JP2014014164A

JP2014014164A - 無線通信方法、無線端末、及びプロセッサ

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Publication number: JP2014014164A
Application number: JP2013191717A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Senda; 充治千田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2014-01-23
Also published as: JPWO2010110344A1; US8606191B2; WO2010110344A1; CN102362518A; JP2014222944A; EP2413624A4; EP2413624A1; US20120157138A1; KR20110124323A; KR101330744B1

Abstract

【課題】無線基地局の設置後において伝搬環境が変化する場合や、割り当て可能な周波数に不足が生じる場合であっても、隣接基地局からの干渉を回避する。
【解決手段】無線端末が、接続対象のセル及び隣接セルのそれぞれについての受信信号電力の測定結果と、前記無線端末の位置を示す位置情報と、を無線基地局に報告するステップＡを有し、前記ステップＡにおいて、前記無線端末は、該無線端末からの通知に対して前記無線基地局から送信される要求に応じて、該要求前であって前記無線端末がダウンリンクアイドル状態である時に複数回測定され、且つ前記無線端末が前記通知を行うまで保持した前記測定結果及び前記位置情報を１つのメッセージに含めて前記無線基地局に報告する。
【選択図】図７

Description

本発明は、無線通信方法、無線端末、及びプロセッサに関する。

一般的に、セルラ方式の無線通信システムにおいては、広範なサービスエリアをセルと呼ばれる通信エリア単位に分割し、通信エリア内の無線端末との無線通信を受け持つ無線基地局を通信エリア毎に設置することで、広範なサービスエリアをカバーしている。

また、１セル周波数繰り返しの無線通信システム、すなわち、隣接する無線基地局間で同一周波数を使用する無線通信システムでは、主に通信エリア端部（セルエッジ）の無線端末は、隣接通信エリアの無線基地局（以下、隣接基地局）から干渉の影響を受け、下り通信においてスループットが低下する。

このような無線通信システムにおいては、通信エリア設計を厳密に行って干渉を回避する方法や、無線基地局の設置時にアンテナチルト角などを調整して干渉を回避する方法が知られている（以下、第１の背景技術）。

さらに、無線端末が隣接基地局から受ける干渉の影響が少ない周波数を当該無線端末に割り当てる周波数スケジューリングと呼ばれる方法が提案されている（以下、第２の背景技術）。具体的には、無線端末は、周波数毎の受信品質（例えば受信ＳＩＮＲ）を測定し、測定結果を示すＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を当該無線基地局に報告する。当該無線基地局は、報告されたＣＱＩに応じて、隣接基地局から受ける干渉の影響が少ない周波数を当該無線端末に割り当てる（非特許文献１参照）。

3GPP TS 36.213 V8.3.0、［ｏｎｌｉｎｅ］、ＵＲＬ：http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/36_series/36.213/36213-830.zip

しかしながら、上述した第１の背景技術及び第２の背景技術には、次のような問題がある。

第１の背景技術では、無線基地局の設置時において干渉を回避できていても、無線基地局の設置後において伝搬環境が変化すると、変化後の伝搬環境に対応することができない。例えば、無線基地局の設置後にビルなどの建築物が出現又は消滅したり、新たな隣接無線基地局が設置されたりすると、干渉を回避できなくなる問題があった。

第２の背景技術では、無線基地局が多数の無線端末と無線通信を実行する場合など、無線基地局が送受信するトラフィックが多い状況下では、これらの無線端末に割り当て可能な周波数が不足する。この場合、無線基地局が、隣接基地局からの干渉の影響が大きい周波数を無線端末に割り当てざるを得なくなり、干渉を回避できない問題があった。

そこで、本発明は、無線基地局の設置後において伝搬環境が変化する場合や、割り当て可能な周波数に不足が生じる場合であっても、隣接基地局からの干渉を回避できる無線通信方法、無線端末、及びプロセッサを提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）を適用する無線通信システムにおける無線通信方法であって、無線端末が、接続対象のセル及び隣接セルのそれぞれについての受信信号電力の測定結果と、前記無線端末の位置を示す位置情報と、を無線基地局に報告するステップＡを有し、前記ステップＡにおいて、前記無線端末は、該無線端末からの通知に対して前記無線基地局から送信される要求に応じて、該要求前であって前記無線端末がダウンリンクアイドル状態である時に複数回測定され、且つ前記無線端末が前記通知を行うまで保持した前記測定結果及び前記位置情報を１つのメッセージに含めて前記無線基地局に報告し、前記無線端末は、前記ダウンリンクアイドル状態から、前記ダウンリンクアイドル状態とは異なる状態に切り替わる際に、前記通知を前記無線基地局に送信することを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）を適用する無線端末であって、接続対象のセル及び隣接セルのそれぞれについての受信信号電力の測定結果と、前記無線端末の位置を示す位置情報と、を無線基地局に報告する送信部を有し、前記送信部は、前記無線端末からの通知に対して前記無線基地局から送信される要求に応じて、該要求前であって前記無線端末がダウンリンクアイドル状態である時に複数回測定され、且つ前記無線端末が前記通知を行うまで保持した前記測定結果及び前記位置情報を１つのメッセージに含めて前記無線基地局に報告し、前記送信部は、前記無線端末が前記ダウンリンクアイドル状態から、前記ダウンリンクアイドル状態とは異なる状態に切り替わる際に、前記通知を前記無線基地局に送信することを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）を適用する無線端末に備えられるプロセッサであって、前記プロセッサは、前記無線端末が、接続対象のセル及び隣接セルのそれぞれについての受信信号電力の測定結果と、前記無線端末の位置を示す位置情報と、を無線基地局に報告するように構成され、前記プロセッサは、前記無線端末が、該無線端末からの通知に対して前記無線基地局から送信される要求に応じて、該要求前であって前記無線端末がダウンリンクアイドル状態である時に複数回測定され、且つ前記無線端末が前記通知を行うまで保持した前記測定結果及び前記位置情報を１つのメッセージに含めて前記無線基地局に報告し、前記プロセッサは、前記無線端末が前記ダウンリンクアイドル状態から、前記ダウンリンクアイドル状態とは異なる状態に切り替わる際に、前記通知を前記無線基地局に送信するように構成されることを要旨とする。

本発明によれば、無線基地局の設置後において伝搬環境が変化する場合や、割り当て可能な周波数に不足が生じる場合であっても、隣接基地局からの干渉を回避できる無線通信方法、無線端末、及びプロセッサを提供できる。

図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体構成図である。図２は、本発明の実施形態に係る無線通信システムにおける伝搬環境を説明するための図である。図３は、本発明の実施形態に係る無線端末の構成を示す機能ブロック図である。図４は、本発明の実施形態に係る無線基地局の構成を示す機能ブロック図である。図５は、本発明の実施形態に係る制御装置の構成を示す機能ブロック図である。図６は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体動作シーケンスを示すシーケンス図である。図７は、本発明の実施形態に係る無線端末の動作フローを示すフローチャートである。図８は、本発明の実施形態に係る制御装置の動作フローを示すフローチャートである。図９は、本発明の実施形態に係る制御装置の具体的な動作例を説明するための図である。

次に、図面を参照して、（１）無線通信システムの概要、（２）無線通信システムの詳細構成、（３）無線通信システムの動作、（４）作用効果、（５）その他の実施形態について説明する。

以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（１）無線通信システムの概要
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１０の全体構成図である。

無線通信システム１０は、例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において標準化されているＬＴＥ（Long Term Evolution）、又は、ＩＥＥＥ８０２．１６において標準化されているＷｉＭＡＸに基づく構成を有している。本実施形態では、主に、下り通信について説明する。

無線通信システム１０においては、広範なサービスエリアをセルと呼ばれる通信エリア単位に分割し、通信エリア内の無線端末との無線通信を受け持つ無線基地局を通信エリア毎に設置することで、広範なサービスエリアをカバーしている。

図１の例では、無線通信システム１０において、無線基地局ＢＳ_Ａ、無線基地局ＢＳ_Ｂ、無線基地局ＢＳ_Ｃ、無線基地局ＢＳ_Ｄ、及び無線基地局ＢＳ_Ｅは、通信エリアＡＲ_Ａ、通信エリアＡＲ_Ｂ、通信エリアＡＲ_Ｃ、通信エリアＡＲ_Ｄ、及び通信エリアＡＲ_Ｅをそれぞれ形成している。１セル周波数繰り返しの無線通信システム１０では、無線基地局ＢＳ_Ｅにおいて同一周波数を使用する。

無線通信システム１０には、マルチキャリア通信方式の一つである直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式が採用されている。ＯＦＤＭＡ方式では、互いに直交する複数のサブキャリアを用いてサブチャネルと呼ばれるチャネルが構成され、当該チャネルが無線基地局から無線端末に割り当てられる。以下において、無線端末に割り当てられるチャネルの周波数を「キャリア周波数」と称する。

通信エリアＡＲ_Ａ内の無線端末ＵＥ_Ａは、無線基地局ＢＳ_Ａに無線接続している。無線端末ＵＥ_Ａは、無線基地局ＢＳ_Ａから到来する所望信号を受信する（図２（ａ）参照）。

通信エリアＡＲ_Ｂと通信エリアＡＲ_Ｄとの重複部分に位置する無線端末ＵＥ_Ｂは、無線基地局ＢＳ_Ｂに無線接続している。無線端末ＵＥ_Ｂは、無線基地局ＢＳ_Ｂから到来する所望信号に加えて、無線基地局ＢＳ_Ｄから到来する干渉信号を受信する（図２（ｂ）参照）。

通信エリアＡＲ_Ｃと通信エリアＡＲ_Ｄと通信エリアＡＲ_Ｅとの重複部分に位置する無線端末ＵＥ_Ｃは、無線基地局ＢＳ_Ｄに無線接続している。無線端末ＵＥ_Ｃは、無線基地局ＢＳ_Ｄから到来する所望信号に加えて、無線基地局ＢＳ_Ｃ及び無線基地局ＢＳ_Ｅのそれぞれから到来する干渉信号を受信する（図２（ｃ）参照）。

図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、無線端末ＵＥ_Ａ〜無線端末ＵＥ_Ｃのそれぞれに到来する信号の電力は、周波数選択性フェージングの影響により、キャリア周波数毎に異なっている。

無線基地局ＢＳ_Ａ〜無線基地局ＢＳ_Ｅのそれぞれには、制御装置３００が接続されている。制御装置３００は、有線通信網であるバックホールネットワーク上に設けられ、無線基地局ＢＳ_Ａ〜無線基地局ＢＳ_Ｅを制御するサーバである。

なお、以下において、無線基地局ＢＳ_Ａ〜無線基地局ＢＳ_Ｅのそれぞれを適宜「無線基地局ＢＳ」と総称する。無線端末ＵＥ_Ａ〜無線端末ＵＥ_Ｃのそれぞれを適宜「無線端末ＵＥ」と総称する。

無線端末ＵＥは、接続先の無線基地局ＢＳから受信した信号を分析し、分析結果に応じたフィードバック情報を接続先の無線基地局ＢＳに周期的に送信する。ＬＴＥ規格において、フィードバック情報には、上述したＣＱＩが含まれる。無線基地局ＢＳは、無線端末ＵＥから受信したＣＱＩに基づいて、送信電力制御、適応変調制御、及び周波数スケジューリングなどを行う。

本実施形態では、ＣＱＩに加えて、ＲＩＣ（Radio Information Channel）という新たなフィードバック情報を定義する。ＲＩＣの詳細については後述する。

（２）無線通信システムの詳細構成
次に、無線通信システム１０の詳細構成について、（２．１）無線端末の構成、（２．２）無線基地局の構成、（２．３）制御装置の構成の順に説明する。なお、以下においては、本発明に関連する構成について主に説明する。

（２．１）無線端末の構成
図３は、無線端末ＵＥの構成を示す機能ブロック図である。

図３に示すように、無線端末ＵＥは、無線通信部１１０、ＧＰＳ受信機１２０、制御部１３０および記憶部１４０を有する。

無線通信部１１０は、アンテナ１０１を介して無線信号を送受信する。ＧＰＳ受信機１２０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信する。制御部１３０は、例えばＣＰＵによって構成され、無線端末ＵＥが具備する各種機能を制御する。記憶部１４０は、例えばメモリによって構成され、無線端末ＵＥにおける制御などに用いられる各種情報を記憶する。

無線通信部１１０が無線基地局ＢＳから受信する信号には、無線基地局ＢＳを識別する基地局ＩＤ（セルＩＤ）が含まれている。無線通信部１１０は、接続先の無線基地局ＢＳ以外の無線基地局ＢＳから到来する信号を受信すると、当該信号のキャリア周波数毎の電力（到来信号電力）を測定する。なお、無線通信部１１０は、接続先の無線基地局ＢＳから到来する信号のキャリア周波数毎の電力（到来信号電力）をさらに測定してもよい。

制御部１３０は、電力情報生成部１３１、位置情報生成部１３２、及び速度情報生成部１３３を有する。

電力情報生成部１３１は、無線通信部１１０がキャリア周波数毎に測定した到来信号電力を示す電力情報を生成する。電力情報は、無線通信部１１０がキャリア周波数毎に測定した到来信号電力を示す値と、到来信号の送信元の無線基地局ＢＳを識別する基地局ＩＤとを含む。

位置情報生成部１３２は、ＧＰＳ受信機１２０が受信したＧＰＳ信号に基づいて、無線端末ＵＥの地理的な位置を示す位置情報を生成する。速度情報生成部１３３は、位置情報生成部１３２が生成した位置情報に基づいて、無線端末ＵＥの移動速度を示す速度情報を生成する。例えば、単位時間たりの無線端末ＵＥの位置変化量を速度情報とすることができる。

無線通信部１１０は、電力情報生成部１３１によって生成された電力情報と、位置情報生成部１３２によって生成された位置情報と、速度情報生成部１３３によって生成された速度情報とを含むＲＩＣを、接続先の無線基地局ＢＳに送信する端末側送信部を構成する。

無線通信部１１０がＲＩＣ（位置情報、電力情報、速度情報）を接続先の無線基地局ＢＳに送信するタイミングは、ＣＱＩの送信と同じタイミングでも異なるタイミングでもよい。例えば、無線通信部１１０及び制御部１３０は、接続先の無線基地局ＢＳからＲＩＣの送信が要求された場合にＲＩＣを送信するようにしてもよい。

（２．２）無線基地局の構成
図４は、無線基地局ＢＳの構成を示す機能ブロック図である。

図４に示すように、無線基地局ＢＳは、複数のアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎ、無線通信部２１０、制御部２２０、記憶部２３０、及び有線通信部２４０を有する（ｎ≧２）。

無線通信部２１０は、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを介して無線信号を送受信する。本実施形態において無線通信部２１０は、無線端末ＵＥからＲＩＣ（位置情報、電力情報、速度情報）を受信する基地局側受信部を構成する。

アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎは、アレイアンテナ又はセクタアンテナである。アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎがアレイアンテナである場合、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを用いて指向性ビームが形成される。アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎそれぞれがセクタアンテナである場合、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎそれぞれは、それぞれ異なる方向に送信指向性を有する。

制御部２２０は、例えばＣＰＵによって構成され、無線基地局ＢＳが具備する各種機能を制御する。記憶部２３０は、例えばメモリによって構成され、無線基地局ＢＳにおける制御などに用いられる各種情報を記憶する。有線通信部２４０は、有線通信網を介して制御装置３００に接続される。

制御部２２０は、転送制御部２２１、割り当て制御部２２２、及び送信制御部２２３を有する。

転送制御部２２１は、無線通信部２１０が無線端末ＵＥから受信したＲＩＣを、有線通信部２４０を介して制御装置３００に転送する。転送制御部２２１は、例えば、無線端末ＵＥから受信したＲＩＣを記憶部２３０に一旦記憶させ、記憶部２３０に記憶させた複数のＲＩＣをＲＩＣレポートとしてまとめて制御装置３００に転送する。本実施形態において有線通信部２４０は、ＲＩＣを制御装置３００に送信する基地局側送信部を構成する。

割り当て制御部２２２は、無線端末ＵＥにチャネルを割り当てる。割り当て制御部２２２は、例えば、無線通信部２１０が無線端末ＵＥから受信したＣＱＩに基づいて、無線端末ＵＥが隣接基地局から受ける干渉の影響が少ないキャリア周波数を当該無線端末ＵＥに割り当てる。

送信制御部２２３は、無線通信部２１０が無線端末ＵＥから受信するＣＱＩと、有線通信部２４０が制御装置３００から受信する制御情報とに基づいて、無線端末ＵＥに送信する信号の送信電力をキャリア周波数毎に制御する。制御情報の詳細については後述する。

送信制御部２２３は、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎの指向性を制御することもできる。アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎがアレイアンテナである場合、送信制御部２２３は、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎそれぞれが送信する信号を重み付けすることで、指向性ビームを向ける方向を動的に変更する。アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎそれぞれがセクタアンテナである場合、送信制御部２２３は、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎそれぞれが送信する信号の送信電力を制御する。セクタアンテナは、それぞれ異なる方向に固定的な送信指向性を有するアンテナである。

（２．３）制御装置の構成
図５は、制御装置３００の構成を示す機能ブロック図である。

図５に示すように、制御装置３００は、有線通信部３１０、制御部３２０、記憶部３３０、及び表示部３４０を有する。

有線通信部３１０は、有線通信網を介して無線基地局ＢＳに接続される。本実施形態において有線通信部３１０は、無線基地局ＢＳからＲＩＣ（位置情報、電力情報、速度情報）を受信する装置側受信部を構成する。

制御部３２０は、例えばＣＰＵによって構成され、制御装置３００が具備する各種機能を制御する。記憶部３３０は、例えばメモリによって構成され、制御装置３００における制御などに用いられる各種情報を記憶する。表示部３４０は、制御部３２０によって制御され、各種の情報を表示する。

制御部３２０は、特定部３２１及び送信制御情報生成部３２２を有する。

特定部３２１は、有線通信部３１０が受信したＲＩＣ（位置情報、電力情報、速度情報）に基づいて、無線基地局ＢＳの通信エリアにおいて、他の無線基地局ＢＳからの到来信号電力が所定値以上となる位置である干渉位置を特定するとともに、他の無線基地局ＢＳから当該干渉位置に到来する信号のキャリア周波数である干渉周波数を特定する。

特定部３２１は、到来信号電力の移動平均が所定値以上の位置を干渉位置として特定してもよい。具体的には、特定部３２１は、過去一定期間における各到来信号電力の平均値を計算し、当該平均値が所定値以上の位置を干渉位置として特定する。また、特定部３２１は、電力情報に含まれる基地局ＩＤに基づいて、干渉源の無線基地局ＢＳを特定する。

特定部３２１は、干渉位置を特定する際に、ＲＩＣに含まれる速度情報を用いて、到来信号電力の重み付けを行ってもよい。具体的には、移動速度が高い無線端末ＵＥからのＲＩＣは信頼度が低いため、移動速度が高いほど到来信号電力に小さい重み係数を乗算する。重み係数を０とする場合には、当該到来信号電力が干渉位置及び干渉周波数の特定に使用されないことになる。

送信制御情報生成部３２２は、特定部３２１によって特定された干渉位置及び干渉周波数について到来信号電力を低下させるための送信制御情報を生成する。当該送信制御情報は、例えば、特定部３２１によって特定された干渉位置（あるいは、干渉位置の方向）、又は干渉周波数の少なくとも一方を示す情報である。

本実施形態において有線通信部３１０は、送信制御情報生成部３２２によって生成された送信制御情報を送信する装置側送信部を構成する。

表示部３４０は、有線通信部３１０が受信したＲＩＣ（位置情報、電力情報、速度情報）を表示したり、特定部３２１によって特定された干渉位置及び干渉周波数の情報を表示したりする。これにより、オペレータは、無線通信システム１０における現在の伝搬環境を把握することができる。

（３）無線通信システムの動作
次に、無線通信システム１０の動作について、（３．１）全体動作、（３．２）無線端末の動作、（３．３）制御装置の動作、（３．４）無線基地局における送信制御動作の順に説明する。

（３．１）全体動作
図６は、無線通信システム１０の全体動作シーケンスを示すシーケンス図である。

ここでは、無線基地局ＢＳ_Ａと無線端末ＵＥ_Ａとの無線通信、及び、無線基地局ＢＳ_Ｂと無線端末ＵＥ_Ｂとの無線通信について説明する。

ステップＳ１０１において、無線基地局ＢＳ_Ａと無線端末ＵＥ_Ａとは、下り（ＤＬ）通信及び上り（ＵＬ）通信を行う。

ステップＳ１０２において、無線端末ＵＥ_Ａは、ＵＬ通信を中断するUL Idleの通知を無線基地局ＢＳ_Ａに送信する。無線基地局ＢＳ_Ａは、無線端末ＵＥ_Ａから当該通知を受信すると、ＲＩＣの送信を要求するＲＩＣ要求を無線端末ＵＥ_Ａに送信する。無線端末ＵＥ_Ａは、無線基地局ＢＳ_ＡからＲＩＣ要求を受信すると、ＲＩＣを無線基地局ＢＳ_Ａに送信する。

ステップＳ１０３において、無線基地局ＢＳ_Ａは、ＲＩＣを報告するＲＩＣレポートを制御装置３００に送信する。

ステップＳ１０４において、無線端末ＵＥ_Ｂは、ＵＬ通信を中断するUL Idleの通知を無線基地局ＢＳ_Ｂに送信する。無線基地局ＢＳ_Ｂは、無線端末ＵＥ_Ｂから当該通知を受信すると、ＲＩＣの送信を要求するＲＩＣ要求を無線端末ＵＥ_Ｂに送信する。無線端末ＵＥ_Ｂは、無線基地局ＢＳ_ＢからＲＩＣ要求を受信すると、ＲＩＣを無線基地局ＢＳ_Ｂに送信する。

ステップＳ１０５において、無線基地局ＢＳ_Ｂは、ＲＩＣを報告するＲＩＣレポートを制御装置３００に送信する。

ステップＳ１０６において、制御装置３００は、送信制御情報を無線基地局ＢＳ_Ａ及び無線基地局ＢＳ_Ｂに送信する。

（３．２）無線端末の動作
図７は、無線端末ＵＥの動作フローを示すフローチャートである。

ステップＳ２０１において、無線端末ＵＥの制御部１３０は、ＵＬ通信を中断するUL Idle状態であるか、又は、ＤＬ通信を中断するDL Idle状態であるかを判定する。UL Idle状態である場合には、処理がステップＳ２１０に進み、DL Idle状態である場合には、処理がステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２において、無線端末ＵＥの制御部１３０は、無線通信部１１０が受信する信号の送信元の無線基地局ＢＳの数を表す送信元ＢＳ数を設定するとともに、無線通信部１１０が受信する信号のキャリア周波数を表すキャリア番号を初期化する。

ステップＳ２０３において、無線端末ＵＥの制御部１３０は、送信元ＢＳ数が１よりも多いか否かを判定する。送信元ＢＳ数が１よりも多い場合には、処理がステップＳ２０５に進み、送信元ＢＳ数が１以下である場合には、処理がステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、ランダムに設定される待ち時間の経過後に、処理がステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０５において、無線端末ＵＥの無線通信部１１０は、キャリア番号に対応する信号の電力（到来信号電力）を測定する。

ステップＳ２０６において、無線端末ＵＥの電力情報生成部１３１は、無線通信部１１０が測定した電力（到来信号電力）を、キャリア番号及び基地局ＩＤと対応付けて記憶部１４０に記憶させる。その後、キャリア番号に１が加算される。ステップＳ２０５及びステップＳ２０６の各処理は、キャリア番号が総キャリア数に到達するまで繰り返し行われる。キャリア番号が総キャリア数に到達すると、処理がステップＳ２０１に戻る。

なお、電力（到来信号電力）を記憶部１４０に記憶させる際、位置情報生成部１３２によって生成された位置情報、及び、速度情報生成部１３３によって生成された速度情報も記憶部１４０に記憶させる。

一方、ステップＳ２１０において、無線端末ＵＥの制御部１３０は、無線通信部１１０が無線基地局ＢＳからＲＩＣ要求を受信したか否かを判定する。ＲＩＣ要求を受信した場合には、処理がステップＳ２１１に進み、ＲＩＣ要求を受信しない場合には、処理がステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２１１において、無線端末ＵＥの制御部１３０は、記憶部１４０に記憶されている電力情報、位置情報、及び速度情報を読み出し、これらを無線通信部１１０に渡す。無線通信部１１０は、電力情報、位置情報、及び速度情報を含むＲＩＣを無線基地局ＢＳに送信する。

（３．３）制御装置の動作
図８は、制御装置３００の動作フローを示すフローチャートである。

ステップＳ３０１において、制御装置３００の有線通信部３１０は、無線基地局ＢＳから、少なくとも１つのＲＩＣを含むＲＩＣレポートを受信する。

ステップＳ３０２において、制御装置３００の特定部３２１は、各ＲＩＣに含まれる速度情報を用いて、電力情報における到来信号電力の重み付けを行う。

ステップＳ３０３において、制御装置３００の特定部３２１は、位置情報と、重み付け後の電力情報とを記憶部３３０に記憶させる。具体的には、特定部３２１は、複数のＲＩＣそれぞれについて、位置情報と、重み付け後の電力情報とを記憶部３３０に記憶させる。

ステップＳ３０４において、制御装置３００の特定部３２１は、記憶部３３０に記憶されている電力情報の移動平均を計算する。すなわち、古い情報については現時点の伝搬環境とは異なるものである可能性が高いため、現時点から過去一定期間までの電力情報の平均を求めることとしている。

ステップＳ３０５において、制御装置３００の特定部３２１は、記憶部３３０に記憶されている位置情報及び電力情報に基づき、各位置及び各キャリア周波数について、到来信号電力が所定値以上であるか否かを判定する。到来信号電力が所定値以上である位置及びキャリア周波数が存在する場合には、処理がステップＳ３０６に進み、到来信号電力が所定値以上である位置及びキャリア周波数が存在しない場合には、処理がステップＳ３０１に戻る。

ステップＳ３０６において、制御装置３００の特定部３２１は、到来信号電力が所定値以上である位置を干渉位置として特定し、到来信号電力が所定値以上であるキャリア周波数を干渉周波数として特定し、所定値以上の到来信号電力の送信元無線基地局を干渉源無線基地局として特定する。

ステップＳ３０７において、制御装置３００の送信制御情報生成部３２２は、特定部３２１によって特定された干渉位置及び干渉周波数について到来信号電力を低下させるための送信制御情報を生成する。

ステップＳ３０８において、制御装置３００の有線通信部３１０は、送信制御情報生成部３２２によって生成された送信制御情報を、特定部３２１によって特定された干渉源無線基地局に送信する。

図９は、制御装置３００の具体的な動作例を説明するための図である。

ここでは、任意の無線基地局ＢＳ_１と、無線基地局ＢＳ_１から所定範囲内に位置する無線基地局ＢＳ_２、無線基地局ＢＳ_３、及び無線基地局ＢＳ_４とが存在する場合の動作例について説明する。具体的には、無線基地局ＢＳ_２、無線基地局ＢＳ_３、及び無線基地局ＢＳ_４それぞれの通信エリアは、無線基地局ＢＳ_１の通信エリアと一部が重複している。

図９（ａ）においては、無線基地局ＢＳ_１及び無線基地局ＢＳ_２を図示している。図９（ａ）に示すように、本動作例では、複数の通信エリアによって構成されるサービスエリアが、複数の位置エリアに論理的に分割されている。各位置エリアには、Ｘ方向及びＹ方向の座標に応じたＩＤ（以下、位置ＩＤ）が付与されている。

制御装置３００の特定部３２１は、ＲＩＣに基づき、無線基地局ＢＳ_１の通信エリアについて、図９（ｂ）に示すような電力テーブルＴ１〜Ｔ４を作成する。電力テーブルＴ１〜Ｔ４それぞれは、位置ＩＤ毎に、キャリア周波数（キャリア番号）毎の到来信号電力と、送信元無線基地局とを対応付けたものである。特定部３２１は、作成した電力テーブルを記憶部３３０に記憶させる。例えば、電力テーブルＴ１では、位置ＩＤがＸＹである位置エリアにおいて、無線基地局ＢＳ_２からキャリア番号２の周波数を用いて送信される信号が電力“ａ”で到来していることを表している。なお、電力“ａ”が０である場合には、実際には信号が到来していないことを意味する。

特定部３２１は、このような電力テーブルＴ１〜Ｔ４に対して、速度情報に応じた重み付けや、移動平均処理を行うことで、図９（ｃ）に示すような最終判定用の電力テーブルを作成する。特定部３２１は、最終判定用の電力テーブルにおける各到来信号電力を所定値と比較し、所定値以上であれば送信制御（送信電力制限）の対象とする。

（３．４）無線基地局における送信制御動作
次に、送信制御情報を受信した無線基地局ＢＳにおける送信制御動作について説明する。

無線基地局ＢＳの送信制御部２２３は、送信制御情報を受信した場合、次の（ａ）〜（ｃ）のうち少なくとも１つの方法で送信を制御する。

（ａ）送信制御部２２３は、制御装置３００から受信した送信制御情報に基づいて、干渉周波数を用いて送信する信号の送信電力を低下させる。あるいは、送信制御部２２３は、干渉周波数の使用を中止する。この場合、制御装置３００によって特定された干渉周波数を示す情報（例えば、キャリア番号）が送信制御情報として用いられる。

（ｂ）アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎがアレイアンテナである場合、送信制御部２２３は、制御装置３００から受信した送信制御情報に基づいて、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎ（アレイアンテナ）が形成する指向性ビームを干渉位置の方向と異なる方向に向ける。この場合、制御装置３００によって特定された干渉位置を示す情報（例えば、位置ＩＤ）、又は、干渉位置の方向を示す情報が送信制御情報として用いられる。

（ｃ）アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎそれぞれがセクタアンテナである場合、送信制御部２２３は、制御装置３００から受信した送信制御情報に基づいて、干渉位置の方向に対応する何れかのアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを用いて送信する信号の送信電力を低下させる。この場合、制御装置３００によって特定された干渉位置を示す情報（例えば、位置ＩＤ）、又は、干渉位置の方向を示す情報が送信制御情報として用いられる。

なお、（ａ）〜（ｃ）の送信制御方法を適宜使い分けることとしてもよい。例えば、無線基地局ＢＳの設置から暫くの期間においては（ｂ）又は（ｃ）の方法を適用し、当該期間を経過した後は（ａ）の方法を適用するといった使い分けをしてもよい。

（４）作用効果
以上説明したように、本実施形態では、送信制御情報を受信した無線基地局ＢＳが、干渉位置及び干渉周波数について到来信号電力を低下させるための送信制御を行う。

すなわち、各無線基地局ＢＳのキャリア周波数毎の送信電力を最新の伝搬環境に合わせて最適化する、あるいは各無線基地局ＢＳの送信指向性を最新の伝搬環境に合わせて最適化することで、伝搬環境の変化にも追従することができると共に、ＣＱＩを用いた周波数スケジューリングでは対処できないような干渉についても回避可能になる。

（５）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

上述した実施形態では、ＧＰＳを利用して位置情報が生成されていたが、ＧＰＳを利用して位置情報を生成する場合に限らず、無線基地局を用いた三角測量法などの既存技術を利用して位置情報を生成してもよい。また、上述した実施形態では、ＧＰＳを利用して速度情報が生成されていたが、ＧＰＳを利用して速度情報を生成する場合に限らず、フェージング周波数を利用して移動速度を推定する方法や、単位時間たりの通信エリア移行回数を利用して移動速度を推定してもよい。

上述した実施形態では、電力情報、位置情報、及び速度情報がＲＩＣに含まれていたが、必ずしもこれら３つの情報を全て含む場合に限らない。例えば、速度情報をＲＩＣから除外してもよい。また、電力情報、位置情報、及び速度情報のそれぞれをＲＩＣに含めて送受信する場合に限らず、電力情報、位置情報、及び速度情報のそれぞれを個別に送受信してもよい。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

なお、日本国特許出願第２００９−７２４７１号（２００９年３月２４日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

以上のように、本発明に係る無線通信システム、無線端末、無線基地局、制御装置、及び無線通信方法は、無線基地局の設置後において伝搬環境が変化する場合や、割り当て可能な周波数に不足が生じる場合であっても、隣接基地局からの干渉を回避できるため、移動体通信などの無線通信において有用である。

Claims

ＬＴＥ（Long Term Evolution）を適用する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
無線端末が、接続対象のセル及び隣接セルのそれぞれについての受信信号電力の測定結果と、前記無線端末の位置を示す位置情報と、を無線基地局に報告するステップＡを有し、
前記ステップＡにおいて、前記無線端末は、該無線端末からの通知に対して前記無線基地局から送信される要求に応じて、該要求前であって前記無線端末がダウンリンクアイドル状態である時に複数回測定され、且つ前記無線端末が前記通知を行うまで保持した前記測定結果及び前記位置情報を１つのメッセージに含めて前記無線基地局に報告し、
前記無線端末は、前記ダウンリンクアイドル状態から、前記ダウンリンクアイドル状態とは異なる状態に切り替わる際に、前記通知を前記無線基地局に送信することを特徴とする無線通信方法。
ＬＴＥ（Long Term Evolution）を適用する無線端末であって、
接続対象のセル及び隣接セルのそれぞれについての受信信号電力の測定結果と、前記無線端末の位置を示す位置情報と、を無線基地局に報告する送信部を有し、
前記送信部は、前記無線端末からの通知に対して前記無線基地局から送信される要求に応じて、該要求前であって前記無線端末がダウンリンクアイドル状態である時に複数回測定され、且つ前記無線端末が前記通知を行うまで保持した前記測定結果及び前記位置情報を１つのメッセージに含めて前記無線基地局に報告し、
前記送信部は、前記無線端末が前記ダウンリンクアイドル状態から、前記ダウンリンクアイドル状態とは異なる状態に切り替わる際に、前記通知を前記無線基地局に送信することを特徴とする無線端末。
ＬＴＥ（Long Term Evolution）を適用する無線端末に備えられるプロセッサであって、
前記プロセッサは、前記無線端末が、接続対象のセル及び隣接セルのそれぞれについての受信信号電力の測定結果と、前記無線端末の位置を示す位置情報と、を無線基地局に報告するように構成され、
前記プロセッサは、前記無線端末が、該無線端末からの通知に対して前記無線基地局から送信される要求に応じて、該要求前であって前記無線端末がダウンリンクアイドル状態である時に複数回測定され、且つ前記無線端末が前記通知を行うまで保持した前記測定結果及び前記位置情報を１つのメッセージに含めて前記無線基地局に報告し、
前記プロセッサは、前記無線端末が前記ダウンリンクアイドル状態から、前記ダウンリンクアイドル状態とは異なる状態に切り替わる際に、前記通知を前記無線基地局に送信するように構成されることを特徴とするプロセッサ。