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技術 基地局、無線通信システムおよび基地局の処理方法

出願人 富士通株式会社
発明者 小林崇春
出願日 2016年2月17日 (5年6ヶ月経過) 出願番号 2016-028136
公開日 2017年8月24日 (4年0ヶ月経過) 公開番号 2017-147608
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード 多重化度 一時作業領域 単位通信 ナノセル スモールセル 送受信品質 同時データ送信 送信ポイント
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年8月24日)のものです。
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図面 (20)

課題

送信ポイント間の干渉を抑制しながら、より多くのトラヒックを送信ポイントのセルに収容する。

解決手段

複数の送信ポイント103〜105から無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて、前記複数の送信ポイント103〜105に設定する識別情報を制御する。

概要

背景

スマートフォン等の普及によりモバイルトラヒックが増加している。増加するトラヒックを収容するため、従来のマクロセルよりも送信電力の小さいセル(以下、「小セル」と呼称する場合がある。)を多数配置する構成が検討されている。同一の周波数を使う小セルを複数配置することで、無線リソース地理的に再利用し、より多くのトラヒックを収容することが可能となる。小セルを構成する手段として、C−RAN(Centralized Radio Access Network)と呼称される構成を用いることがある。C−RANにおいては、無線リソーススケジューラ信号処理部が1か所または数か所に集中配置され、無線送信部やアンテナ機能を持った複数のRRH(Remote Radio Head)が分散して配置される。以下、RRHを送信ポイントと呼称する。

概要

送信ポイント間の干渉を抑制しながら、より多くのトラヒックを送信ポイントのセルに収容する。複数の送信ポイント103〜105から無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて、前記複数の送信ポイント103〜105に設定する識別情報を制御する。

目的

また、記憶装置2111は、プロセッサ2110がプログラムを実行する場合の一時作業領域を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

複数の送信ポイントから無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて、前記複数の送信ポイントに設定する識別情報を制御する制御部を備えた、基地局。

請求項2

前記制御部は、前記複数の送信ポイントの内、互いに異なる識別情報が設定された2以上の送信ポイントの無線エリアに位置する無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が閾値未満である場合に、前記異なる識別情報が設定された2以上の送信ポイントの識別情報を同一に設定する、請求項1に記載の基地局。

請求項3

前記制御部は、識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの組み合わせが複数存在する場合、前記識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの無線エリアと、前記同一に設定する識別情報と異なる識別情報の送信ポイントの無線エリアと、の両方に位置する無線端末の数がより少ない組み合わせを選択する、請求項2に記載の基地局。

請求項4

前記制御部は、識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの組み合わせが複数存在する場合、前記識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの無線エリアに位置する無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が前記閾値になる送信ポイントの組み合わせか、または、前記閾値により近くなる送信ポイントの組み合わせを選択する、請求項2に記載の基地局。

請求項5

前記制御部は、識別情報を同一に設定された2以上の送信ポイントの無線エリアに位置する無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が閾値以上となる場合に、前記識別情報を同一に設定された2以上の送信ポイントの一部の送信ポイントに異なる識別情報を設定する、請求項1から4のいずれか1に記載の基地局。

請求項6

前記制御部は、前記識別情報を同一に設定された2以上の送信ポイントの一部の送信ポイントが複数存在する場合、前記異なる識別情報が設定される前記一部の送信ポイントの無線エリアと、他の送信ポイントの識別情報の無線エリアと、の両方に位置する無線端末の数が、より少ない送信ポイントの組み合わせを選択する、請求項5に記載の基地局。

請求項7

制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量は、無線エリアに位置する無線端末の数および前記無線端末が送信ポイントから受信する信号の遅延スプレッドに基づいて算出される、請求項1から6のいずれか1に記載の基地局。

請求項8

複数の送信ポイントに接続される基地局と、前記複数の送信ポイントの少なくとも1つと通信する無線端末とを備える無線通信システムであって、前記複数の送信ポイントから無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて、前記複数の送信ポイントに設定する識別情報を制御する制御部を備えた、無線通信システム。

請求項9

複数の送信ポイントから無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて、前記複数の送信ポイントに設定する識別情報を制御する、基地局の処理方法

技術分野

0001

開示は、基地局、無線通信システムおよび基地局の処理方法に関する。

背景技術

0002

スマートフォン等の普及によりモバイルトラヒックが増加している。増加するトラヒックを収容するため、従来のマクロセルよりも送信電力の小さいセル(以下、「小セル」と呼称する場合がある。)を多数配置する構成が検討されている。同一の周波数を使う小セルを複数配置することで、無線リソース地理的に再利用し、より多くのトラヒックを収容することが可能となる。小セルを構成する手段として、C−RAN(Centralized Radio Access Network)と呼称される構成を用いることがある。C−RANにおいては、無線リソーススケジューラ信号処理部が1か所または数か所に集中配置され、無線送信部やアンテナ機能を持った複数のRRH(Remote Radio Head)が分散して配置される。以下、RRHを送信ポイントと呼称する。

先行技術

0003

特開2015−61248号公報
特表2014−505447号公報

発明が解決しようとする課題

0004

送信ポイントをより多く配置する程、より多くのトラヒックを収容できる傾向がある。一方、送信ポイントを多く配置すると、送信ポイント間の干渉も大きくなるというデメリットも生じる。

0005

以上に鑑み、送信ポイント間の干渉を抑制しながら、より多くのトラヒックを送信ポイントの無線エリアに収容することが可能な基地局、無線通信システムおよび基地局の処理方法について開示する。

課題を解決するための手段

0006

一側面として、基地局は、複数の送信ポイントから無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて、前記複数の送信ポイントに設定する識別情報を制御する制御部を備える。

発明の効果

0007

一側面によれば、送信ポイント間の干渉を抑制しながら、より多くのトラヒックを無線エリアに収容することが可能になる。

図面の簡単な説明

0008

一実施形態に係る通信ステムの全体構成図である。
送信ポイント間で異なる識別情報を設定する無線通信システムの全体構成図である。
送信ポイント間で同じ識別情報を設定する無線通信システムの全体構成図である。
一実施形態に係る基地局の機能ブロック図である。
無線エリアにおける無線端末の配置(分布)の一例を示す図である。
一実施形態に係る基地局が、送信ポイント毎に制御信号の数を算出する処理のフローチャートである。
図5に示す一例における各無線端末の接続送信ポイントとセカンダリ送信ポイントとの一例を示す図である。
(A)は、図5に示す一例における各送信ポイント端末数に基づいて算出される値(Nt)の値の一例を示す図であり、(B)は、遅延スプレッドに制御信号の数に関する情報を対応づけたデータ構造の一例を示す図であり、(C)は、図5に示す一例における各送信ポイントの遅延スプレッドの一例を示す図であり、(D)は、図5に示す一例における各送信ポイントの遅延スプレッドに基づいて算出される値(Lt)の値の一例を示す図であり、(E)は、図5に示す一例における各送信ポイントの制御信号の数(Mt)の値の一例を示す図である。
一実施形態に係る基地局が各送信ポイントの遅延スプレッドから制御信号の数または当該制御信号の送信に使用される無線リソース量に関する情報を算出する処理のフローチャートである。
一実施形態に係る基地局が、NtおよびLtに基づいて、各送信ポイントにおいて単位通信時間に実際に送信されると予想される制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用される無線リソース量を表わすMtを算出する処理のフローチャートである。
図5に示す一例において、隣接する送信ポイントの識別情報を同一に設定した場合の制御信号の数の算出結果の一例を示す図である。
図5に示す一例において、2つの送信ポイントに設定される識別情報を同一識別情報とした場合の一例を示す図である。
図12に示す一例における各無線端末の接続送信ポイントとセカンダリ送信ポイントとを示す図である。
一実施形態に係る基地局が、無線エリアを合併した場合の送信ポイントのMtに加え、合併後の無線エリアと他の無線エリアとの境界(無線エリアの端部)に存在する無線端末数を算出した一例を示す図である。
図5に示す一例において、2つの送信ポイントに設定される識別情報を同一の識別情報に設定した状況の一例を示す図である。
図5に示す一例において、3つの送信ポイントに設定される識別情報を同一の識別情報に設定した後に、無線エリア内に10の無線端末が位置するようになった状況の一例を示す図である。
図16に示す一例において、3つの送信ポイントのうち1つに異なる識別情報を設定した状況の一例を示す図である。
一実施形態に係る基地局のセルID制御部における処理のフローチャートである。
一実施形態に係る基地局が、各送信ポイントにおける制御信号の数または当該制御信号の送信に使用される無線リソース量を算出する処理のフローチャートである。
図18の一実施形態に係る基地局の処理において、複数の送信ポイントが選択可能である場合を考慮した処理のフローチャートである。
送信ポイントが互いに隣りあって存在する場合の、識別情報を同一にしたり異ならせたりする場合の状態間の遷移図である。
一実施形態に係る基地局のハードウェア構成図である。
(A)は、無線エリア端の無線端末が多くなった場合の比較例と一実施形態との動作の違いを説明するための一例を示す図であり、(B)は、無線エリア端の無線端末が少なくなった場合の比較例と一実施形態との動作の違いを説明するための一例を示す図である。

実施例

0009

以下に、実施形態について図面を参照して説明する。なお、同一または同様の構成要素には同一の符号を付す。

0010

(実施形態)
以下では、通信規格としてTDDLTE(Time Division Dupulex−Long Term Evolution)の規格を一例として用いた実施形態について述べる。

0011

図1は、一実施形態に係る通信システム100の全体構成を示す図である。基地局101に、送信ポイント102〜105が接続されている。基地局101と送信ポイント102〜105との接続には、例えば光ファイバによる有線通信および例えばマイクロウェーブ回線による無線通信のいずれか一以上が使用される。送信ポイント102〜105それぞれは、無線エリアを形成する。別言すると、送信ポイント102〜105それぞれが形成する無線エリアのいずれかに無線端末が位置する。当該無線端末は、位置する無線エリアを形成する送信ポイント102〜105と無線信号送受信が可能となる。

0012

送信ポイント102〜105の内、送信ポイント102は、無線エリアとして大セル109を形成している。「大セル」は、「マクロセル」と呼称される場合がある。無線エリア109の内部に送信ポイント103〜105が配置され、それぞれは、無線エリアとして小セル106〜108を形成している。

0013

「小セル」は、マクロセルよりも電波到達範囲カバレッジ)の小さいセルの一例である。スモールセルは、カバレッジエリアに応じて呼称が異なってよい。例えば、小セルは、「フェムトセル」、「ピコセル」、「マイクロセル」、「ナノセル」、「メトロセル」、「ホームセル」などと呼称されてもよい。

0014

基地局101は、送信ポイント102〜105と接続され、また、コアネットワーク(不図示)にも接続され、コアネットワークと送信ポイント102〜105の無線エリアに位置する無線端末との通信を中継する。また、基地局101は、コアネットワークからの制御信号に応じて、送信ポイント102〜105および送信ポイント102〜105のいずれかの無線エリアに位置する無線端末との間の通信を制御する。また、基地局101は、コアネットワークからの制御に依存せず、送信ポイント102〜105および送信ポイント102〜105のいずれかの無線エリアに位置する無線端末との間の通信を自律的に制御することもできる。

0015

基地局101は、コアネットワークとのインターフェースと送信ポイント102〜105および送信ポイント102〜105のいずれかの無線エリアに位置する無線端末との通信のためのベースバンドユニットとを備える。また、送信ポイント102〜105のそれぞれは、無線部を備え、基地局101のベースバンドユニットが生成したベースバンド信号を無線信号に変換しアンテナを通じて無線信号を送信する。また、送信ポイント102〜105それぞれは、無線端末からの無線信号を受信し、ベースバンド信号に変換し、基地局101に送信することもできる。

0016

上述したように、送信ポイントを多く配置することにより、無線エリアに多くのトラヒックを収容可能となる。その一方で、送信ポイント間(別言すると無線エリア間)での干渉も大きくなり得る。LTE(Long Term Evolution)の規格では、干渉の問題に対する有効な技術として、セル間連携干渉制御技術(CoMP: Coordinated Multipoint operation)が検討されている。

0017

CoMPにおいては、接続するセルではなく隣接セルから一時的にデータ送信を実施するDPS(Dynamic Point Selection)を行なうことで送受信品質を向上させることができる。あるいは、CoMPにおいては、接続セルと隣接セルとの同時データ送信を実施するJT(Joint Transmission)を行うことで受信品質を向上させることができる。異なるデータ送信方式に対応するには、LTEでは、ユーザ個別に設定できる参照信号や様々な干渉状態を測定するためのCSI(Channel State Information)参照信号等が規格化されている。一方で、無線端末は、データ信号割り当て情報等を通知する制御信号を、セル固有の参照信号(CRS: Cell−specific Reference Signal)を基準として受信処理を行うため、前述のセル間協調制御を適用することが困難である。

0018

したがって、図2に示すような、TP間で異なる識別情報(「セルID(IDentifier)」と称してよい)を設定する無線通信システム(以下、「個別セルID方式のシステム」という。)においては制御信号の干渉問題が依然として残ってしまう。制御信号の干渉は、無線端末が、例えば小セル106と小セル107との小セルの両方に位置する場合(以下、「小セルの端部に位置する場合」または「小セルの境界に位置する場合」という。)に発生する。図2においては、点線PDSCH(Physical Downlink Shared CHanel)などのユーザデータのリンク確立していることを示す。また、一点鎖線はPDCCH(Physical Downlink Control CHanel)などの制御信号のリンクが確立していることを示す。別言すると、無線端末111、無線端末112および無線端末113はそれぞれ、送信ポイント103〜105の無線エリアに位置し、基地局101からのユーザデータおよび制御信号を受信する。なお、説明を簡単にするために、小セルについて着目して説明し、送信ポイント102および大セル109についての言及を省略した(以下においても送信ポイント102および大セル109についての言及を省略する。)

0019

小セル106、小セル107および小セル108それぞれは互いに隣接しており、送信ポイント103〜105が同じ周波数帯域を用いてユーザデータおよび制御信号を送信すると、小セル106、小セル107および小セル108間の干渉が生じ得る。

0020

干渉の問題を解決するための技術の一つとして、図3に示す同一セルID方式がある。同一セルID方式では、互いに隣接する送信ポイントに同一のセルIDを設定し、CRSおよび当該CRSを利用する制御信号を複数の無線エリアから同時に送信することで制御信号のセル間の干渉を抑制することが可能となる。なお、以下において、送信ポイントに設定するセルIDを、当該送信ポイントが形成するセルのIDとして用いる場合がある。

0021

別言すると、図3においては、送信ポイント103〜105に同じセルIDを設定している。これにより、例えば、無線端末113は、一点鎖線で示されるように、送信ポイント105に加え、送信ポイント103および104からも同一の制御信号を受信する。図示していないが、他の無線端末111、無線端末112についても同様である。これにより、個別セルID方式のシステムでは、PDSCHのデータが受信される小セルとPDCCHの信号が受信される小セルとが1対1に対応するのに対し、同一セルID方式では、1対多に対応する。別言すると、同一セルID方式では、PDCCHの信号は、同一のセルIDが設定された複数の小セルで受信され、PDSCHのデータは、個々の小セルで受信される。同一セルID方式では、個々の小セルを包含するようにPDCCHの信号の受信品質が良好なエリアが形成される。

0022

しかし、同一セルID方式では、複数の送信ポイントから同一の制御信号を送信するので、制御信号を送信するための無線リソースは個別セルID方式に対して多く使用される。例えば二つの送信ポイントに同一のセルIDを設定して運用すると、送信ポイントを個別セルIDで運用した場合に対して、1つのセルID当たりの無線端末数が増加するので、無線リソースを例えば2倍使用することと等価となり得る。このため、無線エリアの単位面積当たりの制御信号の多重数半減してしまうことがあり得る。したがって、図3に示すように、送信ポイント103〜105に同じセルIDを設定すると、無線エリアの単位面積当たりの制御信号の多重数は、図2の場合の3分の1となってしまうことがあり得る。これは、上述のように、同一セルID方式では、複数の送信ポイントから同時に同じ制御信号を送信するためである。

0023

別言すると、同一セルID方式を適用することで制御信号の干渉は抑制されるものの、各送信ポイントで多くの無線端末への通信を多重しようとしても、制御信号の多重数の上限が減少することによる特性劣化が懸念される。したがって、同一セルID方式で運用するか、個別セルID方式で運用するかの選択は、一律に選択されるものではなく、状況に応じて選択するのが好ましいと考えられる。別言すると、同一セルID方式および個別セルID方式のいずれかに固定するのではなく、動的に選択することが好ましいと考えられる。

0024

図4は、一実施形態に係る基地局101の機能ブロック図である。基地局101は、送信ポイント103、送信ポイント104および送信ポイント105それぞれに接続されている。以下において、送信ポイントをTP(Transimission Point)と記載し、送信ポイントが形成する無線エリアを「送信ポイントのセル」と記載する。また、TP103、TP104およびTP105のそれぞれのセルに設定されたセルIDを、#a、#bおよび#cと記す。また、TP103を#aのTP、TP104を#bのTPおよびTP105を#cのTPと記載する。

0025

基地局101は、ネットワークI/F(InterFace)423と、BBU(Base Band Unit)422と、TPI/F421と、セルID制御部401とを備える。

0026

ネットワークI/F423は、コアネットワークに基地局101を接続するためのインターフェースである。ネットワークI/F423は、コアネットワークより受信されるユーザデータおよび制御信号をBBU422に出力し、また、BBU422から入力されるユーザデータおよび制御信号をコアネットワークへ送信する。

0027

BBU422は、ネットワークI/F423から入力されたユーザデータおよび制御信号を、TP103〜105およびTP103〜105のセルに位置する無線装置に送信するために、ベースバンド処理を実行する。また、BBU422は、TP103〜105およびTP103〜105のセルする無線装置から受信され変換されたベースバンド信号をコアネットワークに送信するための信号処理を実行する。

0028

TPI/F421は、TP103〜105に基地局101を接続するためのインターフェースである。TP I/F421は、TP103〜105それぞれより受信したベースバンド信号をBBU422に出力し、また、BBU422から入力されたベースバンド信号をTP103〜105に出力する。

0029

セルID制御部401は、TP103〜105に設定するセルIDを制御する。当該制御は、TP103〜105から無線端末宛に送信する制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて行なわれる。例えば、セルID制御部401は、TP103〜105のそれぞれのセルに位置する無線端末の数、伝搬路状況(例えば遅延スプレッドの大きさ)およびセルの端部に位置するかどうかのいずれか1以上に応じてTP103〜105のセルに設定するセルIDを制御する。例えば、TP103とTP104とのセルに設定するセルIDを同一にする場合には、セルID制御部401は、例えば、BBU422に対して、TP103とTP104とに向けて送信するベースバンド信号を同一とするように制御する。

0030

セルID制御部401は、セルID決定部413を備える。また、セルID制御部401は、制御信号算出部412を備える。さらに、セルID制御部401は、TP端通信端末数算出部411を備えていてもよい。また、セルID制御部401は、さらに、受信電力算出部417と、遅延スプレッド計測部418と、TP受信部419とを備えていてもよい。

0031

セルID決定部413は、TP103〜105のそれぞれのセルに設定するセルIDを決定する。セルID決定部413によるセルIDの決定は、制御信号算出部412の出力に応じて、また必要に応じてTP端通信端末数算出部411の出力に応じて、行なわれる。制御信号算出部412は、無線端末の数および伝搬路状況に関する情報を出力する。また、TP端通信端末数算出部411は、無線端末がセルの端部に位置するかどうかに関する情報を出力する。したがって、セルID決定部413は、無線端末の数、伝搬路状況(例えば遅延スプレッドの大きさ)およびセルの端部に位置するかどうかのいずれか1以上に基づいて、TP103〜105それぞれのセルに設定するセルIDを決定する。

0032

制御信号算出部412は、TP103〜105それぞれのセルに位置する無線端末へ送信する制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に関する情報を算出する。制御信号の数は、単位時間当たりに無線端末へ送信する制御信号の情報量に比例し得る。別言すれば、制御信号の数は、単位時間当たりに制御信号を無線端末へ送信するための無線リソース量に比例し得る。さらに別言すれば、制御信号の数は、同時に無線端末へ制御信号を送信する多重化度に比例し得る。より具体的には、制御信号算出部412は、TP103〜105のそれぞれのセルに位置する無線端末へ送信する単位時間当たりの制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の最大値を算出する。当該制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に関する情報の算出には、TP103〜105に接続する無線端末の数および当該無線端末が位置するセルのTPにおける遅延スプレッドに基づいて算出することができる。

0033

無線端末がどのTPのセルに位置し、TPに接続するかは、例えば、無線端末がTP103〜105の全てまたは一部から受信する受信信号の受信電力を算出し、最大の受信電力となる受信信号を送信するTPによって判定することができる。そこで、各無線端末について最大の受信電力となる受信信号を送信するTPを決定するために、制御信号算出部412は、第1制御信号算出部415を備えていてもよい。

0034

第1制御信号算出部415は、各TPから受信する受信信号の受信電力の算出結果に基づいて、各無線端末がどのTPに接続するかを決定する。

0035

第1制御信号算出部415が、各無線端末がどのTPに接続するかを決定するために、受信電力算出部417は、TP受信部419からの受信結果に基づいて、各無線端末の各TPからの受信信号の受信電力を算出することができる。具体的には、受信電力算出部417は、各TPから、当該TPの送信電力と、当該TPが無線端末の送信信号を受信した場合の受信電力とに関する情報を収集する。また、受信電力算出部417は、TPを介して各無線端末の送信電力に関する情報を収集する。TP#jの送信電力値をPTP,jとし、TP#jが無線端末#iの送信信号を受信した場合の受信電力値をRUL,i,jとする。また、無線端末#iの送信電力値をPUE,iとする。このとき、受信電力算出部417は、無線端末#iが、TP#jの送信信号を受信した受信電力値RDL,i,jを次の式により推定することができる。
RDL,i,j=RUL,i,j−PUE,i+PTP,j

0036

したがって、第1制御信号算出部415は、無線端末#iが位置するセルのTP#jを、
argmaxj(RDL,i,j)
により決定することができる。なお、TP#jを、無線端末#iの「接続TP」と呼称し、「無線端末#iは、TP#jに接続する」と記載する。

0037

遅延スプレッドは、無線端末ごと計測される。TPにおける遅延スプレッドは、TPに接続する無線端末が送信する信号の遅延スプレッドを計測することにより算出する値とすることができる。TPにおける遅延スプレッドを、TPに接続する無線端末が送信する信号の遅延スプレッドの平均値や最大値の算出結果とすることができる。このため、制御信号算出部412は、第2制御信号算出部416を備えていてもよい。第2制御信号算出部416は、TP毎に遅延スプレッドを算出する。

0038

第2制御信号算出部416がTP毎に遅延スプレッドを算出することができるようにするために、遅延スプレッド計測部418は、各TPに接続する無線端末ごとに、TP受信部419により各TPから受信される受信信号に基づいて、遅延スプレッドを計測する。

0039

また、TP端通信端末数算出部411は、各TPのセルの端部に位置する無線端末の数を測定する。別言すると、あるTPの形成するセル内に位置するとともに、他のTPのセルにも位置する無線端末の数を測定する。当該無線端末は、隣接するTPの形成するセルに重なりが生じている状態において当該重なりの領域に位置する場合に、生じる。無線端末がTP端に位置するかどうかは、無線端末が各TPから受信する信号の受信電力を測定または推定し、複数のTPから受信する信号の受信電力が閾値未満であるかどうかにより判定することが可能である。

0040

TP端通信端末数算出部411は、無線端末#iが接続するTPをTP#jとし、THを所定の値とするとき、受信電力算出部417の算出したRDL,i,jおよびRDL,i,kを用いて
RDL,i,j−RDL,i,k<TH (式1)
を満たすTP#kの存在が検出される場合、無線端末#iは、TPのセルの端部に位置すると判断することができる。TP#jを無線端末#iの「プライマリTP」と呼称し、TP#kを無線端末#iの「セカンダリTP」と呼称する場合がある。

0041

以下、基地局101におけるセルID制御部401の動作について図面を参照して具体的な例を用いて説明する。

0042

図5は、説明に使用する具体例として、セル#a、セル#bおよびセル#cにおける無線端末の分布の一例を示す。図5においては、TPと当該TPに接続する無線端末は、点線により結ばれている。また、無線端末がセルの端部に位置していることを、複数のセルの円内のいずれか少なくとも二つ以上に位置することにより示されている。

0043

別言すると、セル#aに、無線端末#1、無線端末#2および無線端末#10が位置している。セル#bに、無線端末#3、無線端末#4、無線端末#5、無線端末#6および無線端末#7が位置している。セル#cに、無線端末#8および無線端末#9が位置している。また、無線端末#2、無線端末#3および無線端末#4は、セル#aおよびセル#bに位置しているので、セル#aのセルの端部およびセル#bのセルの端部に位置している。同様に、無線端末#8は、セル#bのセルの端部およびセル#cのセルの端部に位置している。無線端末#9および無線端末#10は、セル#cのセルの端部および#aのセルの端部に位置している。

0044

図6は、各無線端末の接続TPを決定し、各TPに接続する無線端末の数を算出し、TP毎に制御信号の数または当該制御信号の送信に使用される無線リソース量を算出する処理のフローチャートである。図6に示されるフローチャートの処理は、制御信号算出部412およびセルID決定部413により行なわれる。より具体的には、図6に示されるフローチャートの処理は、第1制御信号算出部415および多重度算出部414により行なわれる。

0045

基地局101に接続されるTPの任意の1つをtとするとき、termtを、tを接続TPとする無線端末の数を格納する変数とする。また、Ntを、tを接続TPとする無線端末の数に基づいて算出される制御信号の数または当該制御信号の送信に使用される無線リソース量を格納する変数であるとする。なお、termtおよびNtは、図6のフローチャートの処理を実行する前に0に初期化される。基地局101に接続されるTPを接続TPのいずれかとする無線端末の集合を、「Terminals」と記載する。

0046

図6のフローチャートのステップS601からステップS604までは、集合Terminalsの要素である無線端末についてのループである。別言すると、Terminalsの要素である無線端末それぞれについて、ステップS602において無線端末の接続TPを求め、当該TPの識別子を変数tに代入する。無線端末の接続TPは、小セル内の各TPにおいて無線端末のSRS(Sounding Reference Signal)の受信電力値を受信電力算出部417により算出し、上述したように、最も受信電力値が大きいTPとして、決定することができる。ステップS603において、変数termtの値を1増加させる。具体的には、ステップS602の処理は、制御信号算出部412の第1制御信号算出部415により行なわれる。

0047

図5の場合については、無線端末#1〜#10の接続TPは、図7に示す「Terminal」の列の値に対応する「接続TP」の列の値となる。したがって、ステップS601からステップS604までの処理を終了すると、
term#a=3
term#b=5
term#c=2
となる。

0048

なお、図7に示す例において、「セカンダリTP」の列は、無線端末がTP端に位置する場合のセカンダリTP(式1のRDL,i,kに関するTP#k)の識別子を格納する。各無線端末について、セカンダリTPが存在するかどうか、またセカンダリTPが存在する場合におけるセカンダリTPの識別子は、必要に応じて、TP端通信端末数算出部411がTPの端部の無線端末数を算出することにより決定することができる。

0049

基地局101に接続されるTPの集合を、「TPs」と記載するとき、ステップS605からステップS607までは、TPsの要素についてのループである。別言すると、TPsの要素がループの進行に伴い順次代入される変数tの値それぞれについて、termtの値を所定の係数α倍した値を変数Ntに代入する。αは、無線端末の数を制御信号の数または当該制御信号の送信に使用される無線リソース量に変換するための係数である。具体的には、ステップS606の処理は、セルID決定部413の多重度算出部414により行なうことができる。

0050

説明を簡単にするために例えばα=1とすると、ステップS605からステップS607までの処理を終了した時点において、
N#a=3
N#b=5
N#c=2
となる。別言すると、図8(A)に示すように、#aに対して3、#bに対して5、#cに対して2が得られる。

0051

図9は、各TPについて、最大の遅延スプレッドを算出し、算出された遅延スプレッドから制御信号の数に関する情報を算出する処理のフローチャートである。図9に示すフローチャートは、制御信号算出部412およびセルID決定部413により行なわれる。より具体的には、図9に示されるフローチャートの処理は、制御信号算出部412の第2制御信号算出部416およびセルID決定部413の多重度算出部414により行なわれる。

0052

基地局101に接続されるTPの任意の1つをtとするとき、tを接続TPとする無線端末の遅延スプレッドの最大値を格納する変数を、Maxtとする。また、tについて、Maxtから算出される制御信号の数または当該制御信号の送信に使用される無線リソース量が格納される変数をLtとする。

0053

図9のフローチャートのステップS901からステップS906までは、Terminalsの要素である無線端末についてのループである。別言すると、Terminalsの要素がループの進行に伴い順次代入される変数mのそれぞれの値について、以下を実行する。ステップS902において、mの接続TPを求める。mの接続TPは、図6のフローチャートのステップS602の処理と同様に求めることができる。ステップS903において、tの遅延スプレッドを計測し、変数spreadに代入する。遅延スプレッドは、遅延スプレッド計測部418により算出することができる。ステップS904において、spreadに代入された値が、Maxtより大きいかどうか判断する。spreadに代入された値が、Maxtより大きいときに、ステップS905においてMaxtにspreadの値を代入する。具体的には、ステップS902〜S905の処理は、制御信号算出部412の第2制御信号算出部416により行なわれる。

0054

図9のフローチャートのステップS901からステップS906までの処理が終了した結果、Maxtが図8(C)に示されるように算出されたとする。すなわち、Max#aがc〜d(c以上d未満)、Max#bがd〜e(d以上e未満)およびMax#Cがc〜dと算出されたとする(なお、c、d、eは、数値を示し、例えば、マイクロ秒を単位とする)。

0055

図9のフローチャートのステップS907からS909は、TPsの要素であるTPについてのループであり、遅延スプレッドを制御信号の数または/および制御信号の無線リソース量に変換する処理である。ステップS907からS909のうち、ステップS908の処理は、具体的には、多重度算出部414により行なわれる。

0056

ステップS908において、Table[Maxt]に係数αを乗じた値をLtに代入する。なお、Tableは、遅延スプレッドに対して、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用される無線リソース量に関する情報を事前に対応づけたデータ構造(例えば、配列)である。当該データ構造は、例えば、図8(B)に示すように、a以上b未満の遅延スプレッドには1、b以上c未満の遅延スプレッドには2、c以上d未満の遅延スプレッドには3、d以上e未満の遅延スプレッドには4を対応づける。また、当該データ構造は、e以上f未満の遅延スプレッドには5、f以上の遅延スプレッドには6を対応づけることができる。

0057

なお、遅延スプレッドが大きいほど、Tableが大きな制御信号の数または当該制御信号の送信に使用される無線リソース量を対応づけている理由は次の通りである。遅延スプレッドが大きい程、周波数ダイバーシチ効果が期待できるため、多くの無線端末を単位通信時間に周波数多重する効果が期待できるためである。

0058

上述のように、αが1であると仮定すると、図8(C)および図8(B)を参照すると、図9のフローチャートのステップS907からステップS909の処理を終了すると、図8(D)に示すように、次の通りとなる。
L#a=3
L#b=4
L#c=3

0059

図10は、NtおよびLtに基づいて、各TPにおいて、実際に送信されると予想される制御信号の数または当該制御信号の送信に使用される無線リソース量の最大値を表わすMtを算出する処理のフローチャートである。別言すると、Mtは、制御信号を多重してセル内の全無線端末に送信する際の多重度の最大値を表わす。図10のフローチャートの処理は、セルID決定部413により行なわれる。より具体的には、図10のフローチャートの処理は、多重度算出部414により行なわれる。

0060

図10のステップS1001からステップS1005までは、TPsの要素についてのループである。別言すると、ステップS1002において、NtとLtとを比較する。Nt>Ltである場合には、ステップS1003へ分岐し、MtにLtを代入する。また、Nt≦Ltである場合には、ステップS1004へ分岐し、MtにNtを代入する。

0061

言い換えると、Mtは、NtとLtとのうちの小さい方とする(Nt=Ltの場合は、例えばNtとする)。これは、伝搬環境としてLt多重することが可能であっても、通信可能な無線端末数に対応する数が制御信号の数の上限となるからである。また、一方で通信可能な無線端末が多くても伝播環境として制御信号の多重度がLtまでで十分であれば、単位通信時間において送信する制御信号の数はLtとなることが予想されるためである。ただし、本実施形態は、Mtは、NtとLtとのうちの小さい方とすることに限定はされない。例えば、Mtは、NtとLtとの中間の値、例えば、NtとLtとの平均値、とすることもできる。

0062

図8(A)および図8(D)を参照すると、図10に示すフローチャートの処理を終了した場合には、Mtの値は、図8(E)に示すように、次の通りとなる。
M#a=3
M#b=4
M#c=2

0063

Mtの値が算出されると、セルID決定部は、隣接するTPのセルIDを同一とした場合の制御信号の数または当該制御信号の送信に使用される無線リソース量を算出する。当該算出の処理は、互いに隣接するTPの組み合わせについてのMtの和を求める。例えば、#aのTPと#bのTPとの組み合わせについて、セルIDを同一にした場合には、M#a+M#b=3+4=7となる。同様に#bのTPと#cのTPとの組み合わせについては、M#b+M#c=6、#cのTPと#aのTPとの組み合わせについては、M#c+M#a=5となる。また、3つのTP(#aのTP、#bのTPおよび#cのTP)の組み合わせについては、M#a+M#b+M#c=10となる。この結果を表にまとめると図11に示す例となる。

0064

TPの無線リソースは有限であるので、一つのTP当たり、送信できる制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の最大値が存在する。そこで、#a〜#cそれぞれのTPにおいて、一つのセルID当たりの、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の最大値を6とする。図11に示す例から、#bと#cとに同一のセルIDを設定する(#bと#cとを合併する)か、または、#cと#aとに同一セルIDを設定とする(#cと#aとを合併する)と、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量は6を超えない。

0065

したがって、#bと#cとを合併するか、#cと#aとを合併することにより、制御信号の無線リソース不足にならないようにすることができる。

0066

また、同一セルIDを設定するTPの組み合わせが複数存在する場合には、次のことがいえる。TPの組み合わせについてのMtの和が、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の最大値に等しくなると、無線リソースを効率的に使用できる。また、TPの組み合わせについてのMtの和が、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の最大値未満であっても、最大値に近いほど、制御信号の無線リソースを効率的に使用できる。

0067

そこで、図11の場合には、セルID決定部413は、隣接するTPのセルIDを同一とした場合の制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の最大値6となるか、または、6に最も近くなるように、TPの組み合わせを選択する。これにより、図12のように、図5に示す#bと#cとを合併させる。別言すると、#bのTPおよび#cのTPから同じ制御信号の無線信号が送信される。これにより、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の使用の効率を上げることができる。また、無線端末#8は、#bのTPおよび#cのTPから同じ制御信号の無線信号を受信するので、無線端末#8におけるセル間の干渉が抑制される。

0068

#bのTPおよび#cのTPのセルIDを同一のセルIDに設定した場合の各無線端末の接続TPとセカンダリTPは、図13に示す通りとなる。なお、図13において、#iのTPおよび#jのTPのセルIDを同一とした場合のセルIDを、「#i:#j」と記載している。#i:#j=#iまたは#i:#j=#jとなっていてもよいし、#i:#jは、#iおよび#jと異なるセルIDとなっていてもよい。また、TPに設定されたセルID#iおよび#jのセルIDを同一とする場合を、#iが設定されたTPのセルと#jが設定されたTPのセルとを合併する、または、単に、#iと#jとを合併する、と記載する場合がある。

0069

図13を参照すると、#bおよび#cのセルIDが#b:#cに設定されたので、無線端末#2のセカンダリTP、無線端末#3〜#9の接続TPおよび無線端末#10のセカンダリTPのセルIDが、#b:#cのTPに変更となる。

0070

しかしながら、図12を参照すると、#bと#cとを合併し、同一のセルIDとしても、無線端末#2、無線端末#3および無線端末#4は、#aおよび#bのセル間の干渉を受けることになる。また、無線端末#9および無線端末#10は、#cおよび#aのセル間の干渉を受けることになる。別言すると、#bと#cとを合併することにより、無線端末#8におけるセル間の干渉は解消するとしても、依然として、5つの無線端末においてはセル間の干渉が解消しないことになる。このことは、図13の「セカンダリTP」の列に#b:#cおよび#aが合計5個格納されていることからも判断することができる。そこで、同一セルIDとするTPの組み合わせが複数存在する場合における、セルID決定部413の別の選択基準について説明する。

0071

図14は、セルを合併した場合のMtに加え、合併後のセルと他のセルとの境界に存在する無線端末数を算出した例である。合併後のセルと他のセルとの境界に存在する無線端末数とは、合併後のセル内と他のセル内との両方に位置する無線端末の数とすることができる。

0072

したがって、図5に示す例において、#aと#bとを合併させると、#aまたは#bに位置し、かつ、#cに位置する無線端末#8、無線端末#9および無線端末#10の総数3が合併後のセル#a:#bと他のセル#cとの境界に存在する無線端末数3となる。また、#bと#cとを合併させると、無線端末#2、無線端末#3、無線端末#4、無線端末#9および無線端末#10の総数5が合併後のセルと他のセルとの境界に存在する無線端末数となる。また、#cと#aとを合併させると、無線端末#2、無線端末#3、無線端末#4および無線端末#8の総数4が合併後のセルと他のセルとの境界に存在する無線端末数となる。

0073

例えば、#aと#bとを合併させると、合併後のセルと他のセル#cとの境界に存在する無線端末数は、図7において、「接続TP」の列または「セカンダリTP」の列に、#cが格納されている行の数となる。

0074

合併後のセルと他のセルとの境界に存在する無線端末数は、合併後にセル間の干渉が発生する無線端末の数であるということができる。したがって、合併後のセルと他のセルとの境界に存在する無線端末数が最も少なくなるのが、合併後のセルと他のセルとの境界に存在する無線端末数が最も少なくならない場合よりも、好ましいといえる。

0075

図14を参照すると、合併後のMtの和が6以下となる#b:#cと#c:#aとにおいて、合併後のセルと他のセルとの境界に存在する無線端末数が最も少ないのは、#c:#aである。したがって、図15に示すように#cと#aとを合併すると、無線端末#2、無線端末#3、無線端末#4および無線端末#8の総数4の無線端末が#c:#aと#bとの両方に位置することになり、図12よりも少なくなる。

0076

以上のように、一実施形態に係る基地局101のセルID制御部401は、異なるセルIDが設定された複数のTPのいずれかのセルに位置する無線端末に送信する制御信号数の数が閾値以下である場合に、当該複数のTPのセルIDを同一にする。当該複数のTPのセルIDを同一にすることにより、セル間の干渉の発生を抑制することができる。また、当該複数のTPのいずれかのセルに位置する無線端末に送信する制御信号数の数が閾値以下となるので、制御信号の無線リソースを確保し、多重度の低下を抑制することができる。

0077

次に、複数のTPのセルIDを同一にした後に、一部のTPのセルIDを異なるIDに設定する処理について説明する。当該処理は、複数のTPのセルIDを同一にした後に、遅延スプレッドが増加し、かつ、セル内に位置する無線端末の数が増加する場合に、行なわれる。

0078

図16は、#a、#bおよび#cに同一のセルIDを設定した後に、セル内に10個の無線端末#1〜#10が位置するようになった状況を示す図である。無線端末#1〜#10と各セル#a〜#cのTPとの接続関係は、点線で示されている。説明を簡単にするために、当該接続関係は、図5と同じである。

0079

この場合、#a:#b:#cにおけるMtの値は10となり、#a〜#cそれぞれにおいて、一つのセルID当たりの、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の最大値である6を超えている。したがって、#a〜#cのいずれか一以上を別のセルIDとするのが、#a、#bおよび#cに同一のセルIDを設定し続けるよりも、好ましい。

0080

#a:#bと#cとに別のセルIDを設定した場合、#b:#cと#aとに別のセルIDを設定した場合および#c:#aと#bとに別のセルIDを設定したした場合のそれぞれにおける、Mtは、図14に示すように、7、6および5となる。したがって、セルID決定部413は、#b:#cと#aとに別のセルIDにするか、#c:#aと#bとに別のセルIDにするのが好ましいことになる。

0081

上述のように、TPに設定されるセルIDを#b:#cと#aとにすると、セル間の干渉の発生する無線端末の数が、セルIDを#c:#aと#bとにするよりも多くなるので、セルID決定部413は、セルIDが#c:#aと#bとになるように決定する。別言すると、#bを#a:#b:#cより外すことを決定する。

0082

当該決定の結果、図17に示すように、無線端末#1および#2、#8〜#10が#c:#aのTPに接続され、無線端末#3〜#7が#bのTPに接続される。これにより、無線端末#9および#10におけるセル間の干渉を抑制しつつ、制御信号を無線端末へ送信するための無線リソースの不足および多重度の低下を抑制することができる。

0083

以上のように、一実施形態に係る基地局のセルID制御部は、同一のセルIDが設定された複数のTPのセルに位置する無線端末に送信する制御信号の数が閾値を超える場合に、当該複数のTPの一部のTPのセルIDを異ならせる。これにより、同一のセルIDが設定されたままのTPのセルに位置する無線端末に送信する制御信号の数を閾値以下とすることができる。これにより、制御信号を無線端末へ送信するための無線リソースの不足および多重度の低下を抑制することができる。また、セル間の干渉を従来技術よりも小さくすることができる。

0084

図18は、以上説明した、基地局101のセルID制御部401における処理のフローチャートの一例である。ステップS1801において、各TPにおける制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量(Mt)を計算する。この計算は、制御信号算出部412の算出結果に基づいて、多重度算出部414において行なわれる。ステップS1802において、現在同一セルIDに設定しているTPにおけるMtの総和が閾値より大きいかどうかを判断する。現在、同一セルIDに設定しているTPにおけるMtの総和が閾値より大きいならば、「YES」に分岐し、ステップS1803へ処理を移行させる。また、現在、同一セルIDに設定しているTPにおけるMの総和が閾値より大きくないならば「NO」へ分岐し、ステップS1805へ処理を移行させる。

0085

例えば、図16の場合、#a:#b:#cのTPにおいては、Mtの総和は10となり、閾値6よりも大きい。また、図5の場合、#a、#bおよび#cのそれぞれのTPにおいては、Mtの値は、3、4および3となり、閾値よりも小さい。

0086

ステップS1803(ステップS1802において「YES」に分岐した場合)においては、セルIDを異ならせることで、Mtの総和が閾値以下となるTPを選択する。例えば、図16の場合には、#aおよび#bのいずれかが選択される。

0087

ステップS1804において、上記選択したTPに異なるセルIDを設定する。例えば、図16の場合には、#bを#a:#b:#cから外し、図17の状態となる。

0088

一方、ステップS1805(ステップS1802において「NO」に分岐した場合)においては、Mtの総和が閾値以下となる範囲で、Mtの総和が大きくなるように、現在異なるセルIDに設定されているTPの中から同一セルIDに設定するTPを選択する。例えば、図5の場合、図11に示すように、#bおよび#cまたは#cと#aが選択される。

0089

ステップS1806において、上記選択したTPに同一セルIDを設定する。例えば、#bのセルIDと#cのセルIDとが同一となるようにする。

0090

図19は、ステップS1801における、各TPにおける制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量を計算する処理のフローチャートである。ステップS1901において、各TPにおける遅延スプレッドの大きさを算出する。ステップS1902において、各TPのセルの端部に位置する無線端末の数を算出する。そして、ステップS1903において、上記、すなわち遅延スプレッドおよび無線端末の数、を用いて、各TPにおける制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量(Mt)を計算する。

0091

なお、ステップS1901とステップS1902との処理は、図19に示す順序に限られることはなく、逆の順序になっていてもよい。

0092

図20は、図18のステップS1803およびステップS1805の少なくとも一方において、複数のTPの組み合わせが選択可能である場合に対応する処理のフローチャートである。

0093

ステップS2001において、ステップS1801と同様に、各TPにおける制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量(Mt)を計算する。ステップS2002において、現在、同一セルIDを設定しているTPにおけるMtの総和が閾値より大きいかどうかを判断する。もし、現在、同一セルIDを設定しているTPにおけるMtの総和が閾値より大きければ、「YES」に分岐し、ステップS2003へ処理を移行させる。また、もし、現在、同一セルIDを設定しているTPにおけるMtの総和が閾値より大きくなければ「NO」へ分岐し、ステップS2008へ処理を移行させる。

0094

ステップS2003(ステップS2002において、「YES」に分岐した場合)において、ステップS1803と同様に、選択されたTPに異なるセルIDを設定し、選択されたTPを異なるセルIDに設定すると、Mtの総和が閾値以下になるTPを選択する。

0095

ステップS2004においては、ステップS2003の処理の結果、選択されたTPを同一セルIDから外す(異なるセルIDを設定する)ことで、Mtの総和が閾値以下となるセルの候補が複数存在するかどうかを判断する。TPのセルIDを同一セルIDから外すことで、Mtの総和が閾値以下となるTPの候補が複数存在しないときには、「NO」へ分岐し、ステップS2005へ処理を移す。また、TPのセルIDを同一セルIDから外すことで、Mの総和が閾値以下となるセルの候補が複数存在するときには、ステップS2006へ処理を移す。

0096

ステップS2005(ステップS2004において「NO」に分岐した場合)においては、ステップS1804と同様に、上記選択したTPに異なるセルIDに設定する。

0097

ステップS2006(ステップS2004において「YES」に分岐した場合)においては、複数の候補に関して、それぞれの候補のTPに異なるセルIDを設定し、同一セルIDから外した場合のセルの端部に位置する無線端末数を計算する。例えば、TP端通信端末数算出部411が図14に示す「他セルとの境界のMt」の列の値を算出する。

0098

ステップS2007において、セルの境界に位置する無線端末数が最も少なくなるTPを同一セルIDから外す。例えば、図14の場合には、#a:#b:#cから#bを外すと、セルIDの境界に位置する無線端末数が最も少なくなるので、#bを同一セルID#a:#b:#cから外す。

0099

ステップS2008(ステップS2002において、「NO」に分岐した場合)においては、ステップS1805と同様の処理を行なう。ステップS2008においては、Mtの総和が閾値以下となる範囲で、Mtの総和が大きくなるように、現在異なるセルIDに設定されているTPの中から同一セルIDにするTPを選択する。

0100

ステップS2009において、ステップS2008の処理の結果、Mtの総和が閾値以下となる範囲で、Mtの総和が大きくなるように、現在異なるセルIDに設定されているTPの中から同一セルIDにするTPが複数存在するかどうか判断する。もし、Mtの総和が閾値以下となる範囲で、Mtの総和が大きくなるように、現在異なるセルIDに設定されているTPの中から同一セルIDにするセルが複数存在すれば、「YES」に分岐し、ステップS2011へ処理を移行させる。また、Mtの総和が閾値以下となる範囲で、Mtの総和が大きくなるように、現在異なるセルIDに設定されているTPの中から同一セルIDにするTPが複数存在しなければ、「NO」に分岐し、ステップS2010へ処理を移行させる。

0101

ステップS2011(ステップS2009において「YES」に分岐した場合)においては、複数の候補に関して、同一セルIDに設定した場合のTPのセルの境界に位置する無線端末数を計算する。例えば、TP端通信端末数算出部411が、図14に示す「他TPとの境界のMt」の列の値を計算する。

0102

ステップS2012において、セルの境界に位置する無線端末数が最も少なくなるTPに、同一セルIDを設定する。

0103

ステップS2010(ステップS2009において「NO」に分岐した場合)においては、上記選択したTPに同一セルIDを設定する。

0104

図21は、セルとして、#a〜#cが互いに隣接して存在する場合の、セルIDの遷移の一例を示す図である。状態2011においては、#a〜#cそれぞれには、異なるセルIDが設定される。その後、#aのTPと#bのTPとにおける制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の和が閾値未満となれば、状態2012に移行し、#aと#bとを合併させる。

0105

また、状態2011において、#bのTPと#cのTPとにおける制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の和が閾値未満となれば、状態2013に移行し、#bと#cとを合併させる。

0106

また、状態2011において、#cのTPと#aのTPとにおける制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の和が所定の閾値未満となれば、状態2014に移行し、#cと#とを合併させる。

0107

また、状態2012、2013および2014のいずれかにおいて、#a〜#cにおける制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の和が所定の閾値未満となれば、状態2015に移行し、#a〜#cを合併させる。所定の閾値とは、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用される無線リソース量の最大値である。

0108

また、上述の状態遷移は可逆的である。例えば、状態2012において、#a:#bにおける制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の和が所定の閾値以上となれば、#aおよび#bに異なるセルIDを設定し、状態2011に移行する。また、状態2013において、#b:#cにおける制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の和が所定の閾値以上となれば、#bおよび#cに異なるセルIDを設定し、状態2011に移行する。状態2014において、#c:#aにおける制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の和が所定の閾値以上となれば、#cおよび#aに異なるセルIDを設定し、状態2011に移行する。

0109

また、状態2015において、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の和が所定の閾値以上となれば、状態2012、2013および2014のいずれかに移行する。状態2012、2013および2014のいずれかに移行するかは、#aと#b、#bと#cおよび#cと#aの制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量の和が所定の閾値未満どうかに依存する。また、セル端の無線端末数にも依存する場合がある。

0110

図22は、基地局101およびTP103〜104のハードウェア構成図である。基地局101は、プロセッサ2110と、記憶装置2111と、LSI(Large Scale Integrated circuit)2112とNIF(Network InterFace)回路2113とを備える。NIF回路2113は、図4のネットワークI/F423およびTP I/F421に相当するインターフェース回路である。LSI2112は、例えば信号処理プロセッサであり、BBU422に相当するハードウェアである。

0111

記憶装置2111は、ハードディスクおよびSSD(Solid State Drive)などの不揮発性の記憶装置やDRAM(Dynamic Random Access Memory)などの揮発性の記憶装置である。記憶装置2111は、プロセッサ2110により実行されるプログラムや、各種の設定パラメータが記憶される。また、記憶装置2111は、プロセッサ2110がプログラムを実行する場合の一時作業領域を提供する。

0112

プロセッサ2110は、例えばCPU(Central Processing Unit)であり、記憶装置2111に記憶されたプログラムを実行する。プロセッサ2110により実行されるプログラムにより、例えば、セルID制御部401の動作が実現される。また、NIF回路2113およびLSI2112に対するデバイスドライバの処理も実行され、NIF回路2113およびLSI2112とプロセッサ2110との間のデータを入出力する。

0113

なお、基地局101のプロセッサ2110はプログラムを実行する構成以外に、FPGA(Field Gate Programmable Array)を用いた構成により、プログラムを用いないようにする構成も可能である。

0114

RRH103、104および105それぞれは、RF回路2101、2104および2107を備える。RF回路2101、2104および2107それぞれには、アンテナ2102および2103、2105および2106並びに2108および2109が接続される。RF回路2101、2104および2107それぞれは、基地局101のTPI/F421を介してBBU422に接続され、ベースバンド信号と、アンテナ2102、2103、2105、2106、2108および2109の送受信信号と、の間の周波数変換を実行する。

0115

(比較例)
以上の実施形態において、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて、同一セルID方式で運用するか、個別セルID方式で運用するかの選択について説明した。他の選択の比較例として、セルの端部に位置する無線端末の数に応じて、同一セルID方式で運用するか、個別セルID方式で運用するか選択することも考えられる。当該比較例の選択の目的は、セルの端部に位置する無線端末が移動することにより、ハンドオーバが頻繁に発生し、伝送効率が下がることを防止するために、セルの端部に位置する無線端末の数が多いときに、同一セルID方式で運用することにある。

0116

例えば、図23(A)に示すように、TP103がセル2201を形成し、TP104がセル2202を形成していると仮定し、セル2201とセル2202の両方に位置する無線端末2203の数が多いと仮定する。比較例においては、セル2201とセル2202とのセルIDを同一とする。

0117

したがって、セル2201とセル2202の両方に位置する無線端末2203の数がさらに多くなると、制御信号の数または無線リソースが、TP103およびTP104で送信できる限界を超えてしまう。

0118

一方、実施形態においては、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて、セルのセルIDを同一にするかどうかの制御を行なう。このため、セル2201とセル2202の両方に位置する無線端末2203の数が多くても、セル2201とセル2202とのセルIDを同一とはならない場合がある。したがって、実施形態においては、比較例よりも、制御信号の数または無線リソースが、TP103およびTP104で送信できる限界を超え難くなる。したがって、実施形態においては、比較例よりも無線リソースを効率的に使用可能である。

0119

また、図23(B)は、図23(A)と同様に、TP103がセル2201を形成し、TP104がセル2202を形成している。しかし、無線端末2204は、セル2201およびセル2202のいずれか一つに位置している。別言すれば、セル2201とセル2202の内部の両方に位置する無線端末2203は存在しないか少数である。この場合には、比較例においては、セル2201とセル2202とのセルIDを同一にすることはしない。

0120

一方、実施形態においては、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて、セルのセルIDを同一にするかどうかの制御を行なう。別言すれば、制御信号の数または当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が閾値以下であれば、TP103とTP104とのセルIDを同一とする。これにより、比較例に較べて、無線リソースの使用効率を上げ、また、セル間の干渉を抑制することができる。

0121

(付記)
上記の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

0122

(付記1)
複数の送信ポイントから無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて、前記複数の送信ポイントに設定する識別情報を制御する制御部を備えた、基地局。

0123

(付記2)
前記制御部は、前記複数の送信ポイントの内、互いに異なる識別情報が設定された2以上の送信ポイントの無線エリアに位置する無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が閾値未満である場合に、前記異なる識別情報が設定された2以上の送信ポイントの識別情報を同一に設定する、付記1に記載の基地局。

0124

(付記3)
前記制御部は、識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの組み合わせが複数存在する場合、前記識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの無線エリアと、前記同一に設定する識別情報と異なる識別情報の送信ポイントの無線エリアと、の両方に位置する無線端末の数がより少ない組み合わせを選択する、付記2に記載の基地局。

0125

(付記4)
前記制御部は、識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの組み合わせが複数存在する場合、前記識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの無線エリアに位置する無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が前記閾値になる送信ポイントの組み合わせか、または、前記閾値により近くなる送信ポイントの組み合わせを選択する、付記2に記載の基地局。

0126

(付記5)
前記制御部は、識別情報を同一に設定された2以上の送信ポイントの無線エリアに位置する無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が閾値以上となる場合に、前記識別情報を同一に設定された2以上の送信ポイントの一部の送信ポイントに異なる識別情報を設定する、付記1から4のいずれか1に記載の基地局。

0127

(付記6)
前記制御部は、前記識別情報を同一に設定された2以上の送信ポイントの一部の送信ポイントが複数存在する場合、前記異なる識別情報が設定される前記一部の送信ポイントの無線エリアと、他の送信ポイントの識別情報の無線エリアと、の両方に位置する無線端末の数が、より少ない送信ポイントの組み合わせを選択する、付記5に記載の基地局。

0128

(付記7)
制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量は、無線エリアに位置する無線端末の数および前記無線端末が送信ポイントから受信する信号の遅延スプレッドに基づいて算出される、付記1から6のいずれか1に記載の基地局。

0129

(付記8)
複数の送信ポイントに接続される基地局と、前記複数の送信ポイントの少なくとも1つと通信する無線端末とを備える無線通信システムであって、
複数の送信ポイントから無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて、前記複数の送信ポイントに設定する識別情報を制御する制御部を備えた、無線通信システム。

0130

(付記9)
前記制御部は、前記複数の送信ポイントの内、互いに異なる識別情報が設定された2以上の送信ポイントの無線エリアに位置する無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が閾値未満である場合に、前記異なる識別情報が設定された2以上の送信ポイントの識別情報を同一に設定する、付記8に記載の無線通信システム。

0131

(付記10)
前記制御部は、識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの組み合わせが複数存在する場合、前記識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの無線エリアと、前記同一に設定する識別情報と異なる識別情報の送信ポイントの無線エリアと、の両方に位置する無線端末の数がより少ない組み合わせを選択する、付記9に記載の無線通信システム。

0132

(付記11)
前記制御部は、識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの組み合わせが複数存在する場合、前記識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの無線エリアに位置する無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が前記閾値になる送信ポイントの組み合わせか、または、前記閾値により近くなる送信ポイントの組み合わせを選択する、付記9に記載の無線通信システム。

0133

(付記12)
前記制御部は、識別情報を同一に設定された2以上の送信ポイントの無線エリアに位置する無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が閾値以上となる場合に、前記識別情報を同一に設定された2以上の送信ポイントの一部の送信ポイントに異なる識別情報を設定する、付記8から11のいずれか1に記載の無線通信システム。

0134

(付記13)
前記制御部は、前記識別情報を同一に設定された2以上の送信ポイントの一部の送信ポイントが複数存在する場合、前記異なる識別情報が設定される前記一部の送信ポイントの無線エリアと、他の送信ポイントの識別情報の無線エリアと、の両方に位置する無線端末の数が、より少ない送信ポイントの組み合わせを選択する、付記12に記載の無線通信システム。

0135

(付記14)
複数の送信ポイントから無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量に応じて、前記複数の送信ポイントに設定する識別情報を制御する、基地局の処理方法。

0136

(付記15)
前記複数の送信ポイントの内、互いに異なる識別情報が設定された2以上の送信ポイントの無線エリアに位置する無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が閾値未満である場合に、前記異なる識別情報が設定された2以上の送信ポイントの識別情報を同一に設定する、付記14に記載の基地局の処理方法。

0137

(付記16)
識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの組み合わせが複数存在する場合、前記識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの無線エリアと、前記同一に設定する識別情報と異なる識別情報の送信ポイントの無線エリアと、の両方に位置する無線端末の数がより少ない組み合わせを選択する、付記15に記載の基地局の処理方法。

0138

(付記17)
識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの組み合わせが複数存在する場合、前記識別情報を同一に設定する前記2以上の送信ポイントの無線エリアに位置する無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が前記閾値になる送信ポイントの組み合わせか、または、前記閾値により近くなる送信ポイントの組み合わせを選択する、付記15に記載の基地局の処理方法。

0139

(付記18)
識別情報を同一に設定された2以上の送信ポイントの無線エリアに位置する無線端末宛に送信する制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量が閾値以上となる場合に、前記識別情報を同一に設定された2以上の送信ポイントの一部の送信ポイントに異なる識別情報を設定する、付記14から17のいずれか1に記載の基地局の処理方法。

0140

(付記19)
前記識別情報を同一に設定された2以上の送信ポイントの一部の送信ポイントが複数存在する場合、前記異なる識別情報が設定される前記一部の送信ポイントの無線エリアと、他の送信ポイントの識別情報の無線エリアと、の両方に位置する無線端末の数が、より少ない送信ポイントの組み合わせを選択する、付記18に記載の基地局の処理方法。

0141

(付記20)
制御信号の数又は当該制御信号の送信に使用する無線リソース量は、無線エリアに位置する無線端末の数および前記無線端末が送信ポイントから受信する信号の遅延スプレッドに基づいて算出される、付記14から19のいずれか1に記載の基地局の処理方法。

0142

100無線通信システム
101基地局
102、103、104、105TP
106、107、105小セル
109 大セル
111、112、113無線端末
401 セルID制御部
411 TP端通信端末数算出部
412制御信号算出部
413 セルID決定部
414多重度算出部
415 第1制御信号算出部
416 第2制御信号算出部
417受信電力算出部
418遅延スプレッド計測部
419 TP受信部
421 TP I/F
422 BBU
423ネットワークI/F
2011、2012、2013、2014、2015 状態
2101、2104、2007RF回路
2102、2103、2105、2106、2108、2109アンテナ
2110プロセッサ
2111記憶装置
2112 LSI
2113 NIF回路
2201、2202 小セル
2203、2204 無線端末

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