JPWO2014162722A1 - 無線パラメータ制御方法およびシステム、ネットワーク運用管理装置ならびに無線局 - Google Patents

無線パラメータ制御方法およびシステム、ネットワーク運用管理装置ならびに無線局 Download PDF

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Abstract

【課題】発生場所によって異なる問題に対する最適化制御を可能にする無線パラメータ制御方法およびシステム、ネットワーク運用管理装置ならびに無線局を提供する。【解決手段】無線セル（Ｃ１０）内にある無線端末（３０）からの測定報告に含まれる測定時の位置情報を用いて、無線端末または前記無線局において取得した測定情報に基づく品質指標を無線セル（Ｃ１０）よりも小さいエリア（Ａｉ）に対応づけて集計し、エリアごとの品質指標の集計結果に基づいて無線セル内または複数の無線セルにまたがった無線パラメータの制御を行う。【選択図】図２

Description

本発明は無線通信システムに係り、特に無線局の無線パラメータを制御する方法およびシステム、ネットワーク運用管理装置ならびに無線局に関する。
近年、オペレーションコスト（ＯＰＥＸ）削減の観点などから、セルラシステムなどの無線通信システムにおける無線パラメータやネットワーク設定の最適化を自律的に行うＳＯＮ（Self Organizing Network）の検討が盛んに行われている。３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project) ＬＴＥ（Long Term Evolution）においてもＳＯＮ機能の標準化が行われている（非特許文献１）。
ＳＯＮには、
・自己構成（Self-Configuration）
・自己最適化（Self-Optimization）
・自己修復（Self-Healing）
などの機能があり、それぞれ異なった目的を達成するための技術である。この中で自己最適化の種類としては、セルのカバレッジ最適化や容量（キャパシティ）の最適化（Coverage and Capacity Optimization:ＣＣＯ）、ハンドオーバパラメータの最適化（Mobility Robustness Optimization:ＭＲＯ）、負荷分散の最適化（Mobility Load Balancing：ＭＬＢ）などがある（非特許文献２）。尚、ＣＣＯという用語は、カバレッジ最適化のみ、または容量最適化のみを意図する場合にも使用される。
ＳＯＮでは、端末から報告される無線品質情報や基地局で集計される通信品質統計情報を用いて問題点を認識し、その問題点が改善されるように基地局の無線パラメータを自律的に最適化する。端末から報告される情報としては、３ＧＰＰで規定されたものが用いられるが、現在検討されているＳＯＮの多くは、無線接続状態（RRC Connected状態）にある端末で測定された無線品質が用いられる。
一方、無線ネットワークの運用管理に関わる走行試験をできる限り抑える(最小化する)ことを目的に、３ＧＰＰのRelease 10では、ＭＤＴ(Minimization of Drive Test)が新たに規定された。ＭＤＴには、無線接続状態にある端末が測定および報告を行う即時報告モード(Immediate MDT)と、アイドル状態（RRC Idle状態）にある端末が測定結果を記録し無線接続状態になった時に報告する記録報告モード(Logged MDT)と、が規定されている。また、測定対象である情報は、無線品質情報だけでなく測定端末の位置情報も含まれる。
したがって、ＳＯＮでは、即時報告モードあるいは記録報告モードで端末が測定した無線品質情報に基づいて基地局パラメータを最適化することが可能となる。
また、実際のセルサイズに基づいてパラメータ制御を行う方法が特許文献１に開示されている。このパラメータ制御方法では、実際のセルサイズを正確に推定するために、予め設定した分割エリア毎に測定情報を集計して基地局の無線エリア内であるか否かを判定する手法が採用される。
特開２０１２−２３１２３６号公報
3GPP TS36.300 v11.4.0, section 22（インターネット<URL> http:www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36300.htm） 3GPP TR36.902 v9.3.0（インターネット<URL> http:www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36902.htm）
しかしながら、上述したＳＯＮはセル単位またはセルペア単位でしか品質の把握ができない。そのため、ハンドオーバ失敗やスループット劣化などの発生場所によって異なる問題に対して一律に対応してしまい、結果的に誤ったＳＯＮ制御をしてしまう可能性があった。
たとえば、図１に示すように、無線セル１と２が隣接し、無線セル１内にピコセル３が設けられているシステムにおいて、無線セル１に飛び地５が存在し、無線セル２に不感地６が存在するものとする。この場合、セル境界４でのハンドオーバ失敗はハンドオーバパラメータの最適化（ＭＲＯ）で、飛び地５や不感地６でのハンドオーバ失敗はカバレッジ最適化（ＣＣＯ）で対応すべきである。しかしながら、既存のＳＯＮでは、セル境界４、飛び地５や不感地６のいずれの地点のハンドオーバ失敗に対してもハンドオーバパラメータの最適化（ＭＲＯ）で対応しようとする。
同様に、同じハンドオーバ失敗であっても、ピコセルエッジ７ではハンドオーバトリガを遅くする方向に、ピコセル中央８ではハンドオーバトリガを早くする方向に、それぞれ制御すべきである。しかしながら、既存のＳＯＮでは、ピコセルエッジ７もピコセル中央８もセル単位のハンドオーバパラメータの最適化（ＭＲＯ）で対応しようとする。
また、特許文献１は、実際のセルサイズを正確に推定するためのパラメータ制御方法を開示しており、上述したような発生場所によって対処すべき問題が異なることは認識されていない。
そこで、本発明の目的は、発生場所によって異なる問題に対する最適化制御を可能にする無線パラメータ制御方法およびシステム、ネットワーク運用管理装置ならびに無線局を提供することにある。
本発明による無線パラメータ制御システムは、無線局が制御する無線セルの無線パラメータを制御するシステムであって、無線セル内にある無線端末からの測定報告に含まれる測定時の位置情報を用いて、前記無線端末または前記無線局において取得した測定情報に基づく品質指標を前記無線セルよりも小さいエリアに対応づけて集計する集計手段と、前記エリアごとの前記品質指標の集計結果に基づいて、前記無線セル内または複数の無線セルにまたがった前記無線パラメータの制御を行う無線パラメータ制御手段と、を有することを特徴する。
本発明の無線パラメータ制御方法は、無線局が制御する無線セルの無線パラメータを制御する方法であって、集計手段が、無線セル内にある無線端末からの測定報告に含まれる測定時の位置情報を用いて、前記無線端末または前記無線局において取得した測定情報に基づく品質指標を前記無線セルよりも小さいエリアに対応づけて集計し、無線パラメータ制御手段が、前記エリアごとの前記品質指標の集計結果に基づいて、前記無線セル内または複数の無線セルにまたがった前記無線パラメータの制御を行う、ことを特徴する。
本発明によるネットワーク運用管理装置は、無線局が制御する無線セル内にある無線端末からの測定報告に含まれる測定時の位置情報を用いて、前記無線端末または前記無線局において取得した測定情報に基づく品質指標を前記無線セルよりも小さいエリアに対応づけて集計する集計手段と、前記エリアごとの前記品質指標の集計結果に基づいて、前記無線セル内または複数の無線セルにまたがった前記無線パラメータの制御を行う無線パラメータ制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明による無線局は、無線セルを制御する無線局であって、前記無線セル内にある無線端末からの測定報告に含まれる測定時の位置情報を用いて、前記無線端末または前記無線局において取得した測定情報に基づく品質指標を前記無線セルよりも小さいエリアに対応づけて集計する集計手段と、前記エリアごとの前記品質指標の集計結果に基づいて、前記無線セル内または複数の無線セルにまたがった前記無線パラメータの制御を行う無線パラメータ制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、無線端末の位置情報を用いて、品質指標をセル単位よりも狭いエリアと対応付けて集計することで、発生場所によって異なる問題に対する最適化制御を可能にする。
図１は発生場所によって対処すべき問題が異なることを説明するための概略的セル構成図である。 図２は本発明の第１実施形態による無線パラメータ制御システムの概略的システム構成図である。 図３は第１実施形態による無線パラメータ制御方法を示すフローチャートである。 図４は第１実施形態による無線パラメータ制御システムの機能的構成を示すブロック図である。 図５は第１実施形態における品質指標の集計および問題把握の具体例を説明するための概略的セル構成図である。 図６は本発明の第２実施形態による無線パラメータ制御方法を示すフローチャートである。 図７は第２実施形態による無線パラメータ制御システムの機能的構成を示すブロック図である。 図８は第２実施形態における対処方針決定方法の第１例を示すフローチャートである。 図９は第２実施形態における対処方針決定方法の第２例を示すフローチャートである。 図１０は第２実施形態における対処方針決定方法の第３例を示すフローチャートである。 図１１は第２実施形態における対処方針決定方法の第４例を示すフローチャートである。
本発明の実施形態によれば、無線端末からの測定報告に含まれる位置情報を用いて、無線端末または無線局において取得した電波品質などの測定情報に基づく品質指標をセル単位よりも小さい（つまり狭い）エリアと対応付けて集計することで問題の把握が可能となる。さらに、当該エリアに対して問題点の対処方針を決定し、これを基に無線局における無線パラメータの制御方針を決定することにより、発生場所によって異なる問題に対応する最適化制御が可能となる。以下、本発明の実施形態について、３ＧＰＰ ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）のシステムを例に用いて詳細に説明する。
１．第１実施形態
まず、図２および図３を参照しながら、本実施形態の構成および動作について説明する。
１．１）システム構成
図２に示すように、一例として、複数の無線局１０と端末３０とを有し、複数の無線局がネットワーク運用管理装置２０により管理されている無線通信システムを取り上げる。端末３０は無線局１０が管理する１つのセルＣ１０内に位置し、無線局１０からの電波品質を測定して、測定された電波品質情報とその測定時の位置情報とを無線局１０へ報告する。尚、測定時の位置情報とは、例えば無線端末が電波品質情報を測定した時点で取得した位置情報でも良いし、無線端末が電波品質情報を測定した時点で保有していた最新の位置情報でも良いし、無線端末が測定した電波品質情報を保持する（つまりメモリなどに記録する）ときに取得した位置情報でも良いし、或いは無線端末が測定した電波品質情報を保持するときに保有していた最新の位置情報でも良い。
端末３０は無線接続状態（LTEのRRC Connected、またはUMTSのCELL_DCH, CELL_FACH）の端末あるいはアイドル状態（LTEのRRC Idle、またはUMTSのIdle, CELL_PCH, URA_PCH）の端末であり、無線接続状態であれば即時報告モード(Immediate MDT)で測定データを無線局１０へ報告し、アイドル状態であれば記録報告モード(Logged MDT)で測定データを記録して無線接続が確立したときに測定データを当該無線局１０へ報告することができる。ただし、無線端末の位置情報の収集方法はＭＤＴに限定するものではなく、他の方法（例えば、Secure User Plane Location: SUPL、Location Service: LCS）で収集してもよい。なお、無線局１０は、セルＣ１０を制御する無線基地局（LTEのeNode B: eNB、またはUMTSのNode B: NB）あるいは当該無線基地局を制御する制御局（UMTSのRadio Network Controller: RNC、またはOperation and Maintenance (OAM) server）である。端末３０は、無線基地局と無線接続可能な移動局あるいはユーザ機器(User Equipment: UE)等であり、たとえば携帯電話、携帯情報端末などである。
１．２）動作
本実施形態による無線パラメータ制御機能は、無線局１０あるいはネットワーク運用管理装置２０の一方または両方に設けることができ、次に述べる動作を実行する。
図３において、まず、端末３０から報告された電波品質情報および位置情報と無線局からの測定情報を収集する（動作Ｓ１１）。
電波品質としては、 例えばRSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality), RSSI(Received Signal Strength Indicator), CPICH(Common Pilot Channel)のRSCP(Received Signal Code Power), Ec/No(The received energy per chip divided by the power density), SI(N)R(Signal to Interference (and Noise) Ratio)等を用いることができる。
無線端末の位置情報は、たとえばGPS(Global Positioning System)などのGNSS(Global Navigation Satellite System)情報として取得することができる。あるいは複数の周辺無線基地局からの電波強度から位置を推定したり、複数の無線基地局からの信号の到着時間差から位置を推定（Observed Time Difference of Arrival: OTDOA）したり、複数の無線基地局への信号の到着時間差から位置を推定（Uplink Time Difference of Arrival: UTDOA）したりすることも可能である。位置情報としては、例えば、緯度・経度、またはUTM(Universal Transverse Mercator)座標系や19座標系におけるx, y座標を用いることができ、さらにz座標(高度情報)を含むことが好ましい。
続いて、予め規定したエリア（以下、メッシュという。）Ａｉ毎に品質指標を集計する（動作Ｓ１２）。
メッシュとは集計単位としてのエリアであり、セルＣ１０よりも小さい領域であればよい。１つのメッシュは、緯度・経度などの位置情報に基づく地理的な範囲を持った１つの領域に対応し、複数のメッシュにより１つあるいは複数のセルの少なくとも一部あるいは全部を覆うことができる。１つのメッシュの形状は図２に示すような矩形である必要はなく、さらにセル内またはセル間でメッシュの大きさは異なっていてもよい。尚、便宜上、以下では複数のエリア（複数のメッシュ）により規定されるエリアを２次エリア（２次メッシュ）と呼ぶ。
品質指標は無線局１０と端末３０との間の通信品質に関する情報であり、例えば上述した電波品質、ハンドオーバ失敗数あるいは失敗率、ハンドオーバ成功数あるいは成功率、Ping-Pong HO数あるいは率、ハンドオーバ失敗の種類（Too Late HO、Too Early HO、HO To Wrong Cell）、などの通信統計品質（ＫＰＩ（Key Performance Indicator）、を用いることができる。尚、通信統計品質（ＫＰＩ）は、ネットワーク統計品質、通信品質指標、通信評価指標、などとも呼ばれる。また、品質指標の集計とは品質指標の統計処理であり、例えばハンドオーバ失敗の種類別の集計、電波品質のＣＤＦ(Cumulative Distribution Function)の生成などが含まれる。具体例は後述する。
続いて、セル内の全てのメッシュに対して上記集計動作Ｓ１２が完了したか否かを判定し（動作Ｓ１３）、集計すべきメッシュが残っていれば（動作Ｓ１３；ＮＯ）、動作Ｓ１２を繰り返す。全てのメッシュが完了すると（動作Ｓ１３；ＹＥＳ）、処理を終了する。なお、必ずしも規定された全メッシュで集計を行う必要はなく、位置情報が収集された全てのメッシュに対して集計動作Ｓ１２を実行するようにしてもよい。
１．３）システム構成例
次に、図４を参照しながら、上述した無線パラメータ制御の機能をネットワーク運用管理装置２０に設けたシステムの具体的構成について説明する。既に述べたように、無線パラメータ制御の機能は、ネットワーク運用管理装置２０以外の無線局１０や他のネットワーク装置に設けられてもよい。
図４において、無線局１０は無線基地局あるいは無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）であり、送信部１０１、受信部１０２、測定情報保存部１０３および制御部１０４を有する。送信部１０１および受信部１０２は無線端末３０との無線通信を行うための無線通信部である。測定情報保存部１０３は端末３０から収集された測定情報（電波品質および位置情報）および無線局１０が取得した測定情報を格納し、制御部１０４は、測定情報の収集制御、端末３０との通信制御、およびネットワーク運用管理装置２０からの指示に従って送信部１０１の無線パラメータ制御等を実行する。
本実施形態によるネットワーク運用管理装置２０は、データベース２０１、品質集計部２０２および無線パラメータ制御部２０３に加えて、本実施形態による無線パラメータ制御を実行する品質集計部２０２および無線パラメータ制御部２０３を有する。データベース２０１は無線局１０から収集された測定情報を格納する。品質集計部２０２は、上述したように、収集された測定情報から上述した品質指標をメッシュ毎に集計する。その集計結果に基づいて無線パラメータ制御部２０３は無線局１０に対する無線パラメータを制御する。
なお、端末３０が電波品質と測定時の位置情報とを無線局１０へ報告する場合、予め規定されたメッシュ毎に電波品質を収集して無線ネットワーク（例えば無線局）に報告することもできる。あるいは、電波品質と位置情報とを同時に収集するのではなく、たとえば電波品質は周期的に収集され、位置情報は周期的または端末が位置情報を無線局に報告する度に収集されてもよい。また、たとえば電波品質や位置情報に加えて、周期的または通信終了時点でスループットを収集することもできる。
さらに、ハンドオーバ成功および失敗の情報をハンドオーバを実行する度に収集してもよい。この場合、位置情報は、ハンドオーバ失敗時点、失敗前、又は再接続時点で無線端末が保有している位置情報となる。
１．４）品質指標の集計と問題の把握
次に、図５に例示するセル構成を参照しながら品質指標の集計と問題点の把握について説明する。図５に示すセル構成は、無線局１０ａが管理する無線セルＣ１０ａと無線局１０ｂが管理する無線セルＣ１０ｂが隣接し、無線セルＣ１０ｂ内に不感地Ｌ１１が存在し、無線セルＣ１０ａ内に飛び地Ｌ１２とピコ無線局１０ｃが管理するピコセルＣ１０ｃとが存在するものとする。ここで、不感地Ｌ１１はセルＣ１０ｂ内で建物等の電波障害物により無線局１０ｂの電波が届かないエリアであり、飛び地Ｌ１２はセルＣ１０ａの電波よりも他のセルの電波が最も強いエリア、または他のセルの電波が最もセル選択基準またはセル再選択基準を満たすエリアである。
上述したような品質指標の集計により、メッシュ毎に通信品質あるいは問題点の種類を把握することができる。たとえば、図５におけるメッシュＡ１１については、品質指標の集計結果（RSRPのＣＤＦ）から当該メッシュＡ１１のカバレッジカテゴリを「不感地」に設定する。図５におけるメッシュＡ１２では他のセルからの電波品質が最も高くなるので、当該メッシュＡ１２のカバレッジカテゴリを「飛び地」に設定する。また、ハンドオーバ失敗の要因をToo Late HOとToo Early HOとで区別してハンドオーバ失敗を集計することで、ピコセルエッジに位置するメッシュＡ１３とピコセル中央に位置するメッシュＡ１４とで問題点を区別することができる。これにより、例えばそれぞれ異なるハンドオーバトリガの調整を行い、ハンドオーバ失敗の問題を解決することができる。
このように、メッシュ毎に集計した品質指標を利用して、例えば当該メッシュ毎に問題点を検出し対処法を決定することが考えられる。対処法の例としては、カバレッジに関する問題が検出された場合には、基地局の送信電力を増減したり、アンテナチルト角を上下したりするカバレッジ最適化を実行し、ハンドオーバに関する問題が検出された場合には、端末の電波品質の測定報告に用いるオフセット値、閾値、またはトリガ時間（Time To Trigger: TTT）を増減するハンドオーバ最適化を実行する。オフセット値としては、たとえばCIO (Cell Individual Offset)、 ax-offset (Event Axに用いるoffset)などを用いることができ、閾値としてはax(by)-threshold (Event Ax(By)を用いることができる。ここで、Event Ax(By)は、例えばLTEで規定されている端末測定報告に関する以下のイベントに相当する。
・Event A1: Serving becomes better than absolute threshold
・Event A2: Serving becomes worse than absolute threshold
・Event A3: Neighbour becomes amount of offset better than PCell
・Event A4: Neighbour becomes better than absolute threshold
・Event A5: PCell becomes worse than absolute threshold1 AND Neighbour becomes better than another absolute threshold2
・Event A6: Neighbour becomes amount of offset better than SCell
・Event B1: Neighbour becomes better than absolute threshold
・Event B2: PCell becomes worse than absolute threshold1 AND Neighbour becomes better than another absolute threshold2
尚、UMTSの場合にも同様に端末測定報告に関するイベントが規定されており、本発明が同様に適用可能であることは言うまでもない。
なお、メッシュＡｉ毎に品質指標を集計する際に、たとえば道路（大、小、交差点）、建物、河川などの地理的特性を示す地図情報をリンクさせることができる。後述するように、地理的特性を用いることで、ハンドオーバ失敗やスループット劣化等の問題ごとに最も適した対処策を講じることができる。
１．５）効果
上述したように、本発明の第１実施形態によれば、無線端末３０からの測定報告に含まれる位置情報を用いて、測定報告に含まれる電波品質情報や無線局による測定に基づく品質指標をセル単位よりも狭いエリア（メッシュ）と対応付けて集計する。このように品質指標を集計することで、発生場所によって異なる問題を正確に把握することができる。これにより、問題に対処するための無線パラメータ制御が適切に実行可能となる。
２．第２実施形態
本発明の第２実施形態によれば、上記第１実施形態により得られた品質指標の集計結果に基づいて、メッシュ毎に問題点の対処方針を決定し、これを基に無線局の無線パラメータ制御方針を決定する。以下、図６〜図１１を参照しながら、本発明の第２実施形態について詳細に説明する。
２．１）無線パラメータ制御
本実施形態による無線パラメータ制御機能は、無線局１０あるいはネットワーク運用管理装置２０の一方または両方に設けることができ、次に述べる動作を実行する。
図６において、まず、図３で説明した動作Ｓ１１−Ｓ１３によりメッシュＡｉ毎に品質指標の集計結果が生成されたものとする。続いて、メッシュ毎に問題点の有無を判定し（動作Ｓ２１）、問題点があれば（動作Ｓ２１；ＹＥＳ）、メッシュ毎に問題点への対処方針を決定する（動作Ｓ２２）。問題点がなければ（動作Ｓ２１；ＮＯ）、動作Ｓ２２はスキップする。なお、メッシュ毎に問題点への対処方針を決定する動作Ｓ２２の具体例については後述する。
続いて、無線パラメータ制御装置はセル内に全てのメッシュに対して上記動作Ｓ２１、Ｓ２２が完了したか否かを判定し（動作Ｓ２３）、処理すべきメッシュが残っていれば（動作Ｓ２３；ＮＯ）、動作Ｓ２１へ戻る。全てのメッシュが完了すると（動作Ｓ２３；ＹＥＳ）、最終的に実行する無線パラメータ制御方針を決定して終了する（動作Ｓ２４）。なお、必ずしも規定された全メッシュで集計を行う必要はなく、位置情報が収集された全てのメッシュあるいは集計結果が生成された全てのメッシュに対して動作Ｓ２１、Ｓ２２を実行するようにしてもよい。
なお、第１実施形態と同様に、集計および無線パラメータ制御方針の決定の範囲は、セル毎あるいは複数セルにまたがってもよい。また、集計および問題点への対処方針を決定する単位のメッシュはセルよりも細かいレベルの範囲であればよく、セル内でメッシュの大きさが等しくなくてもよい。メッシュ毎に集計する際あるいは問題点への対処法を決定する際に、たとえば道路（大、小、交差点）、建物、河川などの地理的特性を示す地図情報をリンクさせることができる。後述するように、地理的特性を用いることで、ハンドオーバ失敗やスループット劣化等の問題ごとに最も適した対処策を講じることができる。
また、端末３０が電波品質と測定時の位置情報とを無線局１０へ報告する場合、予め規定されたメッシュ毎に電波品質を収集して無線ネットワーク（例えば無線局）に報告することもできる。あるいは、電波品質と位置情報とを同時に収集するのではなく、たとえば電波品質は周期的に収集され、位置情報は周期的または端末が位置情報を基地局に報告する度に収集されてもよい。また、たとえば電波品質や位置情報に加えて、周期的または通信終了時点でスループットを収集することもできる。
さらに、ハンドオーバ成功および失敗の情報をハンドオーバを実行する度に収集してもよい。この場合、無線端末の位置情報は、ハンドオーバ失敗時点、失敗前、又は再接続時点で無線端末が保有している位置情報となる。
２．２）システム構成例
次に、図７を参照しながら、上述した無線パラメータ制御の機能をネットワーク運用管理装置に設けた無線通信システムの具体的構成について説明する。既に述べたように、無線パラメータ制御の機能は、ネットワーク運用管理装置以外の無線局１０や他のネットワーク装置に設けられてもよい。なお、図４に示すシステムと同じ機能ブロックには同一の参照番号を付して説明は省略する。
図７に示すように、本実施形態によるネットワーク運用管理装置２０ａは、第１実施形態によるネットワーク運用管理装置２０に問題検出部２０４と対処方針決定部２０５を追加した点が異なっている。問題検出部２０４は、上述したように、メッシュＡｉ毎に集計された品質指標を用いて、メッシュ毎の問題点の有無および種類を判定する。対処方針決定部２０５は、問題点が存在する場合に、問題点の種類に応じて次に述べるように適切な対処方針を決定する。尚、対処方針の決定は、複数のメッシュにまたがる２次エリア毎に行っても良い。
２．３）対処方針決定法（第１例）
図８に示すように、対処方針決定部２０５は、あるメッシュＡｉで発生したハンドオーバ失敗が検出された場合（動作３０１）、当該ハンドオーバ失敗に対して、以下の条件１を満たすか否かを判定し（動作３０２）、条件１を満たすメッシュであれば（動作３０２；ＹＥＳ）、カバレッジ最適化で対処し（動作３０３）、その他であれば（動作３０２；ＮＯ）、ハンドオーバ最適化で対処する（動作３０４）。
条件１は、例えば当該メッシュのカバレッジカテゴリが“不感地”である、当該メッシュのカバレッジカテゴリが“飛び地”である、あるいはハンドオーバ失敗頻発エリアの一部である、の少なくともいずれかである。ここで、ハンドオーバ失敗頻発エリアの一部であるとは、たとえば当該メッシュが道路ライン上にあり、かつ当該道路ライン上の他のメッシュでもハンドオーバ失敗がある場合である。
図８に示す対処方針決定法により、“不感地”や“飛び地” のようなセル内の局所的な地点におけるハンドオーバ失敗を低減する為にハンドオーバに関する無線パラメータを制御することで却ってセル全体のハンドオーバ特性が劣化するような事態を回避することができる。なお、“不感地”や“飛び地”の判定は、ＭＤＴによる位置情報を用いたカバレッジマップ生成などにより実現可能であるが、これに限定されない。
２．４）対処方針決定法（第２例）
図９に示すように、対処方針決定部２０５は、あるメッシュＡｉで発生したスループット劣化が検出された場合（動作４０１）、当該スループット劣化に対して、以下の条件２を満たすか否かを判定し（動作４０２）、条件２を満たすメッシュであれば（動作４０２；ＹＥＳ）、アンテナチルト最適化で対処し（動作４０３）、その他であれば（動作４０２；ＮＯ）、送信電力最適化で対処する（動作４０４）。
条件２は、例えば当該メッシュのカバレッジカテゴリが“不感地”である、 当該メッシュのカバレッジカテゴリが“飛び地”である、当該メッシュがセル中央付近である、または当該メッシュが所定の高さ以上（建物の中〜高層階）に分布している、の少なくともいずれかである。ここで、メッシュが中〜高層階にあるか否かの判定は、例えば、ＭＤＴなどによる端末の位置情報に高度情報を含めること、または端末の高度情報をWiFi測位などの別の方法により取得することなどにより実現することが考えられる。
図９に示す対処方針決定法により、例えば送信電力最適化では対処が困難な地点におけるカバレッジ問題をアンテナチルト最適化で解決することができる。
２．５）対処方針決定法（第３例）
図１０に示すように、対処方針決定部２０５は、あるメッシュＡｉで発生したハンドオーバ失敗が検出された場合（動作５０１）、当該ハンドオーバ失敗に対して、以下の条件３を満たすか否かを判定し（動作５０２）、条件３を満たすメッシュであれば（動作５０２；ＹＥＳ）、端末個別のハンドオーバ最適化で対処し（動作５０３）、その他であれば（動作５０２；ＮＯ）、セル内のハンドオーバ失敗の統計に基づく端末共通のハンドオーバ最適化で対処する（動作５０４）。
条件３は、例えばセル境界の道路上のハンドオーバ失敗である、あるいは当該メッシュにおけるハンドオーバ失敗がすべて（又は所定割合以上）高速移動端末におけるハンドオーバ失敗である、の少なくともいずれかである。なお、道路上のハンドオーバ失敗か否かは、例えば地図情報と位置情報から判定することができる。
図１０に示す対処方針決定法により、セル内の局所的な地点において発生するハンドオーバ失敗や、特定の端末にのみ発生するハンドオーバ失敗を低減する為に、セル内端末に共通の無線パラメータ設定を行うことで却ってハンドオーバ失敗が増加する事態を回避することができる。
２．６）対処方針決定法（第４例）
対処方針決定法の第４例は、図７に示す問題検出部２０４と対処方針決定部２０５との動作が上記第１例〜第３例とは異なっている。第４例では、対処方針決定部２０５により上記第１例〜第３例のように全てのメッシュに対して対処方針を決定した後で、全メッシュの対処方針が条件を満たすか否かで対処方針を最終的に決定する。
図１１において、図６と同じ動作には同一参照番号を付して説明は省略する。ます、対処方針決定部２０５が全てのメッシュについて対処方針を決定すると（動作Ｓ２３；ＹＥＳ）、メッシュ毎に発生したハンドオーバ失敗への対処方針が以下の条件４を満たすか否かを判定し（動作６０１）、条件４を満たせば（動作６０１；ＹＥＳ）、端末個別のハンドオーバ最適化で対処する（動作６０２）。端末個別のハンドオーバを行う場合にはハンドオーバする端末UEの現在位置のメッシュにおける対処方針に従う。条件４を満たさない場合には（動作６０１；ＮＯ）、セル内のハンドオーバ失敗の統計に基づく端末共通のハンドオーバ最適化で対処する（動作６０３）。
条件４は、例えばセル内での対処方針の分散が大きい、あるいはセル境界の道路上のハンドオーバにのみ失敗が集中している、の少なくともいずれかである。対処方針の分散が大きいとは、例えばハンドオーバ失敗地点（メッシュ）がランダム（非一様）に分布し失敗要因も様々である場合などである。
図１１に示す対処方針決定法により、セル内のハンドオーバ失敗を低減する為に最も適した無線パラメータ設定を実現することができる。
３．その他
上述した対処方針決定法の第１例〜第３例において、メッシュ毎に対処方針を決定した。しかし、メッシュ毎に決定した対処方針が、同じセル内で矛盾した制御となることも想定される。例えば、あるメッシュではカバレッジ拡大の為の送信電力増加が必要と判定し、別のメッシュではカバレッジ縮小の為の送信電力低減が必要と判定することが想定される。このような場合、どちらのメッシュの問題がより解決すべきかを考慮して、最終的な無線パラメータの制御方針を決定するようにしても良い。
また、上述した対処方針決定法の第１例〜第３例を併用し、各例の制御（または条件１〜３）に優先順位をつけ、対処することもできる。例えば、メッシュ毎に決定した対処方針を比較し、同じメッシュにて複数の問題が生じている場合には、どちらの制御（または条件）を優先するかを予め規定しておき、当該規定に基づき最終的な制御方針を決定するようにしても良い。
一方、メッシュ毎に第１例〜第３例のいずれの条件にも該当しない場合、セル全体で最適化を実施してもよい。
本発明は無線通信システムにおいて無線端末または無線基地局の無線パラメータを制御するシステムに適用可能である。つまり、第１及び第２の実施形態では、主にLTEシステムに関して説明を行った。しかしながら、これらの実施形態は、LTEシステム以外の無線通信システム、例えば、3GPP UMTS、3GPP2 CDMA2000システム（1xRTT, HRPD (High Rate Packet Data)）、GSM (Global System for Mobile Communications) システム、又はWiMAXシステム等に適用されてもよい。
１０ 無線局（無線基地局、ＲＮＣ）
２０ ネットワーク運用管理装置
３０ 端末
１０１ 送信部
１０２ 受信部
１０３ 測定情報保存部
１０４ 制御部
２０１ データベース
２０２ 品質集計部
２０３ 無線パラメータ制御部
２０４ 問題検出部
２０５ 対処方針決定部

Claims (53)

  1. 無線局が制御する無線セルの無線パラメータを制御するシステムであって、
    無線セル内にある無線端末からの測定報告に含まれる測定時の位置情報を用いて、前記無線端末または前記無線局において取得した測定情報に基づく品質指標を前記無線セルよりも小さいエリアに対応づけて集計する集計手段と、
    前記エリアごとの前記品質指標の集計結果に基づいて、前記無線セル内または複数の無線セルにまたがった前記無線パラメータの制御を行う無線パラメータ制御手段と、
    を有することを特徴する無線パラメータ制御システム。
  2. 前記品質指標は、前記測定情報に基づいて得られる通信統計品質であることを特徴とする請求項１に記載の無線パラメータ制御システム。
  3. 前記無線パラメータ制御手段は、前記品質指標の集計結果に基づいて、前記エリアごとの通信品質を把握することを特徴とする請求項１または２に記載の無線パラメータ制御システム。
  4. 前記無線パラメータ制御手段は、前記品質指標の集計結果に基づいて、前記エリアごと、または複数の前記エリアを含む２次エリアごとに無線パラメータの制御方針を決定する制御方針決定手段を有することを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御システム。
  5. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じた通信に関する問題の種類に応じて前記無線パラメータの制御方針を決定することを特徴とする請求項４に記載の無線パラメータ制御システム。
  6. 前記制御方針決定手段は、さらに前記エリアの地理的特性に応じて前記無線パラメータの制御方針を決定することを特徴とする請求項５に記載の無線パラメータ制御システム。
  7. 前記無線パラメータ制御手段は、前記エリアごとまたは前記２次エリアごとに決定した無線パラメータの制御方針に基づき前記無線セルの無線パラメータの値または当該無線パラメータの制御範囲を決定することを特徴とする請求項４−６のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御システム。
  8. 前記無線パラメータの制御方針が、カバレッジ最適化、送信電力最適化、アンテナチルト最適化、ハンドオーバ最適化、負荷分散、または制御不要、の少なくともいずれかに対応することを特徴とする請求項４−７のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御システム。
  9. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じたハンドオーバ失敗に関して、当該エリアが不感地、飛び地あるいはハンドオーバ失敗頻発エリアの一部であるという第１条件を満たせば無線パラメータの制御方針をカバレッジ最適化に決定し、前記第１条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針をハンドオーバ最適化に決定することを特徴とする請求項４−８のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御システム。
  10. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じたスループット劣化に関して、当該エリアが不感地、飛び地、セル中央付近、あるいは所定の高さ以上に分布しているという第２条件を満たせば無線パラメータの制御方針をアンテナチルト最適化に決定し、前記第２条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針を送信電力最適化に決定することを特徴とする請求項４−８のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御システム。
  11. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じたハンドオーバ失敗に関して、当該エリアがセル境界の道路上あるいは前記端末が高速移動端末であるという第３条件を満たせば無線パラメータの制御方針を端末個別のハンドオーバ最適化に決定し、前記第３条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針を前記セル内の端末共通のハンドオーバ最適化に決定することを特徴とする請求項４−８のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御システム。
  12. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じたハンドオーバ失敗に関して決定した対処方針の分散が異なる場合あるいは道路上でのハンドオーバに失敗が集中しているという第４条件を満たせば無線パラメータの制御方針を端末個別のハンドオーバ最適化に決定し、前記第４条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針を前記セル内の端末共通のハンドオーバ最適化に決定することを特徴とする請求項９または１１に記載の無線パラメータ制御システム。
  13. 前記無線端末の位置は前記無線端末で測定されることを特徴とする請求項１−１２のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御システム。
  14. 無線局が制御する無線セルの無線パラメータを制御する方法であって、
    集計手段が、無線セル内にある無線端末からの測定報告に含まれる測定時の位置情報を用いて、前記無線端末または前記無線局において取得した測定情報に基づく品質指標を前記無線セルよりも小さいエリアに対応づけて集計し、
    無線パラメータ制御手段が、前記エリアごとの前記品質指標の集計結果に基づいて、前記無線セル内または複数の無線セルにまたがった前記無線パラメータの制御を行う、
    ことを特徴する無線パラメータ制御方法。
  15. 前記品質指標は、前記測定情報に基づいて得られる通信統計品質であることを特徴とする請求項１４に記載の無線パラメータ制御方法。
  16. 前記無線パラメータ制御手段が、前記品質指標の集計結果に基づいて、前記エリアごとの通信品質を把握することを特徴とする請求項１４または１５に記載の無線パラメータ制御方法。
  17. 制御方針決定手段が、前記品質指標の集計結果に基づいて、前記エリアごと、または複数の前記エリアを含む２次エリアごとに無線パラメータの制御方針を決定することを特徴とする請求項１４−１６のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御方法。
  18. 前記制御方針決定手段が前記エリアで生じた通信に関する問題の種類に応じて前記無線パラメータの制御方針を決定することを特徴とする請求項１７に記載の無線パラメータ制御方法。
  19. 前記制御方針決定手段が、さらに前記エリアの地理的特性に応じて前記無線パラメータの制御方針を決定することを特徴とする請求項１６に記載の無線パラメータ制御方法。
  20. 前記無線パラメータ制御手段が、前記エリアごとまたは前記２次エリアごとに決定した無線パラメータの制御方針に基づき前記無線セルの無線パラメータの値または当該無線パラメータの制御範囲を決定することを特徴とする、請求項１７−１９のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御方法。
  21. 前記無線パラメータの制御方針が、カバレッジ最適化、送信電力最適化、アンテナチルト最適化、ハンドオーバ最適化、負荷分散、または制御不要、の少なくともいずれかに対応することを特徴とする請求項１７−２０のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御方法。
  22. 前記制御方針決定手段が、前記エリアで生じたハンドオーバ失敗に関して、当該エリアが不感地、飛び地あるいはハンドオーバ失敗頻発エリアの一部であるという第１条件を満たせば無線パラメータの制御方針をカバレッジ最適化に決定し、前記第１条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針をハンドオーバ最適化に決定することを特徴とする請求項１７−２１のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御方法。
  23. 前記制御方針決定手段が、前記エリアで生じたスループット劣化に関して、当該エリアが不感地、飛び地、セル中央付近、あるいは所定の高さ以上に分布しているという第２条件を満たせば無線パラメータの制御方針をアンテナチルト最適化に決定し、前記第２条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針を送信電力最適化に決定することを特徴とする請求項１７−２１のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御方法。
  24. 前記制御方針決定手段が、前記エリアで生じたハンドオーバ失敗に関して、当該エリアがセル境界の道路上あるいは前記端末が高速移動端末であるという第３条件を満たせば無線パラメータの制御方針を端末個別のハンドオーバ最適化に決定し、前記第３条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針を前記セル内の端末共通のハンドオーバ最適化に決定することを特徴とする請求項１７−２１のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御方法。
  25. 前記制御方針決定手段が、前記エリアで生じたハンドオーバ失敗に関して決定した対処方針の分散が異なる場合あるいは道路上でのハンドオーバに失敗が集中しているという第４条件を満たせば無線パラメータの制御方針を端末個別のハンドオーバ最適化に決定し、前記第４条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針を前記セル内の端末共通のハンドオーバ最適化に決定することを特徴とする請求項２２または２４に記載の無線パラメータ制御方法。
  26. 前記無線端末の位置は前記無線端末で測定されることを特徴とする請求項１４−２５のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御方法。
  27. 複数の無線局を管理するネットワーク運用管理装置であって、
    無線局が制御する無線セル内にある無線端末からの測定報告に含まれる測定時の位置情報を用いて、前記無線端末または前記無線局において取得した測定情報に基づく品質指標を前記無線セルよりも小さいエリアに対応づけて集計する集計手段と、
    前記エリアごとの前記品質指標の集計結果に基づいて、前記無線セル内または複数の無線セルにまたがった前記無線パラメータの制御を行う無線パラメータ制御手段と、
    を有することを特徴とするネットワーク運用管理装置。
  28. 前記品質指標は、前記測定情報に基づいて得られる通信統計品質であることを特徴とする請求項２７に記載のネットワーク運用管理装置。
  29. 前記無線パラメータ制御手段は、前記品質指標の集計結果に基づいて、前記エリアごとの通信品質を把握することを特徴とする請求項２７または２８に記載のネットワーク運用管理装置。
  30. 前記無線パラメータ制御手段は、前記品質指標の集計結果に基づいて、前記エリアごと、または複数の前記エリアを含む２次エリアごとに無線パラメータの制御方針を決定する制御方針決定手段を有することを特徴とする請求項２７−２９のいずれか１項に記載のネットワーク運用管理装置。
  31. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じた通信に関する問題の種類に応じて前記無線パラメータの制御方針を決定することを特徴とする請求項３０に記載のネットワーク運用管理装置。
  32. 前記制御方針決定手段は、さらに前記エリアの地理的特性に応じて前記無線パラメータの制御方針を決定することを特徴とする請求項３１に記載のネットワーク運用管理装置。
  33. 前記無線パラメータ制御手段は、前記エリアごとまたは前記２次エリアごとに決定した無線パラメータの制御方針に基づき前記無線セルの無線パラメータの値または当該無線パラメータの制御範囲を決定することを特徴とする、請求項３０−３２のいずれか１項に記載のネットワーク運用管理装置。
  34. 前記無線パラメータの制御方針が、カバレッジ最適化、送信電力最適化、アンテナチルト最適化、ハンドオーバ最適化、負荷分散、または制御不要、の少なくともいずれかに対応することを特徴とする請求項３０−３３のいずれか１項に記載のネットワーク運用管理装置。
  35. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じたハンドオーバ失敗に関して、当該エリアが不感地、飛び地あるいはハンドオーバ失敗頻発エリアの一部であるという第１条件を満たせば無線パラメータの制御方針をカバレッジ最適化に決定し、前記第１条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針をハンドオーバ最適化に決定することを特徴とする請求項３０−３４のいずれか１項に記載のネットワーク運用管理装置。
  36. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じたスループット劣化に関して、当該エリアが不感地、飛び地、セル中央付近、あるいは所定の高さ以上に分布しているという第２条件を満たせば無線パラメータの制御方針をアンテナチルト最適化に決定し、前記第２条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針を送信電力最適化に決定することを特徴とする請求項３０−３４のいずれか１項に記載のネットワーク運用管理装置。
  37. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じたハンドオーバ失敗に関して、当該エリアがセル境界の道路上あるいは前記端末が高速移動端末であるという第３条件を満たせば無線パラメータの制御方針を端末個別のハンドオーバ最適化に決定し、前記第３条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針を前記セル内の端末共通のハンドオーバ最適化に決定することを特徴とする請求項３０−３４のいずれか１項に記載のネットワーク運用管理装置。
  38. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じたハンドオーバ失敗に関して決定した対処方針の分散が異なる場合あるいは道路上でのハンドオーバに失敗が集中しているという第４条件を満たせば無線パラメータの制御方針を端末個別のハンドオーバ最適化に決定し、前記第４条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針を前記セル内の端末共通のハンドオーバ最適化に決定することを特徴とする請求項３５または３７に記載のネットワーク運用管理装置。
  39. 前記無線端末の位置は前記無線端末で測定されることを特徴とする請求項２７−３８のいずれか１項に記載のネットワーク運用管理装置。
  40. 無線セルを制御する無線局であって、
    前記無線セル内にある無線端末からの測定報告に含まれる測定時の位置情報を用いて、前記無線端末または前記無線局において取得した測定情報に基づく品質指標を前記無線セルよりも小さいエリアに対応づけて集計する集計手段と、
    前記エリアごとの前記品質指標の集計結果に基づいて、前記無線セル内または複数の無線セルにまたがった前記無線パラメータの制御を行う無線パラメータ制御手段と、
    を有することを特徴とする無線局。
  41. 前記品質指標は、前記測定情報に基づいて得られる通信統計品質であることを特徴とする請求項４０に記載の無線局。
  42. 前記無線パラメータ制御手段は、前記品質指標の集計結果に基づいて、前記エリアごとの通信品質を把握することを特徴とする請求項４０または４１に記載の無線局。
  43. 前記無線パラメータ制御手段は、前記品質指標の集計結果に基づいて、前記エリアごと、または複数の前記エリアを含む２次エリアごとに無線パラメータの制御方針を決定する制御方針決定手段を有することを特徴とする請求項４０−４２のいずれか１項に記載の無線局。
  44. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じた通信に関する問題の種類に応じて前記無線パラメータの制御方針を決定することを特徴とする請求項４３に記載の無線局。
  45. 前記制御方針決定手段は、さらに前記エリアの地理的特性に応じて前記無線パラメータの制御方針を決定することを特徴とする請求項４４に記載の無線局。
  46. 前記無線パラメータ制御手段は、前記エリアごとまたは前記２次エリアごとに決定した無線パラメータの制御方針に基づき前記無線セルの無線パラメータの値または当該無線パラメータの制御範囲を決定することを特徴とする、請求項４３−４５のいずれか１項に記載の無線局。
  47. 前記無線パラメータの制御方針が、カバレッジ最適化、送信電力最適化、アンテナチルト最適化、ハンドオーバ最適化、負荷分散、または制御不要、の少なくともいずれかに対応することを特徴とする請求項４３−４６のいずれか１項に記載の無線局。
  48. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じたハンドオーバ失敗に関して、当該エリアが不感地、飛び地あるいはハンドオーバ失敗頻発エリアの一部であるという第１条件を満たせば無線パラメータの制御方針をカバレッジ最適化に決定し、前記第１条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針をハンドオーバ最適化に決定することを特徴とする請求項４３−４７のいずれか１項に記載の無線局。
  49. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じたスループット劣化に関して、当該エリアが不感地、飛び地、セル中央付近、あるいは所定の高さ以上に分布しているという第２条件を満たせば無線パラメータの制御方針をアンテナチルト最適化に決定し、前記第２条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針を送信電力最適化に決定することを特徴とする請求項４３−４７のいずれか１項に記載の無線局。
  50. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じたハンドオーバ失敗に関して、当該エリアがセル境界の道路上あるいは前記端末が高速移動端末であるという第３条件を満たせば無線パラメータの制御方針を端末個別のハンドオーバ最適化に決定し、前記第３条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針を前記セル内の端末共通のハンドオーバ最適化に決定することを特徴とする請求項４３−４７のいずれか１項に記載の無線局。
  51. 前記制御方針決定手段は、前記エリアで生じたハンドオーバ失敗に関して決定した対処方針の分散が異なる場合あるいは道路上でのハンドオーバに失敗が集中しているという第４条件を満たせば無線パラメータの制御方針を端末個別のハンドオーバ最適化に決定し、前記第４条件を満たさなければ無線パラメータの制御方針を前記セル内の端末共通のハンドオーバ最適化に決定することを特徴とする請求項４８または５０に記載の無線局。
  52. 前記無線端末の位置は前記無線端末で測定されることを特徴とする請求項４０−５１のいずれか１項に記載の無線局。
  53. 無線局が制御する無線セルの無線パラメータを制御する装置であって、
    無線セル内にある無線端末からの測定報告に含まれる測定時の位置情報を用いて、前記無線端末または前記無線局において取得した測定情報に基づく品質指標を前記無線セルよりも小さいエリアに対応づけて集計する集計手段と、
    前記エリアごとの前記品質指標の集計結果に基づいて、前記無線セル内または複数の無線セルにまたがった前記無線パラメータの制御を行う無線パラメータ制御手段と、
    を有することを特徴する無線パラメータ制御装置。
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