JP2017152812A - 基地局制御装置、基地局制御方法及び基地局制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】衛星と地球局との間の通信品質を向上させる。
【解決手段】基地局制御サーバ１は、衛星ＳＴと無線通信をする地球局ＥＳにおける第１減衰量を推定する第１推定部１２１と、複数の移動端末ＭＳと無線通信をする基地局ＢＳから所定の範囲における第２減衰量を推定する第２推定部１２２と、第１減衰量に基づいて、衛星ＳＴと地球局ＥＳとの間の無線通信回線の衛星ＳＴにおける搬送波レベルを算出する搬送波レベル算出部１２３と、第２減衰量に基づいて、基地局ＢＳ及び基地局ＢＳが通信する一つ以上の移動端末ＭＳの少なくともいずれかが衛星ＳＴに与える干渉量を算出する干渉量算出部１２４と、搬送波レベルと干渉量との関係に基づいて、基地局ＢＳから一つ以上の移動端末ＭＳに対して電波を送信する条件を制御する制御部１２５と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信用の基地局が電波を送信する条件を制御する基地局制御装置、基地局制御方法及び基地局制御システムに関する。

高周波数帯の電波は降雨により減衰することが知られている。特許文献１においては、降雨の影響で電波が減衰する量に基づいて、衛星が送信する電波の強度を制御する技術が開示されている。

特開２０１５−７６７１０号公報

従来の技術を用いて降雨時に衛星が送信する電波の強度を大きくすることにより、衛星からの電波を受信する地球局における受信品質を改善することができる。しかしながら、衛星又は地球局が送信する電波の強度を大きくできない場合に、衛星と地球局との間の通信品質を向上させることは困難であった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、地球局が送信する電波の強度を変更することなく、衛星と地球局との間の通信品質を向上させることができる基地局制御装置、基地局制御方法及び基地局制御システムを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様においては、衛星と無線通信をする地球局における第１減衰量を推定する第１推定部と、複数の移動端末と無線通信をする基地局から所定の範囲における第２減衰量を推定する第２推定部と、前記第１減衰量に基づいて、前記衛星と前記地球局との間の無線通信回線の前記衛星における搬送波レベルを算出する搬送波レベル算出部と、前記第２減衰量に基づいて、前記基地局及び前記基地局が通信する前記一つ以上の移動端末の少なくともいずれかが前記衛星に与える干渉量を算出する干渉量算出部と、前記搬送波レベルと前記干渉量との関係に基づいて、前記基地局から前記一つ以上の移動端末に対して電波を送信する条件を制御する制御部と、を有する基地局制御装置を提供する。

前記制御部は、例えば、前記搬送波レベルと前記干渉量との関係に基づいて、前記基地局から前記複数の移動端末に対して送信する電波の電力又は方向を制御する。

また、前記制御部は、前記干渉量と前記衛星におけるノイズの推定量との和が、前記搬送波レベルに対して所定の閾値以上である場合に、前記基地局から前記複数の移動端末に対して電波を送信する条件を変更してもよい。

また、前記制御部は、前記干渉量と前記推定量との和が、前記搬送波レベルに対して所定の閾値以上である場合に、前記基地局から前記複数の移動端末に対して送信する電波の電力を減少させてもよい。

前記干渉量算出部は、例えば、前記基地局のセル内で管理される移動端末又は電波を送信中の前記１つ以上の移動端末の台数に基づいて、前記干渉量を算出する。前記干渉量算出部は、前記衛星が無線通信に使用する第１周波数帯域の大きさに対する、前記基地局が無線通信に使用する第２周波数帯域と前記第１周波数帯域とが重なった重複周波数帯域の大きさの割合に基づいて、前記干渉量を算出してもよい。

前記第１推定部は、例えば、前記地球局における降雨量又はあらかじめ入力される干渉情報に基づいて、前記第１減衰量を推定し、前記第２推定部は、前記基地局における降雨量又はあらかじめ入力される干渉情報に基づいて、前記第２減衰量を推定する。

前記干渉量算出部は、前記衛星に対して電波が届く範囲に設けられている複数の前記基地局、及び前記複数の基地局のそれぞれが通信する前記複数の移動端末の少なくともいずれかが前記衛星に与える干渉量を算出し、前記制御部は、前記干渉量算出部が算出した前記干渉量に基づいて、前記複数の基地局の少なくともいずれかの前記基地局から前記複数の移動端末に対して電波を送信する条件を制御してもよい。

前記制御部は、前記複数の基地局のうち、前記干渉量算出部が算出した前記干渉量が所定の閾値以上である前記基地局から前記複数の移動端末に対して電波を送信する条件を変更してもよい。

本発明の第２の態様においては、衛星と無線通信をする地球局における第１減衰量を推定するステップと、複数の移動端末と無線通信をする基地局における第２減衰量を推定するステップと、前記第１減衰量に基づいて、前記衛星と前記地球局との間の無線通信回線の前記衛星における搬送波レベルを算出するステップと、前記第２減衰量に基づいて、前記基地局及び前記基地局が通信する前記一つ以上の移動端末の少なくともいずれかが前記衛星に与える干渉量を算出するステップと、前記搬送波レベルと前記干渉量との関係に基づいて、前記基地局から前記一つ以上の移動端末に対して電波を送信する条件を制御するステップと、を有する基地局制御方法を提供する。

本発明の第３の態様においては、複数の移動端末と無線通信をする基地局と、前記基地局が前記複数の移動端末に送信する電波の電力を制御する基地局制御装置と、を有する基地局制御システムであって、前記基地局制御装置は、衛星と無線通信をする地球局における第１減衰量を推定する第１推定部と、複数の移動端末と無線通信をする基地局における第２減衰量を推定する第２推定部と、前記第１減衰量に基づいて、前記衛星と前記地球局との間の無線通信回線の前記衛星における搬送波レベルを算出する搬送波レベル算出部と、前記第２減衰量に基づいて、前記基地局及び前記基地局が通信する前記一つ以上の移動端末の少なくともいずれかが前記衛星に与える干渉量を算出する干渉量算出部と、前記搬送波レベルと前記干渉量との関係に基づいて、前記基地局から前記一つ以上の移動端末に対して電波を送信する条件を制御する制御部と、を有し、前記基地局は、前記制御部が決定した条件に基づいて、前記複数の移動端末に電波を送信する、基地局制御システムを提供する。

本発明によれば、地球局が送信する電波の強度を変更することなく、衛星と地球局との間の通信品質を向上させることができるという効果を奏する。

本実施形態に係る基地局制御システムの概要を説明するための図である。 干渉波が発生する状況について説明するための図である。 基地局制御システムの構成を示す図である。 基地局制御システムの動作シーケンスを示す図である。 本実施形態に係る基地局制御サーバの動作フローチャートである。

［基地局制御システムＳの概要］
図１は、本実施形態に係る基地局制御システムＳの概要を説明するための図である。図１においては、衛星ＳＴ（ＳＴａ，ＳＴｂ，ＳＴｃ）と、地球局ＥＳと、基地局ＢＳと、移動端末ＭＳとの関係が示されている。以下、衛星ＳＴａ，ＳＴｂ，ＳＴｃを区別する必要がない場合、これらを衛星ＳＴと総称することがある。

衛星ＳＴは、地上に設置された地球局ＥＳとの間で、電波を用いてデータを送受信する。図１において、衛星ＳＴａ，ＳＴｂ，ＳＴｃが受信可能な地上からの電波送信範囲は、衛星フットプリントＰａ，Ｐｂ，Ｐｃとして示されている。衛星ＳＴａは、衛星フットプリントＰａ内の地球局ＥＳからのデータを受信することができる。

基地局ＢＳは、携帯電話網の基地局である。基地局ＢＳは、電波を送受信することにより、セル内の複数の移動端末ＭＳとの間で無線通信回線を介してデータを送受信する。基地局ＢＳと移動端末ＭＳとの間の無線通信において使用される周波数帯域の一部は、衛星ＳＴが地球局ＥＳとの間の無線通信に使用する周波数帯域と重なっている。そのため、基地局ＢＳ及び移動端末ＭＳが送信する電波が、衛星ＳＴと地球局ＥＳとの間の無線通信における干渉波となる。

基地局ＢＳ及び移動端末ＭＳが送信する電波が、衛星ＳＴと地球局ＥＳとの間の無線通信に与える影響は、天候によって左右される。特に、基地局ＢＳと移動端末ＭＳとの間の無線通信、及び衛星ＳＴと地球局ＥＳとの間の無線通信において使用される周波数帯域が数十ＧＨｚ以上の帯域である場合には降雨の影響を受けやすく、降雨があるエリアにおいては電波が減衰する。

したがって、例えば、地球局ＥＳの近くで降雨がある場合、衛星ＳＴが地球局ＥＳから受信する電波（以下、搬送波という）が減衰する。この状態で、降雨がないエリアに設置されている基地局ＢＳから送信される電波（以下、干渉波という）が、降雨の影響で減衰されないまま衛星ＳＴに届いてしまうと、衛星ＳＴが地球局ＥＳから受信する搬送波に対する干渉波の割合が大きくなることにより、データ誤り率が増加してしまう。

本実施形態に係る基地局制御システムＳにおいては、干渉波が衛星ＳＴと地球局ＥＳとの間の無線通信に与える影響を抑制するために、基地局ＢＳが電波を送信する条件を制御する基地局制御サーバ１を備えている。基地局制御サーバ１は、降雨データを外部のデータベースから取得して、基地局ＢＳ及び地球局ＥＳの周辺での降雨減衰量を推定し、推定した結果に基づいて、基地局ＢＳが送信する電波の電力を制御したり、基地局ＢＳが電波を送信する向きであるチルト角を制御したりする基地局制御装置である。基地局制御サーバ１が基地局ＢＳをこのように制御することで、衛星ＳＴと地球局ＥＳとの間の無線通信回線が、基地局ＢＳと移動端末ＭＳとの間の無線通信回線と周波数帯域の一部を共用している場合であっても、基地局ＢＳ及び移動端末ＭＳが送信する電波が、衛星ＳＴと地球局ＥＳとの間の無線通信に与える影響を抑制することができる。

図２は、干渉波が発生する状況について説明するための図である。図２における衛星フットプリントＰａ内には、３つの基地局ＢＳ_n、ＢＳ_n+1、ＢＳ_n+2のセルエリアＣＡ_n、ＣＡ_n+1、ＣＡ_n+2が示されている。ＣＡ_nからは、干渉波ＩＷ_nが衛星ＳＴａに届き、ＣＡ_n+1からは、干渉波ＩＷ_n+1が衛星ＳＴａに届き、ＣＡ_n+2からは、干渉波ＩＷ_n+2が衛星ＳＴａに届く。ＥＳ_mからは、搬送波ＣＷ_mが衛星ＳＴａに届く。基地局制御サーバ１は、衛星ＳＴａの衛星フットプリントＰａ内の全てのセルエリアから発せられる干渉波の総和Ｉと搬送波ＣＷ_mとの関係に基づいて、衛星フットプリントＰａ内に設置されている基地局ＢＳの送信電力を制御する。

［基地局制御システムＳの構成］
図３は、基地局制御システムＳの構成を示す図である。基地局制御システムＳは、基地局制御サーバ１と、基地局ＢＳとを有する。基地局制御サーバ１は、記憶部１１とＣＰＵ（Central Processing Unit）１２とを有する。

記憶部１１は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク等の記憶媒体である。記憶部１１は、ＣＰＵ１２が実行するプログラム、ＣＰＵ１２により生成される降雨減衰量の推定値、搬送波レベルＣ及び干渉量Ｉ等の各種のデータを記憶する。

ＣＰＵ１２は、記憶部１１に記憶されたプログラムを実行することにより、第１推定部１２１、第２推定部１２２、搬送波レベル算出部１２３、干渉量算出部１２４及び制御部１２５として機能する。基地局ＢＳは、端末制御部２１と、無線電力制御部２２とを有する。

第１推定部１２１は、衛星ＳＴと無線通信をする地球局ＥＳにおける第１降雨減衰量を推定する。第１推定部１２１は、例えば、降雨データベースＤＢに対して地球局ＥＳの位置情報を通知し、降雨データベースＤＢから、通知した位置情報に対応する地球局ＥＳの位置の周辺における降雨状況を示す降雨データを取得する。第１推定部１２１は、取得した降雨データに基づいて、地球局ＥＳから衛星ＳＴに向かって伝搬される電波の減衰量を示す第１降雨減衰量を推定する。第１推定部１２１は、推定した第１降雨減衰量を記憶部１１に格納する。

第２推定部１２２は、複数の移動端末ＭＳと無線通信をする基地局ＢＳから所定の範囲における第２降雨減衰量を推定する。第２推定部１２２は、第１推定部１２１と同様に、降雨データベースＤＢに対して基地局ＢＳの位置情報を通知し、降雨データベースＤＢから、通知した位置情報に対応する基地局ＢＳの位置の周辺における降雨状況を示す降雨データを取得する。第２推定部１２２は、取得した降雨データに基づいて、基地局ＢＳから衛星ＳＴに向かって伝搬される電波の減衰量を示す第２降雨減衰量を推定する。第２推定部１２２は、推定した第２降雨減衰量を記憶部１１に格納する。

搬送波レベル算出部１２３は、第１推定部１２１が推定した第１降雨減衰量に基づいて、衛星ＳＴと地球局ＥＳとの間の無線通信回線の衛星ＳＴにおける搬送波レベルＣを算出する。搬送波レベルＣは、地球局の実効輻射電力ＥＩＲＰ_ES、伝搬損失Ｌ_C（自由空間伝搬損失Ｌ_{f_C}、大気減衰Ｌ_{atom_C}、降雨減衰Ｌ_{rain_C}等）、及び受信アンテナ利得Ｇ_{r_C}に基づいて、以下の式により求められる。
Ｃ ＝ ＥＩＲＰ_ES − Ｌ_{f_C} − Ｌ_{atom_C} − Ｌ_{rain_C} ＋ Ｇ_{r_C} (ｄＢｍ)

干渉量算出部１２４は、第２推定部１２２が推定した第２降雨減衰量に基づいて、基地局ＢＳ及び基地局ＢＳが通信する一つ以上の移動端末ＭＳの少なくともいずれかが衛星ＳＴに与える干渉量Ｉを算出する。干渉量算出部１２４は、基地局ＢＳ及び複数のＭＳの全てが衛星ＳＴに与える干渉量の総和を算出することが好ましいが、基地局ＢＳのみが衛星ＳＴに与える干渉量又は一つ以上の移動端末ＭＳが衛星ＳＴに与える干渉量を算出してもよい。

ｎ番目（ｎは整数）の基地局ＢＳ_nのセルからの干渉量ｉ_nは、基地局ＢＳ_nのセル内から衛星方向への実効輻射電力ＥＩＲＰ_IMT、伝搬損失Ｌ_I(自由空間伝搬損失Ｌ_{f_I}、大気減衰Ｌ_{atom_I}、降雨減衰Ｌ_{rain_I}等)、及び受信アンテナ利得Ｇ_{r_I}に基づいて、以下の式により求められる。ただし、ＥＩＲＰ_IMTは、端末制御部２１から取得したアクティブ端末数であり、基地局ＢＳ_nのセル内で電波を送信する移動端末ＭＳの数を示す値である。
ｉ_n = ＥＩＲＰ_IMT −Ｌ_{f_I} − Ｌ_{atom_I} − Ｌ_{rain_I} ＋ Ｇ_{r_I} (ｄＢｍ)

ここで、干渉量算出部１２４は、基地局ＢＳ_nのセル内から衛星ＳＴの方向への実効輻射電力の総和を帯域競合率に基づいて補正して得られる実効輻射電力ＥＩＲＰ_IMTを用いて、干渉量ｉ_nを算出する。帯域競合率は、衛星ＳＴが使用する衛星周波数帯域に対する、衛星周波数帯域と基地局ＢＳが使用する基地局周波数帯域とが重なった重複周波数帯域の割合である。例えば、衛星周波数帯域が２８，０００ＭＨｚから２８，５００ＭＨｚまで、基地局周波数帯域が２７，７５０ＭＨｚから２８，２５０ＭＨｚまでである場合、帯域競合率は０．５となる。また、衛星周波数帯域に対して、基地局周波数帯域が２８，１００ＭＨｚから２８，５００ＭＨｚの場合、帯域競合率は１となる。

干渉量算出部１２４は、衛星ＳＴａの衛星フットプリントＰａ内の全ての基地局ＢＳのセル内からの干渉量ｉ_nの総和として、以下の式により、衛星ＳＴａに与える干渉量Ｉを算出する。
Ｉ ＝ Σ ｉ_n (ｎ＝１，・・・，ｎ_m)
＝ １０ ｌｏｇ (Σ １０^in/10) (ｎ＝１，・・・，ｎ_m)（ｄＢｍ）
干渉量算出部１２４は、算出した干渉量Ｉを記憶部１１に記憶させる。

制御部１２５は、搬送波レベルＣと干渉量Ｉとの関係に基づいて、基地局ＢＳから複数の移動端末ＭＳに対して電波を送信する条件を制御する。具体的には、制御部１２５は、搬送波レベルＣと干渉量Ｉとの関係に基づいて、基地局ＢＳから複数の移動端末ＭＳに対して送信する電波の電力を制御したり、基地局ＢＳから電波を送信する向き（チルト角）を制御したりする。

制御部１２５は、干渉量Ｉと衛星ＳＴにおけるシステム雑音Ｎの推定量との和が、搬送波レベルＣに対して所定の閾値以上である場合に、基地局ＢＳから複数の移動端末ＭＳに対して電波を送信する条件を変更する。制御部１２５は、評価値Ｅ＝Ｃ／（Ｎ＋Ｉ）を算出し、評価値Ｅが閾値以上である場合に、電波を送信する条件を変化させず、評価値Ｅが閾値未満である場合に、基地局ＢＳに対して、電波の送信電力を減少させるように指示したり、チルト角を下向きに変化させるように指示したりする。このようにすることで、基地局ＢＳが送信する電波が衛星ＳＴに届きにくくなるので、基地局ＢＳが送信する電波に起因する干渉量を低減させることができる。

ここで、衛星ＳＴのシステム雑音Ｎは，以下の式で表される。ただし、Ｋはボルツマン定数、Ｔ_sys(Ｋ)は衛星ＳＴのシステム雑音温度、Ｂは衛星帯域幅である。
Ｎ＝ｋＴ_sys Ｂ＝１０ｌｏｇ（ｋＴ_sys Ｂ) （ｄＢｍ）
また、雑音と干渉量の和Ｎ＋Ｉは、以下の式により表される。
Ｎ＋Ｉ＝１０ｌｏｇ（１０^N/10＋１０^I/10)＝１０ｌｏｇ（ｋＴ_sysＢ＋１０^I/10) （ｄＢｍ）
よって、評価値Ｅ＝Ｃ／（Ｎ＋Ｉ）は、次式で得られる。
Ｅ＝Ｃ／（Ｎ＋Ｉ）＝Ｃ−（Ｎ＋Ｉ）（ｄＢ）

制御部１２５は、干渉量算出部１２４が算出した干渉量ｉ_nに基づいて、複数の基地局ＢＳ_nの少なくともいずれかの基地局ＢＳから複数の移動端末ＭＳに対して電波を送信する条件を制御する。制御部１２５は、例えば、干渉量ｉ_nが所定の閾値以上である基地局ＢＳを選択し、選択した基地局ＢＳから複数の移動端末ＭＳに対して電波を送信する条件を変えるように、選択した基地局ＢＳに指示する。制御部１２５は、衛星ＳＴの衛星フットプリントＰ内の複数の基地局ＢＳのうち、干渉量ｉ_nが大きい所定の数の基地局ＢＳに対して電波を送信する条件を変えるように指示してもよい。また、制御部１２５は、評価値Ｅが所定の閾値以上になるまで、干渉量ｉ_nが大きい基地局ＢＳから順番に、電波を送信する条件を変えるように指示をしてもよい。

なお、基地局ＢＳが電波の送信電力を小さくすることにより、基地局ＢＳのセルが縮小する。その結果、基地局ＢＳからセル端までの距離が小さくなるため、セル端に位置する移動端末ＭＳの送信電力が減少する。このように移動端末ＭＳの送信電力が減少することによっても、セル内からの干渉量ｉ_nが減少するという効果が生じる。また、制御部１２５は、基地局ＢＳに接続される移動端末ＭＳのうち、送信電力が所定の値よりも大きな移動端末ＭＳの送信電力を減少させるように、基地局ＢＳに制御させてもよい。

［基地局制御システムＳの動作シーケンス］
図４は、基地局制御システムＳの動作シーケンスを示す図である。
基地局制御サーバ１は、降雨データを管理するデータベースＤＢに対して、地球局ＥＳ及び基地局ＢＳの位置の降雨データを問い合わせる。基地局制御サーバ１は、地球局ＥＳの位置の降雨データ、及び基地局ＢＳの位置の降雨データを取得すると、取得した降雨データを記憶部１１に記憶させる。第１推定部１２１及び第２推定部１２２は、取得した降雨データに基づいて、地球局ＥＳの位置及び基地局ＢＳの位置における降雨減衰量を推定する。

また、基地局制御サーバ１は、各基地局ＢＳから、各基地局ＢＳのセル内のアクティブ端末数及び最大送信電力値を取得する。基地局制御サーバ１は、アクティブ端末数及び最大送信電力、並びに基地局ＢＳの位置における降雨減衰量に基づいて干渉量Ｉを算出する。そして、基地局制御サーバ１は、地球局ＥＳの位置の降雨減衰量に基づいて算出した搬送波レベルＣ、干渉量Ｉ及び衛星ＳＴにおける雑音Ｎに基づいて、評価値Ｅ＝Ｃ／（Ｎ＋Ｉ）を推定する。

基地局制御サーバ１は、推定したＣ／（Ｎ＋Ｉ）を閾値と比較した結果に基づいて、送信電力を変更する必要がある基地局ＢＳに対して、送信電力を制御する指示を送信する。指示を受信した基地局ＢＳは、セル内の移動端末ＭＳに対して送信する電力を制御するとともに、移動端末ＭＳに対して、移動端末ＭＳが送信する電力を制御するように指示する。基地局ＢＳは、移動端末ＭＳに送信電力を制御する指示を出すと、基地局制御サーバ１に対して、指示の送信が完了したことを示すＡｃｋメッセージを送信する。基地局制御サーバ１は、以上の手順を定期的に繰り返す。

図５は、本実施形態に係る基地局制御サーバ１の動作フローチャートである。図５における括弧に囲まれた処理は、全ての選択対象に対して同じ処理を繰り返すことを示している。基地局制御サーバ１は、衛星フットプリントＰ及び地球局ＥＳの組み合わせごとに、ステップＳ４からステップＳ１１までの処理を繰り返す。

まず、基地局制御サーバ１は、衛星フットプリントＰ_mを選択する（Ｓ１）。ここで、基地局制御サーバ１は、選択した衛星フットプリントＰ_mにおいて、衛星ＳＴと地球局ＥＳ_mとの間の無線通信回線の品質が所要の品質を満たさない地球局ＥＳの数を示す指標値ｓを初期化して０にする（Ｓ２）。指標値ｓは、選択された衛星フットプリントＰ_mにおける、所要のＣ／Ｎを超過した地球局ＥＳの数を示す値である。続いて、基地局制御サーバ１は、地球局ＥＳ_mを選択する（Ｓ３）。

続いて、基地局制御サーバ１は、地球局ＥＳ_mからの電波を受信する衛星ＳＴの位置での搬送波レベルＣを算出する（Ｓ４）。また、基地局制御サーバ１は、基地局ＢＳ_nを選択し（Ｓ５）、選択した基地局ＢＳ_nのそれぞれに対して、基地局ＢＳ_nのセル内からの干渉量ｉ_nを算出する（Ｓ６）。そして、基地局制御サーバ１は、ステップＳ１において選択した衛星フットプリントＰ内の全てのセルからの干渉量の総和Ｉを算出する（Ｓ７）。

続いて、基地局制御サーバ１は、Ｃ／（Ｎ＋Ｉ）を算出し、算出した値が、所要のＣ／Ｎよりも小さいか否かを判定する（Ｓ８）。基地局制御サーバ１は、Ｃ／（Ｎ＋Ｉ）が所要のＣ／Ｎよりも小さい場合（Ｓ７においてＹｅｓ）、指標値ｓに１を加算する（Ｓ９）。ここで、基地局制御サーバ１は、指標値ｓの値が閾値Ｓよりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０）。基地局制御サーバ１は、指標値ｓの値が閾値Ｓよりも大きい場合、基地局ＢＳ_nに対して、送信電力を下げるように指示する（Ｓ１１）。この際、基地局制御サーバ１は、例えば、干渉量ｉ_nが所定の閾値より大きい基地局ＢＳ_nに対して送信電力を下げるように指示する。

基地局制御サーバ１は、ステップＳ７及びステップ１０における判定がＮｏの場合、指標値ｓから１を減算して、次の地球局を選択してステップＳ３に戻る。基地局制御サーバ１は、全ての衛星フットプリントＰ_m及び地球局ＥＳ_mの組み合わせに対して、ステップＳ４からステップＳ１１までを繰り返すことにより、干渉量Ｉの低減に効果的な基地局ＢＳの送信電力を下げることができる。

［変形例］
以上の説明においては、地球局ＥＳが固定されていることが想定されていたが、地球局ＥＳが可動式である場合もある。このような場合、基地局制御サーバ１は、衛星フットプリントＰを、複数のセグメントに分割し、それぞれのセグメントに１台の地球局ＥＳが設置されていると仮定して図５に示した処理を実行してもよい。

また、以上の説明においては、第１推定部１２１及び第２推定部１２２が、降雨量に基づいて降雨減衰量を推定する例について説明したが、第１推定部１２１及び第２推定部１２２は、降雨以外の原因に基づいて減衰量を推定してもよい。例えば、第１推定部１２１及び第２推定部１２２は、あらかじめ入力を受けた、電波に与えられる干渉量を示す干渉情報に基づいて減衰量を推定してもよい。

［本実施形態における効果］
以上説明したように、本実施形態の基地局制御サーバ１は、地球局ＥＳ及び基地局ＢＳ周辺の降雨データに基づいて降雨減衰量を推定し、推定した結果に基づいて評価値Ｅ＝Ｃ／（Ｎ＋Ｉ）を算出する。そして、基地局制御サーバ１は、算出した評価値Ｅに基づいて、基地局ＢＳが電波を送信する電力を制御することにより、衛星ＳＴに影響を与える干渉量Ｉを減少させる。このようにすることで、地球局ＥＳから衛星ＳＴに対してデータを送信する電波の周波数帯域と、携帯電話網の基地局ＢＳ及び移動端末ＭＳが送信する電波の周波数帯域とが重なっている場合の通信品質を向上させることが可能になる。その結果、衛星通信と携帯電話網とが周波数を共用できるので、周波数利用効率が向上するという効果を奏する。

基地局制御サーバ１は、基地局ＢＳのセル内で電波を送信している移動端末ＭＳの数に基づいて干渉量Ｉを算出するので、セル内の移動端末ＭＳの数に応じて高い精度で干渉量Ｉに基づく制御をすることができる。

また、基地局制御サーバ１は、衛星ＳＴの衛星フットプリントＰ内の複数の基地局ＢＳのうち、それぞれの基地局ＢＳからの干渉量Ｉの大きさに基づいて、制御する対象とする基地局ＢＳを選択する。このようにすることで、送信する電波の条件を変更することによる効果が小さい基地局ＢＳの電波が減少しないので、移動端末ＭＳのユーザに対して影響が及ぶことを防止できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。特に、装置の分散・統合の具体的な実施形態は以上に図示するものに限られず、その全部又は一部について、種々の付加等に応じて、又は、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

１ 基地局制御サーバ
１１ 記憶部
１２ ＣＰＵ
２１ 端末制御部
２２ 無線電力制御部
１２１ 第１推定部
１２２ 第２推定部
１２３ 搬送波レベル算出部
１２４ 干渉量算出部
１２５ 制御部
Ｓ 基地局制御システム
ＢＳ 基地局
ＥＳ 地球局
ＭＳ 移動端末
ＤＢ 降雨データベース
ＳＴ 衛星

Claims (11)

1. 衛星と無線通信をする地球局における第１減衰量を推定する第１推定部と、
   複数の移動端末と無線通信をする基地局から所定の範囲における第２減衰量を推定する第２推定部と、
   前記第１減衰量に基づいて、前記衛星と前記地球局との間の無線通信回線の前記衛星における搬送波レベルを算出する搬送波レベル算出部と、
   前記第２減衰量に基づいて、前記基地局及び前記基地局が通信する一つ以上の移動端末の少なくともいずれかが前記衛星に与える干渉量を算出する干渉量算出部と、
   前記搬送波レベルと前記干渉量との関係に基づいて、前記基地局から前記一つ以上移動端末に対して電波を送信する条件を制御する制御部と、
   を有する基地局制御装置。
2. 前記制御部は、前記搬送波レベルと前記干渉量との関係に基づいて、前記基地局から前記複数の移動端末に対して送信する電波の電力又は方向を制御する、
   請求項１に記載の基地局制御装置。
3. 前記制御部は、前記干渉量と前記衛星におけるノイズの推定量との和が、前記搬送波レベルに対して所定の閾値以上である場合に、前記基地局から前記複数の移動端末に対して電波を送信する条件を変更する、
   請求項１又は２に記載の基地局制御装置。
4. 前記制御部は、前記干渉量と前記推定量との和が、前記搬送波レベルに対して所定の閾値以上である場合に、前記基地局から前記複数の移動端末に対して送信する電波の電力を減少させる、
   請求項３に記載の基地局制御装置。
5. 前記干渉量算出部は、前記基地局のセル内で管理される移動端末又は電波を送信中の前記１つ以上の移動端末の台数に基づいて、前記干渉量を算出する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の基地局制御装置。
6. 前記干渉量算出部は、前記衛星が無線通信に使用する第１周波数帯域の大きさに対する、前記基地局が無線通信に使用する第２周波数帯域と前記第１周波数帯域とが重なった重複周波数帯域の大きさの割合に基づいて、前記干渉量を算出する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の基地局制御装置。
7. 前記第１推定部は、前記地球局における降雨量又はあらかじめ入力される干渉情報に基づいて、前記第１減衰量を推定し、前記第２推定部は、前記基地局における降雨量又はあらかじめ入力される干渉情報に基づいて、前記第２減衰量を推定する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の基地局制御装置。
8. 前記干渉量算出部は、前記衛星に対して電波が届く範囲に設けられている複数の前記基地局、及び前記複数の基地局のそれぞれが通信する前記複数の移動端末の少なくともいずれかが前記衛星に与える干渉量を算出し、
   前記制御部は、前記干渉量算出部が算出した前記干渉量に基づいて、前記複数の基地局の少なくともいずれかの前記基地局から前記複数の移動端末に対して電波を送信する条件を制御する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の基地局制御装置。
9. 前記制御部は、前記複数の基地局のうち、前記干渉量算出部が算出した前記干渉量が所定の閾値以上である前記基地局から前記複数の移動端末に対して電波を送信する条件を変更する、
   請求項８に記載の基地局制御装置。
10. 衛星と無線通信をする地球局における第１減衰量を推定するステップと、
    複数の移動端末と無線通信をする基地局における第２減衰量を推定するステップと、
    前記第１減衰量に基づいて、前記衛星と前記地球局との間の無線通信回線の前記衛星における搬送波レベルを算出するステップと、
    前記第２減衰量に基づいて、前記基地局及び前記基地局が通信する一つ以上の移動端末の少なくともいずれかが前記衛星に与える干渉量を算出するステップと、
    前記搬送波レベルと前記干渉量との関係に基づいて、前記基地局から前記一つ以上の移動端末に対して電波を送信する条件を制御するステップと、
    を有する基地局制御方法。
11. 複数の移動端末と無線通信をする基地局と、前記基地局が前記複数の移動端末に送信する電波の電力を制御する基地局制御装置と、を有する基地局制御システムであって、
    前記基地局制御装置は、
    衛星と無線通信をする地球局における第１減衰量を推定する第１推定部と、
    複数の移動端末と無線通信をする基地局における第２減衰量を推定する第２推定部と、
    前記第１減衰量に基づいて、前記衛星と前記地球局との間の無線通信回線の前記衛星における搬送波レベルを算出する搬送波レベル算出部と、
    前記第２減衰量に基づいて、前記基地局及び前記基地局が通信する一つ以上の移動端末の少なくともいずれかが前記衛星に与える干渉量を算出する干渉量算出部と、
    前記搬送波レベルと前記干渉量との関係に基づいて、前記基地局から前記一つ以上の移動端末に対して電波を送信する条件を制御する制御部と、
    を有し、
    前記基地局は、前記制御部が決定した条件に基づいて、前記複数の移動端末に電波を送信する、基地局制御システム。
    
    

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