(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信端末と無線通信を行うとともに、上位基地局と無線通信を行って当該上位基地局を通じて基地局上位装置と通信を行う基地局であって、
それぞれが送信部及び受信部を有する第１及び第２無線通信部が設けられた無線処理部と、
前記第１無線通信部の前記送信部及び前記受信部に接続された複数の無指向性アンテナと、
前記第２無線通信部の前記送信部及び前記受信部に接続され、第１上位基地局にビームが向けられた少なくとも一つの指向性アンテナと、
前記無線処理部を制御する制御部と、
前記第１上位基地局と自基地局との間の通信異常を検出する異常検出部と
を備え、
前記複数の無指向性アンテナの少なくとも一つの無指向性アンテナは、前記第２無線通信部の前記送信部にも接続され、
前記複数の無指向性アンテナの少なくとも一つの無指向性アンテナは、前記第２無線通信部の前記受信部にも接続され、
前記制御部は、前記第１無線通信部に対して、前記複数の無指向性アンテナを用いて通信端末と通信させるとともに、前記第２無線通信部に対して、前記少なくとも一つの指向性アンテナを用いて前記第１上位基地局と通信させ、
前記制御部は、
前記異常検出部において、前記第２無線通信部での前記少なくとも一つの指向性アンテナを用いた前記第１上位基地局との通信に異常が検出されると、
前記無線処理部に対して、前記少なくとも一つの指向性アンテナを使用せずに、前記第１上位基地局とは別の第２上位基地局及び通信端末と通信させ、さらに、前記第１及び第２無線通信部の両方が送信を行う時間帯では、前記第２無線通信部の前記送信部に対して、それに接続された少なくとも一つの無指向性アンテナを用いて信号を送信させるとともに、前記第１無線通信部の前記送信部に対して、前記複数の無指向性アンテナのうち当該少なくとも一つの無指向性アンテナを除いた残りの無指向性アンテナを用いて信号を送信させ、さらに、前記第１及び第２無線通信部のうち前記第１無線通信部だけが送信を行う時間帯では、前記第１無線通信部の前記送信部に対して、前記複数の無指向性アンテナを用いて信号を送信させる、基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局であって、
前記少なくとも一つの指向性アンテナは、複数の指向性アンテナであって、
前記制御部は、前記第２無線通信部に対して、前記複数の指向性アンテナを用いて前記第１上位基地局と通信させる際には、前記複数の指向性アンテナ全体での指向性を制御する、基地局。
【請求項３】
請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の基地局であって、
前記制御部は、前記第１無線通信部あるいは前記第２無線通信部に対して、前記複数の無指向性アンテナのうちの複数のアンテナを用いて通信させる際には、当該複数のアンテナ全体での指向性を制御する、基地局。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の基地局であって、
前記第２無線通信部の前記受信部には、前記複数の無指向性アンテナが接続され、
前記制御部は、前記異常検出部において、前記第２無線通信部が前記少なくとも一つの指向性アンテナを用いた前記第１上位基地局との通信に異常が検出されると、前記第２無線通信部の前記受信部に対して、前記複数の無指向性アンテナを用いて信号を受信させる、基地局。
【請求項５】
通信端末と無線通信を行う複数の基地局と、
基地局上位装置と
を備え、
前記複数の基地局は、
前記基地局上位装置とエントランス回線で接続された複数の上位基地局と、
上位基地局と無線通信を行って当該上位基地局を通じて前記基地局上位装置と通信を行う下位基地局と
を含み、
前記下位基地局は、
それぞれが送信部及び受信部を有する第１及び第２無線通信部が設けられた無線処理部と、
前記第１無線通信部の前記送信部及び前記受信部に接続された複数の無指向性アンテナと、
前記第２無線通信部の前記送信部及び前記受信部に接続され、第１上位基地局にビームが向けられた少なくとも一つの指向性アンテナと、
前記無線処理部を制御する制御部と、
前記第１上位基地局と自基地局との間の通信異常を検出する異常検出部と
を有し、
前記複数の無指向性アンテナの少なくとも一つの無指向性アンテナは、前記第２無線通信部の前記送信部にも接続され、
前記複数の無指向性アンテナの少なくとも一つの無指向性アンテナは、前記第２無線通信部の前記受信部にも接続され、
前記制御部は、前記第１無線通信部に対して、前記複数の無指向性アンテナを用いて通信端末と通信させるとともに、前記第２無線通信部に対して、前記少なくとも一つの指向性アンテナを用いて前記第１上位基地局と通信させ、
前記制御部は、
前記異常検出部において、前記第２無線通信部が前記少なくとも一つの指向性アンテナを用いた前記第１上位基地局との通信に異常が検出されると、
前記無線処理部に対して、前記少なくとも一つの指向性アンテナを使用せずに、前記第１上位基地局とは別の第２上位基地局及び通信端末と通信させ、さらに、前記第１及び第２無線通信部の両方が送信を行う時間帯では、前記第２無線通信部の前記送信部に対して、それに接続された少なくとも一つの無指向性アンテナを用いて信号を送信させるとともに、前記第１無線通信部の前記送信部に対して、前記複数の無指向性アンテナのうち当該少なくとも一つの無指向性アンテナを除いた残りの無指向性アンテナを用いて信号を送信させ、さらに、前記第１及び第２無線通信部のうち前記第１無線通信部だけが送信を行う時間帯では、前記第１無線通信部の前記送信部に対して、前記複数の無指向性アンテナを用いて信号を送信させる、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、通信端末と無線通信を行う基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、通信端末と無線通信を行う基地局に関して様々な技術が提案されている。例えば特許文献１，２には、基地局を制御する基地局上位装置に接続された上位基地局と無線通信を行って、当該上位基地局を通じて当該基地局上位装置と通信を行う基地局が開示されている。このような基地局は「無線エントランス基地局」と呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１０３５６０号公報
【特許文献２】特許第３００１４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線エントランス基地局では、通信端末と無線通信を行う第１無線通信部と、上位基地局と無線通信を行う第２無線通信部とが設けられることがある。第２無線通信部が、位置が固定の上位基地局と無線通信を行う場合には、上位基地局との通信性能を向上するために、第２無線通信部は、上位基地局にビームが向けられた指向性アンテナを用いて無線通信を行うことがある。一方で、第１無線通信部は、移動する通信端末と適切に通信することができるように、無指向性アンテナを用いて無線通信を行う。
【０００５】
このような無線エントランス基地局において、第２無線通信部と上位基地局との間の通信異常が発生した場合には、通信対象を、当該上位基地局から、他の上位基地局に変更する必要がある。しかしながら、第２無線通信部が使用する指向性アンテナのビームは、通信に異常が発生した上位基地局に向いていることから、当該指向性アンテナを用いて他の上位基地局と通信することは困難である。その結果、無線エントランス基地局の通信性能が低下することがある。
【０００６】
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、通信端末と無線通信を行うとともに、上位基地局と無線通信を行って当該上位基地局を通じて基地局上位装置と通信を行う基地局の通信性能を向上することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る基地局は、通信端末と無線通信を行うとともに、上位基地局と無線通信を行って当該上位基地局を通じて基地局上位装置と通信を行う基地局であって、それぞれが送信部及び受信部を有する第１及び第２無線通信部が設けられた無線処理部と、前記第１無線通信部の前記送信部及び前記受信部に接続された複数の無指向性アンテナと、前記第２無線通信部の前記送信部及び前記受信部に接続され、第１上位基地局にビームが向けられた少なくとも一つの指向性アンテナと、前記無線処理部を制御する制御部と、前記第１上位基地局と自基地局との間の通信異常を検出する異常検出部とを備え、前記複数の無指向性アンテナの少なくとも一つの無指向性アンテナは、前記第２無線通信部の前記送信部にも接続され、前記複数の無指向性アンテナの少なくとも一つの無指向性アンテナは、前記第２無線通信部の前記受信部にも接続され、前記制御部は、前記第１無線通信部に対して、前記複数の無指向性アンテナを用いて通信端末と通信させるとともに、前記第２無線通信部に対して、前記少なくとも一つの指向性アンテナを用いて前記第１上位基地局と通信させ、前記制御部は、前記異常検出部において、前記第２無線通信部での前記少なくとも一つの指向性アンテナを用いた前記第１上位基地局との通信に異常が検出されると、前記無線処理部に対して、前記少なくとも一つの指向性アンテナを使用せずに、前記第１上位基地局とは別の第２上位基地局及び通信端末と通信させ、さらに、前記第１及び第２無線通信部の両方が送信を行う時間帯では、前記第２無線通信部の前記送信部に対して、それに接続された少なくとも一つの無指向性アンテナを用いて信号を送信させるとともに、前記第１無線通信部の前記送信部に対して、前記複数の無指向性アンテナのうち当該少なくとも一つの無指向性アンテナを除いた残りの無指向性アンテナを用いて信号を送信させ、さらに、前記第１及び第２無線通信部のうち前記第１無線通信部だけが送信を行う時間帯では、前記第１無線通信部の前記送信部に対して、前記複数の無指向性アンテナを用いて信号を送信させる。
【０００８】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記少なくとも一つの指向性アンテナは、複数の指向性アンテナであって、前記制御部は、前記第２無線通信部に対して、前記複数の指向性アンテナを用いて前記第１上位基地局と通信させる際には、前記複数の指向性アンテナ全体での指向性を制御する。
【０００９】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記制御部は、前記第１無線通信部あるいは前記第２無線通信部に対して、前記複数の無指向性アンテナのうちの複数のアンテナを用いて通信させる際には、当該複数のアンテナ全体での指向性を制御する。
【００１０】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記制御部は、前記第１無線通信部あるいは前記第２無線通信部に対して、前記複数の無指向性アンテナのうちの複数のアンテナを用いて通信させる際には、当該複数のアンテナ全体での指向性を制御する。
【００１１】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記第２無線通信部の前記受信部には、前記複数の無指向性アンテナが接続され、前記制御部は、前記異常検出部において、前記第２無線通信部が前記少なくとも一つの指向性アンテナを用いた前記第１上位基地局との通信に異常が検出されると、前記第２無線通信部の前記受信部に対して、前記複数の無指向性アンテナを用いて信号を受信させる。
【００１２】
また、本発明に係る無線通信システムは、通信端末と無線通信を行う複数の基地局と、基地局上位装置とを備え、前記複数の基地局は、前記基地局上位装置とエントランス回線で接続された複数の上位基地局と、上位基地局と無線通信を行って当該上位基地局を通じて前記基地局上位装置と通信を行う下位基地局とを含み、前記下位基地局は、それぞれが送信部及び受信部を有する第１及び第２無線通信部が設けられた無線処理部と、前記第１無線通信部の前記送信部及び前記受信部に接続された複数の無指向性アンテナと、前記第２無線通信部の前記送信部及び前記受信部に接続され、第１上位基地局にビームが向けられた少なくとも一つの指向性アンテナと、前記無線処理部を制御する制御部と、前記第１上位基地局と自基地局との間の通信異常を検出する異常検出部とを有し、前記複数の無指向性アンテナの少なくとも一つの無指向性アンテナは、前記第２無線通信部の前記送信部にも接続され、前記複数の無指向性アンテナの少なくとも一つの無指向性アンテナは、前記第２無線通信部の前記受信部にも接続され、前記制御部は、前記第１無線通信部に対して、前記複数の無指向性アンテナを用いて通信端末と通信させるとともに、前記第２無線通信部に対して、前記少なくとも一つの指向性アンテナを用いて前記第１上位基地局と通信させ、前記制御部は、前記異常検出部において、前記第２無線通信部が前記少なくとも一つの指向性アンテナを用いた前記第１上位基地局との通信に異常が検出されると、前記無線処理部に対して、前記少なくとも一つの指向性アンテナを使用せずに、前記第１上位基地局とは別の第２上位基地局及び通信端末と通信させ、さらに、前記第１及び第２無線通信部の両方が送信を行う時間帯では、前記第２無線通信部の前記送信部に対して、それに接続された少なくとも一つの無指向性アンテナを用いて信号を送信させるとともに、前記第１無線通信部の前記送信部に対して、前記複数の無指向性アンテナのうち当該少なくとも一つの無指向性アンテナを除いた残りの無指向性アンテナを用いて信号を送信させ、さらに、前記第１及び第２無線通信部のうち前記第１無線通信部だけが送信を行う時間帯では、前記第１無線通信部の前記送信部に対して、前記複数の無指向性アンテナを用いて信号を送信させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基地局の通信性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】上位基地局の構成を示す図である。
【図３】上位基地局の無線処理部の構成を示す図である。
【図４】無線エントランス基地局の構成を示す図である。
【図５】無線エントランス基地局の無線処理部の構成を示す図である。
【図６】ＴＤＭＡフレームの構成を示す図である。
【図７】無線エントランス基地局の動作を示す図である。
【図８】無線エントランス基地局の動作を示す図である。
【図９】無線エントランス基地局の動作を示す図である。
【図１０】無線エントランス基地局の動作を示す図である。
【図１１】無線エントランス基地局の動作を示す図である。
【図１２】無線エントランス基地局の動作を示す図である。
【図１３】無線エントランス基地局の動作を示す図である。
【図１４】第１比較対象基地局の一部の構成を示す図である。
【図１５】第２比較対象基地局の一部の構成を示す図である。
【図１６】第１比較対象基地局の動作を示す図である。
【図１７】第２比較対象基地局の動作を示す図である。
【図１８】第２比較対象基地局の動作を示す図である。
【図１９】第２比較対象基地局の動作を示す図である。
【図２０】第２比較対象基地局の動作を示す図である。
【図２１】第２比較対象基地局の動作を示す図である。
【図２２】第１変形例に係る無線エントランス基地局の動作を示す図である。
【図２３】第２変形例に係る無線エントランス基地局の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本実施の形態に係る無線通信システム１００の構成を示す図である。無線通信システム１００は、例えばＰＨＳ（Personal Handyphone System）であって、それぞれがＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Multiple Access/Time Division Duplexing）方式で通信端末２と通信する複数の基地局１を備えている。各基地局１の位置は固定となっている。
【００１６】
複数の基地局１のうちの一部は、基地局１を制御する、ゲートウェイ等の基地局上位装置３と、例えば有線のエントランス回線１０で接続されている。また複数の基地局１のうちの他の一部は、基地局上位装置３と有線等で直接接続されておらず、基地局上位装置３とエントランス回線１０で接続された基地局１と無線通信を行って、当該基地局１を通じて基地局上位装置３と通信を行う。基地局上位装置３には、ネットワーク２００が接続されている。ネットワーク２００は、例えばインターネットである。各通信端末２は、基地局１、基地局上位装置３及びネットワーク２００を通じて、他の通信端末２と通信することが可能である。また、各通信端末２は、ネットワーク２００に接続されたウェブサーバ等と、基地局１、基地局上位装置３及びネットワーク２００を通じて通信することが可能である。
【００１７】
以後、基地局上位装置３とエントランス回線１０で接続された基地局１と無線通信を行って、当該基地局１を通じて基地局上位装置３と通信を行う基地局１を「無線エントランス基地局１Ａ」と呼ぶ。また、無線エントランス基地局１Ａが基地局上位装置３との通信を行う際に無線通信を行うことが可能な基地局１を「上位基地局１Ｂ」と呼ぶ。無線エントランス基地局１Ａは、上位基地局１Ｂから見ると下位基地局と言える。
【００１８】
＜上位基地局の構成＞
図２は上位基地局１Ｂの構成を示す図である。図２に示されるように、上位基地局１Ｂは、複数の無指向性アンテナ２３を用いて無線通信を行う無線処理部２０と、基地局上位装置３と有線通信を行う上位側通信部２５と、無線処理部２０及び上位側通信部２５を制御する制御部２４とを備えている。
【００１９】
上位側通信部２５は、基地局上位装置３から送信される信号を受信するとともに、制御部２４からの信号を基地局上位装置３に送信する。
【００２０】
無線処理部２０は、第１無線通信部２１及び第２無線通信部２２を備えている。第１無線通信部２１は、第１周波数帯域を用いて無線通信を行い、第２無線通信部２２は、第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域を用いて無線通信を行う。図３は、第１無線通信部２１及び第２無線通信部２２の構成を示す図である。
【００２１】
図３に示されるように、第１無線通信部２１は、送信部２１０及び受信部２１１を備えており、第２無線通信部２２は、送信部２２０及び受信部２２１を備えている。第１無線通信部２１及び第２無線通信部２２のそれぞれは、通信端末２と通信する。また、第１無線通信部２１及び第２無線通信部２２のそれぞれは、無線エントランス基地局１Ａと通信することが可能である。第１無線通信部２１及び第２無線通信部２２のそれぞれには、例えば、８つの無指向性アンテナ２３が接続されている。
【００２２】
第１無線通信部２１では、送信部２１０に対して、８つの無指向性アンテナ２３のうちの４つの無指向性アンテナ２３が接続されており、受信部２１１に対して、８つの無指向性アンテナ２３のすべてが接続されている。図３では、送信部２１０と無指向性アンテナ２３との接続を実線で示し、受信部２１１と無指向性アンテナ２３との接続を波線で示している。以後、８つの無指向性アンテナ２３から成るアレイアンテナを「アレイアンテナ２３０」と呼ぶことがある。また、送信部２１０に接続されている４つの無指向性アンテナ２３を「第１アレイアンテナ２３１」と呼ぶことがある。なお、以後の図面においても、送信部とアンテナの接続を実線で示し、受信部とアンテナとの接続を波線で示す。
【００２３】
送信部２１０は、第１アレイアンテナ２３１を用いて、通信端末２に対して第１周波数帯域の信号を送信する。また送信部２１０は、場合によっては、第１アレイアンテナ２３１を使用して、無線エントランス基地局１Ａに対して第１周波数帯域の信号を送信する。
【００２４】
受信部２１１は、アレイアンテナ２３０を用いて、通信端末２からの第１周波数帯域の送信信号を受信する。また受信部２１１は、場合によっては、アレイアンテナ２３０を使用して、無線エントランス基地局１Ａからの第１周波数帯域の送信信号を受信する。
【００２５】
本実施の形態では、送信部２１０が第１アレイアンテナ２３１を用いて信号を送信する際には、当該第１アレイアンテナ２３１を構成する複数の無指向性アンテナ２３全体での送信指向性が制御部２４によって制御される。また、受信部２１１がアレイアンテナ２３０を用いて信号を受信する際には、当該アレイアンテナ２３０を構成する複数の無指向性アンテナ２３全体での受信指向性が制御部２４によって制御される。
【００２６】
送信部２１０は、制御部２４で生成される複数のベースバンドの送信信号に対して、Ｄ／Ａ変換処理、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の複数の送信信号、つまり第１周波数帯域の複数の送信信号を生成する。そして、送信部２１０は、生成した当該複数の送信信号を、第１アレイアンテナ２３１を構成する複数の無指向性アンテナ２３にそれぞれ入力する。これにより、第１アレイアンテナ２３１から第１周波数帯域の送信信号が無線送信される。
【００２７】
受信部２１１は、アレイアンテナ２３０を構成する複数の無指向性アンテナ２３でそれぞれ受信される、搬送帯域（第１周波数帯域）の複数の受信信号に対して、増幅処理、ダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換処理等を行って、複数のベースバンドの受信信号を生成して出力する。
【００２８】
第２無線通信部２２では、送信部２２０に対して、８つの無指向性アンテナ２３のうち、第１アレイアンテナ２３１を除く４つの無指向性アンテナ２３が接続されており、受信部２２１に対して、８つの無指向性アンテナ２３のすべて、つまりアレイアンテナ２３０が接続されている。以後、送信部２２０に接続されている４つの無指向性アンテナ２３を「第２アレイアンテナ２３２」と呼ぶことがある。
【００２９】
送信部２２０は、第２アレイアンテナ２３２を用いて、通信端末２に対して第２周波数帯域の信号を送信する。また送信部２２０は、場合によっては、第２アレイアンテナ２３２を使用して、無線エントランス基地局１Ａに対して第２周波数帯域の信号を送信する。受信部２２１は、アレイアンテナ２３０を用いて、通信端末２からの第２周波数帯域の送信信号を受信する。また受信部２２１は、場合によっては、アレイアンテナ２３０を使用して、無線エントランス基地局１Ａからの第２周波数帯域の送信信号を受信する。
【００３０】
本実施の形態では、送信部２２０が第２アレイアンテナ２３２を用いて信号を送信する際には、当該第２アレイアンテナ２３２を構成する複数の無指向性アンテナ２３全体での送信指向性が制御部２４によって制御される。また、受信部２２１がアレイアンテナ２３０を用いて信号を受信する際には、当該アレイアンテナ２３０を構成する複数の無指向性アンテナ２３全体での受信指向性が制御部２４によって制御される。
【００３１】
送信部２２０は、制御部２４で生成される複数のベースバンドの送信信号に対して、Ｄ／Ａ変換処理、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の複数の送信信号、つまり第２周波数帯域の複数の送信信号を生成する。そして、送信部２２０は、生成した当該複数の送信信号を、第２アレイアンテナ２３２を構成する複数の無指向性アンテナ２３にそれぞれ入力する。これにより、第２アレイアンテナ２３２から第２周波数帯域の送信信号が無線送信される。
【００３２】
受信部２２１は、アレイアンテナ２３０を構成する複数の無指向性アンテナ２３でそれぞれ受信される、搬送帯域（第２周波数帯域）の複数の受信信号に対して、増幅処理、ダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換処理等を行って、複数のベースバンドの受信信号を生成して出力する。
【００３３】
制御部２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）及びメモリなどで構成されている。制御部２４の各機能は、ＣＰＵ及びＤＳＰがメモリ内の各種プログラムを実行することによって実現される。制御部２４は、第１無線通信部２１が第１アレイアンテナ２３１を用いて送信する送信データを含む送信信号を生成する。この送信信号には、上位側通信部２５が基地局上位装置３から受信した信号などが含まれている。また、この送信信号は、第１アレイアンテナ２３１を構成する複数の無指向性アンテナ２３の数だけ準備される。制御部２４は、生成した複数の送信信号に対して、第１アレイアンテナ２３１の送信指向性を制御するための複数の送信ウェイトを設定する。そして、制御部２４は、複数の送信ウェイトがそれぞれ設定された複数の送信信号を第１無線通信部２１の送信部２１０に出力する。
【００３４】
同様に、制御部２４は、第２無線通信部２２が第２アレイアンテナ２３２を用いて送信する送信データを含む送信信号を生成する。この送信信号には、上位側通信部２５が基地局上位装置３から受信した信号などが含まれている。また、この送信信号は、第２アレイアンテナ２３２を構成する複数の無指向性アンテナ２３の数だけ準備される。制御部２４は、生成した複数の送信信号に対して、第２アレイアンテナ２３２の送信指向性を制御するための複数の送信ウェイトを設定する。そして、制御部２４は、複数の送信ウェイトがそれぞれ設定された複数の送信信号を第２無線通信部２２の送信部２２０に出力する。
【００３５】
また制御部２４は、第１無線通信部２１の受信部２１１から出力される複数の受信信号に対して、アレイアンテナ２３０の受信指向性を制御するための複数の受信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、制御部２４は、複数の受信ウェイトがそれぞれ設定された複数の受信信号を合成して、新たな受信信号を生成する。制御部２４は、新たな受信信号に対して復調処理及び復号化処理等を行って、当該新たな受信信号に含まれる制御データやユーザデータなどの信号を取得する。制御部２４で取得された信号のうち、基地局上位装置３宛ての信号については上位側通信部２５に入力される。
【００３６】
同様に、制御部２４は、第２無線通信部２２の受信部２２１から出力される複数の受信信号に対して、アレイアンテナ２３０の受信指向性を制御するための複数の受信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、制御部２４は、複数の受信ウェイトがそれぞれ設定された複数の受信信号を合成して、新たな受信信号を生成する。制御部２４は、新たな受信信号に対して復調処理及び復号化処理等を行って、当該新たな受信信号に含まれる制御データやユーザデータなどの信号を取得する。制御部２４で取得された信号のうち、基地局上位装置３宛ての信号については上位側通信部２５に入力される。
【００３７】
本実施の形態では、制御部２４は、通信端末２あるいは無線エントランス基地局１Ａが無線送信する既知信号に基づいて受信ウェイトを算出する。そして、制御部２４は、算出した受信ウェイトに基づいて送信ウェイトを算出する。制御部２４は、受信ウェイトの算出に、例えば、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズム及びＲＬＳ（Recursive Least-Squares）アルゴリズムなどのＭＭＳＥ（Minimum Mean Squared. Error、最小二乗誤差法）を使用する。受信ウェイトの算出にＬＭＳアルゴリズムあるはＲＬＳアルゴリズムが使用される場合には、ヌルステアリング及びビームフォーミングの両方が行われる。以後、複数のアンテナ全体での送信指向性を制御して当該複数のアンテナから信号を送信することを「アレイ送信」と呼ぶ。
【００３８】
なお、無指向性アンテナは、それ自身（それ単体）においては指向性が無いものの、上述のように、複数の無指向性アンテナ全体での指向性が制御されることによって、当該複数の無指向性アンテナ全体で見ると指向性を有する場合がある。
【００３９】
＜無線エントランス基地局の構成＞
図４は無線エントランス基地局１Ａの構成を示す図である。図４に示されるように、無線エントランス基地局１Ａは、複数のアンテナ３３を用いて無線通信を行う無線処理部３０と、無線処理部３０を制御する制御部３４とを備えている。
【００４０】
無線処理部３０は、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２を備えている。第１無線通信部３１は、第１周波数帯域を用いて無線通信を行い、第２無線通信部３２は、第２周波数帯域を用いて無線通信を行う。図５は、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２の構成を示す図である。
【００４１】
図５に示されるように、第１無線通信部３１は、送信部３１０及び受信部３１１を備えており、第２無線通信部３２は、送信部３２０及び受信部３２１を備えている。第１無線通信部３１は通信端末２と通信し、第２無線通信部３２は上位基地局１Ｂと通信する。また、第１無線通信部３１は上位基地局１Ｂと通信することが可能であり、第２無線通信部３２は通信端末２と通信することが可能である。第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２のそれぞれには、例えば８つのアンテナ３３が接続されている。この８つのアンテナ３３は、例えば、４つの無指向性アンテナ３３ａと、４つの指向性アンテナ３３ｂとで構成されている。各指向性アンテナ３３ｂのビームは、特定の上位基地局１Ｂに向けられている。第２無線通信部３２は、複数の指向性アンテナ３３ｂを用いて、この特定の上位基地局１Ｂと通信する。以後、この特定の上位基地局１Ｂを「初期上位基地局１Ｂ」と呼ぶ。また、４つの無指向性アンテナ３３ａから成るアレイアンテナを「第１アレイアンテナ３３１」と呼び、４つの指向性アンテナ３３ｂから成るアレイアンテナを「第２アレイアンテナ３３２」と呼ぶことがある。また、図５に示される８つのアンテナ３３に対して、説明の便宜上、左側順に“１”から“８”の番号をそれぞれ付与する。図５ではアンテナ３３の番号を括弧書きで示している。第１アンテナ３３から第４アンテナ３３のそれぞれが無指向性アンテナ３３ａとなり、第５アンテナ３３から第８アンテナ３３のそれぞれが指向性アンテナ３３ｂとなる。
【００４２】
第１無線通信部３１では、送信部３１０に対して第１アレイアンテナ３３１が接続されており、受信部２１１に対して第１アレイアンテナ３３１及び第２アレイアンテナ３３２が接続されている。
【００４３】
送信部３１０は、第１アレイアンテナ３３１を構成する複数の無指向性アンテナ３３ａのうちの少なくとも２つの無指向性アンテナ３３ａを使用して、通信端末２に対して第１周波数帯域の送信信号を送信する。また送信部３１０は、場合によっては、第１アレイアンテナ３３１を構成する複数の無指向性アンテナ３３ａのうちの少なくとも２つの無指向性アンテナ３３ａを使用して、初期上位基地局１Ｂ以外の上位基地局１Ｂに対して第１周波数帯域の送信信号を送信する。
【００４４】
受信部３１１は、第１アレイアンテナ３３１を使用して、通信端末２が送信する第１周波数帯域の送信信号を受信する。また受信部３１１は、場合によっては、第１アレイアンテナ３３１を使用して、初期上位基地局１Ｂ以外の上位基地局１Ｂからの第１周波数帯域の送信信号を受信する。受信部３１１及び送信部３１０がどのアンテナ３３を使用するかについては制御部３４によって決定される。
【００４５】
なお、後述の説明から理解できるように、第１無線通信部３１では、第２アレイアンテナ３３２で受信された受信信号に対して受信処理が行われないことから、第２アレイアンテナ３３２を受信部３１１に接続しなくても良い。
【００４６】
本実施の形態では、送信部３１０が少なくとも２つの無指向性アンテナ３３ａを用いて信号を送信する際には、当該少なくとも２つの無指向性アンテナ３３ａ全体での送信指向性が制御部２４によって制御される。また、受信部３１１が第１アレイアンテナ３３１を用いて信号を受信する際には、当該第１アレイアンテナ３３１を構成する複数の無指向性アンテナ３３ａ全体での受信指向性が制御部２４によって制御される。
【００４７】
送信部３１０は、制御部３４で生成される複数のベースバンドの送信信号に対して、Ｄ／Ａ変換処理、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域（第１周波数帯域）の複数の送信信号を生成する。そして、送信部３１０は、生成した当該複数の送信信号を、第１アレイアンテナ３３１を構成する複数の無指向性アンテナ３３ａのうち、送信に使用する少なくとも２つの無指向性アンテナ３３ａにそれぞれ入力する。
【００４８】
受信部３１１は、第１アレイアンテナ３３１を構成する複数の無指向性アンテナ３３ａでそれぞれ受信される、搬送帯域（第１周波数帯域）の複数の受信信号に対して、増幅処理、ダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換処理等を行って、複数のベースバンドの受信信号を生成して出力する。
【００４９】
第２無線通信部３２では、送信部３２０に対して、第２アレイアンテナ３３２と、第１アレイアンテナ３３１を構成する複数の無指向性アンテナ３３ａのうちの少なくとも一つの無指向性アンテナ３３ａが接続されている。本実施の形態では、例えば、送信部３２０に対して、２つの無指向性アンテナ３３ａ（第３及び第４アンテナ３３）が接続されている。また、受信部２１１に対して、第１アレイアンテナ３３１及び第２アレイアンテナ３３２が接続されている。
【００５０】
送信部３２０は、第２アレイアンテナ３３２を使用して、初期上位基地局１Ｂに対して第２周波数帯域の送信信号を送信する。また送信部３２０は、場合によっては、自身に接続された２つの無指向性アンテナ３３ａを使用して、通信端末２に対して第２周波数帯域の送信信号を送信する。また送信部３２０は、場合によっては、自身に接続された２つの無指向性アンテナ３３ａを使用して、初期上位基地局１Ｂとは別の上位基地局１Ｂに対して第２周波数帯域の送信信号を送信する。
【００５１】
受信部３２１は、第２アレイアンテナ３３２を使用して、初期上位基地局１Ｂが送信する第２周波数帯域の送信信号を受信する。また受信部３２１は、場合によっては、第１アレイアンテナ３３１を使用して、通信端末２からの第２周波数帯域の送信信号を受信する。また受信部３２１は、場合によっては、第１アレイアンテナ３３１を使用して、初期上位基地局１Ｂ以外の上位基地局１Ｂからの第２周波数帯域の送信信号を受信する。受信部３２１及び送信部３２０がどのアンテナ３３を使用するかについて制御部３４が決定する。
【００５２】
本実施の形態では、送信部３２０が複数のアンテナ３３を用いて信号を送信する際には、当該複数のアンテナ３３全体での送信指向性が制御部３４によって制御される。また、受信部３２１が複数のアンテナ３３を用いて信号を受信する際には、当該複数のアンテナ３３全体での受信指向性が制御部３４によって制御される。
【００５３】
送信部３２０は、制御部３４で生成される複数のベースバンドの送信信号に対して、Ｄ／Ａ変換処理、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域（第２周波数帯域）の複数の送信信号を生成する。そして、送信部３２０は、生成した当該複数の送信信号を、送信に使用する複数のアンテナ３３にそれぞれ入力する。
【００５４】
受信部３２１は、受信に使用する複数のアンテナ３３でそれぞれ受信される、搬送帯域（第２周波数帯域）の複数の受信信号に対して、増幅処理、ダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換処理等を行って、複数のベースバンドの受信信号を生成して出力する。
【００５５】
制御部３４は、ＣＰＵ、ＤＳＰ及びメモリなどで構成されている。制御部３４の各機能は、ＣＰＵ及びＤＳＰがメモリ内の各種プログラムを実行することによって実現される。制御部３４は、第１無線通信部３１が送信する送信データを含む送信信号を生成する。この送信信号は、第１無線通信部３１において送信に使用されるアンテナ３３の数だけ準備される。制御部３４は、生成した複数の送信信号に対して、使用する複数のアンテナ３３全体での送信指向性を制御するための複数の送信ウェイトを設定する。そして、制御部３４は、複数の送信ウェイトがそれぞれ設定された複数の送信信号を第１無線通信部３１の送信部３１０に出力する。
【００５６】
同様に、制御部３４は、第２無線通信部３２が送信する送信データを含む送信信号を生成する。この送信信号は、第２無線通信部３２において送信に使用されるアンテナ３３の数だけ準備される。制御部３４は、生成した複数の送信信号に対して、使用する複数のアンテナ３３全体での送信指向性を制御するための複数の送信ウェイトを設定する。そして、制御部３４は、複数の送信ウェイトがそれぞれ設定された複数の送信信号を第２無線通信部３２の送信部３２０に出力する。
【００５７】
また制御部３４は、第１無線通信部３１の受信部３１１から出力される複数の受信信号に対して、第１アレイアンテナ３３１の受信指向性を制御するための複数の受信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、制御部３４は、複数の受信ウェイトがそれぞれ設定された複数の受信信号を合成して、新たな受信信号を生成する。制御部３４は、新たな受信信号に対して復調処理及び復号化処理等を行って、当該新たな受信信号に含まれる制御データやユーザデータなどの信号を取得する。
【００５８】
同様に、制御部３４は、第２無線通信部３２の受信部３２１から出力される、第２アレイアンテナ３３２で受信された複数の受信信号に対して、当該第２アレイアンテナ３３２の受信指向性を制御するための複数の受信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、制御部３４は、複数の受信ウェイトがそれぞれ設定された複数の受信信号を合成して、新たな受信信号を生成する。制御部３４は、新たな受信信号に対して復調処理及び復号化処理等を行って、当該新たな受信信号に含まれる制御データやユーザデータなどの信号を取得する。また制御部３４は、受信部３２１が第１アレイアンテナ３３１を使用して信号を受信する場合には、受信部３２１から出力される、第１アレイアンテナ３３１で受信された複数の受信信号に対して、当該第１アレイアンテナ３３１の受信指向性を制御するための複数の受信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、制御部３４は、複数の受信ウェイトがそれぞれ設定された複数の受信信号を合成して、新たな受信信号を生成する。制御部３４は、新たな受信信号に対して復調処理及び復号化処理等を行って、当該新たな受信信号に含まれる制御データやユーザデータなどの信号を取得する。
【００５９】
本実施の形態では、制御部３４は、通信端末２あるいは上位基地局１Ｂが無線送信する既知信号に基づいて受信ウェイトを算出する。そして、制御部３４は、算出した受信ウェイトに基づいて送信ウェイトを算出する。制御部３４は、受信ウェイトの算出に、例えば、ＬＭＳアルゴリズム及びＲＬＳアルゴリズムなどのＭＭＳＥを使用する。受信ウェイトの算出にＬＭＳアルゴリズムあるはＲＬＳアルゴリズムが使用される場合には、ヌルステアリング及びビームフォーミングの両方が行われる。
【００６０】
また、本実施の形態では、制御部３４には、機能ブロックとして、異常検出部３４０が設けられている。異常検出部３４０は、自基地局１と初期上位基地局１Ｂとの間の通信異常を検出する。具体的には、異常検出部３４０は、初期上位基地局１Ｂと指向性アンテナ３３ｂを用いて通信する第２無線通信部３２と、当該初期上位基地局１Ｂとの間の通信異常を検出する。
【００６１】
ここで、本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａでは、第２無線通信部３２が第２アレイアンテナ３３２を用いて初期上位基地局１Ｂと通信する際には、送信部３２０は、第２アレイアンテナ３３２を用いて第２周波数帯域の所定信号を定期的あるは不定期的に送信するようになっている。そして、初期上位基地局１Ｂでは、無線エントランス基地局１Ａからの当該所定信号を、第２無線通信部２２の受信部２２１がアレイアンテナ２３０を用いて受信すると、第２無線通信部２２の送信部２２０が第２アレイアンテナ２３２を用いて第２周波数帯域の応答信号を送信するようになっている。
【００６２】
異常検出部３４０は、第２無線通信部３２が第２アレイアンテナ３３２を用いて初期上位基地局１Ｂに対して送信した所定信号に対する応答信号が、第２アレイアンテナ３３２を用いて信号を受信する受信部３２１で受信される場合には、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信に異常が無いと判定する。一方で、異常検出部３４０は、当該応答信号が、第２アレイアンテナ３３２を用いて信号を受信する受信部３２１で受信されない場合には、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信に異常があると判定する。第２アレイアンテナ３３２を構成する各指向性アンテナ３３ｂの向きが、風や地震等によって、無線エントランス基地局１Ａが設置されたときの状態から変化したり、第２アレイアンテナ３３２と初期上位基地局１Ｂとの間に障害物が発生したりした場合には、第２無線通信部３２自体には故障が無いものの、第２無線通信部３２は、指向性アンテナ３３ｂを用いて初期上位基地局１Ｂと通信できなくなる。異常検出部３４０は、このような通信異常を検出している。以後、単に「通信異常」と言えば、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信の異常を意味するものとする。
【００６３】
以上のような構成を有する無線エントランス基地局１Ａは、通信端末２と無線通信する際には本来の機能である基地局として機能し、上位基地局１Ｂと無線通信する際には通信端末として機能する。つまり、無線エントランス基地局１Ａと無線通信する上位基地局１Ｂにおいては、当該無線エントランス基地局１Ａは通信端末２として見えることになる。
【００６４】
無線エントランス基地局１Ａと通信端末２とが通信する際には、無線エントランス基地局１Ａの制御部３４は当該通信端末２との間の通信で使用する無線リソース（上り無線リソース及び下り無線リソース）を当該通信端末２に対して割り当てる。制御部３４での通信端末２に対する無線リソースの割り当て結果は、無線エントランス基地局１Ａから当該通信端末２に対して通知される。
【００６５】
一方で、無線エントランス基地局１Ａと上位基地局１Ｂとが通信する際には、上位基地局１Ｂにおいては無線エントランス基地局１Ａが通信端末２として見えることから、上位基地局１Ｂの制御部２４が、無線エントランス基地局１Ａとの間の通信で使用する無線リソースを無線エントランス基地局１Ａに対して割り当てることになる。制御部２４での無線エントランス基地局１Ａに対する無線リソースの割り当て結果は、上位基地局１Ｂから無線エントランス基地局１Ａに対して通知される。
【００６６】
なお、本実施の形態に係る無線通信システム１００には、第１周波数帯域を用いて無線通信を行う第１無線通信部と第２周波数帯域を用いて無線通信を行う第２無線通信部との両方を備えるのではなく、それらのうちの第１無線通信部だけを備える基地局１、及びそれらのうちの第２無線通信部だけを備える基地局１も存在する。
【００６７】
また、本実施の形態に係る無線通信システム１００には、第１周波数帯域を用いて無線通信を行う第１無線通信部と第２周波数帯域を用いて無線通信を行う第２無線通信部との両方を備える通信端末２と、それらのうちの第１無線通信部だけを備える通信端末２と、それらのうちの第２無線通信部だけを備える通信端末２とが存在する。
【００６８】
＜ＴＤＭＡフレームの構成＞
図６は無線通信システム１００で使用されるＴＤＭＡフレーム５００の構成を示す図である。図６に示されるように、ＴＤＭＡフレーム５００は、８つのスロットＳＬで構成されている。以後、当該８つのスロットＳＬを先頭から順にそれぞれ第１〜第８スロットＳＬと呼ぶ。
【００６９】
本実施の形態では、第１〜第４スロットＳＬが上り通信に使用され、第５〜第８スロットＳＬが下り通信に使用される。通信端末２と基地局１との通信においては、通信端末２から基地局１への信号の送信が「上り通信」となり、基地局１から通信端末２への信号の送信が「下り通信」となる。また、無線エントランス基地局１Ａと上位基地局１Ｂとの通信においては、無線エントランス基地局１Ａから上位基地局１Ｂへの信号の送信が「上り通信」となり、上位基地局１Ｂから無線エントランス基地局１Ａへの信号の送信が「下り通信」となる。以後、第１〜第４スロットＳＬのそれぞれを「上りスロットＳＬ」と呼び、第５〜第８スロットＳＬのそれぞれを「下りスロットＳＬ」と呼ぶことがある。
【００７０】
ＴＤＭＡフレーム５００では、１つの上りスロットＳＬと１つの下りスロットＳＬとが対を成している。具体的には、第１及び第５スロットＳＬ、第２及び第６スロットＳＬ、第３及び第７スロットＳＬ、第４及び第８スロットＳＬが、それぞれ対を成している。通信端末２に対して無線リソースが割り当てられる際には、対を成す上りスロットＳＬ及び下りスロットＳＬが必ず当該通信端末２に対して割り当てられるようになっている。つまり、通信端末２に対しては、上りスロットＳＬだけあるいは下りスロットＳＬだけを割り当てることができない。同様に、無線エントランス基地局１Ａに対して無線リソースが割り当てられる際には、対を成す上りスロットＳＬ及び下りスロットＳＬが必ず当該無線エントランス基地局１Ａに対して割り当てられるようになっている。つまり、無線エントランス基地局１Ａに対しては、上りスロットＳＬだけあるいは下りスロットＳＬだけを割り当てることができない。
【００７１】
＜無線エントランス基地局の詳細な動作説明＞
本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａでは、初期状態（それが設置されたときの状態）では、第１無線通信部３１が第１アレイアンテナ３３１を用いて通信端末２と通信し、第２無線通信部３２が第２アレイアンテナ３３２を用いて初期上位基地局１Ｂと通信する。以後、第１無線通信部３１が第１アレイアンテナ３３１を用いて通信端末２と通信するとともに、第２無線通信部３２が第２アレイアンテナ３３２を用いて初期上位基地局１Ｂと通信する状態を「通常状態」と呼ぶ。
【００７２】
通常状態の無線エントランス基地局１Ａにおいて、異常検出部３４０が通信異常を検出すると、制御部３４は、無線処理部３０に対して、第２アレイアンテナ３３２を使用せずに第１アレイアンテナ３３１を使用して、初期上位基地局１Ｂとは別の上位基地局１Ｂ及び通信端末２と通信させる。第１アレイアンテナ３３１のアンテナ３３は、第２アレイアンテナ３３２のアンテナ３３とは異なり、無指向性アンテナ３３ａであることから、無線処理部３０は、第１アレイアンテナ３３１を使用して、初期上位基地局１Ｂとは別の上位基地局１Ｂと通信することができる。これにより、無線エントランス基地局１Ａは、初期上位基地局１Ｂとの間で通信異常が発生したとしても、それとは別の上位基地局１Ｂを通じて基地局上位装置３と通信することが可能となる。その結果、無線エントランス基地局１Ａの通信性能が向上する。以下に、無線エントランス基地局１Ａの動作について詳細に説明する。
【００７３】
＜通常状態の無線エントランス基地局の動作＞
図７は通常状態の無線エントランス基地局１Ａの動作例を示す図である。図７では、ＴＤＭＡフレーム５００を構成する８つのスロットＳＬのそれぞれにおいて、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２が受信及び送信に使用するアンテナ３３が示されている。図７では、各スロットＳＬに示される「ＡＮＴ」はアンテナ３３を意味し、「＝」を挟んでその右側に示される数字は、そのスロットＳＬにおいて使用されるアンテナ３３の番号を示している。以下の図でも同様である。
【００７４】
図７の例では、第１無線通信部３１では、第１スロットＳＬ〜第４スロットＳＬのそれぞれにおいて、受信部３１１が、第１〜第４アンテナ３３（第１アレイアンテナ３３１）を用いて通信端末２からの信号を受信する。そして、第１無線通信部３１では、第５スロットＳＬ〜第８スロットＳＬのそれぞれにおいて、送信部３１０が、第１〜第４アンテナ３３（第１アレイアンテナ３３１）を用いて通信端末２に対して信号を送信する。
【００７５】
これに対して、第２無線通信部３２では、第１スロットＳＬ〜第４スロットＳＬのそれぞれにおいて、送信部３２０が、第５〜第８アンテナ３３（第２アレイアンテナ３３２）を用いて初期上位基地局１Ｂに対して信号を送信する。そして、第２無線通信部３２では、第５スロットＳＬ〜第８スロットＳＬのそれぞれにおいて、受信部３２１が、第５〜第８アンテナ３３（第２アレイアンテナ３３２）を用いて初期上位基地局１Ｂからの信号を受信する。
【００７６】
なお、送信部３２０が第５〜第８アンテナ３３を用いて送信を行う時間帯（第１〜第４スロットＳＬ）では、送信部３２０における第３及び第４アンテナ３３の使用は不可となっており、制御部３４の送信部３２０に対する制御によって、第３及び第４アンテナ３３には送信信号が入力されないようになっている。
【００７７】
このように、通常状態の無線エントランス基地局１Ａは、第１周波数帯域を用いて通信端末２と通信し、第２周波数帯域を用いて初期上位基地局１Ｂと通信している。つまり、通常状態の無線エントランス基地局１Ａでは、通信端末２との通信で使用される周波数帯域と、上位基地局１Ｂとの通信で使用される周波数帯域とが分離されている。そして、通信端末２と通信する第１無線通信部３１が受信動作を行っている時間帯（第１〜第４スロットＳＬ）では、初期上位基地局１Ｂと通信する第２無線通信部３２が送信動作を行い、第１無線通信部３１が送信動作を行っている時間帯（第５〜第８スロットＳＬ）では、第２無線通信部３２が受信動作を行っている。これは、上位基地局１Ｂにおいては、無線エントランス基地局１Ａが通信端末２として見えることから、上位基地局１Ｂが通信端末２から信号を受信するタイミング（第１〜第４スロットＳＬ）で、当該上位基地局１に対して無線エントランス基地局１Ａは信号を送信する必要があり、上位基地局１Ｂが通信端末２に信号を送信するタイミング（第５〜第８スロットＳＬ）で、当該上位基地局１からの信号を無線エントランス基地局１Ａは受信する必要があるからである。
【００７８】
＜異常検出部で通信異常が検出された際の無線エントランス基地局の動作＞
次に異常検出部３４０において通信異常が検出された際の無線エントランス基地局１Ａの動作について説明する。
【００７９】
異常検出部３４０が、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信に異常があると判定すると、制御部３４は、自基地局１の周辺に位置する上位基地局１Ｂから、新たな通信対象となる、初期上位基地局１Ｂとは別の上位基地局１Ｂを決定する。制御部３４は、例えば、初期上位基地局１Ｂを除く、自基地局１の周辺に位置する上位基地局１Ｂのうち、自基地局１に最も近い上位基地局１Ｂを新たな通信対象として決定する。また制御部３４は、初期上位基地局１Ｂを除く、自基地局１の周辺に位置する上位基地局１Ｂのうち、それから受信する受信信号の強度が最も大きい上位基地局１Ｂを新たな通信対象として決定しても良い。
【００８０】
なお、異常検出部３４０は、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信の異常が、初期上位基地局１Ｂに起因するものではなく、例えば自基地局１での指向性アンテナ３３ｂの向きの変化など、自基地局１に起因するものであると特定することができる場合には、初期上位基地局１を含めた複数の周辺の上位基地局１Ｂから、新たな通信対象を決定しても良い。
【００８１】
制御部３４において新たな通信対象の上位基地局１Ｂが決定されると、無線処理部３０は、制御部３４による制御によって、当該上位基地局１Ｂとの通信を開始する。以後、この新たな通信対象の上位基地局１Ｂを「新上位基地局１Ｂ」と呼ぶ。
【００８２】
本実施の形態に係る無線処理部３０では、制御部３４による制御によって、通信端末２との通信と新上位基地局１Ｂとの通信とは時分割で切り替えられる。本実施の形態では、無線処理部３０は、第１、第２、第５及び第６スロットＳＬを用いて通信端末２と通信することが可能であり、第３、第４、第７及び第８スロットＳＬを用いて新上位基地局１Ｂと通信することが可能である。具体的には、無線処理部３０は、第１及び第２スロットＳＬの少なくとも一つを用いて通信端末２からの信号を受信し、第５及び第６スロットＳＬの少なくとも一つを用いて通信端末２に信号を送信する。また無線処理部３０は、第３及び第４スロットＳＬの少なくとも一つを用いて新上位基地局１Ｂに信号を送信し、第７及び第８スロットＳＬの少なくとも一つを用いて新上位基地局１Ｂからの信号を受信する。
【００８３】
また、本実施の形態に係る無線処理部３０では、通信端末２及び新上位基地局１Ｂからの信号の受信は、常に第１アレイアンテナ３３１（第１〜第４アンテナ３３）を用いて行われる。一方で、無線処理部３０では、通信端末２及び新上位基地局１Ｂへの信号の送信については、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２の両方が送信を行うスロットＳＬにおいては、第１アレイアンテナ３３１を構成する複数の無指向性アンテナ３３ａ（第１〜第４アンテナ３３）のうちの２つを用いて行われる。そして、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２のうちの第１無線通信部３１だけが送信を行うスロットＳＬにおいては、第１無線通信部３１は、第１アレイアンテナ３３１を構成する複数の無指向性アンテナ３３ａのすべてを用いて送信を行う。
【００８４】
以後、説明の便宜上、基地局番号（ＣＳ−ＩＤ）が“１”の上位基地局１Ｂが新上位基地局１Ｂとなっているものとする。
【００８５】
図８は、無線エントランス基地局１Ａが、端末番号１〜４の通信端末２と通信するとともに、新上位基地局１Ｂ（基地局番号１の上位基地局１Ｂ）と通信する様子を示す図である。図８においては、スロットＳＬに示される「ＰＳ」は通信端末２を意味し、「＝」を挟んでその右側に示される数字は、そのスロットＳＬにおいて通信される通信端末２の番号を示している。また、スロットＳＬに示される「ＣＳ」は基地局１を意味し、「＝」を挟んでその右側に示される数字は、そのスロットＳＬにおいて通信される基地局１の番号を示している。以下の図でも同様である。
【００８６】
無線処理部３０の受信に関しては、図８に示されるように、第１無線通信部３１では、受信部３１１が、第１〜第４アンテナ３３を使用して、第１スロットＳＬにおいて端末番号１の通信端末２からの信号を受信し、第２スロットＳＬにおいて端末番号２の通信端末２からの信号を受信している。第２無線通信部３２では、受信部３２１が、第１〜第４アンテナ３３を使用して、第１スロットＳＬにおいて端末番号３の通信端末２からの信号を受信し、第２スロットＳＬにおいて端末番号４の通信端末２からの信号を受信している。第２無線通信部３２の受信部３２１は、ビームが初期上位基地局１Ｂに向けられた指向性アンテナ３３ｂではなく、無指向性アンテナ３３ａを用いて信号を受信することから、通信端末２からの信号を適切に受信することができる。
【００８７】
また、第１無線通信部３１では、受信部３１１が、第１〜第４アンテナ３３を使用して、第７及び第８スロットＳＬにおいて新上位基地局１Ｂ（基地局番号１の上位基地局１Ｂ）からの信号を受信している。第２無線通信部３２では、受信部３２１が、第１〜第４アンテナ３３を使用して、第７及び第８スロットＳＬにおいて新上位基地局１Ｂからの信号を受信している。第２無線通信部３２の受信部３２１は、ビームが初期上位基地局１Ｂに向けられた指向性アンテナ３３ｂではなく、無指向性アンテナ３３ａを用いて信号を受信することから、初期上位基地局１Ｂとは異なる新上位基地局１Ｂからの信号を適切に受信することができる。
【００８８】
これに対して、無線処理部３０の送信に関しては、第１無線通信部３１では、送信部３１０が、自身に接続された第１〜第４アンテナ３３のすべてを使用するのではなく、それらのうち第２無線通信部３２に接続された第３及び第４アンテナ３３を除いたもの、つまり第１及び第２アンテナ３３だけを使用して、第３及び第４スロットＳＬにおいて新上位基地局１Ｂに信号を送信している。第２無線通信部３２では、送信部３２０が、自基地局１の通常状態では使用不可となっていた第３及び第４アンテナ３３を使用して、第３及び第４スロットＳＬにおいて新上位基地局１Ｂに信号を送信している。第２無線通信部３２の送信部３２０は、ビームが初期上位基地局１Ｂに向けられた指向性アンテナ３３ｂではなく、無指向性アンテナ３３ａを用いて信号を送信することから、初期上位基地局１Ｂとは異なる新上位基地局１Ｂに信号を適切に送信することができる。
【００８９】
また、第１無線通信部３１では、送信部３１０が、第１及び第２アンテナ３３を使用して、第５スロットＳＬにおいて端末番号１の通信端末２に対して信号を送信し、第６スロットＳＬにおいて端末番号２の通信端末２に信号を送信している。第２無線通信部３２では、送信部３２０が、第３及び第４アンテナ３３を使用して、第５スロットＳＬにおいて端末番号３の通信端末２に対して信号を送信し、第６スロットＳＬにおいて端末番号４の通信端末２に信号を送信している。第２無線通信部３２の送信部３２０は、ビームが初期上位基地局１Ｂに向けられた指向性アンテナ３３ｂではなく、無指向性アンテナ３３ａを用いて信号を送信することから、通信端末２に対して信号を適切に送信することができる。
【００９０】
このように、第１無線通信部３１と第２無線通信部３２の両方が送信を行う時間帯においては、受信の場合とは異なり、第１無線通信部３１と第２無線通信部３２のそれぞれは、第１〜第４アンテナ３３のすべてを使用することはできず、それらのうちの２つのアンテナ３３だけを使用している。
【００９１】
図９は、無線エントランス基地局１Ａが、端末番号１及び２の通信端末２と通信するとともに、新上位基地局１Ｂと通信する様子を示す図である。図９の例では、図８の例と比較して、第２無線通信部３２の受信部３２１が第１及び第２スロットＳＬにおいて通信端末２からの信号を受信しておらず、第２無線通信部３２の送信部３２０が第５及び第６スロットＳＬにおいて通信端末２に信号を送信していない。
【００９２】
また図９の例では、図８の例と比較して、丸印６００で示されるように、第１無線通信部３１の送信部３１０が、第１及び第２アンテナ３３だけを使用するのではなく、第１〜第４アンテナ３３のすべてを使用して、第５スロットＳＬにおいて端末番号１の通信端末２に信号を送信し、第６スロットＳＬにおいて端末番号２の通信端末２に信号を送信している。
【００９３】
このように、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２のうちの第１無線通信部３１だけが送信を行う時間帯、つまり第５及び第６スロットＳＬにおいては、第１無線通信部３１は、第１〜第４アンテナ３３を使用して信号を送信している。したがって、第５及び第６スロットＳＬにおいては、第１無線通信部３１は、図８の例と比較して、多くの無指向性アンテナ３３ａを使用して通信端末２に信号をアレイ送信することができる。よって、第１無線通信部３１の送信性能が向上する。
【００９４】
図１０は、無線エントランス基地局１Ａが、端末番号１〜３の通信端末２と通信するとともに、新上位基地局１Ｂと通信する様子を示す図である。図１０の例では、図８の例と比較して、第２無線通信部３２の受信部３２１が第２スロットＳＬにおいて通信端末２からの信号を受信しておらず、第２無線通信部３２の送信部３２０が第６スロットＳＬにおいて通信端末２に信号を送信していない。
【００９５】
また図１０の例では、図８の例と比較して、丸印６０１で示されるように、第１無線通信部３１の送信部３１０が、第６スロットＳＬにおいて、第１〜第４アンテナ３３のすべてを使用して、端末番号２の通信端末２に信号を送信している。したがって、第６スロットＳＬにおいては、第１無線通信部３１は、図８の例と比較して、多くの無指向性アンテナ３３ａを使用して通信端末２に信号をアレイ送信することができる。よって、第１無線通信部３１の送信性能が向上する。
【００９６】
上述の図８〜１０の例では、無線エントランス基地局１Ａにおいて、通信端末２との通信に使用されるスロットＳＬ（第１、第２、第５及び第６スロットＳＬ）の数と、新上位基地局１Ｂとの通信で使用されるスロットＳＬ（第３、第４、第７及び第８スロットＳＬ）の数とが一致していたが、異ならせても良い。
【００９７】
例えば、無線エントランス基地局１Ａと新上位基地局１Ｂとの通信状態が良好で、無線エントランス基地局１Ａが新上位基地局１Ｂとの通信に使用する無線リソースを低減することが可能である場合には、無線エントランス基地局１Ａにおいて、新上位基地局１Ｂとの通信で使用されるスロットＳＬの数を、通信端末２との通信で使用されるスロットＳＬの数よりも少なくしても良い。図１１は、この場合の無線エントランス基地局１Ａの動作を示す図である。図１１の例では、無線エントランス基地局１Ａが、端末番号１〜６の通信端末２と通信するとともに、新上位基地局１Ｂと通信している。図１１の例では、無線処理部３０は、第１、第２、第３、第５、第６及び第７スロットＳＬにおいて通信端末２と通信し、第４及び第８スロットＳＬにおいて新上位基地局１Ｂと通信している。図１１の例では、無線処理部３０が送信動作を行う第４〜第７スロットＳＬにおいては、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２の両方が信号を送信していることから、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２のそれぞれは、２つの無指向性アンテナ３３ａを使用して信号をアレイ送信している。
【００９８】
また、無線エントランス基地局１Ａと新上位基地局１Ｂとの通信状態が悪く、無線エントランス基地局１Ａが新上位基地局１Ｂとの通信に使用する無線リソースを増加させる必要がある場合には、無線エントランス基地局１Ａにおいて、新上位基地局１Ｂとの通信で使用されるスロットＳＬの数を、通信端末２との通信で使用されるスロットＳＬの数よりも多くしても良い。図１２は、この場合の無線エントランス基地局１Ａの動作を示す図である。図１２の例では、無線エントランス基地局１Ａが、端末番号１及び２の通信端末２と通信するとともに、新上位基地局１Ｂと通信している。図１２の例では、無線処理部３０は、第１及び第５スロットＳＬにおいて通信端末２と通信しており、第２、第３、第４、第６、第７及び第８スロットＳＬにおいて新上位基地局１Ｂと通信している。図１２の例では、無線処理部３０が送信動作を行う第２〜第５スロットＳＬにおいては、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２の両方が信号を送信していることから、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２のそれぞれは、２つの無指向性アンテナ３３ａを使用して信号をアレイ送信している。
【００９９】
上記の図８〜１２の例では、無線処理部３０が新上位基地局１Ｂと通信するスロットＳＬにおいて、必ず第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２の両方を使用していたが、無線エントランス基地局１Ａでは、新上位基地局１Ｂとの通信に必要な無線リソースに応じて、無線処理部３０が新上位基地局１Ｂと通信するスロットＳＬにおいて、第２無線通信部３２を使用しなくても良い。図１３は、この場合の無線エントランス基地局１Ａの動作を示す図である。図１３の例では、図８の例と同様に、無線エントランス基地局１Ａが、端末番号１〜４の通信端末２と通信するとともに、新上位基地局１Ｂと通信している。図１３の例では、図８の例と比較して、丸印６０２，６０３に示されるように、第４及び第８スロットＳＬにおいて、第２無線通信部３２は新上位基地局１Ｂと通信していない。これにより、無線エントランス基地局１Ａ及び新上位基地局１Ｂのそれぞれが、周辺の基地局１に対して干渉を与えることを抑制することができる。
【０１００】
また図１３の例では、図８の例と比較して、丸印６０４で示されるように、第４スロットＳＬにおいて、第１無線通信部３１の送信部３１０が、第１〜第４アンテナ３３のすべてを使用して新上位基地局１Ｂに信号を送信している。したがって、第４スロットＳＬにおいては、第１無線通信部３１は、図８の例と比較して、多くの無指向性アンテナ３３ａを使用して新上位基地局１Ｂに信号をアレイ送信することができる。よって、第１無線通信部３１の送信性能が向上する。
【０１０１】
次に、本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａの利点ついて、他の構成の無線エントランス基地局と比較しながら説明する。図１４，１５は、無線エントランス基地局１Ａと比較される無線エントランス基地局の一部の構成を示す図である。図１４に示される無線エントランス基地局（以後、「第１比較対象基地局」と呼ぶ）は、本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａにおいて、第２無線通信部３２の送信部３２０に対するアンテナ３３の接続態様を変化させたものである。図１４に示されるように、第１比較対象基地局では、無線エントランス基地局１Ａとは異なり、第１〜第８アンテナ３３のうちの第５〜第８アンテナ３３（第２アレイアンテナ３３２）のみが第２無線通信部３２の送信部３２０に接続されている。つまり、第１比較対象基地局では、第１無線通信部３１の送信部３１０には４つの無指向性アンテナ３３ａが接続され、第２無線通信部３２の送信部３２０には４つの指向性アンテナ３３ｂが接続されている。
【０１０２】
また、図１５に示される無線エントランス基地局（以後、「第２比較対象基地局」と呼ぶ）は、本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａにおいて、第１無線通信部３１の送信部３１０及び第２無線通信部３２の送信部３２０に対するアンテナ３３の接続態様を変化させたものである。図１５に示されるように、第２比較対象基地局では、無線エントランス基地局１Ａとは異なり、第１〜第８アンテナ３３のうち、第１、第２、第５及び第６アンテナ３３が第１無線通信部３１の送信部３１０に接続されており、第３、第４、第７及び第８アンテナ３３が第２無線通信部３２の送信部３２０に接続されている。つまり、第２比較対象基地局では、第１無線通信部３１の送信部３１０及び第２無線通信部３２の送信部３２０のそれぞれには、無指向性アンテナ３３ａと指向性アンテナ３３ｂとが２つずつ接続されている。
【０１０３】
次に第１比較対象基地局の動作について説明する。第１比較対象基地局の通常状態の動作については、無線エントランス基地局１Ａと同様であり、通常状態の第１比較対象基地局では、上述の図７のように、第１無線通信部３１の受信部３１１は、第１〜第４スロットＳＬにおいて第１〜第４アンテナ３３を用いて通信端末２からの信号を受信し、第１無線通信部３１の送信部３１０は、第５〜第８スロットＳＬにおいて第１〜第４アンテナ３３を用いて通信端末２に信号を送信する。また、通常状態の第１比較対象基地局では、図７のように、第２無線通信部３２の送信部３２０は、第１〜第４スロットＳＬにおいて第５〜第８アンテナ３３を用いて初期上位基地局１Ｂに対して信号を送信し、第２無線通信部３２の受信部３２１は、第５〜第８スロットＳＬにおいて第５〜第８アンテナ３３を用いて初期上位基地局１Ｂからの信号を受信する。
【０１０４】
一方で、異常検出部３４０において通信異常が検出されると、第１比較対象基地局は、無線エントランス基地局１Ａとは異なった動作を行う。図１６は、異常検出部３４０において通信異常が検出された際の第１比較対象基地局の動作を示す図である。図１６の例では、第１比較対象基地局は、端末番号１及び２の通信端末２と通信を行うとともに、新上位基地局１Ｂと通信を行っている。
【０１０５】
図１６に示されるように、第１比較対象基地局では、第１無線通信部３１が、第１〜第４アンテナ３３を使用して、通信端末２及び新上位基地局１Ｂと時分割通信している。具体的には、第１無線通信部３１は、第１〜第４アンテナ３３を使用して、第１、第２、第５及び第６スロットＳＬにおいて通信端末２と通信し、第３、第４、第７及び第８スロットＳＬにおいて新上位基地局１Ｂと通信している。一方で、第２無線通信部３２は、丸印６１０に示されるように、各スロットＳＬにおいて通信を行っていない。
【０１０６】
第１比較対象基地局では、通常状態での初期上位基地局１Ｂとの通信の性能を向上するために、初期上位基地局１Ｂと通信を行う第２無線通信部３２の送信部３２０に接続された第２アレイアンテナ３３２のアンテナ３３には、初期上位基地局１Ｂにビームが向いた指向性アンテナ３３ｂが採用されている。したがって、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信に異常が発生した場合には、複数の指向性アンテナ３３ｂから成る第２アレイアンテナ３３２を、通信端末２及び新上位基地局１Ｂとの通信に使用することができない。第１比較対象基地局では、第２無線通信部３２の送信部３２０には第２アレイアンテナ３３２しか接続されていないことから、通信端末２及び新上位基地局１Ｂに対する信号の送信に送信部３２０を使用することはできない。また、上述のように、通信端末２等に対して無線リソースを割り当てる際には、上りスロットＳＬだけを割り当てることができないことから、送信部３２０が送信できない場合には受信部３２１は受信できないようになる。したがって、図１６の丸印６１０に示されるように、第２無線通信部３２は通信動作を行っていない。
【０１０７】
このように、第１比較対象基地局では、第２無線通信部３２が使用できないため、つまり第２周波数帯域が使用できないため、通信に使用することが可能な無線リソースが低減する。そのため、第１比較対象基地局では、無線エントランス基地局１Ａでの図８等の動作例と比較して、例えば図１６に示されるように、収容できる通信端末２の数が低減する。
【０１０８】
これに対して、図１５に示される第２比較対象基地局では、異常検出部３４０において、無線処理部３０での指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信に異常が検出された場合であっても、第２無線通信部３２を使用することができ、つまり、第２周波数帯域を使用することができる。そのため、第２比較対象基地局では、通信に使用することが可能な無線リソースが低減しない。したがって、第２比較対象基地局では、収容できる通信端末２の数が低減することは無い。以下に第２比較対象基地局の動作について説明する。
【０１０９】
図１７，１８は、上述の図７に対応する図であって、指向性アンテナ３３ｂを用いて初期上位基地局１Ｂと通信する際の第２比較対象基地局の動作を示す図である。図１７は、通常状態の無線エントランス基地局１Ａと同様に、通信端末２との通信には第１無線通信部３１が使用され、初期上位基地局１Ｂとの通信には第２無線通信部３２が使用される場合の第２比較対象基地局の動作を示す図である。図１８は、通信端末２との通信と初期上位基地局１Ｂとの通信とを時分割で切り替える場合の第２比較対象基地局の動作を示す図である。
【０１１０】
図１７の例では、無線処理部３０の受信動作については、第１無線通信部３１の受信部３１１が、第１〜第４スロットＳＬにおいて、第１〜第４アンテナ３３を使用して通信端末２からの信号を受信する。また、第２無線通信部３２の受信部３２１が、第５〜第８スロットＳＬにおいて、第５〜第８アンテナ３３を使用して初期上位基地局１Ｂからの信号を受信する。
【０１１１】
これに対して、無線処理部３０の送信動作については、第１無線通信部３１の送信部３１０が、第５〜第８スロットＳＬにおいて、第１及び第２アンテナ３３だけを使用して通信端末２に対して信号を送信する。また、第２無線通信部３２の送信部３２０が、第１〜第４スロットＳＬにおいて、第７及び第８アンテナ３３だけを使用して初期上位基地局１Ｂに対して信号を送信する。
【０１１２】
図１８の例では、無線処理部３０の受信動作については、第１及び第２スロットＳＬにおいて、第１無線通信部３１の受信部３１１及び第２無線通信部３２の受信部３２１が、第１〜第４アンテナ３３を使用して通信端末２からの信号を受信する。また、第７及び第８スロットＳＬにおいて、第１無線通信部３１の受信部３１１及び第２無線通信部３２の受信部３２１が、第５〜第８アンテナ３３を使用して初期上位基地局１Ｂからの信号を受信する。
【０１１３】
これに対して、無線処理部３０の送信動作については、第３及び第４スロットＳＬにおいて、第１無線通信部３１の送信部３１０が第５及び第６アンテナ３３だけを使用して初期上位基地局１Ｂに対して信号を送信し、第２無線通信部３２の送信部３２０が、第７及び第８アンテナ３３だけを使用して初期上位基地局１Ｂに対して信号を送信する。また、第５及び第６スロットＳＬにおいて、第１無線通信部３１の送信部３１０が第１及び第２アンテナ３３だけを使用して通信端末２に対して信号を送信し、第２無線通信部３２の送信部３２０が、第３及び第４アンテナ３３だけを使用して通信端末２に対して信号を送信する。
【０１１４】
このように、指向性アンテナ３３ｂを用いて初期上位基地局１Ｂと通信している第２比較対象基地局においては、図１７，１８のどちらの態様で動作する場合であっても、通信端末２及び初期上位基地局１Ｂに対して信号を送信する際には、２つのアンテナ３３だけしか使用できない。したがって、第２比較対象基地局においては、図７に示される通常状態の無線エントランス基地局１Ａと比較して、アレイ送信に使用できるアンテナ３３の数が低減する。よって、第２比較対象基地局は、無線エントランス基地局１Ａと比較して、送信性能が低下する。
【０１１５】
図１９〜２１は、異常検出部３４０において、無線処理部３０での指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信に異常が検出された際の第２比較対象基地局の動作を示す図である。第２比較対象基地局では、図１７のように動作する場合であっても、図１８のように動作する場合であっても、異常検出部３４０において、無線処理部３０での指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信に異常が検出された際の動作は同じである。
【０１１６】
また、第２比較対象基地局が図１７のように動作する場合には、異常検出部３４０において、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信に異常が検出された際に、第２比較対象基地局は図１９〜２１のような動作を行う。一方で、第２比較対象基地局が図１８のように動作する場合には、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２の両方が指向性アンテナ３３ｂを使用して初期上位基地局１Ｂと通信することから、異常検出部３４０において、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信に異常が検出されたときだけではなく、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信に異常が検出されたときにも、第２比較対象基地局は図１９〜２１のような動作を行う。
【０１１７】
図１９は、第２比較対象基地局が、端末番号１〜４の通信端末２と通信するとともに、新上位基地局１Ｂと通信する様子を示している。この場合の第２比較対象基地局の動作は、上述の図８に示される無線エントランス基地局１Ａの動作と同様であって、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２の両方が通信動作を行う。したがって、第２比較対象基地局では、第１比較対象基地局と比べて、より多くの無線リソースを通信に使用することができる。
【０１１８】
しかしながら、第２比較対象基地局では、丸印６１１に示されるように、無線エントランス基地局１Ａと同様に、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２の両方が送信を行う第３〜第６スロットＳＬにおいては、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２のそれぞれは、信号の送信に、２つの無指向性アンテナ３３ａしか使用できない。これは、送信部３１０，３２０のそれぞれには、２つずつしか無指向性アンテナ３３ａが接続されていないからである。したがって、第３〜第６スロットＳＬにおいては、第２比較対象基地局は、図１６のように動作する第１比較対象基地局と比較して、少ない数の無指向性アンテナ３３ａを用いてアレイ送信することになる。
【０１１９】
図２０は、第２比較対象基地局が、端末番号１及び２の通信端末２と通信するとともに、新上位基地局１Ｂと通信する様子を示している。この場合の第２比較対象基地局の動作は、上述の図９に示される無線エントランス基地局１Ａの動作と異なっている。第２比較対象基地局では、丸印６１２に示されるように、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２のうち第１無線通信部３１だけが送信を行う第５及び第６スロットＳＬにおいては、第１無線通信部３１は、４つの無指向性アンテナ３３ａを使用することはできず、２つの無指向性アンテナ３３ａだけを用いて信号を送信する。これは、送信部３１０には、４つの無指向性アンテナ３３ａのうちの２つだけしか接続されていないからである。したがって、第５及び第６スロットＳＬにおいては、第２比較対象基地局は、無線エントランス基地局１Ａと比較して、少ない数の無指向性アンテナ３３ａを使用して通信端末２に信号をアレイ送信することになる。よって、第２比較対象基地局の送信性能は、無線エントランス基地局１Ａよりも低下する。
【０１２０】
図２１は、第２比較対象基地局が、端末番号１〜３の通信端末２と通信するとともに、新上位基地局１Ｂと通信する様子を示している。この場合の第２比較対象基地局の動作は、上述の図１０に示される無線エントランス基地局１Ａの動作と異なっている。第２比較対象基地局では、丸印６１３に示されるように、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２のうち第１無線通信部３１だけが送信を行う第６スロットＳＬにおいては、第１無線通信部３１は、４つの無指向性アンテナ３３ａを使用することはできず、２つの無指向性アンテナ３３ａだけを用いて信号を送信する。したがって、第６スロットＳＬにおいては、第２比較対象基地局は、無線エントランス基地局１Ａと比較して、少ない数の無指向性アンテナ３３ａを使用して通信端末２に信号をアレイ送信することになる。よって、第２比較対象基地局の送信性能は、無線エントランス基地局１Ａよりも低下する。
【０１２１】
以上のように、本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａでは、第２無線通信部３２の送信部３２０及び受信部３２１のそれぞれに対して、第１無線通信部３１に接続された無指向性アンテナ３３ａが接続されている。このため、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた上位基地局１Ｂとの通信に異常が発生した場合であっても、第２無線通信部３２は、第１無線通信部３１に接続された無指向性アンテナ３３ａを用いて、当該上位基地局１Ｂとは別の上位基地局１Ｂと通信することができる。よって、無線エントランス基地局１Ａは、当該別の上位基地局１Ｂを通じて基地局上位装置３と通信することができる。その結果、無線エントランス基地局１Ａの通信性能が向上する。
【０１２２】
また、本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａでは、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた上位基地局１Ｂとの通信に異常が発生した場合であっても、第２無線通信部３２を用いて通信することができることから、第１比較対象基地局と比較して、より多くの無線リソースを通信に使用することができる。よって、無線エントランス基地局１Ａでは、より多くの通信端末２を収容することができる。
【０１２３】
また、本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａでは、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた上位基地局１Ｂとの通信に異常が発生した場合において、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２のうちの第１無線通信部３１だけが送信を行う時間帯では、第１無線通信部３１は、４つの無指向性アンテナ３３ａを用いて信号を送信することができることから、第２比較対象基地局と比較して、より多くの無指向性アンテナ３３ａを使用して信号を送信することができる。よって、無線エントランス基地局１Ａの送信性能を向上することができる。
【０１２４】
また、本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａでは、第２無線通信部３２の送信部３２０に対して複数の指向性アンテナ３３ｂが接続されていることから、第２無線通信部３２は、当該複数の指向性アンテナ３３ｂを用いて信号を送信することができる。よって、無線エントランス基地局１Ａの初期上位基地局１Ｂに対する送信性能が向上する。
【０１２５】
また、本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａでは、第２無線通信部３２の送信部３２０に対して複数の無指向性アンテナ３３ａが接続されていることから、第２無線通信部３２が指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信に異常が発生した場合には、第２無線通信部３２は、当該複数の無指向性アンテナ３３ａを用いて信号を送信することができる。よって、無線エントランス基地局１Ａの送信性能が向上する。
【０１２６】
また、本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａでは、第２無線通信部３２の受信部３２１に対して複数の無指向性アンテナ３３ａが接続されていることから、第２無線通信部３２が指向性アンテナ３３ｂを用いた初期上位基地局１Ｂとの通信に異常が発生した場合には、第２無線通信部３２は、当該複数の無指向性アンテナ３３ａを用いて信号を受信することができる。よって、無線エントランス基地局１Ａの受信性能が向上する。
【０１２７】
なお上記の例では、無線エントランス基地局１Ａには、４つの無指向性アンテナ３３ａが設けられていたが、２つの無指向性アンテナ３３ａを設けても良いし、３つの無指向性アンテナ３３ａを設けても良いし、５つ以上の無指向性アンテナ３３ａを設けても良い。
【０１２８】
また上記の例では、第２無線通信部３２の受信部３２１に対して、第１無線通信部３１に接続された複数の無指向性アンテナ３３ａのすべてを接続したが、当該複数の無指向性アンテナ３３ａのうちの少なくとも一つを接続しても良い。
【０１２９】
また、無線エントランス基地局１Ａには、４つの指向性アンテナ３３ｂが設けられていたが、指向性アンテナ３３ｂの数はこれに限られない。例えば、指向性アンテナ３３ｂの数を１つとしても良いし、２つとしても良いし、３つとしても良いし、５つ以上としても良い。
【０１３０】
また、第１無線通信部３１の送信部３１０に接続された複数の無指向性アンテナ３３ａのうちの２つの無指向性アンテナ３３ａを、第２無線通信部３２の送信部３２０に接続したが、当該複数の無指向性アンテナ３３ａのうちの１つの無指向性アンテナ３３ａを送信部３２０に接続しても良いし、当該複数の無指向性アンテナ３３ａのうちの３つの無指向性アンテナ３３ａを送信部３２０に接続しても良い。また、第１無線通信部３１の送信部３１０に対して５つ以上の無指向性アンテナ３３ａが接続されている場合には、当該５つ以上の無指向性アンテナ３３ａのうちの４つの無指向性アンテナ３３ａを送信部３２０に接続しても良い。このような場合であっても、第２無線通信部３２での指向性アンテナ３３ｂを用いた上位基地局１Ｂとの通信に異常が発生した場合において、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２のうちの第１無線通信部３１だけが送信を行う時間帯では、第１無線通信部３１は、それに接続されたすべての無指向性アンテナ３３ａを用いて信号を送信することができることから、同様の効果を得ることができる。
【０１３１】
図２２は、本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａにおいて、第１無線通信部３１の送信部３１０に接続された４つの無指向性アンテナ３３ａのうちの１つの無指向性アンテナ３３ａ（第４アンテナ３３）を、第２無線通信部３２の送信部３２０に接続した場合の当該無線エントランス基地局１Ａ（以後、「第１変形例に係る無線エントランス基地局１Ａ」と呼ぶ）の動作を示す図である。図２２は、異常検出部３４０において通信異常が検出された場合の第１変形例に係る無線エントランス基地局１Ａの動作を示している。図２２の例では、第１変形例に係る無線エントランス基地局１Ａは、端末番号１及び２の通信端末２と通信するとともに、新上位基地局１Ｂと通信している。
【０１３２】
図２２に示されるように、第１変形例に係る無線エントランス基地局１Ａでは、第１無線通信部３１の送信部３１０は、第３及び第４スロットＳＬにおいて、第１〜第３アンテナ３３を使用して新上位基地局１Ｂに対して信号をアレイ送信している。一方で、第２無線通信部３２の送信部３２０は、第３及び第４スロットＳＬにおいて、自身に接続された第４アンテナ３３を使用して新上位基地局１Ｂに対して信号を送信している。このとき、送信部３２０では、使用されるアンテナ３３が１つであるため、アレイ送信されない。
【０１３３】
また、第１変形例に係る無線エントランス基地局１Ａでは、丸印６２０に示されるように、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２のうちの第１無線通信部３１だけが送信を行う第５及び第６スロットＳＬにおいては、第１無線通信部３１は、それに接続されたすべての無指向性アンテナ３３ａ（第１〜第４アンテナ３３）を用いて信号を送信する。よって、第１変形例に係る無線エントランス基地局１Ａにおいても、送信性能が向上する。
【０１３４】
図２３は、本実施の形態に係る無線エントランス基地局１Ａにおいて、第１無線通信部３１の送信部３１０に接続された４つの無指向性アンテナ３３ａのうちの３つの無指向性アンテナ３３ａ（第２〜第４アンテナ３３）を、第２無線通信部３２の送信部３２０に接続した場合の当該無線エントランス基地局１Ａ（以後、「第２変形例に係る無線エントランス基地局１Ａ」と呼ぶ）の動作を示す図である。図２３は、異常検出部３４０において通信異常が検出された場合の第２変形例に係る無線エントランス基地局１Ａの動作を示している。図２３の例では、第２変形例に係る無線エントランス基地局１Ａは、端末番号１及び２の通信端末２と通信するとともに、新上位基地局１Ｂと通信している。
【０１３５】
図２３に示されるように、第２変形例に係る無線エントランス基地局１Ａでは、第１無線通信部３１の送信部３１０は、第３及び第４スロットＳＬにおいて、第１アンテナ３３を使用して新上位基地局１Ｂに対して信号を送信している。このとき、送信部３１０では、使用されるアンテナ３３が１つであるため、アレイ送信されない。一方で、第２無線通信部３２の送信部３２０は、第３及び第４スロットＳＬにおいて、自身に接続された第２〜第４アンテナ３３を使用して新上位基地局１Ｂに対して信号をアレイ送信している。
【０１３６】
また、第２変形例に係る無線エントランス基地局１Ａでは、丸印６２１に示されるように、第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２のうちの第１無線通信部３１だけが送信を行う第５及び第６スロットＳＬにおいては、第１無線通信部３１は、それに接続されたすべての無指向性アンテナ３３ａを用いて信号を送信する。よって、第２変形例に係る無線エントランス基地局１Ａにおいても、送信性能が向上する。
【０１３７】
上記の例では、無線エントランス基地局１Ａに対して、互いに異なった周波数帯域で通信を行う２つの無線通信部（第１無線通信部３１及び第２無線通信部３２）を設けたが、互いに異なった周波数帯域で通信を行う３つ以上の無線通信部を設けても良い。例えば、複数の無指向性アンテナが接続され、第１及び第２周波数帯域と異なる第３周波数帯域を用いて通信を行う第３無線通信部を無線エントランス基地局１Ａにさらに設けても良い。この場合には、第３無線通信部に接続された複数の無指向性アンテナの少なくとも一つを第２無線通信部３２の送信部３２０に接続しても良い。これにより、送信部３２０は、第１無線通信部３１に接続された無指向性アンテナ３３ａと、第３無線通信部に接続された無指向性アンテナとを用いて、通信端末２及び新上位基地局１Ｂと通信を行うことができる。このとき、無線エントランス基地局１Ａが送信を行う各スロットＳＬでは、第１〜第３無線通信部のうち信号を送信する無線通信部の数に応じて、信号を送信する無線通信部が使用する無指向性アンテナの数が決定されるようになる。
【符号の説明】
【０１３８】
１  基地局
１Ａ  無線エントランス基地局
１Ｂ  上位基地局
２  通信端末
３０  無線処理部
３１  第１無線通信部
３２  第２無線通信部
３３  アンテナ
３３ａ  無指向性アンテナ
３３ｂ  指向性アンテナ
３１０，３２０  送信部
３１１，３２１  受信部
３４０  異常検出部
【図１】
0005684091.tif 000002
【図２】
0005684091.tif 000003
【図３】
0005684091.tif 000004
【図４】
0005684091.tif 000005
【図５】
0005684091.tif 000006
【図６】
0005684091.tif 000007
【図７】
0005684091.tif 000008
【図８】
0005684091.tif 000009
【図９】
0005684091.tif 000010
【図１０】
0005684091.tif 000011
【図１１】
0005684091.tif 000012
【図１２】
0005684091.tif 000013
【図１３】
0005684091.tif 000014
【図１４】
0005684091.tif 000015
【図１５】
0005684091.tif 000016
【図１６】
0005684091.tif 000017
【図１７】
0005684091.tif 000018
【図１８】
0005684091.tif 000019
【図１９】
0005684091.tif 000020
【図２０】
0005684091.tif 000021
【図２１】
0005684091.tif 000022
【図２２】
0005684091.tif 000023
【図２３】
0005684091.tif 000024