(57)【要約】対応する無線カバレッジローブをそれぞれがもたらす複数の指向性アンテナ要素を有する基地局において、これらのローブのいずれのサブセットがユーザ端末装置を範囲に含むかを識別する方法が提供される。基地局はピコセル基地局である。ユーザ端末装置がこの基地局のカバレッジエリア内に位置付けられる。ローブのサブセットが選択される。基地局は、或る期間にわたって、ローブの選択されたサブセットに関して、調整された信号電力を適用する。この信号電力が検出されて、この検出された信号電力に依存する情報がもたらされる。基地局はこの情報を使用してユーザ端末装置がローブの選択されたサブセットの中に位置しているか否かを判定する。次に、ローブのサブセットのサブグループが選択され、ユーザ端末装置が、選択されたサブグループの中に位置しているか否かの対応する判定が行われる。
2011521514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応する無線カバレッジローブをそれぞれがもたらす複数の指向性アンテナ要素を有する無線遠隔通信のための基地局において、前記ローブのいずれのサブセットがユーザ端末装置を範囲に含むかを識別する方法であって、
前記基地局がピコセル基地局であり、前記方法は、
前記基地局のカバレッジエリア内にユーザ端末装置を位置付けるステップ、
前記ローブのサブセットを選択するステップ、
基地局が、或る期間にわたって、前記ローブの選択された前記サブセットに関して、調整されたパイロット信号電力を適用するステップ、
前記ユーザ端末装置が、受信されるパイロット信号電力を検出して、前記検出された信号電力に依存する情報を前記基地局に報告するステップ、並びに
前記基地局が、前記情報に依存して、前記ユーザ端末装置がローブの前記選択されたサブセットの中に位置しているか否かを判定するステップであって、
前記ローブの前記サブセットのサブグループを選択する更なるステップ、
前記基地局が、或る期間にわたって、前記選択されたサブグループに関して、調整されたパイロット信号電力を適用する更なるステップ、
前記ユーザ端末装置が、受信されるパイロット信号電力を検出して、前記検出された信号電力に依存する情報を前記基地局に報告する更なるステップ、及び
前記基地局が、前記情報に依存して、前記ユーザ端末装置が前記選択されたサブグループの中に位置しているか否かを判定する更なるステップが行われるステップ
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記ユーザ端末装置は、増加した受信されるパイロット電力を検出して、報告し、更に前記基地局は、前記ユーザ端末装置が、パイロット電力が増加されたローブの前記選択されたサブセットの範囲内にあることを特定する方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、
前記調整された信号電力は、ローブの前記選択されたサブセットからの受信される信号に、前記基地局において適用される利得調整によってもたらされる方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、
前記ローブの前記選択されたサブセットは前記ローブの半分である方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
前記更なるステップは、前記基地局が前記ユーザ端末装置が中に位置している前記ローブを特定するまで、考慮されているローブの前記サブセットの前記サブグループのうちの更なるサブグループに対して繰り返される方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、
前記ユーザ端末装置が中に位置している前記ローブを特定することをもたらし、更に前記ユーザ端末装置が中に位置している前記ローブのサイズを、前記ローブにおけるユーザ端末装置からの不要なハンドオーバの試みのレートを所定の限度内に保つように変更し、ユーザ端末装置からの前記不要なハンドオーバの試みは、前記基地局に登録していないユーザ端末装置からである方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、
前記レートが第１のしきい値を下回っている場合、前記ユーザ端末装置が中に位置しているローブと特定されたローブに関して、前記ローブのサイズを大きくするように、信号電力が増加される方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法であって、
前記レートが第２のしきい値を超えている場合、前記ユーザ端末装置が中に位置しているローブと特定されたローブに関して、前記ローブのサイズを小さくするように、パイロット信号電力が低減される方法。
【請求項９】
前記基地局が、或る期間にわたって、前記ローブの前記選択されたサブセットに関してパイロット信号電力を増加させ、次に、或る期間にわたって、前記ローブの他方のサブセットに関して信号電力を増加させる請求項１に記載の方法であって、
前記ユーザ端末装置が、受信されるパイロット信号電力を検出して、前記サブセットのいずれが、前記検出される信号電力のより大きい増加をもたらすかについての情報を前記基地局に報告するステップ、及び
前記基地局が、前記情報に依存して、ローブのいずれのサブセットの中に前記ユーザ端末装置が位置しているかを特定するステップを含む方法。
【請求項１０】
対応する無線カバレッジローブをそれぞれがもたらす複数の指向性アンテナ要素、検出器、コントローラ、及び受信機を備える、無線遠隔通信のためのピコセル基地局であって、
前記検出器が、前記ローブのいずれのサブセットがユーザ端末装置を範囲に含むかを識別するように動作し、
前記検出器が、前記ローブのサブセットを選択するように動作するセレクタを備え、
前記コントローラが、或る期間にわたって、前記ローブの前記選択されたサブセットに関してパイロット信号電力を調整するように動作し、
前記受信機が、ユーザ端末装置によって受信されて測定されたパイロット信号電力の情報を受信するように動作し、
前記検出器が、前記ユーザ端末装置がローブの前記選択されたサブセットの中に位置するか否かに依存して前記情報を特定し、
前記セレクタが前記ローブの前記サブセットのサブグループを選択するように更に動作し、
前記コントローラが、更なる或る期間にわたって、前記選択されたサブグループに関して更なるパイロット信号の電力を調整するように更に動作し、
前記受信機が、前記ユーザ端末装置によって前記更なる期間内に受信されて測定された前記パイロット信号電力に依存して第２の情報を受信するように更に動作し、
前記検出器が、前記第２の情報に依存して、前記ユーザ端末装置が前記選択されたサブグループの中に位置するか否かを判定するように更に動作するピコセル基地局。
【請求項１１】
パイロット信号ジェネレータを更に備える請求項１０に記載のピコセル基地局であって、
前記信号電力がパイロット信号電力であり、更に前記受信機がユーザ端末装置によって測定されて、報告されるパイロット信号電力の情報を受信するように動作するピコセル基地局。
【請求項１２】
請求項１０に記載のピコセル基地局であって、
前記コントローラが、受信される信号利得を調整することによって、或る期間にわたって信号電力を調整するように動作し、ユーザ端末装置から受信される信号電力が基地局において測定されて前記情報がもたらされるピコセル基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠隔通信に関し、詳細には無線遠隔通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線遠隔通信システムはよく知られている。多くのそのようなシステムは、無線カバレッジが、セルとして知られている無線カバレッジエリアの一群によって提供されるという点でセルラ方式である。無線カバレッジを提供する基地局は各セル内に配置される。従来の基地局は比較的広い地理的区域においてカバレッジを提供し、対応するセルはよくマクロセルと呼ばれる。
【０００３】
より小さいサイズのセルをマクロセル内で確立することが可能である。マクロセルより小さいセルは、ときとして、マイクロセル、ピコセル、又はフェムトセルと呼ばれるが、我々は、マクロセルより小さいセルの総称としてピコセルという用語を使用する。ピコセルを確立する１つの方法は、マクロセルのカバレッジエリア内の比較的限られた範囲内で動作するピコセル基地局を提供することである。ピコセル基地局の１つの例示的な使用は建造物内で無線通信カバレッジを提供することである。
【０００４】
ピコセル基地局は比較的低い送信電力であり、このため、各ピコセルはマクロセルと比べて小さい。
【０００５】
ピコセル基地局はブロードバンドインターネットプロトコル接続を「バックホール」として使用することができ、つまり、ピコセル基地局はピコセル基地局ゲートウェイを介してＵＭＴＳ（ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム）コアネットワークに接続され、特に、各ゲートウェイが事業者のＩＰ（インターネットプロトコル）ネットワークを介してＵＭＴＳ  ＭＳＣ（移動交換局）及びＳＧＳＮ（シグナリングゲートウェイサポートノード）などのコアネットワーク構成要素に接続される。
【０００６】
ピコセル基地局は特定の自宅又はオフィスに属するユーザに主に向けられている。ピコセル基地局はプライベートアクセスであることも、公共アクセスであることも可能である。プライベートアクセスピコセル基地局において、アクセスは、登録されたユーザ、例えば、家族の成員、又は従業員の特定のグループだけに制限される。公共アクセスピコセル基地局において、登録されたユーザによって受信されるサービス品質を保護するようにいくつかの制限を受けて、他のユーザもピコセル基地局を使用することができる。
【０００７】
マクロセルのサイズとほぼ等しい区域内に多数のピコセルが存在することが可能である。これに応じて、或る事業者のカバレッジエリア内に多数のピコセルが存在することが可能であり、従って、マクロセルネットワーク内の基地局の配置を最適化するように行われる従来のセル計画は現実的ではなくなる。このことは、ピコセルは通常、エンドユーザ又は未熟練の個人が自らのオフィス及び自宅において選択した場所に、例えば、ときとして、「プラグアンドプレイ」と呼ばれる仕方で、ピコセル基地局を設置することによって展開されるので、特に当てはまる。
【０００８】
ピコセルが展開される場合、移動ユーザ端末装置が検出し、対話するセルの数が増加する。例えば、道路に沿って移動しているマクロセルユーザは、しばしば、ピコセル基地局の範囲を出入りし、それらのピコセルにハンドオーバし、それらのピコセルからハンドオーバする試みのプロセスの連続を生じさせる。このことは、コアネットワークシグナリングの増加、及びより高い回数のハンドオーバの試みに起因して呼がドロップされるリスクの増大を不利に生じさせる。このことは、ピコセルのデータ処理性能を損なう可能性がある。ピコセル基地局の数がネットワーク内で増加するにつれ、より多くのネットワークリソースが、ピコセル基地局へのハンドオーバ、又はピコセル基地局からのハンドオーバを扱うのに要求される。このことは、マクロセル区域内に展開され得るピコセル基地局の数を実際的に制限することになる。
【０００９】
ハンドオーバの試みは１つのタイプの移動手続きであり、移動手続きはマクロセルだけを有するネットワークと比べて、ピコセルを含むネットワークにおいて、より頻繁になる。そのような移動手続きはマクロセルネットワークのために設計されていたので、遠隔通信標準は、例えば、ピコセル基地局が接続されたＵＭＴＳコアネットワークにおけるＭＳＣ及びＳＧＳＮなどの複数のネットワーク要素が関与することを要求することが可能である。マクロセルネットワークにおいては適切であるものの、ピコセルを含むネットワークにおいて、複数のネットワーク要素間の、高い回数のそのようなリソースを多く使用する移動手続きは不利である。
【００１０】
Ｔｈｅ  １８ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ，Ｉｎｄｏｏｒ  ａｎｄ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＰＩＭＲＣ’０７）、２００７年に掲載の「Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  Ｕｓｅｒ−Ｄｅｐｌｏｙｅｄ，Ｃｏ−Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｃａｌｌ  Ｄｒｏｐ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ  ｉｎ  ａ  Ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ  Ｓｃｅｎａｒｉｏ」という題名のＬ．Ｔ．Ｗ．Ｈｏによる論文において説明される通り、ピコセル基地局が公共空間においてカバレッジを提供する場合、ハンドオーバの試みやアイドルモード移動性などの移動手続きが大幅に増加する。コアネットワークシグナリングの相当な増加に加えて、呼ドロップ確率の容認できないほど大幅な増加が生じる可能性がある。
【００１１】
従って、ピコセル基地局が配置された建造物が、概ね又は完全に範囲に含まれるが、他方で、外部に、例えば、登録していないユーザがその建造物のそばを通る可能性がある場所に、ほとんどカバレッジが広がらないように、ピコセル基地局からの無線カバレッジを最適化することを追求することが重要である。
【００１２】
図１（従来技術）に示される通り、壁による反射及び減衰による効果を無視すると、単一のアンテナ（図示せず）、即ち、ダイポールを有する公知のピコセル基地局１４が、断面が基本的に円形である放射パターン（即ち、無線カバレッジエリア）を有する。このパターンは、建造物１６が長い形状や細い形状などの「扱いにくい」形状である場合、不利である。例えば、通常の英国のテラスハウス（例えば、長さ１３．５メートル、幅４．５メートル）が、そのような「扱いにくい」形状の建造物１６である。無線カバレッジを欠いた建造物１６の区域が存在する一方で、無線カバレッジは隣接する家１８及び街路２０に「漏れる」。
【００１３】
この状況を改善する１つの知られているアプローチは、ピコセル基地局においてマルチアンテナアレイを使用して利得（即ち、電力）を調整すること、従って、選択された方向でカバレッジエリアを調整することが可能になるようにすることである。このことは、移動手続きの望ましくない増加を生じさせる建造物外部のより大きいカバレッジなしに、建造物内で良好なカバレッジをもたらす能力を向上させる。
【００１４】
複数要素のアンテナを使用することの１つの問題は、費用制約のため、ピコセル基地局における従来の受信機がＲＦ受信機、検出器、及び復号器の１つだけの受信信号処理パス（「受信チェーン」）しか有さず、従って、異なる方向から信号が別々に処理され得ないことである。このことは、受信機が、信号が受信された方向に基づいて信号を区別することができないことを意味する。受信機は、いずれの方向で利得が増加されるべきか、又は低減されるべきかを決定する情報を欠いているので、有用な仕方でカバレッジを適合させることが困難である。
【００１５】
複数のアンテナを有するいくつかの無線ローカルエリアネットワークアクセスポイントにおいて使用される１つの知られているアプローチは、ランダムに様々な事前定義されたアンテナ利得構成を試して最良のカバレッジをもたらす構成を選択することである。このアプローチは現在の伝送に関するリンク品質を向上させることができる。このアプローチは「試行錯誤」アプローチと見なすことができるので、扱いにくい形状の建造物内で良好なカバレッジを迅速にもたらすために頼りにすることはできない。
【００１６】
複数の指向性アンテナ、及び対応するセクタ（「セル」としても知られる）を有するマクロセルラ基地局において使用される別の知られているアプローチは、アレイの各アンテナが別個の受信チェーンを有することである。つまり、各セクタに関して別個のＲＦ受信機、検出器、及び復号器が提供される。その結果、異なる方向からの信号が区別されることが可能である。このアプローチを使用して、無線カバレッジ最適化が可能になるが、各セクタからの信号が別々に処理されるため、複雑さが増大する。
【００１７】
国際（Ｐ．Ｃ．Ｔ）特許公報ＷＯ２００４／１１４４６０号がいくらかの背景を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】国際（Ｐ．Ｃ．Ｔ）特許公報ＷＯ２００４／１１４４６０号
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】Ｌ．Ｔ．Ｗ．Ｈｏ、「Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  Ｕｓｅｒ−Ｄｅｐｌｏｙｅｄ，Ｃｏ−Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｃａｌｌ  Ｄｒｏｐ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ  ｉｎ  ａ  Ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ  Ｓｃｅｎａｒｉｏ」、Ｔｈｅ  １８ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ，Ｉｎｄｏｏｒ  ａｎｄ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＰＩＭＲＣ’０７）、２００７年
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の例は、対応する無線カバレッジローブをそれぞれがもたらす複数の指向性アンテナ要素を有する無線遠隔通信のための基地局において、これらのローブのいずれのサブセットがユーザ端末装置を範囲に含むかを識別する方法である。基地局はピコセル基地局である。この方法は以下のステップを備える。ユーザ端末装置がこの基地局のカバレッジエリア内に位置付けられる。ローブのサブセットが選択される。基地局は或る期間にわたってローブの選択されたサブセットに関して調整された信号電力を適用する。この信号電力が検出されて、この検出された信号電力に依存する情報がもたらされる。基地局はこの情報を使用して、ユーザ端末装置がローブの選択されたサブセットの中に位置しているか否かを判定する。
【００２１】
以下の更なるステップが行われる。即ち、ローブのサブセットのサブグループを選択するステップ、基地局が或る期間にわたって選択されたサブグループに関して調整されたパイロット信号電力を適用するステップ、ユーザ端末装置が、受信されたパイロット信号電力を検出して、この検出された信号電力に依存する基地局情報を報告するステップ、及び基地局が、この情報に依存して、ユーザ端末装置が選択されたサブグループの中に位置しているか否かを判定するステップである。
【００２２】
別の態様において、本発明は無線遠隔通信のためのピコセル基地局を提供し、
このピコセル基地局は対応する無線カバレッジローブをそれぞれがもたらす複数の指向性アンテナ要素、検出器、コントローラ、及び受信機を備え、
この検出器はローブのいずれのサブセットがユーザ端末装置を範囲に含むかを識別するように動作し、
この検出器はローブのサブセットを選択するように動作するセレクタを備え、
このコントローラは或る期間にわたってローブの選択されたサブセットに関して信号電力を調整するように動作し、
この受信機は測定された信号電力の情報を受信するように動作し、更に、
この検出器はその情報を使用して、ユーザ端末装置がローブの選択されたサブセットの中に位置しているか否かを判定する。
【００２３】
このセレクタはローブのサブセットのサブグループを選択するように更に動作し、このパイロット信号ジェネレータは、或る期間にわたって、この選択されたサブグループにおいてパイロット信号電力を調整するように更に動作し、この受信機は、ユーザ端末装置によって報告された、測定されたパイロット信号電力の更なる情報を受信するように動作し、更にこの検出器はその更なる情報を使用して、ユーザ端末装置がローブの選択されたサブグループの中に位置しているか否かを判定する。
【００２４】
好ましくは、ピコセル基地局は、ユーザ端末装置が位置しているローブを基地局が特定するまで、考慮されているローブのサブセットのサブグループの更なるサブグループに対して、更なるステップが繰り返されるように動作する。
【００２５】
好ましくは、ピコセル基地局はユーザ端末装置が位置しているローブを特定するように動作するとともに、そのローブ内のユーザ端末装置からの不要なハンドオーバの試みのレートを所定の限度内に保つように、ユーザ端末装置が位置している、そのローブのサイズを変更するように動作するカバレッジオプティマイザを更に備える。
【００２６】
次に、本発明の実施形態を、例として、図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】壁減衰効果及び壁反射効果が考慮に入れられていない、単一要素アンテナを有する公知のピコセル基地局によるカバレッジを示す図である（従来技術）。
【図２】本発明の第１の実施形態による無線通信ネットワークを示す図である。
【図３】図２に示されるピコセル基地局ユニットに関連するピコセルを示す図である。
【図４】図３に示されるピコセル基地局ユニットを示す図である。
【図５】図２及び図３に示されるユーザ端末装置を示す図である。
【図６】図４に示されるピコセル基地局によってパイロット信号利得が時とともにどのように調整されるかを示す図である。
【図７】図４に示されるピコセル基地局によってパイロット信号利得がどのように制御されるかを示す流れ図である。
【図８】８つのビームをもたらす複数要素アンテナアレイを有するピコセル基地局による最適化されたカバレッジを示す図（図１と比較するための）である（壁効果は考慮に入れられていない）。
【図９】本発明の更なる実施形態によるピコセル基地局によってパイロット信号利得が時とともにどのように調整されるかを示す図である。
【図１０】本発明の更なる実施形態による更なるピコセル基地局を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図２に示される通り、通信システム２０において、無線遠隔通信のための基地局２２が存在する。基地局は、しばしばマクロセルと呼ばれる無線カバレッジエリア２４を有する。マクロセル２４の地理的範囲は、基地局２２の能力、及び周囲の地形に依存する。
【００２９】
マクロセル２４内で、ＰＣＢＳＵ（ピコセル基地局ユニット）３０がピコセル３２内で無線通信を提供する。ピコセルは無線カバレッジエリアである。この例において、ピコセル３０の無線カバレッジエリアはマクロセル２４の無線カバレッジエリアよりはるかに小さい。例えば、ピコセル３２のサイズはユーザの自宅に相当する。
【００３０】
別のＰＣＢＳＵ（ピコセル基地局ユニット）３４がピコセル３６内で無線カバレッジを提供する。更なるピコセル３８がピコセル４０内で無線カバレッジを提供する。
【００３１】
マクロセル２４内の移動端末装置４４が、マクロセル基地局２２と知られている仕方で通信することが可能である。移動端末装置４４が、ピコセル基地局３０内で通信するために移動端末装置が登録している、つまり、通信するための権利を有するピコセル３２に入ると、移動端末装置との接続をマクロセルから、そのピコセルにハンドオーバすることが望ましい。図２に示される例において、移動端末装置４４のユーザはピコセル３２を使用する好ましいユーザである。
【００３２】
図３に示される通り、ピコセル基地局ユニット３０がピコセル３２内でパイロット信号２９を送信する。
【００３３】
（ＰＣＢＳＵ（ピコセル基地局ユニット））
図４に示される通り、ピコセル基地局は利得コントローラ５０にそれぞれが接続された８つのアンテナ要素４８のアレイ４６からなる。利得コントローラ５０は、各アンテナへの／からの信号に適用される利得が調整されることを可能にする。ＰＣＢＳＵ３０は、利得コントローラ５０に送信のための信号を供給する送信チェーン５２を含む。送信チェーン５２は、パイロット信号ジェネレータ５４、及び符号器（図示せず）を含む。また、ＰＣＢＳＵは、無線周波数信号受信機（図示せず）、検出器（図示せず）、及び復号器（図示せず）を含む受信チェーン５６も含む。受信チェーン５６は、アンテナ４８によって受信され、次に、利得コントローラ５０を介して受信チェーン５６に送られる信号を処理する。
【００３４】
送信チェーン５２と受信チェーン５６はともに、より高位の層のプロセッサ５８に接続される。より高位の層のプロセッサ５８は無線ローブ検出器６２とカバレッジオプティマイザ６４の両方を含む自動構成コントローラ６０を含む。より高位の層のプロセッサ５８は、イーサネットリンク又はＤＳＬリンクなどのインターネットプロトコルブロードバンド接続（「バックホール」）６６によって、外界の遠隔通信に接続される。
【００３５】
ＰＣＢＳＵ（ピコセル基地局ユニット）の動作はユーザ端末装置の説明の後に後段で説明される。
【００３６】
（ユーザ端末装置）
図５に示される通り、ユーザ端末装置４４は、マイクロフォン６８及びスピーカ７０に接続された、より高位の層のプロセッサ６６を含む。送信チェーン７２及び受信機チェーン７４がそれぞれ、より高位の層のプロセッサ６６をアンテナ７６に接続する。受信チェーン７４はパイロット信号検出器７８を含む。より高位の層のプロセッサ６６は測定レポートジェネレータ８０を含む。パイロット信号検出器７８はユーザ端末装置４４によって受信されたパイロット信号の強度を検出するように動作し、測定レポートジェネレータ８０はピコセル基地局ユニットに送信されるように送信チェーン７２を介してアンテナ７６に送られる測定レポートの中にその情報を含めるように動作する。
【００３７】
（カバレッジを向上させること）
カバレッジは基本的に２ステップアプローチで向上させられる。第１に、ピコセル基地局ユニット３０のアレイ４６の各アンテナ４８が、無線カバレッジの対応する「ローブ」（ビームとしても知られる）をもたらすことに留意して、いずれのローブが、接続されたユーザ端末装置４４に最もよく役立つかの判定が行われる。第２に、そのローブが識別された後、そのローブのサイズが、行われている不要なハンドオーバの試みの回数に応じて変更される（パイロット信号利得の調整により）。このことは、後段でより詳細に説明される。
【００３８】
（最良のローブの特定）
建造物内のユーザ端末装置に対する最良のローブの特定はローブに対する一連の利得変更によって行われ、ユーザ端末装置の測定報告能力を使用する。ユーザ端末装置は受信されたパイロット信号強度のフィードバックをピコセル基地局ユニット３０に頻繁に供給する。このフィードバックは測定レポートの中に入っている。
【００３９】
ユーザ端末装置による測定報告は、例えば、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）などの標準において定義されており、当業者に知られている。
【００４０】
このローブ特定プロセスの例が、図６に示される。特定の際、受信されるパイロット信号利得の増加が検出されたこと、又は受信されるパイロット信号利得の増加が全く検出されなかったことを示すユーザ端末装置からの測定レポートがピコセル基地局ユニット３０によって使用される。
【００４１】
図６に示される通り、第１のステップ（図６においてａとして表される）として、送信されるパイロット信号利得が、隣接する４つのローブ１、２、３、４のセットの各ローブにおいて所定の量だけ一時的に増加される。この例において、ユーザ端末装置（図６においてＵＥとして表される）は、受信されるパイロット信号利得の増加が検出されたことを示す測定レポートを送信する。従って、ピコセル基地局ユニット３０のローブ検出器６２は、ユーザ端末装置がこれら４つのローブ１、２、３、４のうち１つによって範囲に含まれることを特定する。
【００４２】
第２のステップ（図６においてｂとして表される）として、ピコセル基地局ユニット３０が、４つのローブ１、２、３、４のうち２つのローブの利得を一時的に増加することによって探索を改良する。この例では、ローブ１及び２の利得が増加される。この例では、ユーザ端末装置はそれら２つのローブによっては範囲に含まれず、従って、ユーザ端末装置は、受信されるパイロット信号利得の増加が全く検出されなかったことを報告する。従って、ピコセル基地局ユニット３０におけるローブ検出器６２は、ユーザ端末装置が残り２つのローブ３、４のいずれかによって範囲に含まれることを特定する。
【００４３】
第３のステップ（図６においてｃとして表される）として、ピコセル基地局ユニット３０が、残り２つの「候補」ローブ３、４のいずれかのパイロット信号利得を一時的に増加させることによって探索を更に改良する。この例では、このことは、ローブ３に関して行われており、つまり、受信されるパイロット信号利得の増加が検出されたことを示す測定レポートをユーザ端末装置が送信するように「正しい」ローブが選択されている。従って、ＰＣＢＳＵ３０のローブ検出器６２はユーザ端末装置の現在のロケーションにおいてユーザ端末装置に最もよく役立つローブを検出している。
【００４４】
（カバレッジ最適化）
前述したプロセスを使用して、ユーザ端末装置に役立つ正しいローブが識別された後、カバレッジ改良プロセスが、後段で説明される通り、移動イベントの数に基づいて実行される。
【００４５】
図７は、図４を再び参照して、ＰＣＢＳＵ３０の自動構成コントローラ６０のカバレッジオプティマイザ６４が、どのように動作して、パイロット信号ジェネレータによって生成された問題のローブのパイロット信号利得を制御するかを示す。
【００４６】
図７に示される通り、このローブに関して、デフォルトのパイロット信号利得を使用してパイロット信号を送信する際（ステップ２０５）、ハンドオーバイベントが監視されて（ステップ２１０）、不要なハンドオーバイベントが検出され、そのようなハンドオーバのレートが算出される（ステップ２１２）。不要なハンドオーバイベント、つまり、不要な移動イベントのレートは、ＰＣＢＳＵを使用するように登録されていない移動体からの、又はＰＣＢＳＵ３０に短い間、即ち、或る期間内、ハンドオーバし、その後、通り過ぎると、マクロセルネットワークに即時に戻るようにハンドオーバする、通過するマクロセルユーザからの単位時間当たりのそのようなイベントの回数である。登録された移動ユーザ端末装置には、「自宅」ユーザ端末装置と許可された「ビジタ」ユーザ端末装置がともに含まれることが可能である。
【００４７】
目標は、そのような不要なハンドオーバイベントの数を容認できないレベルまで増加させることなしに、識別されたローブに関する屋内カバレッジを最大化することである。
【００４８】
従って、不要なイベントの数が、時間ｔ１にわたるｎ１のイベントという第１のしきい値に達したかどうかの判定が行われる（ステップ２１５）。達していない場合、パイロット信号利得が所定のインクリメントＤｅｌｔａ１だけ増加される（ステップ２２０）。従って、ローブはサイズが拡大する。不要なイベントのカウント（ステップ２１０、２１２）が再スタートされる。
【００４９】
第１のしきい値に達した場合、不要なイベントの数が時間ｔ２にわたるｎ２のイベントという第２のしきい値に達したかどうかの判定が行われる（ステップ２２５）。第２のしきい値は第１のしきい値ほど厳しくない。「はい」である場合、パイロット信号利得は所定のデクリメントＤｅｌｔａ２だけ減少させられる（ステップ２３０）。従って、ローブはサイズが縮小する。「いいえ」の場合、パイロット信号利得は低減されない。
【００５０】
その後、不要なイベントをカウントすること（ステップ２１０、２１２）が再スタートされる。
【００５１】
測定時間ｔ１、ｔ２も、利得インクリメントＤｅｌｔａ１及び利得デクリメントＤｅｌｔａ２もともに時とともに適合させられる。このことは、建造物の内部で良好なカバレッジが存在するが、外部にはほとんどカバレッジが存在しないように適切なローブサイズを有する安定した状態に到達する速度を向上させるためである。また、このことは、パイロット信号利得を増加させることと、減少させることの間の頻繁な切換えを防止するためでもある。例えば、最初、ｔ２は、低く、従って、最初の不要な移動イベントが検出されるまで、迅速なローブサイズ増加が可能であり、検出された場合、ｔ２は、増加のレートを遅くするように大幅に増加させられる。
【００５２】
図８は、様々なローブの中の様々なユーザ端末装置が識別されている、もたらされたカバレッジの例を示し、従って、調整されたローブのサイズを示す。８つのローブ１、２、３、４、５、６、７、８（パイロット信号利得によって定義された）が、不要なハンドオーバイベントの数を容認できないレベルまで増加させることなしに、建造物１６’内のカバレッジを事実上、最大化する様々なサイズをとることが見られる。街路２０’に漏れ、隣接する建造物１８’に入り込むＰＣＢＳＵによる大きい無線カバレッジは回避される。
【００５３】
（いくつかの変種）
一部のさもなければ同様の例において、ローブの予測試験及び／又は拡張された試験が以下の通り行われることが可能である。
【００５４】
（ローブの予測「試験」）
安定したローブパターンに到達する速度を高める１つのオプションは、試験サイクルにおいて、いずれのローブ又はいずれの複数のローブの利得を最初に一時的に増加させるかを選択するために、過去にいずれのローブ又はいずれの複数のローブにおいて、頻繁な不要なハンドオーバが行われたかについての統計を使用することである。
【００５５】
例えば、前述した最良のローブを特定する方法を使用した過去の試験が、ハンドオーバの９０％が１つの特定のローブ内で行われていることを明らかにした場合、このローブが、図６に示され、前述したステップ（ａ）より前に、単独で最初に試験されることが可能である。ほとんどの事例において、建造物の中に入るユーザ端末装置は、パイロット信号利得の一時的増加を有するそのローブ内に位置し、従って、受信されるパイロット信号利得の、もたらされる増加を示す測定レポートを提供する。その場合、ユーザ端末装置を範囲に含む正しいローブが識別されるので、図６に関連して説明されたステップ（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）を行う必要は全くない。
【００５６】
（拡張された試験）
一部の建造物内で、壁による信号反射が受信される信号に寄与する可能性がある。このことは、最良のローブを特定する際に、ユーザ端末装置が中に位置していないローブのパイロット信号利得を一時的に増加させることが、それでも、ユーザ端末装置が、もたらされる受信されるパイロット信号利得を検出し、従って、この利得を報告することを生じさせる可能性があることを意味することが可能である。このことは、或る特定のロケーションにおけるユーザ端末装置に関する最良のローブの信頼できない識別をもたらす可能性がある。
【００５７】
このことは、最良のローブの特定を、受信される信号利得が検出されるかどうかだけに依拠するのではないようにすることによって対処され得る。
【００５８】
この事例において、図９に示される通り、第１のステップ（図９においてａとして示される）として、隣接する４つのローブが最初に試験される。具体的には、送信されるパイロット信号利得が、隣接する４つのローブ１、２、３、４のセットの各ローブにおいて所定の量だけ一時的に増加される。この例では、ユーザ端末装置（図９においてＵＥとして示される）は、受信されるパイロット信号利得の増加が検出されたことを示す測定レポートを送信する。第２のステップ（図９においてｂとして示される）として、残り４つのローブが試験される。具体的には、送信されるパイロット信号利得が、隣接する４つのローブ５、６、７、８のセットの各ローブにおいて所定の量だけ、一時的に増加され、ユーザ端末装置は更なる測定レポートを送信する。ユーザによって検出されるパイロット電力の最高の増加をもたらすローブのグループ、例えば、この例では、ローブ１乃至４が、ユーザ端末装置が範囲内に位置しているグループとして選択される。
【００５９】
ピコセル基地局ユニットが、検出されたパイロット信号において、それを増大させるものとして特定されたローブのグループ（この例では、ローブ１、２、３、４）を更に試験することによって探索を改良する。具体的には、第３のステップ（図９においてｃとして示される）として、２つのローブ、即ち、ローブ１、２からなるサブグループの利得が一時的に増加され、次に、第４のステップ（図９においてｄとして示される）として、２つのローブ、即ち、ローブ３、４からなる他のサブグループの利得が一時的に増加される。この場合も、ユーザ端末装置によって受信されるパイロット信号利得の最高の増加をもたらすサブグループが正しいサブグループとして選択される（この事例では、ローブ３及び４）。
【００６０】
ピコセル基地局ユニットは、選択されたサブセットの中のローブを試験することによって探索を更に改良する。具体的には、第５のステップ（図９においてｅとして示される）として、それらのローブのいずれか（この例では、ローブ３）のパイロット信号利得が一時的に増加され、次に、他方のローブ（この例では、ローブ４）のパイロット信号利得が一時的に増加される。ユーザ端末装置によって受信されるパイロット信号の、より高い増加が検出されるローブが、ユーザ端末装置が中に位置しているローブ、つまり、ユーザ端末装置の現在のロケーションにおいてユーザ端末装置に最もよく役立つローブであると解釈される。
【００６１】
このことは、前出の図６に関連して説明されるアプローチと比べて、要求される利得変更ステップの数を２倍にするものの、より信頼できる結果をもたらすことが理解されよう。
【００６２】
（別の変種）
この変種は、利得調整されるのが、選択されたローブにおいて送信するための信号ではなく、選択されたローブからの受信される信号であることを除いて、基本的に図４に関連して説明された変種と同様である。
【００６３】
図１０に示される通り、ピコセル基地局は、利得コントローラ５０’にそれぞれが接続された８つのアンテナ要素４８’のアレイ４６’からなる。利得コントローラ５０’は、各アンテナからの受信信号に適用される利得が調整されることを可能にする。ＰＣＢＳＵ３０が、無線周波数信号受信機（図示せず）、受信信号検出器５７、及び復号器（図示せず）を含む受信チェーン５６を含む。受信チェーン５６’は、アンテナ４８’によって受信され、次に、利得コントローラ５０’を介して受信チェーン５６に送られる信号を処理する。
【００６４】
送信チェーン５２’と受信チェーン５６’はともに、より高位の層のプロセッサ５８に接続される。より高位の層のプロセッサ５８は無線ローブ検出器６２とカバレッジオプティマイザの両方を含む自動構成コントローラ６０’を含む。より高位の層のプロセッサ５８’は、イーサネットリンク又はＤＳＬリンクなどのインターネットプロトコルブロードバンド接続（「バックホール」）６６’によって外界の遠隔通信に接続される
【００６５】
ＰＣＢＳＵ（ピコセル基地局ユニット）３０’の動作は、ユーザ端末装置が基地局３０’にアップリンク信号を送信し、利得コントローラ５０’によって利得調整されたローブの選択されたサブセットの中で信号を受信することである。これらの受信信号は、前述した通り、ローブのいずれのサブセットがユーザ端末装置を範囲に含むかを特定するために、選択されたローブからの受信信号を検出することを含め、受信チェーン５６’によって処理される。ローブの選択されたサブセットのサブグループが選択され、前述した通り、繰り返し「試験」されて、例えば、ユーザ端末装置が中に位置する特定のローブが識別される。
【００６６】
（全般）
本発明は、本発明の基本的な特徴を逸脱することなく、他の特定の形態で実施されることが可能である。説明される実施形態は、全ての点で単に例示的であり、制限的ではないものと考えられるべきである。従って、本発明の範囲は、以上の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。
【図１】
2011521514.tif 000003
【図２】
2011521514.tif 000004
【図３】
2011521514.tif 000005
【図４】
2011521514.tif 000006
【図５】
2011521514.tif 000007
【図６】
2011521514.tif 000008
【図７】
2011521514.tif 000009
【図８】
2011521514.tif 000010
【図９】
2011521514.tif 000011
【図１０】
2011521514.tif 000012
【国際調査報告】
2011521514.tif 000013
2011521514.tif 000014