JP2013207563A - 無線通信システム、基地局、移動局、および無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】干渉源となる基地局のセル半径を適切に制御することで、各基地局において適切なセルを形成する。
【解決手段】基地局間通信が可能な複数の基地局20と、いずれかの当該基地局に無線接続可能な移動局30と、から構成される無線通信システムにおいて、基地局20が、自局の設置状況に基づくセル情報を記憶しておき、移動局30が、無線通信において干渉を検出すると、当該干渉を検出した位置に関する位置情報を含む干渉情報を送信し、基地局20が、移動局30が送信した干渉情報を取得し、自局が干渉源であると判断すると、当該干渉情報に含まれる移動局30の位置情報と、セル情報とに基づいて自局のセル半径を調整する。
【選択図】図1
【解決手段】基地局間通信が可能な複数の基地局20と、いずれかの当該基地局に無線接続可能な移動局30と、から構成される無線通信システムにおいて、基地局20が、自局の設置状況に基づくセル情報を記憶しておき、移動局30が、無線通信において干渉を検出すると、当該干渉を検出した位置に関する位置情報を含む干渉情報を送信し、基地局20が、移動局30が送信した干渉情報を取得し、自局が干渉源であると判断すると、当該干渉情報に含まれる移動局30の位置情報と、セル情報とに基づいて自局のセル半径を調整する。
【選択図】図1
Description
本発明は、無線通信を行う、無線通信システム、基地局、移動局、および無線通信方法に関するものである。
無線通信システムの基地局は、最大送信出力で無線信号を送信した際、当該無線信号を移動局が誤りなく受信できる領域(セル)を形成する。そして、各基地局が最大送信出力で無線信号を送信するときに形成するセル半径が同一と仮定し、セルの一部を重複させるようエリア設計することで圏外エリアを低減し、エリアカバー率を向上させている。
しかしながら、基地局の設置環境は様々であり、例えば、各基地局が設置される標高は異なる。そのため、設置環境によっては、同じ送信出力で無線信号を送信したとしても、各基地局のセル半径に違いが生じ、この違いは、基地局が送受信する無線信号に干渉を引き起こして通話品質を低下させてしまう場合がある。そして、この問題に対し、基地局で干渉が検出されると、無線信号の送信出力を低減させて干渉を防止する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、干渉を検出した基地局が、干渉源である隣接基地局に対して干渉の検出を通知し、当該隣接基地局の送信出力を低減させても、その隣接基地局の設置環境によっては、当該隣接基地局のセル半径を適切な範囲まで、すぐに縮小できない場合がある。
本発明は、このような課題に鑑み、干渉源となる基地局のセル半径を適切に制御することで、適切なセルを形成することが可能な無線通信システム、基地局、移動局、および無線通信方法を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明にかかる代表的な構成は、基地局間通信が可能な複数の基地局と、いずれかの当該基地局に無線接続可能な移動局と、から構成される無線通信システムであって、前記基地局は、自局の設置状況に基づくセル情報を記憶する記憶部と、前記移動局が送信した干渉情報を取得し、自局が干渉源であると判断すると、当該干渉情報に含まれる前記移動局の位置情報と、前記セル情報とに基づいて自局のセル半径を制御する基地局制御部と、を備え、前記移動局は、自局が行う無線通信において干渉を検出すると、当該干渉を検出した位置に関する前記位置情報を含む前記干渉情報を送信するよう制御する移動局制御部、を備えることを特徴とする。
また、前記記憶部は、取得した自局の設置状況に基づき、前記セル情報として自局の位置情報と、所定のセル半径とを記憶してもよい。
また、前記移動局制御部は、前記干渉を検出すると、通信中の基地局に対して、前記干渉情報を送信するよう制御し、前記移動局と通信中である基地局の基地局制御部は、前記取得した干渉情報と、前記記憶部に記憶するセル情報とを用いて、前記干渉情報に含まれる前記移動局の位置情報が、前記所定のセル半径内であるか否かを判定し、当該判定の結果、前記所定のセル半径内である場合は自局が干渉源でないと判断し、隣接する基地局に対して前記干渉情報を送信してもよい。
また、前記基地局制御部は、前記取得した干渉情報と、前記記憶部に記憶するセル情報とを用いて、前記干渉情報に含まれる前記移動局の位置情報が、前記所定のセル半径内であるか否かを判定し、当該判定の結果、前記所定のセル半径を超える場合は自局が干渉源と判断し、自局のセル半径を制御してもよい。
また、前記隣接する基地局の基地局制御部は、前記取得した干渉情報と、前記記憶部に記憶するセル情報とを用いて、前記干渉情報に含まれる前記移動局の位置情報が、前記所定のセル半径内であるか否かを判定し、当該判定の結果、前記所定のセル半径を超える場合は自局が干渉源と判断し、自局のセル半径を制御してもよい。
また、前記基地局制御部は、自局が干渉源の場合、送信出力を低減することで自局のセル半径を調整するよう制御してもよい。
また、前記基地局制御部は、自局が干渉源の場合、チルト角を調整することで自局のセル半径を調整するよう制御してもよい。
本発明にかかる他の構成は、基地局間通信が可能な複数の基地局と、いずれかの当該基地局に無線接続可能な移動局と、から構成される無線通信システムの基地局であって、自局の設置状況に基づくセル情報を記憶する記憶部と、前記移動局が送信した干渉情報を取得し、自局が干渉源であると判断すると、当該干渉情報に含まれる前記移動局の位置情報と、前記セル情報とに基づいて自局のセル半径を調整するよう制御する基地局制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明にかかる他の構成は、基地局間通信が可能な複数の基地局と、いずれかの当該基地局に無線接続可能な移動局と、から構成される無線通信システムの移動局であって、自局が行う無線通信において干渉を検出すると、当該干渉を生じさせた基地局に対してセル半径を調整させるため、当該干渉を検出した位置に関する前記位置情報を含む前記干渉情報を送信するよう制御する移動局制御部、を備えることを特徴とする。
本発明にかかる他の構成は、基地局間通信が可能な複数の基地局と、いずれかの当該基地局に無線接続可能な移動局と、から構成される無線通信システムの通信制御方法であって、前記基地局が、自局の設置状況に基づくセル情報を記憶するステップと、前記移動局が、自局が行う無線通信において干渉を検出すると、当該干渉を検出した位置に関する位置情報を含む干渉情報を送信するステップと、前記基地局が、前記移動局が送信した干渉情報を取得し、自局が干渉源であると判断すると、当該干渉情報に含まれる前記移動局の位置情報と、前記セル情報とに基づいて自局のセル半径を調整するステップと、を有することを特徴とする。
干渉源となる基地局のセル半径を適切に制御することで、各基地局は適切なセルを形成し、干渉を低減させることができる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。通信システム10は、複数の基地局20(基地局20a、20b、20c)と、移動局30と、ネットワーク40とから構成される。
基地局20は、移動局30に無線接続する。そして、基地局20は、ネットワーク40からデータを受信し、当該データを移動局30に送信する。また、基地局20は、移動局30からデータを受信し、ネットワーク40に送信する。さらに、基地局20は、ネットワーク40を介して、または、直接に、他の基地局20とデータを送受信する。
図2は、本実施形態に係る基地局の構成を示す図である。基地局20は、通信部210と、インターフェース(I/F)部220と、記憶部230と、制御部240と、アンテナANTとを備えている。
通信部210は、アンテナANTを介して移動局30から送信される上り無線信号を受信してベースバンド信号に変換(ダウンコンバート)後に、復調及び復号処理を行うことでデータを得る。通信部210は、得られたデータを制御部240に出力する。
また、通信部210は、制御部240からのデータの符号化及び変調を行ってベースバンド信号を得た後に、該ベースバンド信号を下り無線信号に変換(アップコンバート)する。通信部210は、アンテナANTを介して移動局30に下り無線信号を送信する。
I/F部220は、ネットワーク40から移動局30宛のデータを受信する。また、IF部220は、移動局30から受信したデータを、ネットワーク40に向けて送信する。さらに、I/F部220は、ネットワーク40を介して、または、直接に、他の基地局20とデータを送受信する。
記憶部230は、例えばメモリによって構成され、基地局20における制御などに用いられる各種情報が記憶される。また、記憶部230は、自局のセルに関するセル情報が記憶される。このセル情報は、自局の設置位置情報や、所定のセル半径に関する情報である。この自局の設置位置情報は、基地局20が備えるGPS(図示しない)で取得されてもよいし、基地局20の設置時に事業者が入力してもよい。また、記憶される所定のセル半径は、各基地局が最大送信出力で無線信号を送信するときに形成可能なセル半径であってもよいし、事業者が予め設定したセル半径であってもよい。このセル半径に関する情報は、基地局20の設置時に事業者が入力してもよいし、設置後、運用開始時に事業者がネットワーク40を介して送信し、基地局20に受信させてもよい。
制御部240は、例えばCPUによって構成され、基地局20が具備する各種機能を制御する。また、制御部240は、自局が、所定のセル半径を超えて無線通信を行っているために生じた干渉の干渉源であると判断すると、自局のセル半径を制御する。制御部240は、自局のセル半径を制御するにあたり、自局が無線信号を送信する際の送信出力を低減したり、チルト角を調整したりする。なお、制御部240におけるセル半径の制御に関する詳細は、後述する。
図3は、本実施形態に係る移動局の構成を示す図である。移動局30は、通信部310と、位置情報取得部320と、記憶部330と、制御部340と、アンテナANTとを備えている。
通信部310は、アンテナANTを介して基地局20から送信される下り無線信号を受信してベースバンド信号に変換(ダウンコンバート)後に、復調及び復号処理を行うことでデータを得る。通信部310は、得られたデータを制御部340に出力する。
また、通信部310は、制御部340からのデータの符号化及び変調を行ってベースバンド信号を得た後に、該ベースバンド信号を上り無線信号に変換(アップコンバート)する。通信部310は、アンテナANTを介して基地局20に上り無線信号を送信する。
位置情報取得部320は、例えば、GPSにより構成され、移動局30の位置情報を取得する。
記憶部330は、例えばメモリによって構成され、移動局30における制御などに用いられる各種情報が記憶される。
制御部340は、例えばCPUによって構成され、移動局30が具備する各種機能を制御する。また、制御部340は、必要に応じて、基地局20に対して情報を送信する。なお、制御部340における情報の送信に関する詳細は、後述する。
次に、無線通信システム10における基地局20および移動局30の無線通信処理を、図4〜8を用いて説明する。
(第1の無線通信処理)
まず、図4〜5を用いて、図1に示される無線通信システム10における基地局20および移動局30における第1の無線通信処理を説明する。
まず、図4〜5を用いて、図1に示される無線通信システム10における基地局20および移動局30における第1の無線通信処理を説明する。
図5は、図1に示される、基地局20aと無線通信中の移動局30における第1の無線通信処理を示すフローチャートである。
まず、図5のステップS501において、移動局30の制御部340は、無線通信中の基地局20aが送信した無線信号の受信品質値(例えば、RSSI)から、干渉が生じたことを検出する。
ステップS502において、制御部340は、位置情報取得部320に、移動局30の現在位置に関する位置情報を取得させる。
ステップS503において、制御部340は、位置情報取得部320が取得した位置情報を干渉情報に含め、通信部310を介して無線通信中の基地局20aに送信する。
次に、図4に示されるフローチャートを用いて、図1に示される無線通信システム10における、移動局30と無線通信中の基地局20a、および、当該基地局20aに隣接する基地局20b、20cにおける第1の無線通信処理について説明する。
まず、図4のステップS401において、基地局20aの制御部240は、通信部210またはI/F部220を介して干渉情報を受信したか否かを監視している。
そして、基地局20aの制御部240は、通信部210を介して移動局30からの干渉情報を受信すると(S401Yesに相当。)、ステップS402において、基地局20aの制御部240は、I/F部220を介して隣接する基地局20b、20cに、移動局30が干渉を検出した時点における、当該他の基地局20に無線接続する移動局30との無線通信におけるスケジューリング(無線リソースの割当)情報を要求する。スケジューリング情報を要求された基地局20b、20cの制御部240は、記憶部230に記憶するスケジューリング情報を基地局20aに送信し、基地局20aの制御部240は、I/F部220を介して、基地局20bのスケジューリング情報を受信する。
ステップS403において、基地局20aの制御部240は、受信したスケジューリング情報から干渉の有無を判断する。
基地局20aの制御部240は、干渉が生じていると判断すると(ステップS403Yesに相当。)、ステップS404において、干渉情報に含まれる位置情報が示す位置が、自局の設置位置情報が示す位置から、自局の所定のセル半径内であるか否かを判定する。
一方、基地局20aの制御部240は、干渉が生じていないと判断すると(ステップS403Noに相当。)、ステップS401に移行する。
基地局20aの制御部240は、移動局30の位置情報が示す位置が、自局の所定のセル半径内である場合(ステップS404Yesに相当)、自局が干渉源でないと判断し、ステップS405において、I/F部220を介して、隣接する基地局20b、20cに対して、移動局30から受信した干渉情報を送信し、その後、ステップS401に移行して上記処理を継続する。
一方、基地局20aの制御部240は、移動局30の位置情報が示す位置が、自局の所定のセル半径外である場合(ステップS404Noに相当)、自局が干渉源であると判断し、ステップS406において、位置情報が示す位置を用いて、自局が無線信号を送信する際の送信出力を低減したり、チルト角を調整したりすることで、自局のセル半径を制御した後、ステップS401に移行し、上記処理を継続する。
次に、基地局20aにおける、ステップS405の処理により、基地局20bの制御部240は、I/F部220を介して、基地局20aから移動局30の干渉情報を受信する(S401Yesに相当。)。
そして、干渉情報を受信した基地局20b、20cは、基地局20aと同様に、ステップS402〜ステップS406のような処理を行うことで、自局が干渉源であるか否かを判断し、判断結果に応じた処理を行う。
なお、基地局20aは、自局が干渉源でないと判断した場合、隣接する基地局20b、20cに移動局30から受信した干渉情報を送信したが、予め隣接する複数の他の基地局20の位置情報を記憶しておき、当該記憶する位置情報と、スケジューリング情報とを利用して、干渉源と推定できる他の基地局20に対してのみ、移動局30から受信した干渉情報を送信してもよい。
さらに、移動局30は、干渉情報に、位置情報だけでなく、当該位置で受信した他の基地局20の下り制御信号に含まれる識別情報をさらに含めて送信し、基地局20は、自局が干渉源でないと判断した場合、当該識別情報に対応する隣接する他の基地局20に対してのみ、移動局30から受信した干渉情報を送信してもよい。
(第2の無線通信処理)
次に、図6〜8を用いて、図1に示される無線通信システム10における基地局20および移動局30における第2の無線通信処理を説明する。
次に、図6〜8を用いて、図1に示される無線通信システム10における基地局20および移動局30における第2の無線通信処理を説明する。
図8は、図1に示される、基地局20aと無線通信中の移動局30における第2の無線通信処理を示すフローチャートである。また、図6は、図1に示される、移動局30と無線通信中の基地局20aにおける第2の無線通信処理を示すフローチャートである。
まず、図8のステップS801において、移動局30の制御部340は、無線通信中の基地局20aが送信した無線信号の受信品質値(例えば、RSSI)を定期的に取得する。
ステップS802において、制御部340は、取得した受信品質値に関する受信品質情報を、通信部310を介して無線通信中の基地局20aに送信する。
図6のステップS601において、基地局20aの制御部240は、通信部210を介して受信品質情報を受信したか否かを監視している。
そして、基地局20aの制御部240は、通信部210を介して移動局30からの受信品質情報を受信すると(S601Yesに相当。)、ステップS602において、基地局20aの制御部240は、取得した受信品質情報が示す受信品質値が劣化し、干渉の発生の有無を推定する。
基地局20aの制御部240は、干渉が生じていると推定すると(ステップS602Yesに相当。)、ステップS603において、移動局30に、移動局30が送信した受信品質情報を取得した時点における位置情報を要求する。
図7のステップS803において、移動局30の制御部340は、通信部310を介して基地局30からの要求を受信する。
ステップS804において、制御部340は、位置情報取得部320に、移動局30の現在位置に関する位置情報を取得させる。
ステップS805において、制御部340は、基地局20から送信される下り制御情報を受信し、その下り制御情報に含まれる、基地局20の識別情報と取得する。
ステップS806において、制御部340は、取得した位置情報と、基地局20の識別情報とを、通信部310を介して無線通信中の基地局20aに送信する。
図6のステップS604において、基地局20aの制御部240は、通信部210を介して移動局30から、移動局30の位置情報と、受信した下り制御情報に含まれる基地局20の識別情報を受信する。
基地局20aの制御部240は、ステップS605において、移動局30から受信した位置情報が示す位置が、自局の設置位置情報が示す位置から、自局の所定のセル半径内であるか否かを判定する。
基地局20aの制御部240は、移動局30の位置情報が示す位置が、自局の所定のセル半径内である場合(ステップS605Yesに相当)、自局が干渉源でないと判断し、ステップS606において、移動局30から受信した下り制御情報に含まれる基地局20の識別情報を用いて、干渉源と推定される他の基地局20(ここでは、干渉源を基地局20cとする。)を特定する。
ステップS607において、基地局20aの制御部240は、干渉源と特定した基地局20cに対して、I/F部220を介して、移動局30から受信した位置情報とともに、セル半径を制御するよう要求し、その後、ステップS601に移行して上記処理を継続する。
一方、基地局20aの制御部240は、移動局30の位置情報が示す位置が、自局の所定のセル半径外である場合(ステップS605Noに相当)、自局が干渉源であると判断し、ステップS608において、位置情報が示す位置を用いて、自局が無線信号を送信する際の送信出力を低減したり、チルト角を調整したりすることで、自局のセル半径を制御した後、ステップS601に移行し、上記処理を継続する。
次に、図7を用いて、図1に示される基地局20aからセル半径を制御するよう要求された基地局20cにおける第2の無線通信処理を示すフローチャートである。
ステップS701において、基地局20cの制御部240は、I/F部220を介して、基地局20aからセル半径を制御するよう要求されるとともに、移動局30の位置情報を受信する。
ステップS702において、基地局20cの制御部240は、受信した位置情報が示す位置を用いて、自局が無線信号を送信する際の送信出力を低減したり、チルト角を調整したりすることで、自局のセル半径を制御する。
なお、基地局20は、干渉源と推定される他の基地局20を特定するにあたり、当該他の基地局20から送信される下り制御情報を用いたが、さらに、他の基地局20におけるスケジューリング情報を取得して利用することで、干渉源を特定する際の精度を向上させてもよい。
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
また、上記の実施例においては、基地局が干渉源を判断していたが、無線通信システムに上位装置を設け、当該上位装置がネットワークを介して各基地局から情報を取得して干渉源となる基地局を特定し、特定した基地局に対してセル半径の制御を行うよう要求してもよい。
10 通信システム、20 基地局、30 移動局、40 ネットワーク、210 通信部、220 I/F部、230 記憶部、240 制御部、310 通信部、320 位置情報取得部、330 記憶部、340 制御部、ANT アンテナ。
Claims (10)
- 基地局間通信が可能な複数の基地局と、いずれかの当該基地局に無線接続可能な移動局と、から構成される無線通信システムであって、
前記基地局は、
自局の設置状況に基づくセル情報を記憶する記憶部と、
前記移動局が送信した干渉情報を取得し、自局が干渉源であると判断すると、当該干渉情報に含まれる前記移動局の位置情報と、前記セル情報とに基づいて自局のセル半径を制御する基地局制御部と、を備え、
前記移動局は、
自局が行う無線通信において干渉を検出すると、当該干渉を検出した位置に関する前記位置情報を含む前記干渉情報を送信するよう制御する移動局制御部、を備える、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記記憶部は、取得した自局の設置状況に基づき、前記セル情報として自局の位置情報と、所定のセル半径とを記憶する、ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
- 前記移動局制御部は、前記干渉を検出すると、通信中の基地局に対して、前記干渉情報を送信するよう制御し、
前記移動局と通信中である基地局の基地局制御部は、前記取得した干渉情報と、前記記憶部に記憶するセル情報とを用いて、前記干渉情報に含まれる前記移動局の位置情報が、前記所定のセル半径内であるか否かを判定し、当該判定の結果、前記所定のセル半径内である場合は自局が干渉源でないと判断し、隣接する基地局に対して前記干渉情報を送信する、
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。 - 前記基地局制御部は、前記取得した干渉情報と、前記記憶部に記憶するセル情報とを用いて、前記干渉情報に含まれる前記移動局の位置情報が、前記所定のセル半径内であるか否かを判定し、当該判定の結果、前記所定のセル半径を超える場合は自局が干渉源と判断し、自局のセル半径を制御する、
ことを特徴とする請求項3に記載の無線通信システム。 - 前記隣接する基地局の基地局制御部は、前記取得した干渉情報と、前記記憶部に記憶するセル情報とを用いて、前記干渉情報に含まれる前記移動局の位置情報が、前記所定のセル半径内であるか否かを判定し、当該判定の結果、前記所定のセル半径を超える場合は自局が干渉源と判断し、自局のセル半径を制御する、
ことを特徴とする請求項3または4に記載の無線通信システム。 - 前記基地局制御部は、自局が干渉源の場合、送信出力を低減することで自局のセル半径を調整するよう制御する、ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の無線通信システム。
- 前記基地局制御部は、自局が干渉源の場合、チルト角を調整することで自局のセル半径を調整するよう制御する、ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の無線通信システム。
- 基地局間通信が可能な複数の基地局と、いずれかの当該基地局に無線接続可能な移動局と、から構成される無線通信システムの基地局であって、
自局の設置状況に基づくセル情報を記憶する記憶部と、
前記移動局が送信した干渉情報を取得し、自局が干渉源であると判断すると、当該干渉情報に含まれる前記移動局の位置情報と、前記セル情報とに基づいて自局のセル半径を調整するよう制御する基地局制御部と、を備えることを特徴とする基地局。 - 基地局間通信が可能な複数の基地局と、いずれかの当該基地局に無線接続可能な移動局と、から構成される無線通信システムの移動局であって、
自局が行う無線通信において干渉を検出すると、当該干渉を生じさせた基地局に対してセル半径を調整させるため、当該干渉を検出した位置に関する前記位置情報を含む前記干渉情報を送信するよう制御する移動局制御部、を備えることを特徴とする移動局。 - 基地局間通信が可能な複数の基地局と、いずれかの当該基地局に無線接続可能な移動局と、から構成される無線通信システムの通信制御方法であって、
前記基地局が、自局の設置状況に基づくセル情報を記憶するステップと、
前記移動局が、自局が行う無線通信において干渉を検出すると、当該干渉を検出した位置に関する位置情報を含む干渉情報を送信するステップと、
前記基地局が、前記移動局が送信した干渉情報を取得し、自局が干渉源であると判断すると、当該干渉情報に含まれる前記移動局の位置情報と、前記セル情報とに基づいて自局のセル半径を調整するステップと、
を有することを特徴とする通信制御方法。
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JP (1) | JP2013207563A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016080260A1 (ja) * | 2014-11-21 | 2016-05-26 | シャープ株式会社 | 通信システム |
-
2012
- 2012-03-28 JP JP2012074583A patent/JP2013207563A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016080260A1 (ja) * | 2014-11-21 | 2016-05-26 | シャープ株式会社 | 通信システム |
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