(57)【要約】【課題】設置高さを推定し、かかる設置高さに応じてアンテナの指向方向を自動的に最適化する。【解決手段】本発明に係る基地局１は、移動機２からの信号をパス毎に分離するように構成されている分離部１２と、分離されたパスの数に応じて、アンテナの垂直指向方向を決定するように構成されているアンテナ指向方向制御部１１とを具備する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動機からの信号をパス毎に分離するように構成されている分離部と、
分離された前記パスの数に応じて、アンテナの垂直指向方向を決定するように構成されているアンテナ指向方向制御部とを具備することを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記アンテナ指向方向制御部は、前記パスの数が多くなるにつれて、前記アンテナの垂直指向方向をより浅くするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記アンテナ指向方向制御部は、周期的に、前記アンテナの垂直指向方向を決定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項４】
前記アンテナ指向方向制御部は、移動機からの信号の到来方向に応じて、前記アンテナの水平指向方向を決定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項５】
基地局におけるアンテナの指向方向を制御する制御方法であって、
移動機からの信号をパス毎に分離する工程と、
分離された前記パスの数に応じて、アンテナの垂直指向方向を決定する工程とを有することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局、及び、基地局におけるアンテナの指向方向を制御する制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザによって自由に設置され得る基地局が開発されており、通信オペレータによって置局・設計・運用が行われるマクロ基地局と対比して「フェムト基地局」と呼ばれている。
【０００３】
フェムト基地局の簡易な設置を可能にするために、自律的に周囲の環境を測定してサービスの提供に最適なパラメータを設定するという「プラグアンドプレイ機能」を、フェムト基地局に搭載することが考えられている。
【０００４】
フェムト基地局は、屋内において、天井近くに設置された場合、移動機を見下ろすことになるため、アンテナの指向方向を下に向けた方が通信効率及び通信品質を向上させることができる。
【０００５】
一方、フェムト基地局は、足元近くに設置された場合、移動機と同じか或いは移動機よりも低い位置に設置されることになるため、アンテナの指向方向を水平方向か或いは上に向けた方が通信効率及び通信品質を向上させることができる。
【特許文献１】特開平９-１５４１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フェムト基地局の設置位置はユーザによって自在に決められるので、設置高さを予め知ることができない。
【０００７】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、設置高さを推定し、かかる設置高さに応じてアンテナの指向方向を自動的に最適化することができる基地局及び制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴は、基地局であって、移動機からの信号をパス毎に分離するように構成されている分離部と、分離された前記パスの数に応じて、アンテナの垂直指向方向を決定するように構成されているアンテナ指向方向制御部とを具備することを要旨とする。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、制御方法であって、基地局におけるアンテナの指向方向を制御する制御方法であって、移動機からの信号をパス毎に分離する工程と、分離された前記パスの数に応じて、アンテナの垂直指向方向を決定する工程とを有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、設置高さを推定し、かかる設置高さに応じてアンテナの指向方向を自動的に最適化することができる基地局及び制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（本発明の第１の実施形態に係る基地局の構成）
図１乃至図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係る基地局の構成について説明する。以下、本発明の第１の実施形態に係る基地局の構成として、フェムト基地局１の構成について説明するが、本発明は、フェムト基地局１以外の基地局にも適用可能である。
【００１２】
また、本実施形態に係るフェムト基地局１は、Ｗ-ＣＤＭＡ方式の移動通信システムだけでなく、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式の移動通信システムにおいても使用可能である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係るフェムト基地局１は、アンテナ指向方向制御部１１と、判断部１２と、信号復調部１３と、送受信部１４とを具備している。
【００１４】
送受信部１４は、アンテナを介して、当該フェムト基地局１に対してアクセス権を有する移動機２との間で、信号を送受信するように構成されている。
【００１５】
信号復調部１３は、送受信部１４によって受信された信号に対して復調処理を施すように構成されている。
【００１６】
判断部１２は、移動機２からの信号（信号復調部１３によって復調された信号）をパス（遅延パス）毎に分離するように構成されている（例えば、図２参照）。
【００１７】
アンテナ指向方向制御部１１は、判断部１２によって分離されたパスの数に応じて、アンテナの垂直指向方向を決定するように構成されている。
【００１８】
ここで、アンテナ指向方向制御部１１は、判断部１２によって分離されたパスの数が多くなるにつれて、アンテナの垂直指向方向をより浅くするように、すなわち、チルト角を小さくするように構成されていてもよい。
【００１９】
一方、アンテナ指向方向制御部１１は、判断部１２によって分離されたパスの数が少なくなるにつれて、アンテナの垂直指向方向をより深くするように、すなわち、チルト角を大きくするように構成されていてもよい。
【００２０】
具体的には、アンテナ指向方向制御部１１は、判断部１２によって分離されたパスの数が所定閾値を超えていた場合には、フェムト基地局の設置高さを「低」と推定し、図３に示すように、アンテナの垂直指向方向をより浅くするように、すなわち、チルト角を小さくするように構成されていてもよい。
【００２１】
一方、アンテナ指向方向制御部１１は、判断部１２によって分離されたパスの数が所定閾値を下回っていた場合には、フェムト基地局の設置高さを「高」と推定し、図３に示すように、アンテナの垂直指向方向をより深くするように、すなわち、チルト角を大きくするように構成されていてもよい。
【００２２】
なお、アンテナ指向方向制御部１１は、周期的に、アンテナの垂直指向方向を決定するように構成されていてもよい。
【００２３】
また、アンテナ指向方向制御部１１は、移動機２からの信号の到来方向に応じて、アンテナの水平指向方向を決定するように構成されていてもよい。
【００２４】
例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、フェムト基地局１が、部屋の中央に設置されている場合、フェムト基地局１に対して、あらゆる方向から信号が到来する。
【００２５】
したがって、アンテナ指向方向制御部１１は、移動機２からの信号が３６０°のどちらからでも到来する場合、フェムト基地局１は部屋の中央に設置されているものと推定し、アンテナの水平指向方向を、オムニとして、つまり、指向性を持たせないように設定してもよい。
【００２６】
一方、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、フェムト基地局１が、壁面に設置されている場合、フェムト基地局１に対して、特定の方向からだけ信号が到来する。
【００２７】
したがって、アンテナ指向方向制御部１１は、移動機２からの信号が特定の方向からだけ到来する場合、フェムト基地局１は壁面に設置されているものと推定し、アンテナの水平指向方向を、開方向（かかる特定方向）に向けるように設定してもよい。
【００２８】
なお、アンテナ指向方向制御部１１は、以下のいずれかの手段によって、アンテナの指向方向（垂直指向方法及び水平指向方向）を変更するように構成されていてもよい。
【００２９】
・  指向方向の異なる複数のアンテナの切り替え
・  アンテナの角度の機械的な変更
・  アンテナの指向方向の電気的な変更
・  アンテナの特性の電気的な変更（例えば、アダプティブアレーアンテナとブロードアンテナとの特性切り替え）
また、アンテナ指向方向制御部１１は、アンテナの垂直指向方向を、複数の段階に分けて切り替えるように構成されていてもよい。かかる場合、アンテナ指向方向制御部１１は、パスの数とアンテナの垂直指向方向とを対応させて管理するように構成されているものとする。
【００３０】
さらに、アンテナ指向方向制御部１１は、所定期間内におけるパスの数の平均値や分散値等の統計値によって、アンテナの垂直指向方向を決定するように構成されていてもよい。
【００３１】
（本発明の第１の実施形態に係る基地局の動作）
図６及び図７を参照して、本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局１の動作について説明する。
【００３２】
第１に、図６を参照して、本実施形態に係るフェムト基地局１の第１の動作について説明する。フェムト基地局１は、設置された当初は、設置高さを認識することができないため、アンテナの垂直指向方向を水平方向に設定している。
【００３３】
図６に示すように、ステップＳ１０１において、フェムト基地局１は、移動機２からの信号をパス毎に分離し、分離されたパスの数を算出する。
【００３４】
ステップＳ１０２において、フェムト基地局１は、かかるパスの数と所定閾値Ｘとを比較する。
【００３５】
かかるパスの数の方が所定閾値Ｘよりも大きい場合、フェムト基地局１は、ステップＳ１０３において、設置高さを「低」と推定し、ステップＳ１０４において、アンテナの垂直指向方向を浅くする、すなわち、アンテナのチルト角を小さくする。
【００３６】
一方、かかるパスの数の方が所定閾値Ｘよりも大きくない場合、フェムト基地局１は、ステップＳ１０５において、設置高さを「高」と推定し、ステップＳ１０６において、アンテナの垂直指向方向を深くする、すなわち、アンテナのチルト角を大きくする。
【００３７】
第２に、図７を参照して、本実施形態に係るフェムト基地局１の第２の動作について説明する。フェムト基地局１は、設置された当初は、設置高さを認識することができないため、アンテナの垂直指向方向を水平方向に設定している。
【００３８】
図７に示すように、ステップＳ２０１において、フェムト基地局１は、移動機２からの信号をパス毎に分離し、分離されたパスの数を算出する。
【００３９】
ステップＳ２０２において、フェムト基地局１は、かかるパスの数に対応する設置高さを、フェムト基地局１の設置高さと推定する。
【００４０】
ステップＳ２０３において、フェムト基地局１は、アンテナのチルト角を、推定されたフェムト基地局１の設置高さに対応するチルト角とする。
【００４１】
（本発明の第１の実施形態に係る基地局の作用・効果）
本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局１によれば、移動機２からの信号のパスの数から移動機２とフェムト基地局１との間の障害物の多さを検知し、パスの数が多い、すなわち、障害物が多い場合には、フェムト基地局１の設置高さが低いと認識し、パスの数が少ない、すなわち、障害物が少ない場合には、フェムト基地局１の設置高さが高いと認識して、設置高さに応じて、アンテナの指向方向を変えることで、アンテナを効率良く利用することが可能になる。
【００４２】
したがって、本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局１によれば、フェムト基地局１に搭載するプラグアンドプレイ機能の１つとして、アンテナの指向方向を自動で最適に設定することが可能になり、フェムト基地局１の容量改善や品質改善に寄与することができる。
【００４３】
以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。
【００４４】
本実施形態の第１の特徴は、基地局（例えば、フェムト基地局）１であって、移動機２からの信号をパス毎に分離するように構成されている分離部（判断部）１２と、分離されたパスの数に応じて、アンテナの垂直指向方向を決定するように構成されているアンテナ指向方向制御部１１とを具備することを要旨とする。
【００４５】
本実施形態の第１の特徴において、アンテナ指向方向制御部１１は、パスの数が多くなるにつれて、アンテナの垂直指向方向をより浅くするように構成されていてもよい。
【００４６】
本実施形態の第１の特徴において、アンテナ指向方向制御部１１は、周期的に、アンテナの垂直指向方向を決定するように構成されていてもよい。
【００４７】
本実施形態の第１の特徴において、アンテナ指向方向制御部１１は、移動機２からの信号の到来方向に応じて、アンテナの水平指向方向を決定するように構成されていてもよい。
【００４８】
本実施形態の第２の特徴は、制御方法であって、基地局（例えば、フェムト基地局）１におけるアンテナの指向方向を制御する制御方法であって、移動機２からの信号をパス毎に分離する工程と、分離されたパスの数に応じて、アンテナの垂直指向方向を決定する工程とを有することを要旨とする。
【００４９】
（変更例）
なお、上述のフェムト基地局１の動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。
【００５０】
ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、ＣＤ-ＲＯＭといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。
【００５１】
かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ＡＳＩＣ内に設けられていてもよい。かかるＡＳＩＣは、フェムト基地局１内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとしてフェムト基地局１内に設けられていてもよい。
【００５２】
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局におけるアンテナの指向方向の制御について説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局におけるアンテナの指向方向の制御について説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局におけるアンテナの指向方向の制御について説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局におけるアンテナの指向方向の制御について説明するための図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１…フェムト基地局
１１…アンテナ指向方向制御部
１２…判断部
１３…信号復調部
１４…送受信部
２…移動機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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