JP2021034819A - 特定の移動経路を移動する端末装置との通信における干渉抑制制御が実行される制御システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セルラ通信システムにおける干渉の影響を低減すること。【解決手段】制御システムは、所定の経路を移動する端末装置について、時刻とその端末装置の位置との関係に関する移動情報と、その端末装置が接続中の第１の基地局装置によってその端末装置の通信に割り当てられる無線リソースに関するリソース情報とを取得し（Ｓ５０１）、移動情報およびリソース情報に基づいて、端末装置が第１の基地局装置と異なる第２の基地局装置に関連付けられた所定の位置に移動する時刻を特定し（Ｓ５０２）、その時刻において端末装置に割り当てられる無線リソースとを特定し（Ｓ５０３）、特定された無線リソースに基づいて、特定された時刻における第２の基地局装置における無線リソースの割り当ての制御を実行する（Ｓ５０４）。【選択図】図５

Description

本発明は、特定の移動経路を移動する端末装置との通信における干渉抑制制御技術に関する。

セルラ通信システムでは、複数の基地局装置がそれぞれ別個のセルを形成し、端末装置は、自装置が存在する位置に対応するセルを形成している基地局装置に接続する。そして、それぞれの基地局装置が、接続中の端末装置に対して個別に無線リソースを割り当てることによって、基地局装置と端末装置との間の通信が行われる。

３ＧＰＰ、ＴＳ３８．３３１、Ｖ１５．３．０、２０１８年９月

基地局装置が端末装置との間で通信を実行している間、その通信で用いられる無線信号と、隣接するセルに存在する端末装置とそのセルを形成する基地局装置との間の通信で用いられる無線信号とが相互に干渉する場合がある。例えば、セル端に存在する端末装置が送信した無線信号が、隣接するセルを形成している基地局装置に到達し、その基地局装置と接続している端末装置が送信した無線信号と干渉しうる。また、基地局装置がセル端に存在する端末装置へ送信した無線信号に対して、隣接セルを形成している基地局装置から送出された無線信号が干渉しうる。このような隣接セル間（又は、さらなる別のセルとの間）での干渉が存在すると、各無線信号において想定していた無線品質を達成することができなくなりうる。

本発明は、セルラ通信システムにおける干渉の影響を低減する技術を提供する。

本発明の一態様における制御システムは、所定の経路を移動する端末装置について、時刻と当該端末装置の位置との関係に関する移動情報と、当該端末装置が接続中の第１の基地局装置によって当該端末装置の通信に割り当てられる無線リソースに関するリソース情報とを取得し、前記移動情報および前記リソース情報に基づいて、前記端末装置が前記第１の基地局装置と異なる第２の基地局装置に関連付けられた所定の位置に移動する時刻と、当該時刻において前記端末装置に割り当てられる無線リソースとを特定し、前記特定された無線リソースに基づいて、前記特定された時刻における前記第２の基地局装置における無線リソースの割り当ての制御を実行する、ことを特徴とする。

本発明によれば、セルラ通信システムにおける干渉の影響を低減することができる。

通信システムの構成例を示す図である。 無線リソース割り当ての例を示す図である。 装置のハードウェア構成例を示す図である。 制御システムの機能構成例を示す図である。 端末装置の機能構成の第１の例を示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち２つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

（システム構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。無線通信システムは、例えば、制御装置１０１、基地局装置１０２〜基地局装置１０４、及び、端末装置１０５〜端末装置１０６を含んで構成される。なお、これらは説明のために簡略化したものであり、一般性を失うことなく、多数の基地局装置と端末装置が存在しうる。

制御装置１０１は、少なくとも基地局装置１０２及び基地局装置１０３における無線リソース割り当ての制御を行うように構成される。一例において、制御装置１０１は、独立した装置である。なお、図１では、制御装置１０１が、基地局装置１０２や基地局装置１０３と別個の装置として記載されているが、これに限られない。制御装置１０１は、基地局装置１０２や基地局装置１０３の内部に存在してもよく、以下で説明する制御は、制御装置１０１、基地局装置１０２、及び基地局装置１０３の少なくともいずれかが実行するように構成される。すなわち、構成要素として、制御装置１０１、基地局装置１０２、及び基地局装置１０３の少なくともいずれか（例えば、制御装置１０１のみ、制御装置１０１と基地局装置１０２との組み合わせ等）が含まれるような、以下で説明する機能を実行するための制御システムが構成される。また、ＣＵ（Central Unit）及びＤＵ（Distributed Unit）によって構成されるシステムにおいて、ＣＵとＤＵとのいずれが以下で説明する制御を実行してもよく、また、ＣＵとＤＵとが以下で説明する制御を分担して実行してもよい。なお、図１では、基地局装置１０４が制御装置１０１に接続されていないが、これらの装置が接続され、基地局装置１０４における無線リソース割り当ての制御等が制御装置１０１によって実行されてもよい。

基地局装置１０２〜基地局装置１０４は、一例においてセルラ無線通信システムの基地局装置である。基地局装置１０２〜基地局装置１０４は、例えば、ＬＴＥ（Long Term evolution）規格やＮＲ（New Radio）規格に準拠した無線通信方式で、自装置が形成したセルの範囲内に滞在する端末装置と接続して無線通信を行う。基地局装置１０２〜基地局装置１０４は、端末装置からデータを受信する際及び端末装置へデータを送信する際に、その端末装置へ（例えば制御装置１０１による制御に基づいて）無線リソースを割り当てて、割り当てた無線リソースを用いて通信を実行する。なお、基地局装置１０２〜基地局装置１０４は、無線ＬＡＮのアクセスポイントなど、セルラ無線通信システムと異なる無線通信システムにおける、無線リソースを割り当てる役割で動作する装置であってもよい。

端末装置１０５及び端末装置１０６は、基地局装置１０２〜基地局装置１０４のうちの１つ以上と接続して通信を行うことができる端末装置であり、例えば、セルラ無線通信システムにおけるＵＥ（User Equipment）である。端末装置１０５及び端末装置１０６は、基地局装置１０２〜基地局装置１０４の少なくともいずれかから割り当てられた無線リソースを用いて、基地局装置へ信号を送信し、又は基地局装置から信号を受信する。

本実施形態においては、端末装置１０５は、所定の経路に沿って移動することが事前に決定している装置であるものとする。例えば、端末装置１０５は、飛行経路が事前設定された飛行体や、軌道に沿って移動する電車などに備えられた端末装置でありうる。ただし、これらは一例に過ぎず、例えば、電車の運転士が使用する携帯電話や、所定のルートを走行するバスなど、所定の経路に沿って移動する任意の端末装置でありうる。図１の例では、端末装置１０５は、経路１１１に沿って移動し、時刻＃ｔにおいては基地局装置１０２が形成するセルの中心付近に存在し、時刻＃ｔ＋ｎにおいて基地局装置１０２と基地局装置１０３がそれぞれ形成するセルが重複するエリア（セル端）付近に存在する場合の例を示している。一方で、端末装置１０６は、事前に定まった経路を有さず、自由移動可能な端末装置であるものとするが、本実施形態では、例えば時刻＃ｔ及び時刻＃ｔ＋ｎの両方において、基地局装置１０３が形成するセルの範囲内に留まっているものとする。

端末装置１０５が、セルの中心付近（基地局装置１０２の近傍）からセル端（基地局装置１０２から離間した位置）へ移動する場合、基地局装置１０２と端末装置１０５との間の伝搬損失により、これらの装置における信号の送信電力が大きくなる。図１では、上りリンク通信におけるこの電力の大きさを矢印の太さで表現している。例えば、端末装置１０５は、時刻＃ｔにおいて信号１２１を送信する際には送信電力は大きくないが、時刻＃ｔ＋ｎにおいて信号１２２を送信する際には、基地局装置１０２との距離が離れた結果、その送信電力が増大しうる。このとき、例えば、端末装置１０５が時刻＃ｔで送信した信号１２１は十分に電力が小さい。また、隣接する基地局装置１０３と端末装置１０５との間の距離が十分に大きいため、端末装置１０５からの信号１２１が基地局装置１０３における受信信号（例えば端末装置１０６からの信号１２３）への干渉は十分小さく、無視することができる。一方、例えば、端末装置１０５が時刻＃ｔ＋ｎで送信した信号１２２は十分に電力が大きい。また、端末装置１０５が、隣接する基地局装置１０３のセル端付近に存在するため、端末装置１０５からの信号１２２が基地局装置１０３における受信信号（例えば端末装置１０６からの信号１２３）へ強く干渉してしまう場合がある。また、同様に、基地局装置１０３と接続中で、基地局装置１０２のセル端付近に存在する端末装置が送信した信号が、端末装置１０５からの信号１２２へ干渉することも想定されうる。さらに、端末装置１０５が基地局装置１０２の近傍に滞在している間は、隣接する基地局装置１０３からの信号による干渉を無視することができるが、端末装置１０５が基地局装置１０３のセル端付近に移動した場合は、その基地局装置１０３からの信号による干渉を無視することができなくなる。

従来、セル端に存在する端末装置の送信電力について、基地局装置における受信電力レベルのターゲット値を下げることにより又はその端末装置における伝搬損失の大きさに比例する送信電力の成分を抑制することにより、隣接セル間での干渉を抑制している（非特許文献１参照）。しかしながら、これらの方法では、セル端の端末装置が送信した信号の基地局装置における受信電力が小さくなり、結果として大容量のデータを送信することが困難となり、又は、一定量のデータの送信に大量の無線リソースを浪費しうる。

本実施形態では、上述の制御システム（制御装置１０１、基地局装置１０２、及び基地局装置１０３の少なくともいずれか）が、このような干渉の影響を抑制するための干渉抑制制御を実行する。特に、本実施形態では、端末装置１０５のように、所定の経路に沿って移動する端末装置について、その位置を容易に推定可能であるという特性を利用した干渉抑制制御が実行される。なお、以下では、制御装置１０１が各種制御を実行する場合の例について説明するが、上述のように、基地局装置１０２と基地局装置１０３との少なくともいずれかが処理を実行してもよいし、制御装置１０１、基地局装置１０２、及び基地局装置１０３において処理が分担されてもよい。

制御装置１０１は、例えば、端末装置１０５の時刻ごとの位置を示す情報を取得する。制御装置１０１は、例えば、端末装置１０５が所定経路上の基点を出発した時刻と、移動速度とから、経路上の各位置への到達時刻を取得しうる。また、制御装置１０１は、端末装置１０５が、各位置へ到達する時刻を示す予定情報を取得するようにしてもよい。すなわち、制御装置１０１は、時刻と、端末装置１０５のその時刻における位置との関係を少なくとも特定可能な移動情報を取得する。また、制御装置１０１は、端末装置１０５が接続中の基地局装置１０２によって、その端末装置１０５の通信に割り当てられる無線リソースを特定可能なリソース情報を取得する。ここでの無線リソースは、時間及び周波数リソースであるが、空間リソースなどの他のリソースを含んでもよい。一例において、端末装置１０５は定期的に一定量のデータ通信を行うように構成され、このリソース情報は、時刻ごとの端末装置１０５の位置（及び推定される無線品質）に基づいて事前に割り当てられる無線リソースを特定する情報でありうる。また、端末装置１０５の位置ごとに所定のルールに従って無線リソースが割り当てられる場合、その所定のルールがリソース情報として通知されてもよい。この場合、制御装置１０１は、取得したルールと、端末装置１０５の位置とに基づいて、どの無線リソースが端末装置１０５に割り当てられるかを特定しうる。制御装置１０１は、例えば、端末装置１０５のような所定経路に沿って移動する端末装置と接続している場合にその端末装置についての上述のような移動情報とリソース情報とを通知するように、各基地局装置に対して指示信号を送信してもよい。また、各基地局装置が、所定経路に沿って移動する端末装置と接続している場合にその端末装置についての移動情報とリソース情報とを能動的に制御装置１０１へ通知するようにしてもよい。また、各基地局装置は、所定経路に沿って移動する端末装置と接続している間は、上述のような指示信号を受信したか否かによらず、周期的に、一定時間後の無線リソースの割り当て予定の情報をリソース情報として制御装置１０１へ通知するようにしてもよい。

なお、制御装置１０１は、端末装置１０５の移動速度に応じて、リソース情報を取得する頻度を決定してもよい。例えば、制御装置１０１は、端末装置１０５の移動速度が相対的に速い場合には高頻度でリソース情報を取得し、端末装置１０５の移動速度が相対的に遅い場合には低頻度でリソース情報を取得しうる。端末装置１０５は、その位置などによって無線環境が変動するため、割り当てられるべき無線リソースの量も時間変動する。これに対して、高頻度でリソース情報が取得されると、基地局装置１０３における無線リソースの割り当て制御をそれに追従させて高精度に実行させることができる。その一方で、高頻度にリソース情報が取得されると、リソース情報の送受信のためのオーバーヘッドが大きくなる。このため、端末装置１０５の移動速度が遅く、端末装置１０５の無線環境が大きく変動しないと考えられる場合には、リソース情報の取得頻度を落とすことで、オーバーヘッドを低減することができる。

また、制御装置１０１は、第１のタイミングで第１のリソース情報を取得していた場合に、第１のタイミングの後の第２のタイミングでリソース情報を取得する際には、第１のリソース情報との差分を示す第２のリソース情報を取得してもよい。すなわち、以前に取得した情報を基準として、差分の情報のみが取得されるようにしてもよい。これによれば、リソース情報の情報量が減るため、リソース情報の送受信時のオーバーヘッドを低減することができる。

制御装置１０１は、取得した移動情報に基づいて、端末装置１０５が、通信を行った場合に、接続中の基地局装置１０２と異なる（例えば隣接関係／包含関係にある）基地局装置における通信と干渉が発生しうる位置に移動する時刻を特定する。ここでは、端末装置１０５の通信が、基地局装置１０３における通信と干渉し得る位置に移動する時刻が特定されるものとする。なお、この位置は、例えば基地局装置１０２及び基地局装置１０３のセルが重複する位置やセル端でありうる。制御装置１０１は、さらに、リソース情報に基づいて、特定した時刻において端末装置１０５に割り当てられる予定の無線リソースを特定する。

そして、制御装置１０１は、特定した無線リソースに基づいて、特定した時刻での基地局装置１０３における無線リソースの割り当ての制御を実行する。すなわち、所定の経路に沿って移動する端末装置１０５が、接続中の第１の基地局装置１０２と異なる第２の基地局装置１０３の通信に干渉し得る位置（換言すれば、第２の基地局装置１０３の通信が端末装置１０５の通信に干渉し得る位置）に移動した場合に、第２の基地局装置１０３における無線リソースの割り当ての制御を実行する。制御は、例えば、制御装置１０１が第２の基地局装置１０３へ所定の指示信号を送信することによって実行される。

制御装置１０１は、一例において、特定した時刻において、特定された無線リソースを基地局装置１０３が割り当てないようにする制御を実行する。すなわち、基地局装置１０３が、端末装置１０５が基地局装置１０３のセルの近傍に位置する時刻において、端末装置１０５と基地局装置１０２との間の通信で使用される無線リソースを使用しないような制御が実行される。これにより、端末装置１０５と基地局装置１０２との間の通信と、基地局装置１０３による通信とが干渉することを防ぐことができる。この状態を図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す。図２（Ａ）は、基地局装置１０２における無線リソース割り当ての例を示しており、図２（Ｂ）は、基地局装置１０３における無線リソース割り当ての例を示している。時刻＃ｔにおいては、基地局装置１０３は、例えば端末装置１０６との通信のための周波数リソースとして、基地局装置１０２が端末装置１０５との通信のために割り当てた周波数リソースと同じ周波数リソースを割り当てる。これに対して、時刻＃ｔ＋ｎでは、基地局装置１０３は、例えば端末装置１０６との通信のための周波数リソースとして、基地局装置１０２が端末装置１０５との通信のために割り当てた周波数リソースを避けて、別の周波数リソースを割り当てる。これによれば、端末装置１０５が基地局装置１０３のセルに近接している状況で、端末装置１０５が基地局装置１０２との通信に使用する無線リソースが基地局装置１０３のセル内において使用されなくなる。このため、端末装置１０５が送信した信号が基地局装置１０３によって受信されるべき信号に干渉することや、基地局装置１０３が送信した信号が端末装置１０５によって受信されるべき信号に干渉することを防ぐことができる。

なお、このような無線リソースの割り当ては、事前に決定されてもよい。すなわち、端末装置１０５の移動経路において、端末装置１０５が接続すべき基地局装置（例えば基地局装置１０２や基地局装置１０３）を特定し、上述の移動情報に基づいて、どの時刻においてどの位置に端末装置１０５が存在するかによって、端末装置１０５の接続先の基地局装置を決定する。そして、その接続先の基地局装置における端末装置１０５への無線リソースの割り当てと、その端末装置１０５へ割り当てられた無線リソースでの他の基地局装置による通信の制限とを、事前決定する。この決定は、例えば端末装置１０５が通信を開始する際に行われる。そして、この事前決定された内容が、各基地局装置に事前に通知され、無線リソースが端末装置１０５のために予約される。これにより、端末装置１０５が使用すべき無線リソースや端末装置１０５の通信を妨害しないようにするための（例えば使用されない）無線リソースが事前に確保されるため、端末装置１０５の通信を安定して実行することが可能となる。

また、制御装置１０１は、特定した時刻において、特定した無線リソース（基地局装置１０２によって端末装置１０５に割り当てられた無線リソース）を、基地局装置１０３においても端末装置１０５に割り当てるような制御を実行してもよい。この場合、端末装置１０５は、基地局装置１０２と基地局装置１０３との両方から、同じ無線リソースを割り当てられることとなる。これによれば、基地局装置１０２と基地局装置１０３とが共通の無線リソースを端末装置１０５へ割り当てるため、端末装置１０５の通信が他の端末装置による通信からの干渉を受けることや、端末装置１０５の通信が他の端末装置による通信に干渉することを防ぐことができる。

なお、このとき、基地局装置１０２によって割り当てられた無線リソースと、基地局装置１０３によって割り当てられた無線リソースとにおいて、それぞれ同じデータが送受信されてもよいし、異なるデータが送受信されてもよい。例えば、端末装置１０５が、基地局装置１０２と基地局装置１０３へ同じデータを送信した場合、基地局装置１０２と基地局装置１０３とでそれぞれ受信された信号が、例えば基地局装置１０２において合成され、信号対雑音電力比等の無線品質を改善することができる。また、基地局装置１０２及び基地局装置１０３から端末装置１０５へ同じデータが送信される場合も、端末装置１０５において合成することにより、無線品質の改善を図ることができる。また、端末装置１０５が、基地局装置１０２と基地局装置１０３へ異なるデータを送信する場合、これらの異なるデータを含んだ２つの信号が混ざった状態で各基地局装置へ到来するが１つの送信元から送信されたことによって、これらの２つの信号の直交性が担保される結果、これらの信号間の干渉の影響を十分に抑制することができる。これによれば、端末装置１０５が送信するデータの量を増やすことができる。特に、基地局装置１０２へ一定量のデータを端末装置１０５が送信するための無線リソース量は、端末装置１０５が基地局装置１０２のセル端に近づくにつれて増える傾向にある。このため、送信対象データを基地局装置１０２と基地局装置１０３へ分散して送信することにより、各基地局装置が割り当て可能な無線リソースに占める、端末装置１０５に割り当てられる無線リソースの量を抑制することができる。さらに、基地局装置１０２と基地局装置１０３が、共通の無線リソースを使用して、それぞれ異なるデータを、例えば端末装置１０５において各データを分離可能となるような所定の電力比で、送信することにより、端末装置１０５は、２つの基地局装置からそれぞれ異なるデータを受信することができる。

また、制御装置１０１は、特定した時刻における特定した無線リソースの基地局装置１０３における割り当て優先度を、他の無線リソースより低く設定する制御を実行してもよい。制御装置１０１は、例えば、基地局装置１０３における、基地局装置１０２によって端末装置１０５に割り当てられた無線リソースの割り当て優先度を最低にすべきことを示す指示を基地局装置１０３へ送信しうる。これによれば、基地局装置１０３にが、割り当て優先度の高い無線リソースから順に、配下の端末装置に無線リソースを割り当てるため、基地局装置１０２によって端末装置１０５に割り当てられた無線リソースが、基地局装置１０３によって他の端末装置に割り当てられる確率を低く抑え、端末装置１０５の通信への被干渉及びその通信による他の通信への与干渉が発生する確率を低減することができる。

また、基地局装置１０３と接続中の端末装置のうち、送信電力が所定値を超えない通信を行う端末装置に対して、特定された時刻で特定された無線リソースを基地局装置１０３が割り当てることを許可するような制御が実行されうる。すなわち、基地局装置１０３が、特定された時刻で特定された無線リソースを割り当てる場合であっても、その無線リソースを送信電力が相対的に小さい通信を行う端末装置に割り当てるようにする。これにより、端末装置１０５の通信に対する基地局装置１０３における通信による干渉の電力を抑制することが可能となる。なお、送信電力が所定値を超えない通信を行う端末装置は、例えば、基地局装置１０３の近傍に位置する端末装置でありうる。また、送信電力が所定値を超えない通信を行う端末装置は、基地局装置１０３におけるターゲット受信電力が所定電力を超えない通信を伴うサービスを実行する端末装置でありうる。基地局装置１０３におけるターゲット受信電力が低い通信においては、そのターゲット受信電力の低さに伴って送信電力も低く設定されるからである。

さらに、制御装置１０１は、上述の制御に加えて、基地局装置１０３に接続中の端末装置の少なくとも一部をハンドオーバさせる制御を実行しうる。例えば、制御装置１０１は、第２の基地局装置１０３に接続中の端末装置１０６を、第３の基地局装置１０４にハンドオーバさせるための制御信号を、第２の基地局装置１０３へ送信しうる。これによれば、基地局装置１０３で使用される無線リソースの量が減るため、端末装置１０５の通信に割り当てられる無線リソースを、基地局装置１０３が他の端末装置に割り当てることを防ぐこと又はそのような割り当てが行われる確率を低減することができる。すなわち、端末装置１０５の通信に割り当てられる無線リソースを基地局装置１０３が他の端末装置に割り当てないことによって、基地局装置１０３で使用可能な無線リソースが不十分となることが想定されうる。この結果、基地局装置１０３に接続中の端末装置が、基地局装置１０３から十分な量の無線リソースの割り当てを受けることができないことがありうる。これに対して、基地局装置１０３に接続中の端末装置を他の基地局装置１０４にハンドオーバさせることにより、その端末装置は、基地局装置１０４から十分な量の無線リソースの割り当てを受けることが可能となる。また、制御装置１０１は、基地局装置１０３が使用可能な複数の周波数バンドのうち、端末装置１０５の通信に使用されている第１の周波数バンドにおいて基地局装置１０３に接続中の端末装置を、その複数の周波数バンドのうちの第２の周波数バンドにハンドオーバさせるように制御を実行してもよい。

基地局装置１０３に接続中の端末装置の少なくとも一部をハンドオーバさせる制御では、例えば、トラフィックサイズが相対的に大きい端末装置が、ハンドオーバさせる対象として選択される。例えば、基地局装置１０３に接続中の端末装置のうち、トラフィックサイズが大きい方から所定数の端末装置が、ハンドオーバさせる対象として選択されうる。また、トラフィックサイズが所定値より大きい端末装置が、ハンドオーバさせる対象として選択されてもよい。トラフィックサイズが大きい端末装置は、無線リソースを多く使用する。このため、トラフィックサイズの大きい端末装置をハンドオーバさせることにより、このような端末装置について、無線リソースの割り当てが端末装置１０５の通信によって制限されないようにして、通信を円滑に行わせることができる。

また、基地局装置１０３に接続中の端末装置の少なくとも一部をハンドオーバさせる制御では、例えば、許容遅延が相対的に大きい端末装置が、ハンドオーバさせる対象として選択される。例えば、基地局装置１０３に接続中の端末装置のうち、許容遅延が大きい方から所定数の端末装置が、ハンドオーバさせる対象として選択されうる。また、許容遅延が所定値より大きい端末装置が、ハンドオーバさせる対象として選択されてもよい。許容遅延が大きい端末装置は、ハンドオーバのための処理による遅延を許容することができる。このため、許容遅延の大きい端末装置をハンドオーバさせて、許容遅延が小さい端末装置をハンドオーバさせないことで、基地局装置１０３に接続中の端末装置のそれぞれが許容遅延を満たしながら通信を行うことができるようになる。許容遅延は、例えば、端末装置が用いている通信サービスによって定まりうる。このため、許容遅延が大きい通信サービスを用いている端末装置がハンドオーバの対象とされるようにするなど、各端末装置が使用している通信サービスに基づいて、ハンドオーバの対象の端末装置が決定されてもよい。

また、基地局装置１０３に接続中の端末装置の少なくとも一部をハンドオーバさせる制御では、例えば、通信の優先度が相対的に低い端末装置が、ハンドオーバさせる対象として選択される。例えば、基地局装置１０３に接続中の端末装置のうち、通信の優先度が低い方から所定数の端末装置が、ハンドオーバさせる対象として選択されうる。また、通信の優先度を示す値が所定値より小さい端末装置が、ハンドオーバさせる対象として選択されてもよい。例えば、ハンドオーバ先の基地局装置や周波数バンドでは、十分な通信品質が得られるかが不明な場合がある。このため、通信の優先度が低い端末装置をハンドオーバさせることにより、通信の優先度が高い端末装置に対しては、十分な通信品質での通信サービスを提供し続けることができる。通信の優先度は、例えば、端末装置が用いている通信サービスによって定まりうる。このため、通信の優先度が低い通信サービスを用いている端末装置がハンドオーバの対象とされるようにするなど、各端末装置が使用している通信サービスに基づいて、ハンドオーバの対象の端末装置が決定されてもよい。

また、基地局装置１０３に接続中の端末装置の少なくとも一部をハンドオーバさせる制御では、例えば、移動速度が相対的に遅い端末装置が、ハンドオーバさせる対象として選択される。例えば、基地局装置１０３に接続中の端末装置のうち、移動速度の遅い方から所定数の端末装置が、ハンドオーバさせる対象として選択されうる。また、移動速度が所定値より低い端末装置が、ハンドオーバさせる対象として選択されてもよい。移動速度が遅い端末装置は、基地局装置１０３のエリア内に滞在し続けて、相対的に多くの無線リソースを消費することが想定される。このため、このような移動速度の遅い端末装置をハンドオーバさせることにより、基地局装置１０３における空き無線リソースを多くすることができ、端末装置１０５の通信との干渉抑制制御を効率的に実行することができる。

なお、上述の各制御は、組み合わせて使用することが可能である。例えば、上述の複数のハンドオーバの対象の端末装置の選択方法は、上述の各基準を組み合わせて使用することにより、より詳細な条件の下でハンドオーバの対象の端末装置を選択することができる。同様に、基地局装置１０３における無線リソースの制御についても組み合わせて使用することができる。

続いて、上述のような処理を実行する制御システム（制御装置１０１、基地局装置１０２、及び基地局装置１０３の少なくともいずれか）の装置・機能構成、及び、処理の流れについて、概説する。なお、以下では、各処理について、上述したものについては適宜説明を省略する。

（装置構成）
図３に、制御装置１０１、基地局装置１０２、及び基地局装置１０３など、制御システムを構成する装置のハードウェア構成例を示す。これらの装置は、一例において、プロセッサ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、記憶装置３０４、及び通信回路３０５を含んで構成される。プロセッサ３０１は、汎用のＣＰＵ（中央演算装置）や、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等の、１つ以上の処理回路を含んで構成されるコンピュータであり、ＲＯＭ３０２や記憶装置３０４に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、装置の全体の処理や、後述の各処理を実行する。ＲＯＭ３０２は、各装置が実行する処理に関するプログラムや各種パラメータ等の情報を記憶する読み出し専用メモリである。なお、複数の装置によって上述の処理が分担される場合は、各装置のＲＯＭ３０２には、自装置が担当する処理部分に関する情報が記憶されうる。なお複数の装置が、少なくとも一部の機能について重複して実行可能であってもよく、その場合には、各装置のＲＯＭ３０２は、自装置が実行可能な処理部分についての情報を記憶しうる。ＲＡＭ３０３は、プロセッサ３０１がプログラムを実行する際のワークスペースとして機能し、また、一時的な情報を記憶するランダムアクセスメモリである。記憶装置３０４は、例えば着脱可能な外部記憶装置等によって構成される。通信回路３０５は、例えば、無線通信用の回路によって構成される。各装置は他の装置との通信のための通信回路３０５として、例えば有線通信用の回路及びインタフェースを有してもよいし、無線通信用のベースバンド回路及びＲＦ回路等とアンテナとを含んで構成されてもよい。なお、制御装置１０１は、基地局装置１０２や基地局装置１０３の内部に含まれてもよく、この場合、これらの装置間の通信は、内部インタフェースを介して実行されうる。なお、図２では、１つの通信回路３０５が図示されているが、各装置は、複数の通信回路を有しうる。

図４に、制御システムの機能構成例を示す。制御システムは、上述のように、制御装置１０１、基地局装置１０２、基地局装置１０３などの単独の装置として実装されてもよいし、これらの装置が機能分担する形式で実装されてもよい。このため、図４に示す各機能は、これらの装置の少なくともいずれかが有していればよく、全ての装置が全機能を有する必要はない。制御システムは、例えば、移動情報取得部４０１、リソース情報取得部４０２、位置・時刻特定部４０３、対象リソース特定部４０４、及び割り当て制御部４０５を含んで構成される。また、制御システムは、例えば、情報取得制御部４０６やハンドオーバ制御部４０７を含んでもよい。これらの各機能は、制御システムを構成する装置のＣＰＵ３０１が、ＲＯＭ３０２に記憶されたプログラムを実行することによって実現されうる。

移動情報取得部４０１は、所定の経路に沿って移動する端末装置（ここでは「対象端末」と呼ぶ。）の各時刻における経路上の位置を特定可能とする移動情報を取得する。例えば、移動情報取得部４０１は、時刻ごとの対象端末の到達予定位置を示す情報や、対象端末の移動開始時刻と移動速度とを含んだ情報を移動情報として取得しうる。リソース情報取得部４０２は、１つ以上の時刻において対象端末に割り当てられる予定の無線リソースを特定可能なリソース情報を取得する。リソース情報取得部４０２は、例えば、時刻と割り当てられる予定のリソースを示す値とを関連付けた情報をリソース情報として取得しうる。また、例えば、対象端末に対して、一定の周波数範囲の無線リソースを一定周期で割り当てる場合には、その周波数範囲を特定可能な情報と周期の情報とがリソース情報として取得されうる。なお、移動情報取得部４０１及びリソース情報取得部４０２による情報取得は、情報取得制御部４０６によって制御されうる。情報取得制御部４０６は、例えば、どのような形式の情報を提供すべきかを示す情報を、対象端末と接続中の基地局装置に通知して、指定した形式の情報を取得するように移動情報取得部４０１及びリソース情報取得部４０２を制御しうる。情報取得制御部４０６は、例えば、移動情報を、時刻ごとの対象端末の到達予定位置を示す情報の形式で取得するか、対象端末の移動開始時刻と移動速度とを含んだ情報の形式で取得するかを、例えば対象端末と接続中の基地局装置とのネゴシエーションによって、決定しうる。同様に、情報取得制御部４０６は、リソース情報の形式を、例えば対象端末と接続中の基地局装置とのネゴシエーションによって、決定してもよい。また、情報取得制御部４０６は、以前に取得した情報に基づいて、差分の情報のみを取得するようにするか、全情報を毎回取得するようにするかについても、例えば対象端末と接続中の基地局装置とのネゴシエーションによって、決定してもよい。さらに、情報取得制御部４０６は、例えば対象端末の移動速度に基づいて、情報取得頻度を変更してもよい。なお、情報の取得方法や頻度などが一定の場合は、情報取得制御部４０６は省略される。

位置・時刻特定部４０３は、移動情報に基づいて、時刻ごとの対象端末の位置を特定する。このとき、位置・時刻特定部４０３は、例えば、対象端末が、接続中の基地局装置と異なる基地局装置の通信と対象端末の通信とが干渉しうる位置や、対象端末がセル端まで所定距離だけに達した所定の位置に到達する時刻を特定し、その時刻の情報を対象リソース特定部４０４及び割り当て制御部４０５へ通知しうる。リソース特定部４０４は、リソース情報に基づいて、位置・時刻特定部４０３から通知された時刻において、その対象端末に割り当てられる予定の無線リソース（周波数リソース）を特定する。割り当て制御部４０５は、位置・時刻特定部４０３から通知された時刻における、リソース特定部４０４によって特定された無線リソースでの干渉が抑制されるように、接続中の基地局装置と異なると共に対象端末の通信に干渉しうる他基地局装置を制御する。この制御の内容については上述の通りであるため、ここでの説明については省略する。なお、このときに、ハンドオーバ制御部４０７によって、この他基地局装置に接続中の端末装置をハンドオーバさせる制御が実行されうる。この制御の内容についても、上述の通りであるため、ここでの説明については省略する。

（処理の流れ）
上述の制御システムによって実行される処理の流れの例について、図５を用いて概説する。制御システムは、所定の経路に沿って移動する対象端末について移動情報とリソース情報とを取得する（Ｓ５０１）。制御システムは、対象端末と接続中の第１の基地局装置から、この情報を取得しうる。そして、制御システムは、所定の位置に対象端末が到達する時刻を、取得した移動情報に基づいて特定する（Ｓ５０２）。所定の位置は、例えば、対象端末の通信が第１の基地局装置と異なる第２の基地局装置による通信と干渉しうる位置、第１の基地局装置のセル端まで所定距離に達する位置、第２の基地局装置のセル端まで所定距離に達する位置等でありうる。その後、制御システムは、対象端末と接続中の第１の基地局装置がＳ５０２で特定された時刻においてその対象端末へ割り当てる無線リソースを、Ｓ５０１で取得したリソース情報に基づいて特定する（Ｓ５０３）。制御システムは、Ｓ５０３で特定した無線リソースでの対象端末の通信と、対象端末が所定の経路に沿って移動することによって接近する第２の基地局装置の通信とが干渉しないように、又は干渉の影響が低減されるように、第２の基地局装置の無線リソースの割り当てを制御する（Ｓ５０４）。また、制御システムは、必要に応じて、第２の基地局装置に接続中の端末装置を他の基地局装置や他の周波数バンドにハンドオーバさせるための制御を実行してもよい（Ｓ５０５）。

以上のように、図１のような状況において、制御装置１０１は、端末装置１０５が他の基地局装置１０３のセルに近接したタイミングでの、端末装置１０５が接続中の基地局装置１０２による端末装置１０５へのリソースの割り当て予定を特定して、基地局装置１０３の無線リソースの割り当てを制御する。これにより、端末装置１０５の通信についての被干渉及び与干渉の発生を防ぎ、又は、少なくとも軽減することができる。また、この制御に伴って、基地局装置１０３に接続中の端末装置を他の基地局装置や別の周波数バンドへハンドオーバさせることにより、端末装置１０５の通信についての被干渉及び与干渉の発生を防ぎながら、他の端末装置へ通信サービスを円滑に提供することができる。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

Claims (23)

1. 所定の経路を移動する端末装置について、時刻と当該端末装置の位置との関係に関する移動情報と、当該端末装置が接続中の第１の基地局装置によって当該端末装置の通信に割り当てられる無線リソースに関するリソース情報とを取得し、
   前記移動情報および前記リソース情報に基づいて、前記端末装置が前記第１の基地局装置と異なる第２の基地局装置に関連付けられた所定の位置に移動する時刻と、当該時刻において前記端末装置に割り当てられる無線リソースとを特定し、
   前記特定された無線リソースに基づいて、前記特定された時刻における前記第２の基地局装置における無線リソースの割り当ての制御を実行する、
   ことを特徴とする制御システム。
2. 前記制御は、前記特定された時刻における前記特定された無線リソースを、前記第２の基地局装置が無線リソースの割り当てに使用しないようにする制御である、ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
3. 前記制御は、前記特定された時刻における前記特定された無線リソースを、前記第２の基地局装置が前記端末装置に割り当てるようにする制御である、ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
4. 前記制御は、前記第２の基地局装置における、前記特定された時刻における前記特定された無線リソースの割り当ての優先度を、他の無線リソースより低く設定する制御である、ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
5. 前記制御は、前記第２の基地局装置に接続中の他の端末装置のうち、送信電力が所定値を超えない通信を行う他の端末装置へ、前記特定された時刻における前記特定された無線リソースを割り当てるようにする制御である、ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
6. 前記制御は、さらに、前記第２の基地局装置に接続中の少なくとも一部の他の端末装置を、第３の基地局装置へハンドオーバさせる制御を含む、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御システム。
7. 前記制御は、さらに、前記第２の基地局装置に第１の周波数バンドを用いて接続中の少なくとも一部の他の端末装置を、第２の周波数バンドを用いて接続するようにハンドオーバさせる制御を含む、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御システム。
8. 前記第２の基地局装置に接続中の第１の他の端末装置による通信のトラフィックサイズが前記第２の基地局装置に接続中の第２の他の端末装置による通信のトラフィックサイズより大きい場合に、前記第１の他の端末装置が前記少なくとも一部の他の端末装置に含まれる、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の制御システム。
9. 前記第２の基地局装置に接続中の他の端末装置のうち、通信のトラフィックサイズが所定値より大きい端末装置が、前記少なくとも一部の他の端末装置に含まれる、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の制御システム。
10. 前記第２の基地局装置に接続中の第１の他の端末装置が用いる通信サービスの許容遅延が前記第２の基地局装置に接続中の第２の他の端末装置が用いる通信サービスの許容遅延より大きい場合に、前記第１の他の端末装置が前記少なくとも一部の他の端末装置に含まれる、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の制御システム。
11. 前記第２の基地局装置に接続中の他の端末装置のうち、許容遅延が所定値より大きい通信サービスを用いる端末装置が、前記少なくとも一部の他の端末装置に含まれる、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の制御システム。
12. 前記第２の基地局装置に接続中の第１の他の端末装置が用いる通信サービスの優先度が前記第２の基地局装置に接続中の第２の他の端末装置が用いる通信サービスの優先度より低い場合に、前記第１の他の端末装置が前記少なくとも一部の他の端末装置に含まれる、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の制御システム。
13. 前記第２の基地局装置に接続中の他の端末装置のうち、優先度が所定値より低い通信サービスを用いる端末装置が、前記少なくとも一部の他の端末装置に含まれる、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の制御システム。
14. 前記第２の基地局装置に接続中の第１の他の端末装置の移動速度が前記第２の基地局装置に接続中の第２の他の端末装置の移動速度より遅い場合に、前記第１の他の端末装置が前記少なくとも一部の他の端末装置に含まれる、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の制御システム。
15. 前記第２の基地局装置に接続中の他の端末装置のうち、移動速度が所定値より低い端末装置が、前記少なくとも一部の他の端末装置に含まれる、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の制御システム。
16. 前記端末装置の移動速度に応じて、前記リソース情報を取得する頻度を決定する、ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の制御システム。
17. 前記リソース情報として、以前に第１のリソース情報を取得していた場合、当該第１のリソース情報との差分を示す第２のリソース情報を取得する、ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の制御システム。
18. 前記所定の位置は、前記第１の基地局装置と前記端末装置との間の通信が、前記第２の基地局装置の通信に干渉を及ぼすことが予想される位置、又は、前記第２の基地局装置の通信が、前記第１の基地局装置と前記端末装置との間の通信に干渉を及ぼすことが予想される位置の少なくともいずれかである、ことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の制御システム。
19. 前記所定の経路において前記端末装置が接続すべき２つ以上の基地局装置であって、前記第１の基地局装置と前記第２の基地局装置とを含んだ前記２つ以上の基地局装置を特定し、
    前記移動情報に基づいて、前記２つ以上の基地局装置のそれぞれにおいて前記端末装置との通信に用いるべき無線リソースを、前記端末装置が通信を開始する際に予め決定し、
    当該無線リソースを示す情報を当該２つ以上の基地局装置のそれぞれに通知する、
    ことを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の制御システム。
20. 前記制御システムは、前記第１の基地局装置または前記第２の基地局装置に含まれる、ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の制御システム。
21. 前記制御システムは、前記第１の基地局装置および前記第２の基地局装置とは別個の制御装置に含まれる、ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の制御システム。
22. 前記制御システムの一部の機能が前記第１の基地局装置と前記第２の基地局装置との少なくともいずれかによって実行され、前記制御システムの他の機能が前記第１の基地局装置および前記第２の基地局装置とは別個の制御装置によって実行される、ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の制御システム。
23. 制御システムによって実行させる制御方法であって、
    所定の経路を移動する端末装置について、時刻と当該端末装置の位置との関係に関する移動情報と、当該端末装置が接続中の第１の基地局装置によって当該端末装置の通信に割り当てられる無線リソースに関するリソース情報とを取得することと、
    前記移動情報および前記リソース情報に基づいて、前記端末装置が前記第１の基地局装置と異なる第２の基地局装置に関連付けられた所定の位置に移動する時刻と、当該時刻において前記端末装置に割り当てられる無線リソースとを特定することと、
    前記特定された無線リソースに基づいて、前記特定された時刻における前記第２の基地局装置における無線リソースの割り当ての制御を実行することと、
    を含むことを特徴とする制御方法。

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