(57)【要約】  端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムにおいて実行されるビーム送受信方法であって、基地局は、端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加してランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する第１ステップを有する。
2018066103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムにおいて実行されるビーム送受信方法であって、
前記基地局は、
前記端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加して前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する第１ステップを有する
ビーム送受信方法。
【請求項２】
前記基地局は、
前記報知信号を送信する際に使用したビーム方向の中から、前記端末が接続に適切と判断したビーム方向から地理的に最も遠いビーム方向、または、前記端末が測定した受信電力が最も低かったビーム方向を、前記第１ステップにより設定された前記ランダムアクセス信号の受信時における前記ビーム方向グループから外す第２ステップ
をさらに有する請求項１に記載のビーム送受信方法。
【請求項３】
前記基地局は、
隣接基地局が存在する場合に、前記報知信号の送信ビームを配置する際には、前記隣接基地局による前記報知信号の前記送信ビームのカバーエリアと接するように、自身のカバーエリアを設定する第３ステップ
をさらに有する請求項１または２に記載のビーム送受信方法。
【請求項４】
前記基地局は、前記端末と通信中である通信基地局と、前記通信基地局と隣接する隣接基地局とで構成され、
前記通信基地局は、前記隣接基地局が、前記第１ステップにより前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ランダムアクセス信号の受信時における前記ビーム方向グループを設定した際に、追加した前記ビーム方向に関する第１情報、および前記ランダムアクセス信号の受信タイミングに関する第２情報を前記隣接基地局から取得する第４ステップと、
前記隣接基地局から前記第１情報および前記第２情報を受信した場合には、前記第２情報に含まれる前記ランダムアクセス信号の前記受信タイミングにおいては、前記第１情報に含まれる追加した前記ビーム方向と重なる自局のビーム方向に存在する端末に対して通信用リソースを与えないか、あるいは、カバーエリアの境界に配置されたビーム方向に存在する端末に対して通信用リソースを与えないようにする第５ステップと
を有する請求項１から３のいずれか１項に記載のビーム送受信方法。
【請求項５】
前記基地局は、
前記第１ステップにより前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ビーム方向グループを設定した後に、前記ランダムアクセス信号の受信に伴う接続動作を完了する第６ステップと、
前記第６ステップによる前記接続動作が完了した後に、前記第１ステップにより追加した前記外側を向いたビーム方向を用いずに、通信状態に遷移した前記端末との通信を行う第７ステップと
をさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載のビーム送受信方法。
【請求項６】
前記基地局は、
前記第１ステップにより前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ビーム方向グループを設定した後に、前記ランダムアクセス信号の受信に伴う接続動作を完了する第６ステップと、
前記第６ステップによる前記接続動作が完了した後に、前記第１ステップにより追加した前記外側を向いたビーム方向を用いて、通信状態に遷移した前記端末との通信を行う際に、前記外側を向いたビーム方向を用いた通信の送信電力を低く設定するか、または、前記端末に設定するハンドオーバのためのしきい値を、通常よりも高い値に設定変更する第８ステップと
をさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載のビーム送受信方法。
【請求項７】
端末との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される基地局であって、
前記端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加して前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定し、ビーム方向制御を行う制御器
を備える基地局。
【請求項８】
前記制御器は、
前記報知信号を受信した前記端末から、接続に適切と判断したビーム方向に関する第３情報を受信し、前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する際に、前記報知信号の送信時に使用したビーム方向の中から、前記第３情報に含まれる前記端末が接続に適切と判断した前記ビーム方向から地理的に最も遠いビーム方向を前記ビーム方向グループから外す
請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記制御器は、
前記報知信号を受信した前記端末から、前記端末が測定した各ビーム方向の受信電力のうちで最も受信電力が低かったビーム方向に関する第４情報を受信し、前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する際に、前記報知信号の送信時に使用したビーム方向の中から、前記第４情報に含まれる前記最も受信電力が低かった前記ビーム方向を前記ビーム方向グループから外す
請求項７に記載の基地局。
【請求項１０】
前記基地局は、前記端末と通信中である通信基地局と、前記通信基地局と隣接する隣接基地局とで構成され、
前記通信基地局および前記隣接基地局におけるそれぞれの制御器は、報知信号の送信ビームを配置する際のカバーエリアに関して情報交換することで、互いのカラーエリアが接するように、自身のカバーエリアを設定する
請求項７から９のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１１】
前記基地局は、前記端末と通信中である通信基地局と、前記通信基地局と隣接する隣接基地局とで構成され、
前記隣接基地局における制御器は、前記ランダムアクセス信号の受信時における前記ビーム方向グループを設定した際に、追加した前記ビーム方向に関する第１情報、および前記ランダムアクセス信号の受信タイミングに関する第２情報を前記通信基地局に対して通知し、
前記通信基地局における制御器は、前記隣接基地局から前記第１情報および前記第２情報を受信した場合には、前記第２情報に含まれる前記ランダムアクセス信号の前記受信タイミングにおいては、前記第１情報に含まれる追加した前記ビーム方向と重なる自局のビーム方向に存在する端末に対して通信用リソースを与えないか、あるいは、カバーエリアの境界に配置されたビーム方向に存在する端末に対して通信用リソースを与えないようにする
請求項７から１０のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１２】
前記制御器は、前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ビーム方向グループを設定し、前記ランダムアクセス信号の受信に伴う接続動作が完了した後において、前記外側を向いたビーム方向を用いずに、通信状態に遷移した前記端末との通信を行う
請求項７から１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１３】
前記制御器は、前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ビーム方向グループを設定し、前記ランダムアクセス信号の受信に伴う接続動作が完了した後において、前記外側を向いたビーム方向を用いて、通信状態に遷移した前記端末との通信を行う際には、前記外側を向いたビーム方向を用いた通信の送信電力を低く設定するか、または、前記端末に設定するハンドオーバを判定するためのしきい値を、通常よりも高い値に設定変更する
請求項７から１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１４】
請求項８に記載の基地局との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される端末であって、
前記基地局から１以上のビーム方向に含まれている前記報知信号を受信した際に、前記１以上のビーム方向の中から接続に適切と判断したビーム方向を特定して前記第３情報を生成し、前記第３情報を前記基地局に送信する制御器
を有する端末。
【請求項１５】
請求項９に記載の基地局との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される端末であって、
前記基地局から１以上のビーム方向に含まれている前記報知信号を受信した際に、前記端末が測定した各ビーム方向の受信電力のうちで最も受信電力が低かったビーム方向を特定して前記第４情報を生成し、前記第４情報を前記基地局に送信する制御器
を有する端末。
【請求項１６】
請求項１３に記載の基地局との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される端末であって、
前記基地局から設定されたしきい値により、ハンドオーバを判定するためのしきい値を可変設定する制御器
を有する端末。
【請求項１７】
端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムであって、
前記基地局が、前記端末と通信中である通信基地局と、ハンドオーバ先候補となり得る周辺基地局とで構成されている場合に、
前記端末は、
前記通信基地局との間で信号品質劣化を検知した場合には、前記周辺基地局が送信している報知信号の測定結果を含むハンドオーバ要求を生成し、前記通信基地局へ通知し、
前記ハンドオーバ要求の返答として、ハンドオーバ先となる前記周辺基地局の情報を含むハンドオーバ実施命令を前記通信基地局から受信した場合には、前記ハンドオーバ先となる前記周辺基地局に対して接続要求としてのランダムアクセス信号を送信し、
前記ハンドオーバ先となる前記周辺基地局は、前記端末から前記ランダムアクセス信号を受信する際には、それ以前に前記報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加して前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する
無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信サービスエリアを形成する１台以上の基地局と、各通信サービスエリア内に存在する１台以上の端末とが通信を行うビーム送受信方法、基地局、端末、および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
基地局と端末が通信を行う際に、基地局が複数のアンテナを用いて通信対象端末の方向のみにビームを形成（ビームフォーミング）して、信号を送る技術がある。この技術により、無線信号が飛ぶ方向を絞ることができる。この結果、他の場所に存在する別の端末への干渉を防ぐ、あるいは低減することができる。【０００３】
また、特定の方向に無線信号を送信することにより、サービスエリア全体に信号送信する場合に比べて、送信電力を集中させることができ、信号到達距離の拡大に繋げることができる。【０００４】
このビームフォーミングは、基地局が端末から無線信号を受信する場合にも、適用できる。すなわち、基地局の受信アンテナに、無線信号を受信する方向を持たせることで、それ以外の方向から到来する干渉波の影響を防ぐ、または低減することができる。【０００５】
しかしながら、上述したように、ビームフォーミングを適用して特定の方向（ビーム方向）に形成された１本のビームは、ビーム方向にのみ信号が送信され、また、ビーム方向からのみ信号が受信されることになるため、１台の基地局のサービスエリア全体をカバーするには、ビーム方向を複数の方向に向ける必要がある。図１１は、複数のビーム方向によってサービスエリアを確保する基地局に関する説明図である。ビーム方向を複数の方向に向ける方法としては、１本のビームの向きを複数の方向に切り替えたり、異なる方向を向いた複数のビームを用いたり、これらを組み合わせたりすることが考えられる。【０００６】
端末は、通信を開始する初期接続の際には、まず、通信を行うための十分な信号品質が得られる基地局を探索する。また、端末は、通信を行う基地局を切り替える、いわゆるハンドオーバの際にも、通信中の基地局以外の周辺基地局について、同様に探索を行う。【０００７】
図１２は、ビームフォーミングを使わない無線通信システムにおける、一般的なハンドオーバシーケンスを示す説明図である。端末は、通信中の基地局（通信基地局）との間で信号品質劣化を検知すると、周辺基地局が送信している報知信号を受信し、品質を測定する。そして、端末は、測定した結果を、ハンドオーバ要求とともに、現在の通信基地局へ報告する。【０００８】
報告を受けた通信基地局は、通信を行うために必要な信号品質が得られる周辺基地局を１台決定し、決定した周辺基地局へハンドオーバ要求を行う。要求を受けた周辺基地局は、ハンドオーバ受入が可能ならば、通信基地局へその旨のレスポンスを返送する。【０００９】
ハンドオーバ受入可能のレスポンスを受けた通信基地局は、端末に対して、ハンドオーバ先となる周辺基地局の情報（基地局ＩＤなど）とともに、ハンドオーバ実施命令を送信する。【００１０】
ハンドオーバ実施命令を受けた端末は、ハンドオーバ先である周辺基地局に対し、通信要求として、ランダムアクセス（以下、ＲＡＣＨ信号と称す）を送信する。一方、ＲＡＣＨ信号を検出した周辺基地局は、ランダムアクセスレスポンスを当該端末へ返送し、通信を開始する。【００１１】
なお、基地局がＲＡＣＨ信号を受信できるタイミングに関する情報は、通常、報知信号に含まれている。従って、端末は、その報知信号から基地局のＲＡＣＨ信号受信タイミングを知ることができ、そのタイミングに合わせて、ＲＡＣＨ信号を送信する。【００１２】
なお、本明細書では、以下のような情報あるいは信号のいずれか、あるいは全てを、報知信号と呼ぶことにする。
・端末が基地局に周波数同期および時間同期をとるために必要で、かつ、基地局の識別子（基地局ＩＤ）を含む同期信号
・基地局からの信号の品質を測定するためのリファレンス信号（パイロット信号とも呼ぶ）
・端末が基地局との通信に至るまでに最低限必要な情報であり、例えば、基地局がＲＡＣＨ信号受信で使用している周波数とタイミングの情報【００１３】
ビームフォーミング技術を使ったシステムにおいて、初期接続を行う方法を開示している従来技術がある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１においては、１台の基地局が、端末が基地局を探索するための信号（探索用信号）を順番にビーム方向を変えて送信する。端末は探索用信号を受信して基地局を検出し、ＲＡＣＨ信号を検出した基地局に送信する。【００１４】
このとき、基地局は、タイミングごとに探索用信号を送信するビーム方向を変え、また、ＲＡＣＨ信号を受信するビーム方向も変える。このため、１つのビーム方向に探索用信号の送信ビームを向けるタイミングと同じ方向にＲＡＣＨ信号の受信ビームを向けるタイミングには対応関係があり、探索用信号には、対応するＲＡＣＨ信号の受信タイミングの情報が含まれている。【００１５】
なお、特許文献１の段落００４８〜００５２の記載から、探索用信号の送信で用いるビーム方向とＲＡＣＨ信号の受信で用いるビーム方向とは同一の方向であると考えられる。【００１６】
また、特許文献１は、基地局が複数のビームを同時に形成できる場合には、１つの受信タイミングで複数の方向にビームを形成してＲＡＣＨ信号を受信することを開示している。このとき、複数ビーム方向の組み合わせとしては、直交性の高いものが選択されることのみが記載されている。さらに、この特許文献１には、同様の考え方をハンドオーバにも適用する点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２０１５−１８５９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
端末が、周辺基地局の報知信号を受信してから、ＲＡＣＨ信号を送信するまでには、時間が経過している。その間に、端末は、移動している可能性がある。従って、特許文献１に記載されている方法だけでは、端末が周辺基地局の信号を測定した時点と、端末がＲＡＣＨ信号を送信する時点とでは、基地局が端末へ向ける最適なビーム方向が変わっている可能性がある。【００１９】
また、特許文献１は、１つのタイミングで複数のビームを形成することを述べている。しかしながら、特許文献１は、ビーム方向の組み合わせに関しては、お互いが直交するビームを組み合わせることのみを述べている。この場合でも、特許文献１は、報知信号（特許文献１における探索用信号に相当）の送信で用いるビーム方向とＲＡＣＨ信号の受信で用いるビーム方向とは、同一のものを使用すると考えられる。【００２０】
以上のように、端末は、周辺基地局の報知信号を受信した時点の結果から、最適ビーム方向を特定し、周辺基地局がＲＡＣＨ信号受信のためにその最適ビーム方向にビームを向けるタイミングでＲＡＣＨ信号を送信する。しかしながら、周辺基地局が、ＲＡＣＨ信号受信用に、ビームを最適ビーム方向に向けたタイミングで、端末がＲＡＣＨ信号を送信したとしても、その端末が、ビームのエリア外にすでに移動してしまったことに起因して、正しくＲＡＣＨ信号を受信できない問題が発生する。【００２１】
特に、端末が特定した最適ビーム方向が、サービスエリアのエッジに存在するビーム方向であり、端末がＲＡＣＨ信号を送信するときには、端末がサービスエリアの外に出てしまう場合が考えられる。この場合には、基地局が複数のビームを用いてＲＡＣＨ信号を受信しようとしても、報知信号送信とＲＡＣＨ信号受信で同一のビーム方向を使用している限り、ＲＡＣＨ信号を正しく受信できない問題が発生し得る。【００２２】
図１３は、サービスエリアを３２個のビーム方向でカバーしており、１６個のビーム方向に対して同時にビームを照射できる基地局を表現した図である。したがって、図１３に示す基地局は、報知信号を２回のタイミングに分けて、それぞれのタイミングで異なる１６方向に送信する。また、図１３に示す基地局は、ＲＡＣＨ信号受信も２回のタイミングに分けて、それぞれのタイミングで異なる１６方向から信号を受信する。【００２３】
この場合、端末が特定するビーム方向が、図中の「特定ビーム」であり、さらにＲＡＣＨ信号を送信する際には図中に示す方向へ端末が移動しているとすると、基地局は、ＲＡＣＨ信号を正しく受信できない。【００２４】
なお、特許文献１のみならず、図１２の例を応用し、ハンドオーバの際に、端末から測定結果の報告を受けた通信基地局が、ハンドオーバ先基地局と、ハンドオーバ先ビーム方向を決定したとしても、同様の問題が発生する。さらには、ハンドオーバ時に限らず、端末が初めて基地局と接続される初期接続時にも、ＲＡＣＨ信号の送受が必要であり、同様の問題が発生する。なお、前記ハンドオーバ先ビーム方向とは、端末がハンドオーバのために送信するＲＡＣＨ信号を周辺基地局が受信する際にビームを向ける方向のことである。ハンドオーバ実行前に端末が周辺基地局の報知信号を受信する際、複数のビームそれぞれが送信している報知信号を受信し、この結果を基に通信基地局がこのハンドオーバ先ビーム方向決定することができる。【００２５】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、初期接続時またはハンドオーバ時に、移動している端末からＲＡＣＨ信号を受信できなくなる状態の発生を抑制し、従来よりも初期接続またはハンドオーバをより確実に実行することのできるビーム送受信方法、基地局、端末、および無線通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明に係るビーム送受信方法は、端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムにおいて実行されるビーム送受信方法であって、基地局は、端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加してランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する第１ステップを有するものである。【００２７】
また、本発明に係る基地局は、端末との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される基地局であって、端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加してランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定し、ビーム方向制御を行う制御器を備えるものである。【００２８】
また、本発明に係る端末は、基地局との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される端末であって、基地局から１以上のビーム方向に含まれている報知信号を受信した際に、１以上のビーム方向の中から接続に適切と判断したビーム方向を特定して第３情報を生成し、第３情報を基地局に送信する制御器を有するものである。【００２９】
さらに、本発明に係る無線通信システムは、端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムであって、基地局が、端末と通信中である通信基地局と、ハンドオーバ先である周辺基地局とで構成されている場合に、端末は、通信基地局との間で信号品質劣化を検知した場合には、周辺基地局が送信している報知信号の測定結果を含むハンドオーバ要求を生成し、通信基地局へ通知し、ハンドオーバ要求の返答として、ハンドオーバ先となる周辺基地局の情報を含むハンドオーバ実施命令を通信基地局から受信した場合には、ハンドオーバ先となる周辺基地局に対して接続要求としてのランダムアクセス信号を送信し、ハンドオーバ先となる周辺基地局は、端末からランダムアクセス信号を受信する際には、それ以前に報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加してランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定するものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、基地局におけるＲＡＣＨ信号受信時に、複数ビーム方向の組み合わせとして、ＲＡＣＨ信号受信以前の報知信号送信で使用したビーム方向よりもさらに外側を向いたビーム方向を用いる構成を備えている。この結果、初期接続時またはハンドオーバ時に、移動している端末からＲＡＣＨ信号を受信できなくなる状態を抑制し、従来よりも初期接続またはハンドオーバをより確実に実行することのできるビーム送受信方法、基地局、端末、および無線通信システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１において、基地局が報知信号を送信する際のビーム方向グループを示した図である。
【図１Ｂ】本発明の実施の形態１において、基地局がＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向グループを示した図である。
【図２Ａ】本発明の実施の形態１において、移動距離が短いと判断した場合に、基地局がＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向グループを示した図である。
【図２Ｂ】本発明の実施の形態１において、移動距離が長いと判断した場合に、基地局がＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向グループを示した図である。
【図３】本発明の実施の形態１において、基地局がＲＡＣＨ信号を受信する際の追加ビームを示した図である。
【図４】本発明の実施の形態１における基地局の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における端末の構成を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態１における基地局および端末を実現するハードウェア構成の一例を示した図である。
【図７Ａ】本発明の実施の形態１において、基地局が報知信号を装置能力最大値のビーム方向の組合せとして送信する際のビーム方向グループを示した図である。
【図７Ｂ】本発明の実施の形態１において、基地局が図７Ａに示したような報知信号の送信を行った後に、ＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向グループを示した図である。
【図８】本発明の実施の形態１において、他の通信端末の存在を考慮して除外するビームを特定することで構成された、ＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向グループを示した図である。
【図９】本発明の実施の形態１において、隣接する基地局のビーム配置の関係を示した図である。
【図１０】本発明の実施の形態１において、隣接する基地局のビーム配置の関係を示すとともに、ＲＡＣＨ信号受信の際に追加するビーム方向も考慮した図である。
【図１１】複数のビーム方向によってサービスエリアを確保する基地局に関する説明図である。
【図１２】ビームフォーミングを使わない無線通信システムにおける、一般的なハンドオーバの信号シーケンスを示す説明図である。
【図１３】サービスエリアを３２個のビーム方向でカバーしており、１６個のビーム方向に対して同時にビームを照射できる基地局を表現した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明のビーム送受信方法、基地局、端末、および無線通信システムの好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００３３】
実施の形態１．
本実施の形態１に係るビーム送受信方法は、ＲＡＣＨ信号（接続要求）を受信する際のビーム方向として、報知信号を送信する際のビーム方向よりもサービスエリアの外側を向いたビーム方向を使用する点を技術的特徴とする。図１Ａは、本発明の実施の形態１において、基地局が報知信号を送信する際のビーム方向グループを示した図である。ここで、ビーム方向グループとは、何らかの条件でまとめられた１個以上のビーム方向を含むグループであり、図１Ａにおいて、同じタイミングで報知信号が送信されるビーム方向のグループを示す。また、図１Ｂは、本発明の実施の形態１において、基地局がＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向グループを示した図である。
【００３４】
図１Ａ、図１Ｂのそれぞれにおいて、実線で描かれた複数の方向が同時に使用される一つのグループであり、点線で描かれた複数の方向が、別の一つのグループである。図１Ａに示した報知信号を送信する際のビーム方向に比べて、図１Ｂに示したＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向は、基地局のサービスエリアにおいて、より外側を向いたビーム方向が追加されている。
【００３５】
端末は、報知信号を受信して適切なビーム方向を判断する。この際、端末によって判断されたビーム方向が図１Ａに示すビーム方向１だった場合を考える。この場合、その後にＲＡＣＨ信号を送信するまでに端末が移動してしまい、ビーム方向１のエリアを出てしまう可能性がある。
【００３６】
そのような状況で、ＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向が、報知信号送信時のビーム方向と同一である場合には、基地局は、ＲＡＣＨ信号を受信できなくなるおそれがある。しかしながら、本実施の形態１では、図１Ｂに示すように、ＲＡＣＨ信号受信時において、報知信号送信時に形成しているサービスエリアのさらに外側のビーム方向を用いる受信方法を採用している。この結果、本実施の形態１に係るビーム送受信方法は、確実にＲＡＣＨ信号を受信できることとなる。
【００３７】
なお、ビームを形成する基地局に対して、端末が特定したビーム方向が事前に通知される場合を考える。この場合には、端末によって特定されたビーム方向が、報知信号送信時に形成しているサービスエリアのエッジであれば、基地局は、ＲＡＣＨ信号受信時において、図１Ｂに示すように、さらに外側のビームを用いる。
【００３８】
一方、端末によって特定されたビーム方向が、報知信号送信時に形成しているサービスエリアのエッジでないならば、基地局は、ＲＡＣＨ信号受信時において、さらに外側のビームを用いる必要はない。
【００３９】
また、ビームを形成する基地局に対して、端末が特定したビーム方向が事前に通知されない場合を考える。この場合には、基地局は、ＲＡＣＨ信号受信時において、常に図１Ｂに示すように、さらに外側のビームを用いることとなる。
【００４０】
ハンドオーバにおいて、端末は、ハンドオーバ要求を行うと同時に、特定したビーム方向の情報を通信基地局へ通知することが可能である。従って、通信基地局は、端末から受信したこの情報をハンドオーバ先となる周辺基地局へ通知することができる。この結果、通信基地局からこの通知を受けた周辺基地局は、特定されたビーム方向次第で、ＲＡＣＨ信号受信時に上述したようなさらに外側のビームを用いる動作を行うことができる。
【００４１】
また、端末は、いずれの基地局にも接続されていない状態から通信を開始する場合に行う初期接続動作においては、基地局へ事前に特定したビーム方向を通知することはできない。このため、そのような端末のＲＡＣＨ信号を受信する基地局は、ＲＡＣＨ信号を受信する際には、常に図１Ｂに示すように、さらに外側のビームを用いることが必要である。
【００４２】
なお、端末は、基地局１台と接続済みで、さらに２台目の基地局と接続動作を行うような場合を考える。このような場合には、１台目の基地局と２台目の基地局との間で情報をやり取りする機能があれば、１台目の基地局が生成するビームの中で端末が特定したビーム方向を、事前に２台目の基地局へ通知することは可能である。
【００４３】
基地局は、接続動作を行う端末の移動速度と、接続動作において端末が報知信号を測定する時間からＲＡＣＨ信号を送信する時間までの時間差と、を基に端末が移動し得る移動距離を計算することができる。さらに、基地局は、その計算結果から、追加する外側のビームの照射位置を決めることができる。なお、前記の端末の移動速度は、端末から通知することで、基地局は、その情報を取得可能である。また、端末のＲＡＣＨ信号送信の時間は、基地局におけるＲＡＣＨ信号受信の時間と同一であり、この時間は、接続動作が行われる毎に基地局によって決定され、基地局が上記移動距離を計算するとともに、接続動作を行う端末に通知する。
【００４４】
図２Ａは、本発明の実施の形態１において、移動距離が短いと判断した場合に、基地局がＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向グループを示した図である。一方、図２Ｂは、本発明の実施の形態１において、移動距離が長いと判断した場合に、基地局がＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向グループを示した図である。
【００４５】
基地局は、計算した移動距離が短ければ、図２Ａに示すように、追加する外側のビームを、特定ビーム方向に近い位置に設定して照射することができる。一方、基地局は、計算した移動距離が長ければ、図２Ｂに示すように、追加する外側のビームを、特定ビーム方向から離した位置に設定して照射することができる。
【００４６】
上記では、端末の移動距離が接続動作ごとに異なる想定で説明したが、あるいは、端末が異なっても基地局がサポートする最大移動速度が常に決まっており、かつ、報知信号測定時間とＲＡＣＨ信号送信時間の時間差が固定的にあらかじめ決まっている場合には、基地局は、あらかじめ追加するビームの照射位置を固定的に決めておくこともできる。その場合、基地局は、例えば、隣接するビームについてお互いの最大利得が得られる方向の角度差をθ°として決定する。基地局は、サポートする端末の最大移動速度、およびあらかじめ決まっている端末の報知信号測定時間とＲＡＣＨ信号送信時間との時間差から決まる端末の最大移動距離、から角度θ°を決定することができる。
【００４７】
また、端末の移動方向が基地局にとって既知である場合には、基地局は、移動方向に向けて、図１、図２に示したように１本のビームを追加すればよい。一方、基地局が、端末の移動方向を知ることができない場合には、追加するビームを１本とするのではなく、複数方向にビームを追加することもできる。図３は、本発明の実施の形態１において、基地局がＲＡＣＨ信号を受信する際の追加ビームを示した図である。
【００４８】
図４は、本発明の実施の形態１における基地局の構成を示す図である。通信中は、基地局が繋がっているネットワークから到着する各端末へのデータを、制御器１１が受け取る。制御器１１は、各端末へデータを送るタイミング、あるいは送る際に使用する無線リソースの管理を行っている。
【００４９】
また、制御器１１は、端末からデータを受けるためのタイミングや、受ける際に使用する無線リソースの管理も行っている。さらに、制御器１１は、報知信号の送信タイミングとそれを送信するための無線リソースの管理も行っている。
【００５０】
そして、制御器１１は、ある特定の端末に対してデータを送ること、あるいは不特定多数の端末へ報知信号を送ることを決定し、送るべき情報を変復調器１２へ通知する。変復調器１２は、通知された情報に信号変調をかけ、送受信器１３に送信する。なお、変復調器１２が行う変調あるいは復調の処理は、既存の無線通信装置において行われている処理を実施すればよい。
【００５１】
送受信器１３は、受け取った変調信号をデジタルからアナログに変換し、さらに、無線周波数へアップコンバートする。送受信器１３で処理された信号は、アンテナ部１４から端末へ送信される。なお、アンテナ部１４は、情報を送る先の端末の方向にビームを向けるように、制御器１１によって制御される。アンテナ部１４から送信されるビームの方向を制御する処理は、例えば、特許文献１に記載されている方法を用いて行えばよい。
【００５２】
制御器１１がある特定の端末からデータを受け取ることを決定すると、アンテナ部１４は、データを送ってくる端末の方向にビームを向けるように、制御器１１によって制御される。アンテナ部１４が受けた信号は、送受信器１３に送信される。
【００５３】
送受信器１３は、受信した信号の周波数をダウンコンバートし、さらに、その信号をアナログからデジタルに変換して、変復調器１２へ送信する。変復調器１２は、信号復調を行い、復調後のデータを、制御器１１に送る。
【００５４】
制御器１１は、受け取ったデータをネットワークへ流す。また、受け取ったデータが端末からのハンドオーバ要求であれば、制御器１１は、データに付随して受け取った周辺基地局の報知信号測定結果の分析を行う。
【００５５】
ハンドオーバ要求を受けた基地局は、制御器１１にて、端末が報告した報知信号測定結果から、ハンドオーバ先として適切な周辺基地局を判定し、該当周辺基地局へハンドオーバ要求を行う。この際、基地局は、端末によって特定されたビーム方向の情報も通知する。この情報は、例えば、ビームを区別するために周辺基地局が報知信号に付与しているビームＩＤなどで、ハンドオーバ要求とともに端末から基地局へ通知されるものである。さらに、基地局は、ハンドオーバを行う端末のＩＤなどの情報も、ハンドオーバ要求に含めて通知する。
【００５６】
周辺基地局からレスポンスを受け取った基地局は、制御器１１でハンドオーバ実施命令を作成して、変復調器１２、送受信器１３、アンテナ部１４を通して、ハンドオーバ要求を出した端末に対して、ハンドオーバの実施を指示する。なお、このハンドオーバ実施命令には、ハンドオーバ先基地局のＩＤ、および周辺基地局があらかじめ決定する、あるいは周辺基地局がハンドオーバ動作の度に決定するＲＡＣＨ信号を端末が送信するタイミング情報が含まれている。
【００５７】
一方、ハンドオーバ要求を受けた周辺基地局は、ハンドオーバ要求と同時に通知を受けたビーム方向の情報を基に、そのビーム方向が含まれるビーム方向グループのＲＡＣＨ受信タイミングで、ハンドオーバを行う端末のＲＡＣＨ信号を待つ。この時のビーム方向の制御は、先の図１〜図３を用いて上述した動作に従う。
【００５８】
すなわち、ハンドオーバ要求を受けた周辺基地局は、通知を受けたビーム方向が報知信号送信時に形成しているサービスエリアのエッジであれば、さらに外側のビーム方向も追加してＲＡＣＨ信号を待ち、サービスエリアのエッジでなければ、外側のビーム方向を追加せず、報知信号送信時と同一のビーム方向を用いてＲＡＣＨ信号を待つ。
【００５９】
ハンドオーバ先となった周辺基地局の制御器１１は、ＲＡＣＨ信号受信タイミングで、アンテナ部１４のビーム方向を制御する。ＲＡＣＨ信号検出器１５は、送受信器１３を経由して入力された信号に対して、ＲＡＣＨ信号の検出動作を行う。そして、ＲＡＣＨ信号検出器１５は、ＲＡＣＨ信号を検出すると、制御器１１にＲＡＣＨ信号検出を通知する。
【００６０】
制御器１１は、ＲＡＣＨ信号検出の通知を受けると、ランダムアクセスレスポンスを生成し、変復調器１２、送受信器１３、アンテナ部１４を通して、端末に対してランダムアクセスレスポンスを返送する。
【００６１】
図５は、本発明の実施の形態１における端末の構成を示した図である。通信中は、端末で発生したデータを制御器２１が検出し、基地局から割り当てられた送信タイミングと無線リソースに従って、検出したデータを変復調器２２へ送信する。変復調器２２は、受信したデータに信号変調をかけ、送受信器２３に送信する。
【００６２】
送受信器２３は、受け取った変調信号をデジタルからアナログに変換し、さらに、無線周波数へアップコンバートする。送受信器２３で処理された信号は、アンテナ部２４から基地局へ送信される。
【００６３】
端末は、信号を受信する際には、いつでも自局宛の信号を受信、復調できるように、制御器２１、変復調器２２、送受信器２３、アンテナ部２４を動作させる。そして、端末は、信号の中に自局宛であるメッセージを確認すると、自局宛データとして処理する。
【００６４】
この時、品質測定器２５は、自局宛データが載った信号、あるいは報知信号に対して、受信電力レベルやＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｌｕｓ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を測定し、その結果を制御器２１に報告する。
【００６５】
報告を受けた制御器２１は、測定値があらかじめ決めておいたしきい値を下回るならば、品質劣化と判断する。さらに、制御器２１は、品質測定器２５に対して、周辺基地局の報知信号を測定するように指示する。
【００６６】
周辺基地局の報知信号を測定するよう指示を受けた品質測定器２５は、測定結果を制御器２１に報告する。周辺基地局の測定結果を受けた制御器２１は、接続候補となる周辺基地局毎に、通信するために適切であると判定できるビーム方向を特定し、測定結果と特定結果をハンドオーバ要求のメッセージに入れ、変復調器２２、送受信器２３、アンテナ部２４を通して、現在の通信基地局へ送信する。なお、前記のビーム方向特定は、基地局が複数ビームを使って報知信号を送信する際に、各ビームの報知信号に、例えば、ビームＩＤを付与し、端末は、受信電力レベルやＳＩＮＲが最も高いビームを選択することで可能となる。ハンドオーバ要求メッセージには、前記特定結果としてビームＩＤを入れればよい。
【００６７】
端末は、基地局から受信した自局宛データにハンドオーバ実施命令が入っていた場合には、通知を受けた情報を用いて、ハンドオーバ先基地局に対し、ＲＡＣＨ信号送信タイミングで、ＲＡＣＨ信号を送信することとなる。そのため、制御器２１は、ＲＡＣＨ信号生成器２６にＲＡＣＨ信号生成を指示する。
【００６８】
生成されたＲＡＣＨ信号は、送受信器２３、アンテナ部２４を通して、ハンドオーバ先基地局へ送信される。また、ＲＡＣＨ信号送信後、制御器２１は、変復調器２２から受け取る復調後のデータから、ランダムアクセスレスポンスを検出する動作を行う。
【００６９】
図６は、本発明の実施の形態１における基地局および端末を実現するハードウェア構成の一例を示した図である。先の図４に示した基地局は、例えば、プロセッサ３１、メモリ３２、送信機３３、受信機３４、およびアンテナ装置３５により実現される。
【００７０】
プロセッサ３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などである。
【００７１】
メモリ３２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等である。
【００７２】
基地局の制御器１１、変復調器１２、およびＲＡＣＨ信号検出器１５は、プロセッサ３１およびメモリ３２に格納されているプログラムにより実現される。具体的には、プロセッサ３１が、各部の動作を行うためのプログラムをメモリ３２から読み出して実行することにより実現される。
【００７３】
送受信器１３は、送信機３３および受信機３４により実現される。すなわち、送受信器１３における送信処理は、送信機３３において実施され、送受信器１３における受信処理は、受信機３４において実施される。アンテナ部１４は、アンテナ装置３５により実現される。
【００７４】
また、先の図５に示した端末の制御器２１、変復調器２２、およびＲＡＣＨ信号生成器２６は、プロセッサ３１およびメモリ３２に格納されているプログラムにより実現される。具体的には、プロセッサ３１が、各部の動作を行うためのプログラムをメモリ３２から読み出して実行することにより実現される。
【００７５】
送受信器２３は、送信機３３および受信機３４により実現される。すなわち、送受信器２３における送信処理は、送信機３３において実施され、送受信器２３における受信処理は、受信機３４において実施される。品質測定器２５も、受信機３４により実現される。アンテナ部２４は、アンテナ装置３５により実現される。
【００７６】
以上の説明では、端末が適切なビーム方向を特定するものとして記載した。しかしながら、端末は、測定結果のみを通信基地局へ報告し、ビーム方向の特定は、通信基地局、またはハンドオーバ先基地局が行うこととしてもよい。例えば、端末は、ハンドオーバ要求のメッセージに測定したビームの全てについてＩＤと受信電力レベルやＳＩＮＲの情報を載せ、通信基地局またはハンドオーバ先基地局にて、ある選択基準に基づいて特定すればよい。なお、ある選択基準とは、最も高い受信電力レベルやＳＩＮＲを持つビームを選択することなどが考えられる。
【００７７】
なお、図１では、報知信号を送信する際に同時にビーム方向を組み合わせる数が１２個として記載されている。この場合、基地局アンテナの装置能力として同時に形成できる最大ビーム数は、１６と想定されており、報知信号を送信する際には最大ビーム数よりも少ない数のビーム方向を組み合わせている。
【００７８】
これに対して、図１と異なり、報知信号を送信する際に同時にビーム方向を組み合わせる数を、装置能力最大値である１６個とする方法もある。図７Ａは、本発明の実施の形態１において、基地局が報知信号を装置能力最大値のビーム方向の組合せとして送信する際のビーム方向グループを示した図である。また、図７Ｂは、本発明の実施の形態１において、基地局が図７Ａに示したような報知信号の送信を行った後に、ＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向グループを示した図である。
【００７９】
図７Ａでわかるように、報知信号を送信する際のビーム数が、送信能力最大値に相当する１６個として、ビーム方向グループが構成されている。
【００８０】
これに対するＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向グループは、図７Ｂに示すように、報知信号を送信する際のビーム方向よりも外側のビーム方向を追加した上で、送信能力最大値に相当する１６個のビームとして、ビーム方向グループが構成されている。
【００８１】
このとき、外側に追加ビームを１つ加える代わりに、図７Ｂにハッチングされたビーム方法として示されているように、基地局アンテナに近い１つのビーム方向が、ビーム方向グループから外されている。この結果、図７Ｂのビーム方向グループを、送信能力最大値に相当する１６個のビーム方向として構成することができる。
【００８２】
換言すると、同時に形成できるビーム数が送信能力最大値に相当する１６個に制約される場合を考える。この場合、外側のビーム方向を追加する代わりに、他のいずれかのビーム方向をグループから外さなければならない。そこで、基地局がＲＡＣＨ信号を受信することへの影響を少なくすることを考慮し、端末が接続のために適切と判断した特定ビームから地理的に最も遠いビームを、グループから外している。
【００８３】
なお、図７では、追加ビームとして１本の外側のビームを追加しているが、２本以上を追加することも可能である。その場合には、特定ビームから遠い方向において、追加したビーム本数に相当する数のビームを外していくこととなる。
【００８４】
なお、ここで述べている１２個や１６個は、あくまでも例である。発明の本質は、報知信号送信時のビーム方向数とＲＡＣＨ信号受信時のビーム方向数を異ならせるか、同一とするか、である。
【００８５】
上述した特定ビームから地理的に最も遠いビームを特定するためには、一例として、以下のような方法を採用することができる。まず、各ビームの最大利得が得られる方向を地面にビーム照射したときに得られる地点を求める。そして、特定ビームから得られる地点から最も直線距離が離れた地点を照射しているビームを、特定ビームから地理的に最も遠いビームとする。
【００８６】
または、地理的距離の代わりに、端末が報知信号を測定した結果、受信電力が最も低かったビームを、除外対象のビームとすることも考えられる。
【００８７】
また、上述した「地理的に最も遠いビーム」や「受信電力が最も低かったビーム」を指標にした場合、指標により複数のビーム方向が同等にあることで、ＲＡＣＨ信号受信に使用するビーム方向グループから外す候補となるビーム方向の数が、外す必要のある方向数よりも多い場合が考えられる。このような場合には、他の通信端末が存在するか否かを、除外するビームを特定するための判定基準に追加することもできる。
【００８８】
図８は、本発明の実施の形態１において、他の通信端末の存在を考慮して除外するビームを特定することで構成された、ＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向グループを示した図である。ここでは、「受信電力が最も低かったビーム」を指標にしたとき、図８中の「通信端末が存在するビーム方向」と「削除ビーム方向」の２つの方向が、同等の低い受信電力であったためにグループから外す候補として挙がったとする。
【００８９】
この場合、「通信端末が存在するビーム方向」が、「地理的に最も遠いビーム」に相当するが、通信端末が存在している。その一方で、「削除ビーム方向」は、通信端末が存在していない。そこで、図８の例では、最終的に、「削除ビーム方向」をグループから外している。
【００９０】
このようにすることで、「通信端末が存在するビーム方向」は、ＲＡＣＨ信号を受信するために使用するだけでなく、ＲＡＣＨ信号が配置される周波数リソース以外の周波数リソースを使って通信端末との通信を維持することができる。
【００９１】
図９は、本発明の実施の形態１において、隣接する基地局のビーム配置の関係を示した図である。図９に示す通り、２つの基地局Ａ，Ｂのそれぞれの報知信号の送信用ビームを決定する際に、お互いのカバーエリアが接するように配置する。
【００９２】
なお、ＲＡＣＨ信号受信時に追加するビーム方向は、考慮しない。このような配置を採用することで、端末が接続する基地局を探索するための測定時に、カバーエリアに穴が開かず、接続すべき基地局とビームを正確に検出することができる。
【００９３】
図１０は、本発明の実施の形態１において、隣接する基地局のビーム配置の関係を示すとともに、ＲＡＣＨ信号受信の際に追加するビーム方向も考慮した図である。具体的には、この図１０には、図９で示した報知信号を送信する際のビーム方向に加え、ＲＡＣＨ信号受信の際に追加するビーム方向も追加して記載されている。
【００９４】
図１０中の一点鎖線の楕円として示したビーム方向が、基地局ＡがＲＡＣＨ信号受信の際に追加するビーム方向である。図１０でわかるように、基地局Ａが追加するビーム方向は、隣接する基地局Ｂが報知信号を送信するビーム方向と重なっている。
【００９５】
報知信号が送信されるビーム方向は、報知信号送信時のみに使用するのではなく、通常の通信にも使用する。したがって、基地局Ａが追加ビームを用いてＲＡＣＨ信号を受信する際に、基地局Ｂと通信している端末が通信信号を送信すると、その通信信号とＲＡＣＨ信号が干渉し、それぞれの信号を正しく受信できない可能性がある。
【００９６】
そこで、本発明では、ある基地局がＲＡＣＨ信号を受信するタイミングでは、それに隣接する基地局は、ＲＡＣＨ信号を送信する端末が存在するビーム方向と重なる自局のビーム方向に存在する通信端末には、通信用のリソースを与えない方式を採用する。このような方式を実現するために、ＲＡＣＨ信号を受信する基地局は、ＲＡＣＨ信号受信時に使用する追加ビームの情報を、隣接基地局へ通知する。
【００９７】
追加ビームの情報は、緯度、経度のような地理的情報でもよいし、自局から見た角度情報でもよい。また、あらかじめ地理的情報や角度情報を番号で示すマッピングテーブルを隣接基地局間で共有していれば、ＲＡＣＨ信号受信時には、番号を通知するだけでもよい。隣接基地局は、通知された番号とマッピングテーブルを用いて、追加ビームの地理的情報や角度情報を取得できる。
【００９８】
この動作を実施する基地局装置は、先の図４に示したものと同一の構成で実現可能である。ＲＡＣＨ信号受信を行う基地局の制御器１１は、追加ビームの情報を、他基地局インタフェースを用いて隣接基地局へ通知する。また、制御器１１は、ＲＡＣＨ信号受信を行うタイミング情報も隣接基地局へ通知する。
【００９９】
ＲＡＣＨ信号受信向けの追加ビームの情報を受け取った隣接基地局の制御器１１は、追加ビームの情報から、そのビーム方向に重なる自局のビーム方向を特定する。さらに、隣接基地局の制御器１１は、同時に通知されたＲＡＣＨ信号受信のタイミング情報を用い、そのタイミングでは、特定した自局ビーム方向に存在する端末には通信リソースを与えないようにスケジューリングを実施する。
【０１００】
このとき、仮にＲＡＣＨ信号受信に用いられるリソースが周波数軸上の限定された領域だけであるならば、隣接基地局は、周波数軸上の全てのリソース使用を避けるのではなく、ＲＡＣＨ信号受信で用いられる周波数リソースのみについて使用を避けるようにスケジューリングを実施してもよい。この場合には、ＲＡＣＨ信号受信を行う基地局は、ＲＡＣＨ信号受信に用いる周波数リソースの情報も、隣接基地局に通知する。
【０１０１】
上記では、ある基地局がＲＡＣＨ信号を受信する際に、追加するビーム情報を隣接基地局が受け、その隣接基地局は、通知されたビーム方向と重なる自局のビーム方向に存在する端末へのリソース割当を控える制御とした。
【０１０２】
しかしながら、隣接基地局は、ビーム方向が重ならなくても、ある基地局とのカバーエリア境界に近いビームについては、そこに存在する端末全てに対して、ＲＡＣＨ信号受信と同一タイミングではリソース割当を控える制御を行うようにしてもよい。カバーエリア境界に近いビームに存在する端末は、隣の基地局に干渉を与えてしまう可能性がある。このため、隣接基地局によってこのような制御を行うことにより、干渉を最大限に回避することができる。この制御も、ＲＡＣＨ信号受信を行う基地局から追加ビームの情報を隣接基地局が受け取った場合に実施する。
【０１０３】
上記では、ＲＡＣＨ信号受信が行われる際の干渉回避の方法を述べた。しかしながら、ＲＡＣＨ信号を伴う接続動作が完了し、当該端末が通信状態に遷移した後もＲＡＣＨ信号受信時に追加したビーム方向を用いると、隣接基地局と干渉を回避するために常にリソース割当を融通し合う動作が必要となってしまう。よって、追加ビームを使って接続動作が完了した端末は、通信状態に遷移した後、隣接基地局へハンドオーバさせることが有効となる。
【０１０４】
当該端末にハンドオーバさせる１つの方法として、基地局は、通信状態に遷移した後は、追加ビーム方向を使わず、報知信号送信の際に使用していたビーム方向を選択して使うことが考えられる。それにより、当該端末方向にはビーム利得が低くなるため、端末は、通信品質が悪いと判断し、ハンドオーバ要求が発生する。
【０１０５】
あるいは、端末にハンドオーバさせる別の方法として、基地局は、追加ビームを使うものの、送信電力を低くすることが考えられる。この場合でも、端末は、通信品質が悪いと判断し、ハンドオーバ要求が発生する。
【０１０６】
また、端末にハンドオーバさせるさらに別の方法として、基地局は、端末に対して、ハンドオーバ要求を発生させるしきい値を通常よりも高い値として通知し、しきい値を高く設定変更することが考えられる。端末は、設定されたしきい値と測定した通信品質を比較し、その品質がしきい値を下回る場合に周辺基地局の信号を測定する動作に入り、よい良い通信品質が得られそうな基地局が検出できると、ハンドオーバ要求を行う。従って、端末において、このしきい値が高く設定されれば、ハンドオーバ要求が発生しやすくなる。
【０１０７】
この動作を実施する基地局装置は、先の図４に示したものと同一の装置構成で実現可能である。制御器１１は、対象端末との通信に使用するビーム方向を選択する、あるいはビームの送信電力を通常よりも低く設定する、または対象端末に通常よりも高いしきい値を通知することで、端末にハンドオーバさせやすい動作をさせることができる。
【０１０８】
以上では、ビーム方向グループの決定や、ビーム方向の決定などを行う制御器１１が、基地局に含まれる構成として説明を行った。しかしながら、基地局は、さらに２つの装置に分かれる可能性がある。例えば、図４の例でいえば、変復調器１２、送受信器１３、アンテナ部１４、ＲＡＣＨ信号検出器１５が１つの装置で、制御器１１が別の装置となる場合が、２つの装置に分かれた構成として考えられる。
【０１０９】
あるいは、送受信器１３、アンテナ部１４が１つの装置で、制御器１１、変復調器１２、ＲＡＣＨ信号検出器１５が別の装置となる場合が、２つの装置に分かれた別の構成として考えられる。
【０１１０】
あるいは、複数の基地局の連携を実施し易くするために、複数の基地局と通信インタフェースを持つ制御局を別途設置する場合であり、この制御局に制御器１１を配置することも、２つの装置に分かれた別の構成として考えられる。
【０１１１】
そして、本実施の形態１における制御器１１は、上述したような種々の装置構成に依存することなく、どのような装置構成であっても、上述した機能を持つことができる。
【０１１２】
本実施の形態１は、基地局が複数のビームを用いてＲＡＣＨ信号を受信する際に使用するビーム方向に、報知信号を送信する際に使用するビーム方向に加えて、さらに外側を向いたビーム方向を含ませることのできる構成を備えている。
【０１１３】
この結果、端末が報知信号を受信して適切であると判断したビーム方向が、報知信号送信に使用したビーム方向の中で最も外側のビーム方向であり、次に、ＲＡＣＨ信号を送信するまでの間に前記適切であると判断されたビーム方向から端末が出て行ってしまった場合でも、基地局は、確実にＲＡＣＨ信号を受信できる。
【０１１４】
また、本実施の形態１による基地局は、ＲＡＣＨ信号を受信する際のビーム方向グループとして、報知信号を送信する際のビーム方向よりも外側を向いたビーム方向を追加する場合に、端末が接続に適切であると判断したビームから地理的に最も遠いビーム方向、または端末が測定した受信電力が最も低かったビーム方向を、ＲＡＣＨ信号受信時のビーム方向グループから外すことのできる構成を備えている。
【０１１５】
この結果、同時に形成できるビーム数に制限がある場合にも、ＲＡＣＨ信号受信の性能を維持しながら、外側を向いたビーム方向を追加することができる。
【０１１６】
また、本実施の形態１による互いに隣接する２つの基地局におけるそれぞれのビーム配置を、報知信号の送信ビームを配置したときに、お互いのカバーエリアが接するように設定する構成を備えている。
【０１１７】
この結果、端末が、接続する基地局を探索するための測定時において、カバーエリアに穴が開かず、接続すべき基地局とビームを正確に検出できる。
【０１１８】
また、本実施の形態１による基地局は、ＲＡＣＨ信号を受信する際に、そのビーム方向グループに、報知信号を送信する際のビーム方向よりも外側を向いたビーム方向を追加する場合に、隣接基地局に追加するビーム方向の情報、ＲＡＣＨ信号受信タイミングを通知する構成を備えている。
【０１１９】
一方、本実施の形態１による隣接基地局は、ＲＡＣＨ信号受信タイミングでは、追加されるビーム方向と重なる自局のビーム方向に存在する端末に、通信用リソースを与えないようにする構成を備えている。あるいは、本実施の形態１による隣接基地局は、カバーエリアの境界に近いビーム方向に存在する端末に通信用リソースを与えないようにする構成を備えている。この結果、ＲＡＣＨ信号と隣接基地局の通信信号との干渉を回避することができる。
【０１２０】
また、本実施の形態１による基地局は、追加ビームを用いてＲＡＣＨ信号を伴う接続動作が完了し、通信状態に遷移した端末を、ハンドオーバ要求を発生しやすい状態に設定する構成を備えている。具体的には、基地局は、この端末との通信に追加ビームを用いないようにすることができる。また、基地局は、この端末との通信に追加ビームを使用する場合にも、追加ビームによる送信電力を低く設定する、または、ハンドオーバのために端末で用いられるしきい値を高く設定することができる構成を備えている。
【０１２１】
この結果、隣接基地局との干渉や、リソースを融通し合う複雑な動作を回避することができる。
【図１Ａ】
2018066103.tif 000003
【図１Ｂ】
2018066103.tif 000004
【図２Ａ】
2018066103.tif 000005
【図２Ｂ】
2018066103.tif 000006
【図３】
2018066103.tif 000007
【図４】
2018066103.tif 000008
【図５】
2018066103.tif 000009
【図６】
2018066103.tif 000010
【図７Ａ】
2018066103.tif 000011
【図７Ｂ】
2018066103.tif 000012
【図８】
2018066103.tif 000013
【図９】
2018066103.tif 000014
【図１０】
2018066103.tif 000015
【図１１】
2018066103.tif 000016
【図１２】
2018066103.tif 000017
【図１３】
2018066103.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月28日(2017.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明に係るビーム送受信方法は、端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムにおいて実行されるビーム送受信方法であって、基地局は、端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加する必要性の有無を判断し、必要と判断した場合にはさらに外側を向いたビーム方向を追加してランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する第１ステップを有するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、本発明に係る基地局は、端末との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される基地局であって、端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加する必要性の有無を判断し、必要と判断した場合にはさらに外側を向いたビーム方向を追加してランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定し、ビーム方向制御を行う制御器を備えるものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
また、本発明に係る端末は、基地局との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される端末であって、基地局から１以上のビーム方向に含まれている報知信号を受信した際に、端末が測定した各ビーム方向の受信電力のうちで最も受信電力が低かったビーム方向を特定して第４情報を生成し、第４情報を基地局に送信するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
さらに、本発明に係る無線通信システムは、端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムであって、基地局が、端末と通信中である通信基地局と、ハンドオーバ先である周辺基地局とで構成されている場合に、端末は、通信基地局との間で信号品質劣化を検知した場合には、周辺基地局が送信している報知信号の測定結果を含むハンドオーバ要求を生成し、通信基地局へ通知し、ハンドオーバ要求の返答として、ハンドオーバ先となる周辺基地局の情報を含むハンドオーバ実施命令を通信基地局から受信した場合には、ハンドオーバ先となる周辺基地局に対して接続要求としてのランダムアクセス信号を送信し、ハンドオーバ先となる周辺基地局は、端末からランダムアクセス信号を受信する際には、それ以前に報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加する必要性の有無を判断し、必要と判断した場合にはさらに外側を向いたビーム方向を追加してランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムにおいて実行されるビーム送受信方法であって、
前記基地局は、
前記端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加する必要性の有無を判断し、必要と判断した場合には前記さらに外側を向いたビーム方向を追加して前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する第１ステップを有する
ビーム送受信方法。
【請求項２】
前記基地局は、
前記報知信号を送信する際に使用したビーム方向の中から、前記端末が接続に適切と判断したビーム方向から地理的に最も遠いビーム方向、または、前記端末が測定した受信電力が最も低かったビーム方向を、前記第１ステップにより設定された前記ランダムアクセス信号の受信時における前記ビーム方向グループから外す第２ステップ
をさらに有する請求項１に記載のビーム送受信方法。
【請求項３】
前記基地局は、
隣接基地局が存在する場合に、前記報知信号の送信ビームを配置する際には、前記隣接基地局による前記報知信号の前記送信ビームのカバーエリアと接するように、自身のカバーエリアを設定する第３ステップ
をさらに有する請求項１または２に記載のビーム送受信方法。
【請求項４】
前記基地局は、前記端末と通信中である通信基地局と、前記通信基地局と隣接する隣接基地局とで構成され、
前記通信基地局は、前記隣接基地局が、前記第１ステップにより前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ランダムアクセス信号の受信時における前記ビーム方向グループを設定した際に、追加した前記ビーム方向に関する第１情報、および前記ランダムアクセス信号の受信タイミングに関する第２情報を前記隣接基地局から取得する第４ステップと、
前記隣接基地局から前記第１情報および前記第２情報を受信した場合には、前記第２情報に含まれる前記ランダムアクセス信号の前記受信タイミングにおいては、前記第１情報に含まれる追加した前記ビーム方向と重なる自局のビーム方向に存在する端末に対して通信用リソースを与えないか、あるいは、カバーエリアの境界に配置されたビーム方向に存在する端末に対して通信用リソースを与えないようにする第５ステップと
を有する請求項１から３のいずれか１項に記載のビーム送受信方法。
【請求項５】
前記基地局は、
前記第１ステップにより前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ビーム方向グループを設定した後に、前記ランダムアクセス信号の受信に伴う接続動作を完了する第６ステップと、
前記第６ステップによる前記接続動作が完了した後に、前記第１ステップにより追加した前記外側を向いたビーム方向を用いずに、通信状態に遷移した前記端末との通信を行う第７ステップと
をさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載のビーム送受信方法。
【請求項６】
前記基地局は、
前記第１ステップにより前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ビーム方向グループを設定した後に、前記ランダムアクセス信号の受信に伴う接続動作を完了する第６ステップと、
前記第６ステップによる前記接続動作が完了した後に、前記第１ステップにより追加した前記外側を向いたビーム方向を用いて、通信状態に遷移した前記端末との通信を行う際に、前記外側を向いたビーム方向を用いた通信の送信電力を低く設定するか、または、前記端末に設定するハンドオーバのためのしきい値を、通常よりも高い値に設定変更する第８ステップと
をさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載のビーム送受信方法。
【請求項７】
端末との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される基地局であって、
前記端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加する必要性の有無を判断し、必要と判断した場合には前記さらに外側を向いたビーム方向を追加して前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定し、ビーム方向制御を行う制御器
を備える基地局。
【請求項８】
前記制御器は、
前記報知信号を受信した前記端末から、接続に適切と判断したビーム方向に関する第３情報を受信し、前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する際に、前記報知信号の送信時に使用したビーム方向の中から、前記第３情報に含まれる前記端末が接続に適切と判断した前記ビーム方向から地理的に最も遠いビーム方向を前記ビーム方向グループから外す
請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記制御器は、
前記報知信号を受信した前記端末から、前記端末が測定した各ビーム方向の受信電力のうちで最も受信電力が低かったビーム方向に関する第４情報を受信し、前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する際に、前記報知信号の送信時に使用したビーム方向の中から、前記第４情報に含まれる前記最も受信電力が低かった前記ビーム方向を前記ビーム方向グループから外す
請求項７に記載の基地局。
【請求項１０】
前記基地局は、前記端末と通信中である通信基地局と、前記通信基地局と隣接する隣接基地局とで構成され、
前記通信基地局および前記隣接基地局におけるそれぞれの制御器は、報知信号の送信ビームを配置する際のカバーエリアに関して情報交換することで、互いのカラーエリアが接するように、自身のカバーエリアを設定する
請求項７から９のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１１】
前記基地局は、前記端末と通信中である通信基地局と、前記通信基地局と隣接する隣接基地局とで構成され、
前記隣接基地局における制御器は、前記ランダムアクセス信号の受信時における前記ビーム方向グループを設定した際に、追加した前記ビーム方向に関する第１情報、および前記ランダムアクセス信号の受信タイミングに関する第２情報を前記通信基地局に対して通知し、
前記通信基地局における制御器は、前記隣接基地局から前記第１情報および前記第２情報を受信した場合には、前記第２情報に含まれる前記ランダムアクセス信号の前記受信タイミングにおいては、前記第１情報に含まれる追加した前記ビーム方向と重なる自局のビーム方向に存在する端末に対して通信用リソースを与えないか、あるいは、カバーエリアの境界に配置されたビーム方向に存在する端末に対して通信用リソースを与えないようにする
請求項７から１０のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１２】
前記制御器は、前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ビーム方向グループを設定し、前記ランダムアクセス信号の受信に伴う接続動作が完了した後において、前記外側を向いたビーム方向を用いずに、通信状態に遷移した前記端末との通信を行う
請求項７から１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１３】
前記制御器は、前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ビーム方向グループを設定し、前記ランダムアクセス信号の受信に伴う接続動作が完了した後において、前記外側を向いたビーム方向を用いて、通信状態に遷移した前記端末との通信を行う際には、前記外側を向いたビーム方向を用いた通信の送信電力を低く設定するか、または、前記端末に設定するハンドオーバを判定するためのしきい値を、通常よりも高い値に設定変更する
請求項７から１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１４】
請求項９に記載の基地局との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される端末であって、
前記基地局から１以上のビーム方向に含まれている前記報知信号を受信した際に、前記端末が測定した各ビーム方向の受信電力のうちで最も受信電力が低かったビーム方向を特定して前記第４情報を生成し、前記第４情報を前記基地局に送信する制御器
を有する端末。
【請求項１５】
請求項１３に記載の基地局との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される端末であって、
前記基地局から設定されたしきい値により、ハンドオーバを判定するためのしきい値を可変設定する制御器
を有する端末。
【請求項１６】
端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムであって、
前記基地局が、前記端末と通信中である通信基地局と、ハンドオーバ先候補となり得る周辺基地局とで構成されている場合に、
前記端末は、
前記通信基地局との間で信号品質劣化を検知した場合には、前記周辺基地局が送信している報知信号の測定結果を含むハンドオーバ要求を生成し、前記通信基地局へ通知し、
前記ハンドオーバ要求の返答として、ハンドオーバ先となる前記周辺基地局の情報を含むハンドオーバ実施命令を前記通信基地局から受信した場合には、前記ハンドオーバ先となる前記周辺基地局に対して接続要求としてのランダムアクセス信号を送信し、
前記ハンドオーバ先となる前記周辺基地局は、前記端末から前記ランダムアクセス信号を受信する際には、それ以前に前記報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加する必要性の有無を判断し、必要と判断した場合には前記さらに外側を向いたビーム方向を追加して前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する
無線通信システム。
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月10日(2017.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明に係るビーム送受信方法は、端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムにおいて実行されるビーム送受信方法であって、基地局は、端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加する必要性の有無を、前記端末が特定したビーム方向が事前に通知されるか否か、および、前記端末によって特定されたビーム方向がサービスエリアのエッジであるか否かに基づいて判断し、必要と判断した場合にはさらに外側を向いたビーム方向を追加してランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する第１ステップを有するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、本発明に係る基地局は、端末との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される基地局であって、端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加する必要性の有無を、前記端末が特定したビーム方向が事前に通知されるか否か、および、前記端末によって特定されたビーム方向がサービスエリアのエッジであるか否かに基づいて判断し、必要と判断した場合にはさらに外側を向いたビーム方向を追加してランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定し、ビーム方向制御を行う制御器を備えるものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
さらに、本発明に係る無線通信システムは、端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムであって、基地局が、端末と通信中である通信基地局と、ハンドオーバ先である周辺基地局とで構成されている場合に、端末は、通信基地局との間で信号品質劣化を検知した場合には、周辺基地局が送信している報知信号の測定結果を含むハンドオーバ要求を生成し、通信基地局へ通知し、ハンドオーバ要求の返答として、ハンドオーバ先となる周辺基地局の情報を含むハンドオーバ実施命令を通信基地局から受信した場合には、ハンドオーバ先となる周辺基地局に対して接続要求としてのランダムアクセス信号を送信し、ハンドオーバ先となる周辺基地局は、端末からランダムアクセス信号を受信する際には、それ以前に報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加する必要性の有無を、前記端末が特定したビーム方向が事前に通知されるか否か、および、前記端末によって特定されたビーム方向がサービスエリアのエッジであるか否かに基づいて判断し、必要と判断した場合にはさらに外側を向いたビーム方向を追加してランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムにおいて実行されるビーム送受信方法であって、
前記基地局は、
前記端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加する必要性の有無を、前記端末が特定したビーム方向が事前に通知されるか否か、および、前記端末によって特定されたビーム方向がサービスエリアのエッジであるか否かに基づいて判断し、必要と判断した場合には前記さらに外側を向いたビーム方向を追加して前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する第１ステップを有する
ビーム送受信方法。
【請求項２】
前記基地局は、
前記報知信号を送信する際に使用したビーム方向の中から、前記端末が接続に適切と判断したビーム方向から地理的に最も遠いビーム方向、または、前記端末が測定した受信電力が最も低かったビーム方向を、前記第１ステップにより設定された前記ランダムアクセス信号の受信時における前記ビーム方向グループから外す第２ステップ
をさらに有する請求項１に記載のビーム送受信方法。
【請求項３】
前記基地局は、
隣接基地局が存在する場合に、前記報知信号の送信ビームを配置する際には、前記隣接基地局による前記報知信号の前記送信ビームのカバーエリアと接するように、自身のカバーエリアを設定する第３ステップ
をさらに有する請求項１または２に記載のビーム送受信方法。
【請求項４】
前記基地局は、前記端末と通信中である通信基地局と、前記通信基地局と隣接する隣接基地局とで構成され、
前記通信基地局は、前記隣接基地局が、前記第１ステップにより前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ランダムアクセス信号の受信時における前記ビーム方向グループを設定した際に、追加した前記ビーム方向に関する第１情報、および前記ランダムアクセス信号の受信タイミングに関する第２情報を前記隣接基地局から取得する第４ステップと、
前記隣接基地局から前記第１情報および前記第２情報を受信した場合には、前記第２情報に含まれる前記ランダムアクセス信号の前記受信タイミングにおいては、前記第１情報に含まれる追加した前記ビーム方向と重なる自局のビーム方向に存在する端末に対して通信用リソースを与えないか、あるいは、カバーエリアの境界に配置されたビーム方向に存在する端末に対して通信用リソースを与えないようにする第５ステップと
を有する請求項１から３のいずれか１項に記載のビーム送受信方法。
【請求項５】
前記基地局は、
前記第１ステップにより前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ビーム方向グループを設定した後に、前記ランダムアクセス信号の受信に伴う接続動作を完了する第６ステップと、
前記第６ステップによる前記接続動作が完了した後に、前記第１ステップにより追加した前記外側を向いたビーム方向を用いずに、通信状態に遷移した前記端末との通信を行う第７ステップと
をさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載のビーム送受信方法。
【請求項６】
前記基地局は、
前記第１ステップにより前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ビーム方向グループを設定した後に、前記ランダムアクセス信号の受信に伴う接続動作を完了する第６ステップと、
前記第６ステップによる前記接続動作が完了した後に、前記第１ステップにより追加した前記外側を向いたビーム方向を用いて、通信状態に遷移した前記端末との通信を行う際に、前記外側を向いたビーム方向を用いた通信の送信電力を低く設定するか、または、前記端末に設定するハンドオーバのためのしきい値を、通常よりも高い値に設定変更する第８ステップと
をさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載のビーム送受信方法。
【請求項７】
端末との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される基地局であって、
前記端末からの接続要求として送信されるランダムアクセス信号を受信する際に、それ以前の信号測定用の報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加する必要性の有無を、前記端末が特定したビーム方向が事前に通知されるか否か、および、前記端末によって特定されたビーム方向がサービスエリアのエッジであるか否かに基づいて判断し、必要と判断した場合には前記さらに外側を向いたビーム方向を追加して前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定し、ビーム方向制御を行う制御器
を備える基地局。
【請求項８】
前記制御器は、
前記報知信号を受信した前記端末から、接続に適切と判断したビーム方向に関する第３情報を受信し、前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する際に、前記報知信号の送信時に使用したビーム方向の中から、前記第３情報に含まれる前記端末が接続に適切と判断した前記ビーム方向から地理的に最も遠いビーム方向を前記ビーム方向グループから外す
請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記制御器は、
前記報知信号を受信した前記端末から、前記端末が測定した各ビーム方向の受信電力のうちで最も受信電力が低かったビーム方向に関する第４情報を受信し、前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する際に、前記報知信号の送信時に使用したビーム方向の中から、前記第４情報に含まれる前記最も受信電力が低かった前記ビーム方向を前記ビーム方向グループから外す
請求項７に記載の基地局。
【請求項１０】
前記基地局は、前記端末と通信中である通信基地局と、前記通信基地局と隣接する隣接基地局とで構成され、
前記通信基地局および前記隣接基地局におけるそれぞれの制御器は、報知信号の送信ビームを配置する際のカバーエリアに関して情報交換することで、互いのカラーエリアが接するように、自身のカバーエリアを設定する
請求項７から９のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１１】
前記基地局は、前記端末と通信中である通信基地局と、前記通信基地局と隣接する隣接基地局とで構成され、
前記隣接基地局における制御器は、前記ランダムアクセス信号の受信時における前記ビーム方向グループを設定した際に、追加した前記ビーム方向に関する第１情報、および前記ランダムアクセス信号の受信タイミングに関する第２情報を前記通信基地局に対して通知し、
前記通信基地局における制御器は、前記隣接基地局から前記第１情報および前記第２情報を受信した場合には、前記第２情報に含まれる前記ランダムアクセス信号の前記受信タイミングにおいては、前記第１情報に含まれる追加した前記ビーム方向と重なる自局のビーム方向に存在する端末に対して通信用リソースを与えないか、あるいは、カバーエリアの境界に配置されたビーム方向に存在する端末に対して通信用リソースを与えないようにする
請求項７から１０のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１２】
前記制御器は、前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ビーム方向グループを設定し、前記ランダムアクセス信号の受信に伴う接続動作が完了した後において、前記外側を向いたビーム方向を用いずに、通信状態に遷移した前記端末との通信を行う
請求項７から１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１３】
前記制御器は、前記外側を向いたビーム方向を追加して前記ビーム方向グループを設定し、前記ランダムアクセス信号の受信に伴う接続動作が完了した後において、前記外側を向いたビーム方向を用いて、通信状態に遷移した前記端末との通信を行う際には、前記外側を向いたビーム方向を用いた通信の送信電力を低く設定するか、または、前記端末に設定するハンドオーバを判定するためのしきい値を、通常よりも高い値に設定変更する
請求項７から１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１４】
請求項９に記載の基地局との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される端末であって、
前記基地局から１以上のビーム方向に含まれている前記報知信号を受信した際に、前記端末が測定した各ビーム方向の受信電力のうちで最も受信電力が低かったビーム方向を特定して前記第４情報を生成し、前記第４情報を前記基地局に送信する制御器
を有する端末。
【請求項１５】
請求項１３に記載の基地局との間でビームを使用した通信を行う無線通信システムに適用される端末であって、
前記基地局から設定されたしきい値により、ハンドオーバを判定するためのしきい値を可変設定する制御器
を有する端末。
【請求項１６】
端末と基地局とがビームを使用した通信を行う無線通信システムであって、
前記基地局が、前記端末と通信中である通信基地局と、ハンドオーバ先候補となり得る周辺基地局とで構成されている場合に、
前記端末は、
前記通信基地局との間で信号品質劣化を検知した場合には、前記周辺基地局が送信している報知信号の測定結果を含むハンドオーバ要求を生成し、前記通信基地局へ通知し、
前記ハンドオーバ要求の返答として、ハンドオーバ先となる前記周辺基地局の情報を含むハンドオーバ実施命令を前記通信基地局から受信した場合には、前記ハンドオーバ先となる前記周辺基地局に対して接続要求としてのランダムアクセス信号を送信し、
前記ハンドオーバ先となる前記周辺基地局は、前記端末から前記ランダムアクセス信号を受信する際には、それ以前に前記報知信号を送信する際に使用したビーム方向に対してさらに外側を向いたビーム方向を追加する必要性の有無を、前記端末が特定したビーム方向が事前に通知されるか否か、および、前記端末によって特定されたビーム方向がサービスエリアのエッジであるか否かに基づいて判断し、必要と判断した場合には前記さらに外側を向いたビーム方向を追加して前記ランダムアクセス信号の受信時におけるビーム方向グループを設定する
無線通信システム。
【国際調査報告】
2018066103.tif 000019
2018066103.tif 000020
2018066103.tif 000021
2018066103.tif 000022