JP2011250214A - 無線通信システム、無線基地局、及び基地局パラメータ調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線基地局間で負荷を平準化しつつ、無線端末間の不公平も緩和できるようにする。
【解決手段】無線基地局ｅＮＢ１は、無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルを示す負荷情報を受信し、無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルと自局の負荷レベルとの比較の結果に応じて、カバレッジを定める基地局パラメータを調整する。無線基地局ｅＮＢ１は、自局に接続する無線端末の数に応じて、比較の対象となる無線基地局の負荷レベルｅＮＢ２及び自局の負荷レベルの少なくとも一方を補正する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＳＯＮ技術が適用される無線通信システム、無線基地局、及び基地局パラメータ調整方法に関する。

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、無線基地局に係るパラメータ（以下、基地局パラメータ）を、人手を介さずに自立的に調整するＳＯＮ（Self Organizing Network）技術が適用される（例えば、非特許文献１参照）。

ＳＯＮ技術の一つとして、無線基地局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、カバレッジを定める基地局パラメータ（例えばハンドオーバパラメータ）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。なお、カバレッジとは、無線基地局の論理的或いは物理的な通信エリアの範囲を意味する。

具体的には、ＬＴＥシステムでは、以下の４分類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 ＴＲ３６．９０２ "ＳＯＮ ｕｓｅ ｃａｓｅｓ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ"

ところで、無線端末間の公平性を担保する観点からは、各無線端末に割り当てられる無線リソース量を均一化することが好ましいため、各無線基地局に接続する無線端末の数も平準化することが望まれる。

しかしながら、上述したＭＬＢでは、少数の無線端末が１つの無線基地局の無線リソースを占有しているような場合でも、当該無線基地局の負荷が高いとみなされ、当該無線基地局のカバレッジを縮小するよう基地局パラメータが調整される。この場合、より少ない数の無線端末が当該無線基地局の無線リソースを占有することになり、無線端末間の不公平が大きくなる問題があった。

そこで、本発明は、無線基地局間で負荷を平準化しつつ、無線端末間の不公平も緩和できる無線通信システム、無線基地局、及び基地局パラメータ調整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。まず、本発明に係る無線通信システム（無線通信システム１）の特徴は、自局の負荷レベルを示す負荷情報を送信する第１の無線基地局（無線基地局ｅＮＢ２）と、前記負荷情報を受信し、受信した前記負荷情報によって示される前記第１の無線基地局の負荷レベルと自局の負荷レベルとの比較の結果に応じて、カバレッジを定める基地局パラメータを調整する第２の無線基地局（無線基地局ｅＮＢ１）と、前記第１の無線基地局及び／又は前記第２の無線基地局に接続する無線端末の数に応じて、前記比較の対象となる前記第１の無線基地局の負荷レベル及び前記第２の無線基地局の負荷レベルの少なくとも一方を補正するよう制御する制御部（制御部１２０、制御部２２０）とを備えることを要旨とする。

本発明に係る無線通信システム（無線通信システム１）の他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システム（無線通信システム１）において、前記制御部は、前記第１の無線基地局及び前記第２の無線基地局の少なくとも一方に設けられることを要旨とする。

本発明に係る無線基地局（無線基地局ｅＮＢ１）の特徴は、他の無線基地局（無線基地局ｅＮＢ２）の負荷レベルを示す負荷情報を受信する受信部（ネットワーク通信部１４０）と、前記負荷情報によって示される前記他の無線基地局の負荷レベルと自局の負荷レベルとの比較の結果に応じて、カバレッジを定める基地局パラメータを調整するよう制御する制御部（制御部１２０）とを備え、前記制御部は、自局に接続する無線端末の数に応じて、前記比較の対象となる前記他の無線基地局の負荷レベル及び自局の負荷レベルの少なくとも一方を補正することを要旨とする。

本発明に係る無線基地局（無線基地局ｅＮＢ１）の他の特徴は、上記の特徴に係る無線基地局（無線基地局ｅＮＢ１）において、前記制御部は、自局に接続する無線端末の数が少ないほど、前記他の無線基地局の負荷レベルに対して自局の負荷レベルを低くするよう補正することを要旨とする。

本発明に係る無線基地局（無線基地局ｅＮＢ１）の他の特徴は、上記の特徴に係る無線基地局（無線基地局ｅＮＢ１）において、前記制御部は、自局に接続する無線端末の数が多いほど、前記他の無線基地局の負荷レベルに対して自局の負荷レベルを高くするよう補正することを要旨とする。

本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上記の特徴に係る無線基地局において、前記制御部は、補正後における、自局の負荷レベルが前記他の無線基地局の負荷レベルよりも低い場合に、自局のカバレッジを拡大するよう前記基地局パラメータを調整することを要旨とする。

本発明に係る無線基地局（無線基地局ｅＮＢ１）の他の特徴は、上記の特徴に係る無線基地局（無線基地局ｅＮＢ１）において、前記制御部は、補正後における、自局の負荷レベルが前記他の無線基地局の負荷レベルよりも高い場合に、自局のカバレッジを縮小するよう前記基地局パラメータを調整することを要旨とする。

本発明に係る無線基地局（無線基地局ｅＮＢ２）の特徴は、無線基地局間で送受信される負荷情報に基づいて、カバレッジを定める基地局パラメータを自立的に調整可能な無線通信システム（無線通信システム１）で用いられる無線基地局であって、自局の負荷レベルを示す負荷情報を送信する送信部（ネットワーク通信部２４０）と、自局に接続する無線端末の数に応じて、前記負荷情報によって示される自局の負荷レベルを補正するよう制御する制御部（制御部２２０）とを備えることを要旨とする。

本発明に係る無線基地局（無線基地局ｅＮＢ２）の他の特徴は、上記の特徴に係る無線基地局（無線基地局ｅＮＢ２）において、前記制御部は、自局に接続する無線端末の数が少ないほど、前記負荷情報によって示される自局の負荷レベルを低くするよう補正することを要旨とする。

本発明に係る無線基地局（無線基地局ｅＮＢ２）の他の特徴は、上記の特徴に係る無線基地局（無線基地局ｅＮＢ２）において、前記制御部は、自局に接続する無線端末の数が多いほど、前記負荷情報によって示される自局の負荷レベルを高くするよう補正することを要旨とする。

本発明に係る基地局パラメータ調整方法の特徴は、第１の無線基地局（無線基地局ｅＮＢ２）が、自局の負荷レベルを示す負荷情報を送信するステップと、第２の無線基地局（無線基地局ｅＮＢ１）が、前記負荷情報を受信するステップと、前記第２の無線基地局が、前記受信するステップで受信した前記負荷情報によって示される前記第１の無線基地局の負荷レベルと自局の負荷レベルとの比較の結果に応じて、カバレッジを定める基地局パラメータを調整するステップとを有する基地局パラメータ調整方法であって、前記第１の無線基地局及び／又は前記第２の無線基地局に接続する無線端末の数に応じて、前記比較の対象となる前記第１の無線基地局の負荷レベル及び前記第２の無線基地局の負荷レベルの少なくとも一方を補正するステップをさらに有することを要旨とする。

本発明によれば、無線基地局間で負荷を平準化しつつ、無線端末間の不公平も緩和できる無線通信システム、無線基地局、及び基地局パラメータ調整方法を提供できる。

本発明の第１実施形態〜第３実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの動作を示す動作シーケンス図である。 本発明の第２実施形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る無線通信システムの動作を示す動作シーケンス図である。 本発明の第３実施形態に係る無線通信システムの動作を示す動作シーケンス図である。

図面を参照して、本発明の第１実施形態〜第３実施形態、及びその他の実施形態を説明する。以下の各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）第１実施形態
第１実施形態においては、（１．１）無線通信システムの構成、（１．２）無線基地局の構成、（１．３）無線通信システムの動作、（１．４）作用・効果の順で説明する。

（１．１）無線通信システムの構成
図１は、第１実施形態に係る無線通信システム１の構成を示す図である。無線通信システム１は、ＬＴＥ規格に基づいて構成される。

図１に示すように、複数の無線基地局ｅＮＢ（無線基地局ｅＮＢ１〜ｅＮＢ３）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。

相互に隣接する各無線基地局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。

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。複数の無線端末ＵＥ１は、無線基地局ｅＮＢ１が形成するセル内で無線基地局ｅＮＢ１に接続する。複数の無線端末ＵＥ２は、無線基地局ｅＮＢ２が形成するセル内で無線基地局ｅＮＢ２に接続する。複数の無線端末ＵＥ３は、無線基地局ｅＮＢ３が形成するセル内で無線基地局ｅＮＢ３に接続する。

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に係る報告（メジャメントレポート）を接続先の無線基地局ｅＮＢに送信する。ここで無線品質とは、例えば参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）である。メジャメントレポートは、無線基地局ｅＮＢが設定したイベントをトリガとして無線端末ＵＥから無線基地局ｅＮＢに送信されてもよく、無線端末ＵＥから無線基地局ｅＮＢに定期的に送信されてもよい。

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に対応する複数のＲＳＲＰを含んでもよい。無線端末ＵＥの接続先の無線基地局ｅＮＢは、メジャメントレポートに基づいて、例えば複数の無線基地局ｅＮＢのうちＲＳＲＰが最も高いものを無線端末ＵＥの接続先とするよう制御する。

無線通信システム１は、上述したＭＬＢをサポートする。第１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ｅＮＢ１の負荷が無線基地局ｅＮＢ２（又はｅＮＢ３）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ｅＮＢ１のカバレッジを縮小するとともに、無線基地局ｅＮＢ２（又はｅＮＢ３）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、第１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ＵＥ１が無線基地局ｅＮＢ１及び無線基地局ｅＮＢ２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ｅＮＢ１に対応するＲＳＲＰ（以下、ＲＳＲＰ１）と、無線基地局ｅＮＢ２に対応するＲＳＲＰ（以下、ＲＳＲＰ２）とを比較する前に、ＲＳＲＰ１を高く補正するためのオフセット値をＲＳＲＰ１に加える。こうすることで、オフセット後のＲＳＲＰ１がＲＳＲＰ２を上回る可能性が高まる。よって、無線基地局ｅＮＢ１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ｅＮＢ１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。

以下においては、無線基地局ｅＮＢ１と無線基地局ｅＮＢ２との間でハンドオーバパラメータを調整するケースを主として説明する。

（１．２）無線基地局ｅＮＢ１の構成
次に、第１実施形態に係る無線基地局ｅＮＢ１の構成を説明する。図２は、第１実施形態に係る無線基地局ｅＮＢ１の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、無線基地局ｅＮＢ１は、アンテナ部１０１、無線通信部１１０、制御部１２０、記憶部１３０、及びネットワーク通信部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ＵＥ１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・符号化と受信信号の復調・復号とを行う。

制御部１２０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、無線基地局ｅＮＢ１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ｅＮＢ１の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。ネットワーク通信部１４０は、Ｘ２インタフェースを使用した基地局間通信と、Ｓ１インタフェースを使用した通信とを行う。

制御部１２０は、メッセージ生成部１２１、負荷レベル測定部１２２、接続端末数検出部１２３、負荷レベル補正部１２４、負荷レベル比較部１２５、及びパラメータ調整部１２６を有する。

メッセージ生成部１２１は、負荷情報の送信を要求するためのResource Status Requestメッセージと、ハンドオーバパラメータの変更を要求するためのMobility Change Requestメッセージとを生成する。Resource Status Requestメッセージ及びMobility Change Requestメッセージは、ネットワーク通信部１４０によって、無線基地局ｅＮＢ１に隣接する無線基地局ｅＮＢ２に送信される。

Resource Status Requestメッセージは、送信を要求する負荷情報の分類を示す情報であるReport Characteristicsと、負荷情報の送信周期を示す情報とを含む。ここで負荷情報の分類とは、次の（ａ）〜（ｄ）である。（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。

Resource Status Requestメッセージを受信した無線基地局ｅＮＢ２は、後述するように、肯定応答であるResource Status Responseメッセージ又は否定応答であるResource Status Failureメッセージを送信する。無線基地局ｅＮＢ２は、Resource Status Requestメッセージを許容する場合には、Resource Status Requestメッセージに含まれる送信周期で、負荷情報を含むResource Status Updateメッセージを送信する。この際、無線基地局ｅＮＢ２は、Resource Status Requestメッセージに含まれるReport Characteristicsに対応する分類の負荷情報を送信する。ネットワーク通信部１４０は、無線基地局ｅＮＢ２からのResource Status Responseメッセージを周期的に受信する。

負荷レベル測定部１２２は、自局（すなわち無線基地局ｅＮＢ１）の負荷レベルを測定する。負荷レベル測定部１２２は、上述したReport Characteristicsで指定した分類についての負荷レベルのみを測定してもよい。

接続端末数検出部１２３は、自局に接続している無線端末ＵＥ１の数を検出する。例えば、接続端末数検出部１２３は、無線基地局ｅＮＢ１に設けられた、無線端末ＵＥ１に対する無線リソース（ＰＲＢ）の割り当て及び解放を行うスケジューラ（不図示）からの情報により、自局に接続している無線端末ＵＥ１の数を検出できる。

負荷レベル補正部１２４は、接続端末数検出部１２３によって検出された無線端末ＵＥ１の数に応じて、ネットワーク通信部１４０が受信した負荷情報によって示される無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベル、及び／又は、負荷レベル測定部１２２によって測定された自局（無線基地局ｅＮＢ１）の負荷レベルを補正する。

具体的には、負荷レベル補正部１２４は、自局に接続する無線端末ＵＥ１の数が少ないほど、自局の負荷レベルを低くするように補正する。あるいは、負荷レベル補正部１２４は、自局に接続する無線端末ＵＥ１の数が少ないほど、無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルを高くするように補正する。

また、負荷レベル補正部１２４は、自局に接続する無線端末ＵＥ１の数が多いほど、自局の負荷レベルを高くするように補正する。あるいは、負荷レベル補正部１２４は、自局に接続する無線端末ＵＥ１の数が多いほど、無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルを高くするように補正する。

以下においては、負荷レベル補正部１２４が、負荷レベル測定部１２２によって測定された自局の負荷レベルを補正するケースについて説明する。

例えば、接続端末数の区分毎の補正値が予め記憶部１３０に記憶されており、負荷レベル補正部１２４は、接続端末数検出部１２３によって検出された無線端末ＵＥ１の数に対応する補正値を記憶部１３０から読み出し、読み出した補正値を、負荷レベル測定部１２２によって測定された自局の負荷レベルに加算することで補正を行う。無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルを補正するケースについても、同様の補正方法が適用できる。

あるいは、接続端末数を代入可能な補正値算出式が記憶部１３０に記憶されており、負荷レベル補正部１２４は、接続端末数検出部１２３によって検出された無線端末ＵＥ１の数を当該補正値算出式に代入し、当該補正値算出式から算出される補正値を、負荷レベル測定部１２２によって測定された自局の負荷レベルに加算することで補正を行う。無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルを補正するケースについても、同様の補正方法が適用できる。

負荷レベル比較部１２５は、負荷レベル補正部１２４による補正後における、自局の負荷レベルと無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルとを比較する。負荷レベル測定部１２２によって測定された自局の負荷レベルが補正されるため、負荷レベル比較部１２５は、補正後の自局の負荷レベルと、ネットワーク通信部１４０が受信した負荷情報によって示される無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルとを比較する。負荷レベル比較部１２５は、Resource Status Updateメッセージをネットワーク通信部１４０が受信する毎に比較を行う。

パラメータ調整部１２６は、負荷レベル比較部１２５による比較の結果に応じてハンドオーバパラメータを調整する。

具体的には、パラメータ調整部１２６は、補正後における自局の負荷レベルが無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルよりも低い場合に、自局のカバレッジを拡大するようハンドオーバパラメータを調整する。例えば、自局に対応するＲＳＲＰに加算されるオフセット値を大きくする、あるいは、無線基地局ｅＮＢ２に対応するＲＳＲＰに加算されるオフセット値を小さくすることで、自局のカバレッジを擬似的に拡大することができる。

また、パラメータ調整部１２６は、補正後における自局の負荷レベルが無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルよりも高い場合に、自局のカバレッジを縮小するようハンドオーバパラメータを調整する。例えば、自局に対応するＲＳＲＰに加算されるオフセット値を小さくする、あるいは、無線基地局ｅＮＢ２に対応するＲＳＲＰに加算されるオフセット値を大きくすることで、自局のカバレッジを擬似的に縮小することができる。

ただし、ハンドオーバパラメータを調整するためには、無線基地局ｅＮＢ２からの許可が得られていることが必要である。そのため、Mobility Change Requestメッセージにより調整後のハンドオーバパラメータを通知し、当該調整後のハンドオーバパラメータが許容されることが確認できた場合にハンドオーバパラメータを調整する。

（１．３）無線通信システムの動作
以下において、第１実施形態に係る無線通信システム１の動作を説明する。図３は、第１実施形態に係る無線通信システム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ｅＮＢ１のメッセージ生成部１２１はResource Status Requestメッセージを生成し、ネットワーク通信部１４０は当該Resource Status Requestメッセージを無線基地局ｅＮＢ２に送信する。無線基地局ｅＮＢ２は、Resource Status Requestメッセージを受信する。

ステップＳ１０２において、無線基地局ｅＮＢ２は、Resource Status Requestメッセージを許容する場合に、Resource Status Responseメッセージを無線基地局ｅＮＢ１に送信する。無線基地局ｅＮＢ１のネットワーク通信部１４０は、Resource Status Responseメッセージを受信する。

ステップＳ１０３において、無線基地局ｅＮＢ２は、Resource Status Requestメッセージに含まれるReport Characteristicsに対応する分類の負荷レベルを測定する。なお、ステップＳ１０３の処理は、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２の間に行われてもよい。

ステップＳ１０４において、無線基地局ｅＮＢ２は、測定した負荷レベルを示す負荷情報を含むResource Status Updateメッセージを無線基地局ｅＮＢ１に送信する。無線基地局ｅＮＢ１のネットワーク通信部１４０は、Resource Status Updateメッセージを受信する。

ステップＳ１０５において、無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベル測定部１２２は、自局の負荷レベルを測定する。

ステップＳ１０６において、無線基地局ｅＮＢ１の接続端末数検出部１２３は、自局に接続している無線端末ＵＥ１の数を検出する。なお、ステップＳ１０６の処理はステップＳ１０５の前であってもよい。

ステップＳ１０７において、無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベル補正部１２４は、接続端末数検出部１２３によって検出された無線端末ＵＥ１の数に応じて、負荷レベル測定部１２２によって測定された自局の負荷レベルを補正する。

なお、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理は、ステップＳ１０４の前に行われてもよい。

ステップＳ１０８において、無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベル比較部１２５は、負荷レベル補正部１２４による補正後の自局の負荷レベルと、ネットワーク通信部１４０が受信した負荷情報によって示される無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルとを比較する。補正後の無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベルが無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルと等しい場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）、ハンドオーバパラメータが最適化された状態であるため、その時点でのハンドオーバパラメータの調整が省略され、処理がステップＳ１０３に戻る。

補正後の無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベルと無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルとが異なる場合（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、ステップＳ１０９において、無線基地局ｅＮＢ１のパラメータ調整部１０９は、調整後のハンドオーバパラメータを決定する。パラメータ調整部１２５は、補正後の無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベルが無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルよりも低い場合に、無線基地局ｅＮＢ１のカバレッジを拡大するように調整後のハンドオーバパラメータを決定する。また、パラメータ調整部１２５は、補正後の無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベルが無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルよりも高い場合に、無線基地局ｅＮＢ１のカバレッジを縮小するように調整後のハンドオーバパラメータを決定する。

ステップＳ１１０において、メッセージ生成部１２１は、調整後のハンドオーバパラメータを含むMobility Change Requestメッセージを生成し、ネットワーク通信部１４０は当該Mobility Change Requestメッセージを無線基地局ｅＮＢ２に送信する。無線基地局ｅＮＢ２は、Mobility Change Requestメッセージを受信する。

ステップＳ１１１において、無線基地局ｅＮＢ２は、Mobility Change Requestメッセージを許容する場合に、Mobility Change Acknowledgeメッセージを無線基地局ｅＮＢ１に送信する。

ステップＳ１１２及びＳ１１３において、無線基地局ｅＮＢ１及び無線基地局ｅＮＢ２は、調整後のハンドオーバパラメータを設定する。

（１．４）作用・効果
以上説明したように、無線基地局ｅＮＢ１は、自局に接続する無線端末ＵＥ１の数に応じて、測定した自局の負荷レベルを補正し、補正後の自局の負荷レベルと無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルとの比較によりハンドオーバパラメータを調整する。これにより、無線基地局間で負荷を平準化しつつ、無線端末間の不公平も緩和できる。

第１実施形態では、無線基地局ｅＮＢ１は、自局に接続する無線端末ＵＥ１の数が少ないほど、無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルに対して自局の負荷レベルを低くするよう補正する。これにより、少数の無線端末ＵＥ１が無線基地局ｅＮＢ１の無線リソースを占有しているような場合に、無線基地局ｅＮＢ１の負荷が相対的に高いとみなされる可能性が低下し、無線基地局ｅＮＢ１のカバレッジを縮小するようハンドオーバパラメータが調整されることを制限できる。その結果、ハンドオーバパラメータの調整による、無線基地局ｅＮＢ２への無線端末ＵＥ１のハンドオーバが制限され、無線端末ＵＥ１及び無線端末ＵＥ２間の不公平を緩和できる。

第１実施形態では、無線基地局ｅＮＢ１は、自局に接続する無線端末の数が多いほど、無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルに対して自局の負荷レベルを高くするよう補正する。これにより、多数の無線端末ＵＥ１が無線基地局ｅＮＢ１に接続している場合に、無線基地局ｅＮＢ１の負荷が相対的に低いとみなされる可能性が低下し、無線基地局ｅＮＢ１のカバレッジを拡大するようハンドオーバパラメータが調整されることを制限できる。その結果、ハンドオーバパラメータの調整による、無線基地局ｅＮＢ１への無線端末ＵＥ２のハンドオーバが制限され、無線端末ＵＥ１及び無線端末ＵＥ２間の不公平を緩和できる。

（２）第２実施形態
以下において、本発明の第２実施形態について、第１実施形態と異なる点を主として説明する。第１実施形態においては、負荷情報の受信側である無線基地局ｅＮＢ１で補正を行っていたが、第２実施形態においては、無線基地局ｅＮＢ１の代わりに、負荷情報の送信側である無線基地局ｅＮＢ２で補正を行う。

（２．１）無線基地局ｅＮＢ２の構成
次に、第２実施形態に係る無線基地局ｅＮＢ２の構成を説明する。図４は、無線基地局ｅＮＢ２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ｅＮＢ２は、アンテナ部２０１、無線通信部２１０、制御部２２０、記憶部２３０、及びネットワーク通信部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ＵＥ２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・符号化と受信信号の復調・復号とを行う。

制御部２２０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、無線基地局ｅＮＢ２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ｅＮＢ２の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。ネットワーク通信部２４０は、Ｘ２インタフェースを使用した基地局間通信と、Ｓ１インタフェースを使用した通信とを行う。

制御部２２０は、メッセージ生成部２２１、負荷レベル測定部２２２、接続端末数検出部２２３、負荷レベル補正部２２４、及びパラメータ設定部２２６を有する。

メッセージ生成部２２１は、Resource Status Requestメッセージに対する応答であるResource Status Responseメッセージ又はResource Status Failureメッセージと、負荷情報を含むResource Status Updateメッセージと、Mobility Change Requestメッセージに対する応答であるMobility Change Acknowledgeメッセージ又はMobility Change Failureメッセージとを生成する。

負荷レベル測定部２２２は、自局（すなわち無線基地局ｅＮＢ２）の負荷レベルを測定する。負荷レベル測定部２２２は、上述したReport Characteristicsで指定された分類についての負荷レベルのみを測定してもよい。

接続端末数検出部２２３は、自局に接続している無線端末ＵＥ２の数を検出する。例えば、接続端末数検出部２２３は、無線基地局ｅＮＢ２に設けられた、無線端末ＵＥ２に対する無線リソース（ＰＲＢ）の割り当て及び解放を行うスケジューラ（不図示）からの情報により、自局に接続している無線端末ＵＥ２の数を検出できる。

負荷レベル補正部２２４は、接続端末数検出部２２３によって検出された無線端末ＵＥ２の数に応じて、負荷レベル測定部２２２によって測定された自局（無線基地局ｅＮＢ２）の負荷レベルを補正する。具体的には、負荷レベル補正部２２４は、自局に接続する無線端末ＵＥ２の数が少ないほど、負荷レベル測定部２２２によって測定された自局（無線基地局ｅＮＢ２）の負荷レベルを小さくするように補正する。また、負荷レベル補正部２２４は、自局に接続する無線端末ＵＥ２の数が多いほど、負荷レベル測定部２２２によって測定された自局（無線基地局ｅＮＢ２）の負荷レベルを大きくするように補正する。

例えば、接続端末数の区分毎の補正値が予め記憶部２３０に記憶されており、負荷レベル補正部２２４は、接続端末数検出部２２３によって検出された無線端末ＵＥ２の数に対応する補正値を記憶部２３０から読み出し、読み出した補正値を、負荷レベル測定部２２２によって測定された自局の負荷レベルに加算することで補正を行う。あるいは、接続端末数を代入可能な補正値算出式が記憶部２３０に記憶されており、負荷レベル補正部２２４は、接続端末数検出部２２３によって検出された無線端末ＵＥ２の数を当該補正値算出式に代入し、当該補正値算出式から算出される補正値を、負荷レベル測定部２２２によって測定された自局の負荷レベルに加算することで補正を行う。

そして、メッセージ生成部２２１は、負荷レベル補正部２２４による補正後の自局の負荷レベルを示す負荷情報を含むResource Status Updateメッセージを生成する。ネットワーク通信部２４０は、当該Resource Status Updateメッセージを無線基地局ｅＮＢ１に送信する。

パラメータ設定部２２６は、無線基地局ｅＮＢ１から通知される調整後のハンドオーバパラメータを設定する。具体的には、パラメータ設定部２２６は、Mobility Change Requestメッセージに含まれる調整後のハンドオーバパラメータを許容する場合に、当該調整後のハンドオーバパラメータを記憶部２３０に記憶させる。

（２．２）無線通信システムの動作
以下において、第２実施形態に係る無線通信システム１の動作を説明する。図５は、第２実施形態に係る無線通信システム１の動作を示す動作シーケンス図である。なお、無線基地局ｅＮＢ１の構成については図２に示す構成を参照するが、第２実施形態では、無線基地局ｅＮＢ１は接続端末数検出部１２３及び負荷レベル補正部１２４を有していないものとする。

ステップＳ２０１において、無線基地局ｅＮＢ１のメッセージ生成部１２１はResource Status Requestメッセージを生成し、ネットワーク通信部１４０は当該Resource Status Requestメッセージを無線基地局ｅＮＢ２に送信する。無線基地局ｅＮＢ２のネットワーク通信部２４０は、Resource Status Requestメッセージを受信する。

ステップＳ２０２において、無線基地局ｅＮＢ２のメッセージ生成部２２１は、Resource Status Requestメッセージを許容する場合に、Resource Status Responseメッセージを生成する。無線基地局ｅＮＢ２のネットワーク通信部２４０は、メッセージ生成部２２１によって生成されたResource Status Responseメッセージを無線基地局ｅＮＢ１に送信する。無線基地局ｅＮＢ１のネットワーク通信部１４０は、Resource Status Responseメッセージを受信する。

ステップＳ２０３において、無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベル測定部２２２は、Resource Status Requestメッセージに含まれるReport Characteristicsに対応する分類の負荷レベルを測定する。

ステップＳ２０４において、無線基地局ｅＮＢ２の接続端末数検出部２２３は、自局に接続している無線端末ＵＥ２の数を検出する。

ステップＳ２０５において、無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベル補正部２２４は、接続端末数検出部２２３によって検出された無線端末ＵＥ２の数に応じて、負荷レベル測定部２２２によって測定された自局の負荷レベルを補正する。

ステップＳ２０６において、無線基地局ｅＮＢ２のメッセージ生成部２２１は、補正後の自局の負荷レベルを示す負荷情報を含むResource Status Updateメッセージを生成する。無線基地局ｅＮＢ２のネットワーク通信部２４０は、メッセージ生成部２２１によって生成されたResource Status Updateメッセージを無線基地局ｅＮＢ１に送信する。無線基地局ｅＮＢ１のネットワーク通信部１４０は、Resource Status Updateメッセージを受信する。

ステップＳ２０７において、無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベル測定部１２２は、自局の負荷レベルを測定する。

ステップＳ２０８において、無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベル比較部１２５は、負荷レベル測定部１２２によって測定された自局の負荷レベルと、ネットワーク通信部１４０が受信した負荷情報によって示される無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベル（すなわち、補正後の無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベル）とを比較する。無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベルが補正後の無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルと等しい場合（ステップＳ２０８；ＮＯ）、ハンドオーバパラメータが最適化された状態であるため、その時点でのハンドオーバパラメータの調整が省略され、処理がステップＳ２０３に戻る。

無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベルと補正後の無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルとが異なる場合（ステップＳ２０８；ＹＥＳ）、ステップＳ２０９において、無線基地局ｅＮＢ１のパラメータ調整部１０９は、調整後のハンドオーバパラメータを決定する。パラメータ調整部１２５は、無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベルが補正後の無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルよりも低い場合に、無線基地局ｅＮＢ１のカバレッジを拡大するように調整後のハンドオーバパラメータを決定する。また、パラメータ調整部１２５は、無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベルが補正後の無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルよりも高い場合に、無線基地局ｅＮＢ１のカバレッジを縮小するように調整後のハンドオーバパラメータを決定する。

ステップＳ２１０において、無線基地局ｅＮＢ１のメッセージ生成部１２１は、調整後のハンドオーバパラメータを含むMobility Change Requestメッセージを生成し、ネットワーク通信部１４０は当該Mobility Change Requestメッセージを無線基地局ｅＮＢ２に送信する。無線基地局ｅＮＢ２のネットワーク通信部２４０は、Mobility Change Requestメッセージを受信する。

ステップＳ２１１において、無線基地局ｅＮＢ２のメッセージ生成部２２１は、Mobility Change Requestメッセージを許容する場合に、Mobility Change Acknowledgeメッセージを生成する。無線基地局ｅＮＢ２のネットワーク通信部２４０は、当該Mobility Change Acknowledgeメッセージを無線基地局ｅＮＢ１に送信する。無線基地局ｅＮＢ１のネットワーク通信部１４０は、Mobility Change Acknowledgeメッセージを受信する。

ステップＳ２１２において、無線基地局ｅＮＢ１のパラメータ調整部１２６は、調整後のハンドオーバパラメータを自局に設定する。

ステップＳ２１３において、無線基地局ｅＮＢ２のパラメータ設定部２２５は、調整後のハンドオーバパラメータを自局に設定する。

（２．３）作用・効果
以上説明したように、無線基地局ｅＮＢ２は、自局に接続する無線端末ＵＥ２の数に応じて、測定した自局の負荷レベルを補正し、補正後の自局の負荷レベルを示す負荷情報を含むResource Status Updateメッセージを無線基地局ｅＮＢ１に送信する。これにより、無線基地局間で負荷を平準化しつつ、無線端末間の不公平も緩和できる。

第２実施形態では、無線基地局ｅＮＢ２は、自局に接続する無線端末ＵＥ２の数が少ないほど、測定された自局の負荷レベルを低くするよう補正する。これにより、少数の無線端末ＵＥ２が無線基地局ｅＮＢ２の無線リソースを占有しているような場合に、無線基地局ｅＮＢ２の負荷が相対的に高いとみなされる可能性を低下させることができるため、無線端末ＵＥ１及び無線端末ＵＥ２間の不公平を緩和できる。

第２実施形態では、無線基地局ｅＮＢ２は、自局に接続する無線端末の数が多いほど、測定された自局の負荷レベルを高くするよう補正する。これにより、多数の無線端末ＵＥ２が無線基地局ｅＮＢ２に接続している場合に、無線基地局ｅＮＢ２の負荷が相対的に低いとみなされる可能性を低下させることができるため、無線端末ＵＥ１及び無線端末ＵＥ２間の不公平を緩和できる。

（３）第３実施形態
以下において、本発明の第３実施形態について、第１実施形態及び第２実施形態と異なる点を主として説明する。第１実施形態においては、負荷情報の受信側である無線基地局ｅＮＢ１で補正を行っており、第２実施形態においては、無線基地局ｅＮＢ１の代わりに、負荷情報の送信側である無線基地局ｅＮＢ２で補正を行っていた。第３実施形態においては、無線基地局ｅＮＢ１及び無線基地局ｅＮＢ２のそれぞれで補正を行う形態を説明する。

図６は、第３実施形態に係る無線通信システム１の動作を示す動作シーケンス図である。無線基地局ｅＮＢ１の構成については図２に示す構成を参照し、無線基地局ｅＮＢ２の構成については図４に示す構成を参照する。

ステップＳ３０１〜Ｓ３０６の各処理は、第２実施形態で説明したステップＳ２０１〜Ｓ２０６の各処理と同様である。

ステップＳ３０７において、無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベル測定部１２２は、自局の負荷レベルを測定する。

ステップＳ３０８において、無線基地局ｅＮＢ１の接続端末数検出部１２３は、自局に接続している無線端末ＵＥ１の数を検出する。

ステップＳ３０９において、無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベル補正部１２４は、接続端末数検出部１２３によって検出された無線端末ＵＥ１の数に応じて、負荷レベル測定部１２２によって測定された自局の負荷レベルを補正する。

ステップＳ３１０において、無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベル比較部１２５は、負荷レベル補正部１２４による補正後の自局の負荷レベルと、ネットワーク通信部１４０が受信した負荷情報によって示される無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベル（すなわち、補正後の無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベル）とを比較する。補正後の無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベルが補正後の無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルと等しい場合（ステップＳ３１０；ＮＯ）、ハンドオーバパラメータが最適化された状態であるため、その時点でのハンドオーバパラメータの調整が省略され、処理がステップＳ３０３に戻る。

補正後の無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベルと補正後の無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルとが異なる場合（ステップＳ３１０；ＹＥＳ）、ステップＳ３１１において、無線基地局ｅＮＢ１のパラメータ調整部１０９は、調整後のハンドオーバパラメータを決定する。パラメータ調整部１２５は、補正後の無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベルが補正後の無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルよりも低い場合に、無線基地局ｅＮＢ１のカバレッジを拡大するように調整後のハンドオーバパラメータを決定する。また、パラメータ調整部１２５は、補正後の無線基地局ｅＮＢ１の負荷レベルが補正後の無線基地局ｅＮＢ２の負荷レベルよりも高い場合に、無線基地局ｅＮＢ１のカバレッジを縮小するように調整後のハンドオーバパラメータを決定する。

ステップＳ３１２〜Ｓ３１５の各処理は、第２実施形態で説明したステップＳ２１０〜Ｓ２１３の各処理と同様である。

このように、第３実施形態によれば、無線基地局ｅＮＢ１及び無線基地局ｅＮＢ２のそれぞれの接続端末数を考慮しつつ、無線基地局ｅＮＢ１及び無線基地局ｅＮＢ２での負荷平準化を図ることができ、無線端末ＵＥ１及び無線端末ＵＥ２間の不公平をさらに緩和できる。

（４）その他の実施形態
上記のように、本発明は各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、ハンドオーバパラメータとしてオフセット値を説明したが、オフセット値に限らず、ＲＳＲＰと比較されるハンドオーバ閾値を調整してもよい。また、ハンドオーバパラメータを調整することに限らず、他の基地局パラメータ（例えば、アンテナチルト角あるいは送信電力）を調整することによってカバレッジを物理的に変更することも可能である。

上述した実施形態では、ＬＴＥ（3GPP Release 8又は9）に基づく無線通信システムについて説明したが、ＬＴＥを高度化したＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ（3GPP Release 10）では、送信電力の異なる複数種類の無線基地局が混在するヘテロジーニアスネットワークの提供が予定されており、当該ヘテロジーニアスネットワークに本発明を適用してもよい。また、ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄでは、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提供が予定されており、当該リレーノードを本発明に係る無線基地局としてもよい。

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、モバイルＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ）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。

ＵＥ…無線端末、ｅＮＢ…無線基地局、１０１…アンテナ部、１０９…パラメータ調整部、１１０…無線通信部、１２０…制御部、１２１…メッセージ生成部、１２２…負荷レベル測定部、１２３…接続端末数検出部、１２４…負荷レベル補正部、１２５…負荷レベル比較部、１２６…パラメータ調整部、１３０…記憶部、１４０…ネットワーク通信部

Claims (11)

1. 自局の負荷レベルを示す負荷情報を送信する第１の無線基地局と、
   前記負荷情報を受信し、受信した前記負荷情報によって示される前記第１の無線基地局の負荷レベルと自局の負荷レベルとの比較の結果に応じて、カバレッジを定める基地局パラメータを調整する第２の無線基地局と、
   前記第１の無線基地局及び／又は前記第２の無線基地局に接続する無線端末の数に応じて、前記比較の対象となる前記第１の無線基地局の負荷レベル及び前記第２の無線基地局の負荷レベルの少なくとも一方を補正するよう制御する制御部と
   を備える無線通信システム。
2. 前記制御部は、前記第１の無線基地局及び前記第２の無線基地局の少なくとも一方に設けられる請求項１に記載の無線通信システム。
3. 他の無線基地局の負荷レベルを示す負荷情報を受信する受信部と、
   前記負荷情報によって示される前記他の無線基地局の負荷レベルと自局の負荷レベルとの比較の結果に応じて、カバレッジを定める基地局パラメータを調整するよう制御する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、自局に接続する無線端末の数に応じて、前記比較の対象となる前記他の無線基地局の負荷レベル及び自局の負荷レベルの少なくとも一方を補正する無線基地局。
4. 前記制御部は、自局に接続する無線端末の数が少ないほど、前記他の無線基地局の負荷レベルに対して自局の負荷レベルを低くするよう補正する請求項３に記載の無線基地局。
5. 前記制御部は、自局に接続する無線端末の数が多いほど、前記他の無線基地局の負荷レベルに対して自局の負荷レベルを高くするよう補正する請求項３又は４に記載の無線基地局。
6. 前記制御部は、補正後における、自局の負荷レベルが前記他の無線基地局の負荷レベルよりも低い場合に、自局のカバレッジを拡大するよう前記基地局パラメータを調整する請求項３〜５の何れか一項に記載の無線基地局。
7. 前記制御部は、補正後における、自局の負荷レベルが前記他の無線基地局の負荷レベルよりも高い場合に、自局のカバレッジを縮小するよう前記基地局パラメータを調整する請求項３〜６の何れか一項に記載の無線基地局。
8. 無線基地局間で送受信される負荷情報に基づいて、カバレッジを定める基地局パラメータを自立的に調整可能な無線通信システムで用いられる無線基地局であって、
   自局の負荷レベルを示す負荷情報を送信する送信部と、
   自局に接続する無線端末の数に応じて、前記負荷情報によって示される自局の負荷レベルを補正するよう制御する制御部と
   を備える無線基地局。
9. 前記制御部は、自局に接続する無線端末の数が少ないほど、前記負荷情報によって示される自局の負荷レベルを低くするよう補正する請求項８に記載の無線基地局。
10. 前記制御部は、自局に接続する無線端末の数が多いほど、前記負荷情報によって示される自局の負荷レベルを高くするよう補正する請求項８又は９に記載の無線基地局。
11. 第１の無線基地局が、自局の負荷レベルを示す負荷情報を送信するステップと、
    第２の無線基地局が、前記負荷情報を受信するステップと、
    前記第２の無線基地局が、前記受信するステップで受信した前記負荷情報によって示される前記第１の無線基地局の負荷レベルと自局の負荷レベルとの比較の結果に応じて、カバレッジを定める基地局パラメータを調整するステップと
    を有する基地局パラメータ調整方法であって、
    前記第１の無線基地局及び／又は前記第２の無線基地局に接続する無線端末の数に応じて、前記比較の対象となる前記第１の無線基地局の負荷レベル及び前記第２の無線基地局の負荷レベルの少なくとも一方を補正するステップをさらに有する基地局パラメータ調整方法。

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