JP5924775B2 - Method and apparatus for setting correspondence between macro cell and small cell in HetNet - Google Patents
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本発明は、HetNetにおけるマクロセルとスモールセルの対応関係の設定技術に関する。 The present invention relates to a technique for setting a correspondence relationship between a macro cell and a small cell in HetNet.
3GやLTE等の3GPPにより規格化(例えば、非特許文献1参照)された移動無線通信は広く用いられている。3GPPでは移動無線通信の仕様を拡張するため、LTE−Advancedやそれ以降をターゲットとした技術的な議論が活発に行われている。3GPPにおける将来の移動無線通信の仕様の議論の中で、基地局とそのサービスエリアであるセルの構成に関して、HetNet(Heterogeneous Network)の概念が議論されている。 Mobile radio communication standardized by 3GPP such as 3G and LTE (for example, see Non-Patent Document 1) is widely used. In 3GPP, in order to expand the specifications of mobile radio communication, technical discussions targeting LTE-Advanced and the following are actively conducted. In the discussion of future mobile radio communication specifications in 3GPP, the concept of HetNet (Heterogeneous Network) is discussed regarding the configuration of base stations and cells serving as their service areas.
HetNetは、広いサービスエリアをカバーするマクロセルを展開するとともに、高速通信が可能であるが前記マクロセルより狭いサービスエリアをカバーするスモールセル(ピコセル等の呼称もあり)を必要に応じて前記マクロセルのサービスエリア内に重畳的に展開し、前記マクロセルの基地局および/またはスモールセルの基地局との間の無線通信を通じて移動無線端末(以下、単に「端末」)に通信サービスを提供する通信方式である。この方式では通信が逼迫するエリアに対してスポット的にスモールセルを展開することで、そのエリアの収容トラフィックを増加させることができる。 HetNet develops a macro cell that covers a wide service area and provides a small cell (also called a pico cell) that covers a service area that is capable of high-speed communication but is narrower than the macro cell as needed. It is a communication method that is deployed in an overlapping manner in an area and provides a communication service to a mobile radio terminal (hereinafter simply “terminal”) through radio communication with the macro cell base station and / or the small cell base station. . In this method, by deploying small cells in spots in areas where communication is tight, it is possible to increase the traffic accommodated in those areas.
HetNetの一つの拡張的な概念として、Phantom Cellと呼ばれる構成が提案されている(非特許文献2参照)。Phantom Cellは、マクロセルがC−Planeの処理を担当し、スモールセルはU−Planeのデータ通信のみ収容する方式である。 As an extended concept of HetNet, a configuration called Phantom Cell has been proposed (see Non-Patent Document 2). In the Phantom Cell, the macro cell is in charge of C-Plane processing, and the small cell accommodates only U-Plane data communication.
これにより、重要な通信やハンドオーバ等の処理はマクロセル側で処理し、インターネットアクセスのようなトラフィックはスモールセルによる高速通信を活用することで、スモールセルの高速なアクセスを効率良く使用することが可能である。 As a result, processing such as important communication and handover is processed on the macro cell side, and traffic such as Internet access can efficiently use small cell high-speed access by utilizing high-speed communication by small cells. It is.
Phantom CellではC−Planeはマクロセルが担当するため、図1に示すようにスモールセルはマクロセルに隷属するアーキテクチャを採る。マクロセルとスモールセルとの間は、図2に示すように3GPPが規定するX2インタフェースにより、IPネットワーク経由で接続される。 In the Phantom Cell, since the macro cell is in charge of the C-Plane, as shown in FIG. 1, the small cell adopts an architecture that is slaved to the macro cell. The macro cell and the small cell are connected via an IP network through an X2 interface defined by 3GPP as shown in FIG.
この際、マクロセルとスモールセルの対応関係(帰属関係)を設定する必要があるが、セルの設計変更、周囲の電波環境の変化、マクロセルの故障等に対応するため、対応関係は変化する可能性がある。また、図3に示すようにSON(Self Organized Network)の概念により、ビームフォーミングによって動的にマクロセルのエリア(半径)を適応的に変化させる技術の導入を考えると、その変化への対応も必要となる。また、将来的には、増加する移動無線通信のトラフィックを収容するため、スモールセルは100万局といった大量の数となる可能性があり、そもそも全てのマクロセルとスモールセルの対応関係を手作業で設定することは非現実的な稼働となる可能性がある。このように、マクロセルとスモールセルの対応関係を自動的に設定する手段の開発が求められていた。 At this time, it is necessary to set the correspondence (attribute) between the macro cell and the small cell, but the correspondence may change in order to cope with changes in the cell design, changes in the surrounding radio wave environment, macro cell failures, etc. There is. As shown in FIG. 3, considering the introduction of technology that dynamically changes the macrocell area (radius) by beamforming based on the concept of SON (Self Organized Network), it is necessary to cope with the change. It becomes. In the future, in order to accommodate increasing mobile radio communication traffic, the number of small cells may be as large as 1 million stations, and the correspondence between all macrocells and small cells must be manually created in the first place. Setting it may result in unrealistic operation. Thus, development of means for automatically setting the correspondence between the macro cell and the small cell has been demanded.
本発明では、前記目的を達成するため、
広いサービスエリアをカバーするマクロセルを展開するとともに、高速通信が可能であるが前記マクロセルより狭いサービスエリアをカバーするスモールセルを必要に応じて前記マクロセルのサービスエリア内に重畳的に展開し、前記マクロセルの基地局および/またはスモールセルの基地局との間の無線通信を通じて端末に通信サービスを提供する通信システムにおけるマクロセルとスモールセルの対応関係を設定する方法であって、
スモールセルの基地局が、周囲の電波をスキャンし、マクロセルの存在を検出するステップと、
前記スモールセルの基地局が、前記検出したマクロセルのうち帰属すべきマクロセルを判断するステップと、
前記スモールセルの基地局が、前記帰属すべきと判断したマクロセルの基地局と接続するステップとを含む
ことを特徴とする。
In the present invention, in order to achieve the object,
A macro cell that covers a wide service area is developed, and a small cell that can perform high-speed communication but covers a service area narrower than the macro cell is deployed in a superposed manner within the service area of the macro cell as necessary, and the macro cell A method of setting a correspondence relationship between a macro cell and a small cell in a communication system that provides a communication service to a terminal through wireless communication between the base station and / or the small cell base station,
A small cell base station scanning surrounding radio waves to detect the presence of a macro cell;
The base station of the small cell determines a macro cell to belong to among the detected macro cells;
The small cell base station is connected to the macro cell base station determined to belong to the small cell base station.
また、本発明では、前記目的を達成するため、
広いサービスエリアをカバーするマクロセルを展開するとともに、高速通信が可能であるが前記マクロセルより狭いサービスエリアをカバーするスモールセルを必要に応じて前記マクロセルのサービスエリア内に重畳的に展開し、前記マクロセルの基地局および/またはスモールセルの基地局との間の無線通信を通じて端末に通信サービスを提供する通信システムにおけるマクロセルとスモールセルの対応関係を設定する方法であって、
各マクロセルおよびスモールセルの基地局が、マクロセルとスモールセルの対応関係の判断に必要となる情報をコントローラへ送信するステップと、
コントローラが、受信した情報に基づいて各スモールセルが帰属すべきマクロセルを判断するステップと、
コントローラが、前記判断に従う接続指示を各スモールセルの基地局へ送信するステップと、
前記接続指示を受信したスモールセルの基地局が、当該指示されたマクロセルの基地局と接続するステップとを含む
ことを特徴とする。
In the present invention, in order to achieve the object,
A macro cell that covers a wide service area is developed, and a small cell that can perform high-speed communication but covers a service area narrower than the macro cell is deployed in a superposed manner within the service area of the macro cell as necessary, and the macro cell A method of setting a correspondence relationship between a macro cell and a small cell in a communication system that provides a communication service to a terminal through wireless communication between the base station and / or the small cell base station,
A step in which each macro cell and small cell base station transmits information necessary for determining the correspondence between the macro cell and the small cell to the controller;
A controller determining a macro cell to which each small cell should belong based on the received information;
A controller transmitting a connection instruction according to the determination to a base station of each small cell;
The small cell base station that has received the connection instruction includes a step of connecting to the instructed macro cell base station.
本発明によれば、HetNetにおいて、電波環境の変化等に対応して、動的にマクロセルとスモールセルの関係を設定可能となる。 According to the present invention, a relationship between a macro cell and a small cell can be dynamically set in HetNet in response to a change in radio wave environment.
本発明では、以下に記述される方法により、マクロセルとスモールセルの対応関係を自動的に設定する。 In the present invention, the correspondence between the macro cell and the small cell is automatically set by the method described below.
図4は本発明の対応関係設定方法の第1の実施の形態、ここでは各スモールセルの基地局が自律的に判断し、帰属(接続)するマクロセルを判断する形態を示すもので、図中、11はマクロセルの基地局、12はスモールセルの基地局である。 FIG. 4 shows a first embodiment of the correspondence setting method of the present invention, in which the base station of each small cell autonomously determines and determines the macro cell to which it belongs (connects). , 11 is a macro cell base station, and 12 is a small cell base station.
前記構成において、各スモールセルの基地局12は周囲の電波をスキャンし、マクロセルの存在を検出する(1)。複数のマクロセルを検出した場合、各スモールセルの基地局12は、予め定められた優先度に従って帰属(接続)すべきマクロセルを判断(選択)する(2)。そして、スモールセルの基地局12は、帰属すべきと判断したマクロセルの基地局、ここでは基地局11に向けて接続要求を送信し(3)、接続を確立する(4)。
In the above configuration, the
前述した優先度とは、例えばマクロセルで使用されている周波数の優先順、マクロセルからの受信電波の電力強度の強さの順(より強いマクロセルを選択)、マクロセル、スモールセルを問わず、セル単位に設定されているID(識別子)であってマクロセルからの電波中にも含まれるCID(Cell ID)について予め優先度の高い順(単純な順位付け、時間や曜日ごとの順位付け)に記載したリスト等に従って決められるものとする。 The priorities mentioned above are, for example, the priority order of the frequencies used in the macro cell, the order of the strength of the received radio waves from the macro cell (select a stronger macro cell), the cell unit, regardless of the macro cell and the small cell. The IDs (identifiers) set in the ID and are also included in the radio waves from the macro cell are described in the order of priority (simple ranking, ranking by time and day of the week) in advance. It shall be decided according to the list.
なお、各スモールセルの基地局12は、前述した周囲電波のスキャン(1)および帰属先の判断(2)を一定時間ごとに行うが、判断の結果、「接続先の変更の必要なし」であれば、(3)、(4)の動作は行わない。
Note that the
図5は本発明の対応関係設定方法の第2の実施の形態、ここでは帰属関係を判断する専用のコントローラを用いた形態を示すもので、図中、21はコントローラ、22はマクロセルの基地局、23はスモールセルの基地局である。 FIG. 5 shows a second embodiment of the correspondence setting method of the present invention, in this case using a dedicated controller for determining the belonging relationship, in which 21 is a controller and 22 is a macro cell base station. , 23 are small cell base stations.
コントローラ21は、マクロセルとスモールセルの対応関係の判断に必要となる情報を収集し、当該情報に基づいて各スモールセルが帰属すべきマクロセルを判断し、当該判断に従う接続指示を各スモールセルの基地局へ送信する。
The
前記構成において、マクロセルの基地局22およびスモールセルの基地局23はコントローラ21へ、マクロセルとスモールセルの対応関係の判断に必要となる情報をアップロード(送信)する(1)。コントローラ21は、受信した前記情報に基づいて各スモールセルが帰属すべきマクロセルを判断する(2)。また、コントローラ21は、前記判断に従う接続指示を各スモールセルの基地局23へ送信する(3)。前記接続指示を受信したスモールセルの基地局12は、該当するマクロセルの基地局、ここでは基地局11に向けて接続要求を送信し(4)、接続を確立する(5)。
In the above configuration, the macro
ここで、各マクロセルの基地局22およびスモールセルの基地局23からコントローラ21へアップロードする情報としては、周囲のセルからの受信電波の電力強度、CID、送信電力、ビームフォーミングの方向等の情報、緯度・経度等の地理的情報、基地局のトラフィック量、基地局が接続されているバックホール回線の速度情報がある。
Here, as information to be uploaded to the
また、コントローラ21での判断としては、例えばスモールセルを、マクロセルのサービスエリア内にあり、地理的に最も近いマクロセルに帰属させるものがある。また、よりバックホール回線が高速なマクロセルに対し、マクロセルのサービスエリア内にあるスモールセルの中でトラフィック量の大きいスモールセルを対応付けることがある。
Further, as the determination by the
なお、各スモールセルの基地局23は、前述した情報のアップロード(1)を一定時間ごとに行うが、この「一定時間」が全てのスモールセルの基地局23で同じである必要はない。また、コントローラ21も、前述した各スモールセルの帰属先の判断(2)を一定時間ごとに行うが、ここでいう「一定時間」と前述した各スモールセルの基地局23での「一定時間」が同一である必要はない。また、コントローラ21は、(2)の判断の結果、「接続先の変更の必要なし」であれば、(3)の動作は行わない。
Note that the
11,22:マクロセルの基地局、12,23:スモールセルの基地局、21:コントローラ。 11, 22: Macrocell base station, 12, 23: Small cell base station, 21: Controller.
Claims (4)
スモールセルの基地局が、周囲の電波をスキャンし、マクロセルの存在を検出するステップと、
前記スモールセルの基地局が、前記検出したマクロセルのうち帰属すべきマクロセルを判断するステップと、
前記スモールセルの基地局が、前記帰属すべきと判断したマクロセルの基地局と接続するステップとを含む
ことを特徴とする対応関係設定方法。 A macro cell that covers a wide service area is developed, and a small cell that can perform high-speed communication but covers a service area narrower than the macro cell is deployed in a superposed manner within the service area of the macro cell as necessary, and the macro cell A method of setting a correspondence relationship between a macro cell and a small cell in a communication system that provides a communication service to a terminal through wireless communication between the base station and / or the small cell base station,
A small cell base station scanning surrounding radio waves to detect the presence of a macro cell;
The base station of the small cell determines a macro cell to belong to among the detected macro cells;
And a step of connecting the small cell base station to the macro cell base station determined to belong to the small cell base station.
各マクロセルおよびスモールセルの基地局が、マクロセルとスモールセルの対応関係の判断に必要となる情報をコントローラへ送信するステップと、
コントローラが、受信した情報に基づいて各スモールセルが帰属すべきマクロセルを判断するステップと、
コントローラが、前記判断に従う接続指示を各スモールセルの基地局へ送信するステップと、
前記接続指示を受信したスモールセルの基地局が、当該指示されたマクロセルの基地局と接続するステップとを含む
ことを特徴とする対応関係設定方法。 A macro cell that covers a wide service area is developed, and a small cell that can perform high-speed communication but covers a service area narrower than the macro cell is deployed in a superposed manner within the service area of the macro cell as necessary, and the macro cell A method of setting a correspondence relationship between a macro cell and a small cell in a communication system that provides a communication service to a terminal through wireless communication between the base station and / or the small cell base station,
A step in which each macro cell and small cell base station transmits information necessary for determining the correspondence between the macro cell and the small cell to the controller;
A controller determining a macro cell to which each small cell should belong based on the received information;
A controller transmitting a connection instruction according to the determination to a base station of each small cell;
The small cell base station that has received the connection instruction includes a step of connecting to the instructed macro cell base station.
マクロセルの基地局と、スモールセルの基地局とから構成され、
前記スモールセルの基地局は、周囲の電波をスキャンし、マクロセルの存在を検出する手段と、前記検出したマクロセルのうち帰属すべきマクロセルを判断する手段と、前記帰属すべきと判断したマクロセルの基地局と接続する手段とを少なくとも有する
ことを特徴とする対応関係設定装置。 A macro cell that covers a wide service area is developed, and a small cell that can perform high-speed communication but covers a service area narrower than the macro cell is deployed in a superposed manner within the service area of the macro cell as necessary, and the macro cell An apparatus for setting a correspondence relationship between a macro cell and a small cell in a communication system that provides a communication service to a terminal through wireless communication between the base station and / or the small cell base station,
It consists of a macro cell base station and a small cell base station,
The small cell base station scans surrounding radio waves, detects the presence of a macro cell, determines a macro cell to which the detected macro cell should belong, and bases of the macro cell that has been determined to belong A correspondence setting apparatus characterized by comprising at least means for connecting with a station.
コントローラと、マクロセルの基地局と、スモールセルの基地局とから構成され、
前記コントローラは、受信した情報に基づいて各スモールセルが帰属すべきマクロセルを判断する手段と、前記判断に従う接続指示を各スモールセルの基地局へ送信する手段とを少なくとも有し、
前記マクロセルの基地局は、マクロセルとスモールセルの対応関係の判断に必要となる情報をコントローラへ送信する手段を少なくとも有し、
前記スモールセルの基地局は、マクロセルとスモールセルの対応関係の判断に必要となる情報をコントローラへ送信する手段と、指示されたマクロセルの基地局と接続する手段とを少なくとも有する
ことを特徴とする対応関係設定装置。 A macro cell that covers a wide service area is developed, and a small cell that can perform high-speed communication but covers a service area narrower than the macro cell is deployed in a superposed manner within the service area of the macro cell as necessary, and the macro cell An apparatus for setting a correspondence relationship between a macro cell and a small cell in a communication system that provides a communication service to a terminal through wireless communication between the base station and / or the small cell base station,
It consists of a controller, a macro cell base station, and a small cell base station,
The controller includes at least means for determining a macro cell to which each small cell should belong based on the received information, and means for transmitting a connection instruction according to the determination to a base station of each small cell,
The base station of the macro cell has at least means for transmitting information necessary for determining the correspondence between the macro cell and the small cell to the controller,
The small cell base station has at least means for transmitting information necessary for determining the correspondence between the macro cell and the small cell to the controller, and means for connecting to the instructed macro cell base station. Correspondence setting device.
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