JP2005347846A

JP2005347846A - 基地局装置及び基地局装置制御方法

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Publication number: JP2005347846A
Application number: JP2004162047A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Ishizawa; 和彦石澤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-12-15
Also published as: CN1705251B; CN1705251A

Abstract

【課題】基地局装置或いは移動局装置における変復調への干渉波の影響を軽減すること。
【解決手段】第１受信周波数にて受信を行う第１送受信部３５−１と、第２受信周波数にて受信を行う第２送受信部３５−２と、を含み、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数との周波数分割多重により複数の移動局装置と通信を行う基地局装置において、一の移動局装置から送信される一の電波を、前記第１受信部と前記第２受信部とで受信するよう、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数との少なくとも一方を変更する周波数設定部３６と、前記第１受信部と前記第２受信部とでそれぞれ受信される信号に基づいて、受信信号を決定するスロット選択部３３と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は基地局装置及び基地局装置制御方法に関し、特に送受信装置を有効活用する技術に関する。

従来の移動体通信システムにおいては、基地局装置が複数の周波数チャネルを有している場合、該基地局装置には周波数チャネルごとに送受信装置が設けられ、該送受信装置ごとに移動局装置との通信が行われる周波数分割多重が行われる。このようにすることで、例えばトラヒックの多い基地局装置は周波数チャネルを多くし、トラヒックの少ない基地局装置は周波数チャネルを少なくする、といった周波数の配分が可能になり、限られた周波数資源を有効に利用することが可能となっている。

なお、特許文献１には簡易な構成でダイバーシチ技術を実現する方法についての発明が記載されている。このように、ダイバーシチ技術を使用することにより、電波の受信精度を上げ、限られた周波数資源を有効に利用することは、従来から試みられている。
特開平１０−５１４２８号公報

しかしながら、上記従来の方式では、トラヒックの多い基地局装置では周波数チャネルを多くすることができる一方、トラヒックの多い基地局装置でも常にトラヒックが多いわけではなく、そのような場合には送受信装置は無駄となっていた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、複数の送受信装置を備える基地局装置において、送受信装置を有効活用することを可能とする基地局装置及び基地局装置制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係る基地局装置は、第１受信周波数にて受信を行う第１受信部と、第２受信周波数にて受信を行う第２受信部と、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数とが同一周波数となるよう該第１受信周波数と該第２受信周波数との少なくとも一方を設定する同一受信周波数設定手段と、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数とが異なる周波数となるよう該第１受信周波数と該第２受信周波数との少なくとも一方を設定する非同一受信周波数設定手段と、前記同一受信周波数設定手段と前記非同一受信周波数設定手段とのいずれかに、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数との少なくとも一方を設定させる受信周波数選択手段と、前記同一受信周波数設定手段により、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数とが同一周波数となるよう該第１受信周波数と該第２受信周波数との少なくとも一方が設定される場合に、前記第１受信部と前記第２受信部とでそれぞれ受信される信号に基づいて、受信信号を決定する受信信号決定手段と、を含むことを特徴とする。

このようにすることにより、複数の送受信装置を備える基地局装置において、送受信装置を有効活用することが可能となるとともに、基地局装置における変復調への、干渉波やフェージングの影響を軽減することが可能となる。すなわち、移動局装置からの電波を、第１受信部と第２受信部を用いた受信ダイバーシチにより確実に受信できるようになる。

また、上記基地局装置において、第１送信周波数にて送信を行う第１送信部と、第２送信周波数にて送信を行う第２送信部と、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方を設定する同一送信周波数設定手段と、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが異なる周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方を設定する非同一送信周波数設定手段と、前記同一送信周波数設定手段と前記非同一送信周波数設定手段とのいずれかに、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数との少なくとも一方を設定させる送信周波数選択手段と、前記同一送信周波数設定手段により、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方が設定される場合に、前記第２送信部により送信される信号を、前記第１送信部により送信される信号に基づいて決定する送信信号決定手段と、前記送信信号決定手段により決定される信号を、前記第２送信部により送信する信号送信手段と、をさらに含むこととしてもよい。

このようにすることによっても、複数の送受信装置を備える基地局装置において、送受信装置を有効活用することが可能となるとともに、移動局装置における変復調への、干渉波やフェージングの影響を軽減することが可能となる。すなわち、干渉波となりうる当該基地局装置から送信する電波の周波数を減らすことができるので、移動局装置における変復調への干渉波の影響を軽減することが可能となる。

また、上記基地局装置において、前記同一送信周波数設定手段により、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方が設定される場合に、前記第１送信部及び前記第２送信部より送信される信号を受信する移動局装置において受信される前記第１送信部からの送信信号と前記第２送信部からの送信信号との位相差に基づいて、該第１送信部からの送信信号と該第２送信部からの送信信号との位相差を決定する位相差決定手段、をさらに含むこととしてもよい。

このようにすれば、基地局装置において第１送信部と第２送信部を用いた送信ダイバーシチを実行することができ、移動局装置においてより確実に当該基地局装置からの電波を受信できるようになる。

また、上記基地局装置において、当該基地局装置における通信量を取得する通信量取得手段、をさらに含み、前記受信周波数選択手段は、前記通信量取得手段により取得される通信量に応じて、前記同一受信周波数設定手段と前記非同一受信周波数設定手段とのいずれかに、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数との少なくとも一方を設定させるかを決定する、こととしてもよい。

また、上記基地局装置において、当該基地局装置における通信量を取得する通信量取得手段、をさらに含み、前記送信周波数選択手段は、前記通信量取得手段により取得される通信量に応じて、前記同一送信周波数設定手段と前記非同一送信周波数設定手段とのいずれに、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数との少なくとも一方を設定させるかを決定する、こととしてもよい。

また、上記基地局装置において、基地局装置における移動局装置との通信品質を示す通信品質データを取得する通信品質データ取得手段、をさらに含み、前記受信周波数選択手段は、前記通信品質データ取得手段により測定される通信品質データに応じて、前記同一受信周波数設定手段と前記非同一受信周波数設定手段とのいずれかに、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数との少なくとも一方を設定させるかを決定する、こととしてもよい。

また、上記基地局装置において、移動局装置における基地局装置との通信品質を示す通信品質データを取得する通信品質データ取得手段、をさらに含み、前記送信周波数選択手段は、前記通信品質データ取得手段により測定される通信品質データに応じて、前記同一送信周波数設定手段と前記非同一送信周波数設定手段とのいずれに、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数との少なくとも一方を設定させるかを決定する、こととしてもよい。

また、本発明の別の一態様に係る基地局装置は、第１送信周波数にて送信を行う第１送信部と、第２送信周波数にて送信を行う第２送信部と、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方を設定する同一送信周波数設定手段と、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが異なる周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方を設定する非同一送信周波数設定手段と、前記同一送信周波数設定手段と前記非同一送信周波数設定手段とのいずれかに、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数との少なくとも一方を設定させる送信周波数選択手段と、前記同一送信周波数設定手段により、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方が設定される場合に、前記第２送信部により送信される信号を、前記第１送信部により送信される信号に基づいて決定する送信信号決定手段と、前記送信信号決定手段により決定される信号を、前記第２送信部により送信する信号送信手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る基地局装置制御方法は、第１受信周波数にて受信を行う第１受信部と、第２受信周波数にて受信を行う第２受信部と、を有する基地局装置を制御する基地局装置制御方法であって、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数とが同一周波数となるよう該第１受信周波数と該第２受信周波数との少なくとも一方を設定する同一受信周波数設定ステップと、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数とが異なる周波数となるよう該第１受信周波数と該第２受信周波数との少なくとも一方を設定する非同一受信周波数設定ステップと、前記同一受信周波数設定ステップと前記非同一受信周波数設定ステップとのいずれかにおいて、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数との少なくとも一方を設定させる受信周波数選択ステップと、前記同一受信周波数設定ステップにおいて、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数とが同一周波数となるよう該第１受信周波数と該第２受信周波数との少なくとも一方が設定される場合に、前記第１受信部と前記第２受信部とでそれぞれ受信される信号に基づいて、受信信号を決定する受信信号決定ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の別の一態様に係る基地局装置制御方法は、第１送信周波数にて送信を行う第１送信部と、第２送信周波数にて送信を行う第２送信部と、を有する基地局装置を制御する基地局装置制御方法であって、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方を設定する同一送信周波数設定ステップと、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが異なる周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方を設定する非同一送信周波数設定ステップと、前記同一送信周波数設定手段と前記非同一送信周波数設定手段とのいずれかにおいて、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数との少なくとも一方を設定させる送信周波数選択ステップと、前記同一送信周波数設定ステップにおいて、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方が設定される場合に、前記第２送信部により送信される信号を、前記第１送信部により送信される信号に基づいて決定する送信信号決定ステップと、前記送信信号決定ステップにおいて決定される信号を、前記第２送信部により送信する信号送信ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施の形態に係る移動体通信システム１は、図１に示すように、複数の基地局装置２、移動局装置３及び通信ネットワーク４と、を含んで構成されている。基地局装置２は、通常通信ネットワーク４及び移動局装置３と通信を行う。

基地局装置２は、図２に示すように、制御部２０と、無線通信部２１と、記憶部２２と、ネットワークインターフェイス部２３と、を含んで構成されている。制御部２０は、基地局装置２の各部を制御し、通話やデータ通信に関わる処理を実行している。無線通信部２１は、アンテナを備え、移動局装置３からの音声信号や通信用パケット等をそれぞれ受信して復調し、制御部２０に出力したり、制御部２０から入力される指示に従って、制御部２０から入力される音声信号や通信用パケット等を変調してアンテナを介して出力したり、といった処理を行う。記憶部２２は、制御部２０のワークメモリとして動作する。また、この記憶部２２は、制御部２０によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持している。ネットワークインターフェイス部２３は、通信ネットワーク４と接続されており、通信ネットワーク４からの音声信号や通信用パケット等を受信して制御部２０に出力したり、制御部２０の指示に従って音声信号や通信用パケット等を通信ネットワーク４に対して送信したりする。

移動局装置３は、従来公知の携帯電話やＰＨＳ等の移動体通信システムで使用される端末装置であり、基地局装置２との間で電波を送受信することにより、基地局装置２との通信を行う。また、通信ネットワーク４は移動体通信システムの交換機ネットワークであってもよいし、移動体通信システム１がＩＰ電話による通信システムである場合などにはＴＣＰ／ＩＰ網であってもよい。

ここでまず、本発明の背景となる技術について、詳細に説明する。

基地局装置２の無線通信部２１は、本来の機能としては、図６に示すように、それぞれが送受信装置として使用される複数の送受信機能部１３０−ｎ（ｎ＝１，２，・・・）を含んで構成されている。なお、図では簡単のために送受信機能部１３０−１及び送受信機能部１３０−２のみを記載しているが、送受信機能部１３０−ｎはいくつあってもよい。そして、送受信機能部１３０−ｎはデータ通信部１３１−ｎ、無線制御部１３２−ｎ、無線スロット制御部１３４−ｎ及び送受信部１３５−ｎを含んで構成されており、さらに送受信部１３５−ｎは少なくとも１本のアンテナを含んで構成されている。なお、図では送受信部１３５−ｎには４本のアンテナを記載している。これは該アンテナを従来公知のアダプティブアレイアンテナとして使用する場合を表している。アダプティブアレイアンテナを使用することにより、指向性の強い電波を送信することができるし、また、指向性の強い受信をすることができる。

まず、受信時の処理について説明する。送受信部１３５−ｎは、アンテナにおいて移動局装置３から送信される所定の周波数の変調波を受信し、該受信波を周波数変換し、無線スロット制御部１３４−ｎに出力する。無線スロット制御部１３４−ｎは、入力される受信波のタイムスロットを抽出することにより呼単位での受信波を取得し、無線制御部１３２−ｎに出力する。無線制御部１３２−ｎは、入力される呼単位での受信波を復調して、受信信号を得、データ通信部１３１−ｎに出力する。そして、データ通信部１３１−ｎは、入力される受信信号を制御部２０に出力する。

次に、送信時の処理について説明する。データ通信部１３１−ｎは制御部２０から音声信号や通信用パケット等の送信信号を入力され、無線制御部１３２−ｎに出力する。無線制御部１３２−ｎは、データ通信部１３１−ｎから入力される送信信号の変調を行い、該変調波を無線スロット制御部１３４−ｎに出力する。無線スロット制御部１３４−ｎは、該変調波である呼にタイムスロットを割り当てる処理を行い、送受信部１３５−ｎに出力する。送受信部１３５−ｎは、変調波を所定の周波数に周波数変換し、アンテナを利用して無線区間に対し送信する。そして、該送信された変調波は移動局装置３において受信され、復調される。

以上のように、送受信機能部１３０−１は、送受信機能部１３０−２と互いに無関係に信号の送受信を行っている。そして、同時にアンテナから電波を送出しても互いに干渉しないよう、それぞれの送受信部１３０−ｎは、送信時には、互いに異なる送信周波数で周波数変換している。また、それぞれの送受信機能部１３０−ｎは互いに異なる移動局装置３と通信を行う。このため、受信時においても、互いに異なる受信周波数の電波を受信するようにしている。

図７は、周波数とタイムスロットの関係を模式的に表した図である。同図に示すように、送受信部１３５−１で送信されるタイムスロットＴｎ（ｎ＝０〜３）と受信されるタイムスロットＲｎ（ｎ＝０〜３）は、それぞれが時分割多重され、さらに時分割複信により送信スロットと受信スロットも時分割多重されている。送受信部１３５−２についても同様である。そして、各タイムスロットは、同図に示すように、周波数ｆｎ（ｎ＝０〜７）で送信又は受信される。すなわち、送受信部１３５−１の各タイムスロットと、送受信部１３５−２における各タイムスロットと、では異なる周波数を使用している。さらに詳細に述べると、同時に送受信される異なるタイムスロットでは、互いに干渉してしまうため、同じ周波数を使用することはできない。そこで図７の例では、例えば送信スロットＴ１と送信スロットＴ５は同時に送信されるタイムスロットを用いているため、異なる周波数であるｆ１とｆ５をそれぞれ使用して送信している。

なお、図７に示すように、同時に送受信されないスロット（例えばＴ０とＴ５）では、異なる周波数を使用しなくても原理的には干渉しないが、実際には位相ずれ等により干渉となる場合があるので、ここでは異なる周波数を使用している。

このようにすることで、例えばトラヒックの多い基地局装置２は送受信機能部１３０−ｎの数を増やすことにより周波数分割多重と時分割多重の混合システムにおける使用可能タイムスロットを多くし、トラヒックの少ない基地局装置２は送受信機能部１３０−ｎの数を減らすことにより使用可能タイムスロットを少なくする、といった周波数の配分が可能になり、限られた周波数資源を有効に利用することが可能となっている。

しかしながら、トラヒックの多い基地局装置では周波数チャネルを多くすることができる一方、トラヒックの多い基地局装置でも常にトラヒックが多いわけではなく、そのような場合には送受信装置は無駄となる。また、ある送受信部１３５−ｎが行う通信による電波が、移動局装置３或いは他の送受信部１３５−ｎにおいて干渉波となったり、反射波やドップラー効果によるフェージングが発生したりすることがある。

本発明は、このような課題を解決し、基地局装置２における送受信装置の有効利用を可能としたものである。以下に、その処理の詳細を説明する。

図３は、本実施の形態に係る基地局装置２の制御部２０及び無線通信部２１の機能ブロック図である。同図に示すように、無線通信部２１は、複数の送受信機能部３０−ｎ（ｎ＝１，２，・・・）を含んで構成されている。なお、図では簡単のために送受信機能部３０−１及び送受信機能部３０−２のみを記載しているが、送受信機能部３０−ｎはいくつあってもよい。そして、送受信機能部３０−ｎは機能的にはデータ通信部３１−ｎ、無線制御部３２−ｎ、無線スロット制御部３４−ｎ、送受信部３５−ｎを含んで構成される。無線通信部２１はさらに、スロット選択部３３、周波数設定部３６及び送信信号決定部３７も含んで構成されている。なお以下の説明においては、簡単のために送受信機能部３０−１及び送受信機能部３０−２のみを例にとって説明するが、実際には３つ以上の送受信機能部３０−ｎを使用してもよい。

まず、受信時の処理について説明する。初めに、制御部２０が、送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する受信周波数が同一周波数となるよう、それぞれが使用する受信周波数の少なくとも一方を設定するか、送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する受信周波数が異なる周波数となるよう、それぞれが使用する受信周波数の少なくとも一方を設定するか、を選択する。なお、送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する受信周波数が同一周波数となる場合とは、送受信部３５−１及び送受信部３５−２により一の移動局装置３から送信される一の電波を受信する場合を意味し、一の移動局装置３から送信される一の電波が受信できる程度に同一であればよく、厳密に同一の周波数でなくてもよい。

そして、送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する受信周波数が異なる周波数となるよう、それぞれが使用する受信周波数の少なくとも一方を設定する場合には、上記背景となる技術と同様の処理により受信を行うこととなる。すなわち、周波数分割多重により、送受信部３５−１と送受信部３５−２とが互いに独立して移動局装置３と通信を行うこととなる。

一方、送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する受信周波数が同一周波数となるよう、それぞれが使用する受信周波数の少なくとも一方を設定する場合には、周波数設定部３６に対し、送受信部３５−１及び送受信部３５−２によりそれぞれ利用される受信周波数が同一周波数となるよう、送受信部３５−１及び送受信部３５−２での受信において利用される受信周波数のうち、少なくとも一方を変更するよう指示をする。そして、該指示を受けた周波数設定部３６は、送受信部３５−１及び送受信部３５−２で使用される受信周波数を、例えば同一になるよう、変更する。この場合において、周波数設定部３６は、送受信部３５−１及び送受信部３５−２で使用される受信周波数を共に変更することとしてもよいし、一方のみを変更することとしてもよい。具体的な処理としては、送受信部３５−１及び送受信部３５−２において、周波数変換において参照される周波数記憶テーブルの受信周波数を書き換えることとしてもよい。つまり、例えば周波数変換の際に使用する同期信号の周波数を上記周波数記憶テーブルに記憶される受信周波数に応じて変更することにより、受信周波数を変更することができる。さらに具体的には、例えばＰＬＬ（Phase Locked Loop）における基準周波数を変更することとしてもよい。

また、送受信部３５−１で既に使用している受信周波数に送受信部３５−２の受信周波数を合わせるよう変更する場合には、送受信部３５−２の受信周波数のみを変更することとしてもよい。さらに、一度変更すれば呼毎に変更しなくてもよいとしてもよい。すなわち、一度制御部２０が上記変更指示をした場合には、該変更を送受信部３５−１及び送受信部３５−２で該変更を記憶しておき、新たな指示があるまでその変更された状態を保持して周波数変換を行うこととしてもよい。他にも、図７で説明した周波数ｆｎ（ｎ＝０〜７）、すなわち時分割多重のタイムスロットごとの周波数については一度に変更しておくこととしてもよい。

このようにすると、送受信部３５−１及び送受信部３５−２において使用される受信周波数が同一周波数となるよう各受信周波数を設定することができ、送受信部３５−１及び送受信部３５−２は一の移動局装置３から送信される一の電波を受信することができる。なおこのとき、位相ずれを起こしたり、電界強度が異なっていたりすることがある。このような場合には、後述する送受信部３５−１及び送受信部３５−２に備えられる２組のアンテナを利用したダイバーシチ受信を行うことにより、より精度のよい受信信号を得られるようになる。そして、送受信部３５−１及び送受信部３５−２は、一の移動局装置３により送信される変調波をそれぞれ受信し、該受信波をそれぞれ周波数変換し、無線スロット制御部３４−１及び無線スロット制御部３４−２にそれぞれ出力する。

無線スロット制御部３４−１及び無線スロット制御部３４−２は、入力される受信波のタイムスロットを抽出することにより呼単位での受信波を取得し、それぞれ無線制御部３２−１及び無線制御部３２−２に出力する。そして無線制御部３２−１及び無線制御部３２−２は、呼単位での受信波を復調して受信信号を得る。このとき、スロット選択部３３が、制御部２０からの指示に従って、無線制御部３２−１及び無線制御部３２−２に入力された受信波のうち一方を選択して、無線制御部３２−１にさらに入力することとしてもよい。該選択の処理は従来公知のダイバーシチ受信による処理であり、選択の他にも、無線制御部３２−１及び無線制御部３２−２でそれぞれ復調された受信波を合成し、該合成された受信波を無線制御部３２−１にさらに入力することとしてもよい。また、ダイバーシチ受信による処理はタイムスロット単位で行われることとしてもよい。

無線制御部３２−１は、該入力された受信波を復調して得られる受信信号を、データ通信部３１−１に出力し、データ通信部３１−１は、入力された受信信号を制御部２０に出力する。

なお、制御部２０が送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する受信周波数が異なる周波数となるよう、それぞれが使用する受信周波数の少なくとも一方を設定することを選択した場合において、制御部２０は、送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する受信周波数が異なる周波数となるよう、それぞれが使用する受信周波数の少なくとも一方を設定することにより、送受信部３５−１及び送受信部３５−２における周波数分割多重により複数の移動局装置３と通信を行う処理に戻すよう、新たな指示を行うこととしてもよい。この場合、送受信部３５−１及び送受信部３５−２は、記憶される上記変更を削除し、周波数記憶テーブルに新たな周波数を書き込むこととしてもよい。また、スロット選択部３３は、無線制御部３２−１及び無線制御部３２−２に入力された受信波のうち一方を選択して、無線制御部３２−１にさらに入力する処理を中止することとしてもよい。

このようにすることにより、基地局装置２における送受信装置の有効利用が可能になるとともに、送受信部３５−１及び送受信部３５−２に備えられる２組のアンテナを利用したダイバーシチ受信を行うことができ、より感度よく移動局装置３からの信号を受信できるようになる。すなわち、基地局装置２における復調への、他の移動局装置３等からの干渉波の影響や、フェージングによる影響を軽減することができる。

次に、送信時の処理について説明する。初めに、制御部２０が、移動局装置３における通信品質データや、当該基地局装置２における通信量に応じて、送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する送信周波数が同一周波数となるよう、それぞれが使用する送信周波数の少なくとも一方を設定するか、送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する送信周波数が異なる周波数となるよう、それぞれが使用する送信周波数の少なくとも一方を設定するか、を選択する。なお、送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する送信周波数が同一周波数となる場合とは、送受信部３５−１及び送受信部３５−２により送信される送信信号が一の移動局装置で受信可能となる場合を意味する。つまり、一の移動局装置で受信可能となる程度に同一であればよく、厳密に同一の周波数でなくてもよい。

そして、送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する送信周波数が異なる周波数となるよう、それぞれが使用する送信周波数の少なくとも一方を設定する場合には、上記背景となる技術と同様の処理により送信を行うこととなる。すなわち、周波数分割多重により送受信部３５−１と送受信部３５−２とが互いに独立して複数の移動局装置３と通信を行うこととなる。

一方、送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する送信周波数が同一周波数となるよう、それぞれが使用する送信周波数の少なくとも一方を設定する場合には、制御部２０から送信信号決定部３７に対し、送受信機能部３０−２により送信される信号を送受信機能部３０−１により送信される信号に基づいて決定するよう指示を行う。

まず、データ通信部３１−１は制御部２０から音声信号や通信用パケット等の送信信号を入力され、無線制御部３２−１に出力する。このとき、制御部２０から送信信号決定部３７に対し、送受信機能部３０−２により送信される信号を送受信機能部３０−１により送信される信号に基づいて決定するよう指示があった場合には、送信信号決定部３７は、上記送信信号をデータ通信部３１−１から取得し、該取得される送信信号に基づいて送受信機能部３０−２で送信すべき送信信号を決定し、該送信すべき送信信号をデータ通信部３１−２に入力する。なお、該送受信機能部３０−２で送信すべき送信信号は、データ通信部３１−１から取得される送信信号と同一であることが望ましい。そしてデータ通信部３１−２は、該入力された送信信号を無線制御部３２−２に出力する。なおこの場合、制御部２０はデータ通信部３１−２に対して送信信号を入力しないようにしていることとしてもよい。

無線制御部３２−１及び無線制御部３２−２では、それぞれ入力された送信信号を変調して変調波とし、それぞれ無線スロット制御部３４−１及び無線スロット制御部３４−２に出力する。そして、無線スロット制御部３４−１及び無線スロット制御部３４−２はそれぞれ入力される変調波である呼にタイムスロットを割り当てる処理を行う。このとき、無線スロット制御部３４−１及び無線スロット制御部３４−２は同じタイムスロットを割り当てることが望ましい。そして、それぞれ送受信部３５−１及び送受信部３５−２に出力する。

ここで制御部２０は、周波数設定部３６に対し、送受信部３５−１及び送受信部３５−２によりそれぞれ送信される送信信号を、一の移動局装置３において受信可能となるよう、送受信部３５−１及び送受信部３５−２の送信において利用される送信周波数のうち、少なくとも一方を変更するよう指示をする。すなわち、制御部２０は、送受信部３５−１と送受信部３５−２とがそれぞれ使用する送信周波数が同一周波数となるように、それぞれが使用する送信周波数の少なくとも一方を設定するよう周波数設定部３６に対し、指示をする。そして、該指示を受けた周波数設定部３６は、送受信部３５−１及び送受信部３５−２で使用される送信周波数を、例えば同一になるよう、変更する。具体的な処理としては、送受信部３５−１及び送受信部３５−２において、周波数変換において参照される周波数記憶テーブルの送信周波数を書き換えることとしてもよい。さらに具体的には、例えばＰＬＬ（Phase Locked Loop）における基準周波数を変更することとしてもよい。なお、送受信部３５−１で既に使用している送信周波数に送受信部３５−２の周波数を合わせるよう変更する場合には、送受信部３５−２の送信周波数のみを変更することとしてもよい。また、一度変更すれば呼毎に変更しなくてもよい。すなわち、一度制御部２０が上記変更指示をした場合には、該変更を送受信部３５−１及び送受信部３５−２で該変更を記憶しておき、新たな指示があるまでその変更された状態を保持して周波数変換を行うこととしてもよい。さらに、図７で説明した周波数ｆｎ（ｎ＝０〜７）については一度に変更しておくこととしてもよい。

なお、制御部２０が送受信部３５−１及び送受信部３５−２における周波数分割多重により複数の移動局装置３と通信を行うと決定した場合において、制御部２０は、送受信部３５−１及び送受信部３５−２における周波数分割多重により複数の移動局装置３と通信を行う処理に戻すよう、新たな指示を行うこととしてもよい。この場合、送受信部３５−１及び送受信部３５−２は、記憶される上記変更を削除し、周波数記憶テーブルに新たな周波数を書き込むこととしてもよい。また、送信信号決定部３７は、送信信号をデータ通信部３１−１から取得し、該取得される送信信号に基づいて送受信機能部３０−２で送信すべき送信信号を決定し、該送信すべき送信信号をデータ通信部３１−２に入力する処理を中止することとしてもよい。

そして、送受信部３５−１及び送受信部３５−２は、変調波を上記変更された周波数に周波数変換し、それぞれに備えられたアンテナを利用して無線区間に対し送信する。そして、該送信された変調波は移動局装置３において受信され、復調される。なおこのとき、後述する送受信部３５−１及び送受信部３５−２に備えられる２組のアンテナを利用したダイバーシチ送信を行うことにより、より移動局装置３で復調しやすい送信信号が送信できる。

このようにすれば、基地局装置２における送受信装置の有効利用が可能になるとともに、複数の送受信機能部３０−ｎから送信された電波を一の移動局装置３で受信することができ、移動局装置３において１の送受信機能部３０−ｎからの電波だけでは電界強度が弱いことやフェージングの影響により電波受信状況が悪い場合にも、受信ダイバーシチにより電波受信状況を改善することができる。また、移動局装置３における受信強度が弱いことに対しては、２組のアンテナから同じ電波を送信することにより、全体として電波の送信強度を上げることができ、一の移動局装置３で受信する電波の電界強度を強くすることができるので、このようにしても移動局装置３における電波受信状況を改善することができる。また、複数の基地局装置２が同時に上記処理を行うことにより、移動体通信システム１全体として使用する周波数を減らすことができ、周波数帯の近い電波が相互に干渉する場合が生ずることを減らすことができる。

なお、上記送信時の処理では、送信信号決定部３７はデータ通信部３１−ｎと接続され、データ通信部３１−１に制御部２０から入力された送信信号に基づいてデータ通信部３１−２に入力する送信信号を決定したが、このように送受信機能部３０−２において送信される信号を決定する処理は、変調波を取得する段階、すなわち無線制御部３２−ｎの段階で行ってもよいし、タイムスロットに割り当てる段階、すなわち無線スロット制御部３４−ｎの段階で行ってもよいし、周波数を変換する段階、すなわち送受信部３５の段階で行ってもよい。

以上の処理の結果として、図７で示した周波数は図４のように変更される。図７において送受信部１３５−２で送受信されるスロットで使用される周波数はｆ４〜ｆ７であったが、図４では送受信部３５−２で送受信されるスロットで使用される周波数は、送受信部３５−１で使用される周波数ｆ０〜ｆ３を使用している。このように、複数の送受信部３５−ｎにおいて同じ周波数を使用することにより、送受信装置を有効利用するとともに、基地局装置或いは移動局装置における変復調への干渉波の影響を軽減することを可能としている。

以上の処理を、処理フロー図を参照しながらより具体的に説明する。

図５は本実施の形態における処理のフローを示す図である。まず制御部２０は、移動局装置３における通信品質データを当該移動局装置３から受信する（Ｓ１００）ことにより取得する。通信品質データとは、具体的には干渉波、雑音又はフェージングの程度を示すＳ／Ｎ比或いはＣ／Ｎ比、受信信号の電界強度を示すＲＳＳＩ等の通信品質の状況を示すデータであり、該通信品質データに基づいて、制御部２０は、移動局装置３における受信電波の通信品質が劣化しているか否かを判断する。そして、劣化していると判断されない場合には、Ｓ１００に戻る。すなわち、移動局装置３における通信品質が劣化していない場合には、以下の処理を行わない。なお、移動局装置３は通常複数であり、複数のうち所定数以上において受信電波の通信品質が劣化しているか否かを判断し、該所定数以上の移動局装置３において受信電波の通信品質が劣化していると判断されない場合にはＳ１００に戻ることとしてもよい。

受信電波の通信品質が劣化していると判断される場合には、次のＳ１０４の処理に進む。Ｓ１０４においては、当該基地局装置２におけるトラヒックを測定することにより取得する。トラヒックとは通信量であり、通信量の指標としては、受信データ量、送信データ量、接続中移動局装置３数、等の様々な値を用いることができる。具体的には、例えばデータ通信部３１において計算する送受信データ量を所定時間において累算した量を通信量として使用することもできるし、制御部２０において管理される通信中呼数に基づいて得られる接続中移動局装置３数を通信量として使用することもできる。そして、該トラヒックが所定値以下であるか否かを判断し（Ｓ１０６）、所定値以下でない場合にはＳ１００の処理に戻り、所定値以下である場合には、次のＳ１０８の処理に進む。すなわち、トラヒックが所定値以下でない場合には以下の処理を行わない。このようにトラヒックを判定する処理を行うことにより、基地局装置２が、送受信機能部３０−ｎにおいて使用する周波数を共通化することにより移動局装置３との通信に使用可能なタイムスロットが減った場合にも、呼損となる呼が発生しないようにすることができる。なお、トラヒックが所定値以下でも、送受信機能部３０−２を使用して通信を行っている呼が存在する場合がある。このような場合には、従来公知のチャネル切替処理により、該呼を送受信機能部３０−１に移動させることとしてもよい。

Ｓ１０８においては、送受信機能部３０−１における送信周波数と送受信機能部３０−２における送信周波数の周波数を揃えるため、制御部２０が周波数設定部３６に対し指示を行う。同様に、受信周波数についても揃えるよう、制御部２０が周波数設定部３６に対し指示を行う。すなわち、それぞれにおいて使用される受信周波数が同一周波数となるよう、それぞれが使用する受信周波数の少なくとも一方を設定し、また、それぞれにおいて使用される送信周波数が同一周波数となるよう、それぞれが使用する送信周波数の少なくとも一方を設定するよう、指示をする。

そして、受信の場合には、まず送受信機能部３０−１と送受信機能部３０−２とにおいて、一の移動局装置３からの一の電波を受信する。なお、移動局装置３において、基地局装置２からの信号の送信において上記２組のアンテナからそれぞれ送信された信号の位相差を検出し、該検出された位相差を該一の電波に含まれる信号に含めることとしてもよい。このようにすれば、該位相差に基づいて該２組のアンテナからそれぞれ送信される信号の位相差を計算することにより決定することができる（Ｓ１２２）。

そして、送受信機能部３０−１と送受信機能部３０−２とにおいてそれぞれ受信される受信波のうち、いずれがより良好な受信ができているかを判断し、最も良好な受信ができている受信波を選択する（Ｓ１１８）。良好な受信の判断には、例えば信号強度を使用し、受信信号の信号強度が強い場合に良好と判断することができる。そして該選択された信号を復調して得られる受信信号をデータ通信部３１−１に出力する受信信号として決定し（Ｓ１２０）、データ通信部３１−１に出力する。そして、次の信号の処理を開始する。

次に、送信の場合には、制御部２０から出力される送信信号を取得する（Ｓ１１０）。そして、上述のＳ１２２の処理により計算された位相差を、送受信機能部３０−１と送受信機能部３０−２とにおける送信信号の位相差とする。すなわち、例えば移動局装置３における位相差を打ち消すように予め基地局装置２で送受信機能部３０−１と送受信機能部３０−２とにおける送信信号の位相差を決定することにより、移動局装置３では位相差のない信号を受信できることになる。

そして、該位相差をつけた送受信機能部３０−１と送受信機能部３０−２とにおける送信信号を、送受信部３５−１及び送受信部３５−２にそれぞれ備えられたアンテナから送信する。そして、移動局装置３は該信号を受信する。

以上のようにすることにより、送受信装置の有効利用が可能となる。また、基地局装置における変復調への干渉波やフェージングの影響を軽減することが可能となる。すなわち、移動局装置からの電波を、第１受信部と第２受信部を用いた受信ダイバーシチにより確実に受信できるようになる。また、干渉波となりうる当該基地局装置から送信する電波の周波数を減らすことができるので、移動局装置における変復調への干渉波の影響を軽減することが可能となる。また、干渉波があった場合でも、２組のアンテナから同じ送信信号を送信することができるので、当該基地局装置からの電波をより確実に受信できるようになる。さらに、基地局装置において第１送信部と第２送信部を用いた送信ダイバーシチを実行することができ、移動局装置においてより確実に当該基地局装置からの電波を受信できるようになる。さらに、基地局装置における送受信可能呼数を減らしてもトラヒックに影響を与えない場合に限り、上記構成を採るようにすることもできるし、移動局装置や基地局装置における通信品質状況に応じて必要な場合に、上記構成を採るようにすることもできる。

本発明の実施の形態に係る移動体通信システムの構成図である。本発明の実施の形態に係る基地局装置の構成ブロック図である。本発明の実施の形態に係る基地局装置の機能ブロック図である。本発明の実施の形態に係る周波数とタイムスロットの関係を模式的に表した図である。本発明の実施の形態に係る基地局装置における処理のフロー図である。本発明の背景となる技術に係る基地局装置の機能ブロック図である。本発明の背景となる技術に係る周波数とタイムスロットの関係を模式的に表した図である。

符号の説明

１移動体通信システム、２基地局装置、３移動局装置、４通信ネットワーク、２０制御部、２１無線通信部、２２記憶部、２３ネットワークインターフェイス部、３０送受信機能部、３１データ通信部、３２無線制御部、３３スロット選択部、３４無線スロット制御部、３５送受信部、３６周波数設定部、３７送信信号決定部。

Claims

第１受信周波数にて受信を行う第１受信部と、
第２受信周波数にて受信を行う第２受信部と、
前記第１受信周波数と前記第２受信周波数とが同一周波数となるよう該第１受信周波数と該第２受信周波数との少なくとも一方を設定する同一受信周波数設定手段と、
前記第１受信周波数と前記第２受信周波数とが異なる周波数となるよう該第１受信周波数と該第２受信周波数との少なくとも一方を設定する非同一受信周波数設定手段と、
前記同一受信周波数設定手段と前記非同一受信周波数設定手段とのいずれかに、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数との少なくとも一方を設定させる受信周波数選択手段と、
前記同一受信周波数設定手段により、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数とが同一周波数となるよう該第１受信周波数と該第２受信周波数との少なくとも一方が設定される場合に、前記第１受信部と前記第２受信部とでそれぞれ受信される信号に基づいて、受信信号を決定する受信信号決定手段と、
を含むことを特徴とする基地局装置。
請求項１に記載の基地局装置において、
第１送信周波数にて送信を行う第１送信部と、
第２送信周波数にて送信を行う第２送信部と、
前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方を設定する同一送信周波数設定手段と、
前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが異なる周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方を設定する非同一送信周波数設定手段と、
前記同一送信周波数設定手段と前記非同一送信周波数設定手段とのいずれかに、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数との少なくとも一方を設定させる送信周波数選択手段と、
前記同一送信周波数設定手段により、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方が設定される場合に、前記第２送信部により送信される信号を、前記第１送信部により送信される信号に基づいて決定する送信信号決定手段と、
前記送信信号決定手段により決定される信号を、前記第２送信部により送信する信号送信手段と、
をさらに含むことを特徴とする基地局装置。
請求項２に記載の基地局装置において、
前記同一送信周波数設定手段により、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方が設定される場合に、前記第１送信部及び前記第２送信部より送信される信号を受信する移動局装置において受信される前記第１送信部からの送信信号と前記第２送信部からの送信信号との位相差に基づいて、該第１送信部からの送信信号と該第２送信部からの送信信号との位相差を決定する位相差決定手段、
をさらに含むことを特徴とする基地局装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載の基地局装置において、
当該基地局装置における通信量を取得する通信量取得手段、
をさらに含み、
前記受信周波数選択手段は、前記通信量取得手段により取得される通信量に応じて、前記同一受信周波数設定手段と前記非同一受信周波数設定手段とのいずれに、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数との少なくとも一方を設定させるかを決定する、
ことを特徴とする基地局装置。
請求項２又は３に記載の基地局装置において、
当該基地局装置における通信量を取得する通信量取得手段、
をさらに含み、
前記送信周波数選択手段は、前記通信量取得手段により取得される通信量に応じて、前記同一送信周波数設定手段と前記非同一送信周波数設定手段とのいずれに、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数との少なくとも一方を設定させるかを決定する、
ことを特徴とする基地局装置。
請求項１から５のいずれか１項に記載の基地局装置において、
基地局装置における移動局装置との通信品質を示す通信品質データを取得する通信品質データ取得手段、
をさらに含み、
前記受信周波数選択手段は、前記通信品質データ取得手段により測定される通信品質データに応じて、前記同一受信周波数設定手段と前記非同一受信周波数設定手段とのいずれに、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数との少なくとも一方を設定させるかを決定する、
ことを特徴とする基地局装置。
請求項２又は５に記載の基地局装置において、
移動局装置における基地局装置との通信品質を示す通信品質データを取得する通信品質データ取得手段、
をさらに含み、
前記送信周波数選択手段は、前記通信品質データ取得手段により測定される通信品質データに応じて、前記同一送信周波数設定手段と前記非同一送信周波数設定手段とのいずれに、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数との少なくとも一方を設定させるかを決定する、
ことを特徴とする基地局装置。
第１送信周波数にて送信を行う第１送信部と、
第２送信周波数にて送信を行う第２送信部と、
前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方を設定する同一送信周波数設定手段と、
前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが異なる周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方を設定する非同一送信周波数設定手段と、
前記同一送信周波数設定手段と前記非同一送信周波数設定手段とのいずれかに、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数との少なくとも一方を設定させる送信周波数選択手段と、
前記同一送信周波数設定手段により、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方が設定される場合に、前記第２送信部により送信される信号を、前記第１送信部により送信される信号に基づいて決定する送信信号決定手段と、
前記送信信号決定手段により決定される信号を、前記第２送信部により送信する信号送信手段と、
を含むことを特徴とする基地局装置。
第１受信周波数にて受信を行う第１受信部と、
第２受信周波数にて受信を行う第２受信部と、
を有する基地局装置を制御する基地局装置制御方法であって、
前記第１受信周波数と前記第２受信周波数とが同一周波数となるよう該第１受信周波数と該第２受信周波数との少なくとも一方を設定する同一受信周波数設定ステップと、
前記第１受信周波数と前記第２受信周波数とが異なる周波数となるよう該第１受信周波数と該第２受信周波数との少なくとも一方を設定する非同一受信周波数設定ステップと、
前記同一受信周波数設定ステップと前記非同一受信周波数設定ステップとのいずれかにおいて、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数との少なくとも一方を設定させる受信周波数選択ステップと、
前記同一受信周波数設定ステップにおいて、前記第１受信周波数と前記第２受信周波数とが同一周波数となるよう該第１受信周波数と該第２受信周波数との少なくとも一方が設定される場合に、前記第１受信部と前記第２受信部とでそれぞれ受信される信号に基づいて、受信信号を決定する受信信号決定ステップと、
を含むことを特徴とする基地局装置制御方法。
第１送信周波数にて送信を行う第１送信部と、
第２送信周波数にて送信を行う第２送信部と、
を有する基地局装置を制御する基地局装置制御方法であって、
前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方を設定する同一送信周波数設定ステップと、
前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが異なる周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方を設定する非同一送信周波数設定ステップと、
前記同一送信周波数設定手段と前記非同一送信周波数設定手段とのいずれかにおいて、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数との少なくとも一方を設定させる送信周波数選択ステップと、
前記同一送信周波数設定ステップにおいて、前記第１送信周波数と前記第２送信周波数とが同一周波数となるよう該第１送信周波数と該第２送信周波数との少なくとも一方が設定される場合に、前記第２送信部により送信される信号を、前記第１送信部により送信される信号に基づいて決定する送信信号決定ステップと、
前記送信信号決定ステップにおいて決定される信号を、前記第２送信部により送信する信号送信ステップと、
を含むことを特徴とする基地局装置制御方法。