JP2018157326A - 管理装置および無線基地局 - Google Patents

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【課題】 無線環境の変化にも対応できるようなセル識別子の割当てを可能にする。
【解決手段】 第1の基地局が構成する第1のセルに割り当てる第1の識別子の候補を記憶するよう構成された記憶部と、前記第1のセルの第1のカバレッジエリアにおける第1の位置と、他の基地局が構成する1以上の第2のセルの第2のカバレッジエリアにおける第2の位置と、の間の第1の距離を測定し、前記第2のセルのうち、前記第1の距離に基づいて決定された第3のセルの第2の識別子を前記候補から除外した後、前記候補から前記第1の識別子を抽出し、前記第1の識別子を前記第1のセルに割り当てるよう構成された制御部と、を有する管理装置。
【選択図】 図1

Description

本発明は、管理装置および無線基地局に関する。
無線通信システムにおいて、基地局から電波の届くエリア範囲をセルと呼ぶ。移動端末は、セルに割り当てられた識別子を用いて、通信する基地局のセルを識別する。この識別子としては、例えばPCI(Physical Cell Identifier)、ECGI(E−UTRAN Cell Global Identifier)がある。PCIは、電波送信パターンに対して割り振られた番号であり、通常は0〜503までの504通りある。ECGIはセルを唯一に識別する識別子である。またセルにはEARFCN(E−UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number)が割り当てられる。EARFCNは無線リソースの1つであり、セルが使用する周波数に対応する。
セルの識別子の数が多いほど、必要となる電波リソースが多くなる。その一方で、例えば近隣するセル同士でPCIが重複した場合には以下の問題が生じる。1つ目の問題は、PCI衝突である。PCI衝突とは、同じPCIを持つセル同士でカバレッジが重複する場合に、移動端末が接続中のセルとの通信中に、そのセルのPCIと同じPCIを持つ近隣のセルからも電波を受けることによって干渉が生じてしまう問題である。2つ目の問題は、PCI混同である。PCI混同は、あるセルとカバレッジが重複する他の複数のセル同士が同じPCIを持っている場合に生じる。例えばPCI混同が生じることによって、同じPCIを持つ他の複数のセル同士が互いに正しく識別されなければ、移動端末がハンドオーバーすべきセルへハンドオーバーできないという問題が生じる。
よって、セルへPCIを割り振る際には、このような問題を考慮しながら限られた無線リソースを使用する必要がある。
特許文献1および特許文献2には、基地局制御装置EMSが、PCI衝突やPCI混同が起こらないようなPCIを選択して基地局のセルに設定することが記載されている。これら文献では、EMSがセルにPCIを設定する際に、PCIを設定する対象のセルの隣接セルや、隣接セルの他の隣接セルに割り当てられているPCIを選択しないようにすることが記載されている。
特開2013−21450 特開2015−512161
ここで、セルにPCIを割り当てた後に、例えばセルのカバレッジエリアなどの無線環境が変化する場合がある。このような場合にも、基地局のセルに設定するPCIとして、PCI衝突やPCI混同が起こらないようなPCIを選択する必要がある。
そこで本発明における管理装置は、第1の基地局が構成する第1のセルに割り当てる第1の識別子の候補を記憶するよう構成された記憶部と、前記第1のセルの第1のカバレッジエリアにおける第1の位置と、他の基地局が構成する1以上の第2のセルの第2のカバレッジエリアにおける第2の位置と、の間の第1の距離を測定し、前記第2のセルのうち、前記第1の距離に基づいて決定された第3のセルの第2の識別子を前記候補から除外した後、前記候補から前記第1の識別子を抽出し、前記第1の識別子を前記第1のセルに割り当てるよう構成された制御部と、を有することを特徴としている。
本発明の側面によれば、無線環境の変化にも対応できるようなセル識別子の割当てを可能とする。
本発明の実施形態に係る通信システムの構成の一例を示すブロック図 本発明の実施形態に係る管理装置の一例を示すブロック図 本発明の実施形態に係る動作を示す、フローチャート 本発明の実施形態に係るセルの配置関係を示すイメージ図 本発明の実施形態に係るセル間の距離を示すイメージ図 本発明の実施形態に係る動作を示す、フローチャート 本発明の実施形態に係るセルの配置関係を示すイメージ図 本発明の実施形態に係るセル間の距離を示すイメージ図
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る通信システムの構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の通信システムは、NMS(Network Management System)1、EMS(Element Management System)21、22、基地局3〜3および、基地局3〜3がそれぞれ構成するセル4〜4を有する。なお、1つの基地局が複数のセルを構成していてもよい。NMS1は、ネットワーク、例えばLTE(Long Term Evolution)ネットワーク全体を管理する管理システムである。EMS21、22は、複数の基地局を管理する管理システムである。基地局3〜3は、eNB(eNode B)やHeNB(Home eNode B)であってもよい。この中でもeNodeBは、Centralized Radio Access Network(C−RAN)アーキテクチャで使用されるBaseband Unit(BBU)であってもよい。言い換えると、eNodeBは、1又は複数のRemote Radio Head(RRH)に接続されるRAN(Radio Access Network)ノードであってもよい。
本実施形態の通信システムは、SON(Self−Organizing Network)機能を持つネットワークであってもよい。当該ネットワークは、SON機能がOAM(Operation Adiministration and Maintenance)Systemに存在するCentralized SONであってもよいし、SON機能が基地局に存在するDistributed SONであってもよい。また以下の実施形態は、例えば上述したPCI衝突やPCI混同が検出されたなどの理由によってセルへの識別子の再割り当てが必要になった場合や、セルの新規設置によって初期の識別子の割り当てが必要になった場合など、いずれの場合にも適用することができる。
図2に、本実施形態における管理装置5の構成を示す。管理装置5は、受信部51、送信部52、制御部53、記憶部54を有する。管理装置5は、NMS1、EMS21、22、基地局3〜3のいずれに配置されていてもよい。
次に、本実施形態における動作について、図3のフローチャートを用いて説明する。
まず管理装置5における制御部53は、セルに割り当てるための識別子に関する候補リストを作成する(ステップS11)。記憶部54は、当該識別子の候補リストを記憶する。当該識別子としては、上述したPCI等があげられるが、これに限定されない。ステップS11における当該識別子に関する候補リストには、例えば割り当て可能なPCI(例えば番号0〜503で識別されるPCI)が全て含まれていてもよい。
制御部53は、第1の基地局31が構成する第1のセル4の第1のカバレッジエリアおよび、他の基地局が構成する1以上の第2のセルのカバレッジエリアを特定する。他の基地局とは、基地局32〜3mの少なくともいずれかであってもよい。なお制御部53は、セルを構成する基地局のアンテナ情報に基づいてカバレッジエリアを特定してもよい。アンテナ情報とは例えば、アンテナの種類、アンテナの数、アンテナの位置や方向、またはアンテナから送信された電波強度であってもよい。異なるアンテナ情報によってカバレッジエリアが異なる場合があるため、アンテナ情報を用いることによってカバレッジエリアの特定の精度を向上させることができる。
とりわけ管理装置5が基地局に設置される場合には、基地局3〜3のいずれかが、特定されたカバレッジエリアに関する情報を取得することとしてもよい。具体的には基地局3〜3はセルのカバレッジエリアに関する情報を、NMS1、EMS21またはEMS22、もしくは自身以外の基地局から受信してもよい。また基地局3〜3は、自身の構成するセルまたは自身以外の基地局が構成するセルのカバレッジエリアを測定することによって、セルのカバレッジエリアに関する情報を取得してもよい。
次に制御部53は、第1のカバレッジエリアにおける第1の位置と、1以上の第2のセルの第2のカバレッジエリアにおける第2の位置との間の第1の距離を測定する(ステップS12)。
図4に、本実施形態に係るセルの配置関係を示す。図4に示すように、第1のセル4は第1のカバレッジエリアP1を有する。第1のセル4の周辺には、第2のカバレッジエリアP2〜P14をそれぞれ有する第2のセル4〜414が構成されている。第1の距離は、第1のカバレッジエリアP1における第1の位置A1と、P2〜P14のうち少なくともいずれかである第2のカバレッジエリアにおける第2の位置A2〜A14の間の距離である。
図5に示すように第1の距離は、第1のカバレッジエリアP1における任意の位置A11と、第2のセル4が構成する第2のカバレッジエリアPnにおける任意の位置An1との間の距離D1(A11、An1)であってもよい。また図4に示すように第1の距離は、第1のカバレッジエリアP1の端部の位置A12と、第2のセル4nが構成する第2のカバレッジエリアPnの端部の位置An1との間の距離D2(A12、An2)であってもよい。
なお制御部53は、カバレッジエリア内や、カバレッジエリア間に存在する障害情報に基づいて第1の距離を測定してもよい。障害情報とは例えば、建物の高さや面積、森林の有無や密度等であり、電波の伝送の障害となり得るあらゆる事象を指す。制御部53はこの障害情報に基づいて、第1の距離をA11とAn1との間の直線距離よりも長い距離としてもよい。
続いて制御部53は第1の距離に基づいて、ステップS11で作成した識別子に関する候補リストから除外すべき、第3のセルの第2の識別子を決定する。第2の識別子は、例えば第1の距離が予め設定された閾値よりも小さいセルに割り当てられている識別子であってもよいし、第1の距離が小さい順に予め設定された数のセルが有する識別子であってもよい。
なお制御部53は、2以上の第1の位置と、1の第2のカバレッジエリアにおける2以上の第2の位置と、の間の2以上の第1の距離を測定し、第1の距離の平均値または最小値の少なくともいずれかに基づいて第2の識別子が割り当てられているセルを決定してもよい。すなわち第2の識別子は、第1の距離の平均値または最小値が予め設定された閾値よりも小さいセルに割り当てられている識別子であってもよいし、第1の距離の平均値または最小値が小さい順に予め設定された数のセルに割り当てられている識別子であってもよい。
そして制御部53は、ステップS11で作成した識別子に関する候補リストから第2の識別子を除外する(ステップS13)。
制御部53は、ステップS13の実行後における識別子に関する候補リストから、第1のセル4に割り当てる第1の識別子を抽出する(ステップS14)。そして抽出した第1の識別子を第1のセル4に割り当てる(ステップS15)。
ここで管理装置5が基地局に設置される場合には、基地局3が、自身が構成する第1のセル4に割り当てる識別子を決定してもよい。また、他の基地局3〜3が第1のセル4に割り当てる識別子を決定してもよい。
本実施形態によれば、例えば無線環境が変化してセルのカバレッジが変化した場合にも、第1のセルに割り当てた識別子が周辺に位置するセルに割り当てられた識別子と重複するおそれを抑制することが可能となる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態を、図6のフロー図で示す。本実施形態においては、ステップS22が行われる以外は第1の実施形態と同様である。
本実施形態における記憶部54は、第1のセル4のNeighbor Informationに関する隣接セルリストを記憶している。本実施形態における制御部53は、記憶部43から隣接セルリストを読み込むよう構成されている。
ステップS21は、第1の実施形態におけるステップS11と同様である。ステップS22において制御部53は、記憶部54が記憶している識別子に関する候補リストから、隣接セルリストに基づいて識別子を除外する。このステップS22の具体的な動作について、以下に説明する。
図7に、セル4〜416までのセル間のNeighbor Informationの関係を示す。図7において、矢印のない実線で結ばれたセル同士は、双方のセルのNeighbor Informationに互いのセルが含まれている。矢印のついた実線で結ばれたセルは、矢印が出ている元のセルのNeighbor Informationには矢印が向かう先のセルが含まれているが、矢印が向かう先のセルのNeighbor Informationには矢印が出ている元のセルが含まれない。実線で結ばれていないセル同士は、双方のセルのNeighbor Informationのいずれにおいても他方のセルが含まれていない。
はじめに制御部53は、識別子に関する候補リストから、第1のセル4のNeighbor Informationに含まれるセルに割り当てられている識別子を除外する。例えばセル4のNeighbor Informationにはセル4、4、4、4、410が含まれているため、制御部53はセル4、4、4、4、410に割り当てられている識別子を除外する(ステップS221)。
また制御部53は、識別子に関する候補リストから、Neighbor Informationに第1のセル4を含むセルに割り当てられている識別子を除外する。例えばセル4のNeighbor Informationにはセル4が含まれているため、制御部53は、セル42を除外する(ステップS222)。またセル4、4、410、412のNeighbor Informationにもセル4が含まれているため、制御部53は、セル4、4、410、412も除外する。
そして制御部53は、識別子に関する候補リストから、第1のセル4を含むNeighbor Informationに含まれているセルに割り当てられている識別子を除外する。例えばセル4のNeighbor Informationにはセル4、4が含まれているため、制御部53はセル4を除外する。制御部53がセル4をも除外するかについては任意である。同様に、セル4、4、410、412のNeighbor Informationにもセル4が含まれているため、制御部53は、セル4のNeighbor Informationに含まれているセル4、412と、セル4のNeighbor Informationに含まれているセル4、4、410、412、413と、セル410のNeighbor Informationに含まれているセル4、4、411と、セル412のNeighbor Informationに含まれているセル4、4、413を除外する(ステップS223)。
このようにステップS221〜S223を用いて、制御部53が隣接セルリストに基づいて識別子に関する候補リストから識別子を除外する方法を段階的に説明したが、ステップS221〜S223のすべてが行われる必要はなく、いずれかのみが行われてもよい。
この後ステップS23〜S26において、第1の実施形態において説明したステップS12〜S15が行われる。
本実施形態によれば、セル間の距離だけでなく隣接セルの情報にも基づいて第1のセルに割り当てる識別子を決定することができる。すなわち本実施形態ではセル間の距離だけに基づいて識別子を決定する場合と比較して、第1のセルに割り当てた識別子が周辺に位置するセルに割り当てられた識別子と重複するおそれを抑制する効果を高めることが可能となる。
(第3の実施形態)
第3の実施形態は、第1の実施形態のステップS12において説明した第1の距離の測定方法を具体化したものである。
本実施形態においては、距離を測定する対象のセルのカバレッジエリアをそれぞれ、例えば図8に示すような格子状のエリアに分割する。
本実施形態における第1の距離は、図8に示すように第1のカバレッジエリアP1における格子の任意の交点A111と、第2のセル4が構成する第2のカバレッジエリアPnにおける格子の任意の交点An11との間の距離D3(A111、An11)であってもよい。制御部53は、第1のカバレッジエリアP1における格子の任意の交点と、第2のカバレッジエリアPnにおける格子の任意の交点との間の第1の距離を繰り返し測定し、それらの値の最小値または平均値の少なくともいずれかに基づいて、第2の識別子が割り当てられているセルを決定することとしてもよい。こうすることで、制御部53は第1のカバレッジエリアP1と第2のカバレッジエリアPnの間の距離を網羅的に測定し、セル間の距離の測定の精度を向上させることができる。なお本実施形態においても、制御部53は障害情報に基づいて第1の距離を測定してもよい。
本実施形態において、第1の距離の測定方法以外は第1の実施形態と同様である。
本実施形態によれば、高い精度でセル間の距離を測定し、セルに割り当てる識別子を決定することができる。
以上、本発明の実施形態を説明した。本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。上述した実施形態は例示であり、実施形態の組合せやそれらの各構成要素や各処理プロセスの組合せに様々な変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
例えば、本明細書に記載されている処理におけるステップは、必ずしもシーケンス図に記載された順序に沿って時系列に実行されなくてよい。例えば、処理におけるステップは、シーケンス図として記載した順序と異なる順序で実行されても、並列的に実行されてもよい。
また、本明細書において説明した基地局は、例えば、通信処理部、要求部、情報取得部、及び/又は報告部等の構成要素を備えるものであってもよい。さらに、これらの構成要素を備えるモジュール(例えば、基地局装置、又は基地局装置のためのモジュール)が提供されてもよい。また、当該構成要素の処理を含む方法が提供されてもよく、当該構成要素の処理をプロセッサに実行させるためのプログラムが提供されてもよい。また、当該プログラムを記録した記録媒体が提供されてもよい。当然ながら、このようなモジュール、方法、プログラム及び記録媒体も本発明に含まれる。
また、本明細書において説明した移動端末は、例えば、RF(Radio Frequency)トランシーバ、アンテナ、ベースバンドプロセッサ、アプリケーションプロセッサ、およびメモリ等の構成要素を有するものであってもよい。
RFトランシーバ(RF)トランシーバは、基地局と通信するためにアナログRF信号処理を行う。RFトランシーバにより行われるアナログRF信号処理は、周波数アップコンバージョン、周波数ダウンコンバージョン、及び増幅を含むものであってもよい。RFトランシーバは、アンテナ及びベースバンドプロセッサと結合されるものであってもよい。すなわち、RFトランシーバは、変調シンボルデータ(又はOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルデータ)をベースバンドプロセッサから受信し、送信RF信号を生成し、送信RF信号をアンテナに供給してもよい。また、RFトランシーバは、アンテナによって受信された受信RF信号に基づいてベースバンド受信信号を生成し、これをベースバンドプロセッサに供給してもよい。
ベースバンドプロセッサは、無線通信のためのデジタルベースバンド信号処理(データプレーン処理)とコントロールプレーン処理を行う。デジタルベースバンド信号処理は、(a) データ圧縮/復元、(b)データのセグメンテーション/コンカテネーション、(c)伝送フォーマット(伝送フレーム)の生成/分解、(d)伝送路符号化/復号化、(e)変調(シンボルマッピング)/復調、及び(f)Inverse Fast Fourier Transform(IFFT)によるOFDMシンボルデータ(ベースバンドOFDM信号)の生成等を含むものであってもよい。一方、コントロールプレーン処理は、レイヤ1(e.g.,送信電力制御)、レイヤ2(e.g.,無線リソース管理、及びhybrid automatic repeat request(HARQ)処理)、及びレイヤ3(e.g.,アタッチ、モビリティ、及び通話管理に関するシグナリング)の通信管理を含でもよい。
例えば、LTE及びLTE−Advancedの場合、ベースバンドプロセッサによるデジタルベースバンド信号処理は、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)レイヤ、RLC(Radio Link Control)レイヤ、MAC(Medium Access Control)レイヤ、およびPHY(Physical)レイヤの信号処理を含んでもよい。また、ベースバンドプロセッサ2003によるコントロールプレーン処理は、NAS(Non−Access Stratum)プロトコル、RRC(Radio Resource Control)プロトコル、及びMAC CE(MAC Control Element)の処理を含んでもよい。
ベースバンドプロセッサは、デジタルベースバンド信号処理を行うモデム・プロセッサ(e.g.,DSP(Digital Signal Processor))とコントロールプレーン処理を行うプロトコルスタック・プロセッサ(e.g.,CPU(Central Processing Unit)、またはMPU(Micro Processing Unit))を含んでもよい。この場合、コントロールプレーン処理を行うプロトコルスタック・プロセッサは、後述するアプリケーションプロセッサと共通化されてもよい。
アプリケーションプロセッサは、CPU、MPU、マイクロプロセッサ、又はプロセッサコアとも呼ばれる。アプリケーションプロセッサは、複数のプロセッサ(複数のプロセッサコア)を含んでもよい。アプリケーションプロセッサは、メモリ又は図示されていないメモリから読み出されたシステムソフトウェアプログラム(OS(Operating System))及び様々なアプリケーションプログラム(例えば、通話アプリケーション、WEBブラウザ、メーラ、カメラ操作アプリケーション、音楽再生アプリケーション)を実行することによって、移動端末の各種機能を実現する。
いくつかの実装において、ベースバンドプロセッサ及びアプリケーションプロセッサは、1つのチップ上に集積されてもよい。言い換えると、ベースバンドプロセッサ及びアプリケーションプロセッサは、1つのSoC(System on Chip)デバイスとして実装されてもよい。SoCデバイスは、システムLSI(Large Scale Integration)またはチップセットと呼ばれることもある。
メモリは、揮発性メモリ若しくは不揮発性メモリ又はこれらの組合せである。メモリは、物理的に独立した複数のメモリデバイスを含んでもよい。揮発性メモリは、例えば、SRAM(Static Random Access Memory)若しくはDRAM(Dynamic RAM)又はこれらの組み合わせである。不揮発性メモリは、マスクMROM(Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、フラッシュメモリ、若しくはハードディスクドライブ、又はこれらの任意の組合せである。例えば、メモリは、ベースバンドプロセッサ、アプリケーションプロセッサ、及びSoCからアクセス可能な外部メモリデバイスを含んでもよい。メモリは、ベースバンドプロセッサ内、アプリケーションプロセッサ内、又はSoC内に集積された内蔵メモリデバイスを含んでもよい。さらに、メモリは、UICC(Universal Integrated Circuit Card)内のメモリを含んでもよい。
メモリは、上述の複数の実施形態で説明された移動端末による処理を行うための命令群およびデータを含むソフトウェアモジュール(コンピュータプログラム)を格納してもよい。いくつかの実装において、ベースバンドプロセッサ又はアプリケーションプロセッサは、当該ソフトウェアモジュールをメモリから読み出して実行することで、上述の実施形態で説明された移動端末の処理を行うよう構成されてもよい。
1 NMS
21、22 EMS
〜3 基地局
〜4 セル
5 管理装置
51 受信部
52 送信部
53 制御部
54 記憶部

Claims (10)

  1. 第1の基地局が構成する第1のセルに割り当てる第1の識別子の候補を記憶するよう構成された記憶部と、
    前記第1のセルの第1のカバレッジエリアにおける第1の位置と、他の基地局が構成する1以上の第2のセルの第2のカバレッジエリアにおける第2の位置と、の間の第1の距離を測定し、
    前記第2のセルのうち、前記第1の距離に基づいて決定された第3のセルの第2の識別子を前記候補から除外した後、
    前記候補から前記第1の識別子を抽出し、前記第1の識別子を前記第1のセルに割り当てるよう構成された制御部と、を有する
    管理装置。
  2. 前記第3のセルは、前記第1の距離が予め設定された閾値よりも小さいセルおよび、前記第1の距離が小さい順に予め設定された数のセルの少なくともいずれかである、請求項1記載の管理装置。
  3. 前記第1の位置は、前記第1のカバレッジエリアの端部に位置し、前記第2の位置は、前記第2のカバレッジエリアの端部に位置する、請求項1または2に記載の管理装置。
  4. 前記制御部は、2以上の前記第1の位置と、1の前記第2のカバレッジエリアにおける
    2以上の前記第2の位置と、の間の2以上の前記第1の距離を測定するよう構成され、
    前記第3のセルは、前記2以上の前記第1の距離の平均値に基づいて決定される、請求項1乃至3のいずれかに記載の管理装置。
  5. 前記制御部は、2以上の前記第1の位置と、1の前記第2のカバレッジエリアにおける2以上の前記第2の位置と、の間の2以上の前記第1の距離を測定するよう構成され、
    前記第3のセルは、前記2以上の前記第1の距離の最小値に基づいて決定される、請求項1乃至4のいずれかに記載の管理装置。
  6. 前記制御部は、前記第1の基地局および前記他の基地局の少なくともいずれかのアンテナ情報に基づいて、前記第1のカバレッジエリアおよび前記第2のカバレッジエリアの少なくともいずれかを特定するよう構成された、請求項1乃至5のいずれかに記載の管理装置。
  7. 前記制御部は、障害情報に基づいて、前記第1の距離を測定するよう構成された、請求項1乃至6のいずれかに記載の管理装置。
  8. 前記制御部は、前記第1のカバレッジエリアおよび前記第2のカバレッジエリアを格子からなる単位セルに分割し、
    前記第1のカバレッジエリアにおける前記格子の前記交点と、前記第2のカバレッジエリアにおける前記格子の前記交点との間の第1の距離をそれぞれ測定するよう構成された、請求項1乃至7のいずれかに記載の管理装置。
  9. 前記識別子はPCI(Physical Cell Identifier)である、
    請求項1乃至8のいずれかに記載の管理装置。
  10. 請求項1乃至9のいずれかに記載の前記管理装置を有する、
    無線基地局。
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