JP4244670B2 - 移動通信システム、無線基地局装置及びその動作制御方法 - Google Patents

移動通信システム、無線基地局装置及びその動作制御方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システム、無線基地局装置及びその動作制御方法に関し、特に移動局が基地局へのRACH(Random Access Channel) メッセージの送信に先立って基地局に対してRACHプリアンブルを送信し、このRACHプリアンブルの検出に応答して基地局がAICH(Acquisition Indicator Channel) を移動局へ送信するようにした移動通信システムの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、移動通信システムに適用する通信方式の一つとして、干渉や妨害に強いスペクトラム拡散通信方式が注目されている。スペクトラム拡散通信方式を使用した無線通信システムでは、例えば送信側の装置において、ディジタル化された音声データや画像データに対しPSKまたはFSK変調方式等のディジタル変調方式により変調を行った後、この変調された送信データを疑似雑音符号(PNコード:Pseudorandom Noise code )などの拡散符号を用いて広帯域のベースバンド信号に変換し、その後無線周波数の信号に変換して送信する。
【0003】
一方、受信側の装置においては、受信された無線周波数信号に対し、送信側の装置で使用した拡散符号と同じ符号を用いて逆拡散を行い、その後PSKまたはFSK復調方式によりディジタル復調を行って受信データを再生するように構成されている。
【0004】
複数の移動局の各々がRACH(Random Access Channel) を用いて任意のタイミングで適宜基地局にアクセスを行い、基地局はそのアクセスに対して基地局のメッセージ送信を制御する従来のCDMA移動通信システムにおけるランダムアクセス制御方法では、移動局が発呼しようとするとき、移動局はRACHメッセージの送信に先立ち、基地局に対してRACHメッセージが発生したことを通知するRACHプリアンブルを送信する。ここで、移動局は16種類のシグナチャ(signature) の中からランダムに1つを選び、選択したシグナチャからプリアンブルを生成する。
【0005】
基地局はプリアンブルを受信すると、所定の閾値と相関値を比較し、相関値の方が大きければプリアンブルを検出したと判断し、検出されたプリアンブルのシグナチャに対応したAICH(Acquisition Indicator Channel) を移動局に送信する。基地局は全16種類のシグナチャをサーチし、1つも検出しなかった場合はAICHの送信は行わない。AICHには、検出されたプリアンブルのシグナチャ番号と、基地局が移動局のメッセージ送信を許可する“ACK(acknowledge) ”又は不許可とする“NACK(negative acknowledge)”の情報と、が含まれている。
【0006】
移動局は、プリアンブルを送信してから一定時間内に自らが送信したプリアンブルのシグナチャ番号に対応するAICHを受信した場合、“ACK”であればメッセージを送信し、“NACK”であれば一連のランダムアクセス手順を抜ける。また、一定時間内に自らが送信したプリアンブルのシグナチャ番号に対応するAICHを受信できなかった場合、パワーランピングのステップ幅だけ送信電力を増やして再度プリアンブルを送信する。一般的に、移動局は一定間隔でプリアンブルを再送し、パワーランピングのステップ幅も一定である。
【0007】
以上説明したランダムアクセス制御方法について図面を参照して更に詳細に説明する。図7は従来の無線基地局装置の構成を示す図であり、図8は従来の移動局(無線端末装置)の構成を示す図である。図7を参照すると、従来の無線基地局装置は、遅延プロファイル生成回路31と、RACHプリアンブル検出回路32と、AICH生成回路35とを有している。
【0008】
遅延プロファイル生成回路31は、遅延プロファイル生成回路31に入力された図8に示した移動局からの受信信号と、シグナチャにそれぞれ対応する既知のRACHプリアンブルコードの各々との間の相関演算を行い、その相関演算結果に基づいてそれぞれ遅延プロファイルを生成する。ここで、遅延プロファイル生成回路31はRACHプリアンブルが到来する一定の周期で起動がかかるものとする。
【0009】
遅延プロファイル生成回路31により作成された遅延プロファイルの各々はRACHプリアンブル検出回路32に出力される。RACHプリアンブル検出回路32は、遅延プロファイルから所定の閾値以上のレベルを持つ相関ピークが検出されれば、RACHプリアンブルを検出したと判断する。そして、RACHプリアンブル検出回路32は、検出されたRACHプリアンブルのシグナチャの各々に対してリソース使用許可を表す“ACK”あるいはリソース使用不可を表す“NACK”を与え、AICH情報としてAICH生成回路35に出力する。AICH生成回路35はAICH情報を用いてAICHを生成し送信する。
【0010】
一方、図8に示したように従来の移動局は、遅延プロファイル生成回路21と、AICH検出回路22と、送信電力制御回路23と、RACHプリアンブル生成回路24とを有している。
【0011】
遅延プロファイル生成回路21は、遅延プロファイル生成回路21に入力された図7に示した無線基地局装置からの受信信号に対して、無線基地局装置で用いられた拡散符号と同じ拡散符号を用いて相関演算を行い、その相関演算結果に基づいて遅延プロファイルを生成する。遅延プロファイルはAICH検出回路22に出力され、自局が送信したRACHプリアンブルが無線基地局装置で検出されたかどうか、リソースが割り当てられたかどうかが判定される。
【0012】
ここで、AICH検出回路22は、自局がRACHプリアンブルを送信してから一定時間内にこのRACHプリアンブルのシグナチャに対応するAICHを受信できなかったならば、無線基地局装置がRACHプリアンブルを検出できなかったと判断し、送信電力制御回路23及びRACHプリアンブル生成回路24にRACHプリアンブル再送制御信号を出力する。
【0013】
RACHプリアンブル生成回路24はRACHプリアンブル再送制御信号を受け取ると、一定のアクセススロットだけ間隔をあけてRACHプリアンブル信号を送信電力制御回路23に出力し、送信電力制御回路23は前回送信した電力よりも一定値だけ電力を上げてRACHプリアンブル信号を送信する。
【0014】
以上説明したランダムアクセス制御方法は、例えば非特許文献1に記載されている。
【0015】
【非特許文献1】
3GPP TS 25.214 V3.9.0 、2001年12月、pp.28〜30
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
このようなランダムアクセス制御方法では、例えば、無線基地局装置のセルの境界付近にいる移動局では、AICH受信状態が悪くなるために、AICHを受信できなくなると、AICH異常状態(移動局では無線基地局装置における検出用閾値を超えるほどの電力を有するRACHプリアンブルを送信しているにも関わらずランピングを行い続け、一方、無線基地局装置ではRACHプリアンブルを正常に検出しているため、RACHメッセージの検出動作を行ってしまい、RACHメッセージが通らなくなる状態)に陥る一方で、セルの中心付近にいる移動局は受信状態が良いためAICHを検出できているという場合がある。
【0017】
このような場合にセルの中心付近にいる移動局数の方が多い場合は、無線基地局装置がRACHメッセージを受信できない現象が顕著に現れず、保守者が迅速に発見することは困難である。これは、AICHの送信電力値の設定ミスあるいは無線基地局装置の故障が原因である場合も同様である。しかし、RACHメッセージが通らないユーザにとってはいつまでたっても通信、通話が開始できない状態(圏外)となり、通信サービスへの信頼が大きく低下してしまうことになる。
【0018】
このように、移動局においてAICH受信状態が悪くなり、AICHを検出できなくなっても、保守者がAICH異常状態に気づくほど顕著にRACHメッセージの不通が起こり、AICH送信電力の設定変更を行うまで、AICH異常状態からの復旧が図れないという問題がある。
【0019】
本発明の目的は、AICH異常状態からの自己復旧あるいは保守者への通知などを行なうことが可能な移動通信システム、無線基地局装置及びその動作制御方法を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明による移動通信システムは、移動局は基地局へのメッセージの送信に先立って基地局に所定のプリアンブルを前記メッセージの送信を許可又は不許可とする指示信号を受信できるまで繰り返し送信し、前記基地局は前記移動局からのプリアンブルを検出すると前記指示信号を前記移動局に送信する移動通信システムであって、前記基地局により検出されたプリアンブルの検出情報を基に前記移動局における前記指示信号の受信の可否を判断し、前記移動局における前記指示信号の受信が不可と判断した場合に異常を示す異常信号を出力する判断手段と、前記異常信号の受信に応答して前記指示信号の送信電力を増加せしめる制御手段とを含むことを特徴とする。
【0022】
前記移動通信システムにおいて、前記判断手段は、前記指示信号の受信不可と判断された移動局の数が所定の閾値以上である場合に、あるいはこの数とそれ以前に指示信号の受信不可と判断された移動局の数との合計が前記所定の閾値以上である場合に、前記異常信号を出力するようにしたことを特徴とする。
【0023】
本発明による動作制御方法は、移動局は基地局へのメッセージの送信に先立って基地局に所定のプリアンブルを前記メッセージの送信を許可又は不許可とする指示信号を受信できるまで繰り返し送信し、前記基地局は前記移動局からのプリアンブルを検出すると前記指示信号を前記移動局に送信する移動通信システムの動作制御方法であって、前記基地局により検出されたプリアンブルの検出情報を基に前記移動局における前記指示信号の受信の可否を判断する判断ステップと、前記判断ステップにより前記指示信号の受信不可と判断された場合に前記指示信号の送信電力を増加せしめる制御ステップと、前記制御ステップにより前記指示信号の送信電力が増加された後に前記判断ステップにより前記指示信号の受信不可と再び判断された場合に警報信号を出力するステップとを含むことを特徴とする。
【0024】
本発明による無線基地局装置は、移動局は無線基地局装置へのメッセージの送信に先立って前記無線基地局装置に所定のプリアンブルを前記メッセージの送信を許可又は不許可とする指示信号を受信できるまで繰り返し送信し、前記無線基地局装置は前記移動局からのプリアンブルを検出すると前記指示信号を前記移動局に送信する移動通信システムにおける無線基地局装置であって、検出されたプリアンブルの検出情報を基に前記移動局における前記指示信号の受信の可否を判断し、前記移動局における前記指示信号の受信が不可と判断した場合に異常を示す異常信号を出力する判断手段と、前記異常信号の受信に応答して前記指示信号の送信電力を増加せしめる制御手段とを含むことを特徴とする。
【0026】
前記無線基地局装置において、前記判断手段は、前記指示信号の受信不可と判断された移動局の数が所定の閾値以上である場合に、あるいはこの数とそれ以前に指示信号の受信不可と判断された移動局の数との合計が前記所定の閾値以上である場合に、前記異常信号を出力するようにしたことを特徴とする。
【0027】
本発明による別の動作制御方法は、移動局は無線基地局装置へのメッセージの送信に先立って前記無線基地局装置に所定のプリアンブルを前記メッセージの送信を許可又は不許可とする指示信号を受信できるまで繰り返し送信し、前記無線基地局装置は前記移動局からのプリアンブルを検出すると前記指示信号を前記移動局に送信する移動通信システムにおける無線基地局装置の動作制御方法であって、検出されたプリアンブルの検出情報を基に前記移動局における前記指示信号の受信の可否を判断する判断ステップと、前記判断ステップにより前記指示信号の受信不可と判断された場合に前記指示信号の送信電力を増加せしめる制御ステップと、前記制御ステップにより前記指示信号の送信電力が増加された後に前記判断ステップにより前記指示信号の受信不可と再び判断された場合に警報信号を出力するステップとを含むことを特徴とする。
【0029】
本発明によれば、移動局はRACH(Random Access Channel) メッセージの送信に先立って基地局にRACHプリアンブルを送信し、基地局は移動局からのRACHプリアンブルを検出するとAICH(Acquisition Indicator Channel) を移動局に送信する移動通信システムにおいて、基地局により検出されたRACHプリアンブルの検出情報を基に、移動局におけるAICHの受信の可否を判断するよう構成している。
【0030】
移動局は基地局からAICHを受信できた場合はRACHプリアンブルの再送を行わないが、基地局からAICHを受信できない場合はRACHプリアンブルを再送するので、RACHプリアンブルの検出情報(RACHプリアンブルの検出位置及び受信電力の少なくとも一方を含む)を用いて、基地局がRACHプリアンブルを検出しているにもかかわらず移動局がRACHプリアンブルを再送するAICH異常状態が発生しているか否かを判断することができる、すなわち移動局がAICHを受信できるか否かを判断することができるのである。
【0031】
このように、判断手段がRACHプリアンブルの検出情報を用いて移動局がAICHを受信できるか否かを判断するようにしているので、AICH異常状態からの自己復旧あるいは異常状態の保守者への通知などを行なうことが可能となる。
【0032】
【発明の実施の形態】
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。
【0033】
図1は本発明の第1の実施例による移動通信システムの構成を示す図である。図1に示したように、本発明の第1の実施例による移動通信システムは、無線基地局装置(BS)10と、無線基地局装置10のセル100内に存在する移動局(MS)20とを有している。なお、無線基地局装置10は、図示せぬ基地局制御装置(radio network controller)を介して図示せぬCN(Core Network)に接続されている。
【0034】
移動局20は、RACH(Random Access Channel) を用いて任意のタイミングで適宜無線基地局装置10にアクセスを行う。すなわち、移動局20はRACHメッセージの送信に先立ち、利用可能なアクセススロットから1つをランダムに選択し、選択したアクセススロットで無線基地局装置10に対してRACHメッセージが発生したことを通知するRACHプリアンブルを送信する。なお、2フレームは15アクセススロット(アクセスロット#0〜#14)で構成される。また、移動局20は16種類のシグナチャ(signature) の中からランダムに1つを選び、選択したシグナチャからプリアンブルを生成する。
【0035】
無線基地局装置10は、RACHプリアンブルを検出すると、検出されたRACHプリアンブルのシグナチャ番号に対応するAICH(Acquisition Indicator
Channel) を移動局20に送信する。
【0036】
移動局20は、RACHプリアンブルを送信してから一定時間内に当該RACHプリアンブルのシグナチャ番号に対応するAICHを受信した場合、それが“ACK”であればRACHメッセージを送信し、“NACK”であれば一連のランダムアクセス手順を抜ける。
【0037】
一方、RACHプリアンブルを送信してから一定時間内に当該RACHプリアンブルのシグナチャ番号に対応するAICHを受信できなかった場合、移動局20は、RACHプリアンブルの所定の再送間隔(一般的には数アクセススロット)だけ間隔をあけてRACHプリアンブルを再送する。このとき、移動局20は、パワーランピングにより送信電力を所定値(パワーランピングのステップ幅)だけ増加させてRACHプリアンブルを再送する。
【0038】
図2は図1の無線基地局装置10の構成を示す図である。図2に示したように、無線基地局装置10は、遅延プロファイル生成回路1と、RACHプリアンブル検出回路2と、AICH異常判断部3と、AICH/警報制御部4と、AICH生成回路5と、警報装置6とを有している。なお、移動局20の構成は図8に示した移動局のそれと同様であるので、説明を省略する。
【0039】
図2において、遅延プロファイル生成回路1は、遅延プロファイル生成回路1に入力された移動局20からの受信信号と、シグナチャにそれぞれ対応する既知のRACHプリアンブルコードの各々との間の相関演算を行い、その相関演算結果に基づいてそれぞれ遅延プロファイルを生成する。ここで、遅延プロファイル生成回路1は、RACHプリアンブルの到来する一定の周期で起動がかかるものとする。すなわち、遅延プロファイル生成回路1は、各アクセススロット毎に遅延プロファイルを生成する。遅延プロファイル生成回路1により作成された遅延プロファイルの各々はRACHプリアンブル検出回路2に出力される。
【0040】
RACHプリアンブル検出回路2は、遅延プロファイルから所定の閾値以上のレベルを持つ相関ピークが検出されれば、RACHプリアンブルを検出したと判断し、検出されたRACHプリアンブルの検出情報をAICH異常判断部3に出力する。ここで、RACHプリアンブルの検出情報の内容は、RACHプリアンブルが受信されたアクセススロット番号、RACHプリアンブルのシグナチャ番号、検出位置(受信タイミング)及び相関電力値である。なお、RACHプリアンブル検出回路2により複数のRACHプリアンブルが検出された場合は、RACHプリアンブル検出回路2から出力される検出情報には、それらの各々についての、アクセススロット番号、シグナチャ番号、検出位置及び相関電力値が含まれることは勿論である。
【0041】
また、RACHプリアンブル検出回路2は、検出されたRACHプリアンブルのシグナチャの各々に対してリソース使用許可を表す“ACK”あるいはリソース使用不可を表す“NACK”を与え、AICH情報としてAICH生成回路5に出力する。
【0042】
AICH異常判断部3は、検出されたRACHプリアンブルの検出情報をもとに、無線基地局装置10が移動局20からのRACHプリアンブルを検出しAICHを移動局20に送信しているにもかかわらず移動局20がパワーランピングを用いてRACHプリアンブルの送信を繰り返している異常状態が発生しているか否かを判断する。また、AICH異常判断部3は、上記異常状態が発生している場合、この異常状態が発生した原因が無線基地局装置側にあるのか又は移動局側にあるのかをも判断し、無線基地局装置側にある場合にはAICH異常情報をAICH/警報制御部4に出力する。
【0043】
なお、AICH異常判断部3は、RACHプリアンブル検出回路2からの検出情報を保存する図示せぬ保存部を有している。この保存部は、過去数フレーム分の保存領域を持つ。例えば過去2フレーム分の保存領域を持つ場合、過去15アクセスロットで受信された全てのRACHプリアンブルの各々の検出位置及び相関電力値が、当該RACHプリアンブルが受信されたアクセスロット番号に対応する保存領域に保存される。
【0044】
AICH/警報制御部4は、AICH異常情報が入力されると、AICH送信電力制御信号をAICH生成回路5に出力するか、あるいは警報信号を警報装置6に出力する。AICH生成回路5は、AICH情報及びAICH送信電力制御信号を用いてAICHを生成し送信する。なお、AICH生成回路5は、通常は、予め設定されている送信電力値でAICHを送信するが、AICH送信電力制御信号を受信した場合は、AICHの送信電力を予め設定されている送信電力値より所定値だけ増加せしめて送信する。
【0045】
以下、本発明の第1の実施例による無線基地局装置10の動作、特に図2のAICH異常判断部3及びAICH/警報制御部4の動作について図面を参照して説明する。
【0046】
図3及び4は図2のAICH異常判断部3の動作を示すフローチャートである。図3及び4において、AICH異常判断部3は、RACHプリアンブル検出回路2により検出されたRACHプリアンブルの検出情報を受信すると動作を開始し(ステップS1)、保存部内の、当該RACHプリアンブル(以下、今回検出されたRACHプリアンブルと称す)が受信されたアクセススロット番号に対応する保存領域に、今回検出されたRACHプリアンブルの検出位置及び相関電力値を保存する(ステップS2)。
【0047】
そして、AICH異常判断部3は、今回検出されたRACHプリアンブルの検出位置と、今回検出されたRACHプリアンブルが受信されたアクセススロット番号より所定の再送間隔(一般的には数アクセススロット)だけ前のアクセススロット番号に対応する保存領域に保存されている検出位置とを比較する(ステップS3)。すなわち、AICH異常判断部3は、今回検出されたRACHプリアンブルの検出位置と、それより所定の再送間隔だけ前に検出されたRACHプリアンブルの検出位置とを比較する。
【0048】
検出位置の差が±Ychip以内であれば(ステップS4,YES)、AICH異常判断部3は、今回検出されたRACHプリアンブルの相関電力値と、それより所定の再送間隔だけ前に検出されたRACHプリアンブルの相関電力値とを比較する(ステップS5)。
【0049】
相関電力値の差がパワーランピングのステップ幅と同じであれば(ステップS6,YES)、今回検出されたRACHプリアンブルと、それより所定の再送間隔だけ前に検出されたRACHプリアンブルは同一の移動局から送信されたものであるので、AICH異常判断部3は、この移動局を無線基地局装置10がAICHを送信しているにも関わらずRACHプリアンブルの送信を繰り返している異常端末とみなす(ステップS7)。
【0050】
移動局が高速で移動している場合であっても、一般的な再送間隔(数アクセススロット)でRACHプリアンブルを再送するのであれば、RACHプリアンブルの検出位置は変わらないことから、今回検出されたRACHプリアンブルの検出位置と、それより所定の再送間隔だけ前に検出されたRACHプリアンブルの検出位置とがほぼ一致している場合は(ステップS4,YES)、同一端末により送信されたRACHプリアンブルであり、かつ当該端末がパワーランピングを行っている可能性が高い。さらに、相関電力値の差がパワーランピングのステップ幅と一致している場合は(ステップS6,YES)、同一端末がパワーランピングを行っている可能性がさらに高いといえる。したがって、移動局がこれらの条件を満たせば、検出用閾値を超えるほどの電力を有するRACHプリアンブルを送信しているにも関わらずパワーランピングを行っている異常端末に該当するといえる。
【0051】
なお、今回検出されたRACHプリアンブルの数が複数である場合、すなわち、AICH異常判断部3に入力された検出情報に複数のRACHプリアンブルについての検出位置及び相関電力値が含まれている場合は、AICH異常判断部3はステップS3及び5において、それら複数のRACHプリアンブルの各々の検出位置及び相関電力値を、それより所定の再送間隔だけ前に検出されたRACHプリアンブルの検出位置及び相関電力値と比較することは勿論である。
【0052】
そして、AICH異常判断部3は、今回検出されたRACHプリアンブルが受信されたアクセススロット番号に対応する保存領域に異常端末とみなされた移動局の数である異常端末数を保存する(ステップS8)。
【0053】
今回のアクセススロット(今回検出されたRACHプリアンブルが受信されたアクセススロット)において異常端末とみなされた移動局の数がZ以上であれば(ステップS9,YES)、異常端末とみなされた移動局がAICHを受信できずにRACHプリアンブルの送信を繰り返している原因が移動局の故障である可能性は少ないため、AICH異常判断部3はAICH異常情報をAICH/警報制御部4に出力する(ステップS11)。
【0054】
保存部の過去数フレーム分の保存領域中に所定の再送間隔(再送周期)以外で異常端末が存在するならば、今回のアクセススロットにおける異常端末とは別の異常端末が存在すると考えられる。すなわち、例えば、保存部が過去2フレーム分の保存領域から構成され、今回のアクセススロットがアクセススロット#14であり、所定の再送間隔(再送周期)が5アクセススロットである場合に、アクセススロット#14、#9及び#4にそれぞれ対応する保存領域に保存された異常端末数を除く、過去2フレーム分の保存領域に保存された異常端末数の合計は、今回のアクセススロットにおける異常端末とは別の異常端末の数であると考えられる。
【0055】
したがって、今回のアクセススロットにおける異常端末の数がZ未満であっても(ステップS9,NO)、今回のアクセススロットにおける異常端末の数とそれとは別の異常端末の数との合計がZ以上となれば(ステップS10,YES)、移動局の故障である可能性は少ないため、AICH異常判断部3はAICH異常情報をAICH/警報制御部4に出力する(ステップS11)。しかし、異常端末数の合計がZ未満であれば(ステップS10,NO)、ごく少数の移動局が異常なパワーランピングを行っているにすぎず、移動局の個別故障である可能性が高いため、AICH異常判断部3はAICH異常情報を出力しない。
【0056】
図5は図2のAICH/警報制御部4の動作を示す図である。図5において、AICH/警報制御部4は、AICH異常判断部3からのAICH異常情報が入力されると動作を開始し(ステップD1)、AICH送信電力制御信号を既にAICH生成回路5に出力しているか否かを確認する(ステップD2)。AICH異常情報が初めて入力されたのであれば(ステップD2,NO)、AICH/警報制御部4は、AICH送信電力制御信号をAICH生成回路5に出力することによりAICHの送信電力を増加せしめ、AICH異常状態からの回復を図る(ステップD4)。
【0057】
既に一度AICH異常情報が入力されていて、AICH送信電力制御信号を既にAICH生成回路5に出力している場合は(ステップD2,YES)、AICHの送信電力を上げてもAICH異常状態が解消されず、AICHの予め設定された送信電力値の大幅な設定ミスあるいは無線基地局装置10の故障である可能性が高いため、AICH/警報制御部4は警報信号を警報装置6に出力する(ステップD3)。警報装置6は、警報信号を受信すると、AICHの送信電力を上げてもAICH異常状態が解消されない旨を保守者に報知する。
【0058】
伝搬環境の変化により、AICHの予め設定された送信電力値ではAICHを移動局が受信できない場合があり、この場合、移動局は送信したRACHプリアンブルを無線基地局装置が受信できていないと判断し、パワーランピングを用いてRACHプリアンブルの送信電力を徐々に上げてRACHプリアンブルの送信を繰り返す。一方、RACHプリアンブルを正常に受信し、AICHを送信した無線基地局装置は移動局からRACHメッセージが送信されてくることを期待して、RACHメッセージの受信動作を行う。
【0059】
そうすると、移動局はパワーランピングにより消費電力を浪費し、かつ必要以上に電力値を上げたRACHプリアンブルを送信することにより、伝搬環境に悪影響を与えることになる。また、無線基地局装置はRACHメッセージ受信動作に必要なリソースを無駄に消費することになる。
【0060】
しかしながら本発明の第1の実施例では、無線基地局装置10は、移動局20から送信されたRACHプリアンブルを検出できているにもかかわらず、移動局20がRACHプリアンブルの送信を繰り返すというAICH異常状態を検出し、無線基地局装置10におけるAICHの送信電力を上げるよう構成されているので、移動局20におけるAICH受信状態を改善することができ、よって、移動局20の不要なパワーランピング及び無線基地局装置10の無駄なRACHメッセージの受信動作を防ぐことができる。
【0061】
また、本発明の第1の実施例では、無線基地局装置10は、AICH異常状態を警報装置6を用いて保守者に通知するようにしているので、保守者はAICH異常状態を迅速に認識し、AICHの送信電力値の設定ミスまたは装置故障に対処することができる。
【0062】
なお、図3において、ステップS5及びS6の処理を省略するようにしてもよいし、あるいはステップS3及びS4の処理を省略するようにしてもよい。また、図4において、ステップS7〜S10の処理を省略するようにしてもよい。すなわち、AICH異常判断部3は、AICH異常状態が発生していると判断したならば、AICH異常状態が発生した原因が無線基地局装置側にあるのか又は移動局側にあるのかを判断することなくAICH異常情報を出力するようにしてもよい。
【0063】
また、図4のステップS10においてAICH異常判断部3は、過去数フレーム中に所定の再送周期以外で発生した異常端末を、今回のアクセススロットにおける異常端末とは別の異常端末とみなし、それらの合計とZとを比較するようにしているが、過去数フレーム中に発生した全ての異常端末の数とZとを比較するようにしてもよい。すなわち、AICH異常判断部3の保存部が過去2フレーム分の保存領域から構成され、今回のアクセススロットがアクセススロット#14である場合、AICH異常判断部3はステップS10において、アクセススロット#0〜#14にそれぞれ対応する保存領域に保存された異常端末数の合計とZとを比較するようにしてもよい。
【0064】
また、図5においてAICH/警報制御部4は、既に1度AICHの送信電力を制御した後にAICH異常情報を受信する場合、警報信号を出力するようにしているが、複数回AICH送信電力制御信号を出力した後に、すなわち複数回AICH異常情報を受信した後にそれでもAICH異常情報を受信する場合に、初めて警報信号を出力するようにしてもよい。
【0065】
また、所定の再送間隔及びパワーランピングのステップ幅については、任意に設定可能である。また、検出位置の差の判断基準Ychip及び異常端末数の判断基準Zも任意に設定可能である。
【0066】
上述したように、移動局20は、自局が送信したRACHプリアンブルに対する応答であるAICHを受信できなかった場合、所定の再送間隔だけ待ってからRACHプリアンブルを再送していたが、RACHプリアンブルの再送間隔は一定ではなくランダムであってもよい。このように再送間隔がランダムである場合には、AICH異常判断部3は図3のS3〜S6において、今回検出されたRACHプリアンブルの検出位置及び相関電力値を、それ以前に検出され保存部に保存されている全てのRACHプリアンブルの各々の検出位置及び相関電力値と比較するようにする。
【0067】
また、再送間隔はランダムであるが少なくともNアクセススロットより大でなければならないと定められている場合には、以前に検出された全てのRACHプリアンブルの各々の検出位置及び相関電力値と比較する必要はない。すなわち、、保存部が過去2フレーム分の保存領域から構成され、今回のアクセススロットがアクセススロット#14であり、N=4である場合、AICH異常判断部3は、今回検出されたRACHプリアンブルの検出位置及び相関電力値を、アクセススロット#0〜#10にそれぞれ対応する保存領域に保存されているRACHプリアンブルの各々の検出位置及び相関電力値と比較すればよく、アクセススロット#11〜#13にそれぞれ対応する保存領域を参照しなくてもよい。
【0068】
次に、本発明の第2の実施例について図面を参照して説明する。本発明の第2の実施例による無線基地局装置の構成は図2に示した構成と同様であるが、AICH/警報制御部4の動作が本発明の第1の実施例と異なっている。
【0069】
図6は本発明の第2の実施例によるAICH/警報制御部4の動作を示す図である。図6において、AICH/警報制御部4はアクセススロット毎に起動され、AICH異常判断部3からのAICH異常情報が入力されると(ステップE1,YES)、AICH/警報制御部4はAICHの送信電力を既に制御したか否かを示す電力制御済みフラグの状態を確認する(ステップE2)。
【0070】
電力制御済みフラグがオン、すなわち過去Xフレームの間に一度AICH異常情報が入力されていてAICH送信電力制御信号をAICH生成回路5に出力している場合は(ステップE2,YES)、AICH送信電力を上げても一定期間(Xフレーム)内でAICH異常状態が解消されず、AICH送信電力の深刻な設定ミス又は装置故障の可能性が高いため、AICH/警報制御部4は自己復旧不能を示す警報信号を警報装置6に出力する(ステップE3)。
【0071】
また、電力制御済みフラグがオフ、すなわちAICH異常情報が初めて入力された場合あるいは以前にAICH送信電力を上げてAICH異常状態から復旧している場合は(ステップE2,NO)、AICH/警報制御部4はAICH送信電力制御信号をAICH生成回路5に出力してAICH送信電力を上げることにより、AICH異常状態からの回復を図る (ステップE4)。そして、AICH/警報制御部4は電力制御済みフラグをオンに設定し(ステップE5)、タイマ設定(Xフレーム)を行う(ステップE6)。
【0072】
一方、今回のアクセススロットにおいてAICH異常情報が入力されず(ステップE1,NO)、電力制御済みフラグがオンであり(ステップE7,YES)、タイマ設定からXフレーム経過した場合は(ステップE8,YES)、AICH送信電力を上げたことによりAICH異常状態から復旧したと考えられるため、AICH/警報制御部4はAICHの予め設定された送信電力値が低いことを示す警報信号を警報装置6に出力し(ステップE9)、電力制御済みフラグをオフに設定し(ステップE10)、タイマを解除する(ステップE11)。
【0073】
また、今回のアクセススロットにおいてAICH異常情報が入力されず(ステップE1,NO)、電力制御済みフラグがオフである場合(ステップE7,NO)またはタイマ設定からXフレーム経過していない場合(ステップE8,NO)は動作を終了する。
【0074】
本発明の第2の実施例によれば、AICH送信電力を上げてから一定期間内にAICH異常状態から復旧した場合は、AICH/警報制御部4はAICHの予め設定された送信電力値が低いことを示す警報信号を警報装置6に出力するようにしているので、装置故障ではなく、AICHの予め設定された送信電力値が低いことを保守者に通知することができる。
【0075】
また、ステップE10において電力制御フラグをオフに設定するようにしているので、伝搬環境がその後悪化して再びAICH異常情報が入力された場合に、AICH/警報制御部4はAICH異常状態からの復旧を再び図ることができる。また、AICH送信電力を上げても一定期間にAICH異常状態から復旧しなかった場合は、AICH/警報制御部4は自己復旧不能を示す警報信号を警報装置6に出力するようにしているので、AICH送信電力値の大幅な設定ミスであるか、装置故障であることを保守者に通知することができる。
【0076】
なお、上記図3〜6に示した各フローチャートに従った処理動作は、予めROM等の記憶媒体に格納されたプログラムを、CPU(制御部)となるコンピュータに読み取らせて実行せしめることにより、実現できることは勿論である。
【0077】
【発明の効果】
本発明による効果は、AICH異常状態からの自己復旧あるいは保守者への通知などを行なうことができることである。その理由は、移動局はRACHメッセージの送信に先立って基地局にRACHプリアンブルを送信し、基地局は移動局からのRACHプリアンブルを検出するとAICHを移動局に送信する移動通信システムにおいて、基地局により検出されたRACHプリアンブルの検出情報を基に移動局におけるAICHの受信の可否を判断する判断手段を設けたためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による移動通信システムの構成を示す図である。
【図2】図1の無線基地局装置10の構成を示す図である。
【図3】図2のAICH異常判断部3の動作を示すフローチャートである。
【図4】図2のAICH異常判断部3の動作を示すフローチャートである。
【図5】図2のAICH/警報制御部4の動作を示すフローチャートである。
【図6】本発明の第2の実施例によるAICH/警報制御部4の動作を示すフローチャートである。
【図7】従来の無線基地局装置の構成を示す図である。
【図8】従来の移動局の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 遅延プロファイル生成回路
2 RACHプリアンブル検出回路
3 AICH異常判断部
4 AICH/警報制御部
5 AICH生成回路
6 警報装置
10 無線基地局装置
20 移動局
100 セル

Claims (26)

  1. 移動局は基地局へのメッセージの送信に先立って基地局に所定のプリアンブルを前記メッセージの送信を許可又は不許可とする指示信号を受信できるまで繰り返し送信し、前記基地局は前記移動局からのプリアンブルを検出すると前記指示信号を前記移動局に送信する移動通信システムであって、
    前記基地局により検出されたプリアンブルの検出情報を基に前記移動局における前記指示信号の受信の可否を判断し、前記移動局における前記指示信号の受信が不可と判断した場合に異常を示す異常信号を出力する判断手段と、
    前記異常信号の受信に応答して前記指示信号の送信電力を増加せしめる制御手段とを含むことを特徴とする移動通信システム。
  2. 前記メッセージはRACH(Random Access Channel) メッセージであり、前記プリアンブルはRACHプリアンブルであり、前記指示信号はAICH(Acquisition Indicator Channel) であることを特徴とする請求項1記載の移動通信システム。
  3. 前記基地局により検出されたプリアンブルの検出情報は、当該プリアンブルの検出位置及び受信電力の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の移動通信システム。
  4. 前記判断手段は、前記基地局により検出されたプリアンブルの検出情報をそれ以前に検出されたプリアンブルの検出情報と比較することにより、前記移動局における前記指示信号の受信の可否を判断することを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の移動通信システム。
  5. 前記制御手段は、前記指示信号の送信電力を増加せしめた後に前記判断手段から前記異常信号を再び受信した場合、警報信号を出力することを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の移動通信システム。
  6. 前記制御手段は、前記指示信号の送信電力を増加せしめた後に前記判断手段から前記異常信号を再び受信した時が前記指示信号の送信電力を増加せしめてから所定時間経過後であれば、前記警報信号を出力するのではなく前記指示信号の送信電力を増加せしめることを特徴とする請求項5記載の移動通信システム。
  7. 前記判断手段は、前記指示信号の受信不可と判断された移動局の数が所定の閾値以上である場合に、あるいはこの数とそれ以前に指示信号の受信不可と判断された移動局の数との合計が前記所定の閾値以上である場合に、前記異常信号を出力するようにしたことを特徴とする請求項1〜6いずれか記載の移動通信システム。
  8. 移動局は基地局へのメッセージの送信に先立って基地局に所定のプリアンブルを前記メッセージの送信を許可又は不許可とする指示信号を受信できるまで繰り返し送信し、前記基地局は前記移動局からのプリアンブルを検出すると前記指示信号を前記移動局に送信する移動通信システムの動作制御方法であって、
    前記基地局により検出されたプリアンブルの検出情報を基に前記移動局における前記指示信号の受信の可否を判断する判断ステップと、
    前記判断ステップにより前記指示信号の受信不可と判断された場合に前記指示信号の送信電力を増加せしめる制御ステップと、
    前記制御ステップにより前記指示信号の送信電力が増加された後に前記判断ステップにより前記指示信号の受信不可と再び判断された場合に警報信号を出力するステップとを含むことを特徴とする動作制御方法。
  9. 前記メッセージはRACH (Random Access Channel) メッセージであり、前記プリアンブルはRACHプリアンブルであり、前記指示信号はAICH (Acquisition Indicator Channel) であることを特徴とする請求項8記載の動作制御方法。
  10. 前記基地局により検出されたプリアンブルの検出情報は、当該プリアンブルの検出位置及び受信電力の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項8又は9記載の動作制御方法。
  11. 前記判断ステップは、前記基地局により検出されたプリアンブルの検出情報をそれ以前に検出されたプリアンブルの検出情報と比較することにより、前記移 動局における前記指示信号の受信の可否を判断することを特徴とする請求項8〜10いずれか記載の動作制御方法。
  12. 前記制御ステップにより前記指示信号の送信電力が増加された後に前記判断ステップにより前記指示信号の受信不可と再び判断された時が前記指示信号の送信電力が増加されてから所定時間経過後であれば、前記警報信号を出力するのではなく前記指示信号の送信電力を増加せしめることを特徴とする請求項8〜11いずれか記載の動作制御方法。
  13. 前記制御ステップは、前記判断ステップにより前記指示信号の受信不可と判断された移動局の数が所定の閾値以上である場合に、あるいはこの数とそれ以前に指示信号の受信不可と判断された移動局の数との合計が前記所定の閾値以上である場合に、前記指示信号の送信電力を増加せしめるようにしたことを特徴とする請求項8〜12いずれか記載の動作制御方法。
  14. 移動局は無線基地局装置へのメッセージの送信に先立って前記無線基地局装置に所定のプリアンブルを前記メッセージの送信を許可又は不許可とする指示信号を受信できるまで繰り返し送信し、前記無線基地局装置は前記移動局からのプリアンブルを検出すると前記指示信号を前記移動局に送信する移動通信システムにおける無線基地局装置であって、
    検出されたプリアンブルの検出情報を基に前記移動局における前記指示信号の受信の可否を判断し、前記移動局における前記指示信号の受信が不可と判断した場合に異常を示す異常信号を出力する判断手段と、
    前記異常信号の受信に応答して前記指示信号の送信電力を増加せしめる制御手段とを含むことを特徴とする無線基地局装置。
  15. 前記メッセージはRACH (Random Access Channel) メッセージであり、前記プリアンブルはRACHプリアンブルであり、前記指示信号はAICH (Acquisition Indicator Channel) であることを特徴とする請求項14記載の無線基地局装置。
  16. 前記無線基地局装置により検出されたプリアンブルの検出情報は、当該プリアンブルの検出位置及び受信電力の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項14又は15記載の無線基地局装置。
  17. 前記判断手段は、検出されたプリアンブルの検出情報をそれ以前に検出されたプリアンブルの検出情報と比較することにより、前記移動局における前記指示信号の受信の可否を判断することを特徴とする請求項14〜16いずれか記載の無線基地局装置。
  18. 前記制御手段は、前記指示信号の送信電力を増加せしめた後に前記判断手段から前記異常信号を再び受信した場合、警報信号を出力することを特徴とする請求項14〜17いずれか記載の無線基地局装置。
  19. 前記制御手段は、前記指示信号の送信電力を増加せしめた後に前記判断手段から前記異常信号を再び受信した時が前記指示信号の送信電力を増加せしめてから所定時間経過後であれば、前記警報信号を出力するのではなく前記指示信号の送信電力を増加せしめることを特徴とする請求項18記載の無線基地局装置。
  20. 前記判断手段は、前記指示信号の受信不可と判断された移動局の数が所定の閾値以上である場合に、あるいはこの数とそれ以前に指示信号の受信不可と判断された移動局の数との合計が前記所定の閾値以上である場合に、前記異常信号を出力するようにしたことを特徴とする請求項14〜19いずれか記載の無線基地局装置。
  21. 移動局は無線基地局装置へのメッセージの送信に先立って前記無線基地局装置に所定のプリアンブルを前記メッセージの送信を許可又は不許可とする指示信号を受信できるまで繰り返し送信し、前記無線基地局装置は前記移動局からのプリアンブルを検出すると前記指示信号を前記移動局に送信する移動通信システムにおける無線基地局装置の動作制御方法であって、
    検出されたプリアンブルの検出情報を基に前記移動局における前記指示信号の受信の可否を判断する判断ステップと、
    前記判断ステップにより前記指示信号の受信不可と判断された場合に前記指示信号の送信電力を増加せしめる制御ステップと、
    前記制御ステップにより前記指示信号の送信電力が増加された後に前記判断ステップにより前記指示信号の受信不可と再び判断された場合に警報信号を出力するステップとを含むことを特徴とする動作制御方法。
  22. 前記メッセージはRACH (Random Access Channel) メッセージであり、前記プリアンブルはRACHプリアンブルであり、前記指示信号はAICH (Acquisition Indicator Channel) であることを特徴とする請求項21記載の動作制御方法。
  23. 前記無線基地局装置により検出されたプリアンブルの検出情報は、当該プリアンブルの検出位置及び受信電力の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項21又は22記載の動作制御方法。
  24. 前記判断ステップは、検出されたプリアンブルの検出情報をそれ以前に検出されたプリアンブルの検出情報と比較することにより、前記移動局における前記指示信号の受信の可否を判断することを特徴とする請求項21〜23いずれか記載の動作制御方法。
  25. 前記制御ステップにより前記指示信号の送信電力が増加された後に前記判断ステップにより前記指示信号の受信不可と再び判断された時が前記指示信号の送信電力が増加されてから所定時間経過後であれば、前記警報信号を出力するのではなく前記指示信号の送信電力を増加せしめることを特徴とする請求項21〜24いずれか記載の動作制御方法。
  26. 前記制御ステップは、前記判断ステップにより前記指示信号の受信不可と判断された移動局の数が所定の閾値以上である場合に、あるいはこの数とそれ以前に指示信号の受信不可と判断された移動局の数との合計が前記所定の閾値以上である場合に、前記指示信号の送信電力を増加せしめるようにしたことを特徴とする請求項21〜25いずれか記載の動作制御方法。
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