JP5664651B2 - 無線通信システム、制御局及び制御方法 - Google Patents

無線通信システム、制御局及び制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、例えば無線基地局を制御する制御局及び制御方法、並びに無線基地局と移動端末と制御局等を備える無線通信システムの技術分野に関する。
携帯電話システム等の無線通信システムでは、無線通信システムの構成管理や性能最適化や障害対処の自動化を図るべく、SON(Self Organization Network)の提案が進められている。例えば、SONの一例として、トラフィックが集中している無線基地局及びその周辺の無線基地局の夫々の送信電力の調整等を行うことで、トラフィックの均一化を図る手法が提案されている。具体的には、MME等の制御局の制御の下に、無線基地局のトラフィック量が監視されると共に、トラフィックが集中している無線基地局が収容している移動端末が周辺の無線基地局によって新たに収容されるように無線基地局の送信電力が調整される。つまり、トラフィックが集中している無線基地局が収容している移動端末が周辺の無線基地局が収容するセルの対象外となる(言い換えれば、セルの範囲外に位置する)ように、無線基地局の送信電力が調整される。
3GPP TS36.305 v9.1.0 Stage 2 functional specification of UE positioning in E-UTRAN 3GPP TR36.902 v1.2.0 E-UTRAN SON use cases and solutions
無線基地局のセルに収容されている移動端末の中には、他の移動端末と比較して高速で移動する移動端末が存在することがある。従って、上述したSONの技術によれば、高速で移動する移動端末が、トラフィックが集中している無線基地局のセルの対象外となることがある。しかしながら、高速で移動している移動端末は、移動速度が高速であるがゆえに、トラフィックが集中している無線基地局のセルの対象外となった後に再度元の無線基地局のセル内に戻って来てしまいかねない。或いは、高速で移動している移動端末は、移動速度が高速であるがゆえに、無線基地局の送信電力を調整しなくとも周辺の無線基地局のセル内に移動している(つまり、出ていく)可能性がある。この場合、無線基地局の送信電力を調整する動作の有益性が低下してしまいかねない。そればかりか、無線基地局の送信電力を調整する動作そのものが無駄な動作となってしまうおそれもある。
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、例えば適切に移動端末を無線基地局が収容するセルの対象外とすることが可能な制御局及び制御方法、並びに無線通信システムを提供することを目的とする。
上記課題は、複数の移動端末を収容するセルを備える無線基地局と当該無線基地局を制御する制御局とを備える無線通信システムによって解決される。制御局は、取得手段と、選択手段と、制御手段とを備える。取得手段は、複数の移動端末の夫々の移動速度を示す速度情報を取得する。取得手段は、例えば移動端末や無線基地局から送信される速度情報を受信することで、速度情報を取得してもよい。速度情報は、移動速度を直接的に示していてもよいし、間接的に示していてもよい。選択手段は、複数の移動端末のうち速度情報が示す移動速度が所定の第1基準を満たす移動端末を選択する。調整手段は、選択手段によって選択された移動端末がセルの対象外となる(つまり、セルの範囲外に位置するように)無線基地局の動作を制御する。無線基地局の動作の制御の態様の一例としては、選択された移動端末を収容するセルを備える無線基地局の送信電力を下げる、又は、当該無線基地局の受信許可レベルを上げる、ことがあげられる。また、無線基地局の動作の制御の態様の他の例としては、選択された移動端末が収容するセルに隣接する又は近接するセルを備える無線基地局の送信電力を上げる、又は、当該無線基地局の受信許可レベルを下げる、ことがあげられる。
上記課題は、上述した制御局(つまり、取得手段と、選択手段と、制御手段とを備える制御局)によって解決される。
上記課題は、複数の移動端末を収容するセルを備える無線基地局を制御する制御方法によって解決される。制御方法は、取得工程と、選択工程と、制御工程とを備える。取得工程では、上述した取得手段が行う動作と同様の動作が行われる。選択工程では、上述した選択手段が行う動作と同様の動作が行われる。制御工程では、上述した制御手段が行う動作と同様の動作が行われる。
以上説明した制御局によれば、無線基地局のセルから移動端末を対象外とする際に、移動端末の移動速度を考慮することができる。このため、例えば、相対的に高速な移動速度で移動する移動端末をセルの対象外とするための候補から除外することができる。従って、セルの対象外となった移動端末が再度元のセル内に戻って来てしまう状況が生じにくくなる。或いは、無線基地局の動作を制御しなくともセルの外に移動していくであろう(つまり、出ていくであろう)移動端末を、無線基地局の動作を敢えて制御することによってセルの対象外としなくともよくなる。従って、無線基地局の動作を制御する動作の有益性が低下してしまう又は当該動作が無駄な動作となってしまう不都合を抑制することができる。その結果、移動端末を、無線基地局が収容するセルの対象外とすることができる。
また、以上説明した制御局及び制御方法によれば、上述した無線通信システムと同様の効果を享受することができる。
第1実施形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。 第1実施形態のMMEの構成を示すブロック図である。 第1実施形態のeNBの構成を示すブロック図である。 第1実施形態のUEの構成を示すブロック図である。 第1実施形態のMMEの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 第1実施形態のMMEの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 図6のステップS14におけるセルから追い出すべきUEの候補を選択する動作例の流れを示すフローチャートである。 本実施形態のMMEによって実現されるUEの追い出しの態様を示す模式図である。 移動速度を考慮することなく(つまり、図6のステップS143の動作を行わない)比較例のMMEによって実現されるUEの追い出しの態様を示す模式図である。 第2実施形態のUEの構成を示すブロック図である。 第3実施形態のUEの構成を示すブロック図である。 第3実施形態のMMEの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 図12のステップS34におけるセルから追い出すべきUEの候補を選択する動作例の流れを示すフローチャートである。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。
(1)第1実施形態
第1実施形態の無線通信システム1についての説明を進める。以下の説明では、無線通信システムの一例として、LTE(Long Term Evolution)に準拠した携帯電話システムを用いて説明を進める。但し、LTEに準拠した携帯電話システム以外の各種無線通信システムに対して後述する実施形態を適用してもよい。
(1−1)無線通信システムの構成
図1を参照して、第1実施形態の無線通信システム1の構成について説明する。図1は、第1実施形態の無線通信システム1の構成の一例を示すブロック図である。
図1に示すように、第1実施形態の無線通信システム1は、MME(Mobility Management Entity)10と、eNB(evolved Node B)20aと、eNB20bと、UE(User Equipment)30aと、UE30bと、UE30cと、UE30dと、UE30eと、UE30fと、UE30gと、UE30hと、UE30iとを備えている。尚、図1に示すeNB20の数及びUE30の数は一例であって、eNB20の数及びUE30の数が図1に示す個数に限定されることはない。また、以下では、説明の便宜上、eNB20a及びeNB20bを区別することなく説明する場合には、“eNB20”と称して説明を進める。同様に、UE30aからUE30iを区別することなく説明する場合には、“UE30”と称して説明を進める。
MME10は、パケット通信用のセッション(接続)の設定及び開放や、UE30のモビリティの管理や、ハンドオーバーの制御を行う上位局である。本実施形態では、MME10は、S1インタフェースを介してeNB20から送信されるコントロールデータ(例えば、後述する受信電力データや、位置データや、移動速度データや、収容UE数データや、トラフィック量データ等)に基づいて、eNB20が収容しているセル29の送信電力が調整される(或いは、セル29の大きさないしは形状が変化する)ように、eNB20の動作を制御する。
eNB20は、セル半径が概ね数kmから十数kmないしは数十kmとなるセル29(いわゆる、マクロセル)をカバーする基地局である。eNB20は、自身がカバーするセル29中に位置するUE30との間で無線通信を行う。つまり、eNB20は、自身がカバーするセル29中に位置するUE30との間で通信コネクションを確立すると共に、UE30に対してデータの送受信を行う。また、eNB20は、S1インタフェースを介して、MME10との間で通信を行う。
UE30は、自身がその内部に位置するセル29に対応するeNB20との間で通信コネクションを確立すると共に、データの送受信を行う移動端末である。UE30は、eNB20(更には、eNB20の上位に接続されるMME10等の上位ノード)を介して、各種サービスないしはアプリケーション(例えば、メールサービスや、音声通話サービスや、WEB閲覧サービスや、パケット通信サービス等)を利用することができる。UE30として、例えば携帯電話や、PDA(Personal Digital Assistant)や、その他無線通信機能を有する各種情報機器等が一例としてあげられる。
尚、上述の説明では、セル半径が概ね数kmから十数kmないしは数十kmとなるセル(いわゆる、マクロセル)29をカバーするeNB20が例示されているが、eNB20に加えて又は代えて、セル半径が概ね数百mから1kmとなるセル(いわゆる、マイクロセル)をカバーする無線基地局や、セル半径が概ね数mから十数mないしは数十mとなるセル(いわゆる、フェムトセル)をカバーする無線基地局を配置してもよい。また、セル半径が上述したサイズ以外のセルをカバーする各種無線基地局を配置してもよい。
(1−2)MMEの構成
図2を参照して、第1実施形態のMME10の構成について説明する。図2は、第1実施形態のMME10の構成を示すブロック図である。
図2に示すように、MME10は、データ処理部17と、フレーマ部18とを備えている。
データ処理部17は、例えばCPU(Central Processing Unit)等の中央情報処理部であり、MME10全体の動作を制御する。データ処理部17は、例えばその内部に実現される論理的な又は機能的な処理ブロックとして、コントロールデータ取得部171と、追い出し対象セル検出部172と、追い出しUE選択部173と、制御命令指令部174とを備えている。
コントロールデータ取得部171は、「取得手段」の一例であって、S1インタフェースを介してeNB20から送信されるコントロールデータを取得する。コントロールデータの一例として、後述するように、eNB20のセル29が収容しているUE30の数を示す収容UE数データや、eNB20が処理しているトラフィック量を示すトラフィック量データや、UE30の移動速度を示す移動速度データ(例えば、フェージング周波数を示すデータ)や、UE30の地理的位置を示す位置データや、UE30の受信電力(或いは、UE30の受信品質)を示す受信電力データがあげられる。コントロールデータ取得部171は、必要に応じて、取得したコントロールデータの一部又は全部を、追い出し対象セル検出部172や追い出しUE選択部173に対して出力する。
追い出し対象セル検出部172は、UE30の追い出し(言い換えれば、UE30をセル29の対象外とする処理)を行うべきセル29を検出する。つまり、追い出し対象セル検出部172は、UE30の追い出しを行うために送信電力を調整するセル29を検出する。追い出しを行うべきセル29の検出は、例えばコントロールデータ取得部171が取得したコントロールデータの一部又は全部(例えば、収容UE数データやトラフィック量データ等)に基づいて行われる。
追い出しUE選択部173は、「選択手段」の一例であって、UE30の追い出しを行うべきセル29に収容されている複数のUE30のうち、実際にセル29から追い出すべき一部のUE30を選択する。実際に追い出すべきUE30の選択は、例えばコントロールデータ取得部171が取得したコントロールデータの一部又は全部(例えば、移動速度データや、位置データや、受信電力データ等)に基づいて行われる。
制御命令指令部174は、「制御手段」の一例であって、追い出し対象セル検出部172によって検出されたセル29から、追い出しUE選択部173によって選択されたUE30が追い出されるように、eNB20の動作を制御する制御命令をeNB20に対して出力する。
フレーマ部18は、MME10とeNB20との間でのフレーム信号の送受信並びに当該フレーム信号の組み立て及び分解を行う。具体的には、フレーマ部18は、フレーム分解部181とフレーム組立部182とを備えている。フレーム分解部181は、S1インタフェースを介してeNB20から送信されるフレーム信号を受信する共に、当該受信したフレーム信号を分解する。フレーム分解部181は、分解したフレーム信号を、データ処理部17に対して出力する。フレーム組立部182は、データ処理部17から出力されるデータを用いてフレーム信号を組み立てると共に、S1インタフェースを介して、組み立てたフレーム信号をeNB20に対して送信する。
(1−3)eNBの構成
図3を参照して、第1実施形態のeNB20の構成について説明する。図3は、第1実施形態のeNB20の構成を示すブロック図である。
図3に示すように、eNB20は、送信アンテナ21と、受信アンテナ22と、RF(Radio Frequency)部23と、レイヤ1処理部24と、レイヤ2処理部25と、APL(Application)部26と、レイヤ3処理部27と、フレーマ部28とを備えている。
送信アンテナ21は、RF部23から出力される下りリンク信号を、UE30に対して送信する。
受信アンテナ22は、UE30から送信される上りリンク信号を受信する。受信アンテナ22は、受信した上りリンク信号をRF部23へと出力する。
RF部23は、下りリンク信号の送信時には、レイヤ1処理部24から出力されるベースバンド信号に対して無線送信処理(例えば、高周波信号への変換処理等)を施す。RF部23は、無線送信処理が施されたベースバンド信号(つまり、下りリンク信号)を送信アンテナ21へと出力する。RF部23は、上りリンク信号の受信時には、受信アンテナ22により受信された上りリンク信号に対して無線受信処理(例えば、ベースバンド信号への変換処理等)を施す。RF部23は、無線受信処理が施された上りリンク信号(つまり、ベースバンド信号)をレイヤ1処理部24へと出力する。
レイヤ1処理部24は、レイヤ1(物理レイヤ:PHY)に関連する送受信処理を行う。具体的には、レイヤ1処理部24は、復調部(DEM(Demodulation)部)241と、復号化部(DEC(Decoding)部)242と、符号化部(COD(Coding)部)243と、変調部(MOD(Modulation)部)244と、フェージング周波数測定部245とを備えている。
復調部241は、上りリンク信号の受信時に、RF部23から出力されるベースバンド信号に対して、例えばSC−FDMA方式(Single Carrier Frequency Division Multiple Access:単一キャリア周波数分割多重アクセス)に準拠した復調処理を行う。復調処理部241は、復調処理が行われた信号を、復号化部242へと出力する。
復号化部242は、復調処理が行われた信号に対して復号化処理(例えば、HARQ合成処理やターボ復号化処理やCRC検証処理等)を行う。復号化処理部242は、復号化処理が行われた信号を、レイヤ2処理部25へと出力する。
符号化部243は、下りリンク信号の送信時に、レイヤ2処理部25から出力される信号に対して符号化処理(例えば、ターボ符号化処理やCRC付与処理等)を行う。符号化処理部243は、符号化処理が行われた信号を、変調部244へと出力する。
変調部244は、下りリンク信号の送信時に、符号化処理が行われた信号に対して、例えばOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:直交周波数分割多重アクセス)方式に準拠した変調処理を行う。変調処理部244は、変調処理が行われた信号を、RF部23へと出力する。
フェージング周波数測定部245は、UE30のフェージング周波数を測定する。フェージング周波数測定部245は、測定したフェージング周波数を、レイヤ2処理部25を介してレイヤ3処理部27に対して出力する。尚、UE30のレイヤ1処理部34がフェージング周波数測定部345(図4参照)を備えている場合は、eNB20のレイヤ1処理部24は、フェージング周波数測定部245を備えていなくともよい。逆に、eNB20のレイヤ1処理部24がフェージング周波数測定部245を備えている場合は、UE30のレイヤ1処理部34は、フェージング周波数測定部345を備えていなくともよい。
レイヤ2処理部25は、レイヤ2(MAC(Media Access Control:メディアアクセス制御)レイヤ)に関連する送受信処理を行うことで、APL部26との間でユーザデータの送受信を行うと共にレイヤ3処理部27との間でコントロールデータの送受信を行う。例えば、レイヤ2処理部25は、MACやRLC(Radio Link Control:無線リンク制御)やPDCP(Packet Data Convergence Protocol:パケットデータ収束プロトコル)等のサブレイヤのフォーマットに合わせてデータの分離ないしは結合を行ったり、データの再送制御を行う。
APL部26は、ユーザデータを処理する上位レイヤに相当する。APL部26は、必要に応じて、フレーマ部28及びS1インタフェースを介して、MME10との間でユーザデータの送受信を行ってもよい。或いは、APL部26は、X2インタフェースを介して、他のeNB20との間でユーザデータの送受信を行ってもよい。
レイヤ3処理部27は、レイヤ3(RRC(Radio Resource Control)レイヤ)に関連する送受信処理を行う。具体的には、RRC処理部27は、ページングや呼の確立や呼の解放等の無線リソースの制御を行ってもよいし、ハンドオーバー等の接続切り替え制御を行ってもよい。
本実施形態では更に、レイヤ3処理部27は、UE数カウント部271とトラフィック量監視部272とを備えている。UE数カウント部271は、eNB20のセル29が収容しているUE30の数をカウントする。UE数カウント部271は、カウントしたUE30の数を、コントロールデータの一部である収容UE数データとして、MME10に対して送信する。トラフィック量監視部272は、eNB20が処理しているトラフィック量を監視する。トラフィック量監視部272は、監視しているトラフィック量を、コントロールデータの一部であるトラフィック量データとして、MME10に対して送信する。加えて、レイヤ3処理部27は、UE30から送信される各種コントロールデータ(例えば、移動速度データや、位置データや、受信電力データ等)或いはフェージング周波数測定部245から出力されるフェージング周波数(つまり、移動速度データ)をMME10に対して送信する。
フレーマ部28は、MME10とeNB20との間でのフレーム信号の送受信並びに当該フレーム信号の組み立て及び分解を行う。具体的には、フレーマ部28は、フレーム分解部281とフレーム組立部282とを備えている。フレーム分解部281は、S1インタフェースを介してMME10から送信されるフレーム信号を受信する共に、当該受信したフレーム信号を分解する。フレーム分解部281は、分解したフレーム信号を、APL部26やレイヤ3処理部27に対して出力する。フレーム組立部282は、APL部26やレイヤ3処理部27から転送されるデータを用いてフレーム信号を組み立てると共に、S1インタフェースを介して、組み立てたフレーム信号をMME10に対して送信する。
(1−4)UEの構成
図4を参照して、第1実施形態のUE30の構成について説明する。図4は、第1実施形態のUE30の構成を示すブロック図である。
図4に示すように、UE30は、送信アンテナ31と、受信アンテナ32と、RF部33と、レイヤ1処理部34と、レイヤ2処理部35と、APL部36と、レイヤ3処理部37と、GPS処理部38とを備えている。
送信アンテナ31は、RF部33から出力される上りリンク信号を、eNB10に対して送信する。
受信アンテナ32は、eNB10から送信される下りリンク信号を受信する。受信アンテナ32は、受信した下りリンク信号をRF部33へと出力する。
RF部33は、上りリンク信号の送信時には、レイヤ1処理部34から出力されるベースバンド信号に対して無線送信処理を施す。RF部33は、無線送信処理が施されたベースバンド信号(つまり、上りリンク信号)を送信アンテナ31へと出力する。RF部33は、下りリンク信号の受信時には、受信アンテナ32により受信された下りリンク信号に対して無線受信処理を施す。RF部33は、無線受信処理が施された下りリンク信号(つまり、ベースバンド信号)をレイヤ1処理部34へと出力する。
レイヤ1処理部34は、レイヤ1に関連する送受信処理を行う。具体的には、レイヤ1処理部34は、復調部341と、復号処理部342と、符号化部343と、変調部344と、フェージング周波数測定部345と、受信レベル測定部346とを備えている。
復調部341は、下りリンク信号の受信時に、例えばOFDMA方式に準拠した復調処理を行う。復調処理部341は、復調処理が行われた信号を、復号化部342へと出力する。
復号化部342は、下りリンク信号の受信時に、復号化処理を行う。復号化処理部342は、復号化処理が行われた信号を、レイヤ2処理部35へと出力する。
符号化処理部343は、上りリンク信号の送信時に、レイヤ2処理部35から出力される信号に対して符号化処理を行う。符号化処理部343は、符号化処理が行われた信号を、変調部344へと出力する。
変調処理部344は、上りリンク信号の送信時に、符号化処理が行われた信号に対して、例えばSC−FDMA方式に準拠した変調処理を行う。変調処理部344は、変調処理が行われた信号を、RF部33へと出力する。
フェージング周波数測定部345は、UE30のフェージング周波数を測定する。フェージング周波数測定部345は、測定したフェージング周波数を、レイヤ2処理部35を介してレイヤ3処理部37に対して出力する。尚、フェージング周波数測定部345は、他のUE30が備えるフェージング周波数測定部345が測定するタイミングに同期して、フェージング周波数を測定してもよい。つまり、無線通信システム1が備える複数のUE30が備えるフェージング周波数測定部345は、同一の時間にフェージング周波数を測定してもよい。或いは、同一のセル29に収容されている複数のUE30が備えるフェージング周波数測定部345は、同一の時間にフェージング周波数を測定してもよい。
受信レベル測定部346は、UE30の受信電力を測定する。第1実施形態では、受信レベル測定部346は、UE30が接続している(つまり、接続中の)セル29からの受信電力を測定する。但し、受信レベル測定部346は、接続中のセル29に隣接する又は近接する他のセル29(つまり、UE30が接続していない周辺のセル29)の受信電力を測定してもよい。受信レベル測定部346は、測定した受信電力を、レイヤ2処理部35を介してレイヤ3処理部37に対して出力する。或いは、受信レベル測定部346は、UE30の受信電力を測定することに加えて又は代えて、UE30の受信品質を測定してもよい。UE30の受信品質としては、例えば、信号対干渉比(SIR:Signal to Interference Ratio)や、ビットエラーレート(BER:Bit Error Rate)や、ブロックエラーレート(BLER:Block Error Rate)が一例としてあげられる。尚、受信レベル測定部346は、他のUE30が備える受信レベル測定部346が測定するタイミングに同期して、受信電力を測定してもよい。つまり、無線通信システム1が備える複数のUE30が備える受信電力測定部346は、同一の時間に受信電力を測定してもよい。或いは、同一のセル29に収容されている複数のUE30が備える受信電力測定部346は、同一の時間に受信電力を測定してもよい。
レイヤ2処理部35は、上述したレイヤ2処理部25(図3参照)と同様に、レイヤ2に関連する送受信処理を行う。
APL部36は、上述したAPL部26(図3参照)と同様に、ユーザデータを処理する上位レイヤに相当する。
レイヤ3処理部37は、上述したレイヤ3処理部27(図3参照)と同様に、レイヤ3に関連する送受信処理を行う。本実施形態では更に、レイヤ3処理部37は、各種コントロールデータ(例えば、フェージング周波数測定部345から出力されるフェージング周波数(つまり、移動速度データ)や、受信レベル測定部346から出力される受信電力(つまり、受信電力データ)や、GPS処理部38から出力される位置データ等)をeNB20に対して送信する。
GPS処理部38は、GPS衛星からのGPS電波を受信することで、UE30の地理的位置(例えば、緯度及び経度)を示す位置データを取得する。尚、GPS処理部38は、他のUE30が備えるGPS処理部38がGPSデータを取得するタイミングに同期して、GPSデータを取得してもよい。つまり、無線通信システム1が備える複数のUE30が備えるGPS処理部38は、同一の時間にGPSデータを測定してもよい。或いは、同一のセルに収容されている複数のUE30が備えるGPS処理部38は、同一の時間にGPSデータを測定してもよい。
GPS処理部38は、GPS受信部381と、GPS復調部382と、GPS復号化部383と、位置特定処理部384とを備える。
GPS受信部381は、GPS衛星から送信されているGPS電波を受信する。GPS受信部381は、受信したGPS電波に含まれるGPSデータを、GPS復調部382へと出力する。
GPS復調部382は、GPS受信部381から出力されるGPSデータに対して復調処理を行う。GPS復調部382は、復調処理が行われたGPSデータを、GPS復号化部383へと出力する。
GPS復号化部383は、GPS復調部382から出力されるGPSデータに対して復号化処理を行う。GPS復号化部383は、復号化処理が行われたGPSデータを、位置特定処理部384へと出力する。
位置特定処理部384は、GPS復号化部383から出力されるGPSデータに基づいて、当該GPSデータが示す地理的位置を特定する。位置特定処理部384は、特定した地理的位置を示す位置データを、レイヤ3処理部37へと出力する。
(1−5)動作説明
図5を参照して、第1実施形態の無線通信システム1が備えるMME10の動作について説明する。図5は、第1実施形態のMME10の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
図5に示すように、MME10が備えるコントロールデータ取得部171は、eNB20を介してUE30から送信されている受信電力データ及び位置データを取得する(ステップS10)。加えて、コントロールデータ取得部171は、eNB20を介してUE30から送信されている移動速度データを取得する(ステップS11)。コントロールデータ取得部171は、取得した受信電力データ、位置データ及び移動速度データを、追い出しUE選択部173へと出力する。
コントロールデータ取得部171は、更に、eNB20から送信されている収容UE数データ及びトラフィック量データの少なくとも一方を取得する。コントロールデータ取得部171は、取得した収容UE数データ及びトラフィック量データの少なくとも一方を、追い出し対象セル検出部172へと出力する。
追い出し対象セル検出部172は、MME10の配下のeNB20が収容しているセル29毎に、接続UE数及びトラフィック量の少なくとも一方を算出する(ステップS12)。ステップS12における収容UE数及びトラフィック量の少なくとも一方の算出動作は、コントロールデータ取得部171から出力される収容UE数データ及びトラフィック量データの少なくとも一方に基づいて行われる。
続いて、追い出し対象セル検出部172は、接続しているUE30の数(接続UE数)が多いセル29が存在するか否かを判定する(ステップS13)。より具体的には、追い出し対象セル検出部172は、接続UE数が所定の閾値TH_Cell_1(接続UE数に基づくセル検出用)よりも多いセル29が存在するか否かを判定してもよい。尚、所定の閾値TH_Cell_1としては、セル29内での安定的な通信が可能になる接続UE数の上限値が一例としてあげられる。或いは、追い出し対象セル検出部172は、接続UE数が、隣接する若しくは近接する他のセル29(つまり、周辺のセル29)と比較して相対的に多いセル29が存在するか否かを判定してもよい。接続UE数が所定の閾値TH_Cell_1よりも多いセル29が存在する又は周辺のセル29と比較して接続UE数が相対的に多いセル29が存在する場合には、接続UE数が多いセル29が存在すると判定されてもよい。他方で、接続UE数が所定の閾値TH_Cell_1よりも多いセル29が存在しない又は周辺のセル29と比較して接続UE数が相対的に多いセル29が存在しない場合には、接続UE数が多いセル29が存在しないと判定されてもよい。
或いは、追い出し対象セル検出部172は、接続UE数が多いセル29が存在するか否かを判定することに加えて又は代えて、トラフィック量が多いセル29が存在するか否かを判定してもよい(ステップS13)。より具体的には、追い出し対象セル検出部172は、トラフィック量が所定の閾値TH_Cell_2(トラフィック量に基づくセル検出用)よりも多いセル29が存在するか否かを判定してもよい。尚、所定の閾値TH_Cell_2としては、セル29内での安定的な通信が可能になるトラフィック量の上限値が一例としてあげられる。或いは、追い出し対象セル検出部172は、トラフィック量が、隣接する若しくは近接する他のセル29(つまり、周辺のセル29)と比較して相対的に多いセル29が存在するか否かを判定してもよい。トラフィック量が所定の閾値TH_Cell_2よりも多いセル29が存在する又は周辺のセル29と比較してトラフィック量が相対的に多いセル29が存在する場合には、トラフィック量が多いセル29が存在すると判定されてもよい。他方で、トラフィック量が所定の閾値TH_Cell_2よりも多いセル29が存在しない又は周辺のセル29と比較して接続UE数が相対的に多いセル29が存在しない場合には、トラフィック量が多いセル29が存在しないと判定されてもよい。
ステップS13の判定の結果、接続UE数が多いセル29が存在せず且つトラフィック量が多いセル29が存在しないと判定された場合には(ステップS13:No)、MME10は、ステップS10以降の動作を繰り返す。
他方で、ステップS13の判定の結果、接続UE数が多いセル29が存在するか又はトラフィック量が多いセル29が存在すると判定された場合には(ステップS13:Yes)、追い出しUE選択部173は、接続UE数又はトラフィック量が多いセル29に収容されている複数のUE30のうち、当該セル29から追い出すべきUE30の候補を選択する(ステップS14)。
ここで、図6及び図7を参照して、セル29から追い出すべきUE30の候補を選択する動作(図5のステップS14)について更に詳細に説明する。図6は、図5のステップS14におけるセル29から追い出すべきUE30の候補を選択する第1の動作例の流れを示すフローチャートである。図7は、図5のステップS14におけるセル29から追い出すべきUE30の候補を選択する第2の動作例の流れを示すフローチャートである。
図6に示すように、第1の動作例では、追い出しUE選択部173は、接続UE数又はトラフィック量が多いセル29に収容されている複数のUE30のうちのある1つのUE30の接続中のセル29からの受信電力が小さいか否かを判定する(ステップS141)。ステップS141における受信電力に基づく判定動作は、コントロールデータ取得部171から出力される受信電力データを参照しながら行われる。より具体的には、追い出しUE選択部173は、接続中のセル29からの受信電力が所定の閾値TH_UE_1(接続中のセル29の受信電力に基づくUE選択用)よりも小さいか否かを判定してもよい。尚、所定の閾値TH_UE_1としては、安定的な通信が可能になる受信電力の下限値(或いは、許容値)が一例としてあげられる。或いは、追い出しUE選択部173は、接続中のセル29からの受信電力が、接続UE数又はトラフィック量が多いセル29に収容されている複数のUE30のうちの選択されないその他のUE30の接続中のセル29からの受信電力と比較して相対的に小さいか否かを判定してもよい。受信電力が所定の閾値TH_UE_1より小さい又はその他のUE30と比較して受信電力が相対的に小さい場合には、接続中のセル29からの受信電力が小さいと判定されてもよい。他方で、受信電力が所定の閾値TH_UE_1より小さくない又はその他のUE30と比較して受信電力が相対的に小さくない場合には、接続中のセル29からの受信電力が小さくないと判定されてもよい。
ステップS141の判定の結果、接続中のセル29からの受信電力が小さくないと判定された場合には(ステップS141:No)、当該UE30は、追い出しの対象の候補からは除外される。この場合、追い出しUE選択部173は、接続UE数又はトラフィック量が多いセル29に収容されている複数のUE30の全てに対して、ステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われているか否かを判定する(ステップS145)。
ステップS145の判定の結果、複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われていると判定された場合には(ステップS145:Yes)、追い出しUE選択部173は動作を終了する。
他方で、ステップS145の判定の結果、複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われていないと判定された場合には(ステップS145:No)、追い出しUE選択部173は、ステップS141からステップS143に至る一連の判定処理を行うべき次のUE30を指定する(ステップS146)。その後、追い出しUE選択部173は、新たに指定したUE30を対象として、ステップS141以降の動作を繰り返す。
他方で、ステップS141の判定の結果、接続中のセル29からの受信電力が小さいと判定された場合には(ステップS141:Yes)、追い出しUE選択部173は、UE30が接続しているセル29に隣接する又は近接する他のセル29(つまり、周辺のセル29)の近傍にUE30が位置しているか否かを判定する(ステップS142)。ステップS142におけるUE30の位置に基づく判定動作は、コントロールデータ取得部171から出力される位置データを参照しながら行われる。より具体的には、追い出しUE選択部173は、UE30が、周辺のセル29から所定の閾値TH_UE_2(位置に基づくUE選択用)以上離れているか否かを判定してもよい。尚、所定の閾値TH_UE_2としては、周辺のセル29へのハンドオーバーを適切に行うことが可能な距離の上限値(或いは、許容値)が一例としてあげられる。或いは、追い出しUE選択部173は、UE30が、接続UE数又はトラフィック量が多いセル29に収容されている複数のUE30のうちの選択されないその他のUE30と比較して、周辺のセル29に相対的に近い位置にいるか否かを判定してもよい。UE30が周辺のセル29から所定の閾値TH_UE_2以上離れていない又はその他のUE30と比較して周辺のセル29に相対的に近い位置にいる場合には、周辺のセル29の近傍にUE30が位置していると判定されてもよい。他方で、UE30が周辺のセル29から所定の閾値TH_UE_2以上離れている又はその他のUE30と比較して周辺のセル29に相対的に近い位置にいない場合には、周辺のセル29の近傍にUE30が位置していないと判定されてもよい。
ステップS142の判定の結果、周辺のセル29の近傍にUE30が位置していないと判定された場合には(ステップS142:No)、当該UE30は、追い出しの対象の候補からは除外される。この場合、追い出しUE選択部173は、複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われているか否かを判定する(ステップS145)。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われている場合には、追い出しUE選択部173は動作を終了する。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われていない場合には、追い出しUE選択部173は、新たに指定したUE30を対象として、ステップS141以降の動作を繰り返す。
他方で、ステップS141の判定の結果、周辺のセル29の近傍にUE30が位置していると判定された場合には(ステップS142:Yes)、追い出しUE選択部173は、UE30の移動速度が遅いか否かを判定する(ステップS143)。ステップS143における移動速度に基づく判定動作は、コントロールデータ取得部171から出力される移動速度データを参照しながら行われる。より具体的には、追い出しUE選択部173は、UE30の移動速度が所定の閾値TH_UE_3(移動速度に基づくUE選択用)よりも遅いか否かを判定してもよい。尚、所定の閾値TH_UE_3としては、セル29から追い出されたUE30が短時間のうちに元のセル29に再度戻ってくる程度の移動速度の値ないしはセル29からの追い出しを行わなくともUE30が短時間のうちにセル29から出ていく程度の移動速度が一例としてあげられる。或いは、追い出しUE選択部173は、UE30の移動速度が、接続UE数又はトラフィック量が多いセル29に収容されている複数のUE30のうちの選択されないその他のUE30の移動速度と比較して相対的に遅いか否かを判定してもよい。移動速度が所定の閾値TH_UE_3より遅い又はその他のUE30と比較して移動速度が相対的に遅い場合には、UE30の移動速度が遅いと判定されてもよい。他方で、移動速度が所定の閾値TH_UE_3より遅くない又はその他のUE30と比較して移動速度が相対的に遅くない場合には、UE30の移動速度が遅くないと判定されてもよい。
尚、本実施形態では、移動速度データはフェージング周波数を含んでいる。このため、追い出しUE選択部173は、所定の演算式を用いて、フェージング周波数を移動速度に換算することが好ましい。
ステップS143の判定の結果、UE30の移動速度が遅くない(つまり、速い)と判定された場合には(ステップS143:No)、当該UE30は、追い出しの対象の候補からは除外される。この場合、追い出しUE選択部173は、複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われているか否かを判定する(ステップS145)。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われている場合には、追い出しUE選択部173は動作を終了する。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われていない場合には、追い出しUE選択部173は、新たに指定したUE30を対象として、ステップS141以降の動作を繰り返す。
他方で、ステップS143の判定の結果、UE30の移動速度が遅いと判定された場合には(ステップS143:Yes)、追い出しUE選択部173は、当該UE30を、追い出しの対象の候補として選択する(ステップS144)。
その後、追い出しUE選択部173は、複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われているか否かを判定する(ステップS145)。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われている場合には、追い出しUE選択部173は動作を終了する。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われていない場合には、追い出しUE選択部173は、新たに指定したUE30を対象として、ステップS141以降の動作を繰り返す。
図7に示すように、第2の動作例は、第1動作例と比較して、UE30の移動速度が遅いと判定された場合には(ステップS143:Yes)、UE30のトラフィック量が大きいか否かの判定動作が更に行われるという点で異なっている。具体的には、第2動作例では、UE30の移動速度が遅いと判定された場合には(ステップS143:Yes)、追い出しUE選択部173は、UE30のトラフィック量が大きい(多い)か否かを判定する(ステップS147)。ステップS147におけるトラフィック量に基づく判定動作は、コントロールデータ取得部171から出力されるトラフィック量データを参照しながら行われる。より具体的には、追い出しUE選択部173は、UE30のトラフィック量が所定の閾値TH_UE_4(トラフィック量に基づくUE選択用)よりも大きいか否かを判定してもよい。尚、所定の閾値TH_UE_4としては、安定的な通信を行う又は他のUE30に対して悪影響を及ぼすことなく安定的な通信を行うことができるトラフィック量の上限値(或いは、許容値)が一例としてあげられる。或いは、追い出しUE選択部173は、UE30のトラフィック量が、接続UE数又はトラフィック量が多いセル29に収容されている複数のUE30のうちの選択されないその他のUE30のトラフィック量と比較して相対的に大きいか否かを判定してもよい。トラフィック量が所定の閾値TH_UE_4より大きい又はその他のUE30と比較してトラフィック量が相対的に大きい場合には、UE30のトラフィック量が大きいと判定されてもよい。トラフィック量が所定の閾値TH_UE_4より大きくない又はその他のUE30と比較してトラフィック量が相対的に大きくない場合には、UE30のトラフィック量が大きくないと判定されてもよい。
ステップS147の判定の結果、UE30のトラフィック量が大きくないと判定された場合には(ステップS147:No)、当該UE30は、追い出しの対象の候補からは除外される。この場合、追い出しUE選択部173は、複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS147に至る一連の判定処理が行われているか否かを判定する(ステップS145)。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS147に至る一連の判定処理が行われている場合には、追い出しUE選択部173は動作を終了する。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS147に至る一連の判定処理が行われていない場合には、追い出しUE選択部173は、新たに指定したUE30を対象として、ステップS141以降の動作を繰り返す。
他方で、ステップS143の判定の結果、UE30の移動速度が遅いと判定された場合には(ステップS143:Yes)、追い出しUE選択部173は、当該UE30を、追い出しの対象の候補として選択する(ステップS144)。
再び図5において、追い出しUE選択部173は、ステップS14で選択したUE30の候補のうち、実際にセル29から追い出すUE30を抽出する(ステップS15)。具体的には、ステップS14では、受信電力が小さく、周辺のセル29が近く且つ移動速度が遅いUE30の全てが、追い出し対象の候補として選択される。一方で、候補として選択された全てのUE30が追い出されなくとも、eNB20のトラフィック量が適切な値になる可能性がある。言い換えれば、候補として選択されたUE30のうちの一部のUE30のみが追い出された場合であっても、eNB20のトラフィック量が適切な値になる可能性がある。従って、本実施形態では、追い出しUE選択部173は、eNB20のトラフィック量が適切な値になる程度の数のUE30を、候補として選択されたUE30から抽出する。但し、候補として選択されたUE30の全てを追い出すように構成してもよい。
続いて、制御命令指令部174は、追い出し対象セル検出部172によって検出されたセル29から、追い出しUE選択部173によって抽出されたUE30が追い出されるように、eNB20の動作を制御する制御命令をeNB20に対して出力する(ステップS16)。例えば、制御命令指令部174は、eNB20が収容しているセル29の送信電力を調整する制御命令をeNB20(具体的には、追い出し対象セル検出部172によって検出されたセル29を収容するeNB20及び当該セル29の周辺のセル29を収容するeNB20)に対して出力してもよい。送信電力を調整する制御命令としては、例えば、UE30が追い出される(つまり、追い出しによって収容するUE30の数が減る)セル29を備えるeNB20の共通チャネルの送信電力を下げる制御命令が一例としてあげられる。或いは、送信電力を調整する制御命令としては、UE30が追い出されてくる(つまり、追い出しによって収容するUE30の数が増える)セル29を備えるeNB20の共通チャネルの送信電力を上げる制御命令が一例としてあげられる。或いは、送信電力を調整する制御命令としては、例えば、UE30が追い出されるセル29を備えるeNB20の受信許可レベルを上げる制御命令が一例としてあげられる。或いは、送信電力を調整する制御命令としては、UE30が追い出されてくるセル29を備えるeNB20の受信許可レベルを下げる制御命令が一例としてあげられる。
尚、上述した説明では、eNB20(或いは、セル29)の送信電力を調整することでUE30を追い出す例について説明している。しかしながら、その他の手法を用いてUE30を追い出してもよい。例えば、UE30が追い出されるセル29からUE30が追い出されてくるセル29へのハンドオーバーを実行することで、UE30を追い出してもよい。或いは、eNB20が備える送信アンテナ21及び受信アンテナ22のチルト角等を調整することでUE30を追い出してもよい。
以上説明したUE30の追い出しの態様について、図8及び図9を参照しながら説明する。図8は、本実施形態のMME10によって実現されるUE30の追い出しの態様を示す模式図である。図9は、移動速度を考慮することなく(つまり、図6のステップS143の動作を行わない)比較例のMMEによって実現されるUE30の追い出しの態様を示す模式図である。
図8(a)に示すように、移動速度が相対的に遅いUE30a、UE30b、UE30c及びUE30d、並びに移動速度が相対的に速いUE30e、UE30f、UE30g及びUE30hを収容するセル29aが、UE30の追い出しを行うべきセル29として検出される例について説明する。また、eNB20aが備えるセル29aが、eNB20bが収容するセル29b及びeNB20cが収容するセル29cの双方に隣接する例について説明する。尚、図8(a)中のUE30e、UE30f、UE30g及びUE30hに付された矢印は、UE30e、UE30f、UE30g及びUE30hの移動方向を示している。
本実施形態のMME10は、移動速度が相対的に速いUE30e、UE30f、UE30g及びUE30hを、追い出しの対象の候補から除外する。つまり、本実施形態のMME10は、図8(a)に示すように、移動速度が相対的に遅いUE30a、UE30b、UE30c及びUE30dを、追い出しの対象の候補として選択する。従って、本実施形態では、図8(b)に示すように、移動速度が相対的に遅いUE30a、UE30b、UE30c及びUE30dがセル29aから追い出されると共に周辺のセル29b内に移動するように、セル29a及びセル29bの夫々の送信電力が調整される。セル29aから出ていく方向に移動している移動速度が相対的に速いUE30e及びUE30fは、MME10の制御の下に行われるセル29aからのUE30の追い出しに関係なく、セル29aから自発的に出ていく。セル29aの中心部に向かう方向に移動している移動速度が相対的に速いUE30g及びUE30hは、MME10の制御の下に行われるセル29aからのUE30の追い出しに関係なく、セル29a内にとどまることになる。
移動速度を考慮することなく追い出しの対象の候補となるUEを選択する比較例のMMEは、図9(a)に示すように、移動速度が相対的に速いUE30e、UE30f、UE30g及びUE30hを、追い出しの対象の候補として選択しかねない。従って、比較例では、図9(b)に示すように、移動速度が相対的に速いUE30e、UE30f、UE30g及びUE30hが、セル29aから追い出されると共に周辺のセル29c内に移動するように、セル29a及びセル29cの夫々の送信電力が調整される。しかしながら、UE30e及びUE30fは、セル29aから出ていく方向に相対的に速い速度で移動している。このため、UE30e及びUE30fは、移動速度が速いがゆえに、MMEの制御の下に行われるセル29aからのUE30e及びUE30fの追い出しが行われなくとも、近いうちにセル29aから自発的に出ていくことが予想される。一方で、UE30h及びUE30hは、セル29aの中心部に向かう方向に相対的に速い速度で移動している。このため、UE30g及びUE30hは、移動速度が相対的に速いがゆえに、MMEの制御の下にセル29aからの追い出しを行った後に、再度セル29a内に侵入することが想定される。このようなUE30e、UE30f、UE30g及びUE30hの挙動は、UE30の追い出しの有益性を低下させたり或いはUE30の追い出しを無駄な動作にしてしまいかねない。
しかるに、本実施形態では、上述したように、移動速度が相対的に速いUE30e、UE30f、UE30g及びUE30hが、追い出しの対象の候補から除外される。言い換えれば、移動速度が相対的に遅いUE30a、UE30b、UE30c及びUE30dが、追い出しの対象の候補として選択される。従って、本実施形態によれば、比較例において生ずる不都合は生じにくくなる又は殆ど若しくは全く生じない。このように、本実施形態によれば、UE30の移動速度を考慮してセル29からのUE30の追い出しが行われるため、UE30の追い出しを適切に行うことができる。
本実施形態では、移動速度が絶対的に遅い(つまり、所定閾値TH_UE_3よりも遅い)又は相対的に遅い(つまり、他のUE30の移動速度よりも遅い)UE30を追い出しの対象の候補として選択することができる。このため、移動速度を適切に考慮したUE30の追い出しを行うことができる。
本実施形態では、受信電力を考慮して、追い出しの対象の候補となるUE30を選択することができる。例えば、接続中のセル29からの受信電力が小さいUE30を追い出しの対象の候補として選択することができる。言い換えれば、接続中のセル29からの受信電力が小さくないUE30を追い出しの対象の候補から除外することができる。このため、周辺のセル29内に移動する(つまり、周辺のセル29に接続し直す)ことで受信電力が向上する可能性が高いUE30を、セル29から追い出すことができる。
本実施形態では、接続中のセル29からの受信電力が絶対的に小さい(つまり、所定閾値TH_UE_1よりも小さい)又は相対的に小さい(つまり、他のUE30の受信電力よりも小さい)UE30を追い出しの対象の候補として選択することができる。このため、受信電力を適切に考慮したUE30の追い出しを行うことができる。
本実施形態では、UE30の位置(例えば、周辺のセル29に近い位置にUE30がいるか否か)を考慮して、追い出しの対象の候補となるUE30を選択することができる。例えば、周辺のセル29に近いUE30を追い出しの対象の候補として選択することができる。言い換えれば、周辺のセル29に近くないUE30を追い出しの対象の候補から除外することができる。このため、周辺のセル29内に移動させやすいUE30を、セル29から追い出すことができる。
本実施形態では、周辺のセル29の絶対的に近い位置にいる(つまり、周辺のセル29から所定閾値TH_UE_2以上離れていない)又は相対的に近い位置にいる(つまり、他のUE30よりも近い位置にいる)UE30を追い出しの対象の候補として選択することができる。このため、UE30の位置を適切に考慮したUE30の追い出しを行うことができる。
本実施形態では、トラフィック量を考慮して、追い出しの対象の候補となるUE30を選択することができる。例えば、トラフィック量が大きいUE30を追い出しの対象の候補として選択することができる。言い換えれば、トラフィック量が大きくないUE30を追い出しの対象の候補から除外することができる。このため、トラフィックが集中しているセル29の負荷を適切に下げる(つまり、トラフィックの均一化を適切に図る)ことができるように、UE30をセル29から追い出すことができる。
尚、上述の説明では、移動速度を示す移動速度データとして、フェージング周波数を用いる例を示している。しかしながら、移動速度を直接的に又は間接的に示すことができるその他の各種パラメータを用いてもよい。例えば、UE30が過去にeNB20をまたがって移動した回数(言い換えれば、セル29をまたがって移動した回数)を、移動速度データとして用いてもよい。UE30が過去にeNB20をまたがって移動した回数を用いれば、当該回数が多いほどUE30の移動速度が速いと推定することができる。
(2)第2実施形態
図10を参照して、第2実施形態の無線通信システムについて説明を進める。第2実施形態の無線通信システムでは、第1実施形態の無線通信システム1と比較して、UE30の構成が異なっている。従って、以下では、説明の簡略化のために、第1実施形態と異なる構成に着目して説明を進めると共に、第1実施形態の無線通信システム1と同一の構成については、同一の参照符号を付してその詳細な説明については省略する。
図10に示すように、第2実施形態のUE40は、第1実施形態のUE30と同様に、送信アンテナ31と、受信アンテナ32と、RF部33と、レイヤ1処理部44と、レイヤ2処理部35と、APL部36と、レイヤ3処理部37とを備えている。第2実施形態のUE40が備えるレイヤ1処理部44は、第1実施形態のUE30が備えるレイヤ1処理部34と同様に、復調部341と、復号処理部342と、符号化部343と、変調部344と、フェージング周波数測定部345と、受信レベル測定部346とを備えている。
第2実施形態のUE40は、第1実施形態のUE30と比較して、GPS処理部38を備えていないという点で異なっている。更に、第2実施形態のUE40は、第1実施形態のUE30と比較して、レイヤ1処理部44が基地局間時間差測定部447を備えているという点で異なっている。
基地局間時間差測定部447は、複数のeNB20から受信する信号の時間差(例えば、パイロット信号ないしは同期信号を受信するタイミングの差分)を測定する。基地局間時間差測定部447は、測定した時間差を示す時間差データを、レイヤ2処理部35を介してレイヤ3処理部37に対して出力する。レイヤ3処理部37は、時間差データを、コントロールデータとしてeNB20に対して送信する。
eNB20が備えるレイヤ3処理部27は、受信した時間差データを、コントロールデータとしてMME10に対して送信する。MME10が備える追い出しUE選択部173は、時間差データを位置データとして用いる。つまり、第2実施形態では、GPSを用いてUE30の位置を測定することに代えて、UE30が複数のeNB20から受信する信号の時間差を用いてUE30の位置を測定している。このように構成しても、このように構成しても、上述した各種効果を好適に享受することができる。
加えて、第2実施形態によれば、UE30がGPS処理部38を備えていなくともよい。このため、UE30の構成を相対的に簡略化することができる。
(3)第3実施形態
図11から図13を参照して、第3実施形態の無線通信システムについて説明を進める。第3実施形態の無線通信システムでは、第1実施形態の無線通信システム1と比較して、UE30の構成及びMME10の動作が異なっている。従って、以下では、説明の簡略化のために、第1実施形態と異なる構成及び動作に着目して説明を進めると共に、第1実施形態の無線通信システム1と同一の構成及び動作については、同一の参照符号を付してその詳細な説明については省略する。
(3−1)UEの構成
図11を参照して、第3実施形態の無線通信システムが備えるUE50の構成について説明する。図11は、第3実施形態のUE50の構成を示すブロック図である。
図11に示すように、第3実施形態のUE50は、第1実施形態のUE30と比較して、GPS処理部38を備えていないという点で異なっている。第3実施形態のUE50のその他の構成は、第1実施形態のUE30と同様であってもよい。
(3−2)動作説明
図12を参照して、第3実施形態の無線通信システムが備えるMME10の動作について説明する。図12は、第3実施形態のMME10の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
図12に示すように、MME10が備えるコントロールデータ取得部171は、eNB20を介してUE30から送信されている受信電力データ及び移動速度データを取得する(ステップS30及びステップS11)。つまり、第3実施形態は、第1実施形態と比較して、コントロールデータ取得部171が位置データを取得しないという点で異なっている。更に、第3実施形態では、受信電力データは、接続中のセル29からの受信電力に加えて接続中のセル29に隣接する又は近接する他のセル29(つまり、周辺のセル29)からの受信電力も示している。
追い出し対象セル検出部172は、MME10の配下のeNB20が収容しているセル29毎に、接続UE数及びトラフィック量の少なくとも一方を算出すると共に(ステップS12)、接続UE数が多いセル29が存在するか否かを判定する(ステップS13)。
ステップS13の判定の結果、接続UE数が多いセル29が存在せず且つトラフィック量が多いセル29が存在しないと判定された場合には(ステップS13:No)、MME10は、ステップS30以降の動作を繰り返す。
他方で、ステップS13の判定の結果、接続UE数が多いセル29が存在するか又はトラフィック量が多いセル29が存在すると判定された場合には(ステップS13:Yes)、追い出しUE選択部173は、接続UE数又はトラフィック量が多いセル29に収容されている複数のUE30のうち、当該セル29から追い出すべきUE30の候補を選択する(ステップS34)。
ここで、図13を参照して、セル29から追い出すべきUE30の候補を選択する動作(図12のステップS34)について更に詳細に説明する。図13は、図12のステップS34におけるセル29から追い出すべきUE30の候補を選択する動作例の流れを示すフローチャートである。
図13に示すように、追い出しUE選択部173は、接続UE数又はトラフィック量が多いセル29に収容されている複数のUE30のうちのある1つのUE30の接続中のセル29からの受信電力が小さいか否かを判定する(ステップS141)。
ステップS141の判定の結果、接続中のセル29からの受信電力が小さくないと判定された場合には(ステップS141:No)、当該UE30は、追い出しの対象の候補からは除外される。この場合、追い出しUE選択部173は、複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われているか否かを判定する(ステップS145)。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われている場合には、追い出しUE選択部173は動作を終了する。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われていない場合には、追い出しUE選択部173は、新たに指定したUE30を対象として、ステップS141以降の動作を繰り返す。
他方で、ステップS141の判定の結果、接続中のセル29からの受信電力が小さいと判定された場合には(ステップS141:Yes)、追い出しUE選択部173は、対象となっているUE30の周辺のセル29からの受信電力が大きいか否かを判定する(ステップS342)。ステップS342における受信電力に基づく判定動作は、コントロールデータ取得部171から出力される受信電力データを参照しながら行われる。より具体的には、追い出しUE選択部173は、周辺のセル29からの受信電力が所定の閾値TH_UE_5(周辺のセル29の受信電力に基づくUE選択用)よりも大きいか否かを判定してもよい。或いは、追い出しUE選択部173は、周辺のセル29からの受信電力が、接続UE数又はトラフィック量が多いセル29に収容されている複数のUE30のうちの選択されないその他のUE30の周辺のセル29からの受信電力と比較して相対的に大きいか否かを判定してもよい。受信電力が所定の閾値TH_UE_5より大きい又はその他のUE30と比較して受信電力が相対的に大きい場合には、周辺のセル29からの受信電力が大きいと判定されてもよい。他方で、受信電力が所定の閾値TH_UE_5より大きくない又はその他のUE30と比較して受信電力が相対的に大きくない場合には、周辺のセル29からの受信電力が大きくないと判定されてもよい。
ステップS342の判定の結果、周辺のセル29からの受信電力が大きくないと判定された場合には(ステップS342:No)、当該UE30は、追い出しの対象の候補からは除外される。この場合、追い出しUE選択部173は、複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われているか否かを判定する(ステップS145)。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われている場合には、追い出しUE選択部173は動作を終了する。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われていない場合には、追い出しUE選択部173は、新たに指定したUE30を対象として、ステップS141以降の動作を繰り返す。
他方で、ステップS342の判定の結果、周辺のセル29からの受信電力が大きいと判定された場合には(ステップS342:Yes)、追い出しUE選択部173は、UE30の移動速度が遅いか否かを判定する(ステップS143)。
ステップS143の判定の結果、UE30の移動速度が遅くない(つまり、速い)と判定された場合には(ステップS143:No)、当該UE30は、追い出しの対象の候補からは除外される。この場合、追い出しUE選択部173は、複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われているか否かを判定する(ステップS145)。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われている場合には、追い出しUE選択部173は動作を終了する。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われていない場合には、追い出しUE選択部173は、新たに指定したUE30を対象として、ステップS141以降の動作を繰り返す。
他方で、ステップS143の判定の結果、UE30の移動速度が遅いと判定された場合には(ステップS143:Yes)、追い出しUE選択部173は、当該UE30を、追い出しの対象の候補として選択する(ステップS144)。
その後、追い出しUE選択部173は、複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われているか否かを判定する(ステップS145)。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われている場合には、追い出しUE選択部173は動作を終了する。複数のUE30の全てに対してステップS141からステップS143に至る一連の判定処理が行われていない場合には、追い出しUE選択部173は、新たに指定したUE30を対象として、ステップS141以降の動作を繰り返す。
再び図12において、追い出しUE選択部173は、ステップS34で選択したUE30の候補のうち、実際にセル29から追い出すUE30を抽出する(ステップS15)。続いて、制御命令指令部174は、追い出し対象セル検出部172によって検出されたセル29から、追い出しUE選択部173によって抽出されたUE30が追い出されるように、eNB20の動作を制御する制御命令をeNB20に対して出力する(ステップS16)。
以上説明したように、第3実施形態によれば、第1実施形態と同様に、UE30の移動速度及び受信電力を適切に考慮したUE30の追い出しを行うことができる。
第3実施形態によれば、周辺のセル29からの受信電力が大きくないUE30を、追い出しの対象の候補から除外することができる。ここで、周辺のセル29からの受信電力が大きくないUE30は、周辺のセル29の近傍に位置していないUE30であると推測できる。つまり、第3実施形態によれば、位置データに基づいて周辺のセル29の近傍にUE30が位置しているか否かを判定する(図6のステップS142)ことに代えて、周辺のセル29からの受信電力に基づいて周辺のセル29の近傍にUE30が位置しているか否かを判定することができる。従って、第3実施形態によれば、位置データがUE30からMME10に対して送信されなくとも、第1実施形態と同様にUE30を適切に追い出すことができる。
尚、上述した第3実施形態の技術的な効果を考慮すれば、周辺のセル29からの受信電力を判定する際に用いられる閾値TH_UE_5は、例えば、周辺のセル29の境界からの距離と受信電力との関係を考慮した上で適切な値が設定されることが好ましい。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う制御局及び制御方法、並びに無線通信システムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
1 無線通信システム
10 MME
17 データ処理部
171 コントロールデータ取得部
172 追い出し対象セル検出部
173 追い出しUE選択部
174 制御命令指令部
20 eNB
24 レイヤ1処理部
245 フェージング周波数測定部
27 レイヤ3処理部
271 UE数カウント部
272 トラフィック量監視部
30、40、50 UE
34、44 レイヤ1処理部
345 フェージング周波数測定部
346 受信レベル測定部
447 基地局間時間差測定部

Claims (13)

  1. 複数の移動端末を収容するセルを備える無線基地局と当該無線基地局を制御する制御局とを備える無線通信システムであって、
    前記制御局は、
    前記複数の移動端末の夫々の移動速度を示す速度情報を取得する取得手段と、
    前記複数の移動端末のうち前記速度情報が示す移動速度が所定の第1基準を満たす移動端末を選択する選択手段と、
    前記選択された前記移動端末を収容するセルを備える無線基地局の送信電力を下げる、又は、当該無線基地局の受信許可レベルを上げるように制御する制御手段と
    を備えことを特徴とする無線通信システム。
  2. 複数の移動端末を収容するセルを備える無線基地局と当該無線基地局を制御する制御局とを備える無線通信システムであって、
    前記制御局は、
    前記複数の移動端末の夫々の移動速度を示す速度情報を取得する取得手段と、
    前記複数の移動端末のうち前記速度情報が示す移動速度が所定の第1基準を満たす移動端末を選択する選択手段と、
    前記選択された前記移動端末が収容するセルに隣接する又は近接するセルを備える無線基地局の送信電力を上げる、又は、当該無線基地局の受信許可レベルを下げるように制御する制御手段と
    を備えたことを特徴とする無線通信システム。
  3. 前記第1基準を満たす移動端末は、(i)前記速度情報が示す移動速度が所定の第1閾値よりも小さい移動端末、及び(ii)前記速度情報が示す移動速度が、選択されない移動端末と比較して小さい移動端末の少なくとも一方であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無線通信システム。
  4. 前記取得手段は、前記複数の移動端末の夫々が接続中のセルからの受信電力を前記複数の移動端末の夫々毎に示す電力情報を更に取得し、
    前記選択手段は、前記複数の移動端末のうち、前記速度情報が示す移動速度が前記第1基準を満たし、且つ前記電力情報が示す接続中のセルからの受信電力が所定の第2基準を満たす移動端末を選択することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無線通信システム。
  5. 前記第2基準を満たす移動端末は、(i)前記電力情報が示す接続中のセルからの受信電力が所定の第2閾値よりも小さい移動端末、及び(ii)前記電力情報が示す接続中のセルからの受信電力が、選択されない移動端末と比較して小さい移動端末の少なくとも一方であることを特徴とする請求項に記載の無線通信システム。
  6. 前記取得手段は、前記複数の移動端末の夫々と非接続のセルであって且つ前記夫々の移動端末の周辺のセルからの受信電力を前記複数の移動端末の夫々毎に示す電力情報を更に取得し、
    前記選択手段は、前記複数の移動端末のうち、前記速度情報が示す移動速度が前記第1基準を満たし、前記電力情報が示す接続中のセルからの受信電力が前記第2基準を満たし、且つ前記電力情報が示す非接続であって且つ周辺のセルからの受信電力が所定の第3基準を満たす移動端末を選択することを特徴とする請求項に記載の無線通信システム。
  7. 前記第3基準を満たす移動端末は、(i)前記電力情報が示す非接続であって且つ周辺のセルからの受信電力が所定の第3閾値よりも大きい移動端末、及び(ii)前記電力情報が示す非接続であって且つ周辺のセルからの受信電力が、選択されない移動端末と比較して大きい移動端末の少なくとも一方であることを特徴とする請求項に記載の無線通信システム。
  8. 前記取得手段は、前記複数の移動端末の夫々の地理的位置を示す位置情報を更に取得し、
    前記選択手段は、前記複数の移動端末のうち、前記速度情報が示す移動速度が前記第1基準を満たし、且つ前記位置情報が示す位置が所定の第4基準を満たす移動端末を選択することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無線通信システム。
  9. 前記第4基準を満たす移動端末は、(i)前記位置情報が示す位置が、周辺のセルの境界から所定の第4閾値以上離れていない移動端末、及び(ii)前記位置情報が示す位置が、選択されない移動端末と比較して、周辺のセルの近傍となる移動端末の少なくとも一方であることを特徴とする請求項に記載の無線通信システム。
  10. 複数の移動端末を収容するセルを備える無線基地局を制御する制御局であって、
    前記複数の移動端末の夫々の移動速度を示す速度情報を取得する取得手段と、
    前記複数の移動端末のうち前記速度情報が示す移動速度が所定の第1基準を満たす移動端末を選択する選択手段と、
    前記選択された前記移動端末を収容するセルを備える無線基地局の送信電力を下げる、又は、当該無線基地局の受信許可レベルを上げるように制御する制御手段と
    を備えことを特徴とする制御局。
  11. 複数の移動端末を収容するセルを備える無線基地局を制御する制御局であって、
    前記複数の移動端末の夫々の移動速度を示す速度情報を取得する取得手段と、
    前記複数の移動端末のうち前記速度情報が示す移動速度が所定の第1基準を満たす移動端末を選択する選択手段と、
    前記選択された前記移動端末を収容するセルに隣接する又は近接するセルを備える無線基地局の送信電力を上げる、又は、当該無線基地局の受信許可レベルを下げるように制御する制御手段と
    を備えたことを特徴とする制御局。
  12. 複数の移動端末を収容するセルを備える無線基地局を制御する制御方法であって、
    前記複数の移動端末の夫々の移動速度を示す速度情報を取得する取得工程と、
    前記複数の移動端末のうち前記速度情報が示す移動速度が所定の第1基準を満たす移動端末を選択する選択工程と、
    前記選択された前記移動端末を収容するセルを備える無線基地局の送信電力を下げる、又は、当該無線基地局の受信許可レベルを上げるように制御する制御工程と
    を備えことを特徴とする制御方法。
  13. 複数の移動端末を収容するセルを備える無線基地局を制御する制御方法であって、
    前記複数の移動端末の夫々の移動速度を示す速度情報を取得する取得工程と、
    前記複数の移動端末のうち前記速度情報が示す移動速度が所定の第1基準を満たす移動端末を選択する選択工程と、
    前記選択された前記移動端末を収容するセルに隣接する又は近接するセルを備える無線基地局の送信電力を上げる、又は、当該無線基地局の受信許可レベルを下げるように制御する制御工程と
    を備えたことを特徴とする制御方法。
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