JP2017157908A - Wireless base station using directivity switching antenna and antenna directivity switching method - Google Patents

Wireless base station using directivity switching antenna and antenna directivity switching method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To switch antenna directivity optimum to multicast communication, unicast communication and MU-MIMO communication for each directivity switching antenna, in a base station performing wireless communication by using a plurality of directivity switching antennas, while sharing the same frequency with one or more wireless terminals.SOLUTION: A wireless base station includes a wireless signal processing section performing wireless signal transmission and reception processing according to multicast mode for transmitting the same wireless signal to a plurality of wireless terminals, or unicast mode for transmitting and receiving one wireless signal or a SU-MIMO signal between one wireless terminal, or MU-MIMO mode for transmitting and receiving a MU-MIMO signal between a plurality of wireless terminals, and an antenna directivity switching control section for controlling to select one antenna directivity for every multiple directivity switching antennas, according to the multicast mode, or unicast mode or MU-MIMO mode.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数の指向性切替アンテナを用いて１台以上の無線端末と同一周波数帯を共有して無線通信を行う無線基地局において、複数台の無線端末に同一の無線信号を送信するマルチキャスト通信、または１台の無線端末と１つの無線信号またはシングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）信号を送受信するユニキャスト通信、または複数台の無線端末とマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）信号を送受信するＭＵ−ＭＩＭＯ通信に対して、複数の指向性切替アンテナごとにそれぞれ最適なアンテナ指向性を選択する指向性切替アンテナを用いた無線基地局およびアンテナ指向性切替方法に関する。   The present invention relates to a multicast that transmits the same radio signal to a plurality of radio terminals in a radio base station that performs radio communication by sharing the same frequency band with one or more radio terminals using a plurality of directional switching antennas. Communication, or unicast communication that transmits and receives one radio signal or single user MIMO (SU-MIMO) signal with one wireless terminal, or MU that transmits and receives multiuser MIMO (MU-MIMO) signal with multiple wireless terminals The present invention relates to a radio base station and an antenna directivity switching method using a directivity switching antenna that selects an optimal antenna directivity for each of a plurality of directivity switching antennas for MIMO communication.

近年、ノートパソコンやスマートフォン等の持ち運び可能で高性能な無線端末の普及により企業や公共スペースだけではなく、一般家庭でもIEEE802.11標準規格の無線ＬＡＮが広く使われるようになっている。IEEE802.11標準規格の無線ＬＡＮには、 2.4ＧHz帯を用いるIEEE802.11b/g/n 規格の無線ＬＡＮと、５ＧHz帯を用いるIEEE802.11a/n/ac規格の無線ＬＡＮがある。   In recent years, with the spread of portable and high-performance wireless terminals such as laptop computers and smartphones, wireless LANs based on the IEEE 802.11 standard have been widely used not only in businesses and public spaces, but also in general homes. The IEEE802.11 standard wireless LAN includes an IEEE802.11b / g / n standard wireless LAN using the 2.4 GHz band and an IEEE802.11a / n / ac standard wireless LAN using the 5 GHz band.

IEEE802.11ｂ規格やIEEE802.11ｇ規格の無線ＬＡＮでは、2400ＭHzから2483.5ＭHz間に５ＭHz間隔で13チャネルが用意されている。ただし、同一場所で複数のチャネルを使用する際は、干渉を避けるためスペクトルが重ならないようにチャネルを使用すると最大で３チャネル、場合によっては４チャネルまで同時に使用できる。   In the wireless LAN of IEEE802.11b standard or IEEE802.11g standard, 13 channels are prepared at intervals of 5 MHz between 2400 MHz and 2483.5 MHz. However, when a plurality of channels are used at the same location, if the channels are used so that the spectra do not overlap in order to avoid interference, a maximum of 3 channels, and in some cases, 4 channels can be used simultaneously.

IEEE802.11ａ規格の無線ＬＡＮでは、日本の場合は、5170ＭHzから5330ＭHz間と、5490ＭHzから5710ＭHz間で、それぞれ互いに重ならない８チャネルおよび11チャネルの合計19チャネルが規定されている。なお、IEEE802.11ａ規格では、チャネル当たりの帯域幅が20ＭHzに固定されている。   In the wireless LAN of IEEE802.11a standard, in Japan, a total of 19 channels of 8 channels and 11 channels that do not overlap each other are defined between 5170 MHz and 5330 MHz and between 5490 MHz and 5710 MHz. In the IEEE802.11a standard, the bandwidth per channel is fixed at 20 MHz.

無線ＬＡＮの最大伝送速度は、IEEE802.11ｂ規格の場合は11Ｍbps であり、IEEE802.11ａ規格やIEEE802.11ｇ規格の場合は54Ｍbps である。ただし、ここでの伝送速度は物理レイヤ上での伝送速度である。実際にはＭＡＣ（Medium Access Control ）レイヤでの伝送効率が50〜70％程度であるため、実際のスループットの上限値はIEEE802.11ｂ規格では５Ｍbps 程度、IEEE802.11ａ規格やIEEE802.11ｇ規格では30Ｍbps 程度である。また、伝送速度は、情報を送信しようとする無線基地局や無線端末が増えればさらに低下する。   The maximum transmission speed of the wireless LAN is 11 Mbps for the IEEE802.11b standard, and 54 Mbps for the IEEE802.11a standard or the IEEE802.11g standard. However, the transmission rate here is the transmission rate on the physical layer. Actually, since the transmission efficiency in the MAC (Medium Access Control) layer is about 50 to 70%, the upper limit of the actual throughput is about 5 Mbps in the IEEE802.11b standard, and 30 Mbps in the IEEE802.11a standard and the IEEE802.11g standard. Degree. In addition, the transmission rate further decreases as the number of wireless base stations and wireless terminals that attempt to transmit information increases.

そのため、2009年に標準化が完了したIEEE802.11ｎ規格では、これまで20ＭHzと固定されていたチャネル帯域幅が最大で40ＭHzに拡大され、また、空間多重送信技術（ＭＩＭＯ：Multiple input multiple output）技術の導入が決定された。IEEE802.11ｎ規格で規定されているすべての機能を適用して送受信を行うと、物理レイヤでは最大で 600Ｍbps の通信速度を実現可能である。   Therefore, in the IEEE802.11n standard, which was standardized in 2009, the channel bandwidth, which had been fixed at 20 MHz, has been expanded to a maximum of 40 MHz, and the multiple input multiple output (MIMO) technology The introduction was decided. When transmission / reception is performed by applying all functions defined in the IEEE802.11n standard, a maximum communication speed of 600 Mbps can be realized in the physical layer.

さらに、2013年に標準化が完了したIEEE802.11ac規格では、チャネル帯域幅を80ＭHzや最大で 160ＭHzまで拡大することや、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：Space Division Multiple Access）を適用したＭＵ−ＭＩＭＯ送信方法の導入が決定している。IEEE802.11ac規格で規定されているすべての機能を適用して送受信を行うと、物理レイヤでは最大で約 6.9Ｇbps の通信速度を実現可能である。   Furthermore, in the IEEE802.11ac standard, which was standardized in 2013, the MU-MIMO transmission method applied to expand the channel bandwidth to 80 MHz or up to 160 MHz, or to apply space division multiple access (SDMA) Has been decided to introduce. If transmission and reception are performed by applying all the functions specified in the IEEE802.11ac standard, a maximum communication speed of about 6.9 Gbps can be realized in the physical layer.

上記に示す標準化技術に加えて、無線基地局がアンテナ指向性の切り替えが可能な指向性切替アンテナを搭載し、無線端末の受信状況に合わせてアンテナ指向性を最適化する検討が進んでいる（非特許文献１，２）。これにより、無線端末における受信電力の向上により、通信速度の向上も可能になっている。   In addition to the standardization technology shown above, studies are underway to optimize the antenna directivity according to the reception status of the wireless terminal by installing a directivity switching antenna that allows the radio base station to switch the antenna directivity ( Non-patent documents 1, 2). Thereby, the communication speed can be improved by improving the reception power in the wireless terminal.

Lopez, Alfred R. "Performance predictions for cellular switched-beam intelligent antenna systems." Communications Magazine, IEEE 34.10 (1996): 152-154.Lopez, Alfred R. "Performance predictions for cellular switched-beam intelligent antenna systems." Communications Magazine, IEEE 34.10 (1996): 152-154. Li, Yingjie, Martin J. Feuerstein, and Douglas O. Reudink. "Performance evaluation of a cellular base station multibeam antenna." Vehicular Technology, IEEE Transactions on 46.1 (1997): 1-9.Li, Yingjie, Martin J. Feuerstein, and Douglas O. Reudink. "Performance evaluation of a cellular base station multibeam antenna." Vehicular Technology, IEEE Transactions on 46.1 (1997): 1-9.

ところで、無線ＬＡＮでは、ＳＵ−ＭＩＭＯ通信やＭＵ−ＭＩＭＯ通信など様々な通信モードを利用しながら無線通信が行われている。ここで、ＳＵ−ＭＩＭＯ通信は１つの無線端末に対して１つの無線信号を伝送し、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信は無線端末ごとに異なる無線信号を伝送するが、その他に無線ＬＡＮにはビーコン信号などのように同一の無線信号をマルチキャスト伝送する形態も利用されている。各通信モードにおける通信品質を向上させるためには、各通信モードに応じた対策が必要となる。   By the way, in the wireless LAN, wireless communication is performed using various communication modes such as SU-MIMO communication and MU-MIMO communication. Here, SU-MIMO communication transmits one wireless signal to one wireless terminal, and MU-MIMO communication transmits a different wireless signal for each wireless terminal. In this way, a mode in which the same radio signal is multicast-transmitted is also used. In order to improve the communication quality in each communication mode, a measure corresponding to each communication mode is required.

また、通信品質を向上させる方法の１つとして、上記のように指向性切替アンテナを用いる方法があるが、複数の指向性切替アンテナを用いる構成において、指向性切替アンテナごとに様々な通信モードに合わせたアンテナ指向性の切替制御に関する検討は行われていない。   As one of the methods for improving the communication quality, there is a method using a directivity switching antenna as described above. In a configuration using a plurality of directivity switching antennas, various communication modes are set for each directivity switching antenna. There is no study on switching control of the combined antenna directivity.

本発明は、複数の指向性切替アンテナを用いて１台以上の無線端末と同一周波数帯を共有して無線通信を行う無線基地局において、指向性切替アンテナごとにマルチキャスト通信、ユニキャスト通信、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信に最適なアンテナ指向性を切り替えることができる指向性切替アンテナを用いた無線基地局およびアンテナ指向性切替方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a wireless base station that performs wireless communication by sharing the same frequency band with one or more wireless terminals using a plurality of directivity switching antennas, and performs multicast communication, unicast communication, MU for each directivity switching antenna. An object of the present invention is to provide a radio base station and an antenna directivity switching method using a directivity switching antenna capable of switching the optimal antenna directivity for MIMO communication.

第１の発明は、複数のアンテナ指向性の１つをそれぞれ選択できる複数の指向性切替アンテナを備え、１台以上の無線端末と同一周波数帯を共有して無線通信を行う指向性切替アンテナを用いた無線基地局において、複数台の無線端末に同一の無線信号を送信するマルチキャストモード、または１台の無線端末との間で１つの無線信号またはＳＵ−ＭＩＭＯ信号を送受信するユニキャストモード、または複数台の無線端末との間でＭＵ−ＭＩＭＯ信号を送受信するＭＵ−ＭＩＭＯモードに応じた無線信号の送受信処理を行う無線信号処理部と、マルチキャストモード、またはユニキャストモード、またはＭＵ−ＭＩＭＯモードに応じて、複数の指向性切替アンテナごとに、１つのアンテナ指向性を選択する制御を行うアンテナ指向性切替制御部とを備える。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a directivity switching antenna that includes a plurality of directivity switching antennas each capable of selecting one of a plurality of antenna directivities and performs wireless communication while sharing the same frequency band with one or more wireless terminals. In the used radio base station, a multicast mode for transmitting the same radio signal to a plurality of radio terminals, a unicast mode for transmitting / receiving one radio signal or a SU-MIMO signal to / from one radio terminal, or A radio signal processing unit that performs radio signal transmission / reception processing according to the MU-MIMO mode for transmitting / receiving MU-MIMO signals to / from a plurality of radio terminals, and a multicast mode, a unicast mode, or an MU-MIMO mode. In response, antenna directivity switching control for performing control to select one antenna directivity for each of a plurality of directivity switching antennas Provided with a door.

第１の発明の指向性切替アンテナを用いた無線基地局において、アンテナ指向性切替制御部は、マルチキャストモードのときに、複数の指向性切替アンテナごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、全体で広範囲のアンテナ指向性が得られるアンテナ指向性をそれぞれ選択する構成である。   In the radio base station using the directivity switching antenna according to the first invention, the antenna directivity switching control unit is configured to select an entire antenna directivity from a plurality of directivity switching antennas that can be selected in the multicast mode. In this configuration, the antenna directivity for obtaining a wide range of antenna directivity is selected.

第１の発明の指向性切替アンテナを用いた無線基地局において、アンテナ指向性切替制御部は、ユニキャストモードのときに、複数の指向性切替アンテナごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、ユニキャスト通信する無線端末に対する受信電力または信号電力対干渉電力比が最大となるアンテナ指向性をそれぞれ選択する構成である。   In the radio base station using the directivity switching antenna according to the first aspect, the antenna directivity switching control unit can select from a plurality of antenna directivities that can be selected for each of the plurality of directivity switching antennas in the unicast mode. In this configuration, the antenna directivity that maximizes the received power or signal power to interference power ratio for a wireless terminal that performs unicast communication is selected.

第１の発明の指向性切替アンテナを用いた無線基地局において、アンテナ指向性切替制御部は、ＭＵ−ＭＩＭＯモードのときに、複数の指向性切替アンテナごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の対象となる各無線端末に対する信号電力対干渉電力比の合計値または最小値が最大となるアンテナ指向性をそれぞれ選択する構成である。   In the radio base station using the directivity switching antenna according to the first invention, the antenna directivity switching control unit can select from among the antenna directivities that can be selected for each of the plurality of directivity switching antennas in the MU-MIMO mode. In this configuration, the antenna directivity that maximizes the total value or the minimum value of the signal power to interference power ratio for each wireless terminal that is a target of MU-MIMO communication is selected.

第１の発明の指向性切替アンテナを用いた無線基地局において、複数の指向性切替アンテナごとにそれぞれ選択されたアンテナ指向性における信号電力について、マルチキャストモード、ユニキャストモード、ＭＵ−ＭＩＭＯモードごとに事前設定される基準値に調整する信号電力調整手段を備える。   In the radio base station using the directivity switching antenna of the first invention, the signal power in the antenna directivity selected for each of the plurality of directivity switching antennas is determined for each of the multicast mode, the unicast mode, and the MU-MIMO mode. Signal power adjusting means for adjusting to a preset reference value is provided.

第２の発明は、複数のアンテナ指向性の１つをそれぞれ選択できる複数の指向性切替アンテナを備え、１台以上の無線端末と同一周波数帯を共有して無線通信を行う無線基地局のアンテナ指向性制御方法において、無線信号処理部は、複数台の無線端末に同一の無線信号を送信するマルチキャストモード、または１台の無線端末との間で１つの無線信号またはＳＵ−ＭＩＭＯ信号を送受信するユニキャストモード、または複数台の無線端末との間でＭＵ−ＭＩＭＯ信号を送受信するＭＵ−ＭＩＭＯモードに応じた無線信号の送受信処理を行い、アンテナ指向性切替制御部は、マルチキャストモード、またはユニキャストモード、またはＭＵ−ＭＩＭＯモードに応じて、複数の指向性切替アンテナごとに、１つのアンテナ指向性を選択する制御を行う。   A second invention includes a plurality of directivity switching antennas each capable of selecting one of a plurality of antenna directivities, and an antenna of a radio base station that performs radio communication by sharing the same frequency band with one or more radio terminals In the directivity control method, the radio signal processing unit transmits / receives one radio signal or SU-MIMO signal to / from one radio terminal in a multicast mode in which the same radio signal is transmitted to a plurality of radio terminals. Performs radio signal transmission / reception processing according to the unicast mode or MU-MIMO mode for transmitting / receiving MU-MIMO signals to / from a plurality of radio terminals, and the antenna directivity switching control unit is configured to perform multicast mode or unicast Control for selecting one antenna directivity for each of a plurality of directivity switching antennas according to the mode or MU-MIMO mode Do.

第２の発明の無線基地局のアンテナ指向性制御方法において、アンテナ指向性切替制御部は、マルチキャストモードのときに、複数の指向性切替アンテナごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、全体で広範囲のアンテナ指向性が得られるアンテナ指向性をそれぞれ選択する。   In the antenna directivity control method for a radio base station according to the second invention, the antenna directivity switching control unit is configured to select an antenna directivity from among selectable antenna directivities for each of the plurality of directivity switching antennas in the multicast mode. Each antenna directivity that provides a wide range of antenna directivity is selected.

第２の発明の無線基地局のアンテナ指向性制御方法において、アンテナ指向性切替制御部は、ユニキャストモードのときに、複数の指向性切替アンテナごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、ユニキャスト通信する無線端末に対する受信電力または信号電力対干渉電力比が最大となるアンテナ指向性をそれぞれ選択する。   In the antenna directivity control method for a radio base station according to the second aspect of the invention, the antenna directivity switching control unit is configured to select a unidirectional antenna from antenna directivities that can be selected for each of the plurality of directivity switching antennas in the unicast mode. The antenna directivity that maximizes the reception power or signal power to interference power ratio with respect to the wireless terminal performing the cast communication is selected.

第２の発明の無線基地局のアンテナ指向性制御方法において、アンテナ指向性切替制御部は、ＭＵ−ＭＩＭＯモードのときに、複数の指向性切替アンテナごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の対象となる各無線端末に対する信号電力対干渉電力比の合計値または最小値が最大となるアンテナ指向性をそれぞれ選択する。   In the antenna directivity control method of the radio base station according to the second aspect of the invention, the antenna directivity switching control unit can select from among the antenna directivities that can be selected for each of the plurality of directivity switching antennas in the MU-MIMO mode. The antenna directivity that maximizes the total value or the minimum value of the signal power-to-interference power ratio for each wireless terminal that is a target of MU-MIMO communication is selected.

第２の発明の無線基地局のアンテナ指向性制御方法において、複数の指向性切替アンテナごとにそれぞれ選択されたアンテナ指向性における信号電力について、マルチキャストモード、ユニキャストモード、ＭＵ−ＭＩＭＯモードごとに事前設定される基準値に調整する。   In the antenna directivity control method of the radio base station according to the second aspect of the invention, the signal power in the antenna directivity selected for each of the plurality of directivity switching antennas is previously determined for each of the multicast mode, the unicast mode, and the MU-MIMO mode. Adjust to the set reference value.

本発明は、複数の指向性切替アンテナごとにアンテナ指向性を切り替えることにより、マルチキャストモードでは広範囲なアンテナ指向性を実現して広範囲に点在する無線端末への送信が可能となり、ユニキャストモードでは宛先の無線端末に対するアンテナ指向性を実現して通信品質を向上させ、ＭＵ−ＭＩＭＯモードでは宛先の複数の無線端末に対して全体的に良好なアンテナ指向性を実現して通信品質を向上させることができる。   By switching the antenna directivity for each of a plurality of directivity switching antennas, the present invention realizes a wide range of antenna directivities in the multicast mode and enables transmission to wireless terminals scattered over a wide range. Improve communication quality by realizing antenna directivity for the destination wireless terminal, and improve overall communication quality by realizing overall antenna directivity for the plurality of destination wireless terminals in the MU-MIMO mode. Can do.

本発明の無線基地局の実施例１〜３に対応する構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example corresponding to Examples 1-3 of the wireless base station of this invention. マルチキャストモードのアンテナ指向性選択例を示す図である。It is a figure which shows the antenna directivity selection example of a multicast mode. ユニキャストモードのアンテナ指向性選択例を示す図である。It is a figure which shows the example of antenna directivity selection of a unicast mode. ＲＳＳＩまたはＳＩＲによるユニキャストモードのアンテナ指向性選択基準を説明する図である。It is a figure explaining the antenna directivity selection criteria of the unicast mode by RSSI or SIR. ＭＵ−ＭＩＭＯモードのアンテナ指向性選択例を示す図である。It is a figure which shows the example of antenna directivity selection of MU-MIMO mode. ＳＩＲによるＭＵ−ＭＩＭＯモードのアンテナ指向性選択基準を説明する図である。It is a figure explaining the antenna directivity selection criteria of MU-MIMO mode by SIR. 本発明の無線基地局の実施例４に対応する構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example corresponding to Example 4 of the wireless base station of this invention. 本発明の無線基地局の実施例４における信号電力調整例を示す図である。It is a figure which shows the example of signal power adjustment in Example 4 of the wireless base station of this invention.

図１は、本発明の無線基地局の実施例１〜３に対応する構成例を示す。
図１において、無線基地局１０は、有線インタフェース１１、通信モード切替部１２、無線信号処理部１３、記憶部１４、アンテナ指向性切替制御部１５、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−Ｎ（Ｎは２以上の整数）により構成される。以下に示す実施例の指向性切替アンテナ１６−１〜１６−Ｎは、それぞれ４つのアンテナ指向性ｄ１〜ｄ４の選択が可能な例を示すが、切替可能なアンテナ指向性の方向および選択数はアンテナごとに任意であってもよい。無線基地局１０の周辺には、無線端末２０−１〜２０−Ｍ（Ｍは１以上の整数）が配置される。 FIG. 1 shows a configuration example corresponding to the first to third embodiments of the radio base station of the present invention.
In FIG. 1, a wireless base station 10 includes a wired interface 11, a communication mode switching unit 12, a wireless signal processing unit 13, a storage unit 14, an antenna directivity switching control unit 15, and directivity switching antennas 16-1 to 16-N ( N is an integer of 2 or more. The directivity switching antennas 16-1 to 16-N of the embodiments shown below are examples in which four antenna directivities d1 to d4 can be selected, respectively. It may be arbitrary for each antenna. Around the radio base station 10, radio terminals 20-1 to 20-M (M is an integer of 1 or more) are arranged.

有線インタフェース１１は、ネットワークから入力する信号を無線基地局内で処理できる信号に変換し、変換した信号を通信モード切替部１２および無線信号処理部１３に出力する。また、無線信号処理部１３から入力する信号をネットワークで処理できる信号に変換し、変換した信号をネットワークに出力する。   The wired interface 11 converts a signal input from the network into a signal that can be processed in the wireless base station, and outputs the converted signal to the communication mode switching unit 12 and the wireless signal processing unit 13. Also, the signal input from the wireless signal processing unit 13 is converted into a signal that can be processed by the network, and the converted signal is output to the network.

通信モード切替部１２は、有線インタフェース１１から入力する信号または無線基地局内で生成される信号に応じた通信モードを選択してアンテナ切替制御部１５に通知する。通信モードは、無線基地局１０が複数台の無線端末に同一の無線信号（例えばビーコン信号、制御信号、映像信号等）を送信するマルチキャストモード、無線基地局１０が１台の無線端末との間で１つの無線信号またはＳＵ−ＭＩＭＯ信号を送受信するユニキャストモード、無線基地局１０が複数台の無線端末との間でＭＵ−ＭＩＭＯ信号を送受信するＭＵ−ＭＩＭＯモードである。   The communication mode switching unit 12 selects a communication mode corresponding to a signal input from the wired interface 11 or a signal generated in the radio base station, and notifies the antenna switching control unit 15 of the selected communication mode. The communication mode is a multicast mode in which the radio base station 10 transmits the same radio signal (for example, beacon signal, control signal, video signal, etc.) to a plurality of radio terminals, and the radio base station 10 is connected to one radio terminal. 1 is a unicast mode in which one radio signal or SU-MIMO signal is transmitted and received, and a MU-MIMO mode in which the radio base station 10 transmits and receives MU-MIMO signals to and from a plurality of radio terminals.

無線信号処理部１３は、有線インタフェース１１から入力する信号や無線基地局内で生成する信号を通信モードに対応する無線信号に変換し、送受信端子１〜Ｎから指向性切替アンテナ１６−１〜１６−Ｎに出力する。マルチキャストモードでは、送受信端子１〜Ｎから同一の無線信号が出力される。ユニキャストモードでは、送受信端子１〜Ｎから１台の無線端末宛の同一の無線信号またはＳＵ−ＭＩＭＯ信号が出力される。マルチキャストモードでは、送受信端子１〜Ｎから複数台の無線端末宛のＭＵ−ＭＩＭＯ信号が出力される。また、無線信号処理部１３は、送受信端子１〜Ｎに入力する無線信号を通信モードに対応して受信処理し、有線インタフェース１１に出力する。さらに、無線端末ごとに各指向性切替アンテナの各アンテナ指向性における受信電力情報を取得し、記憶部１４に出力する。   The wireless signal processing unit 13 converts a signal input from the wired interface 11 or a signal generated in the wireless base station into a wireless signal corresponding to the communication mode, and transmits and receives directivity switching antennas 16-1 to 16-from the transmission / reception terminals 1 to N. Output to N. In the multicast mode, the same radio signal is output from the transmission / reception terminals 1 to N. In the unicast mode, the same radio signal or SU-MIMO signal addressed to one radio terminal is output from the transmission / reception terminals 1 to N. In the multicast mode, MU-MIMO signals addressed to a plurality of wireless terminals are output from the transmission / reception terminals 1 to N. In addition, the wireless signal processing unit 13 receives and processes the wireless signals input to the transmission / reception terminals 1 to N corresponding to the communication mode, and outputs them to the wired interface 11. Furthermore, the reception power information in each antenna directivity of each directivity switching antenna is acquired for each wireless terminal, and is output to the storage unit 14.

記憶部１４は、無線端末ごとに各指向性切替アンテナの各アンテナ指向性における受信電力情報をリスト化して記憶する。また、通信モード切替部１２からの指示に応じて受信電力情報を通信モード切替部１２に出力する。   The storage unit 14 stores received power information in each antenna directivity of each directivity switching antenna in a list for each wireless terminal. Also, the received power information is output to the communication mode switching unit 12 in response to an instruction from the communication mode switching unit 12.

アンテナ指向性切替制御部１５は、通信モード切替部１２から入力する通信モードの情報に基づき、各指向性切替アンテナにおけるアンテナ指向性を選択する制御を行う。   The antenna directivity switching control unit 15 performs control to select the antenna directivity in each directivity switching antenna based on the communication mode information input from the communication mode switching unit 12.

指向性切替アンテナ１６−１〜１６−Ｎは、アンテナ指向性切替制御部１５が選択する通信モードに対応するアンテナ指向性を設定し、無線端末との間で無線信号を送受信する。具体例は、以下に示す実施例１〜実施例３として説明する。   The directivity switching antennas 16-1 to 16 -N set the antenna directivity corresponding to the communication mode selected by the antenna directivity switching control unit 15 and transmit / receive a radio signal to / from the wireless terminal. Specific examples will be described as Examples 1 to 3 shown below.

（実施例１）
図２は、マルチキャストモードのアンテナ指向性選択例を示す。
本発明におけるマルチキャストは、複数の指向性切替アンテナを有する無線基地局が様々な場所に広範囲に点在する１つ以上の無線端末に同一の無線信号（例えばビーコン信号、制御信号、映像信号等）を送信する形態である。 Example 1
FIG. 2 shows an example of antenna directivity selection in the multicast mode.
Multicast in the present invention is the same radio signal (for example, beacon signal, control signal, video signal, etc.) to one or more radio terminals in which radio base stations having a plurality of directivity switching antennas are widely scattered in various places. Is transmitted.

図２において、通信モード切替部１２は、ネットワークから入力する信号または無線基地局内で生成される信号からマルチキャストモードを検出するとアンテナ指向性切替制御部１５に通知する。アンテナ指向性切替制御部１５は、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−Ｎごとに選択可能なアンテナ指向性ｄ１〜ｄ４の中から、全体で広範囲のアンテナ指向性が得られるように選択する。例えば、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４に対してアンテナ指向性ｄ１〜ｄ４がそれぞれ順番に選択される。   In FIG. 2, the communication mode switching unit 12 notifies the antenna directivity switching control unit 15 when the multicast mode is detected from a signal input from the network or a signal generated in the radio base station. The antenna directivity switching control unit 15 selects the antenna directivities d1 to d4 that can be selected for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-N so that a wide range of antenna directivities can be obtained as a whole. For example, the antenna directivities d1 to d4 are sequentially selected for the directivity switching antennas 16-1 to 16-4, respectively.

無線信号処理部１３は、マルチキャストモードに対応する１つの無線信号を生成すると、当該１つの無線信号は指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４からそれぞれ選択された全体で広範囲のアンテナ指向性で送信される。これにより、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４が形成する通信エリアに対して効率よくマルチキャスト通信が可能となり、広範囲に点在する無線端末２０−１〜２０−Ｍに受信させることができる。   When the radio signal processing unit 13 generates one radio signal corresponding to the multicast mode, the one radio signal is selected from the directivity switching antennas 16-1 to 16-4 and has a wide range of antenna directivities as a whole. Sent. As a result, multicast communication can be efficiently performed in the communication area formed by the directivity switching antennas 16-1 to 16-4 and can be received by the wireless terminals 20-1 to 20-M scattered over a wide range. .

また、マルチキャストモードに対して各指向性切替アンテナが選択する全体で広範囲なアンテナ指向性は、無線基地局が広範囲に点在する無線端末から送信された信号を受信する受信モード、無線信号の有無を検出するセンシングモードにも適用することができる。すなわち、無線基地局が受信モードまたはセンシングモードになるときに、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−Ｎごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、全体で広範囲のアンテナ指向性が得られるように選択する。   Also, the overall antenna directivity selected by each directivity switching antenna for the multicast mode is based on the reception mode in which radio base stations receive signals transmitted from radio terminals scattered over a wide range, the presence or absence of radio signals The present invention can also be applied to a sensing mode for detecting s. That is, when the radio base station enters the reception mode or the sensing mode, a wide range of antenna directivity can be obtained as a whole from the antenna directivities that can be selected for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-N. Select

（実施例２）
図３は、ユニキャストモードのアンテナ指向性選択例を示す。
本発明におけるユニキャストは、複数の指向性切替アンテナを有する無線基地局が、宛先の無線端末に対して１つの無線信号またはＳＵ−ＭＩＭＯ信号を送信する形態である。このとき、各指向性切替アンテナのアンテナ指向性を宛先の無線端末に対して良好な特性が得られるように選択する。ここでは、指向性切替アンテナの数Ｎを４とし、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４ごとにアンテナ指向性ｄ１〜ｄ４を選択するものとして説明する。 (Example 2)
FIG. 3 shows an example of antenna directivity selection in the unicast mode.
Unicast in the present invention is a form in which a radio base station having a plurality of directivity switching antennas transmits one radio signal or SU-MIMO signal to a destination radio terminal. At this time, the antenna directivity of each directivity switching antenna is selected so as to obtain good characteristics for the destination wireless terminal. Here, it is assumed that the number N of directivity switching antennas is 4, and the antenna directivities d1 to d4 are selected for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4.

図３において、通信モード切替部１２はネットワークから入力する信号から、ここでは無線端末２０−３を宛先とするユニキャストモードを検出するとアンテナ指向性制御部１５に通知する。アンテナ指向性切替制御部１５は、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４ごとに選択可能なアンテナ指向性ｄ１〜ｄ４の中から、ユニキャスト通信する無線端末２０−３に対する受信電力（ＲＳＳＩ）または信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ）が最大となるアンテナ指向性を選択する。   In FIG. 3, the communication mode switching unit 12 notifies the antenna directivity control unit 15 when it detects a unicast mode destined for the wireless terminal 20-3 from a signal input from the network. The antenna directivity switching control unit 15 receives power (RSSI) for the radio terminal 20-3 that performs unicast communication from among the antenna directivities d1 to d4 that can be selected for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4. Alternatively, the antenna directivity that maximizes the signal power to interference power ratio (SIR) is selected.

ここで、無線信号処理部１３は、無線端末２０−１〜２０−Ｍごとに、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４のそれぞれのアンテナ指向性ｄ１〜ｄ４におけるＲＳＳＩを取得し、ＳＩＲを求めてリスト化して記憶部１４に格納しておく。無線端末２０−１〜２０−４に対するＲＳＳＩおよびＳＩＲのリスト例を図４に示す。なお、例えば無線端末２０−１に対して、指向性切替アンテナ１６−１のアンテナ指向性ｄ１におけるＳＩＲは、アンテナ指向性ｄ１のＲＳＳＩを所望信号とし、アンテナ指向性ｄ２〜ｄ４のＲＳＳＩの合計を干渉信号としたときの所望信号と干渉信号との比である場合や、予め設定した電力量を干渉信号とした場合の計算結果である。   Here, the radio signal processing unit 13 acquires RSSI in each of the antenna directivities d1 to d4 of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4 for each of the radio terminals 20-1 to 20-M, and calculates the SIR. The list is obtained and stored in the storage unit 14. FIG. 4 shows a list example of RSSI and SIR for the wireless terminals 20-1 to 20-4. For example, with respect to the radio terminal 20-1, the SIR in the antenna directivity d1 of the directivity switching antenna 16-1 uses the RSSI of the antenna directivity d1 as a desired signal and the total RSSI of the antenna directivities d2 to d4. This is a calculation result when the ratio is a ratio between a desired signal and an interference signal when an interference signal is used, or when a preset amount of power is used as an interference signal.

図４に示す例では、無線基地局１０が無線端末２０−３とユニキャスト通信するときに、無線端末２０−３における指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４のアンテナ指向性ｄ１〜ｄ４ごとのＲＳＳＩまたはＳＩＲが参照される。指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４ごとに選択可能なアンテナ指向性ｄ１〜ｄ４の中から、無線端末２０−３に対するＲＳＳＩが最大となるアンテナ指向性として、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４はそれぞれアンテナ指向性ｄ４，ｄ３，ｄ２，ｄ２が選択される。または、無線端末２０−３に対するＳＩＲが最大となるアンテナ指向性として、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４はそれぞれアンテナ指向性ｄ４，ｄ３，ｄ２，ｄ２が選択される。なお、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４ごとに選択可能なアンテナ指向性の中で、無線端末２０−３に対するＲＳＳＩまたはＳＩＲの最大値が同じものがあれば、その１つが任意に選択される。   In the example illustrated in FIG. 4, when the radio base station 10 performs unicast communication with the radio terminal 20-3, the antenna directivities d1 to d4 of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4 in the radio terminal 20-3 are set. Reference is made to RSSI or SIR. Among the antenna directivities d1 to d4 that can be selected for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4, as the antenna directivity that maximizes the RSSI for the wireless terminal 20-3, the directivity switching antennas 16-1 to 16-1. The antenna directivities d4, d3, d2, and d2 are selected for 16-4. Alternatively, the antenna directivities d4, d3, d2, and d2 are selected as the directivity switching antennas 16-1 to 16-4, respectively, as the antenna directivities that maximize the SIR for the wireless terminal 20-3. Of the antenna directivities that can be selected for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4, if there is the same RSSI or SIR maximum value for the radio terminal 20-3, one of them is arbitrarily selected. Is done.

無線信号処理部１３は、ユニキャストモードに対応する１つの無線信号を生成し、または指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４の各アンテナ指向性に対して得られる無線端末２０−３との伝搬チャネル情報に基づいてＳＵ−ＭＩＭＯ信号を生成すると、当該１つの無線信号またはＳＵ−ＭＩＭＯ信号は指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４からそれぞれ選択されたアンテナ指向性で送信され、宛先の無線端末２０−３に受信される。このように、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４ごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、ユニキャスト通信する無線端末２０−３に対するＲＳＳＩまたはＳＩＲが最大となるアンテナ指向性を選択することにより、ユニキャスト通信する無線端末２０−３の通信品質を向上させることができる。   The radio signal processing unit 13 generates one radio signal corresponding to the unicast mode, or the radio terminal 20-3 obtained for each antenna directivity of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4. When the SU-MIMO signal is generated based on the propagation channel information, the one radio signal or SU-MIMO signal is transmitted with the antenna directivity selected from each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4. Received by the wireless terminal 20-3. As described above, the antenna directivity that maximizes the RSSI or SIR for the radio terminal 20-3 that performs unicast communication is selected from the antenna directivities that can be selected for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4. Thereby, the communication quality of the radio | wireless terminal 20-3 which performs unicast communication can be improved.

（実施例３）
図５は、ＭＵ−ＭＩＭＯモードのアンテナ指向性選択例を示す。
本発明におけるＭＵ−ＭＩＭＯは、複数の指向性切替アンテナを有する無線基地局が、複数台の無線端末と互いに異なる情報を伝送するＭＵ−ＭＩＭＯ信号を送受信する形態である。このとき、各指向性切替アンテナのアンテナ指向性をＭＵ−ＭＩＭＯ通信の対象となる各無線端末に対して全体として良好な特性が得られるように選択する。ここでは、指向性切替アンテナの数Ｎを４とし、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４ごとにアンテナ指向性ｄ１〜ｄ４を選択するものとして説明する。 (Example 3)
FIG. 5 shows an example of antenna directivity selection in the MU-MIMO mode.
MU-MIMO in the present invention is a form in which a radio base station having a plurality of directivity switching antennas transmits and receives MU-MIMO signals that transmit different information to a plurality of radio terminals. At this time, the antenna directivity of each directivity switching antenna is selected so that good characteristics as a whole can be obtained for each wireless terminal that is a target of MU-MIMO communication. Here, it is assumed that the number N of directivity switching antennas is 4, and the antenna directivities d1 to d4 are selected for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4.

図５において、通信モード切替部１２はネットワークから入力する信号から、ここでは無線端末２０−１〜２０−４に対するＭＵ−ＭＩＭＯモードを検出するとアンテナ指向性切替制御部１５に通知する。アンテナ指向性切替制御部１５は、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−Ｎごとに選択可能なアンテナ指向性ｄ１〜ｄ４の中から、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の対象となる無線端末２０−１〜２０−４に対するＳＩＲの合計値または最小値が最大となるアンテナ指向性を選択する。   In FIG. 5, the communication mode switching unit 12 notifies the antenna directivity switching control unit 15 when a MU-MIMO mode for the wireless terminals 20-1 to 20-4 is detected here from a signal input from the network. The antenna directivity switching control unit 15 selects the radio terminals 20-1 to 20 to be the targets of MU-MIMO communication from the antenna directivities d1 to d4 that can be selected for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-N. The antenna directivity that maximizes the total value or the minimum value of SIR for -4 is selected.

ここで、無線信号処理部１３がリスト化して記憶部１４に格納したＲＳＳＩおよびＳＩＲのリストのうち、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の対象となる無線端末２０−１〜２０−４に対する例を図６に示す。なお、各数値は、図４のものと同じである。   Here, FIG. 6 shows an example for the radio terminals 20-1 to 20-4 that are the targets of MU-MIMO communication among the RSSI and SIR lists that the radio signal processing unit 13 lists and stores in the storage unit 14. . Each numerical value is the same as that in FIG.

図６に示す例では、無線基地局１０が無線端末２０−１〜２０−４とＭＵ−ＭＩＭＯ通信するときに、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４ごとに選択可能なアンテナ指向性ｄ１〜ｄ４の中から、無線端末２０−１〜２０−４に対するＳＩＲの合計値が最大となるアンテナ指向性として、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４はそれぞれアンテナ指向性ｄ３，ｄ２，ｄ２，ｄ２が選択される。または、無線端末２０−１〜２０−４に対するＳＩＲの最小値が最大となるアンテナ指向性として、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４はそれぞれアンテナ指向性ｄ３，ｄ２，ｄ２，ｄ２が選択される。なお、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４ごとに選択可能なアンテナ指向性の中で、無線端末２０−１〜２０−４に対するＳＩＲの合計値または最小値の最大が同じものがあれば、その１つが任意に選択される。   In the example shown in FIG. 6, when the radio base station 10 performs MU-MIMO communication with the radio terminals 20-1 to 20-4, the antenna directivity d1 that can be selected for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4. ˜d4, the antenna directivities 16-3 to 16-4 are the antenna directivities d3, d2, and d2 as the antenna directivities that maximize the total SIR value for the wireless terminals 20-1 to 20-4, respectively. , D2 are selected. Alternatively, the antenna directivities d3, d2, d2, and d2 are selected for the directivity switching antennas 16-1 to 16-4, respectively, as the antenna directivities that maximize the minimum SIR for the wireless terminals 20-1 to 20-4. Is done. Among antenna directivities that can be selected for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4, if there is the same maximum or minimum SIR value for the radio terminals 20-1 to 20-4. , One of which is arbitrarily selected.

無線信号処理部１３は、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４の各アンテナ指向性に対して得られる無線端末２０−１〜２０−４との伝搬チャネル情報に基づいてＭＵ−ＭＩＭＯ信号を生成すると、当該ＭＵ−ＭＩＭＯ信号は指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４からそれぞれ選択されたアンテナ指向性で送信され、宛先の無線端末２０−１〜２０−４に受信される。このように、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４ごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の対象となる無線端末２０−１〜２０−４に対するＳＩＲの合計値または最小値が最大となるアンテナ指向性を選択することにより、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信する無線端末２０−１〜２０−４の通信品質を向上させることができる。   The radio signal processing unit 13 generates MU-MIMO signals based on propagation channel information with the radio terminals 20-1 to 20-4 obtained for each antenna directivity of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4. When generated, the MU-MIMO signal is transmitted with the antenna directivity selected from the directivity switching antennas 16-1 to 16-4 and received by the destination wireless terminals 20-1 to 20-4. In this way, from the antenna directivities that can be selected for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4, the total value of SIRs for the radio terminals 20-1 to 20-4 that are the targets of MU-MIMO communication or By selecting the antenna directivity that maximizes the minimum value, the communication quality of the radio terminals 20-1 to 20-4 that perform MU-MIMO communication can be improved.

（実施例４）
実施例１〜実施例３に示すように、各通信モードに応じて指向性切替アンテナごとに最適なアンテナ指向性が選択されるが、実施例４では、各指向性切替アンテナで送受信する信号電力を各通信モードに応じて調整することにより、干渉電力の低減を図る例を示す。 Example 4
As shown in the first to third embodiments, the optimum antenna directivity is selected for each directivity switching antenna according to each communication mode. In the fourth embodiment, signal power transmitted and received by each directivity switching antenna is used. An example in which interference power is reduced by adjusting according to each communication mode is shown.

図７は、本発明の無線基地局の実施例４に対応する構成例を示す。
図７において、実施例４の無線基地局は、図１に示す実施例１〜３の無線基地局の構成に加えて、無線信号処理部１３の各送受信端子１〜Ｎと、指向性切替アンテナ１６−１〜１６−Ｎとの間に、信号電力制御部１７の制御により信号電力を調整する信号電力調整部１８−１〜１８−Ｎを接続する。信号電力制御部１７は、通信モード切替部１２から通知される通信モードの情報に応じた信号電力調整値を設定する。その一例を図８に示す。その他の構成は、図１に示す実施例１〜３の無線基地局と同様である。 FIG. 7 shows a configuration example corresponding to the fourth embodiment of the radio base station of the present invention.
7, the radio base station according to the fourth embodiment includes transmission / reception terminals 1 to N of the radio signal processing unit 13 and directivity switching antennas in addition to the configurations of the radio base stations according to the first to third embodiments illustrated in FIG. 1. The signal power adjustment units 18-1 to 18-N that adjust the signal power under the control of the signal power control unit 17 are connected between 16-1 to 16-N. The signal power control unit 17 sets a signal power adjustment value according to the communication mode information notified from the communication mode switching unit 12. An example is shown in FIG. Other configurations are the same as those of the radio base stations according to the first to third embodiments illustrated in FIG.

図８には、実施例１のマルチキャストモードで選択された指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４ごとのアンテナ指向性と、当該アンテナ指向性ごとに無線端末２０−１〜２０−４に対するＲＳＳＩの最小値を示す。また、実施例２のユニキャストモードで選択された指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４ごとのアンテナ指向性と、当該アンテナ指向性でユニキャスト通信する無線端末２０−３に対するＲＳＳＩを示す。また、実施例３のＭＵ−ＭＩＭＯモードで選択された指向性切替アンテナ１６−１〜１６−４ごとのアンテナ指向性を示し、当該アンテナ指向性ごとにＭＵ−ＭＩＭＯ通信する無線端末２０−１〜２０−４に対するＲＳＳＩの最小値を示す。   FIG. 8 shows the antenna directivity for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4 selected in the multicast mode according to the first embodiment, and the RSSI for the radio terminals 20-1 to 20-4 for each antenna directivity. Indicates the minimum value of. Further, the antenna directivity for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4 selected in the unicast mode of the second embodiment and the RSSI for the wireless terminal 20-3 that performs unicast communication with the antenna directivity are shown. In addition, the antenna directivity for each of the directivity switching antennas 16-1 to 16-4 selected in the MU-MIMO mode of the third embodiment is shown, and the radio terminals 20-1 to 20-1 that perform MU-MIMO communication for each antenna directivity. The minimum RSSI value for 20-4 is shown.

信号電力制御部１７は、通信モードごとに予め設定した基準値を信号電力調整部１８−１〜１８−４に通知する。ここでは、通信モードごとの基準値を−70dBｍとしているが、通信モードごとに異なる値を用いてもよい。信号電力調整部１８−１〜１８−４は、信号電力制御部１７から通知される通信モードごとの基準値に応じて、選択されたアンテナのＲＳＳＩやその最小値に対する調整値が算出され、各指向性切替アンテナで送受信される信号電力が基準値に基づいて調整される。   The signal power control unit 17 notifies the signal power adjustment units 18-1 to 18-4 of a reference value set in advance for each communication mode. Here, the reference value for each communication mode is set to −70 dBm, but a different value may be used for each communication mode. The signal power adjustment units 18-1 to 18-4 calculate an adjustment value for the RSSI of the selected antenna and its minimum value according to the reference value for each communication mode notified from the signal power control unit 17, The signal power transmitted / received by the directivity switching antenna is adjusted based on the reference value.

なお、信号電力の増幅および減衰の一方のみしかできない場合は、基準値として信号電力の上限値および下限値を設けることになる。   When only one of signal power amplification and attenuation can be performed, an upper limit value and a lower limit value of signal power are provided as reference values.

以上説明した実施例１〜実施例４の処理は、図１に示す通信モード切替部１２、無線信号処理部１３、記憶部１４およびアンテナ指向性切替制御部１５、さらに図７に示す信号電力制御部１７において、専用のハードウェアで実現するだけでなく、各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、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行することにより実現させることができる。また、当該プログラムは記録媒体に記録するだけでなく、ネットワークを通して提供することも可能である。   The processing of the first to fourth embodiments described above includes the communication mode switching unit 12, the radio signal processing unit 13, the storage unit 14, and the antenna directivity switching control unit 15 shown in FIG. 1, and the signal power control shown in FIG. The unit 17 records the program for realizing each function on a computer-readable recording medium in addition to being realized by dedicated hardware, and causes the computer to read and execute the program recorded on the recording medium. Can be realized. Further, the program can be provided not only on a recording medium but also via a network.

１０ 無線基地局
１１ 有線インタフェース
１２ 通信モード切替部
１３ 無線信号処理部
１４ 記憶部
１５ アンテナ指向性切替制御部
１６−１〜１６−Ｎ 指向性切替アンテナ
１７ 信号電力制御部
１８−１〜１８−Ｎ 信号電力調整部
２０−１〜２０−Ｍ 無線端末 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radio base station 11 Wired interface 12 Communication mode switching part 13 Wireless signal processing part 14 Storage part 15 Antenna directivity switching control part 16-1 to 16-N Directivity switching antenna 17 Signal power control part 18-1 to 18-N Signal power adjustment unit 20-1 to 20-M wireless terminal

Claims (10)

複数のアンテナ指向性の１つをそれぞれ選択できる複数の指向性切替アンテナを備え、１台以上の無線端末と同一周波数帯を共有して無線通信を行う指向性切替アンテナを用いた無線基地局において、
複数台の前記無線端末に同一の無線信号を送信するマルチキャストモード、または１台の前記無線端末との間で１つの無線信号またはＳＵ−ＭＩＭＯ信号を送受信するユニキャストモード、または複数台の前記無線端末との間でＭＵ−ＭＩＭＯ信号を送受信するＭＵ−ＭＩＭＯモードに応じた無線信号の送受信処理を行う無線信号処理部と、
前記マルチキャストモード、または前記ユニキャストモード、または前記ＭＵ−ＭＩＭＯモードに応じて、前記複数の指向性切替アンテナごとに、１つのアンテナ指向性を選択する制御を行うアンテナ指向性切替制御部と
を備えたことを特徴とする指向性切替アンテナを用いた無線基地局。 In a radio base station using a directivity switching antenna that includes a plurality of directivity switching antennas each capable of selecting one of a plurality of antenna directivities and performs radio communication by sharing the same frequency band with one or more wireless terminals ,
Multicast mode for transmitting the same radio signal to a plurality of radio terminals, unicast mode for transmitting / receiving one radio signal or SU-MIMO signal to / from one radio terminal, or a plurality of the radios A radio signal processing unit that performs radio signal transmission / reception processing according to the MU-MIMO mode for transmitting / receiving MU-MIMO signals to / from a terminal;
An antenna directivity switching control unit that performs control to select one antenna directivity for each of the plurality of directivity switching antennas according to the multicast mode, the unicast mode, or the MU-MIMO mode. A radio base station using a directional switching antenna characterized by that. 請求項１に記載の指向性切替アンテナを用いた無線基地局において、
前記アンテナ指向性切替制御部は、前記マルチキャストモードのときに、前記複数の指向性切替アンテナごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、全体で広範囲のアンテナ指向性が得られるアンテナ指向性をそれぞれ選択する構成である
ことを特徴とする指向性切替アンテナを用いた無線基地局。 In the radio base station using the directivity switching antenna according to claim 1,
The antenna directivity switching control unit has antenna directivities that can provide a wide range of antenna directivities from among the antenna directivities that can be selected for each of the plurality of directivity switching antennas in the multicast mode. A radio base station using a directivity switching antenna characterized by being configured to select. 請求項１に記載の指向性切替アンテナを用いた無線基地局において、
前記アンテナ指向性切替制御部は、前記ユニキャストモードのときに、前記複数の指向性切替アンテナごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、ユニキャスト通信する無線端末に対する受信電力または信号電力対干渉電力比が最大となるアンテナ指向性をそれぞれ選択する構成である
ことを特徴とする指向性切替アンテナを用いた無線基地局。 In the radio base station using the directivity switching antenna according to claim 1,
In the unicast mode, the antenna directivity switching control unit is configured to select reception power or signal power versus interference for a wireless terminal that performs unicast communication from among antenna directivities that can be selected for each of the plurality of directivity switching antennas. A radio base station using a directivity switching antenna, wherein the antenna directivity that maximizes the power ratio is selected. 請求項１に記載の指向性切替アンテナを用いた無線基地局において、
前記アンテナ指向性切替制御部は、前記ＭＵ−ＭＩＭＯモードのときに、前記複数の指向性切替アンテナごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の対象となる各無線端末に対する信号電力対干渉電力比の合計値または最小値が最大となるアンテナ指向性をそれぞれ選択する構成である
ことを特徴とする指向性切替アンテナを用いた無線基地局。 In the radio base station using the directivity switching antenna according to claim 1,
In the MU-MIMO mode, the antenna directivity switching control unit is configured to select a signal for each wireless terminal that is a target of MU-MIMO communication from among antenna directivities that can be selected for each of the plurality of directivity switching antennas. A radio base station using a directivity switching antenna, characterized in that the antenna directivity that maximizes the total value or minimum value of the power-to-interference power ratio is selected. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の指向性切替アンテナを用いた無線基地局において、
前記複数の指向性切替アンテナごとにそれぞれ選択されたアンテナ指向性における信号電力について、前記マルチキャストモード、前記ユニキャストモード、前記ＭＵ−ＭＩＭＯモードごとに事前設定される基準値に調整する信号電力調整手段を備えた
ことを特徴とする指向性切替アンテナを用いた無線基地局。 In the radio base station using the directivity switching antenna according to any one of claims 1 to 4,
Signal power adjusting means for adjusting the signal power in the antenna directivity selected for each of the plurality of directivity switching antennas to a reference value preset for each of the multicast mode, the unicast mode, and the MU-MIMO mode A radio base station using a directivity switching antenna. 複数のアンテナ指向性の１つをそれぞれ選択できる複数の指向性切替アンテナを備え、１台以上の無線端末と同一周波数帯を共有して無線通信を行う無線基地局のアンテナ指向性制御方法において、
無線信号処理部は、複数台の前記無線端末に同一の無線信号を送信するマルチキャストモード、または１台の前記無線端末との間で１つの無線信号またはＳＵ−ＭＩＭＯ信号を送受信するユニキャストモード、または複数台の前記無線端末との間でＭＵ−ＭＩＭＯ信号を送受信するＭＵ−ＭＩＭＯモードに応じた無線信号の送受信処理を行い、
アンテナ指向性切替制御部は、前記マルチキャストモード、または前記ユニキャストモード、または前記ＭＵ−ＭＩＭＯモードに応じて、前記複数の指向性切替アンテナごとに、１つのアンテナ指向性を選択する制御を行う
ことを特徴とする無線基地局のアンテナ指向性制御方法。 In the antenna directivity control method of a radio base station that includes a plurality of directivity switching antennas that can respectively select one of a plurality of antenna directivities and performs radio communication by sharing the same frequency band with one or more radio terminals,
The radio signal processing unit is a multicast mode for transmitting the same radio signal to a plurality of the radio terminals, or a unicast mode for transmitting / receiving one radio signal or a SU-MIMO signal to / from one radio terminal, Alternatively, a radio signal transmission / reception process corresponding to the MU-MIMO mode for transmitting / receiving MU-MIMO signals to / from a plurality of the radio terminals is performed,
The antenna directivity switching control unit performs control to select one antenna directivity for each of the plurality of directivity switching antennas according to the multicast mode, the unicast mode, or the MU-MIMO mode. A method for controlling antenna directivity of a radio base station. 請求項６に記載の無線基地局のアンテナ指向性制御方法において、
前記アンテナ指向性切替制御部は、前記マルチキャストモードのときに、前記複数の指向性切替アンテナごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、全体で広範囲のアンテナ指向性が得られるアンテナ指向性をそれぞれ選択する
ことを特徴とする無線基地局のアンテナ指向性制御方法。 The radio base station antenna directivity control method according to claim 6,
The antenna directivity switching control unit has antenna directivities that can provide a wide range of antenna directivities from among the antenna directivities that can be selected for each of the plurality of directivity switching antennas in the multicast mode. An antenna directivity control method for a radio base station. 請求項６に記載の無線基地局のアンテナ指向性制御方法において、
前記アンテナ指向性切替制御部は、前記ユニキャストモードのときに、前記複数の指向性切替アンテナごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、ユニキャスト通信する無線端末に対する受信電力または信号電力対干渉電力比が最大となるアンテナ指向性をそれぞれ選択する
ことを特徴とする無線基地局のアンテナ指向性制御方法。 The radio base station antenna directivity control method according to claim 6,
In the unicast mode, the antenna directivity switching control unit is configured to select reception power or signal power versus interference for a wireless terminal that performs unicast communication from among antenna directivities that can be selected for each of the plurality of directivity switching antennas. An antenna directivity control method for a radio base station, wherein each antenna directivity that maximizes the power ratio is selected. 請求項６に記載の無線基地局のアンテナ指向性制御方法において、
前記アンテナ指向性切替制御部は、前記ＭＵ−ＭＩＭＯモードのときに、前記複数の指向性切替アンテナごとに選択可能なアンテナ指向性の中から、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の対象となる各無線端末に対する信号電力対干渉電力比の合計値または最小値が最大となるアンテナ指向性をそれぞれ選択する
ことを特徴とする無線基地局のアンテナ指向性制御方法。 The radio base station antenna directivity control method according to claim 6,
In the MU-MIMO mode, the antenna directivity switching control unit is configured to select a signal for each wireless terminal that is a target of MU-MIMO communication from among antenna directivities that can be selected for each of the plurality of directivity switching antennas. An antenna directivity control method for a radio base station, wherein an antenna directivity that maximizes a total value or a minimum value of a power-to-interference power ratio is selected. 請求項６〜請求項９のいずれかに記載の無線基地局のアンテナ指向性制御方法において、
前記複数の指向性切替アンテナごとにそれぞれ選択されたアンテナ指向性における信号電力について、前記マルチキャストモード、前記ユニキャストモード、前記ＭＵ−ＭＩＭＯモードごとに事前設定される基準値に調整する
ことを特徴とする無線基地局のアンテナ指向性制御方法。 In the antenna directivity control method of the radio base station according to any one of claims 6 to 9,
The signal power in the antenna directivity selected for each of the plurality of directivity switching antennas is adjusted to a reference value preset for each of the multicast mode, the unicast mode, and the MU-MIMO mode. An antenna directivity control method for a radio base station.
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