JP5439276B2 - 無線基地局装置及び無線制御装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、移動局との間で無線通信を行う無線基地局装置及び無線制御装置に関する。

近年、移動無線通信システムの高度化・高速化が進み、ＷｉＭＡＸやＬＴＥ、ＸＧＰシステムなどの通信システムにおいて１００Ｍｂｐｓを超える理論速度を持った無線通信実現についての検討が行われている。無線通信の高速化を実現するための技術として、基地局がアンテナを複数持ち、空間多重を行うことにより端末との間の通信速度を向上するＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）技術が挙げられ、多くの次世代移動無線通信システムにおいて適用が検討されている。

特表２００７−５２５５９公報 特開２００７−１５１１６７公報 特開２００２−９５０３１公報

しかし、ＭＩＭＯはセル中心部の速度向上が見込める半面、セルエッジ付近での通信劣化が問題とされてきた。

本実施形態の目的は、セルエッジ付近の端末の通信品質を良好にすることができる無線基地局装置及び無線制御装置を提供することにある。

本実施形態に係る無線基地局装置は、端末との間で無線通信を行う無線基地局装置であって、複数のアンテナを備え、前記複数のアンテナにより無線信号を送受信する複数の無線部と、前記端末からのアップリンク信号の受信電力を前記アンテナ毎に測定する測定手段と、前記受信電力の測定結果に基づいて、前記端末との間の無線通信に使用するアンテナの組み合わせを選択する選択手段と、前記アンテナの組み合わせにしたがって前記複数の無線部の通信制御を行う信号処理手段とを具備することを特徴とする。

本実施形態に係る無線制御装置は、端末との間で複数のアンテナにより無線信号を送受信する複数の無線装置を制御する無線制御装置であって、前記端末からのアップリンク信号の受信電力を前記アンテナ毎に測定する測定手段と、前記受信電力の測定結果に基づいて、前記端末との間の無線通信に使用するアンテナの組み合わせを選択する選択手段と、前記アンテナの組み合わせにしたがって前記複数の無線部の通信制御を行う信号処理手段とを具備することを特徴とする。

第１実施形態に係る無線基地局装置を備える無線システムの構成図。 第１実施形態に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図。 アップリンク信号の受信電力測定例を示す図。 受信電力集約情報の一例を示す図。 第１実施形態におけるマクロダイバーシティ可否判定を示す図。 第１実施形態におけるマクロダイバーシティ使用アンテナの選択処理を示す図。 第１実施形態におけるマクロダイバーシティ通信を示す図。 第１実施形態におけるマクロダイバーシティ通信開始シーケンスを示す図。 第２実施形態に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図。 第２実施形態におけるマクロダイバーシティ可否判定を示す図。 第２実施形態におけるマクロダイバーシティ使用アンテナの選択処理を示す図。 第２実施形態におけるマクロダイバーシティ通信開始シーケンスを示す図。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る無線基地局装置を説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る無線基地局装置を備える無線システムの構成図である。

図１において、ゲートウェイ装置ＧＷにはＩＰ網／公衆通信網ＮＷが接続され、ゲートウェイ装置ＧＷには複数の無線基地局装置ＢＳ１，ＢＳ２が接続される。無線基地局装置ＢＳ１は、無線の送受信を行う複数の無線部Ｒ１１〜Ｒ１ｎと、無線にかかる信号処理、および信号の分配を行う無線制御装置Ｇ１とを備える。無線端末、あるいは無線通信用データカードを備えるＰＣなどの無線端末装置ＭＳ１１〜ＭＳ１ｍは、無線部Ｒ１１〜Ｒ１ｎとの間で音声、またはデータ通信を行う。無線部Ｒ１１〜Ｒ１ｎは、それぞれアンテナを複数本備え、複数アンテナの送信電力を調整してダウンリンク信号に指向性を持たせることを可能とする。無線基地局装置ＢＳ２は、無線基地局装置ＢＳ１と同様に、無線制御装置Ｇ２と、無線端末装置との間で無線通信を行う複数の無線部Ｒ２１〜Ｒ２ｎとを備える。

図２は、無線基地局装置の構成の一例を示すブロック図である。以下では、無線基地局装置ＢＳ１を代表として説明する。

図２において、ゲートウェイ装置ＧＷはＩＰ網／公衆通信網ＮＷと無線制御装置Ｇ１とに接続され、無線制御装置Ｇ１と複数の無線部Ｒ１１，Ｒ１２は、例えば光ファイバなどの有線で接続される。無線部Ｒ１１には無線端末装置ＭＳ１１，ＭＳ１２との間の無線通信用の複数のアンテナＡＮ１１〜ＡＮ１ｎが設けられ、同様に無線部Ｒ１２にも無線通信用の複数のアンテナＡＮ２１〜ＡＮ２ｎが設けられる。

無線端末装置ＭＳ１１，ＭＳ１２と無線部Ｒ１１，Ｒ１２とには無線通信部１０１が設けられ、無線端末装置ＭＳ１１，ＭＳ１２は無線通信部１０１により、１または複数の無線部と無線通信を行う。無線制御装置Ｇ１には、ゲートウェイ装置ＧＷから受信したデータを、無線端末装置ＭＳ１，ＭＳ２と無線通信を行う無線部Ｒ１１，Ｒ１２へ分配する信号分配部１０２と、無線通信にかかる制御を行う信号処理部１０３とが設けられる。

信号処理部１０３は、無線部Ｒ１１，Ｒ１２の信号処理を制御する役割を備え、ここでは、無線部Ｒ１１，Ｒ１２の数に合わせて複数の信号処理部１０３１，１０３２が設けられるものとする。ただし、これに限らず１つの信号処理部１０３が複数の無線部を制御することも可能とし、無線部の台数と信号処理部の数が異なる値となることを許容する。

無線制御装置Ｇ１は、無線部Ｒ１１，Ｒ１２を介して受信した無線端末装置ＭＳ１，ＭＳ２からのアップリンクデータを、ゲートウェイ装置ＧＷを介してＩＰ網／公衆通信網ＮＷへ送信する。また、ゲートウェイ装置ＧＷを介して受信したＩＰ網／公衆通信網ＮＷからのダウンリンクデータを信号分配部１０２により適切な無線部に分配し、無線部Ｒ１１，Ｒ１２を介して無線端末装置ＭＳ１１，ＭＳ１２へ送信する。

さらに、無線制御装置Ｇ１には無線端末装置ＭＳ１，ＭＳ２からのアップリンク信号の受信電力を測定する受信電力測定部１０４と、受信電力測定部１０４で測定した受信電力情報を集約した受信電力集約情報を記憶する受信電力情報記憶部１０５と、受信電力集約情報をもとに無線端末装置ＭＳ１，ＭＳ２と間の無線通信に使用するアンテナを選択するアンテナ選択部１０６が設けられる。アンテナ選択部１０６は、無線部Ｒ１１のアンテナＡＮ１１〜ＡＮ１ｎ及び無線部Ｒ１２のアンテナＡＮ２１〜ＡＮ２ｎのうちから、無線端末装置ＭＳ１，ＭＳ２と間の無線通信に使用するアンテナの組み合わせを任意に選択可能である。

このように構成される無線制御装置Ｇ１の動作について以下に説明する。

［マクロダイバーシティ制御］
この無線通信システムでは、例えば図２において、無線端末装置ＭＳ１１，Ｍ１２が無線部Ｒ１１，Ｒ１２によりそれぞれ形成されるセルのエッジ付近に存在し、いずれかの１つの無線部を介したＭＩＭＯダイバーシティによる通信が困難になると、複数の無線部Ｒ１１，Ｒ１２を介したマクロダイバーシティ通信に移行する。無線端末装置ＭＳ１，ＭＳ２と無線部Ｒ１１，Ｒ１２との間のマクロダイバーシティ通信は、無線部制御装置Ｇ１が無線端末装置ＭＳ１，ＭＳ２のアップリンク信号の受信電力を測定し、受信電力の測定結果をもとにマクロダイバーシティの可否を判定し、マクロダイバーシティ可能と判定された場合はマクロダイバーシティに使用するアンテナ組み合わせを決定して送信制御を行うことで実現する。このように異なる無線部のアンテナを用いて端末の受信電力を向上させることで、セルエッジ付近に存在する端末の通信品質の劣化を改善することができる。

［受信電力測定処理］
図３に、無線端末装置のアップリンク信号の受信電力測定処理の一例を示す。

図３では、複数の無線部Ｒ１１〜Ｒ１４が無線制御装置Ｇ１に接続されている。無線制御装置Ｇ１の受信電力測定部１０４は、各無線部Ｒ１１〜Ｒ１４における無線端末装置ＭＳ１１から送信されるアップリンク信号Ａ１１の受信電力を測定する。測定された受信電力情報ＩＮ１１〜１４は、受信電力情報記憶部１０５に記憶される。アンテナ選択部１０６は、受信電力情報記憶部１０５に記憶された受信電力情報ＩＮ１１〜１４をもとにＭＳ１１との間で無線通信を行うためのアンテナの組み合わせを選択する。図３の例では、各無線部Ｒ１１〜Ｒ１４は、複数本のアンテナＡＮ１１〜１４，ＡＮ２１〜２４，ＡＮ３１〜３４，ＡＮ４１〜４４を持つため、受信電力測定は各無線部の無線通信用アンテナ毎に行う。図３ではアンテナ数が４本の例を示したが、アンテナ本数は無線通信システムに依存して任意に設定できる。

［受信電力測定タイミング］
受信電力測定タイミングの一例として、無線端末装置ＭＳ１１の新規接続時、ハンドオーバ時、接続中の一定周期の３通りを実施契機とした場合について示す。

無線端末装置ＭＳ１１が新規に接続を開始する新規端末である場合は、受信電力測定部１０４は、新規接続時の最初のリンクチャネル確立要求信号を測定対象のアップリンク信号Ａ１１として受信電力測定を行う。無線端末装置ＭＳ１１からのリンクチャネル確立要求は、複数の無線部Ｒ１１〜Ｒ１４が共通で使用する制御用チャネルを用いてオムニ送信される。アンテナ選択部１０６は、新規端末についてマクロダイバーシティ可能であると判定した場合、当該基地局装置が無線端末装置ＭＳ１１を収容した時点からマクロダイバーシティによる通信を開始する。

無線端末装置ＭＳ１１がハンドオーバ中の端末である場合は、受信電力測定部１０４は、ハンドオーバ時に周囲の基地局装置に対してオムニ送信される最初のハンドオーバ要求信号を測定対象のアップリンク信号Ａ１１として受信電力測定を行う。無線端末装置ＭＳ１１からのハンドオーバ要求信号は、複数の無線部Ｒ１１〜Ｒ１４が共通で使用する制御用チャネルを用いてオムニ送信される。アンテナ選択部１０６は、ハンドオーバ中の端末についてマクロダイバーシティ可能であると判定した場合、ハンドオーバ成功後からマクロダイバーシティによる通信を開始する。

無線端末装置ＭＳ１１が当該基地局装置と接続中の端末である場合は、受信電力測定部１０４は、接続から一定周期Ｔ（秒）毎に、無線端末装置ＭＳ１１に割り当てられた個別の通信用チャネルの一部を受信電力測定用チャネルとしてテスト信号を送信し、テスト信号を測定対象のアップリンク信号Ａ１１として受信電力測定を行う。アンテナ選択部１０６は、接続中の端末についてマクロダイバーシティ可能であると判定された場合、アンテナ決定後即座にマクロダイバーシティによる通信を開始する。

［マクロダイバーシティ可否の判定］
図４に、無線制御装置Ｇ１で管理される受信電力集約情報の一例を示す。

ここでは、受信電力集約情報は、受信電力情報記憶部１０５に記憶されるものとする。受信電力測定部１０４は、図３における各無線部Ｒ１１〜Ｒ１４の受信電力情報を測定すると、アンテナ選択部１０６に通知する。アンテナ選択部１０６は、通知された受信電力情報ＩＮ１１〜ＩＮ１４を集約し、受信電力集約情報として受信電力情報記憶部１０５に格納する。また、受信電力情報を格納する際、各受信電力情報について対応する無線部の識別情報とアンテナの識別情報とを対応付けて記憶するとともに、受信電力によるソーティングを行う。

図５に、受信電力集約情報を用いたマクロダイバーシティ使用アンテナ選択の一例を示す。

無線制御装置Ｇ１のアンテナ選択部１０６には、予め受信電力閾値情報Ｒが設定され、受信電力集約情報と受信電力閾値情報Ｒとを用いてマクロダイバーシティの可否を判定する。図５では、受信電力閾値情報Ｒ＝５０ｄＢの場合のハンドオーバ可否判定の一例を示す。

無線制御装置Ｇ１のアンテナ選択部１０６は、受信電力集約情報を参照し、無線端末装置ＭＳ１１からのアップリング信号の受信電力が受信電力閾値情報Ｒより大きいアンテナをマクロダイバーシティ候補アンテナとして決定する。マクロダイバーシティ候補アンテナとして決定したアンテナが複数存在する場合、無線端末装置はマクロダイバーシティ可能であると判定してマクロダイバーシティ使用アンテナの選択を行う。

［マクロダイバーシティ使用アンテナ選択］
図６に、受信電力集約情報を用いたマクロダイバーシティ使用アンテナ選択の一例を示す。

無線制御装置Ｇ１のアンテナ選択部１０６には予めマクロダイバーシティ可能なアンテナ数の上限値Ｍが設定され、マクロダイバーシティ使用アンテナ選択時に用いる。図６では、マクロダイバーシティ可能なアンテナ数の上限値Ｍ＝３の場合の例を示すが、上限値Ｍは、マクロダイバーシティを実施する無線端末装置のソフトウェア／ハードウェア仕様、無線部のソフトウェア／ハードウェア仕様、無線部の隣接状態等の条件等によって決定されるものとする。

無線制御装置Ｇ１のアンテナ選択部１０６は、マクロダイバーシティ可能と判定した場合、マクロダイバーシティ候補アンテナのうち上位ｎ本を使用アンテナとして選択する。このとき、使用アンテナとして選択する本数ｎは、マクロダイバーシティ候補アンテナの本数と、マクロダイバーシティ可能なアンテナ数の上限値Ｍとのうちのいずれか小さい方とする。また、上位ｎ本のアンテナ組み合わせは、同一無線部内に限らず自由に選択可能とする。選択した使用アンテナが異なる無線部のアンテナからなる場合、複数の無線部を用いたマクロダイバーシティ通信となる。選択した使用アンテナが同一無線部のアンテナからなる場合、ＭＩＭＯダイバーシティ通信となる。

［マクロダイバーシティ通信制御］
図７に、マクロダイバーシティによる通信の一例を示す。

無線制御装置Ｇ１のアンテナ選択部１０６は、受信電力をもとに決定した使用アンテナが異なる無線部Ｒ１１，Ｒ１２のアンテナからなる場合、信号分配部１０２に信号分配変更指示を送出し、信号処理部１０３１，１０３２に使用アンテナ変更指示を送出してマクロダイバーシティ通信を開始する。信号分配変更指示は、使用アンテナが属するそれぞれ異なる無線部情報をパラメータとして送出し、使用アンテナ変更指示はマクロダイバーシティに使用するアンテナ情報をパラメータとして送出する。信号分配部１０２は、信号分配変更指示に含まれる複数の無線部情報をもとに、該当端末へのダウンリンクデータをアンテナが属する無線部Ｒ１１，Ｒ１２の信号処理部１０３１，１０３２へ分配して送信する。また、信号処理部１０３１，１０３２は、アンテナ変更指示に含まれるアンテナ情報をもとにマクロダイバーシティに使用する無線部Ｒ１１，Ｒ１２について各アンテナのダウンリンク送信電力を制御し、アンテナ選択部１０６で選択された使用アンテナのみから無線端末装置ＭＳ１１への送信を行う。

［通信シーケンス］
図８は、無線端末装置との間のマクロダイバーシティ通信のシーケンスの一例である。

図８の例では、無線端末装置ＭＳ１１と、無線部Ｒ１１〜１ｎと、無線部Ｒ１１〜１ｎを集約制御する無線制御装置Ｇ１内における受信電力測定部１０４、信号処理部１０３１〜１０３ｎ、信号分配部１０２、およびアンテナ選択部１０６の動作手順を示す。

無線制御装置Ｇ１は受信電力測定部１０４において、受信電力測定タイミングを契機として無線端末装置ＭＳ１１の受信電力を測定する（ステップＳ１０１）。受信電力測定タイミングとしては、端末の新規接続時、端末のハンドオーバ時、および接続中の一定周期Ｔ毎に行う。なお、端末毎に異なるチャネルを用いることで複数の端末の受信電力測定を同時に行うことも可能である。受信電力測定部１０４は、受信電力測定結果を受信電力通知（ステップＳ１０２）として無線制御装置Ｇ１のアンテナ選択部１０６に通知する。

アンテナ選択部１０６は受信電力通知を受信電力集約情報として受信電力情報記憶部１０５に格納し、マクロダイバーシティ可否の判定を行う（ステップＳ１０３）。アンテナ選択部１０６は、この判定の結果、マクロダイバーシティが可能であると判定された場合、アンテナ選択部２０６は、続けてマクロダイバーシティに使用するアンテナの選択を実施する（ステップＳ１０４）。アンテナ選択部１０６は、選択したアンテナ情報をもとに、信号分配変更指示（ステップＳ１０５）を信号分配部１０２に送出する。信号分配部１０２は信号分配変更指示のパラメータ情報をもとに、無線端末装置ＭＳ１１へのダウンリンクデータを適切な信号処理部１０３へ分配して送信を開始する。また、アンテナ選択部１０６は、マクロダイバーシティ使用アンテナとして選択したアンテナが属する無線部Ｒ１１〜１ｎを制御している複数の信号処理部１０３に対して、使用アンテナ変更指示（ステップＳ１０６）を送出する。信号処理部１０３は、使用アンテナ変更指示のパラメータ情報をもとに、対応する無線部Ｒ１１〜１ｎのアンテナに関するダウンリンク信号送信電力を制御してマクロダイバーシティ通信を開始する（ステップＳ１０７）。

なお、信号分配変更指示（ステップＳ１０５）と使用アンテナ変更指示（ステップＳ１０６）を送出するタイミングは受信電力測定タイミングにより異なる。無線端末装置ＭＳ１１の新規接続時であった場合は、端末接続処理完了後に使用アンテナ変更指示を送出してマクロダイバーシティ通信を開始する。無線端末装置ＭＳ１１がハンドオーバ中であった場合は、ハンドオーバ処理完了後に使用アンテナ変更指示を送出してマクロダイバーシティ通信を開始する。無線端末装置ＭＳ１１が接続中であって一定周期Ｔ満了時には、即座に使用アンテナ変更指示を送出してマクロダイバーシティ通信を開始する。また、これまでマクロダイバーシティ通信実施中であった無線端末装置がマクロダイバーシティ通信不可と判定された場合、信号分配変更指示（ステップＳ１０５）によって信号分配を停止し、使用アンテナ変更指示（ステップＳ１０６）によって複数アンテナの使用を停止することによってマクロダイバーシティ通信を停止することも可能とする。

なお、マクロダイバーシティ通信の開始シーケンスは上記シーケンスに限定されるものではない。

（第２実施形態）
図９は、第２実施形態に係る無線基地局装置の構成例を示すブロック図である。なお、第２実施形態に係る無線システムの構成は、上記第１実施形態と同様であるものとする。また、第１実施形態と同一構成については同一符号を付し、重複する説明は必要な場合についてのみ行う。

図９において、ゲートウェイ装置ＧＷはＩＰ網／公衆通信網ＮＷと無線制御装置Ｇ２とに接続され、無線制御装置Ｇ１と複数の無線部Ｒ１１，Ｒ１２は、たとえば光ファイバなどの有線で接続される。無線部Ｒ１１には無線端末装置ＭＳ１１，ＭＳ１２との間の無線通信用の複数のアンテナＡＮ１１〜ＡＮ１ｎが設けられ、同様に無線部Ｒ１２にも無線通信用の複数のアンテナＡＮ２１〜ＡＮ２ｎが設けられる。

無線端末装置ＭＳ１１，ＭＳ１２と無線部Ｒ１１、Ｒ１２には無線通信部２０１が設けられ、無線端末装置ＭＳ１１、ＭＳ１２は無線通信部２０１により、１または複数の無線部と無線通信を行う。無線制御装置Ｇ１には、ゲートウェイ装置ＧＷから受信したデータを、無線端末装置ＭＳ１，ＭＳ２と無線通信を行う無線部Ｒ１１，Ｒ１２へ分配する信号分配部２０２と、無線通信にかかる制御を行う信号処理部２０３が設けられる。無線制御装置Ｇ１は、無線部Ｒ１１、Ｒ１２を介して受信した無線端末装置ＭＳ１、ＭＳ２からのアップリンクデータを、ゲートウェイ装置ＧＷを介してＩＰ網／公衆網ＮＷへ送信する。また、ゲートウェイ装置ＧＷを介して受信したＩＰ網／公衆網ＮＷからのダウンリンクデータを信号分配部２０２により適切な無線部に分配し、無線部Ｒ１１、Ｒ１２を介して無線端末装置ＭＳ１１、ＭＳ１２へ送信する。

さらに、無線部Ｒ１１、Ｒ１２には無線端末装置ＭＳ１，ＭＳ２からのアップリンク信号の受信電力を測定する受信電力測定部２０４が設けられ、無線制御装置Ｇ１には受信電力測定部２０４で測定した受信電力情報を集約した受信電力集約情報を記憶する受信電力情報記憶部２０５と、受信電力集約情報をもとに無線端末装置との通信に使用する無線通信用アンテナを選択するアンテナ選択部２０６とが設けられる。

このように構成される無線制御装置Ｇ１の動作について以下に説明する。

［マクロダイバーシティ制御］
無線端末装置ＭＳ１１，ＭＳ１２と無線部Ｒ１１，Ｒ１２との間のマクロダイバーシティ通信は、複数の無線部Ｒ１１，Ｒ１２において、無線端末装置ＭＳ１１，ＭＳ１２のアップリンク信号の受信電力を測定し、無線部制御装置Ｇ１が受信電力の測定結果をもとにマクロダイバーシティの可否を判定し、マクロダイバーシティ可能と判定された場合はマクロダイバーシティに使用するアンテナ組み合わせを決定して送信制御を行うことで実現する。

［受信電力測定処理］
上記図３を用いて、無線端末装置からのアップリンク信号の受信電力測定処理について説明する。

図３では、複数の無線部Ｒ１１〜Ｒ１４が無線制御装置Ｇ１に接続されている。無線部Ｒ１１〜Ｒ１４の受信電力測定部２０４は、無線端末装置ＭＳ１１から送信されるアップリンク信号Ａ１１の受信電力を測定し、予め設定された受信電力閾値情報Ｒより受信電力が大きいアンテナ情報のみを無線制御装置Ｇ１のアンテナ選択部２０６へ通知する。図３の例では、各無線部Ｒ１１〜Ｒ１４は複数本のアンテナ（ＡＮ１１〜１４，ＡＮ２１〜２４，ＡＮ３１〜３４，ＡＮ４１〜４４）を持つため、受信電力測定は各無線部Ｒ１１〜Ｒ１４のアンテナ毎に行う。図３ではアンテナ数が４本の例を示したが、アンテナ本数は無線通信システムに依存して任意に設定できる。

［受信電力測定タイミング］
上記第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

［マクロダイバーシティ可否の判定］
図１０に、無線制御装置Ｇ１で管理される受信電力集約情報の一例を示す。

アンテナ選択部２０６は、通知された受信電力情報を受信電力集約情報として受信電力情報記憶部２０５に格納する際、各受信電力情報について対応する無線部の識別情報とアンテナの識別情報とを対応付けて記憶するとともに、受信電力によるソーティングを行う。図１０では、受信電力閾値情報Ｒ＝５０ｄＢの場合のハンドオーバ可否判定の一例を示す。

アンテナ選択部２０６は、受信電力集約情報に含まれる全てのアンテナをマクロダイバーシティ候補アンテナとして決定する。受信電力集約情報に複数のアンテナ情報が含まれていた場合、無線端末装置はマクロダイバーシティ可能であると判定してマクロダイバーシティ使用アンテナの選択を行う。マクロダイバーシティ候補アンテナが単一のアンテナであった場合、マクロダイバーシティ不可と判定して単一アンテナによる通信を行う。

［マクロダイバーシティ使用アンテナ選択］
図１１に、受信電力集約情報を用いたマクロダイバーシティ使用アンテナ選択の一例を示す。

無線制御装置Ｇ１のアンテナ選択部２０６には予めマクロダイバーシティ可能なアンテナ数の上限値Ｍが設定され、マクロダイバーシティ使用アンテナ選択時に用いる。図１１では、マクロダイバーシティ可能なアンテナ数の上限値Ｍ＝３の場合の例を示すが、上限値Ｍは、マクロダイバーシティを実施する無線端末装置のソフトウェア／ハードウェア仕様、無線部のソフトウェア／ハードウェア仕様、無線部の隣接状態等の条件によって決定されるものとする。

無線制御装置Ｇ１のアンテナ選択部２０６は、マクロダイバーシティ可能と判定した場合、マクロダイバーシティ候補アンテナのうち上位ｎ本を使用アンテナとして決定する。このとき、選択する本数ｎはマクロダイバーシティ候補アンテナの本数と、マクロダイバーシティ可能なアンテナ数の上限値Ｍのいずれか小さい方とする。また、上位ｎ本のアンテナ組み合わせは、同一無線部内に限らず自由に選択可能とする。選択した使用アンテナが異なる無線部のアンテナからなる場合、複数の無線部を用いたマクロダイバーシティ通信となる。選択した使用アンテナが同一無線部のアンテナからなる場合、ＭＩＭＯ通信となる。

［マクロダイバーシティ通信制御］
上記第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

［通信シーケンス］
図１２は、無線端末装置との間のマクロダイバーシティ通信のシーケンスの一例である。

図１２の例では、無線端末装置ＭＳ１１と、無線部Ｒ１１〜１ｎと、無線部Ｒ１１〜１ｎを集約制御する無線制御装置Ｇ１内における信号処理部２０３１〜２０３ｎ、信号分配部２０２、およびアンテナ選択部２０６の動作手順を示す。

無線部Ｒ１１〜１ｎにおいて、受信電力測定タイミングを契機として無線端末装置ＭＳ１１の受信電力を測定する（ステップＳ２０１）。受信電力測定タイミングとしては、端末の新規接続時、端末のハンドオーバ時、および接続中の一定周期Ｔ毎に行う。なお、端末毎に異なるチャネルを用いることで複数の端末の受信電力測定を同時に行うことも可能である。無線部Ｒ１１〜ｎ１は、受信電力測定結果を受信電力通知（ステップＳ２０２）として無線制御装置Ｇ１のアンテナ選択部２０６に通知する。

アンテナ選択部２０６は、受信電力通知を受信電力集約情報として受信電力情報記憶部２０５に格納し、マクロダイバーシティ可否の判定を行う（ステップＳ２０３）。判定の結果、マクロダイバーシティが可能であると判定された場合、アンテナ選択部２０６は、続けてマクロダイバーシティに使用するアンテナの選択を実施する（ステップＳ２０４）。アンテナ選択部２０６は、選択したアンテナ情報をもとに、信号分配変更指示（ステップＳ２０５）を信号分配部２０２に送出する。信号分配部２０２は信号分配変更指示のパラメータ情報をもとに、無線端末装置ＭＳ１１へのダウンリンクデータを適切な信号処理部１０３へ分配して送信を開始する。また、アンテナ選択部１０６は、マクロダイバーシティ使用アンテナとして選択したアンテナが属する無線部Ｒ１１〜１ｎを制御している複数の信号処理部１０３に対して、使用アンテナ変更指示（ステップＳ２０６）を送出する。信号処理部１０３は、使用アンテナ変更指示のパラメータ情報をもとに、対応する無線部Ｒ１１〜１ｎのアンテナに関するダウンリンク信号送信電力を制御してマクロダイバーシティ通信を開始する（ステップＳ２０７）。

なお、信号分配変更指示（ステップＳ２０５）と使用アンテナ変更指示（ステップＳ２０６）を送出するタイミングは受信電力測定タイミングにより異なる。無線端末装置ＭＳ１１の新規接続時であった場合は、端末接続処理完了後に使用アンテナ変更指示を送出してマクロダイバーシティ通信を開始する。端末がハンドオーバ中であった場合は、ハンドオーバ処理完了後に使用アンテナ変更指示を送出してマクロダイバーシティ通信を開始する。接続中の一定周期Ｔ満了時であった場合は、即座に使用アンテナ変更指示を送出してマクロダイバーシティ通信を開始する。また、これまでマクロダイバーシティ通信実施中であった無線端末装置がマクロダイバーシティ通信不可と判定された場合、信号分配変更指示（ステップＳ２０５）によって信号分配を停止し、使用アンテナ変更指示（ステップＳ２０６）によって複数アンテナの使用を停止することによってマクロダイバーシティ通信を停止することも可能とする。

なお、マクロダイバーシティ通信の開始シーケンスは上記シーケンスに限定されるものではない。

以上述べたように、上記第１及び第２実施形態では、複数の無線部のアンテナ毎にアップリンク信号の受信電力を測定し、この測定結果に基づいて端末とのマクロダイバーシティ通信のための最適なアンテナの組み合わせを決定するアンテナ選択方式を実現する。従来のＭＩＭＯでは同一基地局内のみに限られていたアンテナ選択を、距離の離れた異なる無線部間に拡張して行うことで、これまで狭い範囲で限定的であったアンテナの組み合わせに柔軟性を持たせることを可能とする。これにより、セルエッジ付近に存在する端末の利得を向上し、無線通信品質を良好にすることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Ｇ１，Ｇ２…無線制御装置、Ｒ１１〜Ｒ１ｎ，Ｒ２１〜Ｒ２ｎ…無線部、ＭＳ１１〜ＭＳ１ｍ，ＭＳ２１〜ＭＳ２ｍ…無線端末装置、ＧＷ…ゲートウェイ装置、ＮＷ…ＩＰ網／公衆通信網、ＡＮ１１〜１ｎ，ＡＮ２１〜ＡＮ２ｎ…無線通信用アンテナ、１０１，２０１…無線通信部、１０２，２０２…信号分配部、１０３，２０３…信号処理部、１０４，２０４…受信電力測定部、１０５，２０５…受信電力情報記憶部、１０６，２０６…アンテナ選択部。

Claims (13)

1. 端末との間で無線通信を行う無線基地局装置であって、
   複数のアンテナを備え、前記複数のアンテナにより無線信号を送受信する複数の無線部と、
   制御用チャネルでオムニ送信される前記端末からのアップリンク信号の受信電力を前記アンテナ毎に測定する測定手段と、
   前記受信電力の測定結果に基づいて、前記端末との間の無線通信に使用するアンテナの組み合わせを選択する選択手段と、
   前記アンテナの組み合わせにしたがって前記複数の無線部の通信制御を行う信号処理手段と
   を具備し、
   前記選択手段は、前記受信電力の測定結果を予め定められた閾値と比較し、閾値以上の受信電力のアンテナが複数存在する場合にマクロダイバーシティ可能であると判定し、前記端末との間の無線通信に使用するアンテナの組み合わせとして選択するアンテナの数を、予め定められたアンテナ数の上限値と前記閾値以上のアンテナ数との少ない方とすることを特徴とする無線基地局装置。
2. 前記測定手段は、前記無線部毎に設けられることを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
3. 前記アップリンク信号は、前記端末から制御用チャネルでオムニ送信されるリンク確立メッセージを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の無線基地局装置。
4. 前記アップリンク信号は、前記端末から制御用チャネルでオムニ送信されるハンドオーバ要求メッセージを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の無線基地局装置。
5. 前記選択手段は、前記閾値を任意に変更可能とすることを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
6. 前記選択手段は、前記マクロダイバーシティ可能であると判定された場合に、前記端末との間の無線通信に使用するアンテナを、前記閾値以上の受信電力のアンテナのうち、受信電力の高いものから順に選択することを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
7. 前記選択手段は、前記上限値を任意に変更可能とすることを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
8. 端末との間で複数のアンテナにより無線信号を送受信する複数の無線装置を制御する無線制御装置であって、
   制御用チャネルでオムニ送信される前記端末からのアップリンク信号の受信電力を前記アンテナ毎に測定する測定手段と、
   前記受信電力の測定結果に基づいて、前記端末との間の無線通信に使用するアンテナの組み合わせを選択する選択手段と、
   前記アンテナの組み合わせにしたがって前記複数の無線装置の通信制御を行う信号処理手段と
   を具備し、
   前記選択手段は、前記受信電力の測定結果を予め定められた閾値と比較し、閾値以上の受信電力のアンテナが複数存在する場合にマクロダイバーシティ可能であると判定し、前記端末との間の無線通信に使用するアンテナの組み合わせとして選択するアンテナの数を、予め定められたアンテナ数の上限値と前記閾値以上のアンテナ数との少ない方とすることを特徴とする無線制御装置。
9. 前記アップリンク信号は、前記端末から制御用チャネルでオムニ送信されるリンク確立メッセージを含むことを特徴とする請求項８記載の無線制御装置。
10. 前記アップリンク信号は、前記端末から制御用チャネルでオムニ送信されるハンドオーバ要求メッセージを含むことを特徴とする請求項８記載の無線制御装置。
11. 前記選択手段は、前記閾値を任意に変更可能とすることを特徴とする請求項８記載の無線制御装置。
12. 前記選択手段は、前記マクロダイバーシティ可能であると判定された場合に、前記端末との間の無線通信に使用するアンテナを、前記閾値以上の受信電力のアンテナのうち、受信電力の高いものから順に選択することを特徴とする請求項８記載の無線制御装置。
13. 前記選択手段は、前記上限値を任意に変更可能とすることを特徴とする請求項８記載の無線制御装置。

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