JP2006319757A - 基地局および検出処理割り当て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＡＣＨプリアンブル検出とＤＣＨパス検出とを共通回路で実現する基地局を得ること。
【解決手段】本発明にかかる基地局は、移動機とともに無線通信システムを構成し、当該移動機が送信するＲＡＣＨプリアンブルを検出するＲＡＣＨプリアンブル検出処理およびＤＣＨパスを検出するＤＣＨパス検出処理を実行する基地局であって、たとえば、ＤＭＦ選択処理部（１１）が、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理とを時分割に切り替えるための制御を行い、復調部（１５）が、ＤＭＦ選択処理部（１１）による切り替え制御に応じてＲＡＣＨプリアンブル検出処理およびＤＣＨパス検出処理を時分割に切り替える処理を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、３ＧＰＰ規格により規定された無線通信システムにおいて使用可能な基地局に関するものであり、特に、移動機から送信されるＲＡＣＨ（Random Access CHannel）プリアンブルを検出する基地局に関するものである。

従来、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおいて、移動機は、下記非特許文献１および２に記載されているように、基地局に対して通信を行うにあたりＲＡＣＨプリアンブルを送信する。このとき、移動機は、上記ＲＡＣＨプリアンブルを、指定されたサブチャネル番号により一意に決まるアクセススロットとコードで送信する。

一方、基地局は、全てのサブチャネル番号に対応したタイミングとコードで、自局のセル内に存在する移動機から送られてくるＲＡＣＨプリアンブルを検出する。なお、下記非特許文献１および２では、サブチャネル番号として０〜１１が規定されている。

また、移動機は、上記ＲＡＣＨプリアンブルを、指定されたサブチャネル番号に対応したタイミングで１２アクセススロット毎に基地局に対して送信可能である。たとえば、移動機は、指定されたサブチャネル番号に対応したタイミングで送信したＲＡＣＨプリアンブルを基地局が誤検出した場合、サブチャネル番号によって決められた周期（１２アクセススロット後）でＲＡＣＨプリアンブルを再送する。

また、基地局は、通信中に移動機から送信されるＤＣＨ（個別チャネル：Dedicated CHannel）のパイロットシンボルの受信レベルから遅延プロファイルを生成し、当該プロファイルに基づいて定期的にパス検出を行っている。

Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式 立川敬二 監修 丸善 ３ＧＰＰ ＴＳ ２５．２１１

しかしながら、上記従来の技術によれば、基地局は、指定したサブチャネル番号に対応したスロットタイミングにおいて、常にＲＡＣＨプリアンブルを検出するためのサーチ処理を行う必要がある。さらに、基地局は、通信中の全ての移動機に対するＤＣＨパス検出処理を定期的に行う必要がある。そのため、基地局は、ＲＡＣＨプリアンブル検出およびＤＣＨパス検出を行うために同様の回路を複数含んだ構成となり、回路の構成が複雑になる、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＲＡＣＨプリアンブル検出とＤＣＨパス検出とを共通回路で実現する基地局を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる基地局は、移動機とともに無線通信システムを構成し、当該移動機が送信するＲＡＣＨプリアンブルを検出する処理（ＲＡＣＨプリアンブル検出処理）およびＤＣＨパスを検出する処理（ＤＣＨパス検出処理）を実行する基地局であって、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理とを時分割に切り替えるための制御を行う切り替え手段（後述する実施の形態のＤＭＦ選択処理部１１に相当）と、前記切り替え手段による切り替え制御に応じて前記ＲＡＣＨプリアンブル検出処理およびＤＣＨパス検出処理を時分割に切り替える処理を行い、当該各検出処理を共通回路で実行する検出手段（復調部１５に相当）と、を備え、移動機に対して通知するサブチャネル番号を制限し、移動機がＲＡＣＨにより通信を行う期間を制限することによって、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理とを時分割に実行することを特徴とする。

この発明によれば、基地局が、サブチャネル番号を制限することにより移動機がランダムアクセス可能な期間（ＲＡＣＨによる通信期間）を制限し、当該ＲＡＣＨによる通信期間以外の期間においてはＤＣＨパスを検出することとした。すなわち、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理とを時分割に切り替えて行うこととした。これにより、上記２つの検出処理を共通回路で実現することができ、ひいては、回路構成の単純化、装置のコスト削減および小型化を実現することができる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる基地局の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる基地局の実施の形態１の構成例を示す図である。この基地局は、逆拡散符号生成部１０，ＤＭＦ選択処理部１１，ディジタルマッチトフィルタ１２，遅延プロファイル生成部１３，パス検出処理部１４を有する。また、逆拡散符号生成部１０，ディジタルマッチトフィルタ１２，遅延プロファイル生成部１３，パス検出処理部１４で復調部１５を構成する。

また、図１において、逆拡散符号生成部１０は、受信信号に対して復調処理を行うための逆拡散符号を生成する。ＤＭＦ選択処理部１１は、生成すべきコードを逆拡散符号生成部１０に対して指示することによって、復調部１５の処理、すなわち、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理とを切り替える。ディジタルマッチトフィルタ１２は、逆拡散符号生成部１０において生成された逆拡散符号に基づいて受信信号の逆拡散処理を行う。遅延プロファイル生成部１３は、ディジタルマッチトフィルタ１２により逆拡散処理された信号に基づいて遅延プロファイルを生成する。パス検出処理部１４は、遅延プロファイル生成部１３において生成された遅延プロファイルに基づいて受信信号を解析し、最も受信レベルの高いものをパスとして検出する。

なお、移動機が基地局に対してＲＡＣＨにより通信を行うことが可能なタイミングは、基地局が指示するサブチャネル番号によって一意に決まるため、本実施の形態の基地局においては、移動機に指示するサブチャネル番号を制限することにより、移動機がＲＡＣＨにより通信を行う期間を制限する。すなわち、本実施の形態の基地局は、上記ＲＡＣＨプリアンブルの検出を行う必要がある期間を自律的に決定し、ＤＣＨパス検出処理とＲＡＣＨプリアンブル検出処理とを時分割に切り替えて行う。

つづいて、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理とを時分割に行う場合の制御を、図面に従って詳細に説明する。図２は、当該制御のフローを示す図である。本実施の形態の基地局において、まず、ＤＭＦ選択処理部１１は、移動機に対して通知したサブチャネル番号に対応したＲＡＣＨプリアンブル検出タイミング情報を事前に取得する（ステップＳ１）。そして、ＤＭＦ選択処理部１１は、上記ＲＡＣＨプリアンブル検出タイミング情報に基づいて、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理を実行するタイミング（アクセススロット）であるかどうかを判断する（ステップＳ２）。

たとえば、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理を実行するタイミングであると判断した場合（ステップＳ２，Ｙｅｓ）、本実施の形態の基地局において、復調部１５は、ＤＭＦ選択処理部１１の指示によりＲＡＣＨプリアンブル検出処理を実行する（ステップＳ３）。一方、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理を実行するタイミングではないと判断した場合（ステップＳ２，Ｎｏ）、ＤＭＦ選択処理部１１は、ＤＣＨパス検出処理に切り替え（ステップＳ４）、その後、復調部１５は、ＤＣＨパス検出処理を実行する（ステップＳ５）。以降、基地局は、上記ステップＳ２〜Ｓ５の処理を繰り返し実行する。

なお、上記ＲＡＣＨプリアンブル検出処理からＤＣＨパス検出処理への切り替えは、上記ＤＭＦ選択処理部１１から逆拡散符号生成部１０へのＤＣＨパス検出のためのコード生成指示により行う。また、ＤＣＨパス検出処理からＲＡＣＨプリアンブル検出処理へ切り替える場合も同様に、ＤＭＦ選択処理部１１から逆拡散符号生成部１０へのＲＡＣＨプリアンブル検出のためのコード生成指示により行う。

また、図３および図４は、上記ＲＡＣＨプリアンブル検出処理と上記ＤＣＨパス検出処理との割り当てタイミングを示す図である。詳細には、図３は、ＲＡＣＨプリアンブル検出タイミングが２スロットにまたがった場合のタイミングの例を、図４は、ＲＡＣＨプリアンブル検出タイミングが３スロットにまたがった場合のタイミングの例を、それぞれ表している。なお、図中の「Ｒ」は「ＲＡＣＨ」、「Ｄ」は「ＤＣＨ」を示している。すなわち、図３および図４において、「Ｒ」が付与された（斜線部参照）スロットが、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理に割り当てられ、その他の「Ｄ」が付与されたスロットが、ＤＣＨパス検出処理に割り当てられている。

このように、本実施の形態においては、基地局セル内にある移動機に割り当てるサブチャネル番号を制限することにより、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理とを時分割に切り替えて行うこととした。これにより、共通の回路で複数の処理を行うことが可能となり、効率的なハードウエア構成を実現することができる。

実施の形態２．
つづいて、実施の形態２の動作について説明する。なお、本実施の形態の基地局の構成は、前述した実施の形態１の図１と同様である。ここでは、特に、前述した実施の形態１と異なるＤＭＦ選択処理部１１の処理について説明する。

本実施の形態においては、ＤＣＨパス検出処理を行うにあたり、当該パス検出処理を基地局が収容するすべてのユーザ（移動機）に対して時分割に行う。すなわち、基地局は、上記ＤＣＨパスを検出するためのタイミング（アクセススロット）を、自局に収容可能な最大数の移動機に対して規定の期間単位に順に割り当てて、ＤＣＨパス検出処理を行う。ここで、基地局は、実際にリソースを割り当てられている（通信中の）移動機のためのＤＣＨパス検出タイミングの期間でのみＤＣＨパス検出処理を行い、それ以外の移動機のためのＤＣＨパス検出タイミングの期間では、ＤＣＨパス検出処理を行わない。

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。本実施の形態においては、上記実施の形態１と同様に、ＤＭＦ選択処理部１１が、ＲＡＣＨプリアンブル検出タイミング情報を事前に取得する（ステップＳ１１）。そして、ＤＭＦ選択処理部１１は、上記ＲＡＣＨプリアンブル検出タイミング情報に基づいて、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理を実行するタイミング（アクセススロット）であるかどうかを判断する（ステップＳ１２）。たとえば、ＤＭＦ選択処理部１１がＲＡＣＨプリアンブル検出処理を実行するタイミングであると判断した場合（ステップＳ１２，Ｙｅｓ）、復調部１５は、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理を行う（ステップＳ１３）。

これに対して、上記ステップＳ１２において、ＤＭＦ選択処理部１１がＲＡＣＨプリアンブル検出処理を実行するタイミングではないと判断した場合（ステップＳ１２，Ｎｏ）、ＤＭＦ選択処理部１１は、同一の移動機に対するＤＣＨパス検出処理を規定の回数（本実施の形態では「ｓ回」とする）にわたって連続で行ったかどうかを判定し（ステップＳ１４）、判定結果が規定回数未満の場合（ステップＳ１４，Ｎｏ）、当該移動機がリソースを割り当てられているかどうかを判定する（ステップＳ１５）。たとえば、上記ステップＳ１５による判定の結果、上記移動機がリソースを割り当てられている場合（ステップＳ１５，Ｙｅｓ）、復調部１５は、ＤＣＨパス検出処理を行い（ステップＳ１６）、その後、ＤＭＦ選択処理部１１は、パス検出カウンタをインクリメントする（ステップＳ１７）。一方、上記移動機がリソースを割り当てられていない場合（ステップＳ１５，Ｎｏ）は、復調部１５による処理を実行せずに、ＤＭＦ選択処理部１１がパス検出カウンタをインクリメントする（ステップＳ１７）。以降、基地局は、同一の移動機に対するＤＣＨパス検出処理をｓ回にわたって連続で行うまで（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、上記ステップＳ１２，Ｎｏ、Ｓ１４，Ｎｏ、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７の処理を繰り返し実行する。

また、上記ステップＳ１４において、判定結果が規定回数である場合（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、ＤＭＦ選択処理部１１は、ＤＣＨパス検出の対象となる移動機の切り替え処理を実行し（ステップＳ１８）、その後、パス検出カウンタのクリア処理（ステップＳ１９）を実行する。以降、基地局は、同一の移動機に対するＤＣＨパス検出処理をｓ回にわたって連続で行うまで（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、上記ステップＳ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１２，Ｎｏ、Ｓ１４，Ｎｏの処理を繰り返し実行し、さらに、ＤＣＨパス検出対象の移動機を切り替えながら、ステップＳ１２〜Ｓ１９の処理を繰り返し実行する。

また、図６および図７は、上記ＲＡＣＨプリアンブル検出処理と上記ＤＣＨパス検出処理との割り当てタイミングを示す図である。詳細には、図６は、ＲＡＣＨプリアンブル検出タイミングが２スロットにまたがった場合のタイミングの例を、図７は、ＲＡＣＨプリアンブル検出タイミングが３スロットにまたがった場合のタイミングの例を、それぞれ表している。なお、図中の「Ｒ」は「ＲＡＣＨ」、「Ｄ０、Ｄ１、Ｄ２、…」の「Ｄ」は「ＤＣＨ」、数字は移動機の番号を示している。また、前述した実施の形態１と同様に、「Ｒ」が付与された（斜線部参照）スロットがＲＡＣＨプリアンブル検出処理に割り当てられ、その他のスロットがＤＣＨパス検出処理に割り当てられる。

なお、本実施の形態では、ＤＣＨパス検出の対象の移動機に対して規定回数にわたって連続でＤＣＨパス検出のためのスロットを割り当てることとした。そのため、上記規定回数とＲＡＣＨプリアンブル検出周期との関係により、規定回数にわたって連続でＤＣＨパス検出のためのスロットが割り当てることができず、余剰なスロットが発生する場合がある。この場合の余剰スロットにおいてはＤＣＨパス検出を行わない。たとえば、ＲＡＣＨプリアンブルが３スロットにまたがっている場合（図７の場合に相当）のＲＡＣＨプリアンブルの検出周期（間隔）は、２１スロットとなる。ここで、ＤＣＨパス検出のための規定回数が２の場合、当該ＤＣＨパス検出周期の最後の１スロットは余剰スロットとなり、このスロットではＤＣＨパス検出処理を行わない。

このように、本実施の形態においては、セル内にある移動機に割り当てるサブチャネル番号を制限するシステムにおいて、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理とを時分割に切り替えて行い、さらに、ＤＣＨパス検出のためのスロットを、基地局に収容可能なすべての移動機に対して順に割り当てることとした。これにより、すべての移動機に対して均等にＤＣＨパス検出のためのスロットを割り当てることができる。

実施の形態３．
つづいて、実施の形態３の動作について説明する。なお、本実施の形態の基地局の構成は、前述した実施の形態１の図１と同様である。ここでは、特に、前述した実施の形態１と異なるＤＭＦ選択処理部１１の処理について説明する。

本実施の形態においては、基地局が、実際にリソースを割り当てている（通信中の）すべての移動機に対して時分割にＤＣＨパス検出処理を行う。すなわち、基地局は、通信中のすべての移動機に対して、ＤＣＨパスを検出するためのタイミング（アクセススロット）を規定時間単位（規定スロット毎）に順に割り当てて、ＤＣＨパス検出処理を行う。

図８は、本実施の形態における処理のフローを示す図である。なお、本実施の形態においては、前述した実施の形態２と同様の処理についてはその説明を省略する。

たとえば、上記ステップＳ１４において、ＤＭＦ選択処理部１１が同一の移動機に対するＤＣＨパス検出処理を規定の回数（ｓ回）にわたって連続で行っていないと判定した場合（ステップＳ１４，Ｎｏ）、復調部１５は、当該移動機に対するＤＣＨパス検出処理を行い（ステップＳ１６）、ＤＭＦ選択処理部１１は、パス検出カウンタをインクリメントする（ステップＳ１７）。以降、基地局は、当該移動機に対するＤＣＨパス検出処理をｓ回にわたって連続で行うまで（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、上記ステップＳ１２，Ｎｏ、Ｓ１４，Ｎｏ、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７の処理を繰り返し実行する。

一方で、ＤＭＦ選択処理部１１は、上記ステップＳ１４において、同一の移動機に対するＤＣＨパス検出処理を規定の回数（ｓ回）にわたって連続で行ったと判定した場合（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、リソースを割り当てているすべての移動機に対してＤＣＨパス検出処理を行ったかどうかを判定する。すなわち、ここでは、リソース割り当て移動機カウンタが規定回数（通信中の移動機の数：本実施の形態では「Ｍ」とする）に達したかどうかを判定する（ステップＳ３１）。そして、判定結果が規定回数未満の場合は（ステップＳ３１，Ｎｏ）、リソース割り当て移動機カウンタをインクリメントし（ステップＳ３２）、当該判定結果が規定回数に達している場合は（ステップＳ３１，Ｙｅｓ）、リソース割り当て移動機カウンタをクリアする（ステップＳ３３）。その後、ＤＭＦ選択処理部１１は、リソース割り当て移動機カウンタの値に基づいてＤＣＨパス検出の対象の移動機を切り替えて（ステップＳ３４）、パス検出カウンタをクリアする（ステップＳ３５）。以降、基地局は、切り替え後の移動機に対するＤＣＨパス検出処理をｓ回にわたって連続で行うまで（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、上記ステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１２，Ｎｏ、Ｓ１４，Ｎｏの処理を繰り返し実行し、さらに、ＤＣＨパス検出対象の移動機を切り替えながら、ステップＳ１２〜Ｓ１７およびＳ３１〜Ｓ３５の処理を繰り返し実行する。

なお、本実施の形態においては、ＤＣＨパス検出の対象の移動機に対して規定回数にわたって連続でＤＣＨパス検出のためのスロットを割り当てることとした。そのため、前述した実施の形態２と同様に余剰なスロットが発生する場合がある。この場合、前述した実施の形態２と同様に、余剰スロットにおいてはＤＣＨパス検出を行わない。

このように、本実施の形態においては、セル内にある移動機に割り当てるサブチャネル番号を制限するシステムにおいて、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理とを時分割に切り替えて行い、さらに、ＤＣＨパス検出のためのスロットを基地局と通信中の（通信リソースが割り当てられている）移動機にのみ均等に割り当てることとした。これにより、効率的にＤＣＨパスを検出することができる。

以上のように、本発明にかかる基地局は、３ＧＰＰ規格により規定された無線通信システムに有用であり、特に、ＲＡＣＨプリアンブルおよびＤＣＨパスを検出する機能を備えた基地局に適している。

本発明にかかる基地局の構成例を示す図である。 本発明にかかる基地局の動作（実施の形態１）を示すフローチャートである。 実施の形態１のＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理との割当てタイミングを示す図である。 実施の形態１のＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理との割当てタイミングを示す図である。 本発明にかかる基地局の動作（実施の形態２）を示すフローチャートである。 実施の形態２のＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理との割当てタイミングを示す図である。 実施の形態２のＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理との割当てタイミングを示す図である。 本発明にかかる基地局の動作（実施の形態３）を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 逆拡散符号生成部
１１ ＤＭＦ選択処理部
１２ ディジタルマッチトフィルタ
１３ 遅延プロファイル生成部
１４ パス検出処理部
１５ 復調部

Claims (6)

1. 移動機とともに無線通信システムを構成し、当該移動機が送信するＲＡＣＨ（Random Access CHannel）プリアンブルを検出する処理（ＲＡＣＨプリアンブル検出処理）およびＤＣＨ（Dedicated CHannel）パスを検出する処理（ＤＣＨパス検出処理）を実行する基地局において、
   ＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理とを時分割に切り替えるための制御を行う切り替え手段と、
   前記切り替え手段による切り替え制御に応じてＲＡＣＨプリアンブル検出処理およびＤＣＨパス検出処理を時分割に切り替える処理を行い、当該各検出処理を共通回路で実行する検出手段と、
   を備え、
   移動機に対して通知するサブチャネル番号を制限し、移動機がＲＡＣＨにより通信を行う期間を制限することによって、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理とを時分割に実行することを特徴とする基地局。
2. 前記切り替え手段は、さらに、前記ＤＣＨパス検出処理を実行するための期間を、一定時間単位に、自局が収容する全移動機に対して順に割り当て、
   前記検出手段は、前記全移動機中における通信中の移動機からのＤＣＨパスを検出することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
3. 前記切り替え手段は、さらに、前記ＤＣＨパス検出処理を実行するための期間を、一定時間単位に、通信中の移動機に対して順に割り当て、
   前記検出手段は、前記通信中の移動機からのＤＣＨパスを検出することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
4. 移動機が送信するＲＡＣＨ（Random Access CHannel）プリアンブルを検出する処理（ＲＡＣＨプリアンブル検出処理）およびＤＣＨ（Dedicated CHannel）パスを検出する処理（ＤＣＨパス検出処理）を実行する基地局における検出処理割り当て方法であって、
   移動機に通知したサブチャネル番号に対応したＲＡＣＨプリアンブル検出タイミング情報を事前に取得するステップと、
   前記ＲＡＣＨプリアンブル検出タイミング情報に基づいてＲＡＣＨプリアンブル検出処理を行うかＤＣＨパス検出処理を行うかを判断する検出処理判断ステップと、
   を含み、
   移動機に対して通知するサブチャネル番号を制限し、移動機がＲＡＣＨにより通信を行う期間を制限することによって、ＲＡＣＨプリアンブル検出処理とＤＣＨパス検出処理とを時分割に実行することを特徴とする検出処理割り当て方法。
5. 前記ＤＣＨパス検出処理を実行するための期間を、一定時間単位に、自局が収容する全移動機に対して順に割り当て、さらに、通信中の移動機からのＤＣＨパスを検出することを特徴とする請求項４に記載の検出処理割り当て方法。
6. 前記ＤＣＨパス検出処理を実行するための期間を、一定時間単位に、通信中の移動機に対して順に割り当てることを特徴とする請求項４に記載の検出処理割り当て方法。

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