JP5106304B2 - 無線基地局及び移動通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、無線基地局及び移動通信方法に関する。
移動通信システムでは、配下のマクロセルが隣接するマクロセル用無線基地局同士で通信パラメータ(例えば、拡散コードや周波数や時間スロットや周辺セルリストや送信電力等)が重複しないように設計される必要がある。
そのため、移動通信事業者が、各無線基地局の設置位置及び構成(アンテナ構成)を考慮したシミュレーションにより、各マクロセル用無線基地局の電波の到達エリアを推定して、各マクロセル用無線基地局における通信パラメータを設定していた。
その後、移動通信事業者は、トラヒックの増加に対応して新たにマクロセル用無線基地局を設置する場合には、各マクロセル用無線基地局における通信パラメータを再設定する必要があった。
また、かかる通信パラメータの設定方法は、シミュレーションによる各マクロセル用無線基地局の電波の到達エリアの推定結果に基づくため、実際に、各マクロセル用無線基地局の電波の到達エリアの推定結果に誤差が生じた際には、配下のマクロセルが隣接する無線基地局同士で通信パラメータが重複することにより、混信が発生してしまう場合があった。
近年、フェムトセル用無線基地局(Home eNB)と呼ばれる家庭等の小規模なエリアに設置される無線基地局の運用方法について検討されている(非特許文献1参照)。
かかるフェムトセル用無線基地局の設置台数は、マクロセル用無線基地局の設置台数よりも大幅に増加することが予想されるため、通信パラメータの設定方法に係る作業量は、更に増大されることになる。
通信パラメータの設定方法に係る作業量を軽減する方法として、W-CDMA方式の移動通信システムの無線基地局が、周辺無線基地局によって送信されている下り無線信号を受信して復調することで、既に周辺無線基地局で使用されている下りスクランブリングコードを判別し、かかる判別結果に基づいて、かかる無線基地局において使用すべき下りスクランブリングコードを自動的に決定する方法が示されている(特許文献1)。
3GPP TSG RAN #35 RP-070209 Lemesos、Cyprus、2007年3月6-9日、http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/TSG_RAN/TSGR_35/Docs/) 特開2003-219478号公報 特開2005-142967号公報 特開2007-295318号公報
しかしながら、上述の方法では、無線基地局が、配下のセル端付近において配下のセルが重複している周辺無線基地局によって送信されている下り無線信号を認識することができないため、かかる周辺無線基地局によって使用されている下りスクランブルコードを認識することができないという問題が発生する。
かかる問題は、ユーザの家屋内に設置され、下り無線信号が屋内の壁等により大きく減衰するフェムトセル用無線基地局において特に発生しやすいことが考えられる。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、通信パラメータを適切に自動設定することができる無線基地局及び移動通信方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の特徴は、無線基地局であって、第1周辺無線基地局によって報知されている共通制御情報を取得するように構成されている共通制御情報取得部と、有線ネットワークを介して第2周辺無線基地局によって保持されている無線基地局情報を取得するように構成されている周辺無線基地局情報取得部と、取得した前記共通制御情報に含まれる前記第1周辺無線基地局で使用されている第1通信パラメータと、取得した前記共通制御情報に含まれる前記第1周辺無線基地局で使用されている第2通信パラメータと、取得した該無線基地局情報に含まれる該第2周辺無線基地局で使用されている第3通信パラメータとに基づいて、使用すべき通信パラメータを決定するように構成されている通信パラメータ決定部とを具備することを要旨とする。
本発明の第2の特徴は、移動通信方法であって、無線基地局が、第1周辺無線基地局によって報知されている共通制御情報を取得する工程と、前記無線基地局が、有線ネットワークを介して第2周辺無線基地局によって保持されている無線基地局情報を取得する工程と、前記無線基地局が、取得した前記共通制御情報に含まれる前記第1周辺無線基地局で使用されている第1通信パラメータと、取得した前記共通制御情報に含まれる前記第1周辺無線基地局で使用されている第2通信パラメータと、取得した該無線基地局情報に含まれる該第2周辺無線基地局で使用されている第3通信パラメータとに基づいて、使用すべき通信パラメータを決定する工程とを有することを要旨とする。
以上説明したように、本発明によれば、通信パラメータを適切に自動設定することができる無線基地局及び移動通信方法を提供することができる。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの構成)
図1乃至図4を参照して、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、ネットワーク装置100と、ゲートウェイ装置(SGW:Security Gateway)400と、フェムトセル用無線基地局201、202とを具備している。
フェムトセル用無線基地局201、202は、ネットワーク装置100に収容されている。
ネットワーク装置100は、フェムトセル用無線基地局201、202に対して、移動局300との間で通信を行うための通信パラメータ(例えば、拡散コードや周波数や時間スロットや周辺セルリストや送信電力等)を割り当て管理するように構成されている。
例えば、ネットワーク装置100は、移動通信事業者によって管理されている移動通信事業者ネットワーク内に設けられている無線制御装置RNCや交換機等によって構成されている。
また、移動通信事業者ネットワークの境界線上には、ゲートウェイ装置400が設置されている。ゲートウェイ装置400は、他のネットワークからの不正なアクセスから、移動通信事業者ネットワークを守るためのゲートウェイ装置であり、ゲートウェイ装置400の認証処理により正規と認められたアクセスのみを、移動通信事業者ネットワークに通すことになる。
フェムトセル用無線基地局201、202は、移動通信事業者ネットワーク外のユーザネットワーク(移動通信事業者の加入ユーザによって管理されているネットワーク)に設けられている無線基地局である。
例えば、フェムトセル用無線基地局201、202は、上述の加入ユーザによって管理されているLAN(Local Area Network)内に設置され、FTTH(Fiber To The Home)やADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)等のアクセス回線事業者のネットワーク(固定回線事業者ネットワーク)を介して、移動通信事業者ネットワーク上に設置されているネットワーク装置100に接続する。
以下、図2を参照して、フェムトセル用無線基地局201、202の構成について説明する。基本的に、フェムトセル用無線基地局201の構成とフェムトセル用無線基地局202の構成とは同一であるため、代表して、フェムトセル用無線基地局201の構成について説明する。
図2に示すように、フェムトセル用無線基地局201は、共通制御情報受信部11と、周辺無線基地局情報取得部12と、通信パラメータ決定部13とを具備している。
共通制御情報受信部11は、第1周辺無線基地局によって報知されている共通制御情報を取得するように構成されている。なお、かかる共通制御情報には、第1周辺無線基地局によって使用されている第1通信パラメータ、及び、第1周辺無線基地局の周辺無線基地局によって使用されている第2通信パラメータが含まれている。
ここで、第1周辺無線基地局は、フェムトセル用無線基地局201によって共通制御情報が受信され得る無線基地局である。例えば、図3の例では、共通制御情報受信部11は、無線基地局B乃至Dによって報知されている共通制御情報を受信することができるが、壁等の障害物Xが存在しているため、無線基地局Aによって報知されている共通制御情報を受信することができない。したがって、図3の例では、無線基地局B乃至Dが、第1周辺無線基地局となる。
周辺無線基地局情報取得部12は、有線ネットワークを介して第2周辺無線基地局によって保持されている無線基地局情報を取得するように構成されている。
例えば、有線ネットワークは、LAN(Local Area Network)やWAN(Wide Area Network)やVLAN(Virtual LAN)等であり、第2周辺無線基地局は、フェムトセル用無線基地局201と同一のネットワークに接続されている無線基地局(すなわち、同一のネットワークアドレス或いはサブネットワークアドレスが付与されている無線基地局)である。
図4の例では、周辺無線基地局情報取得部12は、同一ネットワーク内の接続されている無線基地局A乃至Fから、無線基地局情報を取得するように構成されている。
なお、無線基地局情報は、各無線基地局の識別情報、及び、第2周辺無線基地局で使用されている第2通信パラメータを含む情報である。例えば、無線基地局情報は、IPパケットの形態で送信される。
また、周辺無線基地局情報取得部12は、有線ネットワーク内で所定値以上のホップ数でフェムトセル用無線基地局201に到達する無線基地局情報を取得しないように構成されていてもよい。
図4の例において、所定値を「2」と設定し、無線基地局Fによって保持されている無線基地局情報がフェムトセル用無線基地局201に到達する際のホップ数は「3」となる場合には、周辺無線基地局情報取得部12は、無線基地局Fによって保持されている無線基地局情報を取得しないように構成されていてもよい。
また、周辺無線基地局情報取得部12は、有線ネットワーク内で応答に所定時間以上かかる第2周辺無線基地局からは、無線基地局情報を取得しないように構成されていてもよい。
図4の例において、所定時間を「3秒」とし、フェムトセル用無線基地局201と無線基地局Eとの間の応答時間(RTT:Round Trip Time)が「5秒」である場合、周辺無線基地局情報取得部12は、無線基地局Eによって保持されている無線基地局情報を取得しないように構成されていてもよい。
周辺無線基地局情報取得部12は、有線ネットワーク内で、フェムトセル用無線基地局201に係る情報をマルチキャストすることによって、フェムトセル無線基地局201に係る情報に対する応答として、上述の無線基地局情報を取得するように構成されていてもよい。
ここで、フェムトセル無線基地局201に係る情報には、フェムトセル無線基地局201の識別情報(例えば、かかる有線ネットワークにおいて割り当てられているIPアドレス等)や、フェムトセル無線基地局201で使用されている通信パラメータ等が含まれている。
通信パラメータ決定部13は、共通制御情報受信部11によって取得された共通制御情報に含まれる第1通信パラメータ及び第2通信パラメータと、周辺無線基地局情報取得部12によって取得された第3通信パラメータとに基づいて、フェムトセル用無線基地局201において使用すべき通信パラメータを決定するように構成されている。
例えば、通信パラメータ決定部13は、フェムトセル用無線基地局201において使用すべき通信パラメータを、第1通信パラメータ、第2通信パラメータ及び第3通信パラメータのいずれとも重複しないように決定するように構成されていてもよい。
なお、通信パラメータ決定部13は、有線ネットワーク内で所定値以上のホップ数でフェムトセル用無線基地局201に到達する無線基地局情報に含まれている第3パラメータを考慮することなく、フェムトセル用無線基地局201において使用すべき通信パラメータを決定するように構成されていてもよい。
また、通信パラメータ決定部13は、有線ネットワーク内で応答に所定時間以上かかる第2周辺無線基地局によって保持されている無線基地局情報を考慮することなく、フェムトセル用無線基地局201において使用すべき通信パラメータを決定するように構成されていてもよい。
さらに、通信パラメータ決定部13は、第1通信パラメータ、第2通信パラメータ及び第3パラメータの少なくとも1つが変更されたことを検知した場合に、フェムトセル用無線基地局201において使用すべき通信パラメータを決定するように構成されていてもよい。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作)
図5を参照して、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作、具体的には、新たに設置されたフェムトセル用無線基地局201において使用すべき運用パラメータを決定する動作について説明する。
図5に示すように、ステップS101において、フェムトセル用無線基地局201は、第1周辺無線基地局、図3の例では、無線基地局B乃至Dによって報知されている共通制御情報を取得する。
ここで、フェムトセル用無線基地局201の設置場所は、無線基地局Aのカバーエリアではないものとし、無線基地局Aのカバーエリアとフェムトセル用無線基地局201とは一部で重複しているものとする。したがって、フェムトセル用無線基地局201は、無線基地局Aによって報知されている共通制御情報を取得することができない。
ステップS102において、フェムトセル用無線基地局201は、当該フェムトセル用無線基地局201が設置されたLAN上の第2周辺無線基地局、図4の例では、無線基地局A乃至Fによって保持されている無線基地局情報を取得する。
具体的には、第1に、フェムトセル用無線基地局201は、当該LAN上に、当該フェムトセル用無線基地局201に係る情報(例えば、フェムトセル用無線基地局201のIPアドレスを含む)をマルチキャストによってアナウンスする。
第2に、当該LANに接続されている無線基地局A乃至Fが、上述のアナウンスに応じて、フェムトセル用無線基地局201が当該LAN上に新たに設置されたことを発見し、当該フェムトセル用無線基地局201に対して、無線基地局情報(例えば、無線基地局A乃至FのIPアドレスや第3通信パラメータを含む)を送信する。
ステップS103において、フェムトセル用無線基地局201は、ステップS101において取得した共通制御情報に含まれる第1通信パラメータ及び第2通信パラメータと、ステップS102において取得した無線基地局情報に含まれる第3通信パラメータとに基づいて、使用すべき通信パラメータを決定する。
なお、本実施形態では、フェムトセル用無線基地局201が、ステップS101の動作の後に、ステップS102の動作を行うように記載されているが、両動作は、互いに独立して行われてもよい。
すなわち、フェムトセル用無線基地局201は、当該フェムトセル用無線基地局201が設置されたLAN上の第2周辺無線基地局によって保持されている無線基地局情報を取得した後に、第1周辺無線基地局によって報知されている共通制御情報を取得してもよいし、当該フェムトセル用無線基地局201が設置されたLAN上の第2周辺無線基地局によって保持されている無線基地局情報を取得しながら、第1周辺無線基地局によって報知されている共通制御情報を取得してもよい。
また、フェムトセル用無線基地局201及び無線基地局A乃至Fは、UPnP(Universal Plug & Play)プロトコルを利用して、すなわち、UPnPプロトコルにおいて無線基地局に係る情報を取り扱うことができるように修正して、同一LAN上で無線基地局に係る情報のやり取りを可能としてもよい。
さらに、本実施形態では、フェムトセル用無線基地局201が、第1通信パラメータ乃至第3通信パラメータに基づいて、使用すべき通信パラメータを決定しているが、フェムトセル用無線基地局201が、第1通信パラメータ乃至第3通信パラメータを、無線制御装置RNCに通知し、無線制御装置RNCが、第1通信パラメータ乃至第3通信パラメータに基づいて、フェムトセル用無線基地局201において使用すべき通信パラメータを決定して、その結果をフェムトセル用無線基地局201に通知し、フェムトセル用無線基地局201が、無線制御装置RNCからの通知に基づいて、使用すべき通信パラメータを決定してもよい。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果)
本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムによれば、フェムトセル用無線基地局201が、第1通信パラメータ乃至第3通信パラメータに基づいて、使用すべき通信パラメータを適切に且つ自動的に設定することができるため、移動通信事業者による作業量を増加させること無く、フェムトセル用無線基地局を設置することができる。
また、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムによれば、フェムトセル用無線基地局201が、第1周辺無線基地局から報知されている共通制御情報に含まれる第1通信パラメータ及び第2通信パラメータだけでなく、同一LAN上に接続されている第2周辺無線基地局から通知された無線基地局情報に含まれる第2通信パラメータに基づいて、使用すべき通信パラメータを決定するため、フェムトセル用無線基地局201の周辺に、障害物等の影響で共通制御情報を取得できない無線基地局が存在する場合であっても、フェムトセル用無線基地局201において、適切に通信パラメータを決定することができる。
(変更例)
上述の実施形態では、W-CDMA方式の移動通信システムを例に挙げて説明されているが、本発明は、かかる移動通信システムに限定されるものではなく、例えば、LTE(Long Term Evolution)方式の移動通信システムにも適用可能である。
以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。
本実施形態の第1の特徴は、無線基地局(フェムトセル用無線基地局201)であって、第1周辺無線基地局によって報知されている共通制御情報を取得するように構成されている共通制御情報取得部11と、有線ネットワーク(同一LAN)を介して第2周辺無線基地局によって保持されている無線基地局情報を取得するように構成されている周辺無線基地局情報取得部12と、得した前記共通制御情報に含まれる前記第1周辺無線基地局で使用されている第1通信パラメータと、取得した前記共通制御情報に含まれる前記第1周辺無線基地局の周辺無線基地局で使用されている第2通信パラメータと、取得した該無線基地局情報に含まれる該第2周辺無線基地局で使用されている第3通信パラメータとに基づいて、使用すべき通信パラメータを決定するように構成されている通信パラメータ決定部13とを具備することを要旨とする。
本実施形態の第1の特徴において、前記周辺無線基地局情報取得部12は、前記有線ネットワーク内で所定値以上のホップ数で前記無線基地局に到達する無線基地局情報を取得しないように構成されていてもよい。
本実施形態の第1の特徴において、前記周辺無線基地局情報取得部12は、前記有線ネットワーク内で応答に所定時間以上かかる第2周辺無線基地局からは、前記無線基地局情報を取得しないように構成されていてもよい。
本実施形態の第1の特徴において、前記周辺無線基地局情報取得部12は、前記有線ネットワーク内で、前記無線基地局に係る情報をマルチキャストすることによって、該無線基地局に係る情報に対する応答として前記無線基地局情報を取得するように構成されていてもよい。
本実施形態の第1の特徴において、前記無線基地局に係る情報は、該無線基地局の識別情報及び該無線基地局において使用されている通信パラメータを含んでいてもよい。
本実施形態の第1の特徴において、前記通信パラメータ決定部13は、前記第1通信パラメータ、前記第2通信パラメータ及び前記第3パラメータの少なくとも1つが変更されたことを検知した場合に、使用すべき通信パラメータを決定するように構成されていてもよい。
本実施形態の第2の特徴は、移動通信方法であって、無線基地局(フェムトセル用無線基地局201)が、第1周辺無線基地局によって報知されている共通制御情報を取得する工程と、前記無線基地局が、有線ネットワークを介して第2周辺無線基地局によって保持されている無線基地局情報を取得する工程と、前記無線基地局が、取得した前記共通制御情報に含まれる前記第1周辺無線基地局で使用されている第1通信パラメータと、取得した前記共通制御情報に含まれる前記第1周辺無線基地局の周辺無線基地局で使用されている第2通信パラメータと、取得した該無線基地局情報に含まれる該第2周辺無線基地局で使用されている第3通信パラメータとに基づいて、使用すべき通信パラメータを決定する工程とを有することを要旨とする。
本実施形態の第2の特徴において、前記無線基地局が、前記有線ネットワーク内で、前記無線基地局に係る情報をマルチキャストする工程と、前記第2周辺無線基地局が、受信した前記無線基地局に係る情報に対する応答として、該無線基地局に対して前記無線基地局情報を送信する工程とを有していてもよい。
本実施形態の第2の特徴において、前記第2周辺無線基地局が、前記第3パラメータが変更された場合に、前記無線基地局に対して、前記無線基地局情報を送信する工程とを有していてもよい。
なお、上述のフェムトセル用無線基地局201、202の動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。
ソフトウェアモジュールは、RAM(Random Access Memory)や、フラッシュメモリや、ROM(Read Only Memory)や、EPROM(Erasable Programmable ROM)や、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM)や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、CD-ROMといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。
かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ASIC内に設けられていてもよい。かかるASICは、フェムトセル用無線基地局201、202内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとしてフェムトセル用無線基地局201、202内に設けられていてもよい。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の第1の実施形態に係るフェムトセル用無線基地局の機能ブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係るフェムトセル用無線基地局において共通制御情報を取得する様子を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係るフェムトセル用無線基地局において周辺無線基地局情報を取得する様子を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係るフェムトセル用無線基地局の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
100…ネットワーク装置
201、202…フェムトセル用無線基地局
11…共通制御情報受信部
12…周辺無線基地局情報取得部
13…通信パラメータ決定部
300…移動局

Claims (9)

  1. 第1周辺無線基地局によって報知されている共通制御情報を取得するように構成されている共通制御情報取得部と、
    有線ネットワークを介して、前記第1周辺無線基地局と同一のネットワークアドレス或いはサブネットワークアドレスが付与されているネットワークに接続されている第2周辺無線基地局によって保持されている無線基地局情報を取得するように構成されている周辺無線基地局情報取得部と、
    取得した前記共通制御情報に含まれる前記第1周辺無線基地局で使用されている第1通信パラメータと、取得した前記共通制御情報に含まれる前記第1周辺無線基地局の周辺無線基地局で使用されている第2通信パラメータと、取得した該無線基地局情報に含まれる該第2周辺無線基地局で使用されている第3通信パラメータとに基づいて、使用すべき通信パラメータを決定するように構成されている通信パラメータ決定部とを具備することを特徴とする無線基地局。
  2. 前記周辺無線基地局情報取得部は、前記有線ネットワーク内で所定値以上のホップ数で前記無線基地局に到達する無線基地局情報を取得しないように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
  3. 前記周辺無線基地局情報取得部は、前記有線ネットワーク内で応答に所定時間以上かかる第2周辺無線基地局からは、前記無線基地局情報を取得しないように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
  4. 前記周辺無線基地局情報取得部は、前記有線ネットワーク内で、前記無線基地局に係る情報をマルチキャストすることによって、該無線基地局に係る情報に対する応答として前記無線基地局情報を取得するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
  5. 前記無線基地局に係る情報は、該無線基地局の識別情報及び該無線基地局において使用されている通信パラメータを含むことを特徴とする請求項4に記載の無線基地局。
  6. 前記通信パラメータ決定部は、前記第1通信パラメータ、前記第2通信パラメータ及び前記第3パラメータの少なくとも1つが変更されたことを検知した場合に、使用すべき通信パラメータを決定するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
  7. 無線基地局が、第1周辺無線基地局によって報知されている共通制御情報を取得する工程と、
    前記無線基地局が、有線ネットワークを介して、前記第1周辺無線基地局と同一のネットワークアドレス或いはサブネットワークアドレスが付与されているネットワークに接続されている第2周辺無線基地局によって保持されている無線基地局情報を取得する工程と、
    前記無線基地局が、取得した前記共通制御情報に含まれる前記第1周辺無線基地局で使用されている第1通信パラメータと、取得した前記共通制御情報に含まれる前記第1周辺無線基地局の周辺無線基地局で使用されている第2通信パラメータと、取得した該無線基地局情報に含まれる該第2周辺無線基地局で使用されている第3通信パラメータとに基づいて、使用すべき通信パラメータを決定する工程とを有することを特徴とする移動通信方法。
  8. 前記無線基地局が、前記有線ネットワーク内で、前記無線基地局に係る情報をマルチキャストする工程と、
    前記第2周辺無線基地局が、受信した前記無線基地局に係る情報に対する応答として、該無線基地局に対して前記無線基地局情報を送信する工程とを有することを特徴とする請求項7に記載の移動通信方法。
  9. 前記第2周辺無線基地局が、前記第3パラメータが変更された場合に、前記無線基地局に対して、前記無線基地局情報を送信する工程とを有することを特徴とする請求項7に記載の移動通信方法。
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