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公開番号2024148937
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-18
出願番号2023062531
出願日2023-04-07
発明の名称無線通信システム、基地局、無線通信方法及び無線通信プログラム
出願人日本電信電話株式会社,国立大学法人東北大学
代理人弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
主分類H04B 7/145 20060101AFI20241010BHJP(電気通信技術)
要約【課題】複数の電磁波を反射させて無線通信システムが効率的に複数の無線端末を収容することを可能にする。
【解決手段】基地局から反射部へ入射される第1電磁波の第1波長及び入射角と、基地局が収容している第1無線端末に対し、第1電磁波を反射部が反射させる第1反射角と、入射角で反射部へ入射される第2電磁波を基地局が収容していない第2無線端末へ反射させる場合の第2反射角とを示す情報を取得し、第1波長、入射角、第1反射角及び第2反射角に基づいて、第2電磁波の第2波長を算出し、算出した第2波長の第2電磁波を、当該無線通信システムで利用可能であるか否かを判定し、利用可能であると判定した場合に、算出した第2波長の第2電磁波を、第2無線端末が基地局との無線通信に用いる電磁波に割当てる制御を行う。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
複数の反射素子を備える反射部の位相シフト量を制御することによって前記反射部が電磁波を反射する方向を制御可能にされ、前記反射部を介して基地局と無線端末とが無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記基地局から前記反射部へ入射される第１電磁波の第１波長及び入射角と、前記基地局が収容している第１無線端末に対し、前記第１電磁波を前記反射部が反射させる第１反射角と、前記入射角で前記反射部へ入射される第２電磁波を前記基地局が収容していない第２無線端末へ反射させる場合の第２反射角とを示す情報を取得する取得部と、
前記第１波長、前記入射角、前記第１反射角及び前記第２反射角に基づいて、前記第２電磁波の第２波長を算出する波長算出部と、
前記波長算出部が算出した前記第２波長の前記第２電磁波を、当該無線通信システムで利用可能であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部が利用可能であると判定した場合に、前記波長算出部が算出した前記第２波長の前記第２電磁波を、前記第２無線端末が前記基地局との無線通信に用いる電磁波に割当てる制御を行う制御部と
を有することを特徴とする無線通信システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記判定部は、
当該無線通信システムで利用可能な複数のチャネルの中に、前記波長算出部が算出した前記第２波長の前記第２電磁波が含まれ、かつ、未使用であるか否かを判定することにより、当該無線通信システムで利用可能であるか否かを判定すること
を特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
複数の反射素子を備えて位相シフト量を制御されることによって電磁波を反射する方向を制御可能にされた反射部を介して無線端末と無線通信を行う基地局において、
前記反射部へ入射する第１電磁波の第１波長及び入射角と、当該基地局が収容している第１無線端末に対し、前記第１電磁波を前記反射部が反射させる第１反射角と、前記入射角で前記反射部へ入射する第２電磁波を当該基地局が収容していない第２無線端末へ反射させる場合の第２反射角とを示す情報を取得する取得部と、
前記第１波長、前記入射角、前記第１反射角及び前記第２反射角に基づいて、前記第２電磁波の第２波長を算出する波長算出部と、
前記波長算出部が算出した前記第２波長の前記第２電磁波を、前記第２無線端末との無線通信で利用可能であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部が利用可能であると判定した場合に、前記波長算出部が算出した前記第２波長の前記第２電磁波を、前記第２無線端末との無線通信に用いる電磁波に割当てる制御を行う制御部と
を有することを特徴とする基地局。
【請求項４】
前記判定部は、
前記第２無線端末との無線通信で利用可能な複数のチャネルの中に、前記波長算出部が算出した前記第２波長の前記第２電磁波が含まれ、かつ、未使用であるか否かを判定することにより、前記第２無線端末との無線通信で利用可能であるか否かを判定すること
を特徴とする請求項３に記載の基地局。
【請求項５】
複数の反射素子を備える反射部の位相シフト量を制御することによって前記反射部が電磁波を反射する方向を制御可能にされ、前記反射部を介して基地局と無線端末とを備えた無線通信システムが無線通信を行う無線通信方法において、
前記基地局から前記反射部へ入射される第１電磁波の第１波長及び入射角と、前記基地局が収容している第１無線端末に対し、前記第１電磁波を前記反射部が反射させる第１反射角と、前記入射角で前記反射部へ入射される第２電磁波を前記基地局が収容していない第２無線端末へ反射させる場合の第２反射角とを示す情報を取得する取得工程と、
前記第１波長、前記入射角、前記第１反射角及び前記第２反射角に基づいて、前記第２電磁波の第２波長を算出する波長算出工程と、
前記波長算出工程により算出した前記第２波長の前記第２電磁波を、当該無線通信システムで利用可能であるか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程により利用可能であると判定した場合に、前記波長算出工程により算出した前記第２波長の前記第２電磁波を、前記第２無線端末が前記基地局との無線通信に用いる電磁波に割当てる制御を行う制御工程と
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
前記判定工程では、
当該無線通信システムで利用可能な複数のチャネルの中に、前記波長算出工程により算出した前記第２波長の前記第２電磁波が含まれ、かつ、未使用であるか否かを判定することにより、当該無線通信システムで利用可能であるか否かを判定すること
を特徴とする請求項５に記載の無線通信方法。
【請求項７】
請求項３又は４に記載の基地局の各部としてコンピュータを機能させるための無線通信プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、基地局、無線通信方法及び無線通信プログラムに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、無線通信に用いる電磁波（電波）を中継するために、素子特性を電気的に変化させ、電磁波の反射特性を動的に制御可能なＲＩＳ（Reconfigurable Intelligent Surface）反射板とよばれる中継器デバイスが知られている。
【０００３】
また、特定の周波数の入射波に対して位相制御を行うことにより、ＲＩＳ反射板が電磁波を反射する方向を制御する技術は公知である（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
Yashuai Cao, Tiejun Lv and Wei Ni, "Intelligent Reflecting Surface Aided Multi-User mmWave Communications for Coverage Enhancement", 2020 IEEE 31st Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications: Track 1 - PHY and Fundamentals, 2020
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＲＩＳ反射板を用いて電磁波を反射させる場合、ＲＩＳ反射板に対して制御する位相が同一であっても、入射される電磁波の周波数が異なると、電磁波の反射方向も異なる。また、高周波数帯が無線通信に用いられる場合、一般に帯域幅が広くなっている。そして、同一規格の無線通信システムであってもチャネルが異なれば周波数は大きく異なり、同一のＲＩＳ反射板による反射方向も異なることとなる。
【０００６】
このため、従来の基地局は、１台の無線端末に向けたＲＩＳ反射板の位相制御を微小時間ごとに切替えて運用することになり、同時に複数の無線端末を収容することが難しくなることがあった。
【０００７】
本発明は、上述した課題を鑑みてなされたものであり、複数の電磁波を反射させて無線通信システムが効率的に複数の無線端末を収容することを可能にする無線通信システム、基地局、無線通信方法及び無線通信プログラム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】
【０００８】
本発明の一態様にかかる無線通信システムは、複数の反射素子を備える反射部の位相シフト量を制御することによって前記反射部が電磁波を反射する方向を制御可能にされ、前記反射部を介して基地局と無線端末とが無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記基地局から前記反射部へ入射される第１電磁波の第１波長及び入射角と、前記基地局が収容している第１無線端末に対し、前記第１電磁波を前記反射部が反射させる第１反射角と、前記入射角で前記反射部へ入射される第２電磁波を前記基地局が収容していない第２無線端末へ反射させる場合の第２反射角とを示す情報を取得する取得部と、前記第１波長、前記入射角、前記第１反射角及び前記第２反射角に基づいて、前記第２電磁波の第２波長を算出する波長算出部と、前記波長算出部が算出した前記第２波長の前記第２電磁波を、当該無線通信システムで利用可能であるか否かを判定する判定部と、前記判定部が利用可能であると判定した場合に、前記波長算出部が算出した前記第２波長の前記第２電磁波を、前記第２無線端末が前記基地局との無線通信に用いる電磁波に割当てる制御を行う制御部とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様にかかる基地局は、複数の反射素子を備えて位相シフト量を制御されることによって電磁波を反射する方向を制御可能にされた反射部を介して無線端末と無線通信を行う基地局において、前記反射部へ入射する第１電磁波の第１波長及び入射角と、当該基地局が収容している第１無線端末に対し、前記第１電磁波を前記反射部が反射させる第１反射角と、前記入射角で前記反射部へ入射する第２電磁波を当該基地局が収容していない第２無線端末へ反射させる場合の第２反射角とを示す情報を取得する取得部と、前記第１波長、前記入射角、前記第１反射角及び前記第２反射角に基づいて、前記第２電磁波の第２波長を算出する波長算出部と、前記波長算出部が算出した前記第２波長の前記第２電磁波を、前記第２無線端末との無線通信で利用可能であるか否かを判定する判定部と、前記判定部が利用可能であると判定した場合に、前記波長算出部が算出した前記第２波長の前記第２電磁波を、前記第２無線端末との無線通信に用いる電磁波に割当てる制御を行う制御部とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様にかかる無線通信方法は、複数の反射素子を備える反射部の位相シフト量を制御することによって前記反射部が電磁波を反射する方向を制御可能にされ、前記反射部を介して基地局と無線端末とを備えた無線通信システムが無線通信を行う無線通信方法において、前記基地局から前記反射部へ入射される第１電磁波の第１波長及び入射角と、前記基地局が収容している第１無線端末に対し、前記第１電磁波を前記反射部が反射させる第１反射角と、前記入射角で前記反射部へ入射される第２電磁波を前記基地局が収容していない第２無線端末へ反射させる場合の第２反射角とを示す情報を取得する取得工程と、前記第１波長、前記入射角、前記第１反射角及び前記第２反射角に基づいて、前記第２電磁波の第２波長を算出する波長算出工程と、前記波長算出工程により算出した前記第２波長の前記第２電磁波を、当該無線通信システムで利用可能であるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程により利用可能であると判定した場合に、前記波長算出工程により算出した前記第２波長の前記第２電磁波を、前記第２無線端末が前記基地局との無線通信に用いる電磁波に割当てる制御を行う制御工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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