JP2017147625A - Communication system, control method of communication system, control station - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication system capable of improving the QoE of a user, while suppressing the overhead related to control of a base station or the computational amount of control processing, and to provide a control method of the communication system, a control station and a base station.SOLUTION: In a communication system having multiple base stations disposed in each of multiple areas, and communicating with multiple terminals in each area disposed, and a control station for controlling the multiple base stations, the control station includes: an acquisition unit for acquiring terminal information indicating the state of communication from each of multiple terminals; a calculation unit for calculating the load amount indicating the load of communication processing in each of multiple base stations on the basis of the acquired terminal information; and a transmission unit for transmitting the load amount of each of multiple base stations, thus calculated, to each of multiple base stations. Each of multiple base stations includes: a reception unit for receiving the load amount from the base station; a collection unit for collecting environmental information indicating a communication environment in the disposed area; and a control unit for controlling the traffic in the disposed area, on the basis of the received load amount and the collected environmental information.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、通信システム、通信システムの制御方法、制御局および基地局に関する。   The present invention relates to a communication system, a communication system control method, a control station, and a base station.

スマートフォンやタブレット型端末等の携帯通信端末と、アクセスポイント等の基地局との間で無線通信を行う無線通信システムには、ヘテロジニアス無線ネットワークがある。ヘテロジニアス無線ネットワークでは、無線通信を広い領域で提供する低周波数帯の基地局と、無線通信を狭い領域で提供する高周波数帯の基地局とを密に配置する。これにより、ヘテロジニアス無線ネットワークは、低周波帯域の無線ネットワークと高周波帯域の無線ネットワークとの階層構造を有し、無線通信の広帯域化を図ることができる。   A heterogeneous wireless network is a wireless communication system that performs wireless communication between a mobile communication terminal such as a smartphone or a tablet terminal and a base station such as an access point. In a heterogeneous wireless network, low frequency band base stations that provide wireless communication in a wide area and high frequency band base stations that provide wireless communication in a narrow area are closely arranged. Accordingly, the heterogeneous wireless network has a hierarchical structure of a low-frequency band wireless network and a high-frequency band wireless network, and can increase the bandwidth of wireless communication.

しかしながら、無線通信のトラヒックは時間とともに変動するため、基地局を密に配置した場合、ヘテロジニアス無線ネットワークにおいて、基地局間でのトラヒックの偏りが生じ、トラヒックの負荷が高くなった基地局に接続する携帯通信端末のスループットが低下してしまう。   However, since the traffic of wireless communication varies with time, when base stations are densely arranged, in a heterogeneous wireless network, traffic deviation occurs between base stations, and connection is made to a base station with a high traffic load. The throughput of the mobile communication terminal that does this will decrease.

また、高周波数帯の電波は、低周波帯域の電波と比べて、距離による減衰および人体や建物等の遮蔽物による減衰を受けやすい。このため、高周波帯域の電波で通信している携帯通信端末のスループットは、低周波数帯の電波と比べて、低下しやすく変動も大きい。これにより、高周波帯域の電波で通信している携帯通信端末のユーザのＱｏＥ（Quality of Experience）も、低周波数帯の電波と比べても劣化しやすい。   In addition, radio waves in the high frequency band are more susceptible to attenuation due to distance and attenuation due to a shield such as a human body or a building than radio waves in the low frequency band. For this reason, the throughput of a mobile communication terminal that communicates with radio waves in a high frequency band is likely to decrease and has large fluctuations compared to radio waves in a low frequency band. Thereby, QoE (Quality of Experience) of a user of a mobile communication terminal communicating with radio waves in a high frequency band is likely to be deteriorated as compared with radio waves in a low frequency band.

そこで、ヘテロジニアス無線ネットワークにおいて、Ｃ−ＲＡＮ（Centralized Radio Access Network）が全ての基地局を集中的に制御する技術（例えば、非特許文献１）や、ＳＯＮ（Self-Organizing Networks）による基地局を制御する技術（例えば、非特許文献２）が提案されている。   Therefore, in a heterogeneous wireless network, a technology in which C-RAN (Centralized Radio Access Network) centrally controls all base stations (for example, Non-Patent Document 1) and a base station based on SON (Self-Organizing Networks) A control technique (for example, Non-Patent Document 2) has been proposed.

タン ザカン、下平英和、坂口啓、荒木純道: “（ＭｉＷＥＢＡ）クラウド連携ヘテロジニアスネットワークにおける基地局動的ON/OFF制御の一検討”, 信学技法, pp. 93-100 (2015)Tanzakan, Hidekazu Shimohira, Kei Sakaguchi, Junmichi Araki: “(MiWEBA) A study on dynamic ON / OFF control of base stations in cloud-linked heterogeneous networks”, IEICE Tech., Pp. 93-100 (2015) 小西聡、山本俊明: “LTE/LTE-AdvancedシステムのためのSelf-Organizing Networks(SON)技術による自動最適化の効果”, 電子情報通信学会論文誌, Vol. J97-B, 8, pp. 599-610 (2014)Satoshi Konishi and Toshiaki Yamamoto: “Effect of Self-Organizing Networks (SON) Technology for LTE / LTE-Advanced System”, IEICE Transactions, Vol. J97-B, 8, pp. 599 -610 (2014)

ところで、今後ともスマートフォン等の携帯通信端末の増加に伴い、基地局におけるトラフィックが増大することが推定される。このため、トラフィックが大きい領域に、より小さな領域で無線通信を提供する高周波帯域の基地局を多数配置することにより、トラフィックを分散させることが考えられる。   By the way, it is estimated that the traffic in the base station will increase with the increase in mobile communication terminals such as smartphones. For this reason, it is conceivable to distribute the traffic by arranging a large number of high frequency band base stations that provide wireless communication in a smaller area in an area where the traffic is large.

しかしながら、基地局の増加により、変動する無線通信の環境に追随して各基地局の送信電力やアンテナのビーム方向等の制御にかかるオーバーヘッドや、制御処理の演算量が増大してしまう。そして、通信の品質の劣化を抑制することが困難となる。   However, the increase in the number of base stations increases the overhead for controlling the transmission power of each base station, the beam direction of the antenna, and the like, and the amount of calculation of control processing following the changing wireless communication environment. And it becomes difficult to suppress deterioration of communication quality.

本発明は、基地局の制御にかかるオーバーヘッドや制御処理の演算量を抑制しつつ、ユーザのＱｏＥの向上を図ることができる通信システム、通信システムの制御方法、制御局および基地局を提供することを目的とする。   The present invention provides a communication system, a communication system control method, a control station, and a base station that can improve the user's QoE while suppressing the overhead and control processing amount required for control of the base station. With the goal.

第１の発明は、複数の領域の各々に配置され、配置された各領域内の複数の端末装置と通信を行う複数の基地局と、複数の基地局を制御する制御局とを有する通信システムであって、制御局は、複数の端末装置の各々から通信の状態を示す端末情報を取得する取得部と、取得した端末情報に基づいて、複数の基地局の各々における通信処理の負荷を示す負荷量を算出する算出部と、算出した複数の基地局の各々の負荷量を、複数の基地局の各々に送信する送信部とを備え、複数の基地局の各々は、制御局より負荷量を受信する受信部と、配置された領域における通信環境を示す環境情報を収集する収集部と、受信した負荷量と収集した環境情報とに基づいて、配置された領域における通信量を制御する制御部とを備える。   A first invention is a communication system having a plurality of base stations that are arranged in each of a plurality of areas and that communicate with a plurality of terminal devices in each of the arranged areas, and a control station that controls the plurality of base stations. Then, the control station indicates the load of communication processing in each of the plurality of base stations based on the acquisition unit that acquires terminal information indicating a communication state from each of the plurality of terminal devices, and the acquired terminal information. A calculation unit that calculates a load amount; and a transmission unit that transmits the calculated load amount of each of the plurality of base stations to each of the plurality of base stations, and each of the plurality of base stations receives a load amount from the control station. A receiving unit that receives communication information, a collecting unit that collects environment information indicating a communication environment in the arranged area, and a control that controls the communication amount in the arranged area based on the received load amount and the collected environment information A part.

第１の発明において、収集部は、基地局が配置された領域内の複数の端末装置を用いて、環境情報を収集し、制御部は、収集した環境情報を用いて、基地局が配置された領域内の複数の端末装置との通信処理の負荷を示す指標を算出し、算出した指標が受信した負荷量以下となるように、配置された領域の大きさを調整する。   In the first invention, the collection unit collects environment information using a plurality of terminal devices in the area where the base station is arranged, and the control unit uses the collected environment information to arrange the base station. An index indicating the load of communication processing with a plurality of terminal devices in the area is calculated, and the size of the arranged area is adjusted so that the calculated index is equal to or less than the received load amount.

第１の発明において、制御局は、複数の基地局の各々との間の回線の通信速度を測定する測定部を備え、算出部は、端末情報と測定した通信速度とを用いて、複数の基地局の各々における負荷量を算出する。   In the first invention, the control station includes a measurement unit that measures a communication speed of a line with each of the plurality of base stations, and the calculation unit uses the terminal information and the measured communication speed to The load amount in each base station is calculated.

第２の発明は、複数の領域の各々に配置され、配置された各領域内の複数の端末装置と通信を行う複数の基地局と、複数の基地局を制御する制御局とを有する通信システムの制御方法であって、制御局が、複数の端末装置の各々から通信の状態を示す端末情報を取得する取得ステップと、制御局が、取得した端末情報に基づいて、複数の基地局の各々における通信処理の負荷を示す負荷量を算出する算出ステップと、複数の基地局の各々が、配置された領域における通信環境を示す環境情報を収集する収集ステップと、複数の基地局の各々が、収集した環境情報と制御局により算出された負荷量とに基づいて、配置された領域における通信量を制御する制御ステップとを備える。   A second invention is a communication system having a plurality of base stations that are arranged in each of a plurality of areas and that communicate with a plurality of terminal devices in each of the arranged areas, and a control station that controls the plurality of base stations. A control step in which the control station acquires terminal information indicating a communication state from each of the plurality of terminal devices, and each of the plurality of base stations based on the terminal information acquired by the control station. A calculation step for calculating a load amount indicating a load of communication processing in a plurality of base stations, a collection step for collecting environment information indicating a communication environment in each of the plurality of base stations, and a plurality of base stations, And a control step of controlling the communication amount in the arranged area based on the collected environment information and the load amount calculated by the control station.

第３の発明は、複数の領域の各々に配置され、配置された各領域内の複数の端末装置と通信を行う複数の基地局を制御する制御局であって、複数の端末装置の各々から通信の状態を示す端末情報を取得する取得部と、取得した端末情報に基づいて、複数の基地局の各々における通信処理の負荷を示す負荷量を算出する算出部と、算出した複数の基地局の各々の負荷量を、複数の基地局の各々に送信する送信部とを備える。   A third invention is a control station that is arranged in each of a plurality of areas and controls a plurality of base stations that communicate with a plurality of terminal apparatuses in each of the arranged areas, from each of the plurality of terminal apparatuses An acquisition unit that acquires terminal information indicating a communication state, a calculation unit that calculates a load amount indicating a load of communication processing in each of a plurality of base stations based on the acquired terminal information, and a plurality of calculated base stations And a transmission unit for transmitting the load amount to each of the plurality of base stations.

第４の発明は、配置された領域内の複数の端末装置と通信を行い、制御局により制御される基地局であって、配置された領域内の複数の端末装置の各々における通信の状態を示す端末情報に基づいて、制御局により算出される基地局の通信処理の負荷を示す負荷量を、制御局より受信する受信部と、配置された領域における通信環境を示す環境情報を収集する収集部と、受信した負荷量と収集した環境情報とに基づいて、配置された領域における通信量を制御する制御部とを備える。   A fourth invention is a base station that communicates with a plurality of terminal devices in an arranged area and is controlled by a control station, and determines a communication state in each of the plurality of terminal apparatuses in the arranged area. Based on the terminal information shown, a collection unit collects environmental information indicating the communication environment in the arranged area and a receiving unit that receives from the control station the load amount indicating the communication processing load of the base station calculated by the control station And a control unit that controls the amount of communication in the arranged area based on the received load amount and the collected environment information.

本発明は、基地局の制御にかかるオーバーヘッドや制御処理の演算量を抑制しつつ、ユーザのＱｏＥの向上を図ることができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can improve the user's QoE while suppressing the overhead for controlling the base station and the amount of calculation of control processing.

無線通信システムの一実施形態を示す図である。1 is a diagram illustrating an embodiment of a wireless communication system. 図１に示したユーザ端末、基地局および制御局の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the user terminal shown in FIG. 1, a base station, and a control station. 図１に示した無線通信システムにおける制御処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the control processing in the radio | wireless communications system shown in FIG.

以下、図面を用いて実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

図１は、無線通信システムの一実施形態を示す。   FIG. 1 shows an embodiment of a wireless communication system.

図１に示した無線通信システムＳＹＳは、制御局ＣＴ、２つの基地局１００（１００（１）、１００（２））、および６個のユーザ端末ＵＴ（ＵＴ（１）−ＵＴ（６））を有する。なお、無線通信システムＳＹＳは、２つ以上の複数の基地局１００を有してもよい。また、無線通信システムＳＹＳは、６つ以外の複数のユーザ端末ＵＴを有してもよい。   The radio communication system SYS shown in FIG. 1 includes a control station CT, two base stations 100 (100 (1), 100 (2)), and six user terminals UT (UT (1) -UT (6)). Have Note that the radio communication system SYS may include two or more base stations 100. The radio communication system SYS may have a plurality of user terminals UT other than six.

制御局ＣＴは、有線または無線を介して、基地局１００および外部のネットワークＮＷに接続される。また、基地局１００は、無線を介して、ユーザ端末ＵＴに接続される。   The control station CT is connected to the base station 100 and an external network NW via wired or wireless. In addition, the base station 100 is connected to the user terminal UT via wireless.

制御局ＣＴは、プロセッサ等の演算処理装置およびハードディスク装置等の記憶装置を含むサーバ等のコンピュータ装置である。制御局ＣＴは、ユーザ端末ＵＴとネットワークＮＷとの間でデータを伝送するために、基地局１００の動作を制御する。   The control station CT is a computer device such as a server including an arithmetic processing device such as a processor and a storage device such as a hard disk device. The control station CT controls the operation of the base station 100 in order to transmit data between the user terminal UT and the network NW.

基地局１００（１）、１００（２）は、例えば、アクセスポイントやセルラ基地局等である。基地局１００（１）、１００（２）の各々は、基地局１００に含まれるアンテナを介して、セル領域ＡＲ１またはセル領域ＡＲ２内のユーザ端末ＵＴとの間で無線通信を行う。なお、無線通信システムＳＹＳが２つ以上の複数の基地局１００を有する場合、各基地局１００のセル領域は、隣接する基地局１００のセル領域と重なることが好ましい。   Base stations 100 (1) and 100 (2) are, for example, access points, cellular base stations, and the like. Each of the base stations 100 (1) and 100 (2) performs radio communication with the user terminals UT in the cell area AR1 or the cell area AR2 via an antenna included in the base station 100. In addition, when the radio | wireless communications system SYS has two or more base stations 100, it is preferable that the cell area | region of each base station 100 overlaps the cell area | region of the adjacent base station 100. FIG.

ユーザ端末ＵＴは、スマートフォンやタブレット型端末等の携帯通信端末であり、ユーザ端末ＵＴの位置に応じて基地局１００（１）または基地局１００（２）との間で無線通信を行う。なお、図１に示したユーザ端末ＵＴ（４）は、セル領域ＡＲ１、ＡＲ２が互いに重なる位置にいる。このため、ユーザ端末ＵＴ（４）は、基地局１００（１）、１００（２）の両方と無線通信が可能である。ユーザ端末ＵＴ（４）がいずれの基地局１００と無線通信を行うかは、各基地局１００からの電波の受信電力や、各基地局１００とのスループット等に基づいて、基地局１００により制御される。   The user terminal UT is a mobile communication terminal such as a smartphone or a tablet-type terminal, and performs wireless communication with the base station 100 (1) or the base station 100 (2) according to the position of the user terminal UT. Note that the user terminal UT (4) shown in FIG. 1 is in a position where the cell areas AR1 and AR2 overlap each other. For this reason, the user terminal UT (4) can wirelessly communicate with both the base stations 100 (1) and 100 (2). Which base station 100 the user terminal UT (4) performs wireless communication with is controlled by the base station 100 based on the reception power of radio waves from each base station 100, the throughput with each base station 100, and the like. The

図２は、図１に示したユーザ端末ＵＴ、基地局１００および制御局ＣＴの一例を示す。   FIG. 2 shows an example of the user terminal UT, the base station 100, and the control station CT shown in FIG.

図１に示したユーザ端末ＵＴ（１）は、アンテナＡＮＴ１、送受信部１０、制御部２０、環境測定部３０および記憶部４０を有する。なお、ユーザ端末ＵＴ（２）−ＵＴ（６）は、ユーザ端末ＵＴ（１）と同様の要素を有する。   The user terminal UT (1) illustrated in FIG. 1 includes an antenna ANT1, a transmission / reception unit 10, a control unit 20, an environment measurement unit 30, and a storage unit 40. Note that the user terminals UT (2) to UT (6) have the same elements as the user terminal UT (1).

送受信部１０は、基地局１００（１）から送信されたデータを含むデータ信号、および基地局１００あるいは制御局ＣＴからの制御指示を含む制御信号を、アンテナＡＮＴ１を介して受信する。送受信部１０は、ユーザ端末ＵＴ（１）に設定されている変復調方式や誤り訂正符号化方式等の伝送パラメータに基づいて、受信したデータ信号および制御信号に復調処理を実行する。送受信部１０は、復調したデータ信号および制御信号を制御部２０に出力する。   The transmission / reception unit 10 receives a data signal including data transmitted from the base station 100 (1) and a control signal including a control instruction from the base station 100 or the control station CT via the antenna ANT1. The transmission / reception unit 10 performs demodulation processing on the received data signal and control signal based on transmission parameters such as a modulation / demodulation method and an error correction coding method set in the user terminal UT (1). The transmission / reception unit 10 outputs the demodulated data signal and control signal to the control unit 20.

また、送受信部１０は、例えば、制御部２０を介してデータを受信した場合、設定されている伝送パラメータに基づいて変調処理を実行し、データ信号を生成する。また、送受信部１０は、環境測定部３０により測定された測定結果等を受信した場合、設定されている伝送パラメータに基づいて、受信した測定結果等とともにユーザ端末ＵＴ（１）を識別する識別情報に変調処理を実行し、制御信号を生成する。送受信部１０は、生成したデータ信号や制御信号を基地局１００（１）に送信する。   For example, when the data is received via the control unit 20, the transmission / reception unit 10 performs a modulation process based on the set transmission parameter and generates a data signal. Further, when the transmission / reception unit 10 receives the measurement result or the like measured by the environment measurement unit 30, the identification information for identifying the user terminal UT (1) together with the received measurement result or the like based on the set transmission parameter Then, a modulation process is executed to generate a control signal. The transmission / reception unit 10 transmits the generated data signal and control signal to the base station 100 (1).

制御部２０は、例えば、ユーザ端末ＵＴ（１）に含まれるプロセッサ等が、メモリ等の記憶部４０に記憶されたプログラムを実行することにより実現され、ユーザ端末ＵＴ（１）の動作を制御する。例えば、制御部２０は、送受信部１０から受信した信号が制御信号かデータ信号かを判定する。制御部２０は、例えば、受信した信号が制御信号の場合、基地局１００（１）または制御局ＣＴからの制御指示を取得する。制御指示が伝送パラメータの場合、制御部２０は、取得した伝送パラメータを送受信部１０に設定する。また、制御部２０は、取得した制御指示に基づいて、環境測定部３０にユーザ端末ＵＴ（１）における通信環境を測定させる。一方、制御部２０は、例えば、受信した信号がデータ信号の場合、ユーザ端末ＵＴ（１）に含まれる液晶モニタ等の表示部に、受信したデータを表示する。   The control unit 20 is realized by, for example, a processor or the like included in the user terminal UT (1) executing a program stored in the storage unit 40 such as a memory, and controls the operation of the user terminal UT (1). . For example, the control unit 20 determines whether the signal received from the transmission / reception unit 10 is a control signal or a data signal. For example, when the received signal is a control signal, the control unit 20 acquires a control instruction from the base station 100 (1) or the control station CT. When the control instruction is a transmission parameter, the control unit 20 sets the acquired transmission parameter in the transmission / reception unit 10. Further, the control unit 20 causes the environment measurement unit 30 to measure the communication environment in the user terminal UT (1) based on the acquired control instruction. On the other hand, for example, when the received signal is a data signal, the control unit 20 displays the received data on a display unit such as a liquid crystal monitor included in the user terminal UT (1).

また、制御部２０は、ユーザ端末ＵＴ（１）の識別情報や環境測定部３０により測定された測定結果等を送受信部１０に出力する。また、制御部２０は、端末局ＵＴ（１）に含まれるタッチパネル等の入力部を介して、ユーザから入力指示を受けた場合、受けた入力指示あるいは入力指示により指定されたデータを送受信部１０に出力する。   Further, the control unit 20 outputs the identification information of the user terminal UT (1), the measurement result measured by the environment measurement unit 30, and the like to the transmission / reception unit 10. In addition, when receiving an input instruction from a user via an input unit such as a touch panel included in the terminal station UT (1), the control unit 20 transmits / receives the input instruction received or data specified by the input instruction. Output to.

環境測定部３０は、例えば、基地局１００（１）からの制御指示に基づいて、ユーザ端末ＵＴ（１）における通信環境を測定する。例えば、環境測定部３０は、基地局１００（１）からの制御指示を含む制御信号を受信した際の受信電力、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）およびＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio）の少なくとも１つを測定する。また、環境測定部３０は、基地局１００（１）との間の無線通信におけるトラフィック量を測定する。   The environment measurement unit 30 measures the communication environment in the user terminal UT (1) based on, for example, a control instruction from the base station 100 (1). For example, the environment measurement unit 30 receives at least one of received power, SNR (Signal to Noise Ratio), and SINR (Signal to Interference and Noise Ratio) when a control signal including a control instruction from the base station 100 (1) is received. Measure one. Moreover, the environment measurement part 30 measures the traffic volume in the radio | wireless communication between base stations 100 (1).

また、環境測定部３０は、アンテナＡＮＴ１を介して、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの信号を受信し、ユーザ端末ＵＴ（１）の位置を検出する。なお、環境測定部３０は、基地局１００（１）が送信する制御信号やビーコン波等の受信電力に基づいて、位置を検出してもよい。また、環境測定部３０は、加速度センサや磁気センサ等を含み、ユーザ端末ＵＴ（１）の移動速度を測定してもよい。   In addition, the environment measurement unit 30 receives a signal from a GPS (Global Positioning System) satellite via the antenna ANT1, and detects the position of the user terminal UT (1). Note that the environment measurement unit 30 may detect the position based on received power such as a control signal or a beacon wave transmitted from the base station 100 (1). Moreover, the environment measurement part 30 may include an acceleration sensor, a magnetic sensor, etc., and may measure the moving speed of the user terminal UT (1).

そして、環境測定部３０は、測定結果を制御部２０に出力する。制御部２０は、受信した測定結果とユーザ端末ＵＴ（１）の識別情報とを送受信部１０に出力し、送受信部１０は、アンテナＡＮＴ１を介して、測定結果と識別情報とを含む制御信号を基地局１００（１）に送信する。   Then, the environment measurement unit 30 outputs the measurement result to the control unit 20. The control unit 20 outputs the received measurement result and the identification information of the user terminal UT (1) to the transmission / reception unit 10, and the transmission / reception unit 10 transmits a control signal including the measurement result and the identification information via the antenna ANT1. It transmits to base station 100 (1).

なお、制御部２０は、環境測定部３０から受信した測定結果を、ユーザ端末ＵＴ（１）の記憶部４０に記憶する。そして、制御部２０は、制御局ＣＴからの制御指示に基づいて、記憶部４０に記憶された測定結果を、ユーザ端末ＵＴ（１）の通信状態を示す端末情報として制御局ＣＴに送信する。この場合、制御部２０は、所定の時間幅で測定結果を平均する等の統計処理を実行し、統計処理された測定結果（端末情報）を、制御局ＣＴに送信してもよい。これにより、ユーザ端末ＵＴから制御局ＣＴに送信される測定結果のデータ量を減らすことができ、無線通信システムＳＹＳにおけるトラフィック量を抑制できる。また、制御局ＣＴは、統計処理された端末情報を受信することにより、測定結果を用いた制御処理の演算量を減らすことができる。   In addition, the control part 20 memorize | stores the measurement result received from the environment measurement part 30 in the memory | storage part 40 of user terminal UT (1). And the control part 20 transmits the measurement result memorize | stored in the memory | storage part 40 to the control station CT as terminal information which shows the communication state of user terminal UT (1) based on the control instruction | indication from control station CT. In this case, the control unit 20 may execute statistical processing such as averaging the measurement results over a predetermined time width, and transmit the statistically processed measurement results (terminal information) to the control station CT. Thereby, the data amount of the measurement result transmitted from the user terminal UT to the control station CT can be reduced, and the traffic amount in the radio communication system SYS can be suppressed. Further, the control station CT can reduce the calculation amount of the control process using the measurement result by receiving the statistically processed terminal information.

記憶部４０は、メモリ等であり、ユーザ端末ＵＴ（１）のプロセッサ等が実行するプログラム、ユーザ端末ＵＴ（１）の識別情報、および環境測定部３０により測定された測定結果等を記憶する。   The storage unit 40 is a memory or the like, and stores a program executed by a processor of the user terminal UT (1), identification information of the user terminal UT (1), a measurement result measured by the environment measurement unit 30, and the like.

図１に示した基地局１００（１）は、アンテナＡＮＴ２、送受信部５０、制御部６０、収集部７０、記憶部８０およびＩＦ（Interface）部９０を有する。なお、基地局１００（２）は、基地局１００（１）と同様の要素を有する。   The base station 100 (1) illustrated in FIG. 1 includes an antenna ANT2, a transmission / reception unit 50, a control unit 60, a collection unit 70, a storage unit 80, and an IF (Interface) unit 90. Base station 100 (2) has the same elements as base station 100 (1).

アンテナＡＮＴ２は、例えば、図１に示したセル領域ＡＲ１を覆う１または複数のビームを有するアンテナである。アンテナＡＮＴ２は、制御部６０による制御指示に基づいて、ビームの幅、方向およびチルト角等の無線パラメータを調整する。なお、無線パラメータには、送受信部５０が電波を送信する送信電力等も含まれる。   The antenna ANT2 is, for example, an antenna having one or more beams that cover the cell area AR1 shown in FIG. The antenna ANT2 adjusts radio parameters such as a beam width, direction, and tilt angle based on a control instruction from the control unit 60. Note that the wireless parameters include transmission power at which the transmission / reception unit 50 transmits radio waves and the like.

送受信部５０は、ユーザ端末ＵＴから送信されたデータを含むデータ信号、およびユーザ端末ＵＴの識別情報や測定結果等を含む制御信号を受信する。送受信部５０は、ユーザ端末ＵＴに設定されている伝送パラメータに基づいて、受信したデータ信号または制御信号に復調処理を実行する。送受信部５０は、復調したデータ信号および制御信号を制御部６０に出力する。また、送受信部５０は、ユーザ端末ＵＴ宛のデータを含むデータ信号や、制御部６０または収集部７０からの制御指示を含む制御信号を、ユーザ端末ＵＴに設定されている伝送パラメータに基づいて変調処理し、変調した制御信号をユーザ端末ＵＴに送信する。   The transmission / reception unit 50 receives a data signal including data transmitted from the user terminal UT, and a control signal including identification information and measurement results of the user terminal UT. The transmission / reception unit 50 performs demodulation processing on the received data signal or control signal based on transmission parameters set in the user terminal UT. The transmission / reception unit 50 outputs the demodulated data signal and control signal to the control unit 60. Further, the transmission / reception unit 50 modulates a data signal including data addressed to the user terminal UT and a control signal including a control instruction from the control unit 60 or the collection unit 70 based on transmission parameters set in the user terminal UT. The processed and modulated control signal is transmitted to the user terminal UT.

制御部６０は、例えば、基地局１００（１）に含まれるプロセッサ等が、記憶部８０に記憶されたプログラムを実行することで実現され、基地局１００（１）の動作を制御する。制御部６０は、例えば、送受信部５０が端末局ＵＴから受信した信号が制御信号かデータ信号かを判定する。制御部６０は、受信した信号が測定結果を含む制御信号の場合、制御信号に含まれる識別情報および測定結果を収集部７０に出力する。一方、制御部６０は、受信した信号がデータ信号の場合、ＩＦ部９０を介して、データ信号を制御局ＣＴに出力する。   The control unit 60 is realized by, for example, a processor included in the base station 100 (1) executing a program stored in the storage unit 80, and controls the operation of the base station 100 (1). For example, the control unit 60 determines whether the signal received by the transmission / reception unit 50 from the terminal station UT is a control signal or a data signal. When the received signal is a control signal including a measurement result, the control unit 60 outputs the identification information and the measurement result included in the control signal to the collection unit 70. On the other hand, when the received signal is a data signal, the control unit 60 outputs the data signal to the control station CT via the IF unit 90.

また、制御部６０は、ＩＦ部９０を介して制御局ＣＴから受信した基地局１００（１）の通信処理の負荷を示す負荷量（以下、“制御パラメータ”とも称される）と、収集部７０が収集したセル領域ＡＲ１における通信環境を示す環境情報とに基づいて、セル領域ＡＲ１における無線通信の通信量を制御する。なお、制御部６０の動作については、図３で説明する。   Further, the control unit 60 includes a load amount (hereinafter also referred to as “control parameter”) indicating a communication processing load of the base station 100 (1) received from the control station CT via the IF unit 90, and a collection unit. Based on the environment information indicating the communication environment in the cell area AR1 collected by 70, the amount of wireless communication in the cell area AR1 is controlled. The operation of the control unit 60 will be described with reference to FIG.

収集部７０は、セル領域ＡＲ１における環境情報を収集する。例えば、収集部７０は、基地局１００（１）に接続しているユーザ端末ＵＴの各々に、ユーザ端末ＵＴにおける通信環境を測定させる制御指示の送信を制御部６０に要求する。制御部６０は、収集部７０からの要求に基づいて、基地局１００（１）に接続しているユーザ端末ＵＴの各々に、通信環境を測定させる制御指示の制御信号を、送受信部５０を介して送信する。そして、収集部７０は、制御部６０を介して、ユーザ端末ＵＴの各々の識別情報および測定結果を収集する。収集部７０は、識別情報に基づいて、ユーザ端末ＵＴ毎の測定結果を環境情報として記憶部８０に記憶する。   The collection unit 70 collects environmental information in the cell area AR1. For example, the collection unit 70 requests the control unit 60 to transmit a control instruction that causes each of the user terminals UT connected to the base station 100 (1) to measure the communication environment in the user terminal UT. Based on the request from the collection unit 70, the control unit 60 sends, via the transmission / reception unit 50, a control instruction control signal that causes each of the user terminals UT connected to the base station 100 (1) to measure the communication environment. To send. Then, the collection unit 70 collects each identification information and measurement result of the user terminal UT via the control unit 60. The collection unit 70 stores the measurement result for each user terminal UT in the storage unit 80 as environment information based on the identification information.

なお、収集部７０は、ユーザ端末ＵＴの各々に通信環境を測定させるとともに、あるいはユーザ端末ＵＴの各々に通信環境を測定させる代わりに、基地局１００（１）に配置されたデジタルカメラ等の撮像装置を用いて、セル領域ＡＲ１における環境情報を収集してもよい。例えば、収集部７０は、撮像装置により撮影された画像にエッジ抽出等の画像処理を実行し、セル領域ＡＲ１におけるユーザの人数（ユーザ端末ＵＴの数）やユーザ（ユーザ端末ＵＴ）毎の移動速度を、環境情報として収集してもよい。また、収集部７０は、撮像装置により撮影された画像にエッジ抽出等の画像処理を実行し、セル領域ＡＲ１において無線通信を遮蔽する建物や車等の遮蔽物を検出してもよい。そして、収集部７０は、検出した遮蔽物によるセル領域ＡＲ１における遮蔽率を算出し、算出した遮蔽率を環境情報として収集してもよい。   Note that the collection unit 70 causes each of the user terminals UT to measure the communication environment, or instead of causing each of the user terminals UT to measure the communication environment, imaging such as a digital camera disposed in the base station 100 (1). The environment information in the cell area AR1 may be collected using the apparatus. For example, the collection unit 70 performs image processing such as edge extraction on an image captured by the imaging device, and the number of users (the number of user terminals UT) and the moving speed for each user (user terminal UT) in the cell area AR1. May be collected as environmental information. In addition, the collection unit 70 may perform image processing such as edge extraction on the image captured by the imaging device, and detect a shielding object such as a building or a car that shields wireless communication in the cell area AR1. And the collection part 70 may calculate the shielding rate in cell area AR1 by the detected shielding object, and may collect the computed shielding rate as environmental information.

なお、ユーザを感知する赤外線センサ等の検出装置が基地局１００（１）に配置され、収集部７０は、検出装置の検出結果に基づいて、ユーザの人数、ユーザ毎の移動速度および建物等の遮蔽物による遮蔽率を収集してもよい。   Note that a detection device such as an infrared sensor that senses the user is disposed in the base station 100 (1), and the collection unit 70 determines the number of users, the movement speed for each user, the building, and the like based on the detection result of the detection device. You may collect the shielding rate by a shield.

記憶部８０は、ハードディスク装置あるいはメモリ等である。記憶部８０は、基地局１００（１）のプロセッサ等が実行するプログラム、収集部７０により収集された環境情報を記憶する。   The storage unit 80 is a hard disk device or a memory. The storage unit 80 stores a program executed by the processor of the base station 100 (1) and the environment information collected by the collection unit 70.

ＩＦ部９０は、入出力インタフェース等であり、制御局ＣＴとの間で通信を行う。ＩＦ部９０は、受信部の一例である。   The IF unit 90 is an input / output interface or the like, and communicates with the control station CT. The IF unit 90 is an example of a receiving unit.

図１に示した制御局ＣＴは、サーバ等のコンピュータ装置であり、ＩＦ部１１０、ネットワークＩＦ部１２０、制御部１３０、回線測定部１４０および記憶部１５０を有する。   The control station CT illustrated in FIG. 1 is a computer device such as a server, and includes an IF unit 110, a network IF unit 120, a control unit 130, a line measurement unit 140, and a storage unit 150.

ＩＦ部１１０は、入出力インタフェース等であり、基地局１００との間で通信を行う。なお、ＩＦ部１１０は、ユーザ端末ＵＴの各々との間で通信を行う機能を有してもよい。ＩＦ部１１０は、送信部の一例である。   The IF unit 110 is an input / output interface or the like, and communicates with the base station 100. Note that the IF unit 110 may have a function of performing communication with each of the user terminals UT. The IF unit 110 is an example of a transmission unit.

ネットワークＩＦ部１２０は、ネットワークインタフェース等であり、ネットワークＮＷとの間で通信を行う。   The network IF unit 120 is a network interface or the like, and performs communication with the network NW.

制御部１３０は、例えば、制御局ＣＴに含まれるプロセッサ等が、記憶部１５０に記憶されたプログラムを実行することにより実現され、制御局ＣＴの動作を制御する。例えば、制御部１３０は、ＩＦ部１１０を介して、ユーザ端末ＵＴが送信したデータ信号を受信した場合、ネットワークＩＦ部１２０を介して、受信したデータ信号をネットワークＮＷに転送する。   The control unit 130 is realized by, for example, a processor included in the control station CT executing a program stored in the storage unit 150, and controls the operation of the control station CT. For example, when the control unit 130 receives a data signal transmitted from the user terminal UT via the IF unit 110, the control unit 130 transfers the received data signal to the network NW via the network IF unit 120.

また、制御部１３０は、例えば、ユーザ端末ＵＴの各々における通信の状態を示す端末情報（すなわち、環境測定部３０の測定結果）を取得するために、端末情報の送信指示の制御信号を、ＩＦ部１１０を介してユーザ端末ＵＴの各々に送信する。そして、制御部１３０は、ユーザ端末ＵＴの各々から端末情報を含む制御信号を受信し、受信した制御信号に含まれる識別情報に基づいて、ユーザ端末ＵＴ毎に端末情報を記憶部１５０に記憶する。そして、制御部１３０は、取得した端末情報を用いて、基地局１００の各々における制御パラメータを算出する。制御部１３０の動作については、図３で説明する。なお、ＩＦ部１１０がユーザ端末ＵＴの各々との間で通信を行う機能を有する場合、制御部１３０は、ユーザ端末ＵＴの各々から端末情報を直接取得してもよい。制御部１３０は、取得部および算出部の一例である。   Further, for example, in order to acquire terminal information indicating the state of communication in each of the user terminals UT (that is, the measurement result of the environment measurement unit 30), the control unit 130 transmits a control signal for transmitting terminal information to the IF. It transmits to each of the user terminals UT via the unit 110. And the control part 130 receives the control signal containing terminal information from each of the user terminals UT, and memorize | stores terminal information in the memory | storage part 150 for every user terminal UT based on the identification information contained in the received control signal. . And the control part 130 calculates the control parameter in each of the base stations 100 using the acquired terminal information. The operation of the control unit 130 will be described with reference to FIG. In addition, when the IF unit 110 has a function of performing communication with each of the user terminals UT, the control unit 130 may directly acquire terminal information from each of the user terminals UT. The control unit 130 is an example of an acquisition unit and a calculation unit.

回線測定部１４０は、制御局ＣＴと基地局１００との間のバックホール回線の通信速度（以下、“バックホールリンク速度”とも称される）を測定する。回線測定部１４０は、測定したバックホールリンク速度を、基地局１００毎に記憶部１５０に記憶する。   The line measurement unit 140 measures the communication speed of the backhaul line between the control station CT and the base station 100 (hereinafter also referred to as “backhaul link speed”). The line measurement unit 140 stores the measured backhaul link speed in the storage unit 150 for each base station 100.

記憶部１５０は、ハードディスク装置あるいはメモリ等である。記憶部１５０は、制御局ＣＴのプロセッサ等が実行するプログラム、制御部１３０により取得された端末情報を記憶する。   The storage unit 150 is a hard disk device or a memory. The storage unit 150 stores a program executed by the processor of the control station CT and the terminal information acquired by the control unit 130.

図３は、図１に示した無線通信システムＳＹＳにおける制御処理の一例を示す。例えば、ステップＳ１００からステップＳ１４０の処理は、制御局ＣＴにより実行される。また、ステップＳ２００からステップＳ２７０の処理は、基地局１００（１）により実行され、ステップＳ３００およびステップＳ３１０の処理は、ユーザ端末ＵＴ（１）により実行される。すなわち、図３は、通信システムの制御方法の一実施形態を示す。   FIG. 3 shows an example of control processing in the wireless communication system SYS shown in FIG. For example, the processing from step S100 to step S140 is executed by the control station CT. Moreover, the process of step S200 to step S270 is performed by the base station 100 (1), and the process of step S300 and step S310 is performed by the user terminal UT (1). That is, FIG. 3 shows an embodiment of a control method of the communication system.

なお、ステップＳ１００からステップＳ１４０の処理と、ステップＳ２００からステップＳ２７０の処理と、ステップＳ３００およびステップＳ３１０の処理は、並列に実行されるのが好ましい。また、ステップＳ１００からステップＳ１４０の処理と、ステップＳ２００からステップＳ２７０の処理と、ステップＳ３００およびステップＳ３１０の処理は、無線通信システムＳＹＳにおける通信処理と並列に実行されるのが好ましい。   Note that the processing from step S100 to step S140, the processing from step S200 to step S270, and the processing from step S300 and step S310 are preferably executed in parallel. Moreover, it is preferable that the process of step S100 to step S140, the process of step S200 to step S270, and the process of step S300 and step S310 are performed in parallel with the communication process in the radio | wireless communications system SYS.

なお、基地局１００（２）の動作およびユーザ端末ＵＴ（２）−ＵＴ（６）の各々の動作は、図３に示した基地局１００（１）の動作およびユーザ端末ＵＴ（１）の動作と同様であり、説明を省略する。   The operations of base station 100 (2) and the operations of user terminals UT (2) -UT (6) are the same as the operations of base station 100 (1) and user terminal UT (1) shown in FIG. The description is omitted.

ステップＳ１００では、制御部１３０は、ユーザ端末ＵＴの各々の端末情報（すなわち、環境測定部３０の測定結果）を取得するために、端末情報を送信させる制御指示の制御信号を、ＩＦ部１１０を介してユーザ端末ＵＴの各々に送信する。   In step S <b> 100, the control unit 130 transmits a control instruction control signal for transmitting terminal information to the IF unit 110 in order to acquire each terminal information of the user terminal UT (that is, a measurement result of the environment measurement unit 30). To each of the user terminals UT.

ステップＳ１１０では、制御部１３０は、ユーザ端末ＵＴの各々から端末情報を含む信号を受信する。   In step S110, the control unit 130 receives a signal including terminal information from each of the user terminals UT.

ステップＳ１２０では、制御部１３０は、ステップＳ１１０で受信した端末情報を用いて、トラフィック量、受信電力、ＳＮＲおよびＳＩＮＲ等の分布を示すマップを作成する。例えば、制御部１３０は、受信したユーザ端末ＵＴの各々における端末情報を参照して、基地局１００から送信された制御信号の受信電力、ＳＮＲおよびＳＩＮＲの少なくとも１つを取得する。また、制御部１３０は、受信したユーザ端末ＵＴの各々における端末情報を参照し、ユーザ端末ＵＴの各々の位置を示す位置情報およびトラフィック量を取得する。制御部１３０は、取得したユーザ端末ＵＴの各々の位置情報に基づいて、トラフィック量、受信電力、ＳＮＲおよびＳＩＮＲ等の２次元分布であるマップを作成する。   In step S120, the control unit 130 creates a map indicating the traffic volume, received power, SNR, SINR, and the like distribution using the terminal information received in step S110. For example, the control unit 130 obtains at least one of reception power, SNR, and SINR of a control signal transmitted from the base station 100 with reference to terminal information in each received user terminal UT. In addition, the control unit 130 refers to the received terminal information in each user terminal UT, and acquires position information and traffic volume indicating the position of each user terminal UT. The control unit 130 creates a map that is a two-dimensional distribution such as traffic volume, received power, SNR, and SINR, based on the acquired location information of each user terminal UT.

ステップＳ１３０では、制御部１３０は、ステップＳ１２０で作成したマップを用いて、基地局１００の各々における通信量、すなわちトラフィック量を制御するために、基地局１００毎に制御パラメータを算出する。例えば、制御部１３０は、図１に示すように、基地局１００（１）と基地局１００（１）に隣接する基地局１００（２）とのセル領域ＡＲ１、ＡＲ２における総トラフィック量（すなわち、ユーザ端末ＵＴ（１）−ＵＴ（６）の総通信量）を算出する。なお、セル領域ＡＲ１が２以上のセル領域と隣接する場合、制御部１３０は、セル領域ＡＲ１と隣接する２以上のセル領域とにおける総トラフィック量を算出する。制御部１３０は、算出した総トラフィック量と式（１）とを用いて、基地局１００（１）におけるトラフィックλ（１）を算出する。   In step S <b> 130, the control unit 130 calculates a control parameter for each base station 100 in order to control the communication amount in each base station 100, that is, the traffic amount, using the map created in step S <b> 120. For example, as illustrated in FIG. 1, the control unit 130 may determine the total traffic volume in the cell areas AR1 and AR2 between the base station 100 (1) and the base station 100 (2) adjacent to the base station 100 (1) (that is, (Total communication traffic of user terminals UT (1) -UT (6)). When the cell area AR1 is adjacent to two or more cell areas, the control unit 130 calculates the total traffic volume in the cell area AR1 and two or more cell areas adjacent to each other. The control unit 130 calculates the traffic λ (1) in the base station 100 (1) using the calculated total traffic amount and the equation (1).

λ（１）＝ＴＦｓｕｍ×Ｓａ１／ＳＡｓｕｍ（１） …（１）
なお、ＴＦｓｕｍは、セル領域ＡＲ１とセル領域ＡＲ１と隣接するセル領域における総トラフィック量を示す。また、Ｓａ１は、セル領域ＡＲ１の面積を示し、ＳＡｓｕｍ（１）は、セル領域ＡＲ１とセル領域ＡＲ１に隣接するセル領域との総面積を示す。 λ (1) = TFsum × Sa1 / SAsum (1) (1)
Note that TFsum indicates the total traffic volume in the cell area AR1 and the cell area adjacent to the cell area AR1. Sa1 indicates the area of the cell region AR1, and SAsum (1) indicates the total area of the cell region AR1 and the cell region adjacent to the cell region AR1.

そして、制御部１３０は、算出したトラフィックλ（１）と式（２）とを用いて、基地局１００（１）の制御パラメータＬｔｈ（１）を算出する。   Then, the control unit 130 calculates the control parameter Lth (1) of the base station 100 (1) using the calculated traffic λ (1) and the equation (2).

Ｌｔｈ（１）＝α×λ（１） …（２）
係数αは、重み係数を示す。例えば、制御部１３０は、ステップＳ１２０で作成された受信電力のマップを用いて、基地局１００（１）における平均スループットを算出し、算出した基地局１００（１）の平均スループットと式（３）とを用いて、重み係数αを算出する。 Lth (1) = α × λ (1) (2)
The coefficient α indicates a weighting coefficient. For example, the control unit 130 calculates the average throughput in the base station 100 (1) using the received power map created in step S120, and calculates the calculated average throughput of the base station 100 (1) and Expression (3). Is used to calculate a weighting factor α.

α＝１／ＴＰａｖｇ（１） …（３）
なお、ＴＰａｖｇ（１）は、基地局１００（１）の平均スループットを示す。また、重み係数αは、基地局１００（１）の平均スループットの代わりに、受信電力のマップに基づいて求められる基地局１００（１）の平均キャパシティ（例えば、基地局１００（１）における平均周波数利用率と平均帯域幅との積）等に基づいて算出されてもよい。あるいは、重み係数αは、基地局１００（１）に接続されるユーザ端末ＵＴの数に基づいて算出されてもよい。 α = 1 / TPavg (1) (3)
Note that TPavg (1) indicates the average throughput of the base station 100 (1). In addition, the weighting factor α is an average capacity of the base station 100 (1) obtained based on the received power map instead of the average throughput of the base station 100 (1) (for example, an average of the base station 100 (1)). The product may be calculated based on the product of the frequency utilization rate and the average bandwidth. Alternatively, the weighting factor α may be calculated based on the number of user terminals UT connected to the base station 100 (1).

なお、無線通信システムＳＹＳにおける無線通信では、基地局１００（１）と各ユーザ端末ＵＴとの間の通信速度は、制御局ＣＴと基地局１００（１）との間のバックホール回線のバックホールリンク速度より遅い。このため、基地局１００（１）と各ユーザ端末ＵＴとの間の通信速度（すなわち、基地局１００（１）の平均スループット）が、無線通信システムＳＹＳにおけるトラフィックのボトルネックとなりやすい。このため、重み係数αは、式（３）のように、基地局１００（１）の平均スループットＴＰａｖｇ（１）を用いて算出される。しかしながら、バックホールリンク速度が、基地局１００（１）の平均スループットより遅くなる場合も考えられる。この場合、制御局ＣＴと基地局１００（１）との間のバックホール回線が、ボトルネックとなる。   In the wireless communication in the wireless communication system SYS, the communication speed between the base station 100 (1) and each user terminal UT is the backhaul line backhaul between the control station CT and the base station 100 (1). Slower than link speed. For this reason, the communication speed between the base station 100 (1) and each user terminal UT (that is, the average throughput of the base station 100 (1)) tends to become a traffic bottleneck in the wireless communication system SYS. For this reason, the weighting factor α is calculated using the average throughput TPavg (1) of the base station 100 (1) as shown in Equation (3). However, the backhaul link speed may be slower than the average throughput of the base station 100 (1). In this case, the backhaul line between the control station CT and the base station 100 (1) becomes a bottleneck.

そこで、重み係数αは、式（４）と、回線測定部１４０により測定される基地局１００（１）との間のバックホールリンク速度とを用いて算出されてもよい。   Therefore, the weighting factor α may be calculated using Equation (4) and the backhaul link speed between the base station 100 (1) measured by the line measurement unit 140.

α＝１／ｍｉｎ（ＴＰａｖｇ（１），ＶＢＬ（１）） …（４）
なお、ＶＢＬ（１）は、基地局１００（１）との間のバックホールリンク速度を示す。 α = 1 / min (TPavg (1), VBL (1)) (4)
VBL (1) indicates the backhaul link speed with the base station 100 (1).

また、制御部１３０は、基地局１００（２）についても、基地局１００（１）と同様に、制御パラメータＬｔｈ（２）を算出する。   Also, the control unit 130 calculates the control parameter Lth (2) for the base station 100 (2) as well as the base station 100 (1).

ステップＳ１４０では、制御部１３０は、ステップＳ１３０で算出した制御パラメータＬｔｈ（１）、Ｌｔｈ（２）の各々を、基地局１００（１）、１００（２）にそれぞれ送信する。その後、制御局ＣＴは、制御処理を終了する。   In step S140, control unit 130 transmits each of control parameters Lth (1) and Lth (2) calculated in step S130 to base stations 100 (1) and 100 (2), respectively. Thereafter, the control station CT ends the control process.

その後、制御局ＣＴは、例えば、所定の時間間隔でステップＳ１００からステップＳ１４０の処理を実行する。   Thereafter, the control station CT executes the processing from step S100 to step S140 at a predetermined time interval, for example.

一方、ステップＳ２００では、制御部６０は、収集部７０からの要求に基づいて、基地局１００（１）に接続されているユーザ端末ＵＴの各々に、ユーザ端末ＵＴにおける通信環境を測定させる制御指示を含む制御信号を送信する。   On the other hand, in step S200, the control unit 60 causes each of the user terminals UT connected to the base station 100 (1) to measure the communication environment in the user terminal UT based on the request from the collection unit 70. A control signal including is transmitted.

ステップＳ２１０では、制御部６０が、基地局１００（１）に接続されているユーザ端末ＵＴの各々の識別情報および測定結果を含む制御信号を受信し、収集部７０は、ユーザ端末ＵＴの各々の識別情報および測定結果を収集する。   In step S210, the control unit 60 receives a control signal including identification information and measurement results of each of the user terminals UT connected to the base station 100 (1), and the collection unit 70 receives each of the user terminals UT. Collect identification information and measurement results.

ステップＳ２２０では、制御部６０は、制御局ＣＴから制御パラメータＬｔｈ（１）を受信する。   In step S220, the control unit 60 receives the control parameter Lth (1) from the control station CT.

ステップＳ２３０では、制御部６０は、ステップＳ２１０で収集された測定結果を用いて、基地局１００（１）における通信処理の負荷を示す指標Ｌを算出する。例えば、制御部６０は、式（５）と収集された測定結果とを用いて、指標Ｌを算出する。   In step S230, the control unit 60 calculates an index L indicating the communication processing load in the base station 100 (1) using the measurement result collected in step S210. For example, the control unit 60 calculates the index L using the equation (5) and the collected measurement results.

Ｌ＝β×λｉ …（５）
なお、λｉは、基地局１００（１）に接続される全ユーザ端末ＵＴのトラフィック量の総和等であり、基地局１００（１）が保持するトラフィック負荷情報を示す。係数βは、重み係数を示し、基地局１００（１）に接続される全ユーザ端末ＵＴのスループットの総和を用いて、式（６）のように表される。 L = β × λi (5)
Note that λi is the sum of traffic amounts of all user terminals UT connected to the base station 100 (1), and indicates traffic load information held by the base station 100 (1). The coefficient β represents a weighting coefficient, and is expressed as Expression (6) using the sum of the throughputs of all user terminals UT connected to the base station 100 (1).

β＝１／ＴＰｓｕｍ（１） …（６）
なお、ＴＰｓｕｍ（１）は、基地局１００（１）に接続される全ユーザ端末ＵＴのスループットの総和を示す。また、重み係数βは、基地局１００（１）に接続される全ユーザ端末ＵＴのスループットの総和の代わりに、全ユーザ端末ＵＴの受信電力の総和を用いて算出されてもよい。あるいは、重み係数βは、基地局１００（１）のセル領域ＡＲ１における建物等の遮蔽物による遮蔽率、あるいは基地局１００（１）に接続されるユーザ端末ＵＴの移動速度等を用いて算出されてもよい。 β = 1 / TPsum (1) (6)
Note that TPsum (1) indicates the total throughput of all user terminals UT connected to the base station 100 (1). Also, the weighting factor β may be calculated using the total received power of all user terminals UT instead of the total throughput of all user terminals UT connected to the base station 100 (1). Alternatively, the weighting factor β is calculated using a shielding rate by a shielding object such as a building in the cell area AR1 of the base station 100 (1), a moving speed of the user terminal UT connected to the base station 100 (1), or the like. May be.

ステップＳ２４０では、制御部６０は、ステップＳ２２０で受信した制御パラメータＬｔｈ（１）と、ステップＳ２３０で算出した指標Ｌとの差分が閾値ε以下か否かを判定する。制御パラメータＬｔｈ（１）と指標Ｌとの差分が閾値ε以下の場合、制御部６０は、基地局１００（１）における通信量は適正と判定し、設定されている無線パラメータを維持する。この場合、基地局１００（１）は、制御処理を終了する。一方、制御パラメータＬｔｈ（１）と指標Ｌとの差分が閾値εより大きい場合、基地局１００（１）の処理は、ステップＳ２５０に移る。   In step S240, the control unit 60 determines whether or not the difference between the control parameter Lth (1) received in step S220 and the index L calculated in step S230 is equal to or less than a threshold value ε. When the difference between the control parameter Lth (1) and the index L is equal to or less than the threshold ε, the control unit 60 determines that the communication amount in the base station 100 (1) is appropriate, and maintains the set radio parameter. In this case, the base station 100 (1) ends the control process. On the other hand, when the difference between the control parameter Lth (1) and the index L is larger than the threshold ε, the process of the base station 100 (1) moves to step S250.

なお、閾値εは、無線通信システムＳＹＳにおいて要求される通信品質等に基づいて、適宜設定されるのが好ましい。   Note that the threshold ε is preferably set as appropriate based on the communication quality required in the wireless communication system SYS.

ステップＳ２５０では、制御部６０は、指標Ｌが制御パラメータＬｔｈ（１）以下か否か、すなわち基地局１００（１）における通信処理に余裕があるか否かを判定する。指標Ｌが制御パラメータＬｔｈ（１）以下、すなわち基地局１００（１）における通信処理に余裕がある場合、基地局１００（１）の処理は、ステップＳ２６０に移る。一方、指標Ｌが制御パラメータＬｔｈ（１）より大きい、すなわち基地局１００（１）における通信処理に余裕がない場合、基地局１００（１）の処理は、ステップＳ２７０に移る。   In step S250, the control unit 60 determines whether or not the index L is equal to or less than the control parameter Lth (1), that is, whether or not there is room in communication processing in the base station 100 (1). When the index L is equal to or less than the control parameter Lth (1), that is, when there is a margin in communication processing in the base station 100 (1), the processing of the base station 100 (1) proceeds to step S260. On the other hand, if the index L is greater than the control parameter Lth (1), that is, if there is no allowance for communication processing in the base station 100 (1), the processing of the base station 100 (1) proceeds to step S270.

ステップＳ２６０では、制御部６０は、基地局１００（１）のセル領域ＡＲ１を拡大するように、アンテナＡＮＴ２のビームの幅、方向およびチルト角等の無線パラメータを変更する。例えば、制御部６０は、アンテナＡＮＴ２のビーム幅を広くする、ビームの方向を拡大する、またはビームのチルト角を小さくするように、無線パラメータを変更する。あるいは、制御部６０は、基地局１００（１）の送信電力を大きくする、またはユーザ端末ＵＴが満たすべき所要受信電力を小さくするように、無線パラメータを変更する。また、制御部６０は、ユーザ端末ＵＴとの無線通信の周波数帯域幅を小さくする、または再接続時における通信品質が悪いユーザ端末ＵＴの接続も許可する等のように、無線パラメータを変更する。そして、制御部６０は、変更した無線パラメータを設定する。そして、基地局１００は、制御処理を終了する。   In step S260, the control unit 60 changes radio parameters such as the beam width, direction, and tilt angle of the antenna ANT2 so as to expand the cell area AR1 of the base station 100 (1). For example, the control unit 60 changes the radio parameter so as to widen the beam width of the antenna ANT2, expand the beam direction, or reduce the beam tilt angle. Alternatively, the control unit 60 changes the radio parameter so as to increase the transmission power of the base station 100 (1) or decrease the required reception power that the user terminal UT should satisfy. Further, the control unit 60 changes the radio parameter so as to reduce the frequency bandwidth of the radio communication with the user terminal UT, or to permit connection of the user terminal UT having poor communication quality at the time of reconnection. Then, the control unit 60 sets the changed wireless parameter. Then, the base station 100 ends the control process.

ステップＳ２７０では、制御部６０は、基地局１００（１）のセル領域ＡＲ１を縮小するように、アンテナＡＮＴ２のビームの幅、方向およびチルト角等の無線パラメータを変更する。例えば、制御部６０は、アンテナＡＮＴ２のビーム幅を狭くする、ビームの方向を限定する、またはビームのチルト角を大きくするように、無線パラメータを変更する。あるいは、制御部６０は、基地局１００（１）の送信電力を小さくする、またはユーザ端末ＵＴが満たすべき所要受信電力を大きくするように、無線パラメータを変更する。また、制御部６０は、ユーザ端末ＵＴとの無線通信の周波数帯域幅を大きくする、または再接続時における通信品質が悪いユーザ端末ＵＴの接続を許可しない等のように、無線パラメータを変更する。そして、制御部６０は、変更した無線パラメータを設定する。そして、基地局１００は、制御処理を終了する。   In step S270, the control unit 60 changes the radio parameters such as the beam width, direction, and tilt angle of the antenna ANT2 so as to reduce the cell area AR1 of the base station 100 (1). For example, the control unit 60 changes the radio parameter so as to narrow the beam width of the antenna ANT2, limit the direction of the beam, or increase the tilt angle of the beam. Or the control part 60 changes a radio | wireless parameter so that the transmission power of the base station 100 (1) may be made small, or the required reception power which the user terminal UT should satisfy | fill is made large. Further, the control unit 60 changes the radio parameter so as to increase the frequency bandwidth of the radio communication with the user terminal UT, or not permit the connection of the user terminal UT having poor communication quality at the time of reconnection. Then, the control unit 60 sets the changed wireless parameter. Then, the base station 100 ends the control process.

その後、基地局１００（１）は、例えば、所定の時間間隔でステップＳ２００とステップＳ２１０の処理を実行する。そして、基地局１００（１）は、ステップＳ２２０で制御局ＣＴから制御パラメータＬｔｈ（１）を受信した場合に、ステップＳ２３０からステップＳ２７０の処理を実行する。   Thereafter, the base station 100 (1) executes the processes of step S200 and step S210 at predetermined time intervals, for example. Then, when the base station 100 (1) receives the control parameter Lth (1) from the control station CT in step S220, the base station 100 (1) executes the processing from step S230 to step S270.

一方、ステップＳ３００では、環境測定部３０は、ステップＳ２００で基地局１００（１）から送信された制御指示に基づいて、基地局１００（１）からの制御信号の受信電力やユーザ端末ＵＴ（１）の位置等のユーザ端末ＵＴ（１）における通信環境を測定する。そして、環境測定部３０は、測定結果を制御部２０に出力する。制御部２０は、受信した測定結果とユーザ端末ＵＴ（１）の識別情報とを含む制御信号を、基地局１００（１）に送信する。また、制御部２０は、測定結果を記憶部４０に記憶する。   On the other hand, in step S300, the environment measurement unit 30 receives the control signal reception power from the base station 100 (1) and the user terminal UT (1) based on the control instruction transmitted from the base station 100 (1) in step S200. ) And the communication environment in the user terminal UT (1). Then, the environment measurement unit 30 outputs the measurement result to the control unit 20. The control unit 20 transmits a control signal including the received measurement result and the identification information of the user terminal UT (1) to the base station 100 (1). Further, the control unit 20 stores the measurement result in the storage unit 40.

ステップＳ３１０では、制御部２０は、ステップＳ１００で制御局ＣＴから送信された制御指示に基づいて、ステップＳ３００で記憶部４０に記憶された測定結果に統計処理を実行し、統計処理された測定結果を端末情報として制御局ＣＴに送信する。   In step S310, the control unit 20 executes statistical processing on the measurement result stored in the storage unit 40 in step S300 based on the control instruction transmitted from the control station CT in step S100, and the statistically processed measurement result. To the control station CT as terminal information.

なお、ユーザ端末ＵＴ（１）は、ステップＳ３００とステップＳ３１０との処理を並列に実行してもよい。   Note that the user terminal UT (1) may execute the processes of step S300 and step S310 in parallel.

以上、図１から図３に示した実施形態では、制御局ＣＴは、トラフィック量等のマップを作成するために、ユーザ端末ＵＴの各々から統計処理された端末情報を取得する。すなわち、制御局ＣＴは、ユーザ端末ＵＴの各々から統計処理された端末情報を取得することで、取得する端末情報のデータ量を減らすことができ、制御処理の演算量を抑制できる。   As described above, in the embodiment illustrated in FIG. 1 to FIG. 3, the control station CT acquires terminal information subjected to statistical processing from each user terminal UT in order to create a map of traffic volume and the like. That is, the control station CT can reduce the data amount of the terminal information to be acquired by acquiring the terminal information statistically processed from each user terminal UT, and can suppress the calculation amount of the control processing.

また、基地局１００は、制御局ＣＴから受信した制御パラメータＬｔｈと、基地局１００における指標Ｌとの比較に基づいて、無線パラメータを変更することにより、無線パラメータを変更するための制御処理の演算量を抑制でき、制御処理の高速化を図ることができる。そして、基地局１００は、基地局１００の制御にかかるオーバーヘッドを短くできる。さらに、基地局１００は、基地局１００の平均スループット、制御局ＣＴとの間のバックホール回線のバックホールリンク速度、あるいは遮蔽率等の環境情報に基づいて指数Ｌを算出する。すなわち、基地局１００は、ユーザ端末ＵＴとの通信品質を考慮して無線パラメータを変更できる。   Further, the base station 100 calculates a control process for changing the radio parameter by changing the radio parameter based on a comparison between the control parameter Lth received from the control station CT and the index L in the base station 100. The amount can be suppressed, and the speed of control processing can be increased. And the base station 100 can shorten the overhead concerning the control of the base station 100. Furthermore, the base station 100 calculates the index L based on environmental information such as the average throughput of the base station 100, the backhaul link speed of the backhaul line with the control station CT, or the shielding rate. That is, the base station 100 can change the radio parameter in consideration of the communication quality with the user terminal UT.

これにより、無線通信システムＳＹＳは、基地局の制御にかかるオーバーヘッドや制御処理の演算量を抑制しつつ、ユーザのＱｏＥの向上を図ることができる。   Thereby, the radio | wireless communications system SYS can aim at the improvement of a user's QoE, suppressing the overhead concerning the control of a base station, and the calculation amount of control processing.

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。   From the above detailed description, features and advantages of the embodiments will become apparent. This is intended to cover the features and advantages of the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the claims. Also, any improvement and modification should be readily conceivable by those having ordinary knowledge in the art. Therefore, there is no intention to limit the scope of the inventive embodiments to those described above, and appropriate modifications and equivalents included in the scope disclosed in the embodiments can be used.

１０，５０…送受信部；２０，６０，１３０…制御部；３０…環境測定部；４０，８０，１５０…記憶部；７０…収集部；９０，１１０…ＩＦ部；１２０…ネットワークＩＦ部；１４０…回線測定部；１００（１），１００（２）…基地局；ＡＮＴ１，ＡＮＴ２…アンテナ；ＳＹＳ…無線通信システム；ＵＴ（１）−ＵＴ（６）…ユーザ端末 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,50 ... Transmission / reception part; 20, 60, 130 ... Control part; 30 ... Environmental measurement part; 40, 80, 150 ... Storage part; 70 ... Collection part; 90, 110 ... IF part; ... Line measuring unit; 100 (1), 100 (2) ... Base station; ANT1, ANT2 ... Antenna; SYS ... Wireless communication system; UT (1) -UT (6) ... User terminal

Claims (6)

複数の領域の各々に配置され、配置された前記各領域内の複数の端末装置と通信を行う複数の基地局と、前記複数の基地局を制御する制御局とを有する通信システムであって、
前記制御局は、
前記複数の端末装置の各々から通信の状態を示す端末情報を取得する取得部と、
取得した前記端末情報に基づいて、前記複数の基地局の各々における通信処理の負荷を示す負荷量を算出する算出部と、
算出した前記複数の基地局の各々の前記負荷量を、前記複数の基地局の各々に送信する送信部とを備え、
前記複数の基地局の各々は、
前記制御局より前記負荷量を受信する受信部と、
配置された領域における通信環境を示す環境情報を収集する収集部と、
受信した前記負荷量と収集した前記環境情報とに基づいて、配置された領域における通信量を制御する制御部とを備える
ことを特徴とする通信システム。 A communication system having a plurality of base stations arranged in each of a plurality of areas and communicating with a plurality of terminal devices in each of the arranged areas, and a control station for controlling the plurality of base stations,
The control station
An acquisition unit that acquires terminal information indicating a communication state from each of the plurality of terminal devices;
Based on the acquired terminal information, a calculation unit that calculates a load amount indicating a load of communication processing in each of the plurality of base stations,
A transmission unit for transmitting the calculated load amount of each of the plurality of base stations to each of the plurality of base stations,
Each of the plurality of base stations is
A receiving unit for receiving the load amount from the control station;
A collection unit that collects environment information indicating a communication environment in the arranged area;
A communication system comprising: a control unit that controls a communication amount in an arranged area based on the received load amount and the collected environment information. 請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記収集部は、前記基地局が配置された領域内の複数の端末装置を用いて、前記環境情報を収集し、
前記制御部は、収集した前記環境情報を用いて、前記基地局が配置された領域内の複数の端末装置との通信処理の負荷を示す指標を算出し、算出した前記指標が受信した前記負荷量以下となるように、前記配置された領域の大きさを調整することを特徴とする通信システム。 The communication system according to claim 1,
The collection unit collects the environment information using a plurality of terminal devices in an area where the base station is located,
The control unit uses the collected environment information to calculate an index indicating a load of communication processing with a plurality of terminal devices in an area where the base station is arranged, and the load received by the calculated index A communication system, wherein a size of the arranged area is adjusted so as to be equal to or less than an amount. 請求項１または請求項２に記載の通信システムにおいて、
前記制御局は、前記複数の基地局の各々との間の回線の通信速度を測定する測定部を備え、
前記算出部は、前記端末情報と測定した前記通信速度とを用いて、前記複数の基地局の各々における前記負荷量を算出する
ことを特徴とする通信システム。 The communication system according to claim 1 or 2,
The control station includes a measurement unit that measures a communication speed of a line between each of the plurality of base stations,
The calculation unit calculates the load amount in each of the plurality of base stations using the terminal information and the measured communication speed. 複数の領域の各々に配置され、配置された前記各領域内の複数の端末装置と通信を行う複数の基地局と、前記複数の基地局を制御する制御局とを有する通信システムの制御方法であって、
前記制御局が、前記複数の端末装置の各々から通信の状態を示す端末情報を取得する取得ステップと、
前記制御局が、取得した前記端末情報に基づいて、前記複数の基地局の各々における通信処理の負荷を示す負荷量を算出する算出ステップと、
前記複数の基地局の各々が、配置された領域における通信環境を示す環境情報を収集する収集ステップと、
前記複数の基地局の各々が、収集した前記環境情報と前記制御局により算出された前記負荷量とに基づいて、配置された領域における通信量を制御する制御ステップと
を備えることを特徴とする通信システムの制御方法。 A control method for a communication system, comprising: a plurality of base stations that are arranged in each of a plurality of areas and that communicate with a plurality of terminal devices in each of the arranged areas; and a control station that controls the plurality of base stations. There,
An acquisition step in which the control station acquires terminal information indicating a communication state from each of the plurality of terminal devices;
A calculation step in which the control station calculates a load amount indicating a load of communication processing in each of the plurality of base stations based on the acquired terminal information;
A collection step in which each of the plurality of base stations collects environment information indicating a communication environment in an area in which the plurality of base stations are arranged;
Each of the plurality of base stations includes a control step of controlling a communication amount in an arranged area based on the collected environment information and the load amount calculated by the control station. A control method of a communication system. 複数の領域の各々に配置され、配置された前記各領域内の複数の端末装置と通信を行う複数の基地局を制御する制御局であって、
前記複数の端末装置の各々から通信の状態を示す端末情報を取得する取得部と、
取得した前記端末情報に基づいて、前記複数の基地局の各々における通信処理の負荷を示す負荷量を算出する算出部と、
算出した前記複数の基地局の各々の前記負荷量を、前記複数の基地局の各々に送信する送信部と
を備えることを特徴とする制御局。 A control station that is arranged in each of a plurality of areas and controls a plurality of base stations that communicate with a plurality of terminal devices in each of the arranged areas,
An acquisition unit that acquires terminal information indicating a communication state from each of the plurality of terminal devices;
Based on the acquired terminal information, a calculation unit that calculates a load amount indicating a load of communication processing in each of the plurality of base stations,
A control station, comprising: a transmission unit configured to transmit the calculated load amount of each of the plurality of base stations to each of the plurality of base stations. 配置された領域内の複数の端末装置と通信を行い、制御局により制御される基地局であって、
前記配置された領域内の複数の端末装置の各々における通信の状態を示す端末情報に基づいて、前記制御局により算出される前記基地局の通信処理の負荷を示す負荷量を、前記制御局より受信する受信部と、
前記配置された領域における通信環境を示す環境情報を収集する収集部と、
受信した前記負荷量と収集した前記環境情報とに基づいて、前記配置された領域における通信量を制御する制御部と
を備えることを特徴とする基地局。 A base station that communicates with a plurality of terminal devices in the arranged area and is controlled by a control station,
Based on terminal information indicating a communication state in each of a plurality of terminal devices in the arranged area, a load amount indicating a communication processing load of the base station calculated by the control station is determined by the control station. A receiving unit for receiving;
A collection unit that collects environment information indicating a communication environment in the arranged area;
A base station, comprising: a control unit that controls a communication amount in the arranged area based on the received load amount and the collected environment information.
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