JP2018082223A - Control method of communication system, control device, and control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信システム、通信システムの制御方法および通信装置に関する。 The present invention relates to a communication system, a communication system control method, and a communication apparatus.
通信システムには、例えば、OFDM(直交周波数分割多重:Orthogonal Frequency Division Multiplex)等の変調方式を用いて、スマートフォン等の複数の携帯通信端末との間で通信を行うアクセスポイントやセルラ基地局等の基地局間において大量のデータを同一の周波数帯域で伝送するものがある。 The communication system includes, for example, an access point or a cellular base station that communicates with a plurality of mobile communication terminals such as smartphones using a modulation scheme such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex). Some base stations transmit a large amount of data in the same frequency band.
また、基地局が通信を担当するセル内の複数の携帯通信端末へ下り方向の信号を送信する場合、隣接するセルの基地局からの信号との干渉をマルチセルMIMO(Multi-Input Multi-Output)を用いて抑制する技術が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。 In addition, when a base station transmits a downlink signal to a plurality of mobile communication terminals in a cell in charge of communication, interference with a signal from a base station of an adjacent cell is expressed by multi-cell MIMO (Multi-Input Multi-Output). The technique which suppresses using is proposed (for example, refer nonpatent literature 1).
各基地局が同一の周波数帯域でデータを伝送する場合、基地局の数が増加するに従い、基地局間において信号の干渉が発生する確率が増加するため、システム全体における周波数利用効率が劣化するという問題がある。 When each base station transmits data in the same frequency band, as the number of base stations increases, the probability of signal interference occurring between base stations increases, so the frequency utilization efficiency of the entire system deteriorates. There's a problem.
また、マルチセルMIMOを用いる技術は、基地局から複数の携帯通信端末への下り方向の信号と隣接するセルの基地局からの信号との間の干渉を抑制するものである。すなわち、マルチセルMIMOの技術は、例えば、複数の携帯通信端末から基地局への上り方向の信号と隣接するセルの基地局からの信号との間の干渉等に対して適用することが困難な場合がある。 The technology using multi-cell MIMO suppresses interference between a downlink signal from a base station to a plurality of mobile communication terminals and a signal from a base station of an adjacent cell. That is, multi-cell MIMO technology is difficult to apply to interference between uplink signals from a plurality of mobile communication terminals to a base station and signals from a base station of an adjacent cell, for example. There is.
本発明は、システム全体における干渉の発生を抑制できる通信システムの制御方法、制御装置および制御プログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a communication system control method, control apparatus, and control program that can suppress the occurrence of interference in the entire system.
第1の発明は、同一の周波数帯域でデータ信号を伝送する一対の通信装置を複数組有する通信システムの各組の少なくとも一方の通信装置からデータ信号の品質を示す品質情報を取得し、品質情報と所定の品質との差分を組毎に算出し、品質情報が所定の品質未満の組がある場合、所定の品質未満の組の品質情報が所定の品質以上となるように、品質情報が所定の品質以上の組の通信装置に対して、算出した差分の範囲内でデータ信号の送信電力を制御することを特徴とする。 1st invention acquires the quality information which shows the quality of a data signal from at least one communication apparatus of each set of the communication system which has two or more pairs of communication apparatuses which transmit a data signal in the same frequency band, Quality information For each set, and if there is a set whose quality information is less than the predetermined quality, the quality information is set so that the quality information of the set less than the predetermined quality is equal to or higher than the predetermined quality. The transmission power of the data signal is controlled within the calculated difference range for a set of communication devices of quality or higher.
第2の発明は、第1の発明において、送信電力を制御する処理は、品質情報が所定の品質以上の組の通信装置に対して、算出した差分の範囲内でデータ信号の送信電力を所定量ずつ減少させることを特徴とする。 According to a second aspect, in the first aspect, the process for controlling the transmission power is performed by assigning the transmission power of the data signal within a calculated difference range to a set of communication devices having quality information of a predetermined quality or higher. It is characterized in that it is decreased by a fixed amount.
第3の発明は、第1の発明または第2の発明において、取得した品質情報に含まれるSINR(Signal-to-Interference plus Noise power Ratio)またはRSSI(Received Signal Strength Indicator)の値が大きなデータ信号から並べた品質情報とデータ信号の送信電力とを含む一覧をさらに生成し、送信電力を制御する処理は、品質情報が所定の品質以上の組のうち、SINRまたはRSSIの値が大きなデータ信号を送信する通信装置から順に、算出した差分の範囲内でデータ信号の送信電力を制御することを特徴とする。 According to a third invention, in the first invention or the second invention, a data signal having a large value of SINR (Signal-to-Interference plus Noise power Ratio) or RSSI (Received Signal Strength Indicator) included in the acquired quality information. The process of further generating a list including the quality information arranged from the data signal and the transmission power of the data signal and controlling the transmission power is performed by selecting a data signal having a large SINR or RSSI value from a set whose quality information is equal to or higher than a predetermined quality. The transmission power of the data signal is controlled within the calculated difference range in order from the transmitting communication device.
第4の発明は、第1の発明ないし第3の発明のいずれかにおいて、送信電力を制御する処理は、通信システムが通信システムの周波数帯域と異なる周波数帯域でデータ信号を伝送する他のシステムと隣接して設置され、かつ各組の品質情報が所定の品質以上の場合、他のシステムの周波数帯域と重畳しない範囲内で通信システムの周波数帯域を制御することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the process for controlling the transmission power includes: a communication system transmitting a data signal in a frequency band different from the frequency band of the communication system; The frequency band of the communication system is controlled within a range that does not overlap with the frequency band of another system when the quality information of each set is higher than a predetermined quality.
第5の発明は、同一の周波数帯域でデータ信号を伝送する一対の通信装置を複数組有する通信システムの各組の少なくとも一方の通信装置からデータ信号の品質を示す品質情報を取得する取得部と、品質情報と所定の品質との差分を組毎に算出する算出部と、品質情報が所定の品質未満の組がある場合、所定の品質未満の組の品質情報が所定の品質以上となるように、品質情報が所定の品質以上の組の通信装置に対して、算出した差分の範囲内でデータ信号の送信電力を制御する制御部とを備えることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an acquisition unit that acquires quality information indicating a quality of a data signal from at least one communication device of each set of a communication system having a plurality of pairs of communication devices that transmit data signals in the same frequency band. When there is a calculation unit that calculates the difference between the quality information and the predetermined quality for each pair and a pair whose quality information is less than the predetermined quality, the quality information of the pair that is less than the predetermined quality is equal to or higher than the predetermined quality. And a control unit that controls the transmission power of the data signal within a range of the calculated difference for a set of communication devices having quality information of a predetermined quality or higher.
第6の発明は、同一の周波数帯域でデータ信号を伝送する一対の通信装置を複数組有する通信システムの各組の少なくとも一方の通信装置からデータ信号の品質を示す品質情報を取得し、品質情報と所定の品質との差分を組毎に算出し、品質情報が所定の品質未満の組がある場合、所定の品質未満の組の品質情報が所定の品質以上となるように、品質情報が所定の品質以上の組の通信装置に対して、算出した差分の範囲内でデータ信号の送信電力を制御する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。 6th invention acquires the quality information which shows the quality of a data signal from at least one communication apparatus of each set of the communication system which has multiple sets of a pair of communication apparatus which transmits a data signal in the same frequency band, quality information For each set, and if there is a set whose quality information is less than the predetermined quality, the quality information is set so that the quality information of the set less than the predetermined quality is equal to or higher than the predetermined quality. It is characterized by causing a computer to execute a process for controlling the transmission power of a data signal within a calculated difference range for a set of communication devices of quality equal to or higher than the above.
本発明は、システム全体における干渉の発生を抑制できる。 The present invention can suppress the occurrence of interference in the entire system.
以下、図面を用いて実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図1は、通信システムの一実施形態を示す。 FIG. 1 illustrates one embodiment of a communication system.
図1に示した通信システムSYSは、制御装置100および4つの基地局BS(BS(1)−BS(4))を有する。
The communication system SYS illustrated in FIG. 1 includes a
制御装置100は、例えば、サーバ等のコンピュータ装置であり、ネットワーク等を介して、基地局BS(1)、BS(3)に接続される。制御装置100は、制御装置100に含まれるハードディスク装置等の記憶装置に記憶される制御プログラムを実行することにより、基地局BSの動作を制御する。制御装置100の動作については、図2、図4で説明する。
The
基地局BSは、例えば、電話線等の物理的な回線の代わりに、音声等のデータを含む信号sig1または信号sig3の電磁波を同一の周波数帯域で送受信する通信装置である。そして、基地局BS(1)と基地局BS(2)との一組は、OFDMの変調方式でデータを変調した信号sig1を、FDD(Frequency Division Duplex)方式で双方向に伝送する。また、基地局BS(3)と基地局BS(4)との一組は、OFDMの変調方式でデータを変調した信号sig3を、信号sig1と同じ周波数帯域のFDD方式で双方向に伝送する。そして、基地局BS(2)および基地局BS(4)は、端末局として電話線等の回線を介して接続された固定電話機等の通信機器に音声等のデータを出力する。基地局BSの動作については、図2で説明する。信号sig1、sig3は、データ信号の一例である。 The base station BS is a communication device that transmits and receives the electromagnetic waves of the signal sig1 or the signal sig3 including data such as voice in the same frequency band instead of a physical line such as a telephone line. A pair of the base station BS (1) and the base station BS (2) transmits a signal sig1 obtained by modulating data using the OFDM modulation method in both directions using the FDD (Frequency Division Duplex) method. A pair of the base station BS (3) and the base station BS (4) transmits a signal sig3 obtained by modulating data using the OFDM modulation method in both directions using the FDD method in the same frequency band as the signal sig1. Then, the base station BS (2) and the base station BS (4) output data such as voice to a communication device such as a fixed telephone connected as a terminal station via a line such as a telephone line. The operation of the base station BS will be described with reference to FIG. The signals sig1 and sig3 are examples of data signals.
なお、図1に示した通信システムSYSでは、制御装置100に接続された基地局BS(1)、BS(3)を通信システムSYSの上流側とし、基地局BS(2)、BS(4)の端末局を通信システムSYSの下流側とする。これにより、基地局BS(1)から基地局BS(2)に送信される信号sig1は、“下り方向の信号sig1”とも称され、基地局BS(2)から基地局BS(1)に送信される信号sig1は、“上り方向の信号sig1”とも称される。同様に、基地局BS(3)から基地局BS(4)に送信される信号sig3は、“下り方向の信号sig3”とも称され、基地局BS(4)から基地局BS(3)に送信される信号sig3は、“上り方向の信号sig3”とも称される。
In the communication system SYS shown in FIG. 1, the base stations BS (1) and BS (3) connected to the
また、図1に示すように、基地局BS(2)と基地局BS(3)との間の距離は、基地局BS(1)と基地局BS(2)との間の距離および基地局BS(3)と基地局BS(4)との間の距離より短いとする。そして、基地局BS(2)および基地局BS(3)は、互いに同じ周波数帯域で信号sig1と信号sig3とをそれぞれ送受信する。このため、基地局BS(2)は、下り方向の信号sig1とともに下り方向の信号sig3を受信し、基地局BS(3)は、上り方向の信号sig3とともに上り方向の信号sig1を受信する場合がある。 Further, as shown in FIG. 1, the distance between the base station BS (2) and the base station BS (3) is the distance between the base station BS (1) and the base station BS (2) and the base station. It is assumed that it is shorter than the distance between BS (3) and base station BS (4). Base station BS (2) and base station BS (3) transmit and receive signal sig1 and signal sig3, respectively, in the same frequency band. Therefore, the base station BS (2) may receive the downlink signal sig3 together with the downlink signal sig1, and the base station BS (3) may receive the uplink signal sig1 together with the uplink signal sig3. is there.
なお、基地局BS(1)−BS(4)の各々は、例えば、アクセスポイントやセルラ基地局等でもよく、各基地局BSの配下のセル内のスマートフォン等の複数の携帯通信端末との間で無線通信を行ってもよい。 Note that each of the base stations BS (1) to BS (4) may be, for example, an access point, a cellular base station, or the like. Wireless communication may be performed using
また、図1に示した通信システムSYSは、6以上の複数の基地局BS、すなわち3以上の複数組を有してもよい。また、基地局BSは、信号sig1または信号sig3をTDD(Time Division Duplex)方式で伝送してもよい。 The communication system SYS illustrated in FIG. 1 may include six or more base stations BS, that is, three or more sets. Further, the base station BS may transmit the signal sig1 or the signal sig3 by a TDD (Time Division Duplex) method.
図2は、図1に示した制御装置100および基地局BS(1)の一例を示す。
FIG. 2 shows an example of the
制御装置100は、例えば、コンピュータ装置であり、制御部10、記憶部20およびIF(Interface)部30を有する。
The
制御部10は、プロセッサ等であり、制御装置100の記憶部20に記憶された制御プログラムを実行することで、取得部11および算出部12として動作するとともに、制御装置100の各要素を制御する。
The
取得部11は、基地局BS(1)−BS(4)の各々におけるSINR(Signal-to-Interference plus Noise power Ratio)、RSSI(Received Signal Strength Indicator)および設定されている送信電力を含むデータを取得するための制御指示を、ネットワークNWを介して基地局BS(1)および基地局BS(3)に送信する。そして、取得部11は、基地局BS(1)−BS(4)のSINR、RSSIおよび送信電力のデータを、ネットワークNWを介して基地局BS(1)および基地局BS(3)から取得する。制御部10は、取得したSINR、RSSIおよび送信電力を用いて品質テーブルTLを生成し、生成した品質テーブルTLを記憶部20に記憶する。SINR、RSSIおよび送信電力は、品質情報の一例である。品質テーブルTLについては、図3で説明する。
The acquisition unit 11 receives data including SINR (Signal-to-Interference plus Noise power Ratio), RSSI (Received Signal Strength Indicator), and set transmission power in each of the base stations BS (1) -BS (4). A control instruction for acquisition is transmitted to the base station BS (1) and the base station BS (3) via the network NW. And the acquisition part 11 acquires the data of SINR, RSSI, and transmission power of base station BS (1) -BS (4) from base station BS (1) and base station BS (3) via network NW. . The
なお、取得部11が取得する基地局BS(2)、BS(4)の端末局の送信電力については、制御装置100の制御指示に基づいて、基地局BS(1)および基地局BS(3)それぞれが決定した基地局BS(2)、BS(4)の送信電力でもよい。
Note that the transmission power of the base stations BS (2) and BS (4) acquired by the acquisition unit 11 is based on the control instruction of the
算出部12は、例えば、品質テーブルTLを記憶部20から読み出し、読み出した品質テーブルTLを用いて、取得した各組のSINRから組毎に予め設定されている所定のSINRを差し引いた差分を組毎に算出する。所定のSINRは、所定の品質の一例である。
For example, the calculation unit 12 reads the quality table TL from the
そして、制御部10は、例えば、算出された各組の差分を用いて、取得したSINRが所定のSINRより大きいか否か、すなわち各組の基地局BSにおいて送信電力を引き下げた場合でも所定のSINR以上のSINRを達成できる余力を有するか否かを判定する。制御部10は、余力を有する組の基地局BSに対して、信号sig1または信号sig3の送信電力を所定量減少させる制御指示を出力する。そして、余力を有する組の基地局BSの送信電力を減らすことにより、余力を有する組の基地局BSに隣接する組の基地局BSにおいて、余力を有する組の基地局BSからの信号sig1または信号sig3の受信電力が減り干渉の発生を抑制できる。制御部10の動作については、図4で説明する。
Then, the
記憶部20は、ハードディスク装置またはメモリ等であり、制御プログラムや品質テーブルTL等を記憶する。
The
なお、制御プログラムは、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクやUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の可搬型記憶媒体に記録して頒布されてもよい。あるいは、制御プログラムは、IF部30を介して、ネットワークNW等を通じてダウンロードされ、記憶部20に格納されてもよい。
The control program may be recorded and distributed on an optical disk such as a DVD (Digital Versatile Disc) or a portable storage medium such as a USB (Universal Serial Bus) memory. Alternatively, the control program may be downloaded through the network NW or the like via the
IF部30は、ネットワークインタフェース等であり、ネットワークNWとの間でデータを送受信する。また、IF部30は、ネットワークNWを介して、各基地局BSのSINR、RSSIおよび送信電力を含むデータを、基地局BS(1)および基地局BS(3)の各々から受信する。また、IF部30は、制御部10からの制御指示を含む信号を、基地局BS(1)および基地局BS(3)に送信する。
The
基地局BS(1)は、アンテナAT、送受信部50、制御部60およびIF部70を有する。なお、基地局BS(2)−BS(4)についても、基地局BS(1)と同様の要素を有する。
The base station BS (1) includes an antenna AT, a transmission /
送受信部50は、例えば、IF部70および制御部60を介して、固定電話機等の通信機器から音声等を含むデータを受信し、受信したデータに対してOFDMの変調方式で変調し、信号sig1を生成する。送受信部50は、アンテナATを介して、生成した信号sig1をFDD方式で基地局BS(2)に送信する。
The transmission /
一方、送受信部50は、アンテナATを介して、基地局BS(2)により送信された上り方向の信号sig1をFDD方式で受信し、受信した信号sig1に対してOFDMの復調処理を実行し、復調したデータを制御部60に出力する。また、送受信部50は、例えば、受信した信号sig1のSINRおよびRSSIを測定する機能を有し、測定したSINRおよびRSSIの値を制御部60に出力する。
On the other hand, the transmission /
制御部60は、プロセッサ等であり、基地局BS(1)に含まれるメモリ等の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで、基地局BS(1)の各要素を制御する。
The
制御部60は、例えば、基地局BS(1)の送信電力を所定量減少させる制御指示を制御装置100から受信した場合、設定されている送信電力から所定量減少させた送信電力を、基地局BS(1)に設定する。また、制御部60は、基地局BS(2)の送信電力を所定量減少させる制御指示を制御装置100から受信した場合、基地局BS(2)に設定した送信電力から所定量を減少させた送信電力を、基地局BS(2)の新たな送信電力として決定する。そして、制御部60は、送受信部50を介して、決定した送信電力を含む信号sig1を基地局BS(2)に送信し、基地局BS(2)に対して決定した送信電力を設定させる。
For example, when the
また、制御部60は、SINR等を取得する制御指示を制御装置100から受信した場合、送受信部50により測定された信号sig1のSINRおよびRSSI、および基地局BS(1)の送信電力のデータを、ネットワークNWを介して制御装置100に送信する。また、制御部60は、基地局BS(2)のSINR、RSSIおよび送信電力を取得する指示を含む信号sig1を、送受信部50を介して基地局BS(2)に送信する。そして、制御部60は、基地局BS(2)から受信した上り方向の信号sig1に含まれる基地局BS(2)のSINR、RSSIおよび送信電力のデータを制御装置100に送信する。
In addition, when the
なお、制御部60は、基地局BS(2)からSINRおよびRSSIを取得する代わりに、基地局BS(2)のSINRおよびRSSIを推定してもよい。例えば、制御部60は、基地局BS(2)に設定している送信電力と、送受信部50が測定したSINRおよびRSSIとを用いて、基地局BS(1)と基地局BS(2)との間の伝搬路における信号sig1の伝搬損失を算出する。そして、制御部60は、算出した伝搬損失と、基地局BS(1)の送信電力とを用いて、基地局BS(2)におけるSINRおよびRSSIを推定する。制御部60は、推定した基地局BS(2)のSINRおよびRSSIを、基地局BS(2)に設定している送信電力とともに制御装置100に送信してもよい。
Note that the
IF部70は、例えば、入出力インタフェースまたはネットワークインタフェース等であり、ネットワークNWを介して制御装置100との間でデータを送受信する。また、IF部70は、電話線等の回線を用いて1または複数の固定電話機等の通信機器と接続され、各通信機器との間で音声等のデータを送受信する。
The
図3は、図2に示した品質テーブルTLの一例を示す。品質テーブルTLは、信号の領域と、最低受信感度の領域と、送信電力の領域と、所定SINRの領域と、RSSIの領域と、SINRの領域とをそれぞれ含む複数のエントリーを有する。信号の領域には、例えば、“sig1(上り)”等のように各組の基地局BSが伝送する信号を識別する情報と、伝搬方向を示す情報とが格納される。 FIG. 3 shows an example of the quality table TL shown in FIG. The quality table TL has a plurality of entries each including a signal area, a minimum reception sensitivity area, a transmission power area, a predetermined SINR area, an RSSI area, and an SINR area. In the signal area, for example, information for identifying a signal transmitted by each set of base stations BS, such as “sig1 (uplink)”, and information indicating a propagation direction are stored.
なお、制御装置100の制御部10は、例えば、RSSIおよびSINRの領域に格納されるRSSIまたはSINRの値が大きい、すなわち通信環境が良好で、他の組からの信号の干渉による影響が小さい信号から信号の領域に格納する。
Note that the
最低受信感度の領域には、各組の基地局BSに要求される最低の受信感度の値が格納される。なお、最低受信感度の領域に格納される値は、例えば、制御装置100に含まれるキーボード等の入力装置を用いて、通信システムSYSの管理者等による入力操作により予め入力されることが好ましい。
In the area of minimum reception sensitivity, a value of minimum reception sensitivity required for each set of base stations BS is stored. It should be noted that the value stored in the area of minimum reception sensitivity is preferably input in advance by an input operation by an administrator of the communication system SYS or the like using an input device such as a keyboard included in the
送信電力の領域には、信号の領域に格納される信号を送信する基地局BSに設定されている送信電力が格納される。所定SINRの領域には、信号の領域に格納される信号に対して要求される品質を示す所定のSINRの値が格納される。なお、所定SINRの領域に格納される値は、例えば、制御装置100の入力装置を用いて、通信システムSYSの管理者等による入力操作により予め入力されることが好ましい。
In the transmission power area, the transmission power set in the base station BS that transmits the signal stored in the signal area is stored. In the predetermined SINR area, a predetermined SINR value indicating the quality required for the signal stored in the signal area is stored. Note that the value stored in the predetermined SINR area is preferably input in advance by an input operation by an administrator of the communication system SYS using the input device of the
RSSIおよびSINRの領域には、信号の領域に格納される信号を受信した基地局BSの送受信部50が測定したRSSIおよびSINRの値が格納される。
The RSSI and SINR areas store the RSSI and SINR values measured by the
図4は、図2に示した通信システムSYSにおける制御処理の一例を示す。図4に示した処理は、制御装置100が基地局BS(1)、BS(2)の組に対して制御処理を実行する場合を示す。すなわち、図4に示した処理は、通信システムの制御方法および制御プログラムの一実施形態である。なお、制御装置100が基地局BS(3)、BS(4)の組に対して制御処理を実行する場合についても、図4と同様の処理が実行される。
FIG. 4 shows an example of control processing in the communication system SYS shown in FIG. The process shown in FIG. 4 shows a case where the
ステップS100では、取得部11は、各基地局BSにおけるSINR、RSSIおよび送信電力のデータを取得するための制御指示を、ネットワークNWを介して基地局BS(1)および基地局BS(3)にそれぞれ送信する。 In step S100, the acquisition unit 11 sends control instructions for acquiring SINR, RSSI, and transmission power data in each base station BS to the base station BS (1) and the base station BS (3) via the network NW. Send each one.
次に、ステップS110では、取得部11は、ステップS100で送信した制御指示に対する各基地局BSのSINR、RSSIおよび送信電力のデータを、ネットワークNWを介して基地局BS(1)および基地局BS(3)からそれぞれ受信する。そして、制御部10は、受信した各基地局BSのSINR、RSSIおよび送信電力を用いて、図3に示した品質テーブルTLを生成し、生成した品質テーブルTLを記憶部20に記憶する。
Next, in step S110, the acquisition unit 11 acquires the SINR, RSSI, and transmission power data of each base station BS corresponding to the control instruction transmitted in step S100, via the network NW, the base station BS (1) and the base station BS. Receiving from (3). Then, the
次に、ステップS120では、算出部12は、ステップS110で生成された品質テーブルTLを記憶部20から読み出す。そして、算出部12は、読み出した品質テーブルTLのSINRの領域に格納されたSINRから、所定SINRの領域に格納された所定のSINRを減算した差分を、信号の領域に格納された信号毎に算出する。
Next, in step S120, the calculation unit 12 reads the quality table TL generated in step S110 from the
次に、ステップS130では、制御部10は、品質テーブルTLのうち1番目の列に格納された信号を伝送する基地局BSの組から順に処理対象の組とする。そして、制御部10は、ステップS120で算出された差分に基づいて、処理対象の組の基地局BSに設定された送信電力から1dB等の所定量を引き下げた場合でも所定のSINR以上のSINRの余力を有するか否かを判定する。
Next, in step S130, the
例えば、図3に示した品質テーブルTLにおいて、信号の領域に“sig1(上り)”が格納された上り方向の信号sig1の場合、SINRの領域に格納された基地局BS(1)のSINRは、25dBであり、所定SINRの領域に格納された所定のSINRは、15dBである。すなわち、SINRの差分は、+10dBとなる。この場合、例えば、上り方向の信号sig1を送信する基地局BS(2)の送信電力を1dBの所定量引き下げた場合でも、基地局BS(1)におけるSINRは24dBとなる。すなわち、基地局BS(2)は、所定のSINR以上を達成できる余力を有することを示す。このように、処理対象の組の基地局BSにSINRの余力がある場合、制御装置100の処理は、ステップS140の処理に移る。
For example, in the quality table TL shown in FIG. 3, in the case of an uplink signal sig1 in which “sig1 (uplink)” is stored in the signal area, the SINR of the base station BS (1) stored in the SINR area is 25 dB, and the predetermined SINR stored in the predetermined SINR area is 15 dB. That is, the SINR difference is +10 dB. In this case, for example, even if the transmission power of the base station BS (2) that transmits the upstream signal sig1 is reduced by a predetermined amount of 1 dB, the SINR in the base station BS (1) is 24 dB. That is, the base station BS (2) indicates that it has a capacity capable of achieving a predetermined SINR or more. Thus, when the base station BS of the set to be processed has the SINR capacity, the processing of the
一方、例えば、信号の領域に“sig3(上り)”が格納された3番目の列の上り方向の信号sig3の場合、SINRの領域に格納された基地局BS(4)におけるSINRは、20dBであり、所定SINRの領域に格納された所定のSINRは、20dBである。すなわち、SINRの差分は、0dBとなる。この場合、上り方向の信号sig3を送信する基地局BS(4)の送信電力を1dBの所定量引き下げた場合、基地局BS(3)におけるSINRは19dBとなり、所定のSINR未満となる。すなわち、基地局BS(4)は、所定のSINR以上を達成できる余力がないことを示す。このように、処理対象の組の基地局BSにSINRの余力がない場合、制御装置100の処理は、ステップS180に移る。
On the other hand, for example, in the case of the uplink signal sig3 in the third column in which “sig3 (uplink)” is stored in the signal area, the SINR in the base station BS (4) stored in the SINR area is 20 dB. Yes, the predetermined SINR stored in the predetermined SINR area is 20 dB. That is, the SINR difference is 0 dB. In this case, when the transmission power of the base station BS (4) that transmits the upstream signal sig3 is reduced by a predetermined amount of 1 dB, the SINR in the base station BS (3) is 19 dB, which is less than the predetermined SINR. That is, the base station BS (4) indicates that there is no capacity to achieve a predetermined SINR or more. As described above, when there is no SINR remaining capacity in the base station BS of the processing target group, the processing of the
なお、所定量は、基地局BSが設置される場所や、通信システムSYSに要求される通信の品質や処理能力等に基づいて、ステップS120で算出されたSINRの差分の範囲内で適宜設定されることが好ましい。 The predetermined amount is appropriately set within the range of the SINR difference calculated in step S120 based on the location where the base station BS is installed, the communication quality and processing capability required for the communication system SYS, and the like. It is preferable.
ステップS140では、制御部10は、品質テーブルTLのうちSINRの領域に格納されたSINRの値が、所定SINR領域に格納された所定のSINR未満、すなわちステップS120で算出された差分が負の値となる基地局BSがあるか否かを判定する。
In step S140, the
例えば、図3に示した品質テーブルTLにおいて、信号の領域に“sig3(下り)”が格納された4番目の列の下り方向の信号sig3の場合、基地局BS(3)におけるSINRは、10dBであり、所定SINRの領域に格納された所定のSINRの20dBより小さい値を示す。この場合、図1に示した通信システムSYSにおいて、基地局BS(2)と基地局BS(3)との間の距離が他の基地局BSとの距離と比べて短いことから、制御部10は、例えば、基地局BS(2)が送信する上り方向の信号sig1が基地局BS(3)に漏れ込み、干渉が発生していると判定する。そして、SINRが所定SINR未満となる基地局BSがある場合、制御装置100の処理は、ステップS150に移る。
For example, in the quality table TL shown in FIG. 3, in the case of the fourth column downlink signal sig3 in which “sig3 (downlink)” is stored in the signal area, the SINR in the base station BS (3) is 10 dB. And a value smaller than 20 dB of the predetermined SINR stored in the area of the predetermined SINR. In this case, in the communication system SYS shown in FIG. 1, since the distance between the base station BS (2) and the base station BS (3) is shorter than the distance to the other base stations BS, the
一方、SINRが所定のSINR未満となる基地局BSがない場合、制御部10は、全ての基地局BSの組において送信電力が適切に設定されていると判断する。この場合、制御装置100の処理は、ステップS180に移る。
On the other hand, when there is no base station BS whose SINR is less than the predetermined SINR, the
ステップS150では、制御部10は、所定のSINR以上を示す処理対象の組の基地局BSに対して、所定量減少させた送信電力を設定させる制御指示を、ネットワークNWを介して基地局BS(1)に送信する。
In step S150, the
次に、ステップS160では、取得部11は、ステップS150の処理後における各基地局BSのSINR、RSSIおよび送信電力のデータを再取得するための制御指示を、ネットワークNWを介して基地局BS(1)および基地局BS(3)にそれぞれ送信する。 Next, in step S160, the acquisition unit 11 sends a control instruction for reacquiring SINR, RSSI, and transmission power data of each base station BS after the processing in step S150 via the network NW. 1) and the base station BS (3), respectively.
次に、ステップS170では、取得部11は、ステップS160で送信した制御指示に対する各基地局BSのSINR、RSSIおよび送信電力のデータを、ネットワークNWを介して基地局BS(1)および基地局BS(3)からそれぞれ受信する。そして、制御部10は、受信した各基地局BSのSINR、RSSIおよび送信電力を、図3に示した品質テーブルTLの送信電力、RSSIおよびSINRの領域に格納し更新する。この場合、制御装置100の処理は、ステップS120に移る。
Next, in step S170, the acquisition unit 11 receives the SINR, RSSI, and transmission power data of each base station BS corresponding to the control instruction transmitted in step S160 via the network NW, the base station BS (1) and the base station BS. Receiving from (3). Then, the
ステップS180では、制御部10は、次の処理対象があるか否かを判定する。次の処理対象がある場合、制御装置100の処理は、ステップS130に移る。一方、次の処理対象がない場合、制御装置100は制御処理を終了する。そして、制御装置100は、通信システムSYSに新たな基地局BSの組が設置される、あるいは制御装置100の入力装置を介して管理者等からの制御指示を受けた等の場合に、ステップS100からステップS180の処理を実行する。
In step S180, the
一方、ステップS200では、基地局BS(1)の制御部60は、ステップS100で制御装置100により送信された制御指示に基づいて、基地局BS(1)、BS(2)のSINR、RSSIおよび送信電力のデータを含む信号を、ネットワークNWを介して制御装置100に送信する。
On the other hand, in step S200, the
次に、ステップS210では、制御部60は、ステップS150で制御装置100により送信された制御指示に基づいて、基地局BS(1)または基地局BS(2)に設定されている送信電力から所定量を減少させた値を、新たな送信電力として決定する。
Next, in step S210, the
なお、制御部60は、ステップS150で制御装置100により送信された制御指示に基づいて、同じ組の基地局BS(1)、BS(2)の送信電力を所定量減少させてもよい。
Note that the
次に、ステップS220では、制御部60は、ステップS210で決定した送信電力を基地局BS(2)に設定させる制御指示を含む信号sig1を、送受信部50を介して基地局BS(2)に送信する。なお、ステップS210で決定した送信電力が基地局BS(1)に対するものである場合、制御部60は、基地局BS(1)に設定する。
Next, in step S220, the
次に、ステップS230では、制御部60は、ステップS160で制御装置100により送信された制御指示に基づいて、基地局BS(1)、BS(2)のSINR、RSSIおよび送信電力のデータを含む信号を、ネットワークNWを介して制御装置100に送信する。基地局BS(1)は、制御処理を終了する。
Next, in step S230, the
そして、基地局BS(1)は、制御装置100からの制御指示を受信する度に、ステップS200からステップS230の処理を実行する。
And base station BS (1) performs the process of step S200 to step S230, whenever the control instruction | indication from the
一方、ステップS300では、基地局BS(2)の制御部60は、ステップS230で基地局BS(1)により送信された信号sig1に含まれる制御指示に基づいて、新たな送信電力を基地局BS(2)に設定する。
On the other hand, in step S300, the
そして、基地局BS(2)は、制御装置100からの制御指示を受信する度に、ステップS300の処理を実行する。
And base station BS (2) performs the process of step S300, whenever the control instruction | indication from the
図5は、図4に示した制御処理により更新された品質テーブルTLの一例を示す。図5に示した品質テーブルTLにおいて、信号の領域に“sig1(上り)”が格納された上り方向の信号sig1を送信する基地局BS(2)の送信電力は、図3に示した品質テーブルTLの40dBmから30dBmに減少している。これは、図3の品質テーブルTLが示すように、上り方向の信号sig1を送信する基地局BS(2)のSINRの差分は+10dBであり、図4に示した処理のステップS150では、1dBの所定量ずつ基地局BSの送信電力を減少させることから、制御装置100が、基地局BS(2)に対して送信電力の制御指示を10回送信したことを示す。
FIG. 5 shows an example of the quality table TL updated by the control process shown in FIG. In the quality table TL shown in FIG. 5, the transmission power of the base station BS (2) that transmits the upstream signal sig1 in which “sig1 (upstream)” is stored in the signal area is the quality table shown in FIG. The TL is reduced from 40 dBm to 30 dBm. As shown in the quality table TL of FIG. 3, the SINR difference of the base station BS (2) that transmits the upstream signal sig1 is +10 dB. In step S150 of the process shown in FIG. Since the transmission power of the base station BS is decreased by a predetermined amount, the
一方、図5に示した品質テーブルTLにおいて、信号の領域に“sig3(下り)”が格納された下り方向の信号sig3を受信する基地局BS(4)のSINRは、図3に示した品質テーブルTLの10dBから20dBに増加している。これは、基地局BS(2)が送信する上り方向の信号sig1の送信電力が小さくなったことにより、基地局BS(3)において上り方向の信号sig1による干渉の発生が抑制されたことを示す。これにより、通信システムSYSは、システム全体におけるスループットおよび周波数利用効率を向上させることができる。 On the other hand, in the quality table TL shown in FIG. 5, the SINR of the base station BS (4) that receives the downlink signal sig3 in which “sig3 (downlink)” is stored in the signal area is the quality shown in FIG. The table TL is increased from 10 dB to 20 dB. This indicates that the transmission power of the uplink signal sig1 transmitted by the base station BS (2) has been reduced, thereby suppressing the occurrence of interference due to the uplink signal sig1 in the base station BS (3). . Thereby, the communication system SYS can improve the throughput and frequency utilization efficiency in the whole system.
また、図5に示した品質テーブルTLに格納される信号の順序は、図3に示した品質テーブルTLと同一のため、制御装置100は、制御処理を常に同じ順序で各基地局BSに実行でき、所定の時間内で制御処理を終了させることができる。
Further, since the order of the signals stored in the quality table TL shown in FIG. 5 is the same as that in the quality table TL shown in FIG. 3, the
なお、図4に示した制御処理のステップS170において、制御部10は、ステップS110の場合と同様に、ステップS160で再取得したSINRまたはRSSIの値が大きい、すなわち通信環境が良好で、他の組からの信号の干渉による影響が小さい信号から順に、品質テーブルTLに格納して並び変えてもよい。この場合、制御部10は、ステップS170の処理後のステップS130において、1列目に格納された信号を送信する基地局BSの組を処理対象の組とすることが好ましい。
In step S170 of the control process shown in FIG. 4, similarly to the case of step S110, the
図6は、図4に示した制御処理により更新された品質テーブルTLの別例を示す。図6に示した品質テーブルTLを用いることにより、制御装置100は、通信環境が良好で、信号の干渉による影響が小さい組から順に制御処理を実行でき、図5に示した品質テーブルTLを用いる場合と比べて、送信電力を容易に最適化できる。
FIG. 6 shows another example of the quality table TL updated by the control process shown in FIG. By using the quality table TL illustrated in FIG. 6, the
また、図1に示した通信システムSYSは、防災無線システム等の他の通信システムが隣接する場合、通信システムSYSの周波数帯域と他の通信システムの周波数帯域との間にガードバンドを設けて設置される。そして、制御装置100が図4に示した制御処理を通信システムSYSに実行することにより、他の通信システムに対しても信号sig1または信号sig3の漏れ込みによる干渉の発生を抑制できる。この場合、制御装置100は、図4に示した制御処理を実行した後、ガードバンドを通信システムSYSの周波数帯域として利用してもよい。
1 is installed with a guard band between the frequency band of the communication system SYS and the frequency band of the other communication system when another communication system such as a disaster prevention radio system is adjacent to the communication system SYS. Is done. Then, the
図7は、図1に示した通信システムSYSがガードバンドを周波数帯域として利用する場合の一例を示す。図7の縦軸は受信電力を示し、横軸は周波数を示す。 FIG. 7 shows an example when the communication system SYS shown in FIG. 1 uses a guard band as a frequency band. In FIG. 7, the vertical axis represents received power, and the horizontal axis represents frequency.
図7(a)では、周波数f3から周波数f4の周波数帯域は、制御装置100が制御処理を実行する前の通信システムSYSの周波数帯域のスペクトルを網掛けの領域で示す。また、周波数f1から周波数f2の周波数帯域は、他の通信システムの周波数帯域のスペクトルを実線で示す。また、周波数f2から周波数f3の周波数帯域は、ガードバンドを示す。図7(a)では、通信システムSYSの周波数帯域のスペクトルは、OFDMの変調方式のものを示し、受信電力P2を有する。そして、通信システムSYSのスペクトルのうち、受信電力P1以下の周波数f2から周波数f3と周波数f4から周波数f5との周波数帯域は、マルチパス等の影響により生じた成分を示す。
In FIG. 7A, the frequency band from the frequency f3 to the frequency f4 indicates the spectrum of the frequency band of the communication system SYS before the
図7(b)は、制御装置100が、通信システムSYSに制御処理を実行した後、通信システムSYSの周波数帯域をガードバンドまで拡張した場合の通信システムSYSの周波数帯域のスペクトルを網掛けの領域で示す。図7(b)に示すように、通信システムSYSの拡張前の周波数f3から周波数f4の周波数帯域における受信電力は、制御装置100の制御処理により受信電力P2から受信電力(P2−P1)に減少する。これにより、マルチパス等の影響による周波数f2−f3と周波数f4−f5との周波数帯域における受信電力は、通信システムSYSの受信電力(P2−P1)および他の通信システムの受信電力と比べて非常に小さくなる。これにより、マルチパス等の影響が抑制されることから、制御装置100は、通信システムSYSの周波数帯域を、ガードバンドを含む周波数f2から周波数f4の周波数帯域に拡張しても、信号sig1等の漏れ込みによる他の通信システムとの干渉を回避できる。また、通信システムSYSは、周波数帯域を拡張することによりスループットおよび周波数利用効率を向上させることができる。
FIG. 7B shows a shaded area of the spectrum of the communication system SYS frequency band when the
以上、図1から図7に示した実施形態では、制御装置100は、通信システムSYSの各組の基地局BSからSINR、RSSIおよび送信電力を含むデータを取得する。制御装置100は、取得したデータを用いて、SINRが所定のSINR未満となる組の基地局BSがある場合、SINRが所定のSINR以上の組の基地局BSが送信する信号による干渉が発生していると判定する。そこで、制御装置100は、所定のSINR未満の組のSINRが所定のSINR以上となるように、SINRが所定のSINR以上の組の基地局BSに対して、算出したSINRから所定のSINRを差し引いた差分の範囲内で送信電力を制御する。これにより、通信システムSYSは、システム全体における干渉の発生を抑制でき、スループットおよび周波数利用効率を向上させることができる。
As described above, in the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 7, the
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。 From the above detailed description, features and advantages of the embodiments will become apparent. This is intended to cover the features and advantages of the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the claims. Also, any improvement and modification should be readily conceivable by those having ordinary knowledge in the art. Therefore, there is no intention to limit the scope of the inventive embodiments to those described above, and appropriate modifications and equivalents included in the scope disclosed in the embodiments can be used.
10,60…制御部;20…記憶部;30,70…IF部;50…送受信部;AT…アンテナ;BS(1)−BS(4)…基地局;NW…ネットワーク;sig1,sig3…信号;SYS…通信システム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記品質情報と所定の品質との差分を前記組毎に算出し、
前記品質情報が前記所定の品質未満の組がある場合、前記所定の品質未満の組の前記品質情報が前記所定の品質以上となるように、前記品質情報が前記所定の品質以上の組の前記通信装置に対して、算出した前記差分の範囲内でデータ信号の送信電力を制御する
ことを特徴とする通信システムの制御方法。 Obtaining quality information indicating the quality of the data signal from at least one communication device of each set of the communication system having a plurality of pairs of communication devices transmitting a data signal in the same frequency band;
The difference between the quality information and the predetermined quality is calculated for each set,
When the quality information includes a set of less than the predetermined quality, the quality information of the set of the predetermined quality or higher is set so that the quality information of the set of less than the predetermined quality is equal to or higher than the predetermined quality. A control method for a communication system, comprising: controlling a transmission power of a data signal within a range of the calculated difference for a communication device.
前記送信電力を制御する処理は、前記品質情報が前記所定の品質以上の組の前記通信装置に対して、算出した前記差分の範囲内でデータ信号の送信電力を所定量ずつ減少させる
ことを特徴とする通信システムの制御方法。 The communication system control method according to claim 1,
The process of controlling the transmission power is characterized in that the transmission power of the data signal is decreased by a predetermined amount within the calculated difference range with respect to a set of the communication devices whose quality information is equal to or higher than the predetermined quality. A control method for a communication system.
取得した前記品質情報に含まれるSINR(Signal-to-Interference plus Noise power Ratio)またはRSSI(Received Signal Strength Indicator)の値が大きなデータ信号から並べた前記品質情報とデータ信号の送信電力とを含む一覧をさらに生成し、
前記送信電力を制御する処理は、前記品質情報が前記所定の品質以上の組のうち、前記SINRまたはRSSIの値が大きなデータ信号を送信する前記通信装置から順に、算出した前記差分の範囲内でデータ信号の送信電力を制御する
ことを特徴とする通信システムの制御方法。 In the control method of the communication system according to claim 1 or 2,
A list including the quality information and the transmission power of the data signal arranged from data signals having a large SINR (Signal-to-Interference plus Noise Power Ratio) or RSSI (Received Signal Strength Indicator) included in the acquired quality information Further generate
The processing for controlling the transmission power is performed within the range of the difference calculated in order from the communication device that transmits a data signal having a large SINR or RSSI value in the set in which the quality information is equal to or higher than the predetermined quality. A control method for a communication system, characterized by controlling transmission power of a data signal.
前記送信電力を制御する処理は、前記通信システムが前記通信システムの周波数帯域と異なる周波数帯域でデータ信号を伝送する他のシステムと隣接して設置され、かつ前記各組の前記品質情報が所定の品質以上の場合、前記他のシステムの周波数帯域と重畳しない範囲内で前記通信システムの周波数帯域を制御することを特徴とする通信システムの制御方法。 In the control method of the communication system according to any one of claims 1 to 3,
The processing for controlling the transmission power is performed such that the communication system is installed adjacent to another system that transmits a data signal in a frequency band different from the frequency band of the communication system, and the quality information of each set is predetermined. A control method for a communication system, characterized by controlling a frequency band of the communication system within a range that does not overlap with a frequency band of the other system when the quality is higher.
前記品質情報と所定の品質との差分を前記組毎に算出する算出部と、
前記品質情報が前記所定の品質未満の組がある場合、前記所定の品質未満の組の前記品質情報が前記所定の品質以上となるように、前記品質情報が前記所定の品質以上の組の前記通信装置に対して、算出した前記差分の範囲内でデータ信号の送信電力を制御する制御部と
を備えることを特徴とする制御装置。 An acquisition unit that acquires quality information indicating the quality of the data signal from at least one communication device of each set of the communication system having a plurality of pairs of communication devices that transmit data signals in the same frequency band;
A calculation unit for calculating a difference between the quality information and a predetermined quality for each set;
When the quality information includes a set of less than the predetermined quality, the quality information of the set of the predetermined quality or higher is set so that the quality information of the set of less than the predetermined quality is equal to or higher than the predetermined quality. A control device comprising: a control unit that controls transmission power of a data signal within a range of the calculated difference with respect to the communication device.
前記品質情報と所定の品質との差分を前記組毎に算出し、
前記品質情報が前記所定の品質未満の組がある場合、前記所定の品質未満の組の前記品質情報が前記所定の品質以上となるように、前記品質情報が前記所定の品質以上の組の前記通信装置に対して、算出した前記差分の範囲内でデータ信号の送信電力を制御する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。 Obtaining quality information indicating the quality of the data signal from at least one communication device of each set of the communication system having a plurality of pairs of communication devices transmitting a data signal in the same frequency band;
The difference between the quality information and the predetermined quality is calculated for each set,
When the quality information includes a set of less than the predetermined quality, the quality information of the set of the predetermined quality or higher is set so that the quality information of the set of less than the predetermined quality is equal to or higher than the predetermined quality. A control program for causing a communication device to execute a process of controlling transmission power of a data signal within a range of the calculated difference.
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