JP6103504B2 - 端末、基地局、受信品質報告方法及びデータ送信状態切替方法 - Google Patents

端末、基地局、受信品質報告方法及びデータ送信状態切替方法 Download PDF

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Description

本発明は、端末、基地局、受信品質報告方法及びデータ送信状態切替方法に関する。
現在、3GPPでは、LTE(Long Term Evolution)の進化版であるLTE−Advancedが検討されている。LTE−Advancedでは、周波数利用効率(システム要容量)、基地局(eNBと呼ぶこともある)のエナジーセービングなどのシステム性能の要求条件を満たす技術として、ヘテロジニアスネットワーク(Heterogeneous Network:HetNet)が検討されている。ヘテロジニアスネットワークでは、従来の送信電力の高い基地局であるマクロセル(macro cell)を中心としたセル配置に加え、マクロセル内にピコセル(pico cell)又はフェムトセル(femto cell)などの送信電力の低い基地局であるセル(小セル(small cell))が配置される(例えば、非特許文献1を参照)。小セルは、例えば、大容量のトラフィックが集中して発生する屋内施設などのローカルエリアを効率的にカバーする無線インターフェースとして用いられる。
今後も増加が予想されるトラフィックに対応するために多数の小セルが配置される際、ネットワーク側である基地局の消費電力削減、又は、小セルからの干渉軽減を目的として、小セルが送信処理を一時的に停止する状態(OFF状態)と、小セルが送信処理を行っている状態(On状態)との切替制御を行う技術が検討されている。
例えば、基地局(マクロセル)のトラフィックが高い場合には、小セルの送信を開始(送信ON)し、トラフィックを小セルにオフロードする。一方、基地局のトラフィックが低い場合には、小セルの送信を停止(送信OFF)する。このようにして省電力化及び小セルによる周辺セルへの干渉低減を図る運用が想定される。例えば、図1では、マクロセルであるセル1のカバーエリア内に小セルであるセル2〜4が配置されている通信システムの構成を示す。図1において、セル1、2は送信を行っているセル(以下、ON状態のセルと呼ぶ)であり、セル3、4は送信を停止しているセル(以下、OFF状態のセルと呼ぶ)である。
小セルのON状態/OFF状態の切替制御を行うネットワーク側は、端末(UEと呼ぶこともある)から報告される受信品質測定結果(メジャメントレポートと呼ぶこともある)に基づいて、OFF状態のセルの中からどのセルをON状態にすべきかを判断する(つまり、端末からの報告をON/OFF状態切替のトリガとする)。ここで、OFF状態のセルからの全ての信号の送信を停止すると、端末はOFF状態のセルを検出できなくなる。そこで、端末がOFF状態のセルも検出できるように、OFF状態のセルは、端末が基地局を検出するための信号(セル検出信号。discovery signalと呼ぶこともある)を送信する。端末は、セル検出信号を用いてセル(基地局)を検出すると、当該セルに対して測定した受信品質を用いて得られる受信品質測定結果をネットワーク側へ報告する。
3GPPでは、OFF状態のセルが送信するセル検出信号として、従来のセル検出信号(以下の説明では、旧セル検出信号と呼ぶこともある)よりも検出精度の高い、新規のセル検出信号(以下の説明では、新セル検出信号と呼ぶこともある)を用いることが検討されている。
この新セル検出信号は下位互換性(backward compatibility)が無いことが想定される。このため、従来の端末(例えば、LTEのRelease 11以前に対応する端末)は新セル検出信号を用いて基地局を検出することができない。そのため、従来の端末はOFF状態のセルを検出することができないため、OFF状態のセルの受信品質を測定して、ネットワーク側においてOFF状態のセルをON状態へ切り替えるトリガをかけることができない。一方、新型の端末(例えば、LTEのRelease 12に対応する端末)はOFF状態のセルが送信する新セル検出信号を用いて基地局を検出し、当該基地局の受信品質を測定することができる。そのため、新型の端末は、ネットワーク側においてOFF状態のセルをON状態へ切り替えるトリガをかけることができる。
また、3GPPでは、端末が特定のセルへのハンドオーバを早期に実施するために、端末が、受信品質測定値にオフセット値(Offset)を付加する技術が検討されている(例えば、非特許文献2)。端末は、当該端末が接続するセル(サービングセル)に受信品質測定結果を報告するための報告条件を満たした場合に、当該受信品質測定結果を報告する。この際、端末が測定したセルの受信品質測定値にオフセット値を付加して得られる受信品質測定結果を用いることにより、受信品質測定値そのものを用いる場合と比較して、報告条件を早期に満たすことが可能となる。これにより、サービングセルは、端末から報告される受信品質測定結果に基づいて早期にハンドオーバをトリガすることができる。このオフセット値はセル毎に設定され、オフセット値は端末個別のシグナリングを使って各端末に通知される。
3GPP TR 36.872 V1.0.0 (2013-08),Small Cell Enhancements for E-UTRA and E-UTRAN Physical layer Aspects 3GPP TS 36.331 V12.0.0 (2013-12), "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control Protocol (Release 12)"
上記従来技術では、基地局は、1つのセルに対して1つのオフセット値を端末へ通知する。一方、セルのON/OFF状態の切替制御が適用される場合には、基地局は、各セルの送信状態の変化(ON状態/OFF状態)に合わせて適切なオフセット値を端末へ通知する必要があるので、端末個別のシグナリングのオーバーヘッドが増大してしまう。また、ON状態時に用いるオフセット値及びOFF状態時に用いるオフセット値の2種類のオフセット値をセル毎に予め割り当てることも考えられる。しかし、これらのオフセット値を端末に通知する場合も、端末個別のシグナリングのオーバーヘッドが増大してしまう。
本発明の目的は、端末へのシグナリングのオーバーヘッドを増大させることなく、セルのON/OFF状態の切替を制御できる端末、基地局、受信品質報告方法、及び、データ送信状態切替方法を提供することである。
本発明の一態様に係る端末は、データ送信を行っている第1の基地局から送信される第1のセル検出信号、及び、前記第1の基地局及びデータ送信を停止している第2の基地局から送信される第2のセル検出信号を受信するセル検出信号受信部と、前記第1のセル検出信号又は前記第2のセル検出信号を用いて、前記第1の基地局及び前記第2の基地局を含む複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定して受信品質測定値を得る測定部と、前記複数の基地局の受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の第1のオフセット値を示す第1の設定情報、及び、前記第2の基地局の受信品質測定値に共通に加えられる第2のオフセット値に関する第2の設定情報を受信する設定情報受信部と、前記第1のセル検出信号及び前記第2のセル検出信号を用いて、受信品質を測定する対象となる測定対象基地局が前記第1の基地局であるか、前記第2の基地局であるかを判定する基地局状態判定部と、前記測定対象基地局が前記第2の基地局である場合、前記測定対象基地局の受信品質測定値に、前記測定対象基地局に対応する前記第1のオフセット値、及び、前記第2のオフセット値を加えて受信品質測定結果を算出し、前記受信品質測定結果を報告するか否かを判定する測定結果報告判定部と、を具備する構成を採る。
本発明の一態様に係る端末は、データ送信を行っている第1の基地局から送信される第1のセル検出信号、及び、前記第1の基地局及びデータ送信を停止している第2の基地局から送信される第2のセル検出信号を受信するセル検出信号受信部と、前記第1のセル検出信号又は前記第2のセル検出信号を用いて、前記第1の基地局及び前記第2の基地局を含む複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定して受信品質測定値を得る測定部と、前記第1のセル検出信号及び前記第2のセル検出信号を用いて、受信品質を測定する対象となる測定対象基地局が前記第1の基地局であるか、前記第2の基地局であるかを判定する基地局状態判定部と、前記測定対象基地局が前記第2の基地局である場合、前記複数の基地局の受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の第1のオフセット値のうちの前記測定対象基地局に対応するオフセット値、及び、前記第2の基地局の受信品質測定値に共通に加えられる第2のオフセット値を前記測定対象基地局の受信品質測定値に加えて受信品質測定結果を算出し、前記受信品質測定結果を報告するか否かを判定する測定結果報告判定部と、を具備する構成を採る。
本発明の一態様に係る基地局は、データ送信を行っている第1の基地局及びデータ送信を停止している第2の基地局を含む複数の基地局から送信される信号の受信品質を示す受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の第1のオフセット値を示す第1の設定情報、及び、前記第2の基地局の前記受信品質測定値に共通に加えられる第2のオフセット値に関する第2の設定情報を送信する設定情報送信部と、データ送信を行っている場合には第1のセル検出信号及び第2のセル検出信号の双方を送信し、データ送信を停止している場合には前記第2のセル検出信号のみを送信するセル検出信号送信部と、端末から送信される、前記第2の基地局に対する受信品質測定結果を受信し、前記受信品質測定結果は、前記第2の基地局の前記受信品質測定値に前記第1のオフセット値及び前記第2のオフセット値を加えて得られる、受信部と、前記受信品質測定結果に基づいて、前記第2の基地局にデータ送信を開始させるか否かを判定する切替判定部と、を具備する構成を採る。
本発明の一態様に係る受信品質報告方法は、データ送信を行っている第1の基地局から送信される第1のセル検出信号、及び、前記第1の基地局及びデータ送信を停止している第2の基地局から送信される第2のセル検出信号を受信し、前記第1のセル検出信号又は前記第2のセル検出信号を用いて、前記第1の基地局及び前記第2の基地局を含む複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定して受信品質測定値を得て、前記複数の基地局の受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の第1のオフセット値を示す第1の設定情報、及び、前記第2の基地局の受信品質測定値に共通に加えられる第2のオフセット値に関する第2の設定情報を受信し、前記第1のセル検出信号及び前記第2のセル検出信号を用いて、受信品質を測定する対象となる測定対象基地局が前記第1の基地局であるか、前記第2の基地局であるかを判定し、前記測定対象基地局が前記第2の基地局である場合、前記測定対象基地局の受信品質測定値に、前記測定対象基地局に対応する前記第1のオフセット値、及び、前記第2のオフセット値を加えて受信品質測定結果を算出し、前記受信品質測定結果を報告するか否かを判定する。
本発明の一態様に係る受信品質報告方法は、データ送信を行っている第1の基地局から送信される第1のセル検出信号、及び、前記第1の基地局及びデータ送信を停止している第2の基地局から送信される第2のセル検出信号を受信し、前記第1のセル検出信号又は前記第2のセル検出信号を用いて、前記第1の基地局及び前記第2の基地局を含む複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定して受信品質測定値を得て、前記第1のセル検出信号及び前記第2のセル検出信号を用いて、受信品質を測定する対象となる測定対象基地局が前記第1の基地局であるか、前記第2の基地局であるかを判定し、前記測定対象基地局が前記第2の基地局である場合、前記複数の基地局の受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の第1のオフセット値のうちの前記測定対象基地局に対応するオフセット値、及び、前記第2の基地局の受信品質測定値に共通に加えられる第2のオフセット値を前記測定対象基地局の受信品質測定値に加えて受信品質測定結果を算出し、前記受信品質測定結果を報告するか否かを判定する。
本発明の一態様に係るデータ送信状態切替方法は、データ送信を行っている第1の基地局及びデータ送信を停止している第2の基地局を含む複数の基地局から送信される信号の受信品質を示す受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の第1のオフセット値を示す第1の設定情報、及び、前記第2の基地局の前記受信品質測定値に共通に加えられる第2のオフセット値に関する第2の設定情報を送信し、データ送信を行っている場合には第1のセル検出信号及び第2のセル検出信号の双方を送信し、データ送信を停止している場合には前記第2のセル検出信号のみを送信し、端末から送信される、前記第2の基地局に対する受信品質測定結果を受信し、前記受信品質測定結果は、前記第2の基地局の前記受信品質測定値に前記第1のオフセット値及び前記第2のオフセット値を加えて得られ、前記受信品質測定結果に基づいて、前記第2の基地局にデータ送信を開始させるか否かを判定する。
本発明によれば、端末へのシグナリングのオーバーヘッドを増大させることなく、セルのON/OFF状態の切替を制御できる。
ON状態又はOFF状態のセルを含む通信システムの構成例を示す図 本発明の実施の形態1に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1に係る端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1に係る基地局及び端末の動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態2に係る端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態2に係る基地局及び端末の動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態3に係る基地局及び端末の動作を示すシーケンス図
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
[通信システムの概要]
本実施の形態に係る通信システムは、基地局100と端末200とを有する。この通信システムは、例えば、図1に示す通信システムのように、マクロセル内に複数の小セルが配置される構成を採る。この場合、基地局100は、マクロセル及び小セルを含む複数のセルの何れかであり、端末200は、何れかのセルに接続している端末である。
また、本実施の形態では、基地局100は、ON状態及びOFF状態を切り替えて運用する。基地局100は、ON状態ではデータ送信を行い、OFF状態ではデータ送信を停止する。また、基地局100は、ON状態では新セル検出信号及び旧セル検出信号を端末200へ送信し、OFF状態では新セル検出信号を端末200へ送信する。端末200は、上述した、新セル検出信号を検出可能な新型の端末である。また、旧セル検出信号は、例えば、同期信号である。
[基地局100の構成]
図2は、本実施の形態に係る基地局100の構成を示すブロック図である。図2において、基地局100は、基地局通信インターフェース(IF)101、端末通信IF102、制御部103を有する。
基地局通信IF101は、基地局100と他の基地局との間の通信を行うインターフェースである。
端末通信IF102は、基地局100と端末200との間の通信を行うインターフェースである。
制御部103は、各基地局のON/OFF状態の切替処理に関する制御を行う。図2に示す制御部103は、自セルトラフィック判定部104、設定情報生成部105、設定情報送信部106、受信品質測定結果受信部107、周辺トラフィック情報送信部108、ON/OFF切替判定部109、ON/OFF切替通知信号送信部110、ON/OFF切替通知信号受信部111、ON/OFF切替部112、セル検出信号送信部113を有する。
自セルトラフィック判定部104は、基地局100における無線トラフィック量を測定し、無線トラフィック量が所定の閾値を超えるか否か(高トラフィックであるか否か)を判定する。そして、自セルトラフィック判定部104は、高トラフィックであるか否かを示す情報を設定情報生成部105へ出力する。例えば、自セルトラフィック判定部104は、基地局100に接続して通信状態となっている端末数が所定の閾値を超えるか否かを判定し、端末数が閾値を超える場合に高トラフィックであると判断してもよい。または、自セルトラフィック判定部104は、基地局通信IF101を介して基地局間においてやり取りされる、ResourceBlock(RB)毎の周辺セルからの干渉レベルを通知するシグナリング情報(Overload Indicator)を用いて、干渉レベルが所定値以上のRB数が所定の閾値を超える場合に高トラフィックであると判断してもよい。例えば、Overload Indicatorには、RB毎に3段階の干渉レベル(高、中、低)が示される。この場合、自セルトラフィック判定部104は、干渉レベルが高いRB数が所定の閾値を超える場合に高トラフィックと判定する。
設定情報生成部105は、端末200へ通知する設定情報を生成し、生成した設定情報を設定情報送信部106へ出力する。例えば、設定情報生成部105は、端末200においてハンドオーバのために各セルの受信品質測定値に加えられる従来のオフセット値を含む設定情報を生成する。この従来のオフセット値はセル毎にそれぞれ設定されている。また、設定情報生成部105は、自セルトラフィック判定部104から高トラフィックであることを示す情報を受け取った場合、端末200においてOFF状態のセルの受信品質測定値に共通に加えられる新規のオフセット値を含む設定情報を生成する。新規のオフセット値は、端末200に対してOFF状態のセルを早期に検出させ、受信品質を測定させるために必要となるオフセット値である。
設定情報送信部106は、設定情報生成部105から受け取る設定情報を端末通信IF102を介して端末200へ送信する。具体的には、設定情報送信部106は、従来のオフセット値を示す設定情報を、端末200に対する端末個別信号に含めて送信する。また、設定情報送信部106は、新規のオフセット値を示す設定情報を、報知信号に含めて送信する。なお、設定情報送信部106は、ON/OFF切替部112から受け取る情報がON状態である場合に上記設定情報を送信し、ON/OFF切替部112から受け取る情報がOFF状態である場合には上記設定情報の送信を停止する。
受信品質測定結果受信部107は、端末200から報告される受信品質測定結果を端末通信IF102を介して受信する。受信品質測定結果受信部107は、受信した受信品質測定結果を、周辺トラフィック情報送信部108及びON/OFF切替判定部109へ出力する。
周辺トラフィック情報送信部108は、受信品質測定結果受信部107から受け取る受信品質測定結果を用いて、基地局100が周辺の他のセルへ与える干渉レベルを判断し、判断結果を示すシグナリング情報(周辺トラフィック情報)を生成する。例えば、シグナリング情報は、RB毎の周辺セルからの干渉レベルを示す情報(Overload Indicator)である。周辺トラフィック情報送信部108は、生成したシグナリング情報(周辺トラフィック情報)を、基地局通信IF101を介して他の基地局へ送信する。
ON/OFF切替判定部109は、受信品質測定結果受信部107から受け取る受信品質測定結果に基づいて、どのセルをOFF状態からON状態にすべきかを判定する。例えば、ON/OFF切替判定部109は、複数のセルに対応する受信品質測定結果を受け取った場合、受信品質測定結果が最も高い(受信品質が最も良い)セルをON状態にすべきであると判定してもよい。ON/OFF切替判定部109は、ON状態にすべきセルを示す判定結果をON/OFF切替通知信号送信部110へ出力する。
なお、基地局100及び他のセルの送信状態をON状態からOFF状態へ切り替えるか否かの判定は、基地局100が行ってもよく、基地局100などを制御するコアネットワークの装置が行ってもよい。
ON/OFF切替通知信号送信部110は、ON/OFF切替判定部109においてON状態へ切り替えると判定された他のセルへ、ON状態への切替を指示するための通知信号を、基地局通信IF101を介して他のセルへ送信する。
ON/OFF切替通知信号受信部111は、他のセルから通知される、ON状態への切替を指示する通知信号を、基地局通信IF101を介して受信する。ON/OFF切替通知信号受信部111は、受信した通知信号をON/OFF切替部112へ出力する。
ON/OFF切替部112は、基地局100の送信状態としてON状態とOFF状態を切り替える。例えば、ON/OFF切替部112は、ON/OFF切替通知信号受信部111から受け取る通知信号に従って、基地局100の送信状態をON状態へ切り替える。また、ON/OFF切替部112は、例えば、コアネットワークの装置から通知される通知信号に従って、基地局100の送信状態をOFF状態へ切り替える。ON/OFF切替部112は、基地局100の送信状態(ON状態又はOFF状態)を、設定情報送信部106及びセル検出信号送信部113へ出力する。
セル検出信号送信部113は、ON/OFF切替部112から受け取る基地局100の送信状態に基づいてセル検出信号を生成し、生成したセル検出信号を端末通信IF102を介して端末200へ送信する。具体的には、セル検出信号送信部113は、基地局100がON状態である場合、端末200に対して新セル検出信号及び旧セル検出信号の双方を送信する。一方、セル検出信号送信部113は、基地局100がOFF状態である場合、端末200に対して新セル検出信号のみを送信する。
[端末200の構成]
図3は、本実施の形態に係る端末200の構成を示すブロック図である。図3において、端末200は、基地局通信IF201及び制御部202を有する。
基地局通信IF201は、基地局100と端末200との間の通信を行うインターフェースである。
制御部202は、各セルの受信品質測定結果の生成及び送信処理に関する制御を行う。図3に示す制御部201は、設定情報受信部203、セル検出信号受信部204、受信品質測定部205、基地局状態判定部206、測定結果報告判定部207、測定結果送信部208を有する。
設定情報受信部203は、基地局100から送信される設定情報を基地局通信IF201を介して受信する。例えば、端末200に対する端末個別信号に含まれる設定情報には、端末200が受信品質測定時に使用する従来のオフセット値が含まれる。また、端末200を含む複数の端末向けの報知信号に含まれる設定情報には、端末200が受信品質測定時に使用する新規のオフセット値が含まれる。設定情報受信部203は、受け取った設定情報(オフセット値)を測定結果報告判定部207へ出力する。
セル検出信号受信部204は、基地局100を含む複数のセルの各々から送信されるセル検出信号を基地局通信IF201を介して受信し、受信したセル検出信号を受信品質測定部205及び基地局状態判定部206へ出力する。具体的には、セル検出信号受信部204は、ON状態のセル及びOFF状態のセルから送信される新セル検出信号、及び、ON状態のセルから送信される旧セル検出信号を受信する。
受信品質測定部205は、セル検出信号受信部204において受信されたセル検出信号を用いて、各セルから送信される信号の受信品質を測定して、受信品質測定値を得る。受信品質測定部205は、得られた受信品質測定値を測定結果報告判定部207へ出力する。受信品質測定値としては、例えば、受信品質(Reference Signal Received Quality: RSRQ)及び受信電力(Reference Signal Received Power: RSRP)等が挙げられる。
基地局状態判定部206は、セル検出信号受信部204から受け取るセル検出信号を用いて、当該セル検出信号を送信したセルを検出する。次いで、基地局状態判定部206は、セル検出信号(旧セル検出信号及び新セル検出信号)を用いて、セル検出信号の送信が検出したセル(基地局)の送信状態(ON状態の基地局であるか、OFF状態の基地局であるか)を判定する。例えば、基地局状態判定部206は、新セル検出信号を検出すると、旧セル検出信号である同期信号の検出処理を行う。そして、基地局状態判定部206は、同期信号を検出できれば当該セルがON状態であると判定し、同期信号を検出できなければ当該セルがOFF状態であると判定する。すなわち、基地局状態判定部206は、新セル検出信号の送信が検出された基地局のうち、旧セル検出信号の送信が検出された基地局をON状態の基地局と判定し、旧セル検出信号の送信が検出されない基地局をOFF状態の基地局と判定する。基地局状態判定部206は、基地局の送信状態の判定結果を測定結果報告判定部207へ出力する。
測定結果報告判定部207は、設定情報受信部203から受け取る設定情報(オフセット値)、受信品質測定部205から受け取る受信品質測定値、及び、基地局状態判定部206から受け取る基地局の送信状態に従って、各セルの受信品質測定結果を算出する。また、測定結果報告判定部207は、算出した受信品質測定結果を端末200のサービングセルへ報告すべきか否かを判定する。
具体的には、測定結果報告判定部207は、ON状態のセルについて、従来のオフセット値が設定されている場合、受信品質測定値に従来のオフセット値を加えて得られる受信品質測定結果に対して、報告条件を満たすか否かを判定する。また、測定結果報告判定部207は、ON状態のセルについて、従来のオフセット値が設定されていない場合、受信品質測定値を受信品質測定結果として、報告条件を満たすか否かを判定する。
一方、測定結果報告判定部207は、OFF状態のセルについて、従来のオフセット値が設定されている場合、受信品質測定値に従来のオフセット値及び新規のオフセット値の双方を加えて得られる受信品質測定結果に対して、報告条件を満たすか否かを判定する。また、測定結果報告判定部207は、OFF状態のセルについて、従来のオフセット値が設定されていない場合、受信品質測定値に新規のオフセット値を加えて得られる受信品質測定結果に対して、報告条件を満たすか否かを判定する。
なお、従来のオフセット値が設定されていない場合とは、すなわち、従来のオフセット値としてゼロが設定されていることと等価である。
このように、測定結果報告判定部207は、受信品質を測定する対象となる基地局がOFF状態の基地局である場合、当該基地局の受信品質測定値に対して、従来のオフセット値及び新規のオフセット値を加えて、受信品質測定結果を算出し、受信品質測定結果を報告するか否かを判定する。
また、報告条件として、例えば、判定対象のセルの受信品質測定結果が閾値より大きい場合に、当該受信品質測定結果を報告すると判定してもよい。又は、報告条件として、例えば、判定対象のセルの受信品質測定結果が、端末200が接続しているセル(サービングセル)の受信品質測定結果より大きい場合に、当該受信品質測定結果を報告すると判定してもよい。すなわち、測定結果報告判定部207では、受信品質測定値に対して従来のオフセット値又は新規のオフセット値が加えられることにより、上記報告条件を満たしやすくなる。
測定結果送信部208は、測定結果報告判定部207において報告条件を満たしたセルの受信品質測定結果を、端末200のサービングセルである基地局100へ基地局通信IF201を介して送信する。
[基地局100及び端末200の動作]
以上の構成を有する基地局100及び端末200の動作について説明する。
図4は、ON状態の基地局(以下、ON基地局と呼ぶ)において高トラフィックが検出された場合にOFF状態の基地局(以下、OFF基地局と呼ぶ)の何れをON状態に切り替えるかを判定する動作を示すシーケンス図である。
図4では、一例として、図1に示す通信システムについて説明する。すなわち、図4では、セル1〜セル4が配置されており、セル1及びセル2はON基地局であって、セル3及びセル4はOFF基地局である。また、図4では、新セル検出信号を検出可能な新型の端末(以下、単に端末と呼ぶ)がセル1に接続されている。ここで、セル1〜セル4は、例えば基地局100(図2)の構成を具備し、新型端末は、例えば端末200(図3)の構成を具備する。
図4において、ST101では、セル1は、既存の端末個別信号を用いて、設定情報を端末へ送信する。この設定情報には、例えば、既存のオフセット値を示すオフセットリストが含まれる。このオフセットリストには、ON状態の基地局及びOFF状態の基地局を含む複数の基地局の受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の既存のオフセット値が含まれる。例えば、図4に示す既存のオフセットリストには、端末に対する、セル1の受信品質測定値のオフセット値Offset_11、及び、セル3の受信品質測定値のオフセット値Offset_13が設定されている。また、図4に示す端末にはセル2及びセル4の受信品質測定値に対するオフセット値は設定されていないものとする。
ST102では、セル1は、セル1の無線トラフィック量を測定し、高トラフィックであることを検知する。
セル1は、無線トラフィック量の増加(高トラフィック)を検知すると、OFF状態のセルのうちどのセルをON状態にさせればよいかを判断するために、端末に対してOFF状態のセルの検出及び受信品質の測定を実施させる必要がある。そこで、ST102において高トラフィックであることを検知すると、セル1は、ST103では、既存の報知信号を用いて、設定情報を端末へ送信する。この設定情報には、OFF状態の基地局の受信品質測定値に共通に加えられる新規のオフセット値Offsetが含まれる。つまり、新規のオフセット値を含む設定情報は、端末が接続する基地局(セル1)のトラフィック量が閾値を超える場合(高トラフィックの場合)、当該セル1から端末へ通知される。
ST104では、ON基地局であるセル1及びOFF基地局であるセル3は、新セル検出信号を端末へ送信する。また、図示しないセル2及びセル3も、同様にして、新セル検出信号を端末へ送信する。
ST105では、ON基地局であるセル1は、旧セル検出信号を端末へ送信する。また、図示しないセル2(ON基地局)も、同様にして、旧セル検出信号を端末へ送信する。
ST106では、端末は、ST104又はST105において受信したセル検出信号を用いてセル1〜セル4を検出する。また、端末は、セル検出信号を用いて、検出したセルの送信状態(ON状態又はOFF状態)を判断する。図4では、端末は、新セル検出信号及び旧セル検出用信号の双方が検出されたセル1及びセル2がON状態であると判断し、新セル検出信号のみが検出されたセル3及びセル4がOFF状態であると判断する。
ST107では、端末は、ST104又はST105において受信したセル検出信号を用いて受信品質を測定する。また、端末は、ST106での判断結果に基づいて、受信品質測定値に、ST101又はST102において受け取ったオフセット値を加えることにより受信品質測定結果を算出する。そして、端末は、当該受信品質測定結果をサービングセルであるセル1に報告するか否か(報告条件を満たすか否か)を判定する。
具体的には、端末は、セル1について、既存のオフセット値Offset_11が設定され、かつ、ON状態であるので、セル1の受信品質測定値にOFFset_11を加えた値を、セル1の受信品質測定結果とする。また、端末は、セル2について、既存のオフセット値が設定されておらず、かつ、ON状態であるので、セル2の受信品質測定値そのものを、セル2の受信品質測定結果とする。
また、端末は、セル3について、既存のオフセット値Offset_13が設定され、かつ、OFF状態であるので、セル3の受信品質測定値にOFFset_11及び新規のオフセット値Offsetを加えた値を、セル3の受信品質測定結果とする。また、端末は、セル4について、既存のオフセット値が設定されておらず、かつ、OFF状態であるので、セル4の受信品質測定値に新規のオフセット値Offsetを加えた値を、セル4の受信品質測定結果とする。
そして、図4では、端末は、セル3の受信品質測定結果が報告条件を満たすと判定する。そこで、ST108では、端末は、セル3の受信品質測定結果をセル1へ通知する。
ST109では、セル1は、ST108において端末から通知された、セル3の受信品質測定結果に基づいて、セル3をOFF状態からON状態へ切り替えるか否かを判定する。すなわち、セル1は、端末から送信される、OFF状態のセル3の受信品質測定結果(受信品質測定値に、従来のオフセット値及び新規のオフセット値を加えて得られる値)に基づいて、OFF状態のセル3にデータ送信を開始させるか否かを判定する。ここでは、セル1は、セル3をON状態へ切り替えると判定する。
ST110では、セル1は、セル3に対してON状態への切替を指示する通知を行う。
セル3は、ST110においてON状態への切替通知を受け取ると、ST111においてOFF状態からON状態へ切り替える。
こうすることで、図4では、ON状態のセル3へ端末をハンドオーバさせることが可能となるので、セル1での無線トラフィック量を低減することができる。
このようにして、本実施の形態では、端末200は、OFF状態の基地局の受信品質測定結果を算出する際に、既存のオフセット値に加え、新規のオフセット値を用いる。このように、端末200では、基地局毎に設定された既存のオフセット値に加え、OFF状態の基地局用のオフセット値を用いることにより、OFF状態のセルの受信品質測定結果が報告条件を満たしやすくすることができる。すなわち、端末200はOFF状態のセルの受信品質測定結果を基地局100へ早期に報告し、基地局100は、当該OFF状態のセルを早期にON状態へ切り替えることができる。
また、OFF状態のセルの受信品質測定値に加えられる新規オフセット値は、既存のオフセット値のようにセル毎の値として通知されるのではなく、OFF状態のセルの全てに共通の値として通知される。このため、新規のオフセット値の通知に要するシグナリング量は、セル毎の既存のオフセット値の通知に要するシグナリング量と比較して少なくすむ。
更に、基地局100は、報知信号を用いて新規のオフセット値を端末200へ通知する。よって、新規オフセット値は、既存のオフセット値と比較して、シグナリング量を更に削減することができる。
更に、基地局100は、基地局100での無線トラフィック量が閾値を超える場合、つまり、高トラフィックであることを検知した場合に、OFF状態の基地局の受信品質測定結果に適用する新たなオフセット値を端末へ通知する。すなわち、基地局100は、基地局100のトラフィック状況に応じた適切なタイミング(トラフィックを他のセルにオフロードすべきタイミング)のみ、新規のオフセット値を端末200へ通知する。すなわち、新規オフセット値は、何れのOFF状態のセルをON状態にすべきかを判定しなければならないタイミングのみ通知される。こうすることで、端末200への新規のオフセット値の通知に要するシグナリングを必要最小限にすることができる。また、本実施の形態によれば、トラフィックを他のセルにオフロードすべきタイミングのみでOFF状態のセルがON状態へ切り替えられるので、端末200の無線品質を維持しつつ、各セルをOFF状態にすることによる省電力化を図ることができる。
以上より、本実施の形態によれば、端末200へのシグナリングのオーバーヘッドを増大させることなく、セルのON/OFF状態の切替を制御できる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、報知信号を用いて新規のオフセット値が基地局から端末へ通知される場合について説明した。これに対して、本実施の形態では、端末が新規のオフセット値を予め保持し、報知信号を用いて新規のオフセット値の適用の有無を示すフラグが基地局から端末へ通知される場合について説明する。
なお、本実施の形態に係る基地局は、実施の形態1に係る基地局100と基本構成が共通するので、図2を援用して説明する。
本実施の形態に係る基地局100において、設定情報生成部105は、自セルトラフィック判定部104から高トラフィックであることを示す情報を受け取った場合、端末300において新規のオフセット値を適用することを示すフラグを含む設定情報を生成する。
図5は、本実施の形態に係る端末300の構成を示すブロック図である。なお、図5において、実施の形態1(図3)と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
端末300において、オフセット値格納部301は、端末300がOFF状態のセルの受信品質測定値に加える新規のオフセット値を予め格納する。
測定結果報告判定部302は、設定情報受信部203から受け取る設定情報に、新規のオフセット値を適用することを示すフラグが含まれる場合、オフセット値格納部301から新規のオフセット値を取得する。そして、測定結果報告判定部302は、実施の形態1と同様、OFF状態のセルの受信品質測定値に、オフセット値格納部301に予め保持された新規のオフセット値(及び既存のオフセット値)を用いて受信品質測定結果を算出する。
図6は、本実施の形態に係る、ON状態の基地局において高トラフィックが検出された場合にOFF状態の基地局の何れをON状態に切り替えるかを判定する動作を示すシーケンス図である。
なお、図6において、実施の形態1(図4)と同一の動作を行う処理には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
図6に示すように、端末(新型端末)は、OFF状態のセルの受信品質測定値に共通に加える新規オフセット値Offset(初期設定値)を予め保持している。
ST102においてセル1が高トラフィックであることを検知すると、ST201では、セル1は、既存の報知信号を用いて、設定情報を端末へ送信する。この設定情報には、端末に対して新規オフセット値Offsetを適用することを示すフラグが含まれる。
ST202では、端末は、ST201において新規オフセット値Offsetを適用することを示すフラグが通知されているので、OFF状態のセルの受信品質測定結果を算出する際、受信品質測定値に対して予め保持している新規オフセット値Offsetを加える。
このように、本実施の形態によれば、端末300は、新規のオフセット値を予め保持し、基地局100は、新規のオフセット値の適用の有無を示すフラグのみを通知する。こうすることで、本実施の形態では、基地局100から端末300へ新規のオフセット値そのものを通知する場合と比較して、新規のオフセット値の通知に要するシグナリング量を削減することができる。よって、本実施の形態によれば、端末300へのシグナリングのオーバーヘッドを更に削減しつつ、セルのON/OFF状態の切替を制御できる。
(実施の形態3)
実施の形態1又は2では、基地局が新規オフセット値に関する設定情報を端末へ送信する場合について説明した。これに対して、本実施の形態では、基地局が新規オフセット値に関する情報を端末へ送信しない場合について説明する。
なお、本実施の形態に係る基地局は、実施の形態2に係る基地局100及び端末300と基本構成が共通するので、図2及び図5を援用して説明する。
ただし、本実施の形態に係る基地局100では、自セルトラフィック判定部104は不要である。また、設定情報生成部105は、既存のオフセット値を含む設定情報を生成するのに対して、実施の形態1又は2のように新規のオフセット値に関する情報を含む設定情報を生成しない。
また、本実施の形態に係る端末300において、測定結果報告判定部302は、基地局状態判定部206から受け取る、各基地局(セル)の送信状態がOFF状態である場合、オフセット値格納部301から新規のオフセット値を取得する。そして、測定結果報告判定部302は、実施の形態1と同様、OFF状態のセルの受信品質測定値に対して、予め保持している新規のオフセット値(及び既存のオフセット値)を加えて得られる受信品質測定結果に対して、報告条件を満たすか否かを判定する。
すなわち、端末300は、OFF状態のセルを検出した場合、当該OFF状態のセルの受信品質測定値に対して新規のオフセット値を常に適用する。
図7は、本実施の形態に係る、ON状態の基地局において高トラフィックが検出された場合にOFF状態の基地局の何れをON状態に切り替えるかを判定する動作を示すシーケンス図である。
なお、図7において、実施の形態2(図6)と同一の動作を行う処理には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
図7に示すように、セル1から端末(新型端末)への新規オフセット値Offsetに関する通知は存在しない。
ST301では、端末は、ST106においてOFF状態のセルであると判断されたセルの受信品質測定結果を算出する際、受信品質測定値に対して予め保持している新規オフセット値Offsetを加える。
このように、本実施の形態によれば、端末300はOFF状態であると判断した場合に、当該OFF状態のセルの受信品質測定値に対して予め保持している新規のオフセット値を適用する。これにより、新規のオフセット値に関するシグナリングが不要となる。よって、本実施の形態では、上記新規のオフセット値に関するシグナリングが不要となる分だけ端末へのシグナリングのオーバーヘッドを削減しつつ、セルのON/OFF状態の切替を制御できる。
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
なお、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)又は、LSI内部の回路セルの接続若しくは設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
本発明は、移動体通信システムに有用である。
100 基地局
200,300 端末
101,201 基地局通信IF
102 端末通信IF
103,202 制御部
104 自セルトラフィック判定部
105 設定情報生成部
106 設定情報送信部
107 受信品質測定結果受信部
108 周辺トラフィック情報送信部
109 ON/OFF切替判定部
110 ON/OFF切替通知信号送信部
111 ON/OFF切替通知信号受信部
112 ON/OFF切替部
113 セル検出信号送信部
203 設定情報受信部
204 セル検出信号受信部
205 受信品質測定部
206 基地局状態判定部
207,302 測定結果報告判定部
208 測定結果送信部
301 オフセット値格納部

Claims (13)

  1. データ送信を行っている第1の基地局から送信される第1のセル検出信号、及び、前記第1の基地局及びデータ送信を停止している第2の基地局から送信される第2のセル検出信号を受信するセル検出信号受信部と、
    前記第1のセル検出信号又は前記第2のセル検出信号を用いて、前記第1の基地局及び前記第2の基地局を含む複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定して受信品質測定値を得る測定部と、
    前記複数の基地局の受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の第1のオフセット値を示す第1の設定情報、及び、前記第2の基地局の受信品質測定値に共通に加えられる第2のオフセット値に関する第2の設定情報を受信する設定情報受信部と、
    前記第1のセル検出信号及び前記第2のセル検出信号を用いて、受信品質を測定する対象となる測定対象基地局が前記第1の基地局であるか、前記第2の基地局であるかを判定する基地局状態判定部と、
    前記測定対象基地局が前記第2の基地局である場合、前記測定対象基地局の受信品質測定値に、前記測定対象基地局に対応する前記第1のオフセット値、及び、前記第2のオフセット値を加えて受信品質測定結果を算出し、前記受信品質測定結果を報告するか否かを判定する測定結果報告判定部と、
    を具備する端末。
  2. 前記設定情報受信部は、端末個別信号に含まれる前記第1の設定情報を受信し、報知信号に含まれる前記第2の設定情報を受信する、
    請求項1に記載の端末。
  3. 前記端末は第2のオフセット値を予め保持し、
    前記設定情報受信部は、前記第2のオフセット値の適用の有無を示すフラグを示す前記第2の設定情報を受信し、
    前記測定結果報告判定部は、前記第2のオフセット値を適用することを示すフラグを受け取った場合、前記予め保持された第2のオフセット値を用いる、
    請求項1に記載の端末。
  4. 前記基地局状態判定部は、前記第2のセル検出信号の送信が検出された基地局のうち、前記第1のセル検出信号の送信が検出された基地局を前記第1の基地局と判定し、前記第1のセル検出信号の送信が検出されない基地局を前記第2の基地局と判定する、
    請求項1に記載の端末。
  5. 前記第2の設定情報は、前記端末が接続する基地局のトラフィック量が閾値を超える場合、当該基地局から前記端末へ通知される、
    請求項1に記載の端末。
  6. 前記端末が接続する基地局において、当該基地局に接続する端末数が前記閾値を超える場合に、前記トラフィック量が前記閾値を超えると判定される、
    請求項5に記載の端末。
  7. 前記端末が接続する基地局において、前記複数の基地局間においてやり取りされる情報に示されるリソースブロック毎の干渉レベルが所定値以上となるリソースブロック数が前記閾値を超える場合に、前記トラフィック量が前記閾値を超えると判定される、
    請求項5に記載の端末。
  8. 前記測定結果報告判定部は、前記測定対象基地局の受信品質測定結果が、サービングセルの受信品質測定値に、前記サービングセルに対応する前記第1のオフセット値を加えて算出される受信品質測定結果より大きい場合、又は、前記測定対象基地局の受信品質測定結果が所定の閾値より大きい場合、前記受信品質測定結果を報告すると判定する、
    請求項1に記載の端末。
  9. データ送信を行っている第1の基地局から送信される第1のセル検出信号、及び、前記第1の基地局及びデータ送信を停止している第2の基地局から送信される第2のセル検出信号を受信するセル検出信号受信部と、
    前記第1のセル検出信号又は前記第2のセル検出信号を用いて、前記第1の基地局及び前記第2の基地局を含む複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定して受信品質測定値を得る測定部と、
    前記第1のセル検出信号及び前記第2のセル検出信号を用いて、受信品質を測定する対象となる測定対象基地局が前記第1の基地局であるか、前記第2の基地局であるかを判定する基地局状態判定部と、
    前記測定対象基地局が前記第2の基地局である場合、前記複数の基地局の受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の第1のオフセット値のうちの前記測定対象基地局に対応するオフセット値、及び、前記第2の基地局の受信品質測定値に共通に加えられる第2のオフセット値を前記測定対象基地局の受信品質測定値に加えて受信品質測定結果を算出し、前記受信品質測定結果を報告するか否かを判定する測定結果報告判定部と、
    を具備する端末。
  10. データ送信を行っている第1の基地局及びデータ送信を停止している第2の基地局を含む複数の基地局から送信される信号の受信品質を示す受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の第1のオフセット値を示す第1の設定情報、及び、前記第2の基地局の前記受信品質測定値に共通に加えられる第2のオフセット値に関する第2の設定情報を送信する設定情報送信部と、
    データ送信を行っている場合には第1のセル検出信号及び第2のセル検出信号の双方を送信し、データ送信を停止している場合には前記第2のセル検出信号のみを送信するセル検出信号送信部と、
    端末から送信される、前記第2の基地局に対する受信品質測定結果を受信し、前記受信品質測定結果は、前記第2の基地局の前記受信品質測定値に前記第1のオフセット値及び前記第2のオフセット値を加えて得られる、受信部と、
    前記受信品質測定結果に基づいて、前記第2の基地局にデータ送信を開始させるか否かを判定する切替判定部と、
    を具備する基地局。
  11. データ送信を行っている第1の基地局から送信される第1のセル検出信号、及び、前記第1の基地局及びデータ送信を停止している第2の基地局から送信される第2のセル検出信号を受信し、
    前記第1のセル検出信号又は前記第2のセル検出信号を用いて、前記第1の基地局及び前記第2の基地局を含む複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定して受信品質測定値を得て、
    前記複数の基地局の受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の第1のオフセット値を示す第1の設定情報、及び、前記第2の基地局の受信品質測定値に共通に加えられる第2のオフセット値に関する第2の設定情報を受信し、
    前記第1のセル検出信号及び前記第2のセル検出信号を用いて、受信品質を測定する対象となる測定対象基地局が前記第1の基地局であるか、前記第2の基地局であるかを判定し、
    前記測定対象基地局が前記第2の基地局である場合、前記測定対象基地局の受信品質測定値に、前記測定対象基地局に対応する前記第1のオフセット値、及び、前記第2のオフセット値を加えて受信品質測定結果を算出し、前記受信品質測定結果を報告するか否かを判定する、
    受信品質報告方法。
  12. データ送信を行っている第1の基地局から送信される第1のセル検出信号、及び、前記第1の基地局及びデータ送信を停止している第2の基地局から送信される第2のセル検出信号を受信し、
    前記第1のセル検出信号又は前記第2のセル検出信号を用いて、前記第1の基地局及び前記第2の基地局を含む複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定して受信品質測定値を得て、
    前記第1のセル検出信号及び前記第2のセル検出信号を用いて、受信品質を測定する対象となる測定対象基地局が前記第1の基地局であるか、前記第2の基地局であるかを判定し、
    前記測定対象基地局が前記第2の基地局である場合、前記複数の基地局の受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の第1のオフセット値のうちの前記測定対象基地局に対応するオフセット値、及び、前記第2の基地局の受信品質測定値に共通に加えられる第2のオフセット値を前記測定対象基地局の受信品質測定値に加えて受信品質測定結果を算出し、前記受信品質測定結果を報告するか否かを判定する、
    受信品質報告方法。
  13. データ送信を行っている第1の基地局及びデータ送信を停止している第2の基地局を含む複数の基地局から送信される信号の受信品質を示す受信品質測定値にそれぞれ加えられる複数の第1のオフセット値を示す第1の設定情報、及び、前記第2の基地局の前記受信品質測定値に共通に加えられる第2のオフセット値に関する第2の設定情報を送信し、
    データ送信を行っている場合には第1のセル検出信号及び第2のセル検出信号の双方を送信し、データ送信を停止している場合には前記第2のセル検出信号のみを送信し、
    端末から送信される、前記第2の基地局に対する受信品質測定結果を受信し、前記受信品質測定結果は、前記第2の基地局の前記受信品質測定値に前記第1のオフセット値及び前記第2のオフセット値を加えて得られ、
    前記受信品質測定結果に基づいて、前記第2の基地局にデータ送信を開始させるか否かを判定する、
    データ送信状態切替方法。
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