JP5136563B2 - 移動通信システム - Google Patents
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Description
1に大きい干渉を与えると仮定する。この場合、図3Bに示すように、セクタアンテナcのダウンチルトが、セクタアンテナcからの電波ビームが着目エリアAR1に届かないように調整される。これによって、干渉を抑制することができる。
前記複数の通信エリアの一つからその通信エリアに接続された移動端末へ送信される電波が当該通信エリアと異なる他の通信エリアにおける干渉波となる場合に、当該通信エリアに関する少なくとも一つのハンドオーバ先候補から、ハンドオーバによって前記他の通信エリアに対する干渉量を低減可能なハンドオーバ先を決定する制御手段と、
前記移動端末を前記ハンドオーバ先に強制的にハンドオーバさせる手段とを含む移動通信システムである。
前記重みは、ハンドオーバ先候補をハンドオーバ先とするハードハンドオーバが実施されたときに、そのハンドオーバ先から前記移動端末へ送信される電波が当該ハンドオーバ先の通信エリアと異なる前記他の通信エリアを含む複数の通信エリアに与える干渉の影響を考慮して決定されるように構成することができる。
められており、二つの前記実施条件の夫々が満たされた場合には、前記優先順位に従って、優先順位の高い実施条件に関連する前記強制的なハンドオーバが実施されるように構成することができる。
SA,SA1・・・着目エリア(特定エリア)
11,12,13・・・基地局
14・・・基地局制御装置
15・・・移動局(移動端末)
20・・・基地局(装置)
21・・・送受信アンテナ
22・・・送受信部
23・・・測定部
24・・・制御部
25・・・記憶部
30・・・基地局制御装置
31,32・・・基地局
35・・・移動局(移動端末)
る特定の条件を満たした場合に、強制的に他の基地局もしくは同一基地局の他のセクタにハードハンドオーバさせる機能を有する。 これによって、特定方向(例:街側、干渉エリア、重要エリア)への下り回線の干渉量を極力減らし、かわりに他の方向(例:山側、低干渉エリア、低重要度エリア)への下り回線の干渉量をあえて犠牲にすることで、エリア全体の干渉量を適切に分散させることができる。このため、ある着目するエリアにおける干渉を抑制することができる。
通信制御方法において、第1のセクタの方向の方が、第2のセクタの方向よりも所定のエリアに向けてより広く面している場合に、移動端末を第2のセクタ方向に形成可能な第
2の無線エリアで第2の基地局と無線通信を行うように制御する。
4とを備えている。
信信号の品質について基地局11に報告させ(移動局15は基地局11と無線接続しているとする)、基地局11のセクタ11Aから受信した信号の方が基地局12のセクタ12Cから受信した信号よりも受信品質が良いが、基地局12のセクタ12Cでも無線通信が可能な状態であると判断すると、移動局15に対して基地局12のセクタ12Cにハンドオーバするように基地局11が指示する制御信号を送信することもできる。
えばセクタ13A)を含まない場合に適用されるハンドオーバを許容する基準(例えば、
通信中基地局との間の無線品質Q1<ハンドオーバ先基地局との間の無線品質Q2)に対して、セクタ11Aからセクタ12Cにハンドオーバする際に適用される基準を緩くする(例えば、通信中基地局との間の無線品質Q1―△Q<ハンドオーバ先基地局との間の無線品質Q2、とする)のである。
明する。ここでは、周波数プランニングによって、基地局11のセクタ11Aには周波数Aが割り当てられ、セクタ11Bには周波数Bが割り当てられ、セクタ11Cには周波数Cが割り当てられていると仮定する。基地局12及び13に関しても同様に、セクタ12A及び13Aには周波数Aが割り当てられ、セクタ12B及び13Bには周波数Bが割り当てられ、セクタ12C及び13Cには周波数Cが割り当てられているものと仮定する。
えば20台の移動局)が存在したと仮定する。このとき、図4に示す状態では、基地局1
1のセクタ11Aには、移動局15のために電波がセクタアンテナ11aから常時送信される。このため、着目エリア(セクタ13A)に大きな干渉が生じている。
受信電力(基地局11のセクタ11A)+熱雑音
・・・(1)
例えば、伝搬損失とアンテナ方向とを加味した上で、それぞれの基地局からの受信電力の差に10[dB]の差があり、かつ受信電力が高く、熱雑音が十分無視できるものと仮定する。この場合には、着目エリア(セクタ13A)内の、移動局15が使用している周波数A内の帯域におけるSIRは10[dB]となる。
・・・(2)
例えば、着目エリア(セクタ13A)内において、希望波の受信電力と熱雑音との差が30[dB]の場合には、移動局15が使用していた周波数A内の帯域でのSIR(熱雑音含
む)は、そのまま30[dB]となる。
Rが満たされている場合については、品質の劣化等の大きな影響を受けない(あるいは若
干の犠牲を許容する)ようにすることができる。
1)の詳細を示すフローを示す。以下、フローにおける各ステップについて説明する。
称する)が与えられる。
のハンドオーバ先にハンドオーバしにくい。このように、相対値は、複数のハンドオーバ先候補がハンドオーバ先として決定されるための重みとして機能する。
と判定された場合に、その移動局に対するハンドオーバ処理を開始する。
の絶対値)を超えるハンドオーバ先、及びハンドオーバ先(HOターゲット)の品質が接続
先(HOソースとなる基地局)の品質を上回る場合のハンドオーバ先が、ハンドオーバ先の候補として抽出される。
品質接続先≦品質HO先
ステップS16では、ハンドオーバ先の数を“N”に設定する。
対数の場合)が、接続先の品質を満たしている場合に、ハンドオーバが実施される。
ステップS21では、ステップS20が満たされた場合に、ハンドオーバ先へのハンドオーバが実施可能かどうかを確認(判定)する。これはハンドオーバ先の無線リソースの枯渇状況などによって変化し、本実施形態の干渉制御とは関係なく実施される。
ゲット:対象局)へのハンドオーバを実施する。なお、移動局が他の基地局制御装置配下
の基地局のエリア(セクタ)に移動した場合には、その基地局制御装置の指示に従った処理が行われる。
図12は、ハンドオーバ処理に関する基地局(基地局装置)の構成例を示す。図12において、基地局20は、送受信アンテナ21と、無線信号の送受信処理及び信号の変復調処理を行う送受信部22と、平均送信電力の測定や、無線リソースの使用状況の管理を行う測定部23と、制御部24と、記憶部25とを備える。
O)等からなり、記憶部25に記憶されたプログラムを実行することによって、ハンドオ
ーバ制御を含む干渉制御を実行する。
以下、上述した干渉制御の具体例を説明する。図13Aは、具体例1が適用される移動通信システムを示す。図13Aにおいて、移動通信システム(移動通信網)は、基地局制御装置(RNC)30と、この基地局制御装置30の配下にある基地局(BS)21及び基地局(BS)22とを有している。
(1) 移動局25が基地局31のセクタCに接続されている。
(2) ここで、基地局22のセクタCに着目すると、この基地局22のセクタC(着目エ
リアSA)には、基地局21のセクタアンテナCから送信された強い干渉波が到達してい
る。
(3) 図13Aに示す移動通信システム(ネットワークシステム)では、干渉制御機能は常時実施されるように設定されている。
(4) 図13Aに示す移動通信システムで適用される通信方式としては、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)を採用するWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)システムを想定する。
(5) 基地局21及び22のセクタAには、周波数aが割り当てられており、基地局21及び22のセクタBには、周波数bが割り当てられており、基地局21及び22のセクタCには、周波数cが割り当てられている。
基地局31には、図14A,図14B,図14Cに示されるような、セクタA,B,Cに対応する1以上のハンドオーバ先(HO target)の相対値(デフォルトの閾値)が設定され
たテーブルが予め格納される。また、基地局32には、図15A,図15B,図15Cに示されるような、セクタA,B,Cに対応する1以上のハンドオーバ先(HO target)の相
対値(デフォルトの閾値)が設定されたテーブル(相対値テーブルと称する)が予め格納される。各相対値テーブルは、図12に示した記憶部において、ハンドオーバ制御に際して参照されるハンドオーバテーブルの一部として格納される。
dB]が設定されている。
基地局31及び32の記憶部には、予め、QoS(サービス種別)毎に干渉制御機能を実施するか否かを判定するための品質の絶対値が設定される。図16は、具体例1に適合した設定例を示す。図16に示す例では、品質の基準として希望波対干渉波電力比[dB]が適用されている。また、説明を簡単にするために、全ての基地局(基地局31及び32の
全セクタ)に一律の絶対値が適用されるものと仮定する。
以下、基地局31におけるハンドオーバ処理について説明する。基地局31は、強制的なハンドオーバ処理を実行する。基地局31は、図12に示した基地局20と同様の構成(但し3つのセクタアンテナを有する)を有することができ、ハンドオーバ処理は、図12に示したような制御部24を中心として実行される。
(a) 現在接続中の基地局31のセクタCからの希望波対干渉波電力比(SIR)が4.0[dB]である。
(b) HOターゲットとなり得る、基地局31のセクタB(以下、候補1と表記すること
もある)からのSIRが2.2[dB]であり、基地局32のセクタB(以下、候補2と表記することもある)からのSIRが2.8[dB]である。
(c)現在のQoSクラスがQoS−1(ベストエフォート:図16のQoS−1参照)である。
具体的な数字の当てはめは、以下の通りとなる。
B] + 相対値2.0[dB] = 4.2[dB]
基地局31のセクタC_4.0[dB] ≦ 基地局32のセクタB(候補2)_2.8[d
B] + 相対値1.5[dB] = 4.3[dB]
この結果、候補1及び候補2の双方とも、接続先(基地局31のセクタC)のSIR値を超えていることがわかる。よって、基地局31の制御部24は、候補1及び候補2の一方を移動局35のHOターゲットとして決定することができる。もし、或る候補の(品質HO先+相対値HO先)の値が品質接続先の値以下であれば、その候補は、HOターゲットとして選択されない。
クタB)へのHOを指示することができる。移動局35は、指示に従って、候補1へのH
O処理を実行することができる。
向けの電波が送信されなくなる。このため、基地局31のセクタアンテナCから移動局35向けの電波(干渉波)が基地局32のセクタC(着目エリアSA(特定エリア))に到達しなくなる。よって、基地局32のセクタC(着目エリアSA)に対する基地局31のセクタCからの干渉量が低減される。これによって、着目エリアSAでの通信環境が改善される。
次に、干渉制御の具体例2について説明する。具体例2において、具体例1と同様の構成に関しては、簡略化して説明する。図17Aは、具体例2が適用される移動通信システムを示す。図17Aにおける移動通信システムの構成は、具体例1(図13A)とほぼ同様であるので説明を省略する。
(a) 干渉制御機能の開始及び停止条件が規定されている。
(b) 複数の着目エリアSA及びSA1が考慮され、着目エリアSA及びSA1に対する干渉制御の優先順位が規定されている。ここに、基地局32のセクタAのセクタ方向は、基地局31のセクタCのセクタ方向よりも着目エリアSA1に向かって広く面した状態となっている。
(1) 移動局35が基地局32のセクタAに接続されている。
(2) 着目エリアSA1が、基地局32のセクタAの延長線上に存在する。
(3) 図17Aに示す移動通信システム(ネットワークシステム)では、所定条件が満たされた場合に干渉制御機能が実施される。
(4) 図17Aに示す移動通信システムで適用される通信方式としては、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)を採用するWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)システムを想定する。
(5) 基地局31及び32のセクタAには、周波数aが割り当てられており、基地局31及び32のセクタBには、周波数bが割り当てられており、基地局31及び32のセクタCには、周波数cが割り当てられている。
基地局31及び32の記憶部25(図12)には、干渉制御機能を開始条件及び停止条件と、そのような干渉制御機能を特定する番号(参照番号)との組合せを格納したテーブル(
条件テーブル)が予め格納される。
(A) 干渉量を直接的又は間接的に増加させる可能性がある(比例関係、又は高い相関関
係にある)時間帯
(B) リソース使用率
(C) トラフィック量
(D) 移動局群から報告された移動局群の品質(例えばSIR)の平均値
(E) 移動局群から報告された移動局群の品質(例えばSIR)の中央値
(F) 移動局群から報告された移動局群の品質(例えばSIR)の最低値
(G) 移動局群から報告された移動局群の品質(例えばSIR)のパーセンタイル
(H) 呼損率
(I) 呼切断率
(J) 平均送信電力
(K) 平均受信電力
(L) 平均セクタスループット
図18に示す例では、時間帯と平均送信電力の相対値とをトリガパラメータとし、両者のうちの少なくとも一つが開始条件となる閾値を満たした場合に、干渉制御機能が開始される。
図13A)で説明した着目エリアSAに相当する。例えば、着目エリアSAは、昼間に高
トラフィックが観測される地域(商店街のような商業地域)であり、着目エリアSA1は夜間に高トラフィックが観測される地域(飲食店街)であると仮定する。
基地局31及び32の記憶部25(図12)には、条件テーブル(図18)に設定された干渉制御パターンのエントリに対する優先度が設定された優先度テーブルが予め格納される。
基地局31の記憶部25(図12)には、図20A,図20B及び図20Cに示すような相対値テーブルが格納される。また、基地局32の記憶部25には、図21A,図21B及び図21Cに示すような相対値テーブルが格納される。
納される。相対値の決定方法は、具体例1と同様である。
基地局31及び32の記憶部には、予め、QoS(サービス種別)毎に干渉制御機能を実施するか否かを判定するための品質の絶対値が設定される。図22は、具体例2に適合した設定例を示す。図22に示す例では、品質の基準としてSIR[dB]が設定される。また、説明を簡単にするために、全ての基地局(基地局31及び32の全セクタ)に一律の絶対値が適用されるものと仮定する。
図17Aに示す移動通信システムにおいて、移動局35は基地局32のセクタAに接続している。ここで、基地局32のセクタAにて、例えば測定部23(図12)で測定される平均送信電力が90%となり、条件テーブル(図18)で規定した参照番号2の開始条件(
平均送信電力80%以上)が満足されたことを制御部24が認識(判定)したと仮定する。
但し、この時点で、基地局31のセクタCにおける平均送信電力は、参照番号1の開始条件を満たさない(80%を下回る)ものと仮定する。
(a) 現在接続中の基地局32のセクタAからのSIR(接続先の品質)が4.9[dB]である。
(b) ハンドオーバ先(HOターゲット)となりうる、基地局32のセクタB(候補1)からのSIRが4.6[dB]であり、基地局31のセクタC(候補2)からのSIRが4.8[
dB]である。
(c) 現在のQoSクラスはQoS−1(図22に対応)である。
候補1及び候補2に対する判定式の当てはめ結果は、以下のようになる。
B] + 相対値1.0[dB] = 5.6[dB]
基地局32のセクタA_4.9[dB] ≦ 基地局31のセクタC(候補2)_4.8[d
B] + 0.5[dB] = 5.2[dB]
上記したように、候補1及び候補2の夫々に関する和は、接続先の品質値よりも大きい
ので、候補1及び候補2の双方とも、HOターゲットとしての適格性を有する。但し、最終的なHOターゲットは一つであるので、候補1及び候補2から最終的なHOターゲットが選択される。
本実施形態では、セクタアンテナを使用し、かつハードハンドオーバを行う移動通信システムにおいて、ある基地局のあるセクタに接続中の移動局(Mobile Station)を、基地局(Base Station)あるいは基地局制御装置(Base Station Controller)にて、干渉を与え
る方向を考慮した上で、強制的に他の基地局もしくは同一基地局の他のセクタにハードハンドオーバさせる干渉制御機能を設ける。これによって、特定方向への下り回線の干渉量を極力減らし、かわりに他の方向への下り回線の干渉量をあえて犠牲にすることで、エリア全体の干渉量を適切に分散させ、加入者全体もしくは限定された着目するエリアの無線回線品質を向上させることができる。
、もしくは平均受信電力、もしくは平均セクタスループットが、対応する任意の閾値とともに与えられる。
前記第1のセクタの方向の方が、前記第2のセクタの方向よりも所定のエリアに向けてより広く面している場合に、移動端末を前記第2のセクタ方向に形成可能な前記第2の無線エリアで前記第2の基地局と無線通信を行うように制御する、
ことを特徴とする通信制御方法。(1)
複数のセクタを形成する第2の基地局とを備え、
前記第1の基地局によって形成される複数のセクタ中の第1のセクタの方向に形成可能な第1の無線エリアと、複数のセクタを形成する第2の基地局の第2のセクタの方向に形成可能な第2無線エリアと、の重複エリアに位置する移動端末が、良好な無線通信を行うために前記第2の基地局ではなく前記第1の基地局と無線通信を行うべき状況下において、前記第1のセクタの方向が前記第2のセクタの方向よりも所定のエリアに向けてより広く面している場合に、前記移動端末が前記第2の無線エリアで前記第2の基地局と無線通信を行うように制御する手段と、
を含む移動通信システム。(2)
前記複数の通信エリアの一つからその通信エリアに接続された移動端末へ送信される電波が当該通信エリアと異なる他の通信エリアにおける干渉波となる場合に、当該通信エリアに関する少なくとも一つのハンドオーバ先候補から、ハンドオーバによって前記他の通信エリアに対する干渉量を低減可能なハンドオーバ先を決定する制御手段と、
前記移動端末を前記ハンドオーバ先に強制的にハンドオーバさせる手段と
を含む移動通信システム。(3)
前記重みは、ハンドオーバ先候補をハンドオーバ先とするハードハンドオーバが実施されたときに、そのハンドオーバ先から前記移動端末へ送信される電波が当該ハンドオーバ先の通信エリアと異なる前記他の通信エリアを含む複数の通信エリアに与える干渉の影響を考慮して決定される
付記3に記載の移動通信システム。(4)
付記4に記載の移動通信システム。
付記3〜5のいずれか一項に記載の移動通信システム。(5)
付記6に記載の移動通信システム。
付記3〜7のいずれかに記載の移動通信システム。(6)
付記8に記載の移動通信システム。
(付記10) 前記実施条件は、前記特定の通信エリアにおける他のエリアからの干渉の影響が大きくなることが示唆される条件である
付記8又は9に記載の移動通信システム。
前記複数の通信エリアの一つからその通信エリアに接続された移動端末へ送信される電波が当該通信エリアと異なる他の通信エリアにおける干渉波となる場合に、当該通信エリアに関する少なくとも一つのハンドオーバ先候補から、ハンドオーバによって前記他の通信エリアに対する干渉量を低減可能なハンドオーバ先を決定する制御手段と、
前記移動端末を前記ハンドオーバ先に強制的にハンドオーバさせる手段と
を含む基地局。(7)
Claims (7)
- 複数のセクタを形成する第1の基地局の第1のセクタの方向に形成可能な第1の無線エリアと、複数のセクタを形成する第2の基地局の第2のセクタの方向に形成可能な第2無線エリアと、の重複エリアに位置する移動端末が、該第1の基地局と無線通信を行う方が該第2の基地局と無線通信を行うよりも良好な無線通信が行える場合における通信制御方法において、
前記第1のセクタの方向が前記第2のセクタの方向よりも所定のエリアに向けてより広く面している場合に、前記移動端末の通信を制御する手段が、前記移動端末を前記第2のセクタ方向に形成可能な前記第2の無線エリアで前記第2の基地局と無線通信を行うように制御する、
ことを特徴とする通信制御方法。 - 複数のセクタを形成する第1の基地局と、
複数のセクタを形成する第2の基地局とを備え、
前記第1の基地局によって形成される複数のセクタ中の第1のセクタの方向に形成可能な第1の無線エリアと、複数のセクタを形成する第2の基地局の第2のセクタの方向に形成可能な第2無線エリアと、の重複エリアに位置する移動端末が、良好な無線通信を行うために前記第2の基地局ではなく前記第1の基地局と無線通信を行うべき状況下において、前記第1のセクタの方向が前記第2のセクタの方向よりも所定のエリアに向けてより広く面している場合に、前記移動端末が前記第2の無線エリアで前記第2の基地局と無線通信を行うように制御する手段と、
を含む移動通信システム。 - 移動端末の接続先となる複数の通信エリアを有する移動通信システムにおいて、
前記複数の通信エリアの一つの或る通信エリアに接続された移動端末への送信電波が該或る通信エリアと異なる他の通信エリアにおける干渉波となる場合に、該或る通信エリアに関する少なくとも一つのハンドオーバ先候補から、該移動端末への送信電波による該他の通信エリアに対する干渉量が、ハンドオーバ前の該移動端末への送信電波による該他の通信エリアに対する干渉量よりも少なくなるハンドオーバ先を決定する制御手段と、
前記移動端末を前記ハンドオーバ先に強制的にハンドオーバさせる手段と
を含む移動通信システム。 - 前記制御手段は、前記複数の通信エリアの一つに関する複数のハンドオーバ先候補の夫々に対し、ハンドオーバ先として決定されるための重みを有しており、
前記重みは、ハンドオーバ先候補をハンドオーバ先とするハンドオーバが実施されたときに、そのハンドオーバ先から前記移動端末へ送信される電波が当該ハンドオーバ先の通信エリアと異なる前記他の通信エリアを含む複数の通信エリアに与える干渉の影響を考慮して決定される
請求項3に記載の移動通信システム。 - 前記制御手段は、前記移動端末について確保すべき通信品質の絶対値を有しており、ハンドオーバ後の前記移動端末の通信品質値が現在の前記移動端末の通信品質値、及び前記絶対値を下回るハンドオーバ候補を除外する
請求項3又は4に記載の移動通信システム。 - 前記制御手段は、特定の通信エリアに対して干渉波となる電波を送信する通信エリアに関して、当該通信エリアに接続中の移動端末に対する強制的なハンドオーバを実施するための実施条件を有しており、当該実施条件が満たされた場合に、前記移動端末に対する強制的なハンドオーバ先の決定を行う
請求項3〜5のいずれか一項に記載の移動通信システム。 - 移動端末の接続先となる複数の通信エリアを有する移動通信システムにおいて、自局の通信エリア内で自局に接続された移動端末に向けて電波を送信する基地局であって、
前記複数の通信エリアの一つの或る通信エリアに接続された移動端末への送信電波が該或る通信エリアと異なる他の通信エリアにおける干渉波となる場合に、該或る通信エリアに関する少なくとも一つのハンドオーバ先候補から、該移動端末への送信電波による該他の通信エリアに対する干渉量が、ハンドオーバ前の該移動端末への送信電波による該他の通信エリアに対する干渉量よりも少なくなるハンドオーバ先を決定する制御手段と、
前記移動端末を前記ハンドオーバ先に強制的にハンドオーバさせる手段と
を含む基地局。
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