JP2005033340A - 分散基地局方式及び基地局決定方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の課題は、分散基地局方式において中継基地局のアンテナ高やアンテナ利得が小さい場合のシステム容量を改善することができる分散基地局方式を提供することである。
【解決手段】上記課題は、複数の中継基地局と中央基地局が伝送路により接続され、前記中継基地局が移動局から送信された信号を前記中央基地局に中継することで、エリアを補完する分散基地局方式において、前記中央基地局は、自局及び前記中継基地局における前記移動局の受信信号電力を測定する受信信号測定手段と、前記測定された受信信号電力値に基づいて、前記移動局と接続すべき基地局を決定する接続先基地局判定手段とを備えることを特徴とする分散基地局方式にて達成される。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分散基地局方式及び基地局決定方法に係り、詳しくは、CDMAセルラにおけるシステム容量を増大するための分散基地局方式及び基地局決定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、移動通信サービスに対する需要は急増しており音声だけではなく画像やアプリケーション等の比較的低速なデータ伝送サービスの提供も開始されている。さらに固定通信網においてはインターネットの急速な普及に伴い、高精細な動画伝送や高速データ伝送等のブロードバンドマルチメディアサービスが提供されている。このような背景をもとに移動通信サービスにおいても動画配信や最大100Mbps程度の高速データ伝送などブロードバンドモバイルマルチメディアサービスヘの要求が高まっており、次世代移動通信システムにおける高速かつ大容量な通信の実現が求められている。
【0003】
このような要求を満たすための無線アクセス技術に関して様々な検討が行われており、第四世代と呼ばれる次世代移動通信システムにおける下りリンクでは、多数のサブキャリアを用いて信号を送信するマルチキャリア符号分割多元接続(MC−CDMA: Multi−Carrier Code Division Multiple Access)に基づく可変拡散率直交周波数符号分割多重方式(VSF−OFCDM: Variable Spreading Factor Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing)が有効な無線アクセス方式の1つとして考えられている(例えば、非特許文献1参照)。
【0004】
また、上りリンクにおいては既存のセルラシステムであるW−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式でも用いられている直接拡散符号分割多元接続(DS−CDMA: Direct sequence Code Division Multiple Access)に基づく無線アクセス方式が有効な方式の1つと考えられている(例えば、非特許文献2、3参照)。
上記のVSF−OFCDM及びDS−CDMAはいずれもCDMAに基づくものであるため拡散符号により基地局や移動局の信号を識別することができ、全ユーザが同一の周波数帯域で信号伝送を行うことができる。従って、複雑な周波数割当の設計が不要である。
【0005】
高速かつ大容量な信号伝送を行うためには、より広い周波数帯域を確保する必要があるが、既存のセルラシステムに割り当てられている周波数帯域ではブロードバンドモバイルマルチメディアを実現するために十分な帯域を確保することは困難である。従って、次世代移動通信システムは既存のシステムと比較して高い周波数帯においてサービスが提供されるものと考えられる(例えば、非特許文献4、5参照)。しかしながら、高周波数帯になるにつれて、伝搬損失の増大や電波の直進性が増すことにより1つの基地局が広いエリアをカバーすることは困難となる。
【0006】
さらに、高速伝送において所要の受信品質を満たすためには、より大きな送信電力が必要となるものの、基地局及び移動局における送信電力には限界があることから1基地局がカバーできるエリアはさらに小さくなると考えられる。その結果、既存のシステムと同様な置局設計により次世代移動通信システムを展開しても既存のシステムと同等なサービスエリアを確保することができない。
【0007】
これらの問題を解決する手段の1つとしてサービスエリア内の基地局を増設することが考えられるが、インフラの設置コストが莫大となるため、低コストで実現できる方式が望まれる。
【0008】
そこで、次世代移動通信システムにおいてもCDMAベースの無線アクセス方式を用いた場合に既存のシステムと同等なサービスエリアを確保しつつ、高速で大容量な通信を実現する方式として、移動局と基地局間の直接通信に加え、中継局を用いて基地局(移動局)からの送信信号を移動局(基地局)に中継することでエリアを補完する方式が提案されている。この中継局を用いた方式としては、ある移動局から(へ)の信号をエリア内に存在する別の移動局を用いて中継を行うマルチホップ方式(例えば非特許文献6参照)と、エリア内に設置した固定中継局を用いる分散基地局方式(例えば、非特許文献7参照)が検討されている。
【0009】
マルチホップ方式は、基地局と移動局間の通信において、他の移動局を介して中継を行うことで基地局のみではカバーできないエリアを補完する方式であり、分散基地局方式は、中央基地局に加え複数の中継基地局を設置し、中継基地局において移動局から(へ)の信号を中央基地局へ(から)中継を行うことでエリアを補完する方式である。
【0010】
次世代移動通信システムにおける分散基地局方式の実現例としては、既存のシステムの基地局設置箇所に次世代移動通信システムにおける中央基地局の機能を追加することにより既存の基地局を有効利用し、さらにエリア内に中継基地局を追加して次世代移動通信システムのエリアを補完するような構成が考えられる。このとき、新たなインフラコストを抑えるため、中継基地局は中央基地局と比較して簡易な装置構成(例えば、既存のPHS(Personal Handy phone System )基地局と同程度の基地局に次世代移動通信システムの中継機能を追加)となる中継基地局を追加することで、移動局と基地局間の平均距離を短くできる。これにより、上りリンクにおいては移動局の、下りリンクにおいては基地局の送信電力の低減が可能となり、かつ複数ユーザの受信信号の直交性が保てないことにより起こる多元接続干渉及び他セルから(への)干渉電力の低減も可能となる。このように分散基地局方式を用いることでそれらの干渉を低減することができるため、システム容量の向上が可能となる。
【0011】
【非特許文献1】
Hiroyuki ATARASHI, Sadayuki ABETA, and Mamoru SAWAHASHI, “Variable Spreading Factor Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing(VSF−OFCDM) for Broadband Packet Wireless Access,”IEICE Trans. on Communications, Vol.E86−B,No.1,pp291−299,January 2003
【0012】
【非特許文献2】
F.Adachi, M.Sawahashi, and H.Suda, “Wideband DS−CDMA for Next Geberation Mobile Communication System,”IEEE Commun. Man., Vol.36, pp.56−69, September 1998
【0013】
【非特許文献3】
“Special issue, IMT−2000: Standards Efforts of the ITU,”IEEE Personal Commun., Vol.4, August 1997
【0014】
【非特許文献4】
モバイルIT戦略 新世代移動通信システムのすべて, 新世代モバイル研究会・編, クリエイト・クルーズ
【0015】
【非特許文献5】
山尾泰, 梅田成視, 大津徹, 中嶋信生, “第4世代移動通信の展望 一無線システムを中心とした課題について一, ”電子情報通信学会論文誌, Vol.J83−B, No.10, pp.1364−1373, 2000年10月
【0016】
【非特許文献6】
Ying−Dar Lin and Yu−Ching Hsu, “Multihop Cellular: A New Architecture for Wireless Communications,”INFOCOM2000, Vol.3, pp.1273−1282, 2000
【0017】
【非特許文献7】
Y.Yamao, T.Otsu, A.Fujiwara, H.Murata, S.Yoshida, “Multi−hop Radio Access Cellular Concept for Fourth−Generation Mobile Communications System,”Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 2002. The 13th IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, Vol.1, 2002
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、分散基地局方式ではインフラコストを抑圧するために中継基地局の構成は簡易なものとなり、また、基地局の設置場所も限定されるため、アンテナ高やアンテナ利得が制限されることが予想される。そのため、上りリンクにおいて、受信信号電力に基づいて移動局と接続する基地局の選択をした場合、同一距離における移動局と基地局間の減衰量は中央基地局のほうが小さく、1つの中央基地局エリアは1つの中継基地局エリアよりも広くなり、中央基地局が扱う移動局数は中継基地局よりも多くなる。従って、接続移動局数が多い中央基地局における受信信号は中継基地局における受信信号よりも、他の移動局から受ける干渉が多い状態となる。その結果、干渉量で通信品質及びシステム容量が決まるCDMA方式においては、中央基地局エリア内の通信品質は中継基地局エリア内と比べ劣化することとなり、その特性劣化が分散基地局方式における全体的なシステム容量を減少させる要因になる。
【0019】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、分散基地局方式において中継基地局のアンテナ高やアンテナ利得が小さい場合のシステム容量を改善することができる分散基地局方式及び基地局決定方法を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項1に記載されるように、複数の中継基地局と中央基地局が伝送路により接続され、前記中継基地局が移動局から送信された信号を前記中央基地局に中継することで、エリアを補完する分散基地局方式において、前記中央基地局は、自局及び前記中継基地局における前記移動局の受信信号電力を測定する受信信号測定手段と、前記測定された受信信号電力値に基づいて、前記移動局と接続すべき基地局を決定する接続先基地局判定手段とを備えることを特徴としている。
【0021】
また、本発明の請求項2は、前記分散基地局方式において、前記接続先基地局判定手段は、ウエイト生成手段と、前記受信信号測定手段により測定された前記中継基地局の受信信号電力値に前記ウエイト生成手段にて生成されたウエイトを乗算し、ウエイト乗算後の出力値と、前記受信信号測定手段により測定された前記中央基地局の受信信号電力値とを比較して最大値を検出する最大入力値判定手段とを備え、前記最大入力値判定手段での検出結果に基づいて、前記移動局と接続すべき基地局における受信信号を選択することを特徴としている。
【0022】
また、本発明の請求項3は、前記分散基地局方式において、前記ウエイト生成手段は、前記中央基地局及び前記中継基地局が扱うトラヒックを測定するトラヒック測定手段と、
1つ以上のウエイト候補を設定するウエイトテーブル更新手段と、前記トラヒック測定手段からの出力値に応じて前記ウエイトテーブル更新手段で設定されるウエイトテーブルを参照し、前記中継基地局の受信信号電力値に乗算するウエイトを決定するウエイト制御手段とを備えることを特徴としている。
【0023】
また、本発明の請求項4は、前記分散基地局方式において、前記ウエイトテーブル更新手段は、サービスエリアの構成、基地局のアンテナ特性、装置特性の少なくとも1つ考慮してウエイトテーブルを設定することを特徴としている。
【0024】
また、本発明の請求項5は、前記分散基地局方式において、前記ウエイトテーブルに設定される要素が、ウエイト候補数、ウエイト値、ウエイト制御量であることを特徴としている。
【0025】
また、本発明の請求項6は、前記分散基地局方式において、前記受信信号測定手段は、受信SIR、受信CIR、ビット誤り率のいずれを受信品質として測定する受信品質測定手段を備え、前記接続先基地局判定手段は、前記測定された受信品質に基づいて、前記移動局と接続すべき基地局を決定することを特徴としている。
【0026】
上記本発明によれば、中央基地局における受信品質を示す値(例:受信信号電力値)と、中継基地局における受信品質を示す値にウエイトを乗算した値を用いて移動局が接続すべき基地局を判定する。これにより、中継基地局と接続する移動局が増えるように制御されるので、各基地局間におけるトラヒックの不均衡を解消することができ、システム容量を最大にすることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0028】
図1は本発明の分散基地局方式の概要を説明するための図である。本実施形態では、1つの中央基地局(CBS、i=0、i=基地局番号)100と6つの中継基地局(SBS、i=1,...,6)20〜70が接続されている構成を用いる。上りリンクにおいて中継基地局(SBS、i=3)40は、移動局10から送信された信号を受信し、中央基地局10に再送信する(同図中矢印を参照)。中継基地局と中央基地局間の信号伝送には、セルラ網とは独立した伝送路(例えば、有線網やマイクロ波中継網)、またはセルラで利用される帯域での無線中継などが考えられるが、本実施形態では、中継用に独立した伝送路が存在するものとする。また、中継基地局の構成を簡易にするため、中継方式は非再生中継とし復調等の操作は行わないものとし、中継基地局のアンテナ高及びアンテナ利得は中央基地局と比較して小さいものとする。
【0029】
図2は、本発明の一実施形態に係る分散基地局方式が適用される移動通信システムの構成を示すブロック図である。同図において、この移動通信システムは、例えば、CDMA方式の移動通信システムであって、図1と同様1つの中央基地局(CBS、i=0)100と6つの中継基地局(SBS、i=1,...,6)20〜70、並びにこれらと無線通信を行う移動局10とから構成される。
【0030】
移動局10に入力された送信データは、符号化部11で符号化された後、変調部12で変調される。変調された送信データは、その後、送信部13およびアンテナ14を経て送信される。このようにして移動局10から送信された信号は、中央基地局(i=0)のアンテナ101及び6つの中継基地局(i=1,...,6)のアンテナ21、31、41、51、61、71と各受信部102、22、32、42、52、62、72で受信される。中央基地局100の受信部102で受信された信号Sは、中央基地局100内の基地局受信信号電力測定部103及び接続信号選択部104(点線部)へ入力される。
【0031】
一方で、中継基地局20〜70の機能は中継機能のみであり復調や復号は行われない。このため、各中継基地局20〜70の受信部22、32、42、52、62、72への入力信号は、RF(Radio Frequency)信号のまま当該中央基地局20〜70へ再送信される。中央基地局100で受信された中継基地局20〜70からの中継信号S,...,Sは、中央基地局100での受信信号Sと同様に中央基地局100内の基地局受信信号電力測定部103及び接続信号選択部104に入力される。なお、基地局受信信号電力測定部103は各中継基地局20〜70に設置することも可能である。本実施形態では、中継基地局20〜70の機能を簡易にするため中央基地局100内に設置されているものとする。
【0032】
基地局受信信号電力測定部103では、入力された自局100の信号および各中継基地局20〜70の信号Sについて受信信号電力P(i=0,...,6)が測定され、各々の測定値Pが接続基地局判定部104に入力される。接続基地局判定部104ではPを用いて、移動局10を接続すべき基地局の決定をする。前述の通り、分散基地局方式では中央基地局に接続する移動局が集中することによりシステム容量が低減するため、接続基地局判定部104において中継基地局20〜70と接続する移動局が増加するように制御することでシステム容量を増大することができる。接続信号選択部105では、接続基地局判定部104での判定に基づき、復調、復号に用いる受信信号を決定する。接続信号選択部105からの出力信号は復調部106で復調された後、復号部107で復号され、受信データとして再生される。
【0033】
図3は、本発明の一実施形態に係る接続基地局判定部104の構成を示すブロック図である。同図において、接続基地局判定部104は、最大入力値判定部201、ウエイト生成部202及び乗算部203〜203から構成される。移動局10から送信された信号の中央基地局100における受信信号電力値Pは、接続基地局判定部104の最大入力値判定部201に入力される。
【0034】
一方、中継基地局20〜70における受信信号電力値P(i=1,...,6)はウウエイト生成部202で生成されたウエイトα,...,αと乗算部203〜203により乗算され、最大入力値判定部201へ入力される。最大入力値判定部201は入力値の中から最大値を判定し、その値を有する基地局を特定する機能を有する。接続信号選択部105では、最大入力値判定部201での判定結果に基づき復調すべき信号がS〜Sの中から選択され、その選択された信号が復調・復号されて送信データが再生される。
【0035】
ここで、ウエイトα,...,αを大きく設定すれば、最大入力判定部201への入力値も大きくなるため中継基地局20〜70が選択される確率が高くなり、当該中継基地局20〜70に接続する移動局が増加する。その結果、中央基地局100に接続する移動局が減少しシステム全体への負荷が低減されるため、システム容量が増大させることができる。しかし、ウエイトα,...,αを大きくしすぎると、中央基地局100に近く中継基地局20〜70から遠くに位置しているにも関わらず中継基地局20〜70と接続する移動局が生じることとなり、中央基地局100に大きな干渉を与え、中央基地局100及びシステム全体のシステム容量の劣化を招く結果となる。そのため、ウエイト生成部202では、システム容量が最大となるようにウエイトα,...,αを制御する必要がある。
【0036】
図4は、各中継基地局におけるウエイトをα=...=α=α(>1)とした場合の中継基地局20〜70エリアの拡大効果を示す図である。同図が示すように、ウエイトを適用しない(α=1)場合と比較して、中央基地局100のエリアが小さくなり、1中央基地局と1中継基地局のエリアの広さの不均衡が解消されていることがわかる。この結果、中央基地局100と中継基地局20〜70に接続する移動局数の不均衡が改善され、システム容量の増大が可能となる。
【0037】
図5は、本発明の一実施形態に係るウエイト生成部の概要を示すブロック図である。前述の通り、接続基地局判定部104で与えられるウエイトα,...,αは、システム容量を最大にするために最適な値に制御する必要がある。最適なウエイトは、中央基地局100及び中継基地局20〜70におけるトラヒック、アンテナ高、アンテナ利得等のアンテナ特性や最大送信電力等の基地局装置特性に依存する。
【0038】
中央基地局100のエリアサイズやトラヒック収容能力を決定する要因となるアンテナ特性や基地局特性は、主に基地局設置時の設計値により決定されるため比較的長期的な時間単位で変動するのに対し、トラヒックは短時間で変化するパラメータである。そこで、本実施形態のウエイト生成部202は、長期的な変動に対してウエイトテーブル212を更新するウエイトテーブル更新部214と、トラヒックに応じて最適ウエイトを出力するウエイト制御部213を備える。中央基地局100及び各中継基地局20〜70におけるトラヒックは、トラヒック測定部211で測定される。また、トラヒックの測定及びウエイトテーブル212の更新は、通信の開始、通信の終了などにより各基地局が扱うトラヒックの変化が起こる度にトラヒックを測定してウエイトテーブル212を更新する方法や、一定時間内にトラヒックを測定し、ある程度の時間毎にウエイトテーブル212を更新する方法がある。
【0039】
ウエイト制御部213は、ウエイトテーブル212を参照し、トラヒック測定部211から得られるトラヒック測定結果に対して最適なウエイトを出力する。ウエイトテーブル更新部214では各中継基地局20〜70におけるウエイトテーブル212を中央基地局100及び各中継基地局20〜70のアンテナ及び装置の設計値(アンテナ利得、アンテナ高、基地局の最大送信電力など)に応じて更新し、各基地局におけるトラヒックをパラメータとしたウエイトの候補を設定する。このウエイトテーブル212は、1つの中央基地局に接続されている全中継基地局に対して1つまたは各中継基地局に1つずつ設定することができる。
【0040】
また、全中継基地局または各中継基地局のウエイトテーブルは、トラヒックに対してN(N:任意の自然数)段階のウエイト切替ができるように設定することができる。ウエイト制御部213の出力値は、接続基地局判定部104の乗算部203〜203へ入力され、移動局が接続する基地局の選択に用いられる。
【0041】
図6は、中継基地局のパラメータによるウエイトテーブルの制御の一例を示す図で、同図(a)は、中継基地局のアンテナ利得によるウエイトテーブルの制御の例を示す図である。ウエイトテーブルは基地局特性に応じて設定されるもので、トラヒックとαの関係を定義する。ここでは、各移動局の伝送レートは等しいと仮定し、1つの中央基地局100と接続されている6つの中継基地局20〜70における総接続移動局数をトラヒックuとした場合の例を示す。
【0042】
中継基地局20〜70のアンテナ利得が小さい場合には、アンテナ利得が大きい場合と比較して、中央基地局100に接続する移動局数が増加するため、システム容量が減少する。そのため、図6(a)に示すように、アンテナ利得が小さい場合は、中継基地局エリアを大きくするためにαの値が大きくなるようなウエイトテーブルを設定する必要がある。
【0043】
また、実際にサービスを展開する場合において中継基地局毎にアンテナ高が異なるような設計になることが考えられる。その場合の例を図6(b)に示す。本例においても、中央基地局100に接続する移動局数が多くなる場合(アンテナ高が低い場合)にαの値を大きくするウエイトテーブルが設定される。さらに、移動局数の閾値Uを各中継基地局20〜70毎に設定することで、さらに高精度にウエイトテーブルを設定することができる。
【0044】
図7は、全中継基地局におけるウエイトを一括で制御する場合(α=...=α=α)のウエイト生成部の動作例を示す図である。ここでは、総接続移動局数(総ユーザ数)をトラヒックuallとした場合の例を示す。
【0045】
ウエイトテーブル212は、uallの範囲に応じてN段階の値が設定されており、測定されたuallの値によって、出力αの値を決定する。例えば、N=3とした場合、同図に示すように、uallの値に応じて3段階のウエイトα、α、α(α>α>α)が設定される。
【0046】
また、uall
【0047】
【数1】
Figure 2005033340
の範囲だった場合には、ウエイトテーブル212に従い出力値はα(2)となる。このときの各基地局がカバーできるエリアを示した図が図8(b)である。
【0048】
このように各中継基地局20〜70におけるウエイトが一括で制御されるため各中継基地局20〜70のエリアの大きさは等しくなる。一方で、トラヒックの変動により
【0049】
【数2】
Figure 2005033340
より小さくなりα(1)が選ばれれば、図8(a)に示すように、さらに中継基地局のエリアは大きくなり、
【0050】
【数3】
Figure 2005033340
となり、α(3)が選ばれた場合には中継基地局エリアは、図8(c)に示すように小さくなる。
【0051】
上述したように本実施形態によれば、上記の制御により中継基地局エリア20〜70の大きさを変更する。これにより、中央基地局及び中継基地局に接続する移動局数を制御することができ、システム容量をトラヒックに依存せずに最適に保つことができる。
【0052】
また、上述の全中継基地局20〜70一括でウエイトを制御する方法は、中央基地局100及びそれに接続する中継基地局20〜70のアンテナ高が低い、送信電力が小さい等の理由により中央基地局100及び中継基地局20〜70がカバーできるエリアが小さく、地理的なトラヒックの分布が均一である場合に特に有効と考えられる。
【0053】
図9は、各中継基地局毎に独立のウエイトテーブルを適用した場合のウエイト生成部の動作例を示す図である。ここでは、上述の実施形態と同様にユーザ数をトラヒックとして扱い、中央基地局100のトラヒックu及び各中継基地局毎のトラヒックu,...,uをパラメータとして制御した場合の例を示す。
【0054】
ここでは、中央基地局100のトラヒックに対してM段階、中継基地局20〜70のトラヒックN段階の閾値を設けるものとし、その際の閾値を
【0055】
【数4】
Figure 2005033340
と定める。jは閾値の番号を示し、中央基地局100であれば(i=0),j=1,2,...,M−1となり、中継基地局20〜70であれば(i=1,...,6),j=1,2,...,N−1となる。ここで、説明を平易にするため、M=N=2とし、各中継基地局20〜70での閾値は
【0056】
【数5】
Figure 2005033340
のように同じ値であると仮定する。各中継基地局20〜70のウエイトはα,α,...,αとする。
【0057】
また本例では、中央基地局100のM通りの閾値の中からm番目の閾値を選択し、その上で中継基地局20〜70のN通りの閾値の中からn番目の閾値を選択した値
【0058】
【数6】
Figure 2005033340
を出力するM×N通りのウエイトテーブルを利用する。そのときトラヒックが、
【0059】
【数7】
Figure 2005033340
のように与えられた場合、ウエイトテーフル212に従い、中央基地局100の条件から
【0060】
【数8】
Figure 2005033340
のテーブルが選ばれ、その中から、
【0061】
【数9】
Figure 2005033340
の条件を満たす
【0062】
【数10】
Figure 2005033340
が出力される(同図黒塗り部分参照)。
【0063】
図10は、上記のようにしてウエイトを制御した場合の中央基地局100及び中継基地局20〜70の収容エリアを示す図である。同図が示すように、各中継基地局のウエイトが独立に制御されているため、接続ユーザ数が多い中継基地局20、40、50、と少ない中継基地局30、60、70ではエリアの広さが異なる(接続ユーザ数が多い中継基地局のエリアが小さい)。すなわち、各中継基地局に独立のウエイトを制御する方法は、各中継基地局のアンテナ高が異なることによりカバーするエリアも不均一になる場合、また、地理的なトラヒックの分布が不均一である場合に特に有効であると考えられる。
【0064】
また、本実施形態では、中継基地局iにおけるウエイトαを決定するために、中継基地局20〜70は中央基地局100のトラヒックuと1中継基地局のトラヒックuのみをパラメータとしたウエイトテーブルを用いる場合を例示したが、より正確にウエイトを設定するために、周辺の全ての中継基地局のトラヒックもパラメータとして考慮し、ウエイトテーフルを作成しウエイトを決定するような態様であってもよい。
【0065】
以上、説明してきたように、本実施形態によれば、中継基地局のアンテナ高やアンテナ利得が小さく設定される分散基地局方式において、接続移動局数が中央基地局に集中するという問題に対し、中継基地局と接続する移動局が増えるように制御することでCDMAシステムにおけるシステム容量を改善することができる。
【0066】
また、各中継基地局毎にトラヒックに応じてウエイトを制御することで柔軟な分散基地局システムの構築が可能になり、トラヒックに関わらず最大のシステム容量が実現できる。
【0067】
さらに、既存のインフラを生かしながら高品質、大容量な移動通信システムの構築が可能であり、次世代の移動通信システムの展開への移行を容易に低コストで実現することが可能となる。
【0068】
(変形例)
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。上記実施形態では、基地局受信信号電力測定部104で測定される受信信号電力に基づいて、接続先基地局を判定する態様を例示にしたが、受信信号電力に限らず受信品質、例えば、受信SIR、受信CIR、ビット誤り率等に基づいて、接続先基地局を判定するような態様であってもかまわない。
【0069】
上記実施例において、基地局受信信号電力測定部103の機能が受信信号測定手段、受信品質測定手段に、接続基地局判定部104の機能が接続先基地局判定手段に対応する。また、ウエイト生成部202の機能がウエイト生成手段に、最大入力値判定部201の機能が最大入力値判定手段に対応する。さらに、トラヒック測定部211の機能がトラヒック測定手段に、ウエイトテーブル更新部214の機能がウエイトテーブル更新手段に、ウエイト制御部213の機能がウエイト制御手段に対応する。
【0070】
【発明の効果】
以上、説明したように、本願発明によれば、中央基地局における受信信号電力値と中継基地局における受信信号値のウエイト乗算後の値を用いて移動局が接続すべき基地局を判定する。これにより、中継基地局と接続する移動局が増えるように制御されるので、各基地局間におけるトラヒックの不均衡を解消することができ、システム容量を最大にすることができる。
【0071】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の分散基地局方式の概要を説明するための図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る分散基地局方式の構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る接続基地局判定部の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明により中継基地局エリア拡大効果を説明するための図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るウエイト生成部の概要を示すブロック図である。
【図6】中継基地局のパラメータによるウエイトテーブルの制御の一例を示す図である。
【図7】全中継基地局一括でウエイト制御を行った場合の動作例を示す図である。
【図8】全中継基地局一括でウエイト制御行った場合の中継基地局エリアのサイズの変化を示す図である。
【図9】各中継基地局で独立にウエイト制御を行った場合の動作例を示す図である。
【図10】各中継基地局で独立にウエイト制御を行った場合の中継基地局エリアのサイズの変化を示す図である。
【符号の説明】
10 移動局
11 符号化部
12 変調部
13 送信部
14、21、31、41、51、61、71、101 アンテナ
20〜70 中継基地局
22、32、42、52、62、72、102 受信部
100 中央基地局
103 基地局受信信号電力測定部
104 接続基地局判定部
105 接続信号選択部
106 復調部
107 復号部
201 最大入力値判定部
202 ウエイト生成部
203〜203 乗算部
211 トラヒック測定部
212 ウエイトテーブル
213 ウエイト制御部
214 ウエイトテーブル更新部

Claims (7)

  1. 複数の中継基地局と中央基地局が伝送路により接続され、前記中継基地局が移動局から送信された信号を前記中央基地局に中継することで、エリアを補完する分散基地局方式において、
    前記中央基地局は、自局及び前記中継基地局における前記移動局の受信信号電力を測定する受信信号測定手段と、
    前記測定された受信信号電力値に基づいて、前記移動局と接続すべき基地局を決定する接続先基地局判定手段とを備えることを特徴とする分散基地局方式。
  2. 請求項1記載の分散基地局方式において、
    前記接続先基地局判定手段は、ウエイト生成手段と、
    前記受信信号測定手段により測定された前記中継基地局の受信信号電力値に前記ウエイト生成手段にて生成されたウエイトを乗算し、ウエイト乗算後の出力値と、前記受信信号測定手段により測定された前記中央基地局の受信信号電力値とを比較して最大値を検出する最大入力値判定手段とを備え、
    前記最大入力値判定手段での検出結果に基づいて、前記移動局と接続すべき基地局における受信信号を選択することを特徴とする分散基地局方式。
  3. 請求項1又は2記載の分散基地局方式において、
    前記ウエイト生成手段は、前記中央基地局及び前記中継基地局が扱うトラヒックを測定するトラヒック測定手段と、
    1つ以上のウエイト候補を設定するウエイトテーブル更新手段と、
    前記トラヒック測定手段からの出力値に応じて前記ウエイトテーブル更新手段で設定されるウエイトテーブルを参照し、前記中継基地局の受信信号電力値に乗算するウエイトを決定するウエイト制御手段とを備えることを特徴とする分散基地局方式。
  4. 請求項1乃至3いずれか記載の分散基地局方式において、
    前記ウエイトテーブル更新手段は、サービスエリアの構成、基地局のアンテナ特性、装置特性の少なくとも1つ考慮してウエイトテーブルを設定することを特徴とする分散基地局方式。
  5. 請求項4記載の分散基地局方式において、
    前記ウエイトテーブルに設定される要素が、ウエイト候補数、ウエイト値、ウエイト制御量であることを特徴とする分散基地局方式。
  6. 請求項1乃至5いずれか記載の分散基地局方式において、
    前記受信信号測定手段は、受信SIR、受信CIR、ビット誤り率のいずれを受信品質として測定する受信品質測定手段を備え、
    前記接続先基地局判定手段は、前記測定された受信品質に基づいて、前記移動局と接続すべき基地局を決定することを特徴とする分散基地局方式。
  7. 複数の中継基地局と中央基地局が伝送路により接続され、前記中継基地局が移動局から送信された信号を前記中央基地局に中継することで、エリアを補完する分散基地局方式における基地局決定方法において、
    前記中央基地局は、自局及び前記中継基地局における前記移動局の受信信号を測定し、
    前記測定された前記中継基地局の受信信号に生成されたウエイトを乗算し、
    ウエイト乗算後の出力値と、前記測定された前記中央基地局の受信信号値とを比較して最大値を検出し、
    前記検出結果に基づいて、前記移動局と接続すべき基地局を決定し、該基地局における受信信号を選択することを特徴とする分散基地局方式における基地局決定方法。
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