(57)【要約】【課題】、セルラー方式の移動通信において移動体が移動する移動経路でも高い通信品質で無線通信が可能となる基地局及び通信システムを提供する。【解決手段】基地局装置とアンテナとを備えたセルラー方式の移動通信の基地局であって、前記アンテナは、移動体が移動する移動経路に対してビームを絞ってセルを形成する。前記アンテナは、前記移動経路に隣接する位置に、前記移動経路の互いに異なるエリアに対してビームを絞ってセルを形成するように複数設けてもよい。また、前記アンテナは、前記移動経路の長手方向に延在する長い楕円形又は長円形状のセルを形成してもよい。【選択図】図１
2018148283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置とアンテナとを備えたセルラー方式の移動通信の基地局であって、
前記アンテナは、移動体が移動する移動経路に対してビームを絞ってセルを形成することを特徴とする基地局。
【請求項２】
請求項１の基地局において、
前記アンテナは、前記移動経路に隣接する位置に、前記移動経路の互いに異なるエリアに対してビームを絞ってセルを形成するように複数設けられていることを特徴とする基地局。
【請求項３】
請求項１又は２の基地局において、
前記アンテナは、前記移動経路の長手方向に延在する長い楕円形又は長円形状のセルを形成することを特徴とする基地局。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかの基地局において、
前記アンテナは、ビームフォーミングにより前記移動経路に対してビームを絞ってセルを形成することを特徴とする基地局。
【請求項５】
請求項４の基地局において、
前記アンテナは、Ｍａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯアンテナであることを特徴とする基地局。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかの基地局において、
第５世代の移動通信システムで用いられる高周波の通信帯域で無線通信することを特徴とする基地局。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかの基地局において、
前記移動体に設けられた移動型の基地局と無線通信を行うことにより前記移動型の基地局との間にバックホール回線を構築し、前記移動型の基地局を介して移動局と通信することを特徴とする基地局。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかの基地局において、
マクロセル内に位置する前記移動経路に対してビームを絞ってスモールセルを形成するスモールセル基地局であることを特徴とする基地局。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれかの基地局と通信する基地局通信部と、前記基地局の位置情報及び制御情報を含む管理情報を記憶する記憶部と、を備えることを特徴とする管理装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかの基地局と請求項９の管理装置とを含む通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルラー方式の移動通信の基地局、基地局を管理する管理装置及び通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のセルラー方式の移動通信では、移動局であるユーザ装置と無線通信するマクロセル基地局やスモールセル基地局（例えば特許文献１、２参照）などの固定基地局が地上に配置され、各基地局を中心として同心円状のセルが形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のセルでは、そのセル内の一部のエリアに移動局が集中すると、移動局と基地局との間の無線通信の通信トラフィック増加でセル全体の通信品質が低下するおそれがある。例えば、移動局を有するユーザが乗車している自動車等の移動体が集中する道路などの移動経路を一部に含むセルでは移動局と基地局との間の無線通信の通信トラフィック増加で通信品質が低下するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様に係る基地局は、基地局装置とアンテナとを備えたセルラー方式の移動通信の基地局であって、前記アンテナは、移動体が移動する移動経路に対してビームを絞ってセルを形成する。
【０００５】
前記基地局において、前記アンテナは、前記移動経路に隣接する位置に、前記移動経路の互いに異なるエリアに対してビームを絞ってセルを形成するように複数設けられていてもよい。
また、前記基地局において、前記アンテナは、前記移動経路の長手方向に延在する長い楕円形又は長円形状のセルを形成してもよい。
また、前記基地局において、前記アンテナは、ビームフォーミングにより前記移動経路に対してビームを絞ってセルを形成してもよい。
また、前記基地局において、前記アンテナは、Ｍａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯアンテナであってもよい。
また、前記基地局において、第５世代の移動通信システム（例えば、非特許文献１〜９参照）で用いられる高周波の通信帯域で無線通信してもよい。
また、前記基地局において、前記移動体に設けられた移動型の基地局と無線通信を行うことにより前記移動型の基地局との間にバックホール回線を構築し、前記移動型の基地局を介して移動局と通信してもよい。
また、前記基地局において、マクロセル内に位置する前記移動経路に対してビームを絞ってスモールセルを形成するスモールセル基地局であってもよい。
【０００６】
また、本発明の更に他の態様に係る管理装置は、前記いずれかの基地局と通信する基地局通信部と、前記基地局の位置情報及び制御情報を含む管理情報を記憶する記憶部と、を備える。
また、本発明の更に他の態様に係る通信システムは、前記いずれかの基地局と前記管理装置とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、セルラー方式の移動通信において移動体が移動する移動経路でも高い通信品質で無線通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの一例を示す説明図。
【図２】本実施形態に係る固定基地局の基地局装置の一構成例を示すブロック図。
【図３】本発明の実施形態に係る通信システムの他の例を示す説明図。
【図４】本発明の実施形態に係る通信システムの更に他の例を示す説明図。
【図５】本実施形態に係るムービングセル基地局を搭載した自動車の正面図。
【図６】本実施形態に係るムービングセル基地局の基地局装置の一構成例を示すブロック図。
【図７】本実施形態に係るムービングセル基地局で形成されるムービングセルの基本構成の一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る通信システムの一例を示す説明図である。本実施形態の通信システムは、セルラー方式の移動通信網１０に接続された固定基地局２０と、移動局であるユーザ装置５０と、ユーザ装置５０を持ったユーザが乗車する移動体である自動車（乗用車、トラック、バスなど）４０と、固定基地局２０を管理する管理装置６０とを備える。なお、本実施形態では、移動体が自動車４０である場合について説明するが、本実施形態における移動体は、自動車のほか、線路上を走行する鉄道車両、航空機又は船舶であってもよい。また、管理装置６０は、固定基地局２０と通信する基地局通信部と、固定基地局２０の位置情報及び制御情報を含む管理情報を記憶する記憶部とを備えており、単一のサーバなどのコンピュータ装置で構成してもよいし、複数のサーバなどのコンピュータ装置が互いに連携して処理するように構成してもよい。
【００１０】
図１の通信システムにおいて、固定基地局２０がカバーするセル２０Ａは、ユーザ装置５０が集中するエリアの形状に応じた形状に形成されており、自動車４０の移動経路である道路７０の長手方向に延在する。
【００１１】
図２は、本実施形態に係る固定基地局２０の基地局装置２００の構成例を示すブロック図である。図２において、固定基地局２０の基地局装置２００は、制御部２０１と、アンテナ２５０を介してユーザ装置５０との間で無線通信を行う無線通信部２０２と、記憶部２０３とを備える。アンテナ２５０は、複数のアンテナエレメントを有し、アンテナビームの数及び方向を制御可能なビームフォーミング機能を有するＭａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯ（Multiple-Input and Multiple-Output）アンテナである。なお、固定基地局２０は、マクロセル基地局であってもよいし、マクロセル内に位置する移動経路としての道路７０に対してビームを絞ってスモールセルを形成するスモールセル基地局であってもよい。
【００１２】
Ｍａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯアンテナは、例えば最大１２８本のアンテナを有し、ビームフォーミングや空間多重などの技術を用いて、ユーザごとに専用の電波を割り当てるアンテナである。従来のアンテナは複数ユーザで周波数をシェアするのに対し、Ｍａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯアンテナは各ユーザが専用の周波数を占有する。本実施形態では、アンテナ２５０としてＭａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯアンテナを用い、ビームフォーミングにより自動車４０の移動経路である道路７０に対してビームを絞ってセル２０Ａを形成する。
【００１３】
図１において、固定基地局２０（１）〜２０（４）のアンテナ２５０（１）〜２５０（４）はそれぞれ、自動車４０（１）〜４０（４）が移動する移動経路に向けて電波を送受信するように設置され、移動経路の長手方向に延在するセル２０Ａ（１）〜２０Ａ（４）を形成している。つまり、セル２０Ａ（１）〜２０Ａ（４）は道路７０に沿って延在するように形成される。これらのセル２０Ａ（１）〜２０Ａ（４）は、自動車４０（１）〜４０（４）の移動経路の長手方向に延在する長い楕円形又は長円形であってもよい。楕円形又は長円形のセル２０Ａ（１）〜２０Ａ（４）はそれぞれ、例えば、短径が１０ｍであり、５ｍ以上５０ｍ以下であってもよく、長径が１００ｍであり、５０ｍ以上１Ｋｍ以下であってもよい。
【００１４】
図１において、ビルディングなどの建物７１が隣接している道路７０上に形成されたセル２０Ａ（１）〜２０Ａ（４）に、ユーザ装置５０（１）〜５０（４）を持ったユーザが乗車する４台の自動車４０（１）〜４０（４）はそれぞれ入っている。例えば、上側の車線を走る自動車４０（１）はセル２０Ａ（１）に入っており、ユーザ装置５０（１）は固定基地局２０（１）と無線通信可能である。また、自動車４０（２）はセル２０Ａ（１）内を走行してセル２０Ａ（２）との重複エリアに入っているため、ユーザ装置５０（２）は固定基地局２０（１）との無線通信から、電波強度が高い固定基地局２０（２）との無線通信にハンドオーバー処理可能である。一方、下側の反対車線を走る自動車４０（３）はセル２０Ａ（３）に入っており、ユーザ装置５０（３）は固定基地局２０（３）と無線通信可能である。また、自動車４０（４）はセル２０Ａ（３）内を走行してセル２０Ａ（４）との重複エリアに入っているため、ユーザ装置５０（４）は固定基地局２０（３）との無線通信から、電波強度が高い固定基地局２０（４）との無線通信にハンドオーバー処理可能である。
【００１５】
図１に示すように、自動車４０の移動経路などユーザ装置５０が集中して通信トラフィックが増加するエリアであっても、その自動車４０の移動経路などのエリアに沿って延在するようにビームを絞ってセル２０Ａを形成することにより、高い通信品質を維持することができる。
【００１６】
また、セル２０Ａを形成するビームが、自動車４０の移動経路における移動方向に沿って形成されるので、セル形成のビームの方向と自動車４０の移動方向とがほぼ平行になる。従って、無線通信装置を自動車（移動体）４０に搭載して自動車４０の移動に伴う通信品質向上のためのドップラーダイバーシチを利用する場合に、無線通信装置のアンテナとしてオムニアンテナを用いても、無線通信装置を搭載した自動車（移動体）４０の移動に伴って発生する無線通信の受信信号におけるドップラー周波数シフトが最大ドップラー周波数の周辺に集中させることができるので、無線通信のスループットの低下を抑制することができる。
【００１７】
図３は、本発明の実施形態に係る通信システムの他の例を示す説明図である。図３において、固定基地局２０（１），２０（２）にはそれぞれ、Ｍａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯアンテナが２つずつ設けられている。固定基地局２０（１）には、アンテナ２５０（１）、２５０（２）が設けられており、アンテナ２５０（１）によりセル２０Ａ（１）を形成し、アンテナ２５０（２）によりセル２０Ａ（２）を形成する。また、固定基地局２０（２）には、アンテナ２５０（３）、２５０（４）が設けられており、アンテナ２５０（３）によりセル２０Ａ（３）を形成し、アンテナ２５０（４）によりセル２０Ａ（４）を形成する。これにより、１つの固定基地局２０で複数のセル２０Ａを形成できるため、図１を用いて説明した構成に比べて固定基地局２０の数を減らすことができ、固定基地局２０設置のコストダウンを図ることが可能となる。
【００１８】
図４は、本発明の実施形態に係る通信システムの更に他の例を示す説明図である。図４において、固定基地局２０（１），２０（２）はそれぞれ、セル２０Ａ（１），２０Ａ（２）の短軸方向の長さを道路７０の幅程度に設定し、互いに異なる方向に移動する自動車４０をカバーする。例えば、固定基地局２０（１）のアンテナ２５０（１）によりセル２０Ａ（１）が形成され、そのセル２０Ａ（１）に在圏する互いに反対方向に移動する自動車４０（１），４０（４）それぞれのユーザ装置５０（１），５０（４）と通信可能である。また、固定基地局２０（２）のアンテナ２５０（２）によりセル２０Ａ（２）が形成され、そのセル２０Ａ（２）に在圏する互いに反対方向に移動する自動車４０（２），４０（３）それぞれのユーザ装置５０（２），５０（３）と通信可能である。このように、固定基地局２０で形成するセル２０Ａを、図１を用いて説明した構成に比べて大きくすることにより、固定基地局２０の数を減らすことができ、固定基地局２０設置のコストダウンを図ることが可能となる。
【００１９】
移動体である自動車４０には、移動型の基地局が搭載されていてもよい。
図５は、移動型の基地局（以下「ムービングセル基地局」という。）３０を搭載した自動車４０の正面図である。図５において、ムービングセル基地局３０は、自動車４０の少なくとも外側の周辺エリアおよび自動車４０の車内をカバーする移動型のセル（以下「ムービングセル」という。）３０Ａを形成し、そのムービングセル３０Ａ内に位置するユーザ装置５０と、固定基地局２０、固定基地局２０がエリアカバーするセル２０Ａに在圏するユーザ装置又は他の移動体に設置された他の基地局との間の通信を中継する。ムービングセル３０Ａは、自動車４０の外側の周辺エリアと、自動車４０の内側エリアとを含んでもよい。ムービングセル３０Ａのセル径は例えば１００ｍであり、２０ｍ以下〜５０ｍ以下であってもよい。
【００２０】
ムービングセル基地局３０は、基地局装置３００と、固定基地局２０又は他の移動体に設置された他のムービングセル基地局３０との間で無線通信を行うための第１アンテナ３５０と、基地局装置３００が形成するムービングセル３０Ａにおいて移動通信の一般ユーザが使用するユーザ装置５０と無線通信を行う第２アンテナ３７０とを備える。第１アンテナ３５０及び第２アンテナ３７０は、自動車４０の本体、例えば屋根の平面部分、他の用途のアンテナが組み込まれた屋根後部のシャークアンテナ部、又はピラー部分に設けられている。第１アンテナ３５０及び第２アンテナ３７０は、共用のアンテナでもよい。また、第１アンテナ３５０は、複数のアンテナエレメントを有し、アンテナビームの数及び方向を制御して固定基地局２０を追尾できるビームフォーミング機能を有してもよい。また、第２アンテナ３７０は、複数のアンテナエレメントを有し、アンテナビームの数及び方向を制御可能なビームフォーミング機能を有してもよい。
【００２１】
図５において、図示の都合上、基地局装置３００は自動車４０の屋根の上に図示されているが、例えば、基地局装置３００は自動車４０のトランクの中、ダッシュボードの内部、シートの下側などに設置される。基地局装置３００は、自装置内に電源（バッテリー）を備えてもよいが、自動車４０側のバッテリーから電力の供給を受けてもよい。自動車４０側のバッテリーから電力の供給を受ける場合、バッテリーから基地局装置３００への電力の供給は、バッテリーへの充電が停止される自動車４０の駆動停止（ＯＦＦ）から所定時間（例えば１時間）が経過したときに自動停止されるようにしてもよい。
【００２２】
また、図５において、ムービングセル基地局３０は、固定基地局２０の無線中継局として機能するリピーター機能を有するものであってもよい。また、ムービングセル基地局３０は、他の基地局と識別可能な基地局識別情報（セルＩＤ）が割り当てられ、固定基地局２０を介して移動通信網１０のバックホール回線に接続することができる機能を有してもよい。
【００２３】
図６は、本実施形態に係るムービングセル基地局３０の基地局装置３００の構成例を示すブロック図である。図６において、ムービングセル基地局３０の基地局装置３００は、自動車４０に設置可能に構成され、第１アンテナ３５０を介して固定基地局２０又は他の移動体に設置された他の基地局装置との間で無線通信を行う第１無線通信部３０２と、第２アンテナ３７０を介してユーザ装置５０との間で無線通信を行う第２無線通信部３０４と、中継制御部３０６と、記憶部３０８とを備える。中継制御部３０６は、自動車４０の少なくとも外側の周辺エリアにムービングセル３０Ａを形成し、ムービングセル３０Ａ内に位置するユーザ装置５０と固定基地局２０又は他の移動体に設置された他の基地局装置との間の通信を中継するように、第１無線通信部３０２及び第２無線通信部３０４を制御する。
【００２４】
基地局装置３００は、自装置内に電源（バッテリー）を備えてもよいが、自動車４０側のバッテリー４１から電力の供給を受けてもよい。この場合、バッテリー４１から自基地局装置への電力の供給は、バッテリー４１の充電残容量が所定容量以下にならないように、バッテリー４１への充電が停止される自動車４０のキーＯＦＦ（駆動停止）から所定時間（例えば１時間）が経過したときに自動停止するように制御してもよい。この自動停止するまでの時間は、バッテリー４１の充電残容量などに基づいて設定してもよい。
【００２５】
ムービングセル基地局３０において、固定基地局２０との間の無線通信に用いる周波数帯と、ユーザ装置５０との間の無線通信に用いる周波数帯とは互いに異なってもよい。例えば、固定基地局２０との間の無線通信に用いる周波数帯として、２８ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯又は４．２ＧＨｚ帯などの５Ｇ（第５世代）の高周波の通信帯域を用い、ユーザ装置５０との間の無線通信に用いる周波数帯として２．６ＧＨｚ帯、７００ＭＨｚ帯又は２ＧＨｚ帯を用いてもよい。このように互いに異なる周波数帯を用いることにより、ムービングセル基地局３０は、固定基地局２０との無線通信とユーザ装置５０との無線通信との間の干渉を回避しながら各無線通信を確実に行うことができる。
【００２６】
また、ムービングセル基地局３０の基地局装置３００は、第１無線通信部３０２の固定基地局２０に対する送信電力及び受信感度がユーザ装置５０の固定基地局２０に対する送信電力及び受信感度よりも高くなるように構成してもよい。この場合、ユーザ装置５０が通信可能な固定基地局２０のセル２０Ａのセル境界のエリアやその近傍の圏外エリアにおいて、ムービングセル基地局３０は、固定基地局２０との間でより高い通信品質で通信することができ、そのエリアにムービングセル３０Ａを形成することができる。従って、固定基地局２０のセル２０Ａにおいて局所的なトラフィックのオフロードを確実に行うことができるともに、固定基地局２０の数を増やすことなく移動通信のエリアを実質的に拡張できる。また、ムービングセル基地局３０は、複数の固定基地局２０と同時に接続し、複数の回線を設定し、ムービングセル基地局３０と固定基地局２０の間の回線の容量を大きくしてもよい(複数固定基地局サイトによる回線アグリゲーションによる固定基地局群とムービングセル基地局との間の回線容量の増大)。
【００２７】
中継制御部３０６は、基地局装置３００が無線中継局（リピーター）として機能するように制御するものであってもよい。また、中継制御部３０６は、他の基地局と識別可能な基地局識別情報（セルＩＤ）が割り当てられ、固定基地局２０を介して移動通信網１０のバックホール回線に接続するように制御するものであってもよい。
【００２８】
また、中継制御部３０６は、次のように固定基地局２０に対する自局（ムービングセル基地局）３０の移動に伴う第１ハンドオーバー処理と、自局（ムービングセル基地局）３０とユーザ装置５０との間の相対移動に伴う第２ハンドオーバー処理とを同時並列処理可能に構成してもよい。例えば、中継制御部３０６は、複数の固定基地局２０のセル２０Ａをまたがって自局３０が移動するときに自局３０による移動通信網１０との接続を継続するハンドオーバー処理を行い、自局３０に対してユーザ装置５０が相対的に移動するときにユーザ装置５０による移動通信網１０との接続を継続するハンドオーバー処理を行うように制御してもよい。このようなダブルハンドオーバー処理により、自局３０の移動に伴ってムービングセル３０Ａが形成される場合でも、ムービングセル３０Ａに在圏するユーザ装置５０の移動通信網１０への接続が切断されるのを回避できる。
【００２９】
また、中継制御部３０６は、自局３０によるムービングセル形成のＯＮ／ＯＦＦ又はムービングセル形成時の送信電力を制御してもよい。この制御は、例えば、自局３０の位置情報、自局３０の姿勢情報、自局３０の移動速度、自局３０の周辺に位置する自動車４０に設けられた他の基地局装置で形成される周辺セルの状況及び外部からの制御情報の少なくとも一つに基づいて行ってもよい。例えば、中継制御部３０６は、移動通信網１０を介して管理装置６０から受信した制御情報に基づいて、ムービングセル形成のＯＮ／ＯＦＦ又はムービングセル形成時の送信電力を制御してもよい。ここで、自局３０の位置情報、自局３０の姿勢情報、自局３０の移動速度などは、自局３０の基地局装置３００や自動車４０の本体に設けられたＧＰＳ受信装置や方位センサの出力に基づいて判断したり、自局３０の位置登録情報に基づいて判断したりすることができる。
【００３０】
また、本実施形態に通信システムにおいて、固定基地局２０の配置などに基づいて、自動車４０の移動経路（例えば道路）上に、ユーザ装置５０との無線通信で用いる周波数として同一周波数が隣り合わないように複数のゾーンを設定しておいてもよい。各ゾーンのサイズは、例えば複数のムービングセルが互いに重複しないように配置可能な程度のサイズに設定される。また、各ゾーンの長さは例えば５０ｍ〜１ｋｍである。そして、このような複数のゾーンが設定された状態で、中継制御部３０６は、複数のゾーンごとに、自局３０が位置するゾーンに設定されている周波数を用いてユーザ装置５０と無線通信を行うように制御してもよい。例えば、中継制御部３０６は、上記複数のゾーンのいずれかのゾーン内に自動車４０に入ったときに、自動車４０が入ったゾーンに設定されている所定の周波数を用いてユーザ装置５０と無線通信を行うように制御する。このようにゾーンごとに所定の周波数を用いてユーザ装置５０と無線通信を行うことにより、各ゾーンを準静的なセルとみなすことができ、ユーザ装置５０によるハンドオーバー処理の頻度を低減して負担を抑制できる。
【００３１】
また、ムービングセル基地局３０の第２アンテナ３７０にビームフォーミング機能を持たせ、中継制御部３０６は、第２アンテナ３７０で形成されるビームの方向及び数の少なくとも一方を制御してもよい。このビームの方向などの制御は、例えば、自局３０の位置情報、自局３０の姿勢情報、自局３０の移動速度、自局３０の周辺に位置する自動車などの移動体に設けられた他の基地局装置で形成される周辺セルの状況及び外部からの制御情報の少なくとも一つに基づいて行うことができる。ここで、自局３０の位置情報、自局３０の姿勢情報、自局３０の移動速度などは、自局３０の基地局装置３００や自動車４０の本体に設けられたＧＰＳ受信装置や方位センサの出力に基づいて判断したり、自局３０の位置登録情報に基づいて判断したりすることができる。特に、中継制御部３０６は、駐車場などで自局３０と周辺の他の自動車に搭載された他のムービングセル基地局との間で連携して互いに異なる方向にビームを形成することにより、自局３０と他のムービングセル基地局とで一つのセルを形成するように制御してもよい。この複数のムービングセル基地局による連携制御は、例えば、ムービングセル基地局を管理する管理装置６０から移動通信網１０を介して受信した制御情報に基づいて行うことができる。この制御情報は、例えば各ムービングセル基地局の位置情報や姿勢情報に基づいて決定される。
【００３２】
また、図６のムービングセル基地局３０の基地局装置３００において、第１無線通信部３０２は固定基地局２０と対をなす端末装置（制御装置及びデータ変復調装置を含む）で構成し、第２無線通信部３０４は、固定基地局２０の基地局装置と同様な基地局装置で構成してもよい。
【００３３】
次に、上記構成の通信システムにおける自動車４０に搭載したムービングセル基地局３０によるムービングセル３０Ａの形成、及び、そのムービングセル３０Ａの形成に伴う通信サービス提供の具体例について説明する。
【００３４】
図７は、本実施形態に係るムービングセル基地局３０で形成されるムービングセル３０Ａの基本構成の一例を示す説明図である。図７において、ビルディングなどの建物が隣接している道路７０上に形成されたセル２０Ａ（１）〜２０Ａ（４）に、ムービングセル基地局３０（１）〜３０（４）を搭載した４台の自動車４０（１）〜４０（４）はそれぞれ入っている。セル２０Ａ（１）〜２０Ａ（４）のいずれかのエリアに入った自動車４０（１）〜４０（４）のムービングセル基地局３０（１）〜３０（４）はそれぞれ、固定基地局２０（１）〜２０（４）のいずれかと無線通信可能であり、固定基地局のバックホール回線に接続されている。例えば、自動車４０（１）のムービングセル基地局３０（１）は、固定基地局２０（１）と無線通信可能であり、その固定基地局２０（１）のバックホール回線に接続されている。また、自動車４０（２）のムービングセル基地局３０（２）は、固定基地局２０（２）と無線通信可能であり、その固定基地局２０（２）のバックホール回線に接続されている。また、自動車４０（３）のムービングセル基地局３０（３）は、固定基地局２０（３）と無線通信可能であり、その固定基地局２０（３）のバックホール回線に接続されている。さらに、自動車４０（４）のムービングセル基地局３０（４）は、固定基地局２０（４）と無線通信可能であり、その固定基地局２０（４）のバックホール回線に接続されている。また、ムービングセル基地局３０（１）〜３０（４）はそれぞれ、その周辺エリアに小サイズのムービングセル３０Ａ（１）〜３０Ａ（４）を形成し、ムービングセル３０Ａに在圏するユーザ装置５０と、所定の周波数ｆ１で通信することができる。
【００３５】
また、例えば、自動車４０（１）と自動車４０（２）との距離が近い場合、ムービングセル基地局３０（１）とムービングセル基地局３０（２）との間で無線通信することも可能である。
【００３６】
図７に示すように、自動車４０の周辺にムービングセル３０Ａを動的に且つアドホックに形成することにより、道路７０沿いにいるバス待ちなどのユーザは、建物７１の影響を受けることなく、ムービングセル基地局３０を介して移動通信の通信サービスを受けることができる。また、自動車４０の周辺にムービングセル３０Ａを動的に且つアドホックに形成することにより、局所的なトラフィックのオフロードが可能になるとともに、従来の固定基地局２０によるセル２０Ａでカバーできないエリアの補完を行うことできる。特に、ムービングセル基地局３０が固定基地局２０と通信するアンテナとしてユーザ装置５０よりも高性能のアンテナを搭載することができるので、ムービングセル３０Ａを形成するエリアが広がり、従来の固定基地局２０によるセル２０Ａでカバーできないエリアの補完をより確実に行うことができる。
【００３７】
また、本明細書で説明された処理工程並びに通信システム、無線通信装置、無線中継装置、基地局装置及びユーザ装置（移動局装置、ユーザ端末装置、移動機）の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。例えば、前述の本実施形態の基地局装置における処理は、後述のハードウェアに所定のプログラムが読み込まれて実行されたり、後述のハードウェアに予め組み込まれた所定のプログラムが実行されたりすることにより、実現される。
【００３８】
ハードウェア実装については、実体（例えば、各種無線通信装置、Ｎｏｄｅ Ｂ、端末、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。
【００３９】
また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。
【００４０】
また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。
【符号の説明】
【００４１】
１０  移動通信網
２０  固定基地局（マクロセル基地局）
２０Ａ  固定基地局のセル（マクロセル）
３０  移動型の基地局
３０Ａ  ムービングセル
４０  自動車
５０  ユーザ装置（移動局）
６０  管理装置
７０  道路（移動経路）
７１  道路周辺の建物（ビルディング）
３００  基地局装置
３０２  第１無線通信部
３０４  第２無線通信部
３０６  中継制御部
３０８  記憶部
３５０  第１アンテナ
３７０  第２アンテナ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】特開２００６−０９３７７８号公報
【特許文献２】特開２００７−２５９２８９号公報
【非特許文献】
【００４３】
【非特許文献１】Ｇ. Ｒｏｍａｎｏ,「３ＧＰＰ  ＲＡＮ  ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｏｎ  "５Ｇ"」，［online］、［平成２８年１２月２７日検索］、インターネット（ＵＲＬ：http://www.3gpp.org/ftp/Information/presentations/presentations_2016/3GPP%20RAN%20Progress%20on%205G%20-%20NetFutures.pdf）．
【非特許文献２】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３８．８０１  Ｖ１．０．０  （２０１６−１２）．
【非特許文献３】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３８．８０２  Ｖ１．０．０  （２０１６−１１）．
【非特許文献４】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３８．８０３  Ｖ１．０．０  （２０１６−１２）．
【非特許文献５】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３８．８０４  Ｖ０．４．０  （２０１６−１１）．
【非特許文献６】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３８．８０５  Ｖ０．０．２  （２０１６−１２）．
【非特許文献７】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３８．９００  Ｖ１４．１．０  （２０１６−０９）．
【非特許文献８】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３８．９１２  Ｖ０．０．２  （２０１６−０９）．
【非特許文献９】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３８．９１３  Ｖ１４．０．０  （２０１６−１０）．
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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