JP5705596B2 - 無線端末及び制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、MDTをサポートする無線端末及び制御方法に関する。
移動通信システムでは、基地局のエリア内にビルが設置される等の理由で該エリア内の受信信号状態(例えば受信電力や受信品質)が変化するため、オペレータは、測定機材を搭載した測定用車両を使用して、受信信号状態の測定を行いながら測定時の位置情報を収集するドライブテストを行っている。
このようなドライブテストにより、オペレータは、受信信号状態の劣化する位置又はエリア(すなわち、カバレッジ問題)を発見すると、発見したカバレッジ問題を解消するためのネットワーク最適化を行う。ここでネットワーク最適化とは、例えば基地局のパラメータを変更したり、新たに基地局を設置したりすることを意味する。
ドライブテストは工数が多く且つ費用が高いという課題があるため、移動通信システムの標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、ユーザが所持する無線端末を使用して受信信号状態の測定及び位置情報の収集を自動化するためのMDT(Minimization of Drive Test)の仕様策定が進められている(非特許文献1及び2参照)。
MDTを行うよう設定(Configuration)された無線端末は、受信信号状態を測定し、該測定の結果に関する情報と測定時の位置情報とを含む測定データを移動通信ネットワークに報告する。無線端末が通信実行中に行うMDTは即座報告型(Immediate MDT)と称されており、無線端末が待ち受け中に行うMDTは記録型(Logged MDT)と称されている。
ところで、カバレッジ問題の中には、受信信号状態が劣化する要因によっては、通常のネットワーク最適化を行っても解消できないものがある。例えば、無線端末がエレベータ内に移動してその扉が閉まる際に受信信号状態が急激に劣化するという問題は、通常のネットワーク最適化を行っても解消できない。
従って、そのようなカバレッジ問題はネットワーク最適化の対象外とすることが好ましいが、現在のMDTの仕様では、そのようなカバレッジ問題に関する測定データも無線端末から移動通信ネットワークに報告されてしまうため、不適切なネットワーク最適化を誘発する虞がある。また、そのような不要な測定データを移動通信ネットワークに報告することによって、無線端末の負荷及び無線リソースの消費量が増加することは好ましくない。
そこで、本発明は、不適切なネットワーク最適化を誘発したり、負荷及びリソース消費量が増加したりすることを回避できる無線端末及び制御方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。
まず、本発明に係る無線端末の特徴は、記憶部(記憶部140)と、移動通信ネットワーク(例えばE−UTRAN10)との無線通信を行うことができる無線通信部(無線通信部110)と、前記移動通信ネットワークからの受信信号状態を測定する測定部(測定部120)と、前記測定部によって測定される受信信号状態に関する情報と測定時の位置情報とを含む測定データを前記記憶部に記録した後、前記記憶部に記録されている測定データを前記移動通信ネットワークに報告するよう制御する制御部(制御部150)とを備え、前記制御部は、前記測定部によって測定される受信信号状態の急激な変化(例えば、劣化)を検出すると、該急激な変化を示した受信信号状態に対応する測定データを前記記憶部への記録対象から除外するよう制御することを要旨とする。
このような特徴によれば、無線端末は、受信信号状態の急激な変化を検出すると、該急激な変化を示した受信信号状態に対応する測定データを記憶部への記録対象から除外する。その結果、例えば無線端末がエレベータ内に移動してその扉が閉まる際に受信信号状態が急激に劣化するというカバレッジ問題に関する測定データを移動通信ネットワークに報告しないで済むようになり、該カバレッジ問題をネットワーク最適化の対象外とすることができる。従って、上記特徴に係る無線端末は、不適切なネットワーク最適化を誘発したり、負荷及びリソース消費量が増加したりすることを回避できる。また、記憶部の記憶容量を節約することができる。
本発明に係る無線端末の他の特徴は、上記特徴において、前記受信信号状態の急激な変化とは、前記移動通信ネットワークからの受信信号の電力レベルが所定時間内に所定量低下したことであることを要旨とする。
本発明に係る無線端末の他の特徴は、上記特徴において、前記制御部は、記録条件が満たされた場合に、前記測定データを前記記憶部に記録するよう制御し、前記記録条件は、前記受信信号の電力レベルが閾値を下回ってからの一定時間に渡る測定が完了したことであり、前記所定時間は、前記一定時間よりも短いことを要旨とする。
本発明に係る無線端末の他の特徴は、上記特徴において、前記制御部は、前記受信信号の電力レベルが前記所定時間内に前記所定量低下した後、前記受信信号の電力レベルが閾値を超えるまで、前記記憶部への前記測定データの記録を中止した状態を継続するよう制御することを要旨とする。
本発明に係る無線端末の他の特徴は、上記特徴において、前記受信信号状態の測定及び前記測定データの記録は、前記無線端末が待ち受け中の状態において行われることを要旨とする。
本発明に係る制御方法の特徴は、移動通信ネットワークとの無線通信を行うことができる無線端末を制御する制御方法であって、前記移動通信ネットワークからの受信信号状態を測定するステップと、前記測定するステップで測定される受信信号状態が急激な変化を示していない場合に、前記測定するステップで測定される受信信号状態に関する情報と測定時の位置情報とを含む測定データを前記記憶部に記録するステップと、前記測定するステップで測定される受信信号状態が急激な変化を示した場合に、該急激な変化を示した受信信号状態に対応する測定データを前記記憶部への記録対象から除外するステップとを備えることを要旨とする。
本発明によれば、不適切なネットワーク最適化を誘発したり、負荷及びリソース消費量が増加したりすることを回避できる無線端末及び制御方法を提供できる。
本発明の実施形態に係る移動通信システムの全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無線端末の構成を示すブロック図である。 RSRPの急激な低下を検出する動作を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る無線端末の動作を示すフローチャートである。
図面を参照して、本発明の実施形態について、(1)移動通信システムの概要、(2)無線端末の構成、(3)無線端末の動作、(4)実施形態の効果、(5)その他の実施形態の順に説明する。以下の実施形態における図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。
(1)移動通信システムの概要
図1は、本実施形態に係る移動通信システム1の全体概略構成図である。移動通信システム1は、3GPPで仕様が策定されているLTE(Long Term Evolution)に基づいて構成されており、上述したLogged MDTをサポートする。
図1に示すように、移動通信システム1は、無線端末UEと、E−UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)10と、移動管理装置MME/ゲートウェイ装置S−GWと、保守監視装置OAMとを有する。E−UTRAN10は、複数の基地局eNBによって構成される移動通信ネットワークである。
無線端末UEは、ユーザが所持する可搬型の無線通信装置である。無線端末UEは、E−UTRAN10を構成する何れかの基地局eNBに接続(中継装置を介して接続する場合、または中継装置と接続する場合を含む)し、該基地局eNBを介して通信先との通信を実行可能に構成されている。無線端末UEが通信実行中の状態はコネクテッドモードと称され、無線端末UEが待ち受け中の状態はアイドルモードと称される。
各基地局eNBは、オペレータによって設置される固定型の無線通信装置であり、無線端末UEとの無線通信を行うように構成される。各基地局eNBは、移動管理装置MME/ゲートウェイ装置S−GWとの通信、及び保守監視装置OAMとの通信を、バックホールを介して行う。
移動管理装置MMEは無線端末UEに対する各種モビリティ制御を行うように構成され、ゲートウェイ装置S−GWは無線端末UEが送受信するユーザデータの転送制御を行うように構成される。
保守監視装置OAMは、オペレータによって設置されるサーバ装置であり、E−UTRAN10の保守及び監視を行うように構成される。
本実施形態では、無線端末UEの接続先の基地局eNBは、例えば保守監視装置OAMからの指示に応じて、Logged MDTを無線端末UEに設定するための情報を無線端末UEに送信する。
Logged MDTを行うよう設定された無線端末UEは、アイドルモードにおいてE−UTRAN10からの受信信号状態を測定して記録し、アイドルモードからコネクテッドモードに移行する際に測定データをE−UTRAN10に報告する。以下においては、無線端末UEが測定データを適宜生成する処理を「測定収集」と称する。
また、本実施形態では、受信信号状態の1つの指標としての参照信号受信電力(RSRP)を使用するが、RSRPと共に参照信号受信品質(RSRQ)を使用してもよい。
測定データは、測定の結果に関する情報と、測定時の位置情報とを含む。測定の結果に関する情報とは、例えば1又は複数の基地局eNBのセル毎のRSRPを示す情報である。位置情報とは、無線端末UEがGPS/GNSS機能を有している場合にはGPS/GNSS位置情報であり、無線端末UEがGPS受信機能を有していない場合にはRFフィンガープリント情報である。
無線端末UEからの測定データを受信した基地局eNBは、受信した測定データを保守監視装置OAMに転送する。保守監視装置OAMは、このようにして得られた測定データに基づいてカバレッジ問題を発見すると、発見したカバレッジ問題を、オペレータに通知する、もしくは解消するためのネットワーク最適化を行う。
Logged MDTを無線端末UEに設定する際、設定を行う基地局eNBは、Logged MDTに係る各種パラメータを指定することができる。本実施形態では、設定を行う基地局eNBは、Logged MDTのパラメータの1つである記録条件(Logging trigger)を指定するものとする。記録条件とは、無線端末UEが測定データを記録するトリガを意味する。
カバレッジ問題の中には、RSRPが劣化する要因によっては、通常のネットワーク最適化を行っても解消できないものがある。例えば、無線端末UEがエレベータ内に移動してその扉が閉まる際にRSRPが急激に劣化するという問題は、通常のネットワーク最適化を行っても解消できない。従って、そのようなカバレッジ問題はネットワーク最適化の対象外とすることが好ましい。
そこで、本実施形態では、Logged MDTを行うよう設定された無線端末UEは、アイドルモードにおいて、RSRPの急激な低下を検出すると、該急激な低下を示したRSRPに対応する測定データを記録対象から除外する。
(2)無線端末の構成
図2は、本実施形態に係る無線端末UEの構成を示すブロック図である。ここでは、無線端末UEがGPS機能を有する一例を説明する。
図2に示すように、無線端末UEは、アンテナ101と、無線通信部110と、測定部120と、GPS受信機130と、記憶部140と、制御部150と、内部タイマ160と、バッテリ170とを有する。
アンテナ101は、無線信号の送受信に用いられる。無線通信部110は、例えば無線周波数(RF)回路やベースバンド(BB)回路等を用いて構成され、アンテナ101を介して無線通信を行うように構成される。送信については、無線通信部110は、制御部150から入力される送信信号の符号化及び変調を行った後、アップコンバート及び増幅を行ってアンテナ101に出力する。受信については、無線通信部110は、アンテナ101から入力される受信信号の増幅及びダウンコンバートを行った後、復調及び復号を行って制御部150に出力する。
測定部120は、E−UTRAN10から無線通信部110が受信した無線信号(具体的には、参照信号)の受信電力レベル、すなわちRSRPを測定し、測定したRSRP(以下、「RSRP測定値」と称する)を制御部150に出力する。
GPS受信機130は、GPS衛星からの信号を受信し、GPSによる位置情報を制御部150に出力する。
記憶部140は、例えばメモリを用いて構成され、無線端末UEの制御等に用いられる各種の情報を記憶する。記憶部140は、RSRPの急激な低下等を検出するための各種閾値と、Logged MDTに関する設定情報とを記憶する。本実施形態では、各種閾値には、RSRP閾値Aと、RSRP閾値Bと、内部タイマ閾値Aと、内部タイマ閾値Bとが含まれる。各閾値の詳細については後述する。
制御部150は、例えばCPUを用いて構成され、無線端末UEが備える各種の機能を制御する。
制御部150は、記憶部140に記憶されている設定情報に従って、測定部120から入力されるRSRP測定値とGPS受信機130から入力される位置情報とを対応付けた測定データを生成し、生成した測定データをキャッシュ部150aに一時的に保持(キャッシュ)する。
また、制御部150は、記憶部140に記憶されている設定情報の1つである記録条件に従って、キャッシュ部150aに一時的に保持している測定データを記憶部140に記録するよう制御する。
そして、制御部150は、アイドルモードからコネクテッドモードに移行する際に、記憶部140に記録されている測定データをE−UTRAN10に報告するよう無線通信部110を制御する。
本実施形態では、記録条件としてServing cell becomes worse than threshold(SCBWTT)を使用する。記録条件としてのSCBWTTは、サービングセルについてのRSRP測定値がRSRP閾値Aを下回ってから一定時間に渡る測定収集が完了した場合に記録を行うものである。該一定時間は、内部タイマ閾値Aにより規定される。
内部タイマ160は、制御部150がRSRPの急激な低下を検出するために使用される。内部タイマ160は、制御部150によって、RSRP測定値がRSRP閾値Aを下回った際に起動される。内部タイマ160は、起動した後は、時間経過に従って増加するタイマ値を制御部150に出力する。
バッテリ170は、無線端末UEの各ブロックに供給されるべき電力を蓄える。
このように構成された無線端末UEにおいて、制御部150は、Logged MDTを実行中に、内部タイマ160から入力されるタイマ値と記憶部140に記憶されている各種閾値とを用いて、測定部120からのRSRP測定値の急激な低下を検出する。
本実施形態では、RSRP測定値の急激な低下とは、RSRP測定値が、内部タイマ閾値Bに対応する所定時間内に、RSRP閾値AとRSRP閾値Bとの差に対応する所定量低下したことを意味する。ここで、内部タイマ閾値Bに対応する所定時間は、内部タイマ閾値Aに対応する一定時間よりも短い時間に設定されている。
制御部150は、RSRP測定値の急激な低下を検出すると、該急激な低下を示したRSRP測定値に対応する測定データをE−UTRAN10への報告対象から除外するよう制御する。
急激な低下を示したRSRP測定値に対応する測定データとは、例えば、RSRP測定値がRSRP閾値Aを下回ったことにより測定収集を開始してから、RSRP測定値の急激な低下を検出するまでの期間についての測定データを意味する。
本実施形態では、制御部150は、RSRP測定値の急激な低下を検出すると、急激な低下を示したRSRP測定値に対応する測定データをキャッシュ部150aから記憶部140に移動せずに破棄するものとする。
図3は、RSRP測定値の急激な低下を検出する動作を説明するための図である。同図では検出概念を説明する為に、RSRPが時間経過に対して単調に減少している様子を示している。
図3に示すように、制御部150は、RSRP測定値がRSRP閾値Aを下回った時間から、RSRP測定値がRSRP閾値Bを下回った時間までの時間差であるΔtを用いて、RSRPの急激な低下を検出する。
制御部150は、RSRP測定値がRSRP閾値Aを下回った際に内部タイマ160を起動させ、RSRP測定値がRSRP閾値Bを下回った場合に内部タイマ160のタイマ値を確認することでΔtを測定する。ΔtがRSRP閾値B以下である場合は、RSRPが急激に低下したと判断することができる。
(3)無線端末の動作
図4は、本実施形態に係る無線端末UEの動作を示すフローチャートである。本フローは、無線端末UEが、Logged MDTを行うようにE−UTRAN10から設定された後、アイドルモードに移行した際に開始される。まず、本フローが開始されると、制御部150は、RSRPを常時測定するよう測定部120を制御する。
図4に示すように、ステップS201において、制御部150は、内部タイマ160をリセットする。
ステップS202において、制御部150は、測定部120から入力されるRSRP測定値を確認する。
ステップS203において、制御部150は、ステップS202で確認したRSRP測定値をRSRP閾値Aと比較する。ステップS202で確認したRSRP測定値がRSRP閾値Aを超えている場合には、制御部150は処理をステップS202に戻す。これに対し、ステップS202で確認したRSRP測定値がRSRP閾値A以下である場合には、制御部150は処理をステップS204に進める。
ステップS204において、制御部150は、内部タイマ160を起動する。そして、ステップS205において、制御部150は、測定収集を開始する。
ステップS206において、制御部150は、測定部120から入力されるRSRP測定値を確認する。
ステップS207において、制御部150は、内部タイマ160から入力されるタイマ値を確認する。
ステップS208において、制御部150は、ステップS206で確認したRSRP測定値をRSRP閾値Aと比較する。ステップS206で確認したRSRP測定値がRSRP閾値Aを超えている場合には、制御部150は処理をステップS201に戻す。これに対し、ステップS206で確認したRSRP測定値がRSRP閾値A以下である場合には、制御部150は処理をステップS209に進める。
ステップS209において、制御部150は、ステップS207で確認したタイマ値を内部タイマ閾値Aと比較する。ステップS207で確認したタイマ値が内部タイマ閾値Aを超えている場合には、制御部150は処理をステップS214に進める。これに対し、ステップS207で確認したタイマ値が内部タイマ閾値A以下である場合には、制御部150は処理をステップS210に進める。
ステップS214においては、RSRP測定値が急激に低下することなく、内部タイマ160がタイムアウトして記録条件が満たされたことになるため、制御部150は、測定収集を終了する。そして、ステップS215において、制御部150は、キャッシュ部150aに一時的に保持した測定データを記憶部140に記録するよう制御する。
一方、ステップS210において、制御部150は、ステップS206で確認したRSRP測定値をRSRP閾値Bと比較する。ステップS206で確認したRSRP測定値がRSRP閾値Bを超えている場合には、制御部150は処理をステップS206に戻す。これに対し、ステップS206で確認したRSRP測定値がRSRP閾値B以下である場合には、制御部150は処理をステップS211に進める。
ステップS211において、制御部150は、ステップS207で確認したタイマ値を内部タイマ閾値Bと比較する。ステップS207で確認したタイマ値が内部タイマ閾値Bを超えている場合には、制御部150は処理をステップS206に戻す。これに対し、ステップS207で確認したタイマ値が内部タイマ閾値B以下である場合には、RSRP測定値が急激に低下したことになるため、制御部150は処理をステップS212に進める。
ステップS212において、制御部150は、測定収集を終了する。そして、ステップS213において、制御部150は、キャッシュ部150aに一時的に保持した測定データを記憶部140に記録せずに破棄する。
(4)実施形態の効果
以上説明したように、本実施形態によれば、Logged MDTを行うよう設定された無線端末UEは、アイドルモードにおいて、RSRP測定値の急激な低下を検出すると、該急激な低下を示したRSRP測定値に対応する測定データを記録対象から除外する。
その結果、例えば無線端末UEがエレベータ内に移動してその扉が閉まる際にRSRPが急激に低下するというカバレッジ問題に関する測定データを、コネクテッドモードに移行した際にE−UTRAN10に報告しないで済むようになり、該カバレッジ問題をネットワーク最適化の対象外とすることができる。
従って、本実施形態に係る無線端末UEは、不適切なネットワーク最適化を誘発したり、負荷及びリソース消費量が増加したりすることを回避できる。
本実施形態では、内部タイマ閾値Bに対応する所定時間は、内部タイマ閾値Aに対応する一定時間よりも短い時間に設定されている。これにより、記録期間が終了する前にRSRP測定値の急激な低下を検出することができるため、測定収集を適切に中止することができる。
(5)その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
上述した実施形態では、RSRP測定値がRSRP閾値Aを下回ってから測定収集を開始していたが、RSRP測定値がRSRP閾値Aを下回る以前の測定データもE−UTRAN10に報告する必要がある場合は、ステップS201以降であって且つステップS204以前において、キャッシュ部150aの容量の範囲内で最新の測定データを収集してもよい。
上述した実施形態では、タイムアウト以前に受信信号状態が改善した場合にはキャッシュ部150a内の測定データを記憶部140に記録せずに破棄していた。しかしながら、内部タイマ値が内部タイマ閾値Aを超える以前にRSRP測定値がRSRP閾値Aを上回った場合に、即座に測定収集を終了せずにタイムアウトとなるまで測定収集を継続してもよい。
上述した実施形態では、RSRP測定値がRSRP閾値Aを下回った時間からRSRP閾値Bを下回った時間までの時間差であるΔtを内部タイマ160を用いて取得し、Δtが内部タイマ閾値B以下であるか否かに応じて、RSRP測定値が急激に低下したか否かを判定していた。しかしながら、このような判定基準に限らず、ある一定時間におけるRSRP変化量から算出される変化の傾きを判定基準にしても良い。例えば、ある一定時間内でのRSRP測定値の低下量を取得し、該低下量を閾値と比較し、該低下量が該閾値を超えた場合にRSRP測定値が急激に低下したと判定してもよい。
上述した実施形態では、測定データの記録を中止した後、記録を再開可能にするための動作について特に説明していなかったが、測定データの記録を中止した後、記録を再開可能な状態としてもよい。この場合、無線端末UEの制御部150は、RSRP測定値が急激に低下したことを検出した後、RSRP測定値がRSRP閾値Aを超えるまで、測定データの記録を中止した状態を継続するよう制御してもよい。
上述した実施形態では、記録条件としてSCBWTTを使用していたが、SCBWTTに限らず、PeriodicやTransmit power headroom becomes less than threshold等の他の記録条件を使用してもよい。Periodicとは、周期的に記録を行うという記録条件であり、Transmit power headroom becomes less than thresholdとは、送信電力余裕が閾値を下回った際に記録を行うという記録条件である。
上述した実施形態では、3GPPで仕様が策定されているLTEに基づいて構成される移動通信システムを例に説明したが、LTEに限らず、W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)等の他の移動通信システムに対して本発明を適用してもよい。
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
UE…無線端末、eNB…基地局、MME…移動管理装置、OAM…保守監視装置、S−GW…ゲートウェイ装置、1…移動通信システム、10…E−UTRAN、101…アンテナ、110…無線通信部、120…測定部、130…GPS受信機、140…記憶部、150…制御部、150a…キャッシュ部、160…内部タイマ、170…バッテリ170

Claims (3)

  1. 記憶部と、
    移動通信ネットワークとの無線通信を行うことができる無線通信部と、
    前記移動通信ネットワークからの受信信号状態を測定する測定部と、
    前記受信信号状態が閾値を下回ってからの一定時間に渡る測定が完了した際に、前記受信信号状態に関する情報と測定時の位置情報とを含む測定データを前記記憶部に記録し、その後、前記記憶部に記録されている測定データを前記移動通信ネットワークに報告するよう制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記一定時間よりも短い所定時間内に前記受信信号状態が所定量低下することである急激な低下を検出すると、該急激な低下を示した受信信号状態に対応する測定データを前記記憶部への記録対象から除外するよう制御し、
    前記制御部は、前記受信信号状態が前記所定時間内に前記所定量低下した後、前記受信信号状態が閾値を超えるまで、前記記憶部への前記測定データの記録を中止した状態を継続するよう制御することを特徴とする無線端末。
  2. 前記受信信号状態の測定及び前記測定データの記録は、前記無線端末が待ち受け中の状態において行われることを特徴とする請求項1に記載の無線端末。
  3. 移動通信ネットワークとの無線通信を行うことができる無線端末を制御する制御方法であって、
    前記移動通信ネットワークからの受信信号状態を測定するステップと、
    前記受信信号状態が閾値を下回ってからの一定時間に渡る測定が完了した際に、
    前記一定時間よりも短い所定時間内に前記受信信号状態が所定量低下することである急激な低下を検出していない場合には、前記受信信号状態に関する情報と測定時の位置情報とを含む測定データを前記記憶部に記録するステップと、
    前記急激な低下を検出した場合には、該急激な低下を示した受信信号状態に対応する測定データを前記記憶部への記録対象から除外するステップと、を備え
    前記無線端末は、前記受信信号状態が前記所定時間内に前記所定量低下した後、前記受信信号状態が閾値を超えるまで、前記記憶部への前記測定データの記録を中止した状態を継続することを特徴とする制御方法。
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