(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット・セルの基地局アンテナの傾斜角を最適化するための方法であって、
複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて干渉の減少の評価基準を決定するステップと、
前記複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについてターゲット・セルのカバレージエリアの減少の評価基準を決定するステップと、
前記決定された干渉の減少の評価基準と前記決定されたターゲット・セルのカバレージエリアの減少の評価基準とに基づき、前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の比率を決定するステップと、
前記決定された干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の比率に応じて、前記複数の基地局アンテナの傾斜角の中から、最適な基地局アンテナの傾斜角を識別するステップと、
前記１つの最適な基地局アンテナの傾斜角に従って基地局アンテナを再位置決めするステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記複数の基地局アンテナの傾斜角の中から最適な基地局アンテナの傾斜角を識別する前記ステップが、
干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の最大比率に関連する基地局アンテナの傾斜角の候補１つを決定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、隣接セルに関連する信号の信号強度を測定するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについてターゲット・セルのカバレージエリアの減少の評価基準を決定する前記ステップが、ターゲット・セル内で動作する移動体によって測定される隣接セルに関連する信号強度に応じて行われる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについてトラフィック負荷を測定するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについてターゲット・セルのカバレージエリアの減少の評価基準を決定する前記ステップが、ターゲット・セル内のトラフィック負荷と、隣接セル内のトラフィック負荷とに応じて行われる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて干渉の減少の評価基準を決定する前記ステップが、
複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、ターゲット・セルの基地局でのアップリンク干渉を測定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
セルラ通信ネットワークにおいて、ターゲット・セル内の基地局アンテナの傾斜角を最適化することによって、同一チャネル干渉を減少させるための方法であって、
複数のアンテナ傾斜角それぞれで、基地局アンテナを位置決めするステップと、
前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、試験間隔中、ターゲット・セル内のアップリンク干渉レベルを定期的に測定するステップと、
定期的に測定されたアップリンク干渉レベルに応じて、前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれの全干渉レベルを決定するステップと、
前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれの全干渉レベルと基準アンテナ傾斜角の全干渉レベルとに基づいて、前記複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて干渉の減少の評価基準を設定するステップと、
前記複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、ターゲット・セルのカバレージエリアを決定するステップと、
各基地局アンテナの傾斜角の候補のターゲット・セルのカバレージエリアに基づいて、前記複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについてターゲット・セルのカバレージエリアの減少の評価基準を設定するステップと、
前記設定された干渉の減少の評価基準と前記設定されたターゲット・セルのカバレージエリアの減少の評価基準とに基づき、前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の比率を決定するステップと、
前記決定された干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の比率に応じて、１つの基地局アンテナの傾斜角の候補を識別するステップと、
基地局アンテナの傾斜角の候補１つによって、ターゲット・セル内の基地局アンテナを再位置決めするステップとを含む方法。
【請求項９】
基地局アンテナを再位置決めする前記ステップが、
基地局アンテナを電気的に再位置決めするステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
基地局アンテナを再位置決めする前記ステップが、
基地局アンテナを電気機械的に再位置決めするステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれの全干渉レベルを決定する前記ステップが、
前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて定期的に測定されたアップリンク干渉レベルをフィルタするステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
定期的に測定されたアップリンク干渉レベルをフィルタする前記ステップが、
各基地局アンテナの傾斜角の候補について定期的に測定されたアップリンク干渉レベルを平均するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
定期的に測定されたアップリンク干渉レベルをフィルタする前記ステップが、
各基地局アンテナの傾斜角の候補について９０パーセント累積確率の評価基準を決定するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについてターゲット・セルのカバレージエリアを決定する前記ステップが、
前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、ターゲット・セル内で動作する移動体によって測定される隣接セルに関連する信号の信号強度を測定するステップを含み、所定の基地局アンテナの傾斜角の候補に関するターゲット・セルのカバレージエリアが隣接セルに関連する信号強度に応じて決定される、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについてターゲット・セルのカバレージエリアを決定する前記ステップが、
前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、ターゲット・セルおよび隣接セル内でのトラフィック負荷を測定するステップを含み、ターゲット・セルのカバレージエリアが、ターゲット・セル内のトラフィック負荷と隣接セルのトラフィック負荷とに応じて求められる、請求項８に記載の方法。
【請求項１６】
前記基地局アンテナの傾斜角の候補１つを識別する前記ステップが、干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の最大比率に対応する基地局アンテナの傾斜角の候補を識別するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１７】
ターゲット・セルの基地局アンテナの傾斜角を最適化する装置であって、
複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて干渉の減少の評価基準を決定する手段と、
前記複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについてターゲット・セルのカバレージエリアの減少の評価基準を決定する手段と、
前記決定された干渉の減少の評価基準と前記決定されたターゲット・セルのカバレージエリアの減少の評価基準とに基づき、前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の比率を決定する手段と、
前記決定された干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の比率に応じて、前記複数の基地局アンテナの傾斜角の中から最適な基地局アンテナの傾斜角を識別する手段と、
前記アンテナの傾斜角の候補１つに従って基地局アンテナを再位置決めする制御手段とを備える装置。
【請求項１８】
前記複数の基地局アンテナの傾斜角の中から最適な基地局アンテナの傾斜角を識別する前記手段が、
干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の最大比率に関連する基地局アンテナの傾斜角の候補１つを決定する手段を含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、隣接セルに関連する信号の信号強度を測定する手段を更に備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについてターゲット・セルのカバレージエリアの減少の評価基準を決定する前記手段が、
隣接セルに関連する信号強度に応じて、ターゲット・セルのカバレージエリアを決定する手段を備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、ターゲット・セルおよび隣接セル内のトラフィック負荷を測定する手段を更に備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
前記複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについてターゲット・セルのカバレージエリアの減少の評価基準を決定する前記手段がトラフィック負荷に応じて決定する、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて干渉の減少の評価基準を決定する前記手段が、
複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、ターゲット・セルの基地局でのアップリンク干渉を測定する手段を備える、請求項１７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［背景］
本発明は、セルラ通信の分野に関する。より詳細には、本発明は、基地局によって受信されるアップリンク信号品質を改善するため、および同一チャネル・セル内で動作する移動体によって受信される信号品質を改善するために、ターゲット・セル内の基地局アンテナの傾斜角の調節に関するものである。
【０００２】
セルラ通信システム（例えば、セルラ移動体通信システム）では、通話品質を維持および／または改善することが非常に重要である。通話品質に著しい悪影響を与える恐れのある一つの要因は、同一チャネル干渉（co-channel interference）の存在である。同一チャネル干渉は、互いに隣接して、または比較的近傍に位置する２つ以上のセル（すなわち同一チャネル・セル）が、同じ周波数または周波数セットを再使用する（すなわち共有する）ときに生じる。本質的に、一方のセル内で再使用された周波数によって伝送される信号は、他方のセルでは干渉として認識される。
【０００３】
同一チャネル干渉を避けることができる一つの方法は、どの二つのセルも同じ周波数を再使用しないように、システム内の各セルに対して専用の周波数グループを割り当てることである。残念ながら、セルラ・サービスへのますます高まる需要をカバーするために、利用可能な周波数はほんの限られた数しかない。したがって、各セルに対する専用の周波数グループの割当ては通常、同一チャネル干渉の問題に対する実現可能な解決策でない。
【０００４】
同一チャネル干渉をなくすのではなく、最小限に抑えるためにしばしば使用される他の技法は、再使用距離を最大限にするものである。再使用距離は通常、同じ周波数または周波数セットを再使用する二つのセル（すなわち同一チャネル・セル）間の距離であると理解される。当業者なら容易に理解できるように、再使用距離が長くなるにつれて、同一チャネル干渉が減少する（すなわち、信号強度が距離とともに減衰する）。しかしながら、セルラ・サービスに対する需要が増すにつれて、利用可能な周波数の数を変えずに、セルラ・サービス・プロバイダは、一般により小さいカバレージエリアを有する追加のセルを確立することを強いられる。これは再使用距離を長くではなく短くする傾向となる。したがって、同一チャネル干渉の影響を打ち消すために再使用距離を長くすることによる技法もまた、特別に実用的な解決策ではない。
【０００５】
同一チャネル干渉を減少させるためのまた別の方法は、基地局アンテナの指向方向または傾斜角を調節することに関するものである。一般に、基地局アンテナは、対応するセル（本明細書では、ターゲット・セルと呼ぶ）内で動作する様々な移動体に電気通信信号を送信し、かつ移動体から電気通信信号を受信する。アンテナ・ビームが水平方向よりもずっと下に指向するようにアンテナを再位置決めすることによって、アンテナ・ビームに関連するエネルギは、より大きな程度、ターゲット・セル内に向けられ、かつターゲット・セルの近傍にある隣接セルまたは同一チャネル・セルから離れるように向けられる。したがって、ターゲット・セル内にある基地局アンテナによって受信されるアップリンク干渉、ならびにターゲット・セル内にある基地局アンテナが発する送信によって生じ、同一チャネル・セル内で動作する移動体によって受信される同一チャネル干渉が減少する。
【０００６】
同一チャネル干渉を避けるまたは最小限に抑えるための上記で述べた他の技法と同様、同一チャネル干渉を減少させるための基地局アンテナの再位置決めもトレードオフを伴う。基地局アンテナの再位置決めに関連する主要なトレードオフは、図１によって最も良く示されている。図１において、傾斜角１０１を増加させ、それによりアンテナ・ビーム１０３のピークをターゲット・セルの境界１０５から離して内側に向けさせる場合、基地局と、ターゲット・セルの境界１０５またはその近傍においてターゲット・セル内で動作する移動体との間で伝送されている信号の信号強度または搬送波対干渉比（すなわちＣ／Ｉ）が望ましくなく減少する。別の言い方をすると、アンテナ・ビーム１０３の傾斜角１０１の増加は、ターゲット・セルならびに近接する同一チャネル・セル内での同一チャネル干渉のレベルを減少させるものではあるが、ターゲット・セルのカバレージエリアも事実上減少させる。したがって、ターゲット・セルに関連するカバレージエリアの損失を最小限に抑えつつ、同一チャネル干渉を十分に減少させるアンテナ傾斜角を決定することが重要である。
【０００７】
最適なアンテナの傾斜角を決定する際に、干渉の減少とターゲット・セルのカバレージエリアの減少とが共に考慮されるべきであるにもかかわらず、知られているセルラ通信システムにはそのような技法を採用したものがない。例えば、米国特許第４２４９１８１号（「Ｌｅｅ」）には、所定の量だけアンテナ・ビームを下方に傾けることによって、同一チャネル・セル内の同一チャネル干渉のレベルを減少させるシステムが記載されている。より詳細には、主ローブと第１のサイド・ローブとの間でのアンテナ・パターンにおける「ノッチ」が通常、隣接するセルまたは同一チャネル・セルの方向に指向するように、アンテナ・ビームが向け直される。この技法は、ターゲット・セルおよび同一チャネル・セル内の同一チャネル干渉を減少させるが、アンテナ・ビームを向け直したときに、ターゲット・セルに関連するカバレージエリアが大幅に減少し、ターゲット・セルの境界で動作する移動体を事実上サービスが受けられない状態にする恐れがあるため、ターゲット・セル内の全ての移動体に対する信号品質が全体として改善される保証がない。
【０００８】
他の例では、米国特許第５０９３９２３号（「Ｌｅｓｌｉｅ」）には、干渉を減少させるためにアンテナ傾斜角を調節することが記載されている。より詳細には、Ｌｅｓｌｉｅは、セルラ中継器またはブースタに関連するアンテナの指向方向をドナー・セルのアンテナに対して調節することに関する。しかしながら、移動体と信号を送信および受信するために使用される中継器またはブースタのアンテナの方向は変更しない。そのため、中継器によってカバーされる領域およびドナー・セル（すなわちターゲット・セル）の境界は、アンテナの指向方向による影響を受けない。したがって、Ｌｅｓｌｉｅは、最も適切なアンテナの傾斜角を決定する際に、ターゲット・セルのカバレージエリアを考慮していない。
【０００９】
説明したように、アンテナ傾斜角の方向を再度決定する既存の２つの設計のどちら、および他の知られている設計のいずれも、ターゲット・セルのカバレージの減少を考慮していない。それにもかかわらず、最適なアンテナ傾斜角を決定する際、ターゲット・セルのカバレージの減少は重要な検討事項である。したがって、アンテナ傾斜角を最適化することによって同一チャネル干渉を減少させる技法であって、同一チャネル干渉の減少とターゲット・セルのカバレージエリアの減少を共に考慮する技法を提供することが強く望まれる。
【００１０】
［概要］
本発明の目的は、基地局アンテナの指向方向を最適に調節することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、同一チャネル干渉を減少させるために基地局アンテナの傾斜角を調節することである。
【００１２】
本発明の更に別の目的は、同一チャネル干渉を減少させるため、およびターゲット・セルのカバレージエリアの減少を最小限に抑えるために、基地局アンテナの傾斜角を調節することである。
【００１３】
本発明の一態様によれば、前述の目的およびその他の目的は、ターゲット・セルの基地局アンテナの傾斜角を最適化するための方法および／または装置によって達成される。この方法および／または装置は、複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて干渉の減少の尺度あるいは評価基準を求め、かつターゲット・セルのカバレージエリアの減少の尺度あるいは評価基準を決定することを含む。そして、複数の基地局アンテナの傾斜角の中から、干渉の減少およびターゲット・セルのカバレージエリアの減少に応じて、最適な基地局アンテナの傾斜角が識別される。次いで、最適な基地局アンテナの傾斜角に従って、基地局アンテナを再位置決めすることができる。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、前述の目的および他の目的は、ターゲット・セル内の基地局アンテナの傾斜角を最適化することによって同一チャネル干渉を減少させる方法によって達成される。この方法は、複数のアンテナの傾斜角の候補それぞれで、基地局アンテナを位置決めする。これらのアンテナの傾斜角の候補それぞれに関する試験間隔中、ターゲット・セル内のアップリンク干渉レベルが定期的に測定され、基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれの全干渉レベルが、定期的に測定されたアップリンク干渉レベルに応じて求められる。次いで、各基地局アンテナの傾斜角の候補の全干渉レベルおよび基準アンテナ傾斜角の干渉レベルに基づいて、各傾斜角に関する干渉の減少の評価基準が確立される。この方法および／または装置はまた、複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて、ターゲット・セルのカバレージエリアを決定するものである。次いで、各基地局アンテナの傾斜角の候補のターゲット・セルのカバレージエリアに基づいて、複数の基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれに関するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の評価基準が確立される。次いで、干渉の減少およびターゲット・セルのカバレージエリアの減少に応じて、最適な基地局アンテナの傾斜角が識別されて、基地局アンテナの傾斜角は、その基地局アンテナの傾斜角の候補１つに従ってターゲット・セル内の基地局アンテナを再位置決めすることにより最適化される。
【００１５】
本発明の目的および利点は、図面と共に以下の詳細な説明を参照することによって理解されよう。
【００１６】
［詳細な説明］
図２は、セルＣ１〜Ｃ１０を備える代表的なセルラ通信ネットワーク２００を示している。図２はまた、各セルＣ１〜Ｃ１０が少なくとも一つの基地局、例として基地局Ｂ１〜Ｂ１０を含むことも示している。基地局は一般に、様々な移動体Ｍ１〜Ｍ１０と直接通信する。ＡＭＰＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）では、図示されるように、移動交換局（ＭＳＣ）が通常、複数の基地局に接続されている。ＭＳＣは、周波数割当ておよび送信機電力レベル制御を含めた、しかし必ずしもそれらに限定されない、いくつかの機能を提供する。ヨーロッパで採用されているＧＳＭ（Groupe Special Mobile）システムでは当技術分野で周知のように、これらの機能がＭＳＣではなく基地局制御装置（ＢＳＣ）によって実施される。本明細書の以下の説明から、本発明が主にソフトウェアで実現され、本発明の好ましい実施形態では、そのソフトウェアがＭＳＣまたはＢＳＣに記憶され、それによって実行されることが理解されよう。
【００１７】
典型的な周波数割当て方式では、セルラ・ネットワーク２００内の２つ以上のセルが、同じ周波数または周波数セットを再使用（すなわち共有）する。上で説明したように、周波数の再使用によって、しばしば同一チャネル干渉が生じる。従来の設計と異なり、本発明は、干渉の減少とターゲット・セルのカバレージの減少の両方に応じて各基地局アンテナについて最適な基地局アンテナの傾斜角を確立することによって同一チャネル干渉の問題に対処し、ここで、干渉およびターゲット・セルのカバレージエリアは、いくつかのアンテナの傾斜角の候補それぞれについて、ある一定の期間中、測定される。
【００１８】
本発明の一態様によれば、ターゲット・セル内の基地局受信機において一つまたは複数の周波数チャネルに関してアップリンク干渉を測定することにより、干渉の減少が定量化される。そしてアップリンク干渉の測定値は、ターゲット・セル内の基地局からＭＳＣ／ＢＳＣに伝送される。ＡＭＰＳまたはＧＳＭなど典型的なセルラ・システムでは、基地局受信機はすでに、アップリンク干渉の測定値を測定して、レポートをＭＳＣ／ＢＳＣに転送するように構成されている。
【００１９】
当業者なら容易に理解できるように、アップリンク干渉の測定値は時間の経過とともに変化する。したがって、本発明は干渉の測定値フィルタを含む。好ましい実施形態では、このフィルタはソフトウェアで実現され、ソフトウェアはＭＳＣ／ＢＳＣに記憶され、それによって実行される。一般に干渉の測定値フィルタは、ＭＳＣ／ＢＳＣが基地局から受信するアップリンク干渉の測定値に基づいて、基地局アンテナの傾斜角の候補それぞれについて全干渉の測定値を生成する。
【００２０】
当然、異なる干渉フィルタの数はいくつでもよい。第１の代表的な実施形態では、ＭＳＣ／ＢＳＣが基地局から定期的に受信するアップリンク干渉の測定値を、干渉の測定値フィルタが継続的に平均化することができる。各アンテナの傾斜角の候補に関する測定期間の終了時に、平均干渉の測定値は、そのアンテナ傾斜角の全干渉の測定値を表す。
【００２１】
代替的実施形態では、ＭＳＣ／ＢＳＣ内の干渉の測定値フィルタが、各アップリンク干渉の測定値を受け取り、各アンテナの傾斜角の候補に関する９０パーセント累積確率値を導き出すことができる。次いで、９０パーセント累積確率値が、アンテナの傾斜角の候補の全干渉の測定値として使用される。９０パーセント累積確率値は、干渉の測定値全てのうちの９０パーセントが９０パーセント累積確率値よりも小さく、干渉の測定値全てのうちの１０パーセントが９０パーセント累積確率値よりも大きな干渉の測定値である。
【００２２】
当業者なら容易に理解できるように、例として図３Ｂに図示されるように、所定のアンテナ傾斜角に関する比較的大きな全干渉の測定値が、アンテナ傾斜角を増加させる必要性を示すことがある。図３Ａに図示されるようにアンテナ傾斜角を増加させることにより、ターゲット・セルの基地局でのアップリンク干渉、および同一チャネル・セル内で動作する移動体によって受信される同一チャネル干渉を減少させる効果が得られる可能性が高い。
【００２３】
ターゲット・セル内のアンテナ傾斜角の増加は、同一チャネル干渉を減少させる傾向がある一方で、ターゲット・セルのカバレージエリアも減少させる。これは、図４Ａおよび４Ｂに図示されている。例えば、アンテナ・ビーム４０５のピークが、ターゲット・セル４１０の中心に向かってさらに内側に向けられていると、ターゲット・セル内の基地局と、ターゲット・セルの境界またはその近傍に位置する移動体４１５などの移動体との間の信号に関連する信号強度が減少する。その結果、ターゲット・セルの事実上のカバレージエリアも減少する。したがって、最適な基地局アンテナの傾斜角を正しく決定するためには、干渉の減少とターゲット・セルのカバレージエリア減少の両方を考慮することが不可欠である。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、ターゲット・セル内で動作する移動体によって観察される隣接セルに関連する信号強度に応じて、所定のアンテナ傾斜角に関するターゲット・セルのカバレージエリアを間接的に測定することができる。図４Ａおよび４Ｂを再び参照すると、アンテナ・ビーム４０５のピークがターゲット・セル４１０の中心に向かって内側に向け直されると、隣接セル内の信号源とターゲット・セル内で動作する移動体との間の距離は平均で増加するが、ターゲット・セルに関連するカバレージエリアは減少する。したがって、ターゲット・セル内の移動体によって測定される隣接セルに関連する信号強度が減少する。当業者なら容易に理解できるように、ターゲット・セル内の移動体によって測定される隣接セルに関連する信号強度のこの減少は、ターゲット・セルのカバレージエリアの減少の間接的な評価基準を提供する。
【００２５】
本発明の好ましい実施形態では、ＡＭＰＳやＧＳＭなどの典型的なセルラ・システムにおいて、ターゲット・セルと任意の数の隣接セルに関連する信号強度を測定するように移動体が設計されていることを利用することができる。この場合、信号強度の測定値がターゲット・セルの基地局に送信されて、ターゲット・セルの基地局は、移動体支援型ハンドオーバ（ＭＡＨＯ：mobile assisted handover）が保証されているかどうかを判定するために信号強度の測定値をＭＳＣ／ＢＳＣに転送する。当技術分野でよく理解されているように、ＭＡＨＯは、隣接セルに関連する信号強度がターゲット・セルの信号強度を超えるとき、ターゲット・セル内の基地局から隣接セル内の基地局に移動体の制御を渡すことができる手続きである。ほとんどの場合に、ＭＡＨＯ手続きは、移動体の加入者にトランスペアレントである。
【００２６】
本発明の一つの代替的実施形態によれば、所定のアンテナの傾斜角の候補に関する測定期間中に、ターゲット・セルから隣接セルへのＭＡＨＯが施される各移動体によって測定される隣接セルに関連する信号強度に応じて、ターゲット・セルのカバレージエリア減少を間接的に測定することができる。干渉の測定値と同様に、所定のアンテナの傾斜角の候補について測定期間にわたって得られた信号強度の測定値を平均して、全ターゲット・セルのカバレージエリアの測定値を一つだけ提供することができる。
【００２７】
第２の代替的実施形態では、ターゲット・セルおよび隣接セル内のトラフィック負荷を監視し、それを使用して、ターゲット・セルのカバレージエリアの減少を間接的に測定することができる。例えば、図４Ａおよび４Ｂに図示されているように、アンテナ・ビーム４０５のピークをターゲット・セル４１０の中心に向かって内側に向け直した結果として、ターゲット・セルのカバレージエリアが減少するとき、ちょうどターゲット・セルの元の境界内で動作する移動体が上述したＭＡＨＯ手続きに従って隣接セルの基地局にハンドオーバされる可能性があるとき、ターゲット・セル内のトラフィック負荷は自然に減少し、隣接セル内のトラフィック負荷は自然に増加する。対照的に、アンテナ・ビームのピークを隣接セルに向かって外側に向け直した結果として、ターゲット・セルの事実上のカバレージエリアが増加するとき、ターゲット・セル内のトラフィック負荷は自然に増加して、隣接セル内のトラフィック負荷は減少する。この場合も、トラフィック負荷を、ターゲット・セルのカバレージエリアの減少の間接的な評価基準として使用することができる。
【００２８】
所定の基地局アンテナの傾斜角での全干渉レベルとターゲット・セルのカバレージエリアを共に定量化した後、アンテナを次のアンテナの傾斜角の候補に再位置決めする。当技術分野で周知のように、アンテナは、追加人員を直接必要とせずに、電気的または電気機械的に物理的な再位置決めをすることができる。このプロセスは、各アンテナの傾斜角の候補ごとに全てのアンテナの傾斜角の候補について全干渉レベルおよびターゲット・セルのカバレージが定量化されるまで繰り返される。
【００２９】
【表１】
0004242061.tif 000002
【００３０】
表１は、いくつかのアンテナの傾斜角の候補それぞれに関する代表的な干渉および信号強度の評価基準を提供し、信号強度の評価基準は、上述したターゲット・セルのカバレージエリアの間接的な評価基準として働く。本発明の好ましい実施形態によれば、アンテナ傾斜角０°に相当するアップリンク干渉の測定値および信号強度の測定値を基準測定値として使用する。表１に示された残りの干渉の測定値および信号強度の測定値（すなわち、アンテナ傾斜角２°、４°、６°、８°に関連する測定値）を使用して、各アンテナの傾斜角の候補について、干渉レベルの変化（すなわち干渉の減少）およびターゲット・セルのカバレージエリアの変化（すなわちターゲット・セルのカバレージエリアの減少）を決定することができる。ただし、アンテナ傾斜角０°に関連する測定値以外の干渉の測定値および信号強度の測定値を、基準として使用してもよいことは理解できよう。
【００３１】
【表２】
0004242061.tif 000003
【００３２】
表２は、表１に示された干渉の評価基準および信号強度の評価基準に基づく、各アンテナの傾斜角の候補に関する干渉の変化Ｒと信号強度の変化Ｓを表す代表的な値を含んでいる。本発明ではこのとき、以下の関係による干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の比率を最大にすることによって、どのアンテナの傾斜角の候補が最適であるか判定することができる。
【００３３】
【数１】
0004242061.tif 000004
ここで、Ｎは、信号強度の測定値が取られる隣接セルの数を表す。この例では、そのような隣接セルはＡとＢの２つ（すなわち、Ｎ＝２）である。
【００３４】
【表３】
0004242061.tif 000005
【００３５】
表３は、表２に示された値に基づいたアンテナの傾斜角の候補それぞれに関する、干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の比率を表す値を提供する。この例では、干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の最大比率２．３３が、アンテナ傾斜角４°に対応する。したがって、最適なアンテナ傾斜角は４°である。
【００３６】
上で説明したように、各アンテナの傾斜角の候補に関する干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の比率を、信号強度の変化ではなくトラフィック負荷の変化に基づいて決定することができることに留意されたい。さらに、最適なアンテナ傾斜角が決定すると、本発明では、ＭＳＣ／ＢＳＣが制御信号をターゲット・セルの基地局に送信するようにすることができ、基地局が最適なアンテナ傾斜角を反映するように基地局アンテナを自動的に位置決めするようにする。上に述べたように、これは、サーボ機構によって電気的または電気機械的に実施することができる。
【００３７】
図５は、本発明の好ましい実施形態に従って最適な基地局アンテナの傾斜角を確立する技法５００を図示するフローチャートである。ブロック５０５に示されるように、ＭＳＣ／ＢＳＣによって生成されたアンテナ制御信号に応答して、ターゲット・セル内の基地局アンテナがアンテナの傾斜角の候補に再位置決めされる。アンテナが再位置決めされると、ブロック５１０に示されるように、基地局受信機によって測定されたアップリンク干渉をＭＳＣ／ＢＳＣが継続的に監視してフィルタする。アップリンク干渉の測定値をフィルタすることによって、ＭＳＣ／ＢＳＣは最終的に、ブロック５１５に示されるように、そのアンテナの傾斜角の候補について、ターゲット・セルの全干渉の評価基準を導き出す。同様に、ブロック５２０に示されるように、ＭＳＣ／ＢＳＣは、ターゲット・セル内で動作する移動体、または測定期間中にＭＡＨＯを受ける移動体によって基地局に送信された信号強度の測定値を継続的に監視してフィルタする。ＭＳＣ／ＢＳＣは最終的に、ブロック５２５に示されるように、各隣接セルに関する全信号強度の評価基準を設定する。ブロック５３０に示されるように、全干渉の評価基準および信号強度の評価基準に基づいて、ＭＳＣ／ＢＳＣが、各隣接セルについて干渉の変化Ｒおよび各信号強度の評価基準の変化Ｓｉを計算する。当然、基準アンテナ傾斜角（例えばアンテナ傾斜角０°）における干渉の変化Ｒおよび信号強度の変化Ｓｉはゼロになる。各隣接セルについて干渉の変化Ｒおよび信号強度の変化Ｓｉが求まると、ブロック５３５に示されるように、干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の比率が導き出される。
【００３８】
上で述べた技法５００は、その後、決定ブロック５４０の外にある「はい（ＹＥＳ）」の経路によって図示されるように、任意の数のアンテナの傾斜角の候補について繰り返される。全てのアンテナの傾斜角の候補が試験されると、決定ブロック５４０の外にある「いいえ（ＮＯ）」の経路に従って、ブロック５４５に示されるように干渉の減少に対するターゲット・セルのカバレージエリアの減少の最大比率に関連する傾斜角が識別される。この角は、最適なアンテナ傾斜角を表す。次いでブロック５５０に従って、ＭＳＣ／ＢＳＣは、最適なアンテナ傾斜角で基地局アンテナを再位置決めするようにアンテナ位置決め制御信号を伝送することができる。上に述べたように、アンテナは電気的または電気機械的に再位置決めすることができる。
【００３９】
受信信号および送信信号に対して基地局が様々なアンテナを採用することができることを、当業者なら理解されよう。本発明の他の態様によれば、受信側アンテナと送信側アンテナが共に、各測定期間中に同じアンテナの傾斜角の候補で位置決めされる。
【００４０】
本発明を、いくつかの代表的な実施形態に関連して述べた。しかしながら、上述した代表的な実施形態以外の特定の形で本発明を実施できることは、当業者には容易に明らかであろう。これは、本発明の要旨を逸脱することなく実施することができる。これらの実施形態は単に例示的なものにすぎず、その形に限定されるものではない。本発明の範囲は、上記の記載ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲に含まれる全ての変形例および等価物は本発明に包含される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術による、アンテナ傾斜角とターゲット・セルのカバレージエリアとの関係を示す図である。
【図２】  従来技術による、セルラ通信ネットワークを示す図である。
【図３Ａ】  干渉レベルとアンテナ傾斜角との関係を示す図である。
【図３Ｂ】  干渉レベルとアンテナ傾斜角との関係を示す図である。
【図４Ａ】  アンテナ傾斜角と、ターゲット・セルのカバレージエリアと、隣接セルに関連する信号強度との関係を示す図である。
【図４Ｂ】  アンテナ傾斜角と、ターゲット・セルのカバレージエリアと、隣接セルに関連する信号強度との関係を示す図である。
【図５】  本発明の好ましい実施形態を実施するための技法のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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