JP5123866B2

JP5123866B2 - 無線基地局及び移動局

Info

Publication number: JP5123866B2
Application number: JP2009010300A
Authority: JP
Inventors: 裕紀頭川
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2029-01-20
Also published as: CN102292919A; CN102292919B; US9246540B2; WO2010084874A1; JP2010171545A; US20120039318A1; EP2391162B1; EP2391162A1; EP2391162A4

Description

本発明は、無線基地局及び移動局に関する。

従来、ＷＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおいて、移動局ＵＥは、セルサーチ処理によって、最も品質の良い下り信号を送信しているセルを、在圏するセルとして選択するように構成されている。かかるセルサーチ処理において、移動局ＵＥは、最も品質の良い下り信号を送信しているセルのみを選択するように構成されている。

以下、図７及び図８を参照して、かかるセルサーチ処理及び周辺セル情報の取得処理について簡単に説明する。

図７において、受信局は、周辺に存在している無線基地局ＢＴＳ＃１〜＃４の配下のセル＃１〜＃４において送信されている下り信号を受信するものとする。また、かかる場合の受信局における各パスを介した下り信号の受信状況の一例を、図８に示す。

ここで、図７における受信局が、移動局ＵＥである場合、セルサーチ処理により、パス＃３を介して受信した最も品質の良い下り信号＃３を選択する。

しかしながら、かかる受信局は、複数のパスに対してセルサーチ処理を行うことによって、複数の周辺セルの情報を取得すれば、より高度な処理を行うことができる。

例えば、無線基地局ＢＴＳにおいて、「Ｐｌｕｇ＆Ｐｌａｙ」方式で運用パラメータを設定するために、セルサーチ処理の結果に基づいて、パラメータを設定することができる。したがって、図７における受信局が、無線基地局装置ＢＴＳである場合、パス＃１〜＃４を設定している全てのセルを対象としたセルサーチ処理を行い、各パス＃１〜＃４を設定しているセルに係るセル情報を取得することにより、より高度な処理を行うことができる。

また、マルチパスの扱いについて、以下、図９及び図１０を参照して、簡単に説明する。

通常、移動局ＵＥは、無線基地局ＢＴＳから複数のパスを介して下り信号を受信する。図９において、パス＃１〜＃３が存在する場合、移動局ＵＥにおける下り信号の受信状況は、図１０のようになる。

通常の単一セルのみを対象とするセルサーチ処理においては、無線基地局ＢＴＳは、を最も品質の良い下り信号が送信されたパス＃１を設定しているセルのみを選択するように構成されている。

また、セル同期が完了している場合、移動局ＵＥは、パス＃１〜＃３を介して受信した、到来時間差が受信ウィンドウ内である同一スクランブリングコードの下り信号＃１〜＃３に対してＲＡＫＥ合成を行うことにより、通信品質を向上させることができる。

通常、かかる移動通信システムでは、近隣のセルにおいて同一のスクランブリングコードが割り当てられないようシステム設計が行われている。また、仮に同一のスクランブリングコードを使用する他セルからの下り信号を受信したとしても、到来時間差が前記受信ウィンドウ外であれば、かかる下り信号は、ＲＡＫＥ合成の対象外となるため、他セルからの下り信号が合成されてしまうことはない。

特開２００６-２３７９８３号公報

上述の通り、通常は、近隣のセルにおいて同一のスクランブリングコードが割り当てられないようにシステム設計が行われている。しかしながら、地理的に離れている複数のセルにおいて、同一のスクランブリングコードを用いて下り信号が送信されるように構成されている場合がある。

このような状況においても、受信局が、通常の通信を行う場合であれば、上述の通り、到来時間差が、受信ウィンドウ外であれば致命的な問題とならなかった。しかしながら、受信局において、複数の周辺セル情報を取得しようとした場合、各下り信号の送信元のセルが同一であるか否かの判定を行う必要があるという問題点がある。

以下、図１１〜図１３を参照して、かかる問題点について簡単に説明する。

図１１において、受信局は、周辺に存在する無線基地局ＢＴＳ＃１〜＃４の配下のセル＃１〜＃４において送信されている下り信号を受信するものとする。また、かかる場合の受信局における各パスを介した下り信号の受信状況を、図１２に示す。

この場合、受信局は、図１２に示す各パスを介して受信された下り信号について、図１３に示すように、スクランブリングコードＳＣ＃１〜ＳＣ＃３毎に分離した上で、かかる下り信号に含まれるセル情報を取得する必要がある。

図１３において、受信局は、スクランブリングコードＳＣ＃２については、パス＃２-１及びパス＃２-２を介して受信した下り信号をＲＡＫＥ合成した信号に基づいて、セル情報の取得を行ってもよいし、パス＃２-１を介して受信した最も品質の良い下り信号のみに基づいて、セル情報の取得を行ってもよい。

同様に、受信局は、スクランブリングコードＳＣ＃３についても、パス＃３-１〜＃３-３を介して受信した下り信号をＲＡＫＥ合成した信号に基づいて、セル情報の取得を行ってもよいし、パス＃３-１を介して受信した最も品質の良い下り信号のみに基づいて、セル情報の取得を行ってもよい。

一方、受信局は、スクランブリングコードＳＣ＃１については、パス＃１-１〜１-４及びパス＃３を介して受信した下り信号をＲＡＫＥ合成してしまうと、異なるセルからの下り信号を合成してしまうことになり問題である。

また、受信局は、パス＃３を介して受信した最も品質の良い下り信号のみを用いて、セル情報の取得を行った場合、セル＃１に係るセル情報を取得できないことになってしまう。

これらの問題を回避するために、受信局は、パス＃１-１〜＃１-４及びパス＃３を介して受信した下り信号の全てについて、セル情報の取得を実施する場合、セル＃１については、本来は１回でよいセル情報の取得を３回分実施することになり、無駄な処理時間が増加することが懸念となる。

すなわち、周辺セル情報の取得を行う受信局は、複数のパスを介して同一のスクランブリングコードの下り信号が送信されている場合、かかる下り信号が、異なるセルから送信された信号であるか、或いは、同一のセルから送信された信号であるかについて、効率的に判別することができないという問題点があった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、異なるセルから送信された別々の下り信号と同一のセルから送信された同一の下り信号とを効率的に判別することができる無線基地局及び移動局を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、無線基地局であって、複数のセルから複数のパスを介して複数の下り信号を受信するように構成されている受信部と、受信した前記複数の下り信号のうち、所定期間内に受信した同一のスクランブリングコードの下り信号を、同一のセルから送信された同一の下り信号であると判定するように構成されている同一セル判定部とを具備することを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、移動局であって、複数のセルから複数のパスを介して複数の下り信号を受信するように構成されている受信部と、受信した前記複数の下り信号のうち、所定期間内に受信した同一スクランブリングコードの下り信号を、同一のセルから送信された同一の下り信号であると判定するように構成されている同一セル判定部とを具備することを要旨とする。

以上説明したように、本発明によれば、異なるセルから送信された別々の下り信号と同一のセルから送信された同一の下り信号とを効率的に判別することができる無線基地局及び移動局を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。本発明の第１の実施形態に係る無線基地局及び移動局の機能ブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る無線基地局及び移動局によるパスの検出方法について説明するための図である。本発明の第１の実施形態に係る無線基地局及び移動局によるパスの検出方法について説明するための図である。本発明の第１の実施形態に係る無線基地局及び移動局によるパスの検出方法について説明するための図である。本発明の第１の実施形態に係る無線基地局及び移動局の動作について説明するフローチャートである。従来の移動通信システムについて説明するための図である。従来の移動通信システムについて説明するための図である。従来の移動通信システムについて説明するための図である。従来の移動通信システムについて説明するための図である。従来の移動通信システムについて説明するための図である。従来の移動通信システムについて説明するための図である。従来の移動通信システムについて説明するための図である。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成）
図１乃至図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システムには、無線基地局ＢＴＳ＃１と、無線基地局ＢＴＳ＃１０と、無線基地局ＢＴＳ＃２０と、無線基地局ＢＴＳ＃３０とが配置されている。

図１の例では、無線基地局ＢＴＳ＃１０は、セル＃１を管理しており、無線基地局ＢＴＳ＃２０は、セル＃２を管理しており、無線基地局ＢＴＳ＃３０は、セル＃３を管理している。

ここで、無線基地局ＢＴＳ＃１、無線基地局ＢＴＳ＃１０、無線基地局ＢＴＳ＃２０及び無線基地局ＢＴＳ＃３０は、それぞれ、移動通信事業者等によって管理されるマクロセル用無線基地局であってもよいし、移動通信事業者によって提供される移動通信サービスの加入者等によって管理されるフェムトセル用無線基地局であってもよい。

なお、本実施形態に係る移動通信システムは、ＷＣＤＭＡ方式の移動通信システムであってもよいし、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式の移動通信システムであってもよいし、その他の方式の移動通信システムであってもよい。

図２に示すように、無線基地局ＢＴＳ＃１は、受信部１１と、同一セル判定部１２と、周辺セル情報取得部１３と、自装置パラメータ設定部１４と、セルサーチ部１５と、スクランブリングコード分離部１６とを具備している。

なお、無線基地局ＢＴＳ＃１０、無線基地局ＢＴＳ＃２０及び無線基地局ＢＴＳ＃３０は、無線基地局ＢＴＳ＃１と同様の構成を具備していてもよいし、無線基地局ＢＴＳ＃１と異なる構成を具備していてもよい。

受信部１１は、複数のセル＃１、＃２、＃３から複数のパス＃１、＃２-１、＃２-２、＃３の下り信号を受信するように構成されている。

ここで、セル＃１及びセル＃３では、スクランブリングコードＳＣ＃Ｘが用いられており、セル＃２では、スクランブリングコードＳＣ＃Ｙが用いられている。したがって、パス＃１及びパス＃３の下り信号のスクランブリングコードは、ＳＣ＃Ｘであり、パス＃２-１及びパス＃２-２の下り信号のスクランブリングコードは、ＳＣ＃Ｙである。

セルサーチ部１５は、受信部１１にて受信された複数の下り信号について、セルサーチ処理を行うことにより、各パスの下り信号の受信タイミング及びスクランブリングコードの同定を行う。

具体的には、セルサーチ部１５は、図３に示すように、各パスの下り信号の受信タイミング及びスクランブリングコードの同定を行う。

スクランブリングコード分離部１６は、セルサーチ部１５にて検出された各パスの下り信号を、スクランブリングコード毎に分離する。

具体的には、スクランブリングコード分離部１６は、図４に示すように、セルサーチ部１５にて検出されたパスの下り信号を、スクランブリングコードＳＣ＃Ｘ及びＳＣ＃Ｙのそれぞれに分離する。

同一セル判定部１２は、スクランブリングコード分離部１６によって分離された複数の下り信号について、異なるセルから送信された別々の下り信号と同一のセルから送信された同一の下り信号とを判別するように構成されている。

具体的には、図５に示すように、同一セル判定部１２は、スクランブリングコードＳＣ＃Ｘについては、パス＃１及びパス＃３の下り信号の到来時間差が、所定値（±Ｔ）よりも大きいため、パス＃１及びパス＃３の下り信号は、異なるセルからの下り信号であると判定する。

また、同一セル判定部１２は、スクランブリングコードＳＣ＃Ｙについては、パス＃２-１及びパス＃２-２の下り信号の到来時間差が、所定値（±Ｔ）以下であるため、パス＃２-１及びパス＃２-２の下り信号は、同一のセルから送信された信号であると判定するように構成されている。

なお、かかる所定値（±Ｔ）は、無線基地局ＢＴＳにおける設定パラメータであってもよいし、ネットワーク装置から通知されるものであってもよい。

周辺セル情報取得部１３は、同一セル判定部１２によって、異なるセルから送信された別々の下り信号であると判定された複数の下り信号＃１、＃３の各々に含まれるセル情報を全て取得し、同一セル判定部１２によって、同一のセルから送信された同一の下り信号であると判定された複数の下り信号＃２-１及び＃２-２から１つのセル情報を取得するように構成されている。

ここで、周辺セル情報取得部１３は、下り信号＃２-１及び＃２-２をＲＡＫＥ合成した後に、セル情報の取得を行ってもよいし、高品質な信号である下り信号＃２-１のみを用いて、セル情報の取得を行ってもよい。

自装置パラメータ設定部１４は、周辺セル情報取得部１３によって取得されたセル情報に基づいて、運用パラメータを自動的に設定するように構成されている。

ここで、運用パラメータとしては、無線基地局ＢＴＳ＃１配下のセルにおいて用いるスクランブリングコードや周波数や送信電力等が想定される。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作）
図６を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおいて、無線基地局ＢＴＳ＃１の同一セル判定部１２が、受信した複数の下り信号のうち、異なるセルから送信された別々の下り信号と同一のセルから送信された同一の下り信号とを判別することによって、セル情報の受信対象とすべき下り信号を選択する動作について説明する。

図６に示すように、ステップＳ１０１において、同一セル判定部１２は、スクランブリングコード分離部１６にて分離された全てのスクランブリングコードの中から、未だ選択されていない１つのスクランブリングコードを選択する。

ステップＳ１０２において、同一セル判定部１２は、ステップＳ１０１において選択されたスクランブリングコードが用いられているパスを介して受信された複数の下り信号の中から、未だ選択されていない１つの下り信号を選択する。

ステップＳ１０３において、判定部１２は、ステップＳ１０２において選択した下り信号との到来時間差が所定値（±Ｔ）以下で、当該下り信号よりも受信電力が高い下り信号が存在するか否かについて判定する。

同一セル判定部１２は、かかる下り信号が存在すると判定された場合、ステップＳ１０５に進み、かかる下り信号が存在しないと判定された場合、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４において、同一セル判定部１２は、ステップＳ１０２において選択した下り信号を、メインパスの下り信号であると判定とする。一方、ステップＳ１０５において、同一セル判定部１２は、ステップＳ１０２において選択した下り信号を、サブパスの下り信号であると判定する。

図５の例において、同一セル判定部１２は、ステップＳ１０１においてスクランブリングコードＳＣ＃Ｘを選択した場合には、ステップＳ１０２において、パス＃１又はパス＃３を選択する。パス＃１又はパス＃３のいずれが選択されたとしても、パス＃１又はパス＃３の下り信号との到来時間差が所定値（±Ｔ）以下である下り信号が存在しないため、本動作は、ステップＳ１０４に進み、パス＃１又はパス＃３が、メインパスであると判定される。

また、図５の例において、同一セル判定部１２は、ステップＳ１０１においてスクランブリングコードＳＣ＃Ｙを選択した場合には、ステップＳ１０２において、パス＃２-１を選択した場合には、パス＃２-１の下り信号との到来時間差が所定値（±Ｔ）以下であるパス＃２-２の下り信号が存在するが、パス＃２-２の下り信号の受信電力が、パス＃２-１の下り信号の受信電力よりも低いため、やはり、本動作は、ステップＳ１０４に進み、パス＃２-１が、メインパスであると判定される。

一方、ステップＳ１０２において、同一セル判定部１２は、パス＃２-２を選択した場合には、パス＃２-２の下り信号との到来時間差が所定値（±Ｔ）以下であるパス＃２-１の下り信号が存在し、パス＃２-１の下り信号の受信電力が、パス＃２-２の下り信号の受信電力よりも高いため、本動作は、ステップＳ１０５に進み、パス＃２-１は、サブパスであると判断される。

ステップＳ１０６において、同一セル判定部１２は、ステップＳ１０１において選択されたスクランブリングコードの下り信号のうち、ステップＳ１０２において未だ選択されていない下り信号が存在するか否かについて判定する。

同一セル判定部１２は、かかる下り信号が存在すると判定された場合、ステップＳ１０２に戻り、かかる下り信号が存在しないと判定された場合、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７において、同一セル判定部１２は、ステップＳ１０１において未だ選択されていないスクランブリングコードが存在するか否かについて判定する。

同一セル判定部１２は、かかるスクランブリングコードが存在すると判定された場合、ステップＳ１０１に戻り、かかるスクランブリングコードが存在しないと判定された場合、本動作を終了する。

なお、周辺セル情報の取得に関しては、上記手順によりメインパスと判定されたパスについてのみ取得を行ってもよいし、メインパスと判定されたパス及びサブパスと判定されたパスをＲＡＫＥ合成した後で取得を行ってもよい。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果）
本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムで用いられる無線基地局ＢＴＳ＃１によれば、受信した複数の下り信号＃１、＃２-１、＃２-２、＃３のうち、同一のスクランブリングコードＳＣ＃Ｙが用いられており、かつ到来時間差が所定値（±Ｔ）以下である下り信号＃２-１及び＃２-２を、同一のセル＃２から送信された同一の下り信号であると判定し、同一のスクランブリングコードＳＣ＃Ｘが用いられているが、到来時間差が所定値（±Ｔ）より大きい下り信号＃１、＃３を異なるセルの信号と判定することによって、異なるセルから送信された別々の下り信号と同一のセルから送信された同一の下り信号とを判別することができる。

また、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムで用いられる無線基地局ＢＴＳ＃１によれば、周辺セルに係るセル情報を取得する際に、復号処理の対象（例えば、セル情報の受信対象）となる下り信号を減らすことができ、処理時間を短縮し、無線基地局ＢＴＳ＃１における通信サービス断の時間を短縮することができる。

さらに、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムで用いられる無線基地局ＢＴＳ＃１によれば、周辺セルに係るセル情報を取得する際に、本来は、復号処理の対象（例えば、セル情報の受信対象）となるべき複数の下り信号について、同一のスクランブリングコードが用いられている場合に、１つしか復号処理の対象（例えば、セル情報の受信対象）とならないという事態を回避することができる。

以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。

本実施形態の第１の特徴は、無線基地局ＢＴＳ＃１であって、複数のセル＃１、＃２、＃３から複数のパス＃１、＃２-１、＃２-２、＃３の下り信号を受信するように構成されている受信部１１と、受信した複数の下り信号＃１、＃２-１、＃２-２、＃３のうち、同一のスクランブリングコードＳＣ＃Ｙが用いられており、かつ、到来時間差が所定値（±Ｔ）以下である下り信号＃２-１、＃２-２を、同一のセル＃２から送信された同一の下り信号であると判定し、同一のスクランブリングコード＃Ｘが用いられているが、到来時間差が所定値（±Ｔ）より大きい下り信号＃１、＃３を異なるセルの信号と判定するように構成されている同一セル判定部１２とを具備することを要旨とする。

本実施形態の第１の特徴において、同一セル判定部１２によって、異なるセル＃１、＃３から送信された別々の下り信号であると判定された複数の下り信号＃１、＃３の各々に含まれるセル情報を全て取得し、同一セル判定部１２によって、同一のセル＃２から送信された同一の下り信号であると判定された複数の下り信号＃２-１、＃２-２から１つのセル情報を取得するように構成されている周辺セル情報取得部１３を具備してもよい。

本実施形態の第１の特徴において、周辺セル情報取得部１３によって取得されたセル情報に基づいて、運用パラメータを自動的に設定するように構成されている自装置パラメータ設定部１４を具備してもよい。

本発明の第２の実施形態については、第１の実施形態に係る無線基地局ＢＴＳの構成を、移動局ＵＥに具備させる点のみが異なるため、説明は割愛する。

なお、上述の無線基地局ＢＴＳ及び移動局ＵＥの動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。

ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅａｎｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、ＣＤ-ＲＯＭといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。

かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ＡＳＩＣ内に設けられていてもよい。かかるＡＳＩＣは、無線基地局ＢＴＳ及び移動局ＵＥ内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして無線基地局ＢＴＳ及び移動局ＵＥ内に設けられていてもよい。

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

ＢＴＳ…無線基地局
１１…受信部
１２…同一セル判定部
１３…周辺セル情報取得部
１４…自装置パラメータ設定部
１５…セルサーチ部
１６…スクランブリングコード分離部

Claims

複数のセルから複数のパスを介して複数の下り信号を受信するように構成されている受信部と、
受信した前記複数の下り信号のうち、所定期間内に受信した同一のスクランブリングコードの下り信号を、同一のセルから送信された同一の下り信号であると判定するように構成されている同一セル判定部とを具備することを特徴とする無線基地局。
前記同一セル判定部によって、異なるセルから送信された別々の下り信号であると判定された複数の下り信号の各々に含まれるセル情報を全て取得し、該同一セル判定部によって、同一のセルから送信された同一の下り信号であると判定された複数の下り信号の各々に含まれるセル情報のうち１つだけを取得するように構成されている周辺セル情報取得部を具備することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
前記周辺セル情報取得部によって取得された前記セル情報に基づいて、運用パラメータを自動的に設定するように構成されている自装置パラメータ設定部を具備することを特徴とする請求項２に記載の無線基地局。
複数のセルから複数のパスを介して複数の下り信号を受信するように構成されている受信部と、
受信した前記複数の下り信号のうち、所定期間内に受信した同一のスクランブリングコードの下り信号を、同一のセルから送信された同一の下り信号であると判定するように構成されている同一セル判定部とを具備することを特徴とする移動局。
前記同一セル判定部によって、異なるセルから送信された別々の下り信号であると判定された複数の下り信号の各々に含まれるセル情報を全て取得し、該同一セル判定部によって、同一のセルから送信された同一の下り信号であると判定された複数の下り信号の各々に含まれるセル情報のうち１つだけを取得するように構成されている周辺セル情報取得部を具備することを特徴とする請求項４に記載の移動局。
前記周辺セル情報取得部によって取得された前記セル情報に基づいて、運用パラメータを自動的に設定するように構成されている自装置パラメータ設定部を具備することを特徴とする請求項５に記載の移動局。