CN105519171A

CN105519171A - 无线基站、无线通信系统以及无线通信方法

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Publication number: CN105519171A
Application number: CN201480049049.4A
Authority: CN
Inventors: 沈纪恽; 须山聪; 奥村幸彦; 今井哲朗
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2034-09-02
Also published as: US20160205667A1; JP2015053584A; WO2015033929A1; US10200975B2; CN105519171B; JP6275423B2

Abstract

无线基站根据周围的传播环境的变化，动态地适当控制基站参数。本发明的无线基站具备：周围环境信息取得单元，取得与服务区域内的环境相关的信息即周围环境信息；传播环境信息提取单元，基于所述周围环境信息而提取与电波传播相关的信息即传播环境信息；以及基站参数生成单元，基于所述传播环境信息而生成与要发送接收的电波的控制相关的信息即基站参数。

Description

无线基站、无线通信系统以及无线通信方法

技术领域

本发明涉及无线基站、无线通信系统以及无线通信方法。

背景技术

在LTE(长期演进(LongTermEvolution))、LTE的后继系统(例如，也可以称为LTE-Advanced、FRA(未来无线接入(FutureRadioAccess))、4G等)中，研究了与具有半径几百米至几千米左右的相对大的覆盖的宏小区重复，配置具有半径几米至几十米左右的相对小的覆盖的小型小区(包含微微小区、毫微微小区等)的无线通信系统(例如，也称为异构网络(HeterogeneousNetwork))(例如，非专利文献1)。

在该无线通信系统中，研究了在宏小区和小型小区这双方中使用同一频带的场景(例如，也称为共信道(co-channel))、在宏小区和小型小区中使用不同的频带的场景(例如，也称为分频(separatefrequency))。具体而言，在后者的场景中，还研究了在宏小区中使用相对低的频带(例如，2GHz)(以下，称为低频带)，在小型小区中使用相对高的频带(例如，3.5GHz、10GHz)(以下，称为高频带)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：3GPPTR36.814“E-UTRAFurtheradvancementsforE-UTRAphysicallayeraspects”

发明内容

发明要解决的课题

然而，在以往的无线通信系统中，在设置无线基站时，根据测定或预测了周围的传播环境(基站周边的电波传播的特性)的数据，设定了基站参数(发送功率、发送方向、倾斜角、发送接收权重等)。但是，在这样的参数设定方法中，在测定的精度不准确的情况、在设置后周围的传播环境发生了变化的情况下，存在在设置时设定的参数变得不适当的顾虑。

特别是，研究了在一个宏小区内配置多个形成小型小区的小型基站的结构，与形成宏小区的宏基站相比，可设置的环境较多。因此，难以在各个不同的环境中，决定怎样进行用于设定基站参数的传播测定或传播预测。此外，小型基站的服务区域(覆盖区域)比较窄，所以用户、物体的移动引起的传播环境的变化较大。从而，在小型基站中，极其难以基于事先的传播测定或传播预测来设定适当的基站参数。

本发明是鉴于该点而完成的，其目的在于提供能够根据周围的传播环境的变化而适当控制基站参数的无线基站、无线通信系统以及无线通信方法。

用于解决课题的手段

本发明的无线基站的特征在于，具备：周围环境信息取得单元，取得与服务区域内的环境相关的信息即周围环境信息；传播环境信息提取单元，基于所述周围环境信息而提取与电波传播相关的信息即传播环境信息；以及基站参数生成单元，基于所述传播环境信息而生成与要发送接收的电波的控制相关的信息即基站参数。

发明效果

根据本发明，无线基站能够根据周围的传播环境的变化，适当控制基站参数。

附图说明

图1是HetNet的概念图。

图2是在宏小区和小型小区中使用的载波的一例的说明图。

图3是大规模MIMO(MassiveMIMO)的说明图。

图4是在小型小区的服务区域内没有遮蔽物的事例的说明图。

图5是在小型小区的服务区域内遮蔽物泛滥的事例的说明图。

图6是本实施方式所涉及的无线基站的基站参数控制方法的说明图。

图7是本实施方式所涉及的无线基站的基站参数控制方法的一例。

图8是本实施方式所涉及的无线基站通过摄像机取得1次数据的例子。

图9是本实施方式所涉及的无线基站通过无线波束取得1次数据的例子。

图10是射线追踪(レイトレース)法的说明图。

图11是本实施方式所涉及的3次数据的结构的说明图。

图12是表示本实施方式所涉及的无线通信系统的一例的概略图。

图13是本实施方式所涉及的无线基站的功能结构的说明图。

图14是本实施方式所涉及的无线通信系统的功能结构的说明图。

具体实施方式

图1是应用本实施方式所涉及的无线基站(例如，小型基站)的网络结构的概念图的一例。在图1中，表示小型基站与宏小区的小区区域重叠(overlay)而形成小型小区的网络结构。具体而言，图1所示的网络结构包含形成宏小区的无线基站(以下，称为宏基站或MeNB(宏eNodeB(MacroeNodeB)))、形成各小型小区的无线基站(以下，称为小型基站或SeNB(小型eNodeB(SmalleNodeB)))、以及与宏基站以及小型基站的至少一个进行通信的用户终端(UE：UserEquipment)。

研究了在图1所示的网络结构中，在宏小区中使用相对低的频带(以下，称为低频带)的载波F1，在小型小区中使用相对高的频带(以下，称为高频带)的载波F2。在该情况下，还研究了在使用低频带的载波F1的宏小区中，进行覆盖确保、移动性支持，在使用高频带的载波F2的小型小区中，进行容量增大、卸荷(也称为宏辅助(Macro-assisted)、控制/用户面分割(C/U-planesplit)等)。另外，应用本实施方式所涉及的无线基站的网络结构不限于图1所示的结构。还能够在与其他小区不重叠的小区中应用。

图2是表示载波F1、F2的一例的图。如图2所示，作为低频带的载波F1，例如能够使用800MHz、2GHz等已有的频带(现有的蜂窝频段(Existingcellularbands))的载波。另一方面，作为高频带的载波F2，例如能够使用3.5GHz、10GHz等比已有的频带高的频带(更高频带(Higherfrequencybands))的载波。

如图2所示，载波F1的发送功率密度(Transmitpowerdensity)比载波F2的发送功率密度高，所以宏小区的覆盖范围变得比小型小区大。另一方面，能够确保载波F2的发送带宽(bandwidth)比载波F1的发送带宽更宽，所以小型小区的传输速度(容量(capacity))变得比宏小区高。

在此，路径损耗(path-loss)与频率f成比例增加。因此，研究了在使用高频带的载波F2的小型小区中，通过应用基于大规模MIMO(也称为大规模多输入多输出(MassiveMultipleInputMultipleOutput)、三维(3D)/大规模MIMO)等的波束成形来补偿路径损耗。

在大规模MIMO传输方式中，使用大量(例如，100个以上)天线元件来发送数据，从而提高数据速率(频率利用效率)。由于使用大量天线元件来发送数据，与使用少数天线元件的情况相比，能够改善伴随复用化的传输效率，能够进行比以往更高速的无线通信。此外，通过大量天线元件的组合，能够进行高度的波束成形。

图3是大规模MIMO的说明图。在使用大规模MIMO的情况下，多个天线元件被配置在二维面上。例如，也可以如图3所示那样在二维面上的水平方向和垂直方向上均等配置多个天线元件。在该情况下，可配置在二维面上的天线元件数理论上与频率f的平方成比例增加。另外，虽未图示但也可以三维地配置多个天线元件。

然而，在以往的无线通信系统中，在设置无线基站时，需要根据测定或预测了周围的传播环境(基站周边的电波传播的特性)的数据，设定基站参数(发送功率、发送方向、倾斜角、发送接收权重等)。但是，研究了在一个宏小区内配置多个小型基站的结构，与宏基站相比，可设置的环境较多。因此，难以在各个不同的环境中，决定怎样进行用于设定基站参数的传播测定或传播预测。此外，小型基站的服务区域(覆盖区域)比较窄，所以用户、物体的移动引起的传播环境的变化大。从而，存在在小型基站中，极其难以基于事先的传播测定或传播预测进行适当的基站参数的设定的课题。

例如，设想在设置小型基站SeNB时，在小型小区的服务区域内遮蔽物少(图4)，但之后遮蔽物(建筑物等)增加的情况(图5)。若从小型基站SeNB来看，图4以及图5的UE存在于相同的地理的位置，但传播环境较大不同。从而，由于在图5的环境中使用在图4时决定的基站参数，导致通信状态恶化。

此外，在如图5所示那样存在车辆等移动的物体的情况下，即使在UE的位置没有改变的情况下，根据车辆的位置(例如，在UE和基站间存在车辆的情况)，传播环境的变化也变大。此外，在车辆内存在UE等UE本身高速地移动的情况下，与UE的位置没有改变的情况相比，传播环境的变化也大。此外，由于小型基站的服务区域窄，所以认为在小型小区内的用户终端、物体以人的步行那样的比较慢的移动速度来移动的情况下，小型小区内的传播环境也较大地变化。

因此，本发明人们研究能够根据周围的传播环境的变化，适当控制基站参数的无线基站，达到了本发明。

本实施方式所涉及的无线基站具备：周围环境信息取得单元，取得与服务区域内的环境相关的信息即周围环境信息；传播环境信息提取单元，基于所述周围环境信息而提取与电波传播相关的信息即传播环境信息；以及基站参数生成单元，基于所述传播环境信息而生成与要发送接收的电波的控制相关的信息即基站参数。该无线基站通过对周围进行扫描而得到的周围环境信息(以下，称为“1次数据”)，估计传播环境信息(以下，称为“2次数据”)，适当控制基站参数(以下，称为“3次数据”)。图6是本实施方式所涉及的无线基站的基站参数的控制方法的概要的说明图。在图6中，表示无线基站取得周围的图像数据作为1次数据，提取传播环境信息作为2次数据，生成适当的基站参数(发送接收权重等)作为3次数据的情况。

在此，周围环境信息是用于分析周围的环境的信息，例如包含图像数据、从传感器得到的数据等。传播环境信息是针对无线基站周边的物体、建筑物、人等的与电波传播相关的信息，例如是从无线基站对该物体等的方向、距离、大小、移动速度、反射系数等。此外，在基站参数中，例如包含信号的发送功率、发送方向、天线的倾斜角、发送接收权重(波束成形权重)等。

本实施方式所涉及的无线基站的基站参数控制方法的一例如图7所示。在以下的说明中，说明无线基站制成1-3次数据的数据库(以下称为DB)，根据该DB来决定3次数据的情况。

首先，无线基站取得数据生成的算法、DB的种类等作为控制信息(步骤ST01)。在本实施方式中，设为控制信息由无线基站预先保持，但也可以从外部提供。例如，也可以从上位基站(例如，宏基站)提供。作为DB的种类，在本实施方式中使用关系DB，但也可以设为使用层级型DB等其他DB的结构。另外，也可以设为图7所示的基站参数控制在被提供了控制信号的情况下进行的结构，也可以设为定期地实施的结构。

接下来，决定n的初始值以及N(步骤ST02)。在此，n表示接下来构筑的DB的次数，n为1以上的自然数。N表示结束构筑的DB的次数。例如，若n＝1且N＝3，则该流程实施制成1-3次数据的处理。另外，n以及N也可以通过控制信息、外部信息等来设定。此外，优选各数据库以规定的时间间隔被更新。其中，各数据库的更新时间间隔也可以不同，适当设为n＝x且N＝x(x为1以上的自然数)，从而能够实施仅更新x次数据的处理。

接下来，生成n次数据(步骤ST03)。在各数据的生成时，根据需要，从传感器、DB或外部取得数据。1次数据的生成通过使用无线基站所具备的传感器等取得周围环境信息来进行。例如，基于控制信息而取得从传感器得到的数据(传感器数据)、外部信息。作为传感器数据，可列举由摄像机拍摄到的图像数据，作为外部信息，可列举从其他无线基站通知的图像数据。此外，2次数据的生成使用1次数据来进行。例如，从图像数据通过图像识别而提取物体，且估计至物体为止的距离。此外，3次数据的生成使用2次数据来进行。例如，关于离无线基站处于规定的距离的物体接收从无线基站发送的信号的接收强度，通过射线追踪法进行模拟，得到结果。根据该结果，决定对物体发送的信号的发送功率、发送权重。另外，在各数据的生成时，根据需要，也可以从传感器、DB或外部取得数据。

接下来，构筑n次数据库(步骤ST04)。数据库的构筑通过以与n次数据库对应的形式储存n次数据来实施。另外，也可以不将所输入的数据直接追加到数据库，而是实施数据的修正或删除。

接下来，判定n是否为N以上(步骤ST05)。在n小于N的情况下(步骤ST05-否)，使n增加(对n加上1)(步骤ST06)，再次实施步骤ST03。即，步骤ST03-ST06直至n成为N以上为止反复被实施。

在n成为N以上的情况下(步骤ST05-是)，无线基站参照数据库，应用适当的基站参数(步骤ST07)。例如，基于3次数据库，应用基站参数，以使小区内的各位置的接收质量平均地变大。

另外，在步骤ST03中，在数据库中已经存在与所取得的信息相同或类似的信息的情况下，也可以省略有关该信息的步骤ST03-ST06。也就是说，也可以通过数据的再利用，从而简化有关数据库构筑的处理。此外，通过使用过去取得的数据，进行遗传编程、强化学习等机械学习，能够更适当地控制基站参数。例如，能够进一步适当地应对在小区内的用户数增加的情况下对将来进行预测而设定参数等动态的变化。

以下，详细说明本实施方式所涉及的无线基站。

无线基站首先通过对周围进行扫描而取得周围环境信息作为1次数据。1次数据能够使用通过摄像机、测域传感器(激光扫描传感器)、无线波束(雷达)、热成像(thermography)等得到的表示周围环境的原始数据而取得。以下，单独说明1次数据的取得。

在1次数据的取得时能够使用摄像机。具体而言，能够取得通过所搭载的摄像机拍摄到的静止图像和/或动态图像作为1次数据。图8表示通过摄像机取得1次数据的例子。在图8的情况下，从摄像机的位置拍摄而取得针对下方向的区域1的图像。在使用摄像机的情况下，与物体的距离在2次数据的生成时进行估计，或使用其他1次数据来取得。另外，优选摄像机构成为在不存在遮蔽物的情况下能够拍摄到从无线基站正下方至无线基站的服务区域的区域边缘。具体而言，优选构成为位置、高度、方位角、俯仰角等成为可变。此外，优选摄像机的变焦倍率、静止图像以及动态图像的分辨率、动态图像的帧速率等成为可变。此外，摄像机的种类不限于拍摄可见光的一般的摄像机，也可以使用暗视摄像机、X射线摄像机、超声波摄像机等。此外，也可以在无线基站中搭载多个摄像机。

此外，在1次数据的取得时能够使用雷达。具体而言，在无线基站具有图3所示那样的多个天线元件的情况下，使用该多个天线元件之中规定的天线元件来发送所形成的无线波束，另一方面，使用与该规定的天线元件不同的天线元件的至少一个来接收波束的反射波。由此，能够测定到对象物的距离、方向。

图9表示通过无线波束取得1次数据的例子。优选波束的形状能够变更，也可以如图9所示那样在取得比较窄的范围的数据时使用宽度窄的波束(波束1)，此外，在取得比较宽的范围的数据时使用宽度宽的波束(波束2)。与物体的距离能够通过以从将电波发送至物体起至通过物体反射的电波到达传感器为止的电波的飞行时间而测量至被摄体为止的处理的TOF(飞行时间(TimeOfFlight))方式等来测定。另外，雷达能够通过无线基站利用于无线通信的天线元件来实现，所以不需要其他设备。其中，也可以与上述天线元件不同地，设定雷达用的设备而用于测定。

此外，在取得1次数据时，能够使用测域传感器。测域传感器是能够使用光来测定距离的传感器。在测域传感器中，能够通过基于光的飞行时间的TOF方式等，进行距离的测定。

此外，在取得1次数据时，能够使用热成像。热成像是能够分析从物体放射的红外线的装置。在夜间、没有光源的室内配置有无线基站的情况下，难以使用拍摄可见光的一般的摄像机来取得1次数据，但热成像也能够利用于没有光源的情况。

1次数据的取得不限于上述的方法，也可以利用其他传感器等。例如，通过麦克风对周围的声音、环境音、超声波等进行录音而取得的声音数据能够用作1次数据。

以上，也可以通过在取得1次数据时使用多个部件，从而互补地提高信息的取得精度。此外，作为1次数据，也可以使用通过无线基站外部的传感器等而取得的数据。例如，静止图像以及动态图像也可以使用通过无线基站外部的摄像机拍摄到的图像，也可以使用从人工卫星通过无线通信而取得的照片数据。

在1次数据库中储存的1次数据的一例如表1所示。表1表示取得了数据的时刻、取得位置、高度、方位角、俯仰角以及照片文件名。例如，与图8的区域1对应的图像数据作为在表1的第1列所示的“G1_201309011200301.jpg”而储存。此外，表1所示的“高度”表示设置摄像机的高度。此外，表1所示的“俯仰角”表示以水平为基准的上下方向的角度，将正上表示为90°(-90°)，将正下表示为-90°(90°)。另外，在1次数据库中，不限于上述的信息，也可以还包含其他信息。

[表1]

取得时刻	取得位置	高度	方位角	俯仰角	照片文件名
						2013/9/1 12：00：30	(X1，Y1)	10m	SSW10°	11°	G1_201309011200301.jpg
2013/9/1 12：00：35	(X1，Y1)	10m	SSW20°	11°	G1_201309011200351.jpg

接下来，无线基站使用1次数据，生成与电波传播相关的信息即传播环境信息作为2次数据。作为传播环境信息，优选至少包含与从无线基站来看的相对于物体的相对的位置相关的信息。

在1次数据为静止图像和/或动态图像的情况下，通过图像识别来提取物体从而生成2次数据。作为图像识别的方法，例如能够利用聚类、边缘提取、动态图像帧间的目标对象提取等。由此，导出物体的大小。此外，在存在从不同的视点拍摄到的图像的情况下，能够估计摄像机与物体间的距离。

此外，在通过雷达或测域传感器取得1次数据的情况下，将所测定的电波或光的飞行时间大致等同的规定的区域判断为物体，决定物体的位置以及大小。由于已经测定距离作为1次数据，所以不需要新进行计算。另外，由于基于雷达的测定能够得到实际上在无线通信中利用的电波的反射系数，所以对基站参数的适当的决定来说有用。

在2次数据库中储存的2次数据的一例如表2所示。在表2中，表示取得了数据的时刻、到物体的距离、物体的高度、宽度、方位角、速度以及反射系数。另外，在2次数据库中，不限于上述的信息，也可以包含其他信息。

[表2]

取得时刻

距离

高度

宽度

方位角

速度

反射系数

2013/9/1 12：00：30

43m

30m

20m

SSW12.5°

0km/h

-10dB

2013/9/1 12：10：50

10m

2m

3m

ESE21.3°

30km/h

-2dB

接下来，无线基站使用2次数据，生成与要发送接收的电波的控制相关的信息即基站参数作为3次数据。在本实施方式中，3次数据的生成利用传播路径估计方法来进行。例如，能够利用射线追踪法。射线追踪法是考虑反射、透射以及衍射而将从发送点至接收点的电波的传播路径几何光学地导出的方法。

图10是表示射线追踪法的说明图。在图10中，表示从发送点发送的电波可通过的路径之中到达接收点的3条路径(射线1-3)。通过基于射线追踪法的模拟，能够计算与各路线相关的至接收点为止的电波传播距离、对接收点的入射角度、接收点上的电场强度等。像这样，根据所保持的2次数据，决定规定的位置上的电波的接收质量变大那样的基站参数。在此，作为接收质量，也可以利用CQI(信道质量指示符(ChannelQualityIndicator))、接收SINR(信号与干扰加噪声比(SignaltoInterferenceplusNoiseRatio))、RSRP(参考信号接收功率(ReferenceSignalReceivedPower))、RSRQ(参考信号接收质量(ReferenceSignalReceivedQuality))等。此外，接收质量也可以是瞬时值，也可以是长期平均值。此外，也可以决定基站参数以使小区内的各位置的接收质量平均地变大，也可以决定优先提高接收质量的小区内的规定的区域。

在本实施方式中，3次数据库由多个数据库构成。例如，能够由对于准静态的物体的数据库(称为准静态DB)、和对于动态的物体的数据库(称为动态DB)构成。能够根据与所取得的2次数据的速度相关的信息来判断3次数据被储存于哪个数据库。

准静态DB储存对于从无线基站看位置为固定或看作没有移动的程度地低速移动的物体的基站参数。作为准静态的物体，可列举家屋、大楼等建筑物。由于认为关于准静态的物体，电波的传播路径的时间变化少，所以能够将各数据的取得间隔取得较长。此外，关于准静态的物体占多数的方向，不需要细致地观测，所以能够将对于该方向的拍摄图像设为低分辨率，或将对于该方向的发送波束的宽度设为较宽。由此，能够降低无线基站的负荷而不降低准静态的物体所涉及的传播环境的估计精度。

动态DB储存对于从无线基站看位置比较高速地移动的物体的基站参数。作为动态的物体，例如可列举车辆。由于认为关于动态的物体，电波的传播路径的时间变化大，所以优选各数据的取得间隔短。此外，关于动态的物体存在的方向，优选通过高分辨率的图像而取得1次数据，使对于该方向的发送波束的宽度变窄。由此，能够提高动态的物体所涉及的传播环境的估计精度。

在表3以及4中，分别表示准静态DB以及动态DB的一例。在表3以及4的例子中，在准静态DB中储存的3次数据的波束宽度(表3)比在动态DB中储存的3次数据的波束宽度(表4)宽。

[表3]

取得时刻	方位角	俯仰角	波束宽度	波束数	发送权重
						2013/9/1 12：00：30	SSW10°	41.5°	20°	1	W_1.4
2013/9/1 12：10：50	SSW20°	41.5°	20°	1	W_1.2

[表4]

取得时刻	方位角	俯仰角	波束宽度	波束数	发送权重
						2013/9/1 12：00：30	SSW10°	41.5°	5°	1	W_2.1
2013/9/1 12：10：50	SSW12.5°	41.5°	5°	1	W_2.2

图11表示本实施方式所涉及的3次数据的结构的说明图。无线基站能够对多个区域设定不同的网格尺寸(分辨率)而决定基站参数。另外，网格尺寸是应用相同的基站参数的地理范围的大小，还能够设为一次取得1次数据的对象范围。例如，网格尺寸越小，越提高摄像机的变焦倍率而拍摄细致的范围的图像。另外，在1次数据取得部件如摄像机以及雷达那样存在多个的情况下，也可以分别单独地设定网格尺寸。

在图11中，在区域3中存在多个准静态的物体，所以采用网格尺寸大、准静态DB。由于在区域4中存在多个动态的物体，所以采用网格尺寸小，动态DB。在区域1中准静态以及动态的物体都存在，采用网格尺寸大且准静态DB、网格尺寸中且准静态和动态的中间的DB、以及网格尺寸小且动态DB。关于如区域1那样采用多个DB的区域，也可以从多个DB进行插值而决定基站参数。例如，对于规定的位置的发送权重能够从多个DB对该位置的权重进行插值而计算。另外，网格尺寸和DB的种类不限于上述组合。

另外，3次数据库的结构不限于上述。例如，也可以仅使用准静态DB。此外，也可以设为基本上仅使用准静态DB，仅在探测到动态的物体的期间补充地使用动态DB的结构。此外，对于物体的3次数据也可以在数据更新时从准静态DB向动态DB，或从动态DB向准静态DB变更储存目的地。例如，在准静态DB中储存了信息的停车车辆开始了移动的情况下，能够从准静态DB向动态DB变更3次数据的储存目的地。

以上，根据本实施方式所涉及的无线基站，通过取得与服务区域内的环境相关的信息即周围环境信息，从而能够适合地提取与电波传播相关的信息即传播环境信息，适当地决定与要发送接收的电波的控制相关的信息即基站参数。

(变形例)

在本实施方式中，也可以在多个无线基站间关于基站参数的控制进行联合。例如，在图11中，在未图示的邻接小型基站(SeNB)将区域1的一部分包含于服务区域的情况下，共享与各SeNB所保持的区域1的相同部分相关的数据库的信息，从而能够提高与该相同部分相关的传播环境的估计精度。此外，也可以构成为无线基站从其他无线基站接收周围环境信息、传播环境信息以及基站参数的至少一个，基于所接收到的信息而取得周围环境信息、传播环境信息以及基站参数的至少一个。

此外，在上述的例子中无线基站单独决定基站参数，以使各个服务区域内的接收质量提高，但也可以构成为考虑多个小区而总括地决定多个基站参数。例如，也可以是各无线基站通过有线或无线而连接的上位基站将数据库的信息集中管理，向无线基站提供控制信息从而控制基站参数。此外，也可以代替各无线基站，而是上位基站取得以及生成n次数据，并储存至数据库。

此外，通过将数据库的信息集中利用，从而能够基于在各种无线基站中收集到的数据，制成与各环境相应的适当的基站参数的数据库。由此，无线基站即使对于该无线基站过去没有经验的周围的环境的动态的变化，也能够基于在其他无线基站中取得的数据而实现适当的通信。

此外，在有从用户终端向无线基站的信息的反馈的情况下，通过利用该信息，提高传播环境的估计精度。例如，用户终端也可以使用通过GPS(全球定位系统(GlobalPositioningSystem))、陀螺仪传感器、指南针等而取得的地理的位置信息、从摄像机取得的图像信息作为反馈信息。此外，也可以使用无线基站的置局信息(置局情報)来提高传播环境的估计精度。

此外，能够使用动态DB那样的数据的取得间隔比较短的DB的数据，对准静态DB那样的数据的取得间隔比较长的DB的数据进行校正、更新等。例如，也可以使用与规定的位置相关的动态DB的数据的时间平均值，对与相同的位置相关的准静态DB的数据进行校正。

(无线通信系统的结构)

以下，参照图12-14说明本实施方式所涉及的无线通信系统的结构。

图12是本实施方式所涉及的无线通信系统的概略结构图。如图12所示，无线通信系统1具备形成宏小区C1的宏基站11、被设置在宏小区C1内且形成比宏小区C1窄的小型小区C2的小型基站12a以及12b。此外，在宏小区C1以及各小型小区C2中，配置有用户终端20。用户终端20构成为能够与宏基站11以及小型基站12这双方进行无线通信。本实施方式所涉及的无线基站也可以是形成宏小区C1的宏基站11，也可以是形成比宏小区C1窄的小型小区C2的小型基站12a以及12b。

宏基站11以及各小型基站12也可以有线连接，也可以无线连接。宏基站11以及各小型基站12分别与上位站装置30连接，经由上位站装置30而与核心网络40连接。另外，在上位站装置30中，例如包含接入网关装置、无线网络控制器(RNC)、移动性管理实体(MME)等，但不限于此。

另外，宏基站11是具有相对宽的覆盖的无线基站，也可以被称为eNodeB(eNB)、无线基站、发送点(transmissionpoint)等。小型基站12是具有局部的覆盖的无线基站，也称为RRH(远程无线头(RemoteRadioHead))、微微基站、毫微微基站、家庭基站(HomeeNodeB)、发送点、eNodeB(eNB)等。用户终端20是与LTE、LTE-A等各种通信方式对应的终端，不仅包含移动通信终端，也可以包含固定通信终端。另外，本实施方式所涉及的无线通信系统的结构不限于图12所示的结构。例如，本实施方式还能够对与宏基站11不重叠的小型基站12应用。

以下，在不区分宏基站11以及小型基站12的情况下，总称为无线基站10。本实施方式所涉及的无线基站10具备通常的无线基站所具有的功能。例如，无线基站10具备发送接收天线、放大器单元、发送接收单元、基带信号处理单元、呼叫处理单元、传输路径接口等。另外，发送接收天线也可以由多个天线构成，也可以由大规模MIMO用的天线元件构成。

图13是本实施方式所涉及的无线基站10的功能结构图。如图13所示，无线基站10具备数据取得控制单元101、传感器单元102、周围环境信息取得单元103、传播环境信息提取单元104、基站参数生成单元105、基站控制单元106、数据库管理单元107、存储单元108以及数据输出控制单元109。

数据取得控制单元101对传感器单元102、周围环境信息取得单元103、传播环境信息提取单元104以及基站参数生成单元105进行数据取得的指示。关于指示的定时，也可以对每个数据库设定更新时间间隔，也可以通过控制信息或外部信息来控制。

传感器单元102按照来自数据取得控制单元101的指示，取得用于生成1次数据的原始数据。如上述那样，作为取得1次数据的传感器单元102，能够利用摄像机、测域传感器(激光扫描传感器)、无线波束(雷达)、热成像等。所取得的原始数据输出给周围环境信息取得单元103。

周围环境信息取得单元103根据从传感器单元102输入的与服务区域内的环境相关的原始数据，取得与服务区域内的环境相关的周围环境信息，输出至传播环境信息提取单元104以及数据库管理单元107。也可以如上述那样，在1次数据的取得中，使用多个部件，从而相补地提高信息的取得精度。

传播环境信息提取单元104根据从周围环境信息取得单元103输入的1次数据，提取与电波传播相关的信息即传播环境信息，输出至基站参数生成单元105以及数据库管理单元107。

基站参数生成单元105根据从传播环境信息提取单元104输入的2次数据，生成与要发送接收的电波的控制相关的信息即基站参数，输出至基站控制单元106以及数据库管理单元107。如上述那样，在3次数据的生成时，使用2次数据以及传播路径估计方法，决定规定的位置上的电波的接收质量尽可能高的基站参数。如上述那样，接收质量为CQI、SINR、RSRP、RSRQ等。

基站控制单元106应用从基站参数生成单元105输入的基站参数。此外，在从存储单元108输入了基站参数的情况下，也可以应用该参数。

数据库管理单元107将从周围环境信息取得单元103、传播环境信息提取单元104以及基站参数生成单元105输入的数据储存至存储单元108的对应的数据库。也可以实施在存储单元108中保持的数据的修正或删除，而不是将所输入的数据直接追加到数据库。此外，也可以实施数据库本身的追加、删除以及整合。此外，数据库管理单元107也可以构成为在数据库中已经存在与所输入的数据相同或类似的信息的情况下，为了数据再利用，对存储单元108，向基站控制单元106输出基站参数。此外，数据库管理单元107也可以设为从存储单元108取出数据，向周围环境信息取得单元103、传播环境信息提取单元104或基站参数生成单元105输出各种信息的结构，设为各单元实施根据所输入的数据而对信息进行取得、提取、生成等的结构。

存储单元108将从数据库管理单元107输入的数据存储至数据库。此外，也可以存储无线基站10的置局信息等其他信息。此外，也可以存储其他无线基站的信息等从外部输入的信息，也可以基于外部信息来修正数据。进而，存储单元108在从数据库管理单元107接受到输出周围环境信息、传播环境信息或基站参数的意思的指示的情况下，能够向周围环境信息取得单元103、传播环境信息提取单元104或基站参数生成单元105输出各种信息。进而，存储单元108在从数据输出控制单元109接受到数据输出的指示的情况下，能够向外部或基站控制单元106输出规定的数据。

数据输出控制单元109基于所输入的控制信息，向存储单元108指示输出数据。

以上那样，根据本实施方式所涉及的无线通信系统1，无线基站10取得与服务区域内的环境相关的信息即周围环境信息，基于该周围环境信息而提取与电波传播相关的信息即传播环境信息，基于该传播环境信息而生成与要发送接收的电波的控制相关的信息即基站参数。因此，无线基站能够根据周围的传播环境的变化，适当控制基站参数。

(应用例)

另外，本实施方式所涉及的无线通信系统1不限于如图13所示那样无线基站10进行各信息的取得的结构。也可以设为在无线基站10中取得周围环境信息，由网络上的其他装置提取传播环境信息和生成参数的结构。例如，也可以设为如图14所示那样无线基站10具有数据取得控制单元101、传感器单元102、周围环境信息取得单元103以及基站控制单元106，与无线基站10不同的数据提取单元50具有数据取得控制单元101、传播环境信息提取单元104、基站参数生成单元105、数据库管理单元107、存储单元108以及数据取得控制单元109的结构。在此，各单元也可以设为与图13相同的结构。此外，数据提取单元50也可以设置于与无线基站10不同的装置，例如也可以设为在图12的上位基站30、核心网络40中具备的结构。

此外，根据本实施方式所涉及的无线基站，与以往的无线基站不同，能够容易地取得周围环境信息、传播环境信息以及基站参数。该信息能够在基站中利用，且能够通过将指示数据输出的控制信息提供给无线基站而向外部输出。从而，本实施方式所涉及的无线基站还能够利用于以下那样的用途。

本实施方式所涉及的无线基站也可以利用于HW(硬件)的故障检测以及校准。例如，能够利用于无线基站所具备的BB(基带)电路、RF(射频(RadioFrequency))电路、天线等的HW的故障检测。具体而言，通过基于在数据库中储存的数据而估计出的传播路径与实际的传播路径的差分、变化等是否正常，检测HW的故障。此外，通过上述差分等，能够校正HW的设定参数，自动地实施校准。

此外，本实施方式所涉及的无线基站也可以利用于基站信息的自动更新。例如，检测在周围新设的基站，集中于上位节点(上位基站)，自动更新基站信息。这样的自动更新能够应用于SON(自组织网络(Self-OrganizingNetwork))的构筑。

此外，本实施方式所涉及的无线基站也可以利用于移动体的检测。例如，通过检测在更新间隔短的动态DB中储存的数据的变化，从而能够进行进入无线基站的附近的进入者的检测。此外，无线基站本身能够对该检测信息、通过在无线基站中搭载的摄像机而拍摄到的图像等进行通信，因此能够容易地向外部终端、外部数据库进行转发，能够利用于监视系统。进而，本实施方式所涉及的无线基站能够对利用其而用于从远程确认幼儿、高龄者等的安心的看护服务进行信息提供。

此外，本实施方式所涉及的无线基站也可以利用于移动通信的高度化。例如，通过对小区内的用户终端密度、移动趋势进行预测，从而也可以预测将来产生的通信业务量。此外，也可以取得用户的分布，与其他无线基站联合而实施负荷分散控制。

以上，使用上述的实施方式详细地说明了本发明，但对本领域技术人员来说，应该理解本发明不限定于本说明书中说明的实施方式。本发明能够作为修正以及变更方式来实施而不脱离由权利要求书的记载而决定的本发明的意旨以及范围。从而，本说明书的记载以例示说明为目的，对本发明不具有任何限制的含义。

本申请基于2013年9月6日申请的特愿2013-185081。其内容全部包含于此。

Claims

1.一种无线基站，其特征在于，具备：

周围环境信息取得单元，取得与服务区域内的环境相关的信息即周围环境信息；

传播环境信息提取单元，基于所述周围环境信息而提取与电波传播相关的信息即传播环境信息；以及

基站参数生成单元，基于所述传播环境信息而生成与要发送接收的电波的控制相关的信息即基站参数。

2.如权利要求1所述的无线基站，其特征在于，

所述基站参数生成单元使用所述传播环境信息来估计传播路径，并生成适于发送电波的基站参数。

3.如权利要求1或2所述的无线基站，其特征在于，

所述周围环境信息取得单元取得周围的环境的静止图像和/或动态图像，

所述传播环境信息提取单元基于所取得的静止图像和/或动态图像，提取周围的物体的传播环境信息。

4.如权利要求1或2所述的无线基站，其特征在于，

所述无线基站具备多个天线元件，

所述周围环境信息取得单元使用所述多个天线元件之中规定的天线元件来发送所形成的波束，使用与所述多个天线元件之中所述规定的天线元件不同或相同的天线元件的至少一个来接收所述波束的反射波，

所述传播环境信息提取单元基于所取得的反射波，提取周围的物体的传播环境信息。

5.如权利要求1或2所述的无线基站，其特征在于，

所述无线基站具备测域传感器，

所述周围环境信息取得单元通过所述测域传感器进行激光扫描，

所述传播环境信息提取单元基于所述激光扫描的结果，提取周围的物体的传播环境信息。

6.如权利要求1或2所述的无线基站，其特征在于，

所述无线基站具备储存所述周围环境信息、所述传播环境信息以及所述基站参数的至少一个的数据库，

在数据库中存在与所取得的信息相同或类似的信息的情况下，代替基于所取得的信息进行传播环境信息的提取以及基站参数的生成，而是基于该相同或类似的信息从数据库取得传播环境信息以及基站参数。

7.如权利要求1或2所述的无线基站，其特征在于，

所述无线基站具备控制所述周围环境信息取得单元、所述传播环境信息提取单元以及所述基站参数生成单元的动作定时的数据取得控制单元，

所述数据取得控制单元延长针对位置为准静态的物体的数据的取得间隔，并缩短针对位置为动态的物体的数据的取得间隔。

8.如权利要求1或2所述的无线基站，其特征在于，

所述无线基站利用从用户终端反馈的与地理位置或周围环境信息相关的信息，取得传播环境信息。

9.一种无线通信系统，其特征在于，具备：

无线基站，取得与服务区域内的环境相关的信息即周围环境信息；

传播环境信息提取单元，基于所述无线基站取得的所述周围环境信息而提取与电波传播相关的信息即传播环境信息；以及

10.一种无线基站与用户终端的无线通信方法，其特征在于，具有：

所述无线基站取得与服务区域内的环境相关的信息即周围环境信息的步骤；

基于所述周围环境信息而提取与电波传播相关的信息即传播环境信息的步骤；以及

基于所述传播环境信息而生成与要发送接收的电波的控制相关的信息即基站参数的步骤。