CN109997316B - 基站装置、通信系统、波束控制方法以及计算机可读取的记录介质 - Google Patents

基站装置、通信系统、波束控制方法以及计算机可读取的记录介质 Download PDF

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Abstract

基站装置具备：通信部，其通过向特定的方向输出的波束而与终端装置进行通信；和控制部，控制部获取与通过第一波束进行的与第一终端装置的通信相关的第一通信量，以基于第一通信量，通过与第一波束不同的第二波束来进行与第一终端装置的通信的方式来控制通信部。

Description

基站装置、通信系统、波束控制方法以及计算机可读取的记录 介质
技术领域
本发明的实施方式涉及基站装置、通信系统、波束控制方法以及程序。
本申请基于2016年12月2日于日本申请的特愿2016-235241号主张优先权，并在此引用其内容。
背景技术
公知有以下技术，即，以将相互位于附近的移动站装置彼此作为一个组来处理并通过一个波束来捕捉一个组的方式来控制从自适应阵列天线发射的波束的朝向和宽度(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-94448号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
但是，假设在通过一个波束捕捉到两个移动站装置的情况下，将频带等通信资源分给两个移动站装置来使用。假设在两个移动站装置的任一方或者双方的通信量增加的情况下，基站装置的频带存在极限，因此可能频带不足以确保通信速度。
本发明的一方式是鉴于上述状况而完成的，目的之一在于防止频带不足。
解决问题的手段
本发明的一方式是为了解决上述的课题而完成的，本发明的第一方式是基站装置，具备：通信部，其通过向特定的方向输出的波束而与终端装置进行通信；和控制部，上述控制部获取与通过第一波束进行的与第一终端装置的通信相关的第一通信量，并以基于上述第一通信量，通过与上述第一波束不同的第二波束来进行与上述第一终端装置的通信的方式来控制上述通信部。
另外，本发明的第二方式是具备终端装置和能够与该终端装置通信的基站装置的通信系统，上述基站装置具备：通信部，其通过向特定的方向输出的波束而与终端装置进行通信；和控制部，上述控制部获取与通过第一波束进行的与第一终端装置的通信相关的第一通信量，并以基于上述第一通信量，通过与上述第一波束不同的第二波束来进行与上述第一终端装置的通信的方式来控制上述通信部。
另外，本发明的第三方式是能够与终端装置通信的基站装置执行的波束控制方法，上述波束控制方法具有：通过向特定的方向输出的波束而与终端装置进行通信的步骤；获取与通过第一波束进行的与第一终端装置的通信相关的第一通信量的步骤；以及以基于上述第一通信量，通过与上述第一波束不同的第二波束来进行与上述第一终端装置的通信的方式进行控制的步骤。
另外，本发明的第四方式是一种程序，其使基站装置的计算机执行：通过向特定的方向输出的波束而与终端装置进行通信的步骤；获取与通过第一波束进行的与第一终端装置的通信相关的第一通信量的步骤；以及以基于上述第一通信量，通过与上述第一波束不同的第二波束来进行与上述第一终端装置的通信的方式进行控制的步骤。
发明效果
根据本发明的实施方式，能够防止频带不足。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的通信系统的概要图。
图2是表示实施方式所涉及的基站装置的功能框图。
图3是表示移动站装置位置管理表格的一个例子的图。
图4是表示第一实施方式所涉及的基站装置的动作的一个例子(其1)的流程图。
图5是表示第一实施方式所涉及的通信系统的动作的一个例子的图。
图6是表示第一实施方式所涉及的基站装置的动作的一个例子(其2)的流程图。
图7是表示第二实施方式所涉及的通信系统的概要图。
图8是表示第二实施方式所涉及的通信系统的动作的一个例子的图。
图9是表示第三实施方式所涉及的通信系统的概要图。
图10是表示第三实施方式所涉及的通信系统的动作的一个例子的图。
图11是表示第三实施方式所涉及的基站装置的动作的一个例子的流程图。
图12是表示第五实施方式所涉及的通信系统的概要图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，对各图中相同部分标注相同附图标记。
(第一实施方式)
对本发明的第一实施方式进行说明。
图1是表示第一实施方式所涉及的通信系统1的构成的一个例子的概略图。
如图1所示，通信系统1具备基站装置100、移动站装置200-1以及移动站装置200-2。以下，在不区别移动站装置200-1和移动站装置200-2的情况下通称为移动站装置200。
基站装置100通过无线在与移动站装置200之间收发数据。基站装置100具备超多元件的天线，通过对天线元件放射的电波的振幅和相位进行电控制，来进行天线方向性的控制。
基站装置100的一个例子与被称为5G New Radio(5G NR)的5G的标准规格对应，通过使用多个天线元件进行波束宽度窄的波束成形的Massive MIMO在与移动站装置200之间进行无线通信。
移动站装置200是能够通过图像、语音、文字而在与其他装置之间相互通信的通信装置，移动站装置200的一个例子是移动电话、智能手机、平板终端等终端装置、汽车、卡车、公交车、摩托车、电车、无人机、机器人等。
对通信系统1的概要进行说明。
基站装置100对位于该基站装置100所覆盖的区域内的各移动站装置200的通信量进行计测。具体而言，基站装置100针对各移动站装置200，来计测每恒定时间的通信量换句话说通信速度、生产率等。基站装置100将用于传送各移动站装置200的通信量合计而得到的总通信量的带宽为从该基站装置100具备的超多元件的天线放射的一个波束的带宽以下且相互位于附近的移动站装置彼此组化。
此外，带宽是指通信路容量，通信路容量是能够经由通信路(波束)传送的信息的量的上限。
基站装置100继续组所含的各移动站装置的通信量的计测，对用于传送该组所含的各移动站装置的通信量合计而得到的总通信量的带宽是否超过一个波束的带宽进行判定。在用于传送组所含的各移动站装置的通信量合计而得到的总通信量的带宽超过一个波束的带宽的情况下，基站装置100将该组所含的移动站装置向不同组分散。
(基站装置)
图2是第一实施方式所涉及的基站装置100的概略结构图。
基站装置100具备：由多个天线元件102-1～102-N构成且能够使一个或者多个波束各自的朝向和宽度(放射角)变化而放射的超多元件的天线102；与多个天线元件102-1～102-N分别对应设置的多个双工器104-1～104-N；波束控制部106；位置信息获取部108；通信量获取部110；组形成部112；方向性决定部114；收发处理部116；以及例如与公用网连接的接口(I/F)118。
天线元件102-1～102-N在与移动站装置200之间收发信号。
双工器104-1～104-N分别与天线元件102-1～102-N连接，例如根据频带的差异将经由天线元件102-1～102-N收发的信号按组单位分离为位置信息信号和该位置信息信号以外的信号。此处，位置信息信号是用于为了控制波束而求出各移动站装置200相对于基站装置100的相对位置的信号。另外，位置信息信号以外的信号包含业务信道的信号、为了多元连接控制而使用的控制信道的信号等。
波束控制部106与双工器104-1～104-N连接，根据来自后述的方向性决定部114的指示，以使一个以上的波束以所希望的方向、波束宽度以及发送电平从超多元件的天线102放射的方式分别控制天线元件102-1～102-N。并且，波束控制部106以从超多元件的天线102放射的波束为单位，将利用该波束而在与移动站装置200之间收发的信号在与收发处理部116之间交换。
收发处理部116与波束控制部106以及I/F118连接，将波束控制部106输出的每个波束的信号分离为每个移动站装置的信号，向I/F118以及通信量获取部110输出。另外，收发处理部116将从I/F118接受到的每个移动站装置200的各信号向通信量获取部110输出，以从该各信号的发送目的地的移动站装置发送的信号的传送所利用的波束为单位，使该各信号重叠化，由此生成每个波束的信号。而且，收发处理部116将每个波束的信号向波束控制部106输出。
位置信息获取部108与双工器104-1～104-N连接，基于双工器104-1～104-N所输出的位置信息信号，定期计算各移动站装置200-1～200-2相对于基站装置100的相对位置。位置信息获取部108将表示各移动站装置200-1～200-2相对于基站装置100的相对位置的信息向组形成部112输出。具体而言，各移动站装置200-1～200-2搭载GPS(GlobalPositioning System)。各移动站装置200-1～200-2将包含由GPS得到的现在位置(由纬度/经度表示的绝对位置)在内的信号作为位置信息信号而发送。位置信息获取部108若获取各移动站装置200-1～200-2所发送的位置信息信号，则根据各移动站装置200-1～200-2的现在位置和基站装置100的设置位置，来计算各移动站装置200-1～200-2相对于基站装置100的相对位置。
通信量获取部110与收发处理部116连接。通信量获取部110若从收发处理部116获取将每个波束的信号向每个移动站装置的信号分离后的结果和每个移动站装置200的各信号，则基于该将每个波束的信号向每个移动站装置的信号分离后的结果和该每个移动站装置200的各信号，以移动站装置为单位，计测每恒定时间的通信量。具体而言，通信量获取部110通过根据将每个波束的信号向每个移动站装置的信号分离后的结果、和每个移动站装置的各信号而求出生产率，计测每个移动站装置的通信量。通信量获取部110若计测出每个移动站装置的通信量，则将表示该每个移动站装置的通信量的信息向组形成部112输出。
组形成部112与位置信息获取部108以及通信量获取部110连接。组形成部112若从位置信息获取部108获取表示各移动站装置200-1～200-2相对于基站装置100的相对位置的信息，从通信量获取部110获取表示每个移动站装置的通信量的信息，则基于表示该相对位置的信息和表示该每个移动站装置的通信量的信息，将移动站装置组化。具体而言，组形成部112将相互位于附近且用于传送该位于附近的移动站装置的通信量合计而得到的总通信量的带宽不超过从超多元件的天线102放射的一个波束的带宽的移动站装置彼此组化。在相互的距离为阈值以内的情况下，组形成部112判定为移动站装置彼此位于附近。而且，组形成部112基于表示各组所含的移动站装置的相对位置的信息，求出代表该组的位置。具体而言，组形成部112求出该组所含的移动站装置的相对位置的平均，使该相对位置成为代表该组的位置。此处，组形成部112将移动站装置200-1和移动站装置200-2组化。组形成部112若将各移动站装置200-1～200-2组化，则根据组化后结果对移动站装置位置管理表格进行更新。
图3示出移动站装置位置管理表格的一个例子。移动站装置位置管理表格将移动站装置ID等移动站装置的识别信息、该移动站装置所属的组的组ID等组的识别信息、以及表示代表该组的位置的信息建立关联。在图3所示的例子中，将移动站装置ID“01aa”、组ID“G01”以及代表位置“(xx，yy)”相关联。
方向性决定部114与波束控制部106连接，决定从超多元件的天线102相对于由组形成部112组化后的组分别放射的波束各自的方向、波束宽度(放射角)以及发送电平，将表示该波束各自的方向的信息、表示波束宽度的信息、以及表示发送电平的信息向波束控制部106输出。具体而言，方向性决定部114基于表示代表存储于移动站装置位置管理表格的各组的位置的信息、该组所含的移动站装置的位置，决定从超多元件的天线102向该各组放射的波束各自的方向、波束宽度(放射角)以及发送电平。
(通信系统的动作(其1))
图4是表示实施方式所涉及的通信系统的动作的一个例子的流程图。图4示出基站装置100对移动站装置200进行组化的动作。
在步骤S402中，基站装置100的位置信息获取部108获取位于该基站装置100所覆盖的区域内的各移动站装置200的位置信息。
在步骤S404中，基站装置100的通信量获取部110对位于该基站装置100所覆盖的区域内的各移动站装置200的通信量进行计测。
在步骤S406中，基站装置100的组形成部112基于各移动站装置200的位置信息和各移动站装置200的通信量，形成组。具体而言，组形成部112以使相互位于附近且用于传送该位于附近的移动站装置200的通信量合计而得到的总通信量的带宽不超过从超多元件的天线102放射的一个波束的带宽的方式对移动站装置进行组化。
在步骤S408中，基站装置100的方向性决定部114决定从超多元件的天线102相对于由组形成部112组化后的组分别放射的波束各自的方向、波束宽度以及发送电平。方向性决定部114将表示该波束各自的方向的信息、表示波束宽度的信息、以及表示发送电平的信息向波束控制部106输出。当从方向性决定部114获取表示该波束各自的方向的信息、表示波束宽度的信息、以及表示发送电平的信息，则波束控制部106基于表示该波束各自的方向的信息、表示波束宽度的信息、以及表示发送电平的信息，以使从超多元件的天线102以所希望的方向、波束宽度以及发送电平放射一个以上的波束的方式分别控制天线元件102-1～102-N。
(通信系统的动作(其2))
图5是表示实施方式所涉及的通信系统的动作的一个例子的图。
图5表示基站装置100对移动站装置200进行了组化后的动作。在图5的左图所示的通信系统1中，基站装置100形成包含移动站装置200-1和移动站装置200-2的组，并向该组放射波束50。此处，将基站装置100所放射的一个波束50的带宽的上限设为100。移动站装置200-1的通信量是50，移动站装置200-2的通信量是40。移动站装置200-1的通信量和移动站装置200-2的通信量合计而得到的总通信量是90，为超多元件的天线102所放射的一个波束50的带宽的上限亦即100以下。针对在该状态下移动站装置200-2的通信量从40增加至60的情况进行说明。通过移动站装置200-2的通信量增加，从而移动站装置200-1的通信量和移动站装置200-2的通信量合计而得到的总通信量为110，超过基站装置100所放射的一个波束的带宽的上限亦即100。
在总通信量超过一个波束的带宽的上限的情况下，基站装置100以对移动站装置200-1与移动站装置200-2放射不同波束的方式控制。具体而言，如图5的右图所示那样，基站装置100将包含移动站装置200-1和移动站装置200-2的组分离为包含移动站装置200-1的组和包含移动站装置200-2的组。而且，基站装置100向包含移动站装置200-1的组放射波束50-1，向包含移动站装置200-2的组放射波束50-2。
图6是表示实施方式所涉及的通信系统的动作的一个例子的流程图。
图6示出基站装置100对移动站装置200进行了组化后，将该组所含的移动站装置分离的动作。
在步骤S602中，基站装置100的位置信息获取部108获取位于该基站装置100所覆盖的区域内的各移动站装置200的位置信息。
在步骤S604中，基站装置100的通信量获取部110对位于该基站装置100所覆盖的区域内的各移动站装置200的通信量进行计测。
在步骤S606中，基站装置100的组形成部112基于各移动站装置200的位置信息和各移动站装置200的通信量，对用于传送组所含的移动站装置200的通信量合计而得到的总通信量的带宽是否超过波束的带宽的上限进行判定。
在步骤S608中，基站装置100的组形成部112在判定为用于传送组所含的移动站装置200的通信量合计而得到的总通信量的带宽超过一个波束的带宽的上限的情况下，变更组所含的移动站装置200的构成。具体而言，组形成部112将组所含的移动站装置分离。换句话说，组形成部112分离为包含移动站装置200-1的组和包含移动站装置200-2的组。
在基站装置100的方向性决定部114变更了组所含的移动站装置200的结构后或者判定为用于传送组所含的移动站装置200的通信量合计而得到的总通信量的带宽不超过一个波束的带宽的上限的情况下，执行步骤S610。方向性决定部114决定从超多元件的天线102相对于各组分别放射的波束各自的方向、波束宽度以及发送电平。方向性决定部114将表示该波束各自的方向的信息、表示波束宽度的信息、表示发送电平的信息向波束控制部106输出。当获取从方向性决定部114输出的表示该波束各自的方向的信息、表示波束宽度的信息、表示发送电平的信息，则波束控制部106基于表示该波束各自的方向的信息、表示波束宽度的信息、以及表示发送电平的信息，以使从超多元件的天线102以所希望的方向、波束宽度以及发送电平放射一个以上的波束的方式分别控制天线元件102-1～102-N。
根据第一实施方式所涉及的通信系统，基站装置100以移动站装置200为单位，获取位置信息和通信量。基站装置100对用于传送通信量合计而得到的总通信量的带宽为一个波束的带宽以下且相互位于附近的移动站装置彼此进行组化。根据通信系统，基站装置100在组所含的移动站装置200的通信量增加的情况下，使组所含的移动站装置200动态变更，并根据该变更来变更波束的控制。通过这样构成，在通过一个波束捕捉包含一个或者多个移动站装置的组的情况下，在该组所含的一个或者多个移动站装置各自的通信量增大的情况下，也能够防止由于频带不足而无法捕捉的情况。
(第二实施方式)
对本发明的第二实施方式进行说明。
图7是表示第二实施方式所涉及的通信系统的构成的一个例子的概略图。
如图7所示，通信系统2具备：基站装置300、移动站装置200-1、移动站装置200-2以及移动站装置200-3。以下，在不区别移动站装置200-1、移动站装置200-2以及移动站装置200-3的情况下通称为移动站装置200。
在通信系统2中，在用于传送该基站装置300所形成的组中的一个组所含的移动站装置200的通信量合计而得到的总通信量的带宽超过该基站装置300所具备的超多元件的天线102所放射的一个波束的带宽的情况下，基站装置300变更组所含的移动站装置200。
(基站装置)
第二实施方式所涉及的基站装置300能够应用图2。但是，组形成部112若从位置信息获取部108获取表示各移动站装置200-1～200-3相对于基站装置300的相对位置的信息，并从通信量获取部110获取表示每个移动站装置的通信量的信息，则基于表示该相对位置的信息和表示该每个移动站装置的通信量的信息，对移动站装置进行组化。具体而言，组形成部112对相互位于附近且用于传送该位于附近的移动站装置的通信量合计而得到的总通信量的带宽不超过从超多元件的天线102放射的一个波束的带宽的移动站装置彼此进行组化。组形成部112在相互的距离为阈值以内的情况下，判定为移动站装置彼此位于附近。而且，组形成部112基于表示各组所含的移动站装置的相对位置的信息，求出代表该组的位置。具体而言，组形成部112求出该组所含的移动站装置的相对位置的平均，使该相对位置成为代表该组的位置。此处，组形成部112对移动站装置200-1和移动站装置200-2进行组化，对移动站装置200-3进行组化。组形成部112若对移动站装置200-1～200-2进行组化，并对移动站装置200-3进行组化，则根据组化后的结果，来更新移动站装置位置管理表格。
(通信系统的动作)
图8是表示实施方式所涉及的通信系统的动作的一个例子的图。图8示出基站装置300对移动站装置200进行了组化后的动作。对移动站装置200进行组化的动作能够应用第一实施方式。
在图8的左图所示的通信系统2中，基站装置300形成：包含移动站装置200-1和移动站装置200-2的第1组、以及包含移动站装置200-3的第2组。而且，基站装置300向第1组放射波束50-3，向第2组放射波束50-4。此处，将基站装置300所放射的一个波束50的带宽的上限设为100。移动站装置200-1的通信量是50，移动站装置200-2的通信量是40，移动站装置200-3的通信量是30。移动站装置200-1的通信量和移动站装置200-2的通信量合计而得到的总通信量是90，为超多元件的天线102所放射的一个波束50-3的带宽的上限亦即100以下。移动站装置200-3的通信量是30，为超多元件的天线102所放射的一个波束50-4的带宽的上限亦即100以下。对在该状态下移动站装置200-2的通信量从40增加至60的情况进行说明。由于移动站装置200-2的通信量增加，所以移动站装置200-1的通信量和移动站装置200-2的通信量的合计是110，超过基站装置300所放射的一个波束50-3的带宽的上限亦即100。
在总通信量超过一个波束50-3的带宽的上限的情况下，基站装置300以对移动站装置200-1和移动站装置200-2放射不同波束的方式进行控制。并且，基站装置300对位于该移动站装置200-2的附近且不同组所含的移动站装置200-3的通信量和移动站装置200-2的通信量合计而得到的总通信量是否超过基站装置300所放射的一个波束的带宽的上限进行判定。基站装置300在判定为该总通信量未超过该基站装置300所放射的一个波束的带宽的上限的情况下，如图8的右图所示，对移动站装置200-2和移动站装置200-3进行组化。作为其结果，基站装置300形成：包含移动站装置200-1的第1组、和包含移动站装置200-2和移动站装置200-3的第2组。
基站装置300在判定为该总通信量超过该基站装置300所放射的一个波束的带宽的上限的情况下，形成：包含移动站装置200-1的第1组、包含移动站装置200-2的第2组、以及包含移动站装置200-3的第3组。
根据第二实施方式所涉及的通信系统，基站装置300以移动站装置为单位，获取位置信息和通信量。基站装置300对用于传送通信量合计而得到的总通信量的带宽为一个波束的带宽以下且相互位于附近的移动站装置彼此进行组化。根据通信系统，基站装置300在组所含的移动站装置200的通信量增加的情况下，用于传送该通信量增加的移动站装置200的通信量和除该组以外的一个其他组所含的移动站装置200的通信量合计而得到的总通信量的带宽为一个波束的带宽以下的情况下，将通信量增加后的移动站装置包含于其他组。通过这样构成，在由一个波束捕捉包含一个或者多个移动站装置的组的情况下，在该组所含的一个或者多个移动站装置各自的通信容量增大的情况下，也能够不变更基站装置300所放射的波束的数量而使各组所含的移动站装置200动态变更，因此能够防止由于频带不足而无法捕捉的情况。
(第三实施方式)
对本发明的第三实施方式进行说明。
图9是表示第三实施方式所涉及的通信系统的结构的一个例子的概略图。
如图9所示，通信系统3具备：基站装置400、移动站装置200-1、移动站装置200-2以及移动站装置200-3。以下，在不区别移动站装置200-1、移动站装置200-2以及移动站装置200-3的情况下通称为移动站装置200。
在通信系统3中，在用于传送形成有该基站装置400的组中的至少两个组所含的移动站装置的通信量合计而得到的总通信量的带宽成为该基站装置300所具备的超多元件的天线放射的一个波束的带宽以下的情况下，基站装置400将该至少两个组合并。
(基站装置)
第三实施方式所涉及的基站装置400能够应用图2。但是，组形成部112若从位置信息获取部108获取表示各移动站装置200-1～200-3相对于基站装置400的相对位置的信息，从通信量获取部110获取表示每个移动站装置的通信量的信息，则基于表示该相对位置的信息和表示该每个移动站装置的通信量的信息，对移动站装置进行组化。具体而言，组形成部112对位于相互附近、且用于传送位于该附近的移动站装置的通信量合计而得到的总通信量的带宽不超过从超多元件的天线102放射的一个波束的带宽的移动站装置彼此进行组化。在相互的距离为阈值以内的情况下，组形成部112判定为移动站装置彼此位于附近。而且，组形成部112基于表示各组所含的移动站装置的相对位置的信息，求出代表该组的位置。具体而言，组形成部112求出该组所含的移动站装置的相对位置的平均，使该相对位置成为代表该组的位置。此处，组形成部112对移动站装置200-1和移动站装置200-2进行组化，对移动站装置200-3进行组化。组形成部112若对移动站装置200-1～200-2进行组化，对移动站装置200-3进行组化，则根据组化后结果来更新移动站装置位置管理表格。
并且，在用于传送形成的组中的至少两个组所含的移动站装置200的通信量合计而得到的总通信量的带宽成为该基站装置400所具备的超多元件的天线放射的一个波束的带宽以下的情况下，组形成部112将该至少两个组合并。而且，组形成部112基于表示合并的组所含的移动站装置的相对位置的信息，求出代表该合并的组的位置。此处，组形成部112将包含移动站装置200-1和移动站装置200-2的组、和包含移动站装置200-3的组合并。组形成部112若将包含移动站装置200-1～200-2的组、和包含移动站装置200-3的组合并，则根据合并组后的结果来更新移动站装置位置管理表格。
(通信系统的动作)
图10是表示实施方式所涉及的通信系统的动作的一个例子的图。图10示出基站装置400对移动站装置200进行了组化后的动作。对移动站装置200进行组化的动作能够应用第一实施方式。
在图10的左图所示的通信系统3中，基站装置400形成包含移动站装置200-1和移动站装置200-2的第1组、和包含移动站装置200-3的第2组。而且，基站装置400向第1组放射波束50-7，向第2组放射波束50-8。此处，将基站装置400所放射的一个波束50-7或者波束50-8的带宽的上限设为100。移动站装置200-1的通信量是50，移动站装置200-2的通信量是40，移动站装置200-3的通信量是30。移动站装置200-1的通信量和移动站装置200-2的通信量合计而得到的总通信量是90，为超多元件的天线102所放射的一个波束50-7的带宽的上限亦即100以下。移动站装置200-3的通信量是30，为超多元件的天线102所放射的一个波束50-8的带宽的上限亦即100以下。在该状态下，对移动站装置200-1的通信量从50减少至20的情况继续说明。
通过移动站装置200-1的通信量减少，从而移动站装置200-1的通信量和移动站装置200-2的通信量合计而得到的总通信量成为60。在至少一个组所含的移动站装置的通信量减少的情况下，基站装置400对该至少一个组所含的移动站装置的通信量、与除该至少一个组以外且位于该至少一个组的附近的其他组所含的移动站装置的通信量合计而得到的总通信量是否为一个波束的带宽的上限以下进行判定。
在该总通信量成为基站装置400所放射的一个波束的带宽以下的情况下，基站装置400将该至少一个组和该其他组合并。作为其结果，如图10的右图所示，将包含移动站装置200-1和移动站装置200-2的第1组、和包含移动站装置200-3的第2组合并。换句话说，基站装置400形成包含移动站装置200-1、移动站装置200-2以及移动站装置200-3的组。
基站装置400在判定为超过该基站装置400所放射的一个波束的带宽的上限的情况下，形成包含移动站装置200-1和移动站装置200-2的第1组、和包含移动站装置200-3的第2组。
图11是表示实施方式所涉及的通信系统的动作的一个例子的流程图。
图11示出基站装置400对移动站装置200进行组化后，该组所含的移动站装置的通信量减少的情况的动作。
在步骤S1102中，基站装置400的位置信息获取部108获取位于该基站装置400所覆盖的区域内的各移动站装置200的位置信息。
在步骤S1104中，基站装置400的通信量获取部110对位于该基站装置400所覆盖的区域内的各移动站装置200的通信量进行计测。
在步骤S1106中，基站装置400的组形成部112基于各移动站装置200的位置信息和各移动站装置200的通信量，求出变更组的候选。具体而言，组形成部112提示组变更后的通信量的合计为一个波束的带宽以下的候选。
在步骤S1108中，基站装置400的组形成部112对波束是否能够覆盖通过变更组而形成的组的候选的区域进行判定。具体而言，组形成部112对步骤S1106中提示的候选是否在能够由一个波束覆盖的区域内进行判定。
在步骤S1110中，基站装置400的组形成部112在判定为能够覆盖通过变更组而形成的组的候选的情况下，对组的构成进行变更。具体而言，在总通信量成为一个波束的带宽以下的情况下，组形成部112至少将两个组合并为一个组。
在步骤S1112中，通过变更组的构成后或者总通信量超过一个波束的带宽，判定为波束无法覆盖通过变更组而形成的组的候选的情况下，基站装置400的方向性决定部114决定从超多元件的天线102相对于各组分别放射的波束各自的方向、波束宽度以及发送电平。方向性决定部114将表示该波束各自的方向的信息、表示波束宽度的信息、以及表示发送电平的信息向波束控制部106输出。当从方向性决定部114获取相对于各组分别放射的波束各自的方向、波束宽度以及发送电平，则波束控制部106基于相对于各组分别放射的波束各自的方向、波束宽度以及发送电平，以使从超多元件的天线102以所希望的方向、波束宽度以及发送电平放射一个以上的波束的方式分别控制天线元件102-1～102-N。
根据第三实施方式所涉及的通信系统，在至少一个组所含的移动站装置的通信量减少的情况下，基站装置对该至少一个组所含的移动站装置的通信量、与除该至少一个组以外且位于该至少一个组的附近的其他组所含的移动站装置的通信量合计而得到的总通信量是否成为一个波束的带宽以下进行判定。在总通信量成为一个波束的带宽以下的情况下，基站装置将包含通信量减少的移动站装置的组、和其他组合并。通过这样构成，在通过一个波束捕捉包含一个或者多个移动站装置的组的情况下，在该组所含的一个或者多个移动站装置各自的通信量减少的情况下，能够减少基站装置所放射的波束的数量。
(第四实施方式)
对本发明的第四实施方式进行说明。
第四实施方式所涉及的通信系统的构成的一个例子能够应用图1。
第四实施方式所涉及的基站装置能够应用基站装置100。但是，基站装置的位置信息获取部108基于双工器104-1～104-N所输出的位置信息信号，来定期计算各移动站装置200-1～200-2相对于基站装置100的相对位置。位置信息获取部108将表示各移动站装置200-1～200-2相对于基站装置100的相对位置的信息向组形成部112输出。具体而言，位置信息获取部108求出各移动站装置200-1～200-2所发送的上行链路的信号的接收电平，基于该接收电平、接收到该上行链路的信号时的波束的方向，推断各移动站装置200-1～200-2的位置。位置信息获取部108若推断出各移动站装置200-1～200-2的位置，则根据各移动站装置200-1～200-2的现在位置和基站装置的设置位置，来计算各移动站装置200-1～200-2相对于基站装置100的相对位置。
根据第四实施方式所涉及的通信系统，在组所含的移动站装置200不具备GPS的情况下，能够基于该移动站装置200所发送的上行链路的信号来推断该移动站装置200的位置。根据通信系统，基站装置能够以移动站装置为单位，获取位置信息和通信量。基站装置能够对用于传送通信量合计而得到的总通信量的带宽为一个波束的带宽以下且位于相互附近的移动站装置彼此进行组化。
(第五实施方式)
对本发明的第五实施方式进行说明。
图12是表示第五实施方式所涉及的通信系统4的构成的一个例子的概略图。
如图12所示，通信系统4具备基站装置500、基站装置600、移动站装置200-1以及移动站装置200-2。以下，在不区别移动站装置200-1和移动站装置200-2的情况下通称为移动站装置200。
基站装置500是与LTE(Long Term Evolution)的标准规格对应的基站装置，并在与图12的椭圆的区域50-10内的移动站装置200之间，通过无线收发数据。基站装置600是与5G的标准规格对应的基站装置，且在与移动站装置200之间，通过无线收发数据。基站装置600具备超多元件的天线，通过对天线元件放射的电波的振幅和相位进行电控制，由此进行天线方向性的控制。基站装置500所使用的频带和基站装置600所使用的频带不同。
基站装置600的一个例子是小小区基站装置(small cell eNodeB)，其结构能够应用基站装置100。小小区基站装置所提供的小区的半径例如为几十m～几km的比较窄的范围。即，小小区基站装置是能够与移动站装置200通信的范围窄的基站装置。也可以是，小小区基站装置所提供的小小区的半径比基站装置500所提供的小区的半径小，小小区的范围的一部分或者全部与该小区的范围重复。
在基站装置500中，根据区域50-10内的移动站装置200的电波的接收状态、GPS的位置信息信号等来测定移动站装置200的位置，经由I/F118向接近移动站装置200而能够通信的基站装置600发送移动站装置200的位置信息。
在基站装置600中，收发处理部116若从I/F118获取基站装置500所发送的移动站装置200的位置信息，则将表示该波束各自的方向的信息、表示波束宽度的信息、表示发送电平的信息向波束控制部106输出。
波束控制部106若获取表示收发处理部116所输出的波束各自的方向的信息、表示波束宽度的信息、表示发送电平的信息，则根据表示波束各自的方向的信息、表示波束宽度的信息、表示发送电平的信息，以使一个以上的波束以所希望的方向、波束宽度以及发送电平从超多元件的天线102放射的方式分别控制天线元件102-1～102-N。
根据本实施方式所涉及的通信系统，通过从基站装置500向基站装置600发送移动站装置200的位置信息，从而能够通过基站装置600覆盖由基站装置500覆盖的区域的至少一部分区域。因此，在通信量多的区域中，能够放大通信容量。
(第六实施方式)
对本发明的第六实施方式进行说明。
第六实施方式所涉及的通信系统的构成的一个例子能够应用图1。
第六实施方式所涉及的基站装置能够应用基站装置100。但是，基站装置的通信量获取部110若从收发处理部116获取将每个波束的信号分离为每个移动站装置的信号的结果和每个移动站装置200的各信号，则将该每个波束的信号分离为每个移动站装置的信号的结果和该每个移动站装置200的各信号，以移动站装置为单位，推断应用的起动状况。具体而言，通信量获取部110基于将每个波束的信号分离为每个移动站装置的信号的结果和每个移动站装置的各信号，以移动站装置为单位，对虚拟现实(Virtual Reality：VR)应用、扩张现实(Augmented Reality：AR)应用、4K/8K视频、浏览器、邮件、电话等应用是否起动进行判定。通信量获取部110根据起动的应用，来推测每个移动站装置的通信量。通信量获取部110若推测出每个移动站装置的通信量，则将表示该每个移动站装置的通信量的信息向组形成部112输出。
根据第六实施方式所涉及的通信系统，通过对组所含的移动站装置起动的应用进行推断，能够推断该移动站装置的通信量。根据通信系统，基站装置能够以移动站装置为单位获取位置信息和通信量。基站装置能够对用于传送通信量合计而得到的总通信量的带宽为一个波束的带宽以下且位于相互附近的移动站装置彼此进行组化。
(第七实施方式)
对本发明的第七实施方式进行说明。
第七实施方式所涉及的通信系统的构成的一个例子能够应用图1。
第七实施方式所涉及的基站装置能够应用基站装置100。但是，基站装置的通信量获取部110若从收发处理部116获取将每个波束的信号分离为每个移动站装置的信号的结果和每个移动站装置200的各信号，则基于将该每个波束的信号分离为每个移动站装置的信号的结果和该每个移动站装置200的各信号来识别数据，由此推断通信量。具体而言，通信量获取部110基于将每个波束的信号分离为每个移动站装置的信号的结果和每个移动站装置的各信号，根据分组的头信息、IP地址、端口号、URL(Uniform Resource Locator)等来识别数据。通信量获取部110根据数据的识别结果来推测每个移动站装置的通信量。通信量获取部110若推测出每个移动站装置的通信量，则将表示该每个移动站装置的通信量的信息向组形成部112输出。
根据第七实施方式所涉及的通信系统，对组所含的移动站装置所收发的数据进行识别，由此能够推断该移动站装置的通信量。根据通信系统，基站装置能够以移动站装置为单位，获取位置信息和通信量。基站装置能够对用于传送通信量合计而得到的总通信量的带宽为一个波束的带宽以下且位于相互附近的移动站装置彼此进行组化。
此外，在上述各实施方式中，波束也可以通过波束成形而放射，也可以在MIMO(多输入多输出)中通过预编码放射。
此外，在预编码的情况下，由表示基站装置和移动站装置的各天线间的接收品质的传播行列来决定。该传播行列取决于终端装置的位置。
另外，在上述各实施方式中，也可以是，基站装置100、300、400、500、600在进行组化时，对移动站装置200要求位置信息、传播路径信息。换句话说，基站装置100、300、400、500、600基于多个移动站装置200的通信量合计而得到的总通信量，要求位置信息或者传播路径信息。移动站装置200分别相对于该要求，将自身的位置信息或者传播路径信息向基站装置100、300、400、500、600发送。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式作为例子而提示，目的不是在于限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种形式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更、组合。这些实施方式包含于发明的范围、主旨，同时包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围。
此外，上述的基站装置100、基站装置300、基站装置400、基站装置500、基站装置600以及移动站装置200在内部具有计算机。而且，上述的各装置的各处理的过程以程序的形式存储于计算机能够读取的记录介质，并通过计算机读出并执行该程序，来进行上述处理。此处计算机能够读取的记录介质是指磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。另外，也可以是，通过通信线路将该计算机程序向计算机分发，接受到该分发的计算机执行该程序。另外，上述程序也可以用于实现前述的功能的一部分。并且，上述程序也可以是能够通过与已记录在计算机系统中的程序组合而实现上述功能的所谓差分文件(差分程序)。
工业上的可利用性
本发明的几个方式能够在需要防止频带不足的基站装置、通信系统、波束控制方法以及程序等中应用。
附图标记说明
1、2、3、4...通信系统；100、300、400、500、600...基站装置；200...移动站装置；102-1～102-N...天线元件；104-1～104-N...双工器；106...波束控制部；108...位置信息获取部；110...通信量获取部；112...组形成部；114...方向性决定部；116...收发处理部；118...I/F。

Claims (8)

1.一种基站装置，其特征在于，具备：
控制部，
所述控制部获取第一通信量和第二通信量，所述第一通信量是与通过由第一方向输出的第一波束而进行的与第一终端装置的第一通信相关的；所述第二通信量是与通过所述第一波束而进行的与第二终端装置的第二通信相关的，并
基于所述第一通信量和所述第二通信量的合计，来判断是通过所述第一波束还是通过与所述第一波束不同的第二波束来进行所述第一通信；和
通信部，
所述通信部使用所述控制部所判断的所述第一波束或者所述第二波束来进行所述第一通信。
2.根据权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
所述控制部获取与所述第一终端装置相关的第一位置、和与所述第二终端装置相关的第二位置，并
以基于所述第一位置与所述第二位置之间的距离，通过一个波束来进行所述第一通信和所述第二通信的方式来控制所述通信部。
3.根据权利要求1或2所述的基站装置，其特征在于，
所述控制部获取第三通信量，所述第三通信量是与通过第三波束而进行的与第三终端装置的通信相关的，并
以基于所述第一通信量和所述第三通信量，通过一个波束进行所述第一通信和所述第三通信的方式来控制所述通信部。
4.根据权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
所述控制部以基于所述第一终端装置起动的应用，通过所述第二波束进行所述第一通信的方式来控制所述通信部。
5.根据权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
所述控制部以基于所述第一终端装置起动的应用，通过一个波束进行所述第一通信和与第三终端装置的第三通信的方式来控制所述通信部。
6.一种通信系统，具备能与第一终端装置、能与第二终端装置和能与所述第一终端装置以及所述第二终端装置通信的基站装置，所述通信系统的特征在于，
所述基站装置具备：
控制部，
所述控制部获取第一通信量和第二通信量，所述第一通信量是与通过由第一方向输出的第一波束进行的与所述第一终端装置的第一通信相关的；所述第二通信量是与通过由所述第一波束进行的与所述第二终端装置的第二通信相关的，并
基于所述第一通信量和所述第二通信量的合计，来判断是通过所述第一波束还是通过与所述第一波束不同的第二波束来进行所述第一通信；和
通信部，
所述通信部使用所述控制部所判断的所述第一波束或者所述第二波束来进行所述第一通信。
7.一种波束控制方法，其为能够与第一终端装置以及第二终端装置通信的基站装置执行的波束控制方法，所述波束控制方法的特征在于，具有：
获取第一通信量和第二通信量的步骤，所述第一通信量是与通过由第一方向输出的第一波束进行的与所述第一终端装置的第一通信相关的；所述第二通信量是与通过所述第一波束进行的与所述第二终端装置的第二通信相关的；
基于所述第一通信量和所述第二通信量的合计，来判断是通过所述第一波束还是通过与所述第一波束不同的第二波束来进行第一通信的步骤；以及
使用所判断的所述第一波束或者所述第二波束来进行所述第一通信的步骤。
8.一种记录有程序的计算机可读取的记录介质，其特征在于，
所述程序使基站装置的计算机执行：
获取第一通信量和第二通信量的步骤，所述第一通信量是与通过由第一方向输出的第一波束进行的与第一终端装置的第一通信相关的；所述第二通信量是与通过所述第一波束进行的与第二终端装置的第二通信相关的；
基于所述第一通信量和所述第二通信量的合计，来判断是通过所述第一波束还是与所述第一波束不同的第二波束来进行第一通信的步骤；以及
使用所判断的所述第一波束或者所述第二波束来进行所述第一通信的步骤。
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