JP6048694B2 - 通信システム、基地局、及び通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、基地局間における情報の送受信に関する。
セルラー方式に基づく移動通信システムにおいては、広域なエリアに多数の基地局が配置され、各基地局が、１から１０程度のセルと呼ばれる小ゾーンをカバーする。ここで、移動通信システムにおける基地局や端末による無線品質の測定値に基づき、自律的に基地局等のパラメータを変更する、Ｓｅｌｆ Ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ （ＳＯＮ）と呼ばれるシステムの規格化が、３ＧＰＰ （３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｇｒａｍ）等の標準化団体においてすすめられている。
ＳＯＮに関する規格が、例えば非特許文献１に記載されている。非特許文献１に記載の規格においては、ＳＯＮのユースケースとして、カバレッジ・容量の最適化（Ｃｏｖｅｒａｇｅ ａｎｄ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）、省電力（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓａｖｉｎｇｓ）、干渉回避（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）、物理セル識別子の自動構成（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｅｌｌ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、移動ロバスト性の最適化（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）、負荷分散（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｌｏａｄ Ｂａｌａｎｃｉｎｇ）、ランダムアクセスチャネルの最適化（ＲＡＣＨ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）、隣接セルリストの最適化（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｒｅｌａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）などが挙げられている。
また、非特許文献２には、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）の規格に従う無線システムにおいて、ＳＯＮを実現するための機能配置の方法が以下のように分類されることが記載されている。
（１）ＮＭ−Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ＳＯＮ：ＳＯＮのアルゴリズムをＮｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔレベルで実行
（２）ＥＭ−Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ＳＯＮ：ＳＯＮのアルゴリズムをＥｌｅｍｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔレベルで実行
（３）Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＳＯＮ：ＳＯＮのアルゴリズムをＮｅｔｗｏｒｋ Ｅｌｅｍｅｎｔレベルで実行
また、ＳＯＮのアルゴリズムを分割して、上記（１）、（２）、（３）のうち２階層以上にわたって実行する機能配置は、Ｈｙｂｒｉｄ ＳＯＮと称されている。
上記（１）の機能配置をとった場合、ＳＯＮのアルゴリズムは、複数のエレメント・マネジメント・システム（ＥＭＳ：Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を統合して基地局を２次的に管理する、ネットワーク・マネジメント・システム（ＮＭＳ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）で集中的に実行される。
また、上記（２）の機能配置をとった場合、ＳＯＮのアルゴリズムは、基地局を１次的に管理するＥＭＳにおいて集中的に実行される。
また、上記（３）の機能配置をとった場合、ＳＯＮに必要な情報はＮｅｔｗｏｒｋ Ｅｌｅｍｅｎｔ（ここでは基地局とする）間で直接交換される。そして、ＳＯＮのアルゴリズムは基地局で分散的に実行される。
ところで、ＥＭＳは通常、基地局ベンダ毎に用意される。そのため、ＥＭＳ間での基地局の運用情報の送受信が行えない場合がある。この場合において、上記（２）の機能配置のシステムにおけるＥＭＳが、自身の管理下にない周辺基地局の運用情報を取得するためには、基地局間のインタフェースを利用する必要がある。
同様に、ＮＭＳ間での基地局の運用情報の送受信が行えない場合がある。この場合において、上記（１）の機能配置のシステムにおけるＮＭＳが、自身の管理下にない基地局の運用情報を取得するためには、基地局間（またはＥＭＳ間）のインタフェースを利用する必要がある。
以上のように、上記（１）〜（３）のいずれにおいても、周辺基地局の運用情報を収集するためには、基地局間インタフェースで、基地局の運用情報を送受信する必要が生じる。
なお、ＬＴＥにおける基地局間のインタフェースは、非特許文献３において、Ｘ２インタフェースとして定義されている。Ｘ２インタフェースによって送受信される基地局の運用情報の例としては、セル毎の負荷（ＲＥＳＯＵＲＣＥ ＳＴＡＴＵＳ ＵＰＤＡＴＥ）、隣接セルリストやランダムアクセスチャネルの構成情報（ＥＮＢ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ ＵＰＤＡＴＥ）が含まれる。また、非特許文献２には、基地局間で送受信されるセル毎の負荷（ＲＥＳＯＵＲＣＥ ＳＴＡＴＵＳ ＵＰＤＡＴＥ）として、Ｈａｒｄｗａｒｅ Ｌｏａｄ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、Ｓ１ ＴＮＬ Ｌｏａｄ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｓｔａｔｕｓ、およびＣｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｇｒｏｕｐの４つを挙げている。
基地局間インタフェースで送受信する基地局の運用情報については、特許文献１及び特許文献２にも記載されている。
特許文献１における無線通信システムにおいては、基地局の負荷情報を基地局間で送受信している。特許文献２における無線通信システムにおいては、基地局に接続されている移動端末に要求されるスループットに対する充足度を、基地局間で送受信している。
特開２０１１−２５０２１３号公報 特開２０１１−２５９２０２号公報
３ＧＰＰ ＴＲ ３６．９０２、" Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ （Ｅ−ＵＴＲＡＮ）； Ｓｅｌｆ−ｃｏｎｆｉｇｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｅｌｆ−ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ （ＳＯＮ） ｕｓｅ ｃａｓｅｓ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ （Ｒｅｌｅａｓｅ ９）"， ｖ． ９．３．１． （２０１１．０３）． ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１、"Ｓｅｌｆ−Ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ （ＳＯＮ）； Ｃｏｎｃｅｐｔｓ ａｎｄ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ （Ｒｅｌｅａｓｅ １１）"， ｖ． １１．１．０ （２０１１．１２）． ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４２３、" Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ （Ｅ−ＵＴＲＡＮ）； Ｘ２ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ （Ｘ２ＡＰ） （Ｒｅｌｅａｓｅ １１）"， ｖ． １１．０．０ （２０１２．０３）．
上述した通り、非特許文献２、３、及び特許文献１に記載の通信システムにおいては、基地局間インタフェースによって、基地局の負荷を示す情報を送受信する。
一般に、基地局間インタフェースによって送受信された負荷情報に基づき、隣接するセル間の負荷分散をおこなう場合、該隣接するセル同士の負荷を比較する。そして、負荷の偏りが顕著な場合、負荷の高いセルに帰属するユーザ端末を、負荷の低いセルに帰属させるための制御を行う。
ところで、パケット通信におけるユーザ端末は、一般的に、リソースに空きがある限り多くのリソースを利用して瞬間的な通信速度を最大化する傾向がある。そのため、隣接するセル間で負荷を平準化したとしても、ユーザ端末毎の通信速度は改善されない場合がある。具体例として、基地局１０のセル１１と、基地局２０のセル２１の負荷分散を行う場合について、図１を用いて説明する。
図１には、負荷分散前後における、各セルの負荷、各セルにおけるアクティブユーザ数、及び平均ユーザスループットの表を示す。なお、アクティブユーザ数とは、セルにおいて基地局に接続する通信端末（ユーザ端末）の数である。図１の表が示すように、負荷分散前における基地局１０のセル１１の負荷は５０％、セル１１におけるアクティブユーザ数は１０、ユーザ端末の平均ユーザスループットは１０Ｍｂ／ｓであったとする。また、負荷分散前における基地局２０のセル２１の負荷は１００％、セル２１におけるアクティブユーザ数は２、ユーザ端末の平均ユーザスループットは５０Ｍｂ／ｓであったとする。
この場合、負荷分散前においては、セル１１の負荷よりもセル２１の負荷のほうが高い。そのため、各セルの負荷だけを考慮して負荷分散を行った場合、セル２１に帰属するユーザ端末をセル１１に帰属するための制御を行う。
その結果、負荷分散後においては、セル１１の負荷は６０％、アクティブユーザ数は１１、ユーザ端末の平均スループットは８Ｍｂ／ｓとなる。また、セル２１の負荷は９０％、アクティブユーザ数は９、ユーザ端末の平均ユーザスループットは９０Ｍｂ／ｓとなる。
この制御によってセル１１、２１の負荷は平準化された。一方で、負荷分散前において低かったセル１１のユーザ端末の平均ユーザスループットは、負荷分散後、更に下がってしまっている。また、負荷分散前において十分な値が確保されていたセル２１のユーザ端末の平均ユーザスループットが、負荷分散後、さらに高くなっている。この結果から、セルの負荷に対するアクティブユーザ数とユーザスループットとの間には相関性があることが分かる。このため、セルの負荷だけを考慮して負荷分散を行った場合、該負荷分散によって、ユーザ端末の平均ユーザスループットの差が更に大きくなってしまう場合が生じてしまい、有効な負荷分散制御ができていないことになる。
また、特許文献２に記載の通信システムにおいては、各ユーザ端末が、要求されるスループットに対する充足度を算出して基地局に報告しなければならない。そのため、ユーザ端末の負荷が増大してしまい、効率的な負荷分散制御ができない。
この問題は、非特許文献２、３及び特許文献１、２に記載の通信システムにおいて、基地局間で、セル毎のアクティブユーザ数の情報が共有されていないことに起因する。
本発明は上記問題に鑑みて、基地局間で、セル毎のアクティブユーザ数の情報を共有することのできる通信システムを提供することを目的とする。
本実施形態における通信システムは、第一セルを制御する第一基地局と、前記第一基地局と基地局間インタフェースによって接続され、第二セルを制御する第二基地局と、を備え、前記第一基地局が、前記第二基地局に対して、前記基地局間インタフェースを介して前記第一セルの運用情報を送信し、前記第一セルの運用情報が前記第一セルの負荷情報と前記第一セルにおけるアクティブユーザ数の情報とを含み、前記第二基地局が、前記第一基地局から受信した前記第一セルの運用情報と自局の第二セルの運用情報とに基づいて負荷分散制御の必要性を判断する。
本実施形態における基地局は、第一セルを制御する基地局であって、第二セルを制御する他の基地局から、前記第二セルの負荷情報と前記第二セルにおけるアクティブユーザ数の情報とを含む前記第二セルの運用情報を、基地局間インタフェースを介して、受信する通信部と、前記他の基地局から受信した前記第二セルの運用情報と自局の第一セルの運用情報とに基づいて負荷分散制御の必要性を判断する制御部と、を有する。
本実施形態における通信方法は、第一基地局が制御する第一セルの運用情報を、基地局間インタフェースを介して、第二基地局に送信し、前記第一セルの運用情報が前記第一セルの負荷情報と前記第一セルにおけるアクティブユーザ数の情報とを含み、前記第二基地局が、前記第一基地局から受信した前記第一セルの運用情報と自局の第二セルの運用情報とに基づいて負荷分散制御の必要性を判断する。
本実施形態におけるプログラムは、第二セルを制御する第二基地局から、前記第二セルの負荷情報と前記第二セルにおけるアクティブユーザ数の情報とを含む前記第二セルの運用情報を、基地局間インタフェースを介して、受信する機能と、前記第二基地局から受信した前記第二セルの運用情報と自局の第一セルの運用情報とに基づいて負荷分散制御の必要性を判断する機能と、を前記コンピュータに実現させる。
本実施形態における記録媒体は、コンピュータに読み取り可能な情報記憶媒体であって、本実施形態におけるプログラムを記録する。
本発明により、基地局間で、セル毎のアクティブユーザ数の情報を共有することが可能となる。
図１は一般的な通信システムにおける負荷分散制御の例を模式的に示す図である。 図２は本発明の第１の実施形態による通信システムの概略的構成を示す図である。 図３は本発明の第１の実施形態による基地局の概略的構成を示すブロック図である。 図４は本発明の第１の実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。 図５は本発明の第２の実施形態による通信システムの概略的構成を示す図である。 図６は本発明の第２の実施形態による基地局の構成を示すブロック図である。 図７は本発明の第２の実施形態による通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図８は本発明の第２の実施形態におけるセル２３の運用情報の一例を示す図である。 図９は本発明の第２の実施形態におけるセル２４の運用情報の一例を示す図である。 図１０は本発明の第２の実施形態における負荷制御処理を説明するためのフローチャートである。 図１１は本発明の第３の実施形態における負荷制御処理を説明するためのフローチャートである。 図１２は本発明の第４の実施形態におけるセル２３の運用情報の一例を示す図である。 図１３は本発明の第４の実施形態における負荷制御処理を説明するためのフローチャートである。 図１４は本発明の第５の実施形態による基地局の構成を示すブロック図である。 図１５は本発明の第５の実施形態におけるセル２３の運用情報の一例を示す図である。 図１６は本発明の第５の実施形態における負荷制御処理を説明するためのフローチャートである。 図１７は本発明の第６の実施形態による基地局の構成を示すブロック図である。 図１８は本発明の第６の実施形態におけるセル２３の運用情報の一例を示す図である。 図１９は本発明の第６の実施形態における負荷制御処理を説明するためのフローチャートである。
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。しかしながら、係る形態は本発明の技術的範囲を限定するものではない。
１．第１の実施形態
本発明の第１の実施形態による通信システムについて、図２を用いて説明する。
図２に示すように、本実施形態による通信システム１０は、基地局１１と基地局１２を有する。基地局１１はセル１３を制御する。基地局１２は基地局間インタフェース１４によって基地局１１と接続する。また、基地局１１は、基地局１２に対して、基地局間インタフェース１４を介して、セル１３の運用情報を送信する。基地局間インタフェースとは、例えば、Ｘ２インタフェースである。セル１３の運用情報には、セル１３の負荷と、セル１３におけるアクティブユーザ数と、が含まれる。アクティブユーザ数は、セルにおいて基地局に接続する通信端末（ユーザ端末）の数である。ここで、アクティブユーザ数は、基地局に同時に接続している通信端末の数を示すものであってもよいし、所定の時間の範囲で接続している通信端末の数を示すものであってもよい。なお、基地局１１が複数のセルを制御する場合には、基地局１１は、セル毎の運用情報を、基地局１２に送信する。
次に、基地局１１の構成を図３に示す。基地局１１は、通信部１５を有する。通信部１５は、基地局１１が形成するセル１３の運用情報を、基地局間インタフェース１４を介して、基地局１２に送信する。基地局１１が複数のセルを形成する場合には、基地局１１は、セル毎の運用情報を、基地局１２に送信する。
次に、本実施形態の通信システム１０の動作について、図４を用いて説明する。本実施形態の通信システムにおいては、基地局１１は、基地局間インタフェース１４を介して、セル１３の運用情報を送信する（動作Ｓ１）。基地局１１が複数のセルを形成する場合には、基地局１１は、セル毎の運用情報を送信する。そして、基地局１２は、基地局間インタフェース１４を介して、セル１３の運用情報を受信する（動作Ｓ２）。
以上のように、本実施形態においては、基地局が、基地局間インタフェースを介して、セルの負荷及び該セルのアクティブユーザ数の情報を送受信する。そのため、基地局間で、セル毎の負荷及びセル毎のアクティブユーザ数の情報を共有することができる。
これにより、例えば、基地局１２が負荷分散制御を行う場合、基地局１１のセル１３の負荷に加えて、セル１３のアクティブユーザ数を考慮することができる。上述したように、セルの負荷に対するアクティブユーザ数とユーザスループットとの間には相関性がある。そのため、本実施形態による通信システムは、セルの負荷の平準化だけでなく、ユーザスループットの平準化も考慮した、効率的な負荷分散制御を行うことができる。
また、本実施形態においては、基地局間インタフェースを用いて、セルの運用情報の送受信を行うので、ＥＭＳまたはＮＭＳを介してセルの運用情報を送受信する場合と比較して、運用情報の送受信の遅延に伴う負荷分散制御の性能劣化を防止することができる。
２．第２の実施形態
２．１）システム構成
次に、本発明の第２の実施形態における通信システム２０について、図５および図６を用いて説明する。
図５において、本実施形態における通信システム２０は、基地局２１と、基地局２２を有する。基地局２１と基地局２２は、基地局間インタフェース２５によって接続される。また、基地局２１、２２はそれぞれ、セル２３、２４内における複数のユーザ端末２６と無線インタフェースを介して通信を行う。また、基地局２１、２２はそれぞれ、基地局コア間インタフェース２７を介して、コア網２８と通信する。そして、基地局２１、２２はそれぞれ、コア網２８とユーザ端末２６との通信の中継処理を行う。
基地局２１の機能的構成を図６に示す。なお、基地局２２も、基地局２１と同様の構成を有する。基地局２１は、通信部２９と、呼制御部３０と、負荷制御部３１と、測定部３２と、を有する。測定部３２は、第一測定部３３と、第二測定部３４を有する。通信部２９は、基地局間インタフェース２５を介して基地局２２と通信し、セル２３とセル２４との間のハンドオーバ処理のための信号の送受信や、後述する測定部３２が測定した負荷及びアクティブユーザ数の情報の送受信、及び、負荷分散制御のための制御信号の送受信を行う。また、通信部２９は、無線リンクを介して、複数のユーザ端末２６との間で、ユーザデータの送受信を行う。更に、通信部２９は、基地局・コア間インタフェース２７を介して、コア網２８と接続し、ユーザ端末２６のトラフィックの中継処理を行う。
呼制御部３０は、ユーザ端末２６に対する発呼や着呼、及び、ハンドオーバの制御と無線リソースの割り当てなどを行う。
負荷制御部３１は、セルの運用情報に基づいて、基地局２１が制御するセル２３と、基地局２１に隣接する基地局２２が制御するセル２４との間の負荷分散制御を行う。なお、本実施形態におけるセル２４の運用情報とは、セル２４の負荷及びセル２４のアクティブユーザ数の平均値を示す。
測定部３２の第一測定部３３は、基地局２１が制御するセル２３の、単位時間あたりの下り回線及び上り回線の負荷を測定する。また、測定部３２の第二測定部３４は、セル２３における単位時間あたりの下り回線、上り回線のアクティブユーザ数の平均値を測定する。
２．２）システム動作
次に、本実施形態における通信システム２０の動作について、図７を用いて説明する。図７は、通信システム２０の動作のシーケンスを示す。
基地局２１は、基地局２２に対して、基地局２１が制御するセル２３の運用情報を含むメッセージＭ１００を送信する（動作Ｓ１００）。同様に、基地局２２も、基地局２１に対して、基地局２２が制御するセル２４の運用情報を含むメッセージＭ１０１を送信する（動作Ｓ１０１）。その後も、基地局２１、２２は、所定の周期Ｔ０毎に、セル２３、２４の運用情報を含むメッセージＭ１０２、Ｍ１０３を互いに送受信することとしても良い（動作Ｓ１０２、１０３）。あるいは、基地局間で、運用情報の送信開始あるいは停止を、任意のタイミングで通知し合うこととしても良い。例えば、図７において、基地局２２は、メッセージＭ１００を受信した後、後述するメッセージＭ１００の分析（動作Ｓ１０４）を行う前に、基地局２１に対するメッセージＭ１０１の送信を開始することとしても良い。また、基地局２１、２２がそれぞれパラメータ変更を行った後（動作Ｓ１１０、１１１）には、一定期間中、運用情報の送受信を停止することとしても良い。
基地局２２の負荷制御部はセル２３の運用情報を取得すると、セル２３とセル２４の運用情報を分析し、負荷分散制御の必要性の有無を判断する（動作Ｓ１０４、Ｓ１０６）。同様に、セル２４の運用情報を取得した基地局２１の負荷制御部３１は、セル２３とセル２４の運用情報を分析し、セル２３、２４の負荷分散の必要性を判断する（動作Ｓ１０５、Ｓ１０７）。なお、負荷分散の必要性の判断の具体的な方法については、後述する。
本実施形態においては、基地局２１及び基地局２２は、動作Ｓ１０４〜Ｓ１０６において、負荷分散の必要性はないと判断したこととする。また、基地局２１は、動作Ｓ１０７において、負荷分散の必要性があると判断したこととする。
この場合、基地局２１の負荷制御部３１は、通信部２９を介して、基地局２２に対して、パラメータ変更要求メッセージＭ１０４を送信する（動作Ｓ１０８）。パラメータ変更要求メッセージには、例えば、セル２３からセル２４に対するハンドオーバまたはセル再選択のオフセット値など、負荷分散に関連するパラメータの変更要求が含まれる。
基地局２２は、パラメータ変更要求メッセージに含まれる変更要求を受け付けた場合、基地局２１に対して、パラメータ変更応答メッセージＭ１０５を送信する（動作Ｓ１０９）。また、動作Ｓ１０９の後、あるいは、前に、基地局２１は、パラメータ変更要求メッセージに含まれる情報に従って、所定のパラメータの値を変更する（動作Ｓ１１０）。また、基地局２１自身も、動作Ｓ１０７の分析結果に基づき、必要に応じて、所定のパラメータを変更する（動作Ｓ１１１）。これにより、セル２３とセル２４の負荷の平準化を図ることができる。
以上のようにして、基地局２１、２２は、セル２３、２４の負荷分散制御を行う。
次に、動作Ｓ１００〜Ｓ１０３において基地局間で送受信される、セルの運用情報の一例を、図８及び図９に示す。図８には、セル２３の運用情報の一例を示す。図９には、セル２４の運用情報の一例を示す。
図８、図９に示すセル２３、２４の運用情報は、基地局が管理するセル毎に、単位時間あたりの測定情報の統計値を含む。ＤＬ Ｔｏｔａｌ ＰＲＢ Ｕｓａｇｅ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｔｏｔａｌ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ Ｕｓａｇｅ）［％］（２００、２１０）は、セルの下り回線における負荷を示し、下り回線の物理リソースブロックの利用率を１００分率で表した値である。ＤＬ Ｔｏｔａｌ ＰＲＢ Ｕｓａｇｅは、制御情報の送受信を含めて通信が全く行われていない状態においてはゼロとし、全てのリソースブロックを用いて通信中の状態においては１００とする。一方、ＵＬ Ｔｏｔａｌ ＰＲＢ Ｕｓａｇｅ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｔｏｔａｌ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ Ｕｓａｇｅ）［％］（２０１、２１１）は、セルの上り回線における負荷を示し、上り回線の物理リソースブロックの利用率を表す。なお、負荷の指標としてはＰＲＢ Ｕｓａｇｅ以外であっても良く、例えば下り回線の総送信電力、上り回線の広帯域受信電力、または合計スループットなどの指標を用いても良い。ＤＬ Ａｃｔｉｖｅ Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｕｓｅｒｓ（２０２、２１２）は、下り回線におけるアクティブユーザ数である。具体的には、サンプリング時刻における下り回線のアクティブユーザ数を、統計期間内で平均化した値である。同様に、ＵＬ Ａｃｔｉｖｅ Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｕｓｅｒｓ（２０３、２１３）は、上り回線におけるアクティブユーザ数である。
２．３）負荷分散制御
次に、図７における動作Ｓ１０４〜Ｓ１１１において、本実施形態における負荷分散制御処理の動作の詳細なフローについて、図１０を用いて説明する。
初めに、基地局２１が基地局２２に対してセル２３の運用情報を送信する場合について述べる。基地局２１が負荷分散制御処理を開始すると（動作Ｓ２００）、測定部３２は、基地局２１が制御するセル２３の運用情報を測定する（動作Ｓ２０１）。ここで、測定部３２は、測定した運用情報を負荷制御部３１に通知する。また、測定部３２は、通信部２９及び基地局間インタフェース２５を介して、測定したセル２３の運用情報を基地局２２に送信し（動作Ｓ２０２）、処理を完了する。
次に、基地局２１が基地局２２からセル２４の運用情報を受信した場合について述べる。この場合、負荷制御部３１は、基地局２２から受信したセル２４の運用情報を取得する（動作Ｓ２０３）。
そして、負荷制御部３１は、セル２３の運用情報とセル２４の運用情報とに基づいて、セル２３、２４間の負荷分散の必要性の有無を判断する（動作Ｓ２０４）。すなわち、セル２３の負荷及びアクティブユーザ数とセル２４の負荷及びアクティブユーザ数の情報に基づいて、セル２３、２４間の負荷分散の必要性の有無を判断する。例えば、式：（セル２３の負荷／アクティブユーザ数）−（セル２４の負荷／アクティブユーザ数）の値が所定の閾値よりも大きい場合、負荷分散が必要であると判断してもよい。一方、式：（セル２３の負荷／アクティブユーザ数）−（セル２４の負荷／アクティブユーザ数）の値が所定の閾値以下の場合、負荷分散は不要であると判断してもよい。また、上記のようにアクティブユーザ数に対する負荷の比率に基づき負荷分散をおこなう以外に、負荷とアクティブユーザ数を用いた他の所定の数式に基づいて負荷分散をおこなうことも可能である。例えば、αおよびβを任意の固定の係数として、式：（α×セル２３の負荷＋β×アクティブユーザ数）−（α×セル２４の負荷＋β×アクティブユーザ数）の値が所定の閾値よりも大きい場合、負荷分散が必要であると判断してもよい。この場合、（α×セル２３の負荷＋β×アクティブユーザ数）−（α×セル２４の負荷＋β×アクティブユーザ数）の値が所定の閾値以下の場合、負荷分散は不要であると判断する。
負荷制御部３１は、負荷分散が必要であると判断した場合（動作Ｓ２０４においてＹＥＳ）、基地局２１に設定された所定のパラメータの変更を行う（動作Ｓ２０５）。所定のパラメータとは、負荷分散に関するパラメータであり、例えば、セル２３からセル２４へのハンドオーバ条件及びセル再選択に関するパラメータでもよいし、セル２３の最大送信電力及びリファレンス信号の送信電力であっても良い。更に、負荷制御部３１は、基地局２２の所定のパラメータの変更を要求する（動作Ｓ２０６）。変更を要求するパラメータは、例えば、セル２４からセル２３へのハンドオーバ条件及びセル再選択に関するパラメータでもよいし、セル２４の最大送信電力及びリファレンス信号の送信電力であっても良い。
一方、負荷制御部３１が、負荷分散は不要であると判断した場合（動作Ｓ２０４においてＮＯ）、パラメータ変更を行わずに、処理を完了する（動作Ｓ２０７）。
２．４）効果
以上のように、本実施形態によれば、セルの負荷に加えて、該セルのアクティブユーザ数を、基地局間で共有することができる。そのため、基地局は、セル毎の負荷だけではなく、セル毎のアクティブユーザ数に基づいて、負荷分散制御を行うことができる。そのため、本実施形態による通信システム２０は、セル間の負荷の平準化だけでなく、ユーザスループットの平準化も考慮した、効率的な負荷分散制御を行うことが可能となる。
３．第３の実施形態
次に、本発明の第３の実施形態における通信システムについて説明する。本実施形態と第２の実施形態とを比較すると、基地局２１の測定部３２が測定する運用情報、及び負荷分散制御処理のフローが異なる。すなわち、本実施形態における基地局２１の第一測定部３３は、基地局２１が制御するセル２３の負荷を、セル２３におけるサービス毎に測定する。また、基地局２１の第二測定部３４は、セル２３のアクティブユーザ数を、サービス毎に測定する。
次に、本実施形態における負荷分散制御処理のフローチャートを、図１１に示す。最初に、基地局２１が基地局２２に対して、セル２３の運用情報を送信する場合について述べる。本実施形態における基地局２１が負荷分散制御処理を開始すると（動作Ｓ３００）、測定部３２は、セル２３のサービス毎の運用情報をそれぞれ測定する（動作Ｓ３０１）。例えば、測定部３２は、セル２３のＧＢＲ（Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ）サービスにおける運用情報とｎｏｎ−ＧＢＲサービスにおける運用情報とをそれぞれ測定し、負荷制御部３１に通知する。なお、本実施形態における運用情報は、セル２３のサービス毎の負荷とアクティブユーザ数とを少なくとも含む。例えば、本実施形態における運用情報は、セル２３の、ＧＢＲサービス及びｎｏｎ−ＧＢＲサービスのそれぞれにおける負荷と、該それぞれのサービスにおけるアクティブユーザ数を含む。
そして、測定部３２は、セル２３のサービス毎の運用情報を、基地局間インタフェース２５を介して、基地局２２に送信し（動作Ｓ３０２）、処理を完了する。
次に、基地局２１が、基地局２２から、セル２４のサービス毎の運用情報を受信した場合について述べる。この場合、負荷制御部３１は、基地局２２から受信したセル２４のサービス毎の運用情報を取得する（動作Ｓ３０３）。
次に、負荷制御部３１は、セル２３とセル２４のサービス毎の運用情報に基づいて、セル２３、２４間の負荷分散の必要性の有無を判断する（動作Ｓ３０４）。例えば、セル２３とセル２４のＧＢＲサービスにおける運用情報に基づいた負荷分散の必要性と、セル２３とセル２４のｎｏｎ−ＧＢＲサービスにおける運用情報に基づいた負荷分散の必要性と、をそれぞれ判断する。そして、少なくともいずれか一方のサービスにおいて負荷分散が必要であると判断した場合に、動作Ｓ３０４において、負荷分散が必要であると判断することとしても良い。あるいは、いずれのサービスにおいても負荷分散が必要であると判断された場合にのみ、動作Ｓ３０４において、負荷分散が必要であると判断することとしても良い。
また、サービス毎に負荷分散を判断するときに閾値を用いる場合、該閾値は、サービス毎に異なる値としても良い。例えば、ＧＢＲサービスにおける運用情報に基づいた負荷分散の必要性は、式：（セル２３のＧＢＲサービスの負荷／セル２３のＧＢＲサービスのアクティブユーザ数）−（セル２４のＧＢＲサービスの負荷／セル２４のＧＢＲサービスのアクティブユーザ数）の値が第一の閾値よりも大きいか否かで判断することとしても良い。そして、ｎｏｎ−ＧＢＲサービスにおける運用情報に基づいた負荷分散の必要性は、式：（セル２３のｎｏｎ−ＧＢＲサービスの負荷／セル２３のｎｏｎ−ＧＢＲサービスのアクティブユーザ数）−（セル２４のｎｏｎ−ＧＢＲサービスの負荷／セル２４のｎｏｎ−ＧＢＲサービスのアクティブユーザ数）の値が第二の閾値よりも大きいか否かで判断することとしても良い。
そして、負荷制御部３１は、負荷分散が必要であると判断した場合（動作Ｓ３０４においてＹＥＳ）、基地局２１に設定された所定のパラメータの変更を行う（動作Ｓ３０５）。所定のパラメータとは、負荷分散に関するパラメータであり、例えば、セル２３からセル２４へのハンドオーバ条件及びセル再選択に関するパラメータでもよいし、セル２３の最大送信電力及びリファレンス信号の送信電力であっても良い。更に、負荷制御部３１は、基地局２２に対して、所定のパラメータの変更を要求する（動作Ｓ３０６）。変更を要求する所定のパラメータとは、例えば、セル２４からセル２３へのハンドオーバ条件及びセル再選択に関するパラメータでもよいし、セル２４の最大送信電力及びリファレンス信号の送信電力であっても良い。
一方、負荷制御部３１が、負荷分散は不要であると判断した場合（動作Ｓ３０４においてＮＯ）、パラメータ変更を行わずに処理を完了する（動作Ｓ３０７）。
以上のように、本実施形態によれば、セルのサービス毎の運用情報を、基地局間で共有することができる。そのため、基地局は、セルのサービス毎の負荷及びアクティブユーザ数の情報に基づいて、負荷分散制御を行うことができる。そのため、本実施形態による通信システムは、セル間において、より効率的な負荷分散を行うことが可能となる。なお、本実施形態では、サービス区分の例として、ＧＢＲサービス及びｎｏｎ−ＧＢＲを挙げたが、他の任意のサービス区分、例えば音声サービス、ストリーミングサービス、インタラクティブデータサービス、バックグラウンドデータサービス、などであってもよい。
４．第４の実施形態
次に、本発明の第４の実施形態における通信システムについて説明する。本実施形態と第２の実施形態とを比較すると、基地局２１の測定部３２が測定する運用情報、及び負荷分散制御処理のフローが異なる。すなわち、本実施形態における基地局２１の第一測定部３３は、基地局２１が制御するセル２３の全体の負荷を測定すると共に、ユーザが加入する事業者毎の負荷も測定する。すなわち、第一測定部３３は、セル２３の負荷のうち、所定の事業者に加入するユーザの通信によって発生する負荷を測定する。また、基地局２１の第二測定部３４は、セル２３の全体のアクティブユーザ数を測定すると共に、所定の事業者毎のアクティブユーザ数も測定する。すなわち、第二測定部３４は、セル２３のアクティブユーザのうち、所定の事業者に加入するユーザの数を測定する。なお、本実施形態においては、電気通信事業者Ａと電気通信事業者Ｂが基地局２１、２２を共有することとする。
図１２に、本実施形態において、基地局間で送受信されるセル２３の運用情報の一例を示す。図１２に示すセル２３の運用情報は、図８に示す運用情報に加えて、下り回線の電気通信事業者毎の物理リソースブロック利用率（ＤＬ Ｔｏｔａｌ ＰＲＢ Ｕｓａｇｅ ｐｅｒ Ｏｐｅｒａｔｏｒ）２０５、上り回線の電気通信事業者毎の物理リソースブロック利用率（ＵＬ Ｔｏｔａｌ ＰＲＢ Ｕｓａｇｅ ｐｅｒ Ｏｐｅｒａｔｏｒ）２０６、下り回線の電気通信事業者毎のアクティブユーザ数（ＤＬ Ａｃｔｉｖｅ Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｕｓｅｒｓ ｐｅｒ Ｏｐｅｒａｔｏｒ）２０７、上り回線の電気通信事業者毎のアクティブユーザ数（ＵＬ Ａｃｔｉｖｅ Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｕｓｅｒｓ ｐｅｒ Ｏｐｅｒａｔｏｒ）２０８を含む。なお、ＤＬ Ｔｏｔａｌ ＰＲＢ Ｕｓａｇｅ及びＵＬ Ｔｏｔａｌ ＰＲＢ Ｕｓａｇｅの中には、電気通信事業者に加入するユーザの通信に属さない共通制御信号（リファレンス信号、同期信号など）分が含まれる。そのため、図１２に示すように、セル２３の負荷と、電気通信事業者毎の負荷の合計には差が生じる。
次に、本実施形態における負荷分散制御処理のフローチャートを、図１３に示す。初めに、基地局２１が基地局２２に対して、セル２３の運用情報を送信する場合について述べる。本実施形態における基地局２１が負荷分散制御処理を開始すると（動作Ｓ４００）、測定部３２は、セル２３の電気通信事業者毎の運用情報を測定する（動作Ｓ４０１）。すなわち、本実施形態における基地局２１の測定部３２は、基地局２１が制御するセル２３の運用情報を、電気通信事業者毎にそれぞれ測定し、負荷制御部３１に通知する。具体的には、測定部３２は、セル２３の負荷のうち、電気通信事業者Ａに加入しているユーザの通信によって発生する負荷、及び、電気通信事業者Ａに加入しているアクティブユーザ数を測定する。また、測定部３２は、セル２３の負荷のうち、電気通信事業者Ｂに加入しているユーザの通信によって発生する負荷、及び、電気通信事業者Ｂに加入しているアクティブユーザ数を測定する。
そして、測定部３２は、測定した電気通信事業者毎の運用情報を、基地局間インタフェース２５を介して、基地局２２に送信し（動作Ｓ４０２）、処理を完了する。
次に、基地局２１が、基地局２２から、セル２４の電気通信事業者毎の運用情報を受信した場合について述べる。この場合、負荷制御部３１は、基地局２１が受信したセル２４の電気通信事業者毎の運用情報を取得する（動作Ｓ４０３）。
次に、負荷制御部３１は、セル２３とセル２４の電気通信事業者毎の運用情報に基づいて、セル２３、２４間の負荷分散の必要性の有無を判断する（動作Ｓ４０４）。例えば、負荷制御部３１は、式：（セル２３の電気通信事業者Ａの負荷／セル２３の電気通信事業者Ａのアクティブユーザ数）−（セル２４の電気通信事業者Ａの負荷／セル２４の電気通信事業者Ａのアクティブユーザ数）の値が第三の閾値よりも大きい場合、または式：（セル２３の電気通信事業者Ｂの負荷／セル２３の電気通信事業者Ｂのアクティブユーザ数）−（セル２４の電気通信事業者Ｂの負荷／セル２４の電気通信事業者Ｂのアクティブユーザ数）の値が第四の閾値よりも大きい場合において、負荷分散の必要性があると判断することとしても良い。
そして、負荷制御部３１は、負荷分散が必要であると判断した場合（動作Ｓ４０４においてＹＥＳ）、負荷分散のため、基地局２１に設定された所定のパラメータを変更する（動作Ｓ４０５）。所定のパラメータとは、負荷分散に関するパラメータであり、例えば、セル２３からセル２４へのハンドオーバ条件及びセル再選択に関するパラメータでもよいし、セル２３の最大送信電力及びリファレンス信号の送信電力であっても良い。更に、負荷制御部３１は、基地局２２に対して、所定のパラメータの変更を要求する（動作Ｓ４０６）。変更を要求する所定のパラメータとは、例えば、セル２４からセル２３へのハンドオーバ条件及びセル再選択に関するパラメータでもよいし、セル２４の最大送信電力及びリファレンス信号の送信電力であっても良い。
一方、負荷制御部３１が、負荷分散は不要であると判断した場合（動作Ｓ４０４においてＮＯ）、パラメータ変更を行わずに、処理を完了する（動作Ｓ４０７）。
以上のように、本実施形態によれば、１つの基地局の通信リソースを複数の電気通信事業者が共有する場合、電気通信事業者毎の負荷情報とアクティブユーザ数の測定情報とを基地局間で共有することができる。そのため、セル毎の負荷だけでなく、電気通信事業者ごとの負荷に基いて、負荷分散制御を行うことができる。
なお、本実施形態においては、２つの電気通信事業者Ａ、Ｂが基地局２１を共有するケースを示したが、３以上の電気通信事業者が一つの基地局を共有する場合に適用することとしても良い。
５．第５の実施形態
次に、本発明の第５の実施形態による通信システムについて説明する。本実施形態と第２の実施形態とを比較すると、通信システムに含まれる基地局５１、５２の構成が異なる。本実施形態による基地局５１は、基地局５２との間でセルの運用情報を送受信する。また、基地局５１はセル２３を制御し、基地局５２はセル２４を制御する。本実施形態による基地局５１の構成を図１４に示す。
図１４に示す基地局５１の測定部５３は、第一測定部３３と第二測定部３４に加えて、第三測定部５４を有する。第一測定部３３及び第二測定部３４は、第２の実施形態と同様に、セル２３の負荷とセル２３のアクティブユーザ数とをそれぞれ測定する。第三測定部５４は、セル２３のユーザスループット確率分布を測定する。具体的には、第三測定部５４は、ユーザ端末の呼毎に、下り回線および上り回線の転送バイト数を計測し、これをユーザスループットとして保持する。更に、第三測定部５４は、該ユーザスループットをセル毎に所定の期間で集計し、ユーザスループットの度数分布（ヒストグラム）または累積確率分布（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を作成する。そして、測定部５３は、第三測定部５４が測定したユーザスループット確率分布を、負荷制御部３１に通知する。更に測定部５３は、第三測定部５４が測定したユーザスループット確率分布を、セル２３の運用情報に含めて、基地局間インタフェース２５を介して基地局５２へ送信する。
次に、本実施形態において、基地局５１が基地局５２へ送信する、セル２３の運用情報の一例を、図１５に示す。
図１５に示す運用情報は、図８に示す運用情報に加えて、下り回線のユーザスループット確率分布の情報である、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｃａｌｌｓ ｐｅｒ ＤＬ Ｕｓｅｒ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔを含む。本実施形態においては、下り回線のユーザスループットとして、０．１Ｍｂ／ｓ、０．２Ｍｂ／ｓ、０．５Ｍｂ／ｓ、１．０Ｍｂ／ｓ、２．０Ｍｂ／ｓ、５．０Ｍｂ／ｓ、１０Ｍｂ／ｓ、２０Ｍｂ／ｓ、５０Ｍｂ／ｓをヒストグラムの区切りにとり、各々のヒストグラムの区分（ｂｉｎ）毎に、所定期間内のコール数を測定し、運用情報に含める。また、上り回線のユーザスループットに関しても同様に計測し、運用情報に含める。
次に、本実施形態における負荷分散制御処理のフローチャートを、図１６に示す。
最初に、基地局５１が基地局５２に対して運用情報を送信する場合について述べる。本実施形態における基地局５１が負荷分散制御処理を開始すると（動作Ｓ５００）、測定部５３は、基地局５１が制御するセル２３の運用情報を測定する（動作Ｓ５０１）。ここで、本実施形態におけるセル２３の運用情報は、図１５に示す運用情報である。すなわち、本実施形態における測定部５３は、少なくとも、セル２３の負荷と、セル２３におけるアクティブユーザ数と、セル２３におけるユーザスループット確率分布を測定し、負荷制御部３１に通知する。
そして、測定部５３は、セル２３の運用情報を、基地局間インタフェース２５を介して、基地局５２に送信する（動作Ｓ５０２）。
次に、基地局５１が、基地局５２からセル２４の運用情報を受信した場合について述べる。この場合、負荷制御部３１は、基地局５１が受信したセル２４の運用情報を取得する（動作Ｓ５０３）。
次に、負荷制御部３１は、セル２３とセル２４の運用情報に基づいて、セル２３、２４間の負荷分散の必要性の有無を判断する（動作Ｓ５０４）。このとき、負荷制御部３１は、セル２３とセル２４の負荷、アクティブユーザ数、及び、ユーザスループット確率分布に基づいて、負荷分散の必要性を判断する。例えば、負荷制御部３１は、式：（セル２３の負荷／セル２３のアクティブユーザ数）−（セル２４の負荷／セル２４のアクティブユーザ数）の値が第五の閾値よりも大きい場合であって、且つ、セル２３のユーザスループットが所定の値以下になる割合が第六の閾値よりも大きく、セル２４のユーザスループットが所定の値以下になる割合が第六の閾値未満である場合に、負荷分散の必要性があると判断することとしても良い。
負荷制御部３１は、負荷分散が必要であると判断した場合（動作Ｓ５０４においてＹＥＳ）、基地局５１に設定された所定のパラメータを変更する（動作Ｓ５０５）。所定のパラメータとは、負荷分散に関するパラメータであり、例えば、セル２３からセル２４へのハンドオーバ条件及びセル再選択に関するパラメータでもよいし、セル２３の最大送信電力及びリファレンス信号の送信電力であっても良い。更に、負荷制御部３１は、基地局５２に対して、所定のパラメータの変更を要求する（動作Ｓ５０６）。変更を要求する所定のパラメータとは、例えば、セル２４からセル２３へのハンドオーバ条件及びセル再選択に関するパラメータでもよいし、セル２４の最大送信電力及びリファレンス信号の送信電力であっても良い。
一方、負荷制御部３１が、負荷分散は不要であると判断した場合（動作Ｓ５０４においてＮＯ）、パラメータ変更を行わずに、処理を完了する（動作Ｓ５０７）。
以上のように、本実施形態によれば、セルの負荷とアクティブユーザ数とに加えて、セル毎のユーザスループットの確率分布の情報を基地局間で共有することができる。そのため、特に、セルエッジ付近のユーザスループットの劣化が著しい場合などにおいて、効率的に負荷分散をすることが可能となる。
６．第６の実施形態
ところで、隣接するセルが最大送信電力の変更制御をおこなった場合、その情報が基地局間で共有されていないと、十分な負荷分散の効果が得られないという問題がある。例えば、第２の実施形態において、基地局２１のセル２３から、基地局２２のセル２４に対する干渉を低減するため、基地局２１がセル２３の最大送信電力を低減したとする。これにより、セル２３に帰属していたユーザ端末は、セル２４に移動する。一方で、基地局２２が、セル２３とセル２４との間の負荷分散を行うために、所定のパラメータを変更することで、セル２４に帰属していたユーザ端末がセル２３へと移動したとする。すると、基地局２１による最大送信電力の制御による効果と、基地局２２によるパラメータの変更制御による効果が打ち消し合ってしまうことになる。この問題は、基地局が、最大送信電力またはリファレンス信号の送信電力の変更を実施したこと、他の基地局に通知せずに、それぞれの基地局が自律分散的な制御を実施するために生じる。
そこで本実施形態においては、セル毎の最大送信電力またはリファレンス信号の送信電力の情報を、基地局間で共有することができる通信システムについて述べる。
本実施形態による通信システムについて説明する。本実施形態と第２の実施形態とを比較すると、通信システムに含まれる基地局６１、６２の構成が異なる。基地局６１は、基地局６２との間でセルの運用情報を送受信する。また、基地局６１はセル２３を制御し、基地局６２はセル２４を制御する。本実施形態における基地局６１の構成を図１７に示す。
図１７に示す基地局６１の測定部６３は、第一測定部３３と第二測定部３４に加えて、第四測定部６４を有する。第一測定部３３及び第二測定部３４は、第２の実施形態と同様に、セル２３の負荷と、セル２３のアクティブユーザ数をそれぞれ測定する。第四測定部６４は、セル２３の最大送信電力とリファレンス信号の送信電力設定値とを測定し、負荷制御部３１に通知する。また、測定部６３は、第四測定部６４が測定した最大送信電力とリファレンス信号の送信電力設定値を、基地局間インタフェース２５を介して、基地局６２に送信する。
次に、本実施形態において、基地局６１が基地局６２へ送信する、セル２３の運用情報の一例を、図１８に示す。
図１８に示す運用情報は、図８に示す運用情報に加えて、下り回線の最大送信電力（ＤＬ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ）２０９、及び、下り回線のリファレンス信号送信電力（ＤＬ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ）２１０を含む。なお、下り回線のシステム帯域幅における最大送信電力を変更した場合、それに比例してリファレンス信号送信電力が変更されるのが一般的である。また、意図的にリファレンス信号にオフセットを付けることで、セルのカバー範囲を制御する場合もある。そのため、下り回線の最大送信電力と下り回線のリファレンス信号送信電力の情報は個別に取得する。
次に、本実施形態における負荷分散制御処理のフローチャートを、図１９に示す。
最初に、基地局６１が基地局６２に対して運用情報を送信する場合について述べる。本実施形態における基地局６１が負荷分散制御処理を開始すると（動作Ｓ６００）、測定部６３が、基地局６１が制御するセル２３の運用情報を取得する（動作Ｓ６０１）。
ここで、本実施形態におけるセル２３の運用情報は、図１８に示す運用情報である。すなわち、本実施形態における測定部６３は、少なくとも、セル２３の負荷と、セル２３におけるアクティブユーザ数と、セル２３における最大送信電力と、リファレンス信号送信電力の設定値を測定し、負荷制御部３１に通知する。
そして、測定部６３は、セル２３の運用情報を、基地局間インタフェース２５を介して、基地局６２に送信し（動作Ｓ６０２）、処理を完了する。
次に、基地局６１が、基地局６２からセル２４の運用情報を受信した場合について述べる。この場合、負荷制御部３１は、基地局６１が受信したセル２４の運用情報を取得する（動作Ｓ６０３）。
次に、負荷制御部３１は、受信した運用情報に含まれる、セル２４における最大送信電力と、リファレンス信号送信電力の設定値が、前回受信した運用情報に含まれる値から変更しているか否かを判断する（動作Ｓ６０４）。すなわち、負荷制御部３１は、基地局６２において、セル２４における最大送信電力と、リファレンス信号送信電力の設定値の変更制御がなされたか否かを判断する。
初めに、セル２４における最大送信電力と、リファレンス信号送信電力の設定値が変更していないと判断した場合について述べる（動作Ｓ６０４においてＮＯ）。この場合、負荷制御部３１は、セル２３とセル２４の運用情報に基づいて、セル２３、２４間の負荷分散の必要性の有無を判断する（動作Ｓ６０５）。例えば、セルにおけるアクティブユーザあたりの負荷をセル２３とセル２４とで比較し、この差が、第七の閾値よりも大きい場合あるいは第八の閾値よりも小さい場合、負荷分散の必要性があると判断しても良い。
負荷制御部３１が負荷分散の必要があると判断した場合（動作Ｓ６０５においてＹＥＳ）、負荷分散のため、セル２３の所定のパラメータを変更する（動作Ｓ６０６）。所定のパラメータとは、負荷分散に関するパラメータであり、例えば、セル２３からセル２４へのハンドオーバ条件及びセル再選択に関するパラメータでもよいし、セル２３の最大送信電力及びリファレンス信号の送信電力であっても良い。例えば、セルにおけるアクティブユーザあたりの負荷の差が、第七の閾値よりも大きい場合、負荷分散の必要性があると判断し、セル２３の最大送信電力及びリファレンス信号の送信電力を、予め設定したステップ分低減する制御を行うこととしても良い。また、セルにおけるアクティブユーザあたりの負荷の差が、第八の閾値よりも小さい場合、最大送信電力及びリファレンス信号の送信電力を、予め設定したステップ分増加する制御を行うこととしても良い。
次に、負荷制御部３１は、基地局間インタフェース２５を介して、基地局６２に対して、所定のパラメータの変更要求を送信する（動作Ｓ６０７）。所定のパラメータとは、例えば、セル２３からセル２４へのハンドオーバ条件及びセル再選択に関するパラメータでもよいし、セル２３の最大送信電力及びリファレンス信号の送信電力であっても良い。
一方、負荷制御部３１が、セル２４における最大送信電力と、リファレンス信号送信電力の設定値が変更していると判断した場合（動作Ｓ６０４においてＹＥＳ）、負荷制御部３１は、パラメータの変更は行わずに、処理を終了する（動作Ｓ６０８）。
また、負荷制御部３１が、セル２４における最大送信電力と、リファレンス信号送信電力の設定値が変更していないと判断した場合であっても（動作Ｓ６０４においてＹＥＳ）、セルの負荷及びセルにおけるアクティブユーザ数に基づいて、負荷分散の必要性はないと判断した場合は（動作Ｓ６０５においてＮＯ）、負荷制御部３１は、パラメータの変更は行わずに、処理を終了する（動作Ｓ６０８）。
以上のように、本実施形態においては、セルの最大送信電力またはリファレンス信号送信電力の値を、基地局間で共有することができる。すなわち、本実施形態における基地局は、隣接基地局のセルの最大送信電力またはリファレンス信号送信電力の値が変更されたか否かを把握することができる。これにより、基地局が行う負荷分散制御の効果が、他の基地局が行った負荷分散制御の効果と打ち消しあうことを防ぐことができる。そのため、本実施形態における通信システムは、負荷分散制御をより効率的におこなうことができ、ネットワークの自律最適化を効率化することが可能となる。
７．変形例
なお、第１の実施形態乃至第６の実施形態における通信システムにおいては、基地局が、負荷分散制御を行うこととしたが、これに限らない。例えば、基地局を管理する基地局管理装置（例えば、ＥＭＳやＮＭＳ）が、負荷分散制御を行うこととしても良い。この場合、基地局は、他の基地局から取得したセルの運用情報を、基地局管理装置に送信する。また、基地局は、自身が制御するセルの運用情報も、基地局管理装置に送信する。そして、基地局管理装置は、取得したセルの運用情報に基づいて、該セルの負荷分散制御を行う。
更に、第１の実施形態乃至第６の実施形態における通信システムは、移動通信における無線パラメータの自律最適化をおこなう、ＳＯＮシステムに適用することができる。
また、第１の実施形態乃至第６の実施形態で述べた通信システムの各動作は、図２、図５で示した通信システムが有する装置や、該装置と通信可能な他の装置のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が制御することとしてもよい。この場合は、各実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を用意し、該ＣＰＵが、汎用コンピュータが記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出すことにより動作することによっても達成されることは、言うまでもない。
なお、プログラムを供給する記録媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、光ディスク、磁気ディスク、不揮発性メモリカードなど、上記プログラムを記憶できるものであれば良い。
また、第１の実施形態乃至第６の実施形態においては、基地局の種類を限定しない。すなわち、基地局は、マクロセルを構成するマクロ基地局、ピコセルを構成するピコ基地局、フェムトセルを構成するフェムト基地局（ＨＮＢ（Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ）またはＨｅＮＢ）のいずれであってもよい。
８．付記
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）第一セルを制御する第一基地局と、前記第一基地局と、基地局間インタフェースによって接続された第二基地局と、を備え、前記第一基地局は、前記第二基地局に対して、前記基地局間インタフェースを介して、前記第一セルの運用情報を送信し、前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの負荷と、前記第一セルにおけるアクティブユーザ数とを含む、通信システム。
（付記２）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの所定のサービスにおける負荷と、前記所定のサービスにおけるアクティブユーザ数とを含む、付記１に記載の通信システム。
（付記３）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの負荷のうち、所定の事業者に加入するユーザの通信によって発生する負荷と、前記第一セルのアクティブユーザのうち、前記所定の事業者に加入するユーザの数とを含む、付記１または２に記載の通信システム。
（付記４）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルのユーザスループット確率分布を含む、付記１乃至３のいずれか一つに記載の通信システム。
（付記５）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの最大送信電力の値と、リファレンス信号の送信電力設定値とを含む、付記１乃至４のいずれか一つに記載の通信システム。
（付記６）前記第二基地局は、第二セルを形成し、前記第一基地局は、前記基地局間インタフェースを介して、前記第二セルの運用情報を受信し、前記第一セルの運用情報と第二セルの運用情報とに基づいて、前記第一セルと前記第二セルの負荷分散制御を行う、付記１乃至５のいずれか一つに記載の通信システム。
（付記７）第一セルを制御する基地局であって、前記基地局の運用情報を、基地局間インタフェースを介して、他の基地局に送信する通信部を有し、前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの負荷と、前記第一セルにおけるアクティブユーザ数とを含む、基地局。
（付記８）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの所定のサービスにおける負荷と、前記所定のサービスにおけるアクティブユーザ数とを含む、付記７に記載の基地局。
（付記９）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの負荷のうち、所定の事業者に加入するユーザの通信によって発生する負荷と、前記第一セルのアクティブユーザのうち、前記所定の事業者に加入するユーザの数とを含む、付記７または８に記載の基地局。
（付記１０）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルのユーザスループット確率分布を含む、付記７乃至９のいずれか一つに記載の基地局。
（付記１１）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの最大送信電力の値と、リファレンス信号の送信電力設定値とを含む、付記７乃至１０のいずれか一つに記載の基地局。
（付記１２）セル間の負荷分散制御を行う負荷制御部を更に有し、前記他の基地局は第二セルを形成し、前記通信部は、前記第二セルの運用情報を受信し、前記負荷制御部は、前記第一セルの運用情報と前記第二セルの運用情報とに基づいて、前記第一セルと前記第二セルの負荷分散制御を行う、基地局。
（付記１３）第一基地局が制御する第一セルの運用情報を、基地局間インタフェースを介して、第二基地局に送信する工程を有し、前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの負荷と、前記第一セルにおけるアクティブユーザ数とを含む、通信方法。
（付記１４）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの所定のサービスにおける負荷と、前記所定のサービスにおけるアクティブユーザ数とを含む、付記１３に記載の通信方法。
（付記１５）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの負荷のうち、所定の事業者に加入するユーザの通信によって発生する負荷と、前記第一セルのアクティブユーザのうち、前記所定の事業者に加入するユーザの数とを含む、付記１３または１４に記載の通信方法。
（付記１６）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルのユーザスループット確率分布を含む、付記１３乃至１５のいずれか一つに記載の通信方法。
（付記１７）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの最大送信電力の値と、リファレンス信号の送信電力設定値とを含む、付記１３乃至１７のいずれか一つに記載の通信方法。
（付記１８）前記第二基地局は、第二セルを形成し、前記第一基地局が、前記第二セルの運用情報を、前記基地局間インタフェースを介して受信する工程と、前記第一セルの運用情報と第二セルの運用情報とに基づいて、前記第一セルと前記第二セルの負荷分散制御を行う工程と、を有する、付記１３乃至１７のいずれか一つに記載の通信方法。
（付記１９）第一基地局が制御する第一セルの運用情報を、基地局間インタフェースを介して、第二基地局に送信する工程をコンピュータに実行させ、前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの負荷と、前記第一セルにおけるアクティブユーザ数とを含む、プログラム。
（付記２０）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの所定のサービスにおける負荷と、前記所定のサービスにおけるアクティブユーザ数とを含む、付記１９に記載のプログラム。
（付記２１）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの負荷のうち、所定の事業者に加入するユーザの通信によって発生する負荷と、前記第一セルのアクティブユーザのうち、前記所定の事業者に加入するユーザの数とを含む、付記１９または２０に記載のプログラム。
（付記２２）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルのユーザスループット確率分布を含む、付記１９乃至２１のいずれか一つに記載のプログラム。
（付記２３）前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの最大送信電力の値と、リファレンス信号の送信電力設定値とを含む、付記１９乃至２２のいずれか一つに記載のプログラム。
（付記２４）前記第二基地局は、第二セルを形成し、前記第一基地局が、前記第二セルの運用情報を、前記基地局間インタフェースを介して受信する工程と、前記第一セルの運用情報と第二セルの運用情報とに基づいて、前記第一セルと前記第二セルの負荷分散制御を行う工程と、をコンピュータに実行させる、付記１９乃至２３のいずれか一つに記載のプログラム。
（付記２５）コンピュータに読み取り可能な情報記憶媒体であって、付記１９乃至２４のいずれか一つに記載のプログラムを記録する記録媒体。
１０、２０ 通信システム
１１、１２、２１、２２、５１、５２、６１、６２ 基地局
１３、２３、２４ セル
１４、２５ 基地局間インタフェース
１５、２９ 通信部
２６ ユーザ端末
２７ 基地局コア間インタフェース
２８ コア網
３０ 呼制御部
３１ 負荷制御部
３２、５３、６３ 測定部
３３ 第一測定部
３４ 第二測定部
５４ 第三測定部
６４ 第四測定部

Claims (10)

  1. 第一セルを制御する第一基地局と、
    前記第一基地局と基地局間インタフェースによって接続され、第二セルを制御する第二基地局と、を備え、
    前記第一基地局が、前記第二基地局に対して、前記基地局間インタフェースを介して前記第一セルの運用情報を送信し、
    前記第一セルの運用情報が前記第一セルの負荷情報と前記第一セルにおけるアクティブユーザ数の情報とを含み、
    前記第二基地局が、前記第一基地局から受信した前記第一セルの運用情報と自局の第二セルの運用情報とに基づいて負荷分散制御の必要性を判断する、通信システム。
  2. 前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの所定のサービスにおける負荷情報と前記所定のサービスにおけるアクティブユーザ数の情報とを含む、請求項１に記載の通信システム。
  3. 前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの負荷のうち所定の事業者に加入するユーザの通信によって発生する負荷情報と、前記第一セルのアクティブユーザのうち前記所定の事業者に加入するユーザ数の情報とを含む、請求項１または２に記載の通信システム。
  4. 前記第一セルの運用情報は、前記第一セルのユーザスループット確率分布の情報を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の通信システム。
  5. 前記第一セルの運用情報は、前記第一セルの最大送信電力の値と、リファレンス信号の送信電力設定値とを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通信システム。
  6. 前記第二基地局が第二セルを制御し、
    前記第一基地局が、前記基地局間インタフェースを介して、前記第二セルの運用情報を受信し、前記第一セルの運用情報と第二セルの運用情報とに基づいて、前記第一セルと前記第二セルの負荷分散制御の必要性の判断を行う、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の通信システム。
  7. 第一セルを制御する基地局であって、
    第二セルを制御する他の基地局から、前記第二セルの負荷情報と前記第二セルにおけるアクティブユーザ数の情報とを含む前記第二セルの運用情報を、基地局間インタフェースを介して、受信する通信部と、
    前記他の基地局から受信した前記第二セルの運用情報と自局の第一セルの運用情報とに基づいて負荷分散制御の必要性を判断する制御部と、
    を有する基地局。
  8. 第一基地局が制御する第一セルの運用情報を、基地局間インタフェースを介して、第二基地局に送信し、
    前記第一セルの運用情報が前記第一セルの負荷情報と前記第一セルにおけるアクティブユーザ数の情報とを含み、
    前記第二基地局が、前記第一基地局から受信した前記第一セルの運用情報と自局の第二セルの運用情報とに基づいて負荷分散制御の必要性を判断する、通信方法。
  9. 第一セルを制御する第一基地局としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
    第二セルを制御する第二基地局から、前記第二セルの負荷情報と前記第二セルにおけるアクティブユーザ数の情報とを含む前記第二セルの運用情報を、基地局間インタフェースを介して、受信する機能と、
    前記第二基地局から受信した前記第二セルの運用情報と自局の第一セルの運用情報とに基づいて負荷分散制御の必要性を判断する機能と、
    を前記コンピュータに実現させるためのプログラム。
  10. コンピュータに読み取り可能な情報記憶媒体であって、請求項９に記載のプログラムを記録する記録媒体。
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