JP2012161031A - 基地局及び基地局の自律設定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】アンテナのチルト角や送信電力を一元的に自律設定することが可能な基地局及び基地局の自律設定方法を提供する。
【解決手段】チルト角設定部22により、X2インタフェース15を介して、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得し、また、GPS受信部25からの受信データに基づき当該基地局1の位置座標及びアンテナ高を取得し、これら取得した情報(即ち、隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角、並びに、当該基地局1の位置座標及びアンテナ高)に基づき、各隣接基地局に対する当該基地局1のアンテナ31のチルト角を推定し、推定したチルト角の中で最大となるチルト角を設定チルト角として、チルト角可変機構26を用いてアンテナ31のチルト角を設定する。
【選択図】図1
【解決手段】チルト角設定部22により、X2インタフェース15を介して、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得し、また、GPS受信部25からの受信データに基づき当該基地局1の位置座標及びアンテナ高を取得し、これら取得した情報(即ち、隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角、並びに、当該基地局1の位置座標及びアンテナ高)に基づき、各隣接基地局に対する当該基地局1のアンテナ31のチルト角を推定し、推定したチルト角の中で最大となるチルト角を設定チルト角として、チルト角可変機構26を用いてアンテナ31のチルト角を設定する。
【選択図】図1
Description
本発明は、アンテナのチルト角や送信電力を一元的に自律設定可能な基地局及び基地局の自律設定方法に関する。
近年、次世代高速通信規格として、LTE(Long Term Evolution)を採用した無線通信システム(以下、LTEシステムと称す)が注目されている。このLTEシステム用の基地局では、設置や保守の際にフィールドでの測定や設定を自律生成するSON(Self Organized Network)の導入が不可欠である。
このような基地局における自律設定手法としては、例えば特開2008−236730号公報に開示の「セルラー移動無線通信システム」がある。これは、周辺セル情報の自律生成手法に関するもので、第1の基地局装置が電波強度測定用の無線チャネルを通して測定用無線信号を送信するとき、複数の他の第2の基地局装置のそれぞれが、順次第1の基地局装置から受信した測定用無線信号の電波強度を測定し、該測定結果に応じて第1の基地局装置が周辺セルか否かを判定するもので、第1の基地局装置を周辺セルと判定した場合には、自己保有する周辺セルの第2局データに該第1の基地局装置の識別情報を登録し、識別情報に基づき第1の基地局装置が保有する第1局データを取得し、第1基地局装置から取得した第1局データを周辺セル情報として、自己保有する第2局データに反映させるものである。
ところで、実際にフィールドに基地局を設置する場合、地形を最大限に有効利用するために、サービスエリアが基地局毎に異なるのが一般的であり、そのため、基地局のアンテナが等間隔で且つ一定の高さに設置されることはない。例えば、高所に設置された基地局のアンテナや沿岸部の対岸に設置された基地局のアンテナからの伝搬により、隣接基地局以外の遠方から電波が到来して干渉を引き起こし、混信の発生するケースも希にあり、基地局のアンテナのチルト角や送信電力を一元的に自律設定することが困難であるという事情があった。
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、アンテナのチルト角や送信電力を一元的に自律設定することが可能な基地局及び基地局の自律設定方法を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明に係る基地局は、チルト角可変機構を備えたアンテナと、GPS受信手段と、前記アンテナを介して送受信を行う送受信手段と、当該基地局に隣接する複数の隣接基地局との通信インタフェースを司るインタフェース手段と、前記インタフェースを介して、前記複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得し、前記GPS受信手段からの情報に基づき当該基地局の位置座標及びアンテナ高を取得し、これら取得した情報に基づき、各隣接基地局に対する当該基地局のアンテナのチルト角を推定し、推定したチルト角の中で最大となるチルト角を設定チルト角として、前記チルト角可変機構を用いて前記アンテナのチルト角を設定するチルト角設定手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る基地局は、それぞれチルト角可変機構を備えた複数のセクタアンテナと、GPS受信手段と、前記アンテナを介して送受信を行う送受信手段と、当該基地局に隣接する複数の隣接基地局との通信インタフェースを司るインタフェース手段と、前記インタフェースを介して、前記複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局のセクタ情報、位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得し、前記GPS受信手段からの情報に基づき当該基地局の位置座標及びアンテナ高を取得し、これら取得した情報に基づき、各セクタに対応する隣接基地局について当該基地局の各セクタアンテナのチルト角を推定し、それぞれ推定したチルト角の中で最大となるチルト角を各セクタアンテナの設定チルト角として、前記チルト角可変機構を用いて各セクタアンテナのチルト角を設定するチルト角設定手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る基地局において、前記複数の隣接基地局から送信される信号強度を取得して、取得した信号強度の中で最大となる信号強度に応じた送信電力を設定送信電力として、前記送受信手段の送信電力を設定する送信電力設定手段、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る基地局において、前記チルト角設定手段は、当該基地局の位置座標におけるジオイド高および回転楕円体高に基づき、当該基地局のアンテナ高を取得することを特徴とする。
また、本発明に係る基地局の自律設定方法は、チルト角可変機構を備えたアンテナと、GPS受信手段と、前記アンテナを介して送受信を行う送受信手段と、当該基地局に隣接する複数の隣接基地局との通信インタフェースを司るインタフェース手段と、を備えた基地局の自律設定方法であって、前記インタフェースを介して、前記複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得する第1ステップと、前記GPS受信手段からの情報に基づき当該基地局の位置座標及びアンテナ高を取得する第2ステップと、第1及び第2ステップで取得した情報に基づき、各隣接基地局に対する当該基地局のアンテナのチルト角を推定し、推定したチルト角の中で最大となるチルト角を設定チルト角とする第3ステップと、前記チルト角可変機構を用いて前記アンテナのチルト角を前記設定チルト角に設定する第4ステップと、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る基地局の自律設定方法は、それぞれチルト角可変機構を備えた複数のセクタアンテナと、GPS受信手段と、前記アンテナを介して送受信を行う送受信手段と、当該基地局に隣接する複数の隣接基地局との通信インタフェースを司るインタフェース手段と、を備えた基地局の自律設定方法であって、前記インタフェースを介して、前記複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局のセクタ情報、位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得する第1ステップと、前記GPS受信手段からの情報に基づき当該基地局の位置座標及びアンテナ高を取得する第2ステップと、前記第1及び第2ステップで取得した情報に基づき、各セクタに対応する隣接基地局について当該基地局の各セクタアンテナのチルト角を推定し、それぞれ推定したチルト角の中で最大となるチルト角を各セクタアンテナの設定チルト角とする第3ステップと、前記チルト角可変機構を用いて各セクタアンテナのチルト角を前記設定チルト角に設定する第4ステップと、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る基地局の自律設定方法において、前記複数の隣接基地局から送信される信号強度を取得して、取得した信号強度の中で最大となる信号強度に応じた送信電力を設定送信電力として、前記送受信手段の送信電力を設定する送信電力設定ステップ、を備えたことを特徴とする。
さらに、本発明に係る基地局の自律設定方法において、前記第2ステップは、当該基地局の位置座標におけるジオイド高および回転楕円体高に基づき、当該基地局のアンテナ高を取得することを特徴とする。
本発明に係る基地局及び基地局の自律設定方法によれば、アンテナのチルト角や送信電力を一元的に自律設定することが可能な基地局及び基地局の自律設定方法を実現することができる。
ここで、アンテナ部11のアンテナ31は、無指向性のオムニアンテナである。また、チルト角可変機構26は、チルト角設定部22からの指示に基づき、例えば給電位相調整等によってアンテナ31のチルト角を設定する。また、アンテナ部11のGPS受信部25及びGPSアンテナ32は、GPS衛星からの電波を受信して、受信データを制御部13に送る。ここで、GPS受信部25及びGPSアンテナ32は、GPS衛星から発信されている測位用の電波のうちL1帯のみを受信する1周波数型、或いはL1帯及びL1帯を受信する2周波数型の何れであっても良い。
また、GPSアンテナ32は、図2のアンテナ部11の頂上部42近傍の外観図に示すように、円筒形状のアンテナレドーム41の頂上部分に設置される。なお、GPSアンテナ32の設置位置は、図2の態様に限定されることなく、アンテナレドーム41内部の頂上付近に設置しても良い。また、アンテナレドーム41の底面付近に設置することも可能であるが、この場合、後述のアンテナ高の計算において、アンテナレドーム41の高さを考慮した計算が必要となる。
また、送受信部12は、アンテナ31を介した送受信を行うものであり、内部に可変利得増幅器を備えて、送信電力設定部21からの指示に基づき、該可変利得増幅器の利得を可変設定することにより、送信電力を設定する。また、X2インタフェース部15は、LTEシステムにおいて基地局間の通信プロトコルとして採用されているX2インタフェースを用いて、当該基地局1に隣接する複数の隣接基地局との通信を行う。なお、基地局間通信は、X2インタフェースに限定されることなく、物理的または論理的に構成された隣接基地局との情報伝達回線を経由して、他の通信プロトコルを用いても良い。
また、記憶部14は、制御部13が自律設定や通信制御等に用いる各種データ及びプログラムを保持する。ここで、本実施形態の基地局1において特徴的なデータとして、隣接リストがある。この隣接リストには、LTEシステム上、当該基地局1の隣接基地局のID(識別情報)が登録されている。なお、隣接リストは、当該基地局1が自律設定を行う際には、前もって他の基地局またはLTEシステムを統括する遠隔制御装置から送信されて記憶部14内に構成されているものとする。
また、制御部13は、当該基地局1が無線端末に移動通信サービスを提供するサービスエリアに対応したセルについて、アンテナ31を介して無線端末との通信を確保する。また、本実施形態においては、特徴的に送信電力設定部21及びチルト角設定部22を備えて、当該基地局1の自律設定を行う。
チルト角設定部22は、X2インタフェース15を介して、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得し、また、GPS受信部25からの受信データに基づき当該基地局1の位置座標及びアンテナ高を取得し、これら取得した情報(即ち、隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角、並びに、当該基地局1の位置座標及びアンテナ高)に基づき、各隣接基地局に対する当該基地局1のアンテナ31のチルト角を推定し、推定したチルト角の中で最大となるチルト角を設定チルト角として、チルト角可変機構26を用いてアンテナ31のチルト角を設定する。
また、送信電力設定部21は、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局から送信される信号強度を取得して、取得した信号強度の中で最大となる信号強度に応じた送信電力を設定送信電力として、送受信部12の可変利得増幅器の利得を調整することにより送信電力を設定する。このように調整すれば、自局が、各隣接基地局に対する干渉の影響を抑えることができる。
次に、以上のような構成要素を備えた基地局1の自律設定方法について、図3及び図4を参照して説明する。ここで、図3は本発明の第1実施形態に係る基地局1の自律設定方法を説明するフローチャートであり、図4はチルト角の算出を説明する説明図である。なお、以下では、基地局1を新設局として新たにセル(サービスエリア)を構成する場合の基地局1の自律設定方法について説明する。
まず、基地局1は隣接リストを取得する(ステップS101)。すなわち、自律設定の前段階として、他の基地局またはLTEシステムを統括する遠隔制御装置から当該基地局1の隣接リストを受信して記憶部14内に構成しておく。
次に、X2インタフェース15を介して、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得する(ステップS102)。具体的には、隣接リストにある隣接基地局のID(識別情報)を用いてアクセスし、該隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を要求して受信する。
またこの時、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局から送信される電界強度(信号強度)を取得する。例えば、隣接基地局にアクセスしたときに試験電波の送信を要求して、その電界強度を測定することにより取得する。なお、隣接基地局から直接信号強度データを取得するようにしても良い。そして、この時点で取得した電界強度(信号強度)から受信電力換算値を算出しておく。
次に、GPS受信部25からの受信データに基づき、当該基地局1の位置座標(緯度,経度)及びアンテナ高を取得する(ステップS103)。なお、GPSでは幾何学的な位置(即ち、緯度,経度及び回転楕円体高)を求めることはできるが、標高(即ち、アンテナ高)を直接求めることができないので、回転楕円体高及びジオイド高に基づいてアンテナ高を求める。ここで、ジオイド高は、地球の形を最も良く近似している回転楕円体(準拠楕円体)からジオイド(海面の平均位置に最も近い重力の等ポテンシャル面)までの高さであるから、次式を用いて求めることができる。
(数1)
アンテナ高(標高)=回転楕円体高−ジオイド高 …(1)
次に、ステップS102およびS103で取得した各種情報、即ち、隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角、並びに、当該基地局1の位置座標及びアンテナ高を記憶部14に記憶する(ステップS104)。ここで、各種情報は隣接基地局のIDに対応づけた、例えばテーブル形式で記憶するのが望ましく、また電界強度の大きい順に並び替えて記憶するのが望ましい。
(数1)
アンテナ高(標高)=回転楕円体高−ジオイド高 …(1)
次に、ステップS102およびS103で取得した各種情報、即ち、隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角、並びに、当該基地局1の位置座標及びアンテナ高を記憶部14に記憶する(ステップS104)。ここで、各種情報は隣接基地局のIDに対応づけた、例えばテーブル形式で記憶するのが望ましく、また電界強度の大きい順に並び替えて記憶するのが望ましい。
次に、電界強度の大きい順に、各種情報、即ち、隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角、並びに、当該基地局1の位置座標及びアンテナ高)に基づき、各隣接基地局について自局(基地局1)のチルト角を算出する(ステップS105)。
このチルト角の算出方法を、図4の説明図を参照しながら説明する。まず、自局(基地局1)の位置座標と隣接基地局の位置座標とから自局(基地局1)及び隣接基地局間の距離dを求める(ステップS106)。ここで、図4(a)に示すように、既存局(隣接基地局)のアンテナ高hr及びチルト角θrが与えられているので、既存局(隣接基地局)からセル境界までの距離drを得ることができ、新設局(基地局1)のアンテナ高htと新設局(基地局1)からセル境界までの距離dt(=d−dr)とから、新設局(基地局1)のアンテナ31のチルト角θtを求めることができる(ステップS107)。これらを数式で表せば、次式となる。
(数2)
dr=hr/tanθr …(2)
dt=d−dr …(3)
θt=arctan(ht/dt) …(4)
具体的数値を例示すれば、図4(b)に示す如く、新設局(基地局1)のアンテナ高ht=35[m]、自局(基地局1)及び隣接基地局間の距離d=2000[m]、隣接基地局のアンテナ高hr=40[m]、隣接基地局のチルト角θr=2[度]とすれば、まず、既存局(隣接基地局)からセル境界までの距離dr=1145.45[m]が得られ、これより新設局(基地局1)からセル境界までの距離dt=854.55[m]が得られ、さらに、アンテナ高htと距離dtから、新設局(基地局1)のアンテナ31のチルト角θt=2.3[度]として求められる。
(数2)
dr=hr/tanθr …(2)
dt=d−dr …(3)
θt=arctan(ht/dt) …(4)
具体的数値を例示すれば、図4(b)に示す如く、新設局(基地局1)のアンテナ高ht=35[m]、自局(基地局1)及び隣接基地局間の距離d=2000[m]、隣接基地局のアンテナ高hr=40[m]、隣接基地局のチルト角θr=2[度]とすれば、まず、既存局(隣接基地局)からセル境界までの距離dr=1145.45[m]が得られ、これより新設局(基地局1)からセル境界までの距離dt=854.55[m]が得られ、さらに、アンテナ高htと距離dtから、新設局(基地局1)のアンテナ31のチルト角θt=2.3[度]として求められる。
これらステップS106及びS107の算出を、電界強度の大きい順に、全ての隣接基地局について行い(ステップS108)、各隣接基地局に対する自局(基地局1)のチルト角θtを求め、推定値とする。そして、これら推定値の中で最大となるものを設定チルト角とし、チルト角可変機構26を用いてアンテナ31のチルト角を設定する(ステップS109)。また、ステップS102で算出しておいた電界強度(信号強度)に基づく受信電力換算値の中で、最大となる受信電力換算値に応じた設定送信電力で、送受信部12の可変利得増幅器の利得を調整することにより送信電力を設定する(ステップS110)。
以上説明したように、本実施形態の基地局及び基地局の自律設定方法では、チルト角設定部22(チルト角設定手段)により、X2インタフェース15を介して、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得し(第1ステップ)、また、GPS受信部25からの受信データに基づき当該基地局1の位置座標及びアンテナ高を取得し(第2ステップ)、これら取得した情報(即ち、隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角、並びに、当該基地局1の位置座標及びアンテナ高)に基づき、各隣接基地局に対する当該基地局1のアンテナ31のチルト角を推定し、推定したチルト角の中で最大となるチルト角を設定チルト角として(第3ステップ)、チルト角可変機構26を用いてアンテナ31のチルト角を設定する(第4ステップ)。
これにより、アンテナのチルト角を一元的に自律設定することが可能な基地局及び基地局の自律設定方法を実現することができ、SONの導入が不可欠なLTEシステム用の基地局に適用することができる。また、例えば、隣接基地局のアンテナ高及びチルト角からセルの境界を算定し、該セルの境界を自局(当該基地局1)のセルの境界としてアンテナのチルト角を推定するようにすれば、隣接基地局以外の遠方からの電波到来による干渉等によって引き起こされる混信を防ぐことができる。
また、従来、アンテナのチルト角の設定は、担当者が、伝搬シミュレータ等を用いて、基地局の位置座標、標高及び地形等の情報に基づき伝搬ロスを求め、そして該伝搬ロス及び送信電力等から所定値点の受信電力及び受信品質(SN(信号対雑音)比、SIR(信号電力対干渉比))を求めて、経験的または試行錯誤的に設定していたが、本実施形態の基地局及び基地局の自律設定方法によれば、一元的な自律設定が可能となるので、担当者の設定作業を無くすことができる。
また、本実施形態の基地局及び基地局の自律設定方法では、送信電力設定部21(送信電力設定手段)により、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局から送信される信号強度を取得して、取得した信号強度の中で最大となる信号強度に応じた送信電力を設定送信電力として、送受信部12の送信電力を設定する(送信電力設定ステップ)。
これにより、送信電力を一元的に自律設定することが可能な基地局及び基地局の自律設定方法を実現することができ、SONの導入が不可欠なLTEシステム用の基地局に適用することができる。また、例えば、なるべく小さい送信電力を初期設定とし、その後のサービス運用状況に応じて段階的に可変設定していくようにすれば、干渉等によって引き起こされる混信を防ぐことができる。
さらに、本実施形態の基地局及び基地局の自律設定方法では、チルト角設定部22(チルト角設定手段)において、当該基地局1の位置座標におけるジオイド高および回転楕円体高に基づき当該基地局1のアンテナ高を取得し、アンテナのチルト角の設定に供するようにしたので、より精度良く一元的な自律設定が可能となる。
〔第2実施形態〕
次に、図5は本発明の第2実施形態に係る基地局の構成図である。同図において、本実施形態の基地局2は、チルト角可変機構26−1〜26−3、セクタアンテナ31−1〜31−3、GPS(Global Positioning System)受信部25及びGPSアンテナ32を備えたアンテナ部51と、セクタアンテナ31−1〜31−3を介して送受信を行う送受信部52と、当該基地局2に隣接する複数の隣接基地局との通信インタフェースを司るX2インタフェース部55と、記憶部54と、送信電力設定部56及びチルト角設定部57を備えた制御部53と、を備えた構成である。つまり、本実施形態は、120度3セクタアンテナを備えた(3セクタ方式の)基地局に本発明を適用したものである。なお、本発明の適用は3セクタ方式に限定されることなく、複数セクタ方式の何れであっても良い。
〔第2実施形態〕
次に、図5は本発明の第2実施形態に係る基地局の構成図である。同図において、本実施形態の基地局2は、チルト角可変機構26−1〜26−3、セクタアンテナ31−1〜31−3、GPS(Global Positioning System)受信部25及びGPSアンテナ32を備えたアンテナ部51と、セクタアンテナ31−1〜31−3を介して送受信を行う送受信部52と、当該基地局2に隣接する複数の隣接基地局との通信インタフェースを司るX2インタフェース部55と、記憶部54と、送信電力設定部56及びチルト角設定部57を備えた制御部53と、を備えた構成である。つまり、本実施形態は、120度3セクタアンテナを備えた(3セクタ方式の)基地局に本発明を適用したものである。なお、本発明の適用は3セクタ方式に限定されることなく、複数セクタ方式の何れであっても良い。
ここで、アンテナ部51のセクタアンテナ31−1〜31−3は、それぞれ指向性アンテナである。また、チルト角可変機構26−1〜26−3は、それぞれチルト角設定部22からの指示に基づき、例えば給電位相調整等によってセクタアンテナ31−1〜31−3のチルト角を設定する。また、アンテナ部51のGPS受信部25及びGPSアンテナ32の構成並びに配置等については、セクタアンテナ31−1〜31−3の何れかのセクタアンテナに設置するという点を除いて、第1実施形態と同様である。
また、送受信部52は、セクタアンテナ31−1〜31−3を介した送受信を行うものであり、内部に可変利得増幅器を備えて、送信電力設定部56からの指示に基づき、該可変利得増幅器の利得を可変設定することにより、送信電力を設定する。また、X2インタフェース部55は、X2インタフェースを用いて当該基地局2に隣接する複数の隣接基地局との通信を行う。
また、記憶部54は、制御部53が自律設定や通信制御等に用いる各種データ及びプログラムを保持する。ここで、本実施形態の基地局2において特徴的なデータとして、隣接リストがある。この隣接リストには、LTEシステム上、当該基地局1の隣接基地局のID(識別情報)、並びに該隣接基地局が何れのセクタ(即ち、セクタ1,セクタ2またはセクタ3)に属するかというセクタ情報が登録されている。なお、隣接リストは、当該基地局2が自律設定を行う際には、前もって他の基地局またはLTEシステムを統括する遠隔制御装置から送信されて記憶部54内に構成されているものとする。
また、制御部53は、当該基地局2が無線端末に移動通信サービスを提供するサービスエリアに対応したセルについて、セクタアンテナ31−1〜31−3を介して無線端末との通信を確保する。また、本実施形態においては、特徴的に送信電力設定部56及びチルト角設定部57を備えて、当該基地局2の自律設定を行う。
チルト角設定部57は、X2インタフェース55を介して、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局の位置座標、アンテナ高及び対応するセクタアンテナのチルト角を取得し、また、GPS受信部25からの受信データに基づき当該基地局2の位置座標及びセクタアンテナ高を取得し、これら取得した情報(即ち、隣接基地局の位置座標、アンテナ高及び対応するセクタアンテナのチルト角、並びに、当該基地局2の位置座標及びセクタアンテナ高)、並びにセクタ情報に基づき、各隣接基地局に対する当該基地局2のセクタアンテナ31−1〜31−3のチルト角を推定し、推定したチルト角の中で最大となるチルト角を設定チルト角として、チルト角可変機構26−1〜26−3を用いてそれぞれセクタアンテナ31−1〜31−3のチルト角を設定する。
また、送信電力設定部56は、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局から送信される信号強度を取得して、取得した信号強度の中で最大となる信号強度に応じた送信電力を設定送信電力として、送受信部52の可変利得増幅器の利得を調整することにより送信電力を設定する。
次に、以上のような構成要素を備えた基地局2の自律設定方法について、図6を参照して説明する。ここで、図6は本発明の第2実施形態に係る基地局2の自律設定方法を説明するフローチャートである。なお、以下では、基地局2を新設局として新たにセル(サービスエリア)を構成する場合の基地局2の自律設定方法について説明する。
まず、基地局2は隣接リストを取得する(ステップS201)。すなわち、自律設定の前段階として、他の基地局またはLTEシステムを統括する遠隔制御装置から当該基地局2の隣接リストを受信して記憶部54内に構成しておく。
次に、X2インタフェース15を介して、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局の位置座標、アンテナ高及び対応するセクタアンテナのチルト角を取得する(ステップS202)。なお、隣接リストのセクタ情報は、このステップで取得するようにしても良い。具体的には、隣接リストにある隣接基地局のID(識別情報)を用いてアクセスし、該隣接基地局の位置座標、アンテナ高及び対応するセクタアンテナのチルト角を要求して受信する。
またこの時、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局から送信される電界強度(信号強度)を取得する。例えば、隣接基地局にアクセスしたときに試験電波の送信を要求して、その電界強度を測定することにより取得する。なお、隣接基地局から直接信号強度データを取得するようにしても良い。そして、この時点で取得した電界強度(信号強度)から受信電力換算値を算出しておく。
次に、GPS受信部25からの受信データに基づき、当該基地局2の位置座標(緯度,経度)及びセクタアンテナ高を取得する(ステップS203)。具体的な算出法は第1実施形態のアンテナ高と同様である。
次に、ステップS202およびS203で取得した各種情報、即ち、隣接基地局の位置座標、アンテナ高及び対応するセクタアンテナのチルト角、および当該基地局2の位置座標及びセクタアンテナ高、並びにセクタ情報を記憶部54に記憶する(ステップS204)。ここで、各種情報は隣接基地局のIDに対応づけた、例えばテーブル形式で記憶するのが望ましく、またセクタ情報別に並び替えて記憶するのが望ましい。
次に、セクタアンテナ31−1〜31−3毎に、該セクタアンテナ31−1〜31−3のセクタに対応する隣接基地局のセクタアンテナについて、各種情報、即ち、隣接基地局の位置座標、アンテナ高及び対応するセクタアンテナのチルト角、並びに、当該基地局2の位置座標及びセクタアンテナ高)に基づき、各隣接基地局について自局(基地局2)のチルト角を算出する(ステップS105)。なお、セクタアンテナのチルト角算出方法(ステップS206及びS207)は、第1実施形態と同様である。
このセクタアンテナのチルト角算出を、各セクタアンテナ31−1〜31−3のセクタに対応する全ての隣接基地局について行い(ステップS208)、各隣接基地局に対する自局(基地局2)のチルト角θtを求め、推定値とする。そして、それぞれのセクタに対応した推定値の中で最大となるものを各セクタアンテナ31−1〜31−3の設定チルト角とし、チルト角可変機構26−1〜26−3を用いて各セクタアンテナ31−1〜31−3のチルト角を設定する(ステップS209)。また、ステップS202で算出しておいた電界強度(信号強度)に基づく受信電力換算値の中で、最大となる受信電力換算値に応じた設定送信電力で、送受信部52の可変利得増幅器の利得を調整することにより送信電力を設定する(ステップS210)。
以上説明したように、本実施形態の基地局及び基地局の自律設定方法では、チルト角設定部57(チルト角設定手段)により、X2インタフェース55を介して、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局の位置座標、アンテナ高及び対応するセクタアンテナのチルト角を取得し(第1ステップ)、また、GPS受信部25からの受信データに基づき当該基地局2の位置座標及びセクタアンテナ高を取得し(第2ステップ)、これら取得した情報(即ち、隣接基地局の位置座標、アンテナ高及び対応するセクタアンテナのチルト角、並びに、当該基地局2の位置座標及びセクタアンテナ高)、並びにセクタ情報に基づき、各隣接基地局に対する当該基地局2のセクタアンテナ31−1〜31−3のチルト角を推定し、推定したチルト角の中で最大となるチルト角を設定チルト角として(第3ステップ)、チルト角可変機構26−1〜26−3を用いてそれぞれセクタアンテナ31−1〜31−3のチルト角を設定する(第4ステップ)。
これにより、セクタアンテナのチルト角を一元的に自律設定することが可能な基地局及び基地局の自律設定方法を実現することができ、SONの導入が不可欠なLTEシステム用の基地局に適用することができる。また、例えば、隣接基地局のアンテナ高及び対応するセクタアンテナのチルト角からセルの境界を算定し、該セルの境界を自局(当該基地局2)のセルの境界としてセクタアンテナのチルト角を推定するようにすれば、隣接基地局以外の遠方からの電波到来による干渉等によって引き起こされる混信を防ぐことができる。
また、従来、セクタアンテナのチルト角の設定は、担当者が、伝搬シミュレータ等を用いて、基地局の位置座標、標高及び地形等の情報に基づき伝搬ロスを求め、そして該伝搬ロス及び送信電力等から所定値点の受信電力及び受信品質(SN(信号対雑音)比、SIR(信号電力対干渉比))を求めて、経験的または試行錯誤的に設定していたが、本実施形態の基地局及び基地局の自律設定方法によれば、一元的な自律設定が可能となるので、担当者の設定作業を無くすことができる。
また、本実施形態の基地局及び基地局の自律設定方法では、送信電力設定部56(送信電力設定手段)により、隣接リストに登録されている複数の隣接基地局から送信される信号強度を取得して、取得した信号強度の中で最大となる信号強度に応じた送信電力を設定送信電力として、送受信部52の送信電力を設定する(送信電力設定ステップ)。
これにより、送信電力を一元的に自律設定することが可能な基地局及び基地局の自律設定方法を実現することができ、SONの導入が不可欠なLTEシステム用の基地局に適用することができる。また、例えば、なるべく小さい送信電力を初期設定とし、その後のサービス運用状況に応じて段階的に可変設定していくようにすれば、干渉等によって引き起こされる混信を防ぐことができる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、実施形態では、GPS衛星からの電波を受信して測位する衛星測位システム:GNSS(Global Navigation Satellite Systems)について例示したが、これに限定されることなく、準天頂衛星QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)を用いるものであって良い。
さらに、実施形態では、基地局1または2を新設局として新たにセル(サービスエリア)を構成する場合について説明したが、本発明による基地局の自律設定は、新設時に限定されることなく、再設定時に行うようにしても良い。ここで、再設定は、例えば、他の基地局から送信される干渉や負荷バランスに関する情報、或いは自局における他局のモニタリングによる情報等に基づき、当該基地局の周辺環境が変わったと判断したときなどに行われるものである。
1,2…基地局、11,51…アンテナ部、12,52…送受信部、13,53…制御部、14…記憶部、15,55…X2インタフェース部、21,56…送信電力設定部、22,57…チルト角設定部、25…GPS受信部、26,26−1〜26−3…チルト角可変機構、31…アンテナ、31−1〜31−3…セクタアンテナ、32…GPSアンテナ
Claims (8)
- チルト角可変機構を備えたアンテナと、
GPS受信手段と、
前記アンテナを介して送受信を行う送受信手段と、
当該基地局に隣接する複数の隣接基地局との通信インタフェースを司るインタフェース手段と、
前記インタフェースを介して、前記複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得し、前記GPS受信手段からの情報に基づき当該基地局の位置座標及びアンテナ高を取得し、これら取得した情報に基づき、各隣接基地局に対する当該基地局のアンテナのチルト角を推定し、推定したチルト角の中で最大となるチルト角を設定チルト角として、前記チルト角可変機構を用いて前記アンテナのチルト角を設定するチルト角設定手段と、
を備えたことを特徴とする基地局。 - それぞれチルト角可変機構を備えた複数のセクタアンテナと、
GPS受信手段と、
前記アンテナを介して送受信を行う送受信手段と、
当該基地局に隣接する複数の隣接基地局との通信インタフェースを司るインタフェース手段と、
前記インタフェースを介して、前記複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局のセクタ情報、位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得し、前記GPS受信手段からの情報に基づき当該基地局の位置座標及びアンテナ高を取得し、これら取得した情報に基づき、各セクタに対応する隣接基地局について当該基地局の各セクタアンテナのチルト角を推定し、それぞれ推定したチルト角の中で最大となるチルト角を各セクタアンテナの設定チルト角として、前記チルト角可変機構を用いて各セクタアンテナのチルト角を設定するチルト角設定手段と、
を備えたことを特徴とする基地局。 - 前記複数の隣接基地局から送信される信号強度を取得して、取得した信号強度の中で最大となる信号強度に応じた送信電力を設定送信電力として、前記送受信手段の送信電力を設定する送信電力設定手段、
を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2の何れか1項に記載の基地局。 - 前記チルト角設定手段は、当該基地局の位置座標におけるジオイド高および回転楕円体高に基づき、当該基地局のアンテナ高を取得することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の基地局。
- チルト角可変機構を備えたアンテナと、GPS受信手段と、前記アンテナを介して送受信を行う送受信手段と、当該基地局に隣接する複数の隣接基地局との通信インタフェースを司るインタフェース手段と、を備えた基地局の自律設定方法であって、
前記インタフェースを介して、前記複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局の位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得する第1ステップと、
前記GPS受信手段からの情報に基づき当該基地局の位置座標及びアンテナ高を取得する第2ステップと、
第1及び第2ステップで取得した情報に基づき、各隣接基地局に対する当該基地局のアンテナのチルト角を推定し、推定したチルト角の中で最大となるチルト角を設定チルト角とする第3ステップと、
前記チルト角可変機構を用いて前記アンテナのチルト角を前記設定チルト角に設定する第4ステップと、
を備えたことを特徴とする基地局の自律設定方法。 - それぞれチルト角可変機構を備えた複数のセクタアンテナと、GPS受信手段と、前記アンテナを介して送受信を行う送受信手段と、当該基地局に隣接する複数の隣接基地局との通信インタフェースを司るインタフェース手段と、を備えた基地局の自律設定方法であって、
前記インタフェースを介して、前記複数の隣接基地局からそれぞれの隣接基地局のセクタ情報、位置座標、アンテナ高及びアンテナのチルト角を取得する第1ステップと、
前記GPS受信手段からの情報に基づき当該基地局の位置座標及びアンテナ高を取得する第2ステップと、
前記第1及び第2ステップで取得した情報に基づき、各セクタに対応する隣接基地局について当該基地局の各セクタアンテナのチルト角を推定し、それぞれ推定したチルト角の中で最大となるチルト角を各セクタアンテナの設定チルト角とする第3ステップと、
前記チルト角可変機構を用いて各セクタアンテナのチルト角を前記設定チルト角に設定する第4ステップと、
を備えたことを特徴とする基地局の自律設定方法。 - 前記複数の隣接基地局から送信される信号強度を取得して、取得した信号強度の中で最大となる信号強度に応じた送信電力を設定送信電力として、前記送受信手段の送信電力を設定する送信電力設定ステップ、
を備えたことを特徴とする請求項5または請求項6の何れか1項に記載の基地局の自律設定方法。 - 前記第2ステップは、当該基地局の位置座標におけるジオイド高および回転楕円体高に基づき、当該基地局のアンテナ高を取得することを特徴とする請求項5〜請求項7の何れか1項に記載の基地局の自律設定方法。
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