JP7492860B2

JP7492860B2 - 移動型無線通信ユニット

Info

Publication number: JP7492860B2
Application number: JP2020088746A
Authority: JP
Inventors: 克彦佐藤; 国充新井; 祐介江川; 建夫木村; 健次井上; 賢司寺田; 貞行勝又
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2024-05-30
Anticipated expiration: 2040-05-21
Also published as: JP2021184520A

Description

この発明は、無線ネットワーク通信を端末装置との間で行なうための無線基地局を含む移動型無線通信ユニットに関するものであり、特に全体が車両等の移動体上に搭載可能に構成された移動型無線通信ユニットに関する。

３ＧＰＰ仕様に基づく高速通信規格（例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）あるいはＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access））の無線通信ネットワークにおいては、無線通信アクセス網を収容するＥＰＣ（Evolved Packet Core）をエリア内に構築することが必須であり、端末装置が接続する無線基地局は該ＥＰＣを介してＩＰパケットの送受信制御を受ける。一方、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレットＰＣなどの無線端末装置（以下、単に「端末装置」ともいう）の普及に伴い、海上や過疎地域、あるいは災害等により通信機能が喪失した地域など、ＥＰＣや無線基地局がインフラ的に整備されていない地域（以下、「無線非整備地域」と称する）においても、端末装置を利用したいという要望が高まっている。

こうした要望に応えるべく、例えば特許文献１には、無線基地局とＥＰＣ機能部とを一体化した複合型の移動型無線通信ユニットが提案されている。このような移動型無線通信ユニットを上記のような無線非整備地域に設置することで、該ユニットに含まれる無線基地局部により小規模ながら通信可能エリアが構築され、ユニット内のＥＰＣ機能部が通信制御を行なう形で、前記無線基地局部に接続する複数の端末装置間で無線通信を行なうことが可能となる。

こうした移動型無線通信ユニットは車両などの移動体に搭載することもできる。しかしながら、無線基地局を移動させながら端末装置との間で無線ネットワークを構築しようとした場合、移動先の他局通信波との間で干渉を生じる可能性がある。これを解決するために、特許文献２には、移動基地局とは別に固定設置される管理サーバを設け、該管理サーバ及び衛星通信等を介して無線基地局の移動先の通信状態を公共ネットワークより取得し、他局通信波との間で干渉を生じることが予測される場合には、移動基地局に対し送信出力を低減させる制御を実行させる無線通信システムが提案されている。

特開２０１６－１２８４１号公報特開２０１０－２８３６９号公報

しかし、上記の方法では、無線基地局の移動先の通信状態を把握するために、管理サーバを含めた大規模な通信ネットワークの整備が必要となる難点がある。また、公共ネットワークからの情報取得が困難な地域を走行する車両などに移動型無線通信ユニットが搭載されている場合には、本質的に採用できない方式であることも問題である。さらに、干渉を生じることが予測される場合には、移動基地局に対し送信出力を低減させる制御を行なうと、送信出力が不足して、その間は当該移動基地局との間での無線通信が困難となる、あるいは不能となる問題がある。

本発明の課題は、公共ネットワークからの情報取得が不能な場合においても、簡易な構成により無線基地局の移動先の通信状態を把握することが可能であり、ひいては移動先の他局通信波との干渉を効果的に回避できる移動型無線通信ユニットを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の移動型無線通信ユニットは、移動体上に設置されて移動体とともに移動しつつ端末装置からの無線接続が可能とされ、端末装置に無線送信波を送信する送信部を備える無線基地局部と、無線基地局部に有線接続され該無線基地局部とともに移動可能に構成された基地局制御部とを備えた移動型無線通信ユニットであって、無線基地局部を停波させた状態で無線基地局部の設置位置周辺の他局通信波を検出する他局通信波検出部が、基地局制御部に有線接続される形で設けられる一方、無線基地局部には、基地局制御部から受信する設定指示に基づいて送信部の送信周波数を可変設定する送信周波数設定部が設けられ、基地局制御部には、他局通信波検出部から取得する他局通信波の周波数を含む検出情報を解析し、無線送信波による他局通信波への干渉軽減のための周波数変更制御を実行するか否かの判定を、解析の結果に基づいて実行する解析判定部と、解析判定部が周波数変更制御を実行するとの判定を行った場合に、送信周波数設定部に対し周波数変更制御として、無線基地局部の送信部の送信周波数を他局通信波の周波数から遠ざかる向きに変更する制御の指示を行なう送信周波数設定指示部と、が設けられてなることを特徴とする。

本発明の移動型無線通信ユニットは、無線基地局部を停波させた状態で他局通信波検出部に無線基地局部の設置位置周辺の他局通信波を検出させるとともに、他局通信波検出部から取得する他局通信波の周波数を含む検出情報を解析する。そして、無線送信波による他局通信波送信への干渉軽減のための周波数変更制御を実行するか否かの判定を、その解析の結果に基づいて実行し、周波数変更制御を実行するとの判定が行われた場合に、無線基地局の送信周波数設定部に対し送信部の送信周波数を他局通信波の周波数から遠ざかる向きに変更設定するようにした。よって、公共ネットワーク等からの情報取得が不能な場合においても、簡易な構成により無線基地局の移動先の通信状態を把握することが可能であり、ひいては移動先の他局通信波との干渉を効果的に回避できるとともに、移動型無線通信ユニットが実現する。また、無線基地局部に対し送信出力を低減させる制御が必須ではなくなり、変更制御の実行後にあっても、送信出力が不足して無線通信が困難になったり、あるいは不能となったりする問題も生じにくい。

本発明の移動型無線通信ユニットの使用概念を示す模式図。図１の移動型無線通信ユニットの構成の概略を示すブロック図。図２の電気的構成の詳細を示すブロック図。無線基地局部の無線通信部の電気的構成の詳細を示すブロック図。ＩＰパケットの概念図。３ＧＰＰのコントロールプレーンのプロトコルスタックを概念的に示す図。３ＧＰＰのユーザプレーンのプロトコルスタックを概念的に示す図。３ＧＰＰの下りリンクのチャネルマッピングを概念的に示す図。同じく上りリンクのチャネルマッピングを概念的に示す図。周波数バンドチャネル、及びリソースブロックの関係を示す概念図。スペクトルアナライザによる他局通信波の受信波形スペクトル（スペアナ波形）の一例を示す図。干渉判定を行なう際の、他局通信波の下限周波数及び上限周波数と自局送信波の下限周波数及び上限周波数との関係を説明する図。送信出力制御の第一例にかかる通信処理フロー図。他局他局通信波との干渉時における停波及び周波数変更の流れを示す通信処理フロー図。送信出力制御の第二例にかかる通信処理フロー図。復調後の他局通信波の波形がデジタルベースバンド信号波形であるか否かを判定する方法の一例を示す模式図。ＰＢＣＨを用いて配信される、ＭＩＢが組み込まれた無線データフレームの概念を示す図。チャネル変更処理の流れを示すフローチャート。チャネル変更処理の第一の具体例を示す説明図。同じく第二の具体例を示す説明図。同じく第三の具体例を示す説明図。同じく第四の具体例を示す説明図。ＵＥの無線基地局部に対するアタッチシーケンスを示す通信フロー図。

以下、本発明を実施するための形態を添付の図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の移動型無線通信ユニットの使用概念の一例を示す模式図である。移動型無線通信ユニット（以下、単に「移動型無線通信ユニット」ともいう）１は３ＧＰＰで規定された方式（本実施形態では、ＬＴＥとするが、ＷｉＭＡＸなど他の方式であってもよい）の通信プロトコルスタックに従い、ＵＥ（端末装置）５との間で無線通信を行なうものとして構成されている。

移動型無線通信ユニット１は、移動体である大型車両ＷＳに設置されており、ＵＥ（端末装置）５が接続可能となるセル５０を形成する。また、大型車両ＷＳの周囲には小車両ＦＢが随伴走行しており、セル５０内の小車両ＦＢの乗員がＵＥ５を携行している。それらＵＥ５は、移動型無線通信ユニット１に対し無線ベアラ５７により無線接続されている。

なお、ＵＥ５は大型車両ＷＳの乗員が携行するものであってもよい。そして、図１では、移動型無線通信ユニット１を搭載した大型車両ＷＳが基地局５００に接近し、基地局５００が発する他局通信波のセル５０と干渉を生じつつある状態が示されている。

図２は、移動型無線通信ユニット１の機能ブロック構成を示すものである。移動型無線通信ユニット１は、ＵＥ（端末装置）５が無線ベアラ５７を介して接続可能な無線基地局部（ｅＮｏｄｅＢ（evolved NodeB））４と、無線基地局部４に有線接続され、該無線基地局部４に対する上位ネットワーク制御部として機能するＥＰＣ（Evolved Packet Core）機能部３とを有する。

ＥＰＣ機能部３は、コントロールプレーン側のゲートウェイとなるＭＭＥ（Mobility Management Entity）２、ユーザプレーン側のゲートウェイとなるＳ－ＧＷ（Serving Gateway）６、及び上流側ネットワーク要素、ここでは、ルータ８との結節点に位置し、上流側ネットワーク要素側に向けたＩＰアドレス管理を行なうＰ－ＧＷ（PDN (Packet Data Network) Gateway）７を有する。そして、ルータ８には他局通信波解析部１０及び送信周波数設定指示部１１が接続されている。ＥＰＣ機能部３と上記の上流側ネットワーク要素が基地局制御部２０を構成する。

また、無線基地局部４には複数のＵＥ５が無線ベアラ５７を介して無線接続される。コントロールプレーン側において無線基地局部（ｅＮｏｄｅＢ）４は、Ｓ１－ＭＭＥインターフェースを介してＭＭＥ２に接続される。また、ユーザプレーン側において無線基地局部４は、Ｓ１－Ｕインターフェースを介してＳ－ＧＷ６に接続される。また、Ｓ－ＧＷ６はＳ５インターフェースを介してＰ－ＧＷ７と接続される。

図３は、移動型無線通信ユニット１の電気的構成を示すブロック図である。基地局制御部２０はマイコンハードウェアを主体に構成されており、ＣＰＵ３０１、プログラム実行領域となるＲＡＭ３０２、マスクＲＯＭ３０３（恒久的に書換えが不要なマイコンハードウェア周辺制御用等のファームウェアを格納している；以下、同様）及びそれらを相互に接続するバス３０６等からなる。

また、バス３０６にはフラッシュメモリ３０５が接続され、ここにＥＰＣ機能部３の機能実現用のＬＴＥプロトコルスタックを含む通信ファームウェア３０５ａと、前記ＬＴＥプロトコルスタックをプラットフォームとして、図２のＭＭＥ２、Ｓ－ＧＷ６及びＰ－ＧＷ７の各機能を仮想的に実現するＭＭＥエンティティ３０５ｂ、Ｓ－ＧＷエンティティ３０５ｃ及びＰ－ＧＷエンティティ３０５ｄの各プログラムがインストールされている。

さらに、フラッシュメモリ３０５には、前述のルータ８の機能を仮想的に実現する仮想ルータエンティティ３０５ｅ、他局通信波解析部１０の機能を仮想的に実現する他局通信波解析エンティティ３０５ｇ、及び送信周波数設定指示部１１の機能を仮想的に実現する送信周波数設定指示部エンティティ３０５ｉも格納されている。また、バス３０６には通信インターフェース３０４が接続されている。他局通信波解析エンティティ３０５ｇ及び送信周波数設定指示部エンティティ３０５ｉは互いに共同して解析判定部の機能を実現する。なお、前述の構成では、図２のＭＭＥ２、Ｓ－ＧＷ６及びＰ－ＧＷ７をコンピュータハードウェア上での仮想機能ブロックとして構成しているが、各々独立したハードウェアロジックにより構成してもよい。

無線基地局部４はマイコンハードウェアを主体に構成されており、ＣＰＵ４０１、プログラム実行領域となるＲＡＭ４０２、マスクＲＯＭ４０３及びそれらを相互に接続するバス４０６等からなる。バス４０６にはフラッシュメモリ４０５が接続され、ここに無線基地局用のＬＴＥプロトコルスタックを含む通信ファームウェア４０５ａが格納されている。また、バス４０６には無線ベアラの構築によりＵＥと無線接続するための無線通信部４１２と、通信インターフェース４０４とが接続されている。通信インターフェース４０４は基地局制御部２０の通信インターフェース３０４と有線の通信バス３１により接続されている。そして、フラッシュメモリ４０５には、無線通信部４１２に対し送信出力設定を行なう送信制御ファームウェア４０５ｂが格納されている。

無線通信部４１２は、使用するＬＴＥバンド内にて送受信波のチャネルを変更設定できるようになっている。本実施形態では、ＬＴＥバンドとしてバンド２８が採用されている。バンド２８は、地上波アナログテレビ放送の停波に伴い空きを生じたＶＨＦ帯（７００ＭＨｚ帯）に設定されている。バンド２８は低周波数帯のため通信速度が幾分遅い関係上、都市部など端末加入者の多いエリア等での採用が積極的に進められておらず、電波リソースの利用状況がそれほどひっ迫していないためスムーズな接続が期待できる。また、低周波数帯であるということは、電波の遠方到達性に優れ、１つの移動型無線通信ユニットのセルカバレッジの拡大を図ることができる。また、地下や障害物があっても繋がりやすい特性を有し、例えば海上や鉱山などで本発明の無線ネットワークシステムを構築する上でも好適であるといえる。

次に、移動型無線通信ユニット１は、着脱式の二次電池モジュール２１（例えば、リチウムイオン二次電池モジュールやニッケル水素二次電池モジュールなど）と、無線基地局部４及び基地局制御部２０の各回路ブロックと、二次電池モジュール２１からの入力電圧を各回路ブロックの駆動電圧に変換して出力する電源回路部２２とが可搬型筐体２３に一体的に組付けられた構造を有する。これにより、移動型無線通信ユニット１は、二次電池モジュール２１から駆動電源電圧を自律的に調達でき、商用交流などの外部電源電圧が使用不能な設置場所（例えば海上など）においても問題なく使用可能である。可搬型筐体２３は金属ないし強化型樹脂製の箱型である。

放電により二次電池モジュール２１の出力電圧が下がった場合は、可搬型筐体２３から二次電池モジュール２１を取り外し、例えば図示しない商用交流電源や自家発電装置に接続された専用の充電器に装着して充電することが可能である。また、電源回路部２２は、上記商用交流や移動体に設けられた集中電源部などの外部電源電圧も受電できるようになっており、上記駆動電源電圧に変換出力が可能である。さらに、当該外部電源電圧により二次電池モジュール２１の充電を実行できるように構成することもできる。例えば電源回路部２２が商用交流等から受電している状態で、停電により該受電が途絶えた場合は二次電池モジュール２１からの受電に切り替えることで、移動型無線通信ユニット１の動作が継続可能となるように構成することもできる。

図４は、無線通信部４１２の電気的構成の一例を示すブロック図である。無線通信部４１２は、図３のマイコンハードウェアのバス４０６との間でデジタル信号の入出力を行なうためのインターフェース部１０１と、該インターフェース部１０１のフロントエンド側に設けられた受信側ブロック１０２及び送信側ブロック１０３と、送受信アンテナ１０５（以下、単にアンテナ１０５ともいう）と、受信側ブロック１０２及び送信側ブロック１０３と送受信アンテナ１０５と相互接続するデュプレクサ１０４とを備える。

受信側ブロック１０２及び送信側ブロック１０３は、適応変調を実施するための複数の変復調方式、例えばＱＰＳＫ（Quadrature Phase shift Keying）、１６ＱＡＭ（１６Quadrature Amplitude Modulation）あるいは６４ＱＡＭ（１６Quadrature Amplitude Modulation）に対応するものであるが、回路構成自体は周知であるため、ここではＱＰＳＫの変復調回路として構成したもので代表させて説明する。

送信側ブロック１０３（送信部）は、インターフェース部１０１から入力されるシリアル送信データ信号の波形をシリアル／パラレル変換部２２０により２チャネル（Ｉｃｈ／Ｑｃｈ）のパラレルビット信号に分離し、各々Ｄ／Ａ変換部２１７，２１９及びローパスフィルタ２１６，２１８を介してアナログベースバンド信号に変換する。各チャネルのアナログベースバンド信号は乗算器２１５，２１３にて、電圧制御発信回路ＶＣＯと位相同期ループ回路ＰＬＬとからなる発信回路２１２からの正弦波搬送波（一方が移相器２１４により９０°進角される）により直交周波数変調波とされ、デュプレクサ２２１にて混合され、さらにパワーアンプ２１１で増幅された後、バンドパスフィルタ２１０、出力調整用のアッテネータ２０９、デュプレクサ１０４及びアンテナ１０５を経て送信波として出力される。アッテネータ２０９は本実施形態では周知のステップアッテネータとして構成され、マイコンハードウェア側からの送信出力切替信号により、希望周波数帯域での通過インピーダンス値を段階的に切り替えることが可能である。

受信側ブロック１０２は、アンテナ１０５が受信する受信波を、バンドパスフィルタ１１０を通過させた後に低雑音アンプ１１１にて増幅し、さらに乗算器１１３，１１５にて、発信回路１１２からの正弦波復調信号（一方が移相器１１４により９０°進角される）により復調してＩｃｈ及びＱｃｈのベースバンド信号に復調する。これらのベースバンド信号はさらにローパスフィルタ１１６，１１８及びＡ／Ｄ変換器１１７，１１９によりパラレルビット信号に変換され、さらにパラレル／シリアル変換部１２０によりシリアル受信データ信号としてインターフェース部１０１に入力される。

また、受信側ブロック１０２は、移動型無線通信ユニット１（すなわち、無線基地局部４）の設置位置周辺の他局通信波を検出する他局通信波検出部に兼用されている。また、バンドパスフィルタ１１０は、送信側ブロック１０３を経てアンテナ１０５より送出される無線送信波の占有周波数帯域を包含する（すなわち、該占有周波数帯域に対応する）帯域幅を有するものであり、該バンドパスフィルタを通過した他局通信波のみを検出する役割を果たす。これにより、他局通信波検出部の構成簡略化が実現している。ただし、他局通信波検出部構成する無線受信部を、上記受信側ブロック１０２と別に設けるようにしてもよい。

自局送信波と他局通信波との干渉が問題になるのは、例えば、自局送信波と他局通信波との周波数帯域が重なる場合はもちろんであるし、他局通信波が自局送信波の隣接チャネル帯域の入る場合も、自局送信波による他局通信波へのスプリアス干渉が問題となることがある。本発明においては、他局通信波との干渉が問題になると判定された場合に、自局自局送信波の周波数帯域を変更する制御がなされるが、その変更後の周波数帯域が別の他局通信波と干渉する可能性もある。上記のバンドパスフィルタ１１０の通過帯域は、これらの点を考慮して、無線通信部４１２が採用するＬＴＥバンドの下限周波数から上限周波数に至る周波数区間を包含するように設定されている。

他局通信波は、送信側ブロック１０３が停波した状態でアンテナ１０５により受信される。これにより、他局通信波の検出に際して送信側ブロック１０３の出力波との干渉を回避でき、検出精度を高めることができる。そして、検出された他局通信波はバンドパスフィルタ１１０を通過して低雑音アンプ１１１で増幅され、その出力がスペクトルアナライザ２５０に分配される。スペクトルアナライザ２５０は、その検出波形をサンプリングしてフーリエ変換し、周波数スペクトル（以下、「スペアナ波形」ともいう）を生成する。その周波数スペクトルの出力はＡ／Ｄ変換器２５１を経てインターフェース部１０１に周波数スペクトルデータ（一例として図１１）として入力される。無線基地局部４のマイクロプロセッサ部では、他局通信波解析アプリケーション４０５ｃの実行により周波数スペクトルデータが解析され、検出された他局通信波の周波数帯域（下限周波数及び上限周波数）及び強度Ｅ（例えば、スペクトラムのピーク強度や積分平均強度として演算される）における等が算出される。

次に、図３のＥＰＣ機能部３に組み込まれている送信周波数設定指示部エンティティ３０５ｉは、検出された他局通信波の周波数帯域に対し、自局送信波に設定されているチャネル（送信周波数チャネル）の周波数帯域が重なっていること（あるいは、３ＭＨｚ以内の周波数ギャップを挟んで隣接していること）、かつ、その強度Ｅが予め定められた閾強度Ｅ１を超えることを条件として、無線基地局部４に対し送信周波数の変更制御を指示する処理を担う。具体的には、送信周波数設定指示部エンティティ３０５ｉは、送信側ブロック１０３（送信部）に現在設定されている送信周波数チャネルを、当該送信周波数チャネルが属する周波数バンド（上記のＬＥＴバンド）内の他の周波数チャネルに変更設定する制御を無線基地局部４に対して指示する処理を行なう。これにより、自局送信波の周波数変更制御を同一バンド内のチャネル切替により簡単に実施することができる。

次に、図５は、ＵＥ５と移動型無線通信ユニット１との間のデータ伝送に使用するＩＰパケットの構造を示す模式図である。ＩＰパケット１３００はＩＰヘッダ１３０１とペイロード１３０２とからなり、ＩＰヘッダ１３０１にはＰＤＵ識別番号、データの送信元アドレス１３０１ａ、送信先アドレス１３０１ｂなどが書き込まれる。図６及び図７は、ＬＴＥシステムにおける無線プロトコルスタックを示し、図６はユーザプレーンのプロトコルスタックを、図７はコントロールプレーンのプロトコルスタックを示している。該無線プロトコルスタックは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１～レイヤ３に区分されており、レイヤ１はＰＨＹ（物理）層である。レイヤ２は、ＭＡＣ（Medium Access Control：メディアアクセス制御）層、ＲＬＣ（Radio Link Control：無線リンク制御）層、及びＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol：パケットデータ暗号化）層を含む。レイヤ３は、ＲＲＣ（Radio Resource Control：無線リソース制御）層及びＮＡＳ（Non-Access Stratum：非アクセス）層を含む。

各層の役割は以下の通りである。
・ＰＨＹ層：符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行なう。ＵＥ５及び中継無線通信部９のＰＨＹ層と無線基地局部（ｅＮｏｄｅＢ）４のＰＨＹ層との間では、物理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
・ＭＡＣ層：データの優先制御、ＨＡＲＱによる再送制御処理、及びランダムアクセス手順等を行なう。ＵＥ５のＭＡＣ層と無線基地局部４のＭＡＣ層との間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。無線基地局部４のＭＡＣ層は、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式（ＭＣＳ））及びＵＥ５への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。

・ＲＬＣ層：ＭＡＣ層及びＰＨＹ層の機能を利用してデータを受信側のＲＬＣ層に伝送する。ＵＥ５のＲＬＣ層と無線基地局部４のＲＬＣ層との間では、論理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
・ＰＤＣＰ層：ＰＤＵのヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行なう。
・ＲＲＣ層：制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ５のＲＲＣ層と無線基地局部４のＲＲＣ層との間では、各種設定のためのメッセージ（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣ層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルを制御する。ＵＥ５のＲＲＣと無線基地局部４のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ５はＲＲＣコネクティッドモードとなり、そうでない場合はＲＲＣアイドルモードとなる。

以上の層はコントロールプレーン及びユーザプレーンの双方にて使用される。一方、コントロールプレーンのみ、ＵＥ５及びＭＭＥ２には、ＲＲＣ層よりさらに上位にセッション管理及びモビリティ管理等を行なうＮＡＳ層が設けられる。また、無線基地局部４のＥＰＣ機能部３側とのユーザデータ伝送インターフェースには、ＧＴＰ－Ｕ（GPRS（General Packet Radio Service）Tunneling Protocol for User Plane）層が設けられている。ＧＴＰ－Ｕ層は、接続先のＵＥ５の識別や、使用する無線ベアラの識別を行なうためのものである。

次に、図８は、ＬＴＥシステムにおける下りリンクのチャネルマッピングを示す。ここでは、論理チャネル（Downlink Logical Channel）、トランスポートチャネル（Downlink Transport Channel）及び物理チャネル（Downlink Physical Channel）相互間のマッピング関係を示している。以下、順に説明する。
・ＤＴＣＨ（Dedicated Traffic Channel：専用トラフィックチャネル）は、データの送信のための個別論理チャネルである。ＤＴＣＨは、トランスポートチャネルであるＤＬＳＣＨ（Downlink Shared Channel：下りシェアドチャネル）にマッピングされる。
・ＤＣＣＨ（Dedicated Control Channel：専用制御チャネル）：ＵＥ５とネットワークとの間の個別制御情報を送信するための論理チャネルである。ＤＣＣＨは、ＵＥ５が無線基地局部４とＲＲＣ接続を有する場合に用いられる。ＤＣＣＨは、ＤＬＳＣＨにマッピングされる。
・ＣＣＣＨ（Common Control Channel：共通制御チャネル）：ＵＥ５及び中継無線通信部９と無線基地局部４との間の送信制御情報のための論理チャネルである。ＣＣＣＨは、ＵＥ５が無線基地局部４との間でＲＲＣ接続を有していない場合に用いられる。ＣＣＣＨは、ＤＬＳＣＨにマッピングされる。

・ＢＣＣＨ（Broadcast Control Channel：放送制御チャネル）：システム情報配信のための論理チャネルである。ＢＣＣＨは、トランスポートチャネルであるＢＣＨ（Broadcast Channel、放送チャネル）又はＤＬＳＣＨにマッピングされる。
・ＰＣＣＨ（Paging Control Channel：ページング制御チャネル）：ページング情報、及びシステム情報変更を通知するための論理チャネルである。ＰＣＣＨは、トランスポートチャネルであるＰＣＨ（Paging Channel：ページングチャネル）にマッピングされる。

また、トランスポートチャネルと物理チャネルとの間のマッピング関係は以下の通りである。
・ＤＬＳＣＨ及びＰＣＨ：ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel：物理下りシェアドチャネル）にマッピングされる。ＤＬＳＣＨは、ＨＡＲＱ、リンクアダプテーション、及び動的リソース割当をサポートする。
・ＢＣＨ：ＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel：物理ブロードキャストチャネル）にマッピングされる。

次に、図９は、ＬＴＥシステムにおける上りリンクのチャネルマッピングを示す。図８と同様に、論理チャネル（Downlink Logical Channel）、トランスポートチャネル（Downlink Transport Channel）及び物理チャネル（Downlink Physical Channel）相互間のマッピング関係を示している。以下、順に説明する。

・ＣＣＣＨ（Common Control Channel：共通制御チャネル）：ＵＥ５とＥＰＣ機能部３との間の制御情報を送信するために使用される論理チャネルであり、ＥＰＣ機能部３と無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）接続を有していないＵＥ５によって使用される。
・ＤＣＣＨ（Dedicated Control Channel：専用制御チャネル）：１対１（point-to-point）の双方向の論理チャネルであり、ＵＥ５とＥＰＣ機能部３と間で個別の制御情報を送信するために利用するチャネルである。専用制御チャネルＤＣＣＨは、ＲＲＣ接続を有しているＵＥ５によって使用される。
・ＤＴＣＨ（Dedicated Traffic Channel：専用トラフィックチャネル）：１対１の双方向論理チャネルであり、特定のＵＥ又は中継無線通信部専用のチャネルであって、ユーザ情報の転送のために利用される。

・ＵＬＳＣＨ（Uplink Shared Channel：上りリンク共用チャネル）：ＨＡＲＱ）、動的適応無線リンク制御、間欠送信（ＤＴＸ：Discontinuous Transmission）がサポートされるトランスポートチャネルである。
・ＲＡＣＨ（Random Access Channel：ランダムアクセスチャネル）：制限された制御情報が送信されるトランスポートチャネルである。

・ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel：物理上りリンク制御チャネル）：下りリンクデータに対する応答情報（ＡＣＫ(Acknowledge)/ＮＡＣＫ(Negative acknowledge)）、下りリンクの無線品質情報、および、上りリンクデータの送信要求（スケジューリングリクエスト：Scheduling Request：ＳＲ）を無線基地局部４に通知するために使用される物理チャネルである。
・ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel：物理上りリンク共用チャネル）：上りリンクデータを送信するために使用される物理チャネルである。
・ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel：物理ランダムアクセスチャネル）：主にＵＥ５から無線基地局部４への送信タイミング情報（送信タイミングコマンド）を取得するためのランダムアクセスプリアンブル送信に使用される物理チャネルである。ランダムアクセスプリアンブル送信はランダムアクセス手順の中で行なわれる。

図９に示すように、上りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。上りリンク共用チャネルＵＬＳＣＨは、物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨにマッピングされる。ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨは、物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨにマッピングされる。物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨは、物理チャネル単独で使用される。また、共通制御チャネルＣＣＣＨ、専用制御チャネルＤＣＣＨ、専用トラフィックチャネルＤＴＣＨは、上りリンク共用チャネルＵＬＳＣＨにマッピングされる。

次に、ＬＴＥシステムの下りリンクにおいては、ＵＥ５は無線基地局部４に対してＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing、直交周波数分割多重）アクセス（ＯＦＤＭＡ）により無線接続する。ＯＦＤＭＡ方式は、周波数分割多重と時間分割多重とを複合させた二次元の多重化アクセス方式として特徴づけられる。具体的には、直交する周波数軸と時間軸のサブキャリアを分割してＵＥ５に割り振り、各サブキャリアの信号がゼロ（０点）になるように、周波数軸上で直交するサブキャリアを分割する。サブキャリアを分割して周波数軸上に割り当てることにより、あるサブキャリアがフェージングの影響を受けても影響のない別のサブキャリアを選択することができるので、ユーザは無線環境に応じてより良好なサブキャリアを使用でき、無線品質を維持できる利点が生ずる。

そして、ＯＦＤＭＡ方式においては、周波数軸と時間軸とが張る仮想平面上で定義されるリソースブロック(Resource Block：以下、ＲＢともいう）が無線リソースとして採用される。ＲＢは図１０に示すように、上記平面を１８０ｋＨｚ／０．５ｍｓｅｃでマトリックスに区切ったブロックとして定義され、各ブロックは周波数軸上では１５ｋＨｚ間隔で隣接する１２個のサブキャリアを、時間軸上ではフレームの１スロット分（７シンボル）を含む。このＲＢは時間軸上で隣接する２つ（１ｍｓｅｃ）を１組としてＵＥ５に割り当てられる。他方、ＬＴＥシステムの上りリンクにおいても、ＳＣ－ＦＤＭ（Single Career Frequency-Division Multiplexing）アクセス（ＳＣ－ＦＤＭＡ）が採用される点を除き、同様の概念のリソースブロックが無線リソースとして用いられる。ＯＦＤＭＡでは１つのリソースブロックが周波数軸上で１２のサブキャリア（帯域幅：１５ｋＨｚ)に分割されるのに対し、ＳＣ－ＦＤＭＡはサブキャリアへの分割がなされないシングルキャリア方式である。

図２３は、ＵＥ５の無線基地局部４に対するアタッチシーケンスを示す通信フローである。ＵＥ５は、ＴＳ０９にて探索用電波の送信によりセルサーチを行なう。一方、ＴＳ１０にて無線基地局部４は自セルに向け、ＰＢＣＨを用いて報知情報を送出している。ＵＥ５はセルサーチによってこの報知情報を検出し、ＴＳ１１にて無線基地局部（ｅＮｏｄｅＢ）４を経由してＭＭＥ２に対し、アタッチ要求を創出する。ＭＭＥ２はこれを受け、ＴＳ１２にてＳ－ＧＷ６に対しベアラ設定要求を送信する。Ｓ－ＧＷ６はＴＳ１３にて、Ｐ－ＧＷ７との間でＳ５インターフェース上に物理回線のベアラ設定処理を実行する。ベアラが設定されればＳ－ＧＷ６はＴＳ１４にてＭＭＥ２に、ベアラ設定応答を送信する。

ＭＭＥ２は、端末無線ベアラ群として使用可能な設定チャネル番号を決定し、ＴＳ１６で、無線ベアラ設定要求（アタッチ受入れ）を無線基地局部４に決定した設定チャネル番号とともに通知する。これを受けた無線基地局部４はＴＳ１７にて設定するべき無線ベアラ（無線リンク）の設定チャネル番号を含むＭＩＢ（Master Information Block）をＵＥ５に送信する。

ＴＳ１８にてＵＥ５は端末側チャネルを、受信したＭＩＢに含まれる設定チャネル番号に設定し、設定完了を返信する。これを受け、ＴＳ１９にて無線基地局部４はセッション開始要求（アタッチ受入れ）をＵＥ５に通知する。ＴＳ２０にてＵＥ５は端末側無線ベアラを設定し、セッション開始応答を無線基地局部４に返す。ＴＳ２１にて、無線基地局部４は、セッション開始応答をＭＭＥ２に通知する。以下、ＴＳ２２にて、ユーザデータの転送処理が実施される。

次に、本発明の移動型無線通信ユニット１において送信側ブロック１０３からの送信波（以下、自局送信波ともいう）の周波数設定を行なう際の、無線基地局部（ｅＮｏｄｅＢ）４、送信周波数設定指示部１１及び他局通信波解析部１０との間で実行される通信手順を、図１３の通信フロー図を用いて説明する。図１３の処理は繰り返し実行される。

Ｔ１０１では、送信周波数設定指示部１１にて他局通信波検出のインターバルを規定するタイマーを起動する（タイマー初期化のステップは表示を省略している）。Ｔ１０２で該タイマーによる計時が満了すればＴ１０３に進み，無線基地局部４に接続中のＵＥ（端末装置）の数である接続ＵＥ数（接続中端末装置数）の送信を要求する。無線基地局部４はこれを受けて自身に接続中のＵＥ数を調べ、接続ＵＥ数Ｎとしてこれを返す。送信周波数設定指示部１１ではＴ１０４にて、取得した接続ＵＥ数Ｎが予め定められた閾接続数Ｎｃ（Ｎｃは１であってもよい）以上であるか否かを判定する。閾接続数Ｎｃ以上の時はＴ１０１に戻り、タイマーを初期化してＴ１０１に戻る。

一方、閾接続数Ｎｃ未満の時はＴ１０５に進み、他局通信波を検出させるため無線基地局部４に停波を要求する。無線基地局部４ではこれを受け、送信側ブロック１０３を停波設定し、応答を返す。この処理により、無線基地局部４に一定数以上のＵＥ（端末装置）５が接続されている場合には、他局通信波の検出ひいては停波がなされないので、通信中のＵＥ５との間の通信途絶や、新たなＵＥ５のアタッチ等が阻害されることがない。送信周波数設定指示部１１はＴ１０６にて他局通信波解析部１０に対し停波されたことを通知する。

無線基地局部４では、この停波期間中に受信側ブロック１０２にて他局通信波を受信し、スペクトルアナライザ２５０（「スペアナ」ともいう）にてその受信波形の周波数スペクトル（スペアナ波形）を生成する。他局通信波はバンドパスフィルタ１１０を通過しているので、図１１のようにその周波数スペクトル（スペアナ波形）にピークが現れる場合、検出された他局通信波は無線基地局部４からの送信波と同一の周波数バンドに属し、無線基地局部４の送信波による干渉を受ける可能性がある。そこで、他局通信波解析部１０はＴ１０７にて無線基地局部４から他局通信波のスペアナ波形を取得する。そして、Ｔ１０８にて、スペアナ波形上でピークを検索し（例えば、ピーク強度、ピーク帯域幅（半値幅等）及び中心周波数などの解析を行なうことができる）、その高さから他局通信波の強度Ｅを算出する。さらに、他局通信波と自局送信波との重なり判定に必要な情報、例えばピークの下限周波数及び上限周波数（図１１：ｆＬ，ｆＵ）の解析を行なう。なお、この情報は、例えばピークの中心周波数と帯域幅の情報であってもよい。

Ｔ１０９では、他局通信波解析部１０は解析の完了を送信周波数設定指示部１１に通知する。送信周波数設定指示部１１はこれを受け、他局通信波解析部１０から上記他局通信波の強度Ｅを取得し、Ｔ１１０で該強度Ｅが閾強度Ｅｃ以上であるか否かを調べる。閾強度Ｅｃ未満のときは他局通信波との干渉のおそれがないと判定し、Ｔ１１４に進んで停波前のチャネルを選択する。一方、Ｔ１１０で強度Ｅが閾強度Ｅｃ以上となっている場合にはＴ１１１に進み、他局通信波解析部１０から他局通信波の下限周波数及び上限周波数ｆＬ，ｆＵの解析結果を取得する。Ｔ１１２では、取得した他局通信波の下限周波数及び上限周波数ｆＬ，ｆＵが、無線基地局部４の送信波の下限周波数及び上限周波数に対応して設定された規定範囲内に入っているか否かを調べる。

本実施形態では、自局送信波の隣接チャネル帯域に他局通信波が重なることによるスプリアス干渉の抑制も図ることができるよう、上記規定範囲を定めている。具体的には、図１２に示すように、現在設定中の送信波チャネル帯域の下限周波数をｆ’L、上限周波数をｆ’Uとし、ＬＴＥバンド内のチャネル間の空白帯域幅をΔｆとして、解析により得られた他局通信波の下限周波数ｆＬにΔｆを加算した周波数を上記規定範囲の上限周波数ｆＬ＋Δｆとし、他局通信波の上限周波数ｆＵからΔｆを減算した周波数を上記規定範囲の下限周波数ｆＵ－Δｆとしている。図１３のＴ１１２ではｆ’U＋Δｆ＜ｆＬであるか否かが、Ｔ１１３ではｆＵ＜ｆ’Ｌ－Δｆであるか否かが判定され、そのいずれかが成立している場合にＴ１１４に進み、他局通信波への干渉のおそれがないと判断し、停波前に設定されていた送信波チャネル（つまり、現在設定中のチャネル）を選択し、その使用を継続する制御を行なう。

一方、ｆ’U＋Δｆ＜ｆＬ及びｆＵ＜ｆ’Ｌ－Δｆがいずれも成立していない場合は他局通信波への干渉があると判断してＴ１１５に進み、現在設定中の送信波チャネルを、図１０に示す同一ＬＴＥバンド（ここでは、バンド２８）内の使用されていない別のチャネルに切り替え設定するチャネル変更制御（周波数変更制御）が行われる。図１８は、そのチャネル変更制御の流れの一例を示すフローチャートである。まず、Ｔ１１５１では、設定中の自局チャネル番号Ｃｐをリードする。Ｔ１１５２では、自局チャネルのどちらで干渉の可能性があるかについて、判断を行なう。具体的には、図１２に示すように、検出された他局通信波の下限周波数ｆＬについて、ｆ’Ｌ＜ｆＬ＜ｆ’U＋Δｆが成立していれば、他局通信波帯域（Ａ）のごとく、干渉（あるいは重なり）が自局チャネル（送信波チャネル）の高周波数側で生じていると判断される。また、検出された他局通信波の上限周波数ｆＵについて、ｆ’Ｌ－Δｆ＜ｆＬ＜ｆ’Uが成立していれば、他局通信波帯域（Ｂ）のごとく、干渉（あるいは重なり）が自局チャネルの低周波数側で生じていると判断される。

図１９に示すように、自局チャネル（図１９ではＣＨ４）が、その低周波数側にて他局通信波への干渉あるいは重なりが生じている場合は、図１８にてＴ１１５３に進み、現在設定中の送信波のチャネルを、高周波数側の別のチャネル、例えば現在のチャネル番号（Ｃｐ）に対し所定数、例えば１だけ加算した番号のチャネル（Ｃｒ＝Ｃｐ＋１：図１９ではＣＨ５）に変更する設定を行なう。ここで、図２０のように、現在のチャネル番号（Ｃｐ）が最大値（図１９では９）ないしこれに準ずる値の場合、上記所定数加算したチャネル番号の値Ｃｒが、上記最大値を超えてしまうことがある（図１８のＴ１１５４でｙｅｓの場合）。この場合は、図１８にてＴ１１５５へ進み、上記所定数よりも１だけ多い数を現在のチャネル番号Ｃｐから減じた値を変更後のチャネル番号Ｃｒとする設定を行なう（図２０ではＣｒ＝Ｃｐ－２＝７）。

また、図２１に示すように、自局チャネル（図２１ではＣＨ４）が、その高周波数側にて他局通信波への干渉あるいは重なりが生じている場合は、図１８にてＴ１１５６に進み、現在設定中の送信波のチャネルを、低周波数側の別のチャネル、例えば現在のチャネル番号（Ｃｐ）に対し所定数、例えば１だけ減算した番号のチャネル（Ｃｒ＝Ｃｐ－１：図２１ではＣＨ３）に変更する設定を行なう。図２２のように、現在のチャネル番号（Ｃｐ）が最小値（図２２では１）ないしこれに準ずる値の場合、上記所定数減算したチャネル番号の値Ｃｒが、上記最小値を下回ることがある（図１８のＴ１１５７でｙｅｓの場合）。この場合は、図１８にてＴ１１５８へ進み、上記所定数よりも１だけ多い数を現在のチャネル番号Ｃｐに加算した値を変更後のチャネル番号Ｃｒとする設定を行なう（図２２ではＣｒ＝Ｃｐ＋２＝３）。

なお、現在のチャネル番号Ｃｐに対し加算ないし減算する上記所定値は１に限らず、例えば２以上の数であってもよい。特に、干渉する他局通信波の帯域が現在のチャネルの帯域とほぼ一致しているような場合は、現在のチャネル番号Ｃｐの隣接チャネルを避け、次隣又はそれ以上に遠いチャネルに設定することがより望ましい（この場合、現在のチャネル番号Ｃｐに対し加算ないし減算する上記所定値を２以上に設定する）。また、接他局通信波への干渉あるいは重なりが生じていると判断され場合、同一周波数バンド内で、検出された他局通信波の中心周波数から常に最も遠い周波数チャネルに変更設定するように処理を行なってもよい。この場合は、他局通信波の中心周波数が属する周波数チャネルの番号を干渉チャネル番号として特定し、その干渉チャネル番号との差分の絶対値が最も大きくなる周波数チャネルを、変更後の周波数チャネルとして採用すればよい。図１８～図２２においては、その具体例を破線の矢印にて示している。

上記のごとく、自局送信波を一旦停波して他局通信波を検出・解析することにより、自局送信波の周波数（チャネル）の設定内容（変更あるいは維持）が決定されれば、以下、図１４の通信フローに従い、その新たな周波数（チャネル）の設定内容に従い、自局送信波の送出再開処理がなされる。まず、ＴＳ２１にて無線基地局部４は、送信周波数設定指示部１１からの停波要求を受信する。これを受けて無線基地局部４は、ＴＳ２２にて停波設定を実行し、ＭＭＥ２に停波実行を通知する。また、ＴＳ２３ではＵＥ５との間の無線リンクを解放する。このとき、無線基地局部４とＥＰＣ機能部３との間で無線ベアラの構築状態は維持されている。

ＵＥ５はこれを受けてＲＲＣアイドルモードに移行し、ＴＳ２４で再びセルサーチを開始する。また、無線基地局部４は、無線リンク解放に伴いＴＳ２５にて自セルに向け、報知情報の送信を再開している。ＵＥ５はセルサーチによってこの報知情報を検出し、ＴＳ２６にて無線基地局部（ｅＮｏｄｅＢ）４との間でセルの再選択と無線リンクの確立シーケンスを実行する。無線基地局部４は無線リンクの確立を受け、ＴＳ２７にてＭＭＥ２を経てＳ－ＧＷ６に対しベアラ更新要求を送信する。ＴＳ２８にてＳ－ＧＷ６はＰ－ＧＷとの間でベアラ更新処理を行ない、ＴＳ２９にてＭＭＥ２を経て無線基地局部４に対し、ベアラ更新の応答を行なう。このとき、ＭＭＥ２は無線基地局部４に使用可能なチャネル番号を通知する。無線基地局部４は通知されたチャネル番号をＭＩＢに組み込み、ＴＳ３０にてＵＥ５にこれを送信する。ＵＥ５はＴＳ３１にて端末用無線ベアラのチャネルを設定し、無線基地局部４に対してチャネル設定の完了を返信する。ＴＳ３２にて、以下、新たに設定されたチャネルにてユーザデータの転送処理が再開される。

なお、図４の構成では、受信側ブロック１０２のバンドパスフィルタ１１０を他局通信波の検出に使用するバンドパスフィルタに兼用していたが、図４に一点鎖線で示すように、他局通信波の検出にのみ使用する専用のバンドパスフィルタ１１０’（さらには、低雑音アンプ１１１’及びアンテナ１０５’）を別途設けるようにしてもよい。一方、バンドパスフィルタ１１０による他局通信波の選択性が十分に高い場合には、帯域及び中心周波数の解析を省略すること、ひいてはスペクトルアナライザ２５０を省略することが可能である。この場合、インターフェース部１０１にはバンドパスフィルタ１１０を通過した受信波形がフーリエ変換されずにＡ／Ｄ変換器２５１にてデジタル化され、インターフェース部１０１に入力される。他局通信波解析アプリケーション４０５ｃ（図３）は、このデジタル化波形データをインターフェース部１０１から取得し、その振幅の最大値から他局通信波の強度Ｅを特定することができる。

次に、他局通信波の検出部は、無線送信波を復調部と同一方式にて他局通信波を復調する他局通信波復調部を備えるものとして構成することも可能である。この場合、解析判定部は、検出情報の内容として他局通信波復調部により復調後の他局通信波の信号波形を解析し、該信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであるか否かに基づいて送信強度低減制御を実行するとの判定を行なうように構成される。他局通信波に対する干渉（特に混信等）が問題となるのは、他局通信波が無線基地局部４の送信波と周波数帯域が近接しているか重なっており、かつ、同一方式で復調可能な場合であるから、検出した他局通信波を上記のように復調し、その復調後の他局通信波の信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであるか否かを判定することにより、無線基地局部に対する出力低減制御をより的確に実施することができる。

この場合のハードウェア構成は、他局通信波検出用の復調部を別途設ける形としてもよいが、受信側ブロック１０２の復調部を他局通信波復調部に兼用することにより、回路構成の簡略化を図ることができる。例えば図４に示すように、受信側ブロック１０２のＡ／Ｄ変換器１１７，１１９が出力するデジタル化された各チャネル（Ｉ，Ｑ）の復調信号を、一点鎖線で示すように復調信号Ｓｄｉ，Ｓｄｑ（双方とも使用してもよいし、一方のみを使用してもよい）として分配する形でインターフェース部１０１に入力することができる。

他局通信波解析アプリケーション４０５ｃは、復調信号Ｓｄｉ，Ｓｄｑを取得し、例えば図１５（追って詳述）に示す方式にて、取得した信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであるか否かを判定する。デジタルベースバンド信号波形が示す情報の具体的内容にまで踏み込んで解析を行なう場合は、信号波形が示すデジタルベースバンド信号の内容に含まれる周波数設定情報に基づいて周波数変更制御を実行するとの判定を行なうことが可能である。具体的には、例えば次のような手法が可能である（この場合、復調信号Ｓｄｉ，Ｓｄｑは双方ともに使用され、また、パラレル／シリアル変換部１２０の出力を用いるようにしてもよい）。

ＬＴＥシステムにおいては、上記の報知情報の送信量を運用・環境ごとに柔軟に変更するために、ＰＢＣＨを用いた固定的な報知情報リソースと、ＰＤＳＣＨを用いた可変的に使用できる無線リソースとが組み合わせて使用される。ここで固定的なリソースであるＰＢＣＨを用いるのは、ＵＥ５が最初に取得する情報として報知情報が定められており、ＵＥ５がｅＮｏｄｅＢ４からの通知を受けることなしに受信できる必要があるためである。ＵＥ５は固定的なリソースであるＰＢＣＨを最初に受信し、ＰＢＣＨからＰＤＳＣＨを受信するための最低限の情報を得て、その情報をもとにＰＤＳＣＨにて送られる報知情報を読むようにしている。ＰＤＳＣＨはＲＢ単位で割り当て可能な可変リソースであるため、ＰＤＳＣＨにて送信する報知情報の量は可変である。これにより報知情報に使用するリソース量の変更が実現され、ネットワーク運用や環境により異なる報知情報量に応じた無線リソースの割り当てが可能となる。

このＰＢＣＨにより送信される報知情報のうち前述のＭＩＢは、図１７に示すように、無線フレームの先頭（すなわち、サブフレーム番号＝０）で送信されるものであり、時間リソース及び周波数リソースが常に固定された形で割り当てられる。その、送信情報は、例えばＰＤＳＣＨにより他の報知情報（例えばＳＩＢ（System Information Block））を受信するための情報（使用周波数帯域を含む）、及び無線フレーム番号（ＳＦＮ : System Frame Number）などである。

ＭＩＢは、具体的にはＰＢＣＨ上でサブフレーム番号＝０にて１０ｍs周期で送信されることが決まっており、割り当てられる時間リソース及び周波数リソース共に固定である。よって、例えば無線基地局部４の送信波が使用するＰＢＣＨの周波数帯域上で、サブフレーム番号＝０となる無線フレームが１０ｍｓ周期で到来しているか否かを調べることにより、他局通信波が該当する周波数帯域上で同じ方式により無線送受信を行っていることを容易に特定できる。この場合、ＰＢＣＨ上で受信される無線フレームの先頭はＭＩＢであると推定されるから、その内容を読み取ることで他局通信波の周波数情報（例えば、チャネル情報や前述の下限周波数ｆＬ及び上限周波数ｆＵ）を正確に特定することも可能となる。

他方、より簡便な方法として、次のような方式を採用することも可能である。具体的には、復調信号波形を一定の時間間隔でサンプリングし、そのサンプリング点Ｓ１～Ｓ５の信号レベルを読み取る。復調信号がもし意味のあるデジタルベースバンド信号波形に復調されていれば、理想的にはその波形は図１６の上に示すような一定パルス間隔の方形波状となる。そして、サンプリング点Ｓ１～Ｓ５の信号レベルが、互いに異なる２つの基準レベルＡＨないしＡＬを各々中心として、いずれかの周辺に偏って現れる場合には、取得した信号波形がデジタルベースバンド信号波形であると推定できる。この場合、例えばサンプリング点群の信号レベルの平均値を閾値とし、サンプリング点群を該閾値との大小関係で２群に分け、各群の平均値をＡＨないしＡＬとして定めることができる。なお、より高精度の判定を行いたい場合は、サンプリング間隔を短くし、ＡＨ近傍のサンプリング点が連続して現れる個数と、ＡＬ近傍のサンプリング点が連続して現れる個数とに基づいてビット間隔を推定し、そのビット間隔がほぼ一定であれば取得した信号波形をデジタルベースバンド信号波形であると推定する。

一方、取得した信号波形が意味のあるデジタルベースバンド信号波形に復調されなかった場合は、図１６の下に示すようにサンプリング点Ｓ１～Ｓ５の信号レベルが不定となったり、あるいは２レベル化する場合も、ビット間隔が一定でなくなったりするなどのイレギュラーな結果を示すこととなる。この場合は、信号波形をデジタルベースバンド信号波形でないと推定する。

図１５は、上記の場合の処理の流れを示すものである。該処理は多くの部分で図１３と共通しているので、主にその相違点について説明し、共通する処理ステップには図１３と同じ番号を付与して詳細な説明は略する。まず、Ｔ１０１～Ｔ１０６の停波に至るまでの処理は図１３と全く同じである。続いて、Ｔ１２１では他局通信波解析部１０は無線基地局部４から他局通信波の検出波形を取得する。具体的には、図４においてスペクトルアナライザ２５０を省略した前述の構成において、バンドパスフィルタ１１０の通過受信波形をＡ／Ｄ変換器２５１にて直接デジタル化した波形を取得する。Ｔ１２３ではその波形振幅から他局通信波の強度を解析する。Ｔ１２４では他局通信波解析部１０は解析の完了を送信周波数設定指示部１１に通知する。送信周波数設定指示部１１はこれを受け、他局通信波解析部１０から上記他局通信波の強度Ｅを取得し、Ｔ１１０で該強度Ｅが閾強度Ｅｃ以上であるか否かを調べる。閾強度Ｅｃ未満のときの処理は図１３の場合と同じである。一方、Ｔ１２４で強度Ｅが閾強度Ｅｃ以上となっている場合にはＴ１２５に進み、他局通信波解析部１０に他局通信波の復調波の解析を要求する。他局通信波解析部１０はＴ１２６で無線基地局部４から他局通信波の復調波を取得し、Ｔ１２７で上記説明したいずれかの方式により解析を行なう。

Ｔ１２８では、他局通信波解析部１０は解析の完了を送信周波数設定指示部１１に通知する。送信周波数設定指示部１１はこれを受け、上記他局通信波の解析結果、ここでは、例えば下限周波数ｆＬ及び上限周波数ｆＵの情報を取得する。以下の処理は図１３と同じである。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、あくまで例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明において「他局」は、自局通信波による通信を故意に妨害するために妨害電波を送信する妨害電波送信局も概念として含み、この場合も本発明の効果を同様に享受できる。

１移動型無線通信ユニット
２ＭＭＥ
３ＥＰＣ機能部
４無線基地局部（ｅＮｏｄｅＢ）
５ＵＥ（端末装置）
６Ｓ－ＧＷ
７Ｐ－ＧＷ
８ルータ
９中継無線通信部
１０他局通信波解析部
１１送信周波数設定指示部
２０基地局制御部
２１二次電池モジュール
２２電源回路部
２３可搬型筐体
３０通信バス
３１通信バス
５０セル
５７無線ベアラ
１０１インターフェース部
１０２受信側ブロック
１０３送信側ブロック
１０４デュプレクサ
１０５送受信アンテナ
１０５’ アンテナ
１１０バンドパスフィルタ
１１０’ バンドパスフィルタ
１１１低雑音アンプ
１１１’ 低雑音アンプ
１１２発信回路
１１３乗算器
１１４移相器
１１５乗算器
１１６ローパスフィルタ
１１７Ａ／Ｄ変換器
１１８ローパスフィルタ
１１９Ａ／Ｄ変換器
１２０シリアル変換部
２０９アッテネータ
２１０バンドパスフィルタ
２１１パワーアンプ
２１２発信回路
２１３乗算器
２１４移相器
２１５乗算器
２１６ローパスフィルタ
２１７Ｄ／Ａ変換部
２１８ローパスフィルタ
２１９Ｄ／Ａ変換部
２２０パラレル変換部
２２１デュプレクサ
２５０スペクトルアナライザ
２５１Ａ／Ｄ変換器
３０１ＣＰＵ
３０２ＲＡＭ
３０３マスクＲＯＭ
３０４通信インターフェース
３０４Ａ上流側通信インターフェース
３０４Ｂ下流側通信インターフェース
３０５フラッシュメモリ
３０５ａ通信ファームウェア
３０５ｂＭＭＥエンティティ
３０５ｃＳ－ＧＷエンティティ
３０５ｄＰ－ＧＷエンティティ
３０５ｅ仮想ルータエンティティ
３０５ｆ出力設定テーブル
３０５ｇ他局通信波解析エンティティ（解析判定部）
３０５ｉ送信周波数設定指示部エンティティ（解析判定部）
３０６バス
４０１ＣＰＵ
４０２ＲＡＭ
４０３マスクＲＯＭ
４０４通信インターフェース
４０５フラッシュメモリ
４０５ａ通信ファームウェア
４０５ｂ送信制御ファームウェア
４０５ｃ他局通信波解析アプリケーション
４０６バス
４１２無線通信部
５００基地局
１３００ＩＰパケット
１３０１ＩＰヘッダ
１３０１ａ送信元アドレス
１３０１ｂ送信先アドレス
１３０２ペイロード
ＷＳ大型車両

Claims

移動体上に設置されて前記移動体とともに移動しつつ端末装置からの無線接続が可能とされ、前記端末装置に無線送信波を送信する送信部を備える無線基地局部と、前記無線基地局部に有線接続され該無線基地局部とともに移動可能に構成された基地局制御部とを備えた移動型無線通信ユニットであって、
前記無線基地局部を停波させた状態で前記無線基地局部の設置位置周辺の他局通信波を検出する他局通信波検出部が、前記基地局制御部に有線接続される形で設けられる一方、
前記無線基地局部には、前記基地局制御部から受信する設定指示に基づいて前記送信部の送信周波数を可変設定する送信周波数設定部が設けられ、
前記基地局制御部には、前記他局通信波検出部から取得する前記他局通信波の周波数を含む検出情報を解析し、前記無線送信波による前記他局通信波への干渉軽減のための周波数変更制御を実行するか否かの判定を、前記解析の結果に基づいて実行する解析判定部と、前記解析判定部が前記周波数変更制御を実行するとの判定を行った場合に、前記送信周波数設定部に対し前記周波数変更制御として、前記無線基地局部の前記送信部の送信周波数を前記他局通信波の周波数から遠ざかる向きに変更する制御の指示を行なう送信周波数設定指示部と、が設けられており、
前記無線基地局部は、前記端末装置からの受信波を受信する受信部を備えるとともに、該受信部が前記他局通信波検出部に兼用されてなることを特徴とする移動型無線通信ユニット。
移動体上に設置されて前記移動体とともに移動しつつ端末装置からの無線接続が可能とされ、前記端末装置に無線送信波を送信する送信部を備える無線基地局部と、前記無線基地局部に有線接続され該無線基地局部とともに移動可能に構成された基地局制御部とを備えた移動型無線通信ユニットであって、
前記無線基地局部を停波させた状態で前記無線基地局部の設置位置周辺の他局通信波を検出する他局通信波検出部が、前記基地局制御部に有線接続される形で設けられる一方、
前記無線基地局部には、前記基地局制御部から受信する設定指示に基づいて前記送信部の送信周波数を可変設定する送信周波数設定部が設けられ、
前記基地局制御部には、前記他局通信波検出部から取得する前記他局通信波の周波数を含む検出情報を解析し、前記無線送信波による前記他局通信波への干渉軽減のための周波数変更制御を実行するか否かの判定を、前記解析の結果に基づいて実行する解析判定部と、前記解析判定部が前記周波数変更制御を実行するとの判定を行った場合に、前記送信周波数設定部に対し前記周波数変更制御として、前記無線基地局部の前記送信部の送信周波数を前記他局通信波の周波数から遠ざかる向きに変更する制御の指示を行なう送信周波数設定指示部と、が設けられており、
前記無線基地局部は、前記端末装置からの受信波を受信する受信部と、該受信波を復調する復調部を備え、
前記他局通信波検出部は、前記無線送信波を前記復調部と同一方式にて前記他局通信波を復調する他局通信波復調部を備え、
前記解析判定部は、前記検出情報の内容として前記他局通信波復調部により復調後の前記他局通信波の信号波形を解析し、該信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであるか否かに基づいて前記周波数変更制御を実行するとの判定を行なうことを特徴とする移動型無線通信ユニット。
移動体上に設置されて前記移動体とともに移動しつつ端末装置からの無線接続が可能とされ、前記端末装置に無線送信波を送信する送信部を備える無線基地局部と、前記無線基地局部に有線接続され該無線基地局部とともに移動可能に構成された基地局制御部とを備えた移動型無線通信ユニットであって、
前記無線基地局部を停波させた状態で前記無線基地局部の設置位置周辺の他局通信波を検出する他局通信波検出部が、前記基地局制御部に有線接続される形で設けられる一方、
前記無線基地局部には、前記基地局制御部から受信する設定指示に基づいて前記送信部の送信周波数を可変設定する送信周波数設定部が設けられ、
前記基地局制御部には、前記他局通信波検出部から取得する前記他局通信波の周波数を含む検出情報を解析し、前記無線送信波による前記他局通信波への干渉軽減のための周波数変更制御を実行するか否かの判定を、前記解析の結果に基づいて実行する解析判定部と、前記解析判定部が前記周波数変更制御を実行するとの判定を行った場合に、前記送信周波数設定部に対し前記周波数変更制御として、前記無線基地局部の前記送信部の送信周波数を前記他局通信波の周波数から遠ざかる向きに変更する制御の指示を行なう送信周波数設定指示部と、が設けられており、
前記基地局制御部は、前記無線基地局部から該無線基地局部に接続中の端末装置数を取得する接続中端末装置数取得部を備え、
前記基地局制御部には、前記接続中の端末装置数が予め定められた閾接続数未満の時にのみ、前記無線基地局部を停波させた状態で前記他局通信波検出部に対し、前記他局通信波を検出させる他局通信波検出制御部が設けられていることを特徴とする移動型無線通信ユニット。
移動体上に設置されて前記移動体とともに移動しつつ端末装置からの無線接続が可能とされ、前記端末装置に無線送信波を送信する送信部を備える無線基地局部と、前記無線基地局部に有線接続され該無線基地局部とともに移動可能に構成された基地局制御部とを備えた移動型無線通信ユニットであって、
前記無線基地局部を停波させた状態で前記無線基地局部の設置位置周辺の他局通信波を検出する他局通信波検出部が、前記基地局制御部に有線接続される形で設けられる一方、
前記無線基地局部には、前記基地局制御部から受信する設定指示に基づいて前記送信部の送信周波数を可変設定する送信周波数設定部が設けられ、
前記基地局制御部には、前記他局通信波検出部から取得する前記他局通信波の周波数を含む検出情報を解析し、前記無線送信波による前記他局通信波への干渉軽減のための周波数変更制御を実行するか否かの判定を、前記解析の結果に基づいて実行する解析判定部と、前記解析判定部が前記周波数変更制御を実行するとの判定を行った場合に、前記送信周波数設定部に対し前記周波数変更制御として、前記無線基地局部の前記送信部の送信周波数を前記他局通信波の周波数から遠ざかる向きに変更する制御の指示を行なう送信周波数設定指示部と、が設けられており、
前記基地局制御部は、前記無線基地局部から該無線基地局部に接続中の端末装置数を取得する接続中端末装置数取得部を備え、
前記解析判定部は、前記接続中の端末装置数が予め定められた閾接続数未満の時にのみ、前記周波数変更制御を実行するとの判定を行なうことを特徴とする移動型無線通信ユニット。
前記解析判定部は、前記検出情報の内容として前記他局通信波の強度を解析し、該強度が予め定められた閾強度を超えることを条件として、前記周波数変更制御を実行するとの判定を行なう請求項１記載の移動型無線通信ユニット。
前記解析判定部は、前記検出情報の内容として前記他局通信波が占有する周波数帯域を解析し、該周波数帯域が前記無線送信波の周波数帯域と重なりを生じていることを条件として、前記周波数変更制御を実行するとの判定を行なう請求項１又は請求項５に記載の移動型無線通信ユニット。
前記他局通信波検出部は、前記無線送信波の占有周波数帯域に対応する帯域幅を有したバンドパスフィルタを備え、該バンドパスフィルタを通過した他局通信波のみを検出するものである請求項６記載の移動型無線通信ユニット。
前記解析判定部は、前記信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであった場合に、前記信号波形が示すデジタルベースバンド信号の内容に含まれる周波数設定情報に基づいて前記周波数変更制御を実行するとの判定を行なう請求項２記載の移動型無線通信ユニット。
前記無線基地局部の前記復調部が前記他局通信波復調部に兼用されてなる請求項２に記載の移動型無線通信ユニット。
前記送信周波数設定指示部は、解析判定部が前記周波数変更制御を実行するとの判定を行った場合に、前記無線基地局部の前記送信周波数設定部に対し、前記送信部に現在設定されている送信周波数チャネルを、当該送信周波数チャネルが属する周波数バンド内の他の周波数チャネルに変更設定する指示を行なうものである請求項１記載の移動型無線通信ユニット。