(57)【要約】  屋内（２１０）用に設定されたユーザ装置（ＵＥ）端末（２２０）と通信する基地局（１００）を使用するデバイスと方法とが開示される。例えば、移動電話機デバイス等のユーザ装置（２２０）は多数階のある建物中で使用されることがある。建物には、それぞれのアンテナ（１０５）が建物のエリア（例えば各階）でサービスを提供するよう構成したアンテナ要素を設備することができる。基地局（１００）は、アンテナ（１０５）を利用して、１つ以上の無線リソースを介してＵＥ端末（２２０）と通信を行う。基地局（１００）は、無線リソースを管理して複数のＵＥ端末（２２０）と通信を行う。基地局（１００）は選択的にアンテナ（１０５）を活性化および非活性化することにより、多元接続干渉を低減し、無線リソースの有効利用を行う。
2010538526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のユーザ装置（ＵＥ）端末（２２０−Ｉ、２２０−Ｏ）と通信するための基地局（１００）であって、
前記ＵＥ端末（２２０−Ｉ、２２０−Ｏ）との間で無線リソースに対応する無線信号を送受信するように構成された複数のアンテナ（１０５）と、
前記複数のアンテナ（１０５）に結合して動作し、前記複数のアンテナ（１０５）から放射される信号の電力を制御するように構成された無線周波数（ＲＦ）ユニット（１１０）と、
前記ＲＦユニット（１１０）に結合して動作し、各無線リソースに対する重み係数によって、各アンテナ（１０５）から放射される前記信号の電力をスケーリングするように構成されたビーム形成ユニット（１１５）と、
各無線リソースに対して、各アンテナ（１０５）に対する前記重み係数を設定することにより、前記ビーム形成ユニット（１１５）を制御するように構成されたビーム制御装置（１２５）と
を備え、
前記複数のアンテナ（１０５）のうちの２以上の屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が屋内カバレッジのために提供され、前記屋内は、物理的構造物（２００）の内部空間を含み、
前記ビーム制御装置（１２５）は、前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）から到達可能な屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）に対する前記無線信号の送受信を制御するために、各無線リソースに対して各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数を設定する（３００、４００、５００、６００、７００、８００）、ように構成され、
各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数は、各無線リソースについてＯＮおよびＯＦＦのいずれかであり、
各無線リソースは、周波数、タイムスロット、または拡散符号のうち、少なくとも１つに基づいて個別に識別可能であること
とによって特徴付けられることを特徴とする基地局（１００）。
【請求項２】
前記複数のアンテナ（１０５）のうちの２以上の屋外アンテナ（１０５−Ｏ）が屋外に提供され、
前記ビーム制御装置（１２５）は、前記屋外アンテナ（１０５−Ｏ）から到達可能な屋外ＵＥ端末（２２０−Ｏ）に対する前記無線信号の送受信のための無線信号ビームの方向および幅の少なくともいずれかを制御するべく、各屋外アンテナ（１０５−Ｏ）に対する前記重み係数を設定するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の基地局（１００）。
【請求項３】
各屋外アンテナ（１０５−Ｏ）に対する前記重み係数は、屋外重み係数値の数の内の１つであり、屋外重み係数値の前記数は３以上であることを特徴とする請求項２に記載の基地局（１００）。
【請求項４】
前記ビーム制御装置（１２５）は、
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）を通して、屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）からのアクセス試行を監視し（３１０）、
どの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から最高品質の信号を受信しているかを判定し（３４０）、
前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するための無線リソースを割り当て（３５０）、当該無線リソースが、前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）との通信を行うために全ての前記屋内アンテナによって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なっており、、
前記最高品質の信号を受信している前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に関連する前記重み係数を、前記無線リソースに対してＯＮに設定し、他の全ての屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の前記重み係数は前記無線リソースに対してＯＦＦに設定する（３６０）よう構成されることを特徴とする請求項１に記載の基地局（１００）。
【請求項５】
前記ビーム制御装置（１２５）は、前記無線リソースが屋内で利用可能と判定した（３３０）場合に、前記無線リソースを割り当てるように構成されることを特徴とする請求項４に記載の基地局（１００）。
【請求項６】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）は第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）であり、
前記ビーム制御装置（１２５）は、
第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が前記ＵＥ端末（２２０）から、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）と比べて、より高い品質の信号を受信しているか否かを判定し（４２０）、
前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が前記ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）と比べて、より高い品質の前記信号を受信していると判定した場合には、前記無線リソースに対して前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）の前記重み係数をＯＮに設定し、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）の前記重み係数をＯＦＦに設定するように構成されることを特徴とする請求項４に記載の基地局（１００）。
【請求項７】
前記屋内は複数のカバーエリア（２１０）に分割され、それぞれの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）は、対応したカバーエリア（２１０）に対するカバレッジを提供するよう構成され、
前記ビーム制御装置（１２５）は、
屋内に設置された屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）からのアクセス試行を、前記２以上の屋内アンテナ（１０５−Ｉ）を通して監視し（５１０）、
どの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が、前記ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から最高品質の信号を受信しているかを判定し（５３０）、
前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するための無線リソースを、当該無線リソースが、前記最高品質の信号を受信している前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）によって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるように割り当て（５５０）、
前記最高品質の信号を受信している前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に関連する前記重み係数を、前記無線リソースに対してＯＮに設定する（５６０）
ように構成されることを特徴とする請求項１に記載の基地局（１００）。
【請求項８】
前記最高品質の信号を受信している前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）は第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）であり、前記無線リソースは第１の無線リソースであり、
前記ビーム制御装置（１２５）は、
前記第１の無線リソースを、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）が利用可能か否かを判定し（５４０）、
前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）が前記第１の無線リソースを利用可能でないと判定された場合に、第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が利用可能か否かを判定し（５７０）、
前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するための第２の無線リソースを、該第２の無線リソースが、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）によって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるように割り当て（５５０）、
前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）に関連する前記重み係数を、前記第２の無線リソースに対してＯＮに設定する（５６０）
ように構成されることを特徴とする請求項７に記載の基地局（１００）。
【請求項９】
前記ビーム制御装置（１２５）は、前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）によって受信される前記信号の品質が所定の閾値レベル以上である場合に、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）は利用可能であると判定する（５７０）ように構成されることを特徴とする請求項８に記載の基地局（１００）。
【請求項１０】
前記屋内は複数のカバーエリア（２１０）に分割され、それぞれの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）は、対応するカバーエリア（２１０）に対するカバレッジを提供するよう構成され、
前記ビーム制御装置（１２５）は、
第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）によってカバーされている第１のカバーエリア（２１０−１）の近傍または内部に位置する第１の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−１）と通信するための第１の無線リソースを割り当て（６４０）、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）の前記重み係数を、前記第１の無線リソースに対してＯＮに設定する（６５０）ことにより、前記第１の無線リソースが、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）によって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるようにし、
第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）によってカバーされている第１のカバーエリア（２１０−２）の近傍または内部に位置する第２の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−２）と通信するための第２の無線リソースを割り当て（６４０）、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）の前記重み係数を、前記第２の無線リソースに対してＯＮに設定する（６５０）ことにより、前記第２の無線リソースが、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）によって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるようにするよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の基地局（１００）。
【請求項１１】
前記第１および第２の無線リソースは、同一の周波数、タイムスロット、および拡散符号を有することを特徴とする請求項１０に記載の基地局（１００）。
【請求項１２】
前記複数のカバーエリア（２１０）は、１つ以上の再使用ゾーン（２１０−Ａ、２１０−Ｂ）にグループ分けされ、それぞれの再使用ゾーン（２１０−Ａ、２１０−Ｂ）は、２つ以上のカバーエリア（２１０）を備え、それぞれの再使用ゾーン（２１０−Ａ、２１０−Ｂ）の内部では、前記再使用ゾーン（２１０−Ａ、２１０−Ｂ）の前記カバーエリア（２１０）の内部で無線リソースの共通のセットの再使用を許容することを特徴とする請求項１０に記載の基地局（１００）。
【請求項１３】
前記ビーム制御装置（１２５）は、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が前記第１の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−１）から受信する信号品質が所定の閾値レベルよりも低く、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）が前記第２の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−２）から受信する信号品質が前記所定の閾値レベルよりも低い場合に、前記第１および第２の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−１、２２０−Ｉ−２）と通信を行うために、それぞれ、前記第１および第２の無線リソースを割り当てるよう構成されることを特徴とする請求項１１に記載の基地局（１００）。
【請求項１４】
前記無線リソースは第１の無線リソースであり、
前記ビーム制御装置（１２５）は、
前記第２のＵＥ端末（２２０−Ｉ−２）が前記第１のカバーエリア（２１０−１）の近傍または内部に位置するか否かを判定し（７２０）、
前記第２のＵＥ端末（２２０−Ｉ−２）が前記第１のカバーエリア（２１０−１）の近傍または内部に位置すると判定した場合に、前記第１の無線リソースとは異なる第３の無線リソースを割り当て（７４０）、
前記第３の無線リソースに対して、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）の前記重み係数をＯＮに設定し（７５０）、
前記第２の無線リソースに対して、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）の前記重み係数をＯＦＦに設定する（７５０）ように構成されることを特徴とする請求項１０に記載の基地局（１００）。
【請求項１５】
前記ビーム制御装置（１２５）は、
前記２以上の屋内アンテナ（１０５−Ｉ）を通して屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）からのアクセス試行を監視し（８１０）、
少なくとも１つの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から受信する信号品質が所定の閾値レベル以上であるか否かを判定し（８２０）、
前記閾値レベル以上の前記信号品質を受信している屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が少なくとも１つあると判定した場合に、前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するための無線リソースを、前記無線リソースが、前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するために全ての前記屋内アンテナによって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるように割り当て（８５０）、
前記所定の閾値レベル以上の前記信号品質を受信していると判定したそれぞれの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対して、前記無線リソースに対する前記重み係数をＯＮに設定し（８６０）、他の全ての屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の前記重み係数は、前記無線リソースに対してＯＦＦに設定する（８６０）よう構成されることを特徴とする請求項１に記載の基地局（１００）。
【請求項１６】
前記ビーム制御装置（１２５）は、
専用チャネルを通して個々の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と専用通信を行うために、前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数を選択的に設定し、
ブロードキャストチャネルを通して屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）とブロードキャスト通信を行うために、２以上の屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数をＯＮに設定するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の基地局（１００）。
【請求項１７】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の内の１つ以上は物理的伸張型または物理的展開型であることを特徴とする請求項１に記載の基地局（１００）。
【請求項１８】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の内の１つ以上は、複数のアンテナ要素（９００−Ａ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の基地局（１００）。
【請求項１９】
少なくとも１つの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の前記複数のアンテナ要素（９００−Ａ）のそれぞれは、同一の複数のアンテナ要素（９００−Ａ）における他のアンテナ要素（９００−Ａ）とは異なる偏波を有することを特徴とする請求項１８に記載の基地局（１００）。
【請求項２０】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の内の１つ以上は漏れケーブル（９００−Ｂ）であることを特徴とする請求項１に記載の基地局（１００）。
【請求項２１】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の内の１つ以上は能動アンテナであることを特徴とする請求項１に記載の基地局（１００）。
【請求項２２】
基地局（１００）と１以上のユーザ装置（ＵＥ）端末（２２０−Ｉ、２２０−Ｏ）との間で通信するための方法であって、前記基地局（１００）は、
前記ＵＥ端末（２２０−Ｉ、２２０−Ｏ）との間で、無線リソースに対応する無線信号を送受信するように構成された複数のアンテナ（１０５）と、
前記複数のアンテナ（１０５）と結合して動作し、前記複数のアンテナ（１０５）から放射される信号の電力を制御するように構成された無線周波数（ＲＦ）ユニット（１１０）と、
前記ＲＦユニット（１１０）と結合して動作し、各無線リソースに対する重み係数によって、各アンテナ（１０５）から放射される前記信号の前記電力をスケーリングするように構成されたビーム形成ユニット（１１５）と、
前記ビーム形成ユニット（１１５）を制御するように構成されたビーム制御装置（１２５）と
を備え、
前記複数のアンテナ（１０５）のうちの２以上の屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が屋内カバレッジのために提供され、前記屋内は物理的構造物（２００）の内部空間を含み、
前記方法は、
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）から到達可能な屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）に対する前記無線信号の送受信を制御するために、各無線リソースに対して、各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数を設定するステップ（３００、４００、５００、６００、７００、８００）を備え、
各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数は、各無線リソースについてＯＮおよびＯＦＦのいずれかであり、各無線リソースは、周波数、タイムスロット、または拡散符号のうちの少なくとも１つに基づいて個別に識別可能であることを特徴とする方法。
【請求項２３】
前記複数のアンテナ（１０５）の２以上の屋外アンテナ（１０５−Ｏ）は屋外に提供され、前記方法は、
前記屋外アンテナ（１０５−Ｏ）によって到達可能な屋外ＵＥ端末（２２０−Ｏ）に対する無線信号の送受信を行うための前記無線信号の方向および幅の少なくともいずれかを制御するべく、各屋外アンテナ（１０５−Ｏ）に対する前記重み係数を設定する、ステップをさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
各屋外アンテナ（１０５−Ｏ）に対する前記重み係数は、屋外重み係数値の数の内の１つであり、屋外重み係数値の前記数は３以上であることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）を通して屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）からのアクセス試行を監視するステップ（３１０）と、
どの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から最高品質の信号を受信しているかを判定するステップ（３４０）と、
前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するための無線リソースを、当該無線リソースが、前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）との通信を行うために全ての前記屋内アンテナによって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるように割り当てるステップ（３５０）と、
前記最高品質の信号を受信している前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に関連する前記重み係数を、前記無線リソースに対してＯＮに設定し、他の全ての屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の前記重み係数を前記無線リソースに対してＯＦＦに設定するステップ（３６０）と
をさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記無線リソースが屋内で利用可能か否かを判定するステップ（３３０）をさらに備え、
前記無線リソースを割り当てる前記ステップは、前記屋内で利用可能な前記無線リソースが得られる場合にだけ実行されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）は第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）であり、前記方法は、
第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が、前記ＵＥ端末（２２０）から、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）よりもより高い品質の信号を受信しているか否かを判定するステップ（４２０）と、
前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が、前記ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）よりもより高い品質の前記信号を受信していると判定した場合には、前記無線リソースに対して前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）の前記重み係数をＯＮに設定し、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）の前記重み係数をＯＦＦに設定するステップ（４３０）と
をさらに備えることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記屋内は、複数のカバーエリア（２１０）に分割され、各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）は、対応するカバーエリア（２１０）に対するカバレッジを提供するよう構成され、前記方法は、
屋内に位置する屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）からのアクセス試行を、２以上の屋内アンテナ（１０５−Ｉ）を通して監視するステップ（５１０）と、
どの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が前記ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から最高品質の信号を受信しているかを判定するステップ（５３０）と、
前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するための無線リソースを、当該無線リソースが、前記最高品質の信号を受信している前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）によって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるように割り当てるステップ（５５０）と、
前記最高品質の信号を受信している前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に関連する前記重み係数を、前記無線リソースに対してＯＮに設定するステップ（５６０）と
をさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
前記最高品質の信号を受信している前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）は第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）であり、前記無線リソースは第１の無線リソースであり、前記方法は、
前記第１の無線リソースを、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）が利用可能か否かを判定するステップ（５４０）と、
前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）が前記第１の無線リソースを利用可能でないと判定された場合に、第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が利用可能か否かを判定するステップ（５７０）と、
前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するための第２の無線リソースを、該第２の無線リソースが、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）によって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるように割り当てるステップ（５５０）と、
前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）に関連する前記重み係数を前記第２の無線リソースに対してＯＮに設定するステップ（５６０）と
をさらに備えることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が利用可能か否かを判定する前記ステップ（５７０）では、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が前記屋内ＵＥ端末（２００−Ｉ）から受信する前記信号の品質が所定の閾値レベル以上である場合に、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が利用可能であると判定する、ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記屋内は複数のカバーエリア（２１０）に分割され、各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）は対応するカバーエリアに対するカバレッジを提供するよう構成され、前記方法は、
第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）によってカバーされている第１のカバーエリア（２１０−１）の近傍または内部に位置する第１の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−１）と通信するために第１の無線リソースを割り当て（６４０）、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）の前記重み係数を前記第１の無線リソースに対してＯＮに設定する（６５０）ステップであって、前記第１の無線リソースは前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）によって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なる、ステップと、
第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）によってカバーされている第１のカバーエリア（２１０−２）の近傍または内部に位置する第２の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−２）と通信するために第２の無線リソースを割り当て（６４０）、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）の前記重み係数を前記第２の無線リソースに対してＯＮに設定する（６５０）ステップであって、前記第２の無線リソースは前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）によって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なる、ステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１および第２の無線リソースは同一の周波数、タイムスロット、および拡散符号を有することを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記複数のカバーエリア（２１０）は１つ以上の再使用ゾーン（２１０−Ａ、２１０−Ｂ）にグループ分けされ、
各再使用ゾーン（２１０−Ａ、２１０−Ｂ）は２つ以上のカバーエリア（２１０）を含み、
各再使用ゾーン（２１０−Ａ、２１０−Ｂ）の内部では、前記再使用ゾーン（２１０−Ａ、２１０−Ｂ）の前記カバーエリア（２１０）の内部で無線リソースの共通のセットの再使用が許容されることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が前記第１の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−１）から受信する信号品質が所定の閾値レベルより低く、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）が前記第２の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−２）から受信する信号品質が前記所定の閾値より低い場合に、前記第１および第２屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−２、２２０−Ｉ−２）と通信を行うために、それぞれ、前記第１および第２の無線リソースを割り当てることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
前記無線リソースは第１の無線リソースであり、前記方法は、
前記第２のＵＥ端末（２２０−Ｉ−２）が前記第１のカバーエリア（２１０−１）の近傍または内部に位置するか否かを判定するステップ（７２０）と、
前記第２のＵＥ端末（２２０−Ｉ−２）が前記第１のカバーエリア（２１０−１）の近傍または内部に位置すると判定した場合に、前記第１の無線リソースとは異なる、第３の無線リソースを割り当てるステップ（７４０）と、
前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）の前記重み係数を前記第３の無線リソースに対してＯＮに設定するステップ（７５０）と、
前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）の前記重み係数を前記第２の無線リソースに対してＯＦＦに設定するステップ（７５０）と
をさらに備えることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
前記２以上の屋内アンテナ（１０５−Ｉ）を通して屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）からのアクセス試行を監視するステップ（８１０）と、
少なくとも１つの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から受信する信号品質が所定の閾値レベル以上であるか否かを判定するステップ（８２０）と、
前記閾値レベル以上の前記信号品質を受信している屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が少なくとも１つはあると判定した場合に、前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するための無線リソースを、当該無線リソースが、前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するために全ての前記屋内アンテナによって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるように割り当てるステップ（８５０）と、
前記閾値レベル以上の前記信号品質を受信していると判定した各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対して、前記無線リソースに対する前記重み係数をＯＮに設定し（８６０）、前記無線リソースに対する他の全ての屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の前記重み係数をＯＦＦに設定するステップ（８６０）と
をさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３７】
前記重み係数を設定する前記ステップは、
専用チャネルを通して個々の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と専用通信を行うために、前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数を選択的に設定するステップと、
ブロードキャストチャネルを通して全ての屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）とブロードキャスト通信を行うために、全ての屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数をＯＮに設定するステップと
を備えることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３８】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の内の１つ以上は物理的伸張型また物理的展開型であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３９】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の内の１つ以上は、複数のアンテナ要素（９００−Ａ）を含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項４０】
少なくとも１つの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の前記複数のアンテナ要素（９００−Ａ）のそれぞれは、同一の複数のアンテナ要素（９００−Ａ）における他のアンテナ要素（９００−Ａ）とは異なる偏波を有することを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の内の１つ以上は漏れケーブル（９００−Ｂ）であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項４２】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の内の１つ以上は能動アンテナであることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術分野は、一般に、建物等の屋内に位置するユーザ装置（ＵＥ）端末に対する無線通信サービスの提供に関する。下記に記述する技術は、屋外基地局ユニットの基盤技術を利用してＵＥ端末に対して屋内における無線通信カバレッジを提供する。
【背景技術】
【０００２】
セルラ電話機等のＵＥ端末は、屋内においても屋外においても動作することができる。ＵＥ端末が屋外にあるときには、基地局はスマートアンテナによってビーム形成機能を使用し、ＵＥ端末に関する通信動作性能と信頼性の強化を行う。例えば、スマートアンテナを使用することにより、信号対雑音比（ＳＮＲ）を増大させることができる。
【０００３】
図１０は屋外で使用される従来のシステム１０００を示す。システム１０００は複数のビームローブ１０２０を作るアンテナ１０１５を持つ基地局１０１０を含む。アンテナ１０１５と結合するビーム形成回路１０１２は、ビームローブ１０２０の形成を制御する。それぞれのビームローブ１０２０は、基地局１０１０がＵＥ端末と通信を行うために使用する無線通信チャネル（無線リソース）を表す。無線リソースは、共通チャネルかまたは専用チャネルであってよい。基地局が同じメッセージを同時に複数のＵＥ端末にブロードキャストする場合には、共通チャネルが使用される。しかし多くの場合には、基地局は、専用チャネルを通してＵＥ端末と個別に通信を行う。
【０００４】
図１０には、４つの別々のビームローブ１０２０が示されており、それぞれのビームローブはそれぞれの専用チャネルを表すことができる。すなわち、それぞれのビームローブは、４つの別々のＵＥ端末と個別に通信する別々の無線リソースである。それぞれの無線リソースは、例えば、タイムスロット（ＴＤＭＡシステムに対して）、周波数（ＦＤＭＡシステムに対して）、または拡散符号（ＣＤＭＡシステムに対して）に基づいて分離して識別することができる。
【０００５】
それぞれのビームローブ１０２０は好ましい方向を有し、ビームローブ１０２０の範囲内にあるいずれのＵＥ端末も基地局１０１０と通信することができる。ビームローブ１０２０の指向性特性によって基地局の通信範囲を拡大することにより、等しい電力で駆動される無指向性信号と比較して、基地局とＵＥ端末との間の通信の品質が向上する。また、ビームローブ間のオーバラップの量を最小にすることができるので、それにより信号の干渉が低減し信号品質が向上する。
【０００６】
ビームローブに関連する無線リソースに対してそれぞれのアンテナ１０１５へ送信する電力を制御することにより、それぞれのビームローブの指向性が達成される。ある特定のビームローブ１０２０に対応する特定の無線リソースに対して、その特定のリソースに対するそれぞれのアンテナ１０１５から放射される無線信号の電力量もまた、ビーム形成回路１０１２によって制御される。
【０００７】
ビーム形成回路１０１２は、特定の無線リソースに対して、アンテナに対する送信重み係数（または単に重み係数を設定する。重み係数は０と１との間のいずれの値をとることもできる。これは、特定のリソースに対してアンテナから放射される電力が０から最大値の間であることを表す。重み係数の数は有限であってよい。例えば、重み係数の数が９である場合には、重み係数は個別の値として、０．０、０．１２５、０．２５０、０．３７５、０．５、０．６２５、０．７５、０．８７５、および１．０を取ることができる。それぞれのビームローブ１０２０の方向は、０から１の重み係数の間の細かさ（すなわち数）に従ってより精密に制御することができる。
【０００８】
従来のシステムでは重み係数の数は大きい。−６０度から＋６０度にわたり１度の確度を持つ基地局の通信セクタの典型的なカバレッジに対しては、合計１２１セットの重み係数が必要である。この場合、それぞれのセットは−６０度から＋６０度の角度間隔の中で、あるビーム指向方向に対応する。それぞれのセットの大きさはアンテナ要素の数（８つのアンテナ要素が典型的な数値である）で決まり、それぞれ個々の重み係数は０と１との間の任意の数でよく、例えば、０．１４７９等の４桁の１０進数で表される。典型的な場合では、合計で８×１２１の４桁の重み係数が必要であろう。この様式では、図１０に見られるように、それぞれが異なる無線リソースを表す、複数のビームローブ１０２０が同時に生成される。
【０００９】
図１０に示されるシステム１０００は屋外でよい動作を示す。同じシステムを使用して、建物の内部に位置するＵＥ端末と通信することができるが、屋内では屋外と同様に良い動作はしない。建物の内部では、ＵＥ端末は全てが互いに接近して設置されるので、ＵＥ端末は一般に基地局から見て全て同一の方向にあるであろう。基地局と建物の中に設置されたそれぞれのＵＥ端末との間での通信のために、専用チャネル（すなわち、別々の無線リソース）が使用される場合には、それらの無線リソースに対応するビームローブもまた、同じ一般方向に形成されるであろう。これは干渉の可能性を増大させる。また、基地局が別のＵＥ端末と通信を行うために、１つの無線リソースを同時に再使用することはできない。さらに、屋内では、壁、床、および天井等の物理的な特徴物が存在するために、屋内では、信号反射と多元接続干渉（ＭＡＩ：ｍultiple access interference）とがより大きな検討課題となる。ＭＡＩは同時に同じ周波数割り当てを使用する複数のユーザ装置によって引き起こされる。
【００１０】
屋内に特化した解決策は得ることができる。１つの屋内解決策は、建物の中の多くの場所に小さな（これらはマイクロまたはピコとして知られる）基地局を設置することに基づく。この解決策には、更新を行う上の欠点と動作上の欠点とがある。更新に関しては、主な欠点は、ハードウェアおよびソフトウェアの更新を実行する上で、複雑でありかつ相当長い時間が必要であるという点を含む。これは、それぞれの設置場所に行ってみなければならないからである。集中管理された無線リソース割り当てを実行することができないので、建物内部では動作の途中に不必要な干渉が生ずる。結果として、通信ネットワークの周波数利用効率は甚だしく低下せざるを得ない。さらに、隣接する基地局間のハンドオーバ手順は困難であるかまたは存在しない。
【００１１】
別の屋内解決策は、建物の中に置かれた基地局に接続した長いＲＦ給電ケーブルを建物の中に設置し、そして、建物の中に別に置かれたＲＦ合成デバイスを介して、幾つかのアンテナをこのＲＦ給電ケーブルに接続することである。この解決策では、特定のアンテナを送受信に使用することはできない。その代わり、全てのアンテナが電力を放射し、従って、不必要な干渉が生じ、その場所にはＵＥ端末は設置できないことになる。
【００１２】
これらの屋内解決策および他の屋内解決策も、屋内専用であり、現状の屋外を基本としたシステムとは別物である。屋内専用の解決策は、別の装置が必要なので高価になり、現状の屋外システムとインタフェースをとらなければならないので複雑さが増すことになる。通常は、複雑さが増せば、それだけ信頼度は低下することになる。
【発明の概要】
【００１３】
１つ以上のユーザ装置（ＵＥ）端末と通信を行うための基地局は、複数のアンテナと、無線周波数（ＲＦ）ユニットと、ビーム形成ユニットと、ビーム制御装置とを含む。アンテナはＵＥ端末に対して無線信号の送信と受信とを行う。ＲＦユニットはアンテナと結合し、それぞれのアンテナに電力を供給する。ビーム形成ユニットは、ＲＦユニットと結合し、それぞれの無線リソースに対する重み係数によって、それぞれのアンテナに供給する電力のスケーリングを行う。ビーム制御装置は、それぞれの無線リソースに対してそれぞれのアンテナに対する重み係数を設定することにより、ビーム形成ユニットを制御する。
【００１４】
屋内のカバレッジを与えるために、基地局のアンテナの中に２以上のアンテナ（屋内アンテナ）を設けることができる。屋内の１つの例は、建物等の物理的構造物の内部の空間である。ビーム制御装置は、それぞれの屋内アンテナに対して重み係数を設定し、屋内アンテナによって到達可能な屋内ＵＥ端末に対する、無線信号（すなわち、無線リソース）の送受信を制御する。好適な例では、それぞれの無線リソースに対してそれぞれの屋内アンテナに設定された重み係数は、２つの値の内の１つＯＮまたはＯＦＦをとる。
【００１５】
基地局はまた、屋内アンテナに加えて屋外アンテナを含むことができ、これにより屋外に設置されたＵＥ端末と通信するために屋外ビーム形成機能を提供する。屋外ＵＥ端末に対しては、設定される重み係数値の数は、もっと多くてよい。少なくとも３段階でありビームローブ（無線リソース）の方向を精密に制御することができる。
【００１６】
屋内に対しては、屋内アンテナによって到達可能なそれぞれの屋内ＵＥ端末と通信を行うためにユニークな無線リソースを割り当てることができる。１つの好適な例では、屋内ＵＥ端末に対して、その屋内ＵＥ端末から最高品質の信号を受信する屋内アンテナが選定されて、割り当てられた無線リソースに対して、その選定された屋内アンテナに対する重み係数がＯＮに設定される。割り当てられた無線リソースに対する他の屋内アンテナの重み係数はＯＦＦに設定される。それぞれの無線リソースは、例えば、周波数、タイムスロット、拡散符号の内の少なくとも１つに基づいて、個別に識別することができる。
【００１７】
屋内ＵＥ端末がある場所から別の場所に移動する場合に、以前（第１）の屋内アンテナから、新たに最高品質の信号を受信する、次（第２）の屋内アンテナへのハンドオーバ処理が実行される。この状況下では、第２の屋内アンテナに対する重み係数は割り当てられた無線リソースに対してＯＮに設定され、第１の屋内アンテナに対する重み係数は、同じ無線リソースに対してＯＦＦに設定される。
【００１８】
代替の好適な例では、それぞれの屋内ＵＥ端末と通信を行うためにユニークな無線リソースが割り当てられ、２以上の屋内アンテナを使用して屋内ＵＥ端末と通信を行うことができる。十分な品質で屋内ＵＥ端末からの信号を受信する、それぞれの屋内アンテナに対しては、割り当てられたリソースに対して重み係数はＯＮに設定される。他のアンテナに対しては、重み係数はＯＦＦに設定される。
【００１９】
別の好適な例では、無線リソースの同時の再使用を実施するために、壁、床、および天井等の物理的特徴物によって与えられる、信号の自然減衰が利用される。この好適な例では、屋内は複数のカバーエリアに分割され、それぞれのカバーエリアが１つの屋内アンテナに対応する。屋内ＵＥ端末と通信を行うために、その屋内ＵＥ端末から最高品質の信号を受信する屋内アンテナが選定され、割り当てられた無線リソースに対して、その選定されたアンテナに対する重み係数はＯＮに設定される。割り当てられた無線リソースは、最高品質の信号を受信している屋内アンテナによって現在使用されている無線リソースの中でユニークである。
【００２０】
同じ無線リソースが別の屋内アンテナ（別のカバーエリアに対応する）によって再使用されて別の屋内ＵＥ端末と通信を行うことができる。１つのカバーエリアの中の屋内ＵＥ端末からの信号は、屋内の特徴物によって、その信号が異なるカバーエリアの中で問題となるほどの干渉を起こさないであろう程度にまで減衰する可能性が高いので、この再使用は許容される。好適なる例では、カバーエリアは再使用ゾーンに分割されて、そこでは、無線リソースの共通のセットが、同じ再使用ゾーンのそれぞれのカバーエリアの内部で再使用することができる。
【００２１】
無線リソースの同時の再使用が許容される例で、屋内ＵＥ端末が１つの場所（第１のカバーエリア）から別の場所（第２のカバーエリア）に移動する場合には、以前（第１）の屋内アンテナから、新たに最高品質の信号を受信する、別（第２）の屋内アンテナへのハンドオーバ処理が実行される。この状況下では、屋内ＵＥ端末と通信を行うために新しい無線リソースが割り当てられて、第２の屋内アンテナに対する重み係数は新しい無線リソースに対してＯＮに設定される。この新しい無線リソースは、以前に第１の屋内アンテナと屋内ＵＥ端末との間で使用されていた第１の無線リソースとは同じであっても異なっていてもよい。また、第１の無線リソースに対する第１の屋内アンテナの重み係数はＯＦＦに設定される。
【００２２】
それぞれのアンテナは、単一のアンテナ要素、複数のアンテナ要素の組、または漏れケーブル（ｌｅａｋｙ  ｃａｂｌｅ）等の分布したアンテナ要素を備えることができる。それぞれのアンテナ要素は基地局によって個別に制御可能である。さらに、異なる偏波のアンテナ要素を使用する等した、多入力多出力（ＭＩＭＯ：multiple input multiple output）方式を使用してデータレートを上げることもできる。アンテナは物理的伸張型、または物理的展開型であってもよい。
【００２３】
コンピュータ読み取り可能媒体を提供することができる。このコンピュータ読み取り可能媒体には、コンピュータによって実行するためのコンピュータプログラムが記憶され、コンピュータプログラムによって、屋内の１つ以上のＵＥと通信するよう、屋外の基地局を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ＵＥ端末と通信を行うために使用する基地局の実施形態例を示す図である。
【図２】基地局とＵＥ端末との間の通信システムの例を示す図である。
【図３】基地局とＵＥ端末との間の通信（無線）リソースを確立する方法の例を示す図である。
【図４Ａ】、
【図４Ｂ】ＵＥ端末が場所を変えるときに生ずる、無線リソースを管理するシナリオおよび方法の例を示す図である。
【図５Ａ】、
【図５Ｂ】、
【図５Ｃ】、
【図５Ｄ】屋内設定が複数のカバーエリアに分割される場合の、無線リソースを管理するシナリオおよび方法の例を示す図である。
【図６Ａ】、
【図６Ｂ】複数のＵＥ端末に対する１つ以上の無線リソースを管理するシナリオおよび方法の例を示す図である。
【図７Ａ】、
【図７Ｂ】ＵＥ端末が１つのカバーエリアから別のカバーエリアに場所を変える時に生ずる、無線リソースを管理するシナリオおよび方法の例を示す図である。
【図８】基地局とＵＥ端末との間の無線リソースを確立する方法の別の例を示す図である。
【図９Ａ】、
【図９Ｂ】アンテナタイプの例を示す図である
【図１０】従来の様式によって複数のビームローブを生成する２以上のアンテナを持つ基地局を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
簡単にするためと例示の目的のために、本発明の原理は、主として本発明の実施形態例を参照して記述される。しかしながら、通常の当業者は、同様の原理が、１つ以上の基地局と屋内ならびに屋外に設置された１つ以上のＵＥ端末との間の通信を行うための、多くの型のシステムおよび方法に対しても等しく適用可能であると直ちに認識するであろう。基地局は屋外に設置することができる。また、図に示された機能ブロックおよび方法は、ソフトウェアプログラム、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、等を含む種々の様式によって実施することができ、また、これらに限定されるものではない。屋外基地局の機能および／またはハードウェアを屋内での使用に適用することにより、ＭＡＩを低廉価に低減することができ、また、通信リソースの有効利用が促進されることが有利な点である。
【００２６】
図１は、ＵＥ端末との通信に使用することができる１つの基地局の例１００を示す。ここで、ＵＥ端末は屋内または屋外に設置することができる。基地局１００は、ＵＥ端末に対して無線信号を送信および受信するよう構成された複数のアンテナ１０５を含む。基地局１００はまた、無線周波数（ＲＦ）ユニット１１０、ベースバンドユニット１２０、ビーム制御装置１２５、およびネットワークインタフェース１３０を含む。ＲＦユニット１１０は、複数のアンテナ１０５に結合して動作し、アンテナ１０５にＲＦ信号を供給する。無線周波数ユニット１１０は、１つ以上の電力増幅器を含み、アンテナ１０５から放射される信号が希望する振幅レベルとなるように電力を供給する。
【００２７】
ベースバンドユニット１２０は、ネットワークインタフェース１３０からのデータの、例えば、符号化、ベースバンド変調等の処理を行い、処理した情報をＲＦユニット１１０に供給する。データはＲＦ信号にアップコンバートされて、１つ以上のアンテナ１０５を介してＵＥ端末に送信される。ベースバンドユニット１２０はまた、もう一方の方向の動作も行い、ＵＥ端末から受信したデータの復調を行い、その受信したデータをネットワークインタフェース１３０に供給する。
【００２８】
ベースバンドユニット１２０の中に含まれるビーム形成ユニット１１５は、ＲＦユニット１１０に結合して動作し、それぞれのアンテナ１０５に対する重み係数によって、複数のアンテナ１０５のそれぞれに供給されるそれぞれの信号の電力のスケーリングを行うよう構成される。ビーム制御装置１２５は、それぞれの通信チャネル（すなわち、それぞれの無線リソース）に対して、それぞれのアンテナ１０５に対する重み係数を設定することにより、ビーム形成ユニット１１５を制御するよう構成される。
【００２９】
図２に示すように、複数のアンテナ１０５の内の２以上のアンテナは屋内のカバレッジを提供するために使用される。１つの例では、屋内２００は、建物等の物理的構造物の内部空間であってよい。「屋内」という用語は、物理的構造物の内部に限定されることはない。屋内とは、従来の屋外ビーム形成機能によって与えられる指向性の効果がＵＥ端末と通信を行う際にあまり効果的ではない任意の空間であると定義することができる。説明の目的で、基地局と接続されて動作し、屋内カバレッジを与えるアンテナ１０５を屋内アンテナ１０５−Ｉと呼ぶことにする。また説明の目的で、屋外カバレッジを与えるアンテナ１０５を屋外アンテナ１０５−Ｏと呼ぶことにする。さらに、屋内アンテナ１０５−Ｉおよび屋外アンテナ１０５−Ｏを通して基地局から到達可能なＵＥ端末２２０を、それぞれ、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉおよび屋外ＵＥ端末２２０−Ｏと呼ぶことにする。
【００３０】
屋内アンテナ１０５−Ｉのいくつかは、中継機２３０を通して基地局１００と接続される。中継機２３０は必ずしも必要ではないが、アンテナと基地局との間のケーブル接続が長くてケーブル損失が問題になる状況では、あることが望ましい。
【００３１】
屋内アンテナ１０５−Ｉは、物理的構造物の内部に物理的に位置している必要はない。屋内アンテナ１０５−Ｉの位置は、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉに対するカバレッジが与えられるような位置にあることで十分である。さらにまた、ＵＥ端末は、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉであると考えられるように物理的構造物の内部にあるという必要もない。図２に示すように、ＵＥ端末は１つ以上の屋内アンテナ１０５−Ｉを通して到達可能であるとすれば、そのＵＥ端末は屋内ＵＥ端末２２０−Ｉであると考えることができる。
【００３２】
基地局１００は、オプションとして、屋外ＵＥ端末２２０−Ｏに対するカバレッジを与える２以上の屋外アンテナ１０５−Ｏを含むことができる。１つの例では、ビーム制御装置１２５は、屋外アンテナ１０５−Ｏに対して、それぞれの屋外アンテナ１０５−Ｏの重み係数を設定することにより、屋外ＵＥ端末２２０−Ｏに対して無線信号を搬送するアンテナビームの方向および幅の少なくともいずれかを制御する。図２では、ビームローブ２３０がこの方向制御を示している。それぞれの屋外アンテナ１０５−Ｏに対して設定される可能な重み係数の数は、従来と同じでよい。すなわち、屋外アンテナ１０５−Ｏに対しては、重み係数の数は３つ以上であってよい。
【００３３】
屋内における設定の場合には、ビーム形成機能は変更されて、現行の屋外基地局のハードウェアを再使用することができ、これにより経費を削減することができる。１つの例では、それぞれの屋内アンテナ１０５−Ｉに対して設定される重み係数は、２つの値ＯＮおよびＯＦＦの内の一方をとる。値ＯＮは、全電力を供給することに限定はされず、すなわち、重み係数を１．０に設定することに等しくする必要はない。１つの無線リソースに対して重み係数をＯＮに設定する場合は、送信／受信に対してその無線リソースに対する屋内アンテナ１０５−Ｉからは所定の振幅レベルの信号が放射され、値ＯＮは全ての屋内アンテナ１０５−Ｉに対して実質的に同じ値に設定することで十分である。
【００３４】
それぞれの屋内アンテナ１０５−Ｉに供給される電力は、アンテナがＯＮの時には、それぞれの屋内アンテナ１０５−Ｉが実質的に同じレベルの電力を放射するように、すなわち、全ての屋内アンテナ１０５−Ｉに関して、アンテナ自身による出力電力の振幅レベルが実質的に同じ値になるように、校正されることが望ましい。例えば、基地局に近接したアンテナでは、基地局から供給される電力は、比較的離れたアンテナと比較してより低い値でよい。これは、近接したアンテナに対してはアンテナケーブルの損失がより低い値になると考えられるからである。この校正によって、アンテナとそれに対応する基地局の出力ポートとの間の、それぞれのＲＦチャネルに対するアンテナケーブルの損失の相違の影響を低減することができる。
【００３５】
図３は、基地局と屋内ＵＥ端末との間の通信を確立する１つの方法例３００を示す。この例においては、それぞれの屋内ＵＥ端末に対して、屋内アンテナによってカバーされるエリアの中で使用するための無線リソースが割り当てられ、それを使用して屋内ＵＥ端末との通信を行う。無線リソースは、ある周波数、あるタイムスロット、および、ある拡散符号のうち少なくともいずれかの、無線通信チャネルであってよい。基地局によって個々の屋内ＵＥ端末と通信するために使用される、それぞれの無線リソースは、周波数、タイムスロット、および、拡散符号のうちの少なくともいずれかの、特定の特性に基づいて識別することができる。基地局と屋内ＵＥ端末との間で通信を行うためこれらの無線リソースの数は限定される可能性がある。
【００３６】
方法３００においては、基地局は、屋内アンテナ１０５−Ｉを使用して屋内ＵＥ端末２２０−Ｉからのアクセスの試行を監視する（ステップ３１０）。ステップ３２０において、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉからのアクセスの試行があるか否かを判定する。アクセスの試行が検出されない場合には、本方法はステップ３１０に戻る。アクセスの試行が検出された場合には、ステップ３３０において、利用可能な無線リソースが得られるか否かを判定する。利用可能な無線リソースが得られない場合には、本方法はステップ３１０に戻る。
【００３７】
利用可能な無線リソースが得られる場合には、本方法はステップ３４０および３５０に進む。ステップ３４０において、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉから最高品質の信号を受信している屋内アンテナ１０５−Ｉが選定される。ステップ３５０において、無線リソースが割り当てられる。割り当てられた無線リソースは、屋内アンテナ１０５−Ｉによって現在使用されている他の無線リソースから弁別することができる。
【００３８】
次に本方法はステップ３６０に進み、この無線リソースに対して最高品質の信号を受信している屋内アンテナ１０５−Ｉに対して、重み係数がＯＮに設定される。またステップ３６０において、その割り当てられた無線リソースに対しては、他の全ての屋内アンテナ１０５−Ｉの重み係数はＯＦＦに設定される。この様式では、最高品質の信号を受信している屋内アンテナ１０５−Ｉだけが使用されて、特定の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉと通信を行う。他の屋内アンテナ１０５−Ｉはその無線リソースを使用して通信することがないので、干渉は低減される。
【００３９】
図３に戻ると、方法３００は、屋内ＵＥ端末から最高品質の信号を受信する屋内アンテナを選定し、選定した屋内アンテナを使用してその屋内ＵＥ端末と通信するよう、重み係数を設定する。１つの例では、信号の品質は、屋内アンテナによって屋内ＵＥ端末から受信する信号の強度に基づいて決定することができる。信号強度の代替として、または信号強度に加えて、品質は、受信信号強度の受信雑音強度の合計に対する比に基づいて決定することができる。
【００４０】
典型的にＵＥ端末は、それが屋内にあっても屋外にあっても、移動するものであり、従って、時間でその位置を変えることができる。屋内ＵＥ端末が場所を変える場合には、異なる屋内アンテナが最高品質の信号を受信することになるであろう。この状況は図４Ａに示されており、ここでは、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉは、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１が初期に最高品質の信号を受信していた破線の位置から、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２が最高品質の信号を現在受信している実線の位置に移動する。最も信頼度の高いサービスを提供し、かつ無線リソースを管理するためには、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２が屋内ＵＥ端末２２０−Ｉとの通信を引き取ることが望ましい。
【００４１】
このハンドオーバを達成するための１つの方法例４００が図４Ｂに示される。図に示すように、ステップ４１０において、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉからの信号の品質が監視される。説明の目的で、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉは現在、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１を通して基地局１００と通信している（無線リソースを使用して）と仮定する。ステップ４２０において、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２は、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１と比較して、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉからより高い品質の信号を受信しているか否かを判定する。もし否定であれば、本方法は４１０に戻る。
【００４２】
第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２がより高い品質の信号を受信している場合には、ステップ４３０において、無線リソース（通信チャネル）に対して、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１と第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２とに対する重み係数は適宜に調整される。すなわち、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２の重み係数は、その無線リソースに対してＯＮに設定され、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１の重み係数は、その同じ無線リソースに対してＯＦＦに設定される。無線リソースそのものは変更する必要がない。無線リソースは第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２に単に手渡されるだけである。
【００４３】
図３、図４Ａ、および図４Ｂでは、基地局によってカバーされる屋内エリアの中で、ユニークな無線リソースが、屋内アンテナによって到達可能なそれぞれの屋内ＵＥ端末に割り当てられる。このようなリソース割り当て方式は、実施が比較的簡単である。しかしながら、サービスを受けることができる屋内ＵＥ端末の数は、全ての屋内アンテナに対して利用可能なユニークな無線リソースの数に限定される。
【００４４】
サービスを受けることができる屋内端末の数が増加するように、屋内エリアの中で無線リソースを同時に再使用することができれば、それは望ましいことであろう。図５Ａおよび図５Ｂはこの目的を達成するための１つの実施例である。図５Ａにおいては、それぞれの屋内アンテナ１０５−Ｉが、その対応するカバーエリア２１０の中で屋内ＵＥ端末２２０−Ｉに対して最良のカバレッジを提供できるように、屋内２００は複数のカバーエリアに２１０分割される。
【００４５】
壁、床、天井等の物理的特徴物は無線信号の自然損失を与える。１つのカバーエリア２１０の中に位置する屋内ＵＥ端末２２０−Ｉからの無線信号が、別のカバーエリア２１０の中で問題となる干渉を引き起こさないであろう程度に減衰するように、複数のカバーエリア２１０に分割することができる。信号の減衰は、アンテナとＵＥ端末との間にいずれの物理的構造物がない場合でも、単にその距離によって生ずる可能性がある。従って、カバーエリア２１０は、床、壁、天井等の物理的な建物特徴物に厳密には対応する必要はない。
【００４６】
図５Ｂは、基地局が屋内ＵＥ端末と通信することができて無線リソースを再使用することができるように無線リソースを割り当てるための方法５００を示す。方法５００においては、ステップ５１０において、屋内アンテナ１０５−Ｉを使用して、屋内ＵＥ端末２２０からのアクセスの試行を監視する。カバーエリアの中に屋内アンテナが配列して設置されている場合には、監視目的のために２以上の屋内アンテナを使用することができるが、ある特定の屋内ＵＥ端末からのアクセスの試行を監視するためには、ただ１つの屋内アンテナだけでよい。その特定の屋内ＵＥ端末からの信号は、他の屋内アンテナに届く以前に相当程度大きく減衰してしまう可能性が高いであろう。
【００４７】
ステップ５２０において、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉによるアクセスの試行があるか否かを判定する。アクセスの試行が検出されない場合には、本方法はステップ５１０に戻る。アクセスの試行が検出された場合には、ステップ５３０において、全ての屋内アンテナ１０５−Ｉの中で、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉから最高品質の信号を受信している屋内アンテナ１０５−Ｉが選定される。
【００４８】
次にステップ５４０において、屋内アンテナ１０５−Ｉに対して利用可能な無線リソースが得られるか否かを判定する。屋内アンテナ１０５−Ｉに対して利用可能な無線リソースが得られない場合には、本方法はステップ５１０に戻る。例えば、アンテナに対して、全ての無線リソースに対する重み係数が現在ＯＮに設定されているとすれば、すなわち、その屋内アンテナに利用可能な全ての無線リソースが、現在屋内アンテナによって使用されているとすれば、利用可能な無線リソースを得ることはできない。
【００４９】
屋内アンテナ１０５−Ｉに対して利用可能な無線リソースが得られる場合には、ステップ５５０において、屋内アンテナ１０５−Ｉを通して屋内ＵＥ端末２２０−Ｉと通信を行うために、無線リソースが割り当てられる。割り当てられる無線リソースは、最高品質の信号を受信している屋内アンテナ１０５−Ｉによって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なったものである。ステップ５６０において、最高品質の信号を受信している屋内アンテナ１０５−Ｉに対する無線リソースに対して、重み係数はＯＮに設定される。
【００５０】
方法５００においては、割り当てられる無線リソースは、それぞれの屋内アンテナによって通信のために現在使用されている全ての無線リソースの中で、ユニークであることだけが必要である。同じ無線リソースが、別のＵＥ端末と通信する別の屋内アンテナによって使用することができる。言い換えれば、異なるアンテナによる無線リソースの同時の再使用が許容される。
【００５１】
上記で述べたステップ５４０において、最高品質の信号を受信している屋内アンテナ（第１の屋内アンテナと呼ぶことにする）に対して、利用可能な無線リソースが得られない場合には、本方法は、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉと通信を行うための、いずれの無線リソースも割り当てずにステップ５１０に戻る。他のオプションも可能である。屋内ＵＥ端末に適切にサービスを提供できる、代替の屋内アンテナ（第２の屋内アンテナと呼ぶことにする）を見いだすことができる。図５Ｃを参照して、第１のカバーエリア２１０−１にカバレッジを提供する第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１に対して、利用可能な無線リソースはもはやないと仮定する。また、第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２が第１のカバーエリア２１０−１からアクセスを試行ていると仮定する。第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１は第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２から最高品質の信号を受信するであろうが、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１は、第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２に対してカバレッジを提供することができないであろう。これは、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１が利用可能な無線リソースはもはやないからである。
【００５２】
第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２が利用可能な無線リソースを得ることができて、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２が第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２から受信する信号の品質が十分である（例えば、所定の閾値以上である）場合には、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２は第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２に対してカバレッジを提供することができる。従って、第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２が第２のカバーエリア２１０−２の中にいない場合でも、基地局１００と第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２との間の通信は、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２を通して行うことができる。この代替のステップは図５Ｂの中では破線で示されている。以前述べたように、ステップ５４０において、最高品質の信号を受信している第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１が使用するための利用可能な無線リソースが得られるか否かを判定する。利用可能な無線リソースが得られない場合には、ステップ５７０において、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２が得られるか否かを判定する。
【００５３】
第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２が得られるか否かの判定は、第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２と通信するために使用することができる第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２に対して利用可能な第２の無線リソースが得られるか否かに基づいて行うことができる。言い換えれば、第２の無線リソースは、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２によって現在使用されている全ての無線リソースの中でユニークであるということである。利用可能な第２の無線リソースが得られる場合には、本方法はステップ５５０および５６０に進み、第２の無線リソースを割り当てて、第２の無線リソースに対して第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２に対する重み係数をＯＮに設定する。そうでない場合には、本方法はステップ５１０に戻る。第２の屋内アンテナを使用して屋内ＵＥ端末と通信を行うために割り当てられた第２の無線リソースは、第２の無線リソースが他の屋内アンテナと他の屋内ＵＥ端末との間の通信に対して干渉を引き起こさないようにしなければならない。この目標を達成する１つの様式は、複数のカバーエリアを２つ以上の再使用ゾーンにグループ分けすることである。
【００５４】
図５Ｄは、再使用ゾーンの１つの例を示す。図に示すように、複数のカバーエリア２１０は再使用ゾーン２１０−Ａと２１０−Ｂとにグループ分けされる。第１の再使用ゾーン２１０−Ａによって画定されるカバーエリア２１０の内部では、１つ以上の無線リソースの共通のセットを使用することが許容される。第２の再使用ゾーン２１０−Ｂによって画定されるカバーエリア２１０の内部では、１つ以上の無線リソースの異なった共通のセットが再使用される。これは空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：spatial division multiple access）を達成する１つの例である。再使用ゾーンは、再使用ゾーンの屋内ＵＥ端末からの信号が、同じ再使用ゾーンの別のカバーエリアにおいては問題となる干渉を引き起こさない程度に減衰されるように画定されるべきである。また、図５Ｄには２つだけの再使用ゾーンが示されているが、任意の数の再使用ゾーンが許される。
【００５５】
２以上の屋内アンテナが複数の屋内ＵＥ端末に対してサービスを提供ことができる。この状況の１つの例を図６Ａに示す。図に示すように、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１は、第１の無線リソースを通して基地局１００と第１の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−１との間の通信リンクを提供する。同様に、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２は、第２の無線リソースを通して基地局１００と第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２との間の通信リンクを提供する。複数のカバーエリアが存在するときには再使用が許容されるので、第１および第２の無線リソースは同一であってよい。
【００５６】
第１の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−１および第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２との双方の通信を確立するための方法６００を図６Ｂに示す。方法６００は、ステップ６１０および６２０において、屋内アンテナがサービスを提供するカバーエリアの近傍または内部に屋内ＵＥ端末があるか否かを判定するステップから開始される。１つの例として、戻って図６Ａを参照すると、第１の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−１が、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１がサービスを提供する第１のカバーエリア２１０−１の近傍または内部に位置すると判定されるであろう。屋内ＵＥ端末が検出されない場合には、図６Ｂに示すように本方法はステップ６１０に戻る。一方、屋内ＵＥ端末がカバーエリアの近傍または内部に検出された場合には、ステップ６３０において、アンテナに対して利用可能な無線リソースが得られるか否かを判定する。再び図６Ａを参照すると、第１の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−１と通信するために利用可能な第１の無線リソースが、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１に対して得られるか否かを判定するであろう。利用可能な第１の無線リソースが得られない場合には、本方法はステップ６１０に戻る。第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１に対して利用可能な第１の無線リソースが得られた場合には、第１の無線リソースは割り当てられて、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１に対して、第１の無線リソースに対する重み係数はＯＮに設定される。これはステップ６４０および６５０に示されている。同様のステップを実行し、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２を通して第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２と通信を行うための第２の無線リソースを割り当てることができる。
【００５７】
上述のように、第１および第２の無線リソースは、例えば、同一周波数、同一タイムスロット、および、同一拡散符号の少なくともいずれかである等、同一であってもよい。１つの実施例では、ビーム制御装置１２５は、それぞれ、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２および第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１によって、第１の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−１および第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２から受信された信号の品質が、どちらも所定の閾値レベルよりも低い時にだけ、第１および第２の無線リソース（これらは同じもの）を割り当てるよう構成される。
【００５８】
図７Ａおよび図７Ｂは、屋内ＵＥ端末が１つのカバーエリアから別のカバーエリアに移動する場合のシナリオを示したものである。説明の目的で、以下の点を仮定する。時刻Ｔ０において、第１の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−１および第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２は、それぞれ、第１のカバーエリア２１０−１および第２のカバーエリア２１０−２の近傍または内部にあって、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１および第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２によってカバーされている。言い換えれば、それぞれ、第１の無線リソースおよび第２の無線リソースに対して、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１および第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２に対する重み係数はＯＮに設定される。時刻Ｔ１において、第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２は第１のカバーエリア２１０−１の近傍または内部に異動する（移動は、時刻Ｔ０において破線で描かれた端末と時刻Ｔ１において実線で描かれた端末とで示されている）。
【００５９】
図７Ｂは、ＵＥ端末が１つのカバーエリアから別のカバーエリアに移動するときに生ずる、無線リソースを管理するための方法７００を示す。ステップ７１０および７２０において、第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２が第１のカバーエリア２１０−１の近傍または内部に位置するか否かを判定する。否定の場合には、本方法はステップ７１０に戻る。
【００６０】
第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２が第１のカバーエリア２１０−１の近傍または内部に位置すると判定した場合には、ステップ７３０において、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１に対して利用可能な第３の無線リソースが得られるか否かを判定する。干渉を回避するために、第３の無線リソースは、第１の無線リソースを含めて、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１が現在使用している全ての無線リソースとは異なるものでなければならない。利用可能な第３の無線リソースが得られない場合には、本方法はステップ７１０に戻る。
【００６１】
第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１に対して利用可能な第３の無線リソースが得られる場合には、ステップ７４０および７５０において、第３の無線リソースが割り当てられ、第３の無線リソースに対して、第１の屋内アンテナ１０５−Ｉ−１の重み係数はＯＮに設定される。第２の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉ−２との初期における通信に、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２が初期に使用していた第２の無線リソースは、現在は利用可能になっていることに注意を要する。従って、ステップ７５０において、第２の無線リソースに対して、第２の屋内アンテナ１０５−Ｉ−２に対する重み係数はＯＦＦに設定される。
【００６２】
図３、図４Ａ、図４Ｂに開示される例では、それぞれの屋内ＵＥ端末２２０−Ｉに対して、ただ１つの屋内アンテナ１０５−Ｉ（最高品質の信号を受信しているアンテナ）を使用して屋内ＵＥ端末２２０−Ｉとの通信を行う。代替の例では、２以上の屋内アンテナを使用してそれぞれの屋内ＵＥ端末との通信を行うことにより、通信の品質を向上することができる。図８に示される方法例８００はこの１つの方法である。方法８００において、基地局１００は屋内アンテナ１０５−Ｉを使用して屋内ＵＥ端末２２０−Ｉからのアクセスの試行を監視する（ステップ８１０）。ステップ８２０において、屋内ＵＥ端末２２０−Ｉからのアクセスの試行があるか否かを判定する。アクセスの試行が検出されない場合には、本方法はステップ８１０に戻り、そこでアクセスの試行を監視し続ける。
【００６３】
アクセスの試行が検出された場合には、ステップ８３０において、利用可能な無線リソースが得られるか否かを判定する。利用可能な無線リソースが得られない場合には、本方法はステップ８１０にもどる。利用可能な無線リソースが得られる場合には、ステップ８４０において、十分な品質を持つ信号を屋内ＵＥ端末２２０−Ｉから受信する少なくとも１つの屋内アンテナ１０５−Ｉがあるか否かを判定する。すなわち、少なくとも１つの屋内アンテナ１０５−Ｉによって受信される信号の品質が所定の閾値レベル以上であるか否かを判定する。屋内ＵＥ端末から十分な品質の信号を受信している屋内アンテナがない場合には、本方法はステップ８１０に戻る。
【００６４】
もし１つ以上の屋内アンテナ１０５−Ｉが十分な品質の信号を受信していれば、ステップ８５０において、その無線リソースが割り当てられる。割り当てられる無線リソースは、他の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉとの通信のために屋内アンテナ１０５−Ｉによって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるものである。
【００６５】
次にステップ８６０において、十分な品質の信号を受信する全ての屋内アンテナ１０５−Ｉに対する無線リソースの重み係数はＯＮに設定され、他の全ての屋内アンテナ１０５−Ｉの重み係数は、その無線リソースに対してＯＦＦに設定される。
【００６６】
代替的実施形態においては、ステップ８６０は変更することができ、十分な品質の信号を受信するアンテナの数が所定の数以上ある場合でも、無線リソースに対して、所定の数の屋内アンテナ１０５−Ｉの重み係数をＯＮに設定することができる。この場合には、無線リソースに対して重み係数がＯＮに設定される屋内アンテナの数は、１から所定の数の範囲にわたる。
【００６７】
通信を行うために、基地局１００、さらに具体的にはビーム制御装置１２５は、個々の屋内ＵＥ端末２２０−Ｉとの個別通信のために使用する屋内アンテナ１０５−Ｉに対して重み係数を設定する。ビーム制御装置１２５はまた、複数の屋内ＵＥ端末とのブロードキャスト通信のために使用するアンテナに対して重み係数を設定する。個々の端末との個別通信に対しては、ビーム制御装置１２５は、屋内アンテナ１０５−Ｉに対する重み係数を、個別通信チャネルを通して選択的に設定するよう構成される。ブロードキャスト通信に対しては、ビーム制御装置１２５は、２以上の屋内アンテナの重み係数を、ブロードキャストチャネルを通して設定するよう構成される。
【００６８】
図１〜８に示された例においては、それぞれのアンテナは、単一の個別アンテナ要素を有しているものとして示されていた。図９Ａに示すように、それぞれのアンテナは複数のアンテナ要素９００−Ａを有することができる。それぞれのアンテナ要素は基地局によって個別に制御することができる。あるいは、図９Ｂに示されるように、漏れケーブル９００−Ｂ型のアンテナも使用することができる。一般的に、屋内アンテナは、いずれの物理的伸張型、または物理的展開型であってもよい。
【００６９】
１つ以上の屋内アンテナ要素は能動素子であってもよい。すなわち、ＲＦ回路がいくつかの素子に分離されて、素子の１つずつがそれぞれのアンテナ要素と組み合わされて、アンテナと同じ場所に置かれる。これは、例えば、主遠隔基地局（ｍａｉｎ−ｒｅｍｏｔｅ  ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ）アーキテクチャを使用することによって可能である。ここでは、基地局からアンテナ／ＦＲユニットまではＲＦ給電ケーブルの代わりにファイバケーブルが使用される。これは、ＲＦ損失が低減または完全に除去され、その結果、基地局に対するエネルギー要求条件を低減できるという利点を有する。さらに、これにより、中継機使用の必要性を除去することもできる。
【００７０】
図９Ａに示すように、２以上のアンテナ要素を導入する場合には、多入力多出力（ＭＩＭＯ）方式を使用することができる。１つ以上の屋内アンテナのアンテナ要素は、同一の一般空間の中で物理的に分離して設置することができる。さらに好ましくは、アンテナ要素は異なる偏波を有することもできるであろう。例えば、２つのアンテナ要素が使用される場合には、それぞれのアンテナは直交した偏波を有することができる。この様式では、同一のタイムスロットで、また同一の周波数で、さらに可能性として（これは必ずしも必要ではないが）、いずれか異なる符号／トレーニング系列によって、これらの２つのアンテナ要素の上で２つの別々のデータストリームを送信することができる。このＭＩＭＯ方式は実効的なデータレートを２倍にすることができる。他のＭＩＭＯ方式も利用可能であり、これらは一般的に公知であり、また、本実施形態の範囲から逸脱することなく適用することができる。
【００７１】
記述された実施形態の内の１つ以上は、多くの利点を提供する。例えば、無線リソースの再使用を通して、通信ネットワークの周波数利用効率が改善される。また、現行の屋外用のハードウェアとソフトウェアとが再使用できるので、経費を低減することができる。さらに、柔軟性が増加する。例えば、基地局は、屋外用の設定だけ、屋内用の設定だけ、または、屋外用の設定および屋内用の設定の両方で構成することができる。設定は希望に応じて変更することができる。この実施形態は、ＵＥ端末に対していずれの付加的な要求条件も課するものではない。
【００７２】
カバーエリアに関しては、２つ以上のアンテナが同一の無線リソースを使用して、１つのＵＥ端末に対してカバレッジを提供することができる。すなわち、その無線リソースに対して複数のアンテナをＯＮに設定することが可能であり、同時に送信／受信することにより、同一の無線リソースを使用してその１つのＵＥ端末にサービスを提供することができる。アップリンクとダウンリンクの双方における、このダイバーシティは無線リンク利得をもたらすことができる。
【００７３】
カバーエリアに関する別のシナリオでは、２つ以上のアンテナが異なる無線リソースを使用して、１つのＵＥ端末に対してカバレッジを提供することができる。すなわち、異なるリソースに対して複数のアンテナをＯＮに設定することが可能であり、同時に送信／受信することにより、異なる無線リソースを使用して１つのＵＥ端末にサービスを提供することができる。アップリンクとダウンリンクとの双方における、このマルチストリーム通信は、ネットワークの容量を増加させる可能性を有する。
【００７４】
開示した１つ以上の事例の特徴は、コンピュータ読み取り可能媒体の中に記憶したプログラムとして実施することができる。コンピュータ読み取り可能媒体は、ＣＤ、ＤＶＤ、磁気ハードディスク、ＲＡＭ、およびＲＯＭを含むことができるが、これらに限定されるものではない。
【００７５】
本発明は、実施形態例を参照して記述されたが、当業者は、記述された実施形態に対する種々なる変形を作成することができるであろう。本明細書に使用された用語と記述は、例示のためだけに提供されたものであり、限定を意味するものではない。特に、本方法は例によって記述されたが、本方法のステップは、例示とは異なる順序で、または同時に実行することも可能である。当業者は種々の変形が可能であると認識するであろう。本発明は、以下に続く特許請求の範囲およびそれらの均等物によって画定される。
【図１】
2010538526.tif 000003
【図２】
2010538526.tif 000004
【図３】
2010538526.tif 000005
【図４Ａ】
2010538526.tif 000006
【図４Ｂ】
2010538526.tif 000007
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2010538526.tif 000009
【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2010538526.tif 000013
【図７Ａ】
2010538526.tif 000014
【図７Ｂ】
2010538526.tif 000015
【図８】
2010538526.tif 000016
【図９Ａ】
2010538526.tif 000017
【図９Ｂ】
2010538526.tif 000018
【図１０】
2010538526.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月9日(2010.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のユーザ装置（ＵＥ）端末（２２０−Ｉ、２２０−Ｏ）と通信するための基地局（１００）であって、
前記ＵＥ端末（２２０−Ｉ、２２０−Ｏ）との間で無線リソースに対応する無線信号を送受信するように構成された複数のアンテナ（１０５）と、
前記複数のアンテナ（１０５）に結合して動作し、前記複数のアンテナ（１０５）から放射される信号の電力を制御するように構成された無線周波数（ＲＦ）ユニット（１１０）と、
前記ＲＦユニット（１１０）に結合して動作し、各無線リソースに対する重み係数によって、各アンテナ（１０５）から放射される前記信号の電力をスケーリングするように構成されたビーム形成ユニット（１１５）と、
各無線リソースに対して、各アンテナ（１０５）に対する前記重み係数を設定することにより、前記ビーム形成ユニット（１１５）を制御するように構成されたビーム制御装置（１２５）と
を備え、
前記複数のアンテナ（１０５）のうちの２以上の屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が屋内カバレッジのために提供され、前記屋内は、物理的構造物（２００）の内部空間を含み、
前記ビーム制御装置（１２５）は、前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）から到達可能な屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）に対する前記無線信号の送受信を制御するために、各無線リソースに対して各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数を設定する（３００、４００、５００、６００、７００、８００）、ように構成され、
各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数は、各無線リソースについてＯＮおよびＯＦＦのいずれかであり、
各無線リソースは、周波数、タイムスロット、または拡散符号のうち、少なくとも１つに基づいて個別に識別可能であること
を特徴とする基地局（１００）。
【請求項２】
基地局（１００）と１以上のユーザ装置（ＵＥ）端末（２２０−Ｉ、２２０−Ｏ）との間で通信するための方法であって、前記基地局（１００）は、
前記ＵＥ端末（２２０−Ｉ、２２０−Ｏ）との間で、無線リソースに対応する無線信号を送受信するように構成された複数のアンテナ（１０５）と、
前記複数のアンテナ（１０５）と結合して動作し、前記複数のアンテナ（１０５）から放射される信号の電力を制御するように構成された無線周波数（ＲＦ）ユニット（１１０）と、
前記ＲＦユニット（１１０）と結合して動作し、各無線リソースに対する重み係数によって、各アンテナ（１０５）から放射される前記信号の前記電力をスケーリングするように構成されたビーム形成ユニット（１１５）と、
前記ビーム形成ユニット（１１５）を制御するように構成されたビーム制御装置（１２５）と
を備え、
前記複数のアンテナ（１０５）のうちの２以上の屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が屋内カバレッジのために提供され、前記屋内は物理的構造物（２００）の内部空間を含み、
前記方法は、
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）から到達可能な屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）に対する前記無線信号の送受信を制御するために、各無線リソースに対して、各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数を設定するステップ（３００、４００、５００、６００、７００、８００）を備え、
各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数は、各無線リソースについてＯＮおよびＯＦＦのいずれかであり、各無線リソースは、周波数、タイムスロット、または拡散符号のうちの少なくとも１つに基づいて個別に識別可能であることを特徴とする方法。
【請求項３】
前記複数のアンテナ（１０５）の２以上の屋外アンテナ（１０５−Ｏ）は屋外に提供され、前記方法は、
前記屋外アンテナ（１０５−Ｏ）によって到達可能な屋外ＵＥ端末（２２０−Ｏ）に対する無線信号の送受信を行うための前記無線信号の方向および幅の少なくともいずれかを制御するべく、各屋外アンテナ（１０５−Ｏ）に対する前記重み係数を設定する、ステップをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）を通して屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）からのアクセス試行を監視するステップ（３１０）と、
どの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から最高品質の信号を受信しているかを判定するステップ（３４０）と、
前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するための無線リソースを、当該無線リソースが、前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）との通信を行うために全ての前記屋内アンテナによって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるように割り当てるステップ（３５０）と、
前記最高品質の信号を受信している前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に関連する前記重み係数を、前記無線リソースに対してＯＮに設定し、他の全ての屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の前記重み係数を前記無線リソースに対してＯＦＦに設定するステップ（３６０）と
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記無線リソースが屋内で利用可能か否かを判定するステップ（３３０）をさらに備え、
前記無線リソースを割り当てる前記ステップは、前記屋内で利用可能な前記無線リソースが得られる場合にだけ実行されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）は第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）であり、前記方法は、
第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が、前記ＵＥ端末（２２０）から、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）よりもより高い品質の信号を受信しているか否かを判定するステップ（４２０）と、
前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が、前記ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）よりもより高い品質の前記信号を受信していると判定した場合には、前記無線リソースに対して前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）の前記重み係数をＯＮに設定し、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）の前記重み係数をＯＦＦに設定するステップ（４３０）と
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記屋内は、複数のカバーエリア（２１０）に分割され、各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）は、対応するカバーエリア（２１０）に対するカバレッジを提供するよう構成され、
前記方法は、
屋内に位置する屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）からのアクセス試行を、２以上の屋内アンテナ（１０５−Ｉ）を通して監視するステップ（５１０）と、
どの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が前記ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から最高品質の信号を受信しているかを判定するステップ（５３０）と、
前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するための無線リソースを、当該無線リソースが、前記最高品質の信号を受信している前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）によって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるように割り当てるステップ（５５０）と、
前記最高品質の信号を受信している前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に関連する前記重み係数を、前記無線リソースに対してＯＮに設定するステップ（５６０）と
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記最高品質の信号を受信している前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）は第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）であり、前記無線リソースは第１の無線リソースであり、前記方法は、
前記第１の無線リソースを、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）が利用可能か否かを判定するステップ（５４０）と、
前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）が前記第１の無線リソースを利用可能でないと判定された場合に、第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が利用可能か否かを判定するステップ（５７０）と、
前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するための第２の無線リソースを、該第２の無線リソースが、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）によって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるように割り当てるステップ（５５０）と、
前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）に関連する前記重み係数を前記第２の無線リソースに対してＯＮに設定するステップ（５６０）と
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が利用可能か否かを判定する前記ステップ（５７０）では、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が前記屋内ＵＥ端末（２００−Ｉ）から受信する前記信号の品質が所定の閾値レベル以上である場合に、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が利用可能であると判定する、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記屋内は複数のカバーエリア（２１０）に分割され、各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）は対応するカバーエリアに対するカバレッジを提供するよう構成され、
前記方法は、
第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）によってカバーされている第１のカバーエリア（２１０−１）の近傍または内部に位置する第１の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−１）と通信するために第１の無線リソースを割り当て（６４０）、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）の前記重み係数を前記第１の無線リソースに対してＯＮに設定する（６５０）ステップであって、前記第１の無線リソースは前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）によって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なる、ステップと、
第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）によってカバーされている第１のカバーエリア（２１０−２）の近傍または内部に位置する第２の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−２）と通信するために第２の無線リソースを割り当て（６４０）、前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）の前記重み係数を前記第２の無線リソースに対してＯＮに設定する（６５０）ステップであって、前記第２の無線リソースは前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）によって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なる、ステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）が前記第１の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−１）から受信する信号品質が所定の閾値レベルより低く、前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）が前記第２の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−２）から受信する信号品質が前記所定の閾値より低い場合に、前記第１および第２屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ−２、２２０−Ｉ−２）と通信を行うために、それぞれ、前記第１および第２の無線リソースを割り当てることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記無線リソースは第１の無線リソースであり、
前記方法は、
前記第２のＵＥ端末（２２０−Ｉ−２）が前記第１のカバーエリア（２１０−１）の近傍または内部に位置するか否かを判定するステップ（７２０）と、
前記第２のＵＥ端末（２２０−Ｉ−２）が前記第１のカバーエリア（２１０−１）の近傍または内部に位置すると判定した場合に、前記第１の無線リソースとは異なる、第３の無線リソースを割り当てるステップ（７４０）と、
前記第１の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−１）の前記重み係数を前記第３の無線リソースに対してＯＮに設定するステップ（７５０）と、
前記第２の屋内アンテナ（１０５−Ｉ−２）の前記重み係数を前記第２の無線リソースに対してＯＦＦに設定するステップ（７５０）と
をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記２以上の屋内アンテナ（１０５−Ｉ）を通して屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）からのアクセス試行を監視するステップ（８１０）と、
少なくとも１つの屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）から受信する信号品質が所定の閾値レベル以上であるか否かを判定するステップ（８２０）と、
前記閾値レベル以上の前記信号品質を受信している屋内アンテナ（１０５−Ｉ）が少なくとも１つはあると判定した場合に、前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するための無線リソースを、当該無線リソースが、前記屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と通信するために全ての前記屋内アンテナによって現在使用されている他の全ての無線リソースとは異なるように割り当てるステップ（８５０）と、
前記閾値レベル以上の前記信号品質を受信していると判定した各屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対して、前記無線リソースに対する前記重み係数をＯＮに設定し（８６０）、前記無線リソースに対する他の全ての屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の前記重み係数をＯＦＦに設定するステップ（８６０）と
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
前記重み係数を設定する前記ステップは、
専用チャネルを通して個々の屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）と専用通信を行うために、前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数を選択的に設定するステップと、
ブロードキャストチャネルを通して全ての屋内ＵＥ端末（２２０−Ｉ）とブロードキャスト通信を行うために、全ての屋内アンテナ（１０５−Ｉ）に対する前記重み係数をＯＮに設定するステップと
を備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
前記屋内アンテナ（１０５−Ｉ）の内の１つ以上は、複数のアンテナ要素（９００−Ａ）を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【国際調査報告】
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