JP6141154B2 - 基地局装置並びにその制御方法、通信装置並びにその制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る無線通信システムの概要を示す図である。本無線通信システムでは、基地局装置と端末とが通信を行い、基地局装置は、アンテナのチルト角(図1におけるα)を制御することによって、端末における無線品質を改善させることができる。なお、無線品質とは、例えば、受信信号電力、信号対雑音電力比(SNR)、信号対干渉及び雑音電力比(SINR)などの、一般的な指標を含む。また、本実施形態において、チルト角は、水平方向に対する俯角のことであり、チルト角が大きくなるほど、水平方向において基地局装置に近い位置に向けてアンテナのビームが向けられる。ここで、アンテナのチルト角の制御は、基地局装置において電気的に行うことができる。
tan(θ)=h/d
であるから、
d=h/tan(θ)
のように、端末と点Pとの水平方向における距離dを計算することができる。
tan(α0)=(H−h)/(D−d)
であり、したがって、設定すべきチルト角α0は逆正接を用いて、
α0=tan-1((H−h)/(D−d))
のように算出することができる。すなわち、基地局装置は、基地局装置と点Pとの高さの差(H−h)を、基地局装置と点Pとの水平方向の距離(D−d)で除算した結果の値の、逆正接を算出することにより、設定すべきチルト角を決定することとなる。そして、このとき、dを算出するために、通知された仰角θが使用される。
α=βα1+(1−β)α0
のように算出してもよい。ここで、0≦β<1である。すなわち、基地局装置は、上述の式において算出したチルト角の値と、その時点で使用しているチルト角の値との中間値となるように、チルト角を設定してもよい。
図3は、基地局装置の機能構成の例を示すブロック図である。基地局装置は、例えば、アンテナ301、通信部302、情報取得部303、チルト角決定部304、及びチルト角制御部305を有する。なお、基地局装置は、通常の基地局装置が備える他の機能部をさらに有することができるが、本実施形態では、説明を簡単にするため、そのような機能部については説明を省略する。
図5は、基地局装置及び端末のハードウェア構成例を示すブロック図である。基地局装置及び端末は、一例において、図5のように同様のハードウェア構成を有する無線通信装置であり、例えば、CPU501、ROM502、RAM503、外部記憶装置504、及び通信装置505を有する。基地局装置及び端末では、例えばROM502、RAM503及び外部記憶装置504のいずれかに記録された、上述の基地局装置及び端末の各機能を実現するプログラムがCPU501により実行される。そして、基地局装置及び端末は、通信装置505を用いて、基地局と端末との間の通信、又は基地局間通信を行う。なお、図5では、基地局装置及び端末は、1つの通信装置505を有するとしているが、例えば、基地局装置が基地局間通信用の通信装置及び端末との間の通信装置を有するなどのように、複数の通信装置を有してもよい。
図6は、本実施形態に係る基地局装置及び端末の動作例を示すシーケンス図である。
Claims (19)
- 通信装置との間の通信のためのアンテナのチルト角を設定する基地局装置であって、
前記通信装置から、前記基地局装置からの信号が前記通信装置に到来した際の仰角に関する情報を取得する取得手段と、
前記仰角と、前記信号が前記通信装置に届くまでの経路において最後に回折する点の高さと、前記通信装置のアンテナが位置する高さと、前記基地局装置のアンテナが位置する高さと、前記基地局装置と前記通信装置との水平方向における距離とに基づいて、前記チルト角として設定すべき値を決定する決定手段と、
決定された値に応じて前記チルト角を設定する設定手段と、
を有することを特徴とする基地局装置。 - 前記点の高さは、前記通信装置の位置に基づいて定められる、
ことを特徴とする請求項1に記載の基地局装置。 - 前記決定手段は、前記点の高さと前記通信装置のアンテナが位置する高さとの差と、前記仰角とから、前記通信装置と前記点との間の水平方向における距離を算出し、当該距離を前記基地局装置と前記通信装置との水平方向における距離から減じた値により、前記基地局装置のアンテナが位置する高さから前記点の高さを減じた値を除算した値の逆正接を算出することにより、前記チルト角として設定すべき値を決定する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の基地局装置。 - 前記決定手段は、前記仰角、前記点の高さ、及び前記基地局装置と前記通信装置との水平方向における距離に対応するチルト角を記憶するテーブルから、前記チルト角として設定すべき値を抽出して決定する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の基地局装置。 - 前記決定手段は、前記仰角と前記チルト角との差が所定値未満である場合、前記仰角を、前記チルト角を設定すべき値として決定する、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の基地局装置。 - 前記設定手段は、設定することができる前記チルト角の候補のうち、決定された値との差が最小となる候補を選択して、選択された候補に前記チルト角を設定する、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の基地局装置。 - 前記設定手段は、設定することができる前記チルト角の候補のうち、決定された値より大きい候補または小さい候補の中で当該決定された値との差が最小となる候補を選択して、選択された候補に前記チルト角を設定する、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の基地局装置。 - 前記取得手段は、さらに、前記通信装置における前記基地局装置からの信号の無線品質に関する情報を、前記通信装置から取得し、
前記設定手段は、前記決定された値に応じて前記チルト角を設定した後に前記無線品質が劣化した場合、当該設定を行う前のチルト角に前記チルト角を戻す、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の基地局装置。 - 前記取得手段は、さらに、前記通信装置における前記基地局装置からの信号の無線品質に関する情報を、前記通信装置から取得し、
前記設定手段は、前記決定された値に応じて前記チルト角を設定した後に前記無線品質が劣化した場合、前記チルト角が、当該設定を行う前の前記チルト角と当該設定を行った後の前記チルト角との間の値となるように、当該チルト角を設定する、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の基地局装置。 - 前記設定手段は、前記チルト角が、設定を行う前の前記チルト角と前記決定された値との間の値となるように、当該チルト角を設定する、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の基地局装置。 - アンテナのチルト角を設定できる基地局装置との間で通信を行う通信装置であって、
前記基地局装置からの信号が到来した際の仰角を取得する取得手段と、
前記仰角に関する情報を前記基地局装置へ通知する通知手段と、
を有し、
前記基地局装置は、前記仰角と、前記信号が前記通信装置に届くまでの経路において最後に回折する点の高さと、前記通信装置のアンテナが位置する高さと、前記基地局装置のアンテナが位置する高さと、前記基地局装置と前記通信装置との水平方向における距離とに基づいて、前記チルト角として設定すべき値を決定する、
ことを特徴とする通信装置。 - 前記取得手段は、前記信号が最も強く受信される経路に関して、前記仰角を取得する、
ことを特徴とする請求項11に記載の通信装置。 - 前記取得手段は、所定値以上の電力で前記信号が最も早いタイミングで受信される経路に関して、前記仰角を取得する、
ことを特徴とする請求項11に記載の通信装置。 - 前記通知手段は、前記仰角を量子化した値に関する情報を前記基地局装置へ通知する、
ことを特徴とする請求項11から13のいずれか1項に記載の通信装置。 - 前記通知手段は、前記仰角または当該仰角を量子化した値を特定するためのインデックスを前記基地局装置へ通知する、
ことを特徴とする請求項11から14のいずれか1項に記載の通信装置。 - 通信装置との間の通信のためのアンテナのチルト角を設定する基地局装置の制御方法であって、
取得手段が、前記通信装置から、前記基地局装置からの信号が前記通信装置に到来した際の仰角に関する情報を取得する取得工程と、
決定手段が、前記仰角と、前記信号が前記通信装置に届くまでの経路において最後に回折する点の高さと、前記通信装置のアンテナが位置する高さと、前記基地局装置のアンテナが位置する高さと、前記基地局装置と前記通信装置との水平方向における距離とに基づいて、前記チルト角として設定すべき値を決定する決定工程と、
設定手段が、決定された値に応じて前記チルト角を設定する設定工程と、
を有することを特徴とする制御方法。 - アンテナのチルト角を設定できる基地局装置との間で通信を行う通信装置の制御方法であって、
取得手段が、前記基地局装置からの信号が到来した際の仰角を取得する取得工程と、
通知手段が、前記仰角に関する情報を前記基地局装置へ通知する通知工程と、
を有し、
前記基地局装置は、前記仰角と、前記信号が前記通信装置に届くまでの経路において最後に回折する点の高さと、前記通信装置のアンテナが位置する高さと、前記基地局装置のアンテナが位置する高さと、前記基地局装置と前記通信装置との水平方向における距離とに基づいて、前記チルト角として設定すべき値を決定する、
ことを特徴とする制御方法。 - 通信装置との間の通信のためのアンテナのチルト角を設定する基地局装置に備えられたコンピュータに、
前記通信装置から、前記基地局装置からの信号が前記通信装置に到来した際の仰角に関する情報を取得する取得工程と、
前記仰角と、前記信号が前記通信装置に届くまでの経路において最後に回折する点の高さと、前記通信装置のアンテナが位置する高さと、前記基地局装置のアンテナが位置する高さと、前記基地局装置と前記通信装置との水平方向における距離とに基づいて、前記チルト角として設定すべき値を決定する決定工程と、
決定された値に応じて前記チルト角を設定する設定工程と、
を実行させるためのプログラム。 - アンテナのチルト角を設定できる基地局装置との間で通信を行う通信装置に備えられたコンピュータに、
前記基地局装置からの信号が到来した際の仰角を取得する取得工程と、
前記仰角に関する情報を前記基地局装置へ通知する通知工程と、
を実行させ、
前記基地局装置は、前記仰角と、前記信号が前記通信装置に届くまでの経路において最後に回折する点の高さと、前記通信装置のアンテナが位置する高さと、前記基地局装置のアンテナが位置する高さと、前記基地局装置と前記通信装置との水平方向における距離とに基づいて、前記チルト角として設定すべき値を決定する、 ことを特徴とするプログラム。
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