JP2000004195A - 基地局装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 移動局がソフトハンドオフを行う場合
に、基地局で生成された同一の信号が変調部１３Ａと変
調部１３Ｂを通り、異なる経路を経て２つのアンテナか
ら送信される。このとき、セレクタ１４以前のディジタ
ル回路とセレクタ１４以降のアナログ回路における信号
の経路の違いによる遅延を調整する。制御部１１は、ク
ロック発生部１７において、信号遅延を見越したフレー
ムクロックを発生させる一方、変調部１３Ａ，１３Ｂに
おいて、信号の経路に応じた信号供給タイミングの調整
を行う。 【効果】 変調部１３Ａと変調部１３Ｂで別々のアンテ
ナから送信されるタイミングを一致させるように制御す
るので、ソフトハンドオフの際の高品質な通信を可能に
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信システム
において、移動局と信号の送受信を行うための複数のア
ンテナ装置を管理し通信を制御する基地局装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】移動通信システムでは、移動局が移動し
ながら通信をする場合に、その移動範囲を複数のアンテ
ナによりカバーすることが行われる。この場合、通常、
移動局に最も近い場所にある最適なアンテナ装置が通信
のために選択される。例えば、移動局が通信をしなが
ら、あるアンテナ装置のカバーする範囲から別のアンテ
ナ装置のカバーする範囲に、移動をしたとする。この場
合には、アンテナ装置の選択が自動的に切り替えられ
る。このような切り替え技術をソフトハンドオフと呼ん
でいる。

【０００３】このソフトハンドオフを実行する場合、切
り替え前のアンテナ装置と切り替え後のアンテナ装置と
からは、切り替えの前後を通じて、同時に同一の内容の
信号が、それぞれ区別できる固有の電波により該当する
移動局に向けて送信される。移動局は、所定のタイミン
グで、一方のアンテナ装置の電波を受信する状態から他
方のアンテナ装置の電波を受信する状態に移行する。

【０００４】このソフトハンドオフを円滑に行うには、
移動局が、切り替え前のアンテナ装置から受信する信号
と、切り替え後のアンテナ装置から受信する信号の同期
がとれている必要がある。そこで、複数のアンテナ装置
に信号を供給する基地局装置は、信号を生成処理する回
路からアンテナ装置までの信号遅延を予測して、信号転
送開始のためのフレームクロックの発生タイミングを調
整していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には、次のような解決すべき課題があっ
た。基地局装置において、各アンテナ装置に供給するた
めの信号生成処理回路はディジタル回路により構成さ
れ、その後信号が変調装置においてアナログ信号に変換
されてからアンテナ装置に供給される。即ち、信号が生
成処理回路からアンテナ装置に供給される経路は、アン
テナ装置毎に異なる。これは、アナログ信号伝送回路に
おけるアナログデバイスの遅延ばらつきによるものであ
る。こうしたシステム環境で、より高品質な通信を実現
するために、アンテナ装置へ供給する信号の経路の違い
を吸収するような、精度の高い同期制御が要求されてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成１〉移動局と信号の送受信を行うための複数のア
ンテナ装置に信号を供給するものであって、上記信号の
ディジタル処理を行う回路中で、予め設定したタイミン
グで信号転送用のフレームクロックを発生させるクロッ
ク発生部と、ディジタル処理された信号をアナログ信号
化してアンテナ装置に供給する変調部とを備え、この変
調部は、信号が転送を開始されてから上記複数のアンテ
ナ装置に至るまでの各経路毎に、アナログ回路への信号
供給タイミングを調整して、上記各経路を経た信号が上
記各アンテナ装置から電波送信されるタイミングを一致
させることを特徴とする基地局装置。

【０００７】〈構成２〉構成１に記載の基地局装置にお
いて、クロック発生部は、全ての経路のうちで、最も遅
延の大きい経路の遅延時間分に相当する時間だけ前倒し
で、フレームクロックを発生させ、変調部は、信号の経
路毎に所定の遅延時間を延長して、アナログ回路への信
号供給タイミングを調整することを特徴とする基地局装
置。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。この発明では、送信するべき信号
のディジタル処理を行う回路で、まず、信号の遅延を想
定したタイミングで信号転送用のフレームクロックを発
生させる。さらに、ディジタル処理された信号をアナロ
グ信号化してアンテナ装置に供給する変調部で、信号の
経路毎に、アナログ回路への信号供給タイミングを調整
する。

【０００９】信号の経路毎の信号遅延の内容を説明する
ために次の図２を参照する。図２には、信号遅延の説明
図を示す。図に示すように、基地局装置１は、多数のア
ンテナ装置３Ａ，３Ｂ，…に対しケーブル２Ａ，２Ｂ，
…を介して接続されている。なお、この図２は、２本の
アンテナ装置のみを図示したが、この他に例えば全部で
６本のアンテナ装置が接続され、基地局装置から移動通
信のための信号の供給を受けている。図に示すアンテナ
装置３Ａは、エリア４Ａの内部を移動する移動局に対し
通信を行うよう構成されている。また、アンテナ装置３
Ｂは、エリア４Ｂの内部を移動する移動局に対する通信
を担当している。

【００１０】ここで、例えば移動局５が矢印６に示すよ
うに、エリア４Ｂからエリア４Ａに移動しながら通信を
行う場合を考える。このとき、アンテナ装置３Ｂを通じ
て、移動局５が通信を行っていた状態から、アンテナ装
置３Ａを通じて通信をする状態に切り替わる。この場
合、同一内容の信号がアンテナ装置３Ｂとアンテナ装置
３Ａとに供給される。アンテナ装置３Ｂに供給される信
号はケーブル２Ｂを通る。また、アンテナ装置３Ａに供
給される信号はケーブル２Ａを通る。

【００１１】従って、これらのケーブル２Ａ，２Ｂの長
さや、アナログデバイスの遅延ぱらつきによって、それ
ぞれ信号の遅延時間にばらつきが発生する。もし、この
遅延時間差が著しいと、アンテナ装置３Ｂを通じて通信
を行っており、アンテナ装置３Ａを通じて通信を行う状
態に切り替わったとき、信号の連続性が失われる。この
ように、信号の経路毎に遅延時間が異なることにより発
生する問題を解決する。

【００１２】なお、基地局装置１の内部では、信号をデ
ィジタル処理する。このディジタル処理の際に、処理遅
延が発生する。こうしたディジタル回路における処理遅
延も無視できない。このような処理遅延を含めて、信号
が転送を開始されてから前記複数のアンテナ装置に至る
までの間の各経路について、その総合的な遅延時間の調
整を行う。

【００１３】図１に、本発明による基地局装置のブロッ
ク図を示す。この装置は、制御部１１、誤り訂正部１
２、変調部１３Ａ，１３Ｂ、セレクタ１４、送信部１
５、アンテナ１６、クロック発生部１７等から構成され
る。制御部１１は、基地局装置全体を制御するためのプ
ロセッサ等により構成される。誤り訂正部１２は、後で
説明する図３に示すような内容の回路で、移動体に送信
するべき入力信号をディジタル処理し、変調部１３Ａや
１３Ｂに送り込むための回路である。

【００１４】変調部１３Ａ，１３Ｂは、図２を用いて説
明したように、移動局が移動する際の移動前のアンテナ
装置と移動後のアンテナ装置に、それぞれ別々に同じ信
号を供給するために用意された回路である。この構成
は、後で図３を用いて説明するように、送信するべきデ
ィジタル信号をアナログ信号に変換する回路から構成さ
れる。セレクタ１４は、変調部１３Ａ，１３Ｂの出力
を、後続するいずれかの送信部１５を介していずれかの
アンテナ１６に供給するよう選択制御する回路である。

【００１５】セレクタ１４の後方には、任意の数の送信
部１５が接続されている。各送信部１５は、後で説明す
るように、入力する信号に従ってアンテナ１６から電波
を送信する制御を行う回路である。クロック発生部１７
は、誤り訂正部１２が入力信号をディジタル処理する際
の信号転送タイミングを制御するフレームクロックを生
成する回路である。

【００１６】図３に、ディジタル回路部分のブロック図
を示す。図１に示すセレクタ１４以前の部分がディジタ
ル回路である。図３の誤り訂正部１２は、誤り検出符号
付加部２１、誤り訂正符号付加部２２、インタリーブ変
換部２３、リピテッション部２４により構成される。ま
た、制御部１３Ａは、遅延回路２５、変調回路２６によ
り構成される。

【００１７】入力信号は、誤り検出符号付加部２１によ
って誤り検出符号を付加され、誤り訂正符号付加部２２
によって誤り訂正符号を付加される。また、インタリー
ブ変換部２３によって既知のインタリーブ処理が行わ
れ、リピテッション部２４において、同一フレームを例
えば３フレーム繰り返し出力するといった処理が行われ
る。この誤り訂正部１２の処理は既知のものであり、そ
のさらに具体的な説明は省略する。こうして、ディジタ
ル処理が終了すると、変調部１３Ａの遅延回路２５に信
号が入力する。

【００１８】ここで、図１に示した制御部１１から、後
で説明するタイミングで所定の遅延時間がセットされ
る。この遅延時間分だけ信号を遅延させた後、変調回路
２６に信号が送り込まれ、アナログ信号に変換される。
遅延回路２５と変調回路２６の位置を入れ替えて、変調
回路２６を出力した信号を遅延回路２５により遅延させ
るようにしても構わない。

【００１９】図４には、アナログ回路部分のブロック図
を示す。図のセレクタ１４において、いずれかのアンテ
ナへ向けて経路が選択された信号は、送信部１５に入力
する。この送信部１５は、フィルタ３１、合成部３２、
アップコンバータ３３及びアンプ３４により構成され
る。

【００２０】フィルタ３１は、送信すべき周波数帯域に
合わせて不要波を除去する帯域フィルタにより構成され
る。合成部３２は信号の合成処理を行い、アップコンバ
ータ３３は送信周波数への周波数変換を行う。アンプ３
４はアップコンバータ３３の出力を電力増幅して、アン
テナへ供給する。アップコンバータ３３と合成部３２の
位置を入れ替えて、アップコンバータ３３の出力を合成
部３２で合成処理するようにしても構わない。この送信
部１５と図１に示すアンテナ１６によって、アンテナ装
置が構成される。アンテナ装置部分の構成は既知のもの
であり、さらに具体的な説明は省略する。

【００２１】図５に信号遅延の説明図を示す。図の横軸
は時間を表す。（ａ）はディジタル回路の入力タイミン
グ、（ｂ）は変調部の入力タイミング、（ｃ）はアナロ
グ回路の入力タイミング、（ｄ）はアンテナ装置の送信
タイミングを表している。ディジタル回路に入力した信
号が、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４の順に処理されて、
アンテナ装置から送信される状態を示している。

【００２２】図１に示すセレクタ１４以前のディジタル
回路では、ディジタル処理による所定の信号遅延が発生
する。また、セレクタ１４以降では、アナログ回路にお
ける所定の信号遅延が発生する。アナログ回路の伝送遅
延は、既に説明したように、ケーブル長や回路長等の回
路定数により決定される遅延である。図１に示す変調部
１３Ａから出力され、いずれかのアンテナにおいて送信
される信号と、変調部１３Ｂから出力され、別のアンテ
ナにおいて送信される信号の送信タイミングを一致させ
るために、変調部１３Ａ，１３Ｂにおいて、それぞれ信
号を所定量遅延し、時間調整を行う。そのために、変調
部を図３に示すような構成とした。

【００２３】図５に示す時刻ｔ１で、ディジタル回路に
おける処理が開始されると、時刻ｔ２に、その信号が変
調部１３Ａに達する。ここで、Ｔ時間だけ時間調整を行
った後、その信号をアナログ回路に送出する。時刻ｔ３
から時刻ｔ４まで、アナログ回路における伝送遅延が発
生し、時刻ｔ４において、アンテナ装置から電波が送信
される。

【００２４】信号の経路に応じて、図５に示したディジ
タル回路の処理遅延とアナログ回路の伝送遅延による時
間が異なるため、この例では、変調部において、時間Ｔ
だけ遅延時間を延長して補正している。この場合に、例
えば時刻ｔ１からｔ４までの信号遅延時間が最大となる
経路を予め調べておき、その信号経路を通る場合には、
変調部で遅延時間を延長する必要がないように、時刻ｔ
１におけるフレームクロックの発生タイミングを設定し
ておく。即ち、フレームクロックをその時間分だけ前倒
しに発生させる。

【００２５】図６には、それぞれ異なる経路を通る信号
の変調部による遅延時間調整方法を示すタイムチャート
を示した。これは、同一の信号がそれぞれ別の経路を経
て別々のアンテナに供給される場合の遅延時間調整方法
を示す図である。例えば図の（ａ）において、図の時刻
ｔ１に、フレームクロックに同期してディジタル処理が
開始され、例えば時刻ｔ２に、変調部１３Ａにディジタ
ル処理後の信号が入力したとする。アナログ回路におけ
る信号遅延が最も大きい経路では、変調部１３Ａでの信
号遅延無しに、時刻ｔ２にアナログ回路へその信号が送
出される。

【００２６】次に、（ｂ）により、アナログ回路での信
号遅延がやや短い経路を通る場合を考える。変調部１３
Ａにディジタル処理後の信号が入力した時刻は、（ａ）
の場合と同様とし、時刻ｔ２である。この場合には、変
調部１３Ａにおいて、例えば時間Ｔ２だけ信号を遅延さ
せてアナログ回路に供給する。（ｃ）は、さらにアナロ
グ回路での伝送遅延が短い経路を通る例で、最も長い遅
延時間Ｔ１だけ信号を遅延させてアナログ回路に供給す
る。

【００２７】図１に示す制御部１１は、クロック発生部
１７のクロック発生タイミングを制御する。その信号が
変調部１３Ａや変調部１３Ｂに到達したとき、セレクタ
１４の選択によって、どの変調部がどの送信部とアンテ
ナに接続されて、信号を供給しているかを調べる。変調
部と送信部１５とアンテナ１６との組み合わせにより、
アナログ回路部分の経路が決まる。制御部１１には、予
め、どの経路を信号が通るときは、どのように変調器を
制御して信号の遅延時間を調整するべきかを示すテーブ
ルデータ等が用意されている。このデータを参照して制
御を行えば、図６に示すような遅延時間制御が可能にな
る。

【００２８】例えば、図６の場合、信号の遅延を考慮し
て、予めフレームパルスをＤ時間だけ前倒しに発生させ
たとする。（ａ）のアナログ回路での伝送遅延時間はＴ
Ａ、（ｂ）のアナログ回路での伝送遅延時間はＴＡ−Ｔ
２、（ｃ）のアナログ回路での伝送遅延時間はＴＡ−Ｔ
１である。このとき、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のような
経路で同一のタイミングで信号をアンテナから送信する
には、（ｂ）の場合Ｔ２、（ｃ）の場合、Ｔ１の遅延時
間延長制御を行う。制御部１１（図１）は、例えば変調
部１３Ａの遅延回路２５に対して、この遅延時間をセッ
トすればよい。遅延回路２５はディジタルタイマ等の制
御により入力信号をセットされた時間だけ遅延させて変
調回路２６に向けて出力する。

【００２９】なお、図６に示した例では、変調部からア
ナログ回路にその信号を送出するタイミングを、アナロ
グ回路の信号遅延時間を考慮して調整している。即ち、
信号が変調部からアナログ回路に送出されるタイミング
が予め計算されたタイミングになるように調整してい
る。アナログ回路による信号遅延時間は、その回路構成
により定まり、経年変化を無視すれば不変である。これ
に対して、ディジタル回路の処理遅延は信号の内容によ
りばらつきがある。この例では、ディジタル回路から変
調部に信号が入力するタイミングにばらつきがあっても
それ吸収してしまうという作用がある。

【００３０】本発明は上記の例に限定されない。以上の
ような制御は、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Acc
ess）、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）と
いった移動通信システムにおいて、信号のアンテナから
の送信タイミングをチャネル毎にきめ細かく設定する分
野に広く利用することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した本発明の基地局装置によれ
ば、ディジタル回路、アナログ回路を含めた信号処理の
遅延量のばらつきを高い精度で調整することができるの
で、高品質な通信を実現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による基地局装置のブロック図である。

【図２】信号遅延の説明図である。

【図３】ディジタル回路部分のブロック図である。

【図４】アナログ回路部分のブロック図である。

【図５】信号遅延の説明図である。

【図６】変調部による調整法を示すタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

１１ 制御部 １２ 誤り訂正部 １３Ａ，１３Ｂ 変調部 １４ セレクタ １５ 送信部 １６ アンテナ １７ クロック発生部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K047 AA07 BB01 BB11 GG02 GG09 HH01 MM03 MM36 MM44 5K059 AA07 CC04 DD07 DD27 5K067 AA23 DD25 EE02 EE10 EE72 JJ35 JJ39 KK03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動局と信号の送受信を行うための複数
   のアンテナ装置に信号を供給するものであって、 前記信号のディジタル処理を行う回路中で、予め設定し
   たタイミングで信号転送用のフレームクロックを発生さ
   せるクロック発生部と、 ディジタル処理された信号をアナログ信号化してアンテ
   ナ装置に供給する変調部とを備え、 この変調部は、信号が転送を開始されてから前記複数の
   アンテナ装置に至るまでの各経路毎に、アナログ回路へ
   の信号供給タイミングを調整して、前記各経路を経た信
   号が前記各アンテナ装置から電波送信されるタイミング
   を一致させることを特徴とする基地局装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基地局装置において、 クロック発生部は、 全ての経路のうちで、最も遅延の大きい経路の遅延時間
   分に相当する時間だけ前倒しで、フレームクロックを発
   生させ、 変調部は、信号の経路毎に所定の遅延時間を延長して、
   アナログ回路への信号供給タイミングを調整することを
   特徴とする基地局装置。