JP4445174B2 - Wireless base station - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線電波を用いて移動局と通信を行う無線基地局に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、PHS(Personal Handy phone System)、携帯電話等の移動局の増加に伴い、周波数資源の有効利用が課題となっている。この課題に応える技術の一つに、パス多重通信(PDMA;Path Division Multiple Access)がある。パス多重通信の実現方法の一例として、アダプティブアレイアンテナを有する無線基地局が、異なる方向にある複数の移動局のそれぞれに対して指向性パターンを形成することにより通信を行う方法がある。無線基地局は、パス多重通信を行うことにより、同一周波数で複数の移動局と通信を行うことが可能となる。
【0003】
無線基地局が移動局から受信する信号は、情報部分の信号の前に、PHS規格により定められたUW信号というビットパターンを含む。無線基地局は、複数の移動局からの受信信号が多重した信号を受信し、各移動局からの受信信号に含まれるUW信号を検出することにより、多重した信号から移動局毎の受信信号を分離する。UW信号は全ての移動局に共通している為、タイムスロットの始点を基準とした、各移動局から受信するUW信号の始点(以下「受信タイミング」と言う)が近接又は交差すると、基地局は各移動局の信号を分離するアダプティブアレイ処理が正しく機能せず、各移動局の通話特性が劣化する場合がある。そこで、同一タイムスロットで多重している移動局の受信タイミングを制御する必要がある。
【0004】
無線基地局が移動局に送信する送信信号も、前記受信信号と同様に情報部分の信号の前にUW信号という既知のビットパターンを含む。移動局は、基地局が送信する送信信号に含まれるUW信号を検出すると、所定時間後に基地局へ信号を送信することがPHS規格により定められている。
そのため、基地局から各移動局へ送信する送信信号のタイムスロットの始点を基準とした、各移動局へ送信するUW信号の始点(以下「送信タイミング」と言う)を移動させることにより、受信タイミングを移動させることが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記の様に、送信タイミングを移動させることにより受信タイミングを制御する技術は、移動局が規格に従い、受信タイミングの移動が送信タイミングの移動に正しく追従することが前提である。
しかしながら、旧式の移動局、室内アンテナとして用いられる中継局の中には、追従能力が無いもの、或いは、追従能力が低いものも存在する。
【0006】
送信タイミング移動に正しく追従できない移動局は、送信タイミング移動後の送信信号に含まれるUW信号を検出できず、切断、混信などの異常動作が生じる。そのため、追従能力の高い移動局の送信タイミングを移動させ、追従能力の低い移動局は移動速度を緩め、送受タイミング差が生じない程度の送信速度により送信タイミング移動を行い、追従能力の無い移動局については、無線基地局が追従能力が無いことを認識することが望ましい。そこで、送信タイミング移動に対する移動局の追従能力を判断したいという要望がある。
【0007】
上記要望に対応するために、本発明は、無線基地局の送信タイミング移動に対する移動局の追従能力を判断できる無線基地局を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の無線基地局は、時分割多重により割り当てられたタイムスロットにおいて、タイムスロット内での位置をずらした送信信号を移動局に送信し、当該移動局からの受信信号のタイムスロット内での位置のずれに基づいて、送信信号のずれに対する当該移動局の追従能力を判定することを特徴とする。
【0009】
上記目的を達成するために、本発明の無線基地局は、時分割多重され移動局に割り当てられた送信及び受信スロット内において、送信及び受信スロット情報を送受信することにより前記移動局と通信を行っており、受信スロット内での前記受信スロット情報の位置を示す第1位置情報を記憶している無線基地局であって、送信スロット情報の送信スロット内での位置を第1移動量だけずらして送信スロット情報を送信する送信手段と、前記送信手段により送信された前記送信スロット情報に対応して受信する受信スロット情報の受信スロット内での位置を示す第2位置情報を取得する取得手段と、前記第1位置情報と前記第2位置情報との差である第2移動量を算出する第1算出手段と、前記第1移動量と前記第2移動量との差分に基づき、前記送信スロット情報の送信スロット内での位置の移動に対する当該移動局の追従能力を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【0010】
さらに、前記無線基地局の前記送信手段は、前記第1移動量を一定値以下の値に設定することを特徴とする。
さらに、前記無線基地局の前記判定手段は、前記追従能力の判定の基準に用いられるしきい値を記憶しており、前記差分と前記しきい値とを比較し、前記差分が前記しきい値以下である場合、当該移動局は前記追従能力を有すると判定することを特徴とする。
【0011】
前記無線基地局の前記判定手段は、前記差分と前記しきい値とを比較し、前記差分が前記しきい値以上である場合、さらに、前記第2移動量の有無を判断し、前記第2移動量が無い場合、当該移動局は前記追従能力が無いと判定し、前記第2移動量が有る場合、当該移動局は前記追従能力が低いと判定することを特徴とする。
【0012】
前記無線基地局の前記判定手段により当該移動局は前記追従能力が無いと判定された場合、前記送信手段は、さらに、送信スロット内の送信スロット情報の位置を第1移動量だけずらす前の位置に戻して送信スロット情報を送信することを特徴とする。
前記判定手段により、前記第2移動量が無いと判断された場合、前記無線基地局の前記送信手段は、さらに、前記第1移動量の値を変えて送信スロット情報を送信することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明に掛かる実施の形態として、無線基地局100について図面を用いて説明する。
無線基地局100は、PHS規格で定められた時分割多重方式(TDMA/TDD;Time Division Multiple Access/Time Division Duplex)により移動局と無線通信し、前記時分割多重に加えて、さらにパス多重(PDMA;Path Division Multiple Access)を行って移動局と通信する。
【0014】
<構成>
無線基地局100は、図1に示すように、アンテナ部11〜14、無線部21〜24、信号処理部50、モデム部60、ベースバンド部70及び制御部80から構成される。
(1)ベースバンド部70
ベースバンド部70は、ISDN回線を介して、交換機と接続されている。
【0015】
ベースバンド部70は、ISDN回線を介して、パケットデータを受信し、受信したパケットデータからトラフッィク情報を抜き出し、TDMA変調処理及びパス多重処理を行って、複数個のチャネルを介して、抜き出したトラフィック情報を複数個のベースバンド信号に分解し、モデム部60へ出力する。
ここで、前記TDMA変調処理は、PHS規格に従って1個のTDMA/TDDフレーム内に4個のチャネルを時分割多重する。1個のTDMA/TDDフレームは、4個の送信タイムスロットと、4個の受信タイムスロットとから構成される。1個の送信タイムスロットと1個の受信タイムスロットの組は、時分割多重による1個のチャネルを構成する。さらに、前記パス多重処理は、前記各タイムスロットの組において最大4個のチャネルをパス多重する。従って、TDMA変調処理及びパス多重処理により、1個のTDMA/TDDフレーム内に最大16個のチャネルが多重化される。
【0016】
また、ベースバンド部70は、1個のTDMA/TDDフレーム内の最大16個のチャネルを介して、モデム部60から複数のベースバンド信号を受け取り、複数の受け取ったベースバンド信号からパケットデータを生成し、生成したパケットデータをISDN回線を介して出力する。
(2)モデム部60
モデム部60は、信号処理部50からπ/4シフトQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)により変調されたベースバンド信号を受け取り、変調されたベースバンド信号を復調して、ベースバンド信号を生成し、生成したベースバンド信号をベースバンド部70へ出力する。
【0017】
また、モデム部60は、ベースバンド部70からベースバンド信号を受け取り、受け取ったベースバンド信号をπ/4シフトQPSKにより変調し、変調されたベースバンド信号を信号処理部50へ出力する。
なお、モデム部60は、1個の時分割チャネルにおいてパス多重される最大4つのTDMA/TDDフレームについて、前記変調及び前記復調を並列して行う。
【0018】
(3)信号処理部50
信号処理部50は、アダプティブアレイ処理部51及び受信タイミング検出部52から構成され、具体的には、プログラマブルなDSP(Digital Signal Processor)により実現される。
(アダプティブアレイ処理部51)
アダプティブアレイ処理部51は、無線部21〜24から信号を受け取り、各TDMA/TDDフレーム内の4個の受信タイムスロットにおいて、受信する信号の内容が予め分かっている部分について、参照信号との誤差が最小になるよう、移動局毎にウェイトを算出し、算出したウェイトに従って無線部21〜24から受け取った各信号の振幅と位相とを移動局毎に調整して加算する。これにより、無線部21〜24から受け取ったパス多重された信号から移動局毎の信号を分離し、モデム部60へ出力する。また、モデム部60から移動局毎に受け取った信号に対し、前記算出したウェイトをアンテナ毎に乗じた信号を無線部21〜24へ出力する。これにより、信号が所望の移動局のみへ送信されるよう指向性パターンを形成する。
【0019】
(受信タイミング検出部52)
受信タイミング検出部52は、各TDMA/TDDフレーム内のタイムスロット毎に、アダプティブアレイ処理部51から移動局毎に分離された信号を取得し、当該タイムスロットにおいて通信している各移動局について、タイムスロットの始点を基準として、UW信号が受信される時刻を、次に示すようにして、測定する。
【0020】
タイムスロットにおいて送信される一連の信号のうちUW信号が含まれる位置が、PHS規格で定められている。受信タイミング検出部52は、UW信号の受信波形をあらかじめ記憶している。受信タイミング検出部52は、アダプティブアレイ処理部51により移動局毎に分離された受信信号においてUW信号にあたる部分の信号波形と、前記あらかじめ記憶されている信号波形との相関値を計算する。ここで計算される相関値は、両波形が一致する度合いを表す指標である。
【0021】
受信タイミング検出部52は、前記計算した相関値の他に、UW信号検出窓期間において、前後に1乃至数シンボルの通信時間に相当する時間ずらした期間を順次対象として、各期間に受信された信号波形と予め記憶されている信号波形との相関値を計算する。これらの中で最も高い相関値が得られた期間を、真にUW信号が受信された期間(タイミング)であると判断する。
【0022】
受信タイミング検出部52は、タイムスロットの始点を基準として、前記UW信号が受信されたと判断される期間の開始時刻を、各移動局に関する受信タイミングとする。なお、分解能は1波形周期に対するオーバーサンプル数により決まる。
受信タイミング検出部52は、制御部80から移動開始信号を受け付けたときに、前記の測定を開始し、測定した受信タイミングを順次制御部80へ出力する。
【0023】
(4)制御部80
制御部80は、具体的には、マイクロプロセッサ、コンピュータプログラム(以下、プログラム)が記録されているROM(Read Only Memory)及び作業用に用いられるRAM(Random Access Memory)などから構成され、マイクロプロセッサがROMに記録されているプログラムを実行することにより、その機能を達成する。
【0024】
制御部80は、無線基地局100の全体の動作を制御する。ここでは、送信タイミング移動制御について説明する。
制御部80は、予め、送信タイミングの目標値、移動速度及びしきい値を記憶している。目標値とは、送信タイミング移動の移動量をシンボル単位で示すもので、一例として、目標値は1シンボルであるとする。移動速度とは、1のフレームから次のフレームへ移るときに移動させる送信タイミングの移動量である。一例として移動速度は50分の1シンボルであるとする。しきい値とは、送信タイミングを前記移動速度に基づき移動させる場合に、移動局の受信タイミング追従能力を判断するために用いられる基準値であり、一例として、目標値が1シンボル、移動速度が50分の1シンボルである場合のしきい値は50分の2シンボルであるとする。
【0025】
制御部80は、TDMA/TDDフレームのタイムスロットに多重している移動局の多重度が上がった場合、新規多重の準備を行う場合、移動局から新規接続要求を受け付けた場合、多重している2以上の移動局の受信タイミングが近接した場合などに、送信タイミング移動処理を開始する。
制御部80は、送信タイミング移動処理を開始すると移動開始信号を受信タイミング検出部52へ出力し、受信タイミング検出部52からタイミング移動前の受信タイミングを受け取り記憶する。
【0026】
制御部80は、受信タイミング検出部52から受け取るタイミング移動前の受信タイミングを記憶すると、前記目標値及び前記移動速度を読み出す。
制御部80は、1フレーム毎に前記移動速度に従い送信タイミングを移動させ、更に、1フレーム毎に追従能力判定の処理を行う。制御部80は、送信タイミング移動量と前記目標値とを比較し、比較した結果、送信タイミング移動量と前記目標値とが一致する場合、送信タイミング移動処理を終了する。送信タイミング移動処理についての説明は省略する。
【0027】
制御部80は、送信タイミング移動開始後、受信タイミング検出部52から1フレーム単位で受信タイミングを順次受け取り、受け取った受信タイミングを用いて追従能力の判定を行う。
(追従能力判定の処理)
ここでは、追従能力判定の処理について、図2を用いて具体的に説明する。
【0028】
図2の送信スロット201、送信スロット202、受信スロット203及び受信スロット204は、それぞれ、TDMA/TDDフレームの1フレームを8分割したタイムスロットの1個である。
送信スロット201及び送信スロット202は、無線基地局100から移動局への信号を送信するタイムスロットであり、受信スロット203及び受信スロット204は、移動局から無線基地局100への信号を受信するタイムスロットである。更に、送信スロット201と受信スロット203とは、同一フレームでの送受信において対応するタイムスロットであり、同様に、送信スロット202と受信スロット204とは、同一フレームでの送受信において対応するタイムスロットである。ここで、送信スロット202及び受信スロット204は、送信スロット201及び受信スロット204が含まれるフレームの次のフレームに含まれるタイムスロットである。
【0029】
また、各スロット内の「UW」は、送信信号及び受信信号に含まれるPHS規格により定められたビットパターンにより構成されるUW信号を示している。
図2のA点は送信タイミング移動前の送信タイミング、B点は送信タイミング移動から1フレーム後の送信タイミングを示している。送信タイミング移動量aは、スロットの始点を基準としたA点とB点との差分であり、1フレームの移動量であるから、前記移動速度に等しい値である。
【0030】
図2のC点は送信タイミング移動前の受信タイミング、D点は送信タイミング移動から1フレーム後の受信タイミングを示している。受信タイミング移動量bは、スロットの始点を基準としたC点とD点との差分である。
制御部80は、送信タイミング移動量aと受信タイミング移動量bとの差分を算出し、算出した差分を前記しきい値と比較する。
【0031】
制御部80は、前記差分が前記しきい値以下である場合は、当該移動局は追従能力が有ると判断し、前記差分が前記しきい値より大きい場合は、受信タイミング移動量bが0か否か判断する。
制御部80は、受信タイミング移動量bが0の場合、当該移動局は追従能力が無いと判断し、送信タイミングを移動前のA点に戻す。
【0032】
制御部80は、受信タイミング移動量bが0でない場合、当該移動局は追従能力が低いと判断する。ここで、制御部80は、追従能力が低いと判断された移動局については、前記移動速度を、当該移動局の追従能力に適切な移動速度に変更して送信タイミング移動処理を継続する。
<動作>
無線基地局100の動作について、図3に示すフローチャートを用いて説明する。
【0033】
無線基地局100の制御部80において、通信中の移動局に対する送信タイミング移動要求が発生する(ステップS101)。ここで送信タイミング移動要求は、TDMA/TDDフレームのタイムスロットに多重している移動局の多重度が上がった場合、新規多重の準備を行う場合、移動局から新規接続要求を受け付けた場合、多重している2以上の移動局の受信タイミングが近接した場合などである。前記送信タイミング移動要求が発生すると、受信タイミング検出部52は、制御部80から指示を受け、送信タイミング移動の対象となる移動局の受信タイミングを取得し、取得した受信タイミングを制御部80が記憶する(ステップS102)。
【0034】
次に、制御部80は、予め設定され内部に記憶している送信タイミングの目標値、移動速度及びしきい値とを読み出す。制御部80、1フレーム毎に前記移動速度に従い送信タイミングを移動させる(ステップS103)。
制御部80は、送信タイミングが前記目標値まで移動したか否か判定し(ステップS104)、送信タイミングが目標値まで移動した場合(ステップS104でYES)、送信タイミング移動処理を終了する。送信タイミングが目標値まで移動していない場合(ステップS104でNO)、受信タイミング検出部52は、現フレームの受信タイミングを取得し、制御部80は、取得した受信タイミングと記憶しているタイミング移動前の受信タイミングとの差分である受信タイミング移動値を算出する(ステップS105)。
【0035】
続いて、制御部80は、受信タイミング移動値と送信タイミング移動値との差を算出し(ステップS106)、算出した差と前記しきい値とを比較する。前記差が前記しきい値以下なら(ステップS107でYES)、ステップS103に戻り処理を続ける。前記差が前記しきい値以上なら(ステップS107でNO)、制御部80は、前記受信タイミング移動値が0か否か判断する。
【0036】
前記受信タイミング移動値が0でないなら(ステップS108でNO)、前記移動速度を変更して(ステップS109)、ステップS102に戻り処理を続ける。
前記送信タイミング移動値が0なら(ステップS108でYES)、制御部80は、現在の送信タイミングを、送信タイミング移動要求が発生する以前の送信タイミングに戻し(ステップS110)、処理を終了する。
【0037】
<まとめ>
上記のように無線基地局100は、タイムスロットにおいて通信中の移動局に送信スロット情報の送信タイミングを移動して通信する際、前記移動局が送信タイミング移動に対する追従能力を判断するために、前記移動局の受信タイミングの移動量を取得し、取得した受信タイミング移動量と、無線基地局100が移動させた送信タイミング移動量とを比較する。送信タイミング移動量と受信タイミング移動量の差分がある所定値以下である場合、移動局は追従していることが分かる。差分が時間経過とともに増大する場合、移動局の追従能力は低いことが分かる。受信タイミングの移動が無い場合、移動局に追従能力が無いことが分かる。無線基地局100は、これらの判断結果に基づき、送信タイミング移動方法を変更することにより、追従しない移動局の切断、混信等の異常動作を回避することが出来る。
【0038】
本発明を、上記実施の形態に基づき説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下の様な場合も本発明に含まれる。
(1)上記実施の形態における無線基地局100は、1フレーム毎に追従能力の判定を行うが、追従能力の判定を3フレーム毎、5フレーム毎・・・等に行う構成としてもよい。
【0039】
(2)また、既に移動局が接続しているタイムスロットに新規の移動局から多重接続要求があった場合に、既に接続している移動局の追従能力を用いて新規多重可否判定を行う構成としてもよい。これにより、無理な多重接続を回避できる。
(3)さらに、受信タイミング検出部52が検出する受信タイミングを追従能力の判定に用いるのに加え、多重接続している移動局同士のタイミング差を取得するために用いる構成としてもよい。これにより、無理な多重接続を回避し通話特性の改善が出来る。
【0040】
(4)上記実施の形態において、追従能力が低いと判定された移動局については、その移動速度を適切な値に変更して送信タイミング移動処理を継続する構成としているが、このとき、目標値及びしきい値を、変更後の移動速度に適した値に変更する構成としてもよい。
(5)本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。
【0041】
(6)また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、CD−ROM、MO、DVD−ROM、DVD−RAM、半導体メモリ等に記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記コンピュータプログラム又は、前記デジタル信号を電気通信回路、無線又は有線通信回路、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送するものとしてもよい。
【0042】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリとを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、前記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサが前記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。
また、前記プログラム又は前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、又は、前記プログラム又は前記デジタル信号をネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
【0043】
(7)上記実施の形態及び上記変形例を組み合わせるとしてもよい。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、時分割多重により割り当てられたタイムスロットにおいて、タイムスロット内で前回送信した送信信号の位置に対して今回送信すべき送信信号の位置をずらして前記送信すべき送信信号を移動局に送信し、当該移動局からの受信信号のタイムスロット内で前回受信した受信信号の位置に対して今回受信した受信信号の位置のずれに基づいて、前回送信した送信信号のタイムスロット内での位置に対する今回送信した送信信号の位置のずれに対する当該移動局の追従能力を判定することを特徴とする。
【0045】
この構成によると、無線基地局は、スロット情報の位置を移動させながら移動局の追従能力を判定出来る。
また、本発明は、時分割多重され移動局に割り当てられた送信及び受信スロット内において、送信及び受信スロット情報を送受信することにより前記移動局と通信を行っており、受信スロット内での前記受信スロット情報の位置を示す第1位置情報を記憶している無線基地局であって、送信スロット情報の送信スロット内で前回送信した送信スロット情報の位置に対して今回送信すべき送信スロット情報の位置を第1移動量だけずらして送信スロット情報を送信し、送信された前記送信スロット情報に対応して受信する受信スロット情報の受信スロット内での位置を示す第2位置情報を取得し、前記第1位置情報と前記第2位置情報との差である第2移動量を算出し、前記第1移動量と前記第2移動量との差分に基づき、前記送信スロット情報の送信スロット内での位置の移動に対する当該移動局の追従能力を判定することを特徴とする。
【0046】
この構成によると、無線基地局は、送信スロット情報を移動させる前後において、受信スロット情報の受信スロット内での位置を取得することにより、送信スロット情報の移動に対する移動局の追従能力を判定することが出来る。
ここで、前記送信手段は、前記第1移動量を一定値以下の値に設定するように構成してもよい。
【0047】
この構成によると、第1移動量の値を所定値以下に設定するため、送信スロット情報の大幅な移動により移動局が同期検出に失敗する事態を防ぐことが出来る。
ここで、前記判定手段は、前記追従能力の判定の基準に用いられるしきい値を記憶しており、前記差分と前記しきい値とを比較し、前記差分が前記しきい値以下である場合、当該移動局は前記追従能力を有すると判定するように構成してもよい。
【0048】
この構成によると、無線基地局は、しきい値を用いて、前記差分が前記しきい値以下である場合、当該移動局は追従能力が有ると判定するため、追従能力を確実に判定出来る。
ここで、前記判定手段は、前記差分と前記しきい値とを比較し、前記差分が前記しきい値以上である場合、さらに、前記第2移動量の有無を判断し、前記第2移動量が無い場合、当該移動局は前記追従能力が無いと判定し、前記第2移動量が有る場合、当該移動局は前記追従能力が低いと判定するように構成してもよい。
【0049】
この構成によると、無線基地局は、しきい値を用いて、前記差分が前記しきい値以上である場合、さらに、第2移動量を用いて追従能力を判定する。そのため、追従能力の有無だけではなく、追従能力の程度を判定することも出来る。
ここで、前記判定手段により、当該移動局は前記追従能力が無いと判定された場合、前記送信手段は、さらに、送信スロット内の送信スロット情報の位置を、前記前回送信した送信スロット情報の位置に戻して送信スロット情報を送信するように構成してもよい。
【0050】
この構成によると、無線基地局は、当該移動局の追従能力が無いと判定した場合、送信スロット情報の位置を移動前の位置に戻すことにより、当該移動局が同期検出を行えないために生じる通信切断、混信等を回避することが出来る。
ここで、前記判定手段により、前記第2移動量が無いと判断された場合、前記送信手段は、さらに、前記第1移動量の値を変えて送信スロット情報を送信するように構成してもよい。
【0051】
この構成によると、無線基地局は、当該移動局の追従能力が低い場合、前記第1移動量の値を適切な値に変更することにより、当該移動局が同期検出を行えないために生じる通信切断、混信等を回避しながら、タイミング移動を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 無線基地局100の構成を示すブロック図である。
【図2】 送信タイミング移動及び受信タイミング移動を説明する図である。
【図3】 無線基地局100の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
11〜14 アンテナ部
21〜24 無線部
50 信号処理部
51 アダプティブアレイ処理部
52 受信タイミング検出部
60 モデム部
70 ベースバンド部
80 制御部
100 無線基地局[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio base station that communicates with a mobile station using radio waves.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the increase in mobile stations such as PHS (Personal Handy phone System) and mobile phones, effective utilization of frequency resources has become a problem. One technique that meets this challenge is path division multiple access (PDMA). As an example of a path multiplex communication realizing method, there is a method in which a radio base station having an adaptive array antenna performs communication by forming a directivity pattern for each of a plurality of mobile stations in different directions. The radio base station can perform communication with a plurality of mobile stations at the same frequency by performing path multiplex communication.
[0003]
The signal received by the radio base station from the mobile station includes a bit pattern called a UW signal defined by the PHS standard before the information portion signal. The radio base station receives a signal obtained by multiplexing received signals from a plurality of mobile stations, and detects a UW signal included in the received signal from each mobile station, thereby obtaining a received signal for each mobile station from the multiplexed signals. To separate. Since the UW signal is common to all mobile stations, when the start point (hereinafter referred to as “reception timing”) of the UW signal received from each mobile station with reference to the start point of the time slot approaches or intersects, In some cases, the adaptive array processing for separating the signals of each mobile station does not function correctly, and the call characteristics of each mobile station may deteriorate. Therefore, it is necessary to control the reception timing of mobile stations multiplexed in the same time slot.
[0004]
The transmission signal transmitted from the radio base station to the mobile station also includes a known bit pattern called a UW signal before the information portion signal, like the received signal. When a mobile station detects a UW signal included in a transmission signal transmitted by a base station, the PHS standard defines that the mobile station transmits a signal to the base station after a predetermined time.
Therefore, the reception timing is changed by moving the start point (hereinafter referred to as “transmission timing”) of the UW signal transmitted to each mobile station with reference to the start point of the time slot of the transmission signal transmitted from the base station to each mobile station. Has been made to move.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the technique for controlling the reception timing by moving the transmission timing is based on the premise that the mobile station follows the standard and the movement of the reception timing correctly follows the movement of the transmission timing.
However, some of the old mobile stations and relay stations used as indoor antennas have no tracking capability or have low tracking capability.
[0006]
A mobile station that cannot correctly follow the transmission timing shift cannot detect the UW signal included in the transmission signal after the transmission timing shift, and abnormal operations such as disconnection and interference occur. Therefore, the transmission timing of mobile stations with high tracking capability is moved, mobile stations with low tracking capability are slowed down, and transmission timing is moved at a transmission rate that does not cause a difference in transmission and reception timing. It is desirable to recognize that the radio base station has no tracking capability. Therefore, there is a demand to determine the mobile station's ability to follow the transmission timing movement.
[0007]
In order to meet the above-described demand, an object of the present invention is to provide a radio base station that can determine the mobile station's ability to follow the transmission timing movement of the radio base station.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the radio base station of the present invention transmits, to a mobile station, a transmission signal whose position in the time slot is shifted in a time slot assigned by time division multiplexing. It is characterized in that the follow-up capability of the mobile station with respect to the transmission signal shift is determined based on the position shift of the received signal within the time slot.
[0009]
To achieve the above object, the radio base station of the present invention communicates with the mobile station by transmitting and receiving transmission and reception slot information in transmission and reception slots that are time-division multiplexed and assigned to the mobile station. A radio base station storing first position information indicating a position of the reception slot information in the reception slot, wherein the position of the transmission slot information in the transmission slot is shifted by a first movement amount. Transmission means for transmitting transmission slot information; acquisition means for acquiring second position information indicating a position in the reception slot of reception slot information received corresponding to the transmission slot information transmitted by the transmission means; Based on a difference between the first movement amount and the second movement amount, a first calculation means for calculating a second movement amount that is a difference between the first position information and the second position information; Characterized in that it comprises a determination means for tracking capability of the mobile station with respect to movement of the position in the transmission slot of the serial transmission slot information.
[0010]
Furthermore, the transmission means of the radio base station sets the first movement amount to a value equal to or less than a certain value.
Further, the determination unit of the radio base station stores a threshold value used as a criterion for determining the tracking capability, compares the difference with the threshold value, and the difference is the threshold value. In the following cases, it is determined that the mobile station has the following capability.
[0011]
The determination means of the radio base station compares the difference with the threshold value, and if the difference is equal to or greater than the threshold value, further determines the presence or absence of the second movement amount, When there is no movement amount, it is determined that the mobile station does not have the tracking capability, and when there is the second movement amount, the mobile station determines that the tracking capability is low.
[0012]
If the determination unit of the radio base station determines that the mobile station does not have the tracking capability, the transmission unit further includes a position before shifting the position of the transmission slot information in the transmission slot by the first movement amount. The transmission slot information is transmitted by returning to step S2.
When the determination unit determines that the second movement amount is not present, the transmission unit of the radio base station further transmits transmission slot information by changing a value of the first movement amount. To do.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As an embodiment according to the present invention, a
The
[0014]
<Configuration>
As illustrated in FIG. 1, the
(1)
The
[0015]
The
Here, in the TDMA modulation processing, four channels are time-division multiplexed in one TDMA / TDD frame according to the PHS standard. One TDMA / TDD frame is composed of four transmission time slots and four reception time slots. A set of one transmission time slot and one reception time slot constitutes one channel by time division multiplexing. Further, in the path multiplexing process, a maximum of four channels are path-multiplexed in each time slot set. Therefore, a maximum of 16 channels are multiplexed in one TDMA / TDD frame by TDMA modulation processing and path multiplexing processing.
[0016]
The
(2)
The
[0017]
The
The
[0018]
(3)
The
(Adaptive array processing unit 51)
The adaptive
[0019]
(Reception timing detection unit 52)
The reception
[0020]
A position where a UW signal is included in a series of signals transmitted in a time slot is defined by the PHS standard. The reception
[0021]
In addition to the calculated correlation value, the reception
[0022]
The reception
When receiving the movement start signal from the
[0023]
(4)
Specifically, the
[0024]
The
The
[0025]
When the multiplicity of the mobile station multiplexed in the time slot of the TDMA / TDD frame is increased, preparation for new multiplexing is performed, or when a new connection request is received from the mobile station, the
When the transmission timing movement process is started, the
[0026]
When the
The
[0027]
After starting the transmission timing movement, the
(Following ability judgment process)
Here, the tracking ability determination process will be specifically described with reference to FIG.
[0028]
The
The
[0029]
“UW” in each slot indicates a UW signal configured by a bit pattern defined by the PHS standard included in the transmission signal and the reception signal.
The point A in FIG. 2 represents the transmission timing before the transmission timing shift, and the point B represents the transmission timing one frame after the transmission timing shift. The transmission timing movement amount a is a difference between the points A and B with respect to the starting point of the slot, and is a movement amount of one frame, and is equal to the movement speed.
[0030]
In FIG. 2, point C indicates the reception timing before the transmission timing shift, and point D indicates the reception timing one frame after the transmission timing shift. The reception timing movement amount b is the difference between the points C and D with reference to the starting point of the slot.
The
[0031]
When the difference is equal to or smaller than the threshold, the
When the reception timing movement amount b is 0, the
[0032]
When the reception timing movement amount b is not 0, the
<Operation>
The operation of the
[0033]
The
[0034]
Next, the
The
[0035]
Subsequently, the
[0036]
If the reception timing movement value is not 0 (NO in step S108), the movement speed is changed (step S109), and the process returns to step S102 and continues.
If the transmission timing movement value is 0 (YES in step S108), the
[0037]
<Summary>
As described above, the
[0038]
Although the present invention has been described based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and the following cases are also included in the present invention.
(1) The
[0039]
(2) Further, when there is a multiple connection request from a new mobile station in a time slot to which the mobile station is already connected, a configuration for determining whether or not a new multiplex is possible using the tracking capability of the already connected mobile station It is good. Thereby, an unreasonable multiple connection can be avoided.
(3) Further, in addition to using the reception timing detected by the reception
[0040]
(4) In the above-described embodiment, the mobile station determined to have low tracking capability is configured to continue the transmission timing movement process by changing the movement speed to an appropriate value. And it is good also as a structure which changes a threshold value into the value suitable for the moving speed after a change.
(5) The present invention may be the method described above.
[0041]
(6) Further, the present invention may be a computer program that realizes these methods by a computer, or may be a digital signal composed of the computer program.
Further, the present invention assumes that the computer program or the digital signal is recorded on a computer-readable recording medium such as a floppy disk, a hard disk, a CD-ROM, an MO, a DVD-ROM, a DVD-RAM, or a semiconductor memory. Also good. Further, the computer program or the digital signal recorded in these recording media may be transmitted via an electric communication circuit, a wireless or wired communication circuit, a network represented by the Internet, or the like.
[0042]
Further, the present invention may be a computer system including a microprocessor and a memory, the memory storing the computer program, and the microprocessor operating according to the computer program.
In addition, the program or the digital signal is recorded on the recording medium and transferred, or the program or the digital signal is transferred via a network or the like, and executed by another independent computer system. It is good.
[0043]
(7) The above embodiment and the above modifications may be combined.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is a time slot allocated by time division multiplexing. The transmission signal to be transmitted is shifted by shifting the position of the transmission signal to be transmitted this time with respect to the position of the transmission signal transmitted last time. Within the time slot of the received signal from the mobile station Position of received signal received this time relative to the position of previously received signal Based on the deviation of The position of the transmission signal transmitted this time relative to the position in the time slot of the transmission signal transmitted last time It is characterized in that the following capability of the mobile station with respect to the deviation is determined.
[0045]
According to this configuration, the radio base station can determine the tracking capability of the mobile station while moving the position of the slot information.
Further, the present invention communicates with the mobile station by transmitting and receiving transmission and reception slot information in transmission and reception slots that are time-division multiplexed and assigned to the mobile station, and the reception in the reception slot is performed. A radio base station storing first position information indicating a position of slot information, wherein the first position information is stored in the transmission slot of the transmission slot information. The transmission slot information to be transmitted this time relative to the position of the transmission slot information transmitted last time Transmitting the transmission slot information by shifting the position by the first movement amount, obtaining second position information indicating the position in the reception slot of the reception slot information received corresponding to the transmitted transmission slot information, and A second movement amount that is a difference between the first position information and the second position information is calculated, and based on the difference between the first movement amount and the second movement amount, the transmission slot information within the transmission slot is calculated. It is characterized by determining the following capability of the mobile station with respect to the movement of the position.
[0046]
According to this configuration, the radio base station determines the ability of the mobile station to follow the movement of the transmission slot information by acquiring the position of the reception slot information in the reception slot before and after moving the transmission slot information. I can do it.
Here, the transmission unit may be configured to set the first movement amount to a value equal to or less than a certain value.
[0047]
According to this configuration, since the value of the first movement amount is set to a predetermined value or less, it is possible to prevent the mobile station from failing in synchronization detection due to a large movement of the transmission slot information.
Here, the determination means stores a threshold value used as a criterion for determining the follow-up ability, compares the difference with the threshold value, and the difference is equal to or less than the threshold value. The mobile station may be configured to determine that it has the following capability.
[0048]
According to this configuration, the radio base station uses the threshold value, and when the difference is equal to or smaller than the threshold value, the mobile station determines that the mobile station has the tracking capability, and therefore can reliably determine the tracking capability.
Here, the determination means compares the difference with the threshold value, and if the difference is equal to or greater than the threshold value, further determines the presence or absence of the second movement amount, and the second movement amount. The mobile station may determine that the tracking capability is not present, and if the second movement amount is present, the mobile station may determine that the tracking capability is low.
[0049]
According to this configuration, when the difference is equal to or larger than the threshold value, the radio base station further determines the tracking capability using the second movement amount. Therefore, it is possible to determine not only the presence / absence of the tracking capability but also the degree of the tracking capability.
Here, when the determination unit determines that the mobile station does not have the tracking capability, the transmission unit further includes the position of the transmission slot information in the transmission slot. To the position of the previously transmitted transmission slot information. You may comprise so that transmission slot information may be transmitted.
[0050]
According to this configuration, when the radio base station determines that the mobile station does not have the following capability, the mobile base station cannot perform synchronization detection by returning the position of the transmission slot information to the position before the movement. Communication disconnection, interference, etc. can be avoided.
Here, when the determination unit determines that the second movement amount is not present, the transmission unit may further transmit transmission slot information by changing a value of the first movement amount. Good.
[0051]
According to this configuration, when the tracking capability of the mobile station is low, the radio base station changes the value of the first movement amount to an appropriate value so that the mobile station cannot perform synchronization detection. Timing movement can be performed while avoiding disconnection, interference, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
FIG. 2 is a diagram for explaining transmission timing movement and reception timing movement;
3 is a flowchart showing an operation of the
[Explanation of symbols]
11-14 Antenna part
21-24 Radio section
50 Signal processor
51 Adaptive array processing unit
52 Reception timing detector
60 Modem part
70 Baseband part
80 Control unit
100 radio base station
Claims (10)
送信スロット情報の送信スロット内で前回送信した送信スロット情報の位置に対して今回送信すべき送信スロット情報の位置を第1移動量だけずらして送信スロット情報を送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された前記送信スロット情報に対応して受信する受信スロット情報の受信スロット内での位置を示す第2位置情報を取得する取得手段と、
前記第1位置情報と前記第2位置情報との差である第2移動量を算出する第1算出手段と、
前記第1移動量と前記第2移動量との差分に基づき、前記送信スロット情報の送信スロット内での位置の移動に対する当該移動局の追従能力を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする無線基地局。Communicates with the mobile station by transmitting and receiving transmission and reception slot information in transmission and reception slots that are time-division multiplexed and assigned to the mobile station, and indicates the position of the reception slot information within the reception slot A radio base station storing first position information,
Transmission means for transmitting the transmission slot information by shifting the position of the transmission slot information to be transmitted this time by the first movement amount with respect to the position of the transmission slot information transmitted previously in the transmission slot of the transmission slot information;
Obtaining means for obtaining second position information indicating a position in a reception slot of reception slot information received corresponding to the transmission slot information transmitted by the transmission means;
First calculation means for calculating a second movement amount that is a difference between the first position information and the second position information;
And determining means for determining a follow-up capability of the mobile station with respect to a movement of a position in the transmission slot of the transmission slot information based on a difference between the first movement amount and the second movement amount. Radio base station.
ことを特徴とする請求項2に記載の無線基地局。The radio base station according to claim 2, wherein the transmission unit sets the first movement amount to a value equal to or less than a predetermined value.
ことを特徴とする請求項2に記載の無線基地局。The determination means stores a threshold value used as a criterion for determining the follow-up ability, compares the difference with the threshold value, and if the difference is equal to or less than the threshold value, the movement The radio base station according to claim 2, wherein the station determines that the station has the following capability.
ことを特徴とする請求項2に記載の無線基地局。The determination means compares the difference with the threshold value, and if the difference is greater than or equal to the threshold value, further determines the presence or absence of the second movement amount, and there is no second movement amount The radio base station according to claim 2, wherein the mobile station determines that the tracking capability is not present, and if the second movement amount is present, the mobile station determines that the tracking capability is low.
ことを特徴とする請求項5に記載の無線基地局。When the determining means determines that the mobile station does not have the tracking capability, the transmitting means further returns the position of the transmission slot information in the transmission slot to the position of the previously transmitted transmission slot information. 6. The radio base station according to claim 5, wherein transmission slot information is transmitted.
ことを特徴とする請求項5に記載の無線基地局。6. The transmission unit according to claim 5, wherein when the determination unit determines that the second movement amount does not exist, the transmission unit further transmits transmission slot information by changing a value of the first movement amount. The radio base station described.
前記制御方法は、
送信スロット情報の送信スロット内で前回送信した送信スロット情報の位置に対して今回送信すべき送信スロット情報の位置を第1移動量だけずらして送信スロット情報を送信する送信ステップと、
前記送信ステップにより送信された前記送信スロット情報に対応して受信する受信スロット情報の受信スロット内での位置を示す第2位置情報を取得する取得ステップと、
前記第1位置情報と前記第2位置情報との差である第2移動量を算出する第1算出ステップと、
前記第1移動量と前記第2移動量との差分に基づき、前記送信スロット情報の送信スロット内での位置の移動に対する当該移動局の追従能力を判定する判定ステップと
を含むことを特徴とする無線基地局の制御方法。Communicates with the mobile station by transmitting and receiving transmission and reception slot information in transmission and reception slots that are time-division multiplexed and assigned to the mobile station, and indicates the position of the reception slot information within the reception slot A control method of a radio base station storing first position information,
The control method is:
A transmission step of transmitting the transmission slot information by shifting the position of the transmission slot information to be transmitted this time by the first movement amount with respect to the position of the transmission slot information transmitted previously in the transmission slot of the transmission slot information;
An acquisition step of acquiring second position information indicating a position in a reception slot of reception slot information received corresponding to the transmission slot information transmitted in the transmission step;
A first calculation step of calculating a second movement amount that is a difference between the first position information and the second position information;
A determination step of determining a tracking capability of the mobile station with respect to a movement of a position in the transmission slot of the transmission slot information based on a difference between the first movement amount and the second movement amount. Radio base station control method.
前記プログラムは、
送信スロット情報の送信スロット内で前回送信した送信スロット情報の位置に対して今回送信すべき送信スロット情報の位置を第1移動量だけずらして送信スロット情報を送信する送信ステップと、
前記送信ステップにより送信された前記送信スロット情報に対応して受信する受信スロット情報の受信スロット内での位置を示す第2位置情報を取得する取得ステップと、
前記第1位置情報と前記第2位置情報との差である第2移動量を算出する第1算出ステップと、
前記第1移動量と前記第2移動量との差分に基づき、前記送信スロット情報の送信スロット内での位置の移動に対する当該移動局の追従能力を判定する判定ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。Communicates with the mobile station by transmitting and receiving transmission and reception slot information in transmission and reception slots that are time-division multiplexed and assigned to the mobile station, and indicates the position of the reception slot information within the reception slot A program for controlling a radio base station storing first position information,
The program is
A transmission step of transmitting the transmission slot information by shifting the position of the transmission slot information to be transmitted this time by the first movement amount with respect to the position of the transmission slot information transmitted previously in the transmission slot of the transmission slot information;
An acquisition step of acquiring second position information indicating a position in a reception slot of reception slot information received corresponding to the transmission slot information transmitted in the transmission step;
A first calculation step of calculating a second movement amount that is a difference between the first position information and the second position information;
A determination step of determining a tracking capability of the mobile station with respect to a movement of a position in the transmission slot of the transmission slot information based on a difference between the first movement amount and the second movement amount. Program .
前記プログラムは、
送信スロット情報の送信スロット内で前回送信した送信スロット情報の位置に対して今回送信すべき送信スロット情報の位置を第1移動量だけずらして送信スロット情報を送信する送信ステップと、
前記送信ステップにより送信された前記送信スロット情報に対応して受信する受信スロット情報の受信スロット内での位置を示す第2位置情報を取得する取得ステップと、
前記第1位置情報と前記第2位置情報との差である第2移動量を算出する第1算出ステップと、
前記第1移動量と前記第2移動量との差分に基づき、前記送信スロット情報の送信スロット内での位置の移動に対する当該移動局の追従能力を判定する判定ステップと
を含むことを特徴とする記録媒体。Communicates with the mobile station by transmitting and receiving transmission and reception slot information in transmission and reception slots that are time-division multiplexed and assigned to the mobile station, and indicates the position of the reception slot information within the reception slot A computer-readable recording medium storing a program for controlling a radio base station storing first position information,
The program is
A transmission step of transmitting the transmission slot information by shifting the position of the transmission slot information to be transmitted this time by the first movement amount with respect to the position of the transmission slot information transmitted previously in the transmission slot of the transmission slot information;
An acquisition step of acquiring second position information indicating a position in a reception slot of reception slot information received corresponding to the transmission slot information transmitted in the transmission step;
A first calculation step of calculating a second movement amount that is a difference between the first position information and the second position information;
A determination step of determining a tracking capability of the mobile station with respect to a movement of a position in the transmission slot of the transmission slot information based on a difference between the first movement amount and the second movement amount. recoding media.
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