JP6875652B2 - Wireless base station equipment, terminal equipment, wireless communication systems, and wireless communication methods - Google Patents
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Description
本発明は、無線基地局装置、端末装置、無線通信システム、及び無線通信方法に関する。 The present invention relates to a radio base station device, a terminal device, a radio communication system, and a radio communication method.
現在、標準化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、大容量で高速の無線通信システムの技術として、LTE(Long Term Evolution)及びLTE−Advancedの後継システムが検討されている。このようなシステムは第5世代移動体通信(5G:the 5th Generation mobile communication)と呼ばれている。 Currently, the standardization organization 3GPP (3rd Generation Partnership Project) is studying successor systems to LTE (Long Term Evolution) and LTE-Advanced as technologies for large-capacity, high-speed wireless communication systems. Such a system is called the 5th Generation mobile communication (5G).
第5世代移動体通信システムに対して、Down Link(DL)無線区間では最大20Gbps(Gigabit per second)、Up Link(UL)無線区間では最大10Gbpsのデータレートが得られるべきというITU(International Telecommunication Union)からの要求がある。 The ITU (International Telecommunication Union) states that a maximum data rate of 20 Gbps (Gigabit per second) in the Down Link (DL) wireless section and a maximum of 10 Gbps in the Up Link (UL) wireless section should be obtained for the 5th generation mobile communication system. ).
そのため、第5世代移動体通信システムでは、ミリ波帯を活用した無線通信の検討が行われている。ミリ波帯とは、通常、30〜300GHzの周波数帯のことである。ミリ波帯では、電波伝搬損失がマイクロ波帯や準ミリ波帯と比較して非常に大きい。しかし、無線通信装置において、十分な数のアンテナ素子から成る多素子アンテナを利用して、無線信号を送受信することで無線受信信号の受信電力値を増加させ電波伝搬損失が大きい環境でのデータレート増加を可能にする。 Therefore, in the 5th generation mobile communication system, wireless communication utilizing the millimeter wave band is being studied. The millimeter wave band is usually a frequency band of 30 to 300 GHz. In the millimeter wave band, the radio wave propagation loss is much larger than that in the microwave band and the quasi-millimeter wave band. However, in a wireless communication device, a data rate in an environment where a radio wave propagation loss is large by increasing the received power value of the wireless received signal by transmitting and receiving a wireless signal by using a multi-element antenna composed of a sufficient number of antenna elements. Allows for increase.
他方、無線通信システムにおいては、ハンドオーバ(又はハンドオフ)と呼ばれる技術がある。ハンドオーバは、例えば、端末装置が接続する無線基地局装置を切り替える技術である。ハンドオーバにより、移動中の端末装置は、接続する無線基地局装置を切り替えても、連続してサービスの提供を受けることが可能となる。 On the other hand, in a wireless communication system, there is a technique called handover (or handoff). Handover is, for example, a technique for switching a radio base station device to which a terminal device is connected. By the handover, the moving terminal device can continuously receive the service even if the wireless base station device to be connected is switched.
このような無線通信システムの技術として、例えば、以下がある。 Examples of such wireless communication system technology include the following.
すなわち、マルチビームアンテナで水平方向及び垂直方向にビームフォーミングを行って、隣接する一組のビームのアンテナ利得の差をビームの組毎に検出し、検出したビームの組のアンテナ利得の際に対応する方位角及び仰角を推定し、信号源の方向を推定する技術がある。 That is, beamforming is performed in the horizontal and vertical directions with a multi-beam antenna, the difference in antenna gain of an adjacent set of beams is detected for each beam set, and the antenna gain of the detected beam set is dealt with. There is a technique for estimating the direction of the signal source by estimating the azimuth and elevation.
この技術によれば、無線を使う地上移動通信において、マルチビームアンテナの利用により信号源または干渉源の位置及び到来角度の状況を推定することができる、とされる。 According to this technology, in terrestrial mobile communication using radio, it is possible to estimate the position and arrival angle of a signal source or an interference source by using a multi-beam antenna.
また、受信信号を用いて移動局の存在する方向を推定し、推定した到来方向にアンテナの指向性ビームを向けて、その方向で移動局への送信と移動局からの受信とを時分割に行うようにした指向性制御アンテナ装置がある。 In addition, the direction in which the mobile station exists is estimated using the received signal, the directional beam of the antenna is directed in the estimated arrival direction, and the transmission to the mobile station and the reception from the mobile station are time-divisioned in that direction. There is a directional control antenna device that is designed to be used.
この技術によれば、少ない送信出力で、通信チャネルの利用効率の良い指向性アンテナ装置を提供することができる、とされる。 According to this technique, it is possible to provide a directional antenna device with good utilization efficiency of a communication channel with a small transmission output.
さらに、少なくとも1つの候補目的基地局は、移動端末から送信されたアップリンク信号の到着方向と受信信号強度とを測定してネットワークコントローラへ報告する。そして、ネットワークコントローラは、測定された到着方向と受信信号強度を使用して、目的基地局を選択し、移動端末のハンドオーバを完了させる技術がある。 Further, at least one candidate target base station measures the arrival direction and the received signal strength of the uplink signal transmitted from the mobile terminal and reports it to the network controller. Then, the network controller has a technique of selecting a target base station and completing the handover of the mobile terminal by using the measured arrival direction and the received signal strength.
この技術によれば、セル間ハンドオーバが発生した後の通信に利用される狭ビームの経路損失および方向を適切に決定することができる、とされる。 According to this technique, it is possible to appropriately determine the path loss and direction of the narrow beam used for communication after the inter-cell handover occurs.
例えば、ドローンなど無線通信機能を有する飛行物体が、端末装置として、無線基地局装置のアンテナの上空数mから百数十mの比較的低空を飛行する場合がある。無線基地局装置のアンテナは、例えば、地上に向けてカバーエリアを有している。飛行物体が地上付近に位置する場合は、飛行物体は、無線基地局装置のカバーエリア内に位置し、無線基地局装置と接続して無線通信を行うことが可能である。しかし、無線基地局装置から見て仰角方向へ飛行物体が移動した場合、飛行物体は、無線基地局装置のカバーエリアから外れて移動し、接続した無線基地局装置との無線通信ができなくなる。この場合、飛行物体は、他の無線基地局装置近傍に移動した場合でも、上空を飛行しているため、地上へ向けてカバーエリアを有する他の無線基地局装置のアンテナのカバーエリアから外れる。したがって、飛行物体は、他の無線基地局装置のアンテナから送信された同期信号や参照信号を受信することができない。そのため、飛行物体は、他の無線基地局装置をハンドオーバ先(又はハンドオーバ先候補)として検出することができない。 For example, a flying object having a wireless communication function such as a drone may fly at a relatively low altitude of several meters to a hundred and several tens of meters above the antenna of the wireless base station device as a terminal device. The antenna of the radio base station apparatus has, for example, a coverage area facing the ground. When the flying object is located near the ground, the flying object is located within the coverage area of the radio base station device and can be connected to the radio base station device for wireless communication. However, when the flying object moves in the elevation angle direction when viewed from the radio base station device, the flying object moves out of the coverage area of the radio base station device, and wireless communication with the connected radio base station device becomes impossible. In this case, even if the flying object moves in the vicinity of another radio base station device, it is out of the coverage area of the antenna of the other radio base station device having a cover area toward the ground because it is flying over the sky. Therefore, the flying object cannot receive the synchronization signal or the reference signal transmitted from the antenna of the other radio base station device. Therefore, the flying object cannot detect another radio base station device as a handover destination (or a handover destination candidate).
上述した信号源の方向を推定する技術は、マルチビームアンテナで水平方向及び垂直方向にビームフォーミングを行うため、飛行物体の方向を推定できても、飛行物体に対してどのようにハンドオーバを行うのかについては何ら議論されていない。また、この技術では、例えば、無線基地局装置において、水平方向と垂直方向の双方向でビームフォーミングを行って探索を行うため、飛行物体の探索に時間がかかり、無線基地局装置の消費電力が増加する。 The above-mentioned technique for estimating the direction of a signal source performs beam forming in the horizontal and vertical directions with a multi-beam antenna. Therefore, even if the direction of a flying object can be estimated, how is the handover performed on the flying object? Is not discussed at all. Further, in this technology, for example, in a wireless base station device, beamforming is performed in both horizontal and vertical directions to perform a search, so that it takes time to search for a flying object and the power consumption of the wireless base station device is high. To increase.
また、受信信号から推定した到来方向にアンテナの指向性ビームを向けて送信と受信とを時分割で行う技術も、仰角方向へ移動する飛行物体についてどのようにハンドオーバを行うのかについては何ら開示も示唆もなされていない。 In addition, the technology of directing the directional beam of the antenna in the arrival direction estimated from the received signal and performing transmission and reception in a time-division manner does not disclose how to perform handover for a flying object moving in the elevation angle direction. No suggestion has been made.
さらに、UL信号から測定された到着方向と受信信号強度を使用して、ネットワークコントローラが目的基地局を選択する技術は、各基地局がUL信号を受信することが前提である。したがって、ハンドオーバ先候補基地局は、仰角方向へ移動する飛行物体からのUL信号を検出することができない場合もあり、この場合、ネットワークコントローラは目的基地局を選択することができず、飛行物体のハンドオーバを完了させることができない。 Further, the technique in which the network controller selects a target base station using the arrival direction and the received signal strength measured from the UL signal is premised on each base station receiving the UL signal. Therefore, the handover destination candidate base station may not be able to detect the UL signal from the flying object moving in the elevation angle direction, in which case the network controller cannot select the target base station and the flying object The handover cannot be completed.
そこで、一開示は、仰角方向へ端末装置が移動した場合でもハンドオーバが可能な無線基地局装置、端末装置、無線通信システム、及び無線通信方法を提供することにある。 Therefore, one disclosure is to provide a radio base station device, a terminal device, a wireless communication system, and a wireless communication method capable of handover even when the terminal device moves in the elevation angle direction.
また、一開示は、無線基地局装置の消費電力が削減できるようにした無線基地局装置、端末装置、無線通信システム、及び無線通信方法を提供することにある。 Another disclosure is to provide a wireless base station apparatus, a terminal apparatus, a wireless communication system, and a wireless communication method capable of reducing the power consumption of the wireless base station apparatus.
一態様によれば、振幅と位相の少なくともいずれかが時間領域において異なる第1の同期信号及び第1の参照信号を複数連続して端末装置へ送信する無線基地局装置において、前記第1の同期信号及び第1の参照信号を前記端末装置へ送信する第1のアンテナと、他の無線基地局装置における第2のアンテナの通信可能範囲を仰角方向に拡大させることを要求する垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を前記他の無線基地局装置へ送信する制御部とを備える。 According to one aspect, in a radio base station apparatus that continuously transmits a plurality of first synchronization signals and first reference signals having different amplitudes and phases in a time region to the terminal apparatus, the first synchronization is performed. A beam in the vertical direction that requires that the communicable range of the first antenna that transmits the signal and the first reference signal to the terminal device and the second antenna in the other radio base station device be expanded in the elevation direction. It includes a control unit that transmits a direction change start request to the other radio base station apparatus.
一開示によれば、仰角方向へ端末装置が移動した場合でもハンドオーバを可能にすることができる。また、一開示によれば、無線基地局装置の消費電力を削減することができる。 According to one disclosure, handover can be enabled even when the terminal device moves in the elevation angle direction. Further, according to one disclosure, the power consumption of the wireless base station apparatus can be reduced.
以下、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書における課題及び実施例は一例であり、本願の権利範囲を限定するものではない。特に、記載の表現が異なっていたとしても技術的に同等であれば、異なる表現であっても本願の技術を適用可能であり、権利範囲を限定するものではない。そして、各実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、本明細書で使用している用語や記載した技術的内容は、3GPPなど通信に関する規格として仕様書に記載された用語や技術的内容が適宜用いられてもよい。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The issues and examples in this specification are examples, and do not limit the scope of rights of the present application. In particular, even if the described expressions are different, the technique of the present application can be applied even if the expressions are different as long as they are technically equivalent, and the scope of rights is not limited. Then, each embodiment can be appropriately combined as long as the processing contents do not contradict each other. Further, as the terms used in the present specification and the technical contents described, the terms and the technical contents described in the specifications as a standard related to communication such as 3GPP may be appropriately used.
[第1の実施の形態]
<無線通信システムの構成例>
図1は、第1の実施の形態における無線通信システム10の構成例を表す図である。[First Embodiment]
<Configuration example of wireless communication system>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the
無線通信システム10は、端末装置(以下、「端末」と称する場合がある。)100、無線基地局装置(以下、「基地局」と称する場合がある。)200−1〜200−3、MME(Mobility Management Entity)300−1,300−2を備える。また、無線通信システム10は、SGW(Serving Gateway)400、及びPGW(Packet Data Network Gateway)500を備える。
The
端末100は、例えば、フィーチャーフォン、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、ゲーム装置などの無線通信装置である。端末100は、基地局200−1〜200−3のサービス提供可能範囲(又はセル範囲)において、基地局200−1〜200−3を介して、通話サービスやWeb閲覧サービスなど、種々のサービスの提供を受けることが可能である。 The terminal 100 is, for example, a wireless communication device such as a feature phone, a smartphone, a personal computer, a tablet terminal, or a game device. The terminal 100 provides various services such as a call service and a Web browsing service via the base stations 200-1 to 200-3 in the service provideable range (or cell range) of the base stations 200-1 to 200-3. It is possible to receive the offer.
基地局200−1〜200−3は、例えば、自局のサービス提供可能範囲で端末100と無線通信を行う無線通信装置である。基地局200−1〜200−3は、SGW400から送信されたユーザデータなどを受信し、受信したユーザデータなどを端末100へ送信する。また、基地局200−1〜200−3は、端末100から送信されたユーザデータなどを受信し、受信したユーザデータなどをSGW400へ送信する。この際、基地局200−1〜200−3は、端末100との間で制御信号を送受信する。これにより、例えば、端末100は、基地局200−1〜300−3が割り当てた無線リソースに関する情報を受信し、端末100と基地局200−1〜200−3は、この無線リソースを利用して、無線通信を行うことが可能となる。基地局200−1〜200−3と端末100は、RRC(Radio Resource Control)インタフェースを利用して、ユーザデータや制御信号などを送信したり受信したりする。
The base stations 200-1 to 200-3 are, for example, wireless communication devices that perform wireless communication with the terminal 100 within the range in which the service of the own station can be provided. The base stations 200-1 to 200-3 receive the user data or the like transmitted from the
なお、RRCインタフェースは、例えば、「3GPP TS36.331V13.0.0」などにその仕様が定められている。 The specifications of the RRC interface are defined in, for example, "3GPP TS36.331V13.0.0".
また、基地局200−1〜200−3は、例えば、予め決められた無線リソースを利用して、同期信号と参照信号とを、端末100へ送信する。端末100は、同期信号を受信して、基地局200−1〜200−3との間で同期処理を行うことで、基地局200−1〜200−3と同期を確立することが可能となる。また、端末100は、基地局200−1〜200−3と同期確立後、参照信号を受信し、受信した参照信号に基づいて無線区間の通信品質などを測定したり、位相回転量を測定したりすることが可能となる。端末100は、測定結果をソース基地局200−1へ報告することが可能である。この場合も、基地局200−1〜200−3と端末100は、RRCインタフェースを利用して、同期信号と参照信号、測定結果を送信したり、受信したりする。 Further, the base stations 200-1 to 200-3 transmit, for example, a synchronization signal and a reference signal to the terminal 100 by using a predetermined radio resource. The terminal 100 can establish synchronization with the base stations 200-1 to 200-3 by receiving the synchronization signal and performing the synchronization process with the base stations 200-1 to 200-3. .. Further, the terminal 100 receives a reference signal after establishing synchronization with the base stations 200-1 to 200-3, measures the communication quality of the radio section based on the received reference signal, and measures the phase rotation amount. It becomes possible to do. The terminal 100 can report the measurement result to the source base station 200-1. Also in this case, the base stations 200-1 to 200-3 and the terminal 100 use the RRC interface to transmit or receive the synchronization signal, the reference signal, and the measurement result.
さらに、基地局200−1は、X2インタフェースを利用して、基地局200−2との間でメッセージを交換する。例えば、基地局200−1と基地局200−2は、X2インタフェースを利用して、ハンドオーバに関するメッセージを交換する。X2インタフェースは、「3GPP TS36.423 V13.2.0」にその仕様が定められている。 Further, the base station 200-1 uses the X2 interface to exchange messages with the base station 200-2. For example, base station 200-1 and base station 200-2 use the X2 interface to exchange messages regarding handover. The specifications of the X2 interface are defined in "3GPP TS36.423 V13.2.0".
MME300−1,300−2は、例えば、基地局200−1〜200−3を制御する制御装置である。MME300−1,300−2は、S1−MMEインタフェースを利用して、基地局200−1〜200−3との間でメッセージを交換する。MME300−1,300−2は、このようなメッセージの交換により、例えば、端末100の移動管理やユーザデータの転送経路の設定や開放など処理などを行う。S1−MMEインタフェースは、「3GPP TS36.413V13.1.0」にその仕様が定められている。 The MMEs 300-1 and 300-2 are control devices that control, for example, base stations 200-1 to 200-3. The MMEs 300-1 and 300-2 use the S1-MME interface to exchange messages with the base stations 200-1 to 200-3. By exchanging such messages, the MMEs 300-1 and 300-2 perform processing such as movement management of the terminal 100 and setting and opening of a user data transfer route. The specifications of the S1-MME interface are defined in "3GPP TS36.413V13.1.0".
なお、図1の例では、MME300−1は、基地局200−1,200−2と接続して、基地局200−1,200−2を制御する例を表している。また、MME300−2は、基地局200−3と接続して、基地局200−3を制御する例を表している。 In the example of FIG. 1, the MME300-1 is connected to the base stations 200-1 and 200-2 to control the base stations 200-1 and 200-2. Further, the MME 300-2 represents an example in which the base station 200-3 is controlled by connecting to the base station 200-3.
また、MME300−1,300−2は、S11を利用して、SGW400との間でメッセージを交換する。このようなメッセージの交換により、例えば、MME300−1,300−2は、SGW400に対して、ユーザデータの転送経路の設定などが可能となる。さらに、MME300−1とMME300−2は、S10インタフェースを利用して、メッセージの交換が可能である。これにより、MME300−1とMME300−2は、例えば、ハンドオーバに関するメッセージなどを交換することが可能となる。
Further, MME300-1 and 300-2 use S11 to exchange messages with SGW400. By exchanging such messages, for example, the MMEs 300-1 and 300-2 can set a user data transfer route for the
SGW400は、例えば、ユーザデータの伝送を行うパケットゲートウェイであり、基地局200−1〜200−3との間でユーザデータの送受信を行う。また、SGW400は、S5インタフェースを利用して、PGW500との間でメッセージを交換し、例えば、ユーザデータの転送経路の設定や開放などの処理を行う。
The
PGW500は、外部のPDN(Packet Data Network)と接続し、例えば、PDNに接続されたサーバ装置などから送信されたユーザデータを受信して、受信したユーザデータをSGW400へ送信する。また、PGW500は、SGW400から送信されたユーザデータを受信して、受信したユーザデータをサーバ装置などへ送信する。
The
図1の例では、端末100は基地局200−1と接続して無線通信を行っている例を表している。このように端末100が接続している基地局を、例えば、ソース基地局(又はサービング基地局、或いは接続元基地局)と称する場合がある。一方、基地局200−2,200−3は、端末100のハンドオーバ先(又はハンドオーバ候補先)の基地局となっている。ハンドオーバ先の基地局200−2,200−3を、例えば、ターゲット基地局と称する場合がある。ハンドオーバは、例えば、端末100が接続する基地局を変更することである。この場合、ハンドオーバ前後で接続先の基地局が変わっても、同一のMME300−1配下の基地局200−2へ端末100がハンドオーバすることを、例えば、X2ハンドオーバと称する場合がある。また、接続中の基地局200−1を配下に有するMME300−1と異なるMME300−2配下の基地局200−3へ端末100がハンドオーバすることを、例えば、S1ハンドオーバと称する場合がある。図1の例で、端末100が、基地局200−2へハンドオーバする場合は、X2ハンドオーバ、基地局200−3へハンドオーバする場合は、S1ハンドオーバとなる。 In the example of FIG. 1, the terminal 100 represents an example in which the terminal 100 is connected to the base station 200-1 to perform wireless communication. The base station to which the terminal 100 is connected in this way may be referred to as, for example, a source base station (or a serving base station, or a connection source base station). On the other hand, the base stations 200-2 and 200-3 are base stations of the handover destination (or handover candidate destination) of the terminal 100. The handover destination base stations 200-2 and 200-3 may be referred to as, for example, a target base station. Handover is, for example, changing the base station to which the terminal 100 is connected. In this case, even if the connection destination base station changes before and after the handover, the handover of the terminal 100 to the base station 200-2 under the same MME300-1 may be referred to as, for example, X2 handover. Further, the handover of the terminal 100 to the base station 200-3 under the MME300-2, which is different from the MME300-1 having the connected base station 200-1 under the control, may be referred to as, for example, S1 handover. In the example of FIG. 1, when the terminal 100 is handed over to the base station 200-2, it is X2 handover, and when it is handed over to the base station 200-3, it is S1 handover.
<ビームフォーミングについて>
本第1の実施の形態では、基地局200−1〜200−3が無線信号を送信したり受信したりする際に、ビームフォーミング(beamforming)技術を用いている。ビームフォーミング技術は、例えば、基地局200−1〜200−3が所定の方向に電波の指向性を高くして無線信号を送信したり受信したりする技術である。ビームフォーミング技術により、基地局200−1〜200−3は、端末100が存在する方向へ無線信号を送信したり、端末100が存在する方向から送信された無線信号を受信したりすることが可能となる。<About beamforming>
In the first embodiment, the beamforming technique is used when the base stations 200-1 to 200-3 transmit and receive radio signals. The beamforming technique is, for example, a technique in which base stations 200-1 to 200-3 transmit or receive radio signals by increasing the directivity of radio waves in a predetermined direction. By the beamforming technology, the base stations 200-1 to 200-3 can transmit a radio signal in the direction in which the terminal 100 exists, or receive a radio signal transmitted in the direction in which the terminal 100 exists. It becomes.
ビームフォーミング技術の1つに、ビームスイーピング(beam sweeping)がある。ビームスイーピングは、例えば、ビームの角度を変えた狭い幅のビームをセル内全域に到達するように基地局200−1〜200−3が複数回送信する技術である。 One of the beamforming techniques is beam sweeping. Beam sweeping is, for example, a technique in which base stations 200-1 to 200-3 transmit a beam having a narrow width in which the angle of the beam is changed a plurality of times so as to reach the entire area in the cell.
図2(A)から図2(C)は、ビームスイーピングにより形成された送信ビームの例を表す図である。位相調整器は、各送信信号に対して、プリコーディング行列などの重み行列を利用して、位相調整を行うことで、所定方向に重み付けされた送信信号を出力する。振幅調整器は、位相調整器から出力される各送信信号に対して、送信電力制御などにより、振幅調整を行うことで、各ビームについて振幅が異なる送信信号を出力することが可能となる。 2 (A) to 2 (C) are diagrams showing an example of a transmission beam formed by beam sweeping. The phase adjuster performs phase adjustment for each transmission signal by using a weighting matrix such as a precoding matrix, and outputs a transmission signal weighted in a predetermined direction. The amplitude adjuster can output transmission signals having different amplitudes for each beam by adjusting the amplitude of each transmission signal output from the phase adjuster by controlling the transmission power or the like.
図2(A)から図2(C)に示すように、基地局200−1〜200−3は、送信信号に対して位相調整と振幅調整とを行うことで、同一信号系列の同期信号を時間領域において連続して送信することができる。そして、基地局200−1〜200−3は、各送信において、振幅と位相の少なくともいずれかが異なる(又は同一の)同期信号を送信する。同期信号だけではなく、参照信号についても、基地局200−1〜200−3は、同一系列の参照信号を時間領域において連続して送信することが可能で、各送信について、振幅と位相の少なくともいずれかが異なる(又は同一の)参照信号を送信する。 As shown in FIGS. 2 (A) to 2 (C), the base stations 200-1 to 200-3 obtain a synchronized signal of the same signal series by performing phase adjustment and amplitude adjustment with respect to the transmission signal. It can be transmitted continuously in the time domain. Then, the base stations 200-1 to 200-3 transmit a synchronization signal in which at least one of the amplitude and the phase is different (or the same) in each transmission. Not only the synchronization signal but also the reference signal, the base stations 200-1 to 200-3 can continuously transmit the reference signal of the same series in the time domain, and for each transmission, at least the amplitude and the phase are at least. Send different (or identical) reference signals.
なお、ビームとは、例えば、無線信号の束のことである。ただし、1つの無線信号により1つのビームが形成される場合もあれば、複数の無線信号により1つのビームが形成される場合もある。図2(A)から図2(C)に示されるビーム群は、例えば、送信ビームと称され、複数の無線信号により形成される。 The beam is, for example, a bundle of radio signals. However, one radio signal may form one beam, or a plurality of radio signals may form one beam. The beam group shown in FIGS. 2 (A) to 2 (C) is referred to as, for example, a transmission beam, and is formed by a plurality of radio signals.
なお、図2(A)から図2(C)は、受信ビームの例も表している。この場合、各アンテナ素子で受信した受信信号は振幅調整器で受信電力制御などにより振幅が調整され、位相調整器で位相が調整されて所定方向に重み付けられた受信信号を得る。 Note that FIGS. 2 (A) to 2 (C) also show an example of a received beam. In this case, the amplitude of the received signal received by each antenna element is adjusted by the amplitude adjuster by receiving power control or the like, and the phase is adjusted by the phase adjuster to obtain a received signal weighted in a predetermined direction.
<端末の移動経路と共通ビームカバーエリアについて>
図3(A)と図3(B)は端末100の移動経路と共通ビームカバーエリアの例を表す図である。<About the movement path of the terminal and the common beam coverage area>
3 (A) and 3 (B) are diagrams showing an example of the movement path of the terminal 100 and the common beam cover area.
図3(A)に示すように、端末100は、ソース基地局200−1の共通ビームカバーエリア#1の範囲内に位置(又は在圏)する。同期信号と参照信号とをまとめて、例えば、共通信号と称する場合がある。共通ビームは、例えば、共通信号から生成された無線信号により形成されるビームのことである。共通ビームカバーエリアは、例えば、共通信号が届く範囲のことである。端末100は、共通ビームカバーエリア内において、基地局200−1,200−2から同期信号と参照信号を受信することが可能となる。共通ビームカバーエリアは、例えば、セル範囲と称される場合もある。
As shown in FIG. 3A, the terminal 100 is located (or is in the service area) within the common beam
また、図3(A)に示すように、端末100は、ソース基地局200−1と接続して、ソース基地局200−1からサービスの提供を受けている。個別ビームは、例えば、端末個別のユーザデータから生成された無線信号と、共通信号から生成された無線信号とにより形成されるビームである。ソース基地局200−1は、個別ビームを利用して、端末宛のユーザデータと共通信号とを端末100へ送信する。また、端末100も個別ビームを利用して、端末100で生成されたユーザデータをソース基地局200−1へ送信する。 Further, as shown in FIG. 3A, the terminal 100 is connected to the source base station 200-1 and is provided with the service from the source base station 200-1. The individual beam is, for example, a beam formed by a radio signal generated from user data of each terminal and a radio signal generated from a common signal. The source base station 200-1 uses an individual beam to transmit user data addressed to the terminal and a common signal to the terminal 100. In addition, the terminal 100 also uses the individual beam to transmit the user data generated by the terminal 100 to the source base station 200-1.
なお、以下では、ビームの送信と無線信号の送信とを区別しないで用いる場合がある。また、ビームの受信と無線信号の受信とを区別しないで用いる場合がある。 In the following, the beam transmission and the radio signal transmission may be used without distinction. Further, the reception of the beam and the reception of the radio signal may be used without distinction.
図3(A)に示すように、ソース基地局200−1もターゲット基地局200−2も、例えば、端末100が地上付近を移動することを前提にしている。そのため、共通ビームカバーエリア#1,#2は、地上方向に向けられ、ソース基地局200−1もターゲット基地局200−2は、地上付近を移動する端末100に対して、共通信号を送信している。
As shown in FIG. 3A, both the source base station 200-1 and the target base station 200-2 are premised on, for example, the terminal 100 moving near the ground. Therefore, the common beam
そして、図3(B)に示すように、端末100が基地局200−1,200−2から見て仰角方向(又は高さ方向)へ移動する場合がある。例えば、無線通信機能を有するドローンなどの飛行物体の場合である。この場合、ソース基地局200−1は、端末100から送信された無線信号を受信して、端末100に対する送信ビームを形成することが可能である。従って、ソース基地局200−1は、端末100が上空に移動して、共通ビームカバーエリアから外れても、図3(B)に示すように、端末100に対してある範囲までは個別ビームを形成することが可能である。 Then, as shown in FIG. 3B, the terminal 100 may move in the elevation angle direction (or height direction) when viewed from the base stations 200-1 and 200-2. For example, it is a case of a flying object such as a drone having a wireless communication function. In this case, the source base station 200-1 can receive the radio signal transmitted from the terminal 100 and form a transmission beam for the terminal 100. Therefore, even if the terminal 100 moves to the sky and deviates from the common beam coverage area, the source base station 200-1 emits an individual beam up to a certain range with respect to the terminal 100 as shown in FIG. 3 (B). It is possible to form.
しかし、ターゲット基地局200−2は、共通ビームカバーエリアが地上付近を向いている。そのため、端末100は、ターゲット基地局200−2から送信された共通信号を受信することができない、或いは受信できても受信レベルが非常に小さい。したがって、端末100では、例えば、ターゲット基地局200−2からの参照信号のレベルがハンドオーバを判定する判定閾値よりも低く、ターゲット基地局200−2を、ハンドオーバ先又はハンドオーバ先候補の基地局として認識することができない。 However, in the target base station 200-2, the common beam cover area faces near the ground. Therefore, the terminal 100 cannot receive the common signal transmitted from the target base station 200-2, or even if it can receive it, the reception level is very low. Therefore, in the terminal 100, for example, the level of the reference signal from the target base station 200-2 is lower than the determination threshold value for determining the handover, and the target base station 200-2 is recognized as the handover destination or the handover destination candidate base station. Can not do it.
そこで、本第1の実施の形態では、図4に示すように、端末100と個別ビームを利用して無線通信を行っているソース基地局200−1がターゲット基地局200−2に対して、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を送信する。垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求は、例えば、ソース基地局200−1がターゲット基地局200−2に対して、ターゲット基地局200−2のアンテナの通信可能範囲を仰角方向へ拡大させることを要求するものである。 Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 4, the source base station 200-1 performing wireless communication with the terminal 100 by using the individual beam is set with respect to the target base station 200-2. Sends a request to start changing the direction of the beam in the vertical direction. The request to start changing the direction of the beam in the vertical direction is, for example, that the source base station 200-1 extends the communicable range of the antenna of the target base station 200-2 with respect to the target base station 200-2 in the elevation direction. Is required.
ターゲット基地局200−2は、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を受信すると、共通ビームカバーエリアを仰角方向へ拡大する。ターゲット基地局200−2は、仰角方向の共通ビームカバーエリア#22と、地上方向の共通カバーエリア#1の2つのカバーエリアを形成する。
Upon receiving the request to start changing the direction of the beam in the vertical direction, the target base station 200-2 expands the common beam coverage area in the elevation direction. The target base station 200-2 forms two coverage areas, a common beam
共通ビームカバーエリア#2は、例えば、ターゲット基地局200−2におけるアンテナの通信可能範囲が仰角方向へ拡大される前のターゲット基地局200−2における通信可能範囲である。また、共通ビームカバーエリア#22は、例えば、ターゲット基地局200−2におけるアンテナの通信可能範囲が仰角方向へ拡大された後においてターゲット基地局200−2において追加された通信可能範囲である。
The common beam
このように、ターゲット基地局200−2は、地上付近へ向けて共通ビームを形成し、上空へ向けて共通ビームを形成する。そして、端末100は、ターゲット基地局200−2の共通ビームカバーエリア#22の範囲内に位置するため、ターゲット基地局200−2から送信された共通信号を受信することが可能となる。その後、端末100は受信した参照信号に基づいてターゲット基地局200−2をハンドオーバ先の基地局と認識することができ、ターゲット基地局200−2へのハンドオーバが可能となる。
In this way, the target base station 200-2 forms a common beam toward the ground and a common beam toward the sky. Since the terminal 100 is located within the range of the common beam
以降では、基地局200−1〜200−3と端末100の各構成例について説明する。 Hereinafter, each configuration example of the base stations 200-1 to 200-3 and the terminal 100 will be described.
<ソース基地局の構成例>
基地局200−1〜200−3の構成例について説明する。ソース基地局200−1と、ターゲット基地局200−2,200−3に分けて構成例を説明する。<Configuration example of source base station>
A configuration example of base stations 200-1 to 200-3 will be described. A configuration example will be described separately for the source base station 200-1 and the target base stations 200-2 and 200-3.
ただし、ソース基地局200−1とターゲット基地局200−2,200−3は、端末100のハンドオーバが完了すると、ソース基地局200−1がターゲット基地局になったり、ターゲット基地局200−2,200−3がソース基地局となったりする場合がある。そのため、ソース基地局200−1と、ターゲット基地局200−2,200−3とは同一の構成例であってもよい。この場合は、以降で説明する、ソース基地局200−1の各構成とターゲット基地局200−2,200−3の各構成とがマージした構成となっていてもよい。 However, in the source base station 200-1 and the target base stations 200-2 and 200-3, when the handover of the terminal 100 is completed, the source base station 200-1 becomes the target base station or the target base station 200-2, 200-3 may be the source base station. Therefore, the source base station 200-1 and the target base stations 200-2 and 200-3 may have the same configuration example. In this case, the configurations of the source base station 200-1 and the configurations of the target base stations 200-2 and 200-3, which will be described later, may be merged.
なお、ターゲット基地局200−2,200−3はいずれも同一の構成例のため、代表して、ターゲット基地局200−2を例にして説明する。 Since the target base stations 200-2 and 200-3 have the same configuration example, the target base station 200-2 will be described as an example.
図5はソース基地局200−1の構成例を表す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the source base station 200-1.
ソース基地局200−1は、制御部201−1、無線測定制御部202−1、符号化及び変調部203−1、同期信号及び参照信号生成部(以下、「共通信号生成部」と称する場合がある。)204−1、変調部205−1を備える。また、ソース基地局200−1は、ビームスイープ制御部206−1、重み係数計算部207−1、送信ビームフォーミング部及び無線送信部(以下、「送信ビームフォーミング部」と称する場合がある。)208−1、アンテナ209−1を備える。さらに、ソース基地局200−1は、受信ビームフォーミング部及び無線受信部(以下、「受信ビームフォーミング部」と称する場合がある。)210−1、到来方向探索部211−1、送信信号重み係数計算部212−1、受信信号重み係数計算部213−1を備える。さらに、ソース基地局200−1は、到来仰角判定部214、復調及び復号部215−1、及び端末高さ推定部216を備える。
When the source base station 200-1 is referred to as a control unit 211-1, a radio measurement control unit 202-1, a coding and modulation unit 203-1 and a synchronization signal and reference signal generation unit (hereinafter referred to as "common signal generation unit"). 204-1 and a modulation unit 205-1 are provided. Further, the source base station 200-1 includes a beam sweep control unit 206-1, a weight coefficient calculation unit 207-1, a transmission beamforming unit, and a radio transmission unit (hereinafter, may be referred to as “transmission beamforming unit”). It is provided with 208-1 and an antenna 209-1. Further, the source base station 200-1 includes a reception beamforming unit and a radio reception unit (hereinafter, may be referred to as a “reception beamforming unit”) 210-1, an arrival direction search unit 211-1 and a transmission signal weighting coefficient. A calculation unit 212-1 and a reception signal weighting coefficient calculation unit 213-1 are provided. Further, the source base station 200-1 includes an arrival elevation
制御部201−1は、例えば、到来仰角判定部214から垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を受け取り、受け取った垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を含む、X2インタフェースに従うパケットデータ(又はメッセージ。以下では、パケットデータとメッセージとを区別しないで用いる場合がある。)を生成する。制御部201−1は、生成したメッセージをターゲット基地局200−2へ送信する。また、制御部201−1は、端末高さ推定部216から、端末100の高さ情報を受け取り、受け取った高さ情報を含むメッセージを生成し、生成したメッセージをターゲット基地局200−2へ送信する。さらに、制御部201−1は、ターゲット基地局200−2からメッセージを受信し、受信したメッセージから共通ビーム割付情報を抽出し、抽出した共通ビーム割付情報を無線測定制御部202−1へ送信する。共通ビーム割付情報の詳細は後述する。
The control unit 2011-1 receives, for example, a request to start changing the direction of the beam in the vertical direction from the arrival elevation
無線測定制御部202−1は、例えば、共通ビーム割付情報を含む送信データを生成し、生成した送信データを符号化及び変調部203−1へ出力する。 The wireless measurement control unit 202-1 generates, for example, transmission data including common beam allocation information, and outputs the generated transmission data to the coding / modulation unit 203-1.
符号化及び変調部203−1は、送信データに対して誤り訂正符号化処理(以下、「符号化処理」と称する場合がある。)と変調処理とを施すことで、送信データを送信信号へ変換する。符号化及び変調部203−1は、変換後の送信信号を送信ビームフォーミング部208−1へ出力する。 The coding and modulation unit 203-1 performs error correction coding processing (hereinafter, may be referred to as “coding processing”) and modulation processing on the transmission data to transfer the transmission data to the transmission signal. Convert. The coding and modulation unit 203-1 outputs the converted transmission signal to the transmission beamforming unit 208-1.
共通信号生成部204−1は、同期信号と参照信号と(又は共通信号)を生成し、生成した同期信号と参照信号とを変調部205−1へ出力する。なお、共通信号生成部204−1は、例えば、Zadoff−Shu系列などの信号系列を用いて、同一の信号系列の同期信号を時間領域において複数連続して生成することが可能である。また、例えば、共通信号生成部204−1は、疑似ランダム系列などの信号系列を用いて、同一の信号系列の参照信号を時間領域において複数連続して生成することが可能である。同期信号と参照信号には、例えば、セルID(Identification)など、セル固有の情報が含まれる。従って、ソース基地局200−1が生成する同期信号とターゲット基地局200−2が生成する同期信号とでは、異なる信号系列となっている。また、参照信号についても、ソース基地局200−1とターゲット基地局200−2とでは、異なる信号系列となっている。 The common signal generation unit 204-1 generates a synchronization signal and a reference signal (or a common signal), and outputs the generated synchronization signal and the reference signal to the modulation unit 205-1. The common signal generation unit 204-1 can continuously generate a plurality of synchronized signals of the same signal sequence in the time domain by using a signal sequence such as the Zadoff-Shu sequence. Further, for example, the common signal generation unit 204-1 can continuously generate a plurality of reference signals of the same signal sequence in the time domain by using a signal sequence such as a pseudo-random sequence. The synchronization signal and the reference signal include cell-specific information such as cell ID (Identification). Therefore, the synchronization signal generated by the source base station 200-1 and the synchronization signal generated by the target base station 200-2 have different signal sequences. Further, the reference signal also has a different signal sequence between the source base station 200-1 and the target base station 200-2.
変調部205−1は、同期信号と参照信号とに対して変調処理を施し、変調後の同期信号と参照信号と(又は変調後の共通信号)を、送信ビームフォーミング部208−1へ出力する。 The modulation unit 205-1 performs modulation processing on the synchronization signal and the reference signal, and outputs the modulated synchronization signal and the reference signal (or the common signal after the modulation) to the transmission beamforming unit 208-1. ..
ビームスイープ制御部206−1は、例えば、送信ビームフォーミング部208−1に対してビームスイープ制御を行う。具体的には、ビームスイープ制御部206−1は、例えば、ビームスイープを行う時間、方向、ビームスイープの周期など、ビームスイープに関する情報を重み係数計算部207−1へ出力する。 The beam sweep control unit 206-1 performs beam sweep control on, for example, the transmission beam forming unit 208-1. Specifically, the beam sweep control unit 206-1 outputs information on the beam sweep to the weight coefficient calculation unit 207-1, such as, for example, the time and direction of performing the beam sweep, and the period of the beam sweep.
重み係数計算部207−1は、例えば、ビームスイープに関する情報に基づいて、共通信号を送信する際の重み係数(以下、「共通信号重み係数」と称する場合がある。)を生成する。共通信号重み係数は、例えば、共通信号の各ストリームに対してどのように重み付けするかを表す行列式により表されてもよい。重み係数計算部207−1は、生成した共通信号重み係数を送信ビームフォーミング部208−1へ出力する。 The weighting coefficient calculation unit 207-1 generates, for example, a weighting coefficient for transmitting a common signal (hereinafter, may be referred to as a “common signal weighting coefficient”) based on information regarding a beam sweep. The common signal weighting coefficient may be expressed by, for example, a determinant expressing how to weight each stream of the common signal. The weighting coefficient calculation unit 207-1 outputs the generated common signal weighting coefficient to the transmission beamforming unit 208-1.
送信ビームフォーミング部208−1は、変調後の共通信号と送信信号とに対して、周波数変換処理(アップコンバート処理)やD/A(Digital to Analogue)変換処理などを施すことで、無線帯域の無線信号を生成する。その際、送信ビームフォーミング部208−1は、共通信号重み係数に基づいて共通信号に対して位相調整を行い、更に、位相調整後の共通信号に対して振幅調整を行う。これにより、送信ビームフォーミング部208−1は、時間領域において複数連続した共通信号を送信することができ、各送信において、位相と振幅の少なくともいずれかが異なる(又は同一の)共通信号を送信することができる。また、送信ビームフォーミング部208−1は、送信信号重み係数計算部212−1から受け取った送信重み係数に基づいて、送信信号に対して位相調整を行い、更に、位相調整後の送信信号に対して振幅調整を行う。これにより、送信ビームフォーミング部208−1は、時間領域において複数連続した送信信号を送信することができ、各送信において、位相と振幅の少なくともいずれかが異なる(又は同一の)送信信号を送信することができる。送信ビームフォーミング部208−1は、生成した無線信号をアンテナ209−1へ出力する。 The transmission beamforming unit 208-1 performs frequency conversion processing (up-conversion processing), D / A (Digital to Analogue) conversion processing, and the like on the modulated common signal and the transmission signal to obtain a radio band. Generate a radio signal. At that time, the transmission beamforming unit 208-1 adjusts the phase of the common signal based on the common signal weighting coefficient, and further adjusts the amplitude of the common signal after the phase adjustment. As a result, the transmission beamforming unit 208-1 can transmit a plurality of consecutive common signals in the time domain, and in each transmission, transmits a common signal having at least one of different phases and amplitudes (or the same). be able to. Further, the transmission beamforming unit 208-1 adjusts the phase of the transmission signal based on the transmission weight coefficient received from the transmission signal weighting coefficient calculation unit 212-1, and further adjusts the phase of the transmission signal after the phase adjustment. And adjust the amplitude. As a result, the transmission beamforming unit 208-1 can transmit a plurality of consecutive transmission signals in the time domain, and in each transmission, transmits transmission signals having at least one of different (or the same) phase and amplitude. be able to. The transmission beamforming unit 208-1 outputs the generated radio signal to the antenna 209-1.
アンテナ209−1は、例えば、平面アレイアンテナであって、縦方向と横方向に複数のアンテナ素子が設けられている。アンテナ209−1は、アンテナ素子を用いて、送信ビームフォーミング部208−1から受け取った無線信号を端末100へ送信する。また、アンテナ209−1は、アンテナ素子を用いて、端末100から送信された無線信号を受信する。アンテナ209−1は、受信した無線信号を受信ビームフォーミング部210−1へ出力する。 The antenna 209-1 is, for example, a planar array antenna, and is provided with a plurality of antenna elements in the vertical direction and the horizontal direction. The antenna 209-1 uses an antenna element to transmit a radio signal received from the transmission beamforming unit 208-1 to the terminal 100. Further, the antenna 209-1 uses the antenna element to receive the radio signal transmitted from the terminal 100. The antenna 209-1 outputs the received radio signal to the reception beamforming unit 210-1.
受信ビームフォーミング部210−1は、無線信号に対して、A/D(Analogue to Digital)変換処理や周波数変換処理(ダウンコンバート処理)などを施して、無線帯域の無線信号を、ベースバンド帯域の受信信号へ変換する。その際、受信ビームフォーミング部210−1は、受信信号に対して振幅調整を行い、更に、振幅調整後の受信信号に対して、受信信号重み係数計算部213−1から受け取った受信重み係数に基づいて位相調整を行う。これにより、受信ビームフォーミング部210−1は、時間領域において複数連続した受信信号を受信することができ、各受信において、位相と振幅の少なくともいずれかが異なる(又は同一の)受信信号を受信することが可能となる。受信ビームフォーミング部210−1は、受信信号を到来方向探索部211−1と復調及び復号部215−1へ出力する。 The reception beamforming unit 210-1 performs A / D (Analogue to Digital) conversion processing, frequency conversion processing (down-conversion processing), etc. on the radio signal to obtain the radio signal in the radio band in the baseband band. Convert to a received signal. At that time, the reception beamforming unit 210-1 adjusts the amplitude of the received signal, and further adjusts the amplitude of the received signal to the reception weight coefficient received from the reception signal weighting coefficient calculation unit 213-1. Phase adjustment is performed based on this. As a result, the reception beamforming unit 210-1 can receive a plurality of consecutive reception signals in the time domain, and in each reception, receives reception signals having at least one of different phases and amplitudes (or the same). It becomes possible. The reception beamforming unit 210-1 outputs the received signal to the arrival direction search unit 211-1 and the demodulation / decoding unit 215-1.
到来方向探索部211−1は、例えば、受信信号に基づいて端末100に対する仰角Vを算出する。仰角Vは、例えば、アンテナ209−1のアンテナ面に対して垂直な面を水平面(=0度)とし、その水平面に対して、仰角方向において端末100が位置する方向とのなす角度のことである。例えば、到来方向探索部211−1は、受信ビームフォーミング部210−1において位相調整を行って受信した受信信号に対し、その受信信号のレベルを受信ビームフォーミング部210−1から順次取得する。そして、到来方向探索部211−1は、そのレベルが最も高いときの仰角方向の角度Vを、端末100に対する仰角Vとして算出してもよい。到来方向探索部211−1は、仰角Vを、送信信号重み係数計算部212−1、受信信号重み係数計算部213−1へ出力する。また、到来方向探索部211−1は、仰角Vを、例えば、個別ビーム情報として、到来仰角判定部214へ出力する。
The arrival direction search unit 211-1 calculates the elevation angle V with respect to the terminal 100 based on, for example, the received signal. The elevation angle V is, for example, an angle formed by a horizontal plane (= 0 degree) of the antenna 209-1 with respect to the horizontal plane and the direction in which the terminal 100 is located in the elevation angle direction. is there. For example, the arrival direction search unit 211-1 sequentially acquires the level of the received signal from the reception beamforming unit 210-1 with respect to the received signal received by performing the phase adjustment in the reception beamforming unit 210-1. Then, the arrival direction search unit 211-1 may calculate the angle V in the elevation angle direction when the level is the highest as the elevation angle V with respect to the terminal 100. The arrival direction search unit 211-1 outputs the elevation angle V to the transmission signal weighting coefficient calculation unit 212-1 and the reception signal weighting coefficient calculation unit 213-1. Further, the arrival direction search unit 211-1 outputs the elevation angle V to the arrival elevation
送信信号重み係数計算部212−1は、仰角Vに基づいて、送信信号に対する重み係数(以下、「送信信号重み係数」と称する場合がある。)を計算する。送信信号重み係数計算部212−1は、計算した送信信号重み係数を送信ビームフォーミング部208−1へ出力する。 The transmission signal weighting coefficient calculation unit 212-1 calculates a weighting coefficient for the transmission signal (hereinafter, may be referred to as a “transmission signal weighting coefficient”) based on the elevation angle V. The transmission signal weighting coefficient calculation unit 212-1 outputs the calculated transmission signal weighting coefficient to the transmission beamforming unit 208-1.
受信信号重み係数計算部213−1は、仰角Vに基づいて、受信信号に対する重み係数(以下、「受信信号重み係数」と称する場合がある。)を計算する。受信信号重み係数計算部213−1は、計算した受信信号重み係数を受信ビームフォーミング部210−1へ出力する。 The received signal weighting coefficient calculation unit 213-1 calculates the weighting coefficient for the received signal (hereinafter, may be referred to as “received signal weighting coefficient”) based on the elevation angle V. The received signal weighting coefficient calculation unit 213-1 outputs the calculated received signal weighting coefficient to the receiving beamforming unit 210-1.
到来仰角判定部214は、例えば、仰角Vと判定閾値Tとを比較して、端末100が「地上」方向に位置するのか、「上空」方向へ位置するのかを判定する。到来仰角判定部214は、判定結果に基づいて、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を生成し、生成した垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を、制御部201−1へ出力する。仰角判定処理については動作例で説明する。また、到来仰角判定部214は、判定結果を端末高さ推定部216へ出力する。
The arrival elevation
復調及び復号部215−1は、受信信号に対して復調処理と誤り訂正復号化処理(以下、「復号化処理」と称する場合がある。)などを施して、受信信号から、端末100が送信した送信データを抽出する。送信データとしては、例えば、端末100において参照信に基づき測定した無線区間の測定情報や、端末100においてGPS(Global Positioning System)などにより測定された端末100の位置情報などがある。復調及び復号部215−1は、抽出した受信データを端末高さ推定部216へ出力する。
The demodulation and decoding unit 215-1 performs demodulation processing, error correction decoding processing (hereinafter, may be referred to as “decoding processing”) or the like on the received signal, and the terminal 100 transmits from the received signal. Extract the transmitted data. The transmission data includes, for example, measurement information of a radio section measured by the terminal 100 based on a reference message, position information of the terminal 100 measured by GPS (Global Positioning System) or the like at the terminal 100, and the like. The demodulation and decoding unit 215-1 outputs the extracted received data to the terminal
端末高さ推定部216は、復調及び復号部215−1から受け取った受信データのうち、通信品質などに関する測定情報と、到来仰角判定部214から受け取った判定結果とに基づいて、ターゲット基地局200−2と端末100との接続時における端末100の高さを推定する。端末100の高さの推定処理は動作例で説明する。端末高さ推定部216は、「高い」、「低い」などの推定結果を、端末高さ情報として、制御部201−1へ出力する。端末高さ推定部216は、端末高さ情報とともに、端末100の位置情報を制御部201−1へ出力してもよい。
The terminal
なお、図5の点線で示すように、ソース基地局200−1においては、制御部201−1、到来仰角判定部214、及び端末高さ推定部216の3つを合せて1つの制御部であってもよい。
As shown by the dotted line in FIG. 5, in the source base station 200-1, the control unit 211-1, the arrival elevation
<ターゲット基地局の構成例>
図6は、ターゲット基地局200−2の構成例を表す図である。<Configuration example of target base station>
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the target base station 200-2.
ターゲット基地局200−2は、制御部201−2、無線測定制御部202−2、符号化及び変調部203−2、共通信号生成部204−2、変調部205−2、ビームスイープ制御部206−2、重み係数計算部207−2、送信ビームフォーミング部208−2を備える。また、ターゲット基地局200−2は、アンテナ209−2、受信ビームフォーミング部210−2、到来方向探索部211−2、送信信号重み係数計算部212−2、受信信号重み係数計算部213−2、復調及び復号部215−2を備える。ターゲット基地局200−2は、さらに、拡大範囲制御部220とハンドオーバ初期到来角決定部221を備える。
The target base station 200-2 includes a control unit 201-2, a radio measurement control unit 202-2, a coding and modulation unit 203-2, a common signal generation unit 204-2, a modulation unit 205-2, and a beamsweep control unit 206. -2, a weighting coefficient calculation unit 207-2, and a transmission beamforming unit 208-2 are provided. Further, the target base station 200-2 includes an antenna 209-2, a reception beamforming unit 210-2, an arrival direction search unit 211-2, a transmission signal weight coefficient calculation unit 212-2, and a reception signal weight coefficient calculation unit 213-2. , Demodulation and decoding unit 215-2. The target base station 200-2 further includes an expansion
拡大範囲制御部220は、制御部201−2を介して、ソース基地局200−1から送信された、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を受信すると、ビームスイープ制御部206−2に対して、仰角方向へ共通ビームカバーエリアを拡大させるよう指示する。
When the expansion
ビームスイープ制御部206−2は、この指示を受けると、例えば、共通ビームの送信に対して無線リソースを割り当て、その割り当てを表す共通ビーム割付情報を生成する。 Upon receiving this instruction, the beam sweep control unit 206-2 allocates radio resources to the transmission of the common beam, and generates common beam allocation information representing the allocation.
例えば、図11(A)は、地上方向への共通ビーム#2と上空方向への共通ビーム#22の2つのビームの形成例を表している。この例では、同一のタイミングで、異なる周波数を利用して、2つの共通ビームが送信される例を表している。この場合の無線リソースの割り当て例が図11(B)により表されている。すなわち、ターゲット基地局200−2は、共通ビーム#2に含まれる無線信号を送信するために周波数FS1を割り当て、周波数共通ビーム#22に含まれる無線信号を送信するために周波数FS2を割り当てる。この場合、ビームスイープ制御部206−2は、共通ビーム#2の無線リソース(周波数リソースFS#1と時間リソースt1)と、共通ビーム#22の無線リソース(周波数リソースFS#2と時間リソースt1)に関する情報を含む、共通ビーム割付情報を生成してもよい。さらに、ビームスイープ制御部206−2は、図11(B)に示すように、FS#1とFS#2との間のガードバンドに関する情報を含む、共通ビーム割付情報を生成してもよい。
For example, FIG. 11A shows an example of forming two beams, a
このように、共通ビーム割付情報は、例えば、ターゲット基地局200−2がそのアンテナ209−2の通信可能範囲を仰角方向へ拡大して同期信号と参照信号とを送信するときに利用した無線リソースに関する情報を含んでいる。 In this way, the common beam allocation information is, for example, a radio resource used when the target base station 200-2 expands the communicable range of the antenna 209-2 in the elevation angle direction and transmits a synchronization signal and a reference signal. Contains information about.
図6に戻り、ビームスイープ制御部206−2は、生成した共通ビーム割付情報を、制御部201−2を介してソース基地局200−1へ送信する。ソース基地局200−1では、共通ビーム割付情報などに基づいて、端末100の高さを推定する。 Returning to FIG. 6, the beam sweep control unit 206-2 transmits the generated common beam allocation information to the source base station 200-1 via the control unit 201-2. The source base station 200-1 estimates the height of the terminal 100 based on the common beam allocation information and the like.
また、ビームスイープ制御部206−2は、例えば、共通ビーム#2に対するビームスイープに関する情報(スイープ時間、方向、周期など)と、共通ビーム#22に対するビームスイープに関する情報とを、重み係数計算部207−2へ出力する。重み係数計算部207−2は、これらの情報に基づいて、共通ビーム#2に対応する共通信号重み係数と、共通ビーム#22に対応する共通信号重み係数とを生成し、送信ビームフォーミング部208−2へ出力する。送信ビームフォーミング部208−2は、2つの共通信号重み係数に基づいて、図11(A)に示す共通ビーム#2,#22を形成することが可能となる。
Further, the beam sweep control unit 206-2, for example, provides information on the beam sweep for the common beam # 2 (sweep time, direction, period, etc.) and information on the beam sweep for the
図6に戻り、ハンドオーバ初期到来角決定部221は、制御部201−2を介して、ソース基地局200−1から端末高さ情報を受信すると、端末100を探索する方向を決定する。ハンドオーバ初期到来角決定部221は、決定した端末100の初期到来角を、到来方向探索部211−2へ出力する。
Returning to FIG. 6, when the handover initial arrival
到来方向探索部211−2では、初期到来角に関する情報を受信信号重み係数計算部213−2と送信信号重み係数計算部212−2へ出力する。受信信号重み係数計算部213−2は、受け取った初期到来角に対して重み付けする受信重み係数を生成して受信ビームフォーミング部210−2へ出力する。受信ビームフォーミング部210−2は、受信重み係数に基づいて受信ビームを形成し、初期到来角からの信号を重み付けした受信信号を受信する。また、送信信号重み係数計算部212−2は、初期到来角に重み付けした送信重み係数を生成して送信ビームフォーミング部208−2へ出力する。送信ビームフォーミング部208−2は、送信重み係数に基づいて初期到来角への信号を重み付けした無線信号を送信する。 The arrival direction search unit 211-2 outputs information regarding the initial arrival angle to the reception signal weighting coefficient calculation unit 213-2 and the transmission signal weighting coefficient calculation unit 212-2. The reception signal weighting coefficient calculation unit 213-2 generates a reception weighting coefficient that weights the received initial arrival angle and outputs it to the reception beamforming unit 210-2. The reception beamforming unit 210-2 forms a reception beam based on the reception weighting coefficient, and receives the reception signal weighted by the signal from the initial arrival angle. Further, the transmission signal weighting coefficient calculation unit 212-2 generates a transmission weighting coefficient weighted on the initial arrival angle and outputs it to the transmission beamforming unit 208-2. The transmission beamforming unit 208-2 transmits a radio signal weighted with a signal to the initial arrival angle based on the transmission weighting coefficient.
なお、図6の点線で示すように、ターゲット基地局200−2においては、制御部201−2、拡大範囲制御部220、及びハンドオーバ初期到来角決定部221の3つを合せて1つの制御部であってもよい。
As shown by the dotted line in FIG. 6, in the target base station 200-2, the control unit 201-2, the expansion
本第1の実施の形態では、ターゲット基地局200−2では、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求により、共通ビーム(送信ビーム)のカバーエリアを拡大して、上空へ移動する端末100に対して、同期信号と参照信号とを送信する。これにより、例えば、端末100は、参照信号をターゲット基地局200−2から受信して、ターゲット基地局200−2をハンドオーバ候補先とすることが可能となる。 In the first embodiment, in the target base station 200-2, the cover area of the common beam (transmitted beam) is expanded by the request to start changing the direction of the beam in the vertical direction, and the terminal 100 moves to the sky. On the other hand, the synchronization signal and the reference signal are transmitted. Thereby, for example, the terminal 100 can receive the reference signal from the target base station 200-2 and set the target base station 200-2 as the handover candidate destination.
そして、ターゲット基地局200−2では、ソース基地局200−1から送信された高さ情報などを利用して、上空へ移動する端末100の探索方向を決定し、その方向で端末100を検出すると、受信ビームと送信ビームをその方向へ向ける。これにより、端末100とターゲット基地局200−2は、ハンドオーバ手続きに関するメッセージを送信したり受信したりすることが可能となる。 Then, the target base station 200-2 determines the search direction of the terminal 100 moving in the sky by using the height information transmitted from the source base station 200-1, and detects the terminal 100 in that direction. , Direct the receive beam and the transmit beam in that direction. As a result, the terminal 100 and the target base station 200-2 can transmit and receive a message regarding the handover procedure.
なお、以下において、ソース基地局200−1とターゲット基地局200−2,200−3とを区別しない場合は、基地局200と称する場合がある。
In the following, when the source base station 200-1 and the target base stations 200-2 and 200-3 are not distinguished, they may be referred to as a
<端末の構成例>
図7は、端末100の構成例を表す図である。<Terminal configuration example>
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the terminal 100.
端末100は、アンテナ101、無線受信部102、復調及び復号部103、同期信号検出部及び参照信号測定部(又は参照信号測定部。以下、「共通信号測定部」と称する場合がある。)104、受信データ処理部105、無線測定制御部106を備える。また、端末100は、無線測定報告処理部107、符号化及び変調部108、及び無線送信部109を備える。
The terminal 100 includes an
アンテナ101は、基地局200−1,200−2から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号を無線受信部102へ出力する。また、アンテナ101は、無線送信部109から出力された無線信号を受け取り、受け取った無線信号を基地局200−1,200−2へ送信する。
The
無線受信部102は、アンテナ101から受け取った無線信号に対して周波数変換処理(ダウンコンバート)やA/D(Analogue to Digital)変換処理などを施すことで、ベースバンド帯域のベースバンド信号を抽出する。無線受信部102は、抽出したベースバンド信号を受信信号として、復調及び復号部103と共通信号測定部104へ出力する。
The
また、無線受信部102は、例えば、無線測定制御部106から周辺セル測定指示を受けて、ターゲット基地局200−2から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号から受信信号を抽出する。無線受信部102は、抽出した受信信号を復調及び復号部103と共通信号測定部104へ出力する。
Further, the
復調及び復号部103は、受信信号に対して、復調処理や復号化処理などを施し、受信データを抽出する。復調及び復号部103は、抽出した受信データを受信データ処理部105へ出力する。
The demodulation /
共通信号測定部104は、受信信号から同期信号を検出し、例えば、検出した同期信号に基づいてソース基地局200−1に対して同期処理を行い、ソース基地局200−1との間で同期を確立する。また、共通信号測定部104は、受信信号から参照信号を検出し、検出した参照信号に基づいて、ソース基地局200−1との間の無線区間における通信品質などを測定する。
The common
さらに、共通信号測定部104は、例えば、無線測定制御部106から周辺セル測定指示を受けて、ターゲット基地局200−2から送信された同期信号を検出して、ターゲット基地局200−2との間で同期を確立する。さらに、共通信号測定部04は、例えば、無線測定制御部106から周辺セル測定指示を受けて、ターゲット基地局200−2から送信された参照信号を検出し、検出した参照信号に基づいて、ターゲット基地局200−2との間の無線区間における通信品質などを測定する。
Further, the common
共通信号測定部104は、測定した通信品質などを、測定結果として、符号化及び変調部108へ出力する。
The common
受信データ処理部105は、例えば、受信データから音声データを抽出して、抽出した音声データをスピーカに出力したり、受信データから映像データを抽出して、抽出した映像データを表示部へ出力したり、受信データに対する各種アプリケーション処理を施す。受信データ処理部105は、受信データから共通ビーム割付情報を抽出すると、抽出した共通ビーム割付情報を無線測定制御部106へ出力する。
For example, the reception
無線測定制御部106は、共通ビーム割付情報を受け取ると、周辺セル測定指示を無線受信部102、共通信号測定部104、符号化及び変調部108、及び無線送信部109へ出力する。これにより、例えば、端末100は、ハンドオーバ先の候補となるターゲット基地局200−2から送信された共通信号を受信することができ、ターゲット基地局200−2との間の無線区間の通信品質などを測定することが可能となる。例えば、無線測定制御部106は、共通ビーム割付情報から、ターゲット基地局200−2で共通ビームの通信範囲を拡大したときの周波数に関する情報を抽出する。そして、無線測定制御部106は、抽出した周波数に関する情報を含む周辺セル測定指示を、無線受信部102などへ出力する。この場合、無線測定制御部106は、例えば、共通ビーム#22(例えば図11)の送信に用いた周波数リソースFS#2を、共通ビーム割付情報から抽出して、周辺セル測定指示に含ませるようにしてもよい。
Upon receiving the common beam allocation information, the radio
無線測定報告処理部107は、共通信号測定部104から測定結果を受け取り、例えば、測定結果を集計して送信データとして、符号化及び変調部108へ出力する。
The wireless measurement
符号化及び変調部108は、送信データに対して、符号化処理や変調処理などを施し、変調後の送信データを無線送信部109へ出力する。
The coding and
無線送信部109は、変調後の送信データに対して、D/A(Digital to Analogue)変換処理や周波数変換処理(アップコンバート)などを施して、無線帯域の無線信号を生成する。無線送信部109は、無線信号をアンテナ101へ出力する。
The
なお、符号化及び変調部108と無線送信部109は、無線測定制御部106から周辺セル測定指示を受けて、処理を行うようにしてもよい。
The coding /
<動作例>
次に動作例について説明する。動作例は以下の順番で説明する。
<1.X2ハンドオーバの動作例>
<1.1 カバー範囲拡大動作の例>
<1.1.1 仰角判定処理の例>
<1.1.2 共通信号ビーム送信処理について>
<1.1.3 周辺セル測定処理の例>
<1.1.4 端末の高さ推定処理の例>
<1.1.5 カバー範囲拡大シーケンスにおけるインタフェースについて>
<1.2 ハンドオーバ動作の例>
<1.2.1 受信ビーム整形処理の例>
<1.2.2 ハンドオーバシーケンスにおけるインタフェースについて>
<2.S1ハンドオーバの動作例><Operation example>
Next, an operation example will be described. Operation examples will be described in the following order.
<1. X2 handover operation example>
<1.1 Example of cover range expansion operation>
<1.1.1 Example of elevation angle determination process>
<1.1.2 Common signal beam transmission processing>
<1.1.1 Example of peripheral cell measurement processing>
<1.1.4 Example of terminal height estimation processing>
<1.1.5 Interface in the coverage expansion sequence>
<1.2 Example of handover operation>
<1.2.1 Example of received beam shaping process>
<1.2.2 Interface in Handover Sequence>
<2. Operation example of S1 handover>
<1.X2ハンドオーバの動作例>
以下では、図1に示すように、端末100が基地局200−1から基地局200−2へ接続先を切り替えるX2ハンドオーバの動作例について説明する。X2ハンドオーバの動作例は、カバー範囲拡大シーケンスと、その後に行われるハンドオーバシーケンスの2つのシーケンスがある。カバー範囲拡大シーケンスでは、例えば、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求に基づいて、ターゲット基地局200−2が共通ビームのカバー範囲を仰角方向へ拡大する処理を含む。また、ハンドオーバシーケンスでは、例えば、端末100がソース基地局200−1からターゲット基地局200−2へハンドオーバを行う処理を含む。<1. X2 handover operation example>
Hereinafter, as shown in FIG. 1, an operation example of the X2 handover in which the terminal 100 switches the connection destination from the base station 200-1 to the base station 200-2 will be described. There are two operation examples of the X2 handover, a coverage expansion sequence and a handover sequence performed thereafter. The coverage expansion sequence includes, for example, a process in which the target base station 200-2 expands the coverage of the common beam in the elevation direction based on a request to start changing the direction of the beam in the vertical direction. Further, the handover sequence includes, for example, a process in which the terminal 100 performs a handover from the source base station 200-1 to the target base station 200-2.
カバー範囲拡大動作の例は、図8から図21までに示される。また、ハンドオーバ動作の例は、図22から図24に示される。最初に、カバー範囲拡大動作の例を説明し、次に、ハンドオーバ動作の例について説明する。 Examples of the cover range expansion operation are shown in FIGS. 8 to 21. Further, examples of the handover operation are shown in FIGS. 22 to 24. First, an example of the coverage expansion operation will be described, and then an example of the handover operation will be described.
<1.1 カバー範囲拡大動作の例>
図8と図9は、カバー範囲拡大シーケンスの例を表す図である。例えば、図3(A)と図3(B)に示すように、端末100がソース基地局200−1と接続後、上空へ移動した場合を想定している。<1.1 Example of cover range expansion operation>
8 and 9 are diagrams showing an example of a cover range expansion sequence. For example, as shown in FIGS. 3A and 3B, it is assumed that the terminal 100 moves to the sky after being connected to the source base station 200-1.
図8に示すように、ソース基地局200−1と端末100は、個別チャネルによる個別ビームを利用して無線通信を行う(S10)。一方、ターゲット基地局200−2は、通常カバー範囲において共通信号を送信する(S11)。 As shown in FIG. 8, the source base station 200-1 and the terminal 100 perform wireless communication using individual beams by individual channels (S10). On the other hand, the target base station 200-2 normally transmits a common signal within the coverage range (S11).
次に、ソース基地局200−1は、個別ビームの仰角判定を行う(S12)。例えば、ソース基地局200−1の到来方向探索部211−1は、端末100からの受信信号に基づいて仰角Vを測定し、到来仰角判定部214は仰角Vと判定閾値Tとを比較して仰角判定を行う。この場合、例えば、図2(A)に示すように、ソース基地局200−1におけるアンテナ209−1のアンテナ面に対して垂直方向を仰角0度とし、仰角方向をプラス角度、俯角方向をマイナス角度で表現する。
Next, the source base station 200-1 determines the elevation angle of the individual beam (S12). For example, the arrival direction search unit 211-1 of the source base station 200-1 measures the elevation angle V based on the received signal from the terminal 100, and the arrival elevation
<1.1.1 仰角判定処理の例>
図10は、仰角判定処理の例を表すフローチャートである。なお、図10は、仰角判定を行う部分と、拡大カバー範囲共通ビーム送信開始を判定(以下、「送信開始判定」と称する場合がある。)する部分と、拡大カバー範囲共通ビーム送信停止を判定(以下、「送信停止判定」と称する場合がある。)する部分が含まれる。<1.1.1 Example of elevation angle determination process>
FIG. 10 is a flowchart showing an example of the elevation angle determination process. Note that FIG. 10 shows a portion for determining the elevation angle, a portion for determining the start of transmission of the beam common to the enlarged cover range (hereinafter, may be referred to as “transmission start determination”), and a portion for determining the stop of transmitting the beam common to the enlarged cover range. (Hereinafter, it may be referred to as "transmission stop determination".)
到来仰角判定部214は、仰角判定処理を開始すると(S120)、到来方向探索部211−2から受け取った仰角Vと、内部メモリから読み出した判定閾値Tとを比較して、仰角Vが判定閾値Tより低いか否かを判定する(S121)。
When the arrival
到来仰角判定部214は、仰角Vが判定閾値Tよりも低くないとき(又は仰角Vが判定閾値T以上のとき)(S121でNO)、端末100は上空に位置すると判定する(S122)。この場合、到来仰角判定部214は、端末100に対する個別ビームの仰角Vが上空を示していると判定する。
When the elevation angle V is not lower than the determination threshold value T (or when the elevation angle V is equal to or higher than the determination threshold value T) (NO in S121), the arrival elevation
一方、到来仰角判定部214は、仰角Vが判定閾値Tより小さいとき(S121でYES)、端末100は地上に位置すると判定する(S128)。この場合、到来仰角判定部214は、端末100に対する個別ビームの仰角Vが地上を示していると判定する。
On the other hand, when the elevation angle V is smaller than the determination threshold value T (YES in S121), the arrival elevation
判定閾値Tとしては、例えば、「0」度であってもよい。また、地上無線通信システムの基地局200は、ダウンチルト方式が採用されており、「6」度程度の下げ角となっている。そのため、判定閾値Tは、例えば、「−6」度であってもよい。
The determination threshold value T may be, for example, "0" degrees. Further, the
図8に戻り、ソース基地局200−1は、仰角判定により端末100に対する個別ビームの仰角Vが上空を示す場合(S13)には、S13から図8のS25までの処理を行う。一方、ソース基地局200−1は、仰角判定により端末100に対する個別ビームの仰角Vが地上を示す場合(S30)には、図7のS30からS36までの処理を行う。 Returning to FIG. 8, when the elevation angle V of the individual beam with respect to the terminal 100 indicates the sky by the elevation angle determination (S13), the source base station 200-1 performs the processes from S13 to S25 in FIG. On the other hand, when the elevation angle V of the individual beam with respect to the terminal 100 indicates the ground by the elevation angle determination, the source base station 200-1 performs the processes from S30 to S36 in FIG.
ただし、S30からS36までの処理は、S13からS25までの処理が終了した後で行われることを前提にしている。そのため、仰角Vが上空を示す場合の処理(S13からS25までの処理)を説明し、その後、仰角Vが地上を示す場合の処理(S30からS36までの処理)を説明する。 However, it is premised that the processes from S30 to S36 are performed after the processes from S13 to S25 are completed. Therefore, the process when the elevation angle V indicates the sky (processes from S13 to S25) will be described, and then the process when the elevation angle V indicates the ground (processes from S30 to S36) will be described.
ソース基地局200−1は、端末100に対する個別ビームの仰角Vが上空を示す場合(S13)、送信開始判定を行う(S14)。送信開始判定の詳細は図10の「送信開始判定」の部分である。 When the elevation angle V of the individual beam with respect to the terminal 100 indicates the sky (S13), the source base station 200-1 determines the transmission start (S14). The details of the transmission start determination are the part of “transmission start determination” in FIG.
到来仰角判定部214は、着目端末100が上空に位置すると判定すると(S122)、着目端末100以外の、ソース基地局200−1配下の全端末は地上に位置するか否かを判定する(S123)。例えば、到来仰角判定部214は、ソース基地局200−1配下の着目端末100以外の全端末について、仰角判定を行い(S121)、その判定結果を内部メモリに保持する。到来仰角判定部214は、内部メモリから判定結果を読み出して、着目端末100以外の全端末が「地上判定」(S128)となっているか否かにより判定する。
When the arrival elevation
到来仰角判定部214は、着目端末100以外の全端末が地上に位置すると判定したとき(S123でNo)、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を生成して、制御部201−1へ出力する(S124)。制御部201−1は、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を受け取ると、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージを生成し、ターゲット基地局200−2へ送信する。到来仰角判定部214は、例えば、着目端末100以外の端末であって、ソース基地局200−1と無線通信を行っている端末の仰角が判定閾値以上となっている端末が存在するとき、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を出力するようにしている。すなわち、到来仰角判定部214では、例えば、ソース基地局200−1配下の端末が1台でも上空に位置すると判定すると、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を出力するようにしている。
When the arrival elevation
そして、到来仰角判定部214は、仰角判定処理を終了する(S125)。
Then, the arrival elevation
一方、到来仰角判定部214は、着目端末100以外の全端末が地上ではないと判定したとき(S123でYES)、直前に制御部201−1から送信されたメッセージが垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージか否かを判定する(S126)。例えば、到来仰角判定部214は、着目端末100以外の端末も、上空と判定した端末があって、その端末のために垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を直前に制御部201−1へ出力したか否かを判定している。
On the other hand, when the arrival elevation
到来仰角判定部214は、直前に制御部201−1から送信されたメッセージが垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージのとき(S126でYES)、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージを送信することなく(S127)、一連の処理を終了する(S125)。例えば、到来仰角判定部214は、着目端末100以外の端末も、上空と判定した端末があって、その端末のために垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を直前に出力していれば、ターゲット基地局200−2のカバー範囲は拡大されている。そのため、到来仰角判定部214は、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を制御部201−1へ再度出力しないようにしている。
When the message transmitted from the control unit 211-1 immediately before is the beam direction change start request message in the vertical direction (YES in S126), the arrival elevation
一方、到来仰角判定部214は、直前に制御部201−1から送信されたメッセージが垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージではないとき(S126でNO)、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージをターゲット基地局200−2へ送信する(S124)。例えば、到来仰角判定部214は、直前に垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージが制御部201−1から送信されていないときは、ターゲット基地局200−2のカバー範囲は拡大されていない場合もある。そこで、到来仰角判定部214は、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を制御部201−1へ出力して、制御部201−1がターゲット基地局200−2へ垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージを送信するようにしている。
On the other hand, the arrival elevation
以上、仰角判定処理のうち、仰角判定と送信開始判定について説明した。送信停止判定は後述する。 Of the elevation angle determination processes, the elevation angle determination and the transmission start determination have been described above. The transmission stop determination will be described later.
図8に戻り、ソース基地局200−1は、端末100の個別ビームの仰角Vが上空を示す場合(S13)、上述した送信開始判定を行い(S14)、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求をターゲット基地局200−2へ送信する(S15)。例えば、制御部201−1は、到来仰角判定部214から垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を受け取ると、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を含む、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージを生成し、ターゲット基地局200−2へ送信する。垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージの例は、<1.1.4 カバー範囲拡大シーケンスにおけるインタフェースについて>で説明する。
Returning to FIG. 8, when the elevation angle V of the individual beam of the terminal 100 indicates the sky (S13), the source base station 200-1 performs the transmission start determination described above (S14), and starts changing the direction of the beam in the vertical direction. The request is transmitted to the target base station 200-2 (S15). For example, when the control unit 211-1 receives a request to start changing the direction of the beam in the vertical direction from the arrival elevation
ターゲット基地局200−2は、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージを受信すると、共通ビームカバーエリアを仰角方向へ拡大し、上空方向と地上方向とに対して、共通信号を送信する(図9のS16)。以下では、共通ビームカバーエリアを仰角方向へ拡大させて共通ビームを送信する共通ビーム送信処理について説明する。 Upon receiving the beam direction change start request message in the vertical direction, the target base station 200-2 expands the common beam coverage area in the elevation direction and transmits a common signal in the sky direction and the ground direction (). S16 in FIG. 9). In the following, a common beam transmission process for transmitting a common beam by expanding the common beam coverage area in the elevation angle direction will be described.
<1.1.2 共通ビーム送信処理について>
図11(A)は、ターゲット基地局200−2から、上空方向へ向けて送信される無線信号により形成される共通ビーム#22と、地上方向へ向けて送信される無線信号により形成される共通ビーム#2の例を表す図である。また、図11(B)は、共通ビーム#2,#22に利用される無線リソースの例を表す図である。図11(B)に示すように、共通ビーム#2は周波数FS#1、共有ビーム#22は周波数FS#2をそれぞれ利用して、共通信号が送信される。なお、無線リソースの割り当てとしては、例えば、共通ビーム#22と共通ビーム#2に対して、同一の周波数を割り当てて、時間を異ならせるようにすることも可能である。この場合、図11(A)に示す共通ビーム#2と共通ビーム#22は異なるタイミングで形成されることになる。<1.1.2 Common beam transmission processing>
FIG. 11A shows a
図12は、ターゲット基地局200−2における送信ビームフォーミング部208−2の構成例を表す図である。送信ビームフォーミング部208−2は、リソース配置部2081,2085、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部2082,2086、重み係数乗算部2083,2087、及び加算部2084を備える。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of the transmission beamforming unit 208-2 in the target base station 200-2. The transmission beamforming unit 208-2 includes a
変調部205−2は、同一信号系列の共通信号をリソース配置部2081,2085へ出力する。リソース配置部2081は、共通信号を周波数リソースFS#2に配置し、リソース配置部2085は、共通信号を周波数リソースFS#1に配置する。IFFT部2082,2086は、リソース配置部2081,2085から出力された周波数領域の信号を時間領域の信号へ変換する。重み係数乗算部2083は、IFFT部2082からの出力信号に対して、重み係数計算部207−2から出力された重み係数を乗算する。また、重み係数乗算部2083が、IFFT部2086からの出力信号に対して重み係数計算部207−2から出力された重み係数を乗算する。加算部2084は、重み係数が乗算された重み係数乗算部2083,2087からの2つの出力信号を加算する。送信ビームフォーミング部208−2は、例えば、加算後の出力信号に対して、周波数変換処理などを施して無線信号へ変換してアンテナ209−2へ出力する。このように、ターゲット基地局200−2は、異なる周波数FS#1,#2を利用して、地上方向への共通信号と上空方向への共通信号を送信することができる。そして、図11(A)に示すように、ターゲット基地局200−2は、重み付した無線信号により、上空方向へ向かう共通ビーム#2と地上方向へ向かう共通ビーム#22を形成して、仰角方向へ拡大された共通ビームカバーエリア#2,#22を形成することが可能となる。
The modulation unit 205-2 outputs a common signal of the same signal series to the
なお、ターゲット基地局200−2は、図11(A)に示すように、共通信号重み係数を調整することで、地上向けの共通ビーム#2に対して、上空向けの共通ビーム#22の幅を広げるように制御することが可能である。上空には、地上の場合と比較して、遮蔽物がなく、ターゲット基地局200−2からの無線信号が端末100へ届きやすいためである。このように、共通ビームのビーム幅を、上空向けと地上向けとで変えることで、ビーム数(又は無線信号数)の削減をすることができ、ターゲット基地局200−2における探索時間を短縮することが可能となる。例えば、重み係数計算部207−2が、上空向けの共通信号に対する共通信号重み係数と地上向けの共通信号に対する共通信号重み係数とを適宜調整することで、ビーム幅やビーム数を調整することが可能となる。
As shown in FIG. 11A, the target base station 200-2 adjusts the common signal weighting coefficient so that the width of the
以上、共通ビームカバーエリアの拡大処理(図9のS16)について説明した。 The expansion process of the common beam cover area (S16 in FIG. 9) has been described above.
図9に戻り、次に、ターゲット基地局200−2は、垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージを生成し、ソース基地局200−1へ送信する(S17)。垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージは、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージに対する応答メッセージである。例えば、ターゲット基地局200−2は以下の処理を行う。 Returning to FIG. 9, the target base station 200-2 then generates a beam direction change start response message in the vertical direction and transmits it to the source base station 200-1 (S17). The beam direction change start response message in the vertical direction is a response message to the beam direction change start request message in the vertical direction. For example, the target base station 200-2 performs the following processing.
すなわち、ビームスイープ制御部206−2は、拡大範囲制御部220からの指示に従って、上空方向と地上方向へ共通信号を送信するための無線リソースの割り当てを行い、その結果として、共通ビーム割付情報を生成する。ビームスイープ制御部206−2は生成した共通ビーム割付情報を制御部201−2へ出力する。制御部201−2は、X2インタフェースを利用して、共通ビーム割付情報を含む、垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージを生成して、ソース基地局200−1へ送信する。垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージの例は、<1.1.4 カバー範囲拡大シーケンスにおけるインタフェースについて>で説明する。
That is, the beam sweep control unit 206-2 allocates radio resources for transmitting a common signal in the sky direction and the ground direction in accordance with the instruction from the expansion
ソース基地局200−1は、垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージを受信すると、共通ビーム割付情報を端末100へ送信する(S18)。この場合、ソース基地局200−1は、Measurement configurationを含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを利用して、共通ビーム割付情報を送信する。 Upon receiving the beam direction change start response message in the vertical direction, the source base station 200-1 transmits the common beam allocation information to the terminal 100 (S18). In this case, the source base station 200-1 transmits the common beam allocation information by using the RRCConceptionReconnection message including the Measurement configuration.
例えば、ソース基地局200−1では以下の処理を行う。すなわち、無線測定制御部202−1は、制御部201−1から共通ビーム割付情報を受け取ると、共通ビーム割付情報を含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを生成する。無線測定制御部202−1は、生成したRRCConnectionReconfigurationメッセージを送信データとして符号化及び変調部203−1へ出力する。 For example, the source base station 200-1 performs the following processing. That is, when the radio measurement control unit 202-1 receives the common beam allocation information from the control unit 211-1, the radio measurement control unit 202-1 generates an RRCConceptionReconnection message including the common beam allocation information. The radio measurement control unit 202-1 outputs the generated RRCConceptionReconnection message as transmission data to the encoding / modulation unit 203-1.
端末100は、共通ビーム割付情報を含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを受信すると、周辺セルを測定する(S20)。この場合、ターゲット基地局200−2は、上空方向と地上方向へ向けて共通信号を送信しているため(S19)、端末100はターゲット基地局200−2から送信された共通信号を受信することが可能である。以下、周辺セル測定処理について説明する。 When the terminal 100 receives the RRCConceptionReconnection message including the common beam allocation information, the terminal 100 measures the peripheral cells (S20). In this case, since the target base station 200-2 transmits a common signal toward the sky and the ground (S19), the terminal 100 receives the common signal transmitted from the target base station 200-2. Is possible. The peripheral cell measurement process will be described below.
<1.1.3 周辺セル測定処理の例>
図13は、周辺セル測定処理の例を表すフローチャートである。<1.1.1 Example of peripheral cell measurement processing>
FIG. 13 is a flowchart showing an example of peripheral cell measurement processing.
端末100は、周辺セル測定処理を開始すると(S200)、周波数分割ビームの有無を判定する(S201)。周波数分割ビームの有無とは、例えば、周波数FS#1と周波数FS#2とを分割して、共通信号を送信したか否かを表す。例えば、無線測定制御部106は、共通ビーム割付情報を受け取り、共通ビーム割付情報に、周波数を分割したか否かを表す情報が含まれているため、これを用いて判定してもよい。或いは、無線測定制御部106は、例えば、共通ビーム割付情報に、2つの周波数の情報が含まれていれば、周波数を分割したと判定し、1つの周波数の情報だけしか含まれていない場合は、周波数を分割していないと判定することができる。
When the terminal 100 starts the peripheral cell measurement process (S200), the terminal 100 determines the presence or absence of the frequency division beam (S201). The presence / absence of the frequency division beam indicates, for example, whether or not the
端末100は、周波数分割ビームが無いと判定したとき(S201でNO)、ターゲット基地局200−2からのビーム数をnとして、n個のビームの全無線リソースについて、通信品質などを測定する(S208,S209)。 When it is determined that there is no frequency division beam (NO in S201), the terminal 100 measures the communication quality and the like for all the radio resources of the n beams, where n is the number of beams from the target base station 200-2 (NO). S208, S209).
例えば、端末100では以下の処理を行う。すなわち、無線測定制御部106は、共通信号測定部104に対して、ターゲット基地局200−2から送信される、共通ビーム#2又は共通ビーム#22に含まれる参照信号に対して、通信品質などを測定するよう指示する。共通信号測定部104は、この指示に従って、共通ビーム#2又は共通ビーム#22に含まれる参照信号に基づいて通信品質などを測定する。
For example, the terminal 100 performs the following processing. That is, the wireless
次に、端末100は、ビーム別に報告値を作成する(S205)。例えば、端末100では以下の処理を行う。すなわち、共通信号測定部104は、通信品質などを測定すると、測定結果を無線測定報告処理部107へ出力する。無線測定報告処理部107は、共通ビーム#2や共通ビーム#22に含まれる各ビームの測定結果を集計する。
Next, the terminal 100 creates a report value for each beam (S205). For example, the terminal 100 performs the following processing. That is, when the common
次に、端末100は、作成した報告値をソース基地局200−1へ報告する(S206)。例えば、無線測定報告処理部107は、集計した測定結果を、共通ビーム#2や共通ビーム#22の測定結果とし、この測定結果を送信データとして、符号化及び変調部108へ出力する。測定結果は、端末100からソース基地局200−1へ送信される。
Next, the terminal 100 reports the created report value to the source base station 200-1 (S206). For example, the wireless measurement
そして、端末100は、周辺セル測定処理を終了する(S207)。 Then, the terminal 100 ends the peripheral cell measurement process (S207).
一方、端末100は、周波数分割ビームがあるとき(S201でYES)、S208とS209の測定時間Tの半分の時間で、FS#1の通信品質などを測定し(S203)、FS#2の通信品質などを測定する(S204)。
On the other hand, when there is a frequency division beam (YES in S201), the terminal 100 measures the communication quality of
例えば、端末100では以下の処理を行う。すなわち、無線測定制御部106は、共通ビーム割付情報から、周波数FS#1,#2を取り出し、周波数FS#1,#2により送信された、各ビームに含まれる参照信号に基づいて通信品質などを測定するよう、共通信号測定部104などへ指示する。そして、共通信号測定部104は、この指示に従って、周波数FS#1,#2(共通ビーム#2と#22)により送信された、共通ビーム#2と共通ビーム#22に含まれる参照信号に基づいて通信品質などを測定する。共通信号測定部104は、例えば、共通ビーム#2に含まれる各ビームの通信品質などを測定し、共通ビーム#22に含まれる各ビームの通信品質などを測定する。
For example, the terminal 100 performs the following processing. That is, the wireless
次に、端末100は、ビーム別に測定値を作成して、ソース基地局200−1へ送信する(S205,S206)。 Next, the terminal 100 creates a measured value for each beam and transmits it to the source base station 200-1 (S205, S206).
例えば、端末100では以下の処理を行う。すなわち、共通信号測定部104は、通信品質などを測定すると測定結果を無線測定報告処理部107へ出力する。無線測定報告処理部107は、共通ビーム#2に含まれる各ビームの測定結果を集計し、共通ビーム#2に含まれるビーム群の測定結果を作成する。また、無線測定報告処理部107は、共通ビーム#22に含まれる各ビームの測定結果を集計し、共通ビーム#22に含まれるビーム群の測定結果を作成する。ビーム群の測定結果としては、例えば、各ビームの測定結果の合計値でもよいし、平均値や代表値でもよい。そして、共通信号測定部104は、作成した共通ビーム#2の測定結果と共通ビーム#22の測定結果とを、送信データとして、符号化及び変調部108へ出力する。共通ビーム#2群の測定結果と共通ビーム#22群の測定結果は、端末100からソース基地局200−1へ送信される。
For example, the terminal 100 performs the following processing. That is, when the common
そして、端末100は、周辺セル測定処理を終了する(S207)。 Then, the terminal 100 ends the peripheral cell measurement process (S207).
以上、周辺セル測定処理(図9のS20)について説明した。 The peripheral cell measurement process (S20 in FIG. 9) has been described above.
図9に戻り、端末100は、周辺セル測定処理(S20)を行うと、測定結果をMeasurementReportメッセージに含めて送信する(S21)。 Returning to FIG. 9, when the peripheral cell measurement process (S20) is performed, the terminal 100 includes the measurement result in the Measurement Report message and transmits it (S21).
例えば、端末100では以下の処理を行う。すなわち、無線測定報告処理部107は、共通ビーム#2群の測定結果と共通ビーム#22群の測定結果とを含むMeasurementReportメッセージを生成する。共通信号測定部104は、生成したMeasurementReportメッセージを、符号化及び変調部108へ出力する。これにより、Measurement Reportメッセージは、端末100からソース基地局200−1へ送信される。
For example, the terminal 100 performs the following processing. That is, the radio measurement
次に、端末100は、適宜、ターゲット基地局200−2から送信された参照信号に基づいて通信品質などを測定し(S22,S23)、MeasurementReportメッセージに測定結果を含めてソース基地局200−1へ送信する(S24)。 Next, the terminal 100 appropriately measures the communication quality and the like based on the reference signal transmitted from the target base station 200-2 (S22, S23), includes the measurement result in the Measurement Report message, and includes the measurement result in the source base station 200-1. (S24).
次に、ソース基地局200−1は、ターゲット基地局200−2における端末100の高さを推定する(S25)。次に、この端末100の高さ推定処理について説明する。 Next, the source base station 200-1 estimates the height of the terminal 100 at the target base station 200-2 (S25). Next, the height estimation process of the terminal 100 will be described.
<1.1.4 端末の高さ推定処理の例>
図14から図16(C)は高さ推定処理(S25)を説明するための図である。<1.1.4 Example of terminal height estimation processing>
14 to 16 (C) are diagrams for explaining the height estimation process (S25).
図14は、例えば、ソース基地局200−1の端末高さ推定部216の内部メモリに記憶された判定テーブルの構成例を表す図である。
FIG. 14 is a diagram showing, for example, a configuration example of a determination table stored in the internal memory of the terminal
端末高さ推定部216は、到来仰角判定部214から判定結果(例えば、ソース基地局200−1から端末100への個別ビームの仰角Vが「地上」(例えば図10で仰角V<判定閾値Tのとき)又は「上空」(例えば図10で仰角V≧判定閾値Tのとき)を表すことを示す判定結果を受け取る。また、端末高さ推定部216は、端末100から送信された、ターゲット基地局200−2と端末100との間の無線区間における通信品質などの測定結果を受信する。端末高さ推定部216は、測定結果と判定結果とに基づいて、端末100の高さを推定する。
In the terminal
図14に示すように、端末高さ推定部216は、判定結果が「地上」、測定結果が「共通ビーム#2群の測定結果>共通ビーム#22群の測定結果」のとき、ターゲット基地局200−2における端末100の高さは「低」と推定する。「低」は、例えば、ターゲット基地局200−2から見て端末100は地上方向に位置することを表している。
As shown in FIG. 14, the terminal
図15は、かかる場合の端末100と基地局200−1,200−2との関係例を表す図である。判定結果が「地上」を表す場合、ソース基地局200−1から端末100への個別ビームは「地上」方向を向いている。また、共通ビーム#2群の測定結果が、共通ビーム#22群の測定結果よりも大きい場合、ターゲット基地局200−2において、地上方向を向いている共通ビーム#2の方が、上空方向を向いている共通ビーム#22よりも通信品質が良いことを示している。この場合、ターゲット基地局200−2は、端末100が地上方向に位置していると推定することが可能である。よって、端末高さ推定部216は、このような場合、端末100は「低」と判定することができる。
FIG. 15 is a diagram showing an example of the relationship between the terminal 100 and the base stations 200-1 and 200-2 in such a case. When the determination result represents "ground", the individual beams from the source base station 200-1 to the terminal 100 are oriented in the "ground" direction. Further, when the measurement result of the
また、図14に示すように、端末高さ推定部216は、判定結果が「地上」、測定結果が「共通ビーム#2群の測定結果≦共通ビーム#22群の測定結果」のとき、ターゲット基地局200−2における端末100の高さは「高」と判定する。「高」は、例えば、ターゲット基地局200−2から見て端末100は上空方向に位置することを表している。
Further, as shown in FIG. 14, the terminal
図16(A)は、かかる場合の端末100と基地局200−1,200−2との関係例を表す図である。判定結果が「地上」を表すときは、ソース基地局200−1の端末100に対する個別ビームは「地上」方向を向いている。一方、共通ビーム#22群の測定結果が、共通ビーム#2群の測定結果以上のときは、ターゲット基地局200−2では、上空を向いている共通ビーム#22の方が、地上を向いている共通ビーム#2よりも、通信品質が良いため、ターゲット基地局200−2は、「上空」に端末100が位置すると推定可能である。この場合は、図16(A)に示すように、ソース基地局200−1の方が、ターゲット基地局200−2よりも高い場所に設置されていることから上記の判定が行われたと考えられる。従って、端末高さ推定部216は、このような場合、端末100は「高」と判定することができる。
FIG. 16A is a diagram showing an example of the relationship between the terminal 100 and the base stations 200-1 and 200-2 in such a case. When the determination result represents "ground", the individual beam of the source base station 200-1 with respect to the terminal 100 points in the "ground" direction. On the other hand, when the measurement result of the
さらに、図14に示すように、端末高さ推定部216は、判定結果が「上空」、測定結果が「共通ビーム#2群の測定結果>共通ビーム#22群の測定結果」のとき、ターゲット基地局200−2における端末100の高さは「高・低」(=「高及び低」)と判定する。
Further, as shown in FIG. 14, the terminal
図16(B)は、かかる場合の端末100と基地局200−1,200−2との関係例を表す図である。判定結果が「上空」を表すときは、ソース基地局200−1の端末100に対する個別ビームは「上空」を表しており、ソース基地局200−1から見て端末100は上空を移動していると判定できる。一方、共通ビーム#2群の測定結果が、共通ビーム#22群の測定結果よりも大きい場合、ターゲット基地局200−2では、端末100は地上方向を移動していると判定できる。この場合は、図16(B)に示すように、ターゲット基地局200−2がソース基地局200−1よりも高い場所に設置されていることから、上記の判定が行われたと考えられる。この場合は、ターゲット基地局200−2の判定としては、端末100は「地上」で移動していると判定可能ではあるものの、個別ビームが上空を向いているため、端末100は「上空」を移動しており、ターゲット基地局200−2は端末100が「上空」を移動している判定することも可能である。2つの可能性を考慮して、端末高さ推定部216は、判定結果を「高・低」と判定している。
FIG. 16B is a diagram showing an example of the relationship between the terminal 100 and the base stations 200-1 and 200-2 in such a case. When the determination result represents "sky", the individual beam of the source base station 200-1 with respect to the terminal 100 represents "sky", and the terminal 100 is moving in the sky when viewed from the source base station 200-1. Can be determined. On the other hand, when the measurement result of the
さらに、図14に示すように、端末高さ推定部216は、判定結果が「上空」、測定結果が「共通ビーム#2群の測定結果≦共通ビーム#22群の測定結果」のとき、ターゲット基地局200−2における端末100の高さは「高」と判定する。
Further, as shown in FIG. 14, the terminal
図16(C)はかかる場合の端末100と基地局200−1,200−2との関係例を表す図である。この場合は、個別ビームが「上空」であり、測定結果も、共通ビーム#22の報告値の方が共通ビーム#2の報告値よりも大きい。そのため、端末高さ推定部216は、このような場合、端末100は「高」と判定することができる。
FIG. 16C is a diagram showing an example of the relationship between the terminal 100 and the base stations 200-1 and 200-2 in such a case. In this case, the individual beam is "in the sky", and the measured value of the
このように、端末高さ推定部216は、例えば、判定結果と測定結果とに基づいて、判定テーブルを用いて、ターゲット基地局200−2から見た端末100の高さを推定する。
In this way, the terminal
以上、端末100の高さ推定処理の例について説明した。 The example of the height estimation process of the terminal 100 has been described above.
図9に戻り、ソース基地局200−1が高さ推定処理を行うと(S25)、端末100と基地局200−1,200−2はハンドオーバシーケンス(例えば図22)へ移行する。 Returning to FIG. 9, when the source base station 200-1 performs the height estimation process (S25), the terminal 100 and the base stations 200-1 and 200-2 shift to the handover sequence (for example, FIG. 22).
一方、図8に戻り、個別ビーム仰角判定により、個別ビームの仰角Vが地上を示す場合(S30)、ソース基地局200−1は、送信停止判定(S31)を行う。 On the other hand, returning to FIG. 8, when the elevation angle V of the individual beam indicates the ground by the individual beam elevation angle determination (S30), the source base station 200-1 performs the transmission stop determination (S31).
図10に示すように、ソース基地局200−1は、仰角Vが判定閾値Tよりも小さいとき(S121でYES)、仰角Vが地上を示す(又は端末100が地上に位置する)と判定し(S128)、送信停止判定(S130)を行う。 As shown in FIG. 10, when the elevation angle V is smaller than the determination threshold value T (YES in S121), the source base station 200-1 determines that the elevation angle V indicates the ground (or the terminal 100 is located on the ground). (S128), transmission stop determination (S130) is performed.
すなわち、到来仰角判定部214は、着目端末100以外の、ソース基地局200−1配下の全端末は地上に位置するか否かを判定する(S130)。例えば、到来仰角判定部214は、S123と同様に、内部メモリから、ソース基地局200−1配下の着目端末100以外の全端末についての仰角判定結果を読み出して、着目端末100以外の全端末が「地上判定」(S128)となっているか否かにより判定する。
That is, the arrival elevation
到来仰角判定部214は、着目端末100以外の全端末が地上に位置すると判定したとき(S130でYES)、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求を生成し、ターゲット基地局200−2へ送信する(S131)。この場合、到来仰角判定部214は、上空に位置した端末100も地上に移動して、ソース基地局200−1配下の全端末が地上に位置していると判定したことから、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求をターゲット基地局200−2へ送信するようにしている。
When the arrival elevation
なお、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求は、例えば、ソース基地局200−1がターゲット基地局200−2に対して、ターゲット基地局200−2におけるアンテナ209−2の仰角方向への拡大を停止させることを要求するものである。 The request to stop changing the direction of the beam in the vertical direction is, for example, an extension of the source base station 200-1 to the target base station 200-2 in the elevation angle direction of the antenna 209-2 of the target base station 200-2. Is required to stop.
そして、到来仰角判定部214は、仰角判定処理を終了する(S125)。
Then, the arrival elevation
一方、到来仰角判定部214は、着目端末100以外の全端末が地上に位置していないと判定したとき(S130でNO)、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求を送信することなく(S127)、仰角判定処理を終了する(S125)。この場合、ソース基地局200−1配下の全端末のうち、1台の端末100が上空に位置していると、ターゲット基地局200−2におけるカバー範囲拡大を継続させるため、到来仰角判定部214は、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求を送信することなく処理を終了している。
On the other hand, when the arrival elevation
図8に戻り、ソース基地局200−1は、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージを生成して、ターゲット基地局200−2へ送信する(S32)。ターゲット基地局200−2は、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージを受信すると、上空方向への無線信号の送信を停止し、地上方向へ向けた無線信号の送信を行う(S11)。 Returning to FIG. 8, the source base station 200-1 generates a beam direction change stop request message in the vertical direction and transmits the message to the target base station 200-2 (S32). Upon receiving the beam direction change stop request message in the vertical direction, the target base station 200-2 stops transmitting the radio signal in the sky direction and transmits the radio signal in the ground direction (S11).
次に、ソース基地局200−1は、Measurement configurationを含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを端末100へ送信し(S33)、端末100は周辺セル測定を行う(S35)。この場合、端末100は、例えば、地上方向へ向けてターゲット基地局200−2から送信された参照信号に基づいて通信品質などを測定する。端末100は、測定結果を含むMeasurementReportメッセージをソース基地局200−1へ適宜送信する(S36)。そして、端末100と基地局200−1,200−2はハンドオーバシーケンス(例えば図22)へ移行する。 Next, the source base station 200-1 transmits an RRCConceptionReconnection message including a Measurement configuration to the terminal 100 (S33), and the terminal 100 performs peripheral cell measurement (S35). In this case, the terminal 100 measures, for example, the communication quality or the like based on the reference signal transmitted from the target base station 200-2 toward the ground. The terminal 100 appropriately transmits a Measurement Report message including the measurement result to the source base station 200-1 (S36). Then, the terminal 100 and the base stations 200-1 and 200-2 shift to the handover sequence (for example, FIG. 22).
<1.1.5 カバー範囲拡大シーケンスにおけるインタフェースについて>
以上説明したカバー範囲拡大シーケンスにおいては、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求(例えば図8のS15)と、垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答(例えば図9のS17)、及び垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求(例えば図8のS32)の各メッセージが新たに導入されている。これらのメッセージは、いずれもX2インタフェースを利用して送信されるメッセージである。<1.1.5 Interface in the coverage expansion sequence>
In the coverage expansion sequence described above, the request to start changing the beam direction in the vertical direction (for example, S15 in FIG. 8), the response to start changing the direction of the beam in the vertical direction (for example, S17 in FIG. 9), and the vertical direction. Each message of the beam direction change stop request (for example, S32 in FIG. 8) is newly introduced. All of these messages are messages transmitted using the X2 interface.
また、カバー範囲拡大シーケンスにおいては、共通ビーム割付情報を含むRRCConnectionReconfigurationメッセージが新たに導入されている。このメッセージは、RRCインタフェースを利用して送信されるメッセージである。 Further, in the coverage expansion sequence, a new RRCConceptionReconnection message including common beam allocation information is introduced. This message is a message transmitted using the RRC interface.
最初に、X2インタフェースを利用した3つのメッセージについて説明する。 First, three messages using the X2 interface will be described.
図17(A)は、X2インタフェースによるパケットの構成例を表す図である。X2インタフェースでは、OSI(Open System Interconnection)の参照モデルにおけるネットワークレイヤとしてIP(Internet Protocol)が用いられ、トランスポートレイヤとしてSCTP(Stream Control Transmission Protocol)が用いられる。図17(A)に示すように、IPパケットはIPヘッダ領域とIPペイロード領域とを含む。IPペイロード領域には、SCTPパケットが含まれる。SCTPパケットは、共通ヘッダ領域とチャンク領域とを含む。 FIG. 17A is a diagram showing a configuration example of a packet using the X2 interface. In the X2 interface, IP (Internet Protocol) is used as the network layer in the OSI (Open System Interconnection) reference model, and SCTP (Stream Control Transmission Protocol) is used as the transport layer. As shown in FIG. 17A, the IP packet includes an IP header area and an IP payload area. The IP payload area contains TCP packets. The TCPP packet includes a common header area and a chunk area.
図17(B)は、SCTPパケットの構成例を表す図である。SCTPパケットのチャンク領域には複数のチャンク領域を含んでいる。例えば、このチャンク領域に、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージに含まれる各情報が挿入されることで、IPパケット(又はSCTPパケット)全体が、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージとなる。 FIG. 17B is a diagram showing a configuration example of a TCP packet. The chunk area of the SCTP packet includes a plurality of chunk areas. For example, by inserting each information contained in the beam direction change start request message in the vertical direction into this chunk region, the entire IP packet (or SCP P packet) is requested to change the beam direction in the vertical direction. It becomes a message.
図18(A)から図19(C)は、各メッセージの例であって、チャンク領域に挿入される情報の例を表している。 18 (A) to 19 (C) are examples of each message, and represent examples of information inserted in the chunk area.
図18(A)は垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージの例を表す図である。垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求は、「Message Type」領域と、「ECGI」(the E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network) Cell Global Identifier)領域とを含む。 FIG. 18A is a diagram showing an example of a beam direction change start request message in the vertical direction. The request to start changing the direction of the beam in the vertical direction includes a "Message Type" region and an "ECGI" (the E-UTRAN (Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network) Cell Global Identifier) region.
「Message Type」領域は、例えば、このメッセージが、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求であることを表す識別情報が挿入される。また、「ECGI」には、例えば、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求の対象となる、ターゲット基地局200−2のセル識別情報が挿入される。ターゲット基地局200−2では、ECGIに対応するアンテナ209−2を、カバー範囲を拡大させるアンテナと判定している。「ECGI」領域は、複数のセル識別情報を指定することも可能であり、同時に複数のアンテナに対してカバー範囲を拡大させることができる。 In the "Message Type" region, for example, identification information indicating that this message is a request to start changing the direction of the beam in the vertical direction is inserted. Further, for example, the cell identification information of the target base station 200-2, which is the target of the request to start changing the direction of the beam in the vertical direction, is inserted into the "ECGI". The target base station 200-2 determines that the antenna 209-2 corresponding to ECGI is an antenna that expands the coverage range. In the "ECGI" area, it is possible to specify a plurality of cell identification information, and the coverage range can be expanded for a plurality of antennas at the same time.
例えば、ソース基地局200−1では以下の処理を行う。すなわち、到来仰角判定部214は、垂直方向におけるビームの向きの変更対象となるECGIを指定し、ECGIを含む、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を、制御部201−1へ出力する。制御部201−1は、この要求に従って、図18(A)に示す各情報を含む、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージを生成して、ターゲット基地局200−2へ送信する。
For example, the source base station 200-1 performs the following processing. That is, the arrival elevation
図18(B)は垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージに含まれる情報の例を表す図である。垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージには、「Message Type」、「ECGI」、「周波数分割ビームの有無」、「FS1開始RB(Resource Block)」、「FS1RB数」、「FS2開始RB」、「FS2RB数」の各領域を含む。 FIG. 18B is a diagram showing an example of information included in the change start response message of the beam direction in the vertical direction. The beam direction change start response message in the vertical direction includes "Message Type", "ECGI", "Presence / absence of frequency division beam", "FS1 start RB (Resource Block)", "FS1 RB number", and "FS2 start RB". , "FS2RB number" is included.
「Message Type」には、例えば、このメッセージが垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージであることを表す識別情報が挿入される。「ECGI」には、例えば、カバー範囲を拡大させたアンテナに対応するECGIが挿入される。 In the "Message Type", for example, identification information indicating that this message is a change start response message of the beam direction in the vertical direction is inserted. For example, an ECGI corresponding to an antenna having an expanded coverage is inserted into the "ECGI".
「周波数分割ビームの有無」には、FS#1とFS#2により周波数を分割してカバー範囲を拡大した場合には、「1」(=周波数分割ビーム有り)、そうでない場合には、「0」(=周波数分割ビーム無し)が挿入される。
"Presence / absence of frequency division beam" is "1" (= with frequency division beam) when the frequency is divided by
また、「FS1開始RB」には、例えば、周波数リソースFS#1に含まれるリソースブロックのうち、最初の(又は開始)リソースブロックの識別情報が挿入される。「FS1RB数」には、例えば、周波数リソースFS#1に含まれるリソースブロックの個数が挿入される。
Further, for example, the identification information of the first (or start) resource block among the resource blocks included in the frequency
さらに、「FS2開始RB」には、例えば、周波数リソースFS#2に含まれるリソースブロックのうち最初のリソースブロックの識別情報が挿入される。「FS2RB数」は、例えば、周波数リソースFS#2に含まれるリソースブロックの個数が挿入される。
Further, for example, the identification information of the first resource block among the resource blocks included in the frequency
例えば、ターゲット基地局200−2では以下の処理を行う。すなわち、ビームスイープ制御部206−2は、拡大範囲制御部220からの指示に基づいて、周波数リソースFS#1,FS#2をリソースブロック単位に割り当てる。このとき、ビームスイープ制御部206−2は、割り当てた周波数リソースFS#1の開始リソースブロックの識別情報を、「FS1開始RB」とし、割り当てたFS#1のリソースブロック数を、「FS1RB数」とする。また、ビームスイープ制御部206−2は、割り当てた周波数リソースFS#2の開始リソースブロックの識別情報を、「FS2開始RB」とし、割り当てたFS#2のリソースブロック数を、「FS2RB数」とする。そして、ビームスイープ制御部206−2は、周波数分割の有無、「FS1開始RB」、「FS1RB数」、「FS2開始RB」、「FS2RB数」を含む共通ビーム割付情報を生成し、制御部201−2へ出力する。制御部201−2は、共通ビーム割付情報を含む、垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージ(例えば図18(B))を生成して、ソース基地局200−1へ送信する。
For example, the target base station 200-2 performs the following processing. That is, the beam sweep control unit 206-2 allocates the frequency
なお、図18(C)は、垂直方向におけるビームの向きの変更開始失敗メッセージの例を表す図である。例えば、ターゲット基地局200−2は、例えば、カバー範囲拡大に失敗したときは、垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージ(例えば図9のS17)に代えて、垂直方向におけるビームの向きの変更開始失敗メッセージをソース基地局200−1へ送信する。 Note that FIG. 18C is a diagram showing an example of a message of failure to start changing the direction of the beam in the vertical direction. For example, when the target base station 200-2 fails to expand the coverage range, the target base station 200-2 replaces the vertical beam direction change start response message (for example, S17 in FIG. 9) with the vertical beam direction. A change start failure message is sent to the source base station 200-1.
垂直方向におけるビームの向きの変更開始失敗メッセージには、「Message Type」と「Cause」の各領域を含む。 The failure to start changing the direction of the beam in the vertical direction includes the "Message Type" and "Cause" regions.
「Message Type」には、例えば、このメッセージがカバー範囲拡大開始失敗を示すことを表すメッセージの種別情報が挿入される。 In the "Message Type", for example, message type information indicating that this message indicates a failure to start expanding the coverage range is inserted.
「Cause」には、例えば、カバー範囲拡大失敗の理由が挿入される。例えば、ビームスイープ制御部206−2において、何らかの理由により周波数リソースFS#1,FS#2を割り当てられない場合など、その旨を制御部201−2へ通知し、制御部201−2は、各情報を含む、垂直方向におけるビームの向きの変更開始失敗メッセージ(例えば図18(C))を生成する。
For example, the reason for the failure to expand the coverage range is inserted in "Cause". For example, when the beam sweep control unit 206-2 cannot allocate the frequency
図19(A)は、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージの例を表す図である。垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージには、「Message Type」と「ECGI」の各領域を含む。 FIG. 19A is a diagram showing an example of a beam direction change stop request message in the vertical direction. The vertical beam orientation change stop request message includes the "Message Type" and "ECGI" regions.
「ECGI」は、例えば、このメッセージが垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求であることを示す識別情報が挿入される。また、「ECGI」は、例えば、ターゲット基地局200−2においてカバー範囲の拡大を停止させる対象となるECGIが挿入される。 The "ECGI" is inserted, for example, with identification information indicating that this message is a request to stop changing the direction of the beam in the vertical direction. Further, in the "ECGI", for example, an ECGI that is a target for stopping the expansion of the coverage range in the target base station 200-2 is inserted.
例えば、ソース基地局200−1では以下の処理を行う。すなわち、到来仰角判定部214は、図9のS130でYESと判定すると、拡大対象となるターゲット基地局200−2のセルを特定し、特定したセルのECGIを含む、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求を生成し、制御部201−1へ出力する。制御部201−1は、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求を受け取ると、図19(A)に示す各情報を含む、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージを生成して、ターゲット基地局200−2へ送信する。
For example, the source base station 200-1 performs the following processing. That is, when the arrival elevation
図19(B)は、垂直方向におけるビームの向きの変更停止応答メッセージの例、図19(C)は垂直方向におけるビームの向きの変更停止失敗メッセージの例をそれぞれ表す図である。いずれも、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求(例えば図7のS32)に応答して、ターゲット基地局200−2がソース基地局200−1へ送信するメッセージである。 FIG. 19B is a diagram showing an example of a beam direction change stop response message in the vertical direction, and FIG. 19C is a diagram showing an example of a beam direction change stop failure message in the vertical direction. Each is a message transmitted by the target base station 200-2 to the source base station 200-1 in response to a request to stop changing the direction of the beam in the vertical direction (for example, S32 in FIG. 7).
垂直方向におけるビームの向きの変更停止応答メッセージは、例えば、ターゲット基地局200−2がカバー範囲拡大の停止に成功した場合に送信するメッセージである。また、垂直方向におけるビームの向きの変更停止失敗メッセージは、例えば、ターゲット基地局200−2がカバー範囲拡大の停止に失敗した場合に送信するメッセージである。いずれのメッセージも、「Message Type」と「ECGI」の各領域を含む。「Message Type」には、例えば、各メッセージの種別情報が挿入される。また、「ECGI」には、例えば、カバー範囲拡大停止に成功した又は失敗したセルのECGIが挿入される。ただし、垂直方向におけるビームの向きの変更停止失敗メッセージには、停止に失敗した理由を表す「Cause」領域を更に含む。 The beam direction change stop response message in the vertical direction is, for example, a message to be transmitted when the target base station 200-2 succeeds in stopping the coverage expansion. Further, the beam direction change stop failure message in the vertical direction is, for example, a message to be transmitted when the target base station 200-2 fails to stop the coverage expansion. Both messages include the "Message Type" and "ECGI" regions. For example, the type information of each message is inserted into the "Message Type". Further, for example, the ECGI of the cell that succeeded or failed to stop expanding the coverage range is inserted into the "ECGI". However, the vertical beam reorientation stop failure message further includes a "Cause" area indicating the reason for the stop failure.
例えば、ターゲット基地局200−2は以下の処理を行う。すなわち、拡大範囲制御部220は、制御部201−2から、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求を受け取ると、ビームスイープ制御部206−2に対して、垂直方向におけるビームの向きの変更停止を指示する。ビームスイープ制御部206−2は、この指示を受けて、方向として、「地上方向」のみとして、重み係数計算部207−2へビームスイープに関する情報を通知する。重み係数計算部207−2では、方向として、「地上方向」の情報を受け取ると、「上空方向」へは共通信号が送信されず、「地上方向」へ共通信号が送信される重み係数を算出して、共通信号重み係数として、送信ビームフォーミング部208−2へ出力する。送信ビームフォーミング部208−2は、「地上方向」へ位相調整された共通信号を送信する。また、送信ビームフォーミング部208−2は、電力調整により振幅も調整された共通信号を送信してもよい。これにより、ターゲット基地局200−2は、2つの共通ビーム#2,#22から、1つの共通ビーム#2を形成して、共通信号を送信する。この場合、ビームスイープ制御部206−2は、方向として、「地上方向」を重み係数計算部207−2へ出力したときに、垂直方向におけるビームの向きの変更停止応答メッセージの生成を制御部201−2へ指示する。制御部201−2は、この指示を受けて、図19(B)に示す各情報を含む、垂直方向におけるビームの向きの変更停止応答メッセージを生成して、ソース基地局200−1へ送信する。一方、ビームスイープ制御部206−2は、何らかの原因により、「地上方向」を重み係数計算部207−2へ出力することができなかったとき、垂直方向におけるビームの向きの変更停止失敗メッセージの生成を制御部201−2へ指示する。制御部201−2は、この指示を受けて、図19(C)に示す各情報を含む、垂直方向におけるビームの向きの変更停止失敗メッセージを生成して、ソース基地局200−1へ送信する。
For example, the target base station 200-2 performs the following processing. That is, when the expansion
次に、共通ビーム割付情報を含むRRCConnectionReconfigurationメッセージについて説明する。 Next, the RRCConceptionReconnection message including the common beam allocation information will be described.
図20(A)はRRCメッセージの例、図20(B)はRRC PDU(RRC Protocol Data Unit)の例をそれぞれ表す図である。例えば、ソース基地局200−1の無線測定制御部202−1は、共通ビーム割付情報を含むRRCメッセージを生成し、生成したRRCメッセージをRRC PDUに挿入することで、RRCメッセージを含むRRC PDUを生成する。 FIG. 20A is a diagram showing an example of an RRC message, and FIG. 20B is a diagram showing an example of an RRC PDU (RRC Protocol Data Unit). For example, the radio measurement control unit 202-1 of the source base station 200-1 generates an RRC message including common beam allocation information, and inserts the generated RRC message into the RRC PDU to generate an RRC PDU including the RRC message. Generate.
図20(C)は、PDCP(Packet Data Convergence Protocol) PDUの構成例を表す図である。PDCP PDUは、1オクテット目のシーケンス番号などが挿入される領域に続いて、2オクテット目にデータ領域を含む。RRC PDUはこのデータ領域に挿入される。そして、全体として、PDCP PDUが生成される。例えば、無線測定制御部202−1は、データ領域にRRC PDUを含むPDCP PDUを生成する。その後、無線測定制御部202−1は、PDCP PDUからRLC(Radio Link Control)レイヤのPDU、MAC(Medium Access Control)レイヤのPDU、PHY(Physical)レイヤのトランスポートブロックを順次生成し、生成したトランスポートブロックを送信データとして、符号化及び変調部203−1へ送信する。これにより、共通ビーム割付情報を含むRRCConnectionReconfigurationメッセージが、ソース基地局200−1から端末100へ送信される。 FIG. 20C is a diagram showing a configuration example of a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) PDU. The PDCP PDU includes a data area in the second octet following the area in which the sequence number of the first octet or the like is inserted. The RRC PDU is inserted in this data area. Then, as a whole, PDCP PDU is generated. For example, the radio measurement control unit 202-1 generates a PDCP PDU including an RRC PDU in the data area. After that, the radio measurement control unit 202-1 sequentially generated and generated the PDU of the RLC (Radio Link Control) layer, the PDU of the MAC (Medium Access Control) layer, and the transport block of the PHY (Physical) layer from the PDCP PDU. The transport block is transmitted as transmission data to the coding and modulation unit 203-1. As a result, the RRCConceptionReconnection message including the common beam allocation information is transmitted from the source base station 200-1 to the terminal 100.
図21(A)は、RRCConnectionReconfigurationメッセージに含まれるMeasurement configurationメッセージの例を表す図である。図21(A)は、RRCメッセージレベルの例である。図21(A)に示すように、Measurement configurationメッセージには共通ビーム割付情報が含まれる。共通ビーム割付情報には、ソース基地局200−1が垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答(例えば図8のS17、図18(B))メッセージに含まれる共通ビーム割付情報の各情報(FS1開始RB、FS1RB数、FS2開始RB、FS2RB数)が含まれる。 FIG. 21 (A) is a diagram showing an example of a Measurement configuration message included in the RRCConceptionReconnection message. FIG. 21 (A) is an example of an RRC message level. As shown in FIG. 21 (A), the Measurement configuration message includes common beam allocation information. The common beam allocation information includes each information (FS1) of the common beam allocation information included in the message of the source base station 200-1 to start changing the direction of the beam in the vertical direction (for example, S17 in FIG. 8 and FIG. 18B). The starting RB, the number of FS1RB, the number of FS2 starting RB, the number of FS2RB) are included.
例えば、ソース基地局200−1は以下の処理を行う。すなわち、制御部201−1は、垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージから共通ビーム割付情報を抽出して、無線測定制御部202−1へ出力する。無線測定制御部202−1は、共通ビーム割付情報を含むMeasurement configurationメッセージを生成する。そして、無線測定制御部202−1は、生成したMeasurement configurationメッセージを、RRC PDUに挿入し、RRC PDUをPDCP PDUのデータ領域に挿入するなどの処理を行う。そして、無線測定制御部202−1は、上述したように、共通ビーム割付情報を含むPHYレイヤのトランスポートブロックを生成し、符号化及び変調部203−1へ出力する。以上により、共通ビーム割付情報を含むMeasurement configurationメッセージがソース基地局200−1から端末100へ送信される(例えば図8のS18)。 For example, the source base station 200-1 performs the following processing. That is, the control unit 201-1 extracts the common beam allocation information from the change start response message of the beam direction in the vertical direction and outputs the common beam allocation information to the wireless measurement control unit 202-1. The radio measurement control unit 202-1 generates a Measurement configuration message including common beam allocation information. Then, the wireless measurement control unit 202-1 inserts the generated Measurement configuration message into the RRC PDU, inserts the RRC PDU into the data area of the PDCP PDU, and performs other processes. Then, as described above, the radio measurement control unit 202-1 generates a transport block of the PHY layer including the common beam allocation information, and outputs the transport block to the coding and modulation unit 203-1. As described above, the Measurement configuration message including the common beam allocation information is transmitted from the source base station 200-1 to the terminal 100 (for example, S18 in FIG. 8).
図21(B)は、Measurement Reportメッセージに含まれる情報の例を表す図である。図21(B)もRRCメッセージレベルの例を表している。Measurement Reportメッセージには、「physCellId」、「rsrpResultNcell−FS1」、「rsrpResultNcell−FS2」、「rsrqResultNcell−FS1」、及び「rsrqResultNcell−FS2」を含む。 FIG. 21B is a diagram showing an example of information included in the Measurement Report message. FIG. 21B also shows an example of an RRC message level. The Measurement Report message includes "physCellId", "rsrpResultNcell-FS1", "rsrpResultNcell-FS2", "rsrqResultNcell-FS1", and "rsrqResultNcell-FS2".
「physCellId」は、例えば、通信品質などを測定したセルの物理セルIDが含まれる。「rsrpResultNcell−FS1」と「rsrpResultNcell−FS2」は、例えば、周波数リソースFS1に対するRSRP(Reference Signal Received Power)値と周波数リソースFS2に対するRSRP値が夫々含まれる。「rsrqResultNcell−FS1」と「rsrqResultNcell−FS2」は、例えば、周波数リソースFS1に対するRSRQ(Reference Signal Received Quality)値と周波数リソースFS2に対するRSRQ値が夫々含まれる。 “PhysCellId” includes, for example, the physical cell ID of the cell whose communication quality or the like has been measured. The "rsrpResultNcell-FS1" and "rsrpResultNcell-FS2" include, for example, an RSRP (Reference Signal Received Power) value for the frequency resource FS1 and an RSRP value for the frequency resource FS2, respectively. The "rsrqResultNcell-FS1" and "rsrqResultNcell-FS2" include, for example, an RSRQ (Reference Signal Received Quality) value for the frequency resource FS1 and an RSRQ value for the frequency resource FS2, respectively.
例えば、端末100の共通信号測定部104では、無線測定制御部106から測定対象となる周波数リソースFS#1,FS#2の情報を受け取り、これを受けて、各周波数リソースに含まれるリソースブロックを利用して送信された参照信号に基づいて、リソースブロック毎にRSRP値とRSRQ値とを測定する。そして、共通信号測定部104は、測定値を無線測定報告処理部107出力する。無線測定報告処理部107は、リソースブロック毎のRSRP値とRSRQ値から、周波数リソースFS#1とFS#2のRSRP値とRSRQ値とを集計する。無線測定報告処理部107は、集計した各周波数リソースのRSRP値とRSRQ値とを含むMeasurement Reportメッセージを生成する。そして、無線測定報告処理部107は、生成したメッセージをRRC PDUに挿入するなどの処理を行い、Measurement Reportメッセージを含むPHYレイヤのトランスポートブロックを生成し、符号化及び変調部108へ出力する。なお、無線測定報告処理部107は、例えば、GPS処理部を含み、GPSを利用して、端末100の位置情報を取得してもよい。この場合、無線測定報告処理部107は、端末100の位置情報を含むMeasurement Reportメッセージを生成してもよい。
For example, the common
これにより、端末100からソース基地局200−1へ、各周波数リソースの通信品質などの測定結果を含むMeasurement Reportメッセージが送信される。 As a result, a Measurement Report message including measurement results such as communication quality of each frequency resource is transmitted from the terminal 100 to the source base station 200-1.
<1.2 ハンドオーバ動作の例>
次に、ハンドオーバ動作の例について説明する。図22はハンドオーバシーケンスの例を表す図である。この段階で、カバー範囲拡大シーケンス(例えば図8と図9)が終了し、ターゲット基地局200−2の仰角方向へのカバー範囲が拡大され、端末100はソース基地局200−1へMeasurement Reportメッセージを送信したものとする。<1.2 Example of handover operation>
Next, an example of the handover operation will be described. FIG. 22 is a diagram showing an example of a handover sequence. At this stage, the coverage expansion sequence (for example, FIGS. 8 and 9) is completed, the coverage of the target base station 200-2 in the elevation direction is expanded, and the terminal 100 sends a Measurement Report message to the source base station 200-1. Is sent.
カバー範囲拡大シーケンスと同様に、ソース基地局200−1と端末100は個別ビームによる通信を行っているものとする(S10)。そして、個別ビームの仰角Vが上空を示す中でのハンドオーバは以下の処理となる(S40)。 As in the coverage expansion sequence, it is assumed that the source base station 200-1 and the terminal 100 are communicating with each other by individual beams (S10). Then, the handover while the elevation angle V of the individual beam indicates the sky is the following process (S40).
すなわち、ソース基地局200−1は、ハンドオーバを行うか否かを判定する(S41)。例えば、ソース基地局200−1では以下の処理を行う。すなわち、端末高さ推定部216は、復調及び復号部215−1からMeasurement Reportメッセージを受け取る。端末高さ推定部216は、Measurement Reportメッセージから測定結果を抽出し、内部メモリなどに記憶したハンドオーバ判定閾値と比較することで、端末100がターゲット基地局200−2へハンドオーバ可能であるか否かを判定する。本第1の実施の形態では、端末高さ推定部216は、ハンドオーバを行うと判定する。
That is, the source base station 200-1 determines whether or not to perform the handover (S41). For example, the source base station 200-1 performs the following processing. That is, the terminal
次に、ソース基地局200−1は、端末高さ推定部216で推定した端末高さを表す端末高さ情報を含むHANDOVER REQUESTメッセージを生成して、ターゲット基地局200−2へ送信する(S42)。HANDOVER REQUESTメッセージは、例えば、ソース基地局200−1が端末100のハンドオーバをターゲット基地局200−2へ要求するハンドオーバ要求を表すメッセージである。
Next, the source base station 200-1 generates a HANDOVER REQUEST message including the terminal height information representing the terminal height estimated by the terminal
例えば、ソース基地局200−1では以下の処理を行う。すなわち、端末高さ推定部216は、ハンドオーバを行うと判定すると(S41)、端末高さ情報を制御部201−1へ出力し、制御部201−1に対して、HANDOVER REQUESTメッセージの送信を指示する。制御部201−1は、この指示を受けて、端末高さ情報を含むHANDOVER REQUESTメッセージを生成し、ターゲット基地局200−2へ送信する。この場合、Measurement Reportメッセージにおいて、端末100で測定された端末位置情報が含まれるとき、端末高さ推定部216は、端末高さ情報と端末位置情報とを制御部201−1へ出力し、HANDOVER REQUESTメッセージの送信を指示する。これにより、制御部201−1は、端末高さ情報と端末位置情報とを含むHANDOVER REQUESTメッセージをターゲット基地局200−2へ送信する。
For example, the source base station 200-1 performs the following processing. That is, when the terminal
ターゲット基地局200−2は、HANDOVER REQUESTメッセージを受信すると、ハンドオーバの準備として、受信ビーム整形処理を行う(S43)。 When the target base station 200-2 receives the HANDOVER REQUEST message, it performs a reception beam shaping process in preparation for handover (S43).
<1.2.1 受信ビーム整形処理の例>
図23は、受信ビーム整形処理の例を表すフローチャートである。<1.2.1 Example of received beam shaping process>
FIG. 23 is a flowchart showing an example of the received beam shaping process.
ターゲット基地局200−2は、受信ビーム整形処理を開始すると(S430)、HANDOVER REQUESTメッセージに端末高さ情報が含まれているか否かを判定する(S431)。 When the target base station 200-2 starts the reception beam shaping process (S430), it determines whether or not the terminal height information is included in the HANDOVER REQUEST message (S431).
例えば、ターゲット基地局200−2では以下の処理を行う。すなわち、制御部201−2は、HANDOVER REQUESTメッセージを受信すると、HANDOVER REQUESTメッセージに含まれる各情報を抽出する。制御部201−2は、抽出した各情報を、ハンドオーバ初期到来角決定部221へ出力する。ハンドオーバ初期到来角決定部221は、受け取った各情報の中に、端末高さ情報として、「高」、「低」、「高・低」が含まれているか否かにより、端末高さ情報が含まれているか否かを判定する。
For example, the target base station 200-2 performs the following processing. That is, when the control unit 201-2 receives the HANDOVER REQUEST message, the control unit 201-2 extracts each information included in the HANDOVER REQUEST message. The control unit 201-2 outputs each of the extracted information to the handover initial arrival
ターゲット基地局200−2は、HANDOVER REQUESTメッセージに端末高さ情報が含まれていないと判定したとき(S431でNO)、地上及び上空の全方向を探索する(S441)。この場合は、ターゲット基地局200−2では、カバー範囲を拡大して共通信号を送信しているため(S16)、対象端末100が上空に位置していると推定できるものの、端末高さ情報も端末位置情報もないため、上空と地上の全方向を探索するようにしている。
When the target base station 200-2 determines that the HANDOVER REQUEST message does not include the terminal height information (NO in S431), the target base station 200-2 searches all directions on the ground and in the sky (S441). In this case, since the target base station 200-2 transmits the common signal by expanding the coverage range (S16), it can be estimated that the
例えば、ターゲット基地局200−2は以下の処理を行う。すなわち、ハンドオーバ初期到来角決定部221は、端末高さ情報が含まれていないと判定すると、到来方向を「上空」と「地上」として全方向を探索するように到来方向探索部211−2へ指示する。この指示を受けて、到来方向探索部211−2は、受信信号重み係数計算部231−2に対して、「上空」と「地上」の全方向を探索する受信重み係数を生成するよう指示する。受信信号重み係数計算部231−2は、この指示を受けて、全方向において受信信号を重み付けする重み係数を計算して、受信信号重み係数として受信ビームフォーミング部210−2へ出力する。受信ビームフォーミング部210−2は、受信信号に対して受信重み係数により位相を調整し(又は重み付けを行い)、さらに、受信電力を調整することで振幅の調整を適宜行う。
For example, the target base station 200-2 performs the following processing. That is, when the handover initial arrival
そして、ターゲット基地局200−2は、受信ビーム整形処理を終了する(S439)。 Then, the target base station 200-2 ends the reception beam shaping process (S439).
一方、ターゲット基地局200−2は、HANDOVER REQUESTメッセージに端末高さ情報が含まれていると判定したとき(S431でYES)、HANDOVER REQUESTメッセージに端末位置情報が含まれているか否かを判定する(S432)。例えば、ハンドオーバ初期到来角決定部221は、制御部201−2から受け取った、HANDOVER REQUESTメッセージに含まれる情報のうち、端末位置情報として、緯度と経度の情報が含まれているか否かにより判定する。
On the other hand, when the target base station 200-2 determines that the HANDOVER REQUEST message contains the terminal height information (YES in S431), the target base station 200-2 determines whether or not the HANDOVER REQUEST message contains the terminal position information. (S432). For example, the handover initial arrival
ターゲット基地局200−2は、位置情報が含まれていないと判定したとき(S432でNO)、上空方向に限定し(S438)、上空方向において水平方向を探索する(S440)。例えば、判定テーブル(例えば図14)に示すように、個別ビームが「上空」を表している場合(=ターゲット基地局200−2がカバー範囲を拡大して共通信号を送信している場合)、高さ推定結果は「高・低」又は「高」のいずれかである。したがって、ターゲット基地局200−2が、カバー範囲を拡大して共通信号を送信している状況で、高さ情報を取得した場合、端末100は上空を移動している、と推定可能である。従って、ターゲット基地局200−2は、上空方向において水平方向を探索する。 When the target base station 200-2 determines that the position information is not included (NO in S432), the target base station 200-2 is limited to the sky direction (S438) and searches the horizontal direction in the sky direction (S440). For example, as shown in the determination table (for example, FIG. 14), when the individual beam represents "above" (= when the target base station 200-2 expands the coverage and transmits a common signal). The height estimation result is either "high / low" or "high". Therefore, when the target base station 200-2 acquires the height information in a situation where the coverage range is expanded and the common signal is transmitted, it can be estimated that the terminal 100 is moving in the sky. Therefore, the target base station 200-2 searches in the horizontal direction in the sky direction.
例えば、ターゲット基地局200−2では以下の処理を行う。すなわち、ハンドオーバ初期到来角決定部221は、制御部201−2から、高さ情報を取得したとき、到来方向を「上空」として水平方向を探索するように到来方向探索部211−2へ指示する。この指示を受けて、到来方向探索部211−2は、受信信号重み係数計算部213−2に対して、「上空」において水平方向を探索する受信重み係数を生成するよう指示する。この指示を受けて、受信信号重み係数計算部213−2は、上空方向において水平方向を探索する重み係数、例えば、ビームスイープと同様に、時間領域において、上空方向において水平方向に受信信号を順次重み付けする重み係数を計算する。受信ビームフォーミング部210−2は、受信重み係数を受け取り、受信信号に対して受信重み係数により位相を調整し(又は重み付けを行い)、さらに、受信電力を調整することで振幅の調整された受信信号を得ることも可能となる。
For example, the target base station 200-2 performs the following processing. That is, when the height information is acquired from the control unit 201-2, the handover initial arrival
そして、ターゲット基地局200−2は、受信ビーム整形処理を終了する(S439)。 Then, the target base station 200-2 ends the reception beam shaping process (S439).
一方、ターゲット基地局200−2は、HANDOVER REQUESTメッセージに端末位置情報が含まれているとき(S432でYES)、端末位置情報に基づいて、端末100とターゲット基地局200−2との距離を計算する(S433)。例えば、ハンドオーバ初期到来角決定部221は、制御部201−2から取得した端末位置情報と、内部メモリに保持したターゲット基地局200−2の位置情報とに基づいて、ターゲット基地局200−2と端末100との間の距離を計算する。
On the other hand, when the target base station 200-2 includes the terminal position information in the HANDOVER REQUEST message (YES in S432), the target base station 200-2 calculates the distance between the terminal 100 and the target base station 200-2 based on the terminal position information. (S433). For example, the handover initial arrival
次に、ターゲット基地局200−2は、自局に対する端末100の水平角と仰角とを計算する(S434,S435)。例えば、ハンドオーバ初期到来角決定部221は、端末位置情報に基づいて、所定方向を中心にして水平角と仰角とを計算する。
Next, the target base station 200-2 calculates the horizontal angle and elevation angle of the terminal 100 with respect to its own station (S434, S435). For example, the handover initial arrival
次に、ターゲット基地局200−2は、計算した水平角と仰角とに限定して探索を行う(S436)。 Next, the target base station 200-2 searches only for the calculated horizontal angle and elevation angle (S436).
例えば、ターゲット基地局200−2では以下の処理を行う。すなわち、ハンドオーバ初期到来角決定部221は、計算した水平角と仰角とを到来方向探索部211−2を介して、受信信号重み係数計算部213−2へ出力する。受信信号重み係数計算部213−2は、計算された水平角と仰角とから受信した受信信号に対して重み付けするように重み係数を計算して、受信重み係数として、受信ビームフォーミング部210−2へ出力する。受信ビームフォーミング部210−2は、受信信号に対して受信重み係数により位相を調整することで、計算された水平角と仰角に重み付けされた受信信号を得ることができ、更に、受信電力を調整することで振幅の調整された受信信号を得ることもできる。
For example, the target base station 200-2 performs the following processing. That is, the handover initial arrival
そして、ターゲット基地局200−2は、受信ビーム整形処理を終了する(S439)。 Then, the target base station 200-2 ends the reception beam shaping process (S439).
このように、ハンドオーバ初期到来角決定部221は、例えば、端末高さ情報に基づいて、ターゲット基地局200−2におけるアンテナ209−2の受信範囲を限定した到来方向を決定する(S440,S436)。そして、アンテナ209−2又は受信ビームフォーミング部210−2は、ハンドオーバ初期到来角決定部221で決定した到来方向に従って、端末100から送信された無線信号を受信する。
In this way, the handover initial arrival
以上が受信ビーム整形処理の例である。 The above is an example of the received beam shaping process.
図22に戻り、ターゲット基地局200−2は、受信ビーム整形処理(S43)を終了すると、HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGEメッセージをソース基地局200−1へ送信する(S44)。 Returning to FIG. 22, when the target base station 200-2 finishes the reception beam shaping process (S43), the target base station 200-2 transmits a HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE message to the source base station 200-1 (S44).
例えば、ターゲット基地局200−2では以下の処理を行う。すなわち、ハンドオーバ初期到来角決定部221は、到来方向探索部211−2に対して探索方向を指示すると(図23のS436,S440,S441)、制御部201−2に対してHANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGEメッセージの送信を指示する。この指示を受けて、制御部201−2は、HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGEメッセージを生成し、ソース基地局200−1へ送信する。
For example, the target base station 200-2 performs the following processing. That is, when the handover initial arrival
ソース基地局200−1は、HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGEメッセージを受信すると、mobilityControlInfoを含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを端末100へ送信する(S45)。 When the source base station 200-1 receives the HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE message, it transmits an RRCConceptionReconnection message including a mobilityControlInfo to the terminal 100 (S45).
例えば、ソース基地局200−1では以下の処理を行う。すなわち、制御部201−1は、HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGEメッセージを受信すると、受信した旨を無線測定制御部202−1へ出力する。無線測定制御部202−1は、受信した旨の通知を受けて、mobilityControlInfoを含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを生成する。無線測定制御部202−1は、送信データとして、生成したこのメッセージを符号化及び変調部203−1へ出力する。これにより、ソース基地局200−1は、mobilityControlInfoを含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを端末100へ送信することができる。 For example, the source base station 200-1 performs the following processing. That is, when the control unit 2011-1 receives the HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE message, the control unit 201-1 outputs to the radio measurement control unit 202-1 that the message has been received. Upon receiving the notification to the effect that the radio measurement control unit 202-1 has been received, the radio measurement control unit 202-1 generates an RRCConceptionReconnection message including the mobilityControlInfo. The wireless measurement control unit 202-1 outputs this generated message as transmission data to the coding and modulation unit 203-1. As a result, the source base station 200-1 can transmit an RRCConceptionReconnection message including a mobilityControlInfo to the terminal 100.
端末100は、mobilityControlInfoを含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを受信すると、ハンドオーバを開始する(S46)。 When the terminal 100 receives the RRCConceptionReconnection message including the mobilityControlInfo, the terminal 100 starts the handover (S46).
例えば、端末100では以下の処理を行う。すなわち、無線測定制御部106は、受信データ処理部105から、RRCConnectionReconfigurationメッセージを受け取ると、このメッセージからmobilityControlInfoを抽出する。無線測定制御部106は、mobilityControlInfoを抽出すると、ソース基地局200−1からターゲット基地局200−2へのハンドオーバを開始する。
For example, the terminal 100 performs the following processing. That is, when the radio
次に、端末100とターゲット基地局200−2はハンドオーバ手続きを実行する(S47)。例えば、端末100の無線測定制御部106と、ターゲット基地局200−2の無線測定制御部202−2とは、ハンドオーバに関するメッセージなどを交換する。
Next, the terminal 100 and the target base station 200-2 execute the handover procedure (S47). For example, the radio
ターゲット基地局200−2は、ハンドオーバ手続きを完了すると、UE CONTEXT RELEASEメッセージをソース基地局200−1へ送信する(S48)。 When the target base station 200-2 completes the handover procedure, the target base station 200-2 transmits a UE CONTEXT RELEASE message to the source base station 200-1 (S48).
例えば、ターゲット基地局200−2では以下の処理を行う。すなわち、無線測定制御部202−2は、復調及び復号部215−2から受け取った受信データに基づいて、ハンドオーバに関するメッセージの交換を終了してハンドオーバ手続きを完了したと判定すると、UE CONTEXT RELEASEメッセージの送信を制御部201−2へ指示する。この指示を受けて、制御部201−2は、UE CONTEXT RELEASEメッセージを生成し、ソース基地局200−1へ送信する。 For example, the target base station 200-2 performs the following processing. That is, when the radio measurement control unit 202-2 determines that the exchange of the message related to the handover has been completed and the handover procedure has been completed based on the received data received from the demodulation and decoding unit 215-2, the UE CONTEXTRELEASE message is displayed. Instruct the control unit 201-2 to transmit. In response to this instruction, the control unit 201-2 generates a UE CONTEXT RELEASE message and transmits it to the source base station 200-1.
ソース基地局200−1は、UE CONTEXT RELEASEメッセージを受信すると、メモリなどに記憶した端末100に関する情報を削除し、端末100に対して、個別チャネルによる個別ビームによる通信を終了する(S51)。 When the source base station 200-1 receives the UE CONTEXT RELEASE message, the source base station 200-1 deletes the information about the terminal 100 stored in the memory or the like, and ends the communication with the terminal 100 by the individual beam by the individual channel (S51).
例えば、ソース基地局200−1では以下の処理を行う。すなわち、制御部201−1は、UE CONTEXT RELEASEメッセージを受信すると、その旨をビームスイープ制御部206−1へ通知する。ビームスイープ制御部206−1は、端末100に対する無線リソースの割り当てを終了する。これにより、端末100に対する個別チャネルの割り当てが行われなくなり、ソース基地局200−1は、端末100へ個別ビームの送信を終了させることができる。 For example, the source base station 200-1 performs the following processing. That is, when the control unit 211-1 receives the UE CONTEXT RELEASE message, the control unit 201-1 notifies the beam sweep control unit 206-1 to that effect. The beam sweep control unit 206-1 ends the allocation of radio resources to the terminal 100. As a result, the individual channels are not assigned to the terminal 100, and the source base station 200-1 can end the transmission of the individual beam to the terminal 100.
そして、ターゲット基地局200−2は、端末100にとってソース基地局となって、端末100とソース基地局200−1との間で、無線通信が行われる(S52)。その後、基地局200−1がソース基地局だったときに個別ビーム仰角判定処理が行われたように(例えば図8のS12)、ソース基地局となった基地局200−2でも個別ビーム仰角判定を行い、ソース基地局として以降の処理を行う(S53)。 Then, the target base station 200-2 becomes a source base station for the terminal 100, and wireless communication is performed between the terminal 100 and the source base station 200-1 (S52). After that, just as the individual beam elevation angle determination process was performed when the base station 200-1 was the source base station (for example, S12 in FIG. 8), the individual beam elevation angle determination was also performed at the base station 200-2 which became the source base station. Is performed, and the subsequent processing is performed as the source base station (S53).
<1.2.2 ハンドオーバシーケンスにおけるインタフェースについて>
以上説明したハンドオーバシーケンスにおいては、端末高さ情報を含むHANDOVER REQUESTメッセージが新たに導入されている。<1.2.2 Interface in Handover Sequence>
In the handover sequence described above, a HANDOVER REQUEST message including terminal height information is newly introduced.
図24は、端末高さ情報と端末位置情報を含むHANDOVER REQUESTメッセージの例を表す図である。ソース基地局200−1は、X2インタフェースを利用して、HANDOVER REQUESTメッセージを送信する。従って、図24に示す各情報は、SCTPパケットのチャンク領域(例えば図17(A)と図17(B))に挿入されて、IPパケット全体が、HANDOVER REQUESTメッセージとして、ソース基地局200−1から送信される。 FIG. 24 is a diagram showing an example of a HANDOVER REQUEST message including terminal height information and terminal position information. The source base station 200-1 uses the X2 interface to transmit a HANDOVER REQUEST message. Therefore, each piece of information shown in FIG. 24 is inserted into the chunk area of the TCP packet (for example, FIGS. 17 (A) and 17 (B)), and the entire IP packet is used as a HANDOVER REQUEST message at the source base station 200-1. Is sent from.
HANDOVER REQUESTメッセージは、「UE高さ情報」を含み、オプションとして「UE位置情報」を更に含む。「UE高さ情報」は、例えば、端末高さ情報が挿入される領域である。また。「UE位置情報」は、例えば、端末位置情報が挿入される領域である。上述したように、例えば、制御部201−1が、端末高さ推定部216からの指示を受けて、端末高さ情報を「UE高さ情報」領域、端末位置情報を「UE位置情報」領域に夫々挿入したHANDOVER REQUESTメッセージを生成する。
The HANDOVER REQUEST message includes "UE height information" and optionally further "UE location information". The "UE height information" is, for example, an area in which the terminal height information is inserted. Also. The “UE position information” is, for example, an area in which terminal position information is inserted. As described above, for example, the control unit 2011-1 receives an instruction from the terminal
以上、X2ハンドオーバについて説明した。次に、S1ハンドオーバについて説明する。 The X2 handover has been described above. Next, the S1 handover will be described.
<2.S1ハンドオーバの動作例>
S1ハンドオーバについても、カバー範囲拡大シーケンスとハンドオーバシーケンスが実行される。ただし、ターゲット基地局は、基地局200−2に代えて、基地局200−3となる。ターゲット基地局200−3の構成例は、例えば、図6に示すターゲット基地局200−2と同じ構成としてよい。図1に示すように、ソース基地局200−1はMME300−1配下の基地局であり、ターゲット基地局200−3はMME300−2配下の基地局となる。<2. Operation example of S1 handover>
For the S1 handover, the coverage expansion sequence and the handover sequence are also executed. However, the target base station is base station 200-3 instead of base station 200-2. The configuration example of the target base station 200-3 may be, for example, the same configuration as the target base station 200-2 shown in FIG. As shown in FIG. 1, the source base station 200-1 is a base station under MME300-1, and the target base station 200-3 is a base station under MME300-2.
図8と図9は、S1ハンドオーバにおけるカバー範囲拡大シーケンスの例を表す図である。この場合、基地局200−2を基地局200−3に代えるだけで、ソース基地局200−1、端末100、及びターゲット基地局200−3で行われる各処理は、X2ハンドオーバと同様である。 8 and 9 are diagrams showing an example of a cover range expansion sequence in the S1 handover. In this case, only replacing the base station 200-2 with the base station 200-3, each process performed by the source base station 200-1, the terminal 100, and the target base station 200-3 is the same as the X2 handover.
ただし、ソース基地局200−1とターゲット基地局200−3との間で交換されるメッセージは、MME300−1,300−2を介して交換される。 However, the messages exchanged between the source base station 200-1 and the target base station 200-3 are exchanged via the MME300-1,300-2.
すなわち、ソース基地局200−1は、送信開始判定(S14)により、カバー範囲を拡大すると判定すると、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージを、S1−MMEインタフェースを利用して、MME300−1へ送信する(S73)。MME300−1は、受信した垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージを、S10インタフェースを利用して、MME300−2へ送信する(S74)。そして、MME300−2は、受信した垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージを、S1−MMEインタフェースを利用して、ターゲット基地局200−3へ送信する(S75)。基地局200−1,200−3とMME300−1,300−2との間はS1−MMEインタフェースが利用され、MME300−1,300−2間はS10インタフェースが利用される。 That is, when the source base station 200-1 determines that the coverage range is to be expanded by the transmission start determination (S14), the source base station 200-1 uses the S1-MME interface to send the beam direction change start request message in the vertical direction to the MME300-. It is transmitted to 1 (S73). The MME300-1 transmits a received vertical beam direction change start request message to the MME300-2 using the S10 interface (S74). Then, the MME 300-2 transmits the received vertical beam direction change start request message to the target base station 200-3 using the S1-MME interface (S75). The S1-MME interface is used between the base stations 200-1, 200-3 and the MME 300-1, 300-2, and the S10 interface is used between the MME 300-1, 300-2.
そして、ターゲット基地局200−3は、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージを受信すると、カバー範囲を仰角方向へ拡大させて、その方向へ向けて、共通信号を送信する(図9のS16)。 When the target base station 200-3 receives the beam direction change start request message in the vertical direction, the target base station 200-3 expands the coverage in the elevation angle direction and transmits a common signal in that direction (FIG. 9). S16).
また、ターゲット基地局200−3は、共通ビーム割付情報を含む垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージを、MME300−2へ送信する(図9のS76)。MME300−2は、受信した垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージを、MME300−1へ送信し、MME300−1は、受信した垂直方向におけるビームの向きの変更開始応答メッセージを、ソース基地局200−1へ送信する(S78)。 Further, the target base station 200-3 transmits a beam direction change start response message in the vertical direction including the common beam allocation information to the MME 300-2 (S76 in FIG. 9). The MME300-2 transmits the received vertical beam direction change start response message to the MME300-1, and the MME300-1 sends the received vertical beam direction change start response message to the source base station. It is transmitted to 200-1 (S78).
さらに、仰角ビームが地上を示す場合(図8のS30)、ソース基地局200−1は、送信停止判定により停止することを判定すると(S31)、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージを、MME300−1へ送信する(S70)。MME300−1は、受信した垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージをMME300−2へ送信し(S71)、MME300−2は、受信した垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージを、ターゲット基地局200−3へ送信する(S72)。 Further, when the elevation angle beam indicates the ground (S30 in FIG. 8), when the source base station 200-1 determines that the transmission is stopped by the transmission stop determination (S31), the source base station 200-1 issues a beam direction change stop request message in the vertical direction. , Sent to MME300-1 (S70). The MME300-1 transmits a received vertical beam direction change stop request message to the MME300-2 (S71), and the MME300-2 targets the received vertical beam direction change stop request message. It is transmitted to the base station 200-3 (S72).
ソース基地局200−1と端末100、及びターゲット基地局200−3における各処理などは、MME300−1,300−2を介すること以外は、X2ハンドオーバの場合のソース基地局200−1と端末100、及びターゲット基地局200−2とそれぞれ同様である。 Each process in the source base station 200-1 and the terminal 100, and the target base station 200-3 is performed in the source base station 200-1 and the terminal 100 in the case of X2 handover except via the MME300-1 and 300-2. , And the target base station 200-2, respectively.
ターゲット基地局200−3は、例えば、図11(B)に示す無線リソースを利用して、図11(A)に示す共通ビーム#22,#2を形成することが可能である。
The target base station 200-3 can form the
図25(A)は、ソース基地局200−1からMME300−1へ送信される、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージの例を表す図である。垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージには、「Message Type」を含む。「Message Type」は、例えば、このメッセージが垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージであることを示す種別情報が挿入される領域である。例えば、X2ハンドオーバの場合と同様に、到来仰角判定部214が、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を制御部201−1へ出力し、この要求を受けて、制御部201−1が種別情報などを含む垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージを生成する。この場合、制御部201−1は、MME300−1へ、生成した垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を送信する。
FIG. 25A is a diagram showing an example of a beam direction change start request message in the vertical direction transmitted from the source base station 200-1 to the MME300-1. The message for requesting the start of changing the direction of the beam in the vertical direction includes "Message Type". The “Message Type” is, for example, an area into which type information indicating that this message is a request message for starting a change in the direction of the beam in the vertical direction is inserted. For example, as in the case of the X2 handover, the arrival elevation
図25(B)は、MME300−2からターゲット基地局200−3へ送信される、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージの例を表す図である。この垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージは、図25(A)の垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージと同一である。例えば、ターゲット基地局200−3の制御部201−2は、MME300−2から垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージを受信すると、このメッセージに含まれる各情報を拡大範囲制御部220へ出力する。拡大範囲制御部220は、この情報に基づいて、ビームスイープ制御部206−2へ、カバー範囲拡大を指示する。
FIG. 25B is a diagram showing an example of a beam direction change start request message in the vertical direction transmitted from the MME 300-2 to the target base station 200-3. The beam direction change start request message in the vertical direction is the same as the beam direction change start request message in the vertical direction of FIG. 25 (A). For example, when the control unit 201-2 of the target base station 200-3 receives the beam direction change start request message in the vertical direction from the MME 300-2, each information contained in this message is output to the expansion
なお、図25(A)は、ソース基地局200−1からMME300−1へ送信される、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージの例を表す。また、図25(B)は、MME300−2からターゲット基地局200−3へ送信される、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージの例を表している。「Message Type」には、例えば、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージであることを識別する種別情報が挿入される。 Note that FIG. 25A shows an example of a beam direction change stop request message in the vertical direction transmitted from the source base station 200-1 to the MME300-1. Further, FIG. 25B shows an example of a beam direction change stop request message in the vertical direction transmitted from the MME 300-2 to the target base station 200-3. In the "Message Type", for example, type information for identifying that the message is a request to stop changing the direction of the beam in the vertical direction is inserted.
また、S10インタフェースによるメッセージについても、例えば、図25(A)や図25(B)と同様に、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求メッセージや垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージに含まれる情報が含まれる。 Further, as for the message by the S10 interface, for example, as in FIGS. 25A and 25B, the message for starting the change of the beam direction in the vertical direction and the message for stopping the change of the beam direction in the vertical direction can be used. Contains the information contained.
以上が、S1ハンドオーバにおけるカバー範囲拡大シーケンスの例である。 The above is an example of the cover range expansion sequence in the S1 handover.
図22は、S1ハンドオーバにおけるハンドオーバシーケンスの例を表す図である。この場合も、X2ハンドオーバにおけるターゲット基地局200−2を、基地局200−3に代えればよい。 FIG. 22 is a diagram showing an example of a handover sequence in S1 handover. In this case as well, the target base station 200-2 in the X2 handover may be replaced with the base station 200-3.
ソース基地局200−1は、HANDOVER REQUESTメッセージに代えて、端末高さ情報を含むHANDOVER REQUIREDメッセージを生成して、MME300−1へ送信する(S80)。MME300−1は、受信したHANDOVER REQUIREDメッセージをMME300−2へ送信する(S81)。そして、MME300−2は、受信したHANDOVER REQUIREDメッセージをターゲット基地局200−3へ送信する。 The source base station 200-1 generates a HANDOVER REQUIRED message including terminal height information instead of the HANDOVER REQUEST message, and transmits it to the MME 300-1 (S80). The MME300-1 transmits the received HANDOVER REQUIRED message to the MME300-2 (S81). Then, the MME 300-2 transmits the received HANDOVER REQUIRED message to the target base station 200-3.
ソース基地局200−1と端末100、及びターゲット基地局200−3における各処理などは、MME300−1,300−2を介すること以外は、X2ハンドオーバの場合のソース基地局200−1と端末100、及びターゲット基地局200−2とそれぞれ同様である。 Each process in the source base station 200-1 and the terminal 100, and the target base station 200-3 is performed in the source base station 200-1 and the terminal 100 in the case of X2 handover except via the MME300-1 and 300-2. , And the target base station 200-2, respectively.
図26は、ソース基地局200−1からMME300−1へ送信されるHANDOVER REQUIREDメッセージの例を表す図である。HANDOVER REQUIREDメッセージは、HANDOVER REQUESTメッセージと同様に、「UE高さ情報」と、オプションとして、「UE位置情報」の各領域を含む。例えば、「UE高さ情報」には端末高さ情報、「UE位置情報」には端末位置情報がそれぞれ挿入される。 FIG. 26 is a diagram showing an example of a HANDOVER REQUIRED message transmitted from the source base station 200-1 to the MME 300-1. The HANDOVER REQUIRED message, like the HANDOVER REQUEST message, includes each area of "UE height information" and, optionally, "UE position information". For example, the terminal height information is inserted in the "UE height information", and the terminal position information is inserted in the "UE position information".
図27は、MME300−2からターゲット基地局200−2へ送信されるHANDOVER REQUIREDメッセージの例を表す図である。図27に示すHANDOVER REQUIREDメッセージにも、図26に示すHANDOVER REQUIREDメッセージと同様に、「UE高さ情報」とオプションとして「UE位置情報」の各領域が含まれる。 FIG. 27 is a diagram showing an example of a HANDOVER REQUIRED message transmitted from the MME 300-2 to the target base station 200-2. Similar to the HANDOVER REQUIRED message shown in FIG. 26, the HANDOVER REQUIRED message shown in FIG. 27 also includes each area of “UE height information” and optionally “UE position information”.
例えば、ソース基地局200−1では以下の処理を行う。すなわち、端末高さ推定部216は、ハンドオーバを行うと判定すると(図22のS41)、端末高さ情報と、HANDOVER REQUIREDメッセージの送信指示とを制御部201−1へ出力する。この送信指示を受けて、制御部201−1は、端末高さ情報などを含むHANDOVER REQUIREDメッセージを生成し、MME300−1へ送信する。
For example, the source base station 200-1 performs the following processing. That is, when the terminal
また、例えば、ターゲット基地局200−3では以下の処理を行う。すなわち、制御部201−2は、HANDOVER REQUIREDメッセージを受信すると、HANDOVER REQUIREDメッセージに含まれる各情報を抽出する。制御部201−2は、抽出した各情報をハンドオーバ初期到来角決定部221へ出力する。ハンドオーバ初期到来角決定部221は、受け取った各情報に基づいて受信ビーム整形処理を行う(S43)。
Further, for example, the target base station 200-3 performs the following processing. That is, when the control unit 201-2 receives the HANDOVER REQUIRED message, the control unit 201-2 extracts each information included in the HANDOVER REQUIRED message. The control unit 201-2 outputs each of the extracted information to the handover initial arrival
以上、S1ハンドオーバにおける動作例を説明した。 The operation example in the S1 handover has been described above.
このように本第1の実施の形態においては、ソース基地局200−1は、ターゲット基地局200−2,200−3へ、垂直方向におけるビームの向きの変更停止要求メッセージを送信する(図8のS32,S70〜S72)。これにより、例えば、ターゲット基地局200−2,200−3は、アンテナ209−2のカバー範囲を仰角方向へ拡大し、拡大した方向へ共通信号を送信することができる。従って、上空へ移動する端末100でも、ターゲット基地局200−2,200−3から送信された共通信号を受信することが可能となり、ターゲット基地局200−2,200−3をハンドオーバ先の候補基地局とすることが可能となる。よって、仰角方向へ移動する端末100であっても、ソース基地局200−1からターゲット基地局200−2,200−3へのハンドオーバが可能となる。 As described above, in the first embodiment, the source base station 200-1 transmits a vertical beam direction change stop request message to the target base stations 200-2 and 200-3 (FIG. 8). S32, S70 to S72). Thereby, for example, the target base stations 200-2 and 200-3 can expand the coverage range of the antenna 209-2 in the elevation angle direction and transmit a common signal in the expanded direction. Therefore, even the terminal 100 moving to the sky can receive the common signal transmitted from the target base stations 200-2 and 200-3, and the target base stations 200-2 and 200-3 can be handed over to the candidate bases of the handover destination. It becomes possible to be a station. Therefore, even the terminal 100 that moves in the elevation angle direction can perform handover from the source base station 200-1 to the target base stations 200-2 and 200-3.
また、本第1の実施の形態においては、ソース基地局200−1は、端末高さ情報を含むHANDOVER REQUESTメッセージをターゲット基地局200−2,200−3へ送信する。これにより、例えば、ターゲット基地局200−2,200−3は、端末高さ情報に基づいて、その範囲を限定して受信信号を探索することが可能となる(例えば図23のS436,S440)。従って、ターゲット基地局200−2,200−3では、仰角方向へ移動する端末100に対して、上空方向と地上方向に受信信号を探索する場合と比較して、探索する範囲が少なくなり、そのため、探索の処理が削減され、消費電力の削減を図ることが可能となる。 Further, in the first embodiment, the source base station 200-1 transmits a HANDOVER REQUEST message including terminal height information to the target base stations 200-2 and 200-3. As a result, for example, the target base stations 200-2 and 200-3 can search for the received signal by limiting the range based on the terminal height information (for example, S436 and S440 in FIG. 23). .. Therefore, in the target base stations 200-2 and 200-3, the search range for the terminal 100 moving in the elevation angle direction is smaller than that in the case of searching for the received signal in the sky direction and the ground direction. , Search processing is reduced, and power consumption can be reduced.
[第2の実施の形態]
図28(A)は基地局200、図28(B)は端末100、図29はMME300の各ハードウェア構成例を表す図である。[Second Embodiment]
FIG. 28A is a diagram showing a
図28(A)に示すように、基地局200は、さらに、RF(Radio Frequency)モジュール(又は無線部)250、DSP(Digital Signal Processor)251、MPU(Micro Processor Unit)252、メモリ254、及びIF(Interface)253を備える。
As shown in FIG. 28 (A), the
MPU252は、例えば、メモリ254に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、ソース基地局200−1の無線測定制御部202−1、共通信号生成部204−1、ビームスイープ制御部206−1、重み係数計算部207−1の機能を実現する。また、MPU252は、例えば、プログラムを実行することで、到来方向探索部211−1、送信信号重み係数計算部212−1、受信信号重み係数計算部213−1、到来仰角判定部214、端末高さ推定部216の機能を実現する。
The
従って、MPU252は、例えば、ソース基地局200−1の無線測定制御部202−1、共通信号生成部204−1、ビームスイープ制御部206−1、重み係数計算部207−1に対応する。また、MPU252は、例えば、到来方向探索部211−1、送信信号重み係数計算部212−1、受信信号重み係数計算部213−1、到来仰角判定部214、端末高さ推定部216に対応する。
Therefore, the
さらに、MPU252は、例えば、メモリ254に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、ターゲット基地局200−2の無線測定制御部202−1、共通信号生成部204−1、ビームスイープ制御部206−2、重み係数計算部207−2の機能を実現する。また、MPU252は、プログラムを実行することで、到来方向探索部211−2、送信信号重み係数計算部212−2、受信信号重み係数計算部213−2、拡大範囲制御部220、及びハンドオーバ初期到来角決定部221の機能を実現する。
Further, the
従って、MPU252は、例えば、ターゲット基地局200−2の無線測定制御部202−2、共通信号生成部204−2、ビームスイープ制御部206−2、重み係数計算部207−2に対応する。また、MPU252は、例えば、到来方向探索部211−2、送信信号重み係数計算部212−2、受信信号重み係数計算部213−2、拡大範囲制御部220、及びハンドオーバ初期到来角決定部221に対応する。
Therefore, the
また、RFモジュール250は、例えば、送信ビームフォーミング部208−1,208−2、及び受信ビームフォーミング部210−1,210−2に対応する。
Further, the
さらに、DSP251は、例えば、符号化及び変調部203−1,203−2、変調部205−1,205−2、復調及び復号部215−1,215−2に対応する。 Further, DSP251 corresponds to, for example, coding and modulation units 203-1 and 203-2, modulation units 205-1 and 205-2, and demodulation and decoding units 215-1,215-2.
さらに、IF253は、例えば、制御部201−1,201−2に対応する。 Further, IF253 corresponds to, for example, control units 2011-1 and 201-2.
端末100は、さらに、RFモジュール150、DSP151、MPU152、及びメモリ154を備える。
The terminal 100 further includes an
MPU152は、例えば、メモリ154に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、共通信号測定部104、受信データ処理部105、無線測定制御部106、無線測定報告処理部107の機能を実現する。MPU152は、例えば、共通信号測定部104、受信データ処理部105、無線測定制御部106、無線測定報告処理部107に対応する。
The
また、RFモジュール150は、例えば、無線受信部102と無線送信部109に対応する。さらに、DSP151は、例えば、復調及び復号部103と符号化及び変調部108に対応する。
Further, the
なお、MPU152,252に代えて、例えば、CPU(Central Processing Unit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)などのプロセッサやコントローラであってもよい。
Instead of the
MME300は、CPU310とHDD(Hard Disk Drive)320、及びIF330を備える。CPU310は、例えば、HDD320に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、IF330を介して、ソース基地局200−1から送信されたメッセージを受信し、受信したメッセージをターゲット基地局200−2,200−3へ送信する。また、CPU310は、例えば、プログラムを読み出して実行することで、IF330を介して、ターゲット基地局200−2,200−3から送信されたメッセージを受信し、受信したメッセージをソース基地局200−1へ送信する。
The
なお、CPU310に代えて、MPUやFPGAなどのプロセッサやコントローラであってもよい。
Instead of the
[その他の実施の形態]
次に、その他の実施の形態について説明する。[Other embodiments]
Next, other embodiments will be described.
図30は、無線通信システム10の構成例を表す図である。無線通信システム10は、端末装置100、第1の無線基地局装置200−1、及び第2の無線基地局装置200−2を備える。
FIG. 30 is a diagram showing a configuration example of the
第1の無線基地局装置200−1は、第1のアンテナ209−1と第1の制御部201−1を備える。 The first radio base station apparatus 200-1 includes a first antenna 209-1 and a first control unit 211-1.
第1のアンテナ209−1は、振幅と位相の少なくともいずれかが時間領域において異なる第1の同期信号及び第1の参照信号を複数連続して端末装置100へ送信する。また、第1の制御部201−1は、第2の無線基地局装置200−2における第2のアンテナ209−2の通信可能範囲を仰角方向に拡大させることを要求する、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を第2の無線基地局装置200−2へ送信する。
The first antenna 209-1 continuously transmits a plurality of first synchronization signals and first reference signals having different amplitudes and phases in the time domain to the
第2の無線基地局装置200−2は、第2のアンテナ209−2と第2の制御部201−2、及びビームスイープ制御部206−2を備える。 The second radio base station apparatus 200-2 includes a second antenna 209-2, a second control unit 201-2, and a beam sweep control unit 206-2.
第2のアンテナ209−2は、振幅と位相の少なくともいずれかが時間領域において異なる第2の同期信号及び第2の参照信号を複数連続して端末装置100へ送信する。また、第2の制御部201−2は、第1の無線基地局装置200−1から送信された垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を受信する。
The second antenna 209-2 continuously transmits a plurality of second synchronization signals and second reference signals having different amplitudes and phases in the time domain to the
ビームスイープ制御部206−2は、垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を受信したとき、第2のアンテナ209−2の通信可能範囲を仰角方向に拡大させる。 When the beam sweep control unit 206-2 receives the request to start changing the direction of the beam in the vertical direction, the beam sweep control unit 206-2 expands the communicable range of the second antenna 209-2 in the elevation angle direction.
このように、本実施の形態においては、第2の無線基地局装置200−2の第2のアンテナ209−2は、第2の制御部201−2において垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を受信すると、仰角方向へ通信可能範囲を拡大する。これにより、同期信号と参照信号とを送信する共通ビームエリアが、エリア#2からエリア#2とエリア#22とを含むエリアに拡大する。
As described above, in the present embodiment, the second antenna 209-2 of the second radio base station apparatus 200-2 requests the second control unit 201-2 to start changing the direction of the beam in the vertical direction. Is received, the communicable range is expanded in the elevation angle direction. As a result, the common beam area for transmitting the synchronization signal and the reference signal is expanded from the
仰角方向への共通ビームエリア#22の拡大により、端末装置100は、第2の無線基地局装置200−2の第2のアンテナ209−2から送信された第2の参照信号を受信することが可能となる。これにより、端末装置100が仰角方向へ移動した場合でも、第2の無線基地局装置200−2から送信された第2の参照信号を受信することができる。そして、端末装置100は、参照信号に基づいて通信品質を測定するなどすることで、第2の無線基地局装置200−2をハンドオーバ先候補とすることができる。
Due to the expansion of the common
よって、無線通信システム10は、端末装置100が仰角方向へ移動する場合でも、端末装置100の第1の無線基地局装置200−1から第2の無線基地局装置200−2へのハンドオーバが可能となる。
Therefore, the
10:無線通信システム 100:端末装置
102:無線受信部
104:同期信号検出部及び参照信号測定部(共通信号測定部)
105:受信データ処理部 106:無線測定制御部
107:無線測定報告処理部 109:無線送信部
152:MPU
200−1〜200−3:無線基地局装置
200−1:ソース基地局
200−2,200−3:ターゲット基地局
201−1,201−2:制御部
202−1,202−2:無線測定制御部
204−1,204−2:同期信号及び参照信号生成部(共通信号生成部)
206−1,206−2:ビームスイープ制御部
207−1,207−2:重み係数計算部
208−1,208−2:送信ビームフォーミング部及び無線送信部(送信ビームフォーミング部)
209−1,209−2:アンテナ
210−1,210−2:受信ビームフォーミング部及び無線送信部(受信ビームフォーミング部)
211−1,211−2:到来方向探索部
212−1,212−2:送信信号重み係数計算部
213−1,213−2:受信信号重み係数計算部
214:到来仰角判定部 216:端末高さ推定部
220:拡大範囲制御部 221:ハンドオーバ初期到来角決定部
252:MPU 253:IF
300−1,300−2:MME 400:SGW
500:PGW10: Wireless communication system 100: Terminal device 102: Wireless receiver
104: Synchronous signal detection unit and reference signal measurement unit (common signal measurement unit)
105: Received data processing unit 106: Wireless measurement control unit 107: Wireless measurement report processing unit 109: Wireless transmission unit 152: MPU
200-1 to 200-3: Radio base station equipment 200-1: Source base station 200-2, 200-3: Target base station 201-1, 201-2: Control unit 202-1, 202-2: Radio measurement Control units 204-1 and 204-2: Synchronous signal and reference signal generation units (common signal generation units)
206-1, 206-2: Beam sweep control unit 207-1, 207-2: Weight coefficient calculation unit 208-1, 208-2: Transmission beamforming unit and wireless transmission unit (transmission beamforming unit)
209-1,209-2: Antenna 210-1,210-2: Receive beamforming section and wireless transmission section (receive beamforming section)
211-1,211-2: Arrival direction search unit 212-1,212-2: Transmission signal weight coefficient calculation unit 213-1,213-2: Received signal weight coefficient calculation unit 214: Arrival elevation angle determination unit 216: Terminal height Coefficient estimation unit 220: Expansion range control unit 221: Handover initial arrival angle determination unit 252: MPU 253: IF
300-1, 300-2: MME 400: SGW
500: PGW
Claims (15)
前記第1の同期信号及び第1の参照信号を送信する第1のアンテナと、
他の無線基地局装置における第2のアンテナの垂直方向におけるビームの向きを変更させることを前記他の無線基地局装置に要求する制御部と、
前記第2のアンテナの通信可能範囲を仰角方向に拡大させて第2の同期信号及び第2の参照信号を送信するときに利用した無線リソース情報を含む共通ビーム割付情報を、端末装置へ送信する無線測定制御部と、
を備えることを特徴とする無線基地局装置。 In a radio base station apparatus that continuously transmits a plurality of first synchronization signals and first reference signals in which at least one of amplitude and phase is different in the time domain.
A first antenna that transmits the first synchronization signal and the first reference signal, and
A control unit that requires the other radio base station device to change the direction of the beam in the vertical direction of the second antenna in the other radio base station device.
Common beam allocation information including radio resource information used when transmitting the second synchronization signal and the second reference signal by expanding the communicable range of the second antenna in the elevation angle direction is transmitted to the terminal device. Wireless measurement control unit and
A radio base station apparatus comprising.
ことを特徴とする請求項1記載の無線基地局装置。 The control unit transfers the control unit to the other radio base station device via a first control device that controls the radio base station device and a second control device that controls the other radio base station device. The radio base station apparatus according to claim 1, wherein a request for starting a change in the direction of a beam in a vertical direction is transmitted.
ことを特徴とする請求項1記載の無線基地局装置。 The control unit includes packet data in which the network layer is IP (Internet Protocol) and the transport layer is SCTP (Stream Control Transmission Protocol), and includes information representing a request to start changing the direction of the beam in the vertical direction. The radio base station apparatus according to claim 1, wherein packet data is transmitted to the other radio base station apparatus or a first control apparatus that controls the radio base station apparatus.
ことを特徴とする請求項1記載の無線基地局装置。 The radio measurement control unit further receives a beam direction change start response in the vertical direction in response to the beam direction change start request in the vertical direction transmitted from the other radio base station device. Receives the common beam allocation information included in the beam direction change start response in the vertical direction from the control unit.
The wireless base station apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項4記載の無線基地局装置。 The radio base station apparatus according to claim 4, wherein the radio measurement control unit transmits an RRC Connection Recognition message including a measurement configuration including the common beam allocation information to the terminal device.
前記第1の角度と判定閾値との比較結果に基づいて、前記垂直方向におけるビームの向きの変更要求を前記制御部へ出力する到来仰角判定部と
を備えることを特徴とする請求項1記載の無線基地局装置。 Based on the received signal from the terminal device received via the first antenna, the surface perpendicular to the antenna surface of the first antenna is set as a horizontal plane, and the terminal device has an elevation angle direction with respect to the horizontal plane. The arrival direction search unit that calculates the first angle to be located, and
The first aspect of claim 1, wherein the arrival elevation angle determination unit that outputs a request for changing the direction of the beam in the vertical direction to the control unit is provided based on the comparison result between the first angle and the determination threshold value. Radio base station equipment.
を備えることを特徴とする請求項6記載の無線基地局装置。 Further, in the terminal device, based on the comparison result from the arrival elevation angle determination unit and the second reference signal transmitted from the second antenna with the communicable range of the second antenna expanded in the elevation angle direction. Based on the measurement result measured and received from the terminal device, the height of the terminal device in the other wireless base station device is estimated, and the terminal height information indicating the estimated height of the terminal device is obtained. The wireless base station apparatus according to claim 6, further comprising a terminal height estimation unit for transmitting to the other wireless base station apparatus.
前記制御部は、前記端末高さ情報を含む、前記無線基地局装置が前記他の無線基地局装置に対して前記端末装置のハンドオーバを要求するハンドオーバ要求を、前記他の無線基地局装置へ送信する
ことを特徴とする請求項7記載の無線基地局装置。 The terminal height estimation unit outputs the terminal height information to the control unit, and then outputs the terminal height information to the control unit.
The control unit transmits a handover request including the terminal height information for the radio base station device to request the other radio base station device to perform the handover of the terminal device to the other radio base station device. 7. The wireless base station apparatus according to claim 7.
ことを特徴とする請求項8記載の無線基地局装置。 The control unit receives the handover request including the terminal height information from a first control device that controls the radio base station device and a second control device that controls the other radio base station device. The radio base station device according to claim 8, wherein the radio base station device is transmitted to the other radio base station device via the device.
ことを特徴とする請求項8記載の無線基地局装置。 The control unit is packet data whose network layer is IP (Internet Protocol) and transport layer is SCTP (Stream Control Transmission Protocol), and includes the terminal height information and information representing the handover request. The radio base station apparatus according to claim 8, wherein data is transmitted to the other radio base station apparatus or a first control apparatus that controls the radio base station apparatus.
ことを特徴とする請求項6記載の無線基地局装置。 The arrival elevation angle determination unit requests that the expansion of the second antenna in the elevation angle direction be stopped based on the comparison result between the first angle and the determination threshold value, and the direction of the beam in the vertical direction. The radio according to claim 6, wherein the change stop request is output to the control unit, and the control unit transmits the change stop request of the beam direction in the vertical direction to the other radio base station apparatus. Base station equipment.
ことを特徴とする請求項11記載の無線基地局装置。 The control unit makes a request to stop changing the direction of the beam in the vertical direction by the first control device that controls the radio base station device and the second control device that controls the other radio base station device. The radio base station device according to claim 11, wherein the radio base station device is transmitted to the other radio base station device via the device.
振幅と位相の少なくともいずれかが時間領域において異なる第1の同期信号及び第1の参照信号を複数連続して送信する第1の無線基地局装置と、振幅と位相の少なくともいずれかが時間領域において異なる第2の同期信号及び第2の参照信号を複数連続して前記端末装置へ送信する第2の無線基地局装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記第1の無線基地局装置は、
前記第1の同期信号及び第1の参照信号を前記端末装置へ送信する第1のアンテナと、
前記第2の無線基地局装置における第2のアンテナの垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を前記第2の無線基地局装置へ送信する第1の制御部と、
前記第2のアンテナの通信可能範囲を仰角方向に拡大させて前記第2の同期信号及び前記第2の参照信号を前記第2の無線基地局装置が送信するときに利用した無線リソース情報を含む共通ビーム割付情報を、前記端末装置へ送信する無線測定制御部とを備え、
前記第2の無線基地局装置は、
前記第2の同期信号及び第2の参照信号を前記端末装置へ送信する前記第2のアンテナと、
前記第1の無線基地局装置から送信された垂直方向におけるビームの向きの前記変更開始要求を受信する第2の制御部と、
前記第2のアンテナの通信可能範囲を制御するビームスイープ制御部と
を備えることを特徴とする無線通信システム。 With the terminal device
A first radio base station apparatus that continuously transmits a plurality of first synchronization signals and first reference signals having different amplitudes and phases in the time region, and at least one of the amplitudes and phases in the time region. In a radio communication system including a second radio base station device that continuously transmits a plurality of different second synchronization signals and a second reference signal to the terminal device.
The first radio base station device is
A first antenna that transmits the first synchronization signal and the first reference signal to the terminal device, and
A first control unit that transmits a request to start changing the direction of the beam in the vertical direction of the second antenna in the second radio base station device to the second radio base station device.
Includes radio resource information used when the second radio base station apparatus transmits the second synchronization signal and the second reference signal by expanding the communicable range of the second antenna in the elevation angle direction. It is equipped with a wireless measurement control unit that transmits common beam allocation information to the terminal device.
The second radio base station device is
The second antenna that transmits the second synchronization signal and the second reference signal to the terminal device, and the second antenna.
A second control unit that receives the change start request for the direction of the beam in the vertical direction transmitted from the first radio base station apparatus.
A wireless communication system including a beam sweep control unit that controls a communicable range of the second antenna.
前記第1のアンテナにより、前記第1の同期信号及び第1の参照信号を前記端末装置へ送信し、
他の無線基地局装置における第2のアンテナの垂直方向におけるビームの向きの変更開始要求を前記他の無線基地局装置へ送信し、
前記第2のアンテナの通信可能範囲を仰角方向に拡大させて第2の同期信号及び第2の参照信号を送信するときに利用した無線リソース情報を含む共通ビーム割付情報を、前記端末装置へ送信する
ことを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method in a radio base station device having a first antenna and continuously transmitting a plurality of first synchronization signals and first reference signals having different amplitudes and phases in a time domain to a terminal device. There,
The first antenna transmits the first synchronization signal and the first reference signal to the terminal device.
A request to start changing the direction of the beam in the vertical direction of the second antenna in the other radio base station device is transmitted to the other radio base station device.
Common beam allocation information including radio resource information used when transmitting the second synchronization signal and the second reference signal by expanding the communicable range of the second antenna in the elevation angle direction is transmitted to the terminal device. A wireless communication method characterized by doing so.
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