JP2007036893A - 無線通信方法、無線端末、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の無線基地局からの信号が混信した場合に、各信号を適切に分離して処理できるようにする。
【解決手段】共通制御チャンネルの信号として、隣接または近接した２つの無線基地局からの信号Ｓａ，Ｓｂからなる受信信号（Ｓａ＋Ｓｂ）を受け、先ず、この受信信号の中から信号強度が強い信号Ｓａが選択・復調され、この信号Ｓａが、バッファ３８および変調波再生部３９によって信号除去部３４にフィードバックされ、信号除去部３４において、バッファ３３からの受信信号（Ｓａ＋Ｓｂ）からフィードバックされた信号Ｓａが除去され、信号Ｓｂが選択・復調される。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の無線基地局から受信した信号を処理するための無線通信方法、無線端末、プログラムに関する。

携帯電話機などの無線端末を利用した無線通信システムにおいて、無線基地局は、サービス容量を充実させるために、互いに近接した場所に設置され、システム内の各無線端末は、無線基地局が送出する共通制御チャンネルの信号に基づいて通信を行う。
したがって、無線端末は、自身が通信する無線基地局からの共通制御チャンネルの信号だけではなく、隣接または近接した他の無線基地局からの共通制御チャンネルの信号も受信することになるため、両者を分離させる必要があるが、この共通制御チャンネルはランダムアクセスであるため、周波数分割、コード分割の手法を適用することができない。
また、無線端末が、共通制御チャンネルの空き状況を測定し、その結果に基づいて共通制御チャンネルを使用する方法が想定されるが、無線基地局から離れた場所での測定は、チャンネル上の信号強度が微弱になるために、高い測定精度が得られにくい。
このように、無線端末では、近接した２つの無線基地局から受信する共通制御チャンネルの干渉が発生する。

共通制御チャンネルの干渉が発生したときには、たとえば下記特許文献１，２に開示された技術では、概ね以下のように干渉を除去する。
すなわち、無線端末が、通信対象である無線基地局Ａから共通制御チャンネルの信号Ｓ０を受信している間に、他の無線基地局Ｂからの共通制御チャンネルの信号Ｓ１による干渉を受けたとすると、合成した信号（Ｓ０＋Ｓ１）から、多重信号の大きさの判定を行うことで最大強度の信号Ｓ０を選択し、復調を行う。

特開２００２−１６５１１号公報 特開２００２−３５３８２４号公報

ところで、無線端末の通信を干渉する、無線基地局Ｂからの信号Ｓ１は、無線端末のハンドオーバーのタイミング等を計画する際に有益な情報となるため、個別に抽出したいという要望がある。
しかしながら、上述した干渉除去方法では、干渉信号である信号Ｓ１を除去してしまうため、信号Ｓ１を復調することができない。また、信号Ｓ１を個別に受信できるようにするために、無線基地局Ｂからの共通制御チャンネルについて、無線基地局Ａからの共通制御チャンネルと重ならないタイミングで通信を行うようにすると、共通制御チャンネルの伝送容量が大幅に減少し、収容できる通信量が少なくなるという問題が生ずる。

本発明は、上述した観点に鑑みてなされてものであって、その目的は、複数の無線基地局からの信号が混信した場合に、各信号を適切に分離して処理できるようにした無線通信方法、無線端末、プログラムを提供することにある。

上記課題を克服するため、本発明の第１の観点は、第１の基地局からの第１の信号と、第２の基地局からの第２の信号とを含む受信信号を保持する第１の信号保持ステップと、前記第１の信号および前記第２の信号のうち、信号強度が大きいいずれかの信号を抽出する第１の信号抽出ステップと、前記第１の信号抽出ステップで抽出された信号を復調して保持する第２の信号保持ステップと、前記第２の信号保持ステップで保持された信号を変調して変調信号を生成する変調信号生成ステップと、前記第１の保持ステップで保持された前記受信信号から、前記変調信号生成ステップで生成された信号を除去して、前記第１の信号抽出ステップで抽出されなかった信号を抽出する第２の信号抽出ステップと、前記第１の信号抽出ステップで抽出された信号と前記第２の信号抽出ステップで抽出された信号とを用いて制御する制御ステップと、を備えた無線通信方法である。

好適には、前記制御ステップにおいて、前記第１の信号抽出ステップで抽出された信号と前記第２の信号抽出ステップで抽出された信号とに基づいて、ハンドオーバー処理を実行するように制御する。

好適には、前記第２の信号抽出ステップにおいて、前記第１の信号保持ステップで保持された前記受信信号の取り出しタイミングと、前記第２の信号保持ステップで保持された信号の取り出しタイミングとを同期させる。

上記課題を克服するため、本発明の第２の観点は、第１の基地局からの第１の信号と、第２の基地局からの第２の信号とを含む受信信号を保持する第１の信号保持手段と、前記第１の信号および前記第２の信号のうち、信号強度が大きいいずれかの信号を抽出する第１の信号抽出手段と、前記第１の信号抽出手段によって抽出された信号を保持する第２の信号保持手段と、前記第２の信号保持手段によって保持された信号を変調して変調信号を生成する変調信号生成手段と、前記第１の保持手段によって保持された前記受信信号から、前記変調信号生成手段によって生成された信号を除去して、前記第１の信号抽出手段によって抽出されなかった信号を抽出する第２の信号抽出手段と、前記第１の信号抽出手段によって抽出された信号と前記第２の信号抽出手段によって抽出された信号とを用いて制御する制御手段と、を備えた無線端末である。

上記課題を克服するため、本発明の第３の観点は、コンピュータに実行させるプログラムであって、第１の基地局からの第１の信号と、第２の基地局からの第２の信号とを含む受信信号を保持する第１の信号保持手順と、前記第１の信号および前記第２の信号のうち、信号強度が大きいいずれかの信号を抽出する第１の信号抽出手順と、前記第１の信号抽出手順で抽出された信号を復調して保持する第２の信号保持手順と、前記第２の信号保持手順で保持された信号を変調して変調信号を生成する変調信号生成手順と、前記第１の保持手順で保持された前記受信信号から、前記変調信号生成手順で生成された信号を除去して、前記第１の信号抽出手順で抽出されなかった信号を抽出する第２の信号抽出手順と、前記第１の信号抽出手順で抽出された信号と前記第２の信号抽出手順で抽出された信号とを用いて制御する制御手順と、を備えたプログラムである。

本発明によれば、複数の無線基地局からの信号が混信した場合に、各信号を適切に分離して処理できる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。
図１は、実施形態に係る無線端末に複数の無線基地局から信号が送信される状態を示す図である。
図１に示すように、実施形態に係る無線端末３０は、互いに隣接または近接した２つの無線基地局１０，２０から共通制御チャンネルの信号Ｓａ，Ｓｂ（以下、単に信号Ｓａ，Ｓｂと称する）を受信する。
通常、携帯電話機などの無線端末では、このような複数の無線基地局からの共通制御チャンネルの信号が干渉（混信）した場合に、最も信号強度の大きい信号を選択して抽出すれば、その信号を送信する無線基地局と通信ができるが、信号強度が小さく選択されなかった信号を抽出することができれば、基地局を越えて移動した場合のハンドオーバーの処理が計画しやすい。
かかる観点から、本実施形態に係る無線端末３０では、通信対象の無線基地局からの信号のみならず、干渉を発生させている他の無線基地局からの信号をも抽出することを目的として構成されている。

図１において、無線端末３０は、位置登録の結果、最も大きい信号強度の信号（Ｓａ）を受信した無線基地局１０と通信を行っているとする。隣接または近接した無線基地局２０から受信する信号（Ｓｂ）は、信号Ｓａと比較すると信号強度が小さいが、信号Ｓａと同時に受信される。

次に、無線端末３０の構成について、図２に関連付けて説明する。
図２は、実施形態に係る無線端末の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、実施形態に係る無線端末３０は、送受信アンテナ３１、無線通信部３２、バッファ３３、信号除去部３４、信号選択部３５、復調部３６、上位情報処理部３７、バッファ３８、変調波再生部３９、制御部４０を備える。
無線端末３０において、制御部４０は、マイクロコントローラを主体として構成され、制御部４０以外の各部は、制御部４０によるタイミング制御信号に基づいて動作する。

なお、本実施形態において、バッファ３３は、本発明の第１の保持手段の一実施形態である。
信号選択部３５は、本発明の第１の抽出手段の一実施形態である。
バッファ３８は、本発明の第２の保持手段の一実施形態である。
信号除去部３４および信号選択部３５は、本発明の第２の抽出手段の一実施形態である。

無線通信部３２は、２つの信号Ｓａ，Ｓｂが重なり合った信号（受信信号）を送受信アンテナ３１を介して受信する。
バッファ３３は、受信信号（Ｓａ＋Ｓｂ）を一時的に保持した後、制御部４０からの制御信号に応じて、信号Ｓ３３として出力する。
信号除去部３４は、制御部４０による制御の下、バッファ３３から供給される信号Ｓ３３から、変調波再生部３９により再生出力される信号Ｓ３９を除去し（引き）、信号Ｓ３４を出力する。
信号選択部３５と復調部３６は、制御部４０による制御の下で互いに協調して信号の復調を行う。すなわち、信号除去部３４の出力信号Ｓ３４の中から信号強度が最大の信号を選択（抽出）して復調し、復調信号Ｓ３６を出力する。
上位情報処理部３７は、復調部３６による復調信号Ｓ３６を受け、上位のアプリケーションに応じた所定の処理を行う。

復調信号Ｓ３６はバッファ３８に対しても供給され、そこで一時的に保持された後、制御部４０からの制御信号に応じて、信号Ｓ３８として出力される。
変調波再生部３９は、復調信号である信号Ｓ３８を変調し、変調波信号Ｓ３９を生成して信号除去部３４に供給する。

上述した構成において、無線端末３０では、無線基地局１０からの信号Ｓａと無線基地局２０からの信号Ｓｂとからなる受信信号（Ｓａ＋Ｓｂ）を受け、先ず、この受信信号の中から信号強度が強い信号Ｓａを選択・復調して、上位情報処理部３７で処理するとともに、この信号Ｓａが、バッファ３８および変調波再生部３９によって信号除去部３４にフィードバックされる。そして、信号除去部３４では、バッファ３３からの受信信号（Ｓａ＋Ｓｂ）からフィードバックされた信号Ｓａが除去されて、信号選択部３５および復調部３６において信号Ｓｂが選択・復調される。

なお、信号除去部３４では、制御部４０による制御の下、バッファ３３に保持された信号を取り込むタイミングと、バッファ３８に保持された信号を取り出し、変調波再生部３９を介して取り込むタイミングとが同期して行われることが、信号除去の精度を高めるうえで好ましい。

次に、無線端末３０の動作について、図３を参照して以下説明する。
図３は、実施形態に係る無線端末における信号処理を示すフローチャートである。

先ず、無線端末３０は、無線通信部３２において、送受信アンテナ３１を介し、無線基地局１０からの信号Ｓａと、無線基地局２０からの信号Ｓｂとを受信する（ステップＳＴ１）。すなわち、受信信号は信号（Ｓａ＋Ｓｂ）であって、信号強度はＳａ＞Ｓｂであるとする。
この受信信号（Ｓａ＋Ｓｂ）は、バッファ３３において一時的に保持される（ステップＳＴ２）。なお、ステップＳＴ２は、本発明の無線通信方法の「第１の信号保持ステップ」に対応する。

無線端末３０の起動開始時には、バッファ３８に信号が保持されていないので、変調波再生部３９は信号除去部３４に対して信号を供給しない。したがって、信号除去部３４は、バッファ３３の出力受信信号Ｓ３３（＝（Ｓａ＋Ｓｂ））から何も除去せず、そのまま信号Ｓ３４（＝（Ｓａ＋Ｓｂ））として出力する。
信号選択部３５では、信号Ｓ３４（＝（Ｓａ＋Ｓｂ））に含まれる信号から信号強度が最大の信号を選択する。すなわち、信号選択部３５は、信号Ｓａを選択して信号Ｓ３５として出力し（ステップＳＴ３）、それに応じて復調部３６は、出力信号Ｓ３６として、信号Ｓａに対応した復調信号Ｓ’ａを生成する（ステップＳＴ４）。なお、復調部３６では、信号Ｓ３５（信号Ｓａ）を正確に復調する必要がある。なぜなら、復調が正確に行われた信号Ｓ’ａを利用することによって、受信信号（Ｓａ＋Ｓｂ）における信号Ｓａを除去するための演算処理の正確性が保証されるからである。信号Ｓａ（Ｓｂ）が制御関連の固定情報であることを考慮すると、信号の同定が比較的容易であるので、上位情報処理部３７との連携により復調部３６の信号Ｓ３５（信号Ｓａ）の復調の正確性は十分に保たれるのである。
なお、ステップＳＴ３は、本発明の無線通信方法の「第１の信号抽出ステップ」に対応する。

この復調信号Ｓ’ａは、上位情報処理部３７に供給されて上位のアプリケーションに応じた所定の処理が行われるとともに、バッファ３８に対しても供給されて保持される（ステップＳＴ５）。
なお、ステップＳＴ５は、本発明の無線通信方法の「第２の信号保持ステップ」に対応する。

バッファ３８に保持された信号（復調信号Ｓ’ａ）は、出力信号Ｓ３８として変調波再生部３９に供給され、そこで変調波信号Ｓａとして再生され（ステップＳＴ６）、信号Ｓ３９として信号除去部３４に供給される。
なお、好ましくは、制御部４０が、バッファ３３とバッファ３８に対して所定の信号を送出し、これによって各バッファに保持された信号が同期して取り出され、それぞれ信号除去部３４に供給される。

次に、信号除去部３４は、バッファ３３の出力受信信号Ｓ３３（＝（Ｓａ＋Ｓｂ））から、変調波再生部３９によって供給された信号Ｓ３９（＝Ｓａ）を除去し（ステップＳＴ７）、信号Ｓ３４（＝Ｓｂ）として出力する。
信号選択部３５では、信号Ｓ３４（＝Ｓｂ）に含まれる信号から信号強度が最大の信号を選択する。すなわち、信号選択部３５は、信号Ｓｂを選択して信号Ｓ３５として出力し（ステップＳＴ８）、それに応じて復調部３６は、出力信号Ｓ３６として、信号Ｓｂに対応した復調信号Ｓ’ｂを生成する（ステップＳＴ９）。
なお、ステップＳＴ６は、本発明の無線通信方法の「変調信号生成ステップ」に対応し、ステップＳＴ８は、本発明の無線通信方法の「第２の信号抽出ステップ」に対応

この復調信号Ｓ’ｂは、上位情報処理部３７に供給されて上位のアプリケーションに応じた所定の処理が行われる（ステップＳＴ１０）。

このようにして、無線端末３０では、受信信号に含まれる２つの無線基地局１０，２０からの信号Ｓａ，Ｓｂが、信号強度の大きい信号の順に復調され、すなわち、信号Ｓａ，Ｓｂの順に復調され、上位情報処理部３７へ出力される。上位情報処理部３７は、制御部４０による制御の下、信号Ｓａ，Ｓｂに基づいて、ハンドオーバーのタイミング等を決定する。

以上の一連の処理は、所定の期間ごとに繰り返し行われる。
ある期間における上記ステップＳＴ１０の後には、復調部３６の復調信号出力として信号Ｓ’ｂがバッファ３８に供給されるが、次の期間では、バッファ３８は制御部４０によってリセットされ、再度信号Ｓａの抽出が行われる。すなわち、所定の期間ごとに、順次復調信号Ｓ’ａ，Ｓ’ｂが上位情報処理部３７に供給されることになる。

以上説明したように、本実施形態に係る無線端末３０によれば、共通制御チャンネルの信号として、無線基地局１０からの信号Ｓａと無線基地局２０からの信号Ｓｂとからなる受信信号（Ｓａ＋Ｓｂ）を受け、先ず、この受信信号の中から信号強度が強い信号Ｓａが選択・復調され、この信号Ｓａが、バッファ３８および変調波再生部３９によって信号除去部３４にフィードバックされ、信号除去部３４において、バッファ３３からの受信信号（Ｓａ＋Ｓｂ）からフィードバックされた信号Ｓａが除去され、信号Ｓｂが選択・復調される。

したがって、実施形態に係る無線端末３０は、無線基地局１０と通信を行っている、すなわち、無線基地局１０からの信号Ｓａを受信しているときに、無線基地局１０と隣接または近接した無線基地局２０から送出される信号Ｓｂを同時に受信した場合であっても、信号Ｓｂによる干渉を除去できるとともに、信号Ｓａ，Ｓｂを分離して抽出し、それぞれ信号を別個に処理できる。
それゆえ、実施形態に係る無線端末３０では、干渉を起こしやすい近隣の無線基地局から送出される信号に基づいて、ハンドオーバー等の処理が計画しやすくなり、効率的かつ安定度の高い通信を行うことができる。たとえば、信号Ｓａ，Ｓｂの信号強度の大きさに応じてハンドオーバーのタイミングを決定することができる。これによって、高性能な通信システムを構築することができる。

なお、本発明の実施形態は、上述した実施形態に拘泥せず、当業者であれば、本発明の要旨を変更しない範囲内で様々な改変が可能である。
たとえば、上述した実施形態では、無線端末３０が２つの無線基地局から送出された信号を受信した場合を例として説明したが、本発明は、２つの無線基地局に限られず、３つ以上の無線基地局からの信号を同時に受信した場合についても適用することができる。
この場合には、３つ以上の無線基地局から送出された信号の中から、最も信号強度が高い信号Ｓａが先ず抽出・選択され、その信号Ｓａがバッファに保持されて受信信号から引かれる。そして、信号Ｓａの次に信号強度が高い信号Ｓｂが抽出・選択され、その信号Ｓｂが別のバッファに保持され、受信信号から信号Ｓａ，Ｓｂが引かれる。このように、受信する可能性がある無線基地局の数に相当する複数のバッファを用意しておき、信号強度が高い信号から順次バッファに保持していくことで、３つ以上の無線基地局から送出された信号を、順次取り出すことができる。

また、上述した実施形態では、図３のフローチャートに示した動作を、図２に示した各部がハードウエアとして実行するものとして説明したが、無線端末３０の内部または外部のコンピュータによって動作させることもできる。

実施形態に係る無線端末に複数の無線基地局から信号が送信される状態を示す図である。 実施形態に係る無線端末の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る無線端末における信号処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０，２０…無線基地局
３０…無線端末
３１…送受信アンテナ、３２…無線通信部、３３…バッファ、３４…信号除去部、
３５…信号選択部、３６…復調部、３７…上位情報処理部、３８…バッファ、
３９…変調波再生部、４０…制御部

Claims (9)

1. 第１の基地局からの第１の信号と、第２の基地局からの第２の信号とを含む受信信号を保持する第１の信号保持ステップと、
   前記第１の信号および前記第２の信号のうち、信号強度が大きいいずれかの信号を抽出する第１の信号抽出ステップと、
   前記第１の信号抽出ステップで抽出された信号を復調して保持する第２の信号保持ステップと、
   前記第２の信号保持ステップで保持された信号を変調して変調信号を生成する変調信号生成ステップと、
   前記第１の保持ステップで保持された前記受信信号から、前記変調信号生成ステップで生成された信号を除去して、前記第１の信号抽出ステップで抽出されなかった信号を抽出する第２の信号抽出ステップと、
   前記第１の信号抽出ステップで抽出された信号と前記第２の信号抽出ステップで抽出された信号とを用いて制御する制御ステップと、
   を備えた無線通信方法。
2. 前記制御ステップにおいて、前記第１の信号抽出ステップで抽出された信号と前記第２の信号抽出ステップで抽出された信号とに基づいて、ハンドオーバー処理を実行するように制御する
   請求項１記載の無線通信方法。
3. 前記第２の信号抽出ステップにおいて、前記第１の信号保持ステップで保持された前記受信信号の取り出しタイミングと、前記第２の信号保持ステップで保持された信号の取り出しタイミングとを同期させた
   請求項１または２記載の無線通信方法。
4. 第１の基地局からの第１の信号と、第２の基地局からの第２の信号とを含む受信信号を保持する第１の信号保持手段と、
   前記第１の信号および前記第２の信号のうち、信号強度が大きいいずれかの信号を抽出する第１の信号抽出手段と、
   前記第１の信号抽出手段によって抽出された信号を保持する第２の信号保持手段と、
   前記第２の信号保持手段によって保持された信号を変調して変調信号を生成する変調信号生成手段と、
   前記第１の保持手段によって保持された前記受信信号から、前記変調信号生成手段によって生成された信号を除去して、前記第１の信号抽出手段によって抽出されなかった信号を抽出する第２の信号抽出手段と、
   前記第１の信号抽出手段によって抽出された信号と前記第２の信号抽出手段によって抽出された信号とを用いて制御する制御手段と、
   を備えた無線端末。
5. 前記制御手段は、前記第１の信号抽出手段で抽出された信号と前記第２の信号抽出手段で抽出された信号とに基づいて、ハンドオーバー処理を実行するように制御する
   請求項４記載の無線端末。
6. 前記第２の信号抽出手段は、前記第１の信号保持手段により保持された前記受信信号の取り出しタイミングと、前記第２の信号保持手段により保持された信号の取り出しタイミングとを同期させる
   請求項４または５記載の無線端末。
7. コンピュータに実行させるプログラムであって、
   第１の基地局からの第１の信号と、第２の基地局からの第２の信号とを含む受信信号を保持する第１の信号保持手順と、
   前記第１の信号および前記第２の信号のうち、信号強度が大きいいずれかの信号を抽出する第１の信号抽出手順と、
   前記第１の信号抽出手順で抽出された信号を復調して保持する第２の信号保持手順と、
   前記第２の信号保持手順で保持された信号を変調して変調信号を生成する変調信号生成手順と、
   前記第１の保持手順で保持された前記受信信号から、前記変調信号生成手順で生成された信号を除去して、前記第１の信号抽出手順で抽出されなかった信号を抽出する第２の信号抽出手順と、
   前記第１の信号抽出手順で抽出された信号と前記第２の信号抽出手順で抽出された信号とを用いて制御する制御手順と、
   を備えたプログラム。
8. 前記制御手順において、前記第１の信号抽出手順で抽出された信号と前記第２の信号抽出手順で抽出された信号とに基づいて、ハンドオーバー処理を実行するように制御する
   請求項７記載のプログラム。
9. 前記第２の信号抽出手順において、前記第１の信号保持手順で保持された前記受信信号の取り出しタイミングと、前記第２の信号保持手順で保持された信号の取り出しタイミングとを同期させた
   請求項７または８記載のプログラム。
   

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