(57)【要約】【課題】  基地局が使用すべき呼受付閾値を、最適なセルカバレッジとロードマージンが得られるように、基地局側で自律的に自動設定、自動更新する。【解決手段】  移動通信システムにおける上り回線のための呼受付制御装置（30）は、移動局から基地局へ送信されてくる報告値と、当該基地局における無線リソースの状態とに基づいて、移動局ごとに許容干渉量を計算する許容干渉量計算手段（41）と、前記移動局ごとの許容干渉量を一定数蓄積し、統計処理することによって、呼受付閾値を算出する蓄積・統計演算手段（43）と、前記呼受付閾値に基づいて、前記移動局からの呼の受付を制御する上り回線呼受付制御手段（60）とを備える。【選択図】図２
2006222560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムにおける上り回線のための呼受付制御装置であって、
移動局から基地局へ送信されてくる報告値と、当該基地局における無線リソースの状態とに基づいて、移動局ごとに許容干渉量を計算する許容干渉量計算手段と、
前記移動局ごとの許容干渉量を一定数蓄積し、統計処理することによって、呼受付閾値を算出する蓄積・統計演算手段と、
前記呼受付閾値に基づいて、前記移動局からの呼の受付を制御する上り回線呼受付制御手段と
を備える呼受付制御装置。
【請求項２】
前記蓄積・統計演算手段は、入力制御手段を有して、所定の条件を満たす場合の許容干渉量を蓄積し、統計処理することによって、呼受付閾値を算出することを特徴とする請求項１に記載の呼受付制御装置。
【請求項３】
前記無線リソースの状態は、前記基地局における上り干渉量であり、
前記入力制御手段は、前記上り干渉量が一定の値以下となっている時間帯にのみ、移動局ごとの許容干渉量の蓄積を許可することを特徴とする請求項２に記載の呼受付制御装置。
【請求項４】
上り回線チャネルの通信品質の劣化率が一定の割合を超えた場合に、前記呼受付閾値を補正するための補正値を生成する補正値設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の呼受付制御装置。
【請求項５】
前記補正値設定手段は、前記通信品質の劣化率が一定の割合を超えた場合に、前記呼受付閾値を現状よりも小さく設定するような補正値を生成することを特徴とする請求項４に記載の呼受付制御装置。
【請求項６】
前記蓄積・統計演算手段は、前記一定数の移動局の許容干渉量を統計処理することによって、累積確率分布を求め、当該累積確率分布から、前記呼受付閾値を求めることを特徴とする請求項１に記載の呼受付制御装置。
【請求項７】
移動局から送信されてくる報告値を受信、監視するとともに、上り回線チャネルに関する状態を監視する送受信機と、
前記送受信機で取得された報告値および上り回線チャネルに関する状態に基づいて、上り回線における呼の受付を制御する呼受付制御装置と
を備える無線基地局であって、
前記呼受付制御装置は、前記送受信機で受信された報告値と、当該無線基地局における無線リソースの状態とに基づいて、移動局ごとに許容干渉量を計算し、前記移動局ごとの許容干渉量を一定数蓄積し、統計処理することによって、呼受付閾値を自動設定し、前記呼受付閾値に基づいて呼の受付を制御することを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
セルに所属する移動局から報告値を基地局で受信するステップと、
基地局における無線リソースの状態をモニタするステップと、
前記報告値および無線リソースの状態に基づいて、前記移動局ごとに許容干渉量を計算するステップと、
前記移動局ごとの許容干渉量を一定数蓄積し、統計演算して呼受付閾値を算出するステップと、
前記呼受付閾値に基づいて、前記移動局からの呼の受付を制御するステップと
を含む呼受付制御方法。
【請求項９】
前記無線リソースの状態として、前記基地局における上り干渉量をモニタし、
前記上り干渉量が一定の値以下となっている時間帯にのみ、前記移動局ごとの許容干渉量を蓄積することを特徴とする請求項８に記載の呼受付制御方法。
【請求項１０】
上り回線チャネルの通信品質をモニタするステップと、
前記通信品質の劣化率が一定の割合を超えた場合に、前記呼受付閾値を現状よりも小さく設定するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の呼受付制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一周波数帯域を符号分割多元接続方式によりユーザ間で共有して使用するＷ−ＣＤＭＡセルラシステムにおいて、基地局に対して新規に接続を要求する移動局の受付の可否を決定する呼受付制御に関し、特に、上り回線における呼受付可否の判断基準となる呼受付閾値を、基地局において自律的に設定、自動更新する呼受付制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
符合分割多元接続方式では、個々の通信波を検出可能かつ相互に識別可能となるような拡散コード（符号系列）により周波数拡散することで、同一周波数帯域を複数の通信波で共有する。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡセルラシステムの上り回線では、１つの移動局が同時に複数チャネルを設定して通信を行っても受信側で区別できるように、異なる拡散コード（チャネライゼーションコード）を用いて各チャネルを拡散した後に、移動局内で多重化している。また、システム内で有限数であるチャネライゼーションコードを、異なる移動局間で自由に繰り返し使用できるように、移動局毎に異なる拡散コード（スクランブリングコード）を用いて、多重化後の信号を更に拡散して送信を行っている。このため、上り回線の受信側である基地局には複数移動局からの多数のチャネルが同一周波数帯域内で同時に受信されることになるが、一定の条件下に判別可能となる。
【０００３】
基地局において、同一周波数帯域内で同時に受信された複数移動局からの多数のチャネルを、通信毎に検出、識別して正しく復調するためには、復調対象チャネルの通信品質が十分でなければならない。チャネルの通信品質は無線伝搬環境が一定であれば、復調対象チャネルの受信信号電力と処理利得を考慮した干渉雑音電力の比（ＳＩＲ）で決定される。干渉雑音電力は、基地局の受信機に到来した復調対象チャネル自身の遅延波による干渉、他チャネルによる干渉、受信機熱雑音の電力総和であるが、拡散されたチャネルを復元する逆拡散処理の後には、処理利得により情報ビット当りの拡散コード符号長分の１に低減される。なお、復調対象チャネルも他のチャネルからみれば上記と同様に干渉となることから、移動局が送信電力を大きく設定して基地局における受信信号電力を増加させることで必要以上の通信品質を得ようとすることは許容されない。基地局は、無線伝搬環境に対して十分な通信品質を得るために必要最低限な送信電力で通信が行われるように、移動局の送信電力を高速に制御する（高速送信電力制御）。
【０００４】
同一周波数帯域内で同時に行われる通信数が増加するにつれて、基地局受信機における総受信電力レベルは上昇してくる。これは、チャネル数が増加するにつれて干渉電力雑音も増加し、高速送信電力制御を行っている移動局が各チャネルの所要ＳＩＲを確保しようとして送信電力を増加させ、そのことが更に干渉電力雑音の増加を招くためである。移動局の上限送信電力が十分大きければ、同時通信チャネル数を限界容量（ポールキャパシティ）付近まで増加させられるが、現実的には移動局の送信電力には上限がある。このため、基地局からの伝搬損失が大きい移動局から先に送信電力が上限に達し、十分な通信品質を得られなくなって通信中のチャネルが強制的に切断されたり、新規に通信を開始したい移動局の接続要求が十分な通信品質をもって基地局に到達しなったりする問題が生ずる。これは、仮想的にセルカバレッジが縮小することと同様の効果をもたらすので、セルブリージングとも呼ばれる。また、移動局の上限送信電力を無限大にできたとしても、ポールキャパシティを超える同時通信チャネル数を収容することは原理的に不可能である。
【０００５】
したがって、通信中のチャネルの通信品質やセルカバレッジ端の移動局からの新規の接続要求を保護して、セルカバレッジの縮小を防止するために、総受信電力レベルの上昇量が予め設計した設定値（ロードマージン）を大きく上回らないように、同一周波数帯域内で同時に行われる通信数を制御する必要がある。もっとも、総受信電力レベルの上昇量が設定値を上回ったからといって、通信中の移動局のチャネルを強制切断するのでは、ユーザの利便性を著しく損なってしまう。そのため、総受信電力レベルの上昇量がロードマージンに近づいた時には、新規に接続要求してきた移動局に対する呼（チャネル設定）の受付を拒否する。こうすることで、既に通信中の移動局のチャネルを保護しながら、総受信電力レベルの上昇量がロードマージンを上回る確率が低くなるように、同時に行われる通信数を制御することができる。このとき、新規に接続を要求してきた移動局に対して、基地局が呼の受付拒否状態を開始する総受信電力レベルの上昇量を呼受付閾値と呼ぶ。一般に、呼受付閾値には、ロードマージンより数ｄＢ小さい値を設定する。なお、総受信電力レベルの上昇量は、受信機熱雑音を基準として定義される。
【０００６】
上記のように、大きなロードマージンを設定すれば同時通信チャネル数は増大するが、その分、呼受付閾値を大きく設定するので、基地局受信機における総受信電力レベルの上昇も大きくなる可能性がある。その結果、保証可能なセルカバレッジは縮小する。逆に、小さなロードマージンを設定すれば、同時通信チャネル数は減少するが、その分、呼受付閾値を大きく設定するので、基地局受信機における総受信電力レベルの上昇は小さく抑制される。したがって、保証可能なセルカバレッジは拡大する。つまり、ロードマージンと保証可能なセルカバレッジはトレードオフの関係にあることから、呼受付閾値をサービスエリアに応じて設計する必要があることがわかる。
【０００７】
従来のマクロセル（セル半径１０ｋｍ以下）やミクロセル（セル半径３ｋｍ以下）環境においては、移動局の最大送信可能電力や、移動局と基地局双方のアンテナ利得、給電損失、基地局の受信感度、所要ＳＩＲ、シャドウィングマージンやフェージングマージン、屋内侵入損失、ダイバーシチ利得、都市構造（伝搬推定式）等が条件として与えられた時に、電子地図を活用して、大まかな都市構造を考慮可能なセル設計システム（計算機）の支援を受けながら、ロードマージンと保証可能なセルカバレッジを設計していた。より具体的には、リンクバジェット（たとえば、非特許文献１参照）を用いて、上述のセル設計パラメータと、ロードマージンおよび許容される最大伝搬損失（セル半径）の関係を導出して、ロードマージンとセルカバレッジを設計していた。
【０００８】
ロードマージンを決定することでセルカバレッジを確定させる設計を「キャパシティ制限下での設計」と呼び、逆に、セルカバレッジを決定することでロードマージンを確定させる設計を「カバレッジ制限下での設計」と呼ぶ。一般に、大都市部の人口密集地などで地理的な通信トラヒック密度が大きく、セル半径の小さい多数のセルによりサービスエリアを構築することでトラヒックを収容するような場合に「キャパシティ制限下での設計」になる。逆に、田園部の人口過疎地などで地理的な通信トラヒック密度が小さく、セル半径の大きい少数のセルにより経済的にサービスエリアを構築するような場合に、「カバレッジ制限下での設計」になる。実際には、地方都市や郊外地のように大都市部と田園部の中間的な設計を要する場所が大部分であり、基地局毎に個別に設計するか、典型的な都市構造における設計例を複数決めておいて、もっとも設計対象の基地局の周囲環境に近い設計例を選択して、実際の周囲環境との誤差を容認しながら、それに見合った呼受付閾値を適用することが行われている。いずれの場合も、無線ネットワーク設計者による意思決定（セル・システム設計）と、現場実験による検証作業（セル・システム評価）を行わなければならず、また、基地局の新設や無線環境の変化に伴って繰返し再設計を行う必要が生ずるので、煩雑な作業となっていた。
【０００９】
セル内の負荷の増加、減少に応じたセルカバレッジの縮小、拡大に対処しつつ、新たな呼に対する受付の可否を基地局で判断する手法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。呼を新たに受け付けるときに、すでに確立されている通信のＱｏＳに悪影響を及ぼすことなく、別の呼を受け入れることができるかどうかを判断するために、基地局では、ユーザから新たな接続が要求されると、ユーザと基地局との間の伝送チャネルの利得を表わす値と、新たに加わる負荷とを、予想される最も高い負荷（最大許容負荷）と比較する。すなわち、チャネル利得が最大許容負荷を上回って送信できるだけのレベルにあり、かつ、新たな負荷が最大許容負荷の範囲内であれば、接続を許可する。この文献では、呼受付閾値としての最大許容負荷の値は、一群の隣接基地局を制御する無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）の無線リソースマネージャ（ＲＲＭ）によって決定され、監視される。
【非特許文献１】「Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式」，ｐｐ．１８７−２０２，立川敬二監修，丸善株式会社，２００１年６月
【特許文献１】特開２００４−４０７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
今後主流となると考えられるストリートマイクロセル（セル半径１ｋｍ以下）やピコセル（セル半径０．５ｋｍ以下）のように、マクロセルやマイクロセルよりも更に小さいセルにおいては、リンクバジェットを用いたロードマージンと、保証可能なセルカバレッジの設計がより困難になる。これは以下のように説明される。
【００１１】
マクロ・マイクロセルでは、アンテナを鉄塔や高層建物の屋上、山頂といった高位置へ設置することで広域のセルカバレッジを形成している。セル端までの伝搬距離が比較的長いことから、基地局から見た方位毎に個別の建物の影響が統計的に平均化されるため、セル端が滑らかに連続している六角形に近いセルを形成することができる。このため、大まかな都市構造毎に定義される伝搬推定式によって、セル端における伝搬損失を精度よく推定することができた。すなわち、上述したように、電子地図を活用して大まかな都市構造を考慮したセル設計システムの支援を受けながら、リンクバジェットを用いたセル設計パラメータとロードマージン、および、許容される最大伝搬損失（セル半径）の関係を導き、ロードマージンと保証可能なセルカバレッジの設計が可能となっていた。
【００１２】
一方、ストリートマイクロセルやピコセルでは、アンテナを基地局周辺の建物よりも低い位置へ設置することで、狭域のセルカバレッジを形成する。セル端までの伝搬距離が比較的短いことから、基地局から見た方位毎に個別の建物や地物の影響を受けやすく、セル端が不連続で複雑な形状（アメーバ状）のセルが形成されることになる。このため、大まかな都市構造毎に定義される伝搬推定式によってセル端における伝搬損失を精度よく推定することは、困難となる。
【００１３】
レイトレーシング法により伝搬損失を推定するセル設計システムでは、大規模な計算量を許容することで、伝搬推定時に個別の建物や地物を考慮することは可能ではある。しかし、電子地図は詳細な建物の形状などといった実環境を完全には記述できないことや、時間の経過とともに変化する実環境に追従するリアルタイム性が電子地図の情報には無いことから、その推定精度は十分とは言えない。また、基地局から見た方位毎に様相が大きく異なるので、リンクバジェットを用いたセル設計パラメータとロードマージン、許容される最大伝搬損失（セル半径）の関係の一意的な導出と、ロードマージンと保証可能なセルカバレッジの設計が困難となってしまう。
【００１４】
さらに、サービスエリアをストリートマイクロセルやピコセルにより展開する小セル化施策は、伝搬損失の克服、ユーザスループットやシステム容量の増大に有効であるが、基地局数が大幅に増大することからセル・システム設計／評価の作業が大きく煩雑化するといった問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、ロードマージンと保証可能なセルカバレッジの設計を自動化するために、基地局が使用すべき呼受付閾値を、基地局側で自動的に設定、更新することができる呼受付制御技術を提供することを目的とする。
【００１６】
また、基地局群を制御する無線リソースマネージャを必要とせずに、流動的なネットワーク形態であっても、環境の変化に適応した呼受付閾値を自律的に更新することができる呼受付制御技術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】
【００１７】
これを実現するために、移動局からの報告値を用いることにより、現実の周囲環境を認識しながら、基地局が使用すべき呼受付閾値を自律的に決定する。このような構成は、従来の方式、すなわち、典型的な都市構造における設計例を複数決めておいて、最も設計対象の基地局の周囲環境に近い設計例を選択し、それに見合った呼受付閾値を適用する場合よりも、システム効率に優れる。
【００１８】
具体的には、本発明の第１の側面では、移動通信システムにおける上り回線の呼受付を制御する呼受付制御装置を提供する。呼受付制御装置は、
（ａ）移動局から基地局へ送信されてくる報告値と、当該基地局における無線リソースの状態とに基づいて、移動局ごとに許容干渉量を計算する許容干渉量計算手段と、
（ｂ）前記移動局ごとの許容干渉量を一定数蓄積し、統計処理することによって、呼受付閾値を算出する蓄積・統計演算手段と、
（ｃ）前記呼受付閾値に基づいて、前記移動局からの呼の受付を制御する上り回線呼受付制御手段と
を備える。
【００１９】
このような呼受付制御装置によれば、現実の周囲環境を認識しながら、基地局が呼受付閾値を自動設定、自動更新することが可能になる。
【００２０】
良好な構成例として、所定の条件を満たす場合、たとえば、基地局における上り干渉量が一定の値となっている時間帯にのみ、移動局ごとの許容干渉量を蓄積し、統計処理する。
【００２１】
これにより、セルカバレッジ全体にわたって移動局の特性を代表した呼受付閾値を設定することができる。
【００２２】
また別の良好な構成例として、上り回線チャネルの通信品質の劣化率が一定の割合を超えた場合に、呼受付閾値を補正する補正値を生成する補正値設定手段を備える。
【００２３】
補正値設定手段は、前記通信品質の劣化率が一定の割合を超えた場合に、たとえば呼受付閾値を現状よりも小さく設定するような補正値を生成する。
【００２４】
これにより、呼受付閾値をより現状に即した最適値に自動設定することができる。
【００２５】
本発明の第２の側面では、移動通信システムにおける無線基地局を提供する。無線基地局は、移動局から送信されてくる報告値を受信、監視するとともに、上り回線チャネルに関する状態を監視する送受信機と、前記送受信機で取得された報告値および上り回線チャネルに関する状態に基づいて、上り回線における呼の受付を制御する呼受付制御装置とを備える。呼受付制御装置は、送受信機で受信された報告値と、当該無線基地局における無線リソースの状態とに基づいて、移動局ごとに許容干渉量を計算し、前記移動局ごとの許容干渉量を一定数蓄積し、統計処理することによって、呼受付閾値を自動設定し、前記呼受付閾値に基づいて呼の受付を制御する。
【００２６】
本発明の第３の側面では、移動通信システムにおける呼受付制御方法を提供する。呼受付制御方法は、
（ａ）セルに所属する移動局から報告値を基地局で受信するステップと、
（ｂ）基地局における無線リソースの状態をモニタするステップと、
（ｃ）前記報告値および無線リソースの状態に基づいて、前記移動局ごとに許容干渉量を計算するステップと、
（ｄ）前記移動局ごとの許容干渉量を一定数蓄積し、統計演算して呼受付閾値を算出するステップと、
（ｅ）前記呼受付閾値に基づいて、前記移動局からの呼の受付を制御するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００２７】
上述した構成および手法により、基地局は、使用すべき呼受付閾値を自動設定、自動更新することができる。これにより、ロードマージンと、保証可能なセルカバレッジの最適設計を自動化することができる。
【００２８】
無線ネットワーク設計者によるセル・システム設計とセル・システム評価といった作業を削減することができ、基地局の新設や無線環境の変化にともなって繰り返し再設計を行なう必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下で、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明の呼受付制御が適用されるセルラ移動通信システム１の概略構成図である。移動通信システム１は、無線基地局２と移動局３を含む。無線基地局２は、固定式、移動式を問わない。無線基地局２の配下には複数の移動局３が存在し、無線基地局２は、無線インタフェースにより同時に複数の移動局３と接続する。図１では、便宜上、単一の移動局３のみを示す。
【００３１】
移動局３は、無線部７０において、受信アンテナを介して無線基地局２からの信号を受信する下り回線チャネル受信手段７１と、送信アンテナを介して無線基地局２へ信号を送信する上り回線チャネル送信手段７２を有する。また、移動局報告値生成手段８０において、移動局３における通信状態を表わす報告値、たとえば現在の送信電力や最大送信可能電力、あるいは、無線基地局２からの共通制御チャネルの受信電力などの報告値を生成し、送信アンテナから無線基地局２へ送信する。
【００３２】
無線基地局２は、移動通信システム１に必要な無線機能を備える送受信機１０と、移動局からの呼の受付制御を行う呼受付制御装置３０とを含む。
【００３３】
送受信機１０は、下り回線チャネル送信手段１１、上り回線チャネル送信手段１２、および監視手段２０を有する。
【００３４】
下り回線チャネル送信手段１１は、制御チャネル（共通制御チャネル、個別制御チャネル）や通信チャネル（共通通信チャネル、個別通信チャネル）といった下り回線チャネルの無線信号を生成して、送信アンテナから送信する。
【００３５】
上り回線チャネル送信手段１２は、受信アンテナを介して無線信号を受信し、制御チャネル（共通制御チャネル、個別制御チャネル）や通信チャネル（共通通信チャネル、個別通信チャネル）といった上り回線チャネルの無線信号を処理する。移動局３で生成され、送信された報告値も、受信アンテナを介して上り回線受信手段１２で受信される。
【００３６】
監視手段２０は、移動局３からの報告値の監視を含めて、無線通信状況全般を監視する。監視手段２０の詳細な構成および機能については、図２を参照して後述する。
【００３７】
呼受付制御装置３０は、解析手段５０と、呼受付閾値設定更新部４０と、上り回線呼受付制御手段６０を有する。解析手段５０は、送受信機１０の監視手段２０で収集された情報のうち必要な情報を解析する。解析手段５０の詳細な構成および機能についても、図２を参照して後述する。
【００３８】
呼受付閾値設定更新部４０は、移動局３からの報告値および解析手段５０の解析結果を含む監視情報に基づき、呼受付の判断基準となる呼受付閾値を、自動的に設定、更新する。より具体的には、許容干渉量計算手段４１において、移動局からの報告値および監視情報の解析結果に基づいて、各移動局の最大（許容）干渉量を求める。一方、補正値設定手段４２は、監視手段２０で得られたＳＩＲやブロックエラーレートなどの実測劣化率や、移動局のサービス種別に基づいて、呼受付閾値を補正するための補正値を生成する。
【００３９】
蓄積・統計演算手段４３は、移動局ごとに計算された許容干渉量の全部または一部を標本化して統計処理するとともに、補正が必要な場合は補正値設定手段４２で生成された補正値を適用することによって、セル内に分布する移動局に統一的に適用される呼受付閾値を算出する。算出された呼受付閾値が、呼受付閾値設定更新部４０の出力となる。
【００４０】
上り回線呼受付制御手段６０は、呼受付閾値設定更新部４０で設定された呼受付閾値と上り干渉量から、呼受付制御を実施するか否かを判定する。呼受付制御を実施すると判定した場合には、上り回線チャネル受信手段１２において新たに接続を要求してくる移動局の呼受付を停止させ、下り回線チャネル手段１１により、報知チャネルに呼受付停止中である旨を示す情報を掲載して送信させる。
【００４１】
図２は、無線基地局２の詳細なブロック構成図である。図２の例では、無線基地局２は、図示しない無線制御装置を通して移動通信ネットワークと接続しているが、無線制御装置を必要とせずに自律的にネットワークを構成する基地局形態を採用してもよい。
【００４２】
送受信機１０において、無線リソース監視手段２１、上り回線チャネル監視手段２２、移動局報告値監視手段２３、および通信品質監視手段２４で、監視手段２０（図１参照）を構成する。
【００４３】
通信品質監視手段２４は、上り回線チャネル受信手段１２と接続して、現在接続中の移動局の通信品質、たとえばＳＩＲやブロックエラーレートを監視する。通信品質の劣化率が一定の割合を超えた時には、呼受付閾値設定更新部４０の補正値設定手段４２に対し、呼受付閾値に補正を行なうように指示する。
【００４４】
移動局報告監視手段２３は、上り回線チャネル受信手段１２と接続して、移動局３からの報告値を監視し、呼受付閾値設定更新部４０の許容干渉量計算手段４１に、移動局報告値情報を提供する。移動局報告値情報の具体例については、後述の各実施形態において説明する。
【００４５】
上り回線チャネル監視手段２２は、上り回線チャネル受信手段１２と接続して上り回線チャネルを監視し、呼受付制御装置３０の解析手段５０に、上り回線チャネル種別や受信電力値を提供する。
【００４６】
無線リソース監視手段２１は、上り回線チャネル受信手段１２および下り回線チャネル送信手段１１と接続して無線リソースを監視し、呼受付制御装置３０の解析手段５０に、無線リソース監視情報として共通制御チャネル送信電力や上り干渉量を提供する。
【００４７】
一方、呼受付制御装置３０において、共通制御チャネル送信電力解析手段５１、上り干渉量解析手段５２、上り回線チャネル受信電力解析手段５３、上り回線チャネル種別解析手段５４、および移動局諸元記憶手段５５で、解析手段５０（図１参照）を構成する。移動局諸元記憶手段５５は、上り回線チャネル種別と移動局の最大送信可能電力とを対応関係を記憶する。
【００４８】
無線リソース監視手段２１からの共通制御チャネル送信電力は、共通制御チャネル送信電力解析手段５１に供給され、上り干渉量は、上り干渉量解析手段５２に供給される。
【００４９】
上り回線チャネル監視手段２２で取得された上り回線チャネルの受信電力は、上り回線チャネル受信電力解析手段５３に供給され、上り回線チャネル種別情報は、上り回線チャネル種別解析手段５４に供給される。上り回線チャネル種別識別手段５４では、移動局諸元記憶手段５５から供給される上り回線チャネル種別と移動局の最大送信可能電力との対応関係に基づいて、上り回線チャネル種別を移動局の最大送信可能電力に読み替える。
【００５０】
これらの解析手段５１〜５４の解析結果は、呼受付閾値設定更新部４０の許容干渉量計算手段４１に入力される。許容干渉量計算手段４１は、移動局報告値および解析結果に基づいて、移動局ごとに許容干渉量を計算する。
【００５１】
呼受付閾値設定更新部４０の蓄積・統計演算手段４３は、許容干渉量計算手段４１から供給される許容干渉量の標本を、一定数蓄積する。そして、設定手段３５で指定される設定情報に従って、標本の累積確率分布を計算し、補正があれば補正値を考慮して、呼受付閾値を演算する。演算結果は、上り回線受付制御手段６０に出力される。
【００５２】
設定手段３５は、許容干渉量の累積確率分布を生成する際の処理対象や条件を設定する。設定情報の詳細は、各実施形態において後述するが、設定情報の例としては、累積確率分布の対象とする移動局のサービス種別、許容干渉量の入力を制限する入力閾値、通信品質の劣化を引き起こすような干渉量増大の発生割合を制御する許容劣化率、許容干渉量の統計演算結果から呼受付閾値を決定するために用いられる既定低減値などを含む。
【００５３】
図３は、本発明の第１実施形態に係る呼受付制御方法を説明するための概略図である。無線基地局（ＢＳ）２のセルカバレッジ内には、移動局種別（サービス種別）＃ｊのｉ番目の移動局３ｊi と、移動局種別＃ｋのｉ’番目の移動局３ｋi’ が示されている。最大送信可能電力値は移動局種別毎に決まっており、＃ｊではＴｘMS_Maxpow_j［ｄBｍ］、＃ｋではＴｘMS_Maxpow_k［ｄＢｍ］としている。移動局の現時点の送信電力値は、＃ｊのｉ番目の移動局３ｊi ではＴｘMS_pow_j_i［ｄＢｍ］であり、＃ｋのｉ’番目の移動局３ki’ ではＴｘMS_pow_j_i’［ｄＢｍ］となっている。
【００５４】
移動局３の送信電力は、無線伝搬環境に対して十分な通信品質を得るために必要最低限な値となるように、基地局２によって高速に制御されており、時間の経過とともに変動する。移動局３は自らの送信電力値を計測し、最大送信可能電力とともに、基地局２へ定期的に報告する。報告値の送信には制御チャネルを用いてもよいし、通信チャネル内に制御情報として符号化して伝送してもよい。
【００５５】
基地局２は、無線リソース監視手段２１において、無線リソース状態のひとつとして、上り干渉量の受信機熱雑音電力Ｎからの相対値ＩBS［ｄＢ］を計測している。この上り干渉量ＩBSと、各移動局３からの報告値を用い、許容干渉量計算手段４１において、移動局ごとに許容し得る最大上り干渉量（許容干渉量）を計算する。すなわち、移動局種別＃ｊのｉ番目の移動局３ｊi については、式（１）に示す許容干渉量ＩBS_allow_j_i［ｄＢ］を、移動局種別＃ｋのｉ’番目の移動局３ｋi’ については、式（２）に示す許容干渉量ＩBS_allow_k_i’［ｄＢ］を計算する。許容干渉量は０以上の値をとる。
【００５６】
【数１】
2006222560.tif 000003
実際には、動局のサービス種別は、＃ｊと＃ｋの２種類に限定されるわけではない。また、セルカバレッジ内には多数の移動局３が存在するため、報告値を送信してくる移動局３の数に応じて、許容干渉量の標本数も増加する。
【００５７】
基地局２の累積・統計演算手段４３は、図４（ａ）に示すように、得られた標本全体の中から、予め設定手段３５により指定された考慮対象の移動局種別についての標本を統計演算処理して、図４（ｂ）に示す累積確率分布グラフを計算する。ただし、標本全体は、定期的に最新の状況に更新される。
【００５８】
図４（ｂ）の累積確率分布グラフは、横軸が許容干渉量であり、縦軸が横軸の値以下の許容干渉量になる標本の割合を示す。したがって、ある上り干渉量を累積確率分布グラフの横軸に仮定したときに、その対応する縦軸は、最大送信可能電力で送信を行っても上り干渉量を許容できなくなる移動局の割合、すなわち、送信しても通信品質や接続品質が劣化する移動局の割合ということになる。換言すると、セルカバレッジ内に存在する移動局３において通信品質の劣化を引き起こすほどの干渉量の増大が発生する割合（許容劣化率）に対応する横軸の値が、基地局２に設定すべき許容干渉量の上限値ｌｍBS［ｄＢ］である。許容劣化率が一定未満となるように、最大許容干渉量（呼受付閾値）は設定されなければならない。許容干渉量の上限値ｌｍBSをロードマージンに読み替え、許容干渉量の上限値よりも既定の数ｄBだけ小さい正数値（既定低減値）を設定することで、呼受付閾値ThrCAC［ｄＢ］を自動決定することができる。
【００５９】
これを図４（ａ）で見ると、統計演算処理結果と指定された許容劣化率から決まる許容干渉量の上限値ｌｍBSから、既定低減値を減算した結果が、呼受付閾値ThrCACとなる。
【００６０】
このように、第１実施形態では、移動局３は、報告値として、現在の送信電力と最大送信可能電力との組を基地局２へ送信する。基地局２は、移動局３からの報告値と、基地局２における無線リソース状態（上り干渉量）から、移動局３ごとの許容干渉量を計算し、一定量の標本を蓄積して統計演算処理を行ない、呼受付閾値を算出する。
【００６１】
図５は、本発明の第２実施形態に係る呼受付制御方法を説明するための概略図である。第２実施形態では、移動局３からの報告値を、最大送信可能電力値と現送信電力値の組に代えて、最大送信可能電力値と現送信電力値の差分値［（最大送信可能電力値）−（現送信電力値）］とすること以外は、第１実施形態と同様である。
【００６２】
移動局種別＃ｊのｉ番目の移動局３ｊi における差分値を、式（３）のTｘMS_margin_j_i［ｄＢ］、移動局種別＃ｋのｉ’番目の移動局３ｋi’ における差分値を、式（４）のＴｘMS_margin_k_i’［ｄＢ］とすると、移動局毎に許容し得る最大上り干渉量（許容干渉量）は、上り干渉量と移動局３からの報告値（差分値）を用いて、移動局種別＃ｊのｉ番目の移動局３ｊi についてはＩBS_allow_j_i［ｄＢ］（式（５）参照）、移動局種別＃ｋのｉ’番目の移動局３ｋi’ についてＩBS_allow_k_i’［ｄＢ］（式（６）参照）のように計算することができる。
【００６３】
【数２】
2006222560.tif 000004
得られた許容干渉量の標本全体から呼受付閾値を決定する過程は、図４（ａ）および図４（ｂ）を参照して説明した内容と同様である。このようにすることで、移動局３から基地局２へ送信される報告値の情報量を第１実施形態よりも低減しつつ、セルカバレッジ全体にわたって適正な呼受付閾値ThrCAC［ｄＢ］を、適応的に自動決定することができる。
【００６４】
図６および図７は、本発明の第３実施形態に係る呼受付制御方法を説明するための概略図である。第３実施形態では、無線基地局（ＢＳ）２はセルカバレッジに向けて共通制御チャネルを送信しており、セルに所属する移動局３は、共通制御チャネルの受信電力を測定し、その結果値を基地局２に報告する
移動局種別＃ｊのｉ番目の移動局３ｊi における共通制御チャネルの受信電力値をＲｘBS_pow_CPICH_j_i［ｄＢｍ］、移動局種別＃ｋのｉ’番目の移動局３ｋi’ における共通制御チャネルの受信電力値をＲｘBS_pow_CPICH_k_i’［ｄＢｍ］、基地局２が送信する共通制御チャネルの送信電力値をTｘBS_pow_CPICH［ｄＢｍ］とする。
【００６５】
移動局３によって報告値の送信に用いられる制御チャネルまたは通信チャネル等の上り回線チャネルの基地局（ＢＳ）２における受信電力値を、移動局種別＃ｊのｉ番目の移動局３ｊi についてＲｘMS_pow_j_i［ｄＢｍ］、移動局種別＃ｋのｉ’番目の移動局３ｋi’ についてＲｘMS_pow_k_i’［ｄＢｍ］とする。さらに、上り回線チャネル種別を、移動局種別＃ｊのｉ番目の移動局３ｊi についてＣｈMS_j_i 、移動局種別＃ｋのｉ’番目の移動局３ｋi’ についてＣｈMS_k_i’ とする。
【００６６】
基地局２は、たとえば、移動局諸元記憶手段５５にあらかじめ設定された変換テーブル５５ａを参照して、各移動局における上り回線チャネル種別を、当該移動局の最大送信可能電力に読み替える。図６の例では、上りチャネル種別ＣｈMS_j_i から、その種別の最大送信可能電力ＴｘMS_Maxpower_j［ｄBm］が導かれ、上りチャネル種別ＣｈMS_k_i’ から、対応する最大送信可能電力TｘMS_Maxpower_k［ｄＢｍ］が導かれる。
【００６７】
このとき、移動局種別＃ｊのｉ番目の移動局３ｊi における差分値をＴｘMS_margin_j_i［ｄＢ］（式（７）参照）、移動局種別＃ｋのｉ’番目の移動局３ｋi’ における差分値をＴｘMS_margin_k_i’［ｄＢ］（式（８）参照）とすると、移動局毎に許容し得る最大上り干渉量（許容干渉量）は、移動局種別＃ｊのｉ番目の移動局３ｊi についてはＩBS_allow_j_i［ｄＢ］（式（９）参照）、移動局種別＃ｋのｉ’番目の移動局３ｋi’ についてはＩBS_allow_k_i’［ｄＢ］（式（１０）参照）のように計算することができる。
【００６８】
【数３】
2006222560.tif 000005
このように第３実施形態では、移動局３からの報告値として、基地局２から送信された共通制御チャネルの移動局３での受信電力を採用する。移動局種別ごとの最大送信可能電力は、図７（ａ）に示すように、変換テーブル５５ａを用いて、チャネル種別から読み替えられる。読み替えられた最大送信可能電力と移動局からの報告値、および基地局２における共通制御チャネルの送信電力、基地局２における受信電力とから、各移動局における差分値が求まる。求められた差分値と基地局２でモニタされた上り干渉量とから、移動局３ごとの許容干渉量が計算される。
【００６９】
得られた許容干渉量の標本全体から呼受付閾値を決定する過程は、図４（ａ）および図４（ｂ）の説明と同様である。すなわち、標本の蓄積および統計演算により、図７（ｂ）に示す累積確率分布を求め、この累積確率分布と与えられた許容劣化率とから、セルでの許容干渉量の上限を決定し、上限値よりも既定低減値だけ低い値を、呼受付閾値ThrCAC とする。このように、移動局３が基地局２へ共通制御チャネルの受信電力値を報告することで、呼受付閾値ThrCACを自動決定することができる。
【００７０】
図８および図９は、本発明の第４実施形態に係る呼受付制御方法を説明するための概略図である。第４実施形態では、累積確率分布のグラフを求めるのに必要な許容干渉量の標本を、基地局２における上り干渉量が一定値以下となっている時間帯にのみ収集する。すなわち、図９（ａ）に示すように、累積・統計演算手段４３への入力を制御するために、所定の入力閾値ＩlowBS［ｄＢ］を導入する。これ以外は、図６および図７に示す第３実施形態の構成と同じである。図８に示すように、移動局３は報告値として、共通制御チャネルの受信電力を基地局２に送信し、基地局２は、変換テーブル５５ａを用いて、移動局種別ごとに、チャネル種別から最大送信可能電力を読み取る。
【００７１】
基地局２における上り干渉量が大きいときには、セルカバレッジ端に位置する移動局３について通信品質や接続品質が劣化し、基地局２との間で制御チャネルや通信チャネルを確立できない場合が生ずる。そのため、許容干渉量の累積確率分布のグラフを生成する統計演算処理の結果は、基地局２の近傍に位置する移動局３のみの特性を代表し、セルカバレッジ端の移動局３を代表していない可能性がある。このような状況で呼受付閾値が計算されると、適切な値よりも大きな値が計算される可能性がある。さらに、セルカバレッジ端の移動局３については通信品質や接続品質を劣化させるという悪循環に陥る可能性がある。これを回避するために入力閾値を導入し、上り干渉量の受信機熱雑音電力からの相対値が入力閾値より小さい場合、すなわちＩBS ＜ＩlowBS を満たす場合の許容干渉量の標本だけを用いて呼受付閾値を計算することで、常に、セルカバレッジ全体における移動局の特性を代表した計算結果を得ることができる。
【００７２】
良好な標本群から累積確率分布を求め、そこから呼受付閾値ThrCAC を決定するプロセスは、図９（ｂ）に示すように、第１実施形態〜第３実施形態と同様である。
【００７３】
なお、第４実施形態では、移動局３からの報告値として、第３実施形態と同様に、共通制御チャネルの受信電力を用い、変換テーブル５５ａでチャネル種別から最大送信電力への変換を行なったが、統計演算処理への入力制御を行って一定条件を満たす標本のみを用いて統計演算するという第４実施形態の構成は、第１実施形態および第２実施形態に対しても、同様に適用可能である。
【００７４】
図１０及び図１１は、本発明の第５実施形態に係る呼受付制御方法を説明するための概略図である。第５実施形態では、基地局２において監視した通信中の移動局３の上り回線チャネル（通信チャネル、制御チャネル）の通信品質を蓄積し、通信品質の劣化率が一定の割合（通信品質劣化閾値）を超えた場合に、当該基地局２の呼受付閾値を、現状よりも小さく補正する。これ以外の構成は、第４実施形態の構成と同様である。すなわち、図１０に示すように、移動局３は共通制御チャネルの受信電力を報告値として基地局２へ報告し、基地局３は、変換テーブル５５ａを用いて、チャネル種別から最大送信可能電力を求め、各移動局３における差分値と基地局２での上り干渉量とから、移動局３ごとに許容干渉量を計算する。また、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、入力制御により、所定の条件を満たすときの許容干渉量の標本集合から、累積確率分布を求める。
【００７５】
所定の割合を超える通信品質の劣化率の増大は、ある割合の移動局の現送信電力値が最大送信可能電力値に達していることに起因する。このことは、呼受付閾値が大きすぎるために、上り干渉量が実際のセルカバレッジを保証できないほど大きくなっているか、あるいは、当初の想定よりも移動局３が基地局２の遠方に移動していることを示している。したがって、このような場合、当該基地局２の呼受付閾値を現状よりも小さく補正することによって、呼受付閾値をより適正な値に再設定することができる。
【００７６】
これを実現するために、図１１（ａ）に示すように、基地局２の送受信機１０の通信品質監視手段２４は、ＳＩＲやブロックエラーレートなどから接続中の移動局の劣化率を実測し、劣化率が一定の割合を超えたときに、呼受付制御装置３０の補正値設定手段４２に対して、呼受付閾値を補正するように指示する。補正値設定手段４２は、実測された通信品質劣化率と、あらかじめ設定された通信品質劣化率閾値、および対象となっている移動局種別（サービス種別）などから、現在の呼受付閾値に適用する補正値を生成する。蓄積・統計演算手段４３は、補正値を用いて、呼受付閾値に適切な補正をかける。
【００７７】
このように、第５実施形態では、通信品質の劣化率の変化に応じて、呼受付閾値に適切な補正をかけることで、より信頼性の高い呼受付制御を行うことができる。
【００７８】
なお、第５実施形態の呼受付閾値の補正は、第４実施形態のみならず、第１実施形態〜第３実施形態にも同様に適用可能であることは、言うまでもない。
【００７９】
以上述べたように、本発明の呼受付制御装置および方法によれば、基地局において自律的に呼受付閾値を自動設定、自動更新することができ、システム効率を格段に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態に係る移動通信システムを構成する無線基地局および移動局の概略ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線基地局に係る無線基地局の詳細なブロック構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る呼受付制御方法を説明するための概略図である。
【図４】第１実施形態において、移動局ごとの許容干渉量の標本群から統計演算処理により呼受付閾値を自動的に算出、更新する方法を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る呼受付制御方法を説明するための概略図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る呼受付制御方法を説明するための概略図である。
【図７】第３実施形態において、呼受付閾値を自動的に算出、更新する方法を説明するための図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る呼受付制御方法を説明するための概略図である。
【図９】第４実施形態において、呼受付閾値を自動的に算出、更新する方法を説明するための図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る呼受付制御方法を説明するための概略図である。
【図１１】第５実施形態において、呼受付閾値を自動的に算出、更新する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  移動通信システム
２  無線基地局
３、３ｊi 、３ｋi’  移動局
１０  送受信機
１１  上り回線チャネル送信手段
１２  下り回線チャネル受信手段
２０  監視手段
２１  無線リソース監視手段
２２  上り回線チャネル監視手段
２３  移動局報告値監視手段
２４  通信品質監視手段
３０  呼受付制御装置
３５  設定手段
４０  呼受付閾値設定更新部
４１  許容干渉量計算手段
４２  補正値設定手段
４３  蓄積・統計演算手段
５０  解析手段
５５ａ  変換テーブル
６０  上り回線呼受付制御手段
【図１】
2006222560.tif 000006
【図２】
2006222560.tif 000007
【図３】
2006222560.tif 000008
【図４】
2006222560.tif 000009
【図５】
2006222560.tif 000010
【図６】
2006222560.tif 000011
【図７】
2006222560.tif 000012
【図８】
2006222560.tif 000013
【図９】
2006222560.tif 000014
【図１０】
2006222560.tif 000015
【図１１】
2006222560.tif 000016