WO2010098404A1

WO2010098404A1 - 無線通信システム、無線基地局、無線端末及び通信制御方法

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Abstract

　無線端末１Ａについての非接続先基地局である無線基地局２Ｂ、無線基地局２Ｃは、無線端末１Ａに対して干渉レベル通知を送信する。無線端末１Ａは、受信した干渉レベル通知を接続先無線基地局である無線基地局２Ａへ送信する。無線基地局２Ａは、受信した干渉レベル通知に応じて、無線端末１Ａに割り当てている上り方向の通信チャネルの周波数、送信電力、変調方式を適宜変更する。

Description

無線通信システム、無線基地局、無線端末及び通信制御方法

　本発明は、無線端末と、当該無線端末の接続先である接続先無線基地局と、無線端末の接続先でない非接続先無線基地局とを含む無線通信システム、当該無線通信システムを構成する無線基地局、及び、接続先無線基地局における通信制御方法に関する。

　３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）で策定された規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）を採用する無線通信システムでは、無線基地局は、無線端末に割り当てた上り通信チャネルの通信品質を測定し、当該通信品質に基づいて、無線端末に対して最適な通信チャネルを割り当てる（例えば、特許文献１参照）。

　しかし、無線基地局によって無線端末に割り当てられている通信チャネルは、隣接する他の無線基地局によって他の無線端末に割り当てられている通信チャネルからの干渉を受ける。特に、無線端末が無線基地局から遠ざかり、当該無線基地局によって提供されるセルの外縁近傍に近づくほど、干渉量は大きくなる。したがって、無線基地局は、単独の制御で無線端末に対して最適な通信チャネルを割り当てることは困難である。

　このような問題に対し、無線端末は、接続先の無線基地局（接続先無線基地局）以外の無線基地局（非接続先無線基地局）からの干渉レベルの通知を受けた場合、換言すれば、接続先無線基地局が無線端末に割り当てている通信チャネルによって、非接続先無線基地局が他の無線端末に割り当てている通信チャネルに干渉が生じる場合、通信チャネルの送信電力を低下させる。

特開２００２－２４７６２６号公報

　しかしながら、上述した干渉抑制の手法では、無線端末が主体的に自身に割り当てられている通信チャネルの送信電力を低下させており、接続先無線基地局は、干渉の発生を把握していない。このため、無線通信システム全体としては、必ずしも適切に干渉が抑制されるとはいえなかった。また、無線端末が主体的に干渉抑制のための制御を行うことは、当該無線端末にとって負担が大きい。

　上記問題点に鑑み、本発明は、無線端末の負担を軽減しつつ、通信チャネルにおける干渉を適切に抑制することが可能な無線通信システム、無線基地局、無線端末及び通信制御方法を提供することを目的とする。

　上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、無線端末（無線端末１Ａ）と、前記無線端末の接続先である接続先無線基地局（無線基地局２Ａ）と、前記無線端末の接続先でない非接続先無線基地局（無線基地局２Ｂ、２Ｃ）とを含む無線通信システム（無線通信システム１０）であって、前記非接続先無線基地局は、前記無線端末と前記接続先無線基地局との間の上り方向の通信によって干渉が生じていることを示す干渉通知を送信する第１の干渉通知送信部（干渉レベル通知送信処理部２５４）を備え、前記無線端末は、前記非接続先無線基地局からの前記干渉通知を受信する第１の干渉通知受信部（干渉レベル通知受信処理部２０２）と、前記第１の干渉通知受信部により受信された前記干渉通知を前記接続先無線基地局へ送信する第２の干渉通知送信部（干渉レベル通知送信処理部２０４）とを備え、前記接続先無線基地局は、前記無線端末からの前記干渉通知を受信する第２の干渉通知受信部（干渉レベル通知受信処理部２５４）と、前記第２の干渉通知受信部により前記干渉通知が受信された場合に、前記無線端末に割り当てている上り方向の通信チャネルを変更する通信チャネル変更部（通信チャネル変更部２６６）とを備えることを要旨とする。

　このような無線通信システムでは、非接続先基地局から無線端末に対して干渉通知が送信され、無線端末は受信した干渉通知を接続先無線基地局へ送信する。そして、接続先無線基地局は、干渉通知に応じて、無線端末に割り当てている上り方向の通信チャネルを変更する。したがって、接続先無線基地局は、干渉が生じていることを把握した上で、適切な干渉抑制を行うことができる。また、無線端末は、干渉通知を受信した場合には、主体的に通信チャネルの変更が必要か否か等の判定を行う必要はなく、当該干渉通知を転送するのみであるため、負担が軽減される。

　本発明の第２の特徴は、無線端末の接続先である無線基地局であって、前記無線端末の接続先でない非接続先無線基地局から前記無線端末を経由して送信される干渉通知を受信する干渉通知受信部と、前記干渉通知は、前記無線端末と前記無線基地局との間の上り方向の通信によって前記非接続先無線基地局に干渉が生じていることを示し、前記干渉通知受信部により前記干渉通知が受信された場合に、前記無線端末に割り当てている上り方向の通信チャネルを変更する通信チャネル変更部とを備えることを要旨とする。

　本発明の第３の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記通信チャネル変更部は、前記無線端末との間の上り方向の通信がリアルタイム性を要求される通信以外である場合に、前記上り方向の通信チャネルを変更することを要旨とする。

　本発明の第４の特徴は、本発明の第２又は第３の特徴に係り、前記通信チャネル変更部は、前記無線端末との間の上り方向の通信に要求される優先度が所定の優先度未満である場合に、前記上り方向の通信チャネルを変更することを要旨とする。

　本発明の第５の特徴は、本発明の第２乃至第４の特徴の何れかに係り、前記通信チャネル変更部は、前記干渉通知受信部により最初に前記干渉通知が受信された場合に、前記上り方向の通信チャネルを変更することを要旨とする。

　本発明の第６の特徴は、本発明の第２乃至第５の特徴に係り、前記通信チャネル変更部は、前記無線端末との間の上り方向の通信にエラーが生じていない場合に、前記上り方向の通信チャネルの送信電力を下げる制御を行うことを要旨とする。

　本発明の第７の特徴は、本発明の第２乃至第６の特徴に係り、前記通信チャネル変更部は、前記上り方向の通信チャネルの変調方式の変調多値数を下げる制御を行うことを要旨とする。

　本発明の第８の特徴は、接続先である接続先無線基地局と、接続先でない非接続先無線基地局とともに、無線通信システムを構成する無線端末であって、前記非接続先無線基地局からの干渉通知を受信する干渉通知受信部と、前記干渉通知は、前記無線端末と前記接続先無線基地局との間の上り方向の通信によって前記非接続先無線基地局に干渉が生じていることを示し、前記干渉通知受信部により受信された前記干渉通知を前記接続先無線基地局へ送信する干渉通知送信部とを萎えることを要旨とする。

　本発明の第９の特徴は、無線端末の接続先である無線基地局における通信制御方法であって、前記無線基地局が、前記無線端末の接続先でない非接続先無線基地局から前記無線端末を経由して送信される干渉通知を受信するステップと、前記干渉通知は、前記無線端末と前記無線基地局との間の上り方向の通信によって前記非接続先無線基地局に干渉が生じていることを示し、前記無線基地局が、前記干渉通知が受信された場合に、前記無線端末に割り当てている上り方向の通信チャネルを変更するステップとを備えることを要旨とする。

　本発明によれば、無線端末の負担を軽減しつつ、通信チャネルにおける干渉を適切に抑制することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。図２は、本発明の実施形態に係る無線端末の概略構成図である。図３は、本発明の実施形態に係る、無線端末における制御部の機能ブロック構成図である。図４は、本発明の実施形態に係る無線基地局の概略構成図である。図５は、本発明の実施形態に係る、無線基地局における制御部の第１の機能ブロック構成図である。図６は、本発明の実施形態に係る、無線基地局における制御部の第２の機能ブロック構成図である。図７は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの通信チャネル割り当ての動作を示すシーケンス図である。図８は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの通信チャネル変更の動作を示すシーケンス図である。図９は、本発明の実施形態に係る通信チャネル変更時の非接続先無線基地局の動作を示すフローチャートである。図１０は、本発明の実施形態に係る通信チャネル変更時の無線端末の動作を示すフローチャートである。図１１は、本発明の実施形態に係る通信チャネル変更時の接続先無線基地局の動作を示す第１のフローチャートである。図１２は、本発明の実施形態に係る通信チャネル変更時の接続先無線基地局の動作を示す第２のフローチャートである。

　次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）無線通信システムの構成、（２）無線通信システムの動作、（３）作用・効果、（４）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

　（１）無線通信システムの構成
　まず、本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成について、（１．１）無線通信システムの全体概略構成、（１．２）無線端末の構成、（１．３）無線基地局の構成の順に説明する。

　（１．１）無線通信システムの全体概略構成
　図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１０の全体概略構成図である。

　図１に示すように、無線通信システム１０は、無線端末１Ａ、無線端末１Ｂ及び無線端末１Ｃと、無線基地局２Ａ、無線基地局２Ｂ及び無線基地局２Ｃとを含む。無線通信システム１０は、３ＧＰＰで策定された規格であるＬＴＥに基づく構成を有する。図１において、無線端末１Ａは、無線基地局２Ａが提供するセル３Ａに在圏している。また、無線端末１Ｂは、無線基地局２Ｂが提供するセル３Ｂに在圏し、無線端末１Ｃは、無線基地局２Ｃが提供するセル３Ｃに在圏している。

　無線端末１Ａ、無線端末１Ｂ及び無線端末１Ｃは、それぞれ電源投入時やハンドオーバ時において、無線基地局２Ａ～２Ｃが送信する参照信号やパイロット信号の通信品質（受信ＳＮＲ、受信ＲＳＳＩ、受信ＦＥＲ等）を比較して、最も通信品質が高い参照信号等の送信元の無線基地局に位置登録要求を送信する。無線基地局は、無線端末からの位置登録要求を受信すると、当該無線端末の位置登録を行うとともに、当該無線端末に対して通信チャネルを割り当てる。これにより、無線端末と無線基地局との間の通信が可能となる。

　図１の例では、無線端末１Ａは、セル３Ａに在圏している。このため、無線端末１Ａにおいては、通常、無線基地局２Ａからの参照信号等の通信品質が最も高くなる。この場合、無線端末１Ａは、無線基地局２Ａに対して位置登録要求を送信する。無線基地局２Ａは、無線端末１Ａからの位置登録要求を受信すると、当該無線端末１Ａの位置登録を行うとともに、当該無線端末１Ａに対して通信チャネルを割り当てる。

　このような処理によって、無線端末１Ａは、無線基地局２Ａに接続する。したがって、無線基地局２Ａは、無線端末１Ａに対して接続先無線基地局となり、無線基地局２Ｂ及び無線基地局２Ｃは、無線端末１Ａに対して非接続先無線基地局となる。

　また、無線端末１Ｂは、セル３Ｂに在圏している。このため、無線端末１Ｂにおいては、通常、無線基地局２Ｂからの参照信号等の通信品質が最も高くなる。この場合、無線端末１Ｂは、無線基地局２Ｂに対して位置登録要求を送信する。無線基地局２Ｂは、無線端末１Ｂからの位置登録要求を受信すると、当該無線端末１Ｂの位置登録を行うとともに、当該無線端末１Ｂに対して通信チャネルを割り当てる。

　このような処理によって、無線端末１Ｂは、無線基地局２Ｂに接続する。したがって、無線基地局２Ｂは、無線端末１Ｂに対して接続先無線基地局となり、無線基地局２Ａ及び無線基地局２Ｃは、無線端末１Ｂに対して非接続先無線基地局となる。

　また、無線端末１Ｃは、セル３Ｃに在圏している。この場合、無線端末１Ｃにおいては、通常、無線基地局２Ｃからの参照信号等の通信品質が最も高くなる。このため、無線端末１Ｃは、無線基地局２Ｃに対して位置登録要求を送信する。無線基地局２Ｃは、無線端末１Ｃからの位置登録要求を受信すると、当該無線端末１Ｃの位置登録を行うとともに、当該無線端末１Ｃに対して通信チャネルを割り当てる。

　このような処理によって、無線端末１Ｃは、無線基地局２Ｃに接続する。　したがって、無線基地局２Ｃは、無線端末１Ｃに対して接続先無線基地局となり、無線基地局２Ａ及び無線基地局２Ｂは、無線端末１Ｃに対して非接続先無線基地局となる。

　その後、無線端末１Ａ～１Ｃと無線基地局２Ａ～２Ｃとの間で通信が行われる。図１の例では、無線端末１Ａは、上り通信チャネルを用いて、無線基地局２Ａへデータを送信する。一方、無線基地局２Ａは、下り通信チャネルを用いて、無線端末１Ａへデータを送信する。同様にして、無線端末１Ｂと無線基地局２Ｂとの間の通信や、無線端末１Ｃと無線基地局２Ｃとの間の通信が行われる。

　（１．２）無線端末の構成
　次に、無線端末１Ａ～１Ｃの構成について、（１．２．１）無線端末の概略構成、（１．２．２）無線端末の詳細構成の順に説明する。

　但し、無線端末１Ｂ及び無線端末１Ｃの概略構成は、無線端末１Ａと同様であるため、無線端末１Ｂ及び無線端末１Ｃの概略構成及び詳細構成についての説明は省略する。

　（１．２．１）無線端末の概略構成
　図２は、無線端末１Ａの概略構成図である。図２に示すように、無線端末１Ａは、制御部１０２、記憶部１０３、アンテナ１０４、無線通信部１０６、モニタ１０８、マイク１１０、スピーカ１１２及び操作部１１４を含む。

　制御部１０２は、例えばＣＰＵによって構成され、無線端末１Ａが具備する各種機能を制御する。記憶部１０３は、例えばメモリによって構成され、無線端末１Ａにおける制御などに用いられる各種情報を記憶する。

　無線通信部１０６は、ＲＦ回路、ベースバンド回路等を含み、変調及び復調、符号化及び復号等を行い、アンテナ１０４を介して無線信号の送受信を行う。また、無線通信部１０６は、アンテナ１０４を介して、無線基地局２Ａ～２Ｃが送信する参照信号等を周期的に受信する。

　モニタ１０８は、制御部１０２を介して受信した画像を表示したり、操作内容（入力電話番号やアドレスなど）を表示したりする。マイク１１０は、音声を集音し、集音された音声に基づく音声データを制御部１０２へ出力する。スピーカ１１２は、制御部１０２から取得した音声データに基づいて音声を出力する。

　操作部１１４は、テンキーやファンクションキーなどによって構成され、ユーザの操作内容を入力するために用いられるインタフェースである。

　（１．２．２）無線端末の詳細構成
　次に、無線端末１Ａの詳細構成、具体的には、制御部１０２の機能ブロック構成について説明する。図３は、制御部１０２の機能ブロック構成図である。図３に示すように、制御部１０２は、干渉レベル通知受信処理部２０２、干渉レベル通知送信処理部２０４、通信チャネル変更情報受信処理部２０６及び通信チャネル設定部２０８を含む。

　無線端末１Ａと無線基地局２Ａとの間における上り通信チャネル（無線端末１Ａから無線基地局２Ａへ向かう通信チャネル）での通信によって、無線基地局２Ｂにおける通信チャネル（無線基地局２Ｂと無線端末１Ｂとの間の通信チャネル）や、無線基地局２Ｃにおける通信チャネル（無線基地局２Ｃと無線端末１Ｃとの間の通信チャネル）に生じる干渉のレベルが所定値以上となった場合に、無線基地局２Ｂや無線基地局２Ｃは、その干渉のレベルを含んだ干渉レベル通知を無線端末１Ａ用として送信する。

　干渉レベル通知受信処理部２０２は、無線端末１Ａに対して非接続先無線基地局である無線基地局２Ｂや無線基地局２Ｃからの干渉レベル通知を受信する。更に、干渉レベル通知受信処理部２０２は、受信した干渉レベル通知を干渉レベル通知送信処理部２０４へ出力する。

　干渉レベル通知送信処理部２０４は、上り方向の制御チャネル（上り制御チャネル）を用いて、接続先無線基地局である無線基地局２Ａへ干渉レベル通知を送信する。

　通信チャネル変更情報受信処理部２０６は、接続先無線基地局である無線基地局２Ａからの通信チャネル変更情報（後述）を受信する。通信チャネル変更情報には、変更後の上り通信チャネルの周波数、送信電力、変調方式が適宜含まれている。

　通信チャネル設定部２０８は、通信チャネル変更情報に含まれる、変更後の上り通信チャネルの周波数、送信電力、変調方式に基づいて、上り通信チャネルを設定する。その後、無線端末１Ａは、設定した上り通信チャネルを用いて、無線基地局２Ａへ無線信号を送信する。

　（１．３）無線基地局の構成
　次に、無線基地局２Ａ～１Ｃの構成について、（１．３．１）無線基地局の概略構成、（１．３．２）無線基地局の詳細構成の順に説明する。但し、無線基地局２Ｂ及び無線基地局２Ｃの概略構成は無線基地局２Ａと同様であるため、無線基地局２Ｂ及び無線基地局２Ｃの概略構成についての説明は省略する。

　（１．３．１）無線基地局の概略構成
　図４は、無線基地局２Ａの概略構成図である。図４に示すように、無線基地局２Ａは、制御部１５２、記憶部１５３、Ｉ／Ｆ部１５４、無線通信部１５６及びアンテナ１５８を含む。

　制御部１５２は、例えばＣＰＵによって構成され、無線基地局２Ａが具備する各種機能を制御する。記憶部１５３は、例えばメモリによって構成され、無線基地局２Ａにおける制御などに用いられる各種情報を記憶する。

　Ｉ／Ｆ部１５４は、ルータ等を介してネットワークに存在するアクセスゲートウェイ等に接続される。

　無線通信部１５６は、ＲＦ回路、ベースバンド回路等を含み、変調及び復調、符号化及び復号等を行い、アンテナ１５８を介して無線信号の送信及び受信を行う。また、無線通信部１５６は、アンテナ１５８を介して参照信号等を送信する。

　（１．３．２）無線基地局の詳細構成
　次に、無線基地局２Ａ～１Ｃの詳細構成、具体的には、制御部１５２の機能ブロック構成について説明する。図５は、無線基地局２Ａが無線端末１Ｂや無線端末１Ｃに対して非接続先無線基地局となる場合の無線基地局２Ａの制御部１５２の機能ブロック構成図である。

　なお、無線基地局２Ｂが無線端末１Ａや無線端末１Ｃに対して非接続先無線基地局となる場合の無線基地局２Ｂの制御部１５２や、無線基地局２Ｃが無線端末１Ａや無線端末１Ｂに対して非接続先無線基地局となる場合の無線基地局２Ｃの制御部１５２も、無線基地局２Ａの制御部１５２と同様であるので、その説明は省略する。

　図５に示すように、制御部１５２は、干渉レベル測定部２５２及び干渉レベル通知送信処理部２５４を含む。

　干渉レベル測定部２５２は、無線端末１Ｂと無線基地局２Ｂとの間の上り通信チャネルでの通信によって、無線端末１Ａと無線基地局２Ａとの間の通信チャネルに生じる干渉のレベル（例えばＣＱＩ）を測定する。更に、干渉レベル測定部２５２は、干渉レベルが所定値以上である場合には、当該干渉レベル通知送信処理部２５４へ出力する。

　干渉レベル通知送信処理部２５４は、干渉レベル測定部２５２からの干渉レベルを含んだ干渉レベル通知を無線端末１Ｂや無線端末１Ｃへ送信する。

　なお、無線端末１Ｃ（無線端末１Ｂ）と無線基地局２Ｃ（無線基地局２Ｂ）との間の上り通信チャネルでの通信によって、無線端末１Ａと無線基地局２Ａとの間の通信チャネルに干渉が生じる場合も、干渉レベル測定部２５２及び干渉レベル通知送信処理部２５４は、上述と同様の処理を行う。

　図６は、無線基地局２Ａが無線端末１Ａに対して接続先無線基地局となる場合の当該無線基地局２Ａの制御部１５２の機能ブロック構成図である。なお、無線基地局２Ｂが無線端末１Ｂに対して接続先無線基地局となる場合の無線基地局２Ｂの制御部１５２と、無線基地局２Ｃが無線端末１Ｃに対して接続先無線基地局となる場合の無線基地局２Ｂの制御部１５２も、無線基地局２Ａの制御部１５２と同様であるので、その説明は省略する。

　図５に示すように、制御部１５２は、エラー検出部２６２、干渉レベル通知受信処理部２６４、通信チャネル変更部２６６及び通信チャネル変更情報送信処理部２６８を含む。

　エラー検出部２６２は、無線端末１Ａから上り通信チャネルを介して送信される無線信号を復調及び復号して得られるデータを入力する。更に、エラー検出部２６６は、入力したデータのエラーを検出する。例えば、エラー検出部２６２は、入力したデータに含まれるＣＲＣデータに基づいて誤り検出を行う。更に、エラー検出部２６２は、データとエラー検出の結果とを通信チャネル変更部２６６へ出力する。

　干渉レベル通知受信処理部２６４は、無線端末１Ａから上り制御チャネルを介して送信される無線信号を復調及び復号して得られる干渉レベル通知を入力する。更に、干渉レベル通知受信処理部２６４は、干渉レベル通知を通信チャネル変更部２６６へ出力する。

　通信チャネル変更部２６６は、エラー検出部２６２からのエラー検出結果と、干渉レベル通知受信処理部２６４からの干渉レベル通知とに基づいて、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルを変更する。

　具体的には、通信チャネル変更部２６６は、無線端末１Ａからの干渉レベル通知の受信が最初であるか否かを判定する。干渉レベル通知には、送信元である無線端末のＩＤが含まれている。通信チャネル変更部２６６は、干渉レベル通知に含まれる無線端末のＩＤを抽出、認識することにより、当該無線端末からの干渉レベル通知の回数を把握することができる。

　また、通信チャネル変更部２６６は、無線端末１Ａとの間の上り方向の通信（上り通信）が、リアルタイム性の要求される通信、及び、優先度の高い通信の何れかであるか否かを判定する。例えば、上り通信によって伝送されるデータには、当該データがリアルタイム性の要求される音声や画像等のデータであることを示す属性情報と、要求されるＱｏＳとが含まれている。通信チャネル変更部２６６は、データに含まれる属性情報に基づいて、無線端末１Ａとの間の上り通信が、リアルタイム性の要求される通信であるかを判定することができる。また、通信チャネル変更部２６６は、データに含まれるＱｏＳが所定値以上である場合に、優先度の高い通信であると判定することができる。

　また、無線チャネル変更部２６６は、エラー検出結果に基づいて、無線端末１Ａとの上り通信にエラーが生じているか否かを判定する。

　上述した判定の結果に基づいて、無線チャネル変更部２６６は、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルについて、周波数の変更、送信電力の変更、変調方式の変更を適宜行う。更に、通信チャネル変更部２６６は、変更後の周波数、送信電力、変調方式を適宜含んだ通信チャネル変更情報を、通信チャネル変更情報送信処理部２６８へ出力する。

　通信チャネル変更情報送信処理部２６８は、通信チャネル変更情報を、干渉レベル通知の送信元である無線端末１Ａへ送信する。

　（２）無線通信システムの動作
　次に、無線通信システム１０の動作を説明する。以下においては、無線端末１Ａに対して、無線基地局２Ａが接続先無線基地局となり、無線基地局２Ｂ及び無線基地局２Ｃが非接続先無線基地局となる場合を例に説明する。

　図７は、無線通信システム１０において、無線端末１Ａが無線基地局２Ａに接続する際の動作を示すシーケンス図である。

　ステップＳ１１において、無線基地局２Ａは、参照信号を送信している。無線端末１Ａは、電源投入時やハンドオーバ時に、無線基地局２Ａからの参照信号を受信する。同様に、ステップＳ１２において、無線基地局２Ｂ及び２Ｃは、参照信号を送信している。無線端末１Ａは、電源投入時やハンドオーバ時に、無線基地局２Ｂ及び２Ｃからの参照信号を受信する。

　ステップＳ１３において、無線端末１Ａは、受信した各参照信号の通信品質を測定する。ステップＳ１４において、無線端末１Ａは、通信品質が最も高い参照信号の送信元の無線基地局を接続先無線基地局として決定する。ここでは、無線基地局２Ａが、無線端末１Ａに対する接続先無線基地局となる。

　ステップＳ１５において、無線端末１Ａは、接続先無線基地局である無線基地局２Ａに対して、位置登録要求を送信する。無線基地局２Ａは、無線端末１Ａからの位置登録要求を受信する。ステップＳ１６において、無線基地局２Ａは、無線端末１Ａの位置登録を行う。

　ステップＳ１７において、無線基地局２Ａは、無線端末１Ａに対して通信チャネル（上り通信チャネル及び下り通信チャネル）を割り当てる。更に、ステップＳ１８において、無線基地局２Ａは、割り当てられた通信チャネルの識別情報等を含む通信チャネル割り当て情報を、無線端末１Ａへ送信する。無線端末１Ａは、無線基地局２Ａからの通信チャネル割り当て情報を受信する。

　ステップＳ１９において、無線端末１Ａは、割り当てられた上り通信チャネルを用いて、無線信号を無線基地局２Ａへ送信する。無線基地局２Ａは、無線端末１Ａからの無線信号を受信する。

　また、ステップＳ２０に示すように、無線端末１Ａが送信する無線信号は、無線基地局２Ｂ及び２Ｃにおける通信チャネルの干渉信号となる場合がある。

　図８は、無線通信システム１０における通信チャネル変更の動作を示すシーケンス図である。

　ステップＳ５１において、無線端末１Ａに対する非接続先無線基地局である無線基地局２Ｂは、無線端末１Ａと無線基地局２Ａとの間における上り通信チャネルでの通信によって、無線基地局２Ｂにおける通信チャネルに生じる干渉のレベルを測定する。同様に、無線端末１Ａに対する非接続先無線基地局である無線基地局２Ｃは、無線端末１Ａと無線基地局２Ａとの間における上り通信チャネルでの通信によって、無線基地局２Ｃにおける通信チャネルに生じる干渉のレベルを測定する。

　図９は、非接続先無線基地局である無線基地局２Ｂ、２Ｃにおける通信チャネル変更時の動作を示すフローチャートである。

　ステップＳ１０１において、無線基地局２Ｂ、２Ｃが、干渉信号を受信すると、ステップＳ１０２において、無線基地局２Ｂ、２Ｃ内の制御部１５２は、当該干渉信号のレベル（干渉レベル）を測定する。

　ステップＳ１０３において、制御部１５２は、測定した干渉レベルが所定値以上であるか否かを判定する。干渉レベルが所定値以上である場合、ステップＳ１０４において、制御部１５２は、無線端末１Ａに向けて、上り制御チャネルを用いて、当該干渉レベルを含んだ干渉レベル通知を送信する。

　再び、図８に戻って説明する。ステップＳ５２及びステップＳ５３において、無線基地局２Ｂ、２Ｃからの干渉レベル通知は、無線端末１Ａを介して無線基地局２Ａへ送られる。

　図１０は、無線端末１Ａにおける通信チャネル変更時の動作を示すフローチャートである。

　ステップＳ２０１において、無線端末１Ａ内の制御部１０２は、非接続先無線基地局である無線基地局２Ｂ及び無線基地局２Ｃの少なくとも何れかからの干渉レベル通知を受信したか否かを判定する。

　干渉レベル通知が受信された場合、ステップＳ２０２において、制御部１０２は、接続先無線基地局である無線基地局２Ａへ干渉レベル通知を送信する。

　再び、図８に戻って説明する。ステップＳ５４において、無線基地局２Ａは、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルを変更する処理を行う。

　図１１及び図１２は、接続先無線基地局である無線基地局２Ａにおける通信チャネル変更時の動作を示すフローチャートである。

　ステップＳ３０１において、無線基地局２Ａ内の制御部１５２は、無線端末１Ａからの干渉レベル通知を受信したか否かを判定する。無線端末１Ａからの干渉レベル通知が受信された場合、ステップＳ３０２において、制御部１５２は、無線端末１Ａからの干渉レベル通知の受信が最初であるか否かを判定する。

　無線端末１Ａからの干渉レベル通知の受信が最初である場合、制御部１５２は、無線基地局２Ｂ及び無線基地局２Ｃの少なくとも何れかにおける通信チャネルに生じる干渉を抑制するために、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルの周波数を変更する。更に、ステップＳ３０４において、制御部１５２は、無線端末１Ａに向けて、変更後の周波数を含んだ通信チャネル変更情報を送信する。

　一方、ステップＳ３０２において、無線端末１Ａからの干渉レベル通知の受信が最初でないと判定された場合、ステップＳ３０５において、制御部１５２は、無線端末１Ａとの間の上り通信がリアルタイム性の要求されるＶｏＩＰの通信、及び、ＱｏＳに基づく優先度の高い通信の何れかであるか否かを判定する。

　無線端末１Ａとの間の上り通信がリアルタイム性の要求されるＶｏＩＰの通信、及び、ＱｏＳに基づく優先度の高い通信の何れかである場合、ステップＳ３０６において、制御部１５２は、無線端末１Ａからの上り通信チャネルを用いて送信される無線信号から得られたデータ（受信データ）にエラーが生じているか否かを判定する。

　受信データにエラーが生じている場合には、当該エラーを抑制する必要がある。このため、ステップＳ３０７において、制御部１５２は、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルの送信電力を増加させる。更に、ステップＳ３０８において、制御部１５２は、無線端末１Ａに向けて、増加後の送信電力を含んだ通信チャネル変更情報を送信する。

　一方、ステップＳ３０６において、受信データにエラーが生じていないと判定された場合には、ステップＳ３０９において、無線端末１Ａとの間の通信を高い通信品質で維持するために、制御部１５２は、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルを変更せずに維持する。

　また、ステップＳ３０５において、無線端末１Ａとの間の上り通信がリアルタイム性の要求されるＶｏＩＰの通信、及び、ＱｏＳに基づく優先度の高い通信の何れでもないと判定された場合、図１２に示す動作に移行し、ステップＳ３１１において、制御部１５２は、受信データにエラーが生じているか否かを判定する。

　受信データにエラーが生じている場合には、ステップＳ３１２において、無線基地局２Ｂや無線基地局２Ｃにおける通信チャネルに生じる干渉を抑制するために、制御部１５２は、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルの周波数を変更する。

　更に、ステップＳ３１３において、受信データのエラーを抑制するために、制御部１５２は、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルの送信電力を増加させる。あるいは、制御部１５２は、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルの変調方式の変調多値数を減少させる。

　更に、ステップＳ３１４において、制御部１５２は、無線端末１Ａに向けて、変更後の周波数と、増加後の送信電力及び減少後の変調多値数に対応する変調方式の何れかとを含んだ通信チャネル変更情報を送信する。

　一方、ステップＳ３１１において、受信データにエラーが生じていないと判定された場合には、ステップＳ３１５において、無線基地局２Ｂや無線基地局２Ｃにおける通信チャネルに生じる干渉を抑制するために、制御部１５２は、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルの周波数を変更する。

　更に、ステップＳ３１６において、制御部１５２は、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルの送信電力を減少させる。あるいは、制御部１５２は、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルの変調方式の変調多値数を減少させる。

　更に、ステップＳ３１７において、制御部１５２は、無線端末１Ａに向けて、変更後の周波数と、減少後の送信電力及び減少後の変調多値数に対応する変調方式の何れかとを含んだ通信チャネル変更情報を送信する。

　再び、図８に戻って説明する。ステップＳ５５において、無線端末１Ａは、無線基地局２Ａからの通信チャネル変更情報を受信する。更に、ステップＳ５６において、無線端末１Ａは、通信チャネル変更情報に含まれる、変更後の上り通信チャネルの周波数、送信電力、変調方式に基づいて、上り通信チャネルを設定する。その後、ステップＳ５７において、無線端末１Ａは、設定した上り通信チャネルを用いて、無線基地局２Ａへ無線信号を送信する。

　（３）作用・効果
　このように、本発明の実施形態に係る無線通信システム１０によれば、無線端末１Ａに対する非接続先基地局である無線基地局２Ｂ、無線基地局２Ｃは、無線端末１Ａ用に干渉レベル通知を送信する。無線端末１Ａは、受信した干渉レベル通知を接続先無線基地局である無線基地局２Ａへ送信する。そして、無線基地局２Ａは、干渉レベル通知に応じて、無線端末１Ａに割り当てている上り方向の通信チャネルの周波数、送信電力、変調方式を適宜変更する。

　したがって、無線基地局２Ａは、無線基地局２Ｂや無線基地局２Ｃにおける通信チャネルに干渉が生じていることを把握した上で、適切な干渉抑制を行うことができる。また、無線端末１Ａは、干渉レベル通知を受信した場合、主体的に上り通信チャネルの変更が必要か否か等の判定を行う必要はなく、当該干渉レベル通知を転送するのみであるため、負担が軽減される。

　また、無線端末１Ａと無線基地局２Ａとの間の上り通信がリアルタイム性の要求される通信や、優先度の高い通信である場合には、上り通信チャネルが変更されることにより通信品質が劣化することを防止する必要がある。

　このため、無線端末１Ａとの間の上り通信がリアルタイム性の要求される通信や、優先度の高い通信であり、且つ、無線端末１Ａからの受信データにエラーが生じていない場合には、無線基地局２Ａは、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルを変更しない。これにより、無線端末１Ａと無線基地局２Ａとの間の上り通信の品質維持を考慮した適切な制御が可能となる。

　また、無線端末１Ａとの間の上り通信がリアルタイム性の要求される通信や、優先度の高い通信であり、且つ、無線端末１Ａからの受信データにエラーが生じている場合には、無線基地局２Ａは、無線端末１Ａに割り当てる上り通信チャネルの送信電力を増加させる。これにより、無線端末１Ａとの間の上り通信の品質向上を、無線基地局２Ｂや無線基地局２Ｃにおける通信チャネルにおける干渉抑制よりも優先させるという観点での適切な制御が可能となる。

　（４）その他の実施形態
　上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

　上述した実施形態では、無線端末１Ａについての接続先無線基地局である無線基地局２Ａは、上り通信チャネルの周波数、送信電力及び変調方式の変調多値数を変更したが、これらの要素は適宜組み合わせて上り通信チャネルを変更することができる。

　また、上述した実施形態では、ＬＴＥを採用する無線通信システムについて説明したが、無線端末と無線基地局間との間で上り通信チャネルを用いた通信を行う無線通信システムであれば本発明を応用可能である。

　このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

　なお、日本国特許出願第２００９－０４３１９１号（２００９年２月２５日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

　　本発明の無線通信システム、無線基地局、無線端末及び通信制御方法は、無線端末の負担を軽減しつつ、通信チャネルにおける干渉を適切に抑制することが可能であり、無線通信システム等として有用である。

Claims

　無線端末と、
　前記無線端末の接続先である接続先無線基地局と、
　前記無線端末の接続先でない非接続先無線基地局と
を含む無線通信システムであって、
　前記非接続先無線基地局は、
　前記無線端末と前記接続先無線基地局との間の上り方向の通信によって干渉が生じていることを示す干渉通知を送信する第１の干渉通知送信部を備え、
　前記無線端末は、
　前記非接続先無線基地局からの前記干渉通知を受信する第１の干渉通知受信部と、
　前記第１の干渉通知受信部により受信された前記干渉通知を前記接続先無線基地局へ送信する第２の干渉通知送信部と
を備え、
　前記接続先無線基地局は、
　前記無線端末からの前記干渉通知を受信する第２の干渉通知受信部と、
　前記第２の干渉通知受信部により前記干渉通知が受信された場合に、前記無線端末に割り当てている上り方向の通信チャネルを変更する通信チャネル変更部と
を備える無線通信システム。
　無線端末の接続先である無線基地局であって、
　前記無線端末の接続先でない非接続先無線基地局から前記無線端末を経由して送信される干渉通知を受信する干渉通知受信部と、
　前記干渉通知は、前記無線端末と前記無線基地局との間の上り方向の通信によって前記非接続先無線基地局に干渉が生じていることを示し、
　前記干渉通知受信部により前記干渉通知が受信された場合に、前記無線端末に割り当てている上り方向の通信チャネルを変更する通信チャネル変更部と
を備える無線基地局。
　前記通信チャネル変更部は、前記無線端末との間の上り方向の通信がリアルタイム性を要求される通信以外である場合に、前記上り方向の通信チャネルを変更する請求項２に記載の無線基地局。
　前記通信チャネル変更部は、前記無線端末との間の上り方向の通信に要求される優先度が所定の優先度未満である場合に、前記上り方向の通信チャネルを変更する請求項２又は３に記載の無線基地局。
　前記通信チャネル変更部は、前記干渉通知受信部により最初に前記干渉通知が受信された場合に、前記上り方向の通信チャネルを変更する請求項２又は３に記載の無線基地局。
　前記通信チャネル変更部は、前記無線端末との間の上り方向の通信にエラーが生じていない場合に、前記上り方向の通信チャネルの送信電力を下げる制御を行う請求項３に記載の無線基地局。
　前記通信チャネル変更部は、前記上り方向の通信チャネルの変調方式の変調多値数を下げる制御を行う請求項３に記載の無線基地局。
　接続先である接続先無線基地局と、接続先でない非接続先無線基地局とともに、無線通信システムを構成する無線端末であって、
　前記非接続先無線基地局からの干渉通知を受信する干渉通知受信部と、
　前記干渉通知は、前記無線端末と前記接続先無線基地局との間の上り方向の通信によって前記非接続先無線基地局に干渉が生じていることを示し、
　前記干渉通知受信部により受信された前記干渉通知を前記接続先無線基地局へ送信する干渉通知送信部と
を備える無線端末。
　無線端末の接続先である無線基地局における通信制御方法であって、
　前記無線基地局が、前記無線端末の接続先でない非接続先無線基地局から前記無線端末を経由して送信される干渉通知を受信するステップと、
　前記干渉通知は、前記無線端末と前記無線基地局との間の上り方向の通信によって前記非接続先無線基地局に干渉が生じていることを示し、
　前記無線基地局が、前記干渉通知が受信された場合に、前記無線端末に割り当てている上り方向の通信チャネルを変更するステップと
を備える通信制御方法。