(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局と一つの無線端末の間で複数基地局連携により下り方向の同時通信を行う無線通信システムにおける基地局制御装置において、
無線端末における無線受信環境の分布に基づいて複数基地局連携を行うか否かを判定する基地局連携判定部と、
前記基地局判定部の判定に基づいて、基地局を制御する基地局制御部と、
を備えたことを特徴とする基地局制御装置。
【請求項２】
前記無線受信環境は、ＣＩＮＲ、ユーザスループット、または無線端末の位置によって表されることを特徴とする請求項１に記載の基地局制御装置。
【請求項３】
ＲＳＳＩが一定値以上の無線端末を前記分布の対象とすることを特徴とする請求項１または２に記載の基地局制御装置。
【請求項４】
前記無線受信環境のうち、ＣＩＮＲ又はユーザスループットの累積分布を生成する累積分布生成部を更に設けたことを特徴とする請求項２に記載の基地局制御装置。
【請求項５】
複数の基地局と一つの無線端末の間で複数基地局連携により下り方向の同時通信を行う無線通信システムにおける基地局制御方法であって、
無線端末における無線受信環境の分布に基づいて複数基地局連携を行うか否かを判定する基地局連携判定ステップと、
前記基地局判定ステップの判定に基づいて、基地局を制御するステップと、
を含むことを特徴とする基地局制御方法。
【請求項６】
前記無線受信環境は、ＣＩＮＲ、ユーザスループット、または無線端末の位置によって表されることを特徴とする請求項５に記載の基地局制御方法。
【請求項７】
ＲＳＳＩが一定値以上の無線端末を前記分布の対象とすることを特徴とする請求項５または６に記載の基地局制御方法。
【請求項８】
前記無線受信環境のうち、ＣＩＮＲ又はユーザスループットの累積分布を生成するステップを更に有することを特徴とする請求項６に記載の基地局制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局制御装置及び基地局制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルやセクタにより無線通信エリアを展開する無線通信システムにおいて、セル間やセクタ間にいる無線端末は、複数の基地局又は複数セクタからの干渉により通信品質が劣化し、高いユーザスループットを得ることができない。
従来、このような問題を解決する技術として、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）が知られている。ＭＩＭＯとは、複数の送信アンテナから同一周波数にてそれぞれ別々のデータ信号を送信し、複数の受信アンテナでこれを受信、復元することによりユーザスループットを高める技術である。特許文献１に記載の従来のＭＩＭＯ無線通信システムでは、複数の基地局と一つの無線端末の間でＭＩＭＯにより同時通信を行っている（以下、複数基地局連携とする）。複数基地局連携を行うと、セル間やセクタ間の無線端末のユーザスループットを向上させることができる。
【特許文献１】特開２００７−１３４８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の従来のＭＩＭＯ無線通信システムでは、セル間に無線端末が存在すると、その無線端末に無線リソースが多く費やされる。このため、セル間以外にいる無線端末に対して無線リソースを多く割り当てることができず、複数基地局連携を行わない場合に比べて、そのセル全体のユーザスループットの合計であるセルスループットが低下してしまい、周波数利用効率の低下を招く、という問題がある。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、複数の基地局と一つの無線端末の間で複数基地局連携により下り方向（基地局から無線端末への方向）の同時通信を行う無線通信システムにおいて、無線通信システムにおけるユーザスループットを制御することのできる無線基地局制御装置および無線基地局制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、複数の基地局と一つの無線端末の間で複数基地局連携により下り方向の同時通信を行う無線通信システムにおける基地局制御装置において、無線端末における無線受信環境の分布に基づいて複数基地局連携を行うか否かを判定する基地局連携判定部と、前記基地局判定部の判定に基づいて、基地局を制御する基地局制御部と、を備えたことを特徴とする基地局制御装置である。
【０００６】
また、本発明の一態様は、上記の基地局制御装置において、前記無線受信環境は、ＣＩＮＲ、ユーザスループット、または無線端末の位置によって表されることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の基地局制御装置において、ＲＳＳＩが一定値以上の無線端末を前記分布の対象とすることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の基地局制御装置において、無線端末における無線受信環境の累積分布を生成する累積分布生成部を更に設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、複数の基地局と一つの無線端末の間で複数基地局連携により下り方向の同時通信を行う無線通信システムにおける基地局制御方法であって、無線端末における無線受信環境の分布に基づいて複数基地局連携を行うか否かを判定する基地局連携判定ステップと、前記基地局判定ステップの判定に基づいて、基地局を制御するステップと、を含むことを特徴とする基地局制御方法である。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の基地局制御方法において、前記無線受信環境は、ＣＩＮＲ、ユーザスループット、または無線端末の位置によって表されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の基地局制御方法において、ＲＳＳＩが一定値以上の無線端末を前記分布の対象とすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様は、上記の基地局制御方法において、無線端末における無線受信環境の累積分布を生成するステップを更に有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、無線端末における無線受信環境の分布に基づいて複数基地局連携を行うか否かを判定し、判定結果に基づいて、複数の基地局を制御するので、複数の基地局と一つの無線端末の間で複数基地局連携により下り方の同時通信を行う無線通信システムにおいて、無線通信システムにおけるユーザスループットを制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の実施形態による無線通信システムの構成を示す概略図である。この図において、複数の基地局２Ａ，２Ｂは、基地局制御装置１に通信回線で接続されている。無線端末３は基地局２Ａ，２Ｂとの間で無線通信を行う。
【００１５】
以下の説明では、本発明に係る下り方向（基地局２Ａ，２Ｂから無線端末３への方向）の無線通信に係る構成について説明する。基地局２Ａの通信可能範囲（セル）内にいる無線端末３（図の例では＃１）は、基地局２Ａとの間で下り方向の無線通信を行う。また、基地局２Ａのセルと基地局２Ｂセルが重なる位置であるセル間にいる無線端末３（図の例では＃２）と複数の基地局２Ａ，２Ｂの間では、基地局２Ａと基地局２Ｂが連携した複数基地局連携により下り方向の同時通信を行う。
【００１６】
なお、本実施形態では、基地局制御装置１が制御する基地局２Ａ，２Ｂは２局であるが、３局以上の基地局を制御してもよい。
【００１７】
本発明の基地局制御装置１は、基地局２Ａ，２Ｂのセル内に存在する無線端末３の無線受信環境を表す受信環境情報に基づいて各基地局２Ａ，２Ｂを制御する。本実施形態では、基地局制御装置１は、複数基地局連携を行うことによりユーザスループットが高くなる無線端末３が多く存在する場合に、複数基地局連携を行うと判定する。本実施形態では、以下の判定方法を用いる。
【００１８】
（判定方法１）受信環境情報として、ＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）又はユーザスループットの情報を利用する。例えば、ＣＩＮＲの低い無線端末３が多い場合には、複数基地局連携を行うことによりユーザスループットが高くなる無線端末３が多く存在すると判定する。
【００１９】
（判定方法２）受信環境情報として、無線端末３の位置情報を利用する。セル間に無線端末３が多く存在する場合には、複数基地局連携を行うことによりユーザスループットが高くなる無線端末３が多く存在すると判定する。
【００２０】
［第１の実施形態］
本実施形態は、判定方法１の実施形態である。
図２は、本実施形態における基地局制御装置１の構成を示すブロック図である。基地局制御装置１は、受信環境情報受信部１１と、分布生成部１２と、基地局連携判定部１３と、基地局制御部１４と、を含んで構成される。
【００２１】
受信環境情報受信部１１は、各基地局２Ａ，２Ｂから、その基地局のセル内にいる無線端末３の受信環境情報を受信し、分布生成部１２に出力する。本実施形態では、受信環境情報はＣＩＮＲである。
【００２２】
分布生成部１２は、入力された受信環境情報の累積分布を生成し、基地局連携判定部１３に出力する。基地局連携判定部１３は、入力された累積分布に基づいて、複数基地局連携を行うか否かを判定する。基地局制御部１４は、基地局連携判定部１３の判定結果に基づいて、基地局２Ａ，２Ｂを制御する。
【００２３】
図３は、本実施形態における基地局制御装置１の判定処理の流れを示すフローチャートである。
まず、分布生成部１２が、受信したＣＩＮＲから累積分布を生成する（ステップＳ１）。続いて、基地局連携判定部１３が、生成した累積分布の１０％値が所定の閾値ｘ以上か否かを判定する（ステップＳ２）。基地局連携判定部１３は、閾値ｘ以上であれば複数基地局連携を行うと判定して（ステップＳ３）、処理を終了する。また、基地局連携判定部１３は、閾値ｘより小さい場合には、複数基地局連携を行わないと判定して（ステップＳ４）、処理を終了する。
【００２４】
図４は、本実施形態におけるＣＩＮＲの累積分布の例を示したグラフである。このグラフでは、縦軸がパーセント値、横軸がＣＩＮＲ値である。この図において、分布Ａの１０％値は、閾値ｘより小さい。このため、分布Ａの場合には、基地局連携判定部１３は、複数基地局連携を行わないと判定する。一方、分布Ｂの１０％値は、閾値ｘより大きい。このため、基地局連携判定部１３は、分布Ｂの場合には、複数基地局連携を行うと判定する。なお、本実施形態では１０％値を参照しているが、この例に限られることはなく、例えば、１５％値や５０％値を参照してもよい。
【００２５】
図５は、本実施形態の無線通信システムにおける処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
まず、基地局２Ａ，２Ｂのセル内に存在する無線端末３が、自身のＣＩＮＲを測定し、測定した結果を基地局２Ａ，２Ｂに通知する（ステップＳ１１）。次に、基地局２Ａ，２Ｂが、各無線端末３から通知されたＣＩＮＲを基地局制御装置１へ送信する（ステップＳ１２）。
【００２６】
次に、基地局制御装置１が、基地局２Ａ，２Ｂから受信したＣＩＮＲの累積分布を生成する（ステップＳ１３）。次に、基地局制御装置１は、生成した累積分布から複数基地局連携をするか否かを判定する（ステップＳ１４）。続いて、基地局制御装置１は、複数基地局連携をすると判定した場合には、複数基地局連携を行うべく基地局２Ａ，２Ｂを制御する（ステップＳ１５）。
【００２７】
このように構成すると、基地局制御装置１は、通信品質の低い無線端末３が多い場合に、複数基地局連携を行う。つまり、複数基地局連携を行うことによりユーザスループットが向上する無線端末３が多いと判定された場合に、複数基地局連携が行われる。これにより、無線通信システム全体で無線端末３のユーザスループットのバラツキが小さく公平性のある無線通信を提供することができる。
【００２８】
このように、本実施形態によれば、無線端末３のＣＩＮＲ累積分布に基づいて複数基地局連携を行うか否かを判定するので、複数基地局連携を行うことによりユーザスループットが向上する無線端末３が多い場合にのみ複数基地局連携を行うように、基地局２Ａ，２Ｂを制御することができる。これにより、無線通信システムにおけるユーザスループットのバラツキを抑えることができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、ＣＩＮＲ累積分布に基づいて、複数基地局連携を行うか否かを判定したが、無線端末３のユーザスループットの累積分布に基づいて図４と同様の閾値判定により行ってもよい。このとき、ユーザスループットは、基地局２Ａ，２Ｂにより無線端末３から取得され、基地局２Ａ，２Ｂから基地局制御装置１へ送信される。
【００３０】
［第２の実施形態］
次に、この発明の第２の実施形態による基地局制御装置１について説明する。第１の実施形態による基地局制御装置１では、基地局２Ａ，２Ｂのセル内にいる無線端末３全てのＣＩＮＲ累積分布に基づいて複数基地局連携を行うか否かを判定したが、本実施形態では、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が所定の値以上の無線端末３のＣＩＮＲ累積分布に基づいて複数基地局連携を行う。これは、複数基地局連携をしてもユーザスループットが向上しない無線端末３を対象外とするためである。
【００３１】
図６は、本実施形態における基地局制御装置１の判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。基地局制御装置１は、あらかじめ基地局２Ａ，２Ｂから無線端末３のＣＩＮＲとＲＳＳＩを取得しておく。基地局２Ａ，２Ｂは、自己のセル内にいる無線端末３からＣＩＮＲとＲＳＳＩを取得する。
【００３２】
まず、基地局制御装置１は、ＲＳＳＩが所定の値以上の無線端末３を選択する（ステップＳ２１）。次に、選択した無線端末３のＣＩＮＲの累積分布を分布生成部１２において生成する（ステップＳ２２）。
【００３３】
次に、基地局連携判定部１３が、生成した累積分布の１０％値が所定の閾値ｘ以上か否かを判定する（ステップＳ２３）。基地局連携判定部１３は、閾値ｘ以上であれば複数基地局連携を行うと判定し（ステップＳ２４）、処理を終了する。また、基地局連携判定部１３は、閾値ｘより小さい場合には、複数基地局連携を行わないと判定し（ステップＳ２５）、処理を終了する。他の構成は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、ＲＳＳＩが所定の値以上の無線端末３のＣＩＮＲ累積分布に基づいて複数基地局連携を行うか否かを判定する。これにより、複数基地局連携をしてもユーザスループットが向上しない無線端末３を対象外とすることができ、より正確に複数基地局連携を行うことによりユーザスループットが向上する無線端末３の分布を把握することができる。
【００３５】
［第３の実施形態］
本実施形態は、判定方法２の実施形態である。
基地局制御装置１は、無線端末３の位置情報と基地局２Ａ，２Ｂの位置情報から、所定の位置（セル間）にいる無線端末３を判定する。基地局制御装置１は、セル間にいる無線端末３の数が所定の閾値ｙを超えると複数基地局連携を行うと判定する。
【００３６】
図７は、本実施形態における基地局制御装置１の判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。基地局制御装置１は、あらかじめ基地局２Ａ，２Ｂから無線端末３の位置情報を取得しておく。基地局２Ａ，２Ｂは、自己のセル内にいる無線端末３から位置情報を取得する。
【００３７】
まず、分布生成部１２が、受信した位置情報から無線端末３の位置分布を生成する（ステップＳ３１）。次に、基地局連携判定部１３が、位置分布からセル間にいる無線端末３の台数を算出し、算出した無線端末数が所定の閾値ｙ以上か否かを判定する（ステップＳ３２）。基地局連携判定部１３は、閾値ｙ以上であれば複数基地局連携を行うと判定し（ステップＳ３３）、処理を終了する。また、基地局連携判定部１３は、閾値ｙより小さい場合には、複数基地局連携を行わないと判定し（ステップＳ３４）、処理を終了する。他の構成は第１又は第２の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３８】
このように、本実施形態によれば、無線端末３の位置分布に基づいて複数基地局連携を行うか否かを判定するので、数基地局連携によりユーザスループットが向上する無線端末３が多い場合にのみ複数基地局連携を行うように、基地局２Ａ，２Ｂを制御することができる。これにより、無線通信システムにおけるユーザスループットのバラツキを抑えることができる。
【００３９】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【００４０】
例えば、本実施形態では、基地局制御装置１は、複数基地局連携を行うことによりユーザスループットが向上する無線端末３が多い場合に、複数基地局連携を行うようにしているが、複数基地局連携を行うことによりユーザスループットが向上する無線端末３が少ない場合に、複数基地局連携をするようにしてもよい。このように構成すると、無線端末３毎のユーザスループットのバラツキが残るが、無線リソースの利用効率は高くなるので、セルスループットが高くなる。本発明では、事業者はどちらの政策にするかを選択することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、基地局制御装置１は、複数基地局連携を行うことによりユーザスループットが向上する無線端末３が多くなるとすぐに複数基地局連携を行うと判定しているが、所定の期間以上ユーザスループットが向上する無線端末３が多い状態が続いた場合に、複数基地局連携を行うと判定してもよい。
【００４２】
また、本実施形態ではセルにより無線通信エリアを展開する無線通信システムについて説明したが、セクタにより無線通信エリアを展開する無線通信システムについても同様に適用できる。
【００４３】
また、本実施形態では、基地局制御装置１が累積分布の作成をしたが、各基地局２Ａ，２Ｂが累積分布を作成し、基地局制御装置１に送信してもよい。このとき、基地局制御装置１は、基地局２Ａ及び基地局２Ｂの分布がともに低い場合に、複数基地局連携を行うと判定する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の無線通信システムの構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施形態における基地局制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態における基地局制御装置の判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本実施形態におけるＣＩＮＲ累積分布の例を示したグラフである。
【図５】本実施形態の無線通信システムにおける処理の流れを示すシーケンス図である。
【図６】第２の実施形態における基地局制御装置の判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第３の実施形態における基地局制御装置の判定処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１…基地局制御装置  ２Ａ，２Ｂ…基地局  ３…無線端末  １１…受信環境情報受信部  １２…分布生成部  １３…基地局連携判定部  １４…基地局制御部
【図１】
0005086849.tif 000002
【図２】
0005086849.tif 000003
【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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