JPWO2005091667A1 - 基地局装置、およびその初期設定方法 - Google Patents

Abstract

初期設置時の設定が容易かつ確実に可能な基地局装置が開示される。基地局発呼手段は、新規設置時に発呼の動作を行い、自身との間で相互に干渉の生じうる隣接基地局装置があれば、その隣接基地局装置と無線で接続する。隣接符号調査手段は、基地局発呼手段が隣接基地局装置と接続されたら、その隣接基地局装置から識別符号を取得する。符号決定手段は、基地局発呼手段が隣接基地局装置と接続できなかったときには任意に、隣接符号調査手段が隣接基地局装置から識別符号を取得したときにはそれと重複しないように、自身の識別符号を決定する。基地局発呼検出手段は、自身の識別符号が決定された後、他の基地局装置から発呼を受けると、他の基地局装置に応答する。符号通知手段は、他の基地局装置に自身の識別符号を通知する。

Description

本発明は、ＣＤＭＡ移動通信システムの基地局装置に関し、特に、基地局装置の設置時の初期設定に関する。

一般に、移動通信システムは、複数の基地局のセルを配置することにより広い範囲をカバーし、広い範囲での携帯電話の使用を可能にしている。また、隣接基地局のセル同士が一部オーバーラップして配置されていることで、切れ目の無い範囲での通信が可能となっている。

しかし、その隣接基地局間で干渉が生じれば、携帯電話は適正な通信を行うことができなくなる。そのため、基地局間で干渉が生じないように、基地局の配置や設定は通信事業者によって適正に管理されている。また、移動通信システムにおける基地局間の干渉を防止するための様々な方法が提案されている（例えば、特開平７−３０９５４号公報参照）。

近年、日本では移動通信システムが広く普及してきており、それに伴って、現在では携帯電話の加入者数は固定電話のそれを上回っている。その理由の１つに、自宅に固定電話を所有しておらず、携帯電話だけを所有している人が増えていることがあげられる。そのような人は、外出中のみならず自宅にいるときも携帯電話を用いることとなる。

しかし、携帯電話は、通信事業者が設置した基地局と電波の送受信が可能な範囲でしか使用できない。そのため、建物の中の奥まった部屋などでは使用できないか、あるいは良好な通信状況を維持できないことがある。

従来、一般に、携帯電話の基地局は通信事業者が設置し、管理するものとされてきた。コードレス電話のように、ユーザーが小型の基地局（以下、「ホームＢＴＳ」という）を購入して自宅に自由に設置できるようになれば、自宅内のどこでも良好に携帯電話を使用できるようになる。

しかし、ここで問題となるのが基地局間の干渉である。ホームＢＴＳが普及すれば、ホームＢＴＳを含む基地局の数は、現在の基地局数をはるかに凌ぐようになることが予想される。基地局の数が増えれば、それだけ干渉の起こる可能性も高くなる。そのため、ホームＢＴＳの設置においては、干渉が生じないようにすることが重要である。

ＣＤＭＡ移動通信システムでは各基地局が拡散コードにより識別されるので、現状では、隣接基地局間で拡散コードが重複しないように、通信事業者が各基地局の配置および拡散コードを人手によって管理している。

各ユーザーがホームＢＴＳを購入し、設置することが可能となっても、ホームＢＴＳを設置するときには、隣接基地局間で干渉を生じさせないために、通常の基地局と同様、設置場所周辺の環境に応じて適切なコードを選択し、設定する必要があった。ホームＢＴＳが広く普及すれば、ホームＢＴＳの数が増大し、拡散コードの管理工数が増大することが予想される。

また、従来のホームＢＴＳに設定すべき拡散コードが最終的に決まるのは、その設置場所が決まった後なので、設置工数を考えれば、ユーザーが自身でコード設定を行うことができるのが望ましい。しかし、拡散コードを人手によって設定する作業は煩雑であり、その作業をユーザーに行わせることは、ホームＢＴＳの普及を促進させる上で障害となる恐れがある。また、ユーザーの設定ミスが、そのユーザーの通信のみならず、周辺の他のユーザーの通信にまで影響する可能性があり、システムの安全性からも問題があった。

本発明の目的は、初期設置時の設定が容易かつ確実に可能な基地局装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の基地局装置は、移動通信システムにおいて、移動端末と無線で接続し、その移動端末による通信を可能にする基地局装置であって、基地局発呼手段と隣接符号調査手段と符号決定手段を有している。

基地局発呼手段は、新規設置時に発呼の動作を行い、自身との間で相互に干渉の生じうる隣接基地局装置があれば、その隣接基地局装置と無線で接続する。隣接符号調査手段は、基地局発呼手段が隣接基地局装置と接続されたら、その隣接基地局装置から、その隣接基地局装置に固有の識別符号を取得する。符号決定手段は、基地局発呼手段が隣接基地局装置と接続できなかったときには自身の識別符号を任意に決定する。また、符号決定手段は、隣接符号調査手段が隣接基地局装置から識別符号を取得したときにはその識別符号と重複しないように自身の記識別符号を決定する。

したがって、本発明によれば、新規設置された基地局装置は、隣接符号調査手段により隣接基地局装置の識別符号を調べ、符号決定手段により隣接基地局装置と重複しない識別符号を自身の値とするので、設置者は、基地局装置を設置するとき隣接基地局装置との識別符号の重複の有無を意識することなく、また設置時の煩雑な設定作業を行う必要も無い。

本発明の一実施形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。 ホームＢＴＳの設置状況を示す図である。 ホームＢＴＳの構成を示すブロック図である。 初期設置時におけるホームＢＴＳの動作を示すフローチャートである。 ＭＳから発呼があったときのホームＢＴＳの動作を示すフローチャートである。 新規設置されたホームＢＴＳと隣接ホームＢＴＳとのやりとりを示すシーケンス図である。

本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ここでは、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の移動通信システムを実施形態の例として示す。

図１は、本発明の一実施形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、本実施形態の移動通信システムは、ホームＢＴＳ１１、制御装置１２、および交換機１３を有している。

ホームＢＴＳ１１は、ユーザーが設置場所を選択可能な、小さなセルをカバーする小型の基地局である。ホームＢＴＳ１１は、セル内の移動端末（ＭＳ）１４と無線で接続し、ＭＳ１４と通信相手との音声通話またはデータ通信を可能にする機能を有している。ホームＢＴＳ１１は、例えばユーザーの自宅において、事業者が設置した基地局（不図示）からの無線電波が届かないような場所をカバーするために設置され、そのような場所でのＭＳ１４の使用を可能にする。

図２は、ホームＢＴＳの設置状況を示す図である。図２を参照すると、２つのホームＢＴＳ１１ａ、１１ｂのカバーするセル２１ａ、２１ｂが互いにオーバーラップしている。ホームＢＴＳ１１は、ユーザーが任意の場所に設置するものなので、隣接して設置されたホームＢＴＳ１１のセル２１同士が図２に示したように互いにオーバーラップすることがある。

Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムでは、スクランブリングコードとチャネライゼーションコードの組み合わせからなる２重拡散コードが採用されている。スクランブリングコードは、各基地局あるいはそのセルを識別するための符号である。隣接セル間で干渉が生じないように、隣接セルのスクランブリングコードは互いに重複しないように選択される必要がある。一方、チャネライゼーションコードは、各ユーザーを識別するための符号である。スクランブリングコードとチャネライゼーションコードが適正に選択されれば、各ユーザは干渉の影響を受けずに良好に通信を行うことができる。

ホームＢＴＳ１１は、新規設置時に、自身のスクランブリングコードを自動的に決定する機能を有している。スクランブリングコードを決定するとき、ホームＢＴＳ１１は、干渉が生じうる程度に隣接したセルのホームＢＴＳ１１（以下、「隣接ホームＢＴＳ」という）が存在すると仮定して、ＭＳ１４と同様の手順により発呼動作を行う。そして、ホームＢＴＳは、隣接ホームＢＴＳから応答があれば、その隣接ホームＢＴＳからスクランブリングコードを取得し、それと重複しないスクランブリングコードを自身の値とする。また、既設のホームＢＴＳ１１は、隣接して新規設置されたホームＢＴＳ１１から発呼があるとそれに応答し、自身のスクランブリングコードを通知する機能を有している。

自身のスクランブリングコードを決定したホームＢＴＳ１１は、ＭＳ１４から発呼があると、そのＭＳ１４に、自身のスクランブリングコードと、そのＭＳ１１に割り当てるチャネライゼーションコードとを通知する。ＭＳ１４はそれらの拡散符号を通信に用いる。

制御装置１２は、ホームＢＴＳ１１と有線または無線で接続されており、そのホームＢＴＳ１１を制御する。交換機１３は、制御装置１２と接続されており、ＭＳ１４からホームＢＴＳ１１および制御装置１２を介した音声通話およびデータ通信の通信経路を任意に設定し、所望の通信相手と接続する交換機能を有している。この交換機能には、回線交換およびパケット交換の機能が含まれる。

図３は、ホームＢＴＳの構成を示すブロック図である。図３を参照すると、ホームＢＴＳ１１は、基地局発呼部３１、隣接符号調査部３２、符号決定部３３、基地局発呼検出部３４、および符号通知部３５を有している。

基地局発呼部３１は、初期設置時に発呼動作を行い、所定時間内に隣接ホームＢＴＳ１１とリンクが確立されるか否かを調べる。ここで所定時間を設定したのは、隣接ホームＢＴＳが存在しないときに、発呼を無限に繰り返すことを防止するためである。また、隣接ホームＢＴＳからの応答がないとき、基地局発呼部３１は、発呼処理を所定回数だけ繰り返すこととする。これは、通信状況によって、隣接ホームＢＴＳと一時的に接続できない状態が生じても確実に隣接ホームＢＴＳを検出するためである。

隣接符号調査部３２は、基地局発呼部３１が所定時間内に隣接ホームＢＴＳ１１とリンクを確立すれば、その隣接ホームＢＴＳ１１からスクランブリングコード（以下、「隣接スクランブリングコード」という）を取得する。その際、隣接符号調査部３２は、リンクの確立された隣接ホームＢＴＳ１１に、その隣接ホームＢＴＳ１１がスクランブリングコードを送るときに用いるための仮スクランブリングコードを通知する。そして、隣接符号調査部３２は、拡散された信号を隣接ホームＢＴＳ１１から受信すると、その仮スクランブリングコードで逆拡散することにより、隣接スクランブリングコードを取得する。

符号決定部３３は、基地局発呼部３１および隣接符号調査部３２の処理結果に基づき、自身のスクランブリングコードを決定する。基地局発呼部３１で隣接ホームＢＴＳ１１とリンクが確立され、隣接符号調査部３２で隣接スクランブリングコードが取得されれば、符号決定部３３は、それと重複しないスクランブリングコードを自身の値とする。基地局発呼部３１で隣接ホームＢＴＳ１１とリンクが確立されなければ、符号決定部３３は、所定の規則に従って任意のスクランブリングコードを求め、自身の値とする。例えば、符号決定部３３は、複数のスクランブリングコードが登録された符号テーブルを予め備えており、その符号テーブルの中から任意のスクランブリングコードを選択することとすればよい。

基地局発呼検出部３４は、隣接して新規設置された他のホームＢＴＳ１１から発呼があると、それを検出し、応答する。

符号通知部３５は、基地局発呼検出部３５で他のホームＢＴＳ１１からの発呼が検出されると、自身のスクランブリングコードをそのホームＢＴＳ１１に通知する。その際、符号通知部３５は、新規設置されたホームＢＴＳ１１から通知された仮スクランブリングコードを用いて自身のスクランブリングコードを拡散して送る。

図４は、初期設置時におけるホームＢＴＳの動作を示すフローチャートである。図４を参照すると、初期設置時、ホームＢＴＳ１１は、まず、ステップ１０１にて、発呼動作を行う。ステップ１０２にて、ホームＢＴＳ１１は、隣接ホームＢＴＳとの間で所定時間内にリンクが確立されたか否か判定する。

所定時間内に隣接ホームＢＴＳとリンクが確立されれば、ホームＢＴＳ１１は、ステップ１０３にて、その隣接ホームＢＴＳのスクランブリングコードを取得する。

ステップ１０２の判定にてリンクが確立しないか、またはステップ１０３の処理の後、ホームＢＴＳ１１は、ステップ１０４にて、自身のスクランブリングコードを決定する。なお、隣接スクランブリングコードが取得されていれば、ホームＢＴＳ１１のスクランブリングコードは、隣接セル間の干渉を防止するために、重複しない値とされる。また、隣接スクランブリングコードが取得されていなければ、干渉が起こるような隣接セルが無いものとして、任意のスクランブリングコードが選択される。

図５は、ＭＳから発呼があったときのホームＢＴＳの動作を示すフローチャートである。図５を参照すると、自身のスクランブリングコードを決定した後にＭＳ１４から発呼があると、ホームＢＴＳ１１は、ステップ２０１にて、そのＭＳ１４にチャネライゼーションコードを割り当てる。次に、ホームＢＴＳ１１は、ステップ２０２にて、自身のスクランブリングコードと、ＭＳ１４に割り当てたチャネライゼーションコードとをＭＳ１４に通知する。そして、ホームＢＴＳ１１は、ステップ２０３にて、それらの拡散コードを用いて、ＭＳ１４との通信を開始する。

図６は、新規設置されたホームＢＴＳと隣接ホームＢＴＳとのやりとりを示すシーケンス図である。図６を参照すると、新規設置されたホームＢＴＳは、発呼処理により隣接ホームＢＴＳに対して発呼要求を行う。隣接ホームＢＴＳは、自身のスクランブリングコードを送信する準備をし、リンク確立の応答を新規のホームＢＴＳに送る。

新規のホームＢＴＳは、隣接ホームＢＴＳにスクランブリングコードを要求した後、仮スクランブリングコードを隣接ホームＢＴＳに送る。それらを受けた隣接ホームＢＴＳは、自身のスクランブリングコードを仮スクランブリングコードで拡散して新規のホームＢＴＳに送る。新規のホームＢＴＳは、隣接ホームＢＴＳからの信号を逆拡散し、隣接ホームＢＴＳのスクランブリングコードを求め、そのスクランブリングコードおよび仮スクランブリングコードと重複しないように、自身のスクランブリングコードを選択する。

したがって、本実施形態によれば、新規設置されたホームＢＴＳ１１は、隣接符号調査部３２により隣接ホームＢＴＳのスクランブリングコードを調べ、符号決定部３３により隣接ホームＢＴＳと重複しないスクランブリングコードを自身の値とすることにより、隣接ホームＢＴＳとの干渉を防止するので、ユーザーはホームＢＴＳを設置するとき干渉の有無を意識することなく、設置場所を自由に選択することができ、また、設置時の煩雑な設定作業を行う必要も無く、人為的な設定誤りでシステムに悪影響を与えることも無い。

Claims (16)

1. 移動通信システムにおいて、移動端末と無線で接続し、該移動端末による通信を可能にする基地局装置であって、
   新規設置時に発呼の動作を行い、自身との間で相互に干渉の生じうる隣接基地局装置があれば、該隣接基地局装置と無線で接続する基地局発呼手段と、
   前記基地局発呼手段が前記隣接基地局装置と接続されたら、該隣接基地局装置から、該隣接基地局装置に固有の識別符号を取得する隣接符号調査手段と、
   前記基地局発呼手段が前記隣接基地局装置と接続できなかったときには自身の識別符号を任意に決定し、前記隣接符号調査手段が前記隣接基地局装置から前記識別符号を取得したときには該識別符号と重複しないように自身の前記識別符号を決定する符号決定手段とを有する基地局装置。
2. 前記識別符号は、前記移動端末が前記基地局装置を介して通信するとき、該移動端末に通知され、該移動端末により通信に用いられる符号である、請求項１記載の基地局装置。
3. 前記識別符号は、該移動端末が周波数拡散に用いる２重拡散符号に含まれる、請求項２記載の基地局装置。
4. 自身の前記識別符号が前記符号決定手段にて決定された後、他の基地局装置から発呼を受けると、該発呼を検出して該他の基地局装置に応答する基地局発呼検出手段と、
   前記基地局発呼検出手段にて検出された前記発呼を発生させた前記他の基地局装置に、自身の前記識別符号を通知する符号通知手段とをさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の基地局装置。
5. 前記隣接符号調査手段は、前記隣接基地局装置から前記識別符号を取得するとき、該識別符号の拡散処理に用いる仮拡散符号を該隣接基地局装置に送り、該隣接基地局装置から受信した信号を該仮拡散符号により逆拡散して該隣接基地局装置の前記識別符号を求め、
   前記符号通知手段は、自身の前記識別符号を前記他の基地局装置に通知するとき、該他の基地局装置から受信した仮拡散符号を用いて該識別符号を拡散し、該他の基地局装置に送る、請求項４記載の基地局装置。
6. 設置場所がユーザーにより自由に選択可能であり、前記ユーザー自身が設置を行う、請求項１記載の基地局装置。
7. 前記基地局発呼手段は、前記発呼の動作において、所定時間内に隣接基地局からの応答が無ければ、前記発呼の動作を終了する、請求項１記載の基地局装置。
8. 前記基地局発呼手段は、前記発呼の動作を所定回数繰り返しても隣接基地局と接続できないとき、自身との間で相互に干渉の生じうる前記隣接基地局装置が無いと判断する、請求項７記載の基地局装置。
9. 移動通信システムにおいて、移動端末と無線で接続し、該移動端末による通信を可能にする基地局装置における初期設定方法であって、
   新規設置時に発呼の動作を行い、自身との間で相互に干渉の生じうる隣接基地局装置があれば、該隣接基地局装置と無線で接続する第１のステップと、
   前記第１のステップにて前記隣接基地局装置と接続されたら、該隣接基地局装置から、該隣接基地局装置に固有の識別符号を取得する第２のステップと、
   前記第１のステップにて前記隣接基地局装置と接続できなかったときには自身の識別符号を任意に決定し、前記第２のステップにて前記隣接基地局装置から前記識別符号を取得したときには該識別符号と重複しないように自身の前記識別符号を決定する第３のステップとを有する初期設定方法。
10. 前記識別符号は、前記移動端末が前記基地局装置を介して通信するとき、該移動端末に通知され、該移動端末により通信に用いられる符号である、請求項９記載の初期設定方法。
11. 前記識別符号は、該移動端末が周波数拡散に用いる２重拡散符号に含まれる、請求項１０記載の初期設定方法。
12. 自身の前記識別符号が前記第３のステップにて決定された後、他の基地局装置から発呼を受けると、該発呼を検出して該他の基地局装置に応答する第４のステップと、
    前記第４のステップにて検出された前記発呼を発生させた前記他の基地局装置に、自身の前記識別符号を通知する第５のステップとをさらに有する、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の初期設定方法。
13. 前記第２のステップにて、前記隣接基地局装置から前記識別符号を取得するとき、該識別符号の拡散処理に用いる仮拡散符号を該隣接基地局装置に送り、該隣接基地局装置から受信した信号を該仮拡散符号により逆拡散して該隣接基地局装置の前記識別符号を求め、
    前記第５のステップにて、自身の前記識別符号を前記他の基地局装置に通知するとき、該他の基地局装置から受信した仮拡散符号を用いて該識別符号を拡散し、該他の基地局装置に送る、請求項１２記載の初期設定方法。
14. 前記基地局装置は、設置場所がユーザーにより自由に選択可能であり、前記ユーザー自身が設置を行うものである、請求項９記載の初期設定方法。
15. 前記第１のステップの前記発呼の動作において、所定時間内に隣接基地局からの応答が無ければ、前記発呼の動作を終了する、請求項９記載の初期設定方法。
16. 前記第１のステップにて、前記発呼の動作を所定回数繰り返しても隣接基地局と接続できないとき、自身との間で相互に干渉の生じうる前記隣接基地局装置が無いと判断する、請求項１５記載の初期設定方法。
    
    
    

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