(57)【要約】【課題】気象状況を考慮して無線通信品質の劣化を適切に防止することが可能な受信機、受信システム及び通信制御方法を提供する。【解決手段】監視装置２００は、無線基地局１００の設置場所における気象情報に基づいて、当該無線基地局１００の電波伝搬損失が悪化するか否かを判定し、悪化する場合には、雑音指数の低下を指示するＮＦ制御指令信号を無線基地局１００へ送信する。無線基地局１００は、雑音指数の低下の指示に応じて、内蔵するアッテネータの減衰量を低下させることにより、当該無線基地局１００の雑音指数を低下させる。【選択図】図１
2013070282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を受信する受信機であって、
前記無線信号を減衰させる減衰部と、
気象状況に応じて、前記減衰部の減衰量を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする受信機。
【請求項２】
前記制御部は、前記気象状況が、前記受信機の電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たした場合に、外部から通知される雑音指数の低下の指示に応じて、前記減衰部の減衰量を低下させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記制御部は、前記受信機の設置場所における気象状況が、前記受信機の電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たした場合に、前記減衰部の減衰量を低下させる制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の受信機。
【請求項４】
無線信号を受信する受信機と、前記受信機を監視する監視装置とを備える受信システムであって、
前記受信機は、
前記無線信号を減衰させる減衰部と、
前記減衰部の減衰量を制御する制御部と、
を備え、
前記監視装置は、前記制御部へ指示を行う指示部を備え、
前記指示部は、気象状況に応じて、前記制御部へ前記受信機における雑音指数の制御の指示を行い、
前記制御部は、前記指示部からの指示に応じて、前記減衰部の減衰量を制御することを特徴とする受信システム。
【請求項５】
前記監視装置は、前記気象状況を示す気象情報を取得する気象情報取得部を備え、
前記指示部は、前記気象情報によって示される前記気象状況が、前記受信機の電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たした場合に、前記制御部へ前記減衰部の減衰量を低下させる指示を行うことを特徴とする請求項４に記載の受信システム。
【請求項６】
前記監視装置は、前記受信機の設置位置を示す設置位置情報を取得する設置位置情報取得部を備え、
前記指示部は、前記設置位置情報により示される前記受信機の設置場所における前記気象状況が、前記受信機の電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たした場合に、前記制御部へ雑音指数の低下の指示を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の受信システム。
【請求項７】
無線信号を受信する受信機における通信制御方法であって、
気象状況に応じて、前記無線信号を減衰させる減衰部の減衰量を制御することを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信機、受信システム及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線基地局と無線端末との間の無線通信においては、電波伝搬損失による無線通信の品質の劣化が問題となる。特に、無線基地局の通信エリアの外縁部に無線端末が存在する場合、電波伝搬損失が増加すると、無線基地局において、無線端末からの無線信号の強度が小さくなる。このため、無線通信を継続できなくなってしまう。
【０００３】
このような問題に対して、特許文献１に記載の技術では、無線基地局は、検波回路、可変減衰器及び入力電力制御部を備える。検波回路は、受信した無線信号の電力を検出し、入力電力制御部は、検出された電力（受信電力）に基づいて、内蔵する可変減衰器の減衰量を制御する。受信電力が小さい場合には、減衰量が小さくなることで、可変減衰器による受信感度の劣化を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１４４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線基地局における電波伝搬損失は、気象状況に左右される。このため、気象状況を考慮した無線通信品質の劣化防止が要求されている。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、気象状況を考慮して無線通信品質の劣化を適切に防止することが可能な受信機、受信システム及び通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る受信機は、
無線信号を受信する受信機であって、
前記無線信号を減衰させる減衰部と、
気象状況に応じて、前記減衰部の減衰量を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係る受信システムは、
無線信号を受信する受信機と、前記受信機を監視する監視装置とを備える受信システムであって、
前記受信機は、
前記無線信号を減衰させる減衰部と、
前記減衰部の減衰量を制御する制御部と、
を備え、
前記監視装置は、前記制御部へ指示を行う指示部を備え、
前記指示部は、気象状況に応じて、前記制御部へ前記受信機における雑音指数の制御の指示を行い、
前記制御部は、前記指示部からの指示に応じて、前記減衰部の減衰量を制御することを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第３の観点に係る通信制御方法は、
無線信号を受信する受信機における通信制御方法であって、
気象状況に応じて、前記無線信号を減衰させる減衰部の減衰量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、気象状況を考慮して無線通信品質の劣化を適切に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線基地局の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る監視装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る気象情報の一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る無線基地局情報の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る受信機、受信システム及び通信制御方法を説明する。
【００１３】
（１）無線通信システムの構成
図１に示す、本発明の一実施形態に係る受信システムとしての無線通信システムは、受信機としての無線基地局１００−１、１００−２、１００−３と、気象状況を監視する監視装置２００とを含む。
【００１４】
無線基地局１００−１乃至１００−３は、それぞれ通信エリアとしてのセルを形成する。更に、無線基地局１００−１乃至１００−３は、セル内に存在する無線端末（図示せず）との間で無線通信を行う。
【００１５】
（２）無線基地局の構成
図２に示すように、無線基地局１００−１乃至１００−３（以下、無線基地局１００−１乃至１００−３をまとめて、適宜、無線基地局１００と称する）は、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）１、アッテネータ２、周波数ダウンコンバート部３、制御部４及びインタフェース（Ｉ／Ｆ）部５を含む。なお、図２は、無線基地局１００における、本発明に関連する構成のみを示している。
【００１６】
ＬＮＡ１は、前段のアンテナ（図示せず）により受信された、無線端末からの無線信号（受信信号）を入力して増幅する。受信信号は、高周波帯である無線周波数帯（ＲＦ：Radio Frequency）の信号である。更に、ＬＮＡ１は、増幅後の受信信号をアッテネータ２へ出力する。
【００１７】
アッテネータ２は、ＬＮＡ１からの増幅後の受信信号を入力する。アッテネータ２は、入力した増幅後の受信信号の電界強度を、適正なレベルに減衰させる。更に、アッテネータ２は、減衰後の受信信号を周波数ダウンコンバート部３へ出力する。
【００１８】
周波数ダウンコンバート部３は、図示しない局部発振器とミキサを備える。周波数ダウンコンバート部３は、アッテネータ２からの減衰後の受信信号を入力する。周波数ダウンコンバート部３は、減衰後の受信信号を中間周波数帯に変換する。更に、周波数ダウンコンバート部３は、周波数変換後の受信信号を、後段の復調器（図示せず）へ出力する。
【００１９】
制御部４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成される。制御部４は、無線基地局１００の全体を制御する。例えば、制御部４は、アッテネータ２の減衰量の制御に関する処理を行う。
【００２０】
Ｉ／Ｆ部５は、監視装置２００との間で通信を行う。例えば、Ｉ／Ｆ部５と監視装置２００との間には光ファイバ等の通信回線が敷設される。Ｉ／Ｆ部５は、通信回線を介して、監視装置２００からの信号を受信する。
【００２１】
（３）監視装置の構成
図３に示すように、監視装置２００は、制御部１１、メモリ１２及びインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１３を含む。なお、図３は、監視装置２００における、本発明に関連する構成のみを示している。
【００２２】
制御部１１は、ＣＰＵ等により構成される。制御部１１は、監視装置２００の全体を制御する。また、監視装置２００は、無線基地局１００内のアッテネータ２の減衰量の制御に関する処理を行うために、気象情報取得部２１、位置情報取得部２２及び指示部２３を含む。
【００２３】
メモリ１２は、監視装置２００の処理に必要な各種情報を記憶する。Ｉ／Ｆ部１３は、無線基地局１００との間で通信を行う。また、Ｉ／Ｆ部１３は、気象情報を送信する外部装置（図示せず）との間で通信を行う。
【００２４】
（４）無線通信システムの動作
次に、図４に示すシーケンス図を参照しつつ、無線通信システムの動作を説明する。監視装置２００は、無線基地局１００の設置場所における気象状況を示す気象情報を取得する（ステップＳ１０１）。
【００２５】
具体的には、制御部１１内の気象情報取得部２１は、Ｉ／Ｆ部１３を介して、外部装置からの気象情報を取得する。図５に示す気象情報は、対象領域情報と、気象予報情報とにより構成される。対象領域情報は、気象情報の対象となる領域の情報である。本実施形態では、対象領域情報は、領域の外縁部の経度及び緯度の集合により構成される。気象予報情報は、対象領域情報で示される領域の気象予報の情報である。本実施形態では、気象予報情報は、晴れ、曇り、雨、風雨、雪、吹雪等の天候の情報を含む。外部装置は、気象情報を定期的に（例えば１時間毎に）、監視装置２００へ送信する。あるいは、気象情報取得部２１が、所定のタイミングで外部装置に気象情報を要求し、外部装置は、その要求に応じて気象情報を送信する。
【００２６】
次に、監視装置２００は、取得した気象情報に基づいて、無線基地局１００における電波伝搬損失が悪化する条件を満たすか否かを予測する（ステップＳ１０２）。具体的には、制御部１１内の位置情報取得部２２は、メモリ１２に予め記憶されている無線基地局情報を取得する。図６に示す無線基地局情報は、無線基地局１００毎に用意される。無線基地局情報は、無線基地局ＩＤと、設置位置情報とにより構成される。無線基地局ＩＤは、対応する無線基地局１００の識別情報である。設置位置情報は、対応する無線基地局１００の設置位置を示す情報である。本実施形態では、設置位置情報は、設置位置の経度及び緯度により構成される。
【００２７】
制御部１１内の指示部２３は、無線基地局１００−１乃至１００−３のそれぞれに対応する無線基地局情報内の設置位置情報と、最新の気象情報内の対象領域情報とを対比し、設置位置情報の経度及び緯度が対象領域情報内の経度及び緯度の集合によって形成される領域内に存在するか否かを判定する。設置位置情報の経度及び緯度が対象領域情報内の経度及び緯度の集合によって形成される領域内に存在すると判断された場合、指示部２３は、気象情報を、設置位置情報に対応する無線基地局１００の設置場所における気象状況を示す気象情報として取得する。
【００２８】
次に、指示部２３は、無線基地局１００の設置場所における気象情報に基づいて、無線基地局１００における電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たしたか否かを予測する。本実施形態では、無線基地局１００における電波伝搬損失とは、無線端末から無線基地局１００に向かう上り方向の電波伝搬損失を意味する。本実施形態では、指示部２３は、無線基地局１００の設置場所における最新の気象予報情報が雨、風雨、雪、吹雪であり、無線基地局１００の設置場所における１つ前の気象予報情報が晴れ、曇りである場合には、電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たしたと判断し、それ以外の場合には、電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たしていないと判断する。
【００２９】
無線基地局１００における電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たさない場合には、ステップＳ１０１における無線基地局１００の設置場所における気象情報の取得以降の動作が繰り返される。
【００３０】
一方、無線基地局１００における電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たす場合には、監視装置２００は、無線基地局１００へ雑音指数の低下を指示するＮＦ制御指令信号を送信する。無線基地局１００は、雑音指数の低下を指示するＮＦ制御指令信号を受信する（ステップＳ１０３）。
【００３１】
ここで、ＮＦ制御指令信号は、監視装置２００が無線基地局１００に対して、当該無線基地局１００における雑音指数（ＮＦ：Noise Figure）の低下又は上昇を指示するための信号である。無線基地局１００における雑音指数（ＬＮＡ１から周波数ダウンコンバート部３までの雑音指数）ＮＦは、ＬＮＡ１の雑音指数をＮＦ１、周波数ダウンコンバート部３の雑音指数をＮＦ２、アッテネータ２における損失をＡＴＴ１、ＬＮＡ１の利得をＧ１とすると、ＮＦ＝ＮＦ１＋（ＮＦ２＋ＡＴＴ１−１）／Ｇ１により算出される。従って、無線基地局１００における雑音指数は、アッテネータ２における損失（減衰量）に依存する。
【００３２】
具体的には、無線基地局１００における電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たす場合、監視装置２００の制御部１１内の指示部２３は、無線基地局１００における雑音指数の低下を指示するための信号であるＮＦ制御指令信号を生成し、当該ＮＦ制御指令信号の送信先の無線基地局１００の識別情報とともに、Ｉ／Ｆ部１３へ出力する。Ｉ／Ｆ部１３は、識別情報により特定される無線基地局１００に対して、雑音指数の低下を指示するＮＦ制御指令信号を送信する。無線基地局１００のＩ／Ｆ部５は、ＮＦ制御指令信号を受信し、制御部４へ出力する。
【００３３】
次に、無線基地局１００は、雑音指数の低下の指示に応じて、アッテネータ２の減衰量を低下させる（ステップＳ１０４）。具体的には、制御部４は、雑音指数の低下を指示するＮＦ制御指令信号を受信した場合、アッテネータ２の減衰量を低下させる。ここで、減衰量の低下とは、現時点における減衰量よりも低い減衰量とすること、あるいは、予め定められた所定値以下の減衰量とすることを意味する。制御部４によって減衰量が低下すると、アッテネータ２は、低下後の新たな減衰量で、ＬＮＡ１からの増幅後の受信信号を減衰させる。
【００３４】
一方、監視装置２００は、雑音指数の低下を指示するＮＦ制御指令信号の送信後、無線基地局１００の設置場所における気象状況を示す気象情報を取得する（ステップＳ１０５）。具体的には、ステップＳ１０１と同様、制御部１１内の気象情報取得部２１は、Ｉ／Ｆ部１３を介して、外部装置からの気象情報を取得する。
【００３５】
次に、監視装置２００は、取得した気象情報に基づいて、無線基地局１００における電波伝搬損失が改善する条件を満たすか否かを予測する（ステップＳ１０６）。具体的には、ステップＳ１０２と同様、制御部１１内の位置情報取得部２２は、メモリ１２に予め記憶されている無線基地局情報を取得する。指示部２３は、無線基地局１００−１乃至１００−３のそれぞれに対応する無線基地局情報内の設置位置情報と、最新の気象情報内の対象領域情報とを対比し、設置位置情報の経度及び緯度が対象領域情報内の経度及び緯度の集合によって形成される領域内に存在するか否かを判定する。設置位置情報の経度及び緯度が対象領域情報内の経度及び緯度の集合によって形成される領域内に存在すると判断された場合、指示部２３は、気象情報を、設置位置情報に対応する無線基地局１００の設置場所における気象状況を示す気象情報として取得する。
【００３６】
次に、指示部２３は、無線基地局１００の設置場所における気象情報に基づいて、無線基地局１００における電波伝搬損失が改善すると見なされる条件を満たしたか否かを予測する。本実施形態では、指示部２３は、無線基地局１００の設置場所における最新の気象予報情報が晴れ、曇りであり、無線基地局１００の設置場所における１つ前の気象予報情報が雨、風雨、雪、吹雪である場合には、電波伝搬損失が改善すると見なされる条件を満たしたと判断し、それ以外の場合には、電波伝搬損失が改善すると見なされる条件を満たしていないと判断する。
【００３７】
無線基地局１００における電波伝搬損失が改善すると見なされる条件を満たさない場合には、ステップＳ１０５における無線基地局１００の設置場所における気象情報の取得以降の動作が繰り返される。
【００３８】
一方、無線基地局１００における電波伝搬損失が改善すると見なされる条件を満たす場合には、監視装置２００は、無線基地局１００へ雑音指数の上昇を指示するＮＦ制御指令信号を送信する。無線基地局１００は、雑音指数の上昇を指示するＮＦ制御指令信号を受信する（ステップＳ１０７）。
【００３９】
具体的には、無線基地局１００における電波伝搬損失が改善すると見なされる条件を満たす場合、監視装置２００の制御部１１内の指示部２３は、無線基地局１００における雑音指数の上昇を指示するための信号であるＮＦ制御指令信号を生成し、当該ＮＦ制御指令信号の送信先の無線基地局１００の識別情報とともに、Ｉ／Ｆ部１３へ出力する。Ｉ／Ｆ部１３は、識別情報により特定される無線基地局１００に対して、雑音指数の上昇を指示するＮＦ制御指令信号を送信する。無線基地局１００のＩ／Ｆ部５は、ＮＦ制御指令信号を受信し、制御部４へ出力する。
【００４０】
次に、無線基地局１００は、雑音指数の上昇の指示に応じて、アッテネータ２の減衰量を上昇させる（ステップＳ１０８）。具体的には、制御部４は、雑音指数の上昇を指示するＮＦ制御指令信号を受信した場合、アッテネータ２の減衰量を上昇させる。ここで、減衰量の上昇とは、現時点における減衰量よりも高い減衰量とすること、あるいは、予め定められた所定値以上の減衰量とすることを意味する。制御部４によって減衰量が上昇すると、アッテネータ２は、上昇後の新たな減衰量で、ＬＮＡ１からの増幅後の受信信号を減衰させる。なお、制御部４は、アッテネータ２の減衰量を、ステップＳ１０４における低下前の減衰量に戻すようにしてもよい。
【００４１】
（５）作用効果
上述したように、本実施形態の移動通信システムでは、監視装置２００は、無線基地局１００の設置場所における気象情報に基づいて、当該無線基地局１００の電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たしたか否かを判定し、悪化すると見なされる条件を満たした場合には、雑音指数の低下を指示するＮＦ制御指令信号を無線基地局１００へ送信する。無線基地局１００は、雑音指数の低下の指示に応じて、アッテネータ２の減衰量を低下させることにより、当該無線基地局１００の雑音指数を低下させる。無線基地局１００の雑音指数を低下させることで、無線通信品質が改善するため、電波伝搬損失を悪化させるような気象状況であっても、無線基地局１００は、無線端末からの信号を受信できる。
【００４２】
また、監視装置２００は、雑音指数の低下を指示するＮＦ制御指令信号を無線基地局１００へ送信した後、無線基地局１００の設置場所における気象情報に基づいて、当該無線基地局１００の電波伝搬損失が改善すると見なされる条件を満たしたか否かを判定し、改善すると見なされる条件を満たした場合には、雑音指数の上昇を指示するＮＦ制御指令信号を無線基地局１００へ送信する。無線基地局１００は、雑音指数の上昇の指示に応じて、アッテネータ２の減衰量を上昇させることにより、当該無線基地局１００の雑音指数を上昇させる。無線基地局１００の雑音指数を上昇させることで、気象状況に応じた電波伝搬損失とすることができる。
【００４３】
（６）他の実施形態
上述した実施形態では、受信機としての無線基地局１００においてアッテネータ２の減衰量が制御される場合について説明した。しかし、無線基地局１００以外の受信機であっても、同様に本発明を適用できる。また、上述した実施形態における気象予報情報は、あくまでも一例であり、気象状況を示す他の気象予報情報であってもよい。
【００４４】
その他、本発明は、上記実施形態の説明及び図面によって限定されるものではなく、上記実施形態及び図面に適宜変更等を加えることは可能である。
【００４５】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００４６】
（付記１）
無線信号を受信する受信機であって、
前記無線信号を減衰させる減衰部と、
気象状況に応じて、前記減衰部の減衰量を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする受信機。
【００４７】
（付記２）
前記制御部は、前記気象状況が、前記受信機の電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たした場合に、外部から通知される雑音指数の低下の指示に応じて、前記減衰部の減衰量を低下させる制御を行うことを特徴とする付記１に記載の受信機。
【００４８】
（付記３）
前記制御部は、前記受信機の設置場所における気象状況が、前記受信機の電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たした場合に、前記減衰部の減衰量を低下させる制御を行うことを特徴とする付記１又は２に記載の受信機。
【００４９】
（付記４）
無線信号を受信する受信機と、前記受信機を監視する監視装置とを備える受信システムであって、
前記受信機は、
前記無線信号を減衰させる減衰部と、
前記減衰部の減衰量を制御する制御部と、
を備え、
前記監視装置は、前記制御部へ指示を行う指示部を備え、
前記指示部は、気象状況に応じて、前記制御部へ前記受信機における雑音指数の制御の指示を行い、
前記制御部は、前記指示部からの指示に応じて、前記減衰部の減衰量を制御することを特徴とする受信システム。
【００５０】
（付記５）
前記監視装置は、前記気象状況を示す気象情報を取得する気象情報取得部を備え、
前記指示部は、前記気象情報によって示される前記気象状況が、前記受信機の電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たした場合に、前記制御部へ前記減衰部の減衰量を低下させる指示を行うことを特徴とする付記４に記載の受信システム。
【００５１】
（付記６）
前記監視装置は、前記受信機の設置位置を示す設置位置情報を取得する設置位置情報取得部を備え、
前記指示部は、前記設置位置情報により示される前記受信機の設置場所における前記気象状況が、前記受信機の電波伝搬損失が悪化すると見なされる条件を満たした場合に、前記制御部へ雑音指数の低下の指示を行うことを特徴とする付記４又は５に記載の受信システム。
【００５２】
（付記７）
無線信号を受信する受信機における通信制御方法であって、
気象状況に応じて、前記無線信号を減衰させる減衰部の減衰量を制御することを特徴とする通信制御方法。
【符号の説明】
【００５３】
１  ＬＮＡ
２  アッテネータ
３  周波数ダウンコンバート部
４  制御部
５  Ｉ／Ｆ部
１１  制御部
１２  メモリ
１３  Ｉ／Ｆ部
２１  気象情報取得部
２２  位置情報取得部
２３  指示部
１００−１、１００−２、１００−３  無線基地局
２００  監視装置
【図１】
2013070282.tif 000003
【図２】
2013070282.tif 000004
【図３】
2013070282.tif 000005
【図４】
2013070282.tif 000006
【図５】
2013070282.tif 000007
【図６】
2013070282.tif 000008