JPWO2017126013A1 - 基地局装置及び通信システム - Google Patents

Abstract

バックホール回線の通信速度に応じて移動局との間の無線伝送路の最適化を図ることができる基地局装置及び通信システムを提供する。無線伝送路を介して移動局と通信可能な基地局装置は、バックホール回線の通信速度の情報を取得する情報取得手段と、バックホール回線の通信速度の情報と無線伝送路のチャネル帯域幅とに基づいて、無線伝送路の通信速度がバックホール回線の通信速度以下になるように、前記無線伝送路の通信パラメータを調整するパラメータ調整手段と、を備える。

Description

本発明は、無線伝送路を介して移動局と通信可能な基地局装置及びその基地局装置を備えた通信システムに関するものである。

近年の移動通信システムにおけるトラフィックの急増に対応すべく、従来のマクロ基地局やピコ基地局よりもセル（無線通信エリア）が狭い小型基地局（例えば特許文献１、２参照）の需要が高まっている。

特開２００６−０９３７７８号公報 特開２００７−２５９２８９号公報

図１０、１１はそれぞれ、従来例に係る小型基地局を含む通信システムの概略構成の一例を示す説明図である。図１０、１１に示すように、小型基地局２０は、無線伝送路２２を介して移動局としての移動機１０との間で双方向に通信することができる。また、小型基地局２０は、バックホール回線２６、ルータ２４及びインターネット３０を介して、コアネットワークに設置された各種のコアネットワーク装置４０と通信することができる。

図１０の通信システムにおいて、移動機１０へ向かうダウンリンク（ＤＬ）のデータ通信を行う場合、バックホール回線２６の通信速度（スループット）は例えば１００Ｍｂｐｓであり、無線伝送路２２のダウンリンク（ＤＬ）の通信速度（例えば７５Ｍｂｐｓ）よりも高い。また、移動機１０からのアップリンク（ＵＬ）のデータ通信を行う場合、バックホール回線２６の通信速度は例えば５０Ｍｂｐｓであり、無線伝送路２２のダウンリンク（ＤＬ）の通信速度（例えば３７Ｍｂｐｓ）よりも高い。このようにダウンリンク及びアップリンクのいずれの場合も、バックホール回線２６の通信速度が無線伝送路２２の通信速度よりも高いので、小型基地局２０でデータの滞留は発生しない。

しかしながら、小型基地局は、上記マクロ基地局やピコ基地局のような公共エリアだけでなく、ユーザの個宅に設置されるケースも想定される。このようなケースの場合、図１１に示すように、小型基地局のバックホール回線２６としてＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）等の低速回線が使用されることがある。
例えば図１１の通信システムにおいて、移動機１０へ向かうダウンリンク（ＤＬ）のデータ通信では、バックホール回線２６の通信速度は例えば１０Ｍｂｐｓであり、無線伝送路２２のダウンリンク（ＤＬ）の通信速度（例えば７５Ｍｂｐｓ）よりも低い。このように小型基地局のバックホール回線として低速回線が使われる場合、無線伝送路２２において無線リソースの無駄が発生してしまうおそれがある。無線リソースの無駄に使用すると、隣接する基地局のセル（無線通信エリア）の移動局へのＤＬ／ＵＬの干渉が発生しやすくなる。
また、移動機１０からのアップリンク（ＵＬ）のデータ通信では、バックホール回線２６の通信速度は例えば７Ｍｂｐｓであり、無線伝送路２２のアップリンク（ＵＬ）の通信速度（例えば３７Ｍｂｐｓ）よりも低い。このように小型基地局２０のバックホール回線２６として低速回線が使われる場合、小型基地局２０側で上りデータのバッファオーバーフローを引き起こすおそれがある。

本発明の一態様に係る基地局装置は、無線伝送路を介して移動局と通信可能な基地局装置であって、当該基地局装置のバックホール回線の通信速度の情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段で取得した前記バックホール回線の通信速度の情報と、前記無線伝送路のチャネル帯域幅とに基づいて、前記無線伝送路の通信速度が前記バックホール回線の通信速度以下になるように、前記無線伝送路の通信パラメータを調整するパラメータ調整手段と、を備える。
前記基地局装置において、前記パラメータ調整手段は、前記移動局との間の回線品質の情報を取得し、前記取得した回線品質に対応するＭＣＳ（変調符号化方式）を示すＭＣＳインデックスと同等又はより低位のＭＣＳインデックスを選択し、ＴＢＳ（搬送ブロックサイズ）を示すＴＢＳインデックスとＴＢＳの値とＰＲＢ（物理リソースブロック）の数との間の対応関係を示す対応データと、前記選択したＭＣＳインデックスに対応するＴＢＳインデックスと、前記無線伝送路のチャネル帯域幅に応じたＲＢＧ（リソースブロックグループ）サイズと、前記バックホール回線の通信速度の情報とに基づいて、前記無線伝送路の通信速度が前記バックホール回線の通信速度以下になるＴＢＳの最大値を選択し、前記無線伝送路を介した移動局との通信に用いるＭＣＳインデックス及びＰＲＢの数として、前記選択したＴＢＳの最大値に対応するＭＣＳインデックス及びＰＲＢの数を決定してもよい。
また、前記基地局装置において、前記パラメータ調整手段は、前記選択したＭＣＳインデックスに相当するＴＢＳ（搬送ブロックサイズ）インデックスに基づいて、前記バックホール回線の通信速度以下となるＴＢＳの候補を選択し、前記選択したＴＢＳの候補から、前記無線伝送路のチャネル帯域幅に応じたＲＢＧ（リソースブロックグループ）サイズの整数倍となるＰＲＢ（物理リソースブロック）に対応するＴＢＳの候補の最大値を選択してもよい。
また、前記基地局装置において、前記パラメータ調整手段は、前記無線伝送路の通信速度が、前記バックホール回線の通信速度に補正係数Ｃ（０＜Ｃ≦１）を掛けた値以下になるように、前記無線伝送路の通信パラメータを調整してもよい。

本発明の他の態様に係る基地局装置は、無線伝送路を介して移動局と通信可能な基地局装置であって、当該基地局装置のバックホール回線の通信速度の情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段で取得した前記バックホール回線の通信速度の情報に基づいて、前記無線伝送路の通信速度が、前記バックホール回線の通信速度に補正係数Ｃ（０＜Ｃ≦１）を掛けた値以下になるように、前記無線伝送路の通信パラメータを調整するパラメータ調整手段と、を備える。

前記いずれかの基地局装置において、前記情報取得手段は、前記バックホール回線の通信速度の情報を定期的に取得し、前記パラメータ調整手段は、前記バックホール回線の通信速度が所定の閾値以下になったときに、前記無線伝送路の通信パラメータの調整を実行してもよい。
また、前記いずれかの基地局装置において、前記無線伝送路で空間多重可能に構成され、前記パラメータ調整手段は、前記無線伝送路のダウンリンクにおける空間多重を行わないように調整してもよい。
また、前記いずれかの基地局装置において、前記無線伝送路で複数種類の変調符号化方式を選択可能に構成され、前記パラメータ調整手段は、前記無線伝送路における変調符号化方式を低速度対応の変調符号化方式に変更するように調整してもよい。
また、前記いずれかの基地局装置において、前記情報取得手段は、前記バックホール回線の通信速度の情報をサーバ装置から取得してもよい。

また、本発明の一態様に係る通信システムは、前記基地局装置を備え、その基地局装置のバックホール回線の通信速度を測定するサーバ装置を、コアネットワーク側に備える。

本発明によれば、バックホール回線の通信速度に応じて移動局との間で適切な通信が可能になるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態に係る通信システムの概略構成の一例を示す説明図である。 図２は、本実施形態の小型基地局を構成する基地局装置の要部の概略構成例を示す機能ブロック図である。 図３Ａは、本実施形態の通信システムの無線伝送路におけるダウンリンクの通信パラメータ（空間多重数、変調方式、帯域幅）を決定する通常の決定手順の一例を示す説明図である。 図３Ｂは、本実施形態の通信システムの無線伝送路におけるダウンリンクの通信パラメータ（空間多重数、変調方式、帯域幅）を決定する通常の決定手順の他の一例を示す説明図である。 図４は、本実施形態の通信システムの無線伝送路におけるアップリンクの通信パラメータ（変調方式、帯域幅）を決定する通常の決定手順の一例を示す説明図である。 図５は、本実施形態の通信システムにおいてバックホール回線が低速の場合の無線伝送路におけるダウンリンクの通信パラメータを調整する調整手順の一例を示す説明図である。 図６は、リソースブロックグループ（ＲＢＧ）の一例を示す説明図である。 図７は、図５の通信パラメータ調整における物理リソースブロック（ＰＲＢ）数及びＭＣＳインデックスの決定手順の一例を示す説明図である。 図８は、本実施形態の通信システムにおいてバックホール回線が低速の場合の無線伝送路におけるアップリンクの通信パラメータを調整する調整手順の一例を示す説明図である。 図９は、図８の通信パラメータ調整における物理リソースブロック（ＰＲＢ）数及びＭＣＳインデックスの決定手順の一例を示す説明図である。 図１０は、従来例に係る小型基地局と高速のバックホール回線とを含む通信システムの概略構成を示す説明図である。 図１１は、従来例に係る小型基地局と低速のバックホール回線とを含む通信システムの概略構成を示す説明図である。

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、本発明の実施形態に係る通信システムの概略構成の一例を示す説明図である。図１において、本実施形態の通信システムは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の仕様に準拠した通信システムであり、無線伝送路２２を介して移動局としての移動機１０と通信可能な小型基地局２０を備えている。更に、本実施形態の通信システムは、各種のコアネットワーク装置４０のほか、小型基地局２０のバックホール回線２６の通信速度を測定するサーバ装置としてのスループット測定サーバ５０を備えている。なお、図１では、移動機１０及び小型基地局２０をそれぞれ１台ずつ図示しているが、移動機１０及び小型基地局２０はそれぞれ複数であってもよい。

小型基地局２０は、広域のマクロ基地局やピコ基地局とは異なり、無線通信可能距離が数ｍ乃至数百ｍ程度であり、一般家庭、店舗、オフィス等の屋内にも設置することができる小容量の基地局である。小型基地局２０は、移動体通信網における広域のマクロ基地局がカバーするエリアよりも小さなエリアをカバーするように設けられるため「フェムト基地局」と呼ばれたり、「Ｈｏｍｅ ｅ−Ｎｏｄｅ Ｂ」や「Ｈｏｍｅ ｅＮＢ」と呼ばれたりする場合もある。小型基地局２０は、ＡＤＳＬ回線や光回線等のブロードバンド公衆通信回線などのバックホール回線２６と、バックホール回線２６の途中に設けられたルータ２４と、インターネット３０とを介して、移動体通信網のコアネットワークに接続され、コアネットワーク上に設けられた各種のコアネットワーク装置４０及びスループット測定サーバ５０それぞれとの間で所定の通信インターフェースにより通信することができる。

移動機１０は、携帯電話機やスマートホンなどの通信端末からなるユーザ装置（ＵＥ）であり、小型基地局２０のセルに在圏するときに、その在圏するセルに対応する小型基地局と間で所定の通信方式及び無線リソースを用いて無線通信することができる。移動機１０は、例えばＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータ装置、無線通信部などのハードウェアを用いて構成され、所定のプログラムが実行されることにより小型基地局２０等との間の無線通信等を行うことができる。

スループット測定サーバ５０は、例えばＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータ装置、コアネットワークに対する外部通信インターフェース部などのハードウェアを用いて構成されている。スループット測定サーバ５０は、所定のプログラムが実行されることにより、小型基地局２０のバックホール回線２６の通信速度を測定する。例えば、スループット測定サーバ５０は、所定のタイミングに（例えば定期的に）、バックホール回線２６を介して小型基地局２０と通信を行い、バックホール回線２６の小型基地局側に向かうダウンリンク（ＤＬ）及びコアネットワーク側に向かうアップリンク（ＵＬ）それぞれにおける通信速度を測定する。その測定結果は、スループット測定サーバ５０内の所定の記憶装置に保存される。また、スループット測定サーバ５０は、小型基地局２０から受信した情報取得要求に応じて、上記バックホール回線２６の通信速度の測定結果の情報を小型基地局２０に奏する。

図２は、本実施形態の小型基地局２０を構成する基地局装置２００の要部の概略構成例を示す機能ブロック図である。基地局装置２００は、例えばＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータ装置、コアネットワークに対する外部通信インターフェース部、無線通信部などのハードウェアを用いて構成され、所定のプログラムが実行されることにより、後述のバックホール回線２６の通信速度の情報を取得する処理を実行したり、移動機１０との間の無線伝送路の通信パラメータを調整する処理を行ったりすることができる。

図２において、基地局装置２００は、送受共用器（ＤＵＰ：Duplexer）２０１と上り無線受信部２０２とＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access）復調部２０３とＣＱＩ・ＲＩ抽出部２０４と上りＳＩＮＲ測定部２０５とを備える。更に、基地局装置２００は、制御信号生成部２０６とＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調部２０７と下り無線送信部２０８と制御部２１０とバックホール通信部２１１とを備える。基地局装置２００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどからなるコンピュータ装置や、高周波回路装置等のハードウェアで構成される。なお、基地局装置２００にはアンテナを含めてもよい。

上り無線受信部２０２は、ＬＴＥに規定されているアップリンク用のＳＣ−ＦＤＭＡ方式で変調された情報を含む無線信号を、アンテナ及び送受共用器２０１を介して、移動機１０から受信する。
ＳＣ−ＦＤＭＡ復調部２０３は、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式で変調されている受信信号を復調して受信データを得る。
ＣＱＩ・ＲＩ抽出部２０４は、ＳＣ−ＦＤＭＡ復調部２０３で復調された受信データから、下り通信品質情報としてのチャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）と、適切な送信レイヤ数に関するランク情報（ＲＩ：Rank Indicator）とを抽出する。
上りＳＩＮＲ測定部２０５は、上り無線受信部２０２で受信された参照信号（ＤＭＲＳ：Demodulation Reference Signal，ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）に基づいて、上り通信品質情報としての所望波対干渉波の雑音電力比(ＳＩＮＲ：Signal to Interference plus Noise Ratio)を測定し、そのＳＩＮＲの測定結果を制御部２１０に渡す。

また、制御信号生成部２０６は、制御部２１０が決定した通信パラメータの情報に基づいて、ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）を含む制御信号としての物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）信号を生成する。
ＯＦＤＭ変調部２０７は、制御信号生成部２０６から受けた物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）信号や物理共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）信号などの下り信号のデータを、所定の電力で送信されるように、ＯＦＤＭ方式で変調する。
下り無線送信部２０８は、ＯＦＤＭ変調部２０７で変調した送信信号を、送受共用器２０１及びアンテナを介して送信する。

制御部２１０は、例えばコンピュータ装置で構成され、所定のプログラムが読み込まれて実行されることにより、各部を制御したり各種処理を実行したりする。
また、制御部２１０は、バックホール通信部２１１と協働して、バックホール回線２６の通信速度の情報をスループット測定サーバ５０から受信する情報受信手段として機能する。

図３Ａ及び図３Ｂはそれぞれ、本実施形態の通信システムの無線伝送路２２におけるダウンリンクの通信パラメータ（空間多重数、変調方式、帯域幅）を決定する通常の決定手順の一例を示す説明図である。ここで、ダウンリンクの場合の通信速度（伝送速度）は、その無線伝送路２２におけるＭＩＭＯ（Multiple-Input and Multiple-Output）の空間多重数と、変調方式と、帯域幅とによって決まる。

図３Ａの例において、まず手順（１）に示すように、移動機１０は、小型基地局２０からの下り通信品質や無線伝送路２２の状況に基づいて、ＭＩＭＯの空間多重の受信が可能かどうかを判断し、その判断結果を送信レイヤ数に関するランク情報（ＲＩ）として小型基地局２０に報告する。ここで、ＲＩ＝１の場合はＭＩＭＯによる空間多重の受信ができないことを意味し、ＲＩ＝２の場合は、２×２のＭＩＭＯによる空間多重の受信が可能であることを意味する。
次に、手順（２）に示すように、小型基地局２０は、移動機１０から受信したＲＩに基づいて、ＭＩＭＯによる空間多重の送信を行うか否かを決定する。
次に、小型基地局２０は、上記決定したＭＩＭＯによる空間多重数、変調方式及びＰＲＢ数等に従い、下りデータ信号を移動機１０に送信する。

図３Ｂの例において、まず手順（１）に示すように、移動機１０は、小型基地局２０からの下り通信品質をＣＱＩ（Channel Quality Indicator）として、小型基地局２０に報告する。
次に、手順（２）に示すように、小型基地局２０は、移動機１０から受信したＣＱＩや、ＱｏＳ（Quality of Service）を実現するための所要データレート、スケジューリング、移動機の数等に基づいて、下りリンクの変調方式と、帯域幅に対応する物理リソースブロック（ＰＲＢ：Physical Resource Block）の数とを決定する。
次に、小型基地局２０は、上記決定した変調方式及びＰＲＢ数等に従い、下りデータ信号を移動機１０に送信する。

図４は、本実施形態の通信システムの無線伝送路２２におけるアップリンクの通信パラメータ（変調方式、帯域幅）を決定する通常の決定手順の一例を示す説明図である。ここで、アップリンクの場合の通信速度（伝送速度）は、その無線伝送路２２における変調方式と帯域幅とによって決まる。
図４の例において、まず手順（１）に示すように、小型基地局２０は、移動機１０からから送信される参照信号（ＤＭＲＳ：Demodulation Reference Signal，ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）に基づいて、上りＳＩＮＲ（所望波対干渉波の雑音電力比）を測定する。
次に、手順（２）に示すように、小型基地局２０は、上りＳＩＮＲや、ＱｏＳを実現するための所要データレート、スケジューリング、移動機の数等に基づいて、上りリンクの変調方式と、帯域幅に対応する物理リソースブロック（ＰＲＢ）の数等を決定し、ＤＣＩ（Downlink Control Information）として移動機１０に指示する。
次に、手順（３）に示すように、移動機１０は、小型基地局２０からＤＣＩにて指示された変調方式及びＰＲＢ数等に従い、上りデータ信号を送信する。

図５は、本実施形態の通信システムにおいてバックホール回線２６が低速の場合の無線伝送路２２におけるダウンリンクの通信パラメータを調整する調整手順の一例を示す説明図である。なお、図５において、通信パラメータの調整前の無線伝送路２２のダウンリンク（ＤＬ）の通信速度は７５Ｍｂｐｓである。

図５において、まず手順（１）に示すように、小型基地局２０は、定期的にスループット測定サーバ５０に接続し、バックホール回線２６の下り回線速度（図示の例では１Ｍｂｐｓ）の情報を取得する。

次に、図５中の手順（２）に示すように、移動機１０は、定期的に下り回線品質を測定し、その測定結果であるＣＱＩインデックス及びＲＩを小型基地局２０に報告する。ここでは、例として、ＣＱＩインデックス＝１２及びＲＩ＝２が報告されたものとする。

次に、図５中の手順（３）に示すように、小型基地局２０は、手順（１）で取得したバックホール回線２６の下り回線速度の情報と、手順（２）で移動機１０から受信した下り回線品質の情報とに基づいて、例えば以下に示すように移動機１０に対する無線伝送路２２の通信パラメータを調整する。

表１は、ＣＱＩインデックスと変調方式と符号化率との関係を示す対応データのＣＱＩテーブルの一例である。この表１によれば、移動機１０は、ＣＱＩインデックス＝１２を報告しているので、変調方式：６４ＱＡＭ及び符号化率６６６／１０２４＝０．６５を要求している。

また、表２はダウンリンクの場合の変調符号化方式（ＭＣＳ：Modulation and Coding
Scheme）を示すＭＣＳインデックスと、変調方式と、搬送ブロックサイズ（ＴＢＳ：Transport Block Size）インデックスとの関係を示す対応データのＭＣＳテーブルの一例である。ここで、搬送ブロックサイズ（ＴＢＳ）は、１送信時間間隔（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）＝１ミリ秒で送信し得るビット数である。また、表３は、搬送ブロックサイズ（ＴＢＳ）インデックスとＰＲＢ数との関係を示す対応データのＴＢＳテーブルの一例である。また、表４は、無線伝送路のチャネル帯域幅［ＭＨｚ］とリソースブロックグループ（ＲＢＧ：Resource Block Group）サイズ［ＰＲＢ］との関係を示す対応データのテーブルの一例である。

表４のＲＢＧは、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）のオーバーヘッド削減を目的としたものである。ＰＤＣＣＨは、ダウンリンクのデータを送信するための共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）に付帯するチャネルであるが、ＰＤＣＣＨ自体に下りデータを重畳することは無いため、極力そのサイズを小さくすることが望ましい。

図６はＲＢＧの一例を示す説明図である。図６の例は、ＲＢＧサイズが４ＰＲＢの場合の例である。ここで、チャネル帯域幅が２０ＭＨｚ（１００ＰＲＢ）である例にとると、ＲＢＧの概念が無い場合、つまり、１ＰＲＢ単位でＰＤＳＣＨの無線リソースを割り当てた場合、当該ＰＲＢのマッピングを示す制御情報量は１００ｂｉｔとなる。一方、ＲＢＧの概念を取り入れた場合、表４よりＲＢＧサイズが４ＰＲＢであるため、つまり４ＰＲＢ単位でＰＤＳＣＨの無線リソースを割り当てるため、所要制御情報量は１００／４＝２５ｂｉｔとなる。つまり、ＲＢＧの概念を導入することで、無線リソースの割り当て粒度は荒くなるものの、約１／４のビット数でＰＤＳＣＨの無線リソース割り当てが表現可能となる。

図５の例では、上記表２、表３及び表４を用いて、例えば、ダウンリンクの通信パラメータであるＭＩＭＯのレイヤ数（空間多重信号数）、変調符号化方式（ＭＣＳ）及び物理リソースブロック（ＰＲＢ）を、次の（３Ａ）〜（３Ｃ）に示すように調整する。

（３Ａ）バックホール回線２６の通信速度が所定の閾値（例えば５Ｍｂｐｓ）以下であるので、小型基地局２０は、移動機１０からの報告中のＲＩ＝２を無視し、ＭＩＭＯのレイヤ数＝１を決定する。同時に、表１のＣＱＩインデックス＝１２の場合のＭＣＳ（移動機から要求されたＭＣＳ）と同等かあるいはより低位のＭＣＳを、表２より選択する。例えば、１６ＱＡＭを選択する。

（３Ｂ）次に、上記選択したＭＣＳに相当するＴＢＳインデックス（＝９〜１５）に基づいて、無線伝送路２２の通信速度がバックホール回線速度以下となるＴＢＳの候補を、表３から選択する。本例のバックホール回線速度は１Ｍｂｐｓであるため、ＴＢＳ＝１０００以下となるＴＢＳの候補を選択する。例えば、表３の例では、ＴＢＳインデックスが９以上１５以下の範囲内のＴＢＳ（表３中の太線内）であり、且つ、ＴＢＳ＝１０００以下となるＴＢＳの候補を選択する。

（３Ｃ）次に、上記（３Ｂ）で選択したＴＢＳの候補のうち、無線伝送路２２のチャネル帯域幅に応じたＲＢＧサイズの整数倍となるＰＲＢ数の列のみに属するＴＢＳの候補を選択する。ここでは、表４により、チャネル帯域幅は２０ＭＨｚとしているためＲＢＧサイズは４ＰＲＢであり、上記（３Ｂ）で選択したＴＢＳの候補のうちＰＢＲ数が４の列に属する５個のＴＢＳの候補（６１６，６８０，７７６，９０４，１０００）が選択される。

次に、上記（３Ｃ）で残ったＴＢＳの候補のうち最大のＴＢＳを選択する。図７の例では、ＴＢＳ＝１０００を選択する。この最大のＴＢＳに対応したＰＲＢ数及びＭＣＳインデックスを、最終的に選択したＰＲＢ数及びＭＣＳインデックスとする。図７の例では、ＰＲＢ数＝４及びＭＣＳインデックス＝１４となる。

以上の通信パラメータの調整により、次のように無線伝送路２２のダウンリンクの通信パラメータを決定する。
−ＭＩＭＯのレイヤ数：１（＝送信ダイバーシチ）
−ＰＲＢ数：４
−ＭＣＳインデックス：１４（＝１６ＱＡＭ）

なお、上記決定した通信パラメータの場合、無線伝送路２２のダウンリンクの通信速度（スループット）は、１０００（ｂｉｔ）×１０００（ＴＴＩ／ｓｅｃ）＝１［Ｍｂｐｓ］となる。

次に、図５中の手順（４）に示すように、小型基地局２０は、上記調整後の通信パラメータに従い、移動機１０に対して下りデータを送信する。

以上、図５で示した無線伝送路２２におけるダウンリンクの通信パラメータの調整により、無線伝送路２２の無線リソースを有効利用でき、周辺の無線通信エリア（セル）の移動局１０への干渉を低減できる。特に、図５の例では、バックホール回線２６の通信速度の情報だけでなく無線伝送路２２のチャネル帯域幅を考慮して、無線伝送路２２の通信パラメータを調整している。従って、無線伝送路２２のチャネル帯域幅の影響を受けることなく、無線伝送路２２の無線リソースの有効利用及び周辺の無線通信エリア（セル）の移動局１０への干渉低減をより確実に実現できる。

図８は、本実施形態の通信システムにおいてバックホール回線２６が低速の場合の無線伝送路２２におけるアップリンクの通信パラメータを調整する調整手順の一例を示す説明図である。なお、図８において、通信パラメータの調整前の無線伝送路２２のアップリンク（ＵＬ）の通信速度は３７Ｍｂｐｓである。

図８において、まず手順（１）に示すように、小型基地局２０は、定期的にスループット測定サーバ５０に接続し、バックホール回線２６の上り回線速度（図示の例では５００ｋｂｐｓ）の情報を取得する。

次に、図８中の手順（２）に示すように、小型基地局２０は、定期的に移動機１０が送信する信号（例えばＳＲＳ）に基づいて、上り回線品質として、上りＳＩＮＲ（所望波対干渉波の雑音電力比）を測定する。

次に、図３中の手順（３）に示すように、小型基地局２０は、手順（１）で取得したバックホール回線２６の上り回線速度の情報と、手順（２）で測定した上り回線品質の情報とに基づいて、例えば以下に示すように移動機１０に対する無線伝送路２２の通信パラメータを調整する。

表５はアップリンクの場合の変調符号化方式（ＭＣＳ）を示すＭＣＳインデックスと、変調方式と、搬送ブロックサイズ（ＴＢＳ）インデックスとの関係を示す対応データのＭＣＳテーブルの一例である。また、表６は、搬送ブロックサイズ（ＴＢＳ）インデックスとＰＲＢ数との関係を示す対応データのＴＢＳテーブルの一例である。

上記表５及び表６を用いて、例えば、アップリンクの通信パラメータである変調符号化方式（ＭＣＳ）及び物理リソースブロック（ＰＲＢ）を、次の（３Ａ）〜（３Ｃ）に示すように調整する。

（３Ａ）バックホール回線２６の通信速度が閾値（例えば５Ｍｂｐｓ）以下であるので、小型基地局２０は、移動機１０との間の無線伝送路２２について測定された上り回線品質の測定結果に基づく最適なＭＣＳより低位のＭＣＳを表５より選択する。例えば、ＱＰＳＫを選択する。

（３Ｂ）次に、上記選択したＭＣＳに相当するＴＢＳインデックス（＝０〜１０）に基づいて、無線伝送路２２の通信速度がバックホール回線速度以下となるＴＢＳの候補を、表６から選択する。本例のバックホール回線速度は５００ｋｂｐｓであるため、ＴＢＳ＝５００以下となるＴＢＳの候補を選択する。例えば、表６の例では、ＴＢＳインデックスが０以上１０以下の範囲内のＴＢＳ（表６中の太線内）であり、且つ、ＴＢＳ＝５００以下となるＴＢＳの候補を選択する。

（３Ｃ）次に、上記（３Ｂ）選択したＴＢＳの候補のうち最大のＴＢＳを選択する。図９の例では、ＴＢＳ＝４７２を選択する。この最大のＴＢＳに対応したＰＲＢ数及びＭＣＳインデックスを、最終的に選択したＰＲＢ数及びＭＣＳインデックスとする。図９の例では、ＰＲＢ数＝４及びＭＣＳインデックス＝７となる。

以上の通信パラメータの調整により、次のように無線伝送路２２のアップリンクの通信パラメータを決定する。
−ＰＲＢ数：４
−ＭＣＳインデックス：７（＝ＱＰＳＫ）

なお、上記決定した通信パラメータの場合、無線伝送路２２のアップリンクの通信速度（スループット）は、４７２（ｂｉｔ）×１０００（ＴＴＩ／ｓｅｃ）＝４７２［ｋｂｐｓ］となる。

次に、図８中の手順（４）に示すように、小型基地局２０は、移動機１０に対して上記調整後の通信パラメータであるＰＲＢ数及びＭＣＳインデックスを指示する。

次に、図８中の手順（５）に示すように、移動機１０は、上記手順（４）で小型基地局２０から受けた指示に従い、上りデータを送信する。

以上、図８で示した無線伝送路２２におけるアップリンクの通信パラメータの調整により、基地局装置２００でのデータの滞留が無くなり、上りデータのバッファオーバーフローを防止できる。

なお、上記実施形態では、無線伝送路２２の通信速度（スループット）がバックホール回線２６の通信速度以下になるように無線伝送路２２の通信パラメータを調整しているが、無線伝送路２２の通信速度が、バックホール回線２６の通信速度に補正係数Ｃを掛けた値以下になるように、無線伝送路２２の通信パラメータを調整してもよい。このように補正係数Ｃを用いることにより、通信サービス維持のための帯域を確保しつつ、より確実にバックホール回線の輻輳を回避することができる。

例えば、無線伝送路２２のダウンリンクの通信速度（スループット）がバックホール回線２６の下り通信速度に補正係数Ｃを掛けた値以下になるように、無線伝送路２２の通信パラメータを調整してもよい。また、無線伝送路２２のアップリンクの通信速度（スループット）がバックホール回線２６の上り通信速度に補正係数Ｃを掛けた値以下になるように、無線伝送路２２の通信パラメータを調整してもよい。すなわち、上記各実施形態において、ターゲットとする無線伝送路２２のダウンリンク／アップリンクのスループットは、バックホール回線２６の下り／上り回線速度に補正係数Ｃをかけたものとしてもよい。この補正係数Ｃは、例えば０＜Ｃ≦１を満たす範囲内の値である。

また、上記補正係数Ｃは、移動機１０による無線伝送路２２を介した通信サービスの品質の識別子（ＱＣＩ：QoS Class Identifier）に基づいて設定してもよい。例えば、表７に示すように、上記補正係数Ｃは、各移動機１０の通信サービスのＱｏＳ（Quality of Service）を示すＱＣＩ（QoS Class Identifier）に対応付けて設定してもよい。

例えば、表７においてＱＣＩ＝１は音声サービスを示す。この代表例がＶｏＬＴＥ（Voice over LTE）であるが、音声コーデックは高音質規格ＡＭＲ−ＷＢ（Adaptive Multi-Rate Wide Band）であっても最大２３．８５ｋｂｐｓに過ぎない反面、通信サービス維持のため帯域保証が要求される（ＧＢＲ：Guaranteed Bit Rate）。この場合、上記補正係数Ｃを大きくとり（例えば０．９）、より確実にバックホール回線の輻輳を回避したほうがよい。

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。

１０ 移動機（移動局、ユーザ装置、ＭＵＥ）
２０ 小型基地局
２２ 無線伝送路
２４ ルータ
２６ バックホール回線
３０ インターネット
４０ コアネットワーク装置
５０ スループット測定サーバ

スループット測定サーバ５０は、例えばＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータ装置、コアネットワークに対する外部通信インターフェース部などのハードウェアを用いて構成されている。スループット測定サーバ５０は、所定のプログラムが実行されることにより、小型基地局２０のバックホール回線２６の通信速度を測定する。例えば、スループット測定サーバ５０は、所定のタイミングに（例えば定期的に）、バックホール回線２６を介して小型基地局２０と通信を行い、バックホール回線２６の小型基地局側に向かうダウンリンク（ＤＬ）及びコアネットワーク側に向かうアップリンク（ＵＬ）それぞれにおける通信速度を測定する。その測定結果は、スループット測定サーバ５０内の所定の記憶装置に保存される。また、スループット測定サーバ５０は、小型基地局２０から受信した情報取得要求に応じて、上記バックホール回線２６の通信速度の測定結果の情報を小型基地局２０に送信する。

（３Ｃ）次に、上記（３Ｂ）で選択したＴＢＳの候補のうち、無線伝送路２２のチャネル帯域幅に応じたＲＢＧサイズの整数倍となるＰＲＢ数の列のみに属するＴＢＳの候補を選択する。ここでは、表４により、チャネル帯域幅は２０ＭＨｚとしているためＲＢＧサイズは４ＰＲＢであり、上記（３Ｂ）で選択したＴＢＳの候補のうちＰＲＢ数が４の列に属する５個のＴＢＳの候補（６１６，６８０，７７６，９０４，１０００）が選択される。

次に、図８中の手順（３）に示すように、小型基地局２０は、手順（１）で取得したバックホール回線２６の上り回線速度の情報と、手順（２）で測定した上り回線品質の情報とに基づいて、例えば以下に示すように移動機１０に対する無線伝送路２２の通信パラメータを調整する。

Claims (12)

1. 無線伝送路を介して移動局と通信可能な基地局装置であって、
   当該基地局装置のバックホール回線の通信速度の情報を取得する情報取得手段と、
   前記情報取得手段で取得した前記バックホール回線の通信速度の情報と、前記無線伝送路のチャネル帯域幅とに基づいて、前記無線伝送路の通信速度が前記バックホール回線の通信速度以下になるように、前記無線伝送路の通信パラメータを調整するパラメータ調整手段と、を備えることを特徴とする基地局装置。
2. 請求項１の基地局装置において、
   前記パラメータ調整手段は、
   前記移動局との間の回線品質の情報を取得し、
   前記取得した回線品質に対応するＭＣＳ（変調符号化方式）を示すＭＣＳインデックスと同等又はより低位のＭＣＳインデックスを選択し、
   ＴＢＳ（搬送ブロックサイズ）を示すＴＢＳインデックスとＴＢＳの値とＰＲＢ（物理リソースブロック）の数との間の対応関係を示す対応データと、前記選択したＭＣＳインデックスに対応するＴＢＳインデックスと、前記無線伝送路のチャネル帯域幅に応じたＲＢＧ（リソースブロックグループ）サイズと、前記バックホール回線の通信速度の情報とに基づいて、前記無線伝送路の通信速度が前記バックホール回線の通信速度以下になるＴＢＳの最大値を選択し、
   前記無線伝送路を介した移動局との通信に用いるＭＣＳインデックス及びＰＲＢの数として、前記選択したＴＢＳの最大値に対応するＭＣＳインデックス及びＰＲＢの数を決定することを特徴とする基地局装置。
3. 請求項２の基地局装置において、
   前記パラメータ調整手段は、
   前記選択したＭＣＳインデックスに相当するＴＢＳ（搬送ブロックサイズ）インデックスに基づいて、前記バックホール回線の通信速度以下となるＴＢＳの候補を選択し、
   前記選択したＴＢＳの候補から、前記無線伝送路のチャネル帯域幅に応じたＲＢＧ（リソースブロックグループ）サイズの整数倍となるＰＲＢ（物理リソースブロック）に対応するＴＢＳの候補の最大値を選択することを特徴とする基地局装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかの基地局装置において、
   前記パラメータ調整手段は、前記無線伝送路の通信速度が、前記バックホール回線の通信速度に補正係数Ｃを掛けた値以下になるように、前記無線伝送路の通信パラメータを調整することを特徴とする基地局装置。
5. 無線伝送路を介して移動局と通信可能な基地局装置であって、
   当該基地局装置のバックホール回線の通信速度の情報を取得する情報取得手段と、
   前記情報取得手段で取得した前記バックホール回線の通信速度の情報に基づいて、前記無線伝送路の通信速度が、前記バックホール回線の通信速度に補正係数Ｃを掛けた値以下になるように、前記無線伝送路の通信パラメータを調整するパラメータ調整手段と、を備えることを特徴とする基地局装置。
6. 請求項４又は５の基地局装置において、
   前記補正係数Ｃは、０＜Ｃ≦１を満たす範囲内の値であることを特徴とする基地局装置。
7. 請求項４乃至６のいずれかの基地局装置において、
   前記補正係数Ｃは、前記無線伝送路を介した通信サービスの品質の識別子に基づいて設定されていることを特徴とする基地局装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかの基地局装置において、
   前記情報取得手段は、前記バックホール回線の通信速度の情報を定期的に取得し、
   前記パラメータ調整手段は、前記バックホール回線の通信速度が所定の閾値以下になったときに、前記無線伝送路の通信パラメータの調整を実行することを特徴とする基地局装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかの基地局装置において、
   前記無線伝送路で空間多重可能に構成され、
   前記パラメータ調整手段は、前記無線伝送路のダウンリンクにおける空間多重を行わないように調整することを特徴とする基地局装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかの基地局装置において、
    前記無線伝送路で複数種類の変調符号化方式を選択可能に構成され、
    前記パラメータ調整手段は、前記無線伝送路における変調符号化方式を低速度対応の変調符号化方式に変更するように調整することを特徴とする基地局装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかの基地局装置において、
    前記情報取得手段は、前記バックホール回線の通信速度の情報をサーバ装置から取得することを特徴とする基地局装置。
12. 通信システムであって、
    請求項１１の基地局装置を備え、
    前記基地局装置のバックホール回線の通信速度を測定するサーバ装置を、コアネットワーク側に備えることを特徴とする通信システム。

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