(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナポートを持つ基地局装置と、複数のアンテナを持つ端末と、複数の分配装置を空間的に分散配置して分配装置のアンテナと基地局装置のアンテナポートの接続を上り下り通信で切り替えるアンテナスイッチを備えた分散アンテナシステムにおいて、
前記基地局装置は、
上り下り通信のトラフィック情報を収集するトラフィック情報収集部と、
分散アンテナから端末のアンテナまでの無線伝搬チャネルの情報を収集するチャネル情報収集部と、
前記トラフィック情報収集部及び前記チャネル情報収集部からの情報に基づき、ひとつの端末との通信に複数のアンテナを用いる第１通信と、ひとつの端末との送信又は受信にひとつのアンテナを用いる第２通信との切り替え判定を行う切替判定部と
を備え、
前記切替判定部は、
端末のトラフィック量が予め定められた第１閾値以上でない場合には、第２通信を行うこととし、
端末のトラフィック量が第１閾値以上の場合には、
端末が第１の通信の適用中であり、且つ、現在のアンテナの組み合わせによる通信速度又はスループットが予め定められた第２閾値以上である場合、第１の通信を適用するという第１判定を行い、
端末が第１の通信の適用中であり且つ現在のアンテナの組み合わせによる通信速度又はスループットが予め定められた第２閾値以上でない場合、又は、端末が第１の通信の適用中でない場合、
（ｉ）複数のアンテナを組み合わせた場合に通信速度又はスループットが、予め定められた第３閾値以上であれば第１通信を適用し、第３閾値以上でなければ第２通信を適用するという第２判定を行う、又は、
（ｉｉ）該端末が利用しているアンテナを利用している他の端末の端末数が、第４閾値以上であれば第１通信を適用し、第４閾値以上でなければ第２通信を適用するという第３判定を行う
ことを特徴とする分散アンテナシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の分散アンテナシステムにおいて、
前記第２判定において、
分散アンテナシステムの各アンテナと端末の間のチャネル情報（ＣＳＩ）から、各アンテナのチャネル容量を算出し、
算出したチャネル容量に基づいて、各アンテナの見込み通信速度又はスループットを推定し、
全アンテナを対象として、見込み通信速度又はスループットの速いアンテナ順にリストアップし、
そのリスト上位Ｎ組（Ｎは、１以上の整数）のアンテナを組み合わせた場合、見込み通信速度又はスループットが、前記第３閾値以上である場合は第１通信を適用し、前記第３閾値以上でないである場合は第２通信を適用する
ことを特徴とする分散アンテナシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の分散アンテナシステムにおいて、
Ｎは、予め定められた固定値、又は、通信速度又はスループットが所定閾値以上のアンテナ数であることを特徴とする分散アンテナシステム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の分散アンテナシステムにおいて、
前記第２判定により前記端末が第１通信を適用するとした場合に、第２通信を適用している他の端末が別のアンテナを選択するかどうかをさらに判断して最適なアンテナを選び直すことを特徴とする分散アンテナシステム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の分散アンテナシステムにおいて、
前記第２判定により前記端末が第１通信を適用するとした場合に、
第１通信をする端末が利用するアンテナに繋がっている第２通信を行っている他の端末を選択し、
前記他の端末と各アンテナ間のＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）又はＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を測定し、
該ＣＩＮＲ又はＳＮＲが閾値以上かを判別し、
該ＣＩＮＲ又はＳＮＲが閾値以上であれば、現在のアンテナを継続使用し、一方、
該ＣＩＮＲ又はＳＮＲが閾値以上でなければ、第２通信をしている他の端末にとってＣＩＮＲ又はＳＮＲが最も良い又は所定値より良いアンテナを再選択する
ことを特徴とする分散アンテナシステム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の分散アンテナシステムにおいて、
前記基地局装置は、
アンテナ切替用リファレンス信号を各アンテナから送信し、
各アンテナが端末から受信したＣＳＩ又はＳＮＲに基づいて、各アンテナの通信速度又はスループットを計算する
ことを特徴とする分散アンテナシステム。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載の分散アンテナシステムにおいて、
前記基地局装置は、
各アンテナが端末から受信したサウンディング信号又は他の参照信号からチャネル推定処理を行うことでチャネル情報（ＣＳＩ）又はＳＮＲを求め、
求めたＣＳＩ又はＳＮＲに基づいて、各アンテナの通信速度又はスループットを計算する
ことを特徴とする分散アンテナシステム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の分散アンテナシステムにおいて、
前記第１通信は、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）であり、
前記第２通信は、ＳＩＳＯ（Ｓｉｇｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）通信もしくはＳＩＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）である
ことを特徴とする分散アンテナシステム。
【請求項９】
複数のアンテナポートを持つ基地局装置と、複数のアンテナを持つ端末と、複数の分配装置を空間的に分散配置して分配装置のアンテナと基地局装置のアンテナポートの接続を上り下り通信で切り替えるアンテナスイッチを備えた分散アンテナシステムにおける前記基地局装置であって、
上り下り通信のトラフィック情報を収集するトラフィック情報収集部と、
分散アンテナから端末のアンテナまでの無線伝搬チャネルの情報を収集するチャネル情報収集部と、
前記トラフィック情報収集部及び前記チャネル情報収集部からの情報に基づき、ひとつの端末との通信に複数のアンテナを用いる第１通信と、ひとつの端末との送信又は受信にひとつのアンテナを用いる第２通信との切り替え判定を行う切替判定部と
を備え、
前記切替判定部は、
端末のトラフィック量が予め定められた第１閾値以上でない場合には、第２通信を行うこととし、
端末のトラフィック量が第１閾値以上の場合には、
端末が第１の通信の適用中であり、且つ、現在のアンテナの組み合わせによる通信速度又はスループットが予め定められた第２閾値以上である場合、第１の通信を適用するという第１判定を行い、
端末が第１の通信の適用中であり且つ現在のアンテナの組み合わせによる通信速度又はスループットが予め定められた第２閾値以上でない場合、又は、端末が第１の通信の適用中でない場合、
（ｉ）複数のアンテナを組み合わせた場合に通信速度又はスループットが、予め定められた第３閾値以上であれば第１通信を適用し、第３閾値以上でなければ第２通信を適用するという第２判定を行う、又は、
（ｉｉ）該端末が利用しているアンテナを利用している他の端末の端末数が、第４閾値以上であれば第１通信を適用し、第４閾値以上でなければ第２通信を適用するという第３判定を行う
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項１０】
複数のアンテナポートを持つ基地局装置と、複数のアンテナを持つ端末と、複数の分配装置を空間的に分散配置して分配装置のアンテナと基地局装置のアンテナポートの接続を上り下り通信で切り替えるアンテナスイッチを備えた分散アンテナシステムにおけるアンテナ選択制御方法であって、
前記基地局装置は、
上り下り通信のトラフィック情報を収集するトラフィック情報収集部と、
分散アンテナから端末のアンテナまでの無線伝搬チャネルの情報を収集するチャネル情報収集部と、
前記トラフィック情報収集部及び前記チャネル情報収集部からの情報に基づき、ひとつの端末との通信に複数のアンテナを用いる第１通信と、ひとつの端末との送信又は受信にひとつのアンテナを用いる第２通信との切り替え判定を行う切替判定部と
を備え、
前記切替判定部は、
端末のトラフィック量が予め定められた第１閾値以上でない場合には、第２通信を行うこととし、
端末のトラフィック量が第１閾値以上の場合には、
端末が第１の通信の適用中であり、且つ、現在のアンテナの組み合わせによる通信速度又はスループットが予め定められた第２閾値以上である場合、第１の通信を適用するという第１判定を行い、
端末が第１の通信の適用中であり且つ現在のアンテナの組み合わせによる通信速度又はスループットが予め定められた第２閾値以上でない場合、又は、端末が第１の通信の適用中でない場合、
（ｉ）複数のアンテナを組み合わせた場合に通信速度又はスループットが、予め定められた第３閾値以上であれば第１通信を適用し、第３閾値以上でなければ第２通信を適用するという第２判定を行う、又は、
（ｉｉ）該端末が利用しているアンテナを利用している他の端末の端末数が、第４閾値以上であれば第１通信を適用し、第４閾値以上でなければ第２通信を適用するという第３判定を行う
ことを特徴とするアンテナ選択制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散アンテナシステム、基地局装置、アンテナ選択制御方法に係り、特に、ＤＡＳ（分散アンテナシステム）スイッチを用いたＭＩＭＯ向けの分散アンテナシステム、基地局装置、アンテナ選択制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波が届きにくい建物内部の無線環境をよくするために、アンテナを建物内部に分散配置する分散アンテナシステム（ＤＡＳ：  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｓｙｓｔｅｍ）が知られている。従来の分散アンテナシステムでは、基地局装置から漏洩同軸ケーブルを引きまわして、敷設したケーブルの周囲に電波を輻射する方法が知られている。また、基地局装置が入出力するアナログ伝送信号を分岐結合する装置を介して複数のアンテナに同軸ケーブルで分配する方法が知られている。従来の分散アンテナシステムにおいては、基地局装置の入出力信号を複数のアンテナに分配しているため、すべてのアンテナから同じ信号が入出力されている。近年、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）といった高速無線通信インフラが整備されようとしている。これらの通信方式では、周波数利用効率向上の観点から、複数アンテナからデータを送信して複数アンテナで受信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）技術が採用されている。このＭＩＭＯ技術では、複数のアンテナから異なる信号を送受信することが必要となるため、分散アンテナシステムにおいても複数のアンテナから異なる信号を送受信することが求められている。
【０００３】
ＭＩＭＯ技術を分散アンテナシステムに適用する場合の背景技術として、特開２０１０−０６８４９６（特許文献１）がある。この文献には、「端末の電力測定部が、分散アンテナシステムの各アンテナから送信されているパイロット信号の受信電力を長期間測定する。端末は、受信電力が強い所定数個のアンテナを通信アンテナ候補として選択し通信アンテナ候補及びそれに対応する受信電力を無線基地局装置に通知する。端末のチャネル推定部は、無線基地局装置から、通信可能アンテナとそれに付与されるアンテナインデックス情報とを受信して、通信可能なアンテナに関してチャネル推定を行う。ＭＩＭＯ通信を行うためには基地局装置の送信信号に対して演算を行うプリコーディングマトリクスを決定する必要があるが、端末のチャネル推定に基づいて通信可能なアンテナに関するプリコーディングマトリックスインデックス（ＰＭＩ）を求め、アンテナインデックス情報を使って無線基地局装置に通信して通知することによって、データ通信を実行するアンテナ毎の位相回転量、電力比率等を制御する。」  ことが開示されている。
【０００４】
また、特開２００７−５３７６８号公報（特許文献２）がある。この文献には、「無線アクセスユニットからの上り情報を推定することにより、各無線アクセスユニットと該ユーザ間の距離減衰を取得し、距離減衰を取得する。距離減衰推定器は、各距離減衰及び無線アクセスユニットの番号を対応付けて記憶する。リソース割当器は、前記記憶された距離減衰及び無線アクセスユニットの番号に基づいて、該ユーザが採用する無線アクセスユニットを含むリソース割当情報を取得する。送信処理器は、前記リソース割当情報に基づいて、該ユーザデータに対して、対応する送信信号処理を行い、該ユーザが採用する無線アクセスユニットの各無線アクセスユニットに対するベースバンド信号ストリームを生成する。無線アクセスユニット選択器は、前記リソース割当情報に基づいて、中央処理ユニットに接続されたすべての無線アクセスユニットから、対応する無線アクセスユニットを選択して、前記送信処理器により処理された各ベースバンド信号ストリームを送信する。そして、無線アクセスユニット選択器から出力したベースバンド信号ストリームに対してそれぞれアップコンバート処理を行い、アップコンバート処理後のベースバンド信号ストリームを、下り情報として、伝送リンクを介して、それぞれ対応する無線アクセスユニットへ送信する」ことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０６８４９６号公報
【特許文献２】特開２００７−０５３７６８号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｐｏ．ｇｏ．ｊｐ／ｓｈｉｒｙｏｕ／ｓ＿ｓｏｎｏｔａ／ｈｙｏｕｊｕｎ＿ｇｉｊｕｔｓｕ／ｍｉｍｏ／１−２−２．ｐｄｆ＃ｐａｇｅ＝１
【非特許文献２】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｐｏ．ｇｏ．ｊｐ／ｓｈｉｒｙｏｕ／ｓ＿ｓｏｎｏｔａ／ｈｙｏｕｊｕｎ＿ｇｉｊｕｔｓｕ／ｍｉｍｏ／１−２−２．ｐｄｆ＃ｐａｇｅ＝３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の分散アンテナシステム（以下、ＤＡＳ）において、すべてのアンテナから同一の無線信号が送信されるように運用すると、エリアを広くカバーするメリットがある一方で、ある特定の端末にのみ送信すればよい信号を不要なアンテナから送信することになる。また、ある特定の端末がＭＩＭＯ通信を行う場合において、上述の特開２０１０−０６８４９６（特許文献１）を適用した場合、ＭＩＭＯ通信用のアンテナが選択されても、それ以外のアンテナを通信に用いるかどうかについての開示がなされていない。ＭＩＭＯ通信以外のアンテナは干渉となるため、用いないことが考えられるが、ある程度、離れたアンテナであれば他のユーザに向けての通信が可能な場合もある。また、特許文献１では、ＭＩＭＯ通信を常にすることを前提としており、ＰＭＩの情報を端末から基地局に常にフィードバックする必要がある。もし、端末と基地局間の通信トラフィック量が少ないときは、ＭＩＭＯ通信を行わずに１本の送受信アンテナでＳＩＳＯ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）通信もしくはＳＩＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）通信をしていれば十分であり、ＭＩＭＯ通信を続けるとＰＭＩフィードバックのために無線リソースを消費したり、複数アンテナに対するチャネル推定処理など不必要な信号処理を行うことになる。
【０００８】
また、前記の特許文献２では、端末と基地局の間の距離減衰を基準としてアンテナ等の物理リソースを選択することが開示されている。これによれば、端末に近いアンテナが選ばれることになるが、ＭＩＭＯ通信で例えば２本のアンテナを選択した場合、端末と選ばれた２本のアンテナの距離減衰が小さくても、相関の高い無線伝搬路であればＭＩＭＯ通信として効果を発揮できない場合がある。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑み、端末のトラフィックの大きさに応じてＭＩＭＯ通信、ＳＩＳＯ通信、ＳＩＭＯ通信等の通信方式を最適に選択することを可能とし、常にＭＩＭＯ通信等の複数アンテナを用いる通信を行う場合に比べてＰＭＩ情報などのフィードバックによる無線リソースの消費を節約することを可能とし、及び／又は、効率的な無線通信を実現することを目的とする。また、本発明は、ＳＩＳＯ通信やＳＩＭＯ通信等のひとつのアンテナを送信又は受信に用いる通信を行う端末を選ぶことによって、トラフィックに応じて必要な信号処理量とし、常にＭＩＭＯ通信等の複数アンテナを用いる通信を行う場合に比べて端末の消費電力を低減することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、ＭＩＭＯ通信等の複数アンテナを用いる通信を行うために、無線伝搬チャネル情報に基づいてアンテナを再選択するため、ＭＩＭＯ通信等の複数アンテナを用いる通信で効果を発揮することのできるアンテナを選択することを目的とする。
また、本発明によれば、ある特定の端末がＭＩＭＯ通信等の複数アンテナを用いる通信を行うことになった場合には、ＭＩＭＯ通信の複数アンテナを用いる通信で用いるアンテナを共用する端末でＳＩＳＯ通信やＳＩＭＯ通信等のひとつのアンテナを送信又は受信に用いる通信を行っている端末への干渉の影響を考慮し、信号対干渉雑音電力比が大きな品質のよいアンテナを再選択することによって、システム全体のスループットを向上することを目的とする
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、上記課題を解決するために、例えば、基地局と端末の間のトラフィック情報を用いて、トラフィックが小さい場合はＳＩＳＯ通信、もしくはＳＩＭＯ通信を行い、トラフィックが大きい場合はＭＩＭＯ通信をすべきかどうか判定を行い、基地局の分散アンテナと端末のアンテナ間の無線伝搬チャネル情報を用いてＭＩＭＯ通信として効果が発揮できるアンテナを選択する分散アンテナシステムを提供する。また、ＭＩＭＯ通信を行うことによって、アンテナの選択が変わるため、ＳＩＳＯ通信やＳＩＭＯ通信を行っている端末への干渉影響を考慮して、ＳＩＳＯ通信やＳＩＭＯ通信を行っている端末にとって最適なアンテナを再選択することを特徴とすることができる。
【００１２】
本発明における分散アンテナシステムでは、例えば、複数のアンテナポートを持つ基地局装置と、複数のアンテナを持つ端末と、複数の分配装置を空間的に分散配置して分配装置のアンテナと基地局装置のアンテナポートの接続を上り下り通信で切り替えるアンテナスイッチとを備えており、基地局装置では、上り下り通信のトラフィック情報を収集する手段と、分散アンテナから端末のアンテナまでの無線伝搬チャネルの情報を収集する手段と、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）通信を行うか否かを判定する手段と、ある端末がＭＩＭＯ通信を行うとした場合に、ＳＩＳＯ（Ｓｉｇｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）通信もしくはＳＩＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）通信をしている端末のアンテナを選択する手段を有し、端末のトラフィック量がある閾値以上でない場合には、トラフィック量の大きさによってＳＩＳＯ通信、もしくはＳＩＭＯ通信を行うこととし、端末のトラフィック量が閾値以上の場合には、ＭＩＭＯ通信を行うかどうかを判定して、もし、前記端末がＭＩＭＯ通信を行うとした場合に、他のＳＩＳＯ通信もしくはＳＩＭＯ通信を行っている端末が別のアンテナを選択するかどうかを判断して最適なアンテナを選び直すことを特徴とすることができる。
【００１３】
上記のＭＩＭＯ通信を行うか否かを判定する手段においては、端末のトラフィックがある閾値を超えた場合、分散アンテナシステムの各アンテナと端末の間のチャネル情報（ＣＳＩ）から、各アンテナのチャネル容量を算出して、各アンテナの見込み通信速度を推定し、全アンテナを対象として、見込み通信速度の速いアンテナ順にリストアップし、そのリスト上位Ｎ組のアンテナを組み合わせた場合に、見込み通信速度が閾値以上となる場合にＭＩＭＯを適用し、当該リスト上位Ｎ組のアンテナを組み合わせた場合、見込み推定速度が閾値未満である場合はＭＩＭＯを適用しない。これによって、チャネル情報に基づいてＭＩＭＯ通信の効果が発揮できる場合にのみＭＩＭＯ通信を行うことになる。
【００１４】
なお、チャネル容量の計算は、例えば、非特許文献１及び２に記載の計算式を参照するものとする。
もしくは、上記のＭＩＭＯ通信を行うか否かを判定する手段において、端末のトラフィックがある閾値を超えた場合に、その端末が利用しているアンテナを利用している他の端末数が閾値以上の場合に、ＭＩＭＯ通信を行うものとし、他の端末数が閾値以上でない場合にはＭＩＭＯ通信を行わなくてもよい。
【００１５】
また、上記で、ある特定の端末がＭＩＭＯ通信を行うと決定した場合に、ＳＩＳＯ通信もしくはＳＩＭＯ通信をしている端末のアンテナを選択する手段において、ＭＩＭＯ通信をする端末が利用するアンテナに繋がっているその他のＳＩＳＯもしくはＳＩＭＯ通信を行っている端末を選択し、前記端末と各アンテナ間のＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を測定し、当該ＣＩＮＲが閾値以上のアンテナに対して、ＳＩＳＯもしくはＳＩＭＯ通信をしている端末にとってＣＩＮＲが最も良いアンテナを再選択することができる。
ＣＩＮＲは、例えば、ＣＳＩを取得後、そのタイミングでその都度ＣＩＮＲを計算するものとする。なお、ＣＩＮＲ以外のパラメータとして、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）がアンテナ再選択に使用される場合もある。
【００１６】
本発明の第１の解決手段によると、
複数のアンテナポートを持つ基地局装置と、複数のアンテナを持つ端末と、複数の分配装置を空間的に分散配置して分配装置のアンテナと基地局装置のアンテナポートの接続を上り下り通信で切り替えるアンテナスイッチを備えた分散アンテナシステム、及び、アンテナ選択制御方法であって、
前記基地局装置は、
上り下り通信のトラフィック情報を収集するトラフィック情報収集部と、
分散アンテナから端末のアンテナまでの無線伝搬チャネルの情報を収集するチャネル情報収集部と、
前記トラフィック情報収集部及び前記チャネル情報収集部からの情報に基づき、ひとつの端末との通信に複数のアンテナを用いる第１通信と、ひとつの端末との送信又は受信にひとつのアンテナを用いる第２通信との切り替え判定を行う切替判定部と
を備え、
前記切替判定部は、
端末のトラフィック量が予め定められた第１閾値以上でない場合には、第２通信を行うこととし、
端末のトラフィック量が第１閾値以上の場合には、
端末が第１の通信の適用中であり、且つ、現在のアンテナの組み合わせによる通信速度又はスループットが予め定められた第２閾値以上である場合、第１の通信を適用するという第１判定を行い、
端末が第１の通信の適用中であり且つ現在のアンテナの組み合わせによる通信速度又はスループットが予め定められた第２閾値以上でない場合、又は、端末が第１の通信の適用中でない場合、
（ｉ）複数のアンテナを組み合わせた場合に通信速度又はスループットが、予め定められた第３閾値以上であれば第１通信を適用し、第３閾値以上でなければ第２通信を適用するという第２判定を行う、又は、
（ｉｉ）該端末が利用しているアンテナを利用している他の端末の端末数が、第４閾値以上であれば第１通信を適用し、第４閾値以上でなければ第２通信を適用するという第３判定を行う
ことを特徴とする分散アンテナシステム、及び、アンテナ選択制御方法が提供される。
【００１７】
本発明の第２の解決手段によると、
複数のアンテナポートを持つ基地局装置と、複数のアンテナを持つ端末と、複数の分配装置を空間的に分散配置して分配装置のアンテナと基地局装置のアンテナポートの接続を上り下り通信で切り替えるアンテナスイッチを備えた分散アンテナシステムにおける前記基地局装置であって、
上り下り通信のトラフィック情報を収集するトラフィック情報収集部と、
分散アンテナから端末のアンテナまでの無線伝搬チャネルの情報を収集するチャネル情報収集部と、
前記トラフィック情報収集部及び前記チャネル情報収集部からの情報に基づき、ひとつの端末との通信に複数のアンテナを用いる第１通信と、ひとつの端末との送信又は受信にひとつのアンテナを用いる第２通信との切り替え判定を行う切替判定部と
を備え、
前記切替判定部は、
端末のトラフィック量が予め定められた第１閾値以上でない場合には、第２通信を行うこととし、
端末のトラフィック量が第１閾値以上の場合には、
端末が第１の通信の適用中であり、且つ、現在のアンテナの組み合わせによる通信速度又はスループットが予め定められた第２閾値以上である場合、第１の通信を適用するという第１判定を行い、
端末が第１の通信の適用中であり且つ現在のアンテナの組み合わせによる通信速度又はスループットが予め定められた第２閾値以上でない場合、又は、端末が第１の通信の適用中でない場合、
（ｉ）複数のアンテナを組み合わせた場合に通信速度又はスループットが、予め定められた第３閾値以上であれば第１通信を適用し、第３閾値以上でなければ第２通信を適用するという第２判定を行う、又は、
（ｉｉ）該端末が利用しているアンテナを利用している他の端末の端末数が、第４閾値以上であれば第１通信を適用し、第４閾値以上でなければ第２通信を適用するという第３判定を行う
ことを特徴とする基地局装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、端末のトラフィックの大きさに応じてＭＩＭＯ通信、ＳＩＳＯ通信、ＳＩＭＯ通信等の通信方式を最適に選択することが可能となり、常にＭＩＭＯ通信等の複数アンテナを用いる通信を行う場合に比べてＰＭＩ情報などのフィードバックによる無線リソースの消費を節約することが可能であり、及び／又は、効率的な無線通信を実現することができる。また、本発明によれば、ＳＩＳＯ通信やＳＩＭＯ通信等のひとつのアンテナを送信又は受信に用いる通信を行う端末を選ぶことによって、トラフィックに応じて必要な信号処理量となり、常にＭＩＭＯ通信等の複数アンテナを用いる通信を行う場合に比べて端末の消費電力を低減することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、ＭＩＭＯ通信等の複数アンテナを用いる通信を行うために、無線伝搬チャネル情報に基づいてアンテナを再選択するため、ＭＩＭＯ通信等の複数アンテナを用いる通信で効果を発揮することのできるアンテナを選択することができる。
また、本発明によれば、ある特定の端末がＭＩＭＯ通信等の複数アンテナを用いる通信を行うことになった場合には、ＭＩＭＯ通信の複数アンテナを用いる通信で用いるアンテナを共用する端末でＳＩＳＯ通信やＳＩＭＯ通信等のひとつのアンテナを送信又は受信に用いる通信を行っている端末への干渉の影響を考慮し、信号対干渉雑音電力比が大きな品質のよいアンテナを再選択することによって、システム全体のスループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ＤＡＳの構成例である。
【図２】ＤＡＳの他の構成例（ＤＡＳ−ＳＷから直接アンテナを分配）である。
【図３】基地局の構成ブロック図の例である。
【図４】ＤＡＳスイッチ構成ブロックの例である。
【図５】基地局内ＭＩＭＯ切替判定部のフローチャート例（その１）である。
【図６】基地局内トラフィック情報収集部におけるトラフィック量判定図の例である。
【図７】基地局内ＭＩＭＯ切替判定部のフローチャート例（その２）である。
【図８】ＤＡＳスイッチの例である。
【図９】ＤＡＳスイッチ例（ＳＩＳＯ時）である。
【図１０】ＤＡＳスイッチ例（ＭＩＭＯ時）である。
【図１１】端末が１台の場合のシーケンスの例である。
【図１２】ＤＡＳスイッチ実施の形態（ＳＩＭＯ時）である。
【図１３】ＤＡＳスイッチ実施の形態（ＭＩＭＯ時）である。
【図１４】ＤＡＳスイッチ実施の形態（複数台ＳＩＭＯ時）である。
【図１５】ＤＡＳスイッチ実施の形態（ＭＩＭＯ、ＳＩＳＯ共存時）である。
【図１６】端末が複数台の場合のシーケンスの例である。
【図１７】ＤＡＳスイッチ実施の形態（その３）である。
【図１８】基地局内ＭＩＭＯ切替判定部のフローチャートの例（その３）である。
【図１９】基地局内ＭＩＭＯ切替判定部のフローチャートの例（その６）である。
【図２０】チャネル情報（ＣＳＩ）のデータベース配列である。
【図２１】基地局内ＭＩＭＯ切替判定部のフローチャートの例（その４）である。
【図２２】基地局内ＭＩＭＯ切替判定部のフローチャートの例（その５）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明における実施の形態について説明する。
Ａ．実施の形態１
１．システム構成
図１に、本実施の形態におけるＤＡＳの構成例を示す。ダウンリンクについて、高速バックホールからのデータ信号は、高速バックホール回線終端装置１００を経由し、基地局装置１０１で無線通信方式に従った符号化・変調・増幅等の処理が行われる。ＤＡＳスイッチ１０２は、入力端は基地局装置１０１のアンテナポートと接続され、出力端はＤＡＳ親機１０３に接続されており、基地局装置１０１のアンテナポートと分散アンテナシステムのアンテナ間をスイッチによって切替制御が行われる。ＤＡＳ親機１０３で終端・中継された信号は、建物の各階に設置されたＤＡＳ子機１０４ａ〜１０４ｃへ中継され、ＤＡＳスイッチ１０２の切替制御に従って、分配装置１０５ａ〜１０５ｉへ信号が送信される。その後、分配装置１０５ａ〜１０５ｉ内の各アンテナから適宜、データ信号が送信される。アップリンクについては、上記と逆の過程となる。図１のＤＡＳスイッチは、基地局装置とＤＡＳ親機の間に設置する形態であるが、ＤＡＳスイッチのその他の形態としては、基地局装置内に組み込むものや、ＤＡＳ親機内に組み込まれている場合がある。
【００２２】
図２に、ＤＡＳの他の構成例を示す。図２は、図１の構成例で想定した建物よりも小規模な場合におけるＤＡＳの構成例である。ダウンリンクについて、高速バックホール回線からのデータ信号が、高速バックホール回線終端装置２００、基地局装置２０１を経由する部分は図１と同様であるが、図１と異なる部分は、ＤＡＳスイッチ２０２が直接アンテナ２０３ａ〜２０３ｈへ直接接続されていることである。この場合、ＤＡＳスイッチ２０２は切替制御のみならず、図１のＤＡＳ親機１０３の機能である信号終端・中継等の機能を有する場合もある。アップリンクについては、上記と逆の過程となる。
【００２３】
図３に、基地局構成ブロック図の例を示す。基地局３００は、大きく、基地局と高速バックバックホール間のデータの送受信経路となる高速バックホール回線３０１と、バックホール回線を終端するバックホール回線インタフェース３０２と、制御部３０７と、信号の生成、変調、増幅およびその他信号処理を行うベースバンド／ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部３０９と、ＲＦ外部インタフェース３１３と、アンテナポート３１４を備える。制御部３０７では、データのトラフィック情報を収集するトラフィック情報収集部３０３と、トラフィック情報のデータベースであるトラフィック情報３０４と、スイッチの切替制御やＭＩＭＯ等の通信に必要なチャネル情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を収集するチャネル情報収集部３０５と、チャネル情報のデータベースであるチャネル情報３０６と、トラフィック情報３０４及びチャネル情報３０６を利用してＭＩＭＯを実施するか否かを判定するＭＩＭＯ切替判定部３０７と、ＭＩＭＯ切替判定部３０７で決定されたフローに従って、スイッチ切替を制御するための信号処理を行う制御信号処理部３０８を備える。ベースバンド／ＲＦ部３０９は、ベースバンド信号処理及びＲＦ信号処理以外に、アンテナ切替用やＭＩＭＯ通信用のリファレンス信号生成３１０と、ＳＩＳＯ信号処理３１１と、ＭＩＭＯ信号処理３１２の機能が含まれる。ベースバンド／ＲＦ部３０９で処理された信号はＲＦ信号へ変調・増幅された後、ＲＦ外部インタフェース３１３を経由し、アンテナポート３１４から送信される。ここで、本発明に係る全ての実施の形態において、トラフィックとはダウンリンクにおけるトラフィック量を指すが、別の形態として、アップリンクのトラフィック量の場合もある。また、ＳＩＳＯ信号処理３１１では、受信にダイバーシティ受信を考慮して複数のアンテナで受信するＳＩＭＯ信号処理３１１であってもよい。
【００２４】
図４に、ＤＡＳスイッチ構成ブロック図の例を示す。ＤＡＳスイッチ３１５は、基地局アンテナポートと接続される入力ポート３１６と、基地局からのスイッチ切替制御信号を処理する制御部３１７と、制御部３１７の制御に従って切替を行うスイッチ３１８と、ＤＡＳ親機もしくはＤＡＳアンテナと接続される出力ポート３１９を備える。
【００２５】
２．ＭＩＭＯ切替判定フロー
図５に、基地局内ＭＩＭＯ切替判定部のフローチャート例（その１）を示す。このフローチャートは、図３の基地局３００内のＭＩＭＯ切替判定部３０７の内部処理を説明するものであり、ある特定の端末１台にフォーカスしたものである。端末へのトラフィックがある閾値を超えた場合（Ｓｔｅｐ１）、各チャネル情報（ＣＳＩ）から、各ＤＡＳアンテナのチャネル容量を計算する（Ｓｔｅｐ２）。このＣＳＩは、アンテナ切替用として用いられる。次に、計算されたチャネル容量に基づき、各アンテナの見込み通信速度を推定する。見込み通信速度は、例えば、チャネル容量からそのアンテナにつながっている端末数で除したもの等から算定される。その後、全アンテナを対象として、見込み通信速度の速いアンテナ順にリストアップを実施する（Ｓｔｅｐ４）。さらに、そのリスト上位Ｎ組のアンテナを組合せた場合、見込み通信速度が閾値以上である場合（Ｓｔｅｐ５）、ＭＩＭＯ適用（Ｓｔｅｐ６）となる。Ｓｔｅｐ１でトラフィック量が閾値以上でない、あるいは、Ｓｔｅｐ５で見込み通信速度が閾値以上でない場合は、ＭＩＭＯ適用しない（Ｓｔｅｐ７）。Ｓｔｅｐ６またはＳｔｅｐ７の後は、Ｓｔｅｐ１へ戻る。このＭＩＭＯ切替判定は定期的あるいは周期的に実施されるものとし、その都度、データ（ＣＳＩ情報等）が更新される為、見込み通信速度リストの上位のアンテナがＭＩＭＯ通信に採用される。なお、Ｓｔｅｐ１における閾値は、ＳＩＳＯ通信もしくはＳＩＭＯ通信からＭＩＭＯ通信に切り替わる際に用いる閾値とは別に、ＭＩＭＯ通信からＳＩＳＯ通信もしくはＳＩＭＯ通信に切り替わる閾値を設定してもよい。
【００２６】
図６に、トラフィック量判定図の例を示す。縦軸はトラフィック量であり、横軸は時間である。トラフィック量判定には図３の基地局３００内のトラフィック情報３０４のデータが使用される。このトラフィック量が閾値１以上でない場合は、ＭＩＭＯ通信が実施されることはなく、ＳＩＳＯまたはＳＩＭＯのみ実施される。ある時間ｔ１において、閾値１以上となった場合、ＭＩＭＯ切替判定の次のステップへ進む。後述の図５または図７または図２２のフローチャートであれば、Ｓｔｅｐ１からＳｔｅｐ２のフローに該当し、後述の図１８または図１９または図２１のフローチャートであれば、Ｓｔｅｐ２からＳｔｅｐ３のフローに該当する。
【００２７】
３．ＤＡＳスイッチ
図８に、ＤＡＳスイッチの動作例を示す。ＤＡＳスイッチ４００は、一例として入力端に４ポート、出力端に８ポートを有しており、入力端は、図１の基地局装置１０１または図２の基地局装置２０１のアンテナポートと接続され、出力端は、図１のＤＡＳ親機１０３または図２のアンテナ２０３ａ〜２０３ｈと接続される。図８では、入力端（つまり、基地局装置のアンテナポート）＜１＞〜＜４＞が出力端の各アンテナ番号＃３〜６と各々接続されている様子を示している。この場合は、アンテナ番号＃３〜＃６の４本のアンテナが基地局装置１０１にとって４本の独立したアンテナとして動作することになる。
【００２８】
図９に、ＳＩＳＯ適用時におけるＤＡＳスイッチの動作例を示す。この図では、ＤＡＳスイッチ５０１において、基地局装置のアンテナポート＜１＞とアンテナ＃１が接続されている。基地局装置の他のアンテナポートはＤＡＳスイッチ５０１内において接続されていない。従って、端末５００とアンテナ＃１の間でＳＩＳＯ通信が行われる。
【００２９】
図１０に、ＭＩＭＯ適用時におけるＤＡＳスイッチの動作例を示す。この図では、ＤＡＳスイッチ５０３において、基地局装置のアンテナポート＜１＞とアンテナ＃１、基地局装置のアンテナポート＜２＞とアンテナ＃２が各々接続されている。基地局装置の他のアンテナ番号はＤＡＳスイッチ５０１内において接続されていない。従って、端末５００とアンテナ＃１及び＃２の間で送受信アンテナ２本でのＭＩＭＯ通信が行われる。
上記の例では、ＳＩＳＯ通信やＭＩＭＯ通信の接続の例を示したが、使用していない基地局のアンテナポートを他のアンテナに接続して、他のユーザ端末と通信を行ってもよい。
【００３０】
４．シーケンス１（端末が１台の場合）
図１１に、端末が１台の場合における基地局装置と端末間のシーケンスを示す。
基地局６００から送信されたアンテナ切替用リファレンス信号６０６はＤＡＳスイッチ６０１を経て、アンテナ６０２〜６０４から各々送信され、端末６０５で受信される。その後、端末６０５は、リファレンス信号からチャネル推定処理によってチャネル情報（ＣＳＩ）を求め、アンテナ切替用チャネル情報（ＣＳＩ）６０７をフィードバック信号として送信し、各アンテナ６０２〜６０４で受信され、ＤＡＳスイッチ６０１を経て、基地局６００で受信される。但し、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）システムにおいては、アンテナ切替用リファレンス信号の送信は行わなくてもよく、アップリンクに既知のサウンディング信号を送信することによって、基地局側で受信したサウンディング信号からチャネル推定処理を行うことでチャネル情報（ＣＳＩ）を求め、求めたチャネル情報をダウンリンクのチャネル情報として活用してもよい。
【００３１】
その後、チャネル情報収集６０８において、チャネル情報収集部３０５は、取得したチャネル情報をデータベース化する。例えば、データベースとしては、使用するアンテナ本数に対応したアンテナ番号と対象となる端末のチャネル情報（ＣＳＩ）が対応づけで記憶される。この時、基地局６００から端末６０５へはデータ信号（ＳＩＳＯ）６０９が送信されているが、その際にトラフィック情報収集６１０にて、トラフィック情報収集部３０３により、データトラフィック量が集計される。なお、この例では、ＳＩＳＯを前提としたが、これ以外にもＳＩＭＯ、ＭＩＭＯ等の適宜の通信方式によりデータ信号を送信する場合を前提とすることができる。
【００３２】
以上のトラフィック情報とチャネル情報により、ＭＩＭＯ切替判定６１１にて、ＭＩＭＯ切替判定部３０７により、ＭＩＭＯを実施するか否かが判定され、ＭＩＭＯが実施される場合には、チャネル情報によって最適なアンテナが選択され、選択されたアンテナを基地局６００からＤＡＳスイッチ６０１に対して、スイッチ切替制御６１２が制御信号処理部３０８により行われる。スイッチ切替制御が完了すると、基地局６００からＭＩＭＯ通信用リファレンス信号６１３がＤＡＳスイッチ６０１を経て、アンテナ６０２及びアンテナ６０３から送信され、端末６０５で受信される。その後、端末６０５からＭＩＭＯ通信用チャネル情報（ＣＳＩ）６１４を送信し、アンテナ６０２及び６０３、ＤＡＳスイッチ６０１を経て、基地局６００で受信される。その後、基地局６００から送信されたデータ信号（ＭＩＭＯ）６１５が、ＤＡＳスイッチ６０１を経て、アンテナ６０２及びアンテナ６０３を使用して、端末６０５で受信される。このようにして、ＭＩＭＯ通信に最適なアンテナが選択され、選択されたアンテナを用いてＭＩＭＯ通信が行われる。
【００３３】
図１２に、ＳＩＭＯ適用時におけるＤＡＳスイッチの動作例を示す。横軸を時間として、各アンテナ＃１〜８のダウンリンク（ＤＬ）及びアップリンク（ＵＬ）での基地局装置のアンテナポート＜１＞〜＜４＞との対応を表している。図の左側から説明すると、最初のＤＬでは、アンテナ＃１、＃２、＃３、＃４には基地局装置のアンテナポート＜１＞、＜２＞、＜３＞、＜４＞が繋がっており、各々アンテナ切替用リファレンス信号送信のために使用されている。図中のＳｌｏｔ１は、スイッチング時間及び基地局装置がアンテナ切替用リファレンス信号を送信する期間である。アンテナ＃５〜８とは基地局装置のいずれのアンテナとも接続されていない。最初のＵＬではＤＬと同じスイッチング状態を保持しているが、端末のアンテナ切替用チャネル情報（ＣＳＩ）送信に使用されている。図中のＳｌｏｔ２は、スイッチング時間及び端末がアンテナ切替用チャネル情報（ＣＳＩ）を送信する期間である。２番目のＤＬでは、アンテナ＃５、＃６、＃７、＃８には基地局装置のアンテナポート＜１＞、＜２＞、＜３＞、＜４＞が繋がっており、各々アンテナ切替用リファレンス信号送信のために使用されている。図中のＳｌｏｔ３は、スイッチング時間及び基地局装置がアンテナ切替用リファレンス信号を送信する期間である。アンテナ＃１〜４とは基地局装置のいずれのアンテナとも接続されていない。２番目のＵＬでは２番目ＤＬと同じスイッチング状態を保持しているが、端末のアンテナ切替用チャネル情報（ＣＳＩ）送信時間として使用されている。図中のＳｌｏｔ４は、スイッチング時間及び端末がチャネル情報（ＣＳＩ）を送信する期間である。以上の＃１〜８の全アンテナについてのアンテナ切替用チャネル情報の収集プロセスは、例えば、周期的または定期的に実施されるものとする。
【００３４】
Ｓｌｏｔ１からＳｌｏｔ４にて、基地局装置からリファレンス信号を送信して、端末からチャネル情報をフィードバックして得る例を示したが、上記のように端末からサウンディング信号を送信して、サウンディング信号からチャネル情報を基地局で求め、このチャネル情報を下りのチャネル情報として活用するＴＤＤシステムでは、アップリンクでの受信のみ切り替えればよい。
Ｓｌｏｔ４以降では、アンテナ＃１にはＤＬ／ＵＬいずれも基地局装置のアンテナポート＜１＞が、アンテナ＃２にはＵＬのみ基地局装置のアンテナポート＜２＞が割り当てられており、ある期間、ＳＩＭＯ通信を実施している例を示している。
【００３５】
図１３に、ＭＩＭＯ適用時におけるＤＡＳスイッチの動作例を示す。この図では、図１２と異なり、Ｓｌｏｔ１〜Ｓｌｏｔ４の期間を終えると、アンテナ＃１及び＃２には、基地局装置のアンテナポート＜１＞、＜２＞が常に割り当てられ、ＭＩＭＯ通信が実施される。
【００３６】
５．アンテナの移動動作
図１４に、複数端末が繋がっており、いずれもＳＩＳＯ通信中のＤＡＳスイッチの実施の形態を示す。この図では、ＤＡＳスイッチ７０２において、基地局装置のアンテナポート＜１＞、＜２＞が各々アンテナ＃１、＃４と接続されている。またアンテナ＃１、＃４と端末７００、７０１間で各々ＳＩＳＯ通信が行われている例を示している。
【００３７】
図１５は、図１４の状態から、端末７００の１台がＭＩＭＯを適用した時のアンテナ再割当の様子を示している。この図では、ＤＡＳスイッチ７０５において、基地局装置のアンテナポート＜１＞、＜２＞とアンテナ＃１、＃２が各々接続されており、アンテナ＃１、＃２と端末７００でＭＩＭＯが開始されると、ＳＩＳＯ通信を行っている端末７０１はＭＩＭＯ通信への干渉が少ないアンテナ、即ち、この例ではアンテナ＃６へ移動する。具体的には、ＣＩＮＲを判定パラメータとし、アンテナ＃４からアンテナ＃６へ再割当が実施される。ここで、アンテナ＃６は、基地局装置のアンテナポート＜３＞と接続されている。
【００３８】
このように、ある端末がＭＩＭＯ開始した際、例えばＳＩＳＯやＳＩＭＯを行っている端末はＣＩＮＲ値をパラメータとして、ＭＩＭＯ通信への干渉が少ないアンテナへ移動することができる。
【００３９】
ここで、既知のパイロット信号を基地局装置側のアンテナ＃ｉから送信し、端末側のアンテナ＃ｊで受信した信号に対してチャネル推定した結果のチャネル情報をｈｉｊとすると、基地局装置のアンテナ＃４と端末７０１間のＳＩＳＯ通信において、各所望波、各干渉波、ノイズはそれぞれ以下となる。但し、基地局装置の全送信電力をＰとすると、アンテナ＃１および＃２の送信電力は各Ｐ／４、アンテナ＃４の送信電力は、Ｐ／２に配分されたケースであり、その他の電力配分も同様の手法で算出できる。
【数１】
0005270648.tif 000002
したがって、
【数２】
0005270648.tif 000003
ここで、σ２は、熱雑音電力である。端末７０１のＣＩＮＲを表すものには、アンテナ＃ｃと＃ｄ間での合成ダイバーシティを示す数式７のほかに、数式５と数式６の平均をとったもの、もしくは数式５と数式６のどちらか値の大きな方を選ぶ方法（選択ダイバーシティ）が挙げられる。
【００４０】
６．シーケンス２（端末が複数台の場合）
図１６に、端末が複数台の場合における基地局装置と端末間のシーケンスを示す。基地局８００から送信されたアンテナ切替用リファレンス信号８０７はＤＡＳスイッチ８０１を経て、アンテナ８０２〜８０４から各々送信され、端末８０５及び８０６で受信される。その後、端末８０５及び８０６では、リファレンス信号からチャネル推定処理によってチャネル情報（ＣＳＩ）を求め、アンテナ切替用チャネル情報（ＣＳＩ）８０８を送信する。このアンテナ切替用チャネル情報（ＣＳＩ）８０８は、各アンテナ８０２〜８０４で受信され、ＤＡＳスイッチ８０１を経て、基地局８００で受信される。その後、チャネル情報収集８０９において、チャネル情報収集部３０５は、取得したチャネル情報をデータベース化する。なお、データベースの詳細については、図２０で後述する。但し、ＴＤＤシステムにおいては、上述のように端末が送信するサウンディング信号を基地局装置で受信してチャネル推定処理を行うことでチャネル情報を収集し、このチャネル情報を下りのチャネル情報として活用する。この時、基地局８００から端末８０５及び８０６へはデータ信号（ＳＩＳＯ）８１０及び８１１が送信されているが、その際にトラフィック情報収集８１２にて、トラフィック情報収集部３０３により、データトラフィック量が集計される。なお、この例では、ＳＩＳＯを前提としたが、これ以外にもＳＩＭＯ、ＭＩＭＯ等の適宜の通信方式によりデータ信号を送信する場合を前提とすることができる。
【００４１】
以上のトラフィック情報とチャネル情報より、ＭＩＭＯ切替判定８１３にて、ＭＩＭＯ切替判定部３０７が、ＭＩＭＯを実施するか否かの判定後、基地局８００からＤＡＳスイッチ８０１に対して、スイッチ切替制御８１４が制御信号処理部３０８により行われる。
スイッチ切替制御が完了すると、基地局８００からＭＩＭＯ通信用リファレンス信号８１５がＤＡＳスイッチ８０１を経て、アンテナ８０２〜８０４から送信され、端末８０５及び８０６で受信される。その後、端末８０５及び８０６では、リファレンス信号からチャネル情報を求め、ＭＩＭＯ通信用チャネル情報（ＣＳＩ）８１６を送信する。ＭＩＭＯ通信用チャネル情報（ＣＳＩ）８１６は、アンテナ８０２〜８０４、ＤＡＳスイッチ８０１を経て、基地局８００で受信される。基地局８００から送信されたデータ信号（ＭＩＭＯ）８１７は、ＤＡＳスイッチ８０１を経て、アンテナ８０２及び８０３から端末８０５へ送信される。また基地局８００から送信されたデータ信号（ＳＩＳＯ）は、ＤＡＳスイッチ８０１を経て、アンテナ８０４から端末８０６へ送信される。なお、この例では、端末８０５がＭＩＭＯ通信を行い、端末８０６がＳＩＭＯ通信を行うようにした場合を示すが、これに限らず、ＭＩＭＯ切替判定により設定された適宜の通信方式により各端末が通信することができる。
【００４２】
図１７に、ＭＩＭＯ通信が開始された場合に、ＳＩＳＯを行っている他の端末と繋がっているアンテナが、ＭＩＭＯ通信への干渉が少ないアンテナへと再割当が実施される際のＤＡＳスイッチの動作例を示す。Ｓｌｏｔ１〜Ｓｌｏｔ４の期間までは、図１２と同様である。Ｓｌｏｔ４の後、アンテナ＃１にはＤＬ／ＵＬいずれも基地局装置のアンテナポート＜１＞が、アンテナ＃４にはＤＬ／ＵＬいずれも基地局装置のアンテナポート＜２＞が割り当てられており、２台の端末がＳＩＳＯ通信を行っている。ある時点でトラフィックが増大したため、端末の１台（ユーザ１）がアンテナ＃１、＃２を使用してＭＩＭＯ通信を開始したとする。この時、アンテナ＃１、＃２には、各々、基地局装置のアンテナポート＜１＞、＜２＞が割り当てられたとする。ＭＩＭＯ開始前は、残りの１台（ユーザ２）は、アンテナ＃４に基地局装置のアンテナポート＜２＞を使用して通信をしていたが、基地局装置のアンテナポート＜２＞がＭＩＭＯ通信を開始した端末（ユーザ１）に使用されるため、干渉が少ないアンテナ＃６が再割当されている様子を示している。この図では、ユーザ２に対しては、基地局装置のアンテナポート＜３＞と接続されたアンテナ＃６が再割当されている。図１２と同様、＃１〜８の全アンテナについてのアンテナ切替用チャネル情報の収集プロセスは、周期的または定期的に実施されるものとする。
【００４３】
このように、ある端末がＭＩＭＯ開始した際、ＳＩＳＯやＳＩＭＯを行っている端末はＣＩＮＲ値をパラメータとして、ＭＩＭＯ通信への干渉が少ないアンテナへ移動することができる（なお、具体的なＭＩＭＯ切替判定フローは、「Ｃ．実施の形態３」図１８及びその説明箇所等参照。）。
【００４４】
図２０に、チャネル情報（ＣＳＩ）のデータベース配列を示す。
本データベースは、チャネル情報３０６に有するものであって、使用するアンテナ本数に対応したアンテナ番号とエリア内の端末のチャネル情報（ＣＳＩ）が対応づけて記憶される。図２０では一例としてアンテナ数８本の例を示している。
【００４５】
Ｂ．実施の形態２
図７は、基地局内ＭＩＭＯ切替判定部のフローチャート例（その２）である。この図は、実施の形態１における図５のフローチャートの別の実施の形態を示す。ＭＩＭＯ適用後のアンテナの取り扱いが図５と一部異なっている。
端末へのトラフィックがある閾値を超えた場合（Ｓｔｅｐ１）、現在ＭＩＭＯを適用中かの判別を行う（Ｓｔｅｐ２）。ＭＩＭＯ適用中であって、現在のアンテナの組合せで、見込み通信速度が閾値以上の場合（Ｓｔｅｐ３）、現状のアンテナを継続使用し、ＭＩＭＯ通信を実施する（Ｓｔｅｐ８）。Ｓｔｅｐ２において、ＭＩＭＯ適用中でない場合、もしくはＳｔｅｐ３において、見込み通信速度が閾値以上でない場合は、Ｓｔｅｐ４に進む。
【００４６】
Ｓｔｅｐ４以降では、図５と同様に、アンテナ切替用チャネル情報（ＣＳＩ）から、各アンテナのチャネル容量が算出され、その値をもとに、Ｓｔｅｐ５において、見込み通信速度を推定する。見込み通信速度は、例えば、チャネル容量からそのアンテナにつながっている端末数で除したもの等から算定される。その後、全アンテナを対象として、見込み通信速度の速いアンテナ順にリストアップを実施する（Ｓｔｅｐ６）。さらに、そのリスト上位Ｎ組のアンテナを組合せた場合、見込み通信速度が閾値以上である場合（Ｓｔｅｐ７）、ＭＩＭＯ適用（Ｓｔｅｐ８）となる。Ｓｔｅｐ１でトラフィック量が閾値以上でない、あるいは、Ｓｔｅｐ７で見込み通信速度が閾値以上でない場合は、ＭＩＭＯ適用しない（Ｓｔｅｐ９）。Ｓｔｅｐ８またはＳｔｅｐ９の後は、Ｓｔｅｐ１へ戻る。このＭＩＭＯ切替判定は定期的あるいは周期的に実施されるものとし、その都度、データ（ＣＳＩ情報等）が更新される為、見込み通信速度リストの上位のアンテナがＭＩＭＯ通信に採用される。
【００４７】
Ｃ．実施の形態３
図１８は、基地局内ＭＩＭＯ切替判定部のフローチャートの例（その３）である。この図は、実施の形態１における図５のフローチャートの別の実施の形態を示す。図１８では、ある特定の端末に対してＭＩＭＯ通信が開始された場合に、ＳＩＳＯ通信又はＳＩＭＯ通信を行っている他の端末に対して、ＭＩＭＯ通信に対する干渉が少ないアンテナへと再割当が実施される際のＭＩＭＯ切替判定部のフローチャートを示している。
【００４８】
まず、図５と同様に、対象となる端末を選択後（Ｓｔｅｐ１）、端末のトラフィック量が閾値以上か否かを判定する（Ｓｔｅｐ２）。Ｓｔｅｐ２で閾値以上であれば、チャネル情報（ＣＳＩ）から、各アンテナのチャネル容量を算出する（Ｓｔｅｐ３）。その後、各アンテナの見込み通信速度を推定する（Ｓｔｅｐ４）。見込み通信速度の推定方法の一つとして、チャネル容量をアンテナに繋がっているユーザ数で除したものなどがある。その後、全アンテナについて見込み通信速度順にリストアップされると（Ｓｔｅｐ５）、リスト上位Ｎ組のアンテナを組み合わせた場合、見込み通信速度が閾値以上かの判別を行う（Ｓｔｅｐ６）。Ｓｔｅｐ６で、閾値以上であれば、ＭＩＭＯ適用となる（Ｓｔｅｐ７）。
【００４９】
ＭＩＭＯ適用後、周囲でＳＩＳＯもしくはＳＩＭＯ通信を行っている端末をサーチ・選択する（Ｓｔｅｐ８）。当該端末に対して、ＭＩＭＯ通信を開始した端末との干渉度合いを調べるため、ＣＩＮＲを測定し（Ｓｔｅｐ９）、ＣＩＮＲが閾値以上かを判別する（Ｓｔｅｐ１０）。もし、現在通信しているアンテナに対するＣＩＮＲが閾値以上でない場合には、他のアンテナの中でＣＩＮＲが最も高い他のアンテナを選択する（Ｓｔｅｐ１１）。もし、現在通信しているアンテナに対するＣＩＮＲが閾値以上であれば、ＭＩＭＯ通信を行っている端末との干渉の影響が少ないと判断し、当該端末は現在繋がっているアンテナを継続使用して、ＳＩＳＯ通信もしくはＳＩＭＯ通信を行う（Ｓｔｅｐ１３）。ここで、Ｓｔｅｐ２もしくはＳｔｅｐ６で各々閾値以上でないである場合、ＭＩＭＯ適用しない（Ｓｔｅｐ１２）。なお、Ｓｔｅｐ１１、Ｓｔｅｐ１２、Ｓｔｅｐ１３の処理が完了すると、Ｓｔｅｐ１へ戻る。
【００５０】
なお、ＣＩＮＲの代わりにＳＮＲを用いてもよい。
このように、ある端末がＭＩＭＯ開始した際、ＳＩＳＯやＳＩＭＯを行っている端末はＣＩＮＲ値又はＳＮＲ値をパラメータとして、ＭＩＭＯ通信への干渉が少ないアンテナへ移動することができる。
【００５１】
Ｄ．実施の形態４
図２１は、基地局内ＭＩＭＯ切替判定部のフローチャートの例（その４）である。この図は、実施の形態１における図５のフローチャートの別の実施の形態を示す。図２１では、ある特定の端末のトラフィック量が増えた場合に、その端末と同じアンテナにつながっている端末数が上限を超えた場合、ＭＩＭＯが適用されるというＭＩＭＯ切替判定部のフローチャートの例を示している。
【００５２】
まず対象となる端末を選択後（Ｓｔｅｐ１）、端末のトラフィック量が閾値以上かを判別する（Ｓｔｅｐ２）。Ｓｔｅｐ２において、トラフィック量が閾値以上だった場合、対象となる端末が利用しているアンテナと同じアンテナに繋がっている他の端末数を計測する（Ｓｔｅｐ３）。その後、計測した端末数が閾値以上かを判別し（Ｓｔｅｐ４）、端末数が閾値以上であれば、ＭＩＭＯ適用となる（Ｓｔｅｐ５）。一方、Ｓｔｅｐ２でトラフィック量が閾値より小さい場合、又は、Ｓｔｅｐ４で端末数が閾値より小さい場合、ＭＩＭＯ適用しない（Ｓｔｅｐ１０）。
【００５３】
Ｅ．実施の形態５
図２２は、基地局内ＭＩＭＯ切替判定部のフローチャート例（その５）である。この図は、実施の形態１における図５のフローチャート又は実施の形態４における図２１のフローチャートの別の実施の形態を示す。ＭＩＭＯ適用後のアンテナの取り扱いが図２１と一部異なっている。
【００５４】
端末へのトラフィックがある閾値を超えた場合（Ｓｔｅｐ１）、現在ＭＩＭＯを適用中かの判別を行う（Ｓｔｅｐ２）。ＭＩＭＯ適用中であって、現在のアンテナの組合せで、見込み通信速度が閾値以上の場合（Ｓｔｅｐ３）、現状のアンテナを継続使用し、ＭＩＭＯ通信を実施する（Ｓｔｅｐ８）。Ｓｔｅｐ２において、ＭＩＭＯ適用中でない場合、もしくはＳｔｅｐ３において、見込み通信速度が閾値以上でない場合は、Ｓｔｅｐ４に進む。
【００５５】
Ｓｔｅｐ４以降では、図２１と同様に、対象となる端末が利用しているアンテナと同じアンテナに繋がっている他の端末数を計測する（Ｓｔｅｐ４）。その後、計測した端末数が閾値以上かを判別し（Ｓｔｅｐ７）、端末数が閾値以上であれば、ＭＩＭＯ適用となる（Ｓｔｅｐ８）。Ｓｔｅｐ１でトラフィック量が閾値以上でない、あるいは、Ｓｔｅｐ７で端末数が閾値以上でない場合は、ＭＩＭＯ適用しない（Ｓｔｅｐ９）。Ｓｔｅｐ８またはＳｔｅｐ９の後は、Ｓｔｅｐ１へ戻る
【００５６】
Ｆ．実施の形態６
図１９は、基地局内ＭＩＭＯ切替判定部のフローチャートの例（その６）である。この図は、実施の形態１における図５のフローチャート又は実施の形態４における図２１のフローチャートの別の実施の形態を示す。図１９では、ある特定の端末に対してＭＩＭＯ通信が開始された場合に、ＳＩＳＯ通信又はＳＩＭＯ通信を行っている他の端末に対して、ＭＩＭＯ通信に対する干渉が少ないアンテナへと再割当が実施される際のＭＩＭＯ切替判定部のフローチャートを示している。
【００５７】
まず対象となる端末を選択後（Ｓｔｅｐ１）、端末のトラフィック量が閾値以上かを判別する（Ｓｔｅｐ２）。Ｓｔｅｐ２において、トラフィック量が閾値以上だった場合、対象となる端末が利用しているアンテナと同じアンテナに繋がっている他の端末数を計測する（Ｓｔｅｐ３）。その後、計測した端末数が閾値以上かを判別し（Ｓｔｅｐ４）、端末数が閾値以上であれば、ＭＩＭＯ適用となる（Ｓｔｅｐ５）。一方、Ｓｔｅｐ２でトラフィック量が閾値より小さい場合、又は、Ｓｔｅｐ４で端末数が閾値より小さい場合、ＭＩＭＯ適用しない（Ｓｔｅｐ１０）。
【００５８】
ＭＩＭＯ適用後、図１８と同様に、周囲でＳＩＳＯ通信もしくはＳＩＭＯ通信を行っている端末をサーチ・選択する（Ｓｔｅｐ６）。当該端末に対して、ＭＩＭＯ通信を開始した端末との干渉度合いを調べるため、ＣＩＮＲを測定し（Ｓｔｅｐ７）、ＣＩＮＲが閾値以上かを判別する（Ｓｔｅｐ８）。もし、現在通信しているアンテナに対するＣＩＮＲが閾値以上でない場合には、ＣＩＮＲが最も高い他のアンテナを選択する（Ｓｔｅｐ９）。もし、現在通信しているアンテナに対するＣＩＮＲが閾値以上であれば、ＭＩＭＯ通信を行っている端末との干渉の影響が少ないと判断し、当該端末は現在繋がっているアンテナを継続使用して、ＳＩＳＯもしくはＳＩＭＯを行う（Ｓｔｅｐ１１）。ここで、Ｓｔｅｐ２もしくはＳｔｅｐ４で各々閾値以上でないである場合、ＭＩＭＯ適用しない（Ｓｔｅｐ１０）。なお、Ｓｔｅｐ９、Ｓｔｅｐ１０、Ｓｔｅｐ１１の処理が完了すると、Ｓｔｅｐ１へ戻る。
【００５９】
なお、ＣＩＮＲの代わりにＳＮＲを用いてもよい。
このように、ある端末がＭＩＭＯ開始した際、ＳＩＳＯやＳＩＭＯを行っている端末はＣＩＮＲ値又はＳＮＲ値をパラメータとして、ＭＩＭＯ通信への干渉が少ないアンテナへ移動することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、いわゆるＤＡＳ以外にも、複数のアンテナを分散配置した様々な分散アンテナシステムに適用することができる。また、通信速度を例に処理を説明したが、これに限らず、スループット又はこれらに類似のデータ等の適宜のデータを用いて処理を行うことができる。
【符号の説明】
【００６１】
１００  高速バックホール回線終端装置
１０１  基地局装置
１０２  分散アンテナシステム（以下、ＤＡＳ）切替スイッチ
１０３  ＤＡＳ親機
１０４ａ〜１０４ｃ  ＤＡＳ子機
１０５ａ〜１０５ｉ  分配装置
１０６ａ〜１０６ｃ  端末
２００  高速バックホール回線終端装置
２０１  基地局装置
２０２  ＤＡＳスイッチ
２０３ａ〜２０３ｈ  ＤＡＳアンテナ
２０４ａ〜２０４ｂ  端末
３００  基地局装置
３０１  バックホール回線
３０２  バックホール回線インタフェース
３０３  トラフィック情報収集部
３０４  トラフィック情報
３０５  チャネル情報収集部
３０６  チャネル情報
３０７  ＭＩＭＯ切替判定部
３０８  制御信号処理部
３０９  ベースバンド／ＲＦ部
３１０  リファレンス信号生成部
３１１  ＳＩＳＯ信号処理部
３１２  ＭＩＭＯ信号処理部
３１３  ＲＦ外部インタフェース
３１４  アンテナポート
３１５  ＤＡＳスイッチ
３１６  ＤＡＳスイッチ入力ポート
３１７  ＤＡＳスイッチ制御部
３１８  ＤＡＳスイッチング部
３１９  ＤＡＳスイッチ出力ポート
４００  ＤＡＳスイッチ
５００  端末
５０１  ＤＡＳスイッチ
５０２  端末
５０３  ＤＡＳスイッチ
６００  基地局装置
６０１  ＤＡＳスイッチ
６０２  アンテナ＃１
６０３  アンテナ＃２
６０４  アンテナ＃３
６０５  端末
６０６  アンテナ切替用リファレンス信号送信
６０７  アンテナ切替用チャネル情報（ＣＳＩ）送信
６０８  チャネル情報収集
６０９  データ信号（ＳＩＳＯ）
６１０  トラフィック情報収集
６１１  ＭＩＭＯ切替判定
６１２  スイッチ切替制御
６１３  ＭＩＭＯ通信用リファレンス信号送信
６１４  ＭＩＭＯ通信用チャネル情報（ＣＳＩ）送信
６１５  データ信号（ＭＩＭＯ）
７００  端末１
７０１  端末２
７０２  ＤＡＳスイッチ
７０３  端末１
７０４  端末２
７０５  ＤＡＳスイッチ
８００  基地局装置
８０１  ＤＡＳスイッチ
８０２  アンテナ＃１
８０３  アンテナ＃２
８０４  アンテナ＃３
８０５  端末
８０６  端末
８０７  アンテナ切替用リファレンス信号送信
８０８  アンテナ切替用チャネル情報（ＣＳＩ）送信
８０９  チャネル情報収集
８１０  データ信号（ＳＩＳＯ）
８１１  データ信号（ＳＩＳＯ）
８１２  トラフィック情報収集
８１３  ＭＩＭＯ切替判定
８１４  スイッチ切替制御
８１５  ＭＩＭＯ通信用リファレンス信号送信
８１６  ＭＩＭＯ通信用チャネル情報（ＣＳＩ）送信
８１７  データ信号（ＭＩＭＯ）
８１８  データ信号（ＳＩＳＯ）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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