JP2010068440A - デジタル移動通信システムにおけるエリア測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エリア測定に必要な通話品質検査とＢＥＲ測定が同時に行なえるようにしたエリア測定方法を提供すること。
【解決手段】制御局と複数の基地局及び複数の移動局を有するデジタル移動通信システムにおけるエリア測定方法において、前記基地局は、基地局送信波として示してあるように、１フレームを構成する４個のスロットＳＴ＃０、ＳＴ＃１、ＳＴ＃２、ＳＴ＃３の中で、本来はスロットＳＴ＃０と同じく音声データ取得用通信チャネルとなっているスロットの一部のスロットＳＴ＃１をＢＥＲ測定用通信チャネルとし、ここに擬似ランダム雑音パターンを挿入し、前記移動局は、移動局処理として示してあるように、スロットＳＴ＃０が受信されたとき音声復号処理を行ない、スロットＳＴ＃１が受信されたときはＰＮ比較処理によりＢＥＲ測定を行なうようにし、エリア測定に必要な通話品質の判定とＢＥＲの測定の双方が同時に並行して得られるようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、基地局と移動局の間の通話に適用されるデジタル移動通信システムに係り、特に業務用デジタル移動通信システムの場合のエリア測定方法に関する。

デジタル移動通信システムでは、通話品質を維持しサービスレベルを担保するため、従来から通話品質とビット誤り率(ＢＥＲ：Bit Error Rate)を検査項目とするエリア測定を行ない、エリアマップを各エリア毎に作成している。
そして、この場合、そのビット誤り率の測定、すなわちＢＥＲ測定には、通常、システムの基地局から送信される無線通信チャネルの中の１チャネルをＢＥＲ測定専用の無線通信チャネルとし、この専用のチャネルを使用してＢＥＲ測定が実施されるようにしている。

ところで、このようなデジタル移動通信システムにおいては、都道府県・市町村デジタル移動通信システム標準規格「ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｔ−７９」として電波産業会(ＡＲＩＢ)により規格化されているＴＤＭＡ方式のチャネル構成が採用されるのが一般的であり、この場合、図５に示すように、音声データは、フレームを構成しているスロットＳＴ＃０、ＳＴ＃１、ＳＴ＃２、ＳＴ＃３の中の一部のスロットに音声データ部分として挿入されている。

そこで、従来技術では、ＢＥＲ測定に際して、まず、基地局では、通信チャネルのフレームにおいて、本来は音声データが納められるべきスロット、つまり音声データ部分に擬似ランダム雑音(ＰＮ：Pseudo random Noise)パターンを挿入して基地局から送信する。
そして、このＢＥＲ測定用無線通信チャネルを受信した移動局では、音声データ部分に挿入された擬似ランダム雑音パターン、すなわちＰＮパターンだけを取り出し、これを移動局自体で発生させているＰＮパターンと比較し、ビット誤り数を算出するのである。

なお、このようなビット誤り算出に関しては、例えば特許文献１の開示を挙げることができる。
特開２００６−２９５３５４号公報

上記従来技術は、ＢＥＲ測定に際して音声データが取得できなくなってしまう点に配慮がされておらず、エリア測定の効率化に問題があった。
従来技術の場合、音声データ部分に、音声データに代えてＰＮパターンを挿入している。
従って、従来技術では、ＢＥＲを測定しているとき、移動局では音声データを取得することができない。
一方、通話品質の検査には音声データの取得が必要である。

しかも、このときのＢＥＲ測定と音声データの取得は、エリア内の必要な範囲にわたり同じルートを移動しながら、夫々行う必要がある。
このため、従来技術の場合、移動局は、エリア測定に際して、エリア内の同じルートを２回移動し、その都度、音声データの取得による通話品質検査とＢＥＲ測定とを行う必要があり、従ってエリア測定の効率化に問題が生じてしまうのである。

本発明の目的は、エリア測定に必要な通話品質検査とＢＥＲ測定が同時に行なえるようにしたエリア測定方法を提供することにある。

上記目的は、制御局と複数の基地局及び複数の移動局を有するデジタル移動通信システムにおけるエリア測定方法において、前記基地局は、通信フレーム中の音声データ取得用スロットの一部だけを擬似ランダム雑音パターンが挿入されたビット誤り率測定用スロットに置換して送信し、前記移動局は、前記ビット誤り率測定用スロットが受信されたとき、当該スロットに挿入されている擬似ランダム雑音パターンにより誤り率を計算することにより達成される。

本発明によれば、同一フレームから音声データとＰＮパターンの双方が取得できるので、移動時に通話品質検査とＢＥＲ測定を同時に並行して行うことができ、この結果、エリア測定に際して同一ルートの移動を２回繰り返す必要がなく、エリア測定によるエリアマップの作成を効率的に得ることができる。
また、この結果、本発明によれば、エリア測定中も通話が可能であり、従ってエリア測定に際してもシステム本来の通話機能が損なわれる虞がない。

以下、本発明に係るデジタル移動通信システムにおけるエリア測定方法について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
まず、図１は、本発明を公共業務用のデジタル移動無線システムに適用した場合の一実施の形態で、この場合、制御局１には複数台(図では２台)の基地局２が備えられ、これらの基地局２には、同じく複数台(図では１台)の移動局３が夫々対応している。
そして、制御局１には統制台や指令卓などの機器４が設けられ、移動局３には、ハンドセット５とデータ端末６、それにナビゲーション装置７が設けられている。

制御局１は、それに接続されている統制台や指令卓などの機器４から与えられる指令のもとで処理を実行し、制御局１と基地局２の間の地上回線の制御と、基地局２と移動局３の間の移動無線回線の接続制御を遂行し、次に、基地局２は、制御局１の制御に基づき、当該基地局２の通信エリア内に位置する移動局３と無線通信を行う。
また、移動局３は、基地局２の通信エリア内の任意の位置において当該基地局２と無線通信を行い、ハンドセット５を用いて統制台や指令卓などの機器４と通話が行えるようになっている。

このとき各移動局３に設けられているデータ端末６は、例えばパソコン(パーソナルコンピュータ)で構成され、移動局３で受信された電波の電界強度を入力しデータベース化する働きをする。
また、同じく各移動局３のナビゲーション装置７は、この移動局３の位置、速度、それに基地局２からの距離などを検出し、これらの情報をデータ端末６に入力する働きをする。
図２は、移動局３の詳細で、図示の通り、この移動局３は、受信部８と制御部９を備え、制御部９には、音声復号処理部１０と入力電界変換部(受信入力電界変換部)１１、ＰＮ比較部１２、それにインターフェース部１３が設けられている。

このとき図示されていないが、移動局３には送信部も備えられており、これにより基地局２と無線通話ができるように作られているのは勿論であり、従って、この実施形態の場合も、デジタル移動通信システムとしての基本的性能である通話機能が備えられている点については従来技術によるデジタル移動通信システムと大差なく、このとき、図５で説明した標準規格「ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｔ−７９」に準拠している点でも変わりはない。

しかして、この実施形態の場合、基地局２は、ブロック構成には表わされていないが、その動作が通常モードとＢＥＲ測定モードの２種のモードにより行われる点で従来技術とは大きく異なり、これに伴って移動局３における信号処理動作も従来技術とは大きく異なっているのが特徴である。
ここで、まず、通常モードとは、通常の通話動作に対応して音声データを送信する動作モードのことで、次にＢＥＲ測定モードとは、音声データとＰＮパターンの双方を送信する動作モードのことであり、このときのモードの選択は制御局１の制御のもとで行われる。

以下、この実施形態が特徴とする動作について説明する。
まず、この実施形態で使用されるデータフォーマットについて図３により説明すると、この図は、図５のスロットＳＴの各々に対応するもので、これは、図示の通り、６ビットのランプタイム(Ｒ)と２ビットのプリアンブル(Ｐ)、１１２ビットの情報チャネル(ＴＣＨ)、２０ビットの同期ワード(ＳＷ)、２ビットのチャネル識別(ＣＩ)、６ビットのカラーコード(ＣＣ)、２０ビットの低速付随制御チャネル(ＳＡＣＣＨ)、１１２ビットの情報チャネル(ＴＣＨ)、及び８ビットのビジー／アイドル(Ｂ／Ｉ)の計２８６ビットで構成されている。

そこで、まず、ＢＥＲ測定モードでは、図４に基地局送信波として示されているように、１フレームに設定されているＳＴ＃０、ＳＴ＃１、ＳＴ＃２、ＳＴ＃３の４スロットの中のスロットＳＴ＃０を音声データ取得用通信チャネルに設定し、スロットＳＴ＃１をＢＥＲ測定用通信チャネルに設定する。
そして、音声データ取得用通信チャネルに設定されたスロット、つまりスロットＳＴ＃０では情報チャネル(ＴＣＨ)に音声データを入れ、ＢＥＲ測定用通信チャネルに設定されたスロット、つまりスロットＳＴ＃１では、その情報チャネル(ＴＣＨ)にＰＮパターンを入れ、ＢＥＲ測定用の専用チャネルにより基地局２から送信する。

一方、通常モードでは、スロットＳＴ＃０を音声データ取得用通信チャネルとして設定するだけで、スロットＳＴ＃１は未使用のままにする。
そして、このときは、通話用に通常使用されている無線通信チャネル、つまり通話用無線通信チャネルの電波により基地局２から送信される。
このとき移動局３は、必要な無電通信チャネルが受信されるまでのチャネル移行動作を行なうが、このときの通信物理チャネルの授受については、上記した標準規格「ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｔ−７９」に詳しく規定されている。

次に、ＢＥＲ測定モードのときの移動局３の動作について説明する。
移動局３の受信チャネルがＢＥＲ測定用無線通信チャネルに移行すると、当該チャネルの信号フォーマットが受信部８で受信され、その情報チャネル(ＴＣＨ)の音声データが音声復号処理部１０で復号され、音声信号がハンドセット５に供給されてスピーカから音声が再生される。
そこで、この再生された音声が操作員に聴取され、その音質から操作員によりメリット判定され、通話品質の判定結果が操作員によりデータ端末６に入力される。

また、このとき受信された信号フォーマットは入力電界変換部１１とＰＮ比較部(ＢＥＲ測定)１２にも供給され、夫々信号処理される。
まず、入力電界変換部１１では、このときのスロットの受信信号強度値ＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indication)が受信入力電界データに変換され、指定されたスロット数の平均値がインターフェース部１３を介してデータ端末６に入力され、データとして記憶される。

また、ＰＮ比較部１２では、取り出されたＰＮパターンを、ＰＮ比較部１２自体で発生させているＰＮパターンと比較し、ビット誤り数を算出する。そして、算出されたビット誤り数は、同じくインターフェース部１３を介してデータ端末６に入力され、データとして記憶される。
このＢＥＲ測定モードのときの移動局３での処理タイミングを示したのが図４で、ここでは上側の基地局送信波に対応して移動局処理が下側に示されている。

そして、まず、基地局送信波においてスロットＳＴ＃０の音声データ取得用通信チャネルが移動局で受信されるタイミングでは、音声復号処理部１０による音声復号処理と入力電界変換部１１による入力電界変換処理が、図示のように実行される。
次に、同じく基地局送信波においてスロットＳＴ＃１のＢＥＲ測定用通信チャネルが移動局で受信されるタイミングでは、ＰＮ比較部１２によるＰＮ比較処理(ＢＥＲ測定)が実行され、このとき入力電界変換部１１による入力電界変換処理も実行される。

このとき、スロットＳＴ＃０とスロットＳＴ＃１は、図５から明らかなように、同一フレーム内にある。
つまり、この実施形態においては、ＢＥＲ測定モードとき、同一フレームに音声データが入ったスロットと、ＰＮパターンが入ったスロットの双方が存在していることになり、従って、この実施形態によれば、移動局３の受信チャネルがＢＥＲ測定専用の無線通信チャネルに移行しているときも、移動局３で音声が受信できることになる。

そして、この結果、上記実施形態によれば、エリア測定に必要な通話品質の判定とＢＥＲの測定の双方が同時に並行して得られることになり、エリア内の必要な範囲を１回、移動するだけでエリア測定が得られ、エリアマップが作成でき、しかも、このとき、移動局３の操作員は基地局２の操作員と通話ができるので、エリア測定に必要な連絡があった場合にも適切に対応でき、従って、この点でもエリア測定の効率化が図れることになる。

本発明に係るエリア測定方法の一実施の形態を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態における移動局の詳細を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態において使用されるデータフォーマットの説明図である。 本発明の一実施の形態における基地局送信波と移動局の処理の対応を表わす説明図である。 電波産業会(ＡＲＩＢ)により規格化されているＴＤＭＡ方式のチャネル構成を示す説明図である。

符号の説明

１：制御局
２：基地局
３：移動局
４：統制台や指令卓などの機器
５：ハンドセット
６：データ端末(パソコンなど)
７：ナビゲーション装置
８：受信部
９：制御部
１０：音声信号処理部
１１：入力電界変換部
１２：ＰＮ比較部(ＢＥＲ測定)
１３：インターフェース部

Claims (1)

1. 制御局と複数の基地局及び複数の移動局を有するデジタル移動通信システムにおけるエリア測定方法において、
   前記基地局は、通信フレーム中の音声データ取得用スロットの一部だけを擬似ランダム雑音パターンが挿入されたビット誤り率測定用スロットに置換して送信し、
   前記移動局は、前記ビット誤り率測定用スロットが受信されたとき、当該スロットに挿入されている擬似ランダム雑音パターンにより誤り率を計算することを特徴とするデジタル移動通信システムにおけるエリア測定方法。

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