JP2008028875A - 移動通信システム及び基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】 基地局側のアンテナを増加すること無く、基地局と複数の携帯型通信機間で行われる無線通信を効率良く行うこと。
【解決手段】 基地局１００は、通信用アンテナ１０１〜１０３を介して、通信エリア１０４に在圏する複数の通信端末１０５、１０６との間で無線通信を行うことによって通信端末１０５、１０６の通信を媒介する。各通信端末１０５、１０６は、自己の位置情報を基地局１００へ通知する。基地局１００は、各通信端末１０５、１０６からの位置情報に基づいて、通信端末１０５、１０６の受信電力の総和が最大となるように通信用アンテナ１０１〜１０３の向きを変える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、通信機能付ＰＤＡ（携帯情報端末：Personal Digital Assistant）をはじめとする携帯型通信機を使用した移動通信システム及び前記移動通信システムに好適な基地局に関する。

従来から、携帯電話、ＰＨＳ、通信機能付ＰＤＡ等の携帯型通信機を用いて、無線区間を使用して通信を行う移動通信システムが開発されている（特許文献１〜５参照）。
例えば、特許文献１には、携帯型通信端末と基地局間で無線信号を小電力で送受信するための方法として、アンテナの角度が各々制御出来る複数アンテナを基地局側で用い、端末毎に無線信号の送受信電力が少なくなるように前記アンテナ角度を変更する方法が記載されている。
しかしながら、基地局側には接続する端末の数だけ角度の変更可能なアンテナが必要となるため、不特定多数の端末への対応には有用ではない。また、基地局側がアンテナ角度を変更出来るアンテナを複数使用する為、基地局のコスト増にも繋がるという問題がある。

また、特許文献２、３には、基地局と移動局とを備えた無線通信システムにおいて、前記基地局は、前記移動局の位置情報を入手し、前記位置情報に基づいて基地局のアンテナを最適な方向へ向けるようにした発明が開示されている。
しかしながら、特許文献２、３記載の発明は、あくまでも基地局側アンテナと移動局が１対１の関係で、移動局の受信レベルに応じて基地局側アンテナ角度を制御するように構成されている。

したがって、前記基地局の通信エリアに複数の移動局が存在し、前記複数の移動局が同時に通信を行う場合には、いずれか一つの移動局に対して最適な方向にアンテナを向けることになるため、他の移動局にとっては好ましくない方向にアンテナが向けられ、通信が困難になる事態が発生する恐れがある。
また、特許文献２記載の発明では、アンテナの角度制御を移動局の位置情報を元に基地局側のデータベースから角度を設定しているため、データベースに無い位置に移動局がいると角度制御ができず、最適な方向へアンテナを向けることができない事態が発生する恐れがあるという問題がある。

また、特許文献４には、アンテナ角度毎の受信情況を確認し、受信情況の良い角度位置にてアンテナ揺動を停止するようにした発明が開示されているが、この発明と特許文献２、３記載の発明を組み合わせたとしても、特許文献２、３について述べたのと同様の問題がある。

特開平０９−２１４４２１号公報 特開２００１−１０２９９５号公報 特開昭５９−１５２７３９号公報 特開平０９−０８３２３６号公報 特開２００５−１０９６９０号公報

本発明は、基地局側のアンテナを増加すること無く、基地局と複数の携帯型通信機間で行われる無線通信を効率良く行うことを課題としている。

本発明によれば、基地局の通信エリア内で動作する複数の携帯型通信機と、通信用アンテナを介して前記複数の携帯型通信機との間で無線通信を行うことによって前記複数の携帯型通信機の通信を媒介する前記基地局とを有し、前記通信エリア内の複数の携帯型通信機は、自己の位置情報を前記基地局へ通知すると共に、前記基地局は、向きが可変な通信用アンテナと、前記複数の携帯型通信機からの位置情報に基づいて、前記複数の携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように前記通信用アンテナの向きを変えるアンテナ制御手段とを備えて成ることを特徴とする移動通信システム。
基地局の通信エリアで動作中の複数の携帯型通信機は、自己の位置情報を前記基地局へ通知する。前記基地局側では、アンテナ制御手段が、前記複数の携帯型通信機からの位置情報に基づいて、前記複数の携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように通信用アンテナの向きを変える。

ここで、前記基地局のアンテナ制御手段は、前記各携帯型通信機から位置情報に基づいて前記通信用アンテナが信号を送信する方向と前記各携帯型通信機端末との角度及び前記通信用アンテナと前記各携帯型通信端末との距離を算出し、前記角度及び距離に基づいて前記各携帯型通信機の受信電力を推定し、前記各携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように前記通信用アンテナの向きを変えるように構成してもよい。
また、前記アンテナ制御手段は、前記各携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように、前記通信用アンテナの水平方向の向きを変えるように構成してもよい。
また、前記アンテナ制御手段は、前記各携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように、前記通信用アンテナの水平方向及び垂直方向の向きを変えるように構成してもよい。

また、本発明によれば、通信用アンテナを介して通信エリア内で動作する複数の携帯型通信機との間で無線通信を行うことによって前記複数の携帯型通信機の通信を媒介する基地局において、前記基地局は、向きが可変な通信用アンテナと、前記複数の携帯型通信機からの位置情報に基づいて、前記複数の携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように前記通信用アンテナの向きを変えるアンテナ制御手段とを備えて成ることを特徴とする基地局が提供される。
アンテナ制御手段は、通信エリア内で動作中の複数の携帯型通信機からの位置情報に基づいて、前記複数の携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように通信用アンテナの向きを変える。

ここで、前記アンテナ制御手段は、前記各携帯型通信機から位置情報に基づいて前記通信用アンテナが信号を送信する方向と前記各携帯型通信機端末との角度及び前記通信用アンテナと前記各携帯型通信端末との距離を算出し、前記角度及び距離に基づいて前記各携帯型通信機の受信電力を推定し、前記各携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように前記通信用アンテナの向きを変えるように構成してもよい。

また、前記アンテナ制御手段は、前記各携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように、前記通信用アンテナの水平方向の向きを変えるように構成してもよい。
また、前記アンテナ制御手段は、前記各携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように、前記通信用アンテナの水平方向及び垂直方向の向きを変えるように構成してもよい。

本発明に係る移動通信システムによれば、基地局側のアンテナを増加すること無く、基地局と携帯型通信機間で行われる無線通信を電力効率良く行うことが可能になる。
また、本発明に係る基地局によれば、前記移動通信システムを構築する上で好適な基地局を提供することが可能になる。

図１は、本発明の実施の形態に係る移動通信システム全体の概要を示す図である。
図１において、基地局１００は無線区間を用いて通信を行う移動通信システムの基地局、携帯電話等の携帯型通信機によって構成された複数の通信端末１０５、通信端末１０６は基地局１００の通信エリア１０４内に存在する通信端末、基地局１００は各通信端末１０５、１０６と無線通信を行う為の複数のアンテナ１０１、アンテナ１０２、アンテナ１０３を有している。
図１の例では、基地局１００の通信エリア内に位置して動作している（在圏する）通信端末として、２つの通信端末１０５、１０６を示しているが、複数の通信端末であればいくつでもよい。

アンテナ１０１〜アンテナ１０３は、それぞれ基地局１００の周囲３６０°に存在する通信端末を在圏させ、無線信号を送受信し、基地局１００が通信エリア１０４内の複数の通信端末と通信を行うためのものである。
図１の構成の場合はアンテナが３本の為、アンテナ１本あたり１２０°の範囲を受け持ち、アンテナ１０１の範囲をセクタ１、アンテナ１０２の範囲をセクタ２、アンテナ１０３の範囲をセクタ３とする。基地局１００と通信を行う通信端末として通信端末１０５と通信端末１０６がセクタ１内に存在するものとする。

図２は、基地局１００の構成を示すブロック図であり、図１と同一部分には同一符号を付している。
図２において、基地局１００は、信号送信方向が可変な複数の通信用アンテナ１０１〜１０３、無線信号の送受信を行う無線部２０１、送受信される無線信号を符号化及び復号化する信号解析部２０２、基地局１００の通信エリア内に位置する各通信端末１０５、１０６と基地局１００との間の制御及びアンテナ１０１〜１０３の向きの制御をはじめとする基地局１００の各構成要素の制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）２０３、ＣＰＵ２０３の記憶領域となる記憶部２０４を備えている。

基地局１００の複数のアンテナ１０１〜アンテナ１０３は指向性を持つ無線信号の送受信を行い、送受信の制御は無線部２０１が行う。またアンテナ１〜アンテナ３は個々に、無線部２０１、信号解析部２０２及びＣＰＵ２０３の制御によってアンテナ１０１〜１０３の角度の変更制御が可能となっており、指向性のある無線信号の送信角度を変更可能なものとしている。
ここで、無線部２０１は無線信号の送受信を行う第１送受信手段を構成すると共に、信号解析部２０２及びＣＰＵ２０３とともにアンテナ１０１〜１０３の向きを後述するように制御するアンテナ制御手段を構成している。また、記憶部２０４は、各通信端末の位置情報等を記憶する第１記憶手段を構成している。

図３は、通信端末１０５の構成を示すブロック図であり、図１と同一部分には同一符号を付している。尚、通信端末１０６を含めて、ここで使用される通信端末の構成は通信端末１０５と同一であるため、通信端末１０５を例にとって構成を説明する。。
通信端末１０５は、基地局１００との無線送受信に使用する基地局間通信用アンテナ３０１とＧＰＳ（Global Positioning System）によりＧＰＳ衛星からの情報を受信するＧＰＳアンテナ３０２、無線信号の送受信制御を行う無線部３０３、送受信信号の符号化及び復号化を行う信号解析部３０４、基地局１００と端末１０５間の制御及び端末１０５の構成要素の制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）３０５、信号解析部３０４、ＣＰＵ３０５の記憶域となる記憶部３０６を備えている。

また、通信端末１０５は、タイマ３０７を有し、タイマ３０７によって定期的にＧＰＳアンテナ３０２にて自己の位置測定を実施して、信号解析部３０４及びＣＰＵ３０５によって通信端末１０５の位置情報を算出し、基地局間通信用アンテナ３０１にて無線信号を通して、基地局１００へ通信端末１０５の位置情報を定期的に送信する。
通信端末１０６は通信端末１０５と同一構成の為、詳細は省略するが、通信端末１０５と同様に自己の位置情報を測定処理して、通信端末１０６の位置情報を定期的に基地局１００へ送信するものとする。

ここで、無線部３０３は、無線信号を送受信する第２送受信手段を構成すると共に、信号解析部３０４及びＣＰＵ３０５とともに、ＧＰＳアンテナ３０２で受信したＧＰＳ信号に基づいて自己の位置を算出して、自己の位置を表す位置情報を生成する位置情報生成手段を構成している。また、記憶部３０６は自己の位置情報等のデータを記憶する第２記憶手段を構成し、タイマ３０７は計時手段を構成している。

図４は、基地局１００が送信する信号の送信角度と通信端末１０５、１０６の在圏位置の角度差による通信端末１０５、１０６側の受信電力の変化を説明するための説明図である。
図４において、基地局１００が送信する信号の送信角度と通信端末１０５、１０６の在圏位置の角度差によって減衰した通信端末１０５、１０６側の受信電力Ｐａ’、Ｐｂ’を下記式によって求める。

通信端末１０５の受信電力Ｐａ’＝ＰＡ１／α^Ｄａ
通信端末１０６の受信電力Ｐｂ’＝ＰＡ１／α^Ｄｂ
ここで、ＰＡ１はアンテナ１０１から送信される無線信号の電力、Ｄはアンテナ１０１から送信される無線信号の方向と各通信端末との角度差（Ｄａは通信端末１０５との角度差、Ｄｂは通信端末１０６との角度差）、αはアンテナ１０１から送信される電力が角度差Ｄにより減衰する係数である。

尚、前記求める式は厳密な電力値を求める式ではなく、本システムの特徴を説明する為に便宜的に示したものである。基地局１００が送信する電力をＰＡ１とし、アンテナ面に対して垂直方向となる基地局１００の無線信号送信方向に対し、端末１０５は角度差がＤａ、端末１０６は角度差がＤｂあるものとし、減衰量はＰＡ１の係数αのＤａ乗分の１とする。端末１０５の受信電力Ｐａ’はＰＡ１の係数αのＤａ乗分の１、端末１０６の受信電力Ｐｂ’はＰＡ１の係数αのＤｂ乗分の１とする。前記式から、角度が基地局１００の送信方向と同一（Ｄ＝０）ならＰＡ１と同じであり、角度が大きくなるにつれ、端末１０５、１０６側の受信電力は小さくなることがわかる。

図５は、基地局との距離による通信端末側の受信電力の変化を説明するための説明図であり、図１と同一部分には同一符号を付している。
図５において、通信端末１０５、１０６と基地局１００間の距離によって減衰した通信端末１０５、１０６側の受信電力Ｐａ''、Ｐｂ''を下記式によって求める。

通信端末１０５の受信電力Ｐａ''＝ＰＡ１／β^Ｌａ
通信端末１０６の受信電力Ｐｂ''＝ＰＡ１／β^Ｌｂ
ここで、ＰＡ１はアンテナ１０１から送信される無線信号の電力、距離Ｌはアンテナ１０１と各通信端末との間の距離（Ｌａは通信端末１０５との間の距離、Ｌｂは通信端末１０６との間の距離）、βはアンテナ１０１から送信される電力が距離Ｌにより減衰する係数である。

基地局１００が送信する電力をＰＡ１とし、基地局１００との距離が端末１０５はＬａ、端末１０６はＬｂとし、減衰量はＰＡ１の係数βのＬ乗分の１とする。端末１０５の受信電力Ｐａ''はＰＡ１の係数βのＬａ乗分の１、端末１０６の受信電力Ｐｂ''はＰＡ１の係数βのＬｂ乗分の１とする。前記式から、基地局１００と通信端末間の距離が大きくなるにつれ、通信端末側の受信電力は小さくなることがわかる。
図６は、基地局のアンテナの送信方向と通信端末との角度、及び、基地局と通信端末との距離の双方に基づいて、基地局１００からの送信電力をＰＡ１とした場合の通信端末１０５、１０６の受信電力を求めるときの説明図である。

図６において、図４及び図５の条件を踏まえて、アンテナ１０１の送信方向と通信端末１０５、１０６の位置との角度差及び基地局１００と通信端末１０５、１０６間の距離に基づいた電力として、通信端末１０５、１０６の受信電力となるＰａ、Ｐｂをそれぞれ求めると、角度差の係数の累乗、距離の係数の累乗となることから通信端末１０５の受信電力Ｐａ、及び通信端末１０６の受信電力Ｐｂは次のように表される。
通信端末１０５の受信電力Ｐａ＝ＰＡ１／（α^Ｄａ・β^Ｌａ）
通信端末１０６の受信電力Ｐｂ＝ＰＡ１／（α^Ｄｂ・β^Ｌｂ）

前記事項を前提として、以下、本発明の実施の形態に係る移動通信システム及び基地局の動作を説明する。
図７は、基地局１００側の記憶部２０４に記憶されている在圏通信端末の位置情報を表す図である。
図７において、基地局１００は在圏する通信端末より受信した位置情報を、基地局１００内の記憶部２０４に、通信端末毎に記憶するものとする。通信端末１０５、１０６はそれぞれＧＰＳ等で自己の位置を測定し、無線区間を利用して基地局１００へ位置情報を定期的に通知する為、基地局１００は通知される度に記憶部２０４の記憶内容を更新する。

基地局の通信エリア内に在圏する各通信端末は基地局に対して、自己の位置情報を、緯度、経度及び高度で通知するため（図７には、各通信端末１０５、１０６、・・・の位置を表す情報として、北緯及び東経を示している。）、基地局１００は、各通信端末から受信した前記情報に基づいて、アンテナとの角度差、基地局１００との距離を算出して、通信端末毎に記憶部２０４に記憶する。

図８は、基地局と通信端末間の距離による通信端末側受信電力の変化を説明する図である。
図８において、基地局１００から送信する無線信号の送信電力がＰＡ１の場合、基地局１００に在圏する全ての通信端末１０５、１０６の受信電力の総量が最も大きい場合に、最も効率よく信号が送信されていることとなる。

図７の位置情報を基に基地局１００は在圏している各通信端末１０５、１０６毎に基地局１００が送信する信号の角度と各通信端末１０５、１０６の位置との角度差、及び基地局１００と通信端末１０５、１０６間の距離を算出する。
この結果に基づいて、アンテナ１０１が変更可能なアンテナ角度の範囲から、基地局１００の通信エリア内に位置して動作している全ての通信端末１０５、１０６の受信電力量の総和が最大となる角度ＤＡ１を算出する。

図８の例では、通信端末１０５、１０６の受信電力Ｐａ、Ｐｂは各々、書き式で表される。
通信端末１０５の受信電力Ｐａ＝ＰＡ１／（α^Ｄａ・β^Ｌａ）
通信端末１０６の受信電力Ｐｂ＝ＰＡ１／（α^Ｄｂ・β^Ｌｂ）
これを用いて、基地局１００に在圏する全ての通信端末の受信電力の総和（上記の例ではＰａ＋Ｐｂ）が最大となるアンテナ１０１の角度ＤＡ１を求める。算出した結果を元に、図８に示すように基地局１００のアンテナ１０１の角度をＤＡ１に設定する。

この結果各通信端末１０５、１０６の受信電力の減衰量（分母側）の累乗の係数となっているＤａとＤｂが小さくなる為、結果的に通信端末１０５、１０６側の受信電力の総量が大きくなる。基地局１００が各通信端末１０５、１０６から再度位置情報を受信した際、更新された位置情報を元に再度角度ＤＡ１を算出し、アンテナ角度を再設定する。
このように、本実施の形態では一定の送信電力を持つ基地局１００からの送信に対し、通信端末１０５、１０６側で受信する信号の減衰量を抑えて受信することが可能となる為、基地局１００側からの送信電力の効率化を図ることが可能となる。

また、通信端末１０５、１０６から基地局１００へ送信する信号についても基地局１００のアンテナが通信端末１０５、１０６側を向いた状態となることから、通信端末１０５、１０６が送信した信号の電力が一定であれば基地局１００側が受信電力の減衰量を抑えて受信することが可能となり、通信端末１０５、１０６側の送信電力の効率化が可能となる。

図９は、基地局と通信端末間の角度差、距離による通信端末側の受信電力変化の具体例を説明するための説明図である。
図９において、複数（本実施の形態では３つ）の通信端末１０５、１０６、９０１は、それぞれ基地局１００がアンテナ１０１から送信電力ＰＡ１で送波する無線信号を受信し、アンテナ１０１の通信範囲内であるセクタ１に在圏しているものとする。

また、各通信端末１０５、１０６、９０１は、それぞれ基地局１００へ自己の現在位置の情報を通知する。基地局１００のＣＰＵ２０３は、前記通知された情報に基づいて、各通信端末１０５、１０６、９０１とアンテナ１０１の角度差Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、及び各通信端末１０５、１０６、９０１と基地局１００との距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃが導き出されるものとする。また計算を簡易的にする為に、実際の角度１０°に対し各角度差Ｄは１の比率とし、実際の距離１ｋｍに対して各距離Ｌは１の比率とする。
またアンテナ１０１の角度は、アンテナ面の垂直方向を０°としてセクタ１の範囲内（１２０°）で左右に−６０°〜＋６０°（ＤＡ１では−６〜＋６の範囲）まで５°単位（ＤＡ１では０．５単位）で変化可能なものとする。

図９の場合の各パラメータとして、ＤＡ１＝０の場合、通信端末１０５、１０６、９０１の角度をアンテナ面の垂直方向に対して各々＋１０°、＋２０°、＋４０°（Ｄａ＝１、Ｄｂ＝２、Ｄｃ＝４）、距離を２ｋｍ、４ｋｍ、１ｋｍ（Ｌａ＝２、Ｌｂ＝４、Ｌｃ＝１）とする。
また基地局１００からのセクタ１の送信電力ＰＡ１を１０、基地局１００のセクタ１のアンテナ１の角度の初期値を０°（ＤＡ１＝０）、角度差の係数αを４、距離の係数βを２とする。

前記条件で、通信端末１０５、１０６、９０１の受信電力Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃを下記式のようにして算出する。
Ｐ ＝ＰＡ１／（α^Ｄ・β^Ｌ）
Ｐａ＝１０／（４^１・２^２）＝１０／（４・４） ＝０．６２５
Ｐｂ＝１０／（４^２・２^３）＝１０／（１６・８） ＝０．０７８
Ｐｃ＝１０／（４^４・２^１）＝１０／（２５６・２）＝０．０２０
在圏する全ての通信端末１０５、１０６、９０１の総受信電力ＰｓｕｍはＰａ、Ｐｂ、Ｐｃの総和（Ｐａ＋Ｐｂ＋Ｐｃ）である０．７２３となる。

図９の条件で基地局１００のアンテナ１０１の角度をアンテナ面の垂直方向を０°とし−６０°〜＋６０°の範囲内で５°単位で変化させた場合、ＤＡ１は−６〜＋６の範囲で０．５単位で変化することとなる。ＤＡ１の変化により通信端末１０５、１０６、９０１の角度とアンテナ１０１との角度差であるＤａ、Ｄｂ、Ｄｃも変化する為、各通信端末１０５、１０６、９０１の総受信電力Ｐｓｕｍも変化することとなる。

図１０は、ＤＡ１（アンテナ１０１の角度）の変化によるＰｓｕｍ（在圏の全ての通信端末の総受信電力）の変化を示す表であり、ＤＡ１を−６〜＋６の範囲で変化させた場合のＰｓｕｍの値を示している。また、図１１は、図１０のに示した総受信電力Ｐｓｕｍを表すグラフである。

図１０及び図１１から明らかなように、ＤＡ１が４（アンテナ１０１の角度が＋４０°）の場合に総受信電力Ｐｓｕｍが最大値となることが分かる。
この結果から、基地局に設置されるアンテナを固定角度で設置するよりも、セクタ内の角度で在圏する通信端末の位置に応じて変化させた方が、各通信端末と基地局間で送受する信号の総送受信電力の効率が高くなることが確認できる。

尚、前記説明は、主として通信用アンテナ１０１について説明したが、通信用アンテナ１０２、１０３についても同様である。例えば、図１のように、在圏するのが通信端末１０５、１０６のみの場合、アンテナ１０２、１０３の制御は意味を持たないため、アンテナ１０１について前記制御を行えば足りるが、セクタ２、３にも通信端末が在圏する場合には、前記同様にして、アンテナ１０２、１０３の向きの制御が行われる。
即ち、基地局１００は、在圏する各通信端末１０５、１０６からの位置情報に基づいて、通信端末１０５、１０６の受信電力の総和が最大となるように通信用アンテナ１０１〜１０３の向きを変える。

以上述べたように、本実施の形態に係る移動通信システムは、基地局側が基地局内に在圏する複数の全ての通信端末の位置情報を前記各通信端末から受信し、その結果から、所定位置を基準とする各通信端末と基地局側アンテナの送信角度との差、及び基地局と各通信端末間の距離を算出すると共に、在圏する各通信端末の受信電力を算出し、在圏する全ての通信端末の受信電力の総量が出来るだけ大きくなるよう、基地局側のアンテナ角度を制御するように構成されている。

したがって、基地局側のアンテナを増加すること無く、基地局と複数の携帯型通信端末間で行われる無線通信を、総受信電力の制御によって効率良く行うことが可能になる。
また、基地局側アンテナが送信する角度を変化することが可能である為、基地局が送信する無線信号に対し、通信端末側の総受信電力を上げることが可能となる。基地局との通信に無線区間を使用する通信端末において、基地局からの無線信号を受信する際、無線信号の送信電力が出来るだけ減衰せずに受信側で受信することが可能になる。

また、各通信端末の受信電力が求められる為、通信端末が所望する最低限の受信電力となるように基地局側が送信電力を下げることが可能となり、電流削減、他エリアへの干渉低減となる。
また、通信端末側が送信する無線信号に対してもなるべく送信電力が上がる方向に基地局側アンテナが向いている為、通信端末側の送信電力削減、及び基地局側の受信電力を上げることが可能となる。
また、本実施の形態によれば、前記移動通信システムを構築する上で好適な基地局を提供することが可能になる。

尚、前述した実施の形態は種々の変更が可能である。例えば、本発明の他の実施の形態として、アンテナを横方向（水平方向）の角度変更のみでなく、縦方向（垂直方向）へも角度を変更可能とすることで、在圏する通信端末の高度差による送信電力の効率化を図ることが可能となる。
また、図１０で求めた総受信電力Ｐｓｕｍの最大値となるアンテナ角度を最良な値としたが、最低受信電力となる閾値を設け、なるべく各通信端末の受信電力が均一となるよう設計することで安定した受信電力を保障することが可能となる。

携帯電話、ＰＨＳ、通信機能付ＰＤＡをはじめとする携帯型通信機を使用した移動通信システムに適用可能である。

本発明の実施の形態に係る移動通信システムを示す全体構成図である。 本発明の実施の形態に係る基地局のブロック図である。 本発明の実施の形態に使用する携帯型通信機のブロック図である。 本発明の実施の形態における受信電力の変化を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態における受信電力の変化を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態において受信電力を求めるときの説明図である。 本発明の実施の形態における在圏携帯型通信機の位置情報を表す図である。 本発明の実施の形態における携帯型通信機側受信電力の変化を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態における携帯型通信機側受信電力の変化を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態における総受信電力の変化を示す表である。 本発明の実施の形態における総受信電力の変化を示すグラフである。

符号の説明

１００・・・基地局
１０１〜１０３、３０１・・・通信用アンテナ
１０４・・・通信エリア
１０５、１０６、９０１・・・携帯型通信機を構成する通信端末
２０１・・・第１送受信手段及びアンテナ制御手段を構成する無線部
２０２・・・アンテナ制御手段を構成する信号解析部
２０３・・・アンテナ制御手段を構成するＣＰＵ
２０４・・・第１記憶手段を構成する記憶部
３０２・・・ＧＰＳアンテナ
３０３・・・第２送受信手段及び位置情報生成手段を構成する無線部
３０４・・・位置情報生成手段を構成する信号解析部
３０５・・・位置情報生成手段を構成するＣＰＵ
３０６・・・第２記憶手段を構成する記憶部
３０７・・・計時手段を構成するタイマ

Claims (8)

1. 基地局の通信エリア内で動作する複数の携帯型通信機と、通信用アンテナを介して前記複数の携帯型通信機との間で無線通信を行うことによって前記複数の携帯型通信機の通信を媒介する前記基地局とを有し、
   前記通信エリア内の複数の携帯型通信機は、自己の位置情報を前記基地局へ通知すると共に、
   前記基地局は、向きが可変な通信用アンテナと、前記複数の携帯型通信機からの位置情報に基づいて、前記複数の携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように前記通信用アンテナの向きを変えるアンテナ制御手段とを備えて成ることを特徴とする移動通信システム。
2. 前記基地局のアンテナ制御手段は、前記各携帯型通信機から位置情報に基づいて前記通信用アンテナが信号を送信する方向と前記各携帯型通信機端末との角度及び前記通信用アンテナと前記各携帯型通信端末との距離を算出し、前記角度及び距離に基づいて前記各携帯型通信機の受信電力を推定し、前記各携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように前記通信用アンテナの向きを変えることを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
3. 前記アンテナ制御手段は、前記各携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように、前記通信用アンテナの水平方向の向きを変えることを特徴とする請求項１又は２記載の移動通信システム。
4. 前記アンテナ制御手段は、前記各携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように、前記通信用アンテナの水平方向及び垂直方向の向きを変えることを特徴とする請求項１又は２記載の移動通信システム。
5. 通信用アンテナを介して通信エリア内で動作する複数の携帯型通信機との間で無線通信を行うことによって前記複数の携帯型通信機の通信を媒介する基地局において、
   前記基地局は、向きが可変な通信用アンテナと、前記複数の携帯型通信機からの位置情報に基づいて、前記複数の携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように前記通信用アンテナの向きを変えるアンテナ制御手段とを備えて成ることを特徴とする基地局。
6. 前記アンテナ制御手段は、前記各携帯型通信機から位置情報に基づいて前記通信用アンテナが信号を送信する方向と前記各携帯型通信機端末との角度及び前記通信用アンテナと前記各携帯型通信端末との距離を算出し、前記角度及び距離に基づいて前記各携帯型通信機の受信電力を推定し、前記各携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように前記通信用アンテナの向きを変えることを特徴とする請求項５記載の基地局。
7. 前記アンテナ制御手段は、前記各携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように、前記通信用アンテナの水平方向の向きを変えることを特徴とする請求項５又は６記載の基地局。
8. 前記アンテナ制御手段は、前記各携帯型通信機の受信電力の総和が最大となるように、前記通信用アンテナの水平方向及び垂直方向の向きを変えることを特徴とする請求項５又は６記載の基地局。

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