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公開番号2024139413
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-09
出願番号2023050337
出願日2023-03-27
発明の名称無線アクセスネットワークおよびその制御方法
出願人国立大学法人広島大学
代理人個人
主分類H04W 24/04 20090101AFI20241002BHJP(電気通信技術)
要約【課題】自然災害などで設備が部分的にダウンした場合に即座に自動的に無線セルを再構成して仮復旧することができる無線アクセスネットワークを提供する。
【解決手段】無線アクセスネットワーク100は、通信速度が遅く通信可能エリアが広い第1のアンテナ11およびアンテナ11よりも通信速度が速く通信可能エリアが狭い第2のアンテナ12を有する複数の無線子局10と、複数の無線子局10とフロントホール21を介して接続された収容局20と、収容局20とフロントホール22を介して接続された無線親局30とを備え、無線親局30が、自身が統括する無線セル100A内のユーザ端末の分布状況を把握し、複数の無線子局10のいずれかがダウンしたとき、当該ダウンした無線子局10に隣接する正常動作する無線子局10に対して、当該ダウンした無線子局10のエリアに向けて第2のアンテナ12の出力パワーを上げて電波を放射するよう指示して無線セル100Aを再構成する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
通信速度が遅く通信可能エリアが広い第１のアンテナおよび前記第１のアンテナよりも通信速度が速く通信可能エリアが狭い第２のアンテナを有する複数の無線子局と、
前記複数の無線子局とフロントホールを介して接続された収容局と、
前記収容局とフロントホールを介して接続された無線親局とを備え、
前記無線親局が、自身が統括する無線セル内のユーザ端末の分布状況を把握し、前記複数の無線子局のいずれかがダウンしたとき、当該ダウンした無線子局に隣接する正常動作する無線子局に対して、当該ダウンした無線子局のエリアに向けて前記第２のアンテナの出力パワーを上げて電波を放射するよう指示して前記無線セルを再構成する、
ことを特徴とする無線アクセスネットワーク。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記無線親局が一定頻度でユーザ端末から現在位置情報の通知を受けてユーザ端末の分布状況を把握する、請求項１に記載の無線アクセスネットワーク。
【請求項３】
前記無線親局が配下の無線子局から当該無線子局の通信可能エリアにあるユーザ端末の在圏情報を取得してユーザ端末の分布状況を把握する、請求項１に記載の無線アクセスネットワーク。
【請求項４】
前記無線親局が、前記再構成した無線セルに関して前記第２のアンテナで通信可能なエリアを示したサービスエリアマップを作成し、前記無線子局の第１のアンテナを通じて当該サービスエリアマップを無線セルの全域に配信する、請求項１ないし３のいずれか一つに記載の無線アクセスネットワーク。
【請求項５】
通信速度が遅く通信可能エリアが広い第１のアンテナおよび前記第１のアンテナよりも通信速度が速く通信可能エリアが狭い第２のアンテナを有する複数の無線子局と、
前記複数の無線子局とフロントホールを介して接続された収容局と、
前記収容局とフロントホールを介して接続された無線親局とを備えた無線アクセスネットワークの制御方法であって、
前記無線親局が、自身が統括する無線セル内のユーザ端末の分布状況を把握し、前記複数の無線子局のいずれかがダウンしたとき、当該ダウンした無線子局に隣接する正常動作する無線子局に対して、当該ダウンした無線子局のエリアに向けて前記第２のアンテナの出力パワーを上げて電波を放射するよう指示して前記無線セルを再構成する、
ことを特徴とする無線アクセスネットワークの制御方法。
【請求項６】
前記無線親局が一定頻度でユーザ端末から現在位置情報の通知を受けてユーザ端末の分布状況を把握する、請求項５に記載の無線アクセスネットワークの制御方法。
【請求項７】
前記無線親局が配下の無線子局から当該無線子局の通信可能エリアにあるユーザ端末の在圏情報を取得してユーザ端末の分布状況を把握する、請求項５に記載の無線アクセスネットワークの制御方法。
【請求項８】
前記無線親局が、前記再構成した無線セルに関して前記第２のアンテナで通信可能なエリアを示したサービスエリアマップを作成し、前記無線子局の第１のアンテナを通じて当該サービスエリアマップを無線セルの全域に配信する、請求項５ないし７のいずれか一つに記載の無線アクセスネットワークの制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線アクセスネットワークおよびその制御方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年商用化が始まった第５世代移動通信システム（５Ｇ）により無線通信の高速・大容量、低遅延、多数端末接続がもたらされた。今後、Ｂｅｙｏｎｄ５Ｇ（Ｂ５Ｇ）さらにその先の６Ｇになると帯域幅の広いミリ波帯（主に２８ＧＨｚ帯）さらにはテラヘルツ波帯（主に３００ＧＨｚ帯）の利用がますます進み、超高速・大容量、超低遅延、超多数同時接続がもたらされると予想される。
【０００３】
ミリ波帯やテラヘルツ波帯は非常に広い帯域が確保できる一方、電波の減衰が大きいため通信可能エリアが限られるといった難点がある。したがって、Ｂ５Ｇや６Ｇの次世代無線アクセスネットワークは、ミリ波帯やテラヘルツ波帯のみで構成するのではなく、帯域は狭いがより遠くまで通信可能な周波数帯などの性質の異なる複数の通信システムを組み合わせる異種無線統合ネットワーク（ヘテロジニアスネットワーク）の形態になると考えられる。このようなヘテロジニアスネットワークに関して、本願発明者はこれまで、高い信頼性で通信を行う技術や通信効率を上げる技術を開示してきた（例えば、特許文献１、２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－７６９００号公報
特開２０１６－１００６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、無線通信ネットワークは単なる通信基盤から社会基盤となり、より一層不可欠な存在になっている。今後、超高速・大容量、超低遅延、超多数同時接続を特徴とするＢ５Ｇ、さらにその先の６Ｇの時代には、サイバー空間とフィジカル空間がネットワークで密接に連携したＳｏｃｉｅｔｙ５.０の社会に変貌する。この社会を維持するには、毎年各地で発生する集中豪雨災害はもとより、数百年に一度発生する首都直下や南海トラフなどの巨大広域災害まで、様々な災害レベルに対応できるようにネットワークのレジリエンスを向上する必要性がある。特に、頻発・深刻化する自然災害に対するレジリエンス向上は喫緊の課題である。
【０００６】
上記問題に鑑み、本発明は、自然災害などで設備が部分的にダウンした場合に即座に自動的に無線セルを再構成して仮復旧することができる無線アクセスネットワークを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面に従うと、通信速度が遅く通信可能エリアが広い第１のアンテナおよび前記第１のアンテナよりも通信速度が速く通信可能エリアが狭い第２のアンテナを有する複数の無線子局と、前記複数の無線子局とフロントホールを介して接続された収容局と、前記収容局とフロントホールを介して接続された無線親局とを備え、前記無線親局が、自身が統括する無線セル内のユーザ端末の分布状況を把握し、前記複数の無線子局のいずれかがダウンしたとき、当該ダウンした無線子局に隣接する正常動作する無線子局に対して、当該ダウンした無線子局のエリアに向けて前記第２のアンテナの出力パワーを上げて電波を放射するよう指示して前記無線セルを再構成する、ことを特徴とする無線アクセスネットワークが提供される。
【０００８】
本発明の別の局面に従うと、通信速度が遅く通信可能エリアが広い第１のアンテナおよび前記第１のアンテナよりも通信速度が速く通信可能エリアが狭い第２のアンテナを有する複数の無線子局と、前記複数の無線子局とフロントホールを介して接続された収容局と、前記収容局とフロントホールを介して接続された無線親局とを備えた無線アクセスネットワークの制御方法であって、前記無線親局が、自身が統括する無線セル内のユーザ端末の分布状況を把握し、前記複数の無線子局のいずれかがダウンしたとき、当該ダウンした無線子局に隣接する正常動作する無線子局に対して、当該ダウンした無線子局のエリアに向けて前記第２のアンテナの出力パワーを上げて電波を放射するよう指示して前記無線セルを再構成する、ことを特徴とする無線アクセスネットワークの制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、自然災害などで設備が部分的にダウンした場合に即座に自動的に無線セルを再構成して仮復旧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る無線アクセスネットワークの概略構成図である。
図１の無線アクセスネットワークの無線セル再構築の様子を示す模式図である。
竜巻による無線地上設備の被災状況を示す模式図である。
ユーザ当たりの通信容量に係るパラメータを説明する図である。
被災ＲＵを隣接ＲＵで救済する救済シナリオを示す図である。
救済されなかった被災ＲＵのユーザが被災地から避難所などへ移動するシナリオを示す図である。
各シーンにおけるユーザ当たりの通信容量の累積確率分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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