JPWO2009044620A1 - 無線通信システム、無線通信方法、基地局、移動局、基地局の制御方法、移動局の制御方法及び制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
(1) フェムト基地局931の下り回線(フェムト基地局931から移動局942に送信する回線)の送信信号が、マイクロ基地局921の下り回線(マイクロ基地局921から移動局941に送信する回線)に対する干渉信号となる。
(2) フェムト基地局931の上り回線(移動局942からフェムト基地局931に送信する回線)の送信信号が、マイクロ基地局921の上り回線(移動局941からマイクロ基地局921に送信する回線)に対する干渉信号となる。
(3) マイクロ基地局921の下り回線の送信信号が、フェムト基地局931の下り回線に対する干渉信号となる。
(4) マイクロ基地局921の上り回線の送信信号が、フェムト基地局931の上り回線に対する干渉信号となる。
2 フェムトゲートウェー装置
3 マクロ基地局
4 マイクロ基地局
5−1〜5−4 フェムト基地局
6 マクロセル
7 マイクロセル
8−1〜8−4 フェムトセル
9−1〜9−3 移動局
10 ネットワーク
50 アンテナ
51 無線送受信部
52 受信データ処理部
53 送信データ処理部
54 有線送受信部
55 移動局モード受信部
56 無線ネットワーク制御データ設定部
57 無線ネットワーク制御部
90 アンテナ
91 無線送受信部
92 受信データ処理部
93 送信データ処理部
94 バッファ部
95 セル選択制御部
図1は、本発明の実施例1〜実施例7の無線通信システムの構成図である。本実施の形態にかかる無線通信システムは、マクロ・マイクロゲートウェエー装置1と、フェムトゲートウェエー装置2と、マクロ基地局3と、マイクロ基地局4と、フェムト基地局5−1〜5−4と、マクロセル6と、マイクロセル7と、フェムトセル8−1〜8−4と、移動局9−1〜9−3とを含む。
本実施の形態にかかる無線通信システムは、基地局と移動局との間の通信方式に如何なる方式を採用してもよいが、実施例1では、無線アクセス方式としてCDMA方式を採用し、RFの各々の帯域に送信信号を拡散して情報を送信する。また、実施例1のマクロ・マイクロゲートウェエー装置1には、無線ネットワーク制御装置(Radio Network Controller;RNC)の機能が付加されている。これにより、マクロ・マイクロゲートウェエー装置1は、マクロ基地局3とマイクロ基地局4に対して、予め設定された各セルのRFやパイロット信号の送信電力値などを通知する。
無線送受信部91は、アンテナ90を介して下りデータを受信して、受信データ処理部92を介して、バッファ部94に送る。バッファ部94に格納された下りデータは読み出されて、その目的に応じて利用される。また、無線送受信部91は、送信データ処理部93を介して、バッファ部94に格納された上りデータを受け取り、アンテナ90を介して基地局(例えば、マクロ基地局3)に向けて送信する。
上述した実施例1では、フェムト基地局5−1〜5−4が、セル選択情報に含まれるHCS優先度レベルと、接続制限情報又はフェムトセル情報とを参照して、RFの選択を行う例を説明した。本実施例では、フェムト基地局5−1〜5−4が、接続制限情報及びフェムトセル情報を使用せずに、セル選択情報に含まれるHCS優先度レベルを参照してRFの選択を行う例を説明する。このようなRF選択によっても、フェムト基地局5−1〜5−4は、周囲に存在する移動局9−1〜9−3の通信に与える影響を軽減することができる。
本実施例では、フェムト基地局5−1〜5−4が、HCS優先度レベルを使用せずに、接続制限情報又はフェムトセル情報を参照してRFの選択を行う例を説明する。このようなRF選択によっても、フェムト基地局5−1〜5−4は、周囲に存在する移動局9−1〜9−3の通信に与える影響を軽減することができる。
上述した実施例1〜3では、移動局モード受信部55を有するフェムト基地局5−1〜5−4が、他の基地局から送出されるパイロット信号の受信レベルを測定すると共にセル選択情報の受信を行い、これらの測定結果及びセル選択情報を用いてRFの選択を行う例を説明した。しかしながら、パイロット信号受信レベルの測定、及び基地局が報知するセル選択情報の受信の少なくとも一方を移動局9−1〜9−3に実行させ、フェムト基地局5−1〜5−4は、その測定結果又は受信結果を移動局から受信してRF選択を行ってもよい。
上述した実施例1〜4では、フェムト基地局5−1〜5−4が、周囲の移動局が使用するRFとの競合を回避するように、フェムトセル8−1〜8−3で使用するRFを選択することで無線リソース管理を実施していた。しかしながら、RFの選択は、フェムト基地局5−1〜5−4が行う無線リソース管理の代表例の1つに過ぎない。本実施例では、フェムト基地局5−1〜5−4が行う無線リソース管理の他の例として、予め設定されたフェムトセルのRFの送信電力を増減することで無線リソース管理を実施する例を示す。本実施例のフェムト基地局5−1〜5−4の構成は、実施例1と同様とすればよい。以下では、フェムト基地局5−1〜5−4が行う送信電力制御の動作を、図12のフロー図を用いて説明する。図12は、図7のフロー図と比較して、ステップS210〜S213が追加された点で異なる。
上述した実施例1、2、4及び5では、マクロ基地局3又はマクロ基地局3及びマイクロ基地局4がHCS優先度レベルを送信する例を説明した。しかしながら、移動局9−1〜9−3による接続先セルの選択並びにフェムト基地局5−1〜5−4によるRFの選択に使用可能なセルの属性情報は、HCS優先度レベルに限られない。本実施例では、マクロ基地局が、HCS優先度レベルの代わりにパイロット信号の送信電力値を送信する例を説明する。そして、移動局9−1〜9−3は、HCS優先度が高いセルを優先的に選択する代わりに、パイロット信号の送信電力値が小さいセルを優先的に選択する。また、フェムト基地局5−1〜5−4は、HCS優先度が低いセルが使用するRFを優先的に選択する代わりに、パイロット信号の送信電力値が大きいセルが使用するRFを優先的に選択する。例えば、パイロット信号の送信電力値の上限値を、マクロセル6では2W、マイクロセル7では0.2W、そしてフェムトセル8−1〜8−3では0.01Wとすればよい。HCS優先度レベルに代えてパイロット信号の送信電力値を使用する以外の点は、上述した実施例1,2及び4と同じである。
[実施例7]
実施例1〜6では、基地局と移動局との間の通信方式としてWCDMA方式を採用していたが、本実施例では、上り回線はシングルキャリアFDMA(Frequency Division Multiple Access)方式、下り回線はOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式をそれぞれ採用する。そして、各々の無線周波数は、その帯域が複数のリソースブロック(PRB;Physical Resource Block)に分割され、基地局に備えられたスケジューラがPRBの割当を行なって、基地局は割り当てられたPRBを用いて移動局との間のデータ送信を行う。
上述した実施例1〜7のさらなる変形例について以下に列挙する。
実施例1〜7では、移動局がセル選択に使用するセル選択情報を使用して、フェムト基地局5−1〜5−4が、RFの選択又は送信電力制御等の無線リソース管理を実行する例を示した。しかしながら、セル選択情報は、フェムト基地局5−1〜5−4による無線リソース管理に使用される"セルの属性を示すセル属性情報"の一例に過ぎない。例えば、フェムト基地局5−1〜5−4は、移動局がセル選択に使用するセル選択情報とは別個にマクロ基地局3等から送信される情報を用いて、RFの選択を行ってもよい。
Claims (29)
- 第一の基地局は、第一のセル内において、第一の無線リソースを用いて、第一の下り信号の送信を行うと共に、移動局との通信を行ない、
第二の基地局は、第二のセル内において、第二の無線リソースを用いて、第二の下り信号の送信を行うと共に、移動局との通信を行ない、
前記第一の基地局及び前記第二の基地局の少なくとも一方は、セルの属性を示すセル属性情報を送信し、
第三の基地局は、少なくとも前記第一の下り信号の受信品質を測定すると共に、前記セル属性情報を受信し、前記受信品質の測定結果と前記セル属性情報に基づいて、無線リソース管理を行い、第三のセル内において移動局との通信を行なうことを特徴とする無線通信システム。 - 前記無線リソース管理は、予め定められた複数の割当候補の無線リソースから少なくとも1つの無線リソースを選択し、前記選択した無線リソースを用いることを含む請求項1に記載の無線通信システム。
- 前記セル属性情報は、前記第一及び第二のセルの優先度レベル情報を含み、
前記移動局は、前記第一及び第二の下り信号の受信品質を測定し、前記第一の下り信号の受信品質が第一の所定値以上であり、前記第二の下り信号の受信品質が第二の所定値以上であるとき、前記第一及び第二のセルのうちで前記優先度レベルが高いセルを選択して、選択したセルに対応する基地局との通信を行い、
前記第三の基地局は、
さらに前記第二の下り信号の受信品質を測定し、前記第一の下り信号の受信品質が第三の所定値以上であり、前記第二の下り信号の受信品質が第四の所定値以上であるとき、
前記複数の割当候補から少なくとも1つの無線リソースを選択するに際して、前記第一及び第二のセルのうちで前記優先度レベルが低い一方のセルに用いられる無線リソースを、前記優先度レベルが高い他方のセルに用いられる無線リソースよりも優先的に選択することを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。 - 前記セル属性情報は、移動局の接続を制限しているセルであることを示す接続制限情報及びフェムトセルであることを示すフェムトセル情報の少なくとも一方を含み、
前記第三の基地局は、
前記第一の下り信号の受信品質が第五の所定値以上であって、
前記接続制限情報が前記第一のセルが特定の移動局のみに接続を許可するセルではなく、前記第二のセルが特定の移動局のみに接続を許可するセルであることを示す場合、または、前記フェムトセル情報が前記第一のセルがフェムトセルではなく、前記第二のセルがフェムトセルであることを示す場合には、
前記複数の割当候補から少なくとも1つの無線リソースを選択するに際して、前記第二のセルに用いられる無線リソースを、前記第一のセルに用いられる無線リソースよりも優先的に選択することを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。 - 前記セル属性情報は、前記第一の下り信号及び第二の下り信号の送信電力値に関する情報を含み、
前記移動局は、前記第一及び第二の下り信号の受信品質を測定し、前記第一の下り信号の受信品質が第六の所定値以上であり、前記第二の下り信号の受信品質が第七の所定値以上であるとき、前記第一及び第二のセルのうちで前記下り信号の送信電力値が小さいセルを選択して、選択したセルに対応する基地局との通信を行い、
前記第三の基地局は、さらに前記第二の下り信号の受信品質を測定し、前記第一の下り信号の受信品質が第八の所定値以上であり、前記第二の下り信号の受信品質が第九の所定値以上であるとき、
前記複数の割当候補から少なくとも1つの無線リソースを選択するに際して、前記第一及び第二のセルのうちで前記下り信号の送信電力値が大きい一方のセルに用いられる無線リソースを、前記下り信号の送信電力値が小さい他方のセルに用いられる無線リソースよりも優先的に選択することを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。 - 前記第三の基地局は、第三の無線リソースを用いて送信される第三の下り信号の受信品質が第十の所定値未満であるか、または前記第三の無線リソースを用いて送信される前記第三の下り信号を受信できないときには、前記優先的に選択する無線リソースよりも、前記第三の無線リソースを優先的に選択することを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記優先的に選択する無線リソースが複数存在する場合には、前記下り信号の受信品質が最低の無線リソースを、その他の前記優先的に選択する無線リソースよりも優先的に選択することを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記第三の基地局は、前記第三のセルが特定の移動局のみに接続を許可するセルであることを示す接続制限情報、及び前記第三のセルがフェムトセルであることを示すフェムトセル情報の少なくとも一方を送信し、予め登録された特定の移動局のみと接続して通信を行なうことを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記無線リソースは、無線周波数であって、
前記第一から第三の基地局と前記移動局との間の通信において、無線アクセス方式としてCDMA方式を用い、前記無線周波数の各々の帯域に送信信号を拡散して情報を送信することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記無線リソースは、無線周波数であって、
前記第一から第三の基地局と移動局との間の通信において、前記無線周波数の各々の帯域を複数のリソースブロックに分割し、1つまたは複数のリソースブロックを用いて情報を送信することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記第一から第三の無線リソースの各々を使用する基地局は、移動局から信号を受信するために、前記第一から第三の無線リソースとは異なる第四から第六の無線リソースの各々を使用することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記無線リソース管理は、複数の割当候補の中から予め指定された無線リソースを使用して前記第三の基地局が信号出力する際に、前記第三の基地局の送信電力を制御することを含む請求項1に記載の無線通信システム。
- 前記セル属性情報は、前記第一及び第二のセルの優先度レベル情報を含み、
前記第三の基地局は、さらに前記第二の下り信号の受信品質を測定し、前記第一及び第二の下り信号の測定結果と前記セル属性情報に基づいて、周囲のセルとの干渉を軽減するように前記複数の選択候補の中から1つの無線リソースを選択し、
前記予め指定された無線リソースと前記選択した無線リソースとが一致するか否かに応じて、前記送信電力を調整する請求項12に記載の無線通信システム。 - 前記第三の基地局は、前記予め指定された無線リソースと前記選択した無線リソースが不一致である場合に、前記予め指定された無線リソースと前記選択した無線リソースが一致する場合に比べて、前記送信電力を低下させる請求項13に記載の無線通信システム。
- 前記受信品質は、受信信号レベル、受信SIR(Signal to Interference Ratio)及び符号誤り率の少なくとも1つを含む請求項1〜14のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 第一の基地局は、第一のセル内において、第一の無線リソースを用いて、第一の下り信号の送信を行うと共に、移動局との通信を行ない、
第二の基地局は、第二のセル内において、第二の無線リソースを用いて、第二の下り信号の送信を行うと共に、移動局との通信を行ない、
前記第一の基地局及び前記第二の基地局の少なくとも一方は、セルの属性を示すセル属性情報を送信し、
第三の基地局は、少なくとも前記第一の下り信号の受信品質を測定すると共に、前記セル属性情報を受信し、前記受信品質の測定結果と前記セル属性情報に基づいて、無線リソース管理を行い、第三のセル内において移動局との通信を行なうことを特徴とする無線通信方法。 - 移動局との通信を行なうために第一のセル内において第一の無線リソースを用いて第一の下り信号の送信を行う第一の基地局と、移動局との通信を行なうために第二のセル内において第二の無線リソースを用いて第二の下り信号の送信を行う第二の基地局とを含み、前記第一の基地局及び前記第二の基地局の少なくとも一方は、セルの属性を示すセル属性情報を送信する無線通信システムにおいて使用される基地局であって、
少なくとも前記第一の下り信号の受信品質を測定すると共に、前記セル属性情報を受信する手段と、
第三のセル内において移動局との通信を行なうために、前記受信品質の測定結果と前記セル属性情報に基づいて無線リソース管理を行う手段と、
を備える基地局。 - 請求項1〜15のいずれか1項に記載の無線通信システムにおいて使用され、前記第三の基地局と通信を行なうことを特徴とする移動局。
- 請求項1〜15のいずれか1項に記載の無線通信システムにおいて使用される移動局であって、
前記セル属性情報を受信する手段と、
前記セル属性情報を用いてセル選択を行なう手段と、
を備える移動局。 - 無線通信システムで使用される移動局であって、
前記無線通信システムは、
第一のセル内において、第一の無線リソースを用いて、第一の下り信号の送信を行う第一の基地局と、
第二のセル内において、第二の無線リソースを用いて、第二の下り信号の送信を行う第二の基地局と、
少なくとも前記第一の下り信号の受信品質の測定結果及び前記セル属性情報に基づいて、無線リソース管理を行い、第三のセル内において、当該移動局との通信を行なう第三の基地局とを有し、
当該移動局は、前記第一の下り信号の受信品質の測定及び前記セル属性情報の受信の少なくとも一方を行う手段と、前記第一の下り信号の受信品質の測定結果及び前記セル属性情報の少なくとも一方を前記第三の基地局に対して通知する手段とを備える移動局。 - 無線通信システムで使用される基地局の制御方法であって、
第一のセル内において、第一の無線リソースを用いて、第一の下り信号の送信を行う第一の基地局から、前記第一の下り信号を受信して受信品質を測定し、
第二のセル内において、第二の無線リソースを用いて、第二の下り信号の送信を行う第二の基地局と前記第一の基地局の少なくとも一方から、セルの属性を示すセル属性情報を受信し、
前記受信品質の測定結果と前記セル属性情報に基づいて、無線リソース管理を行い、第三のセル内において、移動局との通信を行なうことを特徴とする、基地局の制御方法。 - 前記無線リソース管理は、予め定められた複数の割当候補の無線リソースから少なくとも1つの無線リソースを選択し、前記選択した無線リソースを用いることを含む請求項21に記載の基地局の制御方法。
- 前記無線リソース管理は、複数の割当候補の中から予め指定された無線リソースを使用して前記第三の基地局が信号出力する際に、前記第三の基地局の送信電力を制御することを含む請求項21に記載の基地局の制御方法。
- 無線通信システムで使用される移動局の制御方法であって、
第一のセル内において、第一の無線リソースを用いて、第一の下り信号の送信を行う第一の基地局から、前記第一の下り信号を受信して受信品質を測定し、
第二のセル内において、第二の無線リソースを用いて、第二の下り信号の送信を行う第二の基地局と前記第一の基地局の少なくとも一方から、セルの属性を示すセル属性情報を受信し、
少なくとも前記第一の下り信号の受信品質の測定結果及び前記セル属性情報に基づいて無線リソース管理を行う第三の基地局に対して、前記第一の下り信号の受信品質の測定結果及び受信した前記セル属性情報の少なくとも一方を通知することを特徴とする移動局の制御方法。 - 無線通信システムで使用される基地局に関する制御処理をコンピュータに実行させる基地局制御プログラムであって、
前記制御処理は、
第一のセル内において、第一の無線リソースを用いて移動局との通信を行なう第一の基地局から前記第一の無線リソースを用いて送信される第一の下り信号の受信品質の測定結果を入力する処理と、
第二のセル内において、第二の無線リソースを用いて移動局との通信を行なう第二の基地局と前記第一の基地局との少なくとも一方から受信される情報であって、セルの属性を示すセル属性情報を入力する処理と、
前記受信品質の測定結果と前記セル属性情報に基づいて、無線リソース管理を行う処理とを含む基地局制御プログラム。 - 無線受信手段と無線送信手段を有する移動局に関する制御処理をコンピュータに実行させる移動局制御プログラムであって、
前記制御処理は、
第一のセル内において、第一の基地局から第一の無線リソースを用いて送信される第一の下り信号の受信品質を、前記前記無線受信手段に測定させる処理と、
第二のセル内において、第二の無線リソースを用いて移動局との通信を行なう第二の基地局と前記第一の基地局との少なくとも一方から受信される情報であって、セルの属性を示すセル属性情報を、前記前記無線受信手段に受信させる処理と、
少なくとも前記第一の下り信号の受信品質の測定結果及び前記セル属性情報に基づいて無線リソース管理を行う第三の基地局に対して、前記第一の下り信号の受信品質の測定結果及び受信した前記セル属性情報の少なくとも一方を、前記無線送信手段に送信させる処理とを含む移動局制御プログラム。 - 無線通信システムで使用される移動局であって、
前記無線通信システムは、
第一のセル内において、第一の無線リソースを用いて、第一の下り信号の送信を行う第一の基地局と、
第二のセル内において、第二の無線リソースを用いて、第二の下り信号の送信を行う第二の基地局と、
少なくとも前記第一の下り信号の受信品質及び前記セル属性情報に基づいて選択された無線リソースを使用して、第三のセル内において、当該移動局との通信を行なう第三の基地局とを有し、
当該移動局は、前記第一の下り信号の受信品質の測定及び前記セル属性情報の受信を行う手段と、前記第一の下り信号の受信品質の測定結果及び前記セル属性情報に基づいて複数の選択候補の中から選択した無線リソースを前記第三の基地局に対して通知する手段とを備える移動局。 - 無線通信システムで使用される移動局の制御方法であって、
第一のセル内において、第一の無線リソースを用いて、第一の下り信号の送信を行う第一の基地局から、前記第一の下り信号を受信して受信品質を測定し、
第二のセル内において、第二の無線リソースを用いて、第二の下り信号の送信を行う第二の基地局と前記第一の基地局の少なくとも一方から、セルの属性を示すセル属性情報を受信し、
前記第一の下り信号の受信品質の測定結果及び前記セル属性情報に基づいて、第三の基地局に使用させるための無線リソースを複数の選択候補の中から選択し、
前記第三の基地局に対して、選択された無線リソースを送信することを特徴とする移動局の制御方法。 - 無線受信手段と無線送信手段を有する移動局に関する制御処理をコンピュータに実行させる移動局制御プログラムであって、
前記制御処理は、
第一のセル内において、第一の基地局から第一の無線リソースを用いて送信される第一の下り信号の受信品質を、前記前記無線受信手段に測定させる処理と、
第二のセル内において、第二の無線リソースを用いて移動局との通信を行なう第二の基地局と前記第一の基地局との少なくとも一方から受信される情報であって、セルの属性を示すセル属性情報を、前記前記無線受信手段に受信させる処理と、
前記第一の下り信号の受信品質の測定結果及び前記セル属性情報に基づいて、第三の基地局に使用させるための無線リソースを複数の選択候補の中から選択する処理と、
前記無線創始手段に、前記第3の基地局に対して、選択された無線リソースを送信させる処理とを含む移動局制御プログラム。
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