JP2010062918A - Antenna beam pattern control method, base station device, and wireless communication system - Google Patents

Antenna beam pattern control method, base station device, and wireless communication system Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna beam pattern control method and the like, in which interference is prevented, by providing the antenna beam pattern control method capable of switching an antenna beam pattern at high speed, base station device and wireless communication system. <P>SOLUTION: The antenna beam pattern control method in a base station device, that performs wireless communication with a terminal station device, includes the steps of: detecting a position of the terminal station device on the basis of a transmission signal transmitted from the terminal station device; outputting an output signal on the basis of position information or information on a time at which the terminal station device passes a wireless communication area of the base station device; and generating any one antenna beam pattern included in a first antenna beam pattern group or in a second antenna beam pattern group on the basis of the output signal, wherein the second antenna beam pattern group includes antenna beam patterns obtained by dividing an antenna beam pattern included in the first antenna beam pattern group. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、アンテナビームパターン制御方法、基地局装置、及び無線通信システムに関する。   The present invention relates to an antenna beam pattern control method, a base station apparatus, and a radio communication system.

無線通信システムにおいて、基地局装置(以下、「基地局」)または端末局装置(以下、「端末局」)は、他の基地局や他の端末局からの電波により干渉を受ける場合がある。   In a wireless communication system, a base station device (hereinafter referred to as “base station”) or a terminal station device (hereinafter referred to as “terminal station”) may be interfered by radio waves from other base stations or other terminal stations.

図15(A)〜同図(D)は干渉経路の例を示す図である。例えば、図15(A)に示すように、隣接セルが同じチャネル(又は同じ周波数)を使用するとき、セル端の端末局600‐1は隣接セルの基地局500‐2から下り回線において干渉を受ける場合がある。また、同図(B)に示すように、基地局500‐1は、セル内の端末局600‐1の上り回線において隣接セルの端末局600‐2から干渉を受ける場合もある。同図(C)及び(D)に示すように、さらにTDD(Time Divisional Duplex:時分割複信)方式による無線通信方式を利用した場合の干渉経路もある。   FIGS. 15A to 15D are diagrams illustrating examples of interference paths. For example, as shown in FIG. 15A, when adjacent cells use the same channel (or the same frequency), the terminal station 600-1 at the cell edge causes interference in the downlink from the base station 500-2 of the adjacent cell. You may receive it. Also, as shown in FIG. 5B, the base station 500-1 may receive interference from the terminal station 600-2 in the adjacent cell on the uplink of the terminal station 600-1 in the cell. As shown in FIGS. 2C and 2D, there is also an interference path when a wireless communication method based on a TDD (Time Divisional Duplex) method is used.

このような干渉を回避して周波数の有効利用を図るため、スマートアンテナ技術がある。スマートアンテナ技術としては、例えば、端末局の移動に合わせてアンテナビームパターンの主軸を端末局の移動に合わせて移動させたり(アンテナビームフォーミング)、複数のアンテナビームパターンの中からアンテナビームパターンを端末局の移動に合わせて切り換えたりする(マルチビームアンテナ)などがある。   In order to avoid such interference and to effectively use the frequency, there is a smart antenna technology. As smart antenna technology, for example, the main axis of the antenna beam pattern is moved in accordance with the movement of the terminal station according to the movement of the terminal station (antenna beam forming), or the antenna beam pattern is selected from a plurality of antenna beam patterns. There are switching (multi-beam antenna) etc. according to the movement of the station.

この種のアンテナ技術を用いた従来例として以下の特許文献がある。
特開2007‐13611号公報
There are the following patent documents as conventional examples using this type of antenna technology.
JP 2007-13611 A

しかし、高速に移動する列車などの端末局にアンテナビームパターンを向けさせるためには、基地局は端末局にアンテナを追従させるために膨大な処理を高速で行うこととなる。   However, in order to direct the antenna beam pattern to a terminal station such as a train moving at a high speed, the base station performs a huge amount of processing at a high speed in order for the terminal station to follow the antenna.

また、複数のアンテナビームパターンからアンテナビームパターンを切り換えるためには、基地局はビームパターンの切り換えを高速に行って、高速に移動する端末局にビームパターンを合わせることとなる。   Further, in order to switch the antenna beam pattern from a plurality of antenna beam patterns, the base station switches the beam pattern at a high speed and matches the beam pattern to the terminal station moving at a high speed.

上述の特許文献1はアンテナビームパターンを作成するために受信S/N比や自局位置など種々の判断基準を用いており、その分だけ処理が遅くなる。   The above-mentioned Patent Document 1 uses various determination criteria such as a reception S / N ratio and a local station position in order to create an antenna beam pattern, and the processing is slowed accordingly.

そこで、目的の一つは、アンテナビームパターンを高速で切り換えることのできるアンテナビームパターン制御方法、基地局装置、及び無線通信システムを提供することにある。   Accordingly, one of the objects is to provide an antenna beam pattern control method, a base station apparatus, and a radio communication system that can switch antenna beam patterns at high speed.

また、他の目的の一つは、干渉を防止したアンテナビームパターン制御方法等を提供することにある。   Another object is to provide an antenna beam pattern control method that prevents interference.

一態様によれば、端末局装置と無線通信を行う基地局装置におけるアンテナビームパターン制御方法において、前記端末局装置から送信された送信信号に基づいて前記端末局装置の位置を検出するステップと、前記位置情報または前記端末局装置の該基地局装置の無線通信エリアの通過時刻情報に基づいて出力信号を出力するステップと、前記出力信号に基づいて、第1のアンテナビームパターン群又は第2のアンテナビームパターン群に含まれるいずれか一つのアンテナビームパターンを生成するステップとを備え、前記第2のアンテナビームパターン群は、第1のアンテナビームパターン群に含まれるアンテナビームパターンを分割したアンテナビームパターンを含む。   According to one aspect, in an antenna beam pattern control method in a base station apparatus that performs radio communication with a terminal station apparatus, detecting a position of the terminal station apparatus based on a transmission signal transmitted from the terminal station apparatus; A step of outputting an output signal based on the position information or a passage time information of a radio communication area of the base station device of the terminal station device, and a first antenna beam pattern group or a second based on the output signal Generating any one antenna beam pattern included in the antenna beam pattern group, wherein the second antenna beam pattern group is an antenna beam obtained by dividing the antenna beam pattern included in the first antenna beam pattern group. Includes patterns.

また、他の態様によれば、端末局装置と無線通信を行う基地局装置において、前記端末局装置から送信された送信信号に基づいて前記端末局装置の位置を検出する検出部と前記位置情報または前記端末局装置の該基地局装置の無線通信エリアの通過時刻情報に基づいて出力信号を出力する時刻監視部と、前記出力信号に基づいて、第1のアンテナビームパターン群又は第2のアンテナビームパターン群に含まれるいずれか一つのアンテナビームパターンを生成するアンテナビームパターン生成部とを備え、前記第1及び第2のアンテナビームパターン群に夫々含まれる前記アンテナビームパターンは隣接するアンテナビームパターンと各々重複範囲を有し、前記第2のアンテナビームパターン群は第1のアンテナビームパターン群に含まれる各アンテナビームパターンを分割したアンテナビームパターンを含む。   According to another aspect, in the base station apparatus that performs radio communication with the terminal station apparatus, the detection unit that detects the position of the terminal station apparatus based on a transmission signal transmitted from the terminal station apparatus, and the position information Alternatively, a time monitoring unit that outputs an output signal based on passage time information of a radio communication area of the base station device of the terminal station device, and a first antenna beam pattern group or a second antenna based on the output signal An antenna beam pattern generation unit for generating any one antenna beam pattern included in the beam pattern group, and the antenna beam patterns included in the first and second antenna beam pattern groups are adjacent antenna beam patterns. And the second antenna beam pattern group is included in the first antenna beam pattern group. An antenna beam pattern obtained by dividing the antenna beam pattern.

さらに、他の態様によれば、端末局装置と基地局装置とで無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記端末局装置は第1又は第2の方向を移動し、前記基地局装置は前記端末局装置の移動経路上に配置され、さらに、前記基地局装置は、前記端末局装置から送信された送信信号に基づいて前記端末局装置の位置を検出する検出部と、前記位置情報または前記端末局装置の該基地局装置の無線通信エリアの通過時刻情報に基づいて出力信号を出力する時刻監視部と、前記出力信号に基づいて、第1のアンテナビームパターン群又は第2のアンテナビームパターン群に含まれるいずれか一つのアンテナビームパターンを生成するアンテナビームパターン生成部とを備え、前記第1及び第2のアンテナビームパターン群に夫々含まれる前記アンテナビームパターンは隣接するアンテナビームパターンと各々重複範囲を有し、前記第2のアンテナビームパターン群は第1のアンテナビームパターン群に含まれる各アンテナビームパターンを分割したアンテナビームパターンを含む。   Further, according to another aspect, in a wireless communication system in which wireless communication is performed between a terminal station device and a base station device, the terminal station device moves in a first or second direction, and the base station device is the terminal The base station apparatus is arranged on a moving path of the station apparatus, and the base station apparatus detects a position of the terminal station apparatus based on a transmission signal transmitted from the terminal station apparatus, and the position information or the terminal A time monitoring unit that outputs an output signal based on passage time information of a radio communication area of the base station device of the station device, and a first antenna beam pattern group or a second antenna beam pattern group based on the output signal An antenna beam pattern generation unit that generates any one of the antenna beam patterns included in the first antenna beam pattern group, and the antenna beam pattern generation unit included in each of the first and second antenna beam pattern groups. Na beam pattern has an adjacent antenna beam pattern and each overlapping range, wherein the second antenna beam pattern group includes an antenna beam pattern obtained by dividing the antenna beam patterns included in the first antenna beam pattern group.

アンテナビームパターンを高速で切り換えることのできるアンテナビームパターン制御方法、基地局装置、及び無線通信システムを提供することができる。また、干渉を防止したアンテナビームパターン制御方法等を提供することができる。   An antenna beam pattern control method, a base station apparatus, and a radio communication system that can switch antenna beam patterns at high speed can be provided. Further, it is possible to provide an antenna beam pattern control method or the like that prevents interference.

以下、図面を参照して実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.

図1は無線通信システム10の構成例を示す図である。無線通信システム10は、基地局100‐1,100‐2と、端末局200‐1,200‐2、及びセンター局300とを備える。無線通信システム10において、例えば基地局100‐1と端末局200‐1間は無線区間である。センター局300は、基地局100‐1,100‐2と端末局200‐1,200‐2の不具合等を監視し、種々の制御を行う。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system 10. The radio communication system 10 includes base stations 100-1 and 100-2, terminal stations 200-1 and 200-2, and a center station 300. In the wireless communication system 10, for example, the base station 100-1 and the terminal station 200-1 are wireless sections. The center station 300 monitors malfunctions of the base stations 100-1 and 100-2 and the terminal stations 200-1 and 200-2 and performs various controls.

本実施例において、端末局200は高速で移動する列車などであり、その移動経路は既知で短期的なタイムスケールでは変更がなく、移動方向も2方向(上り方向と下り方向)でランダムな変動もなく、さらに移動スケジュールが運行表などによって決められている。   In the present embodiment, the terminal station 200 is a train that moves at high speed, and its movement route is known and does not change on a short-term time scale, and the movement direction is random in two directions (up and down directions). In addition, the travel schedule is determined by the schedule.

また、本実施例において、基地局100は例えば線路沿いに設置された基地局である。   In the present embodiment, the base station 100 is a base station installed along a track, for example.

図2は、基地局100‐1〜100‐3と端末局(列車)200とを備える無線通信システム10の構成例を示す図である。各基地局100‐1〜100‐3は、例えば180degのアンテナカバレッジ範囲を有し、端末局200の移動に合わせてマルチ(複数の)ビームアンテナの中で、適用するアンテナのビームパターンを切り換えて無線通信を行う。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system 10 including base stations 100-1 to 100-3 and a terminal station (train) 200. Each of the base stations 100-1 to 100-3 has an antenna coverage range of, for example, 180 deg, and switches the beam pattern of the antenna to be applied among the multi (multiple) beam antennas according to the movement of the terminal station 200. Perform wireless communication.

図3は基地局100の構成例を示す図である。基地局100は、パス到来方向検出部110と、パス到来方向監視部120と、時刻監視部140と、ウェイト制御部160と、アンテナビームパターン生成部180とを備える。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the base station 100. The base station 100 includes a path arrival direction detection unit 110, a path arrival direction monitoring unit 120, a time monitoring unit 140, a weight control unit 160, and an antenna beam pattern generation unit 180.

パス到来方向検出部110は、複数の掛算器111‐1〜111‐n(nは2以上の整数)と、加算器112と、時間平均部113と、DoA推定部114とを備える。   The path arrival direction detection unit 110 includes a plurality of multipliers 111-1 to 111-n (n is an integer of 2 or more), an adder 112, a time averaging unit 113, and a DoA estimation unit 114.

掛算器111‐1〜111‐nは、隣接する受信アンテナ181‐1〜181‐nからの受信信号を掛け合わせ、加算器112に出力する。   Multipliers 111-1 to 111 -n multiply the reception signals from adjacent reception antennas 181-1 to 181 -n and output the result to adder 112.

加算器112は、各掛算器111‐1〜111‐nからの信号を加算し、時間平均部113に出力する。   The adder 112 adds the signals from the multipliers 111-1 to 111-n and outputs the result to the time averaging unit 113.

時間平均部113は、加算器112からの信号に対してある一定時間の時間平均θmを求め、DoA推定部114に出力する。   The time average unit 113 obtains a time average θm for a certain time with respect to the signal from the adder 112 and outputs it to the DoA estimation unit 114.

DoA推定部114は、時間平均θmに基づいて、端末局200のパス到来方向θを推定する。DoA推定部114はパス到来方向θ(端末局200の位置)に対応する信号をパス到来方向監視部120に出力する。   The DoA estimation unit 114 estimates the path arrival direction θ of the terminal station 200 based on the time average θm. The DoA estimation unit 114 outputs a signal corresponding to the path arrival direction θ (the position of the terminal station 200) to the path arrival direction monitoring unit 120.

パス到来方向監視部120は、パス到来方向検出部110からの信号に基づいて、端末局200が時刻ダイヤ通りに移動しているか、移動速度が遅くなっていないか、端末局200は停止していないか等を検出し、その情報を時刻監視部140に出力する。   Based on the signal from the path arrival direction detection unit 110, the path arrival direction monitoring unit 120 determines whether the terminal station 200 is moving according to the time diagram, whether the movement speed is slow, or the terminal station 200 is stopped. Is detected and the information is output to the time monitoring unit 140.

時刻監視部140は、パス到来方向監視部120からの情報と、列車時刻ダイヤなどから、端末局200が基地局100のマルチビームアンテナの無線通信エリアに到着する到着時刻や、端末局200の位置等を検出し、特定の時刻になるとウェイト制御部160に選択信号を出力する。   The time monitoring unit 140 uses the information from the path arrival direction monitoring unit 120 and the train time diagram to arrive at the arrival time when the terminal station 200 arrives at the wireless communication area of the multi-beam antenna of the base station 100, and the position of the terminal station 200. And a selection signal is output to the weight control unit 160 at a specific time.

ウェイト制御部160は、選択信号に基づいてウェイト信号を生成し、アンテナビームパターン生成部180に出力する。アンテナビームパターン生成部180は、このウェイト信号に基づいて種々のアンテナビームパターンを生成する。   Weight control section 160 generates a weight signal based on the selection signal and outputs it to antenna beam pattern generation section 180. The antenna beam pattern generation unit 180 generates various antenna beam patterns based on the weight signal.

また、ウェイト制御部160は緊急信号が入力されると、端末局200の状態に合わせたアンテナビームパターンが生成されるようなウェイト信号を出力する。さらに、ウェイト制御部160はマニュアル設定信号が入力されると、アンテナビームパターンを手動で選択する(又は切り換える)ことができ、選択に応じたウェイト信号を出力する。   Further, when an emergency signal is input, the weight control unit 160 outputs a weight signal that generates an antenna beam pattern that matches the state of the terminal station 200. Furthermore, when a manual setting signal is input, the weight control unit 160 can manually select (or switch) the antenna beam pattern, and outputs a weight signal corresponding to the selection.

アンテナビームパターン生成部180は、複数の受信アンテナ181‐1〜181‐nと、複数の掛算器182‐1〜182‐nと、加算器183とを備える。   The antenna beam pattern generation unit 180 includes a plurality of reception antennas 181-1 to 181-n, a plurality of multipliers 182-1 to 182-n, and an adder 183.

各受信アンテナ181‐1〜181‐nは、端末局200からの送信信号を受信する。   Each of the receiving antennas 181-1 to 181-n receives a transmission signal from the terminal station 200.

各掛算器182‐1〜182‐nは、各受信アンテナ181‐1〜181‐nからの受信信号とウェイト制御部160からのウェイト信号とを掛け合わせ、ウェイト信号に応じた重み付けの受信信号を出力する。   Each multiplier 182-1 to 182-n multiplies the reception signal from each reception antenna 181-1 to 181-n and the weight signal from the weight control unit 160, and generates a weighted reception signal corresponding to the weight signal. Output.

加算器183は、各掛算器182‐1〜182‐nからの信号を加算し、所望のアンテナビームパターンを生成し出力する。   The adder 183 adds the signals from the multipliers 182-1 to 182-n, generates a desired antenna beam pattern, and outputs it.

本実施例の基地局100は、3種類のアンテナビームパターンを切り換えることができるものとする。もちろん、2種類、又は4種類以上のアンテナビームパターン間で切り換えるようにしてもよい。図4(A)〜同図(D)はアンテナビームパターンの例を示す図である。   Assume that the base station 100 of this embodiment can switch between three types of antenna beam patterns. Of course, you may make it switch between two types or four or more types of antenna beam patterns. 4A to 4D are diagrams showing examples of antenna beam patterns.

これらの図に示すように、例えば、最も広い第1の群に含まれるアンテナビームパターン(BP0)と、第2の群に含まれるアンテナビームパターン(BP1〜BP3)と、最も狭い第3の群に含まれるアンテナビームパターン(BP11〜BP33)がある。   As shown in these drawings, for example, the antenna beam pattern (BP0) included in the widest first group, the antenna beam patterns (BP1 to BP3) included in the second group, and the narrowest third group Are antenna beam patterns (BP11 to BP33).

第1の群に含まれるアンテナビームパターン(BP0)は、例えば、−10〜190degまでの200deg程度の幅をカバー範囲とする。   The antenna beam pattern (BP0) included in the first group has, for example, a width of about 200 deg from −10 to 190 deg as a cover range.

第2の群に含まれるアンテナビームパターン(BP1〜BP3)は、第1の群に含まれるアンテナビームパターン(BP0)を3分割した3個のアンテナビームパターンBP1〜BP3からなる。BP1は、例えば−10〜70deg、BP2は60〜130deg、BP3は120〜190degまでの範囲をそれぞれカバーする。図5はアンテナビームパターンBP2の一例を示す図である。   The antenna beam patterns (BP1 to BP3) included in the second group include three antenna beam patterns BP1 to BP3 obtained by dividing the antenna beam pattern (BP0) included in the first group into three. For example, BP1 covers a range from -10 to 70 deg, BP2 from 60 to 130 deg, and BP3 from 120 to 190 deg. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the antenna beam pattern BP2.

ここで、第2の群に含まれるアンテナビームパターン(BP1〜BP3)はそれぞれ5〜10deg程度のオーバーラップ部分(重複範囲)を有する。これは、例えばアンテナビームパターンをBP1からBP2に切り換えるとき、処理を行っている間に高速で移動する端末局200にアンテナビームパターンの切り替えを追従できるようにするためである。したがって、アンテナビームパターンを分割することには、各アンテナビームパターンが重複範囲を有さないようにする(ストリクトな分割)ことの他に、各アンテナビームパターンが一部重複範囲を有することも許容する(ノンストリクトな分割)こともできる。さらに、分割により得られるアンテナビームパターンを合成すると、元のアンテナビームパターンのカバーする角度範囲相当となる場合だけでなく、元のアンテナビームパターンに対してカバーする角度範囲が減少又は増加する場合を含めることができる。   Here, the antenna beam patterns (BP1 to BP3) included in the second group each have an overlap portion (overlap range) of about 5 to 10 degrees. This is because, for example, when the antenna beam pattern is switched from BP1 to BP2, it is possible to follow the switching of the antenna beam pattern to the terminal station 200 that moves at high speed while performing the processing. Therefore, in order to divide the antenna beam pattern, it is allowed that each antenna beam pattern has a partially overlapping range in addition to preventing each antenna beam pattern from having an overlapping range (strict division). You can also do (nonstrict division). Furthermore, when the antenna beam pattern obtained by the division is combined, not only when the angle range covered by the original antenna beam pattern is equivalent, but also when the angle range covered by the original antenna beam pattern decreases or increases. Can be included.

第3の群に含まれるアンテナビームパターン(BP11〜BP33)は、第2の群に含まれるアンテナビームパターン(BP1〜BP3)の各々をさらに3分割し、30deg幅のアンテナビームパターンとなっている。この第3の群のアンテナビームパターン(BP11〜BP33)も各々オーバーラップ部分を有する。   The antenna beam patterns (BP11 to BP33) included in the third group are further divided into three antenna beam patterns (BP1 to BP3) included in the second group to form an antenna beam pattern having a width of 30 deg. . The antenna beam patterns (BP11 to BP33) of the third group also have overlapping portions.

このように本実施例において、アンテナビームパターンは3種類の全部で15個のアンテナビームパターンを有し、基地局100はアンテナビームパターン群間で切り替えを行う。基地局100はアンテナカバレッジ範囲をこれらのアンテナビームパターンによってカバーする。なお、アンテナビームパターンの個数は一例であり、第2及び第3のアンテナビームパターンは4分割や5分割等したアンテナビームパターンから構成されてもよい。   As described above, in this embodiment, the antenna beam pattern has a total of 15 antenna beam patterns of three types, and the base station 100 switches between the antenna beam pattern groups. The base station 100 covers the antenna coverage range with these antenna beam patterns. Note that the number of antenna beam patterns is an example, and the second and third antenna beam patterns may be composed of antenna beam patterns divided into four or five.

図6は、パス到来方向監視部120と時刻監視部140とウェイト制御部160の構成例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the path arrival direction monitoring unit 120, the time monitoring unit 140, and the weight control unit 160.

パス到来方向監視部120は、速度検出部121と、速度比較部122と、遅延検出部123と、NOR回路124を備える。   The path arrival direction monitoring unit 120 includes a speed detection unit 121, a speed comparison unit 122, a delay detection unit 123, and a NOR circuit 124.

速度検出部121は、パス到来方向検出部110からのθ信号(パス到来方向信号)をサンプリング周期で微分することで端末局200の速度を検出する。   The speed detection unit 121 detects the speed of the terminal station 200 by differentiating the θ signal (path arrival direction signal) from the path arrival direction detection unit 110 with a sampling period.

速度比較部122は、速度検出部121で検出した端末局200の速度を閾値(運行表などによる予め分かっている移動速度)と比較し、閾値と同じ(通常と同じ)か、閾値より早い(通常より早い)か、閾値より遅い(通常より遅い)か、を判定してその結果をクロック選択部147に出力する。また、速度比較部122は端末局200の速度に基づいて、端末局200が止まっているか否かを検出し、止まっている場合は例えば「1」、止まっていない場合は例えば「0」をNOR回路124に出力する。   The speed comparison unit 122 compares the speed of the terminal station 200 detected by the speed detection unit 121 with a threshold (moving speed known in advance based on an operation table or the like), and is the same as the threshold (same as usual) or faster than the threshold ( It is determined whether it is earlier than normal or later than the threshold (slower than normal), and the result is output to the clock selector 147. Further, the speed comparison unit 122 detects whether or not the terminal station 200 is stopped based on the speed of the terminal station 200. If the terminal station 200 is stopped, for example, “1” is set. Output to the circuit 124.

遅延検出部123は、θ信号と、実際に設定されたアンテナビームパターンがカバーするθ’信号とを比較し、θ’信号の中にθ信号が含まれている場合は「0」、含まれていない場合は「1」を出力する。すなわち、遅延検出部123は検出したパス到来方向θ(例えば20deg)が実際に設定したアンテナビームパターンの範囲内(−10〜60deg)にあるか否かを検出することで、端末局200の到着時刻の遅延を検出する。   The delay detection unit 123 compares the θ signal with the θ ′ signal covered by the actually set antenna beam pattern. If the θ signal is included in the θ ′ signal, “0” is included. If not, “1” is output. That is, the delay detection unit 123 detects whether the detected path arrival direction θ (for example, 20 deg) is within the range of the actually set antenna beam pattern (−10 to 60 deg), thereby arriving at the terminal station 200. Detect time delays.

NOR回路124は、速度比較部122の出力信号と遅延検出部123の出力信号とのNORを出力する。すなわち、NOR回路124は、端末局200が正常に移動し(速度比較部122の出力が「0」)、かつ、端末局200が設定したアンテナビームパターンの範囲内に位置するとき(遅延検出部123の出力が「0」)のとき、「1」(カウント許可信号)を出力する。そうでないとき、NOR回路124は「0」(カウント不許可信号)を出力する。   The NOR circuit 124 outputs a NOR between the output signal of the speed comparison unit 122 and the output signal of the delay detection unit 123. That is, the NOR circuit 124 operates when the terminal station 200 moves normally (the output of the speed comparison unit 122 is “0”) and is located within the antenna beam pattern set by the terminal station 200 (delay detection unit). When the output of 123 is “0”), “1” (count permission signal) is output. Otherwise, the NOR circuit 124 outputs “0” (count non-permission signal).

時刻監視部140は、クロック発生部141と、時刻スタンプ142と、アンテナビームパターン変更タイミング発生部(以下、変更タイミング発生部)143、アンテナビームパターン選択部144と、θ変換部145と、分周器146と、クロック選択部147と、カウント動作制御部148を備える。   The time monitoring unit 140 includes a clock generation unit 141, a time stamp 142, an antenna beam pattern change timing generation unit (hereinafter referred to as a change timing generation unit) 143, an antenna beam pattern selection unit 144, a θ conversion unit 145, and a frequency division. 146, a clock selector 147, and a count operation controller 148.

クロック発生部141は、時刻スタンプを作成するためのクロック発生源であり、例えば10Hz程度のクロックを発生する。   The clock generation unit 141 is a clock generation source for creating a time stamp, and generates a clock of about 10 Hz, for example.

時刻スタンプ142は、クロック発生部141からのクロックに基づいて時刻スタンプ(××時××分××秒)を作成する。   The time stamp 142 creates a time stamp (xx hour xx minutes xx seconds) based on the clock from the clock generator 141.

変更タイミング発生部143は、時刻スタンプと、列車の時刻ダイヤの情報とに基づいて、列車(端末局200)が基地局100の受信範囲に入ったタイミングを示すタイミング信号を生成する。   The change timing generation unit 143 generates a timing signal indicating the timing at which the train (terminal station 200) enters the reception range of the base station 100, based on the time stamp and the train timetable information.

アンテナビームパターン選択部144は、変更タイミング発生部143からタイミング信号が入力されたとき、初期のアンテナビームパターンをプリセット(例えば、アンテナビームパターンをBP0からBP1にプリセット)するための選択信号をウェイト制御部160に出力する。また、アンテナビームパターン選択部144は、カウント動作制御部148からクロック信号が入力されたとき、当該クロックに対応するアンテナビームパターンを選択するための選択信号を出力する。   When the timing signal is input from the change timing generation unit 143, the antenna beam pattern selection unit 144 performs weight control on a selection signal for presetting the initial antenna beam pattern (for example, presetting the antenna beam pattern from BP0 to BP1). Output to the unit 160. Further, when a clock signal is input from the count operation control unit 148, the antenna beam pattern selection unit 144 outputs a selection signal for selecting an antenna beam pattern corresponding to the clock.

θ変換部145は、アンテナビームパターン選択部144からの選択信号を、パス到来方向θ’を示すθ’信号に変換して出力する。   The θ conversion unit 145 converts the selection signal from the antenna beam pattern selection unit 144 into a θ ′ signal indicating the path arrival direction θ ′ and outputs it.

分周器146は、クロック発生部141からのクロックを分周して、例えば1/2分周、1/4分周、1/8分周した各クロック信号を出力する。   The frequency divider 146 divides the clock from the clock generation unit 141 and outputs, for example, each of the clock signals divided by 1/2, 1/4, and 1/8.

クロック選択部147は、速度比較部122からの出力に対応するクロック信号を選択する。クロック選択部147は、例えば、速度比較部122から「通常より早い」こと示す出力信号が入力されたとき、「1/2」分周したクロック信号を選択し、「通常より遅い」ことを示す出力信号が入力されたとき、「1/8」分周したクロック信号を選択する。   The clock selection unit 147 selects a clock signal corresponding to the output from the speed comparison unit 122. For example, when an output signal indicating “faster than normal” is input from the speed comparison unit 122, the clock selection unit 147 selects a clock signal divided by “½” and indicates “slower than normal”. When the output signal is input, the clock signal divided by “1/8” is selected.

カウント動作制御部148は、NOR回路124からカウント許可を示す信号(例えば「1」)が入力されたとき、クロック選択部147からのクロック信号をアンテナビームパターン選択部144に出力し、カウント不許可を示す信号(例えば、「0」)が入力されるとクロック信号を出力しない。   The count operation control unit 148 outputs the clock signal from the clock selection unit 147 to the antenna beam pattern selection unit 144 when the signal indicating the count permission (for example, “1”) is input from the NOR circuit 124, and does not permit the count. When a signal indicating (for example, “0”) is input, the clock signal is not output.

ウェイト制御部160は、第1〜第3のウェイト発生部161〜163と、ウェイト切換部164を備える。   The weight control unit 160 includes first to third weight generation units 161 to 163 and a weight switching unit 164.

第1のウェイト発生部161は、外部から入力されたウェイトマニュアル設定信号に基づいて所望のアンテナビームパターンがアンテナビームパターン生成部180で生成されるようにウェイト信号を出力する。第1のウェイト発生部161は、例えば、ウェイトマニュアル設定信号に基づいて、アンテナビームパターンBP0,BP1〜BP3,BP11〜BP33の13個のいずれかのアンテナビームパターンが生成されるようにウェイト信号を出力する。   The first weight generation unit 161 outputs a weight signal so that a desired antenna beam pattern is generated by the antenna beam pattern generation unit 180 based on a weight manual setting signal input from the outside. For example, the first weight generator 161 generates a weight signal based on the weight manual setting signal so that any one of the 13 antenna beam patterns BP0, BP1 to BP3, and BP11 to BP33 is generated. Output.

第2のウェイト発生部162は、アンテナビームパターン選択部144からの選択信号に基づいて、当該選択信号に対応するビームパターンがアンテナビームパターン生成部180で生成されるようにウェイト信号を出力する。第2のウェイト発生部162は、例えば、ビームパターンBP1〜BP3が生成されるウェイト信号を出力する。   Based on the selection signal from the antenna beam pattern selection unit 144, the second weight generation unit 162 outputs a weight signal so that a beam pattern corresponding to the selection signal is generated by the antenna beam pattern generation unit 180. For example, the second weight generation unit 162 outputs a weight signal for generating the beam patterns BP1 to BP3.

第3のウェイト発生部163は、パス到来方向検出部110からの到来方向(θ信号)に基づいて、到来方向に対応するビームパターンが生成されるようにウェイト信号を出力する。例えば、第3のウェイト発生部163は、ビームパターンBP11〜BP33が生成されるようなウェイト信号を出力する。   Based on the arrival direction (θ signal) from the path arrival direction detection unit 110, the third weight generation unit 163 outputs a weight signal so that a beam pattern corresponding to the arrival direction is generated. For example, the third weight generating unit 163 outputs a weight signal that generates the beam patterns BP11 to BP33.

ウェイト切換部164は、緊急/正常信号と、速度比較部122からの出力信号とに基づいて、第1〜第3のウェイト発生部161〜163から出力されたウェイト信号のうちいずれかを選択し出力する。   The weight switching unit 164 selects one of the weight signals output from the first to third weight generation units 161 to 163 based on the emergency / normal signal and the output signal from the speed comparison unit 122. Output.

ウェイト切換部164は、例えば、外部から緊急信号が入力され(緊急/正常信号が緊急を示す「1」)、端末局200が「止まっている」(速度比較部122からの信号が「止まっている」を示す「1」)とき、第1のウェイト発生部161からのウェイト信号を選択して出力する。   In the weight switching unit 164, for example, an emergency signal is input from the outside (the emergency / normal signal is “1” indicating emergency), and the terminal station 200 is “stopped” (the signal from the speed comparison unit 122 is “stopped”). "1" indicating "is present"), the wait signal from the first wait generator 161 is selected and output.

また、ウェイト切換部164は、例えば、外部から緊急信号が入力され、端末局200が「正常」(速度比較部122からの信号が「正常」を示す「0」)のとき、第1のウェイト発生部161からのウェイト信号を選択する。   The weight switching unit 164 receives the first weight when, for example, an emergency signal is input from the outside and the terminal station 200 is “normal” (the signal from the speed comparison unit 122 is “0” indicating “normal”). A wait signal from the generator 161 is selected.

さらに、ウェイト切換部164は、例えば外部から緊急信号が入力されず(緊急/正常信号が正常を示す「0」)、端末局200が「止まっている」とき、第3のウェイト発生部163からのウェイト信号を選択する。   Further, the weight switching unit 164 receives, for example, an external emergency signal from the outside (“0” indicating that the emergency / normal signal is normal) and the terminal station 200 is “stopped”. The wait signal is selected.

さらに、ウェイト切換部164は、例えば外部から緊急信号が入力されず、端末局200が「正常」のとき、第2のウェイト発生部162からのウェイト信号を選択する。   Furthermore, the weight switching unit 164 selects the weight signal from the second weight generation unit 162 when no emergency signal is input from the outside and the terminal station 200 is “normal”, for example.

次に基地局100の動作を説明する。図7〜図11は基地局100の動作例を示すフローチャートである。なお、本実施例において隣接基地局は互いに異なる周波数を使用するものとし、端末局200は列車とする。   Next, the operation of the base station 100 will be described. 7 to 11 are flowcharts showing an operation example of the base station 100. In the present embodiment, adjacent base stations use different frequencies, and the terminal station 200 is a train.

図7に示すように、基地局100は本処理を開始すると(S10)、緊急事態か否かを判断する(S11)。基地局100は、例えばウェイト切換部164に緊急信号が入力されたか否かで判断する。緊急信号は例えばセンタ局300から入力されてもよいし、マニュアルで基地局100に入力されてもよい。例えば、基地局100のセル範囲内に位置する端末局200に事故などの緊急事態が発生する場合などである。   As shown in FIG. 7, when the base station 100 starts this process (S10), it determines whether or not there is an emergency (S11). The base station 100 determines whether or not an emergency signal is input to the weight switching unit 164, for example. The emergency signal may be input from the center station 300, for example, or may be input to the base station 100 manually. For example, an emergency situation such as an accident occurs in the terminal station 200 located within the cell range of the base station 100.

基地局100は緊急事態であると判断したとき(S11でYes)、緊急事態が発生している基地局100の両隣の基地局が閉鎖され、基地局100は両隣の基地局が使用する周波数帯域(例えば全周波数帯域)を使用する(図8のS121)。基地局100は両隣の基地局が使用する周波数を利用できるため、緊急事態である端末局200を配下に有する基地局100は多くのデータを送受信でき、例えば当該端末局200の情報を他の端末局等から得ることができる。例えば、センター局300が制御信号を基地局100や両隣の基地局に送信することで両隣の基地局の閉鎖されたり、全周波数の使用が許可される。   When it is determined that the base station 100 is in an emergency situation (Yes in S11), the base stations on both sides of the base station 100 where the emergency situation has occurred are closed, and the base station 100 has a frequency band used by the base stations on both sides. (For example, the entire frequency band) is used (S121 in FIG. 8). Since the base station 100 can use the frequencies used by the adjacent base stations, the base station 100 having the terminal station 200 under the emergency can send and receive a large amount of data. For example, information on the terminal station 200 is transmitted to other terminals. It can be obtained from the station. For example, when the center station 300 transmits a control signal to the base station 100 or both adjacent base stations, the adjacent base stations are closed or use of all frequencies is permitted.

また、基地局100は緊急事態と判断したとき(S11でYes)、特定のアンテナビームパターンを選択し設定する(図8のS122)。基地局100のウェイト切換部164は第1のウェイト発生部161からのウェイト信号を選択して出力することで、アンテナビームパターン生成部180は特定のアンテナビームパターンを生成する。   When the base station 100 determines that the situation is an emergency (Yes in S11), the base station 100 selects and sets a specific antenna beam pattern (S122 in FIG. 8). The antenna beam pattern generation unit 180 generates a specific antenna beam pattern by the weight switching unit 164 of the base station 100 selecting and outputting the weight signal from the first weight generation unit 161.

なお、S121とS122の処理は双方とも行われてもよいし、どちらか一方のみ行われてもよい。   Note that both the processing of S121 and S122 may be performed, or only one of them may be performed.

一方、基地局100は緊急事態でないと判断したとき(S11でNo)、列車が通過する時間か否かを判断する(S13)。例えば、時刻監視部140の変更タイミング発生部143は、時刻スタンプ142からの時刻と、内部に保持した列車の時刻ダイヤ情報とを比較することで列車がエリアを通過する時刻か否かを判断する。   On the other hand, when the base station 100 determines that it is not an emergency (No in S11), it determines whether it is time for the train to pass (S13). For example, the change timing generation unit 143 of the time monitoring unit 140 compares the time from the time stamp 142 with the time diagram information of the train held therein to determine whether the time is that the train passes through the area. .

列車が通過する時間でないとき、すなわち上り列車も下り列車も通過時間でないとき(S13でNo)、基地局100はウェイト制御部160によりアンテナビームパターンBP0を設定し(S15)、S10の処理に戻る。例えば、アンテナビームパターン選択部144がプリセットされた選択信号を出力しないときに、第2のウェイト発生部162はアンテナビームパターンBP0のウェイト信号を出力するため、ウェイト制御部160はこのウェイト信号を出力することでアンテナビームパターンBP0を設定できる。   When it is not time for the train to pass, that is, when neither the ascending train nor the descending train is passing time (No in S13), the base station 100 sets the antenna beam pattern BP0 by the weight control unit 160 (S15), and returns to the process of S10. . For example, when the antenna beam pattern selection unit 144 does not output a preset selection signal, the second weight generation unit 162 outputs a weight signal of the antenna beam pattern BP0, so that the weight control unit 160 outputs this weight signal. Thus, the antenna beam pattern BP0 can be set.

一方、列車が通過する時間のとき、すなわち上り列車又は下り列車のどちらか一方でも通過する時間のとき(S13でYes)、基地局100は上り列車と下り列車の両方が通過するか、片方のみ通過するかを判断する(S14)。S13と同様に変更タイミング発生部143により判断できる。   On the other hand, when it is time for the train to pass, that is, when it is time for either the up train or the down train (Yes in S13), the base station 100 determines whether both the up train and the down train pass or only one of them. It is determined whether or not it passes (S14). The change timing generation unit 143 can determine the same as in S13.

片方のみ列車が通過する時刻のとき(S14で「片方」)、基地局100は自身の使用可能な全周波数(例えば、(f1+f2))を使用し(S16)、上り列車にアンテナビームパターンBP1、下り列車にアンテナビームパターンBP3を設定する(S17)。例えば、変更タイミング発生部143は上り列車(又は下り列車)が基地局100のカバレッジ範囲に入るタイミングでタイミング信号をアンテナビームパターン選択部144に出力する。アンテナビームパターン選択部144は第2のウェイト発生部162でビームパターンBP1(又はBP3)を生成するためのウェイト信号を出力する。このように、基地局100は第1の群に含まれるアンテナビームパターンBP0から第2の群に含まれるアンテナビームパターンBP1等に切り替えを行っている。   At the time when only one of the trains passes (“one” in S14), the base station 100 uses all its usable frequencies (for example, (f1 + f2)) (S16), and the antenna beam pattern BP1, The antenna beam pattern BP3 is set for the down train (S17). For example, the change timing generation unit 143 outputs a timing signal to the antenna beam pattern selection unit 144 at a timing when an up train (or down train) enters the coverage range of the base station 100. The antenna beam pattern selection unit 144 outputs a weight signal for generating the beam pattern BP1 (or BP3) by the second weight generation unit 162. In this way, the base station 100 switches from the antenna beam pattern BP0 included in the first group to the antenna beam pattern BP1 included in the second group.

なお、S13からS17までの処理は時刻ダイヤ等による時刻情報に基づいてアンテナビームパターンが設定される。よって、到来方向θの受信を待って処理を行う場合と比較して処理を早くでき、高速で移動する端末局200に追従してアンテナビームパターンを切り換えることができる。後述するS30〜S32も同様である。   In the processes from S13 to S17, an antenna beam pattern is set based on time information by a time diagram or the like. Therefore, processing can be performed faster than when processing is performed while waiting for the arrival direction θ, and the antenna beam pattern can be switched following the terminal station 200 moving at high speed. The same applies to S30 to S32 described later.

次いで、基地局100は、列車が自身のカバレッジ範囲に到着する時刻の一定時間前(例えば3分)からアンテナビームパターンをBP1(又はBP3)に設定し(図9のS18)、当該エリアへの到着時刻が予定時間を過ぎたか否かを検出する(S19)。すなわち、基地局100は時刻ダイヤに基づいてアンテナビームパターンをBP1(又はBP3)に設定し、列車が実際に入るまでの間そのままBP1(又はBP3)に設定し、実際に列車がエリアに入る時刻を検出する。   Next, the base station 100 sets the antenna beam pattern to BP1 (or BP3) from a certain time before the time when the train arrives in its coverage range (for example, 3 minutes) (S18 in FIG. 9), and enters the area. It is detected whether the arrival time has passed the scheduled time (S19). That is, the base station 100 sets the antenna beam pattern to BP1 (or BP3) based on the time schedule, sets it as BP1 (or BP3) until the train actually enters, and the time when the train actually enters the area. Is detected.

例えば、パス到来方向監視部120の遅延検出部123は、列車が送信する信号を基地局100が受信するとパス到来方向検出部110からパス到来方向θ(θ信号)が入力され、設定されたアンテナビームパターンの範囲θ’にあれば、その時刻が到着時刻となる。なお、列車は通常運行状態でも遅延する場合もあるため、基地局100は所定時間待って(例えば3分)、S19の処理を行う。   For example, when the base station 100 receives a signal transmitted by a train, the delay detection unit 123 of the path arrival direction monitoring unit 120 receives the path arrival direction θ (θ signal) from the path arrival direction detection unit 110 and sets the set antenna. If it is in the range θ ′ of the beam pattern, that time becomes the arrival time. Since the train may be delayed even in the normal operation state, the base station 100 waits for a predetermined time (for example, 3 minutes) and performs the process of S19.

列車が予定時間を過ぎてもエリアに到着しないとき(S19でYes)、処理はS10へ移行する。   If the train does not arrive in the area even after the scheduled time (Yes in S19), the process proceeds to S10.

一方、列車がエリアに到着したとき(S19でNo)、時刻ダイヤを列車の到着時刻に合わせて更新し、新たな時刻ダイヤに合わせてアンテナビームパターンを変化させる(S20)。   On the other hand, when the train arrives in the area (No in S19), the time diagram is updated according to the arrival time of the train, and the antenna beam pattern is changed according to the new time diagram (S20).

例えば、変更タイミング発生部143は位置と時間を含む時刻管理テーブル(又は時刻ダイヤ)を有し、速度比較部122からの出力(「止まっている」信号や「通常より早い」信号等)により時刻管理テーブル等を更新する。また、時刻監視部140は列車の速度に応じたクロックを生成し、そのクロックに応じてアンテナビームパターンを選択し、ウェイト制御部160は当該パターンとなるウェイトを出力する。よって、時刻監視部140が時刻ダイヤを更新し、パス到来方向監視部120と時刻監視部140、及びウェイト制御部160が列車に移動に合わせてアンテナビームパターンを変化させることができる。   For example, the change timing generation unit 143 has a time management table (or time diagram) including the position and time, and the time is determined by the output from the speed comparison unit 122 (such as a “stopped” signal or an “earlier than normal” signal). Update the management table. Further, the time monitoring unit 140 generates a clock corresponding to the train speed, selects an antenna beam pattern according to the clock, and the weight control unit 160 outputs a weight corresponding to the pattern. Therefore, the time monitoring unit 140 updates the time diagram, and the path arrival direction monitoring unit 120, the time monitoring unit 140, and the weight control unit 160 can change the antenna beam pattern in accordance with the movement to the train.

次いで、基地局100は列車が時刻通りに運行しているか否かを判断する(S21)。例えば、パス到来方向の遅延検出部123により判断される。   Next, the base station 100 determines whether the train is operating on time (S21). For example, it is determined by the delay detection unit 123 in the path arrival direction.

列車が時刻通りに運行していないとき(S21でNo)、基地局100は列車が止まっているか否かを検出する(S24)。例えば、パス到来方向監視部120の速度比較部122により検出される。   When the train is not operating on time (No in S21), the base station 100 detects whether the train is stopped (S24). For example, it is detected by the speed comparison unit 122 of the path arrival direction monitoring unit 120.

列車が止まっているとき(S24でYes)、基地局100はアンテナビームパターンを最も狭い第3の群に含まれるパターン(ビームパターンBP11〜BP33)に変更する(S25)。例えば、ウェイト切換部164は速度比較部122からの信号(「止まっている」)に基づいて第3のウェイト発生部163からのウェイトに切り換えることで、ビームパターンが変更される。このように、基地局100は第2の群に含まれるアンテナビームパターンBP1〜BP3から第3の群に含まれるアンテナビームパターンBP11〜BP33に切り換える。   When the train is stopped (Yes in S24), the base station 100 changes the antenna beam pattern to a pattern (beam patterns BP11 to BP33) included in the narrowest third group (S25). For example, the beam switching unit 164 switches to the weight from the third weight generation unit 163 based on the signal from the speed comparison unit 122 (“stopped”), thereby changing the beam pattern. Thus, the base station 100 switches from the antenna beam patterns BP1 to BP3 included in the second group to the antenna beam patterns BP11 to BP33 included in the third group.

次いで、基地局100は、列車が動き出したことを検出した場合、アンテナビームパターンを元に戻し(ここでも第3の群から第2の群に含まれるアンテナビームパターンに切り換えられる)、時刻ダイヤを更新する(S26)。例えば、ウェイト切換部164は速度比較部122からの信号(「正常」)に基づいて第2のウェイト発生部162からのウェイトに切り換える。また、例えば変更タイミング発生部143は時刻管理テーブルを速度比較部122からの出力に基づいて更新することで時刻ダイヤを更新する。   Next, when the base station 100 detects that the train has started to move, the antenna beam pattern is restored (again, the antenna beam pattern included in the second group is switched from the third group), and the time diagram is changed. Update (S26). For example, the weight switching unit 164 switches to the weight from the second weight generation unit 162 based on the signal (“normal”) from the speed comparison unit 122. Further, for example, the change timing generation unit 143 updates the time schedule by updating the time management table based on the output from the speed comparison unit 122.

一方、列車が止まっていないとき(S24でNo)、処理は再びS20に移行する。   On the other hand, when the train is not stopped (No in S24), the process proceeds to S20 again.

また、列車が時刻通りに運行しているとき(S21でYes)、基地局100はアンテナビームパターンを列車の移動に合わせて変化させる(S22)。例えば、クロック選択部147は列車の移動に合わせてクロックを選択し、アンテナビームパターン選択部144はそのクロックに基づいてアンテナビームパターンを選択することで、基地局100はアンテナビームパターンを変化させる。基地局100は、上り列車の場合、例えばBP1→BP2→BP3とアンテナビームパターンを変化させ、下り列車の場合、例えばBP3→BP2→BP1と変化させる。   When the train is operating on time (Yes in S21), the base station 100 changes the antenna beam pattern according to the movement of the train (S22). For example, the base station 100 changes the antenna beam pattern by the clock selection unit 147 selecting a clock according to the movement of the train and the antenna beam pattern selection unit 144 selecting the antenna beam pattern based on the clock. In the case of an up train, the base station 100 changes the antenna beam pattern, for example, BP1 → BP2 → BP3, and in the case of a down train, the base station 100 changes, for example, BP3 → BP2 → BP1.

次いで、またはS26の処理の後、基地局100は列車が基地局100のエリアの範囲外に移動したとき、初期のアンテナビームパターン(例えばBP0)を設定する(S23)。例えば、遅延検出部123は列車がアンテナビームパターンの範囲外に移動したことを検出したとき、カウント動作制御部148はカウント不許可信号が入力され、クロック信号を出力しない。アンテナビームパターン選択部144は、このときBP0のアンテナビームパターンを生成するようにウェイト制御部160に信号を出力する。   Next, or after the process of S26, the base station 100 sets an initial antenna beam pattern (for example, BP0) when the train moves out of the area of the base station 100 (S23). For example, when the delay detection unit 123 detects that the train has moved outside the range of the antenna beam pattern, the count operation control unit 148 receives a count non-permission signal and does not output a clock signal. At this time, the antenna beam pattern selection unit 144 outputs a signal to the weight control unit 160 so as to generate the antenna beam pattern of BP0.

次いで、処理はS10に移行して上述した処理を繰り返す。   Next, the process proceeds to S10 and the above-described process is repeated.

一方、時刻監視部140で上り列車と下り列車の両方を検出したとき(S14で「両方」)、基地局100は自身に割り当てられた周波数(例えば、f1+f2)を2分割し、一方(例えば、f1)を上り列車、他方(例えば、f2)を下り列車に割り当てる(S30)。   On the other hand, when both the up train and the down train are detected by the time monitoring unit 140 (“both” in S14), the base station 100 divides the frequency allocated to itself (for example, f1 + f2) into two, and one (for example, f1) is assigned to the up train, and the other (eg, f2) is assigned to the down train (S30).

次いで、ウェイト制御部160は、上り列車にアンテナビームパターンBP1を設定し、移動に合わせてBP2→BP3と変化させる(S31)。下り列車に対して、ウェイト制御部160はアンテナビームパターンBP3を設定し、移動に合わせてBP2→BP1と変化させる。ウェイト制御部160はS22と同様の処理を行う。   Next, the weight control unit 160 sets the antenna beam pattern BP1 for the upward train and changes it from BP2 to BP3 in accordance with the movement (S31). For the down train, the weight control unit 160 sets the antenna beam pattern BP3 and changes it from BP2 to BP1 in accordance with the movement. The weight control unit 160 performs the same processing as S22.

次いで、基地局100は、図9に示すS18〜S26までの処理と同一の処理を行う(S32)。但し、基地局100は2つに分割した周波数を用いて上り列車と下り列車に対して処理を行う。   Next, the base station 100 performs the same processing as S18 to S26 shown in FIG. 9 (S32). However, the base station 100 performs processing for the up train and the down train using the frequency divided into two.

次いで、基地局100は、上り列車又は下り列車のうちどちらか一方が基地局100のエリアの外に移動したか否かを判断する(図10のS33)。基地局100はS23と同様の処理を行う。   Next, the base station 100 determines whether one of the up train and the down train has moved out of the area of the base station 100 (S33 in FIG. 10). The base station 100 performs the same process as S23.

上り列車または下り列車のどちら一方が範囲外に移動したとき(S33でYes)、基地局100はエリア内に残る列車に基地局100に割り当てられた全周波数(例えば、f1+f2)を割り当てる(S34)。   When either the up train or the down train moves out of range (Yes in S33), the base station 100 assigns all the frequencies (eg, f1 + f2) assigned to the base station 100 to the trains remaining in the area (S34). .

次いで、下り列車も上り列車も双方が基地局100のエリア外に移動したとき、処理はS10に移行する(S35)。   Next, when both the down train and the up train move outside the area of the base station 100, the process proceeds to S10 (S35).

一方、上り列車も下り列車も基地局100のエリア内に位置するとき(S33でNo)、処理はS32に移行する。   On the other hand, when both the up train and the down train are located in the area of the base station 100 (No in S33), the process proceeds to S32.

図11(A)〜図13(C)はアンテナビームパターンの制御の例を示す図である。本例では、上り列車が0degから180degへと移動し、下り列車が180degから0degへと移動する。また、本例では上り列車と下り列車は基地局100のアンテナ受信可能範囲(エリア)に「10:00」に入り、「10:18」に出て、1分間で10deg移動するものとする。時刻管理テーブルは、例えばこれらの図に示された項目のうち「位置」と「時刻ダイヤ」を含む。   FIG. 11A to FIG. 13C are diagrams illustrating an example of antenna beam pattern control. In this example, the up train moves from 0 deg to 180 deg, and the down train moves from 180 deg to 0 deg. Further, in this example, the up train and the down train enter “10:00” in the antenna receivable range (area) of the base station 100, go out to “10:18”, and move 10 degrees in one minute. The time management table includes, for example, “position” and “time diagram” among the items shown in these drawings.

図11(A)は、上り列車が基地局100を通過する前に基地局100のウェイト制御部160がアンテナビームパターンをBP0に設定する例を示す図である(図7のS13でNo、S15)。同図に示すように、基地局100のウェイト制御部160は、時刻「10:00」の前にアンテナビームパターンをBP0に設定する。   FIG. 11A is a diagram illustrating an example in which the weight control unit 160 of the base station 100 sets the antenna beam pattern to BP0 before the upstream train passes through the base station 100 (No in S13 in FIG. 7, S15 ). As shown in the figure, the weight controller 160 of the base station 100 sets the antenna beam pattern to BP0 before the time “10:00”.

図11(B)は、上り列車が基地局100のエリアを移動し、基地局100のウェイト制御部160がアンテナビームパターンをBP1に設定する例を示す図である(図7のS14で「片方」、S16〜S17)。このとき、基地局100は基地局100自身に割り当てられた全周波数(「f1+f2」)を上り列車に割り当てて使用する。   FIG. 11B is a diagram illustrating an example in which the up train moves in the area of the base station 100, and the weight control unit 160 of the base station 100 sets the antenna beam pattern to BP1 (in S14 of FIG. ", S16-S17). At this time, the base station 100 allocates and uses all frequencies (“f1 + f2”) allocated to the base station 100 itself to the upstream train.

図11(C)は、上り列車と下り列車が両方同時に基地局100のエリアに移動した場合の例を示す図である(図7のS14で「両方」、S30〜S32)。同図(C)に示すように、基地局100は上り列車に「f1」、下り列車に「f2」を割り当てる。   FIG. 11C is a diagram illustrating an example in which both the up train and the down train move to the area of the base station 100 at the same time (“both” in S14 of FIG. 7, S30 to S32). As shown in FIG. 5C, the base station 100 assigns “f1” to the upstream train and “f2” to the downstream train.

図12(A)は、上り列車又は下り列車のどちらか一方が基地局100のエリア外に移動した場合の例を示す図である(図10のS33〜S35)。同図(A)に示すように、下り列車は時刻「10:00」に「100deg」に位置するが、上り列車は同時刻に「0deg」に位置する。そのため、基地局100は時刻「10:00」までの間、下り列車に全周波数(f1+f2)を割り当てる。同様に、時刻「10:10」を過ぎると、基地局100は上り列車に全周波数(f1+f2)を割り当てる。   FIG. 12A is a diagram illustrating an example in which either the up train or the down train moves outside the area of the base station 100 (S33 to S35 in FIG. 10). As shown in FIG. 5A, the down train is located at “100 deg” at time “10:00”, while the up train is located at “0 deg” at the same time. Therefore, the base station 100 allocates all frequencies (f1 + f2) to the down train until the time “10:00”. Similarly, after the time “10:10”, the base station 100 assigns all frequencies (f1 + f2) to the upstream train.

図12(B)は、上り列車が予定時刻を過ぎても基地局100のエリア内に移動しなかった場合の例を示す図である(図9のS19でYes)。この場合、基地局100のウェイト制御部160はアンテナビームパターンをBP1からBP0に変更する。   FIG. 12B is a diagram illustrating an example of a case where the upstream train does not move into the area of the base station 100 even after the scheduled time (Yes in S19 in FIG. 9). In this case, the weight controller 160 of the base station 100 changes the antenna beam pattern from BP1 to BP0.

図12(C)は、基地局100が上り列車の到着を検出後、時刻ダイヤを更新する例を示す図である(図9のS19でNo、S20)。同図(C)の例では、上り列車が1分遅延し、基地局100の変更タイミング発生部143は1分だけ遅延した時刻ダイヤに更新する。そして、ウェイト制御部160はこの更新した(オフセットをかけた)時刻ダイヤに基づいてアンテナビームパターンをBP1〜BP3と順次変更する。   FIG. 12C is a diagram illustrating an example in which the base station 100 updates the time schedule after detecting the arrival of an upstream train (No in S19 and S20 in FIG. 9). In the example of FIG. 5C, the up train is delayed by 1 minute, and the change timing generation unit 143 of the base station 100 updates to a time diagram delayed by 1 minute. Then, the weight control unit 160 sequentially changes the antenna beam pattern from BP1 to BP3 based on the updated time diagram (with offset).

図13(A)は、パス到来方向監視部120により上り列車が停止していることを検出した場合にアンテナビームパターンを変更する例を示す図である(図9のS24でYes、S25)。同図(A)の例は、ウェイト制御部160はアンテナビームパターンをBP1から最も狭い範囲のビームパターンBP12に変更する。   FIG. 13A is a diagram illustrating an example in which the antenna beam pattern is changed when the path arrival direction monitoring unit 120 detects that the upstream train is stopped (Yes in S24 of FIG. 9, S25). In the example of FIG. 5A, the weight control unit 160 changes the antenna beam pattern from BP1 to the beam pattern BP12 in the narrowest range.

図13(B)は、上り列車が停止した後、再び動き出した場合の例を示す図である(図9のS26)。この場合、ウェイト制御部160はアンテナビームパターンをBP12からBP1に変更する。   FIG. 13B is a diagram illustrating an example of the case where the train starts moving again after the ascending train stops (S26 in FIG. 9). In this case, the weight control unit 160 changes the antenna beam pattern from BP12 to BP1.

図13(C)は、上り列車が時刻通りに運行している場合に、上り列車の移動に合わせてアンテナビームパターンを変更させる例を示す図である(S21でYes、S22〜S23)。基地局100のウェイト制御部160は、アンテナビームパターンを列車の移動に合わせてBP2からBP3に変更し、エリア外に上り列車が移動すると、最も広い範囲のBP0に変更する。   FIG. 13C is a diagram illustrating an example in which the antenna beam pattern is changed in accordance with the movement of the upstream train when the upstream train is operating on time (Yes in S21, S22 to S23). The weight controller 160 of the base station 100 changes the antenna beam pattern from BP2 to BP3 in accordance with the movement of the train, and changes to BP0 in the widest range when the upstream train moves outside the area.

本実施例の基地局100は、端末局200が高速で移動する場合でも最適なアンテナビームパターンを形成しているため他の端末局や基地局からの干渉を回避できる。基地局100は、列車の移動に合わせて検出範囲が異なる複数種類のうちいずれかのアンテナビームパターンを選択するため、他の端末局等からの干渉を回避できる。   Since the base station 100 of this embodiment forms an optimal antenna beam pattern even when the terminal station 200 moves at high speed, interference from other terminal stations and base stations can be avoided. Since the base station 100 selects any one of the plurality of types of antenna beam patterns having different detection ranges in accordance with the movement of the train, interference from other terminal stations can be avoided.

他の例について説明する。図14は基地局100の他の構成例を示す図である。さらにデータ再生部190とGPS情報抽出部191とを備える。基地局100は、端末局200で測定したGPS情報を受信する。データ再生部190は受信信号からデータを再生し、GPS情報抽出部191はGPS情報を抽出しパス到来方向監視部120に出力する。パス到来方向監視部120はパス到来方向θに代わり、端末局200の位置情報であるGPS情報により端末局200の移動等を検出する。   Another example will be described. FIG. 14 is a diagram illustrating another configuration example of the base station 100. Furthermore, a data reproduction unit 190 and a GPS information extraction unit 191 are provided. The base station 100 receives GPS information measured by the terminal station 200. The data reproduction unit 190 reproduces data from the received signal, and the GPS information extraction unit 191 extracts GPS information and outputs the GPS information to the path arrival direction monitoring unit 120. The path arrival direction monitoring unit 120 detects movement or the like of the terminal station 200 based on GPS information that is position information of the terminal station 200 instead of the path arrival direction θ.

上述したいずれの例においても、アンテナビームパターンは第1〜第3の群に含まれるアンテナビームパターンの例で説明した。4種類、5種類等さらに多くの種類のアンテナビームパターンを用いてもよい。   In any of the above-described examples, the antenna beam patterns have been described as examples of the antenna beam patterns included in the first to third groups. Many types of antenna beam patterns, such as four types and five types, may be used.

以上まとめると付記のようになる。   The above is summarized as an appendix.

(付記1)
端末局装置と無線通信を行う基地局装置におけるアンテナビームパターン制御方法において、
前記端末局装置から送信された送信信号に基づいて前記端末局装置の位置を検出するステップと、
前記位置情報または前記端末局装置の通過時刻情報に基づいて出力信号を出力するステップと、
前記出力信号に基づいて、第1のアンテナビームパターン群又は第2のアンテナビームパターン群に含まれるいずれか一つのアンテナビームパターンを生成するステップと
を備え、
前記第2のアンテナビームパターン群は、第1のアンテナビームパターン群に含まれるアンテナビームパターンを分割したアンテナビームパターンを含むことを特徴とするアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 1)
In the antenna beam pattern control method in the base station apparatus that performs radio communication with the terminal station apparatus,
Detecting a position of the terminal station device based on a transmission signal transmitted from the terminal station device;
Outputting an output signal based on the location information or the passage time information of the terminal station device;
Generating one of the antenna beam patterns included in the first antenna beam pattern group or the second antenna beam pattern group based on the output signal, and
The antenna beam pattern control method, wherein the second antenna beam pattern group includes an antenna beam pattern obtained by dividing an antenna beam pattern included in the first antenna beam pattern group.

(付記2)
前記第1及び第2のアンテナビームパターン群に夫々含まれるアンテナビームパターンは隣接するアンテナビームパターンと各々重複範囲を有することを特徴とする付記1記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 2)
The antenna beam pattern control method according to appendix 1, wherein the antenna beam patterns included in the first and second antenna beam pattern groups respectively have overlapping ranges with adjacent antenna beam patterns.

(付記3)
前記出力信号出力ステップは、前記通過時刻情報に基づいて前記端末局装置が通過する時刻でないとき、通過時刻でないことを示す出力信号を出力し、
前記アンテナビームパターン生成ステップは、当該出力信号に基づいて、最大の受信幅を有するアンテナビームパターンを生成することを特徴とする付記1記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 3)
The output signal output step outputs an output signal indicating that it is not a passage time when it is not a time that the terminal station device passes based on the passage time information,
The antenna beam pattern control method according to appendix 1, wherein the antenna beam pattern generation step generates an antenna beam pattern having a maximum reception width based on the output signal.

(付記4)
前記出力信号出力ステップは、前記通過時刻情報に基づいて、前記端末局装置が第1の方向から前記基地局装置のアンテナの受信可能範囲内に入るとき、当該受信可能範囲に入ることを示す出力信号を出力し、
前記アンテナビームパターン生成ステップは、当該出力信号に基づいて、前記第1のアンテナビームパターン群のうち前記第1の方向を受信可能範囲とするアンテナビームパターンを生成し、
さらに、前記基地局装置に割り当てられた全帯域の周波数を前記端末局装置に割り当てる、
ことを特徴とする付記1記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 4)
The output signal output step indicates that, based on the passage time information, when the terminal station device enters the receivable range of the antenna of the base station device from the first direction, the output indicates that the receivable range is entered. Output signal,
The antenna beam pattern generation step generates an antenna beam pattern having the first direction in the first antenna beam pattern group as a receivable range based on the output signal,
Further, the frequency of all bands allocated to the base station device is allocated to the terminal station device,
The antenna beam pattern control method according to supplementary note 1, wherein:

(付記5)
前記出力信号出力ステップは、前記通過時刻情報に基づいて、前記端末局装置が第1方向及び第2の方向から前記基地局装置のアンテナの受信可能範囲内に入るとき、当該受信可能範囲内に入ることを示す出力信号を出力し、
前記アンテナビームパターン生成ステップは、当該出力信号に基づいて、前記第1のアンテナビームパターン群のうち、前記第1及び第2の方向をそれぞれ受信可能範囲とするアンテナビームパターンを生成し、
さらに、前記基地局装置に割り当てられた全帯域の周波数のうち2分割した周波数を、前記第1及び第2の方向からの各前記端末局装置にそれぞれ割り当てる、
ことを特徴とする付記1記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 5)
In the output signal output step, when the terminal station device enters the receivable range of the antenna of the base station device from the first direction and the second direction based on the passage time information, the output signal output step falls within the receivable range. Outputs an output signal indicating that
The antenna beam pattern generation step generates, based on the output signal, an antenna beam pattern having the first and second directions as a receivable range in the first antenna beam pattern group,
Further, a frequency divided into two of the frequencies of the entire band allocated to the base station device is allocated to each of the terminal station devices from the first and second directions,
The antenna beam pattern control method according to supplementary note 1, wherein:

(付記6)
さらに、前記第1又は第2の方向のいずれかの前記端末局装置が前記基地局装置のアンテナの受信可能範囲外に移動したとき、前記全帯域の周波数を、前記受信可能範囲内にある前記第1又は第2の方向からのいずれかの前記端末局装置に割り当てる、
ことを特徴とする付記5記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 6)
Further, when the terminal station device in either the first or second direction moves outside the receivable range of the antenna of the base station device, the frequency of the entire band is within the receivable range. Assign to either the terminal station device from the first or second direction;
The antenna beam pattern control method according to appendix 5, wherein:

(付記7)
前記アンテナビームパターン生成ステップは、前記検出ステップで前記端末局装置が前記通過時刻を過ぎても前記基地局装置のアンテナ受信可能範囲内に位置しないことが検出されたとき、最大幅の受信可能範囲を有するアンテナビームパターンを生成することを特徴とする付記3記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 7)
In the antenna beam pattern generation step, when it is detected in the detection step that the terminal station device is not located within the antenna receivable range of the base station device even after the passage time, the receivable range of the maximum width 4. The antenna beam pattern control method according to appendix 3, wherein an antenna beam pattern having the following is generated.

(付記8)
前記出力信号ステップは、前記位置検出ステップで前記端末局装置が前記通過時刻を過ぎて前記基地局装置のアンテナ受信可能範囲内に位置することが検出されたとき、前記通過時刻情報を遅延した時刻分オフセットすることを特徴とする付記4記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 8)
The output signal step is a time when the position detection step delays the passage time information when it is detected that the terminal station device is located within the antenna receivable range of the base station device after the passage time. The antenna beam pattern control method according to appendix 4, wherein offset is performed by a minute amount.

(付記9)
前記アンテナビームパターン生成ステップは、前記位置検出ステップで前記端末局装置が前記基地局装置のアンテナ受信可能範囲内で停止したことが検出されたとき、前記第2のアンテナビームパターン群からいずれか一つのアンテナビームパターンを生成することを特徴とする付記8記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 9)
In the antenna beam pattern generation step, when it is detected in the position detection step that the terminal station apparatus is stopped within the antenna receivable range of the base station apparatus, any one of the second antenna beam pattern groups is selected. 9. The antenna beam pattern control method according to appendix 8, wherein two antenna beam patterns are generated.

(付記10)
前記アンテナビームパターン生成ステップは、前記位置検出ステップで前記端末局装置の移動が検出されたとき、前記第1のアンテナビームパターン群のいずれか一つのアンテナビームパターンを生成することを特徴とする付記9記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 10)
The antenna beam pattern generation step generates one antenna beam pattern of the first antenna beam pattern group when movement of the terminal station apparatus is detected in the position detection step. 10. The antenna beam pattern control method according to 9.

(付記11)
前記アンテナビームパターン生成ステップは、前記位置検出ステップで前記端末局装置が前記基地局装置のアンテナ受信可能範囲外に移動したことが検出されたとき、最大幅の受信可能範囲を有するアンテナビームパターンを生成することを特徴とする付記4記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 11)
In the antenna beam pattern generation step, when it is detected in the position detection step that the terminal station device has moved out of the antenna receivable range of the base station device, an antenna beam pattern having a maximum receivable range is obtained. The antenna beam pattern control method according to appendix 4, wherein the antenna beam pattern control method is generated.

(付記12)
前記送信信号は前記端末局装置で検出されたGPS情報を含むことを特徴とする付記1記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 12)
The antenna beam pattern control method according to appendix 1, wherein the transmission signal includes GPS information detected by the terminal station apparatus.

(付記13)
さらに、緊急信号が入力されたとき、前記基地局装置と隣接する他の基地局装置に割り当てられた周波数と、前記基地局装置に割り当てられた周波数とを前記端末局装置に割り当てる、
ことを特徴とする付記1記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 13)
Further, when an emergency signal is input, a frequency assigned to another base station device adjacent to the base station device and a frequency assigned to the base station device are assigned to the terminal station device.
The antenna beam pattern control method according to supplementary note 1, wherein:

(付記14)
前記アンテナビームパターン生成ステップは、緊急信号が入力されたとき、前記第1又は第2のアンテナビームパターン群に含まれるいずれか一つの前記アンテナビームパターンを手動で選択されて、当該アンテナビームパターンを生成することを特徴とする付記1記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 14)
In the antenna beam pattern generation step, when an emergency signal is input, any one of the antenna beam patterns included in the first or second antenna beam pattern group is manually selected, and the antenna beam pattern is selected. The antenna beam pattern control method according to appendix 1, wherein the antenna beam pattern control method is generated.

(付記15)
前記端末局装置は第1又は第2の方向を移動し、
前記基地局装置は前記端末局装置の移動経路上に配置されることを特徴とする付記1記載のアンテナビームパターン制御方法。
(Appendix 15)
The terminal station device moves in the first or second direction,
The antenna beam pattern control method according to supplementary note 1, wherein the base station apparatus is arranged on a moving path of the terminal station apparatus.

(付記16)
端末局装置と無線通信を行う基地局装置において、
前記端末局装置から送信された送信信号に基づいて前記端末局装置の位置を検出する検出部と
前記位置情報または前記端末局装置の該基地局装置の無線通信エリアの通過時刻情報に基づいて出力信号を出力する時刻監視部と、
前記出力信号に基づいて、第1のアンテナビームパターン群又は第2のアンテナビームパターン群に含まれるいずれか一つのアンテナビームパターンを生成するアンテナビームパターン生成部と
を備え、
前記第2のアンテナビームパターン群は第1のアンテナビームパターン群に含まれる各アンテナビームパターンを分割したアンテナビームパターンを含むことを特徴とする基地局装置。
(Appendix 16)
In a base station device that performs wireless communication with a terminal station device,
A detection unit that detects a position of the terminal station device based on a transmission signal transmitted from the terminal station device, and an output based on the location information or passage time information of a radio communication area of the base station device of the terminal station device A time monitoring unit for outputting a signal;
An antenna beam pattern generation unit that generates one of the antenna beam patterns included in the first antenna beam pattern group or the second antenna beam pattern group based on the output signal;
The base station apparatus, wherein the second antenna beam pattern group includes an antenna beam pattern obtained by dividing each antenna beam pattern included in the first antenna beam pattern group.

(付記17)
前記端末局装置は第1又は第2の方向を移動し、前記基地局装置は前記端末局装置の移動経路上に配置されることを特徴とする付記16記載の基地局装置。
(Appendix 17)
The base station apparatus according to supplementary note 16, wherein the terminal station apparatus moves in a first or second direction, and the base station apparatus is arranged on a movement path of the terminal station apparatus.

(付記18)
前記第1及び第2のアンテナビームパターン群に夫々含まれるアンテナビームパターンは隣接するアンテナビームパターンと各々重複範囲を有することを特徴とする付記16記載の基地局装置。
(Appendix 18)
The base station apparatus according to supplementary note 16, wherein the antenna beam patterns included in the first and second antenna beam pattern groups respectively have overlapping ranges with adjacent antenna beam patterns.

(付記19)
端末局装置と基地局装置とで無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記端末局装置は第1又は第2の方向を移動し、
前記基地局装置は前記端末局装置の移動経路上に配置され、
さらに、前記基地局装置は、前記端末局装置から送信された送信信号に基づいて前記端末局装置の位置を検出する検出部と、前記位置情報または前記端末局装置の該基地局装置の無線通信エリアの通過時刻情報に基づいて出力信号を出力する時刻監視部と、前記出力信号に基づいて、第1のアンテナビームパターン群又は第2のアンテナビームパターン群に含まれるいずれか一つのアンテナビームパターンを生成するアンテナビームパターン生成部とを備え、前記第2のアンテナビームパターン群は第1のアンテナビームパターン群に含まれる各アンテナビームパターンを分割したアンテナビームパターンを含むことを特徴とする無線通信システム。
(Appendix 19)
In a wireless communication system that performs wireless communication between a terminal station device and a base station device,
The terminal station device moves in the first or second direction,
The base station device is arranged on a movement path of the terminal station device,
Furthermore, the base station apparatus detects a position of the terminal station apparatus based on a transmission signal transmitted from the terminal station apparatus, and wireless communication of the base station apparatus of the position information or the terminal station apparatus A time monitoring unit that outputs an output signal based on area passing time information, and any one antenna beam pattern included in the first antenna beam pattern group or the second antenna beam pattern group based on the output signal And a second antenna beam pattern group including an antenna beam pattern obtained by dividing each antenna beam pattern included in the first antenna beam pattern group. system.

(付記20)
前記第1及び第2のアンテナビームパターン群に夫々含まれるアンテナビームパターンは隣接するアンテナビームパターンと各々重複範囲を有することを特徴とする付記19記載の無線通信システム。
(Appendix 20)
20. The radio communication system according to appendix 19, wherein the antenna beam patterns included in the first and second antenna beam pattern groups respectively have overlapping ranges with adjacent antenna beam patterns.

図1は無線通信システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system. 図2は無線通信システムの他の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating another configuration example of the wireless communication system. 図3は基地局の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a base station. 図4(A)〜同図(D)はアンテナビームパターンの例を示す図である。4A to 4D are diagrams showing examples of antenna beam patterns. 図5はBP2のアンテナビームパターンの例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an antenna beam pattern of BP2. 図6はパス到来方向監視部、時刻監視部、ウェイト制御部の各構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating configuration examples of a path arrival direction monitoring unit, a time monitoring unit, and a weight control unit. 図7は基地局の動作例を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the base station. 図8は基地局の動作例を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an operation example of the base station. 図9は基地局の動作例を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an operation example of the base station. 図10は基地局の動作例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an operation example of the base station. 図11(A)〜同図(C)はアンテナビームパターンの制御例を示す図である。FIG. 11A to FIG. 11C are diagrams showing an example of antenna beam pattern control. 図12(A)〜同図(C)はアンテナビームパターンの制御例を示す図である。FIG. 12A to FIG. 12C are diagrams showing an example of antenna beam pattern control. 図13(A)〜同図(C)はアンテナビームパターンの制御例を示す図である。FIGS. 13A to 13C are diagrams illustrating an example of antenna beam pattern control. 図14は基地局の他の構成例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating another configuration example of the base station. 図15(A)〜同図(D)は干渉経路の例を示す図である。FIGS. 15A to 15D are diagrams illustrating examples of interference paths.

符号の説明Explanation of symbols

10 無線通信システム、 100(100‐1〜100‐3) 無線基地局装置(基地局)、 110 パス到来方向検出部、 120 パス到来方向監視部、 121 速度検出部、 122 速度比較部、 123 遅延検出部、 124 NOR回路、 140 時刻監視部、 143 アンテナビームパターン変更タイミング発生部、 144 アンテナビームパターン選択部、 147 クロック選択部、 148 カウント動作制御部、 160 ウェイト制御部、 161〜163 第1〜第3のウェイト発生部、 164 ウェイト切換部、 180 アンテナビームパターン生成部、 181‐1〜181‐n 受信アンテナ、 182‐1〜182‐n 掛算器、 183 加算器、 190 データ再生部、 191 GPS情報抽出部、 200(200‐1〜200‐2) 端末局装置(端末局) 10 wireless communication system, 100 (100-1 to 100-3) wireless base station apparatus (base station), 110 path arrival direction detection unit, 120 path arrival direction monitoring unit, 121 speed detection unit, 122 speed comparison unit, 123 delay Detection unit, 124 NOR circuit, 140 time monitoring unit, 143 antenna beam pattern change timing generation unit, 144 antenna beam pattern selection unit, 147 clock selection unit, 148 count operation control unit, 160 wait control unit, 161-163 first to first Third weight generating unit, 164 weight switching unit, 180 antenna beam pattern generating unit, 181-1 to 181-n receiving antenna, 182-1 to 182-n multiplier, 183 adder, 190 data reproducing unit, 191 GPS Information extraction unit, 200 (200-1 to 200-2) Terminal station equipment (terminal station)

Claims (10)

端末局装置と無線通信を行う基地局装置におけるアンテナビームパターン制御方法において、
前記端末局装置から送信された送信信号に基づいて前記端末局装置の位置を検出するステップと、
前記位置情報または前記端末局装置の該基地局装置の無線通信エリアの通過時刻情報に基づいて出力信号を出力するステップと、
前記出力信号に基づいて、第1のアンテナビームパターン群又は第2のアンテナビームパターン群に含まれるいずれか一つのアンテナビームパターンを生成するステップと
を備え、
前記第2のアンテナビームパターン群は、第1のアンテナビームパターン群に含まれるアンテナビームパターンを分割したアンテナビームパターンを含むことを特徴とするアンテナビームパターン制御方法。
In the antenna beam pattern control method in the base station apparatus that performs radio communication with the terminal station apparatus,
Detecting a position of the terminal station device based on a transmission signal transmitted from the terminal station device;
Outputting an output signal based on the location information or the passage time information of a radio communication area of the base station device of the terminal station device;
Generating one of the antenna beam patterns included in the first antenna beam pattern group or the second antenna beam pattern group based on the output signal, and
The antenna beam pattern control method, wherein the second antenna beam pattern group includes an antenna beam pattern obtained by dividing an antenna beam pattern included in the first antenna beam pattern group.
前記第1及び第2のアンテナビームパターン群に夫々含まれるアンテナビームパターンは隣接するアンテナビームパターンと各々重複範囲を有することを特徴とする請求項1記載のアンテナビームパターン制御方法。   2. The antenna beam pattern control method according to claim 1, wherein the antenna beam patterns included in the first and second antenna beam pattern groups respectively have overlapping ranges with adjacent antenna beam patterns. 前記出力信号出力ステップは、前記通過時刻情報に基づいて前記端末局装置が通過する時刻でないとき、通過時刻でないことを示す出力信号を出力し、
前記アンテナビームパターン生成ステップは、当該出力信号に基づいて、最大の受信幅を有するアンテナビームパターンを生成することを特徴とする請求項1記載のアンテナビームパターン制御方法。(図7のS13、S15)
The output signal output step outputs an output signal indicating that it is not a passage time when it is not a time that the terminal station device passes based on the passage time information,
2. The antenna beam pattern control method according to claim 1, wherein the antenna beam pattern generation step generates an antenna beam pattern having a maximum reception width based on the output signal. (S13, S15 in FIG. 7)
前記出力信号出力ステップは、前記通過時刻情報に基づいて、前記端末局装置が第1の方向から前記基地局装置のアンテナの受信可能範囲内に入るとき、当該受信可能範囲に入ることを示す出力信号を出力し、
前記アンテナビームパターン生成ステップは、当該出力信号に基づいて、前記第1のアンテナビームパターン群のうち前記第1の方向を受信可能範囲とするアンテナビームパターンを生成し、
さらに、前記基地局装置に割り当てられた全帯域の周波数を前記端末局装置に割り当てる、
ことを特徴とする請求項1記載のアンテナビームパターン制御方法。
The output signal output step indicates that, based on the passage time information, when the terminal station device enters the receivable range of the antenna of the base station device from the first direction, the output indicates that the receivable range is entered. Output signal,
The antenna beam pattern generation step generates an antenna beam pattern having the first direction in the first antenna beam pattern group as a receivable range based on the output signal,
Further, the frequency of all bands allocated to the base station device is allocated to the terminal station device,
The antenna beam pattern control method according to claim 1.
前記出力信号出力ステップは、前記通過時刻情報に基づいて、前記端末局装置が第1方向及び第2の方向から前記基地局装置のアンテナの受信可能範囲内に入るとき、当該受信可能範囲内に入ることを示す出力信号を出力し、
前記アンテナビームパターン生成ステップは、当該出力信号に基づいて、前記第1のアンテナビームパターン群のうち、前記第1及び第2の方向をそれぞれ受信可能範囲とするアンテナビームパターンを生成し、
さらに、前記基地局装置に割り当てられた全帯域の周波数のうち2分割した周波数を、前記第1及び第2の方向からの各前記端末局装置にそれぞれ割り当てる、
ことを特徴とする請求項1記載のアンテナビームパターン制御方法。
In the output signal output step, when the terminal station device enters the receivable range of the antenna of the base station device from the first direction and the second direction based on the passage time information, the output signal output step falls within the receivable range. Outputs an output signal indicating that
The antenna beam pattern generation step generates, based on the output signal, an antenna beam pattern having the first and second directions as a receivable range in the first antenna beam pattern group,
Further, a frequency divided into two of the frequencies of the entire band allocated to the base station device is allocated to each of the terminal station devices from the first and second directions,
The antenna beam pattern control method according to claim 1.
さらに、前記第1又は第2の方向のいずれかの前記端末局装置が前記基地局装置のアンテナの受信可能範囲外に移動したとき、前記全帯域の周波数を、前記受信可能範囲内にある前記第1又は第2の方向からのいずれかの前記端末局装置に割り当てる、
ことを特徴とする請求項5記載のアンテナビームパターン制御方法。
Further, when the terminal station device in either the first or second direction moves outside the receivable range of the antenna of the base station device, the frequency of the entire band is within the receivable range. Assign to either the terminal station device from the first or second direction;
The antenna beam pattern control method according to claim 5.
前記アンテナビームパターン生成ステップは、前記検出ステップで前記端末局装置が前記通過時刻を過ぎても前記基地局装置のアンテナ受信可能範囲内に位置しないことが検出されたとき、最大幅の受信可能範囲を有するアンテナビームパターンを生成することを特徴とする請求項4記載のアンテナビームパターン制御方法。   In the antenna beam pattern generation step, when it is detected in the detection step that the terminal station device is not located within the antenna receivable range of the base station device even after the passage time, the receivable range of the maximum width The antenna beam pattern control method according to claim 4, wherein an antenna beam pattern having the following is generated. 前記出力信号ステップは、前記位置検出ステップで前記端末局装置が前記通過時刻を過ぎて前記基地局装置のアンテナ受信可能範囲内に位置することが検出されたとき、前記通過時刻情報を遅延した時刻分オフセットすることを特徴とする請求項4記載のアンテナビームパターン制御方法。   The output signal step is a time when the position detection step delays the passage time information when it is detected that the terminal station device is located within the antenna receivable range of the base station device after the passage time. 5. The antenna beam pattern control method according to claim 4, wherein offset is performed by a minute amount. 端末局装置と無線通信を行う基地局装置において、
前記端末局装置から送信された送信信号に基づいて前記端末局装置の位置を検出する検出部と
前記位置情報または前記端末局装置の該基地局装置の無線通信エリアの通過時刻情報に基づいて出力信号を出力する時刻監視部と、
前記出力信号に基づいて、第1のアンテナビームパターン群又は第2のアンテナビームパターン群に含まれるいずれか一つのアンテナビームパターンを生成するアンテナビームパターン生成部と
を備え、
前記第2のアンテナビームパターン群は第1のアンテナビームパターン群に含まれる各アンテナビームパターンを分割したアンテナビームパターンを含むことを特徴とする基地局装置。
In the base station device that performs wireless communication with the terminal station device,
A detection unit that detects a position of the terminal station device based on a transmission signal transmitted from the terminal station device, and an output based on the location information or passage time information of a radio communication area of the base station device of the terminal station device A time monitoring unit that outputs a signal;
An antenna beam pattern generation unit that generates any one antenna beam pattern included in the first antenna beam pattern group or the second antenna beam pattern group based on the output signal;
The base station apparatus, wherein the second antenna beam pattern group includes an antenna beam pattern obtained by dividing each antenna beam pattern included in the first antenna beam pattern group.
端末局装置と基地局装置とで無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記端末局装置は第1又は第2の方向を移動し、
前記基地局装置は前記端末局装置の移動経路上に配置され、
さらに、前記基地局装置は、前記端末局装置から送信された送信信号に基づいて前記端末局装置の位置を検出する検出部と、前記位置情報または前記端末局装置の該基地局装置の無線通信エリアの通過時刻情報に基づいて出力信号を出力する時刻監視部と、前記出力信号に基づいて、第1のアンテナビームパターン群又は第2のアンテナビームパターン群に含まれるいずれか一つのアンテナビームパターンを生成するアンテナビームパターン生成部とを備え、前記第2のアンテナビームパターン群は第1のアンテナビームパターン群に含まれる各アンテナビームパターンを分割したアンテナビームパターンを含むことを特徴とする無線通信システム。
In a wireless communication system that performs wireless communication between a terminal station device and a base station device,
The terminal station device moves in the first or second direction,
The base station device is arranged on a movement path of the terminal station device,
Furthermore, the base station apparatus detects a position of the terminal station apparatus based on a transmission signal transmitted from the terminal station apparatus, and wireless communication of the base station apparatus of the position information or the terminal station apparatus A time monitoring unit that outputs an output signal based on area passing time information, and any one antenna beam pattern included in the first antenna beam pattern group or the second antenna beam pattern group based on the output signal And a second antenna beam pattern group including an antenna beam pattern obtained by dividing each antenna beam pattern included in the first antenna beam pattern group. system.
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