JP2000023243A - 基地局装置 - Google Patents
基地局装置Info
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Abstract
局装置の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明の基地局装置は、送信スロット選
択部151が自装置の制御チャネルにおける他基地局か
らの制御チャネルの受信信号レベルを送信出力決定部1
52に通知し、送信出力決定部152が高い受信信号レ
ベルほど小さい送信出力になるように送信出力を決定
し、送信出力制御部153が送信出力増幅器122aの
送信出力を制御する。
Description
信出力を調節する無線電話機の基地局装置に関する。
ystem)において、基地局装置の増設に伴って通話エリ
アが大きく広がっている。基地局装置を配置する場合、
なるべく少ない基地局装置数でより広範囲のエリアを効
率良くカバーするには、図5(a)に示すように基地局
装置を規則的に配置するのが理想である。
等の影響により理想的な配置場所に基地局装置を規則的
に配置するのは難しく、また基地局装置によって無線ゾ
ーンの大きさや形状が異なるため、効率良く配置するの
は難しい。さらに、都市のようなトラヒック密度の高い
地域では、それに対応するために基地局装置が密集して
配置される。このような現状における基地局装置の配置
例を示すと図5(b)のようになる。
局装置同士の制御チャネルの干渉が問題となっている。
ここで制御チャネルとは、通話用のチャネル(通話チャ
ネル)とは別に設けられた制御用のチャネルで、主に無
線ゾーン内のサービス情報や着信に関する情報、移動局
からの発信や位置登録に必要な信号等、制御情報の報知
に用いられる。
A(Time Division Multiple Access)/TDD(Time
Division Duplex)方式による5msのTDMA/TD
Dフレームを625μsずつ8タイムスロットに分割
し、そのうちの4タイムスロットを上り通信(移動局→
基地局装置)チャネル、残りの4タイムスロットを下り
通信(基地局装置→移動局)チャネルとして、最大4つ
の移動局に対して異なるタイムスロットを割当てて通信
を行うことができる。基地局装置は、このようなTDM
A/TDDフレームの整数倍、例えば20フレーム分
(100ms分)を間欠送信周期として、1周期(80
個の送信タイムスロット)に付き1タイムスロットを下
り制御チャネルの送信タイムスロット(以下、下り制御
スロットと省略する)に割当て、制御情報等の間欠送信
を行う。
置において共通であるため、隣接する基地局装置が同じ
タイムスロットで制御チャネルの電波を出力すると、図
5(c)のように無線ゾーンの重なる斜線部分で干渉が
起こる。この干渉部分に位置する移動局は、制御チャネ
ルを受信することができなくなって通話が不可能にな
る。
地局装置は、制御チャネルの下り制御スロットが、周辺
の他装置の下り制御スロットと重ならないようにするた
め、タイムスロット単位で周辺基地局装置の送信波の受
信信号レベルを測定し、測定値の最も低いタイムスロッ
トを下り制御スロットと決定する。この方法によって従
来の基地局装置は制御チャネルの干渉を回避している。
来技術における制御チャネルの干渉回避の方法において
も、1間欠送信周期のタイムスロット数に限りがあるの
で、全てのタイムスロットが他装置の下り制御スロット
に割当てられている場合には干渉するという問題があ
る。
のみで発生するのではない。実際の設置環境における無
線ゾーンの大きさ、形状は、理論的に把握することがで
きず、例えば、ビルの屋上に設置した場合などでは電波
の到達距離が予想外に長い場合があり、予想外の干渉が
発生している。このような状況に加えて、近年において
は、高トラヒックに対応するために基地局装置が増設さ
れる状況を考慮すると、今後も制御チャネルの干渉する
エリア(干渉エリア)は増加し、結果として通信の不可
能なエリアが増大すると予想される。
ルの干渉を低減する基地局装置の提供を目的とする。
め、本発明の基地局装置は、自装置の制御チャネルの送
信タイムスロットにおいて他装置の制御チャネルの送信
波の受信信号レベルを測定する測定手段と、自装置から
出力すべき制御チャネルの送信出力を、前記受信信号レ
ベルが高い程、送信出力が小さくなるように指定する指
定手段と、送信タイムスロットにおいて制御チャネルの
送信波を指定された送信出力で送信する送信手段とを備
える。
範囲とその範囲において出力すべき制御チャネルの送信
出力とを、高い受信信号レベルほど小さい送信出力にな
るよう対応させたテーブルを記憶する記憶手段を備え、
記憶手段のテーブルを用いて前記送信出力を指定するよ
う構成してもよい。また、前記記憶手段は、自装置の設
置環境毎に異なった複数のテーブルを記憶し、前記基地
局装置は、さらに、前記記憶手段より何れか1つのテー
ブルを選択する選択手段を備え、前記指定手段は、選択
されたテーブルを用いて送信出力を指定するよう構成し
てもよい。
らの制御チャネルの受信状況に応じて設置環境を判定す
る環境判定手段を備え、前記環境判定手段の判定結果を
用いてテーブルを選択するよう構成してもよい。さら
に、前記測定手段は、自装置の制御チャネルとして割当
て可能な送信タイムスロット全てについて他装置の制御
チャネルの送信波の受信信号レベルを測定し、前記環境
判定手段は、前記測定手段により測定された受信信号レ
ベルのうち所定レベルを越した数を数える計数手段を備
え、前記計数手段で計数された数に応じて設置環境を判
定するよう構成してもよい。
チャネルの送信可能な送信タイムスロット全てについて
他装置の制御チャネルの送信波を復調する復調手段を備
え、前記環境判定手段は、前記復調手段によって各送信
タイムスロットが正常に復調されたか否かを判定する判
定手段と、前記判定手段により正常に復調されたと判定
された数を数える計数手段とを備え、前記計数手段に計
数された数に応じて設置環境を判定するよう構成しても
よい。
第1実施形態における基地局装置について説明する。図
1は、本実施形態の基地局装置の構成を示すブロック図
である。同図において基地局装置は、アンテナ10、送
受信切替えスイッチ11、送信部12、受信部13、回
線部14、制御部15から構成される。
の制御に従ってTDDによるアンテナ10の送受信を切
り替えるスイッチである。送信部12は、変調部12
1、送信機122から構成され、制御部15の制御の下
に送信信号を変調部121において変調信号に変換し、
送信機122において高周波信号に変換して増幅し、ア
ンテナ10を介して出力する。
り出すバーストスイッチ(図外)、送信周波数への変換
を行うミキサ(図外)、送信出力増幅器122aより構
成される。特に送信出力増幅器122aは、制御部15
の送信出力制御信号により送信出力が可変となってい
る。受信部13は、受信機131、復調部132、RS
SI(received signal strength indicator)検出器1
33から構成され、アンテナ10より入力される受信波
を、受信機131において周波数変換により中間周波信
号に変換し、復調部132において復調してベースバン
ド信号に変換する。
り受信機131に入力される受信波の強さ(電界強度)
をタイムスロット毎に検出し、受信信号レベルとして送
信スロット151へ出力する。回線部14は、デジタル
網インターフェース部であり、制御部15の制御の下に
位置登録、認証、呼接続、PHSの管理センタとの情報
交換等を行い、また、他装置とのTDMA/TDDフレ
ームのタイミング同期を取る。
びROM・RAMで構成され、ROMに記憶されたプロ
グラムを読み出して実行することにより各種機能を実現
する。特に制御部15は、自装置の下り制御スロットに
おける他装置の制御チャネルの送信波の受信信号レベル
に応じて、高い受信信号レベルほど小さい送信出力にな
るよう、自装置の制御チャネルの送信出力を制御する。
ベルが高いほど、他装置の無線ゾーンが自装置に近づい
ているものと判断し、自装置の送信出力を小さくするこ
とで自装置の無線ゾーンの面積を小さくして、無線ゾー
ンの重なりによる干渉が起こらないようにしている。こ
れらを実現するため、制御部15は、送信スロット選択
部151、送信出力決定部152、送信出力制御部15
3から構成される。
制御に先立って、80個の送信タイムスロットのうちか
ら最も干渉する可能性の低い送信タイムスロットを下り
制御スロットとして選択する。詳しくは、送信スロット
選択部151は、RSSI検出器133より各タイムス
ロットの受信信号レベルが入力されると、このうち制御
チャネルの間欠送信周期中の80個の送信タイムスロッ
トにおける受信信号レベルを比較して、受信信号レベル
が最低の送信タイムスロットを下り制御スロットとして
選択する。
り制御スロットのタイムスロット番号nを送信出力制御
部153に通知し、そのタイムスロットにおける受信信
号レベルrを送信出力決定部152に通知する。送信出
力決定部152は、送信スロット選択部151より入力
される受信信号レベルrに応じて下り制御スロットの送
信出力を決定する。
決定するため、内部に記憶する送信出力テーブル152
aを用いている。図2は、送信出力テーブル152aの
記憶内容を示す図である。同図のように送信出力テーブ
ル152aは、複数の受信信号レベルの範囲とその範囲
において出力すべき制御チャネルの送信出力とを、高い
受信信号レベルほど小さい送信出力になるよう対応させ
ている。
択部151より受信信号レベルrが通知されると、送信
出力テーブル152aを参照して該当する受信信号レベ
ル範囲を見つけ、その範囲に対応する送信出力pを送信
出力制御部153に通知する。例えば、送信スロット選
択部151より受信信号レベルrとして「23dBμ
V」が通知されると、送信出力決定部152は、送信出
力テーブル152aより「20〜30dBμV」の受信
信号レベルの範囲に対応する送信出力p「300mW」
を送信出力制御部153に通知する。
トの送信出力増幅器122aの送信出力を制御する。詳
しくは、送信出力制御部153は、送信スロット選択部
151よりスロット番号nが通知され、送信出力決定部
152より送信出力pが通知されると、制御チャネルの
送信波をスロット番号nのタイムスロットにおいて送信
出力pで出力するよう送信出力増幅器122aに送信出
力制御信号を送出する。
は、送信スロット選択部151が80個の送信スロット
の中から他装置の受信信号レベルによって下り制御チャ
ネルを選択して、下り制御チャネルにおける受信信号レ
ベルを送信出力決定部152に通知し、送信出力決定部
152が、高い受信信号レベルほど小さい送信出力の対
応した送信出力テーブル152aを用いて送信出力を決
定し、送信出力制御部153が決定された送信出力で出
力されるよう送信出力増幅122aを制御する。
装置の周辺に存在する他基地局の無線ゾーンが自装置に
近づいている場合には、自装置の無線ゾーンの面積を小
さくすることによって、無線ゾーンの重なりを小さく
し、これにより制御チャネルの干渉を低減する。 (第2実施形態)以下に第2実施形態における基地局装
置について説明する。
示すブロック図である。同図において基地局装置は、第
1実施形態と同様受信信号レベルに応じて送信出力を変
えるよう構成されるのに加えて、基地局装置の設置環境
に応じた送信出力の制御を行うよう構成される。本実施
形態において設置環境とは、本基地局装置の設置地域に
おける、周辺基地局装置の設置密度の高さを指す。例え
ば、郊外のような低トラフィック地域においては、基地
局装置の設置密度が低いため、1つの基地局装置は、よ
り大きい送信出力により無線ゾーンを大きくしてその地
域をカバーする必要がある。一方、市街地のような高ト
ラフィック地域においては、基地局装置の設置密度が高
く、その分干渉が発生しやすいため、送信出力をより小
さくして干渉の発生を低減する必要がある。
設置環境を判定し、判定した設置環境と受信信号レベル
とに柔軟に対応して送信出力を変えるようにすることで
干渉の発生を低減するよう構成されている。このため、
図3の基地局装置は、図1に対して制御部15の代りに
制御部16を備え、制御部16の内部構成が部分的に制
御部15とは異なっている。図3において図1と符号が
同じ構成要素は同じ機能であるので説明を省略し、以
下、異なる構成要素について説明する。
ト選択部151、環境判定部161、送信出力決定部1
62、送信出力制御部153から構成される。環境判定
部161は、復調部132より入力される他装置の制御
チャネルの復調信号と、RSSI検出器133より入力
される80個の送信スロットにおける他装置の制御チャ
ネルの受信信号レベルとを記憶し、それらの受信状況に
応じて設置環境を判定し、テーブル選択部163に通知
する。
の低、中、高の順に「A」、「B」、「C」の3つに分
類され、環境判定部161は、自装置の設置環境が3分
類のいずれに相当するかを判定する。まず、80個の送
信タイムスロット中、他装置の制御チャネルの受信信号
レベルが所定レベルを越えるスロット数が第1所定数よ
り少ない場合は「A」と分類される。ここにおいて所定
レベルとは、基地局装置が下り制御スロットとして干渉
発生させずに使用できるレベルの最大限値を示す。
える場合、それらのスロット中、復調部132によって
正常に復調された数が第2所定数より少ない場合は
「B」と分類され、第2所定数よりも多い場合は「C」
と判定される。ここで正常に復調された数は、自装置の
設置場所が他の何台の基地局装置の無線ゾーンに入って
いるかを意味する。
検出器133により検出された他装置の制御チャネルの
受信信号レベルのうち所定レベル、(例えば40dBμ
V)を越えるスロット数が第1所定数(例えば4個)以
上であるか否かを判定し、4個未満であれば「A」と判
定してテーブル選択部163に通知する。判定の結果、
所定レベルを越したスロット数が4個以上であれば、さ
らに環境判定部161は、復調部132の入力より正常
に復調された制御チャネルの送信波の数を数え、その数
が第2所定数(例えば4個)未満である場合には「B」
と判定してテーブル選択部163に通知し、第2所定数
以上と判定した場合には「C」と判定してテーブル選択
部163に通知する。
1によって判定された設置環境と送信スロット選択部1
51より入力される受信信号レベルrとに応じて下り制
御スロットの送信出力を決定する。そのため、送信出力
決定部162は、テーブル選択部163、送信出力テー
ブル162aを備える。
1により判定された設置環境A、B、Cに応じて、送信
出力決定部161が送信出力決定に用いるテーブルを送
信出力テーブル162a、b、cから選択する。図4
は、送信出力テーブル162a、b、cの記憶内容を示
す図である。同図において送信出力テーブル162a、
b、cは、高い受信信号レベルほど小さい送信出力に成
るよう対応させている点が共通しているが、受信信号レ
ベルの範囲に対応する送信出力が異なっている。
cは、162aよりも162b、162bよりも162
cの方が、受信信号レベルの範囲が高くなるにつれて、
より送信出力が小さくなるように対応している。テーブ
ル選択部163は、環境判定部161より設置環境が
「A」と判定された場合には、送信出力テーブル162
aを選択し、設置環境が「B」と判定された場合には、
送信出力テーブル162bを選択し、設置環境が「C」
と判定された場合には、送信出力テーブル162cを選
択し、送信出力決定部162は、選択されたテーブルを
用いて送信スロット選択部より入力される受信信号レベ
ルrに応じた送信出力を決定する。
低い地域においては、送信出力を下げすぎないようにし
て、広いエリアをカバーするようにし、設置密度の高い
地域においては、高い受信信号レベルほど、送信出力を
大幅に下げるようにして、干渉を発生しないように対応
している。
ャネルの送信タイムスロットにおいて他装置の制御チャ
ネルの送信波の受信信号レベルを測定する測定手段と、
自装置から出力すべき制御チャネルの送信出力を、前記
受信信号レベルが高い程、送信出力が小さくなるように
指定する指定手段と、送信タイムスロットにおいて制御
チャネルの送信波を指定された送信出力で送信する送信
手段とを備える。
地局装置は、自装置の制御チャネルの送信タイムスロッ
トにおいて、他装置の制御チャネルの受信信号レベルが
高いほど、自装置の制御チャネルの送信波を小さい送信
電力で送信するので、これにより他装置の無線ゾーンが
自装置により近づいている場合には、自装置の無線ゾー
ンを小さくするようになり、無線ゾーンの重なりによる
干渉エリアの面積を小さくでき、干渉を低減できるとい
う効果がある。
が発生する場合には、送信出力を小さくするため、送信
電力を節減できるという効果がある。前記指定手段は、
複数の受信信号レベルの範囲とその範囲において出力す
べき制御チャネルの送信出力とを、高い受信信号レベル
ほど小さい送信出力になるよう対応させたテーブルを記
憶する記憶手段を備え、記憶手段のテーブルを用いて前
記送信出力を指定するよう構成してもよい。
定手段が、受信信号レベルの範囲と送信電力を対応させ
たテーブルを用いて送信電力を指定するので、簡単な構
成により送信電力を指定することができる。また、前記
記憶手段は、自装置の設置環境毎に異なったテーブルを
記憶し、前記基地局装置は、さらに、前記記憶手段より
何れか1つのテーブルを選択する選択手段を備え、前記
指定手段は、選択されたテーブルを用いて送信出力を指
定するよう構成してもよい。
は、受信信号レベル範囲と送信出力との対応の異なる複
数のテーブルを設置環境に応じて使い分けるようにする
ことで、ただ、受信信号レベルに応じて送信出力を変え
るだけでなく、設置環境に合わせてより効率良く送信出
力を変えることができるという効果がある。また、前記
選択手段は、周辺基地局装置からの制御チャネルの受信
状況に応じて設置環境を判定する環境判定手段を備え、
前記環境判定手段の判定結果を用いてテーブルを選択す
るよう構成してもよい。
装置は、環境判定手段が設置環境を判定し、判定結果に
応じたテーブルを用いて送信出力を決定するので、例え
ば、基地局装置が毎月1回というように定期的に設置環
境の判定と受信信号レベルの測定とから制御チャネルの
送信出力を変えるようにすれば、人為的な操作の必要な
く、干渉エリアが発生しないよう維持できるという効果
がある。
ャネルとして割当て可能な送信タイムスロット全てにつ
いて他装置の制御チャネルの送信波の受信信号レベルを
測定し、前記環境判定手段は、前記測定手段により測定
された受信信号レベルのうち所定レベルを越した数を数
える計数手段を備え、前記計数手段で計数された数に応
じて設置環境を判定するよう構成してもよい。
基地局装置は、他装置の制御チャネルの受信信号レベル
が所定レベルを越した数を数えることによって、その数
の多さを周辺基地局の台数の多さ(密度の高さ)とみな
し、この度合いに応じて設置環境を判定することができ
る。前記基地局装置は、さらに、自装置の制御チャネル
の送信可能な送信タイムスロット全てについて他装置の
制御チャネルの送信波を復調する復調手段を備え、前記
環境判定手段は、前記復調手段によって各送信タイムス
ロットが正常に復調されたか否かを判定する判定手段
と、前記判定手段により正常に復調されたと判定された
数を数える計数手段とを備え、前記計数手段に計数され
た数に応じて設置環境を判定するよう構成してもよい。
基地局装置は、他装置の制御チャネルの正常に復調され
た送信波の数を計数することにより、その数の多さを周
辺基地局の台数の多さ(密度の高さ)とみなし、この度
合いに応じて設置環境を判定することができる。
ク図である。
である。
ク図である。
を示す図である。
囲のエリアを効率良くカバーした場合の基地局装置の規
則的な配置を示す図である。(b)は、現状の基地局装
置の配置例を示す図である。(c)は、無線ゾーンの重
複による干渉エリアを示す図である。
信スロットの配置例を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 自装置の制御チャネルの送信タイムスロ
ットにおいて他装置の制御チャネルの送信波の受信信号
レベルを測定する測定手段と、 自装置から出力すべき制御チャネルの送信出力を、前記
受信信号レベルが高い程、送信出力が小さくなるように
指定する指定手段と、 送信タイムスロットにおいて制御チャネルの送信波を指
定された送信出力で送信する送信手段とを備えることを
特徴とする基地局装置。 - 【請求項2】 前記指定手段は、 複数の受信信号レベルの範囲とその範囲において出力す
べき制御チャネルの送信出力とを、高い受信信号レベル
ほど小さい送信出力になるよう対応させたテーブルを記
憶する記憶手段を備え、 記憶手段のテーブルを用いて前記送信出力を指定するこ
とを特徴とする請求項1記載の基地局装置。 - 【請求項3】 前記記憶手段は、自装置の設置環境毎に
異なったテーブルを記憶し、 請求項2記載の基地局装置は、さらに、前記記憶手段よ
り何れか1つのテーブルを選択する選択手段を備え、 前記指定手段は、選択されたテーブルを用いて送信出力
を指定することを特徴とする請求項2記載の基地局装
置。 - 【請求項4】 前記選択手段は、周辺基地局装置からの
制御チャネルの受信状況に応じて設置環境を判定する環
境判定手段を備え、 前記環境判定手段の判定結果を用いてテーブルを選択す
ることを特徴とする請求項3記載の基地局装置。 - 【請求項5】 前記測定手段は、自装置の制御チャネル
として割当て可能な送信タイムスロット全てについて他
装置の制御チャネルの送信波の受信信号レベルを測定
し、 前記環境判定手段は、 前記測定手段により測定された受信信号レベルのうち所
定レベルを越した数を数える計数手段を備え、 前記計数手段で計数された数に応じて設置環境を判定す
ることを特徴とする請求項4記載の基地局装置。 - 【請求項6】 前記基地局装置は、さらに、 自装置の制御チャネルの送信可能な送信タイムスロット
全てについて他装置の制御チャネルの送信波を復調する
復調手段を備え、 前記環境判定手段は、 前記復調手段によって各送信タイムスロットが正常に復
調されたか否かを判定する判定手段と、 前記判定手段により正常に復調されたと判定された数を
数える計数手段とを備え、 前記計数手段に計数された数に応じて設置環境を判定す
ることを特徴とする請求項4記載の基地局装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18648198A JP3389503B2 (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 基地局装置 |
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