JP4569758B2 - 基地局装置、送信ウェイト選択制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、移動体通信システムにおける基地局装置、送信ウェイト選択制御方法及びプログラムに関する。

近年では、移動体通信システム（例えば、Personal Handyphone System）における基地局装置が実用化されている。図３は、従来の基地局装置の一部の動作処理を示す図である（例えば、特許文献１）。図３に示すように、Ｓ１において、基地局装置は、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルの推定値が閾値を超えている場合にはＳ２の処理に移り、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルの推定値が閾値を超えていない場合にはＳ３の処理に移る。Ｓ２において、基地局装置は、特定の端末への指向性を有する送信信号を生成するための送信ウェイト（以下では、第１送信ウェイトと称する）を決定する。Ｓ３において、基地局装置は、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルを最大化するための送信ウェイト（以下では、第２送信ウェイトと称する）を決定する。

このように、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルが十分であると推定されたときは第１送信ウェイトが決定されることにより、特定の端末のみがターゲットとなる鋭い指向性を有する送信信号が特定の端末に送信されるため、基地局装置は、当該基地局装置からの送信信号が周辺の他の基地局装置に与える干渉を抑制することができる。一方、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルが不十分であると推定されたときは第２送信ウェイトが決定されることにより、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルが増大されるため、基地局装置は、下りの干渉波に対する通信品質を劣化させないようにすることができる。
特開２００４−１５３５２７号公報

しかしながら、一の基地局装置で用いられる周波数帯が他の基地局装置で用いられる周波数帯と近い場合には、一の基地局装置からの送信信号がその周辺にある他の基地局装置に干渉を与えることとなる。このような状況の下で、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルが不十分であると推定されたときに、一の基地局装置が上記第２送信ウェイトを一義的に決定すると、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルが増大するため、一の基地局装置と他の基地局装置との間における干渉量がさらに増大し、移動体通信システムの全体の通信品質が向上し難かった。

そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、他の基地局装置で用いられる周波数帯に近い周波数帯を用いても、移動体通信システムの全体の通信品質を良好に保つことができる基地局装置、送信ウェイト選択制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、特定の端末への指向性を有する送信信号を生成するための送信ウェイトを決定する第１送信ウェイト決定手段と、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルを最大化するための送信ウェイトを決定する第２送信ウェイト決定手段と、基地局装置が使用可能な特定周波数の受信レベルが閾値を超えていない場合には、第１送信ウェイト決定手段を選択し、前記特定周波数の受信レベルが閾値を超えており、且つ前記特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルが閾値を超えている場合には、前記第１送信ウェイト決定手段を選択し、前記特定周波数の受信レベルが閾値を超えており、且つ前記特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルが閾値を超えていない場合には、前記第２送信ウェイト決定手段を選択する選択手段とを備えることを特徴とする。

このような本発明によれば、基地局装置が使用可能な特定周波数の受信レベルが閾値を超えることにより、一の基地局装置からの送信信号がその周辺にある他の基地局装置に干渉を与えても、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルを最大化するための送信ウェイトが一義的に決定されないため、当該送信ウェイトが決定されたことによる基地局装置間の干渉量を大きく増大させないようにすることができ、移動体通信システムの全体の通信品質を良好に保つことができる。

この場合には、基地局装置が使用可能な特定周波数の受信レベルが閾値を超えることにより、一の基地局装置からの送信信号がその周辺にある他の基地局装置に干渉を与えることとなるが、特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルが閾値を超えていない状況下では、特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルが閾値を超えている状況下よりも、一の基地局装置と他の基地局装置との間における干渉が大きくないため、前者の状況下においてのみ特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルを最大化するための送信ウェイトを決定することにより基地局装置間における干渉量を大きく増大させないようにすることができ、移動体通信システムの全体の通信品質をより良好に保つことができる。

本発明によれば、他の基地局装置で用いられる周波数帯に近い周波数帯を用いても、移動体通信システムの全体の通信品質を良好に保つことができる。

（基地局装置の構成）
本実施形態における基地局装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における基地局装置１００を示す図である。図１に示すように、基地局装置１００は、アンテナ１０１ａ〜１０１ｄと、ＲＦ回路１０２ａ〜１０２ｄと、バス１０３と、信号受信部１０４と、送信ウェイト決定部１０５と、送信処理部１０６とを備えている。

アンテナ１０１ａ〜１０１ｄは、端末により送信された信号を受信するものである。ＲＦ回路１０２ａ〜１０２ｄは、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器、高周波増幅器などを備えており、アンテナ１０１ａ〜１０１ｄにより受信された信号をＡ／Ｄ変換、増幅等するものである。

受信処理部１０４は、アダプティブ処理部１０４−１と、復調部１０４−２と、周波数情報記憶部１０４−３と、周波数受信レベル測定部１０４−４と、受信電力レベル測定部１０４−５と、選択部１０４−６とを備えている。アダプティブ処理部１０４−１は、アンテナ１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに対応する受信係数（ウェイト）を用いることにより、ＲＦ回路１０２ａ〜１０２ｄにより出力された信号の中から、特定の端末からの受信信号を抽出するものである（特許文献１参照）。復調部１０４−２は、アダプティブ処理部１０４−１により抽出された信号を復調するものである。

周波数情報記憶部１０４−３は、基地局装置１００が使用可能な周波数を基準とする所定範囲に属する周波数の情報である周波数情報を複数記憶するものである。なお、当該所定範囲に属する周波数には、特定の建造物で用いられる他の基地局装置に用いられる周波数であり、且つ基地局装置１００の周波数と近い又は同一の周波数が挙げられる。

周波数受信レベル測定部１０４−４は、周波数情報記憶部１０４−３により記憶された周波数情報を順次読込み、読み込んだ周波数情報に対応する周波数の受信レベルを測定するものである。受信電力レベル測定部１０４−５は、特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルを測定するものである。

選択部１０４−６は、周波数受信レベル測定部１０４−４により測定された全ての受信レベルが閾値を超えていない場合には、第１送信ウェイト決定部１０５−１を選択する。なお、選択部１０４−６は、周波数受信レベル測定部１０４−４により測定された特定周波数情報に対応する受信レベルが閾値を超えていない場合には、第１送信ウェイト決定部１０５−１を選択してもよい。

一方、選択部１０４−６は、周波数受信レベル測定部１０４−４により測定されたいずれかの受信レベルが閾値を超えている場合には、第１送信ウェイト決定部１０５−１及び第２送信ウェイト決定部１０５−２のいずれかを選択するものである。本実施形態における選択部１０４−６は、周波数受信レベル測定部１０４−４により測定されたいずれかの受信レベルが閾値を超えており、且つ受信電力レベル測定部１０４−５により測定された上り受信電力レベルが閾値を超えている場合には、第１送信ウェイト決定部１０５−１を選択し、周波数受信レベル測定部１０４−４により測定された受信レベルが閾値を超えており、且つ受信電力レベル測定部１０４−５により測定された上り受信電力レベルが閾値を超えていない場合には、第２送信ウェイト決定部１０５−２を選択する。

送信ウェイト決定部１０５は、第１送信ウェイト決定部１０５−１と、第２送信ウェイト決定部１０５−２とを備えている。第１送信ウェイト決定部１０５−１は、特定の端末への指向性を有する送信信号を生成するための送信ウェイト（以下では、第１送信ウェイトと称する）を決定する。すなわち、第１送信ウェイト決定部１０５−１は、基地局装置１００の送信電波が周辺の他の基地局装置に与える干渉を考慮して、特定の端末にビームを向け、且つ干渉する他の基地局装置に対して送信電波のヌルを向ける指向性を形成するための第１送信ウェイトを決定する（詳しくは、特開２０００−１０６５３９号公報、特開平１１−２７４９７６号公報参照）。なお、干渉する他の基地局装置が多く存在する場合に第１送信ウェイトが決定されると、その干渉を抑制するための演算に重点が置かれるため、特定の端末にビームが向けられなくなることがある。

第２送信ウェイト決定部１０５−２は、基地局装置１００の送信電波が周辺の他の基地局装置に与える干渉を考慮せずに、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルを最大化するための送信ウェイト（以下では、第２送信ウェイトと称する）を決定する。従って、第２送信ウェイトが決定されると、常に特定の端末にビームが向けられることとなる（詳しくは、特開２０００−１５１４８７号公報参照）。

送信処理部１０６は、変調部１０６−１と、乗算部１０６−２とを備えている。変調部１０６−１は、特定の端末に送信される送信信号を変調するものである。乗算部１０６−２は、変調部１０６−１により変調された送信信号と、第１送信ウェイト決定部１０５−１及び第２送信ウェイト決定部１０５−２のいずれかにより決定された送信ウェイトとを乗算することにより、当該変調された送信信号に指向性などを持たせる。

（基地局装置の動作）
以下において、本発明に係る送信ウェイト選択制御方法について、図面を参照しながら説明する。図２は、本実施形態における送信ウェイト選択制御方法を示す図である。本実施形態では、後述するＳ１０１〜Ｓ１０５までの処理（図２に示すＡ参照）は、基地局装置１００の起動時、基地局装置１００の自己診断を行う定期監視時、新規接続が行われた時などに実行される。また、後述するＳ１０６〜Ｓ１０９までの処理（図２に示すＢ参照）は、基地局１００と端末との間で通信が行われているときに実行される。

Ｓ１０１において、周波数受信レベル測定部１０４−４は、周波数情報記憶部１０４−３に記憶されている複数の周波数情報の中から、一の周波数情報を読み込む。Ｓ１０２において、周波数受信レベル測定部１０４−４は、周波数情報記憶部１０４−３に記憶されている全ての周波数情報を読み込んだ場合にはＳ１０３の処理に移り、周波数情報記憶部１０４−３に記憶されている全ての周波数情報を読み込んでいない場合にはＳ１０４の処理に移る。

Ｓ１０３において、選択部１０４−６は、第１送信ウェイト決定部１０５−１を選択する。この第１送信ウェイト決定部１０５−１は、特定の端末への指向性を有する送信信号を生成するための第１送信ウェイトを決定し、送信処理部１０６は、第１送信ウェイト決定部１０５−１により決定された第１送信ウエイトと特定の端末へ送信される送信信号とを乗算して、乗算後の送信信号をＲＦ回路１０２ａ〜１０２ｄに出力する。

Ｓ１０４において、周波数受信レベル測定部１０４−４は、周波数情報記憶部１０４−３から読み込んだ周波数情報に基づいて、当該周波数情報に対応する周波数の受信レベルを測定する。

Ｓ１０５において、周波数受信レベル測定部１０４−４は、測定した受信レベルが閾値を超えているか否か確認する。また、周波数受信レベル測定部１０４−４は、測定した受信レベルが閾値を超えている場合にはＳ１０６の処理に移り、測定した受信レベルが閾値を超えていない場合にはＳ１０１の処理に戻る。

Ｓ１０６において、受信電力レベル測定部１０４−５は、特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルを測定する。Ｓ１０７において、受信電力レベル測定部１０４−５は、測定した上り受信電力レベルが閾値を超えているか否か確認する。また、受信電力レベル測定部１０４−５は、測定した上り受信電力レベルが閾値を超えている場合にはＳ１０８の処理に移り、測定した上り受信電力レベルが閾値を超えていない場合にはＳ１０９の処理に移る。

Ｓ１０８において、選択部１０４−６は、上記Ｓ１０３と同様の第１送信ウェイト決定部１０５−１を選択する。Ｓ１０９において、選択部１０４−６は、第２送信ウェイト決定部１０５−２を選択する。この第２送信ウェイト決定部１０５−２は、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルを最大化するための第２送信ウェイトを決定し、送信処理部１０６は、第２送信ウェイト決定部１０５−２により決定された第２送信ウエイトと特定の端末へ送信される送信信号とを乗算して、乗算後の送信信号をＲＦ回路１０２ａ〜１０２ｄに出力する。

（基地局装置及び送信ウェイト選択制御方法による作用及び効果）
このような本発明によれば、基地局装置１００が使用可能な特定周波数の受信レベルが閾値を超えており、基地局装置１００からの送信信号がその周辺にある他の基地局装置に干渉を与えている状況下では、特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルを最大化するための第２送信ウェイトが一義的に決定されないため、当該第２送信ウェイトが決定されたことによる基地局装置間の干渉量を大きく増大させないようにすることができ、移動体通信システムの全体の通信品質を良好に保つことができる。

特に、基地局装置１００が使用可能な特定周波数の受信レベルが閾値を超えており、特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルが閾値を超えていない状況下では、特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルが閾値を超えている状況下よりも、基地局装置１００と他の基地局装置との間における干渉が大きくないため、前者の状況下においてのみ特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルを最大化するための第２送信ウェイトを決定することにより、当該第２送信ウェイトが決定されたことによる基地局装置間における干渉量を大きく増大させないようにすることができ、移動体通信システムの全体の通信品質をより良好に保つことができる。

なお、上記基地局装置及び上記送信ウェイト選択制御方法で説明した内容は、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータにおいて、所定のプログラム言語を利用するための専用プログラムを実行することにより実現することができる。なお、プログラムは、記録媒体に記録されてもよい。この記録媒体は、ハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＩＣチップ、カセットテープなどが挙げられる。

以上、本発明の一例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、各部の具体的構成等は、適宜設計変更可能である。また、実施形態及び変更例に記載された作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、実施形態及び変更例に記載されたものに限定されるものではない。

本実施形態における基地局装置を示す図である。 本実施形態における送信ウェイト選択制御方法を示す図である。 従来の基地局装置の一部の動作を示す図である。

符号の説明

１００…基地局装置、１０１…アンテナ、１０２…ＲＦ回路、１０３…バス、１０４…信号受信部、１０４−１…アダプティブ処理部、１０４−２…復調部、１０４−３…周波数情報記憶部、１０４−４…周波数受信レベル測定部、１０４−５…受信電力レベル測定部、１０４−６…選択部、１０５…送信ウェイト決定部、１０５−１…第１送信ウェイト決定部、１０５−２…第２送信ウェイト決定部、１０６…送信処理部、１０６−１…乗算部、１０６−２…変調部

Claims (3)

1. 特定の端末への指向性を有する送信信号を生成するための送信ウェイトを決定する第１送信ウェイト決定手段と、
   前記特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルを最大化するための送信ウェイトを決定する第２ 送信ウェイト決定手段と、
   基地局装置が使用可能な特定周波数の受信レベルが閾値を超えていない場合には、前記第１送信ウェイト決定手段を選択し、前記特定周波数の受信レベルが閾値を超えており、且つ前記特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルが閾値を超えている場合には、前記第１送信ウェイト決定手段を選択し、前記特定周波数の受信レベルが閾値を超えており、且つ前記特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルが閾値を超えていない場合には、前記第２送信ウェイト決定手段を選択する選択手段と
   を備えることを特徴とする基地局装置。
2. 特定の端末への指向性を有する送信信号を生成するための送信ウェイトを決定する第１ステップと、
   前記特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルを最大化するための送信ウェイトを決定する第２ステップと、
   基地局装置が使用可能な特定周波数の受信レベルが閾値を超えていない場合には前記第１ステップを選択し、前記特定周波数の受信レベルが閾値を超えており、且つ前記特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルが閾値を超えている場合には、前記第１ステップを選択し、前記特定周波数の受信レベルが閾値を超えており、且つ前記特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルが閾値を超えていない場合には、前記第２ステップを選択する第３ステップとを備えることを特徴とする送信ウェイト選択制御方法。
3. コンピュータを、
   特定の端末への指向性を有する送信信号を生成するための送信ウェイトを決定する第１送信ウェイト決定手段と、
   前記特定の端末における受信信号の下り受信電力レベルを最大化するための送信ウェイトを決定する第２送信ウェイト決定手段と、
   基地局装置が使用可能な特定周波数の受信レベルが閾値を超えていない場合には、前記第１送信ウェイト決定手段を選択し、前記特定周波数の受信レベルが閾値を超えており、且つ前記特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルが閾値を超えている場合には、前記第１送信ウェイト決定手段を選択し、前記特定周波数の受信レベルが閾値を超えており、且つ前記特定の端末からの受信信号の上り受信電力レベルが閾値を超えていない場合には、前記第２送信ウェイト決定手段を選択する選択手段として機能させるためのプログラム。

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