JP2007267341A - 順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システム及びその方法 - Google Patents

順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システム及びその方法 Download PDF

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Abstract

【課題】基地局と中継器間の経路損失を正確に測定して、中継器の順方向及び逆方向利得を自動的に設定する。
【解決手段】順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継システムは、中継器の順方向及び逆方向利得を処理する中継器制御部と、基地局信号情報、基地局送信出力を上記中継器制御部に伝達する移動通信端末器モデムと、上記モデムを通じて上記中継器制御部と情報交換を遂行し基地局情報を抽出して上記中継器制御部に伝達する役割をする中継器管理システムと、基地局送信出力等を管理し、要請を受けた情報を中継器管理システムに伝達する基地局管理システムと、要請を受けた情報を中継器管理システムに伝達するRF監視装置サーバーと、上記RF監視装置サーバーと連動して動作し基地局に設置されてRF波形及び出力値等を監視するRF監視装置で構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は無線通信網で基地局と中継器間の実際経路損失(PATH LOSS)を測定する方法に関するものである。
一般的に無線通信システムに於いて基本的にサービスを提供する主体役割をする基地局と上記基地局のサービスを利用する利用者の端末局が存在し、上記基地局と端末局又は移動局の間には信号伝送の効率化、設備設置の効率化等の為に信号の増幅機能を持つ中継器が設置される。
一方、通信システムで移動局の通信品質は移動局が受信する電波品質に従がい 左右されるがアナログ及びデジタル時間分轄多元接続移動通信システムの場合を例に挙げると、通信品質は移動局が受信する信号の受信強度に依り決定され、特にデジタル コード分割多元接続移動通信システムでの通信品質は移動局が受信するパイロット信号対干渉信号の比に依り主に決定される。
上記の様に無線通信網の通話環境を最適化する為に従来の方法は運営者が基地局の出力確認及び中継器で受信信号電力を測定し、これを基礎に経路損失(PATH LOSS)を分析して中継器利得を設定する方法を使用した。しかし、上記方法は基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)はトラヒックに依る基地局出力値変化や基地局環境変化等に依り変化されており経路損失(PATH LOSS)を正確に把握する事が出来る方法が無い問題点があった。
本発明は上記の様な問題点を解決する為に案出されたもので、基地局と中継器 間の経路損失(PATH LOSS)を正確に測定して、中継器の順方向及び逆方向利得を自動的に調整して 基地局の容量向上及び安定的な運用に活用する為のものである。
上記の様な目的を達成する為に本発明は、基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)を正確に測定する事が出来る方法を提供しようとするものである。
上記の様な目的を達成する為に本発明は基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)を測定して中継器の順方向及び逆方向利得を自動的に設定するシステムに於いて、
上記中継器の動作を制御し受信された情報を利用して中継器の順方向及び逆方向利得を処理する中継器制御部;と
上記中継器制御部の無線連結通路を提供してもらう基地局信号情報、基地局送信出力を上記中継器制御部に伝達する移動通信端末器モデム(MODEM);と
上記モデム(MODEM)を通じて中継器を制御する上記中継器制御部と情報交換を遂行し基地局情報を抽出して上記中継器制御部に伝達する役割をする中継器管理システム(EMS);と
上記中継器管理システム(EMS)と連結されて基地局パラメータ及び形状情報、状態情報、基地局送信出力等を管理し上記中継器管理システム(EMS)から必要な情報の要請を受けると、上記要請を受けた情報を中継器管理システム(EMS)に伝達する基地局管理システム;と
上記中継器管理システム(EMS)と連結されて基地局に設置されている装置を管理し上記中継器管理システム(EMS)から必要な情報の要請を受けると、上記要請を受けた情報を中継器管理システム(EMS)に伝達するRF監視装置サーバー;と
上記RF監視装置サーバーと連動して動作し基地局に設置されてRF波形及び出力値等を監視するRF監視装置で構成されている順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システムである。
尚、基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)を測定して中継器の順方向及び逆方向利得を自動的に設定する方法に於いて、
基地局管理システムで基地局パラメータ及び形状情報、状態情報等の基地局情報を伝送する第1段階;と
RF監視装置サーバーからRF波形及び出力値、基地局情報をRF監視装置サーバーを通じて伝送する第2段階;と
上記第1段階又は第2段階で伝送を受けた上記基地局の送信出力情報を中継器管理システムで抽出する第3段階;と
上記第3段階で抽出した上記基地局の送信出力情報をモデムに伝送する第4段階;と
上記第4段階での基地局送信出力情報をモデムで受信して中継器制御部に伝送する第5段階;と
上記第4段階での基地局送信出力に対する受信電力を中継器制御部で測定して 分析する第6段階;と
上記第5段階と第6段階での分析した情報を基礎に中継器制御部で基地局と中継器間の経路損失を算出する第7段階;と
上記第7段階で算出した経路損失を分析して中継器の順方向及び逆方向利得を 設定する第8段階で構成されている順方向及び逆方向リンク自動電力制御方法である。
以上で詳述した様に本発明に従がう順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システムは基地局トラヒックや環境変化等に従がう基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)を正確に分析して中継器の利得を実時間自動的に調整する為に基地局容量向上及び運用の 効率性を期待する事が出来る効果がある。
尚、本発明に従がう順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システムで 基地局の送信出力の伝送を受ける中継器管理システムは中継器の監視及び制御機能を提供する事で中継器の遠隔監視、中継器障害事前認知、迅速な障害処理を通じてサービス品質の向上及び顧客不満解消の効果がある。
尚、実際値に最も近接する様に実時間に合せて成された最終経路損失測定値であるので実際経路損失の変化量を実時間で知る事が出来、経路損失測定に対する測定持続時間が長くなる程上記経路損失測定値に対する信頼度及び品質が優秀になる長所がある。
以下、本発明を具体的に説明する為に添付された図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に従がう順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システムの 全体的な構成を示す図面である。
上記図1で見る様に基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)を分析して順方向及び逆方向利得を自動的に設定するシステムは大きく次の様に構成される。
受信された情報を利用して基地局(10)のシステム容量を増大させる為に中継器(20)の順方向及び逆方向利得を処理する中継器制御部(100)、上記中継器(20)を管理する中継器管理システム(EMS、 Element Management System)(120)、上記 基地局(10)のRF波形及び出力値、基地局送信出力を測定するRF監視装置サーバー(140)、上記 RF 監視装置サーバー(140)と連動して動作するRF監視装置(150)、上記基地局(10)のパラメータ及び形状情報、状態情報、基地局送信出力等を測定して管理する基地局管理システム(130)で成っている。
尚、CDMA、WCDMA、GSM、TSCDMA等の全ての通信方式を含む無線通信網を利用した中継器管理システム(EMS)(120)と、上記で言及した全ての通信方式の 無線信号受信電力と基地局送信出力を上記中継器制御部(100)に伝達するモデム(MODEM)(110)で構成される。
ここで上記順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システムの各構成要素に対する中継器(20)を制御する中継器制御部(100)と上記中継器(20)に設置されたモデム(MODEM)(110)、そして中継器 管理システム(120)、基地局RF状態を監視するRF監視装置(150) 及びRF監視装置サーバー(140)との相関関係に対して詳細に説明する。
上記中継器(20)の動作を制御し受信された情報を利用して基地局(10)のシステム容量を増大させる為の中継器(20)の順方向及び逆方向利得を処理する中継器制御部(100)は中継器の動作を制御するシステムで上記中継器(20)内部にあるモデム(MODEM)(110)を通じて中継器管理システム(EMS)(120)と必要な情報を交換する。そして上記モデム(MODEM)(110)から周期的又は要求に依り必要な情報を基地局から抽出する役割をする。
上記中継器(20)に設置されて上記中継器制御部(100)と連結されている上記モデム(MODEM)(110)は移動通信端末器機能を持っており、パイロット信号情報及び強度、基地局信号情報、基地局送信出力及び受信電力情報を上記中継器制御部(100)に伝達する。尚、中継器管理システム(EMS)と中継器制御部(100)の無線連結通路を提供する役割をする。
上記中継器管理システム(EMS)(120)はRF監視装置サーバー(140)や基地局管理システム(130)から基地局送信出力情報を抽出して上記中継器制御部(100)に伝達してもらう役割をする。
ここで上記中継器管理システム(EMS)(120)は登録された中継器を種類別に状態を監視し、全体、地域を細分化したポスト(POST)、業体、装備別に見る機能を提供し、中継器バージョン、モデム(MODEM)モデル名及びバージョン、製造社及び容量等の中継器状態を詳細に見る機能を提供し、基地局内中継器状態を確認して中継器を監視する機能がある事を特徴とする。
尚、上記中継器管理システム(EMS)(120)は中継器状態に従がい運用者が遠隔で中継器を制御する事が出来、選択された中継器の該当値等を変更後上記選択された中継器に伝送し上記中継器の制御履歴をデータベース(Database)に貯蔵する中継器制御を特徴とする。
上記基地局管理システム(130)はそれぞれの基地局(10)と連結されて基地局パラメータ及び形状情報、状態情報、基地局送信出力等を管理するシステムで上記中継器管理システム(EMS)(120)から必要な情報の要請を受けると、更に要請を受けた情報を上記中継器管理システム(EMS)(120)に伝達してもらう役割をする。
上記RF監視装置サーバー(140)はそれぞれの基地局(10)に設置されているRF 監視装置(150)を管理する システムで上記中継器管理システム(EMS)(120)からRF波形及び出力値、基地局送信出力等の必要な情報の要請を受けると、更に要請を受けた情報を上記中継器管理システム(EMS)(120)に伝達してもらう役割をする。
上記RF監視装置(150)は基地局(10)に設置されており、RF波形及び出力値等を 監視する装備でRF監視装置サーバー(140)と連動して動作する。
図2は本発明に従がう基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)に対する定義を示す図面である。
上記図2で見る様に一般的に経路損失(PATH LOSS)といえば、無線区間で２地点間(Lp)経路損失(PATH LOSS)を定める。しかし本発明で言及している経路損失(PATH LOSS)は基地局送信出力(Sa)(200)とアンテナ利得、給電線損失を含む中継器受信電力(Sd)(210)との差異を表わそうとするもので上記中継器の受信電力(Sd)(210)は基地局送信出力(Sa)(200)、基地局アンテナの利得(Ga)(220)、無線区間で２地点間の損失(Lp)(230)及び中継器アンテナの利得(Gd)(240)を全て合計した値で示されるが、その例として基地局送信出力(Sa)を40dB、基地局アンテナの利得(Ga)を18dB、無線区間で２地点間の損失(Lp)を-100db、最終的に中継器アンテナの利得(Gd)を18dBとした時に上記中継器受信電力(Sd)は
で表わされる。即ち、本発明で定義された式で経路損失(PATH LOSS)を計算すると68dB(基地局送信出力(Sa)-中継器受信電力(Sd))である。
*従って、上記中継器システムを応用する為の経路損失(PATH LOSS)は上記で説明した上記基地局送信出力(Sa)(200)と中継器受信信号(Sd)(210)の２地点間の経路損失(PATH LOSS)のみを分析すれば良く、別途に無線区間内での経路損失(PATH LOSS)分析は必要でない。
図3は本発明に従がう経路損失(PATH LOSS)を利用して中継器内部で利用する為の構成図である。
上記図3で見るように中継器管理システムから伝送を受けた基地局の送信出力をモデム(MODEM)(310)で中継器制御部(300)に伝送すれば上記中継器制御部(300)は伝送を受けた送信出力と上記中継器制御部(300)で測定した受信電力を基礎に経路損失(PATH LOSS)を分析して基地局に通じる逆方向信号はATT(Attenuator)1(320)通じて基地局受信雑音が上昇されない様に利得を調整し、尚端末局に通じる 順方向信号をATT(Attenuator)2(330)を通じて中継器の出力が一定に維持される様に利得を調整する様になる。
図4は本発明に従がう経路損失(PATH LOSS)を分析して順方向及び逆方向リンク自動電力制御方法を示す順序図である。
上記図4で見る様に基地局管理システムで基地局パラメータ及び形状情報、状態情報等の基地局情報を伝送(S401)しRF監視装置からRF波形及び出力値等の基地局情報をRF監視装置サーバーを通じて伝送(S402)する。
そして上記基地局管理システムやRF監視装置サーバーから伝送を受けた上記基地局の送信出力情報を中継器管理システムで抽出(S403)して上記抽出した基地局の送信出力情報をモデムに伝送(S404)する。ここで上記基地局送信出力は各基地局の制御 チャンネル及びトラヒックチャンネルを含む全体出力を示したものである。
尚、上記基地局送信出力に対してモデムで受信して中継器制御部に伝送(S405)し、上記伝送を受けた基地局の送信出力に対する受信電力を測定して分析(S406)する。
最終的に上記分析した情報を基礎に中継器制御部で基地局と中継器間の経路損失を基地局送信出力から受信電力を引いた値に算出(S407)して上記算出した経路損失を分析して中継器の順方向及び逆方向利得を設定(S408)する。
上記の様な基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)を測定する方法としてWCDMA網での 経路損失(PATH LOSS)を測定する実施例を説明する。
図5はWCDMA網で中継器に設置されているモデム(MODEM)のみを利用して基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)の測定方法を示す図面である。
上記図5で見る様にモデム(MODEM)にNode-Bでの周波数到達範囲に加入者端末器との信号を送受信するカバリジアンテナより送出される基地局制御チャンネル送信出力(CPICH DL TX power)と基地局と信号を送受信する事が出来るドナアンテナに伝送された制御チャンネル受信電力(CPICH_RSCP)を要求し、上記モデム(MODEM)は上記Node-Bで伝送する送信出力(CPICH DL TX power)と受信する受信電力(CPICH_RSCP)を分析する。
ここで上記モデム(MODEM)は要請を受けた情報を抽出して中継器制御部に伝達し上記WCDMAシステムの無線区間で基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)は3GPP TS25。331 SPECIFICATIONで定義された式を利用して、経路損失(PATH LOSS)=基地局制御チャンネル送信出力(CPICH DL TX power)-制御チャンネル受信電力(CPICH_RSCP)で示される。
上記した様に本発明に従がう望ましい実施例を説明したが、本発明は上記した 実施例に限定されなく、以下の特許請求範囲で請求する本発明の要旨を外れる事無しに当該発明が属する分野で通常の知識を持つ者であれば誰でも多様な変更実施が可能な 範囲まで本発明の技術的精神が有るといえるものである。
本発明に従がう順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システムの全体的な構成を示す図面である。 本発明に従がう基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)に対する定義を示す図面である。 本発明に従がう経路損失(PATH LOSS)を利用して中継器内部で利用する為の構成図である。 本発明に従がう経路損失(PATH LOSS)を分析して順方向及び逆方向リンク自動電力制御方法を示す順序図である。 WCDMA網で中継器に設置されているモデム(MODEM)を利用して基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)測定方法を示す図面である。
符号の説明
10 : 基地局
20 : 中継器
100、300 : 中継器制御部
110、310 : モデム
120 : 中継器管理システム
130 : 基地局管理システム
140 : RF監視装置サーバー
150 : RF監視装置
200 : 基地局送信出力
210 : 中継器受信電力
220 : 基地局アンテナの利得
230 : ２地点間の損失
240 : 中継器アンテナの利得
320 : ATT1
330 : ATT2

Claims (10)

  1. 基地局と中継器間の経路損失(PATH LOSS)を測定して中継器の順方向及び逆方向利得を自動的に設定するシステムに於いて、
    上記中継器の動作を制御し受信された情報を利用して中継器の順方向及び逆方向利得を処理する中継器制御部;
    上記中継器制御部の無線連結通路を提供し、基地局信号情報、基地局送信出力を上記中継器制御部に伝達する移動通信端末器モデム(MODEM);
    上記モデムを通じて中継器を制御する上記中継器制御部と情報交換を遂行し基地局情報を抽出して上記中継器制御部に伝達する役割をする中継器管理システム(EMS);
    上記中継器管理システム(EMS)と連結されて基地局パラメータ及び形状情報、 状態情報、基地局送信出力等を管理し上記中継器管理システムから必要な情報の要請を受けると、上記要請を受けた情報を中継器管理システムに伝達する基地局管理システム;
    上記中継器管理システムと連結されて基地局に設置されている装置を管理し上記中継器管理システムから必要な情報の要請を受けると、上記要請を受けた情報を中継器管理システムに伝達するRF監視装置サーバー;
    上記RF監視装置サーバーと連動して動作し基地局に設置されてRF波形及び出力値等を監視するRF監視装置で構成されている順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システム。
  2. 上記中継器制御部は経路損失を測定して中継器の順方向及び逆方向信号に対する利得を調整して基地局システムの容量を増大させる事を特徴とする請求項１に記載の順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システム。
  3. 上記モデムは上記中継器管理システムと上記中継器制御部の間を連結させる無線連結通路の役割をする事を特徴とする 請求項１に記載の順方向及び逆方向リンク 自動電力制御中継器システム。
  4. 上記モデムはパイロット信号情報及び強度、送信電力及び受信電力等の無線環境であるかを分析する事を特徴とする請求項１に記載の順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システム。
  5. 上記中継器管理システムは基地局管理システムとRF監視装置サーバーで伝送する基地局送信出力を上記モデムに送信する事を特徴とする請求項１に記載の順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システム。
  6. 上記中継器管理システムは登録された中継器を種類別に状態を監視し、全体、 地域を細分化したポスト(POST)、業体、装備別に見る機能を提供し、中継器バージョン、 モデムモデル名及びバージョン、製造社及び容量等の中継器状態を詳細に見る機能を 提供し、基地局内中継器状態を確認して中継器を監視する事を特徴とする請求項１に記載の順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システム。
  7. 上記中継器管理システムは中継器状態に従がい運用者が遠隔で中継器を制御する事が出来で選択された中継器の該当値等を変更後中継器に伝送し上記中継器の制御 履歴をデータベース(Database)に貯蔵する中継器を制御する事を特徴とする請求項１に記載の順方向及び逆方向リンク自動電力制御中継器システム。
  8. 基地局と中継器間の経路損失を測定して中継器の順方向及び逆方向利得を自動的に設定する方法に於いて、
    基地局管理システムで基地局パラメータ及び形状情報、状態情報等の基地局情報を伝送する第1段階;
    RF監視装置サーバーからRF波形及び出力値等の基地局情報をRF監視装置サーバーを通じて伝送する第2段階;
    上記第1段階又は第2段階で伝送を受けた上記基地局の送信出力情報を中継器管理システムで抽出する第3段階;
    上記第3段階で抽出した上記基地局の送信出力情報をモデムに伝送する第4段階;
    上記第4段階での基地局送信出力情報をモデムで受信して中継器制御部に伝送する第5段階;
    上記第4段階での基地局送信出力に対する受信電力を中継器制御部で測定して 分析する第6段階;
    上記第5段階と第6段階での分析した情報を基礎に中継器制御部で基地局と中継器間の経路損失を算出する第7段階;
    上記第7段階で算出した経路損失を分析して中継器の順方向及び逆方向利得を 設定する第8段階で構成されている事を特徴とする順方向及び逆方向リンク自動電力 制御方法。
  9. 上記第7段階での経路損失算出方法を利用してWCDMA網でモデムのみを利用した基地局と中継器間の経路損失は基地局制御チャンネル送信出力(CPICH DL TX power)で制御チャンネル受信電力(CPICH_RSCP)を引いた値で算出する事を特徴とする請求項8に記載の順方向及び逆方向リンク自動電力制御方法。
  10. 上記モデムは基地局で伝送する基地局制御チャンネル送信出力(CPICH DL TX power)と制御チャンネル受信電力(CPICH_RSCP)を分析する事を特徴とする 請求項9に記載の順方向及び逆方向リンク自動 電力制御方法。


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