JP2010010968A - Base station and antenna group switching method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a base station which can be switched adaptively in accordance with the number of accommodation users, and to provide an antenna group switching method. <P>SOLUTION: The base station characteristically includes: a plurality of antennas 218; an antenna group switching part 236 which switches current antenna groups to be utilized in radio communication among a plurality of antenna groups consisting of a part or the whole of the plurality of antennas; a monitoring part 222 of the number of stored users which monitors the number of stored users which is the number of communication terminals under communication at present; a base station memory 212 which stores the number of storable users to be determined corresponding to the number of antennas as a table 213 of the number of storable users; and a current antenna group determination part 220 which instructs that an antenna group having the minimum number of storable users exceeding the number of stored users is considered as a current antenna group to the antenna group switching part 236. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のアンテナによるアダプティブアレイ方式を用いた無線通信を行うために、無線通信に利用される現行アンテナグループを動的に切り替える基地局およびアンテナグループ切替方法に関するものである。   The present invention relates to a base station and an antenna group switching method for dynamically switching a current antenna group used for wireless communication in order to perform wireless communication using an adaptive array system with a plurality of antennas.

近年、PHS(Personal Handy phone System)や携帯電話等に代表される通信端末が普及し、場所や時間を問わず通話や情報入手が可能となった。特に昨今では、入手可能な情報量も増加の一途を辿り、大容量のデータをダウンロードするため高速かつ高品質な無線通信方式が取り入れられるようになってきた。   In recent years, communication terminals represented by PHS (Personal Handy phone System) and mobile phones have become widespread, making it possible to make calls and obtain information regardless of location or time. Especially in recent years, the amount of available information has been increasing, and high-speed and high-quality wireless communication systems have been introduced to download large amounts of data.

これらのような無線通信においては、送受信を行うために信号を二重化する必要がある。二重化の方式としては、時分割によって送受信を切り替えるTDD(Time Division Duplex:時分割複信)、周波数を異ならせて送受信を二重化するFDD(Frequency Division Duplex:周波数分割復信)が代表的である。また同時に複数の通信端末と通信をする多元接続のための方式としては、時分割して複数の通信端末を切り替えるTDMA(Time Division Multiple Access:時分割多元接続)、周波数帯域を分割するFDMA(Frequency Division Multiple Access:周波数分割多元接続)、通信端末ごとに異なる符号を乗算するCDMA(Code Division Multiple Access:符号分割多重接続)が代表的である。   In such wireless communication, it is necessary to duplicate signals in order to transmit and receive. Typical duplexing methods include TDD (Time Division Duplex) for switching between transmission and reception by time division and FDD (Frequency Division Duplex) for duplexing transmission and reception by changing the frequency. In addition, as a method for multiple access to communicate with a plurality of communication terminals at the same time, TDMA (Time Division Multiple Access) for switching a plurality of communication terminals by time division, FDMA (Frequency) for dividing a frequency band Typical examples include Division Multiple Access (frequency division multiple access) and CDMA (Code Division Multiple Access) that multiplies a different code for each communication terminal.

例えば、従来から利用されているPHS通信規格として、ARIB(Association of Radio Industries and Businesses) STD−28(非特許文献1)があり、ここでは、TDMA−TDD方式が採用されている。当該通信規格において、基地局は制御信号を送信しており、移動局(通信端末)はこれを受信することで基地局の存在を知り、位置登録を行い、通信を開始するなど諸々の動作を行うよう構成されている。   For example, ARIB (Association of Radio Industries and Businesses) STD-28 (Non-Patent Document 1) is used as a PHS communication standard that has been conventionally used. Here, the TDMA-TDD system is adopted. In this communication standard, the base station transmits a control signal, and the mobile station (communication terminal) receives this signal to know the presence of the base station, perform location registration, and start communication. Is configured to do.

また、通信速度を維持しつつ通信品質を向上させる一手段として複数のアンテナを用い指向性パターンを制御するアダプティブアレイアンテナ技術が存在する。   Further, there is an adaptive array antenna technique that uses a plurality of antennas to control the directivity pattern as one means for improving communication quality while maintaining the communication speed.

かかるアダプティブアレイアンテナ技術は、複数のアンテナから送信される電波の位相を調整する事で、合成波を生成し、当該合成波の進行方向を制御する技術である。これにより、所定の方向に電波を送信することが可能となるため、基地局間で発生する電波干渉を低減させたり、電波の送信距離を伸ばしたりすることができる。   Such an adaptive array antenna technique is a technique for generating a composite wave by controlling the phases of radio waves transmitted from a plurality of antennas and controlling the traveling direction of the composite wave. Thus, radio waves can be transmitted in a predetermined direction, so that radio wave interference generated between base stations can be reduced and the transmission distance of radio waves can be extended.

具体的には、アダプティブアレイ技術を用いてビームフォーミングを形成することで所定の方向に電波を絞ることができ、ヌルステアリングを形成することで他の基地局への干渉を最小限に抑えることが可能となる。すなわち、ある瞬間において通信相手としての通信端末を特定することができれば、特定した通信端末の方向にビームフォーミングを形成し、特定した通信端末の方向以外の方向にヌルステアリングを形成することが可能となる。   Specifically, by forming beamforming using adaptive array technology, radio waves can be focused in a predetermined direction, and by forming null steering, interference with other base stations can be minimized. It becomes possible. That is, if a communication terminal as a communication partner can be specified at a certain moment, it is possible to form beam forming in the direction of the specified communication terminal and to form null steering in a direction other than the direction of the specified communication terminal. Become.

従来、かかる複数のアンテナの一部または全部から成る複数のアンテナグループを切り替える技術がある(例えば特許文献1)。アンテナグループを切り替えることで、使用アンテナ数が変更され、以下の効果が得られる。   Conventionally, there is a technique for switching a plurality of antenna groups including a part or all of the plurality of antennas (for example, Patent Document 1). By switching antenna groups, the number of antennas used is changed, and the following effects are obtained.

1つの端末に対して使用するアンテナの本数が多い場合、通信品質が向上し、カバーエリアが増大する。ただし、1基地局あたりの収容ユーザ数は低下する。これは、アンテナ数を増やすと、それだけ基地局のリソースを使ってしまうためである。   When the number of antennas used for one terminal is large, the communication quality is improved and the cover area is increased. However, the number of accommodated users per base station decreases. This is because if the number of antennas is increased, the resources of the base station are used accordingly.

アンテナの本数が少ない場合、1基地局あたりの収容ユーザ数は増大する。ただし、通信品質が低下し、カバーエリアが縮小する。
ARIB RCR STD−28(Association of Radio Industries and Broadcast Research and Development Center for Radio Systems) 特許第3326416号公報
When the number of antennas is small, the number of accommodated users per base station increases. However, the communication quality is lowered and the cover area is reduced.
ARIB RCR STD-28 (Association of Radio Industries and Broadcast Research and Development Center for Radio Systems) Japanese Patent No. 3326416

しかし、従来のアンテナグループの切替は適応的に行われないため、たとえば、呼量が少ないのに、1つの端末に対して使用するアンテナ数を少なく設定し、カバーエリアを縮小させてしまったり、逆に、1つの端末に対して使用するアンテナ数を多く設定しカバーエリアを増加させたが、呼量が多くユーザを収容しきれない、等の環境が発生してしまう。   However, since conventional antenna group switching is not performed adaptively, for example, although the call volume is small, the number of antennas used for one terminal is set small, and the cover area is reduced, On the contrary, although the number of antennas used for one terminal is set to be large and the cover area is increased, an environment in which the amount of calls is large and the user cannot be accommodated is generated.

本発明は、このような課題に鑑み、複数のアンテナを備える基地局のアンテナグループを、収容ユーザ数に応じて適応的に切り替えることが可能な基地局およびアンテナグループ切替方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a base station and an antenna group switching method capable of adaptively switching an antenna group of a base station including a plurality of antennas according to the number of accommodated users. It is said.

上記課題を解決するために、本発明にかかる基地局の代表的な構成は、複数のアンテナと、複数のアンテナの一部または全部から成る複数のアンテナグループのうち、無線通信に利用される現行アンテナグループを切り替えるアンテナグループ切替部と、現在通信中の通信端末の数である収容ユーザ数を監視する収容ユーザ数監視部と、アンテナ数に対応して定まる、通信品質を表す値が所定の閾値を維持できる最多の通信端末の数である収容可能ユーザ数を記憶するメモリと、収容ユーザ数を超える最少の収容可能ユーザ数を有するアンテナグループを現行アンテナグループとすることをアンテナグループ切替部に指示する現行アンテナグループ判定部と、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a typical configuration of a base station according to the present invention is a current configuration used for radio communication among a plurality of antenna groups and a plurality of antenna groups including a part or all of a plurality of antennas. An antenna group switching unit that switches antenna groups, an accommodated user number monitoring unit that monitors the number of accommodated users, which is the number of currently communicating communication terminals, and a value representing communication quality that is determined according to the number of antennas is a predetermined threshold value Instructs the antenna group switching unit to make the current antenna group the antenna group having the minimum number of users that can be accommodated and the minimum number of users that can be accommodated, which is the maximum number of communication terminals capable of maintaining And a current antenna group determination unit.

上記の構成により、基地局は、通信品質を表す値が所定の閾値より劣化することのない範囲で、最多の通信端末を収容可能となる。   With the above configuration, the base station can accommodate the largest number of communication terminals within a range in which a value representing communication quality does not deteriorate below a predetermined threshold.

上記の現行アンテナグループ選択部は、収容ユーザ数を超える収容可能ユーザ数を有するアンテナグループが存在しない場合、最大の収容可能ユーザ数を有するアンテナグループを現行アンテナグループとすることを選択してよい。この場合、閾値は維持できていないが、ユーザを可能な限り多く収容するためである。   The current antenna group selection unit may select that the antenna group having the maximum accommodable user number is the current antenna group when there is no antenna group having the accommodable user number exceeding the accommodating user number. In this case, the threshold value cannot be maintained, but it is for accommodating as many users as possible.

上記の通信品質を表す値は、信号対干渉雑音比(SINR:Signal to Interference and Noise Ratio)、受信電界強度(RSSI:Received Signal Strength Indicator)、SIR(Signal to Interference Ratio)、SNR(Signal to Noise Ratio)、ビットエラーレート(BER:Bit Error Rate)またはフレームエラーレート(FER:Frame Error Rate)としてよい。   The values representing the communication quality are as follows: Signal to Interference and Noise Ratio (SINR), Received Signal Strength Indicator (RSSI), Signal to Interference Ratio (SIR), and Signal to Noise (SNR). Ratio, bit error rate (BER), or frame error rate (FER).

上記課題を解決するために、本発明は、基地局に備えられた複数のアンテナの一部または全部から成る複数のアンテナグループのうち、無線通信に利用される現行アンテナグループを動的に切り替えるアンテナグループ切替方法において、現在通信中の通信端末の数である収容ユーザ数を監視し、収容ユーザ数を、現行アンテナグループの通信品質を表す値が所定の閾値を維持できる最多の通信端末の数である収容可能ユーザ数と比較し、収容ユーザ数を超える最少の収容可能ユーザ数を有するアンテナグループを現行アンテナグループとすることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the present invention provides an antenna that dynamically switches a current antenna group used for wireless communication among a plurality of antenna groups including a part or all of a plurality of antennas provided in a base station. In the group switching method, the number of accommodated users, which is the number of communication terminals currently communicating, is monitored, and the number of accommodated users is the maximum number of communication terminals that can maintain a predetermined threshold value indicating the communication quality of the current antenna group. The current antenna group is characterized in that an antenna group having the smallest number of accommodable users exceeding the number of accommodable users is set as the current antenna group.

上記の収容ユーザ数を超える収容可能ユーザ数を有するアンテナグループが存在しない場合、最大の収容可能ユーザ数を有するアンテナグループを現行アンテナグループとすることをよい。   When there is no antenna group having the maximum number of users that can be accommodated, the antenna group having the maximum number of users that can be accommodated may be the current antenna group.

上述した基地局における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該アンテナグループ切替方法にも適用可能である。   The component corresponding to the technical idea in the base station mentioned above and its description are applicable also to the said antenna group switching method.

本発明によれば、環境に応じて適応的にアンテナ数を切り替えることで、通信品質・カバーエリアを維持しながら、可能な限り多くのユーザを収容可能な基地局を提供可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a base station that can accommodate as many users as possible while maintaining communication quality and a coverage area by adaptively switching the number of antennas according to the environment.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

(無線通信システム)
図1は、本発明の実施形態である基地局が適用される、無線通信システムの概略的な接続関係を示した説明図である。当該無線通信システム100は、基地局110A、110Bと、PHS端末120A、120Bと、ISDN(Integrated Services Digital Network)回線、インターネット、専用回線等で構成される通信網130と、中継サーバ140とを含んで構成される。
(Wireless communication system)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic connection relationship of a wireless communication system to which a base station according to an embodiment of the present invention is applied. The wireless communication system 100 includes base stations 110A and 110B, PHS terminals 120A and 120B, a communication network 130 including an ISDN (Integrated Services Digital Network) line, the Internet, a dedicated line, and the like, and a relay server 140. Consists of.

上記無線通信システム100において、ユーザが自身のPHS端末120Aから他のPHS端末120Bへの通信回線の接続を行う場合、PHS端末120Aは、オープンサーチを行い、通信可能範囲内の最も通信品質のよい基地局110Aに無線接続要求を行う。無線接続要求を受信した基地局110Aは、通信網130を介して中継サーバ140に通信相手との通信接続を要求し、中継サーバ140は、PHS端末120Bの位置登録情報を参照し他のPHS端末120Bの無線通信範囲内にある例えば基地局110Bを選択して基地局110Aと基地局110Bとの通信経路を確保し、PHS端末120AとPHS端末120Bの通信を確立する。   In the wireless communication system 100, when a user connects a communication line from his / her PHS terminal 120A to another PHS terminal 120B, the PHS terminal 120A performs an open search and has the best communication quality within the communicable range. A wireless connection request is made to the base station 110A. The base station 110A that has received the wireless connection request requests the relay server 140 to establish a communication connection with the communication partner via the communication network 130, and the relay server 140 refers to the location registration information of the PHS terminal 120B to determine another PHS terminal. For example, the base station 110B within the wireless communication range of 120B is selected to secure a communication path between the base station 110A and the base station 110B, and communication between the PHS terminal 120A and the PHS terminal 120B is established.

このような無線通信システム100においては、基地局110AとPHS端末120Aもしくは基地局110BとPHS端末120Bとの通信速度および通信品質を向上させるため様々な技術が採用されている。本実施形態では、例えば、ARIB STD−28が採用され、基地局とPHS端末との間ではTDMA−TDD方式に基づいた無線通信が実行される。   In such a wireless communication system 100, various techniques are employed to improve the communication speed and communication quality between the base station 110A and the PHS terminal 120A or between the base station 110B and the PHS terminal 120B. In the present embodiment, for example, ARIB STD-28 is adopted, and wireless communication based on the TDMA-TDD scheme is executed between the base station and the PHS terminal.

以下、無線通信システム100における基地局110A、110Bの具体的な構成と動作を説明する。なお、以下の実施形態において、基地局110A、110Bは同様の構成を有するため、代表として基地局110Aの構成を説明する。   Hereinafter, specific configurations and operations of the base stations 110A and 110B in the wireless communication system 100 will be described. In the following embodiments, since base stations 110A and 110B have the same configuration, the configuration of base station 110A will be described as a representative.

(基地局)
図2は、図1の基地局110Aのハードウェア構成を示した機能ブロック図である。基地局110Aは、基地局制御部210と、基地局メモリ212と、基地局無線通信部214と、基地局有線通信部216と、複数のアンテナ218と、収容ユーザ数監視部222と、送信データ生成部224と、受信データ処理部226とを含んで構成される。
(base station)
FIG. 2 is a functional block diagram showing a hardware configuration of the base station 110A of FIG. The base station 110A includes a base station control unit 210, a base station memory 212, a base station wireless communication unit 214, a base station wired communication unit 216, a plurality of antennas 218, a accommodated user number monitoring unit 222, and transmission data. A generation unit 224 and a reception data processing unit 226 are included.

基地局制御部210は、中央処理装置(CPU)を含む半導体集積回路により基地局110A全体を管理および制御する。また、基地局制御部210は、基地局メモリ212のプログラムを用いて、PHS端末120Aの通信網130や他のPHS端末120Bへの通信接続を制御する。基地局メモリ212は、ROM、RAM、EEPROM、不揮発性RAM、フラッシュメモリ、HDD等で構成され、基地局制御部210で処理されるプログラムや時刻情報等を記憶する。   The base station control unit 210 manages and controls the entire base station 110A using a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU). In addition, the base station control unit 210 controls communication connection of the PHS terminal 120A to the communication network 130 and other PHS terminals 120B using a program in the base station memory 212. The base station memory 212 includes ROM, RAM, EEPROM, nonvolatile RAM, flash memory, HDD, and the like, and stores programs processed by the base station control unit 210, time information, and the like.

基地局メモリ212は、複数のアンテナ218のうち、使用されるアンテナ数に対応して定まる、通信品質を表す値が所定の閾値を維持できる最多の通信端末の数である収容可能ユーザ数を記憶している。これは、アンテナ数と収容可能ユーザ数とを対応させた収納可能ユーザ数テーブル213として保存されている。   The base station memory 212 stores the number of users that can be accommodated, which is the maximum number of communication terminals that can maintain a predetermined threshold as a value representing the communication quality, which is determined according to the number of antennas used among the plurality of antennas 218. is doing. This is stored as a storable user number table 213 in which the number of antennas and the number of storable users are associated with each other.

基地局無線通信部214は、アンテナ218を介してPHS端末120との通信を確立し、データの送受信を行う。基地局有線通信部216は、通信網130を介して中継サーバ140を含む様々なサーバと接続することができる。   The base station wireless communication unit 214 establishes communication with the PHS terminal 120 via the antenna 218 and transmits / receives data. The base station wired communication unit 216 can be connected to various servers including the relay server 140 via the communication network 130.

基地局無線通信部214は、複数のアンテナ218の一部または全部から成る複数のアンテナグループのうち、無線通信に利用される現行アンテナグループを切り替えるアンテナグループ切替部236を含む。   The base station wireless communication unit 214 includes an antenna group switching unit 236 that switches a current antenna group used for wireless communication among a plurality of antenna groups including some or all of the plurality of antennas 218.

アンテナ218は、グループ分けされていて、例えば、1アンテナグループに含まれるアンテナ数を2本、4本、8本とする構成が可能な場合、それらに対応して、使用アンテナ数レベルが1、2、3のグループが形成される。   The antennas 218 are grouped. For example, when the number of antennas included in one antenna group can be two, four, or eight, the number of used antennas is 1, A few groups are formed.

データ受信処理は、基地局無線通信部214にてアンテナグループごとに波形処理を行い、データ復調部234にて復調し、受信データ処理部226において受信データをビット処理する。   In the data reception processing, the base station radio communication unit 214 performs waveform processing for each antenna group, demodulates the data demodulation unit 234, and bit-processes the reception data in the reception data processing unit 226.

データ送信処理は、送信データ生成部224において送信フレームを生成し、データ変調部232にて変調し、基地局無線通信部214にてアンテナグループ毎に波形処理を行い、送信する。   In the data transmission process, a transmission frame is generated by the transmission data generation unit 224, modulated by the data modulation unit 232, and subjected to waveform processing for each antenna group by the base station radio communication unit 214 and transmitted.

上記のデータ送受信処理において、収容ユーザ数監視部222では、現在通信中の通信端末の数である収容ユーザ数を監視している。   In the data transmission / reception process, the accommodated user number monitoring unit 222 monitors the accommodated user number, which is the number of communication terminals currently communicating.

本実施形態において、基地局制御部210は、現行アンテナグループ判定部220としても機能する。現行アンテナグループ判定部220は、収容ユーザ数監視部222から上記の収容ユーザ数を取得し、図3の判定処理により適切な現行アンテナグループを判定する。現行アンテナグループを切り替える際には、収容ユーザ数監視部222を介してアンテナグループ切替部236へ指示する。   In the present embodiment, the base station control unit 210 also functions as the current antenna group determination unit 220. The current antenna group determination unit 220 acquires the number of accommodated users from the accommodated user number monitoring unit 222, and determines an appropriate current antenna group by the determination process of FIG. When switching the current antenna group, the antenna group switching unit 236 is instructed via the accommodated user number monitoring unit 222.

(アンテナグループ切替方法)
図3は図2の現行アンテナグループ判定部220が行う判定処理を示すフローチャートである。図3はアンテナ数レベルを上げるか否かの判定300と、アンテナ数レベルを下げるか否かの判定400とに大別される。
(Antenna group switching method)
FIG. 3 is a flowchart showing determination processing performed by the current antenna group determination unit 220 of FIG. FIG. 3 is broadly divided into a determination 300 for determining whether to increase the antenna number level and a determination 400 for determining whether to decrease the antenna number level.

現行アンテナグループ判定部220は、まず、現在のアンテナ数レベルが最高のアンテナ数レベルより小さいか否かを判定する(ステップS310)。その結果、小さい場合、すなわちアンテナ数レベルを上げる余地がある場合、現行アンテナグループ判定部220は、収容ユーザ数監視部222から現在の収容ユーザ数を取得し、収納可能ユーザ数テーブル213を参照して、現在の収容ユーザ数が、1レベル上のアンテナ数レベルで収容可能なユーザ数より小さいか否かを判定する(ステップS320)。その結果、小さい場合、現行アンテナグループ判定部220は、アンテナグループ切替部236に指示して、1レベル上のアンテナ数レベルへの切替を行う(ステップS330)。そして判定300が繰り返される。   First, the current antenna group determination unit 220 determines whether or not the current antenna number level is smaller than the highest antenna number level (step S310). As a result, if it is small, that is, if there is room to increase the antenna number level, the current antenna group determination unit 220 acquires the current accommodated user number from the accommodated user number monitoring unit 222 and refers to the accommodable user number table 213. Then, it is determined whether or not the current number of accommodated users is smaller than the number of users that can be accommodated at the antenna number level one level higher (step S320). As a result, if it is smaller, the current antenna group determination unit 220 instructs the antenna group switching unit 236 to switch to the antenna number level one level higher (step S330). Then, determination 300 is repeated.

ステップ310にて最高のアンテナ数レベルに到達している場合は、判定400に移行する。まず、現在のアンテナ数レベルが最低のアンテナ数レベルより大きいか否かを判定する(ステップS410)。その結果、大きい場合、すなわちアンテナ数レベルを下げる余地がある場合、現行アンテナグループ判定部220は、現在の収容ユーザ数が、現在のアンテナ数レベルで収容可能なユーザ数以上か否かを判定する(ステップS420)。その結果、以上である場合、現行アンテナグループ判定部220は、アンテナグループ切替部236に指示して、1レベル下のアンテナ数レベルへの切替を行う(ステップS430)。そして判定400が繰り返される。   If the maximum number of antennas has been reached in step 310, the process proceeds to decision 400. First, it is determined whether or not the current antenna number level is greater than the lowest antenna number level (step S410). As a result, when it is large, that is, when there is room to lower the antenna number level, the current antenna group determination unit 220 determines whether or not the current number of accommodated users is equal to or greater than the number of users that can be accommodated at the current antenna number level. (Step S420). As a result, in the above case, the current antenna group determination unit 220 instructs the antenna group switching unit 236 to perform switching to the antenna number level one level lower (step S430). Decision 400 is then repeated.

以上の処理により、現行アンテナグループ判定部220は、最終的に、収容ユーザ数を超える最少の収容可能ユーザ数を有するアンテナグループを現行アンテナグループとすることをアンテナグループ切替部236に指示することとなる。   With the above processing, the current antenna group determination unit 220 finally instructs the antenna group switching unit 236 to set the antenna group having the minimum number of users that can be accommodated exceeding the number of accommodated users as the current antenna group. Become.

すなわち、基地局110Aは、通信品質を表す値が所定の閾値より劣化することのない範囲で、最多の通信端末を収容可能となる。   That is, the base station 110A can accommodate the largest number of communication terminals within a range in which a value representing communication quality does not deteriorate below a predetermined threshold.

なお、本実施形態では、ステップS420に示すように、現在の収容ユーザ数が現行アンテナグループの収容可能ユーザ数を超えてからアンテナグループを切り替えているが、かかる切替は、事前に余裕をもって判断してよい。すなわち、超えそうになったら、予めアンテナ数レベルを下げて、収容可能ユーザ数を増加させるとよい。   In this embodiment, as shown in step S420, the antenna group is switched after the current number of accommodated users exceeds the number of users that can be accommodated in the current antenna group. However, such switching is determined with a margin in advance. It's okay. That is, if it is about to exceed, it is preferable to lower the antenna number level in advance and increase the number of users that can be accommodated.

なお、ステップS410で結果がNOの場合、すなわち、現在のアンテナ数レベルが最低のアンテナ数レベルであり、現在の収容ユーザ数を超える収容可能ユーザ数を有するアンテナグループが存在しない場合、最大の収容可能ユーザ数を有するアンテナグループ(最低のアンテナ数レベル)を現行アンテナグループとすることを選択してよい。ユーザを可能な限り多く収容するためである。   If the result is NO in step S410, that is, if the current antenna number level is the lowest antenna number level and there is no antenna group having an accommodable number of users exceeding the current number of accommodated users, the maximum accommodation You may choose to make the antenna group with the number of possible users (the lowest antenna number level) the current antenna group. This is to accommodate as many users as possible.

図3のフローチャートは一例であり、判定順序は問わない。すなわち、判定400を判定300より先に行ってもよい。   The flowchart of FIG. 3 is an example, and the determination order is not limited. That is, the determination 400 may be performed before the determination 300.

上記の通信品質を表す値は、信号対干渉雑音比(SINR:Signal to Interference and Noise Ratio)、受信電界強度(RSSI:Received Signal Strength Indicator)、SIR(Signal to Interference Ratio)、SNR(Signal to Noise Ratio)、ビットエラーレート(BER:Bit Error Rate)またはフレームエラーレート(FER:Frame aError Rate)としてよい。その他ビットエラー率(BER:Bit Error Rate)やフレームエラー率(FER:Frame Error Rate)を用いてもよい。なおSIRには、CI(Carrier Interface)も包含される。   The values representing the communication quality are as follows: Signal to Interference and Noise Ratio (SINR), Received Signal Strength Indicator (RSSI), Signal to Interference Ratio (SIR), and Signal to Noise (SNR). Ratio, bit error rate (BER), or frame error rate (FER). In addition, a bit error rate (BER) or a frame error rate (FER) may be used. The SIR includes a CI (Carrier Interface).

図4は従来のアンテナ切替方法の一例を示すフローチャートである。通話中ユーザの通信環境が変化したか否かを判定し(ステップS10)、変化した場合、それが改善されたものか、悪化したものかを判定する(ステップS20)。改善された場合には、所定のアンテナグループモードに移行し、アンテナ数を減少させる(ステップS40)。悪化した場合には、全アンテナを使用する全アンテナモードへ移行する(ステップS30)。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of a conventional antenna switching method. It is determined whether or not the communication environment of the user during a call has changed (step S10), and if it has changed, it is determined whether it has been improved or deteriorated (step S20). If improved, the mode is shifted to a predetermined antenna group mode and the number of antennas is decreased (step S40). When it deteriorates, it shifts to the all antenna mode using all antennas (step S30).

このように、従来は、全アンテナグループを用いるか、所定のアンテナグループを用いるか、の二者択一しかなく、たとえば、呼量が少ないのにアンテナ数を少なく設定し、カバーエリアを縮小させてしまったり、逆に、アンテナ数を多く設定しカバーエリアを増加させたが、呼量が多くユーザを収容しきれなかったりする等の環境が発生してしまっていた。   As described above, conventionally, there is only an alternative of using all antenna groups or a predetermined antenna group. For example, the number of antennas is set to be small although the call volume is small, and the cover area is reduced. On the other hand, although the number of antennas was increased and the coverage area was increased, there was an environment where the amount of calls was large and the user could not be accommodated.

本発明の実施形態では、かかる問題を解決し、環境に応じて適応的にアンテナ数を切り替えることで、通信品質・カバーエリアを維持しながら、可能な限り多くのユーザを収容可能な基地局を提供可能となる。   The embodiment of the present invention solves such a problem and adaptively switches the number of antennas according to the environment, thereby maintaining a base station that can accommodate as many users as possible while maintaining communication quality and coverage area. It can be provided.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

本発明は、複数のアンテナによるアダプティブアレイ方式を用いた無線通信を行うために、無線通信に利用される現行アンテナグループを動的に切り替える基地局およびアンテナグループ切替方法に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a base station and an antenna group switching method that dynamically switch a current antenna group used for wireless communication in order to perform wireless communication using an adaptive array system using a plurality of antennas.

本発明の実施形態である基地局が適用される、無線通信システムの概略的な接続関係を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the rough connection relation of the radio | wireless communications system to which the base station which is embodiment of this invention is applied. 図1の基地局のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。It is the functional block diagram which showed the hardware constitutions of the base station of FIG. 図2の現行アンテナグループ判定部220が行う判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination process which the current antenna group determination part 220 of FIG. 2 performs. 従来のアンテナ切替方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the conventional antenna switching method.

符号の説明Explanation of symbols

110A …基地局
212 …基地局メモリ
213 …収納可能ユーザ数テーブル
214 …基地局無線通信部
218 …アンテナ
220 …現行アンテナグループ判定部
222 …収容ユーザ数監視部
236 …アンテナグループ切替部
110A ... Base station 212 ... Base station memory 213 ... Accommodable user number table 214 ... Base station radio communication unit 218 ... Antenna 220 ... Current antenna group determination unit 222 ... Accommodated user number monitoring unit 236 ... Antenna group switching unit

Claims (5)

複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの一部または全部から成る複数のアンテナグループのうち、無線通信に利用される現行アンテナグループを切り替えるアンテナグループ切替部と、
現在通信中の通信端末の数である収容ユーザ数を監視する収容ユーザ数監視部と、
アンテナ数に対応して定まる、通信品質を表す値が所定の閾値を維持できる最多の通信端末の数である収容可能ユーザ数を記憶するメモリと、
前記収容ユーザ数を超える最少の収容可能ユーザ数を有するアンテナグループを前記現行アンテナグループとすることを前記アンテナグループ切替部に指示する現行アンテナグループ判定部と、
を含むことを特徴とする基地局。
Multiple antennas,
Among a plurality of antenna groups consisting of part or all of the plurality of antennas, an antenna group switching unit that switches a current antenna group used for wireless communication;
An accommodation user number monitoring unit for monitoring the number of accommodation users, which is the number of communication terminals currently communicating;
A memory that stores the number of users that can be accommodated, which is the maximum number of communication terminals that can maintain a predetermined threshold as a value representing communication quality, which is determined according to the number of antennas;
A current antenna group determination unit that instructs the antenna group switching unit to set the antenna group having the minimum number of users that can be accommodated exceeding the number of accommodated users as the current antenna group;
A base station comprising:
前記現行アンテナグループ選択部は、前記収容ユーザ数を超える収容可能ユーザ数を有するアンテナグループが存在しない場合、最大の収容可能ユーザ数を有するアンテナグループを前記現行アンテナグループとすることを選択することを特徴とする請求項1に記載の基地局。   The current antenna group selection unit, when there is no antenna group having the number of users that can be accommodated exceeding the number of accommodated users, to select the antenna group having the maximum number of users that can be accommodated as the current antenna group. The base station according to claim 1, wherein: 前記通信品質を表す値は、信号対干渉雑音比(SINR:Signal to Interference and Noise Ratio)、受信電界強度(RSSI:Received Signal Strength Indicator)、SIR(Signal to Interference Ratio)、SNR(Signal to Noise Ratio)、ビットエラーレート(BER:Bit Error Rate)またはフレームエラーレート(FER:Frame aError Rate)であることを特徴とする請求項1または2に記載の基地局。   The values representing the communication quality are signal to interference and noise ratio (SINR), received signal strength indicator (RSSI), signal to interference ratio (SIR), and signal to noise ratio (SNR). The base station according to claim 1, wherein the base station is a bit error rate (BER) or a frame error rate (FER). 基地局に備えられた複数のアンテナの一部または全部から成る複数のアンテナグループのうち、無線通信に利用される現行アンテナグループを動的に切り替えるアンテナグループ切替方法において、
現在通信中の通信端末の数である収容ユーザ数を監視し、
前記収容ユーザ数を、前記現行アンテナグループの通信品質を表す値が所定の閾値を維持できる最多の通信端末の数である収容可能ユーザ数と比較し、
前記収容ユーザ数を超える最少の収容可能ユーザ数を有するアンテナグループを前記現行アンテナグループとすることを特徴とするアンテナグループ切替方法。
In an antenna group switching method for dynamically switching a current antenna group used for wireless communication among a plurality of antenna groups including a part or all of a plurality of antennas provided in a base station,
Monitor the number of accommodated users, which is the number of communication terminals currently communicating,
The number of accommodated users is compared with the number of accommodable users, which is the number of communication terminals that can maintain a predetermined threshold value indicating the communication quality of the current antenna group,
An antenna group switching method, wherein an antenna group having a minimum number of users that can be accommodated exceeding the number of accommodated users is set as the current antenna group.
前記収容ユーザ数を超える収容可能ユーザ数を有するアンテナグループが存在しない場合、最大の収容可能ユーザ数を有するアンテナグループを前記現行アンテナグループとすることを特徴とする請求項4に記載のアンテナグループ切替方法。   5. The antenna group switching according to claim 4, wherein when there is no antenna group having an accommodable user number exceeding the accommodating user number, an antenna group having a maximum accommodable user number is set as the current antenna group. Method.
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