(57)【要約】  飛翔体を含む通信装置において、飛翔体との効果的な通信を実現するための具体的な通信技術を提供することを目的とする。通信装置は、第１の基地局（１１０２）と、第２の基地局を搭載する飛翔体（１１０５）と、前記第２の基地局と通信する移動端末（１１０６）とを備え、前記第１の基地局は、前記第２の基地局が前記飛翔体に搭載されることを示す情報である飛翔体指定情報を報知し、前記移動端末は、前記飛翔体指定情報を受信した場合に、前記第２の基地局を検出するためのビームの方向を、前記飛翔体指定情報を受信しない場合の当該ビームの方向である第１の方向よりも鉛直上向きな第２の方向に設定する。
2019044635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基地局と、
第２の基地局を搭載する飛翔体と、
前記第２の基地局と通信する移動端末とを備え、
前記第１の基地局は、前記第２の基地局が前記飛翔体に搭載されることを示す情報である飛翔体指定情報を報知し、
前記移動端末は、前記飛翔体指定情報を受信した場合に、前記第２の基地局を検出するためのビームの方向を、前記飛翔体指定情報を受信しない場合の当該ビームの方向である第１の方向よりも鉛直上向きな第２の方向に設定する、
通信装置。
【請求項２】
前記第１の基地局は、前記第２の基地局の属するセル内において前記第２の基地局と通信する、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第１の基地局は、前記第２の基地局の属するセルとは異なるセルに属する、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記飛翔体指定情報は、前記飛翔体の移動速度の情報を含む、
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記飛翔体指定情報は、前記飛翔体の移動経路の情報を含む、
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記飛翔体指定情報は、前記飛翔体の高度の情報を含む、
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
第１の基地局と、
前記第１の基地局と通信する移動端末に対応する飛翔体とを備え、
前記移動端末は、前記第１の基地局に向かう方向からチルト角だけずれる方向に、前記第１の基地局と通信するための送受信ビームの方向を設定する、
通信装置。
【請求項８】
前記チルト角は、前記送受信ビームの半値幅に応じて設定される、
請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記チルト角は、前記飛翔体の高さに応じて設定される、
請求項７または請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記チルト角は、前記第１の基地局と前記移動端末との通信において前記第１の基地局の応答時間が長いほど、小さく設定される、
請求項７から請求項９のうちのいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１１】
第１の基地局と、
前記第１の基地局と通信する移動端末に対応する飛翔体とを備え、
前記移動端末は、前記第１の基地局との通信において前記第１の基地局の応答時間が長いほど、当該通信のための送信電力を大きくする、
通信装置。
【請求項１２】
前記第１の基地局とは異なるセルに属する第２の基地局をさらに備え、
前記第２の基地局は、前記移動端末が前記飛翔体に対応することを示す情報である飛翔体指定情報を報知し、
前記第１の基地局は、前記飛翔体指定情報を受信した場合に、前記移動端末と通信するための送受信ビームの方向を、前記飛翔体指定情報を受信しない場合の当該ビームの方向である第１の方向よりも鉛直上向きな第２の方向に設定する、
請求項７から請求項１１のうちのいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１３】
第１の基地局と、
前記第１の基地局の属するセル内において前記第１の基地局と通信する移動端末と、
前記第１の基地局とは異なるセルに属する第２の基地局とを備え、
前記第１の基地局、前記移動端末および前記第２の基地局のうちの少なくとも１つは、飛翔体に対応し、
前記移動端末は、少なくとも、前記第１の基地局との間の距離と、前記第２の基地局との間の距離とに基づいて、前記第１の基地局から前記第２の基地局へハンドオーバーする、
通信装置。
【請求項１４】
第１の基地局と、
前記第１の基地局と通信する上下方向が規定された移動端末とを備え、
前記移動端末は、前記第１の基地局に向かう方向からチルト角だけずれる方向に、前記第１の基地局と通信するための送受信ビームの方向を設定する、
通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願明細書に開示される技術は、無線通信を行う通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムの規格化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、無線区間についてはロングタームエボリューション（Long Term Evolution：ＬＴＥ）と称し、コアネットワークおよび無線アクセスネットワーク（以下、まとめて、ネットワークとも称する）を含めたシステム全体構成については、システムアーキテクチャエボリューション（System Architecture Evolution：ＳＡＥ）と称される通信方式が検討されている（たとえば、非特許文献１から非特許文献４）。この通信方式は３．９Ｇ（3.9 Generation）システムとも呼ばれる。【０００３】
ＬＴＥのアクセス方式としては、下り方向はＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、上り方向はＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）が用いられる。また、ＬＴＥは、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）とは異なり、回線交換を含まず、パケット通信方式のみになる。【０００４】
非特許文献１（５章）に記載される、３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるフレーム構成に関する決定事項について説明する。１つの無線フレーム（Radio frame）は１０ｍｓである。無線フレームは１０個の等しい大きさのサブフレーム（Sub frame）に分割される。サブフレームは、２個の等しい大きさのスロット（slot）に分割される。無線フレームごとに１番目および６番目のサブフレームに下り同期信号（Downlink Synchronization Signal）が含まれる。同期信号には、第１同期信号（Primary Synchronization Signal：Ｐ−ＳＳ）と、第２同期信号（Secondary Synchronization Signal：Ｓ−ＳＳ）とがある。【０００５】
３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるチャネル構成に関する決定事項が、非特許文献１（５章）に記載されている。ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルにおいてもｎｏｎ−ＣＳＧセルと同じチャネル構成が用いられると想定されている。【０００６】
物理報知チャネル（Physical Broadcast Channel：ＰＢＣＨ）は、基地局装置（以下、単に「基地局」という場合がある）から移動端末装置（以下、単に「移動端末」という場合がある）などの通信端末装置（以下、単に「通信端末」という場合がある）への下り送信用のチャネルである。ＢＣＨトランスポートブロック（transport block）は、４０ｍｓ間隔中の４個のサブフレームにマッピングされる。４０ｍｓタイミングの明白なシグナリングはない。【０００７】
物理制御フォーマットインジケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel：ＰＣＦＩＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨｓのために用いるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルの数を、基地局から通信端末へ通知する。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームごとに送信される。【０００８】
物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＣＣＨは、後述のトランスポートチャネルの１つである下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ−ＳＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、後述のトランスポートチャネルの１つであるページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、ＤＬ−ＳＣＨに関するＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）情報を通知する。ＰＤＣＣＨは、上りスケジューリンググラント（Uplink Scheduling Grant）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ（Acknowledgement）／Ｎａｃｋ（Negative Acknowledgement）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、Ｌ１／Ｌ２制御信号とも呼ばれる。【０００９】
物理下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel：ＰＤＳＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＳＣＨには、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）、および、トランスポートチャネルであるＰＣＨがマッピングされている。【００１０】
物理マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel：ＰＭＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＭＣＨには、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）がマッピングされている。【００１１】
物理上り制御チャネル（Physical Uplink Control Channel：ＰＵＣＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＣＣＨは、下り送信に対する応答信号（response signal）であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。ＰＵＣＣＨは、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）レポートを運ぶ。ＣＱＩとは、受信したデータの品質または通信路品質を示す品質情報である。またＰＵＣＣＨは、スケジューリングリクエスト（Scheduling Request：ＳＲ）を運ぶ。【００１２】
物理上り共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＳＣＨには、トランスポートチャネルの１つである上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ−ＳＣＨ）がマッピングされている。【００１３】
物理ＨＡＲＱインジケータチャネル（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel：ＰＨＩＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＨＩＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel：ＰＲＡＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセスプリアンブル（random access preamble）を運ぶ。【００１４】
下り参照信号（リファレンスシグナル（Reference Signal）：ＲＳ）は、ＬＴＥ方式の通信システムとして既知のシンボルである。以下の５種類の下りリファレンスシグナル、すなわち、セル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）、ＭＢＳＦＮ参照信号（MBSFN Reference Signal）、移動端末固有参照信号（UE-specific Reference Signal）であるデータ復調用参照信号（Demodulation Reference Signal：ＤＭ−ＲＳ）、位置決定参照信号（Positioning Reference Signal：ＰＲＳ）、チャネル状態情報参照信号（Channel State Information Reference Signal：ＣＳＩ−ＲＳ）が定義されている。通信端末の物理レイヤーの測定として、リファレンスシグナルの受信電力（Reference Signal Received Power：ＲＳＲＰ）測定がある。【００１５】
非特許文献１（５章）に記載されるトランスポートチャネル（Transport channel）について、説明する。下りトランスポートチャネルのうち、報知チャネル（Broadcast Channel：ＢＣＨ）は、その基地局（セル）のカバレッジ全体に報知される。ＢＣＨは、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）にマッピングされる。【００１６】
下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ−ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＤＬ−ＳＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が可能である。ＤＬ−ＳＣＨは、ダイナミックまたは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。準静的なリソース割り当ては、パーシステントスケジューリング（Persistent Scheduling）ともいわれる。ＤＬ−ＳＣＨは、通信端末の低消費電力化のために通信端末の間欠受信（Discontinuous reception：ＤＲＸ）をサポートする。ＤＬ−ＳＣＨは、物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）へマッピングされる。【００１７】
ページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）は、通信端末の低消費電力を可能とするために通信端末のＤＲＸをサポートする。ＰＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が要求される。ＰＣＨは、動的にトラフィックに利用することができる物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のような物理リソースへマッピングされる。【００１８】
マルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）は、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知に使用される。ＭＣＨは、マルチセル送信におけるＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）サービス（ＭＴＣＨとＭＣＣＨ）のＳＦＮ合成をサポートする。ＭＣＨは、準静的なリソース割り当てをサポートする。ＭＣＨは、ＰＭＣＨへマッピングされる。【００１９】
上りトランスポートチャネルのうち、上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ−ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＵＬ−ＳＣＨは、ダイナミックまたは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。ＵＬ−ＳＣＨは、物理上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）へマッピングされる。【００２０】
ランダムアクセスチャネル（Random Access Channel：ＲＡＣＨ）は、制御情報に限られている。ＲＡＣＨは、衝突のリスクがある。ＲＡＣＨは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）へマッピングされる。【００２１】
ＨＡＲＱについて説明する。ＨＡＲＱとは、自動再送要求（Automatic Repeat reQuest：ＡＲＱ）と誤り訂正（Forward Error Correction）との組み合わせによって、伝送路の通信品質を向上させる技術である。ＨＡＲＱには、通信品質が変化する伝送路に対しても、再送によって誤り訂正が有効に機能するという利点がある。特に、再送にあたって初送の受信結果と再送の受信結果との合成をすることで、さらなる品質向上を得ることも可能である。【００２２】
再送の方法の一例を説明する。受信側において、受信データが正しくデコードできなかった場合、換言すればＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラーが発生した場合（ＣＲＣ＝ＮＧ）、受信側から送信側へ「Ｎａｃｋ」を送信する。「Ｎａｃｋ」を受信した送信側は、データを再送する。受信側において、受信データが正しくデコードできた場合、換言すればＣＲＣエラーが発生しない場合（ＣＲＣ＝ＯＫ）、受信側から送信側へ「Ａｃｋ」を送信する。「Ａｃｋ」を受信した送信側は次のデータを送信する。【００２３】
非特許文献１（６章）に記載される論理チャネル（ロジカルチャネル：Logical channel）について、説明する。報知制御チャネル（Broadcast Control Channel：ＢＣＣＨ）は、報知システム制御情報のための下りチャネルである。論理チャネルであるＢＣＣＨは、トランスポートチャネルである報知チャネル（ＢＣＨ）、または下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。【００２４】
ページング制御チャネル（Paging Control Channel：ＰＣＣＨ）は、ページング情報（Paging Information）およびシステム情報（System Information）の変更を送信するための下りチャネルである。ＰＣＣＨは、通信端末のセルロケーションをネットワークが知らない場合に用いられる。論理チャネルであるＰＣＣＨは、トランスポートチャネルであるページングチャネル（ＰＣＨ）へマッピングされる。【００２５】
共有制御チャネル（Common Control Channel：ＣＣＣＨ）は、通信端末と基地局との間の送信制御情報のためのチャネルである。ＣＣＣＨは、通信端末がネットワークとの間でＲＲＣ接続（connection）を有していない場合に用いられる。下り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。上り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。【００２６】
マルチキャスト制御チャネル（Multicast Control Channel：ＭＣＣＨ）は、１対多の送信のための下りチャネルである。ＭＣＣＨは、ネットワークから通信端末への１つまたはいくつかのＭＴＣＨ用のＭＢＭＳ制御情報の送信のために用いられる。ＭＣＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の通信端末のみに用いられる。ＭＣＣＨは、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。【００２７】
個別制御チャネル（Dedicated Control Channel：ＤＣＣＨ）は、１対１で、通信端末とネットワークとの間の個別制御情報を送信するチャネルである。ＤＣＣＨは、通信端末がＲＲＣ接続（connection）である場合に用いられる。ＤＣＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる。【００２８】
個別トラフィックチャネル（Dedicated Traffic Channel：ＤＴＣＨ）は、ユーザー情報の送信のための個別通信端末への１対１通信のチャネルである。ＤＴＣＨは、上りおよび下りともに存在する。ＤＴＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。【００２９】
マルチキャストトラフィックチャネル（Multicast Traffic channel：ＭＴＣＨ）は、ネットワークから通信端末へのトラフィックデータ送信のための下りチャネルである。ＭＴＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の通信端末のみに用いられるチャネルである。ＭＴＣＨは、マルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。【００３０】
ＣＧＩとは、セルグローバル識別子（Cell Global Identifier）のことである。ＥＣＧＩとは、Ｅ−ＵＴＲＡＮセルグローバル識別子（E-UTRAN Cell Global Identifier）のことである。ＬＴＥ、後述のＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution Advanced）およびＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）において、ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルが導入される。【００３１】
ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルとは、利用可能な加入者をオペレータが特定しているセル（以下「特定加入者用セル」という場合がある）である。特定された加入者は、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）の１つ以上のセルにアクセスすることが許可される。特定された加入者がアクセスを許可されている１つ以上のセルを「ＣＳＧセル（ＣＳＧ  ｃｅｌｌ（ｓ））」と呼ぶ。ただし、ＰＬＭＮにはアクセス制限がある。【００３２】
ＣＳＧセルは、固有のＣＳＧアイデンティティ（CSG identity：ＣＳＧ  ＩＤ；ＣＳＧ−ＩＤ）を報知し、ＣＳＧインジケーション（CSG Indication）において「ＴＲＵＥ」を報知するＰＬＭＮの一部である。あらかじめ利用登録し、許可された加入者グループのメンバーは、アクセス許可情報であるところのＣＳＧ−ＩＤを用いてＣＳＧセルにアクセスする。【００３３】
ＣＳＧ−ＩＤは、ＣＳＧセルまたはセルによって報知される。ＬＴＥ方式の通信システムにＣＳＧ−ＩＤは複数存在する。そして、ＣＳＧ−ＩＤは、ＣＳＧ関連のメンバーのアクセスを容易にするために、移動端末（ＵＥ）によって使用される。【００３４】
通信端末の位置追跡は、１つ以上のセルからなる区域を単位に行われる。位置追跡は、待受け状態であっても通信端末の位置を追跡し、通信端末を呼び出す、換言すれば通信端末が着呼することを可能にするために行われる。この通信端末の位置追跡のための区域をトラッキングエリアと呼ぶ。【００３５】
３ＧＰＰにおいて、Ｈｏｍｅ−ＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ＮＢ；ＨＮＢ）、Ｈｏｍｅ−ｅＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ；ＨｅＮＢ）と称される基地局が検討されている。ＵＴＲＡＮにおけるＨＮＢ、およびＥ−ＵＴＲＡＮにおけるＨｅＮＢは、たとえば、家庭、法人、商業用のアクセスサービス向けの基地局である。非特許文献２には、ＨｅＮＢおよびＨＮＢへのアクセスの３つの異なるモードが開示されている。具体的には、オープンアクセスモード（Open access mode）と、クローズドアクセスモード（Closed access mode）と、ハイブリッドアクセスモード（Hybrid access mode）とが開示されている。【００３６】
また３ＧＰＰでは、リリース１０として、ロングタームエボリューションアドヴァンスド（Long Term Evolution Advanced：ＬＴＥ−Ａ）の規格策定が進められている（非特許文献３および非特許文献４を参照）。ＬＴＥ−Ａは、ＬＴＥの無線区間通信方式を基本とし、それにいくつかの新技術を加えて構成される。【００３７】
ＬＴＥ−Ａシステムでは、１００ＭＨｚまでのより広い周波数帯域幅（transmission bandwidths）をサポートするために、２つ以上のコンポーネントキャリア（Component Carrier：ＣＣ）を集約する（「アグリゲーション（aggregation）する」とも称する）、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation：ＣＡ）が検討されている。ＣＡについては、非特許文献１に記載されている。【００３８】
ＣＡが構成される場合、移動端末はネットワーク（Network：ＮＷ）と唯一のＲＲＣ接続（RRC connection）を有する。ＲＲＣ接続において、１つのサービングセルがＮＡＳモビリティ情報とセキュリティ入力を与える。このセルをプライマリセル（Primary Cell：ＰＣｅｌｌ）と呼ぶ。下りリンクで、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りプライマリコンポーネントキャリア（Downlink Primary Component Carrier：ＤＬ  ＰＣＣ）である。上りリンクで、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りプライマリコンポーネントキャリア（Uplink Primary Component Carrier：ＵＬ  ＰＣＣ）である。【００３９】
移動端末の能力（ケーパビリティ（capability））に応じて、セカンダリセル（Secondary Cell：ＳＣｅｌｌ）が、ＰＣｅｌｌとサービングセルとの組を形成するために構成される。下りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りセカンダリコンポーネントキャリア（Downlink Secondary Component Carrier：ＤＬ  ＳＣＣ）である。上りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りセカンダリコンポーネントキャリア（Uplink Secondary Component Carrier：ＵＬ  ＳＣＣ）である。【００４０】
１つの移動端末に対して、１つのＰＣｅｌｌと、１つ以上のＳＣｅｌｌからなるサービングセルとの組が構成される。【００４１】
また、ＬＴＥ−Ａでの新技術としては、より広い帯域をサポートする技術（Wider bandwidth extension）、および多地点協調送受信（Coordinated Multiple Point transmission and reception：ＣｏＭＰ）技術などがある。３ＧＰＰでＬＴＥ−Ａのために検討されているＣｏＭＰについては、非特許文献１に記載されている。【００４２】
モバイルネットワークのトラフィック量は、増加傾向にあり、通信速度も高速化が進んでいる。ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａが本格的に運用を開始されると、さらに通信速度が高速化されることが見込まれる。【００４３】
また、３ＧＰＰにおいて、将来の膨大なトラフィックに対応するために、スモールセルを構成するスモールｅＮＢ（以下「小規模基地局装置」という場合がある）を用いることが検討されている。たとえば、多数のスモールｅＮＢを設置して、多数のスモールセルを構成することによって、周波数利用効率を高めて、通信容量の増大を図る技術などが検討されている。具体的には、移動端末が２つのｅＮＢと接続して通信を行うデュアルコネクティビティ（Dual Connectivity；略称：ＤＣ）などがある。ＤＣについては、非特許文献１に記載されている。【００４４】
デュアルコネクティビティ（ＤＣ）を行うｅＮＢのうち、一方を「マスターｅＮＢ（略称：ＭｅＮＢ）」といい、他方を「セカンダリｅＮＢ（略称：ＳｅＮＢ）」という場合がある。【００４５】
さらに、高度化する移動体通信に対して、２０２０年以降にサービスを開始することを目標とした第５世代（以下「５Ｇ」という場合がある）無線アクセスシステムが検討されている。たとえば、欧州では、ＭＥＴＩＳという団体で５Ｇの要求事項がまとめられている（非特許文献５参照）。【００４６】
５Ｇ無線アクセスシステムでは、ＬＴＥシステムに対して、システム容量は１０００倍、データの伝送速度は１００倍、データの処理遅延は１０分の１（１／１０）、通信端末の同時接続数は１００倍として、さらなる低消費電力化、および装置の低コスト化を実現することが要件として挙げられている。【００４７】
このような要求を満たすために、周波数を広帯域で使用してデータの伝送容量を増やすこと、ならびに周波数利用効率を上げてデータの伝送速度を上げることが検討されている。これらを実現するために、空間多重を可能とする、多素子アンテナを用いたＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）およびビームフォーミングなどの技術が検討されている。【００４８】
また、ＬＴＥ−ＡにおいてもＭＩＭＯの検討は引き続き行われており、ＭＩＭＯの拡張としてＲｅｌｅａｓｅ１３より、２次元のアンテナアレイを用いるＦＤ（Ｆｕｌｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）−ＭＩＭＯが検討されている。ＦＤ−ＭＩＭＯについては非特許文献６に記載されている。【００４９】
５Ｇ無線アクセスシステムは、２０２０年から予定されているサービス開始当初は、ＬＴＥシステムと混在して配置されることが検討されている。ＬＴＥ基地局と５Ｇ基地局をＤＣ構成で接続し、ＬＴＥ基地局をＭｅＮＢ、５Ｇ基地局をＳｅＮＢとすることで、セル範囲の大きいＬＴＥ基地局でＣ−ｐｌａｎｅデータを処理し、ＬＴＥ基地局と５Ｇ基地局でＵ−ｐｌａｎｅ処理をする構成が考えられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００５０】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．３００  Ｖ１３．０．０
【非特許文献２】３ＧＰＰ  Ｓ１−０８３４６１
【非特許文献３】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．８１４  Ｖ９．０．０
【非特許文献４】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．９１２  Ｖ１０．０．０
【非特許文献５】”Ｓｃｅｎａｒｉｏｓ，  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  ＫＰＩｓ  ｆｏｒ  ５Ｇ  ｍｏｂｉｌｅ  ａｎｄ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｓｙｓｔｅｍ”、［online］、平成２５（２０１３）年４月３０日、ＩＣＴ−３１７６６９−ＭＥＴＩＳ／Ｄ１．１、［平成２８年１月２５日検索］、インターネットhttps://www.metis2020.com/documents/deliverables/
【非特許文献６】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．８９７  Ｖ１３．０．０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００５１】
近年、ドローンなどの飛翔体を使った移動体通信が議論され始めているが、一般に基地局のアンテナはチルトなどの技術を用いて、送受信ビームが水平方向よりやや下向きの指向性になっており、高度が高い飛翔体と通信ができないという問題があった。【００５２】
特に、高い周波数による広帯域通信をするときに重要となる技術の１つとしてＡＰＡＡ（Active Phased Array Antenna）を使うことが有効であるが、ＡＰＡＡでは飛翔体との通信を考慮して送受信ビームの指向性を正しい方向に向けた通信確立、通信維持および通信解放するための方法がないという問題があった。【００５３】
また、飛翔体が周辺に障害物がなく見通しがよい環境で使用される場合も想定され、その場合には、飛翔体が干渉発生源となる可能性がある。【００５４】
たとえば、従来の移動端末と同一の機能を飛翔体に設けた場合、障害物がない状況下では、移動端末からの送信信号は他の移動端末にとってはすべて干渉源となる。【００５５】
また、移動端末が上空に位置することによって、自由空間と同等の伝搬損失が想定される。すなわち、伝搬損失は伝搬距離の２乗に比例することとなる。街中などにおける伝搬損失は一般的に、伝搬距離の３．５乗程度に比例するため、伝搬損失が減少し、より遠くまで信号が伝搬することになる。そのため、隣接、場合によっては、次隣接のセルにまで干渉の影響がおよぶことが考えられる。【００５６】
しかしながら、現状の移動体通信システムにおいて、飛翔体との通信で発生する干渉を低減するための具体的な通信確立、通信維持および通信解放の方法がないという問題があった。【００５７】
本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を解決するためになされたものであり、飛翔体を含む通信装置において、飛翔体との効果的な通信を実現するための具体的な通信技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００５８】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、第１の基地局と、第２の基地局を搭載する飛翔体と、前記第２の基地局と通信する移動端末とを備え、前記第１の基地局は、前記第２の基地局が前記飛翔体に搭載されることを示す情報である飛翔体指定情報を報知し、前記移動端末は、前記飛翔体指定情報を受信した場合に、前記第２の基地局を検出するためのビームの方向を、前記飛翔体指定情報を受信しない場合の当該ビームの方向である第１の方向よりも鉛直上向きな第２の方向に設定する。【００５９】
また、本願明細書に開示される技術の第２の態様は、第１の基地局と、前記第１の基地局と通信する移動端末に対応する飛翔体とを備え、前記移動端末は、前記第１の基地局に向かう方向からチルト角だけずれる方向に、前記第１の基地局と通信するための送受信ビームの方向を設定する。【００６０】
また、本願明細書に開示される技術の第３の態様は、第１の基地局と、前記第１の基地局と通信する移動端末に対応する飛翔体とを備え、前記移動端末は、前記第１の基地局との通信において前記第１の基地局の応答時間が長いほど、当該通信のための送信電力を大きくする。【００６１】
また、本願明細書に開示される技術の第４の態様は、第１の基地局と、前記第１の基地局の属するセル内において前記第１の基地局と通信する移動端末と、前記第１の基地局とは異なるセルに属する第２の基地局とを備え、前記第１の基地局、前記移動端末および前記第２の基地局のうちの少なくとも１つは、飛翔体に対応し、前記移動端末は、少なくとも、前記第１の基地局との間の距離と、前記第２の基地局との間の距離とに基づいて、前記第１の基地局から前記第２の基地局へハンドオーバーする。【００６２】
また、本願明細書に開示される技術の第５の態様は、第１の基地局と、前記第１の基地局と通信する上下方向が規定された移動端末とを備え、前記移動端末は、前記第１の基地局に向かう方向からチルト角だけずれる方向に、前記第１の基地局と通信するための送受信ビームの方向を設定する。
【発明の効果】
【００６３】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、第１の基地局と、第２の基地局を搭載する飛翔体と、前記第２の基地局と通信する移動端末とを備え、前記第１の基地局は、前記第２の基地局が前記飛翔体に搭載されることを示す情報である飛翔体指定情報を報知し、前記移動端末は、前記飛翔体指定情報を受信した場合に、前記第２の基地局を検出するためのビームの方向を、前記飛翔体指定情報を受信しない場合の当該ビームの方向である第１の方向よりも鉛直上向きな第２の方向に設定する。このような構成によれば、仰角が大きな方位に位置する飛翔体に第２の基地局が備えられる場合であっても、飛翔体指定情報に基づいて、移動端末の第２の基地局を検出するためのビームの方向を上方に設定することができる。そのため、移動端末は、飛翔体に備えられた基地局であっても検出することができる。【００６４】
また、本願明細書に開示される技術の第２の態様は、第１の基地局と、前記第１の基地局と通信する移動端末に対応する飛翔体とを備え、前記移動端末は、前記第１の基地局に向かう方向からチルト角だけずれる方向に、前記第１の基地局と通信するための送受信ビームの方向を設定する。このような構成によれば、信号の伝搬距離が短くなるため、飛翔体からの送信電力がセルエリア外に送信されることを抑制することができる。よって、飛翔体に対応する移動端末に起因する、他セルへの信号干渉を抑制することができる。【００６５】
また、本願明細書に開示される技術の第３の態様は、第１の基地局と、前記第１の基地局と通信する移動端末に対応する飛翔体とを備え、前記移動端末は、前記第１の基地局との通信において前記第１の基地局の応答時間が長いほど、当該通信のための送信電力を大きくする。このような構成によれば、移動端末から基地局に信号を伝搬させることができ、かつ、可能な限り他セルへの信号干渉を抑えることができる送信電力を見つけることができる。【００６６】
また、本願明細書に開示される技術の第４の態様は、第１の基地局と、前記第１の基地局の属するセル内において前記第１の基地局と通信する移動端末と、前記第１の基地局とは異なるセルに属する第２の基地局とを備え、前記第１の基地局、前記移動端末および前記第２の基地局のうちの少なくとも１つは、飛翔体に対応し、前記移動端末は、少なくとも、前記第１の基地局との間の距離と、前記第２の基地局との間の距離とに基づいて、前記第１の基地局から前記第２の基地局へハンドオーバーする。このような構成によれば、基地局と移動端末との間の距離に基づいてハンドオーバーするため、第１の基地局、移動端末および第２の基地局のうちの少なくとも１つが飛翔体である場合に、より遠くまで信号が伝搬することに起因してハンドオーバーが過度に制限されてしまうことを防ぐことができる。【００６７】
また、本願明細書に開示される技術の第５の態様は、第１の基地局と、前記第１の基地局と通信する上下方向が規定された移動端末とを備え、前記移動端末は、前記第１の基地局に向かう方向からチルト角だけずれる方向に、前記第１の基地局と通信するための送受信ビームの方向を設定する。このような構成によれば、信号の伝搬距離が短くなるため、移動端末からの送信電力がセルエリア外に送信されることを抑制することができる。よって、移動端末に起因する、他セルへの信号干渉を抑制することができる。【００６８】
本願明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施の形態に関する、通信装置の構成を概略的に例示する図である。
【図２】通信装置の別の構成を概略的に例示する図である。
【図３】報知情報を通知する動作を例示する図である。
【図４】報知情報の通知およびセルサーチを含む通信装置の動作を例示するシーケンス図である。
【図５】実施の形態に関する、通信装置の構成の変形例を概略的に例示する図である。
【図６】実施の形態に関する、通信装置の構成の変形例を概略的に例示する図である。
【図７】報知情報を通知する動作を例示する図である。
【図８】報知情報の通知およびセルサーチを含む通信装置の動作を例示するシーケンス図である。
【図９】実施の形態に関する、通信装置の構成を概略的に例示する図である。
【図１０】チルト角制御の時間推移を例示する図である。
【図１１】基地局応答に応じた、チルト角制御の推移を例示する図である。
【図１２】飛翔体から見た各構成の配置を例示する図である。
【図１３】図１２におけるそれぞれの配置を上空から見た平面図である。
【図１４】送信電力制御の時間推移を例示する図である。
【図１５】基地局応答に応じた、送信電力制御の推移を例示する図である。
【図１６】ハンドオーバーを含む通信装置の動作を例示するシーケンス図である。
【図１７】飛翔体のビーム範囲を例示する図である。
【図１８】移動端末の構成を概念的に例示する機能ブロック図である。
【図１９】移動端末のハード構成を概略的に例示する図である。
【図２０】複数の送受信部を備える移動端末の構成を概念的に例示する機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。
【００７１】
なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。
【００７２】
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
【００７３】
また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置と方向とを意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の方向とは関係しないものである。
【００７４】
また、以下に記載される説明において、「第１の」、または、「第２の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
【００７５】
本願明細書に開示される技術は、少なくとも以下の場合に有効である。すなわち、移動端末が飛翔体に備えつけられている場合、飛翔体そのものが移動端末である場合、基地局（ＳｅＮＢ）が飛翔体である場合、基地局（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）が飛翔体である場合、リピータが飛翔体である場合、Ｄ２Ｄ（移動端末を用いたｒｅｌａｙ（ＰＣ５利用））の場合である。
【００７６】
＜第１の実施の形態＞
＜通信装置の構成について＞
以下、本実施の形態に関する通信装置について説明する。本実施の形態では、基地局（ＳｅＮＢ）が飛翔体である場合を説明する。
【００７７】
臨時で無線トラフィックが増大することが予測されるときなどでは、基地局（ＳｅＮＢ）を飛翔体に備えることが有効である。この際、図１に例示されるように、衛星回線などの回線でＭｅＮＢ−ＳｅＮＢ間接続を行い、ＳｅＮＢを備える飛翔体とコアネットワークとの通信を確立する。または、図２に例示されるように、移動端末との通信に使用しない時間、周波数、符号または空間を使ってＭｅＮＢ−ＳｅＮＢ間接続を実施し、飛翔体とコアネットワークとの通信を確立する。
【００７８】
ここで、図１は、本実施の形態に関する通信装置の構成を概略的に例示する図である。図１に例示されるように、通信装置は、コアネットワーク１００１と、ＭｅＮＢ１００２と、地上局１００３と、人工衛星１００４と、飛翔体１００５と、移動端末１００６とを備える。
【００７９】
また、図２は、本実施の形態に関する通信装置の別の構成を概略的に例示する図である。図２に例示されるように、通信装置は、コアネットワーク１１０１と、ＭｅＮＢ１１０２と、飛翔体１１０５と、車両などの移動端末１１０６とを備える。
【００８０】
図１において、コアネットワーク１００１は、インターネットなどに接続され、入力された信号を無線プロトコルに変換する機能を有する。ＭｅＮＢ１００２は、共通チャネルを移動端末１００６との間で無線送受信する。また、ＭｅＮＢ１００２は、ユーザーデータを、飛翔体１００５に搭載された少なくとも１つ以上のＳｅＮＢとの間で無線送受信する。
【００８１】
飛翔体１００５は、基地局機能を搭載する飛翔体であり、具体的には、３ＧＰＰにおけるＳｅＮＢに相当する機能を有する。飛翔体１００５におけるＳｅＮＢは、コアネットワーク１００１から送信されるデータを無線伝送用フォーマットに変換し、さらに、当該データを移動端末１００６に送信する。
【００８２】
地上局１００３は、コアネットワーク１００１から送信されたデータを人工衛星１００４との間で送受信するため、当該データのフォーマット変換および周波数変換などを行う。人工衛星１００４は、地上局１００３から送信されたデータを、基地局機能を搭載する飛翔体１００５に送信する。
【００８３】
図２において、コアネットワーク１１０１は、通信オペレータの局舎などに設置される。コアネットワーク１１０１は、インターネットなどに接続され、入力された信号をゲートウェイで終端し、さらに無線プロトコルに変換する機能を有する。ＭｅＮＢ１１０２は、ユーザーエリア内のビル上などに設置される。また、ＭｅＮＢ１１０２は、共通チャネルを移動端末１１０６との間で無線送受信する。また、ＭｅＮＢ１１０２は、ユーザーデータを、飛翔体１１０５に搭載された少なくとも１つ以上のＳｅＮＢとの間で送受信する。
【００８４】
飛翔体１１０５は、基地局機能を搭載する飛翔体であり、具体的には、３ＧＰＰにおけるＳｅＮＢに相当する機能を有する。飛翔体１１０５におけるＳｅＮＢは、コアネットワーク１１０１から送信されるデータを無線伝送用フォーマットに変換し、さらに、当該データを移動端末１１０６に送信する。
【００８５】
図２における飛翔体１１０５は、ＭｅＮＢ接続用と、移動端末通信用との２種類のアンテナを有する場合が示されているが、ＡＰＡＡなどを用いて、１つのアンテナで送受信ビームの指向性を変化させて通信してもよい。
【００８６】
基地局、具体的にはＳｅＮＢは、通常、ビル上、電信柱または基地局専用の通信塔などに設置される。そのため、移動端末１１０６がセルサーチを効率よく行うためには、送受信ビームの指向性は、基地局（ＳｅＮＢ）を検出することができる可能性が高い角度に設定されることが望ましい。図２においては、移動端末１１０６の送受信ビームの指向性が、点線で示されている。送受信ビームの方向がそのような角度に設定された状態でセルサーチを行い、初期捕捉時間の低減、さらには、ハンドオーバー接続率の向上を図ることが望ましい。
【００８７】
そのため、本実施の形態では、ＭｅＮＢ１１０２は、飛翔体１１０５に搭載された同セルのＳｅＮＢの設定完了を検出した後、ＭｅＮＢ１１０２のエリア内の移動端末１１０６へ送信する報知情報に含まれているNeighbouring Cell Listを用いて、または、RRC Connection Reconfigurationなどの制御情報によってNeighbouring Cell Listを更新して用いることによって、飛翔体１１０５に備えられるＳｅＮＢのセルＩＤまたはＳｅＮＢの同定信号のオフセット情報とともに、ＳｅＮＢが飛翔体１１０５に備えられているか否かを指定する情報、すなわち、飛翔体指定情報を報知情報１１０２１に含めて移動端末１１０６へ通知する。図３は、報知情報１１０２１を通知する動作を例示する図である。
【００８８】
報知情報１１０２１に含まれる飛翔体指定情報を受信した移動端末１１０６は、飛翔体１１０５に対応するセルＩＤと関連付けられた同定信号とをサーチするために、仰角が大きな方位も含めて飛翔体１１０５の検出を行う。図３においては、移動端末１１０６が飛翔体１１０５に対応する基地局のサーチを行う際の、ＳｅＮＢ検出用ビーム指向性１１０６１が例示されている。図３に例示されるように、飛翔体指定情報の通知を受けない場合の送受信ビームの方向（点線）よりも、飛翔体指定情報の通知を受けた場合の送受信ビームの方向（ＳｅＮＢ検出用ビーム指向性１１０６１）の方が、鉛直上向きの方向となる。セルサーチのために必要であれば、移動端末１１０６におけるアンテナの方向を変更することによって送受信ビームの指向性を様々に変更し、仰角が大きな方位に位置する飛翔体１１０５の検出を行う。
【００８９】
以上より、仰角が大きな方位、具体的には上空などに位置する飛翔体１１０５にＳｅＮＢが備えられる場合であっても、報知情報１１０２１に基づいて送受信ビームの指向性を変更することができるため、たとえば飛翔体１１０５に備えられたＳｅＮＢを検出することが可能となる。
【００９０】
また、仰角が大きな方位をサーチする時間の割合を少なくすることによってサーチ効率を高めている場合で、受信した報知情報１１０２１によってＳｅＮＢが飛翔体１１０５に備えられていることが示された場合には、仰角が大きな方位をサーチする時間の割合を増加させることによって、飛翔体１１０５を効率よく検出することができる。
【００９１】
上記の、報知情報の通知およびセルサーチについて、図２、図３および図４を参照しつつ説明する。ここで、図４は、報知情報の通知およびセルサーチを含む通信装置の動作を例示するシーケンス図である。
【００９２】
まず、ステップＳＴ１３０１において、飛翔体１１０５に備えられているＳｅＮＢの立上げを行う。そして、ドローンなどの飛翔体にＳｅＮＢが備えられている場合には、所定の位置に当該ドローンなどを移動させた後で、ＳｅＮＢと、ＭｅＮＢ１１０２との間の通信の確立を行う。
【００９３】
そのため、当該ＳｅＮＢは、移動端末１１０６と同様にＳＩＭ（Subscriber Identity Module）を搭載し、移動端末として初期捕捉、位置登録、および、ＲＲＣ接続（connection）を確立する。これによって、飛翔体１１０５に備えられているＳｅＮＢのConfiguration情報を、ＭｅＮＢ１１０２からＳｅＮＢへ送信可能となる。
【００９４】
この際、ＳｅＮＢのメンテナンス、たとえば、起動用ソフトウェアのダウンロードまたはＡＬＭ／ＡＣＴなどの装置状態監視を行うためのＯＡＭ（Operations、Administration、Maintenance）機能部、ＳｅＮＢ−ＭｅＮＢ間通信機能部、および、コアネットワーク−移動端末間でデータを導通させる機能部をそれぞれ別の回線に設定すると、有線接続の際に同一処理可能となり安定動作することができる。または、これらの機能部を同一回線にして当該回線内で信号を多重または分離させる場合には、ＳｅＮＢおよびＭｅＮＢ１１０２の両者に終端機能を追加する。こうすることによって、回線を１つとすることができる。一般に、回線数を減らせば、かかる費用を低減させることができる。
【００９５】
上記では、ＭｅＮＢ１１０２が無線送信機能を有しているため、飛翔体１１０５におけるＳｅＮＢにＳＩＭを搭載して、ＳｅＮＢを移動端末としてＭｅＮＢ−ＳｅＮＢ間を接続したが、無線ＬＡＮなどの他の無線システムを用いて、上記の無線プロトコルのトンネリングを行ってもよい。
【００９６】
また、図１に例示されるように衛星回線を使用する場合は、ＳｅＮＢ−ＭｅＮＢ間の応答が通常より非常に遅くなる。そのため、ステップＳＴ１３０８で、ＭｅＮＢ１１０２は、移動端末１１０６に向けてＲＲＣ設定変更を用いて接続許容時間に該当する各種タイマー値の変更指示を出す。
【００９７】
次に、ステップＳＴ１３０２において、飛翔体１１０５におけるＳｅＮＢは、移動端末１１０６が同期するためのＰＳＳ（Primary synchronization signal）、および、ＳＳＳ（Secondary synchronization signal）相当の信号を送信する。
【００９８】
次に、ステップＳＴ１３０３において、ＭｅＮＢ１１０２は、報知情報１１０２１、または、個別制御チャネル（Dedicated Control Channel：ＤＣＣＨ）を用いてNeighbouring Cell Listを移動端末１１０６へ通知する。Neighbouring Cell Listを通知することによって、たとえば、セルＩＤ、飛翔体指定情報などが通知され、必要に応じて設定が変更されることとなる。
【００９９】
Neighbouring Cell Listは、サーチすべき隣接セルの候補をリスト化したものであり、セルＩＤと、そのセルＩＤを検出しやすいように対応したＩＤごとの大まかなタイミングオフセット情報と、周波数オフセット情報と、Ｇｏｌｄ符号のようなランダム符号のシードのオフセット情報とをセットで通知するものである。本実施の形態では、セルＩＤと、各種オフセット情報とに加えて、ＳｅＮＢが飛翔体に備えられているか否かを指定するビットを追加する。
【０１００】
また、Neighbouring Cell Listにおいて、飛翔体１１０５のセル用のNeighbouring Cell Listと飛翔体１１０５以外のセル用のNeighbouring Cell Listとを別のリスト情報として通知することで、どのセルＩＤが飛翔体１１０５に対応するかが分かるようにしてもよい。
【０１０１】
また、飛翔体１１０５は一定の位置に静止していないケースも考えられる。たとえば、円を描くように動くことで、常にビル影になってしまうエリアを低減することができる。このようなケースの場合には、Neighbouring Cell Listに、飛翔体１１０５の移動速度を追加することも有効である。そうすれば、移動端末１１０６が静止している場合であってもドップラーシフトが発生し得ることを考慮して、検出処理を行うことができる。
【０１０２】
飛翔体１１０５の移動経路が円を描くような移動経路でなくとも、飛翔体１１０５の移動経路を指定する情報を追加することも有効である。特にＡＰＡＡを用いる場合の送受信ビームの向きおよび飛翔体１１０５の高さが周期的に変わる場合、その変化の周期を含めた飛翔体１１０５の移動経路の情報を追加することも有効である。そうすれば、移動端末１１０６の送受信ビームが飛翔体１１０５の方に向けられているタイミングに合わせて、サーチすることが可能となる。
【０１０３】
また、Neighbouring Cell ListにＳｅＮＢを備える飛翔体１１０５の高度情報を加えることも有効である。特に、ＧＰＳなどから得られるＷＧＳ８４などの各種測地系の情報をNeighbouring Cell Listに加えると、セルサーチを短時間で行うことが可能になる。それとともに、移動端末１１０６でＡＰＡＡを用いている場合、ＳｅＮＢを備える飛翔体１１０５の高度情報に基づいてビーム半値幅または送信電力を調整することができる。そのため、他セルへの送受信ビームによる干渉を低減することができる。本実施の形態においては、たとえば、摩天楼のようなビル群のエリアで、あるビルの上から下（地上側）に向けて送受信ビームを放射するような位置に存在するＳｅＮＢの場合でも有効である。
【０１０４】
次に、ステップＳＴ１３０４において、移動端末１１０６は、ＭｅＮＢ１１０２に対して変更完了を通知する。次に、ステップＳＴ１３０５において、移動端末１１０６は、ＭｅＮＢ１１０２に対して通信品質などの測定結果を通知する。
【０１０５】
次に、ステップＳＴ１３０６において、ＭｅＮＢ１１０２は、飛翔体１１０５におけるＳｅＮＢに対して追加指示を行う。次に、ステップＳＴ１３０７において、飛翔体１１０５におけるＳｅＮＢは、ＭｅＮＢ１１０２に対して追加指示に対応する応答を行う。
【０１０６】
次に、ステップＳＴ１３０８で、ＭｅＮＢ１１０２は、移動端末１１０６に向けてＲＲＣ接続設定変更を用いて接続先変更指示を出す。次に、ステップＳＴ１３０９において、移動端末１１０６は、ＭｅＮＢ１１０２に対して変更完了を通知する。次に、ステップＳＴ１３１０において、ＭｅＮＢ１１０２は、飛翔体１１０５におけるＳｅＮＢに対して変更完了を通知する。
【０１０７】
次に、ステップＳＴ１３１１で、移動端末１１０６と飛翔体１１０５におけるＳｅＮＢとは、ランダムアクセス処理を行う。
【０１０８】
次に、ステップＳＴ１３１２で、ＭｅＮＢ１１０２から飛翔体１１０５におけるＳｅＮＢへ、データの引き継ぎを行う（ＳＮ、Data-forwarding）。
【０１０９】
次に、ステップＳＴ１３１３で、ＭｅＮＢ１１０２とコアネットワーク１１０１と飛翔体１１０５におけるＳｅＮＢとは、ベアラパス（Bearer Path）の切り換えを行う。
【０１１０】
＜第１の実施の形態  変形例＞
以下では、ＭｅＮＢおよびＳｅＮＢがともに飛翔体に備えられている場合を説明する。
【０１１１】
臨時で無線トラフィックが増大することが予測されるときなどでは、ＭｅＮＢおよびＳｅＮＢを飛翔体に備えることも同様に有効である。この際、図５に例示されるように、衛星回線などの回線でコアネットワーク−基地局（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）間接続を行い、ＭｅＮＢおよびＳｅＮＢを備える飛翔体とコアネットワークとの通信を確立する。または、図６に例示されるように、移動端末との通信に使用しない時間、周波数、符号または空間を使ってコアネットワーク−基地局（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）間接続を実施し、飛翔体とコアネットワークとの通信を確立する。
【０１１２】
ここで、図５は、本実施の形態に関する通信装置の構成の変形例を概略的に例示する図である。図５に例示されるように、通信装置は、コアネットワーク１４０１と、地上局１４０３と、人工衛星１４０４と、飛翔体１４０５と、移動端末１４０６とを備える。
【０１１３】
また、図６は、本実施の形態に関する通信装置の構成の変形例を概略的に例示する図である。図６に例示されるように、通信装置は、コアネットワーク１５０１と、飛翔体１５０５と、車両などの移動端末１５０６とを備える。
【０１１４】
図５において、コアネットワーク１４０１は、インターネットなどに接続され、入力された信号を無線プロトコルに変換する機能を有する。コアネットワーク１４０１は、少なくとも１つ以上の基地局、すなわち、ＭｅＮＢおよびＳｅＮＢを備える飛翔体１４０５との間で無線送受信する。
【０１１５】
飛翔体１４０５は、基地局機能（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）を搭載する飛翔体である。飛翔体１４０５は、ＭｅＮＢおよびＳｅＮＢとして、コアネットワーク１４０１から送信されるデータを無線伝送用フォーマットに変換し、さらに、当該データを移動端末１４０６に送信する。
【０１１６】
衛星通信の地上局１４０３は、コアネットワーク１４０１から送信されたデータを人工衛星１４０４との間で送受信するため、当該データのフォーマット変換および周波数変換などを行う。人工衛星１４０４は、地上局１４０３から送信されたデータを、基地局機能を搭載する飛翔体１４０５に送信する。
【０１１７】
図６において、コアネットワーク１５０１は、通信オペレータの局舎などに設置される。コアネットワーク１５０１は、インターネットなどに接続され、入力された信号を無線プロトコルに変換する機能を有する。
【０１１８】
飛翔体１５０５は、基地局機能（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）を搭載する飛翔体である。飛翔体１５０５は、ＭｅＮＢおよびＳｅＮＢとして、コアネットワーク１５０１から送信されるデータを無線伝送用フォーマットに変換し、さらに、当該データを移動端末１５０６に送信する。
【０１１９】
図６における飛翔体１５０５は、コアネットワーク接続用と、移動端末通信用との２種類のアンテナを有する場合が示されているが、ＡＰＡＡなどを用いて、１つのアンテナで送受信ビームの指向性を変化させて通信してもよい。
【０１２０】
基地局（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）は、通常、ビル上、電信柱または基地局専用の通信塔に設置される。そのため、移動端末１５０６がセルサーチを効率よく行うためには、送受信ビームの指向性は、基地局（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）を検出することができる可能性が高い角度に設定されることが望ましい。図６においては、移動端末１５０６の送受信ビームの指向性が、点線で示されている。送受信ビームがそのような角度に設定された状態でセルサーチを行い、初期捕捉時間の低減、さらには、ハンドオーバー接続率の向上を図ることが望ましい。
【０１２１】
そのため、本実施の形態では、移動端末１５０６周辺に位置する周辺基地局１５０７は、周辺基地局１５０７から移動端末１５０６へ送信する報知情報に含まれているNeighbouring Cell Listを用いて、または、RRC Connection Reconfigurationなどの制御情報によってNeighbouring Cell Listを更新して用いることによって、飛翔体１５０５に備えられる基地局（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）のセルＩＤまたは基地局（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）の同定信号のオフセット情報とともに、ＭｅＮＢおよびＳｅＮＢが飛翔体１５０５に備えられているか否かを指定する飛翔体指定情報を報知情報１５０２１に含めて移動端末１５０６へ通知する。図７は、報知情報１５０２１を通知する動作を例示する図である。ここで、周辺基地局１５０７は、飛翔体１５０５に備えられる基地局（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）が属するセルとは異なるセルに属する。
【０１２２】
報知情報１５０２１を受信した移動端末１５０６は、飛翔体１５０５に対応したセルＩＤと関連付けられた同定信号とをサーチするために、仰角が大きな方位も含めて飛翔体１５０５の検出を行う。図７においては、移動端末１５０６が上記のセルサーチを行う際の、基地局検出用ビーム指向性１５０６１が例示されている。当該セルサーチのために必要であれば、移動端末１５０６におけるアンテナの方向を変更することによって、送受信ビームの指向性を様々に変更し、飛翔体１５０５の検出を行う。
【０１２３】
以上より、仰角が大きな位置、具体的には上空などに位置する飛翔体１５０５にＭｅＮＢおよびＳｅＮＢが備えられる場合であっても、報知情報１５０２１に基づいて送受信ビームの指向性を変更することができるため、たとえば飛翔体１５０５に備えられたＭｅＮＢおよびＳｅＮＢを検出することが可能となる。
【０１２４】
上記の、報知情報の通知およびセルサーチについて、図６、図７および図８を参照しつつ説明する。ここで、図８は、報知情報の通知およびセルサーチを含む通信装置の動作を例示するシーケンス図である。
【０１２５】
まず、ステップＳＴ１７０１において、飛翔体１５０５に備えられているＭｅＮＢおよびＳｅＮＢの立上げ、すなわち、基地局の立ち上げを行う。そして、ドローンなどの飛翔体１５０５にＭｅＮＢおよびＳｅＮＢが備えられている場合には、所定の位置に当該ドローンなどを移動させた後で、ＭｅＮＢおよびＳｅＮＢと、コアネットワーク１５０１との間の通信の確立を行う。
【０１２６】
そのため、ＭｅＮＢおよびＳｅＮＢを備える飛翔体１５０５は、移動端末１５０６と同様にＳＩＭを搭載し、移動端末として初期捕捉、位置登録、ＲＲＣ接続（connection）を確立する。これによって、飛翔体１５０５に備えられているＭｅＮＢおよびＳｅＮＢのConfiguration情報を、コアネットワーク１５０１から飛翔体１５０５に備えられているＭｅＮＢおよびＳｅＮＢへ送信可能となる。
【０１２７】
この際、飛翔体１５０５に備えられているＭｅＮＢおよびＳｅＮＢのメンテナンス、たとえば、起動用ソフトウェアのダウンロードまたはＡＬＭ／ＡＣＴなどの装置状態監視を行うためのＯＡＭ機能部、コアネットワーク−飛翔体間通信機能部、コアネットワーク−移動端末間でデータを導通させる機能部をそれぞれ別の回線に設定すると、有線接続の際に同一処理可能となり安定動作することができる。または、これらの機能部を同一回線にして当該回線内で信号を多重または分離させる場合には、飛翔体１５０５およびコアネットワーク１５０１の両者に終端機能を追加する。こうすることによって、回線を１つとすることができる。一般に、回線数を減らせば、かかる費用を低減させることができる。
【０１２８】
上記では、飛翔体１５０５にＳＩＭを搭載して、飛翔体１５０５を移動端末として無線回線を接続したが、無線ＬＡＮなどの他の無線システムを用いて、上記の無線プロトコルのトンネリングを行ってもよい。
【０１２９】
また、図５に例示されるように衛星回線を使用する場合は、飛翔体（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）−コアネットワーク間の応答が通常より非常に遅くなる。そのため、ステップＳＴ１７０９で、飛翔体１５０５から、移動端末１５０６に向けてＲＲＣ接続設定変更を用いて接続許容時間に該当する各種タイマー値の変更指示を出す。
【０１３０】
次に、ステップＳＴ１７０２において、飛翔体１５０５から、移動端末１５０６が同期するためのＰＳＳ、および、ＳＳＳ相当の信号を送信する。
【０１３１】
次に、ステップＳＴ１７０３において、周辺基地局１５０７は、報知情報１５０２１、または、ＤＣＣＨを用いてNeighbouring Cell Listを移動端末１５０６へ通知する。
【０１３２】
Neighbouring Cell Listは、サーチすべき隣接セルの候補をリスト化したものであり、セルＩＤと、そのセルＩＤを検出しやすいように対応したＩＤごとの大まかなタイミングオフセット情報と、周波数オフセット情報と、Ｇｏｌｄ符号のようなランダム符号のシードのオフセット情報とをセットで通知するものである。本実施の形態では、セルＩＤと、各種オフセット情報とに加えて、ＭｅＮＢおよびＳｅＮＢが飛翔体に備えられているか否かを指定するビットを追加する。
【０１３３】
または、Neighbouring Cell Listにおいて、飛翔体１５０５のセル用のNeighbouring Cell Listと飛翔体１５０５以外のセル用のNeighbouring Cell Listとを別のリスト情報として通知することで、どのセルＩＤが飛翔体に対応するかが分かるようにしてもよい。
【０１３４】
また、飛翔体１５０５は一定の位置に静止していないケースも考えられる。たとえば、円を描くように動くことで、常にビル影になってしまうエリアを低減することができる。このようなケースの場合には、Neighbouring Cell Listに、飛翔体１５０５の移動速度の情報を追加することも有効である。そうすれば、移動端末１５０６が静止している場合であってもドップラーシフトが発生し得ることを考慮して、検出処理を行うことができる。
【０１３５】
飛翔体１５０５の移動経路が円を描くような移動経路でなくとも、飛翔体１５０５の移動経路を指定する情報を追加することも有効である。特にＡＰＡＡを用いる場合のビームの向きおよび飛翔体１５０５の高さが周期的に変わる場合、その変化の周期を含めた飛翔体１５０５の移動経路の情報を追加することも有効である。そうすれば、送受信ビームが飛翔体１５０５の方に向けられているタイミングに合わせて、サーチすることが可能となる。
【０１３６】
また、Neighbouring Cell Listに、ＭｅＮＢおよびＳｅＮＢを備える飛翔体１５０５の高度情報を加えることも有効である。特に、ＧＰＳなどから得られるＷＧＳ８４などの各種測地系の情報をNeighbouring Cell Listに加えると、セルサーチを短時間で行うことが可能になる。それとともに、移動端末１５０６でＡＰＡＡを用いている場合、ＭｅＮＢおよびＳｅＮＢを備える飛翔体１５０５の高度情報に基づいてビーム半値幅または送信電力を調整することができる。そのため、他セルへの送受信ビームによる干渉を低減することができる。本実施の形態においては、たとえば、摩天楼のようなビル群のエリアで、あるビルの上から下に向けてビームを放射するような位置に存在する基地局（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）の場合でも有効である。
【０１３７】
次に、ステップＳＴ１７０４において、移動端末１５０６は、周辺基地局１５０７に対して変更完了を通知する。次に、ステップＳＴ１７０５において、移動端末１５０６は、周辺基地局１５０７に対して通信品質などの測定結果を通知する。
【０１３８】
次に、ステップＳＴ１７０６において、周辺基地局１５０７は、移動端末１５０６からの結果通知を参照しつつ、ハンドオーバーを決定する。
【０１３９】
次に、ステップＳＴ１７０７において、周辺基地局１５０７は、飛翔体１５０５に対してハンドオーバー要求を行う。次に、ステップＳＴ１７０８において、飛翔体１５０５からは、周辺基地局１５０７に対してハンドオーバー要求に対応する応答を行う。
【０１４０】
次に、ステップＳＴ１７０９で、周辺基地局１５０７は、移動端末１５０６に向けてＲＲＣ接続の接続先の変更指示を出す。
【０１４１】
次に、ステップＳＴ１７１０で、周辺基地局１５０７から飛翔体１５０５へ、データの引き継ぎを行う（ＳＮ、Data-forwarding）。
【０１４２】
次に、ステップＳＴ１７１１で、移動端末１５０６と周辺基地局１５０７と飛翔体１５０５とは、ランダムアクセス処理を行う。
【０１４３】
次に、ステップＳＴ１７１２において、移動端末１５０６は、飛翔体１５０５の基地局に対して変更完了を通知する。
【０１４４】
次に、ステップＳＴ１７１３で、周辺基地局１５０７とコアネットワーク１５０１と飛翔体１５０５における基地局とは、ベアラパス（Bearer Path）の切り換えを行う。
【０１４５】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態に関する通信装置について説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０１４６】
以下では、移動端末が飛翔体に備えられている場合、または、飛翔体そのものが移動端末である場合を説明する。
【０１４７】
このような態様は、ドローンによる物資の搬送などに有効である。この際、図９に例示されるように、移動端末を備えるまたは移動端末そのものである飛翔体１８０５と基地局１８０２（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）との間で通信を行う。ここで、図９は、本実施の形態に関する通信装置の構成を概略的に例示する図である。図９に例示される通信装置は、コアネットワーク１８０１と、基地局１８０２（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）と、移動端末を備えるまたは移動端末そのものである飛翔体１８０５とを備える。
【０１４８】
この通信を確立する際に、飛翔体１８０５は基地局１８０２との間で見通しになる可能性が高い。見通しである場合、自由空間と同等の伝搬損失が想定される。すなわち、伝搬損失は伝搬距離の２乗に比例することとなる。街中などにおける伝搬損失は一般的に、伝搬距離の３．５乗程度に比例するため、伝搬損失が減少し、より遠くまで信号が伝搬することになる。そのため、隣接、場合によっては、次隣接のセルにまで干渉の影響がおよぶことが考えられる。
【０１４９】
たとえば、通常のセル設計で信号が３ｋｍ伝搬する場合の伝搬ロスについて、３の３．５乗を許容する場合、自由空間における伝搬距離は、以下の式（１）で示される。
【０１５０】
【数１】
2019044635.tif 000003
【０１５１】
本実施の形態では、移動端末が飛翔体１８０５に備えられている場合、または、飛翔体１８０５そのものが移動端末である場合で、かつ、ＡＰＡＡまたは機構的にアンテナの向きを変えられる構成を備える場合に、送受信ビームの指向性を以下の通りに制御する。
【０１５２】
まず、第１の方法では、飛翔体１８０５（移動端末）が基地局１８０２の送信信号を受信したとき、当該信号を最大電力で受信することができる方向３００１に対して、アンテナの向く方向３００２にチルト角αを設定する。これによって、信号の伝搬距離が短くなるため、飛翔体１８０５からの送信電力がセルエリア外に送信されることを抑制することができる。なお、図９においてチルト角αは、信号を最大電力で受信することができる方向３００１から鉛直下方向に傾く角度として例示されているが、信号干渉を避けたい基地局などの位置によって、チルト角αの傾く方向は異なっていてもよい。
【０１５３】
たとえば、飛翔体１８０５の直下に信号干渉を避けたい基地局などが位置している場合、チルト角αは鉛直上方向に傾く角度であってもよい。
【０１５４】
上記のチルト角αの大きさは、たとえば、２°または３°などのように固定的に付与してもよい。このようにして、簡易な制御で他セルへの信号干渉を低減することができる。
【０１５５】
上記のチルト角αの大きさは、飛翔体１８０５（移動端末）が基地局１８０２の送信信号を受信したとき、当該信号を最大電力で受信することができる方向３００１が、水平方向に対してどのくらいの角度を有しているかに応じて決められてもよい。たとえば、飛翔体１８０５（移動端末）が基地局１８０２の送信信号を受信したとき、当該信号を最大電力で受信することができる方向３００１が、水平方向に対して３０°以上の角度を有している場合には、チルト角αを０°に、当該方向３００１が水平方向に対して２０°以上かつ３０°未満の角度を有している場合には、チルト角αを１°に、当該方向３００１が水平方向に対して１０°以上かつ２０°未満の角度を有している場合には、チルト角αを２°に、当該方向３００１が水平方向に対して０°以上かつ１０°未満の角度を有している場合には、チルト角αを３°に設定するとよい。また、当該方向３００１が水平方向に近い場合には、他セルへの信号干渉が生じる可能性が高まるため、その分チルト角αを大きく設定すると有効である。
【０１５６】
たとえば、演算式で定義して、基地局１８０２の送信信号を最大電力で受信することができる方向３００１が、水平方向に対して何度になるかに応じて自動的にチルト角αを決めてもよい。たとえば、以下の式（２）にしたがってもよい。
【０１５７】
【数２】
2019044635.tif 000004
【０１５８】
式（２）において、基準チルト角を２°、最大電力で受信することができる方向３００１と水平方向とのなす角の基準値を１５°とするとよい。
【０１５９】
上記のチルト角αの大きさは、送受信ビームのビーム半値幅に応じて決められてもよい。たとえば、ビーム半値幅が３０°でチルト角αが４°である場合、ビーム幅が１５°であると不要なビームが遠くに飛びにくい。よって、より小さな角度のチルト角α、たとえば、３°のチルト角αを設定すると有効である。
【０１６０】
たとえば、演算式で定義して、ビーム半値幅に応じて自動的にチルト角αを決めてもよい。たとえば、以下の式（３）にしたがってもよい。
【０１６１】
【数３】
2019044635.tif 000005
【０１６２】
式（３）において、基準チルト角を４°、基準ビーム半値幅を３０°とするとよい。
【０１６３】
なお、上記の式（３）はビーム半値幅で規定したが、ビームの送信電力も考慮したＥＩＲＰであってもよい。
【０１６４】
上記のチルト角αの大きさは、飛翔体１８０５の高さに応じて決められてもよい。たとえば、飛翔体１８０５の高さが８０ｍでチルト角αが４°である場合、飛翔体１８０５の高さが４０ｍであると、不要なビームが遠くに飛びにくい。よって、より小さな角度のチルト角α、たとえば、３°のチルト角αを設定すると有効である。
【０１６５】
また、上記では、個別にチルト角αの大きさを決めるパラメータについて述べられたが、これらの組み合わせで決定されてもよい。したがって、「最大電力で受信することができる方向が、水平方向に対してどのくらいの角度を有しているか」と、「飛翔体の高さ」とを用いる代わりに、「飛翔体の高さ」と「基地局までの距離」とを用いても等価である。
【０１６６】
それぞれのパラメータが１次関数になっている場合では、以下の式（４）を導出することができる。
【０１６７】
【数４】
2019044635.tif 000006
【０１６８】
上記の第１の方法は、飛翔体１８０５（移動端末）が自律的に行う方法として説明された。上記の第１の方法によれば、簡易な制御を移動端末ごとに実施することができる。
【０１６９】
しかしながら、通信装置全体の干渉を低減するためには、基地局１８０２において飛翔体１８０５のアンテナのチルト角αを決定し、基地局１８０２から飛翔体１８０５（移動端末）へ、決定されたチルト角αを通知することが有効である。
【０１７０】
基地局１８０２で測定した飛翔体１８０５（移動端末）までの距離、飛翔体１８０５の高さ、飛翔体１８０５（移動端末）のビーム半値幅などを考慮して、位置登録時、ランダムアクセスによる個別チャネル確立時、または、ハンドオーバー後の個別チャネル確立時に、基地局１８０２から飛翔体１８０５（移動端末）へ、RRC  Connection  Reconfigurationで送受信ビームのチルト角αを通知する。
【０１７１】
また、基地局１８０２で測定した飛翔体１８０５（移動端末）までの距離、飛翔体１８０５の高さ、飛翔体１８０５（移動端末）のビーム半値幅などを考慮して、位置登録時、ランダムアクセスによる個別チャネル確立時、または、ハンドオーバー後の個別チャネル確立時に、基地局１８０２から飛翔体１８０５（移動端末）へ、RRC  Connection  Reconfigurationで送受信ビームの最小のチルト角αを通知し、移動端末側で実際のチルト角αを決定することも有効である。
【０１７２】
この場合には、他セルへの干渉は発生しないように基地局１８０２で最小のチルト角αの指示を行い、飛翔体１８０５の移動によって刻一刻と変化する最適なチルト角αの制御については、移動端末側で行う。そうすることによって、基地局１８０２における制御負荷を低減することができる。
【０１７３】
また、同様の理由から、ランダムアクセス時、通信の初期確立時、または、ハンドオーバーで異なる基地局との間の通信を確立する時に、移動端末において同期用既知系列を送信し、大きな角度のチルト角αから徐々にチルト角αを小さくすることも有効である。図１０および図１１に例示されるように、対向装置である基地局１８０２から応答（ＡＣＫ）が返ってきた時点で、チルト角αを小さくする制御を停止する。具体的には、基地局１８０２から応答（ＡＣＫ）が返ってくるまでは、移動端末におけるチルト角αを１５°、１３°、１１°、９°と小さくしていき、基地局１８０２から応答（ＡＣＫ）が返ってきた時点でチルト角αを固定する。このようにすれば、基地局１８０２に信号を伝搬させることができ、かつ、可能な限り他セルへの信号干渉を抑えることができるチルト角αを見つけることができる。なお、図１０は、チルト角制御の時間推移を例示する図であり、縦軸が送信電力を示し、横軸が時間を示す。また、図１１は、基地局応答に応じた、チルト角制御の推移を例示する図である。
【０１７４】
なお、上記の実施の形態では、移動端末が飛翔体に備えられている場合、または、飛翔体そのものが移動端末である場合が説明されたが、移動端末が、上下方向が規定された端末であれば、同様にチルト角制御による効果が生じる。
【０１７５】
ここで、上下方向が規定された端末とは、たとえば、車両、自動販売機、または、アレーアンテナが搭載された端末などが該当する。ここで、アレーアンテナとは、面上に複数のビーム出力素子が並べられたアンテナであり、特定の方向に出力されるビームを形成するものである。
【０１７６】
＜第２の実施の形態  変形例１＞
以下では、水平方向のビーム指向性制御について説明する。
【０１７７】
通信装置内に多くの基地局が存在する場合、図１２に例示されるように、高さ方向のチルト角制御と同様に、水平方向においても、送受信ビームを周辺基地局から離れる方向に放射方向をずらすことが有効である。なお、図１２は、本実施の形態に関する通信装置の構成の変形例を概略的に例示する図である。図１２は、飛翔体から見た各構成の配置を例示する図である。
【０１７８】
特に、通信している基地局と近い位置に他の基地局、すなわち、周辺基地局２００２が存在する場合に有効である。
【０１７９】
以下、図１２を参照しつつ説明する。
【０１８０】
基地局２００１（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）は、飛翔体２００３（移動端末）との間で通信を行っている。飛翔体２００３（移動端末）が、ＡＰＡＡなどの指向性制御が可能な構成である場合、通常、移動端末から送信される信号は、基地局２００１からの信号を最大電力で受信することができる方向２００４に送受信ビームの指向性制御がなされる。
【０１８１】
図１２には、その場合の、３ｄＢダウンの半値幅のビーム範囲２００８が点線で示されている。しかしながら、図１２によれば、移動端末から見て、周辺基地局２００２からの信号を最大電力で受信することができる方向２００６と方向２００４との間の角度が小さい場合、信号干渉が生じ得ることが分かる。
【０１８２】
そこで、方向２００５のように、飛翔体２００３から放射されるビームの方向を水平方向においてチルト角βだけずらすと、３ｄＢダウンの半値幅のビームはビーム範囲２００７のようになり、生じ得る信号干渉が低減されることが分かる。
【０１８３】
なお、図１２においてチルト角βは、基地局２００１からの信号を最大電力で受信することができる方向２００４から紙面左側に傾く角度として例示されているが、信号干渉を避けたい基地局などの位置によって、チルト角βの傾く方向は異なっていてもよい。
【０１８４】
たとえば、飛翔体２００３の紙面左側に信号干渉を避けたい基地局などが位置している場合、チルト角βは紙面右側に傾く角度であってもよい。
【０１８５】
図１３は、図１２におけるそれぞれの配置を上空から見た平面図である。図１３では、基地局２００１のセルエリア３００３と、周辺基地局２００２のセルエリア３００４とは、一部が重なるほど近接している。
【０１８６】
基地局２００１で測定した飛翔体２００３（移動端末）の位置、飛翔体２００３の高さ、飛翔体２００３（移動端末）のビーム半値幅などを考慮して、位置登録時、ランダムアクセスによる個別チャネル確立時、または、ハンドオーバー後の個別チャネル確立時、基地局２００１から飛翔体２００３（移動端末）へ、RRC  Connection  Reconfigurationで送受信ビームの水平方向のチルト角の大きさ、および、チルト角を設ける向きを通知する。そのようにすれば、基地局２００１において通信装置内の全移動端末のビーム方向を管理することができる。
【０１８７】
特に、周辺基地局２００２の位置情報を３ＧＰＰにおけるＳ１インターフェイス相当によるコアネットワーク経由で通知すれば、位置情報が正確になる。したがって、水平方向のチルト角の大きさ、および、チルト角を設ける向きの制御精度を向上させることができる。
【０１８８】
＜第２の実施の形態  変形例２＞
移動端末に、ＡＰＡＡなどの送受信ビームの指向性またはビーム幅の制御機能を搭載することができず、シンプルなダイポールアンテナまたはパッチアンテナなどが搭載されている場合には、第２の方法として、送信電力を制御することが有効である。
【０１８９】
ランダムアクセス時、通信の初期確立時、または、ハンドオーバーで異なる基地局との間で通信を確立する時に、移動端末において同期用既知系列を送信し、対向装置である基地局から応答（ＡＣＫ）が返ってくるまでの間に徐々に送信電力を大きくする。そして、図１４および図１５に例示されるように、応答（ＡＣＫ）が返ってきた時点で、送信電力を大きくする制御を停止する。具体的には、基地局から応答（ＡＣＫ）が返ってくるまでは、移動端末における送信電力を０ｄＢ、＋３ｄＢ、＋６ｄＢ、＋９ｄＢと大きくしていき、基地局から応答（ＡＣＫ）が返ってきた時点で送信電力を固定する。このようにすれば、基地局に信号を伝搬させることができ、かつ、可能な限り他セルへの信号干渉を抑えることができる送信電力を見つけることができる。なお、図１４は、送信電力制御の時間推移を例示する図であり、縦軸が送信電力を示し、横軸が時間を示す。また、図１５は、基地局応答に応じた、送信電力制御の推移を例示する図である。
【０１９０】
また、上記のように、飛翔体に備えられた移動端末または飛翔体そのものである移動端末のみが特別な送信電力シーケンスを使用する可能性もあるため、たとえば、３ＧＰＰと同様に、位置登録時に、移動端末が飛翔体に対応するか否か、移動端末がビーム制御可能か否か、または両者を指定する情報を、RRC Connection Setup Complete相当のチャネル設定要求または変更要求に対する応答で、基地局に送信すると有効である。
【０１９１】
また、飛翔体に備えられた移動端末は、飛翔体以外に対応する移動端末の周波数、飛翔体以外に対応する移動端末の送信タイミング、飛翔体以外に対応する移動端末で使用する直交符号で通信すると、飛翔体以外に対応する移動端末の通信と分離することができるため、周波数の利用効率を向上させることができる。これは、UE-capabilityに基づいて基地局において通信リソースを割り当てるとよい。
【０１９２】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態に関する通信装置について説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０１９３】
以下では、移動端末が飛翔体に備えられている場合、または、飛翔体そのものが移動端末である場合の、基地局側の動作について説明する。
【０１９４】
通常基地局は、他セルへの干渉を低減するため、送信するビームの方向は水平より下を向けている。しかしながら、移動端末が飛翔体に備えられている場合、または、飛翔体そのものが移動端末である場合には、極端な例では基地局の真上に移動端末が位置する場合も生じ、基地局にＡＰＡＡなどの送受信ビーム指向性を制御する機能があっても、移動端末を検出することができない場合がある。少なくとも、通常ビームの指向性を上空に向ける頻度が少ないため、移動端末を検出しにくくなる。
【０１９５】
そこで、基地局は、自セルで通信している移動端末を備える飛翔体の情報（飛翔体指定情報）を、３ＧＰＰにおけるＳ１インターフェイス相当によりコアネットワークを経由して他セルの周辺基地局に通知する、または、３ＧＰＰのＷ−ＣＤＭＡにおけるＩｕｒのような基地局間の通信で他セルの周辺基地局に通知する。
【０１９６】
飛翔体の情報としては、通信している飛翔体の有無、または、飛翔体数とするとよい。飛翔体指定情報の通知を受けた周辺基地局は、上空を含めた共通チャネルの送受信を開始する、または、共通チャネル用に上空に送受信ビームを向ける頻度を増やす。すなわち、飛翔体指定情報の通知を受けない場合の送受信ビームの方向よりも、飛翔体指定情報の通知を受けた場合の送受信ビームの方向の方が、鉛直上向きの方向となる。このようにすれば、周辺基地局においても、移動端末を検出しやすくなる。
【０１９７】
次に、図１６を参照しつつ、移動端末が飛翔体に備えられている場合、または、飛翔体そのものが移動端末である場合のハンドオーバーについて説明する。なお、図１６は、ハンドオーバーを含む通信装置の動作を例示するシーケンス図である。
【０１９８】
図１６に例示されるように、シーケンスそのものは、通常のハンドオーバーと同じである。ステップＳＴ２３０１において、ハンドオーバー元の基地局から、移動端末が同期するための信号を送信する。次に、ステップＳＴ２３０２において、ハンドオーバー先の基地局から、移動端末が同期するための信号を送信する。
【０１９９】
次に、ステップＳＴ２３０３において、ハンドオーバー元の基地局およびNeighbouring Cell Listに挙がっているセルのビームIDごとに品質測定を実施した結果を報告すると同時に、対象セルとの距離に相当する情報を報告する。距離に相当する情報は、ＧＰＳなどから得られるＷＧＳ８４などの自端末の各種測地系の情報であってもよいし、ＧＰＳの基準時間で基地局から送信される同期信号がいつ到着したかを示す時間情報であってもよい。
【０２００】
ステップＳＴ２３０４では、ハンドオーバー元の基地局は、通信品質だけではなく、基地局と移動端末との間の距離を考慮してハンドオーバーを決定する。特に、見通しでハンドオーバー元の基地局と移動端末との間の通信品質がいい場合であっても、ハンドオーバー元の基地局と移動端末との間の距離よりも、他セルにおけるハンドオーバー先の基地局と移動端末との間の距離の方が近いときには、移動端末の、ハンドオーバー先の基地局へのハンドオーバーを実施する。移動端末が飛翔体である場合、より遠くまで信号が伝搬することに起因して隣接する基地局または次隣接の基地局に対する大きな干渉波を発生させてしまう場合がある。そこで、基地局と移動端末との間の距離に基づいて、ハンドオーバーを実施する。
【０２０１】
なお、ハンドオーバー先の基地局とハンドオーバー元の基地局との間でハンドオーバーを繰り返さないように、以下の式（５）を満たす場合にハンドオーバーを実施するとよい。
【０２０２】
【数５】
2019044635.tif 000007
【０２０３】
ここで、Δは、システムパラメータとしてＯＡＭから調整することができるようにするとよい。
【０２０４】
次に、ステップＳＴ２３０５において、ハンドオーバー元の基地局は、ハンドオーバー先の基地局に対してハンドオーバー要求を行う。次に、ステップＳＴ２３０６において、ハンドオーバー先の基地局からは、ハンドオーバー元の基地局に対してハンドオーバー要求に対応する応答を行う。
【０２０５】
次に、ステップＳＴ２３０７で、ハンドオーバー元の基地局は、移動端末に向けてＲＲＣ接続の接続先の変更指示を出す。
【０２０６】
次に、ステップＳＴ２３０８で、ハンドオーバー元の基地局からハンドオーバー先の基地局へ、データの引き継ぎを行う（Data-forwarding）。
【０２０７】
次に、ステップＳＴ２３０９で、移動端末とハンドオーバー元の基地局とハンドオーバー先の基地局とは、ランダムアクセス処理を行う。
【０２０８】
次に、ステップＳＴ２３１０において、移動端末は、ハンドオーバー先の基地局に対して変更完了を通知する。
【０２０９】
次に、ステップＳＴ２３１１で、ハンドオーバー元の基地局とハンドオーバー先の基地局とコアネットワークとは、ベアラパス（Bearer Path）の切り換えを行う。
【０２１０】
ここで、移動端末が飛翔体に備えられている場合、または、飛翔体そのものが移動端末である場合、基地局は、全天を同じ頻度で監視し続けるのではなく、飛翔体の上下左右を監視し、飛翔体の移動に対応してビーム方向を正しく向けると効率的である。
【０２１１】
また、ハンドオーバー元の基地局の基地局サイズ（たとえば、報知チャネルや共通チャネルの送信電力値）と、ハンドオーバー先の基地局の基地局サイズ（たとえば、報知チャネルや共通チャネルの送信電力値）とが同じ場合で説明すると、ハンドオーバー元の基地局と移動端末との間の距離よりも、ハンドオーバー先の基地局と移動端末との間の距離の方が小さい場合に、移動端末がハンドオーバー先の基地局へハンドオーバーする上記の動作は、移動端末が飛翔体に対応する場合に限られず、ハンドオーバー元の基地局、移動端末およびハンドオーバー先の基地局のうちの少なくとも１つが飛翔体に対応する場合であっても、同様に適用可能である。
【０２１２】
ハンドオーバー元の基地局の基地局サイズと、ハンドオーバー先の基地局の基地局サイズとが異なる場合には、基地局境界は報知チャネルまたは共通チャネルの送信信号の品質（信号対干渉雑音比（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ、すなわち、ＳＩＮＲ）が同じになるあたりが２つの基地局の境界になるが、飛翔体の場合にはどちらの品質も極めて良好となるため、境界を判別できない。そのため、たとえば、それぞれの基地局の報知情報に含まれる報知情報送信電力値に基づいて基地局境界を算出し、当該距離に到達したところでハンドオーバーを実施することが可能となる。
【０２１３】
また、ハンドオーバー元の基地局と移動端末との間の距離よりも、ハンドオーバー先の基地局と移動端末との間の距離の方が小さい場合に、移動端末がハンドオーバー先の基地局へハンドオーバーする上記の動作は、移動端末が飛翔体に対応する場合に限られず、ハンドオーバー元の基地局、移動端末およびハンドオーバー先の基地局のうちの少なくとも１つが飛翔体に対応する場合であっても、同様に適用可能である。
【０２１４】
図１７は、飛翔体のビーム範囲を例示する図である。図１７において、移動端末を備える飛翔体２４０１は、ビーム範囲２４０２で通信を行っている。
【０２１５】
この場合、飛翔体２４０１が移動することを考慮して、ビーム範囲２４０３、ビーム範囲２４０４、ビーム範囲２４０５およびビーム範囲２４０６とあえてビーム範囲２４０２からは外れた範囲にビームを向けることによって、現在のビーム範囲２４０２が最適なビーム方向に対応するものとなっているか否かを確認することができる。そして、最適なビーム方向でないと判断される場合には、ビーム方向を補正することができる。
【０２１６】
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態に関する通信装置について説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０２１７】
以下では、以上に記載されたそれぞれの実施の形態に適用される移動端末について、図１８を参照しつつ説明する。ここで、図１８は、移動端末の構成を概念的に例示する機能ブロック図である。
【０２１８】
図１８に例示されるように、移動端末は、デジタル信号処理部２５０１と、送受信部２５０２と、スイッチ部２５０３と、水平方向用アンテナ２５０４と、下方向用アンテナ２５０５と、制御および監視部２５０６とを備える。
【０２１９】
水平方向に送受信ビームの指向性を有する水平方向用アンテナ２５０４は、少なくとも、セクタアンテナ２５０４１と、セクタアンテナ２５０４２と、セクタアンテナ２５０４３とを備える。なお、セクタアンテナの数は、図示された数に限られるものではない。
【０２２０】
下方向に送受信ビームの指向性を有する下方向用アンテナ２５０５は、少なくとも、移相器２５０５１と、移相器２５０５１に接続されるセクタアンテナ２５０５２と、移相器２５０５３と、移相器２５０５３に接続されるセクタアンテナ２５０５４と、移相器２５０５５と、移相器２５０５５に接続されるセクタアンテナ２５０５６とを備える。なお、移相器の数およびセクタアンテナの数は、図示された数に限られるものではない。
【０２２１】
スイッチ部２５０３は、水平方向用アンテナ２５０４と下方向用アンテナ２５０５とを切り替える。
【０２２２】
デジタル信号処理部２５０１において生成された送受信信号は、送受信部２５０２において無線信号でアップコンバートまたはダウンコンバートされる。スイッチ部２５０３は、送受信部２５０２で処理された信号の切り替えを行う。
【０２２３】
これによって、少ない数のデジタル信号処理部２５０１、送受信部２５０２を備えるだけで、多くのアンテナから適切なアンテナを選択して信号を送信することができる。特に、下方向に送受信ビームの指向性を有する下方向用アンテナ２５０５は、デジタル制御で送受信ビームの指向性を変更することができる構成であることが望ましい。
【０２２４】
図１８に例示される構成では、制御および監視部２５０６が、移相器２５０５１、移相器２５０５３および移相器２５０５５の位相を制御することによって、これらをデジタル制御する。
【０２２５】
なお、下方向用アンテナ２５０５は、複数のセクタアンテナ２５０５２、セクタアンテナ２５０５４およびセクタアンテナ２５０５６を合成する構成としてこれらを直線的に配置することで、直線方向のみ送受信ビームの指向性を変更することができる構成にすることが望ましい。
【０２２６】
次に、図１９を参照しつつ、移動端末の構造について説明する。なお、図１９は、移動端末のハード構成を概略的に例示する図である。
【０２２７】
図１９に例示されるように、移動端末は、通信機ボックス２７０１と、セクタアンテナ２７０３と、セクタアンテナ２７０４と、セクタアンテナ２７０５と、セクタアンテナ２７０６と、アンテナ２７１２とを備える。図１９において、飛翔体の筐体２７０２、および、アンテナのレドームを固定するための支柱２７１４は、それぞれ点線で示されている。
【０２２８】
通信機ボックス２７０１は、図１８におけるデジタル信号処理部２５０１、送受信部２５０２およびスイッチ部２５０３を収納する。
【０２２９】
セクタアンテナ２７０３、セクタアンテナ２７０４、セクタアンテナ２７０５およびセクタアンテナ２７０６は、それぞれレドームに収納され、別々の送受信ビームの指向性を有する。これら４つのセクタアンテナによって３６０°の方向がカバーされる。すなわち、飛翔体の中央から外向きの方向に指向性が９０°である送受信ビームをそれぞれのセクタアンテナが送受信することができる。
【０２３０】
アンテナ２７１２は、下方向に送受信ビームの指向性を有するアンテナである。下向きの送受信ビームの指向性を有するアンテナ２７１２が、レドーム内の長手方向に複数実装されることによって、送受信ビームの指向性を長手方向において制御可能な構成となる。
【０２３１】
次に、移動端末の動作について説明する。
【０２３２】
デジタル信号処理部２５０１では、順序制御または自動再送要求（ＡＲＱ）などのＬ２処理、および、誤り訂正処理、インタリーブまたは多値変調などの無線フォーマットへの変換を行うＬ１処理を行う。
【０２３３】
送受信部２５０２では、デジタル信号処理部２５０１からの出力をアナログ信号に変換する。そして、送受信部２５０２では、当該信号を搬送波の周波数までアップコンバートする。スイッチ部２５０３では、送受信部２５０２からの出力をどのアンテナに出力するかを選択する。
【０２３４】
スイッチ部２５０３では、下方向用アンテナ２５０５、セクタアンテナ２５０４１、セクタアンテナ２５０４２、セクタアンテナ２５０４３を順次切り替えて、基地局のＰＳＳ、ＳＳＳの受信電界強度が最大となるアンテナを選択する。そして、スイッチ部２５０３は、選択されたアンテナに所要信号を放射させる。
【０２３５】
基地局がほぼ真下に位置する場合には、下方向用アンテナ２５０５が選択される。たとえば、移動端末を備える飛翔体が基地局から数百ｍ離れる場合、高度５０ｍ程度で飛翔しているときには、基地局はほぼ水平方向に見える。そのため、セクタアンテナ２５０４１、セクタアンテナ２５０４２およびセクタアンテナ２５０４３のうちのいずれか１つが選択される。
【０２３６】
上記の際、下方向用アンテナ２５０５は送受信ビームの指向性を変更することができるので、制御および監視部２５０６によるデジタル制御で移相器を調整して送受信ビームの指向性を変更しながら、逐次ＰＳＳ、ＳＳＳの受信電界強度を測定する。
【０２３７】
なお、下方向用アンテナ２５０５におけるセクタアンテナ２５０５２、セクタアンテナ２５０５４およびセクタアンテナ２５０５６が、たとえば、半値幅が３０°程度のビームである場合、アンテナの長手方向にしか送受信ビームの指向性を変更できないので、飛翔体そのものを逐次回転させながら電界強度を測定することが望ましい。ただし、電界強度を測定中には飛翔体を回転させない。
【０２３８】
また、図１８では、送受信部２５０２が１つ備えられる構成が説明されたが、移動端末がテザリングしたり、Ｄ２Ｄ（移動端末間通信）をしたりする場合を考慮し、または、複数基地局を同時にモニターする場合の簡便性を考慮し、または、移動端末の構成上の簡便性を考慮して、複数の送受信部を備えるものであってもよい。
【０２３９】
図２０は、複数の送受信部を備える移動端末の構成を概念的に例示する機能ブロック図である。
【０２４０】
図２０に例示されるように、移動端末は、デジタル信号処理部２６０１と、送受信部２６０２１と、送受信部２６０２２と、スイッチ部２６０３と、水平方向用アンテナ２６０４と、下方向用アンテナ２６０５と、制御および監視部２６０６とを備える。
【０２４１】
水平方向に送受信ビームの指向性を有する水平方向用アンテナ２６０４は、少なくとも、セクタアンテナ２６０４１と、セクタアンテナ２６０４２と、セクタアンテナ２６０４３とを備える。なお、セクタアンテナの数は、図示された数に限られるものではない。
【０２４２】
下方向に送受信ビームの指向性を有する下方向用アンテナ２６０５は、少なくとも、移相器２６０５１と、移相器２６０５１に接続されるセクタアンテナ２６０５２と、移相器２６０５３と、移相器２６０５３に接続されるセクタアンテナ２６０５４と、移相器２６０５５と、移相器２６０５５に接続されるセクタアンテナ２６０５６とを備える。なお、移相器の数およびセクタアンテナの数は、図示された数に限られるものではない。
【０２４３】
スイッチ部２６０３は、水平方向用アンテナ２５０４内のセクタアンテナを切り替える。
【０２４４】
上記では移動端末の構成の例が記載されたが、無線信号で受信した信号を無線信号でリピートするリピータが飛翔体である場合も同様である。
【０２４５】
＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果を例示する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。
【０２４６】
また、当該置き換えは、複数の実施の形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施の形態において例示されたそれぞれの構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。
【０２４７】
以上に記載された実施の形態によれば、通信装置は、第１の基地局と、第２の基地局を搭載する飛翔体１１０５と、第２の基地局と通信する移動端末１１０６とを備える。ここで、第１の基地局は、ＭｅＮＢ１１０２および周辺基地局１５０７のうちの少なくとも１つに対応するものである。また、第２の基地局は、ＳｅＮＢおよび基地局（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）のうちの少なくとも１つに対応するものである。また、飛翔体は、飛翔体１１０５および飛翔体１５０５のうちの少なくとも１つに対応するものである。また、移動端末は、移動端末１１０６または移動端末１５０６のうちの少なくとも１つに対応するものである。飛翔体１１０５は、ＳｅＮＢを搭載する。移動端末１１０６は、ＳｅＮＢと通信する。ＭｅＮＢ１１０２は、ＳｅＮＢが飛翔体１１０５に搭載されることを示す情報である飛翔体指定情報を報知する。そして、移動端末１１０６は、飛翔体指定情報を受信した場合に、ＳｅＮＢを検出するためのビームの方向を、飛翔体指定情報を受信しない場合の当該ビームの方向である第１の方向よりも鉛直上向きな第２の方向に設定する。
【０２４８】
このような構成によれば、仰角が大きな方位、具体的には上空などに位置する飛翔体１１０５にＳｅＮＢが備えられる場合であっても、報知情報１１０２１に含まれる飛翔体指定情報に基づいて、移動端末１１０６のＳｅＮＢ検出用ビーム指向性１１０６１を上方に変更することができる。そのため、移動端末１１０６は、飛翔体１１０５に備えられた基地局であっても検出することができる。
【０２４９】
なお、これらの構成以外の本願明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、少なくともこれらの構成を備えていれば、以上に記載された効果を生じさせることができる。
【０２５０】
しかしながら、本願明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも１つを以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【０２５１】
また、以上に記載された実施の形態によれば、ＭｅＮＢ１１０２は、飛翔体１１０５に備えられるＳｅＮＢの属するセル内においてＳｅＮＢと通信する。このような構成によれば、飛翔体１１０５にＳｅＮＢが備えられる場合であっても、ＭｅＮＢ１１０２から報知される報知情報１１０２１に含まれる飛翔体指定情報に基づいて、移動端末１１０６のＳｅＮＢ検出用ビーム指向性１１０６１を上方に変更することができる。
【０２５２】
また、以上に記載された実施の形態によれば、周辺基地局１５０７は、飛翔体１５０５に備えられる基地局（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）の属するセルとは異なるセルに属する。このような構成によれば、飛翔体１５０５にＭｅＮＢおよびＳｅＮＢが備えられる場合であっても、周辺基地局１５０７から報知される報知情報１５０２１に含まれる飛翔体指定情報に基づいて、移動端末１５０６の基地局検出用ビーム指向性１５０６１を上方に変更することができる。
【０２５３】
また、以上に記載された実施の形態によれば、飛翔体指定情報は、飛翔体１１０５の移動速度の情報を含む。このような構成によれば、移動端末１１０６が静止している場合であっても飛翔体の移動によってドップラーシフトが発生し得ることを考慮して、基地局の検出処理を行うことができる。
【０２５４】
また、以上に記載された実施の形態によれば、飛翔体指定情報は、飛翔体１１０５の移動経路の情報を含む。このような構成によれば、移動端末１１０６の送受信ビームが飛翔体１１０５の方に向けられているタイミングに合わせて、基地局をサーチすることが可能となる。
【０２５５】
また、以上に記載された実施の形態によれば、飛翔体指定情報は、飛翔体１１０５の高度の情報を含む。このような構成によれば、特に、ＧＰＳなどから得られるＷＧＳ８４などの各種測地系の情報をNeighbouring Cell Listに加えると、セルサーチを短時間で行うことが可能になる。それとともに、移動端末１１０６でＡＰＡＡを用いている場合、ＳｅＮＢを備える飛翔体１１０５の高度情報に基づいてビーム半値幅または送信電力を調整することができる。そのため、他セルへの送受信ビームによる干渉を低減することができる。
【０２５６】
また、以上に記載された実施の形態によれば、通信装置は、第１の基地局と、移動端末に対応する（移動端末を備える、または、移動端末そのものである）飛翔体１８０５とを備える。ここで、第１の基地局は、基地局１８０２（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）に対応するものである。飛翔体１８０５に対応する移動端末は、基地局１８０２（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）と通信する。移動端末は、基地局１８０２（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）に向かう方向から（たとえば、鉛直下向きに）チルト角だけずれる方向に、基地局１８０２（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）と通信するための送受信ビームの方向を設定する。
【０２５７】
このような構成によれば、信号の伝搬距離が短くなるため、飛翔体１８０５からの送信電力がセルエリア外に送信されることを抑制することができる。よって、飛翔体１８０５に対応する移動端末に起因する、他セルへの信号干渉を抑制することができる。
【０２５８】
また、以上に記載された実施の形態によれば、チルト角は、送受信ビームの半値幅に応じて設定される。このような構成によれば、ビーム半値幅が大きければ不要な送受信ビームが他セルへの信号干渉の原因ともなるため、ビーム半値幅が大きい場合には、チルト角を大きくすることができる。
【０２５９】
また、以上に記載された実施の形態によれば、チルト角は、飛翔体１８０５の高さに応じて設定される。このような構成によれば、飛翔体１８０５の高さが高ければ不要な送受信ビームが他セルへの信号干渉の原因ともなるため、飛翔体１８０５の高さが高い場合には、チルト角を大きくすることができる。
【０２６０】
また、以上に記載された実施の形態によれば、チルト角は、基地局１８０２（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）と移動端末との通信において基地局１８０２（ＭｅＮＢ＋ＳｅＮＢ）からの応答時間が長いほど、小さく設定される。このような構成によれば、移動端末に対応する飛翔体１８０５から基地局１８０２への信号伝搬を抑制した状態から徐々にその抑制の度合いを下げていき、初めて移動端末から基地局１８０２へ信号が伝搬するときのチルト角を見出すことができるため、移動端末から基地局１８０２に信号を伝搬させることができ、かつ、可能な限り他セルへの信号干渉を抑えることができるチルト角を見つけることができる。
【０２６１】
また、以上に記載された実施の形態によれば、通信装置は、第１の基地局と、移動端末に対応する（移動端末を備える、または、移動端末そのものである）飛翔体とを備える。飛翔体に対応する移動端末は、第１の基地局と通信する。移動端末は、第１の基地局との通信において対向装置である第１の基地局の応答時間が長いほど、当該通信のための送信電力を大きくする。
【０２６２】
このような構成によれば、移動端末に対応する飛翔体から基地局への信号伝搬が困難な状態から徐々に送信電力を上げていき、初めて移動端末から基地局へ信号が伝搬するときの送信電力を見出すことができるため、移動端末から基地局に信号を伝搬させることができ、かつ、可能な限り他セルへの信号干渉を抑えることができる送信電力を見つけることができる。
【０２６３】
また、以上に記載された実施の形態によれば、通信装置は、第１の基地局とは異なるセルに属する第２の基地局を備える。ここで、第２の基地局は、他セルの周辺基地局に対応するものである。周辺基地局は、移動端末が飛翔体に対応することを示す情報である飛翔体指定情報を報知する。第１の基地局は、飛翔体指定情報を受信した場合に、移動端末と通信するための送受信ビームの方向を、飛翔体指定情報を受信しない場合の当該ビームの方向である第１の方向よりも鉛直上向きな第２の方向に設定する。このような構成によれば、仰角が大きな方位、具体的には上空などに位置する飛翔体が移動端末に対応する場合であっても、周辺基地局は、自セルに飛翔体を有する基地局から通知される飛翔体指定情報に基づいて、送受信ビームの方向を上方に設定する、または、送受信ビームの方向を上方に向ける頻度を増やすことができる。そのため、飛翔体を有するセルの周辺に位置する周辺基地局においても、移動端末を検出しやすくなる。
【０２６４】
また、以上に記載された実施の形態によれば、通信装置は、第１の基地局と、移動端末と、他セルの第２の基地局とを備える。ここで、第１の基地局は、ハンドオーバー元の基地局に対応するものである。また、第２の基地局は、ハンドオーバー先の基地局に対応するものである。移動端末は、ハンドオーバー元の基地局の属するセル内においてハンドオーバー元の基地局と通信する。ハンドオーバー元の基地局、移動端末およびハンドオーバー先の基地局のうちの少なくとも１つは、飛翔体に対応する。そして、移動端末は、少なくとも、ハンドオーバー元の基地局との間の距離と、ハンドオーバー先の基地局との間の距離とに基づいて、ハンドオーバー元の基地局からハンドオーバー先の基地局へハンドオーバーする。
【０２６５】
このような構成によれば、基地局と移動端末との間の距離に基づいてハンドオーバーするため、ハンドオーバー元の基地局、移動端末およびハンドオーバー先の基地局のうちの少なくとも１つが飛翔体である場合に、より遠くまで信号が伝搬することに起因して、隣接する基地局または次隣接の基地局に対する干渉波を低減することができる。
【０２６６】
＜以上に記載された実施の形態における変形例について＞
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面において例示であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
【０２６７】
したがって、例示されていない無数の変形例、および、均等物が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施の形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【０２６８】
また、矛盾が生じない限り、以上に記載された実施の形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよいものとする。
【０２６９】
さらに、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素は概念的な単位であって、本願明細書に開示される技術の範囲内には、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合とを含むものとする。
【０２７０】
また、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれるものとする。
【０２７１】
また、本願明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。
【符号の説明】
【０２７２】
１００１，１１０１，１４０１，１５０１，１８０１  コアネットワーク、１００２，１１０２  ＭｅＮＢ、１００３，１４０３  地上局、１００４，１４０４  人工衛星、１００５，１１０５，１４０５，１５０５，１８０５，２００３，２４０１  飛翔体、１００６，１１０６，１４０６，１５０６  移動端末、１５０７，２００２  周辺基地局、１８０２，２００１  基地局、２００４，２００５，２００６，３００１，３００２  方向、２００７，２００８，２４０２，２４０３，２４０４，２４０５，２４０６  ビーム範囲、２５０１，２６０１  デジタル信号処理部、２５０２，２６０２１，２６０２２  送受信部、２５０３，２６０３  スイッチ部、２５０４，２６０４  水平方向用アンテナ、２５０５，２６０５  下方向用アンテナ、２５０６，２６０６  制御および監視部、２７０１  通信機ボックス、２７０２  筐体、２７０３，２７０４，２７０５，２７０６，２５０４１，２５０４２，２５０４３，２５０５２，２５０５４，２５０５６，２６０４１，２６０４２，２６０４３，２６０５２，２６０５４，２６０５６  セクタアンテナ、２７１２  アンテナ、２７１４  支柱、３００３，３００４  セルエリア、１１０２１，１５０２１  報知情報、１１０６１  ＳｅＮＢ検出用ビーム指向性、１５０６１  基地局検出用ビーム指向性、２５０５１，２５０５３，２５０５５，２６０５１，２６０５３，２６０５５  移相器。
【図１】
2019044635.tif 000008
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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2019044635.tif 000029
2019044635.tif 000030
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