JP5304884B2 - 移動体通信システムの無線基地局及び干渉平準化方法 - Google Patents

Description

本発明は、セクタ構成のセルを管理する無線基地局により移動端末間の通信を行う移動体通信システムに関し、特に上り通信でのセクタ間の干渉を平準化するようにした無線基地局に関する。
本願は、２００９年３月２日に、日本国に出願された特願２００９−４８０８５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

移動体通信システム及び移動端末について、種々の技術や規格が開発されている（例えば、特許文献１乃至特許文献３、及び非特許文献１及び非特許文献２参照）。
次世代（３．９Ｇ）の移動体通信規格であるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）では、無線アクセス方式として、上り通信についてシングルキャリア周波数分割多元接続方式（ＳＣ−ＦＤＭＡ：Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ（ＳＣ）−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）を採用し、下り通信については直交周波数分割多元接続方式（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）を採用している。

下り通信に採用されているＯＦＤＭＡ方式は、周波数の直交性を利用することにより、サブキャリアと呼ばれる複数の搬送波を多重化するデジタル変復調方式である。このＯＦＤＭＡ方式は、フェージングやマルチパス干渉に対する耐性が優れている。

一方、上り通信に採用されているＳＣ−ＦＤＭＡ方式は、ＯＦＤＭＡ方式と類似しているが、ユーザに割り当てられる搬送波が連続している点でＯＦＤＭＡ方式と異なる。即ち、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式はＯＦＤＭＡ方式に比べて電力効率の改善が見込まれる。ＬＴＥ方式にて提供される上り通信の無線リソースは、周波数軸と時間軸で分割されており、分割された無線リソースはユーザに割り当てられる。

ＬＴＥ方式におけるハンドオーバは、移動端末からの受信強度測定報告を契機として実施される。同一周波数についての受信強度測定報告として、ＥｖｅｎｔＡ１乃至ＥｖｅｎｔＡ５が規定されている。特に、ハンドオーバの契機となるＥｖｅｎｔＡ３の報告は、移動端末が測定した隣接セクタの受信強度が現在通信を行っているセクタの受信強度を上回ったときに送信される。標準化団体３ＧＰＰの規格（非特許文献１参照）によると、以下の条件式が成立したときにＥｖｅｎｔＡ３の報告が送信される。

Ｍｎ＋Ｏｆｎ＋Ｏｃｎ−Ｈｙｓ＞ＭＳ＋Ｏｆｓ＋Ｏｃｓ＋Ｏｆｆ
但し、パラメータは以下の通りである。
Ｍｎ：隣接セクタの受信強度
Ｏｆｎ：移動端末で使用する周波数帯に関するオフセット値
Ｏｃｎ：隣接セクタに関するオフセット値
Ｏｃｓ：通信中のセクタに関するオフセット値
Ｈｙｓ：ヒステリシス
Ｏｆｆ：Ｅｖｅｎｔ Ａ３固有のオフセット値

ここで、隣接セクタのオフセット値Ｏｃｎが大きくなると条件式が満たされやすくなる。逆に、オフセット値Ｏｃｎが小さくなると条件式が満たされにくくなる。従って、オフセット値Ｏｃｎを変更することにより、セクタ間の移動端末の通信ハンドオーバを促進したり、抑制したりすることができる。尚、上記のオフセット値の変更は無線基地局によるセクタの報知情報若しくは個別の制御信号により移動端末に伝達される。

特開２００６−２４６５３７号公報 国際公開第２００５／００２２７０号公報 国際公開第２００５／０４１６０９号公報

３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１ Ｖ８．４．０ Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ （ＲＲＣ） ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４２３ Ｖ８．４．０ Ｘ２ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ （Ｘ２ＡＰ）

ＬＴＥ方式では、無線基地局が移動端末に対して上り／下り通信の無線リソース割当てを行なっている。図１１は、ＬＴＥ方式における無線フレームとスロットとリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）との関係を示す。１個のリソースブロックは、１２個のサブキャリアと７個のシンボルより構成される。ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）は、ガードインターバルとして各シンボルに付加される。２０ＭＨｚの通信帯域では１００個のリソースブロック、１０ＭＨｚの通信帯域では５０個のリソースブロック、５ＭＨｚの通信帯域では２５個のリソースブロックが使用可能である。

ＬＴＥ方式の上り通信では、全てのセクタにおいて同一周波数が使用される。無線基地局は、周波数軸と時間軸で分割されたリソースブロックを移動端末に割り当てる。各セクタにおいて、独立したリソースブロックの割当てが行なわれる。同一セクタ内では、複数の移動端末に対してリソースブロックが重複して割り当てられることはないため、上り干渉は発生しない。

しかし、或るセクタで使用されているリソースブロックが隣接する別のセクタにおいて同じタイミングで使用されると、これらのセクタ間で干渉が発生する。セクタ間の干渉が発生すると、受信信号の「希望波信号電力対干渉及び雑音電力比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ Ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）」が劣化する。このため、無線基地局は移動端末に対して高速通信を可能にする１６ＱＡＭなどの高次変調方式を使用することができなくなり、移動端末の上り通信のユーザスループットが劣化する。このような状況から、ＬＴＥ方式の上り通信においてセクタ間の干渉を低減する対策が要請されている。

上記の要請に応じて、干渉発生回避（ＩＣＩＣ：Ｉｎｔｅｒ−Ｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）が検討されている。標準化団体３ＧＰＰの規格（非特許文献２参照）によれば、各無線基地局は隣接する無線基地局に対して各リソースブロックでの上り干渉の大きさに関する情報を通知することができる。この情報に基づいて、各無線基地局は隣接する無線基地局に対して大きな上り干渉を与えているリソースブロックの割当てを控えるよう通知し、以って、上り干渉の発生を抑制せしめる。

しかし、上記の方法では、特定のセクタにおいて通信を行う移動端末（ユーザ）数が増加する状況において、その隣接セクタから上り干渉の大きさが通知されると、移動端末数が増加しているセクタにて使用可能なリソースブロック数が減少してしまう。その結果、上り通信でのセクタスループットが減少してしまう。

また、セクタの周辺部に位置する移動端末は、使用可能なリソースブロック数の減少の影響を受けやすい。このため、セクタの周辺部に位置する移動端末では、上り通信でのユーザスループットが減少してしまう。

上記の問題点を解決すべく、本発明では上り通信でのセクタ間の干渉を平準化することにより、上り通信でのスループットを改善する仕組みを無線基地局に組み込んだことを特徴とする。

本発明は、移動体通信システムにおいてセクタ構成のセルを管理する無線基地局において、第１セクタでの上り干渉量が第１閾値以上であり、かつ、第１セクタでのリソースブロック使用率が第２閾値以下である場合、第１セクタに隣接する第２セクタから第１セクタへのハンドオーバを促進させることにより第１セクタと第２セクタとの間の上り干渉量を平準化するようにしたものである。

本発明は、コアネットワークと、複数の移動端末と、複数の無線基地局より構成される移動体通信システムにおいて、各無線基地局が第１セクタと第２セクタとの間の上り干渉量を平準化するようにしたものである。

本発明は、移動体通信システムにおいてセクタ構成のセルを管理する無線基地局に適用される干渉平準化方法において、第１セクタでの上り干渉量が第１閾値以上であり、かつ、第１セクタでのリソースブロック使用率が第２閾値以下であるか否かを判定し、ハンドオーバ閾値を変更することにより、第１セクタに隣接する第２セクタから第１セクタへのハンドオーバを促進させるようにしたものである。

本発明は、コンピュータにより実行されるプログラムにおいて、上記の干渉平準化方法を規定したものである。

本発明は、輻輳が発生しているセクタから、上り干渉量が大きく、かつ、リソースブロック使用率が小さい隣接セクタへのハンドオーバを促進することにより、相互に隣接するセクタ間の上り干渉が平準化し、以って、上り通信でのセクタ／ユーザ・スループットを改善せしめるものである。

ＬＴＥ方式に準拠した本発明の好適な実施例に係る移動体通信システム１００の構成を示すブロック図である。 移動体通信システムに含まれる無線基地局が管理するセルのセクタ構成を示す図である。 本実施例で実行される干渉平準化におけるハンドオーバ閾値変更処理を示すフローチャートである。 ハンドオーバ閾値変更処理における無線基地局間での通信シーケンスを示す図である。 ハンドオーバ閾値変更処理において無線基地局間で伝送される上り干渉通知信号の構成を示す図である。 ハンドオーバ閾値変更処理において無線基地局間で伝送される受入れ応答信号の構成を示す図である。 本実施例で実行される干渉平準化におけるハンドオーバ閾値変更解除処理を示すフローチャートである。 ハンドオーバ閾値変更解除処理における無線基地局での通信シーケンスを示す図である。 ハンドオーバ閾値変更解除処理において無線基地局間で伝送される解除通知信号の構成を示す図である。 （ａ）所定セクタにおける上り干渉量の経時的変化を示すグラフ、（ｂ）所定セクタにおけるリソースブロック使用率の経時的変化を示すグラフである。 ＬＴＥ方式における無線フレームとスロットとリソースブロックの関係を示す図である。

図１は、ＬＴＥ方式に準拠した本発明の好適な実施例に係る移動体通信システム１００の構成を示すブロック図である。移動体通信システム１００は、コアネットワーク１０１、無線基地局１０２、及び移動端末１０３を含む。図１では、２つの無線基地局１０２−Ａ、１０２−Ｂが示されているが、無線基地局の数はこれに限定されるものではなく、任意に設定される。

コアネットワーク１０１は、Ｓ１インタフェースにより無線基地局１０２−Ａ、１０２−Ｂと接続され、データ送信及びデータ受信を行なう。無線基地局１０２−Ａ、１０２−Ｂは隣接して配置されており、インタフェースＸ２にて相互に接続されている。即ち、無線基地局１０２−Ａ、１０２−ＢはＸ２インタフェースを介してメッセージ交換を行なっている。

無線基地局１０２はセクタ構成のセルを管理しており、そのセル内に位置する移動端末１０３との間で無線によりデータ送信及びデータ受信を行なう。

図２は、無線基地局１０２が管理するセルに含まれるセクタの配置例を示している。本実施例では、１つのセルは３つのセクタに分割されている。説明の便宜上、無線基地局１０２−Ａはセクタ０を含むセルを管理し、無線基地局１０２−Ｂはセクタ０に隣接するセクタ１を含むセルを管理するものとする。

無線基地局１０２−Ａは、干渉平準化機能を具現化すべく測定部１０２１、要求処理部１０２２、及び変更処理部１０２３を具備している。ここで、測定部１０２１は各セクタでの上り干渉量（即ち、各セクタがその隣接セクタから被る干渉量）及びリソースブロック使用率を測定する。要求処理部１０２２は、測定部１０２１の測定結果に基づいて周期的にハンドオーバ閾値の変更を要求する処理を実行する。変更処理部１０２３は、変更要求に応じて周期的にハンドオーバ閾値を変更（更新）する処理を実行する。同様に、無線基地局１０２−Ｂも測定部１０２１、要求処理部１０２２、及び変更処理部１０２３を具備している。

本実施例では、各セクタが隣接セクタから被る上り干渉量を示す指標として、「ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）」を採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、「希望波信号電力対干渉及び雑音電力比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）」を採用してもよい。

図１は、本実施例の説明に必要な構成要素のみを示しているが、移動体通信システム１００には上記の構成要素以外に公知の機能及び構成要素が含まれている。

次に、本実施例による干渉平準化方法について移動体通信システム１００を参照して説明する。
この説明の前提として、図２に示すセクタ構成において、複数の移動端末（ユーザ）がセクタ０に集中して存在しており、セクタ０での無線通信が輻輳状態にあるものとする。このセクタ０に隣接してセクタ１、セクタ２、セクタ３、セクタ４、セクタ５、及びセクタ６が存在している。ここで、セクタ０から被る上り干渉量がセクタ１において増大しているものとする。
尚、本実施例の説明では、セクタ０とセクタ１は異なるセルに属するものとしているが、これに限定する必要はなく、両者が同一のセルに属するものであってもよい。

本実施例の動作について説明する前に、干渉平準化方法の原理について説明する。
相互に隣接するセクタ０、１において、セクタ０にて無線通信を行う移動体通信（ユーザ）の数が増加している場合、セクタ０でのリソースブロックの使用率が上昇する。このため、セクタ０からセクタ１に対する上り干渉量が増加し、セクタ１でのスループットが低下する。

移動端末がリソースブロックの使用率が増加したセクタ０からセクタ１に移動すると、セクタ０、１間の上り干渉量が平準化される。即ち、セクタ１での上り干渉量が減少するので、セクタ１のスループットも改善することとなる。換言すれば、上り干渉量が増加したセクタ１のスループットを改善するためには、その上り干渉量の増加をもたらしているセクタ０に存在する一部の移動端末をセクタ１に移動することができれば、セクタ０、１間の干渉量が平準化することとなる。

そこで、無線基地局１０２−Ａ、１０２−Ｂは、セクタ０から被るセクタ１での上り干渉量が第１閾値ａ以上であり、かつ、セクタ１でのリソースブロック使用率が第２閾値ｂ以下であることを条件として、セクタ０からセクタ１へのハンドオーバを促進するように各セクタでのハンドオーバ閾値を変更し、以って、セクタ間の干渉量を平準化する。この干渉平準化によれば、セクタ１での上り通信のセクタスループットが改善されることに加えて、セクタ０の周辺部に存在している移動端末については、移動先のセクタ１においてより多くのリソースブロックを使用して無線通信を行うことができるため、セクタ１での上り通信のユーザスループットも改善される。

次に、図３乃至図６を参照して移動体通信システム１００の干渉平準化について詳細に説明する。
図３は、干渉平準化においてハンドオーバ閾値変更処理を示すフローチャートである。図４は、ハンドオーバ閾値変更処理における無線基地局１０２間での通信シーケンスを示す。図５は、ハンドオーバ閾値変更処理において無線基地局１０２間で伝送される上り干渉通知信号４０１の構成を示す。図６は、ハンドオーバ閾値変更処理において無線基地局１０２間で伝送される受入れ応答信号４０２の構成を示す。

図５に示す上り干渉通知信号４０１は、送信先無線基地局アドレス４０１１、送信元無線基地局アドレス４０１２、送信先セルＩＤ４０１３、送信元セルＩＤ４０１４、及び上り干渉通知ＩＤ４０１５より構成される。図６に示す受入れ応答信号４０２は、送信先無線基地局アドレス４０２１、送信元無線基地局アドレス４０２２、送信先セルＩＤ４０２３、送信元セルＩＤ４０２４、及び受入れ応答ＩＤ４０２５より構成される。

先ず、セクタ０で無線通信を行っている移動端末の数が増加した結果、セクタ１において上り干渉量が増大すると、セクタ１を管理する無線基地局１０２−Ｂの測定部１０２１は、セクタ１の隣接するセクタ０から被る上り干渉量（ＩｏＴ）と、セクタ１でのリソースブロック使用率を測定する。要求処理部１０２２は、セクタ１での上り干渉量（ＩｏＴ）が第１閾値ａ以上であり、かつ、リソースブロック使用率が第２閾値ｂ以下であるかどうか判定する（ステップ３０１）。

ステップ３０１の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、無線基地局１０２−Ｂの要求処理部１０２２は、セクタ１に隣接する全てのセクタを管理する無線基地局１０２（例えば、セクタ０を管理する無線基地局１０２−Ａ）に宛てて上り干渉通知信号４０１を送信し（図４参照）、隣接セクタにおけるハンドオーバ閾値の変更を要求する（ステップ３０２）。

上り干渉通知信号４０１を受信すると、無線基地局１０２−Ａの測定部１０２１はセクタ０での上り干渉量（ＩｏＴ）とリソースブロック使用率を測定する。要求処理部１０２２は、セクタ０での上り干渉量（ＩｏＴ）が第３閾値ｃ以下であり、かつ、リソースブロック使用率が第４閾値ｄ以上であるかどうか判定する（ステップ３０３）。ステップ３０３の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、無線基地局１０２−Ａは、ハンドオーバ閾値の変更要求の受入れを示す受入れ応答信号４０２を無線基地局１０２−Ｂに返信する（図４参照）。無線基地局１０２−Ａは、受入れ応答信号４０２を送信すると同時に、セクタ０でのセクタ１に対するオフセット値を増大、即ち、セクタ０からセクタ１へのハンドオーバ閾値を減少する（ステップ３０４）。

本実施例では、ハンドオーバ閾値の変更を要求するかどうかの判断で使用する第１閾値ａ及び第２閾値ｂと、ハンドオーバ閾値の変更を受け入れるかどうかの判断で使用する第３閾値ｃ及び第４閾値ｄは夫々以下の関係となるように設定されている。
第１閾値ａ＞第３閾値ｃ
第２閾値ｂ＜第４閾値ｄ

上記の関係にて閾値ａ乃至ｄを設定することにより、セクタ間の干渉量の平準化とスループットの改善を効果的に行なうことができる。但し、閾値設定はこれに限定されるものではなく、セクタ間の干渉平準化とスループット改善の観点から閾値を適切に設定すればよい。

次に、受入れ応答信号４０２を受信すると、無線基地局１０２−Ｂの変更処理部１０２３は、セクタ１でのセクタ０に対するオフセット値を減少する。即ち、受入れ応答信号４０２を受信した無線基地局１０２−Ｂは、セクタ１からセクタ０へのハンドオーバ閾値を増大する（ステップ３０５）。

上記の如くセクタ０、１についてハンドオーバ閾値を変更することにより、セクタ０からセクタ１へのハンドオーバが促進されるとともに、セクタ１からセクタ０へのハンドオーバは抑制される。即ち、セクタ０、１間において頻繁にハンドオーバが実行されることを防止する。

尚、セクタ０以外のセクタを管理する無線基地局１０２から受入れ応答信号４０２を受信した場合、無線基地局１０２−Ｂは、セクタ１での受入れ応答を行なったセクタに対するオフセット値を減少するとともに、セクタ１から当該セクタへのハンドオーバ閾値を増大する。これにより、隣接セクタ間の頻繁なハンドオーバの実施を防止することができる。

次に、図４を参照して無線基地局１０２−Ａ、１０２−Ｂの間の通信の観点から、前記ステップ３０１乃至３０５に示したハンドオーバ閾値変更処理について実証する。
無線基地局１０２−Ｂは、その管理セル内のセクタ１について上り干渉量とリソースブロック使用率を監視している。上り干渉量及びリソースブロック使用率が所定条件（即ち、ハンドオーバ閾値の変更要求発行のための条件）を満たしたとき、隣接セクタを管理する無線基地局１０２（例えば、無線基地局１０２−Ａ）に対してＸ２インタフェースを介して上り干渉通知信号４０１を送信する。

上り干渉通知信号４０１を受信した無線基地局１０２（例えば、無線基地局１０２−Ａ）は、その管理セル内のセクタ１の隣接セクタでの上り干渉量とリソースブロック使用率を確認する。上り干渉量及びリソースブロック使用率の両方が所定条件（即ち、ハンドオーバ閾値の変更要求を受け入れるための条件）を満たしていれば、その無線基地局１０２は無線基地局１０２−Ｂに対して受入れ応答信号４０２を送信する。このように、隣接無線基地局１０２間で通信が行われ、以って、無線基地局１０２の管理セル内の隣接セクタについてハンドオーバ閾値の変更が行なわれる。

次に、図７乃至図９を参照して干渉平準化のハンドオーバ閾値変更解除処理について説明する。
図７は、ハンドオーバ閾値変更解除処理を示すフローチャートである。図８は、ハンドオーバ閾値変更解除処理における無線基地局１０２Ｂ間での通信シーケンスを示す。図９は、ハンドオーバ閾値変更解除処理において無線基地局１０２間で伝送される解除通知信号８０１の構成を示す。

図９に示す解除通知信号８０１は、送信先無線基地局アドレス８０１１、送信元無線基地局アドレス８０１２、送信先セルＩＤ８０１３、送信元セルＩＤ８０１４、及び解除通知ＩＤ８０１５より構成される。

先ず、セクタ１を管理する無線基地局１０２−Ｂは、上述した干渉平準化に関する一連の処理によりハンドオーバ閾値を変更した後、周期的にセクタ１での上り干渉量（ＩｏＴ）及びリソースブロック使用率を測定し、その測定結果について判断を行う（ステップ７０１）。即ち、セクタ１の上り干渉量（ＩｏＴ）が第１閾値ａ未満、または、リソースブロック使用率が第２閾値ｂより大きいとき、ステップ７０１の判定結果が「ＹＥＳ」となり、更に、その状態が一定時間以上継続した場合、ステップ７０２の判定結果も「ＹＥＳ」となる。この場合、無線基地局１０２−Ｂは、受入れ応答信号４０２を返信した隣接セクタを管理する無線基地局１０２（例えば、セクタ０を管理する無線基地局１０２−Ａ）に宛てて、ハンドオーバ閾値変更解除を示す解除通知信号８０１を送信する（ステップ７０３）。

解除通知信号８０１を送信するとともに、無線基地局１０２−Ｂは隣接セクタを管理する無線基地局１０２（例えば、セクタ０を管理する無線基地局１０２−Ａ）に関して、セクタ１のオフセット値を元の値に戻す（ステップ７０３）。換言すれば、無線基地局１０２−Ｂは受入れ応答信号４０２を返信した無線基地局１０２が管理する隣接セクタ（例えば、無線基地局１０２−Ａが管理するセクタ０）に対するセクタ１でのハンドオーバ閾値を元の値に戻す。

解除通知信号８０１を受信すると、無線基地局１０２−Ａは解除通知信号８０１の送信元であるセクタ１に対するセクタ０のオフセット値を元の値に戻す（ステップ７０４）。即ち、無線基地局１０２−Ａはセクタ１に対するセクタ０のハンドオーバ閾値を元の値に戻す。

上記において、セクタ０及びセクタ１での上り干渉量（ＩｏＴ）及びリソースブロック使用率の急激な変化により、セクタ０及びセクタ１でのオフセット値、即ちハンドオーバ閾値、が変更されると、無線基地局１０２−Ａ（セクタ０）から無線基地局１０２−Ｂ（セクタ１）に対して上り干渉通知信号４０１が送信され、以って、無線基地局１０２−Ｂから無線基地局１０２−Ａに対して受入れ応答信号４０２が返信されることもある。即ち、図４に示す通信シーケンスとは逆の減少が発生することとなる。この場合、無線基地局１０２−Ｂ（セクタ１）でのオフセット値（ハンドオーバ閾値）の変更処理は取り消され、その後、無線基地局１０２−Ａ（セクタ０）において上り干渉量（ＩｏＴ）及びリソースブロック使用率の測定及び判断が行なわれる。

次に、図１０を参照して本発明の干渉平準化についてセクタ１に着目して総括する。図１０は、セクタ１において上り干渉量及びリソースブロック使用率の経時的変化を示すグラフである。

先ず、セクタ０において無線通信を行っている移動端末（ユーザ）の数が増加すると、隣接するセクタ１において上り干渉量が増大する。セクタ１での上り干渉量が第１閾値ａを上回ると、無線基地局１０２−Ｂは上り干渉通知信号４０１を送信する（図１０の（Ａ））。無線基地局１０２−Ａは、上り干渉通知信号４０１を受信すると、セクタ０でのハンドオーバ閾値を減少させるとともに受入れ応答信号４０２を無線基地局１０２−Ｂへ送信する（図１０の（Ｂ））。この結果、セクタ０からセクタ１への移動端末の無線通信のハンドオーバが促進され、セクタ０、１間の干渉量が平準化される。即ち、セクタ１では上り干渉量が減少するため、その上りセクタスループットは増加する。その後、無線基地局１０２−Ｂは、上り干渉量の減少並びにリソースブロック使用率の上昇に伴い、変更したハンドオーバ閾値を元の値に戻すとともに、解除通知信号８０１を無線基地局１０２−Ａへ送信する（図１０の（Ｃ））。

セクタ０からセクタ１への移動端末の無線通信ハンドオーバが促進されて、一部の移動端末がセクタ０からセクタ１に移動すると、セクタ０における上り干渉量が増大することとなる。この場合、セクタ０における上り干渉量の増加が小さければ、セクタ１に移動した移動端末に対して割り当てられていたセクタ０でのリソースブロックの数だけ、セクタ０の使用可能リソースブロック数は増加することとなる。

従って、一部の移動端末がセクタ１に移動した後は、セクタ０において移動端末に割当て可能なリソースブロック数が増える。このため、セクタ０において上り干渉量が増加したとしても、セクタ０での上りセクタスループットは殆ど変化しない。故に、移動体通信システム１００全体として上りスループットは増加することとなる。その上、セクタ０の周辺部に存在していた移動端末は、移動先のセクタ１においてより多くのリソースブロック数の割当てを受けることができるため、当該移動端末における上りユーザスループットも増加する。

本実施例は、下記の効果を奏する。
１．セクタ間の上り干渉を平準化することができる。
２．各セクタにおいて上りセクタスループットを改善することができる。
３．セクタの周辺部に存在する移動端末の上りスループットを改善することができる。

また、本実施例は下記の特徴を有している。
１．第１の無線基地局（１０２−Ｂ）は、第１のセクタ（セクタ１）における上り干渉量が第１閾値以上、かつ、リソースブロック使用率が第２閾値以下になると、隣接する第２のセクタ（セクタ０）を管理する第２の無線基地局（１０２−Ａ）に宛てて上り干渉通知信号を送信する。
２．上り干渉通知信号を受信すると、第２の無線基地局は第２のセクタでの上り干渉量が第３閾値以下、かつ、リソースブロック使用率が第４閾値以上であれば、受入れ応答信号を送信する。
３．また、受入れ応答信号の送信時、第２の無線基地局は移動端末が第２のセクタから第１のセクタへのハンドオーバを促進するようにハンドオーバ閾値を変更する。
４．受入れ応答信号を受信すると、第１の無線基地局は第１のセクタから第２のセクタへのハンドオーバをしにくくするようにハンドオーバ閾値を変更する。
５．第１の無線基地局は、第１のセクタでの上り干渉量が第１閾値未満、または、リソースブロック使用率が第２閾値より大きくなり、かつ、その状態が一定時間以上継続すると、変更したハンドオーバ閾値を元の値に戻すために、第２の無線基地局に対して解除通知信号を送信する。
６．第１の無線基地局は、解除通知信号を送信するとともに、セクタ１におけるハンドオーバ閾値を元の値に戻す。
７．解除通知信号を受信すると、第２の無線基地局は変更していたハンドオーバ閾値を元の値に戻す。

本実施例では、干渉平準化機能を有する無線基地局を移動体通信システムに適用したが、干渉平準化方法を具現化するプログラムをコンピュータ上で実行するよう無線基地局を構成してもよい。

尚、本発明は本実施例に限定されるものではなく、添付する請求の範囲に規定する範囲内において種々の変更を行なうことが可能である。

本実施例では、通信量が増大しているセクタ０の影響で上り干渉量が増大したセクタ１がハンドオーバ閾値変更要求を発行し、以って、セクタ０からセクタ１へのハンドオーバを促進するものとしたが、セクタ０から他の隣接セクタ（例えば、セクタ４）へのハンドオーバを促進するようにしてもよい。この場合、セクタ０とセクタ１とセクタ４の間で通信を行い、移動体通信システム１００全体のスループットが改善されるように、これらのセクタでの上り干渉量及びリソースブロック使用率に基づいてハンドオーバ閾値を調整すればよい。例えば、セクタ１からセクタ０へのハンドオーバ閾値を増加させ、セクタ０からセクタ４へのハンドオーバ閾値を減少させればよい。即ち、セクタ１からセクタ０へのハンドオーバを抑制し、セクタ０からセクタ４へのハンドオーバを促進する。これにより、セクタ０、１、４において上り干渉量を平準化することができる。

本発明は、セクタ構成のセルを管理する無線基地局を具備した移動体通信システムに適用されるものであり、特に次世代移動体通信規格であるＬＴＥ方式に適用されるものである。また、無線基地局間の通信によりセル間の上り干渉量を平準化することにより、上りセルスループットを向上せしめるとともに、移動端末における上りユーザスループットも向上せしめることができる。

１００ 移動体通信システム
１０１ コアネットワーク
１０２ 無線基地局
１０３ 移動端末
４０１ 上り干渉通知信号
４０２ 受入れ応答信号
８０１ 解除通知信号

Claims (17)

1. 移動体通信システムにおいてセクタ構成のセルを管理する無線基地局であって、第１セクタでの上り干渉量が第１閾値以上であり、かつ、第１セクタでのリソースブロック使用率が第２閾値以下である場合、第１セクタに隣接する第２セクタから第１セクタへのハンドオーバを促進させることにより第１セクタと第２セクタとの間の上り干渉量を平準化するようにした無線基地局。
2. 上り干渉量とリソースブロック使用率を測定する測定部と、
   上り干渉量が第１閾値以上であり、かつ、リソースブロック使用率が第２閾値以下のとき、ハンドオーバ閾値の変更要求を発する要求処理部と、
   上り干渉量が第３閾値以下であり、かつ、リソースブロック使用率が第４閾値以上のとき、変更要求を受け入れてハンドオーバ閾値を変更する変更処理部を具備した請求項１記載の無線基地局。
3. 変更処理部は、変更要求に従ってハンドオーバ閾値を変更した後、一定時間以上に亘って上り干渉量が第１閾値未満となるか、またはリソースブロック使用率が第２閾値より大きくなったとき、変更要求を解除するとともにハンドオーバ閾値を元の値に戻すようにした請求項２記載の無線基地局。
4. 第１閾値は第３閾値よりも大きく、第２閾値は第４閾値よりも小さく設定するようにした請求項２記載の無線基地局。
5. 測定部は、上り干渉量としてＩｏＴを測定するようにした請求項２記載の無線基地局。
6. 測定部は、上り干渉量としてＳＩＮＲを測定するようにした請求項２記載の無線基地局。
7. コアネットワークと、
   複数の移動端末と、
   複数の無線基地局より構成される移動体通信であって、
   各無線基地局は、第１セクタでの上り干渉量が第１閾値以上であり、かつ、第１セクタでのリソースブロック使用率が第２閾値以下である場合、第１セクタに隣接する第２セクタから第１セクタへのハンドオーバを促進させることにより第１セクタと第２セクタとの間の上り干渉量を平準化するようにした移動体通信システム。
8. 無線基地局は、上り干渉量とリソースブロック使用率を測定する測定部と、
   上り干渉量が第１閾値以上であり、かつ、リソースブロック使用率が第２閾値以下のとき、ハンドオーバ閾値の変更要求を発する要求処理部と、
   上り干渉量が第３閾値以下であり、かつ、リソースブロック使用率が第４閾値以上のとき、変更要求を受け入れてハンドオーバ閾値を変更する変更処理部を具備するようにした請求項７記載の移動体通信システム。
9. 変更処理部は、変更要求に従ってハンドオーバ閾値を変更した後、一定時間以上に亘って上り干渉量が第１閾値未満となるか、またはリソースブロック使用率が第２閾値より大きくなったとき、変更要求を解除するとともにハンドオーバ閾値を元の値に戻すようにした請求項８記載の移動体通信システム。
10. 移動体通信システムにおいてセクタ構成のセルを管理する無線基地局に適用される干渉平準化方法であって、
    第１セクタでの上り干渉量が第１閾値以上であり、かつ、第１セクタでのリソースブロック使用率が第２閾値以下であるか否かを判定し、
    ハンドオーバ閾値を変更することにより、第１セクタに隣接する第２セクタから第１セクタへのハンドオーバを促進させるようにした干渉平準化方法。
11. 第１セクタでの上り干渉量とリソースブロック使用率を測定し、
    第１セクタでの上り干渉量が第１閾値以上であり、かつ、第１セクタでのリソースブロック使用率が第２閾値以下である場合、第２セクタにおけるハンドオーバ閾値の変更要求を発行し、
    第２セクタでの上り干渉量とリソースブロック使用率を測定し、
    第２セクタでの上り干渉量が第３閾値以下であり、かつ、第２セクタでのリソースブロック使用率が第４閾値以上である場合、変更要求を受け入れて第２セクタから第１セクタへの第１ハンドオーバ閾値を減少し、
    変更要求の受入れに応じて、第１セクタから第２セクタへの第２ハンドオーバ閾値を増加するようにした請求項１０記載の干渉平準化方法。
12. 第２ハンドオーバ閾値を増加した後、一定時間以上に亘って第１セクタでの上り干渉量が第１閾値未満となるか、または、第１セクタでのリソースブロック使用率が第２閾値より大きくなった場合、変更要求を解除するとともに、第２ハンドオーバ閾値を元の値に戻し、
    変更要求の解除に応じて、第１ハンドオーバ閾値を元の値に戻すようにした請求項１１記載の干渉平準化方法。
13. 第１閾値は第３閾値よりも大きく、第２閾値は第４閾値よりも小さく設定するようにした請求項１１記載の干渉平準化方法。
14. 上り干渉量としてＩｏＴを測定するようにした請求項１１記載の干渉平準化方法。
15. 上り干渉量としてＳＩＮＲを測定するようにした請求項１１記載の干渉平準化方法。
16. コンピュータにより実行されるプログラムであって、
    第１セクタでの上り干渉量とリソースブロック使用率を測定し、
    第１セクタでの上り干渉量が第１閾値以上であり、かつ、第１セクタでのリソースブロック使用率が第２閾値以下である場合、第２セクタにおけるハンドオーバ閾値の変更要求を発行し、
    第２セクタでの上り干渉量とリソースブロック使用率を測定し、
    第２セクタでの上り干渉量が第３閾値以下であり、かつ、第２セクタでのリソースブロック使用率が第４閾値以上である場合、変更要求を受け入れて第２セクタから第１セクタへの第１ハンドオーバ閾値を減少し、
    変更要求の受入れに応じて、第１セクタから第２セクタへの第２ハンドオーバ閾値を増加するようにした干渉平準化方法を規定したプログラム。
17. 第２ハンドオーバ閾値を増加した後、一定時間以上に亘って第１セクタでの上り干渉量が第１閾値未満となるか、または、第１セクタでのリソースブロック使用率が第２閾値より大きくなった場合、変更要求を解除するとともに、第２ハンドオーバ閾値を元の値に戻し、
    変更要求の解除に応じて、第１ハンドオーバ閾値を元の値に戻すようにした請求項１６記載のプログラム。

Images