JP2008131651A - 多重アンテナを使用する基地局システムにおける二重化支援装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多重アンテナを使用する基地局において、余剰のモジュールを追加せずに二重化を支援するための装置及び方法を提供する。
【解決手段】Ｋ（Ｋは２以上の整数である）個のセクター及びセクター当りＭ（Ｍは２以上の整数である）個のアンテナを支援する基地局システムにおける二重化支援装置は、Ｍ個のアンテナに送信するＭ個のデータを生成し、Ｍ個のデータの一部を他のチャンネルカードと交換し、Ｍ個のデータの残りの一部と他のチャンネルカードから受信されたデータで所定のフレームを構成して対応するＲＦモジュールに出力する複数のチャンネルカードと、チャンネルカードの対応するチャンネルカードからのフレームでＭ個のデータを抽出し、抽出されたＭ個のデータのそれぞれをＲＦ処理して元のセクターのアンテナに出力する複数のＲＦモジュールとを含む。
【選択図】 図4

Description

本発明は、無線通信システムにおける基地局装置及びその動作方法に関し、特に多重セクター及び多重アンテナを使用する基地局において、余剰のモジュールを追加せずに二重化を支援するための装置及びその方法に関する。

従来の基地局は、セクター当り１Ｔｘ／１Ｒｘ、または受信性能の向上のために１Ｔｘ／２Ｒｘまたは１Ｔｘ／４ＲｘのＲＦ経路を有する構造が一般的である。しかしながら、近年のＴＤＤ（Time Division Duplexing）システムにおいて、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）やビームフォーミング（Beamforming）のような多重アンテナ基地局が商用化されつつ、基地局は、セクター当り２Ｔｘ／２Ｒｘまたは４Ｔｘ／４Ｒｘ、或いはそれ以上のＲＦ経路を有する構造に進化している。

一般的に、基地局は、信頼性の向上のために、ＲＦモジュールを二重化して設計されている。

図１は、一般的な多重アンテナシステムにおける二重化構造を示している。

図示されているように、多重アンテナを支援するために送信経路が多数個（Ｎ個）構成される。第１のアンテナ信号は、デジタルカード１０２−１、トランシーバ１０４−１、電力増幅器１０６−１及びフィルター１０８−１を経て第１の送信アンテナ１００−１を介して送信される。すなわち、第Ｎのアンテナ信号は、デジタルカード１０２−Ｎ、トランシーバ１０４−Ｎ、電力増幅器１０６−Ｎ及びフィルター１０８−Ｎを経て第Ｎ送信アンテナ１００−Ｎを介して送信される。

デジタルカード１１０、トランシーバ１１２、及び、電力増幅器１１４は、二重化のために追加されたモジュールであり、Ｎ個の経路のいずれか１つの経路に障害が発生した場合には、当該経路の信号は、二重化のために追加されたモジュールで処理することができる。例えば、電力増幅器１０６−１に障害が発生した場合には、トランシーバ１０４−１で処理された信号は、スイッチ１１６の切り換え動作によって余剰の電力増幅器１１４に入力される。さらに、電力増幅器１１４で処理された信号は、スイッチ１１８の切り換え動作によってフィルター１０８−１に入力され、フィルター１０８−１で処理された信号は、第１の送信アンテナ１００−１を介して送信される。

ところが、図１のような構造は、二重化のために余剰のモジュール１１０、１１２、１１４及びスイッチモジュール１１６、１１８をさらに構成しなければならないため、システムの複雑度が増加し、コストアップをもたらすという問題がある。また、多重アンテナシステムの場合には、受信（Ｒｘ）経路だけでなく、送信（Ｔｘ）経路も、セクター当り２個以上に構成されるが、このような多重アンテナシステムに二重化構造を取り入れる場合には、複雑度をさらに加重する結果をもたらすことがある。そのため、近年、複雑度を減らすために、トランシーバ、電力増幅器、及びフィルターが１つのモジュールに集積化した統合ＲＦモジュールが使用される傾向にある。

図２は、３セクター２×２多重アンテナシステムにおける二重化構造を示している。

図２に示されているように、多重アンテナを支援するためにセクター当り２個の経路が存在する。デジタルカード２００及び統合ＲＦモジュール２０２で処理された信号は、第１のセクターアンテナ２０４−１、２０４−２を介して送信される。デジタルカード２０６及び統合ＲＦモジュール２０８で処理された信号は、第２のセクターアンテナ２１０−１、２１０−２を介して送信される。デジタルカード２１２及び統合ＲＦモジュール２１４で処理された信号は、第３のセクターアンテナ２１６−１、２１６−２を介して送信される。

余剰の統合ＲＦモジュール２１８は、二重化のために追加されたモジュールであり、基本モジュールのいずれか１つのモジュールで障害が発生した場合には、該当する経路の信号は、統合ＲＦモジュール２１８で処理することができる。例えば、第２のセクターに対する統合ＲＦモジュール２０８に障害が発生した場合には、デジタルカード２０６で処理された信号は、統合ＲＦモジュール２１８に出力される。また、統合ＲＦモジュール２１８で処理された信号は、二重化スイッチ２２０の切り換え動作によって第２のセクターアンテナ２１０−１、２１０−２に出力される。

ところが、図２のような統合ＲＦモジュールを使用する基地局も、二重化のために余剰の二重化モジュール２１８及びスイッチモジュール２１０がさらに必要であるため、相変らずシステムの複雑度が増加し、コストアップをもたらすという問題がある。
韓国特許公開第２００３−９４９７２号明細書

従って、本発明の目的は、多重アンテナを使用する基地局において、余剰のモジュールを追加せずに二重化を支援するための装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、多重アンテナを使用する基地局において、特定のセクターに対するモジュールの障害にも関わらず、すべてのセクターに対するサービスを常に維持するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、多重アンテナを使用する基地局において、１つのＲＦモジュールで互いに異なるセクターの信号を処理するための装置及び方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の一の態様によると、Ｋ（Ｋは２以上の整数である）個のセクター及びセクター当りＭ（Ｍは２以上の整数である）個のアンテナを支援する基地局システムにおける二重化支援装置において、Ｍ個のアンテナに送信するＭ個のデータを生成し、Ｍ個のデータの一部を他のチャンネルカードと交換し、Ｍ個のデータの残りの一部と他のチャンネルカードから受信されたデータで所定のフレームを構成して対応するＲＦモジュールに出力する複数のチャンネルカードと、チャンネルカードの対応するチャンネルカードからのフレームよりＭ個のデータを抽出し、抽出されたＭ個のデータのそれぞれをＲＦ処理して元のセクターのアンテナに出力する複数のＲＦモジュールを含むことを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の他の態様によると、Ｋ（Ｋは２以上の整数である）個のセクター及びセクター当りＭ（Ｍは２以上の整数である）個のアンテナを支援する基地局システムにおける二重化支援方法において、複数のチャンネルカードのそれぞれが、Ｍ個のアンテナに送信するＭ個のデータを生成するステップと、Ｍ個のデータの一部を他のチャンネルカードと交換するステップと、Ｍ個のデータの残りの一部と他のチャンネルカードから受信されたデータで所定のフレームを構成するステップと、構成されたフレームを対応するＲＦモジュールに出力するステップと、複数のＲＦモジュールのそれぞれが、チャンネルカードの対応するチャンネルカードからのフレームよりＭ個のデータを抽出するステップと、抽出されたＭ個のデータのそれぞれをＲＦ処理して元のセクターのアンテナに出力するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、多重セクター及び多重アンテナを支援する基地局システムにおいて、セクター当りに構成される統合ＲＦモジュールが２つ以上の互いに異なるセクター信号を処理することにより、任意のＲＦモジュールで障害が発生したとしても、セクター当り少なくとも１経路以上のサービスを提供することができるというメリットがある。すなわち、任意のＲＦモジュールで障害が発生したとしても、すべてのセクターで途切れなくサービスを提供することができるというメリットがある。このように、本発明は、余剰のＲＦモジュールを追加せずにサービスの信頼性を向上することができる。また、余剰のモジュールの追加がなくても二重化の効果を達成することで、二重化の実現時のシステムの複雑さ及びコストアップを取り除くことができるというメリットがある。

以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面の参照とともに詳細に説明する。また、本発明を説明するにおいて、関連した公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。さらに、後述の用語は、本発明における機能を考えて定義された用語であり、これらは、ユーザ、運用者の意図または慣例などによって変わる。よって、その定義は、本明細書の全般にわたる内容に基づいて行われるべきである。

以下、本発明は、多重セクター及び多重アンテナを支援する基地局システムにおいて、余剰のモジュールを追加せずに二重化を支援するための方法を提供するものである。言い換えると、特定のセクターに対するモジュールの障害にも関わらず、すべてのセクターに対するサービスを常に維持するための方法に関するものである。

図３は、本発明の実施形態によるセクター当り２個の多重アンテナを使用する基地局システムの構成を示している。

図３に示されているように、本実施形態の基地局システムは、３個のセクターを支援するために、３個のチャンネルカード３００、３０２、３０４、３個のＲＦモジュール３０６、３０８、３１０、及び、セクター当り２個のアンテナを含んで構成される。以下、説明をしやすくするために、信号を送信する場合を主として説明するが、受信信号の場合には、送信経路の逆に処理されることは明らかである。

図３を参照すると、第１のチャンネルカード３００は、第１のセクターαに送信するデータをコード化及び変調し、多重アンテナ信号処理を行って第１のアンテナデータα＿１と第２のアンテナデータα＿２を生成する。また、第１のチャンネルカード３００は、第２のアンテナデータα＿２を第３のチャンネルカード３０４に出力し、第２のチャンネルカード３０２から第２のアンテナデータβ＿２が入力する。以後、第１のチャンネルカード３００は、第１のセクターの第１のアンテナデータα＿１と第２のセクターの第２のアンテナデータβ＿２を所定のフレーム規格でフォーマットし、フォーマットしたデータを、第１のＲＦモジュール３０６に出力する。ここで、フレームの規格は、チャンネルカードとＲＦモジュールとの間に定義されたインターフェース規格であり、例えばＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）、ＯＢＳＡＩ（Open Base Station Architecture Initiative）などがある。

第１のＲＦモジュール３０６は、チャンネルカード３００からの第１のセクターの第１のアンテナデータα＿１を実際に伝送可能なＲＦ信号に変換して第１のセクターの第１のアンテナ３１２−１に出力する。さらに、第１のＲＦモジュール３０６は、チャンネルカード３００からの第２のセクターの第２のアンテナデータβ＿２を実際に伝送可能なＲＦ信号に変換して第２のセクターの第２のアンテナ３１４−２に出力する。

一方、第２のチャンネルカード３０２は、第２のセクターの第１のアンテナデータβ＿１と第３のセクターの第２のアンテナデータγ＿２を所定のフレーム規格でフォーマットして第２のＲＦモジュール３０８に出力する。すると、第２のＲＦモジュール３０８は、入力される２個のデータをＲＦ信号に変換し、変換されたＲＦ信号のそれぞれを、対応するアンテナに出力する。ここで、変換された信号の一方は、第２のセクターの第１のアンテナ３１４−１に出力され、他方は、第３のセクターの第２のアンテナ３１６−２に出力される。

同様に、第３のチャンネルカード３０４は、第３のセクターの第１のアンテナデータγ＿１と第１のセクターの第２のアンテナデータα＿２を所定のフレーム規格でフォーマットして第３のＲＦモジュール３１０に出力する。すると、第３のＲＦモジュール３１０は、入力される２個のデータをＲＦ信号に変換し、変換されたＲＦ信号のそれぞれを、対応するアンテナに出力する。ここで、変換された信号の一方は、第３のセクターの第１のアンテナ３１６−１に出力し、他方は、第１のセクターの第２のアンテナ３１２−２に出力する。

このように、チャンネルカードは、自ら生成したデータと異なるチャンネルカードから入力されたデータとをフォーマットして対応するＲＦモジュールに出力し、ＲＦモジュールは、入力される互いに異なるセクターデータをＲＦ処理する。また、ＲＦモジュールは、ＲＦ処理された信号の一方は、自分の属したセクターのアンテナに出力し、他方は、他のセクターのアンテナに出力する。このように、ＲＦモジュールで互いに異なるセクターデータを処理して、元のアンテナに出力する場合には、特定のＲＦモジュールの障害により特定のセクターがサービス不能の状態になることを防ぐことができる。

図３に示されているように、第２のＲＦモジュール３０８に障害が発生した場合には、第２のセクターと第３のセクターは、１つのアンテナのみが動作するため、ＳＩＳＯ（Single Input Single Output）モードで動作する。つまり、第２のセクターの第２のアンテナ３１４−２は、第１のＲＦモジュール３０６から信号が入力されるため、サービスを提供し続けることができる。また、第３のセクターの第２のアンテナ３１６−２は、第２のＲＦモジュール３０８の障害によりサービスが不能であるが、第１のアンテナ３１６−１は、第３のＲＦモジュール３１０から信号が入力されるため、サービスを提供し続けることができる。このように、ＳＩＳＯモードで動作することにより、多重アンテナに対する利得は失うものの、特定のセクターがサービス不能の状態になることを防ぐことができる。

図４は、本発明の実施形態によるセクター当り４個の多重アンテナを使用する基地局システムの構成を示している。

図４に示されているように、本実施形態の基地局システムは、３個のセクターを支援するために３個のチャンネルカード４００、４０２、４０４、３個のＲＦモジュール４０６、４０８、４１０、及び、セクター当り４個のアンテナを含んで構成される。以下、説明をしやすくするために、信号を送信する場合を主として説明するが、受信信号の場合には、送信経路の逆に処理されることは明らかである。

図４を参照すると、第１のチャンネルカード４００は、第１のセクターαに送信するデータをコード化及び変調し、多重アンテナ信号の処理を行って第１のアンテナデータα＿１ないし第４のアンテナデータα＿４を生成する。さらに、第１のチャンネルカード４００は、第２のアンテナデータα＿２を第３のチャンネルカード４０４に出力し、第２のチャンネルカード４０２から第２のアンテナデータβ＿２が入力する。以後、第１のチャンネルカード４００は、第１のセクターの第１のアンテナデータα＿１、第２のセクターの第２のアンテナデータβ＿２、第３のセクターの第３のアンテナデータγ＿３、第１のセクターの第４のアンテナデータα＿４を所定のフレーム規格でフォーマットし、フォーマットしたデータを第１のＲＦモジュール４０６に出力する。ここで、フレーム規格は、チャンネルカードとＲＦモジュールとの間に定義されたインターフェース規格であり、例えばＣＰＲＩ、ＯＢＳＡＩなどがある。

第１のＲＦモジュール４０６は、チャンネルカード４００からの第１のセクターの第１のアンテナデータα＿１を、実際に伝送可能なＲＦ信号に変換して第１のセクターの第１のアンテナ４１２−１に出力する。また、第１のＲＦモジュール４０６は、チャンネルカード４００からの第２のセクターの第２のアンテナデータβ＿２を、実際に伝送可能なＲＦ信号に変換して第２のセクターの第２のアンテナ４１４−２に出力する。また、第１のＲＦモジュール４０６は、チャンネルカード４００からの第３のセクターの第３のアンテナデータγ＿３を、実際に伝送可能なＲＦ信号に変換して第３のセクターの第３のアンテナ４１６−３に出力する。さらに、第１のＲＦモジュール４０６は、チャンネルカード４００からの第１のセクターの第４のアンテナデータα＿４を、実際に伝送可能なＲＦ信号に変換して第１のセクターの第４のアンテナ４１２−４に出力する。

一方、第２のチャンネルカード４０２は、第２のセクターの第１のアンテナデータβ＿１、第１のセクターの第３のアンテナデータα＿３、第２のセクターの第２のアンテナデータγ＿２、及び第２のセクターの第４のアンテナデータβ＿４を所定のフレーム規格でフォーマットして第２のＲＦモジュール４０８に出力する。すると、第２のＲＦモジュール４０８は、入力される４個のデータをＲＦ信号に変換し、変換されたＲＦ信号のそれぞれを対応するアンテナに出力する。ここで、変換された信号のうち第１の信号は、第２のセクターの第１のアンテナ４１４−１に出力され、第２の信号は、第１のセクターの第３のアンテナ４１２−３に出力され、第３の信号は、第３のセクターの第２のアンテナ４１６−２に出力され、第４の信号は、第２のセクターの第４のアンテナ４１４−４に出力される。

同様に、第３のチャンネルカード４０４は、第３のセクターの第１のアンテナデータγ＿１、第１のセクターの第２のアンテナデータα＿２、第２のセクターの第３のアンテナデータβ＿３、及び第３のセクターの第４のアンテナデータγ＿４を所定のフレーム規格でフォーマットして第３のＲＦモジュール４１０に出力する。すると、第３のＲＦモジュール４１０は、入力される４個のデータをＲＦ信号に変換し、変換されたＲＦ信号のそれぞれを対応するアンテナに出力する。ここで、変換された信号のうち第１の信号は、第３のセクターの第１のアンテナ４１６−１に出力され、第２の信号は、第１のセクターの第２のアンテナ４１２−２に出力され、第３の信号は、第２のセクターの第３のアンテナ４１４−３に出力され、第４の信号は、第３のセクターの第４のアンテナ４１６−４に出力される。

このように、チャンネルカードは、自ら生成したデータと他のチャンネルカードから入力されたデータとをフォーマットして、対応するＲＦモジュールに出力し、ＲＦモジュールは、入力される互いに異なるセクターデータをＲＦ処理する。さらに、ＲＦモジュールは、ＲＦ処理された信号の一部は自らの属したセクターのアンテナに出力し、残りは他のセクターのアンテナに出力する。このようにＲＦモジュールで互いに異なるセクターデータを処理して元のアンテナに出力する場合には、特定のＲＦモジュールの障害により、特定のセクターがサービス不能状態になることを防ぐことができる。

主制御部４１８は、ＲＦモジュール４０６ないし４１０のアラームを集めて障害の有無を判断し、特定のＲＦモジュールに障害があると判断される場合には、モード変更の必要なチャンネルカードを判断する。また、主制御部４１８は、判断されたチャンネルカードにモード変更を要請して、すべてのセクターで正常なサービスが行われるように制御する。

図示されているように、第２のＲＦモジュール４０８に障害が発生した場合には、第１のセクターの第３のアンテナ４１２−３、第２のセクターの第１のアンテナ４１４−１と第４のアンテナ４１４−４、及び第３のセクターの第２のアンテナ４１６−２ではサービスを提供することができないので、主制御部４１８は、チャンネルカード４００、４０２、４０４にモード変更を要請する。例えば、第１のセクターと第３のセクターの場合には、３個のアンテナでサービスが可能であるので、主制御部４１８は、第１のチャンネルカード４００及び第３のチャンネルカード４０４に、３個のアンテナで動作することができる多重アンテナモードを要請する。さらに、第２のセクターの場合には、２個のアンテナでサービスが可能であるので、主制御部４１８は、第２のチャンネルカード４０２に２個のアンテナで動作することができる多重アンテナモードを要請する。一方、モード変更を要請されたチャンネルカード４００、４０２、４０４は、多重アンテナモードを変更し、変更されたモードによってベースバンド信号を処理する。

このように、特定のＲＦモジュールに障害が発生した場合には、各セクターでサービスすることができるアンテナ数は減少するが、特定のセクターがサービス不能状態になることは防ぐことができる。

図５は、本発明の実施形態によるチャンネルカードの詳細構成を示している。

図４に示されているチャンネルカード４００、４０２、４０４は、同一の構成を有するため、以下の説明は、第１のチャンネルカード４００を例として行う。また、説明をしやすくするために信号を送信する場合を主として説明する。

図示されているように、チャンネルカード４００は、ＭＡＣ（Media Access Control）階層部４１、符号器４２、変調器４３、多重アンテナ信号処理器４４、及びフレーム構成器（データフォーマッター）４５を含んで構成される。

図５を参照すると、まずＭＡＣ階層部４１は、送信データを生成して出力する。符号器４２は、ＭＡＣ階層部４１からのデータを符号化して符号シンボルを生成する。例えば、符号器４２は、畳み込み符号（CC：convolutional code）を使用する符号器、ブロックターボ符号（BTC：Block Turbo Code）を使用する符号器、畳み込みターボ符号（CTC：Convolutional Turbo Code）を使用する符号器などであってもよい。

変調器４３は、符号器４２からの符号シンボルを所定の変調方式で変調して変調シンボルを生成する。例えば、変調器４０６は、ＱＰＳＫ（quadrature phase shift keying）、１６ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）、３２ＱＡＭなどのような変調方式で変調を行える。

多重アンテナ信号処理器４４は、主制御部４１８の要請によって多重アンテナモードを決め、変調器４３からのデータを、決まった多重アンテナモードで処理して複数のアンテナデータを生成する。図４のシステムが正常動作する場合には、多重アンテナ信号処理器４４は、４個のアンテナデータα＿１ないしα＿４を生成する。このとき、第１のセクターの第３のアンテナデータα＿３は、第２のセクターのチャンネルカード４０２に出力され、第１のセクターの第２のアンテナデータα＿２は、第３のセクターのチャンネルカード４０４に出力される。また、第１のセクターの第１のアンテナデータα＿１と第１のセクターの第４のアンテナα＿４は、フレーム構成器４５に出力される。

フレーム構成器４５は、多重アンテナ信号処理器４４からの２個のデータα＿１、α＿４と、他のチャンネルカード４０２、４０４から出力される２個のデータβ＿２、γ＿３とを所定のフレーム規格でフォーマットして第２のＲＦモジュール４０６に出力する。

すると、ＲＦモジュール４０６は、フレーム構成器４５からのフレームを分解して４個のデータα＿１、α＿４、β＿２、γ＿３を抽出し、４個のデータのそれぞれをアナログ信号に変換した後に、ＲＦ処理して出力する。ここで、第１の信号α＿１は、第１のセクターの第１のアンテナ４１２−１に出力され、第２の信号β＿２は、第２のセクターの第２のアンテナ４１４−２に出力され、第３の信号γ＿３は、第３のセクターの第３のアンテナ４１６−３に出力され、第４の信号α＿４は、第１のセクターの第４のアンテナ４１２−４に出力される。

図６は、本発明の実施形態によるセクター当りｎ個の多重アンテナを使用する基地局システムの構成を示している。

図６に示されているように、基地局システムは、３個のセクターを支援するために３個のチャンネルカード６００、６０２、６０４、３個のＲＦモジュール６０６、６０８、６１０、及びセクター当りＮ個のアンテナを含んで構成される。すなわち、図６は、本発明の概念を一般化して示したものであり、先に説明した図３及び図４と同一の原理で動作するので、詳しい説明は省略する。

ここで、本発明を理解しやすいように、チャンネルカード間で行われるデータ交換の規則をみると、次のとおりである。

次の表１は、上述した図３のシステムに対するデータ交換の規則をまとめたものである。

上記の表１に示されているように、第１のセクターのチャンネルカード３００は、第１のセクターの第１のアンテナデータα＿１と第２のセクターの第２のアンテナデータβ＿２で所定のフレームを構成してＲＦモジュール３０６に出力する。第２のセクターのチャンネルカード３０２は、第２のセクターの第１のアンテナデータβ＿１と第３のセクターの第２のアンテナデータγ＿２で所定のフレームを構成してＲＦモジュール３０８に出力する。第３のセクターのチャンネルカード３０４は、第１のセクターの第２のアンテナデータα＿２と第３のセクターの第１のアンテナデータγ＿１でフレームを構成してＲＦモジュール３１０に出力する。

次の表２は、上述した図４のシステムに対するデータ交換の規則をまとめたものである。

例えば、第１のセクターのチャンネルカード４００をみると、第１のセクターの第１のアンテナデータα＿１、第１のセクターの第４のアンテナデータα＿４、第２のセクターの第２のアンテナデータβ＿２、及び第３のセクターの第３のアンテナデータγ＿３で所定のフレームを構成してＲＦモジュール４０６に出力する。

次の表３は、上述した図６のシステムに対するデータ交換の規則をまとめたものである。

ここにおいて、ｎは“０≦ｎ≦（Ｍ／３の商）”の範囲の整数である。また、Ｍはアンテナの数であり、Ｍは２以上の整数である。

表３に示されているように、第１のセクターのチャンネルカード６００は、第１のセクターの第３ｎ＋１のアンテナデータ（α＿３ｎ＋１）、第２のセクターの第３ｎ＋２のアンテナデータ（β＿３ｎ＋２）、第３のセクターの第３ｎのアンテナデータ（γ＿３ｎ）で所定のフレームを構成してＲＦモジュール（６０６）に出力する。第２のセクターのチャンネルカード６０２は、第１のセクターの第３ｎのアンテナデータ（α＿３ｎ）、第２のセクターの第３ｎ＋１のアンテナデータ（β＿３ｎ＋１）、第３のセクターの第３ｎ＋２のアンテナデータ（γ＿３ｎ＋２）で所定のフレームを構成してＲＦモジュール６０８に出力する。第３のセクターのチャンネルカード６０４は、第１のセクターの第３ｎ＋２のアンテナデータ（α＿３ｎ＋２）、第２のセクターの第３ｎのアンテナデータ（β＿３ｎ）、第３のセクターの第３ｎ＋１のアンテナデータ（γ＿３ｎ＋１）で所定のフレームを生成してＲＦモジュール（６１０）に出力する。各ＲＦモジュールは、受信されたデータをＲＦ処理し、ＲＦ処理された信号のそれぞれを元のセクターのアンテナに出力する。

図７は、本発明の実施例による多重セクター及び多重アンテナを使用する基地局において障害を処理するためのフローを示している。

図７を参照すると、まず、基地局は、Ｓ７０１で障害を感知する。図４に示されているように、主制御部４１８は、ＲＦモジュール４０６、４０８、４１０から発生するアラームをモニタリングして障害の有無を判断する。

障害が感知された場合には、基地局はＳ７０３に進んで障害が発生したＲＦモジュールを確認する。次に、基地局は、Ｓ７０５で各セクターでサービスすることができるモードを決める。先に説明したように、任意のＲＦモジュールに障害が発生すると、セクター当りサービスすることができるアンテナの数が減少するようになる。すなわち、基地局は、各セクターに対して、サービスすることができるアンテナの数を考えて多重アンテナモードを決める。サービスすることができるアンテナの数が１つである場合には、該当セクターはＳＩＳＯモードで動作しなければならない。

このように、各セクターに対するモードが決まると、基地局はＳ７０７に進んでそれぞれのチャンネルカードに対しモードを変更し、Ｓ７０９でチャンネルカードを変更されたモードで動作させる。このように、障害が発生した場合には、各セクターに対してサービスすることができるアンテナの数を考えてモードを適宜変更することにより、すべてのセクターで途切れなくサービスを提供することができる。

なお、上述した実施形態では、３つのセクターを有する二重化支援装置について説明したが、本発明は、容易に２以上のセクターを有する二重化支援装置に適用することが可能であることは当業者には自明である。

上述した本発明の好ましい実施形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。

一般的な多重アンテナシステムにおける二重化構造を示す図。 ３セクター２×２多重アンテナシステムにおける二重化構造を示す図。 本発明の実施例によるセクター当り２個の多重アンテナを使用する基地局システムの構成を示す図。 本発明の実施例によるセクター当り４個の多重アンテナを使用する基地局システムの構成を示す図。 本発明の実施例によるチャンネルカードの詳細な構成を示す図。 本発明の実施例によるセクター当りＮ個の多重アンテナを使用する基地局システムの構成を示す図。 本発明の実施例による多重セクター及び多重アンテナを使用する基地局で障害を処理するための手続きを示す図。

符号の説明

３００：チャンネルカード
３０２：チャンネルカード
３０４：チャンネルカード
３０６：ＲＦモジュール
３０８：ＲＦモジュール
３１０：ＲＦモジュール
３１２：アンテナ
３１４：アンテナ
３１６：アンテナ

Claims (20)

1. Ｋ（Ｋは２以上の整数である）個のセクター及びセクター当りＭ（Ｍは２以上の整数である）個のアンテナを有する基地局システムにおける二重化支援装置であって、
   前記Ｍ個のアンテナに送信するＭ個のデータを生成し、前記Ｍ個のデータの一部を他のチャンネルカードと交換し、前記Ｍ個のデータの残りの一部と前記他のチャンネルカードから受信されたデータで所定のフレームを構成して対応するＲＦモジュールに出力する複数のチャンネルカードと、
   前記チャンネルカードの対応するチャンネルカードからのフレームより、Ｍ個のデータを抽出し、前記抽出されたＭ個のデータのそれぞれをＲＦ処理して元のセクターのアンテナに出力する複数のＲＦモジュールと、
   を含むことを特徴とする二重化支援装置。
2. 前記Ｋ個のセクターのそれぞれが有するＭ個のアンテナは、互いに異なるＲＦモジュールで処理された信号を送信することを特徴とする請求項１に記載の二重化支援装置。
3. 前記複数のＲＦモジュールの障害を感知した場合には、前記チャンネルカードのそれぞれに対してサービスを行うことができるアンテナ個数に基づいて多重アンテナモードを変更し、前記チャンネルカードに前記変更されたモードを要請する制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の二重化支援装置。
4. 前記所定のフレームは、ＣＰＲＩまたはＯＢＳＡＩ規格によるフレームであることを特徴とする請求項１に記載の二重化支援装置。
5. ３セクター及びセクター当り２個の多重アンテナを有する場合には、第１のチャンネルカードは、第１のセクターの第１のアンテナデータと第２のセクターの第２のアンテナデータとで前記フレームを構成し、
   第２のチャンネルカードは、第２のセクターの第１のアンテナデータと第３のセクターの第２のアンテナデータとで前記フレームを構成し、
   第３のチャンネルカードは、第３のセクターの第１のアンテナデータと第１のセクターの第２のアンテナデータとで前記フレームを構成することを特徴とする請求項１に記載の二重化支援装置。
6. ３セクター及びセクター当り４個の多重アンテナを有する場合には、第１のチャンネルカードは、第１のセクターの第１のアンテナデータ、第２のセクターの第２のアンテナデータ、第３のセクターの第３のアンテナデータ及び第１のセクターの第４のアンテナデータで前記フレームを構成し、
   第２のチャンネルカードは、第２のセクターの第１のアンテナデータ、第１のセクターの第３のアンテナデータ、第３のセクターの第２のアンテナデータ及び第２のセクターの第４のアンテナデータで前記フレームを構成し、
   第３のチャンネルカードは、第３のセクターの第１のアンテナデータ、第１のセクターの第２のアンテナデータ、第２のセクターの第３のアンテナデータ及び第３のセクターの第４のアンテナデータで前記フレームを構成することを特徴とする請求項１に記載の二重化支援装置。
7. ３セクター及びセクター当りＭ個の多重アンテナを有する場合には、任意のチャンネルカードは、自らのセクターの３ｎ＋１（ここで、ｎは整数であり、０≦ｎ≦（Ｍ／３の商）である）番目のアンテナでサービスされるデータと、第１の他のセクターの３ｎ番目のアンテナでサービスされるデータと、第２の他のセクターの３ｎ＋２番目のアンテナでサービスされるデータとで前記所定のフレームを構成することを特徴とする請求項１に記載の二重化支援装置。
8. 前記複数のＲＦモジュールのそれぞれは、互いに異なるセクターから受信されるＭ個のＲＦ信号をベースバンドデータで処理して対応するチャンネルカードに出力することを特徴とする請求項１に記載の二重化支援装置。
9. 前記複数のチャンネルカードのそれぞれは、対応するＲＦモジュールから入力されるＭ個のデータのうち自らのセクターのデータのみを処理し、残りのデータに対してセクターを区切って元のチャンネルカードに出力することを特徴とする請求項８に記載の二重化支援装置。
10. 前記ＲＦモジュールは、多重経路を支援し、トランシーバ、電力増幅器、及び、フィルターの少なくとも１つが集積化した統合モジュールであることを特徴とする請求項１に記載の二重化支援装置。
11. Ｋ（Ｋは２以上の整数である）個のセクター及びセクター当りＭ（Ｍは２以上の整数である）個のアンテナを有する基地局システムにおける二重化支援方法であって、
    複数のチャンネルカードのそれぞれが、Ｍ個のアンテナに送信するＭ個のデータを生成するステップと、
    前記Ｍ個のデータの一部を他のチャンネルカードと交換するステップと、
    前記Ｍ個のデータの残りの一部と前記他のチャンネルカードから受信されたデータで所定のフレームを構成するステップと、
    前記構成されたフレームを対応するＲＦモジュールに出力するステップと、
    複数のＲＦモジュールのそれぞれが、前記チャンネルカードの対応するチャンネルカードからのフレームよりＭ個のデータを抽出するステップと、
    前記抽出されたＭ個のデータのそれぞれをＲＦ処理して元のセクターのアンテナに出力するステップと、
    を含むことを特徴とする二重化支援方法。
12. 前記Ｋ個のセクターのそれぞれが有するＭ個のアンテナは、互いに異なるＲＦモジュールで処理された信号を送信することを特徴とする請求項１１に記載の二重化支援方法。
13. 前記複数のＲＦモジュールの障害を感知するステップと、
    前記障害を感知した場合には、前記チャンネルカードのそれぞれに対してサービスを行うことができるアンテナ個数に基づいて多重アンテナモードを変更するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の二重化支援方法。
14. 前記所定のフレームは、ＣＰＲＩまたはＯＢＳＡＩ規格によるフレームであることを特徴とする請求項１１に記載の二重化支援方法。
15. 前記フレームを構成するステップは、
    ３セクター及びセクター当り２個の多重アンテナを有する場合には、第１のチャンネルカードは、第１のセクターの第１のアンテナデータと第２のセクターの第２のアンテナデータで前記フレームを構成し、
    第２のチャンネルカードは、第２のセクターの第１のアンテナデータと第３のセクターの第２のアンテナデータで前記フレームを構成し、
    第３のチャンネルカードは、第３のセクターの第１のアンテナデータと第１のセクターの第２のアンテナデータで前記フレームを構成することを特徴とする請求項１１に記載の二重化支援方法。
16. 前記フレームを構成するステップは、
    ３セクター及びセクター当り４個の多重アンテナを有する場合には、第１のチャンネルカードは、第１のセクターの第１のアンテナデータ、第２のセクターの第２のアンテナデータ、第３のセクターの第３のアンテナデータ及び第１のセクターの第４のアンテナデータで前記フレームを構成し、
    第２のチャンネルカードは、第２のセクターの第１のアンテナデータ、第１のセクターの第３のアンテナデータ、第３のセクターの第２のアンテナデータ及び第２のセクターの第４のアンテナデータで前記フレームを構成し、
    第３のチャンネルカードは、第３のセクターの第１のアンテナデータ、第１のセクターの第２のアンテナデータ、第２のセクターの第３のアンテナデータ及び第３のセクターの第４のアンテナデータで前記フレームを構成することを特徴とする請求項１１に記載の二重化支援方法。
17. 前記フレームを構成するステップは、
    ３セクター及びセクター当りＭ個の多重アンテナを有する場合には、任意のチャンネルカードは、自らのセクターの３ｎ＋１（ここで、ｎは整数であり、０≦ｎ≦（Ｍ／３の商）である）番目のアンテナでサービスされるデータと、第１の他のセクターの３ｎ番目のアンテナでサービスされるデータと、第２の他のセクターの３ｎ＋２番目のアンテナでサービスされるデータとで前記所定のフレームを構成することを特徴とする請求項１１に記載の二重化支援方法。
18. 前記ＲＦモジュールのそれぞれは、互いに異なるセクターから受信されるＭ個のＲＦ信号をベースバンドデータで処理して対応するチャンネルカードに出力する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の二重化支援方法。
19. 前記複数のチャンネルカードのそれぞれは、対応するＲＦモジュールから入力されるＭ個のデータのうち自らのセクターのデータのみを処理し、残りのデータに対してセクターを区切って元のチャンネルカードに出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の二重化支援方法。
20. 前記ＲＦモジュールは、多重経路を支援し、トランシーバ、電力増幅器、及び、フィルターの少なくとも１つが集積化した統合モジュールであることを特徴とする請求項１１に記載の二重化支援方法。

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