JP2014171259A

JP2014171259A - セル間干渉抑圧方法、無線基地局、移動体通信システム、ユーザ端末

Info

Publication number: JP2014171259A
Application number: JP2014112769A
Authority: JP
Inventors: Motoya Iwasaki; 玄弥岩崎
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2014-09-18
Anticipated expiration: 2026-12-22
Also published as: JP5848398B2

Abstract

【課題】セル間の干渉を低減し、システムとしてのスループットを改善する。
【解決手段】無線基地局１〜３は、受信電力測定回路１３と干渉波電力測定回路１４でそのセルで通信中のユーザ端末の電力と、そのセルの干渉波電力をそれぞれ測定し、受信帯域内の周波数毎の電力を時間情報とともに記録し、周辺のセルの無線基地局に通知する。セルＣ１の無線基地局１では、相関回路１５で、通知されたセルＣ２とセルＣ３の干渉波電力の周波数・時間の情報と、セルＣ１で受信している各ユーザ端末の受信電力の周波数・時間の情報を比較し、相関性を調査し、相関性の高いユーザ端末を見つけた場合は、電力制御信号を電力制御信号生成回路１６で生成し、送信機１２より送信する。セルＣ１内のユーザ端末、たとえばユーザ端末４は電力制御信号を、受信機２１を経て電力制御信号検出回路２３で検出すると、送信機２２の送信電力を下げる。
【選択図】図１

Description

本発明は移動体通信システムに関し、特にセル間干渉抑圧方法に関する。

移動体通信システムでは、周辺セル間の干渉が大きな問題である。

ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）を用いた最近の移動通信システムでは、送信信号をセル毎あるいはユーザ毎に異なる符号で符号拡散し、受信側の逆拡散で拡散利得により干渉信号を相対的に抑圧することでこの問題を解決している。しかし、ＷＣＤＭＡ（ＷｉｄｅｂａｎｄＣＤＭＡ）方式の上り回線のように、ユーザ間の符号が完全には直交していない場合には、他ユーザの信号が干渉となるため、ユーザ間の符号が直交している場合に比べ、収容可能なユーザ数が低下し、結果としてセル内の全ユーザの合計のデータ速度、すなわちセル容量が低下する。

ＣＤＭＡ以前のＦＤＭＡの移動体通信システムでは、隣り合うセル間で異なる周波数を割り当てることにより、干渉が生じないようにしているが、セル毎に使用できない周波数が生じることになり、周波数の利用効率が低下する。

次期移動体通信システムでは、ユーザ間の直交化を図るため、上り方向についてはＦＤＭＡ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）を適用し、かつ、周波数の利用効率の低下を避けるため、隣り合うセル間でも同じ周波数を使用することが検討されている。セル間の干渉については、ＨＡＲＱ（ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔｒｅＱｕｅｓｔ）などの高速な再送方式を適用することである程度回避できると考えられているが、更なる工夫が望まれている。

丸林元、中川正雄、河野隆二共著「スペクトル拡散通信とその応用」、（社）電子情報通信学会、平成１０年５月１０日発行Ｐ．１８８〜１９９奥村喜久、進士昌明監修「移動通信の基礎」、（社）電子情報通信学会、昭和６１年１０月１日発行Ｐ．１８８〜１９５

本発明の目的は、セル間の干渉を低減し、システムとしてのスループットを改善することができるセル間干渉抑圧方法、無線基地局、ユーザ端末を提供することにある。

本発明の第１の態様では、各セルの無線基地局で測定された干渉波電力の周波数と時間の情報（干渉波電力プロファイル）を周辺のセルの無線基地局に通知し、該無線基地局が通知された周辺のセルの干渉波電力プロファイルと、自セルで受信している各ユーザ端末の電力プロファイルを比較し、相関性の高いユーザ端末を見つけた場合は、そのユーザ端末に対して送信電力を下げるように指示する。

本発明の第２の態様では、各セルの無線基地局で測定された干渉波電力の周波数と時間の情報（干渉波電力プロファイル）を周辺のセルのユーザ端末に通知し、各セルのユーザ端末が、該ユーザ端末が送信した信号の周波数と時間の情報と、周辺のセルの無線基地局から通知された干渉波電力の周波数と時間の情報を比較し、相関性が高い場合に、自己の送信電力を下げる。

こうすることにより、周辺セルに対する干渉を低減させることができる。

本発明は、セル間の干渉を低減し、システムとしてのスループットを改善することができる。

本発明の第１の実施形態の移動体通信システムの構成図である。本発明の第２の実施形態の移動体通信システムの構成図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明の第１の実施形態の移動体通信システムの構成図である。本実施形態は、３つのセルＣ１〜Ｃ３が、セルＣ１に対しセルＣ２とセルＣ３が周辺に位置するように存在し、セルＣ１内のユーザ端末の送信電力を下げる場合を想定している。セルＣ１〜Ｃ３にはそれぞれ無線基地局１〜３が存在する。無線基地局１は受信機１１と送信機１２と受信電力測定回路１３と干渉波電力測定回路１４と相関回路１５と電力制御信号生成回路１６とを有している。無線基地局２は受信機１１と受信電力測定回路１３と干渉波電力測定回路１４とを有している。無線基地局３は受信機１１と受信電力測定回路１３と干渉波電力測定回路１４とを有している。無線基地局２、３では送信機１２と相関回路１５と電力制御信号生成回路１６は、セルＣ１内のユーザ端末４の送信電力を下げる場合を想定しているため、図示されていない。また、無線基地局１〜３のその他の構成要素は、本発明と直接関係ないため図示されていない。ユーザ端末４は受信機２１と送信機２２と電力制御信号検出回路２３を有している。ユーザ端末４のその他の構成要素は、本発明と直接関係ないため図示されていない。セルＣ１内のその他のユーザ端末、セルＣ２、Ｃ３内のそのユーザ端末は説明を簡単にするために図示されていない。

次に、本実施形態の動作を説明する。

各ユーザ端末からの上り送信は、各ユーザ端末が送信する時間（タイムスロット）と周波数をユーザ端末毎に変えることで複数のユーザ信号を多重化して行う。

各セルＣ１〜Ｃ３の無線基地局１〜３のスケジューラ（不図示）は、セル配下のユーザ端末に対し、送信する時間と周波数を指定する、時間および周波数のスケジューリングを行っている。

それぞれの無線基地局１〜３は、受信電力測定回路１３と干渉波電力測定回路１４でそのセルで通信中のユーザ端末の電力と、そのセルの干渉波電力をそれぞれ測定し、受信帯域内の周波数毎の電力を時間情報とともに記録する。測定した干渉波電力の周波数・時間の情報は周辺のセルの無線基地局に通知される。セルＣ１の無線基地局１では、相関回路１５で、通知されたセルＣ２とセルＣ３の干渉波電力の周波数・時間情報と、セルＣ１で受信している各ユーザ端末の受信電力の周波数・時間の情報を比較し、相関性を調査する（例えば、相互相関を取る）。相関回路１５は、相関性の高いユーザ端末を見つけた場合は、そのユーザ端末に対して送信電力を下げるように指示する電力制御信号を電力制御信号生成回路１６で生成し、送信機１２より送信する。セルＣ１内のユーザ端末、たとえばユーザ端末４は電力制御信号を、受信機２１を経て電力制御信号検出回路２３で検出すると、送信機２２の送信電力を下げる。なお、干渉波電力の情報は、干渉波電力が閾値を越えた場合にのみ周辺のセルの無線基地局に通知するようにしてもよい。

図２は本発明の第２の実施形態の移動体通信システムの構成図である。本実施形態は、３つのセルＣ１〜Ｃ３が、セルＣ１に対しセルＣ２とセルＣ３が周辺に位置するように存在し、セルＣ１内のユーザ端末の送信電力を下げる場合を想定している。セルＣ１〜Ｃ３にはそれぞれ無線基地局１〜３が存在する。無線基地局１〜３は同じ構成で、受信機１１と送信機１２と干渉波電力測定回路１４と電力情報信号生成回路１７とを有している。無線基地局２は受信機１１と受信電力測定回路１３と干渉波電力測定回路１４とを有している。無線基地局１〜３のその他の構成要素は、本発明と直接関係ないため図示されていない。ユーザ端末４は受信機２１と送信機２２と相関回路２４を有している。ユーザ端末４のその他の構成要素は、本発明と直接関係ないため図示されていない。セルＣ１内のその他のユーザ端末、セルＣ２、Ｃ３内のそのユーザ端末は説明を簡単にするために図示されていない。

それぞれのセルＣ１〜Ｃ３の無線基地局１〜３では、干渉波電力測定回路１４でそのセルの干渉波電力を、受信帯域内の周波数毎に時間情報とともに測定し、測定した干渉波電力の周波数・時間情報を電力情報信号生成回路１７で生成し、送信機１２よりユーザ端末に送信する。セルＣ１内のユーザ端末、たとえばユーザ端末４は、相関回路２４で、周辺のセルＣ２、Ｃ３から受信した干渉波電力の周波数・時間情報と、自らが送信した信号の周波数・時間情報を比較して、相関性を調査し、相関性が高い場合には送信電力を下げるように送信機２２を制御する。なお、干渉波電力の情報は、干渉波電力が閾値を越えた場合にのみ周辺のセルのユーザ端末に通知するようにしてもよい。

Ｃ１〜Ｃ３セル
１〜３無線基地局
４ユーザ端末
１１受信機
１２送信機
１３受信電力測定回路
１４干渉波電力測定回路
１５相関回路
１６電力制御信号生成回路
１７電力情報信号生成回路
２１受信機
２２送信機
２３電力制御信号検出回路
２４相関回路

Claims

ユーザ端末と、無線基地局と、前記無線基地局の周辺の無線基地局と、を備え、
前記無線基地局は、
前記無線基地局が形成するセルにおける干渉波電力を測定する手段と、
前記測定した干渉波電力の周波数の情報を含む干渉情報を、前記周辺の無線基地局に通知する手段と、を備え、
前記周辺の無線基地局は、
前記無線基地局から前記干渉情報を受信する手段と、
前記周辺の無線基地局が形成するセル内の前記ユーザ端末に対し、タイムスロットおよび周波数のスケジューリングを行う手段と、を備え、
前記ユーザ端末は、
前記周辺の無線基地局による前記スケジューリングにより指定された前記タイムスロットおよび前記周波数に従って上りリンクのユーザ信号を送信する手段を備える、
移動体通信システム。
前記干渉情報は、前記測定した干渉波電力のタイムスロットの情報をさらに含む、
請求項１に記載の移動体通信システム。
ユーザ端末と、無線基地局と、前記無線基地局の周辺の無線基地局と、を備え、
前記無線基地局が形成するセルにおける干渉波電力を測定する手段と、
前記測定した干渉波電力の周波数の情報を含む干渉情報を、前記周辺の無線基地局に通知する手段と、を備える、
無線基地局。
前記干渉情報は、前記測定した干渉波電力のタイムスロットの情報をさらに含む、
請求項３に記載の無線基地局。
ユーザ端末と、無線基地局と、前記無線基地局の周辺の無線基地局と、を備え、
前記無線基地局が形成するセルにおける干渉波電力を測定する前記無線基地局から、前記測定した干渉波電力の周波数の情報を含む干渉情報を通知される、前記周辺の無線基地局と通信する手段と、
前記周辺の無線基地局によるタイムスロットおよび周波数のスケジューリングにより指定された前記タイムスロットおよび前記周波数に従って上りリンクのユーザ信号を送信する手段と、を備える、
ユーザ端末。
前記干渉情報は、前記測定した干渉波電力のタイムスロットの情報をさらに含む、
請求項５に記載のユーザ端末。
ユーザ端末と、無線基地局と、前記無線基地局の周辺の無線基地局と、を備え、
前記無線基地局が、前記無線基地局が形成するセルにおける干渉波電力を測定するステップと、
前記無線基地局が、前記測定した干渉波電力の周波数の情報を含む干渉情報を、前記周辺の無線基地局に通知するステップと、
前記周辺の無線基地局が、前記無線基地局から前記干渉情報を受信するステップと、を含む、
セル間干渉抑圧方法。
前記干渉情報は、前記測定した干渉波電力のタイムスロットの情報をさらに含む、
請求項７に記載のセル間干渉抑圧方法。