JP2022133694A - 基地局、及び、制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】干渉を考慮した制御を行うことによって通信特性を向上させることができる基地局、及び、制御方法の提供に資する。
【解決手段】第1の無線システムをサポートし、第1のネットワークに属する基地局は、特定の測定時間において受信した受信信号に基づいて、第1の干渉量を測定する測定部と、第1の無線システムをサポートし、第1のネットワークに属する第1の無線装置によって送信されたと判定された受信信号に基づく第2の干渉量を推定する推定部と、第1の無線装置の通信成功率に基づいて、第2の干渉量を補正する補正部と、第1の干渉量と、補正後の第2の干渉量とから、第1のネットワークに属さない第2の無線装置によって送信された信号に基づく第3の干渉量を決定する決定部と、を備える。
【選択図】図2
【解決手段】第1の無線システムをサポートし、第1のネットワークに属する基地局は、特定の測定時間において受信した受信信号に基づいて、第1の干渉量を測定する測定部と、第1の無線システムをサポートし、第1のネットワークに属する第1の無線装置によって送信されたと判定された受信信号に基づく第2の干渉量を推定する推定部と、第1の無線装置の通信成功率に基づいて、第2の干渉量を補正する補正部と、第1の干渉量と、補正後の第2の干渉量とから、第1のネットワークに属さない第2の無線装置によって送信された信号に基づく第3の干渉量を決定する決定部と、を備える。
【選択図】図2
Description
本開示は、基地局、及び、制御方法に関する。
無線通信装置間(例えば、基地局と端末との間)の通信には、免許不要な帯域(アンライセンスドバンド)が利用されることがある。アンライセンスドバンドは、様々な無線通信システムによって利用されるため、様々な要因の干渉が生じてしまい、生じた干渉によって通信特性(例えば、スループット)が低下してしまうおそれがある。
例えば、特許文献1には、集中局によって基地局が取得するチャネルのチャネル割り当てを制御することによって、複数の基地局全体のスループットを増大させる無線通信システムが記載されている。
しかしながら、様々な無線通信システムが利用する環境において、干渉を考慮した制御を行うことによって通信特性を向上させる方法については、検討の余地がある。
本開示の非限定的な実施例は、干渉を考慮した制御を行うことによって通信特性を向上させることができる基地局、及び、制御方法の提供に資する。
本開示の一実施例に係る基地局は、第1の無線システムをサポートし、第1のネットワークに属する基地局であって、特定の測定時間において受信した受信信号に基づいて、第1の干渉量を測定する測定部と、前記第1の無線システムをサポートし、前記第1のネットワークに属する第1の無線装置によって送信されたと判定された受信信号に基づく第2の干渉量を推定する推定部と、前記第1の無線装置の通信成功率に基づいて、前記第2の干渉量を補正する補正部と、前記第1の干渉量と、前記補正後の第2の干渉量とから、前記第1のネットワークに属さない第2の無線装置によって送信された信号に基づく第3の干渉量を決定する決定部と、を備える。
本開示の一実施例に係る制御方法は、第1の無線システムをサポートし、第1のネットワークに属する基地局が、特定の測定時間において受信した受信信号に基づいて、第1の干渉量を測定し、前記第1の無線システムをサポートし、前記第1のネットワークに属する第1の無線装置によって送信されたと判定された受信信号に基づく第2の干渉量を推定し、前記第1の無線装置の通信成功率に基づいて、前記第2の干渉量を補正し、前記第1の干渉量と、前記補正後の第2の干渉量とから、前記第1のネットワークに属さない第2の無線装置によって送信された信号に基づく第3の干渉量を決定する。
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、又は、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の一実施例によれば、干渉を考慮した制御を行うことによって通信特性を向上させることができる。
本開示の一実施例における更なる利点及び効果は、明細書及び図面から明らかにされる。かかる利点及び/又は効果は、いくつかの実施形態並びに明細書及び図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、1つ又はそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
(一実施の形態)
IoT(Internet of Things)及び/又はM2M(Machine to Machine)では、低消費電力で広いエリアでの通信が可能なLPWA(Low Power Wide Area)と呼ばれる無線通信技術の利用が検討されている。
IoT(Internet of Things)及び/又はM2M(Machine to Machine)では、低消費電力で広いエリアでの通信が可能なLPWA(Low Power Wide Area)と呼ばれる無線通信技術の利用が検討されている。
LPWAは、アンライセンスドバンド(例えば、920MHz帯)での運用が検討されている。LPWAには、複数の方式(規格)が存在する。例えば、LPWAの通信方式には、スペクトラム拡散方式を用いて通信を行う第1の通信方式と、スペクトラム拡散方式を用いずに通信を行う第2の通信方式とが含まれる。第1の通信方式には、例えば、「LoRa」と称される通信方式が含まれる。また、第2の通信方式には、例えば、「Wi-SUN(Wireless Smart Utility Network)」と称される通信方式が含まれる。
以下では、第1の通信方式の一例として、「LoRa」と称される通信方式(以下、「LoRa方式」と記載)を挙げ、第2の通信方式の一例として、「Wi-SUN」と称される通信方式(以下、「Wi-SUN方式」と記載)を挙げる。しかしながら、本開示は、LoRa方式とWi-SUN方式とに限定されない。
また、以下では、LoRa方式に基づいて動作する(LoRa方式をサポートする)端末は、「LoRa端末」と記載され、Wi-SUN方式に基づいて動作する(Wi-SUN方式をサポートする)端末は、「Wi-SUN端末」と記載される場合がある。また、「LoRa端末」と「Wi-SUN端末」とは、区別することなく、LPWA端末と記載されてよい。また、以下では、LoRa方式に基づいて送受信される信号は、「LoRa信号」と記載され、Wi-SUN方式に基づいて送受信される信号は、「Wi-SUN信号」と記載される。
LPWA端末は、ユーザが所有する端末に限らず、様々な機器に搭載される。例えば、LPWA端末は、テレビ、エアコン、洗濯機、および、冷蔵庫等の家電機器、ならびに、車両等の移動輸送機関にも搭載される。
アンライセンスドバンドは、LPWAの他にも、例えば、Wi-Fi(登録商標)やRFID(Radio Frequency IDentifier)等を含む様々なシステムが使用する。
なお、以下では、本実施の形態に係る無線システムが、LPWAシステムである例を説明する。本開示は、これに限定されず、LPWAシステムと異なる無線システムに適用されてもよい。
図1は、LPWAを含む無線システムの概要を示す図である。
図1には、グループ#1と、グループ#2と、グループ#3とが示される。各グループには、複数の装置が含まれる。
グループ#1と#2とは、どちらも、LPWAシステムである。ただし、グループ#1の各装置が属するネットワーク#1(NW#1)は、グループ#2の各装置が属するネットワーク#2(NW#2)と異なる。例えば、NW#1とNW#2とは、同一のLPWAシステムであり、互いに異なる事業者によって運用されるネットワークである。グループ#2のLPWAシステムは、グループ#1によって管理されないネットワーク(管理外ネットワーク)の無線システムである。
グループ#1には、NW#1に属し、NW#1と有線接続または無線接続する装置が含まれる。例えば、グループ#1は、基地局#1と、Wi-SUN端末#1と、LoRa端末#1と、LoRa端末#2とを含む。また、グループ#1は、NW#1を介して、GW等を集中制御する制御装置#1を含む。制御装置は、サーバ、制御サーバ等であってもよい。
基地局#1は、ゲートウェイ(GW)の機能と、電波モニタリングの機能を有してよい。例えば、基地局#1のGWの機能は、Wi-SUN方式とLoRa方式との両方をサポートしてよい。Wi-SUN端末#1と、LoRa端末#1と、LoRa端末#2とは、基地局#1と無線接続し、信号の送受信を行ってよい。
グループ#2には、NW#2に属し、NW#2と有線接続または無線接続する装置が含まれる。例えば、グループ#2は、基地局#2と、Wi-SUN端末#2と、LoRa端末#3と、LoRa端末#4とを含む。また、グループ#2は、NW#2を介して、GW等を集中制御する制御装置#2を含む。
基地局#2は、GWの機能と、電波モニタリングの機能を有してよい。例えば、基地局#2のGWの機能は、Wi-SUN方式とLoRa方式との両方をサポートしてよい。Wi-SUN端末#2と、LoRa端末#3と、LoRa端末#4とは、基地局#2と無線接続し、信号の送受信を行ってよい。
なお、図1のグループ#1およびグループ#2における装置の数は一例であり、本開示はこれに限定されない。例えば、図1のグループ#1およびグループ#2に含まれる基地局の数は、2以上であってもよい。図1のグループ#1およびグループ#2に含まれるLPWA端末の数は、4以上であってもよいし、2以下であってもよい。また、各グループのNWには、他の装置が接続されてもよい。
また、グループ#1には、基地局#1と端末のいずれかとの無線通信を中継する中継局が含まれてよい。なお、グループ#2においても、同様の中継局が含まれてよい。
グループ#3は、グループ#1の無線システム(LPWAシステム)と異なる無線システムである。グループ#3の無線システムは、グループ#1によって管理されない管理外ネットワークの無線システムである。グループ#3の無線システムは、例えば、RFID等である。グループ#3には、RFIDリーダ/ライタおよびRFIDタグ等が含まれる。なお、グループ#3の無線システムには、LTE(Long Term Evolution)システム、および、レーダシステム等が含まれてよい。
なお、図1に示すネットワーク構成、および/または、装置の構成は一例であり、本開示はこれに限定されない。
例えば、図1では、LoRa端末とWi-SUN端末とは、別々の端末である例を示すが、端末は、LoRa方式とWi-SUN方式との両方に基づいて動作可能であってもよい。
また、上述では、基地局#1および基地局#2は、Wi-SUN方式とLoRa方式との両方をサポートするGWを有する例を示したが、Wi-SUN方式をサポートするGWとLoRa方式をサポートするGWとは、別の装置であってもよい。また、電波モニタリングを行う装置は、基地局と別の装置であってもよい。
また、例えば、Wi-SUNのゲートウェイと、LoRaのゲートウェイと、電波モニタリング装置と、制御装置との中で2つ以上が一体となってもよい。
また、図1に示す各ネットワークには、図1に示す装置と別の装置が含まれてよい。その場合、当該別の装置が、図1に示す装置の一部又は全部の機能を有してもよい。例えば、基地局とWi-SUN端末および/またはLoRa端末との間に中継局が設けられる場合、当該中継局が、電波モニタリング装置の機能を有してもよい。また、中継局は、Wi-SUNのゲートウェイおよび/またはLoRaのゲートウェイの機能と電波モニタリング装置の機能とを有してもよい。あるいは、中継局は、電波モニタリング装置の機能を有し、Wi-SUNのゲートウェイおよび/またはLoRaのゲートウェイの機能を有さなくてもよい。
グループ#1~#3の各無線装置は、共通のシステム帯域(例えば、アンライセンスドバンド)を使用する。そのため、グループ#1~#3に含まれる各無線装置は、他の無線装置からの干渉を受ける。グループ#1に含まれる無線装置が受ける干渉を例に挙げて説明する。
例えば、グループ#1に含まれる無線装置(例えば、LoRa端末#2)によって送信または受信される信号は、グループ#1に含まれる他の無線装置(例えば、LoRa端末#1)において干渉を生じさせる。以下では、NW#1に属する無線装置がNW#1に属する他の無線装置から受ける干渉は、「管理内干渉」と記載されることがある。例えば、管理内干渉は、LPWAシステムの通信をサポートし、NW#1に属する無線装置が、LPWAシステムの通信をサポートし、NW#1に属する別の無線装置から受ける干渉に該当する。
また、或る基地局(例えば、基地局#1)及び或る端末(例えば、LoRa端末#1)と同一のNWに属する端末(例えば、LoRa端末#2)は、或る基地局及び或る端末についての「管理内端末」と記載される場合がある。管理内端末は、管理内干渉の要因となる信号を送信する可能性がある端末であってよい。また、管理内端末であるLoRa端末、及び、Wi-SUN端末は、それぞれ、「管理内LoRa端末」、及び、「管理内Wi-SUN端末」と記載される場合がある。
また、例えば、グループ#2および/またはグループ#3に含まれる無線装置(例えば、LoRa端末#3および/またはRFIDリーダ/ライタ)によって送信または受信される信号は、グループ#1に含まれる無線装置(例えば、LoRa端末#1)において干渉を生じさせる。以下では、NW#1に属する無線装置が、NW#1に属さない無線装置から受ける干渉は、「管理外干渉」と記載されることがある。例えば、管理外干渉は、LPWAシステムの通信をサポートし、NW#1に属する無線装置が、NW#1に属さない無線装置から受ける干渉に該当する。
また、或る基地局(例えば、基地局#1)及び或る端末(例えば、LoRa端末#1)と異なるNWに属する端末(例えば、LoRa端末#3)は、或る基地局及び或る端末についての「管理外端末」と記載される場合がある。管理外端末は、管理外干渉の要因となる信号を送信する可能性がある端末であってよい。また、管理外端末であるLoRa端末、及び、Wi-SUN端末は、それぞれ、「管理外LoRa端末」、及び、「管理外Wi-SUN端末」と記載される場合がある。
管理外干渉は、更に、干渉の要因に基づいて分類される場合がある。
例えば、グループ#2に含まれる無線装置(例えば、LoRa端末#3)によって送信または受信される信号は、グループ#1に含まれる無線装置(例えば、LoRa端末#1)において干渉を生じさせる。以下では、NW#1に属する無線装置がNW#2に属する無線装置から受ける干渉は、「管理外干渉」のうち、「電波干渉」と記載されることがある。例えば、「電波干渉」は、LPWAシステムの通信をサポートし、NW#1に属する無線装置が、LPWAシステムの通信をサポートし、NW#1と異なるNW#2に属する無線装置から受ける干渉に該当する。
また、例えば、グループ#3に含まれる無線装置(例えば、RFIDリーダ/ライタ)によって送信または受信される信号は、グループ#1に含まれる無線装置(例えば、LoRa端末#1)において干渉を生じさせる。以下では、LPWAシステムの通信をサポートし、NW#1に属する無線装置が、LPWAシステムと異なる無線システムをサポートする無線装置から受ける干渉は、「管理外干渉」のうち、「環境雑音」と記載されることがある。
図1を例に挙げて示したように、LPWAシステムは、LPWAシステムと異なる無線システム、および/または、異なるネットワークに属する同じLPWAシステムと、共通のシステム帯域を使用する。そのため、LPWAシステムでは、干渉を検出(モニタリング)し、検出した結果を利用して、LPWAシステムにおける効率(例えば、周波数利用効率)及び/又は通信品質(通信特性)を向上させることが望まれる。
LPWAを含む無線システムでは、基地局は、基地局の配下の端末(管理内端末)にチャネルを割り当て、管理内端末は、LoRa方式及び/又はWi-SUN方式を用いて、割り当てられたチャネルにおいて信号を送信する。管理内端末に割り当てられたチャネルでは、当該管理内端末と異なる管理内端末及び/又は管理外端末が信号を送信しているため、干渉が生じ、通信特性が低下してしまう可能性がある。
そのため、例えば、基地局は、各チャネルにおいて生じた干渉を分類し、分類結果に基づいて、管理内端末にチャネルを割り当てることによって、適切なチャネル割り当てを実施でき、通信特性の低下を抑制することが検討されている。
しかしながら、例えば、管理内干渉である干渉成分が管理外干渉に分類されてしまった場合、適切なチャネルを管理内端末に割り当てることができないおそれがある。
そこで、本開示の非限定的な実施例では、干渉の分類の誤りを補正(補償)することによって、管理内端末への適切なチャネル割り当てを実現でき、通信特性を向上させることができる基地局及び制御方法を説明する。
本実施の形態に係る無線通信システムは、図2に示す基地局100と、基地局100の配下の端末と、を含む。基地局100と端末とは、例えば、LPWAの無線通信システムに含まれる。例えば、基地局100は、LoRa方式とWi-SUN方式との両方をサポートする。
<基地局の構成>
図2は、本実施の形態に係る基地局100の構成例を示すブロック図である。基地局100は、受信部101と、通信品質測定部102と、プリアンブル検出部103と、干渉分類部104と、補正部105と、復調/復号部106と、割当制御部107と、制御信号生成部108と、符号化/変調部109と、送信部110と、を備える。例えば、通信品質測定部102と、プリアンブル検出部103と、干渉分類部104と、補正部105と、復調/復号部106と、割当制御部107と、制御信号生成部108と、符号化/変調部109との一部又は全部は、纏めて、「制御部」と称されてよい。
図2は、本実施の形態に係る基地局100の構成例を示すブロック図である。基地局100は、受信部101と、通信品質測定部102と、プリアンブル検出部103と、干渉分類部104と、補正部105と、復調/復号部106と、割当制御部107と、制御信号生成部108と、符号化/変調部109と、送信部110と、を備える。例えば、通信品質測定部102と、プリアンブル検出部103と、干渉分類部104と、補正部105と、復調/復号部106と、割当制御部107と、制御信号生成部108と、符号化/変調部109との一部又は全部は、纏めて、「制御部」と称されてよい。
受信部101は、端末が送信した信号を受信し、受信した信号に所定の受信処理を行う。例えば、所定の受信処理は、端末に割当てたチャネルの周波数に基づいた、周波数変換処理(ダウンコンバート)を含む。端末に割当てたチャネルの周波数の情報は、例えば、割当制御部107から取得されてよい。
また、受信部101は、干渉測定(電波モニタリング)のために、使用可能な各チャネル(例えば、アンライセンスドバンドに含まれる各チャネル)において、信号を受信する。そして、受信部101は、受信した信号に所定の受信処理を行う。所定の受信処理は、例えば、各チャネルの周波数に基づく周波数変換処理を含む。
受信部101は、所定の受信処理を行った受信信号を通信品質測定部102と、プリアンブル検出部103と、復調/復号部106とへ出力する。
復調/復号部106は、受信信号の復調処理及び復号処理を行い、受信データを生成する。例えば、受信信号がLoRa信号である場合、復調/復号部106は、LoRa信号に対して、逆拡散処理を行う。復調/復号部106は、受信データを、割当制御部107へ出力する。なお、受信データには、基地局100と同じNW(Network)に属する端末を識別する識別子が含まれてよい。
通信品質測定部102は、受信部101から取得した受信信号に基づいて、通信品質情報を生成する。通信品質情報には、例えば、受信信号の品質(例えば、Received Signal Strength Indicator(RSSI))が含まれてよい。また、通信品質情報には、受信信号の誤り検出結果が含まれてもよい。通信品質測定部102は、通信品質情報を割当制御部107へ出力する。なお、受信信号の誤り検出の結果は、復調/復号部106における復調処理又は復号処理によって得られてもよい。
プリアンブル検出部103は、受信部101から取得した受信信号に、プリアンブルが含まれているか否かを検出する。また、プリアンブル検出部103は、プリアンブルが含まれている場合、受信信号に含まれているプリアンブルの種類を判定する。
例えば、プリアンブル検出部103は、LoRa方式に用いられるプリアンブルと受信信号との相関を算出する。プリアンブル検出部103は、算出した相関の結果に所定値以上のピークが生じた場合、LoRa方式に用いられるプリアンブルが受信信号に含まれている、と判定する。LoRa方式に用いられるプリアンブルが受信信号に含まれている場合、受信信号は、LoRa信号であり、受信信号の送信元は、LoRa端末である、と判定される。
LoRa方式の例と同様に、プリアンブル検出部103は、Wi-SUN方式に用いられるプリアンブルと受信信号との相関を算出する。プリアンブル検出部103は、算出した相関に所定値以上のピークが生じた場合、Wi-SUN方式に用いられるプリアンブルが受信信号に含まれている、と判定する。Wi-SUN方式に用いられるプリアンブルが受信信号に含まれている場合、受信信号は、Wi-SUN信号であり、受信信号の送信元は、Wi-SUN端末である、と判定される。
なお、プリアンブル検出部103は、受信信号の送信元が基地局100の属するNWに含まるか否かに関わらず、プリアンブルの検出を行う。別言すれば、プリアンブル検出部103は、基地局100の属するNWに含まれないLoRa端末及びWi-SUN端末が送信した信号に含まれるプリアンブルの種類を判定してもよい。
また、プリアンブル検出部103は、LoRa方式に用いられるプリアンブルと受信信号との相関の結果、及び、Wi-SUN方式に用いられるプリアンブルと受信信号との相関の結果のいずれにおいても、所定値以上のピークが生じなかった場合、受信信号の送信元は、LoRa端末でもWi-SUN端末でもない、と判定する。
プリアンブル検出部103は、受信信号にプリアンブルが含まれているか否かを示す情報、及び、プリアンブルが受信信号に含まれている場合にはそのプリアンブルの種類を示す情報を、干渉分類部104へ出力する。また、プリアンブル検出部103は、受信部101から取得した受信信号を干渉分類部104へ出力する。
干渉分類部104は、例えば、各チャネルにおける干渉を分類する。例えば、干渉分類部104は、1つのチャネルにおける、所定時間の受信信号をモニタリングして分類を行う。例えば、干渉分類部104は、所定時間内の受信信号の送信元の違いを判別してもよい。干渉分類部104は、所定時間に対する、送信元毎の受信信号の時間の比率を算出し、各チャネルにおける干渉を分類する。例えば、干渉分類部104は、各チャネルの干渉において、支配的な干渉を生じさせる信号の送信元を分類してもよい。ここで、各チャネルにおいて、支配的な干渉とは、例えば、所定時間の受信信号のモニタリングの結果、所定時間のうち時間の占める割合が所定の割合以上であることに相当してもよい。
干渉分類部104は、各チャネルにおける干渉の分類結果を、補正部105へ出力する。
補正部105は、各チャネルにおける干渉の分類結果を補正する。例えば、補正部105は、干渉の要因となった信号の送信元の通信の成否に関する情報に基づいて、干渉の分類結果を補正する。あるいは、補正部105は、過去の干渉の分類結果に基づいて、補正を行う。補正部105は、割当制御部107から取得する受信信号に関する情報(例えば、データ量、及び/又は、受信間隔等のパケット情報)に基づいて、補正を行ってもよい。なお、補正の方法については後述する。補正部105は、補正後の干渉の分類結果を割当制御部107へ出力する。
割当制御部107は、通信品質測定部102から取得した通信品質情報(例えば、RSSI等の受信電力を示す情報)に基づいて、端末に割り当てるチャネルを決定する。なお、割当制御部107は、通信品質情報と、補正部105から取得した干渉の分類結果とに基づいて、端末に割り当てるチャネルを決定してもよい。
割当制御部107は、端末に割当てたチャネルに関する情報(チャネル割り当て情報)を制御信号生成部108へ出力する。
また、割当制御部107は、端末とのデータ通信に関する制御を行う。例えば、復調/復号部106から取得した受信データを、図示しない上位局、又は、ネットワーク内の他の装置(例えば、制御装置(図1参照))へ出力してもよい。また、割当制御部107は、上位局、又は、ネットワーク内の他の装置から取得した、端末宛の送信データを、符号化/変調部109へ出力する。端末宛の送信データには、宛先を示す識別子が含まれてもよい。
制御信号生成部108は、割当制御部107から取得したチャネル割り当て情報に基づいて、端末宛の制御信号を生成する。制御信号生成部108は、所定の信号処理(例えば、符号化処理及び変調処理)が施された制御信号を送信部110へ出力する。
符号化/変調部109は、割当制御部107から取得した送信データに対して、符号化処理及び変調処理を行い、送信信号を生成する。符号化/変調部109は、送信信号を送信部110へ出力する。なお、送信信号の送信先の端末が、LoRa端末である場合、変調処理には、LoRa方式において用いられるスペクトラム拡散処理が含まれてもよい。
送信部110は、符号化/変調部109から取得した送信信号に対して、所定の送信処理を行う。例えば、所定の送信処理は、端末に割り当てたチャネルの周波数に基づいた、周波数変換処理(アップコンバート)を含む。端末に割り当てたチャネルの周波数の情報は、例えば、割当制御部107から取得されてよい。
また、送信部110は、制御信号生成部108から取得した制御信号に対して、所定の送信処理を行う。例えば、所定の送信処理は、端末に制御信号を送信するためのチャネルの周波数に基づいた、周波数変換処理(アップコンバート)を含む。端末に制御信号を送信するためのチャネルとは、例えば、予め決められたチャネルであってもよいし、端末との通信に現時点で用いられているチャネルであってもよい。
なお、上述では、図2に示す構成が1つの基地局100に含まれる例を説明した。本開示はこれに限定されない。例えば、2つ以上の装置のいずれかが、図2に示す構成のそれぞれを含んでもよい。
また、上述では、図2に示す基地局100が、LPWAシステムに含まれる例を示したが、本開示の基地局100は、LPWAの通信方式と異なる通信方式をサポートしてもよい。例えば、基地局100は、LPWAの通信方式の代わりに、Wi-Fiの通信方式をサポートしてもよいし、LPWAとWi-Fiとの両方の通信方式をサポートしてもよい。
<分類処理の例>
次に、干渉分類部104における分類処理の一例を説明する。受信部101において受信した信号(干渉)を、管理内干渉と管理外干渉とに分類する分類処理を説明する。
次に、干渉分類部104における分類処理の一例を説明する。受信部101において受信した信号(干渉)を、管理内干渉と管理外干渉とに分類する分類処理を説明する。
<管理内干渉と管理外干渉との分類処理の例>
図3は、管理内干渉と管理外干渉との分類処理の例を示す図である。図3の横軸は、時間軸を示す。図3には、所定のモニタリング区間における受信信号の信号レベルと、受信信号に対する干渉の検出結果と、端末の識別子(端末ID)の検出結果と、判定結果とが示される。
図3は、管理内干渉と管理外干渉との分類処理の例を示す図である。図3の横軸は、時間軸を示す。図3には、所定のモニタリング区間における受信信号の信号レベルと、受信信号に対する干渉の検出結果と、端末の識別子(端末ID)の検出結果と、判定結果とが示される。
受信信号に対する干渉の検出結果は、例えば、プリアンブル検出による検出結果に相当する。この結果によって、受信信号に含まれるLoRa信号が決定される。
端末の識別子(端末ID)の検出結果において、受信信号に対する復調/復号処理によって識別子が得られる場合、端末IDが「OK」を示す。端末IDが「OK」を示す場合、当該受信信号の送信元の属するNWが基地局100と同じNWである、と判定される。別言すると、判定結果に示されるように、当該受信信号が、管理内干渉に対応すると判定される。
端末の識別子(端末ID)の検出結果において、受信信号に対する復調/復号処理によって識別子が得られない場合、端末IDが「NG」を示す。端末IDが「NG」を示す場合、当該受信信号の送信元の属するNWが基地局100と異なるNWである、と判定される。別言すると、判定結果に示されるように、当該受信信号が、管理外干渉に対応すると判定される。
以上の分類処理によって、受信信号が、管理内干渉に対応するか、または、管理外干渉に対応するか、が分類される。
例えば、上述のような分類では、受信信号の復調、復号が誤りなく行われ、端末IDが検出できない場合、当該受信信号は、管理内干渉に対応せず、管理外干渉に対応すると判定される。その結果、本来、管理内干渉である干渉成分が、管理外干渉であると判断されてしまい、正しい分類結果が得られないおそれがある。
図4Aは、干渉分類に誤りが生じた例を示す図である。図4Bは、図4Aに示す分類の誤りに応じたチャネル割り当ての例を示す図である。図4A、図4Bの横軸は、周波数(チャネル)を示し、縦軸は、送信確率(又はチャネル占有率)を示す。
図4Aには、ch#1~ch#4の4つのチャネルにおいて測定され、分類された干渉の例が示される。例えば、ch#3及びch#4は、管理外干渉の成分が存在し、管理内干渉の成分が存在しないチャネルである。ch#1及びch#2は、管理内干渉の成分が存在し、管理外干渉が存在しないチャネルである。ただし、ch#1及びch#2の管理内干渉の成分の一部は、基地局100によって受信が失敗した受信信号によって生じている管理内干渉(通信NGの管理内干渉)である。
図4Aに示すch#1及びch#2では、基地局100は、「通信NGの管理内干渉」を管理外干渉である、と判断する。この場合、基地局100は、ch#1及びch#2では、実際の管理外干渉よりも多くの管理外干渉が存在していると判断してしまう。
図4Bには、図4Aにおける「通信NGの管理内干渉」を管理外干渉であると判断した後の、管理内端末へのチャネル割り当ての一例が示される。
図4Bのch#1とch#2とでは、管理外干渉が実際よりも多く存在すると判断されているため、ch#1とch#2とに割り当てられるはずの管理内端末の一部が、ch#3とch#4とに割り当てられる。そのため、チャネル間で送信確率のバランスがとれなくなってしまい、適切ではないチャネル割り当てとなってしまう。
本実施の形態における基地局100の例えば補正部105は、図4Aに例示するような管理内干渉の成分が管理外干渉と判定されてしまうことによって生じる差を補正することよって、干渉の分類結果の精度を向上させる。
なお、管理内干渉と管理外干渉との分類方法は、特に限定されないが、例えば、或るチャネルにおける管理内干渉と管理外干渉との分類には、チャネル占有率が用いられてよい。以下、管理内干渉に相当するチャネル占有率は、「管理内チャネル占有率」と記載され、管理外干渉に相当するチャネル占有率は、「管理外チャネル占有率」と記載される場合がある。チャネル占有率は、干渉の量を表すが、本開示はこれに限定されない。干渉量は、他のパラメータによって表されてよい。
以下では、例示的に、管理内端末#1~管理内端末#NのN個の管理内端末が割り当てられたチャネル#mにおける、干渉分類を説明する。なお、チャネル#mは、例えば、チャネルを識別する識別子がmであるチャネルを表し、mは、0以上の整数である。また、管理内端末#i(iは、1以上N以下の整数)は、管理内端末を識別する識別子がiである管理内端末を表し、Nは、1以上の整数である。
例えば、或るチャネル#mにおける管理外チャネル占有率CORoutは、式(1)に示すように、或るチャネル#mにおけるトータルのチャネル占有率CORtotalと、管理内チャネル占有率CORinとを用いて決定される。
管理内チャネル占有率CORinは、チャネル#mに割り当てられている管理内端末それぞれのチャネル占有率の総和によって表される。管理内端末#iのチャネル占有率cor(i)は、例えば、式(2)によって表される場合がある。
cor(i)=(通信成功パケット数)×(パケットの時間長)/観測時間・・(2)
cor(i)=(通信成功パケット数)×(パケットの時間長)/観測時間・・(2)
式(2)の「通信成功パケット数」は、管理内端末#iが送信し、基地局100が受信に成功したパケットの数を示し、「パケットの時間長」は、基地局100が受信に成功したパケットの時間長を示す。式(2)に示すcor(i)が、基地局100によって算出される管理内端末#iのチャネル占有率の例である。
式(2)に示すcor(i)は、基地局100が受信に成功したパケットの数に基づく値であるため、管理内端末#iが送信し、基地局100が受信に失敗したパケットの数が考慮されていない。この場合、図4Aに例示したように、管理内端末#iが送信し、基地局100が受信に失敗したパケットに基づくチャネル占有率は、管理外チャネル占有率に分類されてしまい、適切な分類ではなくなってしまう。
そこで、本実施の形態では、管理内端末によって送信され、基地局100が受信に失敗したパケットに基づくチャネル占有率を補正することによって、管理内干渉と管理外干渉との分類を適切に行う方法を説明する。
例えば、第1の補正方法は、パケット通信の成否に関する情報を用いた方法である。パケットの通信の成否に関する情報は、例えば、通信成功率である。管理内端末#iの通信成功率は、或る時間内に、管理内端末#iが送信したパケットの総数と、管理内端末#iが送信し、基地局100が受信に成功したパケットの数との割合を示す。
管理内端末#iの通信成功率は、例えば、管理内端末#iのチャネル占有率と、管理内端末#iが送信し、基地局100が受信した信号の強度(例えば、received signal strength indicator(RSSI))とに基づいて、推定されてよい。例えば、通信成功率は、チャネル占有率と、RSSIとをパラメータにした変数によって表されてよい。
図5は、通信成功率の一例を示す図である。図5の横軸は、チャネル占有率を示し、縦軸は、通信成功率を示す。図5には、RSSIが、x[dB]、y[dB]、及び、z[dB]の3通りのそれぞれの場合のチャネル占有率に対する通信成功率が示される。なお、図5の横軸のチャネル占有率は、例えば、式(2)によって表されるチャネル占有率(補正前のチャネル占有率)に対応する。
例えば、RSSIがx[dB]であり、チャネル占有率が0.6である場合、通信成功率が0.2である。
例えば、管理内端末#iの通信成功率がp(i)と表し、管理内端末#iが送信し、基地局100が受信に成功したパケットの数(つまり、通信成功パケット数)がxと表す場合、管理内端末#iが送信したパケットの総数は、x/p(i)である、と推定される。
そこで、本実施の形態の第1の補正方法では、通信成功率の逆数を補正係数に設定し、補正係数を管理内チャネル占有率に乗算することによって補正を行う。例えば、管理内端末#iの補正係数k(i)は、k(i)=1/p(i)と表される。
k(i)は、N個の管理内端末のそれぞれに対して決定される。通信成功率p(i)が0以上1以下の値であるため、k(i)は、1以上の実数である。また、通信成功率が高いほど(p(i)が大きいほど)、k(i)は大きな値をとる。例えば、通信成功率p(i)が1である場合、すなわち、管理内端末#iが送信したパケットの中に受信に失敗するパケットが存在しない場合、k(i)は1である。また、通信成功率p(i)が0.5の場合、管理内端末#iが送信したパケットの数の2分の1の数が受信に失敗するパケットである場合、k(i)は2である。
或るチャネル#mにおける、補正後の管理外干渉に相当する補正後のチャネル占有率CORout_aftは、式(4)に示すように、チャネル#mにおけるトータルのチャネル占有率CORtotalから、式(3)によって得られる管理内干渉に相当する補正後のチャネル占有率CORin_aftを減算することによって導出される。
以上説明したように、第1の補正方法では、管理内端末によって送信され、基地局100が受信に失敗したパケットに基づくチャネル占有率を、管理内端末の通信成功率に基づいて補正することによって、管理外干渉が実際よりも大きくなってしまう状況を回避でき、管理内干渉と管理外干渉との分類を適切に行うことができる。
ここで、通信成功パケット数の代わりに、端末の識別子(端末ID)の検出数及び/又はプリアンブルの検出数などが用いられてもよい。
また、通信成功率は、チャネル占有率と、RSSIとをパラメータにした変数によって表した場合について示したが、更に他のパラメータを用いてもよい。例えば、マルチパス環境下においては、通信成功率は、遅延分散の大きさなどをパラメータに用いてもよい。
次に、第1の補正方法を適用する基地局100における処理フローを説明する。図6は、本実施の形態における基地局100の処理の流れの第1の例を示すフローチャートである。なお、以下では、例示的に、チャネル#mにおける干渉の分類を説明する。また、例示的に、チャネル#mには、管理内端末#1~#Nが割り当てられている。
基地局100は、チャネル#mの干渉量(トータルのチャネル占有率)を測定する(S101)。なお、S101の処理において、チャネル#mと異なるチャネルの干渉量が測定されてよい。S101の処理は、基地局100が使用可能なチャネルのそれぞれの干渉量が測定されよい。この場合、基地局100は、S102以降の処理を、使用可能なチャネルのそれぞれに対して実行してよい。
基地局100は、管理内端末#1~#Nのそれぞれから受信し、受信処理に成功したパケットの数及びパケットの長さに基づいて、管理内干渉のチャネル占有率(管理内チャネル占有率)を算出する(S102)。
基地局100は、S101において測定したトータルのチャネル占有率と、S102において算出した管理内チャネル占有率とに基づいて、チャネル#mの干渉を管理内干渉と管理外干渉とに分類する(S103)。
基地局100は、S102にて算出した管理内干渉のチャネル占有率を補正する(S104)。
基地局100は、S104にて補正された管理内干渉のチャネル占有率を用いて、S103にて得られた分類結果を補正する(S105)。そして、図6に示すフローは終了する。
上述の通り、第1の補正方法では、基地局100が、管理内端末の通信成功率に基づいて補正することによって、管理内端末が送信し基地局100が受信に失敗した受信信号に基づく干渉成分を考慮した干渉分類を行うことができる。これにより、例えば、或るチャネルにおいて管理外干渉が実際よりも大きくなってしまう状況を回避でき、基地局100が、各管理内端末にチャネルを割り当てる場合に、適切なチャネル割り当てを実施できるため、基地局100と管理内端末との間の通信特性を向上できる。
上述では、通信成功率に基づいて、管理内干渉のチャネル占有率を補正することによって、管理内干渉と管理外干渉との分類を補正する第1の補正方法を説明した。
次に、第1の補正方法と異なる第2の補正方法を説明する。第2の補正方法では、或る管理内端末#iから送信されたパケットを受信していない段階で、基地局100又は基地局100と接続する制御サーバが保持する管理内端末それぞれのチャネル占有率に関する情報(チャネル占有率情報)が用いられる。
制御サーバが保持する管理内端末それぞれのチャネル占有率情報は、例えば、観測時間Tにおいて測定した結果を補正するために、観測時間Tよりも前の観測時間において推定された管理内干渉に相当するチャネル占有率であってよい。
上述の2つの方法を選択するための条件(選択条件)が設定されてよい。そして、選択条件を満たす場合に、制御サーバが保持するチャネル占有率情報を使用する第2の補正方法を適用し、選択条件を満たさない場合に、第1の補正方法を適用してよい。
例えば、選択条件は、制御サーバが保持する過去のチャネル占有率情報を使用してもよいか否かを決定する条件である。例えば、選択条件は、1パケット当たりに含まれるデータ量が一定値であること、及び、パケットの受信間隔が一定であることである。
つまり、1パケット当たりに含まれるデータ量が一定値であり、かつ、パケットの受信間隔が一定間隔である場合に、第2の補正方法を適用し、そうでない場合、第1の補正方法を適用してよい。
1パケット当たりに含まれるデータ量が一定とは、一定量のデータを有するパケットを所定回数以上受信したことに相当してよい。パケットの受信間隔が一定間隔であるとは、観測時間Tよりも前の観測時間T-tにおいて受信したパケットの受信間隔のうち、所定値未満である受信間隔が所定回数以上であることに相当してよい。
別言すると、1パケット当たりに含まれるデータ量が一定ではない場合、例えば、複数のパケットの間のデータ量の差が所定量よりも大きく、パケット間のデータ量のバラつきが大きい場合、過去のチャネル占有率を使用することが適切ではない。
次に、第1の補正方法と第2の補正方法とを切り替える場合の基地局100の処理について説明する。
図7は、本実施の形態における基地局100の処理の流れの第2の例を示すフローチャートである。なお、図7において、図6と同様の処理については同一の符番を付し、説明を省略する場合がある。
S103にて干渉を分類した後、基地局100は、観測時間Tよりも前の観測時間において受信したパケットの1パケット当たりのデータ量が一定か否かを判定する(S201)。基地局100において受信したパケットのデータ量が一定ということは、管理内端末が送信したパケットのデータ量(送信データ量)が一定であることに相当する。例えば、受信した複数のパケットのデータ量の平均と、各パケットのデータ量との差(例えば、標準偏差)の絶対値が所定値以下の場合、1パケット当たりのデータ量が一定である、と判定されてよい。あるいは、受信した複数のパケットのデータ量が所定の範囲内に収まっている場合、1パケット当たりのデータ量が一定である、と判定されてよい。なお、データ量は、例えば、信号の長さによって表されてもよいし、復号後のデータのビット数によって表されてもよい。
1パケット当たりのデータ量が一定である場合(S201にてYES)、基地局100は、パケットの受信間隔が一定間隔であるか否かを判定する(S202)。基地局100において受信間隔が一定であることは、管理内端末の送信間隔(送信周期)が一定であることに相当する。例えば、受信した複数のパケットの受信間隔の平均と、各受信間隔との差(例えば、標準偏差)の絶対値が所定間隔以下の場合、受信間隔が一定間隔である、と判定されてよい。あるいは、受信した複数のパケットの受信間隔の長さ(時間の長さ)が所定の範囲内に収まっている場合、受信間隔が一定間隔である、と判定されてよい。
受信間隔が一定間隔である場合(S202にてYES)、基地局100は、第2の補正方法を適用する(S203)。
1パケット当たりのデータ量が一定でない場合(S201にてNO)、又は、パケットの受信間隔が一定間隔ではない場合(S202にてNO)、基地局100は、第1の補正方法を適用する(S204)。
基地局100は、適用された補正方法に基づいて、干渉の分類結果を補正する(S205)。そして、図7に示すフローは終了する。
上述のように、第1の補正方法と第2の補正方法とを切り替えて使用することによって、管理内端末の送信データ量や送信周期が一定の場合においては、過去に推定したチャネル占有率の情報を使用可能な場合にその情報を使用でき、また、管理内端末の送信データ量や送信周期が一定でない場合においては、パケット誤り率情報を使用できる。このため、伝搬環境や送信データ量及び送信周期に依らず、干渉の分類の誤りを抑制できる。これにより、例えば、或るチャネルにおいて管理外干渉が実際よりも大きくなってしまう状況を回避でき、基地局100が、各管理内端末にチャネルを割り当てる場合に、適切なチャネル割り当てを実施できるため、基地局100と管理内端末との間の通信特性を向上できる。
なお、上述した補正方法を切り替える場合に、補正方法の切り替えは、管理内端末それぞれについて独立して決定されてよい。次に、補正方法の切り替えを管理内端末それぞれに独立して決定する場合の処理フローを説明する。
図8は、本実施の形態における基地局100の処理の流れの第3の例を示すフローチャートである。なお、図8において、図6、図7と同様の処理については同一の符番を付し、説明を省略する場合がある。
基地局100は、端末IDを初期化する(S301)。例えば、基地局100は、チャネル#mに割り当てられたN個の管理内端末に#1~#NのN個の端末IDを付し、端末IDを示すインデックスiを1に初期化する。
基地局100は、iがNより大きいか否かを判定する(S302)。
iがNより大きくない場合(S302にてNO)、基地局100は、管理内端末#iから受信したパケットについて、1パケット当たりのデータ量が一定であるか否かを判定する(S303)。
1パケット当たりのデータ量が一定である場合(S303にてYES)、基地局100は、管理内端末#iから受信したパケットの受信間隔が一定間隔であるか否かを判定する(S304)。
受信間隔が一定間隔である場合(S304にてYES)、基地局100は、管理内端末#iによる管理内干渉の補正に第2の補正方法を適用する(S305)。
1パケット当たりのデータ量が一定でない場合(S303にてNO)、又は、パケットの受信間隔が一定間隔ではない場合(S304にてNO)、基地局100は、管理内端末#1による管理内干渉の補正に第1の補正方法を適用する(S306)。
基地局100は、iに1を加算する(S307)。そして、S302の処理が実行される。
iがNより大きい場合(S302にてYES)、つまり、基地局100が、チャネル#mに割り当てた管理内端末のそれぞれについて補正方法を選択し終えた場合、それぞれの選択結果の補正方法に基づいて補正し、干渉の分類結果を補正する(S308)。そして、図8に示すフローは終了する。
以上、図8に示す処理によって、基地局100は、管理内端末毎に適した補正方法を選択できるため、分類結果の補正をより適切に実施できる。
なお、例えば、管理内端末の中で、特定の端末に対しては、固定した補正方法が適用されてよい。例えば、特定の端末は、他の管理内端末よりも通信品質が長時間にわたって安定した端末である。特定の端末とは、例えば、基地局に近い場所に存在する端末、基地局との間に遮蔽物などが少ない場所に存在する端末、他の端末と比較して送信周期が長い端末などが適用されてもよい。あるいは、特定の端末として、送信するデータ量が定常的に少ない通信を行っている端末が適用されてもよい。例えば、電気やガスなどのメータに搭載され、電気やガスなどの使用量に関するデータを送信する端末、高齢者などの見守りに使用されている端末、駐車場においてどの駐車スペースが空いているかの通知に使用する端末などのように、画像情報を通知する必要がない端末が適用されてもよい。例えば、或る管理内端末が特定の端末であるか否かは、当該管理内端末が送信するデータの種類、当該管理内端末の用途、当該管理内端末の設置場所等に基づいて、予め決定されてよい。あるいは、或る管理内端末が特定の端末であるか否かは、管理内端末から通知される情報(基地局と管理内端末との間の距離情報、電力の減衰又はマルチパス等の電波伝搬に関する情報)に基づいて、基地局100によって動的に決定されてもよい。
図9は、本実施の形態における基地局100の処理の流れの第4の例を示すフローチャートである。なお、図9において、図6~図8と同様の処理については同一の符番を付し、説明を省略する場合がある。
iがNより大きくない場合(S302にてNO)、基地局100は、管理内端末#iが特定の端末か否かを判定する(S401)。例えば、基地局100は、管理内端末#iから取得している端末種別に関する情報に基づいて、この判定を行う。
管理内端末#iが特定の端末である場合(S401にてYES)、基地局100は、管理内端末#iによる管理内干渉の補正に第2の補正方法を適用する(S305)。
管理内端末#iが特定の端末ではない場合(S401にてNO)、基地局100は、S303の処理を実行する。
ここで、送信周期が長い場合などにおいて、第1の補正方法と第2の補正方法とから、使用する補正方法を選択するために必要な情報を収集する時間を要することも考えられる。このような場合、十分な情報を収集する前に、第1の補正方法と第2の補正方法とから、使用する補正方法を選択することになり、最適な補正方法が選択できないことも考えられる。上述の例では、特定の端末に相当する管理内端末に対して、固定した補正方法が適用されることにより、他の端末と比較して送信周期が長い端末などに対しても、最適な補正方法を選択することができる。
なお、上述では、使用する補正方法が、管理内端末毎に独立して決定される例を示したが、使用する補正方法が、観測時間帯毎に決定されてもよい。次に、観測時間帯毎に補正方法が切り替えられる場合の処理フローを説明する。
図10は、本実施の形態における基地局100の処理の流れの第5の例を示すフローチャートである。なお、図10において、図6~図9と同様の処理については同一の符番を付し、説明を省略する場合がある。
S103にて干渉を分類した後、基地局100は、分類した干渉を補正する補正時間帯を設定する(S501)。例えば、基地局100は、観測時間帯を複数の時間帯に分割し、分割した各時間帯の1つを補正時間帯に設定する。
基地局100は、設定した補正時間帯において、受信したパケットの1パケット当たりのデータ量が一定か否かを判定する(S502)。例えば、受信した複数のパケットのデータ量の平均と、各パケットのデータ量との差(例えば、標準偏差)の絶対値が所定値以下の場合、1パケット当たりのデータ量が一定である、と判定されてよい。あるいは、受信した複数のパケットのデータ量が所定の範囲内に収まっている場合、1パケット当たりのデータ量が一定である、と判定されてよい。
1パケット当たりのデータ量が一定である場合(S502にてYES)、基地局100は、設定した補正時間帯において、パケットの受信間隔が一定間隔であるか否かを判定する(S503)。例えば、受信した複数のパケットの受信間隔の平均と、各受信間隔との差(例えば、標準偏差)の絶対値が所定間隔以下の場合、受信間隔が一定間隔である、と判定されてよい。あるいは、受信した複数のパケットの受信間隔の長さ(時間の長さ)が所定の範囲内に収まっている場合、受信間隔が一定間隔である、と判定されてよい。
受信間隔が一定間隔である場合(S503にてYES)、基地局100は、第2の補正方法を適用する(S504)。
1パケット当たりのデータ量が一定でない場合(S502にてNO)、又は、パケットの受信間隔が一定間隔ではない場合(S503にてNO)、基地局100は、第1の補正方法を適用する(S505)。
そして、基地局100は、時間帯毎に適用する補正方法に従って、干渉の分類結果を補正する(S506)。そして、図10に示すフローは、終了する。
以上、図10に示す処理によって、基地局100は、時間帯毎に適した補正方法を選択できるため、分類結果の補正をより適切に実施できる。
なお、例えば、特定の時間帯においては、固定した補正方法が適用されてよい。例えば、特定の時間帯とは、各端末が画像情報などの多くの情報の送信は行わない時間帯、及び/又は、トラフィックの量が比較的少ない時間帯である。あるいは、特定の時間帯として、各端末が通信開始から所定時間経過するまでの時間帯が適用されてもよい。例えば、特定の時間帯は、予め決定されてもよいし、基地局100等が動的に決定してもよい。例えば、時間帯毎に送受信されるデータの種類、データ量に基づいて、特定の時間帯が決定されてよい。
図11は、本実施の形態における基地局100の処理の流れの第6の例を示すフローチャートである。なお、図11において、図6~図10と同様の処理については同一の符番を付し、説明を省略する場合がある。
S501にて、時間帯を設定した後、基地局100は、設定した時間帯が特定の時間帯であるか否かを判定する(S601)。例えば、基地局100は、過去の時間帯毎のトラフィック量等の通信履歴を参照して、判定を行ってよい。
時間帯が特定の時間帯である場合(S601にてYES)、基地局100は、特定の時間帯における管理内干渉のチャネル占有率の補正に第2の補正方法を適用する(S504)。
時間帯が特定の時間帯ではない場合(S601にてNO)、基地局100は、S502の処理を実行する。
ここで、通信開始直後などにおいて、第1の補正方法と第2の補正方法とから、使用する補正方法を選択するために必要な情報を収集する時間を要することも考えられる。このような場合、十分な情報を収集する前に、第1の補正方法と第2の補正方法とから、使用する補正方法を選択することになり、最適な補正方法が選択できないことも考えられる。上述の例では、特定の時間帯において、固定した補正方法が適用されることにより、通信開始直後などにおいても、最適な補正方法を選択することができる。
なお、上述の各例において、基地局100と管理内端末との間の通信方式については限定されない。また、基地局100と管理内端末との間の通信方式によって、第1の補正方法と第2の補正方法との中から、使用する補正方法が決定されてよい。
以下では、一例として、基地局100と管理内端末との間の通信方式がWi―FiとLPWAとを含む場合、Wi―Fiでは、常時、第1の補正方法が使用され、LPWAでは、使用する補正方法が、第1の補正方法と第2の補正方法との中から決定される例を説明する。
図12は、本実施の形態における基地局100の処理の流れの第7の例を示すフローチャートである。なお、図12において、図6~図11と同様の処理については同一の符番を付し、説明を省略する場合がある。
S103にて干渉を分類した後、基地局100は、管理内端末と通信を行っている通信方式がWi―Fiであるか否かを判定する(S701)。
通信方式がWi―Fiである場合(S701にてYES)、基地局100は、第1の補正方法を適用する(S204)。
通信方式がWi―Fiではない場合(S701にてNO)、基地局100は、S201の処理を実行する。
次に、上述の例とは別の例として、基地局100と管理内端末との間の通信方式がWi―FiとLPWAとを含む場合、LPWAでは、常時、第2の補正方法が使用され、Wi―Fiでは、使用する補正方法が、第1の補正方法と第2の補正方法との中から決定される例を説明する。
図13は、本実施の形態における基地局100の処理の流れの第8の例を示すフローチャートである。なお、図13において、図6~図12と同様の処理については同一の符番を付し、説明を省略する場合がある。
S103にて干渉を分類した後、基地局100は、管理内端末と通信を行っている通信方式がLPWAであるか否かを判定する(S801)。
通信方式がLPWAである場合(S801にてYES)、基地局100は、第2の補正方法を適用する(S203)。
通信方式がLPWAではない場合(S801にてNO)、基地局100は、S201の処理を実行する。
以上、図12、図13に示す処理によって、基地局100は、通信方式毎に適した補正方法を選択できるため、分類結果の補正をより適切に実施できる。
また、LPWAには、複数の種類の通信方式が存在するため、通信方式がLPWAの場合においても、LPWAの通信方式の種類によって、第1の補正方法と第2の補正方法との中から、使用する補正方法が決定されてよい。例えば、通信方式としてLoRa方式とWi-SUN方式とが混在している場合も考えられるが、一般に、Wi-SUN方式の方がLoRa方式よりも通信するデータ量が多いことが考えられる。このため、通信方式がLoRa方式の場合は、常時第2の補正方法が用いられ、通信方式がWi-SUN方式の場合は、使用される補正方法が、第1の補正方法と第2の補正方法との中から決定されてもよい。
ここで、LPWAはWi―Fiと比較して、一般に送信の周期が長い。特に、LoRa方式は、Wi-Fiよりも送信の周期が長い。送信の周期が長い通信方式を用いた場合、第1の補正方法と第2の補正方法とから使用する補正方法を選択するために必要な情報を収集する時間を要することも考えられる。このような場合、十分な情報を収集する前に、第1の補正方法と第2の補正方法とから、使用する補正方法を選択することになり、最適な補正方法が選択できないことも考えられる。上述の例では、特定の通信方式に対して、固定した補正方法が適用されることにより、送信の周期が長い通信方式が用いられている場合においても、最適な補正方法を選択することができる。
なお、上述した各例は、組み合わせられてもよい。例えば、管理内端末毎、かつ、時間帯毎に、補正方法が独立して設定されてもよい。あるいは、通信方式に応じて、管理内端末毎に補正方法が独立して設定されてよい。
以上説明したように、本実施の形態では、基地局100が、管理内干渉と管理外干渉とを分類する場合に、管理内干渉に起因する信号を送信する管理内端末の通信成功率に基づいて、分類した管理内干渉を補正する。この構成により、干渉の分類を適切に行い、分類した干渉を考慮した制御(例えば、チャネル割り当て)を行うことによって通信特性を向上させることができる。
なお、上述した実施の形態における通信方式は、LPWA又はWi―Fiである例を示したが、本開示はこれに限定されない。
また、上述した実施の形態における基地局100の構成の少なくとも一部は、基地局100と異なる装置(例えば、基地局100が接続するネットワークに接続する制御装置)に含まれてよい。また、上述した実施の形態における基地局100の処理の一部又は全てが、基地局100と異なる装置において実行されてよい。
なお、上記実施の形態における「・・・部」という表記は、「・・・回路(circuitry)」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。
また、上記実施の形態における「チャネル」という表記は、「周波数」、「周波数チャネル」、「帯域」、「バンド」、「キャリア」、「サブキャリア」、又は、「(周波数)リソース」といった他の表記に置換されてもよい。
また、上記実施の形態における「補正」という表記は、「補償」、「修正」、「訂正」、「更新」、又は、「補完」等の他の表記に置換されてもよい。
本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。
上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるLSIとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのLSI又はLSIの組み合わせによって制御されてもよい。LSIは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部又は全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。LSIはデータの入力と出力を備えてもよい。LSIは、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
本開示は、通信機能を持つあらゆる種類の装置、デバイス、システム(通信装置と総称)において実施可能である。通信装置の、非限定的な例としては、電話機(携帯電話、スマートフォン等)、タブレット、パーソナル・コンピューター(PC)(ラップトップ、デスクトップ、ノートブック等)、カメラ(デジタル・スチル/ビデオ・カメラ等)、デジタル・プレーヤー(デジタル・オーディオ/ビデオ・プレーヤー等)、着用可能なデバイス(ウェアラブル・カメラ、スマートウオッチ、トラッキングデバイス等)、ゲーム・コンソール、デジタル・ブック・リーダー、テレヘルス・テレメディシン(遠隔ヘルスケア・メディシン処方)デバイス、通信機能付きの乗り物又は移動輸送機関(自動車、飛行機、船等)、及び上述の各種装置の組み合わせがあげられる。
通信装置は、持ち運び可能又は移動可能なものに限定されず、持ち運びできない又は固定されている、あらゆる種類の装置、デバイス、システム、例えば、スマート・ホーム・デバイス(家電機器、照明機器、スマートメーター又は計測機器、コントロール・パネル等)、自動販売機、その他IoT(Internet of Things)ネットワーク上に存在し得るあらゆる「モノ(Things)」をも含む。
通信には、セルラーシステム、無線LANシステム、通信衛星システム等によるデータ通信に加え、これらの組み合わせによるデータ通信も含まれる。
また、通信装置には、本開示に記載される通信機能を実行する通信デバイスに接続又は連結される、コントローラやセンサー等のデバイスも含まれる。例えば、通信装置の通信機能を実行する通信デバイスが使用する制御信号やデータ信号を生成するような、コントローラやセンサーが含まれる。
また、通信装置には、上記の非限定的な各種装置と通信を行う、あるいはこれら各種装置を制御する、インフラストラクチャ設備、例えば、基地局、アクセスポイント、その他あらゆる装置、デバイス、システムが含まれる。
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
以上、本開示の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本開示は、無線通信システムに好適である。
100 基地局
101 受信部
102 通信品質測定部
103 プリアンブル検出部
104 干渉分類部
105 補正部
106 復調/復号部
107 割当制御部
108 制御信号生成部
109 符号化/変調部
110 送信部
101 受信部
102 通信品質測定部
103 プリアンブル検出部
104 干渉分類部
105 補正部
106 復調/復号部
107 割当制御部
108 制御信号生成部
109 符号化/変調部
110 送信部
Claims (12)
- 第1の無線システムをサポートし、第1のネットワークに属する基地局であって、
特定の測定時間において受信した受信信号に基づいて、第1の干渉量を測定する測定部と、
前記第1の無線システムをサポートし、前記第1のネットワークに属する第1の無線装置によって送信されたと判定された受信信号に基づく第2の干渉量を推定する推定部と、
前記第1の無線装置の通信成功率に基づいて、前記第2の干渉量を補正する補正部と、
前記第1の干渉量と、前記補正後の第2の干渉量とから、前記第1のネットワークに属さない第2の無線装置によって送信された信号に基づく第3の干渉量を決定する決定部と、
を備える基地局。 - 前記補正部は、第1の補正方法を用いて、前記第2の干渉量を補正し、
前記第1の補正方法は、前記第1の無線装置の通信成功率に基づいて決定した係数を前記第2の干渉量に乗算する方法である、
請求項1に記載の基地局。 - 前記補正部は、前記測定時間において判定条件を満たす場合、第2の補正方法を用いて前記第2の干渉量を補正し、
前記第2の補正方法は、前記測定時間よりも前の時間において前記第1の補正方法を用いて補正された第4の干渉量を、前記推定部によって推定された前記第2の干渉量に置き換える方法である、
請求項2に記載の基地局。 - 前記補正部は、前記第1の無線装置のそれぞれにおいて、前記第1の補正方法を用いて前記第2の干渉量を補正するか、又は、前記第2の補正方法を用いて前記第2の干渉量を補正するか、を決定する、
請求項3に記載の基地局。 - 前記補正部は、特定の条件を満たす前記第1の無線装置において、第2の補正方法を用いて前記第2の干渉量を補正する、
請求項4に記載の基地局。 - 前記特定の条件は、前記第1の無線装置から受信する信号に含まれるデータ量が一定の範囲内に収まっているという条件、かつ、前記第1の無線装置から受信した信号の受信間隔の長さが所定の範囲内に収まっているという条件である、
請求項5に記載の基地局。 - 前記補正部は、複数の前記測定時間のそれぞれにおいて、前記第1の補正方法を用いて前記第2の干渉量を補正するか、又は、前記第2の補正方法を用いて前記第2の干渉量を補正するか、を決定する、
請求項3に記載の基地局。 - 前記補正部は、特定の条件を満たす前記測定時間において、前記第2の補正方法を用いて前記第2の干渉量を補正する、
請求項7に記載の基地局。 - 前記特定の条件は、前記測定時間において受信する信号に含まれるデータ量が一定の範囲内に収まっているという条件、かつ、前記前記測定時間において受信した信号の受信間隔の長さが所定の範囲内に収まっているという条件である、
請求項8に記載の基地局。 - 前記補正部は、前記基地局と前記第1の無線装置との間の通信方式に応じて前記第1の補正方法を用いて前記第2の干渉量を補正するか、又は、前記第2の補正方法を用いて前記第2の干渉量を補正するか、を決定する、
請求項3に記載の基地局。 - 前記判定条件は、前記測定時間よりも前の時間において前記第1の無線装置が送信した信号の長さの差が第1の閾値以下であること、かつ、前記測定時間よりも前の時間において前記第1の無線装置が送信した信号の受信間隔の差が第2の閾値以下であることである、
請求項3に記載の基地局。 - 第1の無線システムをサポートし、第1のネットワークに属する基地局が、
特定の測定時間において受信した受信信号に基づいて、第1の干渉量を測定し、
前記第1の無線システムをサポートし、前記第1のネットワークに属する第1の無線装置によって送信されたと判定された受信信号に基づく第2の干渉量を推定し、
前記第1の無線装置の通信成功率に基づいて、前記第2の干渉量を補正し、
前記第1の干渉量と、前記補正後の第2の干渉量とから、前記第1のネットワークに属さない第2の無線装置によって送信された信号に基づく第3の干渉量を決定する、
制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021032528A JP2022133694A (ja) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | 基地局、及び、制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021032528A JP2022133694A (ja) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | 基地局、及び、制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2022133694A true JP2022133694A (ja) | 2022-09-14 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021032528A Pending JP2022133694A (ja) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | 基地局、及び、制御方法 |
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-
2021
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