JP4748000B2 - 無線信号送信制御方法及び無線基地局 - Google Patents

Description

本発明は、同一の周波数帯域の無線信号を送信する無線基地局において用いられる無線信号送信制御方法、及び同一の周波数帯域の無線信号を送信する無線基地局に関する。

移動体通信システムなどの無線通信システムでは、無線基地局が無線通信端末との無線通信を実行することができるカバレッジを適切に設定することが重要である。

そこで、無線基地局のアンテナに設けられる移相調整器を用いてアンテナに供給される高周波信号の位相を変化させることによって、アンテナのチルト角を電気的に遠隔制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

このようなアンテナのチルト角を電気的に遠隔制御する方法を用いれば、遠隔制御によって、カバレッジを適切に設定することができる。
特開平５−３７２２２号公報（第２頁、第１図）

ところで、隣接する無線基地局が同一の周波数帯域を用いて無線信号を送信する場合、カバレッジが重なることによって、それぞれの無線基地局が送信する無線信号が干渉する干渉エリアが発生する。干渉エリアは、一般的に隣接するカバレッジの境界付近において発生する。干渉エリア、つまり、カバレッジの境界付近に位置する無線通信端末は、無線基地局と正常に無線通信を実行することができない。

このような問題を解決するため、アンテナのチルト角を動的に制御することによって、干渉エリアの発生を回避することが考えられるが、上述した特許文献には、干渉エリアの発生を回避することに関して、何ら記載や示唆はない。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、隣接する無線基地局が同一の周波数帯域を用いて無線信号を送信する場合において、アンテナのチルト角を動的に制御することによって、カバレッジの境界付近に位置する無線通信端末がより確実に無線通信を実行することができる無線信号送信制御方法及び無線基地局を提供することを目的とする。

上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、所定の周波数帯域の無線信号を送信する第１アンテナ（アレイアンテナ１１０Ａ）を有する第１無線基地局（無線基地局１００Ａ）と、前記第１無線基地局に隣接し、前記周波数帯域と同一の周波数帯域の無線信号を送信する第２アンテナ（アレイアンテナ１１０Ｂ）を有する第２無線基地局（無線基地局１００Ｂ）とにおける無線信号送信制御方法であって、前記第１無線基地局が、所定の周期で、前記第１アンテナのチルト角（チルト角θ）を広げることと、狭めることとを繰り返し、前記第２無線基地局が、前記所定の周期で、前記第１アンテナのチルト角が広がるタイミングでは、前記第２アンテナのチルト角を狭め、前記第２アンテナのチルト角が狭まるタイミングでは、前記第２アンテナのチルト角を広げ、前記第１無線基地局が、無線通信端末との無線通信を実行することができるエリアである第１カバレッジ（カバレッジＣ１）と、前記第２無線基地局が、無線通信端末との無線通信を実行することができるエリアである第２カバレッジ（カバレッジＣ２）とが重なるエリアである干渉エリアを移動させることを要旨とする。

このような無線信号送信制御方法によれば、第１無線基地局が送信する無線信号のカバレッジと、第１無線基地局に隣接する第２無線基地局が送信する無線信号のカバレッジとを変化させることができる。

このため、第１無線基地局が送信する無線信号のカバレッジと、第１無線基地局に隣接する第２無線基地局が送信する無線信号のカバレッジとが重なるエリアである干渉エリアの位置を移動させること、或いは干渉エリアの発生を回避することができる。すなわち、このような無線信号送信制御方法によれば、隣接する無線基地局が同一の周波数帯域を用いて無線信号を送信する場合において、カバレッジの境界付近に位置する無線通信端末がより確実に無線基地局と無線通信を実行することができる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記第１無線基地局及び前記第２無線基地局は、指向性を有して、或いは水平方向に対して無指向性にて前記無線信号を送信するアレイアンテナ（アレイアンテナ１１０Ａ，１１０Ｂ）を備え、前記無指向性にて前記無線信号を送信する場合、前記第１アンテナ及び／または前記第２アンテナのチルト角を変化させることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１または第２の特徴に係り、前記第１アンテナ及び／または前記第２アンテナのチルト角を変化させることによって、前記第１カバレッジと、前記第２カバレッジとが、同時期に異なる広さを有することを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至第３の特徴に係り、無線通信端末（無線通信端末２００）が無線通信を実行する際に必要となる下り方向割当情報（例えば、マップ１）が前記無線信号に含まる場合に、前記第１アンテナ及び／または前記第２アンテナのチルト角を変化させることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第１乃至第４の特徴に係り、前記下り方向割当情報は、所定の周期で繰り返されるフレーム（フレーム＃１〜フレーム＃３）に含まれ、前記フレームを時間単位として、前記第１アンテナ及び／または前記第２アンテナのチルト角を変更することを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、無線信号を送信する無線基地局（例えば、無線基地局１００Ａ）であって、送信アンテナ（例えば、アレイアンテナ１１０Ａ）のチルト角（チルト角θ）を変化させることによって、前記無線基地局が送信する前記無線信号のカバレッジを制御するチルト角制御部（チルト角制御部１５０）を備え、前記チルト角制御部は、所定の周期で、隣接する他の無線基地局の他の送信アンテナのチルト角が広がるタイミングでは、前記送信アンテナのチルト角を狭め、前記他の送信アンテナのチルト角が狭まるタイミングでは、前記送信アンテナのチルト角を広げ、無線通信端末が無線通信を実行する際に必要となる下り方向割当情報（例えば、マップ１）が前記無線信号に含まれる場合、前記送信アンテナのチルト角を変化させることを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、前記送信アンテナは、アレイアンテナであり、前記アレイアンテナの指向性を制御するアレイアンテナ制御部（アレイアンテナ制御部１６０）をさらに備え、前記チルト角制御部は、前記アレイアンテナ制御部の制御によって前記アレイアンテナが水平方向に対して無指向性にて前記無線信号を送信する場合、前記送信アンテナのチルト角を変化させることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、隣接する無線基地局が同一の周波数帯域を用いて無線信号を送信する場合において、アンテナのチルト角を動的に制御することによって、カバレッジの境界付近に位置する無線通信端末がより確実に無線通信を実行することができる無線信号送信制御方法及び無線基地局を提供することができる。

次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（無線通信システムの全体概略構成）
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１０の全体概略構成図である。図１に示すように、無線通信システム１０は、無線基地局１００Ａ〜１００Ｃ及び無線通信端末２００によって構成される。なお、無線通信システム１０に含まれる無線基地局及び無線通信端末の数量は、図１に示す数量に限定されるものではない。

本実施形態では、無線通信システム１０は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格（いわゆるモバイルＷｉＭＡＸ）に準拠している。

無線基地局１００Ａ（第１無線基地局）は、所定の周波数帯域（例えば、２，５ＧＨｚ帯）の無線信号を送信するアレイアンテナ１１０Ａ（第１アンテナ）を有する。アレイアンテナ１１０Ａは、複数の素子アンテナを有し、無線信号を構成する希望波の利得を高くするビーム・フォーミングを実行することができる。つまり、無線基地局１００Ａは、指向性を有して、或いは無指向性にて無線信号を送信することができる。

無線基地局１００Ｂ（第２無線基地局）は、無線基地局１００Ａ，１００Ｃに隣接して設置されている。無線基地局１００Ｂは、無線基地局１００Ａが送信する無線信号の周波数帯域と同一の周波数帯域の無線信号を送信するアレイアンテナ１１０Ｂ（第２アンテナ）を有する。アレイアンテナ１１０Ｂは、アレイアンテナ１１０Ａと同様に複数の素子アンテナを有し、ビーム・フォーミングを実行することができる。つまり、無線基地局１００Ｂも、指向性を有して、或いは無指向性にて無線信号を送信することができる。無線基地局１００Ｃは、アレイアンテナ１１０Ｃを有する。無線基地局１００Ｃは、無線基地局１００Ａ，１００Ｂと同様の構成を有する。

無線通信端末２００は、無線基地局１００Ａ〜１００Ｃの何れかと、所定の周波数帯域の無線信号を送受信する。

無線基地局１００Ａは、カバレッジＣ１を形成する。カバレッジＣ１は、無線基地局１００Ａが無線通信端末２００との無線通信を実行することができるエリアである。

無線基地局１００Ｂは、カバレッジＣ２を形成する。カバレッジＣ２は、無線基地局１００Ｂが無線通信端末２００との無線通信を実行することができるエリアである。また、無線基地局１００Ｃは、カバレッジＣ３を形成する。カバレッジＣ３は、無線基地局１００Ｃが無線通信端末２００との無線通信を実行することができるエリアである。

また、本実施形態では、無線基地局１００Ａ〜１００Ｃが同一の周波数帯域の無線信号を送信するため、カバレッジＣ１とカバレッジＣ２とが重なるエリア、具体的には、干渉エリアＡ１が存在する。干渉エリアＡ１では、無線基地局１００Ａが送信する無線信号と、無線基地局１００Ｂが送信する無線信号とが干渉するため、無線通信端末２００は、無線基地局１００Ａ，１００Ｂと正常に無線通信を実行することができない。

本実施形態では、アレイアンテナ１１０Ａ〜１１０Ｃは、電気的な制御によってチルト角θ（図１において不図示、図５参照）を変化させることができる。アレイアンテナ１１０Ａ〜１１０Ｃのチルト角θが変化することによって、カバレッジＣ１〜Ｃ３を拡大させたり、縮小させたりすることができる。

（無線基地局の機能ブロック構成）
図２は、無線基地局１００Ａの機能ブロック構成図である。図２に示すように、無線基地局１００Ａは、アレイアンテナ１１０Ａ、無線信号処理部１２０、デジタル変復調部１３０、ネットワーク接続部１４０、チルト角制御部１５０及びアレイアンテナ制御部１６０を備える。なお、無線基地局１００Ｂ，１００Ｃの無線基地局１００Ａと同様の機能ブロック構成を有する。また、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、無線基地局１００Ａは、無線基地局１００Ａとしての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略したブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。

アレイアンテナ１１０Ａは、複数の素子アンテナによって構成される。アレイアンテナ１１０Ａは、無線信号処理部１２０から出力された高周波信号を所定数の素子アンテナを用いて送信する。

また、アレイアンテナ１１０Ａは、チルト角制御部１５０と接続され、チルト角制御部１５０の制御に基づいて、アレイアンテナ１１０Ａのチルト角θ（図５参照）を電気的に変化させることができる。具体的には、アレイアンテナ１１０Ａは、素子アンテナに供給される高周波信号の位相を変化させる移相調整器（不図示）を備える。

無線信号処理部１２０は、無線通信端末２００と、所定の周波数帯域の無線信号を送受信する。具体的には、図４に示すように、無線信号処理部１２０は、ＯＦＤＭ方式にしたがったＯＦＤＭフレームＦを含む無線信号を送受信する。

ＯＦＤＭフレームＦは、時間方向（シンボル方向）と、周波数方向（キャリア方向）とによって構成されている。また、各フレーム（フレーム＃１〜フレーム＃３）には、下り方向の情報が格納される下り方向領域と、上り方向の情報が格納される上り方向領域とが含まれる。

下り方向領域には、プリアンブル部分に続いて、無線通信端末２００が無線基地局１００Ａと無線通信を実行する際に必要となるＴＤＭバーストのスケジュール、プロファイル及び長さなどの下り方向割当情報を含むマップ１〜マップ３（ＤＬ−ＭＡＰ）領域が設けられる。無線信号処理部１２０は、受信したＯＦＤＭフレームＦの上り方向領域に含まれているＯＦＤＭ変調データをデジタル変復調部１３０に送信するとともに、送信するＯＦＤＭフレームＦの下り方向領域に含まれるＯＦＤＭ変調データをデジタル変復調部１３０から受信する。

デジタル変復調部１３０は、パケットなどを含むベースバンドデータからＯＦＤＭ変調データへの変調、及びＯＦＤＭ変調データからベースバンドデータへの復調を実行する。ネットワーク接続部１４０は、無線基地局１００Ａ〜１００Ｃのバックボーンネットワーク（不図示）と接続するための通信インタフェースなどを提供する。

チルト角制御部１５０は、アレイアンテナ１１０Ａのチルト角θを電気的に制御する。チルト角制御部１５０は、アレイアンテナ１１０Ａのチルト角θを変化させることによって、送信する無線信号のカバレッジＣ１を制御する。具体的には、チルト角制御部１５０は、アレイアンテナ１１０Ａに備えられる移相調整器を制御し、アレイアンテナ１１０Ａに供給される高周波信号の位相を変化させることによって、アレイアンテナ１１０Ａのチルト角θを電気的に制御する。

また、本実施形態では、チルト角制御部１５０は、デジタル変復調部１３０から供給される基準タイミング信号に基づいて、アレイアンテナ１１０Ａのチルト角θを変化させる。基準タイミング信号は、各無線基地局に供給される。このため、無線基地局１００Ａのチルト角制御部１５０は、隣接する無線基地局のカバレッジの拡大または縮小の動作に同期してカバレッジＣ１を拡大または縮小することができる。

チルト角制御部１５０は、アレイアンテナ１１０Ａのチルト角θを変化させることによって、無線基地局１００Ａが送信する無線信号のカバレッジであるカバレッジＣ１（図１参照）を拡大または縮小する。

具体的には、チルト角制御部１５０は、無線基地局１００Ｂが送信する無線信号のカバレッジＣ２（図１参照）を縮小する動作と同時期に、カバレッジＣ１を拡大する。また、チルト角制御部１５０は、無線基地局１００ＢがカバレッジＣ２を拡大する動作と同時期にカバレッジＣ１を縮小する。さらに、チルト角制御部１５０は、カバレッジＣ１がカバレッジＣ２と重ならないようにカバレッジＣ１を縮小することができる。

また、チルト角制御部１５０は、カバレッジＣ１の拡大と縮小とを所定の周期で繰り返すことができる。本実施形態では、チルト角制御部１５０は、マップ１〜マップ３（図４参照）が送信される際にカバレッジＣ１を拡大または縮小する。さらに、チルト角制御部１５０は、ＯＦＤＭフレームＦに含まれる各フレーム（フレーム＃１〜フレーム＃３）を時間単位として、カバレッジＣ１を拡大または縮小することができる。

また、チルト角制御部１５０は、アレイアンテナ制御部１６０の制御によってアレイアンテナ１１０Ａが無指向性にて無線信号を送信する場合、アレイアンテナ１１０Ａのチルト角を変化させることもできる。

なお、チルト角制御部１５０によるアレイアンテナ１１０Ａのチルト角θのさらに具体的な制御方法については、後述する。

アレイアンテナ制御部１６０は、複数の素子アンテナによって構成されるアレイアンテナ１１０Ａの指向性を制御する。具体的には、アレイアンテナ制御部１６０は、アレイアンテナ１１０Ａから送信される無線信号のアダプティブアレイ制御を実行する。アレイアンテナ制御部１６０は、当該無線信号を構成する希望波の利得を高くするビーム・フォーミングや、不要波の利得を下げるヌル・ステアリングを実行し、無線通信端末２００や他の無線通信端末（不図示）の位置に応じた適切なビームを形成する。

（無線通信システムの動作）
次に、無線通信システム１０の動作について説明する。具体的には、無線基地局１００Ａ〜１００Ｃが、カバレッジＣ１〜Ｃ３を拡大または縮小させる動作について説明する。

（１）基本動作
まず、無線基地局１００Ａと無線基地局１００Ｂとを例として、カバレッジ（カバレッジＣ１，Ｃ２）を拡大または縮小させる基本的な動作について説明する。

図３は、無線基地局１００Ａと無線基地局１００Ｂとが、カバレッジ（カバレッジＣ１，Ｃ２）を拡大または縮小させるため、アレイアンテナ（アレイアンテナ１１０Ａ，１１０Ｂ）のチルト角θを変化させる動作フローを示す。また、図５は、カバレッジＣ１，Ｃ２を拡大または縮小する様子を説明する説明図である。

図３に示すように、ステップＳ１０Ａにおいて、無線基地局１００Ａは、無線通信端末２００が無線基地局１００Ａと無線通信を実行する際に必要となるＴＤＭバーストのスケジュール、プロファイル及び長さなどの下り方向割当情報を含むマップ（ＤＬ−ＭＡＰ）を生成する。同様に、ステップＳ１０Ｂにおいて、無線基地局１００Ｂは、無線通信端末２００が無線基地局１００Ｂと無線通信を実行する際に必要となるマップ（ＤＬ−ＭＡＰ）を生成する。

ステップＳ２０Ａにおいて、無線基地局１００Ａは、ＯＦＤＭフレームＦを構成するフレーム＃１（図４参照）を含む無線信号をカバレッジＣ１に向けて送信する。また、ステップＳ２０Ａの処理と同時に、無線基地局１００Ａは、ステップＳ２１Ａにおいて、アレイアンテナ１１０Ａのチルト角θを広げる。

具体的には、図５に示すように、アレイアンテナ１１０Ａのチルト角θを広げ、カバレッジＣ１を拡大する（図中のパターン１）。つまり、カバレッジＣ１とカバレッジＣ２とは、同時期に異なる広さを有する。

また、ステップＳ２０Ａ及びＳ２１の処理と同時に、無線基地局１００Ｂは、ステップＳ２０Ｂにおいて、ＯＦＤＭフレームＦを構成するフレーム＃１を含む無線信号をカバレッジＣ２に向けて送信する。また、ステップＳ２０Ｂの処理と同時に、無線基地局１００Ｂは、ステップＳ２１Ｂにおいて、アレイアンテナ１１０Ｂのチルト角θを狭める。

具体的には、図５に示すように、アレイアンテナ１１０Ｂのチルト角θを狭め、カバレッジＣ２を縮小する（図中のパターン１）。なお、上述したように、本実施形態では、無線基地局１００Ａと無線基地局１００Ｂとは、同一の周波数帯域の無線信号を送信する。

次いで、ステップＳ３０Ａにおいて、無線基地局１００Ａは、ＯＦＤＭフレームＦを構成するフレーム＃２を含む無線信号をカバレッジＣ１に向けて送信する。また、ステップＳ３０Ａの処理と同時に、無線基地局１００Ａは、ステップＳ３１Ａにおいて、アレイアンテナ１１０Ａのチルト角θを狭める。

具体的には、図５に示すように、アレイアンテナ１１０Ａのチルト角θを狭め、カバレッジＣ１を縮小する（図中のパターン２）。

また、ステップＳ３０Ａ及びＳ３１の処理と同時に、無線基地局１００Ｂは、ステップＳ３０Ｂにおいて、ＯＦＤＭフレームＦを構成するフレーム＃２を含む無線信号をカバレッジＣ２に向けて送信する。また、ステップＳ３０Ｂの処理と同時に、無線基地局１００Ｂは、ステップＳ３１Ｂにおいて、アレイアンテナ１１０Ｂのチルト角θを広げる。

具体的には、図５に示すように、アレイアンテナ１１０Ｂのチルト角θを広げ、カバレッジＣ２を拡大する（図中のパターン２）。

以下、無線基地局１００Ａは、ステップＳ２０Ａ，Ｓ２１Ａ，Ｓ３０Ａ，Ｓ３１Ａと同様の処理を繰り返し、フレーム＃３〜フレーム＃ｎを送信する（ステップＳ４０Ａ，Ｓ４１Ａ，Ｓ５０Ａ，Ｓ５１Ａ）
同様に、無線基地局１００Ｂは、ステップＳ２０Ｂ，Ｓ２１Ｂ，Ｓ３０Ｂ，Ｓ３１Ｂと同様の処理を繰り返し、フレーム＃３〜フレーム＃ｎを送信する（ステップＳ４０Ｂ，Ｓ４１Ｂ，Ｓ５０Ｂ，Ｓ５１Ｂ）。なお、無線基地局１００Ｂが送信するフレームの番号は、必ずしも無線基地局１００Ａが送信するフレームの番号と一致していなくても構わない。

無線基地局１００Ａ及び無線基地局１００Ｂが上述したように動作することによって、図５に示したように、カバレッジＣ１及びカバレッジＣ２が拡大したり、縮小したりする。つまり、無線基地局１００Ａ及び無線基地局１００Ｂが連動してアレイアンテナ（アレイアンテナ１１０Ａ，１１０Ｂ）のチルト角θを変化させることによって、カバレッジＣ１とカバレッジＣ２との境界が、位置Ｐ１〜Ｐ２の間において周期的に移動する。このため、カバレッジＣ１とカバレッジＣ２とが重なるエリアである干渉エリアＡ１の位置を移動させること、或いは干渉エリアＡ１の発生を回避することができる。

干渉エリアＡ１の位置が移動する、或いは干渉エリアＡ１の発生が回避されると、無線通信端末２００がカバレッジＣ１とカバレッジＣ２との境界付近に位置する場合でも、無線通信端末２００は、干渉を受けることなく何れかの無線基地局が送信する無線信号を受信することができる。このため、無線通信端末２００は、カバレッジＣ１とカバレッジＣ２との境界付近に位置する場合でも、何れかの無線基地局と正常に無線通信を実行することができる。

なお、本実施形態では、カバレッジＣ１とカバレッジＣ２との境界を位置Ｐ１〜Ｐ２の間において周期的に移動させるようにしたが、カバレッジＣ１とカバレッジＣ２との境界付近に位置する無線通信端末２００との無線通信を開始した場合、無線基地局は、アレイアンテナのチルト角θを変化させることを中止してもよい。この場合、無線基地局は、無線通信端末２００に対するビーム・フォーミングを実行することができる。

（２）動作例
次に、図６（ａ）〜（ｃ）を参照して、無線基地局１００Ａ〜１００Ｃが、カバレッジＣ１〜Ｃ３を拡大または縮小させる動作について説明する。

図６（ａ）は、無線基地局１００ＡがカバレッジＣ１を拡大し、無線基地局１００Ｂ，１００ＣがカバレッジＣ２，Ｃ３をそれぞれ縮小した状態を示す。図６（ｂ）は、無線基地局１００ＢがカバレッジＣ２を拡大し、無線基地局１００Ａ，１００ＣがカバレッジＣ１，Ｃ３をそれぞれ縮小した状態を示す。図６（ｃ）は、無線基地局１００ＣがカバレッジＣ３を拡大し、無線基地局１００Ａ，１００ＢがカバレッジＣ１，Ｃ２をそれぞれ縮小した状態を示す。

（２．１）動作例１
動作例１では、図４に示したＯＦＤＭフレームＦに含まれるマップ１を送信するタイミングにおいて、図６（ａ）のような状態となるように各無線基地局のアレイアンテナのチルト角θを制御する。上述したように、各無線基地局は、基準タイミング信号を受信しているため、隣接する無線基地局のカバレッジの拡大または縮小の動作に同期してカバレッジＣ１を拡大または縮小することができる。

また、ＯＦＤＭフレームＦに含まれるマップ２を送信するタイミングにおいて、図６（ｂ）のような状態となるように各無線基地局のアレイアンテナのチルト角θを制御する。さらに、ＯＦＤＭフレームＦに含まれるマップ３を送信するタイミングにおいて、図６（ｃ）のような状態となるように各無線基地局のアレイアンテナのチルト角θを制御する。なお、動作例１では、マップ１〜マップ３には、同一の下り方向割当情報が含まれているものとする。

このように各無線基地局を制御することによって、カバレッジの境界付近に無線通信端末２００が位置する場合でも、無線通信端末２００は、より確実に下り方向割当情報を取得して、何れかの無線基地局と無線通信を開始することができる。

（２．２）動作例２
動作例２では、図４に示したＯＦＤＭフレームＦに含まれるフレーム＃１を送信するタイミングにおいて、図６（ａ）のような状態となるように各無線基地局のアレイアンテナのチルト角θを制御する。

また、ＯＦＤＭフレームＦに含まれるフレーム＃２を送信するタイミングにおいて、図６（ｂ）のような状態となるように各無線基地局のアレイアンテナのチルト角θを制御する。さらに、ＯＦＤＭフレームＦに含まれるフレーム＃３を送信するタイミングにおいて、図６（ｃ）のような状態となるように各無線基地局のアレイアンテナのチルト角θを制御する。なお、動作例２では、マップ１〜マップ３には、各無線基地局固有の下り方向割当情報が含まれているものとする。

このように各無線基地局を制御することによって、カバレッジの境界付近に無線通信端末２００が位置する場合でも、無線通信端末２００は、より確実に特定の無線通信端末２００に対応する下り方向割当情報を取得して、当該無線基地局と無線通信を開始することができる。

（作用・効果）
無線通信システム１０によれば、例えば、無線基地局１００Ａが送信する無線信号のカバレッジＣ１を拡大する動作と、無線基地局１００Ａに隣接する無線基地局１００Ｂが送信する無線信号のカバレッジＣ２を縮小する動作とが、同時期に実行される。

このため、カバレッジＣ１とカバレッジＣ２とが重なるエリアである干渉エリアＡ１の位置を移動させることができる。すなわち、無線通信システム１０によれば、隣接する無線基地局が同一の周波数帯域を用いて無線信号を送信する場合において、カバレッジの境界付近に位置する無線通信端末２００がより確実に無線基地局と無線通信を実行することができる。

本実施形態では、例えば、無線基地局１００Ａは、カバレッジＣ２の拡大と連動してカバレッジＣ１を縮小する際、カバレッジＣ１がカバレッジＣ２と重ならないようにカバレッジＣ１を縮小することができる。このため、当該動作中における干渉エリアＡ１の発生を回避することができる。

本実施形態では、例えば、無線基地局１００Ａは、カバレッジＣ１の拡大と縮小とを所定の周期で繰り返すことができる。このため、カバレッジＣ１の境界付近に無線通信端末２００が位置する場合でも、さらに確実に無線通信端末２００に無線通信を実行させることができる。

本実施形態では、例えば、無線基地局１００Ａは、マップ（ＤＬ−ＭＡＰ）が送信される際、またはフレーム（フレーム＃１〜フレーム＃３）が送信される際に、カバレッジＣ１を拡大または縮小することができる。このため、カバレッジＣ１の境界付近に無線通信端末２００が位置する場合でも、確実に無線通信端末２００にマップ（ＤＬ−ＭＡＰ）を受信させることができる。

（その他の実施形態）
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。

例えば、上述した実施形態では、フレーム（フレーム＃１〜フレーム＃３）の送信タイミングに同期してカバレッジを拡大または縮小させたが、フレームの送信タイミングではなく、単純に所定の周期（例えば、１秒毎）でカバレッジを拡大または縮小させても構わない。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局の機能ブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局がアレイアンテナのチルト角を変化させる動作フローを示す。 本発明の実施形態に係る無線基地局が送受信するフレームの構成図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局がカバレッジを拡大または縮小する様子を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局がカバレッジを拡大または縮小させる動作例を示す図である。

符号の説明

１０…無線通信システム、１００Ａ〜１００Ｃ…無線基地局、１１０Ａ〜１１０Ｃ…アレイアンテナ、１２０…無線信号処理部、１３０…デジタル変復調部、１４０…ネットワーク接続部、１５０…チルト角制御部、１６０…アレイアンテナ制御部、２００…無線通信端末、Ａ１…干渉エリア、Ｃ１〜Ｃ３…カバレッジ、Ｆ…ＯＦＤＭフレーム

Claims (7)

1. 所定の周波数帯域の無線信号を送信する第１アンテナを有する第１無線基地局と、前記第１無線基地局に隣接し、前記周波数帯域と同一の周波数帯域の無線信号を送信する第２アンテナを有する第２無線基地局とにおける無線信号送信制御方法であって、
   前記第１無線基地局が、所定の周期で、前記第１アンテナのチルト角を広げることと、狭めることとを繰り返し、
   前記第２無線基地局が、前記所定の周期で、前記第１アンテナのチルト角が広がるタイミングでは、前記第２アンテナのチルト角を狭め、前記第２アンテナのチルト角が狭まるタイミングでは、前記第２アンテナのチルト角を広げ、
   前記第１無線基地局が、無線通信端末との無線通信を実行することができるエリアである第１カバレッジと、前記第２無線基地局が、無線通信端末との無線通信を実行することができるエリアである第２カバレッジとが重なるエリアである干渉エリアを移動させることを特徴とする無線信号送信制御方法。
2. 前記第１無線基地局及び前記第２無線基地局は、指向性を有して、或いは水平方向に対して無指向性にて前記無線信号を送信するアレイアンテナを備え、
   前記無指向性にて前記無線信号を送信する場合、前記第１アンテナ及び／または前記第２アンテナのチルト角を変化させる請求項１に記載の無線信号送信制御方法。
3. 前記第１アンテナ及び／または前記第２アンテナのチルト角を変化させることによって、前記第１カバレッジと、前記第２カバレッジとが、同時期に異なる広さを有する請求項１または２に記載の無線信号送信制御方法。
4. 無線通信端末が無線通信を実行する際に必要となる下り方向割当情報が前記無線信号に含まる場合に、前記第１アンテナ及び／または前記第２アンテナのチルト角を変化させる請求項１乃至３の何れか一項に記載の無線信号送信制御方法。
5. 前記下り方向割当情報は、所定の周期で繰り返されるフレームに含まれ、
   前記フレームを時間単位として、前記第１アンテナ及び／または前記第２アンテナのチルト角を変更する請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線信号送信制御方法。
6. 無線信号を送信する無線基地局であって、
   送信アンテナのチルト角を変化させることによって、前記無線基地局が送信する前記無線信号のカバレッジを制御するチルト角制御部を備え、
   前記チルト角制御部は、
   所定の周期で、隣接する他の無線基地局の他の送信アンテナのチルト角が広がるタイミングでは、前記送信アンテナのチルト角を狭め、前記他の送信アンテナのチルト角が狭まるタイミングでは、前記送信アンテナのチルト角を広げ、
   無線通信端末が無線通信を実行する際に必要となる下り方向割当情報が前記無線信号に含まれる場合、前記送信アンテナのチルト角を変化させる無線基地局。
7. 前記送信アンテナは、アレイアンテナであり、
   前記アレイアンテナの指向性を制御するアレイアンテナ制御部をさらに備え、
   前記チルト角制御部は、前記アレイアンテナ制御部の制御によって前記アレイアンテナが水平方向に対して無指向性にて前記無線信号を送信する場合、前記送信アンテナのチルト角を変化させる請求項６に記載の無線基地局。

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