JP5359331B2

JP5359331B2 - 基地局、無線通信システム、基地局の制御方法、無線通信方法、コンピュータプログラム、および移動局

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Publication number: JP5359331B2
Application number: JP2009024372A
Authority: JP
Inventors: 俊文中村; 孝二郎濱辺; 正行有吉; 一志村岡
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2029-02-05
Also published as: JP2010183303A

Description

本発明は、基地局、無線通信システム、基地局の制御方法、無線通信方法、コンピュータプログラム、および移動局に関する。

移動通信システムとして、例えば、セルラーシステムが知られている。セルラーシステムとは、セル（数百m〜数kmをカバーする基地局の通信エリア）を敷くことにより、サービスエリアの通信範囲を広範囲に確保するシステムである。ところで、セルラーシステムの場合、暗所やサービスエリア内における端末数増加による通信不可を回避すべく、基地局の数を増やす対応を行っている。その場合、基地局の設置状況によっては、あるセルのカバーエリアと該セルに隣接するセルのカバーエリアとがオーバーラップする場合や、あるセルのカバーエリア全体が他のセルのカバーエリア内に包含される場合や、あるいは、３つ以上のセルのカバーエリア同士がオーバーラップする場合がある。

しかしながら、カバーエリア同士がオーバーラップあるいは包含されることにより、基地局間での電波干渉の発生が懸念される。電波干渉は、回線容量の低下をもたらす。また、基地局数の増加に伴い、セルのカバーエリア内に移動局が存在しないにも拘らず（すなわち、全く利用されていないにも拘らず）、起動したままの基地局が存在する確率が高まる。全く利用されずに無駄に起動している基地局により電力が浪費される。

そこで、移動通信システムにおける干渉回避や省電力化を図るための技術が提案されている。例えば、特許文献１は、無線基地局が他の無線基地局から送信されている送信信号を監視し、他の無線基地局のトラヒック状況や受信電力を考慮して自基地局の送信を停止させたり、送信を開始させたりすることにより、低トラヒック時で動作している基地局数を減らし、且つ周辺の無線基地局に与える干渉を低減させる技術を開示する。

また、関連する技術として、特許文献２は、無線ＬＡＮシステムにおいて、非競合期間（ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＦｒｅｅＰｅｒｉｏｄ：ＣＥＰ）を利用して受信動作を停止するアクセスポイントを開示する。

特開２００３−３７５５５号公報特開２００４−３６４０６９号公報

立川敬二著、「Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式」丸善出版、平成１３年６月２５日、ｐ４５−ｐ４７

特許文献１の場合、隣接基地局のトラフィックが高トラフィックになったという条件のみで自基地局をスリープ状態からノーマル状態へ復帰させている。所定の基地局に隣接する基地局が１つしかないような無線通信システムの場合、特許文献１の技術であっても特に問題はない。しかしながら、セルラーシステムに代表される一般的な無線通信システムの場合、所定の基地局に隣接する基地局は、通常、複数ある。このようなシステムに特許文献１の技術を適用した場合、所定の基地局が高トラフィックになった場合、その基地局に隣接する全ての隣接基地局が起動することになる。しかしながら、各移動局の存在位置が、それら起動する各隣接基地局のカバーエリア内に均一に存在する確率は極めて低く、通常は、特定の基地局のカバーエリア内に偏在する可能性が高い。従って、起動した隣接基地局の中には、移動局との距離が遠く、通信できないか、あるいは通信できたとしても十分な通信品質を確保できない基地局が存在する可能性が高まる。すなわち、そのような基地局は、所定の基地局のトラフィック低減に殆どあるいは全く寄与せず、いわば無駄に起動している基地局であると言える。すなわち、特許文献１に開示の技術では、低トラフィック状態であるにも拘らず無駄に起動している基地局の数を十分に減らすことができず、結果として、隣接セル間干渉や電力消費を十分に低減させることができない。

一方、特許文献２の場合、確かに、非競合期間中アクセスポイントは受信動作を停止するので、システムの電力消費は抑制されるかもしれない。しかしながら、この「非競合期間」は、基本的にパケットの衝突が起こらないことが保証さている期間であり、これは無線ＬＡＮ特有のものである。従って、このような技術を、セルラーシステムに代表される一般的な無線通信システムに適用することは困難である。すなわち、特許文献２に記載された技術では、低トラフィック状態であるにも拘らず無駄に起動している基地局の数を十分に減らすことができず、結果として、隣接セル間干渉や電力消費を十分に低減させることができない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、基地局における電力の消費を抑え、且つ基地局間の電波干渉を回避することが可能な基地局、無線通信システム、基地局の制御方法、無線通信方法、コンピュータプログラム、および移動局を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の基地局は、移動局と通信するための通信手段と、所定の条件に応じて基地局の状態を変更する変更手段とを備え、前記変更手段は、移動局と通信可能なアクティブ状態、移動局と通信を行わない電波送受信停止状態、および、移動局から他の基地局への送信信号を受信して該送信信号の受信状況を測定する電波受信測定状態の間で、基地局の状態を遷移させる。

また、本発明の無線通信システムは、第１の基地局と、第２の基地局と、前記第１の基地局および前記第２の基地局と通信可能な少なくとも１つの移動局とを備え、前記第２の基地局は、所定の条件に応じて基地局の状態を、移動局と通信可能なアクティブ状態、移動局と通信を行わない電波送受信停止状態、および、移動局から他の基地局への送信信号を受信して該送信信号の受信状況を測定する電波受信測定状態間で遷移させる。

また、本発明の基地局の制御方法は、所定の条件に応じて基地局の状態を、移動局と通信可能なアクティブ状態、移動局と通信を行わない電波送受信停止状態、および、移動局から他の基地局への送信信号を受信して該送信信号の受信状況を測定する電波受信測定状態の間で遷移させる。

また、本発明の無線通信方法は、第１の基地局と、第２の基地局と、前記第１の基地局および前記第２の基地局と通信可能な少なくとも１つの移動局とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、所定の条件に応じて前記第２の基地局の状態を、移動局と通信可能なアクティブ状態、移動局と通信を行わない電波送受信停止状態、および、移動局から他の基地局への送信信号を受信して該送信信号の受信状況を測定する電波受信測定状態の間で遷移させる。

また、本発明のコンピュータプログラムは、所定の条件に応じて基地局の状態を、移動局と通信可能なアクティブ状態、移動局と通信を行わない電波送受信停止状態、および、移動局から他の基地局への送信信号を受信して該送信信号の受信状況を測定する電波受信測定状態の間で遷移させる処理を、基地局のコンピュータに実行させる。

本発明によれば、基地局における電力の消費が抑制され、且つ基地局間の電波干渉が回避される。

本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの一例を示す構成図である。第１の実施形態における第１の基地局の一例を示すブロック図である。第１の実施形態における第２の基地局の一例を示すブロック図である。第２の基地局の状態遷移についての説明図である。第１の実施形態において、第２の基地局がアクティブ状態から電波送受信停止状態へ遷移する場合の無線通信システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。アクティブ状態から電波送受信停止状態へ遷移する場合、およびアクティブ状態から電波受信測定状態へ遷移する場合の第２の基地局の動作の一例を説明するフローチャートである。（ａ）は、各移動局の第１の基地局からの距離と第１の基地局における各移動局から第１の基地局への送信信号の受信電力との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、各移動局の第２の基地局からの距離と各移動局から第１の基地局への送信信号の第２の基地局における受信電力との関係を示すグラフである。第１の実施形態において、電波受信測定状態からアクティブ状態へ遷移する場合の第２の基地局の動作の一例を示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係わる無線通信システムの一例を示す構成図である。第２の実施形態における第２の基地局の一例を示すブロック図である。第２の実施形態において、電波受信測定状態からアクティブ状態へ遷移する場合の第２の基地局の動作の一例を示すフローチャートである。本発明の第３の実施形態に係わる無線通信システムの一例を示す構成図である。第３の実施形態における第１の基地局の一例を示すブロック図である。第３の実施形態において、第２の基地局が電波送受信停止状態から電波受信測定状態へ遷移する場合の無線通信システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。本発明の実施形態に係わる基地局の主要部の一例を示すブロック図である。

図１５は、本発明の実施形態に係わる基地局２０の主要部の一例を示すブロック図である。基地局２０は、通信手段２２と、変更手段２４とを備える。通信手段２２は、移動局と通信を行う。変更手段２４は、所定の条件に応じて基地局２０の状態を変更する。この変更手段２４は、移動局と通信可能なアクティブ状態、移動局と通信を行わない電波送受信停止状態、および、移動局から他の基地局への送信信号を受信して該送信信号の受信状況を測定する電波受信測定状態の間で、基地局の状態を遷移させる。

具体的には、例えば、アクティブ状態にある基地局２０は、自基地局および他の基地局における負荷が低い場合、アクティブ状態から電波送受信停止状態に遷移する。一方、自基地局における負荷が低く、且つ他の基地局の負荷が高い場合、基地局２０は、アクティブ状態から電波受信測定状態に遷移する。また、他の基地局における負荷が高い場合、基地局２０は、電波送受信停止状態から電波受信測定状態に遷移する。また、他の基地局における負荷が低い場合、基地局２０は、電波受信測定状態から電波送受信停止状態に遷移する。また、他の基地局における負荷が高く、さらに、移動局の他の基地局への送信信号の基地局２０における受信電力が閾値よりも高い場合、基地局２０は、アクティブ状態へ遷移する。

以上説明したように、基地局２０は、自己の状態を上記３つの状態の間できめ細かに遷移させるので、基地局２０における電力消費を抑制し、且つ基地局間の電波干渉を回避することが可能となる。

以下、本発明の他の複数の実施形態について具体的に説明する。尚、以下の各実施形態では、制御信号の一例として所定パターンの信号を継続的に繰返し送信する共通制御信号であるパイロット信号を用いた場合について説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの一例を示す構成図である。この無線通信システムは、基地局１（第１の基地局、または他の基地局とも言う）と、基地局２（第２の基地局）と、移動局１００〜１０２と、無線ネットワーク制御装置（以下、ＲＮＣ（Radio Network Controller）と言う）２００とを備える。基地局１は、セル１１内の移動局に対してパイロット信号の送信を行い、パイロット信号を受信した移動局１００〜１０２はそれぞれ受信したパイロット信号を基に基地局1と各々に無線リンク１１００〜１１０２にて通信を行う。基地局２は、セル１２内において、移動局（例えば、図１における移動局１００）と通信を行うことができる。ここで、セル１１およびセル１２は、各々の少なくとも一部がオーバーラップしている。ＲＮＣ２００は、回線２００１を通じて基地局１と接続されるとともに、回線２００２を通じて基地局２と接続される。ＲＮＣ２００は、基地局１および基地局２を管理する。ここで、回線２００１および２００２は、有線回線でも無線回線でもよく、以下の説明では有線回線として説明する。

図２は、図１に示す第１の基地局としての基地局１の一例を示すブロック図である。基地局１は、ネットワーク通信部３００と、ＲＦ（RadioFrequency）部３０２と、受信信号処理部３０４と、送信信号処理部３０６と、アンテナ３０８と負荷管理部４００を備える。ネットワーク通信部３００は、回線２００１によりＲＮＣ２００と通信を行う。ＲＦ部３０２は、無線リンク１１００〜１１０２により各移動局１００〜１０２と通信を行う。受信信号処理部３０４は、ＲＦ部３０２が移動局１００〜１０２から受信した信号を処理する。送信信号処理部３０６は、移動局１００〜１０２へ送信する為の信号を処理し、処理した信号をＲＦ部３０２へ出力する。アンテナ３０８は、移動局１００〜１０２と無線通信を行う為に空間に電波を放射し、あるいは、空間を伝わって来た電波を捕捉する。負荷管理部４００は、基地局１がサポートする移動局の通信トラフィックや移動局の数を、受信信号処理部３０４と送信信号処理部３０６から負荷情報として取得する。

図３は、図１に示す第２の基地局としての基地局２の一例を示すブロック図である。基地局２は、ネットワーク通信部３５０と、ＲＦ部３５２と、受信信号処理部３５４と、送信信号処理部３５６と、状態遷移制御部３５８と、電力制御部３６０と、アンテナ３６２と、移動局信号推定部３６４と、負荷管理制御部３６９で構成される。

ここで、上述した変更手段２４は、所定条件を認知する条件認知手段（例えば、移動局信号推定部３６４および負荷管理制御部３６９）と、認知された所定条件に応じて基地局２の状態を上記各状態の内の一方の状態から他方の状態へ遷移させる状態遷移制御手段（例えば、状態遷移制御部３５８および電力制御部３６０）とを備える。

ネットワーク通信部３５０は、回線２００２によりＲＮＣ２００と通信を行う。ＲＦ部３５２は、無線リンクにより移動局１００〜１０２と通信を行う。受信信号処理部３５４は、ＲＦ部３５２が移動局１００〜１０２から受信した信号を処理する。送信信号処理部３５６は、移動局１００〜１０２へ送信する為の信号を処理し、処理した信号をＲＦ部３５２へ出力する。アンテナ３６２は、移動局１００〜１０２と無線通信を行う為に空間に電波を放射し、あるいは、空間を伝わって来た電波を捕捉する。

状態遷移制御部３５８は、ネットワーク通信部３５０、移動局信号推定部３６４、または負荷管理制御部３６９からの情報または指示に基づいて、基地局２の状態遷移を制御する。電力制御部３６０は、状態遷移制御部３５８からの命令に基づいて、受信信号処理部３５４と送信信号処理部３５６と移動局信号推定部３６４の電源のオンオフとＲＦ部３５２における送信電力の制御とその電源のオンオフ制御を実行する。

移動局信号推定部３６４は、基地局２が後述するようにアクティブ状態において電波送受信停止状態または電波受信測定状態へ移行する手順を行う場合、および電波受信測定状態の場合に、ＲＦ部３５２から受信した信号（例えば、電波）から、周辺の移動局１００〜１０２の送信信号の検出を行う。送信信号の検出方法の一例として、例えば、受信電力から信号の検出を行う手法がある。

負荷管理制御部３６９は、基地局２のサポートする移動局の通信トラフィックやセル１２内の移動局の数を、受信信号処理部３５４やネットワーク通信部３５０から負荷情報として取得する。さらに、負荷管理制御部３６９は、基地局１における負荷情報を、ネットワーク通信部３５０を介してＲＮＣ２００あるいは基地局１から取得する。

図４は、第２の基地局としての基地局２の状態遷移についての説明図である。基地局２は、図４に示すように、３つの動作状態を有する。第１の状態は、基地局２がセル１２内に在圏する移動局（例えば図１における移動局１００）との間で無線信号の送受信することが可能なアクティブ状態Ｓｔ＿１である。

第２の状態は、基地局２における無線送受信機能である、ＲＦ部３５２、送信信号処理部３５６、受信信号処理部３５４、移動局信号推定部３６４を停止し、基地局２からの電波送信、および移動局からの送信信号に対する電波受信を行わず、セル１２内にある移動局と無線通信を行わない電波送受信停止状態Ｓｔ＿２である。

第３の状態は、無線受信機能である、ＲＦ部３５２と移動局信号推定部３６４を用いて、周囲の雑音電力の測定を行う電波受信測定状態である。

例えば、基地局２は、以下に説明する条件Ｔｒ＿１２、Ｔｒ＿２３、Ｔｒ＿３２、Ｔｒ＿１３、Ｔｒ＿３１に基づき各状態間の遷移を行う。基地局２がアクティブ状態Ｓｔ＿１から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移する条件Ｔｒ＿１２は、例えば、基地局２における通信中の移動局（例えば、図１における移動局１００）の通信が切断され、基地局２と接続する移動局が存在しなくなり、かつ他の基地局（例えば図１における基地局１）における負荷が閾値以下であった場合である。

基地局２が電波送受信停止状態Ｓｔ＿２から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移する条件Ｔｒ＿２３は、例えば、他の基地局における負荷が閾値以上になった場合である。逆に、電波受信測定状態Ｓｔ＿３から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移する条件Ｔｒ＿３２は、例えば、他の基地局における負荷が閾値以下になった場合である。

基地局２が電波受信測定状態Ｓｔ＿３からアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移する条件Ｔｒ＿３１は、例えば、基地局２の移動局信号推定部３６４により、移動局（例えば、図１における移動局１００）の他の基地局（例えば、図１における基地局１）への送信信号の基地局２における受信電力が所定の閾値より高いと判定された場合である。逆に、アクティブ状態Ｓｔ＿１から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移する条件Ｔｒ＿１３は、例えば、基地局２における通信中の移動局（例えば、図１における移動局１００）の通信が切断され、基地局２と接続する移動局が存在しなくなり、かつ他の基地局（例えば、図１における基地局１）における負荷が閾値以上であった場合である。

図５は、第２の基地局としての基地局２がアクティブ状態Ｓｔ＿１から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移する場合（条件Ｔｒ＿１２）の無線通信システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。以下、必要に応じて図１〜図３を参照して、図５に記載のシーケンスについて説明する。

まず、基地局２は、セル１２内において移動局１００と通信中である（ステップＳ１）。ここで、何らかの理由により、移動局１００は、基地局２に対して通信切断処理を実行する（ステップＳ２）。移動局１００から通信切断要求を受信した基地局２は、自基地局のセル１２内に移動局１００以外に通信中の移動局が存在するか否かを確認する(ステップＳ３)。

移動局１００以外に通信中の移動局が存在しないことが確認された場合、基地局２は、セル１２近傍の移動局（例えば、図１における移動局１０１、１０２）から他の基地局１への送信信号の基地局２における受信電力の測定を行い、測定した受信電力と予め設定された閾値との比較処理を実行する（ステップＳ４）。該受信電力が閾値を超えずに一定時間（例えば５秒）経過した場合、基地局２は、送信電力を徐々に（例えば０．１秒ごとに１ｄB）低下させる（ステップＳ５）。

送信電力を低下させている間、基地局２は、自基地局のセル１２内において移動局から新たな接続要求があるか否かを確認する（ステップＳ６）。また、送信電力を低下させている間、基地局２は、移動局の他の基地局への送信信号の基地局２における受信電力が閾値を超えたか否かについて確認する（ステップＳ７）。新たな接続要求がなく且つ該受信電力が閾値を下回っている場合、基地局２は、送信電力が一定量（例えば２０ｄＢ）下がるまで（すなわち、送信電力がアクティブ状態Ｓｔ＿１１における電力の１００分の１になるまで）、ステップＳ５からステップＳ７までの処理を繰返し行う。送信電力が所定の閾値まで低下した場合（ステップＳ８）、基地局２は、ＲＮＣ２００に対して、自基地局における測定セルセットに登録されている他の基地局（例えば、図１における基地局１）における負荷情報を要求する（ステップＳ９）。ここで、測定セルセットとは、移動局がパイロット信号の受信電力の測定を行う対象のセル（基地局）のリストである。

基地局２から基地局１における負荷情報の要求を受けたＲＮＣ２００は、基地局１に対して負荷の測定を命令する（ステップＳ１０）。ＲＮＣ２００から負荷の測定を命令された基地局１は、自基地局における負荷を測定し（ステップＳ１１）、その測定結果をＲＮＣ２００へ報告する（ステップＳ１２）。基地局１から負荷情報を受け取ったＲＮＣ２００は、基地局２に対して、基地局１における負荷情報を送信する（ステップＳ１３）。基地局１における負荷情報を受信した基地局２は、基地局１の負荷情報と所定の閾値とを比較し、比較結果に応じて基地局２の状態遷移の有無を判断する（ステップＳ１４）。例えば、基地局１の負荷情報が所定の閾値よりも低い場合、基地局２は、ＲＮＣ２００に対して、基地局２が電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移する旨の報告を行う（ステップＳ１５）。

そして、状態遷移報告を送信した基地局２は、前述の無線送受信機能を停止し、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移する（ステップＳ１６）。該報告を受信したＲＮＣ２００は、基地局２の状態報告がＲＮＣ２００によって受理された旨の通知を、基地局２へ送信する（ステップＳ１７）。また、ＲＮＣ２００は、基地局２を測定セルセットから削除するように基地局１へ指示する（ステップＳ１８）。そして、該指示を受信した基地局１は、基地局１における測定セルセットを更新し、基地局２を削除する（ステップＳ１９）。

次に、基地局２がアクティブ状態Ｓｔ＿１から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移する場合（条件Ｔｒ＿１３）の無線通信システムの動作の一例について説明する。アクティブ状態Ｓｔ＿１から電波受信測定状態Ｓｔ＿３への遷移は、図５におけるステップＳ１５とＳ１６を除いて共通である。よって、図５のステップＳ１５およびＳ１６以外のステップの説明については、基本的に省略する。ステップＳ１４において基地局１における負荷情報が、所定の閾値よりも高い場合、基地局２は、ＲＮＣ２００に対して、基地局２が電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移する旨の報告を行う（ステップＳ１５’）。そして、状態遷移報告を送信した基地局２は、移動局に対する電波の送信を停止し（この場合、前述の無線受信機能は起動している）、電波受信測定状態へ遷移する（ステップＳ１６’）。

図６は、アクティブ状態Ｓｔ＿１から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移（条件Ｔｒ＿１２）、およびアクティブ状態Ｓｔ＿１から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移（条件Ｔｒ＿１３）する場合の第２の基地局としての基地局２の動作の一例を説明するフローチャートである。概略的に説明すると、該フローに示す処理におけるアクティブ状態Ｓｔ＿１から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２への遷移（あるいは、アクティブ状態Ｓｔ＿１から電波受信測定状態Ｓｔ＿３への遷移）は、次の２つの何れかの条件、すなわち、（１）セル１２内において通信中の移動局１００の通信が終了した時（換言すれば、基地局２と通信する移動局が存在しなくなった場合）、（２）移動局１００がセル１２から外に出る時に隣接基地局に通信をハンドオーバーした後に、基地局２における移動局１００の他の基地局への送信信号の受信電力が閾値を下回り一定時間経過した時に実行される。

先ず、基地局２の負荷管理制御部３６９は、基地局２と通信中の移動局の有無（移動局の数が０か否か、または、通信トラフィックが０か否か）について判定する（ステップＳ２０）。負荷管理制御部３６９によって基地局２と通信中の移動局が“有”と判定された場合（ステップＳ２０においてＮｏ判定の場合）、状態遷移制御部３５８は、基地局２の動作状態をアクティブ状態Ｓｔ＿１に維持する（ステップＳ３０）。これにより、状態遷移制御部３５８は、電力制御部３６０に対し、送信電力を通常の動作状態に保つよう指示し、通常の通信状態であるアクティブ状態が保たれる。

通信中の移動局が“無”と判定された場合（ステップＳ２０においてＹｅｓ判定の場合）、移動局信号推定部３６４は、セル１２周辺に存在する移動局の他の基地局への送信信号の基地局２における受信電力を測定し、該受信電力と閾値の比較を行う（ステップＳ２１）。該受信電力が閾値を超えている場合（ステップＳ２１においてＹｅｓ判定の場合）、移動局信号推定部３６４は、状態遷移制御部３５８に対してその旨を通知する。これにより、状態推移制御部３５８は、基地局２の動作状態をアクティブ状態Ｓｔ＿１に維持する（ステップＳ３０）。一方、該受信電力が閾値を下回っている場合（ステップＳ２１においてＮｏ判定の場合）、移動局信号推定部３６４は、状態遷移制御部３５８に対してその旨を通知する。これにより、状態遷移制御部３５８は、電力制御部３６０に対して、パイロット信号を含む制御信号の送信電力を徐々に低下させる指示を発行する。送信電力を低下させる指示を受けた電力制御部３６０は、送信信号処理部３５６の送信電力を徐々に低下させる指示を出力する（ステップＳ２２）。ここで、例えば、電力制御部３６０は、送信信号処理部３５６の送信電力を、例えば、０．１秒ごとに１ｄＢずつ下げ、２０ｄＢ下がるまで（すなわち、送信電力がアクティブ状態Ｓｔ＿１１における電力の１００分の１になるまで）、送信電力の低下処理を停止する。

電力制御部３６０の制御により送信信号処理部３５６が送信電力を低下させている間、受信信号処理部３５４は、自基地局のセル１２内において移動局から新たな接続要求があるか否かについて確認する（ステップＳ２３）。また同時に、移動局信号推定部３６４は、移動局の他の基地局への送信信号の基地局２における受信電力が閾値を超えているか否かについて確認する（ステップＳ２４）。送信電力を低下させている間に、セル１２内において移動局から新たな接続要求があるか（ステップＳ２３においてＹｅｓ判定の場合）、あるいは、移動局の他の基地局への送信信号の基地局２における受信電力が閾値を超えた場合（ステップＳ２４においてＹｅｓ判定の場合）、受信信号処理部３５４および移動局信号推定部３６４の少なくとも一方は、状態遷移制御部３５８に対して、送信電力を規定値に上昇させる制御情報または指示を出力する。この制御情報または指示により状態遷移制御部３５８は、電力制御部３６０に対して、送信信号処理部３５６におけるパイロット信号を含む制御信号の送信電力を規定値に上昇させる指示を発行する。これにより電力制御部３６０は、送信信号処理部３５６を制御し、送信電力を上昇させ（ステップＳ２９）、基地局２の動作状態をアクティブ状態Ｓｔ＿１に維持する（ステップＳ３０）。

一方、送信電力を低下させている間にセル１２内において移動局から新たな接続要求がなく（ステップＳ２３においてＮｏ判定の場合）、且つ移動局の他の基地局への送信信号の基地局２における受信電力が閾値を下回っている場合（ステップＳ２４においてＮｏ判定の場合）、電力制御部３６０は、送信電力が所定の閾値まで低下したかを判断する（ステップＳ２５）。閾値まで低下した時点（ステップＳ２５においてＹｅｓ判定の場合）で、電力制御部３６０は、状態遷移制御部３５８にその旨を通知する。該通知を受けた状態遷移制御部３５８は、負荷管理制御部３６９に対して、他の基地局における負荷情報を、ネットワーク通信部３５０を介してＲＮＣ２００に対し問い合わせるように指示する。負荷管理制御部３６９は、他の基地局の負荷情報と閾値とを比較する（ステップＳ２６）。他の基地局の負荷情報が閾値よりも小さい場合（ステップＳ２６においてＹｅｓ判定の場合）、基地局２は、ＲＮＣ２００に対して、基地局２が電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移する旨を報告する（ステップＳ２７）。ＲＮＣ２００に対して状態遷移の報告を行った後、状態遷移制御部３５８は、電力制御部３６０に対して、前述の無線送受信機能を停止させる指示を発行する（ステップＳ２８）。これにより、基地局２の動作状態は、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２となる。一方、ステップＳ２６において、他の基地局の負荷情報が閾値よりも大きい場合（ステップＳ２６においてＮｏ判定の場合）、基地局２は、ＲＮＣ２００に対して電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移する旨を報告する（ステップＳ２７’）。ＲＮＣ２００に対して状態遷移の報告を行った後、状態遷移制御部３５８は、電力制御部３６０に対して、送信信号処理部３５６を停止させる指示を発行する（ステップＳ２８’）。これにより、基地局２の動作状態は、電波受信測定状態Ｓｔ＿３となる。

尚、図６のステップＳ２１およびステップＳ２４の処理は、基地局２のパイロット信号の移動局における受信電力が所定の閾値よりも低いか否かを判定する処理に変更することもできる。具体的には、基地局２の負荷管理制御部３６９は、ネットワーク通信部３５０を介してＲＮＣ２００に対して、セル１２周辺に存在する移動局（例えば、図１における移動局１０１）における基地局２のパイロット信号の受信電力状況（該受信電力が閾値を超えているか否か）を問い合わせる。基地局２のパイロット信号の移動局における受信電力が閾値を下回っている場合、ネットワーク通信部３５０は、該旨の通知をＲＮＣ２００から受信する。すなわち、通信中の移動局が“無し”と判定された場合（ステップＳ２０においてＹｅｓ判定の場合）、および、送信電力を低下させている間にセル１２内において移動局から新たな接続要求がない場合（ステップＳ２３においてＮｏ判定の場合）、「セル１２周辺に存在する移動局の他の基地局への送信信号の基地局２における受信電力を測定し、該受信電力と閾値の比較を行う」処理に換えて、上記処理（基地局２のパイロット信号の移動局における受信電力が所定の閾値よりも低いか否かを判定する処理）を実行することもできる。

また、基地局２における送信電力低下処理は、上記に限定されない。例えば、基地局２の電力制御部３６０または送信信号処理部３５６は、送信電力を所定の値まで徐々にではなく一気に低下させることも可能である。その場合、図６における少なくともステップＳ２３の処理、場合によっては、ステップＳ２４の処理を省くこともできる。ここで、上記“所定の値”は、信号が全く出力されていない状態、すなわち、“０”出力（例えば、“０”ワット）を含む。

次に、基地局２が電波送受信停止状態Ｓｔ＿２から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移する場合（条件Ｔｒ＿２３）の無線通信システムの動作の一例について説明する。基地局２が電波送受信停止状態Ｓｔ＿２にある場合において、他の基地局（例えば、図１における基地局1）における負荷が所定の閾値を超えた場合、基地局１は、ＲＮＣ２００に対してその旨を報告する。基地局１における負荷が閾値を超えた報告を受けたＲＮＣ２００は、基地局２に対して、電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移するように指示を出す。ＲＮＣ２００から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移するように指示を受けた基地局２は、自己の状態を電波送受信停止状態Ｓｔ＿２から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移させる。

次に、基地局２が電波受信測定状態Ｓｔ＿３から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移する場合（条件Ｔｒ＿３２）の無線通信システムの動作の一例について説明する。基地局２が電波受信測定状態Ｓｔ＿３にある場合において、他の基地局（例えば、図１における基地局１）における負荷が所定の閾値を下回った場合、基地局１は、ＲＮＣに対してその旨を報告する。基地局１における負荷が閾値を下回った報告を受けたＲＮＣ２００は、基地局２に対して、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移するように指示を出す。ＲＮＣ２００から指示を受けた基地局２は、自己の状態を電波受信測定状態Ｓｔ＿３から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移させる。

次に、基地局２が電波受信測定状態Ｓｔ＿３からアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移する場合（条件Ｔｒ＿３１）の無線通信システムの動作の一例について説明する。電波受信測定状態Ｓｔ＿３にある基地局２は、上り帯域（移動局から基地局に向けての信号送信で使用される帯域）における移動局１００から他の基地局（例えば、図１において基地局１）への送信信号の基地局２における受信電力を測定することによって、通信中の移動局が基地局２の周囲に存在するか否かを判定し、該判定結果（例えば、移動局信号推定部３６４により上記受信電力が閾値を超えたと判定された場合）に応じて基地局２の状態を電波受信測定状態Ｓｔ＿３からアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移させる。

ここで、再び図１を参照すると、基地局１と通信を行うために各移動局１００〜１０２は、それぞれに基地局1のパイロット信号を受信し、それに基づき電波を送信し、各無線リンク１１００〜１１０２を形成する。

図７（ａ）は、各移動局の基地局１からの距離と基地局１における各移動局から基地局1への送信信号の受信電力との関係を示すグラフである。この時、各移動局１００〜１０２は、基地局１における受信電力が一律となるように、送信電力を調節している。例えば、基地局１から遠い位置にいる移動局１００は、近くにいる移動局１０１や移動局１０２よりも大きな電力で信号を送信する。ところで、移動局から基地局へ向けて送信される信号は無指向性の信号である。従って、例えば、基地局２は、移動局１００が本来基地局１と通信するために送信した信号（図１において、信号１１００）を受信することができる。この場合、基地局２が受信できる信号は、移動局１００からの送信信号に限らず、他の移動局１０１や移動局１０２からの送信信号も含む。電波受信測定状態Ｓｔ＿３にある基地局２における周辺の移動局（図１の場合、移動局１００、１０１、１０２）からの電波の受信は、基地局２の移動局信号推定部３６４において行われる。

図７（ｂ）は、各移動局の基地局２からの距離と基地局２における各移動局から基地局１への送信信号の受信電力との関係を示すグラフである。この場合、図１および図７（ｂ）から、例えば、基地局２において、基地局２に最も近い移動局１００からの信号の受信電力が最も大きいことが諒解される。

基地局２の移動局信号推定部３６４は、周辺の移動局からの電波の受信電力を測定し、測定した受信電力値と所定の閾値との比較を行い、受信電力が閾値よりも大きい場合、通信中の移動局が基地局２の周囲に存在すると判断する。ここで、この閾値は、測定した受信電力値が、基地局２の近傍に通信中の移動局が存在すると認定できるレベルであるか否かを判断するための閾値である。移動局信号推定部３６４からの判断結果に基づいて、基地局２は、アクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移する（換言すれば、所定の電力でのパイロット信号の送信を開始する）。基地局２は、ＲＮＣ２００に対して、基地局２がアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移したことを報告する。該報告を受けたＲＮＣ２００は基地局１に対して、基地局２を測定セルセットへ追加するように指示する。該追加指示を受けた基地局１は、接続中の移動局に対して、測定セルセットに追加されたセルを含めてパイロット信号の受信電力を測定するように指示し、移動局はその指示に従ってパイロット信号の受信電力の測定を行う。

図８は、電波受信測定状態Ｓｔ＿３からアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移する場合（条件Ｔｒ＿３１）の第２の基地局としての基地局２の動作の一例を示すフローチャートである。該フローに示す処理が呼び出されるのは、基地局２が電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移した時である。

電波受信測定状態Ｓｔ＿３にある基地局２の移動局信号推定部３６４は、ＲＦ部３５２からの信号に基づいて前述したように周辺の移動局からの電波の受信電力測定を行う（ステップＳ４０）。移動局信号推定部３６４は、測定した受信電力値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４１）。受信電力が閾値に満たない場合、移動局信号推定部３６４は、受信電力の測定を継続する。受信電力が閾値を超えた場合、移動局信号推定部３６４は、基地局２の周辺に通信中の移動局が存在すると判断する。移動局信号推定部３６４からの判断結果に基づいて、状態遷移制御部３５８は、基地局２の動作状態をアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移させる。具体的には、状態遷移制御部３５８は、電力制御部３６０に対して、送信信号処理部３５６から所定の電力でのパイロット信号の送信開始を指示する（ステップＳ４２）。また、状態遷移制御部３５８は、ネットワーク通信部３５０を介してＲＮＣ２００に対して、基地局２がアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移したことを報告する（ステップＳ４３）。

以上説明したように、第１の実施形態に関わる無線通信システムにおいて、第２の基地局としての基地局２は、所定の条件に応じて基地局２の状態を変更する変更手段を備える。そして、この変更手段は、移動局と通信可能なアクティブ状態Ｓｔ＿１、移動局と通信を行わない電波送受信停止状態Ｓｔ＿２、および、移動局から他の基地局への送信信号を受信して該送信信号の受信状況を測定する電波受信測定状態Ｓｔ＿３の間で、基地局２の状態を遷移させる。

例えば、電波受信測定状態Ｓｔ＿３において、基地局２は、移動局から他の基地局への送信信号を受信し、該送信信号の受信状況に応じて所定の電力でのパイロット信号の送信を開始する。具体的には、基地局２の条件認知手段の１つである移動局信号推定部３６４は、受信電力を測定し、測定した受信電力値と所定の閾値との比較を行い、受信電力が閾値よりも大きい場合、通信中の移動局が基地局２の周囲に存在すると判断する。そして、基地局２の状態遷移制御手段の１つである状態遷移制御部３５８は、この判断結果に基づいて、アクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移する（換言すれば、所定の電力でのパイロット信号の送信を開始する）。すなわち、本無線通信システムの場合、基地局２は、現在他の基地局と通信中ではあるが、自基地局と確実に通信することが可能な移動局が存在する場合にはじめてアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移し、所定の電力でのパイロット信号の送信を開始する。よって、特許文献１のように、通信可能な移動局がないにもかかわらず無駄に起動する基地局を無くすことができ、結果として、より確実に、基地局における電力の消費を抑え、且つ基地局間の電波干渉を回避することが可能となる。

さらに、第１の実施形態に係わる無線通信システムの基地局２において、アクティブ状態Ｓｔ＿１に遷移した後に、所定の条件が成立した場合（例えば、基地局２と通信する移動局が存在しなくなった場合、基地局２のパイロット信号の移動局における受信電力が閾値より低い場合、あるいは、移動局の他の基地局への送信信号の基地局２における受信電力が閾値を下回っている場合等が条件認知手段（例えば、移動局信号推定部３６４や負荷管理制御部３６９）により認知された場合）、状態遷移制御手段（例えば、状態遷移制御部３５８や電力制御部３６０）は、基地局２の動作状態をアクティブ状態Ｓｔ＿１から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ戻す処理を実行することができる。すなわち、基地局２は、パイロット信号の送信を開始した後に、上記の所定の条件が成立した場合、パイロット信号の送信を停止する手段（例えば、状態遷移制御手段３５８と電力制御部３６０）を備える。

このように、基地局２は、自己の状態を上記３つの状態の間できめ細かに遷移させるので、より一層確実に、基地局における電力の消費を抑え、且つ基地局間の電波干渉を回避することが可能となる。

尚、上記の第１の実施形態では、基地局２が、測定した受信電力値と所定の閾値との比較を行い、受信電力が閾値よりも大きい場合、基地局２の動作状態をアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移させる、と説明した。ここで、この所定の閾値は、必ずしも固定閾値である必要は無く、変動閾値とすることができる。その場合、例えば、基地局１の負荷情報に応じて該閾値を変動させることができる。例えば、基地局１における負荷が高い場合に、該閾値を低く設定することにより、基地局２がアクティブ状態へ遷移しやすくなり、基地局１の負荷を低減することが可能となる。

尚、上記の第１の実施形態における、基地局２が電波受信測定状態Ｓｔ＿３にある時に、測定を行う期間を限定し、インターバルを設け、周期的に測定を行ってもよい。周期的に測定を行うことによって、インターバル期間における測定処理にかかる負荷を低減することが可能となり、消費電力を削減することが可能となる。

また、基地局１における負荷情報に応じて、測定期間とその周期を変更することができる。例えば、基地局１における負荷情報が閾値を超えている場合、測定を行う期間を長くし、あるいは、インターバルを短くすることにより、移動局を検出し易くなる。これにより基地局２がより一層アクティブ状態へ遷移しやすくなり、基地局１の負荷を低減することが可能となる。

また、基地局２は、過去の受信電力測定結果を保持する記憶手段（不図示）を備え、過去の測定結果と現在の測定結果とを考慮して測定を行う期間、インターバル期間、および上記閾値の少なくとも１つを決定する（変化させる）こともできる。

尚、上記の第１の実施形態において、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２と電波受信測定状態Ｓｔ＿３間の遷移に関し、基地局２の条件認知手段の１つである負荷管理制御部３６９は、他の基地局（例えば、図１における基地局１）の負荷情報を用いる、と説明した。しかしながら、上記遷移に関し、必ずしも基地局１の負荷情報を用いる必要は無い。例えば、条件認知手段が、基地局２が電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移した後一定時間（例えば、１分）経過したことを検出した場合、状態遷移制御手段は、基地局２の状態を、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ自動的に遷移させることもできる。あるいは、基地局２が電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移してからアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移せずに一定時間（例えば、１分）が経過した場合、状態遷移制御手段は、基地局２の状態を、電波受信測定状態Ｓｔ＿３から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移させることもできる。

また、上記の第１の実施形態において、アクティブ状態Ｓｔ＿１から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２への遷移に関し、基地局２が基地局１の負荷情報を用いる、と説明した。しかしながら、上記遷移に関し、必ずしも基地局１の負荷情報を用いる必要は無い。例えば、条件認知手段が、アクティブ状態Ｓｔ＿１において基地局２と通信する移動局が存在せずに一定時間（例えば１分）経過したことを検出した場合、状態遷移制御手段は、基地局２の状態を、アクティブ状態Ｓｔ＿１から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ自動的に遷移させることもできる。

尚、上記の第１の実施形態では、基地局１の負荷情報に基づいて受信電力測定を行うか否かの決定を基地局２で行うと説明したが、該決定は、必ずしも基地局２で行われる必要はない。例えば、該決定をＲＮＣ２００において行い、その結果のみを基地局２側で受信することも可能である。

尚、上記第1の実施形態において、基地局２がアクティブ状態Ｓｔ＿１から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移する場合、および基地局２がアクティブ状態Ｓｔ＿１から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移する場合、基地局２と通信中の移動局が存在しないことが条件となると説明した。この場合、基地局２と通信中の移動局が存在する場合でも上記遷移を行うことができる。例えば、基地局２における負荷情報が閾値以下である場合、これらの通信を他の基地局（例えば、図1における基地局1）へハンドオーバーすることにより基地局２と通信中の移動局が存在しない状況を意図的に作り出せばよい。これにより、基地局２は、アクティブ状態Ｓｔ＿１から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ、あるいはアクティブ状態Ｓｔ＿１から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移することができる。
［第２の実施形態］
図９は、本発明の第２の実施形態に係わる無線通信システムの一例を示す構成図である。本無線通信システムの全体構成は、図１に示す第１の実施形態の無線通信システムと同一である。第２の実施形態の第１の実施形態に対する差異は、第２の基地局の構成にある。以下、第２の実施形態の無線通信システムにおける第２の基地局としての基地局を、新たに基地局３とする。従って、本無線通信システムにおいて第１の基地局としての基地局は、第１の実施形態の基地局１（図２参照）のままである。

図１０は、第２の実施形態に係わる無線通信システムの第２の基地局としての基地局３の一例を示すブロック図である。基地局３は、図３に示す基地局２（第１の実施形態における第２の基地局）の移動局信号推定部３６４に替えて発呼信号検出部５００（条件認知手段）を設ける。基地局３におけるこれら発呼信号検出部５００以外の構成については、基地局２の構成と同一であるため、それらの説明は省略する。

ここで、一般的に、移動局は発呼を行う際に、基地局のパイロット信号を受信することによって、基地局固有の識別情報と同期のタイミングを得る。同期を得た移動局は、パワーランピング方式を用いて基地局に接続要求を送信することで発呼を行う。ここで、パワーランピング方式とは、移動局が必要以上に強い電力を用いて、他の移動局の通信に干渉を与えないように、予め規定された低い電力から徐々に出力を上昇させて、基地局に対して接続要求が届くまで出力を上昇させる方法である。基地局は、移動局の接続要求を受信すると、移動局に対して、確認応答を送信し、移動局の送信電力の指示を行う。

発呼信号検出部５００は、移動局（例えば、図９において移動局１００）が他の基地局（例えば、図９における基地局１）に対して発呼する際の信号、例えばＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）の信号を検出する。すなわち、発呼信号検出部５００は、受信信号の中に基地局１固有の識別情報が含まれるか否かを確認することにより、基地局１に対する接続要求（換言すれば、基地局１に対する発呼）の有無を検出する。

ここで、基地局１固有の識別情報としては、例えば、非特許文献１に記載のＷ−ＣＤＭＡ方式におけるスクランブリングコードとシグネチャを挙げることができる。負荷管理制御部３６９は、ＲＮＣ２００から取得する基地局１の負荷情報に基づいて、発呼信号検出部５００における発呼信号検出を行うか否かについて決定する。そして、発呼信号検出部５００は、発呼信号検出に必要な情報である基地局１固有の識別情報を、ＲＮＣ２００あるいは基地局１から取得する。

尚、この第２の実施形態の無線通信システムにおいて、第２の基地局としての基地局３が電波受信測定状態Ｓｔ＿３からアクティブ状態Ｓｔ＿１への遷移（条件Ｔｒ＿３１）以外の遷移（条件Ｔｒ＿１２、Ｔｒ＿２３、Ｔｒ＿３２、Ｔｒ＿１３）の無線通信システムの動作シーケンス、およびアクティブ状態Ｓｔ＿１から電波送受信停止状態Ｓｔ＿２へ遷移する場合の第２の基地局の動作フローは、第１の実施形態における無線通信システムの動作シーケンス（図５参照）、および第２の基地局の動作フロー（図６参照）と同様であるため、それらについての説明は省略する。

以下、この第２の基地局としての基地局３が電波受信測定状態Ｓｔ＿３からアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移する場合（条件Ｔｒ＿３１）の本実施形態の無線通信システムの動作について説明する。

本無線通信システムにおいて、基地局３は、受信信号の中に基地局１固有の識別情報が含まれるか否かを確認することにより、基地局１に対する接続要求（換言すれば、基地局１に対する発呼）の有無を検出する。移動局１００の基地局１に対する接続要求を検出した場合、基地局３は、基地局３の周辺で移動局１００が発呼したと判断し、自基地局の状態をアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移させる。基地局３は、移動局１００の基地局１に対する接続要求の信号を検出するために、基地局１が使用する識別情報のリストを、予め取得している。具体的には、発呼信号検出部５００は、該リストを、ＲＮＣ２００または基地局１から取得する。

電波受信測定状態Ｓｔ＿３にある基地局３は、受信信号の中に移動局１００の発呼信号が含まれるかを、基地局１の識別情報を用いて検出する。基地局３が受信信号の中に移動局１００の発呼を検出した場合、基地局３は、電波受信測定状態Ｓｔ＿３からアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移する（換言すれば、所定の電力でのパイロット信号の送信を開始する）。基地局３は、ＲＮＣ２００に対して、基地局３がアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移したことを報告する。ＲＮＣ２００は、該報告に対する応答を基地局３へ送信する。基地局３のパイロット信号を受信した移動局１００は、基地局３固有の識別情報を取得し、同期を取る。同期を取った移動局１００は、基地局３に対して発呼をし、接続要求を行い、基地局３と通信を開始する。

図１１は、電波受信測定状態Ｓｔ＿３からアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移する場合の第２の基地局としての基地局３の動作の一例を示すフローチャートである。基地局３において該フローに示す処理が呼び出される条件は、基地局３が電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移した時である。

電波受信測定状態Ｓｔ＿３にある基地局３の発呼信号検出部５００は、発呼信号検出を実行する。発呼信号検出部５００は、発呼信号が検出できたか否かを判定する（ステップＳ５０）。発呼を検出できない場合、ステップＳ５０の処理が再度実行される。発呼信号検出部５００により発呼信号が検出された場合、基地局３の周辺において移動局が発呼したと判断することができ、状態遷移制御部３５８は、基地局３の動作状態を電波受信測定状態Ｓｔ＿３からアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移させる（ステップＳ５１）。換言すれば、状態遷移制御部３５８は、電力制御部３６０に対して、送信信号処理部３５６から所定電力でのパイロット信号の送信を開始する指示を発行する。状態遷移制御部３５８は、基地局３がアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移したことを、ネットワーク通信部３５０を介してＲＮＣ２００へ報告する（ステップＳ５２）。

以上説明した第２の実施形態に係わる無線通信システムおいて、基地局３の発呼信号検出部５００は、移動局１００の基地局１に対する接続要求の信号を検出することにより、基地局３の周辺において移動局１００が発呼したと判断し、基地局３の状態をアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移させる（換言すれば、所定の電力でのパイロット信号の送信を開始する）。すなわち、本無線通信システムの場合、基地局３は、現在他の基地局と通信中ではあるが、自基地局と確実に通信することが可能な移動局が存在する場合にはじめてアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移する。よって、特許文献１のように、通信可能な移動局がないにもかかわらず無駄に起動する基地局を無くすことができ、結果として、より確実に、基地局における電力の消費を抑え、且つ基地局間の電波干渉を回避することが可能となる。

尚、以上説明した第２の実施形態では、基地局３のパイロット信号を受信した移動局１００は、基地局１から基地局３へ同期を変更すると説明したが、同期を変更せずに基地局１へ一旦接続した後、基地局３へ接続をハンドオーバーすることもできる。このようにすることにより、通信開始までの時間を短縮することができる。

尚、以上説明した第２の実施形態において、基地局３は、基地局３と移動局の固有ＩＤとを関連付けた関連テーブル（不図示）を備えることもできる。そして、基地局３の発呼信号検出部５００により受信信号の中に移動局１００の発呼が検出された場合、基地局３の、例えば、発呼信号検出部５００は、移動局１００の基地局１に対する接続要求信号から移動局１００の固有ＩＤを抽出する。発呼信号検出部５００は、抽出した固有ＩＤが上記関連テーブルに登録されているか否かを判定する。

移動局の固有ＩＤが関連テーブルに登録されている場合（すなわち、該発呼を行った移動局が基地局３と関連付けられている場合）、基地局３の状態遷移制御部３５８は、電波受信測定状態Ｓｔ＿３からアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移してもよい。この場合、基地局３は、無条件に（例えば、基地局１の負荷状態によらず）、アクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移してもよい。また、この場合、基地局３は、所定の条件に応じて（例えば、基地局１が高負荷の場合）、アクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移してもよい。

一方、移動局の固有ＩＤが関連テーブルに登録されていない場合（すなわち、該発呼を行った移動局が基地局３と関連付けられていない場合）、基地局３は、アクティブ状態Ｓｔ＿１への遷移を禁止することができる。この場合、基地局３は、たとえ基地局１が高負荷状態にあっても該発呼を行った移動局が基地局３と関連付けられていない場合は、アクティブ状態Ｓｔ＿１への遷移を禁止してもよい。

以上説明した第１および第２の実施形態に係わる無線通信システムおいて、基地局（第２の基地局）は、電波受信測定状態Ｓｔ＿３にあるときに、移動局から他の基地局（第１の基地局）への送信信号を受信し、該送信信号の受信状況に応じて所定の電力でのパイロット信号の送信を開始する(アクティブ状態へ遷移)、と説明した。すなわち、第１および第２の実施形態に係わる無線通信システムの場合、第２の基地局は、現在第１の基地局と通信中ではあるが、第２の基地局と確実に通信することが可能な移動局が存在する場合にはじめてアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移する。しかしながら、「現在第１の基地局と通信中ではあるが、第２の基地局と確実に通信することが可能な移動局」が１台存在したからといって、第２の基地局が常にアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移する必要は必ずしもない。例えば、第２の基地局は、上記移動局が所定の複数個以上存在する場合にはじめてアクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移してもよい。
［第３の実施形態］
図１２は、本発明の第３の実施形態に係わる無線通信システムの一例を示す構成図である。本無線通信システムの全体構成は、図１に示す第１の実施形態の無線通信システムと同一である。第３の実施形態の第１の実施形態に対する差異は、第１の基地局の構成にある。以下、第３の実施形態の無線通信システムにおける第１の基地局としての基地局を、新たに基地局４とする。従って、本無線通信システムにおいて第２の基地局としての基地局は、第１の実施形態の基地局２（図３参照）のままである。

図１３は、第３の実施形態に係わる無線通信システムの第１の基地局としての基地局４の一例を示すブロック図である。基地局４は、図２に示す第１の実施形態における第１の基地局としての基地局１が備える構成に加えて、更に位置情報取得部４５０を備える。他の構成要素、すなわち、ネットワーク通信部３００と、ＲＦ部３０２と、受信信号処理部３０４と、送信信号処理部３０６と、負荷管理部３０８と、アンテナ３１０の構成および動作は、基地局１と同じであるため、それらの説明を省略する。位置情報取得部４５０は、受信信号処理部３０４から得られる情報に基づいて、基地局４のセル１１内に在圏する移動局の位置を取得または検出する。

尚、この第３の実施形態の無線通信システムにおいて、第２の基地局が電波送受信停止状態Ｓｔ＿２から電波受信測定状態Ｓｔ＿３への遷移（条件Ｔｒ＿２３）以外の遷移（条件Ｔｒ＿１２、Ｔｒ＿３２、Ｔｒ＿１３、Ｔｒ＿３１）に係わる無線通信システムの動作シーケンス、およびアクティブ状態Ｓｔ＿１から電波送受信停止状態Ｓｔ＿３へ遷移する場合（条件Ｔｒ＿１３）の第２の基地局の動作フローは、第１の実施形態における無線通信システムの動作シーケンス（図５参照）または第２の実施形態における無線通信システムの動作、および第１の実施形態における第２の基地局の動作フロー（図６参照）、または、第２の実施形態における第２の基地局の動作フロー（図１１）と同様であるため、それらについての説明は省略する。

以下、この第２の基地局としての基地局２が、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移する場合（条件Ｔｒ＿２３）の本実施形態の無線通信システムの動作について図１４を用いて説明する。

図１４は、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移する場合（条件Ｔｒ＿２３）の本実施形態の無線通信システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。

本無線システムにおいて、基地局２は、第１の基地局である基地局４の負荷情報と、基地局４のサポートする移動局の位置情報とを利用することによって、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移を制御する。

具体的には、他の基地局（例えば、図１２における基地局４）における負荷情報が閾値を超えた場合（ステップＳ１００）、基地局４は、ＲＮＣ２００に対して基地局４の負荷情報を送信する（ステップＳ１０１）。ＲＮＣ２００は、基地局４の負荷情報と所定の閾値とを比較する（ステップＳ１０２）。一方、基地局４は、基地局４と通信中の移動局（例えば、図１２における移動局１００〜１０２）に対して、それぞれの位置情報を要求する（ステップＳ１０３）。基地局４から位置情報要求を受けた各移動局は、それぞれの位置情報を取得し（ステップＳ１０４）、取得した位置情報を基地局４に送信する（ステップＳ１０５）。移動局から位置情報を取得した基地局４は、ＲＮＣ２００へ移動局の位置情報を送信する（ステップＳ１０６）。基地局４の負荷情報と基地局４と通信中の移動局の位置情報とを取得したＲＮＣ２００は、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２にある基地局２の位置と、取得した移動局のそれぞれの位置情報とを比較する（ステップＳ１０７）。基地局２の位置と基地局４と通信中の移動局の位置とを比較することによって、ＲＮＣ２００は、それらの移動局と通信可能な第２の基地局（すなわち、現在、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２にあり、電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移させたほうがよい基地局）を選択する（ステップＳ１０８）。

ＲＮＣ２００は、選択された基地局２に対し、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移する指示を発行する（ステップS１０９）。ＲＮＣ２００から該指示を受けた基地局２の状態遷移制御手段（例えば、図３の状態遷移制御部３５８と電力制御部３６０）は、基地局２の状態を、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２から電波受信測定状態Ｓｔ＿３へと遷移させる。

以上説明したように、第３の実施形態において、第１の基地局（例えば、図１２において基地局４）の負荷情報と、この第１の基地局と通信中の移動局の位置情報とを用いることにより、第２の基地局の電波送受信停止状態Ｓｔ＿２から電波受信測定状態Ｓｔ＿３への遷移は、無駄なく効率的に行われる。なぜならば、第２の基地局と移動局の距離が遠い場合（例えば、図１２における基地局２と移動局１０２の位置関係）、基地局２が電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移したとしても、この移動局１０２の送信信号を受信することは困難であり、その後アクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移することができない。しかしながら、第２の基地局と移動局の距離が近い場合（例えば、図１２における基地局２と移動局１００の位置関係）、電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移した後に、移動局１００の基地局４（他の基地局）への送信信号の基地局２における受信電力が閾値以上となり、アクティブ状態Ｓｔ＿１へ遷移することが容易となる。

すなわち、第３の実施形態の場合、基地局２の電波受信測定状態Ｓｔ＿３への遷移が高精度に行われるので、基地局における電力消費が抑えられ、且つ基地局間の電波干渉も回避される。

尚、第１の基地局の位置情報取得部４５０における移動局の位置情報の取得および検出については、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）の情報や、ＧＰＳと基地局の情報により位置測定するＡＧＰＳ（Assisted GPS）の情報や、ＡＦＬＴ（Advanced Forward Link Trilateration）の情報等を利用することができる。

また、以上説明した第３の実施形態において、第２の基地局を基地局２としたが、第２実施形態における基地局３としてもよい。

また、以上説明した第３の実施形態では、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２にある基地局２の位置と、移動局それぞれの位置情報とを比較する処理はＲＮＣ２００で行われると説明した。しかしながら、上記比較処理は、第２の基地局で行うこともできる。具体的には、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２にある第２の基地局（例えば、基地局２）は、自己の記憶手段（不図示）内に自己のセルの範囲情報（基地局の位置情報といってもよい）を格納する。そして、第２の基地局は、第１の基地局（例えば、基地局４）と通信中の移動局（例えば、図１２における移動局１００〜１０２）の位置情報を、基地局４から直接、あるいはＲＮＣ２００を介して受信する。そして、第２の基地局は、記憶手段から読み出した範囲情報と受信した移動局の位置情報とを比較する。これにより、第２の基地局は、自らが移動局と通信可能な第２の基地局（すなわち、現在、電波送受信停止状態Ｓｔ＿２にあり、電波受信測定状態Ｓｔ＿３へ遷移させたほうがよい基地局）であるか否かを自力で判断することができる。
［変形例］
上説明した第１〜第３の実施形態において、第１の基地局（例えば、基地局１および基地局４）および第２の基地局（例えば、基地局２および基地局３）の内部における各構成要素の機能配分は、必ずしも上記の実施形態（図２、図３、図１０および図１３参照）に限定されない。従って、現在の構成要素を任意に分割または統合してもよく、あるいは、構成要素間で機能を移管してもよい。例えば、図３に示す第２の基地局としての基地局２において、移動局信号推定部３６４と状態遷移制御部３５８とを統合することができる。すなわち、この統合部は、移動局信号推定部３６４の機能（ＲＦ部３５２から受信した信号から周辺の移動局の他の基地局への送信信号の検出を行う機能）と、状態遷移制御部３５８の機能（所定の情報または指示に基づいて、基地局２の状態遷移を制御する機能）とを実行する。すなわち、この統合部を備える基地局は、図３に示す基地局２と同等の性能を発揮する。繰り返しの説明となるが、上記各実施形態における各基地局の構成要素の機能配分およびそれらの名称は、あくまで一例であり、上記各実施形態に束縛されることなく任意に変更することが可能である。

以上説明した第１〜第３の実施形態において、制御信号としてパイロット信号を用いて説明を行ったが、パイロット信号に限られたわけではなく、セル固有の情報やシステム固有の情報を報知する信号を用いる形態でもよい。

また、以上説明した第１〜第３の実施形態において、基地局とセルは一対一に対応すると説明したが、１つの基地局が複数のセルを有することもできる。その場合、基地局は、セル毎に状態遷移制御を行うことができる。

また、以上説明した第１〜第３の実施形態において、第１の基地局（例えば、基地局１および基地局４）および第２の基地局（例えば、基地局２および基地局３）は、各々に専用の機能を搭載し、各々の目的に即した専用機であると説明した。しかしながら、一方の基地局が他方の基地局のみが搭載している機能を搭載することにより、第１の基地局および第２の基地局の機能が共有化される。従って、そのようにすることにより、上記説明した第１の基地局の役目を第２の基地局が担い、反対に、第２の基地局の役目を第１の基地局が担うことも可能である。

また、以上説明した第１〜第３の実施形態において、ＲＮＣ２００は、必ずしも必須の構成要素ではない。例えば、第１の基地局や第２の基地局の各々が、ＲＮＣ２００の機能を含む構成とすることもできる。その場合、第１の基地局と第２の基地局は、所定の通信網（例えば、有線通信網）を介して直接接続される。この場合、例えば、第２の基地局がアクティブ状態になった後、ＲＮＣ２００に報告する代わりに、直接、第１の基地局に通知して、測定セルセットの変更を行うこともできる。

また、以上説明した第１〜第３の実施形態において、第１の基地局および第２の基地局の各々は、専用のハードウェアで制御されると説明した。しかしながら、第１の基地局および第２の基地局は、制御プログラムに基づいて図示しないコンピュータ回路（例えば、ＣＰＵ（CentralProcessing Unit））によって制御され、動作するようにすることもできる。

また、以上説明した第１〜第３の実施形態の無線通信システムの第１および第２の基地局のセル構成を、階層セル（重複セルとも言う）構成とすることができる。例えば、第１の基地局をマクロセルとし、第２の基地局を、そのカバーエリア全体がマクロセルのカバーエリア内に包含される小さなセル（例えば、マイクロセル、ミクロセル、ナノセル、フェムトセル等）とすることもできる。

１〜４、２０基地局
１１、１２基地局のセル
２２通信手段
２４変更手段
１００〜１０２移動局
２００ＲＮＣ
３５８状態遷移制御部
３６０電力制御部
３６４移動局信号推定部
３６９負荷管理制御部
４５０位置情報取得部
５００発呼信号検出部

Claims

移動局と通信するための通信手段と、
所定の条件に応じて基地局の状態を変更する変更手段とを備え、
前記変更手段は、移動局と通信可能なアクティブ状態、移動局と通信を行わない電波送受信停止状態、および、移動局から他の基地局への送信信号を受信して該送信信号の受信状況を測定する電波受信測定状態の間で、基地局の状態を遷移させることを特徴とする基地局。
前記変更手段は、前記所定の条件を認知する条件認知手段と、認知された前記所定の条件に応じて前記基地局の状態を前記各状態の内の一方の状態から他方の状態へ遷移させる状態遷移制御手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の基地局。
前記条件認知手段は、移動局の上り帯域における他の基地局への送信信号の受信電力を測定して該受信電力と所定の閾値とを比較することを特徴とする請求項２記載の基地局。
前記基地局が電波受信測定状態にある場合において、前記条件認知手段が、前記受信電力が前記所定の閾値以上と認知する場合、前記状態遷移制御手段は、前記基地局の状態を電波受信測定状態からアクティブ状態へ遷移させることを特徴とする請求項３記載の基地局。
前記条件認知手段は、さらに、前記基地局の負荷を認知するとともに、前記他の基地局の負荷情報を取得して該負荷情報と所定の閾値とを比較することを特徴とする請求項３または４記載の基地局。
前記基地局がアクティブ状態にある場合において、前記条件認知手段が、前記基地局の負荷が一定量以下であり、前記受信電力が前記所定の閾値以下であり、且つ前記他の基地局の負荷情報が前記所定の閾値以下であると認知する場合、前記状態遷移制御手段は、前記基地局の状態をアクティブ状態から電波送受信停止状態へ遷移させることを特徴とする請求項５記載の基地局。
前記基地局がアクティブ状態にある場合において、前記条件認知手段が、前記基地局と通信する移動局が存在せずに所定の期間が経過したと認知する場合、前記状態遷移制御手段は、前記基地局の状態をアクティブ状態から電波送受信停止状態へ遷移させることを特徴とする請求項５または６に記載の基地局。
前記基地局がアクティブ状態にある場合において、前記条件認知手段が、前記基地局の負荷が一定量以下であり、前記受信電力が前記所定の閾値以下であり、且つ前記他の基地局の負荷情報が前記所定の閾値以上であると認知する場合、前記状態遷移制御手段は、前記基地局の状態をアクティブ状態から電波受信測定状態へ遷移させることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の基地局。
前記基地局が電波送受信停止状態にある場合において、前記条件認知手段が、前記他の基地局の負荷情報が前記所定の閾値以上であると認知する場合、前記状態遷移制御手段は、前記基地局の状態を電波送受信停止状態から電波受信測定状態へ遷移させることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の基地局。
前記条件認知手段が、前記基地局が電波送受信停止状態に遷移した後に所定の期間が経過したと認知する場合、前記状態遷移制御手段は、前記基地局の状態を電波送受信停止状態から電波受信測定状態へ遷移させることを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項に記載の基地局。
他の基地局と通信中の移動局が、電波送受信停止状態にある基地局と通信可能な位置に存在する場合、前記状態遷移制御手段は、前記基地局の状態を電波送受信停止状態から電波受信測定状態へ遷移させることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載の基地局。
前記基地局が電波受信測定状態にある場合において、前記条件認知手段が、前記他の基地局の負荷情報が前記所定の閾値以下であると認知する場合、前記状態遷移制御手段は、前記基地局の状態を電波受信測定状態から電波送受信停止状態へ遷移させることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の基地局。
前記条件認知手段が、前記基地局が電波受信測定状態に遷移した後にアクティブ状態へ遷移せずに所定の期間が経過したと認知する場合、前記状態遷移制御手段は、前記基地局の状態を電波受信測定状態から電波送受信停止状態へ遷移させることを特徴とする請求項２〜１２のいずれか１項に記載の基地局。
前記条件認知手段は、移動局の他の基地局に対する発呼を検出することを特徴とする請求項２記載の基地局。
前記基地局が電波受信測定状態にある場合において、前記条件認知手段が、前記発呼を検出する場合、前記状態遷移制御手段は、前記基地局の状態を電波受信測定状態からアクティブ状態へ遷移させることを特徴とする請求項１４記載の基地局。
前記発呼を行った移動局は、予め所定の前記基地局と対応関係が定められており、
前記他の基地局と通信を開始する移動局と、該移動局と前記対応関係を有する前記基地局が存在するとの条件成立が前記条件認知手段によって認知された場合、前記対応関係を有する前記基地局の前記状態遷移制御手段は、前記基地局の状態を電波受信測定状態からアクティブ状態へ遷移させることを特徴とする請求項１５記載の基地局。
前記条件認知手段は、移動局の上り帯域における他の基地局への送信信号の受信電力を測定する処理を実行する期間、該期間の周期、および前記受信電力と比較する所定の閾値の少なくとも１つを変化させることを特徴とする請求項３〜１３のいずれか１項に記載の基地局。
前記基地局が電波受信測定状態にある場合において、前記条件認知手段は、前記期間、該期間の周期、及び前記受信電力と比較する前記所定の閾値の少なくとも１つを、他の基地局の負荷情報に応じて変化させることを特徴とする請求項１７記載の基地局。
前記基地局は、過去の受信電力測定結果を保持する記憶手段をさらに備え、
前記条件認知手段は、過去の測定結果を考慮して、前記期間、該期間の周期、及び前記受信電力と比較する前記所定の閾値の少なくとも１つを変化させることを特徴とする請求項１７または１８記載の基地局。
第１の基地局と、
第２の基地局と、
前記第１の基地局および前記第２の基地局と通信可能な少なくとも１つの移動局とを備え、
前記第２の基地局は、所定の条件に応じて基地局の状態を、移動局と通信可能なアクティブ状態、移動局と通信を行わない電波送受信停止状態、および、移動局から他の基地局への送信信号を受信して該送信信号の受信状況を測定する電波受信測定状態間で遷移させることを特徴とする無線通信システム。
アクティブ状態にある前記第２の基地局における負荷が所定の閾値を下回り、且つ該第２の基地局と通信中の移動局が存在する場合、前記第２の基地局は、該通信中の移動局を前記第１の基地局へハンドオーバーした後に、アクティブ状態から電波送受信停止状態へ、あるいはアクティブ状態から電波受信測定状態へ遷移することを特徴とする請求項２０記載の無線通信システム。
所定の条件に応じて基地局の状態を、移動局と通信可能なアクティブ状態、移動局と通信を行わない電波送受信停止状態、および、移動局から他の基地局への送信信号を受信して該送信信号の受信状況を測定する電波受信測定状態の間で遷移させることを特徴とする基地局の制御方法。
前記基地局が前記所定の条件を認知し、
認知された前記所定の条件に応じて前記基地局の状態を前記各状態の内の一方の状態から他方の状態へ遷移させることを特徴とする請求項２２記載の基地局の制御方法。
第１の基地局と、第２の基地局と、前記第１の基地局および前記第２の基地局と通信可能な少なくとも１つの移動局とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
所定の条件に応じて前記第２の基地局の状態を、移動局と通信可能なアクティブ状態、移動局と通信を行わない電波送受信停止状態、および、移動局から他の基地局への送信信号を受信して該送信信号の受信状況を測定する電波受信測定状態の間で遷移させることを特徴とする無線通信方法。
所定の条件に応じて基地局の状態を、移動局と通信可能なアクティブ状態、移動局と通信を行わない電波送受信停止状態、および、移動局から他の基地局への送信信号を受信して該送信信号の受信状況を測定する電波受信測定状態の間で遷移させる処理を、基地局のコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。