(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末との間で無線通信を行う複数の無線部と、前記複数の無線部を制御する制御部とを具備する分離型の無線基地局装置であって、
前記無線部は、
前記無線端末からの電波の状態を測定する測定手段と、
前記測定手段による測定結果を電波情報として前記制御部へ送信する送信手段と
を備え、
前記制御部は、
前記無線部からの前記電波情報に基づいて前記無線端末に対して複数の前記無線部を連携させて通信する連携通信を適用するか否かを決定する決定手段
を備えることを特徴とする無線基地局装置。
【請求項２】
前記測定手段は、前記電波の状態として、前記電波の受信電力と、前記電波の受信エラー発生数とを測定することを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項３】
前記連携通信を適用する場合に、
前記測定手段は、前記連携通信により得られる合成波の電波の状態を測定し、
前記決定手段は、前記合成波の電波情報に基づいて前記連携通信の適用を継続するか解除するかを評価すること
をさらに特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記評価の結果に基づいて別の無線部を用いて前記連携通信を適用するために、前記電波状態を再評価することをさらに特徴とする請求項３記載の無線基地局装置。
【請求項５】
無線端末との間で無線通信を行う複数の無線部と、前記複数の無線部を制御する制御部とを具備する分離型の無線基地局装置に用いられる無線通信方法であって、
前記無線部において、
前記無線端末からの電波の状態を測定し、
前記測定された結果を電波情報として前記制御部へ送信し、
前記制御部において、
前記無線部からの前記電波情報に基づいて前記無線端末に対して複数の前記無線部を連携させて通信する連携通信を適用するか否かを決定することを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
前記測定においては、前記電波の状態として、前記電波の受信電力と、前記電波の受信エラー発生数とを測定することを特徴とする請求項５記載の無線通信方法。
【請求項７】
前記連携通信を適用する場合に、
前記無線部は、前記連携通信により得られる合成波の電波の状態を測定し、
前記制御部は、前記合成波の電波情報に基づいて前記連携通信の適用を継続するか解除するかを評価すること
をさらに特徴とする請求項５記載の無線通信方法。
【請求項８】
前記制御部は、前記評価の結果に基づいて別の無線部を用いて前記連携通信を適用するために、前記電波状態を再評価することをさらに特徴とする請求項７記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線端末との間で無線通信を行う無線基地局装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＨＳシステムではマイクロセル方式を採っており、セル半径の小さい基地局を多数配置することで無線リソースを効率よく使って通信を行うことができる。近年では基地局の制御部と無線部を分離した分離型基地局が用いられており、無線部のみを増設することで通信エリアを広げている。また、一つの制御部で複数の無線部を収容することで各無線部を連携させることが容易であり、制御部と無線部の一体型では困難だった機能を実現できるようになっている。
【０００３】
上記連携を行い、微弱な電波状態の端末に対して通信品質を上げる技術として連携ＡＡＳ（Adaptive array Antenna System）がある。連携ＡＡＳでは端末が送信する電波を複数の無線部で受信する。各無線部の受信電波を制御部で合成することで通信品質を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３１９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、複数の無線部にて同一端末からの無線を受信すると無条件で連携ＡＡＳを行うため、実際には連携ＡＡＳが不要な場合、必要な場合など連携ＡＡＳが効果的に働く端末を決定することができなかった。連携ＡＡＳが不要な場合に連携ＡＡＳを行うと複数の無線部が使用されるため、無駄な無線リソースを使用することになる。また、連携ＡＡＳが必要な場合に連携ＡＡＳを行わないと通信品質を向上することができない。
【０００６】
本実施形態の目的は、効率的に通信品質を向上することができる無線基地局装置及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態に係る無線基地局装置は、無線端末との間で無線通信を行う複数の無線部と、前記無線部を制御する制御部とを具備する無線基地局装置であって、前記無線部は、前記無線端末からの電波の状態を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果を電波情報として前記制御部へ送信する送信手段とを備え、前記制御部は、前記無線部からの前記電波情報に基づいて前記無線端末に対して複数の前記無線部を連携させて通信する連携通信を適用するか否かを決定する決定手段を備えるものである。
【０００８】
本実施形態に係る無線通信方法は、無線端末との間で無線通信を行う複数の無線部と、前記無線部を制御する制御部とを具備する無線基地局装置に用いられる無線通信方法であって、前記無線部において、前記無線端末からの電波の状態を測定し、前記測定された結果を電波情報として前記制御部へ送信し、前記制御部において、前記無線部からの前記電波情報に基づいて前記無線端末に対して複数の前記無線部を連携させて通信する連携通信を適用するか否かを決定するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】無線部の受信電波状態の一例を示す図。
【図２】本実施形態に係る無線基地局装置の構成を示す図。
【図３】連携ＡＡＳ適用端末決定部の処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る無線基地局装置及び無線通信方法を説明する。
【００１１】
図１は、無線部の受信電波状態の一例を示す図である。無線部Ｒ１，Ｒ２にはそれぞれ端末から電波を受信できないエリアと受信電波状態の良くないエリアと受信電波状態の良いエリアの３つのエリアがある。無線部Ｒ１，Ｒ２は、後述する端末電波状態測定部を備えているため、上記３つのエリアを認識することができる。
【００１２】
端末Ａは、無線部Ｒ１，無線部Ｒ２共に電波状態は良くないエリアなので、無線部Ｒ１，Ｒ２で連携ＡＡＳを適用することで電波状態の改善を行う。端末Ｂは、無線部Ｒ２にとって電波状態の良いエリアなので、連携ＡＡＳを行う必要がなく、無線部Ｒ２のみを用いて通信を行うことで通信品質を確保できる。従って、無駄な無線リソースを使用せずに済む。端末Ｃは、無線部Ｒ１の受信電波が他の電波の干渉を受けてしまうエリアにある場合である。無線部Ｒ１のみを用いて通信を行った場合、端末Ｃからの電波の受信電力は強いが、電波の干渉により受信エラー数は高く通信品質が低い状態である。このため、端末Ｃは無線部Ｒ１，Ｒ２で連携ＡＡＳを適用し、電波の干渉の影響を抑え、通信品質の向上を行う。このように、本実施形態では、効率的に無線リソースを使用できるように連携ＡＡＳ適用端末を決定するものである。
【００１３】
（装置構成）  
図２は、本実施形態に係る無線基地局装置の構成を示したものである。
【００１４】
１つの制御部Ｇに対して複数個の無線部Ｒ１，Ｒ２が光ケーブル等で接続されている。端末Ａ，Ｂ，Ｃと無線部Ｒ１，Ｒ２は無線電波により通信を行う。
【００１５】
制御部Ｇは、連携ＡＡＳ適用端末決定部２１を備えている。無線部Ｒ１，Ｒ２は、電波受信部１１、端末電波状態測定部１２、及び電波情報送信部１３を備えている。端末電波状態測定部１２は受信電力測定部１２１とＦＥＲ測定部１２２とを備えている。受信電力測定部１２１は、端末Ａ，Ｂ，Ｃからの受信電波の状態の測定を行う。ＦＥＲ測定部１２２は、受信電波について他の電波干渉等による受信エラー発生数（例えば、フレームエラーレート）を測定する。電波情報送信部１３は、端末電波状態測定部１２による測定結果を電波情報として制御部Ｇへ送信する。
【００１６】
電波受信部１１で端末Ａ，Ｂ，Ｃからの電波を受信すると、端末電波状態測定部１２の受信電力測定部１２１、ＦＥＲ測定部１２２により電波状態を測定し、端末毎の電波状態の測定結果を電波情報として電波情報送信部１３へ送る。連携ＡＡＳ適用端末決定部２１は、電波情報送信部１３からの端末毎の電波情報を受信し、端末Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれに対して連携ＡＡＳを適用すべきかを決定する。連携ＡＡＳ適用端末決定部２１は連携ＡＡＳを適用すると決定した場合、複数の無線部Ｒ１，Ｒ２からの受信電波を合成する。連携ＡＡＳ適用端末決定部２１で連携ＡＡＳを適用しない決定がされた場合、受信電波の合成を行わず、また無線部の電波状態が良くない電波受信部１１に対してその端末の電波を受信しないように指示することで、無線リソースの節約を行う。
【００１７】
（連携ＡＡＳ適用端末決定処理）  
図３に連携ＡＡＳ適用端末決定部の処理を示すフローチャートを示す。
【００１８】
端末Ａに対する最も電波状態が良い無線部Ｒ１の電波情報をα、２番目に電波状態が良い無線部Ｒ２の電波情報をβとし、無線部Ｒ１と無線部Ｒ２で連携ＡＡＳを適用することで得られた合成波をγとする。
【００１９】
αに対して受信電力をαPr、フレームエラーレート（ＦＥＲ）をαFとし、同様にβについても受信電力をβPr、ＦＥＲをβF、γについてのＦＥＲをγFとする。
【００２０】
無線部Ｒ１が連携ＡＡＳを適用するための端末Ａの受信電力の閾値をＸPr、ＦＥＲ値の閾値をＸFとする。無線部Ｒ２が無線部Ｒ１との連携ＡＡＳを適用するための端末Ａの受信電力ＹPrとしＦＥＲ値はＹＦとする。また、連携ＡＡＳを効果的に働かせるため、ＹＰｒはＸＰｒに対しての割合が所定の閾値Ａ以上であること、ＦＥＲ値ＹＦはＸＦとの差が所定の閾値Ｂ以下になるように設定する。ＺＦは連携ＡＡＳ適用前後でのＦＥＲの比で、合成波の状態が良好かどうかを判断するための境界値である。λは連携ＡＡＳを適用した際に、改善されるべき電波状態の度合を示しており、λよりも改善されない場合は連携ＡＡＳを適用しないと判断するものとする。
【００２１】
以下、図３のフローチャートに従って説明する。連携ＡＡＳ適用端末決定部２１は、端末Ａの電波状態の評価を開始すると、各無線部Ｒ１，Ｒ２からの端末Ａの電波情報を収集し、その中で最も良い受信電力を持つ電波情報αを選択する（Ｓ１１）。
【００２２】
例えば、電波情報αを下記式で表わすことができる。下記式のように、受信電力（ＰＲ）、ＦＥＲ（Ｆ）についてそれぞれ基準値ＰＲＳ，ＦＳを設定し、基準値からの比をもとにスコアＰＲ／ＰＲＳ，Ｆ／ＦＳを求め、その２つのスコアに対して重み付けしたものの和によって各無線部Ｒ１，Ｒ２の電波状態を評価する。
【００２３】
α＝（ＰＲ／ＰＲＳ）×κ−（Ｆ／ＦＳ）×γ  
ＰＲ  ：受信電力  
ＰＲＳ：受信電力基準値  
Ｆ    ：ＦＥＲ  
ＦＳ  ：ＦＥＲ基準値  
κ、γ：各スコアの重み
αＰｒの評価値が閾値ＸＰｒ以下の場合は（Ｓ１１：ＮＯ）、電波状態が弱いために連携ＡＡＳの効果が十分に得られないため、連携ＡＡＳの適用を行わない（Ｓ１４）。αＰｒが閾値ＸＰｒよりも大きい場合は（Ｓ１１：ＹＥＳ）、次の処理（Ｓ１２）へ進む。
【００２４】
αＦが閾値ＸＦ以下のときは（Ｓ１２：ＮＯ）、無線部Ｒ１は受信電力も十分に高く、エラーレートは低く抑えられており良好な通信環境であると考えられるため、連携ＡＡＳを適用しないと判断する（Ｓ１４）。一方、αＦが閾値ＸＦより大きい場合は（Ｓ１２：ＹＥＳ）、受信電力は良いが、エラーレートが高いため、連携ＡＡＳを適用できる他の無線部がないかを探す（Ｓ１３）。
【００２５】
無線部Ｒ１の次に受信電力が高い無線部Ｒ２について、βＰｒが閾値ＹＰｒと比べ小さい場合は（Ｓ１５：ＮＯ）、連携ＡＡＳの効果はあまり得られないと判断し、連携ＡＡＳを適用しない（Ｓ１８）。一方、βＰｒがＹＰｒより大きい場合は（Ｓ１５：ＹＥＳ）、無線部Ｒ２のＦＥＲの評価へ処理を進める（Ｓ１６）。βＦと閾値ＹＦを比較し、βＦが閾値ＹＦ以上の場合は（Ｓ１６：ＮＯ）、無線部Ｒ２のエラーレートが高いため、連携ＡＡＳを使用しないことを決定する（Ｓ１８）が、βＦが閾値ＹＦより小さい場合は（Ｓ１６：ＹＥＳ）、無線部Ｒ１と無線部Ｒ２を使って連携ＡＡＳを試行する（Ｓ１７）。
【００２６】
連携ＡＡＳを試行して得られる合成波γのＦＥＲ値γＦが無線部Ｒ１のみでのαＦよりもλよりも改善されていない場合（Ｓ１９：ＮＯ）、連携ＡＡＳの効果が薄いため、先のＳ１７で試行した連携ＡＡＳを解除して無線部Ｒ１のみで通信を行う（Ｓ２１）。
【００２７】
γＦがαＦよりλ以上改善されており（Ｓ１９：ＹＥＳ）、γＦの値が閾値ＺＦより大きい場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）は十分な通信品質を得られない可能性があるため、これ以上連携ＡＡＳの組合せを試行せず、無線部Ｒ１と無線部Ｒ２を用いて通信を行う（Ｓ２３）。γＦの値が閾値ＺＦ以下の場合（Ｓ２０：ＮＯ）はさらに別の無線部（例えば、次に電波状態の良い無線部）を用いて連携ＡＡＳを適用するために、別の無線部の組合せを試行し電波状態の再評価を行う（Ｓ２２）。再評価されたγが十分な通信品質を確保できていれば、その時点での連携ＡＡＳを継続して通信を行う。
【００２８】
以上述べたように、本実施形態では、連携ＡＡＳが効果的に働くエリア、効果的に働かないエリアを適切に判断した上で、連携ＡＡＳを適用するようにしている。このようにすることで、無線リソースを無駄に使用することがなくなり、効率的に通信品質を向上することが可能となる。
【００２９】
なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
Ｒ１，Ｒ２…無線部、１１…電波受信部、１２…端末電波状態測定部、１２１…受信電力測定部、１２２…ＦＥＲ測定部、１３…電波情報送信部、Ｇ…制御部、２１…連携ＡＡＳ適用端末決定部。
【図１】
0005296127.tif 000002
【図２】
0005296127.tif 000003
【図３】
0005296127.tif 000004