JP2011523818A - モバイル・セルラ・ネットワークでビーム・フォーミングを制御する方法および基地局 - Google Patents
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Abstract
Description
各ビーム・パターン・シーケンスは、ビームのサブセットから形成される。ビームは、基地局のセル内に配置されたモバイル・ユニットに最適信号品質を提供するのに使用される。ビームのサブセットは、ビームの間の最小限のオーバーラップを伴う空間分布および角分布を有するが、それと同時にセクタのカバレージを最大にする。n個の線形アンテナ要素213を含むアンテナ・ユニット212は、約2n個の異なるビームを形成するのに使用される。これらの異なるビームは、固定されている、すなわち、事前に定義される。好ましくは、nは4と等しく、9個の異なるビームが形成される。9個のビームは、事前に定義され、変化しない。
まず、隣接する基地局21、22、23、24、25、26、27のクラスタの基地局21、22、23、24、25、26、27のそれぞれの制御ユニットによって制御されるアンテナ・ユニットは、それぞれの基地局によってサービスされるセルの各セクタにそれぞれのビーム・パターン・シーケンスを適用する。各基地局21、22、23、24、25、26、27は、ビーム・フォーミングを制御し、基地局がそのアンテナ・ユニットを制御することを可能にする方法を実行するように適合された制御ユニットを含む。制御ユニットによって、基地局21、22、23、24、25、26、27は、そのアンテナ・ユニットを用いてそのセルの1つまたは複数のセクタにビームおよび/またはビーム・パターン・シーケンスを適用する。基地局21、22、23、24、25、26、27は、隣接する基地局21、22、23、24、25、26、27のクラスタの他の隣接する基地局およびモバイル・ユニットと通信する。好ましくは、各セルは、図2に示されているように3つのセクタに分割される。この3つのセクタは、セルを完全にカバーする。ビーム・パターン・シーケンスは、ビーム・パターン・シーケンスの事前定義のセットを形成するように選択される。各ビーム・パターン・シーケンスは、ビーム・サブセットすなわちビームのサブセットのシーケンスによって定義される。好ましくは、ビーム・パターン・シーケンスは、自己反復的または循環的である。ビームのこれらのサブセットは、セル内干渉およびセル間干渉を最小にし、複数のモバイル・ユニットに通信を提供するために、SDMAおよびTDMAに基づく。これは、複数ストリーム伝送が、一時に1セクタ内で複数のモバイル・ユニットへ複数の固定ビームを用いて行われることを意味する。
隣接する基地局21、22、23、24、25、26、27のクラスタの基地局のうちでトリガ基地局21として働く基地局21が、クラスタのすべての隣接する基地局22、23、24、25、26、27に知らせる。トリガ基地局21は、トリガ基地局21のアンテナ・ユニット212を制御して、セル11のセクタ11a、11b、11cに適用されるビーム・パターン・シーケンスを変更し、ここで、それぞれのセクタ11a、11b、11c上のビーム・パターン・シーケンスの事前定義のセットの複数の異なるビーム・パターン・シーケンスが、順々に適用される。トリガ基地局21は、隣接する基地局21、22、23、24、25、26、27のクラスタ内に配置された1つまたは複数のモバイル・ユニットをトリガして、トリガ基地局21によって現在適用されているビーム・パターン・シーケンスの1つまたは複数の信号品質パラメータを計算する。
Claims (12)
- モバイル・セルラ・ネットワーク内でビーム・フォーミングを制御する方法であって、前記方法は、
隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)のクラスタの基地局(21、22、23、24、25、26、27)のアンテナ・ユニット(212)によって、前記それぞれの基地局(21、22、23、24、25、26、27)によってサービスされるセル(11、12、13、14、15、16、17)の各セクタ(11a、11b、11c、12a、12b、12c、13a、13b、13c、14a、14b、14c、15a、15b、15c、16a、16b、16c、17a、17b、17c)にそれぞれのビーム・パターン・シーケンスを適用するステップであって、前記ビーム・パターン・シーケンスは、ビーム・パターン・シーケンスのそれぞれの事前定義のセットから選択され、各ビーム・パターン・シーケンスは、モバイル・ユニット(41、42、43、44)との通信に使用されるビーム・サブセットのシーケンスを定義する、ステップと、
トリガ基地局として働く前記クラスタの前記基地局のうちの1つ(21)によって、ビーム・パターン・シーケンスを変更しないように隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタのすべての隣接する基地局(22、23、24、25、26、27)に知らせるステップと、
前記トリガ基地局(21)によって、前記それぞれのセル(11)の前記セクタ(11a、11b、11c)に適用される前記ビーム・パターン・シーケンスを変更し、前記それぞれのセクタ(11a、11b、11c)にビーム・パターン・シーケンスの前記事前定義のセットの複数の異なるビーム・パターン・シーケンスを順々に適用するために、または直交パイロット信号のセットを送信するために、前記トリガ基地局(21)の前記アンテナ・ユニット(212)を制御するステップと、
前記トリガ基地局(21)によって、前記トリガ基地局(21)の現在適用されているビーム・パターン・シーケンスの1つまたは複数の信号品質パラメータを計算するために、または受信されたパイロット信号および複数のビーム・パターン・シーケンスのビーム・サブセットのアンテナ重みの知識に基づいて1つまたは複数の信号品質パラメータを計算するために、隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタ内に配置された1つまたは複数のモバイル・ユニット(41、42、43、44)をトリガするステップと、
前記トリガ基地局(21)によって、前記1つまたは複数の計算された信号品質パラメータに基づいて、前記事前定義のビーム・パターン・シーケンスの前記セットから、干渉を最小にし、前記モバイル・セルラ・ネットワークの隣接セルのモバイル・ユニットへのスループットを最大にする最適ビーム・パターン・シーケンスを選択するステップと、
前記トリガ基地局(21)の前記アンテナ・ユニット(212)によって、前記それぞれのセクタ(11a、11b、11c)に新しいビーム・パターン・シーケンスとして前記最適ビーム・パターン・シーケンスを適用するステップと
を含む、モバイル・セルラ・ネットワークでビーム・フォーミングを制御する方法。 - 前記方法は、
隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタの前記基地局(21、22、23、24、25、26、27)の間で前記ビーム・サブセットの前記シーケンス変更を同期化するために、モバイル・ユニット(41、42、43、44)との通信に使用される前記ビーム・サブセットの前記シーケンス変更に関して隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタの基地局(21、22、23、24、25、26、27)に知らせるステップ
をさらに含む、請求項1に記載のモバイル・セルラ・ネットワークでビーム・フォーミングを制御する方法。 - 前記方法は、
前記トリガ基地局(21)によって適用される前記新しいビーム・パターン・シーケンスを隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタの1つまたは複数の基地局(21、22、23、24、25、26、27)にシグナリングするステップと、
前記基地局(21、22、23、24、25、26、27)によって、それらの1つまたは複数の関連するモバイル・ユニット(41、42、43、44)に前記新しいビーム・パターン・シーケンスを転送するステップと
をさらに含む、請求項1に記載のモバイル・セルラ・ネットワークでビーム・フォーミングを制御する方法。 - 前記方法は
隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタの各基地局(21、22、23、24、25、26、27)によって、複数のビーム・サブセットのセットを使用するステップであって、各ビーム・サブセットは、前記それぞれのビーム・サブセットのビームの間のセル内空間干渉を最小にするために使用可能なビームのグループから選択された複数のビームを含む、ステップ
をさらに含む、請求項1に記載のモバイル・セルラ・ネットワークでビーム・フォーミングを制御する方法。 - 前記方法は、
隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタの各基地局(21、22、23、24、25、26、27)によって、ビーム・パターン・シーケンスの事前定義のセットを使用するステップであって、各ビーム・パターン・シーケンスは、隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタの前記それぞれの基地局(21、22、23、24、25、26、27)によってサービスされるモバイル・ユニットと時分割多重を介して通信するのに使用される複数のタイム・スロットに対応する複数の連続するビーム・サブセットを含む、ステップ
をさらに含む、請求項1に記載のモバイル・セルラ・ネットワークでビーム・フォーミングを制御する方法。 - 前記方法は、
直交周波数分割多重または符号分割多元接続に基づいて同一のタイム・スロットで複数のモバイル・ユニット(41、42、43、44)と通信するのに各ビーム・サブセットの各ビームを使用するステップ
をさらに含む、請求項1に記載のモバイル・セルラ・ネットワークでビーム・フォーミングを制御する方法。 - 前記方法は、
前記トリガ基地局(21)によって、前記セル(11)の前記それぞれのセクタ(11a、11b、11c)に適用されるビーム・パターン・シーケンスの前記事前定義のセットから選択された前記複数の異なるビーム・パターン・シーケンスのシーケンスに関して隣接する基地局(22、23、24、25、26、27)に知らせるステップと、
前記隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)によって、前記セル(11)の前記それぞれのセクタ(11a、11b、11c)に適用される前記ビーム・パターン・シーケンスの前記それぞれの1つに前記計算された信号品質パラメータのそれぞれを割り当てるために前記複数の異なるビーム・パターン・シーケンスの前記シーケンスに関する情報を複数の関連するモバイル・ユニット(41、42、43、44)に送信するステップと
をさらに含む、請求項1に記載のモバイル・セルラ・ネットワークでビーム・フォーミングを制御する方法。 - 前記方法は、
前記トリガ基地局(21)によって、前記それぞれの基地局(21、22、23、24、25、26、27)に関連するモバイル・ユニット(41、42、43、44)によって計算されなければならない信号品質パラメータの1つまたは複数のタイプに関して隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)に知らせるステップと、
前記隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)によって、信号品質パラメータの前記1つまたは複数のタイプを計算するために1つまたは複数の関連するモバイル・ユニット(41、42、43、44)をトリガするステップと
をさらに含む、請求項1に記載のモバイル・セルラ・ネットワークでビーム・フォーミングを制御する方法。 - 前記方法は、
隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタ内に配置された前記1つまたは複数のモバイル・ユニット(41、42、43、44)によって、前記トリガ基地局(21)の前記現在適用されているビーム・パターン・シーケンスの前記1つまたは複数の信号品質パラメータの計算の結果を隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタのそれらのそれぞれの基地局(21、22、23、24、25、26、27)に送信するステップと、
前記隣接する基地局(22、23、24、25、26、27)によって、前記1つまたは複数の信号品質パラメータの前記計算の前記受信された結果を前記トリガ基地局(21)に転送するステップと
をさらに含む、請求項1に記載のモバイル・セルラ・ネットワークでビーム・フォーミングを制御する方法。 - 前記方法は、
前記トリガ基地局(21)によって、隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタ内に配置された前記1つまたは複数のモバイル・ユニット(41、42、43、44)によって計算された前記1つまたは複数の信号品質パラメータを受信するステップと、
前記トリガ基地局によって、事前定義のビーム・パターン・シーケンスの前記セットの前記最適ビーム・パターン・シーケンスを返す評価関数によって、前記受信された1つまたは複数の信号品質パラメータを評価するステップと
をさらに含む、請求項1に記載のモバイル・セルラ・ネットワークでビーム・フォーミングを制御する方法。 - 前記方法は、
新しいビーム・パターン・シーケンスとしての前記最適ビーム・パターン・シーケンスの選択および適用の後に、新しいトリガ基地局として働く、前記クラスタの前記基地局(21、22、23、24、25、26、27)のうちの1つによって、ビーム・パターン・シーケンスを変更しないように隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタのすべての隣接する基地局(22、23、24、25、26、27)に知らせるステップ
をさらに含む、請求項1に記載のモバイル・セルラ・ネットワークでビーム・フォーミングを制御する方法。 - モバイル・セルラ・ネットワーク内の、トリガ基地局として働く、隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)のクラスタの基地局(21)であって、前記基地局(21)は、ビーム・フォーミングを制御する制御ユニットを含み、前記制御ユニットは、
前記基地局(21)によってサービスされるセル(11)の各セクタ(11a、11b、11C)にビーム・パターン・シーケンスを適用するために前記基地局(21)のアンテナ・ユニット(212)を制御し、前記ビーム・パターン・シーケンスは、ビーム・パターン・シーケンスのそれぞれの事前定義のセットから選択され、各ビーム・パターン・シーケンスは、モバイル・ユニット(41、42、43、44)との通信に使用されるビーム・サブセットのシーケンスを定義し、
ビーム・パターン・シーケンスを変更しないように隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタのすべての隣接する基地局(22、23、24、25、26、27)に知らせ、
前記セル(11)の前記セクタ(11a、11b、11c)に適用される前記ビーム・パターン・シーケンスを変更し、前記それぞれのセクタ(11a、11b、11c)にビーム・パターン・シーケンスの前記事前定義のセットの複数の異なるビーム・パターン・シーケンスを順々に適用するために、または直交パイロット信号のセットを送信するために、前記基地局(21)の前記アンテナ・ユニット(212)を制御し、
前記基地局(21)の現在適用されているビーム・パターン・シーケンスの1つまたは複数の信号品質パラメータを計算するために、または受信されたパイロット信号および複数のビーム・パターン・シーケンスのビーム・サブセットのアンテナ重みの知識に基づいて1つまたは複数の信号品質パラメータを計算するために、隣接する基地局(21、22、23、24、25、26、27)の前記クラスタ内に配置された1つまたは複数のモバイル・ユニット(41、42、43、44)をトリガし、
前記1つまたは複数の計算された信号品質パラメータに基づいて、事前定義のビーム・パターン・シーケンスの前記セットから、干渉を最小にし、前記モバイル・セルラ・ネットワークの隣接セルのモバイル・ユニットへのスループットを最大にする最適ビーム・パターン・シーケンスを選択し、
前記それぞれのセクタ(11a、11b、11c)に新しいビーム・パターン・シーケンスとして前記最適ビーム・パターン・シーケンスを適用するために前記基地局(21)の前記アンテナ・ユニット(212)を制御する
ように適合される、基地局(21)。
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