JP2008270915A - 無線基地局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置立ち上げ時に周辺基地局の搬送波周波数情報や信号レベルを測定し、干渉が最小の搬送波周波数を選択すると共に送信電力を自動的に設定する。
【解決手段】無線基地局装置が設置される場所に依存する、同じ無線アクセス方式の他の基地局装置の設置状況、電波伝搬状況を取得するために、自基地局装置の立ち上げ時にコンフィグレーション制御部１７からの切替信号により送受信切替スイッチ１５を切替えると共に同期部１８を制御して上り下りのタイミングを変更し、通常の下りフレーム送信タイミングで受信部を動作させて、ベースバンド信号処理を他の基地局装置の下り信号を受信する処理に切替え、周辺基地局の使用搬送波周波数情報、報知情報の取得、信号レベルの測定を行い、自基地局装置の設置のために必要な送信電力等の設定を自動的に行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式に代表される直交周波数分割多重方式の無線通信システムにおけるエリア構成技術に関連し、基地局装置のチャネル制御方式、および構成に関する。なお、本発明はＯＦＤＭ方式の無線通信システムにおける実施例として記載するが、本システムに限定するものではなく、無線基地局装置を有する移動体通信システムにおいて適用されてもよい。

従来、ＯＦＤＭ方式による無線通信システムを用いた無線基地局装置では、次に示すような制御を行っている。

同一無線アクセス方式における無線基地局装置において、各基地局装置のカバーするサービスエリアは、その基地局のチャネル収容能力、送信電力レベル等の条件に依存し、様々なゾーン構成が想定される。このため無線基地局装置を設置する場合には、設置する場所特有の環境条件を測定し、他基地局に対する干渉の問題などが生じないような基地局配置設計によるゾーン構成が必要となる。具体的には、設置基地局装置にて使用するキャリア周波数の設定、最大送信電力の設定、基地局のセクタ単位で設定される下り信号送信時のサブフレームに対する周波数配置が挙げられる。

特に同一周波数を繰り返し使用し、連続的なサービスエリア構築を行う場合においては、セルの境界付近においてセル間の干渉の影響で正常な通信が行えないため、周波数配置時に複数のサブキャリアをグループ化し、その異なるサブキャリアグループをセクタ、セル毎に配置することにより、使用している全サブキャリアが隣接するセル、セクタから干渉を受ける事態を回避する方法が適用される。

従来、これらの設定は設置する基地局単位、もしくは、基地局が複数セクタにてサービスエリア構成される場合には、セクタ単位で設定される基地局情報であり、サービスエリア構成時にその環境に適したパラメータリストを作成し、各基地局毎への割り当てを行っている。

基地局においては、その設置場所に応じた予め基地局装置に格納されたパラメータ（以下、基地局データという）と、基地局の運用開始時（Cell Setup）にゲートウェイ装置のデータベースアクセスにより必要なパラメータを取得し、無線アクセスエリア構成に対応した基地局装置の無線リソース、装置構成を決定して運用を開始する。ここでゲートウェイ装置とは無線基地局装置の上位装置であり、無線基地局からユーザトラフィックの集約したアクセスネットワークと、コアネットワークと接続されるサービスネットワークとの接続ポイントとなる装置である。

基地局装置の運用開始時には、まず共通チャネルの設定を行い、当該基地局がカバーするエリアに存在する端末装置との通信が可能なレベルの送信電力が適用される。

無線通信システムにおける移動局、基地局間の通信において、例えば移動局の上位層から無線ネットワークへのアクセス要求が発生した場合には、基地局から周期的に送信する報知情報を移動局が受信し、基本的な基地局及びネットワーク情報を取得する。移動局はアクセスに必要な帯域を確保するため、帯域要求信号を基地局装置に送信し、移動局のタイミング、送信電力等、必要なパラメータ調整を行った後、接続の確立のためのメッセージの送受信が行われる。

以上のように、移動局、基地局装置が接続を確立するためには、移動局の初期動作として基地局のスキャンが行われる。つまり、下りで送信される信号レベル、報知情報において移動局がどの基地局装置に対してアクセスするか選択されるため、固定的な基地局情報の設定を行った場合には、運用開始時点で構築しようとするエリアに合わせたパラメータ選択が必要となる。

また、近年では、端末装置（移動局）の利用者の増加に伴い、図４のゾーン構成例に示すように一基地局装置６１当たりのセルサイズを小さくする方法、いわゆるマイクロセル方式にて対応している。図４において、６１はそれぞれマイクロセルエリア６２を持つ複数の無線基地局装置で、その周辺にはマクロセルエリア６４を持つ無線基地局装置６３が複数存在している。

上記のように近年では、端末装置の利用者の増加に伴ってマイクロセル方式が採用され、また、更なるセルの小規模化が行われている。この場合、相対的には地形や建物などの構造物の影響や周辺セルの外部干渉６５の影響を受け易くなるという特徴を有している。また、無線システムとして同一搬送波周波数を繰り返し使用する場合、周辺セルからの外部干渉６５による干渉電力量が当該基地局のチャネル収容能力に大きく依存する。以上の観点より、特に小規模の基地局によるゾーン構成時には周辺環境に合わせた適切な基地局構成、設定パラメータ選定が重要となる。

また、本発明に関連する公知技術として、無線基地局装置と、この無線基地局装置を制御する無線基地局制御装置と、前記無線基地局装置の通信仕様を設定する無線基地局設定装置を含む無線基地局装置設定システムにおいて、前記無線基地局設定装置は、無線基地局装置からの設定要求通知メッセージを受信した際、自己の情報保存部に格納されている情報の中から前記無線基地局装置に関する情報を削除し、かつ該無線基地局装置の位置を推定し、その推定された位置の周囲に存在する既存の無線基地局装置の通信仕様を自己の情報保存部から読み出し、その読み出した既存の無線基地局装置の通信仕様と推定された位置とに基づいて前記無線基地局装置の通信仕様を決定するようにした技術や（例えば、特許文献１参照。）、複数の無線基地局と、これらの複数の無線基地局を制御する基地局制御装置を有するＷ−ＣＤＭＡ（Wideband CDMA）携帯電話システムにおいて、無線基地局は、他の無線基地局からの無線信号を受信し、この無線信号を処理して他の無線基地局の制御チャネルを特定し、この制御チャネルから前記他の無線基地局からの無線信号の下りスクランブリングコードを判別し、基地局制御装置において、前記無線基地局からの前記判別の結果に基づき、この判別結果を送信してきた無線基地局の下りスクランブリングコードを決定するようにした技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００５−３２８１５２号公報 特開２００３−２１９４７８号公報

上記基地局装置に対する従来の初期パラメータ設定方法によると、予め設置される場所、環境に適したパラメータが決定されている場合は、既格納パラメータを無線部、有線伝送路インターフェース部、ベースバンド信号処理部に設定して運用開始する。一方、基地局装置が設置される場所が予め特定されていない状況で、設置場所に対して自由度を持たせる基地局設置が行われ、運用が開始される場合には、適切なパラメータを事前に格納しておくことが困難である。使用予定の場所依存の環境を考慮せず固定的な初期パラメータを適用した場合には、当該基地局装置の通信、ならびにその周辺基地局と端末間の通信に干渉等の影響により適切な運用が行えない場合が容易に想定される。

また、上記特許文献１の発明では、無線基地局設定装置は、無線基地局装置からの設定要求通知メッセージを受信した際、無線基地局装置の位置を推定し、その推定された位置の周囲に存在する既存の無線基地局装置の通信仕様を自己の情報保存部から読み出し、その読み出した既存の無線基地局装置の通信仕様と推定された位置とに基づいて前記無線基地局装置の通信仕様を決定しており、自立的に周辺基地局装置をサーチしていないので、無線基地局装置を設置した実環境での情報を得ることができない。また、上記無線基地局装置は、無線基地局制御装置に接続した際、無線基地局制御装置から周辺基地局情報を受信し、それに基づき他基地局装置の下り信号を受信して信号レベルを測定し、その測定結果を位置検出に使用しているが、エリア構成はユーザ設定となっているので、オーバヘッドや他基地局装置の干渉を考慮した最適なエリア構成を行うことが困難である。

また、上記特許文献２の発明は、無線基地局にて他の無線基地局からの無線信号の下りスクランブリングコードを判別し、基地局制御装置により前記無線基地局の下りスクランブリングコードを決定するもので、スクランブルコード以外の基地局情報については考慮されていない。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、基地局の設置によりサービスエリア構築を行う場合、無線基地局装置が設置される場所に依存する、無線アクセス方式による他の周辺基地局装置の設置状況や電波伝搬状況を取得するために、装置立ち上げ時にベースバンド信号処理を他の基地局装置の下り信号を受信する処理に切替えて周辺基地局装置の使用搬送波周波数情報や信号レベルを測定することにより、干渉が最小の搬送波周波数を選択できると共に送信電力等の設定を自動的に行い得る無線基地局装置を提供することを目的とする。

本発明に係る無線基地局装置は、送信増幅部から出力される送信信号とアンテナの受信信号とを切替える送受信切替スイッチを有し、ベースバンド信号の搬送波周波数への周波数変換を行う送信部及び受信部より構成される無線部と、
前記無線部にて受信した多周波変調信号を順次サンプリングし、一括してデジタル信号処理を行い、送信データの変調方式に対応して位相補償、検波を行う復調部と、前記復調部により復調されたデータの誤り訂正処理を行う復号部とからなるベースバンド受信部と、
前記ベースバンド受信部で受信処理された上りパケットデータ及び有線伝送路インターフェース部から入力される下りパケットデータの分離、結合及び再送制御を行い、ユーザデータのコネクション制御を管理するメディアアクセスコントロール部と、有線伝送路との物理インターフェースを有し、前記有線伝送路から入力される下りパケットデータ及び前記メディアアクセスコントロール部から出力された受信パケットデータの伝送路プロトコルへの変換を行う有線伝送路インターフェース部と、
前記メディアアクセスコントロール部から入力された下りパケットデータについて、誤り訂正処理の符号化を行う符号部と、前記符号部で符号化された下りパケットデータを変調し、更に多周波数変調を行って前記無線部に出力する変調部とからなるベースバンド送信部と、
前記ベースバンド受信部の信号処理を処理実行状況に応じて切替え制御する制御部とを備えた無線基地局装置において、
装置立ち上げ時に前記制御部により前記無線部の送受信切替スイッチ及び前記ベースバンド受信部を他の基地局装置の下り信号を受信する処理に切替え、下り信号に対する周波数スキャンにより周辺基地局の使用搬送波周波数情報を検索する検索手段と、
前記検索手段により検索された搬送波周波数に対する受信信号のレベルを測定する測定手段と、
上記検索手段の検索結果及び前記測定手段の測定結果に基づいて干渉が最小の搬送波周波数を選択する手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて送信電力を自動的に設定する設定手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、基地局装置の追加設置に対して周辺セル環境をベースバンド受信部を適用して取得することにより、干渉が最小の搬送波周波数を選択できると共に基地局固有パラメータを自立的に選択、設定することが可能となる。

また、周辺基地局情報を一括管理し、各基地局情報を設定、制御する場合と比較してエリア設計負荷を軽減することが可能である。更に端末装置と同等の下り受信機能を有するため、より実際の設置環境の周辺基地局情報が取得可能である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る無線基地局装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態では、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続）方式の複信方式としてはＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信）方式を使用している。

図１において、１１はＧＰＳ（Global Positioning System）受信機で、ＧＰＳ衛星（図示せず）から送信される信号をＧＰＳアンテナ１２で受信して送受信部１３に入力し、無線基地局装置のタイミング基準となる１ＰＰＳ（Pulse Per Second）信号及び１０ＭＨｚ信号をクロック生成に使用する。すなわち、ＧＰＳ衛星からの１ＰＰＳ信号及び１０ＭＨｚの信号を基準信号として、無線基地局装置の無線フレームタイミングを同期させる。ＴＤＤ方式を用いた場合、無線システム内の無線基地局装置はタイミング同期している必要があるため、通常ＧＰＳ受信機を備えている。

上記送受信部１３は、無線周波数帯の信号（ＲＦ信号）の送信及び受信を行うもので、ローカル発振出力により周波数変換を行う。上記送受信部１３から出力される下りＲＦ信号は、送信増幅部１４へ送られて増幅されて送受信切替スイッチ１５に入力される。この送受信切替スイッチ１５には、ＲＦ信号を送受信するアンテナ１６が接続される。上記送受信切替スイッチ１５は、上記送信増幅部１４からのＲＦ送信信号とアンテナ１６から入力される受信ＲＦ信号の切替えを行うスイッチである。本システムではＴＤＤ方式を採用しているため、上り／下り信号は時間分割で多重されるので、送受信切替スイッチ１５はコンフィグレーション（Configuration）制御部１７から与えられる切替信号、すなわち、上り下りのフレームタイミングに同期した切替信号に従って切替え動作する。

上記コンフィグレーション制御部１７は、基地局装置の初期設定時に必要となる周辺の無線基地局装置等の情報を取得するために、当該基地局装置の無線部送受信タイミングの設定、ベースバンド受信部の動作モード切替え等を制御する。

上記アンテナ１６で受信された移動局からのＲＦ信号は、上記送受信切替スイッチ１５を介して送受信部１３に入力される。この送受信部１３は、上記移動局から送られてきた信号をローカル発振出力と混合してＩＦ信号に変換し、同期部１８及びＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）部１９以降のベースバンド受信部へ入力する。

上記同期部１８は、移動局から送信されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）信号の復調に際し、ＦＦＴウィンドウのタイミングを設定するために必要なシンボル同期を確立する回路であり、移動局から送信されたＯＦＤＭ信号及びコンフィグレーション制御部１７からの制御信号によりタイミング信号を生成してＦＦＴ部１９へ出力する。このＦＦＴ部１９は、同期部１８からのタイミング信号に同期して動作し、ＯＦＤＭ方式における受信信号の時間軸信号を一括して周波数軸上のデータへ復調して復調部２０へ出力する。

上記復調部２０は、送信側（移動局）で変調された方式での復調及び変調信号に挿入される既知シンボルパターンであるパイロットシンボルを使用した位相補償、検波を行い、その復調信号をデマッピング部２１へ出力する。このデマッピング部２１は、上りサブフレーム上に多重化された移動局からの上りデータの分離を行い、復号部であるＦＥＣ（Forward Error Correction）デコーダ２２へ出力する。このＦＥＣデコーダ２２は、受信した上りバーストデータの誤り訂正処理を行ってＭＡＣ（Media Access Control：メディアアクセスコントロール）部２３へ出力する。

上記ＦＦＴ部１９、復調部２０、デマッピング部２１及びＦＥＣデコーダ２２によってベースバンド受信部を構成している。

上記ＭＡＣ部２３は、移動局と無線基地局装置のコネクション制御、及びU-plane（ユーザ情報転送プレーン）データのスケジューリング、上記ベースバンド受信部で受信した上りパケットデータ及び後述する有線伝送路インターフェース２４から入力される下りパケットデータの分離、結合、及び再送制御等の処理を行う。また、ＭＡＣ部２３は、移動局の移動に伴う基地局間のハンドオーバ制御や、待ち受け状態の制御の移動制御も行う。

上記ＭＡＣ部２３で処理された受信パケットデータは、有線伝送路インターフェース２４へ送られる。この有線伝送路インターフェース２４は、ユーザデータ、及び制御メッセージの組み立て分解等のフォーマット変換を行い、有線伝送路２５を介して無線基地局の上位装置であるゲートウェイ装置（図示せず）に送出する。ここで、有線伝送路２５にＩＰ（Internet Protocol）伝送路が適用される場合には、ＢＧＷ（Broadband Gate Way router）を介してＩＰ公衆網に接続されるため、有線伝送路インターフェース２４ではEthernet（登録商標）及びＩＰ伝送路の終端を行う機能を有する。

また、上位装置であるゲートウェイ装置から有線伝送路２５を介して送られてくる移動局への下りデータは、有線伝送路インターフェース２４を介してＭＡＣ部２３に入力される。ＭＡＣ部２３は、上記入力された下りパケットデータの分離、結合処理を行ってベースバンド受信部のＦＥＣ（Forward Error Correction）エンコーダ２７へ出力する。このＦＥＣエンコーダ２７は、ＭＡＣ部２３から入力される下りデータに対し、例えば畳み込み符号化方式などを用いて誤り訂正符号化を行ってマッピング部２８へ出力する。このマッピング部２８は、下りバーストデータを下りサブフレーム内に配置する処理を行って変調部２９へ出力する。

上記変調部２９は、下り変調とサブキャリア化を行う。ＯＦＤＭでは通常、送信データの一次変調としてＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：４相ＰＳＫ）やＱＡＭ（quadrature amplitude modulation：直交振幅変調）の変調方式が適用される。また、データシンボルに適用されるサブキャリアに対して、あるまとまったサブキャリアを論理的なチャネル構造としてのサブチャネルとして扱い、バーストデータをフレーム内に配置する場合にサブチャネル単位での割り当てを行う。

上記変調部２９で変調されたデータは、ＩＦＦＴ（Inverse FFT：逆変換）部３０へ送られる。このＩＦＦＴ部３０は、ＯＦＤＭ信号の変調を行う。ＯＦＤＭをはじめとする多周波変調方式の変調操作は、１回のＩＦＦＴ処理により周波数軸上の送信データを時間軸信号に変換可能となる。

上記ＦＥＣエンコーダ２７、マッピング部２８、変調部２９及びＩＦＦＴ部３０によってベースバンド送信部を構成している。

上記ＩＦＦＴ部３０で変調されたＯＦＤＭ信号は、送受信部１３へ送られてＲＦ信号に変換され、その後、上記したように送信増幅部１４で増幅され、送受信切替スイッチ１５を介してアンテナ１６より移動局へ向けて送信される。

次に、通常の基地局装置と移動局の同期動作について説明する。

基地局装置は、上述の下り信号送信部により周期的に図２のＴＤＤ ＯＦＤＭＡフレーム構成に示す下りサブフレームを生成する。基地局装置からの下りサブフレーム（DL Sub channel）４０では先頭のシンボルにはプリアンブル（Preamble）信号４１というシンボルパターンが割り当てられる。移動局が基地局装置に初期同期する場合は、周波数をスキャンし、移動局が位置する周辺の基地局装置の探索を実施した後、この下りサブフレーム先頭のプリアンブル信号４１を取得して基地局装置との下りの同期確立を行う。また、このプリアンブル信号４１を使用することにより受信信号強度（RSSI）など信号品質の測定が可能となる。プリアンブルシンボル４１の次にはフレーム制御ヘッダ情報（FCH）４２が送信される。これはフレーム制御ヘッダ以降に引き続き送信されるバーストの割り当て状況（変調方式やバーストの長さ等）を送信する。

移動局ではプリアンブル信号４１で同期確立した後、このフレーム制御ヘッダ情報４２を取得することにより、後続のマッピング情報の取得が可能となる。マッピング情報には下りマッピング（DL-MAP）４３と上りマッピング（UL-MAP）４４が格納され、基地局装置から周期的に送信される基地局情報など、基地局装置がカバーするエリア全てに共通に報知される情報を送信する。移動局はこの報知情報を取得することによりネットワークへのアクセス可否を判断する。上記マッピング情報に続いて下りバーストデータ４５が送信される。

次に、上記実施形態の特徴である基地局装置設置時の処理について説明する。

まず、基地局装置の立ち上げ時には運用に必要となるコンフィグレーションを行う。同無線方式における設置場所の環境を測定する必要があるため、通常の基地局受信機能部の処理とは異なる下り信号の受信機能を起動する。図１におけるコンフィグレーション制御部１７は、無線部、ベースバンド信号処理部の処理として必要なパラメータの設定を行う。本実施形態では上記したようにＯＦＤＭ−ＴＤＤ方式を想定しており、上り信号、下り信号は同一周波数で時間分割多重されるため、通常運用時とは逆の送受信フレームタイミングを設定することになる。

図４に示したように当該無線システムがサービスするエリアに対して、基地局装置６１を連続して配置し、つまり各基地局装置６１のサービスエリアがオーバーラップして配置される場合、設置する地形、建物の影響を受けながらも、特にセル境界付近でオーバーラップする場合が多い。このセルが重なるエリアにおいて互いの基地局装置６１が同一周波数にて運用される場合、ユーザデータの搬送を行うサブキャリア同士が干渉することにより通信品質が著しく劣化することが想定される。このため予め隣接する基地局装置の使用周波数が判明している場合は当該基地局装置の周波数を全隣接基地局とは異なる周波数に設定することにより干渉の回避が可能となる。

１基地局装置において複数のセクタを構成し、各セクタにおいて異なるエリアを構築する場合においても、同様に隣接するセクタ間で異なる周波数を割り当てることにより干渉を回避することが可能となる。

また、１基地局装置において複数のセクタを構成し、同一基地局装置によりエリア構築されるセクタ間において、複数の物理的なサブキャリアから構成される論理的なサブチャネルの割り当てをセクタ毎に変更し、周辺の基地局装置からの干渉の影響が少ない基地局近傍のエリアの移動局に対してはセクタ間、もしくは周辺基地局装置と同一の周波数を使用し、一方、周辺基地局装置、または隣接セクタからの干渉の影響が大きいセル境界付近においては異なるサブキャリアとなるサブチャネルを選択することにより回避することが考えられる。但し、無線伝搬環境は地形等の設置状況の影響が大きく、複数基地局装置がオーバーラップしてエリア構築する場合には、実際の設置エリアにおける周波数状況の測定が必要となる。

本発明の実施形態では、上述のような環境に対する基地局装置設置に対して、周辺基地局が下りサブフレームを送信するタイミングにおいて受信設定を行い、周波数のスキャンとレベル測定を行う機能を適用することにより、基地局装置の追加設置に対して周辺セル環境を考慮した適切な周波数、及び下り送信出力レベルをはじめとする基地局固有パラメータを自立的に選択、設定することが可能となる。

この効果として、実施形態で示したような無線ネットワークでは、周辺装置の情報を上位のゲートウェイルータ等を介して受け渡す場合と比較して、実際の設置環境の測定を行うためにより正確な周辺基地局情報が取得できることになる。

次に、コンフィグレーション時の処理について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、図１に示した基地局装置の受信部において、コンフィグレーション制御部１７からの切替信号により送受信切替スイッチ１５を切替え、下りフレーム送信タイミングを選択し（ステップＡ１）、周波数スキャン（セルサーチ）を実行する（ステップＡ２）。

上記周波数スキャン時には通常運用時と異なるフレームタイミングとなるためＧＰＳ受信機１１で受信したＧＰＳ衛星からの同期信号に基づき、上り下りのタイミングを変更し、通常の下りフレーム送信タイミングで受信部をアクティブとする。

また、通常上りフレーム信号のフォーマットに対応する同期部１８及びＦＦＴ部１９以降のベースバンド受信部についても基地局装置からの下りフレーム信号のフォーマットに対応するようモード切替えをコンフィグレーション制御部１７から指示する。

上記ステップＡ２の周波数スキャンでは、当該システムに割り当てられた周波数バンドのキャリア周波数を順次設定し、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）の測定を行う。この周波数スキャンにより、実際に使用されている周波数の検索が可能になる。スキャン時にはＲＳＳＩに対してしきい値を設定し、ＲＳＳＩレベルがしきい値以上であった周波数全てを有効周波数番号として保持する。

次に有効と判定された周波数が存在するかどうかを判別し（ステップＡ３）、有効な周波数が存在する場合には、その周波数に対して同期確立を行う（ステップＡ４）。同期確立は基地局装置の下りサブフレーム内の先頭に配置されるプリアンブルに対してタイミング検出を行う。また、上記周波数スキャンにて検出された基地局についての受信レベル測定も合わせて実施する。対象としては常時送信されるプリアンブルを用い、ＣＩＮＲ（Carrier to Interference and Noise Ratio：搬送波対干渉・雑音電力比）やＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio：信号対干渉・雑音電力比））等の信号品質が判定可能な要素の測定を行い、干渉レベルの影響を推定する。

そして、上記レベル測定、タイミング測定の結果から、例えば同一周波数による干渉が最小の周波数を選択する（ステップＡ５）。

また、上記ステップＡ３で、有効な周波数が存在しないと判定された場合、予め候補周波数としてテーブル化した周波数を設定する（ステップＡ６）。

そして、上記ステップＡ５の処理あるいはステップＡ６の処理を行った後、上位ゲートウェイ装置間とのデータベースアクセスを行い（ステップＡ７）、下りチャネルに対する通常運用時の初期化処理を行う（ステップＡ８）。

次に、上記ステップＡ８の通常運用時の初期化処理において、下り共通チャネルの送信電力を制御する場合について説明する。特にセル境界では干渉の影響が少なからず発生し、ユーザーデータスループット低下等の問題が発生するため、運用にて使用する送信電力についても上述の測定結果から判定する。

通常、基地局装置の下り送信電力は固定的な値で運用される。つまり、ゾーン設計時にその基地局装置がカバーするエリアが固定的な場合には、そのセル内に位置する端末の受信レベルとして十分によい信号品質が得られるレベルに設定する必要がある。対応エリアに対して送信電力が低すぎる場合にはゾーン設計の条件を満たせないことが容易に想定できるが、大きすぎる場合でも、周辺セルでの通信品質に対して干渉として影響する。

以上のような問題を回避し、適切なレベルの電力値に設定するため、本実施形態では、測定したＲＳＳＩ及びＣＩＮＲ等の測定結果をもとに下り共通チャネル受信部において下りサブフレームの送信電力値を決定する。

以上でコンフィグレーション処理を終了し、通常の送受信処理に移行する。

また、通常運用後については、周辺基地局の増設や、当該システムにおける移動局数の増設等により、設置済み基地局装置のサービスエリアの伝搬環境が変動する場合が想定されるため、本基地局装置においては、前述のコンフィグレーション処理にて決定された周波数配置、送信電力レベルの設定を更新する機能を有する。

上記、再コンフィグレーションの実施形態としては、図３に示すコンフィグレーション時の処理フローにおける周波数選択手順を、あらかじめタイマ値により設置し、周期的に実施する。また、当該基地局の周辺エリアに対して新たに基地局設置を増設したことが明らかな場合においては、ネットワーク保守監視設備からのコンフィグレーションコマンドによる再コンフィグレーションを可能とする。ここで、ネットワーク保守監視装置とは、基地局装置、ゲートウェイ設備などのアクセスネットワーク装置に接続され、装置状態の異常検出、及び統計情報収集などにより常時運用状態を監視、制御可能な装置である。

上記図１に示した実施形態の特徴である基地局装置の下り受信機能部は、当該基地局装置のコンフィグレーション時のみ起動される必要があるため、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）を中心として実装されるベースバンド信号処理部については、ファームウェアにてダウンロードするファイルを初期コンフィグレーション時と通常運用時で切替え可能とする。フレーム内のデータバースト以外の構成要素は上り、下りで異なるが、信号処理ブロックの組合せで容易に対応可能性である。

上記実施形態によれば、無線基地局装置が設置される場所に依存する、同じ無線アクセス方式の他の基地局装置の設置状況、電波伝搬状況を取得するために装置立ち上げ時に無線部の送受信切替スイッチ及びベースバンド受信部を他の基地局装置の下り信号を受信する処理に切替え、周辺基地局の使用搬送波周波数情報を取得すると共に信号レベルを測定し、干渉が最小の搬送波周波数を選択すると共に送信電力等の設定を自動的に行うことにより、基地局装置の追加設置に対して搬送波周波数及び基地局固有パラメータを自立的に選択、設定することが可能となる。

また、実施形態で示したような無線ネットワークでは、上位のゲートウェイ装置に対して数十〜数百局の無線基地局装置が配置されるため、周辺基地局情報を一括管理して各基地局情報を設定、制御する場合と比較してエリア設計負荷を軽減することが可能である。更に、端末装置（移動局）と同等の下り受信機能を有するため、より実際の設置環境の周辺基地局情報が取得可能である。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

本発明の一実施形態に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。 同実施形態におけるＴＤＤ ＯＦＤＭＡフレーム構造を示す図である。 同実施形態におけるコンフィグレーション時の処理動作を示すフローチャートである。 従来の無線基地局装置におけるゾーン構成例を示す図である。

符号の説明

１１…ＧＰＳ受信機、１２…ＧＰＳアンテナ、１３…送受信部、１４…送信増幅部、１５…送受信切替スイッチ、１６…アンテナ、１７…コンフィグレーション制御部、１８…同期部、１９…ＦＦＴ部、２０…復調部、２１…デマッピング部、２２…ＦＥＣデコーダ、２３…ＭＡＣ（メディアアクセスコントロール）部、２４…有線伝送路インターフェース、２５…有線伝送路、２７…ＦＥＣエンコーダ、２８…マッピング部、２９…変調部、３０…ＩＦＦＴ部、４０…下りサブフレーム、４１…プリアンブルシンボル、４２…フレーム制御ヘッダ情報、４３…下りマッピング、４４…上りマッピング、４５…下りバーストデータ、６１…基地局装置、６２…マイクロセルエリア、６３…無線基地局装置、６４…マクロセルエリア、６５…外部干渉

Claims (1)

1. 送信増幅部から出力される送信信号とアンテナの受信信号とを切替える送受信切替スイッチを有し、ベースバンド信号の搬送波周波数への周波数変換を行う送信部及び受信部より構成される無線部と、
   前記無線部にて受信した多周波変調信号を順次サンプリングし、一括してデジタル信号処理を行い、送信データの変調方式に対応して位相補償、検波を行う復調部と、前記復調部により復調されたデータの誤り訂正処理を行う復号部とからなるベースバンド受信部と、
   前記ベースバンド受信部で受信処理された上りパケットデータ及び有線伝送路インターフェース部から入力される下りパケットデータの分離、結合及び再送制御を行い、ユーザデータのコネクション制御を管理するメディアアクセスコントロール部と、有線伝送路との物理インターフェースを有し、前記有線伝送路から入力される下りパケットデータ及び前記メディアアクセスコントロール部から出力された受信パケットデータの伝送路プロトコルへの変換を行う有線伝送路インターフェース部と、
   前記メディアアクセスコントロール部から入力された下りパケットデータについて、誤り訂正処理の符号化を行う符号部と、前記符号部で符号化された下りパケットデータを変調し、更に多周波数変調を行って前記無線部に出力する変調部とからなるベースバンド送信部と、
   前記ベースバンド受信部の信号処理を処理実行状況に応じて切替え制御する制御部とを備えた無線基地局装置において、
   装置立ち上げ時に前記制御部により前記無線部の送受信切替スイッチ及び前記ベースバンド受信部を他の基地局装置の下り信号を受信する処理に切替え、下り信号に対する周波数スキャンにより周辺基地局の使用搬送波周波数情報を検索する検索手段と、
   前記検索手段により検索された搬送波周波数に対する受信信号のレベルを測定する測定手段と、
   上記検索手段の検索結果及び前記測定手段の測定結果に基づいて干渉が最小の搬送波周波数を選択する手段と、
   前記測定手段の測定結果に基づいて送信電力を自動的に設定する設定手段とを具備することを特徴とする無線基地局装置。

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