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JP7518215B2 - Base station and antenna control method - Google Patents

Base station and antenna control method Download PDF

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JP7518215B2 JP2022578168A JP2022578168A JP7518215B2 JP 7518215 B2 JP7518215 B2 JP 7518215B2 JP 2022578168 A JP2022578168 A JP 2022578168A JP 2022578168 A JP2022578168 A JP 2022578168A JP 7518215 B2 JP7518215 B2 JP 7518215B2
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Description

本発明は、複数の無線アンテナユニットを備えた基地局に関する。 The present invention relates to a base station equipped with multiple radio antenna units.

近年、無線アクセスシステムが普及し、豊かな生活を送るためには無くてはならないものとなっている。携帯電話の第1世代から第4世代までを振り返ると、主に無線通信の高速化のための技術が進化してきた。第5世代では、高速化に加えて超低遅延及び多数同時接続性が要求される。これらの実現のためには広帯域化が有効であること、また、周波数の利用状況がひっ迫していることから、第5世代以降では、ミリ波帯をはじめとする高周波帯の利用が効果的である。例えば、第5世代ではミリ波帯に近い28MHz帯が使用される。周波数が高くなる(すなわち、波長が短くなる)と、例えば1つの平面アンテナの受信面積が小さくなるため、マイクロ波帯と比較して伝搬損失が大きくなるという課題がある。伝搬損失が大きくなると、無線機あたりのカバーエリアが小さくなるため、コストの増大を招いてしまう。In recent years, wireless access systems have become widespread and are indispensable for living a rich life. Looking back at the first to fourth generation of mobile phones, technology has mainly evolved to increase the speed of wireless communication. In the fifth generation, in addition to high speed, ultra-low latency and multiple simultaneous connections are required. In order to achieve these, a wide bandwidth is effective, and since the usage situation of frequencies is tight, the use of high frequency bands such as the millimeter wave band is effective from the fifth generation onwards. For example, the fifth generation uses the 28 MHz band, which is close to the millimeter wave band. As the frequency increases (i.e., the wavelength becomes shorter), the receiving area of one planar antenna becomes smaller, for example, so there is a problem that the propagation loss is larger compared to the microwave band. If the propagation loss increases, the coverage area per wireless device becomes smaller, which leads to an increase in costs.

この課題を解決するために、第5世代ではビームフォーミング技術(BF:Beam Forming)が採用される。BF技術は、複数のアンテナを配置(アレー)し、各アンテナ素子の送信信号の振幅と位相を制御することで鋭いアンテナ指向性を得ることができる。また、アンテナ利得によって電波伝搬損失を補償することができる。To solve this problem, the fifth generation will adopt beamforming technology (BF). BF technology arranges multiple antennas (array) and controls the amplitude and phase of the transmission signal of each antenna element to obtain sharp antenna directivity. In addition, the antenna gain can compensate for radio wave propagation loss.

送信BFでは、複数のアンテナから放射する送信信号の位相を制御して空間合成することで、或る場所では各アンテナから放射された電波の位相が同相に近くなって電力を強め合い、また或る場所では各アンテナから放射された電波が電力を打ち消し合う。その結果、電力を強め合う場所では合成利得を得ることができるため、電波伝搬損失を補償し、長距離伝送が可能となる。あるいは、受信機での所望信号電力対雑音電力比が大きくなるため、直交振幅変調の多値数を大きくすることで高速伝送が可能となる。 In the transmission BF, the phase of the transmission signals radiated from multiple antennas is controlled and spatially combined, so that in some places the phases of the radio waves radiated from each antenna are close to the same phase, reinforcing their power, and in other places the radio waves radiated from each antenna cancel each other out. As a result, in places where the power is reinforced, a combined gain can be obtained, compensating for radio wave propagation loss and enabling long-distance transmission. Alternatively, the desired signal power to noise power ratio at the receiver increases, making high-speed transmission possible by increasing the number of multi-levels of quadrature amplitude modulation.

図1を参照して、BFによって狭小ビームを形成する場合の指向性について説明する。ここでは、アンテナとして、マイクロ波帯やミリ波帯において多く採用されている平面アンテナを用いる場合を例とした。図1(a)は1サブアレイ(または1素子)の場合の例であり、アンテナビームは平面アンテナの指向性を有する。図1(b)は4サブアレイの場合の例であり、1サブアレイと比較してアンテナビームの指向性は鋭くなり、正面方向の合成電力は大きくなる。図1(c)は16サブアレイの場合の例であり、アンテナビームの指向性は更に鋭くなり、正面方向の合成電力も更に大きくなる。図1(d)は16サブアレイであるが、図1(c)とは各アンテナ素子の送信信号の位相が異なる場合の例であり、正面よりも左側にアンテナビームの指向性が向くように制御されている。アンテナ指向性を鋭くすることによって、他の無線機に与える干渉を小さくすることができ、周波数の利用効率が良くなるという利点もある。BF技術の原理や指向性制御方法などは多くの文献で公知の技術となっているので、具体的な説明を省略する。また、特許文献1に示すように、アナログBFとデジタルBFを組み合わせたハイブリッドBFの開発も進められている。 With reference to FIG. 1, the directivity when a narrow beam is formed by BF will be described. Here, the example is a planar antenna, which is widely used in the microwave and millimeter wave bands. FIG. 1(a) is an example of one subarray (or one element), and the antenna beam has the directivity of a planar antenna. FIG. 1(b) is an example of four subarrays, and the directivity of the antenna beam is sharper than that of one subarray, and the composite power in the front direction is larger. FIG. 1(c) is an example of 16 subarrays, and the directivity of the antenna beam is even sharper, and the composite power in the front direction is also larger. FIG. 1(d) is an example of 16 subarrays, but is an example of a case where the phase of the transmission signal of each antenna element is different from that of FIG. 1(c), and the directivity of the antenna beam is controlled to face leftward rather than forward. By making the antenna directivity sharp, it is possible to reduce interference with other wireless devices, and there is also the advantage that the frequency utilization efficiency is improved. The principle of BF technology and the directivity control method are well known technologies in many documents, so a detailed explanation will be omitted. Furthermore, as disclosed in Patent Document 1, development of a hybrid BF that combines an analog BF and a digital BF is also underway.

受信BFは、各アンテナの受信信号を合成する際に、所望波の到来方向のゲインを最大化する方法や、干渉波の到来方向のゲインを最小化する方法などがある。また、複数のアンテナを備えて空間ダイバーシティを行うことで、受信性能が良くなることも知られている。また、伝搬環境の変化に応じて上記受信技術の中から最適な方法を自動的に選択して実行するアルゴリズムについても、種々の研究や実用化が行われている。 When combining the received signals of each antenna, the receiving BF can be used to maximize the gain in the direction of arrival of the desired wave or minimize the gain in the direction of arrival of the interference wave. It is also known that reception performance can be improved by providing multiple antennas and implementing spatial diversity. Various research and practical applications are also being conducted on algorithms that automatically select and execute the optimal method from the above receiving techniques in response to changes in the propagation environment.

上記の課題を解決する別の技術として、基地局における分散アンテナシステム(DAS:Distributed Antenna System)がある。図2には、分散アンテナシステムの構成例を示してある。コアネットワークと接続される基地局は、CU(Central Unit)100と、CU100に接続された複数のDU(Distributed Unit)201とを備える。CU100は、データ処理やネットワーク制御を主に実行する集中制御装置である。DU200は、無線信号処理を主に実行するユニットであり、RFユニットやアンテナなどで構成される。分散アンテナシステムでは、1つのCU100で複数のDU200を集中的に制御することで、経済的なメリットを得ることができる。Another technology that solves the above problems is a distributed antenna system (DAS: Distributed Antenna System) in a base station. Figure 2 shows an example of the configuration of a distributed antenna system. A base station connected to a core network includes a CU (Central Unit) 100 and multiple DUs (Distributed Units) 201 connected to the CU 100. The CU 100 is a centralized control device that mainly performs data processing and network control. The DU 200 is a unit that mainly performs wireless signal processing, and is composed of an RF unit, an antenna, etc. In a distributed antenna system, economic benefits can be obtained by centrally controlling multiple DUs 200 with one CU 100.

図3には、図2の分散アンテナシステムにおけるDU200の構成例を示してある。また、図4には、図2の分散アンテナシステムにおけるDU200の配置例を示してある。DU200は、BBU(Base Band Unit)201と、BBU201に接続された複数のRU(Radio Unit)202とを備える。 Figure 3 shows an example of the configuration of DU200 in the distributed antenna system of Figure 2. Figure 4 shows an example of the arrangement of DU200 in the distributed antenna system of Figure 2. DU200 includes BBU (Base Band Unit) 201 and a plurality of RUs (Radio Units) 202 connected to BBU201.

BBU201は、分散アンテナシステムのベースバンド信号処理や制御などを集中的に行うユニットである。RU202は、一般的な無線機の無線部に相当するユニットであり、各々のカバーエリア204を補い合うように互いに間隔を置いて配置される。CU100とBBU201、及び、BBU201とRU202は、光ファイバなどの接続ケーブル203で接続される。 BBU201 is a unit that centralizes baseband signal processing and control of the distributed antenna system. RU202 is a unit that corresponds to the radio section of a general radio, and is placed at intervals from each other so as to complement each other's coverage area 204. CU100 and BBU201, and BBU201 and RU202 are connected by connection cables 203 such as optical fibers.

RU202は、送受信アンテナ、電力増幅部、LNA(Low Noise Amplifier)、周波数フィルタ、D/A(Digital to Analog)変換部、A/D(Analog to Digital)変換部、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調部、OFDM復調部、O/E(Optical to Electronic)変換部、E/O(Electronic to Optical)変換部などを有する。 RU202 has a transmitting/receiving antenna, a power amplifier, an LNA (Low Noise Amplifier), a frequency filter, a D/A (Digital to Analog) conversion unit, an A/D (Analog to Digital) conversion unit, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation unit, an OFDM demodulation unit, an O/E (Optical to Electronic) conversion unit, an E/O (Electronic to Optical) conversion unit, etc.

BBU201は、CU100から光伝送された下りリンクの信号を複数のRU202に光伝送する。複数のRU202の各々は、BBU201から分配された同一の下りリンクの信号を送受信アンテナから送信する。また、BBU201は、複数のRU202の各々から光伝送された上りリンクの信号を受信し、これらを合成する。複数のRU202からの上りリンクの信号は、通信相手となる移動局とRU202との位置関係、電波環境、雑音等により異なる。BBU201は、合成した上りリンクの信号をCU100へ光伝送する。The BBU201 optically transmits the downlink signal optically transmitted from the CU100 to the multiple RUs202. Each of the multiple RUs202 transmits the same downlink signal distributed from the BBU201 from a transmitting/receiving antenna. The BBU201 also receives the uplink signals optically transmitted from each of the multiple RUs202 and combines them. The uplink signals from the multiple RUs202 differ depending on the positional relationship between the mobile station with which it is communicating and the RU202, the radio wave environment, noise, etc. The BBU201 optically transmits the combined uplink signal to the CU100.

BBU201に複数のRU202を接続して集中制御することで、基地局のカバーエリアを拡大することができる。また、カバーエリアの広さに対してBBU201の数を相対的に抑えることができるため、経済的である。分散アンテナシステムはカバーエリアの拡大を目的としているため、BBU201から接続ケーブル203を通じて各RU202に伝送して各RU202のアンテナから送信する信号は、BBU201に接続された全てのRU202で同一である。一方、各RU202のアンテナで受信して接続ケーブル203を通じてBBU201に伝送する信号は、RU202毎に異なっており、BBU201で合成してCU100に送信される。 By connecting multiple RUs 202 to the BBU 201 and controlling them centrally, the coverage area of the base station can be expanded. In addition, the number of BBUs 201 can be kept relatively small compared to the size of the coverage area, which is economical. Since the purpose of the distributed antenna system is to expand the coverage area, the signals transmitted from the BBU 201 to each RU 202 via the connection cable 203 and transmitted from the antenna of each RU 202 are the same for all RUs 202 connected to the BBU 201. On the other hand, the signals received by the antenna of each RU 202 and transmitted to the BBU 201 via the connection cable 203 are different for each RU 202, and are synthesized in the BBU 201 and transmitted to the CU 100.

図5には、図2の分散アンテナシステムにおけるDU200の別の構成例を示してある。同図のDU200は、総合的なケーブルの長さを抑えるために、送信信号の分配及び受信信号の合成を行うHUB(分配/合成装置)205を更に備えている。複数のRU202のうちの一部は、HUB205を介してBBU201と接続される。HUB205は、BBU201とRU202の間の通信を中継するものであり、BBU201と同様に下りリンクの信号を複数のRU202に分配し、また、複数のRU202から伝送された上りリンクの信号を合成する。 Figure 5 shows another example configuration of DU200 in the distributed antenna system of Figure 2. The DU200 in the figure further includes a HUB (distributor/combiner) 205 that distributes transmit signals and combines receive signals in order to reduce the overall cable length. Some of the multiple RUs 202 are connected to BBU201 via HUB205. HUB205 relays communications between BBU201 and RU202, and distributes downlink signals to multiple RUs 202 in the same way as BBU201, and also combines uplink signals transmitted from multiple RUs 202.

特開2018-107594号公報JP 2018-107594 A

ウメシュ・アニール,外3名、「O-RANフロントホール仕様概要」、NTT DOCOMOテクニカル・ジャーナル Vol.27 No.1、2019年4月、p.43~55Umesh Anil and 3 others, "O-RAN Fronthaul Specifications Overview," NTT DOCOMO Technical Journal Vol. 27 No. 1, April 2019, pp. 43-55

従来の方法では、下りリンクにおいて、BBU201及びHUB205は、接続されている全てのRU202へ下りリンクの信号を分配し、全てのRU202がアンテナから電波を送信する。その結果、移動局が存在しないエリアに対しても電波が送信されるので、消費電力に無駄が生じるという問題があった。また、従来の方法では、上りリンクにおいて、BBU201及びHUB205は、接続されている全てのRU202から伝送された上りリンクの信号を合成する。その結果、移動局が存在しないエリアの受信信号、すなわち雑音信号も合成してしまうので、通信品質が劣化するという問題があった。In the conventional method, in the downlink, BBU201 and HUB205 distribute the downlink signal to all connected RU202, and all RU202 transmit radio waves from their antennas. As a result, radio waves are transmitted to areas where there are no mobile stations, resulting in a problem of wasted power consumption. Also, in the conventional method, in the uplink, BBU201 and HUB205 combine the uplink signals transmitted from all connected RU202. As a result, the received signals from areas where there are no mobile stations, i.e., noise signals, are also combined, resulting in a problem of degraded communication quality.

ミリ波帯は、屋外にある無線機から建物の中(すなわち、屋内)への透過損失がマイクロ波帯と比較して大きく、電波を受信できるエリアが小さくなる。このため、DASシステムなどを用いて屋内のカバーエリアを拡大する必要がある。しかしながら、BF機能を備えた無線機でDASを構築する場合、鋭い指向性のアンテナビームを動的に制御するために、最大のエリア拡張効果および最大の無線通信性能を必ずしも得られないという問題がある。また、無線アンテナユニットの設置に制約があるという問題もある。 Millimeter wave bands have a larger transmission loss from an outdoor radio device to the inside of a building (i.e., indoors) than microwave bands, resulting in a smaller area in which radio waves can be received. For this reason, it is necessary to expand the indoor coverage area using a DAS system or the like. However, when constructing a DAS using radio devices with BF functionality, there is a problem that the maximum area expansion effect and maximum wireless communication performance are not necessarily obtained because the sharply directional antenna beam is dynamically controlled. There is also the problem that there are restrictions on the installation of wireless antenna units.

図6を参照して、従来方式における第1の課題を説明する。同図には、建物の壁301にRU202を設置した例を示してある。RU202はBF機能を備えており、電波の伝搬距離が大きくなるが、アンテナビームの指向性が鋭くなる。そのため、遮蔽物(例えば、柱302)がある場合には、遮蔽物によって電波が阻害されてそこから先には電波が届かず、また、ミリ波では電波が回折しにくいので、予定されたカバーエリア303の範囲内に不感地帯304が発生してしまう。特に、屋内ではRU202を設置する高さが建物の壁や天井の高さによって制限されるので、遠方にビームを向けると床とビームのなす角が小さくなり、人などの比較的低い遮蔽物によっても電波が阻害されてしまう。 The first problem in the conventional method will be described with reference to FIG. 6. The figure shows an example in which RU202 is installed on the wall 301 of a building. RU202 has a BF function, which increases the propagation distance of radio waves, but sharpens the directivity of the antenna beam. Therefore, if there is an obstruction (e.g., a pillar 302), the radio waves are blocked by the obstruction and cannot reach beyond that point, and since millimeter waves are difficult to diffract, a dead zone 304 occurs within the planned coverage area 303. In particular, indoors, the height at which RU202 is installed is limited by the height of the building's walls and ceiling, so if the beam is directed far away, the angle between the floor and the beam becomes small, and the radio waves are blocked even by relatively low obstructions such as people.

図7を参照して、従来方式における第2の課題を説明する。同図には、建物の天井305にRU202を設置した例を示してある。遮蔽物は床に接している場合が多く、天井設置のRU202からは略見通し環境となるため、第1の課題は解決される。しかしながら、BFによって遠方まで電波を伝搬させる能力があるにも関わらず、屋内では天井の高さによって設置高さが制限されるため、カバーエリア303が小さくなってしまう。例えば、平面アンテナの指向性半値幅を一般的な90°として計算すると、カバーエリア303は設置高さhを半径とする円に留まってしまう。このように、BF機能付きのRU202を天井に設置する構成は、コストに対してのパフォーマンスが著しく低い。 The second problem in the conventional method will be described with reference to FIG. 7. The figure shows an example in which RU202 is installed on the ceiling 305 of a building. In many cases, the obstruction is in contact with the floor, and the ceiling-installed RU202 provides a nearly line-of-sight environment, so the first problem is solved. However, despite the ability to propagate radio waves over long distances using BF, the installation height is limited by the height of the ceiling indoors, resulting in a small coverage area 303. For example, if the directivity half-width of a planar antenna is calculated as a general 90°, the coverage area 303 will be limited to a circle with a radius of the installation height h. In this way, the configuration in which RU202 with BF function is installed on the ceiling has significantly low performance relative to the cost.

本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、カバーエリアの拡大を実現しつつ、消費電力の抑制、通信品質の向上を図ることが可能な基地局を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above-mentioned conventional circumstances, and aims to provide a base station that can expand the coverage area while reducing power consumption and improving communication quality.

上記の目的を達成するために、本発明に係る基地局は、以下のように構成される。
すなわち、間隔を置いて配置された複数の無線アンテナユニットを備え、ビームフォーミング用の識別情報を含む制御信号に基づくアンテナ制御を行う基地局であって、ビームフォーミング用の識別情報の各々に対して複数の無線アンテナユニットのうちの少なくとも1つが予め対応付けられており、アンテナ制御では、制御信号に含まれるビームフォーミング用の識別情報に対応付けられた無線アンテナユニットを無線通信に使用するために選択する。
In order to achieve the above object, a base station according to the present invention is configured as follows.
That is, the base station is provided with a plurality of radio antenna units arranged at intervals, and performs antenna control based on a control signal including identification information for beamforming, in which at least one of the plurality of radio antenna units is pre-assigned to each of the identification information for beamforming, and in the antenna control, the radio antenna unit associated with the identification information for beamforming included in the control signal is selected for use in wireless communication.

ここで、本発明に係る基地局は、制御信号を出力する中央ユニットと、中央ユニットと複数の無線アンテナユニットとの間に介在するベースバンドユニットとを備えた構成の場合、ベースバンドユニットが、アンテナ制御を行う機能を有し得る。Here, when the base station according to the present invention is configured to include a central unit that outputs control signals and a baseband unit interposed between the central unit and multiple radio antenna units, the baseband unit may have the function of performing antenna control.

また、本発明に係る基地局は、中央ユニットと複数の無線アンテナユニットのうちの少なくとも1つとの間に介在するハブを備えた構成の場合、ハブが、アンテナ制御を行う機能を有し得る。 In addition, when the base station according to the present invention is configured with a hub interposed between the central unit and at least one of the multiple radio antenna units, the hub may have the function of performing antenna control.

本発明によれば、カバーエリアの拡大を実現しつつ、消費電力の抑制、通信品質の向上を図ることが可能な基地局を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a base station that can expand the coverage area while reducing power consumption and improving communication quality.

平面アンテナとビームフォーミングの指向性の例を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating examples of planar antennas and beamforming directivity. 分散アンテナシステムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a distributed antenna system. 図2の分散アンテナシステムにおけるDUの構成例を示す図である。A diagram showing an example of the configuration of a DU in the distributed antenna system of Figure 2. 図2の分散アンテナシステムにおけるDUの配置例を示す図である。A diagram showing an example of DU placement in the distributed antenna system of Figure 2. 図2の分散アンテナシステムにおけるDUの別の構成例を示す図である。A figure showing another example configuration of a DU in the distributed antenna system of Figure 2. 従来方式における第1の課題の例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a first problem in a conventional method. 従来方式における第2の課題の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a second problem in the conventional method. 本発明の一実施形態に係る分散アンテナシステムにおけるDUの構成例を示す図である。A figure showing an example of the configuration of a DU in a distributed antenna system according to one embodiment of the present invention. BF機能による多素子アンテナのビームスキャンの例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of beam scanning of a multi-element antenna using the BF function. 建物の天井に複数のRUが設置された様子を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic diagram of a plurality of RUs installed on the ceiling of a building. 図10のように設置された複数のRUによるカバーエリアを平面的に示す図である。FIG. 11 is a plan view showing a coverage area provided by a plurality of RUs installed as shown in FIG. 10. 図8の分散アンテナシステムにおける基地局の機能分割の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of functional division of a base station in the distributed antenna system of FIG. 8 . 図8の分散アンテナシステムにおけるBBU及びHUBの構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of a BBU and a HUB in the distributed antenna system of FIG. 8 . 図8の分散アンテナシステムで使用する経路選択用テーブルの例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a route selection table used in the distributed antenna system of FIG. 8 . 図8の分散アンテナシステムにおけるRUの構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of an RU in the distributed antenna system of FIG. 8 .

本発明の一実施形態について説明するに先立ち、BBUとRUとのインタフェースについて説明する。例えば第4世代までのRRH(Remote Radio Head)では、CUとBBU間やBBUとRU間の信号の伝送は、RoF(Radio over Fiber)にて行うことが主流であった。しかしながら、5Gでは信号帯域幅が数百MHzと広帯域であり、光ファイバの伝送容量が膨大になって現実的でない。そのため、送信時はOFDM変調前のデジタル信号を光伝送し、受信時はOFDM復調後のデジタル信号を光伝送することで、伝送容量を抑える方法が採用されている。また、5Gの無線周波数にはミリ波などの高周波帯が使用されるため、多素子アンテナを用いてBFを行うことが前提とされており、光伝送するデジタル信号の中に、BFに関する信号が制御信号として含まれる。Before describing one embodiment of the present invention, the interface between the BBU and the RU will be described. For example, in RRHs (Remote Radio Heads) up to the fourth generation, signal transmission between the CU and the BBU or between the BBU and the RU was mainly performed using RoF (Radio over Fiber). However, in 5G, the signal bandwidth is as wide as several hundred MHz, and the transmission capacity of optical fiber becomes huge and unrealistic. Therefore, a method is adopted in which a digital signal before OFDM modulation is optically transmitted during transmission, and a digital signal after OFDM demodulation is optically transmitted during reception to reduce the transmission capacity. In addition, since high frequency bands such as millimeter waves are used for the radio frequency of 5G, it is assumed that BF is performed using a multi-element antenna, and a signal related to BF is included as a control signal in the digital signal to be optically transmitted.

5Gシステムのアーキテクチャの一例としてO-RAN(Open Radio Access Network)があり、O-RAN仕様で規定されたSplit7にて制御信号(C-plane)のフォーマットが規定されている(例えば、非特許文献1参照)。O-RANでは、BBUとRUとのインタフェースの制御信号の中に「BeamID」と呼ばれるパラメータがある。BeamIDは、RUにプリセットされた複数のBFパタンの中から1つを選択するためのBF制御情報である。 One example of the 5G system architecture is O-RAN (Open Radio Access Network), where the format of the control signal (C-plane) is specified in Split 7 defined in the O-RAN specifications (see, for example, Non-Patent Document 1). In O-RAN, there is a parameter called "Beam ID" in the control signal of the interface between the BBU and the RU. Beam ID is BF control information for selecting one of multiple BF patterns preset in the RU.

後述する本発明の一実施形態では、BF制御情報であるBeamIDを、各RUを識別する識別情報であるRUIDに予め対応付けておく。そして、制御信号にて指定されたBeamIDに従ってBFにより狭小ビームを形成するのではなく、BeamIDに対応するRUIDを持つRUを選択し、選択されたRUを用いて移動局との無線通信を行うように制御する仕組みとなっている。以下、本発明の一実施形態に係る分散アンテナシステムについて具体的に説明する。In one embodiment of the present invention, which will be described later, a BeamID, which is BF control information, is pre-associated with a RUID, which is identification information for identifying each RU. Then, instead of forming a narrow beam by the BF according to the BeamID specified in the control signal, an RU having a RUID corresponding to the BeamID is selected, and wireless communication with a mobile station is performed using the selected RU. A specific description of a distributed antenna system according to one embodiment of the present invention is given below.

図8には、本発明の一実施形態に係る分散アンテナシステムにおけるDUの構成例を示してある。本例の分散アンテナシステムでは、CU100に接続されたDU400は、BBU401と、RU402と、HUB405とを備える。なお、RU402の台数が少ない場合は、HUB405を備えなくてもよい。BBU401には、HUB405を介して、又は、RU405を介さずに、複数のRU402が接続される。CU100とBBU401、BBU401とRU402、BBU401とHUB405、及び、HUB405とRU402は、光ファイバなどの接続ケーブル403で接続される。なお、本例のRU402はBF機能を備えておらず、図1(a)のような平面アンテナの指向性を有する。 Figure 8 shows an example of the configuration of a DU in a distributed antenna system according to one embodiment of the present invention. In the distributed antenna system of this example, the DU 400 connected to the CU 100 includes a BBU 401, an RU 402, and a HUB 405. If the number of RUs 402 is small, the HUB 405 may not be included. A plurality of RUs 402 are connected to the BBU 401 via the HUB 405 or without the RU 405. The CU 100 and the BBU 401, the BBU 401 and the RU 402, the BBU 401 and the HUB 405, and the HUB 405 and the RU 402 are connected by a connection cable 403 such as an optical fiber. The RU 402 in this example does not include a BF function and has the directivity of a planar antenna as shown in Figure 1 (a).

本例の分散アンテナシステムでは、BBU401の後段(或いはBBU401の内部)及びHUB405の後段(或いはHUB405の内部)に、RU選択部410を追加してある。RU選択部410は、CU100から接続ケーブル403を通じて伝送された情報のうちのBF制御情報(すなわち、BeamID)に基づいて、BeamIDに対応するRUIDを持つRU402を選択する。RU選択部410によって選択されたRU402は、従来のRU202と同様にRF信号の送受信を行う。RU選択部410によって選択されていないRU402は、RF信号の送受信をはじめとした動作を行わない。また、BBU401及びHUB405は上りリンクにおいて、従来とは異なって複数のRU402からの信号を合成せず、選択されRU402からの信号のみを使用する。つまり、RU選択部410は、BF制御情報に対応するRU402のみを用いて移動局との無線通信を行うよう制御する。これにより、基地局のカバーエリアを実質的に拡大しつつ、下りリンクでは消費電力を抑えることができ、上りリンクでは通信品質を改善することができる。In the distributed antenna system of this example, an RU selection unit 410 is added after the BBU 401 (or inside the BBU 401) and after the HUB 405 (or inside the HUB 405). The RU selection unit 410 selects an RU 402 having an RUID corresponding to the BeamID based on the BF control information (i.e., BeamID) from the information transmitted from the CU 100 through the connection cable 403. The RU 402 selected by the RU selection unit 410 transmits and receives RF signals in the same way as the conventional RU 202. The RU 402 not selected by the RU selection unit 410 does not perform operations including transmitting and receiving RF signals. Also, unlike the conventional method, the BBU 401 and HUB 405 do not combine signals from multiple RUs 402 in the uplink, but only use the signal from the selected RU 402. In other words, the RU selection unit 410 controls wireless communication with the mobile station to be performed using only the RU 402 corresponding to the BF control information, thereby making it possible to substantially expand the coverage area of the base station while suppressing power consumption in the downlink and improving communication quality in the uplink.

移動局が存在する対象エリアの送受信を行うRU402の決定方法について説明する。図9には、BF機能による多素子アンテナのビームスキャンの例を示してある。図9に示すように、5GのBF技術を適用した多素子アンテナの場合、基地局は、BeamIDを順次変更しながら移動局との無線通信に適したBeamIDをサーチし、最適なBeamIDを選択して移動局との無線通信を行う。前述したように、BeamIDは、例えばO-RANで規定された制御信号を用いてBBUに伝達される。移動局は移動する無線機であり、時間経過に伴って最適なBeamIDが変化するため、基地局は所定時間の経過後に上記の処理を繰り返す。 A method for determining RU402 that transmits and receives in a target area where a mobile station is present will be described. FIG. 9 shows an example of beam scanning of a multi-element antenna using the BF function. As shown in FIG. 9, in the case of a multi-element antenna that applies 5G BF technology, the base station searches for a BeamID suitable for wireless communication with a mobile station while sequentially changing the BeamID, selects the optimal BeamID, and performs wireless communication with the mobile station. As described above, the BeamID is transmitted to the BBU using a control signal specified in O-RAN, for example. Since a mobile station is a moving radio device and the optimal BeamID changes over time, the base station repeats the above process after a predetermined time has elapsed.

従来の基地局では、サーチによって特定された最適なBeamIDに基づくBF動作を全てのRU202が行って、移動局との無線通信を行っていた。しかしながら、移動局はいずれかのRU202のカバーエリア内にしか存在しないため、他の移動局は無駄な動作をすることになる。これに対し、本例の基地局では、サーチによって特定された最適なBeamIDに対応するRU402のみを使用して、移動局との無線通信を行う。つまり、図10及び図11に示すように、或る時刻に移動局との無線信号を行うRU402は1つである。図10は、建物の天井に複数のRU402が間隔を置いて設置された様子を概略的に示したものである。図11は、各RU402によるカバーエリアを平面的に示したものである。このように、移動局が存在するエリアをサーチし、移動局との通信に最適なRUID#2を持つRU402のみを使用して、移動局との無線通信を行う。本例では、BBU401やHUB405がRU選択部410を備えることで、CU100とBBU401の間のインタフェースを変更する必要が無い。In a conventional base station, all RUs 202 perform BF operations based on the optimal BeamID identified by the search to perform wireless communication with a mobile station. However, since a mobile station exists only within the coverage area of one of the RUs 202, other mobile stations perform unnecessary operations. In contrast, in the base station of this example, wireless communication with a mobile station is performed using only the RU 402 corresponding to the optimal BeamID identified by the search. In other words, as shown in Figures 10 and 11, there is only one RU 402 that transmits wireless signals with a mobile station at a certain time. Figure 10 is a schematic diagram showing a state in which multiple RUs 402 are installed at intervals on the ceiling of a building. Figure 11 is a plan view showing the coverage area of each RU 402. In this way, the area in which the mobile station exists is searched, and wireless communication with the mobile station is performed using only the RU 402 having the optimal RUID #2 for communication with the mobile station. In this example, since the BBU 401 and the HUB 405 are provided with the RU selection unit 410, there is no need to change the interface between the CU 100 and the BBU 401.

次に、基地局機能のCU100およびDU400への機能分割について説明する。以下では、基地局機能のCU100およびDU400への機能分割について、広く用いられているO-RAN仕様のインタフェース「split7」を例にして説明するが、これに限定するものではない。Next, the functional division of the base station functions into CU100 and DU400 will be explained. Below, the functional division of the base station functions into CU100 and DU400 will be explained using the widely used O-RAN specification interface "split7" as an example, but is not limited to this.

図12には、本例の分散アンテナシステムにおける基地局の機能分割の例を示してある。基地局の機能としては、RRC(Radio Resource Control)501、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)502、RLC(Radio Link Control)503、MAC(Medium Access Control)504、PHY(PHYsical layer)505、RF(Radio Frequency)506の各機能がある。 Figure 12 shows an example of the functional division of a base station in the distributed antenna system of this example. The functions of the base station are RRC (Radio Resource Control) 501, PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 502, RLC (Radio Link Control) 503, MAC (Medium Access Control) 504, PHY (PHYsical layer) 505, and RF (Radio Frequency) 506.

O-RAN「split7」では、PHY505の機能が分割される。分割されたPHY505の機能のうち、CU100側をPHY-high505H、DU400側をPHY-low505Lと定義される。PHY-high505Hの機能には、[下りリンク/上りリンク]表現で、[符号化/復号]、[スクランブリング/デスクランブリング]、[変調/復調]、[レイヤマッピング/等価処理,IDFT]、[プリコーディング/チャネル推定]、[リソースエレメントマッピング/リソースエレメントデマッピング]がある。PHY-Low505Lの機能には、[送信デジタルBF/受信デジタルBF]、[IFFT/FFT]がある。RF506の機能には、[D/A変換/A/D変換]、[送信アナログBF/受信アナログBF]がある。In O-RAN "split 7", the functions of PHY 505 are split. Of the split PHY 505 functions, the CU 100 side is defined as PHY-high 505H, and the DU 400 side is defined as PHY-low 505L. The functions of PHY-high 505H are expressed as [downlink/uplink], and include [encoding/decoding], [scrambling/descrambling], [modulation/demodulation], [layer mapping/equalization processing, IDFT], [precoding/channel estimation], and [resource element mapping/resource element demapping]. The functions of PHY-Low 505L include [transmit digital BF/receive digital BF] and [IFFT/FFT]. The functions of RF 506 include [D/A conversion/A/D conversion] and [transmit analog BF/receive analog BF].

PHY-high505HとPHY-low505Lは、接続ケーブル403により接続される。接続ケーブル403のインタフェース中のU-plane(User-plane)には、マッピングされた送信データ、及び、FFT(Fast Fourier Transform)された受信データが含まれる。接続ケーブル403のインタフェース中のC-plane(Control-plane)には、BF識別情報(BeamID)が含まれる。 PHY-high 505H and PHY-low 505L are connected by a connection cable 403. The U-plane (User-plane) in the interface of the connection cable 403 contains the mapped transmission data and the received data that has been subjected to FFT (Fast Fourier Transform). The C-plane (Control-plane) in the interface of the connection cable 403 contains BF identification information (BeamID).

図13には、本例の分散アンテナシステムにおけるBBU及びHUBの構成例を示してある。BBU401は、RU選択部410と、PHY-low505Lとを含む。下りリンクでは、PHY-low505Lは、CU100からのU-planeの信号を処理し、送信信号を生成する。送信信号は、デジタル又はアナログのRoF(Radio over Fiber)信号として出力される。RU選択部410は、CU100からのC-planeの信号に含まれるBF制御情報(BeamID)に対して予め割り当てられた子機(RU402)への経路を選択する。選択されたRU202は、BBU401から受信した送信信号を電気信号に変換し、アンテナより出力する。上りリンクでは、RU選択部410で下りリンクで選択したRU202と同一の経路の上り信号を、U-planeでCU100へ送信する。BBU401とRU402の間にHUB405が存在する場合には、HUB405も複数のRU402と接続されるため、HUB405内のRU選択部410によって同様の処理を行う。 Figure 13 shows an example of the configuration of the BBU and HUB in the distributed antenna system of this example. The BBU 401 includes an RU selection unit 410 and a PHY-low 505L. In the downlink, the PHY-low 505L processes the U-plane signal from the CU 100 and generates a transmission signal. The transmission signal is output as a digital or analog RoF (Radio over Fiber) signal. The RU selection unit 410 selects a route to a child unit (RU 402) that has been pre-assigned to the BF control information (Beam ID) included in the C-plane signal from the CU 100. The selected RU 202 converts the transmission signal received from the BBU 401 into an electrical signal and outputs it from an antenna. In the uplink, an uplink signal of the same route as that of the RU 202 selected in the downlink by the RU selection unit 410 is transmitted to the CU 100 in the U-plane. If a HUB 405 exists between the BBU 401 and the RU 402, the HUB 405 is also connected to a plurality of RUs 402, and therefore the same processing is performed by the RU selection unit 410 in the HUB 405.

次に、RU選択部410による経路選択方法について説明する。図14には、経路選択用テーブルの例を示してある。同図のテーブルは、図13に示したように、BU401にRU402(#1)及びRU402(#2)の2台が直接接続され、更にRU402(#3)及びRU402(#4)の2台がHUB405を介して接続されている場合の例である。BBU401は、BBU Tableを参照して、BeamIDに対応した経路を選択する。BBU Tableには、BBU401に直接接続された2台のRU402それぞれに対する2つの経路(経路1,経路2)と、BBU401にHUBを介して接続された2台のRU402に共通の経路(経路3)が設定されている。HUB405は、HUB Table♯1を参照して、BeamIDに対応した経路を選択する。HUB Table♯1には、HUB405に直接接続された2台のRU402のそれぞれに対する2つの経路(経路1,経路2)が設定されている。このような経路選択用テーブルを用いることで、BeamIDに対応するRU402を容易に特定することができる。Next, the route selection method by the RU selection unit 410 will be described. FIG. 14 shows an example of a route selection table. The table in the figure is an example in which two RUs, RU402 (#1) and RU402 (#2), are directly connected to the BU401, and two RUs, RU402 (#3) and RU402 (#4), are further connected via the HUB405, as shown in FIG. 13. The BBU401 refers to the BBU Table and selects a route corresponding to the BeamID. The BBU Table has two routes (route 1, route 2) for each of the two RUs 402 directly connected to the BBU401, and a route (route 3) common to the two RUs 402 connected to the BBU401 via the HUB. The HUB405 refers to the HUB Table #1 and selects a route corresponding to the BeamID. In the HUB Table #1, two routes (route 1 and route 2) are set for each of the two RUs 402 directly connected to the HUB 405. By using such a route selection table, it is possible to easily identify the RU 402 corresponding to the Beam ID.

図15には、本例の分散アンテナシステムにおけるRUの構成例を示してある。RU402は、図15に示すRF506の構成要素を含む。同図のRF506は、選択判別部601と、O/E変換器602と、D/A変換器603と、周波数変換部604と、電力増幅器(PA:Power Amplifier)605と、TDD-SW(Time Division Duplex-Switch)606と、アンテナ607と、LNA(Low Noise Amplifier)608と、周波数変換部609と、A/D変換器610と、E/O変換器611とを有する。 Figure 15 shows an example of the configuration of an RU in the distributed antenna system of this example. RU 402 includes the components of RF 506 shown in Figure 15. RF 506 in the figure has a selection discrimination unit 601, an O/E converter 602, a D/A converter 603, a frequency conversion unit 604, a power amplifier (PA: Power Amplifier) 605, a TDD-SW (Time Division Duplex-Switch) 606, an antenna 607, an LNA (Low Noise Amplifier) 608, a frequency conversion unit 609, an A/D converter 610, and an E/O converter 611.

選択判別部601は、自RUが選択されたか否かの判断を行う。一例として、RU選択部410から選択/非選択のフラグ情報を得て判断する方法がある。RU402は、自己が選択された場合にのみ下記の動作を行う(すなわち、自己が選択されていない場合は下記の動作を行わない)。The selection discrimination unit 601 judges whether or not its own RU has been selected. One example is a method of making this judgment by obtaining selected/non-selected flag information from the RU selection unit 410. RU 402 performs the following operations only when it has been selected (i.e., it does not perform the following operations when it has not been selected).

自RUが選択されている場合、BBU401又はHUB405からの信号は、O/E変換器602で光信号から電気信号に変換される。D/A変換器603は、O/E変換によって得られたデジタル信号をアナログ信号に変換する。なお、アナログRofの場合はD/A変換器603は不要となる。周波数変換部604は、D/A変換によって得られたIF信号をRF信号に変換する。電力増幅器605は、周波数変換後のRF信号の電力を増幅する。TDD-SW606は、下りリンク(送信)又は上りリンク(受信)で経路を切り替える。下りリンクでは、アンテナ607からRF信号が送信される。 When the own RU is selected, the signal from the BBU 401 or HUB 405 is converted from an optical signal to an electrical signal by the O/E converter 602. The D/A converter 603 converts the digital signal obtained by the O/E conversion into an analog signal. Note that in the case of an analog Rof, the D/A converter 603 is not required. The frequency conversion unit 604 converts the IF signal obtained by the D/A conversion into an RF signal. The power amplifier 605 amplifies the power of the RF signal after frequency conversion. The TDD-SW 606 switches the path between the downlink (transmission) and the uplink (reception). In the downlink, an RF signal is transmitted from the antenna 607.

上りリンクでは、アンテナ607で移動局からのRF信号を受信する。LNA608は、アンテナ607によって受信されたRF信号を増幅する。周波数変換部609は、増幅後のRF信号をIF信号に周波数変換する。A/D変換器610は、周波数変換後のIF信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。E/O変換器611は、A/D変換によって得られた電気信号を光信号に変換する。なお、アナログRofの場合はA/D変換器611は不要となる。 In the uplink, an antenna 607 receives an RF signal from a mobile station. An LNA 608 amplifies the RF signal received by the antenna 607. A frequency conversion unit 609 frequency converts the amplified RF signal to an IF signal. An A/D converter 610 converts the frequency-converted IF signal from an analog signal to a digital signal. An E/O converter 611 converts the electrical signal obtained by the A/D conversion into an optical signal. Note that in the case of an analog Rof, the A/D converter 611 is not required.

図15では、説明を簡潔にするために必要な機能ブロックのみを示したが、当業者には周知である、バンドパスフィルタ、AGC(Automatic Gain Control)、AFC(Automatic Frequency Control)などの種々の機能ブロックが、図示した機能ブロックの間に挿入されてもよい。In FIG. 15, only the functional blocks necessary for simplicity of explanation are shown, but various functional blocks such as a bandpass filter, AGC (Automatic Gain Control), AFC (Automatic Frequency Control), etc., which are well known to those skilled in the art, may be inserted between the illustrated functional blocks.

以上のように、本例の基地局は、間隔を置いて配置された複数のRU402を備え、BeamIDを含むBF制御情報に基づくアンテナ制御を行う基地局であって、BBU401及びHUB405が有するRU選択部410が、上記アンテナ制御として、BF制御情報に含まれるBeamIDに予め対応付けられたRU402を無線通信に使用するために選択する処理を行う。CU100は、本発明に係る中央ユニットに対応し、BBU401は、本発明に係るベースバンドユニットに対応し、RU402は、本発明に係る無線アンテナユニットに対応し、HUB405は、本発明に係るハブに対応する。As described above, the base station in this example is a base station that has multiple RUs 402 arranged at intervals and performs antenna control based on BF control information including a BeamID, and the RU selection unit 410 of the BBU 401 and HUB 405 performs a process of selecting an RU 402 that is pre-associated with a BeamID included in the BF control information for use in wireless communication as the above-mentioned antenna control. The CU 100 corresponds to the central unit according to the present invention, the BBU 401 corresponds to the baseband unit according to the present invention, the RU 402 corresponds to the wireless antenna unit according to the present invention, and the HUB 405 corresponds to the hub according to the present invention.

このような構成によれば、基地局のカバーエリアを実質的に拡大できるだけでなく、下りリンクでは、選択されなかったRU402はRF信号を送信しないので消費電力を抑えることができ、上りリンクでは、選択されなかったRU402の受信信号(雑音信号)を合成しないので通信品質を向上させることができる。また、RU402は、BF機能が不要であり、多数のアンテナ素子を備える必要もなく、指向性が広い単一又は少数素子のアンテナで十分なため、装置コストを抑えることが可能である。 With this configuration, not only can the coverage area of the base station be substantially expanded, but in the downlink, the unselected RUs 402 do not transmit RF signals, so power consumption can be reduced, and in the uplink, the received signals (noise signals) of the unselected RUs 402 are not combined, so communication quality can be improved. In addition, the RUs 402 do not require a BF function and do not need to be equipped with many antenna elements; a single or small number of antenna elements with wide directivity is sufficient, so that equipment costs can be reduced.

なお、上述した構成は、屋内での利用に特に効果的であるが、屋外で利用しても構わない。また、BBU401とRU402間の信号、BB401とHUB405間の信号、及び、HUB405とRU402間の信号は、光信号でもよく、電気信号でもよい。また、これらの信号を光信号とする場合、CU100とBBU401の信号と同じ信号を用いてもよく、CU100とBBU401の信号とは異なる信号に置き換えてもよい。また、BF識別情報に応じて1つのRU402を選択する機能を持つ分散アンテナを使用してもよい。 The above-mentioned configuration is particularly effective for indoor use, but may also be used outdoors. The signals between BBU401 and RU402, between BB401 and HUB405, and between HUB405 and RU402 may be optical signals or electrical signals. If these signals are optical signals, the same signals as those between CU100 and BBU401 may be used, or may be replaced with signals different from those between CU100 and BBU401. A distributed antenna having the function of selecting one RU402 according to BF identification information may also be used.

また、上記の説明では、1つのBeamIDに対して1つのRU402を対応付けているが、1つのBeamIDに対して複数(例えば、2つ)のRU402を対応付けてもよい。これは、2つのRU402の中間部分に移動局が存在する場合や、移動局が移動して在圏のRU402が切り替わる場合などに有効である。In the above description, one RU 402 is associated with one Beam ID, but multiple (e.g., two) RUs 402 may be associated with one Beam ID. This is effective when a mobile station is located between two RUs 402, or when a mobile station moves and switches the RU 402 in its area.

以上、本発明について一実施形態に基づいて説明したが、本発明はここに記載された無線通信システムに限定されるものではなく、他の無線通信システムに広く適用することができることは言うまでもない。
また、本発明は、例えば、上記の処理に関する技術的手順を含む方法や、上記の処理をプロセッサにより実行させるためのプログラム、そのようなプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。
The present invention has been described above based on one embodiment, but it goes without saying that the present invention is not limited to the wireless communication system described herein and can be widely applied to other wireless communication systems.
Furthermore, the present invention can also be provided as, for example, a method including technical procedures related to the above-mentioned processing, a program for causing a processor to execute the above-mentioned processing, or a storage medium for storing such a program in a computer-readable manner.

なお、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。更に、本発明の範囲は、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画され得る。The scope of the present invention is not limited to the exemplary embodiments shown and described, but includes all embodiments that have equivalent effects to those intended by the present invention. Furthermore, the scope of the present invention can be defined by any desired combination of specific features among all the respective features disclosed.

この出願は、2021年1月27日に出願された日本出願特願2021-011005を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。 This application claims the benefit of priority from Japanese Patent Application No. 2021-011005, filed on January 27, 2021, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

本発明は、複数の無線アンテナユニットを備えた基地局に利用することが可能である。 The present invention can be used in base stations equipped with multiple radio antenna units.

100:CU、 200:DU、 201:BBU、 202:RU、 203:接続ケーブル、 205:HUB、 301:壁、 302:柱、 303:カバーエリア、 304:不感地帯、 305:天井、 401:BBU、 402:RU、 403:接続ケーブル、 405:HUB、 406:RU選択部、 501:RPC、 502:PDCP、 503:RLC、 504:MAC、 505H:PHY-high、 505L:PHY-Low、 506:RF、 601:選択判定部、 602:O/E変換器、 603:D/A変換器、 604:周波数変換部、 605:電力増幅器、 606:TDD-SW、 607:アンテナ、 608:LNA、 609:周波数変換部、 610:A/D変換器、 611:E/O変換器 100: CU, 200: DU, 201: BBU, 202: RU, 203: Connection cable, 205: HUB, 301: Wall, 302: Pillar, 303: Coverage area, 304: Blind area, 305: Ceiling, 401: BBU, 402: RU, 403: Connection cable, 405: HUB, 406: RU selection unit, 501: RPC, 502: PDCP, 503: RLC, 504: MAC, 505H: PHY-high, 505L: PHY-low, 506: RF, 601: Selection determination unit, 602: O/E converter, 603: D/A converter, 604: Frequency conversion unit, 605: Power amplifier, 606: TDD-SW, 607: Antenna, 608: LNA, 609: Frequency conversion section, 610: A/D converter, 611: E/O converter

Claims (3)

単一の指向性を有する複数の無線アンテナユニットおよび前記複数の無線アンテナユニットが接続されたベースバンドユニットを有する分散ユニットと、前記分散ユニットに対してビームフォーミング用の識別情報を含む制御信号を出力する中央ユニットとを備えた基地局であって、
前記複数の無線アンテナユニットは、各々のカバーエリアを補い合うように互いに間隔を置いて配置され、
前記ビームフォーミング用の識別情報の各々に対して前記複数の無線アンテナユニットのうちの少なくとも1つが予め対応付けられており、
前記ベースバンドユニットは、前記中央ユニットから受信した前記制御信号に含まれるビームフォーミング用の識別情報を、前記複数の無線アンテナユニットの中から該ビームフォーミング用の識別情報に対応する無線アンテナユニットを選択するために使用して、選択した無線アンテナユニットに送受信動作を行わせる一方で選択外の無線アンテナユニットは送受信動作を行わないように制御し、更に、上りリンクでは選択外の無線アンテナユニットからの信号は合成せずに選択した無線アンテナユニットからの信号のみを合成することを特徴とする基地局。
A base station including: a distributed unit having a plurality of radio antenna units each having a single directivity and a baseband unit to which the plurality of radio antenna units are connected; and a central unit that outputs a control signal including identification information for beamforming to the distributed unit,
The plurality of wireless antenna units are spaced apart from one another to complement each other's coverage areas,
At least one of the plurality of radio antenna units is previously associated with each of the beamforming identification information,
The baseband unit uses beamforming identification information included in the control signal received from the central unit to select a radio antenna unit corresponding to the beamforming identification information from among the multiple radio antenna units, and controls the selected radio antenna unit to perform transmission and reception operations while controlling the unselected radio antenna units not to perform transmission and reception operations, and further, in the uplink, combines only signals from the selected radio antenna units without combining signals from the unselected radio antenna units.
請求項1に記載の基地局において、
前記分散ユニットは、前記ベースバンドユニットと前記複数の無線アンテナユニットのうちの少なくとも1つの無線アンテナユニットとの間に介在するハブを備え、
前記ハブは、前記中央ユニットから前記ベースバンドユニットを介して受信した前記制御信号に含まれるビームフォーミング用の識別情報を、前記少なくとも1つの無線アンテナユニットの中から該ビームフォーミング用の識別情報に対応する無線アンテナユニットを選択するために使用して、選択した無線アンテナユニットに送受信動作を行わせる一方で選択外の無線アンテナユニットは送受信動作を行わないように制御し、更に、上りリンクでは選択外の無線アンテナユニットからの信号は合成せずに選択した無線アンテナユニットからの信号のみを合成することを特徴とする基地局。
2. The base station according to claim 1,
the distributed unit includes a hub interposed between the baseband unit and at least one radio antenna unit of the plurality of radio antenna units;
The hub uses beamforming identification information contained in the control signal received from the central unit via the baseband unit to select a radio antenna unit corresponding to the beamforming identification information from among the at least one radio antenna unit, and controls the selected radio antenna unit to perform transmission and reception operations while controlling the unselected radio antenna units not to perform transmission and reception operations, and further, in the uplink, combines only signals from the selected radio antenna unit without combining signals from the unselected radio antenna units.
単一の指向性を有する複数の無線アンテナユニットおよび前記複数の無線アンテナユニットが接続されたベースバンドユニットを有する分散ユニットと、前記分散ユニットに対してビームフォーミング用の識別情報を含む制御信号を出力する中央ユニットとを備えた基地局によって実施されるアンテナ制御方法であって、
前記複数の無線アンテナユニットは、各々のカバーエリアを補い合うように互いに間隔を置いて配置され、
前記ビームフォーミング用の識別情報の各々に対して前記複数の無線アンテナユニットのうちの少なくとも1つが予め対応付けられており、
前記ベースバンドユニットが、前記中央ユニットから受信した前記制御信号に含まれるビームフォーミング用の識別情報を、前記複数の無線アンテナユニットの中から該ビームフォーミング用の識別情報に対応する無線アンテナユニットを選択するために使用して、選択した無線アンテナユニットに送受信動作を行わせる一方で選択外の無線アンテナユニットは送受信動作を行わないように制御し、更に、上りリンクでは選択外の無線アンテナユニットからの信号は合成せずに選択した無線アンテナユニットからの信号のみを合成することを特徴とするアンテナ制御方法。
1. An antenna control method implemented by a base station including: distributed units having a plurality of radio antenna units each having a single directivity and a baseband unit to which the plurality of radio antenna units are connected; and a central unit that outputs a control signal including identification information for beamforming to the distributed units, the method comprising:
The plurality of wireless antenna units are spaced apart from one another to complement each other's coverage areas,
At least one of the plurality of radio antenna units is previously associated with each of the beamforming identification information,
The antenna control method is characterized in that the baseband unit uses beamforming identification information included in the control signal received from the central unit to select a radio antenna unit corresponding to the beamforming identification information from among the multiple radio antenna units, causes the selected radio antenna unit to perform transmission and reception operations while controlling unselected radio antenna units not to perform transmission and reception operations, and further, in an uplink, combines only signals from the selected radio antenna unit without combining signals from unselected radio antenna units.
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