[go: up one dir, main page]

WO2010073676A1 - セルラ移動通信システム、基地局制御装置及び基地局連携通信制御方法 - Google Patents

セルラ移動通信システム、基地局制御装置及び基地局連携通信制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010073676A1
WO2010073676A1 PCT/JP2009/007206 JP2009007206W WO2010073676A1 WO 2010073676 A1 WO2010073676 A1 WO 2010073676A1 JP 2009007206 W JP2009007206 W JP 2009007206W WO 2010073676 A1 WO2010073676 A1 WO 2010073676A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base station
communication
cooperative communication
user terminal
station
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/007206
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
金子尚史
井上隆
阪口啓
草島直紀
イアン デクスター ガルシア
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Corp
Tokyo Institute of Technology NUC
Original Assignee
KDDI Corp
Tokyo Institute of Technology NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US13/141,836 priority Critical patent/US20110255526A1/en
Application filed by KDDI Corp, Tokyo Institute of Technology NUC filed Critical KDDI Corp
Priority to KR1020117017311A priority patent/KR101374641B1/ko
Priority to DE112009004281.3T priority patent/DE112009004281B4/de
Publication of WO2010073676A1 publication Critical patent/WO2010073676A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0452Multi-user MIMO systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/022Site diversity; Macro-diversity
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0697Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using spatial multiplexing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/20Selecting an access point
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/12Access point controller devices

Definitions

  • the present invention relates to a cellular mobile communication system, a base station control device, and a base station cooperative communication control method.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2008-330562 for which it applied to Japan on December 25, 2008, and uses the content here.
  • IMT-2000 International Mobile Telecommunications 2000
  • W-CDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • CDMA2000 Code Division Multiple Access 2000
  • IMT-Advanced aims to achieve a transmission rate of 1 Gbps when moving at a low speed and a transmission speed of 100 Mbps when moving at a high speed.
  • OFDMA Orthogonal Frequency ⁇ Division Multiple Access
  • the OFDMA scheme is a scheme in which a wide frequency band is divided into orthogonal narrow bands called subcarriers, and information is transmitted on each subcarrier.
  • frequency characteristics generated in a radio apparatus are corrected for each subcarrier, or frequency multiplex transmission and frequency division multiple access are adaptively performed with respect to time fluctuations of the frequency characteristics generated in a transmission path. Can do. For this reason, the OFDMA method is attracting attention as one of the leading transmission methods for realizing broadband communication.
  • the transmission path multiplexing (Multiple-Input-Multiple-Output: MIMO) technique using a plurality of antennas receives signals individually transmitted from a plurality of antennas on the transmission side by the plurality of antennas on the reception side, and the received signal Spatial signal separation from For this reason, the MIMO technique is attracting attention as a technique for improving frequency utilization efficiency.
  • MIMO Multiple-Input-Multiple-Output
  • a cellular mobile communication system In a cellular mobile communication system, a plurality of base stations are arranged, and a continuous communication service area is constructed by a communication area (cell) of each base station.
  • a communication system using OFDMA or MIMO technology is applied to a cellular mobile communication system, a guideline for allocating the entire frequency band to each cell is conceivable due to restrictions on the usable frequency region.
  • the desired signal from the communication base station can be received at a high level, and the radio signal from the adjacent base station is lowered due to distance attenuation. Therefore, high communication quality can be ensured, and high user throughput can be expected as an effect of broadband communication.
  • FIG. 33 is a schematic configuration diagram of a conventional cellular mobile communication system.
  • the conventional cellular mobile communication system includes a plurality of base stations 101, mobile stations (user terminals) 102, and a base station controller 107.
  • a plurality of base stations 101 each provide a cell 103.
  • the mobile station 102 communicates with the base station 101 by wireless connection.
  • the base station controller 107 controls a plurality of base stations 101 in a centralized manner.
  • Each base station 101 is connected to the core network 105 via the backbone network 104.
  • Each of the backbone network 104 and the core network 105 includes a router 106.
  • the base station controller 107 is provided in the backbone network 104 and is connected to each base station 101 by wire.
  • the base station controller 107 controls the plurality of base stations 101 such that the plurality of base stations 101 cooperate with each other and perform communication using the MIMO technology or the like with respect to the mobile station 102 at the cell boundary.
  • the above-described conventional cellular mobile communication system has a problem that the processing load on the base station controller 107 increases as the number of base stations 101 controlled by the base station controller 107 increases. For this reason, it is conceivable to control a certain number of base stations 101 by a plurality of base station controllers 107. However, in this case, cooperative communication cannot be performed between the base stations 101 connected to different base station controllers 107. In addition, if a non-control target base station or a relay station is provided for only a part of base stations 101 in the cellular mobile communication system, the non-control target base station may perform communication in cooperation between the base stations. Can not. For this reason, a difference occurs in the communication service depending on the cell in which the mobile station is located.
  • Handover In the cellular mobile communication system, a handover technique for switching the connection to a different base station is used in order to obtain a stable communication state while maintaining the connection state of the user terminal.
  • Handover includes hard handoff and soft handoff.
  • hard handoff communication is instantaneously interrupted, and transmission that is coordinated between base stations is not performed.
  • soft handoff simultaneous transmission is performed from a plurality of base stations at the time of handover, but cooperation between base stations according to the state of wireless communication is not performed.
  • the present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to expand the range in which base station cooperative communication is possible in which a plurality of base stations cooperate to communicate with a mobile station, and to perform wireless communication.
  • Another object of the present invention is to provide a cellular mobile communication system, a base station control device, and a base station cooperative communication control method capable of performing base station cooperative communication according to the situation.
  • a cellular mobile communication system is a cellular mobile communication system in which a plurality of base stations communicate with a mobile station. Based on the result of this determination, an acquisition unit that acquires information indicating the state of wireless communication of each base station with respect to the mobile station, a determination unit that determines whether or not base station cooperative communication is possible for each base station based on the information, And a determining unit that determines a communication method related to the mobile station.
  • a mobile station that performs base station cooperative communication may include a survey unit that checks mobile stations that can be spatially multiplexed.
  • the determination unit determines whether or not the mobile station can perform multi-site connection with a base station candidate desired, and the determination unit includes: If it is determined that the multi-site connection by the desired base station candidate cannot be performed, the single-site connection may be selected as the communication method related to the mobile station.
  • the base station notifies a base station that is a candidate for a base station other than the base station to be connected to the single site, that the mobile station communicates with the base station through a single site connection.
  • a base station that has a notification unit and is a candidate for the base station may suppress interference to the notified mobile station to be connected to the single site.
  • the base station that is a candidate for the base station performs a single site connection with another mobile station in a radio resource slot in which the notified mobile station to be connected to the single site communicates.
  • a suppression unit that suppresses transmission power may be provided.
  • the base station that is a candidate for the base station performs beam forming so that a null is directed toward the notified mobile station to be connected to the single site, and other base stations are used depending on the beam shape. You may make it have a communication part which communicates with a mobile station.
  • the mobile station includes a transmission unit that transmits cooperative communication control information necessary for performing base station cooperative communication only to the base station to which the mobile station belongs, and the base station Is a transfer unit that transfers cooperative communication control information received from a mobile station belonging to its own base station to a base station related to base station cooperative communication for the mobile station, and each base station that performs base station cooperative communication.
  • An inquiry unit that inquires about a change in the communication method, and the determination unit may determine whether or not the communication method can be changed based on the response.
  • the mobile station includes a transmission unit that transmits cooperative communication control information necessary for performing base station cooperative communication to all base stations involved in base station cooperative communication.
  • the determining unit determines a master base station that mainly performs control related to the base station cooperative communication from base stations related to base station cooperative communication of the base station, and the base station Is a master base station, an inquiry unit that inquires each base station performing base station cooperative communication about a change in communication method, and the determination unit changes the communication method based on the response. It may be possible to determine whether or not it is possible.
  • the mobile station may include a request unit that requests the base station to start or change base station cooperative communication.
  • the base station may include a request unit that requests the mobile station and the base station to start or change the base station cooperative communication.
  • a base station control device is a base station control device provided in a base station that communicates with a mobile station, and each base station related to base station cooperative communication with a predetermined mobile station.
  • An acquisition unit that acquires information representing a state of wireless communication, a determination unit that determines whether or not base station cooperative communication is possible for each base station based on the information, and a communication method according to the mobile station based on the determination result And a determination unit for determining.
  • the mobile station that performs base station cooperative communication may include a survey unit that checks a mobile station capable of spatial multiplexing.
  • the determination unit determines whether or not the mobile station can perform multi-site connection with a base station candidate desired, and the determination unit includes the determination unit If it is determined that the multi-site connection by the desired base station candidate cannot be performed, the single site connection may be selected as the communication method related to the mobile station.
  • the base station notifies a base station that is a candidate for a base station other than the base station to be connected to the single site, that the mobile station communicates with the base station through a single site connection.
  • a base station that has a notification unit and is a candidate for the base station may suppress interference to the notified mobile station to be connected to the single site.
  • the base station cooperative communication is performed with a transfer unit that forwards the cooperative communication control information received from the mobile station belonging to the base station to the base station related to the base station cooperative communication for the mobile station.
  • An inquiry unit that inquires each base station about a change in the communication method, and the determination unit may determine whether or not the communication method can be changed based on the response.
  • the determination unit determines a master base station that mainly performs control related to the base station cooperative communication from base stations related to base station cooperative communication of the base station.
  • the base station when the base station is a master base station, has an inquiry unit that inquires each base station performing the base station cooperative communication about a change in communication method, and the determination unit includes: Whether or not the communication method can be changed may be determined based on the response.
  • the mobile station and the base station may include a request unit that requests start or change of base station cooperative communication.
  • a base station cooperative communication control method is a base station cooperative communication control method used for communication between a plurality of base stations and a mobile station, wherein the base station A step of acquiring information indicating a wireless communication state of each base station related to base station cooperative communication with a mobile station, and the base station cooperation unit determines whether or not base station cooperative communication is possible for each base station based on the information And a step of the base station determining a communication method related to the mobile station based on a result of the determination.
  • the base station may include a step of checking a mobile station capable of spatial multiplexing with respect to a mobile station performing base station cooperative communication.
  • the base station determines that the mobile station cannot perform multi-site connection by using the desired base station, single-site connection is selected as a communication method related to the mobile station. You may make it have a step.
  • the base station notifies a base station candidate other than the base station to be connected to the single site that the mobile station communicates with the base station through a single site connection, and the base station
  • the candidate may include a step of suppressing interference to the notified mobile station of the single site connection target.
  • the base station performs a single site connection with another mobile station in the radio resource slot in which the notified mobile station to be connected to the single site communicates, and the notified
  • a step of suppressing transmission power may be included.
  • the base station performs beam forming so as to direct null toward the notified mobile station to be connected to the single site, and communicates with other mobile stations by the beam shape. You may have the step to perform.
  • the mobile station transmits cooperative communication control information necessary for performing base station cooperative communication only to the base station to which the mobile station belongs; Transferring the cooperative communication control information received from the mobile station belonging to the base station to the base station related to the base station cooperative communication for the mobile station, and the base station to each base station performing the base station cooperative communication
  • it may further include a step of inquiring about a change in the communication method, and a step in which the base station determines whether or not the communication method can be changed based on the response.
  • the mobile station transmits, to all base stations involved in base station cooperative communication, cooperative communication control information necessary for performing base station cooperative communication;
  • a step of determining a master base station mainly performing control related to the base station cooperative communication from among base stations related to base station cooperative communication of the base station;
  • a step of inquiring each base station performing base station cooperative communication about a change in communication method, and the base station determines whether or not the communication method can be changed based on the response And the step of performing.
  • the mobile station may further include a step of requesting the base station to start or change base station cooperative communication.
  • the base station may further include a step of requesting the mobile station and the base station to start or change base station cooperative communication.
  • a base station cooperative communication in which a plurality of base stations cooperate to communicate with a mobile station can be expanded and a base station cooperative communication according to the situation of wireless communication can be performed.
  • the effect that it can be performed is acquired.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cellular mobile communication system according to a first embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram of the communication structure of the cellular mobile communication system which concerns on the same embodiment. It is a block diagram which shows schematic structure of the base station 1 which concerns on the same embodiment. It is a block diagram which shows schematic structure of the user terminal 2 (mobile station) which concerns on the same embodiment. It is a sequence diagram which shows the start procedure of the base station cooperation communication which concerns on the same embodiment. It is a sequence diagram which shows the other start procedure of the base station cooperation communication which concerns on the same embodiment. 5 is a flowchart of one process related to cooperative communication determination / adjustment according to the embodiment. It is a sequence diagram of the simultaneous communication adjustment process according to the embodiment.
  • base station cooperation communication for demonstrating the cooperation communication determination and adjustment process which concerns on the embodiment. It is a sequence diagram which shows the start procedure of the base station cooperation communication which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is a sequence diagram which shows the other start procedure of the base station cooperation communication which concerns on the same embodiment.
  • 4 is a flowchart of cooperative communication determination / adjustment processing according to the embodiment. It is an example of base station cooperation communication for demonstrating the cooperation communication determination and adjustment process which concerns on the embodiment.
  • 5 is a flowchart of one process related to cooperative communication determination / adjustment according to the embodiment. It is a sequence diagram of the simultaneous communication adjustment process according to the embodiment. It is a sequence diagram which shows the start procedure of the base station cooperation communication which concerns on the same embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cellular mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the cellular mobile communication system includes a base station 1 and a mobile station (user terminal) 2.
  • Each base station 1 provides a cell.
  • the mobile station 2 communicates with the base station 1 by wireless connection.
  • two base stations 1 (whose base station identifiers are A and B), a cell 3A provided by the base station 1 (A), and a cell 3B provided by the base station 1 (B) Illustrated.
  • Each base station 1 (base station 1 (A), 1 (B)) has a base station cooperation unit 10.
  • the base station cooperation unit 10 has a function for controlling base station cooperation communication.
  • Each base station 1 is connected to the core network 5 via the backbone network 4.
  • the backbone network 4 and the core network 5 each have a router 6.
  • the base station cooperation unit 10 of each base station 1 communicates with each other via the backbone network 4.
  • FIG. 2 shows a conceptual diagram of a communication configuration of the cellular mobile communication system according to the present embodiment.
  • the real plane A ⁇ b> 2 shows a communication configuration between the base station 1 and the user terminal 2.
  • the cooperation plane A1 is a communication configuration for controlling the base station cooperation communication, and shows a logical connection relationship in the backbone network 4.
  • the base station cooperation units 10 are connected to each other in a logically flat full mesh shape, and can transmit and receive data to and from any base station cooperation unit 10.
  • the communication line in the backbone network 4 is wired and has a sufficient communication band compared to the amount of data transmitted and received between the base station cooperation units 10. 2 is independent of an OSI (Open Systems Interconnection) reference model.
  • OSI Open Systems Interconnection
  • the multiple access method between the base station 1 and the user terminal 2 is not limited.
  • the multiple access method for example, an OFDMA method, a time division multiple access (TDMA), or the like can be used.
  • the base station 1 and the user terminal 2 are provided with a plurality of antennas.
  • the base station 1 and the user terminal 2 use the MIMO technology both when the base station 1 and the user terminal 2 communicate on a one-to-one basis and when a plurality of base stations 1 communicate with the user terminal 2 in cooperation with each other. Transmission (MIMO transmission) is performed.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the base station 1 according to the present embodiment.
  • the base station 1 includes a base station cooperation unit 10, a radio unit 11, a user data / control message processing unit 12, an upper layer unit 13, a processing load amount measurement unit 14, and a terminal information holding unit 15.
  • the wireless unit 11 wirelessly connects to the user terminal 2 and transmits / receives data such as user data and control messages.
  • the user data / control message processing unit 12 transmits / receives data (user data) to / from the user terminal 2, to / from the base station cooperation unit 10 of another base station 1, and to / from the core network 5. , Control message).
  • the upper layer unit 13 is wired to the backbone network 4 and transmits / receives data such as user data and control messages.
  • the processing load amount measuring unit 14 measures the load amount of processing performed in the own base station 1.
  • the processing load amount of the measurement result is sent to the base station cooperation unit 10.
  • the terminal information holding unit 15 stores information indicating the status of wireless communication for each user terminal 2.
  • Information stored in the terminal information holding unit 15 includes whether or not the base station cooperative communication is applied to the user terminal 2, the radio resource region allocated to the user terminal 2 to which the base station cooperative communication is applied, the MIMO transmission Information such as method (MIMO mode).
  • the MIMO mode includes, for example, transmission diversity such as maximum ratio combining transmission diversity, space-time code, spatial multiplexing such as eigenbeam spatial multiplexing, and combinations thereof.
  • the terminal information holding unit 15 writes and reads data from the base station cooperation unit 10.
  • the base station cooperation unit 10 transmits / receives control messages to / from the user terminal 2 and to / from the base station cooperation unit 10 of another base station 1 via the user data / control message processing unit 12. .
  • the base station cooperation unit 10 controls base station cooperation communication by exchanging the control message.
  • the base station cooperation unit 10 of the base station 1 includes an acquisition unit 101, a determination unit 102, a determination unit 103, a survey unit 104, a notification unit 105, a suppression unit 106, a communication unit 107, a transfer unit 108, an inquiry unit 109, and a request unit 110.
  • the acquisition unit 101 acquires information indicating the state of wireless communication of each base station 1 with respect to the user terminal 2 that is a predetermined mobile station.
  • the determination unit 102 determines whether or not the base station cooperative communication of each base station 1 is possible based on the information acquired by the acquisition unit 101. Moreover, the determination part 102 determines whether the multi-site connection by the base station candidate which the user terminal 2 desires can be performed.
  • the determination unit 102 determines whether or not the communication method can be changed based on the inquiry result of the inquiry unit 109.
  • the determination unit 103 determines a communication method related to the user terminal 2 based on the determination result of the determination unit 102. Further, when the determination unit 102 determines that the multi-site connection by the base station candidate desired by the user terminal 2 cannot be performed, the determination unit 103 selects a single site connection as a communication method related to the user terminal 2 .
  • the determination part 103 determines the master base station which mainly performs control which concerns on base station cooperation communication from the base stations 1 which concern on base station cooperation communication of the own base station 1. FIG.
  • the investigation unit 104 examines mobile stations that can be spatially multiplexed with respect to the user terminal 2 that performs base station cooperative communication.
  • the notification unit 105 notifies the base station 1 that is a candidate for a base station other than the base station 1 to be connected to the single site, that the user terminal 2 communicates with the base station 1 through the single site connection.
  • the suppression unit 106 is provided in a base station that is a base station candidate, and suppresses interference with the user terminal 2 that is a single site connection target notified by the notification unit 105.
  • the suppression unit 106 performs single site connection with other user terminals 2 in the radio resource slot that communicates from the user terminal 2 that is the single site connection notified from the notification unit 105 and is notified from the notification unit 105.
  • the communication unit 107 is provided in the base station 1 that is a candidate for the base station, performs beam forming so that a null is directed toward the user terminal 2 to be connected to the single site notified from the notification unit 105, and the beam shape depends on the beam shape. Communication with other user terminals 2 is performed.
  • the transfer unit 108 transfers the cooperative communication control information received from the user terminal 2 belonging to the own base station 1 to the base station 1 related to the base station cooperative communication for the user terminal 2.
  • the inquiry unit 109 inquires of each base station 1 performing base station cooperative communication about a change in communication method. Further, when the base station 1 is a master base station, the inquiry unit 109 inquires each base station 1 performing base station cooperative communication about a change in communication method.
  • the request unit 110 requests the user terminal 2 and the base station 1 to start or change base station cooperative communication.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the user terminal 2 according to the present embodiment.
  • the user terminal 2 includes a cooperation processing unit 20, a wireless unit 21, a user data / control message processing unit 22, an upper layer unit 23, a processing load measurement unit 24, and a wireless environment recognition unit 25.
  • a wireless unit 21 is wirelessly connected to the base station 1 and transmits / receives data such as user data and control messages.
  • the user data / control message processing unit 22 processes data (user data, control message) transmitted / received to / from the base station 1.
  • the upper layer unit 23 includes an application provided in the user terminal 2 and transmits / receives user data and control messages to / from the base station 1 via the user data / control message processing unit 22.
  • the processing load amount measuring unit 24 measures the load amount of processing performed in the own user terminal 2.
  • the processing load amount of the measurement result is sent to the cooperation processing unit 20.
  • the radio environment recognition unit 25 Based on a radio signal received by an antenna (not shown) of the user terminal 2, the radio environment recognition unit 25 periodically transmits radio quality information indicating the radio quality for each base station 1 that is the source of the radio signal. taking measurement. This measurement targets all the base stations 1 that can be measured regardless of whether or not the user terminal 2 is connected.
  • the wireless quality information of the measurement result is sent to the cooperation processing unit 20.
  • the radio quality information includes, for example, a carrier-to-interference wave and a noise power ratio (Carrier-to-Interference-and-Noise-power ratio: CINR), a received signal strength (Received-Signal-Strength-Indicator: RSSI), and the like.
  • CINR measurement when deciding a desired base station, a reference value is set for each RSSI difference between the base station 1 and the RSSI between the base stations 1, and the RSSI and RSSI difference satisfying the reference value are set. The base station 1 possessed is set as a desired base station. Then, CINR is measured for each set of the desired base station and the other base station 1.
  • the cooperation processing unit 20 transmits and receives control messages to and from the base station 1 via the user data / control message processing unit 22.
  • the cooperation processing unit 20 performs processing related to base station cooperation communication.
  • the cooperation processing unit 20 of the user terminal 2 includes a transmission unit 201 and a request unit 202.
  • the transmitting unit 201 transmits cooperative communication control information necessary for performing base station cooperative communication only to the base station 1 to which the transmitter 201 belongs, or transmits all the base stations 1 related to base station cooperative communication to the base station 1
  • the cooperative communication control information necessary for performing the station cooperative communication is transmitted.
  • the request unit 202 requests the base station 1 to start or change base station cooperative communication.
  • the first embodiment is a start procedure of base station cooperative communication by a maximum of two base stations.
  • not only two base stations but also three or more base stations are provided in the cellular mobile communication system.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing a start procedure of base station cooperative communication.
  • FIG. 5 shows that a user terminal communicating only with the base station A moves to the cell boundary between the cell of the base station A and the cell of the base station B, thereby starting base station cooperative communication by the base stations A and B. It is a procedure when doing.
  • FIG. 5 shows that a user terminal communicating only with the base station A moves to the cell boundary between the cell of the base station A and the cell of the base station B, thereby starting base station cooperative communication by the base stations A and B. It is a procedure when doing.
  • FIG. 5 shows that an operation related to the start procedure of the base station cooperative communication will be described.
  • step S0 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S1 it is determined that the user terminal requests base station cooperative communication by the base stations A and B based on the radio quality information of each base station.
  • this determination criterion for example, the RSSI of the connected base station (connected base station) decreases, and the RSSI between the connected base station and a non-connected base station (non-connected base station). If the difference is within the reference value, it is determined that the base station cooperative communication between the connected base station and the non-connected base station is requested.
  • the estimated value of the transmission rate obtained when connecting only to the connected base station and the estimated value of the transmission rate obtained by the base station cooperative communication between the connected base station and a non-connected base station are calculated and calculated. When a better transmission rate is obtained from the comparison result of the values, it may be determined that the base station cooperative communication is requested.
  • step S2 the user terminal transmits a cooperative communication request to the base station A.
  • the cooperative communication request includes a set of base stations that perform base station cooperative communication, a MIMO mode used in base station cooperative communication, and radio quality information of each base station (including base stations that are subject to base station cooperative communication and non-target base stations). Include information such as the processing load of the terminal itself.
  • a set of base stations performing base station cooperative communication is base stations A and B.
  • step S3 the base station A makes an inquiry to the base station B for linked communication information.
  • the information received from the user terminal such as the MIMO mode, the radio quality information of each base station and the processing load amount, is sent to the inquired base station.
  • step S4 the base stations A and B each acquire cooperative communication information.
  • the cooperative communication information includes empty slots that can be used for base station cooperative communication, the number of user terminals for which base station cooperative communication has already been determined, a set of base stations with which the user terminal performs base station cooperative communication, It is information such as processing load.
  • step S5 the base station B returns the acquired cooperative communication information to the base station A.
  • step S6 using the cooperative communication information of the base station A and the cooperative communication information of the base station B, the cooperative communication determination / adjustment process is performed between the base station A and the user terminal, and the user who has transmitted the cooperative communication request Determine the communication method of the terminal.
  • step S7 communication between the user terminal and the base station is started according to the communication method determined in step S6.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing another start procedure of base station cooperative communication.
  • the user terminal communicating only with the base station A moves to the cell boundary between the cell of the base station A and the cell of the base station B.
  • This is a procedure for starting base station cooperative communication.
  • the start procedure in FIG. 6 is almost the same as that in FIG. 5, but in the start procedure in FIG. 5, the user terminal requests base station cooperation communication, whereas in the start procedure in FIG. 6, the base station requests base station cooperation communication. To do.
  • movement which concerns on the other start procedure of base station cooperation communication is demonstrated.
  • step S10-1 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S10-2 the user terminal periodically transmits radio quality information to the base station A.
  • step S11 it is determined that the base station A requests the base stations A and B as candidates for base station cooperative communication with the user terminal based on the radio quality information of each base station.
  • This criterion is the same as step S1 in FIG.
  • step S12 the base station A inquires the user terminal and the base station B related to the request for the base station cooperative communication for the cooperative communication information.
  • information such as the radio quality information of each base station and the MIMO mode is sent to the base station B.
  • information such as a set of base stations (base stations A and B in this case) that performs base station cooperative communication, the MIMO mode, and the like is sent to the user terminal.
  • the user terminal and the base stations A and B each acquire cooperative communication information.
  • the cooperative communication information related to the user terminal includes the processing load amount of the own terminal, the latest wireless quality information related to each base station (base stations A and B in this case) that is the target of base station cooperative communication, and the like.
  • the cooperative communication information related to the base stations A and B includes the empty slots that can be used for the base station cooperative communication, the number of user terminals that have already been determined for the base station cooperative communication, and the base station with which the user terminal performs the base station cooperative communication. And the processing load amount of the base station.
  • step S14 each of the user terminal and the base station B returns the acquired cooperative communication information to the base station A.
  • Steps S6 and S7 are the same as in FIG.
  • the base station A Based on the cooperative communication information of the base station A and the base station B, the base station A combines the four combinations of base station cooperative communication shown in Table 1 (cooperation availability patterns (I), (II), (III) , (IV)), one corresponding cooperation availability pattern is selected. The base station A performs adjustment processing related to the selected cooperation availability pattern.
  • FIG. 7 is a flowchart of processing related to cooperative communication determination / adjustment of base station cooperative communication.
  • the operation of the cooperative communication determination / adjustment process according to the cooperation availability pattern (I) in Table 1 will be described.
  • step SP1 the base station A determines that base station cooperative communication by the base stations A and B is possible for the user terminal based on the cooperative communication information of the base stations A and B.
  • step SP2 the base station A checks whether there are other user terminals that are already subject to the base station cooperative communication of the base stations A and B other than the user terminal.
  • step SP3 the base station A, when there is another user terminal subject to base station cooperative communication of the base stations A and B that has already been determined in addition to the user terminal (step SP2, YES), MU-MIMO Using the (Multi-User MIMO) technique, it is determined that the user terminal and the other user terminal perform simultaneous communication by spatial multiplexing.
  • Multi-User MIMO Multi-User MIMO
  • step SP4 the base station A determines that there is no other user terminal that is already subject to the base station cooperative communication of the base stations A and B other than the user terminal (step SP2, NO). Or other user terminals in an area in the cell of the base station B or in the cell of the base station B (or the overlapping part of the cells of the base station A and the base station B), simultaneously with the user terminal using the MU-MIMO technology. Check if there is another user terminal that can communicate.
  • FIG. 8 is a sequence diagram of the simultaneous communication adjustment process.
  • each user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • each user terminal periodically transmits radio quality information to the base station A.
  • the base station A inquires of the base station B about the base station information (neighboring BS information) in the vicinity. Neighboring BS information is radio quality information of each base station received from each user terminal, and is associated with information that can be specified by the user terminal of the transmission source.
  • the base station B returns the neighboring BS information held by the base station B to the base station A.
  • the base station A selects another user terminal that performs simultaneous communication with the user terminal subject to base station cooperative communication based on the neighbor BS information of the base station and the neighbor BS information received from the base station B. select. For example, other user terminals that perform simultaneous communication on the condition that the received power from the base stations A and B is not significantly different from the user terminals and that the base stations A and B can perform base station cooperative communication. select.
  • step S24 the base station A inquires of the other user terminal selected in step S23 for cooperative communication information.
  • step S25 the other user terminal that has received the inquiry for the cooperative communication information acquires the cooperative communication information.
  • step S26 the other user terminal returns the acquired cooperative communication information to the base station A.
  • step S27 the base station A determines whether simultaneous communication with the user terminal is possible based on cooperative communication information from another user terminal. As a result of this determination, when it is determined that simultaneous communication is not possible, the process returns to step S23, and the base station A may further select another user terminal and repeat the processing from step S24.
  • step S23 when the other user terminal selected in step S23 can communicate only with the base station B, the cooperative communication after step S24 is made to the base station B together with the information of the other user terminal before this step S24. Requests a process for determining availability.
  • step SP5 when another user terminal capable of simultaneous communication with the user terminal is found (step SP4, YES), the base station A uses the MU-MIMO technology to separate the user terminal and the other user terminal. It is determined that simultaneous communication is performed by multiplexing.
  • step S6 if no other user terminal capable of simultaneous communication with the user terminal is found (step SP4, NO), the base station A does not use the MU-MIMO technology, and only bases on the user terminal. Decide to perform station cooperation communication.
  • Base station A Cooperation is possible
  • Base station B Cooperation is not allowed
  • base station A can cooperate and base station B can cooperate based on the empty slot information and processing load of each base station A, B. If not, the base station A determines whether or not there is another user terminal other than the user terminal that is already subject to the base station cooperative communication of the base stations A and B. And its own base station A decides to perform one-to-one communication.
  • one-to-one communication between one user terminal and one base station is referred to as “single-site connection”, and one-to-many communication between one user terminal and a plurality of base stations is referred to as “multi-site communication”. It may be referred to as “connection”.
  • Base station A informs base station B that it communicates with the user terminal through a single site connection.
  • the base station B performs a single site connection with another user terminal existing in the vicinity of the base station in a radio resource slot with which the user terminal communicates, and performs a single site connection with the base station A.
  • communication is performed with the transmission power lowered.
  • the base station B directs a null toward the user terminal that performs single-site connection with the base station A by using a beamforming technique, and further, another user terminal that can be single-site connected to the base station B in the beam shape. Communicate with.
  • Base station A cooperation not possible
  • base station B cooperation possible Based on the empty slot information and the processing load amount of each base station A, B, the base station A is cooperative or not, and the base station B is cooperative. If yes, the base station A performs the following processing regardless of whether there are other user terminals that are already subject to base station cooperative communication of the base stations A and B other than the user terminal. Perform either (III-1) or (III-2).
  • Base station A determines to perform a single site connection with the user terminal.
  • the base station A informs the base station B that it communicates with the user terminal through a single site connection.
  • the base station B performs a single site connection with another user terminal existing in the vicinity of the base station in a radio resource slot with which the user terminal communicates, and performs a single site connection with the base station A.
  • communication is performed with the transmission power lowered.
  • the base station B directs a null toward the user terminal that performs single-site connection with the base station A by using a beamforming technique, and further, another user terminal that can be single-site connected to the base station B in the beam shape. Communicate with.
  • the base station A determines that the user terminal and the base station B make a single site connection. This is because the base station A is not connected or not, so the processing load amount of the base station A, which is the base station to which the user terminal belongs, may be large, and the user terminal has a single site connection with the base station B. This is because communication quality can be expected to improve.
  • the base station A requests the base station B to perform a single site connection with the user terminal.
  • the base station B informs the base station A that communication is performed with the user terminal through a single site connection.
  • the base station A performs a single site connection with another user terminal existing in the vicinity of the base station in a radio resource slot with which the user terminal communicates, and performs a single site connection with the base station B.
  • communication is performed with the transmission power lowered.
  • the base station A directs a null toward the user terminal that performs single-site connection with the base station B by using a beam forming technique, and further, another user terminal that can be single-site connected to the base station A in the beam shape. Communicate with.
  • Base station A Linkage failure
  • Base station B Linkage failure
  • the base station A establishes a single site connection with the user terminal regardless of whether there are other user terminals that are already subject to the base station cooperative communication of the base stations A and B. Decide to do.
  • the base station A informs the base station B that it communicates with the user terminal through a single site connection. Thereby, the base station B performs a single site connection with another user terminal existing in the vicinity of the base station in a radio resource slot with which the user terminal communicates, and performs a single site connection with the base station A.
  • the base station B directs a null toward the user terminal that performs single-site connection with the base station A by using a beamforming technique, and further, another user terminal that can be single-site connected to the base station B in the beam shape. Communicate with.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram when base station cooperation communication between base stations A and B has already been performed for another user terminal and base station cooperation communication with the user terminal cannot be further added. Show.
  • the radio resource allocation area is determined from the empty slot information, the MIMO mode, and the like in cooperation with each other.
  • the same slots are assigned to the base stations A and B.
  • the radio resource allocation of the base station is determined from available slot information, MIMO mode, etc. of the base station that performs the single site connection. Determine the area.
  • the second embodiment is a procedure for starting base station cooperative communication by a maximum of three base stations.
  • the second embodiment not only three base stations but also four or more base stations are provided in the cellular mobile communication system.
  • the reason for limiting the number of base stations that perform base station cooperative communication is to prevent a wide range of control processing for base station cooperative communication.
  • the number of base stations that perform base station cooperative communication is limited to three, but a similar start procedure can be applied to base station cooperative communication by a maximum of four or more base stations.
  • FIG. 10 is a sequence diagram showing a start procedure of base station cooperative communication.
  • FIG. 10 shows that the base station A, B, and C cooperate with each other when a user terminal that communicates only with the base station A moves to a common cell boundary of the three cells of the base stations A, B, and C. This is a procedure for starting communication.
  • an operation related to the start procedure of the base station cooperative communication will be described.
  • step S30 the user terminal periodically measures the radio quality information for each base station.
  • step S31 it is determined that the user terminal requests base station cooperative communication by the base stations A, B, and C based on the radio quality information of each base station. This criterion is the same as step S1 in FIG.
  • the user terminal transmits a cooperative communication request to the base station A.
  • the cooperative communication request includes a set of base stations that perform base station cooperative communication, a MIMO mode used in base station cooperative communication, and radio quality information of each base station (including base stations that are subject to base station cooperative communication and non-target base stations). Include information such as the processing load of the terminal itself.
  • a set of base stations that perform base station cooperative communication is base stations A, B, and C.
  • step S33 the base station A inquires of each of the base stations B and C for linked communication information.
  • the information received from the user terminal such as the MIMO mode, the radio quality information of each base station and the processing load amount, is sent to the inquired base station.
  • the base stations A, B, and C each acquire cooperative communication information.
  • the cooperative communication information includes empty slots that can be used for base station cooperative communication, the number of user terminals for which base station cooperative communication has already been determined, a set of base stations with which the user terminal performs base station cooperative communication, It is information such as processing load.
  • step S35 the base stations B and C return the acquired cooperative communication information to the base station A, respectively.
  • step S6 using each piece of cooperative communication information of base stations A, B, and C, the cooperative communication determination / adjustment process is performed between base station A and the user terminal, and the communication method of the user terminal that is the source of the cooperative communication request To decide.
  • step S7 communication between the user terminal and the base station is started according to the communication method determined in step S6.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing another start procedure of base station cooperative communication.
  • a user terminal communicating only with the base station A moves to the common cell boundary of the three cells of the base stations A, B, and C, whereby the base stations A and B , C when starting base station cooperative communication.
  • the start procedure in FIG. 11 is almost the same as that in FIG. 10, but in the start procedure in FIG. 10, the user terminal requests base station cooperation communication, whereas in the start procedure in FIG. 11, the base station requests base station cooperation communication. To do.
  • movement which concerns on the other start procedure of base station cooperation communication is demonstrated.
  • step S40-1 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S40-2 the user terminal periodically transmits radio quality information to the base station A.
  • step S41 the base station A determines to request the base stations A, B, and C as candidates for base station cooperative communication with the user terminal based on the radio quality information of each base station. This criterion is the same as step S1 in FIG.
  • step S42 the base station A inquires the user terminal and the base stations B and C related to the request for the base station cooperative communication for the cooperative communication information. In the inquiry of the linked communication information to the base stations B and C, information such as the radio quality information of each base station and the MIMO mode is sent to the base stations B and C. In the inquiry of cooperative communication information to the user terminal, information such as a set of base stations (in this case, base stations A, B, and C) that perform base station cooperative communication, MIMO mode, and the like is sent to the user terminal.
  • a set of base stations in this case, base stations A, B, and C
  • the user terminal and the base stations A, B, and C each acquire cooperative communication information.
  • the cooperative communication information related to the user terminal includes the processing load amount of the own terminal, the latest wireless quality information related to each base station (base stations A, B, and C in this case) that is the target of the base station cooperative communication.
  • the cooperative communication information related to the base stations A, B, and C includes empty slots that can be used for base station cooperative communication, the number of user terminals that have already been determined for base station cooperative communication, and the user terminals that perform base station cooperative communication. This is information such as a set of base stations and a processing load amount of the base station.
  • step S44 the user terminal and the base stations B and C respectively return the acquired cooperative communication information to the base station A.
  • Steps S6 and S7 are the same as in FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart of cooperative communication determination / adjustment processing in the base station A.
  • operations related to cooperative communication determination / adjustment will be described.
  • step SP11 the cooperative communication information of each base station related to the base station cooperative communication is acquired.
  • step SP12 whether or not each base station can cooperate is determined based on the acquired cooperation communication information.
  • step S13 a communication method is determined based on the determination result of whether cooperation is possible. At this time, adjustment with other user terminals is performed as necessary.
  • the base station A determines whether or not base station cooperative communication is possible based on a predetermined determination criterion based on the cooperative communication information of the base stations A, B, and C. When any of the following determination criteria (1), (2), (3), and (4) is satisfied, it is determined that base station cooperative communication is not possible.
  • the number of base stations subject to simultaneous control of base station cooperative communication is four or more.
  • Base station cooperation communication has already been performed for other user terminals, and processing related to base station cooperation communication of the user terminals cannot be added.
  • a common empty slot (radio resource) cannot be allocated between base stations. (4)
  • the processing load of the base station is large.
  • the determination criterion (1) will be described with reference to FIG. First, it is assumed that base station cooperative communication has already been performed for each user terminal between the base stations A and B and between the base stations A and C. At this time, the base station A is a common base station in the base station cooperative communication between the base stations A and B and between the base stations A and C. For this reason, since these base station cooperation communication cannot be processed independently, it is necessary to perform control regarding base station cooperation communication in the base stations A, B, and C.
  • the base station D becomes a new control target related to the base station cooperative communication.
  • the number of target base stations is four.
  • the state corresponding to the determination criterion (2) is the same state as in FIG. 9 of the first embodiment.
  • step SP13 in FIG. 12 will be described in detail.
  • the base station A determines whether or not eight combinations of base station cooperative communication shown in Table 2 (cooperation availability patterns (I), (II), (III), (IV), (V) , (VI), (VII), (VIII)), one corresponding cooperation availability pattern is selected.
  • the base station A performs adjustment processing related to the selected cooperation availability pattern.
  • FIG. 14 is a flowchart of one process related to cooperative communication determination / adjustment of base station cooperative communication.
  • the operation of the cooperative communication determination / adjustment process according to the cooperation availability pattern (I) in Table 2 will be described.
  • step SP21 the base station A checks whether there are other user terminals that are already determined for the base station cooperative communication of the base stations A, B, and C in addition to the user terminals.
  • step SP22 when the base station A has other user terminals subject to base station cooperative communication of the base stations A, B, and C already determined in addition to the user terminal (step SP21, YES), the MU -Determines that the user terminal and the other user terminal perform simultaneous communication by spatial multiplexing using MIMO technology.
  • step SP23 the base station A checks whether there is another user terminal capable of further simultaneous communication. As a result, when there is another user terminal capable of further simultaneous communication (step SP23, YES), the process returns to step S22. On the other hand, when there is no other user terminal capable of further simultaneous communication (step SP23, NO), the processing in FIG.
  • step SP24 the base station A, when there is no other user terminal for the base station cooperative communication of the base stations A, B, and C that has already been determined other than the user terminal (step SP21, NO) MU-MIMO technology is used from other user terminals in the area within the cell of any of the stations A, B, and C (or any overlapping portion of the cells of the base stations A, B, and C). It is checked whether there is another user terminal capable of simultaneous communication with the user terminal.
  • step SP25 when an other user terminal capable of simultaneous communication with the user terminal is found (step SP24, YES), the base station A uses the MU-MIMO technology to separate the user terminal and the other user terminal. It is determined that simultaneous communication is performed by multiplexing.
  • step SP26 the base station A checks whether there is another user terminal capable of further simultaneous communication. As a result, when there is another user terminal capable of further simultaneous communication (step SP26, YES), the process returns to step S25. On the other hand, when there is no other user terminal capable of further simultaneous communication (step SP26, NO), the process of FIG.
  • step SP27 if no other user terminal capable of simultaneous communication with the user terminal is found (step SP24, NO), the base station A does not use the MU-MIMO technology and performs the base only for the user terminal. Decide to perform station cooperation communication.
  • FIG. 15 is a sequence diagram of the simultaneous communication adjustment process in steps SP23, SP24, and SP26 of FIG.
  • the simultaneous communication adjustment process will be described with reference to FIG.
  • step S50-1 each user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S50-2 each user terminal periodically transmits radio quality information to the base station A.
  • step S51 the base station A inquires of the base stations B and C about neighboring BS information.
  • step S52 the base stations B and C return the neighboring BS information held by the base station to the base station A, respectively.
  • step S53 the base station A performs simultaneous communication with the user terminal subject to base station cooperative communication based on the neighbor BS information of the base station and the neighbor BS information received from the base stations B and C.
  • Select a user terminal For example, simultaneous communication is performed on the condition that the received power from the base stations A, B, and C is not significantly different from that of the user terminal and that the base stations A, B, and C can perform base station cooperative communication. Select another user terminal.
  • step S54 the base station A inquires of the other user terminal selected in step S53 for cooperative communication information.
  • step S55 the other user terminal that has received the inquiry for the cooperative communication information acquires the cooperative communication information.
  • step S56 the other user terminal returns the acquired cooperative communication information to the base station A.
  • step S57 the base station A determines whether simultaneous communication with the user terminal is possible based on cooperative communication information from another user terminal.
  • step S53 When the other user terminal selected in step S53 can communicate with only the base station B or the base station C, the information on the other user terminal is transmitted to the communicable base station before this step S54. At the same time, a request is made for processing for determining whether or not cooperative communication is possible after step S54.
  • Base station A Cooperation is possible
  • Base station B Cooperation is possible
  • Base station C Cooperation is not allowed
  • base station A can be linked
  • base station B can be linked
  • base station C is not linked If there is, one of the following processes (II-1) and (II-2) is performed.
  • the base station A determines to perform base station cooperative communication through multi-site connection between the user terminal and the two base stations A and B.
  • the base station A informs the base station C that base station cooperative communication is to be performed by multi-site connection between the user terminal and the base stations A and B.
  • the base station C performs a single site connection with other user terminals existing in the vicinity of the base station in a radio resource slot in which the user terminal communicates, and performs a multisite connection with the base stations A and B.
  • communication is performed with a lower transmission power.
  • the base station C uses a beamforming technique to direct a null in the direction of the user terminal that performs multi-site connection with the base stations A and B, and can be connected to the base station in a single site with the beam shape. Communicate with the user terminal.
  • the base station A determines that one of the user terminal and the base stations A and B performs a single site connection. For example, assume that a single site connection is made with the base station A. In this case, the base station A informs the base stations B and C that communication is performed with the user terminal through single site connection. As a result, the base stations B and C perform a single site connection with other user terminals existing in the vicinity of the base station in a radio resource slot in which the user terminal communicates, and perform a single site connection with the base station A. In order to suppress interference with the user terminal to be performed, communication is performed with a lower transmission power.
  • the base stations B and C can use a beamforming technique to direct a null toward the user terminal that performs single-site connection with the base station A, and can further connect to the base station in a single-site manner in the beam shape. Communicate with the user terminal.
  • Base station A Cooperation is possible
  • Base station B Cooperation is not possible
  • Base station C Cooperation is possible
  • base station A can be linked
  • base station B is not linked
  • base station C is linked
  • one of the following processes (III-1) and (III-2) is performed.
  • the base station A determines to perform base station cooperative communication through multi-site connection between the user terminal and the two base stations A and C.
  • the base station A informs the base station B that base station cooperative communication is to be performed by multi-site connection between the user terminal and the two base stations A and C.
  • the base station B performs single site connection with other user terminals existing in the vicinity of the base station in the radio resource slot with which the user terminal communicates, and multi-site connection with the base stations A and C.
  • communication is performed with a lower transmission power.
  • the base station B uses a beamforming technique to direct a null in the direction of the user terminal that performs multi-site connection with the base stations A and C, and is capable of single-site connection with the base station in the beam shape. Communicate with the user terminal.
  • the base station A determines that one of the user terminal and the base stations A and C performs a single site connection. For example, assume that a single site connection is made with the base station A. In this case, the base station A informs the base stations B and C that communication is performed with the user terminal through single site connection. As a result, the base stations B and C perform a single site connection with other user terminals existing in the vicinity of the base station in a radio resource slot in which the user terminal communicates, and perform a single site connection with the base station A. In order to suppress interference with the user terminal to be performed, communication is performed with a lower transmission power.
  • the base stations B and C can use a beamforming technique to direct a null toward the user terminal that performs single-site connection with the base station A, and can further connect to the base station in a single-site manner in the beam shape. Communicate with the user terminal.
  • Base station A Cooperation is possible, Base station B: Cooperation is not allowed, Base station C: Cooperation is not allowed
  • base station A can be linked, base station B is not linked, and base station C is linked
  • the base station A informs the base stations B and C that it communicates with the user terminal through a single site connection.
  • the base stations B and C perform a single site connection with other user terminals existing in the vicinity of the base station in a radio resource slot in which the user terminal communicates, and perform a single site connection with the base station A.
  • communication is performed with a lower transmission power.
  • the base stations B and C can use a beamforming technique to direct a null toward the user terminal that performs single-site connection with the base station A, and can further connect to the base station in a single-site manner in the beam shape. Communicate with the user terminal.
  • V Base station A: Cooperation is not allowed, Base station B: Cooperation is possible, Base station C: Cooperation is possible For user terminals, base station A is not allowed to cooperate, base station B is allowed to cooperate, and base station C is allowed to cooperate If there is, one of the following processes (V-1), (V-2), and (V-3) is performed.
  • Base station A determines to perform base station cooperative communication through multi-site connection between the user terminal and base stations B and C. Thereby, the base station A performs a single site connection with other user terminals existing in the vicinity of the base station in a radio resource slot with which the user terminal communicates, and performs a multi-site connection with the base stations B and C. In order to suppress interference with the user terminal to be performed, communication is performed with a lower transmission power.
  • the base station A uses a beamforming technique to direct a null in the direction of the user terminal that performs multi-site connection with the base stations B and C, and is capable of single-site connection with the base station in the beam shape. Communicate with the user terminal.
  • V-2 Base station A determines to perform a single site connection with the user terminal.
  • the base station A informs the base stations B and C that it communicates with the user terminal through a single site connection.
  • the base stations B and C perform a single site connection with other user terminals existing in the vicinity of the base station in a radio resource slot in which the user terminal communicates, and perform a single site connection with the base station A.
  • communication is performed with a lower transmission power.
  • the base stations B and C can use a beamforming technique to direct a null toward the user terminal that performs single-site connection with the base station A, and can further connect to the base station in a single-site manner in the beam shape. Communicate with the user terminal.
  • the base station A determines that one of the user terminal and the base stations B and C performs a single site connection. This is because the base station A is not connected or not, so the processing load amount of the base station A, which is the base station to which the user terminal belongs, may be large, and the user terminal is connected to the base station B or the base station C. This is because a single site connection can be expected to improve communication quality. For example, assume that a single site connection is made with the base station B. In this case, the base station A requests the base station B to perform a single site connection with the user terminal. In response to a request from the base station A, the base station B informs the base station A that communication is performed with the user terminal through a single site connection.
  • the base station A notifies the base station C that the user terminal and the base station B communicate with each other by a single site connection.
  • the base stations A and C make a single site connection with other user terminals existing in the vicinity of the base station in a radio resource slot with which the user terminal communicates, and make a single site connection with the base station B.
  • communication is performed with a lower transmission power.
  • the base stations A and C can use a beamforming technique to direct a null toward the user terminal that performs single-site connection with the base station B, and can be connected to the base station in a single-site manner in the beam shape. Communicate with the user terminal.
  • Process (VI-1) The base station A determines to perform a single site connection with the user terminal in the same manner as the process (V-2). The process is the same as the process (V-2).
  • VI-2 The base station A determines that the user terminal and the base station B perform a single site connection.
  • the subsequent processing is the same as the above processing (V-3).
  • Process (VII-1) The base station A determines to perform a single site connection with the user terminal in the same manner as the process (V-2). The process is the same as the process (V-2).
  • the base station A determines that the user terminal and the base station C perform a single site connection.
  • the subsequent processing is the same as the above processing (V-3). Further, when compared with the above processing (VI-2), the only difference is that the base station performing the single site connection is the base station C.
  • the base station cooperative communication is performed by the three base stations A, B, and C.
  • the base station cooperative communication can be performed by the two base stations.
  • FIG. 16 and 17 are sequence diagrams illustrating a start procedure of base station cooperative communication when a user terminal belonging to the base station A desires base station cooperative communication by two base stations B and C.
  • FIG. 16 is a sequence diagram when the user terminal requests base station cooperative communication.
  • FIG. 17 is a sequence diagram when base station A requests base station cooperative communication.
  • FIG. 16 the difference from FIG. 10 is that the user terminal requests base station cooperative communication by the base stations B and C in step S62, and thereafter, processing based on the request is performed. Such processing is the same as that in FIG. Also, FIG. 17 differs from FIG. 11 in that base stations B and C are requested as candidates for base station cooperative communication with the user terminal in step S71, and thereafter, processing based on the request is performed. Yes, the processing according to FIG. 17 is the same as FIG.
  • the third embodiment is a base station cooperative communication process after the start of communication (step S7) in the first or second embodiment.
  • step S7 communication between the user terminal and the base station is started in accordance with the communication method determined in the cooperative communication determination / adjustment process (step S6).
  • the communication method is base station cooperative communication.
  • the radio resource (slot) determined in the linked communication determination / adjustment process is continuously used (reserved), but the method of using the radio resource is not limited to this.
  • a case where there is one user terminal that performs base station cooperative communication is described as an example, but the present invention can be similarly applied to a case where a plurality of user terminals perform base station cooperative communication. .
  • each procedure of the third embodiment will be sequentially described.
  • FIG. 18 is a sequence diagram illustrating a continuation procedure of base station cooperative communication.
  • FIG. 18 shows a procedure when a user terminal that performs base station cooperative communication with base stations A and B continues the base station cooperative communication as it is.
  • FIG. 18 an operation related to the continuation procedure of the base station cooperative communication will be described.
  • step S80-1 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S80-2 the user terminal periodically transmits radio quality information to the base station A.
  • This transmission cycle is independent of the cycle for transmitting cooperative communication control information such as a channel matrix necessary for continuing base station cooperative communication described later.
  • step S81 the base station A transmits a cooperative communication availability notification to the user terminal and the base station B.
  • the notification of availability of cooperative communication includes information indicating that base station cooperative communication is performed, information identifying user terminals and base stations B that perform base station cooperative communication, information on radio resources to be allocated, and the like.
  • step S ⁇ b> 82 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base station A.
  • the cooperative communication control information includes wireless communication information such as a channel matrix necessary for performing base station cooperative communication.
  • step S83 the base station A transfers the cooperative communication control information received from the user terminal to the base station B.
  • step S84 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base station B.
  • the data transferred to the base station B corresponds to the MIMO mode.
  • the MIMO mode is transmission diversity or a space-time code
  • the base station A transmits a copy of transmission data to be transmitted by the base station cooperative communication to the base station B.
  • the MIMO mode is the spatial multiplexing method
  • the base station A transfers the transmission data to be spatially multiplexed to the base station B in order to transmit different data from the base stations A and B, respectively.
  • data is directly transferred from the base station A to the base station B, but the data transfer method is not limited to this.
  • the base station A informs the router 6 installed in the backbone network 4 that base station cooperative communication is performed, and the router 6 copies the transmission data addressed to the user terminal and bicasts it to the base stations A and B.
  • transmission data to be spatially multiplexed may be transmitted to the base stations A and B, respectively.
  • step S85 the base stations A and B perform base station cooperative communication with the user terminal. Thereafter, by repeating Step S82 to Step S85, the base station cooperative communication is continued as it is.
  • FIG. 19 is a sequence diagram illustrating a procedure when the number of base stations performing base station cooperative communication decreases.
  • a user terminal that performs base station cooperation communication with three base stations A, B, and C changes to base station cooperation communication in which the number of cooperation base stations is reduced to two base stations A and B.
  • the procedure is the procedure.
  • FIG. 19 an operation related to the procedure for reducing the number of linked base stations will be described.
  • step S90 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S91 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base station A.
  • step S92 the base station A transfers the cooperative communication control information received from the user terminal to the base stations B and C.
  • step S93 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base stations B and C.
  • step S94 the base stations A, B, and C perform base station cooperative communication with the user terminals.
  • step S95 it is determined that the user terminal changes from base station cooperative communication using three base stations A, B, and C to base station cooperative communication using two base stations A and B based on the wireless quality information. To do.
  • this determination criterion for example, when RSSI or CINR from the base station C is greatly deteriorated as compared with the other base stations A and B, it is determined that the base station C is excluded from the base station cooperative communication.
  • CINR since the signal from the cooperating base station should be a carrier wave component, CINR is calculated for each combination of base stations to be cooperating.
  • step S96 the user terminal transmits, to the base station A, a cooperation communication change request for changing to base station cooperation communication using two base stations A and B.
  • the cooperative communication change request includes the current set of cooperative base stations (here, base stations A, B, and C), the current MIMO mode, and the new desired set of cooperative base stations (here, base stations A and B). ), Information on the MIMO mode and the like in the set of new cooperative base stations is included.
  • step S97 the base station A that has received the cooperative communication change request inquires of the base stations B and C about the cooperative communication change.
  • information such as the user terminal identifier, the information included in the cooperative communication change request, the current allocation slot (radio resource area), and the like is sent to the inquired base station.
  • step S98 the base stations B and C having received the cooperative communication change inquiry determine whether the base station cooperative communication can be changed, and respond to the base station A.
  • step S99 the base station A determines whether or not the base station cooperative communication can be changed based on the status of the base station and the content of the cooperative communication change inquiry response from the base stations B and C.
  • step S100 the base station A notifies the user terminal and the base stations B and C of the determination result on whether or not to change the base station cooperative communication as a cooperative communication change response.
  • the cooperative communication change response includes information such as a new cooperative base station set (here, base stations A and B), a MIMO mode, and an assigned slot (radio resource area).
  • step S101 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base station A as in step S91.
  • step S102 the base station A transfers the cooperative communication control information received from the user terminal to the base station B.
  • step S103 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base station B.
  • step S104 the base stations A and B perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • FIG. 20 is a sequence diagram illustrating a procedure when the number of base stations performing base station cooperative communication decreases.
  • FIG. 20 shows a procedure when a user terminal performing base station cooperative communication with two base stations A and B changes to a single site connection with the base station B due to reasons such as movement.
  • FIG. 20 an operation related to the procedure for reducing the number of linked base stations will be described.
  • step S110 the user terminal periodically measures the radio quality information for each base station.
  • step S111 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base station A.
  • step S112 the base station A transfers the cooperative communication control information received from the user terminal to the base station B.
  • step S113 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base station B.
  • step S114 the base stations A and B perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • step S115 based on the wireless quality information, the user terminal determines to change from the base station cooperative communication by the two base stations A and B to the single site connection with the base station B.
  • this determination criterion for example, when RSSI or CINR from the base station A is greatly deteriorated compared to the base station B, it is determined to change to the single site connection with the base station B.
  • CINR since the signal from the cooperating base station should be a carrier wave component, CINR is calculated for each combination of base stations to be cooperating.
  • step S116 the user terminal transmits to the base station A a cooperative communication change request for changing to single site connection with the base station B.
  • the cooperative communication change request includes the current cooperative base station set (here, base stations A and B), the current MIMO mode, the newly desired connection base station (here, base station B), and the new connection base. Information such as the MIMO mode at the station is included.
  • step S117 the base station A that has received the cooperative communication change request inquires of the base station B about the cooperative communication change.
  • information such as the user terminal identifier, the information included in the cooperative communication change request, the current allocation slot (radio resource area), and the like is sent to the inquired base station.
  • step S118 the base station B that has received the cooperative communication change inquiry determines whether the base station cooperative communication can be changed, and responds to the base station A.
  • step S119 the base station A determines whether or not the base station cooperative communication can be changed based on the state of the base station and the content of the cooperative communication change inquiry response from the base station B.
  • step S120 the base station A notifies the user terminal and the base station B of the determination result of whether or not to change the base station cooperative communication as a cooperative communication change response.
  • the cooperative communication change response includes information such as a new connection base station (in this case, base station B), a MIMO mode, and an assigned slot (radio resource area).
  • step S121 a user terminal transmits cooperation communication control information to the base station B of a single site connection destination.
  • step S122 the base station B communicates with the user terminal through single site connection. Thereafter, steps S121 and S122 are repeated (S123, S124,).
  • a handover occurs in which the user terminal affiliation is changed from base station A to base station B, and the change process of the user terminal affiliation base station is performed with respect to the backbone network. Done. Therefore, after changing to single site connection, the user terminal belongs to the base station B, and transmission data addressed to the user terminal is transmitted directly from the base station B to the user terminal without passing through the base station A. Is done.
  • FIG. 21 is a sequence diagram showing another procedure when the number of base stations performing base station cooperative communication decreases.
  • FIG. 21 shows a case where a user terminal performing base station cooperative communication with three base stations A, B, and C has two base stations A and B, and the number of cooperative base stations has decreased. This is the procedure for changing to station-linked communication.
  • the start procedure in FIG. 21 is almost the same as that in FIG. 19, but in the procedure in FIG. 19, the user terminal requests a change in the base station cooperation communication, whereas in the procedure in FIG. 21, the base station changes the base station cooperation communication. Request.
  • FIG. 21 an operation related to another procedure for reducing the number of cooperative base stations will be described.
  • step S130-1 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S130-2 the user terminal periodically transmits radio quality information to the base station A.
  • step S131 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base station A.
  • step S132 the base station A transfers the cooperative communication control information received from the user terminal to the base stations B and C.
  • step S133 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base stations B and C.
  • the base stations A, B, and C perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • step S135 the base station A changes from base station cooperative communication by three base stations A, B, and C to base station cooperative communication by two base stations A and B based on the wireless quality information. judge. This criterion is the same as step S95 in FIG.
  • step S136 the base station A inquires the user terminal and the base stations B and C about cooperative communication change.
  • the identifier of the user terminal, the current cooperative base station set (here, base stations A, B, and C), the current MIMO mode, the newly desired cooperative base station set (here, The base station A, B), the information on the MIMO mode in the set of new cooperative base stations, the current allocation slot (radio resource area), and the like are sent to the user terminal and base station that are inquired about.
  • step S137 the user terminal and the base stations B and C that have received the cooperative communication change inquiry determine whether the base station cooperative communication can be changed, and respond to the base station A.
  • step S138 the base station A determines whether or not the base station cooperation communication can be changed based on the status of the base station and the contents of the cooperation communication change inquiry response from the user terminal and the base stations B and C. Thereafter, steps S139 to S143 are the same as steps S100 to S104 in FIG.
  • FIG. 22 is a sequence diagram showing another procedure when the number of base stations performing base station cooperative communication decreases.
  • FIG. 22 shows a procedure when a user terminal performing base station cooperative communication with two base stations A and B changes to a single site connection with the base station B due to reasons such as movement.
  • FIG. 22 an operation related to another procedure for reducing the number of linked base stations will be described.
  • step S150-1 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S150-2 the user terminal periodically transmits radio quality information to the base station A.
  • step S151 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base station A.
  • step S152 the base station A transfers the cooperative communication control information received from the user terminal to the base station B.
  • step S153 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base station B.
  • step S154 the base stations A and B perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • step S155 the base station A determines based on the radio quality information that the base station cooperation communication by the two base stations A and B is changed to the single site connection with the base station B. This criterion is the same as step S115 in FIG.
  • step S156 the base station A makes a linked communication change inquiry to the user terminal and the base station B to change to the single site connection with the base station B.
  • the identifier of the user terminal here, base stations A and B
  • the current MIMO mode the newly desired connected base station (here, base station B)
  • information such as the MIMO mode in the newly connected base station and the current allocation slot (radio resource area) is sent to the inquired user terminal and base station.
  • step S157 the user terminal and base station B that have received the cooperative communication change inquiry determine whether the base station cooperative communication can be changed, and respond to the base station A.
  • step S158 the base station A determines whether or not the base station cooperative communication can be changed based on the status of the base station and the content of the cooperative communication change inquiry response from the user terminal and the base station B. Thereafter, steps S159 to S163 are the same as steps S120 to S124 in FIG.
  • a handover occurs in which the user terminal affiliation is changed from the base station A to the base station B, and the change processing of the user terminal affiliation base station is performed with respect to the backbone network. Done. Therefore, after changing to single site connection, the user terminal belongs to the base station B, and transmission data addressed to the user terminal is transmitted directly from the base station B to the user terminal without passing through the base station A. Is done.
  • FIG. 23 is a sequence diagram illustrating a procedure when the number of base stations performing base station cooperative communication increases.
  • a user terminal performing base station cooperative communication with two base stations A and B changes to base station cooperative communication in which the number of base stations A, B, and C is increased to three base stations A, B, and C.
  • the procedure When is the procedure.
  • the operation according to the procedure for increasing the number of cooperative base stations will be described.
  • step S170 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S171 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base station A.
  • step S172 the base station A transfers the cooperative communication control information received from the user terminal to the base station B.
  • step S173 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base station B.
  • step S174 the base stations A and B perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • step S175 based on the wireless quality information, the user terminal determines to change from base station cooperative communication by two base stations A and B to base station cooperative communication by three base stations A, B, and C. To do.
  • this determination criterion for example, when RSSI or CINR from the base station C is improved and there is no difference compared to the other base stations A and B, it is determined that the base station C is added to the base station cooperative communication. .
  • CINR since the signal from the cooperating base station should be a carrier wave component, CINR is calculated for each combination of base stations to be cooperating.
  • step S176 the user terminal transmits to base station A a cooperative communication change request for changing to base station cooperative communication with three base stations A, B, and C.
  • the request for cooperative communication change includes the current set of linked base stations (here, base stations A and B), the current MIMO mode, and the new desired set of linked base stations (here, base stations A, B, and C). ), Information on the MIMO mode and the like in the set of new cooperative base stations is included.
  • step S177 the base station A that has received the cooperative communication change request inquires of the base station B about the cooperative communication change.
  • information such as the user terminal identifier, the information included in the cooperative communication change request, the current allocation slot (radio resource area), and the like is sent to the inquired base station.
  • step S178 the base station A inquires of the base station C about cooperative communication information.
  • the information received from the user terminal such as the MIMO mode, the radio quality information of each base station and the processing load amount, is sent to the inquired base station.
  • step S179 the base station B that has received the cooperative communication change inquiry determines whether the base station cooperative communication can be changed, and responds to the base station A.
  • step S180 the base station C returns cooperative communication information to the base station A.
  • the cooperative communication information includes empty slots that can be used for base station cooperative communication, the number of user terminals for which base station cooperative communication has already been determined, a set of base stations with which the user terminal performs base station cooperative communication, It is information such as processing load.
  • step S181 the base station A determines whether or not to change the base station cooperative communication based on the status of the base station, the content of the cooperative communication change inquiry response from the base station B, and the cooperative communication information from the base station C. judge.
  • the base station A determines whether or not to change the base station cooperative communication based on the status of the base station, the content of the cooperative communication change inquiry response from the base station B, and the cooperative communication information from the base station C. judge.
  • the base station A determines whether or not to change the base station cooperative communication based on the status of the base station, the content of the cooperative communication change inquiry response from the base station B, and the cooperative communication information from the base station C. judge.
  • the slot to be used may be adjusted.
  • the base station A notifies the user terminal and the base stations B and C of the determination result as to whether or not to change the base station cooperative communication as a cooperative communication change response.
  • the cooperative communication change response includes information such as a new cooperative base station set (here, base stations A, B, and C), a MIMO mode, and an assigned slot (radio resource area).
  • step S183 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base station A as in step S171.
  • step S184 the base station A transfers the cooperative communication control information received from the user terminal to the base stations B and C.
  • step S185 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base stations B and C.
  • step S186 the base stations A, B, and C perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • FIG. 24 is a sequence diagram showing another procedure when the number of base stations performing base station cooperative communication increases.
  • a user terminal that performs base station cooperative communication with two base stations A and B has three base stations A, B, and C, and the number of cooperative base stations has increased. This is the procedure for changing to station-linked communication.
  • the start procedure of FIG. 24 is almost the same as that of FIG. 23.
  • the user terminal requests a change in base station cooperation communication, whereas in the start procedure of FIG. Request changes.
  • movement which concerns on the other increase procedure of the number of cooperation base stations is demonstrated.
  • step S190-1 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S190-2 the user terminal periodically transmits radio quality information to the base station A.
  • step S191 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base station A.
  • step S192 the base station A transfers the cooperative communication control information received from the user terminal to the base station B.
  • step S193 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base station B.
  • step S194 the base stations A and B perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • step S195 the base station A changes from base station cooperation communication by two base stations A and B to base station cooperation communication by three base stations A, B and C based on the radio quality information. judge. This criterion is the same as that in step S175 in FIG.
  • step S196 the base station A inquires of the user terminal and the base station B about cooperative communication change.
  • the identifier of the user terminal here, base stations A and B
  • the current MIMO mode here, the newly desired cooperative base station set (here, the base station) A, B, C)
  • information on the MIMO mode in the set of the new cooperative base station here, the current allocation slot (radio resource area), and the like are sent to the user terminal and the base station as the inquiry destination.
  • step S197 the base station A inquires of the base station C about cooperative communication information.
  • the information received from the user terminal such as the MIMO mode, the radio quality information of each base station and the processing load amount, is sent to the inquired base station.
  • step S198 the user terminal that has received the cooperative communication change inquiry determines whether the base station cooperative communication can be changed, and responds to the base station A.
  • step S199 the base station B that has received the cooperative communication change inquiry determines whether the base station cooperative communication can be changed, and responds to the base station A.
  • step S200 the base station C returns the cooperative communication information to the base station A.
  • the cooperative communication information includes empty slots that can be used for base station cooperative communication, the number of user terminals for which base station cooperative communication has already been determined, a set of base stations with which the user terminal performs base station cooperative communication, It is information such as processing load.
  • steps S201 to S206 are the same as steps S181 to S186 in FIG.
  • the fourth embodiment is another embodiment of the base station cooperative communication process after the start of communication (step S7) in the first or second embodiment.
  • step S7 communication between the user terminal and the base station is started in accordance with the communication method determined in the cooperative communication determination / adjustment process (step S6).
  • the communication method is base station cooperative communication.
  • the radio resource (slot) determined in the linked communication determination / adjustment process is continuously used (reserved), but the method of using the radio resource is not limited to this.
  • a case where there is one user terminal that performs base station cooperative communication is described as an example, but the present invention can be similarly applied to a case where a plurality of user terminals perform base station cooperative communication. .
  • each procedure of the fourth embodiment will be sequentially described.
  • FIG. 25 is a sequence diagram illustrating a continuation procedure of base station cooperative communication.
  • FIG. 25 shows a procedure when a user terminal that performs base station cooperative communication with base stations A and B continues the base station cooperative communication as it is.
  • the operation according to the continuation procedure of the base station cooperative communication will be described.
  • step S210-1 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S210-2 the user terminal periodically transmits radio quality information to the base station A. This transmission cycle is independent of the cycle for transmitting cooperative communication control information such as a channel matrix necessary for continuing base station cooperative communication described later.
  • step S211 the base station A transmits a cooperative communication availability notification to the user terminal and the base station B.
  • the notification of availability of cooperative communication includes information indicating that base station cooperative communication is performed, information identifying user terminals and base stations B that perform base station cooperative communication, information on radio resources to be allocated, and the like.
  • the user terminal transmits cooperative communication control information to the base stations A and B.
  • the cooperative communication control information includes wireless communication information such as a channel matrix necessary for performing base station cooperative communication.
  • the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base station B.
  • the data transferred to the base station B corresponds to the MIMO mode.
  • the MIMO mode is transmission diversity or a space-time code
  • the base station A transmits a copy of transmission data to be transmitted by the base station cooperative communication to the base station B.
  • the MIMO mode is the spatial multiplexing method
  • the base station A transfers the transmission data to be spatially multiplexed to the base station B in order to transmit different data from the base stations A and B, respectively.
  • data is directly transferred from the base station A to the base station B, but the data transfer method is not limited to this.
  • the base station A informs the router 6 installed in the backbone network 4 that base station cooperative communication is performed, and the router 6 copies the transmission data addressed to the user terminal and bicasts it to the base stations A and B.
  • transmission data to be spatially multiplexed may be transmitted to the base stations A and B, respectively.
  • step S214 the base stations A and B perform base station cooperative communication with the user terminal. Thereafter, by repeating step S212 to step S214, the base station cooperative communication is continued as it is.
  • FIG. 26 is a sequence diagram illustrating a procedure when the number of base stations performing base station cooperative communication decreases.
  • a user terminal performing base station cooperation communication with three base stations A, B, and C changes to base station cooperation communication in which the number of cooperation base stations is reduced to two base stations A and B.
  • the procedure When is the procedure.
  • the operation according to the procedure for reducing the number of linked base stations will be described.
  • step S220 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S221 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base stations A, B, and C.
  • step S222 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base stations B and C.
  • step S223 the base stations A, B, and C perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • step S224 based on the wireless quality information, the user terminal determines to change from base station cooperation communication using three base stations A, B, and C to base station cooperation communication using two base stations A and B. To do.
  • this determination criterion for example, when RSSI or CINR from the base station C is greatly deteriorated as compared with the other base stations A and B, it is determined that the base station C is excluded from the base station cooperative communication.
  • CINR since the signal from the cooperating base station should be a carrier wave component, CINR is calculated for each combination of base stations to be cooperating.
  • the user terminal transmits to the base stations A, B, and C a cooperation communication change request for changing to base station cooperation communication by two base stations A and B.
  • the cooperative communication change request includes an identifier (for example, a sequence number) for specifying the cooperative communication change request, a set of current cooperative base stations (here, base stations A, B, and C), a current MIMO mode, a new Includes information about the desired cooperative base station set (here, base stations A and B), the MIMO mode of the new cooperative base station set, and the like.
  • the cooperative communication change request may be unicast to each base station, or may be multicast.
  • step S226 the base stations A, B, and C determine a base station that mainly performs control related to base station cooperative communication (cooperative control master base) in response to the cooperative communication change request received from the user terminal. Station determination processing).
  • a base station that mainly performs control related to base station cooperative communication is referred to as a “master base station”.
  • each base station in this case, base stations A, B, and C
  • the master base station determination message includes a cooperative communication change request identifier, an own base station identifier, radio quality information such as RSSI and CINR from the own base station to the user terminal of the cooperative communication change request transmission source, and a processing load amount of the own base station.
  • Other base station lists related to the processing of this cooperative communication change request are included.
  • each of the base stations A, B, and C uses the information included in the master base station determination message and the cooperative communication change request, and the common determination criterion, to determine whether or not the base station is a master base station. Determine.
  • the determination criteria include the following (1), (2), and (3). (1) Base station with the largest base station identifier (or the smallest base station) (2) Base station with the smallest processing load of the base station (3) Base station having the best wireless environment for the user terminal of the communication change request transmission source
  • the base station to which the user terminal belongs may be the master base station, but in this case, the cooperative control master base station determination process is not necessary.
  • the base station B determines the master base station by the cooperative control master base station determination process.
  • the base station B inquires of the base stations A and C about cooperative communication change.
  • information such as the cooperative communication change request identifier, the user terminal identifier, the information included in the cooperative communication change request, the current allocation slot (radio resource area), and the like is sent to the inquired base station.
  • the base stations A and C having received the cooperative communication change inquiry determine whether the base station cooperative communication can be changed, and respond to the base station B.
  • step S229 the base station B determines whether or not the base station cooperative communication can be changed based on the status of the base station and the content of the cooperative communication change inquiry response from the base stations A and C.
  • step S230 the base station B notifies the user terminal and the base stations A and C of the determination result of whether or not the base station cooperative communication can be changed as a cooperative communication change response.
  • the cooperative communication change response includes information such as a cooperative communication change request identifier, a new cooperative base station pair (here, base stations A and B), a MIMO mode, and an assigned slot (radio resource area).
  • step S231 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base stations A and B.
  • step S232 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base station B.
  • step S233 the base stations A and B perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • base station B is the master base station, but the base station to which the user terminal belongs remains the base station A, so the transmission data addressed to the user terminal is base station A. To the base station B.
  • FIG. 27 is a sequence diagram illustrating a procedure when the number of base stations performing base station cooperative communication decreases.
  • FIG. 27 shows a procedure when a user terminal performing base station cooperative communication with two base stations A and B changes to a single site connection with the base station B due to reasons such as movement.
  • FIG. 27 an operation related to the procedure for reducing the number of linked base stations will be described.
  • step S240 the user terminal periodically measures the radio quality information for each base station.
  • step S241 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base stations A and B.
  • step S242 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base station B.
  • step S243 the base stations A and B perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • step S244 it is determined that the user terminal changes from the base station cooperative communication by the two base stations A and B to the single site connection with the base station B based on the wireless quality information.
  • this determination criterion for example, when RSSI or CINR from the base station A is greatly deteriorated compared to the base station B, it is determined to change to the single site connection with the base station B.
  • CINR since the signal from the cooperating base station should be a carrier wave component, CINR is calculated for each combination of base stations to be cooperating.
  • step S245 the user terminal transmits to base stations A and B a cooperative communication change request for changing to single site connection with base station B.
  • the cooperative communication change request includes an identifier (for example, a sequence number) for specifying the cooperative communication change request, a current set of cooperative base stations (here, base stations A and B), a current MIMO mode, and a new request Information on the connected base station (here, base station B), the MIMO mode at the new connected base station, and the like.
  • the cooperative communication change request may be unicast to each base station, or may be multicast.
  • step S246 the base stations A and B perform a cooperative control master base station determination process in the same manner as in step S226 of FIG. 26, in response to the cooperative communication change request received from the user terminal.
  • base station B is determined as the master base station.
  • step S247 the base station B inquires of the base station A about a change in cooperative communication.
  • information such as the cooperative communication change request identifier, the user terminal identifier, the information included in the cooperative communication change request, the current allocation slot (radio resource area), and the like is sent to the inquired base station.
  • step S248 the base station A that has received the cooperative communication change inquiry determines whether the base station cooperative communication can be changed, and responds to the base station B.
  • the base station B determines whether or not the base station cooperative communication can be changed based on the status of the base station and the content of the cooperative communication change inquiry response from the base station A.
  • the base station B notifies the user terminal and the base station A of the determination result on whether or not to change the base station cooperative communication as a cooperative communication change response.
  • the cooperative communication change response includes information such as a cooperative communication change request identifier, a new connection base station (here, base station B), a MIMO mode, an assigned slot (radio resource region), and the like.
  • step S251 the user terminal transmits the cooperative communication control information to the single-site connection destination base station B.
  • step S252 the base station B performs communication by single site connection to the user terminal. Thereafter, steps S251 and S252 are repeated.
  • a handover occurs in which the affiliation of the user terminal is changed from the base station A to the base station B. Done. Therefore, after changing to single site connection, the user terminal belongs to the base station B, and transmission data addressed to the user terminal is transmitted directly from the base station B to the user terminal without passing through the base station A. Is done.
  • FIG. 28 is a sequence diagram showing another procedure when the number of base stations performing base station cooperative communication decreases.
  • a user terminal that performs base station cooperative communication with three base stations A, B, and C has a base station in which the number of cooperative base stations is reduced to two base stations A and B. This is the procedure for changing to station-linked communication.
  • the start procedure of FIG. 28 is almost the same as that of FIG. 26.
  • the user terminal requests a change of the base station cooperation communication
  • the base station changes the base station cooperation communication. Request.
  • FIG. 28 an operation related to another procedure for reducing the number of cooperative base stations will be described.
  • step S260-1 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S260-2 the user terminal periodically transmits radio quality information to the base station A.
  • step S261 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base stations A, B, and C.
  • step S262 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base stations B and C.
  • step S263 the base stations A, B, and C perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • step S264 the base stations A, B, and C change from the base station cooperative communication by the three base stations A, B, and C to the base station cooperative communication by the two base stations A and B based on the wireless quality information. Determine to change. This criterion is the same as that in step S224 in FIG. Note that it is only necessary to determine that at least one of the base stations A, B, and C is changed to the base station cooperative communication by the two base stations A and B.
  • step S265 the base stations A, B, and C perform cooperative control master base station determination processing.
  • the master base station determination message includes an identifier of a user terminal subject to base station cooperation communication, an own base station identifier, radio quality information such as RSSI and CINR from the own base station to a user terminal subject to base station cooperation communication, an own base station Processing load amount, other base station lists related to the control processing of this base station cooperative communication, and the like.
  • the base stations A, B, and C each independently determine whether or not the base station is a master base station by using the information included in the master base station determination message and the common determination criteria.
  • the determination criteria are the same as those described above.
  • base station B is determined as the master base station by the cooperative control master base station determination process.
  • step S266 the base station B inquires of the user terminal and the base stations A and C about cooperative communication change.
  • the identifier of the user terminal, the current cooperative base station set (here, base stations A, B, and C), the current MIMO mode, the newly desired cooperative base station set (here, The base station A, B), the information on the MIMO mode in the set of new cooperative base stations, the current allocation slot (radio resource area), and the like are sent to the user terminal and base station that are inquired about.
  • step S267 the user terminal and the base stations A and C that have received the inquiry for cooperative communication change determine whether the base station cooperative communication can be changed, and respond to the base station B.
  • step S268 the base station B determines whether or not the base station cooperative communication can be changed based on the status of the base station and the contents of the cooperative communication change inquiry response from the user terminal and the base stations A and C. Thereafter, steps S269 to S272 are the same as steps S230 to S233 of FIG.
  • FIG. 29 is a sequence diagram showing another procedure when the number of base stations performing base station cooperative communication decreases.
  • FIG. 29 shows a procedure when a user terminal performing base station cooperative communication with two base stations A and B changes to a single site connection with the base station B due to reasons such as movement.
  • FIG. 29 an operation related to another procedure for reducing the number of cooperative base stations will be described.
  • step S280-1 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S280-2 the user terminal periodically transmits radio quality information to the base station A.
  • step S281 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base stations A and B.
  • step S282 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base station B.
  • step S283 the base stations A and B perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • step S284 the base stations A and B determine to change from the base station cooperative communication by the two base stations A and B to the single site connection with the base station B based on the wireless quality information. This criterion is the same as that in step S244 in FIG. Note that it is only necessary to determine that at least one of the base stations A and B is changed to the single site connection with the base station B.
  • step S285 the base stations A and B perform the cooperative control master base station determination process in the same manner as in step S265 of FIG.
  • base station B is determined as the master base station.
  • step S286 the base station B makes a linked communication change inquiry to the user terminal and the base station A to change to single site connection with the base station B.
  • the identifier of the user terminal here, base stations A and B
  • the current MIMO mode the newly desired connected base station (here, base station B)
  • information such as the MIMO mode in the newly connected base station and the current allocation slot (radio resource area) is sent to the inquired user terminal and base station.
  • step S287 the user terminal and base station A that have received the cooperative communication change inquiry determine whether the base station cooperative communication can be changed, and respond to the base station B.
  • step S288 the base station B determines whether or not the base station cooperative communication can be changed based on the status of the base station and the content of the cooperative communication change inquiry response from the user terminal and the base station A. Thereafter, steps S289 to S291 are the same as steps S250 to S252 of FIG.
  • a handover occurs in which the user terminal affiliation is changed from the base station A to the base station B. Done. Therefore, after changing to single site connection, the user terminal belongs to the base station B, and transmission data addressed to the user terminal is transmitted directly from the base station B to the user terminal without passing through the base station A. Is done.
  • FIG. 30 is a sequence diagram illustrating a procedure when the number of base stations performing base station cooperative communication increases.
  • a user terminal performing base station cooperative communication with two base stations A and B changes to base station cooperative communication in which the number of base stations A, B, and C is increased to three base stations A, B, and C.
  • the procedure When is the procedure.
  • an operation related to the procedure for increasing the number of cooperative base stations will be described.
  • step S300 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S301 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base stations A and B.
  • step S302 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base station B.
  • step S303 the base stations A and B perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • step S304 based on the wireless quality information, the user terminal determines to change from base station cooperative communication by two base stations A and B to base station cooperative communication by three base stations A, B, and C. To do.
  • this determination criterion for example, when RSSI or CINR from the base station C is improved and there is no difference compared to the other base stations A and B, it is determined that the base station C is added to the base station cooperative communication. .
  • CINR since the signal from the cooperating base station should be a carrier wave component, CINR is calculated for each combination of base stations to be cooperating.
  • step S305 the user terminal transmits to the base stations A and B a cooperation communication change request for changing to base station cooperation communication by three base stations A, B, and C.
  • the cooperative communication change request includes a cooperative communication change request identifier, a current cooperative base station set (here, base stations A and B), a current MIMO mode, and a new desired cooperative base station set (here, base station). Station A, B, C), and information such as the MIMO mode in the set of new cooperative base stations.
  • step S306 the base stations A and B perform a cooperative control master base station determination process in the same manner as in step S226 of FIG. 26, in response to the cooperative communication change request received from the user terminal.
  • base station B is determined as the master base station.
  • step S307 the base station B inquires of the base station A about a change in cooperative communication.
  • information such as the cooperative communication change request identifier, the user terminal identifier, the information included in the cooperative communication change request, the current allocation slot (radio resource area), and the like is sent to the inquired base station.
  • step S308 the base station B inquires of the base station C about cooperative communication information.
  • information such as the cooperative communication change request identifier, the MIMO mode, the radio quality information of each base station and the processing load received from the user terminal is sent to the inquired base station.
  • the base station A that has received the cooperative communication change inquiry determines whether the base station cooperative communication can be changed, and responds to the base station B.
  • the base station C returns cooperative communication information to the base station B.
  • the cooperative communication information includes a cooperative communication change request identifier, an empty slot that can be used for base station cooperative communication, the number of user terminals for which base station cooperative communication has already been determined, and the base station with which the user terminal performs base station cooperative communication. This is information such as the processing load amount of the group and the own base station.
  • step S311 the base station B determines whether or not to change the base station cooperative communication based on the status of the base station, the content of the cooperative communication change inquiry response from the base station A, and the cooperative communication information from the base station C. judge.
  • the base station B determines whether or not to change the base station cooperative communication based on the status of the base station, the content of the cooperative communication change inquiry response from the base station A, and the cooperative communication information from the base station C. judge.
  • the base station B determines whether or not to change the base station cooperative communication based on the status of the base station, the content of the cooperative communication change inquiry response from the base station A, and the cooperative communication information from the base station C. judge.
  • the slot to be used may be adjusted.
  • the base station B notifies the user terminal and the base stations A and C of the determination result of whether or not the base station cooperative communication can be changed as a cooperative communication change response.
  • the cooperative communication change response includes information such as a cooperative communication change request identifier, a new set of cooperative base stations (in this case, base stations A, B, and C), a MIMO mode, and an assigned slot (radio resource area).
  • step S313 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base stations A, B, and C.
  • step S314 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base stations B and C.
  • step S315 the base stations A, B, and C perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • the base station B is the master base station, but the base station to which the user terminal belongs remains the base station A. Therefore, transmission data addressed to the user terminal is transferred from the base station A to the base stations B and C.
  • FIG. 31 is a sequence diagram showing another procedure when the number of base stations performing base station cooperative communication increases.
  • a user terminal that performs base station cooperative communication with two base stations A and B has three base stations A, B, and C, and the number of cooperative base stations has increased. This is the procedure for changing to station-linked communication.
  • the start procedure in FIG. 31 is almost the same as that in FIG. 30, but in the start procedure in FIG. 30, the user terminal requests a change in base station cooperation communication, whereas in the start procedure in FIG. Request changes.
  • FIG. 31 an operation related to another procedure for increasing the number of cooperative base stations will be described.
  • step S320-1 the user terminal periodically measures radio quality information for each base station.
  • step S320-2 the user terminal periodically transmits radio quality information to the base station A.
  • step S321 the user terminal transmits cooperative communication control information to the base stations A and B.
  • step S322 the base station A transfers transmission data addressed to the user terminal to the base station B.
  • step S323 the base stations A and B perform base station cooperative communication with the user terminal.
  • step S324 the base stations A and B change from the base station cooperation communication by the two base stations A and B to the base station cooperation communication by the three base stations A, B and C based on the radio quality information. Judge that. This criterion is the same as step S304 in FIG. Note that it is only necessary to determine that at least one of the base stations A and B is changed to the base station cooperative communication using the three base stations A, B, and C.
  • step S325 the base stations A and B perform the cooperative control master base station determination process in the same manner as in step S265 of FIG.
  • the base station B is determined as the master base station.
  • step S326 the base station B inquires of the user terminal and the base station A about cooperative communication change.
  • the identifier of the user terminal, the current cooperative base station set (here, base stations A and B), the current MIMO mode, the newly desired cooperative base station set (here, the base station) A, B, C), information on the MIMO mode in the set of the new cooperative base station, the current allocation slot (radio resource area), and the like are sent to the user terminal and the base station as the inquiry destination.
  • step S327 the base station B inquires of the base station C about cooperative communication information.
  • the information received from the user terminal such as the MIMO mode, the radio quality information of each base station and the processing load amount, is sent to the inquired base station.
  • step S328 the user terminal that has received the cooperative communication change inquiry determines whether the base station cooperative communication can be changed, and responds to the base station B.
  • step S329 the base station A that has received the cooperative communication change inquiry determines whether the base station cooperative communication can be changed, and responds to the base station B.
  • step S330 the base station C returns cooperative communication information to the base station B.
  • the cooperative communication information includes empty slots that can be used for base station cooperative communication, the number of user terminals for which base station cooperative communication has already been determined, a set of base stations with which the user terminal performs base station cooperative communication, It is information such as processing load.
  • steps S332 to S335 are the same as steps S312 to S315 of FIG.
  • FIG. 32 is an example of a cooperation state of base station cooperation communication in the cellular mobile communication system according to the present embodiment.
  • a cooperation method suitable for the situation of the base station cooperation communication and the situation of the user terminal that is the target of the base station cooperation communication is established between the cooperation base stations that are executing the base station cooperation communication. decide.
  • inter-base station cooperative communication using various cooperative methods is performed.
  • FIG. 32 the example of the cooperation state of base station cooperation communication is demonstrated.
  • the cooperation state P1 is a single site connection.
  • the user terminal performs single-site connection with the base station using transmission diversity, a space-time code, a spatial multiplexing method, or the like.
  • the cooperation state P2 is a connection form in the case of performing base station cooperation communication with three base stations for one user terminal. This is used when a plurality of user terminals cannot be spatially multiplexed using the MU-MIMO technology.
  • the cooperation state P3 is a connection form when a plurality of user terminals are spatially multiplexed using the MU-MIMO technology and base station cooperation communication is performed with three base stations for the user terminals.
  • the cooperation state P3 is used when three base stations and three user terminals can communicate with each other.
  • 6 ⁇ 6 MIMO communication is performed by three base stations and three user terminals as a whole.
  • the cooperation state P4 is a connection form when a plurality of user terminals are spatially multiplexed using the MU-MIMO technology and base station cooperative communication is performed with respect to the user terminals by three base stations.
  • the cooperation state P4 is different from the cooperation state P3, and each user terminal transmits and receives data to and from two base stations.
  • 6 ⁇ 6 MIMO communication is performed by three base stations and three user terminals by the MU-MIMO technology.
  • precoding preprocessing
  • processing is performed so as not to receive interference from other base stations that do not transmit or receive data.
  • the cooperation state P5 is a connection form when a plurality of user terminals are spatially multiplexed using the MU-MIMO technique and base station cooperative communication is performed by three base stations for the user terminals.
  • the linkage state P5 is basically the same connection form as the linkage state P4, but the linked base stations are arranged in a straight line. Therefore, base station cooperative communication using base stations at both ends cannot be performed.
  • Cooperation state P6 is base station cooperation communication by two base stations. In the cooperation state P6, two user terminals are spatially multiplexed using the MU-MIMO technology, and data communication is performed with respect to each user terminal at the same timing.
  • Cooperation state P7 is base station cooperation communication by two base stations.
  • three user terminals are spatially multiplexed using the MU-MIMO technology.
  • two user terminals that are not located in the overlapping area of the cells of both base stations communicate with each other using one base station and one antenna.
  • Cooperation state P8 is base station cooperation communication by two base stations.
  • the multi-site connection is not performed for the user terminals located in the overlapping area of the cells of both base stations, and the single site connection is performed with one base station.
  • the other base station performs communication by single-site connection with the transmission power lowered for the user terminal located in the vicinity of the own base station.
  • a beam forming technique is used to direct a null of the antenna pattern toward the user terminal located in the overlapping area of the cells of both base stations, and a user capable of single-site connection using the antenna pattern Communicate with the terminal.
  • a base station cooperation unit is provided for each base station, and the base station cooperation units communicate with each other via a backbone network, and control of the base station cooperation communication is performed by the base station cooperation communication. This is performed in cooperation between the base station cooperation units of the base stations. Thereby, it becomes possible to provide base station cooperation communication in the whole cellular mobile communication system. As a result, base station cooperative communication is possible at any cell boundary, which can contribute to providing a uniform communication service within the cellular mobile communication system.
  • the base station cooperation unit acquires information indicating the wireless communication state of each base station related to base station cooperation communication for a certain user terminal, and determines whether or not the base station cooperation communication of each base station is possible based on the information Then, based on the result of this determination, the communication method related to the user terminal is determined. Thereby, it becomes possible to perform base station cooperation communication according to the state of wireless communication.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

 複数の基地局が移動局と通信するセルラ移動通信システムであって、各基地局は、所定の移動局に対する各基地局の無線通信の状態を表す情報を取得する取得部と、情報に基づいて各基地局の基地局連携通信の可否を判定する判定部と、この判定の結果に基づいて移動局に係る通信方法を決定する決定部とを有する。

Description

セルラ移動通信システム、基地局制御装置及び基地局連携通信制御方法
 本発明は、セルラ移動通信システム、基地局制御装置及び基地局連携通信制御方法に関する。
 本願は、2008年12月25日に、日本に出願された特願2008-330562号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 近年、日本国内の携帯電話サービスにおいては、IMT-2000(International Mobile Telecommunications 2000)と称される第3世代移動通信システムが普及してきている。IMT-2000には、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)およびCDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)がある。IMT-2000の高度化システムおよびIMT-2000の次世代システムとして、IMT-Advancedと称される第4世代移動通信システムに関する標準規格が策定されつつある。
 IMT-Advancedは、低速移動時に1Gbpsの伝送速度を実現し、高速移動時には100Mbpsの伝送速度をそれぞれ実現することを目標としている。このような高速通信を実現するためには、広帯域な周波数帯を使用した通信方式を利用することが必要になる。そのような通信方式の一つとして、直交周波数分割多元接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:OFDMA)方式が知られている。OFDMA方式は、広帯域の周波数帯をサブキャリアと称する直交した狭帯域に分割し、各サブキャリアで情報を伝送する方式である。このOFDMA方式によれば、無線装置で生じる周波数特性をサブキャリア毎に補正したり、伝送路で生じる周波数特性の時間変動に対して適応的に周波数多重伝送および周波数分割多元接続を行ったりすることができる。このため、OFDMA方式は、広帯域通信を実現する有力な伝送方式の一つとして注目されている。
 また、複数のアンテナを用いた伝送路マルチ化(Multiple Input Multiple Output:MIMO)技術は、送信側の複数のアンテナから個別に送信された信号を受信側の複数のアンテナで受信し、その受信信号から空間信号分離する。このため、MIMO技術は、周波数利用効率の向上を図る技術として注目されている。
 セルラ移動通信システムは、複数の基地局を配置し、各基地局の通信エリア(セル)によって連続的な通信サービスエリアを構築する。セルラ移動通信システムに対し、OFDMA方式やMIMO技術を用いた通信方式を適用する場合、使用可能な周波数領域の制限により、全周波数帯域を各セルに割当てる指針が考えられる。この場合、基地局近傍に位置する移動局については、通信基地局からの所望信号が高いレベルで受信できると共に、隣接する基地局からの無線信号が距離減衰によりレベル低下する。そのため、高い通信品質を確保でき、広帯域通信の効果としてユーザスループットの高速化が期待できる。しかし、セル境界に位置する移動局については、所望信号のレベルが距離減衰により低下するだけでなく、隣接基地局の無線信号が通信信号と同レベルの干渉信号となり、通信品質を大きく劣化させる。そのため、広帯域通信の効果が十分に得られないという課題がある。この課題は、移動局よりも基地局の送信電力が大きいため、特に下り回線(基地局から移動局方向の回線)で顕著になる。
 その課題に対し、例えば特許文献1,2,3に対処方法が開示されている。図33は、従来のセルラ移動通信システムの概略構成図である。図33において、従来のセルラ移動通信システムは、複数の基地局101、移動局(ユーザ端末)102、基地局コントローラ107を有する。複数の基地局101は、各々セル103を提供する。移動局102は、基地局101に無線接続して通信する。基地局コントローラ107は、複数の基地局101を集中的に制御する。各基地局101は、バックボーンネットワーク104を介してコアネットワーク105に接続される。バックボーンネットワーク104及びコアネットワーク105は、それぞれルータ106を有する。基地局コントローラ107は、バックボーンネットワーク104内に設けられ、各基地局101と有線で接続される。基地局コントローラ107は、セル境界にいる移動局102に対し複数の基地局101が連携してMIMO技術等を用いた通信を行うように、複数の基地局101を制御する。
特開2007-134844号公報 特開2007-043332号公報 国際公開第2006/016485号パンフレット
 しかし、上述した従来のセルラ移動通信システムでは、基地局コントローラ107が制御する基地局101の数が増加するほど、基地局コントローラ107にかかる処理の負荷が大きくなるという問題がある。このため、複数の基地局コントローラ107で一定数ずつの基地局101を制御することが考えられる。しかし、この場合、異なる基地局コントローラ107に接続された基地局101間では連携した通信を行うことができない。また、セルラ移動通信システム内の一部の基地局101のみを制御対象として非制御対象の基地局や中継局を設けると、非制御対象の基地局は基地局間で連携した通信を行うことができない。そのため、移動局の在圏セルにより通信サービスに差が生じてしまう。
 IMT-Advancedのように広帯域通信を行うセルラ移動通信システムでは、従来のマクロセルよりもセル範囲が小さいマイクロセルなどを用いることが想定されている。そのため、基地局数が多くなるので、上記した課題を軽視できなくなる。
 なお、セルラ移動通信システムでは、ユーザ端末の接続状態を維持しつつ、安定した通信状態を得るため、異なる基地局へ接続を切替えるハンドオーバ技術が利用されている。ハンドオーバとしては、ハードハンドオフ及びソフトハンドオフがある。ハードハンドオフは、通信が瞬断されるものであり、基地局間で連携した送信を行わない。ソフトハンドオフでは、ハンドオーバ時に複数の基地局から同時送信が行われるが、無線通信の状況に応じた基地局間の連携は行わない。
 本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、複数の基地局が連携して移動局と通信を行う基地局連携通信が可能な範囲を拡充すると共に、無線通信の状況に応じた基地局連携通信を行うことのできるセルラ移動通信システム、基地局制御装置及び基地局連携通信制御方法を提供することにある。
[1] 上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るセルラ移動通信システムは、複数の基地局が移動局と通信するセルラ移動通信システムであって、各基地局は、所定の移動局に対する各基地局の無線通信の状態を表す情報を取得する取得部と、前記情報に基づいて各基地局の基地局連携通信の可否を判定する判定部と、この判定の結果に基づいて前記移動局に係る通信方法を決定する決定部と、を有する。
[2] なお、本態様において、基地局連携通信を行う移動局に対し、空間多重することが可能な移動局を調べる調査部を有しても良い。
[3] また、本態様において、前記判定部は、移動局が希望する基地局候補によるマルチサイト接続を行うことができるか否かについて判定し、前記決定部は、前記判定部が、移動局が希望する基地局候補によるマルチサイト接続を行うことができないと判定した場合、前記移動局に係る通信方法としてシングルサイト接続を選択しても良い。
[4] また、本態様において、前記基地局は、移動局がシングルサイト接続で基地局と通信を行うことを、前記シングルサイト接続対象の基地局以外の基地局候補となる基地局へ通知する通知部を有し、前記基地局候補となる基地局は、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局に対する干渉を抑えるようにしても良い。
[5] また、本態様において、前記基地局候補となる基地局は、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局が通信を行う無線リソーススロットにおいて、他の移動局とシングルサイト接続を行うと共に、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局に対する干渉を抑えるために、送信電力を抑制する抑制部を有するようにしても良い。
[6] また、本態様において、前記基地局候補となる基地局は、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局の方向にヌルを向けるようにビームフォーミングを行うと共に、前記ビーム形状により他の移動局と通信を行う通信部を有するようにしても良い。
[7] また、本態様において、前記移動局は、自己が所属する基地局のみに対し、基地局連携通信を行うために必要な連携通信制御情報を送信する送信部を有し、前記基地局は、自基地局に所属する移動局から受信した連携通信制御情報を前記移動局に対する基地局連携通信に係る基地局へ転送する転送部と、基地局連携通信を行っている各基地局に対し、通信方法の変更を問い合わせる問い合わせ部とを有し、前記判定部は、前記応答に基づいて通信方法の変更の可否を判定するようにしても良い。
[8] また、本態様において、前記移動局は、基地局連携通信に係る全ての基地局に対し、基地局連携通信を行うために必要な連携通信制御情報を送信する送信部を有し、前記決定部は、自基地局の基地局連携通信に係る基地局の中から、前記基地局連携通信に係る制御を主となって行うマスター基地局を決定し、前記基地局は、自基地局がマスター基地局である場合に、前記基地局連携通信を行っている各基地局に対し、通信方法の変更を問い合わせる問い合わせ部を有し、前記判定部は、前記応答に基づいて通信方法の変更の可否を判定するようにしても良い。
[9] また、本態様において、前記移動局は、基地局に対し、基地局連携通信の開始又は変更を要求する要求部を有するようにしても良い。
[10] また、本態様において、前記基地局は、移動局及び基地局に対し、基地局連携通信の開始又は変更を要求する要求部を有するようにしても良い。
[11] また、本発明の一態様に係る基地局制御装置は、移動局と通信する基地局が備える基地局制御装置であって、所定の移動局に対する基地局連携通信に係る各基地局の無線通信の状態を表す情報を取得する取得部と、前記情報に基づいて各基地局の基地局連携通信の可否を判定する判定部と、この判定の結果に基づいて前記移動局に係る通信方法を決定する決定部と、を有する。
[12] なお、本態様において、基地局連携通信を行う移動局に対し、空間多重することが可能な移動局を調べる調査部手段を有するようにしても良い。
[13] また、本態様において、前記判定部は、移動局が希望する基地局候補によるマルチサイト接続を行うことができるか否かについて判定し、前記決定部は、前記判定部が、移動局が希望する基地局候補によるマルチサイト接続を行うことができないと判定した場合、前記移動局に係る通信方法としてシングルサイト接続を選択するようにしても良い。
[14] また、本態様において、前記基地局は、移動局がシングルサイト接続で基地局と通信を行うことを、前記シングルサイト接続対象の基地局以外の基地局候補となる基地局へ通知する通知部を有し、前記基地局候補となる基地局は、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局に対する干渉を抑えるようにしても良い。
[15] また、本態様において、自基地局に所属する移動局から受信した連携通信制御情報を前記移動局に対する基地局連携通信に係る基地局へ転送する転送部と、基地局連携通信を行っている各基地局に対し、通信方法の変更を問い合わせる問い合わせ部とを有し、前記判定部は、前記応答に基づいて通信方法の変更の可否を判定するようにしても良い。
[16] また、本態様において、前記決定部は、自基地局の基地局連携通信に係る基地局の中から、前記基地局連携通信に係る制御を主となって行うマスター基地局を決定し、前記基地局は、自基地局がマスター基地局である場合に、前記基地局連携通信を行っている各基地局に対し、通信方法の変更を問い合わせる問い合わせ部を有し、前記判定部は、前記応答に基づいて通信方法の変更の可否を判定するようにしても良い。
[17] また、本態様において、移動局及び基地局に対し、基地局連携通信の開始又は変更を要求する要求部を有するようにしても良い。
[18] また、本発明の一態様に係る基地局連携通信制御方法は、複数の基地局と移動局との通信に用いられる基地局連携通信制御方法であって、前記基地局が、所定の移動局に対する基地局連携通信に係る各基地局の無線通信の状態を表す情報を取得するステップと、前記基地局連携部が、前記情報に基づいて各基地局の基地局連携通信の可否を判定するステップと、前記基地局が、この判定の結果に基づいて前記移動局に係る通信方法を決定するステップと、を有する。
[19] なお、本態様において、前記基地局が、基地局連携通信を行う移動局に対し、空間多重することが可能な移動局を調べるステップを有するようにしても良い。
[20] また、本態様において、前記基地局が、移動局が希望する基地局候補によるマルチサイト接続を行うことができないと判定した場合、前記移動局に係る通信方法としてシングルサイト接続を選択するステップを有するようにしても良い。
[21] また、本態様において、前記基地局が、移動局がシングルサイト接続で基地局と通信を行うことを、前記シングルサイト接続対象の基地局以外の基地局候補へ通知し、前記基地局候補が、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局に対する干渉を抑えるステップを有するようにしても良い。
[22] また、本態様において、前記基地局が、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局が通信を行う無線リソーススロットにおいて、他の移動局とシングルサイト接続を行うと共に、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局に対する干渉を抑えるために、送信電力を抑制するステップを有するようにしても良い。
[23] また、本態様において、前記基地局が、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局の方向にヌルを向けるようにビームフォーミングを行うと共に、前記ビーム形状により他の移動局と通信を行うステップを有していても良い。
[24] また、本態様において、前記移動局が、自己が所属する基地局のみに対し、基地局連携通信を行うために必要な連携通信制御情報を送信するステップと、前記基地局が、自基地局に所属する移動局から受信した連携通信制御情報を前記移動局に対する基地局連携通信に係る基地局へ転送するステップと、前記基地局が、基地局連携通信を行っている各基地局に対し、通信方法の変更を問い合わせるステップと、前記基地局が、前記応答に基づいて通信方法の変更の可否を判定するステップと、をさらに有するようにしても良い。
[25] また、本態様において、前記移動局が、基地局連携通信に係る全ての基地局に対し、基地局連携通信を行うために必要な連携通信制御情報を送信するステップと、前記基地局が、自基地局の基地局連携通信に係る基地局の中から、前記基地局連携通信に係る制御を主となって行うマスター基地局を決定するステップと、前記基地局が、自基地局がマスター基地局である場合に、前記基地局連携通信を行っている各基地局に対し、通信方法の変更を問い合わせるステップと、前記基地局が、前記応答に基づいて通信方法の変更の可否を判定するステップと、をさらに有していても良い。
[26] また、本態様において、前記移動局が、基地局に対し、基地局連携通信の開始又は変更を要求するステップをさらに有していても良い。
[27] また、本態様において、前記基地局が、移動局及び基地局に対し、基地局連携通信の開始又は変更を要求するステップをさらに有していても良い。
 本発明によれば、セルラ移動通信システムにおいて、複数の基地局が連携して移動局と通信を行う基地局連携通信が可能な範囲を拡充すると共に、無線通信の状況に応じた基地局連携通信を行うことができるという効果が得られる。
本発明の第1の実施形態に係るセルラ移動通信システムの概略構成図である。 同実施形態に係るセルラ移動通信システムの通信構成の概念図である。 同実施形態に係る基地局1の概略構成を示すブロック図である。 同実施形態に係るユーザ端末2(移動局)の概略構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の開始手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の他の開始手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る連携通信判定・調整に係る一処理のフローチャートである。 同実施形態に係る同時通信調整処理のシーケンス図である。 同実施形態に係る連携通信判定・調整処理を説明するための基地局連携通信の例である。 本発明の第2の実施形態に係る基地局連携通信の開始手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の他の開始手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る連携通信判定・調整処理のフローチャートである。 同実施形態に係る連携通信判定・調整処理を説明するための基地局連携通信の例である。 同実施形態に係る連携通信判定・調整に係る一処理のフローチャートである。 同実施形態に係る同時通信調整処理のシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の開始手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の開始手順を示すシーケンス図である。 本発明の第3の実施形態に係る基地局連携通信の継続手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の連携基地局数の減少手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の連携基地局数の減少手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の連携基地局数の他の減少手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の連携基地局数の他の減少手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の連携基地局数の増加手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の連携基地局数の他の増加手順を示すシーケンス図である。 本発明の第4の実施形態に係る基地局連携通信の継続手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の連携基地局数の減少手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の連携基地局数の減少手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の連携基地局数の他の減少手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の連携基地局数の他の減少手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の連携基地局数の増加手順を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る基地局連携通信の連携基地局数の他の増加手順を示すシーケンス図である。 本発明の第5の実施形態に係る基地局連携通信の連携状態の例である。 従来のセルラ移動通信システムの概略構成図である。
 以下、図面を参照し、本発明の各実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
 図1は、本発明の一実施形態に係るセルラ移動通信システムの概略構成図である。図1において、セルラ移動通信システムは、基地局1、移動局(ユーザ端末)2を有する。基地局1は、各々セルを提供する。移動局2は、基地局1に無線接続して通信する。図1では、2台の基地局1(基地局識別子がA,Bであるもの)と、基地局1(A)が提供するセル3Aと、基地局1(B)が提供するセル3Bとを例示している。各基地局1(基地局1(A)、1(B))は基地局連携部10を有する。基地局連携部10は、基地局連携通信を制御するための機能を有する。
 各基地局1は、バックボーンネットワーク4を介してコアネットワーク5に接続される。バックボーンネットワーク4及びコアネットワーク5は、それぞれルータ6を有する。
 各基地局1の基地局連携部10は、バックボーンネットワーク4を介して相互に通信する。図2に、本実施形態に係るセルラ移動通信システムの通信構成の概念図を示す。図2において、実プレーンA2は、基地局1とユーザ端末2間の通信構成を示す。連携プレーンA1は、基地局連携通信を制御するための通信構成であり、バックボーンネットワーク4内の論理的な接続関係を示している。連携プレーンA1において、各基地局連携部10は、論理的にフラットなフルメッシュ状に相互に接続されており、任意の基地局連携部10との間でデータを送受信することができる。バックボーンネットワーク4内の通信回線は、有線であり、基地局連携部10間で送受信されるデータ量に比して十分な通信帯域を有する。なお、図2の通信構成は、OSI(Open Systems Interconnection)参照モデルとは独立したものである。
 本実施形態に係るセルラ移動通信システムにおいて、基地局1とユーザ端末2間の多元接続方式は限定されない。多元接続方式としては、例えば、OFDMA方式、時分割多元接続(Time Division Multiple Access:TDMA)などが利用可能である。
 本実施形態に係るセルラ移動通信システムにおいて、基地局1及びユーザ端末2は複数のアンテナを備える。基地局1及びユーザ端末2は、基地局1とユーザ端末2が、1対1で通信する場合も、複数の基地局1が連携してユーザ端末2と通信する場合も、MIMO技術を用いた伝送(MIMO伝送)を行う。
 図3は、本実施形態に係る基地局1の概略構成を示すブロック図である。基地局1は、基地局連携部10、無線部11、ユーザデータ・制御メッセージ処理部12、上位レイヤ部13、処理負荷量計測部14、端末情報保持部15を有する。
 図3において、無線部11は、ユーザ端末2との間で無線接続し、ユーザデータ及び制御メッセージ等のデータを送受信する。ユーザデータ・制御メッセージ処理部12は、ユーザ端末2との間、他の基地局1の基地局連携部10との間、及び、コアネットワーク5との間で、それぞれ送受信されるデータ(ユーザデータ、制御メッセージ)の処理を行う。上位レイヤ部13は、バックボーンネットワーク4との間で有線接続し、ユーザデータ及び制御メッセージ等のデータを送受信する。
 処理負荷量計測部14は、自基地局1内で行う処理の負荷量を計測する。計測結果の処理負荷量は、基地局連携部10に送られる。端末情報保持部15は、ユーザ端末2毎に、無線通信の状況を示す情報を記憶する。端末情報保持部15に記憶される情報は、ユーザ端末2に対する基地局連携通信の適用の有無、基地局連携通信が適用されているユーザ端末2に対して割当てられた無線リソース領域、MIMO伝送の方法(MIMOモード)などの情報である。MIMOモードとしては、例えば、最大比合成送信ダイバーシチ等の送信ダイバーシチ、時空間符号、及び、固有ビーム空間多重方式等の空間多重、並びに、それらの組合せがある。端末情報保持部15は、基地局連携部10からデータの書き込みおよび読み出しを行う。
 基地局連携部10は、ユーザデータ・制御メッセージ処理部12を介して、ユーザ端末2との間、及び、他の基地局1の基地局連携部10との間で、それぞれ制御メッセージを送受信する。基地局連携部10は、その制御メッセージのやり取りによって、基地局連携通信の制御を行う。
 基地局1の基地局連携部10は、取得部101、判定部102、決定部103、調査部104、通知部105、抑制部106、通信部107、転送部108、問い合わせ部109、要求部110を有する。
 取得部101は、所定の移動局であるユーザ端末2に対する各基地局1の無線通信の状態を表す情報を取得する。
 判定部102は、取得部101が取得した情報に基づいて、各基地局1の基地局連携通信の可否を判定する。また、判定部102は、ユーザ端末2が希望する基地局候補によるマルチサイト接続を行うことができるか否かについて判定する。また、判定部102は、問い合わせ部109の問い合わせ結果に基づいて通信方法の変更の可否を判定する。
 決定部103は、判定部102の判定の結果に基づいて、ユーザ端末2に係る通信方法を決定する。また、決定部103は、判定部102が、ユーザ端末2が希望する基地局候補によるマルチサイト接続を行うことができないと判定した場合、そのユーザ端末2に係る通信方法としてシングルサイト接続を選択する。また、決定部103は、自基地局1の基地局連携通信に係る基地局1の中から、基地局連携通信に係る制御を主となって行うマスター基地局を決定する。
 調査部104は、基地局連携通信を行うユーザ端末2に対し、空間多重することが可能な移動局を調べる。
 通知部105は、ユーザ端末2がシングルサイト接続で基地局1と通信を行うことを、シングルサイト接続対象の基地局1以外の基地局候補となる基地局1へ通知する。
 抑制部106は、基地局候補となる基地局に設けられ、通知部105が通知されたシングルサイト接続対象のユーザ端末2に対する干渉を抑える。また、抑制部106は、通知部105から通知されたシングルサイト接続対象のユーザ端末2から通信を行う無線リソーススロットにおいて、他のユーザ端末2とシングルサイト接続を行うと共に、通知部105から通知されたシングルサイト接続対象のユーザ端末2に対する干渉を抑えるために、送信電力を抑制する。
 通信部107は、基地局候補となる基地局1に設けられ、通知部105から通知されたシングルサイト接続対象のユーザ端末2の方向にヌルを向けるようにビームフォーミングを行うと共に、そのビーム形状により他のユーザ端末2と通信を行う。
 転送部108は、自基地局1に所属するユーザ端末2から受信した連携通信制御情報を、そのユーザ端末2に対する基地局連携通信に係る基地局1へ転送する。
 問い合わせ部109は、基地局連携通信を行っている各基地局1に対し、通信方法の変更を問い合わせる。また、問い合わせ部109は、自基地局1がマスター基地局である場合に、基地局連携通信を行っている各基地局1に対し、通信方法の変更を問い合わせる。
 要求部110は、ユーザ端末2及び基地局1に対し、基地局連携通信の開始又は変更を要求する。
 図4は、本実施形態に係るユーザ端末2の概略構成を示すブロック図である。ユーザ端末2は、連携処理部20、無線部21、ユーザデータ・制御メッセージ処理部22、上位レイヤ部23、処理負荷量計測部24、無線環境認識部25を有する。
 図4において、無線部21は、基地局1との間で無線接続し、ユーザデータ及び制御メッセージ等のデータを送受信する。ユーザデータ・制御メッセージ処理部22は、基地局1との間で送受信されるデータ(ユーザデータ、制御メッセージ)の処理を行う。上位レイヤ部23は、自ユーザ端末2に具備されるアプリケーションなどから構成され、ユーザデータ・制御メッセージ処理部22を介して基地局1との間でユーザデータ及び制御メッセージを送受信する。
 処理負荷量計測部24は、自ユーザ端末2内で行う処理の負荷量を計測する。計測結果の処理負荷量は、連携処理部20に送られる。無線環境認識部25は、自ユーザ端末2のアンテナ(図示せず)で受信した無線信号に基づいて、無線信号の送信元の基地局1毎に、無線品質を表す無線品質情報を定期的に測定する。この測定は、自ユーザ端末2との接続の有無とは無関係に、測定可能な全基地局1を対象とする。測定結果の無線品質情報は、連携処理部20に送られる。無線品質情報は、例えば、搬送波対干渉波及び雑音電力比(Carrier to Interference and Noise power Ratio:CINR)、受信信号強度(Received Signal Strength Indicator:RSSI)などである。なお、CINRの測定においては、所望基地局を決める際、各基地局1に係るRSSI及び基地局1間のRSSIの差に対してそれぞれ基準値を設定し、基準値を満たすRSSI及びRSSI差を持つ基地局1を所望基地局とする。そして、所望基地局とそれ以外の基地局1の組毎に、CINRの測定を行う。
 連携処理部20は、ユーザデータ・制御メッセージ処理部22を介して、基地局1との間で制御メッセージを送受信する。連携処理部20は、基地局連携通信に係る処理を行う。
 ユーザ端末2の連携処理部20は、送信部201、要求部202を有する。
 送信部201は、自己が所属する基地局1のみに対し、基地局連携通信を行うために必要な連携通信制御情報を送信したり、基地局連携通信に係る全ての基地局1に対し、基地局連携通信を行うために必要な連携通信制御情報を送信したりする。
 要求部202は、基地局1に対し、基地局連携通信の開始又は変更を要求する。
 次に、本実施形態のセルラ移動通信システムにおける基地局連携通信に係る動作を順次、詳細に説明する。以下に示す各実施形態では、基地局1のアンテナ数およびユーザ端末2のアンテナ数はともに2の場合について説明するが、アンテナ数が3以上であっても同様である。
 なお、以下では説明の便宜上、基地局の符号「1」およびユーザ端末の符号「2」の表記を省略する。また、基地局識別子がAである基地局1を基地局A、基地局識別子がBである基地局1を基地局Bというように、「基地局」と「基地局識別子」を連結して表記する。
 第1の実施形態は、最大2台の基地局による基地局連携通信の開始手順である。なお、第1の実施形態では、セルラ移動通信システム内に設けられる基地局は、2台のみではなく、3台以上が設けられている。
[基地局連携通信の開始手順]
 図5は、基地局連携通信の開始手順を示すシーケンス図である。図5は、基地局Aとのみ通信しているユーザ端末が、基地局Aのセルと基地局Bのセルとのセル境界へ移動することにより、基地局A,Bによる基地局連携通信を開始するときの手順である。以下、図5を参照して、基地局連携通信の開始手順に係る動作を説明する。
 ステップS0では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS1では、ユーザ端末が、各基地局の無線品質情報に基づいて、基地局A,Bによる基地局連携通信を要求することを判定する。この判定基準としては、例えば、接続している基地局(接続基地局)のRSSIが減少し、且つ、接続基地局とこれ以外の接続していないある基地局(非接続基地局)とのRSSIの差が基準値以内であれば、接続基地局とその非接続基地局との基地局連携通信を要求すると判定する。又は、接続基地局のみに接続する場合に得られる伝送速度の推定値と、接続基地局とある非接続基地局との基地局連携通信により得られる伝送速度の推定値とを算出し、それら算出値の比較結果からより良い伝送速度が得られる場合に、基地局連携通信を要求すると判定してもよい。
 ステップS2では、ユーザ端末が、基地局Aへ連携通信リクエストを送信する。連携通信リクエストには、基地局連携通信を行う基地局の組、基地局連携通信で使用するMIMOモード、各基地局(基地局連携通信の対象と非対象の基地局を含む)の無線品質情報、自端末の処理負荷量などの情報を含める。ここでは、基地局連携通信を行う基地局の組は、基地局A,Bである。
 ステップS3では、基地局Aが、基地局Bへ連携通信情報の問い合わせを行う。連携通信情報の問い合わせでは、ユーザ端末から受け取った、MIMOモード、各基地局の無線品質情報及び処理負荷量などの情報を、問い合わせ先の基地局へ送る。
 ステップS4では、基地局A,Bが、それぞれに、連携通信情報を取得する。連携通信情報は、基地局連携通信に使用可能な空きスロット、既に基地局連携通信が決定しているユーザ端末の数とそのユーザ端末が基地局連携通信を行う基地局の組、自基地局の処理負荷量などの情報である。
 ステップS5では、基地局Bが、取得した連携通信情報を基地局Aへ返信する。
 ステップS6では、基地局Aの連携通信情報と基地局Bの連携通信情報とを用いて、基地局Aとユーザ端末の間で連携通信判定・調整処理を行い、連携通信リクエストの送信元のユーザ端末の通信方法を決定する。
 ステップS7では、ステップS6で決定された通信方法に従って、ユーザ端末と基地局との通信を開始する。
 図6は、基地局連携通信の他の開始手順を示すシーケンス図である。図6は、図5と同様に、基地局Aとのみ通信しているユーザ端末が、基地局Aのセルと基地局Bのセルとのセル境界へ移動することにより、基地局A,Bによる基地局連携通信を開始するときの手順である。図6の開始手順は図5とほぼ同様であるが、図5の開始手順ではユーザ端末が基地局連携通信を要求するのに対し、図6の開始手順では基地局が基地局連携通信を要求する。以下、図6を参照して、基地局連携通信の他の開始手順に係る動作を説明する。
 ステップS10-1では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS10-2では、ユーザ端末が、定期的に、無線品質情報を基地局Aへ送信する。
 ステップS11では、基地局Aが、各基地局の無線品質情報に基づいて、ユーザ端末との基地局連携通信の候補として基地局A,Bを要求することを判定する。この判定基準は、図5のステップS1と同様である。
 ステップS12では、基地局Aが、基地局連携通信の要求に係るユーザ端末及び基地局Bへそれぞれ連携通信情報の問い合わせを行う。基地局Bへの連携通信情報の問い合わせでは、各基地局の無線品質情報、MIMOモードなどの情報を基地局Bへ送る。ユーザ端末への連携通信情報の問い合わせでは、基地局連携通信を行う基地局の組(ここでは、基地局A,B)、MIMOモードなどの情報をユーザ端末へ送る。
 ステップS13では、ユーザ端末、基地局A,Bが、それぞれに、連携通信情報を取得する。ユーザ端末に係る連携通信情報は、自端末の処理負荷量、基地局連携通信の対象の各基地局(ここでは、基地局A,B)に係る最新の無線品質情報などである。基地局A,Bに係る連携通信情報は、基地局連携通信に使用可能な空きスロット、既に基地局連携通信が決定しているユーザ端末の数とそのユーザ端末が基地局連携通信を行う基地局の組、自基地局の処理負荷量などの情報である。
 ステップS14では、ユーザ端末、基地局Bが、それぞれに、取得した連携通信情報を基地局Aへ返信する。ステップS6,S7は図5と同様である。
[基地局連携通信の連携通信判定・調整処理(図5及び図6のステップS6)]
 ここで、図5及び図6のステップS6に対応する、最大2台の基地局による基地局連携通信の連携通信判定・調整処理を説明する。
 基地局Aは、基地局A及び基地局Bの連携通信情報に基づいて、表1に示す4通りの基地局連携通信の可否の組合せ(連携可否パターン(I),(II),(III),(IV))の中から、該当する連携可否パターンを1つ選択する。基地局Aは、選択した連携可否パターンに係る調整処理を行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 以下、各連携可否パターンに係る動作を順次、説明する。
(I)基地局A:連携可、基地局B:連携可
 ユーザ端末に対して、各基地局A,Bの空きスロット情報及び処理負荷量から基地局A,B共に連携可である場合、基地局Aは図7に示す処理を行う。図7は、基地局連携通信の連携通信判定・調整に係る処理のフローチャートである。以下、図7を参照して、表1の連携可否パターン(I)に係る連携通信判定・調整処理の動作を説明する。
 ステップSP1では、基地局Aが、基地局A,Bの各連携通信情報に基づいて、ユーザ端末に対し、基地局A,Bによる基地局連携通信が可能であると判定する。
 ステップSP2では、基地局Aが、前記ユーザ端末以外に、既に決定している基地局A,Bの各基地局連携通信の対象の他ユーザ端末があるかを調べる。
 ステップSP3では、基地局Aは、前記ユーザ端末以外に、既に決定している基地局A,Bの各基地局連携通信の対象の他ユーザ端末がある場合(ステップSP2、YES)、MU-MIMO(Multi-User MIMO)技術を用いて、前記ユーザ端末と前記他ユーザ端末とを空間多重により同時通信を行うことを決定する。
 ステップSP4では、基地局Aは、前記ユーザ端末以外に、既に決定している基地局A,Bの各基地局連携通信の対象の他ユーザ端末がない場合(ステップSP2、NO)、基地局Aのセル内又は基地局Bのセル内(あるいは、基地局Aと基地局Bのセルの重複部分)のエリアに在る他ユーザ端末の中から、MU-MIMO技術を用いて前記ユーザ端末と同時通信が可能な他ユーザ端末があるかを調べる。図8は、この同時通信調整処理のシーケンス図である。
 ここで、図8を参照して、同時通信調整処理を説明する。
 ステップS20-1では、各ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS20-2では、各ユーザ端末が、定期的に、無線品質情報を基地局Aへ送信する。
 ステップS21では、基地局Aが、基地局Bに対し、近傍に在る基地局の情報(近傍BS情報)を問い合わせる。近傍BS情報は、各ユーザ端末から受信した各基地局の無線品質情報であり、送信元のユーザ端末が特定可能な情報と対応付けられている。
 ステップS22では、基地局Bが、自基地局が保持している近傍BS情報を基地局Aへ返信する。
 ステップS23では、基地局Aが、自基地局の近傍BS情報と基地局Bから受信した近傍BS情報とに基づいて、基地局連携通信の対象の前記ユーザ端末と同時通信を行う他ユーザ端末を選択する。例えば、基地局A,Bからの受信電力が前記ユーザ端末と大きな差がなく、且つ、基地局A,Bによる基地局連携通信が可能であることを条件にして、同時通信する他ユーザ端末を選択する。
 ステップS24では、基地局Aが、ステップS23で選択した他ユーザ端末に対し、連携通信情報を問い合わせる。
 ステップS25では、連携通信情報の問い合わせを受信した他ユーザ端末が、連携通信情報を取得する。
 ステップS26では、前記他ユーザ端末が、取得した連携通信情報を基地局Aへ返信する。
 ステップS27では、基地局Aが、他ユーザ端末からの連携通信情報に基づいて、前記ユーザ端末との同時通信の可否を判定する。この判定の結果、同時通信が否と判定された場合、ステップS23に戻り、基地局Aは更に他ユーザ端末を選択し、ステップS24以降の処理を繰り返してもよい。
 なお、ステップS23で選択された他ユーザ端末が基地局Bとのみ通信可能である場合には、本ステップS24の前に基地局Bに対し、前記他ユーザ端末の情報と共にステップS24以降の連携通信可否判定の処理を依頼する。
 説明を図7に戻す。
 ステップSP5では、基地局Aは、前記ユーザ端末と同時通信可能な他ユーザ端末が発見された場合(ステップSP4、YES)、MU-MIMO技術を用いて前記ユーザ端末と前記他ユーザ端末とを空間多重により同時通信を行うことを決定する。
 ステップS6では、基地局Aは、前記ユーザ端末と同時通信可能な他ユーザ端末が発見されなかった場合(ステップSP4、NO)、MU-MIMO技術を使用せず、前記ユーザ端末に対してのみ基地局連携通信を行うことを決定する。
(II)基地局A:連携可、基地局B:連携否
 ユーザ端末に対して、各基地局A,Bの空きスロット情報及び処理負荷量から、基地局Aは連携可、基地局Bは連携否である場合、基地局Aは、前記ユーザ端末以外に、既に決定している基地局A,Bの各基地局連携通信の対象の他ユーザ端末があるか否かにかかわらず、前記ユーザ端末と自基地局Aで1対1の通信を行うと決定する。
 なお、以下、一ユーザ端末と一基地局で1対1の通信を行うことを「シングルサイト接続」と称し、一ユーザ端末と複数の基地局で1対多の通信を行うことを「マルチサイト接続」と称する場合がある。
 基地局Aは、前記ユーザ端末とシングルサイト接続により通信を行う旨を基地局Bへ伝える。これにより、基地局Bは、前記ユーザ端末が通信を行う無線リソーススロットにおいて、自基地局の近傍に存在する他ユーザ端末とシングルサイト接続を行い、且つ、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末への干渉を抑えるため、送信電力を下げて通信を行う。あるいは、基地局Bは、ビームフォーミング技術を用いて、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末の方向にヌルを向け、さらに前記ビーム形状において基地局Bとシングルサイト接続可能な他ユーザ端末と通信を行う。
(III)基地局A:連携否、基地局B:連携可
 ユーザ端末に対して、各基地局A,Bの空きスロット情報及び処理負荷量から、基地局Aは連携否、基地局Bは連携可である場合、基地局Aは、前記ユーザ端末以外に、既に決定している基地局A,Bの各基地局連携通信の対象の他ユーザ端末があるか否かにかかわらず、次の処理(III-1),(III-2)のいずれかを行う。
 処理(III-1):基地局Aは、前記ユーザ端末とシングルサイト接続を行うと決定する。基地局Aは、前記ユーザ端末とシングルサイト接続により通信を行う旨を基地局Bへ伝える。これにより、基地局Bは、前記ユーザ端末が通信を行う無線リソーススロットにおいて、自基地局の近傍に存在する他ユーザ端末とシングルサイト接続を行い、且つ、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末への干渉を抑えるため、送信電力を下げて通信を行う。あるいは、基地局Bは、ビームフォーミング技術を用いて、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末の方向にヌルを向け、さらに前記ビーム形状において基地局Bとシングルサイト接続可能な他ユーザ端末と通信を行う。
 処理(III-2):基地局Aは、前記ユーザ端末と基地局Bとがシングルサイト接続を行うと決定する。これは、基地局Aが連携否であることから、前記ユーザ端末の所属基地局である基地局Aの処理負荷量が大きいことなどが考えられ、前記ユーザ端末は基地局Bとシングルサイト接続を行ったほうが通信品質の向上が期待できるからである。基地局Aは、基地局Bに対し、前記ユーザ端末とシングルサイト接続を行うことを要求する。基地局Bは、基地局Aからの要求に応じて、前記ユーザ端末とシングルサイト接続により通信を行う旨を基地局Aへ伝える。これにより、基地局Aは、前記ユーザ端末が通信を行う無線リソーススロットにおいて、自基地局の近傍に存在する他ユーザ端末とシングルサイト接続を行い、且つ、基地局Bとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末への干渉を抑えるため、送信電力を下げて通信を行う。あるいは、基地局Aは、ビームフォーミング技術を用いて、基地局Bとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末の方向にヌルを向け、さらに前記ビーム形状において基地局Aとシングルサイト接続可能な他ユーザ端末と通信を行う。
(IV)基地局A:連携否、基地局B:連携否
 ユーザ端末に対して、各基地局A,Bの空きスロット情報及び処理負荷量から、基地局A,B共に連携否である場合、基地局Aは、前記ユーザ端末以外に、既に決定している基地局A,Bの各基地局連携通信の対象の他ユーザ端末があるか否かにかかわらず、前記ユーザ端末とシングルサイト接続を行うと決定する。基地局Aは、前記ユーザ端末とシングルサイト接続により通信を行う旨を基地局Bへ伝える。これにより、基地局Bは、前記ユーザ端末が通信を行う無線リソーススロットにおいて、自基地局の近傍に存在する他ユーザ端末とシングルサイト接続を行い、且つ、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末への干渉を抑えるため、送信電力を下げて通信を行う。あるいは、基地局Bは、ビームフォーミング技術を用いて、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末の方向にヌルを向け、さらに前記ビーム形状において基地局Bとシングルサイト接続可能な他ユーザ端末と通信を行う。
 なお、基地局A,Bが共に連携否となる場合としては、両基地局の処理負荷量が大きい場合や既に基地局A,B間での基地局連携通信が他ユーザ端末に対して行われており、前記ユーザ端末との基地局連携通信をさらに追加することができない場合などが挙げられる。図9に、既に基地局A,B間での基地局連携通信が他ユーザ端末に対して行われており、前記ユーザ端末との基地局連携通信をさらに追加することができない場合の概念図を示す。
 上述した基地局連携通信の連携通信判定・調整処理により、前記ユーザ端末と基地局連携通信を行うことに決定した場合、基地局連携通信を行う基地局間(ここでは、基地局A,B)で協調して、空きスロット情報やMIMOモード等から無線リソース割当領域を決定する。このマルチサイト接続を行う場合、基地局A,Bで同一のスロットが割当てられる。一方、前記ユーザ端末に対して、何れかの基地局とのシングルサイト接続を行う場合には、前記シングルサイト接続を行う基地局の空きスロット情報やMIMOモード等から、前記基地局の無線リソース割当領域を決定する。
(第2の実施形態)
 第2の実施形態は、最大3台の基地局による基地局連携通信の開始手順である。なお、第2の実施形態では、セルラ移動通信システム内に設けられる基地局は、3台のみではなく、4台以上が設けられる。基地局連携通信を行う基地局数を制限する理由は、基地局連携通信のための制御処理が広範囲に及ぶことを防ぐためである。なお、第2の実施形態では、基地局連携通信を行う基地局数を3台に制限するが、最大4台以上の基地局による基地局連携通信についても同様の開始手順が適用可能である。
[基地局連携通信の開始手順]
 図10は、基地局連携通信の開始手順を示すシーケンス図である。図10は、基地局Aとのみ通信しているユーザ端末が、基地局A,B,Cの3つのセルの共通のセル境界へ移動することにより、基地局A,B,Cによる基地局連携通信を開始するときの手順である。以下、図10を参照して、基地局連携通信の開始手順に係る動作を説明する。
 ステップS30では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS31では、ユーザ端末が、各基地局の無線品質情報に基づいて、基地局A,B,Cによる基地局連携通信を要求することを判定する。この判定基準は、図5のステップS1と同様である。
 ステップS32では、ユーザ端末が、基地局Aへ連携通信リクエストを送信する。連携通信リクエストには、基地局連携通信を行う基地局の組、基地局連携通信で使用するMIMOモード、各基地局(基地局連携通信の対象と非対象の基地局を含む)の無線品質情報、自端末の処理負荷量などの情報を含める。ここでは、基地局連携通信を行う基地局の組は、基地局A,B,Cである。
 ステップS33では、基地局Aが、基地局B,Cのそれぞれへ連携通信情報の問い合わせを行う。連携通信情報の問い合わせでは、ユーザ端末から受け取った、MIMOモード、各基地局の無線品質情報及び処理負荷量などの情報を、問い合わせ先の基地局へ送る。
 ステップS34では、基地局A,B,Cが、それぞれに、連携通信情報を取得する。連携通信情報は、基地局連携通信に使用可能な空きスロット、既に基地局連携通信が決定しているユーザ端末の数とそのユーザ端末が基地局連携通信を行う基地局の組、自基地局の処理負荷量などの情報である。
 ステップS35では、基地局B,Cが、それぞれに取得した連携通信情報を基地局Aへ返信する。
 ステップS6では、基地局A,B,Cの各連携通信情報を用いて、基地局Aとユーザ端末の間で連携通信判定・調整処理を行い、連携通信リクエストの送信元のユーザ端末の通信方法を決定する。
 ステップS7では、ステップS6で決定された通信方法に従って、前記ユーザ端末と基地局との通信を開始する。
 図11は、基地局連携通信の他の開始手順を示すシーケンス図である。図11は、図10と同様に、基地局Aとのみ通信しているユーザ端末が、基地局A,B,Cの3つのセルの共通のセル境界へ移動することにより、基地局A,B,Cによる基地局連携通信を開始するときの手順である。図11の開始手順は図10とほぼ同様であるが、図10の開始手順ではユーザ端末が基地局連携通信を要求するのに対し、図11の開始手順では基地局が基地局連携通信を要求する。以下、図11を参照して、基地局連携通信の他の開始手順に係る動作を説明する。
 ステップS40-1では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS40-2では、ユーザ端末が、定期的に、無線品質情報を基地局Aへ送信する。
 ステップS41では、基地局Aが、各基地局の無線品質情報に基づいて、ユーザ端末との基地局連携通信の候補として基地局A,B,Cを要求することを判定する。この判定基準は、図5のステップS1と同様である。
 ステップS42では、基地局Aが、基地局連携通信の要求に係るユーザ端末及び基地局B,Cへそれぞれ連携通信情報の問い合わせを行う。基地局B,Cへの連携通信情報の問い合わせでは、各基地局の無線品質情報、MIMOモードなどの情報を基地局B,Cへ送る。
 ユーザ端末への連携通信情報の問い合わせでは、基地局連携通信を行う基地局の組(ここでは、基地局A,B,C)、MIMOモードなどの情報をユーザ端末へ送る。
 ステップS43では、ユーザ端末、基地局A,B,Cが、それぞれに、連携通信情報を取得する。ユーザ端末に係る連携通信情報は、自端末の処理負荷量、基地局連携通信の対象の各基地局(ここでは、基地局A,B,C)に係る最新の無線品質情報などである。基地局A,B,Cに係る連携通信情報は、基地局連携通信に使用可能な空きスロット、既に基地局連携通信が決定しているユーザ端末の数とそのユーザ端末が基地局連携通信を行う基地局の組、自基地局の処理負荷量などの情報である。
 ステップS44では、ユーザ端末、基地局B,Cが、それぞれに、取得した連携通信情報を基地局Aへ返信する。ステップS6,S7は図10と同様である。
[基地局連携通信の連携通信判定・調整処理(図10及び図11のステップS6)]
 ここで、図10及び図11のステップS6に対応する、最大3台の基地局による基地局連携通信の連携通信判定・調整処理を説明する。図12は、基地局Aにおける連携通信判定・調整処理のフローチャートである。以下、図12を参照して、連携通信判定・調整に係る動作を説明する。
 ステップSP11では、基地局連携通信に係る各基地局の連携通信情報を取得する。
 ステップSP12では、取得した連携通信情報に基づいて各基地局の連携可否を判定する。
 ステップS13では、その連携可否の判定結果に基づいて、通信方法を決定する。このとき、必要に応じて、他ユーザ端末との調整を行う。
 ここで、図12のステップSP12について詳細に説明する。
 基地局Aは、各基地局A,B,Cの連携通信情報に基づいて、所定の判定基準により、基地局連携通信の可否を判定する。次の判定基準(1),(2),(3),(4)のいずれかを満たす場合、基地局連携通信が不可であると判定する。
(1)基地局連携通信の同時制御対象の基地局数が、4台以上となる。
(2)既に基地局連携通信が他ユーザ端末に対して行われており、前記ユーザ端末の基地局連携通信に係る処理を追加することができない。
(3)基地局間で共通の空きスロット(無線リソース)を割り当てることができない。
(4)前記基地局の処理負荷量が大きい。
 上記判定基準(1)について、図13を参照して説明する。はじめに、基地局A,B間、及び、基地局A,C間で、それぞれユーザ端末に対し、既に基地局連携通信が行われているとする。このとき、基地局Aは、基地局A,B間と基地局A,C間の基地局連携通信における共通の基地局である。このため、これらの基地局連携通信は独立に処理することができないので、基地局A,B,Cで基地局連携通信に係る制御を行う必要がある。ここで、基地局C,D間の基地局連携通信を希望するユーザ端末が現れた場合、新たに基地局Dが基地局連携通信に係る制御の対象となるので、基地局連携通信の同時制御対象の基地局数が4台となる。これにより、上記判定基準(1)に該当し、基地局C,D間の基地局連携通信を希望するユーザ端末に対しては、連携否と判定される。また、上記判定基準(2)に該当する状態は、第1の実施形態の図9と同様の状態である。
 次に、図12のステップSP13について詳細に説明する。
 基地局Aは、上記ステップSP12の結果から、表2に示す8通りの基地局連携通信の可否の組合せ(連携可否パターン(I),(II),(III),(IV),(V),(VI),(VII),(VIII))の中から、該当する連携可否パターンを1つ選択する。基地局Aは、選択した連携可否パターンに係る調整処理を行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 以下、各連携可否パターンに係る動作を順次、説明する。
(I)基地局A:連携可、基地局B:連携可、基地局C:連携可
 ユーザ端末に対して、基地局A,B,C共に連携可である場合、基地局Aは図14に示す処理を行う。図14は、基地局連携通信の連携通信判定・調整に係る一処理のフローチャートである。以下、図14を参照して、表2の連携可否パターン(I)に係る連携通信判定・調整処理の動作を説明する。
 ステップSP21では、基地局Aが、前記ユーザ端末以外に、既に決定している基地局A,B,Cの各基地局連携通信の対象の他ユーザ端末があるかを調べる。
 ステップSP22では、基地局Aは、前記ユーザ端末以外に、既に決定している基地局A,B,Cの各基地局連携通信の対象の他ユーザ端末がある場合(ステップSP21、YES)、MU-MIMO技術を用いて、前記ユーザ端末と前記他ユーザ端末とを空間多重により同時通信を行うことを決定する。
 ステップSP23では、基地局Aは、さらに同時通信を行うことが可能な他ユーザ端末があるかを調べる。この結果、さらに同時通信を行うことが可能な他ユーザ端末がある場合(ステップSP23、YES)、ステップS22に戻る。一方、さらに同時通信を行うことが可能な他ユーザ端末がない場合(ステップSP23、NO)、図14の処理を終了する。
 ステップSP24では、基地局Aは、前記ユーザ端末以外に、既に決定している基地局A,B,Cの各基地局連携通信の対象の他ユーザ端末がない場合(ステップSP21、NO)、基地局A,B,Cのいずれかのセル内(あるいは、基地局A,B,Cのセルのいずれかの重複部分)のエリアに在る他ユーザ端末の中から、MU-MIMO技術を用いて前記ユーザ端末と同時通信が可能な他ユーザ端末があるかを調べる。
 ステップSP25では、基地局Aは、前記ユーザ端末と同時通信可能な他ユーザ端末が発見された場合(ステップSP24、YES)、MU-MIMO技術を用いて前記ユーザ端末と前記他ユーザ端末とを空間多重により同時通信を行うことを決定する。
 ステップSP26では、基地局Aは、さらに同時通信を行うことが可能な他ユーザ端末があるかを調べる。この結果、さらに同時通信を行うことが可能な他ユーザ端末がある場合(ステップSP26、YES)、ステップS25に戻る。一方、さらに同時通信を行うことが可能な他ユーザ端末がない場合(ステップSP26、NO)、図14の処理を終了する。
 ステップSP27では、基地局Aは、前記ユーザ端末と同時通信可能な他ユーザ端末が発見されなかった場合(ステップSP24、NO)、MU-MIMO技術を使用せず、前記ユーザ端末に対してのみ基地局連携通信を行うことを決定する。
 図15は、図14のステップSP23,SP24,SP26の同時通信調整処理のシーケンス図である。図15を参照して、同時通信調整処理を説明する。
 ステップS50-1では、各ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS50-2では、各ユーザ端末が、定期的に、無線品質情報を基地局Aへ送信する。
 ステップS51では、基地局Aが、基地局B,Cに対し、近傍BS情報を問い合わせる。
 ステップS52では、基地局B,Cが、それぞれ自基地局が保持している近傍BS情報を基地局Aへ返信する。
 ステップS53では、基地局Aが、自基地局の近傍BS情報と基地局B,Cから受信した各近傍BS情報とに基づいて、基地局連携通信の対象の前記ユーザ端末と同時通信を行う他ユーザ端末を選択する。例えば、基地局A,B,Cからの受信電力が前記ユーザ端末と大きな差がなく、且つ、基地局A,B,Cによる基地局連携通信が可能であることを条件にして、同時通信する他ユーザ端末を選択する。
 ステップS54では、基地局Aが、ステップS53で選択した他ユーザ端末に対し、連携通信情報を問い合わせる。
 ステップS55では、連携通信情報の問い合わせを受信した他ユーザ端末が、連携通信情報を取得する。
 ステップS56では、前記他ユーザ端末が、取得した連携通信情報を基地局Aへ返信する。
 ステップS57では、基地局Aが、他ユーザ端末からの連携通信情報に基づいて、前記ユーザ端末との同時通信の可否を判定する。
 なお、ステップS53で選択された他ユーザ端末が基地局B又は基地局Cとのみ通信可能である場合には、本ステップS54の前に前記通信可能な基地局に対し、前記他ユーザ端末の情報と共にステップS54以降の連携通信可否判定の処理を依頼する。
(II)基地局A:連携可、基地局B:連携可、基地局C:連携否
 ユーザ端末に対して、基地局Aは連携可、基地局Bは連携可、基地局Cは連携否である場合、次の処理(II-1),(II-2)のいずれかを行う。
 処理(II-1):基地局Aは、前記ユーザ端末と基地局A,Bの2台によるマルチサイト接続により基地局連携通信を行うと決定する。基地局Aは、前記ユーザ端末と基地局A,Bの2台によるマルチサイト接続により基地局連携通信を行う旨を基地局Cへ伝える。
 これにより、基地局Cは、前記ユーザ端末が通信を行う無線リソーススロットにおいて、自基地局の近傍に存在する他ユーザ端末とシングルサイト接続を行い、且つ、基地局A,Bとマルチサイト接続を行う前記ユーザ端末への干渉を抑えるため、送信電力を下げて通信を行う。あるいは、基地局Cは、ビームフォーミング技術を用いて、基地局A,Bとマルチサイト接続を行う前記ユーザ端末の方向にヌルを向け、さらに前記ビーム形状において自基地局とシングルサイト接続可能な他ユーザ端末と通信を行う。
 処理(II-2):基地局Aは、前記ユーザ端末と基地局A,Bのいずれかがシングルサイト接続を行うと決定する。例えば、基地局Aとシングルサイト接続を行うとする。この場合、基地局Aは、前記ユーザ端末とシングルサイト接続により通信を行う旨を基地局B,Cへ伝える。これにより、基地局B,Cは、前記ユーザ端末が通信を行う無線リソーススロットにおいて、自基地局の近傍に存在する他ユーザ端末とシングルサイト接続を行い、且つ、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末への干渉を抑えるため、送信電力を下げて通信を行う。あるいは、基地局B,Cは、ビームフォーミング技術を用いて、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末の方向にヌルを向け、さらに前記ビーム形状において自基地局とシングルサイト接続可能な他ユーザ端末と通信を行う。
(III)基地局A:連携可、基地局B:連携否、基地局C:連携可
 ユーザ端末に対して、基地局Aは連携可、基地局Bは連携否、基地局Cは連携可である場合、次の処理(III-1),(III-2)のいずれかを行う。
 処理(III-1):基地局Aは、前記ユーザ端末と基地局A,Cの2台によるマルチサイト接続により基地局連携通信を行うと決定する。基地局Aは、前記ユーザ端末と基地局A,Cの2台によるマルチサイト接続により基地局連携通信を行う旨を基地局Bへ伝える。
 これにより、基地局Bは、前記ユーザ端末が通信を行う無線リソーススロットにおいて、自基地局の近傍に存在する他ユーザ端末とシングルサイト接続を行い、且つ、基地局A,Cとマルチサイト接続を行う前記ユーザ端末への干渉を抑えるため、送信電力を下げて通信を行う。あるいは、基地局Bは、ビームフォーミング技術を用いて、基地局A,Cとマルチサイト接続を行う前記ユーザ端末の方向にヌルを向け、さらに前記ビーム形状において自基地局とシングルサイト接続可能な他ユーザ端末と通信を行う。
 処理(III-2):基地局Aは、前記ユーザ端末と基地局A,Cのいずれかがシングルサイト接続を行うと決定する。例えば、基地局Aとシングルサイト接続を行うとする。この場合、基地局Aは、前記ユーザ端末とシングルサイト接続により通信を行う旨を基地局B,Cへ伝える。これにより、基地局B,Cは、前記ユーザ端末が通信を行う無線リソーススロットにおいて、自基地局の近傍に存在する他ユーザ端末とシングルサイト接続を行い、且つ、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末への干渉を抑えるため、送信電力を下げて通信を行う。あるいは、基地局B,Cは、ビームフォーミング技術を用いて、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末の方向にヌルを向け、さらに前記ビーム形状において自基地局とシングルサイト接続可能な他ユーザ端末と通信を行う。
(IV)基地局A:連携可、基地局B:連携否、基地局C:連携否
 ユーザ端末に対して、基地局Aは連携可、基地局Bは連携否、基地局Cは連携否である場合、基地局Aは、前記ユーザ端末とシングルサイト接続を行うと決定する。基地局Aは、前記ユーザ端末とシングルサイト接続により通信を行う旨を基地局B,Cへ伝える。これにより、基地局B,Cは、前記ユーザ端末が通信を行う無線リソーススロットにおいて、自基地局の近傍に存在する他ユーザ端末とシングルサイト接続を行い、且つ、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末への干渉を抑えるため、送信電力を下げて通信を行う。あるいは、基地局B,Cは、ビームフォーミング技術を用いて、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末の方向にヌルを向け、さらに前記ビーム形状において自基地局とシングルサイト接続可能な他ユーザ端末と通信を行う。
(V)基地局A:連携否、基地局B:連携可、基地局C:連携可
 ユーザ端末に対して、基地局Aは連携否、基地局Bは連携可、基地局Cは連携可である場合、次の処理(V-1),(V-2),(V-3)のいずれかを行う。
 処理(V-1):基地局Aは、前記ユーザ端末と基地局B,Cの2台によるマルチサイト接続により基地局連携通信を行うと決定する。これにより、基地局Aは、前記ユーザ端末が通信を行う無線リソーススロットにおいて、自基地局の近傍に存在する他ユーザ端末とシングルサイト接続を行い、且つ、基地局B,Cとマルチサイト接続を行う前記ユーザ端末への干渉を抑えるため、送信電力を下げて通信を行う。あるいは、基地局Aは、ビームフォーミング技術を用いて、基地局B,Cとマルチサイト接続を行う前記ユーザ端末の方向にヌルを向け、さらに前記ビーム形状において自基地局とシングルサイト接続可能な他ユーザ端末と通信を行う。
 処理(V-2):基地局Aは、前記ユーザ端末とシングルサイト接続を行うと決定する。基地局Aは、前記ユーザ端末とシングルサイト接続により通信を行う旨を基地局B,Cへ伝える。これにより、基地局B,Cは、前記ユーザ端末が通信を行う無線リソーススロットにおいて、自基地局の近傍に存在する他ユーザ端末とシングルサイト接続を行い、且つ、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末への干渉を抑えるため、送信電力を下げて通信を行う。あるいは、基地局B,Cは、ビームフォーミング技術を用いて、基地局Aとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末の方向にヌルを向け、さらに前記ビーム形状において自基地局とシングルサイト接続可能な他ユーザ端末と通信を行う。
 処理(V-3):基地局Aは、前記ユーザ端末と基地局B,Cのいずれかがシングルサイト接続を行うと決定する。これは、基地局Aが連携否であることから、前記ユーザ端末の所属基地局である基地局Aの処理負荷量が大きいことなどが考えられ、前記ユーザ端末は基地局B又は基地局Cとシングルサイト接続を行ったほうが通信品質の向上が期待できるからである。例えば、基地局Bとシングルサイト接続を行うとする。この場合、基地局Aは、基地局Bに対し、前記ユーザ端末とシングルサイト接続を行うことを要求する。基地局Bは、基地局Aからの要求に応じて、前記ユーザ端末とシングルサイト接続により通信を行う旨を基地局Aへ伝える。基地局Aは、前記ユーザ端末と基地局Bがシングルサイト接続により通信を行う旨を基地局Cへ伝える。これにより、基地局A,Cは、前記ユーザ端末が通信を行う無線リソーススロットにおいて、自基地局の近傍に存在する他ユーザ端末とシングルサイト接続を行い、且つ、基地局Bとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末への干渉を抑えるため、送信電力を下げて通信を行う。あるいは、基地局A,Cは、ビームフォーミング技術を用いて、基地局Bとシングルサイト接続を行う前記ユーザ端末の方向にヌルを向け、さらに前記ビーム形状において自基地局とシングルサイト接続可能な他ユーザ端末と通信を行う。
(VI)基地局A:連携否、基地局B:連携可、基地局C:連携否
 ユーザ端末に対して、基地局Aは連携否、基地局Bは連携可、基地局Cは連携否である場合、次の処理(VI-1),(VI-2)のいずれかを行う。
 処理(VI-1):基地局Aは、上記処理(V-2)と同様に、前記ユーザ端末とシングルサイト接続を行うと決定する。前記処理は上記処理(V-2)と同様である。
 処理(VI-2):基地局Aは、前記ユーザ端末と基地局Bがシングルサイト接続を行うと決定する。これ以降の処理は、上記処理(V-3)と同様である。
(VII)基地局A:連携否、基地局B:連携否、基地局C:連携可
 ユーザ端末に対して、基地局Aは連携否、基地局Bは連携否、基地局Cは連携可である場合、次の処理(VII-1),(VII-2)のいずれかを行う。
 処理(VII-1):基地局Aは、上記処理(V-2)と同様に、前記ユーザ端末とシングルサイト接続を行うと決定する。前記処理は上記処理(V-2)と同様である。
 処理(VII-2):基地局Aは、前記ユーザ端末と基地局Cがシングルサイト接続を行うと決定する。これ以降の処理は、上記処理(V-3)と同様である。また、上記処理(VI-2)と比較した場合、シングルサイト接続を行う基地局が基地局Cである点が異なるのみである。
(VIII)基地局A:連携否、基地局B:連携否、基地局C:連携否
 ユーザ端末に対して、基地局A,B,C全てが連携否である場合、基地局Aは、上記処理(V-2)と同様に、前記ユーザ端末とシングルサイト接続を行うと決定する。前記処理は上記処理(V-2)と同様である。
 上述した第2の実施形態では、3台の基地局A,B,Cにより基地局連携通信を行ったが、本構成により、例えば2台の基地局により基地局連携通信を行うことも可能である。図16,図17は、基地局Aに所属するユーザ端末が2台の基地局B,Cによる基地局連携通信を希望する場合の基地局連携通信の開始手順を示すシーケンス図である。図16はユーザ端末が基地局連携通信を要求する場合のシーケンス図である。図17は基地局Aが基地局連携通信を要求する場合のシーケンス図である。
 図16において、上記図10と異なる点は、ステップS62においてユーザ端末が基地局B,Cによる基地局連携通信を要求し、以降、前記要求に基づいた処理が行われる点であり、図16に係る処理は上記図10と同様であるのでその説明を省略する。また、図17において、上記図11と異なる点は、ステップS71においてユーザ端末との基地局連携通信の候補として基地局B,Cを要求し、以降、前記要求に基づいた処理が行われる点であり、図17に係る処理は上記図11と同様であるのでその説明を省略する。
(第3の実施形態)
 第3の実施形態は、第1又は第2の実施形態における通信開始後(ステップS7)の基地局連携通信処理である。ステップS7では、連携通信判定・調整処理(ステップS6)で決定された通信方法に従ってユーザ端末と基地局との通信を開始するが、第3の実施形態ではその通信方法が基地局連携通信である場合に対応する。ここでは、前記連携通信判定・調整処理で決定された無線リソース(スロット)を継続して使用する(予約される)が、無線リソースの利用方法はこれに限定されない。なお、第3の実施形態では、基地局連携通信を行うユーザ端末が1台である場合を例に挙げるが、基地局連携通信を行うユーザ端末は複数台の場合にも同様に適用可能である。以下、第3の実施形態の各手順を順次説明する。
[基地局連携通信の継続手順]
 図18は、基地局連携通信の継続手順を示すシーケンス図である。図18は、基地局A,Bと基地局連携通信を行うユーザ端末が、前記基地局連携通信をそのまま継続するときの手順である。以下、図18を参照して、基地局連携通信の継続手順に係る動作を説明する。
 ステップS80-1では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS80-2では、ユーザ端末が、定期的に、無線品質情報を基地局Aへ送信する。この送信周期は、後述する基地局連携通信の継続に必要となるチャネル行列等の連携通信制御情報を送信する周期とは独立である。
 ステップS81では、基地局Aが、ユーザ端末及び基地局Bに対し、連携通信可否通知を送信する。連携通信可否通知には、基地局連携通信を行う旨、基地局連携通信を行うユーザ端末及び基地局Bを特定する情報、割り当てる無線リソースの情報などが含まれる。
 ステップS82では、ユーザ端末が、基地局Aへ連携通信制御情報を送信する。連携通信制御情報には、基地局連携通信を行うために必要となるチャネル行列等の無線通信情報が含まれている。
 ステップS83では、基地局Aが、ユーザ端末から受信した連携通信制御情報を基地局Bへ転送する。
 ステップS84では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局Bへ転送する。その基地局Bへ転送されるデータは、MIMOモードに応じたものである。具体的には、MIMOモードが送信タイバーシチや時空間符号である場合、基地局Aは、基地局連携通信で送信する送信データのコピーを基地局Bへ送信する。MIMOモードが空間多重方式である場合には、基地局A,Bからそれぞれ別のデータを送信するため、基地局Aは、空間多重させる送信データを基地局Bへ転送する。
 なお、第3の実施形態では、基地局Aから基地局Bへ直接的にデータ転送しているが、データ転送方法はこれに限定されない。例えば、基地局Aがバックボーンネットワーク4に設置されたルータ6へ基地局連携通信を行う旨を伝え、前記ルータ6が前記ユーザ端末宛の送信データをコピーして基地局A,Bにバイキャストしたり、空間多重化する送信データを基地局A,Bへそれぞれ送信したりしてもよい。
 ステップS85では、基地局A,Bが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 以降、ステップS82からステップS85を繰り返すことにより、基地局連携通信がそのまま継続される。
[連携基地局数の減少手順]
 図19は、基地局連携通信を行う基地局の数が減少するときの手順を示すシーケンス図である。図19は、基地局A,B,Cの3台と基地局連携通信を行っているユーザ端末が、基地局A,Bの2台に連携基地局数が減少した基地局連携通信に変更するときの手順である。以下、図19を参照して、連携基地局数の減少手順に係る動作を説明する。
 ステップS90では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS91では、ユーザ端末が、基地局Aへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS92では、基地局Aが、ユーザ端末から受信した連携通信制御情報を基地局B,Cへ転送する。
 ステップS93では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局B,Cへ転送する。
 ステップS94では、基地局A,B,Cが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 ステップS95では、ユーザ端末が、無線品質情報に基づいて、基地局A,B,Cの3台による基地局連携通信から基地局A,Bの2台による基地局連携通信へ変更することを判定する。この判定基準としては、例えば、基地局CからのRSSIやCINR等が他基地局A,Bに比べて大きく劣化した場合に、基地局Cを基地局連携通信から外すと判定する。
 なお、CINRの算出において、連携基地局からの信号は搬送波成分とすべきであるから、連携させる基地局の組合せ毎にCINRを計算する。
 ステップS96では、ユーザ端末が、基地局A,Bの2台による基地局連携通信へ変更する旨の連携通信変更リクエストを基地局Aへ送信する。連携通信変更リクエストには、現在の連携基地局の組(ここでは、基地局A,B,C)、現在のMIMOモード、新たに希望する連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、新たな連携基地局の組でのMIMOモード等の情報が含まれる。
 ステップS97では、連携通信変更リクエストを受信した基地局Aが、基地局B,Cに対し、連携通信変更を問い合わせる。連携通信変更の問い合わせでは、ユーザ端末の識別子、連携通信変更リクエストに含まれる情報、現在の割当スロット(無線リソース領域)等の情報を問合せ先の基地局へ送る。
 ステップS98では、連携通信変更問い合わせを受けた基地局B,Cが、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Aへ応答する。
 ステップS99では、基地局Aが、自基地局の状況および基地局B,Cからの連携通信変更問い合わせ応答の内容に基づいて、基地局連携通信の変更の可否を判定する。
 ステップS100では、基地局Aが、基地局連携通信の変更の可否の判定結果をユーザ端末および基地局B,Cへ連携通信変更応答として通知する。連携通信変更応答には、新しい連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、MIMOモード、割当てるスロット(無線リソース領域)等の情報が含まれる。
 ステップS101では、ステップS91と同様に、ユーザ端末が基地局Aへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS102では、基地局Aが、ユーザ端末から受信した連携通信制御情報を基地局Bへ転送する。
 ステップS103では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局Bへ転送する。
 ステップS104では、基地局A,Bが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 図20は、基地局連携通信を行う基地局の数が減少するときの手順を示すシーケンス図である。図20は、基地局A,Bの2台と基地局連携通信を行っているユーザ端末が、移動等の理由により、基地局Bとのシングルサイト接続に変更するときの手順である。
 以下、図20を参照して、連携基地局数の減少手順に係る動作を説明する。
 ステップS110では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS111では、ユーザ端末が、基地局Aへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS112では、基地局Aが、ユーザ端末から受信した連携通信制御情報を基地局Bへ転送する。
 ステップS113では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局Bへ転送する。
 ステップS114では、基地局A,Bが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 ステップS115では、ユーザ端末が、無線品質情報に基づいて、基地局A,Bの2台による基地局連携通信から基地局Bとのシングルサイト接続へ変更することを判定する。この判定基準としては、例えば、基地局AからのRSSIやCINR等が基地局Bに比べて大きく劣化した場合に、基地局Bとのシングルサイト接続に変更すると判定する。なお、CINRの算出において、連携基地局からの信号は搬送波成分とすべきであるから、連携させる基地局の組合せ毎にCINRを計算する。
 ステップS116では、ユーザ端末が、基地局Bとのシングルサイト接続へ変更する旨の連携通信変更リクエストを基地局Aへ送信する。連携通信変更リクエストには、現在の連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、現在のMIMOモード、新たに希望する接続基地局(ここでは、基地局B)、新たな接続基地局でのMIMOモード等の情報が含まれる。
 ステップS117では、連携通信変更リクエストを受信した基地局Aが、基地局Bに対し、連携通信変更を問い合わせる。連携通信変更の問い合わせでは、ユーザ端末の識別子、連携通信変更リクエストに含まれる情報、現在の割当スロット(無線リソース領域)等の情報を問合せ先の基地局へ送る。
 ステップS118では、連携通信変更問い合わせを受けた基地局Bが、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Aへ応答する。
 ステップS119では、基地局Aが、自基地局の状況および基地局Bからの連携通信変更問い合わせ応答の内容に基づいて、基地局連携通信の変更の可否を判定する。
 ステップS120では、基地局Aが、基地局連携通信の変更の可否の判定結果をユーザ端末および基地局Bへ連携通信変更応答として通知する。連携通信変更応答には、新しい接続基地局(ここでは、基地局B)、MIMOモード、割当てるスロット(無線リソース領域)等の情報が含まれる。
 ステップS121では、ユーザ端末が、シングルサイト接続先の基地局Bへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS122では、基地局Bが、ユーザ端末に対し、シングルサイト接続での通信を行う。
 以降、ステップS121,S122が繰り返される(S123,S124,・・・)。
 図20の連携基地局数の減少手順では、ユーザ端末の所属が基地局Aから基地局Bへ変更されるハンドオーバが発生しており、前記ユーザ端末の所属基地局の変更処理がバックボーンネットワークに対して行われる。従って、シングルサイト接続に変更後は、ユーザ端末は基地局Bに所属するものとなり、ユーザ端末宛の送信データは、基地局Aを経由することなく、基地局Bから直接的にユーザ端末へ送信される。
 図21は、基地局連携通信を行う基地局の数が減少するときの他の手順を示すシーケンス図である。図21は、図19と同様に、基地局A,B,Cの3台と基地局連携通信を行っているユーザ端末が、基地局A,Bの2台に連携基地局数が減少した基地局連携通信に変更するときの手順である。図21の開始手順は図19とほぼ同様であるが、図19の手順ではユーザ端末が基地局連携通信の変更を要求するのに対し、図21の手順では基地局が基地局連携通信の変更を要求する。以下、図21を参照して、連携基地局数の他の減少手順に係る動作を説明する。
 ステップS130-1では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS130-2では、ユーザ端末が、定期的に、無線品質情報を基地局Aへ送信する。
 ステップS131では、ユーザ端末が、基地局Aへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS132では、基地局Aが、ユーザ端末から受信した連携通信制御情報を基地局B,Cへ転送する。
 ステップS133では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局B,Cへ転送する。
 ステップS134では、基地局A,B,Cが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 ステップS135では、基地局Aが、無線品質情報に基づいて、基地局A,B,Cの3台による基地局連携通信から基地局A,Bの2台による基地局連携通信へ変更することを判定する。この判定基準は、図19のステップS95と同様である。
 ステップS136では、基地局Aが、ユーザ端末及び基地局B,Cに対し、連携通信変更を問い合わせる。連携通信変更の問い合わせでは、ユーザ端末の識別子、現在の連携基地局の組(ここでは、基地局A,B,C)、現在のMIMOモード、新たに希望する連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、新たな連携基地局の組でのMIMOモード、現在の割当スロット(無線リソース領域)等の情報を問合せ先のユーザ端末及び基地局へ送る。
 ステップS137では、連携通信変更問い合わせを受けたユーザ端末及び基地局B,Cが、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Aへ応答する。
 ステップS138では、基地局Aが、自基地局の状況、並びに、ユーザ端末および基地局B,Cからの連携通信変更問い合わせ応答の内容に基づいて、基地局連携通信の変更の可否を判定する。
 以降、ステップS139からS143は図19のステップS100からS104と同様である。
 図22は、基地局連携通信を行う基地局の数が減少するときの他の手順を示すシーケンス図である。図22は、基地局A,Bの2台と基地局連携通信を行っているユーザ端末が、移動等の理由により、基地局Bとのシングルサイト接続に変更するときの手順である。以下、図22を参照して、連携基地局数の他の減少手順に係る動作を説明する。
 ステップS150-1では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS150-2では、ユーザ端末が、定期的に、無線品質情報を基地局Aへ送信する。
 ステップS151では、ユーザ端末が、基地局Aへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS152では、基地局Aが、ユーザ端末から受信した連携通信制御情報を基地局Bへ転送する。
 ステップS153では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局Bへ転送する。
 ステップS154では、基地局A,Bが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 ステップS155では、基地局Aが、無線品質情報に基づいて、基地局A,Bの2台による基地局連携通信から基地局Bとのシングルサイト接続へ変更することを判定する。この判定基準は、図20のステップS115と同様である。
 ステップS156では、基地局Aが、ユーザ端末及び基地局Bに対し、基地局Bとのシングルサイト接続へ変更する旨の連携通信変更問い合わせを行う。連携通信変更の問い合わせでは、ユーザ端末の識別子、現在の連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、現在のMIMOモード、新たに希望する接続基地局(ここでは、基地局B)、新たな接続基地局でのMIMOモード、現在の割当スロット(無線リソース領域)等の情報を問合せ先のユーザ端末及び基地局へ送る。
 ステップS157では、連携通信変更問い合わせを受けたユーザ端末及び基地局Bが、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Aへ応答する。
 ステップS158では、基地局Aが、自基地局の状況、並びに、ユーザ端末および基地局Bからの連携通信変更問い合わせ応答の内容に基づいて、基地局連携通信の変更の可否を判定する。
 以降、ステップS159からS163は図20のステップS120からS124と同様である。
 図22の連携基地局数の減少手順では、ユーザ端末の所属が基地局Aから基地局Bへ変更されるハンドオーバが発生しており、前記ユーザ端末の所属基地局の変更処理がバックボーンネットワークに対して行われる。従って、シングルサイト接続に変更後は、ユーザ端末は基地局Bに所属するものとなり、ユーザ端末宛の送信データは、基地局Aを経由することなく、基地局Bから直接的にユーザ端末へ送信される。
[連携基地局数の増加手順]
 図23は、基地局連携通信を行う基地局の数が増加するときの手順を示すシーケンス図である。図23は、基地局A,Bの2台と基地局連携通信を行っているユーザ端末が、基地局A,B,Cの3台に連携基地局数が増加した基地局連携通信に変更するときの手順である。以下、図23を参照して、連携基地局数の増加手順に係る動作を説明する。
 ステップS170では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS171では、ユーザ端末が、基地局Aへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS172では、基地局Aが、ユーザ端末から受信した連携通信制御情報を基地局Bへ転送する。
 ステップS173では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局Bへ転送する。
 ステップS174では、基地局A,Bが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 ステップS175では、ユーザ端末が、無線品質情報に基づいて、基地局A,Bの2台による基地局連携通信から基地局A,B,Cの3台による基地局連携通信へ変更することを判定する。この判定基準としては、例えば、基地局CからのRSSIやCINR等が良くなり、他基地局A,Bに比べて差異がなくなった場合に、基地局Cを基地局連携通信に追加すると判定する。なお、CINRの算出において、連携基地局からの信号は搬送波成分とすべきであるから、連携させる基地局の組合せ毎にCINRを計算する。
 ステップS176では、ユーザ端末が、基地局A,B,Cの3台による基地局連携通信へ変更する旨の連携通信変更リクエストを基地局Aへ送信する。連携通信変更リクエストには、現在の連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、現在のMIMOモード、新たに希望する連携基地局の組(ここでは、基地局A,B,C)、新たな連携基地局の組でのMIMOモード等の情報が含まれる。
 ステップS177では、連携通信変更リクエストを受信した基地局Aが、基地局Bに対し、連携通信変更を問い合わせる。連携通信変更の問い合わせでは、ユーザ端末の識別子、連携通信変更リクエストに含まれる情報、現在の割当スロット(無線リソース領域)等の情報を問合せ先の基地局へ送る。
 ステップS178では、基地局Aが、基地局Cに対し、連携通信情報を問い合わせる。連携通信情報の問い合わせでは、ユーザ端末から受け取った、MIMOモード、各基地局の無線品質情報及び処理負荷量などの情報を、問い合わせ先の基地局へ送る。
 ステップS179では、連携通信変更問い合わせを受けた基地局Bが、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Aへ応答する。
 ステップS180では、基地局Cが、連携通信情報を基地局Aへ返信する。連携通信情報は、基地局連携通信に使用可能な空きスロット、既に基地局連携通信が決定しているユーザ端末の数とそのユーザ端末が基地局連携通信を行う基地局の組、自基地局の処理負荷量などの情報である。
 ステップS181では、基地局Aが、自基地局の状況、基地局Bからの連携通信変更問い合わせ応答の内容、及び基地局Cからの連携通信情報に基づいて、基地局連携通信の変更の可否を判定する。なお、このとき、無線リソース割当において、基地局Cの空きスロットと基地局連携通信で既に使用中のスロットとが異なっている場合、使用するスロットを調整するようにしてもよい。
 ステップS182では、基地局Aが、基地局連携通信の変更の可否の判定結果をユーザ端末および基地局B,Cへ連携通信変更応答として通知する。連携通信変更応答には、新しい連携基地局の組(ここでは、基地局A,B,C)、MIMOモード、割当てるスロット(無線リソース領域)等の情報が含まれる。
 ステップS183では、ステップS171と同様に、ユーザ端末が基地局Aへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS184では、基地局Aが、ユーザ端末から受信した連携通信制御情報を基地局B,Cへ転送する。
 ステップS185では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局B,Cへ転送する。
 ステップS186では、基地局A,B,Cが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 図24は、基地局連携通信を行う基地局の数が増加するときの他の手順を示すシーケンス図である。図24は、図23と同様に、基地局A,Bの2台と基地局連携通信を行っているユーザ端末が、基地局A,B,Cの3台に連携基地局数が増加した基地局連携通信に変更するときの手順である。図24の開始手順は図23とほぼ同様であるが、図23の開始手順ではユーザ端末が基地局連携通信の変更を要求するのに対し、図24の開始手順では基地局が基地局連携通信の変更を要求する。以下、図24を参照して、連携基地局数の他の増加手順に係る動作を説明する。
 ステップS190-1では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS190-2では、ユーザ端末が、定期的に、無線品質情報を基地局Aへ送信する。
 ステップS191では、ユーザ端末が、基地局Aへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS192では、基地局Aが、ユーザ端末から受信した連携通信制御情報を基地局Bへ転送する。
 ステップS193では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局Bへ転送する。
 ステップS194では、基地局A,Bが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 ステップS195では、基地局Aが、無線品質情報に基づいて、基地局A,Bの2台による基地局連携通信から基地局A,B,Cの3台による基地局連携通信へ変更することを判定する。この判定基準は、図23のステップS175と同様である。
 ステップS196では、基地局Aが、ユーザ端末及び基地局Bに対し、連携通信変更を問い合わせる。連携通信変更の問い合わせでは、ユーザ端末の識別子、現在の連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、現在のMIMOモード、新たに希望する連携基地局の組(ここでは、基地局A,B,C)、新たな連携基地局の組でのMIMOモード、現在の割当スロット(無線リソース領域)等の情報を問合せ先のユーザ端末及び基地局へ送る。
 ステップS197では、基地局Aが、基地局Cに対し、連携通信情報を問い合わせる。連携通信情報の問い合わせでは、ユーザ端末から受け取った、MIMOモード、各基地局の無線品質情報及び処理負荷量などの情報を、問い合わせ先の基地局へ送る。
 ステップS198では、連携通信変更問い合わせを受けたユーザ端末が、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Aへ応答する。
 ステップS199では、連携通信変更問い合わせを受けた基地局Bが、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Aへ応答する。
 ステップS200では、基地局Cが、連携通信情報を基地局Aへ返信する。連携通信情報は、基地局連携通信に使用可能な空きスロット、既に基地局連携通信が決定しているユーザ端末の数とそのユーザ端末が基地局連携通信を行う基地局の組、自基地局の処理負荷量などの情報である。
 以降、ステップS201からS206は図23のステップS181からS186と同様である。
(第4の実施形態)
 第4の実施形態は、第1又は第2の実施形態における通信開始後(ステップS7)の基地局連携通信処理の他の実施形態である。ステップS7では、連携通信判定・調整処理(ステップS6)で決定された通信方法に従ってユーザ端末と基地局との通信を開始するが、第4の実施形態ではその通信方法が基地局連携通信である場合に対応する。ここでは、前記連携通信判定・調整処理で決定された無線リソース(スロット)を継続して使用する(予約される)が、無線リソースの利用方法はこれに限定されない。なお、第4の実施形態では、基地局連携通信を行うユーザ端末が1台である場合を例に挙げるが、基地局連携通信を行うユーザ端末は複数台の場合にも同様に適用可能である。以下、第4の実施形態の各手順を順次説明する。
[基地局連携通信の継続手順]
 図25は、基地局連携通信の継続手順を示すシーケンス図である。図25は、基地局A,Bと基地局連携通信を行うユーザ端末が、前記基地局連携通信をそのまま継続するときの手順である。以下、図25を参照して、基地局連携通信の継続手順に係る動作を説明する。
 ステップS210-1では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS210-2では、ユーザ端末が、定期的に、無線品質情報を基地局Aへ送信する。この送信周期は、後述する基地局連携通信の継続に必要となるチャネル行列等の連携通信制御情報を送信する周期とは独立である。
 ステップS211では、基地局Aが、ユーザ端末及び基地局Bに対し、連携通信可否通知を送信する。連携通信可否通知には、基地局連携通信を行う旨、基地局連携通信を行うユーザ端末及び基地局Bを特定する情報、割り当てる無線リソースの情報などが含まれる。
 ステップS212では、ユーザ端末が、基地局A,Bへ連携通信制御情報を送信する。連携通信制御情報には、基地局連携通信を行うために必要となるチャネル行列等の無線通信情報が含まれている。
 ステップS213では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局Bへ転送する。その基地局Bへ転送されるデータは、MIMOモードに応じたものである。具体的には、MIMOモードが送信タイバーシチや時空間符号である場合、基地局Aは、基地局連携通信で送信する送信データのコピーを基地局Bへ送信する。MIMOモードが空間多重方式である場合には、基地局A,Bからそれぞれ別のデータを送信するため、基地局Aは、空間多重させる送信データを基地局Bへ転送する。
 なお、第4の実施形態では、基地局Aから基地局Bへ直接的にデータ転送しているが、データ転送方法はこれに限定されない。例えば、基地局Aがバックボーンネットワーク4に設置されたルータ6へ基地局連携通信を行う旨を伝え、前記ルータ6が前記ユーザ端末宛の送信データをコピーして基地局A,Bにバイキャストしたり、空間多重化する送信データを基地局A,Bへそれぞれ送信したりしてもよい。
 ステップS214では、基地局A,Bが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 以降、ステップS212からステップS214を繰り返すことにより、基地局連携通信がそのまま継続される。
[連携基地局数の減少手順]
 図26は、基地局連携通信を行う基地局の数が減少するときの手順を示すシーケンス図である。図26は、基地局A,B,Cの3台と基地局連携通信を行っているユーザ端末が、基地局A,Bの2台に連携基地局数が減少した基地局連携通信に変更するときの手順である。以下、図26を参照して、連携基地局数の減少手順に係る動作を説明する。
 ステップS220では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS221では、ユーザ端末が、基地局A,B,Cへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS222では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局B,Cへ転送する。
 ステップS223では、基地局A,B,Cが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 ステップS224では、ユーザ端末が、無線品質情報に基づいて、基地局A,B,Cの3台による基地局連携通信から基地局A,Bの2台による基地局連携通信へ変更することを判定する。この判定基準としては、例えば、基地局CからのRSSIやCINR等が他基地局A,Bに比べて大きく劣化した場合に、基地局Cを基地局連携通信から外すと判定する。なお、CINRの算出において、連携基地局からの信号は搬送波成分とすべきであるから、連携させる基地局の組合せ毎にCINRを計算する。
 ステップS225では、ユーザ端末が、基地局A,Bの2台による基地局連携通信へ変更する旨の連携通信変更リクエストを基地局A,B,Cへ送信する。連携通信変更リクエストには、連携通信変更リクエストを特定するための識別子(例えば、シーケンス番号)、現在の連携基地局の組(ここでは、基地局A,B,C)、現在のMIMOモード、新たに希望する連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、新たな連携基地局の組でのMIMOモード等の情報が含まれる。なお、連携通信変更リクエストは各基地局へ、ユニキャストされても良いし、或いはマルチキャストされても良い。
 ステップS226では、基地局A,B,Cは、ユーザ端末から受信した連携通信変更リクエストに応じて、基地局連携通信に係る制御を主となって行う基地局を決定する処理(連携制御マスター基地局決定処理)を行う。基地局連携通信に係る制御を主となって行う基地局のことを「マスター基地局」と称する。
 ここで、連携制御マスター基地局決定処理を説明する。
 はじめに、同じ識別子の連携通信変更リクエストを受信した各基地局(ここでは、基地局A,B,C)は、現在の連携基地局の組の情報に従って、相互に、マスター基地局決定メッセージを交換する。マスター基地局決定メッセージには、連携通信変更リクエスト識別子、自基地局識別子、自基地局から連携通信変更リクエスト送信元のユーザ端末へのRSSIやCINR等の無線品質情報、自基地局の処理負荷量、本連携通信変更リクエストの処理に関わる他の基地局リストなどが含まれる。
 次いで、基地局A,B,Cは、マスター基地局決定メッセージおよび連携通信変更リクエストに含まれる情報、並びに共通の判定基準を用いて、それぞれ独立に、自基地局がマスター基地局であるかどうかを判定する。その判定基準としては、例えば、次の(1),(2),(3)が挙げられる。
(1)基地局識別子が、最も大きい基地局(若しくは、最も小さい基地局)
(2)基地局の処理負荷量が最も少ない基地局
(3)通信変更リクエスト送信元のユーザ端末に対し、最も良い無線環境をもつ基地局
 なお、マスター基地局の候補を選択する方法には、次に示すようないくつかの方法(1),(2),(3)が挙げられる。
(1)連携通信変更リクエスト内の情報(現在の連携基地局の組、新たに希望する連携基地局の組)により特定される全基地局
(2)引き続き基地局連携通信を行うことを希望する基地局
(3)基地局連携通信から外す基地局
 また、ユーザ端末が所属する基地局をマスター基地局としてもよいが、この場合には、連携制御マスター基地局決定処理は不要となる。
 説明を図26に戻す。
 ここでは、連携制御マスター基地局決定処理によって、基地局Bがマスター基地局に決定する。
 ステップS227では、基地局Bが、基地局A,Cに対し、連携通信変更を問い合わせる。
 連携通信変更の問い合わせでは、連携通信変更リクエスト識別子、ユーザ端末の識別子、連携通信変更リクエストに含まれる情報、現在の割当スロット(無線リソース領域)等の情報を問合せ先の基地局へ送る。
 ステップS228では、連携通信変更問い合わせを受けた基地局A,Cが、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Bへ応答する。
 ステップS229では、基地局Bが、自基地局の状況および基地局A,Cからの連携通信変更問い合わせ応答の内容に基づいて、基地局連携通信の変更の可否を判定する。
 ステップS230では、基地局Bが、基地局連携通信の変更の可否の判定結果をユーザ端末および基地局A,Cへ連携通信変更応答として通知する。連携通信変更応答には、連携通信変更リクエスト識別子、新しい連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、MIMOモード、割当てるスロット(無線リソース領域)等の情報が含まれる。
 ステップS231では、ユーザ端末が基地局A,Bへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS232では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局Bへ転送する。
 ステップS233では、基地局A,Bが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 図26の連携基地局数の減少手順では、基地局Bがマスター基地局であるが、ユーザ端末が所属する基地局は基地局Aのまま変わらないので、ユーザ端末宛の送信データは基地局Aから基地局Bへ転送されている。
 図27は、基地局連携通信を行う基地局の数が減少するときの手順を示すシーケンス図である。図27は、基地局A,Bの2台と基地局連携通信を行っているユーザ端末が、移動等の理由により、基地局Bとのシングルサイト接続に変更するときの手順である。
 以下、図27を参照して、連携基地局数の減少手順に係る動作を説明する。
 ステップS240では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS241では、ユーザ端末が、基地局A,Bへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS242では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局Bへ転送する。
 ステップS243では、基地局A,Bが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 ステップS244では、ユーザ端末が、無線品質情報に基づいて、基地局A,Bの2台による基地局連携通信から基地局Bとのシングルサイト接続へ変更することを判定する。この判定基準としては、例えば、基地局AからのRSSIやCINR等が基地局Bに比べて大きく劣化した場合に、基地局Bとのシングルサイト接続に変更すると判定する。なお、CINRの算出において、連携基地局からの信号は搬送波成分とすべきであるから、連携させる基地局の組合せ毎にCINRを計算する。
 ステップS245では、ユーザ端末が、基地局Bとのシングルサイト接続へ変更する旨の連携通信変更リクエストを基地局A,Bへ送信する。連携通信変更リクエストには、連携通信変更リクエストを特定するための識別子(例えば、シーケンス番号)、現在の連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、現在のMIMOモード、新たに希望する接続基地局(ここでは、基地局B)、新たな接続基地局でのMIMOモード等の情報が含まれる。なお、連携通信変更リクエストは各基地局へ、ユニキャストされても良いし、或いはマルチキャストされても良い。
 ステップS246では、基地局A,Bは、ユーザ端末から受信した連携通信変更リクエストに応じて、図26のステップS226と同様に連携制御マスター基地局決定処理を行う。ここでは、基地局Bがマスター基地局に決定される。
 ステップS247では、基地局Bが、基地局Aに対し、連携通信変更を問い合わせる。連携通信変更の問い合わせでは、連携通信変更リクエスト識別子、ユーザ端末の識別子、連携通信変更リクエストに含まれる情報、現在の割当スロット(無線リソース領域)等の情報を問合せ先の基地局へ送る。
 ステップS248では、連携通信変更問い合わせを受けた基地局Aが、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Bへ応答する。
 ステップS249では、基地局Bが、自基地局の状況および基地局Aからの連携通信変更問い合わせ応答の内容に基づいて、基地局連携通信の変更の可否を判定する。
 ステップS250では、基地局Bが、基地局連携通信の変更の可否の判定結果をユーザ端末および基地局Aへ連携通信変更応答として通知する。連携通信変更応答には、連携通信変更リクエスト識別子、新しい接続基地局(ここでは、基地局B)、MIMOモード、割当てるスロット(無線リソース領域)等の情報が含まれる。
 ステップS251では、ユーザ端末が、シングルサイト接続先の基地局Bへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS252では、基地局Bが、ユーザ端末に対し、シングルサイト接続での通信を行う。
 以降、ステップS251,S252が繰り返される。
 図27の連携基地局数の減少手順では、ユーザ端末の所属が基地局Aから基地局Bへ変更されるハンドオーバが発生しており、前記ユーザ端末の所属基地局の変更処理がバックボーンネットワークに対して行われる。従って、シングルサイト接続に変更後は、ユーザ端末は基地局Bに所属するものとなり、ユーザ端末宛の送信データは、基地局Aを経由することなく、基地局Bから直接的にユーザ端末へ送信される。
 図28は、基地局連携通信を行う基地局の数が減少するときの他の手順を示すシーケンス図である。図28は、図26と同様に、基地局A,B,Cの3台と基地局連携通信を行っているユーザ端末が、基地局A,Bの2台に連携基地局数が減少した基地局連携通信に変更するときの手順である。図28の開始手順は図26とほぼ同様であるが、図26の手順ではユーザ端末が基地局連携通信の変更を要求するのに対し、図28の手順では基地局が基地局連携通信の変更を要求する。以下、図28を参照して、連携基地局数の他の減少手順に係る動作を説明する。
 ステップS260-1では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS260-2では、ユーザ端末が、定期的に、無線品質情報を基地局Aへ送信する。
 ステップS261では、ユーザ端末が、基地局A,B,Cへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS262では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局B,Cへ転送する。
 ステップS263では、基地局A,B,Cが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 ステップS264では、基地局A,B,Cが、無線品質情報に基づいて、基地局A,B,Cの3台による基地局連携通信から基地局A,Bの2台による基地局連携通信へ変更することを判定する。この判定基準は、図26のステップS224と同様である。なお、基地局A,B,Cのうち、少なくともいずれか1台の基地局が、基地局A,Bの2台による基地局連携通信へ変更することを判定すればよい。
 ステップS265では、基地局A,B,Cは、連携制御マスター基地局決定処理を行う。
 ここで、連携制御マスター基地局決定処理を説明する。
 はじめに、基地局A,Bの2台による基地局連携通信へ変更することを判定した基地局が、現在の各連携基地局(ここでは、基地局A,B,C)間で、相互に、マスター基地局決定メッセージを交換するように各連携基地局へ指示し、マスター基地局決定メッセージを交換する。マスター基地局決定メッセージには、基地局連携通信対象のユーザ端末の識別子、自基地局識別子、自基地局から基地局連携通信対象のユーザ端末へのRSSIやCINR等の無線品質情報、自基地局の処理負荷量、本基地局連携通信の制御処理に関わる他の基地局リストなどが含まれる。
 次いで、基地局A,B,Cは、マスター基地局決定メッセージに含まれる情報、並びに共通の判定基準を用いて、それぞれ独立に、自基地局がマスター基地局であるかどうかを判定する。その判定基準は、上述したものと同様である。
 説明を図28に戻す。
 ここでは、連携制御マスター基地局決定処理によって、基地局Bがマスター基地局に決定される。
 ステップS266では、基地局Bが、ユーザ端末及び基地局A,Cに対し、連携通信変更を問い合わせる。連携通信変更の問い合わせでは、ユーザ端末の識別子、現在の連携基地局の組(ここでは、基地局A,B,C)、現在のMIMOモード、新たに希望する連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、新たな連携基地局の組でのMIMOモード、現在の割当スロット(無線リソース領域)等の情報を問合せ先のユーザ端末及び基地局へ送る。
 ステップS267では、連携通信変更問い合わせを受けたユーザ端末及び基地局A,Cが、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Bへ応答する。
 ステップS268では、基地局Bが、自基地局の状況、並びに、ユーザ端末および基地局A,Cからの連携通信変更問い合わせ応答の内容に基づいて、基地局連携通信の変更の可否を判定する。
 以降、ステップS269からS272は図26のステップS230からS233と同様である。
 図29は、基地局連携通信を行う基地局の数が減少するときの他の手順を示すシーケンス図である。図29は、基地局A,Bの2台と基地局連携通信を行っているユーザ端末が、移動等の理由により、基地局Bとのシングルサイト接続に変更するときの手順である。以下、図29を参照して、連携基地局数の他の減少手順に係る動作を説明する。
 ステップS280-1では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS280-2では、ユーザ端末が、定期的に、無線品質情報を基地局Aへ送信する。
 ステップS281では、ユーザ端末が、基地局A,Bへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS282では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局Bへ転送する。
 ステップS283では、基地局A,Bが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 ステップS284では、基地局A,Bが、無線品質情報に基づいて、基地局A,Bの2台による基地局連携通信から基地局Bとのシングルサイト接続へ変更することを判定する。この判定基準は、図27のステップS244と同様である。なお、基地局A,Bのうち、少なくともいずれか1台の基地局が、基地局Bとのシングルサイト接続へ変更することを判定すればよい。
 ステップS285では、基地局A,Bは、図28のステップS265と同様に連携制御マスター基地局決定処理を行う。ここでは、基地局Bがマスター基地局に決定される。
 ステップS286では、基地局Bが、ユーザ端末及び基地局Aに対し、基地局Bとのシングルサイト接続へ変更する旨の連携通信変更問い合わせを行う。連携通信変更の問い合わせでは、ユーザ端末の識別子、現在の連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、現在のMIMOモード、新たに希望する接続基地局(ここでは、基地局B)、新たな接続基地局でのMIMOモード、現在の割当スロット(無線リソース領域)等の情報を問合せ先のユーザ端末及び基地局へ送る。
 ステップS287では、連携通信変更問い合わせを受けたユーザ端末及び基地局Aが、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Bへ応答する。
 ステップS288では、基地局Bが、自基地局の状況、並びに、ユーザ端末および基地局Aからの連携通信変更問い合わせ応答の内容に基づいて、基地局連携通信の変更の可否を判定する。
 以降、ステップS289からS291は図27のステップS250からS252と同様である。
 図29の連携基地局数の減少手順では、ユーザ端末の所属が基地局Aから基地局Bへ変更されるハンドオーバが発生しており、前記ユーザ端末の所属基地局の変更処理がバックボーンネットワークに対して行われる。従って、シングルサイト接続に変更後は、ユーザ端末は基地局Bに所属するものとなり、ユーザ端末宛の送信データは、基地局Aを経由することなく、基地局Bから直接的にユーザ端末へ送信される。
[連携基地局数の増加手順]
 図30は、基地局連携通信を行う基地局の数が増加するときの手順を示すシーケンス図である。図30は、基地局A,Bの2台と基地局連携通信を行っているユーザ端末が、基地局A,B,Cの3台に連携基地局数が増加した基地局連携通信に変更するときの手順である。以下、図30を参照して、連携基地局数の増加手順に係る動作を説明する。
 ステップS300では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS301では、ユーザ端末が、基地局A,Bへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS302では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局Bへ転送する。
 ステップS303では、基地局A,Bが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 ステップS304では、ユーザ端末が、無線品質情報に基づいて、基地局A,Bの2台による基地局連携通信から基地局A,B,Cの3台による基地局連携通信へ変更することを判定する。この判定基準としては、例えば、基地局CからのRSSIやCINR等が良くなり、他基地局A,Bに比べて差異がなくなった場合に、基地局Cを基地局連携通信に追加すると判定する。なお、CINRの算出において、連携基地局からの信号は搬送波成分とすべきであるから、連携させる基地局の組合せ毎にCINRを計算する。
 ステップS305では、ユーザ端末が、基地局A,B,Cの3台による基地局連携通信へ変更する旨の連携通信変更リクエストを基地局A,Bへ送信する。連携通信変更リクエストには、連携通信変更リクエスト識別子、現在の連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、現在のMIMOモード、新たに希望する連携基地局の組(ここでは、基地局A,B,C)、新たな連携基地局の組でのMIMOモード等の情報が含まれる。
 ステップS306では、基地局A,Bは、ユーザ端末から受信した連携通信変更リクエストに応じて、図26のステップS226と同様に連携制御マスター基地局決定処理を行う。ここでは、基地局Bがマスター基地局に決定される。
 ステップS307では、基地局Bが、基地局Aに対し、連携通信変更を問い合わせる。連携通信変更の問い合わせでは、連携通信変更リクエスト識別子、ユーザ端末の識別子、連携通信変更リクエストに含まれる情報、現在の割当スロット(無線リソース領域)等の情報を問合せ先の基地局へ送る。
 ステップS308では、基地局Bが、基地局Cに対し、連携通信情報を問い合わせる。連携通信情報の問い合わせでは、連携通信変更リクエスト識別子、ユーザ端末から受け取った、MIMOモード、各基地局の無線品質情報及び処理負荷量などの情報を、問い合わせ先の基地局へ送る。
 ステップS309では、連携通信変更問い合わせを受けた基地局Aが、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Bへ応答する。
 ステップS310では、基地局Cが、連携通信情報を基地局Bへ返信する。連携通信情報は、連携通信変更リクエスト識別子、基地局連携通信に使用可能な空きスロット、既に基地局連携通信が決定しているユーザ端末の数とそのユーザ端末が基地局連携通信を行う基地局の組、自基地局の処理負荷量などの情報である。
 ステップS311では、基地局Bが、自基地局の状況、基地局Aからの連携通信変更問い合わせ応答の内容、及び基地局Cからの連携通信情報に基づいて、基地局連携通信の変更の可否を判定する。なお、このとき、無線リソース割当において、基地局Cの空きスロットと基地局連携通信で既に使用中のスロットとが異なっている場合、使用するスロットを調整するようにしてもよい。
 ステップS312では、基地局Bが、基地局連携通信の変更の可否の判定結果をユーザ端末および基地局A,Cへ連携通信変更応答として通知する。連携通信変更応答には、連携通信変更リクエスト識別子、新しい連携基地局の組(ここでは、基地局A,B,C)、MIMOモード、割当てるスロット(無線リソース領域)等の情報が含まれる。
 ステップS313では、ユーザ端末が基地局A,B,Cへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS314では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局B,Cへ転送する。
 ステップS315では、基地局A,B,Cが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 図30の連携基地局数の増加手順では、基地局Bがマスター基地局であるが、ユーザ端末が所属する基地局は基地局Aのまま変わらない。そのため、ユーザ端末宛の送信データは基地局Aから基地局B,Cへ転送される。
 図31は、基地局連携通信を行う基地局の数が増加するときの他の手順を示すシーケンス図である。図31は、図30と同様に、基地局A,Bの2台と基地局連携通信を行っているユーザ端末が、基地局A,B,Cの3台に連携基地局数が増加した基地局連携通信に変更するときの手順である。図31の開始手順は図30とほぼ同様であるが、図30の開始手順ではユーザ端末が基地局連携通信の変更を要求するのに対し、図31の開始手順では基地局が基地局連携通信の変更を要求する。以下、図31を参照して、連携基地局数の他の増加手順に係る動作を説明する。
 ステップS320-1では、ユーザ端末が、定期的に、基地局毎に無線品質情報を測定する。
 ステップS320-2では、ユーザ端末が、定期的に、無線品質情報を基地局Aへ送信する。
 ステップS321では、ユーザ端末が、基地局A,Bへ連携通信制御情報を送信する。
 ステップS322では、基地局Aが、ユーザ端末宛の送信データを基地局Bへ転送する。
 ステップS323では、基地局A,Bが、ユーザ端末に対し、基地局連携通信を行う。
 ステップS324では、基地局A,Bが、無線品質情報に基づいて、基地局A,Bの2台による基地局連携通信から基地局A,B,Cの3台による基地局連携通信へ変更することを判定する。この判定基準は、図30のステップS304と同様である。なお、基地局A,Bのうち、少なくともいずれか1台の基地局が、基地局A,B,Cの3台による基地局連携通信へ変更することを判定すればよい。
 ステップS325では、基地局A,Bは、図28のステップS265と同様に連携制御マスター基地局決定処理を行う。ここでは、基地局Bがマスター基地局に決定される。
 ステップS326では、基地局Bが、ユーザ端末及び基地局Aに対し、連携通信変更を問い合わせる。連携通信変更の問い合わせでは、ユーザ端末の識別子、現在の連携基地局の組(ここでは、基地局A,B)、現在のMIMOモード、新たに希望する連携基地局の組(ここでは、基地局A,B,C)、新たな連携基地局の組でのMIMOモード、現在の割当スロット(無線リソース領域)等の情報を問合せ先のユーザ端末及び基地局へ送る。
 ステップS327では、基地局Bが、基地局Cに対し、連携通信情報を問い合わせる。連携通信情報の問い合わせでは、ユーザ端末から受け取った、MIMOモード、各基地局の無線品質情報及び処理負荷量などの情報を、問い合わせ先の基地局へ送る。
 ステップS328では、連携通信変更問い合わせを受けたユーザ端末が、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Bへ応答する。
 ステップS329では、連携通信変更問い合わせを受けた基地局Aが、前記基地局連携通信の変更が可能であるかを判定し、基地局Bへ応答する。
 ステップS330では、基地局Cが、連携通信情報を基地局Bへ返信する。連携通信情報は、基地局連携通信に使用可能な空きスロット、既に基地局連携通信が決定しているユーザ端末の数とそのユーザ端末が基地局連携通信を行う基地局の組、自基地局の処理負荷量などの情報である。
 以降、ステップS332からS335は図30のステップS312からS315と同様である。
(第5の実施形態)
 図32は、本実施形態に係るセルラ移動通信システムにおける、基地局連携通信の連携状態の例である。本実施形態に係るセルラ移動通信システムでは、基地局連携通信を実行している連携基地局間で、基地局連携通信の状況および基地局連携通信の対象のユーザ端末の状況に適した連携方法を決定する。これにより、セルラ移動通信システム全体では、様々な連携方法を用いた基地局間連携通信が行われる。以下、図32を参照して、基地局連携通信の連携状態の例を説明する。
[連携状態P1]
 連携状態P1は、シングルサイト接続である。このとき、ユーザ端末は、送信ダイバーシチや時空間符号、あるいは、空間多重方式等を用いて基地局とシングルサイト接続を行う。
[連携状態P2]
 連携状態P2は、1台のユーザ端末に対して3台の基地局による基地局連携通信を行う場合の接続形態である。これは、MU-MIMO技術を用いて複数のユーザ端末を空間多重することができない場合などに利用される。
[連携状態P3]
 連携状態P3は、MU-MIMO技術を用いて複数のユーザ端末を空間多重すると共に、前記ユーザ端末に対して3台の基地局による基地局連携通信を行う場合の接続形態である。連携状態P3は、3台の基地局と3台のユーザ端末がそれぞれに通信可能である場合に利用される。連携状態P3では、全体として、3台の基地局と3台のユーザ端末により、6×6のMIMO通信を行う。
[連携状態P4]
 連携状態P4は、MU-MIMO技術を用いて複数のユーザ端末を空間多重すると共に、前記ユーザ端末に対して3台の基地局による基地局連携通信を行う場合の接続形態である。連携状態P4は、連携状態P3と異なり、各ユーザ端末はそれぞれ2台の基地局とデータを送受信する。このとき、MU-MIMO技術により3台の基地局と3台のユーザ端末による6×6のMIMO通信が行われる。しかし、そのMIMO通信においてプリコーディング(前処理)が行われ、データを送受しない他の基地局からの干渉を受けないように処理される。
[連携状態P5]
 連携状態P5は、MU-MIMO技術を用いて複数のユーザ端末を空間多重すると共に、前記ユーザ端末に対して3台の基地局による基地局連携通信を行う場合の接続形態である。連携状態P5は、連携状態P4と基本的に同じ接続形態であるが、連携する基地局が直線状に配置されている。そのため、両端の基地局を用いた基地局連携通信を行うことができない。
[連携状態P6]
 連携状態P6は、2台の基地局による基地局連携通信である。連携状態P6では、MU-MIMO技術を用いて2台のユーザ端末を空間多重しており、同一のタイミングで各ユーザ端末に対してデータ通信が行われる。
[連携状態P7]
 連携状態P7は、2台の基地局による基地局連携通信である。連携状態P7では、MU-MIMO技術を用いて3台のユーザ端末を空間多重している。MU-MIMO技術により同時に通信するユーザ端末のうち、両基地局のセルの重複エリアに位置しない2台のユーザ端末は、それぞれ、1台の基地局と1本のアンテナを用いて通信する。
[連携状態P8]
 連携状態P8は、2台の基地局による基地局連携通信である。連携状態P8では、両基地局のセルの重複エリアに位置するユーザ端末に対してマルチサイト接続を行わず、一方の基地局とシングルサイト接続を行う。このとき、他方の基地局では、自基地局の近傍に位置するユーザ端末に対して、送信電力を下げてシングルサイト接続による通信を行う。あるいは、前記他方の基地局では、ビームフォーミング技術を用いて、両基地局のセルの重複エリアに位置するユーザ端末の方向へアンテナパターンのヌルを向け、前記アンテナパターンでシングルサイト接続が可能なユーザ端末との通信を行う。
 以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
 本発明の各実施形態によれば、基地局毎に基地局連携部を設け、各基地局連携部が、バックボーンネットワークを介して相互に通信し、基地局連携通信の制御を前記基地局連携通信に係る基地局の基地局連携部同士が協調して行う。これにより、セルラ移動通信システム全体で基地局連携通信を提供することが可能になる。この結果、どのセル境界においても基地局連携通信が可能となり、セルラ移動通信システム内で均一の通信サービスを提供することに寄与することができる。
 また、基地局連携部が、あるユーザ端末に対する基地局連携通信に係る各基地局の無線通信の状態を表す情報を取得し、前記情報に基づいて各基地局の基地局連携通信の可否を判定し、この判定の結果に基づいて前記ユーザ端末に係る通信方法を決定する。これにより、無線通信の状況に応じた基地局連携通信を行うことが可能になる。
1・・・基地局、2・・・移動局(ユーザ端末)、3,3A,3B・・・セル、4・・・バックボーンネットワーク、5・・・コアネットワーク、6・・・ルータ、10・・・基地局連携部(基地局制御装置)、11,21・・・無線部、12,22・・・ユーザデータ・制御メッセージ処理部、13,23・・・上位レイヤ部、14,24・・・処理負荷量計測部、15・・・端末情報保持部、20・・・連携処理部、25・・・無線環境認識部

Claims (27)

  1.  複数の基地局が移動局と通信するセルラ移動通信システムであって、
     各基地局は、
     所定の移動局に対する各基地局の無線通信の状態を表す情報を取得する取得部と、
     前記情報に基づいて各基地局の基地局連携通信の可否を判定する判定部と、
     この判定の結果に基づいて前記移動局に係る通信方法を決定する決定部と、
     を有するセルラ移動通信システム。
  2.  基地局連携通信を行う移動局に対し、空間多重することが可能な移動局を調べる調査部を有する請求項1に記載のセルラ移動通信システム。
  3.  前記判定部は、移動局が希望する基地局候補によるマルチサイト接続を行うことができるか否かについて判定し、
     前記決定部は、前記判定部が、移動局が希望する基地局候補によるマルチサイト接続を行うことができないと判定した場合、前記移動局に係る通信方法としてシングルサイト接続を選択する請求項1に記載のセルラ移動通信システム。
  4.  前記基地局は、移動局がシングルサイト接続で基地局と通信を行うことを、前記シングルサイト接続対象の基地局以外の基地局候補となる基地局へ通知する通知部を有し、
     前記基地局候補となる基地局は、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局に対する干渉を抑える抑制部を有する請求項3に記載のセルラ移動通信システム。
  5.  前記基地局候補となる基地局は、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局が通信を行う無線リソーススロットにおいて、他の移動局とシングルサイト接続を行うと共に、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局に対する干渉を抑えるために、送信電力を抑制する抑制部を有する請求項4に記載のセルラ移動通信システム。
  6.  前記基地局候補となる基地局は、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局の方向にヌルを向けるようにビームフォーミングを行うと共に、前記ビーム形状により他の移動局と通信を行う通信部を有する請求項4に記載のセルラ移動通信システム。
  7.  前記移動局は、自己が所属する基地局のみに対し、基地局連携通信を行うために必要な連携通信制御情報を送信する送信部を有し、
     前記基地局は、
     自基地局に所属する移動局から受信した連携通信制御情報を前記移動局に対する基地局連携通信に係る基地局へ転送する転送部と、
     基地局連携通信を行っている各基地局に対し、通信方法の変更を問い合わせる問い合わせ部とを有し、
     前記判定部は、前記応答に基づいて通信方法の変更の可否を判定する請求項1に記載のセルラ移動通信システム。
  8.  前記移動局は、基地局連携通信に係る全ての基地局に対し、基地局連携通信を行うために必要な連携通信制御情報を送信する送信部を有し、
     前記決定部は、自基地局の基地局連携通信に係る基地局の中から、前記基地局連携通信に係る制御を主となって行うマスター基地局を決定し、
     前記基地局は、自基地局がマスター基地局である場合に、前記基地局連携通信を行っている各基地局に対し、通信方法の変更を問い合わせる問い合わせ部を有し、
     前記判定部は、前記応答に基づいて通信方法の変更の可否を判定する請求項1に記載のセルラ移動通信システム。
  9.  前記移動局は、基地局に対し、基地局連携通信の開始又は変更を要求する要求部を有する請求項1に記載のセルラ移動通信システム。
  10.  前記基地局は、移動局及び基地局に対し、基地局連携通信の開始又は変更を要求する要求部を有することを特徴とする請求項1に記載のセルラ移動通信システム。
  11.  移動局と通信する基地局が備える基地局制御装置であって、
     所定の移動局に対する基地局連携通信に係る各基地局の無線通信の状態を表す情報を取得する取得部と、
     前記情報に基づいて各基地局の基地局連携通信の可否を判定する判定部と、
     この判定の結果に基づいて前記移動局に係る通信方法を決定する決定部と、
     を有する基地局制御装置。
  12.  基地局連携通信を行う移動局に対し、空間多重することが可能な移動局を調べる調査部手段を有する請求項11に記載の基地局制御装置。
  13.  前記判定部は、移動局が希望する基地局候補によるマルチサイト接続を行うことができるか否かについて判定し、
     前記決定部は、前記判定部が、移動局が希望する基地局候補によるマルチサイト接続を行うことができないと判定した場合、前記移動局に係る通信方法としてシングルサイト接続を選択する請求項11に記載の基地局制御装置。
  14.  前記基地局は、移動局がシングルサイト接続で基地局と通信を行うことを、前記シングルサイト接続対象の基地局以外の基地局候補となる基地局へ通知する通知部を有し、
     前記基地局候補となる基地局は、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局に対する干渉を抑える請求項13に記載の基地局制御装置。
  15.  自基地局に所属する移動局から受信した連携通信制御情報を前記移動局に対する基地局連携通信に係る基地局へ転送する転送部と、
     基地局連携通信を行っている各基地局に対し、通信方法の変更を問い合わせる問い合わせ部とを有し、
     前記判定部は、前記応答に基づいて通信方法の変更の可否を判定する請求項11に記載の基地局制御装置。
  16.  前記決定部は、自基地局の基地局連携通信に係る基地局の中から、前記基地局連携通信に係る制御を主となって行うマスター基地局を決定し、
     前記基地局は、自基地局がマスター基地局である場合に、前記基地局連携通信を行っている各基地局に対し、通信方法の変更を問い合わせる問い合わせ部を有し、
     前記判定部は、前記応答に基づいて通信方法の変更の可否を判定する請求項11に記載の基地局制御装置。
  17.  移動局及び基地局に対し、基地局連携通信の開始又は変更を要求する要求部を有する請求項11に記載の基地局制御装置。
  18.  複数の基地局と移動局との通信に用いられる基地局連携通信制御方法であって、
     前記基地局が、所定の移動局に対する基地局連携通信に係る各基地局の無線通信の状態を表す情報を取得するステップと、
     前記基地局連携部が、前記情報に基づいて各基地局の基地局連携通信の可否を判定するステップと、
     前記基地局が、この判定の結果に基づいて前記移動局に係る通信方法を決定するステップと、を有する基地局連携通信制御方法。
  19.  前記基地局が、基地局連携通信を行う移動局に対し、空間多重することが可能な移動局を調べるステップを有する請求項18に記載の基地局連携通信制御方法。
  20.  前記基地局が、移動局が希望する基地局候補によるマルチサイト接続を行うことができないと判定した場合、前記移動局に係る通信方法としてシングルサイト接続を選択するステップを有する請求項18に記載の基地局連携通信制御方法。
  21.  前記基地局が、移動局がシングルサイト接続で基地局と通信を行うことを、前記シングルサイト接続対象の基地局以外の基地局候補へ通知し、前記基地局候補が、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局に対する干渉を抑えるステップを有する請求項20に記載の基地局連携通信制御方法。
  22.  前記基地局が、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局が通信を行う無線リソーススロットにおいて、他の移動局とシングルサイト接続を行うと共に、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局に対する干渉を抑えるために、送信電力を抑制するステップを有する請求項21に記載の基地局連携通信制御方法。
  23.  前記基地局が、前記通知されたシングルサイト接続対象の移動局の方向にヌルを向けるようにビームフォーミングを行うと共に、前記ビーム形状により他の移動局と通信を行うステップを有する請求項21に記載の基地局連携通信制御方法。
  24.  前記移動局が、自己が所属する基地局のみに対し、基地局連携通信を行うために必要な連携通信制御情報を送信するステップと、
     前記基地局が、自基地局に所属する移動局から受信した連携通信制御情報を前記移動局に対する基地局連携通信に係る基地局へ転送するステップと、
     前記基地局が、基地局連携通信を行っている各基地局に対し、通信方法の変更を問い合わせるステップと、
     前記基地局が、前記応答に基づいて通信方法の変更の可否を判定するステップと、
     をさらに有する請求項18に記載の基地局連携通信制御方法。
  25.  前記移動局が、基地局連携通信に係る全ての基地局に対し、基地局連携通信を行うために必要な連携通信制御情報を送信するステップと、
     前記基地局が、自基地局の基地局連携通信に係る基地局の中から、前記基地局連携通信に係る制御を主となって行うマスター基地局を決定するステップと、
     前記基地局が、自基地局がマスター基地局である場合に、前記基地局連携通信を行っている各基地局に対し、通信方法の変更を問い合わせるステップと、
     前記基地局が、前記応答に基づいて通信方法の変更の可否を判定するステップと、
     をさらに有する請求項18に記載の基地局連携通信制御方法。
  26.  前記移動局が、基地局に対し、基地局連携通信の開始又は変更を要求するステップをさらに有する請求項18に記載の基地局連携通信制御方法。
  27.  前記基地局が、移動局及び基地局に対し、基地局連携通信の開始又は変更を要求するステップをさらに有する請求項18に記載の基地局連携通信制御方法。
PCT/JP2009/007206 2008-12-25 2009-12-24 セルラ移動通信システム、基地局制御装置及び基地局連携通信制御方法 Ceased WO2010073676A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/141,836 US20110255526A1 (en) 2008-12-25 2008-12-24 Cellular mobile communication system, base station control device, and interstation-cooperated communication control method
KR1020117017311A KR101374641B1 (ko) 2008-12-25 2009-12-24 셀룰러 이동 통신 시스템, 기지국 제어 장치 및 기지국 협력 통신 제어 방법
DE112009004281.3T DE112009004281B4 (de) 2008-12-25 2009-12-24 Zelluläres mobiles Kommunikationssystem, Basisstationssteuerungsvorrichtung undZwischenstations-zusammengewirktes Kommunikationssteuerungsverfahren

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008330562A JP5207379B2 (ja) 2008-12-25 2008-12-25 セルラ移動通信システム、基地局制御装置及び基地局連携通信制御方法
JP2008-330562 2008-12-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010073676A1 true WO2010073676A1 (ja) 2010-07-01

Family

ID=42287317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/007206 Ceased WO2010073676A1 (ja) 2008-12-25 2009-12-24 セルラ移動通信システム、基地局制御装置及び基地局連携通信制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20110255526A1 (ja)
JP (1) JP5207379B2 (ja)
KR (1) KR101374641B1 (ja)
DE (1) DE112009004281B4 (ja)
WO (1) WO2010073676A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102761884A (zh) * 2012-06-28 2012-10-31 汕头大学 共道用户配置方法
CN103190175A (zh) * 2010-11-05 2013-07-03 株式会社日立制作所 无线通信系统、基站及无线通信方法
US9277474B2 (en) 2011-08-29 2016-03-01 Fujitsu Limited Wireless communication system, mobile station, base station, and communication method

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101841496B (zh) * 2009-03-17 2013-03-13 上海贝尔股份有限公司 多输入多输出系统中用于多小区协作通信的方法及装置
US9014711B2 (en) 2009-09-15 2015-04-21 Nec Corporation Communication system, communication method, base station, user equipment, and therein program
JP5443293B2 (ja) * 2010-07-28 2014-03-19 京セラ株式会社 基地局、通信システム及びハンドオーバ先決定方法
CN101998420B (zh) * 2010-11-12 2013-03-20 北京邮电大学 协作多点通信中的协作小区集合建立方法
JP5792498B2 (ja) * 2011-01-07 2015-10-14 京セラ株式会社 基地局及び移動通信システム
KR101769457B1 (ko) 2011-01-10 2017-08-18 노키아 솔루션스 앤드 네트웍스 오와이 동적 멀티포인트 통신 구성 지원
US8797966B2 (en) 2011-09-23 2014-08-05 Ofinno Technologies, Llc Channel state information transmission
US8848673B2 (en) 2011-12-19 2014-09-30 Ofinno Technologies, Llc Beam information exchange between base stations
WO2013093462A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Vodafone Ip Licensing Limited Radio access network sharing
US8958807B2 (en) 2012-01-09 2015-02-17 Samsung Electronic Co., Ltd. Method and apparatus for providing communication service to mobile station by multiple base stations in cooperation in wireless communication system
KR101979813B1 (ko) * 2012-01-09 2019-05-21 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 복수의 기지국들이 협력하여 하나의 단말에게 통신 서비스를 제공하는 방법 및 장치
JP2015122546A (ja) * 2012-04-13 2015-07-02 シャープ株式会社 通信システム及び通信方法
KR102008331B1 (ko) 2012-05-31 2019-08-07 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 복수의 기지국이 협동하는 방법 및 장치
KR101451420B1 (ko) * 2012-07-25 2014-10-16 주식회사 케이티 자원할당 방법 및 장치
KR102019918B1 (ko) * 2012-07-27 2019-09-09 삼성전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 기지국간 협력통신을 위한 자원할당 방법 및 장치
CN103748943A (zh) * 2012-08-17 2014-04-23 华为技术有限公司 用户设备配对处理方法、网络侧设备和用户设备
KR20140077603A (ko) * 2012-12-14 2014-06-24 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 이동성을 관리하기 위한 장치 및 방법
EP2768270A1 (en) * 2013-02-14 2014-08-20 Alcatel Lucent A method for establishing a network assisted device-to-device direct communication, and base stations, a gateway and a device therefor
WO2015045078A1 (ja) * 2013-09-26 2015-04-02 日本放送協会 送信装置、受信装置、及び信号送信方法
KR101488666B1 (ko) * 2014-01-28 2015-02-04 서울대학교산학협력단 무선 통신 시스템에서의 데이터 신호 송신 방법 및 데이터 신호 수신 방법
GB2534865A (en) 2015-01-30 2016-08-10 Nec Corp Communication system
CN104993857B (zh) * 2015-05-14 2018-12-18 大唐移动通信设备有限公司 一种协作波束赋形的方法及装置
JP2015173495A (ja) * 2015-05-19 2015-10-01 ノキア ソリューションズ アンド ネットワークス オサケユキチュア 動的マルチポイント通信構成のサポート
US10313429B2 (en) * 2016-04-11 2019-06-04 Huawei Technologies Co., Ltd. Distributed resource management method and system
WO2019186852A1 (ja) * 2018-03-28 2019-10-03 富士通株式会社 無線通信システム、無線制御装置及び無線リソース制御方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09312869A (ja) * 1996-05-22 1997-12-02 N T T Ido Tsushinmo Kk ソフトハンドオーバ開始/終了処理実行方法および基地局装置と移動局装置
JP2003008494A (ja) * 2001-06-22 2003-01-10 Kddi Corp 無線基地局
JP2006013826A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Hitachi Communication Technologies Ltd 無線基地局及び無線通信システム
WO2006016485A1 (ja) * 2004-08-11 2006-02-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 通信システム、基地局制御装置および基地局装置
JP2008252709A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Kyocera Corp 基地局、通信方法及びプログラム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4794234B2 (ja) 2005-08-01 2011-10-19 シャープ株式会社 セルラ移動通信システム
JP4852984B2 (ja) 2005-11-09 2012-01-11 株式会社日立製作所 複数基地局を用いた伝送路マルチ化システム
US20080037511A1 (en) * 2006-08-14 2008-02-14 Alessio Casati Supporting coordinated communication services
KR20080037398A (ko) * 2006-10-26 2008-04-30 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 기지국 협력 방법 및 그 시스템
JP4739259B2 (ja) * 2007-03-19 2011-08-03 株式会社日立製作所 無線通信方法
US8498647B2 (en) * 2008-08-28 2013-07-30 Qualcomm Incorporated Distributed downlink coordinated multi-point (CoMP) framework
KR101502805B1 (ko) * 2008-10-31 2015-04-01 알까뗄 루슨트 Mimo―기반 다중 기지국 협력 통신 방법 및 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09312869A (ja) * 1996-05-22 1997-12-02 N T T Ido Tsushinmo Kk ソフトハンドオーバ開始/終了処理実行方法および基地局装置と移動局装置
JP2003008494A (ja) * 2001-06-22 2003-01-10 Kddi Corp 無線基地局
JP2006013826A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Hitachi Communication Technologies Ltd 無線基地局及び無線通信システム
WO2006016485A1 (ja) * 2004-08-11 2006-02-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 通信システム、基地局制御装置および基地局装置
JP2008252709A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Kyocera Corp 基地局、通信方法及びプログラム

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103190175A (zh) * 2010-11-05 2013-07-03 株式会社日立制作所 无线通信系统、基站及无线通信方法
US20130331110A1 (en) * 2010-11-05 2013-12-12 Yunjian Jia Wireless communication system, base station, and wireless communication method
US9203575B2 (en) * 2010-11-05 2015-12-01 Hitachi, Ltd. Wireless communication system, base station, and wireless communication method
US9277474B2 (en) 2011-08-29 2016-03-01 Fujitsu Limited Wireless communication system, mobile station, base station, and communication method
CN102761884A (zh) * 2012-06-28 2012-10-31 汕头大学 共道用户配置方法
CN102761884B (zh) * 2012-06-28 2015-01-07 汕头大学 共道用户配置方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5207379B2 (ja) 2013-06-12
DE112009004281T5 (de) 2012-09-27
JP2010154262A (ja) 2010-07-08
KR101374641B1 (ko) 2014-03-14
US20110255526A1 (en) 2011-10-20
KR20110097999A (ko) 2011-08-31
DE112009004281T8 (de) 2012-12-27
DE112009004281B4 (de) 2015-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5207379B2 (ja) セルラ移動通信システム、基地局制御装置及び基地局連携通信制御方法
US9078141B2 (en) Method and apparatus for forming virtual cell in wireless communication system
US7720020B2 (en) Method and system for wireless communication networks using cooperative relaying
CN102870488B (zh) 用于确定通信模式和/或使用所确定的通信模式的方法和装置
CN102405682B (zh) 用于在通信系统中中继多个链路的装置和方法
US8902907B2 (en) Terminal based grouping virtual transmission and reception in wireless networks
TWI522001B (zh) 行動網路,對應之存取節點,處理單元及操作該行動網路之方法
US8874114B2 (en) Mobile communications system, mobile station and base station
JP5238799B2 (ja) 無線通信デバイスの無線伝送ネットワークに加入する方法
WO2007105089A2 (en) Method for providing relay division multiple access
US20230308137A1 (en) Wireless telecommunications network
US8737508B2 (en) Communication system and method for communicating thereof
CN102638297B (zh) 协作传输节点和配对用户的选择方法
CN108271206A (zh) 一种基于阈值检测的中继节点选择方法
JP5250840B2 (ja) 基地局制御装置及び基地局連携通信制御方法
CN118555678B (zh) 面向定向自组织网络的双模式数据接入方法和装置
Song et al. MAC-centric cross-layer collaboration: A case study on physical-layer network coding
CN101784091B (zh) 一种切换控制方法及系统
Ikeda et al. A Channel Assignment Method for Wireless Mesh Networks in Disaster Situation
CN116232394A (zh) 一种基于无小区大规模mimo系统的底层认知用户功率分配方法
CN107222245A (zh) 一种用于毫米波MIMO无线通信中CoMP传输节点选择及分集接收路径选择的方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09834482

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13141836

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112009004281

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120090042813

Country of ref document: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117017311

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09834482

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1