基站设备、 边缘用户估计方法及程序 技术领域 本发明涉及一种基站设备、 边缘用户估计方法及程序， 以用于估计属于该设备的 小区 ( 即通信区域 ) 的终端装置是否处于该小区的末端区域中。
本申请要求 2009 年 6 月 3 日提交的日本专利申请 No.2009-134168 的优先权， 通 过引用该申请将其内容结合于此。
背景技术
在已知的移动通信系统中， 当处于基站设备的小区的末端区域中的终端装置 ( 称 为 “边缘用户” ) 向基站设备发送信息时， 该终端装置必须使用比处于基站装置的小区的中 心区域中的终端装置更高的电功率来执行该发送。然而， 来自作为边缘用户的终端装置的 信息发送会干扰与相关终端装置所属于的小区相邻的小区。
为了解决该问题， 执行如在 W-CDMA( 宽带码分多址 ) 中定义的高速传输功率控制 是有效的。然而， 称为 “LTE” 的标准不采用这样的高速传输功率控制。
因此， 向属于不同小区的每个边缘用户分配各自的频带从而防止相邻小区之间的 干扰的诸如 FFR( 部分频率复用 ) 之类的技术是有效的 ( 例如参见专利文献 1)。
即， 在 FFR 中， 当终端装置处于小区的中心区域中时， 可以分配给该终端装置的总 频带中的任何频带被分配给该终端装置， 并且当终端装置处于小区的末端区域中时， 该终 端装置与相邻小区共用将要使用的频带。因此， 当采用 FFR 时， 基站设备必须估计每个终端 装置是否是边缘用户。
在估计终端装置是否是边缘用户的一般公知方法中， 终端装置测量来自基站设备 的接收功率。 当测得值低于预定阈值时， 估计出该终端装置处于相关小区的末端区域中。 当 测得值高于或等于阈值时， 估计出终端装置处于该小区的中心区域中。
另外， 专利文献 1 公开了一种用于估计终端装置是否是边缘用户以及基于估计结 果来执行无线资源分配的方法。
现有技术文档
专利文档
专利文档 1 ： 日本未审查专利申请特开第 2006-174436 号公报
非专利文档
非 专 利 文 档 1 ： ″ Mobile WiMAX-Part I ： A Technical Overview and Performance Evaluation″， WiMAX Forum， March， 2006. 发明内容 本发明要解决的技术问题
然而， 每个无线通信系统的传输环境不仅取决于与基站设备的距离， 还取决于存 在的建筑物或地理特征。因此， 具有来自基站设备的较低接收功率的每个终端装置并不总 是处于小区的末端区域中。因此， 上述估计方法常常产生错误的判定。
如果针对边缘用户的错误判定出现在 FFR 中， 则原本可以分配给小区的中心区域 中的终端装置的频带受到不必要的限制， 这使得相关系统的吞吐量降低。
鉴于以上情形， 本发明的一个目的是提供一种基站设备， 其相比于传统设备更准 确地估计属于本设备的小区的每个终端装置是否是边缘用户。
解决问题的手段
为了实现以上目的， 本发明提供一种基站设备， 该基站设备估计属于基站设备的 通信小区的每个终端装置是否处于该小区的末端区域中， 其中， 该基站设备包括 ：
接收装置， 该接收装置从每个终端装置接收指示该终端装置的发送功率的发送功 率信息 ；
登记装置， 该登记装置利用存储装置来相继登记所述发送功率信息 ；
统计处理装置， 该统计处理装置针对存储在所述存储装置中的所述发送功率信息 的母体， 计算用于估计处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的统计量 ；
候选提取装置， 该候选提取装置基于由所述统计处理装置计算出的统计量， 来提 取所述处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的候选 ； 以及
估计装置， 该估计装置从由所述候选提取装置提取的候选中估计所述处于所述通 信小区的末端区域中的终端装置。 本发明还提供一种使用基站设备的边缘用户估计方法， 该基站设备估计属于该基 站设备的通信小区的每个终端装置是否是处于该小区的末端区域中的边缘用户， 其中 ：
接收装置从每个终端装置接收指示该终端装置的发送功率的发送功率信息 ；
登记装置利用存储装置来相继登记所述发送功率信息 ；
统计处理装置针对存储在所述存储装置中的所述发送功率信息的母体， 计算用于 估计处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的统计量 ；
候选提取装置基于由所述统计处理装置计算出的统计量， 来提取所述处于所述通 信小区的末端区域中的终端装置的候选 ； 以及
估计装置从由所述候选提取装置提取的候选中估计所述边缘用户。
本发明还提供一种程序， 该程序使得基站设备作为如下装置进行操作， 所述基站 设备估计属于该设备的通信小区的每个终端装置是否是处于该小区的末端区域中， 该基站 设备操作为 ：
接收装置， 该接收装置从每个终端装置接收指示该终端装置的发送功率的发送功 率信息 ；
登记装置， 该登记装置利用存储装置来相继登记所述发送功率信息 ；
统计处理装置， 该统计处理装置针对作为存储在所述存储装置中的所述发送功率 信息的母体， 计算用于估计处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的统计量 ；
候选提取装置， 该候选提取装置基于由所述统计处理装置计算出的统计量， 来提 取所述处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的候选 ； 以及
估计装置， 该估计装置从由所述候选提取装置提取的候选中估计所述处于所述通 信小区的末端区域中的终端装置。
发明的效果
根据本发明， 登记装置利用存储装置来相继登记发送功率信息 ； 估计装置基于针
对作为存储在所述存储装置中的所述发送功率信息的母体的统计量来估计每个边缘用户。 因此， 可以减少由传输环境引起的每个终端装置的发送功率的暂时的变动的影响。 另外， 基 于统计量的边缘用户估计可以减少错误的边缘用户判定。 附图说明
图 1 是示出作为本发明的一个实施例的基站设备的结构的一般框图。 图 2 是示出基站设备的操作的流程图。具体实施方式
以下， 将参考附图来说明本发明的实施例。
图 1 是示出作为本发明的实施例的基站设备的结构的一般框图。
基站设备 1 具有接收单元 11、 登记单元 12、 PHR 存储单元 13、 阈值存储单元 14、 统 计处理单元 15、 候选提取单元 16 以及边缘用户估计单元 17。
接收单元 11 从终端装置接收 PHR( 功率净空报告 ) 信息 ( 即发送功率信息 )。PHR 信息指示终端装置的当前发送功率与最大发送功率之间的差， 从而表明 ： 终端装置的 PHR 越小， 则终端装置的当前发送的功率越接近其最大发送功率。PHR 的发送格式、 间隔等在 3GPP 的技术规范 “3GPP TS36.321” 中已被标准化。
登记单元 12 以使得每个终端装置的 PHR 信息被识别的方式来利用 PHR 存储单元 13 相继登记由接收单元 11 接收的 PHR 信息。
PHR 存储单元 13 存储从每个终端装置接收的 PHR 信息。
阈值存储单元 14 存储在统计处理单元 15 的统计处理、 候选提取单元 16 的提取处 理以及边缘用户估计单元 17 的估计处理中使用的阈值。存储在阈值存储单元 14 中的阈值 可以由外部 ( 上级 ) 设备使用 RRC( 无线资源控制 ) 消息等来指定， 以使得每个基站设备具 有各自的阈值。
统计处理单元 15 计算 PHR(PHR 存储单元 13 中所存储的信息 ) 的统计量来作为母 体 (population)。
候选提取单元 16 基于由统计处理单元 15 计算出的统计量来提取边缘用户的候 选。
边缘用户估计单元 17 基于由候选提取单元 16 选择的候选来估计出边缘用户。
在以上结构中， 基站设备 1 的接收单元 11 接收来自每个终端装置的与终端装置的 发送功率有关的 PHR 信息。登记单元 12 利用 PHR 存储单元 13 来相继登记由接收单元 11 接收的 PHR 信息。统计处理单元 15 计算 PHR 的统计量作为母体， 并且候选提取单元 16 基 于由统计处理单元 15 计算出的统计量来提取处于相关小区的末端区域中的终端装置的候 选。边缘用户估计单元 17 从由候选提取单元 16 提取的候选中估计出边缘用户。
因此， 基站设备 1 以高准确度估计终端装置是否是边缘用户。
以下， 将说明基站设备 1 的操作。
图 2 是示出基站设备的操作的流程图。
首先， 当每个便携式终端基于预定发送间隔来发送包含 PHR 的用户数据时， 基站 设备 1 的接收单元 11 接收来自便携式终端的用户数据 ( 参见步骤 S1).接着， 接收单元 11 对接收的用户数据进行解码， 以便获取 PHR 信息 ( 参见步骤S2)。 在接收单元 11 获得 PHR 信息之后， 登记单元 12 利用 PHR 存储单元 13 来登记获得 的 PHR 信息 ( 参见步骤 S3)。
接着， 统计处理单元 15 定义由按时间序列顺序地存储在 PHR 存储单元 13 中的 PHR 信息构成的母体， 并且计算出其中 PHR 小于阈值存储单元 14 中所存储的阈值 TH1 的时间 ( 参见步骤 S4)。
阈值 Th1 被用于如下判定 ： 如果 PHR 小于阈值 Th1， 则发送是利用接近最大发送功 率的功率被执行的。其中 PHR 小于阈值 Th1 的时间可以通过计算 (PHR 存储单元 13 中所存 储的 PHR 信息中的 ) 小于阈值 Th1 的按时间顺序顺次的 PHR 信息的数目来计算。
在统计处理单元 15 计算出其中 PHR 小于阈值 Th1 的时间之后， 候选提取单元 16 提取出由统计处理单元 15 针对其所计算出的时间长于阈值存储单元 14 中所存储的时间 T1 的每个终端装置来作为边缘用户的候选 ( 参见步骤 S5)。
这里， 时间 T1 是用于如下判定的阈值 ： 如果计算出的时间长于时间 T1， 则其中发 送利用接近最大发送功率的功率被执行的累计时间长。
接着， 统计处理单元 15 定义由 PHR 存储单元 13 中按时间顺序顺次地存储的 PHR 信 息组成的母体， 并且计算出累积分布函数， 该累积分布函数指示每个 PHR( 值 ) 与该 PHR 信 息小于或等于相关 PHR 值的出现概率之间的关系 ( 参见步骤 S6)。
基于计算出的累积分布函数， 统计处理单元 15 计算出 PHR 信息小于或等于 ( 存储 在阈值存储单元 14 中的 ) 阈值 Th2 的出现概率 ( 参见步骤 S7)。阈值 Th2 被用于如下判 定： 如果 PHR 信息小于或等于阈值 Th2， 则当前发送是正利用接近与最大发送功率的功率被 执行的。
在统计处理单元 15 计算出 PHR 信息小于阈值 Th2 的概率之后， 候选提取单元 16 提 取出由统计处理单元 15 针对其计算出的概率高于阈值存储单元 14 中所存储的概率 C1 的 每个终端装置作为边缘用户的候选 ( 参见步骤 S8)。
这里， 概率 C1 是用于如下判定的阈值 ： 如果计算出的概率高于 C1， 则当前发送利 用接近最大发送功率被执行的概率高。
接着， 对于按时间顺序顺次地存储在 PHR 存储单元 13 中的 PHR 信息， 统计处理单 元 15 计算 PHR 信息的平均值来作为在阈值存储单元 14 中所存储的时间 T2 期间的母体 ( 参 见步骤 S9)。
在统计处理单元 15 计算出 PHR 信息的平均值之后， 候选提取单元 16 提取出由统 计处理单元 15 针对其计算出的平均值小于阈值存储单元 14 中所存储的阈值 Th3 的每个终 端装置来作为边缘用户的候选 ( 参见步骤 S10)。
这里， 阈值 Th3 是用于如下判定 ： 如果平均值小于阈值 Th3， 则发送是利用接近最 大发送功率的功率被执行的。
在候选提取单元 16 通过不走 S5、 S8 和 S10 提取出边缘用户的候选之后， 边缘用户 估计单元 17 计算 ( 由候选提取单元 16 提取出的 ) 候选占当前属于相关小区的终端装置的 占据比例 ( 参见步骤 S11)。
边缘用户估计单元 17 随后判断所计算出的比例是否低于阈值存储单元 14 中所存
储的比例 C2( 参见步骤 S12)。
以上比例 C2 是边缘用户与属于小区的全部终端站的比例， 其例如通过预先执行 的统计登记被预先确定。
当边缘用户估计单元 17 判定计算出的比例低于比例 C2 时 ( 步骤 S12 中为 “是” )， 则边缘用户估计单元 17 估计 ( 由候选提取单元 16 提取的 ) 所有候选都是边缘用户 ( 参见 步骤 S13)。
相对照地， 当边缘用户估计单元 17 判定计算出的比例高于或等于比例 C2 时 ( 在 步骤 S12 中为 “否” )， 则边缘用户估计单元 17 选择由候选提取单元 16 提取的候选中的一 些， 其中所选择的候选的数目符合属于该设备的小区的终端装置的比例 C2。边缘用户估计 单元 17 估计所选择的候选是边缘用户 ( 参见步骤 S14)。
候选选择可以按照如下方式来执行 ： 从候选中进行随机提取 ； 按照其中每个候选 的 PHR 信息小于阈值 Th1 的时间从最长到最短的次序顺次提取 ； 或者按照每个候选的 PHR 信息的平均值从最小到最大的次序顺次提取。
当候选选择是通过按照 (i) 每个候选的 PHR 信息小于阈值 Th1 的时间从最长到最 短的次序或 (ii) 每个候选的 PHR 信息的平均值的次序顺次提取被执行的时， 可以说终端装 置的发送功率越接近， 则终端装置处于小区的末端区域中的概率越高。 因此， 可以提高边缘 用户估计的准确度。 当候选选择是通过从候选中进行随机提取被执行的时， 具有相对高的 PHR 的每个 终端装置被确定为边缘用户的概率可以等于其它候选中的每一个被确定为边缘用户的概 率。
如上所述， 根据本实施例， 基站设备 1 基于针对按照时间顺序顺次存储在 PHR 存储 单元 13 中的 PHR 信息的母体的统计量， 来执行边缘用户估计。在这样的情况中， 可以减小 由于传输环境引起的每个终端装置的发送功率中的暂时的变动的影响。因此， 可以获得使 得发送功率的变动引起的错误被减少的统计量。因此， 基于这样的统计量的边缘用户估计 可以减少边缘用户的错误判定。
虽然已经参考附图描述了本发明的实施例， 但是具体结构不限于上述那些。在不 偏离本发明的范围的情况下可以进行各种设计修改等。
在以上实施例中， 统计处理单元 15 计算三种类型的统计量， 诸如其中 PHR 信息小 于阈值 Th1 的时间 ； 与 PHR 的累积分布的概率 C1 相对应的 PHR 信息的值 ； 以及在时间 T2 期 间的 PHR 信息的平均值。候选提取单元 16 基于每个统计量来提取边缘用户的候选。然而， 这不是受限制的条件。
例如， 边缘用户的候选可以仅使用这些统计量中的一者来提取。
另外， 统计处理单元 15 可以计算另一类型的值来作为 PHR 的统计量， 并且候选提 取单元 16 可以基于相关值来提取边缘用户的候选。
还是在本实施例中， 虽然边缘用户是使用 PHR 的统计量来确定的， 但是这不是受 限制的条件。例如， 边缘用户可以通过如下计算每个终端装置的发送功率来确定。
在步骤 S4 中， 统计处理单元 15 定义作为按时间顺序顺次存储的发送功率信息的 母体， 并且计算其中发送功率高于预定阈值的时间。
在接下来的步骤 S5 中， 候选提取单元 16 提取出由统计处理单元 15 针对其计算出
的时间长于预定时间的每个终端装置来作为边缘用户的候选。
在接下来的步骤 S6 中， 统计处理单元 15 定义由按时间顺序顺次存储的发送功率 信息组成的母体， 并且计算累积分布函数， 该累积分布函数指示每个发送功率值与该发送 功率值高于或等于相关值的出现概率之间的关系。
在接下来的步骤 S7 中， 统计处理单元 15 计算发送功率信息高于或等于预定的阈 值的出现概率。接着， 候选提取单元 16 提取由统计处理单元 15 针对其计算出的概率高于 预定概率的每个终端装置来作为边缘用户的候选。
另外， 在步骤 S9 中， 统计处理单元 15 计算预定时间期间的发送功率信息的平均 值。
在接下来的步骤 S10 中， 候选提取单元 16 提取出由统计处理单元 15 针对其计算 出的平均值高于预定阈值的每个终端装置来作为边缘用户的候选。
上述基站设备 1 包括计算机系统。每个上述单元的操作作为程序被存储在计算机 可读存储介质中， 并且所述操作在相关计算机装载和执行该程序时被执行。
以上计算机可读存储介质是磁盘、 磁光盘、 CD-ROM、 DVD-ROM、 半导体存储器等。另 外， 相关的计算机程序可以经由通信线路提供给计算机， 并且接收到该程序的计算机可以 执行该程序。 另外， 该程序可以执行以上说明的功能的一部分， 或者可以是通过将该程序与已 经被存储在相关计算机系统中的现有程序相结合来执行上述功能的程序 ( 也称为 “差分程 序” )。
产业应用
根据本发明， 可以减少由于传输环境引起的每个终端装置的发送功率的暂时的变 动的影响。另外， 基于统计量的边缘用户估计可以减少针对边缘用户的错误判定。
标号
1 基站设备
11 接收单元
12 登记单元
13 PHR 存储单元
14 阈值存储单元
15 统计处理单元
16 候选提取单元
17 边缘用户估计单元