(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、
基地局におけるトラヒック量に基づいて、トラヒック量が所定の閾値を超えると複数基地局連携を停止するように、複数基地局連携に制限を設けるか否かを判定することを行い、この場合に、複数基地局連携の利用率が所定の閾値を超える場合にのみ、複数基地局連携を停止すると判定する基地局連携判定部と、
前記基地局連携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】
前記基地局連携判定部は、トラヒック量が所定の閾値を下回ると複数基地局連携の制限を解除す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】
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、
基地局におけるトラヒック量に基づいて、トラヒック量が所定の閾値を超えると複数基地局連携を停止するように、複数基地局連携に制限を設けるか否かを判定することを行い、この場合に、複数基地局連携の利用率が所定の閾値を超える場合にのみ、複数基地局連携を停止すると判定するステップと、
前記基地局連携判定部の判定に基づいて、基地局を制御するステップと、
を有することを特徴とする基地局制御方法。
【請求項４】
トラヒック量が所定の閾値を下回ると複数基地局連携の制限を解除することを特徴とする請求項３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、複数基地局連携を行った場合、無線リソースを多く費やしてしまう。このため、トラヒック量が多くなってくると早期に輻輳状態に陥り、無線通信システムにおけるユーザスループットが低下してしまう、という問題がある。
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、トラヒック量が多くなってきた場合に、早期に輻輳状態に陥ることを防ぐ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】
【０００４】
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、基地局におけるトラヒック量に基づいて複数基地局連携に制限を設けるか否かを判定する基地局連携判定部と、前記基地局連携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。
【０００５】
また、本発明の一態様は、上記の基地局制御装置において、前記基地局連携判定部は、トラヒック量が所定の閾値を超えると複数基地局連携を停止すると判定することを特徴とする。
【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、前記基地局連携判定部は、複数基地局連携の利用率が所定の閾値を超える場合にのみ、複数基地局連携を停止すると判定す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、前記基地局連携判定部は、トラヒック量が所定の閾値を超えると複数基地局連携を行う無線端末の上限数を設定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、前記基地局連携判定部は、トラヒック量が所定の閾値を超えると複数基地局連携を行う基地局の最大数を設定することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の基地局制御装置において、前記基地局連携判定部は、トラヒック量が所定の閾値を下回ると複数基地局連携の制限を解除することを特徴とする。
【００１０】
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、基地局におけるトラヒック量に基づいて複数基地局連携に制限を設けるか否かを判定するステップと、前記基地局連携判定部の判定に基づいて、基地局を制御するステップと、を有することを特徴とする基地局制御方法である。
【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、トラヒック量が所定の閾値を超えると複数基地局連携を停止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、複数基地局連携の利用率が所定の閾値を超える場合にのみ、複数基地局連携を停止することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記の基地局制御方法において、トラヒック量が所定の閾値を超えると複数基地局連携を行う無線端末の上限数を設定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上記の基地局制御方法において、トラヒック量が所定の閾値
を超えると複数基地局連携を行う基地局の最大数を設定することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様は、上記の基地局制御方法において、トラヒック量が所定の閾値を下回ると複数基地局連携の制限を解除することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基地局におけるトラヒック量に基づいて複数基地局連携に制限を設けるか否かを判定し、判定結果に基づいて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、トラヒック量が多くなってきた場合に、早期に輻輳状態に陥ることを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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２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２との間で無線通信を行う。
【００１８】
以下の説明では、本発明に係る下り方向（基地局２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。複数の基地局２の通信可能範囲（セル）が重なる位置であるセル間にいる無線端末３は、複数基地局連携を行わない場合、いずれか１つの基地局２のみと通信を行う。一方、複数基地局連携を行う場合、無線端末３は複数の基地局２と同時通信を行う。
【００１９】
［第１の実施形態］
図２は、本実施形態における基地局２及び基地局制御装置１の構成を示すブロック図である。基地局２は、基地局２のトラヒック量を監視し、定期的にそのトラヒック量の情報を基地局制御装置１に送信するトラヒック監視部２１を備える。トラヒック量は、基地局２が処理しているパケット数及び無線端末３の台数などを表わす。基地局制御装置１は、トラヒック収集部１１と、基地局連携判定部１２と、基地局制御部１３と、を含んで構成される。本発明の基地局制御装置１は、各基地局２のトラヒック量に基づいて各基地局２を制御する。
【００２０】
トラヒック収集部１１は、基地局制御装置１が制御する各基地局２からトラヒック量情報を受信し、受信したトラヒック量情報を基地局連携判定部１２に出力する。基地局連携判定部１２は、入力されたトラヒック量情報に基づいて、複数基地局連携に制限を設けるか否かを判定し、判定結果を基地局制御部１３に出力する。基地局制御部１３は、基地局連携判定部１２の判定結果に基づいて各基地局２を制御する。
【００２１】
図３は、本実施形態における基地局連携判定部１２の判定処理の流れを示すフローチャートである。この図に示す処理は、各基地局２からトラヒック量情報を受信するとスタートする。基地局連携判定部１２は、基地局制御装置１が制御する全ての基地局２に対して以下に示す処理を行う。ｘ、ｙは定数である。
ステップＳ１では、基地局連携判定部１２は、基地局２のトラヒック量が閾値ｘを超えるか否かを判定する。閾値ｘを超える場合には、次のステップＳ２へ進む。一方、閾値ｘを超えない場合には、ステップＳ５へ進む。
【００２２】
次のステップＳ２では、基地局連携判定部１２は、その基地局２の複数基地局連携の利用率を算出する。複数基地局連携の利用率は、全体の無線リソース量に占める複数基地局連携で使用している無線リソース量の割合を表す。複数基地局連携の利用率としては、例えば、通信している全パケット数のうち、複数基地局連携により通信をおこなっているパケット数の割合を利用可能である。複数基地局連携により通信が行われているパケット数及び単一基地局２により通信が行われているパケット数は、基地局制御部１３から取得される。
【００２３】
次のステップＳ３では、基地局連携判定部１２は、算出した利用率が所定の閾値ｙ（例えば、８０％）を超えるか否かを判定する。利用率が閾値ｙを超える場合には、次のステップＳ４に進む。一方、利用率が閾値ｙを超えない場合には、処理を終了する。次のステップＳ４では、基地局連携判定部１２は、複数基地局連携を停止すると判定し、基地局２を識別するＩＤと共にその判定結果を基地局制御部１３に出力して、処理を終了する。基地局制御部１２は、判定結果が入力されると、ＩＤで指定された基地局２を制御して複数基地局連携を停止する。
【００２４】
一方、ステップＳ５では、その基地局２の複数基地局連携が停止しているか否かを判定する。複数基地局連携が停止しているか否かの情報は、基地局制御部１２から取得される。複数基地局連携が停止している場合には、ステップＳ６に進む。一方、複数基地局連携が停止していない場合には、処理を終了する。次のステップＳ６では、複数基地局連携を開始すると判定して、その判定結果を基地局２のＩＤと共に基地局制御部１３に出力して、処理を終了する。基地局制御部１２は、判定結果が入力されると、ＩＤで指定された基地局２を制御して複数基地局連携を開始する。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、基地局制御装置１は、トラヒック量が閾値を超える基地局２の複数基地局連携の利用率を算出する。また、算出した利用率が所定の閾値を超える場合に、その基地局２の複数基地局連携を停止する。これにより、トラヒック量が多くなってきた場合に、無線通信システムが早期に輻輳状態に陥ることを防ぐことができる。
【００２６】
［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。本実施形態の基地局制御装置１は、トラヒック量が閾値を超える基地局２において、複数基地局連携を行う無線端末３の上限数を設定する。
【００２７】
図４は、本実施形態における基地局連携判定部１２の判定処理の流れを示すフローチャートである。この図に示す処理は、各基地局２から送信されたトラヒック量情報を受信するとスタートする。基地局連携判定部１２は、基地局制御装置１が制御する全ての基地局２に対して以下に示す処理を行う。ここで、α、β、γ、ａ、ｂ、ｃは定数である。また、α＜β＜γである。また、ａ＞ｂ＞ｃである。
【００２８】
ステップＳ１０１では、基地局連携判定部１２は、基地局２のトラヒック量が閾値αを超えるか否かを判定する。閾値αを超える場合には、次のステップＳ１０２へ進む。一方、閾値αを超えない場合には、ステップＳ１０７へ進む。
【００２９】
次のステップＳ１０２は、基地局連携判定部１２は、基地局２のトラヒック量が閾値βを超えるか否かを判定する。閾値βを超える場合には、次のステップＳ１０４へ進む。一方、閾値βを超えない場合には、ステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３では、基地局連携判定部１２は、その基地局２で複数基地局連携を行う無線端末３の上限数をａ台に設定すると判定し、その判定結果を基地局２のＩＤと共に基地局制御部１３へ出力して、処理を終了する。
【００３０】
ステップＳ１０４では、基地局連携判定部１２は、基地局２のトラヒック量が閾値γを超えるか否かを判定する。閾値γを超える場合には、次のステップＳ１０６へ進む。一方、閾値γを超えない場合には、ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５では、基地局連携判定部１２は、その基地局２で複数基地局連携を行う無線端末３の上限数をｂ台に設定すると判定し、その判定結果を基地局２のＩＤと共に基地局制御部１３へ出力する。
【００３１】
ステップＳ１０５では、基地局連携判定部１２は、その基地局２で複数基地局連携を行う無線端末３の上限数をｃ台に設定すると判定し、その判定結果を基地局２のＩＤと共に基地局制御部１３へ出力して、処理を終了する。
【００３２】
一方、ステップＳ１０７では、その基地局２の複数基地局連携を行う無線端末３の上限数を設定しているか否かを判定する。上限数を設定しているか否かの情報は、基地局制御部１３から取得される。上限数を設定している場合には、ステップＳ１０８に進む。一方、上限数を設定していない場合には、処理を終了する。次のステップＳ１０８では、上限数の設定を解除すると判定し、その判定結果を基地局２のＩＤと共に基地局制御部１３に出力して、処理を終了する。基地局制御部１３では、基地局連携判定部１２の判定結果に従って、入力されたＩＤで指定された基地局２を制御する。なお、他の構成は第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。なお、本実施形態では閾値と上限数を３つ設けたが、本例に限られることはなく、１つ以上の閾値と上限数があればよい。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、トラヒック量が閾値を超える基地局２において、複数基地局連携を行う無線端末３の上限数を設定する。これにより、トラヒック量が多くなってきた場合に、無線通信システムが早期に輻輳状態に陥ることを防ぐことができる。
【００３４】
［第３の実施形態］
次に、この発明の第３の実施形態による基地局制御装置１について説明する。本実施形態の基地局制御装置１は、基地局制御装置１が制御する全ての基地局２のトラヒック量の合計値が閾値を超えると、複数基地局連携を行う基地局２の最大数を制限する。
【００３５】
図５は、本実施形態における基地局連携判定部１２の処理の流れを示すフローチャートである。この図に示す処理は、各基地局２から送信されたトラヒック量情報を受信するとスタートする。本実施形態における基地局連携判定部１２は、トラヒック量に対応した最大基地局数が記憶されている制限テーブルを保持している。
まず、ステップＳ２０１では、基地局連携判定部１２は、基地局制御装置１が制御する全ての基地局２のトラヒック量の合計を算出する。次のステップＳ２０２では、算出した合計値に対応する最大基地局数を制限テーブルから取得する。次のステップＳ２０３では、取得した最大基地局数を基地局制御部１３に出力して、処理を終了する。基地局制御部１３は、複数基地局連携を行う基地局２の最大数が入力された最大基地局数になるよう各基地局２を制御する。他の構成は実施形態１または２と同様なので説明は省略する。
【００３６】
このように、本実施形態によれば、トラヒック量の合計値が閾値を超えると、複数基地局連携を行う基地局２の最大数を制限する。これにより、トラヒック量が多くなってきた場合に、無線通信システムが早期に輻輳状態に陥ることを防ぐことができる。
【００３７】
以上、図面を参照してこの発明の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。
例えば、各基地局２内のトラヒック監視部２１は基地局制御装置１にあってもよく、トラヒック収集部１１がトラヒック監視部２１の機能を持ってもよい。
なお、本実施形態では、基地局制御装置１は、トラヒック量が閾値より大きくなると、複数基地局連携を制限しているが、所定の期間以上トラヒック量が閾値より大きくなる状態が続いた場合に、複数基地局連携に制限をかけてもよい。
なお、本実施形態では、基地局制御装置１は、制限を設定する閾値と制限を解除する閾値を同じ値にしているが、違う値にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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及び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連携判定部の判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態における基地局連携判定部の判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】第３の実施形態における基地局連携判定部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】
【００３９】
１…基地局制御装置  ２…基地局  ３…無線端末  １１…トラヒック収集部  １２…基地局連携判定部  １３…基地局制御部  ２１…トラヒック監視部
【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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