JP6332282B2 - 無線通信システムにおける装置及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信分野に関し、さらに具体的に、ユニバーサル移動体通信システム（UMTS）のロング・ターム・エボリューション（LTE）及びそのLTEアドバンスト（LTE-A）における装置及び方法に関する。
異質ネットワーク（Heterogeneous Networks）の概念は、3GPPRel-10において最初に提出され、直ぐに業界の注目の焦点になって来た。異質ネットワークの場合の移動性向上は、該分野のワークアイテムの1つとして、ユーザにシームレス且つ安定なネットワークカバレッジを提供するとともにネットワークの容量を向上させるためである。
異質ネットワークの場合の移動性向上は、たくさんの問題を検討している。そのうち、スモールセル発見（Small Cell Detection）は、3GPPのワークアイテム（Work Item）である異質ネットワーク移動性向上において検討されている焦点の1つである。異質ネットワークは、家庭、オフィス、ショッピングセンター等の箇所に分布している大量のスモールセル、例えば、マイクロセル基地局、ピコセル基地局、フェムトセル基地局、リモートラジオユニット等を含んでいる。ユーザをスモールセルにハンドオーバすることにより、マクロ基地局の負担が低減されるとともに、ネットワークの容量も向上される。
ところが、異質ネットワークの概念の取り入れによりたくさんの問題も招かれている。例えば、従来の隣接セル発見メカニズムは、移動端末（UE）の移動性を確保するためであり、異質ネットワークの場合の新しい配置環境を検討することがない。さらに例えば、従来の標準では、隣接セル発見メカニズムは、s測定（s-Measure）、基準信号受信電力（RSRP）及び／又は基準信号受信品質（RSRQ）に基づく測定である。異質ネットワークの場合のセル分布の不均一性により、マクロセルはサービス品質が優れるが、スモールセルに非常に近い可能性があるため、移動端末は、マクロセル内のスモールセルを発見できない可能性がある。さらに例えば、スモールセル発見戦略は、測定隙間（measurement gaps）を必要とする場合が多いため、移動端末は、測定隙間を頻繁に配置することにより、消費電力が大きくて、利用可能な資源も極大に占用される。
ここで、異質ネットワークの配置中に、ホットスポットエリアのカバレッジシナリオは非常に通常である。該シナリオでは、マクロセルは、主に大きいエリアのカバレッジを提供し、スモールセル、例えば、ピコセル（pico cells）は、他の周波数でサービス負荷を提供する。これにより、ホットスポットエリアのユーザのサービス品質（QoS）指標が向上されるとともに、ネットワーク全体のスループットも向上される。但し、スモールセルの異周波数配置及びカバレッジ範囲の不均一性により、ユーザをスモールセルに効果的にハンドオーバすることを確保するためのメカニズムを設置する必要がある。3GPP TR 36.839では、異周波数間のスモールセル発見（Small Cell Detection）は次の通常タイプを有する。
a）緩和の測定構成（Relaxed measurement configuration）
スモールセルのタイプ（ホットスポットとするか、或いはカバレッジを提供する）及び移動端末の速度により、不必要な測定を低減させるように測定周期を大きくして、高速の移動端末がホットスポット内のスモールセルにアクセスすることを許容しない。該方案は、移動端末側の消費電力及びサービングセルユーザプレーンの干渉を低減させたが、精度が悪くて発見遅延が存在している。
b）近接に基づくスモールセル指示（Proximity based small cell indication）
異周波数間のセル測定は、近接指示（Proximity Indication）に基づいてトリガされてもよい。これらの方案は、マクロ基地局に基づく方案、スモールセルに基づく方案、又は移動端末に基づく方案に区分されてもよい。マクロ基地局に基づく方案及びスモールセルに基づく方案は、ユーザプレーンに対して何れの変化も行わないが、如何に精度を向上するかが最大の問題である。また、スモールセルに基づく方案は、X2インタフェースを修正する必要がある。移動端末に基づく方案はさらに正確で、実行可能性がさらに高いが、移動端末側がさらに複雑になる。
c）マクロ層におけるスモールセル発見信号（Small cell discovery signal in macro layer）
スモールセル基地局は、マクロセルの動作周波数でセル発見信号（主同期信号PSS、補助同期信号SSS及びシステム情報からなる）を送信する。このように、移動端末は、これを普通の同周波数セルと認識してしまい、通常の測定報告などの過程を実行する。そして、基地局は、移動端末のハンドオーバを直ちにトリガすることができるとともに、異周波数間のセル測定を移動端末に実行させることもである。該方案はより簡単であるが、スモールセル発見信号がマクロセル信号と干渉して、ハンドオーバの実行にある程度の遅延も生じるとともに、前方互換性を確保することもできなく、従来のユーザは受信してそれに関わるシグナリングを実行することができない。
よって、スモールセル発見の効率を向上し、ユーザにシームレス且つ安定なネットワークカバレッジを提供する無線通信システムにおける装置及び方法が所望されている。
本発明の1つの実施例によれば、移動端末の位置情報を取得する位置情報取得ユニットと、前記移動端末の異なる時点での前記位置情報により前記移動端末の移動状態を評価する移動状態評価ユニットと、前記移動端末の前記位置情報及び前記移動状態の変化により、スモールセル発見に関わる動作を実行する実行ユニットと、を備える無線通信システムにおける装置を提供する。
上述した装置によれば、前記位置情報取得ユニットは、前記移動端末の前記位置情報を取得するように、前記移動端末を測定することによる往復時間及び到着角により、前記移動端末を測位し、前記往復時間は、前記位置情報取得ユニットが前記移動端末のタイミングアドバンス情報を用いて前記移動端末を測定することにより得られるものである。
上述した装置によれば、前記位置情報取得ユニットは、複数の前記往復時間及び複数の前記到着角を得るように、予定のサンプリング時間窓内に、予定のサンプリング周期により、前記移動端末を複数回測定する。
上述した装置によれば、前記位置情報取得ユニットは、全地球ナビゲーション衛星システムの援助により測定された結果を基準値として誤差補正係数を算出し、且つ前記誤差補正係数を用いて前記測位を補正する。
上述した装置によれば、前記実行ユニットに実行される、スモールセル発見に関わる動作は、前記移動端末とスモールセルとの間の距離により前記移動端末がスモールセルに近接しているか否かを判定する動作、或いは、前記移動端末が前記スモールセル発見の初期条件を満たしているか否かを判定する動作の中の1つ又は複数を含む。
上述した装置によれば、前記移動状態評価ユニットは、さらに、前記移動端末の異なる時点での複数の位置情報により前記移動端末の移動速度及び／又は移動方向を算出するものである。
上述した装置によれば、前記移動端末の異なる時点での複数の位置情報は、予定の取得周期により得られるものであり、前記実行ユニットは、さらに、移動端末の現在移動速度により移動端末の取得周期を更新するものである。
上述した装置によれば、前記移動状態評価ユニットは、さらに、前記移動端末の前記移動速度を異なる速度レベルに区分するものであり、前記実行ユニットは、さらに、前記移動端末の速度レベルに対応する領域区分標準を用いて前記移動端末の所在位置を異なる領域に区分するものである。
上述した装置によれば、前記移動状態評価ユニットは、さらに、前記移動端末の前記移動速度の大きさにより、前記スモールセルに対応する境界範囲を確定するものであり、前記実行ユニットは、さらに、前記移動端末と前記スモールセルとの間の距離を前記境界範囲に比べることにより前記移動端末が前記スモールセルに近接しているか否かを判定するものである。
上述した装置によれば、前記移動状態評価ユニットは、さらに、互いに隣接する前記スモールセルを同一のクラスタに区分し、前記同一のクラスタに対応する境界範囲として、前記同一のクラスタ内における各スモールセルに対応する境界範囲に対して和集合を求めるものである。
上述した装置によれば、前記移動端末の異なる時点での複数の位置情報は、さらに、予定の取得周期により取得されるものであり、前記実行ユニットは、さらに、前記移動端末が前記境界範囲外に所在すると、長い取得周期を設定し、前記移動端末が前記境界範囲内に所在すると、短い取得周期を設定するものである。
上述した装置によれば、前記実行ユニットは、さらに、前記移動端末が前記境界範囲内に所在する場合、前記移動端末が前記スモールセル発見の初期条件を満たしているか否かを判定するものであり、前記初期条件は、前記移動端末が非高速移動状態にある条件、前記スモールセルは負荷状况が良好で且つ前記移動端末のアクセスのための余剰資源を有する条件の中の1つ又は複数である。
上述した装置によれば、前記移動状態評価ユニットは、さらに、前記移動端末の位置情報、移動速度及び移動方向により前記移動端末が前記スモールセルを通過することに要する滞在時間を算出し、算出した滞在時間を予定の滞在時間閾値に比べることにより前記移動端末が非高速移動状態にあるか否かを判定するものである。
上述した装置によれば、前記移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするか否かを判定する異周波数間隣接セル測定判断ユニットをさらに備える。
上述した装置によれば、前記移動状態評価ユニットは、さらに、前記移動端末の位置情報、移動速度及び移動方向により、前記移動端末が前記スモールセルのカバレッジ範囲に到着する反応時間を算出するものであり、前記異周波数間隣接セル測定判断ユニットは、さらに、算出した前記反応時間を予定の反応時間閾値に比べることにより前記移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするか否かを判定するものである。
上述した装置によれば、前記移動状態評価ユニットは、さらに、前記境界範囲を予定のトリガ確率にそれぞれ対応する複数のサブ領域に区分し、前記移動端末の位置情報により、前記移動端末が所在するサブ領域及びそれに対応するトリガ確率を判定するものであり、前記異周波数間隣接セル測定判断ユニットは、前記移動端末が所在するサブ領域に対応する確定されたトリガ確率により、前記移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするものである。
上述した装置によれば、前記移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガした場合、前記移動端末の測定報告及び前記移動端末の位置情報により、前記移動端末の異周波数間セルのハンドオーバ及び／又はキャリアローディングをトリガするか否かを判定する異周波数間隣接セルアクセス判断ユニットをさらに備える。
本発明の他の実施例によれば、移動端末の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、前記移動端末の異なる時点での前記位置情報により前記移動端末の移動状態を評価する移動状態評価ステップと、前記移動端末の前記位置情報及び前記移動状態の変化によりスモールセル発見に関わる動作を実行する実行ステップと、を備える無線通信システムに用いる方法を提供する。
上述した方法によれば、前記位置情報取得ステップでは、前記移動端末の前記位置情報を取得するように、前記移動端末を測定することによる往復時間及び到着角により、前記移動端末を測位し、前記往復時間は、前記移動端末のタイミングアドバンス情報を用いて前記移動端末を測定することにより得られるものである。
上述した方法によれば、前記位置情報取得ステップでは、複数の前記往復時間及び複数の前記到着角を得るように、予定のサンプリング時間窓内に、予定のサンプリング周期により、前記移動端末を複数回測定する。
上述した方法によれば、前記位置情報取得ステップでは、全地球ナビゲーション衛星システムの援助により測定された結果を基準値として誤差補正係数を算出し、前記誤差補正係数を用いて前記測位を補正する。
上述した方法によれば、前記実行ステップに実行される、スモールセル発見に関わる動作は、前記移動端末とスモールセルとの間の距離により前記移動端末がスモールセルに近接しているか否かを判定する動作、或いは、前記移動端末が前記スモールセル発見の初期条件を満たしているか否かを判定する動作の中の1つ又は複数を含む。
上述した方法によれば、前記移動状態評価ステップでは、さらに、前記移動端末の異なる時点での複数の位置情報により、前記移動端末の移動速度及び／又は移動方向を算出する。
上述した方法によれば、前記移動端末の異なる時点での複数の位置情報は、予定の取得周期により得られるものであり、前記実行ステップでは、さらに、移動端末の現在移動速度により移動端末の取得周期を更新する。
上述した方法によれば、前記移動状態評価ステップでは、さらに、前記移動端末の前記移動速度を異なる速度レベルに区分し、前記実行ステップでは、さらに、前記移動端末の速度レベルに対応する領域区分標準を用いて前記移動端末の所在位置を異なる領域に区分する。
上述した方法によれば、前記移動状態評価ステップでは、前記移動端末の前記移動速度の大きさにより、前記スモールセルに対応する境界範囲を確定し、前記実行ステップでは、さらに、前記移動端末と前記スモールセルとの間の距離を前記境界範囲に比べることにより、前記移動端末が前記スモールセルに近接しているか否かを判定する。
上述した方法によれば、前記移動状態評価ステップでは、さらに、互いに隣接する前記スモールセルを同一のクラスタに区分し、且つ前記同一のクラスタに対応する境界範囲として、前記同一のクラスタ内における各スモールセルに対応する境界範囲に対して和集合を求める。
上述した方法によれば、前記移動端末の異なる時点での複数の位置情報は、予定の取得周期により得られるものであり、前記実行ステップでは、さらに、前記移動端末が前記境界範囲外に所在すると、長い取得周期を設定し、前記移動端末が前記境界範囲内に所在すると、短い取得周期を設定する。
上述した方法によれば、前記実行ステップでは、さらに、前記移動端末が前記境界範囲内に所在する場合、前記移動端末が前記スモールセル発見の初期条件を満たしているか否かを判定し、前記初期条件は、前記移動端末が非高速移動状態にある条件、及び前記スモールセルは負荷状况が良好で且つ前記移動端末のアクセスのための余剰資源を有する条件の中の1つ又は複数である。
上述した方法によれば、前記移動状態評価ステップでは、さらに、前記移動端末の位置情報、移動速度及び移動方向により、前記移動端末が前記スモールセルを通過することに要する滞在時間を算出し、算出した滞在時間を予定の滞在時間閾値に比べることにより前記移動端末が非高速移動状態にあるか否かを評価する。
上述した方法によれば、前記移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするか否かを判定する異周波数間隣接セル測定判断ステップをさらに備える。
上述した方法によれば、前記移動状態評価ステップでは、さらに、前記移動端末の位置情報、移動速度及び移動方向により、前記移動端末が前記スモールセルのカバレッジ範囲に到着する反応時間を算出し、前記異周波数間隣接セル測定判断ステップでは、算出した前記反応時間を予定の反応時間閾値に比べることにより、前記移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするか否かを判定する。
上述した方法によれば、前記移動状態評価ステップでは、さらに、前記境界範囲を予定のトリガ確率にそれぞれ対応する複数のサブ領域に区分し、前記移動端末の位置情報により、前記移動端末が所在するサブ領域及びそれに対応するトリガ確率を判定し、前記異周波数間隣接セル測定判断ステップでは、前記移動端末が所在するサブ領域に対応する確定されたトリガ確率により、前記移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガする。
上述した方法によれば、前記移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガした場合、前記移動端末の測定報告及び前記移動端末の位置情報により、前記移動端末の異周波数間セルのハンドオーバ及び／又はキャリアローディングをトリガするか否かを判定する異周波数間隣接セルアクセス判断ステップをさらに備える。
本発明のさらに他の実施例によれば、移動端末から基地局へ送信する信号の到着角を測定する到着角測定ユニットと、前記信号が前記移動端末と前記基地局との間に一回往復することに要する往復時間を測定する往復時間測定ユニットと、前記到着角及び前記往復時間により前記移動端末を測位する測位ユニットと、を備え、前記往復時間測定ユニットは、前記移動端末のタイミングアドバンスにより、前記移動端末を測定して前記往復時間を得る無線通信システムにおける装置を提供する。
上述した装置によれば、前記移動端末が報告する全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報を受信する受信ユニットと、前記全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報を基準値として誤差補正係数を算出し、且つ前記誤差補正係数を用いて前記測位を補正する補正ユニットと、をさらに備える。
本発明のさらに他の実施例によれば、移動端末から基地局へ送信する信号の到着角を測定する到着角測定ステップと、前記信号が前記移動端末と前記基地局との間に一回往復することに要する往復時間を測定する往復時間測定ステップと、前記到着角及び前記往復時間により前記移動端末を測位する測位ステップと、を備え、前記往復時間測定ステップでは、前記移動端末のタイミングアドバンスを用いて前記移動端末を測定して前記往復時間を得る無線通信システムに用いる方法を提供する。
上述した方法によれば、前記移動端末が報告する全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報を受信する受信ステップと、前記全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報を基準値として誤差補正係数を算出し、且つ前記誤差補正係数を用いて前記測位を補正する補正ステップと、をさらに備える。
本発明のさらに他の実施例によれば、コンピュータ読み取り可能な指令を含むコンピュータ記憶媒体であって、コンピュータ指令は、コンピュータに、移動端末の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、前記移動端末の異なる時点での前記位置情報により前記移動端末の移動状態を評価する移動状態評価ステップと、前記移動端末の前記位置情報及び前記移動状態の変化によりスモールセル発見に関わる動作を実行する実行ステップと、を実行させる。
本発明のさらに他の実施例によれば、コンピュータ読み取り可能な指令を含むコンピュータ記憶媒体であって、コンピュータ指令は、コンピュータに、移動端末から基地局へ送信する信号の到着角を測定する到着角測定ステップと、前記信号が前記移動端末と前記基地局との間に一回往復することに要する往復時間を測定する往復時間測定ステップと、前記到着角及び前記往復時間により前記移動端末を測位する測位ステップとを実行させ、前記往復時間測定ステップでは、前記移動端末のタイミングアドバンスを用いて前記移動端末を測定して前記往復時間を得る。
本発明によれば、移動端末の位置情報及び移動状態の変化により、スモールセル発見に関わる動作を実行することができ、スモールセル発見の効率が向上され、ユーザにシームレスで安定なネットワークカバレッジを提供することができる。
以下、図面を組み合わせて本発明実施例を説明することにより、本発明の上記及びその他の目的、特徴及び利点をさらに容易に理解することができる。図面において、同じ又は対応する技術的特徴や部材は、同じ又は対応する符号で表されている。
本発明実施例に係る無線通信システムにおける装置の構成を示すブロック図である。 往復時間を測定するタイプ1及び本発明実施例に係る往復時間を測定する方式を示す概略図である。 本発明実施例に係る基地局のカバレッジエリアを区分する概略図である。 本発明実施例に係る移動端末の移動状態を評価する概略図である。 本発明実施例に係る無線通信システムにおける装置の他の構成を示すブロック図である。 本発明実施例に係る無線通信システムにおける装置のさらに他の構成を示すブロック図である。 本発明実施例に係る無線通信システムに用いる方法を示すフローチャートである。 本発明の他の実施例に係る無線通信システムに用いる方法を示すフローチャートである。 本発明の他の実施例に係る無線通信システムに用いる方法を示すフローチャートである。 本発明の他の実施例に係る無線通信システムにおける装置の構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施例に係る無線通信システムに用いる方法を示すフローチャートである。 本発明実施例を実行可能な情報処理装置を示す概略的なブロック図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。ここで、図面及び説明において、説明を明らかにするために、本発明に関わらず、当業者が既知の部材及び処理については図示及び説明が省略された。
以下、図１を組み合わせ、本発明実施例に係る無線通信システムにおける装置の構成を説明する。図１は、本発明実施例に係る無線通信システムにおける装置の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、無線通信システムにおける装置100は、位置情報取得ユニット102、移動状態評価ユニット104及び実行ユニット106を備えてもよい。
位置情報取得ユニット102は、移動端末の位置情報を取得可能である。
移動端末の位置情報は、ネットワーク側に提供する重要の情報の1つである。移動端末の位置情報により、ネットワーク側は、スモールセル発見過程をさらに正確に実行することができる。
具体的には、位置情報取得ユニット102は、様々な方式により移動端末の位置情報を取得することができる。例えば、位置情報取得ユニット102は、移動端末を測位することで移動端末の位置情報を取得することができる。また、例えば、位置情報取得ユニット102は、移動端末が報告する全地球ナビゲーション衛星システム（GNSS）の測定結果を受信することにより移動端末の位置情報を取得することができる。ここで、全地球ナビゲーション衛星システム（GNSS）は、例えば、全地球測位システム（GPS）であってもよい。
本発明の1つの実施例によれば、位置情報取得ユニット102は、移動端末の位置情報を取得するように、移動端末を測定することで得られた往復時間及び到着角により移動端末を測位することができ、往復時間は、位置情報取得ユニット102が移動端末のタイミングアドバンス情報により移動端末を測定することで得られるものである。
3GPP 36.305において、移動端末を測位する各種の方法、例えば、ネットワーク側の援助によるGNSS（A-GNSS）、ダウンリンク測位、E-CID（向上型セルID測位）及びアップリンク測位等が定義されている。上述した移動端末を測位する各種の方法は、各種の実現方式を有してもよい。具体的に、表1を参照する。
Figure 0006332282
E-CIDは移動端末のサービングセルの地理知識を採用する。また、正確度を向上するために、移動端末及び／又はeNodeBによる測定を追加に採用してもよい。E-CIDの具体的な実現方式としては、例えば、移動端末を測定することで得られた往復時間（RTT、Round Trip Time）及び到着角（AoA、Angle of Arrival）により移動端末を測位してもよい。
技術案全体を簡単で効果的にさせるために、本発明は、E-CIDにおいて往復時間及び到着角を測定する実現方式により移動端末を測位する。具体的には、基地局側にて往復時間及び到着角を測定する。往復時間を測定することにより、移動端末と基地局との間の距離を確定することができる。また、到着角を測定することにより、移動端末と基地局との間の方向を確定することができる。確定された移動端末と基地局との距離及び方向により、移動端末と基地局との間の相対位置を得ることができる。基地局側にて往復時間及び到着角を測定したため、移動端末を測位するプロセスが簡単化され、現在の基準との互換性が実現され、移動端末に余分の負担も与えない。
各種の方式により到着角を測定することができる。例えば、基地局側のアンテナアレイは、移動端末からのアップリンク信号を追跡するとともに、アップリンク信号の到着角を測定することにより、移動端末と基地局との方向が確定される。例示としては、移動端末からのアップリンク信号は、SRS信号又はDM-RS信号等であってもよい。
また、各種の方式により往復時間を測定することができる。例えば、移動端末又は基地局がn個目のサブフレームを送信／受信する時間を移動端末又は基地局で測定することにより、往復時間を確定することができる。3GPP 36.305において、往復時間を測定するための2つの方式、即ち、タイプ1及びタイプ2が定義されている。下記の表2は、往復時間を測定するためのタイプ1及びタイプ2を比較した。
Figure 0006332282
往復時間を測定するためのタイプ2では、基地局は、専用ランダムアクセスプロセスをトリガして移動端末からのプリアンブル（preamble）信号の到着時間を測定することにより、往復時間を取得する。ロング・ターム・エボリューションシステムでは、移動端末がプリアンブル信号を送信する時間は、早めに送信することなく、移動端末がダウンリンク信号を受信する時間に基づくのである。よって、移動端末からのプリアンブル信号が基地局に到着する時間は、片方向伝送遅延の2倍である。このように、往復時間を測定するためのタイプ2の実現方案はより簡単であり、基地局は、移動端末の測定及び測位を単独で実現することができるが、PRACHチャンネルを用いる必要となる。
以下、図２を組み合わせて往復時間を測定するためのタイプ1及び本発明実施例に係る往復時間を測定するための方式の概略図を説明する。図２は、往復時間を測定するためのタイプ1及び本発明実施例に係る往復時間を測定するための方式を示す概略図である。
図２に示すように、横軸は時点ｔを示す。時点ｔ1は、移動端末がn個目のサブフレームを送信する時間を示し、時点ｔ2は、基地局がn個目のサブフレームを送信する時間を示し、時点ｔ3は、基地局がn個目のサブフレームを受信する時間を示し、時点ｔ4は、移動端末がn個目のサブフレームを受信する時間を示す。また、図２に示すように、タイミングアドバンスTAは、移動端末がn個目のサブフレームを送信する時点ｔ1は基地局がn個目のサブフレームを送信する時点ｔ2より早い時間を示し、即ち、TA＝t2-t1。
往復時間を測定するためのタイプ1によれば、往復時間RTTは、基地局がn個目のサブフレームを受信する時点ｔ3と基地局がn個目のサブフレームを送信する時点ｔ2との間の時間差（t3-t2）に等しく、或いは、移動端末がn個目のサブフレームを受信する時点ｔ4と移動端末がn個目のサブフレームを送信する時点ｔ1との間の時間差（t4-t1）に等しく、即ち、RTT＝（（t3-t2）+（t4-t1））／2。往復時間を測定するためのタイプ1のさらに具体的な説明については、3GPP 36.305の第8.3.1節及び「LTE-The UMTS Long Term Evolution: From Theory to Practice (Second Edition)」の第19.4.2節を参照する。
本発明実施例に係る往復時間を測定するための方式によれば、往復時間RTTは、基地局がn個目のサブフレームを受信する時点ｔ3と移動端末がn個目のサブフレームを送信する時点ｔ1との時間差に等しく、即ち、RTT=t3-t1。上述の通り、タイミングアドバンスTA=t2-t1のため、t1=t2-TA。t1=t2-TAをRTT=t3-t1に代入することにより、RTT=t3-（t2-TA）=t3-t2+TAが得られる。このように、本発明実施例に係る往復時間を測定するための方式による往復時間RTTは、基地局がn個目のサブフレームを受信する時点ｔ3と基地局がn個目のサブフレームを送信する時点ｔ2との時間差（t3-t2）に、タイミングアドバンスTAをプラスする値に等しい。よって、本発明実施例に係る往復時間を測定する方式によれば、基地局は、移動端末のタイミングアドバンスTA情報により往復時間の測定を単独に実現することができ、移動端末の援助を必要としない。また、本発明実施例に係る往復時間を測定するための方式は、往復時間を測定するためのタイプ2に比べ、PRACHチャンネルに用いるプリアンブル信号に限らないので、適用範囲がさらに広い。
往復時間RTTを測定した後、基地局と移動端末との距離Lは、L=c×RTT／2で表され、ここで、cは無線電波の空気での伝搬速度である。
本発明の1つの実施例によれば、位置情報取得ユニット102は、予定のサンプリング時間窓内において、予定のサンプリング周期により、複数の往復時間及び複数の到着角を得るように、移動端末を複数回測定してもよい。
実際の通信環境にて到着角及び往復時間を測定する場合、多経路効果の影響により、測定した到着角及び往復時間には誤差が常に存在している。多経路効果による測定誤差を低減させるために、サンプリング時間窓としてある時間帯を予め設定してもよい。該サンプリング時間窓内において、予定のサンプリング周期により、複数の往復時間及び複数の到着角を得るように移動端末を複数回測定する。
例えば、時点ｔに、基地局は、移動端末の位置情報を取得する必要がある。そこで、基地局は、時点ｔに1つのサンプリング時間窓を設定し、該サンプリング時間窓の継続時間はΔTである。時点ｔから時点ｔ+ΔTまでのサンプリング時間窓内において、基地局は、Tsをサンプリング周期として、複数の往復時間及び複数の到着角を得るように移動端末を複数回測定する。ΔTが十分に小さい場合、該サンプリング時間窓内において移動端末の移動距離が大きくない。よって、サンプリング時間窓内に測定された複数の往復時間及び複数の到着角において、最短時間で到着した信号は、一般的に、反射された回数がより少なく、直射経路、又は直射に接近する経路である可能性が高い。よって、例示として、下記の方式により移動端末の時点ｔでの位置を確定することができる。即ち、測定された複数の往復時間及び複数の到着角からバッド値を除去し、バッド値を除去した後のn個の往復時間{RTT1,RTT2,…,RTTn}及びn個の到着角{θ1,θ2,…,θn}を得て、最終の往復時間RTTFとして、n個の往復時間{RTT1,RTT2,…,RTTn}における最小値を算出し、即ち、RTTF=min{RTT1,RTT2,…,RTTn}、最終の到着角AoAFとして、n個の到着角{θ1,θ2,…,θn}の平均値を算出して、即ち、AoAF=Mean{θ1,θ2,…,θn}、算出した最終の往復時間RTTF及び最終の到着角AoAFにより、移動端末の時点ｔでの位置を確定することができる。
上述したサンプリング時間窓の設定については、設定されたサンプリング時間窓の長さを適当にさせる必要がある。なぜならば、サンプリング時間窓の長さが長すぎると、基地局の資源が過度に占用されるとともに、測定も正確ではない。また、サンプリング時間窓の長さが短すぎると、測位の正確度を向上させる目的に達成できない。
本発明の1つの実施例によれば、位置情報取得ユニット102は、全地球ナビゲーション衛星システムの援用により測定された結果を基準値として誤差補正係数を算出し、誤差補正係数を用いて測位を補正する。
全地球ナビゲーション衛星システムの測位方法は、正確度が高い特徴を有する。また、知能型移動端末の普及につれて、全地球ナビゲーション衛星システムの機能を有する移動端末は、ますます多くなっている。よって、本発明の1つの実施例によれば、全地球ナビゲーション衛星システムの測定結果により往復時間の測位誤差を補正することができ、移動端末に対する測位の正確度がさらに向上される。具体的には、全地球ナビゲーション衛星システムの測定結果を標準値として、誤差補正係数βRTTを算出し、算出した誤差補正係数βRTTにより、往復時間による測位を補正する。
当然ならば、全地球ナビゲーション衛星システムを用いるシナリオはこれに限らない。例えば、到着角及び往復時間の測定結果と全地球ナビゲーション衛星システムの測定結果との間の誤差が大きすぎるか、或いはセルの範囲が非常に小さいので到着角及び往復時間の測位精度が予定要求を満たせないと、全地球ナビゲーション衛星システムのみを用いて測位してもよい。即ち、上述の通り、位置情報取得ユニット102は、移動端末が報告する全地球ナビゲーション衛星システム（GNSS）の測定結果を受信することにより移動端末の位置情報を取得することができる。ここで、全地球ナビゲーション衛星システム（GNSS）は、例えば、全地球測位システム（GPS）であってもよい。また、基地局は、より正確な測位情報を必要とする場合、例えば異周波数間の隣接セルの測定をトリガする場合、全地球ナビゲーション衛星システムの測定結果を直ちに報告するように移動端末を要求することができる。
本発明の実施例によれば、基地局側が到着角及び往復時間を用いて移動端末を測位する場合、基地局側から測位要求を送信し、基地局側が到着角及び往復時間の測定を単独に実行することにより、移動端末の測位が実現される。よって、本発明実施例に係る測位方法によれば、移動端末を測位するプロセスが簡単化され、ネットワークシグナリング資源の占用が低減され、対応する遅延も生じなく、移動端末に対する測位の効率が向上される。
ここで、上述した移動端末を測位する方式は例示的なものに過ぎず、移動端末を測位する他の方法を採用してもよい。また、上述した移動端末を測位する方法は、他の場合にも用いられる。例えば、上述した移動端末を測位する方法は、緊急救援、緊急通話の場合の移動端末の測位、位置に基づく情報サービス、例えば、ナビゲーション情報及び案内サービス等、位置によるサービス、例えば位置に基づく管理及び課金等、追跡及び財産管理、車両の遣り繰り／追跡、物流監視、年寄り／子供の後見サービス等にも適用する。
図１を参照すると、装置100における移動状態評価ユニット104は、前記移動端末の異なる時点での位置情報により前記移動端末の移動状態を評価することができる。
移動状態評価ユニット104は、上述した移動端末の位置情報を取得する方法により、移動端末の異なる時点での複数の位置情報を取得することができる。例えば、移動状態評価ユニット104は、移動端末の時点t1での位置情報p1、時点t2での位置情報p2、…時点tiでの位置情報pi、…、時点tjでの位置情報pj、…、時点tnでの位置情報pnをそれぞれ取得することができ、ここで、i、j及びnは自然数であり、且つ1≦i≦n、1≦j≦n。時点ti及び時点tjにより2つの時点の間の時間帯（ti-tj）を得られ、位置情報pi及び位置情報pjにより時間帯（ti-tj）内に移動端末の移動距離（pi-pj）を得られる。得た複数の時間帯（ti-tj）及び相応の時間帯（ti-tj）内において移動端末の相応の移動距離（pi-pj）により、移動端末の移動状態、例えば、移動端末が高速、中速又は低速で移動しているか、或いは、移動端末がスモールセルに向いて移動しているか、それともスモールセルから離れているか等を評価することができる。
本発明の1つの実施例によれば、移動状態評価ユニット104は、さらに、移動端末の異なる時点での複数の位置情報により移動端末の移動速度及び／又は移動方向を算出するものである。
続いて、移動端末の時間帯（ti-tj）内での移動距離（pi-pj）を該時間帯（ti-tj）で割ると、移動端末の該時間帯（ti-tj）内での移動速度を得られる。また、移動端末の異なる時点での複数の位置情報により、例えば、曲線のあてはめ又は予測の方法を用いて移動端末の移動軌跡を推定し、移動端末の移動方向を推定することができる。
また、移動端末は、全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報を用いて、移動端末が所定の時間間隔内に移動する総距離を算出し、移動端末が所定の時間間隔内に移動する総距離を該所定の時間間隔で割ると、該所定の時間間隔内に移動端末の移動速度も得られる。
図１を参照すると、装置100における実行ユニット106は、移動端末の位置情報及び移動状態の変化によりスモールセル発見に関わる動作を実行することができる。
一般的に、スモールセル発見を実行するか否かは、移動端末がスモールセルからの距離に関わる。移動端末は、スモールセルから遠く離れると、スモールセルにアクセスする確率が小さいので、移動端末の移動状態を大まかに評価すればよい。移動端末は、スモールセルに近いと、スモールセルにアクセスする確率が大きいため、スモールセル発見を適当な時間で開始させるように、移動端末の移動状態をより正確に評価する必要がある。
本発明の1つの実施例によれば、実行ユニット106に実行されるスモールセル発見に関わる動作は、前記移動端末とスモールセルとの間の距離により前記移動端末がスモールセルに近接しているか否か判定する動作、或いは、前記移動端末が前記スモールセル発見の初期条件を満たしているか否かを判定する動作の1つ又は複数を備える。
例えば、スモールセル発見を早めに開始すると、不必要な操作が実行された可能性があるため、システムの資源が浪費される。また、スモールセル発見を遅めに開始すると、後続操作の時間が足りなくなる可能性があるため、後続操作が失敗してしまう。よって、適当な時間でスモールセル発見を開始する必要がある。適当な時間でスモールセル発見を開始させるために、例えば、移動端末の位置情報により移動端末とスモールセルとの間の距離を算出し、算出した移動端末とスモールセルとの間の距離により移動端末がスモールセルに近接しているか否かを判定することができる。移動端末がスモールセルに適当に近接している場合には、スモールセル発見を開始させることが適当であると認識してもよい。また、スモールセル発見を開始させる場合、移動端末はスモールセル発見の初期条件を満たしているか否かを判定してもよい。例えば、スモールセル発見の初期条件は、移動端末が非高速移動状態にある条件、スモールセルは負荷状況が良好で移動端末のアクセスのための余剰資源を有する条件の中の1つ又は複数である。
本発明の1つの実施例によれば、移動端末は、異なる時点での複数の位置情報は、予定の取得周期により得られるものであり、実行ユニット106は、さらに、移動端末の現在移動速度により移動端末の取得周期を更新するものである。
基地局は、予定の取得周期により移動端末の複数の位置情報を取得してもよい。例えば、基地局は、移動端末の位置情報を500ms置きに取得してもよい。また、上述した取得周期の長さを調整することができ、例えば、移動端末の現在移動速度により上述した取得周期の長さを調整することができる。例えば、移動端末の移動速度が大きいほど、移動端末の位置情報の変化が速くなるため、取得周期をより短く設定することができ、移動端末の移動速度が小さいほど、移動端末の位置情報の変化が遅くなるため、取得周期をより長く設定することができる。ここで、他の要素により取得周期の長さを調整することもできる。
以下、図３を組み合わせて基地局のカバレッジエリアを区分する過程を説明する。図３は、本発明実施例に係る基地局のカバレッジエリアを区分する概略図である。
本発明の1つの実施例によれば、移動状態評価ユニット104は、さらに、移動端末の移動速度の大きさによりスモールセルに対応する境界範囲を確定するものであり、実行ユニット106は、さらに、移動端末とスモールセルとの距離を該境界範囲に比べることにより移動端末がスモールセルに近接しているか否かを判定するものである。
上述のように、移動状態評価ユニット104は、移動端末の異なる時点での複数の位置情報により移動端末の移動速度を算出することができる。移動端末の移動速度を算出した後、移動状態評価ユニット104は、移動端末の移動速度の大きさによりスモールセルに対応する境界範囲を確定することができる。本発明では、スモールセルに対応する境界範囲は、移動端末がスモールセルに近接する度合いを評価するものであり、該境界範囲内には、移動端末は、スモールセルの信号を成功に受信することができないが、スモールセルに近接しようとしている可能性が高い。同一のスモールセルは、異なる移動速度を有する移動端末に対して、異なる境界範囲を有する。例えば、移動端末の移動速度が大きいほど、スモールセルに近接する速度が速くなる可能性があるため、確定された境界範囲も大きくなる。移動端末の移動速度が小さいほど、スモールセルに近接する速度も遅くなる可能性があるため、確定された境界範囲も小さくなる。また、例えば、移動状態評価ユニット104は、移動端末の移動速度を例えば、高速、中速及び低速の異なるレベルに区分して、異なるレベルの移動速度が異なる境界範囲にそれぞれ対応する。例えば、移動端末の移動速度が高速のレベルにあると、それに対応する境界範囲も大きく、移動端末の移動速度が低速のレベルにあると、それに対応する境界範囲も小さく、移動端末の移動速度が中速のレベルにあると、それに対応する境界範囲は、大きい境界範囲と小さい境界範囲との間にある。
境界範囲内に所在する移動端末がスモールセルに近接する可能性があるため、移動状態評価ユニット104は、移動端末の移動状態を評価して移動端末のハンドオーバの反応時間を算出するように、境界範囲内に所在する移動端末をさらに細かく監視する。よって、境界範囲を大きければ大きいほどに確定すると、スモールセルに近接している移動端末はさらに早めに細かく監視されるため、移動状態評価の正確度もそれに応じて向上されるが、移動状態評価ユニット104の処理負荷もそれに応じて大きくなる。よって、移動端末評価の正確度と処理負荷とを両立させるために、境界範囲を適当な大きさに確定する必要がある。また、境界範囲は、移動端末の最小のハンドオーバ反応時間ｔreaction minの要求をさらに満たす必要がある。
以下、図４を組み合わせて、如何に移動端末がスモールセルのカバレッジ範囲に到着するハンドオーバ反応時間を算出するかについて説明する。図４に示すように、移動端末の現在位置はA（xa、ya）であり、移動端末の移動方向（即ち、図４において、移動端末の前進方向を示す矢印と水平線との夾角）はαであり、移動端末が位置A（xa、ya）での移動速度はvである。また、スモールセルの配置位置（即ち、スモールセルのアクセスポイントの配置位置）はO（xo、yo）であり、スモールセルのカバレッジ範囲の半径はRcである。図４に示すように、移動端末のハンドオーバ反応時間ｔreactionは、移動端末が現在の移動速度v及び移動方向αに従って現在位置A（xa、ya）からスモールセルのカバレッジ範囲（即ち、図４における点B）に到着する時間に等しく、且つ境界範囲内において移動端末のハンドオーバ反応時間ｔreactionは、ｔreaction≧ｔreaction minを満たさないといけない。
Figure 0006332282
 移動端末の位置A（xa、ya）での移動速度がvであるため、treaction=AB／v。また、境界範囲内において移動端末のハンドオーバ反応時間ｔreactionは、ｔreaction≧ｔreaction minを満たさないといけないので、AB／v≧ｔreaction min、即ち、AB≧V×ｔreaction min。このように、境界範囲の大きさは、移動端末の移動速度との間に正の相関関係があり、且つ少なくともV×ｔreaction min以上である。ここで、移動端末の最小のハンドオーバ反応時間ｔreaction minは、実験により確定されてもよい。
本発明の1つの例では、スモールセルに対応する境界範囲は、スモールセルのアクセスポイントを中心とする円形である。但し、実際の環境では、各種の要素の影響により、境界範囲は、標準の円形ではない可能性もある。また、ここで、円形でスモールセルに対応する境界範囲を示すことは、モデリングを簡単化するために過ぎず、他の形状でスモールセルに対応する境界範囲を示してもよい。
スモールセルに対応する境界範囲を確定した後、移動端末とスモールセル（スモールセルアクセスポイント）との距離を該境界範囲に比べることにより、移動端末がスモールセルに近接しているか否かを判定してもよい。例えば、移動端末とスモールセルとの距離が該境界範囲以下であると、該移動端末は該境界範囲内にあり、これは移動端末がスモールセルに近接していることを意味する。また、移動端末とスモールセルとの距離が該境界範囲よりも大きいと、該移動端末は該境界範囲外にあり、これは移動端末がスモールセルから遠く離れてスモールセルに近接していないことを意味する。
また、本発明の1つの実施例によれば、移動状態評価ユニット104は、さらに、互いに隣接するスモールセルを同一のクラスタに区分し、同一のクラスタに対応する境界範囲として、且つ同一のクラスタ内の各スモールセルに対応する境界範囲に対して和集合を求める。
スモールセルの分布が集中する領域については、スモールセル間の距離が近いため、移動端末が各スモールセルに近接しているか否かを順次に判定する必要となる可能性もあることにより、システムの処理効率が低下される。よって、スモールセルの分布が集中する領域に対しては、移動状態評価ユニット104は、互いに距離が小さいスモールセルを同一のクラスタに区分することができる。クラスタ内の各スモールセルに対応する境界範囲をそれぞれ確定する。そして、同一のクラスタに対応する境界範囲として、確定されたこれらの境界範囲に対して和集合を求める。この場合、得た同一のクラスタに対応する境界範囲はもはや円形ではなくなる。互いに距離が近いスモールセルを同一のクラスタに区分することにより、移動端末が各スモールセルに近接しているか否かを順次に判定する必要がなく、該移動端末がこのクラスタに近接しているか否かを直接に判定すればよく、判断の回数が低下され、システムの処理効率が向上される。
また、移動状態評価ユニット104は、さらに、スモールセルの信号品質によりスモールセルのカバレッジ範囲を確定してもよい。本発明では、スモールセルのカバレッジ範囲は、一般的に、移動端末がスモールセルの信号を通常に受信できるとともに通常のサービス品質を得られる領域を指す。例えば、移動端末評価ユニット104は、スモールセルの受信信号強度及び／又はキャリア対干渉ノイズ比によりスモールセルのカバレッジ範囲を確定することができる。具体的には、スモールセルのカバレッジ範囲の閾値として、1つの信号品質の値を定義し、該閾値は、移動端末がハンドオーバの測定報告をトリガする時のスモールセルの信号品質の値であってもよい。そして、スモールセル周辺の信号品質の分布状況を取得するとともにスモールセルのカバレッジ範囲の閾値に比べることにより、スモールセルのカバレッジ範囲を確定する。スモールセルの信号品質の分布は、実際の配置時に予め測定してもよいし、移動端末の測定報告から得てもよい。また、スモールセルのカバレッジ範囲はスモールセルの送信電力にも関わり、大規模のフェージングの公式により、スモールセルの送信電力が変化する場合にスモールセルのカバレッジ範囲もそれに応じて変化することを大体推測し得る。
一般的には、スモールセルのカバレッジ範囲もスモールセルのアクセスポイントを中心とする円形である。また、図３に示すように、スモールセルのカバレッジ範囲と、上述した境界範囲とは同心円であり、且つカバレッジ範囲の半径が境界範囲の半径よりも小さい。然し、実際の環境では、様々な要素の影響により、スモールセルのカバレッジ範囲も標準の円形ではない可能性があり、且つスモールセルのカバレッジ範囲の半径の大きさは、標準における基準値と異なる可能性もある。ここで、円形でスモールセルのカバレッジ範囲を示すことは、モデリングを簡単化するために過ぎず、他の形状でスモールセルのカバレッジ範囲を示してもよい。
本発明の1つの実施例によれば、移動状態評価ユニット104は、さらに、移動端末の移動速度を異なる速度レベルに区分するものであり、実行ユニット106は、さらに、移動端末の速度レベルに対応する領域区分標準を用いて移動端末の所在位置を異なる領域に区分するものである。
図３に示すように、基地局の位置が固定であるため、基地局のカバレッジエリアを確定することができる。移動端末に対する測位の正確度を向上するとともに、移動端末が現在にアクセスしている基地局の負荷を低減させるために、移動端末の速度レベルに対応する領域区分標準により、移動端末の所在位置を異なる領域に区分することができる。例えば、移動状態評価ユニット104は、移動端末の移動速度を、例えば、高速、中速及び低速の3つのレベルに区分することができ、実行ユニット106は、高速レベル、中速レベル及び低速レベルに対応する領域区分標準をそれぞれ用いて、移動端末の所在位置を異なる領域に区分することができる。具体的には、移動端末の移動速度が高速レベルに該当すると、基地局のカバレッジエリアを、スモールセルからの距離により遠いから近いへと外側領域a1、中間領域b1及び内部領域c1に区分することができ、即ち、移動端末の高速レベルに対応する領域区分標準は、外側領域a1、中間領域b1及び内部領域c1であり、移動端末の移動速度が中速レベルに該当すると、基地局のカバレッジエリアを、スモールセルからの距離により遠いから近いへと外側領域a2、中間領域b2及び内部領域c2に区分することができ、即ち、移動端末の中速レベルに対応する領域区分標準は、外側領域a2、中間領域b2及び内部領域c2であり、移動端末の移動速度が低速レベルに該当すると、基地局のカバレッジエリアを、スモールセルからの距離により遠いから近いへと外側領域a3、中間領域b3及び内部領域c3に区分することができ、即ち、移動端末の低速レベルに対応する領域区分標準は、外側領域a3、中間領域b3及び内部領域c3である。ここで、外側領域a1、a2及びa3は、スモールセルに対応する境界範囲の外（図３に示す外側範囲）にあり、中間領域b1、b2及びb3は、スモールセルに対応する境界範囲とスモールセルのカバレッジ範囲との間にあり、内部領域c1、c2及びc3は、スモールセルのカバレッジ範囲に囲まれる。
上述のように、スモールセルの信号品質が確定された場合、スモールセルのカバレッジ範囲が同じであると確定できる。即ち、移動端末の移動速度が高速、中速及び低速の異なるレベルである場合に、区分された内部領域c1、c2及びc3の半径は同じであってもよい。また、上述のように、移動速度が高速レベルである移動端末に対応する境界範囲は、比較的に大きくて、移動速度が低速レベルである移動端末に対応する境界範囲は比較的に小さくて、移動速度が中速レベルである移動端末に対応する境界範囲は比較的に大きい境界範囲と比較的に小さい境界範囲との間にあるため、移動端末の移動速度が高速、中速及び低速の異なるレベルである場合に、区分された中間領域b1、b2及びb3の半径の間は、次の関係を有し、即ち、b1>b2>b3、それに応じて、区分された外側領域a1、a2及びa3の半径の間には、次の関係を有し、即ち、a1<a2<a3。
上述の通り、移動状態評価ユニット104は、端末の移動状態を評価することができ、移動端末の異なる時点での複数の位置情報により移動端末の移動速度及び／又は移動方向を算出することができる。移動端末の移動速度を算出した後、算出した移動端末の移動速度は、上述した異なる速度レベルのどれに該当するかを確定することにより、移動端末の速度レベルに対応する領域区分標準を採用するように確定する。例えば、算出した移動端末の移動速度が高速レベル、中速レベル及び低速レベルの中のどれに該当するかを確定することにより、移動端末の高速レベルに対応する領域区分標準である「外側領域a1、中間領域b1及び内部領域c1」を採用するか、それとも移動端末の中速レベルに対応する領域区分標準である「外側領域a2、中間領域b2及び内部領域c2」を採用するか、それとも移動端末の低速レベルに対応する領域区分標準である「外側領域a3、中間領域b3及び内部領域c3」を採用するかを確定する。よって、移動端末の移動状態が変化すると、例えば、移動端末の移動速度が異なる速度レベルに該当するように変化すると、それに対応する領域区分標準を対応に変化すればよい。
移動端末の移動速度により移動端末の速度レベルに対応する領域区分標準を確定した後、移動端末の速度レベルに対応する領域区分標準を採用して、移動端末とスモールセルのアクセスポイントとの間の距離により、移動端末の所在位置を異なる領域に区分し、異なる領域に対して異なる位置更新戦略を設定することができる。
例えば、移動端末の移動速度が高速レベルであると、移動端末の高速レベルに対応する領域区分標準は外側領域a1、中間領域b1及び内部領域c1であると確定できる。よって、移動端末とスモールセルとの間の距離Dを上述した中間領域b1の半径Rb1及び上述した内部領域の半径Rc1にそれぞれ比べて、比べた結果により移動端末の所在位置を異なる領域に区分することができる。具体的には、D≦Rc1であると、移動端末の所在位置を内部領域に区分し、Rc1＜D≦Rb1であると、移動端末の所在位置を中間領域に区分し、a1≧D＞Rb1であると、移動端末の所在位置を外側領域（図３に示す外側範囲）に区分する。また、移動端末の移動速度が中速レベル又は低速レベルである場合の処理方式は、移動端末の移動速度が中速レベルである場合の処理と類似するため、それについては詳しく説明しない。
移動端末が外側領域に所在する場合、例えば、図３に示すように、時点t1、t2、t3及びt4での移動端末は、スモールセルから遠く離れるため、基地局は、移動端末の位置情報をある時間帯置きに更新して移動端末の複数の位置情報により移動端末の移動速度を算出すればよい。移動端末が中間領域に所在するとき、例えば、図３に示すように、時点t5の移動端末は、スモールセルの境界範囲内にあるが、スモールセルのカバレッジ範囲に入っていない場合、つまり、移動端末がスモールセルに近接しており、内部領域（即ち、スモールセルのカバレッジ範囲）に入る可能性が高いので、基地局は、移動端末がスモールセルのカバレッジ範囲に入ろうとしているか否かを判定するように移動端末の位置情報及び移動状態の変化をさらに正確に取得する必要となり、これにより、移動端末が内部領域（即ち、スモールセルのカバレッジ範囲）に非常に近い場合、移動端末の異周波数間隣接セルの測定過程をトリガすることを配慮する。移動端末が内部領域にある場合、例えば、図３に示すように、時点t6での移動端末の異周波数間隣接セルの測定過程はトリガされた可能性があるため、基地局は、移動端末の測定報告及び移動端末の移動状態により、移動端末の異周波数セル間のハンドオーバ過程及び／又はキャリアローディング過程を適切なタイミングでトリガしようとする。
本発明の1つの実施例によれば、移動端末の異なる時点での複数の位置情報は、予定の取得周期により得られるものであり、実行ユニット106は、移動端末が境界範囲外に所在すると、さらに長い取得周期を設定し、移動端末が境界範囲内に所在すると、さらに短い取得周期を設定するものである。
基地局は、予定の取得周期により移動端末の複数の位置情報を取得してもよく、例えば、基地局は、500msおきに移動端末の位置情報を1回取得してもよい。また、上述した取得周期の長さを調整することができ、例えば、移動端末の実際の所在位置により上述した取得周期の長さを調整することができる。具体的には、図３に示すように、移動端末が境界範囲外に所在するとき、即ち、移動端末が外側範囲に所在するとき、移動端末がスモールセルから遠く離れるため、基地局は、移動端末の大まかな位置情報を取得すればよいので、取得周期をさらに長く設定してもよい。また、図３に示すように、移動端末が境界範囲内に所在するとき、移動端末は、スモールセルのカバレッジ範囲に入る可能性が高いため、基地局は、スモールセルを発見したか否かを判定するように移動端末の位置情報及び移動状態の変化をさらに正確に取得する必要となるため、取得周期をさらに短く設定してもよい。また、移動端末の移動速度により上述した取得周期の長さを調整することもできる。例えば、移動端末の移動速度が速いほど、移動端末の位置情報の変化が速くなるため、取得周期をさらに短く設計してもよく、移動端末の移動速度が遅いほど、移動端末の位置情報の変化が遅くなるため、取得周期をさらに長く設定してもよい。ここで、他の要素により取得周期の長さを調整することもできる。
本発明の1つの実施例によれば、実行ユニット106は、さらに、移動端末が境界範囲内にある場合、移動端末がスモールセル発見の初期条件を満たしているか否かを判定するものである。上述した初期条件は、移動端末が非高速移動状態にある条件、スモールセルは負荷状况が良好で移動端末のアクセスのための余剰資源を有する条件の中の1つ又は複数である。
図３に示すように、移動端末が境界範囲外に所在し、即ち、移動端末が外側範囲内に所在するとき、移動端末がスモールセルから遠く離れるため、移動端末はスモールセル発見の初期条件を満たしているか否かを判定する必要がない。移動端末が境界範囲内に所在するとき、移動端末は、スモールセルのカバレッジ範囲に入る可能性が高いため、移動端末が境界範囲内にある場合に限って、移動端末はスモールセル発見の初期条件を満たしているか否かを判定する。このように、移動端末の実際の所在位置により、何時にスモールセルの発見過程を開始するかを確定することができ、これにより、資源が節約され、スモールセル発見の効率が向上された。
実際情况により、スモールセル発見の初期条件は上記条件の中の1つ又は複数であってもよい。異質ネットワークにおいて、スモールセルは、主に例えば、スーパーマーケット、ショッピングモール、オフィス等の人口集中地区に配置され、主に基地局のサービスを分担するためである。よって、高速の移動端末が上述した人口集中地区に現れたとしても、逗留することなく、通過するだけである場合が多い。よって、移動端末が高速の移動状態にあると、それに対してスモールセル発見を実行してスモールセルにハンドオーバする必要がない。つまり、移動端末が非高速移動状態にある場合、スモールセル発見過程を実行する。また、負荷をバランスさせるために、スモールセルの負荷状況が良好で移動端末のアクセスのための余剰資源を有する場合、スモールセル発見過程を実行してもよい。ここで、上述した初期条件は、例示的なものに過ぎず、限定的なものではない。
以下、図４を組み合わせて移動端末の移動状態を評価する過程を説明する。図４は、本発明実施例に係る移動端末の移動状態を評価する概略図である。
本発明の1つの実施例によれば、移動状態評価ユニット104は、さらに、移動端末の位置情報、移動速度及び移動方向により、移動端末がスモールセルを通過することに要する滞在時間ｔstayを算出し、算出した滞在時間ｔstayを予定の滞在時間閾値Tstayに比べて移動端末が非高速移動状態にあるか否かを評価する。
図４に示すように、移動端末の現在位置は、A（xa、ya）であり、移動端末の移動方向（即ち、図４において、移動端末の前進方向を示す矢印と水平線との夾角）はαであり、移動端末の位置A（xa、ya）での移動速度はvである。また、スモールセルの配置位置（即ち、スモールセルのアクセスポイントの配置位置）はO（xo、yo）であり、スモールセルのカバレッジ範囲の半径はRcである。
移動端末の現在位置A（xa、ya）及び移動端末の移動方向αにより、移動端末の移動軌跡は、y=tanα・(x-xa)+yaであると予測できる。
Figure 0006332282
滞在時間ｔstayを算出した後、算出した滞在時間ｔstayを予定の滞在時間閾値Tstayに比べて移動端末が非高速移動状態にあるか否かを評価する。例えば、tstay＜Tstayであると、移動端末が高速移動状態にあると認識できるため、移動端末をスモールセルにハンドオーバすることにより、移動端末のユーザの体験が悪くなるしかない。また、tstay≧Tstayであると、移動端末が非高速移動状態にあると認識できるため、移動端末のスモールセル発見過程をトリガすることができる。ここで、予定の滞在時間閾値Tstayは、試験により確定されてもよい。
以下、図５を組み合わせて本発明実施例に係る無線通信システムにおける装置の他の構成を説明する。図５は、本発明実施例に係る無線通信システムにおける装置の他の構成を示すブロック図である。
図５に示すように、無線通信システムにおける装置500は、位置情報取得ユニット502、移動状態評価ユニット504、実行ユニット506及び異周波数間隣接セル測定判断ユニット508を備える。ここで、位置情報取得ユニット502、移動状態評価ユニット504及び実行ユニット506の構成は、図１に示す装置100における位置情報取得ユニット102、移動状態評価ユニット104及び実行ユニット106の構成とそれぞれ同じであるため、それらについて詳しく説明しない。以下、装置500における異周波数間隣接セル測定判断ユニット508を詳しく説明する。
図５に示すように、異周波数間隣接セル測定判断ユニット508は、移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするか否かを判定することができる。
例えば、移動端末はスモールセル発見の初期条件を満たしていると、移動端末はスモールセルのカバレッジ範囲に非常に近くてスモールセルのカバレッジ範囲に入ろうとしている。このとき、隣接セルに対する移動端末の信号品質の測定を適切な時期でトリガするとともに、測定した隣接セルに対する信号品質を基地局に報告する必要がある。上述の通り、スモールセル発見の初期条件は、移動端末が非高速移動状態にある条件、スモールセルは負荷状况が良好で移動端末のアクセスのための余剰資源を有する条件の中の1つ又は複数である。また、セル測定の配置については、3GPP TS 36.300の第10.1.3節及び3GPP TS 36.331の第5.5.4節を参照する。
移動端末が所在するサービングセルと隣接セルとは同じ周波数範囲内にあり、つまり、周波数内測定（intra-frequency measurement）の場合に、上述した測定には問題があまりない。但し、異周波数の状況、つまり、周波数間測定（inter-frequency measurement）の場合には、上述した測定はもはや適切ではなくなる。異周波数の状況に対しては、移動端末は1台のトランシーバーしか有さないため、同一の時点で1つの周波数範囲内にある情報しか受信できない。よって、異周波数間のセル測定を実現するために、「測定隙間」の概念を取り入れる必要となる。
3GPP TS 36.311の第8.1.2.1節に定義されるように、測定隙間とは、測定隙間内において、移動端末が何れのデータも送信しないとともに、移動端末のレシーバーをE-UTRANサービングセルの周波数範囲に同調させないものである。測定隙間の直後のアップリンクサブフレームでは、E-UTRAN周波数分割複信（FDD）の移動端末は何れのデータも伝送せず、かつ測定隙間の前のサブフレームはダウンリンクサブフレームである場合、E-UTRAN時間分割多重化（TDD）の移動端末は何れのデータも伝送しない。
測定隙間を設置する場合、RRC_Connection_ReconfigurationメッセージによりMeasGapConfig IEを設置し、且つ基地局は、測定隙間に関わるパラメータ、例えば、測定隙間の開始点、測定隙間の長さ及び測定隙間の数等を移動端末に通知する。また、3GPP TS 36.133において、移動端末がサポート可能な2種類の測定隙間モードが記載されており、具体的には、3GPP TS 36.133を参照し、それについて詳しく説明しない。よって、上述した如何に隣接セルに対する移動端末の信号品質の測定を適切な時期でトリガするかに関する問題は、実際に何時に測定隙間を設置するかに関する問題である。
本発明の1つの実施例によれば、移動状態評価ユニット504は、さらに、移動端末の位置情報、移動速度及び移動方向により、移動端末がスモールセルのカバレッジ範囲に到着する反応時間を算出するものであり、異周波数間隣接セル測定判断ユニット508は、さらに、算出した反応時間を予定の反応時間閾値に比べて移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするか否かを判定するものである。
移動端末の移動速度の増大につれて、移動端末に対して相応の操作を行うための反応時間が段々短くなる。これは移動端末のHOF（ハンドオーバ失敗）が速度の増大につれて多くなる重要の原因の1つである。移動端末の異周波数間隣接セルの測定を適時にトリガすることを確保するために、移動端末に十分な反応時間を与えるべきである。本実施例では、移動端末の反応時間ｔreactionは、移動端末が現在の運動状態（例えば、移動端末の現在移動速度及び移動方向）により現在位置からスモールセルのカバレッジ範囲に到着する時間である。
以上のように、図４を組み合わせて如何に移動端末がスモールセルのカバレッジ範囲に到着する反応時間を算出するかについて説明した。図４に示すように、移動端末の現在位置はA（xa、ya）であり、移動端末の移動方向（即ち、図４において移動端末の前進方向を示す矢印と水平線との夾角）はαであり、移動端末の位置A（xa、ya）での移動速度はvである。また、スモールセルの配置位置（即ち、スモールセルのアクセスポイントの配置位置）はO（xo、yo）であり、スモールセルのカバレッジ範囲の半径はRbである。図４に示すように、移動端末の反応時間ｔreactionは、移動端末が現在移動速度v及び移動方向αにより現在位置A（xa、ya）からスモールセルのカバレッジ範囲（即ち、図４における点B）に到着する時間である。
Figure 0006332282
移動端末の反応時間ｔreactionを算出した後、算出した反応時間ｔreactionを予定の反応時間閾値Treactionに比べて移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするか否かを判定することができる。例えば、treaction＜Treactionであると、移動端末がスモールセルに近いと認識でき、移動端末の異周波数間セル測定をトリガし始めるべきである。ここで、予定の反応時間閾値Treactionを試験により確定してもよい。
但し、実際の無線チャンネルの変化は非常に複雑であるため、スモールセルのカバレッジ範囲は、標準の円形ではない。よって、測定隙間を設置した後、次の幾つの状況が現れる可能性がある。即ち、a）スモールセルを直ちに（例えば、移動端末を次回に測位する前に）発見するとともに、スモールセルのハンドオーバを成功した、b）スモールセルを直ちに発見したが、スモールセルのハンドオーバを実行しない、c）スモールセルを直ちに発見したが、スモールセルのハンドオーバが失敗した、d）ある時間帯の後に（例えば、移動端末を次回に測位した後）にスモールセルを発見した、或いは、e）長い間を経たが、スモールセルを発見できない。
ここで、異周波数間のセルハンドオーバは、イベント、例えばA3イベント等によりトリガされる場合が多い。A3イベントに入る条件は、隣接セルの信号品質（例えば、基于RSRP値又はRSRQ値に基づく）がサービングセルに対するオフセット量よりも高いことである。A3イベントをトリガした後、移動端末は、測定報告を周期的に行うように配置される可能性がある。よって、移動端末のスモールセルに関する測定報告を検出した場合、スモールセルを発見したと認識できる。
また、検出時間ｔdetectでトリガ異周波数間セルの測定をトリガするときからA3イベントのトリガ条件を満たしたときまでの時間を表してもよい。検出時間ｔdetectを予定の最小検出時間閾値Ｔdetect min及び予定の最大検出時間閾値Ｔdetect minに比べ、tdetect＜Ｔdetect minであると、スモールセルを直ちに発見したと認識し、tdetect＞Ｔdetect minであると、長い間を経たが、スモールセルを発見できないと認識する。ここで、予定の最小検出時間閾値Ｔdetect min及び予定の最大検出時間閾値Ｔdetect minは試験により確定されてもよい。また、RRC_Connection_Reconfigurationメッセージにより測定隙間を閉じることができる。
そして、上述した各種の状況を分析する。状況a）については、このとき、異周波数間隣接セルの測定をトリガすることが最も適切であり、移動端末は不必要な異周波数間隣接セルの測定の回数をできるだけ低下したとともに、異周波数間の隣接セルのハンドオーバを成功した。状況b）については、このとき、異周波数間隣接セルの測定をトリガすることも適切であるが、移動端末は移動状態を変化し、例えば、移動端末は移動方向を変化したため、ハンドオーバを必要としなくなる。状況c）については、異周波数間隣接セルの測定を遅めにトリガしたことにより、反応時間が足りなくなり、ハンドオーバ失敗が生じた。状況d）については、異周波数間隣接セルの測定を早めにトリガすることにより、異周波数間隣接セルの測定の回数が多すぎるようになる。状況e）については、スモールセルを発見しないため、異周波数間隣接セルの発見が失敗した。
また、本発明の1つの実施例によれば、移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするか否かを判定する場合、移動端末から報告する全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報を受信し、報告された全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報により、移動端末の移動速度及び／又は移動方向等を算出する。
全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報は比較的に正確であるため、基地局は比較的に正確な測位情報を必要とする場合、例えば、移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガする場合、基地局に全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報を報告することを移動端末に要求してもよい。報告された全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報により、基地局は、移動端末の移動速度及び／又は移動方向等を算出することができる。
本発明の1つの実施例によれば、移動状態評価ユニット504は、さらに、境界範囲を予定のトリガ確率にそれぞれ対応する複数のサブ領域に区分し、移動端末の位置情報により移動端末が所在するサブ領域及びそれに対応するトリガ確率を判定するものであり、異周波数間隣接セル測定判断ユニット508は、さらに、移動端末が所在するサブ領域に対応する確定されたトリガ確率によりトリガ移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするものである。
上述の通り、実際のシナリオでは、スモールセルのカバレッジ範囲は非常に不規則であり、モデリングを簡単化するために、円形でスモールセルのカバレッジ範囲を示すことにより、移動状態の評価が便利になった。但し、異周波数間隣接セルの測定をトリガする場合、実際のスモールセルのカバレッジ範囲を検討する必要がある。例えば、スモールセルに対する角度及び／又は距離により、境界範囲を予定のトリガ確率にそれぞれ対応する複数のサブ領域に区分してもよい。異周波数間隣接セルの測定をトリガすることを満たした移動端末に対して、基地局は、移動端末の所在位置の情報により移動端末が所在するサブ領域及びそれに対応するトリガ確率を判定し、移動端末が所在するサブ領域に対応する確定されたトリガ確率により、移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガする。ここで、トリガ確率は、移動端末が全地球ナビゲーション衛星システムを用いるか否か、以前のスモールセル発見の成功率等などの要素に関わる。
以下、図６を組み合わせて本発明実施例に係る無線通信システムにおける装置の他の構成を説明する。図６は、本発明実施例に係る無線通信システムにおける装置の他の構成を示すブロック図である。
図６に示すように、無線通信システムにおける装置600は、位置情報取得ユニット602、移動状態評価ユニット604、実行ユニット606、異周波数間隣接セル測定判断ユニット608及び異周波数間隣接セルアクセス判断ユニット610を備える。そのうち、位置情報取得ユニット602、移動状態評価ユニット604、実行ユニット606及び異周波数間隣接セル測定判断ユニット608の構成は、図５に示す装置500における位置情報取得ユニット502、移動状態評価ユニット504、実行ユニット506及び異周波数間隣接セル測定判断ユニット508の配置とそれぞれ同じであるため、ここでそれらについて詳しく説明しない。以下、装置600における異周波数間隣接セルアクセス判断ユニット610を詳しく説明する。
図６に示すように、異周波数間隣接セルアクセス判断ユニット610は、移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガした場合、移動端末の測定報告及び移動端末の位置情報により、移動端末の異周波数間セルのハンドオーバ及び／又はキャリアローディングをトリガするか否かを判定する。
上述の通り、異周波数間セルのハンドオーバはイベント、例えばA3イベント等にトリガされる場合が多い。A3イベントに入る条件は、隣接セルの信号品質（例えば、RSRP値又はRSRQ値に基づく）がサービングセルに対するオフセット量よりも高いことである。A3イベントをトリガした後、移動端末は、測定報告を周期的に行うように配置されてもよい。よって、移動端末は、異周波数間隣接セルの測定をトリガした場合、基地局は、移動端末の測定報告及び移動端末の位置情報により、移動端末の異周波数間隣接セルのハンドオーバ又はキャリアローディング過程を適切な時期にトリガすることができる。
以下、図７を参照して本発明実施例に係る無線通信システムに用いる方法を説明する。図７は、本発明実施例に係る無線通信システムに用いる方法を示すフローチャートである。
図７に示すように、該方法はステップ700から開始する。ステップ700の後に、該方法はステップ702に進む。
ステップ702は、位置情報取得ステップである。ステップ702では、移動端末の位置情報を取得する。
ステップ702の後に、該方法はステップ704に進む。
ステップ704は移動状態評価ステップである。ステップ704では、移動端末の異なる時点での位置情報により移動端末の移動状態を評価する。
ステップ704の後に、該方法はステップ706に進む。
ステップ706は実行ステップである。ステップ706では、移動端末の位置情報及び移動状態の変化によりスモールセル発見に関わる動作を実行する。
図７に示す方法は、図１に示す装置に対応する方法であるため、ここで、その具体的な内容については贅言しない。
以下、図８を参照して本発明の他の実施例に係る無線通信システムに用いる方法を説明する。図８は、本発明の他の実施例に係る無線通信システムに用いる方法を示すフローチャートである。
図８に示すように、該方法はステップ800から開始する。ステップ800の後に、該方法はステップ802に進む。
ステップ802は位置情報取得ステップである。ステップ802では、移動端末の位置情報を取得する。
ステップ802の後、該方法はステップ804に進む。
ステップ804は移動状態評価ステップである。ステップ804では、移動端末の異なる時点での位置情報により移動端末の移動状態を評価する。
ステップ804の後、該方法はステップ806に進む。
ステップ806は実行ステップである。ステップ806では、移動端末の位置情報及び移動状態の変化によりスモールセル発見に関わる動作を実行する。
ステップ806の後に、該方法はステップ808に進む。
ステップ808は異周波数間隣接セル測定判断ステップである。ステップ808では、移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするか否かを判定する。
図８に示す方法は図５に示す装置に対応する方法であるため、その具体的な内容については贅言しない。
以下、図９を参照して本発明の他の実施例に係る無線通信システムに用いる方法を説明する。図９は、本発明の他の実施例に係る無線通信システムに用いる方法を示すフローチャートである。
図９に示すように、該方法はステップ900から開始する。ステップ900の後に、該方法はステップ902に進む。
ステップ902は位置情報取得ステップである。ステップ902では、移動端末の位置情報を取得する。
ステップ902の後に、該方法はステップ904に進む。
ステップ904は移動状態評価ステップである。ステップ904では、移動端末の異なる時点での位置情報により移動端末の移動状態を評価する。
ステップ904の後に、該方法はステップ906に進む。
ステップ906は実行ステップである。ステップ906では、移動端末の位置情報及び移動状態の変化によりスモールセル発見に関する動作を実行する。
ステップ906の後に、該方法はステップ908に進む。
ステップ908は異周波数間隣接セル測定判断ステップである。ステップ908では、移動端末がスモールセル発見の初期条件を満たした場合に移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするか否かを判定する。
ステップ908の後、該方法はステップ910に進む。
ステップ910は異周波数間隣接セルアクセス判断ステップである。ステップ910では、移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガした場合、移動端末の測定報告及び移動端末の位置情報により、移動端末の異周波数間セルのハンドオーバ及び／又はキャリアローディングをトリガするか否かを判定する。
図９に示す方法は図６に示す装置に対応する方法であるため、ここで、その具体的な内容については贅言しない。
以下、移動端末の現れた位置によりスモールセル発見過程を実行する具体的な実施例を説明する。下記の実施例は例示的なものに過ぎず、限定的なものではない。
実施例1
本実施例では、移動端末は最初に外側領域に現れ、且つ低速でスモールセルへ移動する。以下、本実施例に係るスモールセルを発見する過程を詳しく説明する。
移動端末は最初に外側領域に現れ、且つ基地局に接続される。このとき、基地局はデフォルトの取得周期を移動端末に設置し、デフォルトの取得周期で移動端末の位置情報を取得することにより、移動端末の位置情報が定期に更新される。
移動端末の2つ又はそれ以上の位置情報を取得した後、基地局は、取得した2つ又はそれ以上の位置情報により移動端末の移動速度を算出し、算出した移動速度によりスモールセルに対応する境界範囲を確定することができる。
算出した移動速度によりスモールセルに対応する境界範囲を確定した後、境界範囲及びスモールセルのカバレッジ範囲により基地局のカバレッジ範囲を内部領域、中間領域及び外側領域に区分することができる。また、移動端末の現在移動速度により移動端末の取得周期をさらに更新することができる。例えば、移動端末の移動速度が速いほど、移動端末の取得周期が短くなり、移動端末の移動速度が遅いほど、移動端末の取得周期は長くなる。ここで、デフォルトの取得周期の初期値は短いほうがよい。スモールセルが集中する場合、互いに距離が近い幾つのスモールセルを1つのクラスタとして、該クラスタ内における各スモールセルの境界範囲をそれぞれ確定し、該クラスタ内における各スモールセルの境界範囲の和集合を該クラスタの境界範囲とする。このとき、該クラスタの境界範囲は円形ではなくなる。
基地局は、取得周期で移動端末の位置情報を定期に更新し、移動端末が基地局のカバレッジ範囲を離れるか、或いは他の領域に入るまで移動端末の位置情報により移動端末の移動速度を算出する。移動端末の移動速度が変化すると、対応するスモールセルの境界範囲もそれに応じて変化する。
移動端末は基地局のカバレッジ範囲内で移動するとき、基地局は移動端末がスモールセルに対応する境界範囲内に所在することを発見したと、移動端末がスモールセル発見の初期条件を満たしているか否かを判定する判定過程を実行する。初期条件は、移動端末が非高速移動状態にある条件、スモールセルは負荷状况が良好で前記移動端末のアクセスのための余剰資源を有する条件の中の1つ又は複数である。
移動端末がスモールセル発見の初期条件を満たしていると、基地局は、それに応じて移動端末の取得周期を短縮してもよい。また、移動端末に対する測位の正確度を向上するように、全地球ナビゲーション衛星システムを用いてもよい。また、スモールセルのカバレッジ範囲が非常に小さく、或いは、到着角及び往復時間による測位の精度が全地球ナビゲーション衛星システムの測定結果と大きく異なると、全地球ナビゲーション衛星システムを主な測位方法としてもよい。
移動端末は引き続いてスモールセルに移動すると、基地局は、対応する取得周期により移動端末の位置情報を取得し、測定された移動端末の複数の位置情報により移動端末の移動速度及び移動方向を算出する。そして、上記結果により、移動端末は、現在移動速度及び移動方向により、現在位置からスモールセルのカバレッジ範囲に到着する反応時間ｔreactionを算出し、算出した反応時間ｔreactionは予定の反応時間閾値Ｔreactionよりも小さいと、移動端末の現在位置に対応するトリガ確率により、移動端末の異周波数間隣接セルの発見過程をトリガする。
移動端末は異周波数間隣接セルの発見過程をトリガしたと、基地局は、移動端末の測定報告及び移動端末の位置情報に基づき、移動端末の異周波数間セルのハンドオーバ及び／又はキャリアローディング過程を適切な時期でトリガすることができ、移動端末は、異周波数間隣接セルの発見過程をトリガしないと、基地局は、対応する取得周期により移動端末の位置情報を引き続いて取得し、測定された移動端末の複数の位置情報により移動端末の移動速度及び移動方向を算出し、反応時間ｔreactionを算出し、算出した反応時間ｔreactionを予定の反応時間閾値Ｔreactionに比べることができる。
そして、移動端末は、異周波数間セルのハンドオーバ及び／又はキャリアローディングを完了し、基地局は対応する動作を完了することにより、位置に基づくスモールセル発見過程が実現される。
実施例2
実施例2は実施例1と基本的に同じであるが、移動端末の移動速度が常に変化していることが主な相違点である。以下、実施例2と実施例1との実現方式の相違点を説明する。
移動端末は外側領域に最初に現れた場合、基地局は、取得した移動端末の複数の位置情報により移動端末の移動速度を算出し、算出した移動速度により移動端末の取得周期を更新する。
基地局は、移動端末がスモールセルに対応する境界範囲内に所在することを発見した場合、過去の予定時間帯内に移動端末の複数の移動速度の平均値を算出し、算出した複数の移動速度の平均値により移動端末がスモールセル発見の初期条件を満たしているか否かを判定することができる。移動端末のスモールセル発見の初期条件を満たしていないと、移動端末のスモールセル発見の初期条件を満たすまでスモールセル発見過程を停止させる。
実施例2の他の処理方式は、実施例1の処理方式と同じであるため、ここでその具体的な内容について贅言しない。
実施例3
実施例3は実施例1と基本的に同じであるが、移動端末の最初に現れた位置がスモールセルに対応する境界範囲内にあることが主な相違点である。以下、実施例3は実施例1との実現方式の相違点を説明する。
スモールセルに対応する境界範囲をデフォルト値に設定し、該デフォルト値は移動端末の移動速度における高い移動速度に対応する。
基地局は、対応する周期で移動端末の位置情報を取得し、取得した移動端末の複数の位置情報により移動端末の移動速度及び／又は移動方向を算出する。
基地局は、移動端末がスモールセルに対応する境界範囲を離れて外側領域に入っていることを発見した場合、それに応じて、移動端末に対して正確度の低い測位を行う。また、基地局は、移動端末がスモールセルのカバレッジ範囲に近接していることを発見した場合、上記方法により移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガする。
実施例3の他の処理方式は、実施例1の処理方式と同じため、ここでその具体的な内容については贅言しない。
以下、図１０を組み合わせて本発明実施例に係る無線通信システムにおける装置の構成を説明する。図１０は、本発明実施例に係る無線通信システムにおける装置の構成を示すブロック図である。
図１０に示すように、無線通信システムにおける装置1000は、到着角測定ユニット1002、往復時間測定ユニット1004及び測位ユニット1006を備えてもよい。
到着角測定ユニット1002は、移動端末から基地局へ送信する信号の到着角を測定し、往復時間測定ユニット1004は、前記信号が前記移動端末と前記基地局との間に1回往復することに要する往復時間を測定し、測位ユニット1006は、前記到着角及び前記往復時間により前記移動端末を測位し、ここで、前記往復時間測定ユニット1004は、前記移動端末のタイミングアドバンスにより前記移動端末を測定して前記往復時間を得る。
本発明の他の実施例によれば、上述した装置は、受信ユニット及び補正ユニットをさらに備え、受信ユニットは、前記移動端末から報告する全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報を受信し、補正ユニットは、前記全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報を基準値として誤差補正係数を算出し、前記誤差補正係数を用いて前記測位を補正する。
以下、図１１を参照して本発明実施例に係る無線通信システムに用いる方法を説明する。図１１は、本発明実施例に係る無線通信システムに用いる方法を示すフローチャートである。
図１１に示すように、該方法はステップ1100から開始する。ステップ1100の後に、該方法はステップ1102又はステップ1104に進む。
ステップ1102は到着角測定ステップである。ステップ1102では、移動端末から基地局へ送信する信号の到着角を測定する。
ステップ1104は往復時間測定ステップである。ステップ1104では、前記信号が前記移動端末と前記基地局との間に一回往復することに要する往復時間を測定し、前記往復時間測定ステップでは、前記移動端末のタイミングアドバンスにより前記移動端末を測定して前記往復時間を得る。
ステップ1102又はステップ1104の後に、該方法はステップ1106に進む。
ステップ1106は測位ステップである。ステップ1106では、前記到着角及び前記往復時間により前記移動端末を測位する。
また、本発明の他の実施例により、上述方法は、受信ステップ及び補正ステップをさらに備え、受信ステップでは、前記移動端末が報告する全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報を受信し、補正ステップでは、前記全地球ナビゲーション衛星システムの測位情報を基準値として誤差補正係数を算出し、前記誤差補正係数を用いて前記測位を補正する。
図１１に示す方法は、図１０に示す装置と対応する方法であるため、ここでその具体的な内容について贅言しない。
さらに、本発明実施例はプログラム製品をさらに提供する。該プログラム製品は、機械が実行可能な指令を備える。情報処理装置にて指令を実行する場合、該指令により、情報処理装置は、上述した本発明実施例に記載の無線通信システムに用いる方法を実行する。
また、本発明実施例は記憶媒体をさらに提供する。該記憶媒体は、機械読取可能なプログラムコードを含み、前記プログラムコードを情報処理装置で実行する場合、前記プログラムコードにより、前記情報処理装置は、上記本発明実施例に係る無線通信システムに用いる方法を実行する。
それに応じて、上記機械読取可能な指令コードをロードしているプログラム製品を記憶する記憶媒体も本発明の公開に含まれている。前記記憶媒体は、フロッピーディスク（登録商標）、光ディスク、光磁気ディスク、メモリカード、メモリスティック等を含むが、それらに限らない。
本発明実施例に係る無線通信システムにおける装置及びその組み立てはソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又はそれらの組み合わせにより構成されてもよい。構成する場合に利用可能な具体的な手段又は方式は、当業者に熟知しているため、ここで贅言しない。ソフトウェア又はファームウェアにより構成される場合は、記憶媒体又はネットワークから該ソフトウェアを構成するプログラムを専用ハードウェア構造を有する情報処理装置（例えば、図１２に示す情報処理装置1200）にインストールする。このコンピュータは各種のプログラムをインストールした後、各種の機能等を実現できる。
図１２は、本発明実施例に用いられる情報処理装置を示す例示的なブロック図である。
図１２では、中央処理装置（CPU）1201は、読取専用記憶媒体（ROM）1202に記憶されるプログラム又は記憶部1208からランダムアクセスメモリ（RAM）1203にローディングするプログラムにより各種の処理を実行する。RAM1203は、必要に応じてCPU1201が各種の処理を実行する場合に必要なデータも記憶する。CPU1201、ROM1202及びRAM1203はバス1204を介して互いに接続される。入力／出力インタフェース1205もバス1204に接続される。
入力部1206（キーボード、マウス等を含む）、出力部1207（例えば、陰極線管（CRT）、液晶ディスプレイ（LCD）等のディスプレイ、スピーカー等を含む）、記憶部1208（ハードウェア等を含む）、通信部1209（ネットワークインタフェースカード、例えば、LANカード、モデム等を含む）は、入力／出力インタフェース1205に接続される。通信部1209は、ネットワーク、例えば、インターネットを介して通信処理を実行する。駆動装置1210は必要に応じて入力／出力インタフェース1205に接続されてもよい。リムーバブルメディア1211、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体記憶装置等は、必要に応じて駆動装置1210に実装され、これにより、それから読み出されるコンピュータプログラムは必要に応じて記憶部1208にインストールされる。
ソフトウェアにより上記一連の処理を実現する場合、ネットワーク、例えば、インターネット、或いは、記憶媒体、例えば、リムーバブルメディア1211からソフトウェアを構成するプログラムをインストールする。
ここで、このような記憶媒体は、図１２に示すプログラムが記憶され、ユーザにプログラムを提供するように装置から分離して配信するリムーバブルメディア1211に限らない。リムーバブルメディア1211は、例えば、磁気ディスク（フロッピーディスク（登録商標）を含む）、光ディスク（光ディスク読取専用記憶媒体（CD-ROM）及びデジタル多用途ディスク（DVD））、光磁気ディスク（ミニディスク（MD）（登録商標）を含む）及び半導体記憶装置を含む。或いは、記憶媒体は、ROM1202、記憶部1208に含まれるハードディスク等であってもよく、プログラムを記憶しており、それらを含む装置とともにユーザに配信される。
前記指令コードは機械に読み取って実行される場合、上記本発明実施例に係る無線通信システムに用いる方法を実行することができる。
当業者にとって、本発明の範囲及び精神から逸脱しない場合、明らかなように様々な補正及び変形をすることができる。実施例に対する選択及び説明は、本発明の原理及び実際の応用を最適に解釈し、当業者に理解させるためである。本発明は、所望の特定用途に適する各種の変化を有する各種の実施例を有してもよい。

Claims (18)

  1. 無線通信システムにおける装置であって、
    移動端末の位置情報を取得する位置情報取得ユニットと、
    前記移動端末の異なる時点での前記位置情報により前記移動端末の移動状態を評価する移動状態評価ユニットと、
    前記移動端末の前記位置情報及び前記移動状態の変化によりスモールセル発見に関わる動作を実行する実行ユニットと、を備え、
    前記移動状態評価ユニットは、さらに、前記移動端末の異なる時点での複数の位置情報により前記移動端末の移動速度及び／又は移動方向を算出するものであり、さらに、前記移動端末の前記移動速度の大きさにより前記スモールセルに対応する境界範囲を確定するものであり、前記実行ユニットは、さらに、前記移動端末と前記スモールセルとの間の距離を前記境界範囲に比べることにより前記移動端末が前記スモールセルに近接しているか否かを判定するものであることを特徴とする装置。
  2. 前記位置情報取得ユニットは、前記移動端末の前記位置情報を取得するように、前記移動端末を測定することによる往復時間及び到着角により前記移動端末を測位し、前記往復時間は、前記位置情報取得ユニットが前記移動端末のタイミングアドバンス情報を用いて前記移動端末を測定することにより取得されるものであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 前記位置情報取得ユニットは、複数の前記往復時間及び複数の前記到着角を得るように、予定のサンプリング時間窓内に、予定のサンプリング周期により、前記移動端末を複数回測定することを特徴とする請求項２に記載の装置。
  4. 前記位置情報取得ユニットは、全地球ナビゲーション衛星システムの援助で測定された結果を基準値として誤差補正係数を算出し、且つ前記誤差補正係数を用いて前記測位を補正することを特徴とする請求項２に記載の装置。
  5. 前記実行ユニットに実行される、スモールセル発見に関わる動作は、前記移動端末とスモールセルとの間の距離により前記移動端末がスモールセルに近接しているか否かを判定する動作、或いは、前記移動端末が前記スモールセル発見の初期条件を満たしているか否かを判定する動作の中の1つ又は複数を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
  6. 前記移動端末の異なる時点での複数の位置情報は、予定の取得周期により得られるものであり、前記実行ユニットは、さらに、移動端末の現在移動速度により移動端末の取得周期を更新するものであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  7. 前記移動状態評価ユニットは、さらに、前記移動端末の前記移動速度を異なる速度レベルに区分するものであり、前記実行ユニットは、さらに、前記移動端末の速度レベルに対応する領域区分標準を用いて前記移動端末の所在位置を異なる領域に区分するものであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  8. 前記移動状態評価ユニットは、さらに、互いに隣接する前記スモールセルを同一のクラスタに区分し、且つ前記同一のクラスタに対応する境界範囲として、前記同一のクラスタ内における各スモールセルに対応する境界範囲に対して和集合を求めるものであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  9. 前記移動端末の異なる時点での複数の位置情報は、予定の取得周期により得られるものであり、前記実行ユニットは、更に、前記移動端末が前記境界範囲外に所在すると、長い取得周期を設定し、前記移動端末が前記境界範囲内に所在すると、短い取得周期を設定するものであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  10. 前記実行ユニットは、さらに、前記移動端末が前記境界範囲内に所在する場合、前記移動端末が前記スモールセル発見の初期条件を満足しているか否かを判定するものであり、前記初期条件は、前記移動端末が非高速移動状態にある条件、前記スモールセルは負荷状况が良好で且つ前記移動端末のアクセスのための余剰資源を有する条件の中の1つ又は複数であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  11. 前記移動状態評価ユニットは、前記移動端末の位置情報、移動速度及び移動方向により、前記移動端末が前記スモールセルを通過することに要する滞在時間を算出し、且つ算出した滞在時間を予定の滞在時間閾値に比べることにより、前記移動端末が非高速移動状態にある否かを評価するものであることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
  12. 前記移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするか否かを判定する異周波数間隣接セル測定判断ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１又は１０に記載の装置。
  13. 前記移動状態評価ユニットは、さらに、前記移動端末の位置情報、移動速度及び移動方向により、前記移動端末が前記スモールセルのカバレッジ範囲に到着する反応時間を算出するものであり、
    前記異周波数間隣接セル測定判断ユニットは、さらに、算出した前記反応時間を予定の反応時間閾値に比べて前記移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするか否かを判定するものであることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
  14. 前記移動状態評価ユニットは、さらに、前記境界範囲を予定のトリガ確率にそれぞれ対応する複数のサブ領域に区分し、前記移動端末の位置情報により前記移動端末が所在するサブ領域及びそれに対応するトリガ確率を判定するものであり、
    前記異周波数間隣接セル測定判断ユニットは、さらに、前記移動端末が所在するサブ領域に対応する確定されたトリガ確率により、前記移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガするものであることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
  15. 前記移動端末の異周波数間隣接セルの測定をトリガした場合、前記移動端末の測定報告及び前記移動端末の位置情報により、前記移動端末の異周波数間セルのハンドオーバ及び／又はキャリアローディングをトリガするか否かを判定する異周波数間隣接セルアクセス判断ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
  16. 無線通信システムに用いる方法であって、
    移動端末の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
    前記移動端末の異なる時点での前記位置情報により前記移動端末の移動状態を評価する移動状態評価ステップと、
    前記移動端末の前記位置情報及び前記移動状態の変化により、スモールセル発見に関わる動作を実行する実行ステップと、を備え、
    前記移動状態評価ステップは、さらに、前記移動端末の異なる時点での複数の位置情報により前記移動端末の移動速度及び／又は移動方向を算出するものであり、さらに、前記移動端末の前記移動速度の大きさにより前記スモールセルに対応する境界範囲を確定するものであり、前記実行ステップは、さらに、前記移動端末と前記スモールセルとの間の距離を前記境界範囲に比べることにより前記移動端末が前記スモールセルに近接しているか否かを判定するものであることを特徴とする方法。
  17. コンピュータ読み取り可能な指令を含むコンピュータ記憶媒体であって、前記コンピュータ読み取り可能な指令は、請求項１６に記載の方法をコンピュータに実行させるものであることを特徴とするコンピュータ記憶媒体。
  18. 無線通信システムにおける装置であって、コンピュータ指令を記憶するメモリと、請求項１６に記載の方法を実行するように、前記メモリに記憶される該コンピュータ指令を実行するプロセッサーとを備えることを特徴とする装置。
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