JP5880719B2 - 無線基地局装置、および、通信方法 - Google Patents

無線基地局装置、および、通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線基地局装置、および、通信方法に関する。
携帯電話サービス等の無線通信ネットワークにおいて、どこでも通信できるように、多くの無線基地局が設置される。無線基地局には、ビルの屋上や鉄塔などに設置される、半径数km程度の通信エリア(マクロセル)をカバーする屋外基地局や、小規模店舗や一般家屋などに設置される、半径数十メートル程度の通信エリア(フェムトセル)をカバーする超小型基地局がある。屋外基地局は、マクロ基地局、マクロセル基地局とも呼ばれる。超小型基地局は、フェムト基地局、フェムトセル基地局、フェムト、フェムトセルとも呼ばれる。
近年、移動通信網などの無線通信システムにおいて、フェムト基地局を一般家庭やオフィスなど屋内に配置することにより、屋内における携帯電話サービスの品質改善やサービスエリア拡大に関する検討が広く行われている。
フェムト基地局を含む既存の移動通信網における無線基地局は、移動局に対して共通パイロット信号を送信する。移動局は、この共通パイロット信号を受信することで無線基地局との間で同期確立とチャネル推定とを行う。移動局は、接続している無線基地局との間で、データ送信およびデータ受信を実現する。
図1は、下り送信チャネルの共通パイロットチャネル電力及びデータチャネル電力の例を示す図である。ここで、3GPP(Third Generation Partnership Project)規格のLTE(Long Term Evolution)システムなどでは、下り送信チャネルのデータチャネル電力は、図1に示すように上記の共通パイロットチャネル電力および共通パイロットチャネル電力に対する電力オフセットによって定義される。すなわち、LTEシステムでは、共通パイロット信号に該当するReference Signalの送信電力(RS Power)と、当該送信電力に対する電力オフセット(p-a)との合計値として、下り送信チャネルのデータチャネル(PDSCH(Physical Downlink Shared Channel))電力が決定される。このため、PDSCHの送信電力の変更は、実際には、RS Powerの設定値及びp-aの設定値が調整されることにより、実現される。
下り送信チャネルは、無線基地局から移動局に向かう方向の送信チャネルである。
特開2011−166223号公報 特開2010−34756号公報 国際公開第2009/122778号 特開2011−146804号公報
3GPP TS36.213 v9.3.0 3GPP TS36.331 v9.9.0
LTEシステムにおけるRS Powerの調整範囲は、例えば、−60dBmから+50dBmまでである。RS Powerの変更時、RS Powerの設定値は、無線基地局からのシステム情報(SIB: System Information Block)として、移動局に向けて、通知される。RS Powerの設定値の更新時間は、数百msから数分程度である。RS Powerの設定値は無線基地局からのシステム情報に含まれるため、RS Powerの設定値を任意の時刻に変更することは困難である。
これに対し、電力オフセット(p-a)の調整範囲は、例えば、−6dBから+3dBまでである。電力オフセットの変更指示は、基地局から移動局に送達される。電力オフセットの変更指示の送達確認完了に要する時間(電力オフセット(p-a)の更新時間)は、数msから数秒程度である。電力オフセットの調整範囲はRS Powerの調整範囲よりも小さいが、電力オフセットの変更に要する時間はRS Powerの変更に要する時間よりも短い。p-aの設定値はp-a変更指示の送達確認完了によって変更されるため、p-aの設定値を任意の時刻に変更することは容易である。
したがって、PDSCH送信電力について、図1のようなデータチャネル電力の高送信電力設定と低送信電力設定とを切り替える場合において、RS Powerの調整では、送信電力の変更に追従した送信電力の変更が困難である。一方、電力オフセットの調整では、RS Powerの調整よりも素早い変更は可能であるが、調整範囲が狭い。このため、送信電力の変更時にRS Powerの調整待ちとなった場合、PDSCH送信電力が低いために通信品質が低下する期間やPDSCH送信電力が高いために他セルに対して干渉を与える期間が発生することがある。
ここで、PDSCH送信電力の高送信電力設定と低送信電力設定とを切り替える例として、マクロセルエリアに隣接または重複するようなフェムトセルの下り送信電力設定について説明する。
マクロ基地局(MeNB: Macro eNodeB)により形成されるマクロセルエリア内にフェムト基地局(HeNB: Home eNodeB)がフェムトセルエリアを形成する。ここでは、HeNBは、契約ユーザの移動局を接続させ、かつ、契約ユーザ以外のユーザの移動局を接続させないClosed Accessのフェムトセルエリアを形成するとする。
図2は、マクロセルエリアおよびマクロセルエリア内のClosed Accessのフェムトセルエリアの例を示す図である。図2の例では、HeNB近傍に、HeNBに接続するUE(User Equipment)とHeNBに接続しないMeNB接続UEとが存在するとする。HeNBに接続するUEは、契約ユーザの移動局(HUE: Home User Equipment)である。HeNBに接続しないMeNB接続UEは、契約ユーザ以外のユーザの移動局(MUE: Macro User Equipment)である。
HeNBとHUEとの間の下り通信に伴い、MUEに対して下り干渉が加わるため、MUEにおける受信SINR(信号対干渉雑音電力比: Signal to Interference plus Noise Ratio)が劣化する。このようなMUEは、VictimUEと呼ばれる。このような場合、干渉制御による通信品質の改善が求められる。このようなVictimUEのSINR改善方法として、VictimUEの有無の検出結果に応じて、HeNBの送信電力を下げてVictimUEに与える干渉量を低減し、MUEにおける受信SINRを向上させる方法がある。
PDSCH送信電力制御においては、共通パイロット電力(RS Power)調整では、VictimUE検出に追従した送信電力の変更ができず、一方の電力オフセット(p-a)調整では、RS Powerより素早い変更は可能だが、調整幅が小さいという問題がある。よって、VictimUEの有無が検出されたときに、VictimUE考慮のRS Powerへの変更待ちが発生し、VictimUEに対して干渉を与え続けることや、VictimUE消失時に送信電力が理想より低いまま維持されることがある。
本件開示の構成は、迅速に送信電力を変更できる無線基地局装置を提供することを課題とする。
開示の構成は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、第1の態様は、
端末装置と無線接続する無線基地局装置であって、
前記端末装置以外の他の端末装置から送信される信号の強度を検出する検出部と、
所定時間毎に調整される第1パラメータと、所定の第1最小値及び所定の第1最大値の間の値をとる第2パラメータとの和を前記端末装置に対する送信電力として算出する電力算出部と、を備え、
前記検出部が前記他の端末装置から送信される信号の受信電力が所定値以上であることを検出した場合、前記電力算出部は、第1目標電力と前記第1パラメータとの差と前記第1最小値とのうち大きい方の値を前記第2パラメータとして設定し、さらに、前記第1パラメータが調整されるときに、前記第1目標電力と前記第1最小値との差を前記第1パラメータとして設定し、前記第1最小値を前記第2パラメータとして設定する、
無線基地局装置とする。
開示の態様は、プログラムが情報処理装置によって実行されることによって実現されてもよい。即ち、開示の構成は、上記した態様における各手段が実行する処理を、情報処理装置に対して実行させるためのプログラム、或いは当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として特定することができる。また、開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を情報処理装置が実行する方法をもって特定されてもよい。
開示の実施形態によれば、迅速に送信電力を変更できる無線基地局装置を提供することができる。
図1は、下りチャネルの共通パイロットチャネル電力及びデータチャネル電力の例を示す図である。 図2は、マクロセルエリアおよびマクロセルエリア内のClosed Accessのフェムトセルエリアの例を示す図である。 図3は、実施形態におけるフェムト基地局装置及び端末装置の構成例を示す図である。 図4は、フェムト基地局装置のハードウェア構成例を示す図である。 図5は、フェムト基地局装置と端末装置との間の動作シーケンスの例(1)を示す図である。 図6は、フェムト基地局装置と端末装置との間の動作シーケンスの例(2)を示す図である。 図7は、データチャネル電力の時間変化の具体例を示す図である。 図8は、Δoffset1の決め方の例を示す表である。 図9は、Δoffset2の決め方の例を示す表である。
以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、開示の実施形態の構成に限定されない。ここでは、無線基地局装置の一例として、フェムト基地局装置を挙げて説明するが、無線基地局装置はフェムト基地局装置に限定されない。実施形態におけるフェムト基地局装置の構成は、フェムト基地局装置以外の無線基地局装置に適用されうる。
ここでは、LTEシステムに適用して説明しているが、実施形態は、LTEシステムに限定されるものではなく、他の通信システムにも適用可能である。
〔実施形態〕
(構成例)
図3は、本実施形態におけるフェムト基地局装置及び端末装置の構成例を示す図である。
フェムト基地局装置100は、アンテナ102、無線送受信部110、呼処理制御部120、ベースバンド信号処理部130を有する。無線送受信部110は、送信電力パラメータ更新判定部122を含む。ベースバンド信号処理部130は、スケジューラ部135を含む。スケジューラ部135は、VictimUE検出部142、送信電力パラメータ算出部144を含む。フェムト基地局装置100は、上位装置に接続される。
アンテナ102は、端末装置200に無線信号を送信し、また、端末装置200から無線信号を受信する。アンテナ102は、干渉信号を受信しうる。
無線送受信部110は、アンテナ102で受信した無線信号をベースバンド信号に変換する。無線送受信部110は、呼処理制御部120、ベースバンド信号処理部130で処理された信号を、無線信号に変換し、アンテナ102から、送信する。
呼処理制御部120は、共通パイロット電力(RS Power)、及び、共通パイロット電力に対する電力オフセット(p-a)の変更判定、端末装置200との通信を行う際のメッセージ(RRC(Radio Resource Control) Message)の終端処理などを行う。呼処理制御部120は、無線送受信部110が出力する接続要求に基づいて、各端末装置の初期アクセスやハンドオーバなどの呼制御を行う。共通パイロット電力(RS Power)は、第1パラメータの一例である。電力オフセット(p-a)は、第2パラメータの一例である。
送信電力パラメータ更新判定部122は、RS Power及びp-aの更新、または、p-aの更新のいずれを実行するかを判定する。
ベースバンド信号処理部130は、スケジューラ部135などの端末装置200と通信するためのベースバンド信号の生成に関する機能を有する。
スケジューラ部135は、端末装置に対するスケジューリング処理を行う。スケジューラ部135は、LTEシステムのように複数ユーザ間でチャネルリソースを共有する場合には時間方向および周波数方向のリソース割り当てを行う。スケジューラ部135は、VictimUE検出部142および送信電力パラメータ算出部144を含む。
VictimUE検出部142は、VictimUEを検出する。VictimUEの検出方法として、どのような方法が採用されてもよい。例えば、VictimUE検出部142は、受信電力が所定値以上である干渉信号の送信元のUE(MUE)をVictimUEとして検出する。VictimUE検出部142は、VictimUEの数を検出してもよい。また、例えば、VictimUE検出部142は、特許文献1に記載される方法によりVictimUEを検出する。VictimUE検出部142は、フェムト基地局装置100のフェムトセル内にVictimUEが存在するか否かを検出し得る。また、例えば、VictimUE検出部142は、干渉信号の受信電力が所定値未満である場合、VictimUEが消失したと判断する。干渉信号は、フェムト基地局装置100が無線接続する端末装置以外の端末装置等から送信される信号である。干渉電力は、干渉信号の受信電力である。VictimUE検出部142は、検出部の一例である。
送信電力パラメータ算出部144は、VictimUE検出部142によるVictimUEの検出結果に応じて、送信電力パラメータ(RS Power及びp-a)の算出をする。送信電力パラメータ算出部144は、電力算出部の一例である。
端末装置200は、アンテナ202、無線送受信部210、呼処理制御部220、ベースバンド信号処理部230、アプリケーション処理部240を有する。
端末装置200は、アンテナ202を介して基地局装置からの無線信号を無線送受信部210で受信し、基地局装置側で設定した送信パラメータ(変調方式や通信方式など)に対応する変調方式、通信方式により受信信号を復調する。基地局装置には、マクロ基地局装置、フェムト基地局装置が含まれ得る。
アンテナ202は、基地局装置等に無線信号を送信し、また、基地局装置等から無線信号を受信する。
無線送受信部210は、アンテナ202を介して基地局装置からの無線信号を受信する。無線送受信部210は、受信した信号を、基地局装置側で設定した送信パラメータ(変調方式や通信方式など)に対応する変調方式、通信方式により、復調する。無線送受信部210は、ベースバンド信号処理部230で処理されたベースバンド信号を無線信号に変換する。
呼処理制御部220は、基地局装置と通信を行う際のメッセージ(RRC Message)の終端処理などを行う。呼処理制御部220は、無線送受信部210が出力する接続要求に基づいて、フェムト基地局装置100とのアクセスやハンドオーバなどの呼制御を行う。
ベースバンド信号処理部230は、基地局装置から通知された送信パラメータに従って、受信したベースバンド信号の復調処理を行う。
アプリケーション処理部240は、復調後の信号が入力され、端末装置200が実行できる各種処理を実行する。
図4は、フェムト基地局装置のハードウェア構成例を示す図である。図4の例では、フェムト基地局装置100は、アンテナ152、RF(Radio Frequency)部154、ベースバンド信号処理部156、外部信号I/F(interface)部158、CPU(Central Processing Unit)162、メモリ164を有する。
アンテナ152は、他の無線装置に無線信号を送信し、また、他の無線装置から無線信号を受信する。
RF部154は、無線信号を電気信号に変換する。アンテナ152に給電する無線信号の駆動回路、アンテナ152からの信号を処理する無線信号の受信回路等を含む。RF部154は、端末装置等との間の無線通信に係る無線信号の処理を実現する。
ベースバンド信号処理部156は、電気信号に所定の信号処理を行う。所定の信号処理は、例えば、送受信信号の終端、通信プロトコルの変換などである。
外部信号I/F部158は、外部ネットワーク装置との間の信号を送受信する。外部信号I/F部158は、例えば、LAN(Local Area Network)インタフェースボードや無線通信のための無線通信回路である。
CPU162は、フェムト基地局装置100全体の動作を、管理・制御するプロセッサである。メモリ164は、CPU162で実行される動作プログラムやプログラムで使用されるデータ等を蓄積する。CPU162の代わりにDSP(Digital Signal Processor)等の他のプロセッサが使用されてもよい。メモリ164は、例えば、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)である。メモリ164には、例えば、データチャネル電力の目標電力などが格納される。
(動作例)
図5及び図6は、フェムト基地局装置と端末装置との間の動作シーケンスの例を示す図である。図5の「A」、「B」及び「C」は、それぞれ、図6の「A」、「B」及び「C」に接続する。フェムト基地局装置100と端末装置200とは、無線接続されているとする。
フェムト基地局装置100のスケジューラ部135のVictimUE検出部142は、VictimUE検出/消失の判定を行う(SQ1001)。VictimUE検出部142は、例えば、所定時間毎に、VictimUEがフェムト基地局装置100のフェムトセル内に存在するか否かを確認する。
VictimUE検出とは、フェムト基地局装置100がフェムト基地局装置100のフェムトセル内に存在していなかったVictimUEが存在していることを新たに認識することをいう。
VictimUE消失とは、フェムト基地局装置100がフェムト基地局装置100のフェムトセル内に存在していたVictimUEが存在していないことを新たに認識することをいう。
VictimUE検出部142は、フェムト基地局装置100のフェムトセル内のVictimUEの有無(存否)に変化がない場合、SQ1002以降の処理を行わなくてもよい。
スケジューラ部135は、VictimUE検出部142の判定結果に基づいて、送信電力パラメータを算出する(SQ1002)。スケジューラ部135の送信電力パラメータ算出部144は、判定結果と現在の送信電力パラメータとに基づいて、新たな送信電力パラメータを算出する。
下り送信チャネルは、共通パイロットチャネル及びデータチャネルを含む。送信電力パラメータによって、下り送信チャネルの共通パイロットチャネル電力、及び、下り送信チャネルのデータチャネル電力が設定される。下り送信チャネルの共通パイロットチャネル電力は、下り送信チャネルの共通パイロット信号に該当する参照信号(Reference Signal)の送信電力(RS Power)である。下り送信チャネルのデータチャネル電力は、RS Powerと当該送信電力(RS Power)に対する電力オフセット(p-a)との合計値である。下り送信チャネルのデータチャネルは、例えば、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)である。送信電力パラメータは、ここでは、RS Power及びp-aとする。他のパラメータが、送信電力パラメータとして採用されてもよい。
現在(更新前)のRS Power及びp-aを、それぞれ、RSPower_now及びp-a_nowとする。このとき、現在の共通パイロットチャネル電力及び現在のデータチャネル電力は、それぞれ、RSPower_now及びRSPower_now + p-a_nowである。
更新後のデータチャネル電力の目標電力をTargetとする。目標電力は、RS Power及びp-aで調整できる範囲内とする。VictimUE検出時には、目標電力(Target)は、VictimUEが存在しないときと比較して、低く設定される。目標電力が低く設定されるのは、VictimUEに対する干渉を抑制するためである。また、VictimUE検出時の目標電力は、検出されるVictimUEの数に依存して設定されてもよい。例えば、検出されるVictimUEの数が多いほど、目標電力が低くなるように設定されてもよい。
VictimUE消失時には、目標電力(Target)は、VictimUE消失前の目標電力と比較して、高く設定される。
VictimUE検出時のデータチャネル電力の目標電力、及び、VictimUE消失時のデータチャネル電力の目標電力は、予め設定されている。
ここで、p-aがとりうる最大値をp-a_max、p-aがとりうる最小値をp-a_minとする。即ち、p-aは、p-a_minからp-a_maxまでの値をとりうる。p-a_max及びp-a_minは、予め設定されている。
判定結果が「VictimUE検出」である場合、送信電力パラメータ算出部144は、目標電力Targetを、「VictimUE検出」の際の所定の目標電力に設定する。また、送信電力パラメータ算出部144は、第1の新電力オフセットp-a_new1に、Target − RSPower_nowとp-a_minとのうち、大きい方の値を設定する。さらに、送信電力パラメータ算出部144は、新共通パイロットチャネル電力RSPower_newに、Target − p-a_minを設定する。送信電力パラメータ算出部144は、第2の新電力オフセットp-a_new2に、p-a_minを設定する。
一方、判定結果が「VictimUE消失」である場合、送信電力パラメータ算出部144は、目標電力Targetを、「VictimUE消失」の際の所定の目標電力に設定する。「VictimUE消失」の際の所定の目標電力は、「VictimUE検出」の際の所定の目標電力よりも大きい。また、送信電力パラメータ算出部144は、第1の新電力オフセットp-a_new1に、Target − RSPower_nowとp-a_maxとのうち、小さい方の値を設定する。さらに、送信電力パラメータ算出部144は、新共通パイロットチャネル電力RSPower_newに、Target − p-a_maxを設定する。送信電力パラメータ算出部144は、第2の新電力オフセットp-a_new2に、p-a_maxを設定する。
送信電力パラメータ算出部144は、呼処理制御部120に対し、RS Power及びp-aのパラメータ更新要求をする(SQ1003)。また、送信電力パラメータ算出部144は、SQ1002で設定した、p-a_new1、RSPower_new、p-a_new2を呼処理制御部120に送信する。
呼処理制御部120の送信電力パラメータ更新判定部122は、送信電力パラメータ算出部144から更新要求等を受信すると、端末装置200との間で、RRCメッセージによるRRCパラメータの更新手続きを行う(SQ1004)。RRCパラメータの更新手続きにより、電力オフセットp-aが、p-a_new1に変更される。
呼処理制御部120は、端末装置200との間で、RRCパラメータの更新手続きが完了すると、スケジューラ部135に、電力オフセットp-aの更新完了通知を発行する(SQ1005)。スケジューラ部135の送信電力パラメータ算出部144は、更新後の電力オフセットを、p-a_nowとして設定する。
電力オフセットp-aの更新完了の後、フェムト基地局装置100と端末装置200との間で、更新した送信電力パラメータで、無線データ通信が開始される(SQ1006)。このとき、共通パイロットチャネル電力は、RSPower_nowであり、ユーザチャネル電力は、RSPower_now + p-a_new1である。
呼処理制御部120の送信電力パラメータ更新判定部122は、現時刻がRS Powerの更新のタイミングであるか否かを判定する(SQ1007)。LTEシステムにおいて、RS Powerは、システム情報に該当する。従って、RS Powerの更新のタイミングは、システム情報の更新のタイミングと同じである。システム情報は、例えば、所定時間毎に更新される。このとき、システム情報の更新のタイミングは、所定時間毎に設定される。現時刻がRS Powerの更新のタイミングでない場合(SQ1007;NO)、送信電力パラメータ更新判定部122は、RS Powerの更新のタイミングまで、待機する。システム情報の更新の周期は、例えば、100msである。
現時刻がRS Powerの更新のタイミングである場合(SQ1007;YES)、送信電力パラメータ更新判定部122は、端末装置200との間で、システム情報の更新手続きを行う(SQ1008)。システム情報には、SQ1003で受信したRSPower_newを新たな共通パイロットチャネル電力RS Powerとすることが含まれる。
呼処理制御部120は、端末装置200との間で、システム情報の更新手続きが完了すると、端末装置200に、システム情報更新の通知を行う(SQ1009)。
さらに、呼処理制御部120の送信電力パラメータ更新判定部122は、端末装置200との間で、RRCメッセージによるRRCパラメータの更新手続きを行う(SQ1010)。RRCパラメータの更新手続きにより、電力オフセットp-aが、p-a_new2に変更される。
SQ1010の処理は、SQ1007とSQ1008との間、又は、SQ1008とSQ1009との間に行われてもよい。
呼処理制御部120は、端末装置200との間で、システム情報の更新手続き、及び、RRCパラメータの更新手続きが完了すると、スケジューラ部135に、共通パイロットチャネル電力RS Power及び電力オフセットp-aの更新完了通知を発行する(SQ1011)。スケジューラ部135の送信電力パラメータ算出部144は、更新後の共通パイロットチャネル電力をRSPower_nowとして、更新後の電力オフセットをp-a_nowとして設定する。
共通パイロットチャネル電力及び電力オフセットp-aの更新完了の後、フェムト基地局装置100と端末装置200との間で、更新した送信電力パラメータで、無線データ通信が開始される(SQ1012)。このとき、共通パイロットチャネル電力は、RSPower_newであり、ユーザチャネル電力は、RSPower_new + p-a_new2である。
この後、フェムト基地局装置100と端末装置200との間で、SQ1001以降の処理が繰り返される。SQ1001以降の処理が、所定時間毎に実行されるようにしてもよい。
このようにして、フェムト基地局装置100は、電力オフセットの調整幅を最大化するようにp-a及びRS Powerを制御することにより、VictimUE検出/消失に伴って変更される目標電力に、迅速に、データチャネル電力を追随させることができる。
SQ1002で算出したRSPower_newがRSPower_nowと等しい場合、SQ1007からSQ1012までの処理を行わなくてもよい。この場合、RS Powerが変更されないからである。
SQ1003で呼処理制御部120がRS Power及びp-aの変更要求を受信した時がRS Powerの更新のタイミングである場合、SQ1004からSQ1007の処理を行わなくてもよい。
送信電力パラメータ算出部144は、先に、p-a_new1を算出し、RS Powerの更新のタイミングのときに、RSPower_new及びp-a_new2を算出してもよい。
(具体例)
図7は、データチャネル電力の時間変化の具体例を示す図である。図7のグラフの横軸は時間であり、縦軸はデータチャネル電力である。データチャネル電力は、RS Powerとp-aとの和で定義される。共通パイロットチャネル電力は、RS Powerである。ここでは、フェムト基地局装置100のp-a_maxは+3dBであり、p-a_minは-6dBであるとする。また、VictimUE検出時のデータチャネル電力の目標電力は9dBm、Victim消失時のデータチャネル電力の目標電力は21dBmであるとする。さらに、時刻0の時点で、フェムト基地局装置100のフェムトセル内にVictimUEは存在していないとする。
時刻0において、フェムト基地局装置100では、RS Powerが12dBm、p-aが+3dBに設定されているとする。このとき、データチャネル電力は、12dBm+3dB=15dBmである。
時刻Taにおいて、フェムト基地局装置100のVictimUE検出部142がVictimUEを検出する。フェムト基地局装置100の送信電力パラメータ算出部144は、VictimUEが検出されたので、目標電力(Target)を9dBmとする。送信電力パラメータ算出部144は、9dBm - 12dBm = -3dBと-6dBとのうち、より大きい方の値である-3dBをp-a_new1の値とする。送信電力パラメータ算出部144は、9dBm - (-6dB) = 15dBmをRSPower_newの値とする。送信電力パラメータ算出部144は、-6dBをp-a_new2の値とする。送信電力パラメータ算出部144は、求めた各パラメータを呼処理制御部120に送信する。
呼処理制御部120の送信電力パラメータ更新判定部122は、端末装置200との間でRRCメッセージによるRRCパラメータの更新手続きを行い、電力オフセットp-aを-3dB(p-a_new1)に変更する。これにより、時刻Taで、下り送信チャネルのデータチャネル電力は、12dBm + (-3dB) = 9dBmとなる。
送信電力パラメータ更新判定部122は、現時刻がRS Powerの更新のタイミングであるか否かを判定する。時刻TbがRS Powerの更新のタイミングであるとき、送信電力パラメータ更新判定部122は、端末装置200との間で、システム情報の更新手続きを行い、RS Powerを15dBm(RSPower_new)に変更する。また、端末装置200との間でRRCメッセージによるRRCパラメータの更新手続きを行い、電力オフセットp-aを-6dB(p-a_new2)に変更する。これにより、時刻Tbで、下り送信チャネルのデータチャネル電力は、15dBm + (-6dB) = 9dBmになる。即ち、時刻Tbでは、データチャネル電力は9dBmのまま変更されないが、RS Power及びp-aが変更される。この時点で、RSPower_nowは15dBmであり
、p-a_nowは-6dBである。
RS Power及びp-aが、それぞれ、15dBm及び-6dB(=p-a_min)となることで、フェムト基地局装置100は、電力オフセットp-aの変更により、データチャネル電力に対してp-aの最大調整幅である+9dB(= (+3dB) - (-6dB))を実施可能となる。
時刻Tcにおいて、フェムト基地局装置100のVictimUE検出部142がVictimUE消失を検出する。フェムト基地局装置100の送信電力パラメータ算出部144は、VictimUEが消失したので、目標電力(Target)を21dBmとする。送信電力パラメータ算出部144は、21dBm - 15dBm = +6dBと+3dBとのうち、より小さい方の値である+3dBをp-a_new1の値とする。送信電力パラメータ算出部144は、21dBm - (+3dB) = 18dBmをRSPower_newの値とする。送信電力パラメータ算出部144は、+3dBをp-a_new2の値とする。送信電力パラメータ算出部144は、求めた各パラメータを呼処理制御部120に送信する。
呼処理制御部120の送信電力パラメータ更新判定部122は、端末装置200との間でRRCメッセージによるRRCパラメータの更新手続きを行い、電力オフセットp-aを+3dB(p-a_new1)に変更する。これにより、時刻Tcで、下り送信チャネルのデータチャネル電力は、15dBm + (+3dB) = 18dBmとなる。フェムト基地局装置100がVictimUE消失を検出した後、RS Powerを変更する前に、データチャネル電力を9dBmから18dBmまで上げることができる。
送信電力パラメータ更新判定部122は、現時刻がRS Powerの更新のタイミングであるか否かを判定する。時刻TdがRS Powerの更新のタイミングであるとき、送信電力パラメータ更新判定部122は、端末装置200との間で、システム情報の更新手続きを行い、RS Powerを18dBm(RSPower_new)に変更する。また、端末装置200との間でRRCメッセージによるRRCパラメータの更新手続きを行い、電力オフセットp-aを+3dB(p-a_new2)に変更する。これにより、時刻Tdで、下り送信チャネルのデータチャネル電力は、18dBm + (+3dB) = 21dBmになる。即ち、時刻Tdでは、データチャネル電力は18dBmから21dBmに変更される。この時点で、PSPower_nowは18dBmであり、p-a_nowは+3dBである。
RS Power及びp-aが、それぞれ、18dBm及び+3dBm(=p-a_max)となることで、フェムト基地局装置100は、電力オフセットp-aの変更により、データチャネル電力に対してp-aの最大調整幅である-9dB(= (-6dB) - (+3dB))を実施可能となる。
このようにして、フェムト基地局装置100は、VictimUE検出/消失に伴うデータチャネル電力の目標電力の変更に対して、データチャネル電力を目標電力に追従させることができる。
(実施形態の作用、効果)
フェムト基地局装置100は、下り送信チャネルのデータチャネル電力を変更する際、電力オフセットp-aによる変更を行った後、RS Power及びp-aによる変更を行う。RS Power及びp-aによる変更は、データチャネル電力を低く変更する場合には、p-aが最小になるようにし、データチャネル電力を高く変更する場合には、p-aが最大になるようにする。フェムト基地局装置100は、p-aを最大又は最小にすることで、送信電力(下り送信チャネルのデータチャネル電力)を迅速に変更することができる。フェムト基地局装置100は、VictimUE検出時に迅速に送信電力を下げることで、VictimUEに対する干渉を抑制することができる。また、フェムト基地局装置100は、VictimUE消失時には迅速に送信電力を上げることで、フェムト基地局装置100と接続する端末装置との通信の品質を向上させることができる。
〈変形例〉
上記では、RS Powerと共に変更するp-aの値(p-a_new2)を、p-aの最大値(p-a_max)
またはp-aの最小値(p-a_min)とした。変形例では、RS Powerと共に変更するp-aの値(p-a_new2)を、所定の条件に基づいて、p-a_max及びp-a_min以外の値もとるようにする。
(動作例)
変形例のフェムト基地局装置及び端末装置の動作は、上記の動作例と、主として、フェムト基地局装置100のスケジューラ部135のVictimUE検出部142及び送信電力パラメータ算出部144の動作(SQ1001及びSQ1002)が異なる。ここでは、主として、変形例におけるフェムト基地局装置100のVictimUE検出部142及び送信電力パラメータ算出部144の動作について、説明する。上記の例と共通する部分については、説明を省略する。
フェムト基地局装置100のスケジューラ部135のVictimUE検出部142は、VictimUE検出/消失の判定を行う。VictimUE検出部142は、例えば、所定時間毎に、VictimUEがフェムト基地局装置100のフェムトセル内に存在するか否かを確認する。VictimUE検出部142は、例えば、上り干渉電力が所定値以上か所定値未満かによって、VictimUE検出/消失を判定する。
また、VictimUE検出部142は、フェムトセル内及びフェムトセル周辺のVictimUE及び与干渉UEからの上り干渉電力を計測する。フェムトセル内及びフェムトセル周辺のVictimUE及び与干渉UEからの上り干渉電力は、フェムトセル内及びフェムトセル周辺のVictimUE及び与干渉UEの数に依存する。即ち、VictimUE及び与干渉UEからの上り干渉電力が大きいほど、フェムトセル内及びフェムトセル周辺のVictimUE及び与干渉UEの数が多い傾向がある。フェムトセル内及びフェムトセル周辺のVictimUE及び与干渉UEには、MUEや他のフェムト基地局装置に接続するUEが含まれる。与干渉UEは、フェムト基地局装置100において、VictimUEとして検出されない程度に上り干渉電力が低いMUEや他フェムトセル接続UEである。与干渉UEがフェムト基地局装置100のフェムトセルに接近すると、フェムト基地局装置100は当該与干渉UEをVictimUEとして検出し得る。
スケジューラ部135は、VictimUE検出部142の判定結果および計測結果に基づいて、送信電力パラメータを算出する。スケジューラ部135の送信電力パラメータ算出部144は、判定結果と計測結果と現在の送信電力パラメータとに基づいて、新たな送信電力パラメータを算出する。
下り送信チャネルは、共通パイロットチャネル及びデータチャネルを含む。送信電力パラメータによって、下り送信チャネルの共通パイロットチャネル電力、及び、下り送信チャネルのデータチャネル電力が設定される。下り送信チャネルの共通パイロットチャネル電力は、下り送信チャネルの共通パイロット信号に該当する参照信号(Reference Signal)の送信電力(RS Power)である。下り送信チャネルのデータチャネル電力は、RS Powerと当該送信電力(RS Power)に対する電力オフセット(p-a)との合計値である。下り送信チャネルのデータチャネルは、例えば、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)である。送信電力パラメータは、ここでは、RS Power及びp-aとする。他のパラメータが、送信電力パラメータとして採用されてもよい。
現在(更新前)のRS Power及びp-aを、それぞれ、RSPower_now及びp-a_nowとする。このとき、現在の共通パイロットチャネル電力は、RSPower_nowである。また、現在のデータチャネル電力は、RSPower_now + p-a_nowである。
更新後のデータチャネル電力の目標電力をTargetとする。目標電力は、RS Power及びp-aで調整できる範囲内とする。VictimUE検出時には、目標電力(Target)は、VictimUEが存在しないときと比較して、低く設定される。目標電力が低く設定されるのは、VictimUEに対する干渉を抑制するためである。また、VictimUE検出時の目標電力は、検出されるVictimUEの数に依存して設定されてもよい。例えば、検出されるVictimUEの数が多いほど、目標電力が低くなるように設定されてもよい。
VictimUE消失時には、目標電力(Target)は、VictimUE消失前と比較して、高く設定される。
VictimUE検出時のデータチャネル電力の目標電力、及び、VictimUE消失時のデータチャネル電力の目標電力は、予め設定されている。
ここで、p-aがとりうる最大値をp-a_max、p-aがとりうる最小値をp-a_minとする。即ち、p-aは、p-a_minからp-a_maxまでの値をとりうる。p-a_max及びp-a_minは、予め設定されている。
判定結果が「VictimUE検出」である場合、送信電力パラメータ算出部144は、目標電力Targetを、「VictimUE検出」の際の所定の目標電力に設定する。また、送信電力パラメータ算出部144は、第1の新電力オフセットp-a_new1に、Target - RSPower_nowとp-a_minとのうち、大きい方の値を設定する。
さらに、送信電力パラメータ算出部144は、新共通パイロットチャネル電力RSPower_newに、Target - (p-a_max - Δoffset1)を設定する。送信電力パラメータ算出部144は、第2の新電力オフセットp-a_new2に、p-a_max - Δoffset1を設定する。Δoffset1は、第1オフセット値の一例である。
図8は、Δoffset1の決め方の例を示す表である。Δoffset1は、上り干渉電力の測定結果に基づいて、例えば、次のように決められる。送信電力パラメータ算出部144は、所定時間前から現時刻までの干渉電力の時間変化を一次関数で近似したときの傾きに基づいて、VictimUEの数が増加、VictimUEの数が減少、又は、VictimUEの数の変動が小さいかを判断する。
所定時間前から現時刻までの干渉電力の時間変化を一次関数で近似したときの傾きが正の所定値以上である場合、送信電力パラメータ算出部144はフェムトセル内のVictimUEの数が増加していると判断する。このとき、VictimUEがさらに増加すると予想されるため、さらにデータチャネル電力を迅速に大きく下げられるように、Δoffset1=+3dBとする。このとき、データチャネル電力は、p-aによって、RS Powerに対して、+3dBから-6dBまで迅速に調整され得る。
所定時間前から現時刻までの干渉電力の時間変化を一次関数で近似したときの傾きが負の所定値以上かつ正の所定値未満である場合、送信電力パラメータ算出部144はフェムトセル内のVictimUEの数の変動が小さいと判断する。即ち、送信電力パラメータ算出部144はフェムトセル内のVictimUEの数が変化していないと判断する。このとき、データチャネル電力を迅速に上げることも下げることもできるように、Δoffset1=+6dBとする。このとき、データチャネル電力は、p-aによって、RS Powerに対して、+6dBから-3dBまで迅速に調整され得る。
所定時間前から現時刻までの干渉電力の時間変化を一次関数で近似したときの傾きが負の所定値未満である場合、送信電力パラメータ算出部144はフェムトセル内のVictimUEの数が減少していると判断する。このとき、VictimUEがさらに減少すると予想されるため、データチャネル電力を迅速に大きく上げられるように、Δoffset1=+9dBとする。このとき、データチャネル電力は、p-aによって、RS Powerに対して、+9dBから0dBまで迅速に調整され得る。
VictimUEがフェムト基地局装置100に接続要求を送信してきた場合、フェムト基地局装置100は、当該VictimUEに対し接続拒否を返信する。所定期間毎に送信する接続拒否の数を計数することで、フェムト基地局装置100はフェムト基地局装置100のフェムトセル内のVictimUEの数を認識できる。そこで、測定結果として、上り干渉電力の代わりに、接続拒否の数が使用されてもよい。
一方、判定結果が「VictimUE消失」である場合、送信電力パラメータ算出部144は、目標電力Targetを、「VictimUE消失」の際の所定の目標電力に設定する。「VictimUE消失」の際の所定の目標電力は、「VictimUE検出」の際の所定の目標電力よりも大きい。また、送信電力パラメータ算出部144は、第1の新電力オフセットp-a_new1に、Target − RSPower_nowとp-a_maxとのうち、小さい方の値を設定する。
さらに、送信電力パラメータ算出部144は、新共通パイロットチャネル電力RSPower_newに、Target − (p-a_min + Δoffset2)を設定する。送信電力パラメータ算出部144は、第2の新電力オフセットp-a_new2に、p-a_min + Δoffset2を設定する。Δoffset2は、第2オフセット値の一例である。
図9は、Δoffset2の決め方の例を示す表である。Δoffset2は、上り干渉電力の測定結果に基づいて、例えば、次のように決められる。
所定時間前から現時刻までの干渉電力の時間変化を一次関数で近似したときの傾きが負の所定値未満である場合、送信電力パラメータ算出部144はフェムトセル内及びフェムトセル周辺の与干渉UEの数が減少していると判断する。このとき、与干渉UEの数がさらに減少すると予想されるため、さらにデータチャネル電力を迅速に大きく上げられるように、Δoffset2=+3dBとする。このとき、データチャネル電力は、p-aによって、RS Powerに対して、+6dBから-3dBまで迅速に調整され得る。
所定時間前から現時刻までの干渉電力の時間変化を一次関数で近似したときの傾きが負の所定値以上かつ正の所定値未満である場合、送信電力パラメータ算出部144はフェムトセル内の与干渉UEの数の変動が小さいと判断する。即ち、送信電力パラメータ算出部144はフェムトセル内の与干渉UEの数が変化していないと判断する。このとき、データチャネル電力を迅速に上げることも下げることもできるように、Δoffset2=+6dBとする。このとき、データチャネル電力は、p-aによって、RS Powerに対して、+3dBから-6dBまで迅速に調整され得る。
所定時間前から現時刻までの干渉電力の時間変化を一次関数で近似したときの傾きが正の所定値以上である場合、送信電力パラメータ算出部144はフェムトセル内の与干渉UEの数が増加していると判断する。このとき、VictimUEがさらに増加すると予想されるため、データチャネル電力を迅速に大きく下げられるように、Δoffset2=+9dBとする。このとき、データチャネル電力は、p-aによって、RS Powerに対して、+6dBから-9dBまで迅速に調整され得る。
Δoffset1及びΔoffset2は、例えば、メモリ164や記憶装置に記憶される。
(変形例の作用、効果)
フェムト基地局装置100は、下り送信チャネルのデータチャネル電力を変更する際、電力オフセットp-aによる変更を行った後、RS Power及びp-aによる変更を行う。また、フェムト基地局装置100は、干渉電力の時間変化により、VictimUEや与干渉UEの増減を判断する。フェムト基地局装置100は、VictimUE等の増減により、データチャネル電力を迅速に大きく上げること又は大きく下げることをできるようにする。
フェムト基地局装置100は、VictimUE等が増加する時に迅速に送信電力を下げられるようにすることで、VictimUE等に対する干渉電力を抑制することができる。また、フェムト基地局装置100は、VictimUE等が減少する時には迅速に送信電力を上げられるようにすることで、フェムト基地局装置100と接続する端末装置との通信の品質を向上させることができる。
100 フェムト基地局装置
102 アンテナ
110 無線送受信部
120 呼処理制御部
122 送信電力パラメータ更新判定部
130 ベースバンド信号処理部
135 スケジューラ部
142 VictimUE検出部
144 送信電力パラメータ算出部
152 アンテナ
154 RF部
156 ベースバンド信号処理部
158 外部信号I/F
162 CPU
164 メモリ
200 端末装置(HUE)
210 無線送受信部
220 呼処理制御部
230 ベースバンド信号処理部
240 アプリケーション処理部

Claims (5)

  1. 端末装置と無線接続する無線基地局装置であって、
    前記端末装置以外の他の端末装置から送信される信号の強度を検出する検出部と、
    所定時間毎に調整される第1パラメータと、所定の第1最小値及び所定の第1最大値の間の値をとる第2パラメータとの和を前記端末装置に対する送信電力として算出する電力算出部と、を備え、
    前記検出部が前記他の端末装置から送信される信号の受信電力が所定値以上であることを検出した場合、前記電力算出部は、第1目標電力と前記第1パラメータとの差と前記第1最小値とのうち大きい方の値を前記第2パラメータとして設定し、さらに、前記第1パラメータが調整されるときに、前記第1目標電力と前記第1最小値との差を前記第1パラメータとして設定し、前記第1最小値を前記第2パラメータとして設定する、
    無線基地局装置。
  2. 前記検出部が前記他の端末装置から送信される信号の受信電力が所定値以上であることを検出した場合、前記電力算出部は、前記検出部が前記他の端末装置から送信される信号の受信電力の時間変化に基づいて第1オフセット値を設定し、前記第1パラメータが調整されるときに、前記第1目標電力と前記第1最小値との差に前記第1オフセット値を加算した値を前記第1パラメータとして設定し、前記第1最小値と前記第1オフセット値との差を前記第2パラメータとして設定する、
    請求項1に記載の無線基地局装置。
  3. 前記検出部が前記他の端末装置から送信される信号の受信電力が所定値未満であることを検出した場合、前記電力算出部は、第2目標電力と前記第1パラメータとの差と前記第1最大値とのうち小さい方の値を前記第2パラメータとして設定し、さらに、前記第1パラメータが調整されるときに、前記第2目標電力と前記第1最大値との差を前記第1パラメータとして設定し、前記第1最大値を前記第2パラメータとして設定する、
    請求項1又は2に記載の無線基地局装置。
  4. 前記検出部が前記他の端末装置から送信される信号の受信電力が所定値未満であることを検出した場合、前記電力算出部は、前記検出部が前記他の端末装置から送信される信号の受信電力の時間変化に基づいて第2オフセット値を設定し、前記第1パラメータが調整
    されるときに、前記第2目標電力と前記第1最大値との差に前記第2オフセット値を減算した値を前記第1パラメータとして設定し、前記第1最小値と前記第2オフセット値との和を前記第2パラメータとして設定する、
    請求項3に記載の無線基地局装置。
  5. 端末装置と無線接続する無線基地局装置の通信方法であって、
    前記端末装置以外の他の端末装置から送信される信号の強度を検出し、
    前記他の端末装置から送信される信号の受信電力が所定値以上であることを検出した場合、第1目標電力と所定時間毎に調整される第1パラメータとの差と所定の第1最小値とのうち大きい方の値を、前記第1最小値及び所定の第1最大値の間の値をとる第2パラメータとして設定し、さらに、前記第1パラメータが調整されるときに、前記第1目標電力と前記第1最小値との差を前記第1パラメータとして設定し、前記第1最小値を前記第2パラメータとして設定し、
    前記第1パラメータと、前記第2パラメータとの和を前記端末装置に対する送信電力として算出する、
    通信方法。
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