JP5862568B2 - 無線通信システムとその無線リソース決定方法、通信管理装置及びその制御方法と制御プログラム - Google Patents
無線通信システムとその無線リソース決定方法、通信管理装置及びその制御方法と制御プログラム Download PDFInfo
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Description
複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを含む無線通信システムであって、
前記複数の第1基地局と、前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局と、の間の電波の干渉レベルを集計して統計値を算出する算出手段と、
前記統計値に基づいて、前記複数の第1基地局または前記複数の第1移動局が用いる無線リソースを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする。
複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを含む無線通信システムの無線リソース決定方法であって、
前記複数の第1基地局と、前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局と、の間の電波の干渉レベルを集計して統計値を算出する算出ステップと、
前記統計値に基づいて、前記複数の第1基地局または前記複数の第1移動局が用いる無線リソースを決定する決定ステップと、
を含むことを特徴とする。
複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを管理する通信管理装置であって、
前記複数の第1基地局と、前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局と、の間の電波の干渉レベルを集計して統計値を算出する算出手段と、
前記統計値に基づいて、前記複数の第1基地局または前記複数の第1移動局が用いる無線リソースを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする。
複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを管理する通信管理装置の制御方法であって、
前記複数の第1基地局と、前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局と、の間の電波の干渉レベルを集計して統計値を算出する算出ステップと、
前記統計値に基づいて、前記複数の第1基地局または前記複数の第1移動局が用いる無線リソースを決定する決定ステップと、
を含むことを特徴とする。
複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを管理する通信管理装置の制御プログラムであって、
前記複数の第1基地局と、前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局と、の間の電波の干渉レベルを集計して統計値を算出する算出ステップと、
前記統計値に基づいて、前記複数の第1基地局または前記複数の第1移動局が用いる無線リソースを決定する決定ステップと、
をコンピュータに実行させる。
本発明の第1実施形態としての無線通信システムについて、図1を用いて説明する。図1は、複数の第1基地局111と、複数の第1基地局111に接続された複数の第1移動局112とを含む無線通信システム100を示している。
無線通信システム100は、更に、算出部103と決定部104とを含む。算出部103は、複数の第1基地局111と、第1基地局111が形成する第1セル110よりも大きな第2セル120を形成する第2基地局121に接続された第2移動局122と、の間の電波の干渉レベルを集計して統計値130を算出する。また、決定部104は、統計値130に基づいて、複数の第1基地局111または複数の第1移動局112が用いる無線リソースを決定する。
本発明の第2実施形態としての無線通信システムについて、図2乃至6Bを用いて説明する。本実施形態では、マクロ移動局から集計して算出した統計値により複数のフェムト基地局が用いる無線リソースを決定する。図2では、典型的な例として、マクロセル220内の複数のフェムトセル210に対して、第1統計値230に基づき複数のフェムト基地局211の下り送信電力を決定する例を説明する。これ以降、第1統計値とは、複数のフェムト基地局からの電波のマクロ移動局における受信レベルを集計して得られる統計値を指す。
図2は、第2実施形態の無線通信システム200の構成であり、複数のフェムト基地局211と、複数のフェムト基地局211に接続された複数のフェムト移動局212とを含む。また、フェムト基地局211が形成するフェムトセル210よりも大きなマクロセル220は、マクロ基地局221と、マクロ基地局221に接続されたマクロ移動局222とを含む。フェムトセル210内のフェムト基地局211は、決定された下り送信電力の無線信号211bによりフェムト移動局212と通信する。なお、図2では、1つのマクロセル220について示したがこれに限定されることなく、管理サーバ250が複数のマクロセル220にまたがる領域内のフェムトセル210について統計値を算出して、フェムト基地局211の無線リソースを決定してもよい。
図5は、第2実施形態における管理サーバ250の構成を示すブロック図である。
図6Aに、管理サーバにおける統計値算出及びパラメータ設定の第2実施形態の動作手順をフローチャートで示す。第2実施形態では、マクロ移動局222が収集した干渉レベルの累積確率分布(累積分布関数:Cummulative Distribution Functionで表わされるので、以下CDFで示す)によりフェムト基地局211の下り送信電力のオフセットを制御する。
本発明の第3実施形態としての無線通信システムについて、図7を用いて説明する。第2実施形態では、干渉レベルにおける累積確率分布(CDF)に基づいて下り送信電力のオフセットを決定した。これに対し、本実施形態では、マクロセル内で干渉検出率が閾値を超えるフェムト基地局の割合に基づいて下り送信電力のオフセットを決定する。その他の構成及び動作は、第2実施形態と同様であるためここでは説明を省略する。
図7に、管理サーバにおける統計値算出及びパラメータ設定の第3実施形態の動作手順をフローチャートで示す。
なお、上記第3実施形態では、干渉検出率が所定値を超えるフェムト基地局の割合によってオフセットを制御したが、干渉検出率が所定値を超えるフェムト基地局の割合の代わりに、干渉検出率の平均値を計算するようにしても良い。この場合にも、第3実施形態と同様に、干渉検出率の平均値が目標値と(目標値−Δ1')間の目標範囲となるように下り送信電力のオフセットを(ΔdB)ステップで制御される。なお、本例においても、下り送信電力のオフセットの増加と減少のステップ幅が異なってもよい。フェムト基地局の仕様にバラツキが無い場合には、干渉検出率の平均値によっても十分に適正化が可能である。また、マクロ基地局の仕様にバラツキが無い場合は、下り送信電力のオフセットの設定を複数のマクロ基地局のセットを単位として実施してもよい。この場合には、異なるマクロ基地局の配下のフェムト基地局でパラメータを共通に設定することになる。
本発明の第4実施形態としての無線通信システムについて、図8を用いて説明する。第3実施形態では、マクロセル内で干渉検出率が閾値を超えるフェムト基地局の割合に基づいて下り送信電力のオフセットを決定した。これに対し、本実施形態では、マクロセル内で干渉検出率が閾値を超えるフェムト基地局の割合に基づいて、フェムト基地局とマクロ移動局間の空間伝播損を設定する。その他の構成及び動作は、第2実施形態と同様であるためここでは説明を省略する。
図8に、管理サーバにおける統計値算出及びパラメータ設定の第4実施形態の動作手順をフローチャートで示す。なお、かかるフェムト基地局とマクロ移動局間の空間伝播損Laは、フェムト基地局とマクロ移動局間の建物侵入損失LE(dB) = (Ptx_f − Prx_f − La )/2を求める場合に使用される。従って、建物侵入損失LE(dB)を考慮したフェムト基地局の下り送信電力の増加を適正化することになる。なお、上式で、(Ptx_f)はマクロ移動局の推定送信電力、(Prx_f)はフェムト基地局における上り受信電力の測定値である。
本発明の第5実施形態としての無線通信システムについて、図9を用いて説明する。第3実施形態では、マクロセル内で干渉検出率が閾値を超えるフェムト基地局の割合に基づいて下り送信電力のオフセットを決定した。これに対し、本実施形態では、マクロセル内で干渉検出率が閾値を超えるフェムト基地局の割合に基づいて、フェムトセル内での受信品質目標値を設定する。かかるフェムトセルにおける受信品質目標値が、フェムト基地局の下り送信電力及びフェムト移動局の上り送信電力の設定のパラメータとなる。その他の構成及び動作は、第2実施形態と同様であるためここでは説明を省略する。
図9に、管理サーバにおける統計値算出及びパラメータ設定の第5実施形態の動作手順をフローチャートで示す。
本発明の第6実施形態としての無線通信システムについて、図10乃至図14を用いて説明する。本実施形態では、フェムト基地局から集計して算出された第2統計値により複数のフェムト移動局が用いる無線リソースを決定する。これ以降、第2統計値とは、マクロ移動局からの電波の複数のフェムト基地局における受信レベルを集計して得られる統計値を表わす。図10では、典型的な例として、マクロセル220内の複数のフェムトセル210においてマクロ移動局222からのフェムト基地局211への干渉を集計して第2統計値1030とする。この第2統計値1030に基づき複数のフェムト移動局212の無線信号212aの上り送信電力を決定する例を説明する。
図10は、第6実施形態の無線通信システム1000の構成であり、複数のフェムト基地局211と、複数のフェムト基地局211に接続された複数のフェムト移動局212とを含む。また、フェムト基地局211が形成するフェムトセル210よりも大きなマクロセル220は、マクロ基地局221と、マクロ基地局221に接続されたマクロ移動局222とを含む。フェムトセル210内のフェムト移動局212は、決定された上り送信電力の無線信号212aによりフェムト基地局211と通信する。なお、図10では、1つのマクロセル220について示したがこれに限定されない。管理サーバ1050が複数のマクロセル220にまたがる領域内のフェムトセル210について統計値を算出して、フェムト移動局212の無線リソースを決定してもよい。
図13は、第6実施形態における、管理サーバ1050の構成を示すブロック図である。
図14に、管理サーバにおける統計値算出及びパラメータ設定の第6実施形態の動作手順をフローチャートで示す。第6実施形態では、フェムト基地局による被干渉検出率によりフェムト移動局の上り送信電力のパラメータを制御する。なお、パラメータとしては、3GPP TS 36.213 (3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 9))に準拠するフェムト移動局の上り送信電力を決定する送信電力パラメータが選択される。例えば、上りリンク共有チャネルの送信電力は、以下の式により決定される。
ここで、PCMAXは、移動局UE(User Equipment)の最大送信電力である。
MPUSCHは、物理上りリンク共有チャネルのリソースブロック数である。
PO_PUSCHは、無線基地局eNB(evolved Node B)より通知される電力制御に関するパラメータである。
α(j)は、無線基地局eNBより指定されるパラメータである。
PLは、伝搬損失(パスロス、Pathloss)である。
ΔTFは、送信フォーマット毎に決定されるオフセット値である。
TFは、送信フォーマットのIndexである。
f(i)は、調節用のオフセット値である。
iは、Sub−frame番号を示すIndexである。
jは、ダイナミックスケジューリングが適用されるか、パーシステントスケジューリングが適用されるかを示すフラッグである。
特に、PO_PUSCH、α(j)、ΔTF、f(i)がフェムト移動局の上り送信電力のパラメータとなる。なお、上述した無線基地局eNBより通知される電力制御に関するパラメータPO_PUSCHは、セル内の移動局で共通に用いられる値と、各移動局UEで個別に用いられる値とで構成される。
本発明の第7実施形態としての無線通信システムについて、図15乃至図19を用いて説明する。本実施形態では、第1統計値及び第3統計値に基づいて、フェムト基地局とマクロ移動局とのお互いの干渉電力のトレードオフを考慮して、複数のフェムト基地局が用いる無線リソースを決定する。なお、以降の説明において、第3統計値とは、複数のフェムト基地局からの電波のフェムト移動局における受信レベルを集計して得られる統計値を表わす。
ここで、第1統計値はマクロ移動局へのフェムト基地局の干渉に関連し、第3統計値はフェムト移動局へのフェムト基地局の送信電力に関連する。
図15は、第7実施形態の無線通信システム1500の構成である。図15では、典型的な例として、マクロセル220内の複数のフェムトセル210において第1統計値230及び第3統計値1530により複数のフェムト基地局211の下り送信電力を決定する例を説明する。無線通信システム1500は複数のフェムト基地局211と、複数のフェムト基地局211に接続された複数のフェムト移動局212とを含む。また、フェムト基地局211が形成するフェムトセル210よりも大きなマクロセル220は、マクロ基地局221と、マクロ基地局221に接続されたマクロ移動局222とを含む。フェムトセル210内のフェムト基地局211は、決定された下り送信電力の無線信号211eにより通信する。なお、図15では、1つのマクロセル220について示したが、本発明はこれに限定されない。管理サーバ1550が複数のマクロセル220にまたがる領域内のフェムトセル210について統計値を算出して、フェムト基地局211の無線リソースを決定してもよい。
図18A、Bは、第7実施形態における管理サーバ1550の構成を示すブロック図である。
図19に、管理サーバにおける統計値算出及びパラメータ設定の第7実施形態の動作手順をフローチャートで示す。第7実施形態では、フェムト基地局による干渉検出率とフェムトセル内の屋内不感地率とによりフェムト基地局の下り送信電力のオフセットを制御する。
なお、管理サーバの代わりに、マクロ基地局がマクロ移動局の測定結果の収集、パラメータの決定、フェムト基地局への通知を実施してもよい。この場合も、マクロ基地局単位でパラメータを共通に設定することになるので、管理サーバの機能が、各マクロ基地局に存在する場合と等価である。更に、フェムト基地局が分散処理をしてもよい。この場合には、管理サーバは情報の収集のみを行ないアイドル状態のフェムト基地局が演算などを行なうようにすればよい。
103, 203, 1003, 1503 算出部
104, 204, 1004, 1504 決定部
110 第1セル
111 第1基地局
112 第1移動局
120 第2セル
121 第2基地局
122 第2移動局
130 統計値
203a, 221a, 1003a, 1003b, 1503a 測定指示信号
204a, 1504a 無線リソース
210 フェムトセル
211 フェムト基地局
211a, 222c 電波
211b, 211e, 212a 無線信号
211d 屋内不感地率
212 フェムト移動局
212b RSRQ
220 マクロセル
221 マクロ基地局
221b, 1004a, 1004b 送信データ
222 マクロ移動局
222a, 222b 受信レベル
230, 553, 1853 第1統計値
250, 1050, 1550 管理サーバ
321, 1134 測定指示取得部
322, 1135 測定実施部
323, 1136 測定結果報告部
331, 1141 無線リソースパラメータ取得部
332, 1142 無線リソース更新部
333, 1143 送信部
373, 1175 測定指示部
374, 1176 測定結果収集部
375 第1統計値算出部
381, 1182, 1683 無線リソース調整部
510, 1310, 1810 CPU
520, 1320, 1820 ROM
530, 1330, 1830 通信制御部
540, 1340, 1840 RAM
541〜546, 1341〜1345, 1841〜1849 領域
550, 1350, 1850 大容量記憶部
551, 1351, 1851 干渉測定結果データベース
552, 1852 第1統計値算出アルゴリズム
554, 1354, 1857 無線リソース管理プログラム
555 第1統計値算出モジュール
556 第1パラメータ算出モジュール
1030, 1353 第2統計値
1177 第2統計値算出部
1352 第2統計値算出アルゴリズム
1355 第2統計値算出モジュール
1356 第2パラメータ算出モジュール
1530, 1856 第3統計値
1631 RSRQのCDF作成部
1632 屋内不感地率算出部
1633 屋内不感地率報告部
1671 屋内不感地率収集部
1672 第3統計値算出部
1854 屋内不感地率データベース
1855 第3統計値算出アルゴリズム
1858 第1統計値/第3統計値算出モジュール
1859 第3パラメータ算出モジュール
Claims (12)
- 複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを含む無線通信システムであって、
前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局における前記複数の第1基地局からの電波の受信レベルを集計して得られる累積確率分布を算出する算出手段と、
前記累積確率分布が所定の確率を超える前記受信レベルが所定の閾値以下となるように、前記複数の第1基地局が用いる下り送信電力のオフセットを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを含む無線通信システムであって、
前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局における前記複数の第1基地局からの電波の受信レベルを集計して得られる干渉検出率を求めて、前記干渉検出率が所定の値を超えている第1基地局の第1割合を算出する算出手段と、
前記第1割合が第1目標範囲となるように、前記複数の第1基地局が用いる下り送信電力のオフセットを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを含む無線通信システムであって、
前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局における前記複数の第1基地局からの電波の受信レベルを集計して得られる干渉検出率を求めて、前記干渉検出率の平均値を算出する算出手段と、
前記平均値が第2目標範囲となるように、前記複数の第1基地局が用いる下り送信電力のオフセットを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを含む無線通信システムであって、
前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局における前記複数の第1基地局からの電波の受信レベルを集計して得られる干渉検出率を求めて、前記干渉検出率が所定の値を超えている第1基地局の第2割合を算出する算出手段と、
前記第2割合が第3目標範囲となるように、前記複数の第1基地局が建物侵入損失を計算するために用いる空間伝播損を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを含む無線通信システムであって、
前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局における前記複数の第1基地局からの電波の受信レベルを集計して得られる干渉検出率を求めて、前記干渉検出率が所定の値を超えている第1基地局の第3割合を算出する算出手段と、
前記第3割合が第4目標範囲となるように、前記複数の第1基地局の受信品質目標値を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを含む無線通信システムであって、
前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局からの電波の前記複数の第1基地局における受信レベルを集計して得られる被干渉検出率を求めて、前記被干渉検出率が所定の値を超えている第1基地局の第4割合を算出する算出手段と、
前記第4割合が第5目標範囲となるように、前記複数の第1移動局が用いる上り送信電力パラメータを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを含む無線通信システムであって、
前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局における前記複数の第1基地局からの電波の受信レベルを集計して得られる干渉検出率を求めて、前記干渉検出率が所定の値を超えている第1基地局の第5割合を算出し、且つ、前記複数の第1基地局からの電波の前記第1移動局における受信レベルを集計して得られる屋内不感地率を求めて、前記屋内不感地率が所定の値を超えている第1基地局の第6割合を算出する算出手段と、
前記第5割合が第6目標範囲となり、且つ、前記第6割合が第7目標範囲となるように、前記複数の第1基地局が用いる下り送信電力のオフセットを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 前記複数の第1基地局及び前記複数の第1移動局を管理する通信管理装置をさらに備え、
前記通信管理装置が、前記算出手段及び前記決定手段の少なくとも一方の手段を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを含む無線通信システムの無線リソース決定方法であって、
前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局における前記複数の第1基地局からの電波の受信レベルを集計して得られる累積確率分布を算出するステップと、
前記累積確率分布が所定の確率を超える前記受信レベルが所定の閾値以下となるように、前記複数の第1基地局が用いる下り送信電力のオフセットを決定するステップと、
を含むことを特徴とする無線リソース決定方法。 - 複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを管理する通信管理装置であって、
前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局における前記複数の第1基地局からの電波の受信レベルを集計して得られる累積確率分布を算出する算出手段と、
前記累積確率分布が所定の確率を超える前記受信レベルが所定の閾値以下となるように、前記複数の第1基地局が用いる下り送信電力のオフセットを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする通信管理装置。 - 複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを管理する通信管理装置の制御方法であって、
前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局における前記複数の第1基地局からの電波の受信レベルを集計して得られる累積確率分布を算出する算出ステップと、
前記累積確率分布が所定の確率を超える前記受信レベルが所定の閾値以下となるように、前記複数の第1基地局が用いる下り送信電力のオフセットを決定する決定ステップと、
を含むことを特徴とする通信管理装置の制御方法。 - 複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局に接続された複数の第1移動局とを管理する通信管理装置の制御プログラムであって、
前記第1基地局が形成する第1セルよりも大きな第2セルを形成する第2基地局に接続された第2移動局における前記複数の第1基地局からの電波の受信レベルを集計して得られる累積確率分布を算出する算出ステップと、
前記累積確率分布が所定の確率を超える前記受信レベルが所定の閾値以下となるように、前記複数の第1基地局が用いる下り送信電力のオフセットを決定する決定ステップと、
をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
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