(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェムトセル・ブロードキャスト・チャネル・ビームを確立する方法であって、
ａ）フェムトセル基地局の監視論理が前記フェムトセル基地局とユーザ機器との間のフェムトセル・データ・チャネルを介する無線データ伝送中に使用されるデータ伝送アンテナ重みを監視するステップと、
ｂ）前記フェムトセル基地局の導出論理が前記データ伝送アンテナ重みからブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くステップと、
ｃ）前記フェムトセル基地局において、前記ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを使用して前記フェムトセル・ブロードキャスト・チャネル・ビームを形成するステップとを備える、方法。
【請求項２】
前記ステップｂ）は、
前記導出論理が前記データ伝送アンテナ重みを平均化することによって前記ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステップｂ）は、
前記導出論理が最新の前記データ伝送アンテナ重みから前記ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ステップｂ）は、
前記導出論理が最新ではない前記データ伝送アンテナ重みを支持して最新の前記データ伝送アンテナ重みを加重することによって前記ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記導出論理が前記ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを初期の所定値に設定するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップａ）は、
前記監視論理が所定の期間ごとに、フェムトセル基地局とユーザ機器との間のフェムトセル・データ・チャネルを介する無線データ伝送中に使用されるデータ伝送アンテナ重みを監視するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ステップａ）は、
前記監視論理が各々完了した無線データ伝送にわたり平均化されたデータ伝送アンテナ重みを監視するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ユーザ機器との無線通信を確立するように動作可能な複数のアンテナと、
前記無線通信中にアンテナ加重を前記複数のアンテナに適用するように動作可能なアンテナ加重マトリクスと、
前記ユーザ機器との間のフェムトセル・データ・チャネルを介する無線データ伝送中に使用されるデータ伝送アンテナ重みを監視するように動作可能な監視論理と、
前記データ伝送アンテナ重みからブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導き、フェムトセル・ブロードキャスト・チャネル・ビームが前記ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを使用して形成されるようにするために前記ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを前記アンテナ加重マトリクスに供給するように動作可能な導出論理とを備える、フェムトセル基地局。
【請求項９】
前記導出論理は、前記データ伝送アンテナ重みを平均化することによって前記ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くように動作可能である、請求項８に記載のフェムトセル基地局。
【請求項１０】
前記導出論理は、最新の前記データ伝送アンテナ重みから前記ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くように動作可能である、請求項８に記載のフェムトセル基地局。
【請求項１１】
前記導出論理は、最新ではない前記データ伝送アンテナ重みを支持して最新の前記データ伝送アンテナ重みを加重することによって前記ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くように動作可能である、請求項８に記載のフェムトセル基地局。
【請求項１２】
前記導出論理は、前記ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを初期の所定値に設定するように動作可能である、請求項８に記載のフェムトセル基地局。
【請求項１３】
前記監視論理は、所定の期間ごとに、フェムトセル基地局とユーザ機器との間のフェムトセル・データ・チャネルを介する無線データ伝送中に使用されるデータ伝送アンテナ重みを監視するように動作可能である、請求項８に記載のフェムトセル基地局。
【請求項１４】
前記監視論理は、各々完了した無線データ伝送にわたり平均化されたデータ伝送アンテナ重みを監視するように動作可能である、請求項８に記載のフェムトセル基地局。
【請求項１５】
コンピュータで実行されるとき、請求項１の方法ステップを実行するように動作可能なコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェムトセル基地局および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信ネットワークのマクロセル内で、いわゆる「フェムトセル」を提供することが知られている。そのようなフェムトセルは通常、マクロセルによって提供される通信可能範囲が不十分である場合、またはユーザがコアネットワークと通信するために、マクロセルによって提供される通信リンクを使用するのではなくローカルに提供される代替の通信リンクを使用したいと考える場合に提供される。そのような状況は、たとえば、ユーザが自宅またはオフィスに既設のインターネットまたはその他の通信リンクを有しており、ユーザがコアネットワークと通信するために、マクロセル・ネットワーク・プロバイダによって提供される通信リンクよりもそのリンクを使用したいと考える場合に生じることがある。
【０００３】
したがって、ユーザ機器がマクロセルの基地局と通信するよりも優先して通信することができるフェムトセルをその付近に生成するフェムト基地局を提供することが知られている。ユーザ機器がフェムト基地局と通信することができるようにするため、無指向性ブロードキャスト・チャネル・ビームが通常形成され、ユーザ機器とフェムト基地局との間の通信が確立されると、データ・チャネル・ビームはデータ伝送が行えるように形成される。
【０００４】
しかし、フェムトセルの生成はユーザ機器とコアネットワーク間の改良された通信を行えるようにするが、フェムトセルの急増が望ましくない結果を引き起こすおそれもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、フェムトセルを生成するための改良された技法を提供することが要望される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、フェムトセル・ブロードキャスト・チャネル・ビームを確立する方法が提供され、方法は、ａ）フェムトセル基地局とユーザ機器との間のフェムトセル・データ・チャネルを介する無線データ伝送中に使用されるデータ伝送アンテナ重みを監視するステップと、ｂ）データ伝送アンテナ重みからブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くステップと、ｃ）ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを使用してフェムトセル・ブロードキャスト・チャネル・ビームを形成するステップとを備える。
【０００７】
第１の態様は、フェムトセルが相互に、およびマクロセルに干渉する可能性があるという問題があることを認識する。これは、フェムトセル内にあるときにフェムトセル基地局との通信が確立されうるようにするために、ブロードキャスト・チャネルのような共通チャネルが無指向性ビームに形成されることに起因する。無指向性ビームを形成することの問題は、ほとんどの建物が不ぞろいな形状をしているため、無指向性ビームは建物よりも、場合によってはその敷地よりもはるかに大きいエリアをカバーすることになり、それが他のフェムトセルの干渉を生じる可能性があり、マクロセル内で必要量以上の干渉をもたらすことである。
【０００８】
したがって、フェムトセル・ブロードキャスト・チャネル・ビームは、そのような干渉を最小化するように適合される。これは、フェムトセル基地局とユーザ機器との間のデータ伝送中に使用されるデータ伝送アンテナ重みを監視することによって達成される。データ伝送が情報、音声、信号伝達、またはその他のデータに関連してもよいことが理解されよう。無線データ伝送がフェムトセル基地局とユーザ機器との間で開始されると、アンテナ重みは、データ伝送をサポートするために使用されるデータ・チャネル・ビームを形成して方向付けるためにフェムトセル基地局によって使用される複数のアンテナに適用されてもよい。次いで、ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みはフェムトセル内でユーザ機器の見込みのあるロケーションの指示となるので、ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みはデータ伝送アンテナ重みから導かれてもよい。
【０００９】
次いで、フェムトセル・ブロードキャスト・チャネル・ビームは、ブロードキャスト・チャネル・ビームを方向付けてそのサイズを制限し、フェムトセルによって他のフェムトセルおよびマクロセルに引き起こされる可能性のある干渉を軽減するために、それらのブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを使用して形成されてもよい。
【００１０】
１つの実施形態において、ステップｂ）は、データ伝送アンテナ重みを平均化することによってブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くステップを備える。データ伝送アンテナ重みを平均化することにより、ユーザ機器の見込みのあるロケーションを考慮する適切なブロードキャスト・チャネル・ビームが形成されてもよい。
【００１１】
１つの実施形態において、ステップｂ）は、最新のデータ伝送アンテナ重みからブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くステップを備える。直前に使用されたデータ伝送アンテナ重みを使用することにより、ブロードキャスト・チャネル・ビームは最新のユーザ機器ロケーションをカバーするように適合される。
【００１２】
１つの実施形態において、ステップｂ）は、最新ではないデータ伝送アンテナ重みを支持して最新のデータ伝送アンテナ重みを加重することによってブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くステップを備える。以前のデータ伝送アンテナ重みよりも最新のアンテナ重みを支持することにより、ブロードキャスト・チャネル・ビームは、日常的に使用中ではなくなっているユーザ機器ロケーションではなく、最新のユーザ機器ロケーションをカバーするように生成されてもよい。たとえば、ユーザのオフィスのロケーションが建物の別の部分に変わり、ブロードキャスト・チャネル・ビームが、以前カバーされていなかったかもしれない建物のその部分を今後カバーするように適合されることもある。その結果、建物の今後使用されない部分は、カバーされることはなくなる。同様に、好天の期間中ユーザは、以前ブロードキャスト・チャネル・ビームによってカバーされていなかった自宅の庭から通信することができ、ビームは通信可能範囲を提供するように適合されてもよい。
【００１３】
１つの実施形態において、方法は、ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを初期の所定値に設定するステップを備える。それに応じて、ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みは、所定の形状のブロードキャスト・チャネル・ビームを提供するために、事前設定されてもよい。この所定のビーム・パターンは、フェムト基地局の最初の開始で、またはユーザが要求したリセットに応答して使用されてもよい。
【００１４】
１つの実施形態において、ステップａ）は、所定の期間ごとに、フェムトセル基地局とユーザ機器との間のフェムトセル・データ・チャネルを介する無線データ伝送中に使用されるデータ伝送アンテナ重みを監視するステップを備える。データ伝送アンテナ重みは、定期的に監視されてもよい。そのような監視の範囲は通常、フェムト基地局に使用可能なリソース、およびユーザ機器のロケーションの変化に対してフェムト基地局に要求される反応性の度合いに依存する。
【００１５】
１つの実施形態において、ステップａ）は、各々完了した無線データ伝送にわたり平均化されたデータ伝送アンテナ重みを監視するステップを備える。したがって、各データ伝送中に適用されたアンテナ重みの平均は、ユーザ機器の平均ロケーションを指示し、フェムト基地局によって提供される必要のあるリソースを軽減するために監視されてもよい。
【００１６】
本発明の第２の態様によれば、フェムトセル基地局が提供され、フェムトセル基地局は、ユーザ機器との無線通信を確立するように動作可能な複数のアンテナと、無線通信中にアンテナ加重を複数のアンテナに適用するように動作可能なアンテナ加重マトリクスと、ユーザ機器との間のフェムトセル・データ・チャネルを介する無線データ伝送中に使用されるデータ伝送アンテナ重みを監視するように動作可能な監視論理と、データ伝送アンテナ重みからブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導き、フェムトセル・ブロードキャスト・チャネル・ビームがブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを使用して形成されるようにするためにブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みをアンテナ加重マトリクスに供給するように動作可能な導出論理とを備える。
【００１７】
１つの実施形態において、導出論理は、データ伝送アンテナ重みを平均化することによってブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くように動作可能である。
【００１８】
１つの実施形態において、導出論理は、最新のデータ伝送アンテナ重みからブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くように動作可能である。
【００１９】
１つの実施形態において、導出論理は、最新ではないデータ伝送アンテナ重みを支持して最新のデータ伝送アンテナ重みを加重することによってブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを導くように動作可能である。
【００２０】
１つの実施形態において、導出論理は、ブロードキャスト・チャネル・アンテナ重みを初期の所定値に設定するように動作可能である。
【００２１】
１つの実施形態において、監視論理は、所定の期間ごとに、フェムトセル基地局とユーザ機器との間のフェムトセル・データ・チャネルを介する無線データ伝送中に使用されるデータ伝送アンテナ重みを監視するように動作可能である。
【００２２】
１つの実施形態において、監視論理は、各々完了した無線データにわたり平均化されたデータ伝送アンテナ重みを監視するように動作可能である。
【００２３】
本発明の第３の態様によれば、コンピュータで実行されるとき、第１の態様の方法ステップを実行するように動作可能なコンピュータ・プログラム製品が提供される。
【００２４】
本発明のさらに詳細な好ましい態様は、添付の独立および従属の請求の範囲において示される。独立請求の範囲の特徴は、必要に応じて従属請求の範囲の特徴と組み合わされてもよく、請求の範囲に明示的に示される特徴以外の組み合わせであってもよい。
【００２５】
本発明の実施形態は、これ以降、添付の図面を参照してさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】フェムトセルを組み入れる無線通信システムを示す概略図である。
【図２】１つの実施形態によるフェムトセル基地局のコンポーネントを示す図である。
【図３】図２に示されるフェムトセル基地局の主要動作ステップを詳述する流れ図である。
【図４】図２のフェムトセル基地局によって形成される例示の初期フェムトセル・ブロードキャスト・チャネル・ビームを示す図である。
【図５】時間が経過した後の図２のフェムトセル基地局によって形成される例示の適合されたフェムトセル・ブロードキャスト・チャネル・ビームを示す図である。
【図６】さらに時間が経過した後の図２のフェムトセル基地局によって形成される例示の適合されたフェムトセル・ブロードキャスト・チャネル・ビームを示す図である。
【図７】さらになお時間が経過した後の図２のフェムトセル基地局によって形成される例示の適合されたフェムトセル・ブロードキャスト・チャネル・ビームを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、１つの実施形態による、概して２０で表される無線通信システムを示す。ユーザ機器（図示せず）は、無線通信システム２０を移動する。ユーザ機器に広範な通信可能範囲を提供するために地理的に分散される複数の基地局ＢＳ１、ＢＳ２が設けられる。各基地局ＢＳ１、ＢＳ２は、１つまたは複数のマクロセル１０をサポートすることができる。ユーザ機器が基地局ＢＳ１、ＢＳ２のうちの１つによってサポートされるセクタ内にあるとき、関連する無線リンクを介してユーザ機器と関連する基地局との間に通信が確立されてもよい。言うまでもなく、図１は、通常の電子通信ネットワークに存在しうるユーザ機器および基地局の総数のうちのわずかなサブセットを示すことが理解されるであろう。
【００２８】
無線通信システム２０は、無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）および操作管理マネージャ（ＯＡＭ：ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ  ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ｍａｎａｇｅｒ）を含むネットワーク・コントローラ１７０によって管理される。ネットワーク・コントローラ１７０は、通信リンクを介して基地局ＢＳ１、ＢＳ２と通信することによって、無線通信システム２０の操作を制御する。ネットワーク・コントローラ１７０はまた、無線通信システム２０を効率的に管理するために、それぞれの無線リンクを介してユーザ機器と通信する。
【００２９】
ネットワーク・コントローラ１７０は、基地局によってサポートされるマクロセル間の地理的関係に関する情報、およびマクロセル内のフェムトセル２４０の詳細を含む近隣リストを保持する。加えて、ネットワーク・コントローラ１７０は、ユーザ機器のロケーションについて将来の予測が行えるようにするため、無線通信システム２０内のユーザ機器の以前のロケーションに関する情報を提供する履歴ロケーション情報を保持する。ネットワーク・コントローラ１７０は、回線交換ネットワークおよびパケット交換ネットワークを介してトラフィックをルーティングするように動作可能である。したがって、ネットワーク・コントローラ１７０が通信することができる移動通信交換局（ｍｏｂｉｌｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｃｅｎｔｒｅ）２００が設けられる。次いで、移動通信交換局２００は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ：ｐｕｂｌｉｃ  ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ）２１０のような回線交換ネットワークと通信する。同様に、ネットワーク・コントローラ１７０は、サービス提供汎用パケット無線サービス・サポート・ノード（ＳＧＳＮ：Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）およびゲートウェイ汎用パケット無線サポートノード（ＧＧＳＮ：Ｇａｔｅｗａｙ  Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）１８０と通信する。次いで、ＧＧＳＮは、たとえばインターネットのようなパケット交換コア１９０と通信する。
【００３０】
基地局ＢＳ１に関連付けられているマクロセル１０内には、建物１００の付近にフェムトセル２４０を提供するフェムトセル基地局ＦＢＳ１が提供される。フェムトセル２４０は、建物１００の付近にいるユーザに対してローカル通信可能範囲を提供する。フェムトセル基地局ＦＢＳ１は、ＭＳＣ２００およびＳＧＳＮ１８０と通信する。ハンドオーバーは、ユーザ機器がレンジ内に入ることをフェムト基地局ＦＢＳ１が検出したきに、基地局ＢＳ１とフェムトセル基地局ＦＢＳ１との間で発生する。
【００３１】
図２は、フェムトセル基地局ＦＢＳ１をさらに詳細に示す。フェムト基地局ＦＢＳ１は、複数のアンテナ２００１から２００ｎを備える。複数のアンテナ２００１から２００ｎは、加重マトリクス２１０に結合される。加重マトリクス２１０は、ビームを望ましいサイズおよび形状に形成するために、アンテナ２００１から２００ｎの各々にアンテナ加重を適用する。ビームが形成される分解能はアンテナ２００１から２００ｎの数および構成に応じて異なることが理解されるであろう。各アンテナ加重は、ユーザ機器からの信号のアンテナ２００１から２００ｎの各々における受信信号強度および位相に基づく複素数である。
【００３２】
加重ジェネレータ２２０は、各アンテナ２００１から２００ｎにおける信号強度および位相情報から決定されたユーザ機器のビーム有効範囲ロケーションを形成するために、受信信号に基づいてアンテナ加重を生成する。ブロードキャスト・チャネルが使用するために生成されたアンテナ加重と、データ伝送中に使用するために生成されたアンテナ加重は、一般に異なる。データ伝送中に加重ジェネレータ２２０によって生成されるアンテナ加重は、アンテナ２００１から２００ｎの各々における受信信号強度および位相に対応し、ユーザ機器の周囲に可能な限り接近してデータ伝送ビームを形成しようとする。しかし、ブロードキャスト・チャネル・ビームのために加重ジェネレータ２２０によって生成されたアンテナ加重は、履歴データ伝送に基づいて、ユーザ機器が存在する可能性が高いと予想されるエリアにわたりビームを形成する。したがって、データ伝送ビームを形成するときに使用されるアンテナ加重が格納されうる加重ストレージ２３０は、ブロードキャスト・チャネル・ビームを形成するために使用される加重を決定するときに使用することができるように提供される。
【００３３】
図３は、フェムト基地局ＦＢＳ１の主要処理ステップを示す流れ図である。
【００３４】
ステップＳ１０において、処理は開始し、ステップＳ２０に進む。
【００３５】
ステップＳ２０において、フェムト基地局ＦＢＳ１の最初の初期化に続いて、またはユーザによるリセット要求に続いて、加重ストレージ２３０はクリアされ、加重ジェネレータ２２０はブロードキャスト・チャネルの所定のアンテナ加重を提供する。次いで、これらの所定の加重は、所定の初期形状およびサイズを初期設定として有するビームを形成する。たとえば、所定の加重は、最初に、ユーザの振る舞いに関する情報が収集できるまで初期通信可能範囲を提供するように、無指向性ブロードキャスト・チャネル・ビームをセットアップすることができる。次いで、処理はステップＳ３０に進む。
【００３６】
ステップＳ３０において、フェムト基地局ＦＳＢ１とのデータ伝送を実行しているアクティブなユーザ機器に応答して加重ジェネレータ２２０によって生成されたアンテナ加重は監視される。この配置において、そのようなデータ伝送はその後の使用に備えて加重ストレージ２３０に格納される。格納されるアンテナ加重の正確な特性は、フェムト基地局ＦＢＳ１に必須の感度および反応性、ならびに使用可能なリソースに応じて、実施態様ごとに異なる。たとえば、加重ジェネレータ２２０によって生成されたアンテナ加重は、加重ストレージ２３０に定期的に格納されてもよい。この定期的な格納は、フェムト基地局ＦＢＳ１内で使用可能な記憶容量に応じて、数ミリ秒ごとから数日ごとの間隔で行われてもよい。同様に、加重ジェネレータ２２０は、発生する完了したデータ伝送（たとえば、コール）ごとに平均アンテナ加重を決定し、その平均を加重ストレージ２３０に格納されるように提供することができる。いずれの特定の実施態様が使用されても、加重ストレージ２３０は、アクティブなユーザ機器とフェムト基地局ＦＢＳ１との間の履歴データ伝送に関連付けられているアンテナ加重の数を増大させ始める。時が経過すると加重ストレージ２３０は最終的に満杯になることがあり、最新のアンテナ加重を格納するために加重ストレージ２３０から最も古いアンテナ加重が廃棄され、その結果ユーザ機器の最新のロケーションに関する情報が格納される「先入れ先出し」ＦＩＦＯの配置が使用されてもよい。次いで、任意の導き出されたブロードキャスト・チャネル・アンテナ加重は、最新の情報に基づくことになる。伝送チャネルアンテナ加重が加重ストレージ２３０に格納されてしまうと、その情報はブロードキャスト・チャネルのアンテナ加重を決定するために使用されてもよく、したがってブロードキャスト・チャネル・ビームの形状またはサイズを変更するために使用されてもよい。ここでも同様に、加重ストレージ２３０によって格納された伝送チャネルアンテナ加重がブロードキャスト・チャネル・アンテナ加重を決定するためにどのように使用されるかは、フェムト基地局ＦＢＳ１に要求される特徴に応じて、実施態様ごとに異なる。次いで、処理はステップＳ４０に進む。
【００３７】
ステップＳ４０において、加重ジェネレータ２００は、ブロードキャスト・チャネルに使用されるアンテナ加重を決定するため、加重ストレージ２３０に格納されたアンテナ加重を参照する。単純化した実施態様において、加重ジェネレータ２２０は、加重ストレージ２３０に格納されたアンテナ加重を平均化して、ブロードキャスト・チャネルのアンテナ加重を決定する。その他の実施態様において、加重ジェネレータ２００は、所定数の最新のアンテナ加重のみを使用するか、または所定の期間内に格納されたアンテナ加重のみを使用する。そうすることで、ブロードキャスト・チャネル・ビームは確実に、直前にユーザ機器によって使用されたエリアの周囲に形成されるようになる。同様に、最新のアンテナ加重の影響を増大させて、最も古いアンテナ加重の影響を減少させるため、格納されたアンテナ加重に加重スキームが適用されてもよい。次いで、処理はステップＳ５０に進む。
【００３８】
ステップＳ５０において、加重ジェネレータ２２０は、ブロードキャスト・チャネル・ビームを形成するために、導き出されたチャネルアンテナ加重を加重マトリクスＳ１０に適用する。アクティブな使用のパターンは変化するので、ブロードキャスト・チャネル・ビームの形状もそれに応じて変化することが分かるであろう。
【００３９】
図４は、フェムト基地局ＦＢＳ１の操作をさらに詳細に示す。フェムト基地局ＦＢＳ１の最初の初期化の際に加重ストレージ２３０はクリアされ、加重ジェネレータ２００は所定の加重（この場合、１の値）を加重マトリクス２１０に適用するが、それにより無指向型ブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ａが形成される。図示されているように、ブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ａは建物１００を完全に網羅するが、さらにその境界をかなりの量超えて延びる。したがって、特に人口が密集した地域において、ブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ａは、他の建物に及び、おそらくは隣接するフェムトセルに干渉を生じ、マクロセル１０内の干渉を増大させることもある。
【００４０】
図５は、所定の時間が経過した後のフェムトセル基地局ＦＢＳ１によって生成された、修正または適合されたブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ｂを示す。図示されているように、ブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ｂは、ブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ａのフットプリントと比較してはるかに縮小されたフットプリントを有する。建物１００の付近に示される各クロスマークは、ユーザ機器とフェムト基地局ＦＢＳ１との間で発生したアクティブなのデータ伝送を表す。それらのアクティブなデータ伝送は各々、アンテナ加重が加重ストレージ２３０に格納されるという結果をもたらした。加重ストレージ２２０は、加重ストレージ２３０内に格納されているそれらのアンテナ加重を使用して、アクティブなデータ伝送の大部分のロケーションの周囲にさらに接近させてブロードキャスト・チャネル・ビームを生成する。図示されているように、これはブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ｂのフットプリントを制限し、それにより任意の隣接するフェムトセルの干渉を低減して、マクロセル１０内の全体的な干渉を低減する。ブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ｂのフットプリントは大幅に縮小されるが、ユーザ機器は引き続き、フェムト基地局ＦＢＳ１から応答が受信されるまでそのポーリング信号を繰り返し増大させることによって、このブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ｂの外側のフェムト基地局ＦＢＳ１との通信を確立することができる。また、信号マージンおよびユーザ機器の感度は、フェムト基地局ＦＢＳ１の付近であるがブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ｂのフットプリントの外側に位置しているときに引き続きユーザ機器によってブロードキャスト・チャネル２４０Ｂが検出されうるようになっている。
【００４１】
図６は、さらに時間が経過した後のさらに修正されたブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ｃを示す。図示されているように、追加のアクティブなデータ通信は建物の別の部分内で発生したものであり、それらの通信の伝送チャネルアンテナ加重は加重ストレージ２３０に格納されている。したがって、加重ジェネレータ２２０は、それらの追加のアンテナ加重に基づいてブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ｃを生成する。図示されているように、ブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ｃは建物１００の周囲にさらに密接に沿うようになり、それにより建物１００内を良好にカバーすることができ、しかも任意の他のフェムトセルの干渉またはマクロセル１０内の干渉を全体として最小化する。
【００４２】
図７は、さらなる所定の時間が経過した後のフェムト基地局ＦＢＳ１によって生成されたブロードキャスト・チャネル・ビーム２４０Ｃを示す。図示されているように、以前使用された建物１００の部分には最新のデータ伝送は発生していない。その代わり、最新のデータ伝送は、建物１００の別の部分および建物１００の外部の領域で発生している。したがって、加重ストレージ２３０によって格納されている最新の伝送アンテナ加重の平均値は結果として、建物１００のその別の部分をカバーするビームを形成するブロードキャストアンテナ加重をもたらす。
【００４３】
したがって、複数のアンテナ２００１から２００ｎを備えるフェムト基地局ＦＢＳ１を使用するフェムトセルは、マクロセルネットワークへの干渉を最小化するために、アクティブなユーザ機器へのビームを形成することができる。ユーザ機器からのフィードバックがないので通常は有向ビームを形成するのに十分な情報を持たない共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）のような、共通ブロードキャスト・チャネルは、他のデータ伝送から導かれた情報を使用することによって対象の通信可能範囲エリアにわたるビームを形成するアルゴリズムを使用することができる。したがって、対象の通信可能範囲エリアの外部に干渉を生じる無指向性ビームを常に使用するのではなく、共通チャネル向けに成形されたビームが形成される。共通チャネルの通信可能範囲は、繰り返し成形される。最初、無指向性ビームが使用される。ユーザがフェムト基地局ＦＢＳ１にコールするかまたは接続すると、ロケーションのアクティブなユーザへのビームを（各フェムトアンテナにおける受信信号強度および位相に基づいて）形成するために使用されるアンテナ係数（複素ベクトルＳｉによって表され、その次元はフェムト基地局アンテナの数と等しい）が格納される。対象の通信可能範囲エリア内のさまざまなロケーションからさらに多くのコールまたは接続が行われると、対象の通信可能範囲エリアのビームを形成するための共通チャネルアンテナ係数は、アンテナ係数の平均として導き出されてもよい。したがって、共通チャネル・ビームのアンテナ加重が実際の使用から導かれるということにより、共通制御チャネルの成形ビームが、建物の対象の通信可能範囲エリアに適合するように形成される。この手法は、マクロネットワークおよびその他のフェムトセルへの干渉を最小化する。
【００４４】
本発明の例示的な実施形態は、添付の図を参照して、本明細書において詳細に開示されてきたが、本発明が示される厳密な実施形態に限定されることはなく、さまざまな変更および修正が、添付の特許請求の範囲およびその等価物によって定義される本発明の範囲を逸脱することなく当業者によって実施されうることを理解されたい。
【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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