JP5361809B2 - 無線通信システム、サーバおよび基地局 - Google Patents

Description

本発明は、自律的にセル調整を行う無線通信システムに関する。

ＩＭＴ（International Mobile Telecommunication）やＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄを構成するＷｉＭＡＸ／Ａｄｖａｎｃｅｄ ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムでは、ＳＯＮ（Self-Organizing Network）の機能を使いセルの自己最適化（Self-Optimization）を実行する。

セルの自己最適化制御は、移動局や基地局からの性能情報や制御情報の統計をＳＯＮサーバ（SON Server）で取得し、これを基に決定された制御指針に従いゲートウエイや基地局の動作を制御することで実施される。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、非特許文献１に示すように、セル最適化を自動で行うための標準化が「Coverage and capacity optimization」として進められている。

また、この標準規格化に向けて寄書が出されており、カバレッジホール（不感地）やセル干渉対策に向けた提案がなされている（非特許文献２参照）。非特許文献２では、移動局のハンドオーバ成功／失敗に関する情報や測定情報（自局の受信レベルや周辺セルのレベル）、移動局の位置情報等を元に、各基地局の送信電力やアンテナ角を調整することにより、各基地局のカバレッジを改善することが提案されている。

３ＧＰＰ ＴＲ３６.９０２（V9.0.0），2009-09 "Coverage optimization" ３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ３ Ｒ３−０８０７５５ 31st March−3rd April，2008

上記従来のＳＯＮ技術は、マクロ基地局のためのセルの自己最適化技術となっており、アンテナ角度などを調整することでセルカバレッジの最適化を実現しようとしている。しかしながら、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの導入に伴い増大することが予測される小型セル（ピコセルやフェムトセル）を構成するピコ基地局やフェムト基地局では、マクロ基地局と比較して簡単な機構によるセル調整の実現が必要とされている。そのため、ＳＯＮ技術を用いて、複数のセルを１つのセル（グループセルと呼ぶ）として構成し、移動局に対して、同一グループに属する複数の基地局やセルを１つのセルとして見せることで、ハンドオーバ発生率を削減し、セル間干渉を回避してカバレッジ増大を可能とする技術が存在する。

このような、セルの最適化を実施することによりカバレッジホールの対策を行う手法に対して、基地局を追加設置することによるカバレッジホールの対策も実施されている。そのため、以下に示すような問題が存在する。

非特許文献２に記載された手法で必要としている情報、すなわち、移動局のハンドオーバ成功／失敗に関する情報や移動局の位置情報などの統計情報を収集するにはある程度の時間が必要であるが、基地局やセルが新たに追加された場合には、グループセルの再構成が必要か否かの判断を短時間で行わないと、追加された基地局（もしくはセル）が干渉源となってしまい、通信品質の低下を招くおそれがある。

また、グループセルにおいては、複数の基地局から同一の報知情報が送信されているため、グループセルからの報知情報の測定を行うだけでは、ＳＯＮサーバ側において新規基地局（追加された基地局）の位置が推測できないという問題もある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、新規に基地局が設置された場合に短時間でセルカバレッジの最適化を行い、隣接セル間干渉の発生を抑える無線通信システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、移動局を収容する複数の基地局、および前記基地局を所定の方法でグループ化してセルの最適化を行うＳＯＮサーバを含んで構成された無線通信システムであって、前記ＳＯＮサーバは、グループ化された各基地局により形成されたグループセル内で報知される制御信号を受信可能な場所に基地局が新たに設置されたことを検出した場合、当該新たに設置された新基地局に対して、他の基地局から送信される制御信号の受信品質を測定するように指示するとともに、当該グループセルを形成している各基地局に対して制御信号の送信レベルを変更するように順次指示を行い、その後、前記新基地局が測定した制御信号の受信品質に基づき、グループセルの再構成の必要性について判断し、前記新基地局は、前記ＳＯＮサーバの指示に従い、他の基地局から送信された制御信号の受信品質測定を開始し、その後、測定終了を指示された場合には、制御信号の測定結果をＳＯＮサーバへ通知することを特徴とする。

本発明によれば、グループセルを再構成するかどうかの判断処理において、新たに基地局が設置されてからグループセルの再構成の必要性について判断するまでの所要時間を短縮できる。また、グループセルに対する干渉源を未然に検出してセル間干渉の発生を回避し、ネットワーク環境が低下するのを防止できる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。 図２は、ＳＯＮサーバの構成例を示す図である。 図３は、基地局の構成例を示す図である。 図４は、実施の形態１の無線通信システムにおけるグループセル再構成手順を示したシーケンス図である。 図５は、報知情報受信品質の一例を示す図である。 図６は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態２の構成例を示す図である。 図７は、実施の形態２の無線通信システムにおけるグループセル再構成手順を示したシーケンス図である。 図８は、報知情報受信品質の測定結果を示す図である。 図９は、報知情報受信品質の測定結果を示す図である。 図１０は、測定専用信号の受信品質の一例を示す図である。 図１１は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態４の構成例を示す図である。 図１２は、測定専用信号の受信品質の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示したように、本実施の形態の無線通信システムは、基地局１１〜１４およびＳＯＮサーバ（SON Server）３０により構成される。基地局１１〜１４は、LTE-Advancedの基地局（eNB：evolved Node B）である。基地局１１〜１３は、セル１１１〜１１３をそれぞれ構成する。また、基地局１１〜１３およびセル１１１〜１１３は、グループセル１０を形成している。なお、グループセル１０は１台の基地局もしくは４台以上の基地局により形成されていても構わない。基地局１４は新規に設置された基地局であり、グループセル１０を形成する基地局グループ（基地局１１〜１３のグループ）には属していない状態である。

図２は、ＳＯＮサーバ３０の構成例を示す図である。ＳＯＮサーバ３０は、基地局１１〜１４やその他の装置から情報を収集するＳＯＮ情報収集部３１と、このＳＯＮ情報収集部３１で集められた情報を用いてシステム内の基地局をグループ化し、同一グループの基地局でグループセルを生成もしくは再構成させるグループセル構成部３２とを備える。

基地局１１〜１４は同一構成であり、図３は、基地局の構成例を示す図である。図３では、基地局１４の構成を示しており、基地局１４は、アンテナ部１４−１、ＲＦ（無線通信）部１４−２、ベースバンド処理部１４−３および制御部１４−４を備え、制御部１４−４には通信制御部１４−４ａおよびメッセージ処理部１４−４ｂが含まれる。

アンテナ部１４−１は、移動局と無線通信を行うと共に、他の基地局から送信された無線信号を受信する。

ＲＦ部１４−２は、アンテナ部１４−１が移動局から送信された無線信号を受信すると、その受信された無線信号をベースバンド信号に変換する復調処理を行い、また、ベースバンド処理部１４−３から供給された移動局宛てのベースバンド信号を送信信号（無線信号）に変換する変調処理を行う。また、ＲＦ部１４−２は、アンテナ部１４−１から送信する移動局宛ての無線信号の送信パワーの制御を行う。

ベースバンド処理部１４−３は、無線チャネルおよび論理チャネルのディジタル信号処理を行う。例えば、ベースバンド処理部１４−３は、ＲＦ部１４−２から供給されるベースバンド信号に対してディジタル信号処理を行い、そのディジタル信号処理されたベースバンド信号を制御部１４−４に供給する。また、ベースバンド処理部１４−３は、制御部１４−４から供給される移動局宛ての送信用の信号に対してディジタル信号処理を行い、そのディジタル信号処理により生成された移動局宛てのベースバンド信号をＲＦ部１４−２に供給する。

なお、ＲＦ部１４−２とベースバンド処理部１４−３の通信仕様（例えば、周波数、セル半径、最大信号送信レベルおよび送信タイミング）は、制御部１４−４によって設定される。

アンテナ部１４−１、ＲＦ部１４−２およびベースバンド処理部１４−３は、他の基地局から送信された報知情報（同期チャネル［Synchronization Channel］やブロードキャストチャネル［Broadcast Channel］など）とその受信信号レベルを検出し、制御部１４−４に通知する。

制御部１４−４は、基地局１４の動作を管理し、またＳＯＮサーバ３０とのインタフェース機能を持つ。制御部１４−４の通信制御部１４−４ａは、ＲＦ部１４−２やベースバンド処理部１４−３の設定等を行う。また、メッセージ処理部１４−４ｂは、ＳＯＮサーバ３０と通信する。

図４は、本実施の形態の無線通信システムにおけるグループセル再構成手順を示したシーケンス図であり、一例として、図１に示した構成の無線通信システムにおいて基地局１４が新規に設置された場合のシーケンスを示している。以下、図４を参照して本実施の形態の無線通信システムにおけるグループセル再構成動作を説明する。

新規に設置された基地局１４はＳＯＮサーバ３０と接続する（ステップＳ４０）。なお、基地局１４とＳＯＮサーバ３０とを接続する回線の種別、例えば、有線もしくは無線、専用線もしくはインターネット等の種別は、特に限定されない。基地局１４がＳＯＮサーバ３０と接続すると、ステップＳ４０に続く各ステップを実行する。

基地局１４は、ＳＯＮサーバ３０と接続した後、まず、基地局設定要求メッセージをＳＯＮサーバ３０に送信する（ステップＳ４１）。この基地局設定要求メッセージには、送信元である基地局１４の識別情報と、基地局１４で受信できている報知情報の送信元を示す識別情報（この例ではグループセル１０の識別情報となる）と、この報知情報の受信品質が含まれている。新規に設置された基地局１４がグループセル１０の報知情報を受信するタイミングについては特に規定しない。ＳＯＮサーバ３０と接続する前でもよいし接続した後でもよい。なお、基地局１４（新規に設置された基地局）は、グループセル１０、他のグループセル、またはグループセルに属していない他の基地局から送信された報知情報がまったく受信できない場合には、ステップＳ４１を実行しない。または、報知情報が受信できない旨を示す情報を含んだ基地局設定要求を送信して周囲に他の基地局が存在していないことをＳＯＮサーバ３０に通知する。

基地局設定要求メッセージを受信したＳＯＮサーバ３０は、受信メッセージに含まれている情報（受信できている報知情報の送信元を示す識別情報）から、基地局１４がグループセル１０の領域下にあることを把握し、測定開始要求メッセージを基地局１４に送信する（ステップＳ４２）。この測定開始要求メッセージは、基地局１４に対してセルグループ１０の報知情報測定を開始するように指示するものである。

測定開始要求メッセージを受信した基地局１４は、報知情報の測定を開始し（ステップＳ４３）、また測定開始応答メッセージをＳＯＮサーバ３０に送信し、測定を開始したことを通知する（ステップＳ４４）。

測定開始応答メッセージを受信したＳＯＮサーバ３０は、基地局１４がグループセル１０の報知情報測定を開始したことを知り、次に、グループセル１０の各基地局が送信している報知情報の電力を順次減少させる。そして、ＳＯＮサーバ３０は、このときの基地局１４での報知情報の受信品質を収集し、収集した受信品質と報知情報の送信電力変化スケジュール情報との関係から基地局１４の位置を推定し、セル再構成が必要かどうか判断する。また、セル再構成が必要と判断した場合にはセル再構成を行う。この動作の詳細について以下に示す。

ＳＯＮサーバ３０は、まず基地局１１の報知情報の送信電力を減少させることとし、被測定要求メッセージを基地局１１に送信する（ステップＳ４５）。この被測定要求メッセージは、宛先の基地局に対し報知情報の送信電力を一定時間減少させるように指示するものである。なお、被測定要求メッセージにより、報知情報送信電力の減少量や、報知情報の送信電力を減少させる時間を指定しても良い。

被測定要求メッセージを受信した基地局１１は、送信している報知情報の送信電力を一定期間にわたって一定レベル減少させる（ステップＳ４６）。基地局１１は、送信電力を減少させた状態で一定期間が経過後、被測定応答メッセージをＳＯＮサーバ３０に送信し（ステップＳ４７）、報知情報の送信電力値を元に戻す。

基地局１１から被測定応答メッセージを受信すると、ＳＯＮサーバ３０は、次に基地局１２の報知情報の送信電力値を減少させることとし、被測定要求メッセージを基地局１２に送信する（ステップＳ４８）。

被測定要求メッセージを受信した基地局１２は、送信している報知情報の送信電力を一定期間にわたって一定レベル減少させる（ステップＳ４９）。基地局１２は、送信電力を減少させた状態で一定期間が経過後、被測定応答メッセージをＳＯＮサーバ３０に送信し（ステップＳ５０）、報知情報の送信電力値を元に戻す。

基地局１２から被測定応答メッセージを受信すると、ＳＯＮサーバ３０は、次に基地局１３の報知情報の送信電力値を減少させることとし、被測定要求メッセージを基地局１３に送信する（ステップＳ５１）。

被測定要求メッセージを受信した基地局１３は、送信している報知情報の送信電力を一定期間にわたって一定レベル減少させる（ステップＳ５２）。基地局１３は、送信電力を減少させた状態で一定期間が経過後、被測定応答メッセージをＳＯＮサーバ３０に送信し（ステップＳ５３）、報知情報の送信電力値を元に戻す。

基地局１３から被測定応答メッセージを受信すると、ＳＯＮサーバ３０は、グループセル１０を構成する全ての基地局（基地局１１〜１３）の報知情報の送信電力値を順に減少させたため、測定終了要求メッセージを基地局１４に送信する（ステップＳ５４）。

測定終了要求メッセージを受信すると、基地局１４は、報知情報の測定を終了し（ステップＳ５５）、報知情報測定の開始（ステップＳ４３）から終了（ステップＳ５５）までの間の測定結果（報知情報受信品質）を含んだ測定終了応答メッセージをＳＯＮサーバ３０に送信する（ステップＳ５６）。

測定終了応答メッセージを受信すると、ＳＯＮサーバ３０は、測定終了応答メッセージに含まれている基地局１４における測定結果（報知情報受信品質）を確認し、グループセル１０を再構成するかどうか判断する（ステップＳ５７）。

図５は、測定終了応答メッセージで基地局１４からＳＯＮサーバ３０へ送信される報知情報受信品質の一例を示す図である。基地局１４から送信される報知情報受信品質が図５に示したものである場合、ＳＯＮサーバ３０は、送信されてきた報知情報受信品質と、保持しておいた報知情報の送信電力変化（減少）スケジュールとの関係から、第１の期間においては、上記ステップＳ４６で基地局１１の送信電力を減少させ、第２の期間においては、上記ステップＳ４９で基地局１２の送信電力を減少させ、第３の期間においては、上記ステップＳ５２で基地局１３の送信電力を減少させていることがわかる。そして、各期間における基地局１４での受信品質を比較することにより、ＳＯＮサーバ３０は、新規に設置された基地局１４と既存基地局（グループセル１０内の基地局）との位置関係を推定できる。図５に示した報知情報受信品質が得られた場合、ＳＯＮサーバ３０は、受信品質の落ち込みが最も大きい第２の期間で送信電力を減少させていた基地局１２と基地局１４との距離が最も短い（近い）と推定できる。

また、ステップＳ５７において、ＳＯＮサーバ３０のグループセル構成部３２は、基地局１４がグループセル１０の領域下にあり、かつ基地局１１〜１３に近接していると判断した場合、グループセル１０を再構成して基地局１４をグループセル１０に加える。この場合、ＳＯＮサーバ３０は、基地局設定応答メッセージを基地局１４へ送信した後、グループセルの再構成を行う（ステップＳ５８，Ｓ５９）。ステップＳ５９ではＳＯＮサーバ３０がグループセル１０の基地局１１〜１３に対して、グループセル１０に基地局１４を加えるように設定を行う。なお、ＳＯＮサーバ３０は、ステップＳ５７での判断結果によらず、ステップＳ５８を実行して基地局設定応答メッセージを基地局１４へ送信する。

なお、上記のステップＳ４６，Ｓ４９，Ｓ５２では、報知情報の送信電力を減少させたが、逆に増加させることにより、基地局の位置を推定することも可能である。

このように、本実施の形態の無線通信システムでは、グループセルを構成している基地局から送信した信号を受信可能な場所に新たな基地局が設置された場合、グループセルを構成している各基地局は、ＳＯＮサーバからに指示に従って順次、セル内で送信している報知情報の送信電力を変化（減少または増加）させ、また、新たに設置された基地局は、グループセルを構成している基地局から送信された報知情報の受信品質（たとえば受信電力）をＳＯＮサーバに通知することとした。これにより、ＳＯＮサーバは、新たに設置された基地局から通知された報知情報の受信品質に基づいて、この基地局と既存基地局（グループセルを構成している基地局）との位置関係を推定することができ、この推定結果からグループセルの再構成の必要性について判断することが可能となる。したがって、グループセルを再構成するかどうかの判断処理において、新たに基地局が設置されてからグループセルの再構成の必要性について判断するまでの所要時間を短縮できる。また、グループセルに対する干渉源を未然に検出してセル間干渉の発生を回避し、ネットワーク環境が低下するのを防止できる。

実施の形態２．
実施の形態１では、新規に設置された基地局が１つのグループセルからの報知情報のみが受信可能な場合におけるグループセル再構成手順について説明したが、２つ以上のグループセル（１台の基地局により形成されたグループセルを含む）から報知情報を受信できる場所に基地局が新規に設置される場合もありうる。そこで、本実施の形態では、新規に設置された基地局が複数のグループセルから報知情報を受信できる場合のグループセル再構成手順について説明する。

図６は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態２の構成例を示す図であり、実施の形態１の無線通信システム（図１参照）に対して基地局２１〜２３を追加したものである。基地局２１〜２３は、セル１２１〜１２３をそれぞれ構成する。また、基地局２１〜２３およびセル１２１〜１２３は、グループセル２０を構成している。基地局２１〜２３の構成は基地局１１〜１４と同様である（図３参照）。実施の形態１と同様に基地局１４が新規に設置された基地局である。基地局１４はグループセル１０とグループセル２０が重なり合った場所に設置されており、グループセル１０における報知情報およびグループセル２０における報知情報の双方が受信可能な状態にある。なお、基地局１１〜１４，２１〜２３とＳＯＮサーバ３０は接続されているが、図６では線の表記を省略している。

図７は、本実施の形態の無線通信システムにおけるグループセル再構成手順を示したシーケンス図であり、一例として、図６に示した構成の無線通信システムにおいて基地局１４が新規に設置された場合のシーケンスを示している。なお、実施の形態１で説明したグループセル再構成手順（図４参照）と共通する部分には同一のステップ番号を付している。以下、図７を参照して本実施の形態の無線通信システムにおけるグループセル再構成動作を説明する。ただし、実施の形態１で説明したグループセル再構成動作と共通の部分については説明を省略する。

基地局１４は、ＳＯＮサーバ３０に接続すると基地局設定要求メッセージをＳＯＮサーバ３０に送信する（ステップＳ４０，Ｓ４１）。なお、ステップＳ４１で送信する基地局設定要求メッセージには、基地局１４で受信できているグループセル１０および２０の報知情報の受信品質と各報知情報を送信しているグループセルの識別情報とが含まれている。そのため、ＳＯＮサーバ３０は、受信した基地局設定要求メッセージに含まれている情報のうち、グループセルの識別情報から、基地局１４がグループセル１０および２０の領域下にあることを把握する。

グループセル１０および２０の報知情報の受信品質が含まれた基地局設定要求メッセージを受信したＳＯＮサーバ３０は、まず、ステップＳ４２〜Ｓ５３を実行し、基地局１４とグループセル１０を構成している各基地局との位置関係を推定するために必要な情報（報知情報の受信品質）を収集する。

また、ＳＯＮサーバ３０は、ステップＳ７０〜Ｓ８０を実行し、基地局１４とグループセル２０を構成している各基地局との位置関係を推定するために必要な情報（報知情報の受信品質）を収集する。これらのステップＳ７０〜Ｓ８０で示した動作の詳細について以下に示す。

ＳＯＮサーバ３０は、ステップＳ５３を実行してグループセル１０を構成する全ての基地局（基地局１１〜１３）から報知情報の受信品質を収集すると、次に、グループセル２０の基地局が送信している報知情報の電力を順次減少させながら基地局１４でグループセル２０の報知情報の受信品質を測定させるため、測定変更要求メッセージを基地局１４に送信する（ステップＳ７０）。

測定変更要求メッセージを受信した基地局１４は、グループセル２０の報知情報を測定する動作を開始し、また測定変更応答メッセージをＳＯＮサーバ３０に送信し、グループセル２０の報知情報測定を開始したことを通知する（ステップＳ７１）。

測定変更応答メッセージを受信したＳＯＮサーバ３０は、基地局１４がグループセル２０の報知情報測定を開始したことを知り、次に、グループセル２０の各基地局が送信している報知情報の電力を順次減少させる。

たとえば、ＳＯＮサーバ３０は、まず、基地局２１の報知情報の送信電力を減少させることとし、被測定要求メッセージを基地局２１に送信する（ステップＳ７２）。

被測定要求メッセージを受信した基地局２１は、送信している報知情報の送信電力を一定期間にわたって一定レベル減少させる（ステップＳ７３）。基地局２１は、送信電力を減少させた状態で一定期間が経過後、被測定応答メッセージをＳＯＮサーバ３０に送信し（ステップＳ７４）、報知情報の送信電力値を元に戻す。

基地局２１から被測定応答メッセージを受信したＳＯＮサーバ３０は、グループセル２０の残りの基地局２２および２３に対しても同様に、非測定要求メッセージの送信を順次送信し、このメッセージを受信した基地局２２および２３は、送信している報知情報の送信電力を一定期間にわたって一定レベル減少させ、一定期間が経過すると被測定応答メッセージを返送する（ステップＳ７５〜Ｓ８０）。

基地局２３から被測定応答メッセージを受信すると、ＳＯＮサーバ３０は、グループセル１０および２０を構成する全ての基地局（基地局１１〜１３，２１〜２３）の報知情報の送信電力値を順に減少させたため、測定終了要求メッセージを基地局１４に送信する（ステップＳ５４）。

その後、ステップＳ５７において、ＳＯＮサーバ３０は、ステップＳ５６で受信した測定終了応答メッセージに含まれている基地局１４における測定結果（報知情報受信品質）を確認し、グループセル１０および２０を再構成するかどうか判断する（ステップＳ５７）。

図８および図９は、測定終了応答メッセージで基地局１４からＳＯＮサーバ３０へ送信される報知情報受信品質の一例を示す図である。図８は、基地局１４におけるセルグループ１０の報知情報受信品質の測定結果を示し、図９は、基地局１４におけるセルグループ２０の報知情報受信品質の測定結果を示している。

基地局１４から送信される報知情報受信品質が図８および図９に示したものである場合、ＳＯＮサーバ３０は、送信されてきた報知情報受信品質と、保持しておいた報知情報の送信電力変化（減少）スケジュールとの関係から、図８の第１の期間では基地局１１の送信電力を減少させ、図８の第２の期間では基地局１２の送信電力を減少させ、図８の第３の期間では基地局１３の送信電力を減少させていることがわかる。また、図９の第１の期間では基地局２１の送信電力を減少させ、図９の第２の期間では基地局２２の送信電力を減少させ、図９の第３の期間では基地局２３の送信電力を減少させていることがわかる。

そして、図８および図９に示した各期間における基地局１４での受信品質を比較することにより、ＳＯＮサーバ３０は、新規に設置された基地局１４と既存基地局（グループセル１０および２０内の基地局）との位置関係を推定できる。図８および図９に示した報知情報受信品質が得られた場合、ＳＯＮサーバ３０は、受信品質の落ち込みが最も大きい図８の第２の期間で送信電力を減少させていた基地局１２と基地局１４との距離が最も短い（近い）と推定できる。

また、ステップＳ５７において、ＳＯＮサーバ３０のグループセル構成部３２は、基地局１４がグループセル１０の領域下にあり、かつ基地局１２に最も近接していると判断できる場合、グループセル２０ではなくグループセル１０を再構成して基地局１４をグループセル１０に加える。この場合、ＳＯＮサーバ３０は、基地局設定応答メッセージを基地局１４へ送信した後、グループセルの再構成を行う（ステップＳ５８，Ｓ５９）。ステップＳ５９ではＳＯＮサーバ３０がグループセル１０の基地局１１〜１３に対して、グループセル１０に基地局１４を加えるように設定を行う。

本実施の形態では２つのグループセルから報知情報を受信できる場所に基地局が新規に設置される場合の例について示したが、３つ以上のグループセルから報知情報を受信できる場所に基地局が新規に設置される場合も同様である。各グループセルの基地局に対して、図７に示したステップＳ４５〜Ｓ５３，Ｓ７０，Ｓ７１と同様の処理を繰り返し実行し、最後にステップＳ５４〜Ｓ５９の処理を実行すればよい。

このように、本実施の形態の無線通信システムでは、複数のグループセルに近接して新たな基地局が設置された場合、各グループセルを構成している全ての基地局は、ＳＯＮサーバからに指示に従って順次、セル内で送信している報知情報の送信電力を減少させ、また、新たに設置された基地局は、グループセルを構成している基地局から送信された報知情報の受信品質（たとえば受信電力）をＳＯＮサーバに通知することとした。これにより、ＳＯＮサーバは、新たに設置された基地局から通知された報知情報の受信品質に基づいて、この基地局と既存基地局（グループセルを構成している基地局）との位置関係を推定することができ、この推定結果からグループセルの再構成の必要性について判断することが可能となる。すなわち、複数のグループセルに近接して新たな基地局が設置された場合においても、実施の形態１と同様に、新たに基地局が設置されてからグループセルの再構成の必要性について判断するまでの所要時間を短縮できる。また、グループセルに対する干渉源を未然に検出し、ネットワーク環境が低下するのを防止できる。

実施の形態３．
実施の形態１，２の無線通信システムでは、グループセルの各基地局から送信される報知情報の新規基地局（新たに設置された基地局）における測定結果を使用して新規基地局の設置位置を推定する（グループセル再構成動作を行う）こととしていた。これに対して、本実施の形態では、新規基地局の設置位置を推定する際に、グループセルの空きチャネルを用いて送信した測定用専用信号の新規基地局における測定結果を使用する無線通信システムについて説明する。

本実施の形態の無線通信システムの構成は実施の形態１と同様とする（図１参照）。以下に、本実施の形態の無線通信システムにおけるグループセル再構成動作を説明する。上述したように、本実施の形態のグループセル再構成動作においてはグループセルの空きチャネルを用いて送信した測定用専用信号を使用する。すなわち、グループセルの各基地局は、ＳＯＮサーバ３０の指示に従い測定用専用信号を送信し、新たに設置された基地局はこの測定用専用信号を測定する。なお、本実施の形態のグループセル再構成動作の制御手順は実施の形態１と同様であり、図４に示したシーケンスに従う。そのため、図４を用いて、実施の形態１で説明したグループセル再構成動作との違いを中心に説明する。説明を省略したステップにおける動作は実施の形態１と同様である。

本実施の形態の無線システムにおけるグループセル再構成動作では、図４に示したステップＳ４０およびＳ４１を実行後、ステップＳ４２でＳＯＮサーバ３０が基地局１４に対して測定開始要求メッセージを送信するが、この測定開始要求メッセージは、基地局１４においてセルグループ１０を構成する基地局１１〜１３から、空きチャネルを用いて送信される測定用専用信号の測定開始を指示するものである。よって、測定開始要求メッセージには、測定用専用信号が送信されるチャネルの情報が含まれる。

測定開始要求メッセージを受信した基地局１４は、ステップＳ４３において、ＳＯＮサーバ３０から指示された（受信した測定開始要求メッセージにより指定された）チャネルでの測定用専用信号の測定を開始する。

ＳＯＮサーバ３０は、基地局１４で測定が開始されたことを示す測定開始応答メッセージを受信すると、まず、基地局１１から測定用専用信号を送信させることとし、ステップＳ４５において、被測定要求メッセージを基地局１１に送信する。被測定要求メッセージには、測定用専用信号を送信するためのチャネルの情報を含むが、その他、測定用専用信号の送信電力や測定用専用信号の送信時間を指定する情報を含んでも良い。

被測定要求メッセージを受信した基地局１１は、測定用専用信号を一定期間にわたって一定レベルの電力で送信する。なお、一定期間が経過して測定用専用信号の送信を終了すると、その旨を示す測定開始応答メッセージをＳＯＮサーバ３０へ送信する。

ＳＯＮサーバ３０は、このような制御を残りの基地局１２，１３との間でも行うことにより、グループセル１０の各基地局から測定用専用信号を順次送信させるとともに、送信された測定用専用信号を基地局１４で測定させる。

グループセル１０の全ての基地局から測定用専用信号を送信させた後、ＳＯＮサーバ３０は、ステップＳ５４で測定終了要求メッセージを基地局１４に送信し、このメッセージを受信した基地局１４は、測定を終了し、ステップＳ５６で測定用専用信号の測定結果を含んだ測定終了応答メッセージを返送する。測定終了応答メッセージを受信したＳＯＮサーバ３０は、ステップＳ５７においてグループセル１０を再構成するかどうか判断する。

図１０は、基地局１４における測定専用信号の受信品質の一例を示す図であり、この受信品質は、測定終了応答メッセージに含まれる測定結果として基地局１４からＳＯＮサーバ３０へ通知される。

基地局１４から送信される測定用専用信号の受信品質が図１０に示したものである場合、ＳＯＮサーバ３０は、送信されてきた受信品質と、保持しておいた測定専用信号の送信スケジュールとの関係から、第１の期間では基地局１１が測定用専用信号を送信し、第２の期間では基地局１２が測定用専用信号を送信し、第３の期間では基地局１３が測定用専用信号を送信していることがわかる。そして、各期間における基地局１４での受信品質を比較することにより、ＳＯＮサーバ３０は、新規に設置された基地局１４と既存基地局（グループセル１０内の基地局）との位置関係を推定できる。図１０に示した受信品質が得られた場合、ＳＯＮサーバ３０は、受信品質が最も良好な第２の期間で送信を行っていた基地局１２と基地局１４との距離が最も短い（近い）と推定できる。

測定専用信号は、新規に設置された基地局１４でその受信品質が測定でき、また、測定結果をＳＯＮサーバ３０で比較することにより基地局１４と周囲の基地局との位置関係（距離）が認識可能な信号であればよい。

なお、実施の形態２で示したグループセル再構成動作で測定用専用信号を使用するように変形することももちろん可能である。

このように、本実施の形態では、実施の形態１，２で示したグループセル再構成動作において、グループセルの各基地局が報知情報の送信レベルを順次変更する代わりに、空きチャネルで測定用専用信号を送信することとした。また、新たに設置された基地局は、測定用専用信号の受信品質を測定することとした。このような構成を採用した場合においても、実施の形態１，２と同様の効果が得られる。

また、報知情報の代わりに空きチャネルを用いているため、グループセルの領域下に存在する移動局に影響を与えることなく、グループセルに対する干渉源を未然に検出し、ネットワーク環境が低下するのを防止できる。

なお、本実施の形態では、グループセルの全基地局から測定用専用信号を順番に送信させ、新規基地局で測定する方法を示したが、逆に新規基地局から測定用専用信号を送信させ、グループセルの全基地局で順番に測定することにより、基地局の位置を推定することも可能である。もちろん新規基地局で測定する方法と、グループセルの全基地局で測定する方法とを組み合わせても良い。

実施の形態４．
本実施の形態では、実施の形態３で説明した無線通信システムの変形例について説明する。具体的には、グループセルの空きチャネルを用いて送信する測定用専用信号に指向性を持たせ、３６０度スキャンするように送信を行う（指向性を一定速度で３６０度にわたって回転させながら送信する）ことで、新規基地局の位置推測の精度を向上させ、グループセルの再構成を行う方法を示す。

図１１は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態４の構成例を示す図である。図１１では、基地局１１〜１３から送信する測定用専用信号に指向性を持たせ、３６０度スキャンするように送信するイメージを示している。基地局１１〜１３は同じグループに属し、グループセルを構成しているものとする。なお、図１などで示していたグループセル１０やセル１１１〜１１３の表記は省略している。

本実施の形態のグループセル再構成動作の制御手順は実施の形態３と同様である。そのため、図４を用いて、実施の形態３で説明したグループセル再構成動作との違いを中心に説明する。説明を省略したステップにおける動作は実施の形態３と同様である。

本実施の形態の無線通信システムで実行するグループセル再構成動作において、ステップＳ４４で基地局１４から送信された測定開始応答メッセージを受信すると、ＳＯＮサーバ３０は、まず、基地局１１から測定用専用信号を送信させることとし、ステップＳ４５において、被測定要求メッセージを基地局１１に送信する。被測定要求メッセージには、測定用専用信号を送信するためのチャネルの情報を含むが、その他、測定用専用信号の送信電力や測定用専用信号の送信時間を指定する情報、測定用専用信号の指向性の程度、測定用専用信号を３６０度スキャンするように送信する方向（例：北→西→南→東→北）の情報を含んでも良い。

被測定要求メッセージを受信した基地局１１は、図１１に示したように、測定用専用信号１０１を一定レベルの電力で、３６０度スキャンするように指向性を持たせて送信する。なお、３６０度スキャンが終了して測定用専用信号の送信を終了すると、その旨を示す測定開始応答メッセージをＳＯＮサーバ３０へ送信する。

ＳＯＮサーバ３０は、このような制御を残りの基地局１２，１３との間でも行うことにより、グループセル１０の各基地局から測定用専用信号を順次送信させるとともに、送信された測定用専用信号を基地局１４で測定させる。

グループセル１０の全ての基地局から測定用専用信号を送信させた後、ＳＯＮサーバ３０は、ステップＳ５４で測定終了要求メッセージを基地局１４に送信し、このメッセージを受信した基地局１４は、測定を終了し、ステップＳ５６で測定用専用信号の測定結果を含んだ測定終了応答メッセージを返送する。測定終了応答メッセージを受信したＳＯＮサーバ３０は、ステップＳ５７においてグループセル１０を再構成するかどうか判断する。

図１２は、基地局１４における測定専用信号の受信品質の一例を示す図であり、この受信品質は、測定終了応答メッセージに含まれる測定結果として基地局１４からＳＯＮサーバ３０へ通知される。

基地局１４から送信される測定用専用信号の受信品質が図１２に示したものである場合、ＳＯＮサーバ３０は、送信されてきた受信品質と、保持しておいた測定専用信号の送信スケジュールとの関係から、第１の期間では基地局１１が測定用専用信号を送信し、第２の期間では基地局１２が測定用専用信号を送信し、第３の期間では基地局１３が測定用専用信号を送信していることがわかる。更に、図１２に示した第１〜第３の期間においては、測定専用信号に指向性を持たせて３６０度スキャンするように送信しているため、各々の期間において受信品質が高いポイントがある。そのため、これらの受信品質の高いポイントに基づいて、たとえば基地局１４に対する基地局１１〜１３のそれぞれの方向が推定できる。そして、各期間における基地局１４での受信品質を比較することにより、ＳＯＮサーバ３０は、新規に設置された基地局１４と既存基地局（グループセル１０内の基地局）との位置関係を推定できる。図１２に示した受信品質が得られた場合、ＳＯＮサーバ３０は、受信品質が最も良好な第２の期間で送信を行っていた基地局１２と基地局１４との距離が最も短い（近い）と推定できる。また、両基地局の方向（一方の基地局から見て他方がどの方向にあるのか）を推定できる。

このように、本実施の形態の無線通信システムにおいて、グループセルの基地局は、指向性を持たせた測定用専用信号を、その方向を変化させながら３６０度にわたって送信することとした。これにより、ＳＯＮサーバは、新規に設置された基地局と最も近い基地局を推定するとともに、方向（最も近接している２つの基地局の一方から見て他方がどの方向にあるのか）を推定できる。

以上のように、本発明にかかる無線通信システムは、グループセルが構成される環境下において、基地局が密集して設置されるような無線通信システムに適している。

１０，２０ グループセル
１１，１２，１３，１４，２１，２２，２３ 基地局
１４−１ アンテナ部
１４−２ ＲＦ部
１４−３ ベースバンド処理部
１４−４ 制御部
１４−４ａ 通信制御部
１４−４ｂ メッセージ処理部
３０ ＳＯＮサーバ（SON Server）
３１ ＳＯＮ情報収集部
３２ グループセル構成部
１０１ 測定用専用信号
１１１，１１２，１１３，１２１，１２２，１２３ セル

Claims (15)

1. 移動局を収容する複数の基地局、および前記基地局を所定の方法でグループ化してセルの最適化を行うＳＯＮサーバを含んで構成された無線通信システムであって、
   前記ＳＯＮサーバは、
   グループ化された各基地局により形成されたグループセル内で報知される制御信号を受信可能な場所に基地局が新たに設置されたことを検出した場合、当該新たに設置された新基地局に対して、他の基地局から送信される制御信号の受信品質を測定するように指示するとともに、当該グループセルを形成している各基地局に対して制御信号の送信レベルを変更するように順次指示を行い、その後、前記新基地局が測定した制御信号の受信品質に基づき、グループセルの再構成の必要性について判断し、
   前記新基地局は、
   前記ＳＯＮサーバの指示に従い、他の基地局から送信された制御信号の受信品質測定を開始し、その後、測定終了を指示された場合には、制御信号の測定結果をＳＯＮサーバへ通知する
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記ＳＯＮサーバは、複数のグループセルが重複している場所に前記新基地局が設置されている場合、重複している全てのグループセルを対象として、グループセルごとに、グループセルを形成している各基地局に対して制御信号の送信レベルを変更するように順次指示を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記ＳＯＮサーバは、グループセルを形成している各基地局に対して制御信号の送信レベル変更を指示する場合、送信レベルを減少させるように指示する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
4. 前記ＳＯＮサーバは、グループセルを形成している各基地局に対して制御信号の送信レベル変更を指示する場合、送信レベルを増加させるように指示する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
5. 前記グループセルを形成している各基地局は、前記ＳＯＮサーバから制御信号の送信レベルを変更するように指示された場合、制御信号の送信レベルを変更し、さらに、送信レベルを変更してから所定時間が経過した時点で前記指示に対する応答信号を前記ＳＯＮサーバへ送信し、
   前記ＳＯＮサーバは、前記指示に対する応答信号を基地局から受信した場合、前記グループセルを形成している基地局のうち、制御信号の送信レベルを変更するように指示を行っていない基地局が存在していれば、当該基地局に対して制御信号の送信レベルを変更するように指示を行う
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の無線通信システム。
6. 前記新基地局は、設置された場合、他の基地局から送信されている制御信号の受信動作を実行し、制御信号が受信できた場合、受信した制御信号の送信元を示す識別情報を前記ＳＯＮサーバへ通知する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の無線通信システム。
7. 移動局を収容する複数の基地局、および前記基地局を所定の方法でグループ化してセルの最適化を行うＳＯＮサーバを含んで構成された無線通信システムであって、
   前記ＳＯＮサーバは、
   グループ化された各基地局により形成されたグループセル内で報知される制御信号を受信可能な場所に基地局が新たに設置されたことを検出した場合、当該新たに設置された新基地局に対して、他の基地局から所定チャネルで送信される信号の受信品質を測定するように指示するとともに、当該グループセルを形成している各基地局に対して品質測定用の信号を前記所定チャネルで送信するように順次指示を行い、その後、前記新基地局が測定した他の基地局からの受信信号の品質に基づき、グループセルの再構成の必要性について判断し、
   前記新基地局は、
   前記ＳＯＮサーバの指示に従い、他の基地局から所定チャネルで送信された信号の受信品質測定を開始し、その後、測定終了を指示された場合には、前記所定チャネルで送信された信号の測定結果をＳＯＮサーバへ通知する
   ことを特徴とする無線通信システム。
8. 前記ＳＯＮサーバは、複数のグループセルが重複している場所に前記新基地局が設置されている場合、重複している全てのグループセルを対象として、グループセルごとに、グループセルを形成している各基地局に対して品質測定用の信号を送信するように順次指示を行う
   ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
9. 前記ＳＯＮサーバから品質測定用の信号を送信するように指示を受けた基地局は、指向性を持たせた品質測定用信号を、指向性を変化させながら送信する
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の無線通信システム。
10. 前記各グループセルを形成している各基地局は、前記ＳＯＮサーバから品質測定用の信号を所定チャネルで送信するように指示された場合、品質測定用の信号を当該所定チャネルで送信し、さらに、品質測定用信号の送信を開始してから所定時間が経過した時点で前記指示に対する応答信号を前記ＳＯＮサーバへ送信し、
    前記ＳＯＮサーバは、前記指示に対する応答信号を基地局から受信した場合、前記グループセルを形成している基地局のうち、品質測定用信号を送信するように指示を行っていない基地局が存在していれば、当該基地局に対して品質測定用信号を送信するように指示を行う
    ことを特徴とする請求項７、８または９に記載の無線通信システム。
11. 移動局を収容する複数の基地局、および前記基地局を所定の方法でグループ化してセルの最適化を行うＳＯＮサーバを含んで構成された無線通信システムであって、
    前記ＳＯＮサーバは、
    グループ化された各基地局により形成されたグループセル内で報知される制御信号を受信可能な場所に基地局が新たに設置されたことを検出した場合、当該新たに設置された新基地局に対して、所定チャネルで品質測定用の信号を送信するように指示するとともに、当該グループセルを形成している各基地局に対して、前記所定チャネルで送信される品質測定用信号の受信品質を測定するように順次指示を行い、その後、前記グループセルを形成している各基地局が測定した受信品質に基づいてグループセルの再構成の必要性について判断する
    ことを特徴とする無線通信システム。
12. 前記ＳＯＮサーバは、複数のグループセルが重複している場所に前記新基地局が設置されている場合、重複している全てのグループセルを対象として、グループセルごとに、グループセルを形成している各基地局に対して品質測定用信号の受信品質を測定するように順次指示を行う
    ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システム。
13. 前記新基地局は、品質測定用の信号を送信する場合、指向性を持たせた品質測定用信号を、指向性を変化させながら送信する
    ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の無線通信システム。
14. 移動局を収容する複数の基地局を所定の方法でグループ化してセルの最適化を行うサーバであって、
    グループ化された各基地局により形成されたグループセル内で報知される制御信号を受信可能な場所に基地局が新たに設置されたことを検出した場合、当該新たに設置された新基地局に対して、他の基地局から送信される制御信号の受信品質を測定するように指示するとともに、当該グループセルを形成している各基地局に対して制御信号の送信レベルを変更するように順次指示を行い、その後、前記新基地局が測定した制御信号の受信品質に基づき、グループセルの再構成の必要性について判断する
    ことを特徴とするサーバ。
15. 移動局を収容する複数の基地局、および前記基地局を所定の方法でグループ化してセルの最適化を行うＳＯＮサーバを含んで構成された無線通信システムにおける前記基地局であって、
    グループ化された既存の各基地局により形成されたグループセル内で報知される制御信号を受信可能な場所に設置され、他の基地局から送信される制御信号の受信品質を測定するように前記ＳＯＮサーバから指示されると、前記ＳＯＮサーバからの指示に従って制御信号の送信レベルを順次変更する他の基地局から送信された制御信号の受信品質測定を開始し、その後、測定終了を指示された場合には、制御信号の測定結果を、グループセルの再構成の必要性判断で使用する情報として前記ＳＯＮサーバへ通知する
    ことを特徴とする基地局。

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