JP5286159B2 - 無線通信ネットワークおよび無線通信ネットワークにおけるネイバーリストの生成方法ならびに制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動体無線通信技術に関し、特に、移動体無線通信システムのシステムパラメータの設定技術に関する。

移動体無線通信技術が進歩するにつれ、ビット単価が低下している。また、既存のシステムから新しいシステムに移行する場合、または既存のシステムも維持しつつ新しいシステムを導入する場合には、初期投資コストを削減し、いかにスムーズに新システムを導入して、迅速にサービスを開始できるかが重要である。初期投資コストの大幅な削減を実現するためには、既存のシステムの資産をどれだけ利用できるかがキーポイントとなり、例えば、電源や架をそのまま使った仕組みが、初期コストの削減に非常に有効である。こうした既存のシステムの資産利用に関する技術の一例としては、非特許文献１に開示されているようなものがある。

一方、移動体通信では、移動体端末が基地局のカバーエリア内を自由に移動するため、複数の基地局間を跨っても通信の継続性が保たれるハンドオーバの仕組みが確立されている。ハンドオーバを実現するために、移動体端末は現在接続している基地局が送信する信号の受信信号電力と、複数の隣接基地局が送信する信号の受信信号電力を比較する「探索」を行っている。この隣接基地局の探索は、移動体端末にとって、負荷が重い処理である。このため、移動体無線通信システムにおいては、ネイバーリストと呼ばれる隣接基地局の基本情報（物理層の基地局識別子）を、基地局から移動体端末に報知する仕組みが一般的に導入されている。移動体端末は、基地局から受信したネイバーリストに基づいて探索範囲を限定することで、探索処理の負荷を軽減することができる。

従来、ネイバーリストは、コンピュータを用いた伝搬シミュレーションや走行実験等による実際の伝搬状態の測定といった人的努力により設計されており、広大なエリアをカバーするために設置される何万もの基地局のネイバーリストを構築するには非常に大きな工数および時間が掛かっていた。

雑誌FUJITSU 2007-3月号 (VOL.58, NO.2) 特集1：3.5世代移動通信 HSDPA対応無線基地局装置（http://img.jp.fujitsu.com/downloads/jp/jmag/vol58-2/paper03.pdf）

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、既存のシステムから新しいシステムに移行する場合、または既存のシステムも維持しつつ新しいシステムを導入する場合に、その作成に膨大な工数を必要とするネイバーリストを、既存システムで使われているネイバーリストを用い、新システムにおいて利用できるようにすることを目的とする。

GPSから得られる緯度経度情報をもとに、基地局制御装置は、以下の２ステップをとる。すなわち、GPSから得られる位置情報から新旧システムの基地局が同一場所に設置されていることを認識する第１のステップと、、第１のステップの結果を使って、旧システムのネイバーリストを新システムのネイバーリストに対応させる第２のステップをもつ。

上記課題は、異なる物理層の識別子からなり、かつ同一場所に置かれた複数の無線システムのネイバーリストで、１つのシステムのネイバーリストから、他のネイバーリストを生成する際に、それぞれのシステムで得られた各基地局のGPSの情報を使って同一場所に置かれた基地局のマッチングをとる第１のステップをもち、それを用いて上記物理層の識別子を一方のシステムのものから他のシステムのものに変換する第２のステップをもつネイバーリスト変換方法によって解決される。

また、基地局装置と接続し、かつ他システムの基地局制御装置とも接続可能な基地局制御装置であって、かつ制御装置内の信号処理部では、上記解決手段のネイバーリスト変換方法を具備し、他システムの制御装置から得た他システムのネイバーリストから、上記のネイバーリスト変換方法を用いて、該当制御装置が管理する新たなシステムのネイバーリストを生成することを特徴とする基地局制御装置によって解決される。

また、上記解決手段の基地局制御装置に接続し、上記基地局制御装置が配信するネイバーリストを初期値としたネイバーリストをもち、さらには移動体端末からの報告をもとに、ハンドオーバ先として利用されないをリストから外すステップと、移動体端末から報告されたこれまでネイバーリストになかった局をリストに加えるステップを持つ基地局装置によって解決される。

本発明によれば、既存のシステムから新しいシステムに移行する場合、または既存のシステムも維持しつつ新しいシステムを導入する場合に、既存のシステムで使われていたネイバーリストを、新システムにおいて利用できる。これにより、新システムを導入する際に必要であった、ネイバーリスト構築のための初期投資コストを大幅に削減することができ、新システムのスムーズ導入と、迅速なサービス開始を実現できる。

本発明を適用する移動体通信システムの構成例を説明する図である。 本発明を適用する移動体通信システムで、複数の基地局装置が配置される例を説明する図である。 本発明を適用する移動体通信システムで、隣接する２つの基地局からの信号強度を模式的に表わした図である。 本発明を適用する移動体通信システムで、ハンドオーバのシーケンスの例を説明する図である。 本発明を適用する移動体通信システムの基地局装置の構成（主としてベースバンドユニット）を示す図である。 本発明を適用する移動体通信システムの基地局装置の構成（主としてリモートRF部）を示す図である。 本発明を適用する移動体通信システムの基地局装置の構成（CDMAシステムの信号送信部）を示す図である。 基地局装置のPN信号生成部の構成例を説明する図である。 基地局装置のPN信号の周期と基地局を識別するための位相について説明する図である。 基地局装置のPN信号の初期位相について説明する図である。 コロケーションされた基地局装置の構成例を説明する図である。 コロケーションされた基地局装置とネットワークに配置される制御装置の構成例を説明する図である。 制御装置で管理されるネイバーリストのイメージ図である。 ネイバーリストの変換例について説明する図である。 ネイバーリストについて説明する図である。 本発明の一実施例におけるネイバーリストの変換方法のフローを説明する図である。 セクタ構成のシステムにおけるネイバーリストの変換方法を説明する概念図である。 セクタ構成のシステムにおけるネイバーリストの変換方法を説明するフロー図である。

以下、本発明を実施するための形態の詳細を、実施例を示して説明する。

図１に本発明を適用する移動体通信システムの構成例を示す。

基地局装置２０〜２２は、コア装置５０と通信を行い、コア装置５０を介してコアネットワークに接続する。コア装置５０からの信号はスイッチ４０を介して基地局装置２０に入力される。基地局装置２０はコア装置５０からの信号を高周波信号に変換し、無線信号３０により移動体端末１に送信する。移動体端末１は、基地局装置２０から送信された無線信号３０を受信し、信号処理を行い無線信号を情報に変換することで、コア装置５０との通信を行う。

一方、移動体端末１が生成する情報は、移動体端末１において高周波信号に変換され、無線信号３１により基地局装置２０に送信される。移動体端末１から送信され、基地局装置２０が受信した無線信号３１は基地局装置２０の内部で信号処理によって情報が変換され、スイッチ４０を介してコア装置５０に送信される。複数の基地局装置２０〜２２のそれぞれは、スイッチ４０を介してコア装置５０と接続し、それぞれ異なる信号を送受信している。

ここで、図１に示すように、移動体端末１が基地局装置２０と、基地局装置２０に隣接する基地局装置２１および２２の境界付近に存在するとする。移動体端末１は隣接基地局２１および２２の信号を識別し、その受信信号強度を測定する。測定結果に基づき、現在通信中の基地局２０からの受信信号強度と比較して、隣接基地局２１あるいは２２からの受信信号の強度が指定する閾値以上に高い場合にハンドオーバに移行する。

図２は、本発明を適用する移動体通信システムで、複数の基地局装置が配置される例を説明する図である。
図２において、各基地局は、それぞれの基地局装置から送信される電波が到達する範囲に、セルと呼ばれる無線通信可能な領域を形成している。セクタとはアンテナの指向性を利用して、空間を角度で分割して構成されるセルの名称である。黒い四角で示す点は基地局装置が置かれているロケーションを示す。ここでは７つの基地局が配置されている。各基地局には指向性アンテナが配備されており、基地局を中心にサービスエリアの方角によって、３つのセクタに分割されている。例えば基地局１００は３つのエリア（セクタ）１０１、１０２、１０３をカバーしている。したがって、図２からも判るように、７つの基地局装置で、２１ものセルをカバーし、それぞれが異なるアンテナに繋がる“セル”として動作する。上記のハンドオーバについても、移動体端末からみると、セクタ間のハンドオーバは基地局間のハンドオーバとも違いはない。

図３は、本発明を適用する移動体通信システムにおいて、隣接する２つの基地局からの信号強度を模式的に表わした図である。
図３において、横軸は基地局間の距離、縦軸は信号の強度を示す。図３に示すように、隣接する２つの基地局から送信された信号は、伝搬距離によって受信される信号強度は減衰する。
基地局＃１から送信された信号の強度は曲線６０で示される。また基地局＃２から送信された信号の強度は曲線６１によって示される。図に示すように、伝搬距離が長くなるほど信号強度は減衰し、基地局間の中間点あたりでそれぞれの基地局からの受信信号強度の関係が反転する。例えば基地局＃１に接続していた移動体端末が基地局＃２の方角に移動する場合、基地局＃１からの信号電力は序々に低下していく。逆に基地局＃２からの信号電力は序々に高くなっていき、中間点あたりで基地局＃１、＃２からの信号の強弱の関係は反転する。これを感知した移動体端末、あるいはその報告を受けた基地局はハンドオーバを判断し、その手続きに入る。

図４は、本発明を適用する移動体通信システムにおいて、ハンドオーバのシーケンスの例を説明する図である。
図４には、移動体端末（Mobile Station）、同一基地局の２つのセクタ（Serving Sector, Adjacent Sector）、隣接基地局(Adjacent Cell)の４つのノード間のシーケンスが表わされている。図４に示しているのは、サービングセクタから隣接基地局へのハンドオーバ時のシーケンスの例である。

まず、サービングセクタから移動体端末に対して、測定の設定（３０１）が行われる。測定の設定は呼接続の開始などを契機に設定が行われる。測定の設定では、例えば周期的な測定を指示したり、イベント設定によって報告させたり、様々な設定が可能である。
設定を受け取った移動体端末は各基地局のセクタから出されるリファレンス信号（３０２）の電力を測定する。リファレンス信号はPN系列（擬似乱数系列）で構成されており、送信側と一致する符号系列をもって相関演算することで、該当する信号を取り出すことができる。取り出された信号はその電力を測定することで、該当基地局、あるいはセクタからの信号電力を測定することできる。
移動体端末は、サービングセクタとの通信を行っているが（３０３）、複数のセクタ（セル）の受信電力測定の結果が指定されたイベント条件に整合すると、サービングセクタに対して、イベント条件に整合したことを通知する報告上げる（３０４）。（ここではイベント条件の整合によって、リポートを発生させている場合を例に挙げて説明しているが、時間間隔を定めて、周期的にリポートを発生させても良い）。

サービングセクタの基地局では、リポート結果をもとに、ハンドオーバするかを決断する（３０５）。ハンドオーバを決断すると、ターゲットとなる隣接基地局に対してハンドオーバ要求を送信する（３０６）。ハンドオーバ要求には、接続中の移動体端末の接続条件などが含まれる。ターゲットとなる隣接基地局では、接続条件をチェックし、アドミッション制御の可否など、いくつかの条件を判定した上で、アクノーレッジ（肯定）信号を送信する（３０７）。
ターゲット基地局からハンドオーバのアクノーレッジを受け取ったサービング基地局は、移動体端末に対してハンドオーバコマンドを投げる（３０８）。ここには記載されていないが、ハンドオーバコマンドを受け取った移動体端末は、ターゲット基地局への同期、ブロードキャスト情報の受信を試み、その成功をもって、ターゲット基地局にハンドオーバ確認のメッセージを送信する（３０９）。そうしてハンドオーバ処理が完了する。

ここで、リファレンス信号の受信（３０２）に注目する。ハンドオーバを的確に実現するには、移動体端末が、各基地局が送信するリファレンス信号を送信元の基地局毎に的確に分離し、分離したそれぞれのリファレンス信号の受信電力を測定できることが必要である。各基地局は、同時に、同一周波数の信号を送信しても互いを識別できるように、無線通信の物理層レベルにおいて、各基地局にそれぞれ個別のPN符号を送信している。

次に、基地局におけるPN信号の生成およびPN信号の周期と基地局を識別するための位相について図８および図９を用いて説明する。
図８は、基地局装置のPN信号生成部の構成例を説明する図である。
図９は、基地局装置のPN信号の周期と基地局を識別するための位相について説明する図である。
図８に示しているのは、PN信号生成部の代表的な構成例である。
この例では、PN信号を作成するブロックは、複数段のフリップフロップ８０１（FFで示す）から構成され、FFの段数をNとすると、２＾N−１の状態をもつ。FFの状態の一部はXOR８０２を使ったフィードバックが行われ、PN系列を発生させる多項式を具現化する。この構成により、２＾N−１の状態を擬似乱数の条件を満たしながら決まった順番でまわり、状態が一周（２＾N−１通りのパタンを経験）すると再度同じ系列（２＾N−１通りの同じパタンを経験）を繰り返す。

その様子を示したのが、図９である。一周２＾N−１の状態を持ち、その周期で同一の擬似乱数の系列を繰り返し出力する。一部の符号分割多元接続（以下、CDMA：Code Division Multiple Access）方式では、この特性を使い、PN系列をリファレンス（あるいはパイロット）系列として利用している。そして、図９にあるように、その位相をもって、セル（あるいは基地局）の識別に利用している。すなわち、セル（あるいは基地局）の識別子を数字の０〜５１１で表わし、PN符号系列２＾N−１の状態を５１２等分する。５１２等分された１つの識別子の間隔をΔとする。識別子０のセル（あるは基地局）はPN系列を規定時刻に図上の“０”の位置から開始する。識別子１のセル（あるいは基地局）はPN系列を規定時刻に図上の“１”の位置から開始する。したがって、位相０の識別子を持つ局に対して、位相１の識別子をもつ局は、同一時刻においてΔだけPN系列の位相を進めて送信することとなる。このようにして、例えば複数のセル（あるいは基地局）があって、それぞれのセル（あるいは基地局）の識別子がK、そして隣接セル（あるいは隣接基地局）がLといった識別子を０から５１１までの５１２通り定義することができる。

移動体端末側では、現在接続中のセル（あるいは基地局）の識別子がKであり、ネイバーリストを使って示されているセル（あるいは隣接局）の識別子がLであるとすると、端末は図９に示す一周２＾N−１の状態に関する探索を実施して、隣接セル（あるいは隣接基地局）の識別子であるLを捜すのではなく、現在同期がなされている接続中のセル（あるいは基地局）に対して（L-K）Δだけの位相差をもって送信されているであろうPN符号の付近だけを探すことで、該当する隣接基地局の信号が受信できるかを探索することができ、隣接セル（あるいは隣接基地局）の探索処理の処理量を大幅に低減することができる。

次に他のシステムのセル（あるいは基地局）の識別子について説明する。LTEなどのシステムでは、同じような仕組みではあるが、異なる方法でPN系列をつかったセルあるいは基地局の識別が行われている。図１０はその例である。
図１０は、基地局装置のPN信号の初期位相について説明する図である。
LTEなどのシステムでは、位相は重要ではなく、初期値が重要である。PN系列生成の仕組みは図８で説明した通りであり、８００はその仕組みを再度記載したものである。図９と異なる点は、セル（あるいは基地局）の識別子は、PN系列の位相ではなく、定期的にFFに設定される初期値で表わされている点である。PN系列は特定のシステムタイミングにおいてリセットされる。その際に、FFには初期値が投入される。この初期値の一部がセル（あるいは基地局）の識別子となっている。図では、９００で表される部分がPN生成器の初期値を示している。初期値はビット系列で表されており、上位部分（MSB）と下位部分（LSB）に分けられる。ここで、セル（あるいは基地局）の識別子はハッチの掛かった下位部分（９０１）に対応している。このようにしてPN信号を生成するシステムでは、セル（あるいは基地局）の識別子が連番で１だけ違うセル（あるいは基地局）であっても、図１０の上側に示す図のようにPN系列の位相の関係をみると順序通りにはならず、位相でみるとバラバラとなる（すなわち、０、１、２、…がPN系列上で順に並ばない）配置となる。つまり、図９で説明したように位相差に基づいてセル（あるいは基地局）の識別子を付与するシステムと、図１０に示すように、PN信号の初期値を与えることでセル（あるいは基地局）の識別子を付与するシステムでは、識別子のつけ方がまったく異なっている。

背景技術の項で説明したように、新しいシステムの導入時には、旧システムの資産をどれだけ利用できるかがキーポイントとなり、例えば、電源や架をそのまま使った仕組みが、初期コストの削減に非常に有効である。ここで、旧システムの電源や架をそのまま利用するなどして、新局が旧システムと同一場所に設置されるコロケーションシステムを考える。ここで、同一場所に設置とは、共同の場所に設置する場合や、併設も含む。このとき、周波数帯が同じであれば、旧システムと同一のアンテナを共用することができる。周波数が大きく異なる場合であっても旧システムと同一ビルに新アンテナを設置する形態がとられるであろう。すなわち、アンテナ位置は殆ど変化しない。

一方で、基地局の識別子は、システムによって種類や付与方式が異なる。例えば種類については、CDMA2000のシステムでは512通り、3GPPのLTEでは504通りの選択肢となっており、サービスエリア全体をカバーするに必要な数万台以上もの基地局それぞれを個別に識別するには至らない。したがって、ある特定の地域内では、この識別子を使って該当する基地局を特定できるものの、識別子は遠方にて再利用されているため、全国レベルでの識別子としては使えない。また、付与方式については、図９および図１０でCDMAシステムとLTEシステムの例を説明したように、システムによって基地局識別子の作成方法、付与方法は大きく異なっている。

コロケーションシステムでは、旧システムの資産をできるだけ利用したいが、隣接基地局情報については、前述の説明のように、隣接識別子の種類や作成方法、付与方法が異なるため、旧システムで使われていたネイバーリストを新システムでそのまま使うことはできない。旧システムで使われていたネイバーリストを新システムで使うには、ネイバーリストの変換が必要である。

以下、旧システムのネイバーリストを新しいシステムで利用可能とするための変換手順について説明する。

まず、本発明を適用する移動体通信システムの基地局の構成を図５、図６を用いて説明する。
図５は、本発明を適用する移動体通信システムの基地局装置の構成（主としてベースバンドユニット）を示す図である。
図６は、本発明を適用する移動体通信システムの基地局装置の構成（主としてリモートRF部）を示す図である。
まず、受信系について説明する。図６のアンテナ６０１が受信した信号はデプレクサ６０２を介して受信ＲＦ部６０３で信号処理され、ベースバンド信号に変換される。変換されたベースバンド受信信号はＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）のインターフェース６０４にて、光ファイバーで通信するのに都合よい信号形式に変換されてポート０よりベースバンドユニット５００に送られる。

次に図５に示すベースバンドユニット５００では、受信した信号は図５の左側から入力され、ＣＰＲＩのインターフェース５０１にて、光から電気信号として都合のよい信号形式に再変換されて５０１の中のメモリに一時的に記憶される。ここでＣＰＲＩインターフェースは複数のリモートＲＦ部６００と接続可能である。１つの例として、１つのリモートＲＦ部が１つのセクタを受け持つ機能分割が考えられる。そうした場合、ＣＰＲＩのメモリは複数セクタ分が用意され、後段の信号処理は時多重でメモリから情報を取り出し、異なるセクタの処理を同一のハードウェアで行うことが可能である。以下では、ベースバンド部が複数のセクタの処理を行うものとし、但し１つのセクタの処理を例に挙げて説明を行うものとする。

ＣＰＥ５０２では、５０１のメモリから読み出された受信信号からタイミングを図ってＣＰを取り除く処理が行われる。更に後段のＦＦＴ（Fast Fourier Transform）５０３ではＦＦＴ処理によって受信信号を時間領域から周波数領域に変換する。変換された情報はデマルチプレクサ部５０４で機能要素に分割される。第１の機能要素としては伝搬路を推定するためのリファレンス信号がある。リファレンス信号はチャネル推定部５０５に渡され伝搬路推定が行われる。第２の機能要素は制御チャネルである。制御チャネルはデモジュレーション部５０８に送られ、チャネル推定部５０５が出力する伝搬路推定結果を使って制御チャネルを検波、デコードを行い、有意な制御情報を得て、ＤＳＰ５１５に結果を渡す。ＤＳＰ５１５はＣＰＵやＤＳＰのチップを使って実現するが、以下では総称としてＤＳＰと呼び説明する。制御情報としては、移動体端末が測定した隣接セクタ、隣接セルの受信電力などの測定結果、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）やＲＩ（Rank Indicator）やＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）等の高速フィードバック情報が含まる。また第３の機能要素として、ユーザデータがあり、ＭＬＤ(Most likelihood decision)部５０６に送られる。ＭＬＤ部５０６ではチャネル推定結果をもとに最尤判定が行われ、ＬＬＲ（対数尤度比）が求められる。得られたＬＬＲを元にデコード部５０７はターボデコードを行い有意な情報を取りだす。取り出された情報はＤＳＰ５１５に送られる。ＤＳＰ５１５は、レイヤ２あるいはレイヤ３の処理を行った後にラインインターフェース５１８を介して図に記載されていないネットワーク装置に情報を送信する。

続いて、下り処理について説明する。ネットワークから送信されてきた情報はラインインターフェース部５１８を介してＤＳＰ５１５のメモリ５２０に取り込まれる。ＤＳＰ５１５ではレイヤ２、あるいはレイヤ３の処理が行われる。またＤＳＰ５１５にはスケジューラが内蔵されており、複数ユーザの情報に対して無線状態から適切なユーザを選択して特定の周波数リソースの割当を決定している。ＤＳＰ５１５は複数のセクタの処理を時分割によって行っており、共通のメモリ５２０に配下の各移動体端末の設定情報やユーザデータが蓄積されている。

ＤＳＰ５１５に内蔵されるスケジューラの決定結果に基づきレイヤ２、レイヤ３の処理が行われたデータがモジュレーション部５０９に渡される。モジュレーション部５０９ではターボ符号化やインタリーブ等のチャネル符号化処理、１６ＱＡＭ等への変換である変調処理が実施される。変調結果はマルチプレクサ部５１１に入力され、機能毎にスケジューリング結果に基づいたチャネル配置が行われる。チャネル配置とは、送信符号を周波数とＯＦＤＭシンボル、送信アンテナの３次元に情報をマッピングする処理を言う。更にマルチプレクサ部５１１は送信信号に対して、アンテナ個別にプリコーディングマトリックスを掛け、空間方向のビームフォーミングを行うことができる。マルチプレクサ部５１１では、ユーザ情報だけでなく、リファレンス信号生成部５１０が生成したリファレンス信号や、ＤＳＰ５１５が作成したレイヤ２、レイヤ３の制御情報を制御情報符号化部５１９で符号化・変調した制御チャネルも適切な周波数、時間およびアンテナに配置される。ここで、リファレンス信号生成部５１０は、隣接セル（あるいは基地局）とサービングセル（あるいは基地局）の信号を区別するため、図１０で説明したように個別のPN系列の初期値を使ったPN系列を生成する。マルチプレクサの出力はアンテナ毎にＩＦＦＴ５１３にてＩＦＦＴ処理が行われ、更にＣＰＩ部５１４でＣＰが取り付けられＣＰＲＩインターフェース５０１に渡される。ＣＰＲＩインターフェース５０１では光伝送に都合がよい信号形式に変換され、リモートＲＦ部６００に送られる。図６に示すリモートＲＦ部６００では、ポート０から受け取った情報はＣＰＲＩインターフェース６０４で送信信号として都合がよい信号形式に変換され、送信ＲＦ部６０５にてベースバンド信号から無線信号に変換・増幅され、デプレクサ部６０２を介してアンテナ６０１に送られ、アンテナから送信される。

次に、CDMA基地局の信号送信部について説明する。
図７は、本発明を適用する移動体通信システムの基地局装置の構成（CDMAシステムの信号送信部）を示す図である。
GPS受信機はPNの送信タイミングを各基地局で正確に合わせるために利用される。その時刻に合わせ、送信タイミングが生成される。パイロット信号は７０２で生成され、特定の信号系列からなる。送信ユーザデータはネットワークから送信されてきた情報が、符号化部７０３で符号化処理され、さらに拡散部７０４にて拡散符号が掛けられて生成される。制御チャネルも同様に符号化部７０５で符号化処理がなされ、更に拡散部７０６にて拡散符号が掛けられて生成される。生成された送信信号は合成部７０７で合成され、１つの送信信号となる。さらに拡散部７０８でPN系列が掛けられる。PN系列はGPSに同期してPN生成部７００が生成したものである。ここでPN生成部７００は、各セル（あるいは基地局）が識別できる情報となるように、図９で説明したようにセル（あるいは基地局）個別の位相差を設けたPN系列が作りだされる。拡散部７０８で作りだされた拡散信号は変調器７０９で変調され、RF部へと送られる。

次に、コロケーション基地局装置の構成について説明する。
図１１は、コロケーション基地局装置の構成例を示す図である。
この図は、コロケーションを実現する基地局のイメージを示したものである。基地局装置の架１０００および旧システムのモデムカード１００１は既に各基地局サイトに配置されている。その架の空きスロットに新システムのモデムカード１００２を差込み新たなシステムとする。このようにコロケーションの基地局装置を実現することで、新たな設備スペースを用意することなく、また、電源設備などの追加も最小源に抑えることができ、投資コストを大幅に抑えることができる。

ただし、本構成はあくまでも例であって、本発明の実施が、この構成からなるコロケーション基地局にしか適用できないということではない。例えば同一の架ではなく、隣接する架を配置して、同一のアンテナを使って信号を送信する場合など、コロケーションの方法としては様々な形態があり、本発明はそうした様々な実施例に対応できる。

次に、コロケーション基地局装置とネットワークに配置される制御装置の構成を説明する。
図１２は、コロケーション基地局装置とネットワークに配置される制御装置の構成例を説明する図である。実際のネットワーク構成では、基地局が送受信するデータを管理する様々なノードやスイッチなどが含まれるが、ここでは説明を簡易にするため、そうしたノード、スイッチ等の記載を省略している。
図１２を用いて、旧システムと新システム間のネイバーリストの交換を説明する。コロケーションされた旧システムの基地局１１００と新システムの基地局１１０１はそれぞれが異なる制御装置に接続している。旧システム側は制御装置１１０２に繋がる。また、新システム側は制御装置１１０４に繋がる。１１０２には、管理情報を蓄積する蓄積手段１１０３があり、ネイバーリスト等の管理情報はこの蓄積手段に蓄積されている。新システム構築にあたり、旧システムのネイバーリストは蓄積手段１１０３から取り出され、制御装置１１０４に送信される。制御装置１１０４には、演算処理手段１１０６があり、旧システムのネイバーリストを新システムのネイバーリストに変換していく。制御装置１１０４および１１０２は、演算処理手段の他、基地局とのインターフェース部、制御装置の上位装置とのインターフェース部、演算処理手段が基地局の制御や本発明の処理を実行するためのプログラムなどが格納されたメモリ、などを備えているが、本発明は、ネイバーリストの変換処理に特徴があるため、制御装置の一般構成について詳細には図示していない。変換され、新システム対応となったネイバーリストは蓄積手段１１０５に蓄積される。新システムの基地局１１０１は、図１１に示すように新規にカードがさされ、ネットワークに接続すると、制御装置１１０４にコンフィグレーションデータの転送を要求する。制御装置１１０４は蓄積手段１１０５から基地局１１０１に適合するコンフィグレーション情報、ネイバーリスト情報を引き出し、基地局１１０１に送信する。基地局１１０１は受信した情報を蓄積し、初期設定を完了する。

次に、ネイバーリストの変換について、例を示して説明する。
図１３は、制御装置に管理されるネイバーリストのイメージ図である。

図１３には、旧システムと新システムのネイバーリストの違いを示している。旧システムの制御装置１１０２が管理するネイバーリストには、基地局の固有ID（２００）、該当基地局のPNの位相情報（２０１）、GPSから得られる緯度経度情報（２０２）、ネイバーのPNの位相情報（２０３、２０４、…）が続く。他方、新システムでは、基地局の固有ID（２１０）、該当基地局のPNの初期値（２１１）、GPSから得られる緯度経度情報（２１２）、ネイバーのPNの初期値（２１３、２１４、…）が続く。基地局の識別子となる旧システムのPNの位相と、新システムのPNの初期値は必ずしも一対一には対応しないため、変換が必要となる。旧システムの固有ID（２００）と新システムの固有ID（２１０）を照合することも可能であるが、そのためには、新システムの固有IDを正確に割付ける必要がある。人手でこの作業を行うと、ミスの原因となることが考えられ、自動設定の効果を得ることができない。そのため、本実施例では、GPSから得られた緯度経度情報を用いてPN位相と固有IDを結びつける作業をいれ、完全に自動化によりネイバーリストの変換を行う。

GPSから得られた緯度経度情報を用いたネイバーリストの変換処理について説明する。このネイバーリストの変換処理は、大きく２つのステップからなる。第１のステップは、「新旧システムの基地局が同一場所に設置されていることを認識」するステップである。第２のステップは「旧システムのネイバーリストを一旦基地局のグローバルIDに置き換え、その後に新システムとの対応」をとるステップである。

第１のステップの説明
図１４は、ネイバーリストの変換処理について説明する図である。
図１４は、図２に示したような基地局の配置図で、各基地局は、旧システムと新システムがコロケーションされている場合の例を示している。
ここで、太い枠で示した基地局は、旧システムのA基地局と新システムのα基地局がコロケーションされているものである。以下、旧システムのA基地局のネイバーリストを、新システムのα基地局のネイバーリストに変換する手順を例にとって説明する。

まず、A基地局とα基地局がコロケーションする基地局であることを判定する必要がある。すなわち、「新旧システムの基地局が同一場所に設置されていることを認識」する第１のステップの実現である。この判定には、GPSから得られる緯度経度情報を用いる。緯度経度情報はGPSのアンテナを共用していたとしても、測定時間などの環境の違いにより、旧システムと新システムで完全には一致しない場合もありうる。しかし、他の基地局は、通常数百ｍ以上離れて設置されており、数百ｍ以上離れた他の基地局と間違えることはほぼないと考えてよく、基地局レベルの整合を取ることは難しくない。したがって、まず旧システムのA基地局とコロケーションする新システムのα基地局が設置された場合、GPSを用いて緯度経度情報を求め、マッチする基地局であるA基地局を探しあてる。すると、この周辺の地域でPN_PHASEが200である基地局はA基地局しかないはずであることから、この周辺において、PN_PHASEが200である基地局は新システムではPN_Configが24と変換すればよいことが判明する。

第２のステップの説明
第１のステップで、旧システムのPN_PHASEと新システムのPN_Configの対応関係が判明すると、図１４におけるネイバーリストの変換を行うことができる。これが第２のステップ、すなわち、「旧システムのネイバーリストを一旦基地局のグローバルIDに置き換え、その後に新システムとの対応」をとるステップである。

新システムの導入段階では、新しい基地局を次々に追加していくことが考えられる。そのため、導入段階では、旧システムの基地局に対応する新システムの基地局を探しても、まだ新システムの基地局が設置されておらず、対応する基地局IDのマッチングが取れない基地局も多数存在すると考えられる。その場合には、対応がとれない基地局は無視してネイバーリストを作成する。新基地局の設置が進み、新たな基地局が設置されて、新たに旧システムの緯度経度情報と新システムの基地局の緯度経度情報のマッチングが取れ、その関係から新たにPN_PHASEとPN_Configの対応関係が判明した場合、それに関連するネイバーリストは更新する。

図１４では、過去のマッチング結果から、この地域では、
（ＰＮ＿ＰＨＡＳＥ２０３⇔ＰＮ＿Ｃｏｎｆｉｇ０）
（ＰＮ＿ＰＨＡＳＥ２０２⇔ＰＮ＿Ｃｏｎｆｉｇ６）
（ＰＮ＿ＰＨＡＳＥ２０１⇔ＰＮ＿Ｃｏｎｆｉｇ３０）
（ＰＮ＿ＰＨＡＳＥ２０６⇔ＰＮ＿Ｃｏｎｆｉｇ５４）
（ＰＮ＿ＰＨＡＳＥ２０５⇔ＰＮ＿Ｃｏｎｆｉｇ４８）
（ＰＮ＿ＰＨＡＳＥ２０４⇔ＰＮ＿Ｃｏｎｆｉｇ１８）
という対応関係が既に判明していたとすると、その情報に基づき、旧システムのA基地局のネイバーリスト情報（203, 202, 201, 206, 205, 204）は新システムのα基地局のネイバーリスト情報（0, 6, 30, 54, 48, 18）に変換される。

ここで、ネイバーリストの管理において考慮すべき点について説明する。
図１５では、旧システムのPN_PHASEや新システムのPN_Configがリユースされている様子を示している。無線システムでは全国展開を行うために数万局といった基地局が設置されるが、先に説明している物理層の識別子（PN_PHASEあるいはPN_Config）の種類は高々５００通り程度の数しかない。したがって、適当な距離をおいて識別子をリユースして使いまわす必要がある。図１５にこの様子を示している。基地局識別子は、リユースする必要があるが、ネイバーリストは個別の地域に依存するパラメータであり、リユースすることはできない。図１５の例で、基地局AはPN_PHASEが24であるが、PN_PHASEが24である基地局は無数にあり、24という識別はある限定された地域（ここでは、２３０で示した、クラスタを構成する点線で囲ったエリア）でのみ有効であることがわかる。別のクラスタ２３１では24というPN_PHASEを持つ基地局はBであって、Aではないことに注意が必要である。

これらを考え、図１２の制御装置１１０４の演算処理部１１０６では、図１６に示すようなネイバーリストの変換アルゴリズムが動作している。
図１６は、本発明の一実施例におけるネイバーリストの変換方法を説明するフロー図である。
まず、ステップ４００では、旧システムのネイバーリストに含まれる物理層の識別子を、全国で固有となるBS_ID（グローバルなBS_ID）に変換する作業を行う。その際に、緯度・経度と、PN_PHASEを使い、ネイバーリストにある隣接基地局のPN_PHASEの情報をBS_IDに変換する。ネイバーリストにあるPN_PHASEからBS_IDを検索した場合、図１５で示した通り複数のBS_ID候補が現れる。しかし、同時に該当基地局の緯度経度情報を使うことで、その基地局に近接する基地局だけに範囲を限定することができる。限定した範囲の候補のなかから、該当するPN_PHASEを有するBS_IDを選択することで、この作業を実施することができる。

次にステップ４０１では、全ネイバーリストを変換し、BS_IDで構成されたネイバーリストを作成する。

新システムの制御装置は、BS_IDと新システムのPN_Configの関係情報は知っている。その情報を使い、ステップ４０１で作成したBS_IDによるネイバーリストを新システムのPN_Configによるネイバーリストに変換する。ここで、新システムのBS_IDと旧システムのBS_IDを結びつける処理は先に説明したようにGPSによる緯度経度情報のおおよその一致によって行われる。

以上の流れによって、新システムのネイバーリストは自動生成することができる。

図１７は、セクタ構成の場合について説明する図である。上述の例ではGPS情報をもとに旧システムと新システムのBS_IDを結びつける処理を行った。しかしこの方法では、セクタ毎の分解能はないため、セクタ毎で異なるネイバーリストをもつ場合にはセクタ構成を考慮した処理が必要である。これに対応しているのが、図１８で示すフローである。

図１８と図１６の違いは、ステップ４０３とステップ４０４にある。まずステップ４０３では、３つのセクタの情報は１つの情報として合成する。合成する際には、集合の和と同じ考え方をする。例えばセクタ１は（１，２，４）、セクタ２は（１、３，５）、セクタ３は（１、６）であったとすると、合成されたネイバーリストは、（１，２，３，４，５，６）と漏れなく、全てのセクタで見られたネイバーセクタを加えるものとする。

ステップ４０４では、得られたネイバーリストを全てのセクタに対して適用するので、全てのセクタで同じネイバーリストを使うことになる。そのため、ネイバーリストが多少大きめになるが、このことは問題とならない。本発明がねらっているのは、新システム導入時に、ネイバーリストをいかに効率的に、自動的に作成するかである。LTEなどの新しいシステムでは、システムの導入後は、移動体端末からのリポートを元に、自動的にネイバーリストを更新していく仕組みがある。そのため、必要となるのは初期値だけである。ネイバーリストはより的確なものとなるように自動的に更新されていくため、初期値として、多少大きめのネイバーリストを設定しておいて、システム導入後、セクタ毎に自動更新を行って最適化していけばよい。

1…移動体端末、20、21、22…無線基地局、30、32、33…下り送信信号、31…上り送信信号、40…スイッチ、50…コア装置、500…ベースバンド部、501…CPRIインターフェース部、502…ＣＰ除去部、503…ＦＦＴ部、504…デマルチプレクサ部、505…チャネル推定部、506…ＭＬＤ部、507…デコード部、508…デモジュレーション部、509…モジュレーション部、510…リファレンス信号生成部、511…マルチプレクサ部、513…ＩＦＦＴ部、514…ＣＰ付加部、515…ＤＳＰ、516…ラインインターフェース部、519…制御情報符号化部、520…メモリ、600…リモートＲＦ部、601…アンテナ、602…デプレクサ、603…受信ＲＦ部、604…ＣＰＲＩインターフェース部、605…送信ＲＦ部、700…PN生成部、703、705…符号化部、704、706、708…拡散部、707…合成部、709…変調器、1000…架、1001…旧システムのモデムカード、1002…新システムのモデムカード、1100…旧システムの基地局、1101…新システムの基地局、1102…旧システムの制御装置、1103、1105…蓄積手段、1104…新システムの制御装置、1106…演算処理手段。

Claims (6)

1. 複数の第１の基地局を含む第１の無線通信システムと、前記第１の無線通信システムの複数の第１の基地局とコロケーション関係にある複数の第２の基地局を含む第２の無線通信システムが存在する無線通信ネットワークにおいて、
   前記第１の無線通信システムのネイバーリストに基づいて前記第２の無線通信システムにおけるネイバーリストを自動生成する方法であって、
   前記第１の無線通信システムにおいて第１の基地局に付与される基地局識別子と、前記第２の無線通信システムにおいて第２の基地局に付与される基地局識別子は、それぞれ予め定められた規則で生成されて付与されているものであり、また、それぞれのシステムにおいて予め規定された数の基地局識別子を複数の基地局に繰り返して付与しているものであり、
   前記第１の無線通信システムのネイバーリストに含まれる複数の第１の基地局の位置情報と、前記複数の第２の基地局の位置情報とを照合することでコロケーション関係にある前記第１の基地局と第２の基地局の対応付けを行い、
   対応付けた結果に基いて、前記第１の無線通信システムのネイバーリストの基地局識別子を前記第２の無線通信システムの基地局識別子に変換することで、第２の無線通信システムのネイバーリストを生成することを特徴とするネイバーリストの生成方法。
2. 前記第１の無線通信システムのネイバーリストに含まれる複数の第１の基地局と前記複数の第２の基地局とを照合するために用いる位置情報は、GPSにより求めた緯度、経度情報であることを特徴とする請求項１記載のネイバーリストの生成方法。
3. 複数の第１の基地局および該基地局を制御する第１の制御装置を含む第１の無線通信システムと、前記第１の無線通信システムの複数の第１の基地局と同一の場所に設置された複数の第２の基地局とそれらを制御する第２の制御装置とを含む第２の無線通信システムが存在する無線通信ネットワークであって、
   前記第１の無線通信システムにおいて第１の基地局に付与される基地局識別子と、前記第２の無線通信システムにおいて第２の基地局に付与される基地局識別子は、それぞれ予め定められた規則で生成されて付与されているものであり、また、それぞれのシステムにおいて予め規定された数の基地局識別子を複数の基地局に繰り返して付与しているものであって、
   前記第１の制御装置は、前記第１の無線通信システムにおいてハンドオーバを行うためのネイバーリストを管理しており、
   前記第２の制御装置は、
   前記第１の制御装置からネイバーリストを受信し、
   受信したネイバーリストに含まれる複数の第１の基地局の位置情報と、第２の基地局の位置情報とを照合してコロケーション関係にある前記第１の基地局と第２の基地局の対応付けを行い、
   対応付けた結果に基いて、前記ネイバーリストの第１の無線通信システムの基地局識別子を前記第２の無線通信システムの基地局識別子に変換することで、第２の無線通信システムにおけるネイバーリストを生成することを特徴とする無線通信ネットワーク。
4. 前記第１の無線通信システムのネイバーリストに含まれる複数の第１の基地局と前記複数の第２の基地局とを照合するために用いる位置情報は、GPSにより求めた緯度、経度情報であることを特徴とする請求項３記載の無線通信ネットワーク。
5. 複数の第１の基地局および該基地局を制御する第１の制御装置を含む第１の無線通信システムと、前記第１の無線通信システムの複数の第１の基地局と同一の場所に設置された複数の第２の基地局とそれらを制御する第２の制御装置とを含む第２の無線通信システムが存在する無線通信ネットワークにおける第２の制御装置であって、
   前記第１の無線通信システムにおいて第１の基地局に付与される基地局識別子と、前記第２の無線通信システムにおいて第２の基地局に付与される基地局識別子は、それぞれ予め定められた規則で生成されて付与されているものであり、また、それぞれのシステムにおいて予め規定された数の基地局識別子を複数の基地局に繰り返して付与しているものであって、
   第１の無線通信システムの制御装置からネイバーリストを受信し、
   受信したネイバーリストに含まれる複数の第１の基地局の位置情報と、第２の基地局の位置情報とを照合してコロケーション関係にある前記第１の基地局と第２の基地局の対応付けを行い、
   対応付けた結果に基いて、前記ネイバーリストの第１の無線通信システムの基地局識別子を前記第２の無線通信システムの基地局識別子に変換することで、第２の無線通信システムにおけるネイバーリストを生成することを特徴とする第２の制御装置。
6. 前記第１の無線通信システムのネイバーリストに含まれる複数の第１の基地局と前記複数の第２の基地局とを照合するために用いる位置情報は、GPSにより求めた緯度、経度情報であることを特徴とする請求項５記載の第２の制御装置。

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