(57)【要約】【課題】通信セクタ毎のトラフィックに応じてより柔軟にセクタ割当を実行する。【解決手段】実施形態による通信中継システムは、親局装置と、複数の子局装置とを備える。親局装置と、複数の子局装置とは、直接的に、またはハブ局装置を介して間接的に接続されている。複数の子局装置の各々は、推定部を備える。推定部は、無線通信端末から基地局側に送信される上り信号の有無に基づいて、上り信号のトラフィックを推定する。親局装置またはハブ局装置は、集約部と、判定部と、実行部と、を備える。集約部は、複数の子局装置の各々の推定部の推定結果を集約する。判定部は、集約部の集約結果に基づいて、複数の子局装置を複数のグループに分割して当該複数のグループにそれぞれ異なる複数の通信セクタを割り当てるセクタ割当を実行する必要があるか否かを判定する。実行部は、セクタ割当を実行する必要があると判定された場合に、セクタ割当を実行する。【選択図】図４
2018067831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と無線通信端末との間の通信を中継する通信中継システムであって、
前記基地局に接続される親局装置と、
前記無線通信端末と通信可能なアンテナを有する複数の子局装置と、を備え、
前記親局装置および前記複数の子局装置は、直接的に、またはハブ局装置を介して間接的に接続されており、
前記複数の子局装置の各々は、
前記無線通信端末から前記基地局側に送信される上り信号の有無に基づいて、前記上り信号のトラフィックを推定する推定部
を備え、
前記親局装置または前記ハブ局装置は、
前記複数の子局装置の各々の前記推定部の推定結果を集約する集約部と、
前記集約部の集約結果に基づいて、前記複数の子局装置を複数のグループに分割して当該複数のグループにそれぞれ異なる複数の通信セクタを割り当てるセクタ割当を実行する必要があるか否かを判定する判定部と、
前記セクタ割当を実行する必要があると判定された場合に、前記セクタ割当を実行する実行部と、
を備える、通信中継システム。
【請求項２】
前記判定部は、前記複数の子局装置全体の前記トラフィックの所定時間内における変化が第１閾値より大きい場合に、前記セクタ割当を実行する必要があると判定する、
請求項１に記載の通信中継システム。
【請求項３】
前記判定部は、前記複数の通信セクタのうちの少なくとも１つにおける前記トラフィックの値と、前記複数の通信セクタ全体における前記トラフィックの合算値を前記複数の通信セクタの個数で除算した平均値と、の差が第２閾値より大きい場合に、前記セクタ割当を実行する必要があると判定する、
請求項１に記載の通信中継システム。
【請求項４】
前記実行部は、前記複数の通信セクタの各々を構成する子局装置の個数が第３閾値以下になるように、前記セクタ割当を実行する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信中継システム。
【請求項５】
前記実行部は、前記複数の通信セクタの各々を構成する子局装置の個数が均等になるように、前記セクタ割当を実行する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信中継システム。
【請求項６】
前記実行部は、前記複数の子局装置の各々の設置位置に基づいて、互いに隣接する子局装置同士が同一の通信セクタを構成し、かつ互いの距離が第４閾値より大きい子局装置同士が互いに異なる通信セクタを構成するように、前記セクタ割当を実行する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信中継システム。
【請求項７】
前記複数の子局装置は、階段で接続される複数の階層を有した１つの建物内に設置され、
前記実行部は、前記階段の近傍に設置された子局装置が同一の通信セクタを構成するように、前記セクタ割当を実行する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の通信中継システム。
【請求項８】
前記実行部は、前記複数の通信セクタの各々を構成する子局装置の個数を、前記複数の通信セクタの各々で行われる通信の通信方式に応じて異ならせるように、前記セクタ割当を実行する、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の通信中継システム。
【請求項９】
前記判定部は、時間単位、週単位、または日単位での前記トラフィックの統計に基づいて、時間、週、または日に応じて前記セクタ割当を実行する必要があるか否かを判定する、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の通信中継システム。
【請求項１０】
基地局と無線通信端末との間の通信を中継する通信中継システムで実行される通信中継方法であって、
前記通信中継システムは、前記基地局に接続される親局装置と、前記無線通信端末と通信可能なアンテナを有する複数の子局装置と、を備え、
前記親局装置および前記複数の子局装置は、直接的に、またはハブ局装置を介して間接的に接続されており、
前記通信中継方法は、
前記複数の子局装置の各々につき、前記無線通信端末から前記基地局側に送信される上り信号の有無に基づいて、前記上り信号のトラフィックを推定する推定ステップと、
前記複数の子局装置の各々の前記推定ステップでの推定結果を集約する集約ステップと、
前記集約ステップでの集約結果に基づいて、前記複数の子局装置を複数のグループに分割して当該複数のグループにそれぞれ異なる複数の通信セクタを割り当てるセクタ割当を実行する必要があるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで前記セクタ割当を実行する必要があると判定された場合に、前記セクタ割当を実行する実行ステップと、
を備える、通信中継方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、通信中継システム、および通信中継方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、親局装置と複数の子局装置とを備えた通信中継システムにおいて、複数の子局装置を複数のグループに分割して当該複数のグループにそれぞれ異なる複数の通信セクタを割り当てるセクタ割当を実行する技術が知られている。この技術では、特定の通信セクタの総送信電力が過度に増大するのを抑制するため、総送信電力が閾値を超えた通信セクタが存在する場合にセクタ割当が新たに実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５０５６２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来技術では、通信セクタ毎のトラフィックに応じてより柔軟にセクタ割当を実行することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態による通信中継システムは、基地局と無線通信端末との間の通信を中継する。この通信中継システムは、基地局に接続される親局装置と、無線通信端末と通信可能なアンテナを有する複数の子局装置と、を備える。親局装置および複数の子局装置は、直接的に、またはハブ局装置を介して間接的に接続されている。複数の子局装置の各々は、推定部を備える。推定部は、無線通信端末から基地局側に送信される上り信号の有無に基づいて、上り信号のトラフィックを推定する。親局装置またはハブ局装置は、集約部と、判定部と、実行部と、を備える。集約部は、複数の子局装置の各々の推定部の推定結果を集約する。判定部は、集約部の集約結果に基づいて、複数の子局装置を複数のグループに分割して当該複数のグループにそれぞれ異なる複数の通信セクタを割り当てるセクタ割当を実行する必要があるか否かを判定する。実行部は、セクタ割当を実行する必要があると判定された場合に、セクタ割当を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１実施形態の技術が適用される分散アンテナシステムの概念を説明するための例示的なブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態による通信中継システムの全体構成を示した例示的な構成図である。
【図３】図３は、第１実施形態による親局装置、子局装置、およびハブ局装置の機能的構成を示した例示的なブロック図である。
【図４】図４は、第１実施形態による親局装置およびハブ局装置の全体的な動作の流れを示した例示的なシーケンス図である。
【図５】図５は、第１実施形態による親局装置のセクタ割当判定部が第１の判定基準に基づいてセクタ割当の要否を判定する際に実行する一連の処理を示した例示的なフローチャートである。
【図６】図６は、第１実施形態による親局装置のセクタ割当判定部が第２の判定基準に基づいてセクタ割当の要否を判定する際に実行する一連の処理を示した例示的なフローチャートである。
【図７】図７は、第１実施形態においてセクタ割当の要否が判定される際に用いられうる第３の判定基準を説明するための図である。
【図８】図８は、第１実施形態においてセクタ割当が実行される際に考慮されうる第１の条件を説明するための図である。
【図９】図９は、第１実施形態においてセクタ割当が実行される際に考慮されうる第２の条件を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態においてセクタ割当が実行される際に考慮されうる第３の条件を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態においてセクタ割当が実行される際に考慮されうる第４の条件を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態においてセクタ割当が実行される際に考慮されうる第５の条件を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第１実施形態においてセクタ割当が実行される際に考慮されうる第６の条件を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第１実施形態においてセクタ割当を実現するためのハードウェア構成の変形例を示した例示的な構成図である。
【図１５】図１５は、第２実施形態による通信中継システムの全体構成を示した例示的なブロック図である。
【図１６】図１６は、第２実施形態によるハブ局装置および子局装置の機能的構成を示した例示的なブロック図である。
【図１７】図１７は、第２実施形態によるハブ局装置および子局装置の全体的な動作の流れを示した例示的なシーケンス図である。
【図１８】図１８は、第２実施形態の変形例によるハブ局装置のハードウェア構成を示した例示的な構成図である。
【図１９】図１９は、第３実施形態による通信中継システムの構成を示した例示的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態について説明する。
【０００９】
図１は、第１実施形態の技術が適用される分散アンテナシステムの概念を説明するための例示的なブロック図である。分散アンテナシステムとは、たとえば携帯電話基地局などの無線装置からの電波を、電波の届かないいわゆる不感知帯まで有線で伝送することで、不感知帯内の携帯端末と、無線装置との間の通信を実現するシステムである。不感知帯としては、たとえば、ビルや地下街、トンネルなどが挙げられる。
【００１０】
すなわち、図１に示されるように、分散アンテナシステムは、不感知帯外の基地局ＢＳと、不感知帯内の無線通信端末Ｔとの間の通信を中継するように構成されている。分散アンテナシステムは、基地局ＢＳに接続される親局装置１０１と、無線通信端末Ｔと通信可能なアンテナ１０３ａを有する複数の子局装置１０３と、を備える。なお、図１には、親局装置１０１と子局装置１０３とがハブ局装置１０２を介して間接的に接続された例が示されているが、分散アンテナシステムでは、親局装置１０１と子局装置１０３とがハブ局装置１０２を介さずに直接的に接続されることもある。
【００１１】
図２は、第１実施形態による通信中継システム２００の全体構成を示した例示的な構成図である。この通信中継システム２００は、上記で説明した分散アンテナシステムを構成する。
【００１２】
図２に示されるように、第１実施形態による通信中継システム２００は、親局装置２０１と、複数（図２では３個）のハブ局装置２０２ａ〜２０２ｃと、複数（図２では９個）の子局装置２０３ａ〜２０３ｉと、を備える。ハブ局装置２０２ａ〜２０２ｃは、親局装置２０１に接続されている。また、ハブ局装置２０２ａは、子局装置２０３ａ〜２０３ｃに接続され、ハブ局装置２０２ｂは、子局装置２０３ｄ〜２０３ｆに接続され、ハブ局装置２０２ｃは、子局装置２０３ｇ〜２０３ｉに接続されている。以下では、ハブ局装置２０２ａ〜２０２ｃを区別する必要がない場合、ハブ局装置２０２ａ〜２０２ｃを総称してハブ局装置２０２と記載し、子局装置２０３ａ〜２０３ｉを区別する必要が無い場合、子局装置２０３ａ〜２０３ｉを総称して子局装置２０３と記載する。
【００１３】
ここで、第１実施形態による親局装置２０１は、子局装置２０３ａ〜２０３ｉを複数のグループに分割して当該複数のグループにそれぞれ異なる複数の通信セクタを割り当てるセクタ割当（セクタ分割）を実行可能に構成されている。たとえば、図２の例では、子局装置２０３ａ〜２０３ｃに第１の通信セクタ２０５ａが割り当てられ、子局装置２０３ｄ〜２０３ｆに第２の通信セクタ２０５ｂが割り当てられ、子局装置２０３ｇ〜２０３ｉに第３の通信セクタ２０５ｃが割り当てられている。なお、親局装置２０１には、セクタ割当を実現するためのハードウェア構成として、可変減衰器２１０が設けられている。
【００１４】
ところで、上記のような構成では、通信リソースを有効に活用するため、特定の通信セクタにトラフィックが集中するのを回避することが望まれている。そこで、第１実施形態では、以下のような構成により、無線通信端末Ｔから基地局ＢＳ側に送信される上り信号（アップリンク信号）のトラフィックを考慮しながら動的にセクタ割当を実行することで、通信リソースの有効活用を図る。
【００１５】
図３は、第１実施形態による親局装置２０１、子局装置２０３、およびハブ局装置２０２の機能的構成を示した例示的なブロック図である。図３に示される機能的構成は、親局装置２０１、子局装置２０３、およびハブ局装置２０２の各々に設けられるプロセッサがメモリなどに格納されたプログラムを読み出して実行した結果として実現される。なお、第１実施形態では、図３に示される機能的構成の一部または全部が、専用のハードウェア（回路など）によって実現されてもよい。
【００１６】
図３に示されるように、子局装置２０３は、トラフィック推定部３０１を備えている。トラフィック推定部３０１は、当該トラフィック推定部３０１が設けられた子局装置２０３経由で通信を行う無線通信端末Ｔ（図３には不図示）から基地局ＢＳ（図３には不図示）側に送信される上り信号の有無に基づいて、当該上り信号のトラフィックを推定する。上り信号とは、たとえばアップリンク信号である。図３の例では、子局装置２０３ａ〜２０３ｉのトラフィック推定部３０１は、それぞれ、子局装置２０３ａ〜２０３ｉ経由で通信を行う無線通信端末Ｔから送信される上り信号のトラフィックを推定する。なお、ここで言及しているトラフィックは、上り信号が送信された時間の、ある一定の時間内における割合（占有率）を示す値であり、トラフィック量とも称されうる。
【００１７】
また、ハブ局装置２０２は、トラフィック集約部３１１を備えている。トラフィック集約部３１１は、当該トラフィック集約部３１１を備えたハブ局装置２０２に接続された複数の子局装置２０３の各々のトラフィック推定部３０１の推定結果を集約する。つまり、図３の例では、ハブ局装置２０２ａのトラフィック集約部３１１は、子局装置２０３ａ〜２０３ｃのトラフィック推定部３０１の推定結果を集約し、ハブ局装置２０２ｂのトラフィック集約部３１１は、子局装置２０３ｄ〜２０３ｆのトラフィック推定部３０１の推定結果を集約し、ハブ局装置２０２ｃのトラフィック集約部３１１は、子局装置２０３ｇ〜２０３ｉのトラフィック推定部３０１の推定結果を集約する。
【００１８】
また、親局装置２０１は、トラフィック集約部３２１と、トラフィック解析部３２２と、セクタ割当判定部３２３と、セクタ割当実行部３２４と、を備えている。トラフィック集約部３２１は、複数のハブ局装置２０２の各々のトラフィック集約部３１１の集約結果をさらに集約する。トラフィック解析部３２２は、トラフィック集約部３２１の集約結果を解析する。セクタ割当判定部３２３は、トラフィック解析部３２２の解析結果に基づいて、セクタ割当の要否を判定する。セクタ割当実行部３２４は、セクタ割当を実行する必要があるとセクタ割当判定部３２３により判定された場合に、セクタ割当を実行する。
【００１９】
セクタ割当の要否の判定基準としては、様々なものが考えられる。
【００２０】
（第１の判定基準）
まず、第１の判定基準として、所定の周期内におけるトラフィックの変化が閾値以上か否かという判定基準が考えられる。この場合、親局装置２０１の各部による処理は、所定の周期で繰り返し実行される。すなわち、この場合、トラフィック解析部３２２は、所定の周期内における子局装置２０３毎のトラフィックの変化を解析する。そして、セクタ割当判定部３２３は、トラフィック解析部３２２の解析結果に基づき、各通信セクタにおけるトラフィックの変化を算出し、当該トラフィックの変化量が閾値以上の通信セクタが存在する場合に、セクタ割当を実行する必要があると判定する。そして、セクタ割当実行部３２４は、セクタ割当を実行する必要があるとセクタ割当判定部３２３が判定した場合に、セクタ割当を実行することで、特定の通信セクタにトラフィックが集中するのを抑制する。
【００２１】
なお、上記の所定の周期は、状況に応じて変動しない一定の値として設定されてもよいし、状況に応じて変動する値として設定されてもよい。後者の例として、たとえば、所定の周期を、時間単位、週単位、または日単位で集計したトラフィックなどといった統計的な情報に基づいて決定することが考えられる。
【００２２】
一般に、オフィスなどにおいては、時間単位でみると、日中はトラフィックが比較的大きくなる一方、夜間はトラフィックが比較的小さくなる傾向がある。また、日単位で考えると、平日はトラフィックが比較的大きくなる一方、週末はトラフィックが比較的小さくなる傾向がある。さらに、週単位で考えても、トラフィックが比較的大きくなる週と、トラフィックが比較的小さくなる週と、が存在することが考えられる。したがって、これらの傾向を踏まえて、トラフィックが大きくなる傾向がある状況では比較的短い周期を設定し、トラフィックが小さくなる傾向がある状況では比較的長い周期を設定すれば、より効果的にセクタ割当の要否を判定することが可能である。
【００２３】
このように、第１実施形態では、セクタ割当判定部３２３が、時間単位、週単位、または日単位でのトラフィックの統計に基づいて、時間、週、または日に応じてセクタ割当を実行する必要があるか否かを判定してもよい。
【００２４】
（第２の判定基準）
また、第２の判定基準として、１つの通信セクタを構成する子局装置２０３の個数が所定の許容値を超えたか否かという判定基準も考えられる。一般に、子局装置２０３が新規に追加された場合、当該追加された子局装置２０３は、既に存在している複数の通信セクタのうちいずれかに割り当てられる。しかしながら、１つの通信セクタを構成する子局装置２０３の個数が増加すると、当該１つの通信セクタにおけるトラフィックも増大する。そこで、第１実施形態では、１つの通信セクタにトラフィックが集中するのを抑制するため、セクタ割当判定部３２３は、１つの通信セクタを構成する子局装置２０３が所定の許容値を超えた場合に、セクタ割当を実行する必要があると判定する。そして、セクタ割当実行部３２４は、セクタ割当を実行する必要があるとセクタ割当判定部３２３が判定した場合に、各通信セクタを構成する子局装置２０３の個数が許容値以下になるようにセクタ割当を実行する。
【００２５】
以上の構成により、第１実施形態では、以下のような動作が実現される。
【００２６】
図４は、第１実施形態による親局装置２０１およびハブ局装置２０２の全体的な動作の流れを示した例示的なシーケンス図である。
【００２７】
図４に示されるように、第１実施形態では、まず、Ｓ４０１において、ハブ局装置２０２ａは、自身に接続された子局装置２０３ａ〜２０３ｃで推定されたトラフィックを集約する。同様に、Ｓ４０２において、ハブ局装置２０２ｂは、子局装置２０３ｄ〜２０３ｆで推定されたトラフィックを集約し、Ｓ４０３において、ハブ局装置２０２ｃは、子局装置２０３ｇ〜２０３ｉで推定されたトラフィックを集約する。
【００２８】
そして、Ｓ４０４において、ハブ局装置２０２ａは、集約したトラフィックを親局装置２０１に送信する。同様に、Ｓ４０５およびＳ４０６において、ハブ局装置２０２ｂおよび２０２ｃは、集約したトラフィックを親局装置２０１に送信する。
【００２９】
そして、Ｓ４０７において、親局装置２０１のトラフィック集約部３２１は、ハブ局装置２０２ａ〜２０２ｃから受信したトラフィックを集約する。そして、Ｓ４０８において、トラフィック集約部３２１は、集約結果をトラフィック解析部３２２に出力する。
【００３０】
そして、トラフィック解析部３２２は、Ｓ４０９において、トラフィック集約部３２１の集約結果に基づいてトラフィックを解析し、Ｓ４１０において、解析結果をセクタ割当判定部３２３に出力する。解析結果の例としては、たとえば、各通信セクタにおける所定の周期内でのトラフィックの変化量などが挙げられる。
【００３１】
そして、Ｓ４１１において、セクタ割当判定部３２３は、トラフィック解析部３２２の解析結果に基づいて、セクタ割当の要否を判定する。たとえば、前述の例のように、セクタ割当判定部３２３は、所定の周期内におけるトラフィックの変化量が閾値以上の通信セクタが存在する場合に、当該通信セクタにトラフィックが集中するのを回避するようにセクタ割当を実行する必要があると判定する。
【００３２】
Ｓ４１２において、セクタ割当判定部３２３は、Ｓ４１１の判定結果に応じた指示を、セクタ割当実行部３２４に出力する。そして、Ｓ４１３において、セクタ割当実行部３２４は、セクタ割当判定部３２３からの指示に応じて、セクタ割当を実行する。
【００３３】
第１実施形態では、上記のＳ４０１〜Ｓ４１３の動作が、所定の周期で繰り返し実行される。前述したように、所定の周期は、状況に応じて変動しない一定の値として設定されてもよいし、時間単位、週単位、または日単位でのトラフィックなどといった統計的な情報に基づいて変動する値として設定されてもよい。
【００３４】
以下、第１実施形態による親局装置２０１のセクタ割当判定部３２３が実行する処理（上記のＳ４１１およびＳ４１２）の例についてより具体的に説明する。
【００３５】
図５は、第１実施形態による親局装置２０１のセクタ割当判定部３２３が第１の判定基準に基づいてセクタ割当の要否を判定する際に実行する一連の処理を示した例示的なフローチャートである。前述したように、第１の判定基準とは、所定の周期内におけるトラフィックの変化が閾値以上か否かという判定基準である。
【００３６】
図５に示されるように、セクタ割当判定部３２３は、まず、Ｓ５０１において、トラフィックの推定周期が経過したか否か、すなわち前回トラフィックの推定を行ってから上記の所定の周期が経過したか否かを判断する。このＳ５０１の処理は、トラフィックの推定周期が経過したと判断されるまで繰り返される。そして、Ｓ５０１において、トラフィックの推定周期が経過したと判断された場合、Ｓ５０２に処理が進む。
【００３７】
Ｓ５０２において、セクタ割当判定部３２３は、子局装置２０３毎のトラフィックの変化を合算し、各通信セクタにおけるトラフィックの変化を算出する。そして、Ｓ５０３において、セクタ割当判定部３２３は、トラフィックの変化量が閾値以上の通信セクタが存在するか否かを判断する。
【００３８】
Ｓ５０３において、トラフィックの変化量が閾値以上の通信セクタが存在すると判断された場合、特定の通信セクタにトラフィックが集中していると判定することができる。したがって、この場合、Ｓ５０４に処理が進み、当該Ｓ５０４において、セクタ割当判定部３２３は、セクタ割当実行部３２４に対してセクタ割当の実行を指示する。そして、Ｓ５０１に処理が戻る。
【００３９】
なお、Ｓ５０３において、トラフィックの変化量が閾値以上の通信セクタが存在しないと判断された場合、セクタ割当を実行する必要がないので、Ｓ５０４の処理は実行されず、Ｓ５０１に処理が戻る。
【００４０】
図６は、第１実施形態による親局装置２０１のセクタ割当判定部３２３が第２の判定基準に基づいてセクタ割当の要否を判定する際に実行する一連の処理を示した例示的なフローチャートである。前述したように、第２の判定基準とは、１つの通信セクタを構成する子局装置２０３の個数が所定の許容値を超えたか否かという判定基準である。
【００４１】
図６に示されるように、セクタ割当判定部３２３は、まず、Ｓ６０１において、子局装置２０３の個数が許容値を超えた通信セクタが存在するか否かを判断する。なお、子局装置２０３の個数が許容値を超えるという事態は、たとえば子局装置２０３が新規に追加された場合に起こりうる。
【００４２】
上記のＳ６０１の処理は、子局装置２０３の個数が許容値を超えた通信セクタが存在すると判断されるまで繰り返される。すなわち、Ｓ６０１において、子局装置２０３の個数が許容値を超えた通信セクタが存在すると判断された場合、当該通信セクタにトラフィックが集中していると判定することができる。したがって、この場合、Ｓ６０２に処理が進み、当該Ｓ６０２において、セクタ割当判定部３２３は、セクタ割当実行部３２４に対してセクタ割当の実行を指示する。そして、Ｓ６０１に処理が戻る。
【００４３】
一方、Ｓ６０１において、子局装置２０３の個数が許容値を超えた通信セクタが存在しない場合、セクタ割当を実行する必要はないので、Ｓ６０２の処理は実行されず、Ｓ６０１の処理が再び実行される。
【００４４】
以上説明したように、第１実施形態では、複数の子局装置２０３の各々が、無線通信端末Ｔから基地局ＢＳ側に送信される上り信号（アップリンク信号）の有無に基づいて当該上り信号のトラフィックを推定するトラフィック推定部３０１を備えている。また、親局装置２０１は、トラフィック集約部３２１と、セクタ割当判定部３２３と、セクタ割当実行部３２４と、を備えている。ここで、トラフィック集約部３２１は、各子局装置２０３のトラフィック推定部３０１の推定結果を集約する。また、セクタ割当判定部３２３は、トラフィック集約部３２１の集約結果に基づいて、複数の子局装置２０３を複数のグループに分割して当該複数のグループにそれぞれ異なる複数の通信セクタを割り当てるセクタ割当を実行する必要があるか否かを判定する。セクタ割当実行部３２４は、セクタ割当を実行する必要があると判定された場合に、セクタ割当を実行する。これらの構成により、第１実施形態では、通信セクタ毎のトラフィックに応じてより柔軟にセクタ割当を実行することができる。
【００４５】
（セクタ割当の要否を判定するための判定基準の他の例）
なお、上記では、セクタ割当の要否の判定基準として、所定の周期内におけるトラフィックの変化が閾値以上か否かという第１の判定基準と、１つの通信セクタを構成する子局装置２０３の個数が所定の許容値を超えたか否かという第２の判定基準と、の２つの判定基準を例示した。しかしながら、これら２つの判定基準の代わりに、または、これら２つの判定基準に加えて、以下に説明する第３の判定基準が用いられてもよい。
【００４６】
（第３の判定基準）
図７は、第１実施形態においてセクタ割当の要否が判定される際に用いられうる第３の判定基準を説明するための図である。第３の判定基準では、複数の通信セクタのうちの少なくとも１つにおけるトラフィックの値と、複数の通信セクタ全体におけるトラフィックの合算値を複数の通信セクタの個数で除算した平均値と、の差が所定の閾値より大きい場合、すなわち下記の式（１）が満たされる場合に、セクタ割当を実行する必要があると判断される。
【００４７】
各通信セクタにおけるトラフィック（子局装置のトラフィックのセクタ毎の合算値）＞全通信セクタにおけるトラフィックの総和の平均値＋所定の閾値  …  （１）
【００４８】
図７において、（ａ）は、あるセクタにおけるトラフィックの状況を表す（ｂ）と、別のセクタにおけるトラフィックの状況を表す（ｃ）と、さらに別のセクタにおけるトラフィックの状況を表す（ｄ）と、でトラフィックの総和をとったものを表している。前述したように、トラフィックは、上り信号が送信された時間の、ある一定の時間内における割合（占有率）を示す値として定義されるため、図７では、（ｂ）〜（ｄ）における「トラフィックあり」の時間について論理和（ＯＲ）をとったものが、（ａ）となっている。
【００４９】
第３の判定基準では、図７の（ｂ）〜（ｄ）の各々から、上記の式（１）の左辺の「各通信セクタにおけるトラフィック」が求められ、図７の（ａ）から、上記の式（１）の右辺の「全通信セクタにおけるトラフィックの総和の平均値」が求められる。そして、上記の式（１）が満たされる場合に、セクタ割当を実行する必要があると判断される。
【００５０】
第３の判定基準では、上記のように、複数の通信セクタ全体におけるトラフィックの平均値が考慮されるので、当該平均値からのズレ具合に基づいて、セクタ割当を効果的に実行することができる。
【００５１】
（セクタ割当の際に考慮されうる条件）
また、上記の第１実施形態では、セクタ割当が実行される場合、下記で説明する複数の条件のうち少なくとも１つが考慮されうる。
【００５２】
（第１の条件）
図８は、第１実施形態においてセクタ割当が実行される際に考慮されうる第１の条件を説明するための図である。この第１の条件下では、複数の通信セクタを構成する子局装置の個数が均等になるように、セクタ割当が実行される。
【００５３】
より具体的に、図８の例では、セクタ割当が実行される前の段階で、セクタＩＤが「１」である通信セクタの子局装置の個数が「３」となっており、セクタＩＤが「２」である通信セクタの子局装置の個数が「１０」となっており、セクタＩＤが「３」である通信セクタの子局装置の個数が「２」となっている。この状況で、第１の条件を考慮したセクタ割当が実行されると、各通信セクタの子局装置の個数が均等になる、つまり各通信セクタの子局装置の個数が「５」となる。
【００５４】
第１の条件によれば、上記のように、セクタ割当の実行後における各通信セクタの子局装置の個数が均等になるので、特定の通信セクタにトラフィックが集中するのを容易に回避することができる。
【００５５】
（第２の条件）
図９は、第１実施形態においてセクタ割当が実行される際に考慮されうる第２の条件を説明するための図である。この第２の条件下では、複数の子局装置の各々の設置位置に基づいて、互いに隣接する子局装置同士が同一の通信セクタを構成し、かつ互いの距離が閾値より大きい子局装置同士が互いに異なる通信セクタを構成するように、セクタ割当が実行される。
【００５６】
図９の例では、あるフロア９０１に設置された複数（１２個）の子局装置９１０ａ〜９１０ｌのうち、子局装置９１０ａ〜９１０ｄが通信セクタ９２０ａを構成し、子局装置９１０ｅ〜９１０ｈが別の通信セクタ９２０ｂを構成している。図９に示されるように、子局装置９１０ａ〜９１０ｄは、互いに隣接する位置に設置されており、子局装置９１０ｅ〜９１０ｈは、互いに隣接する位置に設置されている。ここで、図９の例では、子局装置９１０ｂおよび９１０ｄは、子局装置９１０ｅおよび９１０ｇと隣接するように設置されているが、当該子局装置９１０ｅおよび９１０ｇは、子局装置９１０ｂおよび９１０ｄと隣接する他の子局装置９１０ａおよび９１０ｃから離れた位置に設置されている。このため、図９の例では、子局装置９１０ｂおよび９１０ｄと、子局装置９１０ｅおよび９１０ｇとは、互いに隣接しているものの、互いに異なる通信セクタ９２０ａおよび９２０ｂをそれぞれ構成する。
【００５７】
第２の条件では、上記のように、互いに隣接する子局装置同士が同一の通信セクタを構成するようにセクタ割当が実行されるので、近距離を移動中に通信セクタが他の通信セクタに切り替わることで発生するハンドオーバーによる処理の遅延を回避することができる。また、互いの距離が閾値より大きい子局装置同士が互いに異なる通信セクタを構成するようにセクタ割当が実行されるので、互いに隣接する子局装置が全て同一の通信セクタに属することによるトラフィックの増大を回避することができる。
【００５８】
（第３の条件）
図１０は、第１実施形態においてセクタ割当が実行される際に考慮されうる第３の条件を説明するための図である。この第３の条件下では、複数の子局装置が、階段で接続される複数の階層を有した１つの建物内に設置されている場合、当該階段の近傍に設置された子局装置が同一の通信セクタを構成するように、セクタ割当が実行される。
【００５９】
図１０の例では、フロア１００１に４個の子局装置１０１０ａ〜１０１０ｄが設置され、フロア１００１と階段１００１ａで接続されたフロア１００２に４個の子局装置１０１０ｅ〜１０１０ｈが設置され、フロア１００２と階段１００２ａで接続されたフロア１００３に４個の子局装置１０１０ｉ〜１０１０ｌが設置されている。なお、フロア１００３は、階段１００３ａで他のフロア（図１０には不図示）に接続されている。
【００６０】
図１０の例では、第３の条件に従ってセクタ割当が実行される結果として、フロア１００１の階段１００１ａの近傍に設置された子局装置１０１０ａと、フロア１００２の階段１００２ａの近傍に設置された子局装置１０１０ｅと、フロア１００３の階段１００３ａの近傍に設置された子局装置１０１０ｉとが、同一の通信セクタ１０２０を構成する。これにより、階層を移動中に通信セクタが切り替わることで発生するハンドオーバーによる処理の遅延を回避することができる。また、この場合、フロア１００１内における子局装置１０１０ａ以外の子局装置１０１０ｂ〜１０１０ｄが同一の通信セクタを構成し、フロア１００２内における子局装置１０１０ｅ以外の子局装置１０１０ｆ〜１０１０ｈが同一の通信セクタを構成し、フロア１００３内における子局装置１０１０ｉ以外の子局装置１０１０ｊ〜１０１０ｌが同一の通信セクタを構成するように、セクタ割当が実行されてもよい。これにより、各フロア１００１〜１００３における階段１００１ａ〜１００３ａ近傍以外の領域を移動中に通信セクタが切り替わることで発生するハンドオーバーによる処理の遅延を回避することができる。
【００６１】
（第４の条件）
図１１は、第１実施形態においてセクタ割当が実行される際に考慮されうる第４の条件を説明するための図である。この第４の条件下では、複数の通信セクタの各々を構成する子局装置の個数を、複数の通信セクタの各々で行われる通信の通信方式に応じて異ならせるように、セクタ割当が実行される。
【００６２】
図１１に示されるように、無線通信では、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）や、３Ｇ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）などといった、複数の通信方式が用いられる。一般に、これら複数の通信方式は、通信容量が異なっている。たとえば、ＬＴＥは、３Ｇよりも通信容量が大きい。このため、ＬＴＥの通信が行われる通信セクタには、３Ｇの通信が行われる通信セクタよりも多くの子局装置を割り当てることが可能である。図９の例では、ＬＴＥの通信セクタ１１０１に１０個の子局装置が割り当てられ、３Ｇの通信セクタ１１０２および１１０３にそれぞれ５個の子局装置が割り当てられている。なお、図９に例示した個数は、あくまで一例であって、具体的な数字を制限するものではない。
【００６３】
第４の条件によれば、通信セクタが許容する子局装置の個数が、当該通信セクタで行われる通信の通信方式に応じて変更されるので、各通信セクタのトラフィックを通信容量に応じて適切にコントロールすることができる。
【００６４】
（第５の条件）
図１２は、第１実施形態においてセクタ割当が実行される際に考慮されうる第５の条件を説明するための図である。この第５の条件は、子局装置が複数のアンテナを有する構成において、当該複数のアンテナのうちの少なくとも一部（ただし複数）がＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）のアンテナとして使用される場合に考慮されうる。第５の条件では、子局装置単位でセクタ割当が実行されるのではなく、アンテナ単位でセクタ割当が実行される。ただし、第５の条件では、ＭＩＭＯのアンテナとして使用される複数のアンテナが同一の通信セクタを構成するように、セクタ割当が実行される。
【００６５】
図１２の例では、複数の子局装置２０３の各々が、複数のアンテナを有している。具体的に、子局装置２０３ａは、アンテナ１２０１ａ〜１２０１ｃを有し、子局装置２０３ｂは、アンテナ１２０２ａ〜１２０２ｃを有し、子局装置２０３ｃは、アンテナ１２０３ａ〜１２０３ｃを有している。また、子局装置２０３ｄは、アンテナ１２０４ａ〜１２０４ｃを有し、子局装置２０３ｅは、アンテナ１２０５ａ〜１２０５ｃを有し、子局装置２０３ｆは、アンテナ１２０６ａ〜１２０６ｃを有している。また、子局装置２０３ｇは、アンテナ１２０７ａ〜１２０７ｃを有し、子局装置２０３ｈは、アンテナ１２０８ａ〜１２０８ｃを有し、子局装置２０３ｉは、アンテナ１２０９ａ〜１２０９ｃを有している。
【００６６】
ここで、図１２の例において、子局装置２０３ｃのアンテナ１２０３ａおよび１２０３ｂが、ＭＩＭＯのアンテナとして使用されるものとする。この場合、第５の条件を考慮したセクタ割当が実行されると、子局装置２０３ｃのアンテナ１２０３ａおよび１２０３ｂは、同一の通信セクタ１２０５ａに設定されるが、子局装置２０３ｃの他のアンテナ１２０３ｃは、別の通信セクタ１２０５ｂに設定される。
【００６７】
同様に、図１２の例において、子局装置２０３ｆのアンテナ１２０６ｂおよび１２０６ｃが、ＭＩＭＯのアンテナとして使用されるものとする。この場合、第５の条件を考慮したセクタ割当が実行されると、子局装置２０３ｆのアンテナ１２０６ｂおよび１２０６ｃは、同一の通信セクタ１２０５ｃに設定されるが、子局装置２０３ｆの他のアンテナ１２０６ａは、別の通信セクタ１２０５ｂに設定される。
【００６８】
第５の条件によれば、上記のように、複数の子局装置２０３の各々が複数のアンテナを有する構成において、子局装置単位ではなく、アンテナ単位でグループ化することができる（ただしＭＩＭＯのアンテナは同一の通信セクタに設定する必要がある）。これにより、より柔軟にセクタ割当を実行することができる。
【００６９】
（第６の条件）
図１３は、第１実施形態においてセクタ割当が実行される際に考慮されうる第６の条件を説明するための図である。第６の条件では、通信方式を考慮する上記の第４の条件と、ＭＩＭＯのアンテナか否かの情報を考慮する上記の第５の条件と、が同時に考慮される。これにより、第６の条件によれば、上記の第４の条件のメリットと、上記の第５の条件のメリットと、を同時に得ることができる。
【００７０】
図１３の例では、子局装置が、物理的なＩＤが「０」であるアンテナＸと、物理的なＩＤが「１」であるアンテナＹと、物理的なＩＤが「２」であるアンテナＺと、の合計３個のアンテナを有している。アンテナＸおよびＹは、ＬＴＥに対応しているとともに、ＭＩＭＯのアンテナとして使用される。また、アンテナＺは、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）に対応しており、ＭＩＭＯのアンテナではない単独のアンテナとして使用される。
【００７１】
図１３の例において、第６の条件を考慮したセクタ割当が実行されると、同一の通信方式に対応したＭＩＭＯのアンテナであるアンテナＸおよびＹが、同一の通信セクタに設定され、他の単独で使用されるアンテナＺが、アンテナＸおよびＹとは異なる通信セクタに設定される。
【００７２】
（セクタ割当を実現するためのハードウェア構成の変形例）
図１４は、第１実施形態においてセクタ割当を実現するためのハードウェア構成の変形例を示した例示的な構成図である。前述したように、第１実施形態（図２参照）では、セクタ割当を実現するためのハードウェア構成として、親局装置２０１に設けられた可変減衰器２１０を例示した。しかしながら、図１４に示されるように、変形例として、親局装置２０１ａにマトリクス制御部２１０ａを設けることも考えられる。可変減衰器２１０（図２参照）によれば、通信セクタの切り替えを徐々に行うことが可能であるが、マトリクス制御部２１０ａによれば、通信セクタの切り替えを瞬時に行うことが可能である。
【００７３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、セクタ割当を実現するための構成が、親局装置ではなくハブ局装置に設けられる点で、第１実施形態と異なる。
【００７４】
図１５は、第２実施形態による通信中継システム１５００の全体構成を示した例示的なブロック図である。この通信中継システム１５００も、第１実施形態による通信中継システム２００（図２参照）と同様に、分散アンテナシステムを構成する。
【００７５】
図１５に示されるように、通信中継システム１５００は、親局装置１５０１と、ハブ局装置１５０２と、子局装置１５０３ａ〜１５０３ｃと、を備える。ハブ局装置１５０２は、親局装置１５０１と、子局装置１５０３ａ〜１５０３ｃとを接続するように設けられている。以下では、子局装置１５０３ａ〜１５０３ｃを総称して子局装置１５０３と記載することがある。なお、図１５には、一例として、ハブ局装置１５０２の個数が１個であり、当該１個のハブ局装置１５０２に３個の子局装置１５０３が接続された構成が例示されているが、第２実施形態では、ハブ局装置１５０２の個数は２個以上であってもよいし、１個のハブ局装置１５０２に２個以下、または４個以上の子局装置１５０３が接続されてもよい。
【００７６】
ここで、第２実施形態では、ハブ局装置１５０２に、可変減衰器１５１０が設けられている。この可変減衰器１５１０というハードウェア構成により、ハブ局装置１５０２は、子局装置１５０３ａ〜１５０３ｃ（および図１５に不図示の他のハブ局装置に接続された他の子局装置）を複数のグループに分割し、当該複数のグループにそれぞれ異なる複数の通信セクタを割り当てるセクタ割当を行うことが可能である。
【００７７】
図１６は、第２実施形態によるハブ局装置１５０２および子局装置１５０３の機能的構成を示した例示的なブロック図である。第２実施形態では、ハブ局装置１５０２がセクタ割当を行う機能を有しているので、以下では、親局装置１５０１の機能的構成については説明を省略する。
【００７８】
図１６に示されるように、各子局装置１５０３は、トラフィック推定部１６０１を備えている。また、ハブ局装置１５０２は、トラフィック集約部１６１１と、トラフィック解析部１６１２と、セクタ割当判定部１６１３と、セクタ割当実行部１６１４と、を備えている。
【００７９】
トラフィック推定部１６０１は、子局装置１５０３経由で通信を行う無線通信端末Ｔ（図１６には不図示）から基地局ＢＳ（図１６には不図示）側に送信されるアップリンク信号の有無に基づいて、当該アップリンク信号のトラフィックを推定する。そして、トラフィック集約部１６１１は、各子局装置１５０３のトラフィック推定部１６０１によるトラフィックの推定結果を集約し、トラフィック解析部１６１２に出力する。なお、トラフィック解析部１６１２、セクタ割当判定部１６１３、およびセクタ割当実行部１６１４は、それぞれ、第１実施形態（図３参照）によるトラフィック解析部３２２、セクタ割当判定部３２３、およびセクタ割当実行部３２４と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８０】
以上の構成により、第２実施形態では、以下のような動作が実現される。
【００８１】
図１７は、第２実施形態によるハブ局装置１５０２および子局装置１５０３の全体的な動作の流れを示した例示的なシーケンス図である。
【００８２】
図１７に示されるように、第２実施形態では、まず、Ｓ１７０１〜Ｓ１７０３において、子局装置１５０３ａ〜１５０３ｃは、自身を介して通信を行う無線通信端末Ｔから送信される上り信号のトラフィックを推定する。そして、Ｓ１７０４〜Ｓ１７０６において、子局装置１５０３ａ〜１５０３ｃは、Ｓ１７０１〜Ｓ１７０３における推定結果であるトラフィックを、ハブ局装置１５０２に送信する。
【００８３】
そして、Ｓ１７０７において、ハブ局装置１５０２のトラフィック集約部１６１１は、子局装置１５０３ａ〜１５０３ｃから受信したトラフィックを集約する。そして、Ｓ１７０８において、トラフィック集約部１６１１は、集約結果をトラフィック解析部１６１２に出力する。
【００８４】
そして、トラフィック解析部１６１２は、Ｓ１７０９において、トラフィック集約部１６１１から入力された集約結果（トラフィック）を解析し、Ｓ１７１０において、解析結果をセクタ割当判定部１６１３に出力する。
【００８５】
そして、Ｓ１７１１において、セクタ割当判定部１６１３は、トラフィック解析部１６１２の解析結果に基づいて、セクタ割当の要否を判定する。セクタ割当の要否の判定基準については、上記で既に説明したため、ここでは説明を省略する。
【００８６】
Ｓ１７１２において、セクタ割当判定部１６１３は、Ｓ１７１１の判定結果に応じた指示を、セクタ割当実行部１６１４に出力する。そして、Ｓ１７１３において、セクタ割当実行部１６１４は、セクタ割当判定部１６１３からの指示に応じて、セクタ割当を実行する。
【００８７】
なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、Ｓ１７０１〜Ｓ１７１３の動作が、所定の周期で繰り返し実行される。前述したように、所定の周期は、状況に応じて変動しない一定の値として設定されてもよいし、時間単位、週単位、または日単位でのトラフィックなどといった統計的な情報に基づいて変動する値として設定されてもよい。
【００８８】
（第２実施形態の変形例）
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、セクタ割当を実現するためのハードウェア構成として、可変減衰器１５１０（図１５参照）以外のハードウェアを用いることが可能である。
【００８９】
図１８は、第２実施形態の変形例によるハブ局装置１５０２ａのハードウェア構成を示した例示的な構成図である。図１８に示されるように、第２実施形態の変形例によるハブ局装置１５０２ａは、マトリクス制御部１５１０ａを備えており、当該マトリクス制御部１５１０ａにより、セクタ割当を実現する。
【００９０】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。この第３実施形態は、親局装置と子局装置とがハブ局装置を介さずに直接的に接続される点で、第１実施形態と異なる。
【００９１】
図１９は、第３実施形態による通信中継システム１９００の構成を示した例示的なブロック図である。図１９に示されるように、通信中継システム１９００は、親局装置１９０１と、子局装置１９０２ａ〜１９０２ｃとが直接的に接続されることにより構成されている。以下では、子局装置１９０２ａ〜１９０２ｃを総称して子局装置１９０２と記載することがある。
【００９２】
第３実施形態では、第１実施形態と同様に、親局装置１９０１が、トラフィックに応じたセクタ割当を実現する機能を有している。すなわち、第３実施形態による子局装置１９０２は、当該子局装置１９０２経由で通信を行う無線通信端末Ｔ（図１９には不図示）からの上り信号のトラフィックを推定するトラフィック推定部１９１１を備えている。また、第３実施形態による親局装置１９０１は、トラフィック推定部１９１１が推定したトラフィックを集約するトラフィック集約部１９２１と、トラフィック集約部１９２１の集約結果を解析するトラフィック解析部１９２２と、トラフィック解析部１９２２の解析結果に基づいてセクタ割当の要否を判定するセクタ割当判定部１９２３と、セクタ割当判定部１９２３の判定結果に応じてセクタ割当を実行するセクタ割当実行部１９２４と、を備えている。
【００９３】
第３実施形態は、親局装置１９０１と子局装置１９０２との間におけるハブ局装置の有無以外の構成は、第１実施形態と同様である。したがって、第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、通信セクタ毎のトラフィックに応じてより柔軟にセクタ割当を実行することができる。
【００９４】
以上、本発明のいくつかの実施形態および変形例を説明したが、上述した実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した実施形態および変形例は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態および変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９５】
２００、１５００、１９００  通信中継システム
２０１、２０１ａ、１５０１、１９０１  親局装置
２０２（２０２ａ〜２０２ｃ）、１５０２、１５０２ａ  ハブ局装置
２０３（２０３ａ〜２０３ｉ）、９１０ａ〜９１０ｌ、１０１０ａ〜１０１０ｌ、１５０３（１５０３ａ〜１５０３ｃ）、１９０２（１９０２ａ〜１９０２ｃ）  子局装置
３０１、１６０１、１９１１  トラフィック推定部（推定部）
３１１、３２１、１６１１、１９２１  トラフィック集約部（集約部）
３２３、１６１３、１９２３  セクタ割当判定部（判定部）
３２４、１６１４、１９２４  セクタ割当実行部（実行部）
１００１〜１００３  フロア（階層）
１００１ａ〜１００３ａ  階段
ＢＳ  基地局
Ｔ  無線通信端末
【図１】
2018067831.tif 000003
【図２】
2018067831.tif 000004
【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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