JP4578346B2

JP4578346B2 - 無線制御装置および通信方法

Info

Publication number: JP4578346B2
Application number: JP2005214873A
Authority: JP
Inventors: 慎一森; 成視梅田; 隆利杉山
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2025-07-25
Also published as: US20070021151A1; CN1905411B; CN1905411A; EP1748664B1; US8229418B2; JP2007036487A; EP1748664A3; EP1748664A2

Description

本発明は、サービスエリアを複数のセルに分割してセル内の移動局とそのセルを形成する基地局が多元接続方式によりシステムに割当てられた周波数帯域を共有して通信を行うセルラ移動通信システムに関し、特に、システムに割当てられた周波数帯域内においてセル毎に複数の狭帯域周波数チャネルからなるセットを割当て、隔離して配置されたセル同士においてのみ同一または隣接周波数のチャネルが割当てられるように調整するTDMA-FDMセルラ移動通信システム、システムに割当てられた周波数帯域を符号分割多元接続により全セルのユーザ間で共有するCDMAセルラ移動通信システムにおける無線制御装置および通信方法に関する。

地表において空間に送信された無線信号は、伝搬過程に伴うエネルギの拡散や、植生による吸収、地形や地物による遮蔽によって送信点からの距離が増すにつれて徐々に減衰していく。その減衰の程度は、送信点での送信電力と測定点における受信電力の比により伝搬損失として表される。

一般的に、都市環境下では伝搬距離が2倍になると伝搬損失は8倍から16倍になることが知られている。したがって、受信機の熱雑音電力レベルに物理的な下限が存在し、受信電力と熱雑音電力の相対比で無線信号の受信可否が決定されることを考えると、送信機送信電力の上限値によって受信可能距離が制限されることがわかる。

セルラ移動通信システムは、広範なサービスエリアを比較的狭い領域であるセルに分割して、セル毎に設置した基地局に当該セルに位置する移動局との通信を受け持たせることを特徴とする。これは、前述のように無線信号の受信可能距離が送信機送信電力の上限値によって制限されるため、広範なサービスエリアを分割することなく一つの基地局に受け持たせようとすると、装置構成において実現不能な大きさの送信電力値が必要となるためである。基地局装置の実現にはセルの小型化（小セル化）が好ましいが、一方で、サービスエリアを覆うのに必要なセル数、すなわち設置すべき基地局数は増加する。

有限な周波数帯域が割当てられたセルラ移動通信システムでは、小セル化することにより、システム容量、具体的には同時に収容可能なユーザ数を増加させる効果もある。例えば、時分割多元接続方式や周波数分割多元接続方式において狭帯域信号を用いる干渉耐性の低いシステムでは、電磁的に共有された空間で同時に行われる同一あるいは隣接周波数を用いる複数の通信は、相互に混信することで即座に品質が劣化する。

したがって、高位置のアンテナと大電力送信機を用いて形成されたサービスエリアを有し、該サービスエリアをセルに分割しない移動通信システムでは、システムに割当てられた周波数帯域内において、相互に混信が起こらないような最小間隔で整列させた周波数チャネルに狭帯域信号を割当て終えた時点でシステム容量は上限に達する。これは、サービスエリアの大きさに関わらず、サービスエリア全体のシステム容量が一定に固定されることを示している。

しかし、混信が即座に品質劣化や切断を引き起こす上記のような狭帯域信号を用いるシステムであっても、低位置のアンテナと小電力送信機を複数用いてサービスエリアをセルに分割するセルラ移動通信システムでは、混信を引き起こすことなくサービスエリア内での周波数の繰返し使用が可能になる。例えば、セルラ移動通信システムでは、隣接セルや次隣接セル（隣接セルを挟んで注目セルと相対するセル）等といった注目セルと電磁的な空間の共有度の高い周辺セルにおいて同一あるいは隣接周波数の使用を回避し、注目セルと電磁的な空間の共有度の低いその他のセルにおいて同一あるいは隣接周波数を使用する。

これは、サービスエリアの拡大に追従してセル分割数を大きくすることでサービスエリア全体のシステム容量を増大させられることを示している。

例えば、PDC（FDMA-TDM）等の狭帯域信号を用いるセルラ移動通信システムでは、セル毎に複数の狭帯域周波数チャネルからなるセットを割当て、隔離して配置されたセル同士においてのみ同一または隣接周波数のチャネルが割当てられるように調整される。

多元接続方式では、広帯域信号を用いることで混信に対する耐性を有し、隣接セル間で全てのユーザが同一周波数帯域を共有して通信を行っても即座に品質の劣化に至らない特徴を有する。この多元接続方式に基づく移動通信システムにおいても、狭帯域信号を用いるシステムと同様に、セル分割によってサービスエリア全体のシステム容量が増大することを、符号分割多元接続方式（CDMA）を例に以下に説明する。

符号分割多元接続方式は、個々の通信波を検出可能で、かつ相互に識別可能となるような拡散コード（符号系列）により周波数拡散することで、同一周波数帯域を複数の通信波で共有する通信システムである。

例えば、W-CDMAセルラシステムの下り回線（上り回線）では、１つの基地局（移動局）が同時に複数チャネルを設定して通信を行っても、受信側である移動局（基地局）において区別できるように、異なる拡散コード（チャネライゼーションコード）を用いて各チャネルを拡散した後に基地局内（移動局内）で多重化している。

また、システム内で有限数であるチャネライゼーションコードを異なる基地局間（移動局間）で自由に繰返し使用できるように、基地局毎（移動局毎）に異なる拡散コード（スクランブリングコード）を用いて、多重化後の信号を更に拡散して送信を行っている。このため、下り回線（上り回線）の受信側である移動局（基地局）には複数基地局（複数移動局）からの多数のチャネルが同一周波数帯域内で同時に受信される。しかし、一定の条件下において自局に宛てられたチャネル群と、更に通信毎に割当てられた個々のチャネルを判別可能となる。

適切な通信品質を維持しながら同一周波数帯域を同時に共有することのできる通信波の数、すなわちシステム容量は有限である。これは以下のように説明される。

下り回線（上り回線）では、移動局（基地局）において同一周波数帯域内で同時に受信された複数基地局（移動局）からの多数のチャネルを通信毎に検出識別して正しく復調するためには、復調対象チャネルの通信品質が十分でなければならない。

チャネルの通信品質は無線伝搬環境が一定であれば、復調対象チャネルの受信信号電力と処理利得とを考慮した干渉雑音電力の比（ＳＩＲ）で決定される。干渉雑音電力は、受信機に到来した復調対象チャネル自身の遅延波による干渉、他チャネルによる干渉、受信機熱雑音の電力総和である。この干渉雑音電力は、拡散されたチャネルを復元する逆拡散処理の後には処理利得により情報ビット当りの拡散コード符号長分の一に低減される。

他チャンネルによる干渉には、復調対象チャネルを送信するセルから到来するもの（自セル干渉）と、復調対象チャネルを送信するセル以外のセルから到来するもの（他セル干渉）がある。

なお、復調対象チャネルも他のチャネルからみれば上記と同様に干渉となる。このため、基地局（移動局）が送信電力を大きく設定して移動局（基地局）における受信信号電力を無制限に増加させることで必要以上の通信品質を得ようとすることは許容されない。したがって、無線伝搬環境に対して十分な通信品質を得るために必要最低限な送信電力で通信が行われるように、移動局（基地局）は基地局（移動局）の送信電力を高速に制御する（高速送信電力制御）。

同一周波数帯域内で同時に行われる通信数が増加するにつれて、移動局（基地局）受信機における総受信電力レベルは上昇してくる。これは、通信チャネル数が増加するにつれて干渉雑音電力も増加し、高速送信電力制御を行っている基地局（移動局）が各チャネルの所要ＳＩＲを確保しようとして送信電力を増加させ、そのことが更に干渉雑音電力の増加を招くためである。

基地局（移動局）の上限送信電力が十分大きければ干渉雑音電力の増加に対抗できるので、同時通信チャネル数を、送信電力を無限大とした場合に理論的に得られる限界容量（ポールキャパシティ）付近まで増加させられる。しかし、現実的には基地局（移動局）の総送信電力、およびチャネルあたりに割当て可能な送信電力には上限がある。

このため、下り回線においては基地局からの伝搬損失が大きい移動局に対して設定されたチャネルから先に送信電力が上限に達し、十分な通信品質を得られなくなる。その結果、通信中のチャネルが強制的に切断されたり、新規に通信を開始したい移動局に対して設定されたチャネルに十分な送信電力を割当てられなかったりする問題が生ずる。

また、上り回線においては基地局からの伝搬損失が大きい移動局から先にチャネルに割当てる送信電力が上限に達し、十分な通信品質を得られなくなる。その結果、通信中のチャネルが強制的に切断されたり、新規に通信を開始したい移動局の接続要求が十分な通信品質をもって基地局に到達しなったりする問題が生ずる。

これらは、仮想的にセルカバレッジが縮小することと同様の効果をもたらすのでセルブリージングとも呼ばれる。セルラシステムのように面的なサービスエリアが要求されるシステムでは、セルが適度にオーバラップしながら連続的に配置される必要がある。このため、セル間に隙間を生ずるようなセルブリージングが発生しそうな場合には新規の接続要求を拒絶したり（呼受付制御）、更には、通信中のチャネルを強制的に切断したり（輻輳制御）して、セルブリージングの発生を抑制する。

したがって、基地局や移動局の上限送信電力が有限な場合にはシステム容量はセルのカバレッジによって制限されることになる。また、基地局や移動局の上限送信電力を無限大にできたとしてもポールキャパシティを超える同時通信チャネル数を収容することは原理的に不可能である。例えば、W-CDMAシステムにおける下り回線、あるいは上り回線の各方向において基本となる周波数帯域である5MHz幅（3.84×1.22MHz幅＋マージン）のシステム容量は音声通信チャネルでは最大100程度になる。

このように、符号分割多元接続方式にはシステムに割当てられた周波数帯域に対してポールキャパシティで規定されるシステム容量の上限が存在する。また、サービスエリアをセルに分割しない場合にはサービスエリアの大きさに関わらずサービスエリア全体のシステム容量がセル当りのポールキャパシティ以下に制限されてしまう。

また、符号分割多元接続方式の特徴として送信機の送信電力が有限の場合にはセルカバレッジの広さとシステム容量の間にはトレードオフの関係がある。例えば、セルカバレッジが広いとセル当りのシステム容量が減少する。また、サービスエリアをセル分割しない場合にはサービスエリア全体のシステム容量が送信機の送信電力によっても更に制限される。

一方で、サービスエリア内の小セル化を進めることによって送信機の送信電力による制約から徐々に解放される。その結果、セルのシステム容量をポールキャパシティに近づけられるとともに、セル数が増加することによりサービスエリア全体のシステム容量を増大させることができる。これは、サービスエリアの拡大に追従してセルの分割数を大きくすることでシステム容量を増大させられることを示している。

ただし、セル分割を行うことで隣接セルが同一周波数帯域を用いることによる他セル干渉が発生する。このため、サービスエリア全体のシステム容量が、他セル干渉の無い場合の、セルのシステム容量のセル分割数倍とはならないことに注意が必要である。

上述のように、時分割多元接続方式や周波数分割多元接続方式において、比較的狭帯域信号を用いる干渉耐性は低いが隔離されたセルで、同一あるいは隣接周波数を使用できるシステムにおいて、セル分割数を増加させることによってサービスエリアの拡大に追従してサービスエリア全体でのシステム容量を増大させることができることがわかる。

また、符号分割多元接続方式において、広帯域信号を用いる干渉耐性の高く、隣接セルで全てのユーザが同一周波数帯域を共用できるシステムにおいても、セル分割数を増加させることによってサービスエリアの拡大に追従してサービスエリア全体でのシステム容量を増大させることができることがわかる。

一方で、セルの小型化により送信機の送信電力に基づくシステム容量の制約が無視できる場合について説明する。サービスエリア全体のシステム容量を制限しているのは、狭帯域信号を用いるシステムにあっては、同一あるいは隣接周波数の繰返し距離を小さくできないことである。同一あるいは隣接周波数を使用することでできる電磁的な空間の共有度の低いセルを注目セルから隔離して設定しなければならないためである。

また、広帯域信号を用いるシステムにあっては、隣接セルや次隣接セルからの同一周波数帯域における他セル干渉が注目セルに漏れ込むことである。

したがって、注目セルと周辺セルの電磁的な空間の共有度を減少させるような工夫を行うことで他セル干渉が低減され、割当てられた周波数帯域におけるシステム容量が増加する可能性がある。基地局アンテナの垂直パタンを狭ビーム化して適切なビームチルティングを施すことや、水平パタンをビーム化して適切なディレクティングを施すことも上記に述べた工夫のひとつであり、以下のように説明される。

ビーム化された垂直（水平）パタンではメインローブ方向では比較的高い利得が得られるのに対してサイドローブ方向の利得は相対的に低く抑えられる。したがって、基地局アンテナの垂直（水平）パタンのメインローブを当該基地局が受け持つセルに向け、サイドローブを同一周波数帯域によりサービスを提供する周辺基地局の受け持つセルに向けること（ビームチルティング（ビームディレクティング））でセル間の電磁的な空間の共有度を減少させることができる。

その結果、時分割多元接続方式や周波数分割多元接続方式を用いるシステムでは混信を回避するのに必要なセル間の隔離距離を短縮でき、より接近したセルで同一あるいは隣接周波数帯域を繰返し使用可能になる。

また、符号分割多元接続方式を用いるシステムではビームチルティング（ビームディレクティング）は他セル干渉を低減するように働く。このため、割当てられた周波数帯域でのセルのシステム容量をポールキャパシティに近づけることが可能となる。

割当てられた周波数帯域におけるシステム容量を最大化する基地局アンテナの垂直（水平）パタンによるビームチルティング（ビームディレクティング）は、適切な半値幅とチルト角（方位角）によって設定される。

ここで、半値幅とは垂直（水平）パタンの最大利得に対して3dB以内の利得となる方向のなす角度（メインローブ幅）であって狭ビーム化の程度を示す。

また、チルト角は垂直パタンの最大利得方向と水平方向のなす角であって最大利得方向が地面側を指向するときに正数になり、方位角は水平パタンの最大利得方向と真北方向のなす角である。

セル配置、すなわち、セル端（セル境界）が設計により事前に固定されている場合には、最適なビームチルティングについて定性的に以下のことが言える。セル半径（基地局とセル端の距離）が小さいセルを形成する基地局においてアンテナの垂直パタン半値幅が小さい場合、メインローブ方向（通常はセル端）で十分なアンテナ利得が確保される。一方で、メインローブ方向より見込角が大きい方向においてサイドローブが指向することとなるため、セル内において必要なアンテナ利得を確保できなくなる。

逆に、セル半径が大きいセルを形成する基地局においてアンテナの垂直パタン半値幅が大きい場合、セル内においては十分なアンテナ利得が確保される。一方で、メインローブ方向（通常はセル端）で必要なアンテナ利得を確保できなくなる。

また、基地局においてアンテナ垂直パタンのチルト角が小さいと、メインローブの指向方向が水平に近づくために基地局が受け持つエリア以外のエリア（他セル）に対してアンテナ利得が大きくなり、他セルに与える干渉が増加すると同時に他セルに在圏する移動局から受ける干渉も増大することになる。

逆に、基地局においてアンテナ垂直パタンのチルト角が大きいと、メインローブの指向方向が垂直に近づくためにセル端へのアンテナ利得が減少して熱雑音による劣化（カバレッジロス）が発生する。これらの関係は、PDCによるシステムについては非特許文献１に、W-CDMAを用いたシステムについては非特許文献２に示されている。

また、電子地図を用いたセル設計システムにより各地点と各基地局間の電波伝搬状態を模擬して推定演算することで、適切な基地局アンテナ種別（ビームチルティング、ビームディレクティング）を手動設計する方法が非特許文献３に示されている。

また、測定装置により実際のサービスエリアにおいて各地点の測定したデータを基にして適切なビームチルティングを手動設計する具体的な方法が非特許文献４に示されている。非特許文献４には、半値幅を変更せずにチルト角のみを変化させた場合の電波伝搬状態の推定シミュレーションが実測値に基づいて可能であることが示されている。また、非特許文献４には、セル設計者が手動により適切なチルト角をカットアンドトライ的に調整することにより、サービスエリア内において受信レベル劣化の改善や同一周波数帯域や隣接周波数帯域を用いる周辺セルからの干渉への耐力の増大が図れることが示されている。

また、特許文献１には、サービスエリアの状態及び外部からの指示の少なくとも何れかに基づいて、各状態に対して予め手動で設計されている適切なビームチルティングを適宜自動選択または指示選択し、通信品質及びシステム容量を適切に制御する方法が開示されている。

具体的には、サービスエリアの状態としてトラヒック量を監視する。トラヒック量がフルロード状態の場合には、送信信号を供給する基地局アンテナの垂直スタックされた放射素子数を減じる。このようにすることにより垂直パタンの半値幅を広げると同時に、隣接する放射素子間における移相量の差を最大値に設定することでチルト角を大きくする。

あるいは、トラヒック量が少なくなるにつれて送信信号を供給する基地局アンテナの垂直スタックされた放射素子数を徐々に増加させる。このようにすることにより垂直パタンの半値幅を狭めると同時に、隣接する放射素子間における移相量の差を徐々に減少させることでチルト角を小さくする。

これらにより、トラヒック量が大きいほどセル半径が小さくカバレッジが狭いセルにおいて大きなシステム容量を確保するように垂直パタンを形成する。また、トラヒック量が小さいほどセル半径が大きくカバレッジが広いセルにおいて小さなシステム容量を確保するように垂直パタンが形成される。

このようにして、サービスエリアの変動に追従して全体としてシステム容量やカバレッジを改善することができる。ただし、各サービスエリア状態に応じた最適なビームチルティング設定はセル設計者が予め手動により設計しておき、適宜選択され得るようになっていなければならない。
藤井著，信学技報 RCS292−131，「移動通信におけるアンテナビームチルティングの最適化」，1993年1月．林、森他著，2003 信学総大 B−5−35，「セルラ移動通信における基地局アンテナ垂直半値角とチルト角の最適化」，2003年3月．藤井、朝倉他著，NTT DoCoMoテクニカル・ジャーナル Vol.2 No.4，「移動通信におけるセル設計システム」，1995年1月．朝倉、藤井他著，信学技報 RCS95-130，「実伝搬データを用いた移動通信セル設計システム」，1996年1月．特開２００５−１０９６９０号公報

しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。

現在主流となっているマクロセル（エリア半径10km以下）やマイクロセル（エリア半径3km以下）よりも更に覆う領域の小さいストリートマイクロセル（エリア半径1km以下）やピコセル（エリア半径0.5km以下）が、今後主流となると考えられる。

このようなセルにおいては、上記の手法に示されるようなセル設計システムにより各地点と各基地局間の電波伝搬状態を模擬して推定演算したり、測定装置により実際のサービスエリアにおいて地点毎に測定したりして、適切なビームチルティングやビームディレクティングを手動で設計することはより困難となる。

これは以下のように説明される。

マクロ・マイクロセルではアンテナを鉄塔や高層建物の屋上、山頂といった高位置へ設置することで広域のセルカバレッジを形成する。この場合、セル端までの伝搬距離が比較的長いことから、サイトから見た方位毎に個別の建物の影響が統計的に平均化される。このため、エリア端が滑らかに連続しているサイトを中心とした六角形に近いエリアを形成することができた。

このため、大まかな都市構造毎に定義される伝搬推定式によってセル内における伝搬損失が精度よく推定可能である。例えば、電子地図を活用して大まかな都市構造を考慮したセル設計システムの支援を受けながら、各地点と各基地局間の電波伝搬状態を模擬して推定演算して適切なビームチルティングやビームディレクティングを設計することができる。

また、マクロ・マイクロセルではエリア半径が大きいため個別の建物の影響は統計的に平均化される。このため、エリア内の全てのサービスエリア（道路、広場、等）を、測定装置を用いて実測しなくても、その一部を大まかに実測すれば代表的なデータを取得したことになる。これに基づいて適切なビームチルティングやビームディレクティングを設計することができる。

一方で、ストリートマイクロセルやピコセルでは、アンテナを基地局周辺の建物よりも低い位置へ設置することで狭域のセルカバレッジを形成する。この場合、エリア端までの伝搬距離が比較的短いことから、基地局から見た方位毎に個別の建物や地物の影響を受けやすく、エリア端が不連続で複雑な形状（アメーバ状）のセルが形成される。

このため、大まかな都市構造毎に定義される伝搬推定式によってエリア内における電波伝搬状態を精度よく推定することは困難である。すなわち、セル設計システムを用いて精度よくビームチルティングやビームディレクティングを設計することは困難である。

レイトレーシング法により伝搬損失を推定するセル設計システムでは、大規模な計算量を許容することで、電波伝搬状態の推定時に個別の建物や地物を考慮可能ではある。しかし、電子地図は詳細な建物の形状などといった実環境を完全には記述できないことや、実環境は時間の経過とともに変化するため電子地図の情報にリアルタイム性が無いことから、その推定精度は十分とは言えない。

また、測定装置を用いて実測することによりビームチルティングやビームディレクティングを設計する手法では、エリア形状の複雑化によってサービスエリア（道路、広場、等）の大部分を詳細に実測しなければ、精度のよいビームチルティングおよびビームディレクティングを設計することができない。

更に、セルの小型化に伴って設置すべき基地局数が激増し、セル設計者が行うビームチルティングやビームディレクティングの設計作業が大きく煩雑化する可能性がある。

そこで本発明の目的は、周波数干渉を低減し、かつサービスエリアの状態変化に追従して、アンテナパタンを自動更新する無線制御装置および通信方法を提供することである。

上記課題を解決するため、
本無線制御装置は、
基地局のアンテナパタンを制御する無線制御装置であって、
ハンドオーバ先の候補となる周辺基地局のエリア形成に関するエリア形成情報を収集するエリア形成情報収集部と、
該エリア形成情報収集部により収集されたエリア形成情報に基づいて、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の電磁的な空間の共有度を示す隣接度合を計算する隣接度合計算部と、
前記隣接度合計算部により計算された隣接度合に基づいて、前記基地局及び前記周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンのチルト角及び／又は方位角を制御するアンテナパタン制御部と
を備え、
前記隣接度合計算部は、前記エリア形成情報収集部により収集されたエリア形成情報に含まれるべき前記基地局のセルをメインブランチとするアクティブセットが変化した場合に、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の隣接度合を示す隣接カウンタ値を所定数増加させ、
前記アンテナパタン制御部は、前記隣接カウンタ値の比較結果に基づいて、前記基地局及び前記周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンのチルト角及び方位角の少なくとも一方を制御する。

このように構成することにより、自基地局や周辺基地局が形成するセルに所属する前記移動局からの測定報告に基づいて、自基地局が形成するセルにおける同一およびスペクトラム漏れ込みによる隣接周波数干渉を低減し、無線資源を有効利用できるように、基地局におけるアンテナパタンを、自動設定することができる。

本通信方法は、
基地局のアンテナパタンを制御する移動通信システムにおける通信方法であって、
移動局から上り回線無線チャネルを受信する受信ステップと、
ハンドオーバ先の候補となる周辺基地局のエリア形成に関するエリア形成情報を収集するエリア形成情報収集ステップと、
該エリア形成情報収集ステップにより収集されたエリア形成情報に基づいて、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の電磁的な空間の共有度を示す隣接度合を計算する隣接度合計算ステップと、
前記隣接度合計算ステップにより計算された隣接度合に基づいて、前記基地局及び前記周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンのチルト角及び／又は方位角を制御するアンテナパタン制御ステップと
を有し、
前記隣接度合計算ステップは、前記エリア形成情報収集ステップにより収集されたエリア形成情報に含まれるべき前記基地局のセルをメインブランチとするアクティブセットが変化した場合に、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の隣接度合を示す隣接カウンタ値を所定数増加させ、
前記アンテナパタン制御ステップは、前記隣接カウンタ値の比較結果に基づいて、前記基地局及び前記周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンのチルト角及び方位角の少なくとも一方を制御する。

このようにすることにより、自基地局や周辺基地局が形成するセルに所属する前記移動局からの測定報告に基づいて、自基地局が形成するセルにおける同一およびスペクトラム漏れ込みによる隣接周波数干渉を低減し、無線資源を有効利用できるように、基地局におけるアンテナパタンを、自動設定することができる。

本発明の実施例によれば、周波数干渉を低減し、かつサービスエリアの状態変化に追従して、アンテナパタンを自動更新する無線制御装置および通信方法を実現できる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。

セルラ移動通信システムにおいては、移動局は、在圏するセルから別のセルに移動することにより接続相手となる基地局を変更するハンドオーバを行う。このハンドオーバ時には、移動局は、測定したハンドオーバ先の候補となるセルを形成する基地局が送信する共通パイロットチャネルや共通制御チャネルのEc/Io（チップエネルギ対干渉雑音電力密度比）やCIR（信号電力対干渉雑音電力比）、RSCP（受信電力）等の受信レベル測定結果をハンドオーバ元の基地局に向けて送信する。

この報告に基づいて、ネットワーク内の無線制御機能は、当該移動局がハンドオーバすべき基地局を決定して該移動局に通知する。このとき、移動局が受信レベルを測定したハンドオーバ先の候補となるセルの基地局のセットをモニタセットと呼ぶ。

符号分割多元接続方式を例にすると、モニタセット内に共通パイロットチャネルの受信レベル測定結果が最大である基地局（メインブランチ）の受信レベル測定結果と、ある閾値以内のレベルで受信される基地局が存在した時、レベル差が小さいものから一定数以内の基地局（メジャーブランチ）がダイバーシチハンドオーバの対象になる。

モニタセットのうちでメインブランチでもメジャーブランチでもない基地局はマイナーブランチ、メインブランチとメジャーブランチとを併せてアクティブセットと呼ばれる。

ダイバーシチハンドオーバの対象になった基地局は、ハンドオーバ元の基地局とともに同時並列的に移動局との通信を行うことで瞬断を防止しながらハンドオーバの成功率を高める。また、ダイバーシチハンドオーバの対象になった基地局は、特に上り回線においてサイトダイバーシチ効果を生むことから通信の維持に必要な送信電力を低減することで上りのシステム容量を増加させる。

ダイバーシチハンドオーバ中において、複数基地局の共通パイロットチャネルや共通制御チャネルのレベル差がある閾値以内で受信されるということは、複数のセルカバレッジがセル境界で重複していることを意味する。

適切にビームチルティングやビームディレクティングが設定されている時には注目セルと周辺セルの電磁的な空間の共有度を減少させる。このようにすることで他セル干渉を低減しながら、隣接するセルにおいてのみ必要最小限なセルカバレッジの重複を得る。

ここで、隣接するセルとは、モニタセットのうち同時に最大受信レベルになり得る共通パイロットチャネルまたは共通制御チャネルを送信する基地局が形成するセル同士、つまり、メインブランチおよびメジャーブランチとなる基地局が形成するセルの組である。隣接するセルの数は必ずしも2つではなく、それ以上のセルがある領域、例えばある一点で隣接することもある。なお、時分割多元接続方式や周波数分割多元接続方式についてもダイバーシチハンドオーバが行われない以外は上記で説明した移動局における受信レベル測定とその結果の基地局への報告についての説明が当てはまる。

次に、本発明の実施例にかかる通信方法について、図１を参照して説明する。

本実施例においては、説明を簡明にするため、基地局アンテナの水平パタンを無指向性パタンとする場合について説明する。また、基地局が、上述した無線制御機能を備える場合について説明する。この無線制御機能を無線制御装置として実現するようにしてもよい。

本実施例にかかる通信方法を実現する移動通信システムは、１または複数の移動局と、複数の基地局とを備え、基地局アンテナの垂直パタンが狭ビーム化される場合のビームチルティングおよびビームディレクティング、またはエリア成形を最適化する。このようにすることにより、セル間の同一およびスペクトラム漏れ込みによる隣接周波数干渉を低減し、かつ、無線資源を有効利用するための垂直パタン半値幅およびチルト角をセル設計者の手動設計によらずに自動的に生成でき、サービスエリアの状態変化に追従して自動更新することができる。

例えば、図１に示すように、サービスエリアには、基地局BS0、BS7、BS9、BS11、BS13、BS15およびBS17の７つの基地局が設置されており、それぞれがセルを形成して在圏する多数の移動局との通信（制御のための通信を含む）を行う。

ハッチングされたエリアは、基地局BS0が形成するセル、すなわち基地局BS0が送信した共通パイロットチャネルや共通制御チャネル（以下、共通パイロットチャネル類とよぶ）が最も強勢となるエリアである。

電波伝搬の不規則性によって、必ずしも基地局BS0の近傍の領域においても同基地局が形成するセルになっていない場合があり、逆に遠方において基地局BS0が形成したセルが飛地のように存在する場合もある。

矢印は、基地局BS0のセルから周辺セルへのハンドオーバを示す。具体的には、移動局が、基地局が送信する共通パイロットチャネル類の受信レベルを測定してセルの識別子と対応付けてハンドオーバ元基地局である基地局BS0に報告するタイミングの一例を示す。

例えば、移動局ms100は基地局BS0から基地局BS13にハンドオーバしており、基地局BS0および基地局BS13を含むモニタセット、すなわち、移動局ms100が測定したハンドオーバ先の候補となる複数のセルの受信レベルと識別子との組を、基地局BS0に報告する。

基地局BS0は、複数の移動局から送信されたモニタセットの測定結果の報告を蓄積し判定する。

また、基地局BS0は、判定結果に基づいて、アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブおよびメインローブとサイドローブ間のヌル点のうち少なくとも１つを、当該基地局の形成するセルと周辺基地局の形成するセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御する。

このようにすることにより、基地局BS0は、サービスエリア内の状態を把握することが可能となり、システムとして最適なアンテナ垂直パタンおよびアンテナ水平パタンの自動設定を行うことができる。

図２Ａには、ビームチルティングによりメインローブを自基地局が受け持つエリアに、サイドローブやヌル点を周辺基地局が受け持つエリアに向けるアンテナ垂直パタンの模式図を示している。図２Ｂには、チルト角が0.0°（ビームチルティング無し）の場合と、11.0°（メインローブを自基地局が受け持つエリア内に、メインローブとサイドローブの間のヌルを周辺基地局が受け持つエリアに指向させるビームチルティング有り）の場合のアンテナパタンを示している。図２Ｃには、図２Ｂの場合の基地局からの距離に対するアンテナ利得を考慮した伝搬損失を示している。

図２Ｃによれば、セル半径を1000mとした場合、チルト角を11.0°と設定すると、それが0.0°の設定に比べて、セル内における伝搬損失を小さくしつつ周辺セルにおける伝搬損失を大きくすることになる。すなわち、自基地局が受け持つセルのカバレッジを改善し、他セル干渉を低減していることがわかる。

本実施例においては、チルト角のみを変更する場合について説明したが、移動局からの測定報告に基づいて、基地局アンテナの垂直スタックされた放射素子数を減じることにより垂直パタンの半値幅を広げると同時に、隣接する放射素子間における移相量の差を最大値に設定することでチルト角を大きくすることにより、基地局アンテナの垂直パタンのチルト角と半値幅とを組み合わせて設定してもよい。

また、移動局からの測定報告に基づいて、基地局アンテナの垂直スタックされた放射素子数を徐々に増加させることにより垂直パタンの半値幅を狭めると同時に、隣接する放射素子間における移相量の差を徐々に減少させることでチルト角を小さくすることにより、基地局アンテナの垂直パタンのチルト角と半値幅とを組み合わせて設定するようにしてもよい。

また、アンテナ水平パタンにおいて、メインローブを自基地局が受け持つエリアに向け、サイドローブやヌル点を周辺基地局が受け持つエリアに向けることで（ビームディレクティング）、ビームチルティングと同様に自基地局が受け持つセルのカバレッジを改善し、他セル干渉を低減するように設定することができる。

つまり、アンテナ水平パタンのメインローブを自基地局が受け持つエリア方向に向けることでメインローブのアンテナ利得により基地局からの距離に関わらず、その方位の伝搬損失を相対的に小さくすることができる。また、サイドローブやヌル点を周辺基地局が受け持つエリア方向に向けることでサイドローブやヌル点のアンテナ利得により基地局からの距離に関わらず、その方位の伝搬損失を相対的に大きくできる。

これには、移動局からの測定報告に基づいて、基地局アンテナの各放射素子の背後に位置して水平パタンの半値角を決定する反射板の開き角、および放射素子と反射板との相対位置を、機械的あるいは電磁的に調整すればよい。

次に、基地局が新設される場合について説明する。

図３Ａは、サービスエリアの状態が久しく変化していない例である。基地局のアンテナ垂直パタンのチルト角はほぼ適切な設定に収束し、BS0が形成するセルに在圏する移動局におけるほとんど全てのハンドオーバは図３Ａの矢印で示すように隣接セル間、例えばBS0に対して、BS7、BS9、BS11、BS13、BS15およびBS17が形成するセルでのみ発生している。

図３Ａにおいて、BS1からBS6までの６つの基地局、および、BS8、BS10、BS12、BS14、BS16、BS18の６つの基地局が新設される場合について説明する。この場合、図３Ｂに示すように、セルの隣接関係が変化する。すなわち、BS0における周辺セルとのセル間における電磁的な空間の共有度を示す隣接度合が変化する。このため、BS0が形成するセルに所属する移動局は主にBS1からBS6の基地局が形成するセルにハンドオーバするようになる。

しかし、BS0のチルト角が最適値よりも小さい値となっていることや、新設された基地局におけるチルト角が適切でないためにセル飛地が発生し、BS7からBS18までの12基の基地局にもハンドオーバするようになる。

また、この場合、チルト角の設定が最適ではないことからセル間における電磁的な空間の共有度が大きくなり、上り回線の干渉量増加や下り回線の干渉量増加、それに伴う下り回線基地局総送信電力の増加が発生する。

BS0では、これらの無線資源の変化を閾値判定することにより、サービスエリア状態の変化を検出し、隣接度合の小さいセル、例えばBS7からBS18までのセルの隣接度合を更に低下させるように自基地局におけるアンテナ垂直パタンのチルト角を大きくすることにより、チルト角を最適値に収束させるように試みる。

これは、隣接度合の小さいセルの隣接度合が規定値以下となるまで繰返し実行される。

BS0の周辺の各基地局においても同様の動作が行われる。最終的に図３Ｃに示すように全てのセルの基地局において適切なアンテナ垂直パタンのチルト角が設定される。

ここでは、アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブおよびメインローブとサイドローブ間のヌル点のうち少なくとも１つを、当該基地局の形成するセルと周辺基地局の形成するセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御するために、自基地局におけるアンテナ垂直パタンのチルト角を大きくすることにより、チルト角を最適値に収束させるように試みる場合について説明した。しかし、アンテナ垂直パタンのチルト角の代わりにアンテナ水平パタンの方位角を更新することにより、適切なアンテナ水平パタン方位角を設定するようにしてもよい。

また、自基地局のアンテナ垂直パタンのチルト角を更新する代わりに、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃに示すように、隣接度合が小さいと判定されたセルを形成する周辺基地局のアンテナ垂直パタンのチルト角を更新するようにしてもよい。この場合においても、アンテナ垂直パタンのチルト角の代わりにアンテナ水平パタンの方位角を更新することにより、適切なアンテナ水平パタン方位角を設定するようにしてもよい。

次に、基地局が撤去される場合について説明する。

図５Ａは、サービスエリアの状態が久しく変化していない例である。基地局のアンテナ垂直パタンのチルト角はほぼ適切な設定に収束し、BS0が形成するセルに在圏する移動局におけるほとんど全てのハンドオーバは図５Ａの矢印で示すように隣接セル間、例えばBS0に対して、BS1、BS2、BS3、BS4、BS5、BS6が形成するセルでのみ発生している。

ここで、例えばBS1からBS6までの６つの基地局、および、BS8、BS10、BS12、BS14、BS16、BS18の６つの基地局が撤去される。

この場合、セルの隣接関係が変化し、周辺セルの隣接度合が変化するために、BS0が形成するセルに所属する移動局はBS0のチルト角が最適値よりも大きい値となる。このため、カバレッジホール（共通パイロットチャネル類が強勢となる基地局が存在しないエリア）が発生し、孤立セル同様になるため、ハンドオーバ先となるセルを見つけることができない。ただし、他セルからの干渉が小さくなるので、共通パイロットチャネル類の受信レベルが熱雑音を上回った場所では、図５Ｂに示すように飛地セルになることがある。

この隣接関係の変化は、継続的に一定時間毎に判定している隣接度合の変化、すなわち、隣接度合の大きかった周辺セルの隣接度合の低下、あるいは隣接度合の消失として検出される。この場合、隣接度合の小さい周辺セルの隣接度合を増加させるように、あるいは、隣接度合を出現させるように、自基地局におけるアンテナ垂直パタンのチルト角を小さくすることにより、チルト角を最適値に収束させるように試みる。

これは、隣接度合の小さいセルの隣接度合が規定値以上となるまで繰返し実行される。BS0の周辺の各基地局においても同様の動作が行われる。最終的に図５Ｃのように全てのセルの基地局において適切なアンテナ垂直パタンのチルト角が設定される。

また、アンテナ垂直パタンのチルト角の代わりにアンテナ水平パタンの方位角を更新することにより、適切なアンテナ水平パタン方位角を設定するようにしてもよい。

また、自基地局のアンテナ垂直パタンのチルト角を更新する代わりに、図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃに示すように、隣接度合が小さいと判定されたセルを形成した周辺基地局に対してもアンテナ垂直パタンのチルト角を更新するようにしてもよい。この場合においても、アンテナ垂直パタンのチルト角の代わりにアンテナ水平パタンの方位角を更新することにより、適切なアンテナ水平パタン方位角を設定するようにしてもよい。

次に、隣接度合の計算方法について説明する。

着目セルにおける周辺セルの隣接度合を求めるには、着目セルを形成する基地局とメインブランチが入替った周辺セルの基地局、すなわち、着目セルからのハンドオーバ先となったセルの基地局について、着目セルを形成する基地局における周辺セルの隣接度合いを示す隣接カウンタ値を１増加させる。また、着目セルからのハンドオーバ先となったセルを形成する基地局について、そのセルの隣接カウンタ値を所定数、例えば受信レベルに対応づけられた値だけ増加させるようにしてもよい。

一例として、ある時点において、２つの移動局１００_１と移動局１００_２とが、BS0の形成する着目セルから周辺セルにハンドオーバする場合について、図７を参照して説明する。

移動局１００_１はメインブランチがBS0からBS3へ入替りつつあって、BS3にハンドオーバ中である。移動局１００_１は、BS0に対してモニタセットの報告を行う。

BS0は、報告されたモニタセットからハンドオーバ先であるBS3を検出し、BS0が保持するBS3の隣接カウンタ値を増加させる。この場合、隣接カウンタ値を１増加させるようにしてもよいし、受信レベルに対応付けられた値、例えばA1増加させるようにしてもよい。

一方、移動局１００_２はメインブランチがBS0からBS6へ入替りつつあって、BS6にハンドオーバ中であり、BS0に対してモニタセットの報告を行う。

BS0は報告されたモニタセットからハンドオーバ先であるBS6を検出し、BS0が保持するBS6隣接カウンタ値を増加させる。この場合、隣接カウンタ値を１増加させるようにしてもよいし、受信レベルに対応付けられた値、例えばA2増加させるようにしてもよい。

ここで、A1は、BS0とBS3が入替るときに移動局１００_１により測定された受信レベルである。また、A2は、BS0とBS6が入替るときに移動局１００_２により測定された受信レベルである。

この時点で周辺セルにハンドオーバを実行している移動局はこの他にもある。

基地局BS0は、上記の処理をある時間内で蓄積し、その結果に基づいて、隣接カウンタ値が大きいほど着目セルにおける隣接度合が大きいセルと判定し、隣接カウンタ値が小さいほど着目セルにおける隣接度合が小さいセルと判定する。

次に、隣接度合の他の計算方法について説明する。

着目セルにおける周辺セルの隣接度合を求めるには、メインブランチが入替るハンドオーバ時など、着目セルを形成する基地局をメインブランチとするアクティブセットが変化した際に、メインブランチが入替った周辺セルを形成する基地局とその他のメジャーブランチ、すなわち、着目セルからのハンドオーバ時にアクティブセットとなったセルを形成する基地局について、そのセルの隣接カウンタ値を１だけ増加させる。すなわち、着目セルを形成する基地局をメインブランチとするアクティブセットが変化した場合に、アクティブセットに含まれる周辺セルを形成する基地局について、着目セルを形成する基地局における周辺セルの隣接度合いを示す隣接カウンタ値を１だけ増加させる。また、着目セルからのハンドオーバ時にアクティブセットとなったセルを構成する基地局について、そのセルの隣接カウンタ値を所定数、例えば受信レベルに対応づけられた値だけ増加させるようにしてもよい。

図８を参照して、具体的に説明する。

移動局１００_１は、メインブランチがBS0からBS3へ入替りつつあってBS3にハンドオーバ中である。移動局１００_１は、BS0に対してモニタセットの報告を行う。

BS0は、報告されたモニタセットからアクティブセットであるBS3（レベルA1_3）を検出し、BS0が保持するBS3の隣接カウンタ値を増加させる。

一方、移動局１００_２は、メインブランチがBS0からBS6へ入替りつつあって、BS6にハンドオーバ中である。移動局１００_２は、BS0に対してモニタセットの報告を行う。

BS0は、報告されたモニタセットからアクティブセットであるBS6（レベルA2_6）およびBS1（レベルA2_1）を検出し、BS0が保持するBS6の隣接カウンタ値とBS1の隣接カウンタ値を増加させる。この時点で周辺セルにハンドオーバを実行している移動局はこの他にもある。

次に、隣接度合の他の計算方法について説明する。

着目セルにおける周辺セルの隣接度合を求めるには、メインブランチが入替るハンドオーバ時など、着目セルの基地局をメインブランチとするアクティブセットが変化した際に、メインブランチが入替った周辺セルの基地局とその他のメジャーブランチおよびマイナーブランチ、すなわち、着目セルからのハンドオーバ時にモニタセットとなったセルの基地局について、着目セルを形成する基地局における周辺セルの隣接度合いを示す隣接カウンタ値を１だけ増加させる。

また、着目セルからのハンドオーバ時にモニタセットとなったセルを形成する基地局について、そのセルの隣接カウンタ値を所定数、例えば受信レベルに対応づけられた値だけ増加させるようにしてもよい。

図９を参照して、具体的に説明する。

BS0は、報告されたモニタセットからBS3（レベルA1_3）、BS4（レベルA1_4）およびBS2（レベルA1_2）を検出し、BS0が保持するそれぞれの隣接カウンタ値を増加させる。

一方、移動局１００_２はメインブランチがBS0からBS6へ入替りつつあって、BS6にハンドオーバ中である。移動局１００_２は、BS0に対してモニタセットの報告を行う。

BS0は、報告されたモニタセットからBS6（レベルA2_6）、BS1（レベルA2_1）およびBS5（レベルA2_5）を検出し、BS0が保持するそれぞれの隣接カウンタ値を増加させる。この時点で周辺セルにハンドオーバを実行している移動局はこの他にもある。

次に、本発明の実施例にかかる基地局が備える無線制御装置について説明する。無線制御装置３００は、上述した通信方法を実現する。

本実施例にかかる無線制御装置３００は、アンテナを備える送受共用部３０２と、送受共用部３０２と接続された下り回線無線チャネル送信部３１０およびエリア形成情報収集手段としての上り回線無線チャネル受信部３０４と、上り回線無線チャネル受信部３０４と接続されたセル隣接度合計算部３０６と、セル隣接度合計算部３０６と接続されたアンテナパタン制御手段としてのチルト角変更部３０８と、セル隣接度合計算部３０６、上り回線無線チャネル受信部３０４および下り回線無線チャネル送信部３１０と接続された無線資源監視部３１２とを備える。また、上り回線無線チャネル受信部３０４は、下り回線無線チャネル送信部３１０と接続される。

下り回線無線チャネル送信部３１０は、無線アクセスネットワークから受領した下り方向チャネルを、下り回線無線チャネルに変換して、送受共用部３０２を介して移動局１００へ送信する。また、下り回線無線チャネル送信部３１０は、共通パイロットチャネルや共通制御チャネルを、送受共用部３０２を介してセルに向けて送信する。

上り回線無線チャネル受信部３０４は、移動局１００から受信した上り回線無線チャネルを上り方向チャネルに変換して、無線アクセスネットワークに送付する。また、上り回線無線チャネル受信部３０４は、移動局１００の測定結果であるモニタセットを復調し、後述するセル隣接度合計算部３０６に通知する。また、上り回線無線チャネル受信部３０４は、無線資源の状態を示す情報を受信し、無線資源監視部３１２に入力する。

無線資源監視部３１２は、無線資源の状態、例えば上り回線干渉電力と下り回線総送信電力を監視する。また、無線資源監視部３１２は、無線資源の状態をセル隣接度合計算部３０６に通知する。また、無線資源監視部３１２は、無線資源の状態の変化を閾値判定することによりサービスエリア状態の変化を検出し、その結果をセル隣接度合計算部３０６に入力する。例えば、無線資源監視部３１２は、無線資源の状態が変化したことを示す情報をセル隣接度合計算部３０６に入力する。

セル隣接度合計算部３０６は、モニタセットを蓄積処理して隣接度合を計算し、セル隣接度合の状態および無線資源監視部３１２からの通知に基づいて、後述するチルト角変更部３０８にチルト角変更の命令を通知する。例えば、セル隣接度合計算部３０６は、上り回線の干渉量増加や下り回線の干渉量増加、それに伴う下り回線基地局総送信電力の増加が発生した場合、隣接度合の小さいセルの隣接度合をさらに低下させるようにアンテナ垂直パタンのチルト角を大きくするように命令する。

チルト角変更部３０８は、セル隣接度計算部３０６からの通知によってチルト角を変更する。

アンテナは、チルト角変更部３０８により設定されたチルト角に基づいて、下り回線無線チャネルと上り回線無線チャネルの送受信を行う。

送受共用部３０２は、上り回線と下り回線を共通のアンテナで共有させる。

次に、本実施例にかかる無線制御装置３００の動作について、図１１を参照して説明する。

最初に、移動局１００から、モニタセットおよび無線資源の状態を示す情報が、アンテナおよび送受共用部３０８を介して、上り回線無線チャネル受信部３０４に受信される（ステップＳ１１０２）。

上り回線無線チャネル受信部３０４は、モニタセットをセル隣接度合計算部３０６に入力し、無線資源の状態を示す情報を無線資源監視部３１２に入力する。

セル隣接度合計算部３０６は、モニタセットを蓄積処理して、隣接度合を計算する（ステップＳ１１０４）。

セル隣接度合計算部３０６はセル隣接度合が変化したか否かを判断し、無線資源監視部３１２は、入力された無線資源の状態を示す情報に基づいて、無線資源の状態が変化したか否かを判断する（ステップＳ１１０６）。

セル隣接度合および無線資源の状態の少なくとも一方が変化した場合（ステップＳ１１０６：ＹＥＳ）、セル隣接度合計算部３０６は、チルト角を変更することを示すチルト角変更命令をチルト角変更部３０８に入力する。チルト角変更部３０８は、入力されたチルト角変更命令にしたがってチルト角を変更する（ステップＳ１１０８）。このようにすることにより、アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブおよびメインローブとサイドローブ間のヌル点のうち少なくとも１つを、当該基地局の形成するセルと周辺基地局の形成するセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御することができる。

一方、セル隣接度合および無線資源の状態が変化していない場合（ステップＳ１１０６：ＮＯ）、ステップＳ１１０２に戻る。

次に、本発明の実施例にかかる他の無線制御装置３００について、図１２を参照して説明する。

本実施例にかかる無線制御装置３００は、図１０を参照して説明した無線制御装置に、セル隣接度合計算部３０６およびチルト角変更部３０８と接続された周辺セル通信部３１４を備える。

下り回線無線チャネル送信部３１０は、無線アクセスネットワークから受領した下り方向チャネルを、下り回線無線チャネルに変換して、送受共用部３０２を介して移動局１００へ送信する。また、下り回線無線チャネル送信部３１０は、共通パイロットチャネルや共通制御チャネルを送受共用部３０２を介してセルに向けて送信する。

上り回線無線チャネル受信部３０４は、移動局１００から受信した上り回線無線チャネルを上り方向チャネルに変換して、無線アクセスネットワークに送付する。また、上り回線無線チャネル受信部３０４は、移動局１００の測定結果であるモニタセットを復調しセル隣接度合計算部３０６に通知する。また、上り回線無線チャネル受信部３０４は、無線資源の状態を示す情報を受信し、無線資源監視部３１２に入力する。

無線資源監視部３１２は、無線資源の状態、例えば上り回線干渉電力と下り回線総送信電力とを監視する。また、無線資源監視部３１２は、無線資源の状態をセル隣接度合計算部３０６に通知する。また、無線資源監視部３１２は、無線資源の状態の変化を閾値判定することによりサービスエリア状態の変化を検出し、その結果をセル隣接度合計算部３０６に入力する。例えば、無線資源監視部３１２は、無線資源の状態が変化したことを示す情報をセル隣接度合計算部３０６に入力する。

セル隣接度合計算部３０６は、モニタセットを蓄積処理して隣接度合を計算し、セル隣接度合の状態および無線資源監視部３１２からの通知に基づいて、チルト角変更部３０８にチルト角変更の命令を通知する。例えば、セル隣接度合計算部３０６は、上り回線の干渉量増加や下り回線の干渉量増加、それに伴う下り回線基地局総送信電力の増加が発生した場合、隣接度合の小さいセルの隣接度合をさらに低下させるようにアンテナ垂直パタンのチルト角を大きくするように命令する。

チルト角変更部３０８は、セル隣接度合計算部３０６からの通知によってチルト角を変更する。

周辺セル通信部３１４は、セル隣接度合計算部３０６から通知された周辺セルを形成する基地局に対するチルト角変更の命令を、無線アクセスネットワークを介して当該周辺セルを形成する基地局の周辺セル通信部３１４へ転送する。また、周辺セル通信部３１４は、周辺セルの隣接度合計算部３０６から無線アクセスネットワークを介して自基地局へ宛てられたチルト角変更命令を受信して自基地局のチルト角変更部３０８へ通知する。

アンテナはチルト角変更部３０８により設定されたチルト角に基づいて、下り回線無線チャネルと上り回線無線チャネルの送受信を行う。

送受共用部３０２は上り回線と下り回線を共通のアンテナで共有させる。

次に、本実施例にかかる無線制御装置３００の動作について、図１３Ａを参照して説明する。

最初に、移動局１００から、モニタセットおよび無線資源の状態を示す情報が、アンテナおよび送受共用部３０８を介して、上り回線無線チャネル受信部３０４に受信される（ステップＳ１３０２）。

セル隣接度合計算部３０６は、モニタセットを蓄積処理して、隣接度合を計算する（ステップＳ１３０４）。

セル隣接度合計算部３０６はセル隣接度合が変化したか否かを判断し、無線資源監視部３１２は、入力された無線資源の状態を示す情報に基づいて、無線資源の状態が変化したか否かを判断する（ステップＳ１３０６）。

セル隣接度合および無線資源の状態の少なくとも一方が変化した場合（ステップＳ１３０６：ＹＥＳ）、セル隣接度合計算部３０６は、チルト角を変更することを示すチルト角変更命令をチルト角変更部３０８および周辺セル通信部３１４に入力する。

周辺セル通信部３１４は、周辺セルを形成する基地局にチルト角変更命令を送信する（ステップＳ１３０８）。

また、チルト角変更部３０８は、入力されたチルト角変更命令にしたがってチルト角を変更する（ステップＳ１３１０）。このようにすることにより、アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブおよびメインローブとサイドローブ間のヌル点のうち少なくとも１つを、当該基地局の形成するセルと周辺基地局の形成するセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御することができる。

一方、セル隣接度合および無線資源の状態が変化していない場合（ステップＳ１３０６：ＮＯ）、ステップＳ１３０２に戻る。

次に、周辺セルを形成する基地局が備える無線制御装置３００の動作について、図１３Ｂを参照して説明する。

周辺セル通信部３１４は、他の基地局、すなわち他の基地局が備える無線制御装置からチルト角変更命令を受信したか否かを判断する（ステップＳ１３１２）。

チルト角変更命令を受信した場合（ステップＳ１３１２：ＹＥＳ）、周辺セル通信部３１４は、チルト角変更命令を、チルト角変更部３０８に入力する。

チルト角変更部３０８は、入力されたチルト角変更命令に基づいて、チルト角を変更する（ステップＳ１３１４）。このようにすることにより、アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブおよびメインローブとサイドローブ間のヌル点のうち少なくとも１つを、当該基地局の形成するセルと周辺基地局の形成するセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御することができる。

一方、チルト角変更命令を受信していない場合（ステップＳ１３１２：ＮＯ）、ステップＳ１３１２に戻る。

次に、本発明の実施例にかかる他の無線制御装置について、図１４を参照して説明する。

本実施例にかかる無線制御装置３００は、アンテナを備える送受共用部３０２と、送受共用部３０２と接続された下り回線無線チャネル送信部３１０およびエリア形成情報収集手段としての上り回線無線チャネル受信部３０４と、上り回線無線チャネル受信部３０４と接続されたセル隣接度合計算部３０６と、セル隣接度合計算部３０６と接続されたアンテナパタン制御手段としての方位角変更部３１６と、セル隣接度合計算部３０６、上り回線無線チャネル受信部３０４および下り回線無線チャネル送信部３１０と接続された無線資源監視部３１２とを備える。また、上り回線無線チャネル受信部３０４は、下り回線無線チャネル送信部３１０と接続される。

下り回線無線チャネル送信部３１０は、無線アクセスネットワークから受領した下り方向チャネルを下り回線無線チャネルに変換して、送受共用部３０２を介して移動局１００へ送信する。また、下り回線無線チャネル送信部３１０は、共通パイロットチャネルや共通制御チャネルを、送受共用部３０２を介してセルに向けて送信する。

上り回線無線チャネル受信部３０４は、移動局１００から受信した上り回線無線チャネルを上り方向チャネルに変換して、無線アクセスネットワークに送付する。また、上り回線無線チャネル受信部３０４は、移動局１００の測定結果であるモニタセットを復調し、セル隣接度合計算部３０６に通知する。また、上り回線無線チャネル受信部３０４は、無線資源の状態を示す情報を受信し、無線資源監視部３１２に入力する。

セル隣接度合計算部３０６は、モニタセットを蓄積処理して隣接度合を計算し、セル隣接度合の状態および無線資源監視部３１２からの通知に基づいて、後述する方位角変更部３１６に方位角変更の命令を通知する。

方位角変更部３１６は、セル隣接度合計算部３０６からの通知によって方位角を変更する。

アンテナは方位角変更部３１６から設定された方位角に基づいて下り回線無線チャネルと上り回線無線チャネルの送受信を行う。

次に、本実施例にかかる無線制御装置３００の動作について、図１５を参照して説明する。

最初に、移動局１００から、モニタセットおよび無線資源の状態を示す情報が、アンテナおよび送受共用部３０８を介して、上り回線無線チャネル受信部３０４に受信される（ステップＳ１５０２）。

セル隣接度合計算部３０６は、モニタセットを蓄積処理して、隣接度合を計算する（ステップＳ１５０４）。

セル隣接度合計算部３０６はセル隣接度合が変化したか否かを判断し、無線資源監視部３１２は、入力された無線資源の状態を示す情報に基づいて、無線資源の状態が変化したか否かを判断する（ステップＳ１５０６）。

セル隣接度合および無線資源の状態の少なくとも一方が変化した場合（ステップＳ１５０６：ＹＥＳ）、セル隣接度合計算部３０６は、方位角を変更することを示す方位角変更命令を方位角変更部３１６に入力する。方位角変更部３１６は、入力された方位角変更命令にしたがって方位角を変更する（ステップＳ１５０８）。このようにすることにより、アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブおよびメインローブとサイドローブ間のヌル点のうち少なくとも１つを、当該基地局の形成するセルと周辺基地局の形成するセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御することができる。

一方、セル隣接度合および無線資源の状態が変化していない場合（ステップＳ１５０６：ＮＯ）、ステップＳ１５０２に戻る。

次に、本発明の実施例にかかる他の無線制御装置について、図１６を参照して説明する。

本実施例にかかる無線制御装置３００は、図１４を参照して説明した無線制御装置に、方位角変更部３１６およびセル隣接度合計算部３０６と接続された周辺セル通信部３１４を備える。

周辺セル通信部３１４は、セル隣接度合計算部３０６から通知された周辺セルを形成する基地局に対する方位角変更の命令を、無線アクセスネットワークを介して当該周辺セルを形成する基地局の周辺セル通信部３１４へ転送する。また、周辺セル通信部３１４は、周辺セルの隣接度合計算部３０６から無線アクセスネットワークを介して自基地局へ宛てられた方位角変更命令を受信して自基地局の方位角変更部３１６へ通知する。

アンテナは、方位角変更部３１６から設定された方位角に基づいて下り回線無線チャネルと上り回線無線チャネルの送受信を行う。

次に、本実施例にかかる無線制御装置３００の動作について、図１７Ａを参照して説明する。

最初に、移動局１００から、モニタセットおよび無線資源の状態を示す情報が、アンテナおよび送受共用部３０８を介して、上り回線無線チャネル受信部３０４に受信される（ステップＳ１７０２）。

セル隣接度合計算部３０６は、モニタセットを蓄積処理して、隣接度合を計算する（ステップＳ１７０４）。

セル隣接度合計算部３０６はセル隣接度合が変化したか否かを判断し、無線資源監視部３１２は、入力された無線資源の状態を示す情報に基づいて、無線資源の状態が変化したか否かを判断する（ステップＳ１７０６）。

セル隣接度合および無線資源の状態の少なくとも一方が変化した場合（ステップＳ１７０６：ＹＥＳ）、セル隣接度合計算部３０６は、方位角を変更することを示す方位角変更命令を方位角変更部３０８および周辺セル通信部３１４に入力する。

周辺セル通信部３１４は、周辺セルを形成する基地局に方位角変更命令を送信する（ステップＳ１７０８）。

また、方位角変更部３０８は、入力された方位角変更命令にしたがって方位角を変更する（ステップＳ１７１０）。このようにすることにより、アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブおよびメインローブとサイドローブ間のヌル点のうち少なくとも１つを、当該基地局の形成するセルと周辺基地局の形成するセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御することができる。

一方、セル隣接度合および無線資源の状態が変化していない場合（ステップＳ１７０６：ＮＯ）、ステップＳ１７０２に戻る。

次に、周辺セルを形成する基地局が備える無線制御装置３００の動作について、図１７Ｂを参照して説明する。

周辺セル通信部３１４は、他の基地局、すなわち他の基地局が備える無線制御装置から方位角変更命令を受信したか否かを判断する（ステップＳ１７１２）。

方位角変更命令を受信した場合（ステップＳ１７１２：ＹＥＳ）、周辺セル通信部３１４は、方位角変更命令を、方位角変更部３０８に入力する。

方位角変更部３０８は、入力された方位角変更命令に基づいて、方位角を変更する（ステップＳ１７１４）。このようにすることにより、アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブおよびメインローブとサイドローブ間のヌル点のうち少なくとも１つを、当該基地局の形成するセルと周辺基地局の形成するセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御することができる。

一方、方位角変更命令を受信していない場合（ステップＳ１７１２：ＮＯ）、ステップＳ１７１２に戻る。

次に、本発明の実施例にかかる他の無線制御装置について、図１８を参照して説明する。

本実施例にかかる無線制御装置３００は、アンテナを備える送受共用部３０２と、送受共用部３０２と接続された下り回線無線チャネル送信部３１０およびエリア形成情報収集手段としての上り回線無線チャネル受信部３０４と、上り回線無線チャネル受信部３０４と接続されたセル隣接度合計算部３０６と、セル隣接度合計算部３０６と接続されたアンテナパタン制御手段としてのチルト角変更部３０８および方位角変更部３１６と、セル隣接度合計算部３０６、上り回線無線チャネル受信部３０４および下り回線無線チャネル送信部３１０と接続された無線資源監視部３１２とを備える。また、上り回線無線チャネル受信部３０４は、下り回線無線チャネル送信部３１０と接続される。

セル隣接度合計算部３０６は、モニタセットを蓄積処理して隣接度合を計算し、セル隣接度合の状態および無線資源監視部３１２からの通知に基づいて、チルト角変更部３０８および方位角変更部３１６にチルト角変更の命令および方位角変更の命令を通知する。

アンテナはチルト角変更部３０８から設定されたチルト角と、方位角変更部３１６から設定された方位角に基づいて下り回線無線チャネルと上り回線無線チャネルの送受信を行う。

次に、本実施例にかかる無線制御装置３００の動作について、図１９を参照して説明する。

最初に、移動局１００から、モニタセットおよび無線資源の状態を示す情報が、アンテナおよび送受共用部３０８を介して、上り回線無線チャネル受信部３０４に受信される（ステップＳ１９０２）。

セル隣接度合計算部３０６は、モニタセットを蓄積処理して、隣接度合を計算する（ステップＳ１９０４）。

セル隣接度合計算部３０６はセル隣接度合が変化したか否かを判断し、無線資源監視部３１２は、入力された無線資源の状態を示す情報に基づいて、無線資源の状態が変化したか否かを判断する（ステップＳ１９０６）。

セル隣接度合および無線資源の状態の少なくとも一方が変化した場合（ステップＳ１９０６：ＹＥＳ）、セル隣接度合計算部３０６は、チルト角を変更することを示すチルト角変更命令をチルト角変更部３０８に入力し、方位角を変更することを示す方位角変更命令を方位角変更部３１６に入力する。

チルト角変更部３０８は入力されたチルト角変更命令にしたがってチルト角を変更し、方位角変更部３１６は入力された方位角変更命令にしたがって方位角を変更する（ステップＳ１９０８）。

このようにすることにより、アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブおよびメインローブとサイドローブ間のヌル点のうち少なくとも１つを、当該基地局の形成するセルと周辺基地局の形成するセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御することができる。

一方、セル隣接度合および無線資源の状態が変化していない場合（ステップＳ１９０６：ＮＯ）、ステップＳ１９０２に戻る。

次に、本発明の実施例にかかる他の無線制御装置について、図２０を参照して説明する。

本実施例にかかる無線制御装置は、図１８を参照して説明した無線制御装置にセル隣接度合計算部３０６、チルト角変更部３０８および方位角変更部３１６と接続された周辺セル通信部３１４を備える。

セル隣接度合計算部３０６は、モニタセットを蓄積処理して隣接度合を計算し、セル隣接度合の状態および無線資源監視部３１２からの通知に基づいて、後述するチルト角変更部３０８にチルト角変更の命令を、後述する方位角変更部３１６に方位角変更の命令を通知する。

方位角変更部３１６は、セル隣接度計算部３０６からの通知によって方位角を変更する。

周辺セル通信部３１４は、セル隣接度合計算部３０６から通知された周辺セルを形成する基地局に対するチルト角変更の命令および方位角変更の命令を、無線アクセスネットワークを介して当該周辺セルを形成する基地局の周辺セル通信部３１４へ転送する。また、周辺セル通信部３１４は、周辺セルの隣接度合計算部３０６から無線アクセスネットワークを介して自基地局へ宛てられたチルト角変更命令および方位角変更命令を受信して自基地局のチルト角変更部３０８および方位角変更部３１６へ通知する。

アンテナはチルト角変更部３０８から設定されたチルト角および方位角変更部３１６から設定された方位角に基づいて下り回線無線チャネルと上り回線無線チャネルの送受信を行う。

次に、本実施例にかかる無線制御装置３００の動作について、図２１Ａを参照して説明する。

最初に、移動局１００から、モニタセットおよび無線資源の状態を示す情報が、アンテナおよび送受共用部３０８を介して、上り回線無線チャネル受信部３０４に受信される（ステップＳ２１０２）。

セル隣接度合計算部３０６は、モニタセットを蓄積処理して、隣接度合を計算する（ステップＳ２１０４）。

セル隣接度合計算部３０６はセル隣接度合が変化したか否かを判断し、無線資源監視部３１２は、入力された無線資源の状態を示す情報に基づいて、無線資源の状態が変化したか否かを判断する（ステップＳ２１０６）。

セル隣接度合および無線資源の状態の少なくとも一方が変化した場合（ステップＳ２１０６：ＹＥＳ）、セル隣接度合計算部３０６は、チルト角を変更することを示すチルト角変更命令および方位角を変更することを示す方位角変更命令をチルト角変更部３０８および方位角変更部３１６に入力する。また、セル隣接度合計算部３０６は、チルト角変更命令および方位角変更命令を、周辺セル通信部３１４に入力する。

周辺セル通信部３１４は、周辺セルを形成する基地局にチルト角変更命令および方位角変更命令を送信する（ステップＳ２１０８）。

また、チルト角変更部３０８は入力されたチルト角変更命令にしたがってチルト角を変更し、方位角変更部３１６は入力された方位角変更命令にしたがって方位角を変更する（ステップＳ２１１０）。

一方、セル隣接度合および無線資源の状態が変化していない場合（ステップＳ２１０６：ＮＯ）、ステップＳ２１０２に戻る。

次に、周辺セルを形成する基地局が備える無線制御装置３００の動作について、図２１Ｂを参照して説明する。

周辺セル通信部３１４は、他の基地局、すなわち他の基地局が備える無線制御装置からチルト角変更命令および方位角変更命令を受信したか否かを判断する（ステップＳ２１１２）。

チルト角変更命令および方位角変更命令を受信した場合（ステップＳ２１１２：ＹＥＳ）、周辺セル通信部３１４は、チルト角変更命令および方位角変更命令を、チルト角変更部３０８および方位角変更部３１６に入力する。

チルト角変更部３０８は、入力されたチルト角変更命令に基づいて、チルト角を変更し、方位角変更部３０８は、入力された方位角変更命令に基づいて、方位角を変更する（ステップＳ２１１４）。このようにすることにより、アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブおよびメインローブとサイドローブ間のヌル点のうち少なくとも１つを、当該基地局の形成するセルと周辺基地局の形成するセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御することができる。

一方、チルト角変更命令および方位角変更命令を受信していない場合（ステップＳ２１１２：ＮＯ）、ステップＳ２１１２に戻る。

本発明の実施例によれば、相互に隣接する複数セルにおいて、セルに所属する複数の移動局と当該セルを形成する基地局が多元接続方法により同一周波数帯域を共有してそれぞれの通信を行うセルラ移動通信システムにおいて、形成されたセル間の同一周波数干渉を低減しながら、無線資源を有効利用できる基地局におけるアンテナパタンを、当該基地局や周辺基地局が形成するセルに所属する前記移動局からの測定報告に基づいて自動設定することが可能になる。

このため、セル設計者が小セル化に伴って精度が低下しつつあるセル設計ツールを用いたアンテナチルト角やアンテナ方位角の手動設計を行う必要が無くなり、システム効率を向上させながらセル設計者の稼動を減らすことができる。

また、本発明の実施例によれば、基地局はアンテナ垂直パタンにおけるメインローブを当該基地局が受け持つエリアに指向させることによりセルを形成することからセルカバレッジを改善し、ユーザの通信品質を向上させることができる。

また、本発明の実施例によれば、基地局はアンテナ垂直パタンにおけるサイドローブ、あるいは、メインローブとサイドローブの間のヌル点を周辺基地局が受け持つエリアに指向させることにより同一周波数干渉を低減させることができるため、セル当り、更にはサービスエリア全体のシステム容量を増加させることができる。

また、本発明の実施例によれば、基地局はアンテナ水平パタンにおけるメインローブを、当該基地局が受け持つエリアに指向させることによりセルを形成することからセルカバレッジを改善し、ユーザの通信品質を向上させることができる。

また、本発明の実施例によれば、基地局はアンテナ水平パタンにおけるサイドローブ、あるいは、メインローブとサイドローブの間のヌル点またはサイドローブとサイドローブの間のヌル点を周辺基地局が受け持つエリアに指向させることにより同一周波数干渉を低減させることができ、セル当り、更にはサービスエリア全体のシステム容量を増加させることができる。

また、本発明の実施例によれば、移動局が移動に伴って所属するセルを変更しようとする際に測定した周辺セルを形成する基地局からの共通パイロットチャネル、あるいは、共通制御チャネルの受信レベル、例えばEc/IoまたはCIR、RSCPの少なくとも何れか１つをセルの区別が可能な識別子と対応付けて所属するセルに報告する。

基地局は、その結果を蓄積処理することで周辺セルの隣接度合を把握し、基地局は無線資源である下り回線総送信電力と上り回線干渉電力のレベルを一定時間毎に判定し、それらの少なくとも何れか１つが予め設定された閾値を上回った場合には、隣接度合の小さい周辺セルの隣接度合を更に低下させるように自基地局におけるアンテナ垂直パタンのチルト角を更新する。

このようにすることにより、サービスエリア状態の変化、特に基地局の新設を逐次認識することができ、それに基づいてチルト角を適切に変更できるから、カバレッジや通信品質、システム容量といったシステム効率を一層改善することができる。

基地局は、その結果を蓄積処理することで周辺セルの隣接度合を把握し、基地局は無線資源の状態、例えば下り回線総送信電力と上り回線干渉電力の受信レベルを一定時間毎に判定し、それらの少なくとも何れか１つが予め設定された閾値を上回った場合には、隣接度合の小さい周辺セルの隣接度合を更に低下させるように当該周辺セルを形成する基地局におけるアンテナ垂直パタンのチルト角を更新する。

このようにすることにより、サービスエリア状態の変化、特に基地局の新設を逐次認識することができ、それに基づいてチルト角を適切に変更でき、カバレッジや通信品質、システム容量といったシステム効率を一層改善することができる。

また、本発明の実施例によれば、移動局は移動に伴って所属するセルを変更しようとする際に測定した周辺セルを形成する基地局からの共通パイロットチャネル、あるいは、共通制御チャネルの受信レベル、例えばEc/IoまたはCIR、RSCPの少なくとも何れか１つをセルの区別が可能な識別子と対応付けて所属するセルに報告する。

基地局はその結果を蓄積処理することにより周辺セルの隣接度合を把握し、基地局は周辺セルの隣接度合を一定時間毎に判定し、これまで隣接度合の大きかった周辺セルの隣接度合が低下、あるいは消失した場合には、隣接度合の小さい周辺セルの隣接度合を増加させるように自基地局におけるアンテナ垂直パタンのチルト角を更新する。

このようにすることにより、サービスエリア状態の変化、特に基地局の撤去を逐次認識することができ、それに基づいてチルト角を適切に変更できるため、カバレッジや通信品質、システム容量といったシステム効率を一層改善することができる。

また、本発明の実施例によれば、移動局は、移動に伴って所属するセルを変更しようとする際に測定した周辺セルを形成する基地局からの共通パイロットチャネル、あるいは、共通制御チャネルの受信レベル、例えばEc/IoまたはCIR、RSCPの少なくとも何れか１つをセルの区別が可能な識別子と対応付けて所属するセルに報告する。

基地局はその結果を蓄積処理することで周辺セルの隣接度合を把握し、基地局は周辺セルの隣接度合を一定時間毎に判定し、これまで隣接度合の大きかった周辺セルの隣接度合が低下、あるいは消失した場合には、隣接度合の小さい周辺セルの隣接度合を増加させるように当該周辺セルを形成する基地局におけるアンテナ垂直パタンのチルト角を更新する。

基地局はその結果を蓄積処理することで周辺セルの隣接度合を把握し、基地局は無線資源である下り回線総送信電力と上り回線干渉電力の受信レベルを一定時間毎に判定し、それらの少なくとも何れか１つが予め設定された閾値を上回った場合には、隣接度合の小さい周辺セルの隣接度合を更に低下させるように自基地局におけるアンテナ水平パタンの方位角を更新する。

このようにすることにより、サービスエリア状態の変化、特に基地局の新設を逐次認識することができ、それに基づいて方位角を適切に変更できるため、カバレッジや通信品質、システム容量といったシステム効率を一層改善することができる。

基地局はその結果を蓄積処理することで周辺セルの隣接度合を把握し、基地局は無線資源である下り回線総送信電力と上り回線干渉電力のレベルを一定時間毎に判定し、それらの少なくとも何れか１つが予め設定された閾値を上回った場合には、隣接度合の小さい周辺セルの隣接度合を更に低下させるように当該周辺セルを形成する基地局におけるアンテナ水平パタンの方位角を更新する。

基地局はその結果を蓄積処理することで周辺セルの隣接度合を把握し、基地局は周辺セルの隣接度合を一定時間毎に判定し、これまで隣接度合の大きかった周辺セルの隣接度合が低下、あるいは消失した場合には、隣接度合の小さい周辺セルの隣接度合を増加させるように自基地局におけるアンテナ水平パタンの方位角を更新する。

このようにすることにより、サービスエリア状態の変化、特に基地局の撤去を逐次認識することができ、それに基づいて方位角を適切に変更できるから、カバレッジや通信品質、システム容量といったシステム効率を一層改善することができる。

また、本発明の実施例によれば、移動局は移動に伴って所属するセルを変更しようとする際に測定した周辺セルの基地局からの共通パイロットチャネル、あるいは、共通制御チャネルの受信レベル、例えばEc/IoまたはCIR、RSCPの少なくとも何れか１つをセルの区別が可能な識別子と対応付けて所属するセルに報告する。

基地局はその結果を蓄積処理することで周辺セルの隣接度合を把握し、基地局は周辺セルの隣接度合を一定時間毎に判定し、これまで隣接度合の大きかった周辺セルの隣接度合が低下、あるいは消失した場合には、隣接度合の小さい周辺セルの隣接度合を増加させるように当該周辺セルを形成する基地局におけるアンテナ水平パタンの方位角を更新する。

このようにすることにより、サービスエリア状態の変化、特に基地局の撤去を逐次認識することができ、それに基づいて方位角を適切に変更できるため、カバレッジや通信品質、システム容量といったシステム効率を一層改善することができる。

また、本発明の実施例によれば、周辺セルの隣接度合は、着目セルを形成する基地局とメインブランチが入替った周辺セルを形成する基地局について、着目セルに設置するその周辺セルに対する隣接カウンタ値を一定数増加させる。次に、ある時間内に蓄積した各周辺セルの隣接カウンタ値を相互に比較してカウンタ値の大きいセルを隣接度合の大きいセルと判定し、カウンタ値の小さいセルを隣接度合の小さいセルと判定する。このようにすることにより、周辺セルの隣接度合を精度よく計測することができる。

また、本発明の実施例によれば、周辺セルの隣接度合は、着目セルを形成する基地局とメインブランチが入替った周辺セルを形成する基地局について、着目セルに設置するその周辺セルに対する隣接カウンタ値を、入替り時のブランチのレベルに応じて増加させる。次に、ある時間内に蓄積した各周辺セルの隣接カウンタ値を相互に比較してカウンタ値の大きいセルを隣接度合の大きいセルと判定し、カウンタ値の小さいセルを隣接度合の小さいセルと判定する。このようにすることにより、カバレッジが考慮された周辺セルの隣接度合を精度よく計測することができる。

また、本発明の実施例によれば、周辺セルの隣接度合は、着目セルを形成する基地局をメインブランチとするアクティブセットが変化した際に、アクティブセットに含まれる周辺セルを形成する基地局について、着目セルを形成する基地局に設置するその周辺セルに対する隣接カウンタ値を一定数増加させる。次に、ある時間内に蓄積した各周辺セルの隣接カウンタ値を相互に比較してカウンタ値の大きいセルを隣接度合の大きいセルと判定し、カウンタ値の小さいセルを隣接度合の小さいセルと判定する。このようにすることにより、周辺セルの隣接度合を精度よく、また、より短時間で計測することができる。

また、本発明の実施例によれば、周辺セルの隣接度合は、着目セルの基地局をメインブランチとするアクティブセットが変化した際に、アクティブセットに含まれる周辺セルを形成する基地局について、着目セルを形成する基地局に設置するその周辺セルに対する隣接カウンタ値を、ブランチのレベルに応じて増加させる。次に、ある時間内に蓄積した各周辺セルの隣接カウンタ値を相互に比較してカウンタ値の大きいセルを隣接度合の大きいセルと判定し、カウンタ値の小さいセルを隣接度合の小さいセルと判定する。このようにすることにより、カバレッジが考慮された周辺セルの隣接度合を精度よく、また、より短時間で計測することができる。

また、本発明の実施例によれば、周辺セルの隣接度合は、着目セルを形成する基地局をメインブランチとするアクティブセットが変化した際に、モニタセットに含まれる周辺セルを形成する基地局について、着目セルを形成する基地局に設置するその周辺セルに対する隣接カウンタ値を、一定数増加させる。次に、ある時間内に蓄積した各周辺セルの隣接カウンタ値を相互に比較してカウンタ値の大きいセルを隣接度合の大きいセルと判定し、カウンタ値の小さいセルを隣接度合の小さいセルと判定する。このようにすることにより、周辺セルの隣接度合を精度よく、より広範囲に、また、より短時間で計測することができる。また、本発明の実施例によれば、周辺セルの隣接度合は、着目セルの基地局をメインブランチとするアクティブセットが変化した際に、モニタセットに含まれる周辺セルを形成する基地局について、着目セルを形成する基地局に設置するその周辺セルに対する隣接カウンタ値をブランチのレベルに応じて増加させる。次に、ある時間内に蓄積した各周辺セルの隣接カウンタ値を相互に比較してカウンタ値の大きいセルを隣接度合の大きいセルと判定し、カウンタ値の小さいセルを隣接度合の小さいセルと判定する。このようにすることにより、カバレッジが考慮された周辺セルの隣接度合を精度よく、より広範囲に、また、より短時間で計測することができる。

また、本発明の実施例によれば、基地局アンテナの垂直パタンが狭ビーム化されている場合に自基地局のチルト角を自動設定することによってビームチルティングおよびエリア成形を最適化でき、セル間の同一あるいは隣接周波数干渉を低減しながら無線資源を有効利用することができる。

また、本発明の実施例によれば、基地局アンテナの垂直パタンが狭ビーム化されている場合に自基地局および周辺基地局のチルト角を自動設定することによってビームチルティングおよびエリア成形を最適化でき、セル間の同一あるいは隣接周波数干渉を低減しながら無線資源をより一層有効利用することができる。

また、本発明の実施例によれば、基地局アンテナの水平パタンがビーム化されている場合に、自基地局の方位角を自動設定することによってビームディレクティングおよびエリア成形を最適化でき、セル間の同一あるいは隣接周波数干渉を低減しながら無線資源を有効利用することができる。

また、本発明の実施例によれば、基地局アンテナの水平パタンがビーム化されている場合に自基地局および周辺基地局の方位角を自動設定することによってビームディレクティングおよびエリア成形を最適化でき、セル間の同一あるいは隣接周波数干渉を低減しながら無線資源をより一層有効利用することができる。

また、本発明の実施例によれば、基地局アンテナの垂直パタンが狭ビーム化され、水平パタンがビーム化されている場合に自基地局のチルト角および方位角を自動設定することによってビームチルティングおよびビームディレクティング、またはエリア成形を最適化でき、セル間の同一あるいは隣接周波数干渉を低減しながら無線資源を有効利用することができる。

また、本発明の実施例によれば、基地局アンテナの垂直パタンが狭ビーム化され、水平パタンがビーム化されている場合に自基地局および周辺基地局のチルト角および方位角を自動設定することによってビームチルティングおよびビームディレクティング、またはエリア成形を最適化でき、セル間の同一あるいは隣接周波数干渉を低減しながら無線資源をより一層有効利用することができる。

本発明にかかる無線制御装置および通信方法は、移動通信システムに適用できる。

本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信方法を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信装置を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例にかかる通信装置を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例にかかる通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例にかかる通信装置を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例にかかる通信装置を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例にかかる通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例にかかる通信装置を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例にかかる通信装置を示す説明図である。本発明の一実施例にかかる通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例にかかる通信装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８基地局
１００、１００_１、１００_２移動局
３００無線制御装置

Claims

基地局のアンテナパタンを制御する無線制御装置であって、
ハンドオーバ先の候補となる周辺基地局のエリア形成に関するエリア形成情報を収集するエリア形成情報収集部と、
該エリア形成情報収集部により収集されたエリア形成情報に基づいて、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の電磁的な空間の共有度を示す隣接度合を計算する隣接度合計算部と、
前記隣接度合計算部により計算された隣接度合に基づいて、前記基地局及び前記周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンのチルト角及び／又は方位角を制御するアンテナパタン制御部と
を備え、
前記隣接度合計算部は、前記エリア形成情報収集部により収集されたエリア形成情報に含まれるべき前記基地局のセルをメインブランチとするアクティブセットが変化した場合に、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の隣接度合を示す隣接カウンタ値を所定数増加させ、
前記アンテナパタン制御部は、前記隣接カウンタ値の比較結果に基づいて、前記基地局及び前記周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンのチルト角及び方位角の少なくとも一方を制御することを特徴とする無線制御装置。
請求項１に記載の無線制御装置において、
前記アンテナパタン制御部は、前記隣接度合に基づいて、前記アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブ、及びメインローブとサイドローブとの間のヌル点のうち少なくとも１つを、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御することを特徴とする無線制御装置。
請求項１または２に記載の無線制御装置において、
無線資源の状態を測定する無線資源監視部
を備え、
前記アンテナパタン制御部は、前記無線資源の状態に基づいて、前記アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブ、及びメインローブとサイドローブとの間のヌル点のうち少なくとも１つを、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御することを特徴とする無線制御装置。
請求項３に記載の無線制御装置において、
前記アンテナパタン制御部は、無線資源の状態に基づいて、前記基地局、及び前記周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンのチルト角を制御することを特徴とする無線制御装置。
請求項３又は４に記載の無線制御装置において、
前記アンテナパタン制御部は、無線資源の状態に基づいて、前記基地局、及び前記周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンの方位角を制御することを特徴とする無線制御装置。
請求項１に記載の無線制御装置において、
前記隣接度合計算部は、前記基地局とメインブランチが入れ替わった前記周辺基地局について、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の隣接度合を示す隣接カウンタ値を所定数増加させ、
前記アンテナパタン制御部は、前記隣接カウンタ値の比較結果に基づいて、前記基地局、及び周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンのチルト角、及び方位角の少なくとも一方を制御することを特徴とする無線制御装置。
請求項１に記載の無線制御装置において、
前記隣接度合計算部は、前記アクティブセットに含まれる周辺基地局について、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の隣接度合いを示す隣接カウンタ値を所定数増加させることを特徴とする無線制御装置。
請求項１に記載の無線制御装置において、
前記隣接度合計算部は、ハンドオーバ先の候補となるセルを形成する周辺基地局と、該周辺基地局以外の周辺基地局について、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の隣接度合を示す隣接カウンタ値を所定数増加させることを特徴とする無線制御装置。
基地局のアンテナパタンを制御する移動通信システムにおける通信方法であって、
移動局から上り回線無線チャネルを受信する受信ステップと、
ハンドオーバ先の候補となる周辺基地局のエリア形成に関するエリア形成情報を収集するエリア形成情報収集ステップと、
該エリア形成情報収集ステップにより収集されたエリア形成情報に基づいて、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の電磁的な空間の共有度を示す隣接度合を計算する隣接度合計算ステップと、
前記隣接度合計算ステップにより計算された隣接度合に基づいて、前記基地局及び前記周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンのチルト角及び／又は方位角を制御するアンテナパタン制御ステップと
を有し、
前記隣接度合計算ステップは、前記エリア形成情報収集ステップにより収集されたエリア形成情報に含まれるべき前記基地局のセルをメインブランチとするアクティブセットが変化した場合に、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の隣接度合を示す隣接カウンタ値を所定数増加させ、
前記アンテナパタン制御ステップは、前記隣接カウンタ値の比較結果に基づいて、前記基地局及び前記周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンのチルト角及び方位角の少なくとも一方を制御することを特徴とする通信方法。
請求項９に記載の通信方法において、
前記アンテナパタン制御ステップは、前記隣接度合に基づいて、前記アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブ、及びメインローブとサイドローブとの間のヌル点のうち少なくとも１つを、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御するステップを有することを特徴とする通信方法。
請求項９または１０に記載の通信方法において、
無線資源の状態を測定する無線資源監視ステップ
を有し、
前記アンテナパタン制御ステップは、前記無線資源の状態に基づいて、前記アンテナパタンにおけるメインローブ、サイドローブ、及びメインローブとサイドローブとの間のヌル点のうち少なくとも１つを、前記基地局のセルと前記周辺基地局のセルとの間の同一周波数干渉を低減する方向に制御するステップ
を有することを特徴とする通信方法。
請求項１１に記載の通信方法において、
前記アンテナパタン制御ステップは、無線資源の状態に基づいて、前記基地局、及び前記周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンのチルト角を制御することを特徴とする通信方法。
請求項１１又は１２に記載の通信方法において、
前記アンテナパタン制御ステップは、無線資源の状態に基づいて、前記基地局、及び前記周辺基地局の少なくとも一方におけるアンテナパタンの方位角を制御することを特徴とする通信方法。