WO2025248698A1 - 基地局装置、端末装置及び無線通信システム - Google Patents
基地局装置、端末装置及び無線通信システムInfo
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- WO2025248698A1 WO2025248698A1 PCT/JP2024/019853 JP2024019853W WO2025248698A1 WO 2025248698 A1 WO2025248698 A1 WO 2025248698A1 JP 2024019853 W JP2024019853 W JP 2024019853W WO 2025248698 A1 WO2025248698 A1 WO 2025248698A1
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- H04W88/08—Access point devices
Definitions
- the present invention relates to a base station device, a terminal device, and a wireless communication system.
- a wireless communication system (hereinafter also referred to as a wireless communication system) performs wireless communication by transmitting and receiving radio waves between, for example, a base station device and a terminal device.
- the terminal device may not be able to receive radio waves transmitted from the base station device. In this case, the terminal device will not be able to establish a wireless connection with the base station device, even if it is located within the communication area.
- the present invention aims to provide a base station device, a terminal device, and a wireless communication system that can reduce the occurrence of blind areas within the communication area of the base station device.
- a base station device is a base station device in a wireless communication system having a base station device, a terminal device, and a reflection control device that reflects at least one of a first radio wave transmitted by the base station device and a second radio wave transmitted by the terminal device, the base station device having a transmitter that transmits first control information regarding the reflection direction of the first radio wave by the reflection control device, and a receiver that receives the second radio wave transmitted from the terminal device and reflected by the reflection control device, and the transmitter transmits the first radio wave corresponding to the second radio wave to the terminal device at a timing when the reflection direction of the first radio wave is the same as the reflection direction at the reception timing of the second radio wave.
- FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a wireless communication system 10 according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a specific example of wireless communication between a base station device 1 and a terminal device 2 when a RIS 3 is used.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a specific example of wireless communication between a base station device 1 and a terminal device 2 when a RIS 3 is used.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a specific example of wireless communication between a base station device 1 and a terminal device 2 when a RIS 3 is used.
- FIG. 5 is a diagram illustrating the hardware configuration of the base station device 1.
- FIG. 6 is a diagram illustrating the hardware configuration of the terminal device 2.
- FIG. 7 is a diagram for explaining the hardware configuration of the RIS 3.
- FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a wireless communication system 10 according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a specific example of wireless communication between a base station device 1 and
- FIG. 8 is a diagram illustrating the functions of the base station device 1.
- FIG. 9 is a diagram illustrating the functions of the terminal device 2.
- FIG. 10 is a diagram illustrating the function of the RIS 3.
- FIG. 11 is a sequence chart of the communication control process according to the first embodiment.
- FIG. 12 is a flowchart illustrating details of the communication control process according to the first embodiment.
- FIG. 13 is a flowchart illustrating details of the communication control process according to the first embodiment.
- FIG. 14 is a flowchart illustrating details of the communication control process according to the first embodiment.
- FIG. 15 is a flowchart illustrating details of the communication control process according to the first embodiment.
- FIG. 16 is a flowchart illustrating details of the communication control process according to the first embodiment.
- FIG. 17 is a flowchart illustrating details of the communication control process according to the first embodiment.
- FIG. 18 is a diagram illustrating a specific example of the control information DT1 in the first embodiment.
- FIG. 19 is a diagram illustrating a specific example of the control information DT1 in the first embodiment.
- FIG. 20 is a diagram illustrating a specific example of S32.
- FIG. 21 is a diagram illustrating another specific example of S32.
- FIG. 22 is a diagram illustrating a specific example of the communication control process according to the first embodiment.
- FIG. 23 is a diagram illustrating another specific example of the communication control process in the first embodiment.
- FIG. 24 is a diagram illustrating a communication control process in the first modified example.
- FIG. 25 is a diagram illustrating a communication control process in the first modified example.
- FIG. 26 is a diagram illustrating a communication control process in the second modified example.
- FIG. 27 is a diagram illustrating a communication control process in the second modified example.
- Fig. 1 is a diagram illustrating the configuration of a wireless communication system 10 according to the first embodiment.
- the wireless communication system 10 includes, for example, a base station device 1 and a terminal device 2.
- the base station device 1 then establishes a wireless connection with, for example, the terminal device 2 located within the communication area A of the base station device 1.
- the wireless communication system 10 may be, for example, a wireless communication system that supports the communication standard of a 5th generation mobile communication system (5G: 5th Generation Mobile Communication System) or the next-generation communication standard of a 5th generation mobile communication system.
- the terminal device 2 may be, for example, a terminal device such as an individually owned smartphone, or an IoT device installed outdoors.
- the following description will be given assuming that the wireless communication system 10 has one base station device 1, but the wireless communication system 10 may have, for example, two or more base station devices 1.
- one terminal device 2 is located within the communication area A of the base station device 1, but the communication area A of the base station device 1 may also have, for example, two or more terminal devices 2.
- FIGS. 2 to 4 are diagrams illustrating a specific example of wireless communication between the base station device 1 and the terminal device 2 when the RIS 3 is used.
- the wireless communication system 10 includes, for example, a base station device 1, a terminal device 2, and a RIS 3.
- RIS3 reflects, for example, radio waves W1 (downstream radio waves W1) transmitted from base station device 1.
- radio waves W1 reflected by RIS3 will also be referred to as radio waves W2.
- the RIS3 reflects the radio waves W1 (transmits the radio waves W2 to the terminal device 2) while switching the reflection direction of the radio waves W1 (hereinafter simply referred to as the reflection direction).
- wireless communication system 10 can transmit radio waves (radio waves W1 and W2) from base station device 1 to terminal device 2 by transmitting the radio waves via RIS 3.
- RIS3 controls the transmission so that, for example, the timing of transmitting radio waves W2 (hereinafter also referred to as radio waves W2a) directed in a first direction by reflecting radio waves W1, the timing of transmitting radio waves W2 (hereinafter also referred to as radio waves W2b) directed in a second direction different from the first direction by reflecting radio waves W1, and the timing of transmitting radio waves W2 (hereinafter also referred to as radio waves W2c) directed in a third direction different from the first and second directions by reflecting radio waves W1 are repeated.
- radio waves W2a the timing of transmitting radio waves W2 directed in a first direction by reflecting radio waves W1
- radio waves W2b the timing of transmitting radio waves W2
- radio waves W2c directed in a third direction different from the first and second directions by reflecting radio waves W1
- the reflection direction at each timing by RIS3 is shared in advance with, for example, base station device 1. Therefore, when base station device 1 transmits radio waves to terminal device 2, for example, it transmits the radio waves to terminal device 2 (RIS3) at a timing when the reflection direction by RIS3 is in a direction that allows radio waves to be transmitted to terminal device 2.
- base station device 1 transmits radio waves to terminal device 2, for example, it transmits the radio waves to terminal device 2 (RIS3) at a timing when the reflection direction by RIS3 is in a direction that allows radio waves to be transmitted to terminal device 2.
- the reflection direction at each timing by RIS 3 may not be shared in advance with terminal device 2, for example.
- terminal device 2 may not be able to identify the timing at which the reflection direction of RIS 3 is in a direction that allows radio waves to be transmitted to base station device 1, and may not be able to transmit radio waves to base station device 1.
- radio waves W3 transmitted from terminal device 2 may not reach base station device 1 even when reflected by RIS3. More specifically, as shown in FIG. 4, if the reflection direction by RIS3 is such that radio waves W3 reflected by RIS3 (hereinafter also referred to as radio waves W4) cannot be transmitted toward base station device 1, radio waves W3 transmitted from terminal device 2 will not reach base station device 1 even when RIS3 is used.
- the terminal device 2 may not be able to transmit, for example, the PRACH (Physical Random Access CHannel) in the random access procedure (Random Access CHannel procedure) to the base station device 1, and may not be able to establish a wireless connection with the base station device 1. Therefore, even if the wireless communication system 10 has, for example, a RIS 3, blind areas may occur.
- PRACH Physical Random Access CHannel
- Random Access CHannel procedure Random Access CHannel procedure
- the base station device 1 included in the wireless communication system 10 in this embodiment transmits, for example, information (hereinafter also referred to as first control information) regarding the reflection direction of radio waves (hereinafter also referred to as first radio waves) from the RIS 3.
- the first control information is, for example, broadcast information indicating the reflection direction at each timing from the RIS 3.
- the base station device 1 included in the wireless communication system 10 in this embodiment receives, for example, radio waves transmitted from the terminal device 2 and reflected by the RIS (hereinafter also referred to as second radio waves). Thereafter, the base station device 1 included in the wireless communication system 10 in this embodiment transmits a first radio wave corresponding to the second radio wave to the terminal device 2, for example, at a timing when the reflection direction of the first radio wave is the same as the reception timing of the second radio wave.
- the same reflection direction can be rephrased as, for example, the reflection angle of the first radio wave and the reflection angle of the second radio wave being equal, or the difference in angle being within a predetermined range.
- the base station device 1 included in the wireless communication system 10 in this embodiment notifies the terminal device 2 of the reflection direction at each timing by the RIS 3, for example, by broadcasting first control information. Then, the terminal device 2 included in the wireless communication system 10 in this embodiment references, for example, the first control information transmitted from the base station device 1, and identifies the reflection direction of the RIS 3 at the timing at which the first control information transmitted from the base station device 1 is received (hereinafter also referred to as the first reflection direction) as the reflection direction that allows radio waves to reach the base station device 1 from the terminal device 2.
- the first reflection direction the reflection direction that allows radio waves to reach the base station device 1 from the terminal device 2.
- the terminal device 2 included in the wireless communication system 10 in this embodiment references, for example, the first control information transmitted from the base station device 1, and identifies the timing (next or subsequent timing) at which the reflection direction at the RIS 3 will become the first reflection direction. Then, the terminal device 2 included in the wireless communication system 10 in this embodiment transmits radio waves to the base station device 1, for example, at the identified timing.
- the wireless communication system 10 in this embodiment can, for example, increase the areas in which radio waves can be transmitted and received between the base station device 1 and the base station device 1, thereby reducing the occurrence of blind areas within the communication area A of the base station device 1.
- FIG. 5 is a diagram illustrating the hardware configuration of the base station device 1.
- Fig. 6 is a diagram illustrating the hardware configuration of the terminal device 2.
- Fig. 7 is a diagram illustrating the hardware configuration of the RIS 3.
- base station device 1 has, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) 101, memory 102, a communication circuit 103, and a storage device 104. Each component is connected to each other via a bus 105.
- the storage device 104 has, for example, a program storage area (not shown) that stores a program 110 for performing a process (hereinafter also referred to as communication control processing) that allows radio waves transmitted from the terminal device 2 to reach the base station device 1.
- the storage device 104 also has, for example, a storage unit 130 (hereinafter also referred to as information storage area 130) that stores information used when performing communication control processing.
- the storage device 104 may be, for example, an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive).
- the CPU 101 for example, executes the program 110 loaded from the storage device 104 to the memory 102 to perform communication control processing.
- the communication circuit 103 establishes a wireless connection and communicates with the terminal device 2 and the RIS 3, for example, via the antenna 106.
- the terminal device 2 has, for example, a CPU 201, which is a processor, a memory 202, a communication circuit 203, and a storage device 204. Each component is connected to each other via a bus 205.
- the storage device 204 has, for example, a program storage area (not shown) that stores a program 210 for performing communication control processing.
- the storage device 204 also has, for example, a storage unit 230 (hereinafter also referred to as information storage area 230) that stores information used when performing communication control processing.
- the storage device 204 may be, for example, an HDD or SSD.
- the CPU 201 executes, for example, the program 210 loaded from the storage device 204 into the memory 202 to perform communication control processing.
- the communication circuit 203 establishes a wireless connection and communicates with the base station device 1 and the RIS 3, for example, via the antenna 206.
- RIS3 has, for example, a CPU 301, which is a processor, memory 302, a communication circuit 303, a storage device 304, and a group of RIS elements 306. Each component is connected to each other via a bus 305.
- the storage device 304 has, for example, a program storage area (not shown) that stores a program 310 for performing communication control processing.
- the storage device 304 also has, for example, a storage unit 330 (hereinafter also referred to as information storage area 330) that stores information used when performing communication control processing.
- the storage device 304 may be, for example, an HDD or SSD.
- the CPU 301 executes, for example, a program 310 loaded from the storage device 304 into the memory 302 to perform communication control processing.
- the communication circuit 303 communicates, for example, via a wireless connection between the base station device 1 and the terminal device 2.
- the RIS element group 306 is, for example, a collection of RIS elements (not shown) that can each reflect radio waves transmitted from the base station device 1 and the terminal device 2. Specifically, the RIS element group 306 is placed, for example, in a position where it can reflect radio waves transmitted from the base station device 1 and the terminal device 2 (for example, outside the housing of the RIS 3). The RIS element group 306 controls the reflection direction by, for example, appropriately changing the applied voltage.
- Fig. 8 is a diagram illustrating the functions of the base station device 1.
- Fig. 9 is a diagram illustrating the functions of the terminal device 2.
- Fig. 10 is a diagram illustrating the functions of the RIS 3.
- the base station device 1 realizes various functions, including a timing control unit 111, an information generation unit 112, a radio wave transmission unit 113 (hereinafter also simply referred to as the transmission unit), a radio wave reception unit 114 (hereinafter also simply referred to as the reception unit), and a random access execution unit 115, through organic cooperation between hardware such as a CPU 101 and memory 102 and a program 110.
- a timing control unit 111 an information generation unit 112
- a radio wave transmission unit 113 hereinafter also simply referred to as the transmission unit
- a radio wave reception unit 114 hereinafter also simply referred to as the reception unit
- a random access execution unit 115 through organic cooperation between hardware such as a CPU 101 and memory 102 and a program 110.
- the timing control unit 111 determines the reflection direction at each timing by the RIS 3. In other words, the timing control unit 111, for example, determines the timing at which the reflection direction by the RIS 3 is changed (switched). Note that the reflection direction at each timing by the RIS 3 may be determined in advance, for example, by an administrator of the wireless communication system 10.
- the information generation unit 112 generates control information DT1 that includes, for example, information indicating the reflection direction at each timing by RIS3 (the reflection direction determined by the timing control unit 111).
- the information generation unit 112 generates control information DT1, for example, at predetermined regular intervals. Then, the information generation unit 112 stores the generated control information DT1 in the information storage area 130, for example.
- the radio wave transmitter 113 for example, broadcasts the control information DT1 stored in the information storage area 130 (the control information DT1 generated by the information generator 112).
- the radio wave receiving unit 114 receives, for example, radio waves transmitted from the terminal device 2. Specifically, the radio wave receiving unit 114 receives, for example, radio waves transmitted from the terminal device 2 that have been reflected by the RIS 3.
- random access execution unit 115 references control information DT1 stored in information storage area 130 and identifies the timing at which the reflection direction by RIS3 becomes the same reflection direction (first reflection direction) as the reception timing of the radio waves transmitted from terminal device 2 (the reception timing of the radio waves at radio wave receiving unit 114).
- PRACH is also referred to as message 1.
- the random access execution unit 115 identifies the next timing when the reflection direction by the RIS 3 will be the same as the reception timing of the radio wave transmitted from the terminal device 2 (first reflection direction).
- the radio wave transmission unit 113 transmits a Random Access Response in the random access procedure to the terminal device 2, for example, at the timing specified by the random access execution unit 115.
- the Random Access Response will also be referred to as message 2.
- RIS3 realizes various functions, including a radio wave receiving unit 311, a timing management unit 312, and a reflection direction control unit 313, by organically cooperating with hardware such as a CPU 301 and memory 302 and a program 310.
- the radio wave receiving unit 311 receives, for example, radio waves transmitted from the base station device 1. Then, the radio wave receiving unit 311 stores, for example, control information DT1 contained in the received radio waves in the information storage area 330.
- the timing management unit 312 references the control information DT1 stored in the information storage area 330 (the control information DT1 contained in the radio waves received by the radio wave receiving unit 311) and identifies the reflection direction at each timing by the RIS3.
- the reflection direction control unit 313 changes (switches) the reflection direction of the RIS 3, for example, according to the reflection direction at each timing by the RIS 3 (the reflection direction identified by the timing management unit 312).
- the reflection direction control unit 313 changes the reflection direction of the RIS 3, for example, by sending information (e.g., numerical information) indicating the changed applied voltage to the RIS element group 306.
- the terminal device 2 realizes various functions, including a radio wave receiving unit 211 (hereinafter also simply referred to as the receiving unit), a random access executing unit 212 (hereinafter also simply referred to as the processing unit), and a radio wave transmitting unit 213 (hereinafter also simply referred to as the transmitting unit), through organic cooperation between hardware such as a CPU 201 and memory 202 and a program 210.
- a radio wave receiving unit 211 hereinafter also simply referred to as the receiving unit
- a random access executing unit 212 hereinafter also simply referred to as the processing unit
- a radio wave transmitting unit 213 hereinafter also simply referred to as the transmitting unit
- the radio wave receiving unit 211 receives, for example, radio waves transmitted from base station device 1. Specifically, the radio wave receiving unit 211 receives, for example, radio waves transmitted from base station device 1 at a timing when the reflection direction by RIS 3 is the first reflection direction. Then, the radio wave receiving unit 211 stores, for example, control information DT1 included in the received radio waves in the information storage area 230.
- the random access execution unit 212 references the control information DT1 stored in the information storage area 230 (the control information DT1 contained in the radio waves received by the radio wave receiving unit 211) and identifies the timing at which the reflection direction by RIS3 becomes the first reflection direction.
- the random access execution unit 212 identifies the next timing when the reflection direction by RIS3 will become the first reflection direction.
- the radio wave transmission unit 213 transmits the PRACH to the base station device 1, for example, at the timing specified by the random access execution unit 212.
- the radio wave receiving unit 211 receives, for example, a Random Access Response transmitted from the base station device 1.
- Fig. 11 is a sequence chart of the communication control process in the first embodiment.
- the base station device 1 broadcasts, for example, control information DT1 regarding the reflection direction of radio waves (first radio waves) from the RIS 3 (S1).
- the base station device 1 broadcasts, for example, the control information DT1 stored in the information storage area 130.
- the terminal device 2 receives, for example, the control information DT1 broadcast by the base station device 1.
- the terminal device 2 receives the control information DT1 contained in the radio waves reflected by the RIS 3, for example, at the timing when the reflection direction by the RIS 3 is the first reflection direction.
- the terminal device 2 references the control information DT1 received in S1 and transmits radio waves (second radio waves) to the base station device 1 (S2).
- the terminal device 2 references the control information DT1 received in S1 and identifies the timing at which the reflection direction by the RIS 3 becomes the first reflection direction. Then, the terminal device 2 transmits a PRACH to the base station device 1, for example, at the identified timing.
- the base station device 1 transmits, for example, radio waves (first radio waves) corresponding to the radio waves received in S2 to the terminal device 2 (S3).
- the base station device 1 references the control information DT1 stored in the information storage area 130 and identifies the timing at which the reflection direction by the RIS3 becomes the first reflection direction. Then, the base station device 1 transmits a Random Access Response (a Random Access Response corresponding to the PRACH received from the terminal device 2) to the terminal device 2, for example, at the identified timing.
- a Random Access Response a Random Access Response corresponding to the PRACH received from the terminal device 2
- the base station device 1 included in the wireless communication system 10 in this embodiment notifies the terminal device 2 of the reflection direction at each timing by RIS3, for example, by broadcasting control information DT1. Then, the terminal device 2 included in the wireless communication system 10 in this embodiment references, for example, the control information DT1 transmitted from the base station device 1, and identifies the first reflection direction of RIS3 at the timing at which the control information DT1 transmitted from the base station device 1 is received as the reflection direction that allows radio waves to reach the base station device 1 from the terminal device 2.
- the terminal device 2 included in the wireless communication system 10 in this embodiment references, for example, the control information DT1 transmitted from the base station device 1, and identifies the timing (next or subsequent timing) at which the reflection direction at RIS3 will become the first reflection direction. Then, the terminal device 2 included in the wireless communication system 10 in this embodiment transmits radio waves to the base station device 1, for example, at the identified timing.
- the wireless communication system 10 in this embodiment can, for example, increase the areas in which radio waves can be transmitted and received between the base station device 1 and the base station device 1, thereby reducing the occurrence of blind areas within the communication area A of the base station device 1.
- Figures 12 to 17 are flowcharts illustrating details of the communication control process in the first embodiment.
- Figures 18 to 23 are diagrams illustrating details of the communication control process in the first embodiment.
- the timing control unit 111 of the base station device 1 waits, for example, until the information reporting timing arrives (NO in S11).
- the information reporting timing may be, for example, periodic, such as every 80 ms or 160 ms.
- the timing control unit 111 determines, for example, the reflection direction at each timing by RIS3 (S12).
- control information DT1 that includes, for example, information indicating the reflection direction determined in S12 (S13). Specific examples of control information DT1 are described below.
- control information 18 and 19 are diagrams illustrating specific examples of the control information DT1 in the first embodiment.
- control information DT1 includes, for example, the items “unit reflection time,” which sets the time for continuous reflection of radio waves in each reflection direction (hereinafter also referred to as “unit reflection time”), and “number of reflection directions,” which indicates the number of reflection directions.
- control information DT1 has, for example, a "unit reflection time” set to “1 (frame)” and a “number of reflection directions” set to "3.”
- control information DT1 shown in Figure 18 indicates, for example, that the reflection direction by RIS3 is switched every frame, and that there are three reflection directions by RIS3.
- control information DT1 has, for example, a "unit reflection time” set to “2 (frames)” and a “number of reflection directions” set to "3.”
- control information DT1 shown in Figure 19 indicates, for example, that the reflection direction by RIS3 is switched every two frames, and that there are three reflection directions by RIS3.
- the radio wave transmitter 113 of the base station device 1 broadcasts, for example, the control information DT1 generated in S13 (S14).
- the radio wave receiving unit 311 of the RIS 3 waits until it receives control information DT1 broadcast from the base station device 1 (NO in S21).
- the radio wave receiving unit 311 of RIS3 stores the received control information DT1 in the information storage area 330, for example (S22).
- the timing management unit 312 of RIS3 waits, for example, until the timing at which the reflection direction of RIS3 is switched (hereinafter also referred to as the reflection direction switching timing) arrives (NO in S31).
- the timing management unit 312 references the control information DT1 (control information DT1 received in S21) stored in the information storage area 330, and identifies the timing at which the reflection direction by RIS3 will next be switched. Then, the timing management unit 312 waits, for example, until the identified timing arrives.
- the reflection direction control unit 313 switches the reflection direction using, for example, RIS3 (S32).
- the reflection direction control unit 313, references the control information DT1 stored in the information storage area 330 and switches the reflection direction by RIS3 to the reflection direction corresponding to the current timing.
- a specific example of the processing of S32 will be explained below.
- Fig. 20 is a diagram illustrating a specific example of S32.
- the first direction (transmission direction of radio waves W2a) described in Fig. 3 will also be simply referred to as "1”
- the second direction (transmission direction of radio waves W2b) described in Fig. 3 will also be simply referred to as "2”
- the third direction (transmission direction of radio waves W2c) described in Fig. 3 will also be simply referred to as "3".
- the "unit reflection time” and “number of reflection directions” are set to “1 (frame)” and "3,” respectively. Therefore, if the control information DT1 received in S21 is the control information DT1 described in FIG. 18, the reflection direction control unit 313 performs control so that, for example, the reflection direction (the reflection direction for uplink radio waves and the reflection direction for downlink radio waves) in the first, fourth, seventh, and tenth frames becomes "1," as shown in FIG. 20.
- the reflection direction control unit 313 performs control so that, for example, the reflection direction (the reflection direction for uplink radio waves and the reflection direction for downlink radio waves) in the second, fifth, eighth, and eleventh frames becomes "2.” In this case, the reflection direction control unit 313 performs control so that, for example, the reflection direction (the reflection direction for uplink radio waves and the reflection direction for downlink radio waves) in the third, sixth, ninth, and twelfth frames becomes "3."
- FIG. 21 is a diagram illustrating another specific example of S32.
- the "unit reflection time” and “number of reflection directions” are set to “2 (frames)" and "3,” respectively. Therefore, if the control information DT1 received in S21 is the control information DT1 described in FIG. 19, the reflection direction control unit 313 performs control so that, for example, the reflection direction (the reflection direction for uplink radio waves and the reflection direction for downlink radio waves) in the first, second, seventh, eighth, thirteenth, and fourteenth frames becomes "1," as shown in FIG. 21.
- the reflection direction control unit 313 performs control so that, for example, the reflection direction (the reflection direction for uplink radio waves and the reflection direction for downlink radio waves) in the third, fourth, ninth, and tenth frames becomes "2." Furthermore, in this case, the reflection direction control unit 313 performs control so that the reflection direction (the reflection direction for upstream radio waves and the reflection direction for downstream radio waves) in the fifth, sixth, eleventh, and twelfth frames becomes "3", for example.
- FIGS. 15 to 17 are flowcharts illustrating the main processing.
- the radio wave receiving unit 211 of the terminal device 2 waits until it receives radio waves transmitted from the base station device 1 (NO in S41).
- the radio wave receiving unit 211 waits until it receives radio waves transmitted from the base station device 1 at a time when the reflection direction by the RIS 3 is the first reflection direction.
- the radio wave receiving unit 211 stores, for example, control information DT1 contained in the received radio waves in the information storage area 230 (S42).
- the terminal device 2 stores in the information storage area 230, for example, the same information as the control information DT1 transmitted from the base station device 1 to the RIS 3 (the control information DT1 stored in the information storage area 330).
- the random access execution unit 212 of the terminal device 2 waits, for example, until it is time to transmit radio waves to the base station device 1 (hereinafter also referred to as radio wave transmission timing) (NO in S51).
- the radio wave transmission timing may be, for example, the timing to establish a wireless connection with the base station device 1.
- the random access execution unit 212 references the control information DT1 stored in the information storage area 230 and identifies the next timing at which the reflection direction by RIS3 will become the first reflection direction. Then, the random access execution unit 212 waits, for example, until the identified timing arrives.
- the radio wave transmission unit 213 of the terminal device 2 transmits a PRACH to the base station device 1, for example, at the timing identified in S51 (S52).
- the radio wave receiving unit 114 of the base station device 1 waits until it receives a PRACH transmitted from the terminal device 2 (NO in S61).
- the random access execution unit 115 of the base station device references the control information DT1 stored in the information storage area 130, and identifies the timing at which the reflection direction by the RIS3 becomes the same reflection direction (first reflection direction) as the reception timing of the radio waves transmitted from the terminal device 2 (the reception timing of the radio waves in S61) (S62).
- the random access execution unit 115 identifies the next timing when the reflection direction by the RIS 3 will be the same as the reception timing of the radio wave transmitted from the terminal device 2 (first reflection direction).
- the radio wave transmission unit 113 transmits a Random Access Response to the terminal device 2, for example, at the timing identified in S62 (S63).
- S62 the timing identified in S62
- FIG. 22 is a diagram illustrating a specific example of the communication control process according to the first embodiment.
- terminal device 2 determines that the reflection direction by RIS3 when the control information DT1 transmitted from base station device 1 was transmitted to terminal device 2 (when the control information DT1 transmitted from base station device 1 reached terminal device 2) was "2."
- the terminal device 2 transmits a PRACH to the base station device 1 at the next or subsequent timing (after the second frame) when the reflection direction by the RIS 3 is "2."
- terminal device 2 transmits a PRACH to base station device 1 in the fifth frame, when the reflection direction from RIS 3 is "2."
- base station device 1 receives the PRACH transmitted from terminal device 2, for example, in the fifth frame.
- base station device 1 determines that the reflection direction by RIS3 when the PRACH transmitted from terminal device 2 is transmitted to base station device 1 (when the PRACH transmitted from terminal device 2 reaches base station device 1) is "2."
- the base station device 1 transmits a Random Access Response to the terminal device 2, for example, at the next timing or later (after the fifth frame) when the reflection direction by the RIS 3 is "2".
- base station device 1 transmits a Random Access Response to terminal device 2, for example, in the eighth frame in which the reflection direction by RIS 3 is "2."
- FIG. 23 is a diagram illustrating another specific example of the communication control process in the first embodiment.
- terminal device 2 determines that the reflection direction by RIS3 when the control information DT1 transmitted from base station device 1 was transmitted to terminal device 2 (when the control information DT1 transmitted from base station device 1 reached terminal device 2) was "1."
- the terminal device 2 transmits a PRACH to the base station device 1 at the next or subsequent timing (a timing after the first frame) when the reflection direction by the RIS 3 is "1."
- terminal device 2 transmits a PRACH to base station device 1, for example, in the seventh frame when the reflection direction by RIS 3 is "1."
- base station device 1 receives the PRACH transmitted from terminal device 2, for example, in the seventh frame.
- the base station device 1 determines that the reflection direction by the RIS3 when the PRACH transmitted from the terminal device 2 is transmitted to the base station device 1 (when the PRACH transmitted from the terminal device 2 reaches the base station device 1) is "1.”
- the base station device 1 transmits a Random Access Response to the terminal device 2, for example, at the next timing after the reflection direction by the RIS 3 is "1" (a timing after the seventh frame).
- base station device 1 transmits a Random Access Response to terminal device 2, for example, in the 13th frame in which the reflection direction from RIS 3 is "1" (the next timing in which the reflection direction is "1").
- the base station device 1 transmits, for example, control information DT1 regarding the reflection direction of radio waves (first radio waves) from the RIS 3. Then, the base station device 1 receives, for example, radio waves (second radio waves) transmitted from the terminal device 2 and reflected by the RIS. Thereafter, the base station device 1 transmits the first radio waves corresponding to the second radio waves to the terminal device 2, for example, at a timing when the reflection direction of the first radio waves is the same as the reception timing of the second radio waves.
- the base station device 1 included in the wireless communication system 10 in this embodiment notifies the terminal device 2 of the reflection direction at each timing by RIS3, for example, by broadcasting control information DT1. Then, the terminal device 2 included in the wireless communication system 10 in this embodiment references, for example, the control information DT1 transmitted from the base station device 1, and identifies the first reflection direction of RIS3 at the timing at which the control information DT1 transmitted from the base station device 1 is received as the reflection direction that allows radio waves to reach the base station device 1 from the terminal device 2.
- the terminal device 2 included in the wireless communication system 10 in this embodiment references, for example, the control information DT1 transmitted from the base station device 1, and identifies the timing (next or subsequent timing) at which the reflection direction at RIS3 will become the first reflection direction. Then, the terminal device 2 included in the wireless communication system 10 in this embodiment transmits radio waves to the base station device 1, for example, at the identified timing.
- the wireless communication system 10 in this embodiment can, for example, increase the areas in which radio waves can be transmitted and received between the base station device 1 and the base station device 1, thereby reducing the occurrence of blind areas within the communication area A of the base station device 1.
- the wireless communication system 10 in this embodiment can prevent blind areas from occurring within the communication area A of the base station device 1, for example, without having a unique protocol between the base station device 1 and the RIS 3.
- the information generator 112 may change the number set in the "number of reflection directions" in the control information DT1, for example, depending on the number of terminal devices 2 within the communication area A of the base station device 1.
- the information generator 112 may, for example, set a larger number for the "number of reflection directions" in the control information DT1 the greater the number of terminal devices 2 within the communication area A of the base station device 1. Also, the information generator 112 may, for example, set a smaller number for the "number of reflection directions" in the control information DT1 the fewer the number of terminal devices 2 within the communication area A of the base station device 1.
- the information generation unit 112 may, for example, estimate that the greater the number of PRACH signals received by the radio wave receiving unit 114 (number of signals received per unit time), the greater the number of terminal devices 2 within the communication area A of the base station device 1; and may estimate that the fewer the number of PRACH signals received by the radio wave receiving unit 114 (number of signals received per unit time), the fewer the number of terminal devices 2 within the communication area A of the base station device 1.
- the information generation unit 112 may, for example, estimate that the greater the time average of the radio wave reception level at the radio wave reception unit 114, the greater the number of terminal devices 2 within the communication area A of the base station device 1; and may estimate that the smaller the time average of the radio wave reception level at the radio wave reception unit 114, the fewer the number of terminal devices 2 within the communication area A of the base station device 1.
- the wireless communication system 10 in this embodiment can, for example, perform control according to the congestion situation within communication area A.
- FIGS. 24 and 25 are diagrams for explaining the communication control process in the first modified example.
- FIG. 24 is a diagram illustrating a specific example of the control information DT1 in the first modified example.
- control information DT1 includes, for example, "unit reflection time” and “number of reflection directions,” as well as an “offset” item that sets the offset between the reflection direction for downstream radio waves and the reflection direction for upstream radio waves.
- information included in control information DT1 information relating to the reflection direction for upstream radio waves (for example, information relating to the offset between the reflection direction for downstream radio waves and the reflection direction for upstream radio waves) will also be referred to as second control information.
- control information DT1 is set, for example, to "1 (frame)” as the “unit reflection time,” "8” as the “number of reflection directions,” and "3" as the "offset.”
- the base station device 1 may broadcast control information DT1 that includes, for example, "offset" as an item.
- the wireless communication system 10 in this modified example can, for example, determine the timing of transmission of radio waves (uplink radio waves) from the terminal device 2 to the base station device 1 according to the reflection direction of the uplink radio waves. Therefore, the wireless communication system 10 in this modified example can vary, for example, the time from when the terminal device 2 receives the control information DT1 to when it transmits a PRACH to the base station device 1, and the time from when the base station device 1 receives the PRACH to when it transmits a Random Access Response to the terminal device 2.
- the wireless communication system 10 in this modified example can shorten the time from when the terminal device 2 receives the control information DT1 to when it transmits a PRACH to the base station device 1, and the time from when the base station device 1 receives the PRACH to when it transmits a Random Access Response to the terminal device 2, even if, for example, the value (time) set for the "unit reflection time" in the control information DT1 is large.
- FIG. 25 is a diagram illustrating a specific example of the communication control process in the first modified example.
- terminal device 2 determines that the reflection direction by RIS3 when the control information DT1 transmitted from base station device 1 was transmitted to terminal device 2 (when the control information DT1 transmitted from base station device 1 reached terminal device 2) was "2."
- the terminal device 2 transmits a PRACH to the base station device 1 at the next or subsequent timing (a timing after the second frame) when the reflection direction by the RIS 3 (the reflection direction of the uplink radio wave) is "2."
- terminal device 2 transmits a PRACH to base station device 1 in the fifth frame (the next timing when the reflection direction for uplink radio waves is "2") in which the reflection direction by RIS 3 (the reflection direction for uplink radio waves) is "2".
- the base station device receives the PRACH transmitted from terminal device 2, for example, in the fifth frame.
- base station device 1 determines that the reflection direction by RIS3 when the PRACH transmitted from terminal device 2 reaches base station device 1 is "2."
- the base station device 1 transmits a Random Access Response to the terminal device 2, for example, at the next timing or later (after the fifth frame) when the reflection direction by the RIS 3 is "2".
- base station device 1 transmits a Random Access Response to terminal device 2, for example, in the 10th frame in which the reflection direction by RIS 3 is "2" (the next timing in which the reflection direction for the downlink radio wave is "2").
- the wireless communication system 10 includes, for example, a base station device 1 and a terminal device 2, as well as a RIS 3 (hereinafter also referred to as RIS 3a) and another RIS 3 (hereinafter also referred to as RIS 3b).
- RIS 3a a RIS 3
- RIS 3b another RIS 3
- RIS 3a reflects, for example, radio waves W1 (hereinafter also referred to as radio waves W1a) transmitted from base station device 1.
- RIS 3b reflects, for example, radio waves W1 (hereinafter also referred to as radio waves W1b) transmitted from base station device 1.
- RIS3a performs control so that, for example, the timing of transmitting radio waves W2a in a first direction by reflecting radio waves W1a, the timing of transmitting radio waves W2b in a second direction different from the first direction by reflecting radio waves W1, and the timing of transmitting radio waves W2c in a third direction different from the first and second directions by reflecting radio waves W1 are repeated.
- RIS3b performs control so that, for example, the timing of transmitting radio waves W2 (hereinafter also referred to as radio waves W2d) directed in a fourth direction by reflecting radio waves W1b and the timing of transmitting radio waves W2 (hereinafter also referred to as radio waves W2e) directed in a fifth direction different from the fourth direction by reflecting radio waves W1 are repeated.
- FIG. 27 is a diagram illustrating a specific example of control information DT1 in the second modified example.
- control information DT1 includes, for example, items such as "unit reflection time” and “number of reflection directions,” as well as “identification information,” in which identification information identifying each RIS3 is set. Also, as shown in FIG. 27, the control information DT1 includes, for example, items such as "unit reflection time,” “number of reflection directions,” and “identification information” for each RIS3.
- "3a” indicating RIS3a is set as “identification information” in the control information DT1
- "1 (frame)” is set as the “unit reflection time” corresponding to RIS3a
- “3” is set as the "number of reflection directions” corresponding to RIS3a
- "3b” indicating RIS3b is set as “identification information” in the control information DT1
- "2 (frame)” is set as the "unit reflection time” corresponding to RIS3b
- “2” is set as the "number of reflection directions” corresponding to RIS3b.
- the base station device 1 may broadcast control information DT1 that includes information about each of the multiple RISs 3, for example.
- the wireless communication system 10 in this modified example can, for example, further increase the areas in which radio waves can be transmitted and received between the base station device 1 and the base station device 1, and can further reduce the occurrence of blind areas within the communication area A of the base station device 1.
- the wireless communication system 10 in this modified example is able to select, for example, from multiple RISs 3, the RIS 3 to be used for transmitting radio waves to the base station device 1.
- the wireless communication system 10 in this modified example is able to further shorten, for example, the time from when the terminal device 2 receives control information DT1 until it transmits a PRACH to the base station device 1, and the time from when the base station device 1 receives a PRACH until it transmits a Random Access Response to the terminal device 2.
- Base station device 2 Terminal device 3: RIS 10: Wireless communication system 101: CPU 102: Memory 103: Communication circuit 104: Storage device 105: Bus 106: Antenna 110: Program 130: Information storage area 201: CPU 202: Memory 203: Communication circuit 204: Storage device 205: Bus 206: Antenna 210: Program 230: Information storage area 301: CPU 302: Memory 303: Communication circuit 304: Storage device 305: Bus 306: RIS element group 310: Program 330: Information storage area
Landscapes
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Abstract
通信装置は、他の通信装置に第1の信号を送信する第1送信部と、第1の信号の受信品質に関する第1の情報を含む第2の信号を他の通信装置から受信する第1受信部と、第1の情報に応じて第3の信号を他の通信装置に送信するか否かを判定し、第3の信号を他の通信装置に送信すると判定した場合、第1の情報に応じて第3の信号の送信電力を制御する制御部と、を有する。
Description
本発明は、基地局装置、端末装置及び無線通信システムに関する。
無線を利用した通信システム(以下、無線通信システムとも呼ぶ)は、例えば、基地局装置と端末装置との間において電波の送受信を行うことによって無線通信を行う。
ここで、上記のような無線通信システムでは、例えば、建物等の遮蔽物が基地局装置の通信エリア(以下、単に通信エリアとも呼ぶ)内に存在する場合、端末装置が基地局装置から送信された電波を受信できない場合がある。そして、端末装置は、この場合、例えば、通信エリア内に位置する場合であっても、基地局装置との間において無線接続を行うことができなくなる。
そのため、上記のような無線通信システムでは、例えば、通信エリア内における電波が届かない地域(以下、不感地域とも呼ぶ)において、電波を反射させることが可能な反射制御装置(RIS:Reconfigurable Intelligent Surface)を用いることにより、基地局装置と端末装置との間における電波の送受信を可能にする場合がある(例えば、特許文献1及び2参照)。
上記のような無線通信システムでは、例えば、基地局装置の通信エリア内における不感地域の発生をより抑制することが望まれている。
そこで、一つの側面では、本発明は、基地局装置の通信エリア内における不感地域の発生を抑制することを可能とする基地局装置、端末装置及び無線通信システムを提供することを目的とする。
実施の形態の一態様における基地局装置は、基地局装置と、端末装置と、前記基地局装置が送信する第1電波と前記端末装置が送信する第2電波とのうちの少なくともいずれかを反射させる反射制御装置とを有する無線通信システムにおける前記基地局装置であって、前記反射制御装置による前記第1電波の反射方向に関する第1制御情報を送信する送信部と、前記端末装置から送信されて前記反射制御装置によって反射された前記第2電波を受信する受信部と、を有し、前記送信部は、前記第1電波の反射方向が前記第2電波の受信タイミングと同一の反射方向になるタイミングにおいて、前記第2電波に対応する前記第1電波を前記端末装置に対して送信する。
一つの側面によれば、基地局装置の通信エリア内における不感地域の発生を抑制することが可能になる。
以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる説明は限定的な意味に解釈されるべきではなく、特許請求の範囲に記載の主題を限定するものではない。また、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することがなく様々な変更や置換や改変をすることができる。また、異なる実施の形態を適宜組み合わせることができる。
[第1の実施の形態における無線通信システムの構成]
初めに、第1の実施の形態における無線通信システム10の構成について説明を行う。図1は、第1の実施の形態における無線通信システム10の構成について説明する図である。
初めに、第1の実施の形態における無線通信システム10の構成について説明を行う。図1は、第1の実施の形態における無線通信システム10の構成について説明する図である。
無線通信システム10は、図1に示すように、例えば、基地局装置1と、端末装置2とを有する。そして、基地局装置1は、例えば、基地局装置1の通信エリアA内に位置する端末装置2と無線接続を行う。
なお、無線通信システム10は、例えば、第5世代移動通信システム(5G:5th Generation Mobile Communication System)の通信規格や、第5世代移動通信システムの次世代の通信規格に対応する無線通信システムであってよい。また、端末装置2は、例えば、個人が所有するスマートフォン等の端末装置であってもよいし、屋外等に設置されたIoTデバイスであってもよい。また、以下、無線通信システム10が1台の基地局装置1を有するものとして説明を行うが、無線通信システム10は、例えば、2台以上の台数の基地局装置1を有するものであってもよい。また、以下、基地局装置1の通信エリアA内において1台の端末装置2が位置しているものとして説明を行うが、基地局装置1の通信エリアA内には、例えば、2台以上の台数の端末装置2が位置するものであってもよい。
[RISを用いた無線通信の具体例]
次に、RIS3を用いた場合における基地局装置1と端末装置2との無線通信の具体例について説明を行う。図2から図4は、RIS3を用いた場合における基地局装置1と端末装置2との無線通信の具体例について説明する図である。
次に、RIS3を用いた場合における基地局装置1と端末装置2との無線通信の具体例について説明を行う。図2から図4は、RIS3を用いた場合における基地局装置1と端末装置2との無線通信の具体例について説明する図である。
無線通信システム10は、図2に示すように、例えば、基地局装置1と端末装置2とに加え、RIS3をさらに有する。
RIS3は、図2に示すように、例えば、基地局装置1から送信された電波W1(下り方向の電波W1)を反射させる。以下、RIS3によって反射された電波W1を電波W2とも呼ぶ。
具体的に、RIS3は、例えば、電波W1の反射方向(以下、単に反射方向とも呼ぶ)を切り換えながら電波W1の反射(端末装置2に対する電波W2の送信)を行う。
これにより、無線通信システム10は、図2に示すように、例えば、基地局装置1と端末装置2との間に遮蔽物OBが位置しており、基地局装置1から送信された電波が端末装置2に対して直接届かない場合であっても、RIS3を経由して電波の送信を行うことで、基地局装置1から端末装置2に対する電波(電波W1及び電波W2)の送信を行うことが可能になる。
さらに具体的に、RIS3は、図3に示すように、例えば、電波W1を反射させることによって第1の方向に向けた電波W2(以下、電波W2aとも呼ぶ)を送信するタイミングと、電波W1を反射させることによって第1の方向と異なる第2の方向に向けた電波W2(以下、電波W2bとも呼ぶ)を送信するタイミングと、電波W1を反射させることによって第1の方向及び第2の方向と異なる第3の方向に向けた電波W2(以下、電波W2cとも呼ぶ)を送信するタイミングとのそれぞれが繰り返されるように制御を行う。
ここで、RIS3による各タイミングにおける反射方向は、例えば、基地局装置1との間において予め共有されている。そのため、基地局装置1は、例えば、端末装置2に対して電波を送信する場合、RIS3による反射方向が端末装置2に対して電波を送信することが可能な方向になるタイミングにおいて、端末装置2(RIS3)に対して電波の送信を行う。
これに対し、RIS3による各タイミングにおける反射方向は、例えば、端末装置2との間において予め共有されていない場合がある。そのため、端末装置2は、例えば、RIS3の反射方向が基地局装置1に対する電波の送信を行うことが可能な方向になるタイミングを特定することができず、基地局装置1に対して電波を到達させることができない場合がある。
具体的に、端末装置2から送信された電波W3は、図4に示すように、例えば、RIS3によって反射される場合であっても基地局装置1に届かない場合がある。さらに具体的に、図4に示すように、例えば、RIS3による反射方向がRIS3によって反射された電波W3(以下、電波W4とも呼ぶ)を基地局装置1に向けて送信することができない反射方向である場合、端末装置2から送信された電波W3は、RIS3を用いる場合であっても基地局装置1に届かなくなる。
そのため、端末装置2は、例えば、ランダムアクセス手順(Random Access CHannel procedure)におけるPRACH(Physical Random Access CHannel)を基地局装置1まで到達させることができない場合があり、基地局装置1との間における無線接続を行うことができない場合がある。したがって、無線通信システム10では、例えば、RIS3を有する場合であっても不感地域が発生する場合がある。
そこで、本実施の形態における無線通信システム10が有する基地局装置1は、例えば、RIS3による電波(以下、第1電波とも呼ぶ)の反射方向に関する情報(以下、第1制御情報とも呼ぶ)を送信する。第1制御情報は、例えば、RIS3による各タイミングにおける反射方向を示す報知情報である。
そして、本実施の形態における無線通信システム10が有する基地局装置1は、例えば、端末装置2から送信されてRISによって反射された電波(以下、第2電波とも呼ぶ)を受信する。その後、本実施の形態における無線通信システム10が有する基地局装置1は、例えば、第1電波の反射方向が第2電波の受信タイミングと同一の反射方向になるタイミングにおいて、第2電波に対応する第1電波を端末装置2に対して送信する。なお、同一の反射方向とは、例えば、第1電波の反射角と第2電波の反射角が等しい、または、角度の差が所定の差以内であると言い換えてもよい。
すなわち、本実施の形態における無線通信システム10が有する基地局装置1は、例えば、第1制御情報を報知することによって、RIS3による各タイミングにおける反射方向を端末装置2に通知する。そして、本実施の形態における無線通信システム10が有する端末装置2は、例えば、基地局装置1から送信された第1制御情報を参照し、基地局装置1から送信された第1制御情報を受信したタイミングにおけるRIS3の反射方向(以下、第1反射方向とも呼ぶ)を、端末装置2から基地局装置1に対して電波を到達させることが可能な反射方向として特定する。その後、本実施の形態における無線通信システム10が有する端末装置2は、例えば、基地局装置1から送信された第1制御情報を参照し、RIS3による反射方向が第1反射方向になるタイミング(次以降のタイミング)を特定する。そして、本実施の形態における無線通信システム10が有する端末装置2は、例えば、特定したタイミングにおいて基地局装置1に対する電波の送信を行う。
これにより、本実施の形態における無線通信システム10は、例えば、基地局装置1との間において電波の送受信を行うことが可能な地域を増加させることが可能になり、基地局装置1の通信エリアA内における不感地域の発生を抑制することが可能になる。
[無線通信システムのハードウエア構成]
次に、無線通信システム10のハードウエア構成について説明を行う。図5は、基地局装置1のハードウエア構成を説明する図である。図6は、端末装置2のハードウエア構成を説明する図である。また、図7は、RIS3のハードウエア構成を説明する図である。
次に、無線通信システム10のハードウエア構成について説明を行う。図5は、基地局装置1のハードウエア構成を説明する図である。図6は、端末装置2のハードウエア構成を説明する図である。また、図7は、RIS3のハードウエア構成を説明する図である。
初めに、基地局装置1のハードウエア構成について説明を行う。基地局装置1は、図5に示すように、例えば、プロセッサであるCPU(Central Processing Unit)101と、メモリ102と、通信回路103と、記憶装置104とを有する。各部は、バス105を介して互いに接続される。
記憶装置104は、例えば、端末装置2から送信された電波を基地局装置1に到達させる処理(以下、通信制御処理とも呼ぶ)を行うためのプログラム110を記憶するプログラム格納領域(図示せず)を有する。また、記憶装置104は、例えば、通信制御処理を行う際に用いられる情報を記憶する記憶部130(以下、情報格納領域130とも呼ぶ)を有する。なお、記憶装置104は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)であってよい。
CPU101は、例えば、記憶装置104からメモリ102にロードされたプログラム110を実行して通信制御処理を行う。
また、通信回路103は、例えば、アンテナ106を介して、端末装置2やRIS3との間において無線接続を行って通信を行う。
次に、端末装置2のハードウエア構成について説明を行う。端末装置2は、図6に示すように、例えば、プロセッサであるCPU201と、メモリ202と、通信回路203と、記憶装置204とを有する。各部は、バス205を介して互いに接続される。
記憶装置204は、例えば、通信制御処理を行うためのプログラム210を記憶するプログラム格納領域(図示せず)を有する。また、記憶装置204は、例えば、通信制御処理を行う際に用いられる情報を記憶する記憶部230(以下、情報格納領域230とも呼ぶ)を有する。なお、記憶装置204は、例えば、HDDやSSDであってよい。
CPU201は、例えば、記憶装置204からメモリ202にロードされたプログラム210を実行して通信制御処理を行う。
また、通信回路203は、例えば、アンテナ206を介して、基地局装置1やRIS3との間において無線接続を行って通信を行う。
次に、RIS3のハードウエア構成について説明を行う。RIS3は、図7に示すように、例えば、プロセッサであるCPU301と、メモリ302と、通信回路303と、記憶装置304と、RIS素子群306を有する。各部は、バス305を介して互いに接続される。
記憶装置304は、例えば、通信制御処理を行うためのプログラム310を記憶するプログラム格納領域(図示せず)を有する。また、記憶装置304は、例えば、通信制御処理を行う際に用いられる情報を記憶する記憶部330(以下、情報格納領域330とも呼ぶ)を有する。なお、記憶装置304は、例えば、HDDやSSDであってよい。
CPU301は、例えば、記憶装置304からメモリ302にロードされたプログラム310を実行して通信制御処理を行う。
通信回路303は、例えば、基地局装置1や端末装置2との間において無線接続を行って通信を行う。
また、RIS素子群306は、例えば、基地局装置1や端末装置2から送信される電波の反射をそれぞれ行うことが可能なRIS素子(図示せず)の集合体である。具体的に、RIS素子群306は、例えば、基地局装置1や端末装置2から送信される電波の反射が可能な位置(例えば、RIS3の筐体の外側)に配置される。そして、RIS素子群306では、例えば、印加電圧が適宜変更されることによって、反射方向の制御が行われる。
[無線通信システムの機能]
次に、無線通信システム10の機能について説明を行う。図8は、基地局装置1の機能について説明する図である。また、図9は、端末装置2の機能について説明する図である。また、図10は、RIS3の機能について説明する図である。
次に、無線通信システム10の機能について説明を行う。図8は、基地局装置1の機能について説明する図である。また、図9は、端末装置2の機能について説明する図である。また、図10は、RIS3の機能について説明する図である。
[基地局装置1における機能]
初めに、基地局装置1における機能について説明を行う。
初めに、基地局装置1における機能について説明を行う。
基地局装置1は、図8に示すように、例えば、CPU101やメモリ102等のハードウエアとプログラム110とが有機的に協働することにより、タイミング制御部111と、情報生成部112と、電波送信部113(以下、単に送信部とも呼ぶ)と、電波受信部114(以下、単に受信部とも呼ぶ)と、ランダムアクセス実行部115とを含む各種機能を実現する。
タイミング制御部111は、例えば、RIS3による各タイミングにおける反射方向を決定する。言い換えれば、タイミング制御部111は、例えば、RIS3による反射方向を変更する(切り換える)タイミングを決定する。なお、RIS3による各タイミングにおける反射方向は、例えば、無線通信システム10の管理者によって予め決定されるものであってもよい。
情報生成部112は、例えば、RIS3による各タイミングにおける反射方向(タイミング制御部111によって決定された反射方向)を示す情報を含む制御情報DT1を生成する。
具体的に、情報生成部112は、例えば、予め定められた定期的なタイミングにおいて制御情報DT1を生成する。そして、情報生成部112は、例えば、生成した制御情報DT1を情報格納領域130に記憶する。
電波送信部113は、例えば、情報格納領域130に記憶された制御情報DT1(情報生成部112が生成した制御情報DT1)を報知する。
電波受信部114は、例えば、端末装置2から送信された電波を受信する。具体的に、電波受信部114は、例えば、端末装置2から送信された電波であってRIS3によって反射された電波を受信する。
ランダムアクセス実行部115は、例えば、端末装置2から送信された電波に含まれる情報がPRACHである場合、情報格納領域130に記憶された制御情報DT1を参照し、RIS3による反射方向が端末装置2から送信された電波の受信タイミング(電波受信部114における電波の受信タイミング)と同一の反射方向(第1反射方向)になるタイミングを特定する。以下、PRACHをメッセージ1とも呼ぶ。
具体的に、ランダムアクセス実行部115は、例えば、RIS3による反射方向が端末装置2から送信された電波の受信タイミングと同一の反射方向(第1反射方向)になる次のタイミングを特定する。
そして、電波送信部113は、例えば、ランダムアクセス実行部115によって特定されたタイミングにおいて、端末装置2に対してランダムアクセス手順におけるRandom Access Responseを送信する。以下、Random Access Responseをメッセージ2とも呼ぶ。
[RIS3における機能]
次に、RIS3における機能について説明を行う。
次に、RIS3における機能について説明を行う。
RIS3は、図9に示すように、例えば、CPU301やメモリ302等のハードウエアとプログラム310とが有機的に協働することにより、電波受信部311と、タイミング管理部312と、反射方向制御部313とを含む各種機能を実現する。
電波受信部311は、例えば、基地局装置1から送信された電波を受信する。そして、電波受信部311は、例えば、受信した電波に含まれる制御情報DT1を情報格納領域330に記憶する。
タイミング管理部312は、例えば、情報格納領域330に記憶された制御情報DT1(電波受信部311によって受信された電波に含まれる制御情報DT1)を参照し、RIS3による各タイミングにおける反射方向を特定する。
反射方向制御部313は、例えば、RIS3による各タイミングにおける反射方向(タイミング管理部312によって特定された反射方向)に従って、RIS3による反射方向の変更(切り換え)を行う。
具体的に、反射方向制御部313は、例えば、RIS素子群306に対して変更後の印加電圧を示す情報(例えば、数値情報)を送信することによって、RIS3による反射方向の変更を行う。
[端末装置2における機能]
次に、端末装置2における機能について説明を行う。
次に、端末装置2における機能について説明を行う。
端末装置2は、図10に示すように、例えば、CPU201やメモリ202等のハードウエアとプログラム210とが有機的に協働することにより、電波受信部211(以下、単に受信部とも呼ぶ)と、ランダムアクセス実行部212(以下、単に処理部とも呼ぶ)と、電波送信部213(以下、単に送信部とも呼ぶ)とを含む各種機能を実現する。
電波受信部211は、例えば、基地局装置1から送信された電波を受信する。具体的に、電波受信部211は、例えば、RIS3による反射方向が第1反射方向であるタイミングにおいて基地局装置1から送信された電波を受信する。そして、電波受信部211は、例えば、受信した電波に含まれる制御情報DT1を情報格納領域230に記憶する。
ランダムアクセス実行部212は、例えば、情報格納領域230に記憶された制御情報DT1(電波受信部211によって受信された電波に含まれる制御情報DT1)を参照し、RIS3による反射方向が第1反射方向になるタイミングを特定する。
具体的に、ランダムアクセス実行部212は、例えば、RIS3による反射方向が第1反射方向になる次のタイミングを特定する。
電波送信部213は、例えば、ランダムアクセス実行部212によって特定されたタイミングにおいて、基地局装置1に対してPRACHを送信する。
その後、電波受信部211は、例えば、基地局装置1から送信されたRandom Access Responseを受信する。
[第1の実施の形態における通信制御処理のシーケンスチャート図]
次に、第1の実施の形態における通信制御処理のシーケンスチャート図について説明する。図11は、第1の実施の形態における通信制御処理のシーケンスチャート図である。
次に、第1の実施の形態における通信制御処理のシーケンスチャート図について説明する。図11は、第1の実施の形態における通信制御処理のシーケンスチャート図である。
基地局装置1は、図11に示すように、例えば、RIS3による電波(第1電波)の反射方向に関する制御情報DT1を報知する(S1)。
具体的に、基地局装置1は、例えば、情報格納領域130に記憶された制御情報DT1を報知する。そして、端末装置2は、この場合、例えば、基地局装置1によって報知された制御情報DT1を受信する。具体的に、端末装置2は、例えば、RIS3による反射方向が第1反射方向であるタイミングにおいて、RIS3によって反射された電波に含まれる制御情報DT1を受信する。
続いて、端末装置2は、例えば、S1において受信した制御情報DT1を参照し、基地局装置1に対して電波(第2電波)を送信する(S2)。
具体的に、端末装置2は、例えば、S1において受信した制御情報DT1を参照し、RIS3による反射方向が第1反射方向になるタイミングを特定する。そして、端末装置2は、例えば、特定されたタイミングにおいて、基地局装置1に対してPRACHを送信する。
その後、基地局装置1は、例えば、S2で受信した電波に対応する電波(第1電波)を端末装置2に対して送信する(S3)。
具体的に、基地局装置1は、例えば、情報格納領域130に記憶された制御情報DT1を参照し、RIS3による反射方向が第1反射方向になるタイミングを特定する。そして、基地局装置1は、例えば、特定されたタイミングにおいて、端末装置2に対してRandom Access Response(端末装置2から受信したPRACHに対応するRandom Access Response)を送信する。
すなわち、本実施の形態における無線通信システム10が有する基地局装置1は、例えば、制御情報DT1を報知することによって、RIS3による各タイミングにおける反射方向を端末装置2に通知する。そして、本実施の形態における無線通信システム10が有する端末装置2は、例えば、基地局装置1から送信された制御情報DT1を参照し、基地局装置1から送信された制御情報DT1を受信したタイミングにおけるRIS3の第1反射方向を、端末装置2から基地局装置1に対して電波を到達させることが可能な反射方向として特定する。その後、本実施の形態における無線通信システム10が有する端末装置2は、例えば、基地局装置1から送信された制御情報DT1を参照し、RIS3による反射方向が第1反射方向になるタイミング(次以降のタイミング)を特定する。そして、本実施の形態における無線通信システム10が有する端末装置2は、例えば、特定したタイミングにおいて基地局装置1に対する電波の送信を行う。
これにより、本実施の形態における無線通信システム10は、例えば、基地局装置1との間において電波の送受信を行うことが可能な地域を増加させることが可能になり、基地局装置1の通信エリアA内における不感地域の発生を抑制することが可能になる。
[第1の実施の形態における通信制御処理の詳細]
次に、第1の実施の形態における通信制御処理の詳細について説明する。図12から図17は、第1の実施の形態における通信制御処理の詳細について説明するフローチャート図である。また、図18から図23は、第1の実施の形態における通信制御処理の詳細について説明する図である。
次に、第1の実施の形態における通信制御処理の詳細について説明する。図12から図17は、第1の実施の形態における通信制御処理の詳細について説明するフローチャート図である。また、図18から図23は、第1の実施の形態における通信制御処理の詳細について説明する図である。
[反射制御処理]
初めに、通信制御処理のうち、RIS3による反射方向を制御する処理(以下、反射制御処理とも呼ぶ)について説明を行う。図12から図14は、反射制御処理について説明するフローチャート図である。
初めに、通信制御処理のうち、RIS3による反射方向を制御する処理(以下、反射制御処理とも呼ぶ)について説明を行う。図12から図14は、反射制御処理について説明するフローチャート図である。
基地局装置1のタイミング制御部111は、図12に示すように、例えば、情報報知タイミングになるまで待機する(S11のNO)。情報報知タイミングは、例えば、80msや160msごと等の定期的なタイミングであってよい。
そして、情報報知タイミングになった場合(S11のYES)、タイミング制御部111は、例えば、RIS3による各タイミングにおける反射方向を決定する(S12)。
続いて、基地局装置1の情報生成部112は、例えば、S12で決定された反射方向を示す情報を含む制御情報DT1を生成する(S13)。以下、制御情報DT1の具体例について説明を行う。
[制御情報の具体例]
図18及び図19は、第1の実施の形態における制御情報DT1の具体例について説明する図である。
図18及び図19は、第1の実施の形態における制御情報DT1の具体例について説明する図である。
制御情報DT1は、図18等に示すように、例えば、各反射方向に対して連続して電波の反射を行う時間(以下、単位反射時間とも呼ぶ)が設定される「単位反射時間」と、反射方向の数を示す「反射方向数」とを項目として有する。
具体的に、図18に示す例において、制御情報DT1には、例えば、「単位反射時間」として「1(フレーム)」が設定され、「反射方向数」として「3」が設定されている。
すなわち、図18に示す制御情報DT1は、例えば、RIS3による反射方向が1フレームごとに切り換えられ、かつ、RIS3による反射方向が3方向であることを示している。
また、図19に示す例において、制御情報DT1には、例えば、「単位反射時間」として「2(フレーム)」が設定され、「反射方向数」として「3」が設定されている。
すなわち、図19に示す制御情報DT1は、例えば、RIS3による反射方向が2フレームごとに切り換えられ、かつ、RIS3による反射方向が3方向であることを示している。
図12に戻り、基地局装置1の電波送信部113は、例えば、S13において生成された制御情報DT1を報知する(S14)。
一方、RIS3の電波受信部311は、図13に示すように、例えば、基地局装置1から報知された制御情報DT1を受信するまで待機する(S21のNO)。
そして、基地局装置1から報知された制御情報DT1を受信した場合(S21のYES)、RIS3の電波受信部311は、例えば、受信した制御情報DT1を情報格納領域330に記憶する(S22)。
続いて、RIS3のタイミング管理部312は、図14に示すように、例えば、RIS3による反射方向が切り換えられるタイミング(以下、反射方向切換タイミングとも呼ぶ)になるまで待機する(S31のNO)。
具体的に、タイミング管理部312は、例えば、情報格納領域330に記憶された制御情報DT1(S21で受信した制御情報DT1)を参照し、RIS3による反射方向が次に切り換えられるタイミングを特定する。そして、タイミング管理部312は、例えば、特定したタイミングになるまで待機する。
その後、反射方向切換タイミングになった場合(S31のYES)、反射方向制御部313は、例えば、RIS3による反射方向の切り換えを行う(S32)。
具体的に、反射方向制御部313は、例えば、情報格納領域330に記憶された制御情報DT1を参照し、RIS3による反射方向が現在のタイミングに対応する反射方向になるように切り換えを行う。以下、S32の処理に具体例について説明を行う。
[S32の具体例(1)]
図20は、S32の具体例について説明する図である。以下、図3で説明した第1の方向(電波W2aの送信方向)を単に「1」とも表記し、図3で説明した第2の方向(電波W2bの送信方向)を単に「2」とも表記し、図3で説明した第3の方向(電波W2cの送信方向)を単に「3」とも表記する。
図20は、S32の具体例について説明する図である。以下、図3で説明した第1の方向(電波W2aの送信方向)を単に「1」とも表記し、図3で説明した第2の方向(電波W2bの送信方向)を単に「2」とも表記し、図3で説明した第3の方向(電波W2cの送信方向)を単に「3」とも表記する。
具体的に、図18で説明した制御情報DT1において、「単位反射時間」及び「反射方向数」のそれぞれには、「1(フレーム)」及び「3」が設定されている。そのため、S21で受信した制御情報DT1が図18で説明した制御情報DT1である場合、反射方向制御部313は、図20に示すように、例えば、1フレーム目、4フレーム目、7フレーム目及び10フレーム目における反射方向(上り方向の電波についての反射方向及び下り方向の電波についての反射方向)が「1」になるように制御を行う。また、反射方向制御部313は、この場合、例えば、2フレーム目、5フレーム目、8フレーム目及び11フレーム目における反射方向(上り方向の電波についての反射方向及び下り方向の電波についての反射方向)が「2」になるように制御を行う。さらに、反射方向制御部313は、この場合、例えば、3フレーム目、6フレーム目、9フレーム目及び12フレーム目における反射方向(上り方向の電波についての反射方向及び下り方向の電波についての反射方向)が「3」になるように制御を行う。
[S32の具体例(2)]
図21は、S32の他の具体例について説明する図である。
図21は、S32の他の具体例について説明する図である。
具体的に、図19で説明した制御情報DT1において、「単位反射時間」及び「反射方向数」のそれぞれには、「2(フレーム)」及び「3」が設定されている。そのため、S21で受信した制御情報DT1が図19で説明した制御情報DT1である場合、反射方向制御部313は、図21に示すように、例えば、1フレーム目、2フレーム目、7フレーム目、8フレーム目、13フレーム目及び14フレーム目における反射方向(上り方向の電波についての反射方向及び下り方向の電波についての反射方向)が「1」になるように制御を行う。また、反射方向制御部313は、この場合、例えば、3フレーム目、4フレーム目、9フレーム目及び10フレーム目における反射方向(上り方向の電波についての反射方向及び下り方向の電波についての反射方向)が「2」になるように制御を行う。さらに、反射方向制御部313は、この場合、例えば、5フレーム目、6フレーム目、11フレーム目及び12フレーム目における反射方向(上り方向の電波についての反射方向及び下り方向の電波についての反射方向)が「3」になるように制御を行う。
[メイン処理]
次に、通信制御処理のメイン処理(以下、単にメイン処理とも呼ぶ)について説明を行う。図15から図17は、メイン処理について説明するフローチャート図である。
次に、通信制御処理のメイン処理(以下、単にメイン処理とも呼ぶ)について説明を行う。図15から図17は、メイン処理について説明するフローチャート図である。
端末装置2の電波受信部211は、図15に示すように、例えば、基地局装置1から送信された電波を受信するまで待機する(S41のNO)。
具体的に、電波受信部211は、例えば、RIS3による反射方向が第1反射方向であるタイミングにおいて基地局装置1から送信された電波を受信するまで待機する。
そして、基地局装置1から送信された電波を受信した場合(S41のYES)、電波受信部211は、例えば、受信した電波に含まれる制御情報DT1を情報格納領域230に記憶する(S42)。
すなわち、端末装置2は、例えば、基地局装置1からRIS3に対して送信された制御情報DT1(情報格納領域330に記憶された制御情報DT1)と同一の情報を情報格納領域230に記憶する。
続いて、端末装置2のランダムアクセス実行部212は、図16に示すように、例えば、基地局装置1に対して電波を送信するタイミング(以下、電波送信タイミングとも呼ぶ)になるまで待機する(S51のNO)。電波送信タイミングは、例えば、基地局装置1との間において無線接続を行うタイミングであってよい。
具体的に、ランダムアクセス実行部212は、例えば、情報格納領域230に記憶された制御情報DT1を参照し、RIS3による反射方向が第1反射方向になる次のタイミングを特定する。そして、ランダムアクセス実行部212は、例えば、特定したタイミングになるまで待機する。
そして、電波送信タイミングになった場合(S51のYES)、端末装置2の電波送信部213は、例えば、S51において特定されたタイミングにおいて、基地局装置1に対してPRACHを送信する(S52)。
一方、基地局装置1の電波受信部114は、図17に示すように、例えば、端末装置2から送信されたPRACHを受信するまで待機する(S61のNO)。
そして、端末装置2から送信されたPRACHを受信した場合(S61のYES)、基地局装置1のランダムアクセス実行部115は、例えば、情報格納領域130に記憶された制御情報DT1を参照し、RIS3による反射方向が端末装置2から送信された電波の受信タイミング(S61における電波の受信タイミング)と同一の反射方向(第1反射方向)になるタイミングを特定する(S62)。
具体的に、ランダムアクセス実行部115は、例えば、RIS3による反射方向が端末装置2から送信された電波の受信タイミングと同一の反射方向(第1反射方向)になる次のタイミングを特定する。
そして、電波送信部113は、例えば、S62において特定されたタイミングにおいて、端末装置2に対してRandom Access Responseを送信する(S63)。以下、通信制御処理の具体例について説明を行う。
[通信制御処理の具体例(1)]
図22は、第1の実施の形態における通信制御処理の具体例について説明する図である。
図22は、第1の実施の形態における通信制御処理の具体例について説明する図である。
図22に示すように、例えば、S41で受信した制御情報DT1が図18で説明した制御情報DT1であり、かつ、S41で制御情報DTを受信したタイミングが2フレーム目である場合、端末装置2は、基地局装置1から送信された制御情報DT1が端末装置2に送信された際(基地局装置1から送信された制御情報DT1が端末装置2まで到達した際)のRIS3による反射方向が「2」であったと判定する。
そのため、端末装置2は、この場合、例えば、RIS3による反射方向が「2」である次以降のタイミング(2フレーム目よりも後のタイミング)において、基地局装置1に対するPRACHの送信を行う。
具体的に、端末装置2は、図22に示すように、例えば、RIS3による反射方向が「2」である5フレーム目において、基地局装置1に対するPRACHの送信を行う。
一方、基地局装置1は、この場合、例えば、5フレーム目において端末装置2から送信されたPRACHを受信する。
そして、基地局装置1は、この場合、例えば、端末装置2から送信されたPRACHが基地局装置1に送信された際(端末装置2から送信されたPRACHが基地局装置1まで到達した際)のRIS3による反射方向が「2」であったと判定する。
そのため、基地局装置1は、例えば、RIS3による反射方向が「2」である次以降のタイミング(5フレーム目よりも後のタイミング)において、端末装置2に対するRandom Access Responseの送信を行う。
具体的に、基地局装置1は、図22に示すように、例えば、RIS3による反射方向が「2」である8フレーム目において、端末装置2に対するRandom Access Responseの送信を行う。
[通信制御処理の具体例(2)]
次に、第1の実施の形態における通信制御処理の他の具体例について説明を行う。図23は、第1の実施の形態における通信制御処理の他の具体例について説明する図である。
次に、第1の実施の形態における通信制御処理の他の具体例について説明を行う。図23は、第1の実施の形態における通信制御処理の他の具体例について説明する図である。
図23に示すように、例えば、S41で受信した制御情報DT1が図20で説明した制御情報DT1であり、かつ、S41で制御情報DTを受信したタイミングが1フレーム目である場合、端末装置2は、基地局装置1から送信された制御情報DT1が端末装置2に送信された際(基地局装置1から送信された制御情報DT1が端末装置2まで到達した際)のRIS3による反射方向が「1」であったと判定する。
そのため、端末装置2は、この場合、例えば、RIS3による反射方向が「1」である次以降のタイミング(1フレーム目よりも後のタイミング)において、基地局装置1に対するPRACHの送信を行う。
具体的に、端末装置2は、図23に示すように、例えば、RIS3による反射方向が「1」である7フレーム目において、基地局装置1に対するPRACHの送信を行う。
一方、基地局装置1は、この場合、例えば、7フレーム目において端末装置2から送信されたPRACHを受信する。
そして、基地局装置1は、この場合、例えば、端末装置2から送信されたPRACHが基地局装置1に送信された際(端末装置2から送信されたPRACHが基地局装置1まで到達した際)のRIS3による反射方向が「1」であったと判定する。
そのため、基地局装置1は、例えば、RIS3による反射方向が「1」である次以降のタイミング(7フレーム目よりも後のタイミング)において、端末装置2に対するRandom Access Responseの送信を行う。
具体的に、基地局装置1は、図23に示すように、例えば、RIS3による反射方向が「1」である13フレーム目(反射方向が「1」である次のタイミング)において、端末装置2に対するRandom Access Responseの送信を行う。
このように、本実施の形態における無線通信システム10において、基地局装置1は、例えば、RIS3による電波(第1電波)の反射方向に関する制御情報DT1を送信する。そして、基地局装置1は、例えば、端末装置2から送信されてRISによって反射された電波(第2電波)を受信する。その後、基地局装置1は、例えば、第1電波の反射方向が第2電波の受信タイミングと同一の反射方向であるタイミングにおいて、第2電波に対応する第1電波を端末装置2に対して送信する。
すなわち、本実施の形態における無線通信システム10が有する基地局装置1は、例えば、制御情報DT1を報知することによって、RIS3による各タイミングにおける反射方向を端末装置2に通知する。そして、本実施の形態における無線通信システム10が有する端末装置2は、例えば、基地局装置1から送信された制御情報DT1を参照し、基地局装置1から送信された制御情報DT1を受信したタイミングにおけるRIS3の第1反射方向を、端末装置2から基地局装置1に対して電波を到達させることが可能な反射方向として特定する。その後、本実施の形態における無線通信システム10が有する端末装置2は、例えば、基地局装置1から送信された制御情報DT1を参照し、RIS3による反射方向が第1反射方向になるタイミング(次以降のタイミング)を特定する。そして、本実施の形態における無線通信システム10が有する端末装置2は、例えば、特定したタイミングにおいて基地局装置1に対する電波の送信を行う。
これにより、本実施の形態における無線通信システム10は、例えば、基地局装置1との間において電波の送受信を行うことが可能な地域を増加させることが可能になり、基地局装置1の通信エリアA内における不感地域の発生を抑制することが可能になる。
また、本実施の形態における無線通信システム10は、例えば、基地局装置1とRIS3との間において独自のプロトコルを持つことなく、基地局装置1の通信エリアA内における不感地域の発生を抑制することが可能になる。
なお、情報生成部112は、S13において、例えば、基地局装置1の通信エリアA内における端末装置2の数に応じて、制御情報DT1における「反射方向数」に設定する数を変化させるものであってもよい。
具体的に、情報生成部112は、例えば、基地局装置1の通信エリアA内における端末装置2の数が多いほど、制御情報DT1における「反射方向数」に設定する数を大きくするものであってもよい。また、情報生成部112は、例えば、基地局装置1の通信エリアA内における端末装置2の数が少ないほど、制御情報DT1における「反射方向数」に設定する数を小さくするものであってもよい。
さらに具体的に、情報生成部112は、例えば、電波受信部114におけるPRACHの受信数(単位時間あたりの受信数)が多いほど、基地局装置1の通信エリアA内における端末装置2の数が多いと推定し、電波受信部114におけるPRACHの受信数(単位時間あたりの受信数)が少ないほど、基地局装置1の通信エリアA内における端末装置2の数が少ないと推定するものであってよい。
また、情報生成部112は、例えば、電波受信部114における電波の受信レベルについての時間平均が大きいほど、基地局装置1の通信エリアA内における端末装置2の数が多いと推定し、電波受信部114における電波の受信レベルについての時間平均が小さいほど、基地局装置1の通信エリアA内における端末装置2の数が少ないと推定するものであってよい。
これにより、本実施の形態における無線通信システム10は、例えば、通信エリアA内における混雑状況に応じた制御を行うことが可能になる。
[第1の変形例]
次に、第1の実施の形態における変形例(以下、第1の変形例とも呼ぶ)について説明を行う。図24及び図25は、第1の変形例における通信制御処理について説明する図である。
次に、第1の実施の形態における変形例(以下、第1の変形例とも呼ぶ)について説明を行う。図24及び図25は、第1の変形例における通信制御処理について説明する図である。
[制御情報の具体例]
図24は、第1の変形例における制御情報DT1の具体例について説明する図である。
図24は、第1の変形例における制御情報DT1の具体例について説明する図である。
制御情報DT1は、図24に示すように、例えば、「単位反射時間」と「反射方向数」とに加え、下り方向の電波についての反射方向と上り方向の電波についての反射方向との間におけるオフセットが設定される「オフセット」を項目として有する。以下、制御情報DT1に含まれる情報のうち、上り方向の電波についての反射方向に関する情報(例えば、下り方向の電波についての反射方向と上り方向の電波についての反射方向との間におけるオフセットに関する情報)を第2制御情報とも呼ぶ。
具体的に、制御情報DT1は、図24に示すように、例えば、「単位反射時間」として「1(フレーム)」が設定され、「反射方向数」として「8」が設定され、「オフセット」として「3」が設定される。
すなわち、例えば、RIS3が下り方向の電波についての反射方向と上り方向の電波についての反射方向とを別々に制御することが可能である場合、言い換えれば、RIS3が下り方向の電波を反射するRIS素子群306と上り方向の電波を反射するRIS素子群306との両方を有している場合、基地局装置1は、例えば、項目として「オフセット」を含む制御情報DT1を報知するものであってよい。
これにより、本変形例における無線通信システム10は、例えば、端末装置2から基地局装置1に対する電波(上り方向の電波)の送信タイミングを、上り方向の電波についての反射方向に応じて決定することが可能になる。そのため、本変形例における無線通信システム10は、例えば、端末装置2が制御情報DT1を受信してから基地局装置1に対してPRACHを送信するまでの時間や、基地局装置1がPRACHを受信してから端末装置2に対してRandom Access Responseを送信する時間を可変にすることが可能になる。したがって、本変形例における無線通信システム10は、例えば、制御情報DT1における「単位反射時間」に設定された値(時間)が大きい場合であっても、端末装置2が制御情報DT1を受信してから基地局装置1に対してPRACHを送信するまでの時間や、基地局装置1がPRACHを受信してから端末装置2に対してRandom Access Responseを送信するまでの時間を短縮させることが可能になる。
[通信制御処理の具体例(3)]
図25は、第1の変形例における通信制御処理の具体例について説明する図である。
図25は、第1の変形例における通信制御処理の具体例について説明する図である。
図25に示すように、例えば、S41で受信した制御情報DT1が図18で説明した制御情報DT1であり、かつ、S41で制御情報DTを受信したタイミングが2フレーム目である場合、端末装置2は、基地局装置1から送信された制御情報DT1が端末装置2に送信された際(基地局装置1から送信された制御情報DT1が端末装置2まで到達した際)のRIS3による反射方向が「2」であったと判定する。
そのため、端末装置2は、この場合、例えば、RIS3による反射方向(上り方向の電波についての反射方向)が「2」である次以降のタイミング(2フレーム目よりも後のタイミング)において、基地局装置1に対するPRACHの送信を行う。
具体的に、端末装置2は、図25に示すように、例えば、RIS3による反射方向(上り方向の電波についての反射方向)が「2」である5フレーム目(上り方向の電波についての反射方向が「2」である次のタイミング)において、基地局装置1に対するPRACHの送信を行う。
一方、基地局装置は、この場合、例えば、5フレーム目において端末装置2から送信されたPRACHを受信する。
そして、基地局装置1は、この場合、例えば、端末装置2から送信されたPRACHが基地局装置1まで到達した際のRIS3による反射方向が「2」であると判定する。
そのため、基地局装置1は、例えば、RIS3による反射方向が「2」である次以降のタイミング(5フレーム目よりも後のタイミング)において、端末装置2に対するRandom Access Responseの送信を行う。
具体的に、基地局装置1は、図25に示すように、例えば、RIS3による反射方向が「2」である10フレーム目(下り方向の電波についての反射方向が「2」である次のタイミング)において、端末装置2に対するRandom Access Responseの送信を行う。
[第2の変形例]
次に、第2の実施の形態における変形例(以下、第2の変形例とも呼ぶ)について説明を行う。図26及び図27は、第2の変形例における通信制御処理について説明する図である。
次に、第2の実施の形態における変形例(以下、第2の変形例とも呼ぶ)について説明を行う。図26及び図27は、第2の変形例における通信制御処理について説明する図である。
[第2の変形例における無線通信システムの構成]
無線通信システム10は、図26に示すように、例えば、基地局装置1及び端末装置2に加え、RIS3(以下、RIS3aとも呼ぶ)と、他のRIS3(以下、RIS3bとも呼ぶ)とを有する。
無線通信システム10は、図26に示すように、例えば、基地局装置1及び端末装置2に加え、RIS3(以下、RIS3aとも呼ぶ)と、他のRIS3(以下、RIS3bとも呼ぶ)とを有する。
RIS3aは、図26に示すように、例えば、基地局装置1から送信された電波W1(以下、電波W1aとも呼ぶ)を反射させる。また、RIS3bは、図26に示すように、例えば、基地局装置1から送信された電波W1(以下、電波W1bとも呼ぶ)を反射させる。
具体的に、RIS3aは、図26に示すように、例えば、電波W1aを反射させることによって第1の方向に向けた電波W2aを送信するタイミングと、電波W1を反射させることによって第1の方向と異なる第2の方向に向けた電波W2bを送信するタイミングと、電波W1を反射させることによって第1の方向及び第2の方向と異なる第3の方向に向けた電波W2cを送信するタイミングとのそれぞれが繰り返されるように制御を行う。
また、RIS3bは、図26に示すように、例えば、電波W1bを反射させることによって第4の方向に向けた電波W2(以下、電波W2dとも呼ぶ)を送信するタイミングと、電波W1を反射させることによって第4の方向と異なる第5の方向に向けた電波W2(以下、電波W2eとも呼ぶ)を送信するタイミングとのそれぞれが繰り返されるように制御を行う。
[制御情報の具体例]
図27は、第2の変形例における制御情報DT1の具体例について説明する図である。
図27は、第2の変形例における制御情報DT1の具体例について説明する図である。
制御情報DT1は、図27に示すように、例えば、「単位反射時間」と「反射方向数」とに加え、各RIS3を識別する識別情報が設定される「識別情報」を項目として有する。また、制御情報DT1は、図27に示すように、例えば、「単位反射時間」と「反射方向数」と「識別情報」との項目をRIS3ごとに有する。
具体的に、制御情報DT1には、図27に示すように、例えば、「識別情報」としてRIS3aを示す「3a」が設定され、RIS3aに対応する「単位反射時間」として「1(フレーム)」が設定され、RIS3aに対応する「反射方向数」として「3」が設定されている。また、制御情報DT1には、例えば、「識別情報」としてRIS3bを示す「3b」が設定され、RIS3bに対応する「単位反射時間」として「2(フレーム)」が設定され、RIS3bに対応する「反射方向数」として「2」が設定されている。
すなわち、無線通信システム10が複数のRIS3を有する場合、基地局装置1は、例えば、複数のRIS3のそれぞれについての情報を含む制御情報DT1を報知するものであってよい。
これにより、本変形例における無線通信システム10は、例えば、基地局装置1との間において電波の送受信を行うことが可能な地域をより増加させることが可能になり、基地局装置1の通信エリアA内における不感地域の発生をより抑制することが可能になる。
また、本変形例における無線通信システム10は、例えば、基地局装置1に対する電波の送信に用いるRIS3を複数のRIS3から選択することが可能になる。そのため、本変形例における無線通信システム10は、例えば、端末装置2が制御情報DT1を受信してから基地局装置1に対してPRACHを送信するまでの時間や、基地局装置1がPRACHを受信してから端末装置2に対してRandom Access Responseを送信するまでの時間をより短縮させることが可能になる。
1:基地局装置 2:端末装置
3:RIS 10:無線通信システム
101:CPU 102:メモリ
103:通信回路 104:記憶装置
105:バス 106:アンテナ
110:プログラム 130:情報格納領域
201:CPU 202:メモリ
203:通信回路 204:記憶装置
205:バス 206:アンテナ
210:プログラム 230:情報格納領域
301:CPU 302:メモリ
303:通信回路 304:記憶装置
305:バス 306:RIS素子群
310:プログラム 330:情報格納領域
3:RIS 10:無線通信システム
101:CPU 102:メモリ
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303:通信回路 304:記憶装置
305:バス 306:RIS素子群
310:プログラム 330:情報格納領域
Claims (10)
- 基地局装置と、端末装置と、前記基地局装置が送信する第1電波と前記端末装置が送信する第2電波とのうちの少なくともいずれかを反射させる反射制御装置とを有する無線通信システムにおける前記基地局装置であって、
前記反射制御装置による前記第1電波の反射方向に関する第1制御情報を送信する送信部と、
前記端末装置から送信されて前記反射制御装置によって反射された前記第2電波を受信する受信部と、を有し、
前記送信部は、前記第1電波の反射方向が前記第2電波の受信タイミングと同一の反射方向になるタイミングにおいて、前記第2電波に対応する前記第1電波を前記端末装置に対して送信する、基地局装置。 - 前記第1制御情報は、前記第1電波の反射方向が複数の反射方向のそれぞれになるタイミングを示す情報である、請求項1に記載の基地局装置。
- 前記複数の反射方向は、前記反射制御装置が前記第1電波を反射させることによって前記基地局装置から前記端末装置に対する前記第1電波の送信が可能になる第1反射方向を含み、
前記受信部が受信した前記第2電波は、前記第1電波の反射方向が前記第1反射方向になるタイミングにおいて前記端末装置から送信された前記第2電波である、請求項2に記載の基地局装置。 - 前記送信部は、ランダムアクセス手順におけるメッセージ1が前記第2電波に含まれている場合、前記ランダムアクセス手順におけるメッセージ2を含む前記第1電波を前記端末装置に対して送信する、請求項1に記載の基地局装置。
- 前記送信部は、前記反射制御装置による前記第2電波の反射方向に関する第2制御情報を送信する、請求項1に記載の基地局装置。
- 前記第2制御情報は、複数の方向から送信された前記第2電波の反射方向のそれぞれが前記基地局装置に向けた第2反射方向になるタイミングを示す情報である、請求項5に記載の基地局装置。
- 前記受信部が受信した前記第2電波は、前記第2電波の反射方向が前記第2反射方向になるタイミングにおいて前記端末装置から送信された前記第2電波である、請求項6に記載の基地局装置。
- 基地局装置と、端末装置と、前記基地局装置が送信する第1電波と前記端末装置が送信する第2電波とのうちの少なくともいずれかを反射させる反射制御装置とを有する無線通信システムにおける前記端末装置であって、
前記基地局装置から送信されて前記反射制御装置によって反射された情報であって前記反射制御装置による前記第1電波の反射方向に関する第1制御情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記第1制御情報を参照し、前記第1電波の反射方向が前記第1制御情報の受信タイミングと同一の反射方向になるタイミングを特定する処理部と、
前記処理部によって特定された前記タイミングにおいて、前記端末装置に対して前記第2電波を送信する送信部と、を有する、端末装置。 - 前記受信部は、前記第2電波に対応する前記第1電波を前記基地局装置から受信する、請求項8に記載の端末装置。
- 基地局装置と、端末装置と、前記基地局装置が送信する第1電波と前記端末装置が送信する第2電波とのうちの少なくともいずれかを反射させる反射制御装置とを有する無線通信システムであって、
前記基地局装置は、前記反射制御装置による前記第1電波の反射方向に関する第1制御情報を送信し、
前記端末装置は、
前記第1制御情報を参照し、前記第1電波の反射方向が前記第1制御情報の受信タイミングと同一の反射方向になるタイミングを特定し、
特定した前記タイミングにおいて、前記端末装置に対して前記第2電波を送信し、
前記基地局装置は、前記第1電波の反射方向が前記第2電波の受信タイミングと同一の反射方向になるタイミングにおいて、前記第2電波に対応する前記第1電波を前記端末装置に対して送信する、無線通信システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2024/019853 WO2025248698A1 (ja) | 2024-05-30 | 2024-05-30 | 基地局装置、端末装置及び無線通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2024/019853 WO2025248698A1 (ja) | 2024-05-30 | 2024-05-30 | 基地局装置、端末装置及び無線通信システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025248698A1 true WO2025248698A1 (ja) | 2025-12-04 |
Family
ID=97869870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2024/019853 Pending WO2025248698A1 (ja) | 2024-05-30 | 2024-05-30 | 基地局装置、端末装置及び無線通信システム |
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| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2025248698A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024023912A1 (ja) * | 2022-07-26 | 2024-02-01 | 日本電信電話株式会社 | 無線通信システム、無線通信方法及び無線通信制御装置 |
| JP2024016607A (ja) * | 2022-07-26 | 2024-02-07 | 株式会社Kddi総合研究所 | 反射板の反射パターンを制御のための基地局装置、制御装置、制御方法、およびプログラム |
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-
2024
- 2024-05-30 WO PCT/JP2024/019853 patent/WO2025248698A1/ja active Pending
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