JP2005039719A - Communication base station - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信を行う移動局と基地局において、ファジィ理論を用いて最適な通信チャネルを選択する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for selecting an optimal communication channel using fuzzy theory in a mobile station and a base station that perform wireless communication.
一般的な無線電話システムのひとつに、セルラー無線電話システムがある。セルラー無線電話システムを実現するためには、まず、広い領域を細分化する。その細分化された領域をセルと称し、セルを電波的にカバーする固定局(以下、「基地局」)が設置される。また、その基地局を複数接続し、統合的に管理する交換局が設置される。このように、セルを複数設定することにより、広い範囲をカバーすることが可能となる。また、その交換局は既存の電話回線網、インターネット網などと接続され、対電話、対データサーバなどへの通信が可能となる。 One common radiotelephone system is a cellular radiotelephone system. In order to realize a cellular radiotelephone system, first, a wide area is subdivided. The subdivided area is called a cell, and a fixed station (hereinafter referred to as “base station”) that covers the cell in radio waves is installed. In addition, an exchange that connects a plurality of base stations and manages them in an integrated manner is installed. In this way, a wide range can be covered by setting a plurality of cells. In addition, the exchange is connected to an existing telephone line network, the Internet network, etc., and can communicate with a telephone, a data server, and the like.
このようなシステムは、PHSおよび無線LANなどにおいても利用されている。この固定局と交換局を介して無線電話機に対して音声またはデータ通信サービスを提供する。以後、無線電話機は移動局として、また、固定局は基地局として説明する。従来の無線通信における通信チャネルの選択方法について、(表1)、(表2)、(表3)、(表4)、(表5)、図1、図2を用いて説明する。 Such a system is also used in PHS and wireless LAN. A voice or data communication service is provided to the radio telephone through the fixed station and the exchange. Hereinafter, the wireless telephone will be described as a mobile station, and the fixed station will be described as a base station. A method of selecting a communication channel in conventional wireless communication will be described with reference to (Table 1), (Table 2), (Table 3), (Table 4), (Table 5), FIG. 1 and FIG.
基地局は、複数の通信チャネルの中から、最良のチャネルを選択するために、常にチャネル単位で妨害電波強度を測定している。(表1)は、基地局が割当て可能な通信チャネルの上り方向(以下、「アップリンク」)、下り方向(以下、「ダウンリンク」)の妨害電波強度と、そのチャネルに割り当てられた際に基地局から送出することが許されている送信出力の相関を示している。なお、妨害電波強度は、アップリンク側をRxレベル、ダウンリンク側をTxレベルと記述する。 In order to select the best channel from among a plurality of communication channels, the base station always measures the interference radio wave intensity in units of channels. (Table 1) shows the interference radio wave intensity in the uplink direction (hereinafter “uplink”) and downlink direction (hereinafter “downlink”) of the communication channel that can be allocated by the base station, The correlation of the transmission power permitted to be transmitted from the base station is shown. The jamming field intensity is described as Rx level on the uplink side and Tx level on the downlink side.
また、(表2)は、基地局が制御チャネルのアップリンクにて受信した移動局からの受信電波強度を示している。(表3)は、アップリンク制御チャネル受信電波強度により基地局・移動局距離を決定するしきい値を示している。 Table 2 shows the received radio wave intensity from the mobile station received by the base station on the uplink of the control channel. Table 3 shows thresholds for determining the base station / mobile station distance based on the uplink control channel received radio wave intensity.
図1にて説明すると、基地局110に近い移動局101から受信するアップリンク制御チャネルの受信電波強度121は、基地局110から遠い移動局100から受信するアップリンク制御チャネルの受信電波強度120よりも強いことがわかっている。基地局−移動局間の距離において、受信電波が強い=距離が近い、受信電波が弱い=距離が遠いといった関係を利用して、アップリンク制御チャネル受信電波強度にしきい値を設けて基地局から近い/遠いを判定している。
Referring to FIG. 1, the received
(表3)において、制御チャネルのアップリンクにて受信した電波強度が、(表2)のパターン1に示されるような、基地局−移動局距離判定しきい値として規定されている値以上であれば、判定201において、アップリンクにて受信した移動局からの電波強度が強いとみなすことができるため、移動局が基地局近傍に存在していると判断する。そのため、202にてダウンリンクの送信出力を小送信出力と決定する。また、基地局からのダウンリンク送信出力を小出力に設定したため、ダウンリンク側の妨害が一番小さいところ、すなわち、(表1)において、Txレベルが一番小さいチャネルを選択するという203を用いる。この場合、(表5)のパターン1に示されるチャネル選択結果となる。
In (Table 3), the radio field intensity received on the uplink of the control channel is not less than the value defined as the base station-mobile station distance determination threshold as shown in pattern 1 of (Table 2). If there is, it can be determined in
一方、アップリンクの制御チャネルにて受信した電波強度が、(表2)のパターン2に示されるような基地局−移動局距離判定しきい値として規定されている値よりも小さい場合、判定201において、基地局から移動局は遠くに存在していると判断する。そのため、204にてダウンリンクの送信出力を大送信出力と決定する。また、基地局からのダウンリンク送信出力を大出力に設定したため、アップリンク側の妨害が一番小さいところ、すなわち、(表1)において、Rxレベルが一番小さいチャネルを選択する205を用いる。この場合、(表5)のパターン2に示されるチャネル選択結果となる。
On the other hand, if the radio field intensity received on the uplink control channel is smaller than the value defined as the base station-mobile station distance determination threshold value as shown in
引用文献には、セル式電話ネットワークにおけるハンドオーバーを制御するファジィ理論の使用に関し、呼をハンドオーバーすべきかを決定するために、ファジイ推論エンジン入力を受信する段階と、当該ファジィ推論エンジンに含まれる所定の1組の規則に適用する技術が開示されている。
しかしながら、この場合、しきい値を境として、通信チャネルを選択するロジックを変更する仕組みは、クリスプ論理(Crisp logic)にて規定されているため、しきい値の境界をまたぐかまたがないかで、選択ロジックが一変するという性質を持つ。 However, in this case, since the mechanism for changing the logic for selecting the communication channel with the threshold as the boundary is defined by Crisp logic, does it cross the threshold boundary? Thus, the selection logic changes completely.
ここで、クリスプ論理とは、その値が、ある集合に属するか属さないかの明確な2値論理であり、境界のあいまいさが無いという性質を持つ一方、中間的な判断ができにくいと
いう性質を持つ。このため、アップリンクの受信電波強度がしきい値付近でわずかに異なる場合でも、しきい値から大きく離れている場合でも、選択するためのロジックの適用は変化が無い。
Here, the crisp logic is a clear binary logic whether the value belongs to or does not belong to a set, and has the property that there is no boundary ambiguity while it is difficult to make an intermediate judgment. have. For this reason, the application of the logic for selection does not change even when the received radio wave intensity of the uplink is slightly different in the vicinity of the threshold value or when it is far from the threshold value.
アップリンク制御チャネル受信電波強度 41dBの時 ⇒ (表5)のパターン1
アップリンク制御チャネル受信電波強度 39dBの時 ⇒ (表5)のパターン2
このように、従来のファジィ制御では、アップリンクの受信電波強度がしきい値をはさんでわずか2dB異なるだけでも、しきい値からの差分が大きい場合(表2)と変わらないチャネル選択ロジックが適用される。
Uplink control channel received signal strength 41 dB ⇒ Pattern 1 in (Table 5)
Uplink control channel received signal strength 39 dB ⇒
As described above, in the conventional fuzzy control, even if the received radio wave intensity of the uplink differs by only 2 dB across the threshold, the channel selection logic is the same as when the difference from the threshold is large (Table 2). Applied.
即ち、従来のファジイ制御において、しきい値を境界として、通信チャネルを選択するロジックを急激に変更することは、通話品質的な観点からも、しきい値付近で通信チャネルの品質が急変するなど、好ましい選択結果を得るのは困難であった。 In other words, in the conventional fuzzy control, suddenly changing the logic for selecting a communication channel with a threshold as a boundary causes a sudden change in the quality of the communication channel near the threshold from the viewpoint of call quality. It was difficult to obtain a favorable selection result.
上記課題を解決する為に、本発明は、移動局からの制御チャネル信号を受信する受信手段と、制御チャネル信号を送信する送信手段と、当該受信した制御チャネル信号の電波強度を測定する受信電波強度測定手段と、前記送信した制御チャネル信号の電波強度を測定する送信電波強度測定手段、前記移動局と通信するための通信チャネルの妨害電波強度を測定する妨害電波強度測定手段と、所定のファジィ推論ルールを適用してファジィ推論を実行するファジィ推論エンジン部と、前記受信電波強度測定手段、前記送信電波強度測定手段及び前記妨害電波測定手段の各測定結果を前記ファジィ推論エンジン部に入力する測定情報入力部と、前記ファジィ推論エンジン部が上記入力された測定結果に基づいたファジィ推論により出力したファジィ推論結果に従って、前記複数の通信チャネルの中から一つの通信チャネルを選択する選択手段と、を備える構成とした。 In order to solve the above problem, the present invention provides a receiving means for receiving a control channel signal from a mobile station, a transmitting means for transmitting a control channel signal, and a received radio wave for measuring the radio field intensity of the received control channel signal. Intensity measurement means, transmission radio field intensity measurement means for measuring radio field intensity of the transmitted control channel signal, interference radio field intensity measurement means for measuring interference radio field intensity of a communication channel for communicating with the mobile station, and predetermined fuzzy A fuzzy inference engine unit that applies an inference rule to perform fuzzy inference, and a measurement that inputs each measurement result of the received radio wave intensity measuring unit, the transmitted radio wave intensity measuring unit, and the jamming radio wave measuring unit to the fuzzy inference engine unit The information input unit and the fuzzy inference engine unit output the fuzzy inference based on the input measurement result. According inference result, and the configuration and a selection means for selecting one communication channel from among the plurality of communication channels.
本発明の目的は、常時、最適な通信チャネルを選択できる通信基地局を提供することである。 An object of the present invention is to provide a communication base station that can always select an optimal communication channel.
以上のように、本発明において、移動局からの制御チャネル信号を受信する受信手段と、制御チャネル信号を送信する送信手段と、当該受信した制御チャネル信号の電波強度を測定する受信電波強度測定手段と、前記移動局と通信するための通信チャネルの妨害電波強度を測定する妨害電波強度測定手段と、所定のファジィ推論ルールを適用してファジィ推論を実行するファジィ推論エンジン部と、前記受信電波強度測定手段及び前記妨害電波測定手段の各測定結果を前記ファジィ推論エンジン部に入力する測定情報入力部と、前記ファジィ推論エンジン部が上記入力された測定結果に基づいたファジィ推論により出力したファジィ推論結果に従って、前記複数の通信チャネルの中から一つの通信チャネルを選択する選択手段と、を備える通信基地局であり、この構成により、現在の通信チャネル選択に際して用いられているしきい値判定をファジィ化し、入力される複数の尺度が異なる情報を総合的に判断することにより、当該基地局は、最適な通信チャネル選択を行うことができる。 As described above, in the present invention, the receiving means for receiving the control channel signal from the mobile station, the transmitting means for transmitting the control channel signal, and the received radio field intensity measuring means for measuring the radio field intensity of the received control channel signal. A jamming signal strength measuring means for measuring a jamming signal strength of a communication channel for communicating with the mobile station, a fuzzy reasoning engine unit for executing fuzzy reasoning by applying a predetermined fuzzy reasoning rule, and the received signal strength A measurement information input unit that inputs each measurement result of the measurement unit and the interference radio wave measurement unit to the fuzzy inference engine unit, and a fuzzy inference result output by the fuzzy inference engine unit based on the input measurement result. And selecting means for selecting one communication channel from the plurality of communication channels. By this configuration, the base station fuzzifies the threshold judgment used in selecting the current communication channel, and by comprehensively judging information that is different in a plurality of inputted scales, the base station An optimal communication channel can be selected.
また、本発明の通信基地局において、前記ファジィ推論エンジン部は、当該ファジィ推論ルールを変更するファジィ推論ルール変更手段を有することにより、ファジィ推論エレメントを追加、削除することも容易で、ファジィ推論エンジンの機能を柔軟に変更することができるため、当該基地局は、最適な通信チャネル選択を行うことができる。 Further, in the communication base station of the present invention, the fuzzy inference engine unit has a fuzzy inference rule changing means for changing the fuzzy inference rule, so that it is easy to add and delete fuzzy inference elements. Therefore, the base station can select an optimal communication channel.
また、本発明の通信基地局において、前記ファジィ推論エンジン部は、所定のルールを有するファジィ推論によって得られたファジィ推論結果を更に異なるルールを有するファ
ジィ推論に入力することにより、より精度の高いファジィ推論が可能となり、適切な通信チャネルが選択できる。
Further, in the communication base station of the present invention, the fuzzy inference engine unit inputs a fuzzy inference result obtained by fuzzy inference having a predetermined rule into a fuzzy inference having a further different rule, thereby providing a more accurate fuzzy inference. Inference is possible, and an appropriate communication channel can be selected.
また、本発明の通信基地局において、更に、回線制御部を有し、上記通信制御部により捕捉された通信チャネルにより、前記回線制御部が移動局との通話を実行することにより、当該基地局は、最適な通信チャネル選択を行うことができる。 Further, in the communication base station of the present invention, the base station further includes a line control unit, and the line control unit executes a call with the mobile station using the communication channel captured by the communication control unit. Can select the optimum communication channel.
更に、本発明の通信基地局において、前記ファジィ推論エンジン部は、ファジィ推論ルール変更部を介して推論結果をファジィ推論エンジン部へフィードバックすることにより、多重ファジィ推論ルールをチューニングすることにより、動的に最適なルールを設定することが可能であるため、当該基地局は、最適な通信チャネル選択を行うことができる。 Further, in the communication base station of the present invention, the fuzzy inference engine unit dynamically adjusts the multiple fuzzy inference rules by feeding back the inference result to the fuzzy inference engine unit via the fuzzy inference rule changing unit. Therefore, the base station can select an optimal communication channel.
加えて、本発明の通信基地局において、基地局より送信する電波出力を設定する手段は、通信チャネルに最適な送信出力を設定することができる。 In addition, in the communication base station of the present invention, the means for setting the radio wave output transmitted from the base station can set the optimal transmission output for the communication channel.
本発明の請求項1に記載の発明は、移動局からの制御チャネル信号を受信する受信手段と、制御チャネル信号を送信する送信手段と、当該受信した制御チャネル信号の電波強度を測定する受信電波強度測定手段と、基地局より送信する電波強度を変更する手段と、上記移動局と通信するための通信チャネルの妨害電波強度を測定する妨害電波強度測定手段と、所定のファジィ推論ルールを適用してファジィ推論を実行するファジィ推論エンジン部と、上記受信電波強度測定手段、上記送信電波強度測定手段及び上記妨害電波測定手段の各測定結果を上記ファジィ推論エンジン部に入力する測定情報入力部と、上記ファジィ推論エンジン部が上記入力された測定結果に基づいたファジィ推論により出力したファジィ推論結果に従って、上記複数の通信チャネルの中から一つの通信チャネルを選択する選択手段と、を備えることにより、僅かな電波状態の変化により、通信チャネルを頻繁に変更することなく、常時、適切な通話チャネルが選択できる。 The invention according to claim 1 of the present invention is a receiving means for receiving a control channel signal from a mobile station, a transmitting means for transmitting a control channel signal, and a received radio wave for measuring the radio field intensity of the received control channel signal. Applying a predetermined fuzzy inference rule, intensity measuring means, means for changing the intensity of the radio wave transmitted from the base station, interference radio wave intensity measuring means for measuring the interference radio wave intensity of the communication channel for communicating with the mobile station, and A fuzzy inference engine unit that executes fuzzy inference, a measurement information input unit that inputs each measurement result of the received radio wave intensity measuring unit, the transmitted radio wave intensity measuring unit, and the jamming radio wave measuring unit to the fuzzy inference engine unit; According to the fuzzy inference result output by the fuzzy inference engine unit based on the input measurement result, By providing a selection means for selecting one communication channel from among the communication channel, by a slight change in radio conditions, without changing the communication channel frequently, always suitable traffic channel can be selected.
本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1の通信基地局において、上記ファジィ推論エンジン部は、当該ファジィ推論ルールを変更するファジィ推論ルール変更手段を有することにより、当該推論ルールが変更でき、常時、更に適切な通話チャネルが選択できる。 According to a second aspect of the present invention, in the communication base station according to the first aspect, the fuzzy inference engine unit includes fuzzy inference rule changing means for changing the fuzzy inference rule, so that the inference rule is changed. Yes, you can always select a more appropriate call channel.
本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1の通信基地局において、所定のルールを有するファジィ推論によって得られたファジィ推論結果を更に異なるルールを有するファジィ推論に入力することにより、異なるルールの重み付けを導入したファジィ推論による推論結果が得られる。
The invention according to
本発明の請求項4に記載の発明は、請求項1の通信基地局において、更に、回線制御部を有し、上記通信制御部により捕捉された通信チャネルにより、上記回線制御部が移動局との通話を実行するため、しきい値付近での選択ルールの大幅変更を発生することない通信チャネルの選択が可能になる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the communication base station of the first aspect, the communication base station further includes a line control unit, and the line control unit is connected to the mobile station by a communication channel captured by the communication control unit. Therefore, it is possible to select a communication channel without causing a significant change in the selection rule near the threshold value.
本発明の請求項5に記載の発明は、請求項1の通信基地局において、上記ファジィ推論エンジン部は、ファジィ推論ルール変更部を介して推論結果をファジィ推論エンジン部へフィードバックすることにより、自動的にファジィ推論のルールをチューニングする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the communication base station according to the first aspect, the fuzzy inference engine unit automatically feeds back the inference result to the fuzzy inference engine unit via the fuzzy inference rule changing unit. Tune the rules of fuzzy reasoning.
本発明の請求項6に記載の発明は、移動局からの制御チャネル信号を受信する受信手段と、制御チャネル信号を送信する送信手段と、当該受信した制御チャネル信号の電波強度を測定する受信電波強度測定手段と、基地局より送信する電波強度を設定する手段と、上記移動局と通信するための通信チャネルの妨害電波強度を測定する妨害電波強度測定手段
と、所定のファジィ推論ルールを適用してファジィ推論を実行するファジィ推論エンジン部と、上記受信電波強度測定手段及び上記妨害電波測定手段の各測定結果を上記ファジィ推論エンジン部に入力する測定情報入力部と、上記ファジィ推論エンジン部が上記入力された測定結果に基づいたファジィ推論により出力したファジィ推論結果に従って、上記複数の通信チャネルの中から一つの通信チャネルを選択する選択手段と、を備える通信基地局となり、僅かな電波状態の変化により、通信チャネルを頻繁に変更することなく、常時、適切な通話チャネルに対して、基地局より最適な送信出力の電波送信強度を設定できる。
The invention according to
本発明の請求項7に記載の発明は、請求項6の通信基地局において、上記ファジィ推論エンジン部は、当該ファジィ推論ルールを変更するファジィ推論ルール変更手段を有することにより、当該推論ルールが変更でき、常時、更に適切な通話チャネルが選択できる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the communication base station of the sixth aspect, the fuzzy inference engine unit has fuzzy inference rule changing means for changing the fuzzy inference rule, so that the inference rule is changed. Yes, you can always select a more appropriate call channel.
本発明の請求項8に記載の発明は、請求項6の通信基地局において、所定のルールを有するファジィ推論によって得られたファジィ推論結果を更に異なるルールを有するファジィ推論に入力することにより、異なるルールの重み付けを導入したファジィ推論による推論結果が得られる。
The invention according to claim 8 of the present invention differs in that, in the communication base station of
本発明の請求項9に記載の発明は、請求項6の通信基地局において、更に、回線制御部を有し、上記通信制御部により捕捉された通信チャネルにより、上記回線制御部が移動局との通話を実行するため、しきい値付近での選択ルールの大幅変更を発生することない通信チャネルの選択が可能になる。 According to a ninth aspect of the present invention, in the communication base station according to the sixth aspect, the communication base station further includes a line control unit, and the line control unit is connected to the mobile station by a communication channel captured by the communication control unit. Therefore, it is possible to select a communication channel without causing a significant change in the selection rule near the threshold value.
本発明の請求項10に記載の発明は、請求項6の通信基地局において、上記ファジィ推論エンジン部は、ファジィ推論ルール変更部を介して推論結果をファジィ推論エンジン部へフィードバックすることにより、自動的にファジィ推論のルールをチューニングする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the communication base station according to the sixth aspect, the fuzzy inference engine unit automatically feeds back the inference result to the fuzzy inference engine unit via the fuzzy inference rule changing unit. Tune the rules of fuzzy reasoning.
図3は、本発明の一実施の形態が適用される基地局の構成を示すブロック図であり、図4は、本発明の一実施の形態が適用される多重多段ファジィ推論の概念図であり、図5は、本発明の一実施の形態が適用されるファジィ推論エンジン部、および多重ファジィルールを示すブロック図であり、図6は、ファジィルールのチューニングに関する概念図である。 FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a base station to which an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 4 is a conceptual diagram of multiple multistage fuzzy inference to which an embodiment of the present invention is applied. FIG. 5 is a block diagram showing a fuzzy inference engine unit and multiple fuzzy rules to which an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 6 is a conceptual diagram regarding tuning of fuzzy rules.
図3において、301は移動局と無線信号の送受信、および、Txレベル、Rxレベルを測定するために用いられる複数の移動局からの各種信号を受信する受信手段としての基地局アンテナ、302は当該受信したアップリンクの制御チャネルの受信電波強度を測定する手段としての制御チャネル受信電波強度測定部、303はRxレベルを測定する手段としての受信妨害波強度(Rxレベル)測定部、304は、Txレベルを測定する手段としての送信妨害波強度(Txレベル)測定部、306はファジィ推論を用いたファジィ推論エンジン部、305は、制御チャネル受信電波強度測定部302、受信妨害波強度(Rxレベル)測定部303、送信妨害波強度(Txレベル)測定部304より測定された各種電波強度をファジィ推論エンジン部306に入力する情報入力部、310はファジィ推論エンジン部306のファジィ推論ルールを修正(追加、削除等を含む)を行うファジィ推論ルール変更部、309はファジィ推論エンジン部306によって得られたファジィ推論結果に基づきチャネル選択を実施するチャネル選択部、307は受信手段を介して、制御チャネル情報および通信チャネル情報を移動局へ送受信する通信制御部、308は無線側の通信制御部と通信し、ネットワーク側との回線制御を行う回線制御部である。尚、通信制御部307は、送信電波の強度を変更する変更手段を含んでいる。また、受信妨害波強度(Rxレベル)測定部303及び送信妨害波強度(Txレベル)測定部304を合わせて受信電波強度測定手段とする。
In FIG. 3,
図4において、401は多重多段ファジィ推論への入力であり、402、403、404は多重ファジィ推論ルールである。 In FIG. 4, 401 is an input to multiple multistage fuzzy inference, and 402, 403, and 404 are multiple fuzzy inference rules.
405は、多重多段ファジィ推論の結果である。多重多段ファジィ推論は、尺度の異なるものの関連について言語的につながりを持たせてルール付けし、モデル化できるという利点を持つ。例えば、金融市場において、マネーサプライが上がると金融市場に出回るお金が増えるため、銀行が日銀から資金を借りる場合の金利が下がる。銀行は低金利で資金を調達できるため、低金利で企業へ貸し出すことができるようになる。低金利で資金が借り入れられるようになった企業は、設備投資を増やし、雇用が増えるなどというモデルを多重ファジィ推論結果を複数重ねることによって(多段に行うことにより)、比較的簡単に多重多段ファジィ推論としてモデル化を実現することができる。マネーサプライから雇用の増加まで、直接関連づけするのが難しく、また、入力したものと尺度が異なる推論結果を求める場合には、多重多段ファジィ推論は有利である。当実施例においても、制御チャネルの受信電波強度から推論した基地局と移動局との距離と、測定した妨害電波の強度とは尺度が異なるが、多重多段ファジィ推論を用いることにより、「電波の届きやすさ」という尺度の結論を得ることができる。
以上のように構成された基地局について、まず、図5を用いて、通信チャネルの選択におけるファジィ推論エンジン部の動作を説明する。ファジィ推論エンジン部306の詳細な内容は、図5にて示される。図5(b)に示される501〜507は、ファジィ推論エンジン部を構成するファジィ推論エレメントと規定する。ファジィ推論エレメントは、多重ファジィ推論ルールによって、その挙動を規定される。図5(a)の531〜537は、図5(b)に示される501〜507の多重ファジィ推論ルールの詳細である。また、論理式541は、当該チャネルの品質を評価する論理式である。
Regarding the base station configured as described above, first, the operation of the fuzzy inference engine unit in selecting a communication channel will be described with reference to FIG. The detailed contents of the fuzzy
図5(b)を入力から順に説明する。ファジィ推論エンジン部306に入力される情報は、制御チャネル受信電波強度測定部302にて測定された制御チャネル受信電波強度511、304にて測定されたTxレベル515、303にて測定されたRxレベル514である。一方、ファジィ推論エンジンの出力としては、送信電波出力520、当該チャネル品質521の2つの情報を出力とする。
FIG. 5B will be described in order from the input. Information input to the fuzzy
まず、ファジィ推論エレメント501に上記電波強度511を入力する。501の多重ファジィ推論ルールはルール531にて規定されており、制御チャネル受信電波強度により、基地局と移動局との距離に関するファジィ推論結果512、513(512と513は同値)となる。距離に関するファジィ推論結果は、512、513として更に、次段のファジィ推論エレメント502、503へ入力する。このように、多重ファジィ推論ルールによって規定されたファジィ推論エレメントを多段に連ねて行う推論の形式を多重多段ファジィ推論と言う。
First, the
多重多段ファジィ推論の概念図は、図4に示す。入力401に対して、多重ファジィ推論ルール402によって導かれた推論結果を、また更に多重ファジィ推論ルール403に入力、これを繰り返して多重多段ファジィ推論結果405が導かれる。
A conceptual diagram of multiple multistage fuzzy inference is shown in FIG. With respect to the
512を更に、502(多重ファジィ推論ルール532)に入力し、送信電波の届きやすさというファジィ推論結果516を導出する。また、送信電波の届きやすさは、Txレベル515を入力した503(多重ファジィ推論ルール533)の推論結果でも得られるため、送信電波の届きやすさファジィ合成処理510にて502、503のファジィ推論結果を合成し、次段のファジィ推論エレメント504に入力する。ルール504に入力した結果、ファジィ推論エンジン部の出力のひとつである、送信電波出力520を導出する
ことができる。また、出力520をさらにルール507(多重ファジィ推論ルール537)に入力することによって、送信電波の届きやすさ、受信電波の届きやすさをどの程度重視するかの重み付け519を導出する。
512 is further input to 502 (multiple fuzzy inference rule 532), and a
同様にして、距離513をルール505(多重ファジィ推論ルール533)に入力し、ファジィ推論結果として基地局が移動局から受信する電波の届きやすさを導出する。また、Rxレベル514を入力したルール506(多重ファジィ推論ルール536)によってもファジィ推論結果として基地局が移動局から受信する電波の届きやすさが導出されるため、受信電波の届きやすさファジィ合成処理509において、それらを合成し、ファジィ推論結果である受信電波の届きやすさ517を導出する。
Similarly, the distance 513 is input to the rule 505 (multiple fuzzy inference rule 533), and the easiness of reaching the radio wave received by the base station from the mobile station is derived as the fuzzy inference result. In addition, the easiness of reaching the radio wave received by the base station from the mobile station is derived as the fuzzy inference result by the rule 506 (multiple fuzzy inference rule 536) to which the Rx level 514 is input. In
517、516と同値の送信電波の届きやすさ(評価式A入力用)である518、519を当該チャネル品質の評価式である508(論理式詳細541)に入力し、もう一つのファジィ推論エンジンの出力である、当該チャネル品質521を導出する。
518 and 519, which are the reachability of transmission radio waves equivalent to 517 and 516 (for input of the evaluation formula A), are input to the channel quality evaluation formula 508 (logical formula details 541), and another fuzzy inference engine The
上記の処理を、全てのチャネルに対して実行し、ファジィ推論エンジン部306のアウトプットである521をチャネル選択部309にて比較し、最良のチャネルを通信チャネルとして選択する。
The above processing is executed for all channels, and the
本実施の形態では、ファジィ推論エンジン部において、ファジィ推論エンジン部の出力に必要な入力条件さえ確保できれば、基本的に自由にファジィ推論ルール変更部310を介してファジィ推論エレメントおよび入力条件を削除することが可能である。例えば、送信電波の届きやすさ516を導出する条件として、基地局−移動局間の距離を考慮に入れないのであれば、ファジィ推論エレメント501、502、および入力511は削除可能である。このような場合、ファジィ推論ルール変更部310を介して、ファジィ推論エレメントを削除しても、結論を導出するのに必要な入力さえ確保できれば良い。
In the present embodiment, in the fuzzy inference engine unit, as long as the input conditions necessary for the output of the fuzzy inference engine unit can be secured, the fuzzy inference elements and input conditions are basically freely deleted via the fuzzy inference
本実施の形態にて、ファジィ推論結果に対するフィードバックをかけることにより、多重ファジィ推論ルールをチューニングする機構について、図6を用いて説明する。ここでは、送受信の重み付けに関するファジィ推論を行うファジィ推論エレメント507(多重ファジィ推論ルール537)において説明する。図6(a)に示すのは、多重ファジィ推論ルール537である。受信電波の届きやすさ重視の度合いを示すファジィメンバシップ601と、送信電波の届きやすさ重視の度合いを示すファジィメンバシップ602から構成されている。図6(d)に示されるファジィチューニングルール631を適用すると、図6(b)、(c)に示されるチューニングを行う。まず、図6(b)を説明する。受信系で通信障害が発生した場合、受信における品質が軽視されていたとみなし、ファジィメンバシップ604の幅を狭くすることにより、受信電波の届きやすさの重視の度合いを示す603の比率を高める処理を行う。また、逆に、送信系で通信障害が発生した場合、送信における品質が軽視されていたとみなし、ファジィメンバシップ605のように幅を狭くすることにより、送信電波の届きやすさの重視の度合いを示す606の比率を高める処理を行う。このことにより、常にファジィ推論ルールをチューニングすることにより、動的に最適なファジィルールを設定することができる。
A mechanism for tuning multiple fuzzy inference rules by applying feedback to the fuzzy inference result in this embodiment will be described with reference to FIG. Here, a fuzzy reasoning element 507 (multiple fuzzy reasoning rule 537) that performs fuzzy reasoning regarding transmission and reception weighting will be described. FIG. 6A shows a multiple
本発明は、無線通信技術、特に移動局と基地局において、ファジィ理論を用い最適な通信チャンネルを選択することにより、移動局と基地局との円滑な通信形態を達成するものである。 The present invention achieves a smooth communication mode between a mobile station and a base station by selecting an optimal communication channel using fuzzy theory in a radio communication technique, particularly in a mobile station and a base station.
301 基地局アンテナ
302 制御チャネル受信電波強度測定部
303 受信妨害波強度(Rxレベル)測定部
304 送信妨害波強度(Txレベル)測定部
305 情報入力部
306 ファジィ推論エンジン部
307 通信制御部
308 回線制御部
309 チャネル選択部
310 ファジィ推論ルール変更部
401 多重多段ファジィ推論への入力
402 1段目多重ファジィ推論ルール
403 2段目多重ファジィ推論ルール
404 n段目多重ファジィ推論ルール
405 n段多重ファジィ推論結果
301
Claims (10)
制御チャネル信号を送信する送信手段と、
当該受信した制御チャネル信号の電波強度を測定する受信電波強度測定手段と、
前記移動局と通信するための通信チャネルの妨害電波強度を測定する妨害電波強度測定手段と、
所定のファジィ推論ルールを適用してファジィ推論を実行するファジィ推論エンジン部と、
前記受信電波強度測定手段及び前記妨害電波測定手段の各測定結果を前記ファジィ推論エンジン部に入力する測定情報入力部と、
前記ファジィ推論エンジン部が上記入力された測定結果に基づいたファジィ推論により出力したファジィ推論結果に従って、前記複数の通信チャネルの中から一つの通信チャネルを選択する選択手段と、を備えることを特徴とする通信基地局。 Receiving means for receiving a control channel signal from a mobile station;
A transmission means for transmitting a control channel signal;
Received radio field intensity measuring means for measuring the radio field intensity of the received control channel signal;
A jamming signal strength measuring means for measuring a jamming signal strength of a communication channel for communicating with the mobile station;
A fuzzy inference engine unit for executing fuzzy inference by applying predetermined fuzzy inference rules;
A measurement information input unit for inputting the measurement results of the received radio wave intensity measuring unit and the jamming radio wave measuring unit to the fuzzy inference engine unit;
Selecting means for selecting one communication channel from the plurality of communication channels according to the fuzzy inference result output by the fuzzy inference engine unit based on the input measurement result. Communication base station.
制御チャネル信号を送信する送信手段と、
当該受信した制御チャネル信号の電波強度を測定する受信電波強度測定手段と、
基地局より送信する電波強度を設定する手段と、
前記移動局と通信するための通信チャネルの妨害電波強度を測定する妨害電波強度測定手段と、
所定のファジィ推論ルールを適用してファジィ推論を実行するファジィ推論エンジン部と、
前記受信電波強度測定手段及び前記妨害電波測定手段の各測定結果を前記ファジィ推論エンジン部に入力する測定情報入力部と、
前記ファジィ推論エンジン部が上記入力された測定結果に基づいたファジィ推論により出力したファジィ推論結果に従って、前記複数の通信チャネルの中から一つの通信チャネルを選択する選択手段と、を備えることを特徴とする通信基地局。 Receiving means for receiving a control channel signal from a mobile station;
A transmission means for transmitting a control channel signal;
Received radio field intensity measuring means for measuring the radio field intensity of the received control channel signal;
Means for setting the radio field intensity transmitted from the base station;
A jamming signal strength measuring means for measuring a jamming signal strength of a communication channel for communicating with the mobile station;
A fuzzy inference engine unit for executing fuzzy inference by applying predetermined fuzzy inference rules;
A measurement information input unit for inputting the measurement results of the received radio wave intensity measuring unit and the jamming radio wave measuring unit to the fuzzy inference engine unit;
Selecting means for selecting one communication channel from the plurality of communication channels according to the fuzzy inference result output by the fuzzy inference engine unit based on the input measurement result. Communication base station.
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JPWO2015053000A1 (en) * | 2013-10-08 | 2017-03-09 | ソニー株式会社 | Wireless communication apparatus, wireless communication method, communication control apparatus, and communication control method |
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- 2003-07-18 JP JP2003276855A patent/JP2005039719A/en not_active Withdrawn
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