JP2020092452A - 無線通信システム、無線通信方法、無線局、制御局、およびプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】多地点協調(CoMP)送受信をサポートしていないセル、および/または、CoMP送受信を実行できないセルを追加しないように、協調集合(CoMP Cooperating set)を自動的に設定する無線通信システム、方法を提供する。【解決手段】無線局が、一の端末とのデータ送受信に複数の無線局が関与する多地点協調送受信に関する制御情報を、前記多地点協調送受信に関与する他の無線局との間、及び/又は、前記無線局を管理する制御局との間で、通信する。【選択図】図3

Description

[関連出願についての記載]
本発明は、日本国特許出願:特願2009−184996号(2009年08月07日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、無線通信技術に関し、特に、複数の無線基地局が同時に端末に対して通信を行う無線通信システムに適用して好適なシステム関する。
次世代のセルラシステムの1つである3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution)では、オペレーションコスト(OPEX:operation expenditure)削減の観点等から、SON(Self Organising Network)の検討も行われている。
SONには、
・自己構成(Self−configuration)、
・自己最適化(Self−optimisation)、
・自己修復(Self−healing)
等の機能があり、それぞれ異なった目的を達成するための技術が検討されている(非特許文献1、2)。
非特許文献2では、SONの技術の一つとして、スループットの最大化、遅延の最小化、カバレッジの最大化、等それぞれの目的を達成するための無線パラメータ最適化(Radio parameter optimisation)が挙げられている。
無線パラメータの例としては、無線基地局(単に「基地局」とも略記される)の送信電力、基地局のアンテナチルト角、隣接セル情報、ハンドオーバパラメータ等があり、上述のような目的を達成するように、これら無線パラメータの一つ又は複数を適宜変更する。
以下では、これら無線パラメータのうち、本発明に関連する隣接セル情報に注目する。
LTEでは、隣接セルリストの最適化の方法の一つとしてANR(Automatic Neighbour Relation)機能が規定されている(非特許文献1)。このANR機能により、サービングセルの基地局が認識していない(メジャメントレポートの対象になっていない)セルを、自動的に隣接セルリストに追加することもできる。例として、LTEシステム内の同一周波数の隣接セルリスト生成のためのANR機能について、以下に図18を用いて説明する。
図18において、端末(UE:User Equipment)はCell1に滞在し、基地局1(eNB1)と通信を行っており、Cell2がCell1に隣接しているものとする。
また、eNB1は、eNB2(Cell2)の存在を認識していないものとする。
UEは、Cell2における下りリファレンス信号(パイロット信号)の受信電力が所定の閾値以上であることを検知し((Measurement (Phy CID=5)<ステップ0>、Cell2の物理セルID(Physical Cell ID:Phy CID=5)と当該受信電力値を測定報告(Measurement report)にてeNB1に通知する<ステップ1>。
eNB1は、自分が認識していないPhy CID(=5)の存在を報告されたため、当該Cellに関するさらなる情報としてグローバルセルID(Global CID)をUEに要求する(Report Global CID request)<ステップ2>。
UEは、BCH(Broadcast CHannel)にて報知されるCell2の報知情報を読み、Cell2のGlobal CID(=19)を検出し<ステップ3>、eNB1に報告する(Report Global CID=19)<ステップ4>。
続いてeNB1は、eNB2とのコネクションを確立し(X2 setup)、互いのサーブドセルリスト(Served cell list)等の情報を交換する。X2はeNB間の論理接続(インタフェース)である。
このようにして、隣接セルリストの最適化のために必要な情報を得ることができる。なお、基地局は、実際に隣接セルリストに新しいセルを追加するかどうかは、端末に報告された他セルの下り信号の受信電力の値が所定の閾値以上であり、かつ、その報告数が所定回数以上であるかどうかによって決定する(特許文献1)。
図19は、eNBのANR機能とNRTを説明する図である(非特許文献1参照)。eNBが保有する隣接セルリストの例であり、インデックスと該インデックスに関連付けされた対象となるセルの識別子(Target Cell ID: TCI)と、対象セルそれぞれに対する属性(“No Remove”、“No HO”、“No X2”)からなるものとする。ここで、HOはHand Over、X2は3GPP LTEにおける基地局間のインタフェースを表す。このような隣接セルリストを「隣接関係テーブル(Neighbour Relation Table: NRT)」と呼ぶ。インデックスと該インデックスに関連付けされた対象セルの識別子(TCI)と、対象セルそれぞれに対する属性を一エントリとして含む隣接セルリストであるNRTは、LTEにおけるANR(Automatic Neighbour Relation) Functionの一部として用いられる。No Remove”にチェック(チェック記号)が入っている場合、無線基地局は、当該セルを隣接セルリストから決して削除しない(削除禁止)。“No HO”にチェックが入っている場合、無線基地局は、ハンドオーバの対象に当該セルを使用しない(使用禁止)。“No X2”にチェックが入っている場合、当該セルを管理する無線基地局に対して何らかのプロシージャ(procedure)を行うために、X2を使用しない(使用してはいけない)。
LTEでは、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)に対して大幅なピークスループットの改善だけでなく、セルエッジスループットの改善方法についても検討されている。その一つが、ICIC(Inter Cell Interference Coordination)である。
ICICは、隣接セルの情報(例えば、リソース使用率、トラフィックロード状況)を基地局間で交換し、隣接セル間干渉を低減するように無線リソースを制御する技術であり、広義のSONと言える(非特許文献1)。
さらに、LTEを高度化させたLTE Advancedの検討も開始され、セルエッジスループットのさらなる改善策としてCoMP送受信(Coordinated MultiPoint transmission and reception)の検討が行われている。
CoMPは、複数の基地局が特定の端末に同時に下りデータを送信したり、特定の端末からの上りデータを複数の基地局が同時に受信したりする技術である(非特許文献3)。
CoMPに関しては、サービングセル(Serving cell)、協調集合(CoMPコーポレイティングセット:CoMP cooperating set)等が定義されている。
サービングセルは、下り制御チャネル(PDCCH)で端末に制御情報を送信するセルを指す。
協調集合(CoMP cooperating set)は、下りデータチャネル(PDSCH:Physical Down Link Shared CHannel)で端末にデータを送信する際に直接的又は間接的に関わるセルの集合である。
協調集合(CoMP cooperating set)は、下りデータチャネル(PDSCH:Physical Down Link Shared CHannel)で端末にデータを送信する際に直接的又は間接的に関わるセルの集合である。
3GPP TS36.300 v880(インターネット<URL> http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html−info/36300.htm) NGMN technical documents: Use Cases Related to Self Organising Network(インターネット<URL> http://www.ngmn.org/uploads/media/NGMN_Use_Cases_Self_Organising_Network_2_02.pdf) 3GPP TR36.814 v121(インターネット<URL>http://list.etsi.org/scripts/wa.exe.?A2=ind0907&L=3gpp_tsg_ran_wg1&T=0&O=A&P=6822)
特表2000−505251号公報
上記非特許文献1〜3及び特許文献1の全開示内容はその引用をもって本書に繰込み記載する。
以下に本発明による関連技術の分析を与える。
CoMP送受信を実現するためには、CoMP送受信を行う複数の隣接セル関係を適切に設定すること、つまり、協調集合(CoMP cooperating set)の適切な設定が必要である。
さらに、OPEX(operational expenditure)削減のために協調集合(CoMP cooperating set)の設定の自動化が必要である(本発明者の知見)。
これを実現するための方法として、図19等に示した隣接セルリスト(NRT)の自己最適化法を流用して、協調集合(CoMP cooperating set)の自動生成が行えないか、本願発明者は鋭意研究した。この場合、受信電力の強い他セル(を管理する基地局)において、必ずしもCoMP送受信機能がサポートされていない可能性がある。あるいは、受信電力の強い他セル(を管理する基地局)において、CoMP送受信がサポートされていても、使用可能な送受信方式(例えば、協調スケジューリング(Coordinated scheduling)、協調ビームフォーミング(Coordinated beamforming)、共同プロセッシング(Joint processing)、共同送信(Joint transmission)など)が異なること等が予想される。よって、CoMPをサポートしていないセル、及び/又は、CoMP送受信を実行できないセルを追加しないように、協調集合(CoMP cooperating set)を自動的に生成することが重要である(本発明者の検討結果)。
従って、本発明の目的は、多地点協調通信をサポートしていないセル、及び/又は、多地点協調通信を実行できないセルを追加しないように、多地点協調通信に関与する無線局の集合あるいは当該無線局のセルの集合である協調集合(CoMP cooperating set)を自動的に生成するシステム、方法を提供することにある。
本発明によれば、上述した課題の解決を図るため、以下に挙げる手段を用い、それを実現する無線通信システム、無線通信方法、無線基地局、制御局、およびプログラムを提供する。
本発明によれば、無線局が、一の端末とのデータ送受信に複数の無線局が関与する多地点協調通信に関する制御情報を、前記多地点協調通信に関与する他の無線局との間、及び/又は、前記無線局を管理する制御局との間で、通信する、無線通信システムが提供される。
本発明によれば、無線局が、一の端末とのデータ送受信に複数の無線局が関与する多地点協調通信に関する制御情報を、前記多地点協調通信に関与する他の無線局との間、及び/又は、前記無線局を管理する制御局との間で、通信する、無線通信方法が提供される。
本発明によれば、無線局が、一の端末とのデータ送受信に複数の無線局が関与する多地点協調通信に関する制御情報を、前記多地点協調通信に関与する他の無線局との間、及び/又は、前記無線局を管理する制御局との間で、通信する、無線局が提供される。
本発明によれば、一の端末とのデータ送受信に複数の無線局が関与する多地点協調通信に関する制御情報を、前記複数の無線局のうちの一の無線局との間、及び/又は、前記一の無線局とともに前記多地点協調通信に関与する他の無線局との間で、通信する制御局が提供される。
本発明によれば、無線局が、一の端末とのデータ送受信に複数の無線局が関与する多地点協調通信に関する制御情報を、前記多地点協調通信に関与する他の無線局との間、及び/又は、前記無線局を管理する制御局との間で、通信する、処理を、無線局を構成するコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
本発明によれば、一の端末とのデータ送受信に複数の無線局が関与する多地点協調通信に関する制御情報を、前記複数の無線局のうちの一の無線局との間、及び/又は、前記一の無線局とともに前記多地点協調通信に関与する他の無線局との間で、通信する処理を、制御局を構成するコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
本発明によれば、多地点協調通信に関与する無線局の集合あるいは当該無線局のセルの集合である協調集合を、無線局それぞれの多地点協調通信の機能の有無、サポートしている多地点通信の方式を考慮して、自動生成することができる。
本発明の一実施形態の無線通信システムの構成を示す図である。 本発明の一実施形態の無線通信システムの別のセル構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態における協調集合(CoMP cooperating set)設定の方法を示すシーケンス図である。 本発明の第1の実施形態における協調集合(CoMP cooperating set)設定におけるタイマ制御を示す図である。 本発明の第1の実施形態における協調集合(CoMP cooperating set)設定の方法を示す別のシーケンス図である。 本発明の第1の実施形態における協調集合(CoMP cooperating set)設定の方法を示す別のシーケンス図である。 従来の隣接セルリストの例を示す図である。 本発明による隣接セルリストの例を示す図である。 本発明による隣接セルリストの別の例を示す図である。 本発明による協調集合(CoMP cooperating set)の例を示す図である。 本発明による協調集合(CoMP cooperating set)の別の例を示す図である。 本発明における無線基地局(eNB)の構成を示すブロック図である。 本発明における制御局(O&M)の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態の変形例におけるCoMP cooperating set設定の方法を示すシーケンス図である。 本発明の第2の実施形態における協調集合(CoMP cooperating set)設定の方法を示すシーケンス図である。 本発明の第3の実施形態における協調集合(CoMP cooperating set)設定の方法を示すシーケンス図である。 本発明の第4の実施形態における協調集合(CoMP cooperating set)設定の方法を示すシーケンス図である。 ANR機能を説明するための図である。 NRTとANR機能を説明するための図である。 (A)、(B)はCoMP Cell Listの変化例を説明するための図である。 eBNのCoMPを説明するための図である。 (A)、(B)、(C)は中継局(Relay Node)のCoMPを説明するための図である。
次に、本発明について以下に説明する。まず、本発明の前提として、隣接セルリストの自己最適化法を流用して協調集合を自動生成する場合の問題点を以下に説明する。
基地局は、自セル内の端末に周辺セルの下り信号の受信電力を測定させ、周辺セルの情報(例えば、Phy CID)と測定値を報告させる。
次に、基地局は、報告された受信電力の値が所定の閾値以上であり、報告数が所定回数以上であるセルを、協調集合へ追加する。
これにより、CoMPを行うセルを適切に選択することができ、セルエッジスループットの改善が期待できる。
しかしながら、上述の方法では、端末における受信電力の観点からは、スループットの改善を見込める適切な協調集合の生成法であると言えるが、適切でない場合が生じる。これは、前述したとおり、例えば、受信電力の強い他セル(を管理する基地局)において、必ずしもCoMP送受信機能がサポートされていない可能性があること、あるいは、受信電力の強い他セル(を管理する基地局)において、CoMP送受信がサポートされていても、使用可能な送受信方式が異なること等が予想されることである)ことによる。
本発明によれば、基地局(無線局)が、一の端末とのデータ送受信に複数の基地局が関与する多地点協調通信に関する制御情報を、前記多地点協調送受信に関与する少なくとも一つの他の基地局との間で、通信する。
本発明において、多地点協調通信に関する制御情報は、前記複数の無線局のいずれか一つ又は複数に設定されているか、又は保有されている情報である。
本発明において、前記一の端末が帰属する一の無線局が、他の無線局との間で前記多地点協調通信に関する制御情報を通信する構成としてもよい。
本発明において、前記多地点協調通信に関する制御情報は、前記多地点協調通信の機能情報と、前記協調集合の構成情報と、アクセス階層(Access Stratum:AS)設定情報と、のうち少なくとも1つを含む構成としてもよい。
本発明において、前記無線局又は前記無線局を管理する制御局が、前記多地点協調通信に関する制御情報に従って、前記多地点協調通信に直接的又は間接的に関与する前記無線局の集合又は前記無線局のセルの集合である協調集合を設定するようにしてもよい。
本発明において、前記複数の無線局は、前記多地点協調送受信の機能を有し、前記多地点協調通信に関与する、前記無線局の集合又は前記無線局のセルの集合である協調集合が定義され、前記多地点協調通信に関する制御情報を、前記一の端末が帰属し前記協調集合に属する一の無線局と周辺無線局との間、あるいは、前記一の無線局と制御局の間、及び、前記周辺無線局と前記制御局の間で通信する構成としてもよい。
本発明において、前記多地点協調通信に関する制御情報は、前記制御局を介して前記一の無線局と、前記周辺無線局との間で通信される構成としてもよい。
本発明において、前記機能情報は、前記多地点協調通信の機能の有無と、サポートしている前記多地点協調通信の送受信方式との少なくとも1つを含む構成としてもよい。
本発明において、前記構成情報は、前記協調集合の識別子としてもよい。
本発明において、前記アクセス階層設定情報は、無線リソースマネージメント情報と、端末測定設定情報と、スケジューラ情報と、のうち少なくとも1つを含む構成としてもよい。
本発明において、前記端末測定設定情報は、前記端末に測定させる測定情報の種類と、 前記測定情報の報告周期と、前記端末に前記測定情報を報告するかどうかを判断させるためのイベント情報と、うち少なくとも1つを含む構成としてもよい。
本発明において、前記多地点協調通信に関する制御情報を通信するトリガーは、
前記端末から報告される情報が所定の条件を満たしたこと、
他の前記無線局との間の接続の新規確立を行う、あるいは行ったこと、
他の前記無線局との間の接続の更新を行う、あるいは行ったこと、
他の前記無線局から要求されたこと、
前記一の端末が帰属する一の無線局から要求されたこと、
前記制御局から要求されたこと、
のうち少なくとも1つを含む構成としてもよい。
本発明において、前記トリガーは、前記端末から報告される隣接セルの受信品質が所定の閾値以上であるという条件を満たすこととしてもよい。
本発明において、前記無線局、及び/又は、前記制御局が保有する隣接セル同士の関係を示す隣接セルリストに含まれる属性の一つに、前記多地点協調通信に関する属性を有する構成としてもよい。本発明において、前記多地点協調通信に関する属性が、
隣接セルが同一の前記協調集合に属するかどうかを示すフラグと、
隣接セルが属する前記協調集合の識別子、
のいずれかを含む構成としてもよい。
本発明において、前記無線局、及び/又は、前記制御局が、
前記多地点協調送受信に関する属性と、前記スケジューラ情報と、を互いに関連付ける構成としてもよい。
本発明によれば、協調集合の自動生成において、CoMPをサポートしていないセル、及び/又は、CoMP送受信を実行できないセルを追加しないように、協調集合(CoMP cooperating set)を自動的に生成する。
以下では無線通信システム(セルラシステム)として、3GPP LTEを想定する。
また、複数の基地局による「多地点協調通信」の例として、CoMP(Coordinated Multipoint)送受信を用い、協調送受信に直接的又は間接的に関与する無線基地局のセルの集合である「協調集合」の例として、「CoMP cooperating set」を用いて説明する(非特許文献3)。
<第1の無線通信システムの形態>
図1は、本発明の一実施形態の無線通信システムの概略構成の例を示す図である。この無線通信システムは、
無線基地局(eNB: evolved Node BあるいはE−UTRAN Node B(E−UTRAN: Evolved UTRAN))eNB1、eNB2、eNB3と、
無線基地局を管理する制御局であるO&M(Operation & Maintenance server:オペレーションおよびメンテナンス・サーバ)、OMC(Operation and Maintenance Centre:オペレーションおよびメンテナンス・センタ)ともいう)と、
無線端末(UE)UE1、UE2と、を含む。
ここで、無線基地局eNB1、eNB2、eNB3は、それぞれ、セル1(Cell 1)、セル2(Cell 2)、セル3(Cell 3)を管理しているものとする。図1に示す例では、UE1とUE2は共にセル1にいるものとする。なお、図2に示すように、無線基地局 eNB1、eNB2、eNB3がそれぞれ、Cell1−1〜1−3、Cell2−1〜2−3、Cell3−1〜3−3のようにセクタ化された複数のセル(セクタ)を管理する構成であっても、発明の一般性は失わず、本発明は、図2の構成にも、適用可能である。ここでは、簡単のため図1の構成を前提に説明を行う。なお、この無線通信システムは、3GPP LTEの仕様に準拠する好適な構成を有するが、本発明はかかる構成に限定されるものではない。
<第1の実施形態>
図3から図13は、本発明の第1の実施形態を説明するための図である。第1の実施形態において、eNB1、eNB2はCoMP送受信の機能を有するものとし、協調集合(CoMP cooperating set)は無線端末(UE)個別にではなくセル固有のものが設定されるものとする。
図3は、eNB1のCell1とeNB2のCell2が同じ協調集合(CoMP cooperating set)に設定される場合のシーケンス図である。
eNB1は、UE1およびUE2に、隣接セルの測定報告(メジャメントレポート:Measurement report)をするように事前に指示を出しており(不図示)、UE1、UE2は、それぞれ、Cell1の隣接セルであるCell2のメジャメントレポートをeNB1に行う。
UE1、UE2から報告されたCell2の下り信号の受信品質が所定の条件を満たしていた場合(例えば、所定の閾値以上であった場合)、協調集合1へのセル2の追加のトリガー(Trigger to add Cell 2 to CoMP cooperating set 1)がかかり、eNB1は、Cell2を協調集合(CoMP cooperating set)に追加するための動作に入る。
まず、eNB1は、Cell2を管理するeNB2に対して、eNB1との協調によるCoMP送受信を行うための準備として、協調集合(CoMP cooperating set)設定の要求(CoMP set configuration request)を行う。本実施例では、この要求メッセージで、基地局に設定されている又は基地局が保有するCoMPに関する制御情報(CoMP control information)を通知する。
eNB2は、CoMP送受信の機能を有しており、協調集合(CoMP cooperating set)設定の要求への応答(CoMP set configuration response)を行う。この場合、eNB2は、ACK(肯定応答)又はそれに相当する情報と、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)をeNB1に送る(Request/response Step)。
eNB1は、eNB2からACKを受け取ると、eNB1の協調集合1(CoMP cooperating set1)を更新(もしくは初期設定)する(CoMP cooperating set1 update)。
eNB1は、O&Mに、協調集合1(CoMP cooperating set1)の更新(セル2の新たな追加)を通知する(CoMP cooperating set status report (cell2 newly added))。
O&Mは、O&Mで保有するeNB1およびeNB2の協調集合(CoMP cooperating set)の情報を更新する(CoMP cooperating set 1,2 update)。
次に、O&Mは、eNB2に対して、eNB2が保持する協調集合2(CoMP cooperating set2)を更新する指示を通知する(CoMP cooperating set update indicator)。
eNB2は、協調集合2(CoMP cooperating set2)を更新(もしくは初期設定)する(CoMP cooperating set2 update)。
そして、O&Mは、eNB1に、協調集合(CoMP cooperating set)の更新が完了したことを通知する(CoMP cooperating set update complete)。以上で、CoMP送受信のための準備動作が完了する。
eNB1、eNB2は、協調集合(CoMP cooperating set)の更新が完了した後、実際にCoMP送受信を行うUEおよび送受信形態を決定し、実行する。
図20(A)、図20(B)は、本実施形態による協調集合(CoMP cooperating set)の更新(変化)の様子を例示した図である。図2のように、各eNBが3つのセルを構成する場合、まず、図20(A)のように、例えばeNBのロケーションにより、協調集合(CoMP cooperating set)が初期設定されているものとする。なお、本実施の形態では協調集合は最大3つのセルとしている。
本実施形態においては、協調集合(CoMP cooperating set)において、図20(A)の初期設定を、UEの測定報告(Measurement report)を用いることで、より適した協調集合(CoMP cooperating set)として、例えば図20(B)のように更新する。図20(A)では、協調集合の番号#1は、図2のCell 1−1、Cell 3−2、Cell 3−3の3つのセルで構成されていたが、図20(B)では、番号#1が、Cell 1−1、Cell 2−2、Cell 3−3の3つのセルで構成される。
なお、本実施の形態では、協調集合(CoMP cooperating set)が1つであるとして記載を行ったが、協調集合(CoMP cooperating set)を複数保有し、そのうちの1つが設定されるというようにしてもよい。
なお、本実施形態におけるO&Mの役割を、MME(Moblity Management Entity)/S−GW(Serving−Gateway)や、その他のネットワークノードが行うようにしてもよい。
さらに、本実施形態では、UEからのeNBヘ送信される測定報告(Measurement report)を基に、協調集合(CoMP cooperating set)の更新のトリガーがかかっているが、X2セットアップ要求(X2 set up Request)をトリガーとして、協調集合(CoMP cooperating set)の更新を行うようにしてもよい。
つまり、X2セットアップ要求/応答(X2 set up request/response)に、CoMPに関する制御情報を追加するようにしてもよい。これは、協調集合(CoMP cooperating set)のデフォルト設定がされていない場合に有効である。
また、家庭用基地局などに含まれるUEモードの機能を利用してeNBが他のeNBから送信される信号の受信品質を測定した結果をトリガーとし、協調集合(CoMP cooperating set)の更新を行うようにしてもよい。ここでUEモードとは、基地局が一定時間、他の基地局から送信される信号を受信するモードである。
本発明の手法は、CoMP送受信を具体的にどのように実行するかに依存することなく、適用可能であるが、実際にCoMP送受信を行う例としては、例えば、eNB1がCell1に滞在するUEと、eNB2が管理するCell2に滞在するUEの両方に対してスケジューリングを行う集中(Centralized)スケジューリング方法がある。
この場合、CoMP送受信を行うUEだけでなく、通常の送受信を行うUEのスケジューリングも、eNB1が行う。
この他に、eNB1がCell1に滞在するUEをスケジューリングし、eNB2がCell2に滞在するUEをスケジューリングし、CoMP送受信を行うUEに関するスケジューリングについては、eNB1とeNB2が互いに交渉を行い、CoMP送受信が実行可能かどうかを決定する分散(Distributed)スケジューリング方法がある。
この場合、Cell1に滞在するUEのCoMP送受信のためのスケジューリングは、eNB1からeNB2に通知され、eNB2は受け入れるかどうかを決定する。
次に、無線基地局間(eNB1とeNB2)で通信されるCoMPに関する制御情報(CoMP control information)としては、CoMP送受信の機能の有無の情報が必要最小限の情報である。
CoMP送受信の機能の有無の情報は、各無線基地局(eNB)がCoMP送受信の機能を有しているかどうかを確認するための情報である。基本的に、協調集合の設定要求(CoMP set configuration request)の送信元のeNBが当該CoMP送受信機能を有していることは自明である。このため、CoMPに関する制御情報の送信先となるeNBがその応答(response)を返信するときに、当該CoMP送受信機能を有している否かを、送信元のeNBに通知する。
本実施形態では、eNB1とeNB2のどちらもCoMP送受信の機能を有しているので、eNB2は、CoMP送受信の機能を有していることを示す情報(例えば、フラグ)をeNB1に通知する。
あるいは、eNB2は、応答として、肯定応答(ACK)をeNB1に送信することで、CoMP送受信の機能を有していることを示すようにしてもよい。
さらに、より適切に協調集合(CoMP cooperating set)を設定するために、上記したCoMP送受信機能の有無の情報に加え、
・サポートするCoMP送受信方式、
・CoMP受け入れ可否情報、
等を追加してもよい。
サポートしているCoMP送受信方式については、まず、eNB1は自身がサポートするCoMP送受信方式をeNB2へ通知し、これを受け、eNB2は自身がサポートするCoMP送受信方式をeNB1へ通知する。
あるいは、eNB1は、自身がサポートするCoMP送受信方式を、eNB2へ通知し、eNB2はeNB1がサポートする機能それぞれについてサポートしているかどうかをeNB1に通知するようにしてもよい。
かかる構成により、本実施形態においては、サポートするCoMP送受信方式により、CoMP機能を有しているが、異なるCoMP送受信方式しかサポートしていない無線基地局同士を、同じ協調集合(CoMP cooperating set)に追加してしまい、うまく動作しないという状況を回避できる。
CoMP送受信の受け入れ可否情報は、協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を受けた無線基地局が当該要求を受け入れることができるか否かの情報であり、例えばフラグで通知する方法がある。
さらに、当該要求を受け入れることができない見込み時間を示すタイマ、あるいは当該要求を受け入れることができない場合に用いる所定のタイマの満了値を通知してもよい。
タイマを用いた動作として、図4に示すように、協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を送信し、タイマの満了値が通知された無線基地局は、タイマをスタートさせ、タイマが満了した後、再び当該協調集合設定要求(request)の処理を行う、という方法を用いてもよい。
他の方法としては、タイマが満了した後、当該協調集合設定要求を受けた(タイマを設定した)無線基地局が再び受け入れることができるかを判定し、
・CoMP送受信を受け入れることができる場合は、受け入れ可を示す情報を、・CoMP送受信を受け入れることができない場合には、再び、タイマの満了値あるいは
、タイマのリスタート(再スタート)を、
協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を送信した無線基地局に通知するようにしてもよい。
さらに別の方法としては、タイマが満了する前に、CoMP送受信を受け入れることができる場合には、タイマの満了を待たずに受け入れ可を示す情報を通知してもよい。
これにより、送信先となる無線基地局がCoMP送受信を受け入れられないにも関わらず、当該協調集合設定要求の送信元の無線基地局が、当該協調集合設定要求を送信し続けることを防ぎ、無線基地局間で無駄な情報を通信することを回避できる。
次に、より適切に協調集合(CoMP cooperating set)を設定するために必要な、無線基地局間で通信するCoMPに関する制御情報(CoMP control information)の拡張版としては、
・CoMP送受信の機能情報、
・協調集合(CoMP cooperating set)の構成情報、
・アクセス階層(Access Stratum:AS)設定情報、等がある。
CoMP送受信の機能情報としては、
・CoMP送受信の機能の有無、
・サポートしているCoMP送受信方式、
等がある。
協調集合(CoMP cooperating set)の構成情報としては、
・協調集合(CoMP cooperating set)の識別子、
・同じ協調集合(CoMP cooperating set)に属する他セルの情報、等が考えられる。
協調集合の識別子は、基地局当たりに複数の協調集合が設定されている場合、どの協調集合が該当するのかを示すために使用し、協調集合に属する他セルの情報は、他のどのセルと協調する(可能性がある)かの情報を示すために使用する。これらの構成情報を用いて、例えば複数の協調集合が設定された場合に、その中から適切な協調集合を選択することができる。
アクセス階層(Access Stratum:AS)設定情報としては、
・無線リソースマネージメント情報、
・端末測定設定情報、
・スケジューラ情報、
等がある。
さらに、無線リソースマネージメント情報は、実際にCoMP送受信を実行する上で必要な情報で、例えば
・トラフィック情報、
・CoMP送受信の受け入れ可否情報、
がある。
ここで、トラフィック情報は、各セルのトラフィック量に関する情報である。トラフィック情報は、トラフィック量(又はその量子化値)そのものでもよいし、いくつかの所定の閾値を基に規定したレベルで示してもよい。
あるいは、単にトラフィック量が所定の閾値より多いか(少ないか)どうかを示すフラグであってもよい。
なお、トラフィック量は、各セルのアクティブな端末数、無線リソースの使用率(例えば、PRB:Physical Resource Block当たりの使用率)、H/W(ハードウェア)使用率、ネットワークの負荷(TNL(Transport Network Layer) Load)などが考えられる。これらトラフィック情報を用いて、例えば、どのセルとCoMP送受信を行うのが効率良いか等を判断することができる。
または、CoMP送受信を実行可能(見込み)な端末数の推定を行い、CoMP送受信の実行範囲(端末の物理的位置や、端末における隣接セルからの信号の受信品質の閾値等)を決定することもできる。
端末測定設定情報は、CoMP送受信を実行するために必要な端末が無線基地局に報告すべき情報に関する。端末測定設定情報は、
・端末に測定させる測定情報の種類、
・測定情報の報告周期、
・端末に測定情報を報告するかどうかを判断させるためのイベント情報、
等がある。
測定情報の種類としては、
・下りリファレンス信号(パイロット信号)の受信電力(RSRP:Reference
Signal Received Power)、
・受信品質(RSRQ:Reference Signal Received Qua
lity、あるいは、CQI:Channel Quality Indicator)
、さらに、
・それらはシステム帯域全体に対するものか特定の帯域だけのものか、あるいは、
・システム帯域全体だが所定の帯域毎に複数個の値か、
等である。
測定情報の報告周期としては、例えば、100ms毎に1回等で、測定情報の種類が複
数ある場合には、それぞれに対して独立に設定してもよい。
イベント情報は、端末に、測定報告(Measurement report)を行わせるためのイベントに関する情報である。イベント情報は、
・判断条件(イベントの種類)や、
・当該イベントで用いる閾値や、
・オフセット値
等を含む。
なお、イベントとしては、
・3GPP LTEで既に規定されているハンドオーバ等に用いられるものを使用してもよいし、
・CoMP用に別のイベントを定義してそれを用いてもよい。
ハンドオーバ等に用いられるものとして、例えば、
・イベントA1(Event A1): サービングセルの品質が所定の閾値よりも良くなった(Serving becomes better than threshold)、
・イベントA2(Event A2): サービングセルの品質が所定の閾値よりも劣化した(Serving becomes worse than threshold)、
・イベントA3(Event A3): 隣接セルの品質がサービングセルの品質よりも所定のオフセットだけ良くなった(Neighbour becomes offset better than serving)、
・イベントA4(Event A4): 隣接セルの品質が所定の閾値よりも良くなった(Neighbour becomes better than threshold)、
・イベントA5(Event A5): サービングセルの品質が所定の閾値1よりも劣化し、隣接セルの品質が所定の閾値2よりも良くなった(Serving becomes worse than threshold1 and neighbour becomes better than threshold2)、
などがある。
CoMP用の特別なイベントとしては、例えば、
・サービングセルの品質が所定の閾値より良好であり、かつ、
・隣接セルがサービングセルの品質に所定のオフセット(正または負)を加えた値より良好であること、
等を含む。
ここで、閾値やオフセット値を無線基地局間で交換すること、より厳密には、協調集合設定要求(CoMP set configuration request)の送信元の無線基地局が、送信先の無線基地局に対して、閾値やオフセット値を通知し、当該閾値やオフセット値を送信先の無線基地局に使用させることにより、同一の協調集合(CoMP cooperating set)内のセル間で、CoMP送受信を行う端末数に、偏りが生じることを回避することができる。例えば、あるセルAにおける判定閾値が、別のセルBにおける判定閾値よりも低いとき、セルAに滞在する端末の方が、セルBに滞在する端末よりも、CoMP送受信を行うものと判定され易く、CoMP送受信を行う端末数に関して、セル間での偏りが発生することが予想される。本実施形態によれば、測定報告(Measurement report)を行わせるためのイベントに関する情報等を共有することで、CoMP送受信を実行する際にセル間でのCoMP送受信を行う端末数の偏りを回避することができる。
あるいは、本実施形態においては、セル配置等を考慮して、無線基地局間で当該閾値やオフセット値に補正をして使用してもよい。
これら端末測定情報を無線基地局間で共有することで、同一の協調集合(CoMP cooperating set)内のセル間で、同種の情報を用いて、CoMP送受信を行うかどうかを決定することができる。
スケジューラ情報は、CoMP送受信を行う無線基地局における端末のスケジューリングに関する情報である。スケジューラ情報は、スケジューラポリシー、スケジューラタイプを含む。スケジューラポリシーは、
・ラウンドロビン(RR)法か、
・Proportional Fairness(PF)法か、
・Maximum C/I(MAX C/I)法等の
いずれであるかを示す。
スケジューラタイプは、集中制御(Centralized)スケジューリングであるか、分散制御(Distributedスケジューリング)であるかを示す。
また、集中制御(Centralized)スケジューリングの場合には、さらにどの無線基地局がスケジューリングするか等の情報を含む。
これらのスケジューラ情報を無線基地局間で共有することで、集中制御(Centralized)スケジューリングの場合には、必要な情報を適切な場所に集約することができる。一方、分散(Distributed)スケジューリングの場合には、同一の協調集合(CoMP cooperating set)内のセル間で、同一のポリシーに基づいて、スケジューリングを行うことができる。
以上の手法により、本実施形態によれば、協調集合(CoMP cooperating set)を自動的に、かつ、適切に設定することができる。
なお、本実施の形態では、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)が基地局に設定されている又は基地局が保有している情報として記載を行ったが、その他の動的に変化する情報であってもよい。
なお、図3は、協調集合設定要求/応答(CoMP set configuration request/response)のメッセージに、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)も伝送しているが、かかる構成に限定されるものでないことは勿論である。例えば図5に示すように、初めに、協調集合設定要求/応答(CoMP set configuration request/response)として、CoMPに関する制御情報の一部を通信する(partial CoMP contorl information)ステップを踏んで、協調集合設定応答(CoMP set configuration response)が肯定応答(ACK)である場合に、残りのCoMPに関する制御情報(Remaining CoMP control information)の通信を行うようにしてもよい。
また、初めに、協調集合設定要求/応答(CoMP set configuration request/response)のステップを踏んで、協調集合設定応答(CoMP set configuration response)が肯定応答(ACK)である場合に、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)の通信を行ってもよい。
ここで、協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を送信する基地局(eNB1)と、応答(CoMP set configuration response)を返信する基地局(eNB2)が送るCoMPに関する制御情報は全く同じである必要はない。基地局(eNB1)、基地局(eNB2)では、それぞれ、送信先で必要な情報だけを送信すればよい。さらに、協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を送信する基地局(eNB1)は、要求メッセージだけを通知し、CoMPに関する制御情報は、応答(CoMP set configuration response)を返す基地局(eNB2)だけが送信するようにしてもよい。この場合、eNB2にとっては、eNB1からの要求メッセージがCoMPに関する制御情報を送信するトリガーとなる。
なお、図5の処理について、図4に示すような協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を送信し、タイマの満了値が通知された無線基地局は、タイマをスタートさせ、タイマが満了した後、再び当該協調集合設定要求(request)の処理を行う、という方法を適用してもよい。
また、図6に示すように、eNB1とeNB2の間でコネクション(X2)が確立されていない場合には、協調集合設定要求(CoMP set configuration request)の前に、まず、X2コネクション確立(X2 setup)を行い、その後、図3又は図5と同様の処理を行う。
ここで、協調集合設定要求(CoMP set configuration request)の情報や、CoMPに関する制御情報を、X2 setupに通常のX2 setupに必要な情報と同時に、あるいは多重(piggy back)して伝送してもよい。
さらに、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)は、協調集合設定要求(CoMP set configuration request)の送信元のeNBと、送信先のeNBで別の情報を含むようにしてもよい。
さらに、送信元のeNBは、協調集合設定要求のみを示すメッセージを通知するが、送信先のeNBは要求への応答(ACK)と詳細なCoMPに関する制御情報を返信するような場合も考えられる。
また、図4に示すような協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を送信し、タイマの満了値が通知された無線基地局は、タイマをスタートさせ、タイマが満了した後、再び当該協調集合設定要求(request)の処理を行う、という方法を適用してもよい。
さらに、上述のように、CoMP用に測定報告(Measurement)のイベントを規定する場合、当該イベントに対する測定報告(Measurement report)に、端末の位置情報(例えば、GPS(Global Positioning System)による位置情報取得結果)も追加して通知するようにしても良い。
また、ハンドオーバ用など、CoMP特有の測定報告のイベントで無い場合でも、基地局から位置情報の通知を指示された場合(例えば、フラグなどで)、端末は、基地局に位置情報を報告するようにしてもよい。
この端末の位置情報の使用法としては、
・協調集合(CoMP cooperating set)や、
・CoMP送信ポイント(CoMP transmission point)等の設定に用いることが考えられる。
端末の位置情報を用いることで、例えば複数の協調集合(CoMP Cooporating set)の候補がある場合に、端末の位置情報を使用することにより、適切な協調集合(CoMP Cooporating set)の選択ができるようになる。また、協調集合(CoMP Cooporating set)のうち、実際に送信を行うCoMP送信ポイント(CoMP transmission point)の選択も適切に行うことができる。
次に、3GPP LTEで規定されているANR(Automatic Neighbour Relation)機能におけるNRT(Neighbour Relation Table:隣接関係テーブル)と、協調集合(CoMP cooperating set)の関係について検討する。
NRTを生成する目的の一つは、サービングセルの次(あるいはそれ以上)に受信品質が良い隣接セルを適切に把握することで、ハンドオーバ失敗率を低減させることである。
例えば図7に示すように、NRTには、“No Remove”、“No X2”、“No HO”等の属性が、セル毎に設定されている。
一方、協調集合(CoMP cooperating set)の設定の目的は、サービスセル以外のセルに関して、受信品質が良い隣接セルを把握し、当該セルを管理する複数の基地局からの協調送受信、つまり、CoMP送受信を行うことにより、スループット等、無線リンクの特性を改善することである。
このように、NRTに追加されるセルと、協調集合(CoMP cooperating set)に追加されるセルには相関関係があるため、NRTに協調集合(CoMP cooperating set)の属性を追加することで、隣接セル関係を一元管理することが可能と考えられる。
なお、NRTに追加する協調集合(CoMP cooperating set)の属性としては、例えば図8に示すように、単純に、各セルが同じ協調集合(CoMP cooperating set)に属するか否かのチェックを追加するようにしてもよい。
図8では、No Remove、No HO、No X2等属性の1つとして「CoMP」のカラムが設けられている。チェック印が付されているセルは協調集合(CoMP cooperating set)に属する。
あるいは、図9に示すように、協調集合(CoMP cooperating set)が複数ある場合、識別子として、協調集合(CoMP cooperating set)の番号(#1、#2等)を付加し、各セルが何番目の集合(set)に属するかも示す方法等がある。
ここで、協調集合(CoMP cooperating set)の番号を付加して管理する方法は、例えば図10(A)、(B)に示すように、協調集合(CoMP cooperating set)の設定が時間的に変更になる(あるいは変更する必要がある)場合に、有効である。
まず、注目する無線基地局は、Cell1−1〜1−3を管理する無線基地局1で、さらに、Cell1−1に滞在する端末に対するCoMPを想定する。
協調集合(CoMP cooperating set)の集合#1(Set #1)には、Cell1−1、Cell2−3、Cell3−2が含まれ(図10(A))、集合#2(Set #2)には、Cell1−2、Cell3−3、Cell4−2が含まれる(図10(B))。
ある時刻において、集合#1(Set#1)が設定され、集合1(Set#1)に含まれるセル間で端末に対するCoMP送受信を行われている。
次に、別のある時刻において、集合#2(Set#2)に変更した場合、以降は集合#2(Set#2)に含まれるセル間で、端末に対するCoMP送受信が行われる。
時間的に、協調集合(CoMP cooperating set)の設定が変更になる要因としては、例えば、各セルあるいは各協調集合(CoMP cooperating set)内のトラフィック量(Loading)がある。
そこで、協調集合(CoMP cooperating set)内のトラフィック量をできるだけ均等に保つように、協調集合の切り替え制御(Semi−static switching(準静的切替))を行う。この制御は、O&Mが行うことが望ましいが、O&Mに限定されるものでなく、例えば、特定の無線基地局が行ってもよい。
一方、図10のような時間的な切替ではなく、図11に示すように、複数の協調集合(CoMP cooperating set)が同時に設定される場合もある(複数の中の1つが選択される)。
図11に示す例では、同じセル(Cell1−1)内でも端末の位置によって、複数の協調集合(CoMP cooperating set)から特定の集合を選択する場合を示している。
図11(A)のように、端末がセル(Cell1−1)内の右端によっている場合、集合#1(Set#1)を用い、図11(B)のように、端末がセル(Cell1−1)内の左端によっている場合には集合#2(Set#2)を用いる。
これにより、同じセル(Cell1−1)でも、セル内における端末の位置によって、より最適な協調集合(CoMP cooperating set)を切替え、CoMP送受信によるゲインを最大化することができる。
なお、端末の位置の情報は、前述のようにGPSによるものでもよいし、隣接セルに対する測定報告(Measurement Report)から、基地局が判断してもよい。
また、反対に、協調集合(CoMP cooperating set)に追加するということが、隣接セルリストに追加する場合とは別の意味を持つ、あるいは別の条件がある場合も想定される。
隣接セルリストは、端末の移動を適切に管理するために、端末がハンドオーバしそうなセルを(追加できるセル数の範囲内で)できるだけ漏れのないよう追加することが、目的である。
一方、協調集合(CoMP cooperating set)の場合、必ずしもハンドオーバが目的とは限らない。例えば、立地的にハンドオーバはしないようなセルであっても、所定のレベルの受信品質となる場合には、協調集合(CoMP cooperating set)に追加する利点がある。
また、隣接セルリストに追加されるセルは、同じMME/S−GWに接続されている無線基地局のセルだけでなく、別のMME/S−GWに接続されている無線基地局のセルも追加対象となる。
一方、協調集合(CoMP cooperating set)の場合、制御遅延の観点から、同じMME/S−GWに接続されている無線基地局のセルだけを対象とすることも考えられる。こうすることは、CoMPによる利得を最大化するという意味では、好ましいといえる。
つまり、同じMME/S−GWに接続されている無線基地局のセルだけが同じ協調集合(CoMP cooperating set)に追加できるセルであり、それ以外、つまり別のMME/S−GWに接続されている無線基地局のセルは追加できない、という方法がある。
以上の点を考慮して、隣接セルリストと協調集合(CoMP cooperating set)の関係を設定することで、より適切に、協調集合(CoMP cooperating set)の設定を実現することができる。
図12は、本実施形態における無線基地局(eNB)の構成を示す図である。図12に示すように、無線基地局eNB20は、アンテナ207に接続された受信器201及び送信器202、信号処理部203、通信制御部204、O&M(OMC)30とのインタフェース部205を備えている。および他のeNBとのインタフェース部(X2 インタフェース)206を備えている。
受信器201、送信器202は、それぞれ端末からの信号の受信、端末への信号の送信を行う。信号処理部203は、無線基地局と端末間の信号処理、他の無線基地局との間の信号処理、さらにO&M30との間の信号処理を行う。通信制御部204は、端末との間、他の無線基地局との間、さらにO&Mとの間の信号の送受信の制御を行う。本発明の、CoMPに関する、協調集合設定要求/応答、CoMPに関する制御情報の送受信の制御は、通信制御部204で行われる。無線基地局(eNB)で保持される協調集合(CoMP cooperating set)の管理も通信制御部204で行われる。
図13は、本実施形態における制御局(O&M)の構成を示す図である。図13に示すように、O&M30は、信号処理部301、通信制御部302、基地局管理部303、および基地局とのインタフェース部304を備えている。信号処理部301は無線基地局との間の信号処理を行う。通信制御部302は無線基地局との間でどのような信号を送受信するかなどの制御を行い、本発明のCoMPに関する制御情報の送受信の制御も行う。基地局管理部303は、配下の無線基地局の設定情報や隣接関係の情報などの管理を行い、協調集合(CoMP cooperating set)の管理等も行う。
<第1の実施形態の変形例>
本発明の第1の実施形態の変形例において、eNB1、eNB3は、CoMP送受信の機能を有するが、eNB2はCoMP送受信機能がないものとする。また、eNB1のCell1に滞在するUE1、UE2がCell2、Cell3で品質測定をした結果、Cell2がCell3よりも良好であったものとする。
図14は、eNB1のCell1と、eNB3のCell3が同じ協調集合(CoMP cooperating set)に設定される場合のシーケンス動作を示す図である。
eNB1は、UE1およびUE2に隣接セルの測定報告(Measurement report)をするように事前に指示を出しており(不図示)、UE1、UE2は、それぞれ隣接セルであるCell2、およびCell3の測定報告(Measurement report)をeNB1に行う。
UE1、UE2から報告されたCell2の下り信号の受信品質がCell3の受信品質よりも良好であり、かつ、所定の条件を満たしていた(例えば、所定の閾値以上であった)場合、eNB1はCell2を協調集合(CoMP cooperating set)に追加するための動作に入る(Trigger to add Cell2 to CoMP cooperating set 1)。
まず、Cell2を管理するeNB2に対して、協調集合設定要求(CoMP set configuration request)のメッセージに、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)も通知する。
しかし、eNB2は、CoMP送受信の機能を有していないため、協調集合設定要求に対する応答(CoMP set configuration response)として否定応答(NACK、あるいは、それに相当する情報)を通知する。
この場合、eNB1は、Cell2以外に、(例えばCell2の次に)受信品質が良好であると報告されたCell3が所定の条件を満たしているかどうかを判定する。条件を満たしている場合、eNB1は、Cell3を協調集合(CoMP cooperating set)に追加するための動作に入る(Trigger to add Cell3 to CoMP cooperating set 1)。この動作は、eNB2に対するものと同様である。
従って、まず、eNB3がCoMP送受信の機能を有しているかどうかを確認する。eNB3が当該CoMP送受信機能を有している場合には、eNB1は、CoMPに関する制御情報を、eNB3から受け取り、協調集合(CoMP cooperating set)の更新(あるいは初期設定)を行い、さらに、O&Mに対して協調集合の更新を通知する(COMP cooperating set status report(cell 3 newly added))。
次に、O&Mは、eNB3に協調集合3(CoMP cooperating set3)を更新するよう通知し(CoMP cooperating set update indication)、eNB3は協調集合3(CoMP cooperating set3)を更新(もしくは初期設定)する(CoMP cooperating set 3 update)。
そして、O&Mは、eNB1に対して、協調集合(CoMP cooperating set)の更新が完了したことを通知し(CoMP cooperating set update complete)、CoMP送受信のための準備動作が完了する。
eNB1、eNB3は、協調集合(CoMP cooperating set)の更新が完了した後、実際にCoMP送受信を行うUEおよび送受信形態を決定し、実行する。
なお、ここでは、協調集合(CoMP cooperating set)設定の要求(CoMP set configuration request)のメッセージで、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)を通知したが、初めに、協調集合設定要求/応答(CoMP set configuration request/response)に必要なCoMPに関する制御情報だけを通信するステップを踏んで、協調集合設定応答(CoMP set configuration response)が肯定応答(ACK)である場合に、残りの必要なCoMPに関する制御情報(CoMP control information)の通信を行ってもよい。
さらに、協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を送信する基地局(eNB1)は、要求メッセージだけを通知し、CoMPに関する制御情報は、応答(CoMP set configuration response)を返す基地局(eNB2)だけが送信するようにしてもよい。この場合、eNB3にとっては、eNB1からの要求メッセージがCoMPに関する制御情報を送信するトリガーとなる。
また、図4に示すような協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を送信し、タイマの満了値が通知された無線基地局は、タイマをスタートさせ、タイマが満了した後、再び当該協調集合設定要求(request)の処理を行う、という方法を適用してもよい。
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態において、eNB1〜eNB3は、すべてCoMP送受信の機能を有するものとし、協調集合(CoMP cooperating set)はセル固有のものが設定されるものとする。
本実施形態と前記第1の実施形態との相違点は、協調集合(CoMP cooperating set)の設定(更新)において、O&Mを介さず、eNB間の直接の情報交換のみで行う点である。
図15は、eNB1のCell1とeNB2のCell2が同じ協調集合(CoMP cooperating set)に設定される場合のシーケンス図である。
まず、eNB1は、UE1およびUE2に隣接セルの測定報告(Measurement report)をするように事前に指示を出しており(不図示)、UE1およびUE2はそれぞれ隣接セルであるCell2の測定報告(Measurement report)をeNB1に対して行う。
UE1、UE2から報告されたCell2の下り信号の受信品質が所定の条件を満たしていた場合、eNB1は、eNB2に対して、協調集合(CoMP cooperating set)の設定要求(CoMP set configuration request)を通知する。
このとき、eNB1は、eNB2に対して、当該設定要求メッセージにCoMPに関する制御情報(CoMP control information)を含めて通知する。
eNB2は、CoMP送受信機能を有しているため、協調集合(CoMP cooperating set)設定要求への応答(CoMP set configuration response)として、肯定応答(ACK、あるいは、それに相当する情報)、および、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)をeNB1へ通知する。
eNB1は、eNB2からACKを受け取ると、eNB1で保持する協調集合1(CoMP cooperating set1)の番号#1(set #1)を更新(又は初期設定)する。
一方、eNB2もACKを通知した後、eNB2で保持する協調集合2(CoMP cooperating set2)の番号#1(set #1)を更新(又は初期設定)する。
そして、eNB1は、O&Mに対して、協調集合1(CoMP cooperating set1)の識別子(ここでは、番号(#1))と、更新情報(#1には、Cell1とCell2を含む)を通知する(CoMP cooperating set status report (set# updated))。O&Mは、保有する協調集合の番号#1(CoMP cooperating set#1)の情報を更新する(CoMP cooperating set#1 update)。
このようにして、eNB1、eNB2は、協調集合(CoMP cooperating set)の更新を完了し、この後、実際にCoMP送受信を行うUEおよび送受信形態を決定し、実行する。
なお、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)は、協調集合設定要求と応答(CoMP set configuration request/response)のメッセージに含んで通知したが、当該設定要求と応答それぞれにCoMPに関する制御情報を含まず(あるいは、一部だけ含み)、別のメッセージとしてCoMPに関する制御情報(あるいは、残りの部分)を通知してもよい。つまり、初めに、協調集合設定要求/応答(CoMP set configuration request/response)のステップを踏んで、協調集合設定応答(CoMP set configuration response)が肯定応答(ACK)である場合に、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)の通信を行ってもよい。
さらに、協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を送信する基地局(eNB1)は、要求メッセージだけを通知し、CoMPに関する制御情報は、応答(CoMP set configuration response)を返す基地局(eNB2)だけが送信するようにしてもよい。この場合、eNB2にとっては、eNB1からの要求メッセージがCoMPに関する制御情報を送信するトリガーとなる。
さらに、図4に示すような協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を送信し、タイマの満了値が通知された無線基地局は、タイマをスタートさせ、タイマが満了した後、再び当該協調集合設定要求(request)の処理を行う、という方法を適用してもよい。
また、協調集合(CoMP cooperating set)の識別子として番号(#1)をO&Mに通知したが、番号以外の情報でもよい。
<第3の実施形態>
本発明の第3の実施形態において、eNB1〜eNB3は、すべてCoMP送受信の機能を有するものとし、協調集合(CoMP cooperating set)はセル固有のものが設定されるものとする。本実施形態と実施形態1との違いは、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)をeNBからO&Mへ通知する点と、協調集合(CoMP cooperating set)の設定(更新)をO&Mが行う点である。また、本実施例における、CoMPに関する制御情報の通信のトリガーは、O&Mからの要求(CoMP control information request)である。
図16は、eNB1のCell1とeNB2のCell2が同じ協調集合(CoMP cooperating set)に設定される場合のシーケンス図である。
まず、eNB1は、UE1およびUE2に隣接セルの測定報告(Measurement report)をするように事前に指示を出しており(不図示)、UE1およびUE2はそれぞれ隣接セルであるCell2の測定報告をeNB1に対して行う。
UE1、UE2から報告されたCell2の下り信号の受信品質が所定の条件を満たしていた場合、eNB1は、O&Mに、協調集合(CoMP cooperating set)設定要求(CoMP set configuration request)のメッセージに、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)を含んで通知する。このとき、eNB1からO&Mに送信される協調集合設定要求(CoMP set configuration request)には、ターゲットとなる無線基地局(eNB2)やセル(Cell2)の情報、例えば、セルID(Cell ID)や基地局ID(eNB ID)が付加されている。あるいは、eNB1からO&Mに送信される協調集合設定要求には、さらに、協調集合(CoMP cooperating set)の識別子が付加される構成としてもよい。
O&Mは、当該協調集合設定要求(CoMP set configurationrequest)を通知された場合、ターゲットとなるeNB2に対して、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)を要求する(CoMP control information request)。eNB2は、CoMPに関する制御情報を、O&Mに通知する(CoMP control information report)。
O&Mは、eNB1、eNB2のCoMPに関する制御情報(CoMP control information)に基づき、協調集合(CoMP cooperating set)を設定する(CoMP cooperating set#1 update)。
本実施形態では、O&MはeNB1のCell1とeNB2のCell2を同じ協調集合番号#1(CoMP cooperating set#1)に追加すると決定し、それをeNB1、eNB2に通知する。このとき、協調集合(CoMP cooperating set)の識別子として、例えば番号(#1)も付加する(CoMP cooperating set configuration(set#1 updated))。
eNB1、eNB2は、それぞれ保有する協調集合(CoMP cooperating set)の情報を更新し(CoMP cooperating set#1(set #2)、 update)、協調相手のeNBを認識する。これにより、実際にCoMP送受信を行うことが可能となる。
なお、O&MがeNB1、eNB2に通知する、協調集合コンフィギュレーション(CoMP cooperating set configuration)に含まれる情報としては、
・前述の協調集合(CoMP cooperating set)の情報(識別子、Cell ID)のほか、
・CoMP送受信の機能情報(例えば、サポートするCoMP送受信方式)、
・アクセス階層(Access Stratum:AS)設定情報
等を用いてもよい。
ここで、本実施例では、eNB1にとって、UEからの報告されたCell2の品質が所定の条件を満たしていることが、CoMPに関する制御情報の送信のトリガーとなっている。一方、eNB2にとっては、制御局(O&M)からの要求がCoMPに関する制御情報の送信のトリガーとなっている。
なお、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)は、協調集合設定要求と応答(CoMP set configuration request/response)のメッセージに含んで通知したが、当該設定要求と応答それぞれにCoMPに関する制御情報を含まず(あるいは、一部だけ含み)、別のメッセージとしてCoMPに関する制御情報(あるいは、残りの部分)を通知してもよい。つまり、初めに、協調集合設定要求/応答(CoMP set configuration request/response)のステップを踏んで、協調集合設定応答(CoMP set configuration response)が肯定応答(ACK)である場合に、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)の通信を行ってもよい。
また、図4に示すような協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を送信し、タイマの満了値が通知されたO&Mは、タイマをスタートさせ、タイマが満了した後、再び当該協調集合設定要求(request)の処理を行う、という方法を適用してもよい。タイマを動かす主体がO&Mであるという点で第1の実施の形態、第2の実施の形態と異なる。
<第4の実施形態>
本発明の第4の実施形態において、eNB1〜eNB3は、すべてCoMP送受信の機能を有するものとし、CoMP cooperating setはセル固有のものが設定されるものとする。本実施形態と実施形態1との違いは、CoMPに関する制御情報(CoMP control information)をeNBからO&Mへ通知する点と、O&Mが協調集合(CoMP cooperating set)の初期設定をeNB(Cell)の位置に基づいて決定する点である。
図17は、eNB1のCell1とeNB2のCell2が同じ協調集合(CoMP cooperating set)に設定される場合のシーケンス図である。
初期状態として、eNB2はまだ未導入(未起動)であり、eNB1だけがO&Mと接続されている。
まず、eNB1は、O&MからのCoMPに関する制御情報の要求(CoMP control information request)に応答し、当該情報を報告する(CoMP control informatin report)。
次に、ある時刻において、eNB2が導入(起動)されたものとする。eNB2は、まずNetwork(MME/S−GW)と接続確立(S1 setup)を行い、O&Mに接続完了(setup complete indication)を通知する。
O&Mは、eNB2にCoMPに関する制御情報を要求し(CoMP control information request)、eNB2は当該情報を報告する(CoMP control information report)。
O&Mは、eNB1、eNB2のCoMPに関する制御情報(CoMP control information)に基づき、協調集合(CoMP cooperating set)を設定する(CoMP cooperating set#1 update)。
本実施形態では、O&Mは、eNB1のCell1とeNB2のCell2を同じ協調集合(CoMP cooperating set#1)に追加することを決定し、それを、eNB1、eNB2に通知する。このとき、協調集合(CoMP cooperating set)の識別子として、例えば番号(#1)も付加する(CoMP cooperating set configuration (set#1 updated)。
eNB1、eBN2は、互いに同じ協調集合(CoMP cooperating set)に属することを認識し、eNB間の接続(コネクション確立)(X2 setup)を行う。
そして、X2セットアップ完了後、それぞれ保有する協調集合(CoMP cooperating set)の情報を更新する(CoMP cooperating set#1(set #2)、 update)。これにより、実際にCoMP送受信を行うことが可能となる。
なお、O&MがeNB1、eNB2に通知する協調集合コンフィギュレーション(CoMP cooperating set configuration)に含まれる情報としては、
・前述の協調集合(CoMP cooperating set)の情報(識別子、Cell ID)のほか、
・CoMP送受信の機能情報(例えば、サポートするCoMP送受信方式)、
・アクセス階層(Access Stratum:AS)設定情報
等を用いてもよい。
また、図4に示すような協調集合設定要求(CoMP set configuration request)を送信し、タイマの満了値が通知されたO&Mは、タイマをスタートさせ、タイマが満了した後、再び当該協調集合設定要求(request)の処理を行う、という方法を適用してもよい。タイマを動かす主体がO&Mであるという点で第1の実施の形態、第2の実施の形態と異なる。
前記実施形態では、複数の無線基地局間のCoMP送受信を対象に説明を行ったが(図21参照)、無線基地局(eNB)の代わりに、例えば中継局(Relay Node:RN)でCoMP送受信を行うようにしてもよい。一つの端末に対してCoMP送受信を行う複数の無線局としては、
・無線基地局と中継局の混在型、あるいは、
・複数の中継局が一つの端末に対してCoMP送受信を行うようにしてもよい。この場合、複数の中継局は、当該中継局のセルが隣接しさえすれば、同一の無線基地局に帰属してもよいし、異なる無線基地局に帰属してもよい。
これらの場合、CoMPに関する制御情報の通知(あるいは、交換)、又は、協調集合(CoMP cooperating set)の情報交換などは、eNBとRN間、RNとRN間で行われる。なお、この場合、RNにとって上位局であるeNBが他の無線局に相当し、eNBとRNの接続確立の要求をトリガーとして、CoMPに関する制御情報の通信を行うようにしてもよい。
例えば図22(A)に示す例は、eNB1と、eNB1に帰属するRN1とが、RN1のセル(Cell r1)内の端末に対してCoMP送受信を行っている。
図22(B)の例では、同一の基地局eNB1に帰属する中継局RN1、RN2が、一つの端末に対してCoMP送受信を行う。この場合、RN1とRN2がeNB1を介して、あるいは介さず直接にCoMPに関する制御情報の通信を行う方法を用いてもよいし、eNB1がRN1とRN2のそれぞれのCoMPに関する制御情報を保有していて、RN1、RN2はそれぞれeNB1と通信を行う方法を用いてもよい。この方法を容易、迅速に実現するための方法としては、各RNは帰属先(Donor:ドナー)となるeNBとの接続確立をした際に、CoMPに関する制御情報も通信する方法を用いてもよい。
図22(C)の例では、異なる無線基地局に帰属する中継局RN1、RN2が、一つの端末に対してCoMP送受信を行う。この場合、RN1とRN2がeNB1とeNB2を介して、あるいは介さず直接にCoMPに関する制御情報の通信を行う方法を用いてもよい。あるいは、eNB1がRN1のCoMPに関する制御情報を保有し、eNB2がRN2のCoMPに関する制御情報を保有し、RN1はeNB2から、RN2はeNB1から、それぞれお互いのCoMPに関する制御情報を取得する方法を用いてもよい。さらに、また別の方法として、eNB1がRN2のCoMPに関する制御情報を保有し、eNB2がRN1のCoMPに関する制御情報を保有し、RN1はRN2のCoMPに関する制御情報をeNB1から取得し、RN2はRN1のCoMPに関する制御情報をeNB2から取得する方法を用いてもよい。
さらに、中継局以外にも、無線基地局の無線部であるRRH(Remote Radio Head)やリモート基地局RRE(Remote Radio Equipment)を用いたCoMP送受信であってもよい。
さらに、前記実施形態では、無線通信システムとして、3GPP LTEを想定して説明したが、本発明の対象はそれらに限定されるものでなく、例えば3GPP WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、GSM(Global System for Mobile communications)、WiMAX(Worldwide interoperability for Microwave Access)等にも適用可能である。
なお、本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
201 受信器
202 送信器
203 信号処理部
204 通信制御部
205、206 インタフェース部
207 アンテナ
301 信号処理部
302 通信制御部
303 基地局管理部
304 インタフェース部

Claims (2)

  1. 無線局自身が管理する第1のセルに滞在する無線端末のスケジューリングを行う手段と、
    前記第1のセルに滞在する前記無線端末のCoMP(Coordinated MultiPoint)送受信のためのスケジューリング結果を他の無線局に通知する手段と、
    を備え、
    前記他の無線局と交渉し前記無線端末とのCoMP送受信の実行の可否を決定する、ことを特徴とする無線局。
  2. 前記他の無線局に対して、さらに、前記無線局自身がサポートしているCoMP送受信方式を通知する手段と、
    前記他の無線局がサポートしているCoMP送受信方式、又は、前記他の無線局が自身がサポートしているCoMP送受信方式をサポートしているか否かの情報を、前記他の無線局から受信する手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線局。
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