JP2007306407A - 基地局装置およびセル形成制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サービスエリア全体での下り干渉量を低減して、下り容量を増加することを可能とするセル形成制御方法およびそれを実現する基地局装置を提供する。
【解決手段】基地局装置に、自セルに在圏する移動局から、自基地局がセル内に向けて送信する共通制御チャネルの受信品質の測定結果報告を取得する共通制御チャネル受信品質測定結果取得手段と、前記共通制御チャネル受信品質測定結果取得手段により取得された前記測定結果に基づいて、サービスエリアの状態を判定するサービスエリア状態判定手段と、当該基地局に隣接する基地局と前記サービスエリアの状態の判定結果を交換する状態情報交換手段と、当該基地局と隣接基地局のサービスエリアの状態に基づいて、共通制御チャネルの送信電力を制御する共通制御チャネル送信電力制御手段と、前記共通制御チャネル送信電力制御手段により指定された送信電力で、共通制御チャネルを送信する共通制御チャネル送信手段とを備えることにより達成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、セル毎に設けられる基地局と、複数のセルで構成されるサービスエリア内を移動する移動局との間で通信を行うセルラ移動通信システムに関し、特に無線アクセス方式にＣＤＭＡを用いるセルラ移動通信システムにおける基地局装置およびセル形成制御方法に関する。

セルラ移動通信システムのサービスエリア形成においては、特に、ＣＤＭＡのような同一周波数を隣接セルで共用する無線アクセス方式では、通信品質とシステム容量を最大化しつつ、装置や用地、集約回線、周波数を有効利用することが必要である。このため、無線基地局の建設前にサービスエリアとトラヒックを予測して基地局の位置や構成、基地局送信の下り共通制御チャネルの送信電力レベルといった無線パラメータをシミュレーション等の手段により机上設計し、建設後に定期的にサービスエリアや通信品質、システム容量の実測確認や維持管理等を行う煩雑なセル・システム設計／評価作業が必要である（例えば、非特許文献１および２参照）。

一方で、将来のセルラ移動通信システムにおいては、要求されるユーザスループット、すなわちユーザあたりの伝送速度の増大に相まって無線アクセス方式の占有周波数が広帯域化し、割当て可能な周波数が残されている高い周波数が用いられる傾向がある。これにより、地物による回折損（建物屋上から地表付近に到達する際の損失等）を含む伝搬損失が大きく増加するが、システムの送信電力は装置や安全上の要請から制限されるため許容できる最大セル半径は縮小する。

したがって、これまで一般的であった鉄塔、屋上、山頂等の高位置へのアンテナ設置による計画的なマクロ・マイクロセルによるサービスエリア形成は困難になる。将来のセルラ移動通信システムにおいては、アンテナを建物よりも低い位置へ、より高密度に設置するストリートマイクロセルやピコセルを基にしたサービスエリア形成（小セル化）が主流となる可能性がある。

この小セル化によるサービスエリア展開は伝搬損失の克服、ユーザスループットやシステム容量の増大に有効であるが、基地局数が大幅に増大することからセル・システム設計／評価がさらに煩雑化するといった問題があった。また、小セル化に伴って従来の計画的な六角形セルの形成が難しくなるため、無計画かつ不均一に基地局を配置しても周囲環境に適応し、周辺基地局と協調しながら不必要な干渉を回避しつつ動作する基地局が必要となる。

これに対処するため、マイクロセル環境においては、システム設計／評価を簡略化するために基地局が自律分散的に無線パラメータを設定してセル形成を行うことを目的とする自律分散セル形成法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、基地局から送信される共通制御チャネルの送信電力を制御することによって、一定のカバレッジ（各基地局がカバーするエリア）の確保、上り回線の負荷分散、下り回線の負荷分散を同時に試みる方法が提案されている。カバレッジは、共通制御チャネルのＥ_Ｃ／Ｉ_Ｏ（チップエネルギ対干渉雑音電力密度比）やＲＳＣＰ（受信電力）等の受信品質が所望の品質を得られる場所である。移動局は、共通制御チャネルの受信品質を測定し、それを接続基地局に報告する。これは基地局に累積され、予め設定されたサービスエリア判定閾値における受信品質の累積確率値と、予め設定されている基準累積確率値とを比較する。その累積確率値が基準累積確率値より小さければ良好な受信品質が想定以上に広範囲で得られていることになるのでサービスエリア状態が「過剰」、大きければその逆なので「劣化」と判定される。また、下り回線の負荷に関しては、周辺基地局の総送信電力の平均値より自基地局の総送信電力が大きい場合を「高負荷」、小さい場合を「低負荷」と判定する。

そして、上り回線の負荷に関しては、周辺基地局の共通制御チャネル送信電力と上り干渉量のデシベル和の平均値より、自局の基地局の共通制御チャネル送信電力と上り干渉量のデシベル和が予め設定された均衡閾値以上大きい場合は「上側不均衡」、均衡閾値以上小さい場合「下側不均衡」、それらの差が均衡閾値未満であれば「均衡」と判定する。図１はカバレッジや上り回線の負荷、下り回線の負荷に応じて、自基地局の共通制御チャネルの送信電力を更新する方法を示している。

「上側不均衡」で「高負荷」であれば基地局が送信する共通制御チャネルの送信電力を減らし、「上側不均衡」で「低負荷」であれば共通制御チャネルの送信電力を更新しない。

また、「下側不均衡」で「高負荷」であれば共通制御チャネルの送信電力を更新せず、「下側不均衡」で「低負荷」であれば共通制御チャネルの送信電力を増やす。

また、「均衡」で「高負荷」であれば共通制御チャネルの送信電力を減らし、「均衡」で「低負荷」で「過剰」であれば共通制御チャネルの送信電力を更新せず、「均衡」で「低負荷」で「劣化」であれば共通制御チャネルの送信電力を増やす。

このように、カバレッジやサービスエリアの上り回線負荷や下り回線負荷に基づいた共通制御チャネルの送信電力の制御を行うことで、カバレッジを保持しながら回線負荷を各基地局に分散することができ、回線輻輳を回避できる。
林， 他， ２０００信学総大， Ｂ−５−８１， 「Ｗ−ＣＤＭＡ方式における下り共通制御チャネルへの送信電力配分に関する検討」， ２０００年３月 森， 他， ２００１年信学総大， Ｂ−５−３４， 「受信品質測定システムを用いたＷ−ＣＤＭＡエリア評価実験」， ２００１年３月 特開２００５−１０９６９０号公報

しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。

ＣＤＭＡセルラシステムにおいて、下り容量を増やすには、電力増幅器の性能により制限される基地局の送信電力を効率的に使うことが求められる。共通制御チャネルの受信品質は各基地局がカバーするエリアを規定するが、過剰な電力で共通制御チャネルを送信するとその基地局がトラヒックチャネルに割り当てることのできる電力の残りが少なくなり下り容量が劣化する。

ＣＤＭＡセルラシステムにおいては、上下回線のトラヒックチャネルが所望のＳＩＲ（信号電力対干渉雑音電力比）を満たすように、送信電力制御が行われている。過剰な電力で共通制御チャネルを送信すると、これがトラヒックチャネルにおいて干渉となり、トラヒックチャネルにおいても大きな送信電力が必要となる。

共通制御チャネルとトラヒックチャネルの過剰な送信電力は周辺基地局への干渉となり、周辺基地局の共通制御チャネルとトラヒックチャネルにおいても大きな送信電力が必要となる。これは、さらに周辺の基地局へも波及していくため、サービスエリア全体での下り容量が大きく劣化する。つまり、各基地局のカバーエリアが過剰にオーバラップをしないように共通制御チャネルの送信電力を適切に設定することで、サービスエリア全体での下り干渉量を下げることができ、下り容量を増加できる。

特許文献１の方法では、移動局が受信する共通制御チャネルのＥ_Ｃ／Ｉ_Ｏ（チップエネルギ対干渉雑音電力密度比）が所望の値を満たす場所率であるカバレッジを確保しながら、上り回線の負荷分散と下り回線の負荷分散を試みる処理が行われる。よって、特許文献１の方法では、ユーザの分布がある基地局の近傍に偏っている状況、つまり基地局毎の回線負荷に偏りがある状況において、高い上り容量と下り容量を達成できる。

しかし、特許文献１の方法では、Ｅ_Ｃ／Ｉ_Ｏの値に基づいて制御が行われ、Ｉ_Ｏを小さくする制御は行われない。このため、伝搬損失が小さくて各基地局のカバーエリアが過剰にオーバラップしやすい状況において、サービスエリア全体での下り干渉量が増加し、下り容量が劣化する可能性がある。また、基地局間の負荷の偏りが少ない場合には上り容量と下り容量を効果的に改善することはできない。

そこで本発明は、サービスエリア全体での下り干渉量を低減して、下り容量を増加することを可能とするセル形成制御方法およびそれを実現する基地局装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の基地局装置は、
自セルに在圏する移動局から、自基地局がセル内に向けて送信する共通制御チャネルの受信品質の測定結果報告を取得する共通制御チャネル受信品質測定結果取得手段と、
前記共通制御チャネル受信品質測定結果取得手段により取得された前記測定結果に基づいて、サービスエリアの状態を判定するサービスエリア状態判定手段と、
当該基地局に隣接する基地局と前記サービスエリアの状態の判定結果を交換する状態情報交換手段と、
当該基地局と隣接基地局のサービスエリアの状態に基づいて、共通制御チャネルの送信電力を制御する共通制御チャネル送信電力制御手段と、
前記共通制御チャネル送信電力制御手段により指定された送信電力で、共通制御チャネルを送信する共通制御チャネル送信手段と
を備えることを特徴の１つとする。

このように構成することにより、各基地局のカバーエリアが過剰にオーバラップをしないように共通制御チャネルの送信電力を適切に設定できる。また、所望の圏内率を得ながら下り容量の高いセルラ移動通信システムを構築できる。

本発明のセル形成制御方法は、
移動局が、基地局がセル内に向けて送信する共通制御チャネルの受信品質を測定し、その測定結果を前記基地局に報告するステップと、
前記基地局が、前記測定結果の報告に基づいて、サービスエリアの状態を判定するステップと、
前記基地局が、隣接する他の基地局と前記サービスエリアの状態の判定結果を交換するステップと、
基地局が、自基地局と前記他の基地局のサービスエリアの状態に基づいて、共通制御チャネルの送信電力を変更し、移動局が在圏可能な地域であるカバレッジを更新するステップと、
を有することを特徴の１つとする。

このようにすることにより、各基地局のカバーエリアが過剰にオーバラップをしないように共通制御チャネルの送信電力を適切に設定できる。また、所望の圏内率を得ながら下り容量の高いセルラ移動通信システムを構築できる。

本発明の実施例によれば、サービスエリア全体での下り干渉量を低減して、下り容量を増加することを可能とするセル形成制御方法およびそれを実現する基地局装置を実現できる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。

本発明の実施形態にかかる基地局装置およびセル形成制御方法が適用される実施例の無線通信システムにおける基地局について、図面を用いて説明する。

まず、本実施例にかかる基地局の構成について説明する。図２は、本実施例にかかる基地局の構成図である。

本実施例にかかる基地局１００（１００_１、１００_２および１００_３）は、共通制御チャネル受信品質測定結果取得部１０２と、サービスエリア状態判定部１０４と、状態情報交換部１０６と、共通制御チャネル送信電力制御部１０８と、共通制御チャネル送信部１１０とを備えて構成される。

共通制御チャネル受信品質測定結果取得部１０２は、基地局１００が形成するセルに在圏する移動局から、基地局１００が送信する共通制御チャネルの受信品質、例えばＥ_Ｃ／Ｉ_Ｏ（チップエネルギ対干渉雑音電力密度比）の測定結果を取得する。

図３に示すように、セル内には基地局１００と通信状態にある移動局１１２ａと、待ち受け状態にある移動局１１２ｂが存在する。通信状態へは、移動局が発呼、あるいは移動局へ着呼した場合、移動局が何らかの理由で基地局側に制御情報、例えば位置登録や定期報告等を送信する必要が生じた場合に移行する。

通信状態にある移動局１１２ａは、基地局１００が送信する共通制御チャネルの受信品質を測定し、それを上り通信チャネルの個別制御チャネル、もしくは、上り共通制御チャネルにより送信する。基地局１００は、共通制御チャネル受信品質測定結果取得部１０２により、共通制御チャネルの受信品質測定報告を受信する。共通制御チャネル受信品質測定結果取得部１０２は、受信した共通制御チャネルの受信品質測定報告を、サービスエリア状態判定部１０４に入力する。

サービスエリア状態判定部１０４は、共通制御チャネル受信品質測定結果取得部１０２から、共通制御チャネルの受信品質の測定結果を受け取り、それを累積する。

例えば、サービスエリア状態判定部１０４は、図４に示すように、移動局が圏外であるか圏内であるかを判定するために用いる共通制御チャネルの受信品質の閾値であるサービスエリア判定閾値を予め設定する。

サービスエリアの状態を判定する方法について説明する。

サービスエリア状態判定部１０４は、予め設定したサービスエリア判定閾値における共通制御チャネルの受信品質の累積確率値と、予め設定した基準累積確率範囲とを比較する。その累積確率値が基準累積確率範囲内であれば、良好な受信品質が想定したエリアで得られていることになるので、サービスエリア状態判定部１０４は、サービスエリア状態を「適正」とする。累積確率値が基準累積確率範囲より小さければ良好な受信品質が想定以上に広いエリアで得られていることになるので、サービスエリア状態判定部１０４は、サービスエリア状態を「過剰」、大きければその逆なので「劣化」と判定する。受信品質をＥ_Ｃ／Ｉ_Ｏとした場合、通常、サービスエリア判定閾値は−２０ｄＢから−１４ｄＢ、基準累積確率範囲は１％から１０％程度の範囲内に設定される。

すなわち、サービスエリア状態判定部１０４は、サービスエリアの状態の判定を、基地局が形成するセルに在圏する移動局のうち、当該基地局が送信する共通制御チャネルの受信品質が予め設定された閾値を下回っている割合が第１の規定値以上、すなわち基準累積確率範囲の上限値以上である場合は当該セルのサービスエリアの状態を「劣化」と判定し、前記割合が第１の規定値以下で規定される第２の規定値未満、すなわち基準累積確率範囲の下限値未満である場合は「過剰」と判定し、前記割合が第１の規定値未満、かつ第２の規定値以上である場合は「適正」と判定する。

状態情報交換部１０６は、周辺基地局と、サービスエリア状態の情報（状態情報メッセージ）、つまり「過剰」であるか「適正」であるか「劣化」であるかの情報を交換する。図５Ａでは状態情報メッセージの交換の際、基地局間はネットワークで直接相互に結ばれている場合（トポロジはどのようであってもよい）の例を示し、図５Ｂではネットワークを階層化して複数の基地局を収容する基地局制御局３００を設け、基地局制御局３００にいったん蓄積した後、直接、あるいは、他の基地局制御局を介して各基地局に送信する様子を示している。

状態情報メッセージの送信先は移動局からの報告値に含まれる基地局識別子を逐次用いるようにしてもよいし、これまでの送信先を基地局や基地局制御局に記憶させて用いるようにしてもよい。このように、基地局が相互に送信しあうことにより、各基地局が周辺基地局のサービスエリア状態の情報を獲得できる。

共通制御チャネル送信電力制御部１０８では、サービスエリア状態判定部１０４から自基地局のサービスエリア状態の情報を受け取り、かつ状態情報交換部１０６から周辺基地局のサービスエリア状態の情報を受け取って、それに基づいて共通制御チャネルの送信電力を決定する。図６は自基地局のサービスエリアの状態と周辺基地局のサービスエリアの状態に応じて、自基地局の共通制御チャネルの送信電力を更新する具体的方法を示している。

自基地局のサービスエリア状態が「過剰」であれば周辺基地局のサービスエリア状態とは無関係に自基地局が送信する共通制御チャネルの送信電力を減少させ、自基地局のサービスエリア状態が「適正」であれば自基地局の共通制御チャネルの送信電力を更新しない（変更しない）。自基地局のサービスエリア状態が「劣化」で周辺にサービスエリア状態が「過剰」である基地局があれば自基地局の共通制御チャネルの送信電力を更新しない（変更しない）。自基地局のサービスエリア状態が「劣化」で周辺の全ての基地局のサービスエリア状態が「適正」もしくは「劣化」であれば自基地局の共通制御チャネルの送信電力を増加させる。

共通制御チャネルの送信電力は、設定範囲内（基地局の総送信電力の０．１％−２０％の間で状況に応じて設定）において少しずつ（０．１ｄＢ−１ｄＢ）減少もしくは増加させる。

このように構成することにより、各基地局のカバーエリアが過剰にオーバラップをしないように共通制御チャネルの送信電力を適切に設定できる。まず、初めにサービスエリア状態が「過剰」である基地局の共通制御チャネルの送信電力を減少させていくことで、サービスエリア全体での干渉量を低減することができる。これによって、周辺基地局の共通制御チャネルの受信品質を向上させることができ、サービスエリア状態が「劣化」であった基地局が「適正」となる可能性がある。つまり、「劣化」であるときにすぐに自基地局の共通制御チャネルの送信電力を増加して周辺基地局への干渉量を増やさないことで、限られた基地局の送信電力を有効利用できる。これによって、所望の圏内率を得ながら下り容量の高いセルラ移動通信システムを構築できる。

共通制御チャネル送信部１１０は、共通制御チャネル送信電力制御部１０８において決定された送信電力で共通制御チャネルを送信する。

本発明の実施形態にかかるセル形成制御方法が適用される実施例の無線通信システムにおける基地局の動作ステップについて、図面を用いて説明する。

図７は、本実施例にかかるセル形成制御方法、すなわち、本実施例の基地局および移動局の動作を示すフローチャートである。本実施例においては、一例として、セルラ移動通信システムが、３台の移動局１、２および３と、自基地局１００_０、周辺基地局１００_１および１００_２で構成される場合について説明するが、２台以下の移動局を備える場合、また４台以上の移動局を備える場合、周辺基地局が１台または３台以上で構成される場合においても適用できる。

移動局１、２および３が通信状態になると、移動局１、２および３から基地局に受信品質測定結果報告が送信され、基地局１００_０の共通制御チャネル受信品質測定結果取得部１０２で受信される（ステップＳ７０２）。図３に示すように、セル内には基地局１００と通信状態にある移動局１１２ａと、待ち受け状態にある移動局１１２ｂが存在している。

通信状態へは、移動局が発呼あるいは移動局へ着呼した場合、移動局が何らかの理由で基地局側に制御情報（位置登録や定期報告等）を送信する必要が生じた場合に移行する。このように通信状態にある移動局１１２ａは基地局１００から送信される共通制御チャネルの受信品質を測定し、それを上り通信チャネルの個別制御チャネルもしくは上り共通制御チャネルにより自基地局に送信する。

受信品質測定結果報告が受け付けされると、基地局のサービスエリア状態判定部１０４に累積される。

次に、サービスエリア状態判定部１０４において、サービスエリア状態の判定が行われる（ステップＳ７０４）。

サービスエリア状態の判定の方法を図４に示す。上述したように移動局が圏外であるか圏内であるかを判定するために用いる共通制御チャネルの受信品質の閾値であるサービスエリア判定閾値を予め設定する。そのサービスエリア判定閾値における共通制御チャネルの受信品質の累積確率値と予め設定した基準累積確率範囲とを比較する。

その累積確率値が基準累積確率範囲内であれば、良好な受信品質が想定したエリアで得られていることになるのでサービスエリア状態を「適正」とする。累積確率値が基準累積確率範囲より小さければ良好な受信品質が想定以上に広いエリアで得られていることになるのでサービスエリア状態を「過剰」、大きければその逆なので「劣化」と判定される。例えば、受信品質をＥ_Ｃ／Ｉ_Ｏとした場合、通常、サービスエリア判定閾値は−２０ｄＢから−１４ｄＢ、基準累積確率範囲は１％から１０％程度の範囲内に設定される。

次に、自基地局の状態情報交換部１０６において、自基地局のサービスエリア状態が変化したときに、周辺基地局の状態情報交換部１０６へ自基地局のサービスエリア状態の判定結果報告を送信する（ステップＳ７０６）。

また、周辺基地局においてもサービスエリア状態の判定が行われ（ステップＳ７０８、ステップＳ７１２）、サービスエリア状態が変化したときには、周辺基地局の状態情報交換部１０６から自基地局の状態情報交換部１０６へ周辺基地局のサービスエリア状態の判定結果報告が送信される（ステップＳ７１０、ステップＳ７１４）。

例えば、図５Ａを参照して説明したように、状態情報メッセージの交換の際、基地局間はネットワークで直接相互に結ばれるようにしてもよいし（トポロジはどのようであってもよい）、図５Ｂを参照して説明したように、ネットワークを階層化して複数の基地局を収容する基地局制御局３００を設け、基地局制御局３００にいったん蓄積した後、直接、あるいは、他の基地局制御局を介して各基地局に送信するようにしてもよい。

状態情報メッセージの送信先は移動局からの報告値に含まれる基地局識別子を逐次用いるようにしてもよいし、これまでの送信先を基地局や基地局制御局に記憶させて用いるようにしてもよい。

このように、基地局が相互に送信しあうことにより、各基地局が周辺基地局のサービスエリア状態の情報を獲得できる。

また、自基地局のサービス状態もしくは周辺基地局のサービスエリア状態が変化した際に、共通制御チャネル送信電力制御部１０８において、共通制御チャネルの送信電力の決定が行われる（ステップＳ７１６）。

共通制御チャネル送信電力制御部１０８は、サービスエリア状態の判定（ステップＳ７０４）で得られた自基地局のサービスエリア状態の情報と判定結果報告（ステップＳ７１０、ステップＳ７１４）で得られた周辺基地局のサービスエリア状態の情報を受け取って、それに基づいて共通制御チャネル送信電力を決定する。

例えば、図６を参照して説明したように、自基地局のサービスエリアの状態と周辺基地局のサービスエリアの状態に応じて、自基地局の共通制御チャネルの送信電力を更新する。

具体的には、自基地局のサービスエリア状態が「過剰」であれば周辺基地局のサービスエリア状態とは無関係に基地局が送信する共通制御チャネルの送信電力を減少させ、自基地局のサービスエリア状態が「適正」であれば共通制御チャネルの送信電力を更新しない。自基地局のサービスエリア状態が「劣化」で、周辺にサービスエリア状態が「過剰」である基地局があれば共通制御チャネルの送信電力を更新しない。自基地局のサービスエリア状態が「劣化」で周辺の全ての基地局のサービスエリア状態が「適正」もしくは「劣化」であれば共通制御チャネルの送信電力を増加させる。

共通制御チャネルの送信電力は、設定範囲内（基地局の総送信電力の０．１％−２０％の間で状況に応じて設定）において少しずつ（０．１ｄＢ−１ｄＢ）減少もしくは増加させる。

共通制御チャネルの送信電力が決定されると、決定された送信電力で、共通制御チャネル送信部１１０において、移動局に向かって共通制御チャネルの送信が行われる（ステップＳ７１８）。

次に、各移動局１、２および３は、基地局１００_０から送信された共通制御チャネルの受信品質の測定を行い（ステップＳ７２０）、その受信品質の測定結果を上り通信チャネルの個別制御チャネルもしくは上り共通制御チャネルにより基地局１００_０に送信する（ステップＳ７２２）。以降上述したステップＳ７０４以降の処理が行われる。

続いて、本実施例にかかるセル形成制御方法および基地局装置の効果を説明する。各基地局のサービスエリアの状態遷移を図８に示す。

自基地局のサービスエリア状態が過剰である場合には、自基地局の共通制御チャネル送信電力を減少させると、サービスエリア状態を適正にできる。

サービスエリア状態が適正である場合には、周辺基地局の共通制御チャネルの送信電力が増加すると、サービスエリア状態が劣化へと変化することがある。一方、サービスエリア状態が適正である場合には、周辺基地局の共通制御チャネルの送信電力を減少させると、サービスエリア状態が過剰となり得る。

サービスエリア状態が劣化である場合には、周辺基地局の共通制御チャネルの送信電力が減少したとき、もしくは自基地局の共通制御チャネルの送信電力を増加したときにサービスエリア状態が適正となり得る。

一例として、図９のサービスエリア状態の場合を考える。図中に示すサービスエリア状態は、基地局１００_０および１００_４のサービスエリア状態が劣化であり、基地局１００_１、１００_３、１００_５および１００_６のサービスエリア状態が過剰であり、基地局１００_２のサービスエリア状態が適正となっている。このとき、各基地局の共通制御チャネルの受信品質の累積確率値は図１０のようになる。

基地局１００_１、１００_３、１００_５および１００_６のサービスエリア状態は過剰であるため、基地局１００_１、１００_３、１００_５および１００_６の共通制御チャネルの送信電力を減少させる。これは、基地局１００_１、１００_３、１００_５および１００_６において累積確率値を増加させる作用となる。また、基地局１００_１、１００_３、１００_５および１００_６の共通制御チャネルの送信電力の減少は、周辺基地局においては干渉電力の減少となり、これは基地局１００_１−１００_６全ての基地局において累積確率値を減少させる作用となる。

基地局１００_１、１００_３、１００_５および１００_６の累積確率値は、共通制御チャネル送信電力の減少と干渉電力の減少による移動局が受信する共通制御チャネルのＥ_Ｃ／Ｉ_Ｏの変化によって決定される。この結果、図１１に示すように、基地局１００_０のサービスエリア状態は劣化であり、基地局１００_１、１００_２および１００_６のサービスエリア状態は過剰であり、基地局１００_３、１００_４および１００_５のサービスエリア状態は適正である状態となる。図１１の状態では、基地局１００_１、１００_２および１００_６のサービスエリア状態が過剰であるため、当該基地局の共通制御チャネル送信電力をさらに減少させる。この制御の結果、図１２に示すように、基地局１００_０のサービスエリア状態が劣化であり、基地局１００_１−１００_６のサービスエリア状態は適正となる。基地局１００_０の共通制御チャネル送信電力を増加させることで、図１３に示すように、全ての基地局のサービスエリア状態が適正となる。このように、まず初めにサービスエリア状態が「過剰」である基地局の共通制御チャネルの送信電力を減少させていくことで、サービスエリア全体での干渉量を下げることができる。これによって、各基地局の共通制御チャネルの受信品質を向上させることができ、サービスエリア状態が「劣化」であった基地局が「適正」となる可能性がある。つまり、「劣化」であるときにすぐに共通制御チャネルの送信電力を増加して周辺基地局への干渉量を増やさないことで、限られた基地局の送信電力を有効利用できる。これによって、サービスエリア全体でのシステム容量を改善できる。

本発明の実施例によれば、各基地局のカバーエリアが過剰にオーバラップをしないように共通制御チャネルの送信電力を適切に設定することで、サービスエリア全体での下り干渉量を低減しながらセル形成を行うことができる。このため、無線リソースの使用効率が向上し、所望の圏内率を得ながら下り容量の高いセルラ移動通信システムを構築できる。

また、まず始めに各基地局の過剰な共通制御チャネルの送信電力を減少させ、その後に、各基地局の不十分な共通制御チャネルの送信電力を増加させることで、サービスエリア全体での下り干渉量を低減して、下り容量を増加させることができる。

また、各基地局のカバーエリアのオーバラップが小さくなるように共通制御チャネルの送信電力を適切に設定することで効率的にサービスエリアを形成し、その更新を高速に行うことによって所望の圏内率を得ながら高い下り容量を達成することができる。

本発明にかかる基地局装置およびセル形成制御方法は、無線通信システムに適用できる。

従来の共通制御チャネルの送信電力制御方法を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる基地局装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる共通制御チャネルの受信品質測定報告を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるサービスエリアの状態を判定する方法を示す説明図である。 状態情報メッセージの交換経路を示す説明図である。 状態情報メッセージの交換経路を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる共通制御チャネルの送信電力制御方法を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるセル形成制御方法を示すフロー図である。 本発明の一実施例にかかる各基地局のサービスエリア状態の遷移を示す遷移図である。 各基地局のサービスエリア状態の一例を示す説明図である。 共通制御チャネル送信電力制御による各基地局の共通制御チャネルの受信品質累積確率値の適正化の一例を示す説明図である。 共通制御チャネル送信電力制御による各基地局の共通制御チャネルの受信品質累積確率値の適正化の一例を示す説明図である。 共通制御チャネル送信電力制御による各基地局の共通制御チャネルの受信品質累積確率値の適正化の一例を示す説明図である。 共通制御チャネノレ送信電力制御による各基地局の共通制御チャネルの受信品質累積確率値の適正化の一例を示す説明図である。

符号の説明

１００ 基地局
１０２ 共通制御チャネル受信品質測定結果取得部
１０４ サービスエリア状態判定部
１０６ 状態情報交換部
１０８ 共通制御チャネル送信電力制御部
１１０ 共通制御チャネル送信部
１１２ａ 通信状態にある移動局
１１２ｂ 待ち受け状態にある移動局
１１２ｃ 圏外状態にある移動局
２００ 受信品質測定報告
２０２ サービスエリア状態の判定
２０４ａ 自基地局から周辺基地局への判定結果報告
２０４ｂ 周辺基地局から自基地局への判定結果報告
２０６ 共通制御チャネル送信電力の決定
２０８ 共通制御チャネルの送信

Claims (4)

1. 自セルに在圏する移動局から、自基地局がセル内に向けて送信する共通制御チャネルの受信品質の測定結果報告を取得する共通制御チャネル受信品質測定結果取得手段と、
   前記共通制御チャネル受信品質測定結果取得手段により取得された前記測定結果に基づいて、サービスエリアの状態を判定するサービスエリア状態判定手段と、
   当該基地局に隣接する基地局と前記サービスエリアの状態の判定結果を交換する状態情報交換手段と、
   当該基地局および隣接基地局のサービスエリアの状態に基づいて、共通制御チャネルの送信電力を制御する共通制御チャネル送信電力制御手段と、
   前記共通制御チャネル送信電力制御手段により指定された送信電力で、共通制御チャネルを送信する共通制御チャネル送信手段と
   を備えることを特徴とする基地局装置。
2. 請求項１に記載の基地局装置において、
   前記サービスエリア状態判定手段は、自基地局が形成するセルに在圏する移動局のうち、当該基地局が送信する共通制御チャネルの受信品質が予め設定された閾値を下回っている割合が第１の規定値以上である場合は当該セルのサービスエリアの状態を「劣化」と判定し、前記割合が第１の規定値以下で規定される第２の規定値未満である場合は「過剰」と判定し、前記割合が第１の規定値未満、かつ第２の規定値以上である場合は「適正」と判定し、
   前記共通制御チャネル送信電力制御手段は、前記サービスエリア状態判定手段による判定結果に基づいて、共通制御チャネルの送信電力を変更することを特徴とする基地局装置。
3. 請求項２に記載の基地局装置において、
   前記共通制御チャネル送信電力制御手段は、
   基地局のサービスエリアの状態が「過剰」である場合、当該基地局が送信する共通制御チャネルの送信電力を減少させ、
   基地局のサービスエリアの状態が「適正」である場合、当該基地局が送信する共通制御チャネルの送信電力を更新せず、
   基地局のサービスエリアの状態が「劣化」で、かつ、当該基地局の隣接基地局の中でサービスエリアの状態が「過剰」である基地局が存在する場合、当該基地局が送信する共通制御チャネルの送信電力を更新せず、
   基地局のサービスエリアの状態が「劣化」で、かつ、当該基地局の全ての隣接基地局のサービスエリアの状態が「適正」もしくは「劣化」の何れかである場合、当該基地局が送信する共通制御チャネルの送信電力を増加させることを特徴とする基地局装置。
4. 移動局が、基地局がセル内に向けて送信する共通制御チャネルの受信品質を測定し、その測定結果を前記基地局に報告するステップと、
   前記基地局が、前記測定結果の報告に基づいて、サービスエリアの状態を判定するステップと、
   前記基地局が、隣接する他の基地局と前記サービスエリアの状態の判定結果を交換するステップと、
   基地局が、自基地局と前記他の基地局のサービスエリアの状態に基づいて、共通制御チャネルの送信電力を変更し、移動局が在圏可能な地域であるカバレッジを更新するステップと
   を有することを特徴とするセル形成制御方法。

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