JP2010166604A - 無線通信システム及びその干渉制御方法並びに基地局 - Google Patents
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Abstract
【目的】隣接セルからの干渉電力を低減する。
【構成】配下のセル内の移動端末と通信を行う複数の基地局を有する無線通信システムにおいて、複数の基地局のそれぞれで、隣接セル内の移動端末から受ける干渉電力を取得し、該複数の基地局のそれぞれで、該干渉電力に基づいて隣接セルの基地局に対して干渉の低減を要求する通知を送信し、干渉の低減を要求する通知を受信した隣接セルの基地局から、該隣接セル内の移動端末に、干渉を低減するように該移動端末の送信電力を制御する情報を通知し、隣接セル内の移動端末で、送信電力に関する情報をそれぞれ受信し、該情報に応じて該移動端末の送信電力を制御する。
【選択図】図１
【構成】配下のセル内の移動端末と通信を行う複数の基地局を有する無線通信システムにおいて、複数の基地局のそれぞれで、隣接セル内の移動端末から受ける干渉電力を取得し、該複数の基地局のそれぞれで、該干渉電力に基づいて隣接セルの基地局に対して干渉の低減を要求する通知を送信し、干渉の低減を要求する通知を受信した隣接セルの基地局から、該隣接セル内の移動端末に、干渉を低減するように該移動端末の送信電力を制御する情報を通知し、隣接セル内の移動端末で、送信電力に関する情報をそれぞれ受信し、該情報に応じて該移動端末の送信電力を制御する。
【選択図】図１
Description
本発明は無線通信システム及びその干渉制御方法並びに基地局に係り、特に、移動端末と、配下のセル内の移動端末と通信を行う複数の基地局とを有する無線通信システム及びその干渉制御方法並びに基地局に関する。
CDMA (Code Division Multiple Access) 通信システムは実用化が急速に進み、音声や静止画のみならず動画などの大きなデータをやりとりするための広帯域CDMAシステム(W-CDMA：Wideband-CDMA)の商用サービスが開始されている。広帯域CDMAシステムの仕様は、第三世代移動通信システムの標準化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)で制定されたものであり、現在もより高品質なサービスが実現できるシステムを目指し様々な仕様が検討・追加され続けている。
図１４は現3GPP仕様のW-CDMAシステムのネットワーク構成図である。システムは上位網(CN：Core Network)100、無線網制御装置(RNC：Radio Network Controler)101#0〜101#n、無線基地局(NodeB)102#0〜102#n及び移動端末(UE：User Equipment)103の4種類のノードから構成されている。各ノード100、101#0〜101#n、102#0〜102#nは、ATM (Asynchronous Transfer Mode) 伝送路等で物理的に接続されている(有線区間)。無線基地局102#0〜102#nと移動端末103は無線信号によって接続されている(無線区間)。Iuは無線網制御装置101#0〜101#nとコアネットワーク100間のインタフェース、Iurは無線網制御装置101#0〜101#n間のインタフェース、Iubは無線網制御装置101#0〜101#nと無線基地局102#0〜102#n間のインタフェース、Uuは無線基地局102#0〜102#nと移動端末103間のインタフェースである。
ユーザデータは、交換機やサーバ、データベースなどを収容しているCN 100からIu回線を経由してRNC101#0〜RNC101#1に送信される。宛先の移動端末UE 103がRNC 101#0配下のセル104#1に在圏している場合には、ユーザデータはRNC 101#0からIub回線を経由して該当セルを収容しているNodeB 102#1に送信され、Uuインタフェースを介して該移動端末UE 103に送信される。
上記のごとく複数セルで構成される移動体ＣＤＭＡ通信システムにおいて、移動端末が接続中の基地局に対して送信する信号（アップリンク信号若しくはリバースリンク信号）は、隣接するセルの基地局にも到達し、セル間でアップリンクにおいて同じ周波数帯が使用されている場合、結果的に隣接セルに対する干渉信号となる。特に、複数のセルがオーバラップする境界領域に移動端末が存在する場合、その移動端末からの送信信号による隣接セルへの干渉信号レベルは大きくなる。図１５は２つのセルについて一方のセル内の移動端末が隣接セルの基地局に干渉を与えるイメージを示している。なお、説明を容易にするために、基地局(セル)数は２、移動端末数は３台であるとしている。
セルＣＬ1内の移動端末ＭＳ１は基地局ＢＴＳ１と通信中であるが、該移動端末ＭＳ１からの送信信号は隣接セルＣＬ２の基地局ＢＴＳ２にも到達して干渉信号となる。また、セルＣＬ２内の移動端末ＭＳ２、ＭＳ３は基地局ＢＴＳ２と通信中であるが、該移動端末ＭＳ２，ＭＳ３からの送信信号は隣接セルＣＬ１の基地局ＢＴＳ１にも到達して干渉信号となる。この場合、セルＣＬ１，ＣＬ２がオーバラップする境界領域に存在する移動端末ＭＳ３の干渉の方が、境界領域に存在しない移動端末ＭＳ２の干渉より大きくなる。
図１６は、図１５で示すセルＣＬ１、ＣＬ２の基地局ＢＴＳ１，ＢＴＳ２における受信信号成分のイメージを示す。図１６に示すように、基地局ＢＴＳ１の受信信号電力は、配下のセルＣＬ１内の移動端末ＭＳ１からの受信信号電力、隣接セル(セルＣＬ２)内移動端末ＭＳ２，ＭＳ３からの受信信号電力の総和になる。なお、正確には熱雑音も含まれるが
省略する。また、基地局ＢＴＳ２の受信信号電力は、配下のセルＣＬ２内の移動端末ＭＳ２、ＭＳ３からの受信信号電力、隣接セル(セルＣＬ１)内移動端末ＭＳ１からの受信信号電力の総和になる。
基地局における最大許容受信信号電力は、アップリンクにおける無線リソースと考えられるが、その無線リソースは、上記の隣接セルからの干渉信号により制限される。一方、隣接セルからの干渉を受けている基地局が支配するセル内の移動端末は、隣接セルに対して干渉を与え、隣接セルの無線リソースに制限を与えている。
現在の３GPP W-CDMAシステムでは、基地局BTSの上位に位置する無線網制御装置RNCが、基地局の総受信信号電力をもとに呼受付制御(アドミッション制御、輻輳制御：admission control, congestion control)を行なうが、上記隣接セルからの干渉信号電力が小さくなるような制御を行なっていない。すなわち、基地局は配下のセル内の移動端末からの受信信号電力を制御できるが、隣接セルからの干渉信号電力を制御できない。
隣接基地局からの干渉を制御する従来技術（たとえば特許文献1参照）がある。この従来技術は、アップリンクとダウンリンクとで周波数帯が同じになる通信システムにおいて、他基地局からのダウンリンク信号が原因となって移動端末が受ける干渉を緩和することを目的とする技術である。すなわち、移動端末は、他基地局から送信されるダウンリンク信号による干渉信号の強さ、頻度をモニターし、干渉レベルが閾値を超えたとき、通信中基地局に干渉があることを通知し、更に干渉発生時刻情報を通知する。通知を受けた基地局は、該移動端末に対するデータ送信に使用しているサブバンド(サブチャネル)を変更することにより、該移動端末が受けている干渉を解消する。しかし、空きバンドがなく、その基地局では解決できなければ、該基地局の上位装置に干渉情報(干渉発生、干渉発生時刻)を通知する。上位装置は、その基地局の隣接基地局を調べ、干渉発生時刻を基に干渉発生の原因となっている基地局を特定し、その干渉原因基地局に対しデータ送信に使用しているサブバンドを変更させる。上位装置から指示を受けた基地局は、ダウンリンクデータ送信に使用しているサブバンドの変更を行なう。サブバンドの空きがなければ送信を中断する。
しかし、この従来技術は、着目しているセルと隣接するセル内の移動端末、特にセル端近傍に存在する隣接セル内の移動端末がアップリンク信号により該着目セルの基地局に与えている干渉を低減するものではない。
図１４は現3GPP仕様のW-CDMAシステムのネットワーク構成図である。システムは上位網(CN：Core Network)100、無線網制御装置(RNC：Radio Network Controler)101#0〜101#n、無線基地局(NodeB)102#0〜102#n及び移動端末(UE：User Equipment)103の4種類のノードから構成されている。各ノード100、101#0〜101#n、102#0〜102#nは、ATM (Asynchronous Transfer Mode) 伝送路等で物理的に接続されている(有線区間)。無線基地局102#0〜102#nと移動端末103は無線信号によって接続されている(無線区間)。Iuは無線網制御装置101#0〜101#nとコアネットワーク100間のインタフェース、Iurは無線網制御装置101#0〜101#n間のインタフェース、Iubは無線網制御装置101#0〜101#nと無線基地局102#0〜102#n間のインタフェース、Uuは無線基地局102#0〜102#nと移動端末103間のインタフェースである。
ユーザデータは、交換機やサーバ、データベースなどを収容しているCN 100からIu回線を経由してRNC101#0〜RNC101#1に送信される。宛先の移動端末UE 103がRNC 101#0配下のセル104#1に在圏している場合には、ユーザデータはRNC 101#0からIub回線を経由して該当セルを収容しているNodeB 102#1に送信され、Uuインタフェースを介して該移動端末UE 103に送信される。
上記のごとく複数セルで構成される移動体ＣＤＭＡ通信システムにおいて、移動端末が接続中の基地局に対して送信する信号（アップリンク信号若しくはリバースリンク信号）は、隣接するセルの基地局にも到達し、セル間でアップリンクにおいて同じ周波数帯が使用されている場合、結果的に隣接セルに対する干渉信号となる。特に、複数のセルがオーバラップする境界領域に移動端末が存在する場合、その移動端末からの送信信号による隣接セルへの干渉信号レベルは大きくなる。図１５は２つのセルについて一方のセル内の移動端末が隣接セルの基地局に干渉を与えるイメージを示している。なお、説明を容易にするために、基地局(セル)数は２、移動端末数は３台であるとしている。
セルＣＬ1内の移動端末ＭＳ１は基地局ＢＴＳ１と通信中であるが、該移動端末ＭＳ１からの送信信号は隣接セルＣＬ２の基地局ＢＴＳ２にも到達して干渉信号となる。また、セルＣＬ２内の移動端末ＭＳ２、ＭＳ３は基地局ＢＴＳ２と通信中であるが、該移動端末ＭＳ２，ＭＳ３からの送信信号は隣接セルＣＬ１の基地局ＢＴＳ１にも到達して干渉信号となる。この場合、セルＣＬ１，ＣＬ２がオーバラップする境界領域に存在する移動端末ＭＳ３の干渉の方が、境界領域に存在しない移動端末ＭＳ２の干渉より大きくなる。
図１６は、図１５で示すセルＣＬ１、ＣＬ２の基地局ＢＴＳ１，ＢＴＳ２における受信信号成分のイメージを示す。図１６に示すように、基地局ＢＴＳ１の受信信号電力は、配下のセルＣＬ１内の移動端末ＭＳ１からの受信信号電力、隣接セル(セルＣＬ２)内移動端末ＭＳ２，ＭＳ３からの受信信号電力の総和になる。なお、正確には熱雑音も含まれるが
省略する。また、基地局ＢＴＳ２の受信信号電力は、配下のセルＣＬ２内の移動端末ＭＳ２、ＭＳ３からの受信信号電力、隣接セル(セルＣＬ１)内移動端末ＭＳ１からの受信信号電力の総和になる。
基地局における最大許容受信信号電力は、アップリンクにおける無線リソースと考えられるが、その無線リソースは、上記の隣接セルからの干渉信号により制限される。一方、隣接セルからの干渉を受けている基地局が支配するセル内の移動端末は、隣接セルに対して干渉を与え、隣接セルの無線リソースに制限を与えている。
現在の３GPP W-CDMAシステムでは、基地局BTSの上位に位置する無線網制御装置RNCが、基地局の総受信信号電力をもとに呼受付制御(アドミッション制御、輻輳制御：admission control, congestion control)を行なうが、上記隣接セルからの干渉信号電力が小さくなるような制御を行なっていない。すなわち、基地局は配下のセル内の移動端末からの受信信号電力を制御できるが、隣接セルからの干渉信号電力を制御できない。
隣接基地局からの干渉を制御する従来技術（たとえば特許文献1参照）がある。この従来技術は、アップリンクとダウンリンクとで周波数帯が同じになる通信システムにおいて、他基地局からのダウンリンク信号が原因となって移動端末が受ける干渉を緩和することを目的とする技術である。すなわち、移動端末は、他基地局から送信されるダウンリンク信号による干渉信号の強さ、頻度をモニターし、干渉レベルが閾値を超えたとき、通信中基地局に干渉があることを通知し、更に干渉発生時刻情報を通知する。通知を受けた基地局は、該移動端末に対するデータ送信に使用しているサブバンド(サブチャネル)を変更することにより、該移動端末が受けている干渉を解消する。しかし、空きバンドがなく、その基地局では解決できなければ、該基地局の上位装置に干渉情報(干渉発生、干渉発生時刻)を通知する。上位装置は、その基地局の隣接基地局を調べ、干渉発生時刻を基に干渉発生の原因となっている基地局を特定し、その干渉原因基地局に対しデータ送信に使用しているサブバンドを変更させる。上位装置から指示を受けた基地局は、ダウンリンクデータ送信に使用しているサブバンドの変更を行なう。サブバンドの空きがなければ送信を中断する。
しかし、この従来技術は、着目しているセルと隣接するセル内の移動端末、特にセル端近傍に存在する隣接セル内の移動端末がアップリンク信号により該着目セルの基地局に与えている干渉を低減するものではない。
以上から本発明の目的は、隣接セルからの干渉電力を低減することである。
本発明の別の目的は、隣接セルの移動端末から受ける総干渉電力が設定値より大きいときに、該隣接基地局に対して干渉を低減するよう要求して干渉電力を低減することである。
本発明の別の目的は、セル境界に存在して大きな干渉信号を発生している可能性がある移動端末を判別し、該移動端末からの干渉信号を低減することにより干渉電力を低減することである。
本発明の別の目的は、各基地局と通信中移動端末が隣接セルの基地局に与えている干渉信号を低減制御することによりシステム全体のスループットを向上させることである。
本発明の別の目的は、隣接セルの移動端末から受ける総干渉電力が設定値より大きいときに、該隣接基地局に対して干渉を低減するよう要求して干渉電力を低減することである。
本発明の別の目的は、セル境界に存在して大きな干渉信号を発生している可能性がある移動端末を判別し、該移動端末からの干渉信号を低減することにより干渉電力を低減することである。
本発明の別の目的は、各基地局と通信中移動端末が隣接セルの基地局に与えている干渉信号を低減制御することによりシステム全体のスループットを向上させることである。
本願発明の第１は、移動端末と、配下のセル内の移動端末と通信を行う複数の基地局と、を有する無線通信システムであり、前記複数の基地局はそれぞれ、隣接セル内の移動端末から受ける干渉電力を測定する干渉電力測定部と、該干渉電力に基づいて、隣接セルの基地局に対して干渉を低減するよう要求する干渉低減要求部と、隣接セルの基地局から干渉の低減を要求されて、配下のセル内の移動端末に干渉を低減するよう送信電力を制御する情報を通知する制御部とを備え、前記移動端末は、前記干渉を低減するよう要求された前記基地局から通知された前記送信電力を制御する情報を受信する受信部を備えている。
前記複数の基地局のそれぞれは、更に、前記干渉電力と設定値とを比較する比較部を備え、前記干渉低減要求部は、前記比較部による比較結果に応じて、隣接セルの基地局に対して干渉を低減するよう要求する。
前記複数の基地局のそれぞれは、前記干渉の低減を要求した前記隣接セルの基地局に対する干渉に関連する移動端末を判別する干渉移動端末判別部を備え、前記制御部は、前記判別した移動端末に干渉を低減するよう送信電力を制御する情報を通知する。
本願発明の第２は、配下のセル内の移動端末と通信を行う複数の基地局を有する無線通信システムにおける干渉低減方法であり、前記複数の基地局のそれぞれで、隣接セル内の移動端末から受ける干渉電力を取得し、前記複数の基地局のそれぞれで、該干渉電力に基づいて隣接セルの基地局に対して干渉の低減を要求する通知を送信し、前記干渉の低減を要求する通知を受信した前記隣接セルの基地局から、該隣接セル内の移動端末に、干渉を低減するように該移動端末の送信電力を制御する情報を通知し、前記隣接セル内の移動端末で、前記送信電力に関する情報をそれぞれ受信し、該情報に応じて該移動端末の送信電力を制御する。
上記干渉低減方法において、前記複数の基地局のそれぞれで、前記干渉電力と設定値とを比較し、前記比較の結果に応じて、前記干渉の低減を要求する通知を送信する。
また、上記干渉低減方法において、前記干渉の低減を要求した前記隣接セルの基地局に対する干渉に関連する移動端末を判別し、前記複数の基地局のそれぞれで、前記判別した移動端末に干渉を低減するよう送信電力を制御する情報を通知する。
本願発明の第３は、配下のセル内の移動端末と通信を行う複数の基地局を有する無線通信システムに用いられる基地局であり、隣接セル内の移動端末から受ける干渉電力を測定する干渉電力測定部と、該干渉電力に基づいて、隣接セルの基地局に対して干渉を低減するよう要求する干渉低減要求部と、隣接セルの基地局から干渉の低減を要求されて、配下のセル内の移動端末に干渉を低減するよう送信電力を制御する情報を通知する制御部を備えている。
前記複数の基地局のそれぞれは、更に、前記干渉電力と設定値とを比較する比較部を備え、前記干渉低減要求部は、前記比較部による比較結果に応じて、隣接セルの基地局に対して干渉を低減するよう要求する。
前記複数の基地局のそれぞれは、前記干渉の低減を要求した前記隣接セルの基地局に対する干渉に関連する移動端末を判別する干渉移動端末判別部を備え、前記制御部は、前記判別した移動端末に干渉を低減するよう送信電力を制御する情報を通知する。
本願発明の第２は、配下のセル内の移動端末と通信を行う複数の基地局を有する無線通信システムにおける干渉低減方法であり、前記複数の基地局のそれぞれで、隣接セル内の移動端末から受ける干渉電力を取得し、前記複数の基地局のそれぞれで、該干渉電力に基づいて隣接セルの基地局に対して干渉の低減を要求する通知を送信し、前記干渉の低減を要求する通知を受信した前記隣接セルの基地局から、該隣接セル内の移動端末に、干渉を低減するように該移動端末の送信電力を制御する情報を通知し、前記隣接セル内の移動端末で、前記送信電力に関する情報をそれぞれ受信し、該情報に応じて該移動端末の送信電力を制御する。
上記干渉低減方法において、前記複数の基地局のそれぞれで、前記干渉電力と設定値とを比較し、前記比較の結果に応じて、前記干渉の低減を要求する通知を送信する。
また、上記干渉低減方法において、前記干渉の低減を要求した前記隣接セルの基地局に対する干渉に関連する移動端末を判別し、前記複数の基地局のそれぞれで、前記判別した移動端末に干渉を低減するよう送信電力を制御する情報を通知する。
本願発明の第３は、配下のセル内の移動端末と通信を行う複数の基地局を有する無線通信システムに用いられる基地局であり、隣接セル内の移動端末から受ける干渉電力を測定する干渉電力測定部と、該干渉電力に基づいて、隣接セルの基地局に対して干渉を低減するよう要求する干渉低減要求部と、隣接セルの基地局から干渉の低減を要求されて、配下のセル内の移動端末に干渉を低減するよう送信電力を制御する情報を通知する制御部を備えている。
本発明によれば、隣接セルからの干渉電力を低減することができる。又、本発明によれば、隣接セルの移動端末から受ける総干渉電力が設定値より大きいときに、該隣接基地局に対して干渉を低減するよう要求して干渉電力を低減させることができ、システム全体のスループットを向上させることができる。更に、本発明によれば、セル境界に存在して大きな干渉信号を発生している移動端末を判別し、該移動端末からの干渉信号を低減することにより干渉電力を低減することができる。
本発明によれば、総隣接受信信号電力(干渉電力)が大きくなった時、大きな干渉を与えている隣接セルからの干渉電力を低減するようにしたから、システム全体でスループットの向上を図ることができる。
本発明によれば、総隣接受信信号電力(干渉電力)が大きくなった時、大きな干渉を与えている隣接セルからの干渉電力を低減するようにしたから、システム全体でスループットの向上を図ることができる。
（Ａ）第１実施例
(a) ネットワーク構成
図１は本発明を適用できるネットワーク構成図であり、コアＣＮに多数の基地局ＢＴＳ１〜ＢＴＳｎが接続され、各基地局はセルＣＬ１〜ＣＬｎ内の移動端末ＭＳijと無線で通信できるようになっている。コア網ＣＮは、図１４に示すコア網と無線網制御装置の両方の機能を備えている。また、各基地局は隣接基地局と有線（あるいは、例えばマイクロ波帯を利用する無線）で接続され、相互に通信するインターフェースを備えている。この図1のネットワーク構成はたとえば、3GPP TR 25.897 V0.3.0 (2003-08)で提案されているネットワークである。
図２は３つのセルＣＬ１〜ＣＬ３において、着目セルＣＬ１の基地局ＢＴＳ１に隣接セルＣＬ２，３内の移動端末ＭＳ2j，ＭＳ3kが干渉を与えるイメージを示している。図２では説明を容易にするためにセル数を３として示している。また、これらの３つのセルでは、アップリンクで同じ周波数帯を使用しているものとする。
セルＣＬ１の基地局ＢＴＳ１に着目すると、隣接セルＣＬ２内の移動端末ＭＳ２１，ＭＳ２２は基地局ＢＴＳ２と通信中であるが、該移動端末ＭＳ２１，ＭＳ２２から送出されたアップリンク信号は着目セルＣＬ１の基地局ＢＴＳ１にも到達して干渉信号となる。この場合、セル端に存在しない移動端末ＭＳ２３や着目基地局BTS1と反対側のセル端等に存在する移動端末は基地局ＢＴＳ１に干渉を与えないか、与えても干渉力は弱い。同様に、隣接セルＣＬ３内の移動端末ＭＳ３２は基地局ＢＴＳ３と通信中であるが、該移動端末ＭＳ３２から送出されたアップリンク信号は着目セルＣＬ１の基地局ＢＴＳ１にも到達して干渉信号となる。
(a) ネットワーク構成
図１は本発明を適用できるネットワーク構成図であり、コアＣＮに多数の基地局ＢＴＳ１〜ＢＴＳｎが接続され、各基地局はセルＣＬ１〜ＣＬｎ内の移動端末ＭＳijと無線で通信できるようになっている。コア網ＣＮは、図１４に示すコア網と無線網制御装置の両方の機能を備えている。また、各基地局は隣接基地局と有線（あるいは、例えばマイクロ波帯を利用する無線）で接続され、相互に通信するインターフェースを備えている。この図1のネットワーク構成はたとえば、3GPP TR 25.897 V0.3.0 (2003-08)で提案されているネットワークである。
図２は３つのセルＣＬ１〜ＣＬ３において、着目セルＣＬ１の基地局ＢＴＳ１に隣接セルＣＬ２，３内の移動端末ＭＳ2j，ＭＳ3kが干渉を与えるイメージを示している。図２では説明を容易にするためにセル数を３として示している。また、これらの３つのセルでは、アップリンクで同じ周波数帯を使用しているものとする。
セルＣＬ１の基地局ＢＴＳ１に着目すると、隣接セルＣＬ２内の移動端末ＭＳ２１，ＭＳ２２は基地局ＢＴＳ２と通信中であるが、該移動端末ＭＳ２１，ＭＳ２２から送出されたアップリンク信号は着目セルＣＬ１の基地局ＢＴＳ１にも到達して干渉信号となる。この場合、セル端に存在しない移動端末ＭＳ２３や着目基地局BTS1と反対側のセル端等に存在する移動端末は基地局ＢＴＳ１に干渉を与えないか、与えても干渉力は弱い。同様に、隣接セルＣＬ３内の移動端末ＭＳ３２は基地局ＢＴＳ３と通信中であるが、該移動端末ＭＳ３２から送出されたアップリンク信号は着目セルＣＬ１の基地局ＢＴＳ１にも到達して干渉信号となる。
(b)受信信号電力
基地局ＢＴＳ１が受信する総受信信号電力Ｐは、図３に示すように、自セルＣＬ１内の移動端末からの受信信号電力Ｐaと、隣接セルＣＬ２，ＣＬ３内の移動端末からの総隣接受信信号電力Ｐotherとの総和（Ｐ＝Ｐa＋Ｐother）になる（ここで、熱雑音は無視する）。コア内の上位装置は呼受付制御(call admission control)を行なっており、基地局ＢＴＳ１における最大許容受信信号電力Ｐmaxと総受信信号電力Ｐとの差が設定値以下であるか監視し、以下になれば該基地局ＢＴＳ１内の移動端末から要求された新規呼の受付を拒絶し、以上であれば該呼を受付ける。従って、総隣接受信信号電力Ｐotherが大きくなってきたらこの電力Ｐotherを低減することが無線リソースの効率使用に繋がる。
基地局ＢＴＳ１が受信する総受信信号電力Ｐは、図３に示すように、自セルＣＬ１内の移動端末からの受信信号電力Ｐaと、隣接セルＣＬ２，ＣＬ３内の移動端末からの総隣接受信信号電力Ｐotherとの総和（Ｐ＝Ｐa＋Ｐother）になる（ここで、熱雑音は無視する）。コア内の上位装置は呼受付制御(call admission control)を行なっており、基地局ＢＴＳ１における最大許容受信信号電力Ｐmaxと総受信信号電力Ｐとの差が設定値以下であるか監視し、以下になれば該基地局ＢＴＳ１内の移動端末から要求された新規呼の受付を拒絶し、以上であれば該呼を受付ける。従って、総隣接受信信号電力Ｐotherが大きくなってきたらこの電力Ｐotherを低減することが無線リソースの効率使用に繋がる。
(c) 干渉を受けている基地局の処理
図４は第1実施例における干渉を受けている基地局の処理フローである。
基地局ＢＴＳ１において、全隣接セルからの総隣接受信信号電力Ｐotherを測定する(ステップ２０１)。干渉電力Ｐotherの測定法は、基地局ＢＴＳ１の総受信信号電力を測定する
と共に、配下のセル内の全移動端末からの総受信信号電力を希望電力として測定し、該基地局ＢＴＳ１の総受信信号電力から該希望電力を差し引くことにより求める。
ついで、総隣接受信信号電力Ｐotherと閾値電力Ｐthを比較し(ステップ２０２)、総隣接受信信号電力が閾値電力以上であれば（Ｐother≧Pth）、基地局ＢＴＳ１は全隣接基地局に対して、干渉低減を要求するフラグ信号Fintを送信する（ステップ２０３）。なお、後述するように、このフラグ信号Fintを受信した隣接基地局ＢＴＳ２，ＢＴＳ３は、配下の移動端末のうち、着目基地局ＢＴＳ１側のセル端近くにいる移動端末に対して一定時間、アップリンク送信時のデータレートを下げるか、送信を許可しないような制御を行う。これにより総隣接受信信号電力Ｐotherが低減する。
以後、所定の時間が経過するのを待ち(ステップ２０４)、経過すれば上記ステップ２０１以降の処理を繰返す。また、ステップ２０２において、総隣接受信信号電力が閾値電力より小さければ（Ｐother＜Pth）、干渉が小さいから何もせず所定の時間が経過するのを待ち(ステップ２０４)、経過すれば上記ステップ２０１以降の処理を繰返す。
図４は第1実施例における干渉を受けている基地局の処理フローである。
基地局ＢＴＳ１において、全隣接セルからの総隣接受信信号電力Ｐotherを測定する(ステップ２０１)。干渉電力Ｐotherの測定法は、基地局ＢＴＳ１の総受信信号電力を測定する
と共に、配下のセル内の全移動端末からの総受信信号電力を希望電力として測定し、該基地局ＢＴＳ１の総受信信号電力から該希望電力を差し引くことにより求める。
ついで、総隣接受信信号電力Ｐotherと閾値電力Ｐthを比較し(ステップ２０２)、総隣接受信信号電力が閾値電力以上であれば（Ｐother≧Pth）、基地局ＢＴＳ１は全隣接基地局に対して、干渉低減を要求するフラグ信号Fintを送信する（ステップ２０３）。なお、後述するように、このフラグ信号Fintを受信した隣接基地局ＢＴＳ２，ＢＴＳ３は、配下の移動端末のうち、着目基地局ＢＴＳ１側のセル端近くにいる移動端末に対して一定時間、アップリンク送信時のデータレートを下げるか、送信を許可しないような制御を行う。これにより総隣接受信信号電力Ｐotherが低減する。
以後、所定の時間が経過するのを待ち(ステップ２０４)、経過すれば上記ステップ２０１以降の処理を繰返す。また、ステップ２０２において、総隣接受信信号電力が閾値電力より小さければ（Ｐother＜Pth）、干渉が小さいから何もせず所定の時間が経過するのを待ち(ステップ２０４)、経過すれば上記ステップ２０１以降の処理を繰返す。
(d) 干渉を与えている移動端末を収容している基地局の処理
図５は第１実施例における干渉を与えている移動端末を収容している基地局、例えば基地局ＢＴＳ２の処理フローである。
基地局ＢＴＳ２はフラグ信号Fintを受信したか監視しており(ステップ３０１)、フラグ信号Fintを受信しなければ、所定の時間が経過するのを待ち(ステップ３０４)、経過すれば上記ステップ３０１以降の処理を繰返す。
一方、ステップ３０１において、フラグ信号Fintを受信すれば、該フラグ信号Fintを送信した基地局ＢＴＳ１に干渉を与えている可能性がある移動端末を判別する(ステップ３０２)。すなわち、フラグ信号Fintを送信した基地局側のセル端近傍に存在する移動端末を識別する。
基地局ＢＴＳ１に干渉を与えている移動端末の判別が完了すれば、隣接基地局ＢＴＳ２はスケジューリング機能により該移動端末の上りデータの送信レートを一時的に下げ、あるいは上りデータの送信を一時的に停止するよう制御する(ステップ３０３)。以後、所定時間が経過するのを待ち(ステップ３０４)、経過すれば上記ステップ３０１以降の処理を繰返す。
上りデータの送信制限はフラグ信号Fintを受信しなくなった時および移動端末がセル端に存在しなくなった時に終了する。なお、送信制限開始後、一定時間経過した時に終了するようにすることもできる。
以上のように、干渉低減を要求するフラグ信号Fintを受信すれば、干渉を与えている可能性がある移動端末の上りデータの送信レートを一時的に下げ、あるいは上りデータの送信を一時的に停止するため、基地局ＢＴＳ１に対する干渉を低減することができる。
図５は第１実施例における干渉を与えている移動端末を収容している基地局、例えば基地局ＢＴＳ２の処理フローである。
基地局ＢＴＳ２はフラグ信号Fintを受信したか監視しており(ステップ３０１)、フラグ信号Fintを受信しなければ、所定の時間が経過するのを待ち(ステップ３０４)、経過すれば上記ステップ３０１以降の処理を繰返す。
一方、ステップ３０１において、フラグ信号Fintを受信すれば、該フラグ信号Fintを送信した基地局ＢＴＳ１に干渉を与えている可能性がある移動端末を判別する(ステップ３０２)。すなわち、フラグ信号Fintを送信した基地局側のセル端近傍に存在する移動端末を識別する。
基地局ＢＴＳ１に干渉を与えている移動端末の判別が完了すれば、隣接基地局ＢＴＳ２はスケジューリング機能により該移動端末の上りデータの送信レートを一時的に下げ、あるいは上りデータの送信を一時的に停止するよう制御する(ステップ３０３)。以後、所定時間が経過するのを待ち(ステップ３０４)、経過すれば上記ステップ３０１以降の処理を繰返す。
上りデータの送信制限はフラグ信号Fintを受信しなくなった時および移動端末がセル端に存在しなくなった時に終了する。なお、送信制限開始後、一定時間経過した時に終了するようにすることもできる。
以上のように、干渉低減を要求するフラグ信号Fintを受信すれば、干渉を与えている可能性がある移動端末の上りデータの送信レートを一時的に下げ、あるいは上りデータの送信を一時的に停止するため、基地局ＢＴＳ１に対する干渉を低減することができる。
(e)セル端の移動端末の判別
図６は干渉を与えている移動端末の判別法の説明図である。
図６に示すように、基地局ＢＴＳ２と通信中の移動端末ＭＳ２２が基地局ＢＴＳ１，ＢＴＳ２のセルＣＬ１，ＣＬ２の境界領域内あるいは境界近傍に存在するとき、両基地局からダウンリンク信号を受信する。各ダウンリンク信号には、共通パイロット信号（ＣＰＩＣＨ信号）が含まれている。移動端末ＭＳ２２は基地局ＢＴＳ１，ＢＴＳ２からのそれぞれの共通パイロット信号の受信電力Ｐ１，Ｐ２を測定し、両受信電力の差ΔPの絶対値が設定値以下であれば、セル端近傍に存在して前記フラグ信号Fintの送信元基地局ＢＴＳ１に干渉を与えている可能性があると判定し、設定値以上であれば、フラグ信号Fintの送信元基地局ＢＴＳ１に干渉を与えていないと判定する。
図７はW-CDMAシステムにおける各基地局から送信される共通パイロット信号の一例を示す説明図であり、1フレームは10msecで、15スロットS0〜S14で構成されている。但し、本発明は、ダウンリンクの物理チャネル構成に依存するものではない。
プライマリ共通制御物理チャネルP-CCPCHおよび共通パイロットチャネルCPICH(この一例におけるCPICHはプライマリ共通パイロットチャネルP-CPICHを示している)は、ともに下り方向の共通チャネルで各セルに1個存在する。このうちプライマリ共通制御チャネルP-CCPCH は、BCH（報知情報）を送信するために使用され、該BCHには基地局に関する情報や隣接基地局の基地局コード等が含まれている。一方、共通パイロットチャネルCPICHは共通パイロット信号を送信するもので、該共通パイロット信号を基地局コード（例えば、その基地局配下のセルのセル固有スクランブルコード）およびCPICH用チャネライゼーションコードで拡散して送信する。受信側では該共通パイロット信号を用いてチャネル推定や受信電力測定などの制御を行なう。なお、図７においてS-SCHはセカンダリ同期チャネルである。
移動端末ＭＳ２２(図６参照)は通信中基地局ＢＴＳ２の基地局コードおよびCPICH用チャネライゼーションコードを用いて該通信中基地局ＢＴＳ２から送信された共通パイロット信号を分離し、該共通パイロット信号の受信電力Ｐ２を測定する。また、プライマリ共通制御チャネルP-CCPCHにより送信されているBCH（報知情報）より隣接基地局ＢＴＳ１の基地局コードを取得し、該基地局コードおよびCPICH用チャネライゼーションコードを用いて隣接基地局ＢＴＳ１から送信された共通パイロット信号を分離し、該共通パイロット信号の受信電力Ｐ１を測定する。
図６は干渉を与えている移動端末の判別法の説明図である。
図６に示すように、基地局ＢＴＳ２と通信中の移動端末ＭＳ２２が基地局ＢＴＳ１，ＢＴＳ２のセルＣＬ１，ＣＬ２の境界領域内あるいは境界近傍に存在するとき、両基地局からダウンリンク信号を受信する。各ダウンリンク信号には、共通パイロット信号（ＣＰＩＣＨ信号）が含まれている。移動端末ＭＳ２２は基地局ＢＴＳ１，ＢＴＳ２からのそれぞれの共通パイロット信号の受信電力Ｐ１，Ｐ２を測定し、両受信電力の差ΔPの絶対値が設定値以下であれば、セル端近傍に存在して前記フラグ信号Fintの送信元基地局ＢＴＳ１に干渉を与えている可能性があると判定し、設定値以上であれば、フラグ信号Fintの送信元基地局ＢＴＳ１に干渉を与えていないと判定する。
図７はW-CDMAシステムにおける各基地局から送信される共通パイロット信号の一例を示す説明図であり、1フレームは10msecで、15スロットS0〜S14で構成されている。但し、本発明は、ダウンリンクの物理チャネル構成に依存するものではない。
プライマリ共通制御物理チャネルP-CCPCHおよび共通パイロットチャネルCPICH(この一例におけるCPICHはプライマリ共通パイロットチャネルP-CPICHを示している)は、ともに下り方向の共通チャネルで各セルに1個存在する。このうちプライマリ共通制御チャネルP-CCPCH は、BCH（報知情報）を送信するために使用され、該BCHには基地局に関する情報や隣接基地局の基地局コード等が含まれている。一方、共通パイロットチャネルCPICHは共通パイロット信号を送信するもので、該共通パイロット信号を基地局コード（例えば、その基地局配下のセルのセル固有スクランブルコード）およびCPICH用チャネライゼーションコードで拡散して送信する。受信側では該共通パイロット信号を用いてチャネル推定や受信電力測定などの制御を行なう。なお、図７においてS-SCHはセカンダリ同期チャネルである。
移動端末ＭＳ２２(図６参照)は通信中基地局ＢＴＳ２の基地局コードおよびCPICH用チャネライゼーションコードを用いて該通信中基地局ＢＴＳ２から送信された共通パイロット信号を分離し、該共通パイロット信号の受信電力Ｐ２を測定する。また、プライマリ共通制御チャネルP-CCPCHにより送信されているBCH（報知情報）より隣接基地局ＢＴＳ１の基地局コードを取得し、該基地局コードおよびCPICH用チャネライゼーションコードを用いて隣接基地局ＢＴＳ１から送信された共通パイロット信号を分離し、該共通パイロット信号の受信電力Ｐ１を測定する。
図８は干渉を与えている可能性がある移動端末を判別するための処理フローである。
基地局ＢＴＳ２と通信している各移動端末は、例えば移動端末ＭＳ２２は、通信中基地局ＢＴＳ２の共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨを介して送信された共通パイロット信号の受信電力を測定する(ステップ４０１)。ついで、PCCPCHにより送信されているBCH（報知情報）より隣接基地局ＢＴＳ１の基地局コード(スクランブルコード)を取得し(ステップ４０２)、該基地局コードおよびCPICH用チャネライゼーションコードを用いて隣接基地局ＢＴＳ１から送信された共通パイロット信号を分離し、該共通パイロット信号の受信電力Ｐ１を測定する(ステップ４０３)。
受信電力Ｐ１，Ｐ２の測定が完了すれば、移動端末は、通信中基地局ＢＴＳ２と隣接基地局ＢＴＳ１からの共通パイロット信号の受信電力Ｐ２，Ｐ１の差ΔPの絶対値を演算し(ΔＰ＝｜Ｐ２−Ｐ１｜)、ステップ４０４)、該差ΔPが閾値以上であるか判断する(ステップ４０５)。差ΔPが閾値以上であれば、隣接基地局ＢＴＳ１の近傍に存在していないと判定し、その判定結果に隣接基地局の基地局名を付して通信中基地局ＢＴＳ２に通知する(ステップ４０６)。なお、ここでは判定結果を通信中基地局ＢＴＳ２に通知しているが、この場合の判定結果は必ずしも通知しなくてはならないものではなく、通知しなくてもよい。
一方、差ΔPが閾値以下であれば、セル端近傍に存在していると判定し、その判定結果に隣接基地局の基地局名を付して通信中基地局ＢＴＳ２に通知する(ステップ４０７)。あるいは、隣接セルに干渉を与えている可能性があることを示すフラグ信号だけを送信する。
基地局ＢＴＳ２は各移動端末から受信した判定結果に基づいて、フラグ信号Fintの送信元基地局ＢＴＳ１に干渉を与えている移動端末を識別し、スケジューリング機能により該移動端末の上りデータの送信レートを一時的に下げ、あるいは上りデータの送信を一時的に停止する。
基地局ＢＴＳ２と通信している各移動端末は、例えば移動端末ＭＳ２２は、通信中基地局ＢＴＳ２の共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨを介して送信された共通パイロット信号の受信電力を測定する(ステップ４０１)。ついで、PCCPCHにより送信されているBCH（報知情報）より隣接基地局ＢＴＳ１の基地局コード(スクランブルコード)を取得し(ステップ４０２)、該基地局コードおよびCPICH用チャネライゼーションコードを用いて隣接基地局ＢＴＳ１から送信された共通パイロット信号を分離し、該共通パイロット信号の受信電力Ｐ１を測定する(ステップ４０３)。
受信電力Ｐ１，Ｐ２の測定が完了すれば、移動端末は、通信中基地局ＢＴＳ２と隣接基地局ＢＴＳ１からの共通パイロット信号の受信電力Ｐ２，Ｐ１の差ΔPの絶対値を演算し(ΔＰ＝｜Ｐ２−Ｐ１｜)、ステップ４０４)、該差ΔPが閾値以上であるか判断する(ステップ４０５)。差ΔPが閾値以上であれば、隣接基地局ＢＴＳ１の近傍に存在していないと判定し、その判定結果に隣接基地局の基地局名を付して通信中基地局ＢＴＳ２に通知する(ステップ４０６)。なお、ここでは判定結果を通信中基地局ＢＴＳ２に通知しているが、この場合の判定結果は必ずしも通知しなくてはならないものではなく、通知しなくてもよい。
一方、差ΔPが閾値以下であれば、セル端近傍に存在していると判定し、その判定結果に隣接基地局の基地局名を付して通信中基地局ＢＴＳ２に通知する(ステップ４０７)。あるいは、隣接セルに干渉を与えている可能性があることを示すフラグ信号だけを送信する。
基地局ＢＴＳ２は各移動端末から受信した判定結果に基づいて、フラグ信号Fintの送信元基地局ＢＴＳ１に干渉を与えている移動端末を識別し、スケジューリング機能により該移動端末の上りデータの送信レートを一時的に下げ、あるいは上りデータの送信を一時的に停止する。
(f) 基地局の構成
図９は第１実施例の基地局の構成である。
受信無線部１１はアンテナ１０により受信された無線信号を増幅すると共に周波数を高周波帯からべースバンドにダウンコンバートする。トータル受信信号電力測定部１２は受信無線部１１の出力信号より総受信信号電力Ｐを測定し、復調部１３は、直交復調後に各端末固有のスクランブルコードで逆拡散し、更に所定のチャネライゼーションコードで逆拡散を行なうことで、(1)ユーザデータや制御信号、(2) 配下の移動端末からの総受信信号電力を測定するための信号、(3)移動端末からのセル端通知信号などを分離する。なお、通信中の全移動端末からの総受信信号電力を以後希望信号電力(もしくは希望電力)という。
この希望信号電力を測定するための信号は、受信信号を移動端末固有の逆拡散コードで逆拡散して得られる。復号部１４は復調されたデータや制御信号に復号処理、誤り検出訂正処理を施し、得られたデータおよび制御情報を出力する。
希望信号電力計算部１５は逆拡散して得られた信号を用いて希望信号電力Ｐａを測定し、干渉電力算出部１６は、次式
Ｐother＝Ｐ−Ｐａ (1)
により、全隣接セルの移動端末から受信する受信信号電力Ｐotherを干渉電力として計算する。なお、受信信号電力Ｐotherを以後、総隣接受信信号電力という。比較部１７は総隣接受信信号電力Ｐotherと閾値電力Ｐthを比較し、比較結果をフラグ生成部１８に入力する。フラグ生成部１８は比較結果を参照し、総隣接受信信号電力が閾値電力以上であれば（Ｐother≧Pth）、隣接基地局に干渉低減を要求するフラグ信号Fintを生成して隣接基地局通信インターフェース部１９に入力する。隣接基地局通信インターフェース部１９の送信部１９ａは該フラグ信号Fintに送信元基地局ＩＤを付して全隣接基地局に送信する。なお、総隣接受信信号電力が閾値電力以下であればフラグ信号を生成しない。
図９は第１実施例の基地局の構成である。
受信無線部１１はアンテナ１０により受信された無線信号を増幅すると共に周波数を高周波帯からべースバンドにダウンコンバートする。トータル受信信号電力測定部１２は受信無線部１１の出力信号より総受信信号電力Ｐを測定し、復調部１３は、直交復調後に各端末固有のスクランブルコードで逆拡散し、更に所定のチャネライゼーションコードで逆拡散を行なうことで、(1)ユーザデータや制御信号、(2) 配下の移動端末からの総受信信号電力を測定するための信号、(3)移動端末からのセル端通知信号などを分離する。なお、通信中の全移動端末からの総受信信号電力を以後希望信号電力(もしくは希望電力)という。
この希望信号電力を測定するための信号は、受信信号を移動端末固有の逆拡散コードで逆拡散して得られる。復号部１４は復調されたデータや制御信号に復号処理、誤り検出訂正処理を施し、得られたデータおよび制御情報を出力する。
希望信号電力計算部１５は逆拡散して得られた信号を用いて希望信号電力Ｐａを測定し、干渉電力算出部１６は、次式
Ｐother＝Ｐ−Ｐａ (1)
により、全隣接セルの移動端末から受信する受信信号電力Ｐotherを干渉電力として計算する。なお、受信信号電力Ｐotherを以後、総隣接受信信号電力という。比較部１７は総隣接受信信号電力Ｐotherと閾値電力Ｐthを比較し、比較結果をフラグ生成部１８に入力する。フラグ生成部１８は比較結果を参照し、総隣接受信信号電力が閾値電力以上であれば（Ｐother≧Pth）、隣接基地局に干渉低減を要求するフラグ信号Fintを生成して隣接基地局通信インターフェース部１９に入力する。隣接基地局通信インターフェース部１９の送信部１９ａは該フラグ信号Fintに送信元基地局ＩＤを付して全隣接基地局に送信する。なお、総隣接受信信号電力が閾値電力以下であればフラグ信号を生成しない。
一方、隣接基地局通信インターフェース部１９の受信部１９bは、隣接基地局からフラグ信号Fintを受信すれば該フラグ信号Fintを受信したこと及び該フラグ信号Fintの送信元基地局名をアップリンクスケジュール部２０に通知する。アップリンクスケジュール部２０は、このフラグ信号受信通知を受けると、フラグ信号Fintの送信元基地局名をセル端近傍端末特定部２１に入力する。
セル端近傍端末特定部２１は、通信中移動端末が図８の処理にしたがって送出したセル端近傍判定結果が入力されるから、該結果に基づいて各通信中移動端末がセル端に存在するか、換言すれば、各通信中移動端末がフラグ信号Fintを送出した基地局に干渉を与えているか識別し、干渉を与えている移動端末をアップリンクスケジュール部２０に通知する。
アップリンクスケジュール部２０は、この通知を受けると制御信号生成部２２に干渉原因となっている移動端末の上りデータ送信を制限するよう指示する。制御信号生成部２２は指示された移動端末の上りデータ送信を制限するための制御信号を生成する。すなわち、上りデータの送信レートを一時的に下げるための制御信号、あるいは上りデータの送信を一時的に停止するための制御信号を作成する。多重部２３は該制御信号とユーザデータ生成部２４で生成されたユーザデータとを多重し、符号化／変調部２５は多重データを符号化すると共に所定の拡散コードで拡散し、拡散結果により直交変調し、送信無線部２６は変調出力信号に周波数アップ変換、高周波増幅等を施して送信信号をアンテナ２７から送信する。
アンテナ２７から送信された信号を受信して上りデータ送信を制限された移動端末は、上りデータの送信レートを一時的に下げ、あるいは上りデータの送信を一時的に停止する。アップリンクスケジュール部２０は、フラグ信号Fintを受信しなくなれば、もしくは、送信レートの引き下げあるいは一時停止を実施してから一定時間経過したら、移動端末の上り送信データの制限を解除するよう制御する。
第１実施例によれば、隣接セルからの干渉電力を低減することができる。又、第１実施例によれば、隣接セルの移動端末から受ける総干渉電力が設定値より大きいときに、該隣接基地局に対して干渉を低減するよう要求して干渉電力を低減させることができ、システム全体のスループットを向上させることができる。更に、第１実施例によれば、セル境界に存在して大きな干渉信号を発生している移動端末を判別し、該移動端末からの干渉信号を低減することにより干渉電力を低減することができる。
セル端近傍端末特定部２１は、通信中移動端末が図８の処理にしたがって送出したセル端近傍判定結果が入力されるから、該結果に基づいて各通信中移動端末がセル端に存在するか、換言すれば、各通信中移動端末がフラグ信号Fintを送出した基地局に干渉を与えているか識別し、干渉を与えている移動端末をアップリンクスケジュール部２０に通知する。
アップリンクスケジュール部２０は、この通知を受けると制御信号生成部２２に干渉原因となっている移動端末の上りデータ送信を制限するよう指示する。制御信号生成部２２は指示された移動端末の上りデータ送信を制限するための制御信号を生成する。すなわち、上りデータの送信レートを一時的に下げるための制御信号、あるいは上りデータの送信を一時的に停止するための制御信号を作成する。多重部２３は該制御信号とユーザデータ生成部２４で生成されたユーザデータとを多重し、符号化／変調部２５は多重データを符号化すると共に所定の拡散コードで拡散し、拡散結果により直交変調し、送信無線部２６は変調出力信号に周波数アップ変換、高周波増幅等を施して送信信号をアンテナ２７から送信する。
アンテナ２７から送信された信号を受信して上りデータ送信を制限された移動端末は、上りデータの送信レートを一時的に下げ、あるいは上りデータの送信を一時的に停止する。アップリンクスケジュール部２０は、フラグ信号Fintを受信しなくなれば、もしくは、送信レートの引き下げあるいは一時停止を実施してから一定時間経過したら、移動端末の上り送信データの制限を解除するよう制御する。
第１実施例によれば、隣接セルからの干渉電力を低減することができる。又、第１実施例によれば、隣接セルの移動端末から受ける総干渉電力が設定値より大きいときに、該隣接基地局に対して干渉を低減するよう要求して干渉電力を低減させることができ、システム全体のスループットを向上させることができる。更に、第１実施例によれば、セル境界に存在して大きな干渉信号を発生している移動端末を判別し、該移動端末からの干渉信号を低減することにより干渉電力を低減することができる。
（B）第２実施例
第１実施例では、全隣接セルの移動端末からの総受信信号電力（総隣接受信信号電力）Ｐotherを(1)式に基づいて測定した。第２実施例では、図１０に示すように全隣接セルcell １〜cell Ｎのセル毎に、セル内の移動端末からの総受信信号電力（隣接受信信号電力）Ｐcell 1〜Pcell Nを測定し、次式
により、すなわち、隣接セル毎の隣接受信信号電力Ｐcell 1〜Pcell Nを総計して総隣接受信信号電力Ｐotherを計算する。（ここで、各端末は、セル固有のスクランブルコードでスクランブルを行なった後、上りデータの送信を行なうものとする。）隣接セルcell １〜cell Ｎのセル毎の隣接受信信号電力Ｐcell 1〜Pcell Nは、各隣接セルのスクランブルコードで受信信号を逆拡散して各基地局の共通パイロットを分離することにより測定する。
第１実施例では、全隣接セルの移動端末からの総受信信号電力（総隣接受信信号電力）Ｐotherを(1)式に基づいて測定した。第２実施例では、図１０に示すように全隣接セルcell １〜cell Ｎのセル毎に、セル内の移動端末からの総受信信号電力（隣接受信信号電力）Ｐcell 1〜Pcell Nを測定し、次式
図１１は第2実施例における干渉を受けている基地局の処理フローである。
全隣接セルcell １〜cell Ｎのセル毎に、セル内の移動端末からの隣接受信信号電力Ｐcell 1〜Pcell Nを測定し(ステップ５０１)、(2)式により総隣接受信信号電力Ｐotherを計算する(ステップ５０２)。ついで、総隣接受信信号電力Ｐotherと閾値電力Ｐthを比較し(ステップ５０３)、総隣接受信信号電力が閾値電力以上であれば（Ｐother≧Pth）、隣接受信信号電力Pcell 1〜Pcell Nを大きい順にランキングする(ステップ５０４)。ついで、ランキングされた上位ｍ個、例えば上位2個のセルに応じた基地局に干渉低減を要求するフラグ信号Fintを送信する（ステップ５０５）。このフラグ信号Fintを受信した隣接基地局は、第１実施例（図５の処理フロー参照）と同様に着目基地局ＢＴＳ１側のセル端近くにいる移動端末に対して一定時間、アップリンク送信時のデータレートを下げるような制御、あるいは、送信を許可しないような制御を行う。これにより総隣接受信信号電力Ｐotherが低減する。
以後、所定の時間が経過するのを待ち(ステップ５０６)、経過すれば上記ステップ５０１以降の処理を繰返す。また、ステップ５０３において、総隣接受信信号電力が閾値電力より小さければ（Ｐother＜Pth）、所定の時間が経過するのを待ち(ステップ５０６)、経過すれば上記ステップ５０１以降の処理を繰返す。
全隣接セルcell １〜cell Ｎのセル毎に、セル内の移動端末からの隣接受信信号電力Ｐcell 1〜Pcell Nを測定し(ステップ５０１)、(2)式により総隣接受信信号電力Ｐotherを計算する(ステップ５０２)。ついで、総隣接受信信号電力Ｐotherと閾値電力Ｐthを比較し(ステップ５０３)、総隣接受信信号電力が閾値電力以上であれば（Ｐother≧Pth）、隣接受信信号電力Pcell 1〜Pcell Nを大きい順にランキングする(ステップ５０４)。ついで、ランキングされた上位ｍ個、例えば上位2個のセルに応じた基地局に干渉低減を要求するフラグ信号Fintを送信する（ステップ５０５）。このフラグ信号Fintを受信した隣接基地局は、第１実施例（図５の処理フロー参照）と同様に着目基地局ＢＴＳ１側のセル端近くにいる移動端末に対して一定時間、アップリンク送信時のデータレートを下げるような制御、あるいは、送信を許可しないような制御を行う。これにより総隣接受信信号電力Ｐotherが低減する。
以後、所定の時間が経過するのを待ち(ステップ５０６)、経過すれば上記ステップ５０１以降の処理を繰返す。また、ステップ５０３において、総隣接受信信号電力が閾値電力より小さければ（Ｐother＜Pth）、所定の時間が経過するのを待ち(ステップ５０６)、経過すれば上記ステップ５０１以降の処理を繰返す。
図１２は第2実施例における干渉を受けている基地局の別の処理フローである。
全隣接セルcell １〜cell Ｎのセル毎に、セル内の移動端末からの隣接受信信号電力Ｐcell 1〜Pcell Nを測定し(ステップ６０１)、(2)式により総隣接受信信号電力Ｐotherを計算する(ステップ６０２)。ついで、総隣接受信信号電力Ｐotherと閾値電力Ｐth1を比較し(ステップ６０３)、総隣接受信信号電力が閾値電力以上であれば（Ｐother≧Pth1）、隣接受信信号電力Ｐcell 1〜Pcell Nのうち閾値Ｐth2以上の電力を検索し(ステップ６０４)、閾値Ｐth2以上の隣接受信信号電力に応じたセルの基地局に干渉低減を要求するフラグ信号Fintを送信する（ステップ６０５）。このフラグ信号Fintを受信した隣接基地局は第１実施例（図５の処理フロー参照）と同様に、着目基地局ＢＴＳ１側のセル端近くにいる移動端末に対して一定時間、アップリンク送信時のデータレートを下げるような制御、あるいは送信を許可しないような制御を行う。これにより総隣接受信信号電力Ｐotherが低減する。
以後、所定の時間が経過するのを待ち(ステップ６０６)、経過すれば上記ステップ６０１以降の処理を繰返す。また、ステップ６０３において、総隣接受信信号電力が閾値電力より小さければ（Ｐother＜Pth2）、所定の時間が経過するのを待ち(ステップ６０６)、経過すれば上記ステップ６０１以降の処理を繰返す。
全隣接セルcell １〜cell Ｎのセル毎に、セル内の移動端末からの隣接受信信号電力Ｐcell 1〜Pcell Nを測定し(ステップ６０１)、(2)式により総隣接受信信号電力Ｐotherを計算する(ステップ６０２)。ついで、総隣接受信信号電力Ｐotherと閾値電力Ｐth1を比較し(ステップ６０３)、総隣接受信信号電力が閾値電力以上であれば（Ｐother≧Pth1）、隣接受信信号電力Ｐcell 1〜Pcell Nのうち閾値Ｐth2以上の電力を検索し(ステップ６０４)、閾値Ｐth2以上の隣接受信信号電力に応じたセルの基地局に干渉低減を要求するフラグ信号Fintを送信する（ステップ６０５）。このフラグ信号Fintを受信した隣接基地局は第１実施例（図５の処理フロー参照）と同様に、着目基地局ＢＴＳ１側のセル端近くにいる移動端末に対して一定時間、アップリンク送信時のデータレートを下げるような制御、あるいは送信を許可しないような制御を行う。これにより総隣接受信信号電力Ｐotherが低減する。
以後、所定の時間が経過するのを待ち(ステップ６０６)、経過すれば上記ステップ６０１以降の処理を繰返す。また、ステップ６０３において、総隣接受信信号電力が閾値電力より小さければ（Ｐother＜Pth2）、所定の時間が経過するのを待ち(ステップ６０６)、経過すれば上記ステップ６０１以降の処理を繰返す。
図１３は第２実施例の基地局の構成図であり、図９の第1実施例と異なる構成は、総隣接受信信号電力Ｐotherを算出する構成およびフラグ信号Fintの送出先基地局を決定する構成である。
復調部１３は直交復調後のべースバンド信号をセル固有のスクランブルコードで逆拡散して逆拡散信号を得た後、更に所定のチャネライゼーションコード（例えば、一時的に各
端末が使用する各チャネルに割当てられているもの）を用いて逆拡散を行い、(1)ユーザデータや制御信号、(2)移動端末からのセル端通知信号等を分離する。
隣接受信信号電力算出部３１は逆拡散して得られた逆拡散信号を入力して隣接受信信号電力Pcell n（ｎ＝１〜Ｎ）を算出し、総隣接受信信号電力算出部３２は(2)式により総隣接受信信号電力Ｐotherを計算する。比較部３３は総隣接受信信号電力Ｐotherと閾値電力Ｐth1を比較し、比較結果をフラグ生成部１８とフラグ信号の送信先基地局決定部３４に入力する。送信先基地局決定部３４は総隣接受信信号電力が閾値電力以上であれば（Ｐother≧Pth）、フラグ信号の送信先基地局を決定してフラグ生成部１８に入力する。フラグ信号の送信先基地局は、隣接受信信号電力cell 1〜Pcell Nを大きい順にランキングし、ランキングされた上位ｍ個のセルに応じた基地局である。あるいは、フラグ信号の送信先基地局は、隣接受信信号電力Ｐcell 1〜Pcell Nのうち閾値Ｐth2以上のセルに応じた基地局である。
フラグ生成部１８は総隣接受信信号電力が閾値電力以上であれば（Ｐother≧Pth）、干渉低減を要求するフラグ信号Fintを生成し、該フラグ信号Fintに送信元基地局名および送信先基地局名を付して隣接基地局通信インターフェース部１９に入力し、送信部１９ａは該フラグ信号Fintを送信先基地局に送信する。
復調部１３は直交復調後のべースバンド信号をセル固有のスクランブルコードで逆拡散して逆拡散信号を得た後、更に所定のチャネライゼーションコード（例えば、一時的に各
端末が使用する各チャネルに割当てられているもの）を用いて逆拡散を行い、(1)ユーザデータや制御信号、(2)移動端末からのセル端通知信号等を分離する。
隣接受信信号電力算出部３１は逆拡散して得られた逆拡散信号を入力して隣接受信信号電力Pcell n（ｎ＝１〜Ｎ）を算出し、総隣接受信信号電力算出部３２は(2)式により総隣接受信信号電力Ｐotherを計算する。比較部３３は総隣接受信信号電力Ｐotherと閾値電力Ｐth1を比較し、比較結果をフラグ生成部１８とフラグ信号の送信先基地局決定部３４に入力する。送信先基地局決定部３４は総隣接受信信号電力が閾値電力以上であれば（Ｐother≧Pth）、フラグ信号の送信先基地局を決定してフラグ生成部１８に入力する。フラグ信号の送信先基地局は、隣接受信信号電力cell 1〜Pcell Nを大きい順にランキングし、ランキングされた上位ｍ個のセルに応じた基地局である。あるいは、フラグ信号の送信先基地局は、隣接受信信号電力Ｐcell 1〜Pcell Nのうち閾値Ｐth2以上のセルに応じた基地局である。
フラグ生成部１８は総隣接受信信号電力が閾値電力以上であれば（Ｐother≧Pth）、干渉低減を要求するフラグ信号Fintを生成し、該フラグ信号Fintに送信元基地局名および送信先基地局名を付して隣接基地局通信インターフェース部１９に入力し、送信部１９ａは該フラグ信号Fintを送信先基地局に送信する。
一方、隣接基地局通信インターフェース部１９の受信部１９ｂは、隣接基地局からフラグ信号Fintを受信すれば該フラグ信号Fintを受信したこと及び該フラグ信号Fintの送信元基地局名をアップリンクスケジュール部２０に通知する。アップリンクスケジュール部２０は、このフラグ信号受信通知を受けると、フラグ信号Fintの送信元基地局名をセル端近傍端末特定部２１に入力する。
セル端近傍端末特定部２１は、通信中移動端末が図８の処理にしたがって送出したセル端近傍判定結果が入力されるから、該結果に基づいて各通信中移動端末がセル端に存在するか、換言すれば、各通信中移動端末がフラグ信号Fintを送出した基地局に干渉を与えているか識別し、干渉を与えている移動端末をアップリンクスケジュール部２０に通知する。
アップリンクスケジュール部２０は、この通知を受けると制御信号生成部２２に干渉原因となっている移動端末の上りデータ送信を制限するよう指示する。制御信号生成部２２は該指示により上りデータの送信レートを一時的に下げ、あるいは上りデータの送信を一時的に停止するよう指示するための制御信号を作成して前記指示された移動端末へ送信する。多重部２３は該制御信号とユーザデータ生成部２４で生成されたユーザデータとを多重し、符号化／変調部２５、送信無線部２６を介してアンテナ２７から移動端末に向けて送信する。
上りデータ送信を制限された移動端末は上りデータの送信レートを一時的に下げ、あるいは上りデータの送信を一時的に停止する。アップリンクスケジュール部２０は、フラグ信号Fintを受信しなくなれば、移動端末の上り送信データの制限を解除するよう制御する。
第２実施例によれば、第1実施例と同様の効果を奏することができる。又、第2実施例によれば、総隣接受信信号電力(干渉電力)が大きくなった時、大きな干渉を与えている隣接セルからの干渉電力を低減するようにしたから、システム全体でスループットの向上を図ることができる。
セル端近傍端末特定部２１は、通信中移動端末が図８の処理にしたがって送出したセル端近傍判定結果が入力されるから、該結果に基づいて各通信中移動端末がセル端に存在するか、換言すれば、各通信中移動端末がフラグ信号Fintを送出した基地局に干渉を与えているか識別し、干渉を与えている移動端末をアップリンクスケジュール部２０に通知する。
アップリンクスケジュール部２０は、この通知を受けると制御信号生成部２２に干渉原因となっている移動端末の上りデータ送信を制限するよう指示する。制御信号生成部２２は該指示により上りデータの送信レートを一時的に下げ、あるいは上りデータの送信を一時的に停止するよう指示するための制御信号を作成して前記指示された移動端末へ送信する。多重部２３は該制御信号とユーザデータ生成部２４で生成されたユーザデータとを多重し、符号化／変調部２５、送信無線部２６を介してアンテナ２７から移動端末に向けて送信する。
上りデータ送信を制限された移動端末は上りデータの送信レートを一時的に下げ、あるいは上りデータの送信を一時的に停止する。アップリンクスケジュール部２０は、フラグ信号Fintを受信しなくなれば、移動端末の上り送信データの制限を解除するよう制御する。
第２実施例によれば、第1実施例と同様の効果を奏することができる。又、第2実施例によれば、総隣接受信信号電力(干渉電力)が大きくなった時、大きな干渉を与えている隣接セルからの干渉電力を低減するようにしたから、システム全体でスループットの向上を図ることができる。
ＢＴＳ１〜ＢＴＳ３ 基地局
ＣＬ１〜ＣＬ３ セル
ＭＳ１１〜ＭＳ３２ 移動端末
ＣＬ１〜ＣＬ３ セル
ＭＳ１１〜ＭＳ３２ 移動端末
Claims (7)
- 移動端末と、配下のセル内の移動端末と通信を行う複数の基地局と、を有する無線通信システムであって、
前記複数の基地局はそれぞれ、
隣接セル内の移動端末から受ける干渉電力を測定する干渉電力測定部と、
該干渉電力に基づいて、隣接セルの基地局に対して干渉を低減するよう要求する干渉低減要求部と、
隣接セルの基地局から干渉の低減を要求されて、配下のセル内の移動端末に干渉を低減するよう送信電力を制御する情報を通知する制御部と、を備え、
前記移動端末は、
前記干渉を低減するよう要求された前記基地局から通知された前記送信電力を制御する情報を受信する受信部、を備える、無線通信システム。 - 前記複数の基地局のそれぞれは、前記干渉電力と設定値とを比較する比較部、を備え、
前記干渉低減要求部は、前記比較部による比較結果に応じて、隣接セルの基地局に対して干渉を低減するよう要求する、請求項１記載の無線通信システム。 - 前記干渉の低減を要求した前記隣接セルの基地局に対する干渉に関連する移動端末を判別する干渉移動端末判別部、を備え、
前記制御部は、前記判別した移動端末に干渉を低減するよう送信電力を制御する情報を通知する、請求項１又は２記載の無線通信システム。 - 配下のセル内の移動端末と通信を行う複数の基地局を有する無線通信システムにおける干渉低減方法であって、
前記複数の基地局のそれぞれで、隣接セル内の移動端末から受ける干渉電力を取得し、
前記複数の基地局のそれぞれで、該干渉電力に基づいて隣接セルの基地局に対して干渉の低減を要求する通知を送信し、
前記干渉の低減を要求する通知を受信した前記隣接セルの基地局から、該隣接セル内の移動端末に、干渉を低減するように該移動端末の送信電力を制御する情報を通知し、
前記隣接セル内の移動端末で、前記送信電力に関する情報をそれぞれ受信し、該情報に応じて該移動端末の送信電力を制御する、干渉制御方法。 - 前記複数の基地局のそれぞれで、前記干渉電力と設定値とを比較し、
前記比較の結果に応じて、前記干渉の低減を要求する通知を送信する、請求項４記載の干渉制御方法。 - 前記干渉の低減を要求した前記隣接セルの基地局に対する干渉に関連する移動端末を判別し、
前記複数の基地局のそれぞれで、前記判別した移動端末に干渉を低減するよう送信電力を制御する情報を通知する、請求項４又は５記載の干渉制御方法。 - 配下のセル内の移動端末と通信を行う複数の基地局を有する無線通信システムに用いられる基地局であって、
隣接セル内の移動端末から受ける干渉電力を測定する干渉電力測定部と、
該干渉電力に基づいて、隣接セルの基地局に対して干渉を低減するよう要求する干渉低減要求部と、
隣接セルの基地局から干渉の低減を要求されて、配下のセル内の移動端末に干渉を低減するよう送信電力を制御する情報を通知する制御部と、を備える、ことを特徴とする基地局。
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| JP2010065520A JP5283652B2 (ja) | 2010-03-23 | 2010-03-23 | 無線通信システム及びその干渉制御方法並びに基地局 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2012222379A (ja) * | 2011-04-04 | 2012-11-12 | Hitachi Ltd | 送信電力制御を行う無線通信装置、無線通信方法 |
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2010
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