JP2002044006A - Cdmaセルラー通信システム、cdma基地局装置及びオーバーリーチ検出方法 - Google Patents
Cdmaセルラー通信システム、cdma基地局装置及びオーバーリーチ検出方法Info
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Abstract
バーリーチ状態の発生を検出することを目的とする。 【解決手段】 所定間隔をおいて設置される第1の基地
局及び第2の基地局に同一符号を割り当てたCDMAセ
ルラー通信システムであって、第1の基地局が、自局か
らの信号送信を中断させる送信中断ユニットと、受信信
号を自局に割り当てられた符号により逆拡散して信号検
出を行う信号検出ユニットを備え、自局からの送信中断
期間に第2の基地局からのオーバーリーチを検出する。
Description
通信システム、CDMA基地局装置及びオーバーリーチ
検出方法に係り、さらに詳しくは、CDMA(Code Div
ision Multiple Access:符号分割多元接続)方式を採
用するセルラー通信システムにおいて符号再利用によっ
て発生する基地局間オーバーリーチの検出に関するもの
である。
ステムにおける基地局、セル及びセクタの配置例を示し
た図である。基地局BS1〜BS5は、移動機との無線
通信を行う無線局であり、通常は固定されている。各基
地局は、所定の送信電力で信号出力を行い、その送信電
力に応じた大きさのカバーエリアC1〜C5を形成して
いる。このカバーエリアはセルと呼ばれ、多数のセルに
よってサービスエリアを形成するシステムはセルラーシ
ステムと呼ばれる。図16では、基地局BS1〜BS5
ごとに、これら基地局を中心として形成された六角形の
セルC1〜5が実線で示されている。
有して構成される場合、各セルC1〜C5は、指向性ア
ンテナごとのカバーエリアであるセクタSに分割され
る。図16では、三角形のセクタSが破線で示されてお
り、各セルC1〜C5は、それぞれ6個のセクタSから
なる。
ルごとに異なる符号を用いてスペクトラム拡散変調を行
い、受信側では上記符号のいずれかにより逆拡散を行
い、所望チャネルの情報を取り出すことができる。一般
的なシステムでは、一つの基地局が利用する各チャネル
には、それぞれ異なる符号(チャネル化符号)が割り当
てられ、さらに基地局ごとに異なる符号(スクランブル
符号)が割り当てられている。また、これらの符号に
は、一般にPN系列(疑似雑音系列)が用いられてい
る。
テムで用いられる符号の一例を示した図である。この符
号は、スクランブル符号Csとチャネル化(channeliza
tion)符号Ccからなる。また、図中の「下り」とは、
基地局BSから移動機MSへの通信方向を意味し、「上
り」とは移動機MSから基地局BSへの通信方向を意味
する。一般的なCDMAセルラーシステムでは、各基地
局は同一の周波数を用いるとともに、上りチャネルと下
りチャネルで異なる周波数を用いるCDMA−FDD
(周波数分割デュプレクス)が採用される。
る。下りチャネルには、移動機が基地局を捕捉するため
の「とまり木チャネル」、移動機へ制御情報を出力する
「制御チャネル」、各移動機に割り当てられる「トラフ
ィック・チャネル」等がある。これらの各下りチャネル
は、異なるチャネル化符号Ccが割り当てられ、この割
り当ては基地局が異なっても同じであるため、基地局ご
とに異なるスクランブル符号Csが割り当てられてい
る。つまり、基地局を識別するためのスクランブル符号
Csと、チャネルを識別するためのチャネル化符号Cc
とにより、所望のチャネルを特定することができる。
符号Csをユーザ(移動機)識別のための符号として使
用し、チャネル化符号Ccは使用しないのが一般的であ
るが、チャネル化符号Ccをチャネル識別に割り当て、
スクランブル符号Cs及びチャネル化符号Ccによりチ
ャネルを特定することもできる。
の数は無限ではない。このため、CDMAセルラーシス
テムでは、近距離に配置された基地局には異なる拡散符
号が割り当てられるが、所定の間隔(再利用間隔)をお
いて符号の再利用が行われる。つまり、所定距離以上を
隔てて設置された基地局には、同一の拡散符号が再び割
り当てられる。
ば、隣接して設置された基地局BS2、BS3では基地
局BS1と異なる符号が割り当てられる。一方、基地局
BS5では基地局BS1と同一の符号が割り当てられ、
符号の再利用が行われている。なお、基地局BS4は、
基地局BS5に隣接して設置されているため、BS1と
は異なる符号が割り当てられている。図16では、説明
の都合上、隣接セルに隣接するセルで符号を再利用する
場合の例を示しているが、一般的には、更に距離を隔て
て再利用する置局設計が行われている。
る電波伝搬特性も考慮して行われ、移動機MSが遠く離
れた基地局BS5からの電波を受信することを防止して
いる。しかし、種々の要因により実際には、移動機が遠
く離れた基地局からの電波を受信することがある。この
様な状態をオーバーリーチと呼んでいる。オーバーリー
チ状態にあると、セルC1に在圏する移動機MSが、基
地局BS1ではなく、これと同一の拡散符号を使用する
遠くの基地局BS5を誤って捕捉してしまう可能性があ
る。
る信号を多重化した場合、大電力信号が小電力信号に大
きな干渉を与え、同時に収容可能な回線数(システム容
量)が低下するという、いわゆる遠近問題がよく知られ
ている。この対策として、通常のCDMAシステムで
は、同一セル内に複数の移動機MSが存在する場合、各
移動機MSの送信電力を制御して、基地局MSでの受信
レベルを平均化している。
いるCDMAシステムにおいてオーバーリーチが発生す
れば、移動機MSが遠くの基地局BS5に対し信号送信
を行うことになり、大電力信号を送出することになる。
従って、他のセル、セクタに大きな干渉を与え、システ
ム容量を大きく劣化させるという問題があった。つま
り、基地局BS5において十分な受信レベルが得られる
様に、移動機MSは送信電力を極端に高めることにな
る。その結果、他のセル、セクタに大きな干渉を与え、
システム容量を大きく劣化させるという問題があった。
ーチの発生を回避するためには、まずオーバリーチ状態
を検出する必要があるが、通常、基地局は止り木チャネ
ル、制御チャネル等へ信号を常時送信しているため、同
一符号の自局の送信電力が存在し、その電力はオーバー
リーチを生じさせている他局からの信号電力に比べて十
分に大きく、当該他局からの信号電力を測定することが
できなかった。
御チャネル妨害電波検出方式について記載されている
が、CDMA方式のオーバーリーチ検出に関するもので
なく、また、2以上の基地局を同期させて送信を中断さ
せ信号検出を行うという方式であった。
のであり、オーバーリーチ状態の発生を検出することを
第一の目的とする。また、オーバーリーチ発生源である
他局を特定することを第二の目的とする。
ルラー通信システムは、所定間隔をおいて設置される第
1の基地局及び第2の基地局に同一符号を割り当てたC
DMAセルラー通信システムであって、第1の基地局
が、自局からの信号送信を中断させる送信中断ユニット
と、受信信号を自局に割り当てられた符号により逆拡散
して信号検出を行う信号検出ユニットを備え、自局から
の送信中断期間に第2の基地局からのオーバーリーチを
検出する。このため、CDMAセルラー通信システムに
おいてオーバーリーチ検出を行うことができる。
システムは、信号検出ユニットが、第1及び第2の基地
局の設置間隔に基づき予め決定される相関観測窓を有
し、この相関観測窓内において逆拡散して信号検出を行
う。このため、所定の相関観測窓内において信号検出を
行えばオーバーリーチを検出することができる。
システムは、所定間隔をおいて設置される第1、第2及
び第3の基地局に同一符号を割り当てるCDMAセルラ
ー通信システムにおいて、第1の基地局が、自局からの
信号送信を中断させる送信中断ユニットと、受信信号を
自局に割り当てられた符号により逆拡散して信号検出を
行う信号検出ユニットと、セクタに対応する2以上の指
向性アンテナを備え、オーバーリーチが検出されたセク
タに基づき、オーバーリーチの発生源を判定する。つま
り、オーバーリーチの発生を検出だけでなく、信号の到
来方位によりその発生源も特定することが可能となる。
システムは、所定間隔をおいて設置される第1、第2及
び第3の基地局に同一符号を割り当てるとともに基準タ
イミングを同期させたCDMAセルラーシステムであっ
て、第1の基地局が、自局からの信号送信を中断させる
送信中断ユニットと、受信信号を自局に割り当てられた
符号により逆拡散して信号検出を行う信号検出ユニット
を備え、信号検出時の符号タイミングに基づき、オーバ
ーリーチの発生源を判定する。このため、オーバーリー
チの発生を検出だけでなく、信号遅延に基づきその発生
源も特定することが可能となる。
は、所定の符号を用いた拡散変調により送信信号を生成
する送信ユニットと、受信信号を上記符号により逆拡散
して信号検出を行う信号検出ユニットと、自局からの信
号送信を中断させる送信中断ユニットを備え、送信中断
ユニットによる送信中断期間に信号検出ユニットが上記
符号の割り当てられた他局からの送信信号を検出するC
DMA基地局装置。
は、送信ユニットが、基準タイミングに同期させた符号
を用い、信号検出ユニットが、基準タイミングに対し予
め与えられたタイミングのずれを有する所定の相関観測
窓を有し、相関観測窓内において信号検出を行う。
ーバーリーチ発生源からの信号伝搬の遅れ時間だけ基準
タイミングから遅れているタイミングを含む観測窓、特
に、当該タイミングを中心とする観測窓であることが望
ましい。また、この観測窓の幅は、符号長及び送信信号
のフレーム長よりも狭い幅、特に、20チップ以下である
ことが望ましい。
は、送信ユニットが、基準タイミングに同期させた符号
を用い、信号検出ユニットが、基準タイミング及び信号
検出時の符号タイミングに基づき、他局までの距離を求
める。
は、送信中断ユニットが、ロケーションサービスによる
送信中断期間において送信電力を停止させる手段として
構成される。
は、送信中断ユニットが、コンプレストモードによる送
信中断期間において送信電力を停止させる手段として構
成される。
法は、CDMA基地局装置におけるオーバーリーチ検出
方法であって、自局に割り当てられた符号を用いた拡散
変調により生成された信号を送信する送信ステップと、
自局の信号送信を中断させる送信中断ステップと、自局
の送信中断期間に受信信号を上記符号を用いて逆拡散し
他局からの送信信号を検出する信号検出ステップからな
る。
るCDMAセルラー通信システムにおける基地局及びセ
ルの配置の一例を示した図である。この図は、基地局B
S1〜BS5に着目してセルC1〜C5を示したもので
あるが、実際には、多数の基地局によりセルラーシステ
ムが構成され、図示したセルC1〜C5の周辺にもセル
が敷き詰められ、多数のセルによってサービスエリアが
形成されている。
動機への下り周波数と、移動機から基地局への上り周波
数とが異なるCDMA−FDD(周波数分割デュプレッ
クス)を採用している。各基地局BS1〜BS5が使用
する共通の送信周波数をFdとし、受信周波数をFuと
する。
別するための符号である基地局識別符号(下りのスクラ
ンブル符号)が予め割り当てられている。基地局BS
1、BS5には同一の基地局識別符号CBSが割り当てら
れ、基地局BS2〜BS4には、これとは異なる基地局
識別符号が割り当てられている。チャネル化符号は各基
地局に共通でありCC1〜CCNとする。一方、サービスエ
リア内の移動機には、基地局が移動機を識別するための
移動機識別符号(上りのスクランブル符号)としてCMS
が割り当てられている。
地局装置の一構成例を示した図であり、基地局BS5も
同様である。図中の1は送信ユニット、2は受信ユニッ
ト、3は信号検出ユニット、4は送信中断ユニット、5
はオーバリーチ検出制御部、6は通信制御ユニット、A
1〜A3はアンテナである。
報を合成し、この合成信号に対し基地局識別符号CBSを
用いた拡散変調を行って送信信号を生成する。生成され
た送信信号は、周波数Fdのスペクトラム拡散信号とし
てアンテナA1から移動機MSへ送出される。一方、移
動機MSが送信する周波数Fuのスペクトラム拡散信号
は、アンテナA2にて受信される。この受信信号は、受
信ユニット2において移動機識別符号CMSを用いて逆拡
散され、受信情報が取り出される。
制御を行うとともに、外部との通信制御を行っている。
例えば、基地局制御装置(不図示)と制御信号の送受信
を行うとともに、基地局制御装置から入力される送信情
報を送信ユニット1へ出力し、受信ユニット2からの受
信情報を基地局制御装置へ出力している。
ム拡散信号を受信する。この受信信号は、信号検出ユニ
ット3において基地局識別符号CBSを用いて逆拡散され
て信号検出が行われる。つまり、信号検出ユニット3
は、符号CBSにより生成された下り周波数のスペクトラ
ム拡散信号の検出を行っており、自局と同一の符号が割
り当てられた基地局BS5の送信信号を自局において受
信できるか否かを検出している。この検出結果はオーバ
ーリーチ制御部5に出力される。
リーチ検出の制御を行っている。このオーバーリーチ検
出制御部5からの制御信号に基づき、送信中断ユニット
4が基地局装置BS1による信号送信を中断させ、信号
検出ユニット3が信号検出を開始する。図2に示した送
信中断ユニット4は、送信ユニット1からの送信信号を
アンテナA1へ選択的に出力するスイッチング手段であ
るが、アンテナA1からの送信を中断させることができ
る手段であれば他の構成であってもよい。例えば、送信
ユニット1の動作自体を停止させ、これにより送信を中
断させる構成であってもよい。
を示した図である。図中の10はチャネルごとの処理を
行うチャネル処理部、11はチャネル合成部、12はス
クランブル変調部である。また、D1〜DNは各チャネル
ごとの送信情報であり、ここでは、D1が止り木チャネ
ル、D2が制御チャネル、D3〜DNがトラフィックチャ
ネルの送信情報であるものとする。
ル(PS)変換手段100及びチャネル変調部101か
らなる。送信情報D1〜DNは、PS変換手段100に入
力される所定ビット幅のデジタルデータであり、PS変
換手段100でシリアルデータに変換される。ここでは
同相成分I及び直交成分QからなるIQ信号(QPSK
信号)に変換されている。
に直交性のあるチャネル化符号CC1〜CCNが予め割り当
てられ、入力されたIQ信号と、割り当てられたチャネ
ル化符号との乗算を行う。つまり、チャネル変調器10
1にて、1回目の拡散変調(チャネル変調)が行われ、
チャネル変調信号が生成される。なお、止り木チャネル
については、チャネル変調を省略するのが通常であり、
止り木チャネルのチャネル処理部10は、チャネル変調
器101を省略することができる。
及び加算器111からなり、重み付け加算により各チャ
ネル変調信号を合成する。荷重演算器110は、チャネ
ル変調信号と重み係数β1〜βNとの乗算を行う演算手段
であり、チャネル間でチャネル変調信号の電力レベルを
調整する。加算器111は、重み付けされたチャネル変
調信号の和を求める演算手段である。
割り当てられた符号CBSが入力され、チャネル合成部1
1で合成されたIQ信号と符号CBSとの乗算が行なわ
れ、送信信号が生成される。
成例を示した図である。図中の30は逆拡散器、31は
巡回積分器、32は電力比較器、33は比較判定器、3
4はタイミング制御部である。この信号検出ユニット3
は、移動機における初期同期の捕捉手段、つまり、移動
機が基地局と初期接続する際に受信信号及び符号系列の
同期をとるいわゆるサーチャーと同様の構成である。
30を有している。各逆拡散器30は、いずれも同じ受
信信号と同じ符号CBSとの乗算を行って相関を求めてい
るが、受信信号に対する符号系列の相対的なタイミング
(つまり符号の位相)が逆拡散器30ごとに異なってい
る。これらの符号タイミングは、タイミング制御部34
により制御されている。ここでは、各逆拡散器30の用
いる符号タイミングが、1チップ期間(符号系列CBSを
構成する矩形波の周期)ずつ順に遅れる(あるいは進
む)ように制御されているものとする。
て設けられている。各巡回積分器31は、対応する逆拡
散器30が求めた相関値を所定の期間(例えば1〜4フ
レーム期間)にわたり積分することにより相関電力を求
めている。ここでは、基地局識別符号CBSを用いて求め
られた相関値を積分しており、チャネル変調を行ってい
ない信号、つまり、止り木チャネルについての相関電力
が求められる。
めた相関電力を比較することにより、相関電力の最大値
を求めている。比較判定器33は、この最大値を予め定
められた閾値と比較し、符号CBSによる拡散信号が検出
されるかを判定し、判定結果を検出信号として出力す
る。
は、各逆拡散器30は更に異なるタイミングで符号CBS
を用いた逆拡散を行って、同様の処理を繰り返す。この
時、タイミング制御部34は、検出信号に基づいて先に
指示したタイミングとはNチップ期間ずれたタイミング
を各逆拡散器30に指示する。この動作を繰り返して、
タイミングのずれが所定時間に達すると終了信号を出力
する。
ミングをスキャンさせつつ、各タイミングごとの相関電
力に基づき信号検出を行っており、所定の相関観測窓
(符号タイミングをスキャンさせる範囲)内において信
号検出を行っていることになる。この相関観測窓は、同
期捕捉に十分な幅有していればよく、例えば、その幅を
符号長又は受信信号のフレーム長(望ましくはこれらの
短い方)とすることができる。
一例を示した図である。横軸は、基準タイミングからの
ずれであり、縦軸は、巡回積分器31で求められた相関
電力である。ここでは、タイミングτ1(チップ数τ1の
遅れ)で閾値を越えるピークが検出されている。つま
り、符号CBSによる拡散信号が検出されたことになる。
るものでなければ、他局BS5の送信信号によるもので
あり、他局BS5を発生源とするオーバーリーチが検出
されたことになる。この様にして、自局の送信中断中に
相関電力ピークが検出できれば、オーバーリーチが生じ
ていることを検出できる。
2に示した基地局装置BS1におけるオーバーリーチ検
出動作の一例を示したフローチャートである。オーバー
リーチ検出の際、まずオーバーリーチ検出制御部5が送
信停止の制御信号を出力し、この制御信号に基づき、送
信中断ユニット4がアンテナA1への送信電力の供給を
停止させる(S601)。
開始の制御信号を出力し、この制御信号に基づき、信号
検出ユニット3は、送信中断ユニット4による送信停止
後に信号検出を開始する。つまり、自局の送信信号と同
一周波数及び同一符号の信号がアンテナA3の受信信号
に含まれるかを検出する(S602)。信号が検出され
れば、信号検出ユニット3からオーバーリーチ検出制御
部5へ検出信号が出力される(S603)。
結果を通信制御ユニット6を介して基地局制御装置に通
知した後(S604)、送信中断ユニット4へ送信開始
の制御信号を出力し、信号送信が再開される(S60
6)。一方、信号検出ユニット3から検出信号が出力さ
れない場合、終了信号が出力されれば送信を再開し、終
了信号も出力されない場合には信号検出を継続する(S
605、S606)。
6のステップS602についての更に詳しいフローチャ
ートであり、図4に示した信号検出ユニット3の動作の
一例を示したものである。まず、タイミング制御部34
の指定するタイミングで、逆拡散器30が逆拡散を行っ
て相関値を求め(S701)、巡回積分器31が相関値
を積分し(S702)、指定された符号タイミングごと
の相関電力が求められる。これらの相関電力は、電力比
較器32で比較されて最大値が求められ(S703)、
比較判定器33で最大値と所定の閾値との比較が行われ
る(S704)。
ば検出信号が出力され、この信号検出プロセスを終了す
る(S705、S706)。一方、閾値を越えない場合
であって、逆拡散に使用されたタイミングのずれが符号
長又はフレーム長に達していない場合には、タイミング
制御部34が逆拡散器30に対し、基準タイミングから
のずれが更に大きいタイミングを指定し(S707、S
708)、S701〜S705の動作を繰り返す。ま
た、閾値を越えない場合であって、タイミングのずれが
符号長又はフレーム長に達した場合には、タイミング制
御部34が終了信号を出力して信号検出プロセスを終了
する(S709)。
システムの基地局装置が、送信中断ユニットにより自局
の信号送信を中断させ、この中断期間中に自局の送信信
号と同一符号の信号検出を行っている。つまり、自局の
送信を一時中断してその影響を排することにより、同一
符号が割り当てられた他局の送信信号を検出でき、CD
MAシステムにおいて従来不可能だったオーバーリーチ
の発生を検出することができる。また、基地局装置にお
いてオーバーリーチ検出を行うことができるので、専用
装置を新たに設置する必要がなく低コストでオーバーリ
ーチ検出を実現することができる。
ーリーチ発生源(他局)の送信電力を低減することによ
り、このオーバーリーチを解消することができる。ま
た、オーバーリーチの検出時に、自局又は他局のいずれ
か一方の基地局がサービスを停止して、あるいは自局又
は当該他局への符号又は周波数の割当てを変更して、そ
の後のオーバーリーチの発生を回避させることもでき
る。さらに、基地局にてオーバーリーチが検知できれ
ば、その基地局を中心として再度置局設計を行えばよく
効率的に再設計することができる。
の信号検出を行う場合の例について説明したが、本発明
による基地局装置はこの様な構成に限定されない。例え
ば、逆拡散器30において基地局識別符号CBS及び所定
のチャネル化符号CC2〜CCNによる逆拡散を行うことに
より、チャネル変調された信号、例えば制御チャネルの
信号検出して、オーバーリーチ状態を検知することもで
きる。
ト3が、2組以上の逆拡散器30と巡回積分器31の組
を備える場合について説明したが、本発明はこの様な構
成に限定されない。つまり、信号検出ユニットは1組の
逆拡散器30と巡回積分器31により構成することもで
き、他の周知の相関技術、例えばマッチドフィルタを用
いて構成することもできる。
Dを採用した通信システムの場合について説明したが、
本発明は、CDMA−FDDの場合に限定されない。例
えば、上りと下りでタイムスロットを分けるCDMA−
TDD(時間分割デュプレクス)を採用した通信システ
ムの場合には、基地局装置BS1が、自局の送信信号と
タイムスロット及び符号が同一の信号検出を行えばよ
い。この場合、オーバーリーチ検出時に、いずれかの一
方の基地局の送信タイミングを変更することによって、
オーバーリーチ発生を回避することもできる。
測窓の幅が符号長又はフレーム長である場合の例につい
て説明したが、本実施の形態では、同一符号が割り当て
られた基地局の基準タイミングが同期している場合に、
信号検出ユニット3がより幅の狭い相関観測窓を用いる
例について説明する。
構成例を示した図である。図8を図4と比較すれば、タ
イミング制御部34に基準信号が入力されている点で異
なる。この基準信号は、拡散及び逆拡散の基準タイミン
グを与える信号であり、図1において同一符号が割り当
てられた基地局BS1、BS5の基準タイミングは同期
しているものとする。
S1における受信時刻は、他局BS5における送信時刻
に比べて遅延しており、この遅れ時間は両基地局間の距
離応じた時間(伝搬時間)である。このため、自局BS
1の信号検出ユニット3の基準信号が、他局BS5の送
信ユニット1の基準信号と同期していれば、自局BS1
において他局BS5の送信信号を検出するための符号タ
イミング(予想タイミング)は既知となる。
準タイミングに同期した符号CBSを用いて拡散変調し、
自局BS1のタイミング制御部34に上記遅れ時間が予
め与えられている場合には、このタイミング制御部34
が基準タイミングから所定時間だけ遅れた予想タイミン
グで符号系列を生成して、他局BS5からの送信信号を
検出することができる。
測タイミングを含む所定幅の観測窓とすることにより、
オーバーリーチ状態にある場合、比較的狭い幅の観測窓
であっても他局BS5からの送信信号を確実に受信する
ことができる。この様な観測窓の幅は、種々の要因によ
り遅延時間が多少変動しても信号検出できる幅とし、例
えば、予想タイミングを中心とする前後10チップ、望
ましくは前後数チップの幅を有する窓を用いることが望
ましい。
ける相関電力の一例を示した図である。横軸は、基準タ
イミングからのずれであり、縦軸は、巡回積分器により
求められた相関電力である。ここでは、タイミングτC
を中心とする幅2τmの観測窓により相関値を監視して
いる。
すれば、自局BS1と他局BS5の距離は2√3×R=34.
6kmとなる。自由空間伝搬であると仮定すれば300mの伝
搬時間が1μsであるから、他局BS5からの送信信号を
自局BS1で受信するまでの遅れ時間は34.6km/300m×
1μs=115.3μsとなる。これをチップ数に換算すると、
拡散チップが3.84Mcpsであれば、τC=115.3μs×3.84M
cps=442.8チップとなる。従って、τC=443、τm=10
チップとすれば、基準タイミングから433〜453チップ期
間遅れた21個のタイミングについて相関値を求めれば、
他局BS5からの信号を検出することができる。
ム長に比較して十分に幅の狭い相関観測窓を用いても確
実にオーバーリーチ検出を行うことができる。このた
め、簡単な構成又は短い計算時間でオーバーリーチ検出
を行うことができる。
タイミングが同期している同期型のCDMAセルラー通
信システムにおいては、オーバーリーチが検知された場
合、自局又は当該他局の符号タイミングをシフトさせる
ことにより、その後のオーバーリーチの発生を回避させ
ることもできる。
ーリーチの発生源となりうる他局が2以上ある場合に、
オーバーリーチ発生源までの距離を求めて、発生源とな
っている他局を特定する場合について説明する。図10
は本発明によるCDMAセルラーシステムにおける基地
局及びセルの配置の他の例を示した図である。図中の基
地局BS1、BS5及びBS6には、同一符号が割り当
てられ、他の基地局にはこれと異なる符号が割り当てら
れているものとする。また、基地局BS1、BS5、B
S6は、基準タイミングが同期しているものとする。
れたとすれば、閾値を越えるピークが検出された時のタ
イミングτ1が、基地局間の距離に相当することにな
る。つまり、基準タイミングからピーク検出までの遅れ
時間により、オーバーリーチを生じさせる信号の発信源
までの距離を求めることができる。従って、基地局BS
5及びBS6までの距離が既知であれば、求められた距
離に基づきオーバーリーチ発生源が基地局BS5、BS
6のいずれであるかを判断することができる。
ば、基地局BS5との距離L5は2√3×R=34.6kmであ
り、基地局BS6との距離L6は3R=30kmである。自由
空間伝搬と仮定すれば、基地局BS5の場合は115.3μ
s、基地局BS7の場合は100μsの遅れとなる。一方、
拡散チップが3.84Mcpsであれば、信号検出ユニットでは
0.26μsの分解能で遅れ時間を検出することができ、基
地局BS5、BS6からの遅れ時間の差15.3μsよりも
十分に小さい。
オーバーリーチが生ずる可能性のある各基地局までの距
離がオーバーリーチ検出制御部5に予め与えられ、信号
検出ユニット3が、検出信号とともにピークの基準タイ
ミングに対する遅れτ1を出力すれば、オーバーリーチ
検出制御部5がオーバーリーチを生じさせている基地局
を特定することができる。
るタイミングからオーバーリーチ状態にある基地局間の
距離を求めることにより、オーバーリーチの発生を検知
するだけでなく、オーバーリーチを生じさせている基地
局をも特定することができる。
ーバーリーチの発生源を特定する場合について説明した
が、通信制御ユニット6が、オーバーリーチ検出結果を
発生源までの距離を示す情報ととともに基地局制御装置
に通知し、置局情報を有するネットワークの管理装置に
おいて、オーバーリーチの発生源を特定してもよい。
号の到来方位に基づき、オーバーリーチの発生源となる
基地局を特定する場合について説明する。図11は、本
発明によるCDMAセルラー通信システムにおける基地
局、セル及びセクタの配置例を示した図である。図中の
基地局BS1、BS5及びBS7には、同一符号が割り
当てられ、他の基地局にはこれと異なる符号が割り当て
られている。基地局BS5及びBS7は、いずれも基地
局BS1から2√3×Rの距離にあるため、実施の形態3
の場合の様に、オーバーリーチ発生源を距離により特定
することはできない。
例を示した図であり、1つの通信制御ユニット6と2以
上のセクタユニット7からなる。基地局装置はセルに対
応し、セクタユニットはセクタに対応している。図11
では6セクタで1セルを形成しており、基地局装置BS
1は6個のセクタユニットを備え、通信制御ユニット6
は、基地局装置全体の制御を行うとともに、6個のセク
タユニット7の通信制御を行っている。
一構成例を示した図である。通信制御ユニットを備えて
いない点を除いて図2と同様の構成であり、図2中の構
成部分に相当するブロックには同一符号を付して説明を
省略する。
ナA1〜A3を有して構成される。アンテナA1〜A3
は指向性アンテナであり、対応するセクタをカバーして
いる。基地局BS1がセクタに対応する2以上の指向性
アンテナを有して構成される場合、いずれの指向性アン
テナの受信信号においてオーバーリーチが検出されたの
かによって、オーバーリーチを生じさせている基地局を
特定することができる。つまり、セクタS1に対応する
アンテナA3により信号検出された場合には、基地局B
S5によりオーバーリーチが発生しており、セクタS2
に対応するアンテナA3により信号検出された場合に
は、基地局BS7によりオーバーリーチが発生している
と判断できる。
バーリーチが検出された場合、当該セクタユニット7の
オーバーリーチ検出制御部5からオーバーリーチ検出信
号が出力される。通信制御ユニット6は、当該信号を出
力したセクタユニット7に基づき、つまり、指向性アン
テナA3の受信方位に基づき、オーバーリーチの発生源
となっている基地局を判定する。
オーバーリーチが生ずる可能性のある各基地局の方位が
予め与えられていれば、オーバーリーチが検出されたア
ンテナ方位に基づきオーバーリーチを生じさせている基
地局を特定することができる。
発生を検知するだけでなく、オーバーリーチ検出の際、
信号受信方位によりオーバーリーチを生じさせている基
地局を特定することができる。
制御ユニット6が、オーバーリーチの発生源を特定する
場合について説明したが、通信制御ユニット6が、受信
方位を示すセクタの情報ととともにオーバーリーチ検出
を基地局制御装置に通知し、置局情報を有するネットワ
ークの管理装置において、オーバーリーチの発生源を特
定してもよい。また、実施の形態3に示した様に他局ま
での距離をも求め、距離と受信方位の双方に基づいて、
他局を特定することもできる。
の送信中断をロケーションサービスにおける送信中断期
間を利用して行う場合について説明する。図14は、ロ
ケーションサービスの概略を説明するための説明図であ
り、セルC1〜C3は円形で示され、移動機MSが、セ
ルC1〜C3の重複領域に位置している場合を示してい
る。
機間の信号強度を測定して移動機の位置を特定するサー
ビスである。この様なサービスを提供しているシステム
の基地局BS1〜BS3は送信電力を周期的に停止し、
移動機MSまでの距離を測定している。3以上の基地局
からの距離がわかれば、移動機MSの位置を特定するこ
とができる。ここでは、基地局BS1〜BS3の位置は
既知であり、基地局BS1〜BS3での測定結果に基づ
き、移動機MSの位置を求めて、位置情報を移動機MS
へ送信する。
ョンサービスの送信停止期間に信号送信を中断し、この
送信中断期間に信号検出ユニット3が同一符号による信
号検出を行う。このため、オーバーリーチ検出のために
送信中断することなく、オーバーリーチ検出を行うこと
ができる。
の送信中断をコンプレストモードの送信中断期間を利用
して行う場合について説明する。移動機がサービスエリ
ア外に出た場合であって、他の通信システムが利用可能
な場合には、迅速にローミングサービス等へ移行させる
ことが望ましい。このため、サービスエリア端部のセル
又はその近隣のセルに存在する移動機は、他の通信シス
テムの信号を予め受信しておくことが望ましく、サービ
スエリア端部又はその近隣の基地局には、送信出力を一
時中断するコンプレストモードが採用される場合があ
る。
ための説明図であり、通常モード及びコンプレストモー
ドにおける基地局からの送信信号の1フレームを示して
いる。コンプレストモード時の基地局は、送信信号の拡
散率を上げて送信期間を短縮し、フレーム内に送信中断
期間を設けている。図15では、フレームの最初と最後
に信号送信を行い、フレームの中間に送信中断期間を設
けている。
ストモードの送信停止期間に信号送信を中断し、この送
信中断期間に信号検出ユニット3が同一符号による信号
検出を行えば、送信中断によるロスを生じさせることな
く、オーバーリーチ検出を行うことができる。
システムにおいてオーバーリーチ検出を実現することが
できる。また、基地局装置においてオーバーリーチ検出
を行うことができるので、低コストでオーバーリーチ検
出を行うことができる。さらに、オーバーリーチの発生
源となる基地局を特定することができる。
における基地局及びセルの配置の一例を示した図である
(実施の形態1)。
構成例を示したブロック図である。
ック図である。
ブロック図である。
図である。
ーリーチ検出動作の一例を示したフローチャートであ
る。
フローチャートであり、図4に示した信号検出ユニット
3の動作の一例を示したものである。
た図である(実施の形態2)。
の一例を示した図である。
ける基地局及びセルの配置の他の例を示した図である
(実施の形態3)。
ける基地局、セル及びセクタの配置例を示した図である
(実施の形態4)。
ロック図である。
したブロック図である。
の説明図である(実施の形態5)。
である(実施の形態6)。
基地局、セル及びセクタの配置例を示した図である。
れる符号の一例を示した図である。
基地局 BS1 自局 BS5〜BS7
他局 C1〜C5 セル S、S1、S2
セクタ CBS 基地局識別符号 C1〜CN チャ
ネル化符号 A1〜A3 アンテナ 1 送信ユニット 2 受信ユニッ
ト 3 信号検出ユニット 4 送信中断ユ
ニット 5 オーバーリーチ検出制御部 6 通信制御ユ
ニット 7 セクタユニット
Claims (10)
- 【請求項1】 所定間隔をおいて設置される第1の基地
局及び第2の基地局に同一符号を割り当てたCDMAセ
ルラー通信システムにおいて、第1の基地局が、自局か
らの信号送信を中断させる送信中断ユニットと、受信信
号を自局に割り当てられた符号により逆拡散して信号検
出を行う信号検出ユニットを備え、自局からの送信中断
期間に第2の基地局からのオーバーリーチを検出するC
DMAセルラー通信システム。 - 【請求項2】 上記信号検出ユニットは、第1及び第2
の基地局の設置間隔に基づき予め決定される相関観測窓
を有し、この相関観測窓内において信号検出を行う請求
項1に記載のCDMAセルラー通信システム。 - 【請求項3】 所定間隔をおいて設置される第1、第2
及び第3の基地局に同一符号を割り当てるCDMAセル
ラー通信システムにおいて、第1の基地局が、自局から
の信号送信を中断させる送信中断ユニットと、受信信号
を自局に割り当てられた符号により逆拡散して信号検出
を行う信号検出ユニットと、セクタに対応する2以上の
指向性アンテナを備え、オーバーリーチが検出されたセ
クタに基づき、オーバーリーチの発生源を判定するCD
MAセルラー通信システム。 - 【請求項4】 所定間隔をおいて設置される第1、第2
及び第3の基地局に同一符号を割り当てるとともに基準
タイミングを同期させたCDMAセルラーシステムにお
いて、第1の基地局が、自局からの信号送信を中断させ
る送信中断ユニットと、受信信号を自局に割り当てられ
た符号により逆拡散して信号検出を行う信号検出ユニッ
トを備え、信号検出時の符号タイミングに基づき、オー
バーリーチの発生源を判定するCDMAセルラー通信シ
ステム。 - 【請求項5】 所定の符号を用いた拡散変調により送信
信号を生成する送信ユニットと、受信信号を上記符号に
より逆拡散して信号検出を行う信号検出ユニットと、自
局からの信号送信を中断させる送信中断ユニットを備
え、送信中断ユニットによる送信中断期間に信号検出ユ
ニットが上記符号の割り当てられた他局からの送信信号
を検出するCDMA基地局装置。 - 【請求項6】 上記送信ユニットは、基準タイミングに
同期させた上記符号を用い、上記信号検出ユニットは、
基準タイミングに対し予め与えられたタイミングのずれ
を有する所定の相関観測窓を有し、上記相関観測窓内に
おいて信号検出を行う請求項5に記載のCDMA基地局
装置。 - 【請求項7】 上記送信ユニットは、基準タイミングに
同期させた上記符号を用い、上記信号検出ユニットは、
基準タイミング及び信号検出時の符号タイミングに基づ
き、上記他局までの距離を求める請求項5に記載のCD
MA基地局装置。 - 【請求項8】 上記送信中断ユニットは、ロケーション
サービスによる送信中断期間において送信電力を停止さ
せる手段である請求項5、6又は7に記載のCDMA基
地局装置。 - 【請求項9】 上記送信中断ユニットは、コンプレスト
モードによる送信中断期間において送信電力を停止させ
る手段である請求項5、6又は7に記載のCDMA基地
局装置。 - 【請求項10】 CDMA基地局装置におけるオーバー
リーチ検出方法であって、自局に割り当てられた符号を
用いた拡散変調により生成された信号を送信する送信ス
テップと、自局の信号送信を中断させる送信中断ステッ
プと、自局の送信中断期間に受信信号を上記符号を用い
て逆拡散して信号検出を行う信号検出ステップからなる
オーバーリーチ検出方法。
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