(57)【要約】本発明は，セクタ毎にＮ個のアンテナセル（４の倍数）を有するアレイアンテナを介して多重ビームを受信する，移動通信システムの多重セクタアンテナシステムにおけるトラヒック推定装置に関する。かかるトラヒック推定装置は，アレイアンテナを介して受信される各多重ビームの電力をサンプルし，各多重ビームの平均電力を計算し，計算された平均電力間の相違に基づいて各ビーム上のトラヒックを推定し，全ての多重ビームを均等に分配するために，各推定されたトラヒックにしたがって，ビームスイッチング制御を実行する。
2004515110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイアンテナから受信したＮ本のビームの各々の信号電力をサンプリングする電力サンプリングモジュール；
前記電力サンプリングモジュールからのＮ個の信号電力を所定間隔で順次選択する，Ｎ：１スイッチングモジュール；
前記Ｎ：１スイッチングモジュールからの一連の電力出力を所定の周波数バンドの各信号に変換し，信号を好適に増幅するフィルタリング／増幅モジュール；
前記フィルタリング／増幅モジュールから順次出力された各信号の電力を各々電圧値に変換する電力検出モジュール；
Ｎ：１スイッチングモジュールの一連の入力選択に要求されるタイミングクロックを具備し，前記各々の電圧値の各平均を計算し，前記計算された平均値を使用して，各ビーム又は各セクタ上のトラヒックを推定するシステム制御モジュール；
からなることを特徴とする移動通信システムの多重セクタアンテナシステムにおけるトラヒック推定装置。
【請求項２】
前記電力サンプリングモジュールは，指向性カプラにより実現される，ことを特徴とする請求項１に記載のトラヒック推定装置。
【請求項３】
前記電力検出モジュールは，受信信号電力に混入されるノイズを推定するカットオフ周波数を有する，ことを特徴とする請求項１に記載のトラヒック推定装置。
【請求項４】
前記カットオフ周波数は，１ＫＨｚ〜１０ＫＨｚの範囲にある，ことを特徴とする請求項３に記載のトラヒック推定装置。
【請求項５】
前記システム制御モジュールは，さらに，各ビーム又は各セクタ上の前記推定されたトラヒックに基づいて，Ｎ本のビームの個々のセクタ分配を制御するために，信号を出力する，ことを特徴とする請求項１に記載のトラヒック推定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
１．技術分野
本発明は，移動通信ネットワークの多重セクタアンテナシステムにおける逆方向リンクの受信信号電力を使用した多重ビーム又は多重セクタ上のトラヒック（ｔｒａｆｆｉｃ）推定装置に関する。
【０００２】
２．背景技術
移動通信システムにおいて，移動通信基地局（ＢＴＳ）は，‘オムニ’基地局と‘セクタ’基地局に分類される。しかしながら，大部分の基地局は，セクタ基地局型である。セクタ型基地局（ＢＴＳ）においては，そのサービス領域は，３セクタまたは６セクタに分かれる。ＣＤＭＡ基地局におけるセクタ型ＢＴＳは，一般に３セクタ基地局を有する。
【０００３】
セクタ型ＢＴＳは，各セクタに対して固定されたビーム幅を有するアンテナを使用する。このため，セクタのサービス領域の地理的範囲が固定される。しかしながら，トラヒックは，通常，ＢＴＳのセクタ間でアンバランスであるので，最大のトラヒックを処理するセクタに対して十分な周波数資源が分配されている。この結果，トラヒックが少ないセクタにおいては周波数資源の効率が低くなり，トラヒックが集中するセクタにおいては無線チャネル効率が減少してカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）が縮少される。このことにより，トラヒック不均衡セクタを有するＢＴＳにおいては，サービス効率低下及び周波数資源管理／維持コストが高騰するなどの問題が発生する。
【０００４】
さらに，セクタが各々固定されたサービス領域を有するＢＴＳにおける３セクタ基地局間でトラヒック負荷分布が変わった場合，かかる状況は手作業で処理される。即ち，運用者はトラヒック負荷分布の変更を適合するために，鉄塔上に設けられたアンテナ方向を好適に変更する。しかしながら，かかる手作業は，非常に危険で煩わしいばかりでなく，アンテナの調整が長時間かかり過ぎる。結果として，手作業メンテナンスは，非効率的である。
【０００５】
かかる問題を解決するために，各セクタのトラヒック負荷に基づいて
セクタの各サービス領域が可変である多重セクタアンテナシステムが提案されている。かかる多重セクタアンテナシステムを実現するために，トラヒック監視又は推定技術が必然的に要求される。しかしながら，現在に至るまでに提案されているトラヒック監視又は推定技術は，物理的なシステムに適用するのに数多くの問題がある。
【０００６】
従来のトラヒック推定技術は，順方向リンクの信号電力に基づいて間接的にトラヒックを推定し，運用者のＢＴＳのハードウェアと結合しなければならなかったので，これらは，複雑なハードウェア構造が必要となり，コスト的な見地から非効率であり，さらにこれらの推定性能は，良好ではない。
【０００７】
特に，これらの問題は，各々が複数（例えば４又は８ビーム）放射するアレイアンテナを使用した多重セクタアンテナシステムにおいては，非常に際立ってきている。したがって，各アンテナ要素がトラヒックを推定することが可能な多重ビームトラヒック推定技術が緊急に要求されている。
【０００８】
３．発明の開示
本発明の目的は，多重ビームから入力された個々の信号電力を受信し，多重ビームを放射する多重セクタアンテナシステムにおける各受信信号電力に基づいて各ビームあるいはセクタのトラヒックを推定する，ＢＴＳから別々に実行することが可能な多重ビーム又は多重セクタのトラヒック推定装置を提供することにある。
【０００９】
本発明にかかる多重セクタアンテナシステムにおけるトラヒック推定装置は，アレイアンテナから受信したＮ本のビームの各々の信号電力をサンプリングする電力サンプリングモジュール；前記電力サンプリングモジュールからのＮ個の信号電力を所定間隔で順次選択する，Ｎ：１スイッチングモジュール；前記Ｎ：１スイッチングモジュールからの一連の電力出力を所定の周波数バンドの各信号に変換し，信号を好適に増幅するフィルタリング／増幅モジュール；前記フィルタリング／増幅モジュールから順次出力された各信号の電力を各々電圧値に変換する電力検出モジュール；Ｎ：１スイッチングモジュールの一連の入力選択に要求されるタイミングクロックを具備し，前記各々の電圧値の各平均を計算し，前記計算された平均値を使用して，各ビーム又は各セクタ上のトラヒックを推定するシステム制御モジュール；からなる点に特徴がある。
【００１０】
その構造が非常に簡易である多重ビーム又は多重セクタトラヒック推定装置によれば，設置及びメンテナンスのコストが著しく低減され，トラヒック推定の実行もまたさらに改善され，改良された各ビームあるいはセクタのトラヒック推定を介して全てのセクタ間におけるトラヒック均衡が達成され，その結果，周波数資源の使用が効率的にすることができる。
【００１１】
５．発明を実施するための最良の形態
以下，本発明を完全に理解するために，好ましい実施例を，添付図面を参照しながら説明する。
【００１２】
本発明にかかる移動通信ネットワークの多重セクタアンテナシステムにおけるトラヒック推定装置の実施例は，ＢＴＳの全てのサービス領域が３つ（＝Ｋ）のセクタに分割されており，４又は８（＝Ｍ）本のビームを放射するアレイアンテナが各セクタ毎に使用される，ことを前提としている。したがって，本発明の実施例は，合計でＫ×Ｍ個，即ち１２本（又は２４本）の，個々の受信した信号電力に基づいて各ビーム又は各セクタのトラヒックを推定する。
【００１３】
図１は，本発明にかかるＫ×Ｍビームを放射する多重セクタアンテナシステムにおけるトラヒック推定装置のブロック図である。図１の装置は，Ｋ個のアレイアンテナ１００；電力サンプリングモジュール１０２；Ｎ：１スイッチングモジュール１０４（但しＮ＝Ｋ×Ｍ）；フィルタリング／増幅モジュール１０６；電力検出モジュール１１０から構成される。
【００１４】
図１に示すように，電力サンプリングモジュール１０２は，各々がＭ本のビームを放射するＫ個のアレイアンテナ１００から受信した全てのＮ本のビームをサンプリングする。電力サンプリングモジュール１０２は，２０ｄＢ指向性カプラにより実現することができる。Ｎ：１スイッチングモジュール１０４は，電力サンプリングモジュール１０からのＮ個のサンプリングされた出力を所定の間隔で，順次選択し，選択命令に従って順次出力する。Ｎ：１スイッチングモジュール１０４の周期的な間隔の選択を要求するタイミングクロックは，システム制御モジュール１１０に具備される。
【００１５】
フィルタリング／増幅モジュール１０６は，Ｎ：１スイッチングモジュール１０４から出力される一連の電力を所望の周波数バンド及び各々の信号に変換し，信号を好適に増幅する機能を実行する。
【００１６】
電力検出モジュール１０８は，フィルタリング／増幅モジュール１０６から順次出力された各信号の電力を各々電圧値に変換し，変換された値は，次のシステム制御モジュールに順次送信する。電力検出モジュール１０８は，上記信号処理あるいはその手前の工程で混入する相対的に高い周波数のノイズを推定するために，その原カットオフ周波数を１〜１０ＫＨｚ間で好適な周波数に変更することができる。電力検出モジュール１０８は，その機能は上記のようにノイズを推定するキャパシタフィルタ（図示せず）を有する。かかるキャパシタフィルタの詳細な説明は，いわゆる当業者には自明であるので，省略する。
【００１７】
システム制御モジュール１１０は，ビーム又はセクタに従って電力検出モジュール１０８から受信した電圧値を分類し，これまでに格納された電圧値の各平均を各ビーム又はセクタ毎に計算する。各計算された電圧値の平均から，各ビーム又はセクタのトラヒックの平均が推定される。各トラヒックの推定後，システム制御モジュール１１０もまた，トラヒックがいかにビーム又はセクタ間で不均衡であるかを評価する。
【００１８】
さらに，システム制御モジュール１１０もまた，タイミングクロックと同期する，Ｎ：１スイッチングモジュール１０４に供給される多重チャネル制御信号を発生する。多重チャネル制御信号は，各ビームの受信電力検出，伝送，分類及び格納工程における内部又は結合操作間における同期化のために使用される。
【００１９】
システム制御モジュール１１０は，さらに，各ビーム又はセクタ推定された平均トラヒック（あるいは，ビーム又はセクタ間での推定されたトラヒックの相違）に基づいて多重ビームのビームスイッチング制御を実行する。即ち，トラヒックをＫ個のセクタ間で均一に分配するために，ビーム分割／合成制御信号を発生する。セクタ間でのトラヒックの均一な分配は，ビーム分割／合成制御信号に従って，トラヒックが相対的に集中する他のセクタへの１又は２以上のビームの変更あるいは再分配を介して，達成される。
【００２０】
上記説明したトラヒック推定装置は，セクタ可変多重ビームを有するＢＴＳのサブシステムとして実行されるが，スイッチングスマートアンテナシステムなどの他のシステムにも適用することができる。
【００２１】
いわゆる当業者には，本発明の精神及び範囲から逸脱することなく各種修正及び変形することが可能であることは明白である。したがって，本発明は，添付したクレーム及びその均等の範囲内でこれらが提供する本発明の修正及び変形をも包含するということである。
【図面の簡単な説明】
４．図面の簡単な説明
添付図面（本発明の更なる理解を提供するために含まれる）は，詳細な説明と共に本発明の好ましい実施例を示し，本発明の原理を説明するために提供され，
【図１】
図１は，本発明にかかる移動通信ネットワークの多重セクタアンテナシステムにおけるトラヒック推定装置のブロック図である。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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