JP5647662B2

JP5647662B2 - フェムトセル基地局、送信出力制御方法、及び送信出力制御プログラム

Info

Publication number: JP5647662B2
Application number: JP2012258770A
Authority: JP
Inventors: 本田　勉; 勉本田
Original assignee: SoftBank Mobile Corp
Current assignee: SoftBank Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2032-11-27
Also published as: JP2014107682A

Description

本発明はフェムトセル基地局の送信出力を制御するための技術に関連する。

公衆携帯電話通信網を構成するマクロ基地局は、セル半径が数百mから十数km程度のマクロセルをカバレッジエリアとしているが、マクロセル同士の境界領域や、電波の届き難いビルの奥或いは地下では、電波強度が微弱となり、通信し難い場所が生じる。このような通信し難い場所での通信を確保するため、セル半径が数１０m程度のフェムトセルをカバレッジエリアとするフェムトセル基地局が運用されている。一般的に、フェムトセル基地局の処理能力は、マクロセル基地局よりも低いため、多数の移動機が在圏すると、フェムトセル基地局のリソースの消費が増大し、動作が不安定になる場合がある。このような事情に鑑み、従来では、許容最大在圏数が設定されており、移動機の在圏数が許容最大在圏数を超えないようにエリア設計がなされている。

しかし、エリア設計時の予測を超える多数の移動機がフェムトセルに在圏すると、フェムトセル基地局の安定動作が確保できなくなり、圏外や断呼等の通話障害が発生する虞がある。

そこで、本発明は、予測を超える多数の移動機がフェムトセルに在圏した場合のフェムトセル基地局の安定動作を確保することを課題とする。

上述の課題を解決するため、本発明に係わるフェムトセル基地局は、自局のセル内に在圏する移動機の在圏数を計数する計数手段と、自局の周辺セルの通信品質を測定する測定手段と、通信品質が閾値を越えるという第２の条件が、在圏数が閾値を越えるという第１の条件とともに満たされたときは、第１の条件のみが満たされたときよりも、セルサイズがより縮小するように送信電波の出力を低下させる送信出力制御手段とを備える。フェムトセルのセルサイズを縮小させることで、移動機の在圏数は減少し、フェムトセル基地局の負荷が軽減される。これにより、フェムトセル基地局の安定動作を確保できる。

本発明によれば、予測を超える多数の移動機がフェムトセルに在圏した場合のフェムトセル基地局の安定動作を確保できる。

本実施形態に係わる送信出力制御方法の概略を説明するための説明図である。本実施形態に係わるフェムトセル基地局の構成を示す機能ブロック図である。本実施形態に係わる送信出力制御方法の手順を示すフローチャートである。

以下、各図を参照しながら本発明に係わる実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係わるフェムトセル基地局１０の送信出力制御方法の概略を説明するための説明図である。符号２０は、フェムトセル基地局１０の送信電波が届くカバレッジエリアであるフェムトセル２０を示している。フェムトセル２０内に在圏している移動機３０の在圏数は、必ずしも一定ではなく、時間帯に応じて刻々と変化する場合がある。フェムトセル基地局１０は、フェムトセル２０内に在圏している移動機３０の在圏数を計数し、在圏数がある閾値Ｃ１を越えるという第１の条件が満たされたときにフェムトセル２０のセルサイズが縮小するように（例えば、符号２０に示すセルサイズから符号２１に示すセルサイズに縮小するように）送信電波の出力を低下させる。フェムトセル２０のサイズを縮小させることで、移動機３０の在圏数は減少し、フェムトセル基地局１０の負荷が軽減される。これにより、フェムトセル基地局１０の安定動作を確保できる。閾値Ｃ１は、例えば、フェムトセル基地局１０の安定動作を確保できるための許容最大在圏数としてもよい。

フェムトセル基地局１０は、自局の送信電波の出力を制御するためのパラメータとして、移動機３０の在圏数に加えて、周辺基地局４０の送信電波が届くカバレッジエリアである周辺セル５０の通信品質を加味してもよい。例えばフェムトセル基地局１０は、周辺セル５０の通信品質を測定し、周辺セル５０の通信品質がある閾値Ｃ２を越えるという第２の条件が上述の第１の条件とともに満たされたときに、フェムトセル２０のセルサイズがより縮小するように（例えば、符号２０に示すセルサイズから符号２２に示すセルサイズに縮小するように）送信電波の出力を低下させる。周辺セル５０の通信品質が良い場合には、フェムトセル２０のサイズを符号２１に示すセルサイズより小さいセルサイズに縮小しても、移動機３０は周辺セル５０にリセレクション又はハンドオーバーできるため、通話に支障を来たすことなく、フェムトセル基地局１０の負荷を低減できる。閾値Ｃ２は、例えば、移動機３０が円滑にハンドオーバー又はリセレクションする上で必要最低限の通信品質としてもよい。周辺セル５０の通信品質は、例えば、希望波受信電力対干渉波電力比等を指標にすればよい。周辺セル５０は、そのセルサイズによって、マクロセル、スモールセル、フェムトセル、ピコセルと呼ばれるが、そのセルサイズは特に限定されない。

なお、移動機３０の在圏数が低下し、フェムトセル基地局１０の安定動作を十分に確保できる場合には、縮小したセルサイズを元のセルサイズ（縮小する前のセルサイズ）に戻しても良い。但し、セルサイズの縮小と拡大を頻繁に行うと、移動機３０の通話に支障を来たす虞があるため、セルサイズの縮小又は拡大は、ある一定の期間日数（例えば一週間）につき一度の割合にするのが好ましい。セルサイズの変動に起因する通話障害を抑制するという観点からは、上述の第１の条件は、所定期間日数にわたり継続的に計数し続けた移動機３０の在圏数の最大値がある閾値Ｃ１を超えるという条件であることが好ましく、同様に、上述の第２の条件は、所定期間日数にわたり継続的に測定し続けた周辺セル５０の通信品質の最小値がある閾値Ｃ２を超えるという条件であることが好ましい。

図２はフェムトセル基地局１０の構成を示す機能ブロック図である。フェムトセル基地局１０は、アンテナ１１と、無線通信部１２と、制御部１３とを備える。無線通信部１２は、所定の通信方式（例えば、ＬＴＥ方式）で移動機３０との間で無線通信を行うための高周波回路及びベースバンド回路を含む回路基板から構成されている。制御部１４は、ＣＰＵ及びメモリを含むＩＣチップから構成されており、上述の送信出力制御方法をフェムトセル基地局１０に実行させるための送信出力制御プログラムがそのメモリに格納されている。

図３は本実施形態に係わる送信出力制御方法の手順を示すフローチャートである。ステップ３０１では、制御部１３は、自局に在圏している移動機３０の在圏数を計数する計数手段として機能する。ステップ３０２では、無線通信部１２は、周辺セル５０の通信品質を測定する測定手段として機能する。ステップ３０３では、移動機３０の在圏数が閾値Ｃ１を越えるという第１の条件が満たされるか否かが制御部１３によって判定される。ここで、第１の条件が満たされない場合には（ステップ３０３；ＮＯ）、ステップ３０１の処理に戻る。一方、第１の条件が満たされる場合には（ステップ３０３；ＹＥＳ）、ステップ３０４に進み、周辺セル５０の通信品質が閾値Ｃ２を越えるという第２の条件が満たされるか否かが制御部１３によって判定される。ここで、第２の条件が満たされない場合には（ステップ３０４；ＮＯ）、ステップ３０６に進み、制御部１３は、フェムトセル２０のサイズが縮小するように（例えば、符号２０に示すセルサイズから符号２１に示すセルサイズに縮小するように）送信電波の出力を低下させる送信出力制御手段として機能する。一方、第２の条件が満たされる場合には（ステップ３０４；ＹＥＳ）、ステップ３０５に進み、制御部１３は、第１の条件のみが満たされたときよりも、フェムトセル２０のサイズがより縮小するように（例えば、符号２０に示すセルサイズから符号２２に示すセルサイズに縮小するように）送信電波の出力を低下させる送信出力制御手段として機能する。

本実施形態によれば、フェムトセル２０内に在圏している移動機３０の在圏数がある閾値を越えたときに、フェムトセル２０のセルサイズが縮小するようにフェムトセル基地局１０の送信電波の出力を低下させることにより、移動機３０の在圏数を減少させ、フェムトセル基地局１０の負荷を軽減できる。これにより、フェムトセル基地局１０の安定動作を確保できる。また、周辺セル５０の通信品質が良い場合には、フェムトセル２０のサイズをより小さいセルサイズに縮小しても、移動機３０は周辺セル５０にリセレクション又はハンドオーバーできるため、通話に支障を来たすことなく、フェムトセル基地局１０の負荷を低減できる。また、上述の第１の条件を、所定期間日数にわたり継続的に計数し続けた移動機３０の在圏数の最大値がある閾値Ｃ１を超えるという条件とし、同様に、上述の第２の条件を、所定期間日数にわたり継続的に測定し続けた周辺セル５０の通信品質の最小値がある閾値Ｃ２を超えるという条件とすることで、セルサイズの頻繁な変動に起因する通話障害を抑制できる。

１０…フェムトセル基地局
１１…アンテナ
１２…無線通信部
１３…制御部
２０…フェムトセル
３０…移動機
４０…周辺基地局
５０…周辺セル

Claims

自局のセル内に在圏する移動機の在圏数を計数する計数手段と、
前記自局の周辺セルの通信品質を測定する測定手段と、
前記通信品質が閾値を越えるという第２の条件が、前記在圏数が閾値を越えるという第１の条件とともに満たされたときは、前記第１の条件のみが満たされたときよりも、セルサイズがより縮小するように送信電波の出力を低下させる送信出力制御手段と、
を備えるフェムトセル基地局。
請求項１に記載のフェムトセル基地局であって、
前記第１の条件は、所定期間日数にわたり計数した前記在圏数の最大値が閾値を超えるという条件である、フェムトセル基地局。
請求項１又は請求項２に記載のフェムトセル基地局であって、
前記第２の条件は、所定期間日数にわたり測定した前記通信品質の最小値が閾値を超えるという条件である、フェムトセル基地局。
自局のセル内に在圏する移動機の在圏数を計数し、
前記自局の周辺セルの通信品質を測定し、
前記通信品質が閾値を越えるという第２の条件が、前記在圏数が閾値を越えるという第１の条件とともに満たされたときは、前記第１の条件のみが満たされたときよりも、セルサイズがより縮小するように送信電波の出力を低下させる、フェムトセル基地局の送信出力制御方法。
請求項４に記載の送信出力制御方法をフェムトセル基地局に実行させるための送信出力制御プログラム。