CN101682829B - 移动通信系统、基站装置、移动台装置、以及传播状况收集方法 - Google Patents
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Abstract
包括:使处于任意的基站装置的通信区域的移动台装置测定来自周边的基站装置的无线信号的传播状况,从而收集测定结果的部件;以及取得上述移动台装置的位置信息的部件。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信系统、基站装置、移动台装置、以及传播状况收集方法。
背景技术
在移动通信系统中的通信区域的构建以及管理过程中,需要掌握在通信区域内的各个地点的、来自周边基站的电波(无线信号)的到来状况(传播状况),并基于与这些测定地点的位置信息相对应的传播状况数据来设定、变更基站参数。另外,“传播状况”可包含以下等能够在移动台侧测定的所有的电波的状态,即来自周边基站的电波的接收强度、频率、偏振(polarization)、波形等的电波的状态、以及包含了它们的时间性变动等的各种特性等。
此外,出于顺利进行基站之间的切换等的要求,通信区域的周边部分与相邻的基站的通信区域有若干重合,无线信号从多个基站到来,因此作为测定地点的周边基站,不仅包括假设存在移动台则作为接收质量最高而选择的通信区域中心的单一的基站,还包括相邻的单一或多个基站。而且,根据环境,有时无线信号还从不相邻的基站到来。
以往,由通信运营商侧的操作者来设置、管理基站,将专用的测定装置承载于测定车上,从而在各个地点进行测定,并基于其测定结果来设定、变更基站参数。
发明内容
发明要解决的课题
如上所述,以往,由通信运营商侧的操作者来进行基站的设置以及管理,在全部的基站处于通信运营商的管理之下的情况下没有特别问题,但由于出现被称为家庭基站(Home eNodeB)(参照3GPP TSG RAN#35RP-070209Lemesos,Cyprus,6-9March 2007(http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/TSG_RAN/TSGR 35/Docs/)。)的用户设置的基站而状况发生了变化。家庭基站有时还被 称为“家庭eNodeB(Home eNodeB)”、“毫微微小区(Femto Cell)”、“接入点(Access Point)”等名称。
即,这样的家庭基站估计例如在一个家庭导入一台左右,由于应管理的通信区域的数量庞大,因此难以像以往那样由通信运营商侧的操作者巡回测定传播状况。
此外,由于家庭基站是设置在家庭内等,因此通信运营商侧的操作者难以进入其中测定传播状况。因此,不能预测覆盖家庭基站的通信区域的宏基站(macro base station)(通信运营商侧设置的规模比较大的基站)对家庭基站和其通信区域内的移动台的影响,由于干扰等而有引起接收质量的劣化等的顾虑。
本发明鉴于上述以往的问题点而完成,其目的在于提供一种能够通过处于基站(不论是宏基站或家庭基站)范围内的移动台来取得来自周边基站(不论是宏基站或家庭基站)的无线信号的传播状况和测定地点的位置信息的、适合传播状况的远距离测定的移动通信系统、基站装置、移动台装置、以及传播状况收集方法。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题,在本发明中,如权利要求1所述那样,其要旨在于,包括:使处于任意的基站装置的通信区域的移动台装置测定来自周边的基站装置的无线信号的传播状况,从而收集测定结果的部件;以及取得上述移动台装置的位置信息的部件的移动通信系统。
此外,如权利要求2所述那样,在权利要求1所述的移动通信系统中,能够使上述移动台装置测定本装置的位置,并与上述传播状况的测定结果一并进行收集。
此外,如权利要求3所述那样,在权利要求1所述的移动通信系统中,能够使上述移动台装置进行基于上行链路的直接发送,并在相邻的基站装置中根据其无线信号进行上述移动台装置的位置估计。
此外,如权利要求4所述那样,在权利要求1所述的移动通信系统中,能够从相邻的基站装置发送用于相邻区域测定的特殊信号,且上述移动台装置基于上述特殊信号,测定传播状况。
此外,如权利要求5所述那样,在权利要求1所述的移动通信系统中,能够包括:从相邻的基站装置中的一个第1基站装置对另一个第2基站装置进行指示,使处于该第2基站装置的通信区域的移动台装置测定来自上述第1基站装置的无线信号的传播状况,并将测定结果报告给本装置的部件;以及在上述第1基站装置中,从上述第2基站装置取得测定结果的部件。
此外,如权利要求6所述那样,在权利要求5所述的移动通信系统中,上述第1基站装置能够包括用于从上述移动台装置通过基于上行链路的直接发送来取得测定结果的部件。
此外,如权利要求7所述那样,能够构成为包括:生成并发送用于命令处于本装置的通信区域的移动台装置测定来自周边的基站装置的无线信号的传播状况的广播信号的部件;以及从上述移动台装置接收传播状况的测定结果的部件的基站装置。
此外,如权利要求8所述那样,能够构成为包括:从基站装置接收用于命令测定来自周边的基站装置的无线信号的传播状况的广播信号的部件;测定来自周边的基站装置的无线信号的传播状况的部件;以及对上述基站装置发送传播状况的测定结果的部件的移动台装置。
此外,如权利要求9所述那样,能够构成为包括:使处于任意的基站装置的通信区域的移动台装置测定来自周边的基站装置的无线信号的传播状况,从而收集测定结果的步骤;以及取得上述移动台装置的位置信息的步骤的传播状况收集方法。
发明效果
本发明的移动通信系统、基站装置、移动台装置、以及传播状况收集方法能够通过处于基站内的移动台来取得来自周边基站的无线信号的传播状况和测定地点的位置信息,能够容易掌握传播状况的远距离测定。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的移动通信系统的结构例的图。
图2是表示基站(宏基站、家庭基站)的结构例的图。
图3是表示移动台的结构例的图。
图4是表示实施方式的处理例的图(之1)。
图5是表示实施方式的处理例的图(之2)。
图6是表示实施方式的处理例的图(之3)。
图7是表示实施方式的处理例的图(之4)。
标号说明
1网络
2、2#1、2#2宏基站
21网络通信单元
22广播信号生成单元
23面向移动台通信单元(Mobile station opposing communication unit)
24天线
25信息存储器
26位置估计单元
27测定结果发送单元
3家庭基站
4#1、4#2宏小区
5家庭小区
6移动台
61天线
62面向基站通信单元(Base station opposing communication unit)
63广播信号读取单元
64报告目的地切换单元(destination switching unit)
65传播状况数据测定单元
66位置数据测定单元
67信息存储器
68测定结果发送单元
具体实施方式
以下,说明本发明的最佳实施方式。
<系统结构>
图1是表示本发明的一实施方式的移动通信系统的结构例的图。
在图1中,网络(NW:Network)1包括控制用户数据的用户控制装置(S-GW:服务网关(Serving Gateway)或者UPE:用户面实体(User PlaneEntity))、控制基站的基站控制装置(MME:移动性管理实体(MobilityManagement Entity))以及高层的节点。
在网络1上,经由有线接口(S1 Interface)连接有多个宏基站(MacroeNodeB)2#1、2#2,同时经由ADSL(非对称数字用户线:Asymmetric DigitalSubscriber Line)等有线线路连接有家庭基站(Home eNodeB)3。这里,宏基站2#1、2#2是由通信运营商设置的规模比较大的基站,家庭基站3是个人等来设置的小规模的基站。通信运营商侧能够掌握宏基站2#1、2#2的设置点,但是家庭基站3设置在哪是不确定的。
宏基站2#1的扇区覆盖的区域是宏小区(macro cell)4#1,宏基站2#2的扇区覆盖的区域是宏小区4#2。在相邻的宏小区4#1和宏小区4#2之间为了顺利地进行切换而设置若干重合部分。家庭基站3所覆盖的区域是家庭小区(Home Cell)5。
设用户所携带的移动台(UE:User Equipment)6处在家庭小区5中。这里,设移动台6能够从家庭基站3接收无线信号,同时能够从宏基站2#1接收无线信号。
图2是表示宏基站2(2#1、2#2)以及家庭基站3的结构例的图。
在图2中,宏基站2以及家庭基站3包括:经由网络1与相邻的基站(宏基站、家庭基站)或高层的节点进行通信的网络通信单元21、在经由该网络通信单元21从其他的基站或高层的节点接受了传播状况测定的请求的情况下生成对于移动台6的广播信号的广播信号生成单元22、经由天线24对移动台6发送所生成的广播信号的同时经由天线24从移动台6接收作为测定结果的传播状况数据(在移动台6具有位置测定功能的情况下带有位置数据)的面向移动台通信单元23。
这里,对于移动台6的广播信号中包含以下的信息。
(1)用于表示测定哪个基站(连接基站/其他基站)的传播状况的信息(例:用于确定基站的小区ID)。另外,也可以设为对周边小区列表中的所有小区信息进行广播,而取代由小区信息(小区ID等)指定。
(2)用于表示对哪个基站(连接基站/其他基站/多个基站)报告所测定的传播状况数据的信息(例:用于确定基站的小区ID)。
(3)能否对相邻基站直接发送基于上行链路(UL:Up Link)的传播状况数据(在移动台具有位置测定功能的情况下带有位置数据)。另外,基于上行链路的传播状况数据的直接发送的主要目的是位置估计,代替传播状况数据而设为规定模式的数据。
(4)报告移动台所测定的传播状况数据(在移动台具有位置测定功能的情况下带有位置数据)的触发(trigger)(来自基站的指示/时间间隔/接收电平阈值)。另外,通过分别广播测定定时和报告定时,能够分散移动台6的负载。
(5)基于相邻区域测定用的特殊信号的测定的可否和必要的定时信息。
此外,在图2中,宏基站2以及家庭基站3包括:用于保持由面向移动台通信单元23接收的传播状况数据(在移动台6具有位置测定功能的情况下带有位置数据)的信息存储器25;为了应对移动台6不具有位置测定功能的情况,根据来自移动台6的上行链路的发送信号进行位置估计,并将估计的位置数据存储在信息存储器25中的位置估计单元26;以及经由网络通信单元21将信息存储器25中存储的测定结果(传播状况数据、位置数据)发送给请求源的测定结果发送单元27。
图3是表示移动台6的结构例的图。
在图3中,移动台6包括经由天线61与基站之间进行通信的面向基站通信单元62、从由该面向基站通信单元62接收的信号中读取广播信号的广播信号读取单元63、以及根据在广播信号中指定的内容来切换测定结果的报告目的地的基站的报告目的地切换单元64。
此外,移动台6包括:根据由广播信号指示的内容,测定规定的基站的传播状况的传播状况数据测定单元65;根据GPS(Global Positioning System)等测定本装置的位置的位置数据测定单元66;保持所测定的传播状况数据以及位置数据的信息存储器67;以及在满足由广播信号指示的触发的条件的情况下,经由面向基站通信单元62对报告目的地的基站发送在信息存储器67中存储的测定结果(传播状况数据、位置数据)的测定结果发送单元68。另外,在报告的触发为“来自基站的指示”的情况下,测定结果发送单元68等待来自基站的指示而发送测定结果。此外,在报告的触发为“时间间隔”的情况下,以指定的时间间隔,内部产生事件(Event),在产生了该事件的定时发送测定结果。此时,即使产生了事件,在由于通信中等原因而处于高负载下的状况下,通过错开报告定时从而能够实现负荷分散。此外,在报告的触发为“接收电平阈值”的情况下,在接收电平到达了阈值时内部地产生事件,在产生了该事件的定时发送测定结果。
<处理例>
以下,说明上述的实施方式的处理例。另外,举例说明了从宏基站2#1对家庭基站3请求测定,由处于家庭基站3内的移动台6来测定来自宏基站2#1的传播状况的情况,但进行请求的一方和接受请求的一方的基站可以是任意的类型。此外,也可以不经由其他的基站,而根据来自高层节点的请求,或者自发地,由处于本基站内的移动台测定任意的基站的传播状况。
<处理例之一>
图4是表示实施方式的处理例之一的图。
在图4中,在宏基站2#1侧想知道家庭基站3的通信区域内的来自宏基站2#1的无线信号的传播状况的情况下,宏基站2#1经由网络1对家庭基站3请求该消息(步骤S101、S102)。
家庭基站3接受该消息,对处于本基站的通信区域内的移动台6进行广播使其发送有关宏基站2#1的测定数据(步骤S103)。
移动台6取得从宏基站2#1发送的导频信号的路径损耗(Path loss)等的传播状况数据,并通过GPS等测定本装置的位置信息(步骤S104),并将测定结果发送给家庭基站3(步骤S105)。
家庭基站3经由网路1将所接收的测定结果发送给请求源的宏基站2#1(步骤S106、S107)。另外,家庭基站3在本基站的通信区域内存在多个移动台的情况下,可以在从它们全部收集了测定结果时经由网络1对请求源的宏基站2#1发送测定结果。
根据以上的处理,在宏基站2#1侧能够掌握在家庭基站3的通信区域内的哪个地点来自宏基站2#1的电波达到何种程度。
<处理例之二>
图5是表示实施方式的处理例之二的图,是在移动台6中不存在位置测定功能的情况下的处理例。
在图5中,在宏基站2#1侧想知道家庭基站3的通信区域内的来自宏基站2#1的无线信号的传播状况时,宏基站2#1经由网络1对家庭基站3请求该消息(步骤S111、S112)。
家庭基站3接受该消息,并经由网络1将响应消息(ACK:Acknowledge)返回给宏基站2#1(步骤S113、S114)。
接着,家庭基站3对处于本基站的通信区域的移动台6进行广播使其发送有关宏基站2#1的测定数据(步骤S115)。此时,还指示直接发送对于相 邻的宏基站2#1的上行链路的传播状况数据。
移动台6首先取得从宏基站2#1发送的导频信号的路径损耗等传播状况数据(步骤S116)。
接着,通过上行链路对作为相邻基站的宏基站2#1直接发送测定结果数据(步骤S117)。在宏基站2#1根据从移动台6直接发送的无线信号的到来角度(arrival angle)以及接收强度等来估计移动台6的位置。在直接发送被宏基站2#1正常接收的情况下,从宏基站2#1对移动台6返回响应消息(ACK)(步骤S118)。另外,即使没有返回响应消息(ACK),移动台6还是继续进行处理。
接着,移动台6将测定结果发送给家庭基站3(步骤S119),家庭基站3经由网络1将接收到的测定结果发送给请求源的宏基站2#1(步骤S120、S121)。另外,家庭基站3在本基站的通信区域内存在多个移动台的情况下,也可以在从它们全部收集了测定结果时经由网络1对请求源的宏基站2#1发送测定结果。
另外,之所以在从移动台6通过上行链路对宏基站2#1直接发送了测定结果的基础上,进一步经由家庭基站3以及网络1对宏基站2#1发送测定结果是因为基于上行链路的直接发送不一定正常到达,因此为了可靠进行测定结果的传送。此外,由于基于上行链路的传播状况数据的直接发送的主要目的是位置估计,因此可以代替传播状况数据而设为规定模式的数据,此时必须从移动台6经由家庭基站3以及网络1对宏基站2#1发送测定结果。
根据以上的处理,在宏基站2#1侧能够掌握在家庭基站3的通信区域内的哪个地点来自宏基站2#1的电波达到何种程度。
<处理例之三>
图6是表示实施方式的处理例之三的图,通过利用用于相邻区域测定的特殊信号来提高传播状况测定的精度。即,移动台并不以测定为主要目的,与通信运营商侧的操作者所使用的专用测定装置相比,传播状况数据的测定精度较低,因此有时不足以用于通信区域的管理。因此被测定侧的基站进行协作,通过发送用于相邻区域测定的特殊信号来提高测定的精度。
在图6中,在宏基站2#1侧想知道家庭基站3的通信区域内的来自宏基站2#1的无线信号的传播状况时,宏基站2#1经由网络1对家庭基站3请求该消息(步骤S131、S132)。
家庭基站3接受该消息,并经由网络1将测定的定时信息通知给宏基站2#1(步骤S133、S134)。
接着,家庭基站3对处于本基站的通信区域的移动台6进行广播使其发送有关宏基站2#1的测定数据(步骤S135)。此时,还指示基于用于相邻区域测定的特殊信号的测定和定时信息。
宏基站2#1根据从家庭基站3通知的定时信息,多次发送提高了发送功率的用于相邻区域测定的特殊的导频信号(步骤S136)。移动台6与从家庭基站3通知的定时信息一致,接收从宏基站2#1发送的导频信号(步骤S137),根据此时的路径损耗等统计数据取得传播状况数据。由于发送功率比通常大且可多次测定,因此能够提高测定精度,也能够测定通常测定不到的低电平的基站信息。此外,移动台6通过GPS等来测定本装置的位置信息。然后,将测定结果发送给家庭基站3(步骤S138)。
家庭基站3经由网络1将接收到的测定结果发送给请求源的宏基站2#1(步骤S139、140)。另外,家庭基站3在本基站的通信区域内存在多个移动台的情况下,可以在从它们全部收集了测定结果时经由网络1对请求源的宏基站2#1发送测定结果。
根据以上的处理,在宏基站2#1侧能够高精度地掌握在家庭基站3的通信区域内的哪个地点来自宏基站2#1的电波达到何种程度。
<处理例之四>
图7是表示实施方式的处理例之四的图,与处理例之三一样,通过用于相邻区域测定的特殊信号来提高传播状况测定的精度。但是,并不是多次发送用于相邻区域测定的特殊的导频信号,而是在规定期间连续发送特殊码(code)。
在图7中,在宏基站2#1侧想知道家庭基站3的通信区域内的来自宏基站2#1的无线信号的传播状况时,宏基站2#1经由网络1对家庭基站3请求该消息(步骤S141、S142)。
家庭基站3接受该消息,并经由网络1对宏基站2#1通知响应的消息(ACK)(步骤S143、S144)。
接着,家庭基站3对处于本基站的通信区域的移动台6进行广播使其发送有关宏基站2#1的测定数据(步骤S145)。此时,还指示通过用于相邻区域测定的特殊信号进行测定。
宏基站2#1连续发送提高了发送功率的用于相邻区域测定的特殊的码(步骤S146)。移动台6多次接收从宏基站2#1发送的信号(步骤S147),并根据此时的路径损耗等统计数据取得传播状况数据。由于发送功率比通常大且可多次测定,因此能够提高测定精度,还能够测定通常不能测定的低电平的基站信息。而且,由于连续发送来自宏基站2#1的信号,因此无需与定时一致,能够在移动台6侧的自由的定时进行接收。此外,移动台6通过GPS等来测定本装置的位置信息。然后,将测定结果发送给家庭基站3(步骤S148)。
家庭基站3经由网络1将接收的测定结果发送给请求源的宏基站2#1(步骤S149、S150)。另外,家庭基站3在本基站的通信区域内存在多个移动台的情况下,能够在从它们全部收集了测定结果时经由网络1对请求源的宏基站2#1发送测定结果。
根据以上的处理,在宏基站2#1侧能够高精度地掌握在家庭基站3的通信区域内的哪个地点来自宏基站2#1的电波达到何种程度。
<总结>
如上说明那样,根据本发明的实施方式,有以下优点。
(1)由处于各个基站的通信区域内的移动台测定传播状况,因此能够减轻通信运营商侧的负担。
(2)在设置在家庭内等的家庭基站的通信区域内也能够测定传播状况。
(3)通过被测定侧的基站协作,能够提高测定的精度。
(4)总的来说,能够有效地掌握包含周边小区的传播状况以及区域的重叠。
以上,根据本发明的优选实施方式说明了本发明。这里表示了特定的具体例进行说明,但能够对这些具体例子增加各种修正以及变更而不脱离权利要求书的范围所定义的本发明的广义以及范围。即,不能解释为由具体例的细节以及附图来限定本发明。
本国际申请主张基于2007年4月27日申请的日本专利申请第2007-120264号的优先权,将其全部内容引用于本国际申请。
Claims (3)
1.一种移动通信系统,其特征在于,包括:
使处于任意的基站装置的通信区域的移动台装置测定来自周边的基站装置的无线信号的传播状况,从而收集测定结果的部件;
取得上述移动台装置的位置信息的部件;
从相邻的基站装置中的一个第1基站装置对另一个第2基站装置进行指示,使处于该第2基站装置的通信区域的移动台装置测定来自上述第1基站装置的无线信号的传播状况,并将测定结果报告给本装置的部件;以及
在上述第1基站装置中,从上述第2基站装置取得测定结果的部件。
2.如权利要求1所述的移动通信系统,其特征在于,
上述第1基站装置包括用于从上述移动台装置通过基于上行链路的直接发送来取得测定结果的部件。
3.一种传播状况收集方法,其特征在于,包括:
使处于任意的基站装置的通信区域的移动台装置测定来自周边的基站装置的无线信号的传播状况,从而收集测定结果的步骤;
取得上述移动台装置的位置信息的步骤;
从相邻的基站装置中的一个第1基站装置对另一个第2基站装置进行指示,使处于该第2基站装置的通信区域的移动台装置测定来自上述第1基站装置的无线信号的传播状况,并将测定结果报告给本装置的步骤;以及
在上述第1基站装置中,从上述第2基站装置取得测定结果的步骤。
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