JP7094315B2 - Base stations, communication systems, base station control methods and programs - Google Patents
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Description
本発明は、移動通信の基地局、通信システム、基地局の制御方法及びプログラムに関するものである。 The present invention relates to a mobile communication base station, a communication system, a control method and a program of the base station.
従来、互いに異なる周波数帯で端末装置(「ユーザ装置(UE)」ともいう。)と無線通信を行う複数の基地局が共通エリアで混在した移動通信システムが知られている。例えば、非特許文献1には、第4世代のLTE(Long Term Evolution)の無線通信方式(以下「LTE方式」ともいう。)を用いる基地局(eNodeB)と、より新しい世代(例えば第5世代。以下「NR」ともいう。)の無線通信方式(以下「NR方式」ともいう。)を用いる基地局(gNodeB)が、共通エリアで混在したNSA(Non-StandAlone)タイプの移動通信システムが開示されている。このNSAの移動通信システムでは、端末装置は各基地局を介してLTE方式及びNR方式それぞれによるユーザデータの通信を行うことができる。 Conventionally, there is known a mobile communication system in which a plurality of base stations that perform wireless communication with a terminal device (also referred to as a “user device (UE)”) in different frequency bands are mixed in a common area. For example, Non-Patent Document 1 describes a base station (eNodeB) that uses a fourth-generation LTE (Long Term Evolution) wireless communication system (hereinafter, also referred to as “LTE system”), and a newer generation (for example, the fifth generation). An NSA (Non-StandAlone) type mobile communication system in which base stations (gNodeB) using a wireless communication system (hereinafter also referred to as “NR system”) of the following “NR” are mixed in a common area is disclosed. Has been done. In this NSA mobile communication system, the terminal device can communicate user data by the LTE method and the NR method via each base station.
上記複数の基地局が共通エリアで混在した移動通信システムにおいて各基地局で形成されるセルそれぞれに収容される端末装置の収容数(同時接続数)を制御する技術(セルの容量制御)がある。例えば、複数の基地局間(周波数バンド間)の端末装置の収容数(同時接続数)を制御する技術、基地局からの下り通信において接続基地局からの所望電波ビームに対する干渉基地局からの干渉電波ビームの干渉及び接続基地局における他ユーザ向け信号による干渉を端末装置で抑圧する干渉抑圧合成(IRC:Interference Rejection Combining)と呼ばれる技術、基地局の送信電力を制御する技術、複数の基地局間でセルのサイズを調整する技術、基地局の外部に設けたNMS(Network Management System)等の管理装置で各基地局のセルの情報を収集して基地局のセルのパラメータを制御する技術などが知られている。 There is a technique (cell capacity control) for controlling the number of terminals accommodated in each cell formed by each base station (number of simultaneous connections) in a mobile communication system in which the above-mentioned plurality of base stations are mixed in a common area. .. For example, a technique for controlling the number of terminals accommodated (number of simultaneous connections) between a plurality of base stations (between frequency bands), interference from a base station with a desired radio beam from a connected base station in downlink communication from the base station. A technology called Interference Rejection Combining (IRC) that suppresses radio wave interference and interference from signals for other users at connected base stations with a terminal device, technology for controlling the transmission power of a base station, and between multiple base stations. Technology for adjusting the cell size with, and technology for collecting cell information of each base station with a management device such as NMS (Network Management System) installed outside the base station and controlling the parameters of the cell of the base station. Are known.
しかしながら、上記従来の複数の基地局が共通エリアで混在した移動通信システムにおけるセルの容量制御の技術は、複数のセル間の無線通信能力が互いに同等な場合に機能する。そのため、例えば前述のLTE方式の基地局のセルとNR方式の基地局のセルとの間のように、複数のセル間の無線通信能力が互いに異なる場合は機能せず、セルの容量(端末装置の収容数、同時接続数)を適切に制御できないおそれがある。また、同じ方式の複数の基地局が共通エリアに混在する場合であっても、その共通エリアに形成される互いに異なる帯域幅を持った複数のセルの間で適切に制御できないおそれがある。 However, the conventional cell capacity control technique in a mobile communication system in which a plurality of base stations are mixed in a common area functions when the wireless communication capabilities between the plurality of cells are equivalent to each other. Therefore, it does not function when the wireless communication capabilities between a plurality of cells are different from each other, such as between the cell of the LTE base station and the cell of the NR base station described above, and the capacity of the cell (terminal device). The number of accommodations and the number of simultaneous connections) may not be controlled properly. Further, even when a plurality of base stations of the same method coexist in a common area, there is a possibility that appropriate control cannot be performed among a plurality of cells having different bandwidths formed in the common area.
また、上記NMS等の外部の管理装置から制御する場合、セルの情報の収集及びその収集した情報に基づくセルの制御内容の判断に時間を要したり、基地局の制御が不十分であったり、逆に基地局の制御が過剰であったりすることが発生し、セル内の端末装置の数や分布の変化に対応するようにセルの容量を適切に且つ即応的に制御できないおそれがある。 Further, when controlling from an external management device such as the NMS, it takes time to collect cell information and determine the cell control content based on the collected information, or the base station control is insufficient. On the contrary, the control of the base station may be excessive, and the capacity of the cell may not be appropriately and promptly controlled so as to correspond to the change in the number and distribution of the terminal devices in the cell.
本発明の一態様に係る移動通信の基地局は、指向性ビームを制御可能なアンテナと、前記基地局が形成するセルに在圏する一又は複数の端末装置から受信した測定報告に基づいて前記セルの無線通信性能情報を取得する取得部と、前記無線通信性能情報に基づいて、自セルに在圏する同時接続の端末装置の数及び自セルの下りリンクにおける前記端末装置のスループットの少なくとも一方が目標値になるように前記アンテナの指向性ビームの方向及び形状の少なくとも一方を制御する制御部を備える。 The mobile communication base station according to one aspect of the present invention is based on a measurement report received from an antenna capable of controlling a directional beam and one or more terminal devices located in a cell formed by the base station. At least one of the acquisition unit that acquires the wireless communication performance information of the cell, the number of simultaneously connected terminal devices in the own cell based on the wireless communication performance information, and the throughput of the terminal device in the downlink of the own cell. Is provided with a control unit that controls at least one of the direction and shape of the directional beam of the antenna so that
前記基地局において、前記無線通信性能情報は、前記セルにおける前記基地局と前記端末装置との間の伝搬路の無線伝搬損失と、前記セルに接続している端末装置の数の平均値及び最大値と、前記セルの無線リソースにおける制御チャネルエレメント(CCE)の使用率と、前記セルの下りリンクにおける端末装置のスループットと、前記セルの上りリンクにおける端末装置のスループットを含んでもよい。
前記基地局において、前記制御部は、前記アンテナの指向性ビームの所定の基準方向から下向きのチルト角が所定の最大下向きチルト角以上になると判断されるとき、前記アンテナの下向きのチルト角を、前記セルの下りリンクにおける前記端末装置のスループットの複数取得データの中の最大スループットに対応する目標チルト角に制御してもよい。
前記基地局において、前記制御部は、前記アンテナの指向性ビームの所定の基準方向から下向きのチルト角が所定の最大下向きチルト角以上になると判断され、且つ、前記無線伝搬損失の平均値が所定の損失閾値以上になると判断されるとき、前記アンテナの下向きのチルト角を、前記セルにおける最小伝搬損失に対応する目標チルト角に制御してもよい。
前記基地局において、前記制御部は、前記アンテナの指向性ビームの所定の基準方向から上向きのチルト角が所定の最大上向きチルト角より大きくなったとき、前記アンテナの上向きのチルト角を、前記セルに接続している前記端末装置の数の複数取得データの中の最大値に対応する目標チルト角に制御してもよい。
前記基地局において、前記制御部は、前記アンテナの指向性ビームの所定の基準方向から上向きのチルト角が所定の最大上向きチルト角より大きくなり、且つ、前記無線伝搬損失の平均値が所定の損失閾値以上になると判断されるとき、前記アンテナの上向きのチルト角を、前記セルに接続している前記端末装置の数の複数取得データの中の最大値に対応する目標チルト角に制御してもよい。
前記基地局において、前記制御部は、前記基地局のセルに接続している端末装置の数の平均値が、所定の制御開始閾値よりも大きくなったときに、前記無線通信性能情報に基づく前記アンテナの指向性ビームの方向及び形状の少なくとも一方を制御するビーム制御を開始し、前記基地局のセルに接続している端末装置の数の平均値が、前記制御開始閾値よりも小さい所定の制御停止閾値よりも小さくなったときに、前記ビーム制御を停止してもよい。
In the base station, the radio communication performance information is the average value and the maximum value of the radio propagation loss of the propagation path between the base station and the terminal device in the cell and the number of terminal devices connected to the cell. The value, the utilization of the control channel element (CCE) in the radio resource of the cell, the throughput of the terminal device in the downlink of the cell, and the throughput of the terminal device in the uplink of the cell may be included.
In the base station, when the control unit determines that the downward tilt angle of the directional beam of the antenna from a predetermined reference direction is equal to or larger than a predetermined maximum downward tilt angle, the control unit determines the downward tilt angle of the antenna. The target tilt angle corresponding to the maximum throughput in the plurality of acquired data of the throughput of the terminal device in the downlink of the cell may be controlled.
In the base station, the control unit determines that the downward tilt angle of the directional beam of the antenna from a predetermined reference direction is equal to or larger than a predetermined maximum downward tilt angle, and the average value of the radio propagation loss is predetermined. When it is determined that the loss threshold value is equal to or higher than the loss threshold value of, the downward tilt angle of the antenna may be controlled to the target tilt angle corresponding to the minimum propagation loss in the cell.
In the base station, when the upward tilt angle of the directional beam of the antenna from a predetermined reference direction becomes larger than the predetermined maximum upward tilt angle, the control unit sets the upward tilt angle of the antenna to the cell. The target tilt angle corresponding to the maximum value in the plurality of acquired data of the number of the terminal devices connected to the terminal device may be controlled.
In the base station, the control unit has a tilt angle upward from a predetermined reference direction of the directional beam of the antenna larger than a predetermined maximum upward tilt angle, and an average value of the radio propagation loss is a predetermined loss. When it is determined that the value exceeds the threshold value, the upward tilt angle of the antenna may be controlled to the target tilt angle corresponding to the maximum value in the plurality of acquired data of the number of the terminal devices connected to the cell. good.
In the base station, the control unit is based on the wireless communication performance information when the average value of the number of terminal devices connected to the cells of the base station becomes larger than a predetermined control start threshold value. A predetermined control in which beam control for controlling at least one of the direction and shape of the directional beam of the antenna is started, and the average value of the number of terminal devices connected to the cell of the base station is smaller than the control start threshold value. The beam control may be stopped when it becomes smaller than the stop threshold value.
本発明の他の態様に係る通信システムは、前記いずれかの基地局と、前記いずれかの基地局と無線通信を行う一又は複数の端末装置とを含む。 A communication system according to another aspect of the present invention includes any of the above base stations and one or more terminal devices that perform wireless communication with any of the above base stations.
本発明の更に他の態様に係る基地局の制御方法は、指向性ビームを制御可能なアンテナを有する移動通信の基地局を制御する制御方法である。この制御方法は、前記基地局が形成するセルに在圏する一又は複数の端末装置から受信した測定報告に基づいて前記セルの無線通信性能情報を取得することと、前記無線通信性能情報に基づいて、自セルに在圏する同時接続の端末装置の数及び自セルの下りリンクにおける前記端末装置のスループットの少なくとも一方が目標値になるように前記アンテナの指向性ビームの方向及び形状の少なくとも一方を制御することを含む。 A base station control method according to still another aspect of the present invention is a control method for controlling a mobile communication base station having an antenna capable of controlling a directional beam. This control method is based on acquiring the wireless communication performance information of the cell based on the measurement report received from one or a plurality of terminal devices located in the cell formed by the base station, and based on the wireless communication performance information. Therefore, at least one of the direction and shape of the directional beam of the antenna so that at least one of the number of simultaneously connected terminal devices in the own cell and the throughput of the terminal device in the downlink of the own cell are the target values. Including controlling.
本発明の更に他の態様に係るプログラムは、指向性ビームを制御可能なアンテナを有する移動通信の基地局に設けられたコンピュータ又はプロセッサで実行されるプログラムである。このプログラムは、前記基地局が形成するセルに在圏する一又は複数の端末装置から受信した測定報告に基づいて前記セルの無線通信性能情報を取得するためのプログラムコードと、前記無線通信性能情報に基づいて、自セルに在圏する同時接続の端末装置の数及び自セルの下りリンクにおける前記端末装置のスループットの少なくとも一方が目標値になるように前記アンテナの指向性ビームの方向及び形状の少なくとも一方を制御するためのプログラムコードを含む。 A program according to still another aspect of the present invention is a program executed by a computer or a processor provided in a mobile communication base station having an antenna capable of controlling a directional beam. This program includes a program code for acquiring wireless communication performance information of the cell based on a measurement report received from one or a plurality of terminal devices located in the cell formed by the base station, and the wireless communication performance information. Based on, the direction and shape of the directional beam of the antenna so that at least one of the number of simultaneously connected terminal devices in the own cell and the throughput of the terminal device in the downlink of the own cell becomes the target value. Includes program code to control at least one.
前記基地局の制御方法及びプログラムにおいて、前記無線通信性能情報は、前記セルにおける前記基地局と前記端末装置との間の伝搬路の無線伝搬損失の平均値と、前記セルに接続している端末装置の数の平均値及び最大値と、前記セルの無線リソースにおける制御チャネルエレメント(CCE)の使用率と、前記セルの下りリンクにおける端末装置のスループットと、前記セルの上りリンクにおける端末装置のスループットを含んでもよい。
ここで、前記アンテナの指向性ビームの所定の基準方向から下向きのチルト角が所定の最大下向きチルト角以上になると判断されるとき、前記アンテナの下向きのチルト角を、前記セルの下りリンクにおける前記端末装置のスループットの複数取得データの中の最大スループットに対応する目標チルト角に制御してもよい。
また、前記アンテナの指向性ビームの所定の基準方向から下向きのチルト角が所定の最大下向きチルト角以上になると判断され、且つ、前記無線伝搬損失の平均値が所定の損失閾値以上になると判断されるとき、前記アンテナの下向きのチルト角を、前記セルにおける最小伝搬損失に対応する目標チルト角に制御してもよい。
前記基地局の制御方法及びプログラムにおいて、前記アンテナの指向性ビームの所定の基準方向から上向きのチルト角が所定の最大上向きチルト角より大きくなったとき、前記アンテナの上向きのチルト角を、前記セルに接続している前記端末装置の数の複数取得データの中の最大値に対応する目標チルト角に制御してもよい。
前記基地局の制御方法及びプログラムにおいて、前記アンテナの指向性ビームの所定の基準方向から上向きのチルト角が所定の最大上向きチルト角より大きくなり、且つ、前記無線伝搬損失の平均値が所定の損失閾値以上になると判断されるとき、前記アンテナの上向きのチルト角を、前記セルに接続している前記端末装置の数の複数取得データの中の最大値に対応する目標チルト角に制御してもよい。
前記基地局の制御方法及びプログラムにおいて、前記基地局のセルに接続している端末装置の数の平均値が、所定の制御開始閾値よりも大きくなったときに、前記無線通信性能情報に基づく前記アンテナの指向性ビームの方向及び形状の少なくとも一方を制御するビーム制御を開始し、前記基地局のセルに接続している端末装置の数の平均値が、前記制御開始閾値よりも小さい所定の制御停止閾値よりも小さくなったときに、前記ビーム制御を停止してもよい。
In the control method and program of the base station, the radio communication performance information includes the average value of the radio propagation loss of the propagation path between the base station and the terminal device in the cell and the terminal connected to the cell. The average and maximum number of devices, the utilization of the control channel element (CCE) in the radio resource of the cell, the throughput of the terminal device in the downlink of the cell, and the throughput of the terminal device in the uplink of the cell. May include.
Here, when it is determined that the downward tilt angle of the directional beam of the antenna from the predetermined reference direction is equal to or larger than the predetermined maximum downward tilt angle, the downward tilt angle of the antenna is set to the downward link of the cell. The target tilt angle corresponding to the maximum throughput in the plurality of acquired data of the throughput of the terminal device may be controlled.
Further, it is determined that the downward tilt angle of the directional beam of the antenna from the predetermined reference direction is equal to or greater than the predetermined maximum downward tilt angle, and that the average value of the radio propagation loss is equal to or greater than the predetermined loss threshold value. At that time, the downward tilt angle of the antenna may be controlled to the target tilt angle corresponding to the minimum propagation loss in the cell.
In the control method and program of the base station, when the upward tilt angle of the directional beam of the antenna from a predetermined reference direction becomes larger than the predetermined maximum upward tilt angle, the upward tilt angle of the antenna is set to the cell. The target tilt angle corresponding to the maximum value in the plurality of acquired data of the number of the terminal devices connected to the terminal device may be controlled.
In the control method and program of the base station, the upward tilt angle of the directional beam of the antenna from a predetermined reference direction is larger than the predetermined maximum upward tilt angle, and the average value of the radio propagation loss is a predetermined loss. When it is determined that the target tilt angle is equal to or higher than the threshold value, the upward tilt angle of the antenna may be controlled to the target tilt angle corresponding to the maximum value in the plurality of acquired data of the number of the terminal devices connected to the cell. good.
In the control method and program of the base station, when the average value of the number of terminal devices connected to the cell of the base station becomes larger than a predetermined control start threshold value, the said based on the wireless communication performance information. A predetermined control in which beam control for controlling at least one of the direction and shape of the directional beam of the antenna is started, and the average value of the number of terminal devices connected to the cell of the base station is smaller than the control start threshold value. The beam control may be stopped when it becomes smaller than the stop threshold value.
前記基地局、前記通信システム、前記基地局の制御方法及びプログラムにおいて、前記アンテナは、送受信信号の位相及び強度を制御可能な複数のアンテナ素子を二次元的に配列したアレイアンテナであってもよい。 In the base station, the communication system, the control method and program of the base station, the antenna may be an array antenna in which a plurality of antenna elements capable of controlling the phase and strength of a transmitted / received signal are two-dimensionally arranged. ..
本発明によれば、基地局を制御する外部装置を介さずに、基地局のセル内の端末装置の数や分布の変化に対応するようにセルの容量を適切に且つ即応的に制御することができる。 According to the present invention, the capacity of a cell is appropriately and responsively controlled so as to respond to changes in the number and distribution of terminal devices in the cell of the base station without going through an external device that controls the base station. Can be done.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る移動通信システムの一例を示す説明図である。
本実施形態の移動通信システムは、セルラー方式の移動通信網のコアネットワーク10に接続された基地局20,30を備える。通信システムは、基地局20と無線通信可能な移動局である端末装置としてのユーザ装置(以下「UE」という。)40,40’を含んでもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a mobile communication system according to the present embodiment.
The mobile communication system of the present embodiment includes
本実施形態のコアネットワーク10は、第4世代のLTE方式に対応したLTEコアネットワーク(EPC:Evolved Packet Core)である。なお、コアネットワーク10は、次世代(第5世代)におけるNR(New Radio)方式に対応するNRコアネットワークであってもよい。NRコアネットワークは第4世代のLTE方式にも対応してもよい。また、コアネットワーク10は、NR方式に対応したLTEコアネットワーク(EPC:Evolved Packet Core)であってもよいし、又は、NRコアネットワーク及びLTEコアネットワーク(EPC)の両方の機能を別々に有するコアネットワークであってもよい。
The
基地局20及び30は共通エリアに設けられ、その共通エリアにそれぞれセル20A及び30Aを形成する。例えば、基地局20及び30はそれぞれ、セル20A及び30Aの中心位置が共通エリアの中心位置になるように配置され、各セル20A,30Aの少なくとも一部が重複した階層化セル構成となっている。基地局20及び30はそれぞれ、アンテナ及び無線装置を複数組備え、互いに向きが異なる複数のセクターセル(例えば水平方向の向きが120度ずつ異なっている3つのセクターセル)を形成する。
The
本実施形態において、基地局20は、後述のMassiveMIMO(MM)伝送方式に対応したLTE方式の基地局(例えば、周波数:f20及び帯域幅:20MHzのeNodeB)である。基地局30は、MassiveMIMO(MM)伝送方式ではなく、通常のMIMO(例えば、送信アンテナ及び受信アンテナの組み合わせが2×2、4×4又は8×8のMIMO)に対応したLTE方式の基地局(例えば、周波数:f30(<f20)及び帯域幅:20MHzのeNodeB)である。
In the present embodiment, the
なお、基地局20及び30はそれぞれ、NR方式に対応した基地局(gNodeB)であってもよい。例えば、基地局20は後述のMassiveMIMO(MM)技術に対応したNR方式の基地局(gNodeB)であり、基地局30は通常のMIMO(例えば、送信アンテナ及び受信アンテナの組み合わせが2×2、4×4又は8×8のMIMO)に対応したNR方式の基地局(gNodeB)であってもよい。また、コアネットワーク10がNSA(Non-StandAlone)タイプのコアネットワークの場合、基地局20は後述のMassiveMIMO(MM)技術に対応したNR方式の基地局(gNodeB)であり、基地局30は2×2MIMOに対応したLTE方式の基地局(eNodeB)であってもよい。
The
基地局20及び30はそれぞれ、互いに異なる周波数帯を用いて、セル20A及び30A内のUE40,40’と無線通信を行う。図中のUE40は基地局20のセル20Aに在圏して基地局20に接続しているUEであり、UE40’は基地局30のセル30Aに在圏して基地局30に接続しているUEである。なお、以下の説明においてUE40とUE40’を区別しないで記載する場合は、UE40と記載する。
The
本実施形態において、基地局20は、LTE方式の周波数帯f20を用いてUE40と無線通信するLTE基地局(eNodeB)であり、MassiveMIMO(MM)による多数のUEの同時接続に対応できるように、送受信信号の位相及び強度を制御可能な複数のアンテナ素子を二次元的に配列したアレイアンテナを備えている。ここで、MassiveMIMO(MM)は送信と受信にそれぞれ複数のアンテナ素子のアンテナを用いることで無線信号を空間的に多重して伝送するMIMO伝送方式において、多くのアンテナ素子で構成される超多素子アンテナの採用により、高周波数帯の使用時の電波の伝搬損失補償を可能とし、鋭い指向性ビームの形成や、より多くのUEとのストリームの同時伝送を実現する技術である。一方、基地局30は、LTE方式の周波数帯f30(<f20)を用いてUE40’と無線通信することは基地局20と同様であるが、MassiveMIMO(MM)を適用せずに通常のMIMO(例えば、送信アンテナ及び受信アンテナの組み合わせが2×2、4×4又は8×8のMIMO)伝送方式を用いるLTE基地局(eNodeB)である。
In the present embodiment, the
LTE方式の周波数帯としては、例えば3GPPの技術仕様:TS 36.101に「E-UTRA operating bands」として割り当てられているLTEバンド(例えば、バンド1(B1)、バンド3(B3)、バンド8(B8)、バンド28(B28)、バンド41(B41)、バンド42(B42))の所定帯域幅の周波数帯を割り当てて用いることができる。なお、NR方式を適用した場合の周波数帯としては、例えば3.7GHz帯、4.5GHz帯、28GHz帯のいずれかにおける所定帯域幅の周波数帯を割り当てて用いることができる。 As the frequency band of the LTE system, for example, the LTE band assigned as "E-UTRA operating bands" in the technical specification of 3GPP: TS 36.101 (for example, band 1 (B1), band 3 (B3), band 8). (B8), band 28 (B28), band 41 (B41), band 42 (B42)) can be assigned and used in a frequency band having a predetermined bandwidth. As the frequency band when the NR method is applied, for example, a frequency band having a predetermined bandwidth in any of 3.7 GHz band, 4.5 GHz band, and 28 GHz band can be assigned and used.
基地局20及び30はそれぞれ、アンテナを有する光張り出し無線部(RRH:Remote Radio Head)と、光ファイバケーブルなどの高速伝送ケーブルを介して光張り出し無線装置(RRH)に接続された制御・ベースバンド装置(BBU:Base Band Unit)とを用いて構成し、各基地局のRRHのアンテナを共通エリアの中心位置になるように配置してもよい。また、基地局20及び30はそれぞれ互いに分離された個別装置として構成してもよいし、基地局20及び30の少なくとも一部を一体的に構成してもよい。
The
なお、本実施形態では、基地局20、30が地上又は海上に固定配置される固定基地局である例であるが、基地局20、30は移動型の基地局であってもよい。
In this embodiment, the
UE40,40’は、携帯電話機、スマートフォンなどのユーザが携帯して使用可能な移動局でもよいし、基地局20、30と無線通信可能なものであれば、車両、家電機器などの各種装置、器具、機械などに組み込まれた通信端末モジュールなどの端末装置であってもよい。また、UE40は、第5世代の移動通信システムにおいて想定されているmMTC(Massive Machine-Type Communications)における大量の低コストIoT(Internet of Things)デバイスであってもよい。
The
複数のセル20A,30Aが形成された共通エリアに位置するUE40は、例えば電源投入時に基地局20,30から受信した無線信号の受信結果とUE内に予め保存されているネットワーク識別情報及び優先度情報等の制御情報に基づいて、基地局20又は基地局30に初期接続要求(アタッチ要求)を送信してセル20A又はセル30Aに接続する。また、電源が投入された状態で共通エリアに位置するUE40は、セル20A又はセル30Aへの接続が切断された切断時に、基地局20,30から受信した無線信号の受信結果とUE内に予め保存されているネットワーク識別情報及び優先度情報等の制御情報とに基づいて、基地局20又は基地局30に再選択要求を送信してセル20A又はセル30Aに接続する。
The
図1のような共通エリアに複数のセル20A,30Aが形成されたセル構成において、従来の基地局間のモビリティ負荷分散(MLB:Mobility Load Balancing)の制御を適用した場合、次のような課題がある。
In a cell configuration in which a plurality of
MassiveMIMO(MM)伝送方式ではなく通常のMIMO伝送方式を用いる基地局(以下「非MM基地局」ともいう。)30のセル(以下「非MMセル」ともいう。)30Aがマクロセルの場合、非MMセル30Aに接続するUE40’の収容数の上限として例えば200が想定される。また、駅、空港、イベント会場、スポーツ競技場(スタジアム)などのUE数(ユーザ数)が多いエリアにMassiveMIMO(MM)伝送方式を用いるセル(以下「MMセル」ともいう。)20Aを形成する基地局は、多数のUE40の接続に対応可能な多素子のアンテナアレーを具備するMassiveMIMOのアンテナを有し、アンテナパターン形成可能なビームフォーミング技術を有する無線機を備えた基地局(以下「MM基地局」ともいう。)である。非MM基地局30はMIMO多重数が少ないことにより収容数の上限がMM基地局20に対して低い。そのため、MM基地局20のMMセル20Aには、非MM基地局30の非MMセル30Aの3倍~4倍に相当する数のUE40を収容することが想定される。その一方で、従来の基地局間のモビリティ負荷分散(MLB)では、MM基地局20のMMセル20Aに接続するUE40の数が増加して高負荷になってMMセル20AのUE40のスループットが低下した場合に、MMセル20Aから他の周波数帯を用いる非MM基地局30の非MMセル(マクロセル)30AにオフロードさせるUE40は、MMセル20A内でランダムに抽出される。そのため、MMセル20Aセルの中心部にいるUE40は、MMセル20Aの負荷としては重くならないにも関わらず非MMセル30Aへ押しだされることになる。反対に非MMセル30AからもランダムにMMセル20Aに戻ってくることによりMMセル20Aの高負荷状態を改善することができない。
When the cell (hereinafter also referred to as "non-MM cell") 30A of the base station (hereinafter also referred to as "non-MM base station") 30 that uses a normal MIMO transmission method instead of the Massive MIMO (MM) transmission method is a non-macro cell. For example, 200 is assumed as the upper limit of the number of UEs 40'connected to the
以上のように、共通エリアにMMセル20A及び非MMセル30Aが形成されたセル構成において従来の基地局間のモビリティ負荷分散(MLB)の制御を適用した場合、その負荷分散が機能せず、MMセル20A及び非MMセル30Aの容量(端末装置の収容数、同時接続数)を適切に制御できないおそれがある。特に、上記基地局間のモビリティ負荷分散(MLB)をNMS等の外部の管理装置から制御する場合、セル20A,30Aの情報の収集及びその収集した情報に基づくセル20A,30Aの制御内容の判断に時間を要したり、基地局20,30の制御が不十分であったり、逆に基地局20,30の制御が過剰であったりすることが発生し、セル20A,30AのUEの数や分布の変化に対応するようにセル20A,30Aの容量を適切に且つ即応的に制御できないおそれがある。また、同じNR方式の複数の基地局が共通エリアに混在する場合や同じLTE方式の複数の基地局が共通エリアに混在する場合であっても、その共通エリアに形成される互いに異なる帯域幅を持ったMMセルと非MMセルとの間で適切に制御できないおそれがある。
As described above, when the conventional control of mobility load balancing (MLB) between base stations is applied in the cell configuration in which the
そこで、本実施形態では、MM基地局20が、MMセル20Aに在圏するUE40から受信した測定報告に基づいてMMセル20Aの無線通信性能情報を取得し、その無線通信性能情報に基づいて、自セル(MMセル)に在圏する同時接続のUE40の数及び自セル(MMセル)の下りリンクにおけるUE40のスループット(ユーザスループット)の少なくとも一方が目標値になるように、MM基地局20のアンテナの指向性ビームの方向及び形状の少なくとも一方を制御している。これにより、NMS等の外部装置を介さずに、MM基地局20のMMセル20A内のUE40の数や分布の変化に対応するようにMMセル20Aの容量や下りリンクのユーザスループットを適切に且つ即応的に制御することができる。
Therefore, in the present embodiment, the
特に、本発明者は、上記無線通信性能情報に基づくMM基地局20のアンテナの指向性ビームの制御を行うにあたって、MMセル20Aに接続しているUE40の数が50以上の場合にUEのスループットが低下しているときの特徴を分析したところ、次の(A1)~(A6)の特徴が見られるという知見が得られた。
In particular, the present inventor has a UE throughput when the number of
(A1)下りリンク(DL)のUEのスループット(DL User Th)は出ているが、下りリンク(DL)のトラヒック量(Volume)が極端に少ない。
(A2)無線伝搬路の損失(Pass Loss)が大きい。
(A3)MMセル20Aに接続しているUE40の最大数(Max CU)がMM基地局20(無線通信装置)の設計限界値を超過している。
(A4)MMセル20Aの無線リソースにおける制御チャネルエレメント(CCE)の使用率が高い。
(A5)上りリンク(UL)のUEのスループット(UL User Throughput)より、下りリンク(DL)のUEのスループット(DL User Throughput)が小さい。
(A6)制御チャネルエレメント(CCE)の消費が、新規呼の受付に遅延を発生させてしまうレベルに到達している。
(A1) The downlink (DL) UE throughput (DL User Th) is high, but the downlink (DL) traffic (Volume) is extremely small.
(A2) The loss (Pass Loss) of the radio propagation path is large.
(A3) The maximum number of UEs 40 (Max CU) connected to the
(A4) The usage rate of the control channel element (CCE) in the radio resource of the
(A5) The downlink (DL) UE throughput (DL User Throughhput) is smaller than the uplink (UL) UE throughput (UL User Throughhput).
(A6) The consumption of the control channel element (CCE) has reached a level that causes a delay in accepting new calls.
以上の知見に基づき、UE40から受信した測定報告(MR)に基づいてMM基地局20等で計算される主要性能指標(KPI: Key Performance Indicator)の中から、MM基地局20のアンテナの指向性ビームの制御に用いる無線通信性能情報として、次の(B1)~(B6)に挙げる6種類の情報を選択した。これらの情報を用いてMM基地局20のアンテナの指向性ビームの制御することにより、MMセル20Aの容量をより精度よく適切に且つ即応的に制御することができる。
Based on the above findings, the directivity of the antenna of the
(B1)MMセル20AにおけるMM基地局20とUE40との間の伝搬路の無線伝搬損失の時間的な平均値(AVG Pass Loss)。
(B2)MMセル20Aに接続しているUE40の数(接続UE数)の時間的な平均値(AVG Number of RRC Connected User)
(B3)MMセル20Aに接続しているUE40の数(接続UE数)の時間的な最大値(MAX Number of RRC Connected User)
(B4)MMセル20Aの無線リソースにおける制御チャネルエレメント(CCE)の使用率(CCE Usage Ratio)。
(B5)MMセル20Aの下りリンクにおけるUE40のスループット(DL User Throughput)
(B6)MMセル20Aの上りリンクにおけるUE40のスループット(UL User Throughput)
(B1) Time average value (AVG Pass Loss) of the radio propagation loss of the propagation path between the
(B2) Time average value of the number of
(B3) Maximum time value of the number of
(B4) Utilization rate of the control channel element (CCE) in the radio resource of the
(B5) UE40 throughput in downlink of
(B6)
図2は、本実施形態に係る基地局20の一構成例を示すブロック図である。
図2において、MM基地局20は、基地局装置200と、電波を送受信するときの指向性ビームを制御可能なアンテナ210とを備える。基地局装置200は、制御部201と、アンテナ210を介してUE40との間で無線通信を行う無線通信部202と、記憶部203と、データ処理部204とを備える。無線通信部202は、例えば、送信信号及び受信信号を増幅する信号増幅部、送信信号及び受信信号の周波数を所定の周波数に変換する周波数変換部、無線信号経路切り換え部、送受共用部(DUP:Duplexer)等を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the
In FIG. 2, the
本実施形態における基地局20のアンテナ210は、Massive MIMO対応のアンテナであり、例えば、複数のアンテナ素子(アンテナエレメント)を2次元的に配列したアレイアンテナを用い、各アンテナ素子の信号の位相及び強度を制御して指向性をもつビームを形成するようなものである。また、アンテナ210は、ホーンアンテナのような単体のアンテナで指向性をもつビームが形成される指向性アンテナであってもよい。また、アンテナ210は、複数の指向性アンテナからなるアンテナ素子(アンテナエレメント)を配列したアレイアンテナを用い、各アンテナ素子の信号位相を制御して指向性をもつビームを形成するようなものであってもよい。また、アンテナ210は、電気チルト制御可能なセクタアンテナであってもよい。
The
本実施形態のアンテナ210は、複数の無指向性アンテナからなるアンテナエレメントが配列されたアレイアンテナにおけるアンテナビームの本数、ビーム幅及びビーム方向を制御可能なビームフォーミング機能を有するMassiveMIMO対応のアンテナである。アンテナ210のビーム幅及びビーム方向は、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の方向について制御できればよい。MassiveMIMO対応のアンテナは、例えば最大128本のアンテナ素子を有し、ビームフォーミングや空間多重などの技術を用いて、ユーザごとに専用の電波を割り当てることができるアンテナである。従来のアンテナは複数ユーザで周波数をシェアするのに対し、MassiveMIMO対応のアンテナは各ユーザが専用の周波数を占有する。本実施形態では、アンテナ210のビームフォーミング機能によりアンテナ210のビームの幅及び方向を所望の幅及び方向へ変更し、所望の位置に所望の形状を有する一又は複数のMMセル20Aを形成することができる。
The
本実施形態では、駅、空港、イベント会場、スポーツ競技場等のエリアのうち、UE40が集中して通信トラフィックが増加するエリア部分に対し、ビームを絞ってMMセル20Aを形成する。これにより、駅、空港、イベント会場、スポーツ競技場等のエリアの全体をセルでカバーする場合よりも、高い通信品質を得ることができる。
In the present embodiment, the
MM基地局20のアンテナ210で形成されるビームの方向及び形状を制御するビームフォーミング制御は、例えば次のように行うことができる。
Beamforming control for controlling the direction and shape of the beam formed by the
基地局装置200の無線通信部202は、UE40へデータを送信する場合、送信ベースバンド信号に対してプリコーディング制御が行われた送信信号を、無線(RF)装置を介してアンテナ210へ送る。また、UE40からデータを受信する場合には、アンテナ210によりRF装置で受信した受信信号を、プリコーディング制御を介して受信データを取得する。無線通信部202は、制御部201の制御の下、アンテナ210を用いて予め定めたビーム幅及びビーム方向で送信及び受信を行うビームフォーミング機能を備えている。ビームフォーミング機能で用いることができる複数種類のプリコーディング(ビームパターン)の候補データは、記憶部203に記憶されている。
When transmitting data to the
ここで、プリコーディングによるビームフォーミング機能とは、特定の方向へ送信されるビーム又は特定の方向からのビームを受信するように、例えばアンテナ210の各アンテナ素子の信号の位相の組(プリコーディング)を複数種類(N個)用意しておき、その中から一つを選択してプリコーディング制御を行い、ビームを制御する機能である。本実施形態では、データ処理部204によるデータ処理によって、前述のUE40から受信した測定報告(MR)に基づいて取得したMMセル20Aの無線通信性能情報に基づいて、最適となるプリコーディング(ビームパターン)を選択する。そして、制御部201は、データ処理部204によって選択されたプリコーディングに従ってアンテナ210のビームを制御する。
Here, the beamforming function by precoding is, for example, a set of phases (precoding) of signals of each antenna element of the
基地局装置200の制御部201は、所定のプログラムを読み出して実行することにより、次の各手段として機能する。
(1)MM基地局20が形成するMMセル20Aに在圏するUE40から受信した測定報告(MR)に基づいて、MMセル20Aの無線通信性能情報を取得する手段。
(2)前記無線通信性能情報に基づいて、MMセル(自セル)20Aに在圏する同時接続のUE40の数及びMMセル(自セル)20Aの下りリンクにおけるUE40のスループットの少なくとも一方が目標数になるようにアンテナ210の指向性ビームの方向及び形状の少なくとも一方を制御する手段。
The
(1) A means for acquiring wireless communication performance information of the
(2) Based on the wireless communication performance information, at least one of the number of simultaneously connected
以下、本実施形態のMM基地局20における無線通信性能情報に基づくMMセル20Aの容量(端末装置の収容数、同時接続数)の動的な制御例について説明する。
Hereinafter, a dynamic control example of the capacity (accommodation number of terminal devices, number of simultaneous connections) of the
図3は、本実施形態のMM基地局20におけるMMセル20Aの容量制御の一例を示すフローチャートである。なお、本制御例及び後述の図4の制御例では、ビーム幅を固定とし、ビームの基準方向からのチルト角を変更して最適なビームパターンとなるようにビームを制御する例で説明するが、ビームのチルト角を固定とし、ビームの水平方向の角度(例えば方位角)及びビーム幅の少なくとも一方を変更して、最適なビームパターンとなるようにビームを制御してもよい。また、ビームのチルト角、ビームの水平方向の角度及びビーム幅を変更して最適なビームパターンとなるようにビームを制御してもよい。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of capacity control of the
本制御及び後述の図4の制御例では、次の表1に示す設定パラメータを用いる。
ここで、表1中の「接続UE平均値」(AVG RRC CU)は、接続UE数の時間的な平均値であり、KPI取得周期(ΔTKPI)内に接続UE数について得られた複数のデータの平均値である。例えば、KPI取得周期(ΔTKPI)の1分間にRRC Connected StateにあるUE40の数(接続UE数)を1秒毎にサンプリングし、そのサンプリング母数の60個の接続UE数のデータをCU1,CU2,CU3,・・・,CU60とすると、接続UE平均値(AVG RRC CU)は、次の(1)式で計算できる。
また、後述の図4における接続UE数の最大値(MaxCU)は、KPI取得周期(ΔTKPI)内に接続UE数について得られた複数のデータの中の最大値であり、例えば上記サンプリング母数の60個の接続UE数のデータの中の最大値である。 Further, the maximum value (MaxCU) of the number of connected UEs in FIG. 4 described later is the maximum value among a plurality of data obtained about the number of connected UEs within the KPI acquisition cycle (ΔT KPI ), and is, for example, the above sampling parameter. It is the maximum value in the data of the number of connected UEs of 60.
また、後述の図4における伝搬損失の平均値(AVG Path Loss)は、KPI取得周期内に複数のUE40が基地局(gNodeB又はeNodeB)に接続する際のRACH(ランダムアクセスチャネル)の遅延時間(Delay)のデータから計算される複数UEの伝搬損失(Path Loss)の平均値である。この伝搬損失の平均値(AVG Path Loss)の期待値が「Expected AVG Path Loss」である。
Further, the average value (AVG Path Loss) of the propagation loss in FIG. 4 described later is the delay time (random access channel) of the RACH (random access channel) when a plurality of
また、後述の図4における伝搬損失の最大値(MAX Path Loss)は、基地局のアンテナの複数回のチルト・アップを予め行い、そのときに計測・計算された複数の伝搬損失(Path Loss)の最大値である。後述の図4の例では、基地局のアンテナの3回のチルト・アップを行い、最も大きかった2回目のチルト・アップのときの伝搬損失(Path Loss)を伝搬損失の最大値(MAX Path Loss)と設定している。 Further, the maximum value (MAX Path Loss) of the propagation loss in FIG. 4 described later is a plurality of propagation losses (Path Loss) measured and calculated at that time by tilting up the antenna of the base station a plurality of times in advance. Is the maximum value of. In the example of FIG. 4 described later, the antenna of the base station is tilted up three times, and the propagation loss (Path Loss) at the time of the second tilt-up, which is the largest, is the maximum value of the propagation loss (MAX Path Loss). ) Is set.
図3において、MM基地局20の動作状態は、通常動作状態(通常動作モード)(S100)と、セル容量調整制御状態(アンテナビームの自動チルト制御モード)(S200)との間で遷移する。
In FIG. 3, the operating state of the
MM基地局20の通常動作状態(S100)では、アンテナ210のチルト角(E_Tilt Parameter Value)が、MM基地局20の設置時に設計された値に設定される。この通常動作状態において、MM基地局20は、所定の時間間隔で、MMセル20A内のUE40から受信した測定報告(MR)に基づいて、必要に応じて計算を行うことにより、MMセル20Aの無線通信性能情報を含むKPIデータを取得し、MM基地局20の記憶部203に蓄積する。
In the normal operating state (S100) of the
MM基地局20の制御部201は、そのKPIデータに含まれる、MMセル20Aに接続している接続UE平均値(AVG RRC CU)に基づいて、セル容量調整制御状態(S200)へ遷移するか否かを判定する。例えば、接続UE平均値(AVG RRC CU)が、所定の制御開始閾値であるTh1AVG-CU(Evaluation Trigger AVG # of Connected User Threshold)よりも大きくなったとき、MMセル20Aの接続UEが急増したと判断し、通常動作状態(S100)からセル容量調整制御状態(S200)に遷移する(S110)。
Whether the
また、制御部201は、そのKPIデータに含まれる、MMセル20Aに接続している接続UE平均値(AVG RRC CU)に基づいて、セル容量調整制御状態(S200)から通常動作状態(S100)に戻るように遷移するか否かを判定する。例えば、接続UE平均値(AVG RRC CU)が、所定の制御停止閾値であるTh2AVG-CU(Automatic E_Tilt De-activation AVG # of Connected User Threshold)よりも小さくなったとき、MMセル20Aの接続UEの急増状態が解消されたと判断し、セル容量調整制御状態(S200)から通常動作状態(S100)に遷移する(S120)。
Further, the
セル容量調整制御状態(S200)では、まず、MM基地局20は、所定の時間間隔ΔTKPI(例えば、1分間隔)で、MMセル20A内のUE40から受信した測定報告(MR)に基づいて、必要に応じて計算を行うことにより、MMセル20Aの無線通信性能情報を含むKPIデータを取得し、MM基地局20の記憶部203に蓄積する。
In the cell capacity adjustment control state (S200), first, the
MM基地局20の制御部201は、記憶部203に蓄積したKPIデータに含まれる、表1に例示した無線通信性能情報に基づいて、アンテナ210の指向性ビームの方向を所定基準方向から下向き方向に変化させるチルト・ダウンの調整、又は、アンテナ210の指向性ビームの方向を所定基準方向から上向き方向に変化させるチルト・アップの調整を行うか否かを判断する。
The
図3の例では、制御部201は、次の判断H1(S202)~判断H6(S207)を、その順番に実行する。判断H1(S202)~判断H3(S204)がチルト・ダウンを行うか否かの判断であり、判断H4(S205)~判断H6(S207)がチルト・アップを行うか否かの判断である。
In the example of FIG. 3, the
H1(S202):MMセル20Aの接続UE平均値が、セル容量上限に対応する接続UEの最大値よりも大きい(AVG CU>NCU-MAX)。
H2(S203):MMセル20AのCCE使用率が、セル容量上限に対応するCCE使用率の最大値よりも小さい(CCE使用率<CCEMAX)。
H3(S204):下りリンクのUE40のスループットが、下りリンクのUE40のスループットの最低目標値よりも小さい(DL user Throughput<THPMIN-DL)。
H4(S205):下りリンクのUE40のスループットが、下りリンクのUE40のスループットの期待値よりも大きい(DL user Throughput>THPEXP-DL)。
H5(S206):MMセル20AのCCE使用率が、セル容量上限に対応するCCE使用率の最大値から所定のオフセット(CCE offset)を減算した値よりも小さい(CCE使用率<CCEMAX-CCE offset)。
H6(S207):MMセル20Aの接続UE平均値が、セル容量上限に対応する接続UEの最大値よりも大きい(AVG CU>NCU-MAX)。
H1 (S202): The average value of the connected UEs of the
H2 (S203): The CCE usage rate of the
H3 (S204): The
H4 (S205): The
H5 (S206): The CCE usage rate of the
H6 (S207): The average value of the connected UEs of the
上記チルト・ダウンの要否の判断H1(S202)~判断H3(S204)のいずれかが肯定の場合は、チルト・ダウン制御のフロー(S208~S210)に移行し、判断H1(S202)~判断H3(S204)のすべてが否定の場合は、チルト・アップの要否の判断のフロー(S205~S207)に移行する。 If any of the above-mentioned tilt-down necessity determination H1 (S202) to determination H3 (S204) is affirmative, the process shifts to the tilt-down control flow (S208 to S210), and determination H1 (S202) to determination. If all of H3 (S204) are negative, the process proceeds to the flow of determining the necessity of tilt-up (S205 to S207).
また、上記チルト・アップの要否の判断H4(S205)~判断H6(S207)のすべてが肯定の場合は、チルト・アップ制御のフロー(S211~S213)に移行し、判断H4(S205)~判断H6(S207)のいずれかが否定の場合は、上記KPIデータの定期的な取得(S201)に戻る。 If all of the above-mentioned tilt-up necessity determination H4 (S205) to determination H6 (S207) are affirmative, the process proceeds to the tilt-up control flow (S211 to S213), and the determination H4 (S205) to determination H4 (S205) to If any of the determination H6 (S207) is negative, the process returns to the periodic acquisition (S201) of the KPI data.
チルト・ダウン制御のフローでは、まず、所定の調整ステップ単位(ΔTilt)だけ加算したと想定したチルト・ダウン後のチルト角の設定値が、チルト角の調整範囲の下限値(TiltDOWN-MAX)に達したか否かを判断する(S208)。 In the tilt-down control flow, first, the set value of the tilt angle after tilt-down assuming that only a predetermined adjustment step unit (ΔTilt) is added is the lower limit value of the tilt angle adjustment range (Tilt DOWN-MAX ). Is determined (S208).
チルト・ダウン想定後のチルト角の設定値が、下向きチルト角の調整範囲の最大値である第1角度閾値としての最大下向きチルト角(以下「ダウンチルトの下限値」という。)(TiltDOWN-MAX)に達していない場合は(S208でN)、チルト・ダウン後のチルト角の設定値に相当する角度だけ、アンテナ210の指向性ビームの方向を下向きに変化させるようにビームフォーミング制御を実行する(S209)。その実行後、上記KPIデータの定期的な取得(S201)に戻る。
The set value of the tilt angle after assuming tilt / down is the maximum downward tilt angle as the first angle threshold value which is the maximum value of the adjustment range of the downward tilt angle (hereinafter referred to as "lower limit value of down tilt") (Tilt DOWN- . If MAX ) is not reached (N in S208), beamforming control is executed so as to change the direction of the directional beam of the
一方、チルト・ダウン想定後のチルト角の設定値がチルト角の調整範囲のダウンチルトの下限値(TiltDOWN-MAX)に達している場合又は超えている場合は(S208でY)、チルト角の設定値を、MMセル20Aの下りリンクにおけるUE40のスループットの複数取得データの中の最大スループットに対応する目標チルト角の設定値に変更し、その変更後の目標チルト角の設定値に相当するチルト角度になるようにビームフォーミング制御を実行する(S210)。その実行後、上記KPIデータの定期的な取得(S201)に戻る。
On the other hand, if the tilt angle setting value after assuming tilt / down reaches or exceeds the lower limit of down tilt (Tilt DOWN-MAX ) in the tilt angle adjustment range (Y in S208), the tilt angle. The set value of is changed to the set value of the target tilt angle corresponding to the maximum throughput in the plurality of acquired data of the throughput of the
また、チルト・アップ制御のフローでは、まず、所定の調整ステップ単位(ΔTilt)だけ減算したと想定したチルト・アップ後のチルト角の設定値が、上向きチルト角の調整範囲の最大値である第2角度閾値としての最大上向きチルト角(以下「アップチルトの上限値」という。)(TiltUP-MAX)に達したか否かを判断する(S211)。 Further, in the tilt-up control flow, first, the set value of the tilt angle after tilt-up assuming that only a predetermined adjustment step unit (ΔTilt) is subtracted is the maximum value of the adjustment range of the upward tilt angle. It is determined whether or not the maximum upward tilt angle (hereinafter referred to as "upper limit value of up tilt") (Tilt UP-MAX ) as the two-angle threshold value has been reached (S211).
チルト・アップ想定後のチルト角の設定値がチルト角の調整範囲のアップチルトの上限値(TiltUP-MAX)に達していない場合は(S211でN)、チルト・アップ後のチルト角の設定値に相当する角度だけ、アンテナ210の指向性ビームの方向を上向きに変化させるようにビームフォーミング制御を実行する(S212)。その実行後、上記KPIデータの定期的な取得(S201)に戻る。
If the tilt angle setting value after tilt-up is not reached the upper limit of up-tilt (Tilt UP-MAX ) in the tilt angle adjustment range (N in S211), the tilt angle setting after tilt-up is set. Beamforming control is executed so as to change the direction of the directional beam of the
一方、チルト・アップ想定後のチルト角の設定値がチルト角の調整範囲のアップチルトの上限値(TiltUP-MAX)に達している場合又は超えている場合は(S211でY)、チルト角の設定値を、MMセル20Aに接続しているUE40の数の複数取得データの中の最大値に対応する目標チルト角の設定値に変更し、その変更後の目標チルト角の設定値に相当するチルト角度になるようにビームフォーミング制御を実行する(S213)。その実行後、上記KPIデータの定期的な取得(S201)に戻る。
On the other hand, if the set value of the tilt angle after assuming tilt-up reaches or exceeds the upper limit value (Tilt UP-MAX ) of the up-tilt in the adjustment range of the tilt angle (Y in S211), the tilt angle. The set value of is changed to the set value of the target tilt angle corresponding to the maximum value in the plurality of acquired data of the number of
上記KPIデータの定期的な取得のステップ(S201)では、前述のように、KPIデータに含まれる、MMセル20Aに接続している接続UE平均値(AVG RRC CU)に基づいて、セル容量調整制御状態(S200)から通常動作状態(S100)に戻るように遷移するか否かを判定する。例えば、接続UE平均値(AVG RRC CU)が、所定の制御停止閾値であるTh2AVG-CU(Automatic E_Tilt De-activation AVG # of Connected User Threshold)よりも小さくなったとき、MMセル20Aの接続UEの急増状態が解消されたと判断し、セル容量調整制御状態(S200)から通常動作状態(S100)からに遷移する(S120)。
In the step of periodically acquiring the KPI data (S201), as described above, the cell capacity is adjusted based on the average value of the connected UEs (AVG RRC CU) connected to the
図4は、本実施形態のMM基地局20におけるMMセル20Aの容量制御の一例を示すフローチャートである。なお、本制御例では、セル容量調整制御状態(S300)での制御の内容が異なる。図4のS100、S110、S120については、図3の制御例と同様であるので、それらの説明は省略する。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of capacity control of the
セル容量調整制御状態(S300)では、まず、MM基地局20は、所定の時間間隔ΔTKPI(例えば、1分間隔)で、MMセル20A内のUE40から受信した測定報告(MR)に基づいて、必要に応じて計算を行うことにより、MMセル20Aの無線通信性能情報を含むKPIデータを取得し、MM基地局20の記憶部203に蓄積する。
In the cell capacity adjustment control state (S300), first, the
MM基地局20の制御部201は、記憶部203に蓄積したKPIデータに含まれる、表1に例示した無線通信性能情報に基づいて、アンテナ210の指向性ビームの方向を所定基準方向から下向き方向に変化させるチルト・ダウンの調整、又は、アンテナ210の指向性ビームの方向を所定基準方向から上向き方向に変化させるチルト・アップの調整を行うか否かを判断する。
The
図4の例では、制御部201は、次の判断H1(S302)~判断H5(S306)を、その順番に実行する。判断H1(S302)~判断H3(S304)がチルト・ダウンを行うか否かの判断であり、判断H4(S305)~判断H5(S306)がチルト・アップを行うか否かの判断である。
In the example of FIG. 4, the
H1(S302):MMセル20Aの接続UE平均値が、セル容量上限に対応する接続UEの最大値よりも大きい(AVG CU>NCU-MAX)。
H2(S303):MMセル20AのCCE使用率が、セル容量上限に対応するCCE使用率の最大値よりも小さい(CCE使用率<CCEMAX)。
H3(S304):下りリンクのUE40のスループットが、下りリンクのUE40のスループットの最低目標値よりも小さい(DL user Throughput<THPMIN-DL)。
H4(S305):下りリンクのUE40のスループットが、下りリンクのUE40のスループットの期待値よりも大きい(DL user Throughput>THPEXP-DL)。
H5(S306):KPIデータ取得周期あたりの接続UEの減少数(AVG CU_Before-AVG CU_Current)が、所定の閾値よりも大きい(AVG CU_Before-AVG CU_Current>NDEC-CU)。
H1 (S302): The average value of the connected UEs of the
H2 (S303): The CCE usage rate of the
H3 (S304): The
H4 (S305): The
H5 (S306): The decrease in the number of connected UEs per KPI data acquisition cycle (AVG CU_Before-AVG CU_Current) is larger than a predetermined threshold value (AVG CU_Before-AVG CU_Current> N DEC-CU ).
上記チルト・ダウンの要否の判断H1(S302)~判断H3(S304)のいずれかが肯定の場合は、チルト・ダウン制御のフロー(S307~S310)に移行し、判断H1(S302)~判断H3(S304)のすべてが否定の場合は、チルト・アップの要否の判断のフロー(S305~S306)に移行する。 If any of the above-mentioned tilt-down necessity determination H1 (S302) to determination H3 (S304) is affirmative, the process shifts to the tilt-down control flow (S307 to S310), and determination H1 (S302) to determination. If all of H3 (S304) are negative, the process proceeds to the flow of determining the necessity of tilt-up (S305 to S306).
また、上記チルト・アップの要否の判断H4(S305)~判断H5(S306)のすべてが肯定の場合は、チルト・アップ制御のフロー(S311~S314)に移行し、判断H4(S305)~判断H5(S306)のいずれかが否定の場合は、上記KPIデータの定期的な取得(S301)に戻る。 If all of the above-mentioned tilt-up necessity determination H4 (S305) to determination H5 (S306) are affirmative, the flow shifts to the tilt-up control flow (S311 to S314), and the determination H4 (S305) to If any of the determination H5 (S306) is negative, the process returns to the periodic acquisition (S301) of the KPI data.
チルト・ダウン制御のフローでは、まず、所定の調整ステップ単位(ΔTilt)だけ加算したチルト・ダウン後のチルト角の設定値に相当する角度だけ、アンテナ210の指向性ビームの方向を下向きに変化させるようにビームフォーミング制御を実行する(S307)。その後、チルト・ダウン後のチルト角の設定値が、チルト角の調整範囲の下限値(TiltDOWN-MAX)に達したか否かを判断する(S308)。
In the tilt-down control flow, first, the direction of the directional beam of the
チルト・ダウン後のチルト角の設定値がチルト角の調整範囲のダウンチルトの下限値(TiltDOWN-MAX)に達していない場合は(S308でN)、上記KPIデータの定期的な取得(S301)に戻る。 If the set value of the tilt angle after tilting down does not reach the lower limit of down tilt (Tilt DOWN-MAX ) in the tilt angle adjustment range (N in S308), the above KPI data is periodically acquired (S301). ).
一方、チルト・ダウン後のチルト角の設定値がチルト角の調整範囲のダウンチルトの下限値(TiltDOWN-MAX)に達している場合又は超えている場合は(S308でY)、更に、伝搬損失の平均値(AVG Passloss)が、所定の損失閾値としての平均伝搬損失(パスロス)の期待上限値(PLAVG-EXP)よりも小さいか否かを判断する(S309)。 On the other hand, if the set value of the tilt angle after tilting down reaches or exceeds the lower limit value (Tilt DOWN-MAX ) of the down tilt in the tilt angle adjustment range (Y in S308), further propagation occurs. It is determined whether or not the average value of the loss (AVG Passloss) is smaller than the expected upper limit value (PL AVG-EXP ) of the average propagation loss (path loss) as a predetermined loss threshold value (S309).
ここで、伝搬損失の平均値が期待上限値(PLAVG-EXP)よりも小さい場合は(S309でY)、上記KPIデータの定期的な取得(S301)に戻る。一方、伝搬損失の平均値が期待上限値(PLAVG-EXP)以上の場合は(S309でN)、チルト角の設定値を、MMセル20Aにおける最小伝搬損失に対応する目標チルト角の設定値に変更し、その変更後の目標チルト角の設定値に相当するチルト角度になるようにビームフォーミング制御を実行する(S310)。その実行後、上記KPIデータの定期的な取得(S301)に戻る。
Here, if the average value of the propagation loss is smaller than the expected upper limit value (PL AVG-EXP ) (Y in S309), the process returns to the periodic acquisition of the KPI data (S301). On the other hand, when the average value of the propagation loss is equal to or higher than the expected upper limit value (PL AVG-EXP ) (N in S309), the tilt angle setting value is set to the target tilt angle setting value corresponding to the minimum propagation loss in the
また、チルト・アップ制御のフローでは、まず、所定の調整ステップ単位(ΔTilt)だけ減算したチルト・アップ後のチルト角の設定値に相当する角度だけ、アンテナ210の指向性ビームの方向を上向きに変化させるようにビームフォーミング制御を実行する(S311)。その後、チルト・アップ後のチルト角の設定値が、チルト角の調整範囲のアップチルトの上限値(TiltUP-MAX)に達したか否かを判断する(S312)。
Further, in the tilt-up control flow, first, the direction of the directional beam of the
チルト・アップ後のチルト角の設定値がチルト角の調整範囲のアップチルトの上限値(TiltUP-MAX)に達していない場合は(S312でN)、上記KPIデータの定期的な取得(S301)に戻る。 If the set value of the tilt angle after tilting up does not reach the upper limit value (Tilt UP-MAX ) of the tilt angle adjustment range (N in S312), the above KPI data is periodically acquired (S301). ).
一方、チルト・アップ後のチルト角の設定値がチルト角の調整範囲のアップチルトの上限値(TiltUP-MAX)に達している場合又は超えている場合は(S312でY)、更に、伝搬損失の平均値(AVG Passloss)が、所定の損失閾値としての平均伝搬損失(パスロス)の期待上限値(PLAVG-EXP)よりも大きいか否かを判断する(S313)。 On the other hand, if the set value of the tilt angle after tilting up reaches or exceeds the upper limit value (Tilt UP-MAX ) of the up tilt of the tilt angle adjustment range (Y in S312), further propagation occurs. It is determined whether or not the average value of the loss (AVG Passloss) is larger than the expected upper limit value (PL AVG-EXP ) of the average propagation loss (path loss) as a predetermined loss threshold value (S313).
ここで、伝搬損失の平均値が平均伝搬損失(パスロス)の期待上限値(PLAVG-EXP)以下の場合は(S313でN)、上記KPIデータの定期的な取得(S301)に戻る。一方、伝搬損失の平均値が期待上限値(PLAVG-EXP)よりも大きい場合は(S313でY)、チルト角の設定値を、前述のKPI取得周期内に計測・計算されるMMセル20Aに接続している複数のUE40における伝搬損失の平均値(AVG Pass Loss)が、その期待上限値(PLAVG-EXP,Expected AVG Pass Loss)未満であり且つ前記伝搬損失の最大値(Max Pass Loss)より小さくなる目標チルト角に変更し、その変更後の目標チルト角の設定値に相当するチルト角度になるようにビームフォーミング制御を実行する(S314)。その実行後、上記KPIデータの定期的な取得(S301)に戻る。
Here, when the average value of the propagation loss is equal to or less than the expected upper limit value (PL AVG-EXP ) of the average propagation loss (path loss) (N in S313), the process returns to the periodic acquisition of the KPI data (S301). On the other hand, when the average value of the propagation loss is larger than the expected upper limit value (PL AVG-EXP ) (Y in S313), the set value of the tilt angle is measured and calculated within the above-mentioned KPI acquisition cycle. The average value (AVG Pass Loss) of the propagation loss in the plurality of
上記KPIデータの定期的な取得のステップ(S301)では、前述のように、KPIデータに含まれる、MMセル20Aに接続している接続UE平均値(AVG RRC CU)に基づいて、セル容量調整制御状態(S300)から通常動作状態(S100)に戻るように遷移するか否かを判定する。例えば、接続UE平均値(AVG RRC CU)が、所定の制御停止閾値であるTh2AVG-CU(Automatic E_Tilt De-activation AVG # of Connected User Threshold)よりも小さくなったとき、MMセル20Aの接続UEの急増状態が解消されたと判断し、セル容量調整制御状態(S300)から通常動作状態(S100)からに遷移する(S120)。
In the step of periodically acquiring the KPI data (S301), as described above, the cell capacity is adjusted based on the average value of the connected UEs (AVG RRC CU) connected to the
なお、図4のステップS309~S310の制御は、図3の制御例においてステップS210の代わりに適用して実行もよく、また、図4のステップS313~S314の制御は、図3の制御例においてステップS213の代わりに適用して実行もよい。 The control of steps S309 to S310 in FIG. 4 may be applied and executed instead of step S210 in the control example of FIG. 3, and the control of steps S313 to S314 of FIG. 4 may be applied in the control example of FIG. It may be applied and executed instead of step S213.
以上、本実施形態によれば、基地局を管理して遠隔的に制御するEMS(Element Management System)等のサーバや遠隔制御装置等の外部装置を設けることなく、MM基地局20のMMセル20A内のUE40の数や分布の変化に対応するようにセルの容量や下りリンクのユーザスループットを適切に且つ即応的に制御することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、本明細書で説明された処理工程並びに通信システム、基地局及び端末装置(UE、移動局装置、ユーザ端末装置、移動機)の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。例えば、前述の本実施形態の基地局における処理は、後述のハードウェアに所定のプログラムが読み込まれて実行されたり、後述のハードウェアに予め組み込まれた所定のプログラムが実行されたりすることにより、実現される。 The processing process described herein and the components of the communication system, base station and terminal device (UE, mobile station device, user terminal device, mobile device) can be implemented by various means. For example, these processes and components may be implemented in hardware, firmware, software, or a combination thereof. For example, in the above-mentioned processing in the base station of the present embodiment, a predetermined program is read and executed in the hardware described later, or a predetermined program preliminarily incorporated in the hardware described later is executed. It will be realized.
ハードウェア実装については、実体(例えば、各種無線通信装置、Node B、端末、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置)において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、1つ又は複数の、特定用途向けIC(ASIC)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、デジタル信号処理装置(DSPD)、プログラマブル・ロジック・デバイス(PLD)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。 Regarding hardware implementation, means such as a processing unit used to realize the above steps and components in an entity (for example, various wireless communication devices, Node B, terminal, hard disk drive device, or optical disk drive device) One or more application-specific ICs (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors , Controllers, microprocessors, microprocessors, electronic devices, other electronic units designed to perform the functions described herein, computers, or combinations thereof.
また、ファームウェア及び/又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム(例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード)で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び/又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ/プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)、プログラマブルリードオンリーメモリ(PROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、FLASHメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク、コンパクトディスク(CD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、1又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。 Further, for firmware and / or software implementation, means such as a processing unit used to realize the above components are programs (eg, procedures, functions, modules, instructions) that execute the functions described herein. , Etc.) may be implemented. In general, any computer / processor readable medium that clearly embodies the firmware and / or software code is a means such as a processing unit used to implement the steps and components described herein. May be used to implement. For example, firmware and / or software code may be stored in memory and executed by a computer or processor, for example in a control device. The memory may be mounted inside the computer or processor, or it may be mounted outside the processor. Further, the firmware and / or software code may be, for example, a random access memory (RAM), a read-only memory (ROM), a non-volatile random access memory (NVRAM), a programmable read-only memory (PROM), or an electrically erasable PROM (EEPROM). ), FLASH memory, floppy (registered trademark) discs, compact discs (CDs), digital versatile discs (DVDs), magnetic or optical data storage devices, etc. good. The code may be executed by one or more computers or processors, or the computers or processors may be made to perform functional embodiments described herein.
また、前記媒体は非一時的な記録媒体であってもよい。また、前記プログラムのコードは、コンピュータ、プロセッサ、又は他のデバイス若しくは装置機械で読み込んで実行可能であれよく、その形式は特定の形式に限定されない。例えば、前記プログラムのコードは、ソースコード、オブジェクトコード及びバイナリコードのいずれでもよく、また、それらのコードの2以上が混在したものであってもよい。 Further, the medium may be a non-temporary recording medium. Further, the code of the program may be read and executed by a computer, a processor, or another device or device machine, and the format is not limited to a specific format. For example, the code of the program may be any of source code, object code, and binary code, or may be a mixture of two or more of these codes.
また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。 Also, the description of the embodiments disclosed herein is provided to allow one of ordinary skill in the art to manufacture or use the present disclosure. Various amendments to this disclosure will be readily apparent to those of skill in the art and the general principles defined herein are applicable to other variations without departing from the spirit or scope of this disclosure. Therefore, this disclosure is not limited to the examples and designs described herein, but should be recognized in the broadest range consistent with the principles and novel features disclosed herein.
10 :コアネットワーク
20 :MM基地局
20A :MMセル
30 :非MM基地局
30A :非MMセル
200 :基地局装置
201 :制御部
202 :無線通信部
203 :記憶部
204 :データ処理部
210 :アンテナ
10: Core network 20: MM
Claims (10)
指向性ビームを制御可能なアンテナと、
前記基地局が形成するセルに在圏する一又は複数の端末装置から受信した測定報告に基づいて計算される前記セルの主要性能指標(KPI)から、前記セルの無線通信性能情報として、前記セルにおける前記基地局と前記端末装置との間の伝搬路の無線伝搬損失の平均値、前記セルに接続している端末装置の数の平均値、前記セルに接続している端末装置の数の最大値、前記セルの無線リソースにおける制御チャネルエレメント(CCE)の使用率、前記セルの下りリンクにおける端末装置のスループット及び前記セルの上りリンクにおける端末装置のスループットの6種類の情報を選択して取得する取得部と、
前記無線通信性能情報として選択して取得した前記6種類の情報に基づいて、自セルに在圏する同時接続の端末装置の数及び自セルの下りリンクにおける前記端末装置のスループットの少なくとも一方が目標値になるように前記アンテナの指向性ビームの方向及び形状の少なくとも一方を制御する制御部と、を備えることを特徴とする基地局。 It ’s a mobile communication base station.
With an antenna that can control the directional beam,
From the main performance index (KPI) of the cell calculated based on the measurement report received from one or more terminal devices in the cell formed by the base station, the cell is used as the wireless communication performance information of the cell. The average value of the radio propagation loss of the propagation path between the base station and the terminal device, the average value of the number of terminal devices connected to the cell, and the maximum number of terminal devices connected to the cell. Six types of information are selected and acquired: the value, the utilization rate of the control channel element (CCE) in the radio resource of the cell, the throughput of the terminal device in the downlink of the cell, and the throughput of the terminal device in the uplink of the cell. Acquisition department and
Based on the six types of information selected and acquired as the wireless communication performance information, the target is at least one of the number of simultaneously connected terminal devices in the own cell and the throughput of the terminal device in the downlink of the own cell. A base station including a control unit that controls at least one of the direction and shape of the directional beam of the antenna so as to have a value.
前記制御部は、前記アンテナの指向性ビームの所定の基準方向から下向きのチルト角が所定の最大下向きチルト角以上になると判断されるとき、前記アンテナの下向きのチルト角を、前記セルの下りリンクにおける前記端末装置のスループットの複数取得データの中の最大スループットに対応する目標チルト角に制御することを特徴とする基地局。 In the base station of claim 1 ,
When the control unit determines that the downward tilt angle of the directional beam of the antenna is equal to or greater than the predetermined maximum downward tilt angle, the downward tilt angle of the antenna is set to the downlink of the cell. A base station characterized by controlling to a target tilt angle corresponding to the maximum throughput in a plurality of acquired data of the throughput of the terminal device in the above.
前記制御部は、前記アンテナの指向性ビームの所定の基準方向から下向きのチルト角が所定の最大下向きチルト角以上になると判断され、且つ、前記無線伝搬損失の平均値が所定の損失閾値以上になると判断されるとき、前記アンテナの下向きのチルト角を、前記セルにおける最小伝搬損失に対応する目標チルト角に制御することを特徴とする基地局。 In the base station of claim 2 ,
The control unit determines that the downward tilt angle of the directional beam of the antenna from the predetermined reference direction is equal to or greater than the predetermined maximum downward tilt angle, and the average value of the radio propagation loss is equal to or greater than the predetermined loss threshold value. A base station characterized in that the downward tilt angle of the antenna is controlled to a target tilt angle corresponding to the minimum propagation loss in the cell when it is determined to be.
前記制御部は、前記アンテナの指向性ビームの所定の基準方向から上向きのチルト角が所定の最大上向きチルト角より大きくなったとき、前記アンテナの上向きのチルト角を、前記セルに接続している前記端末装置の数の複数取得データの中の最大値に対応する目標チルト角に制御することを特徴とする基地局。 In the base station of claim 1, 2 or 3 ,
The control unit connects the upward tilt angle of the antenna to the cell when the upward tilt angle of the directional beam of the antenna from a predetermined reference direction becomes larger than the predetermined maximum upward tilt angle. A base station characterized in that the target tilt angle corresponding to the maximum value in the plurality of acquired data of the number of terminal devices is controlled.
前記制御部は、前記アンテナの指向性ビームの所定の基準方向から上向きのチルト角が所定の最大上向きチルト角より大きくなり、且つ、前記無線伝搬損失の平均値が所定の損失閾値以上になると判断されるとき、前記アンテナの上向きのチルト角を、前記セルに接続している前記端末装置の数の複数取得データの中の最大値に対応する目標チルト角に制御することを特徴とする基地局。 In the base station of claim 4 ,
The control unit determines that the upward tilt angle of the directional beam of the antenna from a predetermined reference direction is larger than the predetermined maximum upward tilt angle, and the average value of the radio propagation loss is equal to or higher than the predetermined loss threshold value. At that time, the base station is characterized in that the upward tilt angle of the antenna is controlled to the target tilt angle corresponding to the maximum value in the plurality of acquired data of the number of the terminal devices connected to the cell. ..
前記制御部は、
前記基地局のセルに接続している端末装置の数の平均値が、所定の制御開始閾値よりも大きくなったときに、前記無線通信性能情報に基づく前記アンテナの指向性ビームの方向及び形状の少なくとも一方を制御するビーム制御を開始し、
前記基地局のセルに接続している端末装置の数の平均値が、前記制御開始閾値よりも小さい所定の制御停止閾値よりも小さくなったときに、前記ビーム制御を停止することを特徴とする基地局。 In any of the base stations of claims 1 to 5 ,
The control unit
When the average value of the number of terminal devices connected to the cell of the base station becomes larger than a predetermined control start threshold value, the direction and shape of the directional beam of the antenna based on the wireless communication performance information Start beam control to control at least one,
The beam control is stopped when the average value of the number of terminal devices connected to the cell of the base station becomes smaller than a predetermined control stop threshold value smaller than the control start threshold value. base station.
前記アンテナは、送受信信号の位相及び強度を制御可能な複数のアンテナ素子を二次元的に配列したアレイアンテナである、ことを特徴とする基地局。 In any of the base stations of claims 1 to 6 ,
The antenna is a base station characterized by being an array antenna in which a plurality of antenna elements capable of controlling the phase and strength of a transmitted / received signal are two-dimensionally arranged.
前記基地局が形成するセルに在圏する一又は複数の端末装置から受信した測定報告に基づいて計算される前記セルの主要性能指標(KPI)から、前記セルの無線通信性能情報として、前記セルにおける前記基地局と前記端末装置との間の伝搬路の無線伝搬損失の平均値、前記セルに接続している端末装置の数の平均値、前記セルに接続している端末装置の数の最大値、前記セルの無線リソースにおける制御チャネルエレメント(CCE)の使用率、前記セルの下りリンクにおける端末装置のスループット及び前記セルの上りリンクにおける端末装置のスループットの6種類の情報を選択して取得することと、
前記無線通信性能情報として選択して取得した前記6種類の情報に基づいて、自セルに在圏する同時接続の端末装置の数及び自セルの下りリンクにおける前記端末装置のスループットの少なくとも一方が目標値になるように前記アンテナの指向性ビームの方向及び形状の少なくとも一方を制御することと、
を含むことを特徴とする制御方法。 A control method for controlling a mobile communication base station having an antenna capable of controlling a directional beam.
From the main performance index (KPI) of the cell calculated based on the measurement report received from one or more terminal devices in the cell formed by the base station, the cell is used as the wireless communication performance information of the cell. The average value of the radio propagation loss of the propagation path between the base station and the terminal device, the average value of the number of terminal devices connected to the cell, and the maximum number of terminal devices connected to the cell. Six types of information are selected and acquired: the value, the utilization rate of the control channel element (CCE) in the radio resource of the cell, the throughput of the terminal device in the downlink of the cell, and the throughput of the terminal device in the uplink of the cell. That and
Based on the six types of information selected and acquired as the wireless communication performance information, the target is at least one of the number of simultaneously connected terminal devices in the own cell and the throughput of the terminal device in the downlink of the own cell. Controlling at least one of the direction and shape of the directional beam of the antenna to be a value,
A control method characterized by including.
前記基地局が形成するセルに在圏する一又は複数の端末装置から受信した測定報告に基づいて計算される前記セルの主要性能指標(KPI)から、前記セルの無線通信性能情報として、前記セルにおける前記基地局と前記端末装置との間の伝搬路の無線伝搬損失の平均値、前記セルに接続している端末装置の数の平均値、前記セルに接続している端末装置の数の最大値、前記セルの無線リソースにおける制御チャネルエレメント(CCE)の使用率、前記セルの下りリンクにおける端末装置のスループット及び前記セルの上りリンクにおける端末装置のスループットの6種類の情報を選択して取得するためのプログラムコードと、
前記無線通信性能情報として選択して取得した前記6種類の情報に基づいて、自セルに在圏する同時接続の端末装置の数及び自セルの下りリンクにおける前記端末装置のスループットの少なくとも一方が目標値になるように前記アンテナの指向性ビームの方向及び形状の少なくとも一方を制御するためのプログラムコードと、
を含むことを特徴とするプログラム。 A program executed by a computer or processor installed in a mobile communication base station having an antenna capable of controlling a directional beam.
From the main performance index (KPI) of the cell calculated based on the measurement report received from one or more terminal devices in the cell formed by the base station, the cell is used as the wireless communication performance information of the cell. The average value of the radio propagation loss of the propagation path between the base station and the terminal device, the average value of the number of terminal devices connected to the cell, and the maximum number of terminal devices connected to the cell. Six types of information are selected and acquired: the value, the usage rate of the control channel element (CCE) in the radio resource of the cell, the throughput of the terminal device in the downlink of the cell, and the throughput of the terminal device in the uplink of the cell. Program code for
Based on the six types of information selected and acquired as the wireless communication performance information, the target is at least one of the number of simultaneously connected terminal devices in the own cell and the throughput of the terminal device in the downlink of the own cell. A program code for controlling at least one of the direction and shape of the directional beam of the antenna so as to be a value.
A program characterized by including.
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