JP5303538B2 - 無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システム及び無線通信方法に係り、特に、小規模基地局（例えば、フェムトセル基地局）を含むセルラ方式の無線通信システム及び無線通信方法に関する。
従来より、携帯電話などのセルラ無線通信システムにおいては、一つの基地局が広域をカバーするマクロセル方式が用いられている。マクロセル方式は、ハンドオーバ回数が少なくなるために高速移動に適すること、少数の基地局によってエリアの拡大が可能であることなどが特徴である。しかし、マクロセル方式では、屋内などの局所的に生じる不感地帯の対策が難しいことが課題である。
これに対し、マクロセル基地局からの電波が到達しにくい場所に、マクロセルより小さいセルを提供する基地局を設置して、不感地帯を解消するアプローチが考えられている。
特に、最近では、例えば一棟の家屋がカバーできる程度の小型基地局を各家庭に設置するフェムトセル方式が注目されており、Ｗ−ＣＤＭＡやＥＶ−ＤＯなどのいわゆる第３世代セルラ無線通信システムにおいて、フェムトセル方式の商用サービスが開始されつつある。
また、Ｗ−ＣＤＭＡの後継の規格であるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）においても、フェムトセル方式の規格策定が行われている。
フェムトセル方式では、無線ＬＡＮと同程度の電波到達範囲を有する小型基地局（フェムトセル基地局）を各家庭やビル等に設置し、インターネットを介してフェムトセル基地局をセルラ通信網に接続する。フェムトセル基地局は、不感地帯の解消を目的とするため、局所的にフェムトセルがマクロセルに重複する形で運用する場合がある。また、フェムトセル基地局によって使用される周波数帯は、マクロセル基地局が使用する周波数帯と同一又は重複している。
これに対し、マクロセル基地局からの電波が到達しにくい場所に、マクロセルより小さいセルを提供する基地局を設置して、不感地帯を解消するアプローチが考えられている。
特に、最近では、例えば一棟の家屋がカバーできる程度の小型基地局を各家庭に設置するフェムトセル方式が注目されており、Ｗ−ＣＤＭＡやＥＶ−ＤＯなどのいわゆる第３世代セルラ無線通信システムにおいて、フェムトセル方式の商用サービスが開始されつつある。
また、Ｗ−ＣＤＭＡの後継の規格であるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）においても、フェムトセル方式の規格策定が行われている。
フェムトセル方式では、無線ＬＡＮと同程度の電波到達範囲を有する小型基地局（フェムトセル基地局）を各家庭やビル等に設置し、インターネットを介してフェムトセル基地局をセルラ通信網に接続する。フェムトセル基地局は、不感地帯の解消を目的とするため、局所的にフェムトセルがマクロセルに重複する形で運用する場合がある。また、フェムトセル基地局によって使用される周波数帯は、マクロセル基地局が使用する周波数帯と同一又は重複している。
同じ周波数を使用する二つの基地局によって提供されるセルが重複する場合、一方の基地局に接続された端末から送信される上り信号は、他方の基地局が受信する上り信号に対しては干渉信号となる。
ここで、マクロセル基地局に接続された端末が、マクロセルに重複するフェムトセルの付近に位置する場合を考える。セルラ無線通信システムでは、基地局が必要とする受信品質を確保するため、端末は、接続先の基地局から離れるに従って、より大きな電力で上り信号を送信する。よって、上記端末は、端末からの距離が長いマクロセル基地局に対し、大きな電力で上り信号を送信する。さらに、端末からフェムトセル基地局への距離が短いため、上記端末から送信される上り信号は、大きく減衰することなくフェムトセル基地局に到達する。このため、上記端末の上り信号は、フェムトセル基地局に対しては非常に強い干渉信号となる。その結果、フェムトセル基地局における上り信号の受信品質が大きく劣化し、フェムトセルにおける上りスループットが低下する場合が考えられる。
このような課題の解決方法として、特許文献１では、マクロセル基地局がフェムトセル基地局に対し、マクロセル基地局が配下の端末に割り当てた無線リソースに関する情報を通知し、フェムトセル基地局ではマクロセル基地局が割り当てていない無線リソースを端末に割り当てる方式が開示されている。これにより、マクロセル基地局に接続された端末の上り信号がフェムトセル基地局への干渉信号になる状況が回避される。
しかし、特許文献１のように、基地局間で情報交換を行う方式では、マクロセル内に配置されるフェムトセル基地局が増加するに従って、情報交換の回数が増加するため、ネットワークの負荷が増加する。
基地局間の情報通知を伴わずに、マクロセル基地局に接続された端末によるフェムトセル基地局への上り干渉の課題を解決するには、干渉源となっている端末をフェムトセル基地局に接続させることが有効であると考えられる。端末がフェムトセル基地局に接続されると、端末からの上り信号は、フェムトセル基地局に対しては干渉信号ではなくなる。一方、端末からの上り信号は、元々接続されていたマクロセル基地局に対しては干渉信号となる。しかし、端末からフェムトセル基地局までの距離が小さいため、上り信号の送信電力は小さくなり、マクロセル基地局への干渉も弱くなる。その結果、マクロセルとフェムトセルを合わせたシステム全体としては、スループットの改善が期待できる。
しかし、上記の手法を用いるにあたっては、二つの解決すべき課題がある。
第１の課題は、フェムトセル基地局による、端末を他の基地局に接続させる処理（ハンドオーバ）の制御である。ハンドオーバは、対象となる端末自身、もしくはハンドオーバ前の接続先である基地局によって起動される。このため、ハンドオーバ先であるフェムトセル基地局は、端末に対し、自身へのハンドオーバを直接指示することができない。
第２の課題は、フェムトセル基地局への接続の集中の回避である。上記手法により、結果的にフェムトセル基地局に多数の端末が接続されると、フェムトセル基地局の負荷やリソース消費量が増大し、逆にフェムトセルのスループットが低下する可能性がある。
ここで、マクロセル基地局に接続された端末が、マクロセルに重複するフェムトセルの付近に位置する場合を考える。セルラ無線通信システムでは、基地局が必要とする受信品質を確保するため、端末は、接続先の基地局から離れるに従って、より大きな電力で上り信号を送信する。よって、上記端末は、端末からの距離が長いマクロセル基地局に対し、大きな電力で上り信号を送信する。さらに、端末からフェムトセル基地局への距離が短いため、上記端末から送信される上り信号は、大きく減衰することなくフェムトセル基地局に到達する。このため、上記端末の上り信号は、フェムトセル基地局に対しては非常に強い干渉信号となる。その結果、フェムトセル基地局における上り信号の受信品質が大きく劣化し、フェムトセルにおける上りスループットが低下する場合が考えられる。
このような課題の解決方法として、特許文献１では、マクロセル基地局がフェムトセル基地局に対し、マクロセル基地局が配下の端末に割り当てた無線リソースに関する情報を通知し、フェムトセル基地局ではマクロセル基地局が割り当てていない無線リソースを端末に割り当てる方式が開示されている。これにより、マクロセル基地局に接続された端末の上り信号がフェムトセル基地局への干渉信号になる状況が回避される。
しかし、特許文献１のように、基地局間で情報交換を行う方式では、マクロセル内に配置されるフェムトセル基地局が増加するに従って、情報交換の回数が増加するため、ネットワークの負荷が増加する。
基地局間の情報通知を伴わずに、マクロセル基地局に接続された端末によるフェムトセル基地局への上り干渉の課題を解決するには、干渉源となっている端末をフェムトセル基地局に接続させることが有効であると考えられる。端末がフェムトセル基地局に接続されると、端末からの上り信号は、フェムトセル基地局に対しては干渉信号ではなくなる。一方、端末からの上り信号は、元々接続されていたマクロセル基地局に対しては干渉信号となる。しかし、端末からフェムトセル基地局までの距離が小さいため、上り信号の送信電力は小さくなり、マクロセル基地局への干渉も弱くなる。その結果、マクロセルとフェムトセルを合わせたシステム全体としては、スループットの改善が期待できる。
しかし、上記の手法を用いるにあたっては、二つの解決すべき課題がある。
第１の課題は、フェムトセル基地局による、端末を他の基地局に接続させる処理（ハンドオーバ）の制御である。ハンドオーバは、対象となる端末自身、もしくはハンドオーバ前の接続先である基地局によって起動される。このため、ハンドオーバ先であるフェムトセル基地局は、端末に対し、自身へのハンドオーバを直接指示することができない。
第２の課題は、フェムトセル基地局への接続の集中の回避である。上記手法により、結果的にフェムトセル基地局に多数の端末が接続されると、フェムトセル基地局の負荷やリソース消費量が増大し、逆にフェムトセルのスループットが低下する可能性がある。
本発明は、以上の点に鑑み、フェムトセル基地局等の基地局における上り干渉電力が強い場合に、干渉源の疑いのある、フェムトセル等のセル周辺の端末が、自身にハンドオーバする確率を高くすることにより、フェムトセル基地局等の基地局に対する上り干渉を自律的に低減し、システム全体としてのスループットを向上させることをひとつの目的とする。
また、本発明は、端末をフェムトセル基地局等の基地局に接続させることに伴う、フェムトセル基地局等の基地局の負荷の増加を抑制することを他の目的とする。
さらに、本発明は、フェムトセル等のセルの半径を自律的に戻すことにより、フェムトセル基地局等の基地局にとって真に干渉源となっていない端末が、元の接続先からフェムトセル等のセル、およびその逆方向のハンドオーバを繰り返すことを回避することを他の目的とする。
また、本発明は、端末をフェムトセル基地局等の基地局に接続させることに伴う、フェムトセル基地局等の基地局の負荷の増加を抑制することを他の目的とする。
さらに、本発明は、フェムトセル等のセルの半径を自律的に戻すことにより、フェムトセル基地局等の基地局にとって真に干渉源となっていない端末が、元の接続先からフェムトセル等のセル、およびその逆方向のハンドオーバを繰り返すことを回避することを他の目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係るフェムトセル基地局は、強い上り干渉を検出した場合に、この基地局が形成するフェムトセルの半径を自律的に拡張することにより、元のフェムトセルの周辺にある端末が自身に接続される確率を高める。
また、本発明に係るフェムトセル基地局は、上記動作の結果としてフェムトセル周辺の端末が自身に接続されたことに伴う干渉低減効果を評価し、効果が低ければ、自身に接続させた端末を、元の接続先の基地局に戻す。
さらに、本発明に係るフェムトセル基地局は、フェムトセルの半径を拡張した結果として、例えば干渉低減量や接続端末数などの評価基準が所定の条件を満たした場合には、拡張したフェムトセルの半径を元の大きさに戻す。
また、本発明に係るフェムトセル基地局は、上記動作の結果としてフェムトセル周辺の端末が自身に接続されたことに伴う干渉低減効果を評価し、効果が低ければ、自身に接続させた端末を、元の接続先の基地局に戻す。
さらに、本発明に係るフェムトセル基地局は、フェムトセルの半径を拡張した結果として、例えば干渉低減量や接続端末数などの評価基準が所定の条件を満たした場合には、拡張したフェムトセルの半径を元の大きさに戻す。
本発明の第１の解決手段によると、
第１のセルを形成する第１の基地局と、前記第１の基地局の第１のセルを含む又は第1のセルと重複する第２のセルを形成する第２の基地局とを備えた無線通信システムにおいて、
前記第１の基地局は、ひとつ又は複数の他の基地局と無線通信する端末群から前記第１の基地局が受ける上り方向の第１の電波干渉を推定し、
前記第１の電波干渉が予め定められた閾値以上のとき、前記第１の基地局は、送信電力を増加して前記第１のセルのセル半径を拡大することにより、
拡大された前記第１のセルに在圏し、前記端末群のうちの前記第２の基地局に接続されていたひとつ又は複数の端末を、前記第２の基地局から前記第１の基地局に接続させることを特徴とする無線通信システムが提供される。
第１のセルを形成する第１の基地局と、前記第１の基地局の第１のセルを含む又は第1のセルと重複する第２のセルを形成する第２の基地局とを備えた無線通信システムにおいて、
前記第１の基地局は、ひとつ又は複数の他の基地局と無線通信する端末群から前記第１の基地局が受ける上り方向の第１の電波干渉を推定し、
前記第１の電波干渉が予め定められた閾値以上のとき、前記第１の基地局は、送信電力を増加して前記第１のセルのセル半径を拡大することにより、
拡大された前記第１のセルに在圏し、前記端末群のうちの前記第２の基地局に接続されていたひとつ又は複数の端末を、前記第２の基地局から前記第１の基地局に接続させることを特徴とする無線通信システムが提供される。
本発明の第２の解決手段によると、
第１のセルを形成する第１の基地局と、前記第１の基地局の第１のセルを含む又は第1のセルと重複する第２のセルを形成する第２の基地局とを備えた無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第１の基地局は、ひとつ又は複数の他の基地局と無線通信する端末群から前記第１の基地局が受ける上り方向の第１の電波干渉を推定し、
前記第１の電波干渉が予め定められた閾値以上のとき、前記第１の基地局は、送信電力を増加して前記第１のセルのセル半径を拡大することにより、
拡大された前記第１のセルに在圏し、前記端末群のうちの前記第２の基地局に接続されていたひとつ又は複数の端末を、前記第２の基地局から前記第１の基地局に接続させることを特徴とする無線通信方法が提供される。
第１のセルを形成する第１の基地局と、前記第１の基地局の第１のセルを含む又は第1のセルと重複する第２のセルを形成する第２の基地局とを備えた無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第１の基地局は、ひとつ又は複数の他の基地局と無線通信する端末群から前記第１の基地局が受ける上り方向の第１の電波干渉を推定し、
前記第１の電波干渉が予め定められた閾値以上のとき、前記第１の基地局は、送信電力を増加して前記第１のセルのセル半径を拡大することにより、
拡大された前記第１のセルに在圏し、前記端末群のうちの前記第２の基地局に接続されていたひとつ又は複数の端末を、前記第２の基地局から前記第１の基地局に接続させることを特徴とする無線通信方法が提供される。
本発明によれば、フェムトセル基地局等の基地局における上り干渉電力が強い場合に、干渉源の疑いのある、フェムトセル等のセル周辺の端末が、自身にハンドオーバする確率が高くなるため、フェムトセル基地局等の基地局に対する上り干渉が自律的に低減され、システム全体としてのスループットが向上する。
また、フェムトセル基地局等の基地局にハンドオーバしたフェムトセル等のセル周辺の端末のうち、フェムトセル基地局等の基地局にとって真に干渉源となっていないものは、元の接続先の基地局に戻される。さらに、フェムトセル等のセルの半径を自律的に戻すことにより、フェムトセル基地局等の基地局に多数の端末が接続される状況が回避される。これにより、端末をフェムトセル基地局等の基地局に接続させることに伴う、フェムトセル基地局等の基地局の負荷の増加を抑制することができる。
さらに、フェムトセル等のセルの半径を自律的に戻すことにより、フェムトセル基地局等の基地局にとって真に干渉源となっていない端末が、元の接続先からフェムトセル等のセル、およびその逆方向のハンドオーバを繰り返すことを回避することができる。
また、フェムトセル基地局等の基地局にハンドオーバしたフェムトセル等のセル周辺の端末のうち、フェムトセル基地局等の基地局にとって真に干渉源となっていないものは、元の接続先の基地局に戻される。さらに、フェムトセル等のセルの半径を自律的に戻すことにより、フェムトセル基地局等の基地局に多数の端末が接続される状況が回避される。これにより、端末をフェムトセル基地局等の基地局に接続させることに伴う、フェムトセル基地局等の基地局の負荷の増加を抑制することができる。
さらに、フェムトセル等のセルの半径を自律的に戻すことにより、フェムトセル基地局等の基地局にとって真に干渉源となっていない端末が、元の接続先からフェムトセル等のセル、およびその逆方向のハンドオーバを繰り返すことを回避することができる。
１．第１の実施の形態
以下、本発明の第１の実施の形態について、図を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるフェムトセル基地局を含む、セルラ無線通信システムの構成図の例である。
本システムでは、マクロセル基地局１０１がマクロセル１０２を形成し、マクロセル１０２には一つ以上の端末１０３が在圏している。マクロセル基地局１０１と端末１０３とは、無線回線によって接続されている。
また、マクロセル１０２の内部に設置されたフェムトセル基地局１１１がフェムトセル１１２を形成し、フェムトセル１１２には一つ以上の端末１１３が在圏している。フェムトセル基地局１１１と端末１１３とは、無線回線によって接続されている。
マクロセル基地局１０１およびフェムトセル基地局１１１は、有線回線を介してコアネットワーク１２１に接続されている。
以下、本発明の第１の実施の形態について、図を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるフェムトセル基地局を含む、セルラ無線通信システムの構成図の例である。
本システムでは、マクロセル基地局１０１がマクロセル１０２を形成し、マクロセル１０２には一つ以上の端末１０３が在圏している。マクロセル基地局１０１と端末１０３とは、無線回線によって接続されている。
また、マクロセル１０２の内部に設置されたフェムトセル基地局１１１がフェムトセル１１２を形成し、フェムトセル１１２には一つ以上の端末１１３が在圏している。フェムトセル基地局１１１と端末１１３とは、無線回線によって接続されている。
マクロセル基地局１０１およびフェムトセル基地局１１１は、有線回線を介してコアネットワーク１２１に接続されている。
図２に、フェムトセル基地局１１１の内部構成図の一例を示す。フェムトセル基地局１１１は、メモリ２０１、ＣＰＵ２０２、無線インタフェース２０３、論理回路２０４、有線インタフェース２０５を備える。
メモリ２０１は、ＲＳ（参照信号）測定結果報告値２１０を保持する。
ＣＰＵ２０２は、送信データ処理部２１１、受信データ処理部２１２、ハンドオーバ処理部２１３、ハンドオーバ判定部２１４、送信電力調整部２１５、送信電力復帰判定処理部２１６、干渉減少判定処理部２１７、干渉制御起動判定処理部２１８、干渉測定部２１９を備える。
送信データ処理部２１１は、端末に送信すべきデータを、無線回線により端末に送出する無線信号に変換する。
受信データ処理部２１２は、無線回線により端末から到達する無線信号から、基地局が受信すべきデータを抽出する。
ハンドオーバ処理部２１３は、ハンドオーバの際に基地局の間でやりとりされるメッセージの送受信処理や、端末との間の無線リンクの確立および解放を行う。
ハンドオーバ判定処理部２１４は、端末から受信した下りＲＳ電力測定結果の報告を用いて、当該端末の適切な接続先のセルを決定する。
送信電力調整部２１５は、フェムトセル基地局１１１の下り送信電力の増減を行う。
送信電力復帰判定処理部２１６は、フェムトセル基地局１１１が一時的に下り送信電力を増加させている場合に、下り送信電力を増加させる前の値に戻すか否かを判定する。
干渉減少判定処理部２１７は、フェムトセル基地局１１１が受ける上り干渉電力が減少したか否かを判定する。
干渉制御起動判定処理部２１８は、フェムトセル基地局１１１が干渉制御動作を行うか否かを判定する。
干渉測定部２１９は、フェムトセル基地局１１１が受ける上り干渉電力を測定する。
無線インタフェース２０３は、フェムトセル基地局１１１が無線回線を介して端末と通信を行うためのインタフェースである。
論理回路２０４は、端末との間で送受信されるデータの誤り訂正符号化および復号を行う。
有線インタフェース２０５は、フェムトセル基地局１１１が有線回線を介してコアネットワーク装置や他の基地局と通信を行うためのインタフェースである。
メモリ２０１は、ＲＳ（参照信号）測定結果報告値２１０を保持する。
ＣＰＵ２０２は、送信データ処理部２１１、受信データ処理部２１２、ハンドオーバ処理部２１３、ハンドオーバ判定部２１４、送信電力調整部２１５、送信電力復帰判定処理部２１６、干渉減少判定処理部２１７、干渉制御起動判定処理部２１８、干渉測定部２１９を備える。
送信データ処理部２１１は、端末に送信すべきデータを、無線回線により端末に送出する無線信号に変換する。
受信データ処理部２１２は、無線回線により端末から到達する無線信号から、基地局が受信すべきデータを抽出する。
ハンドオーバ処理部２１３は、ハンドオーバの際に基地局の間でやりとりされるメッセージの送受信処理や、端末との間の無線リンクの確立および解放を行う。
ハンドオーバ判定処理部２１４は、端末から受信した下りＲＳ電力測定結果の報告を用いて、当該端末の適切な接続先のセルを決定する。
送信電力調整部２１５は、フェムトセル基地局１１１の下り送信電力の増減を行う。
送信電力復帰判定処理部２１６は、フェムトセル基地局１１１が一時的に下り送信電力を増加させている場合に、下り送信電力を増加させる前の値に戻すか否かを判定する。
干渉減少判定処理部２１７は、フェムトセル基地局１１１が受ける上り干渉電力が減少したか否かを判定する。
干渉制御起動判定処理部２１８は、フェムトセル基地局１１１が干渉制御動作を行うか否かを判定する。
干渉測定部２１９は、フェムトセル基地局１１１が受ける上り干渉電力を測定する。
無線インタフェース２０３は、フェムトセル基地局１１１が無線回線を介して端末と通信を行うためのインタフェースである。
論理回路２０４は、端末との間で送受信されるデータの誤り訂正符号化および復号を行う。
有線インタフェース２０５は、フェムトセル基地局１１１が有線回線を介してコアネットワーク装置や他の基地局と通信を行うためのインタフェースである。
図３にマクロセル基地局１０１の内部構成図の一例を示す。マクロセル基地局１０１は、メモリ３０１、ＣＰＵ３０２、無線インタフェース３０３、論理回路３０４、有線インタフェース３０５を備える。
メモリ３０１は、ＲＳ測定結果報告値３１０を保持する。
ＣＰＵ３０２は、送信データ処理部３１１、受信データ処理部３１２、ハンドオーバ処理部３１３、ハンドオーバ判定部３１４を備える。これらの動作はそれぞれ、フェムトセル基地局１１１における送信データ処理部２１１、受信データ処理部２１２、ハンドオーバ処理部２１３、ハンドオーバ判定部２１４と同様である。
無線インタフェース３０３は、マクロセル基地局１０１が無線回線を介して端末と通信を行うためのインタフェースである。
論理回路３０４は、端末との間で送受信されるデータの誤り訂正符号化および復号を行う。
有線インタフェース３０５は、マクロセル基地局１０１が有線回線を介してコアネットワーク装置や他の基地局と通信を行うためのインタフェースである。
図４に端末１０３および端末１１３の内部構成図の一例を示す。端末１０３および端末１１３は、メモリ４０１、ＣＰＵ４０２、無線インタフェース４０３、論理回路４０４を備える。
メモリ４０１は、ＲＳ測定値４１０を保持する。
ＣＰＵ４０２は、送信データ処理部４１１、受信データ処理部４１２、ＲＳ測定報告作成部４１３、ＲＳ電力測定部４１４を備える。
送信データ処理部４１１は、基地局に送信すべきデータを、無線回線により基地局に送出する無線信号に変換する。
受信データ処理部４１２は、無線回線により基地局から到達する無線信号から、端末が受信すべきデータを抽出する。
ＲＳ測定報告作成部４１３は、測定されたＲＳ電力を、接続先の基地局に報告するメッセージを生成する。
ＲＳ電力測定部４１４は、接続先セルおよび周辺セルのＲＳ電力を測定する。
無線インタフェース４０３は、端末１０３および端末１１３が無線回線を介して、マクロセル基地局１０１あるいはフェムトセル基地局１１１と通信を行うためのインタフェースである。
論理回路４０４は、基地局との間で送受信されるデータの誤り訂正符号化および復号を行う。
メモリ３０１は、ＲＳ測定結果報告値３１０を保持する。
ＣＰＵ３０２は、送信データ処理部３１１、受信データ処理部３１２、ハンドオーバ処理部３１３、ハンドオーバ判定部３１４を備える。これらの動作はそれぞれ、フェムトセル基地局１１１における送信データ処理部２１１、受信データ処理部２１２、ハンドオーバ処理部２１３、ハンドオーバ判定部２１４と同様である。
無線インタフェース３０３は、マクロセル基地局１０１が無線回線を介して端末と通信を行うためのインタフェースである。
論理回路３０４は、端末との間で送受信されるデータの誤り訂正符号化および復号を行う。
有線インタフェース３０５は、マクロセル基地局１０１が有線回線を介してコアネットワーク装置や他の基地局と通信を行うためのインタフェースである。
図４に端末１０３および端末１１３の内部構成図の一例を示す。端末１０３および端末１１３は、メモリ４０１、ＣＰＵ４０２、無線インタフェース４０３、論理回路４０４を備える。
メモリ４０１は、ＲＳ測定値４１０を保持する。
ＣＰＵ４０２は、送信データ処理部４１１、受信データ処理部４１２、ＲＳ測定報告作成部４１３、ＲＳ電力測定部４１４を備える。
送信データ処理部４１１は、基地局に送信すべきデータを、無線回線により基地局に送出する無線信号に変換する。
受信データ処理部４１２は、無線回線により基地局から到達する無線信号から、端末が受信すべきデータを抽出する。
ＲＳ測定報告作成部４１３は、測定されたＲＳ電力を、接続先の基地局に報告するメッセージを生成する。
ＲＳ電力測定部４１４は、接続先セルおよび周辺セルのＲＳ電力を測定する。
無線インタフェース４０３は、端末１０３および端末１１３が無線回線を介して、マクロセル基地局１０１あるいはフェムトセル基地局１１１と通信を行うためのインタフェースである。
論理回路４０４は、基地局との間で送受信されるデータの誤り訂正符号化および復号を行う。
次に、フェムトセル基地局１１１の上り干渉制御動作について詳述する。
図５ａに示すように、マクロセル１０２に端末１０４および端末１０５が在圏し、このうち端末１０５はフェムトセル１１２の境界付近に位置するものとする。
図６ａに、フェムトセル基地局１１１による上り干渉制御のシーケンス図を示す。なお、各ステップの動作の詳細は後述する。
端末１０４および１０５は、マクロセル基地局１０１との接続を確立する（ステップ１００１）。
フェムトセル基地局１１１では、干渉測定部２１９が、あるタイミングで上り干渉電力を測定する（ステップ１００２）。その結果、干渉電力が予め定められた閾値を超えた場合には、フェムトセル基地局１１１は干渉制御動作を起動し（ステップ１００３）、マクロセル１０２からフェムトセル１１２へのハンドオーバが実施される（ステップ１００４）。
ステップ１００４の後、フェムトセル基地局１１１では、干渉測定部２１９が、再度上り干渉電力を測定する（ステップ１００５）。次いで、フェムトセル基地局１１１は、ステップ１００５の結果を用いて、干渉低減効果を評価し、端末をフェムトセル１１２内に留めるか否かを決定する（ステップ１０１０）。
ステップ１０１０の結果、フェムトセル基地局１１１が端末をマクロセルに接続することを決定した場合には、フェムトセル１１２からマクロセル１０２へのハンドオーバが実施される（ステップ１０１１）。
その後、フェムトセル基地局１１１は、ステップ１００４にて一時的に増加させていた電力での下り信号の送信が不要と判断した場合には、下り送信電力を減少させ、ステップ１００４以前の送信電力に戻す（ステップ１０１２）。
図５ａに示すように、マクロセル１０２に端末１０４および端末１０５が在圏し、このうち端末１０５はフェムトセル１１２の境界付近に位置するものとする。
図６ａに、フェムトセル基地局１１１による上り干渉制御のシーケンス図を示す。なお、各ステップの動作の詳細は後述する。
端末１０４および１０５は、マクロセル基地局１０１との接続を確立する（ステップ１００１）。
フェムトセル基地局１１１では、干渉測定部２１９が、あるタイミングで上り干渉電力を測定する（ステップ１００２）。その結果、干渉電力が予め定められた閾値を超えた場合には、フェムトセル基地局１１１は干渉制御動作を起動し（ステップ１００３）、マクロセル１０２からフェムトセル１１２へのハンドオーバが実施される（ステップ１００４）。
ステップ１００４の後、フェムトセル基地局１１１では、干渉測定部２１９が、再度上り干渉電力を測定する（ステップ１００５）。次いで、フェムトセル基地局１１１は、ステップ１００５の結果を用いて、干渉低減効果を評価し、端末をフェムトセル１１２内に留めるか否かを決定する（ステップ１０１０）。
ステップ１０１０の結果、フェムトセル基地局１１１が端末をマクロセルに接続することを決定した場合には、フェムトセル１１２からマクロセル１０２へのハンドオーバが実施される（ステップ１０１１）。
その後、フェムトセル基地局１１１は、ステップ１００４にて一時的に増加させていた電力での下り信号の送信が不要と判断した場合には、下り送信電力を減少させ、ステップ１００４以前の送信電力に戻す（ステップ１０１２）。
図１５に、ステップ１００３のフロー図を示す。
干渉制御起動判定処理部２１８は、ステップ１００２にて測定された干渉電力Ａの値が、予め定められた閾値ｇ以上であるか否かを判定する（ステップ２６０１）。
なお、干渉電力の値は、例えば次のように測定することができる。すなわち、各基地局では、自基地局に接続されている全端末の送信を停止する期間が存在する。その期間に測定した電力は、自基地局に接続されていないひとつ又は複数の端末から受信した電波の電力となるので、基地局は、この電力を干渉電力として測定することができる。
ステップ２６０１の結果、干渉電力Ａが閾値ｇ以上である場合には、干渉制御起動判定処理部２１８は、干渉制御を起動することを決定する（ステップ２６０２）。
一方、干渉電力Ａが閾値ｇ未満である場合には、干渉制御起動判定処理部２１８は、何も行わずに動作を終了する。
図７に、ステップ１００４の詳細なシーケンス図を示す。
フェムトセル基地局１１１は、ステップ１００３にて干渉制御動作を起動すると、下り送信電力を増加させる（ステップ１１０１）。これにより、図５ｂに示すように、フェムトセル１１２のセル半径が拡大される。
次に、フェムトセル基地局１１１およびマクロセル基地局１０１は、下りＲＳを送信する（ステップ１１０２、１１０３）。なお、下りＲＳは、各基地局から定期的に送信される。端末は、各々の基地局から受信した下りＲＳの電力測定結果の報告を作成し（ステップ１１０４）、マクロセル基地局１０１に送信する（ステップ１１０５）。
マクロセル基地局１０１は、ステップ１１０５にて受信した下りＲＳ電力測定結果の報告の内容に基づき、端末の適切な接続先を決定する（ステップ１１０６）。このとき、フェムトセル基地局１１１から送信される下りＲＳの送信電力が、ステップ１１０１により一時的に増加し、フェムトセル１１２のセル半径が拡大されているため、ステップ１１０６にてフェムトセル１１２が選択される確率が高くなる。
図５ｂの例では、端末１０４および１０５はともに、セル半径が拡大されたフェムトセル１１２の内部にある。このため、これらの端末は、ステップ１１０５にて、フェムトセル１１２における下りＲＳの受信電力が高いことを示す測定結果を、マクロセル基地局に報告する。マクロセル基地局１０１は、ステップ１１０６にて、受信した測定結果の報告から、端末１０４および１０５を、フェムトセル１１２にハンドオーバさせることを決定する。
ステップ１１０６にてフェムトセル１１２へのハンドオーバが起動されると、マクロセル基地局１０１はフェムトセル基地局１１１に対し、ハンドオーバ要求を送信する（ステップ１１０７）。フェムトセル基地局１１１は、ハンドオーバの受入れが可能であれば、マクロセル基地局１０１に対し、ハンドオーバ受入れ応答を送信する（ステップ１１０８）。
マクロセル基地局１０１は、フェムトセル基地局１１１からハンドオーバ受入れ応答を受信すると、端末に対し、フェムトセル１１２へのハンドオーバを指示する（ステップ１１０９）。
端末は、フェムトセル１１２へのハンドオーバを指示されると、フェムトセル基地局１１１との接続を確立する（ステップ１１１０）。
干渉制御起動判定処理部２１８は、ステップ１００２にて測定された干渉電力Ａの値が、予め定められた閾値ｇ以上であるか否かを判定する（ステップ２６０１）。
なお、干渉電力の値は、例えば次のように測定することができる。すなわち、各基地局では、自基地局に接続されている全端末の送信を停止する期間が存在する。その期間に測定した電力は、自基地局に接続されていないひとつ又は複数の端末から受信した電波の電力となるので、基地局は、この電力を干渉電力として測定することができる。
ステップ２６０１の結果、干渉電力Ａが閾値ｇ以上である場合には、干渉制御起動判定処理部２１８は、干渉制御を起動することを決定する（ステップ２６０２）。
一方、干渉電力Ａが閾値ｇ未満である場合には、干渉制御起動判定処理部２１８は、何も行わずに動作を終了する。
図７に、ステップ１００４の詳細なシーケンス図を示す。
フェムトセル基地局１１１は、ステップ１００３にて干渉制御動作を起動すると、下り送信電力を増加させる（ステップ１１０１）。これにより、図５ｂに示すように、フェムトセル１１２のセル半径が拡大される。
次に、フェムトセル基地局１１１およびマクロセル基地局１０１は、下りＲＳを送信する（ステップ１１０２、１１０３）。なお、下りＲＳは、各基地局から定期的に送信される。端末は、各々の基地局から受信した下りＲＳの電力測定結果の報告を作成し（ステップ１１０４）、マクロセル基地局１０１に送信する（ステップ１１０５）。
マクロセル基地局１０１は、ステップ１１０５にて受信した下りＲＳ電力測定結果の報告の内容に基づき、端末の適切な接続先を決定する（ステップ１１０６）。このとき、フェムトセル基地局１１１から送信される下りＲＳの送信電力が、ステップ１１０１により一時的に増加し、フェムトセル１１２のセル半径が拡大されているため、ステップ１１０６にてフェムトセル１１２が選択される確率が高くなる。
図５ｂの例では、端末１０４および１０５はともに、セル半径が拡大されたフェムトセル１１２の内部にある。このため、これらの端末は、ステップ１１０５にて、フェムトセル１１２における下りＲＳの受信電力が高いことを示す測定結果を、マクロセル基地局に報告する。マクロセル基地局１０１は、ステップ１１０６にて、受信した測定結果の報告から、端末１０４および１０５を、フェムトセル１１２にハンドオーバさせることを決定する。
ステップ１１０６にてフェムトセル１１２へのハンドオーバが起動されると、マクロセル基地局１０１はフェムトセル基地局１１１に対し、ハンドオーバ要求を送信する（ステップ１１０７）。フェムトセル基地局１１１は、ハンドオーバの受入れが可能であれば、マクロセル基地局１０１に対し、ハンドオーバ受入れ応答を送信する（ステップ１１０８）。
マクロセル基地局１０１は、フェムトセル基地局１１１からハンドオーバ受入れ応答を受信すると、端末に対し、フェムトセル１１２へのハンドオーバを指示する（ステップ１１０９）。
端末は、フェムトセル１１２へのハンドオーバを指示されると、フェムトセル基地局１１１との接続を確立する（ステップ１１１０）。
図８に、ステップ１０１０のフロー図を示す。
セル半径を拡大したことでフェムトセル基地局１１１へハンドオーバした端末は、そのフェムトセル基地局１１１にとっては干渉源ではなくなるため、その分干渉電力が減少すると想定される。このフローでは、ステップ２００１により、その減少した程度を判定し、その程度が大きい端末のみをフェムトセル基地局１１１に接続させて、その程度が小さい端末はマクロセル基地局１０１にさらにハンドオーバさせている。
干渉減少判定処理部２１７は、ステップ１００４にて干渉測定部２１９により測定された干渉電力Ｂが、ステップ１００２にて干渉測定部２１９により測定された干渉電力Ａに対して予め定められた閾値ａ以上減少しているか否かを判定し（ステップ２００１）、その結果をハンドオーバ判定部２１４に渡す。
ステップ２００１の結果、干渉電力Ｂが干渉電力Ａに対して閾値ａ以上減少している場合には、ハンドオーバ判定部２１４は、当該端末をフェムトセル基地局１１１に接続させたままとすることを決定する（ステップ２００２）。
一方、干渉電力Ｂが干渉電力Ａに対して閾値ａ以上減少していない場合には、ハンドオーバ判定部２１４は、当該端末をマクロセル基地局１０１にハンドオーバさせることを決定する（ステップ２００３）。
なお、図８に示した処理は、毎回のステップ１００４に後続して実施される。
図５ｂの例では、端末１０５は、セル半径を拡大する以前のフェムトセル１１２に極めて近い位置にあるため、フェムトセル１１２にハンドオーバする以前は、端末１０５からの上り信号が、フェムトセル基地局に対して強い干渉信号となっていた。このため、端末１０５については、干渉電力Ｂが干渉電力Ａに対して大きく減少し、ステップ２００１の結果、フェムトセル基地局１１１に接続されたままとなる。
一方、端末１０４は、セル半径を拡大する以前のフェムトセル１１２に極めて近い位置にあるわけではないため、フェムトセル１１２にハンドオーバする以前は、端末１０４からの上り信号は、フェムトセル基地局に対して強い干渉信号となっていない。このため、端末１０４については、干渉電力Ｂが干渉電力Ａに対してあまり減少せず、ステップ２００１の結果、マクロセル基地局１０１にハンドオーバする。
セル半径を拡大したことでフェムトセル基地局１１１へハンドオーバした端末は、そのフェムトセル基地局１１１にとっては干渉源ではなくなるため、その分干渉電力が減少すると想定される。このフローでは、ステップ２００１により、その減少した程度を判定し、その程度が大きい端末のみをフェムトセル基地局１１１に接続させて、その程度が小さい端末はマクロセル基地局１０１にさらにハンドオーバさせている。
干渉減少判定処理部２１７は、ステップ１００４にて干渉測定部２１９により測定された干渉電力Ｂが、ステップ１００２にて干渉測定部２１９により測定された干渉電力Ａに対して予め定められた閾値ａ以上減少しているか否かを判定し（ステップ２００１）、その結果をハンドオーバ判定部２１４に渡す。
ステップ２００１の結果、干渉電力Ｂが干渉電力Ａに対して閾値ａ以上減少している場合には、ハンドオーバ判定部２１４は、当該端末をフェムトセル基地局１１１に接続させたままとすることを決定する（ステップ２００２）。
一方、干渉電力Ｂが干渉電力Ａに対して閾値ａ以上減少していない場合には、ハンドオーバ判定部２１４は、当該端末をマクロセル基地局１０１にハンドオーバさせることを決定する（ステップ２００３）。
なお、図８に示した処理は、毎回のステップ１００４に後続して実施される。
図５ｂの例では、端末１０５は、セル半径を拡大する以前のフェムトセル１１２に極めて近い位置にあるため、フェムトセル１１２にハンドオーバする以前は、端末１０５からの上り信号が、フェムトセル基地局に対して強い干渉信号となっていた。このため、端末１０５については、干渉電力Ｂが干渉電力Ａに対して大きく減少し、ステップ２００１の結果、フェムトセル基地局１１１に接続されたままとなる。
一方、端末１０４は、セル半径を拡大する以前のフェムトセル１１２に極めて近い位置にあるわけではないため、フェムトセル１１２にハンドオーバする以前は、端末１０４からの上り信号は、フェムトセル基地局に対して強い干渉信号となっていない。このため、端末１０４については、干渉電力Ｂが干渉電力Ａに対してあまり減少せず、ステップ２００１の結果、マクロセル基地局１０１にハンドオーバする。
図１１に、ステップ１０１１の詳細なシーケンス図を示す。
ステップ１３０１にてマクロセル１０２へのハンドオーバが起動されると、フェムトセル基地局１１１はマクロセル基地局１０１に対し、ハンドオーバ要求を送信する（ステップ１３０２）。
マクロセル基地局１０１は、ハンドオーバの受入れが可能であれば、フェムトセル基地局１１１に対し、ハンドオーバ受入れ応答を送信する（ステップ１３０３）。
フェムトセル基地局１１１は、マクロセル基地局１０１からハンドオーバ受入れ応答を受信すると、端末に対し、マクロセル１０２へのハンドオーバを指示する（ステップ１３０４）。
端末は、マクロセル１０２へのハンドオーバを指示されると、マクロセル基地局１０１との接続を確立する（ステップ１３０５）。
図１２に、ステップ１０１２のフロー図を示す。
干渉減少判定処理部２１７は、ステップ１００４にて干渉測定部２１９により測定された干渉電力Ｂの値が、予め定められた閾値ｄ未満であるか否かを判定し（ステップ２３０１）、その結果を送信電力復帰判定処理部２１６に渡す。
ステップ２３０１の結果、干渉電力Ｂが閾値ｄ未満の場合には、送信電力復帰判定処理部２１６は、下り送信電力を減少させてステップ１００４以前の値に戻すことを決定し（ステップ２３０２）、送信電力調整部２１５に下り送信電力の減少を指示する。
一方、干渉電力Ｂが閾値ｄ以上の場合には、送信電力復帰判定処理部２１６は、下り送信電力をステップ１００４にて増加させた値のままとすることを決定する（ステップ２３０３）。
なお、フェムトセル基地局１１１は、図１２に示した一連の処理を、ステップ１００４を実施した後に毎回実施しても、ステップ１００４を複数の端末に対して実施した後に一括して実施しても良い。
ステップ１３０１にてマクロセル１０２へのハンドオーバが起動されると、フェムトセル基地局１１１はマクロセル基地局１０１に対し、ハンドオーバ要求を送信する（ステップ１３０２）。
マクロセル基地局１０１は、ハンドオーバの受入れが可能であれば、フェムトセル基地局１１１に対し、ハンドオーバ受入れ応答を送信する（ステップ１３０３）。
フェムトセル基地局１１１は、マクロセル基地局１０１からハンドオーバ受入れ応答を受信すると、端末に対し、マクロセル１０２へのハンドオーバを指示する（ステップ１３０４）。
端末は、マクロセル１０２へのハンドオーバを指示されると、マクロセル基地局１０１との接続を確立する（ステップ１３０５）。
図１２に、ステップ１０１２のフロー図を示す。
干渉減少判定処理部２１７は、ステップ１００４にて干渉測定部２１９により測定された干渉電力Ｂの値が、予め定められた閾値ｄ未満であるか否かを判定し（ステップ２３０１）、その結果を送信電力復帰判定処理部２１６に渡す。
ステップ２３０１の結果、干渉電力Ｂが閾値ｄ未満の場合には、送信電力復帰判定処理部２１６は、下り送信電力を減少させてステップ１００４以前の値に戻すことを決定し（ステップ２３０２）、送信電力調整部２１５に下り送信電力の減少を指示する。
一方、干渉電力Ｂが閾値ｄ以上の場合には、送信電力復帰判定処理部２１６は、下り送信電力をステップ１００４にて増加させた値のままとすることを決定する（ステップ２３０３）。
なお、フェムトセル基地局１１１は、図１２に示した一連の処理を、ステップ１００４を実施した後に毎回実施しても、ステップ１００４を複数の端末に対して実施した後に一括して実施しても良い。
２．第２の実施の形態
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。
本実施例では、第１の実施例と比較して、ステップ１００６以降の動作が異なる。特に、ハンドオーバ要否判定（ステップ１０１０’）および電力減少（ステップ１０１２’）の動作が、第１の実施の形態のステップ１０１０および１０１２とそれぞれ異なっている。またハンドオーバ要否判定（ステップ１０１０’）の動作が異なることに伴い、上り干渉制御の動作シーケンスも異なっている。
図６ｂに、フェムトセル基地局１１１による上り干渉制御のシーケンス図を示す。
ステップ１００１からステップ１００４までの動作は、図６ａに示した第１の実施例と同様である。
フェムトセル基地局１１１およびマクロセル基地局１０１は、定期的に下りＲＳを送信しているため、ステップ１００４の後に、各基地局からの下りＲＳの送信機会がある（ステップ１００６、１００７）。端末は、各基地局から受信した下りＲＳの電力測定結果の報告を作成し（ステップ１００８）、フェムトセル基地局１１１に送信する（ステップ１００９）。
ステップ１００９にて端末から下りＲＳの電力測定結果の報告を受信すると、フェムトセル基地局１１１は、ステップ１０１０’にて端末をフェムトセル１１２内に留めるか否かを決定する。
ステップ１０１１以降の動作は、図６ａに示した第１の実施の形態と同様に、ステップ１０１０’の結果、フェムトセル基地局１１１が端末をマクロセルに接続することを決定した場合には、フェムトセル１１２からマクロセル１０２へのハンドオーバが実施される（ステップ１０１１）。
その後、フェムトセル基地局１１１は、ステップ１００４にて一時的に増加させていた電力での下り信号の送信が不要と判断した場合には、下り送信電力を減少させ、ステップ１００４以前の送信電力に戻す（ステップ１０１２’）。
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。
本実施例では、第１の実施例と比較して、ステップ１００６以降の動作が異なる。特に、ハンドオーバ要否判定（ステップ１０１０’）および電力減少（ステップ１０１２’）の動作が、第１の実施の形態のステップ１０１０および１０１２とそれぞれ異なっている。またハンドオーバ要否判定（ステップ１０１０’）の動作が異なることに伴い、上り干渉制御の動作シーケンスも異なっている。
図６ｂに、フェムトセル基地局１１１による上り干渉制御のシーケンス図を示す。
ステップ１００１からステップ１００４までの動作は、図６ａに示した第１の実施例と同様である。
フェムトセル基地局１１１およびマクロセル基地局１０１は、定期的に下りＲＳを送信しているため、ステップ１００４の後に、各基地局からの下りＲＳの送信機会がある（ステップ１００６、１００７）。端末は、各基地局から受信した下りＲＳの電力測定結果の報告を作成し（ステップ１００８）、フェムトセル基地局１１１に送信する（ステップ１００９）。
ステップ１００９にて端末から下りＲＳの電力測定結果の報告を受信すると、フェムトセル基地局１１１は、ステップ１０１０’にて端末をフェムトセル１１２内に留めるか否かを決定する。
ステップ１０１１以降の動作は、図６ａに示した第１の実施の形態と同様に、ステップ１０１０’の結果、フェムトセル基地局１１１が端末をマクロセルに接続することを決定した場合には、フェムトセル１１２からマクロセル１０２へのハンドオーバが実施される（ステップ１０１１）。
その後、フェムトセル基地局１１１は、ステップ１００４にて一時的に増加させていた電力での下り信号の送信が不要と判断した場合には、下り送信電力を減少させ、ステップ１００４以前の送信電力に戻す（ステップ１０１２’）。
図９に、本発明の第２の実施の形態におけるステップ１０１０’のフロー図を示す。
干渉減少判定処理部２１７は、ステップ１００９にて端末から通知されたフェムトセル基地局１１１に関する下りＲＳ受信電力が予め定められた閾値ｂ以上であるか否かを判定し（ステップ２１０１）、その結果をハンドオーバ判定部２１４に渡す。
ステップ２１０１の結果、フェムトセル基地局１１１に関する下りＲＳ受信電力が閾値ｂより大きい場合には、ハンドオーバ判定部２１４は、当該端末をフェムトセル基地局１１１に接続させたままとすることを決定する（ステップ２１０２）。
一方、フェムトセル基地局１１１に関する下りＲＳ受信電力が閾値ｂより小さい場合には、ハンドオーバ判定部２１４は、当該端末をマクロセル基地局１０１にハンドオーバさせることを決定する（ステップ２１０３）。
なお、フェムトセル基地局１１１は、図９に示した一連の処理を、ステップ１００４を実施した後に毎回実施しても、ステップ１００４を複数の端末に対して実施した後に一括して実施しても良い。
図１３に、本発明の第２の実施の形態におけるステップ１０１２’のフロー図を示す。
送信電力復帰判定処理部２１６は、ステップ１００４によりフェムトセル１１２にハンドオーバした端末の数が予め定められた閾値ｅより大きいか否かを判定する（ステップ２４０１）。
ステップ２４０１の結果、フェムトセル１１２にハンドオーバした端末の数が閾値ｅより大きい場合には、送信電力復帰判定処理部２１６は、下り送信電力を減少させてステップ１００４以前の値に戻すことを決定し（ステップ２４０２）、送信電力調整部２１５に下り送信電力の減少を指示する。
一方、フェムトセル１１２にハンドオーバした端末の数が閾値ｅ以下である場合には、送信電力復帰判定処理部２１６は、下り送信電力をステップ１００４にて増加させた値のままとすることを決定する（ステップ２４０３）。
なお、フェムトセル基地局１１１は、図１３に示した一連の処理を、ステップ１００４を実施した後に毎回実施しても、ステップ１００４を複数の端末に対して実施した後に一括して実施しても良い。
干渉減少判定処理部２１７は、ステップ１００９にて端末から通知されたフェムトセル基地局１１１に関する下りＲＳ受信電力が予め定められた閾値ｂ以上であるか否かを判定し（ステップ２１０１）、その結果をハンドオーバ判定部２１４に渡す。
ステップ２１０１の結果、フェムトセル基地局１１１に関する下りＲＳ受信電力が閾値ｂより大きい場合には、ハンドオーバ判定部２１４は、当該端末をフェムトセル基地局１１１に接続させたままとすることを決定する（ステップ２１０２）。
一方、フェムトセル基地局１１１に関する下りＲＳ受信電力が閾値ｂより小さい場合には、ハンドオーバ判定部２１４は、当該端末をマクロセル基地局１０１にハンドオーバさせることを決定する（ステップ２１０３）。
なお、フェムトセル基地局１１１は、図９に示した一連の処理を、ステップ１００４を実施した後に毎回実施しても、ステップ１００４を複数の端末に対して実施した後に一括して実施しても良い。
図１３に、本発明の第２の実施の形態におけるステップ１０１２’のフロー図を示す。
送信電力復帰判定処理部２１６は、ステップ１００４によりフェムトセル１１２にハンドオーバした端末の数が予め定められた閾値ｅより大きいか否かを判定する（ステップ２４０１）。
ステップ２４０１の結果、フェムトセル１１２にハンドオーバした端末の数が閾値ｅより大きい場合には、送信電力復帰判定処理部２１６は、下り送信電力を減少させてステップ１００４以前の値に戻すことを決定し（ステップ２４０２）、送信電力調整部２１５に下り送信電力の減少を指示する。
一方、フェムトセル１１２にハンドオーバした端末の数が閾値ｅ以下である場合には、送信電力復帰判定処理部２１６は、下り送信電力をステップ１００４にて増加させた値のままとすることを決定する（ステップ２４０３）。
なお、フェムトセル基地局１１１は、図１３に示した一連の処理を、ステップ１００４を実施した後に毎回実施しても、ステップ１００４を複数の端末に対して実施した後に一括して実施しても良い。
３．第３の実施の形態
以下、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態では、第２の実施の形態と比較して、フェムトセル基地局１１１による上り干渉制御のシーケンスは同じく図６ｂに示す通りであるが、ステップ１０１０’およびステップ１０１２’の動作が異なっている。
図１０に、本発明の第３の実施の形態におけるステップ１０１０’のフロー図を示す。
干渉減少判定処理部２１７は、図６ｂのステップ１００９にて端末から通知されたフェムトセル基地局１１１に関する下りＲＳ受信電力と、マクロセル基地局１０１に関する下りＲＳ受信電力との差分が予め定められた閾値ｃ以上であるか否かを判定し（ステップ２２０１）、その結果をハンドオーバ判定部２１４に渡す。
ステップ２２０１の結果、フェムトセル基地局１１１に関する下りＲＳ受信電力と、マクロセル基地局１０１に関する下りＲＳ受信電力との差分が閾値ｃより大きい場合には、ハンドオーバ判定部２１４は、当該端末をフェムトセル基地局１１１に接続させたままとすることを決定する（ステップ２２０２）。
一方、フェムトセル基地局１１１に関する下りＲＳ受信電力と、マクロセル基地局１０１に関する下りＲＳ受信電力との差分が閾値ｃより小さい場合には、ハンドオーバ判定部２１４は、当該端末をマクロセル基地局１０１にハンドオーバさせることを決定する（ステップ２２０３）。
なお、フェムトセル基地局１１１は、図１０に示した一連の処理を、ステップ１００４を実施した後に毎回実施しても、ステップ１００４を複数の端末に対して実施した後に一括して実施しても良い。
以下、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態では、第２の実施の形態と比較して、フェムトセル基地局１１１による上り干渉制御のシーケンスは同じく図６ｂに示す通りであるが、ステップ１０１０’およびステップ１０１２’の動作が異なっている。
図１０に、本発明の第３の実施の形態におけるステップ１０１０’のフロー図を示す。
干渉減少判定処理部２１７は、図６ｂのステップ１００９にて端末から通知されたフェムトセル基地局１１１に関する下りＲＳ受信電力と、マクロセル基地局１０１に関する下りＲＳ受信電力との差分が予め定められた閾値ｃ以上であるか否かを判定し（ステップ２２０１）、その結果をハンドオーバ判定部２１４に渡す。
ステップ２２０１の結果、フェムトセル基地局１１１に関する下りＲＳ受信電力と、マクロセル基地局１０１に関する下りＲＳ受信電力との差分が閾値ｃより大きい場合には、ハンドオーバ判定部２１４は、当該端末をフェムトセル基地局１１１に接続させたままとすることを決定する（ステップ２２０２）。
一方、フェムトセル基地局１１１に関する下りＲＳ受信電力と、マクロセル基地局１０１に関する下りＲＳ受信電力との差分が閾値ｃより小さい場合には、ハンドオーバ判定部２１４は、当該端末をマクロセル基地局１０１にハンドオーバさせることを決定する（ステップ２２０３）。
なお、フェムトセル基地局１１１は、図１０に示した一連の処理を、ステップ１００４を実施した後に毎回実施しても、ステップ１００４を複数の端末に対して実施した後に一括して実施しても良い。
図１４に、本発明の第３の実施例におけるステップ１０１２’のフロー図を示す。
送信電力復帰判定処理部２１６は、図６ｂのステップ１１０１によりフェムトセル基地局１１１の送信電力を増加させた後の経過時間が予め定められた閾値ｆ以上か否かを判定する（ステップ２５０１）。
ステップ２５０１の結果、経過時間が閾値ｆ以上の場合には、送信電力復帰判定処理部２１６は、下り送信電力を減少させてステップ１００４以前の値に戻すことを決定し（ステップ２５０２）、送信電力調整部２１５に下り送信電力の減少を指示する。
一方、経過時間が閾値ｆ未満の場合には、送信電力復帰判定処理部２１６は、下り送信電力をステップ１００４にて増加させた値のままとすることを決定する（ステップ２５０３）。
なお、フェムトセル基地局１１１は、図１４に示した一連の処理を、ステップ１００４を実施した後に毎回実施しても、ステップ１００４を複数の端末に対して実施した後に一括して実施しても良い。
送信電力復帰判定処理部２１６は、図６ｂのステップ１１０１によりフェムトセル基地局１１１の送信電力を増加させた後の経過時間が予め定められた閾値ｆ以上か否かを判定する（ステップ２５０１）。
ステップ２５０１の結果、経過時間が閾値ｆ以上の場合には、送信電力復帰判定処理部２１６は、下り送信電力を減少させてステップ１００４以前の値に戻すことを決定し（ステップ２５０２）、送信電力調整部２１５に下り送信電力の減少を指示する。
一方、経過時間が閾値ｆ未満の場合には、送信電力復帰判定処理部２１６は、下り送信電力をステップ１００４にて増加させた値のままとすることを決定する（ステップ２５０３）。
なお、フェムトセル基地局１１１は、図１４に示した一連の処理を、ステップ１００４を実施した後に毎回実施しても、ステップ１００４を複数の端末に対して実施した後に一括して実施しても良い。
４．変形例
以上の３つの実施の形態では、ハンドオーバ要否判定（ステップ１０１０又はステップ１０１０’）として図８、図９、図１０の３通りの方法を示し、また、電力減少（ステップ１０１２又はステップ１０１２’）として図１２、図１３、図１４の３通りの方法を示した。ハンドオーバ要否判定（ステップ１０１０又はステップ１０１０’）と電力減少（ステップ１０１２又はステップ１０１２’）の各方式の組合せは、各実施の形態にその一例が示されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、適宜の方式を選択することができる。また、電力減少（ステップ１０１２又はステップ１０１２’）については、図１２、図１３、図１４の方法のうちの二つ以上を組み合わせても良い。
以上の３つの実施の形態では、ハンドオーバ要否判定（ステップ１０１０又はステップ１０１０’）として図８、図９、図１０の３通りの方法を示し、また、電力減少（ステップ１０１２又はステップ１０１２’）として図１２、図１３、図１４の３通りの方法を示した。ハンドオーバ要否判定（ステップ１０１０又はステップ１０１０’）と電力減少（ステップ１０１２又はステップ１０１２’）の各方式の組合せは、各実施の形態にその一例が示されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、適宜の方式を選択することができる。また、電力減少（ステップ１０１２又はステップ１０１２’）については、図１２、図１３、図１４の方法のうちの二つ以上を組み合わせても良い。
以上では、特に、フェムトセル基地局とマクロセル基地局との間のハンドオーバについて説明したが、本発明は、これに限らず、フェムトセル基地局間のハンドオーバ、マクロセル基地局間のハンドオーバ、その他の基地局間ハンドオーバ等のように、各種異なる方式の基地局間又は各種の同一の方式の基地局のハンドオーバにも適用することが可能である。
１０１…マクロセル基地局
１０２…マクロセル
１０３、１０４、１０５…端末
１１１…フェムトセル基地局
１１２…フェムトセル
１１３…端末
１２１…コアネットワーク
２０１…フェムトセル基地局のメモリ
２０２…フェムトセル基地局のＣＰＵ
２０３…フェムトセル基地局の無線インタフェース
２０４…フェムトセル基地局の論理回路
２０５…フェムトセル基地局の有線インタフェース
２１０…フェムトセル基地局のＲＳ測定結果報告値
２１１…フェムトセル基地局の送信データ処理部
２１２…フェムトセル基地局の受信データ処理部
２１３…フェムトセル基地局のハンドオーバ処理部
２１４…フェムトセル基地局のハンドオーバ判定部
２１５…フェムトセル基地局の送信電力調整部
２１６…フェムトセル基地局の送信電力復帰判定処理部
２１７…フェムトセル基地局の干渉減少判定処理部
２１８…フェムトセル基地局の干渉制御起動判定処理部
２１９…フェムトセル基地局の干渉測定部
３０１…マクロセル基地局のメモリ
３０２…マクロセル基地局のＣＰＵ
３０３…マクロセル基地局の無線インタフェース
３０４…マクロセル基地局の論理回路
３０５…マクロセル基地局の有線インタフェース
３１０…マクロセル基地局のＲＳ測定結果報告値
３１１…マクロセル基地局の送信データ処理部
３１２…マクロセル基地局の受信データ処理部
３１３…マクロセル基地局のハンドオーバ処理部
３１４…マクロセル基地局のハンドオーバ判定部
４０１…端末のメモリ
４０２…端末のＣＰＵ
４０３…端末の無線インタフェース
４０４…端末の論理回路
４１０…端末のＲＳ測定値
４１１…端末の送信データ処理部
４１２…端末の受信データ処理部
４１３…端末のＲＳ測定報告作成部
４１４…端末のＲＳ電力測定部
１００１…端末がマクロセル基地局との接続を確立するステップ
１００２…フェムトセル基地局が上り干渉電力を測定するステップ
１００３…フェムトセル基地局が干渉制御動作を起動するステップ
１００４…マクロセルからフェムトセルへのハンドオーバを実施するステップ
１００５…フェムトセル基地局が上り干渉電力を測定するステップ
１００６…フェムトセル基地局が下りＲＳを送信するステップ
１００７…マクロセル基地局が下りＲＳを送信するステップ
１００８…端末が下りＲＳの電力測定結果の報告を作成するステップ
１００９…端末が下りＲＳの電力測定結果の報告をフェムトセル基地局に送信するステップ
１０１０…フェムトセル基地局が端末をフェムトセル内に留めるか否かを決定するステップ
１０１０’…フェムトセル基地局が端末をフェムトセル内に留めるか否かを決定するステップ
１０１１…フェムトセルからマクロセルへのハンドオーバを実施するステップ
１０１２…フェムトセル基地局が下り送信電力を元に戻すステップ
１０１２’…フェムトセル基地局が下り送信電力を元に戻すステップ
１１０１…フェムトセル基地局が下り送信電力を増加させるステップ
１１０２…フェムトセル基地局が下りＲＳを送信するステップ
１１０３…マクロセル基地局が下りＲＳを送信するステップ
１１０４…端末が下りＲＳの電力測定結果の報告を作成するステップ。
１１０５…端末が下りＲＳの電力測定結果の報告を送信するステップ。
１１０６…マクロセル基地局が端末の接続先を決定するステップ
１１０７…マクロセル基地局がフェムトセル基地局に対し、ハンドオーバ要求を送信するステップ
１１０８…フェムトセル基地局がマクロセル基地局に対し、ハンドオーバ受入れ応答を送信するステップ。
１１０９…マクロセル基地局が端末に対し、フェムトセルへのハンドオーバを指示するステップ。
１１１０…端末がフェムトセル基地局との接続を確立するステップ
１３０１…フェムトセル基地局がマクロセル基地局へのハンドオーバを起動するステップ
１３０２…フェムトセル基地局がマクロセル基地局に対し、ハンドオーバ要求を送信するステップ
１３０３…マクロセル基地局１０１がフェムトセル基地局に対し、ハンドオーバ受入れ応答を送信するステップ。
１３０４…フェムトセル基地局が端末に対し、マクロセルへのハンドオーバを指示するステップ
１３０５…端末がマクロセル基地局との接続を確立するステップ
２００１…フェムトセル基地局における上り干渉電力の減少量を評価するステップ
２００２…端末をフェムトセル基地局に接続させたままとすることを決定するステップ
２００３…端末をマクロセル基地局にハンドオーバさせることを決定するステップ
２１０１…端末における下りＲＳ受信電力を評価するステップ
２１０２…端末をフェムトセル基地局に接続させたままとすることを決定するステップ
２１０３…端末をマクロセル基地局にハンドオーバさせることを決定するステップ
２２０１…端末におけるフェムトセル基地局とマクロセル基地局の下りＲＳ受信電力の差分を評価するステップ
２２０２…端末をフェムトセル基地局に接続させたままとすることを決定するステップ
２２０３…端末をマクロセル基地局にハンドオーバさせることを決定するステップ
２３０１…フェムトセル基地局における上り干渉電力を評価するステップ
２３０２…フェムトセル基地局の下り送信電力を減少させることを決定するステップ
２３０３…フェムトセル基地局の下り送信電力をそのままとすることを決定するステップ
２４０１…フェムトセルにハンドオーバした端末の数を評価するステップ
２４０２…フェムトセル基地局の下り送信電力を減少させることを決定するステップ
２４０３…フェムトセル基地局の下り送信電力をそのままとすることを決定するステップ
２５０１…フェムトセル基地局が送信電力を増加させてから経過した時間を評価するステップ
２５０２…フェムトセル基地局の下り送信電力を減少させることを決定するステップ
２５０３…フェムトセル基地局の下り送信電力をそのままとすることを決定するステップ
２６０１…フェムトセル基地局における上り干渉電力を評価するステップ
２６０２…フェムトセル基地局による干渉制御を起動することを決定するステップ
１０２…マクロセル
１０３、１０４、１０５…端末
１１１…フェムトセル基地局
１１２…フェムトセル
１１３…端末
１２１…コアネットワーク
２０１…フェムトセル基地局のメモリ
２０２…フェムトセル基地局のＣＰＵ
２０３…フェムトセル基地局の無線インタフェース
２０４…フェムトセル基地局の論理回路
２０５…フェムトセル基地局の有線インタフェース
２１０…フェムトセル基地局のＲＳ測定結果報告値
２１１…フェムトセル基地局の送信データ処理部
２１２…フェムトセル基地局の受信データ処理部
２１３…フェムトセル基地局のハンドオーバ処理部
２１４…フェムトセル基地局のハンドオーバ判定部
２１５…フェムトセル基地局の送信電力調整部
２１６…フェムトセル基地局の送信電力復帰判定処理部
２１７…フェムトセル基地局の干渉減少判定処理部
２１８…フェムトセル基地局の干渉制御起動判定処理部
２１９…フェムトセル基地局の干渉測定部
３０１…マクロセル基地局のメモリ
３０２…マクロセル基地局のＣＰＵ
３０３…マクロセル基地局の無線インタフェース
３０４…マクロセル基地局の論理回路
３０５…マクロセル基地局の有線インタフェース
３１０…マクロセル基地局のＲＳ測定結果報告値
３１１…マクロセル基地局の送信データ処理部
３１２…マクロセル基地局の受信データ処理部
３１３…マクロセル基地局のハンドオーバ処理部
３１４…マクロセル基地局のハンドオーバ判定部
４０１…端末のメモリ
４０２…端末のＣＰＵ
４０３…端末の無線インタフェース
４０４…端末の論理回路
４１０…端末のＲＳ測定値
４１１…端末の送信データ処理部
４１２…端末の受信データ処理部
４１３…端末のＲＳ測定報告作成部
４１４…端末のＲＳ電力測定部
１００１…端末がマクロセル基地局との接続を確立するステップ
１００２…フェムトセル基地局が上り干渉電力を測定するステップ
１００３…フェムトセル基地局が干渉制御動作を起動するステップ
１００４…マクロセルからフェムトセルへのハンドオーバを実施するステップ
１００５…フェムトセル基地局が上り干渉電力を測定するステップ
１００６…フェムトセル基地局が下りＲＳを送信するステップ
１００７…マクロセル基地局が下りＲＳを送信するステップ
１００８…端末が下りＲＳの電力測定結果の報告を作成するステップ
１００９…端末が下りＲＳの電力測定結果の報告をフェムトセル基地局に送信するステップ
１０１０…フェムトセル基地局が端末をフェムトセル内に留めるか否かを決定するステップ
１０１０’…フェムトセル基地局が端末をフェムトセル内に留めるか否かを決定するステップ
１０１１…フェムトセルからマクロセルへのハンドオーバを実施するステップ
１０１２…フェムトセル基地局が下り送信電力を元に戻すステップ
１０１２’…フェムトセル基地局が下り送信電力を元に戻すステップ
１１０１…フェムトセル基地局が下り送信電力を増加させるステップ
１１０２…フェムトセル基地局が下りＲＳを送信するステップ
１１０３…マクロセル基地局が下りＲＳを送信するステップ
１１０４…端末が下りＲＳの電力測定結果の報告を作成するステップ。
１１０５…端末が下りＲＳの電力測定結果の報告を送信するステップ。
１１０６…マクロセル基地局が端末の接続先を決定するステップ
１１０７…マクロセル基地局がフェムトセル基地局に対し、ハンドオーバ要求を送信するステップ
１１０８…フェムトセル基地局がマクロセル基地局に対し、ハンドオーバ受入れ応答を送信するステップ。
１１０９…マクロセル基地局が端末に対し、フェムトセルへのハンドオーバを指示するステップ。
１１１０…端末がフェムトセル基地局との接続を確立するステップ
１３０１…フェムトセル基地局がマクロセル基地局へのハンドオーバを起動するステップ
１３０２…フェムトセル基地局がマクロセル基地局に対し、ハンドオーバ要求を送信するステップ
１３０３…マクロセル基地局１０１がフェムトセル基地局に対し、ハンドオーバ受入れ応答を送信するステップ。
１３０４…フェムトセル基地局が端末に対し、マクロセルへのハンドオーバを指示するステップ
１３０５…端末がマクロセル基地局との接続を確立するステップ
２００１…フェムトセル基地局における上り干渉電力の減少量を評価するステップ
２００２…端末をフェムトセル基地局に接続させたままとすることを決定するステップ
２００３…端末をマクロセル基地局にハンドオーバさせることを決定するステップ
２１０１…端末における下りＲＳ受信電力を評価するステップ
２１０２…端末をフェムトセル基地局に接続させたままとすることを決定するステップ
２１０３…端末をマクロセル基地局にハンドオーバさせることを決定するステップ
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２２０２…端末をフェムトセル基地局に接続させたままとすることを決定するステップ
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２３０１…フェムトセル基地局における上り干渉電力を評価するステップ
２３０２…フェムトセル基地局の下り送信電力を減少させることを決定するステップ
２３０３…フェムトセル基地局の下り送信電力をそのままとすることを決定するステップ
２４０１…フェムトセルにハンドオーバした端末の数を評価するステップ
２４０２…フェムトセル基地局の下り送信電力を減少させることを決定するステップ
２４０３…フェムトセル基地局の下り送信電力をそのままとすることを決定するステップ
２５０１…フェムトセル基地局が送信電力を増加させてから経過した時間を評価するステップ
２５０２…フェムトセル基地局の下り送信電力を減少させることを決定するステップ
２５０３…フェムトセル基地局の下り送信電力をそのままとすることを決定するステップ
２６０１…フェムトセル基地局における上り干渉電力を評価するステップ
２６０２…フェムトセル基地局による干渉制御を起動することを決定するステップ
Claims (10)
- 第１のセルを形成する第１の基地局と、前記第１の基地局の第１のセルを含む又は第1のセルと重複する第２のセルを形成する第２の基地局とを備えた無線通信システムにおいて、
前記第１の基地局は、ひとつ又は複数の他の基地局と無線通信する端末群から前記第１の基地局が受ける上り方向の第１の電波干渉を推定し、
前記第１の電波干渉が予め定められた閾値以上のとき、前記第１の基地局は、送信電力を増加して前記第１のセルのセル半径を拡大することにより、
拡大された前記第１のセルに在圏し、前記端末群のうちの前記第２の基地局に接続されていたひとつ又は複数の端末を、前記第２の基地局から前記第１の基地局に接続させることを特徴とする無線通信システム。
- 請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記端末群のうちの第１の端末が前記第２の基地局から前記第１の基地局に接続されたとき、前記第１の基地局は、ひとつ又は複数の他の基地局と無線通信する端末群から前記第１の基地局が受ける上り方向の第２の電波干渉を推定し、
前記第１の基地局は、前記第２の電波干渉が前記第１の電波干渉に対して予め定められた閾値以上減少している場合、前記第１の基地局は前記第１の端末を接続したままとし、一方、該閾値以上減少していない場合は、前記第1の基地局は前記第１の端末を前記第２の基地局にハンドオーバさせること
を特徴とする無線通信システム。
- 請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記端末群のうちの第１の端末が前記第２の基地局から前記第１の基地局に接続されたとき、前記第１の基地局は、前記第１の基地局が送信する参照信号の前記第１の端末における第１の受信電力の測定結果の報告を受け、
前記第１の受信電力が予め定められた閾値より大きい場合、前記第１の基地局は前記第１の端末を接続したままとし、一方、該閾値より大きくない場合は、前記第1の基地局は前記第１の端末を前記第２の基地局にハンドオーバさせること
を特徴とする無線通信システム。
- 請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記端末群のうちの第１の端末が前記第２の基地局から前記第１の基地局に接続されたとき、前記第１の基地局は、前記第１の基地局が送信する参照信号の前記第１の端末における第１の受信電力と、前記第２の基地局が送信する参照信号の前記第１の端末における第２の受信電力との測定結果の報告を受け、
前記第１の受信電力と第２の受信電力との差が予め定められた閾値より大きい場合、前記第１の基地局は前記第１の端末を接続したままとし、一方、該閾値より大きくない場合は、前記第1の基地局は前記第１の端末を前記第２の基地局にハンドオーバさせること
を特徴とする無線通信システム。
- 請求項１乃至４のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記第１の基地局の送信電力を増加させた後、前記第２の電波干渉が予め定められた閾値以下の場合、前記第１の基地局は、送信電力を元に戻すこと
を特徴とする無線通信システム。
- 請求項１乃至５のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記第１の基地局の送信電力を増加させた後、前記端末群のうち第１の基地局に接続させた端末の数が一定以上となったとき、前記第１の基地局の送信電力を元に戻すこと
を特徴とする無線通信システム。
- 請求項１乃至６のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記第１の基地局の送信電力を増加させた後、一定時間が経過したとき、前記第１の基地局の送信電力を元に戻すこと
を特徴とする無線通信システム。
- 請求項１乃至７のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記第１の基地局は、フェムトセル基地局であり、
前記第２の基地局は、マクロセル基地局であること
を特徴とする無線通信システム。
- 第１のセルを形成する第１の基地局と、前記第１の基地局の第１のセルを含む又は第1のセルと重複する第２のセルを形成する第２の基地局とを備えた無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第１の基地局は、ひとつ又は複数の他の基地局と無線通信する端末群から前記第１の基地局が受ける上り方向の第１の電波干渉を推定し、
前記第１の電波干渉が予め定められた閾値以上のとき、前記第１の基地局は、送信電力を増加して前記第１のセルのセル半径を拡大することにより、
拡大された前記第１のセルの内部に位置し、前記端末群のうちの前記第２の基地局に接続されていたひとつ又は複数の端末を、前記第２の基地局から前記第１の基地局に接続させることを特徴とする無線通信方法。
- 請求項９に記載の無線通信方法であって、
前記電波干渉の値は、自基地局に接続されている全端末からの送信を停止する期間に測定した電力により推定することを特徴とする無線通信方法。
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