(57)【要約】基地局から移動機への送信電力が、ある一定以上になったことを契機に、制御局がその移動機の位置情報を取得することにより（位置１２）、下りのサービス安定エリア−不安定エリアの境界１０を把握する。また、移動機の送信電力が一定以上になったことを契機に、移動機の位置情報を取得することにより（位置１１）、上りのサービス安定エリア−不安定エリア境界２０を把握する。これにより、移動通信システムにおいて、基地局のサービスエリアの検出に際して、下りと上りの各安定−不安定エリアの確定を、正確、容易にかつリアルタイムに行うことができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から移動機への送信電力に応じて下り安定−不安定エリア境界を求める第一の手段と、
前記移動機の送信電力に応じて上り安定−不安定エリア境界を求める第二の手段と、を含むことを特徴とする通信エリア検出システム。
【請求項２】
前記第一及び第二の手段の各々は、前記移動機の通信サービス種別及び通信レートに対応した第一及び第二の所定送信電力にそれぞれ応じて前記下り及び上りの各安定−不安定エリア境界を求めることを特徴とする請求項１記載の通信エリア検出システム。
【請求項３】
前記第一の手段は、前記基地局から移動機への送信電力が前記第一の所定送信電力以上になってから、それ未満になるまでの間、前記移動機の位置情報を取得するよう構成されており、
前記第二の手段は、前記移動機の送信電力が前記第二の所定送信電力以上になってから、それ未満になるまでの間、前記移動機の位置情報を取得するよう構成されていることを特徴とする請求項２記載の通信エリア検出システム。
【請求項４】
前記第一及び第二の手段は、無線制御局に含まれることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信エリア検出システム。
【請求項５】
移動機における干渉強度情報を取得する第三の手段を、更に含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信エリア検出システム。
【請求項６】
基地局から定電力で送信されるチャネルの移動機における受信電力に応じて下り安定−不安定エリア境界を求める第一の手段と、
前記移動機の送信電力に応じて上り安定−不安定エリア境界を求める第二の手段と、を含むことを特徴とする通信エリア検出システム。
【請求項７】
前記第一の手段は、前記受信電力が所定値以下になったときに前記移動機の位置情報を取得するようにしたことを特徴とする請求項６記載の通信エリア検出システム。
【請求項８】
基地局から移動機への送信電力に応じて下り安定−不安定エリア境界を求める第一のステップと、
前記移動機の送信電力に応じて上り安定−不安定エリア境界を求める第二のステップと、を含むことを特徴とする通信エリア検出方法。
【請求項９】
前記第一及び第二のステップの各々は、前記移動機の通信サービス種別及び通信レートに対応した第一及び第二の所定送信電力にそれぞれ応じて前記下り及び上りの各安定−不安定エリア境界を求めることを特徴とする請求項８記載の通信エリア検出方法。
【請求項１０】
前記第一のステップは、前記基地局から移動機への送信電力が前記第一の所定送信電力以上になってから、それ未満になるまでの間、前記移動機の位置情報を取得し、
前記第二のステップは、前記移動機の送信電力が前記第二の所定送信電力以上になってから、それ未満になるまでの間、前記移動機の位置情報を取得することを特徴とする請求項９記載の通信エリア検出方法。
【請求項１１】
前記第一及び第二のステップは、無線制御局にて実行されることを特徴とする請求項８〜１０いずれか記載の通信エリア検出方法。
【請求項１２】
移動機における干渉強度情報を取得する第三のステップを、更に含むことを特徴とする請求項８〜１０いずれか記載の通信エリア検出方法。
【請求項１３】
基地局から定電力で送信されるチャネルの移動機における受信電力に応じて下り安定−不安定エリア境界を求める第一のステップと、
前記移動機の送信電力に応じて上り安定−不安定エリア境界を求める第二のステップと、を含むことを特徴とする通信エリア検出方法。
【請求項１４】
前記第一のステップは、前記受信電力が所定値以下になったときに前記移動機の位置情報を取得するようにしたことを特徴とする請求項１３記載の通信エリア検出方法。
【請求項１５】
基地局から移動機への送信電力に応じて下り安定−不安定エリア境界を求めるようにしたエリア検出システムにおける基地局であって、
前記送信電力が所定値以上になったとき及びそれ未満になったときに、その旨をそれぞれ無線制御局へ通知する手段を含むことを特徴とする基地局。
【請求項１６】
前記所定値は、前記移動機の通信サービス種別及び通信レートに従って定められることを特徴とする請求項１５記載の基地局。
【請求項１７】
前記移動機への送信電力が前記所定送信電力以上になってから、それ未満になるまでの間、前記移動機の位置情報を取得する手段を、更に含むことを特徴とする請求項１５または１６記載の基地局。
【請求項１８】
移動機における干渉強度情報を取得する手段を、更に含むことを特徴とする請求項１５〜１７いずれか記載の基地局。
【請求項１９】
移動機の送信電力に応じて上り安定−不安定エリア境界を求めるようにしたエリア検出システムにおける移動機であって、
前記送信電力が所定値以上になったとき及びそれ未満になったときに、その旨をそれぞれ無線制御局へ通知する手段を含むことを特徴とする移動機。
【請求項２０】
前記所定値は、通信サービス種別及び通信レートに従って定められることを特徴とする請求項１９記載の移動機。
【請求項２１】
前記送信電力が所定値以上になってからそれ未満になるまでの間、位置情報を前記無線制御局へ通知する手段を、更に含むことを特徴とする請求項１９〜２１いずれか記載の移動機。
【請求項２２】
移動通信システムでの上り安定−不安定エリア境界を求めるようにしたエリア検出システムにおける移動機であって、
基地局から定電力で送信されるチャネルの受信電力が所定値以下になったときに位置情報を無線制御局へ通知する第一の手段と、
前記基地局への送信電力が所定値以上になったとき及びそれ未満になったときに、その旨をそれぞれ前記無線制御局へ通知する第二の手段と、を含むことを特徴とする移動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信エリア検出システム及びその方法並びにそれに用いる基地局及び移動機に関し、特に移動通信システムにおいて上り及び下りの安定−不安定エリア境界を求める通信エリア検出方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムにおいては、サービス（音声通信サービスやデータ通信サービス）の種別や使用している通信レートにより、どのサービスが、どのエリアで、安定して通信が行えるかを調査することは、セル設計やセル配置を行う上で、極めて重要である。しかしながら、そのような調査は非常に長い時間を要する一方で、電波環境は、高速道路やビルの建設など周囲状況の時間的変化によって変化するので、一度調査したとしても、その調査結果が将来的に有効に使用できるとは限らない。
ここで、日本国特許公開２０００−１５６８８５号公報（特許文献１）を参照すると、無線ゾーンの広さと位置、複数の無線ゾーンの重なり具合やトラフィック量を、リアルタイムにかつ視覚的に把握するために、パイロットチャネルの送信電力に基づいて、無線ゾーンの検出を行う技術が提案されている。
【発明の開示】
【０００３】
上記の特許文献１の技術は、パイロットチャネルの送信電力に基づいて、無線ゾーンを検出するものである。しかしながら、音声通信サービスやデータ通信サービスなどの通信サービス種別や、通信に用いられている通信レート毎に、安定に受信できるエリアは異なる。したがって、パイロットチャネルの送信電力に基づいて求めたエリアの外が必ずしも不感ゾーン（不安定エリア）であるとは限らない。
また、通常、下りの周波数と上り周波数とは異なるので、パイロットチャネルに基づき下りの不感ゾーンが確定したとしても、上りの不感ゾーンは確定されるものではない。つまり、特許文献１の技術には、セルとしての安定−不安定エリアの確定はできないという欠点がある。
本発明の目的は、下りと上りの夫々について安定−不安定エリアの確定を、正確に、容易にかつリアルタイムに行うことが可能なサービスエリア検出システム及びその方法並びにそれに用いる基地局及び移動機を提供することである。
本発明による通信エリア検出システムは、基地局から移動機への送信電力に応じて下り安定−不安定エリア境界を求める第一の手段と、前記移動機の送信電力に応じて上り安定−不安定エリア境界を求める第二の手段とを含むことを特徴とする。
本発明による他の通信エリア検出システムは、基地局から定電力で送信されるチャネルの移動機における受信電力に応じて下り安定−不安定エリア境界を求める第一の手段と、前記移動機の送信電力に応じて上り安定−不安定エリア境界を求める第二の手段とを含むことを特徴とする。
本発明による通信エリア検出方法は、基地局から移動機への送信電力に応じて下り安定−不安定エリア境界を求める第一のステップと、前記移動機の送信電力に応じて上り安定−不安定エリア境界を求める第二のステップとを含むことを特徴とする。
本発明による他の通信エリア検出方法は、基地局から定電力で送信されるチャネルの移動機における受信電力に応じて下り安定−不安定エリア境界を求める第一のステップと、前記移動機の送信電力に応じて上り安定−不安定エリア境界を求める第二のステップとを含むことを特徴とする。
本発明による基地局は、基地局から移動機への送信電力に応じて下り安定−不安定エリア境界を求めるようにしたエリア検出システムにおける基地局であって、前記送信電力が所定値以上になったとき及びそれ未満になったときに、その旨をそれぞれ無線制御局へ通知する手段を含むことを特徴とする。
本発明による移動機は、その送信電力に応じて上り安定−不安定エリア境界を求めるようにしたエリア検出システムにおける移動機であって、前記送信電力が所定値以上になったとき及びそれ未満になったときに、その旨をそれぞれ無線制御局へ通知する手段を含むことを特徴とする。
本発明による他の移動機は、移動通信システムでの上り安定−不安定エリア境界を求めるようにしたエリア検出システムにおける移動機であって、基地局から定電力で送信されるチャネルの受信電力が所定値以下になったときに位置情報を無線制御局へ通知する第一の手段と、前記基地局への送信電力が所定値以上になったとき及びそれ未満になったときに、その旨をそれぞれ前記無線制御局へ通知する第二の手段とを含むことを特徴とする。
本発明によれば、以下に記載するような効果を奏する。
第１の効果は、セル運用中に自動で安定−不安定エリア情報を取得しているので、従来のようなエリア調査を行うことなく、安定−不安定エリア情報を簡単に取得することが可能となることである。
また、第２の効果は、常時これらの情報を取得できるので、セル内の環境変化（高層ビルの建設など）に応じて最新の情報を取得することができることである。
更に、第３の効果は、通信サービス種別や通信レート情報と共に、安定−不安定エリア境界情報を取得することができるために、より詳細なセル情報を取得することができることである。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、本発明の実施の形態が適用される移動通信システムの概略ブロック図である。
図２は、本発明の原理を説明するための図である。
図３は、本発明の実施の形態において、下り安定−不安定エリア境界を求めるための動作を示すシーケンス図である。
図４は、本発明の実施の形態において、上り安定−不安定エリア境界を求めるための動作を示すシーケンス図である。
図５は、本発明の実施の形態における移動局、基地局及び制御局の要部概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明が適用される概略システム構成図である。基地局（Ｎｏｄｅ  Ｂ）３はサービスエリア４を有している。移動機（ＵＥ）１は当該エリア４に在圏することにより、基地局３を通じて各種サービスを享受可能である。基地局３は制御局（ＲＮＣ：無線制御装置）５に接続されて各種制御される。制御局５はコアネットワーク（ＣＮ）６に接続されている。なお、以下の説明では、基地局３及び移動機１がともに一つであるが、実際のシステムではよく知られているように複数存在してよい。
本発明では、基地局３の移動機１に対する送信電力が、ある一定以上になったことを契機に、制御局５がその移動機１の位置情報を取得・保存することにより、下りのサービス安定エリア−不安定エリア境界を把握する。また、移動機１の送信電力が一定以上になったことを契機に、制御局５が移動機１の位置情報を取得することにより、上りのサービス安定エリア−不安定エリア境界を把握する。そのために、移動機１は、特に図示しないが、自身の位置情報を取得する機能を有するものとし、かかる機能は公知のものを使用することができる。
図２は、これら下り安定エリア−不安定エリア境界１０や上り安定エリア−不安定エリア境界２０を取得する原理を説明するための図である。図２において、移動機１，２は破線で示すような軌跡１００，２００でそれぞれ移動しつつあるものとする。また、黒丸（●）は上り安定エリア−不安定エリア境界２０を得るために、基地局３が移動機１から情報を取得した位置（上り取得位置情報）を示す。また、白丸（○）は、下り安定エリア−不安定エリア境界１０を得るために、基地局３が移動機１から情報を取得した位置（下り取得位置情報）を示す。
先ず、下り安定−不安定エリア境界１０の検出について説明する。通信サービス種別や通信レート毎に与えられる最大送信電力Ｒｄから、所定マージン値を差し引いた電力（Ｐｄ−α）以上の電力を、基地局３が使用し始めると（位置１２）、基地局３が制御局５に送信電力が極限に近いことを通知する。通知を受けた制御局５は、対象移動機１の位置情報の取得を基地局３を介して開始する。
取得された位置情報は、使用しているサービスやレート情報と共に、制御局５や情報管理局（図１のコアネットワーク６内に含まれるものとし、特に図示せず）に一時保存される。その後、取得された位置情報は、統計処理され、下り安定−不安定エリア１０を示す境界情報として保存される。
基地局３の送信電力が（Ｐｄ−α）未満になったとき（位置１３）、基地局３は制御局５に送信電力が低下したことを通知する。制御局５は、その通知を受けると、その移動機１の位置情報取得を終了する。
次に、上り安定−不安定エリア境界２０の検出について説明する。位置情報の取得契機は、上述した下りの方法とほぼ同じである。移動機１は、最大送信電力Ｐｕからマージン値βを差し引いた電力（Ｐｕ−β）以上の電力を使用し始めると（位置１１）、移動機１の送信電力が限界に近いことを基地局３を介して制御局５に通知する。通知を受けた制御局５は、対象の移動機１の位置情報の取得を基地局３を介して開始する。
位置情報は使用している通信サービスや通信レート情報と共に、上り安定−不安定エリア境界情報のサンプルとして制御局５、もしくは、情報管理局に一時保存される。取得された情報は、制御局５か情報管理局で統計処理された後、上り安定−不安定エリア境界２０を示す境界情報として保存される。
移動機１は、送信電力が（Ｐｕ−β）未満になったときに（位置１４）、送信電力が低下したことを基地局３を介して制御局５に通知する。通知を受けた制御局５は、対象の移動機１の位置情報の取得を終了する。
上記のように、通信サービスや通信レート情報と共に得られた安定−不安定エリア境界情報を得ることにより、安定−不安定エリア境界１０，２０を把握することができる。これによって、効率的なセル設計・配置が行えるようになる。
以下に、本発明の実施の形態の動作について、より詳細に図２、図３及び図４を参照して説明する。図３は、下り安定−不安定エリア境界１０の境界情報を取得し、情報管理局で当該境界情報を保存する場合のシーケンス図である。図４は、上り安定−不安定エリア境界２０の境界情報を取得し、情報管理局で保存する場合のシーケンス図である。
図２において、移動機１は、最初の黒丸の位置１１で移動機１の（上り）送信電力が、Ｐｄ−α以上になったことを検知し、制御局５に報告している。報告を受けた制御局５は移動機１のそのときの位置情報を取得する。さらに、この黒丸の位置１１から黒丸の位置１４の間の各黒丸の位置でも、移動機１の送信電力がＰｄ−αを超えているので、移動機１は、制御局５に対してＰｄ−α未満になったことを通知しない。Ｐｄ−α未満になったことを示す通知を受けなかった制御局５は、移動機１の位置情報を取得する。
移動機１が破線１００に沿って移動し、最初の白丸位置１２に来たとき、基地局３は、下り送信電力がＰｄ−αを超えたことを検知したため、制御局５に報告する。制御局５は基地局３から報告を受けたため、移動機１の位置情報の取得を開始する。２つ目の白丸の位置にきても、基地局３から「Ｐｄ−α未満になった」ことを報告されていないため、制御局５は移動機１の位置情報取得を続ける。
図３を参照すると、下り安定−不安定エリア境界１０に関する位置情報を取得する一連のシーケンスが示されている。先ず、最初に、制御局５は基地局３の送信電力がＰｄ−α以上になったときに、そのことを制御局５に通知するように、基地局３に送信電力の測定を指示する（ステップＳ１）。指示を受けた基地局３は、送信電力の監視を開始する。送信電力がＰｄ−α以上になったことを基地局３が検出すると（ステップＳ２）、制御局５に対してその旨通知する（ステップＳ３）。
通知を受けた制御局５は、対象の移動機１の位置情報の取得を開始する（ステップＳ４）。位置情報の取得が完了すると、制御局５は、対象移動機１のサービス・レート情報と共に、情報管理局に通知する（ステップＳ５）。一度目の位置情報取得（ステップＳ４，Ｓ５）から、しばらくして二回目の位置情報取得契機が来ても、基地局３から「Ｐｄ−α未満になった」ことを通知されていないために、制御局５は二度目の位置情報取得を行う（ステップＳ６）。二度目の位置情報を取得してから（ステップＳ６，Ｓ７）、三度目の取得契機の間に「Ｐｄ−α未満になった」ことを基地局３から通知されたため（ステップＳ８，Ｓ９）、制御局５は位置情報の取得を終了する（ステップＳ１０）。
図４を参照すると、上り安定−不安定エリア境界２０に関する位置情報を取得する一連のシーケンスが示されている。先ず、下りの場合と同様に、制御局５は移動機１に対して、送信電力がＰｕ−β以上になったときに、制御局５に通知するように送信電力の測定を指示している（ステップＳ１１）。指示を受けた移動機１は送信電力の監視を開始する。送信電力がＰｕ−β以上になったことを、移動機１が検出すると（ステップＳ１２）、制御局５に対して、その旨通知する（ステップＳ１３）。
通知を受けた制御局５は、通知をしてきた移動機１の位置情報を取得する（ステップＳ１４）。位置情報の取得が完了すると、制御局は、対象移動機１のサービス・レート情報と共に、情報管理局に通知する（ステップＳ１５）。一度目の位置情報取得（ステップＳ１４，Ｓ１５）から、しばらくして二回目の位置情報取得契機が来ても、移動機１から「Ｐｕ−β未満になった」ことを通知されていないため、制御局５は二度目の位置情報取得を行う（ステップＳ１６，Ｓ１７）。
二度目の位置情報を取得してから、三度目の取得契機の間に「Ｐｕ−β未満になった」ことを（ステップＳ１８）、基地局３から通知されたため（ステップＳ１９）、制御局５は位置情報の取得を終了している（ステップＳ２０）。
本発明の他の実施例として、安定−不安定エリア境界情報だけでなく、強干渉エリアの情報の取得も可能である。移動機は、自分が位置する場所の干渉強度の測定が可能であるから、干渉強度がある一定以上になったときに、制御局に通知するようにすれば、強干渉エリアの情報取得が可能となる。
本発明の更に他の実施例として、全ての測定を移動機に行わせることも可能である。移動機は受信電力の測定が可能である。制御局が、移動機での測定対象を基地局から定電力で送信される共通チャネル（ＣＰＩＣＨ：Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌなど）に指定し、共通チャネルの受信電力が一定以下となったことを契機に、移動機に報告してもらい、その通知を契機に制御局が移動機の位置情報を取得すればよい。共通チャネル（ＣＰＩＣＨなど）は定電力で送信されているため、移動機の受信電力が、ある一定以下になる領域は、下りの不安定エリアと推測することができる。
以上のような動作を実現するため、移動機１、基地局３及び制御局５は、図５に示すような構成を含んでよい。
移動機１は、基地局３と無線通信するための送受信部１１のほか、送信電力検出部１２、位置検出部１３、受信電力検出部１４及び干渉強度検出部１５を有してよい。送信電力検出部１２は、送信電力を検出するとともに、検出した送信電力が所定値以上になったこと、また未満になったことを基地局３又は制御局５に通知するように構成されてよい。同様に、受信電力検出部１４は、受信電力を検出するとともに、検出した受信電力が所定値以上になったこと、また未満になったことを基地局３又は制御局５に通知するように構成されてよい。また、位置検出部１３は、送信電力又は受信電力が所定値以上（又は以下）のときに位置検出を行い、基地局３又は制御局５に通知するように構成されてよい。干渉強度検出部１５は、干渉強度が所定値以上（又は以下）のとき干渉強度を検出し、基地局３又は制御局５へ通知するように構成されてよい。
基地局３は、移動機１と無線通信するための送受信部３１及び制御局５と通信するためのインタフェース３２のほか、送信電力検出部３３、位置情報取得部３４及び干渉強度情報取得部３５を有してよい。送信電力検出部３３は、送信電力を検出するとともに、検出した送信電力が所定値以上になったこと、また未満になったことを制御局５に通知するように構成されてよい。位置情報取得部３４は、送信電力が所定値以上になってから所定値未満になるまで移動機１の位置情報を取得し、制御局５へ通知するように構成されてよい。干渉強度情報取得部３５は、移動機１からの干渉強度情報を取得し、制御局５へ通知するように構成されてよい。
制御局５は、基地局３と通信するためのインタフェース５１、記憶部５２及び制御部５３を有してよい。記憶部５３には制御に必要とされる情報及び取得した情報が格納されてよい。制御部５３は、基地局３を制御し、基地局３を介して移動局１から位置情報（及び送信電力情報）を取得し、取得した位置情報と基地局又は移動機の送信電力とに基づいて上り及び下りの安定−不安定エリア境界を求める手段として働いてよい。また、制御部５３は、基地局３を介して移動局１からの位置情報と干渉強度情報を取得し、取得した位置情報と干渉強度情報とに基づいて強干渉エリアを求める手段として働いてよい。
【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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【国際調査報告】
2007119314.tif 000008
2007119314.tif 000009
2007119314.tif 000010
2007119314.tif 000011