JP3456527B2 - 基地局における負荷分散システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基地局における負
荷分散システムに関し、特に、異なるキャリア周波数帯
における信号を処理する系間の接続を容易に行うことが
できるとともに特定の系に対する負荷の集中を防止する
ことができる基地局における負荷分散システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の通信方式と比較して、加入者容量
が大きい、非同期アクセスが可能、他のシステムとの相
互干渉に強い、秘匿性が高いとの理由から、ＣＤＭＡ
（Ｃｏｄｅ Ｄｅｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａ
ｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）方式を用いた通信シス
テムが普及しつつある。特に、携帯電話等の移動体通信
の分野においては、その普及率はめざましい。

【０００３】ＣＤＭＡ方式では、送信側において、情報
を持つ占有周波数帯域をそれよりも広い帯域幅に拡散
（以下、スペクトル拡散という。）し、各符号チャネル
の信号を同じ周波数帯域に多重化して転送し、受信側に
おいて、その多重化された信号をスペクトル拡散の逆要
領で逆拡散し、各チャネルごとの信号に分離し、ベース
バンド処理を施す。受信側には、各チャネル（各ユー
ザ）ごとのベースバンド処理を行うための複数のベース
バンド処理部が備えられている。図６は、そのようなＣ
ＤＭＡ方式を用いた基地局の構成の一例を示す説明図で
ある。

【０００４】図６に示す基地局において、受信部６０１
はベースバンド処理部６１１〜６１ｎに接続され、受信
部６０２はベースバンド処理部６１１〜６１ｎに接続さ
れ、同様に、受信部６０ｎはベースバンド処理部６１１
〜６１ｎに接続される。各受信部は、アンテナから受信
した受信データを、デジタルデータに変換して、ベース
バンド処理部６１１〜６１ｎに対して出力する。

【０００５】一方、ベースバンド処理部６１１は受信部
６０１〜６０ｎからのデジタルデータを受信し、同様
に、ベースバンド処理部６１２〜６１ｎも、受信部６０
１〜６０ｎからのデジタルデータを入力する。つまり、
図６に示す例では、各ベースバンド処理部は、ｎ本のデ
ジタルデータを入力する。そして、各ベースバンド処理
部は、複数入力されるデジタルデータのうち、特定のデ
ジタルデータを選択し、ベースバンド処理を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のシステ
ムでは、各ベースバンド処理部には、受信部６０１〜６
０ｎからの信号が受信されるので、負荷が増大する。そ
れにより、ユーザが電話を掛けようとした場合、通話が
なかなか確立されないといった問題が生じることがあ
る。またシステムにおいて、回線容量の超過（いわゆる
回線パンク）等の事態が生ずることがある。

【０００７】また、受信部６０１〜６０ｎとベースバン
ド処理部６１１〜６１ｎとの間の配線数も非常に多い。
例えば、受信部およびベースバンド処理部の総数がそれ
ぞれｎ個であるとすると、ｎ×ｎ本の配線が必要とな
る。また、それぞれが異なるキャリア周波数帯における
信号を処理する系を複数接続した場合、それにともなっ
て、受信部の増設が必要となり、受信部とベースバンド
処理部との間の結線がさらに増加し、接続が複雑化す
る。

【０００８】さらに、ユーザの増加等により、受信部ま
たはベースバンド処理部を増設する場合でも、受信部と
ベースバンド処理部との間の接続が複雑化し、また、そ
の接続構成を再構築しなければならないので、増設にか
かるコストが上昇してしまう。

【０００９】そこで、本発明は、以上のような課題を解
決するものであって、異なるキャリア周波数帯における
信号を処理する系間の接続を容易に行うことができると
ともに特定の系に対する負荷の集中を防止することがで
きる基地局における負荷分散システムを提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】受信部からの受信データ
を任意のデータ処理部に対して出力する負荷分散処理部
と、負荷分散処理部に対して受信データの出力先の割当
て指示を行う基地局監視部とを備えたことを特徴とす
る。

【００１１】複数の受信部と複数のデータ処理部と負荷
分散処理部とを備えた系を複数備え、各系の負荷分散処
理部は他の系の負荷分散処理部と接続され、基地局監視
部は、各系における負荷分散処理部に対して出力先の割
当て指示を行うこととした。従って、一の系における受
信部からの受信データを負荷分散処理部を介して他の系
におけるデータ処理部に対して出力することが可能とな
る。このとき、各系が相違するキャリア周波数帯の信号
を処理する場合でも、系間において、受信部からの受信
データの分散処理が可能となる。

【００１２】基地局監視部は、各系における負荷の集中
度合いに応じて各負荷分散処理部に対して出力先の割当
て指示を行うこととした。従って、負荷が集中した場
合、受信部からの受信データの処理を分散することで、
特定の系にのみに負荷が集中する事態を回避することが
できる。それによって、通話がなかなか確立されないと
か、基地局における回線パンクの発生といった事態を回
避することができる。

【００１３】負荷分散処理部は、指示に従って、受信部
からの受信データの全部または一部を他の系におけるデ
ータ処理部に対して出力する。従って、各系は、自己の
持つ容量の大きさに応じて、受信部からの受信データを
処理することができる。ここにいう容量とは、例えば、
回線処理能力を示す。

【００１４】基地局は、ＣＤＭＡ方式を用いた基地局で
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態を
図面を参照して説明する。図１は、本発明による基地局
における負荷分散システムの構成を示す説明図である。
このようなシステムは、例えば、ＣＤＭＡ方式を用いた
基地局に用いられる。

【００１６】図１に示すシステムにおいて、受信部１１
１〜受信部１１ｎとベースバンド処理部１３１〜１３ｎ
とは、負荷分散処理部１２０に対して接続されている。
同様に、受信部２１１〜２１ｎとベースバンド処理部２
３１〜２３ｎとは、負荷分散処理部２２０に対して接続
されている。以下、負荷分散処理部１２０を含む系を系
列１００といい、負荷分散処理部２２０を含む系を系列
２００という。また、図１に示す例では、系列１００に
おける負荷分散処理部１２０と系列２００における負荷
分散処理部２２０とはデータ伝送路２０を介して接続さ
れている。基地局監視部１０は、負荷分散処理部１２０
および２２０に対して制御線３０を介して必要な指示を
行う。

【００１７】各系列は、それぞれ、同一または相違する
周波数帯の信号を処理する。例えば、系列１００は、
１．５ＧＨｚ帯の信号を処理し、系列２００は、８００
ＭＨｚ帯の信号を処理する。ここで、同じ周波数帯とい
っても、一般には、その間に、複数の周波数軸をもつの
で、各受信部はその周波数軸に対応する信号の処理を行
う。例えば、受信部１１１は、１５１０ＭＨｚに対応す
る信号を、受信部１１２は、１５２０ＭＨｚに対応する
信号の処理を行う。

【００１８】各受信部は、アンテナ、復調部、Ａ−Ｄ変
換部および出力データ変換部を含む。アンテナにて受信
されたベースバンド受信データは、復調部で周波数変換
され、Ａ−Ｄ変換部にてデジタルベースバンド受信デー
タに変換される。そして、デジタルベースバンド受信デ
ータは、出力データ変換部にて所定のデータ形式に変換
される。

【００１９】図２は、負荷分散処理部１２０および２２
０の内部の構成を示す説明図である。負荷分散処理部１
２０では、セレクタ回路１４０は、ｎビットのデータを
受信し、多重部１５０に対してｍビットのデータを出力
し、分離部１６０からｍビットのデータを受信する。負
荷分散処理部２２０でも同様に、セレクタ回路２４０
は、ｎビットのデータを受信し、多重部２６１に対して
ｍビットのデータを出力し、分離部２５１からｍビット
のデータを受信する。

【００２０】図２に示す例では、多重部１５０と分離部
２５１との間、分離部１６０と多重部２６１との間はデ
ータ伝送路２０を介して接続されている。セレクタ回路
１４０および２４０は、それぞれ、制御回路１７０およ
び制御回路２７０からの指示に従ってｍビットのデータ
の入出力制御を行う。制御回路１７０および制御回路２
７０は、制御線３０を介して基地局監視部１０から必要
な指示を受ける。

【００２１】ここで、各多重部および各分離部は、例え
ば、それぞれ、マルチプレクサ回路およびデマルチプレ
クサ回路で構成される。また、各多重部の出力部および
各分離部の入力部に、ＰＬＬを内蔵したパラレル−シリ
アル変換回路またはシリアル−パラレル変換回路、差動
信号用トランシーバまたはレシーバを用いることによっ
て、負荷分散処理部１２０と負荷分散処理部２２０との
間の接続を簡素化することができる。

【００２２】なお、上記のｎは、セレクタ回路１４０ま
たは２４０に接続される受信部の接続個数を示す。つま
り、受信部１１１〜１１ｎおよび受信部２１１〜２１ｎ
の個数であるｎを示す。このとき、各受信部は接続され
る負荷分散処理部に対して１ビットのデジタルデータを
出力することを示す。ｍは、ｎビットの入力のうち他の
系列で処理させるデータのビット数を示す。例えば、ｍ
が２のとき、受信部１１２および受信部１１３からのデ
ジタルデータを系列２００におけるベースバンド処理部
２３２および２３３にて処理させることを示す。ここ
で、ｍは、０以上かつｎ以下であるとする。

【００２３】次に、動作について説明する。まず、通常
時の動作から説明する。各受信部は、接続される負荷分
散処理部に対して、アンテナを介して受信したベースバ
ンド受信データを所定のデジタルデータに変換して出力
する。各負荷分散処理部は、そのデジタルデータの出力
先であるベースバンド処理部を基地局監視部１０からの
指示に従って選択する。そして、選択したベースバンド
処理部にそのデジタルデータのベースバンド処理を実行
させる。ベースバンド処理とは、送受信データを所定の
データ形式に変換する処理である。

【００２４】例えば、系列１００における負荷分散処理
部１２０は、指示に従って、受信部１１２からのデジタ
ルデータをベースバンド処理部１３１に対して出力す
る。そして、ベースバンド処理部１３１は、受信部１１
２からのデジタルデータをもとにベースバンド処理を行
う。

【００２５】次に、特定の系列に対して負荷が集中した
ときの動作について説明する。特定の系列に対して負荷
が集中するときの例として、当該系列に対しての呼の量
が増加するときがある。基地局監視部１０は、各系列に
おける呼の量を常時把握し、適切な指示を制御線３０を
介して負荷分散処理部１２０および２２０に対して行
う。

【００２６】例えば、系列１００に対して負荷が集中し
た場合、基地局監視部１０は、負荷分散処理部１２０に
対してｍビットのデータを他の系列（系列２００）にて
処理させる旨を指示する。同時に、負荷分散処理部２２
０に対して系列１００からのｍビットのデータを受信す
る旨を指示する。このとき、どの受信部からのデジタル
データを系列２００にて処理させるかの情報およびその
デジタルデータをどのベースバンド処理部に対して処理
させるかの情報も通知する。

【００２７】セレクタ回路１４０は、ｎビットの入力デ
ータからｍビットのデータを選択し、多重部１５０およ
び分離部２５１を介してセレクタ回路２４０に対して出
力する。セレクタ回路２４０は、そのデータを所定のベ
ースバンド処理部に対して出力する。例えば、ベースバ
ンド処理部２３１〜２３ｍに対して出力する。そして、
ベースバンド処理部２３１〜２３ｍは、系列１００から
のｍビットのデジタルデータをもとにベースバンド処理
を実行する。なお、系列２００に対して負荷が集中した
ときの動作についても上記と同様である。

【００２８】以上のように、基地局監視部１０の指示に
より、複数の系列間でベースバンド処理を分散すること
によって、特定の系列にのみ負荷が増大するという事態
を回避することができる。

【００２９】以上のように、本実施の形態によると、各
負荷分散処理部は、入力されるデジタルの出力先である
ベースバンド処理部を選択することができ、各系列間は
負荷分散処理部を介して接続されているので、自己に接
続される受信部からのデジタルデータを他の系列におけ
るベースバンド処理部に対して出力することができる。
よって、各系列が異なるキャリア周波数帯における信号
を処理する場合であっても、各系列間でベースバンド処
理の分散を行うことができる。従って、システム全体と
して、各系列におけるベースバンド処理部を有効に利用
することができる。

【００３０】また、基地局監視部１０は各系列における
呼の量を常時把握し、適宜、各負荷分散処理部に対して
入力されるデジタルデータの出力先の割当て指示を行う
ので、ベースバンド処理を複数の系列に分散させること
ができる。従って、特定の系列のみに負荷が集中すると
いった事態を回避することができる。それによって、ユ
ーザが携帯電話等で通話を行おうとするとき、なかなか
通話が確立しないといった事態を回避することができ
る。また、基地局においては、回線の容量超過（いわゆ
る回線パンク）の事態を回避することができる。

【００３１】さらに、ユーザが増加した場合における負
荷の増加に対しても、必要に応じて系列を複数段増設す
ることによって対処することができる。このとき、各系
列間の接続は僅かな結線のみで行うことができ、各系列
内における各受信部と各ベースバンド処理部との間の接
続構成を再構築することがないので、系列の増設にかか
るコストの軽減を図ることができる。

【００３２】なお、上記の実施の形態では系列が２つ接
続されている場合を例示したが、系列が３つ接続されて
もよい。図３は、そのような受信データ負荷分散システ
ムの構成を示す説明図である。

【００３３】図３に示すシステムは、図１に示すシステ
ムに、系列３００が付加された構成となっている。系列
３００では、受信部３１１〜３１ｎおよびベースバンド
処理部３３１〜３３ｎは、負荷分散処理部３２０に対し
て接続されている。負荷分散処理部１２０と負荷分散処
理部２２０との間はデータ伝送路２０を介して、負荷分
散処理部２２０と負荷分散処理部３２０との間はデータ
伝送路２１を介して接続される。負荷分散処理部１２
０、２２０および３２０には、制御線３０を介して基地
局監視部１０から必要な指示が与えられる。

【００３４】図４は、負荷分散処理部１２０、２２０お
よび３２０の内部の構成を示す説明図である。負荷分散
処理部１２０では、セレクタ回路１４０は、分離部１５
１、１６０、多重部１５０、１６１および制御回路１７
０と接続される。負荷分散処理部２２０では、セレクタ
回路２４０は、分離部２５１、２６０、多重部２５０、
２６１および制御回路２７０と接続される。負荷分散処
理部３２０では、セレクタ回路３４０は、分離部３５
１、３６０、多重部３５０、３６１および制御回路３７
０と接続される。

【００３５】図３に示す例では、多重部１５０と分離部
２５１との間および分離部１６０と多重部２６１との間
はデータ伝送路２０を介して接続され、多重部２５０と
分離部３５１との間および分離部２６０と多重部３６１
との間はデータ伝送路２１を介して接続される。制御回
路１７０、２７０および３７０は、制御線３０を介して
基地局監視部１０を介して必要な指示を受ける。

【００３６】なお、系列がｎ段接続された場合の接続構
成も、図１または図３と同様である。図５は、そのよう
なシステムの構成を示す説明図である。図５に示すシス
テムにおいて、系列ｎ００では、受信部ｎ１１〜ｎ１ｎ
およびベースバンド処理部ｎ３１〜ｎ３ｎは負荷分散処
理部ｎ２０に接続されている。そして、その他の接続構
成は、図１または図３と同様である。

【００３７】本実施の形態では、接続される系列が増え
た分、システム全体としてより多くの負荷を処理するこ
とができるので、ユーザの増加による負荷の増加に対し
ても十分に対処することができる。このときも、先の実
施の形態と同様に、簡素な接続で系列を増設することが
できる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、複数の系を備え、負荷
分散処理部を介して各系は接続されているので、一の系
における受信部からの受信データを他の系における処理
部にて処理させることが可能となる。つまり、系間での
処理の分散が可能となる。また、各系が相違するキャリ
ア周波数帯の信号を処理する場合であっても、系間での
処理の分散を行うことができる。

【００３９】また、基地局監視部は各系における負荷の
集中度合いを把握することによって各負荷分散処理部に
対して必要な指示を与えることによって、系間で負荷の
処理を分散させることができる。従って、特定の系のみ
に負荷が集中するという事態を回避することができる。

【００４０】さらに、ユーザの増加による負荷の増加に
対しても、系を増設することによって、容易に対処する
ことができる。このとき、僅かな接続のみで系を増設す
ることができるので、増設にかかるコストを軽減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による実施の形態を示す説明図であ
る。

【図２】 負荷分散処理部１２０およびの内部の構成を
示す説明図である。

【図３】 本発明による実施の形態を示す説明図であ
る。

【図４】 負荷分散処理部１２０、２２０および３２０
の内部の構成を示す説明図である。

【図５】 本発明による実施の形態を示す説明図であ
る。

【図６】 ＣＤＭＡ方式を用いた従来の基地局の構成を
示す説明図である。

【符号の説明】

１１１〜１１ｎ 受信部 １２０ 負荷分散処理部 １３１〜１３ｎ ベースバンド処理部 １００ 系列 ２１１〜２１ｎ 受信部 ２２０ 負荷分散処理部 ２３１〜２３ｎ ベースバンド処理部 ２００ 系列 １０ 基地局監視部 ２０ データ伝送路 ３０ 制御線

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の受信部と、受信部からの受信デー
   タを処理する複数のデータ処理部と、受信部からの受信
   データを任意のデータ処理部に対して出力する負荷分散
   処理部とを備えた系を複数備え、 各系の負荷分散処理部は他の系の負荷分散処理部と接続
   され、 各系における 負荷分散処理部に対して、受信データの出
   力先の割当て指示を行う基地局監視部を備えたことを特
   徴とする基地局における負荷分散システム。
2. 【請求項２】 基地局監視部は、各系における負荷の集
   中度合いに応じて各負荷分散処理部に対して出力先の割
   当て指示を行う請求項１記載の基地局における負荷分散
   システム。
3. 【請求項３】 負荷分散処理部は、指示に従って、受信
   部からの受信データの全部または一部を他の系における
   データ処理部に対して出力する請求項２記載の基地局に
   おける負荷分散システム。
4. 【請求項４】 基地局は、ＣＤＭＡ方式を用いた基地局
   である請求項１から請求項３のうちのいずれかに記載の
   基地局における負荷分散システム。
5. 【請求項５】 各系が異なるキャリア周波数帯における
   信号を処理する請求項１から請求項４のうちのいずれか
   に記載の基地局における負荷分散システム。