(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の端末装置との間で無線信号を送受信する基地局装置であって、
前記基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて前記１又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を取得し、
該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置に接続した１又は複数の他の基地局装置のいずれかの垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、
前記１又は複数の他の基地局装置のいずれかに該アンテナ指向方向を設定する制御部
を備えた基地局装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記１又は複数の端末装置が前記基地局装置に最初にアクセスする際に送信するランダムアクセスチャネルに対して、前記基地局装置が前記１又は複数の端末装置の各々へ送信する前記送信タイミングの補正値に基づいて、前記遅延時間情報を取得する、請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記送信タイミングの補正値に基づいて前記基地局装置のカバレッジ内に在る１又は複数の端末装置の各々についての往復遅延時間分布を算出し、該往復遅延時間分布に基づいて前記遅延時間情報を求める、
請求項１又は請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
スモールセルを形成する基地局装置であって、
前記スモールセルを形成する基地局装置とは異なり、且つマクロセルを形成する他の基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて１又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を、該他の基地局装置から取得し、
該遅延時間情報に基づいて、前記スモールセルを形成する基地局装置のアンテナ装置の垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、
前記スモールセルを形成する基地局装置に該アンテナ指向方向を設定する制御部
を備えた基地局装置。
【請求項５】
前記送信タイミングの補正値は、前記１又は複数の端末装置が前記マクロセルを形成する他の基地局装置に最初にアクセスする際に送信するランダムアクセスチャネルに対して、前記マクロセルを形成する他の基地局装置が前記１又は複数の端末装置の各々へ送信するものである、請求項４に記載の基地局装置。
【請求項６】
１又は複数の端末装置との間で無線信号を送受信する基地局装置によって実行される指向方向制御方法であって、
前記基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて、前記１又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を取得し、
該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置に接続した１又は複数の他の基地局装置のいずれかの垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、
前記１又は複数の他の基地局装置のいずれかに該アンテナ指向方向を設定する、指向方向制御方法。
【請求項７】
スモールセルを形成する基地局装置によって実行される指向方向制御方法であって、
前記スモールセルを形成する基地局装置とは異なり、且つマクロセルを形成する他の基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて１又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を、該他の基地局装置から取得し、
該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置のアンテナ装置の垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、
前記スモールセルを形成する基地局装置に該アンテナ指向方向を設定する、指向方向制御方法。
【請求項８】
１又は複数の端末装置との間で無線信号を送受信する基地局装置に、
前記基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて前記１又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を取得させ、
該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置に接続した１又は複数の他の基地局装置のいずれかの垂直面内のアンテナ指向方向を判定させ、
前記１又は複数の他の基地局装置のいずれかに該アンテナ指向方向を設定させる、プログラム。
【請求項９】
スモールセルを形成する基地局装置に、
前記基地局装置とは異なり、且つマクロセルを形成する他の基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて１又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を、該他の基地局装置から取得させ、
該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置のアンテナ装置の垂直面内のアンテナ指向方向を判定させ、
前記スモールセルを形成する基地局装置に該アンテナ指向方向を設定させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置、指向方向制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信事業者によって提供されるサービスエリアでは、複数の周波数帯が使用される場合がある。この場合、複数の周波数帯の全てで同じエリアをカバーする必要はなく、トラヒックが逼迫しているエリアで通信容量を増加させるために、スポット的にエリアを構築する。
【０００３】
スポット的にエリアを構築する技術に関して、基地局装置がアンテナのチルト角を変更することにより自己のカバレッジを目標のカバレッジに近づける技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１１４３７２号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】3GPP (3rd Generation Partnership Project)、TS36.331、“Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification”、V12.1.0(2014-03)
【非特許文献２】3GPP (3rd Generation Partnership Project)、TS36.211、“Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation”、V12.1.0(2014-03)
【非特許文献３】3GPP (3rd Generation Partnership Project)、TS36.213、“Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures”、V12.3.0(2014-09)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来技術では、移動局が自局の位置を測定し、測定結果の位置情報を基地局に報告するので、その位置情報の取得のために電源リソースおよびその報告のために通信リソースが各々消費される。特に、時期や時間帯によってユーザからのトラフィックの分布が異なる場合には、そのトラフィックの分布に合わせて、スポット的にエリアを構築すると、電源リソースの消費が大きくなる。さらに、次世代移動通信システムではスモールセルを展開することが想定されており、スモールセルにトラフィックの分布に合わせてスポット的にエリアを制御させることも想定される。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、トラヒックの分布に応じて、スモールセルを構成する基地局装置のアンテナ指向方向を制御させることができる基地局装置、指向方向制御方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の一態様は、１又は複数の端末装置との間で無線信号を送受信する基地局装置であって、前記基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて前記１又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を取得し、該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置に接続した１又は複数の他の基地局装置のいずれかの垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、前記１又は複数の他の基地局装置のいずれかに該アンテナ指向方向を設定する制御部を備えた基地局装置である。
（２）本発明の一態様は、上記（１）の基地局装置において、前記制御部は、前記１又は複数の端末装置が前記基地局装置に最初にアクセスする際に送信するランダムアクセスチャネルに対して、前記基地局装置が前記１又は複数の端末装置の各々へ送信する前記送信タイミングの補正値に基づいて、前記遅延時間情報を取得する基地局装置である。
（３）本発明の一態様は、上記（１）又は（２）に記載の基地局装置において、前記制御部は、前記送信タイミングの補正値に基づいて前記基地局装置のカバレッジ内に在る１又は複数の端末装置の各々についての往復遅延時間分布を算出し、該往復遅延時間分布に基づいて前記遅延時間情報を求める、基地局装置である。
【０００９】
（４）本発明の一態様は、スモールセルを形成する基地局装置であって、前記スモールセルを形成する基地局装置とは異なり、且つマクロセルを形成する他の基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて１又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を、該他の基地局装置から取得し、該遅延時間情報に基づいて、前記スモールセルを形成する基地局装置のアンテナ装置の垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、前記スモールセルを形成する基地局装置に該アンテナ指向方向を設定する制御部を備えた基地局装置である。
（５）本発明の一態様は、上記（４）に記載の基地局装置において、前記送信タイミングの補正値は、前記１又は複数の端末装置が前記マクロセルを形成する他の基地局装置に最初にアクセスする際に送信するランダムアクセスチャネルに対して、前記マクロセルを形成する他の基地局装置が前記１又は複数の端末装置の各々へ送信するものである基地局装置である。
【００１０】
（６）本発明の一態様は、１又は複数の端末装置との間で無線信号を送受信する基地局装置によって実行される指向方向制御方法であって、前記基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて、前記１又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を取得し、該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置に接続した１又は複数の他の基地局装置のいずれかの垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、前記１又は複数の他の基地局装置のいずれかに該アンテナ指向方向を設定する、指向方向制御方法である。
【００１１】
（７）本発明の一態様は、スモールセルを形成する基地局装置によって実行される指向方向制御方法であって、前記スモールセルを形成する基地局装置とは異なり、且つマクロセルを形成する他の基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて１又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を、該他の基地局装置から取得し、該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置のアンテナ装置の垂直面内のアンテナ指向方向を判定し、前記スモールセルを形成する基地局装置に該アンテナ指向方向を設定する、指向方向制御方法である。
【００１２】
（８）本発明の一態様は、１又は複数の端末装置との間で無線信号を送受信する基地局装置に、前記基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて前記１又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を取得させ、該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置に接続した１又は複数の他の基地局装置のいずれかの垂直面内のアンテナ指向方向を判定させ、前記１又は複数の他の基地局装置のいずれかに該アンテナ指向方向を設定させる、プログラムである。
【００１３】
（９）本発明の一態様は、スモールセルを形成する基地局装置に、前記基地局装置とは異なり、且つマクロセルを形成する他の基地局装置が送信する下りリンクの無線フレームに応じて１又は複数の端末装置の各々が送信する上りリンクの無線フレームについての送信タイミングの補正値に基づいた遅延時間情報を、該他の基地局装置から取得させ、該遅延時間情報に基づいて、前記基地局装置のアンテナ装置の垂直面内のアンテナ指向方向を判定させ、前記スモールセルを形成する基地局装置に該アンテナ指向方向を設定させる、プログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トラヒックの分布に応じて、スモールセルを構成する基地局装置のアンテナ指向方向を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る無線通信システムを示す図である。
【図２】本実施形態に係る基地局装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る基地局装置の機能ブロック図である。
【図４】本実施形態に係るアンテナの指向性の制御例を示す図である。
【図５】ビーム幅の設定例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。
【図７】ＲＡＣＨ信号に係る処理の概略シーケンスチャートである。
【図８】ＴＡを示す図である。
【図９】本実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。
【図１０】本実施形態に係る基地局装置の機能ブロック図である。
【図１１】本実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの概略図である。無線通信システムは、第１の基地局装置１００と、第２の基地局装置２００と、ユーザ端末５０（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、５０ｊ）を備える。第１の基地局装置１００と、第２の基地局装置２００は、有線または無線によって接続される。以下では、複数のユーザ端末（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、５０ｊ）のうち任意のユーザ端末は「ユーザ端末５０」と表す。
【００１８】
第１の基地局装置１００はマクロセルであり、第１の周波数帯の電波を放射することによって第１のエリア１５０ａをカバーする。さらに、第１の基地局装置１００は、第１の周波数帯とは異なる周波数帯である第２の周波数帯の電波を放射することによって第１のエリア１５０ｂをカバーする。本実施形態では、一例として第２の周波数帯が第１の周波数帯よりも高周波数帯である場合について説明する。第２の周波数帯が第１の周波数帯よりも低周波数帯である場合についても適用できる。以下では、第１のエリア（１５０ａ、１５０ｂ）のうち任意の第１のエリアは「第１のエリア１５０」と表す。
【００１９】
第２の基地局装置２００はスモールセルであり、第２の周波数帯の電波を放射する。第２の基地局装置２００は、アンテナの指向性を制御することによって第１のエリア１５０よりも狭い第２のエリア２５０ａまたは第２のエリア２５０ｂをカバーする。以下では、第２のエリア（２５０ａ、２５０ｂ）のうち任意の第２のエリアは「第２のエリア２５０」と表す。ここで、スモールセルには、ピコセル、フェムトセルなどが含まれる。
【００２０】
本実施形態に係る無線通信システムでは、第１の基地局装置１００によってカバーされる第１のエリア１５０ｂに、第２の基地局装置２００によってカバーされる第２のエリア２５０が含まれる。第１の基地局装置１００は、第１のエリア１５０ａに在圏する複数のユーザ端末５０の各々によって送信される上りリンクの無線フレームの送信タイミングの補正値に基づき、遅延時間情報を取得する。そして、第１の基地局装置１００は、該遅延時間情報に基づいて、第１のエリア１５０ｂのうち、ユーザ端末５０が集中するエリアに、第２の基地局装置２００のアンテナの指向方向を向ける制御を実行する。これによって、無線通信システムは、ユーザ端末が集中しているエリアにおける電波環境を向上させることができる。
【００２１】
図１に示される例では、当初、マクロセルである第１の基地局装置１００によってカバーされる第１のエリア１５０ａに、ユーザ端末５０ａ−５０ｋが在圏していた。第１の基地局装置１００は、第１のエリア１５０ａにおいてユーザ端末５０が集中する第２のエリア２５０ａ、２５０ｂを特定し、第２の基地局装置２００に該第２のエリア２５０ａ、２５０ｂにビームを向ける制御を実行する。第２の基地局装置２００は、第２のエリア２５０ａ、または第２のエリア２５０ｂにビームの指向性を向ける。
【００２２】
これによって、第１のエリア１５０ａに在圏していたユーザ端末５０ａ−５０ｋのうち、第２のエリア２５０ａに位置するユーザ端末５０ｃ、５０ｄ、および５０ｅは、第２の基地局装置２００と接続する。また、第１のエリア１５０ａに在圏していたユーザ端末５０ａ−５０ｋのうち、第２のエリア２５０ｂに位置するユーザ端末５０ｇ、５０ｉ、５０ｊ、および５０ｋは、第２の基地局装置２００と接続する。
本実施形態では、無線通信システムの一例として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と呼ばれる無線通信システム（ＬＴＥシステム）が適用される場合について説明する。ＬＴＥシステムについては、例えば非特許文献１、２、３に記載されている。
【００２３】
＜第１の基地局装置＞
図２は、本実施形態に係る第１の基地局装置１００のハードウェア構成を示す。第１の基地局装置１００は、該第１の基地局装置１００に接続されるアンテナ装置１７０を介して、ユーザ端末５０との間で無線信号の送受信を行う無線通信部１５２を備える。アンテナ装置１７０の一例はセクターアンテナである。
【００２４】
さらに、第１の基地局装置１００は、バックボーンネットワークを介して他の装置と通信する通信部１５４、第１の基地局装置１００全体の動作を制御する中央演算処理装置(Central Processing Unit: CPU)１５６、ＣＰＵ１５６で実行されるコンピュータプログラムや各種データを記憶する記憶部１５８、および各構成要素を図２に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等のバスライン１６２を備える。
記憶部１５８には、後述する制御プログラム１６０が格納される。
本実施形態に係る第２の基地局装置２００は、第１の基地局装置１００と同様のハードウェア構成を有しているため、その説明を省略する。但し、記憶部１５８には、第２の基地局装置２００を制御するための制御プログラムが記録されている。
【００２５】
＜実施形態の機能構成＞
図３は、本実施形態に係る無線通信システムを構成する第１の基地局装置１００、および第２の基地局装置２００の機能ブロック図である。第１の基地局装置１００と、第２の基地局装置２００との間は、有線または無線によって接続される。具体的には、無線で接続される場合の例は、第１の基地局装置１００と、第２の基地局装置２００との間は、無線バックホール回線で接続される。本実施形態では一例として、第１の基地局装置１００と、第２の基地局装置２００との間が、有線によって接続される場合について説明する。第１の基地局装置１００と、第２の基地局装置２００との間が、無線によって接続される場合についても適用できる。
【００２６】
＜第１の基地局装置の機能構成＞
第１の基地局装置１００は、有線通信部１０２、無線通信部１０４、通信制御部１０６、遅延時間情報取得部１０８、指向方向判定部１１０、ビーム幅判定部１１２、および制御信号作成部１１４を有する。これら各部は、図２に示されている各構成要素のいずれかが、記憶部１５８に記憶されている制御プログラム１６０などのプログラムに従ったＣＰＵ１５６からの命令によって動作することで実現される。
【００２７】
＜第１の基地局装置の各機能部＞
第１の基地局装置１００の各部を詳細に説明する。有線通信部１０２は、図２に示されている通信部１５４によって実現され、所定のＩ／Ｆを介して第２の基地局装置２００と各種データ（または情報）の送受信を行う。無線通信部１０４は、図２に示されている無線通信部１５２によって実現され、無線信号を作成し、アンテナ装置１７０から送信する。通信制御部１０６は、図２に示されているＣＰＵ１５６によって実現され、有線通信部１０２の制御や、無線通信部１０４の制御を行う。
【００２８】
遅延時間情報取得部１０８は、図２に示されているＣＰＵ１５６によって実現され、第１の基地局装置１００と、該第１の基地局装置１００と無線通信するユーザ端末５０との間の通信における遅延時間を表す情報を取得する。遅延時間情報取得部１０８は、指向方向判定部１１０およびビーム幅判定部１１２へ遅延時間を表す情報を入力する。
【００２９】
指向方向判定部１１０は、図２に示されているＣＰＵ１５６によって実現され、遅延時間情報取得部１０８から入力された遅延時間を表す情報に基づいて、第２の基地局装置２００に接続されたアンテナ装置１７０に設定するアンテナの指向方向を判定する。指向方向判定部１１０によって判定されるアンテナの指向方向の一例は、垂直面内の方向である。指向方向判定部１１０は、アンテナの指向方向を表す情報を制御信号作成部１１４へ入力する。
【００３０】
ビーム幅判定部１１２は、図２に示されているＣＰＵ１５６によって実現され、遅延時間情報取得部１０８から入力された遅延時間を表す情報に基づいて、第２の基地局装置２００に接続されたアンテナ装置１７０に設定するビーム幅を判定する。ビーム幅判定部１１２は、ビーム幅を表す情報を制御信号作成部１１４へ入力する。
制御信号作成部１１４は、図２に示されているＣＰＵ１５６によって実現され、指向方向判定部１１０によって入力される指向方向を表す情報と、ビーム幅判定部１１２によって入力されるビーム幅を表す情報とを付帯した制御信号を作成する。制御信号作成部１１４は、作成した制御信号を有線通信部１０２に入力する。有線通信部１０２は、通信制御部１０６による制御に従って、制御信号を第２の基地局装置２００へ送信する。
【００３１】
＜第２の基地局装置の機能構成＞
第２の基地局装置２００は、有線通信部２０２、無線通信部２０４、通信制御部２０６、指向方向制御部２０８、およびビーム幅制御部２１０を有する。これら各部は、図２に示されている各構成要素のいずれかが、記憶部１５８に記憶されている制御プログラム１６０などのプログラムに従ったＣＰＵ１５６からの命令によって動作することで実現される。
【００３２】
＜第２の基地局装置の各機能部＞
第２の基地局装置２００の各部を詳細に説明する。有線通信部２０２は、図２に示されている通信部１５４によって実現され、所定のＩ／Ｆを介して第１の基地局装置１００と各種データ（または情報）の送受信を行う。無線通信部２０４は、図２に示されている無線通信部１５２によって実現され、無線信号を作成し、アンテナ装置１７０から送信する。通信制御部２０６は、図２に示されているＣＰＵ１５６によって実現され、有線通信部２０２の制御や、無線通信部２０４の制御を行う。
【００３３】
指向方向制御部２０８は、図２に示されているＣＰＵ１５６によって実現され、第１の基地局装置１００から入力される制御信号に付帯される指向方向を表す情報にしたがって、アンテナ装置１７０によって放射される電波の指向方向を設定することで制御する。
ビーム幅制御部２１０は、図２に示されているＣＰＵ１５６によって実現され、第１の基地局装置１００から入力される制御信号に付帯されるビーム幅を表す情報にしたがって、アンテナ装置１７０によって放射される電波のビーム幅を設定することで制御する。
【００３４】
＜指向方向＞
図４は、第２の基地局装置２００によって制御されるアンテナの指向方向を説明する図である。図４には、アンテナの指向方向を表す情報の一例として、第２の基地局装置２００のアンテナ装置１７０ｂのチルト角を示す。第１の基地局装置１００に接続されるアンテナ装置１７０ａ、および第２の基地局装置２００に接続されるアンテナ装置１７０ｂは、鉄塔やビル等の高所に設置される。
【００３５】
第１の基地局装置１００は、アンテナ装置１７０ａとの間で無線信号Ａを送受信する。第１の基地局装置１００は、第２の基地局装置２００へ制御信号Ｂを送信する。第２の基地局装置２００は、アンテナ装置１７０ｂへ制御信号Ｃを送信する。
アンテナ装置１７０ｂは、制御信号Ｃに付帯される指向方向を表す情報に従ってチルト角θ＿ｔｉｌｔを設定する。アンテナ装置１７０ｂのチルト角θ＿ｔｉｌｔは、地表に平行な水平面（ｘ−ｙ平面）を基準として、ｘ−ｙ平面に垂直な垂直面（ｚ軸を含む面）における指向特性の最大指向方向ＤｉｒＢＭの角度である。一般に、アンテナ装置１７０ｂの垂直放射パターンのメインローブＢＭの指向方向が最大指向方向ＤｉｒＢＭとなる。チルト角θ＿ｔｉｌｔが大きくなると（ダウンチルトすると）、最大指向方向ＤｉｒＢＭはより地面に向くようになる。このため、第２の基地局装置２００のカバレッジ（coverage）は縮小する。一方、チルト角θ＿ｔｉｌｔが小さくなると（アップチルトすると）、最大指向方向ＤｉｒＢＭは地面とは反対に天空に向くようになる。このため、第２の基地局装置２００のカバレッジは拡大する。
【００３６】
＜ビーム幅＞
図５は、ビーム幅を示す情報を示す。ビーム幅を示す情報の一例は、アンテナの放射特性（指向性）で、放射電力が最大の点から一定値以上下がったポイント間の角距離である。図５には、ビーム幅の一例として、放射電力が最大の点から３ｄＢ電力が下がったポイント間の角距離が示される。該角距離は、「半値角」とも呼ばれる。
【００３７】
＜無線システムの動作＞
図６は、本実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。図６を参照して、図１に示す第１の基地局装置１００、および第２の基地局装置２００の動作の例を説明する。
ステップＳ１０２では、遅延時間情報取得部１０８は、第１の基地局装置１００と、該第１の基地局装置１００と無線通信するユーザ端末５０との間の通信における遅延時間を表す情報を取得する。ここで、遅延時間を表す情報の取得方法を説明する。遅延時間情報取得部１０８は、上りリンク（Uplink：UL）のタイミング補正値（TA（Timing Advance））に基づいて遅延時間を表す情報を取得する。上りリンクは、ユーザ端末５０から第１の基地局装置１００へ向かう方向のリンクである。
【００３８】
ＬＴＥシステムでは、ユーザ端末（User Equipment：UE）と基地局装置（eNodeB：eNB）との間で通信を開始する際に、ランダムアクセスチャネル（Random Access CHannel： RACH）信号が使用される。ＲＡＣＨ信号は、ＵＬ信号の同期を、ユーザ端末と基地局装置との間で取るために使用される。基地局装置は、ユーザ端末から受信したＲＡＣＨ信号に応じて、該ユーザ端末装置へ「TA command」を送信する。
【００３９】
図７は、ＲＡＣＨ信号に係る処理の概略シーケンスチャートである。図７を参照して、ＲＡＣＨ信号に係る信号の送信手順を説明する。ステップＳ１では、基地局装置（eNB）は、カバレッジＣｏｖ内に在るユーザ端末（UE）に対して、ブロードキャスト信号でＲＡＣＨ関連パラメータを報知する。ステップＳ２では、ユーザ端末（UE）は、基地局装置（eNB）によって報知されたＲＡＣＨ関連パラメータを使用して、ＲＡＣＨ信号を送信する。ステップＳ３では、基地局装置（eNB）は、該ＲＡＣＨ信号を送信したユーザ端末（UE）に対して「TA command」を送信する。ステップＳ４では、ユーザ端末（UE）は、該基地局装置（eNB）から受信した「TA command」を使用して、ＵＬのデータ信号を送信する。
【００４０】
図８は、ＴＡを示す図である。図８において、ＴＡによるＵＬのタイミング補正値「ＮＴＡ×ＴＳ［秒］」は、ユーザ端末がＵＬ無線フレーム（UL Radio Frame）を送信する際の、下りリンク（Downlink：DL）無線フレーム（DL Radio Frame）に対する、ＵＬ無線フレームの送信タイミング補正値である。下りリンクは、第１の基地局装置１００からユーザ端末５０へ向かう方向のリンクである。ＴＳは「１／３０７２００００」秒である。
【００４１】
ＮＴＡとして、例えば、「ＮＴＡ＝ＴＡ×１６、但し、ＴＡは０から１２８２までのいずれかの整数」が使用される。このＵＬのタイミング補正値（TA）によって、０から６７０［マイクロ秒］までのタイミング補正が可能である。これは、第１の基地局装置１００とユーザ端末５０との間の往復遅延時間に換算したカバレッジサイズの半径としておよそ０から１００［キロメートル］までの範囲に在るユーザ端末について、ＵＬ信号の同期を取ることができることに相当する。
【００４２】
遅延時間情報取得部１０８は、第１の基地局装置１００がユーザ端末５０から受信したＲＡＣＨ信号のうち初期アクセス時のＲＡＣＨ信号に対してユーザ端末５０へ送信した「TA command」に基づいて、第１の基地局装置１００のカバレッジ内に在圏するユーザ端末５０についての往復遅延時間の分布（往復遅延時間分布）を算出する。遅延時間情報取得部１０８は、その往復遅延時間分布に基づいて、代表往復遅延時間を決定する。代表往復遅延時間は、遅延時間情報の例である。代表往復遅延時間としては、以下の例が挙げられる。
（代表往復遅延時間の例１）往復遅延時間分布における９５％ｔｉｌｅ値。
（代表往復遅延時間の例２）往復遅延時間分布における最長の往復遅延時間。
（代表往復遅延時間の例３）往復遅延時間分布における最大分布数の往復遅延時間。
（代表往復遅延時間の例４）往復遅延時間分布における往復遅延時間の平均値。
【００４３】
なお、「TA command」は同期はずれ時のＲＡＣＨ信号に対してもユーザ端末５０へ送信される。但し、同期はずれ時の「TA」は、前回の「TA」からの差分値である。この差分値であることを考慮して処理する場合には、同期はずれ時の「TA」を、往復遅延時間分布の算出に使用してもよい。
【００４４】
図６に戻り説明を続ける。ステップＳ１０４では、指向方向判定部１１０は、遅延時間情報取得部１０８により取得された遅延時間を表す情報に基づいて、アンテナの指向方向を判定する。遅延時間を表す情報は、第１の基地局装置１００のカバレッジ（第１のエリア１５０）内のユーザ端末５０の位置を示す情報として利用できる。このことから、遅延時間を表す情報に基づきユーザ端末５０の位置への第１の基地局装置１００に接続されたアンテナ装置１７０からの方向の垂直面内の方向を求め、該垂直面内の方向を第２の基地局装置２００に接続されたアンテナ装置１７０からの方向の垂直面内の方向に変換する。
【００４５】
一般に、各基地局装置のカバレッジ内のユーザ端末の位置の分布は異なる。このため、基地局装置のカバレッジに影響するアンテナの指向方向は、各基地局装置に適した方向とすることが好ましい。本実施形態では、指向方向判定部１１０は、遅延時間情報取得部１０８により取得された遅延時間を表す情報に基づいて、第１の基地局装置１００のアンテナの指向方向を求め、該指向方向を第２の基地局装置２００に接続されたアンテナ装置１７０からの指向方向に変換する。
【００４６】
指向方向判定部１１０は、遅延時間情報取得部１０８により取得された遅延時間を表す情報の代表往復遅延時間に対応するユーザ端末の位置方向を、第１の基地局装置１００に接続されたアンテナ装置１７０のアンテナの指向方向に決定し、該アンテナの指向方向を第２の基地局装置２００に接続されたアンテナ装置１７０からの指向方向に変換する。ユーザ端末の位置方向は、アンテナ装置１７０からの垂直面内の方向である。代表往復遅延時間と第２の基地局装置２００に接続されたアンテナ装置１７０における端末位置方向との対応関係は、予め、指向方向判定部１１０に設定される。例えば、代表往復遅延時間と第２の基地局装置２００に接続されたアンテナ装置１７０におけるユーザ端末の位置方向との対応関係を示す対応表が予め指向方向判定部１１０に保持される。
【００４７】
ステップＳ１０６では、ビーム幅判定部１１２は、遅延時間情報取得部１０８により取得された遅延時間を表す情報に基づいて、ビーム幅を判定する。遅延時間を表す情報は、第１の基地局装置１００のカバレッジ内のユーザ端末５０の位置を示す情報として利用できる。さらに、遅延時間を表す情報は、第１の基地局装置１００のカバレッジ内のユーザ端末５０の分布を示す情報として利用できる。このことから、遅延時間を表す情報に基づき決定されるユーザ端末５０の位置におけるユーザ端末５０の数を決定し、該ユーザ端末５０の数に基づいて、ビーム幅を求める。一般に、各基地局装置のカバレッジ内のユーザ端末の位置の分布は異なる。このため、基地局装置のカバレッジに影響するビーム幅は、各基地局装置に適した幅とすることが好ましい。本実施形態では、ビーム幅判定部１１２は、遅延時間情報取得部１０８により取得された遅延時間を表す情報に基づいて、第１の基地局装置１００のアンテナから放射されるビームのビーム幅を判定する。
【００４８】
ビーム幅判定部１１２は、遅延時間情報取得部１０８により取得された遅延時間を表す情報の代表往復遅延時間に対応するユーザ端末の位置におけるユーザ端末の数に基づいて、アンテナから放射されるビームのビーム幅を決定する。ユーザ端末の数とビーム幅との対応関係は、予めビーム幅判定部１１２に設定される。例えば、ユーザ端末の数とビーム幅との対応関係を示す対応表が予めビーム幅判定部１１２に保持される。
【００４９】
ステップＳ１０８では、制御信号作成部１１４は、指向方向判定部１１０により入力された指向方向を表す情報、およびビーム幅判定部１１２によって入力されたビーム幅を表す情報を付帯した制御信号を作成する。制御信号作成部１１４は、制御信号を有線通信部１０２に入力する。
【００５０】
ステップＳ１１０では、有線通信部１０２は、制御信号作成部１１４によって入力された制御信号を第２の基地局装置２００へ送信する。これによって、第１の基地局装置１００は、第２の基地局装置２００に接続されるアンテナ装置１７０のアンテナの指向方向、および該アンテナから放射されるビームのビーム幅を通知することができる。
【００５１】
ステップＳ１１２では、有線通信部２０２は、第１の基地局装置１００によって送信された制御信号を受信し、通信制御部２０６に入力する。通信制御部２０６は、有線通信部２０２によって入力された制御信号に付帯される指向方向を表す情報を指向方向制御部２０８に入力し、ビーム幅を表す情報をビーム幅制御部２１０に入力する。
【００５２】
ステップＳ１１４では、指向方向制御部２０８は、通信制御部２０６から入力された指向方向を表す情報にしたがって、アンテナの指向方向を制御する。指向方向を表す情報が無線通信部１５２からアンテナ装置１７０ｂに出力され、アンテナ装置１７０ｂは、該指向方向を表す情報にしたがって、アンテナの指向方向を変更する。これにより、アンテナ装置１７０ｂのアンテナの指向方向が、指向方向判定部１１０によって判定されたアンテナの指向方向に基づいて変更される。なお、指向方向制御部２０８は、アンテナ装置１７０ｂのチルト角θ＿ｔｉｌｔを設定することによって、アンテナ装置１７０のアンテナの指向性を制御するようにしてもよい。
【００５３】
ステップＳ１１６では、ビーム幅制御部２１０は、通信制御部２０６から入力されたビーム幅を表す情報にしたがって、アンテナ装置１７０ｂによって放射されるビームのビーム幅を制御する。ビーム幅を表す情報が無線通信部１５２からアンテナ装置１７０ｂに出力され、アンテナ装置１７０ｂは、該ビーム幅を表す情報にしたがって、アンテナによって放射されるビーム幅を変更する。これにより、アンテナ装置１７０ｂのアンテナによって放射されるビームのビーム幅が、ビーム幅判定部１１２によって判定されたビーム幅に基づいて変更される。なお、ビーム幅制御部２１０は、アンテナ装置１７０ｂのビームの半値幅を設定することによって、アンテナ装置１７０のアンテナによって放射されるビームのビーム幅を制御するようにしてもよい。
アンテナ装置１７０ｂのアンテナの指向方向およびビーム幅の両方を制御する必要はなく、必要に応じてアンテナの指向方向およびビーム幅の一方が制御されてもよい。
【００５４】
上述した実施形態によれば、第１の基地局装置１００がユーザ端末５０へ送信した「ＵＬのタイミング補正値（TA）」に基づいた遅延時間を表す情報に基づいて、該第１の基地局装置１００に接続した第２の基地局装置２００のアンテナ装置１７０ｂのアンテナの指向方向、および該アンテナによって放射されるビームのビーム幅の両方または一方を制御することができる。また、ユーザ端末は、該ユーザ端末の位置情報を取得し、第１の基地局装置１００へ報告する必要がないので、その位置情報の取得のための電源リソースおよびその報告のための通信リソースを各々節約できる。
上述した実施形態において、第１の基地局装置１００に複数の第２の基地局装置２００が接続される場合でも適用できる。これによって、複数の第２の基地局装置２００の各々に適したアンテナの指向方向、および該アンテナによって放射されるビームのビーム幅の両方または一方を制御できる。
【００５５】
なお、第１の基地局装置１００は、遅延時間を表す情報として、上述の代表往復遅延時間の例１−例４のいずれかを取得してもよい。例えば、代表往復遅延時間の例１の往復遅延時間分布における９５％ｔｉｌｅ値を、遅延時間を表す情報として取得する場合、大き過ぎる特異な往復遅延時間を除外できると共に、第１の基地局装置１００のカバレッジ内に在るユーザ端末の多くをカバーできる。また、上述の代表往復遅延時間の例１〜例４を、第１の基地局装置１００が使用する無線周波数帯や、第１の基地局装置１００の場所などに応じて使い分けしてもよい。例えば、ユーザ端末５０が局所的に位置するような地域に在る第１の基地局装置１００に対しては、代表往復遅延時間の例３の往復遅延時間分布における最大分布数の往復遅延時間を使用することが挙げられる。
【００５６】
＜指向方向およびビーム幅を更新する方法＞
図９は、図１に示す無線通信システムにおいて、指向方向およびビーム幅を更新する動作を示す。
ステップＳ２０１では、第１の基地局装置１００は、指向方向またはビーム幅を更新する処理を実行するか否かを判断する。ここで、指向方向またはビーム幅を更新する処理を実行するか否かを判断する方法の一例について説明する。
（指向方向またはビーム幅を更新するか否かを判断する方法（その１））
第１の基地局装置１００の指向方向判定部１１０は、指向方向を更新する処理を実行する所定のタイミングであるか否かを判断する。例えば、指向方向判定部１１０は、一定周期で指向方向を更新する処理を実行する場合、該一定周期が経過するか否かを判定する。
【００５７】
（指向方向またはビーム幅を更新するか否かを判断する方法（その２））
第１の基地局装置１００は、該第１の基地局装置１００の状況が指向方向またはビーム幅を更新する処理を実行する条件と合致するか否かを判断する。例えば、第１の基地局装置１００の指向方向判定部１１０は、一定周期で第１の基地局装置１００のカバレッジ内に在るユーザ端末の間の通信品質の統計値を算出し、該統計値の変化量が所定の閾値以上である場合に更新する処理を実行すると判断し、該統計値の変化量が所定の閾値未満である場合には更新する処理を実行しないと判断する。
【００５８】
ユーザ端末の通信品質の統計値を算出する場合に、該通信品質統計値の算出の対象となるユーザ端末を、第１の基地局装置１００のカバレッジ境界部分に在るユーザ端末に限定してもよい。又は、指向方向判定部１１０は、一定周期で第１の基地局装置１００のトラヒック負荷の統計値を算出し、該統計値の変化量が所定の閾値以上である場合に指向方向を更新するようにしてもよい。トラヒック負荷として、例えば、ユーザ端末の接続数が挙げられる。又は、一定周期で第１の基地局装置１００のリソース使用量の統計値を算出し、該統計値の変化量が所定の閾値以上である場合に指向方向を更新する処理を実行し、該統計値の変化量が所定の閾値未満である場合に指向方向を更新する処理を実行しないようにしてもよい。
【００５９】
ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１の判断の結果、指向方向またはビーム幅を更新する処理を実行する場合にはステップＳ２０３に進み、指向方向またはビーム幅を更新する処理を実行しない場合にはステップＳ２０１に戻る。
ステップＳ２０３では、遅延時間情報取得部１０８は、第１の基地局装置１００と、該第１の基地局装置１００と無線通信するユーザ端末５０との間の通信における遅延時間を表す情報を取得する。この遅延時間情報の取得方法は、上述した図６のステップＳ１０２を適用できる。
【００６０】
ステップＳ２０４では、指向方向判定部１１０は、遅延時間情報取得部１０８により取得された遅延時間を表す情報に基づいて、アンテナの指向方向を判定する。このアンテナの指向方向の判定方法は、上述した図６のステップＳ１０４を適用できる。
ステップＳ２０５では、ビーム幅判定部１１２は、遅延時間情報取得部１０８により取得された遅延時間を表す情報に基づいて、アンテナによって放射されるビームのビーム幅を判定する。このアンテナのビームのビーム幅の判定方法は、上述した図６のステップＳ１０６を適用できる。
【００６１】
ステップＳ２０６では、制御信号作成部１１４は、指向方向を表す情報、およびビーム幅を表す情報を付帯した制御信号を作成し、有線通信部１０２から第２の基地局装置２００へ送信する。
ステップＳ２０７では、通信制御部２０６は、アンテナの指向方向およびビーム幅の両方または一方を更新するか否かを判定する。通信制御部２０６は、制御信号に付帯されている指向方向を表す情報によって示される指向方向と、既に設定されているアンテナの指向方向とを比較し、一致しない場合には更新すると判断し、一致する場合には更新しないと判断する。また、通信制御部２０６は、制御信号に付帯されているビーム幅を表す情報によって示されるビーム幅と、既に設定されているビーム幅とを比較し、一致しない場合には更新すると判断し、一致する場合には更新しないと判断する。
ステップＳ２０７の判断の結果、アンテナの指向方向およびビーム幅の両方または一方を更新する場合にはステップＳ２０８に進み、アンテナの指向方向およびビーム幅の両方を更新しない場合にはステップＳ２０１に戻る。
【００６２】
ステップＳ２０８では、アンテナの指向方向を更新する場合には、指向方向制御部２０８は、アンテナの指向方向を変更する制御を行う。これにより、アンテナの指向方向を表す情報が、無線通信部１５２からアンテナ装置１７０へ出力される。アンテナ装置１７０は、アンテナの指向方向を表す情報に従ってアンテナの指向方向を変更する。これにより、アンテナ装置１７０のアンテナの指向方向が変更される。また、ビーム幅を更新する場合には、ビーム幅判定部１１２は、アンテナのビームのビーム幅を変更する制御を行う。これにより、ビーム幅を表す情報が、無線通信部１５２からアンテナ装置１７０へ出力される。アンテナ装置１７０は、ビーム幅を表す情報に従ってアンテナのビーム幅を変更する。これにより、アンテナ装置１７０のビーム幅が変更される。
ステップＳ２０９では、第２の基地局装置２００は、図９の更新処理の終了を判断する。この判断の結果、終了する場合には図９の更新処理を終了し、終了しない場合にはステップＳ２０１に戻る。
【００６３】
更新処理のステップＳ２０４において、指向方向判定部１１０は、ステップＳ２０３で取得された遅延時間を表す情報と、前回のものとを比較するようにしてもよい。指向方向判定部１１０は、遅延時間の差が所定の閾値以上である場合にアンテナの指向方向、およびビーム幅を更新するようにしてもよい。これによって、第１の基地局装置１００において、アンテナの指向方向、およびビーム幅の両方または一方を更新するか否かを判定できるため、第２の基地局装置２００に通知することなく処理できる。
【００６４】
図９の更新方法によれば、アンテナの指向方向およびビーム幅の両方または一方の更新を適宜に実行することができる。例えば、通信速度需要の増加に応えるために第１の基地局装置を増設すると、第１の基地局装置間で電波干渉が発生する可能性がある。これに対して、カバレッジ境界部分の通信品質を監視し、この監視結果に基づいて電波干渉の発生ありと判断した場合に第２の基地局装置２００に接続されるアンテナ装置１７０ｂのアンテナの指向方向を更新する処理を実行することにより、自動的にカバレッジを変更して電波干渉を解消させることができる。
【００６５】
なお、第２の基地局装置２００に対して、アンテナの指向方向の初期値として、許容される範囲内で大きいカバレッジに対応するアンテナ指向方向を制御してもよい。また、ステップＳ２０１において第１の基地局装置１００が更新処理の実行を判断したが、第１の基地局装置１００とは異なる他の装置が第１の基地局装置１００の更新処理の実行を判断して当該第１の基地局装置１００へ指向方向更新処理の実行を指示してもよい。例えば、複数の第１の基地局装置１００を管理するセンター局が、該センター局の管理下の第１の基地局装置１００の更新処理の実行を判断して当該第１の基地局装置１００へ指向方向更新処理の実行を指示することが挙げられる。
【００６６】
＜第２の実施形態＞
本実施形態に係る無線通信システムは、図１に示される無線通信システムを適用できる。また、本実施形態に係る第１の基地局装置３００、および第２の基地局装置４００のハードウェア構成は、図２を適用できる。本実施形態に係る無線通信システムでは、第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて、第２の基地局装置４００は、第１の基地局装置３００によって通知される遅延時間を表す情報に基づいて、該第２の基地局装置４００に接続されるアンテナ装置１７０のアンテナの指向方向およびビーム幅の両方または一方を制御する。これによって、第２の基地局装置４００において指向方向を判定する処理、およびビーム幅を判定する処理が行われるため、第１の基地局装置の処理負荷を低減できる。
【００６７】
＜実施形態の機能構成＞
本実施形態の機能構成について説明する。図１０は、本実施形態に係る無線通信システムを構成する第１の基地局装置３００、および第２の基地局装置４００の機能ブロック図である。第１の基地局装置３００と、第２の基地局装置４００との間は、有線または無線によって接続される。具体的には、無線で接続される場合の例は、第１の基地局装置３００と、第２の基地局装置４００との間は、無線バックホール回線で接続される。本実施形態では一例として、第１の基地局装置３００と、第２の基地局装置４００との間が、有線によって接続される場合について説明する。第１の基地局装置３００と、第２の基地局装置４００との間が、無線によって接続される場合についても適用できる。
【００６８】
＜第１の基地局装置の機能構成＞
第１の基地局装置３００は、有線通信部３０２、無線通信部３０４、通信制御部３０６、および遅延時間情報取得部３０８を有する。これら各部は、図２に示されている各構成要素のいずれかが、記憶部１５８に記憶されている制御プログラム１６０などのプログラムに従ったＣＰＵ１５６からの命令によって動作することで実現される。
【００６９】
＜第１の基地局装置の各機能部＞
第１の基地局装置３００の各部を詳細に説明する。有線通信部３０２、無線通信部３０４、通信制御部３０６、および遅延時間情報取得部３０８は、第１の実施形態に係る第１の基地局装置１００の有線通信部１０２、無線通信部１０４、通信制御部１０６、および遅延時間情報取得部１０８を適用できる。ただし、遅延時間情報取得部３０８は、遅延時間を表す情報を有線通信部３０２から第２の基地局装置４００へ送信する。
【００７０】
＜第２の基地局装置の機能構成＞
第２の基地局装置４００は、有線通信部４０２、無線通信部４０４、通信制御部４０６、指向方向判定部４０８、指向方向制御部４１０、ビーム幅判定部４１２、およびビーム幅制御部４１４を有する。これら各部は、図２に示されている各構成要素のいずれかが、記憶部１５８に記憶されている制御プログラム１６０などのプログラムに従ったＣＰＵ１５６からの命令によって動作することで実現される。
【００７１】
＜第２の基地局装置の各機能部＞
第２の基地局装置４００の各部を詳細に説明する。有線通信部４０２、無線通信部４０４、通信制御部４０６、指向方向制御部４１０、およびビーム幅制御部４１４は、第１の実施形態に係る第２の基地局装置２００の有線通信部２０２、無線通信部２０４、通信制御部２０６、指向方向制御部２０８、およびビーム幅制御部２１０を適用できる。
【００７２】
指向方向判定部４０８は、図２に示されているＣＰＵ１５６によって実現され、第１の基地局装置３００によって送信された遅延時間を表す情報に基づいて、第２の基地局装置２００に接続されたアンテナ装置１７０に設定するアンテナの指向方向を判定する。指向方向判定部４０８によって判定されるアンテナの指向方向の一例は、垂直面内の方向である。アンテナの指向方向を判定する処理は、上述した第１の実施形態に係る第１の基地局装置１００の指向方向判定部１１０によって実行される処理を適用できる。指向方向判定部４０８は、アンテナの指向方向を表す情報を指向方向制御部４１０へ入力する。
【００７３】
ビーム幅判定部４１２は、図２に示されているＣＰＵ１５６によって実現され、第１の基地局装置３００によって送信された遅延時間を表す情報に基づいて、第２の基地局装置２００に接続されたアンテナ装置１７０に設定するビーム幅を判定する。ビーム幅を判定する処理は、上述した第１の実施形態に係る第１の基地局装置１００のビーム幅判定部１１２によって実行される処理を適用できる。ビーム幅判定部１１２は、ビーム幅を表す情報をビーム幅制御部４１４へ入力する。
【００７４】
＜無線システムの動作＞
図１１は、本実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。図１１を参照して、第１の基地局装置３００、および第２の基地局装置４００の動作の例を説明する。
ステップＳ３０２では、遅延時間情報取得部３０８は、第１の基地局装置３００と、該第１の基地局装置３００と無線通信するユーザ端末５０との間の通信における遅延時間を表す情報を取得する。遅延時間を表す情報の取得方法は上述した取得方法を適用できる。
【００７５】
ステップＳ３０４では、遅延時間情報取得部３０８は、有線通信部３０２から遅延時間を表す情報を第２の基地局装置４００へ送信する。
ステップＳ３０６では、指向方向判定部４０８は、第１の基地局装置３００によって送信された遅延時間を表す情報に基づいて、アンテナの指向方向を判定する。アンテナの指向方向を判定する方法は、図６のステップＳ１０４における処理を適用できる。
ステップＳ３０８では、ビーム幅判定部４１２は、第１の基地局装置３００によって送信された遅延時間を表す情報に基づいて、ビーム幅を判定する。ビーム幅を判定する方法は、図６のステップＳ１０６における処理を適用できる。
【００７６】
ステップＳ３１０では、指向方向制御部４１０は、指向方向判定部４０８から入力された指向方向を表す情報にしたがって、アンテナの指向方向を制御する。これにより、指向方向を表す情報が無線通信部１５２からアンテナ装置１７０に出力される。アンテナ装置１７０は、該指向方向を表す情報にしたがって、アンテナの指向方向を変更する。これにより、アンテナ装置１７０のアンテナの指向方向が変更される。なお、指向方向制御部４１０は、アンテナ装置１７０のチルト角θ＿ｔｉｌｔを設定することによって、アンテナ装置１７０のアンテナの指向性を制御するようにしてもよい。
【００７７】
ステップＳ３１２では、ビーム幅制御部４１４は、ビーム幅判定部４１２から入力されたビーム幅を表す情報にしたがって、アンテナ装置１７０ｂによって放射されるビームのビーム幅を制御する。これにより、第１の基地局装置１００によって送信されたビーム幅を表す情報が無線通信部１５２からアンテナ装置１７０ｂに出力される。アンテナ装置１７０ｂは、該ビーム幅を表す情報にしたがって、アンテナによって放射されるビーム幅を変更する。これにより、アンテナ装置１７０ｂのアンテナによって放射されるビームのビーム幅が変更される。なお、ビーム幅制御部４１４は、アンテナ装置１７０のビームの半値幅を設定することによって、アンテナ装置１７０のアンテナによって放射されるビームのビーム幅を制御するようにしてもよい。
【００７８】
本実施形態に係る無線通信システムでは、第１の基地局装置３００から第２の基地局装置４００へ遅延時間を表す情報を送信することによって、第２の基地局装置４００は、該遅延時間を表す情報に基づいて、アンテナの指向方向、およびビーム幅を制御できる。また、仮に、第１の基地局装置３００に複数の第２の基地局装置４００が接続されている場合に、複数の第２の基地局装置４００の各々に対して、ユーザ端末５０の分布に応じて異なる遅延時間を表す情報を送信することができる。この場合、複数の第２の基地局装置４００の各々は、受信した遅延時間を表す情報に基づいて、アンテナの指向方向、およびビーム幅を制御できる。
【００７９】
以上、本実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、遅延時間情報取得部１０８、３０８は、往復遅延時間分布の算出に使用する「TA」を所定の条件で限定してもよい。例えば、「TA」を端末装置へ送信した時間帯を限定してもよい。又は、「TA」を送信した端末装置の在った区域を限定してもよい。それらの限定は、基地局装置１のカバレッジについての利用状況（利用時間帯の変化の状況、利用区域の変化の状況など）に応じて決定されてもよい。
【００８０】
また、上述した実施形態では、アンテナ指向方向の制御例としてアンテナ装置のチルト角の制御を挙げたが、アンテナ指向方向の制御として、ビームフォーミング技術を使用してアンテナ指向方向へビームを向ける制御を行ってもよい。また、上述した実施形態では、無線通信システムの一例としてＬＴＥシステムを挙げたが、ＬＴＥシステム以外の他の無線通信システムにも同様に適用可能である。
【００８１】
また、上述した基地局装置１００、２００、３００および４００の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００８２】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００８３】
５０…ユーザ端末
１００、３００…第１の基地局装置
１５２…無線通信部
１５４…通信部
１５６…ＣＰＵ
１５８…記憶部
１６０…制御プログラム
１６２…バスライン
１７０…アンテナ装置
２００、４００…第２の基地局装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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