JP2012169698A - 無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定位置に設置された複数のフェムト基地局F1〜F6基地局と、複数のフェムト基地局の通信エリアR1〜R6内でフェムト基地局を介して相互通信を行う複数の端末T1〜T9と、複数のフェムト基地局の無線パラメータを制御して、複数のフェムト基地局と複数の端末との間の通信状態を制御する制御装置10とを備る。制御装置10は、複数のフェムト基地局を介して取得される複数の端末からのフィードバック情報に基づき、基地局グループを決定するためのグループ化処理を実行し、基地局グループごとに無線パラメータを決定して複数の端末の相互通信を可能にする。
【選択図】図1
Description
このように高い周波数帯を利用した通信においては、電波の伝搬距離は短くなり、さらに屋内への伝搬を考えた場合に、浸透損失が大きくなることが知られている。
また、パラメータ設計がなされていないフェムト基地局が設置された場合には、周囲の基地局との間の干渉が問題となることが知られている。
また、パラメータ設計を完了した後に設置したフェムト基地局を制御することにより、干渉の回避および消費電力の削減を実現する技術も提案されている(たとえば、特許文献2参照)。
また、上記特許文献2に記載の制御技術においては、事前のパラメータ設計が行われていない場合に、対応が困難になるという課題があった。
また、代表基地局を選定することにより、基地局の消費電力を削減することができる。
図1はこの発明の実施の形態1に係る無線通信システム100を概略的に示す構成図である。
図1において、無線通信システム100は、システム全体を制御する制御装置10と、通信領域内に存在する複数の端末T1〜T9(たとえば、携帯電話)と、制御装置10との間で通信する単一のマクロ基地局20と、制御装置10との間で通信する複数のフェムト基地局F1〜F6と、により構成されている。
また、無線通信システム100が接続される有線ネットワークについては、この発明と直接関係しないので図示を省略する。
さらに、ここでは、制御装置10を外部装置のように記載しているが、制御装置10と同等の機能として、他の装置内に含まれていてもよい。
図2は各端末T1〜T9での各フェムト基地局F1〜F6からの受信電力を示す説明図であり、受信電力レベルに応じてグループ化されたグループG1、G2を示している。
図3は代表基地局を選定した後の状態を示す説明図であり、制御装置10がフェムト基地局F2、F6を代表基地局として選定した場合を示している。
上記のように、制御装置10は、まず、端末T1〜T9に近接するであろうフェムト基地局F1〜F6の受信電力を測定させる。
また、制御装置10は、形成された端末グループの平均受信電力が高いフェムト基地局を探索し、フェムト基地局F1〜F6のグループ化を行う。
図2においては、グループG1内の代表基地局はフェムト基地局F2であり、グループG2内の代表基地局は、フェムト基地局F6であることが分かる。
このように、端末T1〜T9への寄与が小さいフェムト基地局F1、F3、F4、F5の電源をオフすることにより、干渉の低減と消費電力の削減との両方を実現する。
また、代表基地局の負荷は、制御装置10に随時報告させることにより確認することができる。また、代表基地局以外のフェムト基地局の近傍に端末が存在することを確認するためには、代表基地局以外のフェムト基地局が定期的なアップリンク電力を測定すればよい。
さらに、上記再グループ化処理は、代表基地局の負荷または端末T1〜T9の分布の変化に応じて実行するのみでなく、定期的に実行してもよい。
この場合、追加設置されたフェムト基地局は、制御装置10との間でメッセージの受け渡しを行うことにより、自身が追加設置されたことを制御装置10に通知する。
また、新規のフェムト基地局は、他のフェムト基地局や端末T1〜T9からの受信電力を測定し、その測定結果(メッセージ)を制御装置10に通知することにより、現在の環境を報告する。
その後、制御装置10は、設置されたフェムト基地局の周囲にある基地局グループの代表基地局以外の基地局の電源をオンにして、上記測定を行うことにより再グループ化を実行する。
また、新規のフェムト基地局を追加設置した場合のみならず、あらかじめ設置されていた既存のフェムト基地局のいずれかが取り外された場合であっても、同様に周囲の基地局の電源をオンにして測定を行うことにより、再グループ化を実行することができる。
この場合、制御装置10は、代表基地局のグループに属する端末、および代表基地局の周囲の基地局グループに属する端末と、基地局グループ内の代表基地局以外のフェムト基地局、および周囲の基地局グループの基地局とに対して受信電力を測定させる制御を行い、測定結果をフィードバックさせることにより、フィードバック情報に基づき、干渉の影響を考慮した無線パラメータを決定して代表基地局に通知する。
以下、代表基地局は、通知された無線パラメータを反映した通信を行う。
このような処理を繰り返し実行することにより、代表基地局の最適な無線パラメータを決定することができる。
さらに、フェムト基地局の追加設置時または取り外し時においても、最適なグループ化処理を実現することができる。
なお、上記実施の形態1(図1〜図3)では、グループごとに最適な代表基地局を一義的に選定したが、図4に示すように、代表基地局を基地局グループ(グループG1)内で順次に変更してもよい。
図4においては、一例として、図4内のグループG1のみを特定の基地局グループとして示しているが、図示しない他のグループG2においても同様の変更処理が行われる。また、図4に示されない構成は、図1に示した通りである。
このとき、フェムト基地局F1〜F3の各通信エリアR1’、R2、R3’は、制御装置10Aにより、ほぼ同一エリアとなるように、無線パラメータ(送信電力、アンテナのビーム方向など)が調整される。
まず、前述の実施の形態1と同様に、制御装置10Aは、フェムト基地局のグループ化処理、代表基地局の選定処理および送信電力の制御処理を行う。
現在の代表基地局(F2)は、ハンドオーバパラメータや送信電力制御を行うことにより、次の代表基地局(F3)に対して端末グループをハンドオーバさせる。上記処理により、図4に示した代表基地局の順次変更処理を実現する。
また、端末T1〜T6の分布または通信状況に応じて交代する周期を変更してもよく、他の基地局グループの代表基地局との間の干渉が低くなる組み合わせを測定結果から導出し、干渉が小さくなる組み合わせとなるように、連携して代表基地局を変更してもよい。
なお、上記実施の形態1、2(図1〜図4)では、1つの基地局グループ内に1台の代表基地局のみを選定したが、図5に示すように、グループG11〜G13を統合した1つのグループG10内に複数(たとえば、3台)の代表基地局F11〜F13を選定してもよい。
図5においては、3つのグループG11〜G13を統合して単一のグループG10を設定し、元のグループG11〜G13内の各代表基地局(フェムト基地局F11〜F13)をグループG10内の代表基地局として選定した場合を示している。
このとき、基地局グループ(グループG10)の通信エリアR10は、フェムト基地局F11〜F13の各通信エリアR11〜R13の合成エリアとなる。
なお、代表基地局の変更は、制御装置の主導のもとで実行してもよいし、各フェムト基地局間のインターフェースを利用してもよい。
また、この発明の実施の形態3の構成を用いて、複数の代表基地局から送信するデータおよびタイミングを一致させることによって、基地局間ダイバーシチを実現してもよい。
なお、上記実施の形態1〜3(図1〜図6)では、すべてのフェムト基地局が単独で動作していることを前提として説明したが、ユーザが事前に基地局グループを設定してもよい。
また、ユーザによる代表基地局の設定を許容してもよい。これにより、ユーザによる事前のグループ設定および代表基地局の選定が可能となる。
また、上記実施の形態1〜3では、すべてのフェムト基地局が制御可能な基地局であることを前提として説明したが、外部からの制御を受け付けない制御禁止のフェムト基地局が存在していてもよい。
すなわち、制御装置は、ユーザにより制御禁止と設定された基地局が設置された場合には、制御禁止の基地局との間のメッセージ交換により制御禁止であることを確認し、制御禁止の基地局を制御不可能であって且つ単独でグループを構成しているものと見なして、他の基地局に対するグループ化処理を実行する。
これにより、ユーザが外部からフェムト基地局を制御されないように設定可能となる。
Claims (7)
- 所定位置に設置された複数の基地局と、
前記複数の基地局の通信エリア内で基地局を介して通信を行う複数の端末と、
前記複数の基地局の無線パラメータを制御して、前記複数の基地局と前記複数の端末との間の通信状態を制御する制御装置と、
を備えた無線通信システムであって、
前記制御装置は、
前記複数の基地局を介して取得される前記複数の端末からのフィードバック情報に基づき、基地局グループを決定するためのグループ化処理を実行し、
前記基地局グループごとに無線パラメータを決定して前記複数の端末の相互通信を可能にすることを特徴とする無線通信システム。 - 前記制御装置は、前記基地局グループに対応したグループ内の各端末に対する前記基地局グループ内の各基地局からの受信電力レベルに基づき、前記基地局グループ内の基地局から代表基地局を選定することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
- 前記制御装置は、前記基地局グループ内において、前記代表基地局以外の基地局の電源をオフにして、前記代表基地局のみが、前記基地局グループ内の各端末との間で通信を行うように制御することを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。
- 前記制御装置は、所定時間の経過ごとに、前記基地局グループ内で前記代表基地局を順次に交代させることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の無線通信システム。
- 前記制御装置は、前記複数の基地局との間の通信により、新規の基地局の追加設置または既存の基地局の取り外しを確認した場合には、基地局の追加設置または取り外しによって影響を受ける前記代表基地局以外の基地局の電源をオンにして、前記グループ化処理を再度実行することを特徴とする請求項3に記載の無線通信システム。
- 前記制御装置は、ユーザにより事前のグループ設定が行われた場合には、前記複数の基地局との間のメッセージ交換により前記事前のグループ設定を確認し、前記事前に設定されたグループを考慮して前記グループ化処理を実行することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記制御装置は、ユーザにより制御禁止と設定された基地局が設置された場合には、前記制御禁止の基地局との間のメッセージ交換により制御禁止であることを確認し、制御禁止の基地局を制御不可能であって且つ単独でグループを構成しているものと見なして、他の基地局に対する前記グループ化処理を実行することを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の無線通信システム。
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