CN109845365B - 无线控制装置 - Google Patents

Abstract

无线控制装置控制对服务区提供通信服务的无线基站装置进行的波束形成，该服务区具有被照射波束的多个波束点，该波束包含同时仅照射任意一方的终端搜索用波束和通信用波束，该服务区被照射多个波束且不会被多个波束同时覆盖，其中，无线控制装置具有：到来方向估计部(203)，其估计与无线基站进行通信的终端发送的无线信号的到来方向；以及控制部(206)，其根据由到来方向估计部估计出的到来方向，判定在波束点内是否存在活动终端，在判定为不存在活动终端的情况下，控制无线基站装置进行的波束形成，使对该波束点照射的终端搜索用波束的频度减少，并且使对服务区内的其他波束点照射的通信用波束的频度增加。

Description

无线控制装置

技术领域

本发明涉及应用波束形成技术的无线基站装置的控制装置。

背景技术

在3GPP(3rd Generation Partnership Project)中进行下一代移动体通信系统即第5代移动通信(以下也称为5G)系统的标准化。在3GPP中，作为5G系统，进行组合了5G的新无线技术(NR：New Radio)和作为现有方式的LTE-A(Long Term Evolution Advanced)的系统、以及不与LTE-A进行组合的仅NR的系统的标准化。在5G系统中，与现行系统相比，为了增大数据通信量，需要确保宽频带。

为了确保宽频带而需要使用高频带，但是，存在如下物理上的制约：在高频带中，由于距离而引起的电波的衰减较大，即使是相同发送功率，在高频带中，与低频带相比，传播距离较短。为了克服该制约，在5G系统的NR中，正在研究基于提高天线增益而实现的接收功率和发送功率的增加、以及使用朝向特定方向集中照射电波(波束)的波束形成(以下也称为BF)的技术的情况。另外，波束形成是不仅将电波的发送方向限定为特定方向、还将接收方向限定为特定方向的技术，以后，主要对发送波束的情况进行说明，但是，也能够同样进行接收波束的情况下的波束形成。

为了使基站使用通过BF而朝向特定方向的波束而与终端进行通信，基站需要使终端位于基站的服务区内，而且需要得知该终端位于哪个方向。作为用于供基站取得终端所在的位置的技术，提出了如下方式：基站以一定间隔在服务区内的各个方向上照射包含不同识别编号的波束，从终端报告接收灵敏度或接收功率良好的波束的识别信息(非专利文献1)。

为了利用非专利文献1的方式覆盖服务区全体，基站需要在服务区内均匀地照射波束。作为其实现的方式，存在混合波束形成，该混合波束形成进行组合了模拟波束形成和数字预编码的波束形成。在混合BF中，使用具有多个阵列的阵列天线，从一个阵列照射一个波束，从多个阵列分别向不同方向照射波束，其中，所述阵列是天线元件的集合体。在无法利用能够通过混合BF照射的波束同时覆盖基站的服务区的情况下，基站改变照射方向来照射波束，由此覆盖服务区全体。

在非专利文献1中，基站利用基于混合BF的波束发送参照信号、同步信号或小区固有信号(以下将它们统称为参照信号)，终端向基站发送所接收到的波束的参照信号中包含的波束的识别信息，由此，在基站中判断终端的位置。另外，以后，将基站从终端接收的波束的识别信息称为反馈信息。在专利文献1中，在照射包含参照信号的波束(以下称为终端搜索用波束)并从终端接收到反馈信息后，在根据反馈信息而选择出的方向上照射数据通信用的波束(以下称为通信用波束)，进行基站与终端之间的数据通信。

在终端高速移动的情况下，基站为了追随于终端的移动，需要频繁地向基站的服务区照射终端搜索用波束，检测终端的位置。但是，当频繁地照射终端搜索用波束时，照射通信用波束的时间减少，存在基站与终端的数据通信量即吞吐量降低、且与位于本站的服务区内的全部终端之间的数据通信量即小区吞吐量也降低这样的问题。作为应对该问题的方法，提出了基站与终端的移动速度对应地增加服务区(小区)内的测定频度(终端搜索用波束的发送频度)的技术(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2012-514377

非专利文献

非专利文献1：内野大地、福井范行、武启二郎、冈村敦、“移动体通信系统中的指向性波束配置的相关研究”、电子信息通信学会联合大会演讲论文集、2015年、B-5-110

发明内容

发明要解决的课题

在将专利文献1所记载的现有的终端位置的检测方法应用于通过上述多个波束覆盖服务区的基站的情况下，当通信对方的终端进行高速移动时，服务区中的终端搜索用波束的发送频度变高，因此，存在服务区全体的吞吐量降低这样的问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，得到能够降低通信对方的终端进行高速移动的情况下的服务区全体的小区吞吐量的减少的、对无线基站装置进行控制的无线控制装置。

用于解决课题的手段

本发明的无线控制装置控制对服务区提供通信服务的无线基站装置进行的波束形成，该服务区具有被照射波束的多个波束点，该波束包含同时仅照射任意一方的终端搜索用波束和通信用波束，该服务区被照射多个波束且不会被多个波束同时覆盖，其中，无线控制装置具有：到来方向估计部，其估计与无线基站进行通信的终端发送的无线信号的到来方向；以及控制部，其根据由到来方向估计部估计出的到来方向，判定在波束点内是否存在活动终端，在判定为不存在活动终端的情况下，控制无线基站装置进行的波束形成，使对该波束点照射的终端搜索用波束的频度减少，并且使对服务区内的其他波束点照射的通信用波束的频度增加。

发明效果

根据本发明的无线控制装置，判定波束点内有无存在活动终端，在不存在活动终端的情况下，降低对该波束点照射的终端搜索用波束的频度，由此，能够减少终端搜索用波束的波束形成的资源的消耗，对其他波束点的通信用波束的波束形成分配资源，因此，能够提高小区全体的吞吐量。

附图说明

图1是示出阵列天线装置的结构的一例的框图。

图2是示出本发明的实施方式1的无线控制装置和无线基站装置的结构的一例的框图。

图3是示出本发明的实施方式1的无线基站装置的硬件结构的一例的框图。

图4是示出应用了本发明的实施方式1的无线基站装置的无线通信系统的结构的一例的示意图。

图5是示出本发明的实施方式1的无线控制装置的处理的一例的流程图。

图6是示出本发明的实施方式2的无线通信系统中的动作例的示意图。

图7是示出本发明的实施方式2的无线控制装置的处理的一例的流程图。

图8是示出本发明的实施方式2的无线控制装置中的终端搜索用波束的发送频度调整的处理的一例的流程图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，本发明不由该实施方式进行限定。在以后参照的附图中，对相同或相当的部分标注相同标号。

实施方式1

图1是示出与本发明的实施方式1的无线基站装置105连接的天线即阵列天线装置100的结构例的框图。多个天线元件102的排列构成天线阵列101，进而，多个天线阵列101构成子阵列天线110。天线驱动装置103是对子阵列天线110进行驱动的装置。通过多个子阵列天线110和天线驱动装置103构成阵列天线装置100。在图1中，设为子阵列天线110和天线驱动装置103成对的结构，但是，不需要必须成对构成。此外，图1的阵列天线装置100具有3个子阵列天线110，但是，也可以更多，还可以更少。同样，天线元件102、天线阵列101的个数也不限于图1的例子。天线元件102是贴片天线、偶极天线、喇叭天线或单极天线等。

天线驱动装置103是对子阵列天线110进行驱动、并通过波束形成而从子阵列天线110照射波束的装置。波束形成的方式可以是模拟BF、数字BF、混合BF中的任意一方。这里，设天线阵列101分别通过BF照射一个波束。阵列天线装置100与天线驱动装置103之间的连接通过光纤、同轴缆线、波导管、铜线或无线等进行。

天线驱动装置103与无线基站装置105连接。天线驱动装置103根据从无线基站装置105接收的无线发送信号对阵列天线装置100进行驱动。即，通过所确定的波束从阵列天线装置100发送从无线基站装置105接收的无线发送信号，此外，通过阵列天线装置100接收所确定的波束，向无线基站装置105发送无线接收信号。

图2是示出该实施方式的无线基站装置105和无线基站装置105所具有的无线控制装置201的结构例的框图。无线基站装置105除了具有无线控制装置201以外，还具有天线调整部202、发送接收部204、接口部205。此外，无线控制装置201具有到来方向估计部203和控制部206。

天线调整部202是进行波束形成的处理的电子电路，通过DSP(Digital SignalProcessor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array)等实现，在该波束形成的处理中，调整从图1所示的多个子阵列天线110所具有的多个天线阵列101分别发送和接收的无线信号的振幅和相位而生成波束。天线调整部202通过无线控制装置201的控制部206的指示，在所指定的方向上形成发送波束(终端搜索用波束和通信用波束)。

天线调整部202对从发送接收部204接收的发送信号进行波束形成的处理，输出从阵列天线装置100发送的无线发送信号。此外，天线调整部202对从阵列天线装置100接收的接收无线信号进行在从控制部206指定的方向上形成接收波束的波束形成处理，向发送接收部204发送所取得的接收信号。此外，天线调整部202为了进行估计终端发送的信号的到来方向的处理，接受控制部206的控制，进行波束形成，以使得利用接收波束对包含接收本站的发送信号的终端所在的方向在内的一定范围进行扫描。在以后的说明中，将一个波束覆盖的范围称为波束点。

发送接收部204是对天线调整部202输入发送信号、对来自天线调整部202的接收信号进行处理的块。发送接收部204进行的处理是现有的无线通信机所具有的发送接收机的处理，是调制处理、解调处理、模拟数字转换处理、频率转换处理等。接口部205提供针对骨干网络的接口。接口部205将从骨干网络接收的朝向终端的发送信号(利用通信用波束发送的信号)转送到发送接收部204，此外，将从发送接收部204接收的来自用户终端的信号(从利用通信用波束接收到的接收信号得到的信号)转送到骨干网络。

无线控制装置201是控制天线调整部202进行的波束形成处理的装置。这里，示出无线基站装置105具有无线控制装置201的结构，但是，也可以与无线基站装置分开而成为单独的装置。另外，在以后的说明中，以无线基站装置105具有无线控制装置201的结构为前提。控制部206为了进行终端所在的波束点的判定，生成使用终端搜索用波束发送的参照信号并将其转送到发送接收部204。发送接收部204将所接受的参照信号作为发送信号转送到天线调整部202，通过终端搜索用波束向终端进行发送。此时，控制部206对天线调整部202进行控制，以使得终端搜索用波束对一定范围进行扫描。另外，这里，一定范围例如是波束形成到达的范围(接收机的灵敏度为-92dBm/5MHz以上的范围)。

终端将所接收到的终端搜索用波束中包含的波束点标识符(用于识别被照射波束的位置的标识符)或波束标识符(用于识别波束的标识符)、后述发送信号信息、终端搜索用波束的接收结果作为反馈信息，发送到无线基站装置105。利用发送接收部204从接收信号中提取该接收结果，将其转送到控制部206。

到来方向估计部203根据控制部206对天线调整部202进行控制而发送此时的终端搜索用波束的方向、以及从终端接收到的该终端搜索用波束的接收结果，估计进行波束切换的终端(与本基站通信中的终端)或进行越区切换的终端(与其他基站通信中的终端)发送的信号的到来方向。估计出的到来方向被通知给控制部206，控制部206按照每个终端将终端发送的信号的到来方向更新为最新信息并进行存储。另外，到来方向估计部203在周围不存在进行越区切换的终端或进行波束切换的终端的状态下，在存在与本基站通信中的终端的情况下，针对通信中的终端，也通过同样的方法估计该终端发送的信号的到来方向。另外，以后将估计该终端发送的信号的到来方向的动作称为波束跟踪。

能够与天线调整部202同样通过电路实现图2所示的无线基站装置105所具有的各功能块，但是，如图3所示，还能够通过由处理器及其周边电路构成的硬件和在处理器上动作的程序实现一部分功能。图3示出通过处理器801、存储器802、网络接口卡805实现控制部106和到来方向估计部203、通过发送接收电路803实现发送接收部204的情况下的结构例。另外，在该例子中，示出天线调整部202和阵列天线装置100直接连接的例子，但是，也可以构成为经由网络接口卡805连接。

图4是示出应用本发明的实施方式1的无线基站装置105的无线通信系统的结构例的示意图。另外，在图4中，为了简化附图，省略无线基站装置105的图示，示出与无线基站装置105连接的阵列天线装置100。图4所示的无线通信系统包含无线基站装置105、阵列天线装置100、终端300(终端300a和终端300b)。在附图中，虚线的椭圆分别示出与无线基站装置105连接的阵列天线装置100发送波束的波束点，无线基站装置105覆盖的服务区(小区)是这些椭圆的集合。另外，如果是频率、偏波等不同的相互不会产生干扰的波束，则也可以在一个波束点中照射多个波束。

这里，无线基站装置105能够同时发送的波束数比无线基站装置105的服务区内的波束点数少，无线基站装置105无法同时覆盖服务区全体，以分时方式对服务区内的波束点提供通信服务。另外，实际上通过阵列天线装置100照射波束，但是，以后，有时记载为无线基站装置105照射波束。

这里，对图3所示的结构的无线通信系统中的波束切换动作进行说明。波束切换是在从同一基站发送的波束之间、终端将使用的波束从某个波束切换到其他波束的处理。在图3中，以终端300a从对波束点400放射的波束切换为对波束点412照射的波束的情况为例对波束切换动作进行说明。

在图4中，终端300a使用无线基站装置105对波束点400照射的通信用波束进行通信。在该状态下，在无线基站装置105的控制部206判断为终端300a需要将通信中使用的波束切换为对波束点412照射的波束的情况下，无线基站装置105使用终端搜索用波束，针对该终端进行到来方位估计，判定终端300a所在的波束点。此时，根据来自终端300a的反馈信息、发送信号信息、发送信号定时进行估计。

这里，发送信号信息是确定终端300a发送的信号所需要的信息，例如是终端的标识符(终端标识符)、终端特有的比特图案或信号图案等。在以下的说明中，设发送信号信息表示所述终端标识符、终端特有的比特图案或信号图案等。

无线基站装置105的到来方向估计部203取得接收信号的信号强度作为从终端300a发送的信号的接收结果。另外，也可以代替信号强度而取得SNR(Signal to NoisePower Ratio)或SINR(Signal to Interference plus Noise power Ratio)。此外，也可以取得根据信号的到来方向(与波束的形成方向的关系)的变化而使值变化的、表示信号的接收状态的其他信息。在以下的说明中，设为取得信号强度。

无线基站装置105的到来方向估计部203根据信号强度估计从终端300a发送的信号的到来方向，在估计出的方向上进行波束形成，利用通信用波束发送下行同步信号。此外，无线基站装置105为了接收由于来自其他站的越区切换而与本站连接的其他终端或进行了波束切换的终端300a发送的上行信号(以后称为上行同步信号)，对无线接收信号进行波束形成，取得接收信号。另外，设此时的波束宽度与发送通信用波束时的波束形成时的波束宽度相同。

无线基站装置105的到来方向估计部203根据从接收信号得到的终端300a的发送信号信息或反馈信息，再次判定终端300a所在的波束点。

另外，终端300a的信号发送定时与从无线基站装置105发送终端搜索用波束的定时联动。无线基站装置105在发送终端搜索用波束后，能够确定来自终端300a的信号发送定时，能够根据该定时从接收信号得到来自终端300a的反馈信息。在无线基站装置105和终端300a利用通信用波束进行数据传输时，事前通过终端搜索用波束判定终端300a所在的波束点，在判定后，无线基站装置105和终端300a使用通信用波束进行数据传输(上行链路传输、下行链路传输)。

这里，交替从无线基站装置105照射终端搜索用波束和通信用波束。在从无线基站装置105发送的全部终端搜索用波束为相同间隔的情况下，当终端搜索用波束的照射频度增加(发送周期缩短)时，通信用波束的照射频度减少(发送时间变短)，无线基站装置105的小区吞吐量降低。相反，当终端搜索用波束的照射频度减少时，通信用波束的照射频度增加(发送时间变长)，无线基站装置105的小区吞吐量上升。

此外，终端搜索用波束的照射间隔需要根据通信对象的终端的移动速度和波束点的尺寸来确定。例如，在波束点的尺寸为5m(测量横穿波束点的最长的直线的长度)的情况下，如果终端的移动速度为10km/h，则以1秒5次左右的频度发送终端搜索用波束，对该终端进行波束跟踪，由此，能够追随终端的移动，但是，在终端的移动速度为30km/h的情况下，需要以1秒15次左右的频度发送终端搜索用波束并进行波束跟踪。

此外，即使终端的移动速度为10km/h，例如在波束点的尺寸为2m的情况下，也需要以1秒15次左右的频度发送终端搜索用波束并进行波束跟踪。如图4中示意示出的那样，与接近无线基站装置的波束点相比，远离无线基站装置的波束点的面积较大。例如图4所示的波束点403的波束点的尺寸比波束点402和波束点401大，波束点402和波束点401与波束点403相比，位于与无线基站装置105连接的阵列天线装置100附近。因此，即使终端的移动速度相同，在该终端位于波束点403内的情况下，也能够减少终端搜索用波束的发送频度(延长发送周期)。另一方面，在服务区内的波束点是接近阵列天线装置100的波束点401时，需要增大终端搜索用波束的发送频度(缩短发送周期)。

进而，在与其他基站提供服务的小区之间的边界即小区边缘的波束点403等波束点中，当减少终端搜索用波束的发送频度时，在存在进行在基站之间切换连接目的地的越区切换的终端的情况下，该终端能够接收的终端搜索用波束的频度降低，越区切换的失败率增加，通信中断可能增加。因此，减少位于小区边缘的波束点的终端搜索用波束的发送频度(延长发送周期)不是上策。

如上所述，在考虑追踪移动的终端的情况下，在波束点的尺寸较大的情况下，终端搜索用波束的发送频度较小即可，相反，在波束点的尺寸较小的情况下，终端搜索用波束的发送频度需要较大。但是，波束点的尺寸的大小成为物理上能够在服务区内的终端数的上限。例如，波束点401存在于无线基站装置105的最近的位置，波束点的尺寸最小。在假设波束点401的尺寸为5m的情况下，能够位于该波束点内的终端数成为25台左右。

在这种较小尺寸的波束点中，考虑终端不在服务区内的情况、即使在服务区内也处于空闲状态(终端休止或未进行数据通信的状态)的情况。高频度地对这种状态的波束点照射终端搜索用波束可能成为资源的浪费。这里，资源是从阵列天线装置100发送的波束、或用于形成该波束的波束形成处理。该实施方式的无线基站装置105改变针对这种不存在在服务区内的终端、或仅存在空闲状态的终端的波束点的终端搜索用波束的发送频度，由此解决该课题。

例如在图4中，针对位于阵列天线装置100的附近且尺寸较小的波束点即波束点400、波束点401、波束点412，在终端不位于这些波束点内或位于这些波束点内的终端的状态为空闲状态的情况下，降低对该波束点照射的终端搜索用波束的发送频度，延长终端搜索用波束的发送周期，由此，将用于向该波束点发送终端搜索用波束的波束(或波束形成处理)作为通信用波束而分配给活动状态(正在进行数据通信的状态)的终端所在的其他波束点，由此，能够提高无线基站装置105的小区吞吐量。

下面，使用图5所示的流程图对降低无线基站装置105的控制部206进行的终端搜索用波束的发送频度的处理的动作进行说明。控制部206针对位于阵列天线装置100附近的、尺寸比小区内的其他波束点小的全部波束点，执行图5的流程图所记载的循环(L100)内的处理。另外，在将阵列天线设置在大楼等的壁面上的情况下，相对于垂直方向，BF的倾斜角较大，因此，在无线基站装置105的阵列天线装置100的附近形成尺寸较小的波束点。这样，能够预先确定成为L100的处理对象的波束点。

对L100内的处理进行说明。首先，控制部206针对对象的波束点，判定是否存在终端(S100)。成为S100的处理对象的终端是在开始进行L100的处理的时点由到来方向估计部203通过波束跟踪来估计终端的发送信号的到来方向、并掌握了其存在的终端，在这种终端位于特定波束点内的情况下，该终端在该波束点内。在S100的处理中判断为不存在终端的情况下，控制部206实施后述S120的处理。

在S100的处理中判断为存在终端时，接着，控制部206判定活动终端是否位于该波束点内(S110)。在S110的处理中判断为不存在活动终端时，控制部206实施后述S120的处理。在S110的处理中判断为存在活动终端时，不对生成参照信号的频度进行变更，完成L100的处理。在残存有作为L100的处理对象的波束点的情况下，针对残存的波束点，继续实施L100的处理，如果不存在残存的波束点，则完成图5的流程图的处理。

这里，对S120的处理进行说明。在S120的处理中，控制部206针对对象的波束点，将利用终端搜索用波束发送的参照信号的发送频度变更为1/(2的n次方)。即，将发送参照信号的周期延长为(2的n次方)倍。这里，n为正整数，是由波束点的尺寸、终端与天线的距离决定的参数。作为决定n的方法，例如存在根据平方反比定律来决定的方法。

例如，在假设终端以最大的移动速度穿过由从天线的设置位置根据平方反比定律放大的波束生成的波束点的情况下，能够根据以下所示的式(1)计算能够追随于终端的移动而进行波束切换并掌握终端所在的波束点的n。

2^n＝(((H×tanθ)/m)/V)×1000(1)

在式(1)中，V是终端的最大的移动速度(m/s)，θ是基站的地点与基站判定波束切换时的终端的地点以及实施波束切换时的终端的地点所成的角，是波束切换判定的开始角度(rad)。在决定服务区内的波束点位置时，能够根据波束点的重复而预先求出从判断出该波束切换的地点到实施波束切换的地点的区间。H是天线设置高度(m)，此外，m是测定保护级数(次数)，表示在角度θ的范围内进行的测定次数。m越大，则越能够抑制乒乓波束切换(向其他波束点移动后立即朝向原来波束点进行波束切换的现象，在接收灵敏度在波束点之间旗鼓相当的情况下经常产生)。

所决定的n的值能够通过下行链路的单独发送或广播发送传递到位于该波束点内的终端。由此，终端能够接收以通常时的2的n次方的周期发送的参照信号，将反馈信息传输到基站。另外，针对可能由于波束切换或越区切换而新位于对象波束点内的终端，还能够与波束点的场所信息(基站标识符、波束点标识符、地理上的场所、电波上的场所)一起发送所决定的n的值而进行通知。这里，针对其他无线基站装置，例如考虑使用由3GPP的标准确定的X2接口等基站间的接口进行通知，或者经由对无线基站装置进行管理的控制装置进行通知。

通过将参照信号的发送频度减少至1/(2的n次方)，能够削减终端搜索用波束用的波束形成中使用的资源。由此，能够将所削减的量的资源用于朝向其他波束点的通信用波束，能够提高无线基站装置105的服务区全体的吞吐量(小区吞吐量)。此外，能够通过比特移位而容易地实现将参照信号的发送频度减少至1/(2的n次方)的处理。特别是在利用硬件(FPGA或ASIC、DSP)实现的情况下，具有削减电路规模、抑制制造成本的效果。

另外，也可以使利用终端搜索用波束发送的参照信号的发送频度降低至1/(n的整数倍)。例如能够根据从服务区端部到该波束点的波束点数来决定使此时的n成为多少倍。与设为1/(2的n次方)的情况相比，无法急剧减少参照信号的发送频度这点是不利的，但是，在服务区为小规模的小小区或进一步缩小了指向性波束的小型波束点中具有以下效果。在将天线设置在大楼壁面而向横向照射波束的情况下，波束照射范围(波束点)成为在天线方向上较长的椭圆形，但是，在将天线设置在室内的天花板而向下方照射波束的情况下，波束点近似圆形。在波束点近似圆形的情况下，在天线附近和天线远方，波束点的尺寸差较小，因此，当设参照信号的发送频度为1/(2的n次方)时，可能过度减少。这种情况下，通过使参照信号的发送频度为1/(n的整数倍)，能够防止参照信号的发送频度的过度减少。

另外，在上述说明中，设无线基站装置105(天线装置100)附近的波束点为降低终端搜索用波束的发送频度的对象，但是，也可以与此无关，将附近以外的波束点作为对象。此外，在与活动状态的终端所在的其他波束点相邻的波束点成为降低终端搜索用波束的发送频度的对象的情况下，也可以防备活动状态的终端进行波束切换的情况而不降低发送频度。此外，也可以仅在位于相邻波束点内的活动状态的终端正在移动的情况下不降低终端搜索用波束的发送频度。

进而，针对小区边缘的波束点，也可以根据属于相邻的其他基站的小区的波束点的终端的状况，判断是否降低终端搜索用波束的发送频度。在相邻的其他基站的波束点内存在活动状态的终端的情况下，考虑不降低终端搜索用波束的发送频度。另外，相邻的其他基站的波束点的状态能够如上所述利用无线基站装置之间的接口进行直接通信而取得，或者经由无线基站装置的控制装置取得。

实施方式2

接着，说明根据位于波束点内的终端的移动速度对该波束点的终端搜索用波束的发送频度进行变更的例子。另外，该实施方式的无线基站装置105的结构与实施方式1相同。例如，如图6所示移动的终端300b通过从其他基站的越区切换，在波束点409而与无线基站装置105连接，从波束点409向波束点405、从波束点405向波束点411进行波束切换，当前，在波束点411中与无线基站装置105进行通信。无线基站装置105通过无线控制装置201的控制进行波束跟踪，追踪终端300b的移动。

此时，在终端300b是位于波束点411内的活动终端中移动速度最快的终端的情况下，无线基站装置105将针对波束点411的终端搜索用波束的发送频度调节成能够通过波束跟踪来追踪终端300b的值，由此，能够抑制过度的终端搜索用波束的发送，能够将BF的资源分配给其他波束点中的通信用波束的发送。由此，能够提高基站的小区吞吐量。即，能够同时实现针对终端的移动的追随和小区吞吐量的提高。

图7是示出该实施方式中的无线控制装置201的控制部206进行的降低终端搜索用波束的发送频度的处理的一例的流程图。图7的流程图包含循环处理L200和循环处理L300。首先，控制部206通过L200的处理，将小区内的终端作为对象，按照每个终端计算移动速度。在L200内，根据设为对象的终端在小区内的波束切换的频度计算并求出该终端的移动速度，按照每个终端进行记录(S200)。

下面，以所述终端300b为例对S200的处理的具体例进行说明。如上所述，终端300b在波束点409而与无线基站装置105连接，然后，经由波束点405向波束点411进行波束切换。根据从波束点409朝向波束点405实施波束切换的时间、从波束点405朝向波束点411实施波束切换的时间、和预先判明的各个波束点的尺寸，计算该情况下的终端300b的移动速度。这里，波束点的尺寸被定义为从终端300b进行波束切换起到朝向下一个波束进行波束切换为止的距离，是在小区的设计时决定的。另外，在相邻的波束点之间存在重复部分的情况下，也可以考虑重复来确定波束点的尺寸。

具体而言，在设波束点409的尺寸为50m、终端300b在波束点409而与无线基站装置105连接后向波束点405进行波束切换为止的时间为18秒时，能够通过以下所示的式(2)求出速度10km/h。此外，在设波束点405的尺寸为15m、从向波束点405进行波束切换到向波束点411进行波束切换为止的时间为5.4秒时，能够同样求出速度10km/h。

距离/时间＝速度(2)

然后，控制部206按照每个终端记录所求出的移动速度。另外，通过进行同样的计算，还能够根据基站的服务区的尺寸和越区切换的频度求出终端的移动速度。

接着，控制部206将小区内的不是小区边缘的波束点(称为中间波束点)分别作为对象来进行L300内的处理。在L300的处理中，首先，控制部206判断在处理对象的中间波束点中是否存在在L200的处理中记录了移动速度的终端(S310)。在S310的处理中判断为不存在终端的情况下，跳出循环，结束针对该中间波束点的处理，针对下一个中间波束点执行处理。在针对全部处理对象的中间波束点完成处理的情况下，结束L300的处理。

在S310的处理中存在终端的情况下，控制部206在位于处理对象的中间波束点内的终端中确定移动速度最快的终端(S320)。接着，控制部206对参照信号的发送频度进行调整，以使得成为能够对S320中确定的终端的移动进行追踪的频度(S330)。具体而言，考虑图8的流程图所示的调整步骤。

首先，控制部206根据对象终端的移动速度，通过上述(1)式决定n的值(S001)。然后，控制部206实施L001的循环处理，直到检测到对象终端为止。在L001的处理中，首先，控制部206按照根据S001中决定的n而确定的周期，来生成参照信号(S002)。由此，对对象的波束点照射终端搜索用波束。接着，控制部206接收对象终端发送的针对终端搜索用信号的应答信号、即包含所述反馈信号、发送信号信息等的信号(S003)。接着，控制部206判断是否能够通过S003的处理检测到对象终端(S004)。在S004的处理中无法检测到对象终端的情况下，从n的值中减去1进行更新(S005)。然后，反复进行L001的处理，直到能够检测到对象终端为止。在S004的处理中检测到了对象终端的情况下，控制部206从L001的处理跳出，结束终端搜索用波束的发送频度的调整。

另外，在L300的处理中，也可以对终端的移动速度设置阈值，将以阈值以上的速度移动的终端设为S320的处理的对象外。这是对无线基站装置105提供服务的终端的移动速度设置上限。此外，在对无线基站装置105设置终端的移动速度的阈值的情况下，也可以根据无线基站装置105的设置场所设定不同的阈值。

另外，针对S320的处理中成为对象外的终端，无法根据追随于该终端的移动的波束跟踪来进行终端的检测，无法提供通信服务。针对这种终端，考虑使其与其他通信方式(例如如果无线基站装置105为3GPP标准的5G基站，则为LTE或LTE-A的第4代移动通信方式)的将更宽范围作为服务区的宏基站连接。由此，能够将由该实施方式的无线基站装置提供服务的终端限定为低速移动的终端，其结果，能够降低终端搜索用波束的发送频度。这能够实现蜂窝系统的基站之间的负荷分散。

产业上的可利用性

根据本发明的无线控制装置，能够进行控制，使无线基站缩短针对服务区内的波束点发送终端搜索用波束的发送时间，增加服务区内的其他波束点的通信用波束的发送时间，因此，在移动无线通信系统中是有用的，其中，所述无线基站将被照射至少一个波束的多个波束点作为服务区，将服务区内的区域划分多个区域并以分时方式扫描波束来提供通信服务。

标号说明

100：阵列天线装置；101：天线阵列；102：天线元件；103：天线驱动装置；105：无线基站装置；110：子阵列天线；201：无线控制装置；202：天线调整部；203：到来方向估计部；204：发送接收部；205：接口部；206：控制部；801：处理器；802：存储器；803：发送接收电路；805：网络接口卡；300、300a、300b：终端。

Claims (6)

1.一种无线控制装置，其控制对服务区提供通信服务的无线基站装置进行的波束形成，该服务区具有被照射波束的多个波束点，该波束包含同时仅照射任意一方的终端搜索用波束和通信用波束，该服务区被照射多个所述波束且不会被多个所述波束同时覆盖，其特征在于，所述无线控制装置具有：

到来方向估计部，其估计与所述无线基站装置进行通信的终端发送的无线信号的到来方向；以及

控制部，其根据由所述到来方向估计部估计出的所述到来方向，判定在所述波束点内是否存在活动终端，在判定为不存在活动终端的情况下，控制所述无线基站装置进行的波束形成，使对该波束点照射的所述终端搜索用波束的频度减少，并且使对所述服务区内的其他所述波束点照射的通信用波束的频度增加。

2.根据权利要求1所述的无线控制装置，其特征在于，

所述控制部进行如下控制：在所述服务区内，将比其他所述波束点小的所述波束点作为对象，使所述终端搜索用波束的频度降低。

3.根据权利要求1所述的无线控制装置，其特征在于，

所述控制部使所述终端搜索用波束的频度减少至1/(2ⁿ)，n为正整数。

4.根据权利要求2所述的无线控制装置，其特征在于，

所述控制部针对不存在活动终端的所述波束点、且在相邻的其他所述波束点内存在活动终端的波束点，不降低所述终端搜索用波束的频度。

5.根据权利要求1所述的无线控制装置，其特征在于，

所述控制部测定存在于所述服务区内的终端的移动速度，针对位于所述服务区的边界以外的各个所述波束点，根据存在于波束点内的活动终端中的移动速度最快的终端的移动速度，对所述终端搜索用波束的发送频度进行调整。

6.根据权利要求5所述的无线控制装置，其特征在于，

所述控制部设定有针对终端的移动速度的阈值，根据测定出的所述移动速度未超过所述阈值的终端中的移动速度最快的终端的移动速度，对所述终端搜索用波束的发送频度进行调整。

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