JP2010529732A - Wcdmaシステムにおける干渉回避 - Google Patents

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Abstract

第1の種類のセル(110)及び第2の種類のセル(120〜122)を制御する第1及び第2の種類の基地局(111,125〜127)と、第1の種類の基地局(111)についての制御機能(140)とを備えるセルラシステム(100)のための方法(200)。制御機能(140)は、第1のセルの近くにあるセルのリスト、すなわち隣接セルリストを保守する。第1のセル内のUE(112)は、隣接セルからの送信を測定し、これを報告する。UE(112)はティテクテッドセット(DS)測定を作成し、制御機能にこれを報告する。制御機能(140)はDS測定の報告から第2の種類のセル(120〜122)を検索する。第2の種類のセルが発見された場合(250)、第2の種類の基地局において干渉を引き起こす、報告したUEからの送信を防ぐために、UEのハンドオーバが開始される。

Description

本発明は、小さいセル、いわゆるフェムトセルと、「普通」のセル、いわゆるマクロセルとの双方が存在する、WCDMAシステムのようなセルラシステムにおけるセル間の干渉を回避するための方法及びデバイスを開示する。
WCDMAの種類の無線セルラ電話システムにおいては、1つ又は少ない数の周波数のみがシステムによって用いられる。このことは、システムの異なるセルにおける送信が、異なるいわゆるスクランブル符号を用いてなされるという事実によって可能となる。
1つ又は少ない数の周波数のみがWCDMAシステムにおいて用いられるという事実は、いわゆるフェムト基地局を配置する時に、問題を引き起こす。フェムト基地局は現在、例えば個人の家庭又は会社のような限定されたカバレージエリア、いわゆるフェムトセルにおいて、エンドユーザに対して無線セルラ電話カバレージを提供するために、開発されている。
フェムト基地局は、フェムト基地局が配置されることが意図されているシステム、すなわちこの場合はWCDMAシステムの、「通常の」基地局として、おおむね設計されているだろう。しかしながら、フェムト基地局と、フェムト基地局が配置されるWCDMAシステムの「通常の」又は「マクロ」基地局との間の主要な違いは、フェムト基地局の出力電力であり、従ってフェムト基地局によって提供されるセルによってカバーされることができる区域、すなわちフェムトセルである。フェムト基地局の出力電力は、マクロ基地局の出力電力よりも著しく小さく、従ってマクロセルの区域と比べてフェムトセルの大きさを制限する。
WCDMAシステムにおいて、より大きいマクロセルに散在させられたフェムトセルを用いる時に起こるかもしれない上述の問題は、マクロセルとフェムトセルとの双方が1つの同じ周波数で展開されるかもしれないという事実によって引き起こされる。このように、マクロセルにおけるユーザ端末(UE)は、マクロ基地局に送信する時、すなわちいわゆるアップリンク(UP)送信において、フェムトセルに干渉するかもしれない。
もしマクロUEがフェムト基地局に近いならば、高い出力電力レベルを用いてなされるかもしれないUEのUL送信は、フェムト基地局において干渉を引き起こすかもしれない。
WCDMAシステムは、無線ネットワーク制御装置(RNC)として知られる、基地局についての制御機能を備える。WCDMAシステムにおけるRNCには、RNCが制御するセルの近くにあるセルをRNCが追跡するのに用いる機能、いわゆる隣接リスト(Neighbor List)が存在する。RNCはまた、セル内のUEの一定の機能を制御し、これはセルの基地局を介してなされる。
潜在的には、UEから近くのフェムト基地局へのUL干渉を最小限にするために、隣接リストはRNCによって用いられうる。しかしながら、WCDMAネットワークには多くのフェムトセルが配置されているかもしれないことが、想像される。もし多くのフェムトセルが配置されているならば、隣接リスト内のセルの数は限られるであろうために、フェムトセルの全てをマクロセルを取り囲むネイバー(Neighbor)として定義することはできないだろう。そして、もし可能であったとしても、このようなリストを最新に保つことに伴う作業には手が出せないだろう。
また、上述の問題は、フェムト基地局が家庭又は小さな会社において用いられることを意図されているために、フェムト基地局には何らかのアクセス制御が備えられているかもしれないという事実によって強調される。このことは、近くにあるWCDMAセルのUEが、WCDMAにおけるソフト・ハンドオーバ又はソフター・ハンドオーバとして知られる機能を用いて接続することはできないであろうことを意味する。そうでなければこの機能は、干渉問題が生じないように、フェムト基地局の近くにあるマクロUEの送信を制御するかもしれない。
従って上に示されるように、マクロセルのUEからのUL送信がフェムト基地局において干渉を引き起こす危険を削減又は排除するという要求が存在する。
マクロ基地局のような第1の種類の第1の基地局と、フェムト基地局のような第2の種類の第2の基地局とを含む無線セルラ電話システムにおいて用いられる方法を本発明が開示するという点で、この要求は本発明によって取り組まれる。
上述の2つの基地局は、それぞれ第1の種類のセルと第2の種類のセルとを制御し、それぞれのセルは複数のユーザ端末(UE)を収容することができる。前記第1及び第2の種類のセルは、互いに少なくとも一部分が一致するそれぞれのカバレージを有し、前記システムはさらに、前記第1の種類の基地局のための制御機能を備える。
本発明の方法は、
前記制御機能に、前記第1のセルの近くにあるセルのリスト、すなわち隣接セルリストを保守させる工程と、
前記第1のセル内のUEに、隣接セルからの送信を測定させ、そして当該測定を前記制御機能に対して報告させる工程と、
前記第1のUEにまた、前記第1のセルの隣接セルではないセルからの送信の検出、いわゆるディテクテッドセット測定をさせ、そして当該測定を前記制御機能に対して報告させる工程とを含む。
さらに、本発明の方法は、
前記第2の種類のセルを特定するために、前記制御機能に前記DS測定の前記報告を検索させる工程と、
前記DS測定の前記報告において前記第2の種類のセルが発見された場合に、前記第2の種類の基地局において干渉を引き起こす、報告したUEからの送信を防ぐために、前記報告したUEのハンドオーバを前記制御機能が開始する工程とを含む。
このように、本発明によって、フェムト基地局のカバレージ内にあることが検出されたマクロUEはハンドオーバされることができるために、マクロUEからのUL送信によって引き起こされる、フェムトセルにおける干渉は、削減又は排除されることができる。
本発明のこの利点及び他の利点が、以下の詳細な説明からいっそう明らかとなるだろう。
WCDMAシステムにおけるマクロ基地局のための制御機能として用いられるノードを、本発明はまた開示する。
添付の図面を参照して、以下で本発明がより詳細に説明される。
本発明が適用されることができるシステムの概略を示す。 本発明の方法のフローチャートを示す。 本発明の制御機能のブロック図を示す。
図1は、本発明が用いられることができるシステム100の一部の例を示す。本発明及び特に図1がさらに説明される前に、本発明は主にWCDMAシステムについて意図されているが、本発明はこのような応用例に限定されないことが、明らかにされるべきである。従って以下の文章ではときおり、セルラ電話で一般的ないくつかの用語が、WCDMAに特有の用語の代わりに用いられるだろう。
このような一般用語の1つの例が、システムにおいてセルへのトラフィック及びセルからのトラフィックを制御する機能を示すために用いられる、「基地局」という用語である。いくつかのシステムにおいては、この機能は無線基地局(RBS)として知られ、WCDMAシステムにおいて用いられる用語は通常Node Bである。他のシステムにおいては、無線基地局装置(BTS)又はeNodeBが用いられる。従って、セルラシステムにおける全てのこのような機能又はノードを包含することを意図されている一般的な用語であることが、「基地局」という用語には意図されている。
システム100は、「普通の」又はマクロ基地局と本質的に同じ機能を備えるが、マクロセルよりも著しく小さいセル(すなわちフェムトセル)を有する基地局(いわゆるフェムト基地局)である、複数の第2の種類の基地局125〜127を含む。
例として、フェムトセルはマクロセルよりも1000倍小さい区域を有するかもしれないし、もっと小さいかもしれない。フェムト基地局125〜127によって制御されるセル、すなわちフェムトセルは、図1の120〜122として示される。図1に示されるようにシステム100はまた、フェムト基地局を制御するための機能140(いわゆる無線ネットワーク制御装置(RNC)140)を備えるかもしれない。このようなRNCの役割は当業者によく知られており、よって本明細書ではより詳細には説明されない。
図1のフェムト基地120〜122のフェムトセルのそれぞれに、ユーザ端末(UE)を有する第1の数のユーザが存在しうる。UEの1つは123として、セル120内に示されている。
図1にはまた、自身のセル120〜122を有するフェムト基地125〜127が内部に位置する、マクロセル110が示されている。これは単なる例に過ぎず、マクロセルとの部分的な重なりしか持たないカバレージをフェムトセルが有することも可能である。マクロセル110は、ユーザ端末(UE)を持つ複数のユーザを有することが可能であり、このUEの1つは112として図1に示されている。マクロセル110におけるUEへのトラフィック及びUEからのトラフィックは、図1の111として示されるマクロ無線基地局(RBS)によって制御される。マクロ基地局は、以下では「NodeB」としても呼ばれるだろう。
NodeB111は引き続いてRNCによって制御される。図1に示されるように、このRNCはフェムト基地局を制御するものと同じRNC140であることもできるし、NodeB111のRNCは別のRNCであることもできる。
本明細書で前に説明されたように、本発明によって検討されることが意図されている問題の1つは、マクロセル110内のUE112からのアップリンク(UL)送信が、特にフェムトセル内で用いられる出力電力レベルと比べた場合にこれらの送信が高いレベルの出力電力で行われるために、フェムト基地局125〜127において干渉を引き起こすかもしれないという事実である。
以下でより詳細に説明されるように、マクロセル110のRNCに、マクロセル110内のUEがフェムト基地局125〜127の1つの「ヒアリングレンジ」(無線検知)内に入ってきたかを検知させるというコンセプトを本発明は含み、もしそうならば、問題のフェムトセルによってUEのUL送信が受信されないように、NodeBのRNCは問題のUEのハンドオーバを開始する。
ハンドオーバの理由はUEのUL送信による干渉を防ぐことであるから、ハンドオーバは様々な種類のものであることができ、ハンドオーバはいわゆる周波数間ハンドオーバ(IFHO)であることができる。
IFHOの場合、UEは他の動作周波数にハンドオーバされるが、依然として同じNodeBによって扱われることができるし、新しい周波数において他のNodeBによって扱われることもできる。このようにIFHOの場合、UEは依然としてWCDMAシステムにおいて動作するが、他の周波数で動作する。
ハンドオーバはまた、いわゆるインター・ラジオ・アクセス・テクノロジ・ハンドオーバ(IRAT HO)であってもよい。IRAT HOの場合、UEは他のシステムにハンドオーバされる。すなわち、UEは例えばGSMシステム又はLTEシステムのような他の規格の無線セルラ電話システムで動作するだろう。ハンドオーバ先となる基地局は、新しい規格に従って動作するように準備されているのならば従前通り同じ基地局であってもよいし、適切な装置を有する他の基地局であることもできる。
IRAT HOは、WCDMAのカバレージがほとんどない又は全くないが、例えばGSMカバレージが存在する区域にWCDMAシステムのUEが移動する場合、マクロセルのみを有するシステムにおいて用いられうることに、言及することができる。
続いて、「他のセル」を聴取するUE、「他のセルと通信している」UE、又は「他のセルからの送信を検出した」UE、などに対して問い合わせがなされてもよい。これらのフレーズは、UEが他のセルのNodeBからの送信を聴取する、UEが他のセルのNodeBと通信している、又はUEが他のセルのNodeBからの送信を検出する、などと述べることの代わりに用いられうる。
システム100のRNCは、制御するNodeBのそれぞれのセルについて、そのセルの近くにあるセルのリスト(隣接セルリスト(Neighbor Cell List))を有する。隣接セルリストは、リスト内のそれぞれのセルについて、例えばセルID及びセルのスクランブル符号のような、複数のパラメータを含む。WCDMAシステムにおいて、スクランブル符号を含み、リスト内のセルの出力電力レベルも含むかもしれない隣接リストは、RNCによってUEへと送られることができる。そして、UEはそれを制御するRNCによって、隣接リスト内のセルからの送信を聴取するように要求してもよい。そして、検出した他のセルからの送信をRNCへと報告してもよい。これは、NodeBを介してなされる。
しかしながら、UEがそのRNCから受け取った隣接リストに存在しないセルからのNodeB送信を検出したことをUEが報告した場合、問題が発生する。もしそのようなセル/NodeBがUEによって検出され、UEのセルのRNCに報告されると、検出されたセルはUEのASに含められることができない。そのようなセル、すなわちUEの隣接セルリストに存在しないセルはそれでも、例えば3GPPにおいてディテクテッドセット(DS)測定として知られる機能によって、UEによって検出されることができる。DS機能は、UEの隣接セルリストに含まれるか否かに関わらず、特定の周波数上での、好適にはUEのAS内のNodeBによって使われる周波数上での、全ての送信を検出することをUEが試みるのに用いる機能である。UEがDS測定において送信を検出した時、UEはDS測定において検出されたスクランブル符号を含む測定報告を、UEのRNCに送る。
要するに、以下でより詳細に説明されるように、本発明によって、DS測定報告を受け取るRNCは、DS測定の間に検出されたセルがフェムトセルであるかどうかを知るために、この報告の内容を用いることができるだろう。好適な一実施形態によれば、検出されたセルがフェムトセルであるかどうかを知るための確認は、リアルタイムに行われるか、又は可能な限りリアルタイムに近く行われる。そして、セルがフェムトセルであることが分かった場合、前に述べられたハンドオーバが開始されるだろう。
ここで、報告内のセルのどれかがフェムトセルであるかどうかを知るために、本発明に従って、どのようにRNCがDS測定の確認を実行することができるかに関心を移す。これは、以下の方法によって行われるだろう。複数のスクランブル符号が、フェムトセルのみによって用いられるために、システムによって保存されうる。RNCはこれらの符号のリストを保守し、RNCがDS報告を受け取った時には、RNCはこのDS報告内のスクランブル符号のどれかが、フェムトセルのために保存されたスクランブル符号のうちの1つであるかどうかを確認することができる。
UEからのDS報告がフェムトセルからのスクランブル符号を含むものとして特定された場合には、IFHO又はIRAT HOのハンドオーバ(HO)が、問題のUEについて開始されることができる。
RNCが保存されたスクランブル符号のリストを保守することの代替策として、様々なインタラクティブなシナリオが可能である。例えば、検索を実行するノードにDS報告をRNCが転送する。この場合、例えば「フェムト」/「フェムトはない」又は「HO開始」/「HOを開始しない」のような検索の結果をRNCが単純に受け取るだろう。他の代替策として、RNCはリストを保持するノードから保存されたスクランブル符号のリストを受け取ることができる。当業者には明らかであろうが、他の選択肢もまた可能である。
図2は、本発明の方法200の概略フローチャートを示す。任意のもの又は択一的であるステップは、破線で示されている。
上述の説明から明らかとなるように、本方法はWCDMAシステムのような無線セルラ電話システムにおいて用いることが意図されている。本発明が適用されるシステムは、第1の種類の基地局と第2の種類の基地局と、例えばマクロ基地局とフェムト基地局と、を含み、第1の種類のセルと第2の種類のセルとのそれぞれ、例えばこの例ではマクロセルとフェムトセルと、を制御する。2つのセルのカバレージは、互いに少なくとも部分的に一致すべきである。そしてこのシステムは第1の種類の基地局についての制御機能、例えば本発明がWCDMAシステムにおいて用いられるのならRNC、を含むだろう。
図2のステップ210に示されるように、本方法200は、制御機能(例えばRNC)に、第1のセルの近くにあるセルのリスト(隣接セルリスト)を保守させる工程を含む。
ステップ220は、第1の種類のセル内(すなわちこの場合はマクロセル)のUEに、隣接セル(Neighbor Cell)からの送信を測定させ、これを制御機能に報告させる工程を本方法200が含むことを示す。
同様に示されるのはステップ230であり、このステップは、そのセルの隣接セルではないセルからの送信を測定するUEに検出させる工程、いわゆるディテクテッドセット(DS)測定を含み、これは制御機能に報告される。
さらに本方法は、ステップ240に示されるように、第2の種類のセルを特定するために制御機能にDS測定報告を検索させる工程を含み、第2の種類の(例えばフェムト)セルがDS測定報告内に発見された場合には、報告したUEからの送信が第2の種類の基地局(フェムト基地局)において干渉を引き起こすことを防ぐために、報告したUEのハンドオーバを制御機能が開始させるであろうステップ250を含む。
ステップ260に示されるようにハンドオーバはIFHOであることができ、ステップ270に示されるようにその代わりにIRAT HOであることができる。他のシステム、例えばLTEシステム、もまた本発明の応用領域ではあるが、ステップ280は、本発明がWCDMAに好適に適用されることを示すために用いられる。
図3は、本発明の制御ノード300(例えばRNC)の概略ブロック図である。図3に示されるように本発明のRNC300は、NodeBへ/NodeBからの、及びこれを介するUEとの、トラフィックの送信及び受信の双方のために用いられるインタフェース310を備える。本発明のRNC300は、RNC300が制御するNodeBとUEとの少なくとも一方と、例えばインターネット又は他の何らかのそのようなネットワークを介して交信することが可能であり、この場合インタフェース310はこのネットワークへのインタフェースとして働くだろう。
本発明のRNCはまた送信機能320及び受信機能330を備え、同様に制御及び計算機能、好適には図3に示されるマイクロプロセッサ340を備え、そしてRNC300はまたメモリ手段350を備えるだろう。
メモリ手段350は、上で説明された隣接セルリストを保守するために働き、このときプロセッサ340によって補助されてもよい。
インタフェース310及び受信部330は、NodeBを介してUEと通信するために、すなわちUEによって検出された隣接セルからの送信に関するUEからの報告を受信するため、そしてまた第1のセルの隣接セルではないセルからの送信に関するUEからの報告、すなわちディテクテッドセット測定を受信するために、用いられうる。プロセッサ340、及び場合によってはメモリ手段350も、フェムトセルを特定するためにDS報告を検索することができる。
プロセッサ340は、送信部320及びインタフェース310とともに、フェムトセルがDS測定報告の中で発見された場合に、報告したUEのハンドオーバを開始するために用いられることができる。
最後に、UEによって実行される測定、すなわち隣接セル及びディテクテッドセット・セルの測定は、UEによって独立に実行されることができ、又は上で説明されたようにRNCから命令されることができることが、言及されるべきである。後者の場合、プロセッサ340は測定が実行されるべき時を追跡してもよいし、インタフェース310及び送信部320は、好適にはNodeBを介して、UEへと測定命令を送信するために用いられてもよい。
この提案された機能は、システムの性能を向上することができ、小さいセルにおけるULの干渉を減らすことができ、こうして同じ周波数に小さいWCDMAセル及び大きいWCDMAセルを混合することをいっそう魅力的なものにする。しかしながら、同じ問題に遭遇する他のシステムにおいても本発明は用いられることができ、従ってWCDMAシステムに限定されるものとして理解されるべきではない。
本発明は、上で説明され図面に示された実施形態の例には限定されず、添付の請求の範囲内で自由に変更されることができる。

Claims (11)

  1. 無線セルラ電話システム(100)において用いる方法(200)であって、
    前記システムは、
    第1の種類のセル(110)を制御する、第1の種類の、第1の基地局(111)と、
    第2の種類のセル(120〜122)を制御する、第2の種類の、第2の基地局(125〜127)とを備え、
    前記それぞれのセルは、複数のユーザ端末(UE)を収容することが可能であり、
    前記第1及び第2の種類のセルは、互いに少なくとも一部分が一致するそれぞれのカバレージを有し、
    前記システム(100)はさらに、前記第1の種類の基地局(111)のための制御機能(140)を備え、
    前記方法は、
    前記制御機能(140)に、前記第1のセルの近くにあるセルの第1のリスト、すなわち隣接セルリストを保守させる工程(210)と、
    前記第1のセル内の第1のUE(112)に、隣接セルからの送信を測定させ、そして当該測定を前記制御機能に対して報告させる工程(220)と、
    前記第1のUE(112)に、前記第1のセルの隣接セルではないセルからの送信の検出、いわゆるディテクテッドセット(DS)測定をさせ、そして当該測定を前記制御機能に対して報告させる工程(230)とを含み、
    前記方法はさらに、
    前記第2の種類(120〜122)のセルを特定するために、前記制御機能(140)に前記DS測定の前記報告の中を検索させる工程(240)と、
    前記DS測定の前記報告において前記第2の種類のセルが発見された場合に、前記第2の種類の基地局において干渉を引き起こす、報告したUEからの送信を防ぐために、前記報告したUEのハンドオーバを前記制御機能が開始する工程(250)とを含むことを特徴とする方法。
  2. 前記ハンドオーバは、他の動作周波数へのハンドオーバであることを特徴とする、請求項1に記載の方法(200,260)。
  3. 前記ハンドオーバは、他の規格の無線セルラ電話システムへのハンドオーバであることを特徴とする、請求項1に記載の方法(200,270)。
  4. WCDMAシステムに適用されることを特徴とする、請求項1乃至3の何れか1項に記載の方法(200,280)。
  5. 前記制御機能(140)は、前記第2の種類の基地局(125〜127)によって用いられるスクランブル符号のリストを保守し、
    前記第2の種類のセルは、前記リストを用いることで前記DSの前記報告において特定されうることを特徴とする、請求項4に記載の方法(200,280)
  6. 前記制御機能(140)が無線ネットワーク制御装置(RNC)であることを特徴とする、請求項4又は5に記載の方法(200,280)。
  7. 無線セルラ電話システム(100)において用いるためのノード(300)であって、
    前記システムは、
    第1の種類のセル(110)を制御する、第1の種類の、第1の基地局(111)と、
    第2の種類のセル(120〜122)を制御する、第2の種類の、第2の基地局(125〜127)とを備え、
    前記それぞれのセルは、複数のユーザ端末(UE)を収容することが可能であり、
    前記第1及び第2の種類のセルは、互いに少なくとも一部分が一致するそれぞれのカバレージを有し、
    前記ノード(300)は、前記第1の種類の基地局(111)のための制御機能(140)として働くように意図され、
    前記ノードは(300)、
    前記第1のセルの近くにあるセルの第1のリスト、すなわち隣接セルリストを保守する手段(350)と、
    隣接セルからの測定された送信に関する報告を、前記第1のセル内の第1のUEから受信する手段(310,330)と、
    前記第1のセルの隣接セルではないセルからの検出された送信、いわゆるディテクテッドセット(DS)測定に関する報告を、前記第1のUEから受信する手段(310,330)とを備え、
    前記ノード(300)はさらに、
    前記第2の種類のセルを特定するために、前記DS測定に関する前記報告の中を検索させる手段(340,350)と、
    前記DS測定に関する前記報告において前記第2の種類のセルが発見された場合に、前記第2の種類の基地局において干渉を引き起こす、報告したUEからの送信を防ぐために、前記報告したUEのハンドオーバを開始する手段(340,320,310)とを備えることを特徴とするノード。
  8. 前記ハンドオーバのための手段(340,320,310)は、他の動作周波数へのハンドオーバを開始することを特徴とする、請求項7に記載のノード(300)。
  9. 前記ハンドオーバのための手段(340,320,310)は、他の規格の無線セルラ電話システムへのハンドオーバを開始することを特徴とする、請求項7に記載のノード。
  10. WCDMAシステムにおける無線ネットワーク制御装置(RNC)であることを特徴とする請求項7乃至9の何れか1項に記載のノード(300)。
  11. 前記第2の種類の基地局(125〜127)によって用いられるスクランブル符号のリストを保守し、
    前記第2の種類のセルは、前記リストを用いることで前記DSの前記報告において特定されうることを特徴とする、請求項10に記載のノード(300)。
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