JP4611805B2 - 無線通信システム、無線基地局装置、送信電力制御方法およびアンテナ指向性制御方法 - Google Patents
無線通信システム、無線基地局装置、送信電力制御方法およびアンテナ指向性制御方法 Download PDFInfo
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Description
(1)近隣の宅内の無線LAN等、他の無線サービスエリアに対して不必要な干渉を与える点。
(2)漏洩電波の通信傍受などのセキュリティ対策の点。
(3)基地局装置を不特定のユーザに開放する場合、基地局装置の設置場所を提供したユーザに対して優位性を与えることができなくなる点。
図1は、本発明の一実施形態に係る無線基地局装置1の構成を示すブロック図である。図2は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの無線移動局装置(無線通信端末)3の構成を示すブロック図である。図3は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムにおける無線基地局装置1の配置図である。
利用種別判定回路17は、端末3から送信された端末IDを変復調器15から受け取る。そして、端末3から送信された端末IDを登録ID保持メモリ16に記憶されている端末IDと照合して、当該端末IDの端末3の利用種別を判定する。すなわち、端末3から送信された端末IDと登録ID保持メモリ16に記憶されている端末IDとが一致すれば、当該端末IDの端末3は屋内利用の端末であると判定する。一方、端末3から送信された端末IDと登録ID保持メモリ16に記憶されている端末IDとが不一致ならば、当該端末IDの端末3は屋外利用の端末であると判定する。この判定データはデータ記録部19に出力されてデータ記録部19内のメモリに記憶される。
また、送信電力制御回路13は、スループット測定時の送信電力値を検出する。この検出データはデータ記録部19に出力されてデータ記録部19内のメモリに記憶される。
また、位相制御回路14は、スループット測定時のアレーアンテナ10の指向性を特定する位相値を検出する。この検出データはデータ記録部19に出力されてデータ記録部19内のメモリに記憶される。
また、制御判定回路21は、スループット測定回路18で測定されたスループット、及び、該測定対象の端末3の利用種別に対応する品質基準に基づいて、自基地局装置1の送信電力をフィードバック制御するための判定を行う。この判定結果は、送信電力制御回路13に指示される。
ステップS5では、送信電力制御回路13は、そのスループット測定時の送信電力値を検出する。また、位相制御回路14は、そのスループット測定時の位相値を検出する。
一方、ステップS9の判定の結果、調整不可能ならば、制御判定回路21は、これまでの位相調整過程において、スループットの測定結果が最良のときの位相値をデータ記録部19から取得して位相制御回路14に指示し、位相設定を行う(図8のステップS10)。
(1)端末3の各利用種別の品質基準を満たす最小の送信電力値に基地局装置1の送信電力を制御することができるので、当該基地局装置1のサービスエリアは必要最小限の範囲に収まる。これにより、近隣の宅内の無線LAN等の他の無線通信システムのサービスエリアに対して不必要な干渉を与えることを防止することができる。
(2)必要最小限の範囲のサービスエリアとなるので、通信傍受などのセキュリティ対策の点で防衛効果が得られる。
(3)基地局装置1を設置したユーザが利用する形態である屋内利用と、その他のユーザが利用する形態である屋外利用とに区別して品質基準を設けるので、屋内利用の品質基準を屋外利用の品質基準よりも優れたものにすることができる。これにより、基地局装置1を設置したユーザに対して、その他のユーザよりも優位性を与えることができる。
(4)一般的な基地局制御方法である自律分散制御では、隣接する基地局の送信状況を受信してから制御を行うが、本実施形態によれば、隣接する基地局の送信状況を観測できない環境にあっても、送信電力を制御することができる。これにより、不必要な電力を送出することが防止され、与干渉量を削減することができる。
例えば、上述した実施形態では、屋内利用および屋外利用の各利用種別を対象として送信電力制御処理を行ったが、屋内利用のみを対象とするように構成してもよい。この場合には、屋内利用の端末3を判別し、屋内利用の端末3に係る記録データのみをデータ記録部19に記憶すればよい。そして、屋内利用の端末3のみを対象として、屋内利用の品質基準に基づき、アレーアンテナの位相調整、送信電力のフィードバック制御、並びに、アレーアンテナの位相および送信電力の最適化制御を行うようにすればよい。
Claims (12)
- 屋内に設置された基地局装置を有する無線通信システムにおいて、
前記基地局装置は、アンテナの指向性を制御する指向性制御手段を有し、
前記無線通信システムは、
移動局の識別情報に基づき、屋内利用の移動局か或いは屋外利用の移動局かの利用種別を判定する利用種別判定手段と、
移動局と前記基地局装置との間の通信品質を測定する測定手段と、
前記測定時の前記基地局装置の送信電力値を検出する送信電力値検出手段と、
前記測定時の前記基地局装置のアンテナの指向性を特定する位相値を検出する位相値検出手段と、
前記利用種別の判定データ、前記通信品質の測定データ、前記送信電力値の検出データおよび前記位相値の検出データの組み合わせを記憶するデータ記憶手段と、
屋内利用の移動局および屋外利用の移動局に対する各々の品質基準を記憶する品質基準記憶手段と、
前記通信品質の測定データおよび前記品質基準に基づいて、前記測定データが前記通信品質を満たす場合、前記基地局装置の送信電力を下げ、前記測定データが前記通信基準を満たさない場合、前記基地局装置の前記送信電力を上げるフィードバック制御を行い、また、前記両方の品質基準を満たす最小の送信電力値および前記位相値を前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせの中から求めて、前記基地局装置の送信電力およびアンテナの指向性を決定する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 屋内に設置された基地局装置を有する無線通信システムにおいて、
前記基地局装置は、アンテナの指向性を制御する指向性制御手段を有し、
前記無線通信システムは、
移動局の識別情報に基づき、屋内利用の移動局を判定する利用種別判定手段と、
屋内利用の移動局と前記基地局装置との間の通信品質を測定する測定手段と、
前記測定時の前記基地局装置の送信電力値を検出する送信電力値検出手段と、
前記測定時の前記基地局装置のアンテナの指向性を特定する位相値を検出する位相値検出手段と、
前記通信品質の測定データ、前記送信電力値の検出データおよび前記位相値の検出データの組み合わせを記憶するデータ記憶手段と、
屋内利用の移動局に対する品質基準を記憶する品質基準記憶手段と、
前記通信品質の測定データおよび前記品質基準に基づいて、前記測定データが前記通信品質を満たす場合、前記基地局装置の送信電力を下げ、前記測定データが前記通信基準を満たさない場合、前記基地局装置の前記送信電力を上げるフィードバック制御を行い、また、前記品質基準を満たす最小の送信電力値および前記位相値を前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせの中から求めて、前記基地局装置の送信電力およびアンテナの指向性を決定する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせごとの発生頻度を求める頻度算出手段と、
該組み合わせごとの発生頻度を記憶する頻度記憶手段とを備え、
前記制御手段は、
前記頻度記憶手段に記憶されている発生頻度に基づき、前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせのうち、所定の発生頻度に満たない組み合わせを除外して、前記最小の送信電力値および前記位相値を求める、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の無線通信システム。 - 屋内に設置される無線基地局装置であり、
アンテナの指向性を制御する指向性制御手段と、
移動局の識別情報に基づき、屋内利用の移動局か或いは屋外利用の移動局かの利用種別を判定する利用種別判定手段と、
移動局と自局との間の通信品質を測定する測定手段と、
前記測定時の自局の送信電力値を検出する送信電力値検出手段と、
前記測定時の前記アンテナの指向性を特定する位相値を検出する位相値検出手段と、
前記利用種別の判定データ、前記通信品質の測定データ、前記送信電力値の検出データおよび前記位相値の検出データの組み合わせを記憶するデータ記憶手段と、
屋内利用の移動局および屋外利用の移動局に対する各々の品質基準を記憶する品質基準記憶手段と、
前記通信品質の測定データおよび前記品質基準に基づいて、前記測定データが前記通信品質を満たす場合、前記自局の送信電力を下げ、前記測定データが前記通信基準を満たさない場合、前記自局の前記送信電力を上げるフィードバック制御を行い、また、前記品質基準を満たす最小の送信電力値および前記位相値を前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせの中から求めて、前記自局の送信電力およびアンテナの指向性を決定する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする無線基地局装置。 - 屋内に設置される無線基地局装置であり、
アンテナの指向性を制御する指向性制御手段と、
移動局の識別情報に基づき、屋内利用の移動局を判定する利用種別判定手段と、
屋内利用の移動局と自局との間の通信品質を測定する測定手段と、
前記測定時の自局の送信電力値を検出する送信電力値検出手段と、
前記測定時の前記アンテナの指向性を特定する位相値を検出する位相値検出手段と、
前記通信品質の測定データ、前記送信電力値の検出データおよび前記位相値の検出データの組み合わせを記憶するデータ記憶手段と、
屋内利用の移動局に対する品質基準を記憶する品質基準記憶手段と、
前記通信品質の測定データおよび前記品質基準に基づいて、前記測定データが前記通信品質を満たす場合、前記自局の送信電力を下げ、前記測定データが前記通信基準を満たさない場合、前記自局の前記送信電力を上げるフィードバック制御を行い、また、前記品質基準を満たす最小の送信電力値および前記位相値を前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせの中から求めて、前記自局の送信電力およびアンテナの指向性を決定する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする無線基地局装置。 - 前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせごとの発生頻度を求める頻度算出手段と、
該組み合わせごとの発生頻度を記憶する頻度記憶手段とを備え、
前記制御手段は、
前記頻度記憶手段に記憶されている発生頻度に基づき、前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせのうち、所定の発生頻度に満たない組み合わせを除外して、前記最小の送信電力値を求める、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の無線基地局装置。 - 屋内に設置された基地局装置を有する無線通信システムにおける前記基地局装置の送信電力制御方法であって、
前記基地局装置は、アンテナの指向性を制御する指向性制御手段を有しており、
前記送信電力制御方法は、
移動局の識別情報に基づき、屋内利用の移動局か或いは屋外利用の移動局かの利用種別を判定する過程と、
移動局と前記基地局装置との間の通信品質を測定する過程と、
前記測定時の前記基地局装置の送信電力値を検出する過程と、
前記測定時の前記基地局装置のアンテナの指向性を特定する位相値を検出する過程と、
前記利用種別の判定データ、前記通信品質の測定データ、前記送信電力値の検出データおよび前記位相値の検出データの組み合わせをデータ記憶手段に記憶する過程と、
屋内利用の移動局および屋外利用の移動局に対する各々の品質基準、並びに前記通信品質の測定データに基づいて、前記測定データが前記通信品質を満たす場合、前記基地局装置の送信電力を下げ、前記測定データが前記通信基準を満たさない場合、前記基地局装置の前記送信電力を上げるフィードバック制御を行う過程と、
前記両方の品質基準を満たす最小の送信電力値および前記位相値を前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせの中から求めて、前記基地局装置の送信電力およびアンテナの指向性を決定する過程と、
を含むことを特徴とする送信電力制御方法。 - 屋内に設置された基地局装置を有する無線通信システムにおける前記基地局装置の送信電力制御方法であって、
前記基地局装置は、アンテナの指向性を制御する指向性制御手段を有しており、
前記送信電力制御方法は、
移動局の識別情報に基づき、屋内利用の移動局を判定する過程と、
屋内利用の移動局と前記基地局装置との間の通信品質を測定する過程と、
前記測定時の前記基地局装置の送信電力値を検出する過程と、
前記測定時の前記基地局装置のアンテナの指向性を特定する位相値を検出する過程と、
前記通信品質の測定データ、前記送信電力値の検出データおよび前記位相値の検出データの組み合わせをデータ記憶手段に記憶する過程と、
屋内利用の移動局に対する品質基準および前記通信品質の測定データに基づいて、前記測定データが前記通信品質を満たす場合、前記基地局装置の送信電力を下げ、前記測定データが前記通信基準を満たさない場合、前記基地局装置の前記送信電力を上げるフィードバック制御を行う過程と、
前記品質基準を満たす最小の送信電力値および前記位相値を前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせの中から求めて、前記基地局装置の送信電力およびアンテナの指向性を決定する過程と、
を含むことを特徴とする送信電力制御方法。 - 前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせごとの発生頻度を求める過程と、
該組み合わせごとの発生頻度を頻度記憶手段に記憶する過程と、を含み、
前記送信電力を決定する過程は、
前記頻度記憶手段に記憶されている発生頻度に基づき、前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせのうち、所定の発生頻度に満たない組み合わせを除外して、前記最小の送信電力値を求める、
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の送信電力制御方法。 - 屋内に設置された基地局装置を有する無線通信システムにおける前記基地局装置のアンテナ指向性制御方法であって、
前記基地局装置は、アンテナの指向性を制御する指向性制御手段を有しており、
前記アンテナ指向性制御方法は、
移動局の識別情報に基づき、屋内利用の移動局か或いは屋外利用の移動局かの利用種別を判定する過程と、
移動局と前記基地局装置との間の通信品質を測定する過程と、
前記測定時の前記基地局装置の送信電力値を検出する過程と、
前記測定時の前記基地局装置のアンテナの指向性を特定する位相値を検出する過程と、
前記利用種別の判定データ、前記通信品質の測定データ、前記送信電力値の検出データおよび前記位相値の検出データの組み合わせをデータ記憶手段に記憶する過程と、
屋内利用の移動局および屋外利用の移動局に対する各々の品質基準、並びに前記通信品質の測定データに基づいて、前記測定データが前記通信品質を満たす場合、前記基地局装置の送信電力を下げ、前記測定データが前記通信基準を満たさない場合、前記基地局装置の前記送信電力を上げるフィードバック制御を行う過程と、
前記両方の品質基準を満たす最小の送信電力値および前記位相値を前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせの中から求めて、前記基地局装置の送信電力およびアンテナの指向性を決定する過程と、
を含むことを特徴とするアンテナ指向性制御方法。 - 屋内に設置された基地局装置を有する無線通信システムにおける前記基地局装置のアンテナ指向性制御方法であって、
前記基地局装置は、アンテナの指向性を制御する指向性制御手段を有しており、
前記アンテナ指向性制御方法は、
移動局の識別情報に基づき、屋内利用の移動局を判定する過程と、
屋内利用の移動局と前記基地局装置との間の通信品質を測定する過程と、
前記測定時の前記基地局装置の送信電力値を検出する過程と、
前記測定時の前記基地局装置のアンテナの指向性を特定する位相値を検出する過程と、
前記通信品質の測定データ、前記送信電力値の検出データおよび前記位相値の検出データの組み合わせをデータ記憶手段に記憶する過程と、
屋内利用の移動局に対する品質基準および前記通信品質の測定データに基づいて、前記測定データが前記通信品質を満たす場合、前記基地局装置の送信電力を下げ、前記測定データが前記通信基準を満たさない場合、前記基地局装置の前記送信電力を上げるフィードバック制御を行う過程と、
前記品質基準を満たす最小の送信電力値および前記位相値を前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせの中から求めて、前記基地局装置の送信電力およびアンテナの指向性を決定する過程と、
を含むことを特徴とするアンテナ指向性制御方法。 - 前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせごとの発生頻度を求める過程と、
該組み合わせごとの発生頻度を頻度記憶手段に記憶する過程と、を含み、
前記送信電力を決定する過程は、
前記頻度記憶手段に記憶されている発生頻度に基づき、前記データ記憶手段に記憶されている組み合わせのうち、所定の発生頻度に満たない組み合わせを除外して、前記最小の送信電力値を求める、
ことを特徴とする請求項10又は11に記載のアンテナ指向性制御方法。
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