JP5576495B2 - 周波数検索方法及び装置 - Google Patents

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Description

本発明は、通信分野に関し、具体的には、周波数検索方法及び装置に関するものである。
GSMピコ基地局(Pico Base Station)は、主に室内でのカバーに対応するために研究開発された小型の短距離用ピコセル基地局である。このような基地局は、大規模に配置されると、数が多くて移動しやすく、ピコ基地局の配置時に周辺の無線リソースの使用状況は完全に未知であるため、当該ピコ基地局は、自動周波数計画(Automatic Frequency Planning)機能を有する必要がある。自動周波数計画は、基地局送受信機BTSが起動時に、配置された周波数ポイント集合から周波数を検索し、検索結果を基地局コントローラ(BSCと略称する)に報告して、BSCが、報告結果に基づいて、本基地局の動作周波数ポイントや隣接セルのパラメータなどを選択、設定する機能を実行することにより行われる。
GSMシステムにおいて、周波数補正チャネル(FCCHと略称する)、同期チャネル(SCHと略称する)、放送制御チャネル(BCCHと略称する)は、マルチフレームに組み合わせて送信される。図1は、従来技術に係るGSMシステムのBCCH搬送周波数で連続して送信される共通制御チャネルのマルチフレームの構成図である。図1に示すように、FCCHとSCHは、51マルチフレームごとに5回送信され、BCCHチャネルは、51マルチフレームごとに1回送信され、BCCHバーストパルス(burst pulse)を4つ含む。
周波数検索は、基準基地局のFCCHチャネルを検出してSCHとBCCHチャネルの解析を行うことにより、基準基地局の基地局識別子BSICやグローバルセル識別子CGIなどの自動周波数計画に必要な情報を取得することを目的とする。
周波数検索アルゴリズムは、自動周波数計画の中心となるアルゴリズムである。伝統的な検索アルゴリズムは、主に次のステップ1〜ステップ3により行われる。
ステップ1において、まず基地局を携帯電話動作モードに設定し、検索すべき周波数ポイントに変調する。
ステップ2において、1フレームのデータを上り受信した後、この1フレームのデータのRSSI(受信信号強度指示)の平均値を計算して、RSSIが閾値RSSI_Th未満である場合、FCCHの検出を行い、FCCHチャネルを検出した場合、位置ずれを計算する。
ステップ3において、SCH、BCCHチャネルが、FCCHチャネルが現れるフレームの次のフレームの同一タイムスロットに現れるため、FCCHチャネルを検出すると、FCCHチャネルの位置に基づいてSCH、BCCHチャネルの出現位置をほぼ特定し、この位置近傍の小さな領域においてSCH、BCCHチャネルの復調およびデコードを行うことができる。
以上の説明から、周波数検索において、まずFCCHチャネルを検索し、FCCHチャネルの検出が成功した場合にのみ、後続するSCH、BCCHの検出が可能であることが分かる。
FCCHチャネルの検出時に、検出誤りや検出漏れを防止するために、複数回の検出が用いられる。すなわち、FCCHチャネルがN個検出された場合にのみ、FCCHチャネルの検出が成功したことが確認され、Nの値が大きければ大きいほど、誤警告の確率が小さい。検出漏れを防止するために、RSSIの平均値の閾値は、あまり大きく設定してはならず、通常、−95〜−105dBmの範囲に設定する。この結果、検出時間があまりに長くなる恐れがある。図1に示すように、BCHチャネルの組み合わせのタイプとして、51マルチフレームのうち、10フレーム毎の1フレームは、FCCH、51マルチフレームの最後のフレームは、空きフレームであるため、ある周波数ポイントのデータは、1フレーム目のデータのRSSIの平均値が閾値RSSI_Th未満であれば、少なくとも10×N+floor(N/5)(ただし、floorは、整数化処理を示す)のマルチフレームのFCCH検出が行われ、Nは5とする場合、少なくとも51マルチフレームの検出が行われる。
実際の検出時には、ある周波数ポイントに同じ周波数または隣接する周波数による妨害が発生すると、FCCHチャネルの複数回の検出は成功するが、SCH、BCCHチャネルの解析は失敗する場合がある。この場合に、より多くの時間がかかる。
単一の搬送波を用いる基地局の場合、BCCH搬送周波数のチャネルは、すべてフル電力で送信するため、RSSIが要求を満たしていれば、基本的にはFCCHチャネルを検出できる。複数の搬送波を用いる基地局の場合は、BCCH搬送周波数でない周波数のそれぞれにTCHチャネルが配置され、空きチャネルは電力をOFFされる。図2に示すように、BCCH搬送周波数でない周波数において、空きのチャネル2とチャネル5の下り電力が基準基地局によりOFFされる。これにより、本基地局は、上り受信時に、チャネル2とチャネル5のRSSIは小さいが、他のチャネルのRSSIは大きい。異なるユーザと基地局との距離が異なるため、各チャネルの上り受信電力も異なる。このような1フレーム分のデータを平均すると、そのRSSIが閾値の要求を満たすことができるが、このような周波数ポイントを検出するにも、長い時間がかかる。周波数の集合を配置する場合、通常配置される周波数ポイントは百個もある。マクロ基地局の多くは、複数の搬送波を用いる基地局であるため、検出の際に、幾つかのBCCH周波数ポイントでない周波数を検出するのにかなりの時間が無駄にかかることは言うまでもない。この結果、基地局の起動時間が長くなり、基地局の性能が影響される。
本発明は、基地局が周波数ポイントの集合から周波数ポイントを検索する際に、FCCHの検出前にBCCH搬送周波数ポイントでない周波数をフィルタリングしないことにより、FCCHの検出時間が長すぎて、基地局の性能が影響されるという従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、上述した問題点の少なくとも1つを解決するために周波数検索装置及び方法を提供することを主な目的とする。
本発明の一態様によれば、周波数検索方法が提供される。
本発明に係る周波数検索方法は、GSMピコ基地局が、周波数ポイント集合のうちの1つの周波数ポイントを周波数検索する際に、基準基地局から送信された前記周波数ポイントのマルチフレームの1フレームを受信するステップと、前記フレームの所定期間の受信信号強度を示す指標であるRSSI値に基づいて、前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであるか否かを判定するステップと、前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであると判定した場合、周波数補正チャネルFCCHの検出を行い、検出したFCCHに基づいて前記周波数ポイントの周波数ポイント情報を取得するステップと、前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントではないと判定した場合、前記周波数ポイントの周波数検索が失敗したものとして、周波数補正チャネルFCCHの検出を禁止し、次の周波数ポイントのマルチフレームの受信を待機するステップと、を含むことを特徴としている。
本発明の他の態様によれば、基地局が予め配置された周波数ポイント集合から周波数を検索するための周波数検索装置が提供される。
本発明に係る周波数検索装置は、GSMピコ基地局が、予め配置された周波数ポイント集合から周波数を検索するための周波数検索装置であって、前記周波数ポイント集合のうちの1つの周波数ポイントを検索する際に、基準基地局から送信された当該周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信する受信モジュールと、前記フレームの所定期間の受信信号強度を示す指標であるRSSI値を取得する取得モジュールと、前記取得モジュールにより取得された所定期間のRSSI値に基づいて、前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであるか否かを判断し、前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであると判断した場合には、FCCH検出モジュールをトリガリングし、前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントではないと判断した場合には、前記周波数ポイントの検索が失敗したものとして、前記FCCH検出モジュールをトリガリングすることなく、前記受信モジュールを、前記周波数ポイント集合のうちの次の周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信するようにトリガリングするBCCH搬送周波数判断モジュールと、前記取得モジュールにより取得された前記フレーム内のすべての所定期間のRSSI値に基づいて周波数補正チャネルFCCHを検出し、周波数補正チャネルFCCHを検出した場合、周波数ポイント情報取得モジュールをトリガリングし、周波数補正チャネルFCCHを検出しなかった場合、前記受信モジュールを、前記周波数ポイント集合のうちの次の周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信するようにトリガリングする前記FCCH検出モジュールと、前記FCCH検出モジュールにより検出された周波数補正チャネルFCCHに基づいて前記周波数ポイントの周波数ポイント情報を取得する前記周波数情報取得モジュールと、を備えることを特徴としている。
本発明の技術思想によれば、基地局は、周波数ポイント集合のうちの1つの周波数ポイントを検索する場合、当該周波数ポイントのFCCHを検出する前に、受信した1フレームの1つまたは複数の所定期間内の複数の所定時刻のRSSI値に基づいて、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであるか否かを判断し、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントである場合に、当該周波数ポイントのFCCHを検出することにより、従来の技術において、ある周波数ポイントの検出時、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであるかにかかわらず、FCCHの検出を行うことで、周波数ポイントの検索においてFCCHの検出時間が長すぎて、基地局の性能が影響されるという問題を解決し、FCCHの検出時間を減少させ、基地局の性能を向上させることができる。
ここで説明する図面は、本発明を理解させるためのものであり、本発明の一部を構成し、本発明における実施例と共に本発明を解釈するためのものであって、本発明を不当に限定するものではない。図面において、
従来の技術に係るGSMシステムのBCCH搬送周波数で連続して送信される共通制御チャネルのマルチフレームの構成図である。 従来の技術に係るBCCH搬送周波数でない周波数のRSSI(受信電力)を示す図である。 本発明の実施例に係る周波数検索方法を示すフローチャートである。 本発明の実施例に係る周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであるかを判断するための流れ図である。 本発明の好適な実施例に係る周波数検索方法を実現するためのフローチャートである。 本発明の実施例に係る周波数検索装置の構成を示す図である。 本発明の実施例に係るBCCH搬送周波数判断モジュール63の構成を示す図である。 本発明の実施例に係るFCCHチャネル検出モジュール64の構成を示す図である。
本発明の実施例に係る技術思想によれば、GSMピコ基地局は、周波数ポイント集合のうちの1つの周波数ポイントを検索する際に、当該周波数ポイントのFCCHを検出する前に、受信した1フレームの1つまたは複数の所定期間の複数の所定時刻のRSSI値に基づいて、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであるか否かを判断し、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントである場合に、当該周波数ポイントのFCCHを検出する。
なお、本願の実施例および実施例の特徴は、衝突がない場合には、互いに組み合わせることが可能である。
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について説明する。なお、ここで説明する好適な実施例は、本発明を説明し解釈するものであるが、本発明を限定するものではない。
本発明の実施例によれば、GSMピコ基地局が予め配置された周波数ポイント集合から周波数を検索するための周波数検索方法が提供される。
本発明の実施例に係る周波数検索方法は、基地局が周波数ポイント集合のうちの1つの周波数ポイントを検索する際に、基準基地局から送信された周波数ポイントのマルチフレームの1フレームを受信するステップと、フレームの所定期間の受信信号強度RSSI値に基づいて、当該周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであると判定した場合、周波数補正チャネルFCCHの検出を行い、検出したFCCHに基づいて周波数ポイントの周波数ポイント情報を取得するステップと、RSSI値に基づいて、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントではないと判定した場合、当該周波数ポイントの周波数検索が失敗したと判定し、当該周波数ポイントのFCCHの検出を禁止し、次の周波数ポイントのマルチフレームの受信を待機するステップと、を主に含む。
関連技術において、基地局は、FCCHを検出する前に、BCCH搬送周波数ポイントでない周波数ポイントをフィルタリングしない。本発明の実施例では、RSSI値は、周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであるかの判定に用いることができるため、BCCH搬送周波数ポイントでない周波数ポイントを排除することができ、FCCHの検出時間が少なくなり、基地局の性能が向上する。
以下、GSMピコ基地局を例に説明する。
図3は、本発明の実施例に係る周波数検索方法を示すフローチャートである。図3に示すように、本発明の実施例に係る周波数検索方法は、主に以下のステップS302〜ステップS310を含む。
ステップS302において、GSMピコ基地局は、周波数ポイント集合のうちの1つの周波数ポイントを周波数検索する際に、基準基地局から送信された当該周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信する。
具体的には、GSMピコ基地局は、1フレーム分のデータを一括受信し、バッファ領域に記憶する。この記憶データは、後述するステップS306において当該周波数ポイントのBCCH搬送周波数ポイントのフィルタリングに関する判断に用いられる。なお、ステップS306において当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであると判定したときは、FCCHチャネルを検出して、1フレーム分のデータを受信すると、この1フレーム分のデータのRSSIの最大値と最小値を設定し、初期化する。
ステップS304において、このフレームのN(Nは1024以下の自然数)個の符号を取得し、複数の所定期間に割り当てる。
具体的には、フレーム中からN個の符号を取得することができ、各フレームには、8つのタイムスロットに受信されるデータが含まれるため、Nの値は、タイムスロットごとにM(0<M≦156)個の符号が取得されている場合、N=M×8により求めることができる。
ステップS306において、現在のフレームの少なくとも1つの所定期間のRSSI値に基づいて、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであるか否かを判断し、BCCH搬送周波数ポイントである場合、ステップS308を実行し、BCCH搬送周波数ポイントではない場合、ステップS310を実行する。
上述したように、N個の符号を取得する期間に、N個のIQデータを取得し、それぞれの所定期間のIQデータに基づいて、対応する所定期間のRSSI値を計算する。
具体的には、第1の所定期間のRSSI値から決定されたフレーム内のRSSIの最大値とRSSIの最小値との差が、予め設定された差の閾値を超えた場合に、1つの所定期間のRSSI値を検出するだけで、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントではないと判定することができる。そうでない場合には、次の所定期間のRSSIの差を求めて引き続き判断する必要があり、後続のある所定期間のRSSI値から決定されたフレーム内のRSSIの最大値とRSSIの最小値との差が差の閾値を超えるまでに、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントではないと判定することができず、最後の所定期間のRSSIでも、フレーム内のRSSIの最大値とRSSIの最小値との差を差の閾値より大きくすることができないことを検出した場合、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであると判定する。
具体的な実施過程において、後続の所定期間のRSSI値は、以下のように取得することができる。すなわち、現在の所定期間内にRSSIの差が差の閾値未満である場合、次の所定期間の開始時間を、現在の所定期間の開始時間に所定の時間間隔を加算したものとし、次の所定期間のIQデータを取得し、当該所定期間のRSSI値を計算する。BCCH搬送周波数ポイントの検出の確実性や規則性を確保するために、各所定期間の時間長が同一で、隣接する所定期間の開始時間の時間間隔が、各所定期間の時間長以下であり、すなわち、各所定期間の符号数が同一で、隣接する2つの所定期間の開始時刻の間の符号数が、各所定期間の符号数以下であることが好ましい。
ステップS308において、当該周波数ポイントのFCCHチャネルを検出し、検出したFCCHチャネルに基づいて当該周波数ポイントの周波数ポイント情報を取得する。
ステップS306を実行する前に、現在のフレームのすべての所定期間のRSSI値の平均値を計算し、この平均値が、予め設定された平均値の閾値未満であるか否かを判断し、閾値未満である場合には、FCCHチャネルの検出を行い、閾値未満でない場合には、当該周波数ポイントの検出が失敗し、次の周波数ポイントのマルチフレームを待機する必要がある。
具体的には、FCCHチャネルを検出すると、FCCHチャネルのずれ位置を計算し、FCCHの位置に基づいてSCHチャネルとBCCHチャネルの位置を特定し、SCHチャネル、BCCHチャネルの復調およびデコードを行う。
ステップS310において、当該周波数ポイントの周波数検索が失敗したと判定し、当該周波数ポイントのFCCHチャネルの検出を禁止し、次の周波数ポイントのマルチフレームの受信を待機する。
以下、上述したステップS306において現在の周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであるかを判断することについて、詳細に説明する。
図4は、本発明の実施例に係る周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであるかを判断するためのフローチャートである。図4に示すように、この流れは、ステップS402〜ステップS406を含む。
具体的な実施過程において、現在のフレームの1つの所定期間内の符号数をWin_Lenとし、隣接する所定期間の開始時間の時間間隔内の符号数をSlide_Lenとする。ただし、Slide_Len≦Win_Len<M(1タイムスロットの符号数)である。
ステップS402において、1つの所定期間のRSSI値を取得し、このRSSI値に基づいて現在のフレームのRSSIの最大値またはフレームのRSSIの最小値を更新し、現在のフレームのRSSIの最大値とフレームのRSSIの最小値との差を、判断すべき差とし、ステップS404を実行する。
具体的には、ある所定期間のWin_Len個のIQデータを取得することにより、当該所定期間のRSSI値を計算する。
ある所定期間のRSSI値を計算した後、以下のように現在のフレームのRSSIの最大値またはフレームのRSSIの最小値を更新する。
現在の所定期間のRSSI値が、前に記録された現在のフレームのRSSIの最大値よりも大きいか否かを判断し、大きいと判断した場合には、現在のフレームのRSSIの最大値を、現在の所定期間のRSSI値に更新し、大きくないと判断した場合には、前に記録された現在のフレームのRSSIの最大値のままにする。
現在の所定期間のRSSI値が、前に記録された現在のフレームのRSSIの最小値よりも小さいか否かを判断し、小さいと判断した場合には、現在のフレームのRSSIの最小値を、現在の所定期間のRSSI値に更新し、小さくないと判断した場合には、前に記録された現在のフレームのRSSIの最小値のままにする。
ステップS404において、上記判断すべき差が、予め設定された差の閾値を超えているか否かを判断し、超えていると判断した場合には、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントではないと判定し、超えていないと判断した場合には、ステップS406を実行する。
上記予め設定された差の閾値は、前の複数回の実テストの結果から決定することができる。
ステップS406において、フレームには、RSSI値を計算されていない所定期間があるか否かを判断し、RSSI値を計算されていない所定期間があると判断した場合には、次の所定期間のRSSI値を計算し、このRSSI値に基づいて現在のフレームのRSSIの最大値またはRSSIの最小値を更新し、現在のフレームのRSSIの最大値とフレームのRSSIの最小値との差を、判断すべき差として、上記ステップS404に戻る。なお、ステップS406において、RSSI値を計算されていない所定期間がないと判断した場合には、上記周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであると判定する。
ステップS404の実行において、1つの所定期間のRSSIにより現在のフレームのRSSIの最大値または現在のフレームのRSSIの最小値が更新されることにより、現在のフレームのRSSIの最大値とRSSIの最小値との差が差の閾値よりも大きくなれば、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントではないと判定することができる。しかし、具体的な実施過程においては、当該周波数ポイントはBCCH搬送周波数ポイントであるが、基準基地局からの送信信号の不安定や本基地局の受信などの原因により、ある所定期間のRSSI値の変動が大きくなり、一度、差が予め設定された差の閾値を超えているだけで、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントではないと判定すると、FCCHの検出漏れが発生してしまう。
BCCH搬送周波数ポイントの検出精度を向上させるために、以下のように上述した方法を最適化することが好ましい。
(1)判断すべき差が予め設定された差の閾値を超えていると判定すると、判断すべき差が予め設定された差の閾値を超えた累計回数を記録する。
GSMピコ基地局は、上記周波数のマルチフレームの1フレーム分のデータを受信するとき、上記累計回数を初期化し、例えば0に初期化し、現在の所定期間について、差が、予め設定された差の閾値を超えていると判断した場合、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントでないと判定することなく、予め設定された差の閾値を超えた累計回数を記録し、差が予め設定された差の閾値を超えないと判断した場合、累計回数をそのままに維持する。
(2)上記累計回数が、予め設定された累計閾値を超えているか否かを判断し、超えている場合、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントでないと判定し、超えていない場合には、上記ステップS406を実行する。
以下、好適な実施例を参照しながら、本発明の実施例に係る周波数検索方法の実現について詳細に説明する。
図5は、本発明の好適な実施例に係る周波数検索方法を実現するためのフローチャートである。図5に示すように、このフローチャートは、以下のステップS501〜ステップS506を含む。
ステップS501において、GSMピコ基地局は、タイムスロットごとに1フレーム分のデータを受信する。
タイムスロット毎のデータの中心のM(0<M≦156)個のIQデータを抽出し、バッファ領域に記憶する(1つのサンプリングポイントのデータのみを抽出するものとする)。8つのタイムスロットの場合、IQデータは8×M個あり、記憶された8×M個のIQデータは、[I(0),Q(),……I(8*M−1),Q(8*M−1)]である。
このフレームのRSSIの最大値の変数RSSImax、RSSIの最小値の変数RSSImin、累計回数の変数RSSIErrを、RSSImax=0、RSSImin=255、RSSIErr=0になるように初期化する。
ステップS502において、1つの所定期間(本実施例では、所定期間は、ウィンドウ長(window length)という)のRSSI値を計算して記録する。
ウィンドウ長のIQデータ数は、Win_Lenであり、スライドウィンドウ長のIQデータは、数がSlide_Lenであり、今までk回スライドした場合、[I(k*Slide#Len),Q(k*Slide#Len),……,I(k*Slide#Len+Win#Len-1),Q(k*Slide#Len+Win#Len-1) ]というデータを抽出してRSSIの計算を行う。ただし、kの値は、以下の範囲である。
Figure 0005576495
Slide_Len≦Win_Len<Mとすることが好ましい。また、演算速度を確保するために、Slide_LenとWin_Lenの値を2の整数冪とすることが好ましい。RSSI値は、バッファ領域からWin_Len個のIQデータを抽出し、受信信号の電力を見積ることにより計算される。
ステップS503において、上述したRSSIの最大値と最小値との差に基づいて、上記データを送信する周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであるかを判断する。
ステップS503は、具体的に次のステップS503_1〜S503_3に分けることができる。
ステップS503_1において、このウィンドウ長のRSSI値に基づいて、現在のフレームのRSSImaxとRSSIminを更新する。
RSSIを計算するうちに、このウィンドウ長のRSSImax、RSSIminを更新する。更新ルールは、以下の通りである。
(1)RSSI値がRSSImaxよりも大きいか否かを判断し、大きいと判断した場合には、RSSImax=RSSIとし、大きくないと判断した場合には、RSSImaxをそのままに維持する。
(2)計算されたRSSI値がRSSIminよりも小さいか否かを判断し、小さいと判断した場合には、RSSImin=RSSIとし、小さくないと判断した場合には、RSSIminをそのままに維持する。
S503_2において、RSSImax-RSSIminが、予め設定された差の閾値であるRSSI_Varよりも大きいか否かを判断し、大きいと判断した場合には、RSSIerr=RSSIerr+1とし、大きくないと判断した場合には、RSSIErrの値をそのままに維持する。閾値RSSI_Varは、実際のテスト結果から決定することができる。
S503_3において、RSSIerrが、予め設定された累計閾値であるRSSIerr_Thよりも大きいか否かを判断する。大きいと判断した場合には、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントではないと判定し、ステップS504を実行する。大きくないと判断した場合には、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであると判定し、ステップS505を実行する。RSSIerr_Thは、下式により計算される。
Figure 0005576495
ステップS504において、当該周波数ポイントの検出が失敗したことをBSCに報告し、周波数検索動作モードを解除し、BSCによる次の検出周波数ポイントの送信を待機する。
ステップS505において、フレームのすべてのウィンドウ長のRSSI値の計算が完了したか否かを判断し、完了している場合には、ステップS506を実行し、完了していない場合には、IQデータをSlide_Len個分、後ろにスライドさせ、ステップS502を実行する。
ステップS506において、現在のフレームのすべてのウィンドウ長のRSSIの平均値を計算する。この平均値が、平均値の閾値であるRSSI_Avgより小さい場合には、FCCHの検出を行い、平均値の閾値であるRSSI_Avgより小さくない場合には、ステップS504を実行する。
FCCHの検出が失敗した場合、当該周波数ポイントの検出が失敗したことをBSCに報告する。FCCHの検出が成功した場合には、FCCHチャネルの位置に基づいてSCHチャネルの出現位置をほぼ特定し、この位置近傍の小さな領域においてSCHチャネルの復調とデコードを行うことができる。SCHの検出が失敗した場合、当該周波数ポイントの検出が失敗したことをBSCに報告し、SCHの検出が成功した場合、検出したSCHの位置に基づいてBCCHの出現位置を特定し、BCCHの復調とデコードを行う。BCCHの検出が失敗した場合、当該周波数ポイントの検出が失敗したことをBSCに報告し、BCCHの検出が成功した場合、BCCHのデコード結果をBSCに報告する。
本発明の実施例によれば、GSMピコ基地局に配設され、GSMピコ基地局が予め配置された周波数ポイント集合から周波数を検索するための周波数検索装置が提供される。
図6は、本発明の実施例に係る周波数検索装置の構成を示す図である。本発明の実施例に係る周波数検索装置は、受信モジュール61と、取得モジュール62と、BCCH搬送周波数判断モジュール63と、FCCHチャネル検出モジュール64と、周波数ポイント情報取得モジュール65とを備える。受信モジュール61は、周波数ポイント集合のうちの1つの周波数ポイントを検索する際に、共通制御チャネルにおける基準基地局から送信された当該周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信するものである。取得モジュール62は、上記フレームの少なくとも1つの所定期間のRSSI値を取得するものである。BCCH搬送周波数判断モジュール63は、取得モジュール62により取得された少なくとも1つの所定期間のRSSI値に基づいて、当該周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであるか否かを判断する。BCCH搬送周波数判断モジュール63は、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントである場合には、FCCHチャネル検出モジュール64をトリガリング(triggering)し、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントではない場合には、当該周波数ポイントの周波数検索が失敗したと判定し、受信モジュール61を、周波数ポイント集合のうちの次の周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信するようにトリガリングする。FCCHチャネル検出モジュール64は、取得モジュール62により取得された上記フレームのすべての所定期間のRSSI値に基づいてFCCHチャネルを検出し、FCCHチャネルを検出した場合には、周波数ポイント情報取得モジュール65をトリガリングし、検出しなかった場合には、受信モジュール61を、周波数ポイント集合のうちの次の周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信するようにトリガリングするものである。周波数ポイント情報取得モジュール65は、FCCHチャネル検出モジュール64により検出されたFCCHチャネルに基づいて、当該周波数ポイントの周波数ポイント情報を取得するものである。
また、図7は、本発明の実施例に係るBCCH搬送周波数判断モジュール63の構成を示す図である。図7に示すように、上記BCCH搬送周波数判断モジュール63は、RSSI差決定サブモジュール631と、RSSI差判断サブモジュール632と、累計回数設定サブモジュール633と、累計回数判断サブモジュール634と、終了判断サブモジュール635を含んでもよい。RSSI差決定サブモジュール631は、取得モジュール62により取得された少なくとも1つの所定期間のうちの1所定期間のRSSI値を、現在の所定期間のRSSI値とし、この現在の所定期間のRSSI値に基づいて、前フレーム内のRSSIの最大値と上記フレーム内のRSSIの最小値との差を決定し、RSSI差判断サブモジュール632に出力するものである。RSSI差判断サブモジュール632は、入力された差が、予め設定された差の閾値を超えているか否かを判断し、超えている場合には、累計回数設定サブモジュール633をトリガリングし、超えていない場合には、累計回数判断サブモジュール634をトリガリングするものである。累計回数設定サブモジュール633は、差の閾値を超えた累計回数を設定し、累計回数判断サブモジュール634をトリガリングするものである。累計回数判断サブモジュール634は、上記フレームの累計回数が、予め設定された累計閾値を超えているか否かを判断し、超えている場合には、受信モジュール61を、周波数ポイント集合のうちの次の周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信するようにトリガリングし、超えていない場合には、終了判断サブモジュール635をトリガリングするものである。終了判断サブモジュール635は、現在のフレームにはRSSI値を取得されていない所定期間があるか否かを判断する。終了判断サブモジュール635は、RSSI値を取得されていない所定期間があると判断した場合には、RSSI差決定サブモジュール631を、取得モジュール62により取得された少なくとも1つの所定期間の次の所定期間のRSSI値を処理するようにトリガリングし、RSSI値を取得されていない所定期間がないと判断した場合には、FCCHチャネル検出モジュール64をトリガリングする。
また、図8は、本発明の実施例に係るFCCHチャネル検出モジュール64の構成を示す図である。図8に示すように、上記FCCHチャネル検出モジュール64は、RSSI平均値決定サブモジュール641と、RSSI平均値判断サブモジュール642と、FCCHチャネル検出サブモジュール643とを含んでもよい。RSSI平均値決定サブモジュール641は、取得モジュール62により取得されたすべての所定期間のRSSI値によって上記フレームのRSSIの平均値を決定する。RSSI平均値判断サブモジュール642は、上記フレームのRSSIの平均値が、予め設定された平均値の閾値未満であるか否かを判断する。RSSI平均値判断サブモジュール642は、上記フレームのRSSIの平均値が予め設定された平均値の閾値未満であると判断した場合には、FCCHチャネル検出サブモジュール642をトリガリングし、上記フレームのRSSIの平均値が予め設定された平均値の閾値未満でないと判断した場合には、受信モジュール61を、周波数ポイント集合のうちの次の周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信するようにトリガリングする。FCCHチャネル検出サブモジュール643は、FCCHチャネルを検出する。
なお、図面のフローチャートに示したステップは、コンピュータが実行可能な1組のコメントのようなコンピュータシステムに実行してもよい。フローチャートにはその論理的手順が示されているが、一部の場合には、ここで示された又は説明されたステップを、この手順と異なる順に実行してもよい。
本発明の実施例に係る技術思想によれば、GSMピコ基地局は、周波数ポイント集合のうちの1つの周波数ポイントを検索する場合、当該周波数ポイントのFCCHを検出する前に、受信した1フレームの1つまたは複数の所定期間内の複数の所定時刻のRSSI値に基づいて、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであるかを判断し、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントである場合に当該周波数ポイントのFCCHを検出することにより、従来の技術において、ある周波数ポイントの検出時に、当該周波数ポイントがBCCH搬送周波数ポイントであるかにかかわらず、FCCHの検出を行うことで、周波数ポイントの検索においてFCCHの検出時間が長すぎて、基地局の性能が影響されるという問題を解決し、FCCHの検出時間を減少させ、基地局の性能を向上させる効果を奏することができる。
以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者であれば本発明に様々な修正や変形が可能である。本発明の精神や原則内での如何なる修正、置換、改良などは本発明の保護範囲内に含まれる。

Claims (13)

  1. GSMピコ基地局が、周波数ポイント集合のうちの1つの周波数ポイントを周波数検索する際に、基準基地局から送信された前記周波数ポイントのマルチフレームの1フレームを受信するステップと、
    前記フレームの所定期間の受信信号強度を示す指標であるRSSI値に基づいて、前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであるか否かを判定するステップと、
    前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであると判定した場合、周波数補正チャネルFCCHの検出を行い、検出したFCCHに基づいて前記周波数ポイントの周波数ポイント情報を取得するステップと、
    前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントではないと判定した場合、前記周波数ポイントの周波数検索が失敗したものとして、周波数補正チャネルFCCHの検出を禁止し、次の周波数ポイントのマルチフレームの受信を待機するステップと、
    を含むことを特徴とする周波数検索方法。
  2. 前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであると判定した場合、周波数補正チャネルFCCHの検出を行う前に、
    前記フレーム内のすべての所定期間のRSSI値の平均値が、予め設定された平均値の閾値未満であると判定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の周波数検索方法。
  3. 前記すべての所定期間のそれぞれは、1タイムスロット未満であることを特徴とする請求項2に記載の周波数検索方法。
  4. 前記すべての所定期間は、各所定期間の時間長が同一であり、隣接する所定期間の開始時間の時間間隔が前記各所定期間の時間長以下であることを特徴とする請求項2に記載の周波数検索方法。
  5. 前記GSMピコ基地局が前記フレームのデータを受信した後、
    前記フレームのRSSIの最大値、前記フレームのRSSIの最小値を設定し、初期化するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の周波数検索方法。
  6. 前記所定期間のRSSI値に基づいて、前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであるか否かを判定することは、
    前記所定期間のRSSI値を取得し、当該RSSI値に基づいて前記フレームのRSSIの最大値または前記フレームのRSSIの最小値を更新し、前記フレームのRSSIの最大値と前記フレームのRSSIの最小値との差を、判断すべき差とし、差判断ステップを実行するステップと、
    前記判断すべき差が、予め設定された差の閾値を超えているか否かを判断し、超えていると判断した場合には、当該周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントではないと判定し、超えていないと判断した場合には、終了判断ステップを実行する前記差判断ステップと、
    前記フレームには、RSSI値を取得されていない所定期間があるか否かを判断し、RSSI値を取得されていない所定期間があると判断した場合には、前記フレームの次の所定期間のRSSI値を取得し、前記フレームのRSSIの最大値または前記フレームのRSSIの最小値を更新し、前記フレームのRSSIの最大値と前記フレームのRSSIの最小値との差を、判断すべき差とし、前記差判断ステップを実行し、RSSI値を取得されていない所定期間がないと判断した場合には、前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであると判定する前記終了判断ステップと、を含むことを特徴とする請求項5に記載の周波数検索方法。
  7. 前記RSSI値に基づいて前記フレームのRSSIの最大値または前記フレームのRSSIの最小値を更新することは、
    前記RSSI値が前記フレームのRSSIの最大値よりも大きいか否かを判断し、前記RSSI値が前記フレームのRSSIの最大値よりも大きいと判断した場合には、前記フレームのRSSIの最大値を前記RSSI値に更新し、前記RSSI値が前記フレームのRSSIの最大値よりも大きくないと判断した場合には、前記フレームのRSSIの最大値をそのままに維持することと、
    前記RSSI値が前記フレームのRSSIの最小値よりも小さいか否かを判断し、前記RSSI値が前記フレームのRSSIの最小値よりも小さいと判断した場合には、前記フレームのRSSIの最小値を前記RSSI値に更新し、前記RSSI値が前記フレームのRSSIの最小値よりも小さくないと判断した場合には、前記フレームのRSSIの最小値をそのままに維持することを含むことを特徴とする請求項6に記載の周波数検索方法。
  8. 前記判断すべき差が予め設定された差の閾値を超えているかを判断した後、さらに、
    判断すべき差が予め設定された差の閾値を超えた累計回数を、累計し記録するステップと、
    前記累計回数が予め設定された累計閾値を超えていると判定するステップと、
    当該周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントではないとの判定を実行するステップと、を含むことを特徴とする請求項7に記載の周波数検索方法。
  9. 前記累計回数が予め設定された累計閾値を超えていないと判定した場合、さらに、
    前記終了判断ステップを実行するステップを含むことを特徴とする請求項8に記載の周波数検索方法。
  10. 前記予め設定された累計閾値は、下式により計算されることを特徴とする請求項8に記載の周波数検索方法。
    Figure 0005576495
    (ただし、RSSIerr_Thは、前記予め設定された累計閾値であり、
    Mは、前記フレームの1タイムスロットから選択される符号の数であり、
    Win_Lenは、前記所定期間から選択される符号の数であり、
    Slide_Lenは、前記隣接する所定期間の開始時間の時間間隔から選択される符号の数である。)
  11. GSMピコ基地局が、予め配置された周波数ポイント集合から周波数を検索するための周波数検索装置であって、
    前記周波数ポイント集合のうちの1つの周波数ポイントを検索する際に、基準基地局から送信された当該周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信する受信モジュールと、
    前記フレームの所定期間の受信信号強度を示す指標であるRSSI値を取得する取得モジュールと、
    前記取得モジュールにより取得された所定期間のRSSI値に基づいて、前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであるか否かを判断し、前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントであると判断した場合には、FCCH検出モジュールをトリガリングし、前記周波数ポイントが放送制御チャネルBCCHの搬送周波数ポイントではないと判断した場合には、前記周波数ポイントの検索が失敗したものとして、前記FCCH検出モジュールをトリガリングすることなく、前記受信モジュールを、前記周波数ポイント集合のうちの次の周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信するようにトリガリングするBCCH搬送周波数判断モジュールと、
    前記取得モジュールにより取得された前記フレーム内のすべての所定期間のRSSI値に基づいて周波数補正チャネルFCCHを検出し、周波数補正チャネルFCCHを検出した場合、周波数ポイント情報取得モジュールをトリガリングし、周波数補正チャネルFCCHを検出しなかった場合、前記受信モジュールを、前記周波数ポイント集合のうちの次の周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信するようにトリガリングする前記FCCH検出モジュールと、
    前記FCCH検出モジュールにより検出された周波数補正チャネルFCCHに基づいて前記周波数ポイントの周波数ポイント情報を取得する前記周波数情報取得モジュールと、
    を備えることを特徴とする周波数検索装置。
  12. 前記BCCH搬送周波数判断モジュールは、
    前記取得モジュールにより取得された少なくとも1つの所定期間のうちの1所定期間のRSSI値を現在の所定期間のRSSI値とし、この現在の所定期間のRSSI値に基づいて、前記フレーム内のRSSIの最大値と前記フレーム内のRSSIの最小値との差を決定し、RSSI差判断サブモジュールに出力するRSSI差決定サブモジュールと、
    入力された差が、予め設定された差の閾値を超えているかを判断し、超えている場合には、累計回数設定サブモジュールをトリガリングし、超えていない場合には、累計回数判断サブモジュールをトリガリングする前記RSSI差判断サブモジュールと、
    前記差の閾値を超えた累計回数を設定し、累計回数判断サブモジュールをトリガリングする前記累計回数設定サブモジュールと、
    前記フレームの累計回数が、予め設定された累計閾値を超えているか否かを判断し、超えている場合には、前記受信モジュールを、前記周波数ポイント集合のうちの次の周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信するようにトリガリングし、超えていない場合には、終了判断サブモジュールをトリガリングする前記累計回数判断サブモジュールと、
    前記フレーム内にはRSSI値を取得されていない所定期間があるか否かを判断し、RSSI値を取得されていない所定期間があると判断した場合には、前記RSSI差決定サブモジュールを、前記取得モジュールにより取得された前記所定期間の次の所定期間のRSSI値を処理するようにトリガリングし、RSSI値を取得されていない所定期間がないと判断した場合には、前記FCCH検出モジュールをトリガリングする前記終了判断サブモジュールと、
    を含むことを特徴とする請求項11に記載の周波数検索装置。
  13. 前記FCCH検出モジュールは、
    前記取得モジュールにより取得されたすべての所定期間のRSSI値に基づいて、前記フレームのRSSIの平均値を決定するRSSI平均値決定サブモジュールと、
    前記フレームのRSSIの平均値が、予め設定された平均値の閾値未満であるか否かを判断し、閾値未満である場合には、FCCH検出サブモジュールをトリガリングし、閾値未満でない場合には、前記受信モジュールを、前記周波数ポイント集合のうちの次の周波数ポイントのマルチフレームの1フレーム分のデータを受信するようにトリガリングするRSSI平均値判断サブモジュールと、
    周波数補正チャネルFCCHを検出する前記FCCH検出サブモジュールと、
    を含むことを特徴とする請求項11または12に記載の周波数検索装置。
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