JP6532817B2 - 干渉電力測定方法および干渉電力測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ指向性パタンを選択して通信する基地局において、アンテナ指向性パタンごとに基地局間の干渉電力を測定する干渉電力測定方法および干渉電力測定装置に関する。

近年、ノートパソコンやスマートフォン等の持ち運び可能で高性能な無線端末の普及により企業や公共スペースだけではなく、一般家庭でもIEEE802.11標準規格の無線ＬＡＮが広く使われるようになっている。IEEE802.11標準規格の無線ＬＡＮには、 2.4ＧHz帯を用いるIEEE802.11b/g/n 規格の無線ＬＡＮと、５ＧHz帯を用いるIEEE802.11a/n/ac規格の無線ＬＡＮがある。

IEEE802.11ｂ規格やIEEE802.11ｇ規格の無線ＬＡＮでは、2400ＭHzから2483.5ＭHz間に５ＭHz間隔で13チャネルが用意されている。ただし、同一場所で複数のチャネルを使用する際は、干渉を避けるためスペクトルが重ならないようにチャネルを使用すると最大で３チャネル、場合によっては４チャネルまで同時に使用できる。

IEEE802.11ａ規格の無線ＬＡＮでは、日本の場合は、5170ＭHzから5330ＭHz間と、5490ＭHzから5710ＭHz間で、それぞれ互いに重ならない８チャネルおよび11チャネルの合計19チャネルが規定されている。なお、IEEE802.11ａ規格では、チャネル当たりの帯域幅が20ＭHzに固定されている。

無線ＬＡＮの最大伝送速度は、IEEE802.11ｂ規格の場合は11Ｍbps であり、IEEE802.11ａ規格やIEEE802.11ｇ規格の場合は54Ｍbps である。ただし、ここでの伝送速度は物理レイヤ上での伝送速度である。実際にはＭＡＣ（Medium Access Control ）レイヤでの伝送効率が50〜70％程度であるため、実際のスループットの上限値はIEEE802.11ｂ規格では５Ｍbps 程度、IEEE802.11ａ規格やIEEE802.11ｇ規格では30Ｍbps 程度である。また、伝送速度は、情報を送信しようとする通信局が増えればさらに低下する。

2009年に標準化が完了したIEEE802.11ｎ規格では、これまで20ＭHzと固定されていたチャネル帯域幅が最大で40ＭHzに拡大され、また、空間多重送信技術（ＭＩＭＯ：Multiple
input multiple output）技術の導入が決定された。IEEE802.11ｎ規格で規定されているすべての機能を適用して送受信を行うと、物理レイヤでは最大で 600Ｍbps の通信速度を実現可能である。

さらに、2013年に標準化が完了したIEEE802.11ac規格では、チャネル帯域幅を80ＭHzや最大で 160ＭHzまで拡大することや、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：Space Division Multiple Access）を適用したマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）送信方法の導入が決定している。IEEE802.11ac規格で規定されているすべての機能を適用して送受信を行うと、物理レイヤでは最大で約 6.9Ｇbps の通信速度を実現可能である。

ＳＤＭＡ方式では、アンテナの指向性（ビーム）を利用し、電波空間を分割することにより同じ周波数帯と同じ時間帯で、基地局と複数の端末局との間の通信を可能にしている。すなわち、基地局は、アダプティブ・アレイ・アンテナ（スマート・アンテナ）を備え、各アンテナに接続された移相器（位相変換器）や減衰器（振幅変換器）の調整により、複数の端末局に対して個別のアンテナ指向性を生成することにより、基地局と複数の端末局が同時に通信が可能になっている。

また、アンテナ指向性制御により、通信セル間の干渉電力を低減し、受信局に対して最も受信電力が高くなるアンテナ指向性を設定して通信を行うことにより、スループットの向上および通信品質の向上を図ることができる（非特許文献１）。

M.Mouhamadou and P. Vaudon, "Smart Antenna Array Patterns Synthesis: Null Steering and Multi-user Beamforming by Phase Control," Progr.Electromagn. Res., Vol.60, pp.95-106, 2006

通信セルが複数存在する環境において、各基地局が通信品質の向上が可能なアンテナ指向性パタンを選択するためには、アンテナ指向性パタンごとに隣接セルへの干渉電力の情報が必要となる。しかし、アンテナ指向性パタンごとの干渉電力を測定するためには、送信側の基地局のアンテナ指向性パタンと受信側の基地局のアンテナ指向性パタンの組合せごとに、基地局間で同期を確立して干渉電力を測定する必要があるが、具体的な方法は検討されていない。

本発明は、複数の基地局間におけるアンテナ指向性パタンごとの干渉電力の情報を効率よく取得することができる干渉電力測定方法および干渉電力測定装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、複数の基地局がそれぞれアンテナ指向性パタンを選択し、帰属する端末局と無線通信を行う無線通信システムで、アンテナ指向性パタンごとに基地局間の干渉電力を測定する干渉電力測定方法において、複数の基地局に接続される集中制御局が、複数の基地局に対してアンテナ指向性パタンを設定し、そのアンテナ指向性パタンで干渉電力測定用信号を送信する送信時間および干渉電力を測定する測定時間を設定するトリガ信号を送信するステップ１と、複数の基地局のうち干渉電力測定用信号を送信する基地局は、自局宛のトリガ信号で設定される送信アンテナ指向性パタンを設定し、送信時間中に干渉電力測定用信号を送信するステップ２と、複数の基地局のうち干渉電力測定用信号を受信する基地局は、自局宛のトリガ信号で設定される受信アンテナ指向性パタンを設定し、測定時間中に干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し、その干渉電力の情報を集中制御局に送信するステップ３とを有する。

第２の発明は、第１の発明の干渉電力測定方法において、ステップ１で、トリガ信号により送信時間中に干渉電力測定用信号を複数回送信する設定とし、ステップ２で、干渉電力測定用信号を送信する基地局は、送信時間中に干渉電力測定用信号を複数回送信し、ステップ３で、干渉電力測定用信号を受信する基地局は、測定時間中に干渉電力測定用信号を受信して測定した干渉電力の平均値をとり、その干渉電力の平均値を集中制御局に送信する。

第３の発明は、第２の発明の干渉電力測定方法において、ステップ１で、トリガ信号により干渉電力測定用信号の測定時間を複数回に分けて設定し、ステップ３で、干渉電力測定用信号を受信する基地局は、測定時間ごとに干渉電力測定用信号を受信して測定した干渉電力の平均値をとる。

第４の発明は、第２の発明の干渉電力測定方法において、ステップ１で、トリガ信号に
より送信時間中に干渉電力測定用信号を送信する送信間隔を基地局ごとに異なる設定とし、ステップ２で、干渉電力測定用信号を送信する基地局は、送信時間中に干渉電力測定用信号を基地局ごとに異なる送信間隔で送信する。

第５の発明は、第２〜第４の発明の干渉電力測定方法において、ステップ１で、トリガ信号により複数の送信アンテナ指向性パタンを切り替える設定とし、送信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力測定用信号を送信する送信時間および干渉電力を測定する測定時間を設定し、ステップ２で、干渉電力測定用信号を送信する基地局は、送信アンテナ指向性パタンを切り替えながら、送信アンテナ指向性パタンごとの送信時間中に干渉電力測定用信号を送信し、ステップ３で、干渉電力測定用信号を受信する基地局は、送信アンテナ指向性パタンごとの測定時間に干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し、送信アンテナ指向性パタンごとの干渉電力の平均値を集中制御局に送信する。

第６の発明は、第２〜第４の発明の干渉電力測定方法において、ステップ１で、トリガ信号により複数の受信アンテナ指向性パタンを切り替える設定とし、受信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力測定用信号の干渉電力を測定する測定時間を設定し、ステップ３で、干渉電力測定用信号を受信する基地局は、受信アンテナ指向性パタンを切り替えながら、受信アンテナ指向性パタンごとの測定時間中に干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し、受信アンテナ指向性パタンごとの干渉電力の平均値を集中制御局に送信する。

第７の発明は、複数の基地局がそれぞれアンテナ指向性パタンを選択し、帰属する端末局と無線通信を行う無線通信システムで、アンテナ指向性パタンごとに基地局間の干渉電力を測定する干渉電力測定装置において、複数の基地局に対してアンテナ指向性パタンを設定し、そのアンテナ指向性パタンで干渉電力測定用信号を送信する送信時間および干渉電力を測定する測定時間を設定するトリガ信号を送信する集中制御局と、複数の基地局のうち、自局宛のトリガ信号で設定される送信アンテナ指向性パタンを設定し、送信時間中に干渉電力測定用信号を送信する第１の基地局と、複数の基地局のうち、自局宛のトリガ信号で設定される受信アンテナ指向性パタンを設定し、測定時間中に干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し、その干渉電力の情報を集中制御局に送信する第２の基地局とを備える。

第８の発明の干渉電力測定装置は、集中制御局は、トリガ信号により送信時間中に干渉電力測定用信号を複数回送信する設定を行い、干渉電力測定用信号を送信する第１の基地局は、送信時間中に干渉電力測定用信号を複数回送信する構成であり、干渉電力測定用信号を受信する第２の基地局は、測定時間中に干渉電力測定用信号を受信して測定した干渉電力の平均値をとり、その干渉電力の平均値を集中制御局に送信する構成である。

第９の発明は、第８の発明の干渉電力測定装置において、集中制御局は、トリガ信号により干渉電力測定用信号の測定時間を複数回に分けて設定し、干渉電力測定用信号を受信する第２の基地局は、測定時間ごとに干渉電力測定用信号を受信して測定した干渉電力の平均値をとる構成である。

第１０の発明は、第８の発明の干渉電力測定装置において、集中制御局は、トリガ信号により送信時間中に干渉電力測定用信号を送信する送信間隔を基地局ごとに異なる設定とし、干渉電力測定用信号を送信する第１の基地局は、送信時間中に干渉電力測定用信号を基地局ごとに異なる送信間隔で送信する構成である。

第１１の発明は、第８〜第１０の発明の干渉電力測定装置において、集中制御局は、トリガ信号により複数の送信アンテナ指向性パタンを切り替える設定とし、送信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力測定用信号を送信する送信時間および干渉電力を測定する測定時間を設定し、干渉電力測定用信号を送信する第１の基地局は、送信アンテナ指向性パタンを切り替えながら、送信アンテナ指向性パタンごとの送信時間中に干渉電力測定用信号を送信する構成であり、干渉電力測定用信号を受信する第２の基地局は、送信アンテナ指向性パタンごとの測定時間に干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し、送信アンテナ指向性パタンごとの干渉電力の平均値を集中制御局に送信する構成である。

第１２の発明は、第８〜第１０の発明の干渉電力測定装置において、集中制御局は、トリガ信号により複数の受信アンテナ指向性パタンを切り替える設定とし、受信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力測定用信号の干渉電力を測定する測定時間を設定し、干渉電力測定用信号を受信する第２の基地局は、受信アンテナ指向性パタンを切り替えながら、受信アンテナ指向性パタンごとの測定時間中に干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し、受信アンテナ指向性パタンごとの干渉電力の平均値を集中制御局に送信する構成である。

本発明は、集中制御局がトリガ信号を用いて複数の基地局のアンテナ指向性パタンの切り替えの同期制御を行うことにより、複数の基地局間におけるアンテナ指向性パタンごとの干渉電力の情報を効率よく取得することができる。

本発明が適用される無線通信システムの構成例を示す図である。 基地局１０および集中制御局２０の構成例を示す図である。 本発明の実施例１の干渉電力測定手順例を示すシーケンス図である。 本発明の実施例２の干渉電力測定手順例を示すシーケンス図である。 本発明の実施例３の干渉電力測定手順例を示すシーケンス図である。 本発明の実施例４の干渉電力測定手順例を示すシーケンス図である。 本発明の実施例５の干渉電力測定手順例を示すシーケンス図である。 本発明の実施例６の干渉電力測定手順例を示すシーケンス図である。

図１は、本発明が適用される無線通信システムの構成例を示す。
図１において、無線通信システムは、隣接する無線セルの基地局１０−１〜１０−Ｎ（Ｎは２以上の整数）がそれぞれ同一周波数を用いて配下の端末局（図１では省略）とデータ通信を行う構成である。ただし、各基地局１０−１〜１０−Ｎは互いに干渉を受けるので、他の基地局からの干渉電力の低減が可能なアンテナ指向性パタンを選択して通信品質を向上させる機能を備える。また、各基地局１０−１〜１０−Ｎには、ネットワーク１００を介して集中制御局２０が接続される。各基地局とネットワークの間の接続形態、ネットワークと集中制御局との間の接続形態は、それぞれ有線接続、無線接続のいずれでもよい。

本発明の特徴は、各基地局１０−１〜１０−Ｎが集中制御局２０のトリガ信号を用いて、送信アンテナ指向性パタンおよび受信アンテナ指向性パタンを切り替えながら干渉電力を測定し、複数の基地局間におけるアンテナ指向性パタンごとの干渉電力を効率よく取得するための構成および処理手順にある。

図２は、基地局１０および集中制御局２０の構成例を示す。
図２において、基地局１０は、アンテナ素子１１−１〜１１−Ａ、アンテナ制御部１２、無線信号処理部１３、ネットワーク信号処理部１４および情報処理部１５により構成される。さらに、情報処理部１５は記憶部１６を備える。集中制御局２０は、ネットワーク信号処理部２１、トリガ信号生成部２２およびデータベース２３により構成される。基地
局１０のネットワーク信号処理部１４と集中制御局２０のネットワーク信号処理部２１がネットワーク１００を介して接続される。

基地局１０の無線信号処理部１３は、無線信号をアンテナ制御部１２を介してアンテナ素子１１−１〜１１−Ａから送信し、アンテナ素子１１−１〜１１−Ａに受信した無線信号をアンテナ制御部１２を介して入力し受信処理する。アンテナ制御部１２は、アンテナ素子１１−１〜１１−Ａごとに無線信号の振幅・位相を制御してアンテナ指向性パタンを設定する。

ここで、基地局１０および集中制御局２０における干渉電力測定のための構成について説明する。
集中制御局２０のトリガ信号生成部２２は、以下に示す情報を記載したトリガ信号を生成し、ネットワーク信号処理部２１からネットワーク１００を介して各基地局１０に送信する。基地局１０のネットワーク信号処理部１４は、集中制御局２０から送信されたトリガ信号を受信し、自局宛のトリガ信号を復調して情報処理部１５に出力する。

干渉電力測定用信号を送信する基地局（以下、１０Ａとする）に対するトリガ信号には、次の情報が設定される。
(11)送信アンテナ指向性パタンの設定情報
(12)設定する送信アンテナ指向性パタンで干渉電力測定用信号を送信する開始時間と終了時間を含む送信時間情報

基地局１０Ａの情報処理部１５は、上記の(11),(12) の情報に基づき、送信アンテナ指向性パタンの設定および切り替えをアンテナ制御部１２に対して行い、干渉電力測定用信号の送信を無線信号処理部１３に指示する。

干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する基地局（以下、１０Ｂとする）に対するトリガ信号には、次の情報が設定される。
(21)受信アンテナ指向性パタンの設定情報
(22)干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する開始時間と終了時間を含む測定時間情報

基地局１０Ｂの情報処理部１５は、上記の(21),(22) の情報に基づき、受信アンテナ指向性パタンの設定および切り替えをアンテナ制御部１２に対して行い、干渉電力測定用信号を受信して測定された干渉電力を通知するように無線信号処理部１３に指示する。

以上により、基地局１０Ａ，１０Ｂは、トリガ信号により設定された送受信アンテナ指向性パタンと送受信スケジュールにより、情報処理部１５の制御によりアンテナ制御部１２に設定されるアンテナ指向性パタンで干渉電力測定用信号を送受信し、干渉電力の測定が行われる。

干渉電力を測定する基地局１０Ｂにおいて、受信アンテナ指向性パタンごとに測定された干渉電力は、無線信号処理部１３から情報処理部１５の記憶部１６に蓄積される。情報処理部１５は、基地局情報とトリガ信号の情報に応じて取得したアンテナ指向性パタンごとの干渉電力の情報から通知信号を生成し、ネットワーク信号処理部１４からネットワーク１００を介して集中制御局２０に伝送し、集中制御局２０のデータベース２３に保持される。集中制御局２０では、基地局１０Ａに対して設定した送信アンテナ指向性パタンによる干渉電力測定用信号の送信時間と、基地局１０Ｂに対して設定した受信アンテナ指向性パタンによる干渉電力の測定時間を照合することにより、基地局１０Ａの送信アンテナ指向性パタンと基地局１０Ｂの受信アンテナ指向性パタンにおける干渉電力を取得するこ
とができる。

このように、各基地局１０が集中制御局２０から送信されるトリガ信号に基づいて動作することにより、各基地局１０におけるアンテナ指向性パタンごとの干渉電力の情報を効率よく収集することができる。以下、アンテナ指向性パタンごとの干渉電力の測定手順を示す各実施例について説明する。

（実施例１）
図３は、本発明の実施例１の干渉電力測定手順例を示す。
図３において、集中制御局と各基地局は、接続確認情報を送受信して接続確認を行う（Ｓ１）。なお、接続確認は、集中制御局側から行ってもよいし、基地局側から行ってもよい。ここでは、干渉電力測定用信号を送信する基地局Ａと、干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する基地局Ｂを例に説明するが、その他の基地局があっても同様である。

集中制御局は、干渉電力測定用信号を送信する基地局Ａに対して上記の(11),(12) の情報を含むトリガ信号を送信し、干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する基地局Ｂに対して上記の(21),(22) の情報を含むトリガ信号を送信する（Ｓ２−１）。基地局Ａは、トリガ信号に記載された送信アンテナ指向性パタンＡ1 を設定し（Ｓ３−１）、指定された開始時間と終了時間の間に干渉電力測定用信号を送信する（Ｓ５−１）。

一方、基地局Ｂは、トリガ信号に記載された受信アンテナ指向性パタンＢ1 を設定し（Ｓ４−１）、指定された開始時間と終了時間の間に干渉電力測定用信号を受信し、干渉電力を測定する（Ｓ６−１）。さらに、基地局Ｂは、受信アンテナ指向性パタンＢ1 で測定した干渉電力（測定結果通知）を集中制御局に対して送信する（Ｓ７−１）。

これにより、集中制御局では、基地局Ａの送信アンテナ指向性パタンＡ1 と基地局Ｂの受信アンテナ指向性パタンＢ1 における基地局Ｂの干渉電力を取得することができる。このステップＳ２〜Ｓ７の処理を繰り返し（＃１，＃２，…）、トリガ信号で干渉電力を測定する送信アンテナ指向性パタンおよび受信アンテナ指向性パタンを切り替えることにより、各アンテナ指向性パタンの組合せにおける干渉電力情報を取得することができる。

なお、測定対象の各基地局が同じ１つの周波数チャネルを設定することにより、各基地局の様々なアンテナ指向性パタンにおける干渉電力を効率よく測定することができるし、異なる周波数チャネルを用いることによりアンテナの周波数依存性を測定することもできる。

（実施例２）
図４は、本発明の実施例２の干渉電力測定手順例を示す。
実施例１は、１つの送信アンテナ指向性パタンに対して干渉電力測定用信号の送信は１回のみであったが、実施例２では、基地局Ａが１つの送信アンテナ指向性パタンに対して干渉電力測定用信号を複数回送信することを特徴とする。さらに、干渉電力測定用信号を受信する基地局Ｂでは、指定された時間内で干渉電力測定用信号を複数回受信して干渉電力を測定し、その平均化を行うことを特徴とする。

図４において、接続確認（Ｓ１）、トリガ信号送信（Ｓ２−１）、送信アンテナ指向性パタンＡ1 の設定（Ｓ３−１）、受信アンテナ指向性パタンＢ1 の設定（Ｓ４−１）は、実施例１と同様である。

干渉電力測定用信号を送信する基地局Ａに対するトリガ信号には、次の情報が設定され
る。
(11)送信アンテナ指向性パタンの設定情報
(12)設定する送信アンテナ指向性パタンで干渉電力測定用信号を送信する開始時間と終了時間を含む送信時間情報
(13)干渉電力測定用信号の送信回数（図４ではｎ回）

基地局Ａは、指定された開始時間と終了時間の間に干渉電力測定用信号をｎ回送信する（Ｓ５−１１〜Ｓ５−１ｎ）。ここで、干渉電力測定用信号の送信間隔は均等でもランダムでもよい。詳しくは後述の実施例４において説明する。

干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する基地局Ｂに対するトリガ信号には、実施例１と同様の次の情報が設定される。
(21)受信アンテナ指向性パタンの設定情報
(22)干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する開始時間と終了時間を含む測定時間情報

基地局Ｂは、指定された測定時間中に干渉電力測定用信号を最大ｎ回受信し、干渉電力を測定する（Ｓ６−１）。すなわち、基地局Ｂでは、ｎ回送信された干渉電力測定用信号のすべてが受信できなくても、いくつかの干渉電力測定用信号の受信が可能としている。これにより、基地局Ｂにおいて干渉電力測定用信号を取りこぼしなく受信して干渉電力を測定することができる。さらに、基地局Ｂは、受信アンテナ指向性パタンＢ1 で最大ｎ回測定した干渉電力の平均化を行い（Ｓ８−１）、その測定結果を集中制御局に対して送信する（Ｓ７−１）。これにより、測定する干渉電力の精度を高めることができる。

このステップＳ２〜Ｓ８の処理を繰り返し、実施例１のようにトリガ信号で干渉電力を測定するアンテナ指向性パタンを切り替えることにより、異なるアンテナ指向性パタンにおける干渉電力情報を取得することができる。

（実施例３）
図５は、本発明の実施例３の干渉電力測定手順例を示す。
実施例２は、図４のステップＳ６−１において、干渉電力測定用信号を受信し、干渉電力を測定する開始時間から終了時間が連続する測定時間であったが、実施例３は、基地局Ｂにおける測定時間を複数回（図５ではｍ回）に分ける設定である。そのため、基地局Ａがｎ回送信する干渉電力測定用信号の全部を受信できない場合もあるが、ステップＳ８−１において複数回受信した干渉電力の平均化を行うことにより大きな支障はない。

干渉電力測定用信号を送信する基地局Ａに対するトリガ信号には、実施例２と同様の次の情報が設定される。
(11)送信アンテナ指向性パタンの設定情報
(12)設定する送信アンテナ指向性パタンで干渉電力測定用信号を送信する開始時間と終了時間を含む送信時間情報
(13)干渉電力測定用信号の送信回数（図５ではｎ回）

干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する基地局Ｂに対するトリガ信号には、次の情報が設定される。
(21)受信アンテナ指向性パタンの設定情報
(22a) 干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する開始時間と終了時間を複数ｍ回に分けて設定する測定時間情報

基地局Ｂは、ステップＳ６−１１〜Ｓ６−１ｍに示すように、ｍ回に分けて受信アンテ
ナ指向性パタンＢ1 における干渉電力が測定され、平均化される。また、各測定時間中に複数の干渉電力測定用信号を受信する場合と、干渉電力測定用信号をまったく受信できない場合が混在しても、全体でｎ回送信された干渉電力測定用信号のうちいくつかの干渉電力測定用信号を受信できれば、その干渉電力の平均をとって集中制御局に送信することができる。

（実施例４）
図６は、本発明の実施例４の干渉電力測定手順例を示す。
実施例１〜実施例３は、干渉電力測定用信号を送信する基地局Ａと、干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する基地局Ｂが異なる設定であった。実施例４は、１つの基地局が干渉電力測定用信号を送信する動作と、干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する動作を行うことを前提に、基地局Ａが複数ｎ回送信する干渉電力測定用信号の送信間隔t1と、基地局Ｂが複数ｍ回送信する干渉電力測定用信号の送信間隔t2が異なる設定とする。これにより、各基地局は干渉電力測定用信号を送信していない時間に、他の基地局が送信する干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する処理が可能となる。

図６において、接続確認（Ｓ１）、トリガ信号送信（Ｓ２−１）、送信アンテナ指向性パタンＡ1 の設定（Ｓ３−１）、受信アンテナ指向性パタンＢ1 の設定（Ｓ４−１）は、実施例１〜実施例３と同様である。

基地局Ａおよび基地局Ｂに対するトリガ信号には、次の情報が設定される。
(11)送信アンテナ指向性パタンの設定情報
(12)設定する送信アンテナ指向性パタンで干渉電力測定用信号を送信する開始時間と終了時間を含む送信時間情報
(13)干渉電力測定用信号の送信回数（基地局Ａにはｎ回、基地局Ｂにはｍ回）
(14)干渉電力測定用信号の送信間隔（基地局Ａにはt1、基地局Ｂにはt2）
(21)受信アンテナ指向性パタンの設定情報
(22)干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する開始時間と終了時間を含む測定時間情報

基地局Ａは、トリガ信号に記載された送信アンテナ指向性パタンＡ11を設定し（Ｓ３−Ａ）、さらに受信アンテナ指向性パタンＡ12を設定し（Ｓ４−Ａ）、指定された開始時間と終了時間の間に干渉電力測定用信号を、送信間隔t1でｎ回送信する（Ｓ５−Ａ１〜Ｓ５−Ａｎ）。基地局Ｂは、トリガ信号に記載された送信アンテナ指向性パタンＢ11を設定し（Ｓ３−Ｂ）、さらに受信アンテナ指向性パタンＢ12を設定し（Ｓ４−Ｂ）、指定された開始時間と終了時間の間に干渉電力測定用信号を、送信間隔t2でｍ回送信する（Ｓ５−Ｂ１〜Ｓ５−Ｂｍ）。

基地局Ａは、指定された測定時間中に干渉電力測定用信号を最大ｍ回受信し、干渉電力を測定する（Ｓ６−Ａ）。基地局Ｂは、指定された測定時間中に干渉電力測定用信号を最大ｎ回受信し、干渉電力を測定する（Ｓ６−Ｂ）。

ここで、基地局Ａにおける干渉電力測定用信号の送信間隔t1と、基地局Ｂにおける干渉電力測定用信号の送信間隔t2が異なる設定とすることにより、一方の基地局において、干渉電力測定用信号を送信していない時間に他方の基地局が送信する干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定することができる。さらに、基地局Ａは、受信アンテナ指向性パタンＡ12で最大ｍ回測定した干渉電力の平均化を行い（Ｓ８−Ａ）、その測定結果を集中制御局に対して送信する（Ｓ７−Ａ）。基地局Ｂは、受信アンテナ指向性パタンＢ12で最大ｎ回測定した干渉電力の平均化を行い（Ｓ８−Ｂ）、その測定結果を集中制御局に対して送信する（Ｓ７−Ｂ）。

集中制御局は、基地局Ａの送信アンテナ指向性パタンＡ11と基地局Ｂの受信アンテナ指向性パタンＢ12の組合せにおける干渉電力と、基地局Ｂの送信アンテナ指向性パタンＢ11と基地局Ａの受信アンテナ指向性パタンＡ12の組合せにおける干渉電力を、同じ測定時間中に効率よく取得することができる。

このように、基地局Ａ，Ｂ以外の基地局があっても、トリガ信号で設定する(14)干渉電力測定用信号の送信間隔をそれぞれ固有の値とすることにより、干渉電力測定用信号の非送信中に他の基地局が送信する干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定することが可能であり、複数の基地局における干渉電力を効率よく取得することができる。

ここで、基地局Ａの干渉電力測定用信号の送信間隔t1と、基地局Ｂの干渉電力測定用信号の送信間隔t2がランダムであっても、各基地局の送受信タイミングの競合を回避して同様の効果を得ることができる。その場合には、基地局Ａに対して送信間隔をt1±αの範囲でランダムに設定するように指示し、基地局Ｂに対して送信間隔をt2±αの範囲でランダムに設定するように指示すればよい。

また、各基地局における干渉電力測定用信号の測定時間は、実施例３のように複数回に分けて設定してもよい。その場合、基地局Ａ，Ｂは、それぞれ干渉電力測定用信号の送信時間を避けて干渉電力測定用信号の測定時間が設定される。

（実施例５）
図７は、本発明の実施例５の干渉電力測定手順例を示す。
実施例５は、１つのトリガ信号に対して、干渉電力測定用信号を送信する基地局が複数の送信アンテナ指向性パタンを順次切り替えて設定し、干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する基地局が１つの受信アンテナ指向性パタンで、送信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力を測定することを特徴とする。

図７において、接続確認（Ｓ１）、トリガ信号送信（Ｓ２−１）は、実施例１と同様である。

干渉電力測定用信号を送信する基地局Ａに対するトリガ信号には、次の情報が設定される。
(11a) 複数の送信アンテナ指向性パタンの設定情報
(12a) 送信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力測定用信号を送信する開始時間と終了時間を含む複数の送信時間情報
(13a) 送信アンテナ指向性パタンごとの干渉電力測定用信号の送信回数

基地局Ａは、トリガ信号に記載された送信アンテナ指向性パタンＡ1 〜Ａn を順次設定し（Ｓ３−１１〜Ｓ３−１ｎ）、それぞれ指定された開始時間と終了時間の間に干渉電力測定用信号を複数回（ここでは２回）送信する（Ｓ５−１１，Ｓ５−１２，〜，Ｓ５−ｎ１，Ｓ５−ｎ２）。

干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する基地局Ｂに対するトリガ信号には、次の情報が設定される。
(21)受信アンテナ指向性パタンの設定情報
(22b) 送信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する開始時間と終了時間を複数の測定時間情報

ここで、基地局Ａに設定する情報(12a) の送信アンテナ指向性パタンごとの送信時間と
、基地局Ｂに設定する情報（22b)の送信アンテナ指向性パタンごとの測定時間が同期するように設定される。基地局Ｂは、ステップＳ６−１１〜Ｓ６−１ｎに示すように、送信アンテナ指向性パタンＡ1 〜Ａn ごとに受信アンテナ指向性パタンＢ1 における干渉電力を測定し、その都度平均化する。すなわち、ステップＳ６−１１の測定時間では、基地局Ａの送信アンテナ指向性パタンＡ1 と基地局Ｂの受信アンテナ指向性パタンＢ1 の組合せにおける干渉電力を測定し、平均化する（Ｓ８−１１）。ステップＳ６−１ｎ，Ｓ８−１ｎにおいても同様である。

このように、基地局Ｂでは１つの受信アンテナ指向性パタンＢ1 において、基地局Ａが送信アンテナ指向性パタンＡ11〜Ａ1nを切り替えるごとに干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定および平均化する。さらに、基地局Ｂは、送信アンテナ指向性パタンＡ11〜Ａ1nと１つの受信アンテナ指向性パタンＢ1 の組合せにおける干渉電力をまとめて集中制御局に送信する（Ｓ７−１）。

このステップＳ２〜Ｓ８の処理を繰り返し、トリガ信号で干渉電力を測定する基地局Ｂの受信アンテナ指向性パタンを切り替えることにより、異なるアンテナ指向性パタンにおける干渉電力情報を取得することができる。

なお、基地局Ｂにおける各送信アンテナ指向性パタンに対する干渉電力測定用信号の測定時間については、実施例３と同様に複数回に分けて設定してもよい。また、基地局Ａにおける各送信アンテナ指向性パタンの干渉電力測定用信号の送信回数および送信間隔については、実施例４と同様に、基地局Ｂが干渉電力測定用信号を送信する構成と組合せて設定してもよい。

（実施例６）
図８は、本発明の実施例６の干渉電力測定手順例を示す。
実施例６は、１つのトリガ信号に対して、干渉電力測定用信号を送信する基地局が１つの送信アンテナ指向性パタンに設定し、干渉電力測定用信号を受信する基地局が複数の受信アンテナ指向性パタンを順次切り替えて設定し、受信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力を測定することを特徴とする。

図８において、接続確認（Ｓ１）、トリガ信号送信（Ｓ２−１）、送信アンテナ指向性パタンＡ1 の設定（Ｓ３−１）、受信アンテナ指向性パタンＢ1 の設定（Ｓ４−１）は、実施例１と同様である。

干渉電力測定用信号を送信する基地局Ａに対するトリガ信号には、実施例２，３と同様の次の情報が設定される。
(11)送信アンテナ指向性パタンの設定情報
(12)送信アンテナ指向性パタンで干渉電力測定用信号を送信する開始時間と終了時間を含む送信時間情報
(13)干渉電力測定用信号の送信回数（図８ではｎ回）

基地局Ａは、トリガ信号に記載された送信アンテナ指向性パタンＡ1 を設定し（Ｓ３−１）、指定された開始時間と終了時間の間に干渉電力測定用信号を複数回（ここではｎ回）送信する（Ｓ５−１１〜Ｓ５−１ｎ）。

干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定する基地局Ｂに対するトリガ信号には、次の情報が設定される。
(21a) 複数の受信アンテナ指向性パタンの設定情報
(22c) 受信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定
する開始時間と終了時間を設定する複数の測定時間情報

基地局Ｂは、トリガ信号に記載された受信アンテナ指向性パタンＢ1 〜Ｂm を順次設定し（Ｓ４−１１〜Ｓ４−１ｍ）、それぞれ指定された開始時間と終了時間の間に干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し（Ｓ６−１１〜Ｓ６−１ｍ）、それぞれ平均化される（Ｓ８−１１〜Ｓ８−１ｍ）。

このように、基地局Ｂでは受信アンテナ指向性パタンＢ１〜Ｂm を切り替えるごとに、基地局Ａが送信アンテナ指向性パタンＡ1 で送信した干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定および平均化する。さらに、基地局Ｂは、１つの送信アンテナ指向性パタンと受信アンテナ指向性パタンＢ１〜Ｂm の組合せにおける干渉電力をまとめて集中制御局に送信する（Ｓ７−１）。

このステップＳ２〜Ｓ８の処理を繰り返し、トリガ信号で干渉電力測定用信号を送信する基地局Ａの送信アンテナ指向性パタンを切り替えることにより、異なるアンテナ指向性パタンにおける干渉電力情報を取得することができる。

なお、基地局Ｂにおける各送信アンテナ指向性パタンに対する干渉電力測定用信号の測定時間については、実施例３と同様に複数回に分けて設定してもよい。また、基地局Ａにおける干渉電力測定用信号の送信回数および送信間隔については、実施例４と同様に、基地局Ｂが干渉電力測定用信号を送信する構成と組合せて設定してもよい。

以上説明した実施例１〜実施例６の処理手順は、図２に示す集中制御局２０のトリガ信号生成部２２で生成されるトリガ信号に基づいて、基地局１０の情報処理部１５、無線信号処理部１３、アンテナ制御部１２が図３〜図８に示す処理を実行することにより実現することができる。これらの構成および機能は、専用のハードウェアで実現するだけでなく、各機能部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行することにより実現させることができる。また、当該プログラムは記録媒体に記録するだけでなく、ネットワークを通して提供することも可能である。

１０ 基地局
１１ アンテナ素子
１２ アンテナ制御部
１３ 無線信号処理部
１４ ネットワーク信号処理部
１５ 情報処理部
１６ 記憶部
２０ 集中制御局
２１ ネットワーク信号処理部
２２ トリガ信号生成部
２３ データベース

Claims (12)

1. 複数の基地局がそれぞれアンテナ指向性パタンを選択し、帰属する端末局と無線通信を行う無線通信システムで、アンテナ指向性パタンごとに基地局間の干渉電力を測定する干渉電力測定方法において、
   前記複数の基地局に接続される集中制御局が、前記複数の基地局に対してアンテナ指向性パタンを設定し、そのアンテナ指向性パタンで干渉電力測定用信号を送信する送信時間および干渉電力を測定する測定時間を設定するトリガ信号を送信するステップ１と、
   前記複数の基地局のうち前記干渉電力測定用信号を送信する基地局は、自局宛の前記トリガ信号で設定される送信アンテナ指向性パタンを設定し、前記送信時間中に前記干渉電力測定用信号を送信するステップ２と、
   前記複数の基地局のうち前記干渉電力測定用信号を受信する基地局は、自局宛の前記トリガ信号で設定される受信アンテナ指向性パタンを設定し、前記測定時間中に前記干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し、その干渉電力の情報を前記集中制御局に送信するステップ３と
   を有することを特徴とする干渉電力測定方法。
2. 請求項１に記載の干渉電力測定方法において、
   前記ステップ１で、前記トリガ信号により前記送信時間中に前記干渉電力測定用信号を複数回送信する設定とし、
   前記ステップ２で、前記干渉電力測定用信号を送信する基地局は、前記送信時間中に前記干渉電力測定用信号を複数回送信し、
   前記ステップ３で、前記干渉電力測定用信号を受信する基地局は、前記測定時間中に前記干渉電力測定用信号を受信して測定した干渉電力の平均値をとり、その干渉電力の平均値を前記集中制御局に送信する
   ことを特徴とする干渉電力測定方法。
3. 請求項２に記載の干渉電力測定方法において、
   前記ステップ１で、前記トリガ信号により前記干渉電力測定用信号の測定時間を複数回に分けて設定し、
   前記ステップ３で、前記干渉電力測定用信号を受信する基地局は、前記測定時間ごとに前記干渉電力測定用信号を受信して測定した干渉電力の平均値をとる
   ことを特徴とする干渉電力測定方法。
4. 請求項２に記載の干渉電力測定方法において、
   前記ステップ１で、前記トリガ信号により前記送信時間中に前記干渉電力測定用信号を送信する送信間隔を前記基地局ごとに異なる設定とし、
   前記ステップ２で、前記干渉電力測定用信号を送信する基地局は、前記送信時間中に前記干渉電力測定用信号を前記基地局ごとに異なる送信間隔で送信する
   ことを特徴とする干渉電力測定方法。
5. 請求項２〜請求項４のいずれかに記載の干渉電力測定方法において、
   前記ステップ１で、前記トリガ信号により複数の前記送信アンテナ指向性パタンを切り替える設定とし、前記送信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力測定用信号を送信する送信時間および干渉電力を測定する測定時間を設定し、
   前記ステップ２で、前記干渉電力測定用信号を送信する基地局は、前記送信アンテナ指向性パタンを切り替えながら、送信アンテナ指向性パタンごとの送信時間中に前記干渉電力測定用信号を送信し、
   前記ステップ３で、前記干渉電力測定用信号を受信する基地局は、前記送信アンテナ指向性パタンごとの測定時間に前記干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し、前記送信アンテナ指向性パタンごとの干渉電力の平均値を前記集中制御局に送信する
   ことを特徴とする干渉電力測定方法。
6. 請求項２〜請求項４のいずれかに記載の干渉電力測定方法において、
   前記ステップ１で、前記トリガ信号により複数の前記受信アンテナ指向性パタンを切り替える設定とし、受信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力測定用信号の干渉電力を測定する測定時間を設定し、
   前記ステップ３で、前記干渉電力測定用信号を受信する基地局は、前記受信アンテナ指向性パタンを切り替えながら、前記受信アンテナ指向性パタンごとの測定時間中に前記干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し、前記受信アンテナ指向性パタンごとの干渉電力の平均値を前記集中制御局に送信する
   ことを特徴とする干渉電力測定方法。
7. 複数の基地局がそれぞれアンテナ指向性パタンを選択し、帰属する端末局と無線通信を行う無線通信システムで、アンテナ指向性パタンごとに基地局間の干渉電力を測定する干渉電力測定装置において、
   前記複数の基地局に対してアンテナ指向性パタンを設定し、そのアンテナ指向性パタンで干渉電力測定用信号を送信する送信時間および干渉電力を測定する測定時間を設定するトリガ信号を送信する集中制御局と、
   前記複数の基地局のうち、自局宛の前記トリガ信号で設定される送信アンテナ指向性パタンを設定し、前記送信時間中に前記干渉電力測定用信号を送信する第１の基地局と、
   前記複数の基地局のうち、自局宛の前記トリガ信号で設定される受信アンテナ指向性パタンを設定し、前記測定時間中に前記干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し、その干渉電力の情報を前記集中制御局に送信する第２の基地局と
   を備えたことを特徴とする干渉電力測定装置。
8. 請求項７に記載の干渉電力測定装置において、
   前記集中制御局は、前記トリガ信号により前記送信時間中に前記干渉電力測定用信号を複数回送信する設定を行い、
   前記干渉電力測定用信号を送信する前記第１の基地局は、前記送信時間中に前記干渉電力測定用信号を複数回送信する構成であり、
   前記干渉電力測定用信号を受信する前記第２の基地局は、前記測定時間中に前記干渉電力測定用信号を受信して測定した干渉電力の平均値をとり、その干渉電力の平均値を前記集中制御局に送信する構成である
   ことを特徴とする干渉電力測定装置。
9. 請求項８に記載の干渉電力測定装置において、
   前記集中制御局は、前記トリガ信号により前記干渉電力測定用信号の測定時間を複数回に分けて設定し、
   前記干渉電力測定用信号を受信する前記第２の基地局は、前記測定時間ごとに前記干渉電力測定用信号を受信して測定した干渉電力の平均値をとる構成である
   ことを特徴とする干渉電力測定装置。
10. 請求項８に記載の干渉電力測定装置において、
    前記集中制御局は、前記トリガ信号により前記送信時間中に前記干渉電力測定用信号を送信する送信間隔を前記基地局ごとに異なる設定とし、
    前記干渉電力測定用信号を送信する前記第１の基地局は、前記送信時間中に前記干渉電力測定用信号を前記基地局ごとに異なる送信間隔で送信する構成である
    ことを特徴とする干渉電力測定装置。
11. 請求項８〜請求項１０のいずれかに記載の干渉電力測定装置において、
    前記集中制御局は、前記トリガ信号により複数の前記送信アンテナ指向性パタンを切り替える設定とし、前記送信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力測定用信号を送信する送信時間および干渉電力を測定する測定時間を設定し、
    前記干渉電力測定用信号を送信する前記第１の基地局は、前記送信アンテナ指向性パタンを切り替えながら、送信アンテナ指向性パタンごとの送信時間中に前記干渉電力測定用信号を送信する構成であり、
    前記干渉電力測定用信号を受信する前記第２の基地局は、前記送信アンテナ指向性パタンごとの測定時間に前記干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し、前記送信アンテナ指向性パタンごとの干渉電力の平均値を前記集中制御局に送信する構成である
    ことを特徴とする干渉電力測定装置。
12. 請求項８〜請求項１０のいずれかに記載の干渉電力測定装置において、
    前記集中制御局は、前記トリガ信号により複数の前記受信アンテナ指向性パタンを切り替える設定とし、受信アンテナ指向性パタンごとに干渉電力測定用信号の干渉電力を測定する測定時間を設定し、
    前記干渉電力測定用信号を受信する前記第２の基地局は、前記受信アンテナ指向性パタンを切り替えながら、前記受信アンテナ指向性パタンごとの測定時間中に前記干渉電力測定用信号を受信して干渉電力を測定し、前記受信アンテナ指向性パタンごとの干渉電力の平均値を前記集中制御局に送信する構成である
    ことを特徴とする干渉電力測定装置。

Images