JPWO2011129231A1 - 無線通信システム、無線基地局、及び通信パラメータ再設定方法 - Google Patents

Abstract

高電力基地局１００は、自局が送信する無線信号の受信品質の測定を指示する旨の測定指示情報を周辺基地局に送信する基地局間通信部１４０と、受信品質の測定結果を示す測定結果情報を周辺基地局から収集する測定結果収集部１２１と、測定結果収集部１２１によって収集された測定結果情報に基づいて、自局の通信パラメータを再設定するパラメータ再設定部１２３とを具備する。

Description

本発明は、無線伝搬環境の変化に対応可能な無線通信システム、無線基地局、及び通信パラメータ再設定方法に関する。

セルラシステム等の無線通信システムでは、無線基地局を設置した後に、周辺にビルが建設されたり、周辺基地局の設置状況が変化したりすると、当該無線基地局の周辺の無線伝搬環境が変化する。

このため、従来は、測定機材を搭載した測定用車両を用いて、無線伝搬環境に関する情報を定期的に収集することが行われている。具体的には、測定用車両により、通信エリア内の各位置で受信品質を測定する。

このような収集方法は、工数が多く費用が高いという課題がある。この課題に対し、ユーザの無線端末を使用して、収集作業を自動化しようとする提案がなされている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の収集システムでは、無線端末が、受信品質及び位置情報を測定し、ネットワーク上のサーバが、受信品質及び位置情報を無線端末から収集して解析する。

特開２００９−１７７５７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の収集システムにおいては、受信品質及び位置情報を収集及び解析する負荷がサーバに集中する。このため、処理能力の高いサーバをネットワーク上に設ける必要があり、そのコストが大きいという問題があった。

また、解析の結果、無線伝搬環境の変化が検出された場合には、オペレータが無線基地局の通信パラメータ（コンフィグレーション）を再設定することが一般的であるが、そのような再設定作業に伴う労力が大きいという問題があった。

そこで、本発明は、無線伝搬環境の変化に容易に対応できる無線通信システム、無線基地局、及び通信パラメータ再設定方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。まず、本発明の無線通信システムの特徴は、複数の無線基地局を有する無線通信システムであって、通信パラメータの再設定対象となる対象基地局（例えば、高電力基地局１００）は、前記対象基地局が送信する無線信号の受信品質の測定を指示する旨の測定指示情報を、前記対象基地局の周辺に位置する周辺基地局（例えば、低電力基地局２００ａ、低電力基地局２００ｂ、高電力基地局１００’）に送信する測定指示送信部（基地局間通信部１４０）と、前記受信品質の測定結果を示す測定結果情報を前記周辺基地局から収集する測定結果収集部（測定結果収集部１２１）と、前記測定結果収集部によって収集された前記測定結果情報に基づいて、前記対象基地局の通信パラメータを再設定するパラメータ再設定部（パラメータ再設定部１２３）とを具備することを要旨とする。

本発明の無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記周辺基地局は、前記対象基地局から受信した前記測定指示情報を、前記周辺基地局に接続する無線端末である配下端末に転送する測定指示転送部（転送制御部２２１）と、前記配下端末から前記測定結果情報を収集し、収集した測定結果情報を前記対象基地局に転送する測定結果転送部（転送制御部２２１）とを具備することを要旨とする。

本発明の無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記周辺基地局は、前記対象基地局から受信した前記測定指示情報に応じて、前記受信品質を測定する受信品質測定部（受信品質測定部２１１）と、前記受信品質測定部による測定結果を示す前記測定結果情報を前記対象基地局に送信する測定結果送信部（基地局間通信部２４０）とを具備することを要旨とする。

本発明の無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記周辺基地局は、前記対象基地局よりも送信電力の小さい低電力基地局（低電力基地局２００ａ、低電力基地局２００ｂ）を含むことを要旨とする。

本発明の無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記測定指示送信部は、前記測定指示情報を定期的に送信することを要旨とする。

本発明の無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記測定指示情報は、前記対象基地局を識別する識別子と、前記受信品質を測定する条件を示す測定条件情報とを含むことを要旨とする。

本発明の無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記対象基地局は、前記測定結果収集部によって収集された前記測定結果情報を解析し、前記対象基地局の通信パラメータの再設定が必要か否かを判定する解析部（解析部１２２）を具備することを要旨とする。

本発明の無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記測定指示送信部は、前記対象基地局に無線中継局が接続している場合に、前記測定指示情報を前記周辺基地局及び前記無線中継局に送信することを要旨とする。

本発明の無線基地局の特徴は、無線基地局であって、前記無線基地局が送信する無線信号の受信品質の測定を指示する旨の測定指示情報を、前記無線基地局の周辺に位置する周辺基地局に送信する測定指示送信部と、前記受信品質の測定結果を示す測定結果情報を前記周辺基地局から収集する測定結果収集部と、前記測定結果収集部によって収集された前記測定結果情報に基づいて、前記無線基地局の通信パラメータを再設定するパラメータ再設定部とを具備することを要旨とする。

本発明の無線基地局の他の特徴は、無線基地局であって、通信パラメータの再設定対象となる対象基地局から、前記対象基地局が送信する無線信号の受信品質の測定を指示する旨の測定指示情報を受信する測定指示受信部と、前記測定指示受信部が受信した前記測定指示情報を、前記無線基地局に接続する無線端末である配下端末に転送する測定指示転送部と、前記配下端末から前記測定結果情報を収集し、収集した測定結果情報を前記対象基地局に転送する測定結果転送部とを具備することを要旨とする。

本発明の無線基地局の他の特徴は、無線基地局であって、通信パラメータの再設定対象となる対象基地局から、前記対象基地局が送信する無線信号の受信品質の測定を指示する旨の測定指示情報を受信する測定指示受信部と、前記対象基地局から受信した前記測定指示情報に応じて、前記受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定部による測定結果を示す前記測定結果情報を前記対象基地局に送信する測定結果送信部とを具備することを要旨とする。

本発明の通信パラメータ再設定方法の特徴は、複数の無線基地局を有する無線通信システムに用いられる通信パラメータ再設定方法であって、通信パラメータの再設定対象となる対象基地局が、前記対象基地局が送信する無線信号の受信品質の測定を指示する旨の測定指示情報を、前記対象基地局の周辺に位置する周辺基地局に送信するステップと、前記対象基地局が、前記受信品質の測定結果を示す測定結果情報を前記周辺基地局から収集するステップと、前記対象基地局が、前記収集するステップによって収集された前記測定結果情報に基づいて、前記対象基地局の通信パラメータを再設定するステップとを具備することを要旨とする。

本発明によれば、無線伝搬環境の変化に容易に対応できる無線通信システム、無線基地局、及び通信パラメータ再設定方法を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る高電力基地局のブロック構成図である。 図３（ａ）は、測定指示情報の情報要素の一例を示す図であり、図３（ｂ）は、測定結果情報の情報要素の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る低電力基地局のブロック構成図である。 本発明の第１実施形態に係る無線端末のブロック構成図である。 本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの動作シーケンス図である。 本発明の第２実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 本発明の第２実施形態に係る高電力基地局のブロック構成図である。 本発明の第３実施形態に係る無線中継局のブロック構成図である。

図面を参照して、本発明の第１実施形態〜第３実施形態、及びその他の実施形態を説明する。以下の各実施形態における図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。

［第１実施形態］
（１）無線通信システムの構成
まず、第１実施形態に係る無線通信システムの構成について、（１．１）全体概略構成、（１．２）高電力基地局の構成、（１．３）低電力基地局の構成、（１．４）無線端末の構成の順に説明する。

（１．１）全体概略構成
図１は、第１実施形態に係る無線通信システム１Ａの概略構成図である。無線通信システム１Ａは、例えば、第３．９世代（３．９G）セルラシステムであるLTE(Long Term Evolution) Release 9に基づく構成、又は、第４世代（４Ｇ）セルラシステムとして位置づけられているLTE-Advancedに基づく構成を有する。

図１に示すように、無線通信システム１Ａは、高電力基地局１００と、低電力基地局２００（２００ａ，２００ｂ）と、無線端末３００（３００ａ，３００ｂ，３００ｃ）とを有する。低電力基地局２００ａは、Ｘ２インタフェースＡを介して高電力基地局１００に接続する。低電力基地局２００ｂは、Ｘ２インタフェースＢを介して高電力基地局１００に接続する。無線端末３００ａは、無線区間を介して低電力基地局２００ａに接続する。２つの無線端末３００ｂは、無線区間を介して低電力基地局２００ｂに接続する。無線端末３００ｃは、無線区間を介して高電力基地局１００に接続する。

第１実施形態では、無線端末３００ａ、無線端末３００ｂ、及び無線端末３００ｃは、受信品質を測定する機能と、自端末の位置を測定する機能（ＧＰＳなど）とを有する。ここで、受信品質とは、受信電力レベル又は受信ＳＮＲ（Signal to Noise ratio）等である。無線端末３００ａ、無線端末３００ｂ、及び無線端末３００ｃのそれぞれは、待ち受け中の状態（アイドル状態）であってもよく、通信を実行中の状態（アクティブ状態）であってもよい。

低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂのそれぞれは、高電力基地局１００よりも送信電力が小さいピコセル基地局（又はフェムトセル基地局）である。低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂのそれぞれは、高電力基地局１００のトラフィック負荷を分散させることを主な目的として、高電力基地局１００の周辺（具体的には、高電力基地局１００の通信エリア内）に設置される。低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂのそれぞれは、送信電力が小さいことから低所に設置される。第１実施形態では、低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂのそれぞれは、受信品質を測定する機能を有する。

第１実施形態では、Ｘ２インタフェースＡ及びＸ２インタフェースＢのそれぞれは、有線通信網であるバックホールネットワーク（不図示）に設定される。バックホールネットワークは通信事業者によって提供され、図示を省略するルータ等により構成される。高電力基地局１００及び低電力基地局２００ａは、Ｘ２インタフェースＡを介して直接的に基地局通信を行うことができる。また、高電力基地局１００及び低電力基地局２００ｂは、Ｘ２インタフェースＢを介して直接的に基地局通信を行うことができる。

高電力基地局１００は、広大な通信エリアを形成するマクロセル基地局又はマイクロセル基地局である。高電力基地局１００は、広大な通信エリアをカバーするために高所に設置される。しかしながら、図１に示すように、高電力基地局１００の周辺に新たにビルが建設されたような場合、無線伝搬環境が変化し、高電力基地局１００の周辺に不感地帯や弱電界地帯が生じることがある。

第１実施形態では、高電力基地局１００周辺の無線伝搬環境が変化した場合に、高電力基地局１００の通信パラメータを再設定するケースを説明する。通信パラメータとは、例えば、送信電力、アンテナチルト角、通信周波数等である。第１実施形態において、高電力基地局１００は、通信パラメータの再設定対象となる対象基地局である。低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂのそれぞれは、対象基地局の周辺に位置する周辺基地局である。

（１．２）高電力基地局の構成
図２は、高電力基地局１００のブロック構成図である。図２に示すように、高電力基地局１００は、アンテナ部１０１、無線通信部１１０、制御部１２０、記憶部１３０、及び基地局間通信部１４０を有する。

無線通信部１１０は、例えば無線周波数（ＲＦ）回路及びベースバンドプロセッサ等を用いて構成され、アンテナ部１０１を介し、無線端末３００ｃとの間で無線信号の送受信を行う。また、無線通信部１１０は、送信信号の符号化及び変調と、受信信号の復調及び復号とを行う。

制御部１２０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、高電力基地局１００が具備する各種の機能を制御する。記憶部１３０は、例えばメモリを用いて構成され、高電力基地局１００の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。

基地局間通信部１４０は、Ｘ２インタフェースＡを介して低電力基地局２００ａとの通信を行う。また、基地局間通信部１４０は、Ｘ２インタフェースＢを介して低電力基地局２００ｂとの通信を行う。

制御部１２０は、測定結果収集部１２１、解析部１２２、及びパラメータ再設定部１２３を有する。

測定結果収集部１２１は、無線通信部１１０が送信する無線信号の受信品質の情報を収集する。具体的には、測定結果収集部１２１は、無線通信部１１０が送信する無線信号の受信品質の測定を指示する旨の測定指示情報を、自局周辺に位置する低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂに定期的に送信するように基地局間通信部１４０を制御する。また、測定結果収集部１２１は、上記測定指示情報を自局に接続する無線端末３００ｃに定期的に送信するように無線通信部１１０を制御する。

測定結果収集部１２１は、無線端末３００ｃ、低電力基地局２００ａ、及び低電力基地局２００ｂから測定結果情報を収集して記憶部１３０に格納する。

図３（ａ）は、上記測定指示情報の情報要素の一例を示す図である。図３（ａ）に示すように、測定指示情報は、高電力基地局１００を識別する基地局ＩＤと、測定回数あるいは測定周期等の時間的な測定条件を指定する測定時間情報と、測定結果情報を報告すべき受信品質の閾値である閾値情報とを含む。第１実施形態において測定時間情報及び閾値情報は、受信品質を測定する条件を示す測定条件情報に相当する。

図３（ｂ）は、上記測定結果情報の情報要素の一例を示す図である。図３（ｂ）に示すように、測定結果情報は、測定された受信品質を示す受信品質情報と、測定が行われた位置を示す位置情報とを含む。

解析部１２２は、予め定められた量の測定結果情報が記憶部１３０に蓄積された場合に、測定結果情報を解析し、自局の通信パラメータの再設定が必要か否かを判定する。また、解析部１２２は、無線通信部１１０に障害（例えばパワーアンプの異常等）が発生したか否かを解析する機能を有する。解析部１２２は、解析の結果、無線通信部１１０に障害が生じておらず、且つ特定の位置で受信品質の変化が生じた場合、無線伝搬環境が変化したとみなして、自局の通信パラメータの再設定が必要と判定する。

パラメータ再設定部１２３は、自局の通信パラメータの再設定が必要であると判定された場合に、蓄積された測定結果情報に基づいて、自局の通信パラメータを再設定する。例えば、パラメータ再設定部１２３は、自局の通信エリア内の特定位置（例えば通信エリア端）での受信品質が劣化している場合には、当該特定位置に対する送信指向性が高くなるようにアンテナ部１０１のチルト角を再設定する、あるいは、当該特定位置に対する無線通信部１１０の送信電力を高く再設定する。さらに、高電力基地局１００の通信エリア内にビルが建設された等の理由で、特定の方向において受信品質が劣化した場合には、その方向の受信品質を改善するように無線通信部１１０の送信指向性又は送信電力を再設定する。アンテナ部１０１が複数のセクタに分割されている場合には、受信品質が劣化した方向と対応するセクタの送信電力を上昇させればよい。アンテナ部１０１が複数のアンテナを用いたビームフォーミングをサポートしている場合には、受信品質が劣化した方向にビームを向けるようにすればよい。

（１．３）低電力基地局の構成
図４は、低電力基地局２００ａのブロック構成図である。なお、低電力基地局２００ｂは低電力基地局２００ａと同様の構成であるため、低電力基地局２００ｂの説明は省略する。

図４に示すように、低電力基地局２００ａは、アンテナ部２０１、無線通信部２１０、制御部２２０、記憶部２３０、及び基地局間通信部２４０を有する。

無線通信部２１０は、例えばＲＦ回路やベースバンドプロセッサ等を用いて構成され、アンテナ部２０１を介し、無線端末３００ａとの間で無線信号の送受信を行う。また、無線通信部２１０は、送信信号の符号化及び変調と、受信信号の復調及び復号とを行う。

制御部２２０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、低電力基地局２００ａが具備する各種の機能を制御する。記憶部２３０は、例えばメモリを用いて構成され、低電力基地局２００ａの制御等に用いられる各種の情報を記憶する。基地局間通信部２４０は、Ｘ２インタフェースＡを介して高電力基地局１００との通信を行う。

制御部２２０は、転送制御部２２１及び測定結果情報生成部２２２を有する。無線通信部２１０は、受信品質測定部２１１を有する。

転送制御部２２１は、基地局間通信部２４０と無線通信部２１０との間で送受信される情報を転送するための制御を行う。具体的には、転送制御部２２１は、基地局間通信部２４０が受信した測定指示情報を無線通信部２１０に転送するように制御し、無線通信部２１０が受信した測定結果情報を基地局間通信部２４０に転送するように制御する。

受信品質測定部２１１は、基地局間通信部２４０が受信した測定指示情報に応じて、受信する無線信号の受信品質を測定する。具体的には、無線基地局が送信する無線信号は送信元を識別する基地局ＩＤを含んでいるため、受信品質測定部２１１は、測定指示情報に含まれる基地局ＩＤと対応する基地局ＩＤを含む無線信号の受信品質を測定する。また、受信品質測定部２１１は、測定指示情報に含まれる測定時間情報が示す測定回数又は周期で受信品質を測定する。

測定結果情報生成部２２２は、受信品質測定部２１１によって測定された受信品質を示す受信品質情報と、制御部２２０に予め格納されている自局の位置情報とから測定結果情報を生成する。測定結果情報生成部２２２は、受信品質測定部２１１によって測定された受信品質が、測定指示情報に含まれる閾値情報が示す閾値を上回っている場合には、測定結果情報の生成を省略してもよい。基地局間通信部２４０は、測定結果情報生成部２２２によって生成された測定結果情報を高電力基地局１００に送信する。

（１．４）無線端末の構成
図５は、無線端末３００ａのブロック構成図である。なお、無線端末３００ｂ及び無線端末３００ｃは無線端末３００ａと同様の構成であるため、無線端末３００ｂ及び無線端末３００ｃの説明は省略する。

図５に示すように、無線端末３００ａは、アンテナ部３０１、無線通信部３１０、制御部３２０、記憶部３３０、及びＧＰＳ受信機３４０を有する。

無線通信部３１０は、例えばＲＦ回路やベースバンドプロセッサ等を用いて構成され、アンテナ部３０１を介し、低電力基地局２００ａとの間で無線信号の送受信を行う。また、無線通信部３１０は、送信信号の符号化及び変調と、受信信号の復調及び復号とを行う。制御部３２０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、無線端末３００ａが具備する各種の機能を制御する。記憶部３３０は、例えばメモリを用いて構成され、無線端末３００ａの制御等に用いられる各種の情報を記憶する。ＧＰＳ受信機３４０は、ＧＰＳ衛星から受信する信号に応じて自端末の位置を測定する。

制御部３２０は、測定結果情報生成部３２１を有する。無線通信部３１０は、受信品質測定部３１１を有する。

受信品質測定部３１１は、測定指示情報に含まれる基地局ＩＤで識別される無線基地局から受信した無線信号の受信品質を測定する。具体的には、無線基地局が送信する無線信号は送信元を識別する基地局ＩＤを含んでいるため、受信品質測定部３１１は、測定指示情報に含まれる基地局ＩＤと対応する基地局ＩＤを含む無線信号の受信品質を測定する。

測定結果情報生成部３２１は、受信品質測定部３１１によって測定された受信品質を示す受信品質情報と、ＧＰＳ受信機３４０によって測定された位置を示す位置情報とから、測定結果情報を生成する。無線通信部３１０は、測定結果情報生成部３２１によって生成された測定結果情報を高電力基地局１００に送信する。

（２）無線通信システムの動作
次に、無線通信システム１Ａの動作シーケンスについて説明する。図６は、無線通信システム１Ａの動作シーケンス図である。

第１に、低電力基地局２００ａ、及び低電力基地局２００ａに接続する無線端末３００ａを使用して、測定結果情報を収集する動作を説明する。

ステップＳ１１において、高電力基地局１００の基地局間通信部１４０は、測定指示情報を低電力基地局２００ａに送信する。低電力基地局２００ａの基地局間通信部２４０は、Ｘ２インタフェースを介して測定指示情報を受信する。

ステップＳ１２において、低電力基地局２００ａの転送制御部２２１は、基地局間通信部２４０が受信した測定指示情報を無線通信部２１０から無線端末３００ａに送信させる。無線端末３００ａの無線通信部３１０は、無線区間を介して測定指示情報を受信する。ステップＳ１３において、低電力基地局２００ａの受信品質測定部２１１は、基地局間通信部２４０が受信した測定指示情報に応じて、高電力基地局１００が送信する無線信号の受信品質を測定する。なお、ステップＳ１３の処理はステップＳ１２の前又はステップＳ１２と同時に実行してもよい。

ステップＳ１４において、無線端末３００ａの受信品質測定部３１１は、受信した測定指示情報に応じて、高電力基地局１００が送信する無線信号の受信品質を測定する。また、無線端末３００ａのＧＰＳ受信機３４０は、自端末の位置を測定する。

ステップＳ１５において、無線端末３００ａの測定結果情報生成部３２１は、受信品質情報及び位置情報を含む測定結果情報を生成する。無線端末３００ａの無線通信部３１０は、生成された測定結果情報を低電力基地局２００ａに送信する。低電力基地局２００ａの無線通信部２１０は、無線区間を介して測定結果情報を受信する。

ステップＳ１６において、低電力基地局２００ａの転送制御部２２１は、無線通信部２１０が受信した測定結果情報と、受信品質測定部２１１による測定により得られた測定結果情報とを、基地局間通信部２４０から高電力基地局１００に送信させる。高電力基地局１００の基地局間通信部１４０は、Ｘ２インタフェースを介して測定結果情報を受信する。そして、高電力基地局１００の測定結果収集部１２１は、基地局間通信部１４０が受信した測定結果情報を記憶部１３０に格納する。

第２に、高電力基地局１００に接続する無線端末３００ｃを使用して測定結果情報を収集する動作を説明する。

ステップＳ２１において、高電力基地局１００の無線通信部１１０は、測定指示情報を無線端末３００ｃに送信する。無線端末３００ｃは、無線区間を介して測定指示情報を受信する。

ステップＳ２２において、無線端末３００ｃは、受信した測定指示情報に応じて、高電力基地局１００が送信する無線信号の受信品質を測定する。また、無線端末３００ｃは、自端末の位置を測定する。

ステップＳ２３において、無線端末３００ｃは、受信品質情報及び位置情報を含む測定結果情報を高電力基地局１００に送信する。高電力基地局１００の無線通信部１１０は、無線区間を介して測定結果情報を受信する。そして、高電力基地局１００の測定結果収集部１２１は、無線通信部１１０が受信した測定結果情報を記憶部１３０に格納する。

第３に、収集した測定結果情報を使用して高電力基地局１００の通信パラメータを再設定する動作を説明する。

ステップＳ３１において、高電力基地局１００の解析部１２２は、記憶部１３０に蓄積された測定結果情報を測定結果情報を解析する。解析部１２２は、受信品質を位置毎に比較することによって、特定の位置で受信品質の変化が生じたか否かを判定する。また、解析部１２２は、自局の無線通信部１１０に障害が生じたか否かを判定する。自局の無線通信部１１０に障害が生じておらず、特定の位置で受信品質の変化が生じた場合、無線伝搬環境が変化したとみなし、自局の通信パラメータの再設定が必要と判定する。

自局の通信パラメータの再設定が必要と判定された場合（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、ステップＳ３３において、高電力基地局１００のパラメータ再設定部１２３は、自局の通信パラメータを再設定する。

（３）第１実施形態の効果
以上説明したように、第１実施形態に係る高電力基地局１００は、測定指示情報を低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂに送信し、測定結果情報を低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂから収集し、収集した測定結果情報に基づいて自局の通信パラメータを再設定する。このように、高電力基地局１００周辺の無線伝搬環境の変化に対応するための処理を高電力基地局１００自身が行うことにより、無線伝搬環境の変化に対応するための処理負荷を各無線基地局に分散させることができる。

第１実施形態では、低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂに接続する無線端末を使用して高電力基地局１００に係る受信品質を測定することができるため、より多くの測定結果情報を得ることができるとともに、受信品質を測定可能な領域を拡大することができる。

第１実施形態では、低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂ自身が高電力基地局１００に係る受信品質を測定することにより、より多くの測定結果情報を得ることができるとともに、受信品質を測定可能な領域を拡大することができる。低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂは、移動する無線端末とは異なり、位置が固定されているため、同位置における受信品質を安定して測定できる。

特に、低電力基地局は、送信電力が小さいことから、低所に設置されることになる。よって、低電力基地局を使用して高電力基地局１００に係る受信品質を測定することにより、無線端末の実使用環境に近い測定結果を得ることができる。

第１実施形態では、高電力基地局１００は、測定指示情報を定期的に送信するため、無線伝搬環境の変化に追従して高電力基地局１００の通信パラメータを再設定可能なる。

第１実施形態では、測定指示情報に測定条件情報を含めることによって、高電力基地局１００自身が測定の態様を指定することができるため、より有意義な測定を実施可能となる。

第１実施形態では、高電力基地局１００自身が自局の通信パラメータ再設定の要否を判定することによって、解析をサーバが集中して行う場合よりも負荷分散を図ることができる。また、高電力基地局１００は、自局の障害を容易に把握できるため、受信品質に変化が生じた場合に、その要因が周辺環境の変化であるか自局の障害であるかを判別することができる。

［第２実施形態］
上述した第１実施形態においては、高電力基地局１００に接続する無線端末３００ｃと、高電力基地局１００の周辺の低電力基地局２００ａと、低電力基地局２００ａに接続する無線端末３００ａとを使用して測定結果情報を収集する形態を説明した。

第２実施形態においては、高電力基地局１００の周辺の高電力基地局に接続する無線端末も使用して測定結果情報を収集する形態について説明する。なお、以下の第２実施形態では、第１実施形態と異なる点を説明し、重複する説明を省略する。

図７は、第２実施形態に係る無線通信システム１Ｂの概略構成図である。図７に示すように、無線通信システム１Ｂは、高電力基地局１００の周辺に位置する高電力基地局１００’と、高電力基地局１００’に接続する無線端末３００’とをさらに有する点で第１実施形態とは異なる。無線端末３００’は、第１実施形態に係る無線端末と同様に構成される。高電力基地局１００及び高電力基地局１００’は、Ｘ２インタフェースＣを介して直接的に基地局間通信を行うことができる。高電力基地局１００は、Ｘ２インタフェースＣを介して、測定指示情報を高電力基地局１００’に送信する。

高電力基地局１００’は、第１実施形態に係る高電力基地局１００の機能に加え、測定指示情報及び測定結果情報を転送する機能を有する。図８は、第２実施形態に係る高電力基地局１００’のブロック構成図である。図８に示すように、高電力基地局１００’は、制御部１２０が、基地局間通信部１４０と無線通信部１１０との間で送受信される情報を転送するための制御を行う転送制御部１２４を有する。具体的には、転送制御部１２４は、高電力基地局１００から基地局間通信部１４０が受信した測定指示情報を無線通信部１１０から無線端末３００’に転送するように制御する。また、転送制御部１２４は、無線端末３００’から無線通信部１１０が受信した測定結果情報を基地局間通信部１４０から高電力基地局１００に転送するように制御する。

第２実施形態によれば、高電力基地局１００は、自局の通信エリア内だけでなく、周辺の高電力基地局１００’の通信エリア内の無線伝搬環境も把握することができる。これにより、高電力基地局１００は、例えば、高電力基地局１００’の通信エリア内に不感地帯や弱電界地帯が検出された場合には、その不感地帯や弱電界地帯をカバーするように通信パラメータを再設定することによって、システム全体の通信品質を良好に保つことができる。

［第３実施形態］
上述した各実施形態においては、低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂ及びこれらに接続する無線端末を使用して測定結果情報を収集するケースについて説明した。LTE Advancedでは、リレーノードと呼ばれる無線中継局を用いた中継伝送の採用が予定されている。高電力基地局１００は、自局に無線中継局が接続している場合に、測定指示情報を無線中継局にも送信してもよい。

図９は、第３実施形態に係る無線中継局４００のブロック構成図である。無線中継局４００は、アンテナ部４０１ａ，４０１ｂ、端末用無線通信部４１０ａ、基地局用無線通信部４１０ｂ、制御部４２０、及び記憶部４３０を有する。

端末用無線通信部４１０ａは、例えばＲＦ回路やベースバンドプロセッサ等を用いて構成され、アンテナ部４０１ａを介し、無線端末との間で無線信号の送受信を行う。また、端末用無線通信部４１０ａは、送信信号の符号化及び変調と、受信信号の復調及び復号とを行う。

基地局用無線通信部４１０ｂは、例えばＲＦ回路やベースバンドプロセッサ等を用いて構成され、アンテナ部４０１ｂを介し、高電力基地局１００との間で無線信号の送受信を行う。また、基地局用無線通信部４１０ｂは、送信信号の符号化及び変調と、受信信号の復調及び復号とを行う。

制御部４２０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、無線中継局４００が具備する各種の機能を制御する。記憶部４３０は、例えばメモリを用いて構成され、無線中継局４００の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。制御部４２０は、転送制御部４２１及び測定結果情報生成部４２２を有する。基地局用無線通信部４１０ｂは、受信品質測定部４１１を有する。転送制御部４２１、測定結果情報生成部４２２、及び受信品質測定部４１１は、第１実施形態で説明した転送制御部２２１、測定結果情報生成部２２２、及び受信品質測定部２１１とそれぞれ同様の機能を有する。

第３実施形態によれば、無線中継局４００を使用して高電力基地局１００に係る受信品質を測定することができるようになり、より多くの測定結果情報を得ることができるとともに、受信品質を測定可能な領域を拡大することができる。

［その他の実施形態］
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

上述した各実施形態においては、無線端末が自端末の位置を測定するためのシステム（ＧＰＳなど）を有していると説明したが、そのようなシステムを有していなくてもよい。この場合、高電力基地局１００は、ネットワーク上に設けられた位置管理サーバから各無線端末の位置情報を得ることができるため、測定結果情報は位置情報を含まなくてもよい。位置管理サーバは、LTEにおいてＥ−ＳＭＬＣ（e-Serving Mobile Location Center）と称される。位置情報サーバは、各無線端末が複数の無線基地局から受信する無線信号の到達時間差や、当該無線信号に含まれる基地局ＩＤ等を収集して、各無線端末の位置情報を生成及び管理する。このような位置情報サーバ（Ｅ−ＳＭＬＣ）の詳細については、3GPP TS 36.305: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Stage 2 functional specification of User Equipment (UE) positioning in E-UTRAN”を参照されたい。また、低電力基地局の位置は固定であるため、高電力基地局１００は、周辺の各低電力基地局の位置を予め記憶しておいてもよい。

上述した各実施形態においては、無線端末から無線基地局へ報告される測定結果情報を新規なメッセージとして定義したが、ＬＴＥシステムにおいて無線端末から無線基地局へ報告される情報であるMeasurement ReportやＣＱＩ（Channel Quality Indication）を利用して測定結果情報を構成してもよい。

上述した各実施形態においては、各無線端末が参照信号の受信品質を測定すると説明したが、特定周波数の受信品質を測定するように制御してもよい。具体的には、測定対象の周波数の情報を測定指示情報に含めることで、測定対象の周波数を指定可能になる。これにより、周波数毎に各位置の受信品質の変化を把握可能になるため、特定周波数の受信品質が劣化した場合には、当該周波数を極力割り当てないようにスケジューリングポリシーを再設定することいった運用が可能になる。

上述した各実施形態においては、高電力基地局１００と、低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂとの間の通信が有線通信であると説明したが無線通信であってもよい。すなわち、Ｘ２インタフェースＡ及びＸ２インタフェースＢのそれぞれが無線区間に設定されてもよい。

上述した各実施形態に係る無線通信システムは、測定指示情報に応答して測定結果情報を収集するように構成されていたが、そのような収集方法だけでなく、予め定められたタイミングで測定結果情報を収集するように構成されていてもよい。例えば、低電力基地局２００ａ及び低電力基地局２００ｂは、測定指示情報を受信しない場合であっても、測定結果情報を定期的に高電力基地局１００に送信してもよい。

上述した各実施形態では、LTEあるいはLTE-Advancedに基づく無線通信システムについて説明したが、ＷｉＭＡＸ規格（ＩＥＥＥ ８０２．１６）に基づく無線通信システム等、他の無線通信システムに対しても本発明を適用可能である。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

なお、日本国特許出願第２０１０−９１５５８号（２０１０年４月１２日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

以上のように、本発明に係る無線通信システム、無線基地局、及び通信パラメータ再設定方法によれば、無線伝搬環境の変化に容易に対応できるため、移動体通信などの無線通信において有用である。

Claims (12)

1. 複数の無線基地局を有する無線通信システムであって、
   通信パラメータの再設定対象となる対象基地局は、
   前記対象基地局が送信する無線信号の受信品質の測定を指示する旨の測定指示情報を、前記対象基地局の周辺に位置する周辺基地局に送信する測定指示送信部と、
   前記受信品質の測定結果を示す測定結果情報を前記周辺基地局から収集する測定結果収集部と、
   前記測定結果収集部によって収集された前記測定結果情報に基づいて、前記対象基地局の通信パラメータを再設定するパラメータ再設定部と
   を具備する無線通信システム。
2. 前記周辺基地局は、
   前記対象基地局から受信した前記測定指示情報を、前記周辺基地局に接続する無線端末である配下端末に転送する測定指示転送部と、
   前記配下端末から前記測定結果情報を収集し、収集した測定結果情報を前記対象基地局に転送する測定結果転送部と
   を具備する請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記周辺基地局は、
   前記対象基地局から受信した前記測定指示情報に応じて、前記受信品質を測定する受信品質測定部と、
   前記受信品質測定部による測定結果を示す前記測定結果情報を前記対象基地局に送信する測定結果送信部と
   を具備する請求項１に記載の無線通信システム。
4. 前記周辺基地局は、前記対象基地局よりも送信電力の小さい低電力基地局を含む請求項１に記載の無線通信システム。
5. 前記測定指示送信部は、前記測定指示情報を定期的に送信する請求項１に記載の無線通信システム。
6. 前記測定指示情報は、
   前記対象基地局を識別する識別子と、
   前記受信品質を測定する条件を示す測定条件情報と
   を含む請求項１に記載の無線通信システム。
7. 前記対象基地局は、前記測定結果収集部によって収集された前記測定結果情報を解析し、前記対象基地局の通信パラメータの再設定が必要か否かを判定する解析部を具備する請求項１に記載の無線通信システム。
8. 前記測定指示送信部は、前記対象基地局に無線中継局が接続している場合に、前記測定指示情報を前記周辺基地局及び前記無線中継局に送信する請求項１に記載の無線通信システム。
9. 無線基地局であって、
   前記無線基地局が送信する無線信号の受信品質の測定を指示する旨の測定指示情報を、前記無線基地局の周辺に位置する周辺基地局に送信する測定指示送信部と、
   前記受信品質の測定結果を示す測定結果情報を前記周辺基地局から収集する測定結果収集部と、
   前記測定結果収集部によって収集された前記測定結果情報に基づいて、前記無線基地局の通信パラメータを再設定するパラメータ再設定部と
   を具備する無線基地局。
10. 無線基地局であって、
    通信パラメータの再設定対象となる対象基地局から、前記対象基地局が送信する無線信号の受信品質の測定を指示する旨の測定指示情報を受信する測定指示受信部と、
    前記測定指示受信部が受信した前記測定指示情報を、前記無線基地局に接続する無線端末である配下端末に転送する測定指示転送部と、
    前記配下端末から前記測定結果情報を収集し、収集した測定結果情報を前記対象基地局に転送する測定結果転送部と
    を具備する無線基地局。
11. 通信パラメータの再設定対象となる対象基地局から、前記対象基地局が送信する無線信号の受信品質の測定を指示する旨の測定指示情報を受信する測定指示受信部と、
    前記対象基地局から受信した前記測定指示情報に応じて、前記受信品質を測定する受信品質測定部と、
    前記受信品質測定部による測定結果を示す前記測定結果情報を前記対象基地局に送信する測定結果送信部と
    を具備する無線基地局。
12. 複数の無線基地局を有する無線通信システムに用いられる通信パラメータ再設定方法であって、
    通信パラメータの再設定対象となる対象基地局が、前記対象基地局が送信する無線信号の受信品質の測定を指示する旨の測定指示情報を、前記対象基地局の周辺に位置する周辺基地局に送信するステップと、
    前記対象基地局が、前記受信品質の測定結果を示す測定結果情報を前記周辺基地局から収集するステップと、
    前記対象基地局が、前記収集するステップによって収集された前記測定結果情報に基づいて、前記対象基地局の通信パラメータを再設定するステップと
    を具備する通信パラメータ再設定方法。
    

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