发送角度控制装置、基站、发送角度控制方法及程序

摘要

本发明在基于TDD方式的无线通信系统中，基站装置能一边与自身的区域内的终端站进行通信，一边减少对其他基站造成的干扰信号。发送角度控制装置具备：干扰信号检测部，其在基于TDD方式的无线通信系统中将由第1基站发送的信号会影响到第2基站的干扰的水平基于从第2基站接收到的接收信号来进行检测，并作为干扰信息信号进行输出；以及发送角度决定部，其按照干扰信息信号，将由第1基站发送的信号的发送角度调整为垂直方向。

说明书

关于关联申请的记载

本发明基于日本专利申请：特愿2011-139528号(2011年6月23 日申请)的优先权主张，同申请的全部记载内容通过引用而编入记载于本 说明书中。

技术领域

本发明涉及发送角度控制装置、基站、发送角度控制方法以及程序， 特别涉及对双工方式为TDD(Time Division Duplex；时分双工)的无线通 信系统中的发送信号的送出角度进行控制的发送角度控制装置、具备该装 置的基站、发送角度控制方法以及程序。

背景技术

在基于TDD方式的无线通信系统中，在上行链路以及下行链路的通 信中使用同一频率。图1是表示TDD方式下的收发帧的构成的一例的图。 在TDD方式下，如图1所示的基站A的收发帧101那样，分割成DL (Downlink；下行链路)发送、保护时间、UL(Uplink；上行链路)接收 而利用于通信。在此，保护时间是指，在对DL发送与UL接收进行切换 时为了不产生干扰而设置的时间间隔。在此，DL发送、保护时间、UL接 收在收发帧内的比例能对应于各基站的上行链路以及下行链路的业务量 的拥塞程度而变更为最优的比例。

在专利文献1中，记载了在TDD方式下设定天线角度以减少对相邻 的小区的干扰的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2005-525041号公报

发明要解决的课题

以下的分析由本发明者作出。

如图1所示，在基站A的收发帧101、以及基站B的收发帧102中的 DL发送、UL接收的比例不同的情况下，因基站B的DL发送区间与基站 A的UL接收区间重合，从而产生从基站B对基站A的干扰，基站A的 UL接收质量劣化。

图2是用于说明基于TDD方式的现有的无线通信系统中的问题的图。 在此，作为一例，如图2所示，考虑存在基站A201和基站B202，且存在 与各基站进行通信的终端站A203、终端站B204的情况。

在图1所示的基站B202的DL发送区间与基站A201的UL接收区间 的重叠区间中，基站A201在UL接收区间接收来自终端站A203的上行信 号，基站B202在DL发送区间向终端站B204发送下行信号。此时，来自 基站B202的下行信号由基站A201接收而成为干扰，从而作为期望信号 的来自终端站A203的上行信号的接收质量会劣化。产生这样的干扰的原 因在于，基站一般设置于视野好的高处，故而电波传得远，以及基站的发 送功率大于终端站的发送功率。

另一方面，即使在基站A201的收发帧与基站B202的收发帧中的DL 发送、UL接收的比例相同的情况下，同样存在产生从基站B202对基站 A201的干扰从而接收质量劣化的情况。

参照图3来说明该情况。图3表示TDD方式下的收发帧的构成的一 例的图。如上所述，基站一般设置于视野好的高处，故而电波传得远，因 此即使在基站B202位于远处的情况下，有时来自基站B202的电波也会传 到基站A201。

此时，从基站B202到基站A201的信号伴随与基站B202和基站A201 间的距离相应的传播延迟而到达基站A201。因此，即使两基站的收发帧 中的DL发送以及UL接收的比例相同，在传播延迟大于保护时间的情况 下，基站B202的DL发送区间也与基站A201的UL接收区间重合而产生 干扰，接收质量劣化。

作为针对上述的问题的对策，考虑减小造成干扰的基站的发送功率来 减少干扰的方法。例如，在图2中，对基站A201造成干扰的基站B202 需要减小其发送功率，以使得从基站B202发送的DL信号到不了基站 A201。

然而，该方法存在基站B202进行通信服务的区域被限制得小的问题。 即，若减小基站B202的发送功率，则基站B202的通信服务区域变窄，存 在处于通信服务区域外的终端站将不能与基站B202进行通信的风险。

如此，在基于TDD方式的无线通信系统中，为了避免不同的基站间 的干扰而削减发送功率的情况下，存在通信服务区域被限制得小的问题。

在专利文献1中记载了在用户装置中将电波发送角度控制为水平方向 来减少对其他基站造成的干扰的技术。该方法在应用于基站的情况下，将 电波发送角度控制为水平方向以不对其他基站造成干扰。然而，若采用该 方法，则有如下问题：基站在存在于自身的通信区域内的终端站与其他基 站存在于同一方向的情况下，不能与该终端站进行通信。

发明内容

为此，在基于TDD方式的无线通信系统中，基站装置一边能与自身 的区域内的终端站进行通信一边减少对其他基站造成的干扰信号成为课 题。发明的目的在于，提供解决该课题的发送角度控制装置、基站、发送 角度控制方法以及程序。

用于解决课题的手段

本发明的第1观点所涉及的发送角度控制装置具备：干扰信号检测部， 其在基于时分双工TDD方式的无线通信系统中将由第1基站发送的信号 会影响到第2基站的干扰的水平，基于从该第2基站接收到的接收信号来 进行检测，并将该干扰水平作为干扰信息信号进行输出；以及发送角度决 定部，其按照所述干扰信息信号，将由所述第1基站发送的信号的发送角 度调整为垂直方向。

本发明的第2观点所涉及的基站具备上述第1观点所涉及的发送角度 控制装置。另外，提供具备该基站的无线通信系统。

本发明的第3观点所涉及的发送角度控制方法包含：在基于时分双工 TDD方式的无线通信系统中，将由第1基站发送的信号会影响到第2基站 的干扰的水平，基于从该第2基站接收到的接收信号来进行检测的步骤； 以及按照所述干扰水平，将由所述第1基站发送的信号的发送角度调整为 垂直方向的步骤。

本发明的第4观点所涉及的程序使设置于第1基站的计算机执行如下 处理：在基于时分双工TDD方式的无线通信系统中，将由所述第1基站 发送的信号会影响到第2基站的干扰的水平，基于从该第2基站接收到的 接收信号来进行检测的处理；以及按照所述干扰水平，将由所述第1基站 发送的信号的发送角度调整为垂直方向的处理。

此外，程序能作为记录在计算机可读取的记录介质(non-transitory  computer-readable storage medium)中的程序产品进行提供。

发明效果

根据发明所涉及的发送角度控制装置、基站、发送角度控制方法以及 程序，在基于TDD方式的无线通信系统中，基站装置能一边与自身的区 域内终端站进行通信，一边减少对其他基站造成的干扰信号。

附图说明

图1是表示TDD方式下的收发帧的构成的一例的图。

图2是用于说明基于TDD方式的无线通信系统中的问题的图。

图3是表示TDD方式下的收发帧的构成的一例的图。

图4是表示第1实施方式所涉及的发送角度控制装置的构成的一例的 框图。

图5是表示第1实施方式所涉及的发送角度控制装置的动作的一例的 流程图。

图6是表示第2实施方式所涉及的发送角度控制装置的构成的一例的 框图。

具体实施方式

首先，说明本发明的概要。此外，该概要中标注的附图参考标号自身 只是用于帮助理解的例示，并不是为了将本发明限定为图示的形态。

本发明在用于双工方式为TDD(Time Division Duplex)的无线通信系 统的基站中，在对其他基站造成了干扰的情况下，基于从其他基站发送的 干扰信息信号，进行控制以使自身基站的电波发送角度成为朝下，从而减 少对其他基站造成的干扰。

参照图4，干扰信号检测部402将自身基站(图2的基站B202)的接 收信号作为输入，对从其他基站(图2的基站A201)发送的干扰信息信 号进行解调并向发送角度决定部403进行输出。发送角度决定部403基于 干扰信息信号来决定自身基站(图2的基站B202)的电波发送角度，输 出发送角度控制信息，控制自身基站(图2的基站B202)的电波发送角 度。

如此，基于从其他基站(图2的基站A201)发送的干扰信息信号来 控制自身基站(图2的基站B202)的电波发送角度，因此能在不减小自 身基站(图2的基站B202)的发送功率的情况下减少对其他基站(图2 的基站A201)造成的干扰。

在本发明中，能采用下述的形态。

[形态1]

如上述第1观点所涉及的发送角度控制装置。

[形态2]

所述发送角度决定部可以在所述干扰水平为给定的阈值以上的情况 下将所述发送角度调整为朝下。

[形态3]

所述发送角度决定部可以在所述干扰水平小于给定的阈值的情况下， 将所述发送角度保持不变或调整为朝上。

[形态4]

所述接收信号可以包含表示干扰水平的信息，所述干扰水平是由第1 基站发送的信号会影响到第2基站的干扰的水平，且是由所述第2基站检 测到的水平。

[形态5]

所述干扰信号检测部可以通过将由所述第1基站发送的信号会影响到 所述第2基站的干扰的水平、与由所述第2基站发送的信号会影响到所述 第1基站的干扰的水平视为同水平，来基于所述接收信号估计这些干扰水 平，并将估计出的干扰水平作为所述干扰信息信号进行输出。

[形态6]

所述发送角度决定部可以参照将干扰水平与相对于垂直方向的发送 角度建立了对应的表，来将由所述第1基站发送的信号的发送角度调整为 垂直方向。

[形态7]

提供具备上述的发送角度控制装置的基站。另外，提供具备该基站的 基于TDD方式的无线通信系统。

[形态8]

如上述第3观点所涉及的发送角度控制方法。

[形态9]

所述调整步骤中，可以在所述干扰水平为给定的阈值以上的情况下， 将所述发送角度调整为朝下。

[形态10]

所述调整步骤中，可以在所述干扰水平小于给定的阈值的情况下，将 所述发送角度保持不变或调整为朝上。

[形态11]

在上述发送角度控制方法中，所述接收信号可以包含表示干扰水平的 信息，所述干扰水平是由第1基站发送的信号会影响到第2基站的干扰的 水平，且是由所述第2基站检测到的水平。

[形态12]

所述检测步骤中，可以通过将由所述第1基站发送的信号会影响到所 述第2基站的干扰的水平、与由所述第2基站发送的信号会影响到所述第 1基站的干扰的水平视为同水平，来基于所述接收信号估计这些干扰水平。

(实施方式1)

参照附图来说明第1实施方式所涉及的发送角度控制。图4是表示本 实施方式所涉及的发送角度控制装置401的构成的框图。参照图4，发送 角度控制装置401具备干扰信号检测部402以及发送角度决定部403。发 送角度控制装置401在图2的例子中，安装于对基站A201造成了干扰的 基站B202。

干扰信号检测部402对从其他基站(图2的基站A201)发送的干扰 信息信号进行解调并向发送角度决定部403进行输出。发送角度决定部 403基于干扰信息信号来决定自身基站(图2的基站B202)的电波发送角 度，输出发送角度控制信息，控制自身基站(图2的基站B202)的电波 发送角度。

从其他基站(图2的基站A201)发送且在干扰信号检测部402被解 调的干扰信息信号包含与其他基站所受干扰相关的信息，并遵照预定的格 式从其他基站(图2的基站A201)发送。干扰信息具体而言，是表示干 扰的绝对量的信息。在此，从其他基站(图2的基站A201)发送的干扰 信息信号既可以以有线进行发送，也可以以无线进行发送。

在发送角度决定部403生成/输出的发送角度控制信息是为了在后级 的发送角度控制装置(未图示)电气式地控制发送角度所需的信息，是用 于每次使各发送天线元件的馈电相位偏离固定量的发送角度。发送角度控 制信息，具体而言，可以根据干扰量的水平并遵照预定的表来决定。

尽管以上讲述了本实施方式的构成，但在其他基站的干扰信息信号的 生成功能与本发明无直接关系，故省略其详细的构成。另外，作为发送角 度控制装置，例如能使用公知的控制装置，另外，由于与本发明无直接关 系，故省略其详细的构成。

此外，尽管在本实施方式中将干扰信息信号设为了干扰的绝对量信 息，但也可以设为表示是否存在干扰的信息、或划分为给定的多个干扰水 平的干扰信息。

另外，发送角度控制信息尽管是根据干扰量的水平并遵照预定的表来 决定的，但还能在存在干扰的情况下决定为以固定的角度使发送角度朝 下。进而，在不存在干扰的情况下，还能决定为不改变发送角度、或以给 定的角度使发送角度朝上。

进而，发送角度控制装置(非图示)尽管设为电气式地控制发送角度， 但也可以机械式地控制天线角度。

图5是表示本实施方式所涉及的发送角度控制装置401的动作的一例 的流程图。参照图5的流程图来说明图4的发送角度控制装置401的动作。

参照图5，干扰信号检测部402在对干扰信息信号进行解调后，将干 扰信息信号输出至发送角度决定部403(步骤S501)。发送角度决定部403 以干扰信息信号为基础，来判断是否存在干扰(步骤S502)。在存在干扰 的情况下(步骤S502的“是”)，决定发送角度(步骤S503)，并输出 发送角度控制信号(步骤S504)。以下，反复进行干扰信号检测部402 中的干扰信息信号的解调(步骤S501)以后的处理。

另一方面，在发送角度决定部403中判断为不存在干扰的情况下(步 骤S502的“否”)，返回至干扰信号检测部402的处理，反复进行干扰 信息信号的解调(步骤S501)以后的处理。

此外，在不存在干扰时决定为以给定的角度使发送角度朝上的情况 下，不进行是否存在干扰的判断，发送角度决定部403将发送角度决定为 以给定的角度使发送角度朝上(步骤S503)，并输出发送角度控制信号(步 骤S504)。

根据本实施方式，起到以下记载那样的效果。

作为第1效果，在对其他基站造成了干扰的情况下，进行控制使得自 身基站的电波发送角度朝下，因此无需降低基站的发送功率，较之于降低 了发送功率的情况，能扩大通信服务区域。

作为第2效果，在未对其他基站造成干扰的情况下，进行控制使得自 身基站的电波发送角度朝上，因此能扩大通信服务区域。

(实施方式2)

参照附图来说明第2实施方式所涉及的发送角度控制装置。在第1实 施方式中，基于从其他基站(图2的基站A201)发送的干扰信息信号来 控制自身基站(图2的基站B202)的电波发送角度。另一方面，在本实 施方式中，基于自身基站(图2的基站B202)从其他基站(图2的基站 A201)受到的干扰量来控制电波发送角度。这是基于如下考量：将与自身 基站(图2的基站B202)从其他基站(图2的基站A201)受到的干扰量 同等的干扰量给到其他基站(图2的基站A201)。

图6是表示本实施方式所涉及的发送角度控制装置601的构成的一例 的框图。参照图6，发送角度控制装置601具备干扰信号检测部602以及 发送角度决定部603。

干扰信号检测部602将自身基站(图2的基站B202)的接收信号作 为输入，来检测从其他基站(图2的基站A201)传来的信号水平，即， 干扰信号水平。干扰信号检测部602例如基于在其他基站(图2的基站 A201)中使用的固有的导频信号中的相关处理，来进行干扰信号水平检测。 干扰信号检测部602将该干扰信号水平作为干扰信息信号输出至发送角度 决定部603。

发送角度决定部603的动作与第1实施方式所涉及的发送角度控制装 置(图4)中的发送角度决定部403的动作相同，故省略说明。

根据本实施方式的发送角度控制装置601，即使在未从其他基站(图 2的基站A201)发送干扰信息信号的情况下，也能控制自身基站(图2的 基站B202)的电波发送角度。

此外，将上述的专利文献等的现有技术文献的各公开内容通过引用而 编入本说明书。在本发明的全部公开(包含权利要求书)的范畴内，能进 一步基于其基本的技术思想来进行实施方式的变更/调整。另外，能在本发 明的权利要求书的范围内对各种公开要素(包含各权利要求的各要素、各 实施方式的各要素、各附图的各要素等)进行多种组合乃至选择。即，本 发明包括包含权利要求书在内的全部公开、以及本领域技术人员遵照技术 思想而能得到的各种变形、修正，这是毋庸置疑的。

标号说明

101、102  收发帧

201  基站A

202  基站B

203  终端站A

204  终端站B

301、302  收发帧

401  发送角度控制装置

402  干扰信号检测部

403  发送角度决定部

601  发送角度控制装置

602  干扰信号检测部

603  发送角度决定部