JP2004297527A - 無線基地局、アンテナ制御方法、およびアンテナ制御プログラム - Google Patents
無線基地局、アンテナ制御方法、およびアンテナ制御プログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】BCCHチャネル情報取得部21は、他の無線基地局との間でフレーム同期をとる際に、各アンテナごとに、他の基地局が出力している報知チャネル(BCCH)情報を取得する。CCH用アンテナ選択部24は、各アンテナの取得したBCCH情報に基づき、BCCH情報を送信した基地局を特定する。CCH用アンテナ選択部24は、特定した基地局の総数が最小のアンテナをCCH用アンテナとして選択する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線基地局、無線基地局におけるアンテナ制御方法、および無線基地局におけるアンテナ制御プログラムに関し、特に、複数のアンテナを有し、制御チャネル情報を送信する無線基地局、当該無線基地局のアンテナ制御方法、および当該無線基地局のアンテナ制御プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
PHS(Personal Handyphone System)などの無線基地局では、非特許文献1に記載されているように、制御チャネル情報と、通話チャネル情報の2種類の情報を移動局との間でやりとりしている。制御チャネル情報とは、制御チャネルを通じて送られる情報であって、無線基地局と移動局との間で、リンクの確立などを行なうために用いられる。通話チャネル情報とは、通話チャネルを通じて送られる情報であって、無線基地局と移動局との間で、ユーザ情報(通話内容)の転送などを行なうために用いられる。
【0003】
無線基地局では、複数のアンテナを備えており、複数のアンテナを用いて、選択ダイバーシチ通信によって、通話チャネル情報を送受信している。選択ダイバーシチ通信では、受信信号のレベルに応じて、通信用のアンテナを切替える。
【0004】
以上のように、無線基地局では、複数のアンテナを用いて、選択ダイバーシチ通信により、通話チャネル情報を送受信することによって、移動局へ干渉の少ない通話チャネル情報を送信することができる。
【0005】
【非特許文献1】
第2世代コードレス電話システム標準規格RCR STD−28 4.0版、平成14年、社団法人 電波産業会
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無線基地局では、制御チャネル情報を送信するアンテナは、特定のものに固定されている。これは、制御チャネル情報を送信するアンテナが選択ダイバーシチ通信によって頻繁に切り替ると、移動局側では、受信信号の受信レベルが変動しやすく、その結果、移動局では、受信信号を送信した無線基地局が正しい無線基地局ではないと判断してしまう可能性があるからである。
【0007】
しかしながら、このように常に同一のアンテナで制御チャネル情報を送信するのも適切ではない。なぜなら、このアンテナの周辺の電波の状況によっては、このアンテナから制御チャネル情報を送信すると、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号によって干渉を受けやすく、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号に干渉を与えやすい場合があるからである。制御チャネル情報が他の無線基地局の信号によって干渉を受けると、この無線基地局では、移動局との間でリンクチャネルの確立ができないことがあり、制御チャネル情報が他の無線基地局の信号に干渉を与えると、他の無線基地局では、移動局との間でリンクチャネルの確立ができないことがある。
【0008】
それゆえに、この発明の目的は、複数のアンテナを備えた無線基地局において、制御チャネル情報を送信しても、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号によって干渉を受けにくく、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号に干渉を与えにくいアンテナを適切なタイミングで選択し、選択したアンテナで制御チャネル情報を送信する無線基地局、アンテナ制御方法、およびアンテナ制御プログラムを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係わる無線基地局は、複数のアンテナを備えた無線基地局であって、他の無線基地局との間でフレーム同期をとる際に、各アンテナごとに、他の無線基地局が出力している報知チャネル情報を取得する報知チャネル情報取得部と、各アンテナの報知チャネル情報の取得状況に基づいて、制御チャネル用アンテナを選択するアンテナ選択部と、選択した制御チャネル用アンテナで、制御チャネル情報を送信する送信制御部とを備える。
【0010】
好ましくは、アンテナ選択部は、アンテナごとに、取得した報知チャネル情報に基づいて、報知チャネル情報を出力した無線基地局を特定し、特定した無線基地局の総数が最少であるアンテナを制御チャネル用アンテナとして選択する。
【0011】
好ましくは、報知チャネル情報取得部は、さらに、アンテナごとに、報知チャネル情報の取得タイミングを取得し、アンテナ選択部は、アンテナごとに、取得した報知チャネル情報に基づいて、報知チャネル情報を出力した無線基地局を特定し、特定した無線基地局を、取得タイミングに基づいて、フレーム同期のとれている無線基地局と、フレーム同期のとれていない無線基地局とに分類し、フレーム同期のとれていない無線基地局の総数が最少であるアンテナを制御チャネル用アンテナとして選択する。
【0012】
好ましくは、アンテナ選択部は、アンテナごとに、取得した報知チャネル情報の受信レベルを取得し、アンテナごとの取得した受信レベルに応じて、制御チャネル用アンテナを選択する。
【0013】
より好ましくは、アンテナ選択部は、アンテナごとに、取得した受信レベルの最大値を特定し、最大値が最小であるアンテナを制御チャネル用アンテナとして選択する。
【0014】
また、本発明に係わるアンテナ制御方法は、複数のアンテナを備えた無線基地局におけるアンテナ制御方法であって、他の無線基地局との間でフレーム同期をとる際に、アンテナごとに、他の無線基地局が出力している報知チャネル情報を取得するステップと、各アンテナの報知チャネル情報の取得状況に基づいて、制御チャネル用アンテナを選択するステップと、選択した制御チャネル用アンテナで、制御チャネル情報を送信するステップとを含む。
【0015】
好ましくは、アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、取得した報知チャネル情報に基づいて報知チャネル情報を出力した無線基地局を特定し、特定した無線基地局の総数が最少であるアンテナを制御チャネル用アンテナとして選択する。
【0016】
好ましくは、報知チャネル情報を取得するステップは、さらに、アンテナごとに、報知チャネル情報の取得タイミングを取得し、アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、取得した報知チャネル情報に基づいて報知チャネル情報を出力した無縁基地局を特定し、特定した無線基地局を、取得タイミングに基づいて、フレーム同期のとれている無線基地局と、フレーム同期のとれていない無線基地局とに分類し、フレーム同期のとれていない無線基地局の総数が最少であるアンテナを制御チャネル用アンテナとして選択する。
【0017】
好ましくは、アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、取得した報知チャネル情報の受信レベルを取得し、アンテナごとの取得した受信レベルに応じて、制御チャネル用アンテナを選択する。
【0018】
より好ましくは、アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、取得した受信レベルの最大値を特定し、最大値が最小であるアンテナを制御チャネル用アンテナとして選択する。
【0019】
また、本発明に係わるアンテナ制御プログラムは、複数のアンテナを備えた無線基地局におけるアンテナ制御プログラムであって、コンピュータに、他の無線基地局との間でフレーム同期をとる際に、アンテナごとに、他の無線基地局が出力している報知チャネル情報を取得するステップと、各アンテナの報知チャネル情報の取得状況に基づいて、制御チャネル用アンテナを選択するステップと、選択した制御チャネル用アンテナで、制御チャネル情報を送信するステップとを実行させる。
【0020】
好ましくは、アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、取得した報知チャネル情報に基づいて、報知チャネル情報を出力した無線基地局を特定し、特定した無線基地局の総数が最少であるアンテナを制御チャネル用アンテナとして選択する。
【0021】
好ましくは、報知チャネル情報を取得するステップは、さらに、アンテナごとに、報知チャネル情報の取得タイミングを取得し、アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、取得した報知チャネル情報に基づいて報知チャネル情報を出力した無線基地局を特定し、特定した無線基地局を、取得タイミングに基づいて、フレーム同期のとれている無線基地局と、フレーム同期のとれていない無線基地局とに分類し、フレーム同期のとれていない無線基地局の総数が最少であるアンテナを制御チャネル用アンテナとして選択する。
【0022】
好ましくは、アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、取得した報知チャネル情報の受信レベルを取得し、アンテナごとの取得した受信レベルに応じて、制御チャネル用アンテナを選択する。
【0023】
より好ましくは、アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、取得した受信レベルの最大値を特定し、最大値が最小であるアンテナを制御チャネル用アンテナとして選択する。
【0024】
以上のように、本発明に係わる無線基地局、アンテナ制御方法、およびアンテナ制御プログラムによれば、制御チャネル情報を送信しても、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号によって干渉を受けにくく、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号に干渉を与えにくいアンテナを適切なタイミングで選択し、選択したアンテナで制御チャネル情報を送信することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。
【0026】
[第1の実施形態]
(構成)
図1は、この発明の第1の実施形態に係わる無線基地局の構成を示す機能ブロック図である。この無線基地局は、複数本のアンテナ1a〜1dと、複数の無線部2a〜2dと、信号選択部11と、信号処理部6と、モデム部9と、制御部10とを備える。
【0027】
本発明の実施形態では、説明の都合上、アンテナ1a、アンテナ1b、アンテナ1c、アンテナ1dを、それぞれ第1アンテナ、第2アンテナ、第3アンテナ、第4アンテナと称し、無線部2a、無線部2b、無線部2c、無線部2dを、それぞれ、第1無線部、第2無線部、第3無線部、第4無線部と称する場合もある。
【0028】
無線部2a〜2dは、それぞれ、受信部3a〜3dと、送信部4a〜4dと、RSSI検出部5a〜5dとを備える。
【0029】
受信部3a〜3dは、対応するアンテナから受信した高周波信号(RF信号)をダウンコンバートして、中間周波数の信号(IF信号)にするととともに、所定の電圧レベルに増幅する。
【0030】
送信部4a〜4dは、中間周波数の信号(IF信号)をアップコンバートして、高周波信号(RF信号)にするとともに、所定の電圧レベルに増幅して、対応するアンテナへ出力する。
【0031】
RSSI(Received Signal Strength Indicator)検出部5a〜5dは、受信したRF信号の受信レベルを検出し、制御部10に出力する。
【0032】
信号選択部11は、制御部10から指示されたアンテナの系統の送信信号、または受信信号を選択する。すなわち、信号選択部11は、送信時には、信号処理部6から出力された送信信号を無線部2a〜2dのうち、指示された無線部に出力する。信号選択部11は、受信時には、無線部2a〜2dのうち、指示された無線部からの受信信号を信号処理部6に出力する。
【0033】
モデム部9は、変調部7と復調部8とを備える。
変調部7は、送信信号に対して、π/4シフトQPSK方式の変調処理を施し、変調された信号を信号処理部6に出力する。
【0034】
復調部8は、信号処理部6で処理された受信信号に対して、π/4シフトQPSK方式の復調処理を施し、復調された情報を制御部に出力する。
【0035】
信号処理部6は、PHSの規格に従って、同期処理、時分割処理、スクランブル、およびディスクランブルなどの信号処理を実行する。
【0036】
信号処理部6は、TDMA/TDD(Time Division Multiple Access / Time Division Duplex)方式に従って、時分割処理を行なう。図2は、TDMA/TDD方式のフレームの構成を示す。同図に示すように、TDMA/TDD方式では、1つのフレームは、下り(無線基地局→移動端末装置)と上り(移動端末装置→無線基地局)の4対のスロットで構成される。各スロットの長さは、625μsecで240ビットであり、1フレームの長さは、5msecで、8スロットである。基地局側から見ると、下りの4つのスロットは、送信用のスロットであり、上りの4つのスロットは、受信用のスロットである。
【0037】
4対のスロットのうち、先頭の1対のスロット1は、制御スロットと呼ばれ、制御チャネル(Control Channel:以下、CCH)情報の通信に用いられる。後続の3対のスロット2〜4は、通話スロットと呼ばれ、通話(情報)チャネル(Traffic Channel:以下、TCH)情報の通信に用いられる。制御チャネル(CCH)情報は、通話チャネルTCHを起動して通話(情報)チャネルを確立するために用いられる。
【0038】
これらの各スロットの周波数は、必ずしも同一ではない。制御スロットには、制御専用の周波数が利用され、通話スロットでは、多数の通信用周波数の中から空いている周波数が利用される。
【0039】
再び、図1を参照して、制御部10は、選択ダイバーシチ通信によって、TCH情報を送受信させ、CCH情報を受信させる。制御部10は、CN比(搬送波電力対雑音電力比)が閾値以下になると、CN比が最大となる別のアンテナを選択し、選択したアンテナからTCH情報が送信され、TCH情報またはCCH情報が受信されるように信号選択部11を制御する。
【0040】
制御部10は、他の基地局とフレーム同期をとる際に、各基地局から送信される報知チャネル(Broad Casting Control Channel:以下、BCCH)情報を各アンテナおよび無線部で取得させて、その取得状況に応じて、CCH情報を送信するアンテナを選択する。
【0041】
図3は、BCCH情報のデータフォーマットを示す。同図に示すように、BCCH情報は、過渡応答ランプアンプ(R)と、スタートシンボル(SS)と、プリアンブル(PR)と、ユニークワード(UW)と、チャネル制御(CI)と、基地局識別符号(CS−ID)と、情報ビットと、誤り検査ビット(CRC)とからなる。
【0042】
過渡応答ランプアンプ(R)は、送信信号の立ち上がりと立下りの過渡状態をなめらかにするための信号である。スタートシンボル(SS)は、送信信号の開始を示すための信号である。プリアンブル(PR)は、受信信号からクロック信号を生成し、基地局と移動局との間で、ビット同期を確立するための信号である。ユニークワード(UW)は、ワード同期を確立するための信号である。チャネル制御(CI)は、このスロットがBCCHとして使用されることを示す。基地局識別符号(CS−ID)は、各基地局に割り当てられた符号である。誤り検査ビット(CRC)は、生成多項式によって誤りを検出するためのビットである。
【0043】
各基地局は、100msecの周期で、図2に示す送信用の下りのスロット1を用いて、BCCH情報を送信している。各基地局間で、このBCCH情報を送出するタイミングが重複していると、各基地局で送信されたBCCH情報が干渉しあって、移動局では、正しくBCCH情報を取得できないことがある。そこで、各基地局は、所定の周期(たとえば1日のうちの所定の時刻)で、フレーム同期を行っている。すなわち、各基地局は、他の基地局からのBCCH情報を取得して、他の基地局のBCCHを送信するスロットを特定する。そして、各基地局は、複数の基地局からのBCCH情報を取得したときには、特定したスロットが複数個できるので、これらのスロットを同期のとれているスロット群(つまり、5msec(つまり、8スロット)の整数倍だけ時刻が異なるスロット)と、同期のとれていないスロット群に分類する。各基地局は、同期のとれているスロット群と5msec(つまり、8スロット)の整数倍だけ時刻が異なり、かつ干渉レベルの低い空きスロットを検索する。この検索が終了後、各基地局は、次のフレーム同期の時点まで、この検索されたスロットで、BCCH情報を送信しつづける。
【0044】
次に、図1を参照して、制御部10の詳細な構成について説明する。制御部10は、BCCH情報取得部21と、メモリ22と、制御スロット特定部23と、CCH用アンテナ選択部24と、CCH情報送信制御部25とを備える。
【0045】
メモリ22には、アンテナごとに、CS−IDとスロット番号の組合わせが記録される。
【0046】
BCCH情報取得部21は、信号選択部11を制御して、第n(n=1〜4を順次)アンテナおよび第n無線部の系統からの信号を信号処理部6および復調部8に出力させる。BCCH情報取得部21は、復調部8から出力される信号から、他の基地局が100msecを周期として送出しているBCCH情報を取得する。
【0047】
BCCH情報取得部21は、取得したBCCH情報からCS−IDを抽出し、このCS−IDがまだメモリ22に書込まれていないときには、このCS−IDと、このBCCHを取得したスロット番号とをメモリ22に書込む。図4は、アンテナごとに、抽出されたCS−IDと、スロット番号の例を示す。
【0048】
第1アンテナについては、スロット番号=5のスロットでCS−ID=3のBCCH情報が取得され、スロット番号=13のスロットでCS−ID=7のBCCH情報が取得され、スロット番号=25のスロットでCS−ID=10のBCCH情報が取得され、スロット番号=149のスロットでCS−ID=8のBCCH情報が取得される。第2アンテナについては、スロット番号=5のスロットでCS−ID=3のBCCH情報が取得され、スロット番号=25のスロットでCS−ID=10のBCCH情報が取得され、スロット番号=149のスロットでCS−ID=8のBCCH情報が取得される。第3アンテナについては、スロット番号=133のスロットでCS−ID=4のBCCH情報が取得される。第4アンテナについては、スロット番号=5のスロットでCS−ID=3のBCCH情報が取得され、スロット番号=13のスロットでCS−ID=7のBCCH情報が取得され、スロット番号=25のスロットでCS−ID=10のBCCH情報が取得され、スロット番号=145のスロットでCS−ID=1のBCCH情報が取得される。
【0049】
制御スロット特定部23は、メモリ22を参照して、基地局をグループ分けする。すなわち、制御スロット特定部23は、メモリ22を参照して、スロット番号の差が8の整数倍である基地局どうしが1つのグループに属し、スロット番号の差が8の整数倍でない基地局どうしが別のグループに属するようにグループ分けする。
【0050】
図4に示す例では、第1アンテナについては、CS−IDが3,7,8の基地局は、グループ1に属し、CS−IDが10の基地局は、グループ2に属する。第2アンテナについては、CS−IDが3,8の基地局は、グループ1に属し、CS−IDが10の基地局は、グループ2に属する。第3アンテナについては、CS−IDが4の基地局が、グループ1に属する。第4アンテナについては、CS−IDが3、7の基地局は、グループ1に属し、CS−IDが10,1の基地局は、グループ2に属する。
【0051】
制御スロット特定部23は、属する基地局数が最大のグループをフレーム同期のとれているグループとし、その他のグループをフレーム同期のとれていないグループとする。
【0052】
図4に示す例では、第1アンテナについては、基地局数3のグループ1がフレーム同期のとれているグループとされ、基地局数1のグループ2がフレーム同期のとれていないグループとされる。第2アンテナについては、基地局数2のグループ1がフレーム同期のとれているグループとされ、基地局数1のグループ2がフレーム同期のとれていないグループとされる。第3アンテナについては、基地局数1のグループ1がフレーム同期のとれているグループとされる。第4アンテナについては、グループ1の基地局数も、グループ2の基地局数も2なので、いずれかのグループ、たとえばグループ1がフレーム同期のとれているグループとされ、グループ2がフレーム同期のとれていないグループとされる。
【0053】
制御スロット特定部23は、アンテナごとに、フレーム同期のとれているグループに属する基地局のBCCH情報を取得したスロットとフレーム同期がとれるスロットを特定する。すなわち、制御スロット特定部23は、アンテナごとに、フレーム同期のとれているグループに属する基地局のBCCH情報を取得したスロットと、スロット番号が8の整数倍だけ相違するスロットのすべてを特定する。
【0054】
制御スロット特定部23は、特定したすべてのスロットの受信レベルを取得する。制御スロット特定部23は、アンテナごとに、受信レベルが最小のスロットを検出し、検出したスロットをそのアンテナの送信用制御スロットとして特定する。
【0055】
図4に示す例では、スロット番号133のスロットが第1アンテナ,第2アンテナ,第4アンテナの制御スロットとして特定され、スロット番号13のスロットが第3アンテナの制御スロットとして特定される。
【0056】
CCH用アンテナ選択部24は、アンテナごとに検出された基地局の総数、つまり、メモリ22に記録されているアンテナごとのCS−IDの総数を算出する。図4の例の場合、第1アンテナについては、CS−IDの総数は4であり、第2アンテナについては、CS−IDの総数は3であり、第3アンテナについては、CS−IDの総数は1であり、第4アンテナについては、CS−IDの総数は4である。
【0057】
CCH用アンテナ選択部24は、CS−IDの総数が最少のアンテナをCCH用アンテナとして選択する。図4に示す例の場合、CS−IDの総数が1である第3アンテナ(アンテナ1c)が、CCH用アンテナとして選択される。
【0058】
CCH情報送信制御部25は、一周期(100msec)ごとに、特定した送信用制御スロットにCCHが設定されるように信号処理部6を制御するとともに、特定したCCH用アンテナの系統で送信用制御スロット内のCCH情報が処理されて送信されるように、信号選択部11を制御する。
【0059】
図4に示す例では、信号処理部6によって、一周期(100msec)ごとに、特定した送信用制御スロット、すなわちスロット番号133のスロットにCCHが設定される。これにより、図2における送信用のスロット1が生成される。そして、信号選択部11によって、信号処理部6から出力された送信用制御スロット内のCCH情報が、無線部2cで処理され、処理された送信用制御スロット内のCCH情報が第3アンテナ(アンテナ1c)から出力される。
【0060】
(動作)
図5は、第1の実施形態に係る無線基地局がソフトウエア的に実行するアンテナ制御の動作手順を示すフローチャートである。無線基地局は、フロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。
【0061】
まず、BCCH情報取得部21は、信号選択部11を制御して、第n(n=1〜4を順次)アンテナおよび第n無線部の系統からの信号を信号処理部6および復調部8に出力させる。BCCH情報取得部21は、復調部8から出力される信号から、他の基地局が100msecを周期として送出しているBCCH情報を取得する(ステップS51)。
【0062】
BCCH情報取得部21は、取得したBCCH情報からCS−IDを抽出し、このCS−IDがまだメモリ22に書込まれていないときには、このCS−IDと、このBCCHを取得したスロット番号とをメモリ22に書込む(ステップS52)。
【0063】
制御スロット特定部23は、メモリ22を参照して、基地局をグループ分けする。すなわち、制御スロット特定部23は、メモリ22を参照して、スロット番号の差が8の整数倍である基地局どうしが1つのグループに属し、スロット番号の差が8の整数倍でない基地局どうしが別のグループに属するようにグループ分けする。制御スロット特定部23は、属する基地局数が最大のグループをフレーム同期のとれているグループとし、その他のグループをフレーム同期のとれていないグループとする。制御スロット特定部23は、アンテナごとに、フレーム同期のとれているグループに属する基地局のBCCH情報を取得したスロットとフレーム同期がとれるスロットを特定する。すなわち、制御スロット特定部23は、アンテナごとに、フレーム同期のとれているグループに属する基地局のBCCH情報を取得したスロットと、スロット番号が8の整数倍だけ相違するスロットのすべてを特定する。制御スロット特定部23は、特定したすべてのスロットの受信レベルを取得する。制御スロット特定部23は、アンテナごとに、受信レベルが最小のスロットを検出し、検出したスロットをそのアンテナの送信用制御スロットとして特定する(ステップS53)。
【0064】
CCH用アンテナ選択部24は、すべてのアンテナについて上述の処理が終了したら(ステップS54)、メモリ22に記録されているアンテナごとのCS−IDの総数を算出する(ステップS55)。
【0065】
CCH用アンテナ選択部24は、CS−IDの総数が最少のアンテナをCCH用アンテナとして選択する(ステップS56)。
【0066】
CCH情報送信制御部25は、一周期(100msec)ごとに、特定した送信用制御スロットにCCHが設定されるように信号処理部6を制御するとともに、特定したCCH用アンテナの系統で送信用制御スロット内のCCH情報が処理されて送信されるように、信号選択部11を制御する(ステップS57)。
【0067】
以上のように、本実施の形態に係わる無線基地局は、他の無線基地局とフレーム同期をとる際に、各アンテナでBCCH情報を取得し、このBCCH情報中のCS−IDを抽出する。そして、この無線基地局は、抽出したCS−IDの総数が最少のアンテナをCCH情報を送信するCCH用アンテナとして選択する。したがって、この無線基地局は、制御チャネル情報を送信しても、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号によって干渉を受けにくく、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号に干渉を与えにくいアンテナを適切なタイミングで選択し、選択したアンテナで制御チャネル情報を送信することができる。
【0068】
[第2の実施形態]
(構成)
図6は、この発明の第2の実施形態に係わる無線基地局の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態の構成は、制御部内のCCH用アンテナ選択部と、メモリ以外は、図1に示す第1の実施形態の構成と共通する。以下では、第1の実施形態と相違する点について説明する。
【0069】
メモリ32には、アンテナごとに、CS−IDとスロット番号の組み合わせに加えて、フレーム同期のとれていないグループの基地局のCS−IDが記録される。
【0070】
CCH用アンテナ選択部34は、各アンテナについて、フレーム同期のとれていないグループに分類された基地局のCS−IDをメモリ32に書込む。
【0071】
CCH用アンテナ選択部34は、アンテナごとのフレーム同期のとれていないグループに属する基地局の総数、つまりメモリ32に記録されている、アンテナごとのフレーム同期のとれていないグループの基地局のCS−IDの総数を算出する。
【0072】
図4に示す例では、第1アンテナについては、フレーム同期のとれていないグループに属する基地局の総数は1である。第2アンテナについては、フレーム同期のとれていないグループに属する基地局の総数は1である。第3アンテナについては、フレーム同期のとれていないグループに属する基地局の総数は0である。第4アンテナについては、フレーム同期のとれていないグループに属する基地局の総数は2である。
【0073】
CCH用アンテナ選択部34は、フレーム同期のとれていないグループに属する基地局の総数、つまり、フレーム同期のとれていないグループの基地局のCS−IDの総数が最少のアンテナをCCH用アンテナとして選択する。
【0074】
図4に示す例の場合、、同期のとれていないグループに属する基地局の総数が0である第3アンテナ(アンテナ1c)が、CCH用アンテナとして選択される。
【0075】
(動作)
図7は、第2の実施形態に係る無線基地局がソフトウエア的に実行するアンテナ制御の動作手順を示すフローチャートである。無線基地局は、フロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。
【0076】
まず、BCCH情報取得部21は、信号選択部11を制御して、第n(n=1〜4を順次)アンテナおよび第n無線部の系統からの信号を信号処理部6および復調部8に出力させる。BCCH情報取得部21は、復調部8から出力される信号から、他の基地局が100msecを周期として送出しているBCCH情報を取得する(ステップS61)。
【0077】
BCCH情報取得部21は、取得したBCCH情報からCS−IDを抽出し、このCS−IDがまだメモリ32に書込まれていないときには、このCS−IDと、このBCCHを取得したスロット番号とをメモリ32に書込む(ステップS62)。
【0078】
制御スロット特定部23は、メモリ32を参照して、基地局をグループ分けする。すなわち、制御スロット特定部23は、メモリ32を参照して、スロット番号の差が8の整数倍である基地局どうしが1つのグループに属し、スロット番号の差が8の整数倍でない基地局どうしが別のグループに属するようにグループ分けする。制御スロット特定部23は、属する基地局数が最大のグループをフレーム同期のとれているグループとし、その他のグループをフレーム同期のとれていないグループとする。制御スロット特定部23は、アンテナごとに、フレーム同期のとれているグループに属する基地局のBCCH情報を取得したスロットとフレーム同期がとれるスロットを特定する。すなわち、制御スロット特定部23は、アンテナごとに、フレーム同期のとれているグループに属する基地局のBCCH情報を取得したスロットと、スロット番号が8の整数倍だけ相違するスロットのすべてを特定する。制御スロット特定部23は、特定したすべてのスロットの受信レベルを取得する。制御スロット特定部23は、アンテナごとに、受信レベルが最小のスロットを検出し、検出したスロットをそのアンテナの送信用制御スロットとして特定する(ステップS63)。
【0079】
CCH用アンテナ選択部34は、フレーム同期のとれていないグループに分類された基地局のCS−IDをメモリ32に書込む(ステップS64)。
【0080】
CCH用アンテナ選択部34は、すべてのアンテナについて上述の処理が終了したら(ステップS65)、メモリ32に記録されている、アンテナごとのフレーム同期のとれていないグループの基地局のCS−IDの総数を算出する(ステップS66)。
【0081】
CCH用アンテナ選択部34は、フレーム同期のとれていないグループの基地局のCS−IDの総数が最少のアンテナをCCH用アンテナとして選択する(ステップS67)。
【0082】
CCH情報送信制御部25は、一周期(100msec)ごとに、特定した送信用制御スロットにCCHが設定されるように信号処理部6を制御するとともに、特定したCCH用アンテナの系統で送信用制御スロット内のCCH情報が処理されて送信されるように、信号選択部11を制御する(ステップS68)。
【0083】
以上のように、本実施の形態に係わる無線基地局は、他の無線基地局とフレーム同期をとる際に、各アンテナでBCCH情報を取得するとともに、このBCCH情報を取得したスロット番号を取得する。この無線基地局は、スロット番号より、BCCH情報を送信した無線基地局をフレーム同期のとれているグループと、フレーム同期のとれていないグループに分類し、フレーム同期のとれていないグループに属する無線基地局の総数が最少のアンテナをCCH情報を送信するCCH用アンテナとして選択する。したがって、この無線基地局は、制御チャネル情報を送信しても、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号によって干渉を受けにくく、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号に干渉を与えにくいアンテナを適切なタイミングで選択し、選択したアンテナで制御チャネル情報を送信することができる。
【0084】
[第3の実施形態]
図8は、この発明の第3の実施形態に係わる無線基地局の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態の構成は、制御部内のCCH用アンテナ選択部と、メモリと、BCCH情報取得部以外は、図1に示す第1の実施形態の構成と共通する。以下では、第1の実施形態と相違する点について説明する。
【0085】
メモリ42には、アンテナごとに、CS−IDと、スロット番号と、受信レベルの組合わせが記録される。
【0086】
BCCH情報取得部41は、信号選択部11を制御して、第n(n=1〜4を順次)アンテナおよび第n無線部の系統からの信号を信号処理部6および復調部8に出力させる。BCCH情報取得部41は、復調部8から出力される信号から、他の基地局が100msecを周期として送出しているBCCH情報を取得する。
【0087】
BCCH情報取得部41は、第n(n=1〜4)無線部のRSSI検出部より、BCCH情報を取得したスロットの受信レベルを取得する。
【0088】
図9は、アンテナごとに、抽出されたCS−IDと、スロット番号と、受信レベルの例を示す。
【0089】
第1アンテナについては、スロット番号=5のスロットでCS−ID=3のBCCH情報が取得され、その受信レベルが第5レベルであり、スロット番号=13のスロットでCS−ID=7のBCCH情報が取得され、その受信レベルが第4レベルであり、スロット番号=25のスロットでCS−ID=10のBCCH情報が取得され、その受信レベルが第1レベルであり、スロット番号=149のスロットでCS−ID=8のBCCH情報が取得され、その受信レベルが第3レベルである。第2アンテナについては、スロット番号=5のスロットでCS−ID=3のBCCH情報が取得され、その受信レベルが第3レベルであり、スロット番号=25のスロットでCS−ID=10のBCCH情報が取得され、その受信レベルが第3レベルであり、スロット番号=149のスロットでCS−ID=8のBCCH情報が取得され、その受信レベルが第3レベルである。第3アンテナについては、スロット番号=133のスロットでCS−ID=4のBCCH情報が取得され、その受信レベルが第4レベルである。第4アンテナについては、スロット番号=5のスロットでCS−ID=3のBCCH情報が取得され、その受信レベルが第6レベルであり、スロット番号=13のスロットでCS−ID=7のBCCH情報が取得され、その受信レベルが第5レベルであり、スロット番号=25のスロットでCS−ID=10のBCCH情報が取得され、その受信レベルが第3レベルであり、スロット番号=145のスロットでCS−ID=1のBCCH情報が取得され、その受信レベルが第3レベルである。
【0090】
BCCH情報取得部41は、取得したBCCH情報からCS−IDを抽出し、このCS−IDがまだメモリ42に書込まれていないときには、このCS−IDと、このBCCHを取得したスロット番号と、受信レベルとをメモリ42に書込む。
【0091】
CCH用アンテナ選択部44は、メモリ42を参照して、アンテナごとの受信レベルの最大値を特定する。図9に示す例では、第1アンテナについては、受信レベルの最大値は第5レベルである。第2アンテナについては、受信レベルの最大値は第3レベルである。第3アンテナについては、受信レベルの最大値は第4レベルである。第4アンテナについては、受信レベルの最大値は第6レベルである。
【0092】
CCH用アンテナ選択部44は、受信レベルの最大値が最小であるアンテナをCCH用アンテナとして選択する。
【0093】
図9に示す例の場合、受信レベルの最大値が最小の第3レベルである第2アンテナ(アンテナ1b)が、CCH用アンテナとして選択される。
【0094】
(動作)
図10は、第3の実施形態に係る無線基地局がソフトウエア的に実行するアンテナ制御の動作手順を示すフローチャートである。無線基地局は、フロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。
【0095】
まず、BCCH情報取得部41は、信号選択部11を制御して、第n(n=1〜4を順次)アンテナおよび第n無線部の系統からの信号を信号処理部6および復調部8に出力させる。BCCH情報取得部41は、復調部8から出力される信号から、他の基地局が100msecを周期として送出しているBCCH情報を取得する(ステップS71)。
【0096】
BCCH情報取得部41は、BCCH情報を取得したスロットの受信レベルを取得する(ステップS72)。
【0097】
BCCH情報取得部41は、取得したBCCH情報からCS−IDを抽出し、このCS−IDがまだメモリ22に書込まれていないときには、このCS−IDと、このBCCHを取得したスロット番号と、受信レベルとをメモリ42に書込む(ステップS73)。
【0098】
制御スロット特定部23は、メモリ42を参照して、基地局をグループ分けする。すなわち、制御スロット特定部23は、メモリ42を参照して、スロット番号の差が8の整数倍である基地局どうしが1つのグループに属し、スロット番号の差が8の整数倍でない基地局どうしが別のグループに属するようにグループ分けする。制御スロット特定部23は、属する基地局数が最大のグループをフレーム同期のとれているグループとし、その他のグループをフレーム同期のとれていないグループとする。制御スロット特定部23は、アンテナごとに、フレーム同期のとれているグループに属する基地局のBCCH情報を取得したスロットとフレーム同期がとれるスロットを特定する。すなわち、制御スロット特定部23は、アンテナごとに、フレーム同期のとれているグループに属する基地局のBCCH情報を取得したスロットと、スロット番号が8の整数倍だけ相違するスロットのすべてを特定する。制御スロット特定部23は、特定したすべてのスロットの受信レベルを取得する。制御スロット特定部23は、アンテナごとに、受信レベルが最小のスロットを検出し、検出したスロットをそのアンテナの送信用制御スロットとして特定する(ステップS74)。
【0099】
CCH用アンテナ選択部44は、すべてのアンテナについて上述の処理が終了したら(ステップS75)、メモリ42を参照して、アンテナごとの受信レベルの最大値を特定する(ステップS76)。
【0100】
CCH用アンテナ選択部44は、受信レベルの最大値が最小であるアンテナをCCH用アンテナとして選択する(ステップS77)。
【0101】
CCH情報送信制御部25は、一周期(100msec)ごとに、特定した送信用制御スロットにCCHが設定されるように信号処理部6を制御するとともに、特定したCCH用アンテナの系統で送信用制御スロット内のCCH情報が処理されて送信されるように、信号選択部11を制御する(ステップS78)。
【0102】
以上のように、本実施の形態に係わる無線基地局は、他の無線基地局とフレーム同期をとる際に、各アンテナでBCCH情報を取得するとともに、このBCCH情報を取得したスロットの受信レベルを取得する。そして、この無線基地局は、受信レベルの最大値が最小のアンテナをCCH情報を送信するCCH用アンテナとして選択する。したがって、この無線基地局は、制御チャネル情報を送信しても、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号によって干渉を受けにくく、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号に干渉を与えにくいアンテナを適切なタイミングで選択し、選択したアンテナで制御チャネル情報を送信することができる。
【0103】
[変形例]
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、たとえば、以下の変形例も含まれる。
【0104】
(1) 受信レベルに関する選択基準
第3の実施形態では、アンテナごとの受信レベルの最大値を算出し、この最大値が最小のアンテナをCCH用アンテナとして選択したが、これに限定するものではない。
【0105】
たとえば、アンテナごとの受信レベルの平均値または最小値を算出し、この平均値または最小値が最小のアンテナをCCH用アンテナとして選択するものとしてもよい。
【0106】
また、アンテナごとの受信レベルの総和を算出し、この総和が最小のアンテナをCCH用アンテナとして選択するものとしてもよい。この選択基準では、CS−IDの総数も考慮されている。
【0107】
また、アンテナごとの送信用制御スロットの受信レベルを取得し、この受信レベルが最小のアンテナをCCH用アンテナとして選択してもよい。
【0108】
(2) 受信レベルの取得
第3の実施形態において、BCCH情報取得部は、BCCH情報を取得したスロットの受信レベルをRSSI検出部から取得するとしたが、この受信レベルの取得の方法について、以下の方法がある。
【0109】
たとえば、RSSI検出部が、全スロットの受信レベルを検出してBCCH情報取得部に出力するものとしてもよい。あるいは、BCCH情報取得部が、BCCH情報を取得したスロットの一周期(100msec)後に、スロットの受信レベルを検出するようにRSSI検出部に指示を送るものとしてもよい。
【0110】
(3) CCH情報を受信するアンテナ
第1〜第3の実施形態では、無線基地局は、CCH用アンテナを用いて、CCH情報を送信し、移動局からのCCH情報は、選択ダイバーシチで受信するものとしたが、これに限定するものではなく、CCH用アンテナを用いて、移動局からのCCH情報を受信するものとしてもよい。
【0111】
(4) 送信用制御スロットの特定
第1〜第3の実施形態では、各アンテナごとに、送信用制御スロットを特定し、その後、CCH用アンテナを選択したが、これに限定するものではない。CCHアンテナを選択してから、このCCH用アンテナについて、送信用制御スロットを特定するものとしてもよい。
【0112】
(5) 選択基準が同一のとき
第1〜第3の実施形態において、いずれのアンテナについても、選択基準(基地局の総数、フレーム同期のとれていない基地局の総数、または受信レベルの最大値)が同一のときには、CCH用アンテナ選択部は、所定のアンテナ、たとえば、第1アンテナを常にCCH用アンテナとして選択するものとしてもよい。
【0113】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0114】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、他の無線基地局との間でフレーム同期をとる際に、アンテナごとに、他の基地局が出力している報知チャネル情報を取得し、各アンテナの報知チャネル情報の取得状況に基づいて、制御チャネル用アンテナを選択し、選択した制御チャネル用アンテナで、制御チャネル情報を送信する。これによって、制御チャネル情報を送信しても、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号によって干渉を受けにくく、その制御チャネル情報が他の無線基地局の信号に干渉を与えにくいアンテナを適切なタイミングで選択し、選択したアンテナで制御チャネル情報を送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係わる無線基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図2】TDMA/TDD方式のフレームの構成を示す図である。
【図3】BCCH情報のデータフォーマットを示す図である。
【図4】アンテナごとに、抽出されたCS−IDと、スロット番号の例を示す図である。
【図5】第1の実施形態に係る無線基地局のDSPがソフトウエア的に実行するアンテナ制御の動作手順を示すフローチャートである。
【図6】第2の実施形態に係わる無線基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図7】第2の実施形態に係る無線基地局のDSPがソフトウエア的に実行するアンテナ制御の動作手順を示すフローチャートである。
【図8】第3の実施形態に係わる無線基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図9】アンテナごとに、抽出されたCS−IDと、スロット番号と、受信レベルの例を示す図である。
【図10】第3の実施形態に係る無線基地局のDSPがソフトウエア的に実行するアンテナ制御の動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1a〜d アンテナ、2a〜d 無線部、3a〜d 受信部、4a〜d 送信部、5a〜d RSSI検出部、6 信号処理部、7 変調部、8 復調部、9モデム部、10,30,40 制御部、11 信号選択部、21,31,41BCCH情報取得部、22,32,42 メモリ、23 制御スロット特定部、24,34,44 CCH用アンテナ選択部、25 CCH情報送信制御部。
Claims (15)
- 複数のアンテナを備えた無線基地局であって、
他の無線基地局との間でフレーム同期をとる際に、各アンテナごとに、他の無線基地局が出力している報知チャネル情報を取得する報知チャネル情報取得部と、
前記各アンテナの前記報知チャネル情報の取得状況に基づいて、制御チャネル用アンテナを選択するアンテナ選択部と、
前記選択した制御チャネル用アンテナで、制御チャネル情報を送信する送信制御部とを備えた無線基地局。 - 前記アンテナ選択部は、アンテナごとに、前記取得した報知チャネル情報に基づいて、前記報知チャネル情報を出力した無線基地局を特定し、前記特定した無線基地局の総数が最少であるアンテナを前記制御チャネル用アンテナとして選択する、請求項1記載の無線基地局。
- 前記報知チャネル情報取得部は、さらに、アンテナごとに、前記報知チャネル情報の取得タイミングを取得し、
前記アンテナ選択部は、アンテナごとに、前記取得した報知チャネル情報に基づいて、前記報知チャネル情報を出力した無線基地局を特定し、前記特定した無線基地局を、前記取得タイミングに基づいて、フレーム同期のとれている無線基地局と、フレーム同期のとれていない無線基地局とに分類し、前記フレーム同期のとれていない無線基地局の総数が最少であるアンテナを前記制御チャネル用アンテナとして選択する、請求項1記載の無線基地局。 - 前記アンテナ選択部は、アンテナごとに、前記取得した報知チャネル情報の受信レベルを取得し、前記アンテナごとの取得した受信レベルに応じて、前記制御チャネル用アンテナを選択する、請求項1記載の無線基地局。
- 前記アンテナ選択部は、アンテナごとに、前記取得した受信レベルの最大値を特定し、前記最大値が最小であるアンテナを前記制御チャネル用アンテナとして選択する、請求項4記載の無線基地局。
- 複数のアンテナを備えた無線基地局におけるアンテナ制御方法であって、
他の無線基地局との間でフレーム同期をとる際に、アンテナごとに、他の無線基地局が出力している報知チャネル情報を取得するステップと、
前記各アンテナの前記報知チャネル情報の取得状況に基づいて、制御チャネル用アンテナを選択するステップと、
前記選択した制御チャネル用アンテナで、制御チャネル情報を送信するステップとを含むアンテナ制御方法。 - 前記アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、前記取得した報知チャネル情報に基づいて前記報知チャネル情報を出力した無線基地局を特定し、前記特定した無線基地局の総数が最少であるアンテナを前記制御チャネル用アンテナとして選択する、請求項6記載のアンテナ制御方法。
- 前記報知チャネル情報を取得するステップは、さらに、アンテナごとに、前記報知チャネル情報の取得タイミングを取得し、
前記アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、前記取得した報知チャネル情報に基づいて前記報知チャネル情報を出力した無縁基地局を特定し、前記特定した無線基地局を、前記取得タイミングに基づいて、フレーム同期のとれている無線基地局と、フレーム同期のとれていない無線基地局とに分類し、前記フレーム同期のとれていない無線基地局の総数が最少であるアンテナを前記制御チャネル用アンテナとして選択する、請求項6記載のアンテナ制御方法。 - 前記アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、前記取得した報知チャネル情報の受信レベルを取得し、前記アンテナごとの取得した受信レベルに応じて、前記制御チャネル用アンテナを選択する、請求項6記載のアンテナ制御方法。
- 前記アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、前記取得した受信レベルの最大値を特定し、前記最大値が最小であるアンテナを前記制御チャネル用アンテナとして選択する、請求項9記載のアンテナ制御方法。
- 複数のアンテナを備えた無線基地局におけるアンテナ制御プログラムであって、コンピュータに、
他の無線基地局との間でフレーム同期をとる際に、アンテナごとに、他の無線基地局が出力している報知チャネル情報を取得するステップと、
前記各アンテナの前記報知チャネル情報の取得状況に基づいて、制御チャネル用アンテナを選択するステップと、
前記選択した制御チャネル用アンテナで、制御チャネル情報を送信するステップとを実行させるアンテナ制御プログラム。 - 前記アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、前記取得した報知チャネル情報に基づいて、前記報知チャネル情報を出力した無線基地局を特定し、前記特定した無線基地局の総数が最少であるアンテナを前記制御チャネル用アンテナとして選択する、請求項11記載のアンテナ制御プログラム。
- 前記報知チャネル情報を取得するステップは、さらに、アンテナごとに、前記報知チャネル情報の取得タイミングを取得し、
前記アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、前記取得した報知チャネル情報に基づいて前記報知チャネル情報を出力した無線基地局を特定し、前記特定した無線基地局を、前記取得タイミングに基づいて、フレーム同期のとれている無線基地局と、フレーム同期のとれていない無線基地局とに分類し、前記フレーム同期のとれていない無線基地局の総数が最少であるアンテナを前記制御チャネル用アンテナとして選択する、請求項11記載のアンテナ制御プログラム。 - 前記アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、前記取得した報知チャネル情報の受信レベルを取得し、前記アンテナごとの取得した受信レベルに応じて、前記制御チャネル用アンテナを選択する、請求項11記載のアンテナ制御プログラム。
- 前記アンテナを選択するステップは、アンテナごとに、前記取得した受信レベルの最大値を特定し、前記最大値が最小であるアンテナを前記制御チャネル用アンテナとして選択する、請求項14記載のアンテナ制御プログラム。
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