JP2011250211A - 無線通信システム、無線基地局、及び通信制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線基地局間の伝送路の負荷を軽減する。
【解決手段】無線基地局eNB10−1は、自局の負荷レベルが第1閾値以上である場合に、無線基地局eNB10−2に対して、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを送信し、自局の負荷レベルが第1閾値未満である場合には、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージの送信を省略する。一方、無線基地局eNB10−2は、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを受信した場合に、無線基地局eNB10−1に対して、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージを送信する。
【選択図】図5
【解決手段】無線基地局eNB10−1は、自局の負荷レベルが第1閾値以上である場合に、無線基地局eNB10−2に対して、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを送信し、自局の負荷レベルが第1閾値未満である場合には、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージの送信を省略する。一方、無線基地局eNB10−2は、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを受信した場合に、無線基地局eNB10−1に対して、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージを送信する。
【選択図】図5
Description
本発明は、無線通信技術に関し、特にカバレッジを調整することが可能な無線通信システム、無線基地局、及び通信制御方法に関する。
無線通信システムの標準化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)で標準化されているLTE(Long Term Evolution)では、SON(Self Organizing Network)と称される技術が採用されている。SONによれば、無線基地局の設置や保守の際に、人手によるフィールドでの測定や設定を要さずに自動化できることが期待される(例えば、非特許文献1参照)。
SONにおいては、無線基地局(3GPPにおいて「eNB」と称される)間の負荷を平準化するために、無線基地局間で送受信される負荷情報に基づいて、カバレッジを調整する手法が提案されている。このような最適化の技術は、MLB(Mobility Load Balancing)と称される。
具体的には、LTEシステムでは、以下の負荷情報が定義されている。(a)時間周波数リソースの割り当て単位であるPRB(Physical Resource Block)の使用数、(b)無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールの負荷、(c)無線基地局のハードウェア負荷、(d)無線基地局の相対的な通信容量を示す指標である容量クラスとその中で利用可能な通信容量の割合。
3GPP TR 36.902 V9.1.0 March, 2010.
しかしながら、負荷情報に基づいてカバレッジを調整する手法においては、無線基地局間で常時、負荷情報が送受信されるため、バックホールである無線基地局間の伝送路の負荷が増加する。
そこで、本発明は、無線基地局間の伝送路の負荷を軽減できる無線通信システム、無線基地局、及び通信制御方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。本発明の特徴は、自局と他の無線基地局の負荷に応じて、カバレッジを調整することが可能な第1の無線基地局(無線基地局eNB10−1)及び第2の無線基地局(無線基地局eNB10−2)により構成される無線通信システム(無線通信システム1)であって、前記第1の無線基地局は、前記第2の無線基地局の負荷レベルを示す負荷情報を要求するための負荷要求情報を、前記第2の無線基地局に送信する第1送信部(X2インタフェース通信部140)と、前記第1送信部を制御する第1送信制御部(送信制御部122)とを備え、前記第1送信制御部は、前記第1の無線基地局の負荷レベルが第1の閾値以上である場合に、前記負荷要求情報が前記第2の無線基地局へ送信されるように前記第1送信部を制御し、前記第1の無線基地局の負荷レベルが第1の閾値未満である場合に、前記負荷要求情報の前記第2の無線基地局への送信が省略されるように前記第1送信部を制御し、前記第2の無線基地局は、前記第2の無線基地局の負荷レベルを示す負荷情報を、前記第1の無線基地局に送信する第2送信部(X2インタフェース通信部240)と、前記第2送信部を制御する第2送信制御部(送信制御部222)とを備え、前記第2送信制御部は、前記負荷要求情報が受信された場合に、前記負荷情報を前記第1の無線基地局に送信するように前記第2送信部を制御することを要旨とする。
このような特徴によれば、第1の無線基地局は、当該第1の無線基地局の負荷レベルが第1の閾値以上である場合に、第2の無線基地局に対して、当該第2の無線基地局の負荷レベルを示す負荷情報を要求するための負荷要求情報を送信し、第1の無線基地局の負荷レベルが第1の閾値以上である場合には、負荷要求情報の送信を省略する。一方、第2の無線基地局は、負荷要求情報を受信した場合に、当該第2の無線基地局の負荷レベルを示す負荷情報を第1の無線基地局へ送信する。従って、第1の無線基地局の負荷レベルが低く、カバレッジを調整する必要がない場合には、負荷要求情報と負荷情報との送受信が省略されることになり、無線基地局間の伝送路の負荷を軽減できる。
本発明の特徴は、自局と他の無線基地局の負荷に応じて、カバレッジを調整することが可能な無線基地局であって、前記他の無線基地局の負荷レベルを示す負荷情報を要求するための負荷要求情報を、前記第2の無線基地局に送信する送信部と、前記送信部を制御する送信制御部とを備え、前記送信制御部は、自局の負荷レベルが第1の閾値以上である場合に、前記負荷要求情報が前記他の無線基地局へ送信されるように前記送信部を制御し、自局の負荷レベルが第1の閾値未満である場合に、前記負荷要求情報の前記他の無線基地局への送信が省略されるように前記送信部を制御することを要旨とする。
本発明の特徴は、前記第1の閾値は、前記無線基地局が安定して動作可能である場合の負荷レベルより小さい値であることを要旨とする。
本発明の特徴は、前記送信制御部は、自局に接続している無線端末の数が少ないほど、前記第1の閾値を増加させることを要旨とする。
本発明の特徴は、前記送信制御部は、前記負荷要求情報の送信後、自局の負荷レベルが第2の閾値未満になった場合に、前記負荷情報の送信停止を要求するための停止要求情報を前記他の無線基地局に送信するように前記送信部を制御することを要旨とする。
本発明の特徴は、自局と他の無線基地局の負荷に応じて、カバレッジを調整することが可能な無線基地局における通信制御方法であって、前記他の無線基地局の負荷レベルを示す負荷情報を要求するための負荷要求情報を、前記第2の無線基地局に送信するステップと、前記負荷要求情報の送信を制御するステップとを備え、前記負荷要求情報の送信を制御するステップは、自局の負荷レベルが第1の閾値以上である場合に、前記負荷要求情報が前記他の無線基地局へ送信されるように制御し、自局の負荷レベルが第1の閾値未満である場合に、前記負荷要求情報の前記他の無線基地局への送信が省略されるように制御することを要旨とする。
本発明によれば、無線基地局間の伝送路の負荷を軽減した無線通信システム、無線基地局、及び通信制御方法を提供できる。
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、(1)LTEシステムの概要、(2)無線通信システムの構成、(3)第1の無線基地局の構成、(4)第2の無線基地局の構成、(5)無線通信システムの動作、(6)作用・効果、(7)その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
(1)LTEシステムの概要
図1は、LTEシステムの概要を説明するための図である。図1に示すように、複数の無線基地局eNBはE−UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)を構成する。複数の無線基地局eNBのそれぞれは、無線端末UEにサービスを提供すべき通信エリアであるセルを形成する。
図1は、LTEシステムの概要を説明するための図である。図1に示すように、複数の無線基地局eNBはE−UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)を構成する。複数の無線基地局eNBのそれぞれは、無線端末UEにサービスを提供すべき通信エリアであるセルを形成する。
無線端末UEは、ユーザが所持する無線通信装置であり、ユーザ装置とも称される。無線端末UEは、無線基地局eNBから受信する無線信号の品質(すなわち、無線品質)を測定し、無線品質の測定結果の報告(以下、測定結果報告)を接続先の無線基地局eNBに送信する。
このような無線品質としては、参照信号の受信電力(RSRP)や、信号対干渉雑音比(SINR)等がある。RSRPに係る測定結果報告はメジャメントレポートと称され、ある特定の周波数帯域毎のSINRのインデックスに係る測定結果報告はCQI(Channel Quality Indicator)と称される。
無線端末UEの接続先の無線基地局eNBは、無線端末UEから受信するメジャメントレポートに基づいて、無線端末UEの接続先を切り換えるハンドオーバ制御を行う。無線端末UEが複数の無線基地局eNBからの参照信号を受信する場合、メジャメントレポートは、複数の無線基地局eNBと対応する複数のRSRPを含む。無線端末UEの接続先の無線基地局eNBは、通常、複数の無線基地局eNBのうちRSRPが最も高いものを無線端末UEの接続先として選択する。
また、無線端末UEの接続先の無線基地局eNBは、無線端末UEから受信するCQIに基づいて、無線リソースの割り当て単位であるリソースブロックを無線端末UEに割り当てる。さらに、無線端末UEの接続先の無線基地局eNBは、無線端末UEから受信するCQIに基づいて、無線端末UEとの無線通信に使用する変調クラスを決定する。変調クラスとは、変調多値数と符号化率との組み合わせである。
各無線基地局eNBは、基地局間通信を提供する論理的な通信路であるX2インターフェースを介して互いに通信可能である。複数の無線基地局eNBのそれぞれは、S1インターフェースを介して、EPC(Evolved Packet Core)、具体的には、MME(Mobility Management Entity)/S−GW(Serving Gateway)と通信可能である。
(2)無線通信システムの構成
図2は、本実施形態に係る無線通信システム1の概略構成図である。
図2は、本実施形態に係る無線通信システム1の概略構成図である。
図2に示すように、無線通信システム1は、無線基地局eNB10−1と、無線基地局eNB10−1が形成するセルC20−1内で、無線基地局eNB10−1に接続する無線端末UE30−1と、無線基地局eNB10−2と、無線基地局eNB10−2が形成するセルC20−2内で、無線基地局eNB10−2に接続する無線端末UE30−2とを有する。無線基地局eNB10−1及び無線基地局eNB10−2は、上述したX2インタフェースを使用して基地局間通信を行うことができる。
本実施形態において、無線基地局eNB10−1は第1の無線基地局に相当し、無線基地局eNB10−2は第2の無線基地局に相当する。なお、図2では、無線端末UE30−1及び無線端末UE30−2のそれぞれを1つのみ図示しているが、実際には、無線端末UE30−1及び無線端末UE30−2のそれぞれは複数であるものとする。
無線通信システム1は、上述したMLBをサポートする。本実施形態では、各無線基地局eNBは、無線基地局eNB間で送受信される負荷情報に基づいて、カバレッジを定める基地局パラメータとしてのハンドオーバパラメータを調整する。例えば、無線基地局eNB10−1の負荷が無線基地局eNB10−2の負荷よりも高い場合に、ハンドオーバパラメータを調整することで、無線基地局eNB10−1のカバレッジを縮小するとともに、無線基地局eNB10−2のカバレッジを拡大する。
このようなハンドオーバパラメータは、本実施形態では、無線端末UEが測定したRSRPを補正するためのオフセット値である。例えば、無線端末UE30−1が無線基地局eNB10−1及び無線基地局eNB10−2のそれぞれから無線信号を受信可能な場合において、無線基地局eNB10−1に対応するRSRP(以下、RSRP1)と、無線基地局eNB10−2に対応するRSRP(以下、RSRP2)とを比較する前に、RSRP2を高く補正するためのオフセット値をRSRP2に加える。こうすることで、オフセット後のRSRP2がRSRP1を上回る可能性が高まる。よって、無線基地局eNB10−2が優先的に接続先(ハンドオーバ先)として選択されるようになり、無線基地局eNB10−2のカバレッジを拡大できる。なお、不要なハンドオーバを避けるために、オフセット値は、無線基地局eNBの対で1つの値を取り、対をなす各無線基地局eNBで共有する。
(3)第1の無線基地局の構成
次に、無線基地局eNB10−1の構成を説明する。図3は、本実施形態に係る無線基地局eNB10−1の構成を示すブロック図である。
次に、無線基地局eNB10−1の構成を説明する。図3は、本実施形態に係る無線基地局eNB10−1の構成を示すブロック図である。
図3に示すように、無線基地局eNB10−1は、アンテナ部101、無線通信部110、制御部120、記憶部130、及びX2インタフェース通信部140を有する。
アンテナ部101は、無線信号の送受信に用いられる。無線通信部110は、例えば無線周波数(RF)回路やベースバンド(BB)回路等を用いて構成され、アンテナ部101を介して無線端末UEと無線信号の送受信を行う。また、無線通信部110は、送信信号の変調と受信信号の復調とを行う。
制御部120は、例えばCPUを用いて構成され、無線基地局eNB10−1が備える各種の機能を制御する。記憶部130は、例えばメモリを用いて構成され、無線基地局eNB10−1の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。X2インタフェース通信部140は、X2インタフェースを使用して他の無線基地局との基地局間通信を行う。
制御部120は、負荷レベル比較部121、送信制御部122及びカバレッジ調整制御部123を有する。
負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1に接続している無線端末UE30−1の数を検出する。例えば、負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1による無線端末UE30−1に対する時間周波数リソースの割り当て及び解放の状況を監視し、当該監視の結果に基づいて、無線端末UE30−1の数を検出できる。
負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1の負荷レベルと比較される第1閾値を補正する。ここで、第1閾値は、無線基地局eNB10−1が安定して動作可能である場合の負荷レベルと定められた値である。第1閾値は、負荷レベルの種類毎に用意され、記憶部130に記憶されている。負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1に接続している無線端末UE30−1の数が少ないほど、第1閾値が増加するように補正を行う。なお、補正後の第1閾値も、補正前の第1閾値と同様、無線基地局eNB10−1が安定して動作可能である場合の負荷レベルと定められた値である。
負荷レベル比較部121は、自局である無線基地局eNB10−1の負荷のレベルを測定する。ここで、無線基地局eNB10−1の負荷レベルを示す負荷情報(以下、第1負荷情報)は、(a)時間周波数リソースの割り当て単位であるPRB(Physical Resource Block)の使用数、(b)無線基地局eNB10−1とコアネットワークとの間のX2インタフェースの負荷、(c)無線基地局eNB10−1のハードウェア負荷、(d)無線基地局eNB10−1の相対的な通信容量を示す指標である容量クラスとその中で利用可能な通信容量の割合である。
負荷レベル比較部121は、測定した無線基地局eNB10−1の負荷レベルが補正後の第1閾値以上であるか否かを判定する。具体的には、負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1の全ての種類の負荷レベルが、それぞれの負荷レベルに対応する補正後の第1閾値以上であるか否か、あるいは、無線基地局eNB10−1の何れかの種類の負荷レベルが、対応する補正後の第1閾値以上であるか否かを判定する。
無線基地局eNB10−1の負荷レベルが補正後の第1閾値以上である場合には、当該無線基地局eNB10−1の負荷軽減のために、無線基地局eNB10−2のカバレッジは、擬似的に拡大されることが好ましい。一方、無線基地局eNB10−1の負荷レベルが補正後の第1閾値未満である場合には、当該無線基地局eNB10−1の負荷を軽減させる必要はないため、無線基地局eNB10−2のカバレッジは、擬似的に拡大されなくてもよい。
無線基地局eNB10−1の負荷レベルが補正後の第1閾値以上である場合、送信制御部122は、無線基地局eNB10−2の負荷レベルを示す負荷情報(以下、第2負荷情報)の送信開始を要求するためのResource Status RequestメッセージをX2インタフェース通信部140へ出力する。更に、送信制御部122は、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを無線基地局eNB10−2へ送信するように、X2インタフェース通信部140を制御する。
X2インタフェース通信部140は、送信制御部122の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10−2に対して、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを送信する。
第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージには、第2負荷情報の送信開始を要求する情報であるRegistration Request、送信すべき第2負荷情報の種類を示す情報であるReport Characteristics、第2負荷情報の送信周期を示す情報が含まれる。
一方、無線基地局eNB10−1の負荷レベルが補正後の第1閾値未満である場合、送信制御部122は、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージの送信を省略するように、X2インタフェース通信部140を制御する。
X2インタフェース通信部140は、送信制御部122の制御に応じて、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージの送信を省略する。
第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを受信した無線基地局eNB10−2は、後述するように、応答であるResource Status Responseメッセージ又はResource Status Failureメッセージを送信する。無線基地局eNB10−2は、Resource Status Responseメッセージを送信した場合には、更に、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージに含まれる送信周期で、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージを送信する。この際、無線基地局eNB10−2は、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージに含まれるReport Characteristicsに対応する種類を有する第2負荷情報を、Resource Status Updateメッセージに含ませて送信する。
X2インタフェース通信部140は、X2インタフェースを介して、無線基地局eNB10−2からのResource Status Responseメッセージ又はResource Status Failureメッセージを受信し、負荷レベル比較部121へ出力する。X2インタフェース通信部140は、Resource Status Responseメッセージを受信した場合には、その後、X2インタフェースを介して、無線基地局eNB10−2からの第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージを、周期的に受信し、負荷レベル比較部121へ出力する。
負荷レベル比較部121は、Resource Status Responseメッセージが入力された後、自局である無線基地局eNB10−1の負荷のレベルを測定する。更に、負荷レベル比較部121は、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージが入力される毎に、無線基地局eNB10−2の負荷レベルが無線基地局eNB10−1の負荷レベル未満であるか否かを判定する。
無線基地局eNB10−2の負荷レベルが無線基地局eNB10−1の負荷レベル未満である場合、カバレッジ調整制御部123は、RSRP2に加えられる、ハンドオーバパラメータとしてのオフセット値を決定する。ここで、オフセット値は、プラスの値である。
送信制御部122は、オフセット値を含んだMobility Change RequestメッセージをX2インタフェース通信部140へ出力する。更に、送信制御部122は、オフセット値を含んだMobility Change Requestメッセージを無線基地局eNB10−2へ送信するように、X2インタフェース通信部140を制御する。
X2インタフェース通信部140は、送信制御部122の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10−2に対して、オフセット値を含んだMobility Change Requestメッセージを送信する。
Mobility Change Requestメッセージを受信した無線基地局eNB10−2は、後述するように、応答であるMobility Change Acknowledgeメッセージを送信する。
X2インタフェース通信部140は、X2インタフェースを介して、無線基地局eNB10−2からのMobility Change Acknowledgeメッセージを受信し、カバレッジ調整制御部123へ出力する。カバレッジ調整制御部123は、Mobility Change Acknowledgeメッセージが入力されると、ハンドオーバパラメータとしてのオフセット値を設定する。設定されたオフセット値は、記憶部130に記憶される。
また、送信制御部122が、無線基地局eNB10−2に対して、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを送信する制御を行った後は、並行して以下の処理が行われる。
負荷レベル比較部121は、自局である無線基地局eNB10−1の負荷のレベルを測定する。負荷レベル比較部121は、測定した無線基地局eNB10−1の負荷レベルが第2閾値未満であるか否かを判定する。ここで、第2閾値は、第1閾値よりも小さな値であり、負荷レベルの種類毎に用意され、記憶部130に記憶されている。負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1の全ての種類の負荷レベルが、それぞれに対応する第2閾値未満であるか否か、あるいは、無線基地局eNB10−1の何れかの種類の負荷レベルが、対応する第2閾値未満であるか否かを判定する。
無線基地局eNB10−1の負荷レベルが第2閾値未満である場合には、当該無線基地局eNB10−1の負荷を軽減する必要はなくなり、無線基地局eNB10−1は、無線基地局eNB10−2からの第2負荷情報を取得する必要もない。
このため、送信制御部122は、無線基地局eNB10−1の負荷レベルが第2閾値未満である場合、第2負荷情報の送信停止を要求するためのResource Status RequestメッセージをX2インタフェース通信部140へ出力する。更に、送信制御部122は、第2負荷情報の送信停止を要求するためのResource Status Requestメッセージを無線基地局eNB10−2へ送信するように、X2インタフェース通信部140を制御する。第2負荷情報の送信停止を要求するためのResource Status Requestメッセージには、第2負荷情報の送信停止を要求する情報であるRegistration Requestが含まれる。
X2インタフェース通信部140は、送信制御部122の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10−2に対して、第2負荷情報の送信停止を要求するためのResource Status Requestメッセージを送信する。
第2負荷情報の送信停止を要求するためのResource Status Requestメッセージを受信した無線基地局eNB10−2は、後述するように、応答であるResource Status Responseメッセージを送信する。X2インタフェース通信部140は、X2インタフェースを介して、無線基地局eNB10−2からのResource Status Responseメッセージを受信し、制御部120へ出力する。
(4)第2の無線基地局の構成
次に、無線基地局eNB10−2の構成を説明する。図4は、本実施形態に係る無線基地局eNB10−2の構成を示すブロック図である。
次に、無線基地局eNB10−2の構成を説明する。図4は、本実施形態に係る無線基地局eNB10−2の構成を示すブロック図である。
図4に示すように、無線基地局eNB10−2は、アンテナ部201、無線通信部210、制御部220、記憶部230、及びX2インタフェース通信部240を有する。
アンテナ部201は、無線信号の送受信に用いられる。無線通信部210は、例えば無線周波数(RF)回路やベースバンド(BB)回路等を用いて構成され、アンテナ部201を介して無線端末UEと無線信号の送受信を行う。また、無線通信部210は、送信信号の変調と受信信号の復調とを行う。
制御部220は、例えばCPUを用いて構成され、無線基地局eNB10−2が備える各種の機能を制御する。記憶部230は、例えばメモリを用いて構成され、無線基地局eNB10−2の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。X2インタフェース通信部240は、X2インタフェースを使用して他の無線基地局との基地局間通信を行う。
制御部220は、負荷レベル比較部221、送信制御部222、及びカバレッジ調整制御部223を有する。
負荷レベル比較部221は、自局である無線基地局eNB10−2の負荷のレベルを測定する。ここで、無線基地局eNB10−2の負荷レベルを示す負荷情報(第2負荷情報)は、上述した第1負荷情報と同様、(a)時間周波数リソースの割り当て単位であるPRB(Physical Resource Block)の使用数、(b)無線基地局eNB10−2とコアネットワークとの間のX2インタフェースの負荷、(c)無線基地局eNB10−2のハードウェア負荷、(d)無線基地局eNB10−2の相対的な通信容量を示す指標である容量クラスとその中で利用可能な通信容量の割合である。
X2インタフェース通信部240は、X2インタフェースを介して、無線基地局eNB10−1からの第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを受信し、負荷レベル比較部221へ出力する。
第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージが入力された後、負荷レベル比較部221は、測定した無線基地局eNB10−2の負荷レベルが第3閾値未満であるか否かを判定する。ここで、第3閾値は、負荷レベルの種類毎に用意され、記憶部230に記憶されている。具体的には、負荷レベル比較部221は、無線基地局eNB10−2の全ての種類の負荷レベルが、それぞれに対応する第3閾値未満であるか否か、あるいは、無線基地局eNB10−2の何れかの種類の負荷レベルが、対応する第3閾値未満であるか否かを判定する。
無線基地局eNB10−2の負荷レベルが第3閾値以上である場合には、送信制御部222は、無線基地局eNB10−1が無線基地局eNB10−1の負荷軽減のための処理を行うことができない旨の応答であるResource Status FailureメッセージをX2インタフェース通信部240へ出力する。更に、送信制御部222は、Resource Status Failureメッセージを無線基地局eNB10−1へ送信するように、X2インタフェース通信部240を制御する。
X2インタフェース通信部240は、送信制御部222の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10−1に対して、Resource Status Failureメッセージを送信する。
一方、無線基地局eNB10−2の負荷レベルが第3閾値未満である場合には、送信制御部222は、無線基地局eNB10−1が無線基地局eNB10−1の負荷軽減のための処理を行うことができる旨の応答であるResource Status ResponseメッセージをX2インタフェース通信部240へ出力する。更に、送信制御部222は、Resource Status Responseメッセージを無線基地局eNB10−1へ送信するように、X2インタフェース通信部240を制御する。
X2インタフェース通信部240は、送信制御部222の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10−1に対して、Resource Status Responseメッセージを送信する。
Resource Status Responseメッセージの送信後、負荷レベル比較部221は、自局である無線基地局eNB10−2の負荷のレベルを測定する。
送信制御部222は、測定された無線基地局eNB10−2の負荷レベルを示す第2負荷情報を含んだResource Status UpdateメッセージをX2インタフェース通信部240へ出力する。更に、送信制御部222は、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージを無線基地局eNB10−1へ送信するように、X2インタフェース通信部240を制御する。この際、送信制御部222は、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージに含まれる送信周期で、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージに含まれるReport Characteristicsに対応する種類を有する第2負荷情報を、Resource Status Updateメッセージに含ませた上で、X2インタフェース通信部240へ出力する。
X2インタフェース通信部240は、送信制御部222の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10−1に対して、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージを送信する。
その後、X2インタフェース通信部240は、無線基地局eNB10−1からX2インタフェースを介して、オフセット値を含んだMobility Change Requestメッセージを受信し、カバレッジ調整制御部223へ出力する。
送信制御部222は、Mobility Change Requestメッセージに対する応答であるMobility Change AcknowledgeメッセージをX2インタフェース通信部240へ出力し、当該Mobility Change Acknowledgeメッセージを無線基地局eNB10−1へ送信するように、X2インタフェース通信部240を制御する。
X2インタフェース通信部240は、送信制御部222の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10−1に対して、Mobility Change Acknowledgeメッセージを送信する。
カバレッジ調整制御部223は、Mobility Change Requestメッセージに含まれるハンドオーバパラメータとしてのオフセット値を記憶部230に記憶させる。これにより、ハンドオーバパラメータとしてのオフセット値が無線基地局eNB10−1と無線基地局eNB10−2との間で共有され、ハンドオーバ制御においては、RSRP1と、オフセット値が加えられたRSRP2とが比較される。このため、無線基地局eNB10−2のカバレッジが擬似的に拡大されるようになる。
また、負荷レベル比較部221が、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを受信した後は、並行して以下の処理が行われる。
X2インタフェース通信部240は、無線基地局eNB10−1からの第2負荷情報の送信停止を要求するためのResource Status Requestメッセージを、X2インタフェースを介して受信し、送信制御部222へ出力する。
送信制御部222は、第2負荷情報の送信停止を要求するためのResource Status Requestメッセージに対する応答である、Resource Status ResponseメッセージをX2インタフェース通信部240へ出力し、当該Resource Status Responseメッセージを無線基地局eNB10−1へ送信するように、X2インタフェース通信部240を制御する。
X2インタフェース通信部240は、送信制御部222の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10−1に対して、Resource Status Responseメッセージを送信する。
送信制御部222は、第2負荷情報の送信停止を要求するためのResource Status Requestメッセージが入力されると、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージの送信を停止するように、X2インタフェース通信部240を制御する。X2インタフェース通信部240は、送信制御部222の制御に応じて、Resource Status Updateメッセージの送信を停止する。
(5)無線通信システムの動作
図5は、本実施形態に係る無線通信システム1の第1の動作を示す動作シーケンス図である。
図5は、本実施形態に係る無線通信システム1の第1の動作を示す動作シーケンス図である。
ステップS101において、無線基地局eNB10−1の負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1に接続している無線端末UE30−1の数を検出する。ステップS102において、無線基地局eNB10−1の負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1に接続している無線端末UE30−1の数に応じて、第1閾値を補正する。
ステップS103において、無線基地局eNB10−1の負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1の負荷のレベルを測定する。ステップS104において、無線基地局eNB10−2の負荷レベル比較部221は、無線基地局eNB10−2の負荷のレベルを測定する。
ステップS105において、無線基地局eNB10−1の負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1の負荷のレベルが第1閾値以上であるか否かを判定する。無線基地局eNB10−1の負荷のレベルが第1閾値未満である場合には、ステップS101以降の動作が繰り返される。
一方、無線基地局eNB10−1の負荷のレベルが第1閾値以上である場合には、ステップS106において、無線基地局eNB10−1の送信制御部122は、X2インタフェース通信部140を制御し、当該X2インタフェース通信部140は、無線基地局eNB10−2に対して、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを送信する。無線基地局eNB10−2のX2インタフェース通信部240は、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを受信する。
ステップS107において、無線基地局eNB10−2の負荷レベル比較部221は、無線基地局eNB10−2の負荷のレベルが第3閾値未満であるか否かを判定する。無線基地局eNB10−2の負荷のレベルが第3閾値以上である場合には、ステップS108において、無線基地局eNB10−2の送信制御部222は、X2インタフェース通信部240を制御し、当該X2インタフェース通信部240は、無線基地局eNB10−1に対して、Resource Status Failureメッセージを送信する。無線基地局eNB10−1のX2インタフェース通信部140は、Resource Status Failureメッセージを受信する。その後、ステップS104以降の動作が繰り返される。
一方、無線基地局eNB10−2の負荷のレベルが第3閾値未満である場合には、ステップS109において、無線基地局eNB10−2の送信制御部222は、X2インタフェース通信部240を制御し、当該X2インタフェース通信部240は、無線基地局eNB10−1に対して、Resource Status Responseメッセージを送信する。無線基地局eNB10−1のX2インタフェース通信部140は、Resource Status Responseメッセージを受信する。
ステップS109におけるResource Status Responseメッセージの送受信の後、ステップS110において、無線基地局eNB10−1の負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1の負荷のレベルを測定する。一方、ステップS111において、無線基地局eNB10−2の負荷レベル比較部221は、無線基地局eNB10−2の負荷のレベルを測定する。
ステップS112において、無線基地局eNB10−2の送信制御部222は、X2インタフェース通信部240を制御し、当該X2インタフェース通信部240は、無線基地局eNB10−1に対して、周期的に、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージを送信する。無線基地局eNB10−1のX2インタフェース通信部140は、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージを受信する。
ステップS113において、無線基地局eNB10−1の負荷レベル比較部121は、第2負荷情報によって示される無線基地局eNB10−2の負荷レベルが、無線基地局eNB10−1の負荷レベル未満であるか否かを判定する。無線基地局eNB10−2の負荷レベルが、無線基地局eNB10−1の負荷レベル以上である場合には、ステップS110以降の動作が繰り返される。
一方、無線基地局eNB10−2の負荷レベルが、無線基地局eNB10−1の負荷レベル未満である場合には、ステップS114において、無線基地局eNB10−1のカバレッジ調整制御部123は、RSRP2に加えられる、ハンドオーバパラメータとしてのオフセット値を決定する。
ステップS115において、無線基地局eNB10−1の送信制御部122は、X2インタフェース通信部140を制御し、当該X2インタフェース通信部140は、無線基地局eNB10−2に対して、オフセット値を含んだMobility Change Requestメッセージを送信する。無線基地局eNB10−2のX2インタフェース通信部240は、オフセット値を含んだMobility Change Requestメッセージを受信する。
ステップS116において、無線基地局eNB10−2の送信制御部222は、X2インタフェース通信部240を制御し、当該X2インタフェース通信部240は、無線基地局eNB10−1に対して、Mobility Change Acknowledgeメッセージを送信する。無線基地局eNB10−1のX2インタフェース通信部140は、Mobility Change Acknowledgeメッセージを受信する。
ステップS117において、無線基地局eNB10−1のカバレッジ調整制御部123は、ハンドオーバパラメータとしてのオフセット値を設定する。ステップS118において、無線基地局eNB10−2のカバレッジ調整制御部223は、記憶部230内のMobility Change Requestメッセージに含まれる、ハンドオーバパラメータとしてのオフセット値を設定する。
図6は、本実施形態に係る無線通信システム1の第2の動作を示す動作シーケンス図である。第2の動作は、図5に示す第1の動作におけるステップS106の動作の後に、第1の動作と並行して行われる。
ステップS201において、無線基地局eNB10−1の負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1の負荷のレベルを測定する。ステップS202において、無線基地局eNB10−1の負荷レベル比較部121は、無線基地局eNB10−1の負荷のレベルが第2閾値未満であるか否かを判定する。無線基地局eNB10−1の負荷のレベルが第2閾値以上である場合には、ステップS201以降の動作が繰り返される。
一方、無線基地局eNB10−1の負荷のレベルが第2閾値未満である場合には、ステップS203において、無線基地局eNB10−1の送信制御部122は、X2インタフェース通信部140を制御し、当該X2インタフェース通信部140は、無線基地局eNB10−2に対して、第2負荷情報の送信停止を要求するためのResource Status Requestメッセージを送信する。無線基地局eNB10−2のX2インタフェース通信部240は、第2負荷情報の送信停止を要求するためのResource Status Requestメッセージを受信する。
ステップS204において、無線基地局eNB10−2の送信制御部222は、X2インタフェース通信部240を制御し、当該X2インタフェース通信部240は、無線基地局eNB10−1に対して、Resource Status Responseメッセージを送信する。無線基地局eNB10−1のX2インタフェース通信部140は、Resource Status Responseメッセージを受信する。
ステップS205において、無線基地局eNB10−2の送信制御部222は、X2インタフェース通信部240を制御し、当該X2インタフェース通信部240は、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージの送信を停止する。
(6)作用・効果
以上説明したように、本実施形態によれば、無線基地局eNB10−1は、自局の負荷レベルが第1閾値以上である場合に、無線基地局eNB10−2に対して、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを送信し、自局の負荷レベルが第1閾値未満である場合には、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージの送信を省略する。一方、無線基地局eNB10−2は、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを受信した場合に、無線基地局eNB10−1に対して、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージを送信する。従って、無線基地局eNB10−1の負荷レベルが低く、無線基地局eNB10−2のカバレッジを擬似的に拡大する必要がない場合には、第2負荷情報を要求するためのResource Status Requestメッセージと、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージとが送受信されないため、無線基地局eNB10−1と無線基地局eNB10−2との間のX2インタフェースの負荷を軽減できる。
以上説明したように、本実施形態によれば、無線基地局eNB10−1は、自局の負荷レベルが第1閾値以上である場合に、無線基地局eNB10−2に対して、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを送信し、自局の負荷レベルが第1閾値未満である場合には、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージの送信を省略する。一方、無線基地局eNB10−2は、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを受信した場合に、無線基地局eNB10−1に対して、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージを送信する。従って、無線基地局eNB10−1の負荷レベルが低く、無線基地局eNB10−2のカバレッジを擬似的に拡大する必要がない場合には、第2負荷情報を要求するためのResource Status Requestメッセージと、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージとが送受信されないため、無線基地局eNB10−1と無線基地局eNB10−2との間のX2インタフェースの負荷を軽減できる。
本実施形態によれば、無線基地局eNB10−1は、自局に接続している無線端末UE30−1の数が少ないほど、第1閾値が増加するように、当該第1補正値を補正する。無線基地局eNB10−1に接続している無線端末UEの数が少ないにもかかわらず、無線基地局eNB10−1の負荷レベルが大きいということは、1つの無線端末UEが無線基地局eNB10−1に与える負荷が大きいことを意味する。このような場合に、無線基地局eNB10−2のカバレッジが擬似的に拡大されると、無線端末UEが新たに接続される無線基地局eNB10−2の負荷が大きく増加してしまう可能性がある。従って、無線基地局eNB10−1に接続している無線端末UE30−1の数が少ないほど、第1閾値が増加するように補正が行われることで、無線基地局eNB10−1に接続している無線端末UE30−1の数が少ないほど、無線基地局eNB10−1における第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージの送信が省略されやすくなり、その結果、無線基地局eNB10−2のカバレッジが拡大されにくくなる。このため、無線基地局eNB10−2の負荷が大きく増加してしまうことが防止される。
本実施形態によれば、無線基地局eNB10−1は、自局の負荷レベルが第2閾値未満である場合に、無線基地局eNB10−2に対して、第2負荷情報の送信停止を要求するためのResource Status Requestメッセージを送信する。一方、無線基地局eNB10−2は、第2負荷情報の送信停止を要求するためのResource Status Requestメッセージを受信した場合に、第2負荷情報を含んだResource Status Updateメッセージの送信を停止する。従って、無線基地局eNB10−1の負荷が低下し、第2負荷情報が不要となった場合には、当該第2負荷情報の送信が停止されることになり、無線基地局eNB10−1と無線基地局eNB10−2との間のX2インタフェースの負荷を軽減できる。
(7)その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
上述した実施形態では、無線基地局eNB10−1が、RSRP2に加えるオフセット値を設定したが、RSRP1から差し引くオフセット値を設定してもよい。また、無線基地局eNB10−1は、RSRP2に加えるオフセット値を設定するとともに、RSRP1から差し引くオフセット値を設定してもよい。
上述した実施形態では、無線基地局eNB10−1は、接続している無線端末UE30−1の数に応じて第1閾値を補正したが、当該補正は行われなくてもよい。
上述した実施形態においては、無線基地局eNB10−2は、1つのみであったが、複数であってもよい。この場合、無線基地局eNB10−1の送信制御部122は、複数の無線基地局eNB10−2のうち、所定の無線基地局eNB10−2に対してのみ、第2負荷情報の送信開始を要求するためのResource Status Requestメッセージを送信する制御を行ってもよい。例えば、送信制御部122は、無線基地局eNB10−1と各無線基地局eNB10−2との間の伝搬損失(パスロス)を取得し、所定値未満のパスロスに対応する無線基地局eNB10−2に対しては、Resource Status Requestメッセージの送信を省略する制御を行う。この場合には、無線基地局eNB10−1から遠い位置にあり、無線基地局eNB10−1の負荷を軽減させる可能性の低い無線基地局eNB10−2に対しては、不要なResource Status Requestメッセージの送信が防止され、X2インタフェースの負荷が軽減される。
また、無線基地局eNB10−1の負荷レベル比較部121は、複数の無線基地局eNB10−2のそれぞれからの第2負荷情報を受信した場合、当該第2負荷情報で示される負荷レベルの平均値を算出し、無線基地局eNB10−1の負荷が当該平均値未満であるか否かを判定するようにしてもよい。
上述した実施形態では、負荷情報は、Resource Status Updateメッセージに含まれているが、負荷情報の要求に対する応答であるResource Status Responseメッセージに含まれていてもよい。
上述した実施形態においては、無線通信システム1は、無線基地局eNB10−1及び無線基地局eNB10−2により構成されるが、マクロセル基地局MeNBとピコセル基地局PeNBとにより構成される無線通信システムについても同様に本発明を適用できる。
図7は、その他の実施形態に係る無線通信システム2の概略構成図である。図7に示すように、無線通信システム2は、無線基地局の配置がヘテロジーニアスネットワーク配置となっている。無線通信システム2は、マクロセル基地局MeNB11と、マクロセル基地局MeNB11に接続する無線端末MUE31と、マクロセル基地局MeNB11が形成するマクロセルMC21に配置され、マクロセル基地局MeNB11に隣接するピコセル基地局PeNB40と、ピコセル基地局PeNB40が形成するピコセルPC50内でピコセル基地局PeNB40に接続する無線端末PUE60とを有する。マクロセル基地局MeNB11及びピコセル基地局PeNB40は、X2インタフェースを使用して基地局間通信を行うことができる。
図7に示す無線通信システム2において、マクロセル基地局MeNB11は、図1における無線基地局eNB10−1と同様の処理を行い、ピコセル基地局PeNB40は、図1における無線基地局eNB10−2と同様の処理を行う。あるいは、ピコセル基地局PeNB40は、図1における無線基地局eNB10−1と同様の処理を行い、マクロセル基地局MeNB11は、図1における無線基地局eNB10−2と同様の処理を行う。
なお、LTE Advancedにおいては、バックホールを無線により構成する無線基地局であるリレーノードの採用が予定され、且つリレーノードにもX2インタフェースが採用される予定であるため、当該リレーノードを本発明に係る第2の無線基地局としてもよい。
上述した実施形態では、バックホールがX2インタフェースである場合について説明したが、バックホールがS1インタフェースである場合や、バックホールがX2インタフェース及びS1インタフェースである場合も、同様に本発明を適用できる。バックホールがS1インタフェースである場合には、各無線基地局eNBは、それぞれS1インタフェース通信部を有する。
さらに、上述した実施形態では、LTEシステムについて説明したが、WiMAX(IEEE 802.16)に基づく無線通信システム等、他の無線通信システムに対して本発明を適用してもよい。
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
UE30−1、UE30−2…無線端末、eNB10−1、eNB10−2…無線基地局、1…無線通信システム、101…アンテナ部、110…無線通信部、120…制御部、121…負荷レベル比較部、122…送信制御部、123…カバレッジ調整制御部、130…記憶部、140…X2インタフェース通信部、201…アンテナ部、210…無線通信部、220…制御部、221…負荷レベル比較部、222…送信制御部、223…カバレッジ調整制御部、230…記憶部、240…X2インタフェース通信部
Claims (6)
- 自局と他の無線基地局の負荷に応じて、カバレッジを調整することが可能な第1の無線基地局及び第2の無線基地局により構成される無線通信システムであって、
前記第1の無線基地局は、
前記第2の無線基地局の負荷レベルを示す負荷情報を要求するための負荷要求情報を、前記第2の無線基地局に送信する第1送信部と、
前記第1送信部を制御する第1送信制御部と
を備え、
前記第1送信制御部は、前記第1の無線基地局の負荷レベルが第1の閾値以上である場合に、前記負荷要求情報が前記第2の無線基地局へ送信されるように前記第1送信部を制御し、前記第1の無線基地局の負荷レベルが第1の閾値未満である場合に、前記負荷要求情報の前記第2の無線基地局への送信が省略されるように前記第1送信部を制御し、
前記第2の無線基地局は、
前記第2の無線基地局の負荷レベルを示す負荷情報を、前記第1の無線基地局に送信する第2送信部と、
前記第2送信部を制御する第2送信制御部と
を備え、
前記第2送信制御部は、前記負荷要求情報が受信された場合に、前記負荷情報を前記第1の無線基地局に送信するように前記第2送信部を制御する無線通信システム。 - 自局と他の無線基地局の負荷に応じて、カバレッジを調整することが可能な無線基地局であって、
前記他の無線基地局の負荷レベルを示す負荷情報を要求するための負荷要求情報を、前記第2の無線基地局に送信する送信部と、
前記送信部を制御する送信制御部と
を備え、
前記送信制御部は、自局の負荷レベルが第1の閾値以上である場合に、前記負荷要求情報が前記他の無線基地局へ送信されるように前記送信部を制御し、自局の負荷レベルが第1の閾値未満である場合に、前記負荷要求情報の前記他の無線基地局への送信が省略されるように前記送信部を制御する無線基地局。 - 前記第1の閾値は、前記無線基地局が安定して動作可能である場合の負荷レベルより小さい値である請求項2に記載の無線基地局。
- 前記送信制御部は、自局に接続している無線端末の数が少ないほど、前記第1の閾値を増加させる請求項2又は3に記載の無線基地局。
- 前記送信制御部は、前記負荷要求情報の送信後、自局の負荷レベルが第2の閾値未満になった場合に、前記負荷情報の送信停止を要求するための停止要求情報を前記他の無線基地局に送信するように前記送信部を制御する請求項2乃至4の何れかに記載の無線基地局。
- 自局と他の無線基地局の負荷に応じて、カバレッジを調整することが可能な無線基地局における通信制御方法であって、
前記他の無線基地局の負荷レベルを示す負荷情報を要求するための負荷要求情報を、前記第2の無線基地局に送信するステップと、
前記負荷要求情報の送信を制御するステップと
を備え、
前記負荷要求情報の送信を制御するステップは、自局の負荷レベルが第1の閾値以上である場合に、前記負荷要求情報が前記他の無線基地局へ送信されるように制御し、自局の負荷レベルが第1の閾値未満である場合に、前記負荷要求情報の前記他の無線基地局への送信が省略されるように制御する通信制御方法。
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