JP2013223070A - 基地局装置、分散アンテナシステム及びトラフィック制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＢＢＵプール装置とＲＲＨとを有する分離型基地局を用いた通信システムにおいて、ＲＲＨとの接続回線の設置コストを抑えながら、分離型基地局の通信性能を確保する。
【解決手段】ベースバンド処理装置は、複数の前記無線信号送受信装置のそれぞれと接続回線を介して接続される。制御部は、各接続回線の回線容量と、該接続回線に接続される無線信号送受信装置を介した端末との通信の要求容量を比較する。複数の無線信号送受信装置のうちの第１の無線信号送受信装置について要求容量が対応する接続回線の回線容量より大きい場合に、該第１の無線信号送受信装置を介して通信する少なくともひとつの端末の送信モードを変更し、及び／又は、該端末への送信データの一部又は全部が第２の無線信号送受信装置を介して送信されるよう制御する。
【選択図】図８

Description

本発明は、基地局装置、分散アンテナシステム及びトラフィック制御方法に係り、特に、ベースバンド処理装置と無線信号送受信装置とが回線で接続される基地局装置、分散アンテナシステム及びそのトラフィック制御方法に関する。

従来のセルラシステムは、無線通信サービスを提供するエリアを、基地局を中心にしたゾーン（セル）に複数分割し、各基地局と当該基地局がカバーするセル内に存在する複数の端末とで無線信号の送受信を行う。近年、高速／高品質無線サービスを提供するため、電波状況が悪いエリアや、ユーザ密度が高いエリアに基地局を増設することにより、より小さいセルサイズ（各基地局がカバーする範囲）で無線通信サービスを提供する傾向がある。しかし、基地局を増設することに伴い、設置場所の確保や環境（温度、電力など）の維持により、多大なコストを掛かる。最近、セルラシステムを運営する通信オペレータは、この基地局のＣＡＰＥＸ（ｃａｐｉｔａｌ ｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅ：設備投資）とＯＰＥＸ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅ：運用コスト）を抑えるため、分離型の基地局に注目し始めている。

分離型の基地局は、基地局装置を、ベースバンド処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）と、無線信号送受信装置（ＲＲＨ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）に分離して、従来基地局を設置する場所には、ＲＲＨのみを設置する（例えば、特許文献１参照）。ＲＲＨは接続回線を用いてベースバンド処理装置に繋がる。複数のベースバンド処理装置は一箇所に集まる。ＲＲＨの設置場所や環境に対する要求は非常に低いため、分離型の基地局は一体型の基地局を設置することと比べ、コスト低減の効果が期待されている。各セルのＢＢＵ装置は、一箇所に集中配置して、コストを低減することに加え、ＢＢＵ間の連携制御ができて、より効率的に無線リソースを活用できる。

この基地局の新たな展開形態は、非特許文献１にあるとおり、３ＧＰＰ（ｔｈｅ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）によりＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）−Ａｄｖａｎｃｅｄに規格化が検討されている。

特開２００５−２２３６６１号公報

３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ） ＴＲ＿３６．８１４＿０４１： Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｆｕｒｔｈｅｒ Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｅ−ＵＴＲＡ、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ａｓｐｅｃｔｓ．

しかし、上記分離型基地局を実際に運用する際には、ＢＢＵとＲＲＨとの接続回線がボトルネックになっている。以下、ＲＲＨに対応した複数のベースバンド処理部を含む装置をＢＢＵプール装置と称する。

まず、ＲＲＨとＢＢＵプール装置との間の有線の接続回線を新たに敷設するのは、コストが上昇する。また、ＲＲＨとＢＢＵプール装置の接続回線をビル内（例えば床下、天井裏、壁面内など）に展開する場合、新規配線の工事が必要になり、工事が認可されにくい場合もある。さらに、セルラシステムの容量の更新は、ＢＢＵプール装置とＲＲＨのハードウェアまたはソフトウェアを更新すれば良いが、分離型の場合、接続回線の更新は、上述のように工事が必要な場合があり簡単に更新できない。そのため、分離型の基地局を新たに展開する場合、例えばセルラシステムの容量に対して大きな容量の光ファイバを予め敷設して、ある程度将来の仕様に対応できるようにする。しかし、その手法では、ＢＢＵプール装置とＲＲＨ間の送受信の装置（大容量ファイバや光送受信装置）にコストがかかり、分離型の基地局が本来有するコスト低減の効果を低減するおそれがある。

本発明は、以上の点に鑑み、ＢＢＵプール装置とＲＲＨとを有する分離型基地局を用いた通信システムにおいて、ＲＲＨとの接続回線の設置コストを抑えながら、分離型基地局の通信性能を確保する基地局装置、分散アンテナシステム及びトラフィック制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を以下のように解決する。ＢＢＵプール装置とＲＲＨの接続には、既存回線を利用可能にする。既存回線の伝送容量と、ＲＲＨの無線性能とを比較し、端末との通信を制御する。例えば、ＲＲＨにアクセスする端末の通信要求に応じてＲＲＨにデータを送信する場合、ＲＲＨが要求するトラフックと、ＢＢＵプール装置とＲＲＨの接続回線の伝送容量とを考慮する。一例として、ＲＲＨにアクセスする端末の通信要求に対して、ＲＲＨとの接続回線の伝送容量の不足が原因で要求に対応できない場合、他のＲＲＨの接続回線のトラフィック状況に従い、一部又は全部の他のＲＲＨを介して端末と通信する。また、端末との送信モードを、トラフィックが小さいものに下げてもよい。

本発明の分離型基地局は、例えば、端末がＲＲＨへアクセスするときに、無線チャネルの状況及び端末のキャパビリティ等に従い要求する送信モードに対して、ＢＢＵプール装置は、その送信モードを提供するためのトラフック情報（要求容量）を管理し、上記ＲＲＨへの接続回線が有する伝送容量と比較することを特徴のひとつとする。上記ＲＲＨとの接続回線の伝送容量が、上記送信モードの要求トラフィック量を満たせない場合、他のＲＲＨとの接続回線の伝送容量を参照し、他のＲＲＨが上記端末に無線信号を送信する。

本発明の第１の解決手段によると、
端末と無線信号を送受信する複数の無線信号送受信装置と、
複数の前記無線信号送受信装置のそれぞれと接続回線を介して接続されるベースバンド処理装置と
を備え、
前記ベースバンド処理装置は、
無線信号に対してベースバンド処理を行うベースバンド処理部と、
各接続回線の回線容量と、該接続回線に接続される前記無線信号送受信装置を介した前記端末との通信の要求容量を比較し、前記複数の無線信号送受信装置のうちの第１の無線信号送受信装置について要求容量が対応する接続回線の回線容量より大きい場合に、該第１の無線信号送受信装置を介して通信する少なくともひとつの端末の送信モードを変更し、及び／又は、該端末への送信データの一部又は全部が第２の無線信号送受信装置を介して送信されるよう制御する制御部と
を有する基地局装置が提供される。

本発明の第２の解決手段によると、
端末と無線信号を送受信する複数の無線信号送受信装置と、
複数の前記無線信号送受信装置のそれぞれと接続回線を介して接続され、無線信号に対してベースバンド処理を行うベースバンド処理装置と、
各接続回線の回線容量と、該接続回線に接続される前記無線信号送受信装置を介した前記端末との通信の要求容量を比較し、前記複数の無線信号送受信装置のうちの第１の無線信号送受信装置について要求容量が対応する接続回線の回線容量より大きい場合に、該第１の無線信号送受信装置を介して通信する少なくともひとつの端末の送信モードを変更し、及び／又は、該端末への送信データの一部又は全部が第２の無線信号送受信装置を介して送信されるよう制御する制御装置と
を備えた分散アンテナシステムが提供される。

本発明の第３の解決手段によると、
端末と無線信号を送受信する複数の無線信号送受信装置と、複数の前記無線信号送受信装置のそれぞれと接続回線を介して接続されるベースバンド処理装置とを備えた分散アンテナシステムにおけるトラフィック制御方法であって、
各接続回線の回線容量を登録するステップと、
該接続回線に接続される前記無線信号送受信装置を介した前記端末との通信の要求容量を求めるステップと、
各接続回線の回線容量と、該接続回線に接続される前記無線信号送受信装置を介した前記端末との通信の要求容量を比較するステップと、
前記複数の無線信号送受信装置のうちの第１の無線信号送受信装置について要求容量が対応する接続回線の回線容量より大きい場合に、該第１の無線信号送受信装置を介して通信する少なくともひとつの端末の送信モードを変更し、及び／又は、該端末への送信データの一部又は全部が第２の無線信号送受信装置を介して送信されるよう制御するステップと
を含む前記トラフィック制御方法が提供される。

本発明によると、ＢＢＵプール装置とＲＲＨとを有する分離型基地局を用いた通信システムにおいて、ＲＲＨとの接続回線の設置コストを抑えながら、分離型基地局の通信性能を確保する基地局装置、分散アンテナシステム及びトラフィック制御方法を提供することができる。

分離型基地局の展開形態を示す図である。 ＢＢＵプール装置の構成例を示す図である。 ＲＲＨ装置の構成例を示す図である。 ＢＢＵプール装置の制御装置の構成を説明する図である。 ＲＲＨ及び対応する接続回線の登録情報の一例を示す図である。 モニタリングテーブルの一例を示す図である。 第１の実施例におけるＢＢＵプール装置の処理フローチャートの一例を示す図である。 制御シーケンスの一例を示す図である。 第２の実施例におけるＢＢＵプール装置の処理フローチャートの一例を示す図である。 第３の実施例におけるＢＢＵプール装置の処理フローチャートの一例を示す図である。 第４の実施例におけるＢＢＵプール装置の処理フローチャートの一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、例えばセルラシステム、あるいは移動通信システム、あるいは携帯電話システム等に適用できる。
１．実施例１
図１〜図８を参照し第１の実施例を説明する。図１は、本実施例における分離型の基地局の構成例を示す図である。
基地局は、ＢＢＵプール装置（ベースバンド処理装置）１０と、複数のＲＲＨ（無線信号送受信装置）２０を備える。図１は、一例として３つのＲＲＨ２０がＢＢＵプール装置１０に接続された例を示している。ＲＲＨ２０の数はこれ以外にも適宜の数を備えてもよい。

無線信号送受信機能を持つＲＲＨ２０がサービスエリアにおいて分散して設置され、端末と無線信号を送受信する。ＢＢＵプール装置１０には、ＲＲＨ２０との無線信号に対するベースバンド処理を行うベースバンド処理装置（ＢＢＵ）が集中配置される。各ＲＲＨは、接続回線３０を介してＢＢＵプール装置１０に繋がる。なお、本実施の形態において、接続回線３０は、既存の接続回線を用いることができるが、新規の接続回線を用いることもできる。接続回線は、例えば、建物構造内（例えば床下、天井裏、壁面内など）に配置されることができる。

図２は、ＢＢＵプール装置１０の構成例を示す図である。
ＢＢＵプール装置１０は、例えば、上位層制御部１１と、ＢＢＵ（ベースバンド処理部）１２と、接続回線とのインタフェース１３と、制御装置（制御部）１４とを有する。ＢＢＵ１２−１、１２−２、１２−３は、上述のＲＲＨ２０−１、２０−２、２０−３にそれぞれ対応する。これらの装置は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、メモリなどのハードウェアで実現することができる。

コアネットワークからＢＢＵプール装置１０に入力された信号は、上位層制御部１１で処理され、無線通信サービスデータと通信用制御情報が取得される。上位層制御部１１は、無線通信サービスデータを、通信先の端末に対応するＢＢＵ１２に出力し、通信用制御情報を、制御装置１４に出力する。制御装置１４では、制御情報に従って、各ＢＢＵ１２に対する処理用パラメータ及び動作の指令を生成し、各ＢＢＵ１２に出力する。各ＢＢＵ１２は、処理用パラメータ及び動作指令に従って、入力される無線通信サービスデータ（例えば端末への送信データ）に対するベースバンド処理を行う。生成された信号は、接続回線とのインタフェース１３によって対応するＲＲＨ２０に送信される。

なお、制御装置１４は、ＢＢＵプール装置１０と別個の装置で構成されてもよい。また、ＢＢＵプール装置１０は、コアネットワークを介して、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）やＳ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｇａｔｅｗａｙ）等と接続される。

図３は、ＲＲＨ装置の構成例を示す図である。
ＲＲＨ２０は、例えば、接続回線と繋がるベースバンド信号送受信インタフェース２１と、ベースバンド信号処理部２２と、ＤＡＣ／ＡＤＣ部（ｄｉｇｉｔａｌ−ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ／ａｎａｌｏｇ−ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２３と、ＲＦ部２４と、アンテナ２５を有する。接続回線３０を介して入力されたベースバンド信号は、ベースバンド信号送受信インタフェース２１で受信され、ベースバンド信号処理部２２に出力される。ベースバンド信号処理部２２は、ＲＲＨ２０にて必要なベースバンド信号処理を行い、処理されたデジタル信号をＤＡＣ／ＡＤＣ部２３に出力する。ＤＡＣ／ＡＤＣ部２３は、入力したデジタル信号をアナログ信号に変換し、ＲＦ部２４に出力する。ＲＦ部２４は、伝送キャリアに信号を載せて、アンテナ２５により無線信号を送信する。ＲＲＨ２０はアンテナを複数有することができ、例えば複数のアンテナによるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）通信が可能である。

図４は、ＢＢＵプール装置１０における制御装置１４の構成を示す図である。
制御装置１４は、例えば、ＲＲＨ情報管理部１４１、接続回線トラフィックモニタリング部１４２、送信モード調整部１４３、他ＲＲＨ選択部１４４、データ移行部１４５、メモリ１４６、上位層制御部とのインタフェース１４７、及び、ＢＢＵとのインタフェース１４８を有する。ＲＲＨ情報管理部１４１は、各ＲＲＨの情報を管理し、例えば後述する接続回線情報テーブルをメモリ１４６に記録する。また、接続回線トラフィックモニタリング部１４２は、ＲＲＨを介して通信する各端末のトラフィック（例えば要求トラフィック）を管理する。トラフィックの情報を含むモニタリングテーブルは、接続回線トラフィックモニタリング部１４２内又はメモリ１４６など適宜の記憶領域に記憶される。送信モード調整部１４３、他ＲＲＨ選択部１４４、データ移行部１４５については後述する。

図５に、接続回線情報テーブルの一例を示す。
接続回線情報テーブルは、ＲＲＨの識別子（例えば番号）、ＲＲＨに配置された物理アンテナの数、ＲＲＨが対応可能な最大帯域、及び、ＲＲＨと接続される接続回線の最大通信容量（最大トラフィック量）を含む。接続回線情報テーブルは例えばメモリ１４６に予め記憶される。

図６にモニタリングテーブルの一例を示す。モニタリングテーブルは、端末の識別子（ＩＤ）、その端末の性能を示すカテゴリ情報（ｃａｐａｂｉｉｔｙ ｃａｔｅｇｏｒｙ）、その端末が対応できる最大送信アンテナポート数、無線要求トラフィック、及び、対応するＲＲＨの識別子（例えば番号）を含む。また、ＲＲＨにおける各端末の要求トラフィックの累積値をこのテーブルに含めてもよいし、別途記憶してもよい。カテゴリ情報は、端末の性能により端末毎に予め定められた指標である。最大送信アンテナポート数は、例えばＭＩＭＯ通信等において、端末が対応可能な送信アンテナポートの数であり、ＭＩＭＯで同時に並行して送信するデータストリームの数（ＭＩＭＯレイヤ数）の上限になる。無線要求トラフィックは、例えば無線側（端末側）からの送信要求により変動する。端末に対応するＲＲＨは、端末の位置や電波の受信状態により変動する。接続回線トラフィックモニタリング部１４２は、各ＲＲＨ配下の端末との無線通信に要求されるトラフィック量等をリアルタイムでモニタリングして、更新する。

各ＲＲＨについて、モニタリングテーブルに記録したリアルタイムのＲＲＨ毎の累積トラフィック要求量が、ＲＲＨ情報管理部１４１により登録された対応するＲＲＨとの接続回線の最大トラフィック量により大きい場合（接続回線の容量不足の場合）には、送信モード調整部１４３及び／又は他ＲＲＨ選択部１４４が作動する。
送信モード調整部１４３は、端末が自身の性能と無線状況に従って要求した無線送信モードを、トラフィック量がより少ない他の無線送信モードに切り替えるよう指示し、接続回線のトラフック量を減らす。これにより、接続回線トラフィックの不足を解消する。ここで、送信モードの切り替えは、例えば変調方式、ＭＩＭＯ通信における並行して送信するデータストリーム数（ＭＩＭＯレイヤ数）等を変更することを含む。送信モード調整部１４３は、端末のＱｏＳを維持する範囲内で無線送信モードを切り替えるようにしてもよい。

他ＲＲＨ選択部１４４は、接続回線の容量が不足したＲＲＨ配下の端末に対して、対応ＲＲＨ（第１の無線信号送受信装置）以外に、他のＲＲＨ（第２の無線信号送受信装置）を選び、データ移行部１４５の指示により端末への送信データの一部又は全部を、対応ＲＲＨから選ばれた他のＲＲＨに移行させ、このＲＲＨから端末に無線信号を送信させる。なお、各ＲＲＨには異なる送信データを振り分けてもよいし、同じ送信データを並行して出力してもよい。データ移行部１４５は、上記移行動作を行い、新しいＲＲＨへ送信するデータに対するＢＢＵ処理のパラメータを決めて対応するＢＢＵ１２に指示する。送信モード調整部１４３による送信モード調整と、他ＲＲＨ選択部１４４及びデータ移行部１４５によるＲＲＨ調整は、いずれかを単独で使用してもよいし、組み合わせて使用してもよい。

図７は、本実施例のＢＢＵプール装置における制御装置の処理フローチャートの例を示す図である。
まず、制御装置１４は、ＢＢＵプール装置１０に繋がる各ＲＲＨ２０の配置情報と接続回線の容量をメモリ１４６に登録する（Ｓ１０１）。例えば、制御装置１４は、ＲＲＨ番号に対応して、ＲＲＨのアンテナ数と、ＲＲＨの最大帯域と、ＲＲＨと接続される接続回線の回線容量を、メモリ１４６内の接続回線情報テーブルに記憶する。この処理は、例えば、ＲＲＨの設置の際などに行うことができる。

次に、制御装置１４は、各ＲＲＨ配下の端末情報を取得する（Ｓ１０３）。端末情報として、例えば、端末のカテゴリ情報（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｃａｔｅｇｏｒｙ）と、要求ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）と、無線チャネル情報等をＲＲＨを介して端末から取得する。これら端末情報に従い送信モードが決定される。制御装置１４は、取得した端末情報に基づく端末への送信モードに必要な接続回線の要求容量（要求トラフィック）を計算する（Ｓ１０５）。計算された要求容量は、モニタリングテーブルを用いてリアルタイムにモニタリングされる。

制御装置１４は、要求容量と登録した接続回線の最大容量を比較する（Ｓ１０７）。要求容量が登録した接続回線の最大容量より低い場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、制御装置１４は現在の情報をモニタリングテーブルに記録し（Ｓ１０９）、ＢＢＵ１２に従来の動作を行うことを指示して、端末と無線通信を行う（Ｓ１１１）。一方、要求容量が登録した接続回線の最大容量より高い場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、制御装置１４の送信モード調整部１４３又は他ＲＲＨ選択部１４４が以下の処理を行う。本実施例では、送信モード調整部１４３と他ＲＲＨ選択部１４４の両方が作動する場合の処理を示す。送信モード調整部１４２３及び他ＲＲＨ選択部１４４の一方が作動してもよい。これらの例については後述する。

送信モード調整部１４３は、現在の送信モードに必要な接続回線トラフィックより低い接続回線トラフィックを要求する他の送信モードに切替えた場合の接続回線トラフィック（要求容量）を計算する（Ｓ２０１）。送信モード調整部１４３は、送信モードを切替えた後に接続回線のトラフィックが接続回線の最大容量より低くなるような送信モードを決定する（Ｓ２０１、Ｓ２０３）。

一方、他ＲＲＨ選択部１４４は、モニタリングテーブルを参照して他のＲＲＨ２０を選択する（Ｓ２０５）。例えば、他ＲＲＨ選択部１４４は、接続回線のリアルタイムの要求トラフィックが接続回線の最大容量より低い他のＲＲＨのうち、端末におけるそのＲＲＨからの受信電力の強さ、或いは、端末との距離の近さの順番でＲＲＨを選択する。ステップＳ２０５の処理は、例えばステップＳ２０３における送信モードの切り替えにより要求ＱｏＳが満たせない端末に対して行ってもよい。

端末と選択されたＲＲＨの無線チャネル状況及び選択されたＲＲＨの接続回線容量により、制御装置１４は、選択されたＲＲＨから端末への送信モードを決める（Ｓ２０７）。決めた結果に従って、所属ＲＲＨから送信する分の新たな送信モードと、選択されたＲＲＨから送信する分の送信モードに必要なパラメータを設定し、所属ＲＲＨに対応するＢＢＵ１２と、選択されたＲＲＨに対応するＢＢＵ１２へ通知する（Ｓ２０９）。制御装置１４は、端末への送信データが対応するＢＢＵ１２に入力されるように制御する（Ｓ２１１）。ＢＢＵ１２がパラメータに従ってベースバンド処理した後、接続回線を介して対応するＲＲＨへ信号を出力し、ＲＲＨから端末へ無線信号が送信される。そして、制御装置１４は、モニタリングテーブルを最新状態に従って更新する（Ｓ１１３）。

図８は、本実施例における制御シーケンスの一例を示す図である。
ＢＢＵプール装置−ＲＲＨ型基地局を設置するとき等に、各ＲＲＨ２０は、自分の識別番号、サポートする最大帯域、アンテナ数をＢＢＵプール装置１０に報告する。ＢＢＵプール装置１０は、ＲＲＨ２０から報告された情報と各ＲＲＨとの接続回線の情報を登録して、管理する（上述のＳ１０１に相当）。ＢＢＵプール装置−ＲＲＨ型基地局が作動する時、ＢＢＵプール装置１０は、例えばアンテナポート数などのシステム情報を設定し、同期信号、システム情報を接続回線３０を介して各ＲＲＨ２０に送信し、ＲＲＨ２０から無線で端末４０に送信する。端末４０は、まず同期信号を受信して、同期を確立して、対応ＲＲＨを選定し、ｓｅｒｖｉｎｇセルＩＤを取得する。端末４０は、さらにｓｅｒｖｉｎｇセルＩＤに準じたシステム情報を用いて、ランダムアクセスプレアンブルを作成し、無線信号で基地局に送信する。対応ＲＲＨ＃１は、受信した無線信号をベースバンド信号に変換し、接続回線を介してＢＢＵプール装置１０に送信する。

ＢＢＵプール装置１０は、ランダムアクセスプレアンブルを受信してランダムアクセス応答を、ＲＲＨ２０を介して端末４０に送信する。端末４０は、ランダムアクセス応答を受信して、送信時間及び送信電力を調整し、端末識別子を含めた情報を基地局に送信する。基地局は対応ＲＲＨ＃１から参照信号を送信する。端末４０は受信された参照信号を用いて無線チャネル情報推定を行い、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を計算し、無線チャネル情報をＢＢＵプール装置１０にフィードバックする。ＢＢＵプール装置１０は、端末４０からフィードバックされた情報に従って、それに対応する送信モードで要求される接続回線のトラフィックを見積もり、モニタテーブルに仮登録する（上述のステップＳ１０５に相当）。そして、図７を参照して説明した処理により、送信モード調整（上述のステップＳ２０１〜Ｓ２０３に相当）及び他ＲＲＨ選択制御（上述のステップＳ２０５〜Ｓ２０９に相当）を行う。ここでは、他のＲＲＨとして例えばＲＲＨ＃２が選択されたとする。選択されたＲＲＨ＃２により参照信号を送信して、端末４０がＲＲＨ＃２のチャネル情報を推定し、ＣＱＩを計算する。チャネル情報とＣＱＩをＢＢＵプール装置１０にフィードバックする。
ＢＢＵプール装置１０は、端末への送信データに対してベースバンド信号処理を行い、端末４０への送信ベースバンド信号を生成し、対応ＲＲＨから送信する。図示の例は、ＲＲＨ＃１とＲＲＨ＃２の双方から送信する例である。端末４０は、受信処理を行う。

本実施例によれば、既存回線などの回線を用い、ＢＢＵプール装置とＲＲＨ接続する備えるシステムの設置コストを低減し、端末の状況に従って柔軟な性能を持つ展開しやすい分離型基地局を実現することができる。なお、接続回線として新規回線を用いる場合であっても、今後のＲＲＨの交換、アップデートやＢＢＵプール装置の交換、アップデートを見越して過剰な容量の回線を設置しなくて済む。また、今後のＲＲＨ及びＢＢＵプール装置の交換、アップデートの際に、回線を交換する必要性が減る。

また、本実施例によると、ＲＲＨの性能とＲＲＨ間の回線容量を考慮して端末の通信要求に応じた無線通信方法を決定することによって、柔軟な性能を持つ低コスト分離型基地局を実現できる。例えば次世代セルラシステムに向けＢＢＵプール−ＲＲＨ基地局において、ＢＢＵプールとＲＲＨ間の接続回線に対するコストを抑え、さらに追加回線の必要性を低減し、基地局が展開しやすくなる。

２．実施例２
図９は、第２の実施例におけるＢＢＵプール装置の処理フローチャートの一例を示す図である。本実施例では、端末への送信モードに必要な接続回線の要求容量（要求トラフィック）が、登録した接続回線の最大容量より大きい場合に、送信モードの調整を行う。
ステップＳ１０１〜Ｓ１１１の処理は、上述の第１の実施例と同様である。ステップＳ３０１では、送信モード調整部１４３は、現在の送信モードに必要な接続回線トラフィックより低い接続回線トラフィックを要求する他の送信モードに切替えた場合の接続回線トラフィックを計算する（Ｓ３０１）。例えば、現在の送信モードより一段階低い送信モードの接続回線トラフィックを計算してもよい。送信モード調整部１４３は、送信モードを切替えた後に接続回線のトラフィックが接続回線の最大容量より低くなるような送信モードを決定する（Ｓ３０１、Ｓ３０３）。

制御装置１４は、決定した送信モードに従って、新たな送信モードに必要なパラメータを設定し、所属ＲＲＨに対応するＢＢＵへ通知する（Ｓ３０５）。制御装置１４は、端末への送信データが対応するＢＢＵ１２に入力されるように制御する（Ｓ３０７）。ＢＢＵ１２がパラメータに従って、端末への送信データをベースバンド処理した後、接続回線３０を介して対応するＲＲＨへ信号を出力し、ＲＲＨから端末へ無線信号が送信される。そして、制御装置１４は、モニタリングテーブルを最新状態に従って更新する（Ｓ１１３）。

３．実施例３
図１０は、第３の実施例におけるＢＢＵプール装置の処理フローチャートの一例を示す図である。本実施例では、端末への送信モードに必要な接続回線の要求容量（要求トラフィック）が、登録した接続回線の最大容量より大きい場合に、他のＲＲＨを選択し、自ＲＲＨ（端末の所属ＲＲＨ）と選択された他のＲＲＨの双方から送信データを送信する。すなわち、自ＲＲＨの送信データの一部を他のＲＲＨに移行する。

ステップＳ１０１〜Ｓ１１１の処理は、上述の第１の実施例と同様である。また、ステップＳ４０１及びＳ４０３の処理は、上述の第１の実施例のステップＳ２０５及びＳ２０７と同様である。ステップＳ４０５において、他ＲＲＨ選択部１４４は、さらに他のＲＲＨを選択するか判断する（Ｓ４０５）。例えば、選択されたＲＲＨと端末の所属ＲＲＨの数が、端末がサポートできる送信ＲＲＨの最大多重数に達していればステップＳ４０７へ移り、一方、達していなければステップＳ４０１に戻り他のＲＲＨをさらに選択する。なお、選択されたＲＲＨと所属ＲＲＨに対応する接続回線の要求トラフィックの合計が、各接続回線の回線容量の合計以下であれば、要求トラフィックを満足できるため、ステップＳ４０７へ移ってもよい。

ステップＳ４０７では、制御装置１４は、端末への送信データを各ＲＲＨへ振り分ける配分を決定する（Ｓ４０７）。例えば、所属ＲＲＨの接続回線と選択された他のＲＲＨの接続回線へ出力する送信データのトラフィック量が、それぞれの接続回線の回線容量以下になるよう、端末への送信データの配分を決定する。制御装置１４は、配分されたデータに従う送信パラメータを設定し、所属ＲＲＨと選択された他のＲＲＨのそれぞれに対応する各ＢＢＵへ通知する（Ｓ４０９）。制御装置１４は、決定された送信データを配分に従い、送信データが各ＢＢＵに入力されるよう制御する（Ｓ４１１）。送信データは、各ＢＢＵで処理された後、接続回線に介して対応ＲＲＨへ出力され、ＲＲＨにより端末へ無線信号として送信される。そして、制御装置１４は、モニタリングテーブルを最新状態に従って更新する（Ｓ１１３）。

４．実施例４
図１１は、第４の実施例におけるＢＢＵプール装置の処理フローチャートの一例を示す図である。本実施例では、端末への送信モードに必要な接続回線の要求容量（要求トラフィック）が、登録した接続回線の最大容量より大きい場合に、他のＲＲＨを選択し、送信データを他のＲＲＨから端末に送信する。すなわち、送信データの全部を選択された他のＲＲＨに移行する（ハンドオーバする）。

ステップＳ１０１〜Ｓ１１１の処理は、上述の第１の実施例と同様である。また、ステップＳ５０１及びＳ５０３は、上述の第１の実施例のステップＳ２０５及びＳ２０７と同様である。制御装置１４は、決定された送信モードに従って、選択されたＲＲＨから送信する分の送信モードに必要なパラメータを設定し、選択されたＲＲＨに対応するＢＢＵへ通知する（Ｓ５０５）。制御装置１４は、端末への送信データが選択されたＲＲＨに対応するＢＢＵ１２に入力されるように制御する（Ｓ５０７）。ＢＢＵ１２がパラメータに従ってベースバンド処理した後、接続回線３０を介して対応するＲＲＨへ信号を出力し、ＲＲＨから端末へ無線信号が送信される。そして、制御装置１４は、モニタリングテーブルを最新状態に従って更新する（Ｓ１１３）。

５．構成例
［構成例１］
無線通信システムの一態様は、
基地局ベースバンド処理装置と、
複数の無線信号送信装置と、
基地局ベースバンド処理装置と無線信号送信装置に繋がる接続回線と、
上記接続回線の容量と上記無線信号送信装置の性能と管理する制御装置と
を備え、
端末に無線通信サービスを提供するとき、無線チャネル状況及び上記接続回線と上記無線信号送信装置の性能と考慮し、端末にデータを送信する無線信号送信装置と、無線通信モードを決定する。

［構成例２］
構成例１に記載の無線通信システムにおいて、例えば上記無線信号送信装置の性能により提供可能な最大信号トラフィック等が、その無線信号送信装置に繋がる上記接続回線の最大伝送容量と異なることを特徴のひとつとする。

［構成例３］
構成例１に記載の無線通信システムにおいて、例えば上記制御装置は、接続回線の伝送容量と、上記無線信号送信装置の性能との両方を総合的に把握することを特徴のひとつとする。

［構成例４］
構成例１に記載の無線通信システムにおいて、例えば上記制御装置は、
無線信号送信装置情報管理部と、無線信号送信装置情報を保存するメモリと、接続回線伝送トラフィックモニタリング部と、端末送信モード調整部と、他無線信号送信装置選択部と、送信データ移行部と
を備えたことを特徴のひとつとする。

［構成例５］
構成例１に記載の無線通信システムにおいて、例えば上記無線通信送信装置が要求するトラフィックが、接続回線の最大トラフィックを超える端末の通信要求に対して、接続回線の最大トラフィックを超えない送信モードに調整することを特徴のひとつとする。

［構成例６］
構成例１に記載の無線通信システムにおいて、例えば上記無線通信送信装置が要求するトラフィックが、接続回線の最大トラフィックを超える端末に対して、他の無線通信送信装置から、上記端末に無線信号を送信することを特徴のひとつとする。

［構成例７］
構成例１に記載の無線通信システムにおいて、
例えば上記制御装置は、
基地局ベースバンド処理装置に繋がる各上記無線信号送信装置の配置情報と接続回線をメモリに登録し、
各上記無線信号送信装置配下の端末情報を取得し、端末の通信モードに必要な接続回線の要求容量を上記モニタリングテーブルでリアルタイムにモニタリングし、
上記要求容量と上記登録した接続回線の最大容量を比較し、上記要求容量が上記登録した接続回線の最大容量より低い場合、現在の情報をモニタリングテーブルに記録し、基地局ベースバンド処理装置に従来の動作を行うことを指示して端末へ無線通信を行い、
上記要求容量が上記登録した接続回線の最大容量より高い場合、
上記送信モード調整部は、現在の送信モードに必要な接続回線トラフィックより低い接続回線トラフィックを要求する送信モードに切替える場合の接続回線トラフィックを計算し、上記登録した接続回線の最大容量と比べて、切替えた後、接続回線の接続回線のトラフィックが接続回線の最大容量より低くなる送信モードを決定し、
他無線信号送信装置選択部は、モニタリングテーブルを参照し、接続回線のリアルタイムのトラフィックが接続回線の最大容量より低い他の無線信号送信装置選択部から、端末における受信電力の強さ、或いは、端末との距離の近さの順番で選択し、端末と選択されたＲＲＨの無線チャネル状況及び選択された無線信号送信装置選択部の接続回線容量により、選択されたＲＲＨから端末への送信モードを決め、必要なパラメータを設定し、基地局ベースバンド処理装置へ通知することを特徴のひとつとする。

［構成例８］
構成例１に記載の無線通信システムにおいて、上記制御装置は、１つの端末に対して上記送信モード調整及び他無線信号送信装置選択の双方を行うか、上記送信モード調整或いは他無線信号送信装置選択の一方を行うかを決定することを特徴のひとつとする。

［構成例９］
上述の無線通信システムにおける基地局において、
無線信号送信装置から端末に信号を送信するとき、無線チャネルの状況及び端末のキャパビリティにより要求する通信モードに対して、基地局ベースバンド処理装置は、その通信モードをサポートするトラフック情報を管理し、
上記無線信号送信装置への接続回線の伝送容量と比較し、
上記無線信号送信装置への接続回線の伝送容量が、上記通信モードの要求トラフィックを満たせない場合、他の無線信号送信装置への接続回線の伝送容量を観察し、他の無線信号送信装置が上記端末に無線信号を送信することを特徴のひとつとする。

［構成例１０］
上述の無線通信システムにおける基地局において、
制御部は、無線信号送信装置の情報を管理し、無線信号送信装置の番号、物理アンテナの数、ＲＲＨが対応する最大信号帯域、ＲＲＨが用いる接続回線の最大通信容量をメモリに記録し、
接続回線モニタリング部は、各ＲＲＨ配下の端末の無線通信に要求される接続回線のリアルタイムのトラフィック量をモニタリングして、端末のＩＤ、その端末の性能が該当するｃａｔｅｇｏｒｙ、その端末が対応できる最大送信アンテナポート数、無線側の送信要求による接続回線への容量要求、対応するＲＲＨの番号、そのＲＲＨにおける端末の累積により接続回線のトラフィック要求量を更新し、
送信モード調整部は、端末が自分の性能と無線状況に従う要求した無線送信モードを、端末のＱｏＳを維持する範囲内で、トラフィック量が少ない無線送信モードに切り替えることを指示し、
他無線信号送信装置選択部は、上記接続回線のトラフィック不足が生じた無線信号送信装置配下の端末に対して、上記対応無線信号送信装置以外に、他の無線信号送信装置選択を選んで、上記端末への送信データの一部又は全部を、上記対応無線信号送信装置選択から選ばれた他の無線信号送信装置選択に移行することを特徴のひとつとする。

本発明は、例えば無線通信システムに利用可能である。

１０ ＢＢＵプール装置
１１ 上位層制御部
１２ ＢＢＵ
１３ 接続回線とのインタフェース
１４ 制御装置
２０ ＲＲＨ
２１ ベースバンド信号送受信インタフェース
２２ ベースバンド信号処理部
２３ ＤＡＣ／ＡＤＣ部
２４ ＲＦ部
２５ アンテナ
３０ 接続回線
１４１ ＲＲＨ情報管理部
１４２ 接続回線トラフィックモニタリング部
１４３ 送信モード調整部
１４４ 他ＲＲＨ選択部
１４５ データ移行部
１４６ メモリ
１４７ 上位層制御部とのインタフェース
１４８ ＢＢＵとのインタフェース

Claims (12)

1. 端末と無線信号を送受信する複数の無線信号送受信装置と、
   複数の前記無線信号送受信装置のそれぞれと接続回線を介して接続されるベースバンド処理装置と
   を備え、
   前記ベースバンド処理装置は、
   無線信号に対してベースバンド処理を行うベースバンド処理部と、
   各接続回線の回線容量と、該接続回線に接続される前記無線信号送受信装置を介した前記端末との通信の要求容量を比較し、前記複数の無線信号送受信装置のうちの第１の無線信号送受信装置について要求容量が対応する接続回線の回線容量より大きい場合に、該第１の無線信号送受信装置を介して通信する少なくともひとつの端末の送信モードを変更し、及び／又は、該端末への送信データの一部又は全部が第２の無線信号送受信装置を介して送信されるよう制御する制御部と
   を有する基地局装置。
2. 前記制御部は、要求容量が接続回線の回線容量より大きい場合に、少なくともひとつの端末について該端末から要求された送信モードを、トラフィック量がより少ない他の送信モードに変更するモード調整部を有し、
   該モード調整部により送信モードを変更する請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記モード調整部は、送信モードの変更後の要求容量を求め、変更後の要求容量が接続回線の回線容量以下になる送信モードを特定して該送信モードに変更する請求項２に記載の基地局装置。
4. 前記制御部は、さらに、該端末への送信データの一部又は全部が第２の無線信号送受信装置を介して送信されるよう制御する請求項２に記載の基地局装置。
5. 前記制御部は、
   前記第１の無線信号送受信装置について要求容量が対応する接続回線の回線容量より大きい場合に、前記第２の無線信号送受信装置を選択する装置選択部
   を有し、
   送信データが、該装置選択部で選択された前記第２の無線信号送受信装置を介して送信されるよう制御する請求項１に記載の基地局装置。
6. 前記装置選択部は、配下の端末との通信の要求容量が対応する接続回線の回線容量より小さい前記無線信号送受信装置の中から、該端末における該無線信号送受信装置からの受信電力に基づいて該第２の無線信号送受信装置を選択する請求項５に記載の基地局装置。
7. 前記制御部は、前記ベースバンド信号処理部からの送信データが、該端末が所属する前記第１の無線信号送受信装置と、前記装置選択部で選択された前記第２の無線信号送受信装置との双方に出力されるよう制御する請求項５に記載の基地局装置。
8. 前記制御部は、前記ベースバンド信号処理部からの送信データの出力先を、該端末が所属する前記第１の無線信号送受信装置から、前記装置選択部で選択された前記第２の無線信号送受信装置に切り替える請求項５に記載の基地局装置。
9. 前記制御部は、
   前記無線信号送受信装置を介した前記端末との通信について要求容量を監視し、無線信号送受信装置毎に要求容量を管理するモニタリング部
   を有する請求項１に記載の基地局装置。
10. 前記接続回線は、建物構造内に配設される回線を用いることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
11. 端末と無線信号を送受信する複数の無線信号送受信装置と、
    複数の前記無線信号送受信装置のそれぞれと接続回線を介して接続され、無線信号に対してベースバンド処理を行うベースバンド処理装置と、
    各接続回線の回線容量と、該接続回線に接続される前記無線信号送受信装置を介した前記端末との通信の要求容量を比較し、前記複数の無線信号送受信装置のうちの第１の無線信号送受信装置について要求容量が対応する接続回線の回線容量より大きい場合に、該第１の無線信号送受信装置を介して通信する少なくともひとつの端末の送信モードを変更し、及び／又は、該端末への送信データの一部又は全部が第２の無線信号送受信装置を介して送信されるよう制御する制御装置と
    を備えた分散アンテナシステム。
12. 端末と無線信号を送受信する複数の無線信号送受信装置と、複数の前記無線信号送受信装置のそれぞれと接続回線を介して接続されるベースバンド処理装置とを備えた分散アンテナシステムにおけるトラフィック制御方法であって、
    各接続回線の回線容量を登録するステップと、
    該接続回線に接続される前記無線信号送受信装置を介した前記端末との通信の要求容量を求めるステップと、
    各接続回線の回線容量と、該接続回線に接続される前記無線信号送受信装置を介した前記端末との通信の要求容量を比較するステップと、
    前記複数の無線信号送受信装置のうちの第１の無線信号送受信装置について要求容量が対応する接続回線の回線容量より大きい場合に、該第１の無線信号送受信装置を介して通信する少なくともひとつの端末の送信モードを変更し、及び／又は、該端末への送信データの一部又は全部が第２の無線信号送受信装置を介して送信されるよう制御するステップと
    を含む前記トラフィック制御方法。

Images