(57)【要約】【課題】セル半径が異なる複数の基地局からなる無線通信システムで、複数存在する周辺基地局から自基地局に対して上り干渉電力を及ぼす無線端末が接続する基地局を特定し、またさらに、当該無線端末に対して基地局が測定制御を行い上り干渉電力を送信する無線端末を自基地局に収容し上り干渉電力を低減する基地局等を得る。【解決手段】無線端末から受信する干渉電力量と自基地局が測定した周辺基地局の測定情報により、干渉源となる無線端末の接続先の周辺基地局を判断する。またさらに、無線端末から干渉電力を受信する基地局が、干渉電力を送信する無線端末を制御して通信中の基地局から自基地局に接続させる。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末のためのセル半径が異なる互いに通信可能な複数の無線基地局から構成される無線通信システムのための無線基地局であって、
周辺無線基地局からの受信電力を測定し、さらに周辺無線基地局で報知されるシステム情報と測定結果を検出する周辺無線基地局測定機能部と、
前記周辺無線基地局で報知されるシステム情報と測定結果と自無線基地局で測定した無線端末から受信する上り干渉電力から、当該周辺無線基地局と通信する自無線基地局近傍の無線端末の上り送信電力を推定することにより、複数存在する周辺無線基地局から自無線基地局に対して上り干渉電力を及ぼす干渉源となる無線端末が接続する無線基地局を判断する干渉検出機能部と、
を備えた無線通信システムのための無線基地局。
【請求項２】
前記干渉検出機能部において、干渉源となる無線端末の接続先の無線基地局を、自無線基地局に接続する無線端末の測定情報により決定する請求項１に記載の無線通信システムのための無線基地局。
【請求項３】
前記上り干渉電力を送信する無線端末を該無線端末の接続先の無線基地局を介して制御することで接続先の無線基地局から自無線基地局に接続させる干渉制御機能部をさらに備えた請求項１または２に記載の無線通信システムのための無線基地局。
【請求項４】
前記干渉制御機能部が、自無線基地局の代わりに、干渉源となる無線端末の接続先の無線基地局に、該無線端末を自無線基地局へ接続させる干渉制御を行わせる、請求項３に記載の無線通信システムのための無線基地局。
【請求項５】
前記干渉制御機能部において、自無線基地局への無線端末の接続に失敗した場合に、自無線基地局への収容可否を判断するパラメータを変更する請求項３または４に記載の無線通信システムのための無線基地局。
【請求項６】
無線端末のためのセル半径が異なる互いに通信可能な複数の無線基地局から構成される無線通信システムにおける無線端末接続制御方法であって、
無線基地局が周辺無線基地局を検出する工程と、
該無線基地局の周辺無線基地局で報知されるシステム情報と測定結果と自無線基地局が測定した上り干渉電力から、当該周辺無線基地局と通信する自無線基地局近傍の無線端末の上り送信電力を推定することにより、複数存在する周辺無線基地局から自無線基地局に対して上り干渉電力を及ぼす干渉源となる無線端末が接続する無線基地局を判断する工程と、
を備えた無線通信システムにおける無線端末接続制御方法。
【請求項７】
前記上り干渉電力を送信する無線端末を該無線端末の接続先の無線基地局を介して制御することで接続先の無線基地局から自無線基地局に接続させる工程をさらに備えた請求項６に記載の無線通信システムにおける無線端末接続制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、セル半径が異なる複数の無線基地局から構成される無線通信システムのための無線基地局、無線通信システムにおける無線端末接続制御方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの標準化プロジェクト団体である３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)では、第４世代移動体通信システムとしてＬＴＥ(Long Term Evolution)を発展させたＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの規格化が進められている。
【０００３】
無線通信サービスに求められる通信容量の増大、屋内での不感地帯の改善など、要求事項の多様化に対して、エリア半径の大きな大出力基地局であるマクロセルのみで広いエリアをカバーする従来の無線通信システムのみで満足することは困難である。この問題の解決策として、従来の無線通信システム内にマクロセルと比較してエリア半径の小さいピコセルやフェムトセルを代表とする小出力基地局(スモールセル)を配置するヘテロジニアスネットワークが期待されている。
【０００４】
スモールセルは、屋内の通信品質の改善を主な目的とするため、マクロセルのようなセル半径の大きな大出力基地局と重複する形で配置されることが一般的であり、同一または一部の周波数帯が重複して運用される。
【０００５】
一方で、無線通信システム上でサービスを提供される無線端末の上り送信電力は、通信サービスを提供する基地局装置が定める受信品質を確保するため、基地局−無線端末間の伝搬損失が大きい程、上り送信電力も大きくなるように制御される。そのため、異なるセル半径を持つ複数のセルが階層的に配置された場合に、エリア半径の小さいスモールセルが設置されるエリア近傍で、マクロセルからの距離が離れた無線端末が通信を行うと、当該無線端末の上り送信電力はスモールセルに対して非常に強い干渉信号となるため、スモールセルにおける上り信号の受信品質が大きく劣化することにより、上りスループットが低下する問題が生じる。また、異なるセル半径を持つスモールセルに分類されるピコセル・フェムトセル間においても同様の問題は発生する。
【０００６】
この問題の解決方法として、下記特許文献１では、スモールセルが上り電波干渉を検出した場合に、その干渉量を測定し、予め定められた閾値と比較判定処理結果から、強干渉の判定基準と判定されると、スモールセルの送信電力を増加させることでセル半径を拡大し、上り干渉信号を送信している無線端末をスモールセルに接続する確率を上げ、干渉源となる無線端末をスモールセルに接続させることで上り干渉信号を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１１４５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記方法では、スモールセルの送信電力を増加させるため、スモールセル近傍に存在する全ての無線端末に対し、スモールセルから下り干渉信号を与えてしまう問題がある。さらに、スモールセルの送信電力を増加させることで、不特定多数の無線端末がスモールセルに接続する確率も同時に増加するため、スモールセルと接続するユーザ数が増加してしまい、ユーザの過収容によりスモールセル内スループットの低下要因となる。
【０００９】
この発明は、この課題に鑑みたもので、無線端末のためのセル半径が異なる複数の基地局から構成される無線通信システムにおいて、複数存在する周辺基地局から自基地局に対して上り干渉電力を及ぼす無線端末が接続する基地局を特定することを可能とし、またはさらに、当該無線端末に対して自基地局が測定制御を行うことで、上り干渉電力を送信する無線端末のみを自基地局に収容(接続先を当該基地局に変更)し、上り干渉電力を低減する無線通信システムのための無線基地局、無線通信システムにおける無線端末接続制御方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、無線端末のためのセル半径が異なる互いに通信可能な複数の無線基地局から構成される無線通信システムのための無線基地局であって、周辺無線基地局からの受信電力を測定し、さらに周辺無線基地局で報知されるシステム情報と測定結果を検出する周辺無線基地局測定機能部と、前記周辺無線基地局で報知されるシステム情報と測定結果と自無線基地局で測定した無線端末から受信する上り干渉電力から、当該周辺無線基地局と通信する自無線基地局近傍の無線端末の上り送信電力を推定することにより、複数存在する周辺無線基地局から自無線基地局に対して上り干渉電力を及ぼす干渉源となる無線端末が接続する無線基地局を判断する干渉検出機能部と、を備えた無線通信システムのための無線基地局等にある。
また、前記上り干渉電力を送信する無線端末を該無線端末の接続先の無線基地局を介して制御することで接続先の無線基地局から自無線基地局に接続させる干渉制御機能部をさらに備えた無線基地局等にある。
【発明の効果】
【００１１】
この発明では、複数存在する周辺基地局から自基地局に対して上り干渉電力を及ぼす無線端末が接続する基地局を効率的に特定でき、またはさらに、上り干渉電力を送信する無線端末のみを自基地局に収容(接続先を当該基地局に変更)して、上り干渉電力の低減が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明による無線基地局を含む無線通信システムの構成の一例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１における無線通信システムを含む移動体通信ネットワークの構成の一例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１における無線通信システムでの無線端末の通信状態を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１における無線基地局の内部構成および周辺装置との接続の一例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１における無線基地局での干渉電力推定情報生成処理の一例を示すフォローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１における上り干渉電力推定情報の保存テーブルの一例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１におけるセル間の通信経路確立シーケンスの一例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１における上り干渉源(無線端末)の特定処理のシーケンスの一例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１における上り干渉源(無線端末)の干渉測定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態１における記憶装置に格納される干渉制御パラメータテーブルの一例を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１におけるセル測定要求およびセル測定報告に含まれる情報要素の一例を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態１における上り干渉源(無線端末)の干渉制御処理のシーケンスの一例を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態１における上り干渉源(無線端末)に対する干渉制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態１における測定パラメータ更新要求メッセージに含まれる情報要素の一例を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態１における上り通信品質状態の改善状況(効果)を説明するための図である。
【図１６】この発明の実施の形態２における上り干渉源(無線端末)の特定および干渉制御処理のシーケンスの一例を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態２における測定パラメータ更新要求メッセージに含まれる情報要素の一例を示す図である。
【図１８】この発明の実施の形態２における上り干渉源(無線端末)に対する干渉制御判定処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明は、スモールセルを有するスモール基地局がマクロセルを有するマクロ基地局等のセル半径が異なる周辺基地局からの受信電力を測定し、さらに周辺基地局で報知されるシステム情報とスモール基地局が測定した上り干渉電力から、当該周辺基地局と通信するスモール基地局近傍の無線端末の上り送信電力を推定することにより、複数存在する周辺基地局からスモール基地局に対して上り干渉電力を及ぼす無線端末が接続する基地局を特定することを可能とし、またはさらに、当該無線端末に対してスモール基地局が測定制御を行う手段を実現することで、上り干渉電力を送信する無線端末のみをスモール基地局に収容し、上り干渉電力を低減する無線通信システムのための無線基地局、無線通信システムにおける無線端末接続制御方法等を提供する。
【００１４】
以下、この発明による無線通信システムのための無線基地局、無線通信システムにおける無線端末接続制御方法等を各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。
また以下では説明の便宜上、マクロ無線基地局、スモール無線基地局をそれぞれマクロセル、スモールセル(無線基地局をセルと呼ぶ)、無線基地局のセルをサービスエリアと呼ぶ。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、この発明による(無線)基地局を含む無線通信システムの構成の一例を示す図である。図１において、異なるセル半径を持つマクロセル１０ａ、１０ｂから送信される信号により構築されるサービスエリア１２ａ、１２ｂ、スモールセル１１から送信される信号により構築されるサービスエリア１２ｃが階層的に配置される。無線端末(端末)１３ａはマクロセル１０ａ、無線端末(端末)１３ｂはマクロセル１０ａ、１０ｂから送信される信号を受信しており、無線端末１３ｃは、スモールセル１１から送信される信号を受信可能なサービスエリア１２ｃ内に存在する。マクロセル１０ａ、１０ｂとスモールセル１１は、ネットワーク装置１４を含む有線ネットワーク１４ａを介して接続される。
【００１６】
図２は、この発明の実施の形態１における無線通信システムを含む移動体通信ネットワークの構成の一例を示している。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおける移動体通信ネットワークは、マクロセル(ｅＮＢ)１０、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１から構成されるＥ−ＵＴＲＡＮ(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、無線端末(ＵＥ)１３、ＵＥ１３の呼接続および移動管理を担当するＭＭＥ(Mobility Management Entity)２０、ユーザデータの転送処理を行うＳ−ＧＷ(Serving Gateway)２１、Ｐ−ＧＷ(Packet Data Network Gateway)２２から構築されるＥＰＣ(Evolved Packet Core)が存在する。
【００１７】
図３は、この発明の実施の形態１における無線通信システムでの無線端末１３ａの通信状態を示している。無線端末１３ａは主信号電力３０ａによりマクロセル１０ａと通信しており、同時にスモールセル１１に干渉電力３０ｂを与えている。また、エリア１２ｄは、マクロセル１０ａとスモールセル１１の境界エリアであり、無線端末１３ａはマクロセル１０ａおよびスモールセル１１のどちらとも通信可能なエリアに在圏していることを示している。
【００１８】
図４は、この発明の実施の形態１における無線基地局の内部構成および周辺装置との接続の一例を示す図である。スモールセル１１は、マクロセル１０ａ(１０ｂ)やネットワーク装置１４と有線ネットワーク１４ａを介して接続するための有線インターフェース(Ｉ／Ｆ)部１００、無線回線(３０ａ，３０ｂ)を通じて無線端末１３ｃ等との接続を行う無線インターフェース(Ｉ／Ｆ)部１０１、無線回線接続のための無線制御を行うモデム部１０２、スモールセル１１の運用に必要な内部情報を蓄積する記憶装置１０３を備える。
【００１９】
さらに、この発明に関わる機能として、周辺に存在する複数のセルを検出し、当該セルでの測定結果と報知されるシステム情報の取得／解析を行う機能を持つ周辺セル測定機能部１０４、無線端末からの、上りの干渉電力を含む受信電力の測定を行い(上り干渉測定と周辺セル測定処理が同時に行える場合は周辺セル測定機能部１０４で行ってもよい)、複数の周辺セルの中から干渉源となる無線端末１３ａが接続するセルを特定する干渉検出機能部１０５、干渉検出機能部１０５にて干渉抑圧が必要と判定された場合に無線端末１３ａをスモールセル１１へ接続可能であるかを判断、無線端末１３ａをスモールセル１１に接続させるための測定制御機能を持つ干渉制御機能部１０６を備える。
なおマクロセルも含め、各無線基地局は上記と基本的に同じ構成を有する。
【００２０】
図５に、この発明の実施の形態１における無線基地局での干渉電力推定情報生成処理の一例を示すフォローチャートである。干渉検出機能部１０５における、上り干渉源となる無線端末が接続するセルを特定するために用いる干渉電力推定情報の生成処理の流れを示す。周辺セル測定機能部１０４は、装置(無線基地局)起動後および一定周期で、自セルの周辺に存在するセルの検出処理を開始する。本処理は、受信信号の測定による周辺セルからの受信電力の測定により行われ、自セルが使用する周波数帯と一致または重複する周辺セルの存在を検出するために、周辺セルの下り同期信号(Reference Signal)を測定し、周辺セルの特定(Primary/Secondary Synchronization Signal(第１／第２同期信号)取得およびPhysical Cell ID(物理層セルＩＤ)の特定)を行う(Ｓ１００)。
【００２１】
さらに周辺セル測定機能部１０４は、周辺セルを検出した場合(Ｓ１００ａ)、各周辺セルのシステム情報(Master Information Block/System Information Block(マスタ情報ブロック／システム情報ブロック))の取得を実施する(Ｓ１０１)。また自セルでの受信電力の測定も行う。
【００２２】
通常、無線通信システム内の各セル(１０ａ，１０ｂ，１１)はそれぞれの間でそれぞれのシステム情報、測定情報(送信元、送信先を含む送受信電力等の送受信状態を含む)の交換を行い、必要な情報を記憶装置に格納し、また適宜更新を行っている。
【００２３】
次に、検出した周辺セルのシステム情報に含まれる当該セルの下り送信電力値を示す基準信号電力値(Reference Signal Power)とスモールセル１１が測定した下り信号電力(Reference Signal Received Power：ＲＳＲＰ)から、当該セルからの下り信号電力の伝搬損失量を示すPathloss(パスロス)計算を行う(Ｓ１０２)。
【００２４】
無線端末１３ａが送信する上り干渉電力を推定するために、以下式(１)に示す計算方法に基づき検出したセルと通信する無線端末からの上り干渉電力の推定値を計算する(Ｓ１０３)。
【００２５】
上り干渉電力推定値＝
min{ＰCMAX，１０log(RB数)＋ＰCELL＋ＰUE＋α×Pathloss±Δ}      (１)
但し
ＰCMAX：ＵＥ(端末)最大送信電力
ＰCELL：セル内にシステム情報で通知される補正値
ＰUE：ＵＥ毎に通知される補正値
α：Pathlossに対する重み係数
Pathloss：システム情報で通知される基準信号電力値と基準信号電力測定結果から求められる伝搬損失量
Δ：推定有効範囲
【００２６】
上記式(１)は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおける無線端末の上り送信電力値の計算式を模式化したものである。ＰCMAXは、無線端末１３ａの能力により決定される最大送信電力であり、システム固有の値が使用される。ＲＢ(Resource Block(リソースブロック))数は、上り送信時に使用する無線リソース数を示しており、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、１ＲＢあたり１８０ｋＨｚとなる。
【００２７】
ＰCELL、αはセル内で使用される補正値であり、システム情報取得時に入手可能な値である。ＰUEは無線端末に個別に通知される補正値であり、上り干渉電力推定情報生成処理においては、記憶装置１０３内に格納する値を用いることを前提とするが、周辺セルからＳ１／Ｘ２経由(図２参照)で直接取得、またはＯＡＭ(Operation、Administration and Maintenance)機能による当該情報を取得した値を利用してもよい。
なお、Ｓ１は図２に示すＥＰＣのＭＭＥ２０、Ｓ−ＧＷ２１とスモールセル１１、マクロセル１０との間のインターフェース(通信路)、Ｘ２はスモールセル１１とマクロセル１０との間のインターフェース(通信路)である。
【００２８】
Δは、実際に測定される上り干渉電力量の揺らぎおよび無線端末１３ａとスモールセル１１の設置位置差から生じるPathloss測定誤差を考慮した有効範囲であり、上り干渉電力量の測定結果が、上り干渉電力推定値±Δの範囲に入るセル配下に上り干渉源となる無線端末１３ｂが存在すると判定する。
【００２９】
すなわち例えば、ＰCELL、α、ＰCMAXは取得するシステム情報から得られ、ＰUE、Δは例えば記憶装置１０３に予め格納され、ＲＢ数は上り干渉電力の測定結果から得られ、Pathlossは計算により求める。
【００３０】
本処理において生成される上り干渉電力推定情報の保存テーブルの一例を図６に示す。図６は、ＬＴＥシステムで規定される無線帯域幅：２０ＭＨｚを想定した計算結果であり、利用帯域幅により拡張可能である。ＲＢ(数)１〜１００までに対するそれぞれ、上り干渉電力推定値、最小推定範囲(Ｍｉｎ)、最大推定範囲(Ｍａｘ)が含まれ、例えば記憶装置１０３に格納される。また、図６に示す上り干渉電力推定値の決定方法として、上記式(１)に規定する計算式を用いずに、記憶装置１０３内に格納した予め求めたテーブル値を直接用いてもよい。上記処理を検出した全ての周辺セルに対して行うことで、検出した全てのセル内で通信し、かつ、自セルに対して上り干渉電力を及ぼす無線端末が接続するセルを特定できる(Ｓ１０４)。
【００３１】
図７は、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１とマクロセル(ｅＮＢ)１０(１０ａ、１０ｂ)間の通信路を確立する手順を示している。図７の(ａ)はセル間で直接通信路を確立するＸ２インターフェースによる確立手順であり、(ｂ)はネットワーク装置１４であるＭＭＥ２０を介したＳ１インターフェースによる通信路確立手順となる。(ａ)では、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１とマクロセル(ｅＮＢ)１０間のX2 SETUP RQUEST(要求)(２００)、X2 SETUP RESPONSE(応答)(２０１)により通信路を確立し、(ｂ)では、ＭＭＥ２０とスモールセル(ＨｅＮＢ)１１およびマクロセル(ｅＮＢ)１０(１０ａ、１０ｂ)とのそれぞれの間のS1 SETUP RQUEST(要求)(３００，３０２)、S1 SETUP RESPONSE(応答)(３０１，３０３)により通信路を確立する。本手順により、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１はマクロセル(ｅＮＢ)１０ａ、１０ｂを含む周辺セルと通信することが可能となる。本実施の形態における説明では(ａ)を前提に説明を行う。
【００３２】
次に図８を用いて、実施の形態１における上り干渉源となる無線端末を特定する処理の流れを説明する。スモールセル(ＨｅＮＢ)１１の干渉検出機能部１０５は、上り干渉電力の測定処理を行い、上り干渉電力３０ｂの測定を行う(４００)。
【００３３】
在圏セル特定処理であるこの干渉測定処理４００の流れを図９に示す。ここでは、干渉源(無線端末)の在圏セル特定処理を行う。干渉検出機能部１０５は、自セルに接続中の無線端末の存在を評価しており、通信中の無線端末(ＵＥ)が存在する場合は(Ｓ２００ａ)、上り干渉電力を測定する(Ｓ２００)。この上り干渉電力の測定処理では、実際に上り干渉電力を受信したＲＢ(Resource Block)単位で測定可能である。
【００３４】
測定された上り干渉電力量に対して、上り干渉抑圧が必要であるかを評価するために、記憶装置１０３内に予め格納された、図１０に一例を示す干渉制御パラメータテーブルに設定される上り強干渉電力の判定パラメータである閾値ａと比較を行う(Ｓ２０１)。
【００３５】
ここで図１０の干渉制御パラメータテーブルは、上り強干渉電力の判定パラメータである閾値ａ、自セルの上り通信品質劣化の判定パラメータである閾値ｂ、端末の収容可否を判定するパラメータである閾値ｃ、上り干渉電力推定計算に用いる上述のパラメータＰUE、上り強干渉電力の推定有効範囲を決める上述のΔ、測定制御パラメータに加算するオフセット値であるオフセット加算値、自セルに収容可能な最低受信信号レベル値である最低受信信号レベル、を含む。
【００３６】
閾値ａによる本評価において、例えば上り干渉電力量が閾値ａ以上で上り干渉電力量が強干渉電力であると判定された場合、当該上り干渉電力量が自セルで通信中の無線端末１３ｃの通信品質を劣化させているか否かを無線端末１３ｃの上りＢＬＥＲ(Block Error Rate(ブロック誤りレート))と自セルの上り通信品質劣化の判定パラメータである閾値ｂを用いて評価する(Ｓ２０２)。
【００３７】
無線端末１３ｃの上り通信品質が所望品質よりも劣化していると判定すると、すなわち無線端末１３ｃの上りＢＬＥＲが閾値ｂ以上ならば、上り干渉電力量、当該上り干渉電力を受けたＲＢ(Resource Block)数および上り干渉電力推定値から、条件に最も近い、無線端末１３ｃの圏在周辺セルを決定する(Ｓ２０３)。具体的には、上り干渉電力量が、推定範囲(Ｍｉｎ)〜推定範囲(Ｍａｘ)の範囲内であり、更に、上り干渉電力推定値と最も誤差が小さいセルを上り干渉電力を送信している無線端末が接続中のセルと判定する。
【００３８】
図８に戻り、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１は、特定したマクロセル(ｅＮＢ)１０ａに対して、自セルのセル識別子であるＰＣＩ(Physical Cell ID)を検出可能な無線端末の測定結果を取得するため、セル測定要求を通知する(４０１)。
【００３９】
セル測定要求を受信したマクロセル(ｅＮＢ)１０ａは、セル測定応答をスモールセル(ＨｅＮＢ)１１に返した後、自セルと通信中の無線端末群からスモールセル(ＨｅＮＢ)１１を検出している無線端末１３ａを内部に保持する測定情報から検索する(４０２)。既に有効な情報を無線端末群から取得済みである場合は、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１に無線端末１３ａから報告された測定結果と当該無線端末の測定制御に使用する測定ＩＤ(Measurement ID)をセル測定報告(Measurement Result List)で通知する(４０４)。
【００４０】
なおオプション(Option)として、マクロセル(ｅＮＢ)１０ａ内に有効な測定情報が無い状況においては、無線端末群に対して測定要求を開始して測定報告を取得する(４０３)。また、既に有効な測定情報を保有していた場合においても、再度最新の測定情報を取得してもよい。セル測定報告を受信したスモールセル(ＨｅＮＢ)１１は、上り干渉電力測定情報に取得した測定情報の関連付けを行い記憶装置１０３に格納して更新を行う(４０５)。
【００４１】
本処理に使用されるセル測定要求(４０１)、セル測定報告(４０４)で必要となる情報を図１１に示す。セル測定要求では、端末の測定対象となる自セルを特定するセル識別子(Physical Cell ID)が必要であり、無線端末の測定結果が含まれるセル測定報告には、測定を実行したユーザ識別子(UE-SAP-ID：User Equipment Service Access Point ID)、当該無線端末が通信中のセルに関する測定情報(Received Signal Power)および、周辺セル情報として少なくとも自セルの測定結果(Physical Cell ID(被干渉セルのセル識別子)、Received Signal Power(測定端末の被干渉セル測定結果))が含まれる。
【００４２】
次に、図１２を用いて、上り干渉源となる無線端末１３ａをスモールセル(ＨｅＮＢ)１１に接続する干渉制御処理について説明する。スモールセル(ＨｅＮＢ)１１は、無線端末１３ａを自セルに収容可能か否かを評価するために干渉制御処理を開始する(５００)。干渉制御処理５００の流れを図１３に示す。
【００４３】
自セルを検出した無線端末(ＵＥ)が存在する場合は(Ｓ３００ａ)、干渉制御機能部１０６は、ＵＥ測定情報を記憶装置１０３から取得する(Ｓ３００)。自セルへの収容可否を判断するために、自セルの測定結果である端末測定結果(受信電力)と記憶装置１０３内の干渉制御パラメータ情報(図１０)に設定される端末の収容可否を判断するパラメータである閾値ｃとの比較を行う(Ｓ３０１)。本評価において、自セルに収容可能と判定された場合、無線端末１３ａが接続するセルの測定結果であるＲＳＲＰ値と自セルの測定結果ＲＳＲＰの差と測定制御パラメータに加算するオフセット加算値(図１０)を用いてオフセット値を算出し、自セルの測定結果が無線端末１３ａと接続するセルの測定結果を上回るためのオフセット値(測定制御パラメータ)を算出する(Ｓ３０２)。
【００４４】
スモールセル(ＨｅＮＢ)１１は、計算したオフセット値を当該セルに無線端末１３ａに送信する測定制御メッセージを含む測定パラメータ更新要求をマクロセル(ｅＮＢ)１０ａに送信する(Ｓ３０３)。すなわちＵＥの測定情報の変更を行う(ＥｖｅｎｔＡ３の測定開示)。上記処理を全てのＵＥの測定情報に対して行う(Ｓ３０３ａ)。
【００４５】
図１２に戻り、測定パラメータ更新要求を受信したマクロセル(ｅＮＢ)１０ａは、メッセージ内に設定されるＵＥ識別子から無線端末１３ａを特定し、当該メッセージに含まれる測定制御メッセージを無線端末１３ａに透過的に転送する(５０２)。測定制御メッセージを受信した無線端末１３ａは、新たに受信した測定イベントおよびオフセット値に基づいて周辺セル測定およびイベント判定処理を実施する(５０３)。測定制御メッセージには、セル測定報告により通知されたMeasurement ID(無線端末１３ａに割り当て可能な測定情報の識別子)値を利用しているため無線端末１３ａで正常に受信および処理可能となる。
【００４６】
端末収容処理５０４において、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１は、オフセット値としてイベント判定条件を満足する値を算出しているため、無線端末１３ａはイベント判定条件を満足し、測定報告(ＥｖｅｎｔＡ３、ＰＣＩ＝Ａ)(ハンドオーバ要求)をマクロセル(ｅＮＢ)１０ａに送信する(５０４ａ)。測定報告を受信したマクロセル(ｅＮＢ)１０ａは、ハンドオーバ判定(５０４ｂ)を実施した後、マクロセル(ｅＮＢ)１０ａとスモールセル(ＨｅＮＢ)１１間、さらにスモールセル(ＨｅＮＢ)１１と無線端末１３ａの間の通信を行いハンドオーバ処理を行う(５０４ｃ)。これにより、上り干渉源となる無線端末１３ａをスモールセル(ＨｅＮＢ)１１へ接続させることができる。そしてスモールセル(ＨｅＮＢ)１１はその後、干渉測定処理に移行する(５０５)。
【００４７】
本処理に使用される測定パラメータ更新要求で必要となる情報を図１４に示す。測定パラメータ更新要求では、測定制御対象であるユーザ識別子(UE-SAP-ID)および当該無線端末の測定制御メッセージ(Transparent Container)が含まれる。測定制御メッセージの内容に関しては、マクロセル(ｅＮＢ)１０ａは処理せずに無線端末１３ａに透過転送するのみである。図１４では、測定制御メッセージに設定するイベントとして、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄで規定されるＥｖｅｎｔＡ３に基づくハンドオーバ処理を想定して記載している。
【００４８】
以上の処理を実施することで、図１５に示すように、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１が測定した上り干渉電力から、複数存在する周辺セル(マクロセル(ｅＮＢ)１０ａ、１０ｂ)からスモールセル１１に対して上り干渉電力を及ぼす無線端末(ＵＥ)１３ａが接続するセルを特定することが実現可能となるため、上り干渉電力を送信する無線端末１３ａのみをスモールセル１１に収容し、上り干渉電力を低減することができる。図１５において、実線で示された３０ｂ’が主信号電力、破線で示された３０ａ’が干渉電力となる。
【００４９】
なお上記実施の形態では、マクロセルとスモールセルに対して処理を適用した場合を示したが、屋内における階層化セル配置のようにセル半径が異なるスモールセル間に適用されてもよい。
【００５０】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２における無線基地局等ついて説明する。本実施の形態２では、実施の形態１と比較して、図８の干渉測定処理４００以降の動作が異なる。図１６は、実施の形態２における上り干渉源となる無線端末を特定する処理および上り干渉源となる無線端末１３ａをスモールセル(ＨｅＮＢ)１１に接続する干渉制御処理のシーケンスについて説明している。
【００５１】
干渉検出機能部１０５が実施する上り干渉電力の測定処理および上り干渉電力を送信している無線端末が接続中のセルを判定する処理は実施の形態１と同様である(４００)。
【００５２】
スモールセル(ＨｅＮＢ)１１は、特定したマクロセル(ｅＮＢ)１０ａに対して、記憶装置１０３内の干渉制御パラメータテーブルに設定される収容可能な最低受信信号レベルを、自セルへの収容を要望する測定パラメータ変更要求に設定して送信する(６０１)。本処理に使用される測定パラメータ変更要求に必要となる情報を図１８に示す。測定パラメータ変更要求では、測定対象となる自セルを特定するセル識別子(Physical Cell ID)、自セルに収容可能な判定閾値として、無線端末１３ａの測定結果であるＲＳＲＰ値の最低受信信号レベル、および測定制御対象として許容可能な最大ＵＥ数が含まれる。
【００５３】
測定パラメータ変更要求を受信したマクロセル(ｅＮＢ)１０ａは、自セルと通信中の無線端末群からスモールセル(ＨｅＮＢ)１１を検出している無線端末１３ａを内部に保持する測定情報から検索する(６０２)。既に有効な測定情報を無線端末群から取得済みである場合は、当該測定情報を干渉制御処理に使用してよい。また、有効な測定情報が無い状況では、無線端末群(１３)に対して測定要求を開始して測定情報(報告)を取得する(６０３)。
【００５４】
無線端末群(１３)から測定情報を取得したマクロセル(ｅＮＢ)１０ａの干渉制御機能部１０６は、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１に接続可能な無線端末の存在を判定するために干渉制御処理６０４を開始する。
【００５５】
干渉制御処理(６０４)の流れを図１８に示す。干渉制御機能部１０６は、被干渉セルを検出した無線端末があれば(Ｓ４００ａ)、ＵＥ測定情報を記憶装置１０３から取得する(Ｓ４００)。スモールセル(ＨｅＮＢ)１１への収容が可能であるかを評価するために、ＵＥ測定情報に含まれる被干渉セルであるスモールセル(ＨｅＮＢ)１１の受信電力と測定パラメータ変更要求で通知された最低受信電力レベルの比較を行う(Ｓ４０１)。
【００５６】
本評価において、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１への収容可能と判定された場合、無線端末１３ａが測定したスモールセル(ＨｅＮＢ)１１の受信電力未満となるイベント判定閾値を算出する(Ｓ４０２)。すなわちＵＥの測定情報の変更を行う(ＥｖｅｎｔＡ４の測定開示)。上記処理を被干渉セルを検出した最大ＵＥ数まで行う(Ｓ４０３ａ)。
【００５７】
図１６に戻り、マクロセル(ｅＮＢ)１０ａは、計算したイベント判定閾値が設定された測定制御メッセージを無線端末１３ａに送信する(６０８)。測定制御メッセージを受信した無線端末１３ａは、新たに受信した測定イベントおよびイベント判定閾値に基づいて周辺セル測定およびイベント判定処理を実施する(６０９)。マクロセル(ｅＮＢ)１０ａは、イベント判定閾値としてスモールセル(ＨｅＮＢ)１１へハンドオーバ可能なイベント判定条件を満足する値を算出しているため、無線端末１３ａはイベント判定条件を満足し、測定報告(ハンドオーバ要求)をマクロセル(ｅＮＢ)１０ａに送信することで、上り干渉源となる無線端末１３ａをスモールセル(ＨｅＮＢ)１１へ接続させることができる。図１６では、測定制御メッセージに設定するイベントとして、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄで規定されるＥｖｅｎｔＡ４に基づくハンドオーバ処理を想定して記載している。
【００５８】
実施の形態３．
またこの発明の実施の形態３における無線基地局等では、実施の形態１で説明した干渉電力推定情報生成処理(図５参照)において、推定有効範囲を規定するΔを、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１に接続する無線端末１３ｃから受信するスモールセル(ＨｅＮＢ)１１の受信電力値と自セルの送信電力値の差である伝搬損失量により決定する。
【００５９】
これにより、自セルの送信電力が実際に到達する、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１との通信可能エリアの境界値までの伝搬損失量を推定情報の有効範囲とすることが可能となるため、自セルに収容可能な上り干渉源となる無線端末の推定精度を高めることが可能となる。さらに、セル間の移動容易性をスモールセル(ＨｅＮＢ)１１への接続を継続するようにすることで、よりスモールセル(ＨｅＮＢ)１１との通信可能限界点を推定有効範囲として設定できる。
その他の処理は、実施の形態１に記載した内容と同一である。
【００６０】
実施の形態４．
またこの発明の実施の形態３における無線基地局等では、実施の形態１または実施の形態２で説明した干渉制御処理において、上り干渉源となる無線端末１３ａをスモールセル(ＨｅＮＢ)１１へ接続させるための処理後に、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１への接続に失敗した際、干渉制御パラメータとして記憶装置１０３に登録される、実施の形態１に記載する無線端末の収容可否を判定するパラメータである閾値ｃ、または実施の形態２に記載する自セルに収容可能な最低受信信号レベル値、を補正する(より判定が厳しい方向に＋１［ｄＢ］)。
【００６１】
これにより、スモールセル(ＨｅＮＢ)１１への収容可否を判断する基準の精度を向上することが可能となる。
その他の処理は、実施の形態１および実施の形態２に記載した内容と同一である。
【００６２】
なおこの発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、これらの可能な組み合わせを全て含むことは云うまでもない。
【００６３】
以上のようにして、異なるセル半径からなる無線通信ネットワークにおいて、干渉源となる端末を効率的に特定し、さらに当該無線端末を被干渉源であるエリア半径の小さい基地局に収容することにより、異種セル間の干渉を低減することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０、１０ａ、１０ｂ  マクロセル(ｅＮＢ)、１１  スモールセル(ＨｅＮＢ)、１２ａ〜１２ｃ  サービスエリア、１２ｄ  エリア、１３ａ〜１３ｃ  無線端末(ＵＥ)、１４  ネットワーク装置、１４ａ  有線ネットワーク、２０  ＭＭＥ、２１  Ｓ−ＧＷ、２２  Ｐ−ＧＷ、１００  有線Ｉ／Ｆ部、１０１  無線Ｉ／Ｆ部、１０２  モデム部、１０３  記憶装置、１０４  周辺セル測定機能部、１０５  干渉検出機能部、１０６  干渉制御機能部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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