JP5939948B2

JP5939948B2 - 屋内基地局、無線通信システムおよび無線通信システムの制御方法

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Publication number: JP5939948B2
Application number: JP2012216212A
Authority: JP
Inventors: 晴香鈴木; 青山　哲也; 哲也青山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: JP2014072633A

Description

この発明は、無線通信システム等を構成する機器間、特に基地局間の通信干渉に関する。

近年、携帯電話の普及や市場拡大、そしてサービスの多様化が進んでおり、３ＧＰＰ(3^rd Generation Partnership Project)においても高速大容量通信を実現する第４世代移動体通信技術に向けた発展型の無線アクセス技術の１つとしてＬＴＥ(Long-Term Evolution)およびＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄの標準化が行われている。

その一方で、セルの小型化が進むことにより設置される基地局数が増加することが予測されている。無線基地局は、屋外の鉄塔や建物の屋上などに設置される屋外基地局と、主に建物内を通信エリアとする屋内基地局に分類される。屋外基地局は、その設置環境によりセルの半径は１００ｍから１０ｋｍ程度である。フェムト基地局と呼ばれる一般家庭用の屋内基地局では、セルの半径は数１０ｍ以下である。

このように、屋外基地局と屋内基地局ではセルの大きさが異なるため、一般的に屋外基地局の無線セル内に屋内基地局が含まれるセル構成となる。また、屋内基地局はユーザによって任意の場所への設置が可能なため、屋内基地局同士でセルの重複が生じる。屋外基地局および屋内基地局が同一周波数を用いる場合、屋外基地局と屋内基地局間、および屋内基地局同士間において、干渉問題が生じる。

この問題を解決する為、一般には、屋内基地局において、屋外基地局および他屋内基地局から受信した信号の電力値を測定し、測定結果に基づき屋内基地局の送信電力値を調整する方法が用いられている。

下記特許文献１では、基地局は、端末において測定された、端末周辺の基地局から送信される下り信号の無線品質の測定結果を取得し、信号の無線品質が所定の基準を下回る端末位置において、信号の無線品質が所定の基準を上回るように、基地局の送信電力を制御する手法が開示されている。

下記特許文献２では、基地局は、端末から報告される端末の位置情報と基地局から送信される下り信号の受信電力値に基づいて、基地局からセルエッジまでの距離を算出し、この距離を半径とする測定セルカバレッジと目標セルカバレッジの誤差が少なくなるように、端末に対する送信電力を含む複数のパラメータのうち少なくとも１つを制御する手法が開示されている。

国際公開第２０１１−０７０７３３号パンフレット国際公開第２０１１−１１４３７２号パンフレット

しかしながら、上記方法では、屋内基地局が設置されている建物の浸透損失が大きい環境下の場合、該屋内基地局に帰属し、無線品質が所定の基準を下回る端末が建物外に存在するとき、該屋内基地局の送信電力は大きく調整されるため、該屋内基地局に隣接している屋内基地局に帰属する端末に対して、該屋内基地局の下り送信信号は多大な干渉となってしまうという課題があった。

この発明は、この課題に鑑みてなされたもので、特に屋内基地局に関してより的確に基地局間の通信干渉を回避できる無線通信システムのための屋内基地局等を提供することを目的とする。

この発明は、屋外基地局と屋内基地局を含む互いに通信可能な複数の基地局と、前記複数の基地局のいずれかの基地局セル内で該基地局と通信可能な複数の端末と、を備え、前記複数の基地局および複数の端末が自らの判別番号を含む信号で通信を行う無線通信システムのための屋内基地局であって、該屋内基地局に帰属する端末から、当該端末において測定された各基地局の下り受信電力値を収集する通信状態情報収集部と、前記端末から収集した下り受信電力値と、当該下り受信電力値と相関関係にある前記下り受信電力値と、干渉電力値と雑音電力値との和の比を示すＣＩＮＲ値に基づき、無線品質が所定の基準値以下となっている「セルエッジ端末」と該屋内基地局が設置されている建物の屋外に存在する「屋外端末」とを判別し、かつ前記セルエッジ端末のうち前記屋外端末でもある端末はセルエッジ端末と見なさず、さらにセルエッジと見なされた端末に干渉を与えている基地局の判別番号と、当該端末の判別番号を他基地局へ送信する端末種類判別部と、他基地局からの信号内の前記判別番号から前記屋内基地局と前記屋外基地局の隣接関係を判断する隣接関係判断部と、該屋内基地局で得られた前記セルエッジ端末の情報および他基地局からの前記セルエッジ端末の情報および前記隣接関係に基づき、該屋内基地局の送信電力値を決定する送信電力値決定部と、を含む、ことを特徴とする屋内基地局等にある。

この発明では、特に屋内基地局に関してより的確に基地局間の通信干渉を回避できる無線通信システムのための屋内基地局等を提供することができる。

この発明の実施の形態１による無線通信システムの構成を示す図である。この発明の実施の形態１の無線通信システムにおける各装置のブロック構成図である。この発明の実施の形態１の屋内基地局における処理のイメージ図である。この発明の実施の形態１の屋内基地局のデータベース内のデータの一例を示す図である。この発明の実施の形態１における屋内基地局での動作フローチャートである。この発明の実施の形態２および３による基地局および制御装置を含む無線通信システムの構成を示す図である。この発明の実施の形態２および３の無線通信システムにおける各装置のブロック構成図である。この発明の実施の形態２における屋内基地局での動作フローチャートである。この発明の実施の形態２における制御装置での動作フローチャートである。この発明の実施の形態３の屋内基地局のデータベース内のデータの一例を示す図である。この発明の実施の形態３における屋内基地局での動作フローチャートである。この発明の実施の形態３における制御装置での動作フローチャートである。

この発明は、屋内基地局の送信電力値を制御する際に考慮する端末から建物外に存在する端末を除外する処理を行うことで、屋内基地局の送信電力が過剰に増大され、隣接する屋内基地局等に帰属する端末に対して多大な干渉を与えてしまうことを回避する。

また、この発明は基本的には、端末が移動端末である移動通信システムに適用されるが、端末が固定端末であっても、例えば固定端末の位置換え(無線ＬＡＮ端末等も含む)があった場合等にも適用可能である。

以下、この発明による屋内基地局およびこれを含む無線通信システム等を各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による無線通信システムの構成を示す図である。図１において、屋内基地局０１から送信される信号は端末２１、端末２２、屋内基地局０２から送信される信号は端末２２，２３、屋外基地局１１から送信される信号は端末２１〜２４において受信可能である。

図１において、端末２１，２２は屋内基地局０１に、端末２３は屋内基地局０２に、端末２４は屋外基地局１１に帰属している。屋内基地局０１，０２、端末２１，２２は屋内に存在し、屋外基地局１１、端末２３，２４は屋外に存在している。またＣ１１，Ｃ０１，Ｃ０２はそれぞれ屋外基地局１１、屋内基地局０１，０２のセルを示す。

全ての屋内、屋外の基地局は、基地局間で通信可能である。
全ての端末はいずれかの基地局と該基地局のセル内で通信可能であり、基地局からの下り送信信号が受信可能ならば、その下り送信信号の受信電力値であるＲＳＲＰ(Reference Signal Received Power：基準信号受信パワー)値を測定し、測定値と信号を送信している基地局の判別番号を帰属先の基地局へ報告する。ここで、各基地局および端末が送信する信号には自らを判別する判別番号が含まれている。受信可能な信号が複数存在するならば、複数のＲＳＲＰ値(下り受信電力値)を測定し、値と基地局の判別番号を帰属先の基地局へ報告する。

図２に、実施の形態１の無線通信システムにおける各装置のブロック構成図を示す。また図３に、実施の形態１の屋内基地局における処理のイメージ図を示す。

図２において、屋内基地局０１，０２は以下のものを備える。
ＲＳＲＰ収集(部)機能(又は通信状態情報収集(部)機能)００２は、端末間通信(部)機能００１を用いて自基地局に帰属する端末から、該端末において測定された通信状態情報である基地局毎のＲＳＲＰ値を収集する。

端末種類判別(部)機能００３は、端末から収集したＲＳＲＰ値に基づき、帰属先の基地局以外からの下り信号が干渉していること、または雑音電力によって、無線品質が所定の基準値以下となっている端末である「セルエッジ端末(基地局のセル端部にある端末)」であるか否かと、自基地局に帰属し、自身が設置されている建物の屋外に存在する「屋外端末」であるか否かと、を判別し(端末から収集した下り受信電力値と、当該下り受信電力値と相関関係にあるＣＩＮＲ値に基づき、無線品質が所定の基準値以下となっている「セルエッジ端末」と該屋内基地局が設置されている建物の屋外に存在する「屋外端末」とを判別)、自基地局に帰属するセルエッジ端末のうち、屋外端末でもある端末は、セルエッジ端末と見なさない(ＣＩＮＲ値：下り受信電力値と(干渉電力値＋雑音電力値)との比を示す)。
そして基地局間通信(部)機能００４を用いて、自基地局に帰属するセルエッジ端末について、どの基地局からの下り送信信号が干渉となっているかという基地局情報も含むセルエッジ端末の情報(当該端末に干渉を与えている基地局の判別番号と、当該端末の判別番号)を他基地局に送信して共有する。

屋外基地局も含めて、基地局は自基地局を判別する番号を他基地局に通知し、隣接関係判断(部)機能００９は、他基地局から得た判別番号を用いて屋内基地局と屋外基地局の隣接関係を判断する。基地局間通信機能００４は３ＧＰＰで規定されているインタフェースを用いてもよい。

送信電力値決定(部)機能００５は、自基地局のセルエッジ端末に関する情報と他の基地局から報告されたセルエッジ端末に関する情報に基づき、自基地局の送信電力値を決定する。

データベースＤ１は、後述する例えば図４に示すような各機能で使用されるデータを格納している。

端末２１〜２４は、基地局毎のＲＳＲＰ値を測定するＲＳＲＰ測定(部)機能１０１と、基地局からＲＳＲＰ値を報告するよう命令を受け、各基地局の判別番号と下り送信信号の受信電力値(ＲＳＲＰ値)を報告する等の各基地局との通信を行う基地局間通信(部)機能１０２を備える。

屋外基地局１１は、各基地局に自基地局で判別番号を報告する等の各基地局、各端末との通信を行う基地局間通信(部)機能２０１を備える。

図３の(ａ)は、各端末において測定値(ＲＳＲＰ値)が各基地局(屋内・屋外基地局)毎に複数回(例えば５回)測定され、これを平均化し、また屋外端末からの測定値(ＲＳＲＰ値)から「屋外端末」を判断する処理を示す。なお「マクロ」とは屋外基地局を示す。また、(ｂ)は屋外端末が一時的にマクロに対して遮蔽物の陰に隠れた場合、(ｃ)は端末が建物内に入って屋内端末なる場合、のそれぞれマクロからのＲＳＲＰ値の経時変化を示す。また、(ｄ)は屋外端末、(ｅ)は屋内端末のＮ回連続してマクロからのＲＳＲＰ値が所定の値以上となった回数を示す。

図４には屋内基地局のデータベースＤ１内のデータの一例を示す。データベースＤ１には、
基地局からの下り信号電力値を平均化するために用いる閾値Ｎ１(回数)と、
「セルエッジ端末」と判断する基準となる無線品質であるＣＩＮＲ(Carrier to Interference and Noise Ratio：搬送波レベル対干渉・雑音比)値の閾値Ｃ１と、
「屋外端末」と判断する基準となる屋外基地局からの下り信号電力の閾値Ｃ２と、
「屋外端末」と判断されるために必要な、端末において測定された屋外基地局からの下り信号電力の測定値が連続して上回る回数の閾値Ｎ２と、
さらに求められた「セルエッジ端末」および「屋外端末」と判断された端末の判別番号と、下り送信信号が自基地局へ帰属している端末に干渉となっている基地局の判別番号と、他基地局との隣接関係を判断するための自基地局の判別番号と、が格納される。

図５に、実施の形態１における屋内基地局での動作フローチャートを示す。屋内基地局０１，０２は起動後、自身に帰属する端末から、所定の時間間隔で、端末周辺の各基地局からの下り信号電力の測定値(ＲＳＲＰ値)の収集を開始する(ステップＡ１、Ａ２：ＲＳＲＰ収集機能００２)。所定の回数分、各端末にて測定された各基地局からのＲＳＲＰ値を収集する(ステップＡ３：ＲＳＲＰ収集機能００２)。

所定の回数分の端末にて測定された各基地局からのＲＳＲＰ値を平均化し、各端末における各基地局からの平均ＲＳＲＰ値を得る。各端末において、最も大きい平均ＲＳＲＰ値と、２番目に大きい平均ＲＳＲＰ値から無線品質を算出し、無線品質が所定の基準値(Ｃ１)以下であった場合、その端末を「セルエッジ端末」であると判断し、２番目に大きい平均ＲＳＲＰ値を与える基地局は、その端末に干渉を与えていると判断する。さらに、第１の所定の回数分のＲＳＲＰ値から、第１の所定の回数より小さい第２の所定の回数以上、屋外基地局からのＲＳＲＰ値が所定の値以上となっている端末を「屋外端末」と判断する。判断結果を端末の識別番号でデータベースＤ１に格納する(ステップＡ４：端末種類判別機能００３)。

自身に帰属する端末のうち、セルエッジ端末が存在する場合、屋外端末で、かつセルエッジ端末である端末はセルエッジ端末とは見なさず、データベースから削除する。セルエッジ端末が存在しない、または屋外端末で、かつセルエッジ端末である端末が存在しない場合、すでにあるデータベースの内容の書き換えは行わない(ステップＡ５、Ａ６、Ａ７：端末種類判別機能００３)

ステップＡ１〜Ａ７の処理を実行後、データベースの内容を他基地局と共有し、自身の送信電力値を決定する(ステップＡ８：送信電力値決定機能００５、隣接関係判断機能００９)。自身の送信電力値の決定は、例えば、自身が、隣接する屋内基地局よりも「セルエッジ端末」を最も多く有するならば、送信電力値の増大を決定することで実行される。なお自基地局と他基地局との隣接関係は隣接関係判断機能００９で求めることができる。

さらに、ステップＡ１に戻り、処理を繰り返す。

以上の処理を実施することで、屋内基地局のセル内に分布する端末の存在状況に基づき当該基地局の送信電力値を制御する場合、建物外に分布する端末を判別し、送信電力値を制御する際に考慮する端末から除外する処理を行うことで、屋内基地局の送信電力が過剰に増大され、隣接基地局に帰属する端末に対して与干渉が多大になること、または、当該基地局との干渉回避のために隣接基地局の送信電力が低減され、隣接基地局に帰属する端末の通信品質が低下することが回避可能となる。

したがって、この発明により、屋内に存在する端末のみを考慮して適切に送信電力値の決定が行われるため、フェムト基地局を利用する屋内ユーザは良好な通信品質が得られ、ＱｏＳ(Quality of Service：クオリティ・オブ・サービス)の向上が達成される。さらに、基地局は自律的に送信電力制御を実行するため、オペレータは無線エリアの設計・運用に要する費用や人出を削減できる。

なおこの実施の形態は、屋内基地局以外の他の種類の基地局において実施されても良い。

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２による基地局および制御装置を含む無線通信システムの構成を示す図である。図１の無線通信システムとは、全ての屋内基地局０１，０２、屋外基地局１１が制御装置３１と通信可能に接続(有線接続)され、制御装置３１が、各基地局に対して、基地局設定のための局データの設定処理を含む制御を行う点で異なる。制御装置３１は、実施の形態１で行われていた各基地局および各基地局間での情報の共有化を集中管理して、全ての基地局のための送信電力設定制御処理を行う。
全ての端末はいずれかの基地局と該基地局のセル内で通信可能である。

図７に、実施の形態２の無線通信システムにおける各装置のブロック構成図を示す。

図７において、屋内基地局０１，０２は以下のものを備える。

ＲＳＲＰ収集(部)機能(又は通信状態情報収集(部)機能)００２は、端末間通信(部)機能００１を用いて自基地局に帰属する端末から、該端末において測定された基地局毎のＲＳＲＰ値を収集する。

端末種類判別(部)機能００３は、端末から収集したＲＳＲＰ値に基づき、帰属先の基地局以外からの下り信号が干渉していること、または雑音電力によって、無線品質が所定の基準値以下となっている端末である「セルエッジ端末(基地局のセル端部にある端末)」であるか否かと、自基地局に帰属し、自身が設置されている建物の屋外に存在する「屋外端末」であるか否かと、を判別し、自基地局に帰属するセルエッジ端末のうち、屋外端末でもある端末は、セルエッジ端末と見なさない。
そして制御装置間通信(部)機能００６を用いて、自基地局に帰属するセルエッジ端末について、どの基地局からの下り送信信号が干渉となっているかという基地局情報も含むセルエッジ端末の情報(当該端末に干渉を与えている基地局の判別番号と、当該端末の判別番号)を制御装置３１に報告する。

データベースＤ１は、上述の例えば図４に示すような各機能で使用されるデータを格納している。

端末２１〜２４の構成は、基地局毎のＲＳＲＰ値を測定するＲＳＲＰ測定(部)機能１０１、基地局からＲＳＲＰ値を報告するよう命令を受け、各基地局の判別番号と下り送信信号の受信電力値(ＲＳＲＰ値)を報告する等の各基地局との通信を行う基地局間通信(部)機能１０２を備える。

制御装置３１は全ての基地局と接続しており、以下のものを備える。

基地局間通信(部)機能３０１は、屋内基地局の制御装置間通信機能００６との間で、送信電力制御を行うために考慮する端末台数と該基地局と隣接基地局の判定番号を受け(当該端末に干渉を与えている基地局の判別番号と、当該端末の判別番号)、また送信電力値を含む局データ設定を通知する等の通信を行う。

送信電力値決定制御(部)機能３０２は、基地局間通信機能３０１を用いて基地局と通信を行い、基地局から報告されたセルエッジ端末に関する情報に基づき、全ての基地局に対して、基地局設定のための局データの設定処理を含む制御を行う。

隣接関係判断(部)機能３０３は、屋外基地局も含めて、各屋内基地局のための送信電力設定制御処理に必要な、各基地局から得られる基地局のデータベースＤ１に格納されているデータ等を各基地局から受けて、当該データ等を用いて屋内基地局と屋外基地局の隣接関係を判断する。

データベースＤａは、各屋内基地局のための送信電力設定制御処理に必要な、各基地局から得られる基地局のデータベースＤ１に格納されているデータ等を格納する。

屋外基地局１１は、制御装置３１の基地局間通信機能３０１との間で、基地局の判別番号を通知する命令を受けて、自基地局の判別番号を通知する等の制御装置との間の通信を行う制御装置間通信(部)機能２０２を備える。

図８に実施の形態２における屋内基地局での動作フローチャート、図９に実施の形態２における制御装置での動作フローチャートを示す。図７において、ステップＡ１〜Ａ７は実施の形態１と同様であり、ステップＡ１〜Ａ７の処理を実行後、データベースＤ１の内容(当該端末に干渉を与えている基地局の判別番号と、当該端末の判別番号の情報を含む)を制御装置３１へ報告する(ステップＡ’８：端末種類判別機能００３)。報告された内容は制御装置のデータベースＤａに蓄積され、統計処理によって統計情報化されてもよい。さらに、ステップＡ１に戻り、処理を繰り返す。

制御装置では、図９に示すように、接続している全ての基地局からデータベースＤ１の内容を取得し(ステップＢ１：送信電力値決定制御機能３０２，隣接関係判断機能３０３)、取得したデータベースの内容をもとに、屋内基地局の送信電力の設定処理を実行する(ステップＢ２：送信電力値決定制御機能３０２，隣接関係判断機能３０３)。

送信電力値の設定は、例えば、隣接屋内基地局のうち、「セルエッジ端末」を最も多く有する屋内基地局に対する送信電力値の増大を命令することで実行される。送信電力の設定処理は、制御装置が有する統計情報も用いても良い。

したがって、この発明により、屋内に存在する端末のみを考慮して適切に送信電力値の決定が行われるため、フェムト基地局を利用する屋内ユーザは良好な通信品質が得られ、ＱｏＳの向上が達成される。さらに、自律的に基地局の送信電力が制御されるため、オペレータは無線エリアの設計・運用に要する費用や人出を削減できる。

また、制御装置において、基地局から得た情報を蓄積することにより、統計処理が行われ、統計情報に基づき送信電力制御が実施されることで、より基地局および端末の存在状況に即した制御が実現可能となる。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３による基地局および制御装置を含む無線通信システムの構成および各装置の構成は図６、７に示す実施の形態２のものと同じである。

実施の形態３における屋内基地局が有するデータベースＤ１内のデータの一例を図１０に示す。実施の形態３の屋内基地局は、図４に示す実施の形態１および２のデータベースＤ１の内容に加え、「セルエッジ端末」から除外しない「屋外端末」の判断の基準となるしきい値である、帰属先の基地局から端末への(平均)伝送スループット値(基地局から各端末へのスループット情報)を有する。

図１１に実施の形態３における屋内基地局での動作フローチャート、図１２に実施の形態２における制御装置での動作フローチャートを示す。ステップＡ１、Ａ３、Ａ５〜Ａ７、Ｂ１、Ｂ２は実施の形態１および２と同様である。またステップＡ’８は実施の形態２と同様である。

屋内基地局０１，０２は起動後、自身に帰属する端末から、所定の時間間隔で、端末周辺の各基地局からの下り信号電力の測定値(ＲＳＲＰ値)と、通信状態情報である基地局から端末への伝送ビットレートの収集を開始する(ステップＡ１、Ａ’２：ＲＳＲＰ収集機能００２)、所定の回数分、端末にて測定された各基地局からのＲＳＲＰ値と帰属先の基地局からの伝送ビットレートを収集する(ステップＡ３：ＲＳＲＰ収集機能００２)。

所定の回数分の端末にて測定された各基地局からのＲＳＲＰ値を平均化し、各端末における各基地局からの平均ＲＳＲＰ値を得る。各端末において、最も大きい平均ＲＳＲＰ値と、２番目に大きい平均ＲＳＲＰ値から無線品質を算出し、無線品質が所定の基準値(Ｃ１)以下であった場合、その端末をセルエッジ端末であると判断し、２番目に大きい平均ＲＳＲＰ値を与える基地局は、その端末に干渉を与えていると判断する。さらに、各端末における所定の回数分の帰属先の基地局からの伝送ビットレートを平均化し、各端末における帰属先の基地局からの平均伝送ビットレートを得る。
さらに、第１の所定の回数分のＲＳＲＰ値から、第１の所定の回数より小さな第２の所定の回数以上、屋外基地局からのＲＳＲＰ値が所定の値以上となっており、帰属先の基地局からの平均伝送ビットレートが所定値以下の端末を屋外端末と判断する。判断結果をデータベースＤ１に格納する(ステップＡ’４：端末種類判別機能００３)。

自身に帰属する端末のうち、セルエッジ端末が存在する場合、屋外端末で、かつセルエッジ端末である端末はセルエッジ端末とは見なさず、データベースから削除する。セルエッジ端末が存在しない、または屋外端末で、かつセルエッジ端末である端末が存在しない場合、すでにあるデータベースの内容の書き換えは行わない(ステップＡ５、Ａ６、Ａ７：端末種類判別機能００３)。

ステップＡ１〜Ａ７の処理を実行後、データベースＤ１の内容(当該端末に干渉を与えている基地局の判別番号と、当該端末の判別番号の情報を含む)を制御装置３１へ報告する(ステップＡ’８：端末種類判別機能００３)。報告された内容は制御装置のデータベースＤａに蓄積され、統計処理によって統計情報化されてもよい。さらに、ステップＡ１に戻り、処理を繰り返す。

制御装置では、図１２に示すように、接続している全ての基地局からデータベースＤ１の内容を取得し(ステップＢ１：送信電力値決定制御機能３０２，隣接関係判断機能３０３)、取得したデータベースの内容をもとに、屋内基地局の送信電力の設定処理を実行する(ステップＢ２：送信電力値決定制御機能３０２，隣接関係判断機能３０３)。

送信電力値の設定は、例えば、隣接屋内基地局のうち、「セルエッジ端末」を最も多く有する屋内基地局に対する送信電力値の増大を命令することで実行される。
送信電力の設定処理は、制御装置が有する統計情報も用いても良い。

したがって、この発明により、屋内に存在する端末のみを考慮して適切に送信電力値の決定が行われるため、フェムト基地局を利用する屋内ユーザは良好な通信品質が得られ、ＱｏＳの向上が達成される。また、伝送ビットレートを用いて制御の判断を行うことで、よりユーザの要求に即した制御が実現可能となる。伝送ビットレートのほかに、使用頻度の高いアプリケーション(ストリーミングなど)を用いてもよく、また、伝送ビットレートと同時に用いてもよい。

この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、これらの可能な組み合わせを全て含むことは云うまでもない。

００１端末間通信機能、００２ＲＳＲＰ収集機能(通信状態情報収集機能)、００３端末種類判別機能、００４基地局間通信機能、００５送信電力値決定機能、００６制御装置間通信機能、００９隣接関係判断機能、０１，０２屋内基地局、１１屋外基地局、２１〜２４端末、３１制御装置、１０１ＲＳＲＰ測定機能、１０２基地局間通信機能、２０１基地局間通信機能、２０２制御装置間通信機能、３０１基地局間通信機能、３０２送信電力値決定制御機能、３０３隣接関係判断機能、Ｄ１，Ｄａデータベース。

Claims

屋外基地局と屋内基地局を含む互いに通信可能な複数の基地局と、前記複数の基地局のいずれかの基地局セル内で該基地局と通信可能な複数の端末と、を備え、前記複数の基地局および複数の端末が自らの判別番号を含む信号で通信を行う無線通信システムのための屋内基地局であって、
該屋内基地局に帰属する端末から、当該端末において測定された各基地局の下り受信電力値を収集する通信状態情報収集部と、
前記端末から収集した下り受信電力値と、当該下り受信電力値と相関関係にある前記下り受信電力値と、干渉電力値と雑音電力値との和の比を示すＣＩＮＲ値に基づき、無線品質が所定の基準値以下となっている「セルエッジ端末」と該屋内基地局が設置されている建物の屋外に存在する「屋外端末」とを判別し、かつ前記セルエッジ端末のうち前記屋外端末でもある端末はセルエッジ端末と見なさず、さらにセルエッジと見なされた端末に干渉を与えている基地局の判別番号と、当該端末の判別番号を他基地局へ送信する端末種類判別部と、
他基地局からの信号内の前記判別番号から前記屋内基地局と前記屋外基地局の隣接関係を判断する隣接関係判断部と、
該屋内基地局で得られた前記セルエッジ端末の情報および他基地局からの前記セルエッジ端末の情報および前記隣接関係に基づき、該屋内基地局の送信電力値を決定する送信電力値決定部と、
を含む、ことを特徴とする屋内基地局。
屋外基地局と屋内基地局を含む互いに通信可能な複数の基地局と、
前記複数の基地局のいずれかの基地局セル内で該基地局と通信可能な複数の端末と、
を備え、前記複数の基地局および複数の端末が自らの判別番号を含む信号で通信を行う無線通信システムであって、
前記各屋内基地局が、
該屋内基地局に帰属する端末から、当該端末において測定された各基地局の下り受信電力値を収集する通信状態情報収集部と、
前記端末から収集した下り受信電力値と、当該下り受信電力値と相関関係にある前記下り受信電力値と、干渉電力値と雑音電力値との和の比を示すＣＩＮＲ値に基づき、無線品質が所定の基準値以下となっている「セルエッジ端末」と該屋内基地局が設置されている建物の屋外に存在する「屋外端末」とを判別し、かつ前記セルエッジ端末のうち前記屋外端末でもある端末はセルエッジ端末と見なさず、さらにセルエッジと見なされた端末に干渉を与えている基地局の判別番号と、当該端末の判別番号を他基地局へ送信する端末種類判別部と、
他基地局からの信号内の前記判別番号から前記屋内基地局と前記屋外基地局の隣接関係を判断する隣接関係判断部と、
該屋内基地局で得られた前記セルエッジ端末の情報および他基地局からの前記セルエッジ端末の情報および前記隣接関係に基づき、該屋内基地局の送信電力値を決定する送信電力値決定部と、
を含む、ことを特徴とする無線通信システム。
前記各屋内基地局の前記送信電力値決定部および前記隣接関係判断部の代わりに、全ての前記基地局に接続された制御装置を備え、
各屋内基地局の前記端末種類判別部が、前記セルエッジ端末の情報を前記制御装置に送信し、
前記制御装置が、
各基地局からの信号内の前記判別番号を用いて前記屋内基地局と前記屋外基地局の隣接関係を判断する隣接関係判断部と、
各基地局からの前記セルエッジ端末の情報および前記隣接関係に基づき、各屋内基地局の送信電力値を決定して各屋内基地局へ送る送信電力設定制御処理を行う送信電力値決定制御部と、
を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
前記端末種類判別部が、各端末において、最も大きい測定値と、２番目に大きい測定値から、当該端末の無線品質を算出し、無線品質が所定の基準以下であった場合、該端末をセルエッジ端末であると判断し、２番目に大きい測定値を与える基地局は、該端末に干渉を与えていると判断することを特徴とする請求項２または３に記載の無線通信システム。
前記通信状態情報収集部が、端末において測定された下り受信電力値を所定の回数分収集し、
前記端末種類判別部が、所定の回数分の測定値のうちの、所定回数以上、屋外基地局の下り受信電力値の測定値が所定の値以上となっている端末を屋外端末として判断する、
ことを特徴とする請求項２から４までのいずれか１項に記載の無線通信システム。
前記送信電力値決定部が、隣接する複数の屋内基地局のうち、セルエッジ端末を最も多く有する場合に送信電力を増大することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
前記送信電力値決定制御部が、隣接する複数の屋内基地局のうち、セルエッジ端末を最も多く有する屋内基地局の送信電力を増大させることを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
前記送信電力値決定制御部が、基地局から報告された情報を蓄積、統計処理を行うことで統計情報化し、統計情報を用いて送信電力設定制御処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
前記通信状態情報収集部が、該基地局から各端末へのスループット情報をさらに収集し、
前記端末種類判別部が、該基地局に帰属するセルエッジ端末のうち、屋外端末でもあり、かつ要求しているスループット値が所定の値以下である端末は、セルエッジ端末と見なさないことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
屋外基地局と屋内基地局を含む互いに通信可能な複数の基地局と、前記複数の基地局のいずれかの基地局セル内で該基地局と通信可能な複数の端末と、を備え、前記複数の基地局および複数の端末が自らの判別番号を含む信号で通信を行う無線通信システムにおいて、
該屋内基地局に帰属する端末から、当該端末において測定された各基地局の下り受信電力値を収集する通信状態情報収集工程と、
前記端末から収集した下り受信電力値と、当該下り受信電力値と相関関係にある前記下り受信電力値と、干渉電力値と雑音電力値との和の比を示すＣＩＮＲ値に基づき、無線品質が所定の基準値以下となっている「セルエッジ端末」と該屋内基地局が設置されている建物の屋外に存在する「屋外端末」とを判別し、かつ前記セルエッジ端末のうち前記屋外端末でもある端末はセルエッジ端末と見なさず、さらにセルエッジと見なされた端末に干渉を与えている基地局の判別番号と、当該端末の判別番号を他基地局へ送信する端末種類判別工程と、
他基地局からの信号内の前記判別番号から前記屋内基地局と前記屋外基地局の隣接関係を判断する隣接関係判断工程と、
該屋内基地局で得られた前記セルエッジ端末の情報および他基地局からの前記セルエッジ端末の情報および前記隣接関係に基づき、該屋内基地局の送信電力値を決定する送信電力値決定工程と、
を含む、ことを特徴とする無線通信システムの制御方法。