cell or a part of both cells overlap each other.
  • the wireless communication terminal 300 includes a quality calculation unit 302, a resource number calculation unit 304, a coefficient calculation unit 306, and a cell selection unit 308.
  • the quality calculation means 302 obtains a first quality that is the radio quality of the first cell and a second quality that is the radio quality of the second cell.
  • Resource number calculation means 304 obtains a first resource number that is the number of usable frequency resources of the first cell and a second resource number that is the number of usable frequency resources of the second cell.
  • the coefficient calculation means 306 obtains a first cell selection coefficient that is a cell selection coefficient of the first cell based on the first quality and the first resource number, and determines the second cell based on the second quality and the second resource number.
  • the second cell selection coefficient which is the cell selection coefficient, is obtained.
  • the cell selection means 308 selects either the first cell or the second cell based on the first cell selection coefficient and the second cell selection coefficient.
  • the radio communication terminal 300 selects a cell having good radio quality and a large number of usable frequency resources as the connection destination from the first cell and the second cell. Therefore, the load of one cell can be effectively distributed to the other cell without reducing the communication rate of the wireless communication terminal 300.
  • a wireless communication terminal used in a wireless network including a first cell and a second cell having a common part, Quality calculating means for obtaining a first quality that is the radio quality of the first cell and a second quality that is the radio quality of the second cell; Resource number calculating means for obtaining a first resource number that is the number of usable frequency resources of the first cell and a second resource number that is the number of usable frequency resources of the second cell; A first cell selection coefficient that is a cell selection coefficient of the first cell is obtained based on a result of calculating the first quality and the first resource number, and the second quality and the second resource number are calculated.
  • Coefficient calculating means for obtaining a second cell selection coefficient which is a cell selection coefficient of the second cell based on a result;
  • a radio comprising: cell selection means for selecting one of the first cell and the second cell based on a result of calculating the first cell selection coefficient and the second cell selection coefficient.
  • Communication terminal. (Appendix 2) Storage means for storing the first cell selection coefficient and the second cell selection coefficient calculated last time; The coefficient calculation means obtains the first cell selection coefficient based on the first quality, the first resource number, and the first cell selection coefficient calculated last time, and calculates the second quality and the second resource number.
  • the wireless communication terminal according to appendix 1, wherein the second cell selection coefficient is obtained based on the second cell selection coefficient calculated last time.
  • (Appendix 3) A number-of-times calculating means for obtaining the number of cell switching times within a predetermined period; Coefficient setting means for determining a forgetting coefficient that is a value indicating the cell switching frequency in the predetermined period based on the number of times of cell switching; and The coefficient calculation means changes the influence of the first cell selection coefficient calculated last time on the first cell selection coefficient according to the forgetting coefficient, and the second calculation previously calculated on the second cell selection coefficient.
  • the cell selection means compares the first cell selection coefficient with a value obtained by adding a predetermined offset value to the second cell selection coefficient, and selects a cell according to the comparison result.
  • the wireless communication terminal according to any one of supplementary notes 1 to 3, characterized by: (Appendix 5)
  • the wireless communication terminal according to supplementary note 4 further comprising: an offset calculation unit that obtains the offset value according to a current number of accommodated terminals in either the first cell or the second cell.
  • the offset calculation means divides the number of accommodated terminals into a plurality, determines an offset adjustment value according to the classification, and obtains the offset value by subtracting the offset adjustment value from a predetermined initial offset value.
  • a computer of a wireless communication terminal used in a wireless network including a first cell and a second cell having a common part, A quality calculating function for obtaining a first quality that is the radio quality of the first cell and a second quality that is the radio quality of the second cell; A resource number calculation function for obtaining a first resource number that is the number of usable frequency resources of the first cell and a second resource number that is the number of usable frequency resources of the second cell; A first cell selection coefficient that is a cell selection coefficient of the first cell is obtained based on a result of calculating the first quality and the first resource number, and the second quality and the second resource number are calculated.
  • a cell selection program for executing a cell selection function for selecting one of the first cell and the second cell based on a result of calculating the first cell selection coefficient and the second cell selection coefficient A storage medium for storing (Appendix 9)
  • the cell selection program further includes a storage function for storing the first cell selection coefficient and the second cell selection coefficient calculated last time,
  • the coefficient calculation function obtains the first cell selection coefficient based on the first quality, the first resource number, and the previously calculated first cell selection coefficient, and calculates the second quality and the second resource number.
  • the cell selection program is: A frequency calculation function for obtaining the number of cell switching times within a predetermined period; A coefficient setting function for determining a forgetting coefficient that is a value indicating a cell switching frequency in the predetermined period based on the number of times of cell switching; and The coefficient calculation function changes the influence of the first cell selection coefficient calculated last time on the first cell selection coefficient according to the forgetting coefficient, and the second calculation previously calculated on the second cell selection coefficient.
  • the cell selection function compares a size of the first cell selection coefficient and a value obtained by adding a predetermined offset value to the second cell selection coefficient, and selects a cell according to a result of the comparison.
  • the cell selection program is: The storage medium according to appendix 11, further comprising an offset calculation function for obtaining the offset value according to a current number of accommodated terminals in either the first cell or the second cell.
  • the offset calculation function classifies the number of accommodated terminals into a plurality, determines an offset adjustment value according to the classification, and obtains the offset value by subtracting the offset adjustment value from a predetermined initial offset value.
  • the storage medium characterized by: (Appendix 14) A cell selection method in a wireless communication terminal used in a wireless network including a first cell and a second cell having a common part, A quality calculating step for obtaining a first quality that is the radio quality of the first cell and a second quality that is the radio quality of the second cell; A resource number calculating step for obtaining a first resource number that is the number of usable frequency resources of the first cell and a second resource number that is the number of usable frequency resources of the second cell; A first cell selection coefficient that is a cell selection coefficient of the first cell is obtained based on a result of calculating the first quality and the first resource number, and the second quality and the second resource number are calculated.
  • Appendix 16 A step of calculating the number of times of cell switching within a predetermined period; and A coefficient setting step for determining a forgetting coefficient that is a value indicating the cell switching frequency in the predetermined period based on the number of times of cell switching; and The coefficient calculating step changes the influence degree of the first cell selection coefficient calculated last time with respect to the first cell selection coefficient according to the forgetting coefficient, and calculates the second time calculated with respect to the second cell selection coefficient last time. 16. The cell selection method according to appendix 15, wherein the degree of influence of the cell selection coefficient is changed according to the forgetting coefficient.
  • the cell selection step compares the first cell selection coefficient and the second cell selection coefficient obtained by adding a predetermined offset value, and selects a cell according to the comparison result.
  • the cell selection method according to any one of Supplementary Note 14 to Supplementary Note 16, wherein: (Appendix 18) The cell selection method according to supplementary note 17, further comprising an offset calculation step of obtaining the offset value according to a current number of accommodated terminals in either the first cell or the second cell. (Appendix 19)
  • the offset calculating step divides the number of accommodated terminals into a plurality, determines an offset adjustment value according to the classification, and obtains the offset value by subtracting the offset adjustment value from a predetermined initial offset value. Item 19.
  • Wireless communication system Macro cell base station 3 Pico cell base station 4, 4a, 4b, 30, 30a, 30b, 40, 40a, 40b UE 5 S1 interface 6 MME / SAE-GW 7 X1 interface 8 Macro cell 9 Pico cell 21, 31 Radio quality calculation unit 22, 32 Available frequency resource number calculation unit 23, 36 Cell selection coefficient calculation unit 24, 37 Cell selection processing unit 33 Previous cell selection coefficient storage unit 34 Cell selection switching Number counting unit 35 Forgetting factor determining unit 41 Pico cell accommodation state determining unit 42 Offset value adjusting unit 43 Offset value generating unit 300 Wireless communication terminal 302 Quality calculating unit 304 Resource number calculating unit 306 Coefficient calculating unit 308 Cell selecting unit

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Abstract

［課題］　無線通信端末の通信レートを低下させることなく、基地局の負荷を効果的に分散させる。 ［解決手段］　無線通信端末は、共通部分を有する第１セルおよび第２セルを含む無線ネットワークで使用される。無線通信端末は、第１セルの無線品質である第１品質と、第２セルの無線品質である第２品質と、を求める品質算出手段と、第１セルの使用可能周波数リソース数である第１リソース数と、第２セルの使用可能周波数リソース数である第２リソース数と、を求めるリソース数算出手段と、第１品質と第１リソース数とを演算した結果に基づいて第１セルのセル選択係数である第１セル選択係数を求め、第２品質と第２リソース数とを演算した結果に基づいて第２セルのセル選択係数である第２セル選択係数を求める係数算出手段と、第１セル選択係数と第２セル選択係数とを演算した結果に基づいて、第１セルと第２セルのいずれか一方を選択するセル選択手段と、を備える。

Description

無線通信端末、記憶媒体、及びセル選択方法
　本発明は、ネットワーク、特に、互いに異なる大きさのセルを混合して利用する所謂ヘテロジーニアスネットワークにおける無線通信端末、記憶媒体、及びセル選択方法に関する。
　高速で大容量の通信を実現するための次世代無線通信システムとして、標準化団体である3GPP（3rd Generation Partnership Project）で標準化されたLTE-Advanced（Long Term Evolution-Advanced）が知られている。非特許文献１に記載されているように、LTE-Advancedでは、マクロセル基地局によって形成されるマクロセル内にマクロセルよりもセル半径が小さいピコセルを有するピコセル基地局が配置されたヘテロジーニアスネットワークが提供されている。なお、一般的に、マクロセルの半径は数百～数千メートルであり、ピコセルの半径は数十～数百メートルである。
　例えば、図１３に示されるように、ヘテロジーニアスネットワークにおける無線通信システム６００は、複数の無線基地局（例えば、マクロセル基地局６１とピコセル基地局６２）と、無線通信端末(User Equipment)(以降、「ＵＥ」と呼ぶ)６３と、を備える。無線基地局の各々は、S1インタフェース６４を介して、無線基地局の上位ノードであるコア・ネットワーク部のMME/SAE-GW６５と通信することができる。上記において、MME/SAE-GWは、Mobility Management Entity / System Architecture Evolution Gatewayの略である。また、無線基地局の各々は、X2インタフェース６６を介して互いに通信することができる。マクロセル６７は、マクロセル基地局６１が通信可能なセルである。マクロセル６７のセル半径よりも小さいセル半径を有するピコセル６８が、マクロセル６７内に形成される。ピコセル６８は、ピコセル基地局６２が通信可能なセルである。上記セル配置により、ピコセル６８は、マクロセル６７に接続されているＵＥ６３を収容することができる。従って、マクロセル基地局６１の負荷を分散させることができる。ＵＥ６３がマクロセル６７内に位置する場合、ＵＥ６３は、基本的には、マクロセル基地局６１と通信するが、更にＵＥ６３がピコセル６８内に位置する場合、ＵＥ６３は、マクロセル基地局６１ではなく、ピコセル基地局６２と通信する。
　さらに、通常、ヘテロジーニアスネットワークにおいて、ＵＥは、マクロセル基地局から送信される無線信号のＵＥでの受信品質(以降、「マクロセルの無線品質」と呼ぶ)と、ピコセル基地局から送信される無線信号のＵＥでの受信品質(以降、「ピコセルの無線品質」と呼ぶ)とを比較し、無線品質がより高い方の基地局に接続する。しかしながら、一般的には、マクロセル基地局の送信電力は、ピコセル基地局の送信電力よりも高いため、多くの場合、マクロセルの無線品質は、ピコセルの無線品質よりも高くなる。従って、ＵＥがピコセルに収容される機会が減少する。結果として、マクロセル基地局の負荷が十分に分散されなくなる問題が発生する虞がある。
　上記問題に対して、非特許文献２は、LTE-Advancedにおいて、CRE（Cell Range Expansion)によるセル選択を行なうことを提案している。CREによるセル選択において、ＵＥ６３は、ピコセルの無線品質にオフセット値を加える。オフセット値を加えることにより、ピコセル６８は、図１３に示されるように、セル半径が拡大されたピコセル６９へと変更される。これにより、ＵＥの接続先としてピコセルが選択される機会が増加するので、マクロセル基地局の負荷分散が期待できる。
　なお、特許文献１には、第１の無線基地局と端末との間のスループットを代表する第１のスループット代表値と、第２の無線基地局と端末との間のスループットを代表する第２のスループット代表値とを求めることが記載されている。第１のスループット代表値と第２のスループット代表値とに基づいて、第１の無線基地局のカバレッジと第２の無線基地局のカバレッジとを調整する。
　さらに、特許文献１には、自局のカバレッジを調整する無線基地局について記載されている。無線基地局と端末との間のスループットに基づいて、無線基地局の通信エリア範囲を調整する。また、どちらの無線基地局を選択するかについて直接的には関与しない。
　また、特許文献２には、外部から受信したパラメータを、セルランク付け測定値に加算／減算し、加算／減算後のセルランク付け測定値に基づいてセルをランク付けし、ランク付けに基づいてセルの再選択を行なうことが記載されている。
　また、特許文献３には、セル個別オフセット（ＣＩＯ：Cell Individual Offset）パラメータを、フェムトセルがセル中心に存在する場合にはより低い値に設定し、フェムトセルがセルエッジに存在する場合にはより高い値に設定する技術が記載されている。
国際公開第２０１１／１３６０８３号 特表２０１０－５２１８７６号公報 特表２０１３－５０９１０８号公報
"3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN);Overall description; Stage 2(Release 10)"、3GPP TS36.300 "Uplink performance evaluation in heterogeneous deployment"、 R1-093433、3GPP TSG-RAN WG1 #58 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Physical Channels and Modulation(Release 10)"、3GPP TS36.211 "3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Physical layer;Measurements(Release 10)"、3GPP TS36.214
　しかしながら、CREによるセル選択において、ＵＥは、セルの使用周波数リソース数を考慮せず、マクロセルおよびピコセルの各無線品質のみを考慮する。このため、接続先のセルにおいて、ＵＥの通信レートが低下する可能性がある。
　以下、ＵＥの通信レートが低下する理由について説明する。例えば、ピコセルの無線品質にオフセットを加えた値がマクロセルの無線品質よりも高く、マクロセルの使用周波数リソース数が少なく、かつ、ピコセルの使用周波数リソース数が多いケースを想定する。
　上記ケースにおいて、ＵＥはピコセルに接続される。しかしながら、ピコセルの使用周波数リソース数が多い状況とは、言い換えればピコセルの空き周波数リソース数が少ない状況である。従って、ＵＥにおいて、ピコセルから割り当てられる周波数リソースがマクロセルから割り当てられる周波数リソースよりも少なくなる可能性がある。その結果、接続先をマクロセルからピコセルへと切替えた後において、切替前よりも、ＵＥの通信レートが低下する可能性がある。
　本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、無線通信端末の通信レートを低下させることなく、基地局の負荷を効果的に分散させることができる、無線通信端末、記憶媒体、及びセル選択方法を提供することを目的とする。
　本発明の無線通信端末は、共通部分を有する第１セルおよび第２セルを含む無線ネットワークで使用される無線通信端末であって、前記第１セルの無線品質である第１品質と、前記第２セルの無線品質である第２品質と、を求める品質算出手段と、前記第１セルの使用可能周波数リソース数である第１リソース数と、前記第２セルの使用可能周波数リソース数である第２リソース数と、を求めるリソース数算出手段と、前記第１品質と前記第１リソース数とを演算した結果に基づいて前記第１セルのセル選択係数である第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数とを演算した結果に基づいて前記第２セルのセル選択係数である第２セル選択係数を求める係数算出手段と、前記第１セル選択係数と前記第２セル選択係数とを演算した結果に基づいて、前記第１セルと前記第２セルのいずれか一方を選択するセル選択手段と、を備える。
　本発明の記憶媒体は、共通部分を有する第１セルおよび第２セルを含む無線ネットワークで使用される無線通信端末のコンピュータに、前記第１セルの無線品質である第１品質と、前記第２セルの無線品質である第２品質と、を求める品質算出機能と、前記第１セルの使用可能周波数リソース数である第１リソース数と、前記第２セルの使用可能周波数リソース数である第２リソース数と、を求めるリソース数算出機能と、前記第１品質と前記第１リソース数とを演算した結果に基づいて前記第１セルのセル選択係数である第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数とを演算した結果に基づいて前記第２セルのセル選択係数である第２セル選択係数を求める係数算出機能と、前記第１セル選択係数と前記第２セル選択係数とを演算した結果に基づいて、前記第１セルと前記第２セルのいずれか一方を選択するセル選択機能と、を実行させるためのセル選択プログラムを記憶する。
　本発明のセル選択方法は、共通部分を有する第１セルおよび第２セルを含む無線ネットワークで使用される無線通信端末におけるセル選択方法であって、前記第１セルの無線品質である第１品質と、前記第２セルの無線品質である第２品質と、を求め、前記第１セルの使用可能周波数リソース数である第１リソース数と、前記第２セルの使用可能周波数リソース数である第２リソース数と、を求め、前記第１品質と前記第１リソース数とを演算した結果に基づいて前記第１セルのセル選択係数である第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数とを演算した結果に基づいて前記第２セルのセル選択係数である第２セル選択係数を求め、前記第１セル選択係数と前記第２セル選択係数とを演算した結果に基づいて、前記第１セルと前記第２セルのいずれか一方を選択することを特徴とする。
　本発明によれば、無線通信端末の通信レートを低下させることなく、基地局の負荷を効果的に分散させることができる。
本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 図１に示されるＵＥの構成例を示すブロック図である。 図２に示されるセル選択係数計算部の動作例を説明するためのフローチャートである。 図２に示されるセル選択処理部の動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 図５に示されるＵＥの構成例を示すブロック図である。 図６に示されるセル選択係数計算部の動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 図８に示されるＵＥの構成例を示すブロック図である。 図９に示されるピコセル収容状態判定部の動作例を説明するためのフローチャートである。 図９に示されるオフセット値調整部の動作例を説明するためのフローチャートである。 図９に示されるオフセット値生成部の動作例を説明するためのフローチャートである。 一般的な、ヘテロジーニアスネットワークにおける無線通信システムの構成図である。 本発明の第４の実施形態に係る無線通信端末の構成例を示すブロック図である。
　本発明の実施形態では、ヘテロジーニアスネットワークを構成する第１のセル（例えば、マクロセル）及び第２のセル（例えば、ピコセル）の各無線品質に加え、各使用可能周波数リソース数を計算してセル選択係数を算出し、ＵＥの接続先セルを選択する。これにより、ＵＥの通信レートを犠牲にすることなく、第１のセル及び第２のセルの両方にトラフィックを効果的に分散することが可能となる。
［第１の実施形態］
（構成の説明）
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システム１の構成例を示すブロック図である。無線通信システム１は、マクロセル基地局２が形成するマクロセル８の内側に、マクロセル８よりもセル半径が小さいピコセル９を形成するピコセル基地局３が配置されたヘテロジーニアスネットワークを構成するシステムである。このようなヘテロジーニアスネットワークは、例えば3GPPで標準化されたLTE-Advancedにて提供されている。
　無線通信システム１は、マクロセル基地局２と、ピコセル基地局３と、ＵＥ４と、を備える。なお、図１では、説明をより明瞭なものとするために、マクロセル基地局２、ピコセル基地局３およびＵＥ４がそれぞれ１台であり、ＵＥ４はＵＥ４ａの位置である場合と、ＵＥ４ｂの位置である場合とを例示している。しかしながら、上記はあくまで一例であって、各構成の数は上記に限定されない。
　マクロセル基地局２およびピコセル基地局３は、それぞれ、S1インタフェース５を介して、上位ノードであるコア・ネットワーク部のMME/SAE-GW６と通信することができる。また、マクロセル基地局２とピコセル基地局３は、X2インタフェース７を介して互いに通信することができる。
　マクロセル基地局２は、ＵＥ４と通信することが可能なマクロセル８を形成する。ピコセル基地局３は、ＵＥ４と通信可能することが可能なピコセル９を形成する。ピコセル９は、マクロセル８よりも小さく、且つその全体がマクロセル８に包含されている。マクロセル８に接続されているＵＥ４をピコセル９に収容することにより、マクロセル基地局２の負荷は、ピコセル基地局３へ分散される。
　図１において、ＵＥ４ａは、マクロセル８内に位置しているが、ピコセル９内には位置していない。一方、図１において、ＵＥ４ｂは、ピコセル９内に位置している。このとき、マクロセル８とピコセル９の包含関係から、ＵＥ４は必然的にマクロセル８の内側に位置する。マクロセル基地局２への負荷をピコセル基地局３に分散するという目的に適うため、原則としては、ＵＥ４がＵＥ４ａの位置にあるとき、ＵＥ４は、無線通信の相手基地局としてマクロセル基地局２を優先して選択する。一方、ＵＥ４がＵＥ４ｂの位置にあるとき、ＵＥ４は、ピコセル基地局３を優先して選択する。
　図２は、図１に示されるＵＥ４の構成例を示すブロック図である。ＵＥ４は、無線品質計算部２１と、使用可能周波数リソース数計算部２２と、セル選択係数計算部２３と、セル選択処理部２４と、を備える。ＵＥ４の上記各構成要素は、専用の回路として実現されてもよいし、或いは、ＵＥ４が備える不図示の処理装置がプログラムに従って動作することにより実現されてもよい。
　無線品質計算部２１は、マクロセル８及びピコセル９のそれぞれについて、無線品質の指標となる値を計算する。無線品質の指標は、例えば、RSRP(Reference Signal Received Power)、RSRQ(Reference Signal Received Quality)、SIR(Signal to Interference Ratio)等である。
　以下の説明では、無線品質の指標がRSRPである場合を例に挙げる。無線品質計算部２１は、マイクロセル基地局２から送信される無線信号の参照信号に基づいて、マクロセル８のRSRP（以降、「M_RSRP」と呼ぶ）を求める。無線品質計算部２１は、ピコセル基地局３から送信される無線信号の参照信号に基づいて、ピコセル９のRSRP（以降、「P_RSRP」と呼ぶ）を求める。参照信号からRSRPを求める方法は、例えば、非特許文献４に記載された方法を用いることができる。
　使用可能周波数リソース数計算部２２は、マクロセル８において使用可能な周波数リソースの数Ra_Macrocellと、ピコセル９において使用可能な周波数リソースの数Ra_Picocellと、を計算する。使用可能周波数リソース数計算部２２は、求めたRa_Macrocell及びRa_Picocellをセル選択係数計算部２３に渡す。
　使用可能周波数リソース数計算部２２は、Ra_Macrocell及びRa_Picocellを次のようにして求める。まず、前提として、基地局からＵＥへの下り通信における周波数帯域の総RB（Resource Block）数をNrbと定義し、区間Tにて平均化されたピコセルの使用周波数リソース数をα(T)と定義し、区間Tにて平均化されたマクロセルの使用周波数リソース数をβ(T)と定義する。区間Tは、期間の長さを示す定数であり、例えば、非特許文献３に規定される下りチャネル信号の周期４０ミリ秒以上であれば特に限定されない。
　使用可能周波数リソース数計算部２２は、Ra_Macrocell=Nrb-β（T）、及びRa_Picocell=Nrb-α（T）を計算する。
　セル選択係数計算部２３は、マクロセル８及びピコセル９の各無線品質（M_RSRP、P_RSRP）と、マクロセル８及びピコセル９の各使用可能周波数リソース数（Ra_Macrocell、Ra_Picocell）とに基づいて、マクロセル８およびピコセル９の各セル選択係数を求める。セル選択係数は、マクロセル８及びピコセル９のどちらを選択するかを決定する際の指標となる係数である。セル選択係数は、例えば、そのセルの無線品質とそのセルの使用可能周波数リソース数を乗算したものである。即ち、マクロセル８のセル選択係数をf_Macrocellとし、ピコセル９のセル選択係数をf_Picocellとするとき、セル選択係数計算部２３は、f_Macrocell=M_RSRP×Ra_Macrocell及びf_Picocell=P_RSRP×Ra_Picocellを求める。セル選択係数計算部２３は、求めたセル選択係数f_Macrocell、f_Picocellをセル選択処理部２４に渡す。
（動作の説明）
　図３は、図２に示されるセル選択係数計算部２３の動作例を説明するためのフローチャートである。セル選択係数計算部２３は、無線品質計算部２１から、マクロセル８及びピコセル９の各無線品質M_RSRP、P_RSRPを受け取る（ステップＳ１）。
　セル選択係数計算部２３は、使用可能周波数リソース数計算部２２から、マクロセル８及びピコセル９の各使用可能周波数リソース数Ra_Macricell、Ra_Picocellを受け取る（ステップＳ２）。
　セル選択係数計算部２３は、ピコセル９のセル選択係数f_Picocell=P_RSRP×Ra_Picocellを求める（ステップＳ３）。
　セル選択係数計算部２３は、マクロセル８のセル選択係数f_Macrocell=M_RSRP×Ra_Macrocellを求める（ステップＳ４）。
　セル選択係数計算部２３は、求めた各セル選択係数f_Picocell、f_Macrocellを、セル選択処理部２４に渡す（ステップＳ５）。
　図４は、図２に示されるセル選択処理部２４の動作例を説明するためのフローチャートである。
　セル選択処理部２４は、セル選択係数計算部２３からセル選択係数f_Picocell、f_Macrocellを受け取る（ステップＳ１１）。
　セル選択処理部２４は、自身が備える記憶回路、或いは外部の記憶装置から、オフセット値Ａを取得する（ステップＳ１２）。ここで、オフセット値Ａは、予め設定される任意の定数である。
　セル選択処理部２４は、セル選択係数f_Picocell、f_Macrocellとオフセット値Ａとに基づいて、マクロセル８及びピコセル９のいずれか一方を選択する。
　具体的には、セル選択処理部２４は、ピコセル９のセル選択係数f_Picocellとオフセット値Ａとの和（f_Picocell＋Ａ）と、マクロセル８のセル選択係数f_Macrocellとの大小を比較する（ステップＳ１３）。
　和f_Picocell＋Ａがf_Macrocellよりも大きい場合（ステップＳ１３において“はい”）、セル選択処理部２４は、ＵＥ4の接続先としてピコセル９を選択することを示すセル選択信号を出力する（ステップＳ１４）。
　一方、和f_Picocell＋Ａがf_Macrocell以下の場合（ステップＳ１３において“いいえ”）、セル選択処理部２４は、ＵＥ４の接続先としてマクロセル８を選択することを示すセル選択信号を出力する（ステップＳ１５）。
（効果の説明）
　以上説明した第１の実施形態において、ＵＥ４は、マクロセル８およびピコセル９のうち無線品質が良好で且つ使用可能な周波数リソース数が多いセルを接続先として選択する。従って、ＵＥ４の通信レートを低下させることなく、マクロセル基地局２の負荷を効果的に分散させることが可能となる。
［第２の実施形態］
　第１の実施形態の場合、ＵＥの通信レートの維持とマクロセル基地局の負荷分散とを両立させるために、セル切替を抑制する制御は全く行われていない。しかしながら、一方で、セル切替を抑制しない制御の場合、セル切替が頻繁に実行されるため、システム全体として処理負荷（例えば、ＵＥにて実行するセル選択処理や基地局のハンドオーバ処理）が増大すると言う別の問題が発生する虞がある。
　そこで、第２の実施形態は、ＵＥの通信レートの維持とマクロセル基地局の負荷分散とを達成しつつ、さらに、システム全体の処理負荷の増大を抑制させることを目的とする。
（構成の説明）
　図５は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信システム１００の構成例を示すブロック図である。無線通信システム１００は、第１の実施形態のＵＥ４に代えてＵＥ３０（図５では、ＵＥ３０ａ、ＵＥ３０ｂが示される）を備える。ＵＥ３０の特徴は、概略的には、セル選択の回数に応じた忘却係数（詳細については後述）を定め、今回計算したセル選択係数に対する前回算出されたセル選択係数の影響度を忘却係数に応じて変化させる点にある。
　図６は、図５に示されるＵＥ３０の構成例を示すブロック図である。ＵＥ３０は、無線品質計算部３１と、使用可能周波数リソース数計算部３２と、前回セル選択係数格納部３３と、セル選択切替回数計数部３４と、忘却係数決定部３５と、セル選択係数計算部３６と、セル選択処理部３７と、を備える。ＵＥ３０の上記各構成要素は、専用の回路として実現されてもよいし、或いは、ＵＥ３０が備える不図示の処理装置がプログラムに従って動作することにより実現されてもよい。
　無線品質計算部３１は、図２に示される無線品質計算部２１と同一であり、使用可能周波数リソース数計算部３２は、図２に示される使用可能周波数リソース数計算部２２と同一である。従って、これらの説明は省略する。
　前回セル選択係数格納部３３は、後述するセル選択係数計算部３６によって計算される、マクロセル８のセル選択係数f_Macrocellとピコセル９のセル選択係数f_Picocellを受け取り記憶する。この場合、前回セル選択係数格納部３３は、各セル選択係数を、少なくとも次回のセル選択係数が計算されるまで記憶する。セル選択係数計算部３６によって次回のセル選択係数が計算される際、前回セル選択係数格納部３３は、格納している前回のセル選択係数f_Macrocell、f_Picocellを、セル選択係数計算部３６に渡す。
　セル選択切替回数計数部３４は、後述するセル選択処理部３７が出力するセル選択結果に基づいて、選択されたセルが所定の期間内に切り替わった回数Ｎ（以降、「セル切替回数Ｎ」と呼ぶ）を数える。即ち、セル切替回数Ｎは、選択されたセルがピコセルからマクロセルに切り替わった回数と、選択されたセルがマクロセルからピコセルに切り替わった回数の和となる。例えば、ある期間内において、ピコセルを選択した状態から始まり、次にマクロセルを選択した状態に移行し、最後にピコセルを選択した状態に至った場合、この期間のセル切替回数Ｎは、２回となる。
　忘却係数決定部３５は、セル選択切替回数計数部３４が出力したセル切替回数Ｎに応じて、忘却係数λを決定する。
　例えば、Ｎが０の場合、忘却係数決定部３５は、忘却係数λを“０”に設定する。１≦Ｎ＜Ｍの場合、忘却係数決定部３５は、忘却係数λを“ａ”に設定する。Ｍ≦Ｎの場合、忘却係数決定部３５は、忘却係数λを“ｂ”に設定する。
　ただし、上記において、ａとｂは、０＜ａ＜ｂ＜１の関係にあり、セル切替回数Ｎは、直近の時間区間ＴＴで測定されたセル切替回数である。時間区間ＴＴは、例えば、一区間１０分である。また、上記において、Ｍは、予め設定される任意の整数である。
　すなわち、忘却係数λは、セル切替頻度（所定の期間、例えば、１０分間当たりのセル切替回数）を、０～１の間の値で示したものである。
　セル選択係数計算部３６は、無線品質計算部３１、使用可能周波数リソース数計算部３２、前回セル選択係数格納部３３、及び、忘却係数決定部３５の各出力に基づいて、マクロセル８及びピコセル９それぞれのセル選択係数f_Macrocell、f_Picocellを計算する。
　セル選択係数計算部３６は、以下に示される式１に基づいて、ピコセル９のセル選択係数f_Picocell(t)を計算する。図１において、ｔは連続した複数の期間のうちのひとつを示す変数である。ここでは、tは現在のセル選択期間、t-1は1つ前のセル選択期間を表す。
　f_Picocell(t)=
　λ×f_Picocell(t-1)＋（１－λ）×［Nrb-α(T)］×P_RSRP(i)　　　　　…（式１）
　セル選択係数計算部３６は、以下に示される式２に基づいて、マクロセル８のセル選択係数f_Macrocell(t)を計算する。
　f_Macrocell(t)=
　λ×f_Macrocell(t-1)＋（１－λ）×［Nrb-β(T)］×M_RSRP(i)　　　　　…（式２）
　セル選択係数計算部３６は、計算されたセル選択係数f_Macrocell、f_Picocellを、前回セル選択係数格納部３３およびセル選択処理部３７に渡す。尚、前回セル選択係数格納部３３は、現在格納しているセル選択係数f_Macrocell、f_Picocellを削除し、代わって、受け取ったセル選択係数f_Macrocell、f_Picocellを格納する。
（動作の説明）
　図７は、図６に示されるセル選択係数計算部３６の動作例を説明するためのフローチャートである。
　セル選択係数計算部３６は、マクロセル８及びピコセル９それぞれの無線品質を示す値として、例えばRSRPを無線品質計算部３１から取得する（ステップＳ２１）。ここで、識別子ｉのＵＥ(i)における、マクロセル８のRSRPをM_RSRP(i)とし、ピコセル９のRSRPをP_RSRP(i)とする。
　セル選択係数計算部３６は、マクロセル８の使用可能周波数リソース数Nrb-β(T)と、ピコセル９の使用可能周波数リソース数Nrb-α(T)を、使用可能周波数リソース数計算部３２から取得する（ステップＳ２２）。
　セル選択係数計算部３６は、マクロセル８及びピコセル９それぞれの前回のセル選択係数f_Macrocell(t-1)、f_Picocell(t-1)を、前回セル選択係数格納部３３から取得する（ステップＳ２３）。
　セル選択係数計算部３６は、忘却係数λを、忘却係数決定部３５から取得する（ステップＳ２４）。
　セル選択係数計算部３６は、取得した各値を上述の式１、式２に代入し、マクロセル８の今回のセル選択係数f_Macrocell(t)と、ピコセル９の今回のセル選択係数f_Picocell(t)とを計算する（ステップＳ２５、Ｓ２６）。
　セル選択係数計算部３６は、セル選択係数f_Macrocell(t)、f_Picocell(t)を、セル選択処理部３７に渡す（ステップＳ２７）。
　セル選択係数計算部３６は、セル選択係数f_Macrocell(t)、f_Picocell(t)を、前回セル選択係数格納部３３に格納する（ステップＳ２８）。前回セル選択係数格納部３３は、現在格納している前回のセル選択係数f_Macrocell(t-1)、f_Picocell(t-1)を、今回のセル選択係数f_Macrocell(t)、f_Picocell(t)に書き換える。
　セル選択処理部３７は、セル選択係数計算部３６から渡されたセル選択係数f_Picocell、f_Macrocellに基づいて、マクロセル８、ピコセル９のいずれか一方を選択する出力を行なう。セル選択処理部３７の動作は、既に説明したセル選択処理部２４と最後の処理を除いて同じである。即ち、図４を参照すると、セル選択処理部３７は、ステップＳ１１からＳ１３と同一の処理を実行する。ステップＳ１４、Ｓ１５において、セル選択処理部３７は、セル選択信号を外部に出力するだけではなく、セル選択切替回数計数部３４に渡す。
（効果の説明）
　以上説明した第２の実施形態において、ＵＥ３０は、式１により算出されたセル選択係数f_Picocellと、式２により算出されたセル選択係数f_Macrocellに基づいて、セル選択を行う。式１および式２において、忘却係数λが大きくなるほど（すなわち、セル切替頻度が高くなるほど）、期間ｔ－１（すなわち、１つ前のセル選択期間）におけるセル選択係数の影響が強くなる。このことは、期間ｔ－１においてＵＥ３０がマクロセル８かピコセル９のどちらかに接続しているとき、ＵＥ３０とその接続中のセルとの接続状態が維持され易くなることを意味する。
　すなわち、第２の実施形態では、期間ｔ－１におけるセル選択係数の影響を強く受けたセル選択係数を用いてセル選択処理が実行されるので、期間ｔ－１のセル選択係数を使用したセル選択処理結果と同じ結果が得られやすい。すなわち、１つ前のセル選択期間の状態が維持され易くなるため、その結果としてセル選択切替の発生を抑制することができる。
　以上を纏めると、第２の実施形態によれば、ＵＥの通信レートの維持とマクロセル基地局の負荷分散とを達成しつつ、さらに、システム全体の処理負荷の増大を抑制させることが可能となる。
［第３の実施形態］
　一般的に、ピコセルにおける収容ＵＥ数の上限は、マクロセルにおける収容ＵＥ数の上限よりも小さい。従って、ピコセルにおいて局所的に高密度のトラフィックが発生している場合、ピコセルの収容ＵＥ数は、上限に到達し易くなる。
　ここで、収容ＵＥ数が上限に到達してピコセルに空きがない状況下において、新たに接続を試みるＵＥ（以降、「新規ＵＥ」と呼ぶ）がその接続先としてピコセルを選択したケースを想定する。上記ケースにおいて、上述したとおり、ピコセルには空きがないので、接続先として選択したにも関わらず、実際には、ＵＥは、ピコセルに接続できない。こうしたセル選択は、ＵＥの接続機会の減少を引き起こす。
　そこで、第３の実施形態は、ＵＥの通信レートの維持とマクロセル基地局の負荷分散とを達成しつつ、さらに、ＵＥの接続機会の減少を抑止することを目的とする。
（構成の説明）
　図８は、本発明の第３の実施形態に係る無線通信システム２００の構成例を示すブロック図である。図８に示すように、無線通信システム２００は、第１の実施形態のＵＥ４に代えてＵＥ４０を備える。
　図９は、図８に示されるＵＥ４０の構成例を示すブロック図である。第１の実施形態のＵＥ４が所定のオフセット値を用いてセル選択処理を実行するのに対して、ＵＥ４０はピコセルの現在の収容端末数に応じて定めたオフセット値を用いてセル選択処理を実行する。このため、ＵＥ４０は、ＵＥ４が備える、無線品質計算部２１と使用可能周波数リソース数計算部２２とセル選択係数計算部２３とに加えて、ピコセル収容状態判定部４１と、オフセット値調整部４２と、オフセット値生成部４３とを更に備える。また、ＵＥ４０は、セル選択処理部２４に代えてセル選択処理部４４を備える。ＵＥ４０の上記各構成要素は、専用の回路として実現されてもよいし、或いは、ＵＥ４０が備える不図示の処理装置がプログラムに従って動作することにより実現されてもよい。
　上述したように、無線品質計算部２１と使用可能周波数リソース数計算部２２とセル選択係数計算部２３は、ＵＥ４の対応する各構成要素と同一であるので、これらの説明は省略する。
（効果の説明）
　図１０は、図９に示されるピコセル収容状態判定部４１の動作例を説明するためのフローチャートである。
　ピコセル収容状態判定部４１は、ピコセル９に現在収容中のＵＥの数の大小を判定する。具体的には、例えば、ピコセル収容状態判定部４１は、収容中のＵＥの数を「最大」「大」「小」の３段階のいずれかとして判定し、その判定結果をピコセル収容状態として出力する。
　ピコセル９には、収容可能なＵＥの数の上限（ピコセル収容ＵＥ上限）が予め定められている。ピコセル収容状態判定部４１は、ピコセル９に現在に収容されているＵＥの数（ピコセル収容ＵＥ数）が、ピコセル収容ＵＥ上限に一致するか否かを判定する（ステップＳ３１）。
　ピコセル収容ＵＥ数がピコセル収容ＵＥ上限に達している場合（ステップＳ３１において“はい”）、ピコセル収容状態判定部４１は、ピコセル収容状態を「最大」と判定する（ステップＳ３２）。
　一方、ピコセル収容ＵＥ数がピコセル収容ＵＥ上限と不一致の場合（ステップＳ３１において“いいえ”）、ピコセル収容状態判定部４１は、ピコセル収容ＵＥ数と閾値ＵＥ_lowとの大小を比較する（ステップＳ３３）。ここで、ＵＥ_lowは予め設定される０以上の整数であり、この値よりもピコセル収容ＵＥ数が少ない場合、ピコセルは収容数に余裕があると判断される。
　ピコセル収容ＵＥ数がＵＥ_low以上の場合（ステップＳ３３において“はい”）、ピコセル収容状態判定部４１は、ピコセル収容状態を「大」と判定する（ステップＳ３４）。
　一方、ピコセル収容ＵＥ数がＵＥ_low未満の場合（ステップＳ３３において“いいえ”）、ピコセル収容状態判定部４１は、ピコセル収容状態を「小」と判定する（ステップＳ３５）。
　図１１は、図９に示されるオフセット値調整部４２の動作例を説明するためのフローチャートである。
　まず、オフセット値調整部４２は、表１のようなオフセット値調整テーブルを予め格納している。
　［表1］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
　オフセット値調整部４２は、上記オフセット値調整テーブルを参照することにより、ピコセル収容状態判定部４１から受け取ったピコセル収容状態に対応するオフセット調整値ΔAを出力する。即ち、オフセット値調整部４２は、ピコセル収容状態が「最大」「大」「小」のどれであるかを判定する（ステップＳ４１）。
　ピコセル収容状態が「最大」である場合（ステップＳ４１において“最大”）、オフセット値調整部４２は、オフセット値ΔAとしてのΔA_largeを、オフセット値生成部４３に出力する（ステップＳ４２）。
　ピコセル収容状態が「大」である場合（ステップＳ４１において“大”）、オフセット値調整部４２は、オフセット値ΔAとしてのΔA_smallを、オフセット値生成部４３に出力する（ステップＳ４３）。
　ピコセル収容状態が「小」である場合（ステップＳ４１において“小”）、オフセット値調整部４２は、オフセット値ΔAとしての０を、オフセット値生成部４３に出力する（ステップＳ４４）。
　図１２は、図９に示されるオフセット値生成部４３の動作例を説明するためのフローチャートである。
　前提として、オフセット値生成部４３は、初期オフセット値ＡＯを予め格納している。
　オフセット値生成部４３は、オフセット値調整部４２からオフセット調整値ΔAを取得する（ステップＳ５１）。
　オフセット値生成部４３は、初期オフセット値ＡＯからオフセット調整値ΔＡを減算することにより、オフセット値を更新する（ステップＳ５２）。即ち、オフセット値生成部４３は、「オフセット値Ａ＝初期オフセット値ＡＯ－オフセット調整値ΔＡ」を計算する。
　次に、セル選択処理部４４の動作について説明する。セル選択処理部４４の動作は、第１の実施形態におけるセル選択処理部２４の動作と基本的には同じである。ただし、図４におけるステップＳ１２において取得するオフセット値を、オフセット値生成部４３から受け取る点のみが異なる。
（効果の説明）
　以上説明した第３の実施形態において、ＵＥ４０は、マクロセル８およびピコセル９のうち無線品質が良好で且つ使用可能な周波数リソース数が多いセルを接続先として選択する。従って、ＵＥ４０の通信レートを低下させることなく、マクロセル基地局２の負荷を効果的に分散させることが可能となる。
　さらに、第３の実施形態において、ＵＥ４０は、ピコセル９が現在収容中のＵＥの数に応じて、ピコセルのセル選択係数f_Picocellに加算するオフセット値Ａを調整する。具体的には、例えば、ピコセル収容ＵＥ数が大きい場合にはオフセット値Ａを小さくし、ピコセル収容ＵＥ数が小さい場合にはオフセット値Ａを大きくする。これにより、図４におけるステップＳ１３の条件分岐において、ピコセル収容ＵＥ数が大きいとマクロセルが選択されやすくなり、逆に、ピコセル収容ＵＥ数が小さいとピコセルが選択されやすくなる。
　ピコセル収容ＵＥ数に空きがない状態では、ピコセル９の中心付近に新規にＵＥが出現した場合や、マクロセル８からピコセル９に移動したＵＥが存在する場合に、そうしたＵＥをピコセル９には接続することはできない。そこで、ピコセル収容ＵＥ数に空きがない、もしくは空きが少ない場合には、オフセット調整値ΔＡを大きくすることにより、オフセット値Ａ自体を小さくする。すると、ピコセル９のセルエッジ付近に位置する等の理由により無線品質が悪いＵＥをマクロセル８にオフロードしやすくしつつ、無線品質が良いＵＥを優先的にピコセルに接続することとなる。逆に、ピコセル収容ＵＥ数に余裕がある状態では、オフセット調整値ΔＡをゼロとし、オフセット初期値ＡＯをそのままオフセット値Ａとして用いて、マクロセル８のトラフィックをピコセル９にオフロードしやすくする。
　これにより、マクロセル８のトラフィックを、ピコセル９が現在に収容しているＵＥの数に応じて分散させることができる。
　以上を纏めると、第３の実施形態によれば、ＵＥの通信レートの維持とマクロセル基地局の負荷分散とを達成しつつ、さらに、ＵＥの接続機会の減少を抑止することが可能となる。
（変形例の説明）
　以上の第１～第３の実施形態では、マクロセルとピコセルの組み合わせが例示されているが、セルの組み合わせは、上記に限定されない。例えば、セルの組み合わせは、セル半径が互いに異なる他のセルの組み合わせであれば如何なる組み合わせであってもよい。例えば、上記組み合わせは、マクロセルとマイクロセルの組み合わせや、マクロセルとフェムトセルの組み合わせであってもよい。
　また、以上の第１～第３の実施形態では、ピコセルの全体がマクロセルに完全に包含されているセル構成が例示されているが、セル構成は、上記に限定されない。例えば、セル構成は、ピコセルとマクロセルの一部同士がオーバーラップしているセル構成であってもよい。この場合、必ずしもセル半径は異なっていなくてもよい。
［第４の実施形態］
　図１４は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信端末３００の構成例を示すブロック図である。
　無線通信端末３００は、第１セルと第２セルを備え、一方のセルが他方のセルに包含されるか、あるいは両方のセルの一部同士がオーバーラップするネットワークで使用される。
　無線通信端末３００は、品質算出手段３０２と、リソース数算出手段３０４と、係数算出手段３０６と、セル選択手段３０８と、を備える。
　品質算出手段３０２は、第１セルの無線品質である第１品質と、第２セルの無線品質である第２品質と、を求める。
　リソース数算出手段３０４は、第１セルの使用可能周波数リソース数である第１リソース数と、第２セルの使用可能周波数リソース数である第２リソース数と、を求める。
　係数算出手段３０６は、第１品質と第１リソース数とに基づいて第１セルのセル選択係数である第１セル選択係数を求め、第２品質と第２リソース数とに基づいて第２セルのセル選択係数である第２セル選択係数を求める。
　セル選択手段３０８は、第１セル選択係数と第２セル選択係数とに基づいて、第１セルと第２セルのいずれか一方を選択する。
　以上説明した第４の実施形態において、無線通信端末３００は、第１セルおよび第２セルのうち無線品質が良好で且つ使用可能な周波数リソース数が多いセルを接続先として選択する。従って、無線通信端末３００の通信レートを低下させることなく、一方のセルの負荷を他方のセルに効果的に分散させることが可能となる。
　上記の実施形態の一部又は全部は以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
（付記１）
　共通部分を有する第１セルおよび第２セルを含む無線ネットワークで使用される無線通信端末であって、
　前記第１セルの無線品質である第１品質と、前記第２セルの無線品質である第２品質と、を求める品質算出手段と、
　前記第１セルの使用可能周波数リソース数である第１リソース数と、前記第２セルの使用可能周波数リソース数である第２リソース数と、を求めるリソース数算出手段と、
　前記第１品質と前記第１リソース数とを演算した結果に基づいて前記第１セルのセル選択係数である第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数とを演算した結果に基づいて前記第２セルのセル選択係数である第２セル選択係数を求める係数算出手段と、
　前記第１セル選択係数と前記第２セル選択係数とを演算した結果に基づいて、前記第１セルと前記第２セルのいずれか一方を選択するセル選択手段と
　を備えることを特徴とする無線通信端末。
（付記２）
　前回算出された、前記第１セル選択係数および前記第２セル選択係数を記憶する記憶手段を、更に備え、
　前記係数算出手段は、前記第１品質と前記第１リソース数と前回算出された前記第１セル選択係数とに基づいて前記第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数と前回算出された前記第２セル選択係数とに基づいて前記第２セル選択係数を求める
　ことを特徴とする付記１に記載の無線通信端末。
（付記３）
　所定の期間内におけるセル切替回数を求める回数算出手段と、
　前記セル切替回数に基づいて、前記所定の期間におけるセル切替頻度を示す値である忘却係数を定める係数設定手段と
　を、更に備え、
　前記係数算出手段は、前記第１セル選択係数に対する前回算出された前記第１セル選択係数の影響度を前記忘却係数に応じて変化させ、前記第２セル選択係数に対する前回算出された前記第２セル選択係数の影響度を前記忘却係数に応じて変化させる
　ことを特徴とする付記２に記載の無線通信端末。
（付記４）
　前記セル選択手段は、前記第１セル選択係数と、前記第２セル選択係数に予め定められたオフセット値を加算したものとの大小を比較し、その比較の結果に応じてセルを選択することを特徴とする付記１乃至付記３のいずれか１項に記載の無線通信端末。
（付記５）
　前記第１セル及び第２セルのいずれかにおける現在の収容端末数に応じて、前記オフセット値を求めるオフセット算出手段を、更に備えることを特徴とする付記４に記載の無線通信端末。
（付記６）
　前記オフセット算出手段は、収容端末数を複数に区分し、前記区分に応じてオフセット調整値を定め、予め定められた初期オフセット値から前記オフセット調整値を減算することにより、前記オフセット値を求めることを特徴とする付記５に記載の無線通信端末。
（付記７）
　付記１乃至付記６のいずれかに記載の無線通信端末と、
　前記第１セルを形成する第１基地局と、
　前記第２セルを形成する第２基地局と
　を備える無線通信システム。
（付記８）
　共通部分を有する第１セルおよび第２セルを含む無線ネットワークで使用される無線通信端末のコンピュータに、
　前記第１セルの無線品質である第１品質と、前記第２セルの無線品質である第２品質と、を求める品質算出機能と、
　前記第１セルの使用可能周波数リソース数である第１リソース数と、前記第２セルの使用可能周波数リソース数である第２リソース数と、を求めるリソース数算出機能と、
　前記第１品質と前記第１リソース数とを演算した結果に基づいて前記第１セルのセル選択係数である第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数とを演算した結果に基づいて前記第２セルのセル選択係数である第２セル選択係数を求める係数算出機能と、
　前記第１セル選択係数と前記第２セル選択係数とを演算した結果に基づいて、前記第１セルと前記第２セルのいずれか一方を選択するセル選択機能と
　を実行させるためのセル選択プログラムを記憶する記憶媒体。
（付記９）
　前記セル選択プログラムは、前回算出された、前記第１セル選択係数および前記第２セル選択係数を記憶する記憶機能を、更に備え、
　前記係数算出機能は、前記第１品質と前記第１リソース数と前回算出された前記第１セル選択係数とに基づいて前記第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数と前回算出された前記第２セル選択係数とに基づいて前記第２セル選択係数を求める
　ことを特徴とする付記８に記載の記憶媒体。
（付記１０）
　前記セル選択プログラムは、
　所定の期間内におけるセル切替回数を求める回数算出機能と、
　前記セル切替回数に基づいて、前記所定の期間におけるセル切替頻度を示す値である忘却係数を定める係数設定機能と
　を、更に備え、
　前記係数算出機能は、前記第１セル選択係数に対する前回算出された前記第１セル選択係数の影響度を前記忘却係数に応じて変化させ、前記第２セル選択係数に対する前回算出された前記第２セル選択係数の影響度を前記忘却係数に応じて変化させる
　ことを特徴とする付記９に記載の記憶媒体。
（付記１１）
　前記セル選択機能は、前記第１セル選択係数と、前記第２セル選択係数に予め定められたオフセット値を加算したものとの大小を比較し、その比較の結果に応じてセルを選択することを特徴とする付記８乃至付記１０のいずれか１項に記載の記憶媒体。
（付記１２）
　前記セル選択プログラムは、
　前記第１セル及び第２セルのいずれかにおける現在の収容端末数に応じて、前記オフセット値を求めるオフセット算出機能を、更に備えることを特徴とする付記１１に記載の記憶媒体。
（付記１３）
　前記オフセット算出機能は、収容端末数を複数に区分し、前記区分に応じてオフセット調整値を定め、予め定められた初期オフセット値から前記オフセット調整値を減算することにより、前記オフセット値を求めることを特徴とする付記１２に記載の記憶媒体。
（付記１４）
　共通部分を有する第１セルおよび第２セルを含む無線ネットワークで使用される無線通信端末におけるセル選択方法であって、
　前記第１セルの無線品質である第１品質と、前記第２セルの無線品質である第２品質と、を求める品質算出ステップと、
　前記第１セルの使用可能周波数リソース数である第１リソース数と、前記第２セルの使用可能周波数リソース数である第２リソース数と、を求めるリソース数算出ステップと、
　前記第１品質と前記第１リソース数とを演算した結果に基づいて前記第１セルのセル選択係数である第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数とを演算した結果に基づいて前記第２セルのセル選択係数である第２セル選択係数を求める係数算出ステップと、
　前記第１セル選択係数と前記第２セル選択係数とを演算した結果に基づいて、前記第１セルと前記第２セルのいずれか一方を選択するセル選択ステップと
　を備えることを特徴とするセル選択方法。
（付記１５）
　前回算出された、前記第１セル選択係数および前記第２セル選択係数を記憶する記憶ステップを、更に備え、
　前記係数算出ステップは、前記第１品質と前記第１リソース数と前回算出された前記第１セル選択係数とに基づいて前記第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数と前回算出された前記第２セル選択係数とに基づいて前記第２セル選択係数を求める
　ことを特徴とする付記１４に記載のセル選択方法。
（付記１６）
　所定の期間内におけるセル切替回数を求める回数算出ステップと、
　前記セル切替回数に基づいて、前記所定の期間におけるセル切替頻度を示す値である忘却係数を定める係数設定ステップと
　を、更に備え、
　前記係数算出ステップは、前記第１セル選択係数に対する前回算出された前記第１セル選択係数の影響度を前記忘却係数に応じて変化させ、前記第２セル選択係数に対する前回算出された前記第２セル選択係数の影響度を前記忘却係数に応じて変化させる
　ることを特徴とする付記１５に記載のセル選択方法。
（付記１７）
　前記セル選択ステップは、前記第１セル選択係数と、前記第２セル選択係数に予め定められたオフセット値を加算したものとの大小を比較し、その比較の結果に応じてセルを選択することを特徴とする付記１４乃至付記１６のいずれか１項に記載のセル選択方法。
（付記１８）
　前記第１セル及び第２セルのいずれかにおける現在の収容端末数に応じて、前記オフセット値を求めるオフセット算出ステップを、更に備えることを特徴とする付記１７に記載のセル選択方法。
（付記１９）
　前記オフセット算出ステップは、収容端末数を複数に区分し、前記区分に応じてオフセット調整値を定め、予め定められた初期オフセット値から前記オフセット調整値を減算することにより、前記オフセット値を求めることを特徴とする付記１８に記載のセル選択方法。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１３年１１月２８日に出願された日本出願特願２０１３－２４６２８９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１、１００、２００　　無線通信システム
　２　　マクロセル基地局
　３　　ピコセル基地局
　４、４ａ、４ｂ、３０、３０ａ、３０ｂ、４０、４０ａ、４０ｂ　　ＵＥ
　５　　S1インタフェース
　６　　MME/SAE-GW
　７　　X1インタフェース
　８　　マクロセル
　９　　ピコセル
　２１、３１　　無線品質計算部
　２２、３２　　使用可能周波数リソース数計算部
　２３、３６　　セル選択係数計算部
　２４、３７　　セル選択処理部
　３３　　前回セル選択係数格納部
　３４　　セル選択切替回数計数部
　３５　　忘却係数決定部
　４１　　ピコセル収容状態判定部
　４２　　オフセット値調整部
　４３　　オフセット値生成部
　３００　　無線通信端末
　３０２　　品質算出手段
　３０４　　リソース数算出手段
　３０６　　係数算出手段
　３０８　　セル選択手段

Claims (9)

  1. 　共通部分を有する第１セルおよび第２セルを含む無線ネットワークで使用される無線通信端末であって、
    　前記第１セルの無線品質である第１品質と、前記第２セルの無線品質である第２品質と、を求める品質算出手段と、
    　前記第１セルの使用可能周波数リソース数である第１リソース数と、前記第２セルの使用可能周波数リソース数である第２リソース数と、を求めるリソース数算出手段と、
    　前記第１品質と前記第１リソース数とを演算した結果に基づいて前記第１セルのセル選択係数である第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数とを演算した結果に基づいて前記第２セルのセル選択係数である第２セル選択係数を求める係数算出手段と、
    　前記第１セル選択係数と前記第２セル選択係数とを演算した結果に基づいて、前記第１セルと前記第２セルのいずれか一方を選択するセル選択手段と
    　を備えることを特徴とする無線通信端末。
  2. 　前回算出された、前記第１セル選択係数および前記第２セル選択係数を記憶する記憶手段を、更に備え、
    　前記係数算出手段は、前記第１品質と前記第１リソース数と前回算出された前記第１セル選択係数とに基づいて前記第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数と前回算出された前記第２セル選択係数とに基づいて前記第２セル選択係数を求める
    　ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
  3. 　所定の期間内におけるセル切替回数を求める回数算出手段と、
    　前記セル切替回数に基づいて、前記所定の期間におけるセル切替頻度を示す値である忘却係数を定める係数設定手段と
    　を、更に備え、
    　前記係数算出手段は、前記第１セル選択係数に対する前回算出された前記第１セル選択係数の影響度を前記忘却係数に応じて変化させ、前記第２セル選択係数に対する前回算出された前記第２セル選択係数の影響度を前記忘却係数に応じて変化させる
    　ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信端末。
  4. 　前記セル選択手段は、前記第１セル選択係数と、前記第２セル選択係数に予め定められたオフセット値を加算したものとの大小を比較し、その比較の結果に応じてセルを選択することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無線通信端末。
  5. 　前記第１セル及び第２セルのいずれかにおける現在の収容端末数に応じて、前記オフセット値を求めるオフセット算出手段を、更に備えることを特徴とする請求項４に記載の無線通信端末。
  6. 　前記オフセット算出手段は、収容端末数を複数に区分し、前記区分に応じてオフセット調整値を定め、予め定められた初期オフセット値から前記オフセット調整値を減算することにより、前記オフセット値を求めることを特徴とする請求項５に記載の無線通信端末。
  7. 　請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の無線通信端末と、
    　前記第１セルを形成する第１基地局と、
    　前記第２セルを形成する第２基地局と
    　を備える無線通信システム。
  8. 　共通部分を有する第１セルおよび第２セルを含む無線ネットワークで使用される無線通信端末のコンピュータに、
    　前記第１セルの無線品質である第１品質と、前記第２セルの無線品質である第２品質と、を求める品質算出機能と、
    　前記第１セルの使用可能周波数リソース数である第１リソース数と、前記第２セルの使用可能周波数リソース数である第２リソース数と、を求めるリソース数算出機能と、
    　前記第１品質と前記第１リソース数とを演算した結果に基づいて前記第１セルのセル選択係数である第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数とを演算した結果に基づいて前記第２セルのセル選択係数である第２セル選択係数を求める係数算出機能と、
    　前記第１セル選択係数と前記第２セル選択係数とを演算した結果に基づいて、前記第１セルと前記第２セルのいずれか一方を選択するセル選択機能と
    　を実行させるためのセル選択プログラムを記憶する記憶媒体。
  9. 　共通部分を有する第１セルおよび第２セルを含む無線ネットワークで使用される無線通信端末におけるセル選択方法であって、
    　前記第１セルの無線品質である第１品質と、前記第２セルの無線品質である第２品質と、を求め、
    　前記第１セルの使用可能周波数リソース数である第１リソース数と、前記第２セルの使用可能周波数リソース数である第２リソース数と、を求め、
    　前記第１品質と前記第１リソース数とを演算した結果に基づいて前記第１セルのセル選択係数である第１セル選択係数を求め、前記第２品質と前記第２リソース数とを演算した結果に基づいて前記第２セルのセル選択係数である第２セル選択係数を求め、
    　前記第１セル選択係数と前記第２セル選択係数とを演算した結果に基づいて、前記第１セルと前記第２セルのいずれか一方を選択する
    　ことを特徴とするセル選択方法。
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