JP6164333B2 - 情報処理装置及び通信制御装置 - Google Patents
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Description
1.システムの概要
1−1.スモールセルの例
1−2.協調マネージャ(CM)の配置
2.協調マネージャの構成
3.スモールセル基地局の構成
4.処理の流れ
4−1.システム全体の処理
4−2.協調マネージャによる通信制御処理
5.まとめ
[1−1.スモールセルの例]
まず、図1及び図2を用いて、システムの概要について説明する。図1には、一例としての無線通信システム1が示されている。無線通信システム1は、例えば、LTE、W−CDMA、CDMA2000、WiMAX又はLTE−Aなどの任意のセルラ無線通信方式に基づくシステムであってよい。
協調マネージャは、スモールセル基地局との間で通信可能ないずれの通信ノード上に配置されてもよい。図2は、協調マネージャの配置のいくつかの例について説明するための説明図である。図2には、LTEベースのネットワークアーキテクチャが一例として示されている。LTEベースのネットワークアーキテクチャにおいて、マクロセル10の基地局(eNB)11は、コアネットワーク20と接続される。コアネットワーク20は、例えばP−GW、S−GW及びMMEを含むEPC(Evolved Packet Core)として実装される。コアネットワーク20は、さらに外部ネットワーク30に接続される。外部ネットワーク30は、PDN(Packet Data Network)とも呼ばれるIP(Internet Protocol)ネットワークであり、外部ネットワーク30上には様々なアプリケーション(AP)サーバが実装され得る。
・HSS(Home Subscriber Server):加入者の識別情報、プロフィール情報及び認証情報などを管理するサーバである。
・MME(Mobility Management Entity):UEとの間でNAS(Non Access Stratum)信号を送受信し、モビリティ管理、セッション管理及びページングなどを行うエンティティである。複数のeNBと接続される。
・P−GW(PDN-Gateway):EPCとPDNとの間の接続点に位置し、UEへのIPアドレスの割当て、IPヘッダの付与及び削除などを行うゲートウェイである。課金管理を行う場合もある。
・S−GW(Serving-Gateway):E−UTRANとEPCとの間の接続点に位置し、ユーザプレーンのパケットをルーティングするゲートウェイである。UEがeNB間又はUTRAN間でハンドオーバする場合には、S−GWがアンカーポイントとなる。
・eNB(evolved Node B):マクロセル内の無線リンクを実現する基地局である。無線リソース管理(RRM:Radio Resource Management)、無線ベアラ制御及びスケジューリングなどを行う。
図3は、協調マネージャ100の構成の一例を示すブロック図である。図3を参照すると、協調マネージャ100は、通信部110、記憶部120及び制御部130を備える。
通信部110は、協調マネージャ100による他のノードとの間の通信のための通信モジュールである。通信部110は、アンテナ及びRF(Radio Frequency)回路を含む無線通信モジュールを含んでもよく、又はLAN(Local Area Network)接続端子などの有線通信モジュールを含んでもよい。
記憶部120は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、協調マネージャ100の動作のためのプログラム及びデータを記憶する。例えば、記憶部120は、スモールセル基地局から受信されるスモールセル関連情報を記憶する。スモールセル関連情報は、例えば、スモールセル基地局の識別情報及び位置などを含み得る。また、記憶部120は、マクロセル基地局から受信されるスケジューリング情報をも記憶し得る。
制御部130は、CPU(Central Processing Unit)又はDSP(Digital Signal Processor)などのプロセッサに相当する。制御部130は、記憶部120又は他の記憶媒体に記憶されるプログラムを実行することにより、協調マネージャ100の様々な機能を動作させる。本実施形態において、制御部130は、判定部132、識別部134及び干渉制御部136という3つの機能モジュールを有する。
あるマクロセル内にスモールセルが設置されると、スモールセルの初期セットアップが行われる。その初期セットアップ手続の中で(又はより後の段階で)、スモールセル基地局は、スモールセル関連情報を協調マネージャ100へ登録する。判定部132は、新たなスモールセル基地局を認識すると、当該スモールセル基地局により運用されるスモールセルのアクセスタイプがクローズドアクセスタイプ及びオープンアクセスタイプのいずれであるかを判定する。アクセスタイプの判定は、スモールセル関連情報に直接的に含まれ得るアクセスタイプ情報に基づいて行われてもよく、又はスモールセル基地局の識別情報をキーとしてデータベースへの問合せを実行することにより行われてもよい。
識別部134は、スモールセルのアクセスタイプがクローズドアクセスタイプであると判定された場合に、当該スモールセルからの無線信号に起因する干渉から保護されるべきマクロセル端末を識別する。より具体的には、本実施形態において、識別部134は、スモールセル基地局から受信されるセンシング結果に基づいて、保護されるべきマクロセル端末を識別する。ここでのセンシングとは、典型的には、スモールセルの周辺(例えば、スモールセルの内部及びその近傍)に位置するユーザ端末からのアップリンク信号についての信号レベルの測定をいう。スモールセル基地局は、自発的にセンシングを実行してもよい。その代わりに、識別部134がスモールセル基地局へセンシングを要求してもよい。
干渉制御部136は、識別部134により識別されるマクロセル端末への干渉が抑制されるように、対応するスモールセルからの無線信号に起因する干渉を制御する。例えば、干渉制御部136は、保護されるべきマクロセル端末に割当てられる無線リソースとは異なる無線リソースがスモールセルにおいて使用されるように、スモールセル基地局へマクロセルのスケジューリング情報を送信する。
スモールセル基地局200は、上述した協調マネージャ100と共に通信制御システムを構成する。図7は、一実施形態に係るスモールセル基地局200の構成の一例を示すブロック図である。図7を参照すると、スモールセル基地局200は、無線通信部210、ネットワーク通信部220、記憶部230及び制御部240を備える。
無線通信部210は、スモールセル端末へ無線通信サービスを提供するための無線通信モジュールである。無線通信部210は、アンテナ及びRF回路を含む。無線通信部210は、後に説明する通信制御部246によるスケジューリングに従って、1つ以上のスモールセル端末との間で無線信号を送受信する。
ネットワーク通信部220は、スモールセル基地局200と協調マネージャ100などの制御ノードとの間の通信のための通信モジュールである。ネットワーク通信部220は、無線通信部210と共通化され得る無線通信モジュールを含んでもよく、又はLAN接続端子などの有線通信モジュールを含んでもよい。
記憶部230は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、スモールセル基地局200の動作のためのプログラム及びデータを記憶する。例えば、スモールセル基地局200により運用されるスモールセルのアクセスタイプがクローズドアクセスタイプである場合には、記憶部230は、接続を受け入れるユーザ端末の識別情報のリストを予め記憶する。また、記憶部230は、協調マネージャ100から提供されるマクロセル(及び隣接スモールセル)のスケジューリング情報をも記憶し得る。
制御部240は、CPU又はDSPなどのプロセッサに相当する。制御部240は、記憶部230又は他の記憶媒体に記憶されるプログラムを実行することにより、スモールセル基地局200の様々な機能を動作させる。本実施形態において、制御部240は、設定部242、測定部244及び通信制御部246という3つの機能モジュールを有する。
設定部242は、スモールセル基地局200により運用される無線通信サービスをセットアップする。例えば、設定部242は、マクロセル内にスモールセル基地局200が設置されると、協調マネージャ100を検索し、検出された協調マネージャ100へスモールセル関連情報を送信する。スモールセル関連情報は、例えば、当該スモールセルのアクセスタイプを示すアクセスタイプ情報を含んでもよい。当該スモールセルのアクセスタイプがクローズドアクセスタイプである場合には、後に説明する通信制御部246は、協調マネージャ100による制御に従って、マクロセル端末に与える干渉を抑制する。
測定部244は、スモールセルの周辺のユーザ端末からのアップリンク信号をセンシングする。測定部244は、設定部242によるスモールセルの初期セットアップが完了した後、自発的にセンシングを実行してもよい。その代わりに、測定部244は、協調マネージャ100からの要求に応じてセンシングを実行してもよい。また、測定部244は、自らのセンシングに加えて(又はその代わりに)、スモールセル基地局200に接続するスモールセル端末にセンシングの実行を要求してもよい。センシングの結果は、測定部244により取りまとめられ、協調マネージャ100へ送信される。
通信制御部246は、スモールセル基地局200とスモールセル端末との間の無線通信を制御する。例えば、通信制御部246は、設定部242による設定に従って、セルサーチ及び同期のための同期信号並びにシステム情報をブロードキャストする。また、通信制御部246は、データチャネル上のリソースブロックを各スモールセル端末に割当てる。そして、通信制御部246は、割当てに従って無線通信部210によりアップリンク信号を受信させ及びダウンリンク信号を送信させる。スモールセルのアクセスタイプがクローズドアクセスタイプである場合には、通信制御部246は、予め記憶されるユーザ端末のリストを用いて、ユーザ端末からのアクセスを容認し又は拒否する。
[4−1.システム全体の処理]
(1)第1の例
図8Aは、本実施形態に係る通信制御処理の全体的な流れの第1の例を示すシーケンス図である。図8Aに示した通信制御処理には、協調マネージャ100、スモールセル基地局200、スモールセル端末(UE)及びマクロセル基地局(eNB)が関与する。
図8Bは、本実施形態に係る通信制御処理の全体的な流れの第2の例を示すシーケンス図である。
図9は、本実施形態に係る協調マネージャ100により実行される干渉制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図10は、図1に例示した状況の後、本節において説明した処理が実行された結果の一例について説明するための説明図である。図10を参照すると、スモールセル基地局16a、16b及び16cによりそれぞれ運用されるスモールセル14a、14b及び14cが再び示されている。ここで、スモールセル14a及び14cのアクセスタイプはクローズドアクセスタイプであり、スモールセル14bのアクセスタイプはオープンアクセスタイプであるものとする。図中で円に囲まれた黒丸は、リソース分離方式によって保護されるマクロセル端末である。
ここまで、図1〜図10を用いて、本開示に係る技術の実施形態を詳細に説明した。上述した実施形態によれば、協調マネージャにより、スモールセルのアクセスタイプが判定される。そして、当該アクセスタイプがクローズドアクセスタイプである場合に、スモールセルからの無線信号に起因する干渉を受ける可能性のあるマクロセル端末が識別され、識別されたマクロセル端末への干渉がスモールセル基地局によって抑制される。このように干渉制御の対象のスモールセルをアクセスタイプに基づいて限定することで、干渉制御の結果としてスモールセルの通信容量が不必要に減少してしまうことを回避することができる。
(1)
無線通信システムのマクロセルに少なくとも部分的に重複するスモールセルのアクセスタイプがクローズドアクセスタイプ及びオープンアクセスタイプのいずれであるかを判定する判定部と、
前記スモールセルのアクセスタイプがクローズドアクセスタイプであると判定された場合に、前記スモールセルからの無線信号に起因する干渉から保護されるべき前記マクロセルのユーザ端末を識別する識別部と、
前記識別部により識別される前記ユーザ端末への干渉が抑制されるように、前記スモールセルの基地局へ干渉制御信号を送信する干渉制御部と、
を備える通信制御装置。
(2)
前記識別部は、前記スモールセルの周辺のユーザ端末からのアップリンク信号についての、前記スモールセルの基地局から受信されるセンシング結果に基づいて、保護されるべき前記マクロセルのユーザ端末を識別する、前記(1)に記載の通信制御装置。
(3)
前記干渉制御部は、保護されるべきユーザ端末に割当てられる無線リソースとは異なる無線リソースが前記スモールセルにおいて使用されるように、前記スモールセルの基地局へ前記マクロセルのスケジューリング情報を送信する、前記(1)又は前記(2)に記載の通信制御装置。
(4)
前記干渉制御部は、保護されるべきユーザ端末の数又は当該ユーザ端末により使用される無線リソースの割合に依存して、少なくとも1つのユーザ端末の前記スモールセルへの接続を受け入れることを前記スモールセルの基地局へ要求する、前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の通信制御装置。
(5)
前記干渉制御部は、保護されるべきユーザ端末により前記アップリンク信号が送信されるリソース位置を、前記スモールセルの基地局へ通知する、前記(2)に記載の通信制御装置。
(6)
前記アップリンク信号は、ダウンリンク信号に対する確認応答信号を含む、前記(5)に記載の通信制御装置。
(7)
前記アップリンク信号は、保護されるべきユーザ端末が放送サービスを利用する際の認証信号を含む、前記(5)に記載の通信制御装置。
(8)
前記識別部は、前記マクロセルのスケジューリング情報と前記センシング結果とを照合することにより、保護されるべき前記マクロセルのユーザ端末を識別する、前記(2)に記載の通信制御装置。
(9)
無線通信システムのマクロセルに少なくとも部分的に重複するスモールセルのアクセスタイプがクローズドアクセスタイプ及びオープンアクセスタイプのいずれであるかを判定することと、
前記スモールセルのアクセスタイプがクローズドアクセスタイプであると判定された場合に、前記スモールセルからの無線信号に起因する干渉から保護されるべき前記マクロセルのユーザ端末を識別することと、
識別された前記ユーザ端末への干渉が抑制されるように、前記スモールセルの基地局へ干渉制御信号を送信することと、
を含む通信制御方法。
(10)
クローズドアクセスタイプのスモールセルの基地局であって、
無線通信システムのマクロセルに前記スモールセルが少なくとも部分的に重複する場合に、前記マクロセルと前記スモールセルとの間の干渉を制御する制御ノードへ前記基地局のアクセスタイプがクローズドアクセスタイプであることを通知し、
前記スモールセルからの無線信号に起因する干渉から保護されるべき前記マクロセルのユーザ端末への干渉が抑制されるように、前記通知に応じて前記制御ノードから送信される干渉制御信号に従って、前記スモールセル内の通信を制御する制御部、
を備える基地局。
(11)
クローズドアクセスタイプのスモールセルの基地局において、
無線通信システムのマクロセルに前記スモールセルが少なくとも部分的に重複する場合に、前記マクロセルと前記スモールセルとの間の干渉を制御する制御ノードへ前記基地局のアクセスタイプがクローズドアクセスタイプであることを通知することと、
前記スモールセルからの無線信号に起因する干渉から保護されるべき前記マクロセルのユーザ端末への干渉が抑制されるように、前記通知に応じて前記制御ノードから送信される干渉制御信号に従って、前記スモールセル内の通信を制御することと、
を含む通信制御方法。
11 マクロセル基地局
14a〜14c スモールセル
16a〜16c スモールセル基地局
100 協調マネージャ(通信制御装置)
132 判定部
134 識別部
136 干渉制御部
200 スモールセル基地局
Claims (6)
- 情報処理装置であって、
前記情報処理装置と通信不能な、前記情報処理装置からの無線信号に起因する干渉から保護されるべきユーザ端末を識別するための第1のセンシングを実行して、第1のセンシング結果を他の情報処理装置へ報告し、
前記第1のセンシング結果に基づいて識別される第1のユーザ端末への干渉を抑制しながら第2のユーザ端末へデータ信号を送信し、
前記他の情報処理装置から、前記第1のユーザ端末がアップリンク信号を送信するために使用する無線リソースを示すリソース情報を受信し、
前記リソース情報に基づいて、前記第1のユーザ端末により送信される前記アップリンク信号について第2のセンシングを実行して、第2のセンシング結果を前記他の情報処理装置へ報告する、
ように構成される回路、を備える、情報処理装置。 - 前記回路は、前記情報処理装置に関するアクセスタイプ情報を含む情報を前記他の情報処理装置へ送信する、ようにさらに構成される、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記アクセスタイプ情報は、ユーザ端末からのアクセスの受け入れの分類についての、前記情報処理装置のアクセスタイプを示す、請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記アクセスタイプは、少なくともオープンアクセスタイプ及びクローズドアクセスタイプのうちの一方を含み、
前記オープンアクセスタイプの情報処理装置には全てのユーザ端末が接続可能であり、
前記クローズドアクセスタイプの情報処理装置には限定されたユーザ端末のみが接続可能である、
請求項3に記載の情報処理装置。 - 第1の情報処理装置のアクセスタイプがクローズドアクセスタイプ及びオープンアクセスタイプのうち前記クローズドアクセスタイプであることを判定し、
第2の情報処理装置へ接続されているユーザ端末のうち、前記第1の情報処理装置からの無線信号に起因する干渉から保護されるべき第1のユーザ端末を、前記第1の情報処理装置から受信される第1のセンシング結果に基づいて識別し、
識別した前記第1のユーザ端末への干渉を抑制しながら前記第1の情報処理装置に第2のユーザ端末へデータ信号を送信させ、
前記第1のユーザ端末がアップリンク信号を送信するために使用する無線リソースを示すリソース情報を、前記第1の情報処理装置へ通知し、
前記第1のユーザ端末により送信される前記アップリンク信号についての前記リソース情報に基づく第2のセンシング結果を、前記第1の情報処理装置から受信する、
ように構成される回路、を備える通信制御装置。 - 前記オープンアクセスタイプの情報処理装置には全てのユーザ端末が接続可能であり、
前記クローズドアクセスタイプの情報処理装置には限定されたユーザ端末のみが接続可能である、
請求項5に記載の通信制御装置。
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