KR20150122111A - 제어 장치, 대표 기지국 및 기지국 제어 방법 - Google Patents

제어 장치, 대표 기지국 및 기지국 제어 방법 Download PDF

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KR20150122111A
KR20150122111A KR1020150145264A KR20150145264A KR20150122111A KR 20150122111 A KR20150122111 A KR 20150122111A KR 1020150145264 A KR1020150145264 A KR 1020150145264A KR 20150145264 A KR20150145264 A KR 20150145264A KR 20150122111 A KR20150122111 A KR 20150122111A
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게이지 야마모토
다이치 다시로
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가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 제어 장치는, 단말기 정보 집약부, 에리어 판정부, 파라미터 산출부 및 파라미터 설정부를 구비한다. 단말기 정보 집약부는, 복수의 기지국으로부터 수신 전력 및 물리 셀 ID를 취득하고, 취득한 상기 수신 전력 및 물리 셀 ID에 기초하여, 상기 복수의 기지국과 무선 통신하는 복수의 통신 단말기마다의 SINR(Signal to Interference and Noise power Ratio)을 산출하며, 상기 취득한 수신 전력 및 물리 셀 ID를 집약한다. 상기 수신 전력은, 상기 복수의 기지국으로부터 송신된 신호를 수신한 통신 단말기가, 무선 통신하는 기지국에 송신한다. 상기 물리 셀 ID는, 상기 신호를 송신한 기지국을 특정하는 것으로서, 상기 통신 단말기가 무선 통신하는 기지국에 송신한다. 에리어 판정부는, 상기 SINR 및 상기 수신 전력 중 적어도 어느 하나를 참조하여, 그 참조 결과에 기초하여 스루풋을 보증할 수 없는 저(低)스루풋 에리어를 판정한다. 파라미터 산출부는, 상기 저스루풋 에리어를 형성하는 원인이 되는 기지국을 선택하고, 상기 저스루풋 에리어의 스루풋을 향상시키도록, 선택한 상기 기지국의 운용 주파수 및 송신 전력을 산출한다. 파라미터 설정부는, 상기 선택한 기지국에 대하여 산출한 상기 운용 주파수 및 송신 전력을 설정한다.

Description

제어 장치, 대표 기지국 및 기지국 제어 방법{CONTROL APPARATUS, REPRESENTATIVE BASE STATION, AND METHOD FOR CONTROLLING A BASE STATION}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은, 2013년 2월 6일에 출원된 일본 특허 출원 제2013-021379호를 기초로 우선권의 이익을 주장하며, 그 출원의 전체 내용들은 본 출원에 참조로서 원용된다.
본 명세서에 기재된 실시 형태는, 일반적으로 제어 장치, 대표 기지국 및 기지국 제어 방법에 관한 것이다.
모바일 트래픽이 매년 증가하고 있으며, 이동 통신의 한층 더 높은 속도 향상이 요구되고 있는 가운데, 각 통신 사업자는 고속의 무선 통신인 LTE(Long Term Evolution) 서비스를 개시하고 있다. 한편, 옥내에서도 모바일 트래픽이 매년 증가하고 있으며, 모바일 데이터 트래픽이 한층 더 신장됨에 따라, 옥내 트래픽의 무선 품질 향상이 요구된다.
옥내의 트래픽 용량을 향상시키기 위해서는, 전파 반경이 수 10m인 펨토셀이라고 불리는 기지국을 근거리에 다수 배치할 필요가 있다. 동일한 운용 주파수의 기지국이 인접하면, 간섭이 발생하여, 스루풋이 저하된다. 옥내 트래픽의 무선 품질 펨토셀의 송신 전력을 조정함으로써 옥내의 불감대(dead zone)(권외(圈外))를 없애고, 또한, 동일한 운용 주파수가 중첩되지 않도록 운용 주파수를 할당함으로써 간섭을 억제하여, 스루풋을 향상시킬 필요가 있다.
종래에는, 각 기지국에 할당하는 파라미터의 산출을 설계 청부업자에게 의뢰하고, 그에 따라 얻어진 파라미터를 각 기지국에 대하여 사람이 수동으로 설정하고 있었다. 그러나, 이러한 수동 설정에서는 초기 설정 및 유지 보수 등의 비용이 든다. 또한, 측정 단말기를 사용하여 전파 환경을 미리 파악함으로써 최적의 파라미터의 자동 설정을 행하는 방식에서는, 전파 환경은 옥내 환경에 따라 변화하기 때문에, 초기 설정 시의 파라미터로 최적의 트래픽을 유지할 수 없게 되는 경우가 있다. 이러한 상황 하에서, 파라미터를 동적으로 조정하고자 하면, 운용 중에 측정 단말기에 의해 전파 환경을 다시 측정할 필요가 있다.
일반적으로 일 실시 형태에 따른 제어 장치는, 단말기 정보 집약부, 에리어 판정부, 파라미터 산출부 및 파라미터 설정부를 구비한다. 단말기 정보 집약부는, 복수의 기지국으로부터 수신 전력 및 물리 셀 ID를 취득하고, 취득한 상기 수신 전력 및 물리 셀 ID에 기초하여, 상기 복수의 기지국과 무선 통신하는 복수의 통신 단말기마다의 SINR(Signal to Interference and Noise power Ratio)을 산출하며, 상기 취득한 수신 전력 및 물리 셀 ID를 집약한다. 상기 수신 전력은, 상기 복수의 기지국으로부터 송신된 신호를 수신한 통신 단말기가, 무선 통신하는 기지국에 송신한다. 상기 물리 셀 ID는, 상기 신호를 송신한 기지국을 특정하는 것으로서, 상기 통신 단말기가 무선 통신하는 기지국에 송신한다. 에리어 판정부는, 상기 SINR 및 상기 수신 전력 중 적어도 어느 하나를 참조하고, 그 참조 결과에 기초하여 스루풋을 보증할 수 없는 저(低)스루풋 에리어를 판정한다. 파라미터 산출부는, 상기 저스루풋 에리어를 형성하는 원인이 되는 기지국을 선택하고, 상기 저스루풋 에리어의 스루풋을 향상시키도록, 선택한 상기 기지국의 운용 주파수 및 송신 전력을 산출한다. 파라미터 설정부는, 상기 선택한 기지국에 대하여 산출한 상기 운용 주파수 및 송신 전력을 설정한다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 기능 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 기지국과, 통신 단말기의 기능 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 제어 장치의 기능 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시하는 무선 통신 시스템이, 기지국의 파라미터를 설정할 때의 시퀀스도를 도시한다.
도 5는 도 1에 도시하는 통신 단말기로부터 기지국에 송신되는 대응표의 예를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시하는 통신 단말기, 기지국 및 제어 장치에 있어서의 대응표의 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시하는 제어 장치가 기지국을 조정하기 전의 상태의 예를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 1에 도시하는 제어 장치가 기지국을 조정한 후의 상태의 예를 도시하는 도면이다.
도 9는 제2 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 기능 구성을 도시하는 블록도이다.
도 10은 도 9에 도시하는 대표 기지국과, 통신 단말기의 기능 구성을 도시하는 블록도이다.
도 11은 도 9에 도시하는 무선 통신 시스템이, 대표 기지국 및 기지국의 파라미터를 설정할 때의 시퀀스도를 도시한다.
도 12는 도 9에 도시하는 통신 단말기, 대표 기지국 및 기지국에 있어서의 대응표의 예를 도시하는 도면이다.
[제1 실시 형태]
이하, 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 기능 구성을 도시하는 블록도이다. 도 1에 도시하는 무선 통신 시스템은, 제어 장치(10)와, 기지국(20-1 내지 20-3)을 구비한다. 제어 장치(10)와 기지국(20-1 내지 20-3)은, 로컬 네트워크를 통하여 접속한다. 도 1에 있어서, 기지국(20-1)에는, 기지국(20-1)과 무선 통신을 행하는 통신 단말기(30-1 내지 30-3)가 수용된다. 또한, 도 1에는 기재되어 있지 않지만, 기지국(20-2, 20-3)에도, 기지국(20-2, 20-3)과 무선 통신을 행하는 통신 단말기가 수용된다. 로컬 네트워크는, 게이트웨이를 통하여, 코어 네트워크(사업자 네트워크)와 접속한다.
도 2는 도 1에 도시하는 기지국(20-1)과, 통신 단말기(30-1)의 기능 구성을 도시하는 블록도이다. 또한, 도 2에서는, 통신 단말기(30-1)와, 기지국(20-1)의 기능 구성을 예로서 도시하지만, 통신 단말기(30-2, 30-3) 및 기지국(20-2, 20-3)의 구성도 마찬가지이다. 도 2에 도시하는 통신 단말기(30-1)는, 무선 통신부(31), 수신 전력 정보 취득부(32), 수신 전력 정보 유지부(33) 및 수신 전력 정보 통지부(34)를 구비한다.
무선 통신부(31)는 LTE 프로토콜에 기초하여, 예를 들어 기지국(20-1 내지 20-3) 중, 송신하는 신호의 수신 전력이 가장 높은 기지국(20-1)과 무선 통신한다.
수신 전력 정보 취득부(32)는 기지국(20-1 내지 20-3)으로부터 송신되는 신호의 수신 전력과, 신호를 송신한 기지국을 특정하는 물리 셀 ID를, 미리 설정된 주기로 취득한다. 또한, 수신 전력 및 물리 셀 ID는, LTE 표준 사양으로 취득 가능하다.
수신 전력 정보 유지부(33)는 취득한 수신 전력과 물리 셀 ID에 관한 대응 표를 작성하여 유지한다. 수신 전력 정보 유지부(33)는 유지하고 있는 대응표를, 수신 전력 정보 취득부(32)에서 새로운 수신 전력 및 물리 셀 ID가 취득될 때마다 갱신한다.
수신 전력 정보 통지부(34)는 유지하고 있는 대응표를, 접속하는 기지국(20-1)으로부터의 요구에 따라 단말기 정보로서 기지국(20-1)에 송신한다. 이때, 수신 전력 정보 통지부(34)는 자(自)단말기의 식별자를 단말기 정보에 첨부하여 기지국(20-1)에 송신한다. 또한, 수신 전력 정보 통지부(34)는 미리 설정된 타이밍에, 단말기 정보를 능동적으로 기지국(20-1)에 송신해도 된다.
도 2에 도시하는 기지국(20-1)은, 무선 통신부(21), 단말기 정보 집약부(22) 및 단말기 정보 통지부(23)를 구비한다.
무선 통신부(21)는 통신 단말기(30-1 내지 30-3)와 무선 통신한다. 또한, 무선 통신부(21)는 통신 단말기(30-1 내지 30-3)가 다른 기지국으로 접속을 전환하는 핸드 오버를 감시한다. 무선 통신부(21)는 통신 단말기(30-1 내지 30-3)가 핸드 오버에 성공했는지 실패했는지를 나타내는 핸드 오버 이력을 생성한다.
단말기 정보 집약부(22)는 통신 단말기(30-1 내지 30-3)로부터 송신되는 단말기 정보를 수신하고, 수신한 단말기 정보를 식별자와 함께 집약한다. 또한, 단말기 정보에는, 수신 전력, 물리 셀 ID 및 핸드 오버 이력이 포함된다. 통신 단말기(30-1 내지 30-3)에 대하여 단말기 정보를 요구하는 경우, 단말기 정보 집약부(22)는 통신 단말기(30-1 내지 30-3) 모두에 대하여 단말기 정보를 요구해도 되며, idle 상태를 제외하고, connected 상태로 되어 있는 통신 단말기에 대하여만 단말기 정보를 요구하도록 해도 된다. 또한, idle 상태란, 기지국과 통신 단말기 사이에서 소정 기간 통신이 없는 경우에, 통신 단말기가 통신 기능을 정지하고 있는 상태를 말한다.
단말기 정보 통지부(23)는 집약한 단말기 정보에, 통신 단말기(30-1 내지 30-3)에 관한 핸드 오버 이력을 포함시켜, 제어 장치(10)로부터의 요구에 따라, 제어 장치(10)에 송신한다. 또한, 단말기 정보 통지부(23)는 단말기 정보를 미리 설정된 타이밍에, 제어 장치(10)에 송신하도록 해도 된다.
제어 장치(10)는 예를 들어 CPU(Central Processing Unit), 및, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등의 CPU가 처리를 실행하기 위한 프로그램이나 데이터의 저장 영역 등을 포함한다. 제어 장치(10)는 CPU에 프로그램을 실행시킴으로써, 도 3에 도시하는, 기지국 제어부(11), 단말기 정보 집약부(12), 에리어 판정부(13), 파라미터 산출부(14) 및 파라미터 설정부(15)를 구비한다.
기지국 제어부(11)는 기지국(20-1 내지 20-3)의 동작을 제어한다.
단말기 정보 집약부(12)는 기지국(20-1 내지 20-3)으로부터 송신되는 단말기 정보를 수신한다. 단말기 정보 집약부(12)는 수신한 단말기 정보에 포함되는 수신 전력 및 물리 셀 ID를 참조하여, 식별자에 의해 식별되는 통신 단말기마다 SINR(Signal to Interference and Noise power Ratio)을 산출한다. 단말기 정보 집약부(12)는 기지국(20-1 내지 20-3)으로부터 송신된 단말기 정보를 집약한다. 단말기 정보 집약부(12)는 산출한 SINR 및 집약한 단말기 정보를, 에리어 판정부(13)에 출력한다.
에리어 판정부(13)는 SINR, 수신 전력 및 핸드 오버 이력 중 적어도 어느 하나를 참조하여, 통신 단말기가 존재하는 에리어가 스루풋을 보증할 수 없는 저스루풋 에리어인지 여부를 판정한다. 에리어 판정부(13)는 판정 결과를 파라미터 산출부(14)에 출력한다.
저스루풋 에리어를 판정하는 방식으로서, 예를 들어 다음 3가지를 들 수 있다. 우선, 제1 방식으로서, 에리어 판정부(13)는 단말기 정보 집약부(12)에서 산출된 SINR이 미리 설정된 제1 임계값(예를 들어, 4㏈) 미만인 경우, 이 SINR이 산출된 통신 단말기가 존재하는 에리어는, 저스루풋 에리어라고 판정한다. 이것에 의해, 에리어 판정부(13)는, 예를 들어 인접하는 기지국으로부터 동일한 주파수의 신호가 송신됨으로써 간섭이 발생하고 있는 에리어를 판정하는 것이 가능하게 된다. 후술하는 파라미터 산출부(14)는 간섭의 원인이 되는 신호를 송신하고 있는 기지국을 특정하고, 이들 기지국으로부터 송신되는 신호의 주파수와 송신 출력을 결정하는 것이 가능하게 된다.
이어서, 제2 방식으로서, 에리어 판정부(13)는 통신 단말기(30-1 내지 30-3) 각각에 있어서, 수신 전력의 최대값이 미리 설정된 제2 임계값 미만인 경우, 최대값이 제2 임계값 미만인 통신 단말기가 존재하는 에리어는, 저스루풋 에리어라고 판정한다. 이것에 의해, 에리어 판정부(13)는 예를 들어 수신 전력이 약한 에리어를 판정하는 것이 가능하게 된다. 후술하는 파라미터 산출부(14)는 송신 전력이 약한 기지국을 특정하고, 이 기지국에 대한 최적의 송신 전력을 산출하는 것이 가능하게 된다.
이어서, 제3 방식으로서, 에리어 판정부(13)는 핸드 오버 이력을 참조하여, 미리 설정된 최근 기간에 있어서, 미리 설정된 횟수 이상 핸드 오버가 실패된 통신 단말기가 있는 경우, 이 통신 단말기가 존재하는 에리어는, 저스루풋 에리어라고 판정한다. 또한, 에리어 판정부(13)는 핸드 오버 이력을 참조하여, 미리 설정된 최근 기간에 있어서, 핸드 오버에 실패한 채로 있는 통신 단말기가 있는 경우, 이 통신 단말기가 존재하고 있던 에리어는, 저스루풋 에리어라고 판정한다. 이것에 의해, 에리어 판정부(13)는 예를 들어 불감대(권외)로 되는 에리어를 판정하는 것이 가능하게 된다. 후술하는 파라미터 산출부(14)는 불감대를 형성하는 원인이 되는 기지국을 특정하고, 이 기지국에 대한 최적의 송신 전력을 산출하는 것이 가능하게 된다.
*파라미터 산출부(14)는 에리어 판정부(13)로부터 출력되는 판정 결과를 참조하여, 저스루풋 에리어에 있어서의 스루풋이 향상되도록, 송신 전력, 운용 주파수, 물리 셀 ID, neighbor 리스트, 핸드 오버 임계값, 기지국 ID, 주파수 대역 폭, 기지국의 IP 어드레스, 인접 셀 정보, 셀 크기 등을 결정한다. 또한, neighbor 리스트, 인접 셀 정보 및 핸드 오버 임계값은, 송신 전력 및 운용 주파수와 조합하여 최적의 전파 환경을 조성하는 것이 가능하게 된다. 즉, neighbor 리스트 및 인접 셀 정보를 운용 중에 의도적으로 변경함으로써, 운용 중에서의 통신 단말기에 대한 주파수 리소스의 재할당을 상정했을 경우에, 핸드 오버를 제어하여, 최적의 전파 환경을 조성하는 것이 가능하게 된다. 또한, 핸드 오버 임계값에 대해서는, 변경 후의 핸드 오버 임계값을 사용하면, 단말기의 접속처를 변경하여 저스루풋 에리어에 있어서의 스루풋을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
구체적으로는, 예를 들어 파라미터 산출부(14)는 판정 결과를 참조하여, 저스루풋 에리어를 형성하는 원인이 되는 기지국을 기지국(20-1 내지 20-3)으로부터 적어도 하나를 선택한다. 파라미터 산출부(14)는 선택한 기지국에 대하여, 저스루풋 에리어에 있어서의 스루풋이 향상되도록, 송신 전력 및 운용 주파수를 산출한다. 파라미터 산출부(14)는 선택한 기지국의 물리 셀 ID와, 산출한 송신 전력 및 운용 주파수를 파라미터 설정부(15)에 출력한다.
파라미터 설정부(15)는 파라미터 산출부(14)로부터 출력된 물리 셀 ID에 의해 특정되는 기지국에 대하여, 결정된 파라미터를 설정한다.
이어서, 이상과 같이 구성된 무선 통신 시스템이, 기지국(20-1 내지 20-3)의 파라미터를 설정할 때의 동작을 상세하게 설명한다. 도 4는 본 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템이, 기지국(20-1 내지 20-3)의 파라미터를 설정할 때의 시퀀스도를 도시한다.
우선, 통신 단말기(30-1 내지 30-3)는, 유지하고 있는 수신 전력과 물리 셀 ID에 관한 대응표를 단말기 정보로서, 자단말기를 식별 가능한 식별자와 함께 기지국(20-1)에 통지한다(시퀀스 S41). 도 5는 단말기 정보에 포함되는 대응표의 예를 도시하는 도면이다.
기지국(20-1)은, 통신 단말기(30-1 내지 30-3)로부터 통지되는 단말기 정보를 수취하고, 수취한 단말기 정보를 집약한다(시퀀스 S42).
제어 장치(10)의 단말기 정보 집약부(12)는 미리 설정된 타이밍에, 기지국(20-1 내지 20-3)에 대하여 통신 단말기(30-1 내지 30-3)에 관한 핸드 오버 이력을 포함한 단말기 정보를 요구한다(시퀀스 S43). 기지국(20-1 내지 20-3)은, 제어 장치(10)로부터의 요구에 따라, 단말기 정보를 제어 장치(10)에 통지한다(시퀀스 S44).
제어 장치(10)의 단말기 정보 집약부(12)는 기지국(20-1 내지 20-3)으로부터 통지되는 단말기 정보를 수취하고, 수취한 단말기 정보에 포함되는 수신 전력 및 물리 셀 ID로부터, 통신 단말기(30-1 내지 30-3)마다의 SINR을 산출한다(시퀀스 S45). 도 6은 통신 단말기(30-1, 30-2), 기지국(20-1 내지 20-3) 및 제어 장치(10)에 있어서의 대응표를 도시하는 모식도이다. 단말기 정보 집약부(12)는 기지국(20-1 내지 20-3)으로부터 통지되는 단말기 정보를 집약한다(시퀀스 S46). 단말기 정보 집약부(12)는 산출한 SINR, 수신 전력 및 핸드 오버 이력을 에리어 판정부(13)에 통지한다(시퀀스 S47).
에리어 판정부(13)는 SINR, 수신 전력 및 핸드 오버 이력을 참조하여, 저스루풋 에리어를 판정한다(시퀀스 S48). 에리어 판정부(13)는 저스루풋 에리어 정보를 파라미터 산출부(14)에 통지한다(시퀀스 S49). 파라미터 산출부(14)는 통지된 저스루풋 에리어 정보를 참조하여, 저스루풋 에리어에 있어서의 스루풋을 향상시키도록, 기지국(20-1 내지 20-3)에 있어서의 파라미터를 산출한다(시퀀스 S410). 파라미터 산출부(14)는 산출한 파라미터를 파라미터 설정부(15)에 통지한다(시퀀스 S411). 파라미터 설정부(15)는 파라미터 산출부(14)로부터 통지된 파라미터를 기지국(20-1 내지 20-3)에 대하여 설정한다(시퀀스 S412).
도 7은 제어 장치(10)가 기지국(20-1 내지 20-4)을 조정하기 전의 상태의 예를 도시하는 모식도이며, 도 8은 제어 장치(10)가 기지국(20-1 내지 20-4)를 조정한 후의 상태의 예를 도시하는 모식도이다.
도 7에 있어서, 기지국(20-1)으로부터 송신되는 주파수 F1의 신호는, 기지국(20-2)으로부터 송신되는 주파수 F1의 신호와 간섭하기 때문에, 통신 단말기(30-1)에서는, 충분한 스루풋을 얻을 수 없다. 또한, 통신 단말기(30-2)는 어느 한쪽 기지국에 의해 형성되는 통신 에리어에도 속해 있지 않기 때문에, 통신 단말기(30-2)는 불감대에 위치하게 된다. 또한, 통신 단말기(30-3)는 기지국(20-4)에 의해 형성되는 통신 에리어의 경계 위치에 존재하기 때문에, 통신 단말기(30-3)는, 충분한 스루풋을 얻을 수 없다.
한편, 도 8에 도시한 바와 같이, 제어 장치(10)는 기지국(20-1)의 주파수를 F2로 설정하고, 기지국(20-3)의 주파수를 F1로 설정한다. 이것에 의해, 통신 단말기(30-1)의 스루풋은 향상되게 된다. 또한, 제어 장치(10)는 기지국(20-2)의 송신 전력과, 기지국(20-4)의 송신 전력을 증폭시킨다. 이것에 의해, 통신 단말기(30-2)가 위치하는 불감대는 해소되게 되고, 또한, 통신 단말기(30-3)의 스루풋은 향상되게 된다.
이상과 같이, 제1 실시 형태에서는, 기지국(20-1 내지 20-3)은, 무선 통신하는 통신 단말기(30)로부터 수신 전력 및 물리 셀 ID를 수취하고, 수취한 수신 전력 및 물리 셀 ID를 로컬 네트워크를 통하여 제어 장치(10)에 출력한다. 제어 장치(10)는 수신한 수신 전력 및 물리 셀 ID를 참조하여 저스루풋 에리어를 판정하고, 이 에리어에 있어서의 스루풋을 향상시키도록 기지국(20-1 내지 20-3)의 파라미터를 설정하도록 되어 있다. 이것에 의해, 무선 통신 시스템은, 통신 단말기(30)에 의해 취득되는 수신 전력 및 물리 셀 ID를 참조하여, 저스루풋 에리어에 있어서의 스루풋을 동적으로 향상시키는 것이 가능하게 된다.
따라서, 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템에 의하면, 운용 중에 전파 환경에 따라 파라미터를 최적의 값으로 동적으로 조정할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 기지국(20-1 내지 20-3)은, 핸드 오버 이력을 단말기 정보에 포함시켜 제어 장치(10)에 송신한다. 제어 장치(10)는 에리어 판정부(13)에 의해, 핸드 오버 이력을 참조하여 불감대를 판정하고, 파라미터 산출부(14)에 의해, 불감대를 형성하는 원인이 되는 기지국에 대한 파라미터를 산출한다. 그리고, 제어 장치(10)는 파라미터 설정부(15)에 의해, 산출한 파라미터를 기지국마다 설정하도록 되어 있다. 이것에 의해, 무선 통신 시스템은, 불감대를 동적으로 해소하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 단말기 정보 집약부(12)는 기지국(20-1 내지 20-3)으로부터 송신된 단말기 정보를 모두 집약하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 단말기 정보 집약부(12)는 수신한 단말기 정보 중, 소정의 조건을 만족시키지 않는 단말기 정보를 삭제하고, 조건을 만족시키는 단말기 정보만을 집약하도록 해도 된다.
예를 들어, 단말기 정보 집약부(12)는 SINR이 미리 설정한 임계값 이상인 통신 단말기로부터 공급되는 단말기 정보를 제외한다. 그리고, 단말기 정보 집약부(12)는 SINR이 임계값 미만인 통신 단말기로부터 공급되는 단말기 정보를 이후의 처리 대상으로 한다. 또한, 단말기 정보 집약부(12)는 핸드 오버 이력을 참조하여, 미리 설정된 최근 기간에 있어서 핸드 오버에 실패한 횟수가 미리 설정된 횟수 미만인 통신 단말기로부터 공급되는 단말기 정보를 제외하도록 해도 된다. 이때, 단말기 정보 집약부(12)는 미리 설정된 최근 기간에 있어서 핸드 오버에 실패한 횟수가 미리 설정된 횟수 이상인 통신 단말기로부터 공급되는 단말기 정보를 이후의 처리 대상으로 한다. 이것에 의해, 에리어 판정부(13)에 있어서의 처리량이 감소하게 된다.
[제2 실시 형태]
도 9는 제2 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 기능 구성을 도시하는 블록도이다. 도 9에 도시하는 무선 통신 시스템은, 대표 기지국(40)과, 기지국(20-1, 20-2)을 구비한다. 대표 기지국(40)과 기지국(20-1, 20-2)은, 로컬 네트워크를 통하여 접속한다. 도 9에 있어서, 대표 기지국(40)에는, 대표 기지국(40)과 무선 통신을 행하는 통신 단말기(30-1 내지 30-3)가 수용된다. 또한, 도 9에는 기재되어 있지 않지만, 기지국(20-1, 20-2)에도, 기지국(20-1, 20-2)과 무선 통신을 행하는 통신 단말기가 수용된다. 로컬 네트워크는, 게이트웨이를 통하여, 코어 네트워크(사업자 네트워크)와 접속한다.
도 10은 도 9에 도시하는 대표 기지국(40)과, 통신 단말기(30-1)의 기능 구성을 도시하는 블록도이다. 도 10에 도시하는 통신 단말기(30-1)는, 무선 통신부(31), 수신 전력 정보 취득부(32), 수신 전력 정보 유지부(33) 및 수신 전력 정보 통지부(34)를 구비한다.
무선 통신부(31)는 LTE 프로토콜에 기초하여, 대표 기지국(40)과 무선 통신한다.
수신 전력 정보 취득부(32)는 대표 기지국(40) 및 기지국(20-1, 20-2)으로부터 송신되는 신호의 수신 전력과, 신호를 송신한 기지국을 특정하는 물리 셀 ID를, 미리 설정된 주기로 취득한다.
수신 전력 정보 유지부(33)는 취득한 수신 전력과 물리 셀 ID에 관한 대응 표를 작성하여 유지한다. 수신 전력 정보 유지부(33)는 유지하고 있는 대응표를, 수신 전력 정보 취득부(32)에서 새로운 수신 전력 및 물리 셀 ID가 취득될 때마다 갱신한다.
수신 전력 정보 통지부(34)는 유지하고 있는 대응표를, 접속하는 대표 기지국(40)으로부터의 요구에 따라 단말기 정보로서 대표 기지국(40)에 송신한다. 이때, 수신 전력 정보 통지부(34)는 자단말기의 식별자를 단말기 정보에 첨부하여 대표 기지국(40)에 송신한다. 또한, 수신 전력 정보 통지부(34)는 미리 설정된 타이밍에, 단말기 정보를 능동적으로 대표 기지국(40)에 송신해도 된다.
도 10에 도시하는 대표 기지국(40)은 예를 들어 CPU, 및, ROM, RAM 등의 CPU가 처리를 실행하기 위한 프로그램이나 데이터의 저장 영역 등을 포함한다. 대표 기지국(40)은 CPU에 프로그램을 실행시킴으로써, 무선 통신부(41), 기지국 제어부(42), 제1 단말기 정보 집약부(43), 제2 단말기 정보 집약부(44), 에리어 판정부(45), 파라미터 산출부(46) 및 파라미터 설정부(47)를 구비한다. 또한, 도 10에 도시하는 기지국(20-1, 20-2)의 기능 구성은, 제1 실시 형태에서 나타내는 기지국(20-1)과 마찬가지이다.
무선 통신부(41)는 통신 단말기(30-1 내지 30-3)와 무선 통신한다. 또한, 무선 통신부(21)는 통신 단말기(30-1 내지 30-3)가 다른 기지국으로 접속을 전환하는 핸드 오버를 감시한다. 무선 통신부(41)는 통신 단말기(30-1 내지 30-3)가 핸드 오버에 성공했는지 실패했는지를 나타내는 핸드 오버 이력을 생성한다.
기지국 제어부(42)는 기지국(20-1 내지 20-3)의 동작을 제어한다.
제1 단말기 정보 집약부(43)는 통신 단말기(30-1 내지 30-3)로부터 송신되는 단말기 정보를 수신하고, 수신한 단말기 정보를 식별자와 함께 집약한다. 통신 단말기(30-1 내지 30-3)에 대하여 단말기 정보를 요구하는 경우, 제1 단말기 정보 집약부(43)는 통신 단말기(30-1 내지 30-3) 모두에 대하여 단말기 정보를 요구해도 되며, idle 상태를 제외하고, connected 상태로 되어 있는 통신 단말기에 대하여만 단말기 정보를 요구하도록 해도 된다. 제1 단말기 정보 집약부(43)는 집약한 단말기 정보에, 통신 단말기(30-1 내지 30-3)에 관한 핸드 오버 이력을 포함시켜 제2 단말기 정보 집약부(44)에 출력한다.
제2 단말기 정보 집약부(44)는 제1 단말기 정보 집약부(43)로부터 출력되는 단말기 정보를 수취함과 함께, 기지국(20-1, 20-2)으로부터 송신되는 단말기 정보를 수신한다. 제2 단말기 정보 집약부(44)는 수신한 단말기 정보에 포함되는 대응표를 참조하여, 식별자에 의해 식별되는 통신 단말기마다 SINR을 산출한다. 제2 단말기 정보 집약부(44)는 제1 단말기 정보 집약부(43) 및 기지국(20-1, 20-2)으로부터 공급되는 단말기 정보를 집약한다. 제2 단말기 정보 집약부(44)는 산출한 SINR 및 집약한 단말기 정보를, 에리어 판정부(45)에 출력한다.
에리어 판정부(45)는 SINR, 수신 전력 및 핸드 오버 이력 중 적어도 어느 하나를 참조하여, 통신 단말기가 존재하는 에리어가 스루풋을 보증할 수 없는 저스루풋 에리어인지 여부를 판정한다. 에리어 판정부(45)는 판정 결과를 파라미터 산출부(46)에 출력한다. 또한, 에리어 판정부(45)에 있어서 저스루풋 에리어를 판정하는 방식은, 제1 실시 형태에 있어서의 에리어 판정부(13)에 의한 방식과 마찬가지이다.
파라미터 산출부(46)는 에리어 판정부(45)로부터 출력되는 판정 결과를 참조하여, 저스루풋 에리어에 있어서의 스루풋이 향상되도록, 자국 및/또는 기지국(20-1, 20-2)의 송신 전력, 운용 주파수, 물리 셀 ID, neighbor 리스트, 핸드 오버 임계값, 기지국 ID, 주파수 대역 폭, 기지국의 IP 어드레스, 인접 셀 정보, 셀 크기 등의 파라미터를 결정한다. 구체적으로는, 예를 들어 파라미터 산출부(46)는 판정 결과를 참조하여, 저스루풋 에리어를 형성하는 원인이 되는 기지국을 자국 및 기지국(20-1, 20-2)으로부터 적어도 하나를 선택한다. 파라미터 산출부(46)는 선택한 기지국에 대하여, 저스루풋 에리어에 있어서의 스루풋이 향상되도록, 송신 전력 및 운용 주파수를 산출한다. 파라미터 산출부(46)는 선택한 기지국의 물리 셀 ID와, 산출한 송신 전력 및 운용 주파수를 파라미터 설정부(47)에 출력한다.
파라미터 설정부(47)는 파라미터 산출부(46)로부터 출력된 물리 셀 ID에 의해 특정되는 기지국이 자국인 경우, 자국에 대하여 파라미터 산출부(46)에서 산출된 파라미터를 설정한다. 또한, 파라미터 설정부(47)는 파라미터 산출부(46)로부터 출력된 물리 셀 ID에 의해 특정되는 기지국이 기지국(20-1, 20-2)인 경우, 기지국(20-1, 20-2)에 대하여 파라미터 산출부(46)에서 산출된 파라미터를 설정한다.
이어서, 이상과 같이 구성된 무선 통신 시스템이, 대표 기지국(40) 및 기지국(20-1, 20-2)의 파라미터를 설정할 때의 동작을 상세하게 설명한다. 도 11은 본 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템이, 대표 기지국(40) 및 기지국(20-1, 20-2)의 파라미터를 설정할 때의 시퀀스도를 도시한다.
우선, 통신 단말기(30-1 내지 30-3)는, 유지하고 있는 수신 전력과 물리 셀 ID에 관한 대응표를 단말기 정보로서, 자단말기를 식별 가능한 식별자와 함께 대표 기지국(40)에 통지한다(시퀀스 S111).
대표 기지국(40)의 제1 단말기 정보 집약부(43)는 통신 단말기(30-1 내지 30-3)로부터 통지되는 단말기 정보를 수취하고, 수취한 단말기 정보를 집약한다(시퀀스 S112).
제2 단말기 정보 집약부(44)는 미리 설정된 타이밍에, 기지국(20-1, 20-2)에 대하여 핸드 오버 이력을 포함한 단말기 정보를 요구한다(시퀀스 S113). 기지국(20-1, 20-2)은, 제2 단말기 정보 집약부(44)로부터의 요구에 따라, 단말기 정보를 대표 기지국(40)에 통지한다(시퀀스 S114).
제2 단말기 정보 집약부(44)는 자국 및 기지국(20-1, 20-2)으로부터 통지되는 단말기 정보를 수취하고, 수취한 단말기 정보에 포함되는 수신 전력 및 물리 셀 ID로부터, 통신 단말기(30-1 내지 30-3)마다의 SINR을 산출한다(시퀀스 S115). 도 12는 통신 단말기(30-1, 30-2), 대표 기지국(40) 및 기지국(20-1, 20-2)에 있어서의 대응표를 도시하는 모식도이다. 제2 단말기 정보 집약부(44)는 기지국(20-1 내지 20-3)으로부터 통지되는 단말기 정보를 집약한다(시퀀스 S116). 제2 단말기 정보 집약부(44)는 산출한 SINR, 수신 전력 및 핸드 오버 이력을 에리어 판정부(45)에 통지한다(시퀀스 S117).
에리어 판정부(45)는 SINR, 수신 전력 및 핸드 오버 이력을 참조하여, 저스루풋 에리어를 판정한다(시퀀스 S118). 에리어 판정부(45)는 저스루풋 에리어 정보를 파라미터 산출부(46)에 통지한다(시퀀스 S119). 파라미터 산출부(46)는 통지된 저스루풋 에리어 정보를 참조하여, 저스루풋 에리어에 있어서의 스루풋을 향상시키도록, 자국 및 기지국(20-1, 20-2)에 있어서의 파라미터를 산출한다(시퀀스 S1110). 파라미터 산출부(46)는 산출한 파라미터를 파라미터 설정부(47)에 통지한다(시퀀스 S1111). 파라미터 설정부(47)는 파라미터 산출부(46)로부터 통지된 파라미터를 자국 또는 기지국(20-1, 20-2)에 대하여 설정한다(시퀀스 S1112).
이상과 같이, 제2 실시 형태에서는, 대표 기지국(40)은 무선 통신하는 통신 단말기(30)로부터 수신 전력 및 물리 셀 ID를 수취함과 아울러, 기지국(20-1, 20-2)으로부터 수신 전력 및 물리 셀 ID를 수취한다. 대표 기지국(40)은 수신한 수신 전력 및 물리 셀 ID를 참조하여 저스루풋 에리어를 판정하고, 이 에리어에 있어서의 스루풋을 향상시키도록 자국 및 기지국(20-1, 20-2)의 파라미터를 설정하도록 되어 있다. 이것에 의해, 무선 통신 시스템은, 수신 전력 및 물리 셀 ID를 참조하여, 저스루풋 에리어에 있어서의 스루풋을 동적으로 향상시키는 것이 가능하게 된다.
따라서, 제2 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템에 의하면, 운용 중에 전파 환경에 따라 파라미터를 최적의 값으로 동적으로 조정할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 대표 기지국(40)은 자국에 수용되는 통신 단말기의 핸드 오버 이력과, 기지국(20-1, 20-2)으로부터 송신되는 핸드 오버 이력에 기초하여, 불감대를 판정한다. 그리고, 대표 기지국(40)은 불감대를 형성하는 원인이 되는 기지국에 대한 파라미터를 산출하고, 산출한 파라미터를 기지국마다 설정하도록 하고 있다. 이것에 의해, 무선 통신 시스템은, 권외의 상태를 동적으로 해소하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 제2 단말기 정보 집약부(44)는 자국에 수용되는 통신 단말기로부터 통지되는 단말기 정보와, 기지국(20-1, 20-2)으로부터 송신되는 단말기 정보를 모두 집약하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 제2 단말기 정보 집약부(44)는 수신한 단말기 정보 중, 소정의 조건을 만족시키지 않는 단말기 정보를 삭제하고, 조건을 만족하는 단말기 정보만을 집약하도록 해도 된다.
소정 실시 형태들이 기술되었으나, 그러한 실시 형태들은 단지 예로서만 나타낸 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 실제로, 본 명세서에 기술된 신규 실시 형태들은 다양한 다른 형태로 구현될 수 있고, 또한, 본 명세서에 기술된 실시 형태들의 형태에 있어서, 다양한 생략, 치환 및 변경이, 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 첨부된 특허 청구 범위 및 그의 등가물들은 본 발명의 범위 및 요지에 포함되는 형태 또는 변경을 포함하고자 한다.

Claims (9)

  1. 제어 장치로서,
    복수의 기지국으로부터 수신 전력 및 물리 셀 ID를 취득하고, 취득한 상기 수신 전력 및 물리 셀 ID에 기초하여, 상기 복수의 기지국과 무선 통신하는 복수의 통신 단말기마다의 SINR(Signal to Interference and Noise power Ratio)을 산출하며, 상기 취득한 수신 전력 및 물리 셀 ID를 집약하는 단말기 정보 집약부와, 상기 수신 전력은, 상기 복수의 기지국으로부터 송신된 신호를 수신한 통신 단말기가 무선 통신하는 기지국에 송신하고, 상기 물리 셀 ID는, 상기 신호를 송신한 기지국을 특정하는 것으로서, 상기 통신 단말기가 무선 통신하는 기지국에 송신하며,
    상기 SINR 및 상기 수신 전력 중 적어도 어느 하나를 참조하여, 그 참조 결과에 기초하여 스루풋을 보증할 수 없는 저(低)스루풋 에리어를 판정하는 에리어 판정부와,
    상기 저스루풋 에리어를 형성하는 원인이 되는 기지국을 선택하고, 상기 저스루풋 에리어의 스루풋을 향상시키도록, 선택한 상기 기지국의 운용 주파수 및 송신 전력을 산출하는 파라미터 산출부와,
    상기 선택한 기지국에 대하여 산출한 상기 운용 주파수 및 송신 전력을 설정하는 파라미터 설정부
    를 구비하는, 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말기 정보 집약부는, 상기 복수의 기지국에 의해 생성되는 핸드 오버 이력을 집약하고, 상기 핸드 오버 이력은, 상기 통신 단말기에 의한 핸드 오버가 성공했는지 실패했는지에 기초하여 생성되며,
    상기 에리어 판정부는, 상기 핸드 오버 이력을 참조하여, 상기 참조 결과에 기초하여 상기 저스루풋 에리어를 판정하는, 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단말기 정보 집약부는, 상기 취득한 수신 전력 및 물리 셀 ID 중, 상기 SINR이 미리 설정한 임계값 미만인 통신 단말기로부터 공급되는 수신 전력 및 물리 셀 ID를 집약하는, 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 단말기 정보 집약부는, 상기 SINR이 미리 설정한 임계값 미만인 통신 단말기 및/또는 미리 설정된 기간에 있어서 핸드 오버에 실패한 횟수가 미리 설정된 횟수 미만인 통신 단말기로부터 공급되는 수신 전력, 물리 셀 ID 및 핸드 오버 이력을 집약하는, 제어 장치.
  5. 대표 기지국으로서,
    자국과 무선 통신을 행하는 통신 단말기가 유지하고 있는, 복수의 기지국으로부터 송신되는 신호의 수신 전력과, 상기 신호를 송신한 기지국의 물리 셀 ID를 취득하여 집약하는 제1 단말기 정보 집약부와,
    상기 제1 단말기 정보 집약부에 의해 집약되는 수신 전력 및 물리 셀 ID와, 상기 복수의 기지국에서 집약되는 수신 전력 및 물리 셀 ID를 취득하고, 취득한 상기 수신 전력 및 물리 셀 ID에 기초하여 상기 복수의 통신 단말기마다의 SINR을 산출하며, 상기 취득한 수신 전력 및 물리 셀 ID를 집약하는 제2 단말기 정보 집약부와,
    상기 SINR 및 상기 수신 전력 중 적어도 어느 하나를 참조하여, 그 참조 결과에 기초하여 스루풋을 보증할 수 없는 저스루풋 에리어를 판정하는 에리어 판정부와,
    상기 저스루풋 에리어를 형성하는 원인이 되는 기지국을 선택하고, 상기 저스루풋 에리어의 스루풋을 향상시키도록, 선택한 상기 기지국의 운용 주파수 및 송신 전력을 산출하는 파라미터 산출부와,
    상기 선택한 기지국에 대하여 산출한 상기 운용 주파수 및 송신 전력을 설정하는 파라미터 설정부
    를 구비하는, 대표 기지국.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 단말기 정보 집약부는, 상기 자국 또는 상기 복수의 기지국과 무선 통신을 행하는 통신 단말기에 의한 핸드 오버가 성공했는지 실패했는지를 기록하는 핸드 오버 이력을 집약하고,
    상기 에리어 판정부는, 상기 핸드 오버 이력을 참조하여, 상기 참조 결과에 기초하여 상기 저스루풋 에리어를 판정하는, 대표 기지국.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 단말기 정보 집약부는, 상기 취득한 수신 전력 및 물리 셀 ID 중, 상기 SINR이 미리 설정한 임계값 미만인 통신 단말기로부터 공급되는 수신 전력 및 물리 셀 ID를 집약하는, 대표 기지국.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 단말기 정보 집약부는, 상기 취득한 수신 전력 및 물리 셀 ID 중, 상기 SINR이 미리 설정한 임계값 미만인 통신 단말기 및/또는 미리 설정된 기간에 있어서 핸드 오버에 실패한 횟수가 미리 설정된 횟수 미만인 통신 단말기로부터 공급되는 수신 전력, 물리 셀 ID 및 핸드 오버 이력을 집약하는, 대표 기지국.
  9. 통신 단말기와 무선 통신하는 복수의 기지국으로서, 상기 무선 통신하는 통신 단말기로부터, 상기 복수의 기지국으로부터 송신되는 신호의 수신 전력과, 상기 신호를 송신한 기지국의 물리 셀 ID를 취득하는 복수의 기지국과, 상기 복수의 기지국으로부터 상기 수신 전력 및 상기 물리 셀 ID를 취득하고, 취득한 상기 수신 전력 및 물리 셀 ID에 기초하여 상기 복수의 기지국을 제어하는 제어 장치를 구비하는 무선 통신 시스템에서 사용되는 기지국 제어 방법에 있어서,
    상기 복수의 기지국으로부터 상기 수신 전력 및 상기 물리 셀 ID를 취득하고,
    상기 취득한 수신 전력 및 물리 셀 ID에 기초하여 상기 복수의 통신 단말기채의 SINR을 산출하며,
    상기 취득한 수신 전력 및 물리 셀 ID를 집약하고,
    상기 SINR 및 상기 수신 전력 중 적어도 어느 하나를 참조하여, 그 참조 결과에 기초하여 스루풋을 보증할 수 없는 저스루풋 에리어를 판정하며,
    상기 저스루풋 에리어를 형성하는 원인이 되는 기지국을 선택하고,
    상기 저스루풋 에리어의 스루풋을 향상시키도록, 선택한 상기 기지국의 운용 주파수 및 송신 전력을 산출하며,
    상기 선택한 기지국에 대하여 산출한 상기 운용 주파수 및 송신 전력을 설정하는, 기지국 제어 방법.
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