JP3653018B2

JP3653018B2 - 無線基地局装置

Info

Publication number: JP3653018B2
Application number: JP2001209386A
Authority: JP
Inventors: 靖史江良
Original assignee: NEC Corp; MX Mobiling Ltd
Current assignee: NEC Corp; MX Mobiling Ltd
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2001-07-10
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2021-07-10
Also published as: JP2003023389A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムを構成する無線基地局装置に関し、特に無線基地局装置において故障が発生した際の復旧制御技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の移動体通信システムの全体を示す構成図、図５は図４のシステムを構成する無線基地局装置を示すブロック図である。図４に示した移動体通信システムでは、無線基地局装置（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）１０２は、その周辺の４つのエリア、すなわちセクター１０４（ＳＣ１〜ＳＣ４）を管轄しており、各セクター１０４内の移動局１０６は無線基地局装置１０２を介して無線制御装置（ＢＳＣ：Base Station Controller）１０８、さらには他の移動局などとの間で通信を行う。
【０００３】
無線基地局装置１０２は、図５に示したように、各セクター１０４ごとに、対応するアンテナ１１０を有し（図４では１つのアンテナ１１０のみを示す）、そして各アンテナ１１０ごとに、送受信部１１２および無線部１１４を備えている。送信部はアンテナ１１０を通じて高周波信号を送受信し、無線部１１４は送受信部１１２が受信した高周波信号からベースバンド信号を生成してバスライン１１５に出力する一方、送信すべきベースバンド信号をバスライン１１５から取り込み高周波信号に変換して送受信部１１２に供給する。
【０００４】
無線基地局装置１０２はさらに、バスライン１１５に接続された複数のチャンネル制御カード１１６（チャンネル制御ブロック）、および主制御部１１８を備えている。各チャンネル制御カード１１６は、チャンネル制御部を複数備えており、主制御部１１８は、セクター１０４ごとに、かつ移動局１０６ごとに異なるチャンネル制御部を割り当てて各チャンネル制御部にチャンネル制御を行わせる。チャンネル制御部が行うチャンネル制御は、具体的には、セクター１０４ごとに定義された共通チャンネルに係わるチャンネル制御、および移動局１０６ごとに定義された情報チャンネルに係わるチャンネル制御を含んでいる。
【０００５】
また、各チャンネル制御カード１１６は、ＣＰＵ（中央処理装置）およびメモリーを含み、ＣＰＵはメモリーに保持されたプログラムデーターにもとづき動作して、チャンネル制御カード１１６の各チャンネル制御部が行うチャンネル制御の少なくとも一部を実行する。そして、必要数の特定のチャンネル制御カード１１６には、そのメモリーに上記共通チャンネルの制御に係わるプログラムデーターがロードされ、残りのチャンネル制御カード１１６のメモリーには上記情報チャンネルの制御に係わるプログラムデーターがロードされている。したがって、共通チャンネル用のプログラムデーターがロードされたチャンネル制御カード１１６では、すべてのチャンネル制御部が共通チャネルの制御を行い、情報チャンネル用のプログラムデーターがロードされたチャンネル制御カード１１６では、すべてのチャンネル制御部が情報チャネルの制御を行う。
【０００６】
なお、１つのチャンネル制御カード１１６に、たとえば８つのチャンネル制御部が設けられているとすると、本例では無線基地局装置１０２は４つのセクター１０４を管轄しているので、１つのチャンネル制御カード１１６にのみ上記共通チャンネルの制御プログラムデーターがロードされることになる。無線基地局装置が仮に８を越えるセクターを管轄している場合には、共通チャンネルの制御を受け持つチャンネル制御カードは複数となる。
【０００７】
上記無線部１１４が出力するベースバンド信号は、主制御部１１８が割り当てたチャンネル制御カード１１６のチャンネル制御部においてチャンネル制御が行われた後、インターフェース部１２０を通じて無線制御装置１０８に出力され、一方、無線制御装置１０８からのベースバンド信号はインターフェース部１２０を通じて入力され、チャンネル制御部でチャンネル制御が行われて無線部１１４に出力される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された無線基地局装置１０２において、あるチャンネル制御カード１１６に故障が発生した場合には、たとえば、主制御部１１８による制御のもとで、空いているチャンネル制御カード１１６に速やかに切り替えることで故障復旧が行われていた。しかし、チャンネル制御カード１１６の切り換えには一定の時間を要し、その間は、故障したチャンネル制御カード１１６がチャンネル制御を担当していた移動局１０６はすべて通信を行うことができなくなる。
【０００９】
そこで、チャンネル制御カード１１６が故障した場合の影響をできるだけ少なくするための工夫が従来よりなされている。たとえば、特開２０００−１１５２８号公報には、移動局１０６などに割り当てるチャンネル制御部を分散させるという手法が開示されている。この手法では、各移動局１０６にチャンネル制御部を割り当てる際に、同一のチャンネル制御カード１１６内のチャンネル制御部が特定のセクター１０４内の移動局１０６に集中して割り当てられることがないようにされる。その結果、１つのチャンネル制御カード１１６が故障しても、１つのセクター１０４全体がシステムダウンとなって、そのセクター１０４内のすべての移動局１０６が一度に通信を行えなくなってしまうといった事態を回避できる。
【００１０】
しかし、このように割り当てを分散させても、上記共通チャンネル用のプログラムデーターをロードしたチャンネル制御カード１１６が故障した場合には、そのカードのチャンネル制御部が割り当てられているすべてのセクター１０４で全移動局の通信が不可能となってしまう。
【００１１】
また、この状態からの復旧は、たとえば他の正常なチャンネル制御カード１１６を共通チャンネルの制御に用いるよう切り替えることで行えるが、この場合、チャンネル制御カード１１６の切り替えには非常に時間がかかるという問題がある。
すなわち、すべてのチャンネル制御部が待機中となっているチャンネル制御カード１１６が存在する場合には、そのカードを共通チャンネル用の新たなカードとして使用することになるが、実際の場面では、完全に待機中のカードが存在しないことも多いと予想される。その場合には、たとえば、移動局に割り当てられて稼働中となっているチャンネル制御部がもっとも少ないチャンネル制御カード１１６（第１のチャンネル制御カードとする）を見つけ、一方、一部のチャンネル制御部が移動局に割り当てられいるものの一部のチャンネル制御部が待機中となっている別の１つまたは複数のチャンネル制御カード１１６（第２のチャンネル制御カードとする）を検索し、第１のチャンネル制御カード上のチャンネル制御部が割り当てられていた移動局１０６に対して、第２のチャンネル制御カード上の待機中のチャンネル制御部を割り当てる（追い出し割り当て）。
その上で、第１のチャンネル制御カードの上記メモリーに共通チャンネルを制御するためのプログラムデーターをロードし、そしてセクター１０４に新たなチャンネル制御カード１１６のチャンネル制御部を割り当てる。
このように、共通チャンネル用のプログラムデーターをロードしたチャンネル制御カード１１６が故障した場合には、追い出し割り当てと、プログラムデーターのロードが必要となるため、カードの切り替えにきわめて時間がかかり、通信が中断する時間が長くなってしまう。
【００１２】
さらに、従来の無線基地局装置１０２では、共通チャンネル用のチャンネル制御カード１１６は、情報チャンネルの制御には使用できず、したがって、共通チャネルの制御を行っていたチャンネル制御カード１１６が故障したため、上述のように別のカードに切り替えて、その後、故障カードが復旧した場合、復旧したカードはあくまでも共通チャンネルの制御にしか使用できない。そのため復旧したカードは共通チャネル用の予備カードとしてのみ使用することになり、資源を有効に活用するという点で改善の余地がある。
【００１３】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、チャンネル制御ブロックが故障した際のチャンネル制御ブロックの切り換えを短時間で完了して、セクターがシステムダウンとなる時間を最小限に抑えることが可能な無線基地局装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、資源の再利用性の高い無線基地局装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、チャンネル制御を行う複数のチャンネル制御部をそれぞれ備えた複数のチャンネル制御ブロックと、セクターおよび移動局ごとに異なる前記チャンネル制御部を割り当てて各チャンネル制御部にチャンネル制御を行わせる主制御部とを備え、セクターに割り当てられた前記チャンネル制御部はセクターごとに定義された共通チャンネルに係わるチャンネル制御を行い、移動局に割り当てられた前記チャンネル制御部は移動局ごとに定義された情報チャンネルに係わるチャンネル制御を行う、移動体通信システムの無線基地局装置であって、前記複数のチャンネル制御ブロックの各々が、セクターに割り当てて共通チャンネルに係わるチャンネル制御を行わせることのできるチャンネル制御部と、移動局に割り当てて情報チャンネルに係わるチャンネル制御を行わせることのできるチャンネル制御部との両方を含んでおり、前記主制御部は、前記複数のチャンネル制御ブロックの１つが故障を発生したときに、当該故障ブロック内の複数のチャンネル制御部のうちに、セクターに割り当てられて共通チャンネルのチャンネル制御を行っていたものが存在しているか否かを判定し、これに該当するチャンネル制御部が存在していたならば、その該当するチャンネル制御部が割り当てられていたセクターに、使用可能な別のチャンネル制御ブロックのチャンネル制御部を割り当て、移動局に割り当てられて情報チャンネルのチャンネル制御を行っていたものについては再割当を行わないことを特徴とする。
【００１５】
このように本発明では、各チャンネル制御ブロックがそれぞれ、共通チャンネルに係わるチャンネル制御を行うチャンネル制御部を含んでいるので、共通チャネルのチャンネル制御を行っているチャンネル制御部を含むチャンネル制御ブロックが故障してチャンネル制御ブロックを切り替える場合でも、単に他のチャンネル制御ブロックのチャンネル制御部をセクターに割り当てるのみで済む。したがって、従来のように、追い出し割り当てを行う必要がなく、そして共通チャネルのチャンネル制御を行うためのプログラムデーターを他のチャンネル制御ブロックにロードする必要もない。そのため、チャンネル制御ブロックの切り換えを短時間で完了して、セクターがシステムダウンとなる時間を最小限に抑えることができる。
【００１６】
また、本発明では、チャンネル制御ブロックはそれぞれ情報チャンネルの制御を行うチャンネル制御部を備えているため、共通チャンネルの制御に用いていたチャンネル制御ブロックが故障し、その後、復旧した際には、そのブロックは情報チャンネルの制御にも使用することができる。よって、資源の再利用性が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。
図１は本発明による移動体通信システムの無線基地局装置の一例を示すブロック図、図２は図１の無線基地局装置を構成するチャンネル制御カードを示すブロック図である。図１において図５と同一の要素には同一の符号が付されている。
図１に示した本実施の形態例の無線基地局装置２は、基本的な構成は図５の無線基地局装置と同一であるが、チャンネル制御カード４および主制御部６の構成の点で従来の無線基地局装置と異なっている。以下、この点を中心に説明する。
【００１８】
各チャンネル制御カード４はそれぞれ、一例として８つのチャンネル制御部８（図２）を備えており、主制御部６はセクター１０４ごとに、かつ移動局１０６ごとに異なるチャンネル制御部８を割り当てて各チャンネル制御部８にチャンネル制御を行わせ、また自装置、すなわち無線基地局装置２にチャンネル制御部８を割り当てて関連するチャンネル制御を行わせる。
【００１９】
各チャンネル制御部８が行うチャンネル制御は、具体的には、セクター１０４ごとに定義された共通チャンネルに係わるチャンネル制御、移動局１０６ごとに定義された情報チャンネルに係わるチャンネル制御、ならびに無線基地局装置２と無線制御装置１０８（図４）との間に定義された共有制御チャンネルに係わるチャンネル制御を含んでいる。より詳しくは、チャンネル制御部８は、セクター１０４の通信チャンネルを通じた送受信の制御、送受信信号の合成や分解、さらにはエラー検出やエラー修復処理などを行う。
【００２０】
なお、上記共通チャンネルは具体的にはＢＣＣＨ、ＰＣＨ、ＦＡＣＨ／ＲＡＣＨであり、上記情報チャンネルはたとえば移動局１０６間で実際に音声やデーターを伝送するためのＤＴＣＨ、ＵＴＣＨ、共有制御チャネルはＳＤＣＣＨ、ＡＣＣＨである。
【００２１】
各チャンネル制御カード４は、本実施の形態例では、チャンネル制御部８などの各部は共通の回路基板（図示せず）上に実装された回路素子により構成されて、外観はカード状を呈し、無線基地局装置筐体の所定カードスロットに装着されている。
【００２２】
チャンネル制御カード４はそれぞれ、不図示のＣＰＵおよびメモリーを含み、ＣＰＵはメモリーに保持されたプログラムデーターにもとづき動作して、チャンネル制御カード４の各チャンネル制御部８が行うチャンネル制御の少なくとも一部を実行する。そして、本実施の形態例では、すべてのチャンネル制御カード４において、上記メモリーには、上記情報チャンネルの制御に係わるプログラムデーターとともに、上記共通チャンネルの制御に係わるプログラムデーターがロードされている。したがって、各チャンネル制御カード４の各チャンネル制御部８は、情報チャンネルとともに共通チャンネルの制御を行うことができ、無線基地局装置２が起動された時には、すべてのチャンネル制御カード４において、共通チャンネルのチャンネル制御に関しても、すでに待機状態となっており、割り当てが行われた場合には、ただちに共通チャンネルの制御を行える状態となっている。
【００２３】
チャンネル制御カード４は、また、自カード内で発生した故障を検出して、故障が発生したことを主制御部６に通知する監視部１０を備えている。主制御部６では、チャンネル制御カード４の監視部１０から故障発生の通知を受けた場合には、同チャンネル制御カード内のチャンネル制御部８を割り当てていたセクター１０４に対して別のチャンネル制御カード４内のチャンネル制御部８を割り当てる。
【００２４】
次に、このように構成された無線基地局装置２において、故障発生に伴い共通チャンネルの制御を行うチャンネル制御部８の再割り当てを行う場合の動作について説明する。
図３は、実施の形態例の無線基地局装置の動作を示すフローチャートである。以下では、図３をも適宜参照する。
セクター１０４や移動局１０６（図４）などに割り当てられたチャンネル制御部８を含むチャンネル制御カード４において何らかの故障が発生すると、監視部１０は故障を検出して、故障が発生したことを主制御部６に通知する。これにより主制御部６はまず故障が発生したカードを認識するとともに（ステップＳ１）、故障カードに含まれるチャンネル制御部８がセクター１０４に割り当てられ、共通チャンネルの制御動作を行っているか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００２５】
この判定結果がＹｅｓなら、主制御部６は、待機中であってセクター１０４に割り当て可能なチャンネル制御カード４を、自身が保持している割り当てデーターなどをもとに検索し（ステップＳ３）、検索したチャンネル制御カード４が実際に使用できるか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定結果もＹｅｓの場合には、主制御部６は、上記割り当て可能なチャンネル制御カード４上のチャンネル制御部８を、上記故障カードのチャンネル制御部８が割り当てられていたセクター１０４に割り当てるとともに、同チャンネル制御部に動作開始を指示する（ステップＳ５）。
【００２６】
このとき、上述のように、チャンネル制御カード４はすべて共通チャンネルの制御に関して待機状態にあるので、チャンネル制御カード４の切り替えに必要な操作としては、新たなチャンネル制御部８をセクター１０４に割り当てる操作のみであり、したがってチャンネル制御カード４の切り換えはきわめて短時間で完了する。
その後、主制御部６は、故障復旧に関して新たな故障発生を待機する状態となる。
【００２７】
また、ステップＳ２で判定結果がＮｏであった場合には、セクター１０４に対して新たなチャンネル制御部８を割り当てる必要がないので、上述のようなチャンネル制御カード４の切り替えは行わず、故障カードを復旧するための、あらかじめ決められた制御を行って（ステップＳ６）、故障復旧に関する動作停止する。そして、ステップＳ４の判定結果がＮｏであった場合には、チャンネル制御部８を新たに割り当てることができないため、故障復旧に関する動作停止する。
なお、ステップＳ３の検索の結果、複数のチャンネル制御カード４が割り当て可能であった場合には、あらかじめ設定した順位により、順位の高いものからチャンネル制御カード４を選択すればよい。
【００２８】
このように、本実施の形態例の無線基地局装置２では、各チャンネル制御カード４がそれぞれ、共通チャンネルに係わるチャンネル制御を行うチャンネル制御部８を含んでいるので、共通チャネルのチャンネル制御を行っているチャンネル制御部８を含むチャンネル制御カード４が故障してチャンネル制御カード４を切り替える場合でも、単に正常なチャンネル制御カード４のチャンネル制御部８をセクター１０４に割り当てるのみで済む。したがって、従来のように、追い出し割り当てを行う必要がなく、そして共通チャネルのチャンネル制御を行うためのプログラムデーターを新たなチャンネル制御カード４にロードする必要もない。そのため、チャンネル制御カード４の切り換えを短時間で完了して、セクター１０４がシステムダウンとなる時間を最小限に抑えることができる。
【００２９】
また、実施の形態例では、各チャンネル制御カード４のチャンネル制御部８はすべて情報チャンネルの制御を行うことができるため、共通チャンネルの制御に用いていたチャンネル制御カード４が故障し、その後、復旧した際には、そのカードは情報チャンネルの制御にも使用することができる。よって、資源の再利用性が向上する。
【００３０】
ところで、あるチャンネル制御カード４で故障が発生した場合、そのとき同チャンネル制御カードのチャンネル制御部８が保持していた、情報チャンネルおよび共通チャンネルを通じてたとえば送信される情報は失われてしまい、対応する移動局１０６には送信されないことになる。
【００３１】
そこで、主制御部６が、無線制御装置１０８から受け取った、情報チャンネルおよび共通チャンネルを通じて送信すべき情報を、それらの情報を受け取るべき移動局１０６に割り当てたチャンネル制御部８に供給するだけでなく、セクター１０４および移動局１０６に割り当てられておらず待機中になっている他のカードのチャンネル制御部８に対しても同報配信し、保持させる構成とすることも有効である。これにより、チャンネル制御カード４に故障が発生してチャンネル制御カード４を切り替えた場合でも、新たなチャンネル制御カード４のチャンネル制御部８は、故障したチャンネル制御カード４を通じて送信されるべき上記情報を保持しているので、カード切り替え後、ただちに保持している情報を対応する移動局１０６に送信することができ、したがって故障により情報が失われることを回避できる。
【００３２】
また、移動局１０６から送信された情報チャンネルおよび共通チャンネルの情報を、対応するチャンネル制御部８が処理した後、主制御部６が受け取り、その情報を、セクター１０４および移動局１０６に割り当てられておらず待機中になっている他のカードのチャンネル制御部８に対して同報配信し、保持させる構成とすれば、故障発生によりチャンネル制御カード４を切り替えた際に、移動局１０６からの情報が故障により失われることを回避できる。
【００３３】
なお、本実施の形態例では、各チャンネル制御カード４のすべてのチャンネル制御部８が情報チャンネルの制御とともに共通チャンネルの制御を行えるとしたが、チャンネル制御カード４上のチャンネル制御部のうち一部が情報チャンネルの制御を行い、別のチャンネル制御部が共通チャンネルの制御を行うといった構成とすることも可能であり、その場合にも同様の効果を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、各チャンネル制御ブロックがそれぞれ、共通チャンネルに係わるチャンネル制御を行うチャンネル制御部を含んでいるので、共通チャネルのチャンネル制御を行っているチャンネル制御部を含むチャンネル制御ブロックが故障してチャンネル制御ブロックを切り替える場合でも、単に他のチャンネル制御ブロックのチャンネル制御部をセクターに割り当てるのみで済む。したがって、従来のように、追い出し割り当てを行う必要がなく、そして共通チャネルのチャンネル制御を行うためのプログラムデーターを他のチャンネル制御ブロックにロードする必要もない。そのため、チャンネル制御ブロックの切り換えを短時間で完了して、セクターがシステムダウンとなる時間を最小限に抑えることができる。
【００３５】
また、本発明では、チャンネル制御ブロックはそれぞれ情報チャンネルの制御を行うチャンネル制御部を備えているため、共通チャンネルの制御に用いていたチャンネル制御ブロックが故障し、その後、復旧した際には、そのブロックは情報チャンネルの制御にも使用することができる。よって、資源の再利用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による移動体通信システムの無線基地局装置の一例を示すブロック図で
ある。
【図２】図１の無線基地局装置を構成するチャンネル制御カードを示すブロック図であ
る。
【図３】実施の形態例の無線基地局装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】従来の移動体通信システムの全体を示す構成図である。
【図５】図４のシステムを構成する無線基地局装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
２……無線基地局装置、４……チャンネル制御カード、６……主制御部、８……チャンネル制御部、１０……監視部、１０２……無線基地局装置、１０４……セクター、１０６……移動局、１０８……無線制御装置、１１０……アンテナ、１１２……送受信部、１１４……無線部、１１６……チャンネル制御カード、１１８……主制御部、１２０……インターフェース部。

Claims

チャンネル制御を行う複数のチャンネル制御部をそれぞれ備えた複数のチャンネル制御ブロックと、セクターおよび移動局ごとに異なる前記チャンネル制御部を割り当てて各チャンネル制御部にチャンネル制御を行わせる主制御部とを備え、セクターに割り当てられた前記チャンネル制御部はセクターごとに定義された共通チャンネルに係わるチャンネル制御を行い、移動局に割り当てられた前記チャンネル制御部は移動局ごとに定義された情報チャンネルに係わるチャンネル制御を行う、移動体通信システムの無線基地局装置であって、
前記複数のチャンネル制御ブロックの各々が、セクターに割り当てて共通チャンネルに係わるチャンネル制御を行わせることのできるチャンネル制御部と、移動局に割り当てて情報チャンネルに係わるチャンネル制御を行わせることのできるチャンネル制御部との両方を含んでおり、
前記主制御部は、前記複数のチャンネル制御ブロックの１つが故障を発生したときに、当該故障ブロック内の複数のチャンネル制御部のうちに、セクターに割り当てられて共通チャンネルのチャンネル制御を行っていたものが存在しているか否かを判定し、これに該当するチャンネル制御部が存在していたならば、その該当するチャンネル制御部が割り当てられていたセクターに、使用可能な別のチャンネル制御ブロックのチャンネル制御部を割り当て、移動局に割り当てられて情報チャンネルのチャンネル制御を行っていたものについては再割当を行わない、
ことを特徴とする無線基地局装置。
前記チャンネル制御ブロックは、セクターに割り当てて共通チャンネルに係わるチャンネル制御を行わせることと、移動局に割り当てて情報チャンネルに係わるチャンネル制御を行わせることとの両方が可能なチャンネル制御部を含むことを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
前記チャンネル制御ブロックは、自ブロック内で発生した故障を検出して故障が発生したことを前記主制御部に通知する監視部を備えていることを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
前記チャンネル制御ブロックは、ＣＰＵおよびメモリーを含み、前記ＣＰＵは前記メモリーに保持されたプログラムデーターにもとづき動作して、各チャンネル制御部が行うチャンネル制御の少なくとも一部を実行することを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
前記チャンネル制御ブロック内の各チャンネル制御部は、共通の回路基板上に実装された回路素子により構成されていることを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
前記共通チャンネルは、ＢＣＣＨ、ＰＣＨ、ＦＡＣＨ／ＲＡＣＨを含むことを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
前記情報チャンネルは、ＤＴＣＨ、ＵＴＣＨを含むことを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。