説明

無線通信システム、無線基地局及び無線端末

【課題】有効に連携AASを実施できるようにすること。
【解決手段】本実施形態に係る無線通信システムにおいて、無線端末MS1は、無線部からの電波の受信電力レベルを測定し、受信電力レベルを通知するための基準レベルを設定し、前記受信電力レベルが基準レベルを上回った時又は下回った時に無線部に通知する。無線部R1〜R3は、無線端末から通知される受信電力レベルを制御部に通知し、制御部からの制御に従って他の無線部と連携して無線端末との間で無線による連携通信を行う。制御部G1は、無線部から通知される受信電力レベルを収集し、連携通信の実施対象とする受信電力レベルの範囲を設定し、収集された無線部の受信電力レベルと、設定された範囲とに基づいて、無線端末に対する連携通信を実施するか否かを判定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、無線通信システム、無線基地局及び無線端末に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の無線通信システムは、無線部と制御部が一体となった基地局が一般的であるが、近年、複数の無線部を1つの制御部が収容するという分離型基地局が提案されている。この構成において、ハンドオーバー、マクロダイバーシティなど様々なサービス品質向上を可能とする。その中でも、連携AAS(Adaptive Antenna System)という技術は、複数無線部を利用して、複数の無線部の間に位置する1つの無線端末の通信の品質を向上することができる。
【0003】
しかしながら、どの無線端末に対して連携AASを行うかは1つの重要な課題である。例えば、電波の状況が向上できない無線端末に対しても連携AASを実施すると、制御部の配下の無線端末だけの処理能力、メモリなどのリソースを無駄使いし、逆に、サービス品質が悪化の原因になるおそれがある。したがって、有効に連携AASを実施するために、適切な端末決定方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−171421号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
連携AASを実施可能とする無線端末を決定する一つの解決手段として、無線端末のGPS(Global Positioning System)機能などの位置情報とその位置の受信電力(RSSI:Received Signal Strength Indication)を使用して、正確な位置情報と電波状況のマップを予め作成し、その後、実際の無線端末の位置情報を判断することで、無線端末決定を行う方法が考えられる。
【0006】
しがしながら、全ての無線端末にはGPS機能などが搭載されていると限らない。GPS機能が必須となると、GPS機能が搭載されていない無線端末に対して連携AASを実施することができない。また、頻繁に位置情報を取得すると処理の負荷が高くなり、電池容量の急低下のおそれがある。一方、位置情報を十分に取得することができない場合、タイムリーな連携AASを実施することが困難である。
【0007】
本実施形態の目的は、有効に連携AASを実施することができる無線通信システム、無線基地局及び無線端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本実施形態に係る無線通信システムは、無線端末と、前記無線端末との間で無線通信を行う複数の無線部と、前記無線部を制御する制御部とを具備する無線通信システムであって、前記無線端末は、前記無線部からの電波の受信電力レベルを測定する測定手段と、前記受信電力レベルを通知するための基準レベルを設定する設定手段と、前記測定手段により測定された前記受信電力レベルが前記基準レベルを上回った時又は下回った時に前記無線部に通知する通知手段とを備え、前記無線部は、前記無線端末から通知される前記無線部からの電波の受信電力レベルを前記制御部に通知する通知手段と、前記制御部からの制御に従って他の無線部と連携して前記無線端末との間で無線による連携通信を行う連携通信手段とを備え、前記制御部は、前記無線部から通知される前記受信電力レベルを収集する収集手段と、前記連携通信の実施対象とする前記受信電力レベルの範囲を設定する設定手段と、前記収集手段により収集された前記無線部の受信電力レベルと、前記設定手段により設定された範囲とに基づいて、前記無線端末に対する前記連携通信を実施するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記連携通信を実施すると判定された場合に、前記無線端末に対して前記連携通信を実施させ、それ以外の場合には前記連携通信を実施させないように制御する制御手段とを備える。
【0009】
本実施形態に係る無線基地局は、無線端末との間で無線通信を行う複数の無線部と、前記無線部を制御する制御部とを具備する無線基地局であって、前記無線部は、前記無線端末から通知される前記無線部からの電波の受信電力レベルを前記制御部に通知する通知手段と、前記制御部からの制御に従って他の無線部と連携して前記無線端末との間で無線による連携通信を行う連携通信手段とを備え、前記制御部は、前記無線部から通知される前記受信電力レベルを収集する収集手段と、前記連携通信の実施対象とする前記受信電力レベルの範囲を設定する設定手段と、前記収集手段により収集された前記無線部の受信電力レベルと、前記設定手段により設定された範囲とに基づいて、前記無線端末に対する前記連携通信を実施するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記連携通信を実施すると判定された場合に、前記無線端末に対して前記連携通信を実施させ、それ以外の場合には前記連携通信を実施させないように制御する制御手段とを備える。
【0010】
本実施形態に係る無線端末は、無線端末との間で無線通信を行う複数の無線部と、前記無線部を制御する制御部とを具備する無線基地局であって、前記無線部は、前記無線端末から通知される前記無線部からの電波の受信電力レベルを前記制御部に通知し、前記制御部からの制御に従って他の無線部と連携して前記無線端末との間で無線による連携通信を行い、前記制御部は、前記無線部から通知される前記受信電力レベルを収集し、前記連携通信の実施対象とする前記受信電力レベルの範囲を設定し、前記収集された前記無線部の受信電力レベルと、前記設定された範囲とに基づいて、前記無線端末に対する前記連携通信を実施するか否かを判定し、前記連携通信を実施すると判定された場合に、前記無線端末に対して前記連携通信を実施させ、それ以外の場合には前記連携通信を実施させないように制御する制御手段とを備える無線基地局に収容される無線端末であって、前記無線部からの電波の受信電力レベルを測定する測定手段と、前記受信電力レベルを通知するための基準レベルを設定する設定手段と、前記測定手段により測定された前記受信電力レベルが前記基準レベルを上回った時又は下回った時に前記無線部に通知する通知手段とを備える。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本実施形態に係る無線通信システムを示す概略図。
【図2】図1の無線通信システムの構成を示すブロック図。
【図3】無線端末の移動により電波状況が変化する様子を示す図。
【図4】図3の場合におけるこの無線通信システムの動作を示すシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る無線通信システム、無線基地局及び無線端末を説明する。
【0013】
図1は、本実施形態に係る無線通信システムを示す概略図である。
【0014】
この無線通信システムは、制御部G1と複数の無線部R1〜R3とを備える分離型の無線基地局と、無線端末MS1とを備える。制御部G1は、アクセスネットワークNWに接続され、複数の無線部R1〜R3を管理する。無線端末MS1は、無線基地局の2つ以上の無線部の間に位置する場合、連携AAS(Adaptive Antenna Systems)という技術を用いて複数の無線部との通信を実施することで、通信品質を向上することができる。
【0015】
図2は、図1の構成における無線端末及び無線基地局のブロック図である。
【0016】
無線端末MS1は、受信電力測定部31、受信電力通知部32、受信電力通知レベル設定部33、及び連携AAS機能処理部34を備える。受信電力測定部31は、各無線部R1〜R3からの電波の受信電力レベル(RSSI:Received Signal Strength Indication)をそれぞれ測定している。受信電力通知部32は、受信電力測定部31で測定された受信電力レベルが、予め設定された基準レベルを上回った時又は下回った時に、各無線部R1〜R3へ通知する。受信電力通知レベル設定部33は、上述した基準レベルの設定を行う。基準レベルは、例えば、受信電力(RSSI)レベルが、高レベル(RSSImax)、中レベルx(RSSIx)、中レベルy(RSSIy)、中レベルz(RSSIz)、…、低レベル(RSSImin)というような複数の段階に分けて定義することができる。この基準レベルの設定は、出荷時より予め無線端末MS1に設定されるものであっても、この無線通信システムで用いる際に初期設定されるものであってもよい。すなわち、この基準レベルの設定タイミングは特に限定されるものではなく、連携AAS実施前に無線端末MS1に基準レベルが記憶されていればよい。連携AAS機能処理部34は、連携AAS実施時に複数の無線部との通信を行う。
【0017】
無線部R1〜R3は、受信電力通知部21と連携AAS機能処理部22とを備える。受信電力通知部21は、無線端末MS1から受信した受信電力(RSSI)通知を制御部G1へ通知する。また、連携AAS機能処理部は、制御部G1からの指示により、無線端末MS1に対して連携AASによる通信を実施する。
【0018】
制御部G1は、受信電力収集部11、連携AAS実施対象レベル設定部12、連携AAS実施判定部13、及び連携AAS機能処理部を備える。受信電力収集部11は、各無線部R1〜R3からの各端末MS1の受信電力(RSSI)情報を収集して記憶する。連携AAS実施対象レベル設定部12は、無線基地局の無線部R1〜R3の環境により、ハンドオーバーや連携AASなどを実施する受信電力(RSSI)の範囲を設定可能とする。なお、この範囲は、各無線部の出力電力に応じて無線部毎に設定するようにしても良い。
【0019】
連携AAS実施判定部13は、受信電力収集部11により収集された受信電力(RSSI)の情報と、連携AAS実施対象レベル設定部12により設定された範囲とに基づいて、無線端末MS1に対して連携AASによる通信を実施するか否かを判定する。連携AAS機能処理部14は、連携AAS実施判定部13により実施可能と判定された場合は、無線端末MS1に対して複数無線部を用いた連携AASによる通信を実施させ、それ以外の場合には連携AASによる通信を実施させないように制御する。
【0020】
次に、このように構成された無線通信システムの動作について説明する。
【0021】
図3では、無線端末MS1が2つの無線部R2と無線部R3との間を移動し、電波状況が変化する様子を示している。図4は、図3の場合におけるこの無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。
ここでは、制御部G1の連携AAS実施対象レベル設定部12には、連携AAS実施最小受信電力レベル(RSSImin(AAS))と連携AAS実施最大受信電力レベル(RSSImax(AAS))が、両方「中」と設定されているものとする。
【0022】
(1)無線端末MS1が図3中301の位置で立ち上がった場合
無線端末MS1が301で電源が入った時に、無線部R2へ「RSSIレベル通知(高)」を通知し、無線部R3へ「RSSIレベル通知(低)」を通知する。この状態では、制御部G1の受信電力収集部11が保持する無線端末MS1の受信電力(RSSI)は、“201なし,202高,203低”であり、制御部G1の連携AAS実施対象レベル設定部12のRSSImin(AAS)とRSSImax(AAS)の範囲内ではないため、制御部G1の連携AAS実施判定部13は、連携AASによる通信を実施しないものと判定する。この場合は無線部R2のみと通信を行うことで、通信の品質が十分である。
【0023】
(2)無線端末MS1が図3中302の位置に移動した場合
無線端末MS1が302に位置した時に、無線部R3へ「RSSIレベル通知(中)」を通知する。この状態では、基地局の制御部G1の受信電力収集部11が保持する無線端末MS1の受信電力(RSSI)は、“201なし,202高,203中”であり、301に位置した場合と同様に、制御部G1の連携AAS実施判定部13は、連携AASによる通信を実施しないものと判定する。この場合も受信電力が十分高い無線部R2のみと通信を行うことで、通信の品質が十分である。
【0024】
(3)無線端末MS1が図3中303の位置に移動した場合
無線端末MS1が303に位置した時に、無線部R2へ「RSSIレベル通知(中)」を通知する。この状態では、制御部G1の受信電力収集部11が保持する無線端末MS1の受信電力(RSSI)は、“201なし,202中,203中”となり、制御部G1の連携AAS実施対象レベル設定部12のRSSImin(AAS)とRSSImax(AAS)の範囲内であるため、制御部G1の連携AAS実施判定部13は、連携AASを実施するものと判定する。その結果、無線部R2,R3から離れた位置でも、適切な端末決定による連携AASを実施することで品質の良い通信を行うことができる。
【0025】
(4)無線端末MS1が図3中304の位置に移動した場合
無線端末MS1が304に位置した時に、無線部R2へ「RSSIレベル通知(低)」を通知する。この状態では、基地局の制御部G1の受信電力収集部11が保持する無線端末MS1の受信電力(RSSI)は、“201なし,202低,203中”となり、制御部G1の連携AAS実施対象レベル設定部12のRSSImin(AAS)とRSSImax(AAS)の範囲内ではないため、制御部G1の連携AAS実施判定部13は、連携AASを実施しないものとなる。連携AAS機能処理部14は、実施中の連携AASによる通信を中止するように制御する。これは、受信電力(RSSI)がRSSImin(AAS)以下に悪化すると連携AASの効果が得られなくなり、処理能力やリソースの無駄使いになるおそれがあるためである。
【0026】
以上述べたように、上記実施形態は、連携AAS実施可能な無線端末を決定するために、GPS機能等により取得される緯度・経度情報による無線端末の正確な位置情報を必要とすることなく、無線端末の必要最低限機能である受信電力(RSSI)を用いて実現する。さらに、無線端末は、定期的ではなく、受信電力(RSSI)が大きく変動した場合にのみ無線部へ通知することで、無駄な通信の発生を抑制し、処理の負荷を低減することができる。
【0027】
したがって、処理能力や無線端末のGPS機能などの要求が緩和される。また、リアルタイムで、各無線端末の実際の電波状況により端末決定することで、確実性、柔軟性があり、有効に連携AASを実施することが可能となる。
【0028】
なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0029】
G1…制御部、R1〜R3…無線部、MS1…無線端末、NW…アクセスネットワーク、11…受信電力測定部、12…連携AAS実施対象レベル設定部、13…連携AAS実施判定部、14…連携AAS機能処理部、21…受信電力通知部、22…連携AAS機能処理部、31…受信電力測定部、32…受信電力通知部、33…受信電力通知レベル設定部、34…連携AAS機能処理部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線端末と、前記無線端末との間で無線通信を行う複数の無線部と、前記無線部を制御する制御部とを具備する無線通信システムであって、
前記無線端末は、
前記無線部からの電波の受信電力レベルを測定する測定手段と、
前記受信電力レベルを通知するための基準レベルを設定する設定手段と、
前記測定手段により測定された前記受信電力レベルが前記基準レベルを上回った時又は下回った時に前記無線部に通知する通知手段と
を備え、
前記無線部は、
前記無線端末から通知される前記無線部からの電波の受信電力レベルを前記制御部に通知する通知手段と、
前記制御部からの制御に従って他の無線部と連携して前記無線端末との間で無線による連携通信を行う連携通信手段と
を備え、
前記制御部は、
前記無線部から通知される前記受信電力レベルを収集する収集手段と、
前記連携通信の実施対象とする前記受信電力レベルの範囲を設定する設定手段と、
前記収集手段により収集された前記無線部の受信電力レベルと、前記設定手段により設定された範囲とに基づいて、前記無線端末に対する前記連携通信を実施するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記連携通信を実施すると判定された場合に、前記無線端末に対して前記連携通信を実施させ、それ以外の場合には前記連携通信を実施させないように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項2】
前記基準レベルは、複数の段階に分けて設定されることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
【請求項3】
前記範囲は、前記無線部の出力電力に応じて設定されることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
【請求項4】
無線端末との間で無線通信を行う複数の無線部と、前記無線部を制御する制御部とを具備する無線基地局であって、
前記無線部は、
前記無線端末から通知される前記無線部からの電波の受信電力レベルを前記制御部に通知する通知手段と、
前記制御部からの制御に従って他の無線部と連携して前記無線端末との間で無線による連携通信を行う連携通信手段と
を備え、
前記制御部は、
前記無線部から通知される前記受信電力レベルを収集する収集手段と、
前記連携通信の実施対象とする前記受信電力レベルの範囲を設定する設定手段と、
前記収集手段により収集された前記無線部の受信電力レベルと、前記設定手段により設定された範囲とに基づいて、前記無線端末に対する前記連携通信を実施するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記連携通信を実施すると判定された場合に、前記無線端末に対して前記連携通信を実施させ、それ以外の場合には前記連携通信を実施させないように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする無線基地局。
【請求項5】
前記範囲は、前記無線部の出力電力に応じて設定されることを特徴とする請求項4記載の無線基地局。
【請求項6】
無線端末との間で無線通信を行う複数の無線部と、前記無線部を制御する制御部とを具備する無線基地局であって、前記無線部は、前記無線端末から通知される前記無線部からの電波の受信電力レベルを前記制御部に通知し、前記制御部からの制御に従って他の無線部と連携して前記無線端末との間で無線による連携通信を行い、前記制御部は、前記無線部から通知される前記受信電力レベルを収集し、前記連携通信の実施対象とする前記受信電力レベルの範囲を設定し、前記収集された前記無線部の受信電力レベルと、前記設定された範囲とに基づいて、前記無線端末に対する前記連携通信を実施するか否かを判定し、前記連携通信を実施すると判定された場合に、前記無線端末に対して前記連携通信を実施させ、それ以外の場合には前記連携通信を実施させないように制御する制御手段とを備える無線基地局に収容される無線端末であって、
前記無線部からの電波の受信電力レベルを測定する測定手段と、
前記受信電力レベルを通知するための基準レベルを設定する設定手段と、
前記測定手段により測定された前記受信電力レベルが前記基準レベルを上回った時又は下回った時に前記無線部に通知する通知手段と
を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項7】
前記基準レベルは、複数の段階に分けて設定されることを特徴とする請求項6記載の無線端末。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2012−175262(P2012−175262A)
【公開日】平成24年9月10日(2012.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−33445(P2011−33445)
【出願日】平成23年2月18日(2011.2.18)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】