JP4795171B2

JP4795171B2 - 無線基地局装置

Info

Publication number: JP4795171B2
Application number: JP2006231164A
Authority: JP
Inventors: 光博 ▲高▼島
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: JP2008054239A

Description

本発明は、無線基地局装置に係り、特にベースバンド機能部の品質を向上した無線基地局装置に関する。

従来、例えばＣＤＭＡ、Ｗ−ＣＤＭＡ方式を用いた移動体通信システムにおける無線基地局装置（BTS：Base Transceiver Station）は、図６に示すように構成されている。

図６は、従来の無線基地局装置におけるベースバンド機能部１０の構成を示したブロック図である。このベースバンド機能部１０は、ベースバンド制御部１１、チャネル管理部１２、受信信号処理部（Rx_SP）１３及び送信信号処理部（Tx_SP）１４により構成される。上記チャネル管理部１２は、呼設定部１２１及びチャネル状態テーブル１２２を備えている。

チャネル管理部１２は、チャネル状態テーブル１２２によりチャネルの状態を管理しており、ベースバンド制御部１１からの指示に従って受信信号処理部１３や送信信号処理部１４に対し、チャネル設定やチャネル解放等の呼設定を行う。

図７は、上記ベースバンド機能部１０における受信信号処理部１３と送信信号処理部１４への呼設定シーケンスを示したものである。

チャネル管理部１２は、ベースバンド制御部１１から与えられる呼設定の指示が与えられると（ステップＡ１）、この指示に従って、呼設定及びチャネル設定処理を行い（ステップＡ２）、設定結果をベースバンド制御部１１に報告する（ステップＡ３）。チャネル管理部１２は、上記呼設定を行う場合、チャネル状態テーブル１２２を参照し、そのチャネルの状態（解放状態あるいは設定状態）から受信信号処理部１３や送信信号処理部１４に対して呼設定を行えるかどうかを判定し、設定可能な場合、呼設定を行うと共にチャネルの状態を更新し（ステップＡ４）、ベースバンド制御部１１に設定ＯＫを報告する。設定可能ではない場合、チャネル管理部１２はベースバンド制御部１１に設定ＮＧを報告する。

例として受信信号処理部１３と送信信号処理部１４に個別チャネルを設定する場合について、図８を参照して説明する。図８はベースバンド機能部１０における個別チャネルの設定処理を示すＰＡＤ（Problem Analysis Diagram）である。

チャネル管理部１２は、ベースバンド制御部１１からの呼設定指示に従って受信信号処理部１３と送信信号処理部１４に個別チャネルを設定する場合、まず、制御パイロットチャネル（CPICH）の状態が設定状態か否かを判定する（ステップＢ１）。すなわち、新規に呼の設定をする場合には、共通チャネルである制御パイロットチャネル（CPICH）が設定されていないと、新規の呼を設定することができないので、まず、制御パイロットチャネル（CPICH）が設定されているか否かを判定する。上記制御パイロットチャネル（CPICH）は、新規の呼を設定する場合に電力を設定するのに使用される。

上記ステップＢ１で制御パイロットチャネル（CPICH）が解放状態であると判定された場合、チャネル管理部１２はベースバンド制御部１１に設定ＮＧを報告する（ステップＢ２）。

また、上記ステップＢ１で制御パイロットチャネル（CPICH）が設定状態であると判定された場合は、更に個別チャネルの状態が解放状態か否かを判定する（ステップＢ３）。このとき個別チャネルの状態が解放状態であると判定されると、チャネル管理部１２は、受信信号処理部１３と送信信号処理部１４に対して個別チャネルの設定を行い（ステップＢ４）、ベースバンド制御部１１に設定ＯＫを報告する（ステップＢ５）。また、上記ステップＢ３で個別チャネルの状態が設定状態であると判定された場合、チャネル管理部１２はベースバンド制御部１１に設定ＮＧを報告する（ステップＢ６）。

以上で受信信号処理部１３及び送信信号処理部１４に対する個別チャネルの設定処理を終了する。

次に、送信信号処理部１４の個別チャネルの送信電力を変更する場合の処理について、図９を参照して説明する。図９は、ベースバンド機能部における個別チャネル送信電力の変更処理を示すＰＡＤである。

チャネル管理部１２は、個別チャネルの状態が設定状態か否かを判定し（ステップＣ１）、設定状態の場合は、送信信号処理部１４に対して送信電力の変更処理を行い（ステップＣ２）、ベースバンド制御部１１に設定ＯＫを報告する（ステップＣ３）。また、上記ステップＣ１で個別チャネルの状態が解放状態であると判定された場合、チャネル管理部１２はベースバンド制御部１１に設定ＮＧを報告する（ステップＣ４）。
以上で送信信号処理部１４に対する個別チャネルの送信電力の変更処理を終了する。

また、本発明に関連する公知技術として、呼処理におけるリソース状態を監視し、異常が発生した場合に異常発生箇所と対応手段を特定するリソース状態監視手段を備えた無線基地局装置知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特願２００６−２０１４３号公報

上記従来の無線基地局装置におけるベースバンド制御では、図８の例に示したように受信信号処理部１３及び送信信号処理部１４に対して個別チャネルを設定する場合、「制御パイロットチャネル（CPICH）と個別チャネルの状態を判定する」といった設定するチャネルの状態以外に他のチャネルの状態を判定する場合や、図９の例に示したように個別チャネルの送信電力を変更する場合、「個別チャネルの状態を判定する」といった設定するチャネルの状態のみ判定する場合があり、呼設定によって判定するチャネルの状態が異なるため判定方法が複雑になり、保守や管理が困難である。

また、従来の無線基地局装置では、新規の呼を受信信号処理部１３や送信信号処理部１４に設定するときに、受信信号処理部１３や送信信号処理部１４は現在の処理状態（設定処理中、設定完了等）を上位に報告しない構成となっているため、チャネル管理部１２は設定を完了したかどうかを判断できない。このため新規の呼を受信信号処理部１３や送信信号処理部１４に設定中にチャネル管理部１２が再度呼設定をしてしまうと別の制御をする必要があり、呼設定の制御が複雑になる。例えば、受信信号処理部１３や送信信号処理部１４に呼設定中に、新規の呼設定やチャネルの電力変更などがあったか否かを判断して別の処理をさせるなどの制御が必要となり、呼設定の制御が複雑になるという問題があった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、ベースバンド機能部の呼設定の制御と規模を簡潔にすることができる無線基地局装置を提供することを目的とする。

本発明は、ベースバンド信号処理部及び該ベースバンド信号処理部を制御するベースバンド制御部からなるベースバンド機能部を備えた無線基地局装置において、
前記ベースバンド信号処理部は、受信信号のベースバンド信号処理を行う受信信号処理部と、送信信号のベースバンド信号処理を行う送信信号処理部と、前記受信信号処理部及び送信信号処理部のチャネルを管理するチャネル管理部とを備え、
前記チャネル管理部は、ベースバンド信号処理部のチャネルの状態を保持するチャネル状態テーブルと、チャネルの状態制御と処理を示す１つ又は複数の２次元配列のステータスマトリクスと、前記ステータスマトリクスを用いてチャネルを制御するステータスマトリクス制御部と、前記ステータスマトリクス制御部の制御に基づいて前記受信信号処理部及び送信信号処理部のチャネルを制御する呼設定部とを備え、
前記チャネル管理部に設けられる前記ステータスマトリクス制御部は、
前記ベースバンド制御部から与えられる新規の呼設定指示に基づき、前記チャネル状態テーブルを参照して前記ベースバンド信号処理部のチャネル状態を確認し、チャネル設定が可能であれば前記ステータスマトリクスを参照し、前記呼設定部に前記受信信号処理部若しくは前記送信信号処理部に対するチャネル設定処理の実行を指示する手段と、
前記呼設定部が前記受信信号処理部若しくは前記送信信号処理部に対するチャネル設定処理を行った後、前記ステータスマトリクスから処理後の状態を取得して、前記チャネル状態テーブルにおけるチャネル状態を設定準備状態に書替える手段と、
前記受信信号処理部若しくは前記送信信号処理部からの設定完了応答に基づき前記チャネル状態テーブルからチャネル状態として前記書替え後の設定準備状態を取得し、前記ステータスマトリクスの該当箇所の状態を設定準備状態から設定状態に移行させると共に、前記チャネル状態テーブルの状態を設定状態に書替えて前記ベースバンド制御部に前記受信信号処理部若しくは前記送信信号処理部への呼設定完了を通知する手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、チャネル管理部にステータスマトリクスを設けてチャネル制御を行うことにより、イベントとチャネル状態の判定に判定文を使用せずに２次元配列で実現できるので、ソースコードの規模や処理時間を減少することができる。また、チャネルの制御を変更する場合は、ステータスマトリクスを変更するだけで対応可能であるので、保守管理が容易になる。更にステータスマトリクスにより設定処理中の状態を明確にできるため、下位機能部に対する不正な設定を防止でき、品質を向上することができる。また、下位機能部は、選択処理中における制御を必要としないので、生産性、効率性を向上することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、無線基地局装置（BTS：Base Transceiver Station）のベースバンド機能部２０の構成図である。このベースバンド機能部２０は、ベースバンド制御部２１及びベースバンド信号処理部２２により構成される。上記ベースバンド制御部２１は、ベースバンド信号処理部２２を呼設定によりチャネルの制御を行う。

上記ベースバンド信号処理部２２は、チャネル管理部２３と受信信号処理部（Rx_SP）２４及び送信信号処理部（Tx_SP）２５により構成される。受信信号処理部２４は、受信信号のベースバンド信号処理を行う。送信信号処理部２５は、送信信号のベースバンド信号処理を行う。

上記チャネル管理部２３は、ステータスマトリクス制御部３１、チャネル状態テーブル３２、ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎ及び呼設定部３４を備えている。上記ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎは、それぞれイベントと状態が異なったものとなっている。また、呼設定部３４は、受信信号処理部２４及び送信信号処理部２５のチャネル制御、電力変更等の設定処理を行う。

上記チャネル管理部２３は、ベースバンド制御部２１がベースバンド信号処理部２２に呼設定を行う際に、ステータスマトリクス制御部３１によりチャネルの状態を制御し、受信信号処理部２４と送信信号処理部２５に呼を設定する。上記ステータスマトリクス制御部３１は、ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎを用いてチャネルを制御する。チャネル状態テーブル３２は、ベースバンド信号処理部２２のチャネルの状態を保持する。

図２は、チャネルの状態を制御するステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎの設定例を示したものである。図２に示すように２次元配列で構成されるステータスマトリクスの行に「イベント」、列に「状態」を設定し、ステータスマトリクスの行と列が交わったマスの呼設定関数ポインタを取得するようになっている。この場合の例では、「イベント」として、（１）チャネル設定、（２）電力変更、（３）チャネル解放、（４）チャネル設定完了応答、（５）電力変更完了応答、（６）チャネル解放完了応答、を設定し、「状態」として、（１）解放状態、（２）設定準備状態、（３）設定状態、（４）解放準備状態、を設定している。

図３は、ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎを用いたベースバンド機能部２０のチャネル状態の制御シーケンスである。図４はステータスマトリクス制御部３１の制御動作及び受信信号処理部（Rx_SP）２４、送信信号処理部（Tx_SP）２５の応答イベント処理を示すＰＡＤである。

以下、ベースバンド機能部２０の動作を図３の制御シーケンス及び図４のＰＡＤに従って説明する。ベースバンド制御部２１からステータスマトリクス制御部３１に新規の呼の設定（イベント、チャネル状態が送られてくる）があると（ステップＤ１）、ステータスマトリクス制御部３１は、チャネル状態テーブル３２を呼び出し、チャネル状態を確認する（ステップＤ２）。この場合の例では、新規呼の設定を行う処理であるので、チャネル設定ができるか否か、また、制御パイロットチャネル（CPICH）が設定状態になっているか否かを確認する。

チャネル設定不可若しくは制御パイロットチャネル（CPICH）が設定状態となっていなければ、新規呼の設定はできないということで、上位にＮＧを報告する。

チャネル設定可能で、制御パイロットチャネル（CPICH）が設定状態であれば、ステータスマトリクス制御部３１は新規の呼を設定可能と判断し、新規の呼の設定処理を実行する。

ステータスマトリクス制御部３１は、まず、ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎを参照する（ステップＤ３）。この場合の例では、「イベント」が「チャネル設定」で、設定しようとしているチャネル状態が解放状態であるため、「状態」が「解放状態」となる。図２に示したステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎの「イベント」が「チャネル設定」で、「状態」が「解放状態」の部分を参照すると、チャネル設定関数ポインタの指す処理をするように定められているため、チャネル関数ポインタの指す関数を呼び出し（ステップＤ４）、呼設定部３４にチャネル設定処理の実行を指示する（ステップＤ５）。これにより呼設定部３４は、受信信号処理部２４、送信信号処理部２５に対してチャネル設定処理を行う（ステップＤ６）。受信信号処理部２４、送信信号処理部２５は、呼設定部３４からの呼設定指示に従ってチャネル設定処理を開始する（ステップＤ７）。

上記呼設定部３４は、チャネル設定処理を終了すると、ステータスマトリクス制御部３１に処理完了を通知する（ステップＤ８）。

ステータスマトリクス制御部３１は、上記の「イベント」（チャネル設定）及び状態（解放状態）により、ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎを参照し（ステップＤ９）、処理後の状態を取得する（ステップＤ１０）。その後、ステータスマトリクス制御部３１は、チャネル状態テーブル３２を参照し、チャネルの状態を「設定準備状態」に書替える（ステップＤ１１）。

次に、受信信号処理部２４若しくは送信信号処理部２５からステータスマトリクス制御部３１に設定完了の報告（「イベント」が「設定完了応答」）があると（ステップＤ１２）、ステータスマトリクス制御部３１は、チャネル状態テーブル３２からチャネルの状態として上記書替え後の「設定準備状態」を取得する（ステップＤ１３）。ステータスマトリクス制御部３１は、「状態」が「設定準備状態」で、「イベント」が「設定完了応答」であるため、ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎの該当箇所を確認する（ステップＤ１４）。ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎの該当箇所には、ＯＫ報告関数ポインタを参照するように定められているため、ポインタの指す関数を呼び出し（ステップＤ１５）、ＯＫ報告を行う処理を実行する（ステップＤ１９）。

この場合、ステータスマトリクス制御部３１はステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎを参照し、「状態」を「設定準備状態」から「設定状態」に移行させる（ステップＤ１６、Ｄ１７）。その後、ステータスマトリクス制御部３１は、チャネル状態テーブル３２の「状態」を「設定状態」に書替え（ステップＤ１８）、上位であるベースバンド制御部２１に設定結果として設定完了を報告する（ステップＤ２０）。

以上で新規の呼の設定処理を終了する。この一連の処理の途中で、個別チャネルの電力変更等の指示があった場合には、図５に示す制御シーケンスの処理が実行される。

ベースバンド制御部２１からステータスマトリクス制御部３１に電力変更の指示が与えられると（ステップＥ１）、ステータスマトリクス制御部３１は受信信号処理部２４若しくは送信信号処理部２５の個別チャネルに対する電力の変更処理（ステップＥ２〜Ｅ１９）を実行する。この電力の変更処理は、基本的には上記図３に示した呼設定の場合と同様の処理によって行われる。

以下、ベースバンド機能部２０の動作を図５の制御シーケンスに従って説明する。ベースバンド制御部２１は、電力を変更する場合、チャネル管理部２３のステータスマトリクス制御部３１に電力変更を指示する（ステップＥ１）。ステータスマトリクス制御部３１は、電力変更が指示されると、チャネル状態テーブル３２を呼び出し、チャネル状態を確認する（ステップＥ２）。この場合の例では、制御パイロットチャネル（CPICH）が設定状態となっている。

ステータスマトリクス制御部３１は、制御パイロットチャネル（CPICH）が設定状態となっていれば、電力変更が可能と判断し、電力変更の設定処理を開始する。

ステータスマトリクス制御部３１は、まず、ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎを参照する（ステップＥ３）。この場合、ステータスマトリクス制御部３１は、ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎに対し、「イベント」が「電力変更」で、「状態」が「設定状態」の部分を参照し、電力変更関数ポインタの指す関数を呼び出し（ステップＥ４）、呼設定部３４に例えば送信信号処理部２５に対する送信電力の変更等、電力変更の実行を指示する（ステップＥ５）。これにより呼設定部３４は、受信信号処理部２４、送信信号処理部２５に対する電力変更処理を行う（ステップＥ６）。受信信号処理部２４若しくは送信信号処理部２５は、呼設定部３４からので電力変更指示に従って電力変更処理を開始する（ステップＥ７）。

上記呼設定部３４は、電力変更処理を終了すると、ステータスマトリクス制御部３１に処理完了を通知する（ステップＥ８）。

ステータスマトリクス制御部３１は、上記の「イベント」（電力変更）及び「状態」（設定状態）によりステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎを参照して処理後の状態を取得し（ステップＥ９、Ｅ１０）、チャネル状態テーブル３２に格納する（ステップＥ１１）。この場合における「状態」の遷移はなく、チャネル状態テーブル３２のチャネル状態は「設定状態」に保持される。

次に、受信信号処理部２４若しくは送信信号処理部２５からステータスマトリクス制御部３１に設定完了の報告（「イベント」が「電力変更完了応答」）があると（ステップＥ１２）、ステータスマトリクス制御部３１は、チャネル状態テーブル３２から「設定状態」を取得する（ステップＥ１３）。ステータスマトリクス制御部３１は、「状態」が「設定状態」、「イベント」が「電力変更完了応答」に基づいて、ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎの該当箇所を確認する（ステップＥ１４）。ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎの該当箇所には、ＯＫ報告関数ポインタを参照するように定められているため、ポインタの指す関数を呼び出し（ステップＥ１５）、ＯＫ報告を行う処理を実行する（ステップＥ１９）。

この場合、ステータスマトリクス制御部３１はステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎを参照するが（ステップＥ１６、Ｅ１７）、状態遷移はないので「状態」は「設定状態」のままである。その後、ステータスマトリクス制御部３１は、チャネル状態テーブル３２の「状態」を「設定状態」に書替え（ステップＥ１８）、上位であるベースバンド制御部２１に設定結果として設定完了を報告する（ステップＥ２０）。

上記のようにして受信信号処理部２４、送信信号処理部２５に対する電力変更処理が行われる。

上記実施形態によれば、チャネル管理部２３にステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎを設けてチャネル制御を行うことにより、イベントとチャネル状態の判定に判定文を使用せずに２次元配列で実現できるので、ソースコードの規模や処理時間を減少することができる。また、チャネルの制御を変更する場合は、ステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎを変更するだけで対応が可能であるので、保守管理が容易になる。更にステータスマトリクス３３_１〜３３_Ｎにより過渡的な状態、すなわち設定処理中の状態を明確にできるため、下位機能部に対する不正な設定を防止でき、品質を向上することができる。また、下位機能部は、過渡状態の制御を必要としないので、生産性、効率性を向上することができる。また、チャネルの状態に関わらず、システムの状態の制御にも応用することが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

本発明の一実施形態に係る無線基地局装置のベースバンド機能部の構成を示すブロック図である。同実施形態において、チャネルの状態を制御するステータスマトリクスの例を示す図である。同実施形態におけるベースバンド機能部の呼設定時の制御動作を示す制御シーケンスである。同実施形態におけるステータスマトリクス制御部の制御動作を示すＰＡＤである。同実施形態におけるベースバンド機能部の電力変更処理時の制御動作を示す制御シーケンスである従来の無線基地局装置のベースバンド機能部の構成を示すブロック図である。従来のベースバンド機能部における受信信号処理部及び送信信号処理部への呼設定シーケンスを示す図である。従来のベースバンド機能部における個別チャネルの設定処理を示すＰＡＤである。従来のベースバンド機能部における個別チャネル送信電力の変更処理を示すＰＡＤである。

符号の説明

２０…ベースバンド機能部、２１…ベースバンド制御部、２２…ベースバンド信号処理部、２３…チャネル管理部、２４…受信信号処理部（Rx_SP）、２５…送信信号処理部（Tx_SP）、３１…ステータスマトリクス制御部、３２…チャネル状態テーブル、３４…呼設定部、１２１…呼設定部、１２２…チャネル状態テーブル、３３_１〜３３_Ｎ…ステータスマトリクス

Claims

ベースバンド信号処理部及び該ベースバンド信号処理部を制御するベースバンド制御部からなるベースバンド機能部を備えた無線基地局装置において、
前記ベースバンド信号処理部は、受信信号のベースバンド信号処理を行う受信信号処理部と、送信信号のベースバンド信号処理を行う送信信号処理部と、前記受信信号処理部及び送信信号処理部のチャネルを管理するチャネル管理部とを備え、
前記チャネル管理部は、ベースバンド信号処理部のチャネルの状態を保持するチャネル状態テーブルと、チャネルの状態制御と処理を示す１つ又は複数の２次元配列のステータスマトリクスと、前記ステータスマトリクスを用いてチャネルを制御するステータスマトリクス制御部と、前記ステータスマトリクス制御部の制御に基づいて前記受信信号処理部及び送信信号処理部のチャネルを制御する呼設定部とを備え、
前記チャネル管理部に設けられる前記ステータスマトリクス制御部は、
前記ベースバンド制御部から与えられる新規の呼設定指示に基づき、前記チャネル状態テーブルを参照して前記ベースバンド信号処理部のチャネル状態を確認し、チャネル設定が可能であれば前記ステータスマトリクスを参照し、前記呼設定部に前記受信信号処理部若しくは前記送信信号処理部に対するチャネル設定処理の実行を指示する手段と、
前記呼設定部が前記受信信号処理部若しくは前記送信信号処理部に対するチャネル設定処理を行った後、前記ステータスマトリクスから処理後の状態を取得して、前記チャネル状態テーブルにおけるチャネル状態を設定準備状態に書替える手段と、
前記受信信号処理部若しくは前記送信信号処理部からの設定完了応答に基づき前記チャネル状態テーブルからチャネル状態として前記書替え後の設定準備状態を取得し、前記ステータスマトリクスの該当箇所の状態を設定準備状態から設定状態に移行させると共に、前記チャネル状態テーブルの状態を設定状態に書替えて前記ベースバンド制御部に前記受信信号処理部若しくは前記送信信号処理部への呼設定完了を通知する手段と、
を具備することを特徴とする無線基地局装置。