JP4125477B2

JP4125477B2 - 電力を測定する装置および方法

Info

Publication number: JP4125477B2
Application number: JP2000509169A
Authority: JP
Inventors: ベサド・モヘッビ
Original assignee: モトローラ・リミテッド
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1998-07-27
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2018-07-27
Also published as: KR20010023442A; CN1272260A; JP2001515296A; ES2193555T3; IL134764A0; DE69811687D1; GB2328838A; NO20001011L; WO1999012277A1; NO20001011D0; EP1010259A1; KR100566687B1; AU9258098A; GB9718188D0; IL134764A; GB2328838B; CA2302298A1; RU2000107803A; EP1010259B1; DE69811687T2

Description

（発明の属する技術分野）
本発明は、時分割通信システム、例えばＧＳＭ（Global System for Mobile communications）セルラーネットワークなどのTDMA システムのピコセルやマイクロセル内における電力を測定する方法および装置に関するものである。
【０００１】
（発明の背景）
ＧＳＭシステムのピコセルにおいて、伝搬路損失が最小の最良のサービスセルを決定する目的のために、少なくとも１つの基地局と移動端末との間の無線周波数（ＲＦ）伝送の電力を測定する必要がある。しかしながら、もし全ての基地局によって共通のブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＣＨ）データが送信されるならば、ＧＳＭ（ＥＴＳＩＧＳＭ０５．０８）のためのヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）仕様にしたがってそのような電力測定をすることは不可能である。
【０００２】
ピコセル内で上記目的を達成する一方法として、ピコセルによってカバーされる地理的領域内の各基地局に追加的受信機を設ける手法が知られている。この手法により、追加的受信機を設けた各基地局のカバー領域内にある移動端末からの上り送信電力を測定することができる。しかしながら、基地局に追加的受信機を設けるのは、コスト高となり、また各基地局の電力消費および物理的寸法を増大させてしまう。
【０００３】
（発明の概要）
本発明の一特徴に従った通信システムは、ある時間スロット内でトレーニングデータを基地局に送信するようにされた第１端末を有する。第１端末からトレーニングデータが送信されている間に、基地局は、第２端末からの送信電力を測定する。
【０００４】
本発明の第２の特徴に従った電力測定方法では、ある時間スロット内でトレーニングデータを基地局に送信するようにされた第１端末を有し、第１端末からトレーニングデータが送信されている間に、基地局は、第２端末からの送信電力を測定する。
【０００５】
本発明の第３の特徴に従った基地局の通信ユニットは、第１端末からの送信と第２端末からの送信を受信できるシンセサイザを有し、シンセサイザは殿良く測定に先立ち第２端末の送信周波数に同調される。
【０００６】
このように、本発明に従って、電力消費および物理的寸法を減少させた、ピコセルまたはマイクロセル内の電力を測定する方法がもたらされる。さらに、音声品質は低下せず、これらのピコセルやマイクロセルが統合される通信システムのデータ処理量は減少しない。
【０００７】
（実施例）
以下に本発明の実施例について図面を参照して説明する。ある地理的領域、例えば部屋１０２内に設置されたピコセルシステム１００（図１）が、第１カバー領域１０６を有する第１基地局１０４と、第２カバー領域１１０を有する第２基地局１０８とから成る。
【０００８】
第１および第２基地局１０４，１０６の両方が、基地局コントローラ（ＢＳＣ）１１２に個別的に結合されている。ＢＳＣ１１２は、移動端末センター（ＭＳＣ）１１４に結合されている。ＭＳＣ１１４は、公衆スイッチ電気通信ネットワーク（ＰＳＴＮ）１１８を介して、陸上電話などの固定端末１１６と通信可能である。
【０００９】
第１および第２基地局１０４，１０８の一例として、モトローラにより製造されているM-CELL（商標）基地局がある。M-CELL基地局は、適切なハードウエアおよび／またはソフトウエアを有し、単一共通のブロードキャストコントロールチャネル（ＢＣＣＨ）とともに機能することができる。M-CELL基地局は、８個の時間スロットを支持する単一キャリア信号を用いて動作するようになっている。しかし、単一キャリア信号を用いることは必須ではなく、他のシステムも使用可能である。
【００１０】
第１移動端末１２０が第１カバー領域１０６および第２カバー領域内に位置する。しかし、第１端末１２０が第２カバー領域１１０内に位置することは必須ではない。第１移動端末１２０は、第２カバー領域１１０の付近に位置しても良い。第２移動端末１２２が第２カバー領域１１０内に位置される。
【００１１】
第１および第２移動端末の一例として、モトローラにより製造されているStarTac（商標）GSMセルラー電話がある。
【００１２】
図２を参照すれば、第１および第２基地局１０４，１０８の各々が、受信機系統２００を有している。受信機系統２００は、ローノイズ増幅器（ＬＮＡ）２０４に接続されたアンテナ２０２、バンドパスフィルタ２０６に結合されたローノイズ増幅器２０４を有する。バンドパスフィルタ２０６は、ミクサ２０８に結合され、ミクサ２０８はローパスフィルタ２１２とスイッチドシンセサイザユニット（ＳＳＵ）２１０に結合される。ＳＳＵ２１０は、スイッチ２１８を介して出力端子２２０に接続された第１シンセサイザ２１４と第２シンセサイザ２１６とからなる。ＳＳＵ２１０は、第１周波数を有する第１正弦波生成と第２周波数を有する第２正弦波生成との間で切り替え可能である。
【００１３】
ローパスフィルタ２１２はアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）２２２に結合され、ＡＤＣ２２２はバッファー２２４を介してデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）２２６に結合される。
【００１４】
上述の受信機系統２００は、単なる例示であって、送信機回路（図示せず）内に組み込むこともできる。
【００１５】
第１基地局１０４は、第１データフレーム３００（図３）から成る第１のデータフレーム反復順列を送信することができる。第１の反復順列内の残るデータフレームは、第１データフレーム３００と同じ構造を有する。第１データフレーム３００は、従来技術において知られているように、第１時間スロット３０２，第２時間スロット３０４，第３時間スロット３０６，第４時間スロット３０８，第５時間スロット３１０，第６時間スロット３１２，第７時間スロット３１４および第８時間スロット３１６から成る。各時間スロットは５７７マイクロ秒を有し、例えば中間部３１８、トラフィックまたは制御データを運ぶ第１および第２データ部分３２０、３２２などのトレーニング順列を含む部分から成る。
【００１６】
同様にして、第２基地局１０８は、第２データフレーム４００（図４）から成る第２のデータフレーム反復順列を送信することができる。第２の反復順列内の残るデータフレームは、第２データフレーム４００と同じ構造を有する。本実施例において、第１データフレーム３００は第２データフレーム４００の構造に実質的に同様である。第２データフレーム４００は、従来技術において知られているように、第１時間スロット４０２，第２時間スロット４０４，第３時間スロット４０６，第４時間スロット４０８，第５時間スロット４１０，第６時間スロット４１２，第７時間スロット４１４および第８時間スロット４１６から成る。各時間スロットは５７７マイクロ秒を有し、例えば中間部４１８、トラフィックまたは制御データを運ぶ第１および第２データ部分４２０、４２２などのトレーニング順列を含む部分から成る。
【００１７】
上述のようにトレーニング順列３１８，４１８は、例えば基地局および移動端末などの全てのネットワーク成分に知られたビットの順列であり、例えばチャネル評価、フレーム同期、タイミングアドバンス評価およびキャリア位相回復などの種々の計算に用いられる。トレーニング順列３１８，４１８は、時間スロット３０２乃至３１６，４０２乃至４１６内のどの場所にも位置づけ可能である。
【００１８】
上述のピコセルシステム１００の動作について説明する。
【００１９】
従来から知られた技術に従って、第１基地局１０４と第１移動端末１２０との間に呼が確立される。第１のトラフィックチャネル（ＴＣＨ）が、第１データフレーム３００内の第２時間スロット３０４，第４時間スロット３０８，第５時間スロット３１０，第６時間スロット３１２，第７時間スロット３１４または第８時間スロット３１６にうちの任意のスロット、例えば第２時間スロット３０４に割り当てられる。割り当てられる時間スロットは、次に得られる時間スロットでも良い。第１基地局１０４は、第１移動端末１２０と通信し、例えば第１データフレーム３００を含む第１反復データフレーム順列を送信することにより通信する。
【００２０】
同様に、第２基地局１０８は、第２移動端末１２２と通信し、例えば第２データフレーム４００を含む第２反復データフレーム順列を送信することにより通信する。本実施例において、第２移動端末１２２と第２基地局１０８との間の通信のために第４時間スロットが割り当てられる。
【００２１】
上述のように、第１時間スロット３０２，４０２内のこの例で送信される共通のＢＣＣＨの存在により、従来の電力測定は得られない。ゆえに、第１および第２カバー領域１０６，１１０のどちらが最小伝搬路損失となるかを決定するために、第１および第２基地局１０４，１０８の両方において第１移動端末１２０からの送信電力を測定する必要がある。
【００２２】
第１移動端末１２０からの送信電力を第１基地局１０４で測定することは、第２時間スロット３０４の送信電力を測定することにより容易に得られる。
【００２３】
図５を参照しながら、第１移動端末１２０により送信された上り電力を第２基地局１０８が測定する方法を以下に説明する。
【００２４】
ＳＳＵ２１０（図２）の第１シンセサイザ２１４がオンされ（行程５０２）、第２移動端末１２２から送信された第４時間スロット４０８を受信する。第２基地局１０８が、第１または第２データ部分４２０，４２２の受信を待つ（行程５０３）。第４時間スロット４０８の第１データ部分４２０が第２基地局１０８により受信されると、第１データ部分４２０に含まれるトラフィックデータが記憶される（行程５０４）。第２基地局１０８は、受信したトラフィックデータ（行程５０６）の電力を測定する。第２基地局１０８は次に、第４時間スロット４０８の開始受信からの経過時間をモニタすることにより、第１データ部分４２０の全部が受信されたかどうかを決定する。もし中間部４１８がまだ検出されなければ、第２基地局１０８はトラフィックデータの受信・記憶を続け（行程５０４）、トラフィックデータの電力を測定する（行程５０６）。
【００２５】
第１データ部分４２０の期間が経過したことを第２基地局１０８が認識すると、すなわち中間部４１８の開始が認識されると（行程５０８）、第２基地局１０８は第２データ部分４２２が受信されたかどうかをチェックする（行程５０９）。もし第２データ部分４２２がまだ受信されていないと、第２シンセサイザ２１６が第１移動端末１２０の送信周波数にセットされ（行程５１０）、スイッチ２１８が起動されて、第２シンセサイザ２１６がミクサ２０８に接続される。
【００２６】
次に、中間部４１８が第２移動端末１２２から第２基地局１０８に送信されている間、第２基地局１０８は、第１移動端末１２０からの送信電力を受信し測定する（行程５１２）。そして、測定された電力値が記憶される。
【００２７】
次に、第２基地局１０８は、第１移動端末１２０からの送信電力を測定するために、十分な時間が経過したかどうかを決定（５１４）する手続に入る。もしもっと時間が必要であるならば、中間部４１８の送信が完了に近づきかつトラフィックデータを含む第２データ部分４２２の送信が開始するまで、第２基地局１０８は第１移動端末１２０の電力測定を継続する。もしすでに十分な時間が経過しあるいは第２データ部分の送信が開始しそうならば、スイッチ２１８が起動され、第１シンセサイザ２１４が再度ミクサ２０８に接続され（行程５０２）、第２基地局１０８が、第１データ部分４１８に関し上述したのと同様にして第２データ部分４２２の受信・記憶を開始する。いったん第２基地局が第２データ部分４２２の送信開始を決定したら（行程５０８）、第２データ部分４２２の受信を第２基地局１０８が確認（行程５０９）することに応答して、プロセスは終了する。
【００２８】
第１データフレーム順列の一部を構成するデータフレーム順列内の第４時間スロット４０８について、上述のプロセスを繰り返す。
【００２９】
上記の実施例においては第２時間スロット３０４および第４時間スロット４０８の内容を第１および第２移動端末１２０，１２２に割り当てたが、他の時間スロットを第１および第２移動端末１２０，１２２に割り当てても良い。上記の例は単に簡単な説明のために与えられたものであり、本発明を限定するものではない。
【００３０】
こうして、単一受信系列を有し共通ＢＣＣＨ構成を用いるピコセル内第１移動端末１２０の上り電力を測定することが可能となり、上述の不利点を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るシステムの概略図である。
【図２】図１のシステム内で使用される受信機系統の概略図である。
【図３】図１のシステムのための第１データフレームの概略図である。
【図４】図１のシステムのための第２データフレームの概略図である。
【図５】図１のシステムの動作を説明するフローチャートである。

Claims

通信システムであって、
ある時間スロットでユーザデータ及びトレーニングデータを第１周波数で基地局へと送信するようになっている第１端末を備え、
基地局が、前記ユーザデータを受信した場合、前記第１周波数に同調し、前記トレーニングデータが第１端末から送信されている間に、第２周波数に同調して、該第２周波数で第２端末からの送信電力を測定する、通信システム。
請求項１に記載された通信システムであって、
前記トレーニングデータが中間部である、通信システム。
請求項１に記載された通信システムであって、
前記基地局が、第１端末からの送信および第２端末からの送信に対して受信機を同調することができるシンセサイザを備え、該シンセサイザが電力測定に先立ち第２端末の送信周波数に同調されるようになっている、通信システム。
請求項１に記載された通信システムであって、
前記基地局が前記トレーニングデータを用いて位相回復計算を行う、通信システム。
請求項１に記載された通信システムであって、
前記基地局が前記トレーニングデータを用いてチャネル評価計算を行う、通信システム。
ある時間スロットでユーザデータ及びトレーニングデータを第１周波数で基地局へと送信するようになっている第１端末を備えるシステムにおいて電力を測定する方法であって、
前記ユーザデータを受信した場合、前記第１周波数に同調する段階と、
前記トレーニングデータが第１端末から送信されている間に、第２周波数に同調して、該第２周波数で第２端末からの送信電力を測定する段階と
を備える方法。
請求項６に記載された方法であって、
前記トレーニングデータが中間部である、方法。
請求項６に記載された方法であって、
前記トレーニングデータを用いて位相回復計算を行う段階を備える方法。
請求項６に記載された方法であって、
前記トレーニングデータを用いてチャネル評価計算を行う段階を備える方法。
請求項１に記載された通信システムにおいて用いられる移動端末。
電力測定のための基地局であって、
第１端末からのユーザデータ及びトレーニングデータを第１周波数で受信するための通信ユニットと、
前記ユーザデータを受信した場合、前記第１周波数に同調し、前記トレーニングデータが第１端末から送信されている間に、第２周波数に同調して、該第２周波数で第２端末からの送信電力を測定する為の電力測定ユニットと
を備える基地局。
請求項１１に記載された基地局であって、
前記トレーニングデータが中間部である、基地局。
請求項１１に記載された基地局であって、
前記通信ユニットが、第１端末からの送信および第２端末からの送信に対して受信機を同調することができるシンセサイザを備え、該シンセサイザが電力測定に先立ち第２端末の送信周波数に同調されるようになっている、基地局。
請求項１１に記載された基地局であって、
前記通信ユニットが受信機である、基地局。
請求項１１に記載された基地局であって、
前記通信ユニットが送信機である、基地局。
請求項１１に記載された基地局であって、
位相回復計算を行うために前記トレーニングデータの一部が用いられる、基地局。
請求項１１に記載された基地局であって、
チャネル評価計算を行うために前記トレーニングデータの一部が用いられる、基地局。