JP2006287624A - 無線基地局、通信チャネル割当方法及び通信チャネル割当処理用プログラム - Google Patents

無線基地局、通信チャネル割当方法及び通信チャネル割当処理用プログラム Download PDF

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Abstract


【課題】 本発明は、製造コストを増大させないようにしつつ、既存の設備でもスプリアス成分を低減させることができる。
【解決手段】
本発明は、無線基地局110の周波数帯域310において2以上の周波数の通信チャネルを同時に使用する場合には、無線基地局210の周波数帯域320における所定周波数に対して干渉を与える干渉周波数が発生するか否か判定する判定部113と、判定部113により干渉周波数が発生すると判定された場合には、2以上の周波数の通信チャネルのいずれかを変更して割り当てる通信チャネル割当部114とを備えている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、他の無線基地局が使用する周波数帯域と近接する周波数帯域を使用する無線基地局、通信チャネル割当方法及び通信チャネル割当処理用プログラムに関する。
無線基地局では、複数の無線部が備えられており、それぞれの無線部が通信チャネルを同時に使用する場合には、一の無線部により用いられる通信チャネルに対応する周波数が他の無線部に漏洩するため、相互変調成分であるスプリアス成分が発生する。このスプリアス成分は、上記無線基地局が使用する周波数帯域外の成分として発生することがある。
この場合には、上記無線基地局により使用される周波数帯域と隣接する周波数帯域(以下では隣接周波数帯域と称する)を使用する他の無線基地局が存在する場合には、上記スプリアス成分が上記隣接周波数帯域に対して干渉を与えることがある。このため、従来から、上記無線基地局には、上記他の無線基地局が使用する隣接周波数帯域にスプリアス成分の放射を低減するための放射防止装置、又は放射防止部材が備えられている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−91943号公報
しかしながら、上記無線通信システムには、スプリアス成分の放射を低減するための専用の放射防止装置又は放射防止部材(例えばシールド部材など)が付加されなければならず、当該無線通信システムの製造コストの増大が余儀なくされていた。また、既存の無線基地局の設備に対しては上記放射防止装置、又は上記放射防止部材を付加し難く、上記隣接周波数帯域に干渉を与えるスプリアス成分を低減させることができないことがあった。
そこで、本発明は以上の点に鑑みて成されたものであり、製造コストを増大させないようにしつつ、既存の設備でもスプリアス成分を低減させることができる無線基地局、通信チャネル割当方法及び通信チャネル割当処理用プログラムを提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するために、他の無線基地局が使用する第1周波数帯域と近接する第2周波数帯域を使用する無線基地局であって、第2周波数帯域において2以上の周波数の通信チャネルを同時に使用する場合には、第1周波数帯域における所定周波数に対して干渉を与える干渉周波数が発生するか否か判定する判定部と、判定部により干渉周波数が発生すると判定された場合には、2以上の周波数の通信チャネルのいずれかを変更して割り当てる通信チャネル割当部とを備えることを特徴とする。
かかる本発明の特徴によれば、無線基地局は、他の無線基地局により使用される第1周波数帯域において干渉周波数が発生する場合には、2以上の周波数の通信チャネルのいずれかを変更して割り当てる。これにより、上記他の無線基地局により使用される第1周波数帯域において干渉周波数を発生させない2以上の通信チャネルをソフトウェア上で設定することができるため、上記干渉周波数を低減させるための専用の部材などが付加される必要がなくなり、製造コストを増大させないようにしつつ、既存の設備でも上記干渉周波数を低減させることができる。
上記発明においては、第1周波数帯域内の所定周波数の信号の受信レベルを検出する検出部が備えられており、判定部は、受信レベルが閾値を超えているときに、2以上の周波数の通信チャネルを同時に使用する場合には、干渉周波数が発生するか否か判定してもよい。
上記発明においては、通信チャネル割当部は、第2周波数帯域の利得の減衰量が所定量であるときの第2周波数帯域における特定周波数よりも干渉周波数が高い場合には、2以上の周波数の通信チャネルを、第2周波数帯域における特定周波数よりも遠い周波数の通信チャネルから順次割り当ててもよい。
本発明によれば、製造コストを増大させないようにしつつ、既存の設備でもスプリアス成分を低減させることができる。
(無線通信システムの構成)
本実施形態における無線通信システムについて図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態における第1無線通信システム100及び第2無線通信システム200を示す図である。
図1に示すように、第1無線通信システム100は、通信サービスを提供する無線基地局110と、無線基地局110により提供される通信サービスを利用する無線端末120とを備えている。また、第2無線通信システム200も同様に、通信サービスを提供する無線基地局210と、無線基地局210により提供される通信サービスを利用する無線端末220とを備えている。
本実施形態における第1無線通信システム100は、第1無線通信システム100が使用する周波数帯域(後述する図2に示す310)と近接する周波数帯域(後述する図2に示す320)を使用する第2無線通信システム200が存在する環境下で使用されるものとする。
前記無線基地局110は、無線部111a,111bと、周波数受信部112と、判定部113と、通信チャネル割当部114とを備えている。なお、無線部111aと無線部111bとは同一の構成であるため、無線部111aのみの構成を説明し、無線部111bの構成の説明については省略する。
前記無線部111aは、アンテナ111a−1と、搬送波発生部111a−2と、変調部111a−3と、アンプ111a−4と、BPF111a−5と、SW111a−6とを備えている。
アンテナ111a−1は、無線端末120により送信された信号を受信するものである。搬送波発生部111a−2は、通信チャネル割当部からの指示に応じた周波数の搬送波を発生するものである。変調部111a−3は、搬送波発生部111a−2により発生された搬送波で送信する信号を変調するものである。アンプ111a−4は、変調部111a−3により出力された信号を増幅するものである。
BPF111a−5は、アンプ111a−4により出力された信号のうち、特定の周波数帯域の信号を選択して出力するものである。SW111a−6は、無線端末120へ信号を送信するための送信系統である無線部111aと、第2無線通信システム200からの信号を受信するための受信系統である周波数受信部112,判定部113,通信チャネル割当部114とのいずれかに切替えるものである。
周波数受信部112は、第2無線通信システム200が使用する周波数帯域320(本実施形態ではアップリンク周波数帯域330(後述する図2参照))の周波数の信号を受信するものである。判定部113は、周波数受信部112により受信された信号の受信レベルが閾値を超えているか否か判定するものである。通信チャネル割当部114は、判定部113による判定結果に応じて、無線部111a,111bが使用する通信チャネルを割り当てるものである。
ここで、図2は、第1無線通信システム100及び第2無線通信システム200が使用する周波数帯域を示す図である。図2に示すように、第1無線通信システム100は、1.884.65MHz〜1919.45MHzの周波数帯域310を使用するものであり、パーソナルハンディホンシステム(Personal Handyphone System)を構成している。一方、第2無線通信システム200は、1919.70MHz〜1980MHzのアップリンク周波数帯域330と、2110MHz〜2170MHzのダウンリンク周波数帯域340とを含む周波数帯域320を使用するものであり、IMT−2000方式の通信システムを構成している。
このように第1無線通信システム100は、第2無線通信システム200が使用する周波数帯域320と近接する周波数帯域310を使用している。
したがって、第1無線通信システム100は、後述するように各無線部111a,111bに対応する各通信チャネルを同時に用いて通信を実行する場合には、各変調部111a−3,111b−3により相互変調されたスプリアス成分(干渉周波数)を発生してしまい、第2無線通信システム200の周波数帯域320(特に、アップリンク周波数帯域330)に干渉を与えることがある。
具体的には、図3に示すように、第1無線通信システム100における各無線部111a,111bが同時に使用する搬送波の周波数をf1,f2とすると、各無線部111a,111bにより相互変調されたスプリアス成分は、2f1−f2,2f2−f1となる。このスプリアス成分は、第2無線通信システム200が使用する周波数帯域320のうちアップリンク周波数帯域330に対して干渉を与えることとなる。
よって、本実施形態では、第1無線通信システム100における無線基地局110は、第2無線通信システム200が使用するアップリンク周波数帯域330に対して干渉を与えないような搬送波の周波数f1,f2のそれぞれに対応する通信チャネルを決定している。
例えば、判定部113は、第1無線通信システム100の周波数帯域310において2以上の周波数の通信チャネル(各無線部111a,111bのそれぞれに対応する通信チャネル)を同時に使用する場合には、第2無線通信システム200のアップリンク周波数帯域330における所定周波数に対して干渉を与えるスプリアス成分が発生するか否か判定する。通信チャネル割当部114は、判定部113によりスプリアス成分がアップリンク周波数帯域330に発生すると判定された場合には、各無線部111a,111bのそれぞれに対応する通信チャネルのいずれかを変更する。その一方で、通信チャネル割当部114は、判定部113によりスプリアス成分がアップリンク周波数帯域330に発生すると判定されない場合には、各無線部111a,111bのそれぞれに対応する通信チャネルを変更せずにそのままの通信チャネルを各無線部111a,111bに割り当てる。
又は、周波数受信部112は、第2無線通信システム200のアップリンク周波数帯域330内の所定周波数の信号の受信レベル(例えば、RSSI)を検出する。判定部113は、周波数受信部112により検出された受信レベルが閾値を超えているときに、各無線部111a,111bのそれぞれに対応する通信チャネルを同時に使用する場合には、スプリアス成分がアップリンク周波数帯域330に発生するか否か判定する。通信チャネル割当部114は、判定部113によりスプリアス成分がアップリンク周波数帯域330に発生すると判定された場合には、各無線部111a,111bのそれぞれに対応する通信チャネルのいずれかを変更する。その一方で、通信チャネル割当部114は、判定部113によりスプリアス成分がアップリンク周波数帯域330に発生すると判定されない場合には、各無線部111a,111bのそれぞれに対応する通信チャネルを変更せずにそのままの通信チャネルを各無線部111a,111bに割り当てる。
また、上記通信チャネル割当部114は、第1無線通信システム100の周波数帯域310の利得の減衰量が所定量(図2に示す−5dB)であるときの周波数帯域310における特定周波数(図2に示すachに対応する周波数)よりも、スプリアス成分の周波数が高い場合には、各無線部111a,111bのそれぞれに対応する通信チャネルをそのまま各無線部111a,111bに割り当てる。
なお、通信チャネル割当部114は、第1無線通信システム100の周波数帯域310の利得の減衰量が所定量(図2に示す−5dB)であるときの周波数帯域310における特定周波数(図2に示すachに対応する周波数)よりも、スプリアス成分の周波数が高い場合には、各無線部111a,111bのそれぞれに対応する通信チャネルを、第1無線通信システム100の周波数帯域310における特定周波数(図2に示すachに対応する周波数)よりも遠い周波数の通信チャネルから順次割り当てるのがより好ましい。
次に、無線基地局110が無線部111a,111bのそれぞれに対応する通信チャネルを割り当てる処理(通信チャネル割当方法)について説明する。図4は、無線基地局110が無線部111a,111bのそれぞれに対応する通信チャネルを割り当てる処理を示す図である。なお、無線基地局110の立ち上げなどが実行される際に、図4に示す処理が実行される。
図4に示すように、S101において、無線基地局110は、第2無線通信システム200が使用するアップリンク周波数帯域330内の所定周波数の信号の受信レベルを検出する。
S102において、無線基地局110は、検出した受信レベルが閾値を超えているか否か判定する。また、無線基地局110は、この判定がYESである場合にはS104の処理に移り、NOである場合にはS103の処理に移る。
S103において、無線基地局110は、通信チャネル割当部114により割り当てる通信チャネルの制限を行わない。S104において、無線基地局110は、通信チャネル割当部114により割り当てる通信チャネルの制限を行う。
次に、上記S104において通信チャネルが制限される際の処理について説明する。図5は、本実施形態において通信チャネルが制限される際の処理を示す図である。なお、無線基地局110が立ち上げられて、無線基地局110が無線端末120から通信チャネルの割当要求を受信した場合などに、図5に示す処理が実行される。
図5に示すように、S104−1において、無線基地局110は、無線端末120から通信チャネルの割当要求があるか否か確認する。S104−2において、無線基地局110は、この判定がYESである場合にはS104−3の処理に移り、NOである場合にはS104−1の処理に戻る。
S104−3において、無線基地局110は、無線部111a,111bで2以上の通信チャネルが同時に使用されるか否か確認する。また、無線基地局110は、NOである場合にはS104−4において、無線部111a,111bで2以上の通信チャネルが同時に使用されず、無線部111a,111bのいずれか一方に通信チャネルを割り当てる。この場合には、無線部111a,111bで2以上の通信チャネルが同時に使用されないため、第2無線通信システム200が使用するアップリンク周波数帯域330に対して干渉を与えるスプリアス成分が発生しないこととなる。
また、無線基地局110は、この判定がYESである場合にはS104−5の処理に移る。
S104−5において、無線基地局110は、無線部111a,111bで2以上の通信チャネルが用いられた際のスプリアス成分を算出する。本実施形態におけるスプリアス成分は、第2無線通信システム200のアップリンク周波数帯域330における周波数に対して干渉を与える周波数である。
ここで、無線部111aで使用される通信チャネルをx、無線部111bで使用される通信チャネルをy(但し、y>x)とする。この場合に、第2無線通信システム200のアップリンク周波数帯域330において発生するスプリアス成分に対応する通信チャネルsは下記式1となる。
s=2y−x …式1
S104−6において、無線基地局110は、上記式1よりスプリアス成分に対応する通信チャネルsが第2無線通信システム200のアップリンク周波数帯域330に対応する通信チャネルの幅に属するか否か判定する。
本実施形態では、第2無線通信システム200のアップリンク周波数帯域330(ここでは1919.70MHz〜1980MHz)に対応する通信チャネルの幅が83ch〜282chである。したがって、スプリアス成分に対応する通信チャネルsと、アップリンク周波数帯域330に対応する通信チャネル83ch〜282chとの関係は、上記式1の関係により、下記式2が成立する。なお、1919.70MHzに対応する通信チャネルは実際に存在しないが、本実施形態では便宜上、83chとして用いる。
83<s(=2y−x)<282 …式2
上記無線基地局110は、スプリアス成分に対応する通信チャネルsが上記式2の範囲内に属している場合には、スプリアス成分が第2無線通信システム200のアップリンク周波数帯域330に対して干渉を与えることとなる。このため、無線基地局110は、上記通信チャネルx,yのいずれか一方又は双方を変更してアップリンク周波数帯域330に対して干渉を与えないようにするためにS104−7の処理に移る。
一方、上記無線基地局110は、スプリアス成分に対応する通信チャネルsが上記式2の範囲内に属していない場合には、スプリアス成分が第2無線通信システム200のアップリンク周波数帯域330に対して干渉を与えないこととなるため、S104−4において、上記通信チャネルx,yをそのまま割り当てる。
S104−7において、無線基地局110は、下記式3により、第1無線通信システム100が使用する周波数帯域310のうちの特定周波数に対応する通信チャネルa(図2参照)よりも、スプリアス成分の周波数に対応する通信チャネルsが小さいか否か判定する。
a<s(=2y−x) …式3
ここで、図2に示すように、特定周波数に対応する通信チャネルaは、第1無線通信システム100が使用する周波数帯域310の利得の減衰量が所定量(ここでは−5dB)であるときの当該周波数帯域310の周波数に対応する通信チャネルである。
上記無線基地局110は、上記式3により、第1無線通信システム100が使用する周波数帯域310のうちの特定周波数に対応する通信チャネルaよりも、スプリアス成分の周波数に対応する通信チャネルsが大きい場合(上記式3の関係が成立している場合)には、スプリアス成分の電力値が小さく、通信チャネルsが使用されても通信チャネル83ch〜282chへの影響が少ない。
このため、S104−9において、無線基地局110は、上記通信チャネルaよりも遠い割当可能な複数の通信チャネル(上記通信チャネルx,yよりも低い通信チャネルが複数割当可能であればそれらの複数の通信チャネル)から順次上記通信チャネルx,yとして割り当てる。
一方、無線基地局110は、第1無線通信システム100が使用する周波数帯域310のうちの特定周波数に対応する通信チャネルaよりも、スプリアス成分の周波数に対応する通信チャネルsが大きくない場合(上記式3の関係が成立していない場合)には、スプリアス成分の電力値が大きく、通信チャネル83ch〜282chへの影響が大きい。
このため、S104−8において、無線基地局110は、無線部111a,111bの通信チャネルx,yの組合せを変更する。例えば、無線基地局110は、無線部111aに対応する通信チャネルxをそのままにして、無線部111bに対応する通信チャネルyを変更する。
(作用及び効果)
かかる本発明の特徴によれば、無線基地局210により使用されるアップリンク周波数帯域330においてスプリアス成分が発生する場合には、無線基地局110は、2以上の周波数の通信チャネルのいずれかを変更して割り当てる。これにより、無線基地局110が、無線基地局210により使用されるアップリンク周波数帯域330においてスプリアス成分を発生させない2以上の通信チャネルをソフトウェア上で設定することができるため、無線基地局110は、上記スプリアス成分を低減させるための専用の部材が付加される必要がなくなり、製造コストを増大させないようにしつつ、既存の設備でも上記スプリアス成分を低減させることができる。
また、無線基地局210により使用されるアップリンク周波数帯域330内の所定周波数の信号の受信レベルが閾値を超えていない場合、すなわち、無線基地局210によりアップリンク周波数帯域330内の所定周波数が使用されていない場合には、無線基地局110における2以上の通信チャネルにより発生するスプリアス成分がアップリンク周波数帯域330内の所定周波数に属しても、当該アップリンク周波数帯域330内の所定周波数が使用されていないため、上記2以上の通信チャネルを割り当てることができ、周波数利用効率を向上させることができる。
さらに、無線基地局110の周波数帯域310の利得の減衰量が所定量であるときの周波数帯域310における特定周波数(図2に示すachに対応する周波数)よりもスプリアス成分の周波数が高い場合には、無線基地局110における2以上の通信チャネルを、周波数帯域310における特定周波数よりも遠い周波数の通信チャネルから順次割り当てることにより、無線基地局110の周波数帯域310と無線基地局210のアップリンク周波数帯域330とが最も近接する周波数に上記スプリアス成分が発生しても、当該スプリアス成分の電力値が小さく、無線基地局210のアップリンク周波数帯域330に対する干渉の影響が少ないため、当該スプリアス成分を発生し得る2以上の通信チャネルを設定することができ、周波数利用効率をさらに向上させることができる。
なお、無線基地局110は、各無線部に対応する各通信チャネルにより無線基地局120のアップリンク周波数帯域330内にスプリアス成分が発生する場合には、予め設定されたテーブルを用いて、各無線部に対応する各通信チャネルの組合せを変更してもよい。
なお、通信チャネル割当処理用プログラムは、上記実施形態における無線基地局110の機能を実現し得る。例えば、通信チャネル割当処理用プログラムは、他の無線基地局が使用する第1周波数帯域と近接する第2周波数帯域を使用する無線基地局で動作するプログラムであって、第2周波数帯域において2以上の周波数の通信チャネルを同時に使用する場合には、第1周波数帯域における所定周波数に対して干渉を与える干渉周波数が発生するか否か判定する判定部と、判定部により干渉周波数が発生すると判定された場合には、2以上の周波数の通信チャネルのいずれかを変更して割り当てる通信チャネル割当部としての機能を有する。
なお、通信チャネル割当処理用プログラムは、記録媒体に記録されてもよい。この記録媒体は、ハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ICチップ、カセットテープなどが挙げられる。
以上、本発明の一例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、各部の具体的構成等は、適宜設計変更可能である。また、実施形態の構成及び各変更例の構成もそれぞれ組み合わせることが可能である。また、実施形態及び各変更例の作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、実施形態及び各変更例に記載されたものに限定されるものではない。
本実施形態における無線基地局の内部構成を示す図である。 本実施形態における無線基地局で使用する周波数帯域を示す図である。 本実施形態における無線基地局で発生するスプリアス成分を示す図である。 本実施形態における無線基地局の動作を示す図である。 本実施形態における通信チャネル割当処理を示す図である。
符号の説明
100…第1無線通信システム、110…無線基地局、112…周波数受信部、113…判定部、114…通信チャネル割当部、120…無線端末、200…第2無線通信システム、210…無線基地局、220…無線端末

Claims (9)

  1. 他の無線基地局が使用する第1周波数帯域と近接する第2周波数帯域を使用する無線基地局であって、
    前記第2周波数帯域において2以上の周波数の通信チャネルを同時に使用する場合には、前記第1周波数帯域における所定周波数に対して干渉を与える干渉周波数が発生するか否か判定する判定部と、
    前記判定部により前記干渉周波数が発生すると判定された場合には、前記2以上の周波数の通信チャネルのいずれかを変更して割り当てる通信チャネル割当部と
    を備えることを特徴とする無線基地局。
  2. 前記第1周波数帯域内の所定周波数の信号の受信レベルを検出する検出部を備えており、
    前記判定部は、前記受信レベルが閾値を超えているときに、前記2以上の周波数の通信チャネルを同時に使用する場合には、前記干渉周波数が発生するか否か判定することを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
  3. 前記通信チャネル割当部は、前記第2周波数帯域の利得の減衰量が所定量であるときの該第2周波数帯域における特定周波数よりも前記干渉周波数が高い場合には、前記2以上の周波数の通信チャネルを、前記第2周波数帯域における前記特定周波数よりも遠い周波数の通信チャネルから順次割り当てることを特徴とする請求項2に記載の無線基地局。
  4. 他の無線基地局が使用する第1周波数帯域と近接する第2周波数帯域を使用する無線基地局を用いた通信チャネル割当方法であって、
    前記第2周波数帯域において2以上の周波数の通信チャネルを同時に使用する場合には、前記第1周波数帯域における所定周波数に対して干渉を与える干渉周波数が発生するか否か判定する判定ステップと、
    前記干渉周波数が発生すると判定された場合には、前記2以上の周波数の通信チャネルのいずれかを変更して割り当てる割当ステップと
    を備えることを特徴とする通信チャネル割当方法。
  5. 前記第1周波数帯域内の所定周波数の信号の受信レベルを検出するステップを備えており、
    前記判定ステップでは、前記受信レベルが閾値を超えているときに、前記2以上の周波数の通信チャネルを同時に使用する場合には、前記干渉周波数が発生するか否か判定することを特徴とする請求項4に記載の通信チャネル割当方法。
  6. 前記割当ステップでは、前記第2周波数帯域の利得の減衰量が所定量であるときの該第2周波数帯域における特定周波数よりも前記干渉周波数が高い場合には、前記2以上の周波数の通信チャネルを、前記第2周波数帯域における前記特定周波数よりも遠い周波数の通信チャネルから順次割り当てることを特徴とする請求項5に記載の通信チャネル割当方法。
  7. 他の無線基地局が使用する第1周波数帯域と近接する第2周波数帯域を使用する無線基地局で動作する通信チャネル割当処理用プログラムであって、
    コンピュータを、
    前記第2周波数帯域において2以上の周波数の通信チャネルを同時に使用する場合には、前記第1周波数帯域における所定周波数に対して干渉を与える干渉周波数が発生するか否か判定する判定部と、
    前記判定部により前記干渉周波数が発生すると判定された場合には、前記2以上の周波数の通信チャネルのいずれかを変更して割り当てる通信チャネル割当部として機能させることを特徴とする通信チャネル割当処理用プログラム。
  8. 前記第1周波数帯域内の所定周波数の信号の受信レベルを検出する検出部を備えており、
    前記判定部は、前記受信レベルが閾値を超えているときに、前記2以上の周波数の通信チャネルを同時に使用する場合には、前記干渉周波数が発生するか否か判定することを特徴とする請求項7に記載の通信チャネル割当処理用プログラム。
  9. 前記通信チャネル割当部は、前記第2周波数帯域の利得の減衰量が所定量であるときの該第2周波数帯域における特定周波数よりも前記干渉周波数が高い場合には、前記2以上の周波数の通信チャネルを、前記第2周波数帯域における前記特定周波数よりも遠い周波数の通信チャネルから順次割り当てることを特徴とする請求項8に記載の通信チャネル割当処理用プログラム。
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