JP2019033429A - Radio base station device, and radio communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線基地局装置、及び無線通信方法に関する。 The present invention relates to a radio base station apparatus and a radio communication method.
近年、スマートフォンやタブレット端末などの端末装置を利用するユーザ数が増大している。そのため、これまで使用されてきた周波数帯(例えば800MHz〜5GHzなど)よりも高周波数帯(例えば6GHzなど)の無線通信システムが着目されている。このような無線通信システムとしては、例えば、IEEE(The Institute of Electrical Electronics Engineers, Inc)802.11adなどによるミリ波帯無線LANシステムがある。また、3GPP(Third Generation Partnership Project)によって検討が開始された第5世代移動通信システムにおいても、このような高周波数帯について検討が行われている。 In recent years, the number of users who use terminal devices such as smartphones and tablet terminals is increasing. Therefore, attention is paid to a wireless communication system in a higher frequency band (for example, 6 GHz) than a frequency band (for example, 800 MHz to 5 GHz) that has been used so far. As such a wireless communication system, for example, there is a millimeter wave band wireless LAN system based on IEEE (The Institute of Electrical Electronics Engineers, Inc) 802.11ad. Further, in the fifth generation mobile communication system, which has been studied by 3GPP (Third Generation Partnership Project), such a high frequency band is also being studied.
例えば、30GHz以上のミリ波帯では、電波の空間減衰が大きい。そのため、実用的な通信距離(例えば10m以上など)を得るために、無線通信装置においてアレーアンテナが用いられる場合がある。アレーアンテナとは、例えば、複数のアンテナ素子を規則的に配列し、一定の励振条件で給電することで、所望の放射指向性(又は放射パターン)を得るアンテナである。アレーアンテナでは、アンテナ素子の振幅や位相を電気的に制御することができ、アンテナの指向性の制御を容易に行うことができる、という特徴がある。 For example, in the millimeter wave band of 30 GHz or higher, the spatial attenuation of radio waves is large. Therefore, in order to obtain a practical communication distance (for example, 10 m or more), an array antenna may be used in the wireless communication device. An array antenna is, for example, an antenna that obtains a desired radiation directivity (or radiation pattern) by regularly arranging a plurality of antenna elements and feeding them with a constant excitation condition. The array antenna is characterized in that the amplitude and phase of the antenna element can be electrically controlled, and the directivity of the antenna can be easily controlled.
アレーアンテナとしては、例えば、デジタル合成型のアレーアンテナと、アナログ合成型のアレーアンテナがある。デジタル合成型のアレーアンテナでは、例えば、アンテナ素子と同数の無線回路やAD/DA(Analogue to Digital/Digital to Analogue)変換回路を備える。他方、アナログ合成型のアレーアンテナでは、例えば、複数のアンテナ素子に対して1系統の無線回路やAD/DA変換回路を備える。 Examples of the array antenna include a digital synthesis type array antenna and an analog synthesis type array antenna. The digital synthesis type array antenna includes, for example, the same number of radio circuits and AD / DA (Analogue to Digital / Digital to Analogue) conversion circuits as antenna elements. On the other hand, an analog synthesis type array antenna includes, for example, one system of radio circuit and AD / DA conversion circuit for a plurality of antenna elements.
デジタル合成型のアレーアンテナは、アナログ合成型のアレーアンテナと比較して、複数のユーザに同時にビームを向けることが容易である一方、無線回路やAD/DA変換回路の個数が多くなり消費電力が増大する。そのため、アンテナ素子数を増加させるには、デジタル合成型のアレーアンテナよりアナログ合成型のアレーアンテナの方が適している、と考えられている。 Compared to an analog synthesis array antenna, a digital synthesis array antenna can easily direct a beam to multiple users at the same time. However, the number of radio circuits and AD / DA conversion circuits is increased, resulting in lower power consumption. Increase. Therefore, in order to increase the number of antenna elements, it is considered that an analog synthesis type array antenna is more suitable than a digital synthesis type array antenna.
このような無線通信に関する技術として、例えば、以下がある。すなわち、伝送量や接続端末数、設定した時間毎のMIMO(Multi-Input Multi-Output)信号数、時刻毎のトラヒック量などに応じて、使用しない無線部への電力供給を停止させる無線伝送装置がある。 Examples of such technologies related to wireless communication include the following. That is, a wireless transmission device that stops power supply to unused wireless units according to the transmission amount, the number of connected terminals, the set number of MIMO (Multi-Input Multi-Output) signals per hour, the traffic amount per time, etc. There is.
この技術によれば、MIMO方式の無線伝送装置において、消費電力を削減し、装置構成の簡素化を実現することができる、とされる。 According to this technique, in the MIMO wireless transmission device, it is possible to reduce power consumption and to simplify the device configuration.
端末装置を利用するユーザ数は年々増加しており、そのため、無線基地局装置では、複数の端末装置と同時に無線通信を行うケースが増加している。上述した、伝送量などに基づいて、使用していない無線部への電力供給を停止させる技術では、伝送量が一定以上の状況が続く場合、全無線部が使用される場合がある。従って、上述した技術では、このような場合、無線部への電力供給を停止させることができず、無線伝送装置の消費電力を削減させることができない。 The number of users who use terminal devices is increasing year by year. For this reason, in wireless base station devices, cases of performing wireless communication simultaneously with a plurality of terminal devices are increasing. In the above-described technology for stopping the power supply to the radio units that are not used based on the transmission amount or the like, when the transmission amount continues to be above a certain level, all the radio units may be used. Therefore, in the above-described technique, in such a case, power supply to the wireless unit cannot be stopped, and power consumption of the wireless transmission device cannot be reduced.
そこで、一つの側面では、伝送量が一定以上の状況においても、伝送量を変えることなく消費電力を削減させる無線基地局装置、及び無線通信方法を提供することにある。 Therefore, one aspect is to provide a radio base station apparatus and a radio communication method capable of reducing power consumption without changing the transmission amount even in a situation where the transmission amount is a certain level or more.
一つの態様では、端末装置と無線通信を行う無線基地局装置において、前記無線基地局装置から送信した前記端末装置に送信するビームを決定するための信号であるビームサーチ信号に対して、前記端末装置から送信されたフィードバック情報を受信するフィードバック抽出部と、前記フィードバック情報に基づいて、前記端末装置に対する干渉量を算出する干渉量算出部と、前記フィードバック情報に基づいて、前記無線基地局装置のアンテナ数を削減した場合の前記端末装置における受信電界強度を表す第2の受信電界強度を算出する第2の受信電界強度算出部と、前記干渉量と前記第2の受信電界強度とに基づいて、前記無線基地局装置のアンテナ状態を第1のアンテナ状態から、前記第1のアンテナ状態よりも消費電力の低い第2のアンテナ状態へ切り替えるアンテナ状態判定部とを備える。 In one aspect, in a radio base station apparatus that performs radio communication with a terminal apparatus, for the beam search signal that is a signal for determining a beam transmitted from the radio base station apparatus to the terminal apparatus, the terminal A feedback extraction unit that receives feedback information transmitted from a device, an interference amount calculation unit that calculates an interference amount for the terminal device based on the feedback information, and a radio base station device based on the feedback information. Based on a second received electric field strength calculating unit that calculates a second received electric field strength that represents the received electric field strength in the terminal device when the number of antennas is reduced, and based on the interference amount and the second received electric field strength. The antenna state of the radio base station apparatus is changed from the first antenna state to a second power consumption lower than that of the first antenna state. And an antenna state determination unit to switch to antenna state.
一つの側面では、伝送量が一定以上の状況においても、伝送量を変えることなく消費電力を削減させることができる。 In one aspect, power consumption can be reduced without changing the transmission amount even in a situation where the transmission amount is a certain level or more.
以下、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書における課題及び実施例は一例であり、本願の権利範囲を限定するものではない。そして、各実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、本明細書で使用している用語や記載した技術的内容は、3GPPなど、通信に関する規格として仕様書に記載された用語や技術的内容が適宜用いられてもよい。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. Problems and examples in the present specification are merely examples, and do not limit the scope of rights of the present application. Each embodiment can be combined as appropriate within a range that does not contradict processing contents. In addition, the terms and technical contents described in the specification as communication standards such as 3GPP may be appropriately used as the terms and technical contents described in this specification.
[第1の実施の形態]
<無線通信システムの構成例>
図1は、本第1の実施の形態における無線通信システム10の構成例を表す図である。
[First Embodiment]
<Configuration example of wireless communication system>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a
無線通信システム10は、無線基地局装置(以下、「基地局」と称する場合がある。)100と、端末装置(以下、「端末」と称する場合がある。)200−1,200−2とを備える。
The
基地局100は、例えば、自局の通信可能範囲に在圏する端末200−1,200−2と無線通信を行う無線通信装置である。基地局100は、スケジューリングを行って、各端末200−1,200−2に対して無線リソースなどを割り当て、スケジューリング結果を含む制御信号を、各端末200−1,200−2へ送信する。基地局100と端末200−1,200−2は、スケジューリング結果に従って、無線リソースを利用して無線通信を行う。
The
本第1の実施の形態において、基地局100は、アレーアンテナを備え、ビームフォーミングを利用して、端末200−1,200−2に対して無線信号を送信したり受信したりする。なお、本第1の実施の形態においては、基地局100は、例えば、最大2ビームによる空間多重方式により無線通信を行う場合を想定している。従って、基地局100は、最大、2ユーザ(又は2つの端末200−1,200−2)と同時に無線通信が可能である。
In the first embodiment,
端末200−1,200−2は、例えば、フィーチャーフォン、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム装置などの無線通信装置である。端末200−1,200−2は、通話サービスやWeb閲覧サービスなど、基地局100から様々なサービスの提供を受けることができる。
The terminals 200-1 and 200-2 are wireless communication devices such as feature phones, smartphones, tablet terminals, personal computers, and game devices, for example. The terminals 200-1 and 200-2 can receive various services such as a call service and a web browsing service from the
図1では、端末200−1,200−2は2台の例を表しているが、端末は1台でもよいし、3台以上あってもよい。 In FIG. 1, the terminals 200-1 and 200-2 represent two examples, but the number of terminals may be one, or three or more.
また、以下においては、端末とユーザとを区別しないで用いる場合がある。例えば、端末200−1のことを、端末200−1を利用するユーザAと称する場合がある。また、例えば、端末200−2のことを、端末200−2を利用するユーザBと称する場合がある。さらに、ユーザAを端末A、ユーザBを端末Bと称する場合もある。 Moreover, in the following, it may be used without distinguishing a terminal and a user. For example, the terminal 200-1 may be referred to as a user A who uses the terminal 200-1. For example, the terminal 200-2 may be referred to as a user B who uses the terminal 200-2. Further, user A may be referred to as terminal A and user B as terminal B.
端末200−1,200−2は、いずれも同一構成のため、まとめて端末200と称する場合がある。
Terminals 200-1 and 200-2 are sometimes referred to collectively as
図2は、基地局100から見た端末200−1〜200−8の位置を示す例を表す図である。図2では、基地局100は、90度のカバーエリアを有し、このカバーエリアに8台の端末200−1〜200−8が位置する例を表している。基地局100は、最大2ビームによる空間多重方式により無線通信が可能であるため、例えば、あるタイミングでは、端末200−1,200−2と同時に無線通信を行い、次のタイミングで端末200−3,200−4と同時に無線通信を行う。このようにして、基地局100は、8台の端末200−1〜200−8と無線通信が可能となっている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the positions of the terminals 200-1 to 200-8 as viewed from the
<無線基地局装置の構成例>
図3は基地局100の構成例を表す図である。基地局100は、アンテナ素子(又はアンテナ。以下、「アンテナ」と称する場合がある。)101−1〜101−6と、増幅器102−1〜102−6、合成器103−1〜103−6、フェーズシフタ104−1〜104−12を備える。また、基地局100は、分配器105−1,105−2、T/R(Transmission and Reception)スイッチ106−1,106−2、送信無線部107−1,107−2、受信無線部108−1,108−2、DAC(Digital to Analogue Converter)109−1,109−2、ADC(Analogue to Digital Converter)110−1,110−2を備える。さらに、基地局100は、デジタル信号処理部111とメモリ部120を備える。
<Configuration example of radio base station device>
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
デジタル信号処理部111は、ビーム探索処理部112、信号送信部113、信号受信部114、フィードバック抽出部115、SIR(Signal to Interference Ratio)算出部116、第2の受信電界強度算出部117、アンテナ状態判定部118、アンテナ制御部119を備える。
The digital
なお、図3において、分配器105−1、T/Rスイッチ106−1、送信無線部107−1、受信無線部108−1、DAC109−1、ADC110−1、及びデジタル信号処理部111は、例えば、ユーザAに対して無線通信に関する処理を行う無線部であってもよい。また、分配器105−2、T/Rスイッチ106−2、送信無線部107−2、受信無線部108−2、DAC109−2、ADC110−2、及びデジタル信号処理部111は、例えば、ユーザBに対して無線通信に関する処理を行う無線部であってもよい。このように、基地局100は、2つの系統があり、この2つの系統により、最大で2つのビームを同時にユーザAとユーザBに対して形成することが可能である。
In FIG. 3, distributor 105-1, T / R switch 106-1, transmission radio unit 107-1, reception radio unit 108-1, DAC 109-1, ADC 110-1, and digital
なお、ビームとは、例えば、1つの無線信号又は複数の無線信号の束のことである。以下においては、ビームと無線信号とを区別しないで用いる場合がある。 The beam is, for example, a single radio signal or a bundle of a plurality of radio signals. In the following, a beam and a radio signal may be used without being distinguished.
各アンテナ101−1〜101−6は、各増幅器102−1〜102−6からそれぞれ出力された無線信号を端末200へ送信する。また、各アンテナ101−1〜101−6は、端末200から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号を各増幅器102−1〜102−6へそれぞれ出力する。
Each antenna 101-1 to 101-6 transmits the radio signal output from each amplifier 102-1 to 102-6 to
各増幅器102−1〜102−6は、各合成器103−1〜103−6からそれぞれ出力された無線信号を増幅し、増幅した無線信号を各アンテナ101−1〜101−6へそれぞれ出力する。また、各増幅器102−1〜102−6は、各アンテナ101−1〜101−6からそれぞれ出力された無線信号を増幅し、増幅した無線信号を、各合成器103−1〜103−6へそれぞれ出力する。 Each amplifier 102-1 to 102-6 amplifies the radio signal output from each combiner 103-1 to 103-6, and outputs the amplified radio signal to each antenna 101-1 to 101-6. . In addition, each of the amplifiers 102-1 to 102-6 amplifies the radio signal output from each of the antennas 101-1 to 101-6, and transmits the amplified radio signal to each of the combiners 103-1 to 103-6. Output each.
なお、各増幅器102−1〜102−6は、アンテナ制御部119によって電源のオン又はオフが制御される。例えば、各増幅器102−1〜102−6は、アンテナ制御部119からの電源オン信号を受け取ると、電源をONにし、電源オフ信号を受け取ると、電源をオフにする。
Each amplifier 102-1 to 102-6 is controlled to be turned on or off by the
合成器103−1は、フェーズシフタ104−1,104−2から出力された無線信号を合成し、合成した無線信号を増幅器102−1へ出力する。他の合成器103−2〜103−6も同様に、配下のフェーズシフタ104−3〜104−12から出力された無線信号を合成し、合成した無線信号を各増幅器102−2〜102−6へ出力する。 The combiner 103-1 combines the wireless signals output from the phase shifters 104-1 and 104-2, and outputs the combined wireless signal to the amplifier 102-1. Similarly, the other synthesizers 103-2 to 103-6 synthesize the radio signals output from the subordinate phase shifters 104-3 to 104-12, and combine the synthesized radio signals with the amplifiers 102-2 to 102-6. Output to.
また、合成器103−1は、増幅器102−1から出力された無線信号を、フェーズシフタ104−1,104−2へ出力する。この場合、合成器103−1は、例えば、ユーザAに対する無線信号をフェーズシフタ104−1へ出力し、ユーザBに対する無線信号をフェーズシフタ104−2へ出力する。他の合成器103−2〜103−6も同様に、ユーザAに対する無線信号をフェーズシフタ104−3,104−5,104−7,104−9、104−11へそれぞれ出力し、ユーザBに対する無線信号をフェーズシフタ104−4,104−6,104−8,104−10,104−12へそれぞれ出力する。 The combiner 103-1 outputs the radio signal output from the amplifier 102-1 to the phase shifters 104-1 and 104-2. In this case, for example, the combiner 103-1 outputs a radio signal for the user A to the phase shifter 104-1 and outputs a radio signal for the user B to the phase shifter 104-2. Similarly, the other synthesizers 103-2 to 103-6 output radio signals for the user A to the phase shifters 104-3, 104-5, 104-7, 104-9, and 104-11, respectively. Radio signals are output to phase shifters 104-4, 104-6, 104-8, 104-10, and 104-12, respectively.
各フェーズシフタ104−1,104−3,104−5,104−7,104−9、104−11は、分配器105−1から出力された無線信号に対して、その位相を調整(又はシフト)し、位相調整(又は位相シフト)後の無線信号を各合成器103−1〜103−6へそれぞれ出力する。また、各フェーズシフタ104−2,104−4,104−6,104−8,104−10,104−12も、分配器105−2から出力された無線信号に対して、その位相を調整、位相調整後の無線信号を各合成器103−1〜103−6へそれぞれ出力する。位相調整は、例えば、デジタル信号処理部111により各々制御される。これにより、各アンテナ101−1〜101−6から送信される無線信号によって形成される送信ビームの方向が制御される。
Each of the phase shifters 104-1, 104-3, 104-5, 104-7, 104-9, 104-11 adjusts (or shifts) the phase of the radio signal output from the distributor 105-1. And outputs the radio signals after phase adjustment (or phase shift) to the combiners 103-1 to 103-6. Each phase shifter 104-2, 104-4, 104-6, 104-8, 104-10, 104-12 also adjusts the phase of the radio signal output from the distributor 105-2. The radio signal after the phase adjustment is output to each of the combiners 103-1 to 103-6. The phase adjustment is controlled by the digital
また、各フェーズシフタ104−1,104−3,104−5,104−7,104−9、104−11は、各合成器103−1〜103−6からそれぞれ出力された無線信号に対して、その位相を調整し、位相調整後の無線信号を分配器105−1へ出力する。また、各フェーズシフタ104−2,104−4,104−6,104−8,104−10,104−12も、各合成器103−1〜103−6からそれぞれ出力された無線信号に対して、その位相を調整し、位相調整後の無線信号を分配器105−2へ出力する。これらの位相調整も、例えば、デジタル信号処理部111により各々制御され、各アンテナ101−1〜101−6によって形成される受信ビームの方向が制御される。
Further, each of the phase shifters 104-1, 104-3, 104-5, 104-7, 104-9, and 104-11 outputs radio signals output from the combiners 103-1 to 103-6, respectively. The phase is adjusted, and the radio signal after the phase adjustment is output to distributor 105-1. In addition, the phase shifters 104-2, 104-4, 104-6, 104-8, 104-10, and 104-12 also respond to radio signals output from the combiners 103-1 to 103-6, respectively. The phase is adjusted, and the phase-adjusted radio signal is output to distributor 105-2. These phase adjustments are also controlled by, for example, the digital
分配器105−1は、T/Rスイッチ106−1から出力された無線信号を、各フェーズシフタ104−1,104−3,104−5,104−7,104−9、104−11へ分配する。分配器105−2も、T/Rスイッチ106−2から出力された無線信号を、各フェーズシフタ104−2,104−4,104−6,104−8,104−10,104−12へ分配する。 The distributor 105-1 distributes the radio signal output from the T / R switch 106-1 to each of the phase shifters 104-1, 104-3, 104-5, 104-7, 104-9, and 104-11. To do. The distributor 105-2 also distributes the radio signal output from the T / R switch 106-2 to the phase shifters 104-2, 104-4, 104-6, 104-8, 104-10, and 104-12. To do.
また、分配器105−1は、各フェーズシフタ104−1,104−3,104−5,104−7,104−9、104−11からそれぞれ出力された無線信号を、合成するなどして、T/Rスイッチ106−1へ出力する。分配器105−2も、各フェーズシフタ104−2,104−4,104−6,104−8,104−10,104−12からそれぞれ出力された無線信号を、合成するなどして、T/Rスイッチ106−2へ出力する。 The distributor 105-1 combines the radio signals output from the phase shifters 104-1, 104-3, 104-5, 104-7, 104-9, and 104-11, respectively, Output to the T / R switch 106-1. The distributor 105-2 also synthesizes the radio signals output from the phase shifters 104-2, 104-4, 104-6, 104-8, 104-10, and 104-12, respectively. Output to the R switch 106-2.
各T/Rスイッチ106−1,106−2は、送信と受信とを切り替えるスイッチである。各T/Rスイッチ106−1,106−2は、送信の場合、各送信無線部107−1,107−2からそれぞれ出力された無線信号を各分配器105−1,105−2へそれぞれ出力する。また、各T/Rスイッチ106−1,106−2は、受信の場合、各分配器105−1,105−2からそれぞれ出力された無線信号を各受信無線部108−1,108−2へそれぞれ出力する。各T/Rスイッチ106−1,106−2は、例えば、デジタル信号処理部111による制御によって、送信と受信とを切り替えるようにしてもよい。
Each of the T / R switches 106-1 and 106-2 is a switch for switching between transmission and reception. In the case of transmission, the T / R switches 106-1 and 106-2 output the radio signals output from the transmission radio units 107-1 and 107-2 to the distributors 105-1 and 105-2, respectively. To do. Further, in the case of reception, the T / R switches 106-1 and 106-2 receive the radio signals output from the distributors 105-1 and 105-2 to the reception radio units 108-1 and 108-2, respectively. Output each. Each of the T / R switches 106-1 and 106-2 may be switched between transmission and reception under the control of the digital
各送信無線部107−1,107−2は、各DAC109−1,109−2からそれぞれ出力されたベースバンド帯域のベースバンド信号に対して、周波数変換処理などを施して、無線帯域の無線信号に変換する。各送信無線部107−1,107−2は、変換後の無線信号を各T/Rスイッチ106−1,106−2へそれぞれ出力する。 Each of the transmission radio units 107-1 and 107-2 performs frequency conversion processing on the baseband signal of the baseband band output from each of the DACs 109-1 and 109-2, so that the radio signal of the radio band is obtained. Convert to Each transmission radio section 107-1 and 107-2 outputs the converted radio signal to each T / R switch 106-1 and 106-2, respectively.
各受信無線部108−1,108−2は、各T/Rスイッチ106−1,106−2からそれぞれ出力された無線信号に対して、周波数変換処理などを施して、ベースバンド帯域のベースバンド信号に変換する。各受信無線部108−1,108−2は、変換後のベースバンド信号を各ADC110−1,110−2へそれぞれ出力する。 Receiving radio units 108-1 and 108-2 perform frequency conversion processing and the like on the radio signals output from T / R switches 106-1 and 106-2, respectively, to generate basebands of basebands. Convert to signal. Receiving radio units 108-1 and 108-2 output the converted baseband signals to ADCs 110-1 and 110-2, respectively.
各DAC109−1,109−2は、信号送信部113から出力された、デジタル形式のベースバンド信号をアナログ形式のベースバンド信号へ変換する。各DAC109−1,109−2は、変換後のベースバンド信号を各送信無線部107−1,107−2へ出力する。
Each of the DACs 109-1 and 109-2 converts the digital baseband signal output from the
各ADC110−1,110−2は、各受信無線部108−1,108−2からそれぞれ出力されたアナログ形式のベースバンド信号をデジタル形式のベースバンド信号へ変換する。各ADC110−1,110−2は、変換後のベースバンド信号を信号受信部114へ出力する。
Each of the ADCs 110-1 and 110-2 converts an analog baseband signal output from each of the reception radio units 108-1 and 108-2 into a digital baseband signal. Each ADC 110-1 and 110-2 outputs the converted baseband signal to the
なお、ユーザB側の送信無線部107−2、受信無線部108−2、DAC109−2、ADC110−2は、アンテナ制御部119により、その電源のオン又はオフが制御される。
Note that the transmission control unit 107-2, the reception wireless unit 108-2, the DAC 109-2, and the ADC 110-2 on the user B side are turned on or off by the
ビーム探索処理部112は、例えば、端末200向けにビームサーチを行う。具体的には、ビーム探索処理部112は、ビームサーチ信号を生成し、ビームサーチ期間において、ビームサーチ信号を信号送信部113へ出力する。ビームサーチ信号は、例えば、基地局100が端末200へ送信する信号であって、端末200へ送信するビームを決定するための信号である。以下では、ビームサーチ信号を、例えば、ビームサーチパケットと称する場合がある。
For example, the beam
また、ビーム探索処理部112は、送信データを、基地局100の他の処理部などから受け取り、送信データを含むデータパケットを生成する。ビーム探索処理部112は、送信タイムスロット期間においてデータパケットを信号送信部113へ出力する。
Further, the beam
信号送信部113は、ビーム探索処理部112から出力されたビームサーチパケットやデータパケットなどのパケットデータに対して、誤り訂正符号化処理や変調処理などを施して、ベースバンド信号に変換する。信号送信部113は、パケットデータがユーザAへ送信するパケットデータのときは、変換後のベースバンド信号をDAC109−1へ出力する。また、信号送信部113は、パケットデータがユーザBへ送信するパケットデータのときは、変換後のベースバンド信号をDAC109−2へ出力する。
The
信号受信部114は、ADC110−1,110−2から出力されたベースバンド信号に対して、復調処理や誤り訂正復号化処理などを施し、パケットデータなどに変換する。信号受信部114は、変換後のパケットデータをフィードバック抽出部115へ出力する。
The
フィードバック抽出部115は、信号受信部114から出力されたパケットデータから、フィードバック情報を抽出する。フィードバック情報は、例えば、基地局100が送信したビームサーチパケットに対して端末200から送信された情報である。フィードバック情報には、例えば、端末200がビームサーチパケットを受信したときに端末200が測定した受信電界強度、端末200の識別情報などが含まれる。フィードバック抽出部115は、例えば、フィードバック情報から受信電界強度を抽出し、抽出した受信電界強度を第2の受信電界強度算出部117へ出力する。
The
なお、本第1の実施の形態においては、例えば、端末200が測定した受信電界強度を第1の受信電界強度、第2の受信電界強度算出部117で算出される受信電界強度を第2の受信電界強度とそれぞれ称する場合がある。
In the first embodiment, for example, the received electric field strength measured by the terminal 200 is the first received electric field strength, and the received electric field strength calculated by the second received electric field
また、フィードバック抽出部115は、フィードバック情報を受信したときに、フィードバック情報に基づいて、基地局100に対して、フィードバック情報を送信した端末200が位置する方向(又は角度)を取得する。この方向のことを、例えば、端末角度又は端末方向と称する場合がある。端末角度の取得は、種々の方法がある。例えば、フィードバック抽出部115は、以下の方法により端末角度を取得してもよい。すなわち、フィードバック抽出部115は、フェーズシフタ104−1,104−3,104−5,104−7,104−9、104−11(又はフェーズシフタ104−2,104−4,104−6,104−8,104−10,104−12)に対して位相制御を行って受信ビームを形成したときの角度を、デジタル信号処理部111の位相制御部(図示せず)から取得する。フィードバック抽出部115は、そのときの角度を端末角度として、フィードバック情報に含まれる端末200の識別情報とを括り付けて、その端末200の端末角度を抽出する。フィードバック抽出部115は、端末角度をSIR算出部116へ出力する。フィードバック抽出部115は、例えば、フィードバック情報に基づいて、端末角度と第1の受信電界強度とを抽出している。
Further, when receiving the feedback information, the
図12は、例えば、フィードバック抽出部115が抽出した端末角度と第1の受信電界強度の例を表す図である。図12に示すように、端末200毎に、端末角度と第1の受信電界強度とが抽出される。図12の詳細は動作例で説明する。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the terminal angle and the first received electric field strength extracted by the
図3に戻り、なお、フィードバック抽出部115は、信号受信部114から出力されたパケットデータなどから、受信データなどを抽出し、抽出した受信データなどを、例えば、基地局100の他の処理部へ出力する。
Returning to FIG. 3, the
SIR算出部116は、例えば、フィードバック情報に基づいて、端末200に対する干渉量を算出する干渉量算出部である。具体的には、SIR算出部116は、フィードバック抽出部115から受け取った端末角度に基づいて、干渉量として、SIRを算出する。例えば、SIR算出部116は、ユーザAの端末角度θa方向の受信電力に対して、ユーザBのその端末角度θa方向の受信電力の差分をSIRとして算出する。SIR算出部116では、ユーザAの端末角度θa方向が所望方向であり、ユーザBに対するその端末角度θa方向が干渉成分であるとして、その利得差を算出している。算出方法については動作例で説明する。なお、干渉量として、SIRは一例であり、SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)などであってもよい。
The
第2の受信電界強度算出部117は、例えば、フィードバック情報に基づいて、第2の受信電界強度を算出する。具体的には、第2の受信電界強度算出部117は、フィードバック抽出部115から受け取った第1の受信電界強度に基づいて、第2の受信電界強度を算出する。第2の受信電界強度は、例えば、基地局100のアンテナ数を削減した場合の端末200における受信電界強度を表す。第2の受信電界強度の算出方法については動作例で説明する。
For example, the second received electric field
アンテナ状態判定部118は、干渉量と第2の受信電界強度とに基づいて、アンテナ101−1〜101−6のアンテナ状態を、第1のアンテナ状態から、第1のアンテナ状態よりも消費電力の低い第2のアンテナ状態へ切り替える。具体的には、アンテナ状態判定部118は、干渉量と第2の受信電界強度とに基づいてアンテナ状態を、アンテナ状態1からアンテナ状態3までのいずれかにすることを決定する。アンテナ状態は後述する。また、決定方法の詳細は動作例で説明する。アンテナ状態判定部118は、判定結果をアンテナ制御部119へ出力する。
The antenna
アンテナ制御部119は、判定結果に従って、各フェーズシフタ104−1〜104−12と各増幅器102−1〜102−6、送信無線部107−2、受信無線部108−2、DAC109−2、ADC110−2に対して、電源のオンとオフとを制御する。これにより、アンテナ制御部119は、アンテナ101−1〜101−6のアンテナ状態を制御する。この場合、アンテナ制御部119は、例えば、メモリ部120に記憶されたテーブルを参照して、判定結果に従って、どのフェーズシフタ104−1〜104−12の電源をオフにしたりオンにし、どの増幅器102−1〜102−6の電源をオフにしたりオンにしたりするかを制御する。また、アンテナ制御部119は、例えば、テーブルを参照して、判定結果に従って、送信無線部107−2、受信無線部108−2、DAC109−2、ADC110−2の電源をオンにするかオフにするかを制御する。具体的には、アンテナ制御部119は、例えば、電源のオンを表す電源オン信号や、電源のオフを表す電源オフ信号を、各増幅器102−1などへ出力することで、オンまたはオフを制御する。
According to the determination result, the
メモリ部120は、上述したテーブルを記憶する。テーブルには、例えば、アンテナ状態に対応して、増幅器102−1等のうちどの増幅器102−1等の電源のオンにしたり、オフにしたりするかを示す情報が記憶される。
The
なお、図3において、デジタル信号処理部111は、例えば、DSP(Digital Signal Processor)により、各機能が実行されてもよい。
In FIG. 3, each function of the digital
例えば、DSPは、プログラムを実行することで、ビーム探索処理部112、信号送信部113、信号受信部114、フィードバック抽出部115の機能を実現することができる。また、DSPは、例えば、プログラムを実行することで、SIR算出部116、第2の受信電界強度算出部117、アンテナ状態判定部118、及びアンテナ制御部119の機能を実現することができる。DSPは、例えば、ビーム探索処理部112、信号送信部113、信号受信部114、フィードバック抽出部115、SIR算出部116、第2の受信電界強度算出部117、アンテナ状態判定部118、及びアンテナ制御部119に対応する。
For example, the DSP can realize the functions of the beam
なお、DSPに代えて、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのプロセッサやコントローラであってもよい。 Instead of the DSP, a processor or controller such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), or an FPGA (Field Programmable Gate Array) may be used.
<アンテナ状態>
基地局100は、アンテナ状態1からアンテナ状態5までのアンテナ状態を設定可能である。以下、アンテナ状態1からアンテナ状態5までの各アンテナ状態について説明する。
<Antenna state>
<1.1 アンテナ状態1>
図4は、アンテナ状態1の例を表す図である。
<1.1
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the
アンテナ状態1は、例えば、フルアレーと呼ばれるアンテナ状態である。アンテナ状態1では、すべての増幅器102−1〜102−6及びフェーズシフタ104−1〜104−12の電源がオンである。また、アンテナ状態1では、送信無線部107−1,107−2、受信無線部108−1,108−2、DAC109−1,109−2、及びADC110−1,110−2の電源もオンとなっている。
The
アンテナ状態1では、ユーザAに対する無線信号をフェーズシフタ104−1,104−3,104−5,104−7,104−9、104−11により位相シフトして合成して送信するものである。また、アンテナ状態1では、ユーザBに対する無線信号をフェーズシフタ104−2,104−4,104−6,104−8,104−10,104−12により合成して送信するものである。アンテナ状態1では、基地局100は、自局から見て任意の方向にある2台の端末200−1,200−2に対して、無線信号を多重化して送信することが可能である。
In the
<1.2 アンテナ状態2>
図5は、アンテナ状態2の例を表す図である。
<1.2
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the
アンテナ状態2は、例えば、インタリーブアレー型と呼ばれるアンテナ状態である。アンテナ状態2では、送信無線部107−1,107−2から出力される無線信号が互い違いのアンテナ101−1〜101−6に給電される。
The
すなわち、図5に示すように、フェーズシフタ104−1,104−4,104−5,104−8,104−9,104−12の電源がオンで、それ以外のフェーズシフタの電源はオフとなっている。また、図5に示すアンテナ状態2の例では、増幅器102−1〜102−6、送信無線部107−1,107−2、受信無線部108−1,108−2、DAC109−1,109−2、ADC110−1,110−2の電源はオンになっている。
That is, as shown in FIG. 5, the phase shifters 104-1, 104-4, 104-5, 104-8, 104-9, and 104-12 are turned on, and the other phase shifters are turned off. It has become. In the example of the
そして、ユーザAに対する無線信号は、アンテナ101−1,101−3、101−5が使用され、ユーザBに対する無線信号は、アンテナ101−2,101−4,101−6が使用される。これにより、例えば、ユーザAとユーザBとに無線信号を送信するときに形成される各ビームでは重複した部分が生じ、アンテナ状態2では、アンテナ状態1と同等の細かいビームを基地局100において形成することが可能となる。アンテナ状態2は、例えば、図5に示すように、ユーザAとの無線通信に使用するアンテナ101−1,101−3の間に、ユーザBとの無線通信に使用するアンテナ101−2が位置するアンテナ状態である。
The antennas 101-1, 101-3, and 101-5 are used for the radio signals for the user A, and the antennas 101-2, 101-4, and 101-6 are used for the radio signals for the user B. Thereby, for example, overlapping portions are generated in each beam formed when transmitting radio signals to the user A and the user B. In the
また、アンテナ状態2では、アンテナ状態1と比較して、フェーズシフタ104−1,104−4,104−5,104−8,104−9,104−12以外のフェーズシフタの電源がオフとなっているため、基地局100における消費電力を低くすることも可能となる。
In the
ただし、アンテナ状態2では、アンテナ状態1と比較して、アンテナ間隔が広がることで、グレーティングローブが可視領域において発生する。グレーティングローブは、例えば、メインローブ(又は主ビーム)の周囲に拡散する疑似成分(又は反射成分)のことである。一般に、各アンテナ素子の間隔が広がるほど、メインローブとグレーティングローブとの間隔が狭くなる。各アンテナ素子の間隔が適切であれば、可視領域内にはグレーティングローブは発生しない。アンテナ状態2によって、アンテナ状態1と比較して、アンテナ素子間隔が広がることで、グレーティングローブも可視領域に入ってくる場合がある。例えば、アンテナ101−1,101−3、101−5が使用されることでユーザAに対するメインローブを形成すると、ある方向にグレーティングローブが発生する。そのグレーティングローブの発生する方向(又はグレーティング方向)に、ユーザBのメイングローブが存在する場合、グレーティングローブはユーザBにとって、干渉になる。
However, in the
本第1の実施の形態では、基地局100では、グレーティングローブを、公知の方法により抑圧して、2台の端末200−1,200−2に対する多重送信を可能にしている。公知の方法の例としては、例えば、特開2016−201769号公報に記載された方法でもよい。この方法は、受信信号の到来方向を正弦写像した写像空間において、同時に送受信可能な信号数で等分した間隔の倍数だけ基準ユーザから離れたユーザを基準ユーザと同じグループにグループ分けする。そして、グループ毎にユーザの方向への指向性ビームを形成するための重み係数を決定する。これにより、グループ内のユーザに対して同時にビームを向けることで、ビームの電力強度がほぼ等しくなり、グレーティングローブによる干渉を防止するようにしている。例えば、デジタル信号処理部111では、フェーズシフタ104−1,104−4,104−5,104−8、104−9,104−12に対して、グループ化を行うことで、上述した公知の方法を実現することが可能である。
In the first embodiment, the
アンテナ状態2では、例えば、ユーザAに対するメインローブの方向と、ユーザBに対するメインローブの方向とが固定化される。そのため、アンテナ状態2では、例えば、ユーザAに対するグレーティングローブ方向も固定化される。従って、固定化されたメインローブの方向にユーザAが位置し、別の方向にある固定化されたメインローブの方向にユーザBが位置する場合に、アンテナ状態2が利用可能である。そして、ユーザAへのメインローブに対するグレーティングローブ方向がユーザBの方向に存在する場合、基地局100は上述の方法でグレーティングローブによる干渉を防止することが可能となる。
In the
<アンテナ状態3>
図6は、アンテナ状態3の例を表す図である。
<
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the
アンテナ状態3は、例えば、ローカライズ型と呼ばれるアンテナ状態である。アンテナ状態3は、アンテナ101−1〜101−6を両側に小分けし、DAC109−1,109−2及び送信無線部107−1,107−2をその小分けしたサブアレーに接続するアンテナ状態である。アンテナ状態3は、ユーザAとの無線通信に使用するアンテナ101−1〜101−3と、ユーザBとの無線通信に使用するアンテナ101−4〜101−6とが、アンテナ状態2のように交差して位置することなく、別々に位置するアンテナ状態である。すなわち、アンテナ状態3は、アンテナ状態2のように、ユーザAとの無線通信に使用するアンテナ101−1,101−3間にユーザBとの無線通信に使用するアンテナ101−2が位置することなく、ユーザAとユーザBとの無線通信に使用するアンテナ101−1〜101−3,101−4〜101−6が別々に位置するアンテナ状態である。これにより、基地局100では、ユーザAに向けたビームとユーザBに向けたビームとを、同時に重複させることなく別々に形成させることが可能となる。
The
すなわち、図6に示すアンテナ状態3の例では、フェーズシフタ104−1,104−3,104−5、及び104−8,104−10,104−12がオンとなり、それ以外のフェーズシフタがオフとなっている。また、図6に示すアンテナ状態3の例では、増幅器102−1〜102−6、送信無線部107−1,107−2、受信無線部108−1,108−2、DAC109−1,109−2、ADC110−1,110−2の電源はオンになっている。
That is, in the example of the
よって、ユーザAに対してはアンテナ101−1,101−2,101−3が使用され、ユーザBに対してアンテナ101−4,101−5,101−6が使用されることが可能となる。これにより、ユーザAとユーザBとに対して任意の方向へメインローブを形成させることが可能となり、端末200−1,200−2に対する多重通信が可能となる。 Therefore, the antennas 101-1, 101-2, and 101-3 are used for the user A, and the antennas 101-4, 101-5, and 101-6 can be used for the user B. . As a result, it becomes possible to form a main lobe in any direction for user A and user B, and multiplex communication with terminals 200-1 and 200-2 becomes possible.
また、アンテナ状態3では、アンテナ状態1と比較して、フェーズシフタ104−1,104−3,104−5、及び104−8,104−10,104−12以外のフェーズシフタがオフとなっているため、基地局100における消費電力を削減することが可能となる。
Also, in the
ただし、アンテナ状態3は、アンテナ状態1やアンテナ状態2と比較して、アンテナの開口が狭くなる。そのため、アンテナ状態3では、アンテナ状態1やアンテナ状態2と比較して、アンテナのビーム幅が太くなり、形成されるメインローブの長さも短く、アレー効率が低下する。
However, the
なお、図6では、ユーザAとユーザBとに対してアンテナ101−1〜101−6を半分に分けて使用する例を示している。そのため、アンテナ状態2と図6に示すアンテナ状態3とでは、消費電力は変わらない。
FIG. 6 illustrates an example in which antennas 101-1 to 101-6 are divided into half for user A and user B. Therefore, the power consumption does not change between the
アンテナ状態3においては、例えば、ユーザAに対してはアンテナ101−1、ユーザBに対してはアンテナ101−6など、使用するアンテナ101−1〜101−6の個数を半分以下にすることも可能である。アンテナ状態3では、稼働させるフェーズシフタ104−1,104−3,104−5、及び104−8,104−10,104−12を更に削減させることにより、図6に示す場合と比較して、基地局100における消費電力を更に低くすることも可能となる。
In the
<1.4 アンテナ状態4>
図7は、アンテナ状態4の例を表す図である。
<1.4
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the
アンテナ状態4では、一部のDAC109−1と送信無線部107−1の電源をオンにし、他のDAC109−2と送信無線部107−2の電源をオフにしたアンテナ状態である。アンテナ状態4は、例えば、ユーザBとの無線通信に全アンテナ101−1〜101−6を使用することなく、ユーザAとの無線通信に全アンテナ101−1〜101−6を使用するアンテナ状態である。
The
すなわち、図7の例では、フェーズシフタ104−1,104−3,104−5,104−7,104−9,104−11の電源をオンにし、それ以外のフェーズシフタの電源をオフにしている。また、送信無線部107−2,受信無線部108−2、DAC109−2、及びADC110−2の電源をオフにしている。さらに、他方の送信無線部107−1、受信無線部108−1、DAC109−1、及びADC110−1をオンにして、アンテナ101−1〜101−6に接続させている。 That is, in the example of FIG. 7, the phase shifters 104-1, 104-3, 104-5, 104-7, 104-9, and 104-11 are turned on, and the other phase shifters are turned off. Yes. Further, the power of the transmission radio unit 107-2, the reception radio unit 108-2, the DAC 109-2, and the ADC 110-2 is turned off. Further, the other transmitting radio section 107-1, receiving radio section 108-1, DAC 109-1, and ADC 110-1 are turned on and connected to the antennas 101-1 to 101-6.
図7の例では、基地局100は、ユーザAに対して無線通信可能であり、ユーザBに対してユーザAと同時に無線通信を行うことができない。アンテナ状態4では、端末多重数は「1」となる。しかし、アンテナ状態4では、すべてのアンテナ101−1〜101−6を使用するため、アンテナ状態1と同等の細さのビームを形成させることが可能となる。
In the example of FIG. 7, the
本第1の実施の形態では、基地局100は、アンテナ状態4によりビームサーチを行う。従って、アンテナ状態1でビームサーチを行う場合と比較して、基地局100の消費電力を低くすることが可能である。
In the first embodiment, the
<1.5 アンテナ状態5>
図8は、アンテナ状態5の例を表す図である。
<1.5
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the
アンテナ状態5も、例えば、ユーザBとの無線通信にアンテナ101−1〜101−6を使用することなく、ユーザAとの無線通信にアンテナ101−1〜101−3を使用するアンテナ状態である。ただし、アンテナ状態5は、アンテナ状態4と比較して、使用するアンテナを全アンテナの一部とし、使用するアンテナ101−1〜101−3の個数を削減したアンテナ状態である。
The
すなわち、図8の例では、フェーズシフタ104−1,104−3,104−5の電源をオンにして、それ以外のフェーズシフタの電源をオフにしている。また、増幅器102−1〜102−3の電源をオンにし、それ以外の増幅器の電源をオフにしている。さらに、送信無線部107−2,受信無線部108−2、DAC109−2、及びADC110−2の電源をオフにしている。さらに、他方の送信無線部107−1、受信無線部108−1、DAC109−1、及びADC110−1をオンにし、アンテナ101−1〜101−3に接続させている。 That is, in the example of FIG. 8, the phase shifters 104-1, 104-3, and 104-5 are turned on, and the other phase shifters are turned off. Further, the power sources of the amplifiers 102-1 to 102-3 are turned on, and the power sources of the other amplifiers are turned off. Further, the power of the transmission radio unit 107-2, the reception radio unit 108-2, the DAC 109-2, and the ADC 110-2 is turned off. Further, the other transmitting radio section 107-1, receiving radio section 108-1, DAC 109-1, and ADC 110-1 are turned on and connected to the antennas 101-1 to 101-3.
アンテナ状態5は、アンテナ状態4と比較して、ユーザAに対するビーム幅は太くなり、アンテナ利得も低下する。しかし、アンテナ状態5は、アンテナ状態4と比較して、さらに、電源オフとなっているフェーズシフタと増幅器が存在するため、基地局100の消費電力もさらに低くすることが可能となる。
Compared with the
<動作例>
次に動作例について説明する。図9は、基地局100における動作例を表すフローチャートである。
<Operation example>
Next, an operation example will be described. FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation example in the
基地局100は、処理を開始すると(S10)、アンテナ状態をアンテナ状態4に設定し、ビームサーチパケットを送信する(S11)。例えば、アンテナ制御部119は、フェーズシフタ104−1,104−3,104−5,104−7,104−9,104−11の電源をオンにし、それ以外のフェーズシフタの電源をオフにすることでアンテナ状態をアンテナ状態4(例えば図7)に設定する。そして、ビーム探索処理部112は、ビームサーチパケットを信号送信部113へ出力する。
When starting the process (S10), the
図17は、基地局100における送信例を表す図である。図17に示すように、基地局100は、ビームサーチ期間において、ビームサーチパケットを送信する。
FIG. 17 is a diagram illustrating a transmission example in the
図9に戻り、次に、基地局100は、端末200から送信されたフィードバック情報を受信する(S12)。例えば、フィードバック抽出部115は、信号受信部114などを介して端末200から送信されたパケットを受信し、受信したパケットからフィードバック情報を抽出する。
Returning to FIG. 9, next, the
次に、基地局100は、端末数が「1」以上か否かを判別する(S13)。例えば、フィードバック抽出部115は、ビームサーチ期間において、フィードバック情報から抽出した端末200の識別情報をカウントし、そのカウント値が「1」以上か否かにより判別する。
Next, the
基地局100は、端末数が「1」以上ではないとき(S13でNo)、送信スロット内で無線各部の電源を全てオフにする(S14)。例えば、フィードバック抽出部115は、ビームサーチ期間において、フィードバック情報から抽出した端末200の識別情報が「0」個のとき、デジタル信号処理部111内の電源制御部へその旨を出力する。そして、電源制御部は、増幅器102−1〜102−6、フェーズシフタ104−1〜104−12、送信無線部107−1,107−2、受信無線部108−1,108−2、DAC109−1,109−2、ADC110−1,110−2の電源をオフにする。
When the number of terminals is not “1” or more (No in S13), the
そして、基地局100は、一連の処理を終了する(S19)。
And the
一方、基地局100は、端末数が「1」以上のとき(S13でYes)、アンテナ状態設定処理(S15)を行う。例えば、フィードバック抽出部115は、ビームサーチ期間で、抽出した端末200の識別情報の個数が「1」以上のとき、アンテナ状態設定処理を行うことを決定する。
On the other hand, when the number of terminals is “1” or more (Yes in S13), the
図12は基地局100がフィードバック情報から得られる情報の例を表している。図12の例では、ビームサーチ期間において、端末200−1〜200−8まで8台分のフィードバック情報が抽出された例を表している。
FIG. 12 shows an example of information that the
図10と図11はアンテナ状態設定処理の例を表すフローチャートである。 10 and 11 are flowcharts showing an example of the antenna state setting process.
図10に示すように、基地局100は、アンテナ状態設定処理を開始すると(S150)、第2の電界強度を算出する(S151)。
As illustrated in FIG. 10, when the
図13は第2の電界強度の算出方法の例を表す図である。例えば、第2の受信電界強度算出部117は、以下の式(1)を利用して、端末200−1に対する第2の受信電界強度を算出する。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a second electric field strength calculation method. For example, the second received electric field
端末200−1の第2の受信電界強度=(端末200−1の第1の受信電界強度)−(アレーアンテナを削減した場合のアンテナ利得差) ・・・(1) Second received electric field strength of terminal 200-1 = (first received electric field strength of terminal 200-1) − (antenna gain difference when array antennas are reduced) (1)
図13は、端末200−1の端末角度「−42°」において、アンテナ状態をアンテナ状態1からアンテナ状態3へ変更した場合のアンテナ利得差の例を表すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing an example of the antenna gain difference when the antenna state is changed from the
アンテナ状態がアンテナ状態1からアンテナ状態3へ変更されることで、端末200−1(1ユーザ)に対して使用するアンテナは、アンテナ101−1〜101−6からアンテナ101−1〜101−3へ、アンテナ数が削減される。このアンテナ数の削減により、アンテナ利得も減少し、利得差が生じる。例えば、端末200−1で測定された第1の受信電界強度に対する、基地局100のアンテナ数を削減した場合のアンテナ利得の差分を、基地局100のアンテナ数を削減した場合の端末200−1での受信電界強度として表している。
By changing the antenna state from
第2の受信電界強度算出部117は、例えば、以下により第2の受信電界強度を算出する。すなわち、第2の受信電界強度算出部117は、フィードバック抽出部115から端末Aの端末角度θaを受け取り、受け取った端末角度θaにおけるアンテナ状態1のアンテナ利得を算出する。また、第2の受信電界強度算出部117は、その端末角度θaにおけるアンテナ状態3のアンテナ利得を算出する。第2の受信電界強度算出部117は、内部メモリに計算式を保持し、計算式を利用して、各アンテナ状態において端末角度θaに対応するアンテナ利得を算出してもよい。第2の受信電界強度算出部117は、算出した2つのアンテナ利得の差を計算して、計算結果を、内部メモリから読み出した式(1)の右辺(「アレーアンテナを削減した場合のアンテナ利得差」)に代入する。また、第2の受信電界強度算出部117は、フィードバック抽出部115から受け取った、端末Aの第1の受信電界強度を、内部メモリから読み出した式(1)の右辺(「端末200−1の第1の受信電界強度」)に代入する。そして、第2の受信電界強度算出部117は、式(1)を計算して、アンテナ状態1からアンテナ数を削減してアンテナ状態3にした場合の第2の受信電界強度を算出する。
For example, the second received electric field
本第1の実施の形態においては、アンテナ数を削減した場合の第2の受信電界強度としては、例えば、アンテナ状態3の場合の第2の受信電界強度と、アンテナ状態5の場合の第2の受信電界強度とがある。従って、第2の受信電界強度算出部117は、アンテナ状態1からアンテナ状態3にアンテナ数を削減した場合の、アンテナ状態3の第2の受信電界強度を算出する。また、第2の受信電界強度算出部117は、アンテナ状態1からアンテナ状態5にアンテナ数を削減した場合の、アンテナ状態5の第2の受信電界強度を算出する。後者の場合、第2の受信電界強度算出部117は、図13の「アンテナ状態3の指向性」を「アンテナ状態5の指向性」とした場合の計算式を利用して、アンテナ状態5の場合の第2の受信電界強度を算出することが可能である。
In the first embodiment, the second received electric field strength when the number of antennas is reduced is, for example, the second received electric field strength in the
図10に戻り、次に、基地局100は、端末数は「2」以上か否かを判別する(S152)。例えば、フィードバック抽出部115は、ビームサーチ期間において、フィードバック情報から抽出した端末200の識別情報の個数が「2」個以上か否かにより判別する。
Returning to FIG. 10, next, the
基地局100は、端末数が「2」以上でないとき(S152でNoのとき)、アンテナ状態5の場合において端末200−1の第2の受信電界強度が所定値(又は受信電界強度閾値)以上か否かを検出する(図11のS164)。
When the number of terminals is not “2” or more (when No in S152), the
基地局100は、例えば、以下の処理を行う。すなわち、アンテナ状態判定部118は、ビームサーチ期間において、SIR算出部116又は第2の受信電界強度算出部117を介してフィードバック抽出部115から、端末200の識別情報の個数を受け取る。アンテナ状態判定部118は、受け取った端末200の識別情報の個数が「1」のとき、第2の受信電界強度算出部117から受け取った、端末200−1の第2の受信電界強度が所定値以上か否かを検出する。
For example, the
端末数が「1」のとき(S152でNo)、基地局100は、2系統のうち1系統を使用できればよく他の1系統は使用しなくてもよい。アンテナ状態1からアンテナ状態5の中で、1系統を使用するものは、アンテナ状態4又はアンテナ状態5である。基地局100では、アンテナ状態5が使用可能か否かを、本処理(S164)によって判断している。
When the number of terminals is “1” (No in S152), the
基地局100は、アンテナ状態5の場合の第2の受信電界強度が所定値よりも大きいとき(S164でYes)、アンテナ状態をアンテナ状態5に設定する(S165)。一方、基地局100は、アンテナ状態5の場合の第2の受信電界強度が所定値以下のとき(S164でNo)、アンテナ状態をアンテナ状態4に設定する(S166)。
When the second received electric field strength in the
例えば、基地局100は以下の処理を行う。すなわち、アンテナ状態判定部118は、第2の受信電界強度算出部117から受け取った、アンテナ状態5の場合の第2の受信電界強度が所定値よりも大きいとき(S164でYes)、アンテナ状態をアンテナ状態5にすることを決定する。アンテナ状態判定部118は、基地局100のアンテナ状態をアンテナ状態5にしても、基地局100から送信されるデータパケットを端末200−1は一定の受信電界強度で受信可能と判定しているからである。一方、アンテナ状態判定部118は、第2の受信電界強度が所定値以下のとき(S164でNo)、アンテナ状態をアンテナ状態4にすることを決定する。この場合は、アンテナ状態判定部118は、アンテナ状態5にすると、端末200−1の受信電界強度は所定値以下と低くなって、基地局100から送信されるデータパケットを正常に受信できない可能性があると判定しているからである。
For example, the
基地局100は、S165又はS165の処理を終了すると、アンテナ状態設定処理を終了して、S17へ移行する(図10)。
When the
一方、基地局100は、端末数が「2」以上のとき(S152でYes)、端末200の組み合わせを作成する(S153)。例えば、図12に示すように端末数が「8」のとき、基地局100は、以下のように端末200の組み合わせを作成する。
On the other hand, when the number of terminals is “2” or more (Yes in S152), the
すなわち、フィードバック抽出部115は、端末#1(200−1)と端末#2(200−2)、端末#1と端末#3(200−3)、…、端末#7(200−7)と端末#8(200−8)の組み合わせを作成する。そして、フィードバック抽出部115は、組み合わせを作成した順に、組み合わせ番号sを割り振る。すなわち、フィードバック抽出部115は、端末#1(200−1)と端末#2(200−2)の組み合わせから、端末#7(200−7)と端末#8(200−8)の組み合わせまで、順番に「1」から「28」までの組み合わせ番号を割り振る。フィードバック抽出部115は、端末200の組み合わせと組合せ番号とをSIR算出部116へ出力する。
That is, the
図10に戻り、次に、基地局100は、アンテナ状態3における、端末Aと端末Bとの間のSIR(以下、「端末A−B間のSIR」と称する場合がある。)を算出する(S154)。
Returning to FIG. 10, next, the
図14は、SIR算出方法の例を表す図である。例えば、SIR算出部116は、以下の式を利用して、端末A−B間のSIRを算出する。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a SIR calculation method. For example, the
端末A−B間のSIR=(アンテナ状態3における端末A向けビームの端末角度θa方向の利得)−(アンテナ状態3における、端末B向けビームの、端末A向けビームの端末角度θa方向における利得) ・・・(2) SIR between terminals A and B = (gain in terminal angle θa direction of beam for terminal A in antenna state 3) − (gain in terminal angle θa direction of beam for terminal B in antenna state 3) ... (2)
図14は、端末Aが端末#1(200−1)、端末Bが端末#3(200−3)の場合の例を表している。図14の例では、端末#1(200−1)の端末角度「−42°」における利得と、端末#3(200−3)向けビームの、この角度「−42°」における利得との利得差が、端末#1(200−1)と端末#3(200−3)の間のSIRとなる。フィードバック抽出部115では端末200の組み合わせを作成し、SIR算出部116では端末200の組み合わせを利用して、式(2)を利用して、全組み合わせに対するSIRを算出する。
FIG. 14 illustrates an example in which terminal A is terminal # 1 (200-1) and terminal B is terminal # 3 (200-3). In the example of FIG. 14, the gain at the terminal angle “−42 °” of the terminal # 1 (200-1) and the gain at the angle “−42 °” of the beam for the terminal # 3 (200-3). The difference is the SIR between the terminal # 1 (200-1) and the terminal # 3 (200-3). The
例えば、SIR算出部116は、以下のようにして、端末A−B間のSIRを算出してもよい。すなわち、SIR算出部116は、端末Aの端末角度θaをフィードバック抽出部115から受け取ると、アンテナ状態3における端末角度θa方向の利得Gaを、内部メモリから読み出す。また、SIR算出部116は、端末Aの組み合わせ対象となっている端末Bの端末角度θbをフィードバック抽出部115から受け取ると、端末角度θbをメインローブとして含む、端末B向けビームを表す式を内部メモリから読み出す。SIR算出部116は、端末B向けビームを表す式に、端末Aの端末角度θaを代入して、角度θaにおける端末B向けビームの利得Gbを算出する。SIR算出部116は、アンテナ状態3における端末角度θa方向の利得Gaから、角度θaにおける端末B向けビームの利得Gbを減算することで、端末A−B間のSIRを算出する。SIR算出部116は、全組み合わせに対して、端末A−B間のSIRを算出し、算出したSIRをアンテナ状態判定部118へ出力する。
For example, the
図10に戻り、基地局100は、更に、アンテナ状態2における端末Aのグレーティング角度を算出する(S154)。
Returning to FIG. 10, the
図15は、グレーティング角度(又はグレーティングローブ角度、或いはグレーティング方向。以下では、「グレーティング角度」と称する場合がある。)の例を表す図である。すなわち、図15は、端末A(端末#1)の端末角度が「−42°」のとき、アンテナ状態2における、端末#1(200−1)向けビームのグレーティング角度が「3°」となっている例を表している。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a grating angle (or a grating lobe angle or a grating direction. Hereinafter, it may be referred to as a “grating angle”). That is, FIG. 15 shows that when the terminal angle of terminal A (terminal # 1) is “−42 °”, the grating angle of the beam for terminal # 1 (200-1) in
上述したように、アンテナ状態2(例えば図5)では、アンテナ素子間の間隔がアンテナ状態1(例えば図4)と比較して狭くなっているため、視野角内にグレーティングローブが発生する。例えば、SIR算出部116は、フィードバック抽出部115から受け取った端末Aの端末角度θaに基づいて、アンテナ状態2における各端末向けビームのグレーティング角度θgを算出する。
As described above, in the antenna state 2 (for example, FIG. 5), since the distance between the antenna elements is narrower than that in the antenna state 1 (for example, FIG. 4), a grating lobe is generated within the viewing angle. For example, the
ここで、グレーティング角度θgの算出例について説明する。 Here, an example of calculating the grating angle θg will be described.
リニアアレーアンテナの最も簡単な例として、各アンテナ素子を等間隔、かつ、共相で励振する場合、アレーファクタF(u)は以下の式で表される。 As the simplest example of a linear array antenna, when each antenna element is excited at equal intervals and in common phase, the array factor F (u) is expressed by the following equation.
ただし、角度を表す変数として、θの代わりに以下のuを用いる。 However, the following u is used instead of θ as a variable representing the angle.
式(4)(数2)で、k0は波数、dはアンテナ素子間隔、θ0はビーム方向又は端末角度、θは角度を表す。なお、波数k0は、アンテナ素子から放射される無線電波の波長をλとすると、k0=2π/λの関係がある。 In Equation (4) (Equation 2), k 0 represents the wave number, d represents the antenna element spacing, θ 0 represents the beam direction or terminal angle, and θ represents the angle. The wave number k 0 has a relationship of k 0 = 2π / λ where λ is the wavelength of the radio wave radiated from the antenna element.
グレーティングローブは、式(4)において、u=2mπ(m=0,±1,±2,…)の周期でm=±1(u=±2π)以降の角度θで発生する。式(4)を変形すると、
例えば、基地局100は、以下のようにしてグレーティング角度θgを算出する。すなわち、SIR算出部116は、内部メモリに保持した式(6)(数4)を読み出し、端末Aの端末角度θaを式(6)の「θ0」に代入することで、端末Aに対するグレーティング角度θgを算出する。λとdは固定値として、式(6)に代入されていてもよい。この場合、SIR算出部116は、端末Aと端末Bとの組み合わせに対して、端末Aのグレーティング角度θgを算出する。SIR算出部116は、算出したグレーティング角度θgをアンテナ状態判定部118へ出力する。
For example, the
図16は、端末台数が「8」の場合の、端末組み合わせの例と、第1及び第2の受信電界強度、端末Aと端末B間のSIR、端末Aのグレーティング角度θgの例を表す図である。図16において、左端は、組み合わせ番号sを表している。組み合わせ番号順に、各端末200の第1受信電界強度と、第2の受信電界強度算出部117で算出した第2の受信電界強度があり、各組み合わせに対して、SIR算出部116で算出した端末A−B間のSIRと、端末Aのグレーティング角度がある。例えば、アンテナ状態判定部118の内部メモリに、図16に示すテーブル形式で記憶されてもよい。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of terminal combination, the first and second received electric field strengths, the SIR between the terminal A and the terminal B, and the grating angle θg of the terminal A when the number of terminals is “8”. It is. In FIG. 16, the left end represents the combination number s. There is a first received electric field strength of each terminal 200 and a second received electric field strength calculated by the second received electric field
図10に戻り、次に、基地局100は、組み合わせ番号sに「1」を代入し(S155)、組み合わせ番号順に以下の処理を行う。
Returning to FIG. 10, next, the
すなわち、基地局100は、アンテナ状態3の場合で組み合わせ番号sの端末Aと端末Bの組の第2の受信電界強度が所定値(又は第2の受信電界強度閾値)よりも大きいか否かを判定する(S156)。例えば、アンテナ状態判定部118は、組み合わせ番号「1」の端末Aと端末Bにおいて、端末Aの第2の受信電界強度と端末Bの第2の受信電界強度がともに所定値よりも大きいか否かを判定する。
That is,
アンテナ状態3は、例えば、図6に示すように、アンテナ状態1に対して、端末Aと端末B、ともにアンテナ個数を削減した場合のアンテナ状態となっている。アンテナ状態判定部118は、例えば、このようにアンテナ個数を削減してアンテナ状態3にしても、基地局100から送信された無線信号に対して、端末Aと端末Bがともに所定値よりも大きい受信電界強度で受信することが可能な否かを、本処理(図10のS156)で判定している。
For example, as shown in FIG. 6, the
なお、S156で使用する所定値と、S164で使用する所定値とは、同じ値でもよいし、異なる値でもよい。 The predetermined value used in S156 and the predetermined value used in S164 may be the same value or different values.
図10に戻り、基地局100は、組み合わせ番号sの組の第2の受信電界強度が所定値よりも大きいとき(S156でYes)、アンテナ状態3の場合に組み合わせ番号sの組のSIRが所定値(又は干渉量閾値)よりも大きいか否かを判定する(S157)。例えば、アンテナ状態判定部118は、S154で算出されたアンテナ状態3の場合の端末A−B間のSIRが所定値よりも大きいか否かを判定する。
Returning to FIG. 10, when the second received electric field strength of the combination of the combination number s is larger than the predetermined value (Yes in S156), the
基地局100は、アンテナ状態3の場合に組み合わせ番号sの組のSIRが所定値よりも大きいとき(S157でYes)、アンテナ状態をアンテナ状態3に設定する(S158)。例えば、アンテナ状態判定部118は、組み合わせ番号「1」において、アンテナ状態3の場合の端末A−B間のSIRが所定値よりも大きいとき、アンテナ状態をアンテナ状態3とすることを決定する。この場合は、アンテナ状態3に設定しても、第2の受信電界強度は所定値よりも大きく(S156でYes)、端末A−B間のSIRも所定値よりも大きい(S157でYes)ため、端末Aと端末Bともに干渉が許容範囲であり、品質が一定以上の受信信号を得られる、と考えられる。そのため、例えば、アンテナ状態判定部118は、端末A,Bに対するアンテナ状態をアンテナ状態3に設定することが可能となる。
The
例えば、S156の所定値を「−70dBm」、S157の所定値を「16dB」とすると、図16の例では、組み合わせ番号「18」の端末#1(200−1)と端末#5(200−5)に対して、アンテナ状態3が設定されることになる。
For example, if the predetermined value of S156 is “−70 dBm” and the predetermined value of S157 is “16 dB”, in the example of FIG. 16, the terminal # 1 (200-1) and the terminal # 5 (200− For 5),
図10に戻り、次に、基地局100は、組み合わせ番号sをインクリメントする(S159)。そして、基地局100は、組み合わせ番号sが、組み合わせ番号sの最大値Sよりも大きいか否かを判定する(S160)。基地局100は、組み合わせ番号sが、最大値Sよりも大きいときは(S160でYes)、アンテナ状態設定処理を終了して、図9のS17へ移行する。一方、基地局100は、組み合わせ番号sが、最大値S以下のときは(S160でNo)、S156へ移行する。
Returning to FIG. 10, next, the
例えば、アンテナ状態判定部118は、組み合わせ番号「1」に対して処理を終了すると、組み合わせ番号「2」に対して処理を行い、組み合わせ番号の最大値S=28まで、1つ1つの組み合わせに対して、S156以降の処理を行う。
For example, when the antenna
一方、基地局100は、組み合わせ番号sの組において、アンテナ状態3の場合に第2の受信電界強度が所定値以下のとき(S156でNo)、ユーザB(端末B)の端末角度方向は、ユーザA(端末A)のグレーティング角度方向か否かを判定する(S161)。例えば、アンテナ状態判定部118は、S154で算出した端末Aのグレーティング角度θgと、端末Bの端末角度θbとが一致するか否かを判定する。
On the other hand, in the combination of the combination number s, when the second received electric field strength is equal to or lower than the predetermined value (No in S156), the
また、基地局100は、組み合わせ番号sの組において、アンテナ状態3の場合に端末A−B間のSIRが所定値以下のとき(S157でNo)も、ユーザB(端末B)の端末角度方向は、ユーザA(端末A)のグレーティング角度方向か否かを判定する(S161)。例えば、アンテナ状態判定部118は、組み合わせ番号sの端末A,Bがともに第2の受信電界強度が所定値よりも大きいときでも(S156でYes)、S154で算出した、組み合わせ番号sの端末A−B間のSIRが所定値以下のときは(S157でNo)、S161の処理を行う。
In addition, in the combination of the combination number s, when the SIR between the terminals A and B is equal to or less than the predetermined value (No in S157), the
アンテナ状態3の場合に第2の受信電界強度が所定値以下のとき(S156でNo)、基地局100がアンテナ状態3にして無線信号を送信しても、端末A,Bともに一定以上の受信電界強度で無線信号を受信することができない。また、端末A−B間のSIRが所定値以下のときは(S157でNo)、基地局100がアンテナ状態3にして無線信号を送信しても、端末A,Bでは、端末Aと端末Bの各ビームが互いに干渉になって、十分な品質で無線信号を受信することができない。このような場合、基地局100は、アンテナ状態3にすることは諦め、アンテナ状態2に設定可能な否かを判定している。
When the second received electric field strength is less than or equal to a predetermined value in the antenna state 3 (No in S156), even if the
上述したように、アンテナ状態2は、端末Aと端末Bの端末角度が固定化されている。そして、端末Aのグレーティング角度と端末Bの端末角度とが一致する場合、基地局100は、端末Aのグレーティング角度方向に存在するグレーティングローブをキャンセルすることも可能である。本処理(S161)では、基地局100は、端末Aのグレーティング角度と端末Bの端末角度とが一致すれば、アンテナ状態2により、端末Aと端末Bに無線信号を送信可能と判断している。
As described above, in the
基地局100は、ユーザBの端末角度方向は、ユーザAのグレーティング方向であるとき(S161でYes)、アンテナ状態をアンテナ状態2に設定する(S162)。例えば、アンテナ状態判定部118は、端末Aのグレーティング角度θgと、端末Bの端末角度θbとが一致するときは、アンテナ状態2の条件を満たしていると判定して、アンテナ状態をアンテナ状態2に設定する。
When the terminal angle direction of the user B is the grating direction of the user A (Yes in S161), the
一方、基地局100は、ユーザBの端末角度方向は、ユーザAのグレーティング方向ではないとき(S161でNo)、アンテナ状態をアンテナ状態1に設定する(S163)。例えば、アンテナ状態判定部118は、端末Aのグレーティング角度θgと、端末Bの端末角度θbとが一致しないときは、アンテナ状態2、3の条件を満たしていないと判定して、アンテナ状態をアンテナ状態1に設定する(S163)、或いは、アンテナ状態をアンテナ状態1のまま維持する。
On the other hand, when the terminal angle direction of the user B is not the grating direction of the user A (No in S161), the
そして、基地局100は、S162又はS163の処理を終了すると、組み合わせ番号をインクリメントし(S159)、上述した処理を繰り返す。
And the
図16の例では、組み合わせ番号「3」は、端末B(端末200−5)の端末角度「3°」と、端末A(端末200−1)のグレーティング角度「3°」は一致するため、端末200−1,200−5に対してはアンテナ状態2が設定される。
In the example of FIG. 16, since the combination number “3” matches the terminal angle “3 °” of the terminal B (terminal 200-5) and the grating angle “3 °” of the terminal A (terminal 200-1),
また、図16の例では、例えば、端末#2(200−2)と端末#4(200−4)の組み合わせ、端末#6(200−6)と端末#7(200−7)の組み合わせに対して、アンテナ状態1が設定される。
In the example of FIG. 16, for example, the combination of terminal # 2 (200-2) and terminal # 4 (200-4), or the combination of terminal # 6 (200-6) and terminal # 7 (200-7) On the other hand,
以上により、アンテナ状態設定処理が終了する。 Thus, the antenna state setting process ends.
図9に戻り、次に、基地局100は、端末200の送信タイムスロットを設定する(S17)。
Returning to FIG. 9, next, the
そして、基地局100は、設定した送信タイムスロットで端末200に対する送信を開始する(S18)。
Then, the
図17は、設定した送信タイムスロットでの端末200への送信例を表す図である。例えば、基地局100では以下の処理を行う。すなわち、アンテナ状態判定部118は、端末#3(200−3)と端末#8(200−8)の組み合わせに対して、アンテナ状態3とした判定結果をアンテナ制御部119へ出力する。また、アンテナ状態判定部118は、端末#1(200−1)と端末#4(200−4)の組み合わせに対して、アンテナ状態2とした判定結果をアンテナ制御部119へ出力する。さらに、アンテナ状態判定部118は、端末#2(200−2)と端末#4(200−4)の組み合わせと、端末#6(200−6)と端末#7(200−7)の組み合わせとに対して、アンテナ状態1とした判定結果をアンテナ制御部119へ出力する。アンテナ制御部119は、判定経過に従って、送信タイムスロット期間で、各端末200の組み合わせに対して、設定したアンテナ状態となるように、増幅器102−1等の電源のオン又はオフを制御する。これにより、図17に示すように、送信タイムスロット期間で、各端末200の組み合わせで設定されたアンテナ状態で無線通信が行われる。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of transmission to
そして、基地局100は、一連の処理を終了する(S19)。
And the
このように本第1の実施の形態では、基地局100は、干渉量と第2の受信電界強度とに基づいて、アンテナ状態を、アンテナ状態2やアンテナ状態3に設定することが可能である(図10のS158,S162)。
Thus, in the first embodiment, the
基地局100では、干渉量と第2の受信電界強度とを考慮しているため、端末数が多く(S152でYes)、伝送量が一定以上の状況下においても、端末200側の受信品質が十分となっているか否かを判断することが可能となる。
In
また、基地局100では、アンテナ状態1よりも消費電力の低いアンテナ状態2やアンテナ状態3の設定も可能となっている。例えば、基地局100は、本動作(図9のS10)開始前はアンテナ状態1として設定されており、その後、アンテナ状態設定処理(図10)によって、アンテナ状態2〜5への設定が可能となる。よって、基地局100では、アンテナ状態を、アンテナ状態1から、アンテナ状態1よりも消費電力の低いアンテナ状態2〜5へ切り替えることが可能となる。従って、基地局100において、伝送量を変えることなく消費電力を低くすることが可能となる。
The
以上から、本第1の実施の形態における基地局100では、複数の端末200に対して、伝送量が一定以上の状況においても、伝送量を変えることなく基地局100の消費電力を低くすることが可能となる。
From the above, the
なお、基地局100は、端末数が「1」のとき、アンテナ状態をアンテナ状態4またはアンテナ状態5に設定することが可能である(図11)。アンテナ状態1と比較して、アンテナ状態4とアンテナ状態5は消費電力が少ない。そのため、基地局100は、端末数が「1」であっても、アンテナ状態1である場合と比較して、基地局100の消費電力を低くすることが可能である。
Note that the
なお、第1の実施の形態において、アンテナ101−1〜101−6は、6個の例で説明した。例えば、アンテナの個数は、アンテナ状態2を考慮して、3個以上あればよい。
In the first embodiment, the antennas 101-1 to 101-6 have been described using six examples. For example, the number of antennas may be three or more in consideration of the
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態について説明する。図18は、第2の実施の形態における基地局100の構成例を表す図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration example of the
基地局100は、さらに、フェーズシフタ104−1〜104−6と、分配器105−1,105−2との間に、スイッチ(SW)130−1〜130−6を備える。
The
各スイッチ130−1〜130−6は、各フェーズシフタ104−1〜104−6を、ユーザA側(分配器105−1)かユーザB側(分配器105−2)のいずれかに接続するように切り替えを行うことが可能である。また、各スイッチ130−1は、電源がオフとなって、各フェーズシフタ104−1〜104−6を、ユーザA側とユーザB側の双方とも接続しないようにすることも可能である。このような切り替えと電源のオン又はオフは、アンテナ制御部119からの切り替え制御信号や、電源オン信号又は電源オフ信号などにより制御可能である。
Each switch 130-1 to 130-6 connects each phase shifter 104-1 to 104-6 to either the user A side (distributor 105-1) or the user B side (distributor 105-2). It is possible to switch as described above. Further, each switch 130-1 can be configured such that the power is turned off and the phase shifters 104-1 to 104-6 are not connected to both the user A side and the user B side. Such switching and power on / off can be controlled by a switching control signal from the
図18に示す基地局100は、第1の実施の形態で説明したアンテナ状態2からアンテナ状態5を設定することが可能である。ただし、図18に示す基地局100は、スイッチ130−1〜130−6による切り替えにより、アンテナ状態1を設定することができない。図19から図22は、アンテナ状態2からアンテナ状態5の例をそれぞれ表す図である。
The
図23は、本第2の実施の形態における基地局100における動作例を表すフローチャートである。また、図24と図25は、本第2の実施の形態におけるアンテナ状態設定処理の例を表すフローチャートである。
FIG. 23 is a flowchart illustrating an operation example in the
本第2の実施の形態では、ユーザBの方向はユーザAのグレーティング方向ではないとき(S161でNo)、アンテナ状態1は存在しないため、アンテナ状態5の判定(図25のS164)を行うようにしている。基地局100は、アンテナ状態2またはアンテナ状態3に設定できないときは、アンテナ状態5またはアンテナ状態4に設定(S165,S166)するようにしている。
In the second embodiment, when the direction of the user B is not the grating direction of the user A (No in S161), since the
本第2の実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、基地局100は、干渉量と第2の受信電界強度とに基づいて、アンテナ状態を、アンテナ状態2やアンテナ状態3に設定することが可能である(図24のS158,S162)。従って、第1の実施の形態と同様に、基地局100では、端末200に対して、伝送量が一定以上の状況下においても、伝送量を変えることなく基地局100の消費電力を低くすることが可能となる。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the
[第3の実施の形態]
図26は、第3の実施の形態における無線通信システム10の構成例を表す図である。無線通信システム10は、無線基地局装置100と端末装置200とを備える。また、無線基地局装置100は、フィードバック抽出部115、干渉量算出部116、第2の受信電界強度算出部117、及びアンテナ状態判定部118を備える。
[Third Embodiment]
FIG. 26 is a diagram illustrating a configuration example of the
なお、干渉量算出部116は、例えば、第1の実施の形態におけるSIR算出部116に対応する。
Note that the interference
フィードバック抽出部115は、無線基地局装置100から送信した端末装置200へ送信するビームを決定するための信号であるビームサーチ信号に対して、端末装置200から送信されたフィードバック情報を受信する。干渉量算出部116は、フィードバック情報に基づいて、端末装置200に対する干渉量を算出する。第2の受信電界強度算出部117は、フィードバック情報に基づいて、無線基地局装置100のアンテナ数を削減した場合の端末装置200における受信電界強度を表す第2の受信電界強度を算出する。
The
アンテナ状態判定部118は、干渉量と第2の受信電界強度とに基づいて、無線基地局装置100のアンテナ状態を、第1のアンテナ状態から、第1のアンテナ状態よりも消費電力の低い第2のアンテナ状態へ切り替える。
The antenna
このように、本第3の実施の形態においては、無線基地局装置100は、干渉量と第2の受信電界強度とに基づいてアンテナ状態を切り替えるようにしている。このため、無線基地局装置100は、端末装置200との無線通信の際の伝送量が一定以上の状況下にあることを検出し、そのような状況下において、アンテナ状態を切り替えることが可能となる。
Thus, in the third embodiment, radio
また、本第3の実施の形態においては、無線基地局装置100は、アンテナ状態を、第1のアンテナ状態から第2のアンテナ状態へ切り替えることが可能である。このため、無線基地局装置100は、伝送量を変えることなく消費電力の削減を図ることが可能となる。
Further, in the third embodiment, radio
まとめると、無線基地局装置100は、干渉量と第2の受信電界強度とに基づいてアンテナ状態1からアンテナ状態2へ切り替えることで、端末装置200との無線通信に関して、伝送量が一定以上の状況においても、伝送量を変えることなく消費電力の削減を図ることが可能となる。
In summary, the radio
以上まとめると付記のようになる。 The above is summarized as an appendix.
(付記1)
端末装置と無線通信を行う無線基地局装置において、
前記無線基地局装置から送信した前記端末装置に送信するビームを決定するための信号であるビームサーチ信号に対して、前記端末装置から送信されたフィードバック情報を受信するフィードバック抽出部と、
前記フィードバック情報に基づいて、前記端末装置に対する干渉量を算出する干渉量算出部と、
前記フィードバック情報に基づいて、前記無線基地局装置のアンテナ数を削減した場合の前記端末装置における受信電界強度を表す第2の受信電界強度を算出する第2の受信電界強度算出部と、
前記干渉量と前記第2の受信電界強度とに基づいて、前記無線基地局装置のアンテナ状態を第1のアンテナ状態から、前記第1のアンテナ状態よりも消費電力の低い第2のアンテナ状態へ切り替えるアンテナ状態判定部と、
を備えることを特徴とする無線基地局装置。
(Appendix 1)
In a wireless base station device that performs wireless communication with a terminal device,
For a beam search signal that is a signal for determining a beam to be transmitted to the terminal device transmitted from the radio base station device, a feedback extraction unit that receives feedback information transmitted from the terminal device;
An interference amount calculation unit that calculates an interference amount for the terminal device based on the feedback information;
Based on the feedback information, a second received electric field strength calculating unit that calculates a second received electric field strength that represents the received electric field strength in the terminal device when the number of antennas of the radio base station device is reduced;
Based on the amount of interference and the second received electric field strength, the antenna state of the radio base station apparatus is changed from the first antenna state to a second antenna state with lower power consumption than the first antenna state. An antenna state determination unit for switching,
A radio base station apparatus comprising:
(付記2)
前記フィードバック抽出部は、前記フィードバック情報に基づいて、前記無線基地局装置に対して前記端末装置が位置する方向を検出し、前記フィードバック情報から、前記端末装置が前記ビームサーチ信号を受信したときに測定した第1の受信電界強度を抽出し、
前記干渉量算出部は、前記端末装置が位置する方向に基づいて前記干渉量を算出し、
前記第2の受信電界強度算出部は、前記第1の受信電界強度に基づいて、前記第2の受信電界強度を算出する、
ことを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(Appendix 2)
The feedback extraction unit detects a direction in which the terminal apparatus is located with respect to the radio base station apparatus based on the feedback information, and when the terminal apparatus receives the beam search signal from the feedback information Extract the measured first received electric field strength,
The interference amount calculation unit calculates the interference amount based on a direction in which the terminal device is located,
The second received electric field strength calculating unit calculates the second received electric field strength based on the first received electric field strength;
The radio base station apparatus according to
(付記3)
前記フィードバック抽出部は、前記ビームサーチ信号に対して第1及び第2の端末装置からそれぞれ送信された第1及び第2のフィードバック情報を受信し、前記第1及び第2のフィードバック情報に基づいて、前記無線基地局装置に対して前記第1及び第2の端末装置がそれぞれ位置する第1及び第2の方向を検出し、前記第1及び第2のフィードバック情報から、前記第1及び第2の端末装置が前記ビームサーチ信号を受信したときにそれぞれ測定した第3及び第4の受信電界強度を抽出し、
前記干渉量算出部は、前記第1及び第2の方向に基づいて、前記第1の端末装置の前記第1の方向における第1の受信電力に対して、前記第2の端末装置の前記第1の方向における第2の受信電力の差分を前記干渉量として算出し、
前記第2の受信電界強度算出部は、前記第3及び第4の受信電界強度に対して、前記無線基地局装置のアンテナ数を削減した場合の前記第1及び第2の端末装置に対する第1及び第2のアンテナ利得の差分を、前記無線基地局装置のアンテナ数を削減した場合の前記第1及び第2の端末装置における受信電界強度を第5及び第6の受信電界強度としてそれぞれ算出し、
前記アンテナ状態判定部は、前記干渉量と、前記第5及び第6の受信電界強度とに基づいて、前記第1のアンテナ状態から前記第2のアンテナ状態へ切り替える、
ことを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(Appendix 3)
The feedback extraction unit receives first and second feedback information respectively transmitted from the first and second terminal apparatuses with respect to the beam search signal, and based on the first and second feedback information , Detecting first and second directions in which the first and second terminal apparatuses are respectively located with respect to the radio base station apparatus, and determining the first and second from the first and second feedback information. Extracting the third and fourth received electric field strengths measured when the terminal device receives the beam search signal,
The interference amount calculation unit is configured to perform the first reception power in the first direction of the first terminal device based on the first and second directions with respect to the first received power in the first terminal device. Calculating the difference of the second received power in the direction of 1 as the amount of interference,
The second received electric field strength calculating unit is configured to perform a first operation on the first and second terminal devices when the number of antennas of the radio base station device is reduced with respect to the third and fourth received electric field strengths. And the difference between the second antenna gain and the received electric field strength at the first and second terminal devices when the number of antennas of the radio base station device is reduced are calculated as the fifth and sixth received electric field strengths, respectively. ,
The antenna state determination unit switches from the first antenna state to the second antenna state based on the interference amount and the fifth and sixth received electric field strengths.
The radio base station apparatus according to
(付記4)
前記第1のアンテナ状態は、全てのアンテナを第1及び第2の端末装置との無線通信において使用するアンテナ状態であり、
前記第2のアンテナ状態は、
前記第1の端末装置との無線通信に使用するアンテナ間に、前記第2の端末装置との無線通信に使用するアンテナが位置する第3のアンテナ状態、又は、
前記第1の端末装置との無線通信に使用するアンテナと前記第2の端末装置との無線通信に使用するアンテナが、前記第1の端末装置との無線通信に使用するアンテナ間に、前記第2の端末装置との無線通信に使用するアンテナが位置することなく、別々に位置する第4のアンテナ状態である、
ことを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(Appendix 4)
The first antenna state is an antenna state in which all antennas are used in wireless communication with the first and second terminal devices,
The second antenna state is:
A third antenna state in which an antenna used for wireless communication with the second terminal device is located between antennas used for wireless communication with the first terminal device; or
The antenna used for wireless communication with the first terminal apparatus and the antenna used for wireless communication with the second terminal apparatus are between the antennas used for wireless communication with the first terminal apparatus. It is a fourth antenna state where the antenna used for wireless communication with the terminal device of 2 is located separately without being located.
The radio base station apparatus according to
(付記5)
前記アンテナ状態判定部は、前記干渉量が干渉量閾値よりも大きく、かつ、前記アンテナ数を前記第3のアンテナ状態に削減した場合の前記第2の受信電界強度が第2の受信電界強度閾値よりも大きいとき、前記第4のアンテナ状態へ切り替え、前記干渉量が前記干渉量閾値以下のとき、又は、前記第2の受信電界強度が前記第2の受信電界強度閾値以下のとき、前記第3のアンテナ状態へ切り替えることを特徴とする付記4記載の無線基地局装置。
(Appendix 5)
The antenna state determination unit is configured such that the second received electric field strength is a second received electric field strength threshold when the amount of interference is larger than an interference amount threshold and the number of antennas is reduced to the third antenna state. Is greater than the second antenna state, the interference amount is less than or equal to the interference amount threshold value, or the second reception field strength is less than or equal to the second reception field strength threshold value. 4. The radio base station apparatus according to
(付記6)
前記フィードバック抽出部は、前記フィードバック情報に基づいて、前記無線基地局装置に対して前記第1及び第2の端末装置が位置する方向を検出し、
前記干渉量算出部は、前記第1の端末装置が位置する方向に基づいて、該方向をメインローブとして、メインローブに対するグレーティングローブが存在する方向を検出し、
前記アンテナ状態判定部は、前記干渉量が前記干渉量閾値以下のとき、又は、前記第2の受信電界強度が前記第2の受信電界強度以下のときにおいて、前記第1の端末装置のグレーティングローブが存在する方向と前記第2の端末装置が位置する方向とが一致するとき、前記第3のアンテナ状態へ切り替え、前記第1の端末装置のグレーティングローブが存在する方向と前記第2の端末装置が位置する方向とが一致しないとき前記第1のアンテナ状態を維持する
ことを特徴とする付記5記載の無線基地局装置。
(Appendix 6)
The feedback extraction unit detects a direction in which the first and second terminal devices are located with respect to the radio base station device based on the feedback information,
The interference amount calculation unit detects a direction in which a grating lobe with respect to the main lobe exists based on the direction in which the first terminal device is located, with the direction as the main lobe,
The antenna state determination unit is configured to detect a grating lobe of the first terminal apparatus when the interference amount is equal to or less than the interference amount threshold value or when the second reception electric field strength is equal to or less than the second reception electric field strength. When the direction in which the second terminal apparatus is located and the direction in which the second terminal apparatus is located are switched to the third antenna state, the direction in which the grating lobe of the first terminal apparatus exists and the second terminal apparatus The radio base station apparatus according to
(付記7)
更に、
前記アンテナ毎に、前記第1及び第2の端末装置へ送信する第1及び第2の無線信号の位相をそれぞれ調整する第1及び第2のフェーズシフタと、前記第1及び第2のフェーズシフタから出力される前記第1及び第2の無線信号を増幅する増幅器と、
前記アンテナ状態判定部による切り替えに従って、前記第1及び第2のフェーズシフタと前記増幅器の電源のオン又はオフを制御して、前記第1のアンテナ状態から前記第2のアンテナ状態への切り替えを行うアンテナ制御部と
を備えることを特徴とする付記4記載の無線基地局装置。
(Appendix 7)
Furthermore,
First and second phase shifters for adjusting the phases of the first and second radio signals transmitted to the first and second terminal devices for each antenna, and the first and second phase shifters An amplifier for amplifying the first and second radio signals output from
According to the switching by the antenna state determination unit, the power supply of the first and second phase shifters and the amplifier is controlled to be switched on and off to switch from the first antenna state to the second antenna state. The radio base station apparatus according to
(付記8)
更に、
第1の端末装置へ送信する第1の送信データを無線帯域の第1の無線信号へ変換し、前記第1の無線信号を前記アンテナへ出力する第1の無線部と、第2の端末装置へ送信する第2の送信データを無線帯域の第2の無線信号へ変換し、前記第2の無線信号を前記アンテナへ出力する第2の無線部とを備え、
前記無線基地局装置は、前記第1及び第2の無線部により、前記第1及び第2の端末装置と同時に無線通信を行うことを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(Appendix 8)
Furthermore,
A first wireless unit that converts first transmission data to be transmitted to the first terminal device into a first wireless signal in a wireless band and outputs the first wireless signal to the antenna; and a second terminal device A second wireless unit for converting second transmission data to be transmitted to a second wireless signal in a wireless band and outputting the second wireless signal to the antenna;
The radio base station apparatus according to
(付記9)
更に、前記アンテナ毎に、前記アンテナと前記第1の無線部、又は前記アンテナと前記第2の無線部との接続を切り替えるスイッチを備えることを特徴とする付記8記載の無線基地局装置。
(Appendix 9)
The radio base station apparatus according to
(付記10)
前記第1のアンテナ状態は、全てのアンテナを第1及び第2の端末装置との無線通信において使用するアンテナ状態であり、
前記第2のアンテナ状態は、
前記第1の端末装置との無線通信に使用するアンテナ間に、前記第2の端末装置との無線通信に使用するアンテナが位置する第3のアンテナ状態、
前記第1の端末装置との無線通信に使用するアンテナと前記第2の端末装置との無線通信に使用するアンテナが、前記第1の端末装置との無線通信に使用するアンテナ間に、前記第2の端末装置との無線通信に使用するアンテナが位置することなく、別々に位置する第4のアンテナ状態、又は、
前記第2の端末装置との無線通信に使用することなく前記第1の端末装置との無線通信に前記アンテナを使用する第5のアンテナ状態であり、
前記フィードバック抽出部は、前記フィードバック情報に基づいて、前記無線基地局装置に対して前記第1及び第2の端末装置が位置する方向を検出し、
前記干渉量算出部は、前記第1の端末装置が位置する方向に基づいて、該方向をメインローブとして、メインローブに対するグレーティングローブが存在する方向を検出し、
前記アンテナ状態判定部は、前記干渉量が干渉量閾値よりも大きく、かつ、前記第2の受信電界強度が第2の受信電界強度閾値よりも大きいとき、前記第4のアンテナ状態へ切り替え、前記干渉量が前記干渉量閾値以下のとき、又は、前記第2の受信電界強度が前記第2の受信電界強度以下のときにおいて、前記第1の端末装置のグレーティングローブが存在する方向と前記第2の端末装置が位置する方向とが一致するとき、前記第3のアンテナ状態へ切り替え、前記第1の端末装置のグレーティングローブが存在する方向と前記第2の端末装置が位置する方向とが一致しないとき、前記第5のアンテナ状態へ切り替える
ことを特徴とする付記9記載の無線基地局装置。
(Appendix 10)
The first antenna state is an antenna state in which all antennas are used in wireless communication with the first and second terminal devices,
The second antenna state is:
A third antenna state in which an antenna used for wireless communication with the second terminal device is located between antennas used for wireless communication with the first terminal device;
The antenna used for wireless communication with the first terminal apparatus and the antenna used for wireless communication with the second terminal apparatus are between the antennas used for wireless communication with the first terminal apparatus. A fourth antenna state where the antenna used for wireless communication with the two terminal devices is located without being located, or
A fifth antenna state in which the antenna is used for wireless communication with the first terminal device without being used for wireless communication with the second terminal device;
The feedback extraction unit detects a direction in which the first and second terminal devices are located with respect to the radio base station device based on the feedback information,
The interference amount calculation unit detects a direction in which a grating lobe with respect to the main lobe exists based on the direction in which the first terminal device is located, with the direction as the main lobe,
The antenna state determination unit switches to the fourth antenna state when the amount of interference is larger than an interference amount threshold and the second received electric field strength is larger than a second received electric field strength threshold, When the interference amount is less than or equal to the interference amount threshold value, or when the second received electric field strength is less than or equal to the second received electric field strength, the direction in which the grating lobe of the first terminal device exists and the second Switch to the third antenna state when the direction in which the terminal device is located matches the direction in which the grating lobe of the first terminal device exists and the direction in which the second terminal device is located does not match The radio base station apparatus according to
(付記11)
前記第2のアンテナ状態は、
前記第2の端末装置との無線通信に使用することなく前記第1の端末装置との無線通信に前記アンテナの全てを使用する前記第6のアンテナ状態と、前記第2の端末装置との無線通信に使用することなく前記第1の端末装置との無線通信に前記アンテナの一部を使用する第7のアンテナ状態であり、
前記無線基地局装置が前記第2の端末装置と無線通信することなく前記第1の端末装置と無線通信を行うとき、前記アンテナ数を前記第7のアンテナ状態に削減した場合の前記第2の受信電界強度が第2の受信電界強度閾値よりも大きいとき、前記第7のアンテナ状態に切り替え、前記アンテナ数を前記第7のアンテナ状態に削減した場合の前記第2の受信電界強度が第2の受信電界強度閾値以下のとき、前記第6のアンテナ状態に切り替える
ことを特徴とする付記4記載の無線基地局装置。
(Appendix 11)
The second antenna state is:
The sixth antenna state in which all of the antennas are used for wireless communication with the first terminal device without being used for wireless communication with the second terminal device, and wireless communication with the second terminal device A seventh antenna state in which a part of the antenna is used for wireless communication with the first terminal device without being used for communication;
When the radio base station apparatus performs radio communication with the first terminal apparatus without performing radio communication with the second terminal apparatus, the second number when the number of antennas is reduced to the seventh antenna state. When the received electric field strength is larger than the second received electric field strength threshold, the second received electric field strength when switching to the seventh antenna state and reducing the number of antennas to the seventh antenna state is the second The radio base station apparatus according to
(付記12)
端末装置と無線通信を行う無線基地局装置における無線通信方法であって、
前記無線基地局装置から送信した前記端末装置に送信するビームを決定するための信号であるビームサーチ信号に対して前記端末装置から送信されたフィードバック情報を受信し、
前記フィードバック情報に基づいて、前記端末装置に対する干渉量を算出し、
前記フィードバック情報に基づいて、前記無線基地局装置のアンテナ数を削減した場合の前記端末装置における受信電界強度を表す第2の受信電界強度を算出し、
前記干渉量と前記第2の受信電界強度とに基づいて、前記無線基地局装置のアンテナ状態を第1のアンテナ状態から、前記第1のアンテナ状態よりも消費電力の低い第2のアンテナ状態へ切り替える、
ことを特徴とする無線通信方法。
(Appendix 12)
A wireless communication method in a wireless base station device that performs wireless communication with a terminal device,
Receiving feedback information transmitted from the terminal device with respect to a beam search signal that is a signal for determining a beam to be transmitted to the terminal device transmitted from the radio base station device;
Based on the feedback information, calculate the amount of interference for the terminal device,
Based on the feedback information, a second received electric field strength representing a received electric field strength in the terminal device when the number of antennas of the radio base station device is reduced is calculated,
Based on the amount of interference and the second received electric field strength, the antenna state of the radio base station apparatus is changed from the first antenna state to a second antenna state with lower power consumption than the first antenna state. Switch,
A wireless communication method.
10:無線通信システム 100:無線基地局装置
101−1〜101−6:アンテナ素子
102−1〜102−6:増幅器 103−1〜103−6:合成器
104−1〜104−12:フェーズシフタ
105−1,105−2:分配器 106−1,106−2:T/Rスイッチ
107−1,107−2:送信無線部 108−1,108−2:受信無線部
109−1,109−2:DAC 110−1,110−2:ADC
111:デジタル信号処理部 112:ビーム探索処理部
113:信号送信部 114:信号受信部
115:フィードバック抽出部 116:SIR算出部
117:第2の受信電界強度算出部 118:アンテナ状態判定部
119:アンテナ制御部 120:メモリ部
130−1〜130−6:スイッチ 200(200−1〜200−8):端末装置
10: Radio communication system 100: Radio base station apparatuses 101-1 to 101-6: Antenna elements 102-1 to 102-6: Amplifiers 103-1 to 103-6: Synthesizers 104-1 to 104-12: Phase shifters 105-1 and 105-2: Distributors 106-1, 106-2: T / R switches 107-1 and 107-2: Transmission radio units 108-1 and 108-2: Reception radio units 109-1 and 109- 2: DAC 110-1, 110-2: ADC
111: Digital signal processing unit 112: Beam search processing unit 113: Signal transmission unit 114: Signal reception unit 115: Feedback extraction unit 116: SIR calculation unit 117: Second received electric field strength calculation unit 118: Antenna state determination unit 119: Antenna control unit 120: memory units 130-1 to 130-6: switch 200 (200-1 to 200-8): terminal device
Claims (7)
前記無線基地局装置から送信した前記端末装置に送信するビームを決定するための信号であるビームサーチ信号に対して、前記端末装置から送信されたフィードバック情報を受信するフィードバック抽出部と、
前記フィードバック情報に基づいて、前記端末装置に対する干渉量を算出する干渉量算出部と、
前記フィードバック情報に基づいて、前記無線基地局装置のアンテナ数を削減した場合の前記端末装置における受信電界強度を表す第2の受信電界強度を算出する第2の受信電界強度算出部と、
前記干渉量と前記第2の受信電界強度とに基づいて、前記無線基地局装置のアンテナ状態を第1のアンテナ状態から、前記第1のアンテナ状態よりも消費電力の低い第2のアンテナ状態へ切り替えるアンテナ状態判定部と、
を備えることを特徴とする無線基地局装置。 In a wireless base station device that performs wireless communication with a terminal device,
For a beam search signal that is a signal for determining a beam to be transmitted to the terminal device transmitted from the radio base station device, a feedback extraction unit that receives feedback information transmitted from the terminal device;
An interference amount calculation unit that calculates an interference amount for the terminal device based on the feedback information;
Based on the feedback information, a second received electric field strength calculating unit that calculates a second received electric field strength that represents the received electric field strength in the terminal device when the number of antennas of the radio base station device is reduced;
Based on the amount of interference and the second received electric field strength, the antenna state of the radio base station apparatus is changed from the first antenna state to a second antenna state with lower power consumption than the first antenna state. An antenna state determination unit for switching,
A radio base station apparatus comprising:
前記干渉量算出部は、前記端末装置が位置する方向に基づいて前記干渉量を算出し、
前記第2の受信電界強度算出部は、前記第1の受信電界強度に基づいて、前記第2の受信電界強度を算出する、
ことを特徴とする請求項1記載の無線基地局装置。 The feedback extraction unit detects a direction in which the terminal apparatus is located with respect to the radio base station apparatus based on the feedback information, and when the terminal apparatus receives the beam search signal from the feedback information Extract the measured first received electric field strength,
The interference amount calculation unit calculates the interference amount based on a direction in which the terminal device is located,
The second received electric field strength calculating unit calculates the second received electric field strength based on the first received electric field strength;
The radio base station apparatus according to claim 1.
前記第2のアンテナ状態は、
前記第1の端末装置との無線通信に使用するアンテナ間に、前記第2の端末装置との無線通信に使用するアンテナが位置する第3のアンテナ状態、又は、
前記第1の端末装置との無線通信に使用するアンテナと前記第2の端末装置との無線通信に使用するアンテナが、前記第1の端末装置との無線通信に使用するアンテナ間に、前記第2の端末装置との無線通信に使用するアンテナが位置することなく、別々に位置する第4のアンテナ状態である、
ことを特徴とする請求項1記載の無線基地局装置。 The first antenna state is an antenna state in which all antennas are used in wireless communication with the first and second terminal devices,
The second antenna state is:
A third antenna state in which an antenna used for wireless communication with the second terminal device is located between antennas used for wireless communication with the first terminal device; or
The antenna used for wireless communication with the first terminal apparatus and the antenna used for wireless communication with the second terminal apparatus are between the antennas used for wireless communication with the first terminal apparatus. It is a fourth antenna state where the antenna used for wireless communication with the terminal device of 2 is located separately without being located.
The radio base station apparatus according to claim 1.
前記干渉量算出部は、前記第1の端末装置が位置する方向に基づいて、該方向をメインローブとして、メインローブに対するグレーティングローブが存在する方向を検出し、
前記アンテナ状態判定部は、前記干渉量が前記干渉量閾値以下のとき、又は、前記第2の受信電界強度が前記第2の受信電界強度以下のときにおいて、前記第1の端末装置のグレーティングローブが存在する方向と前記第2の端末装置が位置する方向とが一致するとき、前記第3のアンテナ状態へ切り替え、前記第1の端末装置のグレーティングローブが存在する方向と前記第2の端末装置が位置する方向とが一致しないとき前記第1のアンテナ状態を維持する
ことを特徴とする請求項4記載の無線基地局装置。 The feedback extraction unit detects a direction in which the first and second terminal devices are located with respect to the radio base station device based on the feedback information,
The interference amount calculation unit detects a direction in which a grating lobe with respect to the main lobe exists based on the direction in which the first terminal device is located, with the direction as the main lobe,
The antenna state determination unit is configured to detect a grating lobe of the first terminal apparatus when the interference amount is equal to or less than the interference amount threshold value or when the second reception electric field strength is equal to or less than the second reception electric field strength. When the direction in which the second terminal apparatus is located and the direction in which the second terminal apparatus is located are switched to the third antenna state, the direction in which the grating lobe of the first terminal apparatus exists and the second terminal apparatus The radio base station apparatus according to claim 4, wherein the first antenna state is maintained when the direction in which the radio wave is located does not match.
第1の端末装置へ送信する第1の送信データを無線帯域の第1の無線信号へ変換し、前記第1の無線信号を前記アンテナへ出力する第1の無線部と、第2の端末装置へ送信する第2の送信データを無線帯域の第2の無線信号へ変換し、前記第2の無線信号を前記アンテナへ出力する第2の無線部とを備え、
前記無線基地局装置は、前記第1及び第2の無線部により、前記第1及び第2の端末装置と同時に無線通信を行うことを特徴とする請求項1記載の無線基地局装置。 Furthermore,
A first wireless unit that converts first transmission data to be transmitted to the first terminal device into a first wireless signal in a wireless band and outputs the first wireless signal to the antenna; and a second terminal device A second wireless unit for converting second transmission data to be transmitted to a second wireless signal in a wireless band and outputting the second wireless signal to the antenna;
The radio base station apparatus according to claim 1, wherein the radio base station apparatus performs radio communication simultaneously with the first and second terminal apparatuses by the first and second radio units.
前記無線基地局装置から送信した前記端末装置に送信するビームを決定するための信号であるビームサーチ信号に対して、前記端末装置から送信されたフィードバック情報を受信し、
前記フィードバック情報に基づいて、前記端末装置に対する干渉量を算出し、
前記フィードバック情報に基づいて、前記無線基地局装置のアンテナ数を削減した場合の前記端末装置における受信電界強度を表す第2の受信電界強度を算出し、
前記干渉量と前記第2の受信電界強度とに基づいて、前記無線基地局装置のアンテナ状態を第1のアンテナ状態から、前記第1のアンテナ状態よりも消費電力の低い第2のアンテナ状態へ切り替える、
ことを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method in a wireless base station device that performs wireless communication with a terminal device,
In response to a beam search signal that is a signal for determining a beam to be transmitted to the terminal device transmitted from the radio base station device, the feedback information transmitted from the terminal device is received,
Based on the feedback information, calculate the amount of interference for the terminal device,
Based on the feedback information, a second received electric field strength representing a received electric field strength in the terminal device when the number of antennas of the radio base station device is reduced is calculated,
Based on the amount of interference and the second received electric field strength, the antenna state of the radio base station apparatus is changed from the first antenna state to a second antenna state with lower power consumption than the first antenna state. Switch,
A wireless communication method.
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