JP2010118853A - Band changing method, and radio base station - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、帯域変更方法及び無線基地局に関する。 The present invention relates to a band changing method and a radio base station.
従来から、移動局と無線基地局との間の通信方式としてFDD(Frequency Division Duplex)やTDD(Time Division Duplex)が知られている。FDD方式では、移動局と無線基地局との間において、移動局から無線基地局へと送信する上り方向の回線と、無線基地局から移動局へと送信する下り方向の回線とに、それぞれ別々の周波数を利用し、上り方向の通信及び下り方向の通信を同期して行っている。このようなFDD方式においては、従来から種々の制御方法が知られており、例えば特許文献1に記載されているものがある。
ところで、近年では、動画や音楽データ等の提供サービスの向上に伴い、高速データ通信の需要が高まっている。今後、LTE(Long Term Evolution)といったサービスが開始された場合には、5MHzの帯域幅での実施が予想されている。そして、LTEが実施された場合には、Web閲覧等の下り回線の通信容量が上り回線の通信容量よりも重視されることが考えられる。そのため、高速通信の実現化にあっては、上述のような前提を踏まえた上で、上り周波数帯域及び下り周波数帯域の有効利用を図ることができる帯域の制御方法が求められている。 By the way, in recent years, demand for high-speed data communication has been increased with improvement of services for providing moving images and music data. In the future, when a service such as LTE (Long Term Evolution) is started, implementation with a bandwidth of 5 MHz is expected. When LTE is implemented, it is conceivable that the downlink communication capacity such as Web browsing is more important than the uplink communication capacity. For this reason, in realizing high-speed communication, there is a need for a bandwidth control method capable of effectively using the uplink frequency band and the downlink frequency band in consideration of the above-described assumptions.
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、上り周波数帯域及び下り周波数帯域の有効利用を図ることができる帯域制御方法及び無線基地局を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a band control method and a radio base station capable of effectively using an uplink frequency band and a downlink frequency band.
上記課題を解決するため、本発明の帯域制御方法は、移動局と無線基地局との間の通信により上りデータ及び下りデータを送受信する際に、通信のための周波数帯域の割り当てを制御する帯域制御方法であって、周波数帯域における各チャネルのトラヒック状況を示す占有率をチャネル単位で測定する占有率測定ステップと、周波数帯域における未使用のチャネルを含む空き帯域幅を測定する帯域幅測定ステップと、占有率測定ステップにおいて測定されたチャネルの占有率と、帯域幅測定ステップにおいて測定された空き帯域幅とに基づいて、上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する帯域制御ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the bandwidth control method of the present invention is a bandwidth that controls allocation of frequency bands for communication when uplink data and downlink data are transmitted and received by communication between a mobile station and a radio base station. A control method, an occupancy measurement step for measuring an occupancy ratio indicating the traffic status of each channel in a frequency band in units of channels, and a bandwidth measurement step for measuring an empty bandwidth including unused channels in the frequency band; Bands for controlling the allocation of frequency bands for uplink data and downlink data communication based on the channel occupancy measured in the occupancy measurement step and the free bandwidth measured in the bandwidth measurement step And a control step.
或いは、本発明の無線基地局は、移動局との間で通信により上りデータ及び下りデータを送受信する際に、通信のための周波数帯域の割り当てを制御する無線基地局であって、周波数帯域における各チャネルのトラヒックの状況を示す占有率をチャネル単位で測定する占有率測手段と、周波数帯域における未使用のチャネルを含む空き帯域幅を測定する帯域幅測定手段と、占有率測定手段によって測定されたチャネルの占有率と、帯域幅測定手段によって測定された空き帯域幅とに基づいて、上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する帯域制御手段と、を備えることを特徴とする。 Alternatively, the radio base station of the present invention is a radio base station that controls allocation of a frequency band for communication when transmitting and receiving uplink data and downlink data by communication with a mobile station, and in the frequency band Occupancy rate measuring means for measuring the occupancy rate indicating the traffic status of each channel in units of channels, bandwidth measuring means for measuring the free bandwidth including unused channels in the frequency band, and occupancy rate measuring means. Bandwidth control means for controlling the allocation of frequency bands for uplink data and downlink data communication based on the occupied ratio of the channel and the free bandwidth measured by the bandwidth measurement means, respectively. Features.
このような帯域制御方法及び無線基地局によれば、周波数帯域における各チャネルのトラヒックの状況を示す占有率を測定し、更に周波数帯域における未使用のチャネルを含む空き帯域幅を測定する。そして、各チャネルの占有率と空き帯域幅とに基づいて、上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する。これにより、例えば下りデータの通信の帯域におけるチャネルの占有率が高く、空き帯域幅がある場合には、下りデータの通信における周波数帯域のみを拡大することができる。従って、上りデータと下りデータの容量に応じて、それぞれの帯域の割り当てを制御することができる。その結果、上り周波数帯域及び下り周波数帯域の有効利用を図ることができる。 According to such a band control method and a radio base station, the occupation ratio indicating the traffic status of each channel in the frequency band is measured, and the free bandwidth including unused channels in the frequency band is further measured. Then, allocation of frequency bands for uplink data and downlink data communication is controlled based on the occupancy rate and free bandwidth of each channel. Thereby, for example, when the occupation ratio of the channel in the downlink data communication band is high and there is a free bandwidth, only the frequency band in the downlink data communication can be expanded. Therefore, the allocation of each band can be controlled according to the capacities of uplink data and downlink data. As a result, it is possible to effectively use the upstream frequency band and the downstream frequency band.
また、占有率測定ステップにおいて測定されたチャネルの占有率が閾値よりも高いか否かを判定する占有率判定ステップを更に含み、帯域制御ステップは、占有率判定ステップにおいてチャネルの占有率が閾値よりも高いと判定された場合に、空き帯域幅におけるチャネルに通信のための周波数帯域を割り当てることが好ましい。 Further, it further includes an occupancy rate determining step for determining whether or not the channel occupancy rate measured in the occupancy rate measuring step is higher than a threshold value, and the bandwidth control step includes a channel occupancy rate that is higher than the threshold value in the occupancy rate determining step. If it is determined that the frequency is higher, it is preferable to allocate a frequency band for communication to the channel in the free bandwidth.
このようにすれば、チャネルの占有率が閾値よりも高いと判定された場合にのみ、その空き帯域幅におけるチャネルに通信のための周波数帯域を割り当てるので、必要な場合に確実に周波数帯域の割り当ての制御を行うことができる。 In this way, only when it is determined that the channel occupancy rate is higher than the threshold value, the frequency band for communication is allocated to the channel in the free bandwidth, so the frequency band allocation is ensured when necessary. Can be controlled.
また、帯域制御ステップは、占有率判定ステップにおいてチャネルの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、周波数帯域におけるチャネルの使用数を減少させることが好ましい。 The bandwidth control step preferably reduces the number of channels used in the frequency band when it is determined in the occupation rate determination step that the channel occupation rate is lower than the threshold.
このようにすれば、チャネルの占有率が低い場合に、その占有率が低いチャネルに接続するユーザを他のチャネルに移行することで、チャネルの使用数を減少させることができる。これにより、空き帯域幅が増加するので、その空き帯域幅を、容量が増大した通信用の帯域として補完することが可能となる。 In this way, when the channel occupancy is low, the number of channel usage can be reduced by shifting the user connected to the channel with the low occupancy to another channel. As a result, the free bandwidth increases, so that the free bandwidth can be supplemented as a communication bandwidth with an increased capacity.
また、空き帯域幅のチャネルに通信のための周波数帯域を割り当て、チャネルの帯域幅を拡大することにより広帯域幅で通信を行っている場合において、帯域制御ステップは、占有率判定ステップにおいて広帯域幅で通信を行っているチャネルの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、チャネルの帯域幅を狭帯域化することが好ましい。 In addition, in a case where communication is performed with a wide bandwidth by allocating a frequency band for communication to a channel with an empty bandwidth and expanding the bandwidth of the channel, the bandwidth control step is performed with a wide bandwidth at the occupation rate determination step. When it is determined that the occupation ratio of the channel in communication is lower than the threshold value, it is preferable to narrow the channel bandwidth.
このようにすれば、チャネルの占有率が低いにもかかわらず広帯域幅で通信を行っている場合に、チャネルの帯域幅を狭帯域化することで空き帯域幅を増大させることができる。これにより、その空き帯域幅を、容量が増大した通信用の帯域として補完することが可能となる。 In this way, when communication is performed with a wide bandwidth even though the channel occupancy is low, the free bandwidth can be increased by narrowing the bandwidth of the channel. This makes it possible to supplement the available bandwidth as a communication bandwidth with an increased capacity.
また、帯域制御ステップは、新たな通信要求がなされた際に、上りデータ及び下りデータを送受信する周波数帯域の少なくとも一方に、2つ以上のチャネルの帯域幅を有する空き帯域幅がある場合には、空き帯域幅におけるチャネルに上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てることが好ましい。 Further, the bandwidth control step is performed when there is a free bandwidth having a bandwidth of two or more channels in at least one of the frequency bands for transmitting / receiving uplink data and downlink data when a new communication request is made. It is preferable to allocate a frequency band for uplink data and downlink data communication to a channel in the free bandwidth.
このようにすれば、例えば下りデータの占有率が高い場合には、新たな通信を要求するユーザの上りデータ及び下りデータを、上りデータの通信のための帯域に割り当てることができる。これにより、どちらか一方の帯域の通信容量が増大した場合であっても、通信容量の少ない他方の帯域において新たな通信要求がなされた上りデータ及び下りデータの通信を行うことができる。従って、上り周波数帯域幅及び下り周波数帯域幅の更なる有効利用を図ることができる。 In this way, when the occupancy rate of downlink data is high, for example, uplink data and downlink data of a user who requests new communication can be allocated to a band for uplink data communication. As a result, even when the communication capacity of one of the bands increases, it is possible to perform communication of uplink data and downlink data for which a new communication request has been made in the other band with a small communication capacity. Therefore, further effective utilization of the upstream frequency bandwidth and the downstream frequency bandwidth can be achieved.
また、帯域制御ステップは、2つ以上のチャネルが周波数軸上で隣接している場合に、チャネル同士が隣接しないように移行を行い、空き帯域幅のチャネルに上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てることが好ましい。 In the bandwidth control step, when two or more channels are adjacent to each other on the frequency axis, the transition is performed so that the channels are not adjacent to each other, and communication of uplink data and downlink data to a channel with an empty bandwidth is performed. Is preferably assigned.
このようにすれば、チャネル同士が周波数軸上で隣接しないように移行を行うので、上りデータと下りデータとの干渉を回避することができる。 In this way, the transition is performed so that the channels are not adjacent to each other on the frequency axis, so that interference between uplink data and downlink data can be avoided.
また、上りデータ又は下りデータの送受信に2つ以上のチャネルを使用している場合において、帯域制御ステップは、占有率判定ステップにおいて2つ以上のチャネルの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、一方のチャネルの接続するユーザを他方のチャネルに移行することが好ましい。 In addition, in the case where two or more channels are used for transmission / reception of uplink data or downlink data, the bandwidth control step is determined in the occupancy determination step that the occupancy of the two or more channels is lower than the threshold value In some cases, it is preferable to transfer a user connected to one channel to the other channel.
このようにすれば、ユーザ数が減少することによってチャネルの占有率が低くなった場合に、一方のチャネルのユーザを他方のチャネルに移行するので、空き帯域幅を効率的に作ることができる。これにより、その空き帯域幅を、容量が増大した通信用の帯域として補完することが可能となる。 In this way, when the channel occupancy rate decreases due to a decrease in the number of users, the user of one channel is shifted to the other channel, so that free bandwidth can be efficiently created. This makes it possible to supplement the available bandwidth as a communication bandwidth with an increased capacity.
本発明によれば、上り周波数帯域及び下り周波数帯域の有効利用を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to effectively use the upstream frequency band and the downstream frequency band.
以下、図面とともに本発明による帯域制御方法及び無線基地局の好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of a bandwidth control method and a radio base station according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本発明の好適な一実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。同図に示すように、本実施形態に係る無線通信システム1は、移動局10と無線基地局20とを含んで構成されており、周波数分割復信(FDD:Frequency Division Duplex)を使用して、移動局10と無線基地局20との間で無線通信を行うものである。FDDとは、無線通信等において同時送受信(デュプレックス通信)を実現する方式の一つであり、図2(a),(b)に示すように、通信経路の周波数帯域を半分(Uplink及びDownlink)に分割し、送信及び受信を同時に行なうものである。なお、無線通信システム1には、複数の無線基地局20及び複数の移動局10が含まれている。以下、無線通信システム1の各構成要素について詳細に説明する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a radio communication system according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in the figure, the wireless communication system 1 according to the present embodiment includes a
移動局10は、無線基地局20への上り通信を行う移動通信端末である。移動局10は、無線基地局20が形成する無線セルに在圏することにより、無線基地局20との間で無線通信が可能となっている。また、移動局10は、図示しないが、物理的には、CPU、ROM及びRAM等の主記憶装置、操作ボタン等の入力デバイス、ディスプレイ等の出力デバイス、無線基地局20との間でデータの送受信を行う通信モジュール、メモリデバイス等の補助記憶装置を含んで構成されている。
The
無線基地局20は、移動局10との間で上りデータ及び下りデータを送受信する。また、無線基地局20では、複数の通信システム(「SYSTEMA(以下、SysA)」及び「SYSTEM B(以下、SysB)」のユーザの移動局10との間で上りデータ及び下りデータを送受信することが可能となっている。この複数の通信システムは、通信方式の異なる通信システムや同一の通信方式のサービス提供方式の異なるものを示す。ここで、図3は、無線基地局20のハードウェア構成図である。無線基地局20は、物理的には、図3に示すように、CPU31、主記憶装置であるRAM32及びROM33、ハードディスク装置等の補助記憶装置34、入力デバイスであるキーボード、マウス等の入力装置35、ディスプレイ等の出力装置36、通信モジュール37等を含んで構成されている。後述する無線基地局20の各機能は、図3に示すCPU31、RAM32等のハードウェア上に所定のソフトウェアを読み込ませることにより、CPU31の制御のもとで通信モジュール37、入力装置35、出力装置36と動作させるとともに、RAM33や補助記憶装置34におけるデータの読み出し及び読み込みを行うことで実現される。
The
続いて、無線基地局20の機能構成について詳細に説明する。
Next, the functional configuration of the
図1に示すように、無線基地局20は、占有率測定部(占有率測定手段)21、占有率判定部22、帯域幅測定部(帯域幅測定手段)23、及び帯域制御部(帯域制御手段)24を有している。なお、無線基地局20は、移動局10との間で上りデータ及び下りデータを送受信する送受信部(図示しない)等を有している。
As shown in FIG. 1, the
占有率測定部21は、上り及び下り方向の周波数帯域における各スロットの占有率をスロット単位で測定する。また、占有率判定部21は、スロットに接続するユーザ数を測定する。ここで、スロットとは、周波数帯域が所定の帯域幅に分割されたチャネルを示すものである。図4は、周波数軸上のスロットの配列例を示す図である。同図に示すように、スロットは、例えばUplink及びDownlinkの周波数帯域幅が2GHzである場合に、それを4分割することによりそれぞれ割り当てられた5MHzの周波数帯域幅を有するものである。スロットの分割数は、何分割であってもよい。なお、本実施形態では、mMHzの周波数帯域が4分割され、第1〜第4スロットの各帯域幅がnMHz(4nMHz=mMHz)であるとする。
The occupancy
また、占有率は、周波数帯域において送受信可能な各スロットが、一定時間内にどれだけ占有されているのか、つまり各スロットにおいて通信を行っている接続ユーザ数やスループットにより変動するトラヒックの状況を示すものである。具体的に、スロットの占有率は、スロットの周波数帯域幅が例えば5MHzである場合、1人のユーザが5Mbpsを使用しても、100人のユーザが50kbpsずつ使用してもスロットの占有率は100%となる。占有率測定部21は、測定した各スロットの占有率或いはユーザ数を示す占有率データを占有率判定部22に出力する。
Occupancy rate indicates how much each slot that can be transmitted and received in the frequency band is occupied within a certain period of time, that is, the traffic situation that varies depending on the number of connected users communicating in each slot and the throughput. Is. Specifically, the slot occupancy rate is, for example, when the frequency bandwidth of the slot is 5 MHz, even if one user uses 5 Mbps or 100 users use 50 kbps each. 100%. The occupancy
占有率判定部22は、占有率測定部21から出力された占有率データに基づいて、その占有率データが示す占有率が閾値よりも高いか否かを、通信に使用中のスロット毎に判定する。また、占有率判定部22は、占有率データに基づいて、その占有率データが示すユーザ数が閾値よりも多いか否か、或いは少ないか否かを、通信に使用中のスロット毎に判定する。占有率判定部22は、判定結果を示す判定データを帯域制御部24に出力する。
The occupancy
帯域幅測定部23は、周波数帯域における未使用のスロットを含む空き帯域幅を測定する。帯域幅測定部23は、上り方向の周波数帯域(Uplink)及び下り方向の周波数帯域(Downlink)において、通信に使用されていない未使用のスロットの周波数帯域幅を空き帯域幅として測定する。帯域幅測定部23は、測定した周波数帯域における空き帯域幅を示す帯域幅データを帯域制御部24に出力する。
The
帯域制御部24は、占有率判定部22及び帯域幅測定部23から出力された各データに基づいて、移動局10が上り及び下りデータを送受信する際の通信のための周波数帯域の割り当てを制御する。より具体的には、図5(a)〜図5(c)を参照しながら説明する。図5(a)〜図5(c)は、帯域制御部24による周波数帯域の割り当ての制御前及び制御後のスロットの状態を示す図である。なお、図5(a)〜図5(c)においては、スロット内の斜線部分が通信に使用されていることを示している。
The
図5(a)に示すように、帯域制御部24は、占有率判定部22から出力された判定データにおいて、上り方向の周波数帯域の例えば第1スロットの占有率(U-Ocp)が閾値(U-thre1)よりも高い(U-Ocp>U-thre1)ことを示している場合、帯域幅測定部23から出力された帯域幅データに基づいて、周波数軸上で隣接する未使用のスロットの周波数帯域に通信のための周波数帯域を割り当て、第1スロットの周波数帯域幅を拡大し広帯域化する。
As shown in FIG. 5 (a), the
また、図5(b)に示すように、帯域制御部24は、第1〜第4スロットを複数使用して通信を行っている場合に、占有率判定部22から出力された判定データが、例えばスロットの占有率(U-Ocp)が閾値(U-Thre1)よりも低い(U-Ocp<U-Thre1)ことを示している場合、その占有率の低いスロットに接続しているユーザの周波数帯域を、周波数軸上で隣接する別のスロットにハンドオーバー(遷移)させる。これにより、帯域制御部24は、通信に使用するスロットの使用数を減少させる。なお、帯域制御部24は、異なる2つの無線(SysA及びSysB)間ではハンドオーバーさせない。
Further, as shown in FIG. 5B, when the
また、図5(c)に示すように、帯域制御部24は、スロットの占有率が高くなったことに応じて未使用のスロットの周波数帯域が割り当てられ、周波数帯域幅が拡大されて広帯域化したスロットにおいて、占有率判定部22から出力された判定データがスロットの占有率の低下を示している場合には、広帯域化されたスロットを狭帯域化する。また、帯域制御部24は、占有率判定部22から出力された占有率データが、回線に接続するユーザ数が増加し、未使用のスロットの周波数帯域幅が減少したことを示している場合には、必要に応じて広帯域化されたスロットを狭帯域化する。
Further, as shown in FIG. 5 (c), the
さらに、帯域制御部24は、複数の異無線ユーザが存在し、新たなユーザから通信要求(ユーザ増加)がなされ場合において、帯域幅測定部23から出力された帯域幅データが、上りデータ及び下りデータを送受信する周波数帯域(Uplink及びDownlink)の少なくとも一方に2つ以上の未使用のスロットがあることを示している場合には、その未使用のスロットに新たなユーザの上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てる。より具体的には、図6(a)〜図6(c)を参照しながら説明する。図6(a)〜図6(c)は、帯域制御部24による周波数帯域の割り当ての制御前及び制御後のスロットの状態を示す図である。なお、図6(a)〜図6(c)においては、スロット内の斜線部分が通信に使用されていることを示している。
Furthermore, the
図6(a)に示すように、帯域制御部24は、占有率判定部22から出力された判定データが、例えばSysAユーザの接続数が一定値を超え(SysA同時接続数>SysA帯域拡張判定閾値Th_SysA)、SysA用の帯域が不足していることを示している場合、2つ以上の未使用スロットを有する上り方向及び下り方向の少なくとも一方の周波数帯域(図6(a)では、3つ(3mMHz)の未使用スロットを有する上り方向周波数帯域)に、上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てる。このとき、帯域制御部24は、2つ以上の未使用のスロットが周波数軸上において隣接している場合には、図6(b)に示すように、既に通信中のユーザの周波数帯域を他のスロットにハードハンドオーバ(HHO)し、追加した上りデータ用及び下りデータ用のスロット同士が追加後に隣接しないようにスロットの移行を行う。なお、帯域制御部24は、SysBについても同様の制御を行う。
As shown in FIG. 6A, the
また、図6(c)に示すように、帯域制御部24は、上り方向及び下り方向の周波数帯域それぞれ2つのスロットで例えばSysAのユーザが通信をしている場合において、占有率判定部22から出力された判定データが、2つのスロットS1,S2に接続中のユーザ数が減少したことを示している場合には、その占有率の低い一方のスロットS2に接続中ユーザの周波数帯域を、他方のスロットS1にハードハンドオーバーする。これにより、帯域制御部24は、通信に使用するスロットの使用数を減少させる。
Further, as shown in FIG. 6C, the
続いて、図7〜図10を参照して、無線基地局20の帯域制御方法について詳細に説明する。図7〜図10は、無線基地局20における帯域制御動作を示すフローチャートである。
Next, the bandwidth control method of the
最初に、図7を参照して、空き帯域が存在する場合に、占有率に応じて周波数帯域幅を拡大する制御について説明する。なお、以下の説明では、SysBユーザが既にnHHzの帯域幅で通信中であるものとする。また、以下の説明では、上り方向の周波数帯域について示すが、下り方向の周波数帯域も同様である。 First, with reference to FIG. 7, control for expanding the frequency bandwidth according to the occupation ratio when there is an empty band will be described. In the following description, it is assumed that the SysB user is already communicating with a bandwidth of nHHz. Further, in the following description, an uplink frequency band is shown, but a downlink frequency band is the same.
まず、SysBのユーザから通信要求がなされると、占有率測定部21によってスロットの占有率(U_Ocp)が測定される(ステップS01)。次に、スロットの占有率がスレッショルド1(U_thre1)よりも高いか否か(U_Ocp>U_thre1)が、占有率判定部22によって判定される(ステップS02)。スロットの占有率がスレッショルド1よりも高い場合には、ステップS03に進む。一方、スロットの占有率がスレッショルド1よりも低い場合には、ステップS01に戻る。
First, when a communication request is made from a SysB user, the occupation
ステップS03では、帯域幅測定部23によって、上り方向の周波数帯域における空き帯域が測定される。次に、その空き帯域にSysBの通信のために確保可能な未使用のスロットがあるか否かが、帯域制御部24によって判定される(ステップS04)。そして、未使用のスロットの周波数帯域が確保可能な場合には、帯域制御部24によって、SysBユーザの通信のための周波数帯域が未使用のスロットに割り当てられる(ステップS05)。具体的には、SysBユーザの通信に使用できる未使用スロットの帯域幅が3nMHzある場合には、第1スロットの帯域幅を4nMHzに拡大し、未使用スロットの帯域幅が2nMHzあるときには、第1スロットの帯域幅を3nMHzに拡大し、未使用スロットの帯域幅がnMHzある場合には、第1スロットの帯域幅を2nMHzに拡大し広帯域化する。以上のようにして、SysBユーザの通信のための周波数帯域幅が割り当てられる。
In step S03, the
次に、図8を参照して、周波数帯域のスロットの使用数を減少させる制御について詳細に説明する。 Next, the control for reducing the number of slots used in the frequency band will be described in detail with reference to FIG.
まず、ユーザ追加通知があるか否かが、帯域制御部24によって判定される(ステップS11)。ユーザ追加通知がある場合には、ステップS12に進む。一方、ユーザ追加通知がない場合には、同処理を繰り返す。
First, the
ステップ12では、上り方向及び下り方向の周波数帯域に同時接続するSysA及びSysBのユーザ数が所定値以下であるか否かが、占有率判定部22によって判定される。具体的には、SysA同時接続ユーザ数がSysA帯域拡張判定閾値(Th_SysA)以下であるか否かが判定される。また、SysB同時接続ユーザ数がSysB帯域拡張判定閾値(Th_SysB)以下であるか否かが判定される。SysA及びSysBのユーザ数が所定値以下である場合には、ステップS13に進む。一方、SysA及びSysBの少なくとも一方のユーザ数が所定値を超えている場合には、ステップS23に進む。
In step 12, the occupancy
ステップS13では、占有率測定部21によって、上り方向の周波数帯域におけるスロットの占有率(U-Ocp)及び下り方向の周波数帯域におけるスロットの占有率(D-Ocp)の占有率が測定される。そして、U-Ocp≦U-thre1且つD-Ocp>D-thre1であるか否かが、占有率判定部22によって判定される(ステップS14)。U-Ocp≦U-thre1且つD-Ocp>D-thre1である場合には、ステップS15に進む。一方、U-Ocp≦U-thre1且つD-Ocp>D-thre1でない場合には、ステップS17に進む。
In step S13, the occupation
ステップS15では、上りデータの通信(UL)にスロットを2つ以上使用しているか否かが、帯域制御部24によって判定される。上りデータの通信にスロットを2つ以上使用している場合には、帯域制御部24によって、一方のスロットに接続するユーザの通信のための周波数帯域を他のスロットにハンドオーバーさせることにより上りデータ通信のスロットの使用数が減少される(ステップ16)。一方、上りデータの通信にスロットを2つ以上使用していない場合には、処理を終了する。
In step S15, the
ステップS17では、U-Ocp>U-thre1且つD-Ocp≦D-thre1であるか否かが、占有率判定部22によって判定される。U-Ocp>-thre1且つD-Ocp≦D-thre1である場合には、ステップS18に進む。一方、U-Ocp>-thre1且つD-Ocp≦D-thre1でない場合には、ステップS20に進む。
In step S17, the occupancy
ステップS18では、下りデータの通信(DL)にスロットを2つ以上使用しているか否かが、帯域制御部24によって判定される。下りデータの通信にスロットを2つ以上使用している場合には、帯域制御部24によって、一方のスロットに接続するユーザの通信のための周波数帯域を他のスロットにハンドオーバーさせることにより下りデータ通信のスロットの使用数が減少される(ステップ19)。一方、下りデータの通信にスロットを2つ以上使用していない場合には、処理を終了する。
In step S18, the
ステップ20では、U-Ocp≦U-thre1且つD-Ocp≦D-thre1であるか否かが、占有率判定部22によって判定される。U-Ocp≦U-thre1且つD-Ocp≦D-thre1である場合には、ステップS21に進む。一方、U-Ocp≦U-thre1且つD-Ocp≦D-thre1でない場合には、処理を終了する。
In
ステップS21では、上り及び下りデータの通信(UL及びDL)にスロットをそれぞれ2つ以上使用しているか否かが、帯域制御部24によって判定される。上り及び下りデータの通信にスロットをそれぞれ2つ以上使用している場合には、帯域制御部24によって、それぞれ一方のスロットに接続するユーザの通信のための周波数帯域を他のスロットにハンドオーバーさせることにより上り及び下りデータ通信のスロットの使用数が減少される(ステップ22)。一方、上り及び下りデータの通信にスロットをそれぞれ2つ以上使用していない場合には、処理を終了する。
In step S21, the
ステップS23では、帯域制御処理が行われる。ステップS23の帯域制御処理について、図9を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、SysAの同時接続ユーザ数がSysA帯域拡張判定閾値(Th_SysA)を超過している場合を示すが、SysBの同時接続ユーザ数がSysB帯域拡張判定閾値(Th_SysB)を超過している場合も同様である。 In step S23, a bandwidth control process is performed. The bandwidth control process in step S23 will be described in detail with reference to FIG. In the following description, the number of SysA simultaneous connection users exceeds the SysA bandwidth expansion determination threshold (Th_SysA), but the number of SysB simultaneous connections users exceeds the SysB bandwidth expansion determination threshold (Th_SysB). The same applies to the case where
帯域制御処理が開始されると、まず上り及び下り方向の周波数帯域にnMHzずつ未使用のスロットがあるか否かが、帯域制御部24によって判定される(ステップS31)。nMHzずつ未使用のスロットがある場合には、帯域制御部24によってそのスロットをSysA用の上り及び下りデータの通信のために確保され、それぞれのスロットに通信のための周波数帯域が割り当てられる(ステップS32)。一方、nMHzずつ未使用のスロットがない場合には、ステップS33に進む。
When the band control process is started, first, the
ステップS33では、上り及び下り方向の周波数帯域のどちらか一方にnMHzの未使用のスロット、他方に2nMHz以上の広帯域運用しているスロットがあるか否かが、帯域制御部24によって判定される。一方にnMHzの未使用のスロット、他方に2nMHz以上の広帯域運用しているスロットがある場合には、ステップS34に進む。一方、一方にnMHzの未使用のスロット、他方に2nMHz以上の広帯域運用しているスロットがない場合には、ステップS36に進む。
In step S <b> 33, the
ステップS34では、帯域制御部24によって2nMHz以上の広帯域運用しているスロットに接続する既存のユーザがハンドオーバーされることにより、2nMHzのスロットがnMHzのスロットに狭帯域化される。そして、その狭帯域化されることにより新たに作られたnMHzの未使用のスロット及びもう一方のnMHzの未使用のスロットが通信のための周波数帯域として確保され、そのスロットに帯域制御部24によって周波数帯域が割り当てられる(ステップS35)。
In step S34, the
また、ステップS36では、上り及び下り方向の周波数帯域の何れかに2nMHz以上の未使用のスロットがあるか否かが、帯域制御部24によって判定される。上り及び下り方向の周波数帯域の何れかに2nMHz以上の未使用のスロットがある場合には、ステップS37に進む、一方、上り及び下り方向の周波数帯域の何れかに2nMHz以上の未使用のスロットがない場合には、ステップS39に進む。
In step S36, the
ステップS37では、2nMHz以上の未使用のスロットを有する上り又は下り方向の周波数帯域において、そのスロットが周波数軸上において隣接しないように、帯域制御部24によって既存のユーザの周波数帯域を他のスロットにハードハンドオーバーさせる。そして、それぞれ隣接しないように確保されたnHHzの2つのスロットに、上り及び下りデータの通信ための周波数帯域が帯域制御部24によって割り当てられる(ステップS38)。
In step S37, in the upstream or downstream frequency band having an unused slot of 2n MHz or higher, the
ステップ39では、SysBユーザの上り及び下り方向の周波数帯域において、4nMHz以上の周波数帯域が使用されているか否かが、帯域制御部24によって判定される。SysBユーザによって4nMHz以上の周波数帯域が使用されている場合には、ステップS40に進む。一方、SysBユーザによって4nMHz以上の周波数帯域を使用されていない場合には、処理を終了する。
In step 39, the
ステップS40では、上記4nMHz以上の周波数帯域におけるSysBユーザのユーザ数が逼迫していないか否かが、占有率判定部22によって判定される。SysBユーザのユーザ数が逼迫していない場合には、帯域制御部24によって、上り及び下りの周波数帯域の2nMHz以上のスロットに接続するユーザの周波数帯域をハードハンドオーバーさせることによってnMHzに減少、或いは狭帯域化されることにより、上り及び下りの周波数帯域においてそれぞれnMHzのスロットが確保される(ステップS41)。そして、確保されたnHHzの2つのスロットに、上り及び下りデータの通信ための周波数帯域が帯域制御部24によって割り当てられる(ステップS42)。以上のようにして、帯域制御処理が行われる。
In step S40, the occupation
続いて、図10を参照して、ユーザが減少した際に空き帯域を作る制御について説明する。なお、以下の説明においては、例えば下り方向周波数帯域の全てのスロット(第1〜第4スロット)においてSysA(第1及び第2スロット)及びSysB(第3及び第4スロット)が下りデータ通信を行っており、SysAの第1又は第2スロットを未使用のスロットにすることで空き帯域を作る場合を示す。 Next, with reference to FIG. 10, control for creating a free band when the number of users decreases will be described. In the following description, for example, SysA (first and second slots) and SysB (third and fourth slots) perform downlink data communication in all slots (first to fourth slots) in the downlink frequency band. This is a case where a free band is created by making the first or second slot of SysA an unused slot.
まず、第1スロットに接続中のユーザ数a(Act_usr_a)が、占有率測定部21によって測定される(ステップS51)。次に、測定されたユーザ数aが接続数スレッショルド2(Act_thre2)よりも少ないか否か(Act_usr_a<Act_thre2)が、占有率判定部22によって判定される(ステップS52)。接続数スレッショルド2は、例えば1スロット(セクタ)に同時接続可能なユーザ数の30%に設定されている。ユーザ数aが接続数スレッショルド2よりも少ない場合には、ステップ53に進む。一方、ユーザ数aが接続数スレッショルド2よりも多い場合には、ステップS51に戻る。 First, the number of users a (Act_usr_a) connected to the first slot is measured by the occupation rate measuring unit 21 (step S51). Next, whether or not the measured number of users a is smaller than the connection number threshold 2 (Act_thre2) (Act_usr_a <Act_thre2) is determined by the occupation rate determination unit 22 (step S52). The connection number threshold 2 is set to, for example, 30% of the number of users that can be simultaneously connected to one slot (sector). If the number of users a is less than the connection number threshold 2, the process proceeds to step 53. On the other hand, if the number of users a is greater than the connection number threshold 2, the process returns to step S51.
ステップS53では、第2スロットに接続中のユーザ数b(Act_usr_b)が、占有率測定部21によって測定される。そして、測定されたユーザ数bが接続数スレッショルド2(Act_thre2)よりも少ないか否か(Act_usr_b<Act_thre2)が、占有率判定部22によって判定される(ステップS54)。ユーザ数bが接続数スレッショルド2よりも少ない場合には、ステップ55に進む。一方、ユーザ数bが接続数スレッショルド2よりも多い場合には、ステップS51に戻る。
In step S <b> 53, the occupation
ステップS55では、第1及び第2スロットに接続中のユーザ数a+b(Act_usr_(a+b))が、接続数スレッショルド3(Act_thre3)よりも少ないか否かが、占有率判定22によって判定される。接続数スレッショルド3は、例えば1スロットに同時接続可能なユーザ数の50%に設定されている。ユーザ数a+bが接続数スレッショルド3よりも少ない場合には、ステップ56に進む。一方、ユーザ数a+bが接続数スレッショルド3よりも多い場合には、ステップS51に戻る。
In step S55, it is determined by the
ステップS56では、ステップS52及びステップS54においてユーザ接続数が判定された第1及び第2スロットのうち、ユーザ接続数が少ない、すなわち占有率の低い方のスロットへの新規接続(通信要求)の受付が帯域制御部24によって停止される。そして、その占有率の低いスロットに接続中のユーザがHHOスレッショルド(Force threshold)よりも少ないか否か(Act_usr_(a or b)<Force threshold)が、占有率判定部22によって判定される(ステップS57)。ユーザ数(aor b)がHHOスレッショルドよりも少ない場合には、ステップ58に進む。一方、ユーザ数(a or b)がHHOスレッショルドよりも多い場合には、同処理が繰り返される。
In step S56, a new connection (communication request) is accepted to a slot having a smaller number of user connections, that is, a lower occupancy ratio among the first and second slots for which the number of user connections is determined in steps S52 and S54. Is stopped by the
ステップS58では、占有率の低いスロットに接続中のユーザの周波数帯域を、帯域制御部24によってもう一方のスロットにハードハンドオーバーさせる。そして、ハードハンドオーバーの終了後、新規接続の受付停止が帯域制御部24によって解放される(ステップS59)。以上のようにして、空き帯域が作られる。なお、上記処理では、ユーザ数によってスロットの占有率が判定されることが好ましいが、データの容量(スループット)によってスロットの占有率が判定されてもよい。
In step S58, the
以上説明した無線基地局20による帯域制御方法によれば、占有率測定部21によって周波数帯域における各スロットのトラヒックの状況を示す占有率を測定し、更に帯域幅測定部23によって周波数帯域における未使用のスロットを含む空き帯域幅を測定する。そして、帯域制御部24は、各スロットの占有率と空き帯域幅とに基づいて、上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する。これにより、例えば下りデータの通信の帯域におけるスロットの占有率が高く、空き帯域幅がある場合には、下りデータの通信における周波数帯域のみを拡大することができる。従って、上りデータと下りデータの容量に応じて、それぞれの帯域の割り当てを制御することができる。その結果、上り周波数帯域及び下り周波数帯域の有効利用を図ることができる。
According to the band control method by the
また、帯域制御部24は、占有率判定部22によってスロットの占有率(U-Cop、D-Cop)が閾値(U-Thre1、D-Thre1)よりも高いと判定された場合に、未使用のスロットに通信のための周波数帯域を割り当てる。これにより、スロットの占有率が閾値よりも高いと判定された場合にのみ、その空き帯域幅におけるスロットに通信のための周波数帯域を割り当てるので、必要な場合に確実に周波数帯域の割り当ての制御を行うことができる。
In addition, the
また、帯域制御部24は、占有率判定部22によってスロットの占有率が閾値(U-Thre1、D-Thre1)よりも低いと判定された場合に、周波数帯域におけるスロットの使用数を減少させる。これにより、スロットの占有率が低い場合に、その占有率が低いスロットに接続するユーザを他のスロットにハンドオーバーすることで、スロットの使用数を減少させることができる。これにより、空き帯域幅が増加するので、その空き帯域幅を、容量が増大した通信用の帯域として補完することが可能となる。
The
また、空き帯域幅のスロットに通信のための周波数帯域を割り当て、スロットの帯域幅を拡大することにより広帯域幅で通信を行っている場合において、帯域制御部24は、占有率判定部22によって広帯域幅で通信を行っているスロットの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、スロットの帯域幅を狭帯域化する。これにより、スロットの占有率が低いにもかかわらず広帯域幅で通信を行っている場合に、スロットの帯域幅を狭帯域化することで空き帯域幅を増大させることができる。これにより、その空き帯域幅を、容量が増大した通信用の帯域として補完することが可能となる。
In addition, in the case where communication is performed with a wide bandwidth by allocating a frequency band for communication to a slot with an empty bandwidth and expanding the bandwidth of the slot, the
また、帯域制御部24は、新たな通信要求がなされた際に、上りデータ及び下りデータを送受信する周波数帯域の少なくとも一方に、2つ以上のスロットの帯域幅を有する空き帯域幅がある場合には、空き帯域幅におけるスロットに上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てる。これにより、例えば下りデータの占有率が高く、且つ
上り方向の周波数帯域に2スロット以上の余剰帯域がある場合には、新たな通信を要求するユーザの上りデータ及び下りデータを、上りデータの通信のための帯域に割り当てることができる。そのため、どちらか一方の帯域の通信容量が増大した場合であっても、通信容量の少ない他方の帯域において新たな通信要求がなされた上りデータ及び下りデータの通信を行うことができる。従って、上り周波数帯域幅及び下り周波数帯域幅の更なる有効利用を図ることができる。
In addition, when a new communication request is made, the
また、帯域制御部24は、2つ以上のスロットが周波数軸上で隣接している場合に、スロット同士が隣接しないように移行を行い、空き帯域幅のスロットに上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てる。これにより、スロット同士が周波数軸上で隣接しないようにハンドオーバーを行うので、上りデータと下りデータとの干渉を回避することができる。
Further, when two or more slots are adjacent to each other on the frequency axis, the
また、上りデータ又は下りデータの送受信に2つ以上のスロットを使用している場合において、帯域制御部24は、占有率判定部22によって2つのスロットにそれぞれ接続するユーザ数(Act_usr_a,Act_usr_b)が閾値(Act_thre2)よりも少ないと判定された場合に、一方のスロットに接続するユーザの周波数帯域を他方のスロットにハンドオーバーさせる。これにより、ユーザ数が減少することによってスロットの占有率が低くなった場合に、一方のスロットのユーザを他方のスロットに移行するので、空き帯域幅を効率的に作ることができる。これにより、その空き帯域幅を、容量が増大した通信用の帯域として補完することが可能となる。
Further, when two or more slots are used for transmission / reception of uplink data or downlink data, the
以上、本発明をその実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。 Although the present invention has been specifically described above based on the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
10…移動局、20…無線基地局、21…占有率測定部(占有率測定手段)、23…帯域幅測定部(帯域幅測定手段)、24…帯域制御部(帯域制御手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記周波数帯域における各チャネルのトラヒック状況を示す占有率をチャネル単位で測定する占有率測定ステップと、
前記周波数帯域における未使用のチャネルを含む空き帯域幅を測定する帯域幅測定ステップと、
前記占有率測定ステップにおいて測定された前記チャネルの占有率と、前記帯域幅測定ステップにおいて測定された前記空き帯域幅とに基づいて、前記上りデータ及び下りデータの通信のための前記周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する帯域制御ステップと、
を含むことを特徴とする帯域制御方法。 When transmitting and receiving uplink data and downlink data by communication between a mobile station and a radio base station, a band control method for controlling allocation of frequency bands for the communication,
An occupancy measurement step of measuring an occupancy indicating the traffic status of each channel in the frequency band in units of channels;
A bandwidth measuring step for measuring a free bandwidth including an unused channel in the frequency band;
Allocation of the frequency band for communication of the uplink data and downlink data based on the occupation ratio of the channel measured in the occupation ratio measurement step and the free bandwidth measured in the bandwidth measurement step Bandwidth control step for controlling each of
A bandwidth control method comprising:
前記帯域制御ステップは、前記占有率判定ステップにおいて前記チャネルの占有率が前記閾値よりも高いと判定された場合に、前記空き帯域幅におけるチャネルに通信のための前記周波数帯域を割り当てることを特徴とする請求項1記載の帯域制御方法。 An occupancy determination step of determining whether the occupancy of the channel measured in the occupancy measurement step is higher than a threshold;
The bandwidth control step assigns the frequency band for communication to a channel in the free bandwidth when it is determined in the occupation rate determination step that the channel occupation rate is higher than the threshold value. The bandwidth control method according to claim 1.
前記帯域制御ステップは、前記占有率判定ステップにおいて前記広帯域幅で通信を行っている前記チャネルの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、当該チャネルの帯域幅を狭帯域化することを特徴とする請求項1又は2記載の帯域制御方法。 In the case of performing communication with a wide bandwidth by allocating the frequency band for the communication to the channel of the free bandwidth and expanding the bandwidth of the channel,
The bandwidth control step is to narrow the bandwidth of the channel when the occupation rate of the channel performing communication with the wide bandwidth is determined to be lower than a threshold value in the occupation rate determination step. The bandwidth control method according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記帯域制御ステップは、占有率判定ステップにおいて前記2つ以上のチャネルの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、一方の前記チャネルの接続するユーザを他方の前記チャネルに移行することを特徴とする請求項2〜6記載の帯域制御方法。 In the case where two or more channels are used for transmission / reception of the uplink data or downlink data,
In the bandwidth control step, when it is determined in the occupancy rate determination step that the occupancy rate of the two or more channels is lower than the threshold, the user connected to one of the channels is shifted to the other channel. 7. The bandwidth control method according to claim 2, wherein
前記周波数帯域における各チャネルのトラヒックの状況を示す占有率をチャネル単位で測定する占有率測手段と、
前記周波数帯域における未使用のチャネルを含む空き帯域幅を測定する帯域幅測定手段と、
前記占有率測定手段によって測定された前記チャネルの占有率と、前記帯域幅測定手段によって測定された前記空き帯域幅とに基づいて、前記上りデータ及び下りデータの通信のための前記周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する帯域制御手段と、
を備えることを特徴とする無線基地局。 A radio base station that controls allocation of frequency bands for communication when transmitting and receiving uplink data and downlink data by communication with a mobile station,
Occupancy rate measuring means for measuring an occupancy rate indicating the traffic status of each channel in the frequency band in units of channels;
Bandwidth measuring means for measuring a free bandwidth including unused channels in the frequency band;
Allocation of the frequency band for communication of the uplink data and downlink data based on the occupation ratio of the channel measured by the occupation ratio measuring means and the free bandwidth measured by the bandwidth measurement means Bandwidth control means for controlling each of them,
A radio base station comprising:
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