无线基站、用户终端、小区选择方法以及无线通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及宏小区和小型小区重复而配置的下一代移动通信系统中的无线基站、用户终端、小区选择方法以及无线通信系统。
【背景技术】
[0002]以从长期演进(LTE)的进一步的宽带化以及高速化为目的，正在研宄LTE的后继系统(例如，有时也称为LTE-Advanced或者LTE-enhancement (以下，称为“LTE-A”))。在LTE-A系统中，正在研宄在具有半径为几公里左右的宽的覆盖范围的宏小区内，形成具有半径为几十米左右的局部的覆盖范围的小型小区(例如，微微小区、毫微微小区等)的无线通信系统(也称为HetNet (异构网络(Heterogeneous Network)))(例如，非专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]非专利文献
[0005]非专利文献1:3GPP TR 36.814 “E-UTRA Further advancements for E-UTRAphysical layer aspects，，
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]在上述的无线通信系统中，也正在研宄在宏小区中使用相对低的频带(例如，2GHz)的第一载波，在小型小区中使用相对高的频带(例如，3.5GHz)的第二载波。
[0008]在小型小区中使用高频带的第二载波的情况下，小型小区的能力(Capacity)比宏小区的能力更高。因此，为了提高传输速度(吞吐量)，用户终端优选在小型小区中进行通信。
[0009]另一方面，与低频带的第一载波的路径损耗相比，高频带的第二载波的路径损耗增加。因此，存在如下问题点:在用户终端中的小区选择中，即使优选在小型小区中进行通信的情况下，也有无法选择使用高频带的第二载波的小型小区的顾虑。
[0010]本发明是鉴于这样的点而完成的，其目的在于，提供一种无线基站、用户终端、小区选择方法以及无线通信系统，其在宏小区和小型小区重复而配置的无线通信系统中，能够使用户终端积极地选择小型小区。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]本发明的小区选择方法用于使用第一载波的第一小区和使用比所述第一载波高的频带的第二载波的第二小区重复而配置的无线通信系统，其特征在于，所述小区选择方法具有:在形成所述第一小区的第一无线基站中，基于使用了所述第二小区中的所述第二载波的发送特性信息，决定在用户终端中的小区选择中使用的偏移(offset)值的步骤；以及对所述用户终端通知所述偏移值的步骤，在所述用户终端中，测定来自所述第一无线基站以及形成所述第二小区的第二无线基站的参考信号的接收质量的步骤；接收从所述第一无线基站被通知的偏移值的步骤；以及基于所测定的所述接收质量和所接收的所述偏移值，进行小区选择的步骤。
[0013]发明效果
[0014]根据本发明，在宏小区和小型小区重复而配置的无线通信系统中，能够使用户终端积极地选择小型小区。
【附图说明】
[0015]图1是HetNet的概念图。
[0016]图2是在HetNet中使用的载波的一例的说明图。
[0017]图3是三维/大规模MMO(Massive ΜΙΜΟ)的说明图。
[0018]图4是频率f和天线元件数的关系(一维)的说明图。
[0019]图5是频率f和天线元件数的关系(二维)的说明图。
[0020]图6是应用了三维/大规模MMO的波束成形的说明图。
[0021]图7是表示本发明的第一方式的小区选择方法的时序图。
[0022]图8是表示本发明的第一方式的小区选择方法的流程图。
[0023]图9是本发明的第二方式的小区选择方法的说明图。
[0024]图10是表示本发明的第二方式的小区选择方法的时序图。
[0025]图11是表示本实施方式的无线通信系统的一例的概略图。
[0026]图12是本实施方式的无线基站的整体结构的说明图。
[0027]图13是本实施方式的用户终端的整体结构的说明图。
[0028]图14是本实施方式的宏基站的功能结构的说明图。
[0029]图15是本实施方式的小型基站的功能结构的说明图。
[0030]图16是本实施方式的用户终端的功能结构的说明图。
【具体实施方式】
[0031]图1是HetNet的概念图。如图1所示，HetNet是以与宏小区MC在地理上重复的方式配置有多个小型小区SC的无线通信系统。HetNet包括形成宏小区MC的无线基站(以下，称为宏基站)M、形成各小型小区SC的无线基站(以下，称为小型基站)S、与宏基站M以及小型基站S中的至少一个进行通信的用户终端UE。
[0032]在图1所示的HetNet中，也正在研宄用户终端UE主要与宏基站M进行C面的通信，与小型基站S进行U面的通信的方式(“宏辅助(Macro-assisted)”方式)。在“宏辅助”方式中，在覆盖范围比小型小区SC大的宏小区MC中，发送接收控制数据或系统信息。另一方面，在每个小区的用户数比宏小区MC少的小型小区SC中，发送接收用户数据。因此，能够提高系统整体中的吞吐量。
[0033]此外，在图1所示的HetNet中，也正在研宄在宏小区MC中使用相对低的频带的载波F1，另一方面，在小型S中使用相对高的频带的载波F2。参照图2，详细叙述在宏小区MC中使用的载波Fl和在小型小区SC中使用的载波F2的一例。
[0034]如图2所示，作为载波Fl，能够使用例如800Hz或2GHz等的现有的频带(现有的蜂窝频带(Existing cellular bands))的载波。另一方面，作为载波F2，能够使用例如
3.5GHz或1GHz等比现有的频带高的频带(更高的频带(Higher frequency bands))的载波。
[0035]此外，如图2所示，由于载波Fl的发送功率密度(Transmit power density)比载波F2的发送功率密度更高，所以宏小区MC的覆盖范围比小型小区SC更大。此外，由于载波F2的带宽(bandwidth)比载波Fl的带宽更宽，所以小型小区SC的传输速度(能力)比宏小区MC更尚。
[0036]另外，路径损耗(path-loss)与频率f呈比例地增加。具体而言，路径损耗大致由20 * 1glO (f)表示。因此，正在研宄在使用3.5GHz或1GHz等的高频带的载波F2的小型小区SC中，通过使用三维(3D) /大规模MMO来补偿路径损耗。
[0037]图3是3D/大规模MMO的说明图。在使用3D/大规模MMO的情况下，多个天线元件配置成二维面。例如，如图3所示，也可以在二维面中的水平方向和垂直方向上，均等地配置有多个天线元件。此时，能够配置成二维面的天线元件数理论上与频率f的平方呈比例地增加。
[0038]参照图4以及图5，说明频率f和天线元件数的关系。图4以及5是用于说明频率f和天线元件数的关系的图。
[0039]在图4中，说明天线元件排列成一维的情况。如图4A所示，设在频率f为2GHz的情况下，天线长L中排列有6个天线元件。这里，如图4B所示，若频率f成为4GHz (图4A的2倍)，则相同的天线长L中成为12个(=6X2)。这样，在天线元件配置成一维的情况下，与频率f呈比例地，在天线长L中能够配置的天线元件数增加。
[0040]此外，图4B的天线元件数成为图4A的天线元件数的2倍。因此，由图4B所示的12个天线元件形成的发送波束的波束成形增益成为图4A的2倍的2G。这样，在天线元件配置成一维的情况下，与天线元件数呈比例地，波束成形增益增加。
[0041]另一方面，在图5中，说明天线元件配置成二维面的情况(即，应用3D/大规模MIMO的情况)。如图5所示，设在频率f为2.5GHz的情况下，在预定的二维面配置有I个天线元件。如上所述，天线元件数Tx与频率f的平方呈比例。因此，在图5中，将比例常数设为 1/2.52= 0.16，Tx = 0.16 * f 2的关系成立。
[0042]这样，若频率f成为3.5GHz，则在同一个二维面中能够配置的天线元件数成为2( N 0.16 * 3.52= 1.96)。同样地，若频率 f 成为 5GHz、10GHz、20GHz，则在同一个二维面中能