CN102208939A - 反射板装置、无线基站以及无线通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种反射板装置、无线基站以及无线通信方法，反射板装置(20)具有：反射从无线基站(10)的阵列天线朝该反射板装置发送的指向性波束的反射板(201)；接收从无线基站(10)发送来的训练信号的信号接收部(211)；根据信号接收部(211)对训练信号的接收结果，生成从无线基站(10)发送来的上述指向性波束的最佳权重的权重生成部(212)；以及将表示由权重生成部(212)生成的最佳权重的权重信息发送给无线基站(10)的控制信号发送部(214)。

Description

反射板装置、无线基站以及无线通信方法

本申请基于2010年3月30日提交的在先日本专利申请2010-077636并要求于其优先权，其全部内容通过引入合并到本文中。

技术领域

本发明涉及能够经由反射板装置在无线基站装置与无线通信终端之间进行无线通信的无线通信系统。

背景技术

在无线通信系统中，为了改善无线基站与移动站之间的通信质量，提出的方法是使用反射板，其通过反射从发送侧装置(例如无线基站)一次放射的电波，从而朝期望区域进行二次反射(例如日本特开平8-288901号公报)。在该专利文献1中，在无线基站的天线与移动站之间的视距传播路径被人或车辆等遮挡物所遮挡的情况下，由无线基站放射覆盖小区整体的无指向性的电波，而且放射朝向反射板的指向性波束，从而从遮挡物后方照射电波。通过这样使用一种向期望区域反射由无线基站放射的电波的反射板，能实现不灵敏区域的消除和覆盖范围的扩大。

然而在上述无线通信系统中，不管是否发生从无线基站放射的电波被遮挡物所遮挡而使得移动站的通信质量恶化的情况，都放射覆盖小区整体的无指向性的电波，从而使射入到反射板的功率变小，因而从反射板二次放射的功率也变小，因而无法充分获得使用反射板的效果。进而，通过使用无指向性天线，不区分经由反射板的通信与不经由反射板的直接通信即进行发送，因此信号会作为干扰信号传播到不需要的区域中，从而存在无法充分获得无线通信系统整体的吞吐量提高的效果。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能充分发挥配置于无线基站的小区中的反射板的使用效果，还能按照无线通信终端的状况确定包含使用该反射板的通信模式在内的最佳的通信模式，从而能提高无线通信系统整体的吞吐量的反射板装置、无线基站以及无线通信方法。

本发明的反射板装置配置于无线基站所形成的小区内，该反射板装置的特征在于，具有：反射板，其反射从上述无线基站的阵列天线朝该反射板装置发送的指向性波束；接收部，其接收从上述无线基站发送来的训练信号；权重生成部，其根据上述接收部对上述训练信号的接收结果，生成从上述无线基站发送的上述指向性波束的最佳权重；以及发送部，其将表示上述权重生成部生成的最佳权重的权重信息发送给上述无线基站。

本发明的无线基站在自身的小区内配置有至少1个权利要求1所述的反射板装置，该无线基站的特征在于，具有：取得部，其从各无线通信终端获得第1控制信号的接收功率信息和第2控制信号的接收功率信息，该第1控制信号从该无线基站发送并被上述各无线通信终端接收，该第2控制信号从该无线基站通过朝向上述反射板装置的指向性波束发送且被上述各无线通信终端接收；通信模式确定部，其根据从上述各无线通信终端获得的上述接收功率信息，对每个无线通信终端确定直接模式、反射板经由模式、复合模式中的任一种通信模式，其中上述直接模式不经由上述反射板装置而进行通信，上述反射板经由模式在上述无线基站与上述反射板装置之间形成指向性波束并经由该反射板装置进行通信，上述复合模式将上述直接模式与上述反射板经由模式组合起来进行通信；以及通信部，其利用对每个无线通信终端确定的上述通信模式，与上述各无线通信终端进行通信。

本发明的无线通信方法是无线通信系统中的无线通信方法，该无线通信系统具有无线基站和配置在该无线基站所形成的小区内的至少一个反射板装置，该无线通信方法的特征在于，具有：上述无线基站从各无线通信终端获得第1控制信号的接收功率信息和第2控制信号的接收功率信息的步骤，该第1控制信号从该无线基站发送并被上述各无线通信终端接收，该第2控制信号从该无线基站通过朝向上述反射板装置的指向性波束发送并被上述各无线通信终端接收；上述无线基站根据从上述各无线通信终端获得的上述接收功率信息，对每个无线通信终端确定直接模式、反射板经由模式、复合模式中的任一种通信模式的步骤，其中上述直接模式不经由上述反射板装置而进行通信，上述反射板经由模式在上述无线基站与上述反射板装置之间形成指向性波束并经由该反射板装置进行通信，上述复合模式将上述直接模式与上述反射板经由模式组合起来进行通信；以及上述无线基站利用对每个无线通信终端确定的上述通信模式，与上述各无线通信终端进行通信的步骤。

附图说明

图1是本发明第1实施方式涉及的无线通信系统的概要图。

图2A是表示本发明第1实施方式涉及的通信模式的图。

图2B是表示本发明第1实施方式涉及的通信模式的图。

图2C是表示本发明第1实施方式涉及的通信模式的图。

图2D是表示本发明第1实施方式涉及的通信模式的图。

图3是本发明第1实施方式涉及的无线基站的功能框图。

图4是表示本发明第1实施方式涉及的无线基站所获得的接收功率信息的图。

图5A是表示本发明第1实施方式涉及的无线资源的图。

图5B是表示本发明第1实施方式涉及的无线资源的图。

图6是本发明第1实施方式涉及的无线通信系统的示意图。

图7是本发明第1实施方式涉及的反射板装置的功能框图。

图8是表示本发明第1实施方式涉及的无线通信方法的顺序图。

图9是表示本发明第1实施方式涉及的无线基站的通信模式的确定动作的流程图。

图10是表示本发明第1实施方式涉及的无线基站进行的对无线通信终端的无线资源的分配的图。

图11是本发明第2实施方式涉及的无线通信系统的概要图。

图12是本发明第3实施方式涉及的无线通信系统的概要图。

图13是本发明第4实施方式涉及的无线通信系统的概要图。

图14是本发明第5实施方式涉及的无线通信系统的概要图。

图15是本发明其他实施方式涉及的反射板装置的功能框图。

具体实施方式

下面说明本发明的实施方式。并且在如下的附图描述中，对相同或类似部分赋予相同或类似的符号。

【第1实施方式】

(无线通信系统的整体概要结构)

图1是第1实施方式涉及的无线通信系统的概要图。如图1所示，无线通信系统由无线基站10、配置于该无线基站10的小区C1内的反射板装置20、无线通信终端30-1至30-5构成。以下不区分无线通信终端30-1至30-5的情况下统称作无线通信终端30。并且，无线通信系统所包含的无线基站10、反射板装置20和无线通信终端30不限于图1所示的数量或方式。

无线基站10根据从各无线通信终端30获得的接收功率信息，对每个无线通信终端30确定直接模式、反射板经由模式、将直接模式和反射板经由模式组合起来的复合模式中的任一个通信模式。例如在图1所示的无线通信系统中，无线基站10将无线通信终端30-2的通信模式确定为直接模式，将无线通信终端30-3的通信模式确定为反射板经由模式，将无线通信终端30-1、30-4的通信模式确定为复合模式中所包含的容量增大模式，将无线通信终端30-5的通信模式确定为复合模式中所包含的区域扩大模式。

这里，直接模式是指无线基站10不经由反射板装置20而与无线通信终端30直接进行通信的通信模式。具体而言，在下行通信中，如图2A所示，无线基站10使用朝向小区C1整体的无指向性波束(未图示)，发送针对无线通信终端30-2的下行信号。另一方面，虽然没有进行图示，在上行通信中，无线基站10接收从无线通信终端30-2发送的上行信号。并且，无线基站10还可以使用指向性波束以取代无指向性波束，来与无线通信终端30-2进行通信。

反射板经由模式指的是无线基站10形成朝向反射板装置20的指向性波束，在无线基站10与无线通信终端30之间进行经由反射板装置20的通信的通信模式。具体而言，在下行通信中，如图2B所示，无线基站10使用朝向反射板装置20的指向性波束B0，发送针对无线通信终端30-3的下行信号。反射板装置20朝预定的区域(以下称之为反射区域)反射从无线基站10入射的下行信号。被设定在反射板装置20中的反射板反射的下行信号被发送到存在于反射区域中的无线通信终端30-3。另一方面，虽然没有进行图示，在上行通信中，反射板装置20朝无线基站10反射从位于反射区域中的无线通信终端30-3入射的上行信号。无线基站10接收被反射板装置20反射的上行信号。

复合模式包含对多个无线通信终端30将直接模式与反射板经由模式组合起来的容量增大模式和对1个无线通信终端30将直接模式与反射板经由模式组合起来的区域扩大模式。

容量增大模式指的是无线基站10使用1个无线资源，以直接模式与1个无线通信终端30进行通信，并且以反射板经由模式与其他无线通信终端30进行通信的通信模式。具体而言，在下行通信中，如图2C所示，无线基站10使用朝向小区C1整体的无指向性波束(未图示)，发送针对无线通信终端30-1的下行信号，而且使用朝向反射板装置20的指向性波束B0发送针对无线通信终端30-4的下行信号。反射板装置20从无线基站10接收指向性波束B0，将该下行信号朝无线通信终端30-4所存在的反射区域反射。另一方面，虽然没有进行图示，在上行通信中，反射板装置20朝无线基站10反射从位于反射区域中的无线通信终端30-4入射的上行信号。无线基站10接收经由反射板装置20而到达的上行信号，而且接收从无线通信终端30-1直接到达的上行信号。

区域扩大模式指的是无线基站10使用1个无线资源，以直接模式与无线通信终端30进行通信，并且还以反射板经由模式与相同的无线通信终端30进行通信的通信模式。具体而言，在下行通信中，如图2D所示，无线基站10使用朝向小区C1整体的无指向性波束(未图示)发送针对无线通信终端30-5的下行信号，并且使用朝向反射板装置20的指向性波束B0发送相同的下行信号。反射板装置20朝相同的无线通信终端30-5所存在的反射区域反射在从无线基站10入射的指向性波束B0中所搭载的下行信号。另一方面，虽然没有进行图示，在上行通信中，反射板装置20朝无线基站10反射从位于反射区域中的无线通信终端30-5入射的上行信号。无线基站10接收从反射板装置20反射来的上行信号，并且还接收从无线通信终端30-5发送且直接到达的相同的上行信号。

无线基站10通过对每个无线通信终端确定的以上的通信模式，与各无线通信终端30进行通信。

(无线通信系统的功能结构)

接着说明构成第1实施方式涉及的无线通信系统的无线基站10和反射板装置20的功能结构。图3是无线基站10的功能框图，图4和图5是用于说明无线基站10的功能结构的图，图6是无线基站10和反射板装置20的示意性外观图，图7是反射板装置20的功能框图。

(1)无线基站10的功能结构

如图3所示，无线基站10具有由多个天线构成的阵列天线101、训练信号生成部102、权重信息接收部103、权重生成部104、权重存储部105、第1控制信号生成部106、第2控制信号生成部107、接收功率信息接收部108、通信模式确定部109、调度部110、发送缓冲器111、发送信号生成部112、113。

训练信号生成部102生成从阵列天线101发送给反射板装置20的训练信号。并且，训练信号指的是用于确定朝向反射板装置20的指向性波束B0的最佳权重的伪信号。

权重信息接收部103从反射板装置20接收根据反射板装置20中的训练信号的接收结果而确定的权重信息。权重生成部104根据由权重信息接收部103接收的权重信息，生成朝向反射板装置20的指向性波束B0的最佳权重。权重存储部105将所生成的权重与反射板装置20关联起来存储。

第1控制信号生成部106生成使用从阵列天线101朝向小区C1整体的无指向性波束发送的第1控制信号。另外，第2控制信号生成部107生成使用从阵列天线101朝向反射板装置20的指向性波束B0发送的第2控制信号。第2控制信号包含作为反射板装置20的识别信息的反射板ID。另外如后所述，第2控制信号在反射板装置20中被向反射区域反射，被发送给处于该反射区域中的无线通信终端30。

接收功率信息接收部108从无线通信终端30接收第1控制信号和第2控制信号的接收功率信息。接收功率信息指的是表示无线通信终端30中的信号的接收功率的信息，例如是SINR等。例如图4所示，接收功率信息接收部108从图1的无线通信终端30-1至30-5接收第1控制信号和第2控制信号的接收功率(单位为dB)。并且，接收功率信息接收部108除了从无线通信终端30接收第1控制信号的接收功率信息、第2控制信号的接收功率信息之外，还可以接收第1控制信号和第2控制信号的合成信号的接收功率信息。

通信模式确定部109根据接收功率信息接收部108接收的第1控制信号和第2控制信号的接收功率信息，将与无线通信终端30的通信中所用的通信模式确定为直接模式、反射板经由模式、容量增大模式、区域扩大模式中的任一个。

调度部110对通过通信模式确定部109确定了通信模式的无线通信终端30分配无线资源。其中，无线资源既可以固定分配给各通信模式，也可以动态分配给各通信模式。并且，无线资源既可以以时分方式分配给各通信模式，也可以以频分方式分配给各通信模式。

例如在图5A中，用于直接模式的无线资源a、用于包含容量增大模式和区域扩大模式的复合模式的无线资源b、用于反射板经由模式的无线资源c是以与各通信模式的通信量对应的比率固定分配的。在该情况下，调度部110对确定了直接模式的无线通信终端30使用循环法或比例公平(Proportion fair)等调度算法，分配用于直接模式的无线资源a。同样地，调度部110对确定了复合模式、反射板经由模式的无线通信终端30分配用于复合模式的无线资源b、用于反射板经由模式的无线资源c。

另外，在图5B中，动态分配用于直接模式的无线资源a、用于包含容量增大模式和区域扩大模式的复合模式的无线资源b、用于反射板经由模式的无线资源c。在该情况下，调度部110从所有的无线通信终端30中选择n个比例公平的指标(瞬时SINR/平均SINR)高的无线通信终端30。调度部110以与所选择的n个无线通信终端30的每种通信模式的通信量对应的比率分配无线资源a、b、c。例如当所选择的n个无线通信终端30的每种通信模式的通信量比率为6∶1∶3(直接模式∶复合模式∶反射板经由模式)的情况下，无线资源a、b、c也按照6∶1∶3的比率进行分配。

发送信号生成部112将通过第1控制信号生成部106生成的第1控制信号转换为预定形式的发送信号。另外，发送信号生成部112根据存储于权重存储部105中的权重，将通过第2控制信号生成部107生成的第2控制信号转换为预定形式的发送信号。发送信号生成部113将蓄积于发送缓冲器111中的下行数据信号转换为预定形式的发送信号。

(2)反射板装置20的功能结构

如图6所示，反射板装置20具有呈预定形状(例如长方形形状)的反射板201、配置于反射板201的左右的2个天线202a、202b、未图示的控制单元203。反射板装置20所具备的天线202a、202b既可以配置于反射板201的上下，也可以在反射板201的上下左右设置4根天线。符号R表示反射板装置20所覆盖的反射区域。另外，配置于反射板201上的天线202不限于2个，也可以为1个。还可以在反射板201的上下左右设置4根天线202。并且在图6中表示的是反射板201二次反射由无线基站10一次放射的信号的情形，也可以二次反射由反射区域R内的无线通信终端30(未图示)一次放射的信号。

图7是反射板装置20的控制单元203的功能框图。反射板装置20的控制单元203具有信号接收部211(接收部)、权重生成部212、控制信号生成部213、控制信号发送部214(发送部)、上位基站确定部215。

信号接收部211取入通过天线202a、202b接收的下行信号、上行信号(从无线基站10发送的数据信号、控制信号和训练信号、从无线通信终端30发送的数据信号、控制信号)。

权重生成部212根据信号接收部211接收的训练信号的接收结果，生成由无线基站10的阵列天线101朝反射板装置20发送的指向性波束B0的最佳权重。并且，当在反射板201中设有1个天线202的情况下，权重生成部212还可以使用最大比合成来生成最佳权重。另外，当在反射板201中设有多个天线202的情况下，权重生成部212可以计算对各天线202使用最大比合成所生成的最佳权重的平均值，将计算出的平均值作为最佳权重。

控制信号生成部213生成包含表示由权重生成部212所生成的最佳权重的权重信息的控制信号。在图7所示的构成例中，在权重FB信号生成部216中生成表示最佳权重的权重信息，然而也可以将从无线基站10的下行信号获得的信道信息和天线设置状态(例如天线202的根数、天线202的设置部位(即天线202相对于反射板201的相对位置))作为无线基站10中用于生成指向性波束B0的最佳权重的反馈信息。控制信号发送部214将包含由权重生成部212所生成的权重信息的控制信号发送给无线基站10。

控制信号生成部213具有登记请求信号生成部217和训练请求信号生成部218。上位基站确定部215对登记请求信号生成部217和训练请求信号生成部218输入用于确定以该反射板装置20为下属的无线基站10的信号。

登记请求信号生成部217生成用于在无线基站10中登记反射板装置20的登记请求信号。训练请求信号生成部218生成用于向无线基站10请求发送训练信号的训练请求信号。在新设置了反射板装置20的情况下，登记请求信号生成部217生成登记请求信号并发送给无线基站10。另外，在新设置了反射板装置20的情况下，或者适当地由训练请求信号生成部218生成训练请求信号并发送给无线基站10。

无线通信终端30按照所接收的下行信号中是否包含反射板ID来判断通信模式。如果包含反射板ID，则可判断为是反射板经由模式，若不包含反射板ID则可判断为是直接通信模式。反射板ID是被无线基站10搭载在第2控制信号上发送的。无线通信终端30测定包含反射板ID的接收信号(经由反射板的第2控制信号)的接收功率和不包含反射板ID的接收信号(不经由反射板的第1控制信号)的接收功率，将各个接收功率信息通知给无线基站10。另外，还可以在无线通信终端30中比较第1控制信号的接收功率与第2控制信号的接收功率以确定通信模式。在无线通信终端30中确定了通信模式的情况下，将所确定的通信模式通知给无线基站10。

(第1实施方式涉及的无线通信系统的动作)

接着，参照图8至图10，说明如上构成的无线通信系统的动作。图8是表示第1实施方式涉及的无线通信方法的顺序图。并且在以下内容中，如图1所示，在无线基站10的小区C1内配置反射板装置20，无线通信终端30-1和30-2位于无线基站10的小区C1内，无线通信终端30-3和30-4位于反射板装置20的反射区域C2内，无线通信终端30-5位于小区C1、反射区域C2外，无线通信终端30-1至30-5处于进行下行通信之中。

如图8所示，在步骤S101中，无线基站10使用朝向小区C1整体的无指向性波束报知第1控制信号。从无线基站10入射到反射板装置20的第1控制信号中不包含反射板装置20的反射板ID，因此反射板装置20不朝反射区域C2反射该第1控制信号。无线通信终端30-1、30-2和30-4位于小区C1内，因此直接接收从无线基站10报知的第1控制信号。另一方面，无线通信终端30-3和30-5位于小区C1外，因此未必能接收到从无线基站10报知的第1控制信号，即便能接收到，接收功率与小区C1内相比也大幅降低。无线通信终端30-1～30-5在接收到不包含反射板ID的控制信号的情况下可判断为是第1控制信号。另外，第1控制信号可以包含明确表示是不经由反射板装置20而从无线基站10直接发送来的情况的识别信息，无线通信终端30-1～30-5在接收到包含该识别信息的控制信号时可判断为是第1控制信号。

在步骤S102中，无线基站10使用朝向反射板装置20的指向性波束B0，报知包含反射板装置20的反射板ID的第2控制信号。从无线基站10入射到反射板装置20的第2控制信号包含反射板装置20的反射板ID，因此反射板装置20朝反射区域C2反射该第2控制信号。无线通信终端30-3和30-4位于反射板装置20的反射区域C2内，因此接收从反射板装置20报知的第2控制信号。另一方面，无线通信终端30-1、30-2和30-5位于反射板装置20的反射区域C2外，因此未必能接收到从反射板装置20报知的第2控制信号，即便能接收到，接收功率与反射区域C2相比也大幅降低。无线通信终端30-1～30-5在接收到包含反射板ID的控制信号的情况下，能判断为是第2控制信号。

在步骤S103中，无线通信终端30-1至30-5测定第1控制信号的接收功率、第2控制信号的接收功率。并且如上所述，无线通信终端30-3和30-5未必能接收到第1控制信号，即便能接收到，第1控制信号的接收功率与小区C1内的无线通信终端30-1、30-2和30-4相比大幅降低。同样，无线通信终端30-1、30-2和30-5未必能接收到第2控制信号，即便能接收到，第2控制信号的接收功率与反射区域C2内的无线通信终端30-3、30-4相比大幅降低。

在步骤S104中，无线通信终端30-1至30-5向无线基站10通知在步骤S103测定的第1控制信号和第2控制信号的接收功率信息。

在步骤S105中，无线基站10根据由无线通信终端30-1至30-5通知的第1控制信号和第2控制信号的接收功率信息，确定分别用于与无线通信终端30-1至30-5的通信的通信模式。其中，参照图9，详细叙述无线基站10确定用于与各无线通信终端30的通信的通信模式的动作。图9是表示通信模式的确定动作的流程图。并且在以下内容中，设定无线基站10从无线通信终端30-1至30-5接收图4所示的接收功率信息。

如图9所示，在步骤S201中，无线基站10根据从无线通信终端30通知的接收功率信息，判定无线通信终端30中的第1控制信号的接收功率或第2控制信号的接收功率是否大于等于预定值。

当无线通信终端30中的第1控制信号的接收功率或第2控制信号的接收功率小于预定值的情况下(步骤S201：No)，在步骤S202中，无线基站10将无线通信终端30的通信模式确定为复合模式所包含的“区域扩大模式”。例如，图1所示的无线通信终端30-5中，来自无线基站10的第1控制信号的接收功率(图4中为5dB)和来自反射板装置20的第2控制信号的接收功率(图4中为6dB)这两方都小于预定值(例如10dB)。因此无线基站10在本步骤将无线通信终端30-5的通信模式确定为“区域扩大模式”。

当无线通信终端30中的第1控制信号的接收功率或第2控制信号的接收功率大于等于预定功率的情况下(步骤S201：Yes)，在步骤S203中，无线基站10判定第1控制信号的接收功率是否大于第2控制信号的接收功率。

当无线通信终端30中的第1控制信号的接收功率大于第2控制信号的接收功率的情况下(步骤S203：Yes)，在步骤S204中，判定第1控制信号对第2控制信号的接收功率比(即第1控制信号的接收功率/第2控制信号的接收功率)是否大于等于预定值。

当第1控制信号对第2控制信号的接收功率比大于等于预定值的情况下(步骤S204：Yes)，在步骤S205中，无线基站10将无线通信终端30的通信模式确定为“直接模式”。例如，图1所示的无线通信终端30-2中，第1控制信号的接收功率(图4中为20dB)大于第2控制信号的接收功率(图4中为2dB)，第1控制信号对第2控制信号的接收功率比大于等于预定值(例如10)。因此，无线基站10在本步骤将无线通信终端30-2的通信模式确定为“直接模式”。

当第1控制信号对第2控制信号的接收功率比小于预定值的情况下(步骤S204：No)，在步骤S206中，无线基站10将无线通信终端30的通信模式确定为复合模式所包含的“容量增大模式”。其中，如果不存在在“容量增大模式”中与该无线通信终端30成对的其他无线通信终端30，即不存在进入到后述的步骤S209的其他无线通信终端30，则无线基站10将该无线通信终端30的通信模式确定为“直接模式”。

例如，图1所示的无线通信终端30-1中，第1控制信号的接收功率(图4中为12dB)大于第2控制信号的接收功率(图4中为8dB)，第1控制信号对第2控制信号的接收功率比小于预定值(例如10)。进而，在图1所示的情况下，存在在“容量增大模式”中与无线通信终端30-1成对的无线通信终端30-4。因此，无线基站10在本步骤将用于与无线通信终端30-1的通信的通信模式确定为“容量增大模式”。

当无线通信终端30中的第2控制信号的接收功率大于等于第1控制信号的接收功率的情况下(步骤S203：No)，在步骤S207判定第2控制信号对第1控制信号的接收功率比(第2控制信号的接收功率/第1控制信号的接收功率)是否大于等于预定值。

当第2控制信号对第1控制信号的接收功率比大于等于预定值的情况下(步骤S207：Yes)，在步骤S208中，无线基站10将无线通信终端30的通信模式确定为“反射板经由模式”。例如在图1所示的无线通信终端30-3中，第2控制信号的接收功率(图4中为20dB)大于等于第1控制信号的接收功率(图4中为2dB)，第2控制信号对第1控制信号的接收功率比大于等于预定值(例如10)。因此，无线基站10在本步骤将无线通信终端30-3的通信模式确定为“反射板经由模式”。

当第2控制信号对第1控制信号的接收功率比小于预定值的情况下(步骤S207：No)，在步骤S209中，无线基站10将无线通信终端30的通信模式确定为“容量增大模式”。其中，当不存在在“容量增大模式”中与该无线通信终端30成对的其他无线通信终端30，即不存在进入到后述的步骤S206的其他无线通信终端30的情况下，无线基站10将该无线通信终端30的通信模式确定为“反射板经由模式”。

例如，在图1所示的无线通信终端30-4中，第2控制信号的接收功率(图4中为20dB)大于等于第1控制信号的接收功率(图4中为10dB)，第2控制信号对第1控制信号的接收功率比小于预定值(例如10)。进而，在图1所示的情况下，存在在“容量增大模式”中与无线通信终端30-4成对的无线通信终端30-1。因此，无线基站10在本步骤将用于与无线通信终端30-4的通信的通信模式确定为“容量增大模式”。

如上所述，在图8的步骤S105中，无线基站10确定用于与无线通信终端30-1至30-5的通信的通信模式。在步骤S106中，无线基站10对在步骤S105被确定了通信模式的无线通信终端30-1至30-5分配无线资源。图10是表示对确定了通信模式的无线通信终端30分配无线资源的例子的图。并且在图10中表示的是以时分方式对各通信模式的无线通信终端分配无线资源的例子，也可以按照频分方式进行分配。

如图10所示，无线基站10对被确定为“直接模式”的无线通信终端30-2分配期间T1。另外，无线基站10对被确定为“反射板经由模式”的无线通信终端30-3分配期间T2。另外，无线基站10对被确定为“容量增大模式”的多个无线通信终端30-1和30-4分配相同的期间T3。另外，无线基站10对被确定为“区域扩大模式”的无线通信终端30-5分配期间T4。

在步骤S107至S110，无线基站10使用在步骤S106所分配的无线资源，与无线通信终端30-1至30-5进行通信。并且在图8中仅示出下行通信的顺序。

如图2A所示，在步骤S107中，无线基站10使用在步骤S106所分配的无线资源(图9的期间T1)，通过朝向小区C1整体的无指向性波束来发送针对“直接模式”的无线通信终端30-2的数据信号。并且，无线基站10中，该数据信号不包含反射板装置20的反射板ID。

如图2B所示，在步骤S108中，无线基站10使用在步骤S106所分配的无线资源(图9的期间T2)，通过朝向反射板装置20的指向性波束B0来发送针对“反射板经由模式”的无线通信终端30-3的数据信号。并且，无线基站10中，该数据信号包含反射板装置20的反射板ID。

如图2C所示，在步骤S109中，无线基站10使用在步骤S106所分配的无线资源(图9的期间T3)，发送针对“容量增大模式”的无线通信终端30-1和30-4的数据信号。具体而言，无线基站10在期间T3通过朝向小区C1整体的无指向性波束发送针对无线通信终端30-1的数据信号，并且通过朝向反射板装置20的指向性波束B0发送针对无线通信终端30-4的数据信号。并且在无线基站10中，针对无线通信终端30-1的数据信号不包含反射板装置20的反射板ID，而针对无线通信终端30-4的数据信号包含反射板装置20的反射板ID。

如图2D所示，在步骤S110中，无线基站10使用在步骤S106所分配的无线资源(图9的期间T4)，通过朝向小区C1整体的无指向性波束和朝向反射板装置20的指向性波束B0发送针对“区域扩大模式”的无线通信终端30-5的数据信号。并且无线基站10中，其中一个数据信号不包含反射板装置20的反射板ID，而另一个数据信号包含反射板装置20的反射板ID。

(作用/效果)

根据第1实施方式涉及的无线通信系统，反射板装置20能向无线基站10通知反射板201的使用效果最高的指向性波束B0的最佳权重。因此，能充分发挥配置于无线基站10的小区内的反射板201的使用效果，而且还能按照无线通信终端30的状况来使用该反射板201进行通信，从而能提高无线通信系统整体的吞吐量。

根据第1实施方式涉及的无线通信系统，在反射板经由模式中，在无线基站10与反射板装置20之间使用指向性波束，从而能减轻对其他反射板装置20或其他无线通信终端30的干扰。其结果能将组合了直接模式和反射板经由模式的复合模式用作无线通信终端30的通信模式，能有效使用无线资源。

另外，根据第1实施方式涉及的无线通信系统，当在反射板装置20的反射区域C2中不存在无线通信终端30的情况下，不向该反射板装置20发送指向性波束，因此能减少对其他小区的无线通信终端30和直接模式的无线通信终端30的干扰。

如上，根据第1实施方式涉及的无线通信系统，在通过反射板装置20扩大无线基站10的覆盖范围的无线通信系统中，通过有效使用无线资源，能提高无线通信系统整体的吞吐量。

以下通过第2实施方式至第5实施方式详细叙述无线基站10通过上述反射板经由模式，经由无线通信终端30和反射板装置20进行通信时的变动。并且以下的变动还能应用于在组合了反射板经由模式和直接模式的复合模式(容量增大模式和区域扩大模式)中通过反射板经由模式进行通信的无线通信终端30。

【第2实施方式】

在第1实施方式中，说明了无线基站10通过反射板经由模式，经由1个或多个无线通信终端30和1个反射板装置20进行通信的情况。第2实施方式以与第1实施方式的不同之处为中心说明无线基站10通过反射板经由模式，经由不同的反射板装置20与多个无线通信终端30进行通信的情况。

图11是第2实施方式涉及的无线通信系统的概要图。如图11所示，在第2实施方式涉及的无线通信系统中，在无线基站10的小区(未图示)内配置有多个反射板装置20-1至20-3，各无线通信终端30-1至30-3位于多个反射板装置20-1至20-3的反射区域C21至C23内。

在图11所示的无线通信系统中，无线基站10通过反射板经由模式，经由不同的反射波装置20-1至20-3与多个无线通信终端30-1至30-3进行通信。在该通信中，使用在无线基站10与反射波装置20-1至20-3之间分别发送的指向性波束B1至B3。这种情况下，如果向无线通信终端30-1至30-3分配同样的无线资源(例如预定期间或预定频率)，则由于指向性波束B1至B3间的干扰，会导致无线通信终端30-1至30-3与无线基站10的通信质量恶化。

于是，无线基站10的调度部110如后所述进行向所选择的无线通信终端30分配相同的无线资源(例如预定期间或预定频率)的区域内干扰控制，以使无线通信终端30-1至30-3与无线基站10的通信质量分别满足预定值。

例如，调度部110也可以从经由不同反射板装置20进行通信的多个无线通信终端30中随机选择预定数量的无线通信终端30，向所选择的多个无线通信终端30分配相同的无线资源。

另外，调度部110还可以从经由不同反射板装置20进行通信的多个无线通信终端30中依次选择被分配相同无线资源的无线通信终端30。具体而言，调度部110从该多个无线通信终端30之中选择1个无线通信终端30来分配无线资源。此后，调度部110从该多个无线通信终端30之中选择另一个无线通信终端30来分配相同的无线资源。当所选择的1个无线通信终端30与另一个无线通信终端30的通信质量都满足预定值的情况下，调度部110向这两个无线通信终端30分配相同的无线资源。而在没有满足预定值的情况下，调度部110不向另一个无线通信终端30分配无线资源。调度部110重复上述动作。

图11中，调度部110对从多个无线通信终端30-1至30-3中按上述方式选择的无线通信终端30-1和30-3分配期间T1，并且向无线通信终端30-2分配期间T2。

如上所述，根据第2实施方式涉及的无线通信系统，从经由不同反射板装置20与无线基站10进行通信的多个无线通信终端30-1至30-3中选择分配相同无线资源的无线通信终端30，从而能防止用于该通信的指向性波束B1至B3之间的干扰。进而，只要通信质量满足预定值，就能对反射板经由模式的多个无线通信终端30使用相同的无线资源，因此能提高无线通信系统整体的吞吐量。

【第3实施方式】

在第3实施方式中，以与上述实施方式的不同之处为中心说明形成配置有反射板装置20的小区的多个无线基站10彼此相邻的无线通信系统。

图12是本发明第3实施方式涉及的无线通信系统的概要图。如图12所示，第3实施方式涉及的无线通信系统中，在无线基站10-1的小区(未图示)内配置有多个反射板装置20-1至20-3，无线通信终端30-1至30-3分别位于多个反射板装置20-1至20-3的反射区域C21至C23内。同样地，在与无线基站10-1相邻的无线基站10-2的小区(未图示)内配置有多个反射板装置20-4至20-6，无线通信终端30-4至30-6分别位于多个反射板装置20-4至20-6的反射区域C24至C26内。

在图12所示的无线通信系统中，无线基站10-1通过反射板经由模式，经由不同的反射板装置20-1至20-3与无线通信终端30-1至30-3进行通信。在该通信中，使用在无线基站10与反射板装置20-1至20-3之间分别发送的指向性波束B1至B3。同样地，无线基站10-2通过反射板经由模式，经由不同的反射板装置20-4至20-6与无线通信终端30-4至30-6进行通信。在该通信中，使用在无线基站10与反射板装置20-4至20-6之间分别发送的指向性波束B4至B6。

图12所示的情况下，在无线基站10-1和10-2的小区(未图示)的相邻区域会产生小区间干扰。为了减轻该小区间干扰，相邻的无线基站10-1和10-2的调度部110使在相邻的无线基站10-1和10-2间分配相同无线资源的无线通信终端30的通信模式协调。

其中，在第3实施方式涉及的无线通信系统中预先进行控制，使得在相邻的无线基站10-1和10-2之间，图5A所示的用于直接模式的无线资源a、用于包含容量增大模式和区域扩大模式的复合模式的无线资源b、用于反射板经由模式的无线资源c的分配比率与所分配的无线资源相同。

因此，相邻的无线基站10-1和10-2的调度部110对于相同的无线资源，分配相同通信模式的无线通信终端30。即，通过无线基站10-1的调度部110分配给“反射板经由模式”的无线通信终端30的无线资源也被无线基站10-2的调度部110分配给“反射板经由模式”的无线通信终端30，而不会分配给其他通信模式的无线通信终端30。

如上，在相邻的无线基站10-1和10-2之间，通过使分配相同无线资源的无线通信终端30的通信模式协调，能减轻相邻的无线基站10-1和10-2间的小区间干扰。

另外，相邻的无线基站10-1和10-2的调度部110为了进一步减轻小区间干扰，还可以对位于无线基站10-1和10-2的小区(未图示)的相邻区域的多个无线通信终端30分配彼此不同的无线资源。参照图12详细叙述这种无线资源的分配。

图12所示的情况下，若向位于无线基站10-1和10-2的小区的相邻区域的无线通信终端30-1和30-4分配相同的无线资源，则由于在无线基站10-1、反射板装置20-1和无线通信终端30-1之间收发的信号与在无线基站10-2、反射板装置20-4和无线通信终端30-4之间收发的信号的干扰，使得双方信号的通信质量恶化。

于是，无线基站10-1和10-2的调度部110向位于该相邻区域的多个无线通信终端30-1和30-4分配彼此不同的无线资源。例如在图12中，无线基站10-1的调度部110向无线通信终端30-1分配期间T1。另一方面，无线基站10-2的调度部110向无线通信终端30-4分配期间T2。

进而，无线基站10-1和10-2的调度部110还可以进行第2实施方式中描述的小区内干扰控制。例如在图12中，无线基站10-1的调度部110为了防止与在期间T1发送的指向性波束B1的小区内干扰，向使用指向性波束B2进行通信的无线通信终端30-2分配期间T2。另一方面，向使用对指向性波束B1影响小的指向性波束B3进行通信的无线通信终端30-3分配与无线通信终端30-1相同的期间T1。同样地，无线基站10-2的调度部110为了防止与在期间T2发送的指向性波束B4的小区内干扰，向使用指向性波束B5和B6进行通信的无线通信终端30-5和30-6分配期间T1。

如上，根据第3实施方式涉及的无线通信系统，使在相邻的多个无线基站10之间分配相同的无线资源的无线通信终端30的通信模式协调，对位于多个无线基站10的小区的相邻区域的多个无线通信终端30分配彼此不同的无线资源，从而能防止相邻的无线基站10的小区间干扰。进而，只要小区间干扰满足预定值，则能在相邻的多个无线基站10之间共用相同的无线资源，因此能提高吞吐量。

【第4实施方式】

在第4实施方式中，以不同之处为中心说明无线基站10经由不同的反射波装置20与通过反射板经由模式进行通信的1个无线通信终端30进行通信的情况。

图13是本发明第4实施方式涉及的无线通信系统的概要图。如图13所示，第4实施方式涉及的无线通信系统中，在无线基站10的小区内配置有多个反射板装置20-1和20-2。反射板装置20-1和20-2形成反射区域C21和C22，无线通信终端30位于反射区域C21和C22的相邻区域。

在图13所示的无线通信系统中，无线基站10通过反射板经由模式，经由不同的反射板装置20-1和20-2与无线通信终端30进行通信。在该通信中使用在无线基站10与反射板装置20-1和20-2之间分别发送的指向性波束B1和B2。

图13所示的情况下，无线基站10根据来自无线通信终端30的通知(即表示无线通信终端30能经由反射板装置20-1和20-2进行通信的通知)，通过反射板经由模式，经由反射板装置20-1和20-2与无线通信终端30进行通信。另外，无线通信终端30从反射板装置20-1接收包含反射板装置20-1的反射板ID的第2控制信号，从反射板装置20-2接收包含反射板装置20-2的反射板ID的第2控制信号。无线通信终端30根据从反射板装置20-1和20-2接收的2个第2控制信号的接收功率，判断是否能经由反射板装置20-1和20-2进行通信。

如上，根据第4实施方式的无线通信系统，无线基站10能通过反射板经由模式，经由不同的反射板装置20与1个无线通信终端30进行通信，因此能进一步扩大无线基站10的覆盖范围。

【第5实施方式】

在第5实施方式中，以不同之处为中心说明多个无线基站10经由1个反射板装置20与通过反射板经由模式进行通信的1个无线通信终端30进行通信的情况。

图14是本发明第5实施方式涉及的无线通信系统的概要图。如图14所示，在第5实施方式涉及的无线通信系统中，在无线基站10-1和无线基站10-2的小区(未图示)的相邻区域配置有反射板装置20，无线通信终端30位于反射板装置20的反射区域C2内。

在图14所示的无线通信系统中，无线基站10-1和10-2分别通过反射板经由模式，经由1个反射板装置20与无线通信终端30进行通信。在该通信中使用在无线基站10-1和10-2与反射板装置20之间分别发送的指向性波束B1和B2。

图14所示的情况下，反射板装置20向周围的无线基站10-1和10-2通知表示能经由反射板装置20进行通信的内容(登记请求)。无线基站10-1和10-2分别按照来自反射板装置20的登记请求，与无线通信终端30进行经由该反射板装置20的通信。

如上，根据第5实施方式涉及的无线通信系统，相邻的多个无线基站10通过反射板经由模式，经由1个反射板装置20与1个无线通信终端30进行通信，从而能进一步扩大无线基站10的覆盖范围。

【其他实施方式】

在上述实施方式中，应用的是具备能动态控制反射特性的反射板的反射板装置20。能动态控制反射特性的反射板的具体例子如下所示。

图15是能动态控制反射特性的反射板装置20的控制单元的功能框图。该反射板装置20的控制单元除了图7所示的结构之外，还具有反射特性控制部219(控制部)。另外，作为图6所示的反射板201，可使用呈平面状配置的无源元件阵列，该无源元件阵列与可变反应器(reactor)连接。并且，无源元件阵列在K.Gyoda，T.Ohira，”Design of electronically steerable passive array radiator(ESPAR)antennas”，IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium，2000，vol.2，pp.922-925等中已有记载。

反射特性控制部219按照来自无线基站10的第2控制信号中所包含的反射板ID控制反射板201，从而控制从无线基站10入射的信号的反射特性。具体而言，反射特性控制部219控制与用作反射板201的无源元件阵列连接的可变反应器，从而控制入射到该无源元件阵列的信号的反射方向。

无线基站10向具有上述控制单元的反射板装置20发送包含随着反射特性不同而不同的反射板ID(识别信息)的控制信号。反射板装置20的反射特性控制部219根据信号接收部211接收的控制信号来确定反射板ID，根据确定的反射板ID确定反射特性。反射特性控制部219控制上述反射板201以成为由无线基站10指示的反射特性。

另外，作为其他方法，由反射板装置20向无线通信终端30报知与当前反射特性有关的信息。使用控制信号发送部214进行对无线通信终端30的信息发送。无线通信终端30向反射板装置20发送表示希望对反射板201应用什么样的反射特性的控制信号。反射板装置20的反射特性控制部219控制上述反射板201以成为与通过信号接收部211从无线通信终端30接收的控制信号对应的反射特性。

另外，反射板装置20通过来自无线基站10的控制信号把握指向性波束朝向反射板201的时间，还把握从无线通信终端30经由反射板发送到无线基站10的信号。而且按照发送状况应用所需的反射特性(“通信量多的反射特性”或“适合于进行传输的终端的反射特性”)。

另外，当无线基站10经由反射板装置20接收来自无线通信终端30的上行信号时，也可以适当地控制天线101的接收权重。具体而言，在无线基站10经由反射板装置20接收来自无线通信终端30的上行信号时，确定用于反射来自无线通信终端30的上行信号的反射特性，并通知给反射板装置20。无线基站10根据所确定的反射特性，确定用于接收由反射板装置20反射的上行信号的天线101的接收权重。

另外，在上述实施方式中，作为形成指向性波束的最佳权重的方法，说明了反射板装置20根据来自无线基站10的训练信号生成最佳权重，将所生成的最佳权重通知给无线基站10的方法(反馈使用方法)。然而也可以使用无线基站10根据来自反射板装置20的信道回波探测(sounding)信号生成最佳权重的同一频率信道回波探测方法。

Claims (10)

1.一种反射板装置，其配置于无线基站所形成的小区内，该反射板装置的特征在于，具有：

反射板，其反射从上述无线基站的阵列天线朝该反射板装置发送的指向性波束；

接收部，其接收从上述无线基站发送来的训练信号；

权重生成部，其根据上述接收部对上述训练信号的接收结果，生成从上述无线基站发送的上述指向性波束的最佳权重；以及

发送部，其将表示上述权重生成部生成的最佳权重的权重信息发送给上述无线基站。

2.根据权利要求1所述的反射板装置，其特征在于，上述反射板能控制反射特性，

从上述无线基站发送的上述指向性波束中包含按照每种反射特性而不同的识别信息，

该反射板装置具有控制部，该控制部控制上述反射板，使得以与上述指向性波束中包含的识别信息对应的反射特性来反射该指向性波束。

3.一种无线基站，其在自身的小区内配置有至少1个权利要求1所述的反射板装置，该无线基站的特征在于，具有：

取得部，其从各无线通信终端获得第1控制信号的接收功率信息和第2控制信号的接收功率信息，该第1控制信号从该无线基站发送并被上述各无线通信终端接收，该第2控制信号从该无线基站通过朝向上述反射板装置的指向性波束发送且被上述各无线通信终端接收；

通信模式确定部，其根据从上述各无线通信终端获得的上述接收功率信息，对每个无线通信终端确定直接模式、反射板经由模式、复合模式中的任一种通信模式，其中在上述直接模式中，不经由上述反射板装置而进行通信，在上述反射板经由模式中，在上述无线基站与上述反射板装置之间形成指向性波束并经由该反射板装置进行通信，在上述复合模式中，将上述直接模式与上述反射板经由模式组合起来进行通信；以及

通信部，其利用对每个无线通信终端确定的上述通信模式，与上述各无线通信终端进行通信。

4.根据权利要求3所述的无线基站，其特征在于，上述复合模式包括容量增大模式，在该容量增大模式中，使用一个无线资源，利用上述直接模式与一个无线通信终端进行通信，而且利用上述反射板经由模式与其他无线通信终端进行通信。

5.根据权利要求4所述的无线基站，其特征在于，上述复合模式还包括区域扩大模式，在该区域扩大模式中，使用一个无线资源，利用上述直接模式以及上述反射板经由模式与一个无线通信终端进行通信。

6.根据权利要求3所述的无线基站，其特征在于，该无线基站还具有分配部，该分配部按照对每个无线通信终端确定的上述通信模式，向上述各无线通信终端分配无线资源。

7.根据权利要求6所述的无线基站，其特征在于，当上述通信部利用上述反射板经由模式，经由不同的反射板装置与多个无线通信终端进行通信的情况下，上述分配部向从上述多个无线通信终端中选择的一个或多个无线通信终端分配相同的无线资源，使得与上述多个无线通信终端中的各个的通信质量满足预定值。

8.根据权利要求6所述的无线基站，其特征在于，上述分配部使在本无线基站与和本无线基站相邻的无线基站之间，分配了相同无线资源的无线通信终端的通信模式协调。

9.根据权利要求3所述的无线基站，其特征在于，上述通信部经由多个反射板装置与利用上述反射板经由模式进行通信的一个无线通信终端进行通信。

10.一种无线通信系统中的无线通信方法，该无线通信系统具有无线基站和配置在该无线基站所形成的小区内的至少一个权利要求1所述的反射板装置，该无线通信方法的特征在于，具有：

上述无线基站从各无线通信终端获得第1控制信号的接收功率信息和第2控制信号的接收功率信息的步骤，该第1控制信号从该无线基站发送并被上述各无线通信终端接收，该第2控制信号从该无线基站通过朝向上述反射板装置的指向性波束发送并被上述各无线通信终端接收；

上述无线基站根据从上述各无线通信终端获得的上述接收功率信息，对每个无线通信终端确定直接模式、反射板经由模式、复合模式中的任一种通信模式的步骤，其中在上述直接模式中，不经由上述反射板装置而进行通信，在上述反射板经由模式中，在上述无线基站与上述反射板装置之间形成指向性波束并经由该反射板装置进行通信，在上述复合模式中，将上述直接模式与上述反射板经由模式组合起来进行通信；以及

上述无线基站利用对每个无线通信终端确定的上述通信模式，与上述各无线通信终端进行通信的步骤。

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