JP2017085524A - Base station device, directivity control method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基地局装置、指向方向制御方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a base station apparatus, a pointing direction control method, and a program.
通信事業者によって提供されるサービスエリアでは、複数の周波数帯が使用される場合がある。この場合、複数の周波数帯の全てで同じエリアをカバーする必要はなく、トラヒックが逼迫しているエリアで通信容量を増加させるために、スポット的にエリアを構築する。 In a service area provided by a telecommunications carrier, a plurality of frequency bands may be used. In this case, it is not necessary to cover the same area in all of the plurality of frequency bands, and the area is constructed in a spot manner in order to increase the communication capacity in an area where traffic is tight.
スポット的にエリアを構築する技術に関して、基地局装置がアンテナのチルト角を変更することにより自己のカバレッジを目標のカバレッジに近づける技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a technique for constructing an area in a spot manner, a technique is known in which a base station apparatus changes its tilt angle to bring its own coverage closer to a target coverage (see, for example, Patent Document 1).
上述した従来技術では、移動局が自局の位置を測定し、測定結果の位置情報を基地局に報告するので、その位置情報の取得のために電源リソースおよびその報告のために通信リソースが各々消費される。特に、時期や時間帯によってユーザからのトラフィックの分布が異なる場合には、そのトラフィックの分布に合わせて、スポット的にエリアを構築すると、電源リソースの消費が大きくなる。さらに、次世代移動通信システムではスモールセルを展開することが想定されており、スモールセルにトラフィックの分布に合わせてスポット的にエリアを制御させることも想定される。 In the above-described prior art, the mobile station measures the position of the mobile station, and reports the position information of the measurement result to the base station. Therefore, the power source resource and the communication resource for reporting the position information are obtained. Is consumed. In particular, when the traffic distribution from the user varies depending on the time and time zone, if an area is constructed in spots according to the traffic distribution, the consumption of power resources increases. Furthermore, it is assumed that a small cell is deployed in the next-generation mobile communication system, and it is also assumed that the small cell controls the area in a spot manner according to the traffic distribution.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、トラヒックの分布に応じて、スモールセルを構成する基地局装置のアンテナ指向方向を制御させることができる基地局装置、指向方向制御方法およびプログラムを提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and a base station apparatus capable of controlling the antenna directivity direction of a base station apparatus constituting a small cell according to traffic distribution, and directivity direction control It is to provide a method and program.
(1)本発明の一態様は、1又は複数の端末装置との間で無線信号を送受信する基地局装置であって、前記基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて前記1又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を取得し、該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置に接続した1又は複数の他の基地局装置のいずれかの垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、前記1又は複数の他の基地局装置のいずれかに該アンテナ指向方向を設定する制御部を備えた基地局装置である。
(2)本発明の一態様は、上記(1)の基地局装置において、前記制御部は、前記1又は複数の端末装置が前記基地局装置に最初にアクセスする際に送信するランダムアクセスチャネルに対して、前記基地局装置が前記1又は複数の端末装置の各々へ送信する前記送信タイミングの補正値に基づいて、前記遅延時間情報を取得する基地局装置である。
(3)本発明の一態様は、上記(1)又は(2)に記載の基地局装置において、前記制御部は、前記送信タイミングの補正値に基づいて前記基地局装置のカバレッジ内に在る1又は複数の端末装置の各々についての往復遅延時間分布を算出し、該往復遅延時間分布に基づいて前記遅延時間情報を求める、基地局装置である。
(1) One aspect of the present invention is a base station device that transmits and receives a radio signal to and from one or a plurality of terminal devices, wherein the one or more terminal devices are configured according to a downlink radio frame transmitted by the base station device. Delay time information based on a transmission timing correction value for an uplink radio frame transmitted by each of a plurality of terminal devices is acquired, and one or more connected to the base station device based on the delay time information A base station apparatus comprising: a control unit that determines an antenna directivity direction in a vertical plane of another base station apparatus and sets the antenna directivity direction in one or more of the other base station apparatuses is there.
(2) According to one aspect of the present invention, in the base station device according to (1), the control unit uses a random access channel transmitted when the one or more terminal devices first access the base station device. On the other hand, the base station apparatus acquires the delay time information based on a correction value of the transmission timing transmitted from the base station apparatus to each of the one or a plurality of terminal apparatuses.
(3) One aspect of the present invention is the base station apparatus according to (1) or (2), wherein the control unit is within the coverage of the base station apparatus based on the correction value of the transmission timing. A base station apparatus that calculates a round trip delay time distribution for each of one or a plurality of terminal apparatuses and obtains the delay time information based on the round trip delay time distribution.
(4)本発明の一態様は、スモールセルを形成する基地局装置であって、前記スモールセルを形成する基地局装置とは異なり、且つマクロセルを形成する他の基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて1又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を、該他の基地局装置から取得し、該遅延時間情報に基づいて、前記スモールセルを形成する基地局装置のアンテナ装置の垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、前記スモールセルを形成する基地局装置に該アンテナ指向方向を設定する制御部を備えた基地局装置である。
(5)本発明の一態様は、上記(4)に記載の基地局装置において、前記送信タイミングの補正値は、前記1又は複数の端末装置が前記マクロセルを形成する他の基地局装置に最初にアクセスする際に送信するランダムアクセスチャネルに対して、前記マクロセルを形成する他の基地局装置が前記1又は複数の端末装置の各々へ送信するものである基地局装置である。
(4) One aspect of the present invention is a base station apparatus that forms a small cell, which is different from the base station apparatus that forms the small cell and is transmitted by another base station apparatus that forms a macro cell. Delay time information based on a transmission timing correction value for an uplink radio frame transmitted by each of one or a plurality of terminal devices in accordance with a radio frame of the base station device is acquired from the other base station device, and the delay time is acquired. A control unit configured to determine an antenna directivity direction in a vertical plane of the antenna device of the base station device forming the small cell based on the information, and to set the antenna directivity direction in the base station device forming the small cell; Base station apparatus.
(5) One aspect of the present invention is the base station apparatus according to (4) described above, wherein the transmission timing correction value is first set to the other base station apparatus in which the one or more terminal apparatuses form the macro cell. Another base station apparatus that forms the macro cell transmits to each of the one or a plurality of terminal apparatuses with respect to a random access channel that is transmitted when accessing the mobile station.
(6)本発明の一態様は、1又は複数の端末装置との間で無線信号を送受信する基地局装置によって実行される指向方向制御方法であって、前記基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて、前記1又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を取得し、該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置に接続した1又は複数の他の基地局装置のいずれかの垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、前記1又は複数の他の基地局装置のいずれかに該アンテナ指向方向を設定する、指向方向制御方法である。 (6) One aspect of the present invention is a directivity direction control method executed by a base station apparatus that transmits and receives radio signals to or from one or a plurality of terminal apparatuses, the downlink direction transmitted by the base station apparatus In response to a radio frame, delay time information based on a transmission timing correction value for an uplink radio frame transmitted by each of the one or a plurality of terminal devices is acquired, and based on the delay time information, the base station An antenna directivity direction in any one of one or a plurality of other base station devices connected to the station device is determined, and the antenna directivity direction is set in any of the one or a plurality of other base station devices. The directivity direction control method.
(7)本発明の一態様は、スモールセルを形成する基地局装置によって実行される指向方向制御方法であって、前記スモールセルを形成する基地局装置とは異なり、且つマクロセルを形成する他の基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて1又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を、該他の基地局装置から取得し、該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置のアンテナ装置の垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、前記スモールセルを形成する基地局装置に該アンテナ指向方向を設定する、指向方向制御方法である。 (7) One aspect of the present invention is a directivity direction control method executed by a base station apparatus that forms a small cell, which is different from the base station apparatus that forms the small cell and that forms a macro cell. Delay time information based on a transmission timing correction value for an uplink radio frame transmitted by each of one or a plurality of terminal devices according to a downlink radio frame transmitted by the base station device is transmitted to the other base station. Obtained from the device, based on the delay time information, determine the antenna directivity direction in the vertical plane of the antenna device of the base station device, and set the antenna directivity direction in the base station device forming the small cell, This is a pointing direction control method.
(8)本発明の一態様は、1又は複数の端末装置との間で無線信号を送受信する基地局装置に、前記基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて前記1又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を取得させ、該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置に接続した1又は複数の他の基地局装置のいずれかの垂直面内のアンテナ指向方向を判定させ、前記1又は複数の他の基地局装置のいずれかに該アンテナ指向方向を設定させる、プログラムである。 (8) According to one aspect of the present invention, a base station apparatus that transmits and receives radio signals to and from one or more terminal apparatuses is configured to transmit the one or more terminals according to a downlink radio frame transmitted by the base station apparatus. Delay time information based on a transmission timing correction value for an uplink radio frame transmitted by each terminal apparatus is acquired, and one or more other terminals connected to the base station apparatus are acquired based on the delay time information. A program for determining an antenna directivity direction in a vertical plane of any of the base station devices and setting the antenna directivity direction in any of the one or more other base station devices.
(9)本発明の一態様は、スモールセルを形成する基地局装置に、前記基地局装置とは異なり、且つマクロセルを形成する他の基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて1又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を、該他の基地局装置から取得させ、該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置のアンテナ装置の垂直面内のアンテナ指向方向を判定させ、前記スモールセルを形成する基地局装置に該アンテナ指向方向を設定させる、プログラムである。 (9) According to one aspect of the present invention, a base station apparatus that forms a small cell is different from the base station apparatus and has 1 depending on a downlink radio frame transmitted by another base station apparatus that forms a macro cell. Or, delay time information based on a transmission timing correction value for an uplink radio frame transmitted by each of a plurality of terminal devices is acquired from the other base station device, and based on the delay time information, the base station A program for determining an antenna directivity direction in a vertical plane of an antenna device of a station device and causing the base station device forming the small cell to set the antenna directivity direction.
本発明によれば、トラヒックの分布に応じて、スモールセルを構成する基地局装置のアンテナ指向方向を制御することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the antenna directivity direction of the base station apparatus which comprises a small cell can be controlled according to traffic distribution.
次に、本発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
Next, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Embodiment described below is only an example and embodiment to which this invention is applied is not restricted to the following embodiment.
Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description will be omitted.
<第1の実施形態>
図1は、本実施形態に係る無線通信システムの概略図である。無線通信システムは、第1の基地局装置100と、第2の基地局装置200と、ユーザ端末50(50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h、50i、50j)を備える。第1の基地局装置100と、第2の基地局装置200は、有線または無線によって接続される。以下では、複数のユーザ端末(50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h、50i、50j)のうち任意のユーザ端末は「ユーザ端末50」と表す。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram of a wireless communication system according to the present embodiment. The wireless communication system includes a first
第1の基地局装置100はマクロセルであり、第1の周波数帯の電波を放射することによって第1のエリア150aをカバーする。さらに、第1の基地局装置100は、第1の周波数帯とは異なる周波数帯である第2の周波数帯の電波を放射することによって第1のエリア150bをカバーする。本実施形態では、一例として第2の周波数帯が第1の周波数帯よりも高周波数帯である場合について説明する。第2の周波数帯が第1の周波数帯よりも低周波数帯である場合についても適用できる。以下では、第1のエリア(150a、150b)のうち任意の第1のエリアは「第1のエリア150」と表す。
The first
第2の基地局装置200はスモールセルであり、第2の周波数帯の電波を放射する。第2の基地局装置200は、アンテナの指向性を制御することによって第1のエリア150よりも狭い第2のエリア250aまたは第2のエリア250bをカバーする。以下では、第2のエリア(250a、250b)のうち任意の第2のエリアは「第2のエリア250」と表す。ここで、スモールセルには、ピコセル、フェムトセルなどが含まれる。
The second
本実施形態に係る無線通信システムでは、第1の基地局装置100によってカバーされる第1のエリア150bに、第2の基地局装置200によってカバーされる第2のエリア250が含まれる。第1の基地局装置100は、第1のエリア150aに在圏する複数のユーザ端末50の各々によって送信される上りリンクの無線フレームの送信タイミングの補正値に基づき、遅延時間情報を取得する。そして、第1の基地局装置100は、該遅延時間情報に基づいて、第1のエリア150bのうち、ユーザ端末50が集中するエリアに、第2の基地局装置200のアンテナの指向方向を向ける制御を実行する。これによって、無線通信システムは、ユーザ端末が集中しているエリアにおける電波環境を向上させることができる。
In the wireless communication system according to the present embodiment, the
図1に示される例では、当初、マクロセルである第1の基地局装置100によってカバーされる第1のエリア150aに、ユーザ端末50a−50kが在圏していた。第1の基地局装置100は、第1のエリア150aにおいてユーザ端末50が集中する第2のエリア250a、250bを特定し、第2の基地局装置200に該第2のエリア250a、250bにビームを向ける制御を実行する。第2の基地局装置200は、第2のエリア250a、または第2のエリア250bにビームの指向性を向ける。
In the example illustrated in FIG. 1, user terminals 50a to 50k are initially located in the
これによって、第1のエリア150aに在圏していたユーザ端末50a−50kのうち、第2のエリア250aに位置するユーザ端末50c、50d、および50eは、第2の基地局装置200と接続する。また、第1のエリア150aに在圏していたユーザ端末50a−50kのうち、第2のエリア250bに位置するユーザ端末50g、50i、50j、および50kは、第2の基地局装置200と接続する。
本実施形態では、無線通信システムの一例として、LTE(Long Term Evolution)と呼ばれる無線通信システム(LTEシステム)が適用される場合について説明する。LTEシステムについては、例えば非特許文献1、2、3に記載されている。
As a result, among the user terminals 50a-50k located in the
In the present embodiment, a case where a radio communication system (LTE system) called LTE (Long Term Evolution) is applied as an example of a radio communication system will be described. The LTE system is described in Non-Patent Documents 1, 2, and 3, for example.
<第1の基地局装置>
図2は、本実施形態に係る第1の基地局装置100のハードウェア構成を示す。第1の基地局装置100は、該第1の基地局装置100に接続されるアンテナ装置170を介して、ユーザ端末50との間で無線信号の送受信を行う無線通信部152を備える。アンテナ装置170の一例はセクターアンテナである。
<First base station apparatus>
FIG. 2 shows a hardware configuration of the first
さらに、第1の基地局装置100は、バックボーンネットワークを介して他の装置と通信する通信部154、第1の基地局装置100全体の動作を制御する中央演算処理装置(Central Processing Unit: CPU)156、CPU156で実行されるコンピュータプログラムや各種データを記憶する記憶部158、および各構成要素を図2に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等のバスライン162を備える。
記憶部158には、後述する制御プログラム160が格納される。
本実施形態に係る第2の基地局装置200は、第1の基地局装置100と同様のハードウェア構成を有しているため、その説明を省略する。但し、記憶部158には、第2の基地局装置200を制御するための制御プログラムが記録されている。
Furthermore, the first
The
Since the second
<実施形態の機能構成>
図3は、本実施形態に係る無線通信システムを構成する第1の基地局装置100、および第2の基地局装置200の機能ブロック図である。第1の基地局装置100と、第2の基地局装置200との間は、有線または無線によって接続される。具体的には、無線で接続される場合の例は、第1の基地局装置100と、第2の基地局装置200との間は、無線バックホール回線で接続される。本実施形態では一例として、第1の基地局装置100と、第2の基地局装置200との間が、有線によって接続される場合について説明する。第1の基地局装置100と、第2の基地局装置200との間が、無線によって接続される場合についても適用できる。
<Functional Configuration of Embodiment>
FIG. 3 is a functional block diagram of the first
<第1の基地局装置の機能構成>
第1の基地局装置100は、有線通信部102、無線通信部104、通信制御部106、遅延時間情報取得部108、指向方向判定部110、ビーム幅判定部112、および制御信号作成部114を有する。これら各部は、図2に示されている各構成要素のいずれかが、記憶部158に記憶されている制御プログラム160などのプログラムに従ったCPU156からの命令によって動作することで実現される。
<Functional configuration of first base station apparatus>
The first
<第1の基地局装置の各機能部>
第1の基地局装置100の各部を詳細に説明する。有線通信部102は、図2に示されている通信部154によって実現され、所定のI/Fを介して第2の基地局装置200と各種データ(または情報)の送受信を行う。無線通信部104は、図2に示されている無線通信部152によって実現され、無線信号を作成し、アンテナ装置170から送信する。通信制御部106は、図2に示されているCPU156によって実現され、有線通信部102の制御や、無線通信部104の制御を行う。
<Each functional unit of the first base station apparatus>
Each part of the 1st
遅延時間情報取得部108は、図2に示されているCPU156によって実現され、第1の基地局装置100と、該第1の基地局装置100と無線通信するユーザ端末50との間の通信における遅延時間を表す情報を取得する。遅延時間情報取得部108は、指向方向判定部110およびビーム幅判定部112へ遅延時間を表す情報を入力する。
The delay time
指向方向判定部110は、図2に示されているCPU156によって実現され、遅延時間情報取得部108から入力された遅延時間を表す情報に基づいて、第2の基地局装置200に接続されたアンテナ装置170に設定するアンテナの指向方向を判定する。指向方向判定部110によって判定されるアンテナの指向方向の一例は、垂直面内の方向である。指向方向判定部110は、アンテナの指向方向を表す情報を制御信号作成部114へ入力する。
The directivity
ビーム幅判定部112は、図2に示されているCPU156によって実現され、遅延時間情報取得部108から入力された遅延時間を表す情報に基づいて、第2の基地局装置200に接続されたアンテナ装置170に設定するビーム幅を判定する。ビーム幅判定部112は、ビーム幅を表す情報を制御信号作成部114へ入力する。
制御信号作成部114は、図2に示されているCPU156によって実現され、指向方向判定部110によって入力される指向方向を表す情報と、ビーム幅判定部112によって入力されるビーム幅を表す情報とを付帯した制御信号を作成する。制御信号作成部114は、作成した制御信号を有線通信部102に入力する。有線通信部102は、通信制御部106による制御に従って、制御信号を第2の基地局装置200へ送信する。
The beam
The control
<第2の基地局装置の機能構成>
第2の基地局装置200は、有線通信部202、無線通信部204、通信制御部206、指向方向制御部208、およびビーム幅制御部210を有する。これら各部は、図2に示されている各構成要素のいずれかが、記憶部158に記憶されている制御プログラム160などのプログラムに従ったCPU156からの命令によって動作することで実現される。
<Functional configuration of second base station apparatus>
The second
<第2の基地局装置の各機能部>
第2の基地局装置200の各部を詳細に説明する。有線通信部202は、図2に示されている通信部154によって実現され、所定のI/Fを介して第1の基地局装置100と各種データ(または情報)の送受信を行う。無線通信部204は、図2に示されている無線通信部152によって実現され、無線信号を作成し、アンテナ装置170から送信する。通信制御部206は、図2に示されているCPU156によって実現され、有線通信部202の制御や、無線通信部204の制御を行う。
<Functional units of second base station apparatus>
Each part of the 2nd
指向方向制御部208は、図2に示されているCPU156によって実現され、第1の基地局装置100から入力される制御信号に付帯される指向方向を表す情報にしたがって、アンテナ装置170によって放射される電波の指向方向を設定することで制御する。
ビーム幅制御部210は、図2に示されているCPU156によって実現され、第1の基地局装置100から入力される制御信号に付帯されるビーム幅を表す情報にしたがって、アンテナ装置170によって放射される電波のビーム幅を設定することで制御する。
The directivity
The beam
<指向方向>
図4は、第2の基地局装置200によって制御されるアンテナの指向方向を説明する図である。図4には、アンテナの指向方向を表す情報の一例として、第2の基地局装置200のアンテナ装置170bのチルト角を示す。第1の基地局装置100に接続されるアンテナ装置170a、および第2の基地局装置200に接続されるアンテナ装置170bは、鉄塔やビル等の高所に設置される。
<Directional direction>
FIG. 4 is a diagram for explaining the antenna directivity direction controlled by the second
第1の基地局装置100は、アンテナ装置170aとの間で無線信号Aを送受信する。第1の基地局装置100は、第2の基地局装置200へ制御信号Bを送信する。第2の基地局装置200は、アンテナ装置170bへ制御信号Cを送信する。
アンテナ装置170bは、制御信号Cに付帯される指向方向を表す情報に従ってチルト角θ_tiltを設定する。アンテナ装置170bのチルト角θ_tiltは、地表に平行な水平面(x−y平面)を基準として、x−y平面に垂直な垂直面(z軸を含む面)における指向特性の最大指向方向DirBMの角度である。一般に、アンテナ装置170bの垂直放射パターンのメインローブBMの指向方向が最大指向方向DirBMとなる。チルト角θ_tiltが大きくなると(ダウンチルトすると)、最大指向方向DirBMはより地面に向くようになる。このため、第2の基地局装置200のカバレッジ(coverage)は縮小する。一方、チルト角θ_tiltが小さくなると(アップチルトすると)、最大指向方向DirBMは地面とは反対に天空に向くようになる。このため、第2の基地局装置200のカバレッジは拡大する。
The first
The
<ビーム幅>
図5は、ビーム幅を示す情報を示す。ビーム幅を示す情報の一例は、アンテナの放射特性(指向性)で、放射電力が最大の点から一定値以上下がったポイント間の角距離である。図5には、ビーム幅の一例として、放射電力が最大の点から3dB電力が下がったポイント間の角距離が示される。該角距離は、「半値角」とも呼ばれる。
<Beam width>
FIG. 5 shows information indicating the beam width. An example of the information indicating the beam width is the angular distance between points where the radiation power (directivity) of the antenna decreases by a certain value or more from the point where the radiation power is maximum. FIG. 5 shows, as an example of the beam width, an angular distance between points at which 3 dB power is reduced from a point at which radiated power is maximum. The angular distance is also called “half-value angle”.
<無線システムの動作>
図6は、本実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。図6を参照して、図1に示す第1の基地局装置100、および第2の基地局装置200の動作の例を説明する。
ステップS102では、遅延時間情報取得部108は、第1の基地局装置100と、該第1の基地局装置100と無線通信するユーザ端末50との間の通信における遅延時間を表す情報を取得する。ここで、遅延時間を表す情報の取得方法を説明する。遅延時間情報取得部108は、上りリンク(Uplink:UL)のタイミング補正値(TA(Timing Advance))に基づいて遅延時間を表す情報を取得する。上りリンクは、ユーザ端末50から第1の基地局装置100へ向かう方向のリンクである。
<Operation of wireless system>
FIG. 6 is a sequence chart showing the operation of the wireless communication system according to the present embodiment. With reference to FIG. 6, the example of operation | movement of the 1st
In step S102, the delay time
LTEシステムでは、ユーザ端末(User Equipment:UE)と基地局装置(eNodeB:eNB)との間で通信を開始する際に、ランダムアクセスチャネル(Random Access CHannel: RACH)信号が使用される。RACH信号は、UL信号の同期を、ユーザ端末と基地局装置との間で取るために使用される。基地局装置は、ユーザ端末から受信したRACH信号に応じて、該ユーザ端末装置へ「TA command」を送信する。 In the LTE system, when starting communication between a user terminal (User Equipment: UE) and a base station apparatus (eNodeB: eNB), a random access channel (Random Access CHannel: RACH) signal is used. The RACH signal is used to synchronize the UL signal between the user terminal and the base station apparatus. In response to the RACH signal received from the user terminal, the base station apparatus transmits “TA command” to the user terminal apparatus.
図7は、RACH信号に係る処理の概略シーケンスチャートである。図7を参照して、RACH信号に係る信号の送信手順を説明する。ステップS1では、基地局装置(eNB)は、カバレッジCov内に在るユーザ端末(UE)に対して、ブロードキャスト信号でRACH関連パラメータを報知する。ステップS2では、ユーザ端末(UE)は、基地局装置(eNB)によって報知されたRACH関連パラメータを使用して、RACH信号を送信する。ステップS3では、基地局装置(eNB)は、該RACH信号を送信したユーザ端末(UE)に対して「TA command」を送信する。ステップS4では、ユーザ端末(UE)は、該基地局装置(eNB)から受信した「TA command」を使用して、ULのデータ信号を送信する。 FIG. 7 is a schematic sequence chart of processing related to the RACH signal. With reference to FIG. 7, the transmission procedure of the signal concerning a RACH signal is demonstrated. In step S1, a base station apparatus (eNB) alert | reports a RACH related parameter with a broadcast signal with respect to the user terminal (UE) which exists in coverage Cov. In step S2, a user terminal (UE) transmits a RACH signal using the RACH related parameters broadcast by the base station apparatus (eNB). In step S3, a base station apparatus (eNB) transmits "TA command" with respect to the user terminal (UE) which transmitted this RACH signal. In step S4, the user terminal (UE) transmits a UL data signal using the “TA command” received from the base station apparatus (eNB).
図8は、TAを示す図である。図8において、TAによるULのタイミング補正値「NTA×TS[秒]」は、ユーザ端末がUL無線フレーム(UL Radio Frame)を送信する際の、下りリンク(Downlink:DL)無線フレーム(DL Radio Frame)に対する、UL無線フレームの送信タイミング補正値である。下りリンクは、第1の基地局装置100からユーザ端末50へ向かう方向のリンクである。TSは「1/30720000」秒である。
FIG. 8 is a diagram illustrating TA. In FIG. 8, the UL timing correction value “NTA × TS [seconds]” by the TA is the downlink (DL) radio frame (DL Radio) when the user terminal transmits the UL radio frame (UL Radio Frame). Frame) is a transmission timing correction value of the UL radio frame. The downlink is a link in the direction from the first
NTAとして、例えば、「NTA=TA×16、但し、TAは0から1282までのいずれかの整数」が使用される。このULのタイミング補正値(TA)によって、0から670[マイクロ秒]までのタイミング補正が可能である。これは、第1の基地局装置100とユーザ端末50との間の往復遅延時間に換算したカバレッジサイズの半径としておよそ0から100[キロメートル]までの範囲に在るユーザ端末について、UL信号の同期を取ることができることに相当する。
As the NTA, for example, “NTA = TA × 16, where TA is any integer from 0 to 1282” is used. With this UL timing correction value (TA), timing correction from 0 to 670 [microseconds] is possible. This is the synchronization of the UL signal for the user terminals that are in the range of about 0 to 100 [km] as the radius of the coverage size converted into the round-trip delay time between the first
遅延時間情報取得部108は、第1の基地局装置100がユーザ端末50から受信したRACH信号のうち初期アクセス時のRACH信号に対してユーザ端末50へ送信した「TA command」に基づいて、第1の基地局装置100のカバレッジ内に在圏するユーザ端末50についての往復遅延時間の分布(往復遅延時間分布)を算出する。遅延時間情報取得部108は、その往復遅延時間分布に基づいて、代表往復遅延時間を決定する。代表往復遅延時間は、遅延時間情報の例である。代表往復遅延時間としては、以下の例が挙げられる。
(代表往復遅延時間の例1)往復遅延時間分布における95%tile値。
(代表往復遅延時間の例2)往復遅延時間分布における最長の往復遅延時間。
(代表往復遅延時間の例3)往復遅延時間分布における最大分布数の往復遅延時間。
(代表往復遅延時間の例4)往復遅延時間分布における往復遅延時間の平均値。
The delay time
(Example of representative round trip delay time) 95% tile value in round trip delay time distribution.
(Example 2 of representative round trip delay time) The longest round trip delay time in the round trip delay time distribution.
(Example 3 of representative round trip delay time) The maximum number of round trip delay times in the round trip delay time distribution.
(Example 4 of representative round trip delay time) Average value of round trip delay time in round trip delay time distribution.
なお、「TA command」は同期はずれ時のRACH信号に対してもユーザ端末50へ送信される。但し、同期はずれ時の「TA」は、前回の「TA」からの差分値である。この差分値であることを考慮して処理する場合には、同期はずれ時の「TA」を、往復遅延時間分布の算出に使用してもよい。 The “TA command” is also transmitted to the user terminal 50 for the RACH signal at the time of loss of synchronization. However, “TA” at the time of loss of synchronization is a difference value from the previous “TA”. When processing is performed in consideration of the difference value, “TA” at the time of loss of synchronization may be used for calculation of the round-trip delay time distribution.
図6に戻り説明を続ける。ステップS104では、指向方向判定部110は、遅延時間情報取得部108により取得された遅延時間を表す情報に基づいて、アンテナの指向方向を判定する。遅延時間を表す情報は、第1の基地局装置100のカバレッジ(第1のエリア150)内のユーザ端末50の位置を示す情報として利用できる。このことから、遅延時間を表す情報に基づきユーザ端末50の位置への第1の基地局装置100に接続されたアンテナ装置170からの方向の垂直面内の方向を求め、該垂直面内の方向を第2の基地局装置200に接続されたアンテナ装置170からの方向の垂直面内の方向に変換する。
Returning to FIG. In step S <b> 104, the directivity
一般に、各基地局装置のカバレッジ内のユーザ端末の位置の分布は異なる。このため、基地局装置のカバレッジに影響するアンテナの指向方向は、各基地局装置に適した方向とすることが好ましい。本実施形態では、指向方向判定部110は、遅延時間情報取得部108により取得された遅延時間を表す情報に基づいて、第1の基地局装置100のアンテナの指向方向を求め、該指向方向を第2の基地局装置200に接続されたアンテナ装置170からの指向方向に変換する。
In general, the distribution of the positions of user terminals within the coverage of each base station apparatus is different. For this reason, it is preferable that the directivity direction of the antenna which affects the coverage of the base station apparatus is a direction suitable for each base station apparatus. In the present embodiment, the directivity
指向方向判定部110は、遅延時間情報取得部108により取得された遅延時間を表す情報の代表往復遅延時間に対応するユーザ端末の位置方向を、第1の基地局装置100に接続されたアンテナ装置170のアンテナの指向方向に決定し、該アンテナの指向方向を第2の基地局装置200に接続されたアンテナ装置170からの指向方向に変換する。ユーザ端末の位置方向は、アンテナ装置170からの垂直面内の方向である。代表往復遅延時間と第2の基地局装置200に接続されたアンテナ装置170における端末位置方向との対応関係は、予め、指向方向判定部110に設定される。例えば、代表往復遅延時間と第2の基地局装置200に接続されたアンテナ装置170におけるユーザ端末の位置方向との対応関係を示す対応表が予め指向方向判定部110に保持される。
The directivity
ステップS106では、ビーム幅判定部112は、遅延時間情報取得部108により取得された遅延時間を表す情報に基づいて、ビーム幅を判定する。遅延時間を表す情報は、第1の基地局装置100のカバレッジ内のユーザ端末50の位置を示す情報として利用できる。さらに、遅延時間を表す情報は、第1の基地局装置100のカバレッジ内のユーザ端末50の分布を示す情報として利用できる。このことから、遅延時間を表す情報に基づき決定されるユーザ端末50の位置におけるユーザ端末50の数を決定し、該ユーザ端末50の数に基づいて、ビーム幅を求める。一般に、各基地局装置のカバレッジ内のユーザ端末の位置の分布は異なる。このため、基地局装置のカバレッジに影響するビーム幅は、各基地局装置に適した幅とすることが好ましい。本実施形態では、ビーム幅判定部112は、遅延時間情報取得部108により取得された遅延時間を表す情報に基づいて、第1の基地局装置100のアンテナから放射されるビームのビーム幅を判定する。
In step S <b> 106, the beam
ビーム幅判定部112は、遅延時間情報取得部108により取得された遅延時間を表す情報の代表往復遅延時間に対応するユーザ端末の位置におけるユーザ端末の数に基づいて、アンテナから放射されるビームのビーム幅を決定する。ユーザ端末の数とビーム幅との対応関係は、予めビーム幅判定部112に設定される。例えば、ユーザ端末の数とビーム幅との対応関係を示す対応表が予めビーム幅判定部112に保持される。
Based on the number of user terminals at the position of the user terminal corresponding to the representative round trip delay time of the information representing the delay time acquired by the delay time
ステップS108では、制御信号作成部114は、指向方向判定部110により入力された指向方向を表す情報、およびビーム幅判定部112によって入力されたビーム幅を表す情報を付帯した制御信号を作成する。制御信号作成部114は、制御信号を有線通信部102に入力する。
In step S <b> 108, the control
ステップS110では、有線通信部102は、制御信号作成部114によって入力された制御信号を第2の基地局装置200へ送信する。これによって、第1の基地局装置100は、第2の基地局装置200に接続されるアンテナ装置170のアンテナの指向方向、および該アンテナから放射されるビームのビーム幅を通知することができる。
In step S <b> 110, the wired
ステップS112では、有線通信部202は、第1の基地局装置100によって送信された制御信号を受信し、通信制御部206に入力する。通信制御部206は、有線通信部202によって入力された制御信号に付帯される指向方向を表す情報を指向方向制御部208に入力し、ビーム幅を表す情報をビーム幅制御部210に入力する。
In step S112, the wired
ステップS114では、指向方向制御部208は、通信制御部206から入力された指向方向を表す情報にしたがって、アンテナの指向方向を制御する。指向方向を表す情報が無線通信部152からアンテナ装置170bに出力され、アンテナ装置170bは、該指向方向を表す情報にしたがって、アンテナの指向方向を変更する。これにより、アンテナ装置170bのアンテナの指向方向が、指向方向判定部110によって判定されたアンテナの指向方向に基づいて変更される。なお、指向方向制御部208は、アンテナ装置170bのチルト角θ_tiltを設定することによって、アンテナ装置170のアンテナの指向性を制御するようにしてもよい。
In step S <b> 114, the directivity
ステップS116では、ビーム幅制御部210は、通信制御部206から入力されたビーム幅を表す情報にしたがって、アンテナ装置170bによって放射されるビームのビーム幅を制御する。ビーム幅を表す情報が無線通信部152からアンテナ装置170bに出力され、アンテナ装置170bは、該ビーム幅を表す情報にしたがって、アンテナによって放射されるビーム幅を変更する。これにより、アンテナ装置170bのアンテナによって放射されるビームのビーム幅が、ビーム幅判定部112によって判定されたビーム幅に基づいて変更される。なお、ビーム幅制御部210は、アンテナ装置170bのビームの半値幅を設定することによって、アンテナ装置170のアンテナによって放射されるビームのビーム幅を制御するようにしてもよい。
アンテナ装置170bのアンテナの指向方向およびビーム幅の両方を制御する必要はなく、必要に応じてアンテナの指向方向およびビーム幅の一方が制御されてもよい。
In step S116, the beam
It is not necessary to control both the directivity direction and beam width of the antenna of the
上述した実施形態によれば、第1の基地局装置100がユーザ端末50へ送信した「ULのタイミング補正値(TA)」に基づいた遅延時間を表す情報に基づいて、該第1の基地局装置100に接続した第2の基地局装置200のアンテナ装置170bのアンテナの指向方向、および該アンテナによって放射されるビームのビーム幅の両方または一方を制御することができる。また、ユーザ端末は、該ユーザ端末の位置情報を取得し、第1の基地局装置100へ報告する必要がないので、その位置情報の取得のための電源リソースおよびその報告のための通信リソースを各々節約できる。
上述した実施形態において、第1の基地局装置100に複数の第2の基地局装置200が接続される場合でも適用できる。これによって、複数の第2の基地局装置200の各々に適したアンテナの指向方向、および該アンテナによって放射されるビームのビーム幅の両方または一方を制御できる。
According to the above-described embodiment, based on the information indicating the delay time based on the “UL timing correction value (TA)” transmitted from the first
In the above-described embodiment, the present invention can be applied even when a plurality of second
なお、第1の基地局装置100は、遅延時間を表す情報として、上述の代表往復遅延時間の例1−例4のいずれかを取得してもよい。例えば、代表往復遅延時間の例1の往復遅延時間分布における95%tile値を、遅延時間を表す情報として取得する場合、大き過ぎる特異な往復遅延時間を除外できると共に、第1の基地局装置100のカバレッジ内に在るユーザ端末の多くをカバーできる。また、上述の代表往復遅延時間の例1〜例4を、第1の基地局装置100が使用する無線周波数帯や、第1の基地局装置100の場所などに応じて使い分けしてもよい。例えば、ユーザ端末50が局所的に位置するような地域に在る第1の基地局装置100に対しては、代表往復遅延時間の例3の往復遅延時間分布における最大分布数の往復遅延時間を使用することが挙げられる。
In addition, the 1st
<指向方向およびビーム幅を更新する方法>
図9は、図1に示す無線通信システムにおいて、指向方向およびビーム幅を更新する動作を示す。
ステップS201では、第1の基地局装置100は、指向方向またはビーム幅を更新する処理を実行するか否かを判断する。ここで、指向方向またはビーム幅を更新する処理を実行するか否かを判断する方法の一例について説明する。
(指向方向またはビーム幅を更新するか否かを判断する方法(その1))
第1の基地局装置100の指向方向判定部110は、指向方向を更新する処理を実行する所定のタイミングであるか否かを判断する。例えば、指向方向判定部110は、一定周期で指向方向を更新する処理を実行する場合、該一定周期が経過するか否かを判定する。
<Method of updating the pointing direction and beam width>
FIG. 9 shows an operation of updating the pointing direction and beam width in the wireless communication system shown in FIG.
In step S201, the 1st
(Method for determining whether or not to update the pointing direction or beam width (part 1))
The directivity
(指向方向またはビーム幅を更新するか否かを判断する方法(その2))
第1の基地局装置100は、該第1の基地局装置100の状況が指向方向またはビーム幅を更新する処理を実行する条件と合致するか否かを判断する。例えば、第1の基地局装置100の指向方向判定部110は、一定周期で第1の基地局装置100のカバレッジ内に在るユーザ端末の間の通信品質の統計値を算出し、該統計値の変化量が所定の閾値以上である場合に更新する処理を実行すると判断し、該統計値の変化量が所定の閾値未満である場合には更新する処理を実行しないと判断する。
(Method for determining whether to update the pointing direction or beam width (part 2))
The first
ユーザ端末の通信品質の統計値を算出する場合に、該通信品質統計値の算出の対象となるユーザ端末を、第1の基地局装置100のカバレッジ境界部分に在るユーザ端末に限定してもよい。又は、指向方向判定部110は、一定周期で第1の基地局装置100のトラヒック負荷の統計値を算出し、該統計値の変化量が所定の閾値以上である場合に指向方向を更新するようにしてもよい。トラヒック負荷として、例えば、ユーザ端末の接続数が挙げられる。又は、一定周期で第1の基地局装置100のリソース使用量の統計値を算出し、該統計値の変化量が所定の閾値以上である場合に指向方向を更新する処理を実行し、該統計値の変化量が所定の閾値未満である場合に指向方向を更新する処理を実行しないようにしてもよい。
When calculating the statistical value of the communication quality of the user terminal, the user terminal that is the target of the calculation of the communication quality statistical value may be limited to the user terminal that is in the coverage boundary portion of the first
ステップS202では、ステップS201の判断の結果、指向方向またはビーム幅を更新する処理を実行する場合にはステップS203に進み、指向方向またはビーム幅を更新する処理を実行しない場合にはステップS201に戻る。
ステップS203では、遅延時間情報取得部108は、第1の基地局装置100と、該第1の基地局装置100と無線通信するユーザ端末50との間の通信における遅延時間を表す情報を取得する。この遅延時間情報の取得方法は、上述した図6のステップS102を適用できる。
In step S202, if the process of updating the pointing direction or beam width is executed as a result of the determination in step S201, the process proceeds to step S203. If the process of updating the pointing direction or beam width is not executed, the process returns to step S201. .
In step S203, the delay time
ステップS204では、指向方向判定部110は、遅延時間情報取得部108により取得された遅延時間を表す情報に基づいて、アンテナの指向方向を判定する。このアンテナの指向方向の判定方法は、上述した図6のステップS104を適用できる。
ステップS205では、ビーム幅判定部112は、遅延時間情報取得部108により取得された遅延時間を表す情報に基づいて、アンテナによって放射されるビームのビーム幅を判定する。このアンテナのビームのビーム幅の判定方法は、上述した図6のステップS106を適用できる。
In step S <b> 204, the directivity
In step S <b> 205, the beam
ステップS206では、制御信号作成部114は、指向方向を表す情報、およびビーム幅を表す情報を付帯した制御信号を作成し、有線通信部102から第2の基地局装置200へ送信する。
ステップS207では、通信制御部206は、アンテナの指向方向およびビーム幅の両方または一方を更新するか否かを判定する。通信制御部206は、制御信号に付帯されている指向方向を表す情報によって示される指向方向と、既に設定されているアンテナの指向方向とを比較し、一致しない場合には更新すると判断し、一致する場合には更新しないと判断する。また、通信制御部206は、制御信号に付帯されているビーム幅を表す情報によって示されるビーム幅と、既に設定されているビーム幅とを比較し、一致しない場合には更新すると判断し、一致する場合には更新しないと判断する。
ステップS207の判断の結果、アンテナの指向方向およびビーム幅の両方または一方を更新する場合にはステップS208に進み、アンテナの指向方向およびビーム幅の両方を更新しない場合にはステップS201に戻る。
In step S <b> 206, the control
In step S207, the
As a result of the determination in step S207, if both or one of the antenna directivity direction and beam width is updated, the process proceeds to step S208. If both the antenna directivity direction and beam width are not updated, the process returns to step S201.
ステップS208では、アンテナの指向方向を更新する場合には、指向方向制御部208は、アンテナの指向方向を変更する制御を行う。これにより、アンテナの指向方向を表す情報が、無線通信部152からアンテナ装置170へ出力される。アンテナ装置170は、アンテナの指向方向を表す情報に従ってアンテナの指向方向を変更する。これにより、アンテナ装置170のアンテナの指向方向が変更される。また、ビーム幅を更新する場合には、ビーム幅判定部112は、アンテナのビームのビーム幅を変更する制御を行う。これにより、ビーム幅を表す情報が、無線通信部152からアンテナ装置170へ出力される。アンテナ装置170は、ビーム幅を表す情報に従ってアンテナのビーム幅を変更する。これにより、アンテナ装置170のビーム幅が変更される。
ステップS209では、第2の基地局装置200は、図9の更新処理の終了を判断する。この判断の結果、終了する場合には図9の更新処理を終了し、終了しない場合にはステップS201に戻る。
In step S208, when updating the directivity direction of the antenna, the directivity
In step S209, the second
更新処理のステップS204において、指向方向判定部110は、ステップS203で取得された遅延時間を表す情報と、前回のものとを比較するようにしてもよい。指向方向判定部110は、遅延時間の差が所定の閾値以上である場合にアンテナの指向方向、およびビーム幅を更新するようにしてもよい。これによって、第1の基地局装置100において、アンテナの指向方向、およびビーム幅の両方または一方を更新するか否かを判定できるため、第2の基地局装置200に通知することなく処理できる。
In step S204 of the update process, the pointing
図9の更新方法によれば、アンテナの指向方向およびビーム幅の両方または一方の更新を適宜に実行することができる。例えば、通信速度需要の増加に応えるために第1の基地局装置を増設すると、第1の基地局装置間で電波干渉が発生する可能性がある。これに対して、カバレッジ境界部分の通信品質を監視し、この監視結果に基づいて電波干渉の発生ありと判断した場合に第2の基地局装置200に接続されるアンテナ装置170bのアンテナの指向方向を更新する処理を実行することにより、自動的にカバレッジを変更して電波干渉を解消させることができる。
According to the updating method of FIG. 9, it is possible to appropriately update both or one of the antenna directivity direction and beam width. For example, if a first base station device is added to meet an increase in demand for communication speed, radio wave interference may occur between the first base station devices. On the other hand, the communication quality of the coverage boundary portion is monitored, and the direction of the antenna of the
なお、第2の基地局装置200に対して、アンテナの指向方向の初期値として、許容される範囲内で大きいカバレッジに対応するアンテナ指向方向を制御してもよい。また、ステップS201において第1の基地局装置100が更新処理の実行を判断したが、第1の基地局装置100とは異なる他の装置が第1の基地局装置100の更新処理の実行を判断して当該第1の基地局装置100へ指向方向更新処理の実行を指示してもよい。例えば、複数の第1の基地局装置100を管理するセンター局が、該センター局の管理下の第1の基地局装置100の更新処理の実行を判断して当該第1の基地局装置100へ指向方向更新処理の実行を指示することが挙げられる。
In addition, you may control the antenna directivity direction corresponding to a large coverage within the allowable range with respect to the 2nd
<第2の実施形態>
本実施形態に係る無線通信システムは、図1に示される無線通信システムを適用できる。また、本実施形態に係る第1の基地局装置300、および第2の基地局装置400のハードウェア構成は、図2を適用できる。本実施形態に係る無線通信システムでは、第1の実施形態に係る無線通信システムにおいて、第2の基地局装置400は、第1の基地局装置300によって通知される遅延時間を表す情報に基づいて、該第2の基地局装置400に接続されるアンテナ装置170のアンテナの指向方向およびビーム幅の両方または一方を制御する。これによって、第2の基地局装置400において指向方向を判定する処理、およびビーム幅を判定する処理が行われるため、第1の基地局装置の処理負荷を低減できる。
<Second Embodiment>
The radio communication system shown in FIG. 1 can be applied to the radio communication system according to the present embodiment. Further, FIG. 2 can be applied to the hardware configurations of the first
<実施形態の機能構成>
本実施形態の機能構成について説明する。図10は、本実施形態に係る無線通信システムを構成する第1の基地局装置300、および第2の基地局装置400の機能ブロック図である。第1の基地局装置300と、第2の基地局装置400との間は、有線または無線によって接続される。具体的には、無線で接続される場合の例は、第1の基地局装置300と、第2の基地局装置400との間は、無線バックホール回線で接続される。本実施形態では一例として、第1の基地局装置300と、第2の基地局装置400との間が、有線によって接続される場合について説明する。第1の基地局装置300と、第2の基地局装置400との間が、無線によって接続される場合についても適用できる。
<Functional Configuration of Embodiment>
The functional configuration of this embodiment will be described. FIG. 10 is a functional block diagram of the first
<第1の基地局装置の機能構成>
第1の基地局装置300は、有線通信部302、無線通信部304、通信制御部306、および遅延時間情報取得部308を有する。これら各部は、図2に示されている各構成要素のいずれかが、記憶部158に記憶されている制御プログラム160などのプログラムに従ったCPU156からの命令によって動作することで実現される。
<Functional configuration of first base station apparatus>
The first
<第1の基地局装置の各機能部>
第1の基地局装置300の各部を詳細に説明する。有線通信部302、無線通信部304、通信制御部306、および遅延時間情報取得部308は、第1の実施形態に係る第1の基地局装置100の有線通信部102、無線通信部104、通信制御部106、および遅延時間情報取得部108を適用できる。ただし、遅延時間情報取得部308は、遅延時間を表す情報を有線通信部302から第2の基地局装置400へ送信する。
<Each functional unit of the first base station apparatus>
Each part of the 1st
<第2の基地局装置の機能構成>
第2の基地局装置400は、有線通信部402、無線通信部404、通信制御部406、指向方向判定部408、指向方向制御部410、ビーム幅判定部412、およびビーム幅制御部414を有する。これら各部は、図2に示されている各構成要素のいずれかが、記憶部158に記憶されている制御プログラム160などのプログラムに従ったCPU156からの命令によって動作することで実現される。
<Functional configuration of second base station apparatus>
The second
<第2の基地局装置の各機能部>
第2の基地局装置400の各部を詳細に説明する。有線通信部402、無線通信部404、通信制御部406、指向方向制御部410、およびビーム幅制御部414は、第1の実施形態に係る第2の基地局装置200の有線通信部202、無線通信部204、通信制御部206、指向方向制御部208、およびビーム幅制御部210を適用できる。
<Functional units of second base station apparatus>
Each part of the 2nd
指向方向判定部408は、図2に示されているCPU156によって実現され、第1の基地局装置300によって送信された遅延時間を表す情報に基づいて、第2の基地局装置200に接続されたアンテナ装置170に設定するアンテナの指向方向を判定する。指向方向判定部408によって判定されるアンテナの指向方向の一例は、垂直面内の方向である。アンテナの指向方向を判定する処理は、上述した第1の実施形態に係る第1の基地局装置100の指向方向判定部110によって実行される処理を適用できる。指向方向判定部408は、アンテナの指向方向を表す情報を指向方向制御部410へ入力する。
The directivity
ビーム幅判定部412は、図2に示されているCPU156によって実現され、第1の基地局装置300によって送信された遅延時間を表す情報に基づいて、第2の基地局装置200に接続されたアンテナ装置170に設定するビーム幅を判定する。ビーム幅を判定する処理は、上述した第1の実施形態に係る第1の基地局装置100のビーム幅判定部112によって実行される処理を適用できる。ビーム幅判定部112は、ビーム幅を表す情報をビーム幅制御部414へ入力する。
The beam
<無線システムの動作>
図11は、本実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。図11を参照して、第1の基地局装置300、および第2の基地局装置400の動作の例を説明する。
ステップS302では、遅延時間情報取得部308は、第1の基地局装置300と、該第1の基地局装置300と無線通信するユーザ端末50との間の通信における遅延時間を表す情報を取得する。遅延時間を表す情報の取得方法は上述した取得方法を適用できる。
<Operation of wireless system>
FIG. 11 is a sequence chart showing the operation of the wireless communication system according to the present embodiment. With reference to FIG. 11, the example of operation | movement of the 1st
In step S302, the delay time
ステップS304では、遅延時間情報取得部308は、有線通信部302から遅延時間を表す情報を第2の基地局装置400へ送信する。
ステップS306では、指向方向判定部408は、第1の基地局装置300によって送信された遅延時間を表す情報に基づいて、アンテナの指向方向を判定する。アンテナの指向方向を判定する方法は、図6のステップS104における処理を適用できる。
ステップS308では、ビーム幅判定部412は、第1の基地局装置300によって送信された遅延時間を表す情報に基づいて、ビーム幅を判定する。ビーム幅を判定する方法は、図6のステップS106における処理を適用できる。
In step S304, the delay time
In step S306, the directivity
In step S308, the beam
ステップS310では、指向方向制御部410は、指向方向判定部408から入力された指向方向を表す情報にしたがって、アンテナの指向方向を制御する。これにより、指向方向を表す情報が無線通信部152からアンテナ装置170に出力される。アンテナ装置170は、該指向方向を表す情報にしたがって、アンテナの指向方向を変更する。これにより、アンテナ装置170のアンテナの指向方向が変更される。なお、指向方向制御部410は、アンテナ装置170のチルト角θ_tiltを設定することによって、アンテナ装置170のアンテナの指向性を制御するようにしてもよい。
In step S <b> 310, the directivity
ステップS312では、ビーム幅制御部414は、ビーム幅判定部412から入力されたビーム幅を表す情報にしたがって、アンテナ装置170bによって放射されるビームのビーム幅を制御する。これにより、第1の基地局装置100によって送信されたビーム幅を表す情報が無線通信部152からアンテナ装置170bに出力される。アンテナ装置170bは、該ビーム幅を表す情報にしたがって、アンテナによって放射されるビーム幅を変更する。これにより、アンテナ装置170bのアンテナによって放射されるビームのビーム幅が変更される。なお、ビーム幅制御部414は、アンテナ装置170のビームの半値幅を設定することによって、アンテナ装置170のアンテナによって放射されるビームのビーム幅を制御するようにしてもよい。
In step S312, the beam
本実施形態に係る無線通信システムでは、第1の基地局装置300から第2の基地局装置400へ遅延時間を表す情報を送信することによって、第2の基地局装置400は、該遅延時間を表す情報に基づいて、アンテナの指向方向、およびビーム幅を制御できる。また、仮に、第1の基地局装置300に複数の第2の基地局装置400が接続されている場合に、複数の第2の基地局装置400の各々に対して、ユーザ端末50の分布に応じて異なる遅延時間を表す情報を送信することができる。この場合、複数の第2の基地局装置400の各々は、受信した遅延時間を表す情報に基づいて、アンテナの指向方向、およびビーム幅を制御できる。
In the radio communication system according to the present embodiment, the second
以上、本実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、遅延時間情報取得部108、308は、往復遅延時間分布の算出に使用する「TA」を所定の条件で限定してもよい。例えば、「TA」を端末装置へ送信した時間帯を限定してもよい。又は、「TA」を送信した端末装置の在った区域を限定してもよい。それらの限定は、基地局装置1のカバレッジについての利用状況(利用時間帯の変化の状況、利用区域の変化の状況など)に応じて決定されてもよい。
Although the present embodiment has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope that does not depart from the gist of the present invention. For example, the delay time
また、上述した実施形態では、アンテナ指向方向の制御例としてアンテナ装置のチルト角の制御を挙げたが、アンテナ指向方向の制御として、ビームフォーミング技術を使用してアンテナ指向方向へビームを向ける制御を行ってもよい。また、上述した実施形態では、無線通信システムの一例としてLTEシステムを挙げたが、LTEシステム以外の他の無線通信システムにも同様に適用可能である。 In the above-described embodiment, the control of the tilt angle of the antenna device is given as an example of the control of the antenna directivity direction. You may go. Moreover, although LTE system was mentioned as an example of a radio | wireless communications system in embodiment mentioned above, it is applicable similarly to other radio | wireless communications systems other than an LTE system.
また、上述した基地局装置100、200、300および400の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disk)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
Further, a program for realizing the functions of the
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
Further, the “computer-readable recording medium” means a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic DRAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Random Access Memory)), etc., which hold programs for a certain period of time.
The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
The program may be for realizing a part of the functions described above.
Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
50…ユーザ端末
100、300…第1の基地局装置
152…無線通信部
154…通信部
156…CPU
158…記憶部
160…制御プログラム
162…バスライン
170…アンテナ装置
200、400…第2の基地局装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ...
158 ...
Claims (9)
前記基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて前記1又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を取得し、
該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置に接続した1又は複数の他の基地局装置のいずれかの垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、
前記1又は複数の他の基地局装置のいずれかに該アンテナ指向方向を設定する制御部
を備えた基地局装置。 A base station device that transmits and receives radio signals to and from one or more terminal devices,
Obtaining delay time information based on a transmission timing correction value for an uplink radio frame transmitted by each of the one or a plurality of terminal devices according to a downlink radio frame transmitted by the base station device;
Based on the delay time information, determine an antenna pointing direction in a vertical plane of one or more other base station devices connected to the base station device,
A base station apparatus comprising: a control unit that sets the antenna directivity direction in any of the one or a plurality of other base station apparatuses.
請求項1又は請求項2に記載の基地局装置。 The control unit calculates a round trip delay time distribution for each of one or a plurality of terminal devices within the coverage of the base station device based on the correction value of the transmission timing, and based on the round trip delay time distribution Obtaining the delay time information;
The base station apparatus according to claim 1 or 2.
前記スモールセルを形成する基地局装置とは異なり、且つマクロセルを形成する他の基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて1又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を、該他の基地局装置から取得し、
該遅延時間情報に基づいて、前記スモールセルを形成する基地局装置のアンテナ装置の垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、
前記スモールセルを形成する基地局装置に該アンテナ指向方向を設定する制御部
を備えた基地局装置。 A base station device forming a small cell,
An uplink radio frame transmitted by each of one or a plurality of terminal devices according to a downlink radio frame transmitted by another base station device forming a macro cell, unlike the base station device forming the small cell. Delay time information based on the transmission timing correction value for the other base station apparatus,
Based on the delay time information, determine the antenna directivity direction in the vertical plane of the antenna device of the base station device forming the small cell,
A base station apparatus comprising: a control unit that sets the antenna directivity direction in a base station apparatus that forms the small cell.
前記基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて、前記1又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を取得し、
該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置に接続した1又は複数の他の基地局装置のいずれかの垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、
前記1又は複数の他の基地局装置のいずれかに該アンテナ指向方向を設定する、指向方向制御方法。 A direction control method executed by a base station device that transmits and receives radio signals to or from one or more terminal devices,
According to a downlink radio frame transmitted by the base station apparatus, obtain delay time information based on a transmission timing correction value for an uplink radio frame transmitted by each of the one or more terminal apparatuses,
Based on the delay time information, determine an antenna pointing direction in a vertical plane of one or more other base station devices connected to the base station device,
A directivity direction control method for setting the antenna directivity direction in any one of the one or a plurality of other base station apparatuses.
前記スモールセルを形成する基地局装置とは異なり、且つマクロセルを形成する他の基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて1又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を、該他の基地局装置から取得し、
該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置のアンテナ装置の垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、
前記スモールセルを形成する基地局装置に該アンテナ指向方向を設定する、指向方向制御方法。 A direction control method executed by a base station apparatus forming a small cell,
An uplink radio frame transmitted by each of one or a plurality of terminal devices according to a downlink radio frame transmitted by another base station device forming a macro cell, unlike the base station device forming the small cell. Delay time information based on the transmission timing correction value for the other base station apparatus,
Based on the delay time information, determine the antenna directivity direction in the vertical plane of the antenna device of the base station device,
A directivity direction control method, wherein the antenna directivity direction is set in a base station apparatus forming the small cell.
前記基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて前記1又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を取得させ、
該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置に接続した1又は複数の他の基地局装置のいずれかの垂直面内のアンテナ指向方向を判定させ、
前記1又は複数の他の基地局装置のいずれかに該アンテナ指向方向を設定させる、プログラム。 To a base station device that transmits and receives radio signals to or from one or more terminal devices,
Delay time information based on a transmission timing correction value for an uplink radio frame transmitted by each of the one or a plurality of terminal devices according to a downlink radio frame transmitted by the base station device;
Based on the delay time information, the antenna pointing direction in the vertical plane of any one or more other base station devices connected to the base station device is determined,
A program for causing any one of the one or a plurality of other base station apparatuses to set the antenna directivity direction.
前記基地局装置とは異なり、且つマクロセルを形成する他の基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて1又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を、該他の基地局装置から取得させ、
該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置のアンテナ装置の垂直面内のアンテナ指向方向を判定させ、
前記スモールセルを形成する基地局装置に該アンテナ指向方向を設定させる、プログラム。 In the base station device that forms a small cell,
Unlike the base station apparatus, the transmission timing of an uplink radio frame transmitted by each of one or a plurality of terminal apparatuses according to a downlink radio frame transmitted by another base station apparatus forming a macro cell is determined. Delay time information based on the correction value is acquired from the other base station device,
Based on the delay time information, the antenna directivity direction in the vertical plane of the antenna device of the base station device is determined,
A program for causing a base station apparatus forming the small cell to set the antenna directivity direction.
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