(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と、基地局と、を有してなる無線通信システムであって、
前記基地局は、
自局における電力情報を、隣接基地局との間で相互に通知する通知部と、
前記端末に対し、隣接基地局における電力情報を配信する配信部と、を有する無線通信システム。
【請求項２】
前記配信部は、
前記端末に対し、隣接基地局における電力情報を含むメッセージを配信する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記配信部は、
自局配下の端末に対し、前記メッセージを、隣接基地局情報メッセージとして、ブロードキャストで配信する、請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記端末は、
ハンドオーバ時に、サービス中の基地局から配信された隣接基地局における電力情報の中から、ハンドオーバ先の基地局における電力情報を抽出する抽出部を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記電力情報は、雑音電力および干渉電力に関する情報である、請求項１から４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
自局における電力情報を、隣接基地局との間で相互に通知する通知部と、
端末に対し、隣接基地局における電力情報を配信する配信部と、を有する基地局。
【請求項７】
前記配信部は、
前記端末に対し、隣接基地局における電力情報を含むメッセージを配信する、請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
前記配信部は、
自局配下の端末に対し、前記メッセージを、隣接基地局情報メッセージとして、ブロードキャストで配信する、請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記電力情報は、雑音電力および干渉電力に関する情報である、請求項６から８のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１０】
ハンドオーバ時に、サービス中の基地局から配信された隣接基地局における電力情報の中から、ハンドオーバ先の基地局における電力情報を抽出する抽出部を有する、端末。
【請求項１１】
前記電力情報は、雑音電力および干渉電力に関する情報である、請求項１０に記載の端末。
【請求項１２】
基地局による無線通信方法であって、
自局における電力情報を、隣接基地局との間で相互に通知する通知ステップと、
端末に対し、隣接基地局における電力情報を配信する配信ステップと、を有する無線通信方法。
【請求項１３】
前記配信ステップでは、
前記端末に対し、隣接基地局における電力情報を含むメッセージを配信する、請求項１２に記載の無線通信方法。
【請求項１４】
前記配信ステップでは、
自局配下の端末に対し、前記メッセージを、隣接基地局情報メッセージとして、ブロードキャストで配信する、請求項１３に記載の無線通信方法。
【請求項１５】
前記電力情報は、雑音電力および干渉電力に関する情報である、請求項１２から１４のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項１６】
端末による無線通信方法であって、
ハンドオーバ時に、サービス中の基地局から配信された隣接基地局における電力情報の中から、ハンドオーバ先の基地局における電力情報を抽出する抽出ステップを有する、無線通信方法。
【請求項１７】
前記電力情報は、雑音電力および干渉電力に関する情報である、請求項１６に記載の無線通信方法。
【請求項１８】
基地局に、
自局における電力情報を、隣接基地局との間で相互に通知する通知手順と、
端末に対し、隣接基地局における電力情報を配信する配信手順と、を実行させるプログラム。
【請求項１９】
前記配信手順では、
前記端末に対し、隣接基地局における電力情報を含むメッセージを配信する、請求項１８に記載のプログラム。
【請求項２０】
前記配信手順では、
自局配下の端末に対し、前記メッセージを、隣接基地局情報メッセージとして、ブロードキャストで配信する、請求項１９に記載のプログラム。
【請求項２１】
前記電力情報は、雑音電力および干渉電力に関する情報である、請求項１８から２０のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項２２】
端末に、
ハンドオーバ時に、サービス中の基地局から配信された隣接基地局における電力情報の中から、ハンドオーバ先の基地局における電力情報を抽出する抽出手順を実行させるプログラム。
【請求項２３】
前記電力情報は、雑音電力および干渉電力に関する情報である、請求項２２に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおいて、端末から基地局へ送信される上りデータの送信電力を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信システムの多元接続方式として、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続）方式が注目を集めている。
【０００３】
ＯＦＤＭＡ方式は、周波数方向をサブキャリア、時間方向を時間スロットでそれぞれ区切り、データの送信元に対して、サブキャリアとそのサブキャリアを使用可能な時間スロットとを割り当てる方式であり、例えば、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）で採用されている。
【０００４】
ＯＦＤＭＡ方式では、上りリンク（Up Link：UL）の場合、基地局と端末との間で、端末における送信電力および送信タイミングや、端末に割り当てる周波数の調整が行われる。この調整はレンジング（Ranging）と呼ばれている（特許文献１）。レンジングは、端末の基地局への初期エントリ（例えば、端末がハンドオーバする場合のハンドオーバ先の基地局へのエントリ）時に行われ、その後も周期的に行われる。
【０００５】
このうち、送信電力のレンジングにおいては、端末は、上りリンクおよび下りリンク（Down Link：DL）の伝搬ロス（Pass Loss）をほぼ同じであると仮定し、下りリンクの伝搬ロスの情報を用いて、上りデータの送信電力を計算する。このような送信電力制御は、開ループ電力制御（Open loop power control）と呼ばれている。
【０００６】
ここで、上りリンクにおける開ループ電力制御について詳細に説明する。
【０００７】
図３および図４に示すように、基地局ＢＳは、ステップＳ３０１において、端末ＭＳに対し、自局における雑音電力および干渉電力（Ｎ＋Ｉ値）の他、自局における下りデータの送信電力、自局における変調方式の所要ＣＩＮＲ（Carrier to Interference plus Noise Ratio）値の情報を事前に通知する。
【０００８】
ここで、雑音電力とは、自局における受信機内部で発生する熱雑音の電力のことであり、干渉電力とは、自局におけるそれ以外の外乱（例えば、隣接セルからの電波、妨害電波等）の電力のことである。
【０００９】
次に、端末ＭＳは、ステップＳ３０２において、基地局ＢＳから受信した下りデータ（バーストデータ）のＣＩＮＲと所要ＣＩＮＲとの差分を基に、下りリンクと上りリンクとの伝搬ロスの差分を見積もり、その伝搬ロスの差分から、上りデータの送信電力を計算する。その結果、送信電力の計算式は、次の数１のように表わされることになる。
【００１０】
【数１】
0004337007.tif 000002
【００１１】
ここで、Ｌは、端末ＭＳで見積もった下りリンクの伝搬ロス、Ｃ／Ｎは、基地局ＢＳにおける変調方式の所要ＣＩＮＲ値、ＮＩは、基地局ＢＳで計測した雑音電力および干渉電力、１０ｌｏｇ１０（Ｒ）は、繰り返し符号化（repetition coding）の補正値、Ｏｆｆｓｅｔ＿ＭＳperMSは、端末ＭＳ毎の補正値、Ｏｆｆｓｅｔ＿ＢＳperMSは、基地局ＢＳ毎の補正値である。
【００１２】
その後、端末ＭＳは、ステップＳ３０３において、基地局ＢＳに対し、上記で計算された送信電力にて上りデータ（バーストデータ）を送信する。
【特許文献１】特開２００６−００５９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、上りリンクにおける開ループ電力制御においては、無線環境の違いから基地局ＢＳ毎に雑音電力および干渉電力が異なることに起因して、端末ＭＳが、ハンドオーバ（Hand-Over）時に、初期送信電力を正しく計算することができないという課題がある。
【００１４】
以下、この課題について詳述する。ここでは、図５に示すように、端末ＭＳが、基地局ＢＳ１から基地局ＢＳ２へハンドオーバするものとする。また、基地局ＢＳ１，ＢＳ２における雑音電力および干渉電力を表すＮ＋Ｉ値が、それぞれａ，ｂであるものとする。
【００１５】
図６に示すように、基地局ＢＳ１は、自局配下の端末ＭＳに対し、Ｎ＋Ｉ値ａを定期的に下りフレームに挿入してブロードキャストで送信する定期送信を行っている。
【００１６】
一方、基地局ＢＳ２も同様に、自局配下の端末ＭＳに対し、Ｎ＋Ｉ値ｂを定期的に下りフレームに挿入してブロードキャストで送信する定期送信を行っている。
【００１７】
ここで、端末ＭＳが、ステップＳ２０１において、サービス中の基地局ＢＳ１（Serving BS）に対し、基地局ＢＳ２をハンドオーバ先の基地局（Target BS）とするハンドオーバ要求メッセージを送信したとする。
【００１８】
すると、ステップＳ２０２において、基地局ＢＳ１と基地局ＢＳ２との間で、ハンドオーバ準備フェーズが実行される。
【００１９】
ハンドオーバ準備フェーズにおいて、基地局ＢＳ１は、基地局ＢＳ２に対し、ハンドオーバする端末ＭＳの情報を通知する処理を行い、基地局ＢＳ２は、端末ＭＳに対するデータパスを上位ネットワーク（ＷｉＭＡＸの場合は、アクセスサービスネットワーク）との間で生成する処理を行う。
【００２０】
ハンドオーバ準備フェーズが完了すると、基地局ＢＳ１は、ステップＳ２０３において、端末ＭＳに対し、ハンドオーバ要求メッセージに対するハンドオーバ要求応答メッセージを送信し、端末ＭＳは、ステップＳ２０４において、基地局ＢＳ１に対し、ハンドオーバ実行通知メッセージを送信する。
【００２１】
以降、端末ＭＳは、ステップＳ２０５において、基地局ＢＳ１から基地局ＢＳ２への切り替えを行い、ステップＳ２０６において、基地局ＢＳ２との間で、レンジングを実行する。このレンジングは、特にハンドオーバレンジングと呼ばれている。
【００２２】
さらに、その後、端末ＭＳと基地局ＢＳ２との間で、ステップＳ２０７において、ネットワーク再エントリ処理が実行される。
【００２３】
ネットワーク再エントリ処理において、基地局ＢＳ２は、端末ＭＳを自局を介して上位ネットワーク（ＷｉＭＡＸの場合は、アクセスサービスネットワーク）に再エントリさせる処理を行う。
【００２４】
しかし、ステップＳ２０５で基地局ＢＳ２への切り替えが行われてから、ステップＳ２０６でハンドオーバレンジングが開始されるまでの間に、端末ＭＳは、基地局ＢＳ２からＮ＋Ｉ値ｂを受信しておらず、Ｎ＋Ｉ値ｂを知らない。
【００２５】
そのため、端末ＭＳは、ハンドオーバレンジングにおいて、上りデータの初期送信電力を数１により計算する場合、基地局ＢＳ１のＮ＋Ｉ値ａを使用せざるを得ない。
【００２６】
この場合、初期送信電力は、以降に周期的に行われるレンジングにおいて、その後に基地局ＢＳ２から受信するＮ＋Ｉ値ｂを用いて計算される送信電力と比べて、（ａ−ｂ）分ずれてしまう。したがって、ハンドオーバレンジングにおいて計算された初期送信電力は、正しく計算されたものとはならない。
【００２７】
そこで、本発明の目的は、上記の課題を解決することができる無線通信システム、基地局、端末、無線通信方法、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の無線通信システムは、
端末と、基地局と、を有してなる無線通信システムであって、
前記基地局は、
自局における電力情報を、隣接基地局との間で相互に通知する通知部と、
前記端末に対し、隣接基地局における電力情報を配信する配信部と、を有する。
【００２９】
本発明の基地局は、
自局における電力情報を、隣接基地局との間で相互に通知する通知部と、
端末に対し、隣接基地局における電力情報を配信する配信部と、を有する。
【００３０】
本発明の端末は、
ハンドオーバ時に、サービス中の基地局から配信された隣接基地局における電力情報の中から、ハンドオーバ先の基地局における電力情報を抽出する抽出部を有する。
【００３１】
本発明の第１の無線通信方法は、
基地局による無線通信方法であって、
自局における電力情報を、隣接基地局との間で相互に通知する通知ステップと、
端末に対し、隣接基地局における電力情報を配信する配信ステップと、を有する。
【００３２】
本発明の第２の無線通信方法は、
端末による無線通信方法であって、
ハンドオーバ時に、サービス中の基地局から配信された隣接基地局における電力情報の中から、ハンドオーバ先の基地局における電力情報を抽出する抽出ステップを有する。
【００３３】
本発明の第１のプログラムは、
基地局に、
自局における電力情報を、隣接基地局との間で相互に通知する通知手順と、
端末に対し、隣接基地局における電力情報を配信する配信手順と、を実行させる。
【００３４】
本発明の第２のプログラムは、
端末に、
ハンドオーバ時に、サービス中の基地局から配信された隣接基地局における電力情報の中から、ハンドオーバ先の基地局における電力情報を抽出する抽出手順を実行させる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、基地局は、自局における電力情報を、隣接基地局との間で相互に通知し、端末に対し、隣接基地局における電力情報を配信する。
【００３６】
したがって、端末は、サービス中の基地局から、ハンドオーバ先の候補となる隣接基地局における電力情報を事前に受信できるため、ハンドオーバ時には、事前に受信したハンドオーバ先の基地局の電力情報を用いて、初期送信電力を正しく計算することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００３８】
なお、以下の実施形態では、無線通信システムが、ＷｉＭＡＸの無線通信システムである場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００３９】
図１に示すように、本実施形態の無線通信システムは、基地局ＢＳ１，ＢＳ２と、端末ＭＳと、を有している。なお、図１においては、説明を簡単にするため、基地局ＢＳと端末ＭＳの数を、それぞれ２つと１つとしたが、本発明はこれに限定されない。
【００４０】
基地局ＢＳ１は、無線通信部１１と、ネットワーク通信部１２と、基地局動作部１３と、を有している。図示していないが、基地局ＢＳ２も、基地局ＢＳ１と同様の手段を有している。
【００４１】
無線通信部１１は、端末ＭＳとの間で無線通信を行う。
【００４２】
ネットワーク通信部１２は、ネットワークを介して他の基地局ＢＳとの間でネットワーク通信を行う。
【００４３】
基地局動作部１３は、隣接基地局情報通知部１４と、隣接基地局情報配信部１５と、を有している。
【００４４】
隣接基地局情報通知部１４は、自局の情報を隣接基地局との間で相互に通知する。
【００４５】
このように、隣接基地局との間で、自局における周波数帯域、プリアンブル番号、使用可能な変調方式等の情報を相互通知することは、一般的に行われていたが、隣接基地局情報通知部１４の特徴点は、自局の情報として、上記の情報に加えて、自局における雑音電力および干渉電力の情報を追加した点にある。
【００４６】
なお、隣接基地局情報通知部１４における通知間隔は不定期であることを想定している。例えば、自局が新規に設置されたこと、自局で相互通知の対象となる設定が変更されたことをトリガーとして、相互通信を開始すること等が考えられるが、本発明はこれに限定されない。
【００４７】
隣接基地局情報配信部１５は、端末ＭＳに対し、隣接基地局の情報を配信する。
【００４８】
このように、端末ＭＳに対し、隣接基地局における周波数帯域、プリアンブル番号、使用可能な変調方式等の情報を配信することは、一般的に行われていたが、隣接基地局情報配信部１５の特徴点は、隣接基地局の情報として、上記の情報に加えて、隣接基地局における雑音電力および干渉電力の情報を追加した点にある。
【００４９】
なお、隣接基地局情報配信部１５における配信間隔は不定期であることを想定している。例えば、隣接基地局情報通知部１４により相互通知がおこなわれたことをトリガーとして、配信を開始すること等が考えられるが、本発明はこれに限定されない。
【００５０】
本実施形態では、隣接基地局情報配信部１５は、隣接基地局における雑音電力および干渉電力の情報等を含むＭＯＢ  ＮＢＲ  ＡＤＶ（隣接基地局情報）メッセージを、自局配下の端末ＭＳに対し、ブロードキャストで配信するものとする。
【００５１】
その他にも、基地局動作部１３は、図示していないが、ＷｉＭＡＸの無線通信システムにおいて一般的に用いられる基地局と同等の手段を有している。例えば、図６において、端末ＭＳに対し、自局における雑音電力および干渉電力を定期送信する手段、端末ＭＳとの間で各種メッセージを送受信する手段、他の基地局ＢＳとの間でハンドオーバ準備フェーズを実行する手段、端末ＭＳとの間でレンジングを実行する手段、および端末ＭＳとの間でネットワーク再エントリ処理を実行する手段等である。ただし、こうした手段は、本発明の本質的部分ではなく、周知であるので、詳細な説明を省略する。
【００５２】
図１に示すように、端末ＭＳは、無線通信部２１と、端末動作部２２と、を有している。
【００５３】
無線通信部２１は、基地局ＢＳ１，ＢＳ２との間で無線通信を行う。
【００５４】
端末動作部２２は、ハンドオーバ先基地局情報抽出部２３を有している。
【００５５】
ハンドオーバ先基地局情報抽出部２３は、ハンドオーバ時に、サービス中の基地局から配信された隣接基地局の情報の中から、ハンドオーバ先の基地局の情報を抽出する。
【００５６】
その他、端末動作部２２は、図示していないが、ＷｉＭＡＸの無線通信システムにおいて一般的に用いられる端末と同等の手段を有している。例えば、図６において、サービス中の基地局ＢＳとの間で各種メッセージを送受信する手段、レンジング時に上りデータの送信電力を計算する手段等である。この送信電力を計算する手段に対し、ハンドオーバ先基地局情報抽出部２３は、抽出されたハンドオーバ先の基地局の情報を渡すことができる。ただし、こうした手段は、本発明の本質的部分ではなく、周知であるので、詳細な説明を省略する。
【００５７】
以下、本実施形態の無線通信システムのハンドオーバ時の動作について説明する。ここでは、図５に示すように、端末ＭＳが、基地局ＢＳ１から基地局ＢＳ２へハンドオーバするものとする。また、基地局ＢＳ１，ＢＳ２における雑音電力および干渉電力を表すＮ＋Ｉ値が、それぞれａ，ｂであるものとする。
【００５８】
図２に示すように、基地局ＢＳ１，ＢＳ２は、それぞれＮ＋Ｉ値ａ，ｂの定期送信を実行している。
【００５９】
ここで、例えば、基地局ＢＳ１，ＢＳ２のいずれかで相互通知の対象となる設定が変更され、このことが相互通信開始のトリガーになっていたとする。すると、基地局ＢＳ１，ＢＳ２の各々の隣接基地局情報通知部１４は、ステップＳ１０１において、自局におけるＮ＋Ｉ値等を相互通知する。
【００６０】
また、例えば、隣接基地局情報通知部１４による相互通信が配信開始のトリガーになっていたとする。すると、基地局ＢＳ１の隣接基地局情報配信部１５は、ステップＳ１０２において、隣接する基地局ＢＳ２におけるＮ＋Ｉ値ｂ等の情報を含むＭＯＢ  ＮＢＲ  ＡＤＶメッセージを、自局配下の端末ＭＳに対し、ブロードキャストで配信する。
【００６１】
ステップＳ１０３，Ｓ１０４においても、上記のステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様に、基地局ＢＳ１から端末ＭＳに対し、基地局ＢＳ２におけるＮ＋Ｉ値ｂ等の情報を含むＭＯＢ  ＮＢＲ  ＡＤＶメッセージが配信される。
【００６２】
以降、端末ＭＳが、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理を経て、ステップＳ２０５で基地局ＢＳ２への切り替えを行って、ステップＳ２０６でハンドオーバレンジングを開始するものとする。
【００６３】
このとき、ステップＳ２０５で基地局ＢＳ２への切り替えが行われてから、ステップＳ２０６でハンドオーバレンジングが開始されるまでの間に、端末ＭＳは、基地局ＢＳ２からＮ＋Ｉ値ｂを直接受信することはできない。
【００６４】
しかし、端末ＭＳは、ステップＳ１０２，Ｓ１０４でのＭＯＢ  ＮＢＲ  ＡＤＶメッセージによって、基地局ＢＳ２のＮ＋Ｉ値ｂを受信済みである。
【００６５】
そのため、端末ＭＳは、ハンドオーバレンジングにおいて、ハンドオーバ先基地局情報抽出部２３により基地局ＢＳ２のＮ＋Ｉ値ｂを抽出し、抽出されたＮ＋Ｉ値ｂを用いて、初期送信電力を正しく計算することができる。
【００６６】
上述したように本実施形態においては、基地局ＢＳは、自局における雑音電力および干渉電力の情報を、隣接基地局ＢＳとの間で相互に通知し、端末ＭＳに対し、隣接基地局ＢＳにおける雑音電力および干渉電力の情報を配信する。
【００６７】
したがって、端末ＭＳは、サービス中の基地局ＭＳから、ハンドオーバ先の候補となる隣接基地局ＢＳにおける雑音電力および干渉電力の情報を事前に受信できるため、ハンドオーバ時には、事前に受信したハンドオーバ先の基地局ＢＳの雑音電力および干渉電力の情報を用いて、初期送信電力を正しく計算することができる。
【００６８】
なお、本発明の基地局ＢＳおよび端末ＭＳにてそれぞれ行われる方法は、コンピュータに実行させるためのプログラムに適用してもよい。また、そのプログラムを記憶媒体に格納することも可能であり、ネットワークを介して外部に提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態の無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態の無線通信システムにおけるハンドオーバ時の動作の一例を説明するシーケンス図である。
【図３】上りリンクにおける開ループ電力制御を説明する図である。
【図４】上りリンクにおける開ループ電力制御を説明するシーケンス図である。
【図５】無線通信システムにおけるハンドオーバの一例を説明する図である。
【図６】関連する無線通信システムにおけるハンドオーバ時の動作の一例を説明するシーケンス図である。
【符号の説明】
【００７０】
ＢＳ１，ＢＳ２    基地局
ＭＳ    端末
１１    無線通信部
１２    ネットワーク通信部
１３    基地局動作部
１４    隣接基地局情報通知部
１５    隣接基地局情報配信部
２１    無線通信部
２２    端末動作部
２３    ハンドオーバ先基地局情報抽出部
【要約】      （修正有）【課題】端末が、ハンドオーバ時に、上りデータの初期送信電力を正しく計算できるようにする。【解決手段】無線通信システムは、端末と、基地局と、を有する。前記基地局は、自局における電力情報を、隣接基地局との間で相互に通知する通知部と、前記端末に対し、隣接基地局における電力情報を配信する配信部と、を有する。端末は、ハンドオーバ時、配信された隣接基地局における電力情報の中からハンドオーバ先の基地局における電力情報を抽出し、上りデータの初期送信電力を計算する。【選択図】図１【図１】
0004337007.tif 000003
【図２】
0004337007.tif 000004
【図３】
0004337007.tif 000005
【図４】
0004337007.tif 000006
【図５】
0004337007.tif 000007
【図６】
0004337007.tif 000008