JP4365649B2 - サービスエリアの大きさの制御をする移動局、基地局及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムにおいて大きさが可変なサービスエリアを形成する複数の基地局と通信可能な移動局に関し、特にサービスエリアの大きさの変更制御をする移動局に関する。また、サービスエリアの大きさの変更制御を受ける基地局、さらに変更制御の方法に関する。

ＣＤＭＡなどのセルラー移動通信方式においては、各基地局が形成するサービスエリアの大きさを制御することが重要である。

特開平１１−１５０７５４号公報は、(1)各基地局における上り回線品質と全基地局における上り回線品質の平均値との差分値をもとに各基地局のパイロット信号送信電力の更新を行うステップ、(2)各基地局における上り回線品質と全基地局における上り回線品質の平均値との差分値をもとに各基地局の上り回線目標電力の更新を行うステップ、(3)ステップ(1)とステップ(2)を各基地局の上り回線品質が同等になるまで繰返すことにより、セル形成を行う手順を開示している。

また、管轄する移動局におけるパイロット信号の受信電力の最低測定値とシステムで設定される受信電力閾値と比較し、受信電力の最低値と閾値との差分をもとに送信電力の制御を行う従来技術も存在する。

さらに、基地局で管轄している移動局数を計数し、サービスエリア内の全基地局の管轄移動局数の平均値と比較して、サービスエリア内の基地局間で管轄している移動局数が平滑化となるようにエリアを形成する従来技術も有る。

電子情報通信学会2003年総合大会Ｂ−５−１４３（非特許文献１）に開示されている技術では、前提として基地局はセクタによりサービスエリアを形成し、基地局設置時に各セクタは最大送信電力に設定される。ハンドオフ移動局を制御指示移動局に設定し、該移動局は接続中の基地局の報知信号受信レベルが劣化した場合に、周辺基地局の報知信号受信レベルを測定し、報知信号受信レベルが最大の基地局にハンドオフする。この際に、測定したハンドオフ前後の基地局の報知信号受信レベルが予め定められた閾値以上の場合、該移動局は当該基地局に対し電力制御を指示する。指示を受けた基地局は、指示内容にもとづき送信電力を減少させる。
特開平１１−１５０７５４号公報 電子情報通信学会2003年総合大会Ｂ−５−１４３

しかし、上記のような従来技術は以下のような問題点を含んでいる。

特許文献１に開示された従来技術1では、上り方向の所望信号対干渉電力比 (SIR)を用いてセル形成制御を行うことから、CDMAセルラー環境において下り方向のサービスエリアについては最適なサービスエリアを形成できるとは限らない。また、基地局が管轄する移動局の数を均等化するようにセル形成を行っており、回線交換型の移動通信システムにおいては最適なセル形成が可能となるが、パケット通信環境においては当該セル内に在圏している移動局の数が少なくてもトラヒックが多い場合や、移動局の数が多くてもトラヒックが少ない場合などが想定され、最適なセル形成ができるとは限らない。さらに、当該基地局配下でのSIRの平均と全基地局でのSIRの平均を比較するため、中央制御局が必要になり、コストが増大すると同時に当該サービスエリアを形成する基地局数が増加した場合には中央制御局に負荷が集中する恐れがある。

非特許文献１に開示された従来技術2では、ハンドオフ前後の基地局のみをパイロット信号送信電力の制御対象基地局としており、セル形成収束までに時間を要する問題があった。また、セルのオーバーラップ（重複）割合のいかんに拘わらずいつでも同じ数式を用いて電力制御を行っているため、エリア形成制御が振動してしまい、エリア形成の収束に問題がある。さらに、基地局の初期送信電力を当該基地局の最大能力に設定するため、セル形成制御の間に他セルヘの干渉の影響がある。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動局からの指示により基地局が自律的にサービスエリアを変更するような変更制御をもたらす移動局、基地局及び制御方法を提供することにある。

また、現在接続中の無線基地局から通信品質の良い別の無線基地局に無線回線を切り替える際に、無線回線の切り替え先の候補として挙がった無線基地局に対してもサービスエリア変更制御を行うことのできる移動局、基地局及び制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の一特徴に従った、移動通信システムにおいて大きさが可変なサービスエリアを形成する複数の基地局と通信可能な移動局は、自局が在圏するサービスエリアを形成する基地局を第1基地局とし、該第1基地局が形成する第１サービスエリアの通信品質を測定する手段；測定した第１サービスエリアの通信品質を所定の閾値と比較することにより、第１サービスエリアの大きさの変更制御を行うか否かを決定する手段；第１基地局のための制御量を算出する手段；及び算出した制御量を送信する手段から構成される。

上記移動局はさらに、第1基地局の周囲の他の基地局が形成する他のサービスエリアの通信品質を測定する手段；他のサービスエリアのうち、所定の通信品質を満たすサービスエリアを第２サービスエリアとし、第２サービスエリアの通信品質を第１サービスエリアの通信品質と比較することにより、第２サービスエリアの大きさの変更制御を行うか否かを決定する手段；第２サービスエリアを形成する第２基地局のための制御量を算出する手段；及び算出した制御量を、第２基地局に対して送信する手段から構成しても良い。

さらに、他のサービスエリアのうち第２のサービスエリア以外のサービスエリアを第３サービスエリアとし、第３サービスエリアを形成する第３基地局のための制御量を算出する手段；算出した制御量を、第２基地局に対して送信する手段から構成しても良い。

第１基地局と第２基地局とが同一の基地局の場合には、上記移動局がサービスエリアの大きさの変更制御を行わないようにしても良い。

本発明の他の特徴に従った、移動通信システムにおいて複数の移動局及び基地局との通信が可能であり、大きさが可変なサービスエリアを形成する基地局は、移動局又は他の基地局から制御情報を受信する手段；受信した制御情報を解析する手段；解析の結果、自局を制御すべき場合には、自局のサービスエリアの大きさを変更する手段；及び解析の結果、他の基地局を制御すべき場合には、該他の基地局へ前記制御情報を転送する手段；から構成される。

上記基地局において、自局を制御するための制御指示を複数受信した場合には、その複数の制御指示を平準化して、自局のサービスエリアの大きさを変更しても良い。

さらに、解析の結果、サービスエリアの大きさの変更制御を行うか否かを決定する手段；及びサービスエリアの大きさの変更制御に必要な制御量を算出する手段；から構成しても良い。

上記の基地局における上記制御情報が、移動局又は他の基地局において算出した結果である制御指示であって良い。

本発明の他の特徴に従った、移動通信システムにおける基地局のサービスエリアの大きさを制御するための方法は、該基地局と通信可能な移動局が、自局が在圏するサービスエリアを形成する基地局を第1基地局とし、該第1基地局が形成する第１サービスエリアの通信品質を測定する段階；測定した第１サービスエリアの通信品質を所定の閾値と比較することにより、第１サービスエリアの大きさの変更制御を行うか否かを決定する段階；第１基地局のための制御量を算出する段階；及び算出した制御量を送信する段階から構成される。

本発明の他の特徴に従った、移動通信システムにおける複数の基地局のサービスエリアの大きさを制御するための方法は、移動局と通信可能な基地局が、移動局又は他の基地局から制御情報を受信する段階；受信した制御情報を解析する段階；解析の結果、自局を制御すべき場合には、自局のサービスエリアの大きさを変更する段階；及び解析の結果、他の基地局を制御すべき場合には、該他の基地局へ前記制御情報を転送する段階から構成される。

本発明の実施例に従った移動局及び基地局によれば、移動局からの制御指示により基地局が自律的にサービスエリアを形成、変更制御することができるので、従来移動通信システムにおいて必須であったサービスエリアの設計が不要となるという効果を奏する。さらに、サービスエリア設計の際のコスト（エリア設計ツール、人件費等）を削減できる効果もある。また、現在接続中の無線基地局から通信品質の良い別の無線基地局に無線回線を切り替える際に、無線回線の切り替え先の候補として挙がった無線基地局に対してもサービスエリア形成制御を行うことができる。このため、1度のハンドオフで制御可能な無線基地局の数が従来に比し増加し、サービスエリア形成の収束速度を速めることができる。また、サービスエリアの重複割合に応じて所定の制御量を変更できるので、きめ細かな効率良いサービスエリア変更が可能となり、所要の品質を満たしながらサービスエリアの構築ができる。

以下に図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。

＜第１実施例を適用できる移動通信システム＞
図1に本発明の適用が可能である一例としての移動通信システムの概念図を示す。この移動通信システムは、複数の無線基地局と複数の移動局とから構成されるが、図１には、３つの無線基地局１−１，１−２、１−３と、１つの移動局１−４のみを示す。実際の移動通信システムでは、無線基地局、移動局ともに数を限定されるものではない。無線基地局と移動局との間の無線区間では、例えばCDMA （Code Division Multiple Access）無線アクセス方式を用いて通信が行われる。

無線基地局の周囲の範囲のうち、パイロット信号若しくは報知信号、又はデータ信号が到達する範囲を無線ゾーンと定義する。各無線基地局には、物理的に複数のアンテナが用意され、これら複数のアンテナがそれぞれ無線ゾーン（以下、セクタと呼ぶ）を形成する。セクタの集合が、当該無線基地局におけるサービスエリアを形成する。本実施例においては、無線基地局が形成するサービスエリアは6等分され、即ち1つのセクタは60度の扇形で形成される。各無線基地局間は、CDMAシステムで規定される拡散符号により明確に識別される。特定の無線基地局における各セクタは当該無線基地局を識別するための拡散符号は共通であるが、セクタ毎に当該無線チャネルの拡散符号が異なり、各セクタが識別される。

＜無線基地局の各セクタでのパイロット信号の初期送信電力の決め方＞
無線基地局におけるパイロット信号の送出の最小電力は、所定のトラヒックを満足できる程度の無線ゾーンを形成するのに最低必要な送信電力とする。最大電力は、システムで規定される無線ゾーンを形成可能な送信電力とする。本実施例においては、最小電力と最大電力との間で初期送信電力をランダムに設定する。無線基地局における各セクタのパイロット信号の初期送信電力の値としては、当該無線基地局における最大値、最小値又はシステムで予め定めた初期値に設定してもよい。

＜実施例１に従った無線基地局＞
本発明の第１実施例に従った無線基地局２０のブロック図を図2に示す。無線基地局２０は、CPU２１，ROM２５，RAM２６、データ記憶部２７，網通信部２８及び無線通信部２９を有している。CPU２１は、ROM２５に記憶されているブログラムを実行し、無線基地局２０全体の動作を制御する。ROM２５はCPU２１が実行するプログラムを記憶し、RAM２６はCPUによるプログラム実行に必要なデータを記憶する。データ記憶部２７は、移動通信システムに必要な恒久的なデータが記憶される。網通信部２８は、無線基地局２０が網５０を介して他の無線基地局と通信を行うことが可能となるように、パケットの作成等の網通信特有の処理が行われるよう動作する。無線通信部２９は、移動局との間で無線通信を行うための誤り訂正符号、復号化、変復調及びパケット作成等の無線通信特有の処理を実行して、移動局との間で無線を介して通信を行うことができるように動作する。

図３に示すように、CPU２１はパイロット信号制御部２２及びパケット情報抽出部２３から構成される。これら各部の動作について説明する。また、パケット情報抽出部２３は、無線通信部２９を介して移動局から通知されたパケット、又は網通信部２８を介して他の無線基地局から通知されたパケットの中からパイロット信号電力制御量を抽出する。パイロット信号制御部２２は、パケット情報抽出部２３で抽出されたパイロット信号電力制御量に基づいて、自無線基地局２０のパイロット信号電力を増減させる制御を行う。

＜実施例１に従った移動局＞
図４に、第１実施例に従った移動局４０のブロック図を示す。移動局４０は、CPU４１，ROM４５，RAM４６，データ記憶部４７及び無線通信部４９を有している。CPU４１は、ROMに記憶されているプログラムを実行して、当該移動局４０全体の動作を制御する。ROM４５はCPU４１が実行するプログラムを記憶し、RAM４６はCPU４１によるプログラム実行に必要なデータを記憶する。データ記憶部４７は、移動通信システムに必要な恒久的なデータやパイロット信号受信レベル管理テーブルが記億される。

＜実施例１に従った移動局の動作手順＞
図５に、第１実施例に従った移動局の動作手順を描いたフローチャートを示す。移動局は、自移動局が在圏するセクタ内を移動し、通信品質として当該在圏セクタからのパイロット信号の受信電力Qsを測定し（２−１）、移動局が持つ記憶装置に記憶する。さらに、在圏セクタの周囲の他のセクタからのパイロット信号の受信電力Qnを測定（２−２）できれば、移動局が持つ記憶装置に記憶する。測定して記憶されたパイロット信号の受信電力が、在圏セクタのパイロット信号の受信電力のみであるか否かを判定する（２−３）。判定の結果、在圏セクタでのパイロット信号の受信電力値Qsのみの場合には、その受信電力値Qsが、Qs < Qmin + Qthを満たすか否かを判定する（２−８）。ここで、Qminは当該移動局が受信判定可能な最低レベルであり、Qthはハンドオフ判定のための閾値である。

判定の結果、Qs < Qmin + Qthを満たす場合には、当該セクタでのパイロット信号の制御電力量を算出する（２−１１）。算出したパイロット信号の制御電力量と制御セクタとを、第1の無線基地局（在圏セクタを含む無線基地局である）に通知する。一方、ステップ（２−８）において、Qs < Qmin + Qthを満たさない場合には、制御処理手順を終了する。

また、ステップ（２−３）において、在圏セクタ以外のパイロット信号の受信電力の値Qnも含まれている場合には、それらの在圏セクタ以外のパイロット信号の受信電力の値を第3の無線基地局群に含まれる無線基地局のセクタでのパイロット信号の受信電力の値であると規定する。

次に、規定した第3の無線基地局群に含まれる無線基地局でのセクタのパイロット信号のうち、受信電力の最大値を算出する。算出したパイロット信号の受信電力の値をQn’とし（２−５）、Qn’ がQn’ > Qs + Qhystを満足するか否かを判定する（２−６）。ここで、Qhystは通信品質のヒステリシスである。判定の結果、Qn’ > Qs + Qhystを満足する場合には、その最大パイロット信号受信電力値を持つセクタを含む基地局を第2の無線基地局と規定する（２−７）。

一方、判定の結果、 Qn’ > Qs + Qhystを満足しない場合には、次に Qs <= Qminを満たすか否かを判定する（２−９）。判定の結果、 Qs ≦ Qminを満たす場合には、算出した最大パイロット信号受信電力値を持つセクタを含む基地局をやはり第2の無線基地局と規定する。一方、 Qs ≦ Qminを満たさない場合には、制御処理手順を終了する。

ステップ（２−７）で第2の無線基地局を規定した後、第1の無線基地局の無線基地局識別子と第2の無線基地局の無線基地局識別子が等しいか否かを判断する（２−１０）。判断の結果、両無線基地局識別子が等しい場合には、処理を終了する。

一方、両無線基地局識別子が等しくない場合には、在圏セクタにおけるパイロット信号の制御電力量を算出する。算出した制御電力量と制御対象セクタ、及び制御対象セクタを含む無線基地局を、第2の無線基地局に通知する。

＜実施例１に従った移動局の制御電力量算出フロー＞
図６に、第１実施例に従った移動局における制御電力量算出フローを示す。移動局は、ハンドオフ先の無線基地局のセクタを探索する際に、当該移動局が持つ記憶装置に記憶したパイロット信号の受信電力の数が1つであるか否かを判定する（３−１）。判定の結果、当該記憶装置には現在在圏しているセクタ、即ち第1の無線基地局のセクタにおけるパイロット信号の受信電力以外何も記憶されていない場合には、所定の計算式 △Qs = Qs − (Qmin + Qth) に基づいて電力を制御する（３−２）。ここで、Qminは移動局における最低の受信検出判定閾値であり、 Qthはシステムで規定されるハンドオフ先無線基地局発見のための閾値である。

一方、当該記憶装置に記憶されているパイロット信号の受信電力の数が1つではない場合には、第1の無線基地局のセクタと第2の無線基地局のセクタにおける両パイロット信号の送信電力が余剰であるか否かを判定する（３−３）。判定の結果、両パイロット信号の送出電力が余剰の場合には、第1の無線基地局のセクタに対しては、 △Qs = −{ Qs − (Qmin + Qth) + Qhyst}、 第2の無線基地局のセクタに対しては、 △Qn = −{Qn − (Qmin + Qth)}、 干渉を与えている無線基地局、すなわち第3の無線基地局群に含まれる無線基地局のセクタに対しては、 △Q(第3) = −{Q(第3) − Qmin}を、パイロット信号の制御電力量として算出する（３−４）。

一方、判定の結果、両パイロット信号の送出電力が余剰でない場合には、第1の無線基地局のセクタおよび第2の無線基地局のセクタで、パイロット信号の送信電力が不足しているか否か判定する（３−５）。判定の結果、パイロット信号の送信電力が第1の無線基地局における該セクタおよび第2の無線基地局における該セクタで不足している場合には、第1の無線基地局のセクタに対しては、 △Qs = Qhyst、 第2の無線基地局のセクタに対しては、 △Qn = {(Qmin + Qth) − Qn}、 第3の無線基地局群に含まれる無線基地局のセクタに対しては、 △Q(第3) = −{Q(第3) − Qmin}をパイロット信号の制御電力量として算出する。

＜実施例１に従った無線基地局の動作フロー＞
図７に、第１実施例に従った無線基地局の動作フローを示す。無線基地局が、移動局からパイロット信号電力の制御指示を受信したか否かを判断する（４−１）。判断の結果、移動局からパイロット信号電力の制御指示を受信した場合には、その受信したパイロット信号の電力制御の指示内容を解析する（４−２）。パイロット信号の電力制御指示内容を解析した後、当該無線基地局の当該セクタヘのパイロット信号電力制御指示のみが含まれているか否かを判断する（４−３）。判断の結果、当該無線基地局の当該セクタヘのパイロット信号電力制御指示のみが含まれている場合には、当該パイロット信号の電力制御指示に基づいて当該セクタを形成するパイロット信号の送信電力を制御する（４−５）。複数の移動局から、当該セクタヘのパイロット信号電力制御指示を複数受信した場合には、これらの指示を平滑化することにより（４−４）、振動を防止することができる。

一方、パイロット信号の制御電力指示の解析の結果、当該無線基地局の当該セクタに対する制御指示以外に他の無線基地局のセクタに対するパイロット信号の電力制御指示が含まれている場合には、制御対象セクタを有する無線基地局に対して、網を介してパイロット信号の電力制御の指示を転送する（４−６）。

ステップ（４−１）の判断において、移動局からはパイロット信号の電力制御の指示を受信していない場合には、他の無線基地局からパイロット信号の電力制御の指示が転送されて来たか否かを判断する（４−７）。その結果、他の無線基地局からパイロット信号の電力制御の指示を受信した場合には、当該パイロット信号の電力制御の指示の内容を解析する（４−８）。パイロット信号の電力制御の指示内容を解析後、当該無線基地局のパイロット信号送信電力を制御する。この際にも、複数の他の無線基地局から複数のパイロット信号電力制御指示を受信した場合には、これらを平滑化して、振動を防止することができる。

＜実施例１に従った移動局内の管理テーブル＞
図８に、パイロット信号受信電力レベル管理テーブルの１例を示す。パイロット信号受信レベル管理テーブル６０には、自移動局が観測した自移動局の在圏セルを形成している無線基地局周囲の他の無線基地局に固有に割当てられた恒久的なアドレス（本実施例では、MAC (Media Access Control)アドレス、又はIP (Internet Protocol)アドレスが好適である）及びこれらの無線基地局から送出されるパイロット信号受信電力レベルが記述される。本実施例に従った移動局においては、当該移動局が観測する通信品質は、パイロット信号受信電力レベルに限定されるものではなく、所望信号対干渉電力比（Signal-to-Interference-Noise-Ratio; SINR）を観測するという構成も可能である。無線通信部４９は、無線基地局との間で無線通信を行うための誤り訂正符号、復号化、変復調及び無線チャネル用パケット作成等の無線特有の処理が行われ、無線基地局との間で無線を介して通信を行うことができるよう動作する。

CPU４１は、情報更新部４２，パイロット信号電力レベル測定部４３及び算術演算部４４から構成される。各部の動作について説明する。パイロット信号電力レベル測定部４３は、自移動局が在圏しているセルを形成している無線基地局装置周辺の他の無線基地局装置から送出されているパイロット信号電力レベルを観測する。惰報更新部４２では、パイロット信号電力レベル測定部４３にて観測した、自移動局が在圏しているセルを形成している無線基地局装置周辺の他の無線基地局装置から送出されているパイロット信号電力レベルをパイロット信号電力レベル管理テーブル６０に登録する。更に、登録したパイロット信号受信電力レベルを、自移動局がハンドオフ処理を実行する際に、算術演算部４４に出力する。

望ましい構成は、パイロット信号電力レベルを連続的に観測することであるが、当該移動局に搭戴されているバッテリに制約があり、連続的には観測できない場合には、周期的或いは断続的に観測する方法を採用しても良い。また、算術演算部４４では、自移動局がハンドオフ処理を実行する際に、情報更新部４２から出力されたパイロット信号受信電力レベルに所定の算術演算を施すことができる。

実施例１では算術演算部が移動局に含まれていたが、実施例２では算術演算部が基地局に含まれている点が異なる。

＜第２実施例を適用できる移動通信システム＞
第1実施例と同様である。

＜無線基地局の各セクタでのパイロット信号の初期送信電力の決め方＞
第1実施例と同様である。

＜実施例２に従った無線基地局＞
本発明の第２実施例に従った無線基地局９０のブロック図を図９に示す。無線基地局９０は、CPU９１，ROM９５，RAM９６、データ記憶部９７，網通信部９８及び無線通信部９９を有している。CPU９１は、ROM９５に記憶されているブログラムを実行し、無線基地局９０全体の動作を制御する。ROM９５はCPU９１が実行するプログラムを記憶し、RAM９６はCPUによるプログラム実行に必要なデータを記憶する。データ記憶部９７は、移動通信システムに必要な恒久的なデータやパイロット信号電力レベル管理テーブルが記憶される。網通信部９８は、無線基地局９０が網５０を介して他の無線基地局と通信を行うことが可能となるように、パケットの作成等の網通信特有の処理が行われるよう動作する。無線通信部９９は、移動局との間で無線通信を行うための誤り訂正符号、復号化、変復調及びパケット作成等の無線通信特有の処理を実行して、移動局との間で無線を介して通信を行うことができるように動作する。

＜実施例２に従った移動局＞
図１０に、第２実施例に従った移動局１００のブロック図を示す。移動局１００は、CPU１０１，ROM１０５，RAM１０６，データ記憶部１０７及び無線通信部１０９を有している。CPU１０１は、ROMに記憶されているプログラムを実行して、当該移動局１００全体の動作を制御する。ROM１０５はCPU１０１が実行するプログラムを記憶し、RAM１０６はCPU１０１によるプログラム実行に必要なデータを記憶する。データ記憶部１０７は、移動通信システムに必要な恒久的なデータやパイロット信号受信レベル管理テーブルが記億される。

＜実施例２に従った移動局の動作手順＞
図１１に、第２実施例に従った移動局の動作手順を描いたフローチャートを示す。移動局は、自移動局が在圏するセクタ内を移動し、通信品質として当該在圏セクタからのパイロット信号の受信電力Qsを測定し（５−１）、移動局が持つ記憶装置に記憶する、さらに、在圏セクタの周囲の他のセクタからのパイロット信号の受信電力Qnを測定（５−２）できれば、移動局が持つ記憶装置に記憶する。測定して記憶されたパイロット信号の受信電力が、在圏セクタのパイロット信号の受信電力のみであるか否かを判定する（５−３）。判定の結果、在圏セクタでのパイロット信号の受信電力値Qsのみの場合には、その受信電力値Qsが、 Qs < Qmin + Qthを満たすか否かを判定する（５−９）。

判定の結果、 Qs < Qmin + Qthを満たす場合には、当該セクタでのパイロット信号の受信電力の値を第1の無線基地局に通知する。一方、ステップ（５−９）で、 Qs < Qmin + Qth を満たさない場合には、制御処理手順を終了する。

また、ステップ（５−３）において、在圏セクタ以外のパイロット信号の受信電力の値Qnも含まれている場合には、それらの在圏セクタ以外のパイロット信号の受信電力の値を第3の無線基地局群に含まれる無線基地局のセクタでのパイロット信号の受信電力の値であると規定する。

次に、規定した第3の無線基地局群に含まれる無線基地局でのセクタのパイロット信号のうち、受信電力の最大値を算出する。算出したパイロット信号の受信電力の値をQn’とし（５−５）、 Qn’が Qn’ > Qs + Qhyst を満足するか否かを判定する。判定の結果、 Qn’ > Qs + Qhystを満足する場合には、その最大パイロット信号受信電力値を持つセクタを含む基地局を第2の無線基地局と規定する（５−７）。

一方、判定の結果, Qn’ > Qs + Qhyst を満足しない場合には、次に Qs ≦Qminを満たすか否かを判定する（５−１０）。判定の結果、 Qs ≦ Qmin を満たす場合には、算出した最大のパイロット信号受信電力値を持つセクタを含む基地局をやはり第2の無線基地局と規定する。一方、 Qs ≦ Qminを満たさない場合には、制御処理手順を終了する。

ステップ（５−７）で第２の無線基地局を規定した後、第1の無線基地局の無線基地局識別子と第2の無線基地局の無線基地局識別子が等しいか否かを判定する（５−８）。判定の結果、両無線基地局識別子が等しい場合には、処理を終了する。

一方、両無線基地局識別子が等しくない場合には、記憶装置に記憶したパイロット信号の受信電力の値全て（第１，第２及び第３の基地局のパイロット信号受信電力値）を第2の無線基地局に通知する。

＜実施例２に従った無線基地局の動作フロー＞
図１２に、第２実施例に従った無線基地局の動作フローを示す。無線基地局が、移動局から通信品質としてパイロット信号の受信電力の値を受信したか否かを判断する（６−１）。判断の結果、移動局からパイロット信号の受信電力の値を受信している場合には、その受信した通信品質の内容を解析する（６−２）。解析の結果、通知された通信品質がその移動局の在圏セクタのパイロット信号の受信電力の値のみが含まれているか否かを判断する（６−３）。判断の結果、その移動局の在圏セクタのパイロット信号の受信電力の値のみが含まれている場合には、在圏セクタでのパイロット信号の受信電力の値Qsが、 Qs < Qmin + Qthを満たすか判定する（６−９）。判定の結果、 Qs < Qmin + Qthを満たす場合には、パイロット信号の制御電力量を算出する。一方、ステップ（６−９）で、 Qs < Qmin + Qthを満たさない場合には、処理を終了する。

ステップ（６−３）において、在圏セクタ以外のパイロット信号の受信電力の値が含まれている場合には、上述のように第2の無線基地局を規定する。次に、上述のようにして、第3の無線基地局群に含まれる無線基地局を規定する。さらに、パイロット信号の制御電力量を算出する。

算出した制御電力量が第2の無線基地局における制御であれば、当該無線基地局におけるパイロット信号の送信電力を所定の値に制御する。一方、第3の無線基地局群に含まれる無線基地局のセクタヘの制御の場合には、当該無線基地局へ制御電力量を転送する（６−１０）。

ステップ（６−１）において、移動局からはパイロット信号の電力制御の指示を受信していない場合には、他の無線基地局から電力制御指示を受信したか否かを判断する（６−１２）。判断の結果、他の無線基地局からパイロット信号の電力制御指示を受信した場合には、当該パイロット信号電力制御指示の内容を解析する（６−１３）。パイロット信号の電力制御指示の解析後、当該無線基地局のパイロット信号送信電力を制御する。この際にも、複数の他の無線基地局から複数のパイロット信号電力制御指示を受信した場合には、これらを平滑化して、振動を防止することができる。

＜実施例２に従った無線基地局の制御電力量算出フロー＞
第１実施例における算出フローと同様である。

＜実施例２に従った基地局内の管理テーブル＞
図１３に、基地局内のパイロット信号電力レベル管理テーブルの1例を示す。パイロット信号電力レベル管理テーブル９６０には、無線基地局毎に固有に割当てられた恒久的な無線基地局アドレス（本実施例では、MACアドレス又はIPアドレスが好適）及びパイロット信号電力レベルが記述される。本実施例に従った無線基地局においては、通信品質はパイロット信号電力レベルに限定されるものではなく、SINRを登録する構成を採用しても良い。網通信部９８は、セルラネットワーク上に接続された無線基地局との間で通信を行うための処理（例えば、網通信用パケットの作成）が行われ、無線基地局間の通信を可能にするよう動作する。無線通信部９９は、移動局との間で無線通信を行うための誤り訂正符号、復号化、変復調及び無線チャネル用パケット作成等の無線特有の処理が行われ、移動局との間で無線を介して通信を行うことができるよう動作する。

CPU９１は、図１３に示すようにパイロット信号制御部９２，算術演算部９４，情報更新部９３，情報抽出部９９０から構成される。各部の動作について説明する。情報抽出部９９０は、移動局装置から無線通信部９９を介して報告されるパケットから自無線基地局、及び自無線基地局周囲の他の無線基地局におけるパイロット信号受信電力レベルを抽出する。また、他の無線基地局から網通信部９８を介して通知されたパケットから自無線基地局におけるパイロット信号電力制御量を抽出する。情報更新部９３は、移動局装置から自無線基地局及び自無線基地局周囲の他の無線基地局におけるパイロット信号電力レベルが報告される毎に、パイロット信号電力レベル管理テーブルを更新し、さらに前記パイロット信号電力レベル管理テーブルから任意のタイミングで算術演算部９４にパイロット信号電力レベルを出力する。算術演算部９４は、情報更新部９３から抽出したパイロット信号電力レベルに基づいて、自無線基地局及び自無線基地局周囲の他の無線基地局におけるパイロット信号電力量を所定の算術演算方法に基づいて算出演算を施す。自無線基地局に対する算術演算結果をパイロット信号制御部９２に出力し、かつ自無線基地局周囲の他の無線基地局に対する算術演算結果を網通信部９８に出力する。パイロット信号制御部９２は、算術演算部９４から出力された、或いは情報抽出部９９０で抽出された自無線基地局に対するパイロット信号電力制御量に応じて、パイロット信号電力を増減させる制御を実施する。

＜実施例２に従った移動局内の管理テーブル＞
図１４に、実施例２に従った移動局内のパイロット信号電力レベル管理テーブルの１例を示す。パイロット信号電力レベル管理テーブル１６０には、自移動局が在圏しているセルを形成している無線基地局周囲の他の無線基地局に固有に割当てられた恒久的な無線基地局装置アドレス（本実施例では、MACアドレス又はIPアドレスが好適）及びこれらの無線基地局装置におけるパイロツト信号電力レベルが記述される。無線通信部１０９は、無線基地局との間で無線通信を行うための誤り訂正符号化、変復調等の無線通信特有の処理が行われ、無線基地局との間で無線を介して通信を行うよう動作する。

CPU１０１は、図示するように情報更新部１０３、及びパイロット信号電力測定部１１０から構成される。各部の動作について説明する。情報更新部１０３は、パイロット信号電力測定部１１０にて測定した無線基地局装置におけるパイロット信号電力レベルをパイロット信号電力レベル管理テーブル１６０に登録する。また、自移動局がハンドオフ処理を起動する際に、無線通信部１０９に、前記パイロット信号電力レベル管理テーブルにて収集したパイロット信号レベルを出力する。また、パイロット信号電力測定部１１０では、自移動局が在圏しているセルにおけるパイロット信号電力レベルの観測、自移動局が在圏しているセルを形成している無線基地局周囲の他の無線基地局が形成しているセルにおけるパイロット信号電力レベルを観測する。本実施例に従った移動局において、観測する通信品質はパイロット信号電力レペルに限定されるものではなく、SINRを観測する構成を採用しても良い。また、望ましい構成は、パイロット信号電力レベルを連続的に観測することであるが、移動局に搭載されているバッテリの制約上連続的に観測できない場合には、周期的或いは断続的に観測する方法を採用しても良い。

本発明に従った、移動局及び基地局は、ＣＤＭＡなどのセルラー移動電話システムに用いることができ、セル間の干渉を考慮したサービスエリア形成を必要とする無線通信分野において利用することができる。

本発明の実施例を適用可能な移動通信システムの概念図である。 本発明の第１実施例に従った無線基地局のブロック図である。 第１実施例の基地局装置内のＣＰＵのブロック図である。 第１実施例に従った移動局のブロック図である。 第１実施例に従った移動局の動作フローチャートである。 第１実施例に従った移動局における制御電力量算出フローチャートである。 第１実施例に従った無線基地局の動作フローチャートである。 第１実施例に従った移動局内の管理テーブルを説明するブロック図である。 本発明の第２実施例に従った無線基地局のブロック図である。 第２実施例に従った移動局のブロック図である。 第２実施例に従った移動局の動作フローチャートである。 第２実施例に従った無線基地局の動作フローチャートである。 第２実施例に従った基地局内の管理テーブルを説明するブロック図である。 第２実施例に従った移動局内の管理テーブルを説明するブロック図である。

符号の説明

２０ 無線基地局
２１ ＣＰＵ
２２ パイロット信号制御部
２３ パケット情報抽出部
２５ ＲＯＭ
２６ ＲＡＭ
２７ データ記憶部
２８ 網通信部
２９ 無線通信部
４０ 移動局
４１ ＣＰＵ
４２ 情報更新部
４３ パイロット信号電力測定部
４４ 算術演算部
４５ ＲＯＭ
４６ ＲＡＭ
４７ データ記憶部
４９ 無線通信部
５０ 網
６０ パイロット信号電力管理テーブル
９０ 無線基地局
９１ ＣＰＵ
９３ 情報更新部
９４ 算術演算部
９５ ＲＯＭ
９６ ＲＡＭ
９７ データ記憶部
９８ 網通信部
９９ 無線通信部
１００ 移動局
１０１ ＣＰＵ
１０３ 情報更新部
１０５ ＲＯＭ
１０６ ＲＡＭ
１０７ データ記憶部
１０９ 無線通信部
１１０ パイロット信号電力測定部
１６０ パイロット信号電力管理テーブル
９６０ パイロット信号電力管理テーブル
９９０ 情報抽出部

Claims (4)

1. 移動通信システムにおいて大きさが可変なサービスエリアを形成する複数の基地局と通信可能な移動局であって：
   自局が在圏するサービスエリアを形成する基地局を第1基地局とし、該第1基地局が形成する第１サービスエリアの通信品質を測定する手段；
   前記の測定した第１サービスエリアの通信品質を所定の閾値と比較することにより、第１サービスエリアの大きさの変更制御を行うか否かを決定する手段；
   第１基地局のための制御量を算出する手段；
   前記の算出した制御量を送信する手段；
   第1基地局の周囲の他の基地局が形成する他のサービスエリアの通信品質を測定する手段；
   前記の他のサービスエリアのうち、所定の通信品質を満たすサービスエリアを第２サービスエリアとし、第２サービスエリアの通信品質を第１サービスエリアの通信品質と比較することにより、第２サービスエリアの大きさの変更制御を行うか否かを決定する手段；
   第２サービスエリアを形成する第２基地局のための制御量を算出する手段；及び
   前記の算出した制御量を、無線回線を第２基地局へ切り換える際に、第２基地局に対して送信する手段；
   から構成される移動局。
2. 請求項１に記載の移動局であって、さらに：
   前記の他のサービスエリアのうち第２のサービスエリア以外のサービスエリアを第３サービスエリアとし、第３サービスエリアを形成する第３基地局のための制御量を算出する手段；
   前記の算出した制御量を、第２基地局に対して送信する手段；
   から構成される移動局。
3. 請求項１に記載の移動局であって：
   第１基地局と第２基地局とが同一の基地局の場合には、サービスエリアの大きさの変更制御を行わないことを特徴とする移動局。
4. 移動通信システムにおける基地局のサービスエリアの大きさを制御するための方法であって、該基地局と通信可能な移動局において：
   自局が在圏するサービスエリアを形成する基地局を第1基地局とし、該第1基地局が形成する第１サービスエリアの通信品質を測定する段階；
   前記の測定した第１サービスエリアの通信品質を所定の閾値と比較することにより、第１サービスエリアの大きさの変更制御を行うか否かを決定する段階；
   第１基地局のための制御量を算出する段階；及び
   前記の算出した制御量を送信する段階；
   第1基地局の周囲の他の基地局が形成する他のサービスエリアの通信品質を測定する段階；
   前記の他のサービスエリアのうち、所定の通信品質を満たすサービスエリアを第２サービスエリアとし、第２サービスエリアの通信品質を第１サービスエリアの通信品質と比較することにより、第２サービスエリアの大きさの変更制御を行うか否かを決定する段階；
   第２サービスエリアを形成する第２基地局のための制御量を算出する段階；及び
   前記の算出した制御量を、無線回線を第２基地局へ切り換える際に、第２基地局に対して送信する段階；
   から構成される方法。

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