WO1998013956A1

WO1998013956A1 - Materiel de station de base pour radiocommunication mobile

Info

Publication number: WO1998013956A1
Application number: PCT/JP1997/003405
Authority: WO
Inventors: Daisuke Yamada; Izumi Horikawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 1998-04-02
Also published as: KR19990071615A; EP0869629B1; EP0869629A4; JP4098833B2; CN1205141A; KR100292318B1; AU4320797A; CA2238358C; EP0869629A1; DE69721224T2; DE69721224D1; CA2238358A1; US6119004A; CN1175592C; AU710430B2

Description

明細書移動通信基地局装置技術分野

本発明は、セクタ送受信を行なう移動通信の基地局装置に関し、特に基地局のハードウェア規模を縮小し、かつ伝送品質の向上を図るための移動通信基地局装置に関するものである。背景技術

セルラシステムの移動通信技術として、指向性アンテナで構成された複数の基地局アンテナを備え、 1 つのセルの中に複数の扇形のセクタを構成し、個々のセクタで異なる周波数を使用して通信するセクタ送受信方式が開発されている。

このセクタ送受信方式は、より近いセルにおいて同じ周波数を繰り返し使用することが可能となるため、周波数利用効率を高めることができ、加入者容量の増加を図ることができる。

上記セクタ送受信通信方式においては、通信中の移動局が

1 つのセルから他のセルに移動する場合に、交換機によるセル間のハンドオーバが行なわれ、また、移動局がセクタを横切って移動する場合に、基地局の制御によるセクタ間のハンドォ一バが行なわれる。

例えば、特開平 7 — 1 3 1 8 4 5 号公報にセクタ送受信を行なう基地局送受信装置が記載されている。この基地局装置は、 C D M A (Code Divi s ion Mul t iple Access) 移動通信方式に基づいてデータ通信を実行する装置である。第 6 図に示すように、上記基地局装置は、 M ( Mはセクタ数を表す正の整数である）個のセクタアンテナ 303と、複数の通話チヤネルによる送受信信号をセクタごとに定めた周波数で一括して変復調する M個の一括変復調部 302- 1 〜 302-M と、各通信チャネルのベースノンド信号処理を行なう N ( Nは通信チヤネル数を表す正整数である）個のベースバンド信号処理部 30 1- 1 〜 301- N とを備えている。なお、第 6 図において、 C L Kは各回路を動作させるクロック信号を示している。

ベースバンド信号処理部 301- 1 〜 30卜 Nの各々は、第 7 図に示すように、送信データ S D n から変調方式に応じた送信信号 S n を生成する送信信号処理部 201と、この送信信号 S n を指示されたセクタに出力する送信信号選択回路 202と、各セクタで受信された信号 R A m ( m = l 〜 M ) を指示に従つて選択する受信信号選択回路 204と、選択された受信信号 R n より自通信チャネルに対応する受信データ R D n を検出する受信信号処理部 203と、指示に従って各セクタで受信された信号 R A mを選択して出力するモニタ信号選択回路 206 と、モニタ信号選択回路 206の選択した受信信号の受信品質をモニタする受信品質モニタ部 205と、モニタ信号選択回路 2 06に一定の時間周期で選択すべきセクタの切り換えを指示し、受信品質モニタ部 205の検出結果に基づいて最良の受信品質のセクタを選択するように送信信号選択回路 202及び受信信号選択回路 204に指示を出す制御部 207とを具備している。この基地局送受信装置では、 n 番目のチャネルの送信データ S D n ( n = l 〜 N ) が n 番目のベースゾンド信号処理部 301- n の送信信号処理部 201に入力する。送信信号処理部 201 は、この送信データ S D n から変調方式に応じた送信信号 S n を生成する。この送信信号 S n は送信信号選択回路 202に入力する。送信信号選択回路 202は、制御部 207の選択信号 S E L 1 によって指示されたセクタにこの送信信号 S n [ S n, m= S n (m= S E L 1 )、 S n, m= 0 (m≠ S E L 1 ) ] を出力する。なお、 S n は、デジタル信号で表された送信波形である。

ベースバンド信号処理部 301- n の送信信号選択回路 202から出力された送信信号 S n， mは一括変復調部 302 - 1 〜 302 - M に入力する。一括変復調部 302 -mは、各ベースバンド信号処理部 301- 1 〜 301- Nから入力した送信信号 S 1， 111〜 3 111を加算し、アナログ信号に変換した後、送信無線信号に変換する。この送信無線信号はセクタのアンテナ 303から送信される。信号 R F m (m = l 〜 M)は、 m番目のセクタの送受信無線信号を示している。

一方、各セクタのアンテナ 303で受信された信号は、一括変復調部 302- 1 〜 302- Mに入力する。一括変復調部 302- mは、 N個の通話チャネルに対応する帯域幅の受信無線信号を一括してベースバンド信号に周波数変換し、デジタル信号への変換を行なった後、出力する。このベースバンド信号 R A m は全てのベースバンド信号処理部 301 - 1 〜 301 - N に供給される。ベ一スパンド信号処理部 30卜 n の受信信号選択回路 204は、 M個の受信信号 R A 1 〜 R A Mのうち、制御部 207の選択信号 S E L 1 で指示されたセクタの受信信号 R n [ R n= R A m (m= S E L l )] を選択し、受信信号処理部 203へ出力する。受信信号処理部 203は、選択された受信信号 R nより自通信チャネルに対応する受信データ R D n を検出する。

また、制御部 207は、予め定められた時間周期でモニタ信号選択回路 206への選択信号 S E L 2を切り替える。これを受けて、モニタ信号選択回路 206は、 M個の受信信号 R A 1 〜 R A Mの中から選択信号 S E L 2 で指示されたセクタの受信信号 R Q n [ R Q n = R A m (m=S E L 2 ) J を選択し、受信品質モニタ部 205へ出力する。受信品質モニタ部 205は、選択された受信信号 R Q n の受信品質（受信電力、干渉波電力、判定誤差電力、誤り率など）をモニタし、それを受信品質信号 Q nにより制御部 207へ報告する。制御部 207は、このように受信品質モニタ部 205を使って各セクタの受信品質をモニ夕し、最良の受信品質のセクタを選択する選択信号 S E L 1 を送信信号選択回路 202及び受信信号選択回路 204へ出力する従って、移動局がセクタを横切って移動してもベースバンド信号処理部 301- 1 〜 301-Nの内部で自動的に最適なセクタが選択される。

このように、従来の移動通信基地局装置では、移動局がセクタを横切って移動するとき、移動局から受信した受信信号に基づいて最適なセクタを基地局が判断する基地局主導型のハンドォーバ制御が行なわれる。

しかし、従来の基地局装置は、ベースバンド処理部が各セクタからの受信品質信号を基に最良の受信品質のセクタを選択する基地局主導の構成になっているため、セクタごとの受信品質検出及び受信品質からセクタを選択するための比較回路が必要であり、ハードウェア規模が大きくなる、という問題がある。

また、ハンドオーバが、 1 つのチャネルとの接続を切断して新たなチャネルとの接続に切り替える八一ドハンドオーバで行なわれているため、受信データに瞬断が生じ、受信品質が劣化する、という問題がある。

また、基地局からの送信が 1 系統で行なわれているため、移動局において、複数のセクタからの受信信号を合成しながらハンドオーバするソフトハンドオーバが実施できない、という問題がある。発明の開示

本発明は以上のような問題点を解決するものであり、基地局のハードウェア規模の拡大を抑え、システムの柔軟性や信頼度を高め、優れた品質の通信を可能にする移動通信基地局装置を提供することを目的としている。

そこで、本発明は、セクタごとの送受信部と、セクタごとのベースバンド処理部と、送受信部とベースバンド処理部との接続を選択するセクタスィツチとを備えた移動通信基地局装置において、ハンドオーバ時に、移動局から得た周辺セク夕の情報を基に複数のセクタを選択し、この複数のセクタの送受信部とベースバンド処理部とをセクタスィツチで接続して、セクタ間のソフトノヽンドオーバを行なうようにした。

このような本発明によれば、移動局のもたらす情報を基にセクタ間ソフトハンドオーバーを実施しているため、基地局のハードウエアの増大を抑えながら、ハンドオーバ時の瞬断や受信レベル低下を防ぎ、高い品質の伝送を実現することができる。

また、ベースバンド処理部をセクタ括り付けにしていないので、 1 つのセクタのトラフィックが多くなつたときでも、それらの変復調処理を幾つかのベースバンド処理部に割り当てることが可能である。また、ベースバンド処理部の故障などにも柔軟に対応することができる。

また、セクタ間ソフトハンドオーバ一時の制御を基地局装置の内部だけで実施できるため、移動通信交換局には、セル間のソフトハンドォーバ一に必要な情報だけを送れば足りる。そのため、基地局と移動通信交換局との間の伝送量を削減することができ、伝送効率を向上させることができる。

また、本発明は、サービスエリアが複数のセルに分割され、各セルが複数のセクタで構成される移動通信システムの基地局装置において、各セクタで受信した無線信号を受信べ一スバンド信号に変換する一方、各セクタの送信ベースバンド信号を送信無線信号に変換する複数の送受信部と、前記受信ベースバンド信号から受信信号を復調する一方、送信信号を前記送信ベースバンド信号に変換する複数のベースバンド処理部と、前記複数の送受信部と前記複数のベースバンド処理部との間の接続を切替えるセクタスィッチと、移動局から送られて来る周辺セクタに関する情報を基にハンドオーバ一先のセクタを選定する選定制御部と、前記ハンドオーバ一先となるセクタの送受信部に適切な前記ベースバンド処理部が接続されるように前記セクタスィッチを制御する接続制御部とを具備する移動通信基地局装置を構成した。

この構成により、ハンドオーバ時に、複数のセクタの受信信号を最大比合成し、送信信号を複数のセクタを通じて送信するソフトハンドオーバーを、基地局のハードウェア規模を拡大することなく、実現することができる。

また、本発明は、セクタスィッチが、セクタ間ソフトハンドオーバー時に、複数のセクタの送受信部をそれぞれ別のベ —スバンド処理部に接続し、各べ一スバンド処理部により復調された情報信号を合成し、且つ、送信すべき情報信号を各ベースバンド処理部に分配する回路を設けたものであり、セクタ間ソフトノ、ンドオーバー時に接続するベースバンド処理部を、セクタのトラフィックを考慮して選択することができる。

また、本発明は、セクタスィッチが、セクタ間ソフトハンドオーバ一時に、複数のセクタの送受信部を同一のベースバンド処理部に接続し、ベースバンド処理部が、各セクタの受信信号をダイバーシチ合成するように構成したものであり、同一のベ—スパンド処理部により、ソフトハンドオーバー時の最大比合成を行なうことができる。また、本発明は、ベースバンド処理部が、セクタ間のサイトダイバーシチ、アンテナを選択するスペースダイバーシチ及び遅延波を選択するパスダイバーシチにより得られた受信信号を合成して情報信号を復調するように構成したものであり、高い通信性能を得ることができる。

また、本発明は、ベースバンド処理部が、セクタ間のサイトダイバーシチ、アンテナを選択するスペースダイバ一シチ及び遅延波を選択するパスダイバーシチにより得られた受信信号を、同一処理が可能な信号に変換して合成処理するように構成したものである。

この構成により、遅延波を選択するパスダイバ一シチ、ァンテナを選択するスペースダイバ一シチ及びセクタ間のサイトダイバーシチの各々による結果を同一次元の相関出力として出力することができるため、少ない数の逆拡散回路及び R A K E合成回路により、この出力の処理が可能である。

また、本発明は、受信ベースバンド信号から同期を獲得する同期回路をベースバンド処理部から独立して設け、この同期回路が、複数のベースバンド処理部における処理の夕イミングを制御するように構成したものであり、大量のデ一夕を複数のコードを使用してデータ伝送（マルチコード伝送）する場合に、複数のベースバンド処理部に対するタイミング制御を一つの同期回路で一元管理することができ、円滑且つ柔軟な復調処理が実現できる。

また、本発明は、送受信部に、拡散コードを用いて送信信号の拡散処理を行う拡散回路を設けた構成にしたものであるこの構成により、送信セクタスィツチを通る信号レー卜が低くなるので、低速のスィッチを用いることができる。さらに、拡散回路がセクタ単位になるので、拡散回路をべ一スバンド部に設ける場合より回路が簡単になる。図面の簡単な説明

第 1 図は、本発明の第 1 の実施形態の基地局装置の構成を示すブロック図、

第 2 図は、本発明の第 2 の実施形態の基地局装置の構成を示すブロック図、

第 3 図は、本発明の第 3 の実施形態の基地局装置の構成を示すブロック図、

第 4 図は、本発明の第 4 の実施形態の基地局装置の構成を示すブロック図、

第 5 図は、本発明の第 5 の実施形態の基地局装置の構成を示すブロック図、

第 6 図は、従来の移動通信基地局装置の構成を示すブロック図、及び

第 7 図は、従来の移動通信基地局装置のベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図、である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。 (第 1 の実施の形態）

第 1 図に、 C D M A方式の移動通信における基地局となる第 1 の実施形態の基地局装置が示されている。第 1 の実施形態の基地局装置は、セクタごとの送受信信号に対して直交変復調と周波数変換とを行なう基地局送受信装置 3 と、各チヤネルの送受信信号に対する拡散コードによる拡散及び逆拡散処理と合成及び分離とを行なう基地局変復調装置 5 と、基地局変復調装置 5 と基地局送受信装置 3 との接続を選択するセクタスィッチ 4 と、基地局の各部の動作を制御する制御部（不図示）とを備えている。

基地局送受信装置 3 はセクタの数 mだけ存在し、このセク夕数はサービス、ユーザ数等によって決定される。基地局送受信装置 3 は、複数のアンテナ 1 、 2 ( ここではアンテナを 2 つにしているが、アンテナ数は装置規模等により決定される）と、送信信号の直交変調及び周波数変換を行なう送信 R F 回路 1 2と、送信無線信号を増幅する送信増幅回路 1 3と、ァンテナ 2 を送信及び受信で共用するための共用回路 Πと、ァンテナ 1 、 2 で受信された信号を増幅する受信増幅回路 1 4、 1 5と、受信信号の直交復調及び周波数変換を行なう受信 R F 回路 1 6、 1 7とを具備している。

また、基地局変復調装置 5 は、各チャネルの拡散コードによる拡散及び逆拡散処理を行なう N個のベースバンド処理（ B B ) 部 6 と、各チャネルの信号の合成及び分離を行なう複数のソフトノ、ンドオーバ一イン夕一フェース（ S H O— I F ) 部 7 とから成る。 B B部 6 は、送信信号を符号化する符号化回路 10と、送信信号に対して指定されたチャネルの拡散コ一ドを用いて拡散処理を行なう拡散回路 11と、受信信号に対して指定されたチャネルの拡散コードを用いて相関検出を行なう逆拡散回路 18 と、受信信号から同期を検出して基地局装置のタイミングを制御する同期ノタイミング制御回路 19と、マルチパスで受信した各受信信号を合成する R A K E合成回路 20と、受信信号を復号する復号回路 21とを具備する。

S H〇一 I F部 7 は、移動通信交換局との間で情報が伝送される A T Mセルを合成及び分解するセル組立 Z分解回路 8 と、セクタ間ハンドオーバ時にソフトノ、ンドオーバーを行なう S H O合成分配回路 9 とを具備している。

この基地局装置は、通常時に次のように動作する。ここで、通常時とはソフトハンドオーバを行わないときである。

通信の開始時あるいはセル間ハンドオーバ時に、基地局制御部は、基地局送受信装置 3 に対する B B部 6 及び S H O— I F部 7 の組み合わせを指定する。

ある移動局への送信データは、移動通信交換局から A T M セルで伝送され、基地局変復調装置 5 のセル組立ノ分解回路 8 に入力する。ここで A T Mセルが分解され、情報信号のみが抽出される。この情報信号は、 S H O分配合成回路 9 をスルーして、 B B回路 6 の符号化回路 10で符号化され、フレームに組み立てられる。フレーム組立された情報信号は拡散回路 11において移動局の拡散コードを用いた拡散処理が行なわれ、セクタスィッチ 4 に出力される。セクタスィッチ 4 は、基地局制御部の制御信号により送信すべきセクタを選択し、送信信号を選択したセクタの基地局送受信装置 3 の送信 R F回路 12に出力する。

拡散されたユーザごとの信号は、送信 R F回路 12で加算され、 D / A変換、直交変調、周波数変換が行なわれ、送信増幅回路 13で増幅され、アンテナ 2 より無線伝搬路に送信される。

一方、幾通りもの無線伝搬路を通って送られてきた複数の移動局からの多重信号は、アンテナ 1 、 2 で受信され、受信増幅回路 14、 15によりアンテナ 1 、 2 ごとに増幅される。受信 R F回路 16、 17は、各アンテナ 1 、 2 で受信された受信信号に対して周波数変換、オートゲインコントロール処理、復調処理、 A Z D変換（サンプリング速度 - k Z T、 1 κ T = チップ速度、 k ：正の整数）を行ない、セクタスィッチ 4 に出力する。

セクタスィッチ 4 は、基地局制御部の制御信号により、送信時と同一の B B部 6 ( n番目の B B部）を選択して、受信信号を出力する。

n番目の B B部 6 の逆拡散回路】 8は、アンテナ 1 、 2 ごとの受信信号に対して移動局の拡散コードを用いて相関検出を行なう。また、同期ノタイミング制御回路 19は、各アンテナ 1 、 2 で受信された受信信号のうち、受信レベルの高い上位数サンプルの遅延波のタイミングを選択する。 R A K E合成回路 20は、選択された各遅延波を独立に復調して R A K E合成を行なう。復号回路 21は、合成されたデータを用いて復号を行ない、情報信号を得る。

復号された情報信号は、 S H 〇分配ノ合成回路 9 をスルーして、セル組立/分解回路 8 で A T Mセル化され、移動通信交換局へ伝送される。

次に、ソフ卜ハンドオーバー時の動作について説明する。ソフ卜ハンドオーバーを行なうセクタ数は要求品質や装置規模によって決定される。ここでは、 2 セクタ間でソフトハンドォーノ —を行なうものとする。

基地局制御部は、移動局から送られて来る周辺セクタ及びセルに関する情報（受信電力、干渉電力、誤り率等）を基に、ハンドオーバすべき m番目のセクタを決定し、また、トラフィックを考慮して、そのセクタと接続する B B 部 6 ( j 番目の B B 部 6 ) を決定する。

セクタスィッチ 4 は、基地局制御部の制御信号により、初期接続時のセクタ（これを 1 番目のセクタとする）の受信 R F 回路 1 6、 1 7の出力信号を初期接続時の n 番目の B B部 6 に出力し、ハンドオーバ先に決定した m番目のセクタの受信 R F 回路 1 6、 1 7の出力信号を、ソフトハンドオーバ一を行なう j 番目の B B部 6 に出力する。

それぞれの B B部 6 の逆拡散回路 1 8は、アンテナ 1 、 2 ごとの受信信号に対して、移動局の拡散コードを用いて相関検出を行なう。また、同期 Zタイミング制御回路 1 9は、各アンテナ 1 、 2 で受信された受信信号のうち、受信レベルの高い上位数サンプルの遅延波のタイミングを選択し、 R A K E合成回路 20は、選択されたタイミングの各遅延波を独立に復調し、 R A K E合成を行なう。復号回路 21は、合成された信号を用いて復号を行ない、情報信号を得る。

n番目及び j 番目の B B部 6 で復号された情報信号は、当初に選定された S H O— I F部 7 の S H O分配 Z合成回路 9 に入力する。基地局制御部は、移動局から送られた信頼度情報（受信電力、干渉電力、誤り率等）に基づいて、この S H O分配 /合成回路 9 に対し、セクタごとに復号された信号の最大比合成を行なわせる。合成された信号は、セル組立分解回路 8 で A T Mセル化され、移動通信交換局へ伝送される一方、移動局への送信データは移動通信交換局から A T M セルで伝送され、セル組立分解回路 8 力このセルを分解して情報信号のみを抽出する。 S H O分配ノ合成回路 9 は、この情報信号を n番目及び j 番目の B B部 6 に分配して出力する。

それぞれの B B回路 6 の符号化回路 10は、この情報信号を符号化し、フレームに組み立てて拡散回路 11に出力し、拡散回路 Uは、この信号に対して移動局の拡散コードを用いて拡散処理を行ない、処理した信号をセクタスィッチ 4 に出力する。

セクタスィッチ 4 は、拡散処理された信号を、 1 番目及び m番目のセクタに振り分ける。

それぞれのセクタにおける基地局送受信装置 3 の送信 R F 回路 12は、拡散された信号を加算して、直交変調、周波数変換を行ない、変換された信号は送信増幅回路 13で増幅された後、アンテナ 2 より無線伝搬路に送信される。

このような第 1 の実施の形態によれば、移動局より基地局装置にもたらされる周辺セクタ及びセルの情報（受信電力、千渉電力、誤り率等）から、ハンドオーバすべきセクタを選定しているので、基地局が自ら移動局の各セクタにおける受信レベルを比較する必要がなくなり、回路を簡略化できる。

また、 B B部 6 を、セクタ括り付けにせずに、トラフイツクに応じて、選定したセクタに割り当てている。このような柔軟性を持つ構成により、基地局装置のハードウェア規模の一層の削減が可能となる。

また、この基地局装置では、ソフトハンドオーバ一を行なつているため、セクタ間ハンドオーバ時に受信データの瞬断が生じない。また、このとき、複数のセクタから送信信号を送信しているため、移動局においてもソフトハンドオーバーが可能となり、通信品質が向上する。

また、セクタ間ハンドオーバの制御は全て基地局で行なわれ、基地局から移動通信交換局には、セル間のソフトハンドオーバ一時にのみ、必要な情報が送られる。そのため、基地局と移動通信交換局との間の伝送効率を向上させることがでさる。

(第 2 の実施の形態）

第 2 の実施形態の基地局装置は、ソフトハンドオーバー時の処理を 1 つのべ一スバンド部を用いて実行する。

第 2 図に第 2 の実施形態にかかる基地局装置の機能ブロックが示されている。この基地局装置は、基地局変復調装置 3 5 の N個の B B部 36が、移動通信交換局との間で情報が伝送される A T Mセルを合成及び分解するセル組立分解回路 37と、送信信号を符号化する符号化回路 38と、送信信号に対して移動局の掂散コ一ドを用いて拡散処理を行なう拡散回路 39と、受信信号に対して移動局の拡散コードを用いて相関検出を行なう複数の逆拡散回路 46、 47と、受信信号から同期を検出して基地局装置のタイミングを制御する同期タイミング制御回路 48と、マルチパスで受信した受信信号を合成する複数の R A K E 合成回路 49、 50と、各 R A K E合成回路 49、 50の出力を最大比合成するタイミング調整ノ合成回路 51と、タイミング調整ノ合成回路 51の出力を基に受信信号を復号する復号回路 52とを具備している。基地局送受信回路 33及びセクタスィッチ 34の構成は第 1 の実施形態（第 1 図）と同じであり、また、図示されていないが、基地局制御部を備えている点でも変わりがない。

この基地局装置は、通常時（ソフトハンドオーバ一を行つていないとき）に次のように動作する。

通信開始時あるいはセル間ハンドオーバ時に、基地局制御部は、 B B部 36と基地局送受信装置 33との組み合わせを選定する。

ある移動局への送信データは、移動通信交換局から A T M セルで伝送され、 B B部 36のセル組立分解回路 37に入力し、ここで A T Mセルが分解され、情報信号のみが抽出される。この情報信号は、符号化回路 38で符号化され、フレームに組み立てられ、拡散回路 39において移動局の拡散コードを用いた拡散処理が行なわれ、セクタスィッチ 34に出力される。セクタスィッチ 34は、基地局制御部の指示により送信すベきセクタを選択し、送信信号を、選択したセクタの基地局送受信装置 45の送信 R F回路 40に出力する。

拡散されたユーザごとの信号は、送信 R F回路 40で加算され、 D Z A変換、直交変調、周波数変換が行なわれ、送信増幅回路 41で増幅され、アンテナ 32より無線伝搬路に送信される。

一方、幾通りもの無線伝搬路を通って送られてきた複数の移動局からの多重信号は、アンテナ 31、 32で受信され、受信増幅回路 42、 43によりアンテナ 31、 32ごとに増幅される。受信 R F回路 44、 45は、各アンテナ 31、 32で受信された受信信号に対して周波数変換、オートゲインコントロール処理、復調処理、 A / D変換を行ない、セクタスィッチ 34に出力するセクタスィッチ 34は、送信時と同一の B B部 36 ( n番目の B B部 36) を選択し、受信信号を出力する。

B B部 36の逆拡散回路 46、 47は、それぞれのアンテナ 31、 32の受信信号に対して拡散コードを用いて相関検出を行なう。また、同期 /タイミング制御回路 48は、各アンテナ 31、 32 で受信されたそれぞれの受信信号のうち、受信レベルの高い上位数サンプルの遅延波のタイミングを選択し、 R A K E合成回路 49、 50は、各アンテナ 31、 32で受信された受信信号の選択された各遅延波を独立に復調し、 R A K E合成を行なうタイミング調整及び合成回路 51は、それぞれの R A K E 合成回路 49、 50の出力を最大比合成する。合成された信号は復号回路 52に出力され、復号回路 52は、合成されたデ一夕を用いて復号を行ない、情報信号を得る。

復号された情報信号は、セル組立分解回路 37で A T Mセル化され、移動通信交換局へ伝送される。

次に、ソフトハンドオーバ一時の動作について説明する。ここでは、 2 セクタ間でソフトノ、ンドォ一バーを行なうものとする。

基地局制御部は、移動局から送られて来る周辺セクタ及びセルに関する情報（受信電力、干渉電力、誤り率等）を基に、ハンドオーバすべきセクタ（ノ、ンドオーバ先セクタ）を決定する。この決定に基づいて、セクタスィッチ 34は、初期接続時のセクタ（ハンドオーバ元セクタ）の受信 R F 回路 44、 45の出力信号と、ハンドオーバ先セクタの受信 R F 回路の出力信号とを、同一の n 番目の B B部 36に出力する。

この B B部 36の同期 /夕ィミング制御回路 48は、ハンドォ —バ元の同期については既に確立しているので、ハンドォーバ先の同期獲得処理を行なう。その同期が確立すると、逆拡散回路 46は、ハンドオーバ元セクタの受信信号に対して拡散コードを用いて相関検出を行ない、逆拡散回路 47は、ハンドオーバ先セクタの受信信号に対して拡散コードを用いて相関検出を行なう。

R A K E合成回路 49は、逆拡散回路 46の出力から、同期ノタイミング制御回路 48で選択されたタイミングの各遅延波を独立に復調して R A K E合成を行ない、また、 R A K E合成回路 50は、逆拡散回路 47の出力から、同期 Zタイミング制御回路 48で選択されたタイミングの各遅延波を独立に復調して R A K E 合成を行なう。

タイミング調整及び合成回路 51は、各 R A K E 合成回路 49 、 50の出力を、セクタ間のタイミングずれを調整しながら、最大比合成する。

復号回路 52は、合成された信号を用いて復号を行ない、情報信号を得る。復号された情報信号は、セル組立 Z分解回路 37で A T Mセル化され、移動通信交換局へ伝送される。

一方、移動局への送信デ一夕は、移動通信交換局から A T Mセルで伝送され、セル組立/分解回路 37で情報信号のみが抽出され、符号化回路 38で符号化され、拡散回路 39で移動局の拡散コードを用いて拡散処理が行なわれ、処理した信号がセクタスィツチ 34に出力される。

セクタスィッチ 34は、拡散処理された同一信号をハンドォーバ元セクタ及びハンドオーバ先セクタに振り分ける。

それぞれのセクタにおける基地局送受信装置 33の送信 R F 回路 40は、拡散された信号を加算して、直交変調、周波数変換を行ない、変換された信号は送信増幅回路 41で増幅された後、アンテナ 32より無線伝搬路に送信される。

また，セル間ソフトハンドオーバー時には、復号回路 52が復号した情報信号と信頼度情報（受信レベル等）とが A T M セル化され、移動通信交換局に伝送される。移動通信交換局は、ハンドオーバ元セクタと八ンドオーバ先セクタとから受信した情報信号を、この信頼度情報を用いて合成または選択し、所望の情報信号を得る。

このような第 2 の実施の形態によれば、セクタ間ソフトハンドォーノ一時に、同一のベースノ、' ンド部を用いて、ノヽンドオーバ元セクタ及びハンドオーバ先セクタの受信信号をダイバーシチにより最大比合成するため、通信性能が向上する効果が得られる。

また、セクタ間ソフ卜ハンドオーバ一は基地局内部で制御され、移動通信交換局には、セル間ソフトハンドオーバー時にのみ、必要な情報が伝えられる。従って、基地局と移動通信交換局との間の伝送量を減らすことができ、伝送効率を高めることができる。

(第 3 の実施の形態）

第 3 の実施形態の基地局装置は、第 2 の実施形態に比べて、回路規模の減少を図ることができる。

第 3 図に第 3 の実施の形態にかかる基地局装置の機能プロックを示している。この基地局装置は、基地局変復調装置 6 5 の N個の B B部 6 6が、移動通信交換局との間で情報が伝送される A T Mセルを合成及び分解するセル組立 /分解回路 6 7と、送信信号を符号化する符号化回路 6 8と、送信信号に対して移動局の拡散コードを用いて拡散処理を行なう拡散回路 6 9と、受信信号から同期を検出して基地局装置のタイミングを制御する同期ノタイミング制御回路 7 6と、受信レベルの高い遅延波のパスを選択するパス選択回路 7 7と、選択されたパスの受信信号に対して移動局の拡散コードを用いて相関検出を行なう逆拡散 Zタイミング調整回路 78と、選択された各パスで受信した受信信号を合成する R A K E合成回路 79と、 R A K E合成回路 79の出力を基に受信信号を復号する復号回路 80とを具備している。基地局送受信回路 63及びセクタスィツチ 64 の構成は第 1 の実施形態と同じであり、また、図示されていないが、基地局制御部を備えている点でも変わりがない。

この基地局装置では、通常時（ソフトハンドオーバー無しのとき）における送信が、第 2 の実施形態と同様に行なわれる。

一方、受信時には、幾通りもの無線伝搬路を通って送られてきた複数の移動局からの多重信号が、アンテナ 61、 62で受信され、受信増幅回路 73、 74によりアンテナ 61、 62ごとに増幅される。受信 R F回路 74、 75は、各アンテナ 61、 62で受信された受信信号に対して周波数変換、 A G C処理、復調処理、 A Z D変換を行ない、セクタスィッチ 64に出力する。

セクタスィツチ 64は、送信時と同一の B B部 66を選択して、受信信号を出力する。

B B部 66の同期タイミング制御回路 76は、各アンテナ 61 、 62で受信されたそれぞれの受信信号のうち、受信レベルの高い上位数サンプルの遅延波のタイミングを選択し、パス選択信号をパス選択回路 77に出力する。パス選択回路 77は、セクタスィツチ 64の出力信号をパス選択信号によって選択し、受信レベルの高い上位数サンプルの遅延波を逆拡散夕ィミング調整回路 78に出力する。逆拡散/タイミング調整回路 78 は、この出力信号に対し、拡散コードを用いて相関検出を行なう。 R A K E 合成回路 79は、選択された各遅延波を独立に復調し、 R A K E 合成を行なう。

R A K E 合成回路 79の出力信号は復号回路 80に出力され、復号回路 80は復号を行ない、情報信号を得る。

復号された情報信号は、セル組立 Z分解回路 67で A T Mセル化され、移動通信交換局へ伝送される。

ソフトハンドオーバー時には、第 2 の実施形態と同様、セクタスィッチ 64は、初期接続時のセクタ（ハンドオーバ元セクタ）の受信 R F 回路 74、 75の出力信号と、ハンドオーバ先セクタの受信 R F 回路の出力信号とを、同一の n 番目の B B 部 66に出力する。

この B B部 66の同期 Zタイミング制御回路 76は、ハンドォ —バ元セクタの同期については既に確立しているので，ノヽンドオーバ先セクタの同期獲得処理を行なう。その同期が確立すると、同期 Zタイミング制御回路 76は、受信レベルの高い上位数サンプルの遅延波を選択し、パス選択信号をパス選択回路 77に出力する。パス選択回路 77は、セクタスィッチ 64の出力信号をパス選択信号によって選択し、受信レベルの高い上位数サンプルの遅延波を逆拡散/タイミング調整回路 78に出力する。逆拡散/タイミング調整回路 78は、この出力信号に対して、セクタ間のタイミングずれを調整しながら、拡散コードを用いて相関検出を行なう。 R A K E合成回路 79は、選択された各遅延波を独立に復調し、 R A K E合成を行なう

R A K E合成回路 79の出力信号は復号回路 80に出力され、復号回路 8 0は復号を行ない、情報信号を得る。復号された情報信号は、セル組立/分解回路 6 7で A T Mセル化され、移動通信交換局へ伝送される。

ソフ卜ハンドオーバー時の送信信号に対する処理は第 2 の実施形態と変わりがない。

また、セル間ソフトハンドオーバ一時には、復号回路 8 0で復号した情報信号とともに信頼度情報（受信レベル等）が A T Mセル化され、移動通信交換局に伝送される。移動通信交換局では、ハンドオーバ元基地局とハンドオーバ先基地局からの情報信号を信頼度情報を用いて合成または選択を行ない、所望の情報信号を得る。

このように、この基地局装置は、セクタ間ソフトハンドォ一バー時に、同一のベースバンド部を用いて、ハンドオーバ元セクタ及びハンドオーバ先セクタの受信信号を最大比合成しているが、このとき、遅延波を選択するパスダイバーシチと、アンテナを選択するスペースダイバーシチと、セクタ間のサイトダイバーシチとを、同一次元の逆拡散ノタイミング調整回路 7 8の相関出力を処理することによって実行できる。例えば、遅延波の区間とアンテナ、セクタの空間との 2 次元の中から 4 つの遅延波（タップ数が 4 の場合）を選択し、このときの逆拡散/タイミング調整回路 7 8の相関出力を合成することによって、これらのダイバーシチを実現することができる。そのため、逆拡散 Zタイミング調整回路 7 8や R A K E 合成回路 7 9を多数もつことなく、高性能の通信を実施することができる。また、セクタ間ソフトハンドオーバーは基地局内部で制御されるため、第 1 及び第 2 の実施形態と同様、基地局と移動通信交換局との間の伝送効率を高めることができる。

(第 4 の実施の形態）

第 4 の実施形態の基地局装置は、各 B B 部の動作の夕イミングを一元管理することを可能にしたものである。

第 4 図に第 4 の実施形態の基地局装置の機能ブロックが示されている。この基地局装置では、 B B部に在った同期夕ィミング制御回路 1 0 6を独立して設置し、タイミングスィッチ 1 0 7を介して B B部 9 6のタイミング制御を行なうように構成している。その他の構成は第 3 の実施形態と変わりがないこの装置の同期 /タイミング制御回路 1 0 6は、受信信号から同期を検出してタイミング信号を出力し、このタイミング信号は、タイミングスィッチ 1 0 7に入力して、各 B B部 9 6に振り分けられる。

通常のデ一夕伝送時には、同期 /タイミング制御回路 1 0 6 は、第 3 の実施形態と同様、各アンテナ 9し 9 2で受信された受信信号のうち、受信レベルの高い上位数サンプルの遅延波のタイミングを選択して、パス選択信号を出力する。このパス選択信号は、タイミングスィッチ 9 9を介して、該当する B B部 9 6に送られ、 B B部 9 6は、第 3 の実施形態と同様の送受信及びソフ卜ハンドオーバー動作を行なう。

また、動画等のデ一夕を高速データ伝送する場合に、複数コード（チャネル）を用いた伝送が行なわれるが、このようなときには、一つの同期ノタイミング制御回路 106が、タイミンダスイッチ 107を介して、複数の B B部 96と接続し、各 B B部 96の動作タイミングを一元管理する。

このように、この基地局装置は、同期部を独立して設けたことにより、複数コードを用いる場合のタイミング制御を一元管理することができ、複数コードを並列に使用する高速デ一夕伝送を、円滑に実施することができる。

(第 5 の実施の形態）

第 5 の実施形態の基地局装置は、符号化された送信信号を拡散処理する拡散回路を基地局送受信装置に設けて、セクタスィツチを送信セクタスィツチと受信セクタスィツチに分割し、送信セクタスィツチを通る信号をベースバンド周波数にしたものである。

第 5 図に第 5 の実施形態にかかる基地局装置の機能ブロックが示されている。この基地局装置は、第 1 の実施形態の基地局装置では B B部 236にあった拡散回路を基地局送受信装置 233に設け、 B B部 236にある符号化回路 211によって符号化されフレームに組み立てられた送信信号を、送信セクタスィツチ 235を介して基地局送受信装置 233の拡散回路 212に入力するように構成したものである。受信信号は、基地局送受信装置 233から受信セクタスィツチ 234を介して B B部 236の逆拡散回路 219に入力される。

拡散回路 212は、符号化された送信信号に拡散コードを乗算することにより、送信信号を広い周波数帯域に拡散する処理手段である。拡散コードには、ユーザを識別するためにュ一ザごとに割り当てられるショートコードと、セクタを識別するためにセクタに割り当てられるロングコードがあり、ショートコ一ドは例えば周期が 6 4 の短いコードであり、ロングコードは例えば周期が 1 0 万程度の非常に長いコードである。

符号化回路 211の出力信号が 6 4 k b p s のベースバンド信号であり拡散率が 6 4 であるとする。まず、各ユーザのベ一スパンド信号に、そのユーザに割り当てられた周期 6 4 のショー卜コードを、ベースバンド信号の各ビッ卜区間ごとに乗算して、 6 4 倍の速度の 4 . 0 9 6 c p s (Mega chips per second) の信号に変換する。この信号を各ユーザについて加算したのちに、セクタに割り当てられたロングコ一ドを乗算して、そのセクタの送信データを生成する。ロングコ一ドの乗算は、ショートコ一ドと同じチップ速度で行うので、ロングコードを乗算しても、出力信号のチップ速度は依然として 4 . 0 9 6 M c p s のままである。

拡散処理を、 B B 部 236でなく基地局送受信装置 233で行う場合は、ユーザ単位ではなくセクタ単位で拡散処理をすることになる。各セクタの拡散回路 212を、 1 つのセクタで同時に利用できるショートコ一ドの数だけのショートコ一ド乗算回路と、加算回路と、ロングコード乗算回路で構成する。 B B部 236から送信セクタスィツチ 235を介して入力される送信フレームを、それぞれ対応するショートコード乗算回路に入力して乗算を行なう。それらの乗算結果を加算してロングコード乗算回路でロングコードを乗算することにより、セクタ単位の拡散処理を行う。

このようにすれば、ロングコード乗算回路は B B部 236の回路数だけ必要であったものが、セクタ数だけあればよいようになる。また、ショートコード乗算回路の数は同じであるから、回路数を減少させて、なおかつ送信セクタスィツチ 235 を通る信号の速度を下げることができる。

移動局からの受信信号は、第 1 の実施形態と同じくユーザごとに逆拡散処理を行うので、受信セクタスィッチ 234を通る信号の速度は逆拡散前のチップ速度となる。したがって、セクタスィツチは送信用の低速の送信セクタスィツチ Π5と受信用の高速の受信セクタスィツチ 234を分けて設けることになる。その他の構成は第 1 の実施形態と変わりがない。

この基地局装置 233は、通常時（ソフトハンドオーバー無しのとき）に次のように動作する。

ある移動局への送信データは、移動通信交換局から A T M セルで伝送され、基地局変復調装置 237のセル組立 Z分解回路 210に入力し、ここで A T Mセルが分解され、情報信号のみが抽出される。この情報信号は、 S H O分配 Z合成回路 23 9をスルーして、 B B回路 236の符号化回路 211で符号化され、フレームに組み立てられ、送信セクタスィッチ 235に出力される。

送信セクタスィッチ 235は、基地局制御部（不図示）の制御信号により送信すべきセクタを選択し、送信信号を選択したセクタの基地局送受信装置 233の拡散回路 212に出力する。拡散回路 212は、複数の B B部 236から送信セクタスィツチ 235 を介して送られてきた送信フレームにショ一トコ一ドを乗算し、その結果を加算して、さらにロングコードを乗算することにより拡散処理を行う。拡散処理をされた送信信号フレームは送信 R F回路 213に出力され、送信 R F回路 213で D Z A 換、直交変調、周波数変換が行なわれ、送信増幅回路 214で増幅され、アンテナ 232より無線伝搬路に送信される。

一方、幾通りもの無線伝搬路を通って送られてきた複数の移動局からの多重信号は、アンテナ 231、 232で受信され、受信増幅回路 215、 216によりアンテナ 231、 232ごとに増幅される。受信 R F回路 217、 218は、各アンテナ 231、 232で受信された受信信号に対して周波数変換、 A G C処理、復調処理、 A Z D変換を行ない、受信セクタスィツチ 234に出力する。

受信セクタスィッチ 234は、基地局制御部の制御信号により、送信時と同一の B B部 236 ( n番目の B B部）を選択して、受信信号を出力する。これ以降の受信処理は第 1 の実施形態と同様である。

次に、ソフ卜ハンドオーバー時の動作について説明する。基地局制御部は、移動局から送られて来る周辺セクタ及びセルに関する情報（受信電力、干渉電力、誤り率等）を基に、ハンドオーバすべき m番目のセクタを決定し、また、トラフィックを考慮して、そのセクタと接続する B B部 236 ( j 番目の B B部 236 ) を決定する。

受信セクタスィツチ 234は、基地局制御部の制御信号により、初期接続時のセクタ（これを 1 番目のセクタとする）の受信 R F回路 217、 218の出力信号を初期接続時の n番目の B B部 236に出力し、ノ、ンドオーバ先に決定した m番目のセク夕の受信 R F回路 217、 218の出力信号を、ソフトハンドォーバ一を行なう j 番目の B B部 236に出力する。これ以降の受信処理は第 1 の実施形態と同様である。

一方、移動局への送信データは移動通信交換局から A T M セルで伝送され、セル組立 Z分解回路 210が、このセルを分解して情報信号のみを抽出する。 S H O分配 Z合成回路 239 は、この情報信号を n番目及び j 番目の B B部 236に分配して出力する。

それぞれの B B回路 236の符号化回路 211は、この情報信号を符号化し、フレームに組み立てて送信セクタスィッチ 235 に出力する。送信セクタスィッチ 235は、送信フレームを 1 番目及び m番目のセクタに振り分ける。

それぞれのセクタにおける基地局送受信装置 233の拡散回路 212は送信フレームを拡散処理し、送信 R F回路 213に出力する。送信 R F 回路 213は、拡散された信号を直交変調、周波数変換を行ない、変換された信号は送信増幅回路 214で増幅された後、アンテナ 232より無線伝搬路に送信される。

拡散回路 212を基地局送受信装置 233に設け、セクタスイツチを送信セクタスィツチ 235と受信セクタスィツチ 234に分割する例を、第 1 の実施形態を変形した基地局装置について説明したが、第 2 〜第 4 の実施形態の基地局装置に同様の変形をすることも可能なことは明らかである。それらの基地局装置の動作も、送信の場合やハンドオーバの動作が第 5 の実施形態と同様になり、受信動作が第 2 〜第 4 の実施形態のものと同様になることは明らかである。

したがって、第 2 〜第 4 の実施形態の基地局装置に、拡散回路 2 1 2を基地局送受信装置 233に設け、セクタスィッチを送信セクタスィツチ 2 35と受信セクタスィツチ 2 34に分割する構成を適用しても、送信セクタスィツチに低速のスィツチを使用でき、拡散回路の回路規模を小さくできる。産業上の利用可能性

以上のように、本発明にかかる移動通信基地局装置は、セクタ送受信を行うセルラシステムの基地局装置におけるセク夕間ソフ卜ノ、ンドオーバーに有用であり、基地局装置のハードウエア規模を縮小し、伝送品質を向上させるのに適している。

Claims

請求の範囲 1 . サービスエリアが複数のセルに分割され、各セルが複数のセクタで構成される移動通信システムの基地局装置において、

各セクタで受信した無線信号を受信ベースバンド信号に変換する一方、各セクタの送信べ一スバンド信号を送信無線信号に変換する複数の送受信部と、

前記受信ベースバンド信号から受信信号を復調する一方、送信信号を前記送信ベースバンド信号に変換する複数のベ一スパンド処理部と、

前記複数の送受信部と前記複数のベースバンド処理部との間の接続を切替えるセクタスィツチ手段と、

移動局から送られて来る周辺セクタに関する情報を基にハンドオーバー先のセクタを選定する選定手段と、

前記ハンドオーバー先となるセクタの送受信部に適切な前記ベースバンド処理部が接続されるように前記セクタスィツチ手段を制御する接続制御手段と、を具備する移動通信基地局装置。

2 . 前記接続制御手段は、セクタ間のソフトハンドオーバー時に、ハンドオーバー元のセクタについて前記送受信部と前記ベースバンド処理部との接続を維持する一方で、前記ハンドオーバー先となるセクタの送受信部と前記ベースバンド処理部とが接続されるように前記セクタスィツチ手段を制御する請求の範囲第〗項記載の移動通信基地局装置。

3 . セクタ間のソフトノヽンドオーバ一時に、ハンドオーバー元及びハンドオーバ一先となる複数のセクタの送受信部に接続された前記各ベースバンド処理部で復調された各受信信号を合成する手段と、

セクタ間のソフ卜ハンドオーバー時に、送信すべき送信信号を前記各ベースバンド処理部に分配する手段と、を備えた請求の範囲第 1 項記載の移動通信基地局装置。

4 . 前記接続制御手段は、セクタ間のソフトハンドォ一バ一中の受信時刻においてハンドオーバー元及びハンドォ一バ一先となる複数のセクタの送受信部が同一ベースバンド処理部に接続されるように前記セクタスィツチ手段を制御し、

前記ベースバンド処理部は、複数のセクタの送受信部から出力される受信べ一スバンド信号をダイバーシチ合成する請求の範囲第 1 項記載の移動通信基地局装置。

5 . 前記ベースバンド処理部は、セクタ間のサイ卜ダイバーシチ、アンテナを選択するスペースダイバーシチ及び遅延波を選択するパスダイバーシチにより得られた信号を合成して受信信号を復調する請求の範囲第 4項記載の移動通信基地局装置。

6 . 前記ベースバンド処理部は、セクタ間のサイトダイバ一シチ、アンテナを選択するスペースダイバーシチ及び遅延波を選択するパスダイバーシチにより得られた信号を同一処理が可能な信号に変換して合成処理する請求の範囲第 5 項記載の移動通信基地局装置。

7 . 前記各ベースバンド処理部に入力する前記受信ベースバンド信号から前記各ベースバンド処理部の同期を個別に獲得し、前記各ベースバンド処理部における処理のタイミングを一元管理する同期手段を備えた請求の範囲第 1 項記載の移動通信基地局装置。

8 . 前記送受信部に、拡散コードを用いて送信信号の拡散処理を行う拡散手段を設けた請求の範囲第 1 項記載の移動通信基地局装置。

9 . 前記送受信部は、前記拡散手段を有し前記送信ベースバンド信号を前記送信無線信号に変換する送信回路と、前記受信した無線信号を前記受信ベースバンド信号に変換する受信回路とを備え、

前記セクタスィッチ手段は、前記ベースバンド処理部から出力される前記送信ベースバンド信号を前記接続制御手段の指示に応じたセクタの前記送信回路へ入力する送信セクタスィッチと、前記セクタの受信回路から出力される前記受信ベースバンド信号を前記接続制御手段の指示に応じた前記べ一スパンド処理部へ入力する受信セクタスィツチとを備える請求の範囲第 8 項記載の移動通信基地局装置。

1 0 . 前記選定手段は、周辺セクタに関する情報に、周辺セクタの受信電力、干渉電力及び誤り率の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求の範囲第 1 項記載の移動通信基地局装置。

1 1 . 前記接続制御手段は、ハンドオーバー先のセクタと接続する適切なベースバンド処理部を、セクタのトラヒックを考慮して選択することを特徴とする請求の範囲第 1 項記載の移動通信基地局装置。

1 2 . セクタごとの送受信部と、セクタごとのベースバンド処理部と、前記送受信部と前記ベースバンド処理部との接続を選択するセクタスィツチとを備えた移動通信基地局装置におけるセクタ間ソフ卜ハンドォ一バー方法において、

移動局から得た周辺セクタの情報を基に複数のセクタを選択し、選択した複数のセクタの送受信部と対応する複数のベースバンド処理部とをセクタスィツチで接続して、前記移動局との間に複数チャネル確保した上でセクタ間のソフトハンドォーノを行なうセクタ間ソフトノ \ンドオーバ一方法。