WO1998018273A1 - Systeme de communication radio - Google Patents

Description

明 細 書 無線通信システム 技術分野

本発明は、 C D M A (Code Division Multiple Access) 移 動通信方式にお けるセル間 D H〇 (Diversity Hand-Over)を 行う 際の無線通信システムに関 し、 特に制御局がセル間 D H 〇後の基地局を正確に決定できる無線通信システム に関する 背景技術

サー ビスエ リ ア を複数のセルに分割して構成される C D M A移動通信方式において、 現在接続中の基地局又は移動局の 受信品質が劣化した場合に、 周辺セルの基地局とセル間 D H 〇 を行い、 受信品質を向上させる手法が従来よ り 採 られてい る。

こ こで、 従来のセル間 D H Oに伴う無線通信システムにつ いて説明する。 図 1 は、 C D M A移動通信方式の構成を示す ブロ ッ ク 図である。

移動局 M Sが第 1 のセル # 1 と第 2のセル # 2 のほぼ中間 に沿っ て移動している ものとする。 この とき、 それぞれのセ ルを管理する基地局 B S # 1及び基地局 B S # 2は、セル間八 ン ドオーバ状態になって移動局 M S と接続が行なわれ、 移動 局 M S とそれぞれの基地局 B S # 1 及び B S # 2 との接続に よって得られた情報信号及び制御信号を制御局 M C C に送信 する。

制御局 M C Cは、 基地局 B S # 1 及び基地局 B S # 2 力 ら の制御信号に基づいてハ ン ドオーバ後の基地局を決定し、 所 定の情報信号を得るよ う に している。 しか しながら、 従来で は、 制御局が制御信号中のデ一夕誤 り をチェ ッ クする C R C 信号に基づいてセル間 D H〇を行なっ たと しても D H O後の 基地局を正確に決定できない とい う 問題がある。

図 2 は、 制御局 M C C において、 それぞれの基地局 B S # 1 及び B S # 2 が制御局 M C C に送信した制御信号中のデ一 夕誤 り をチェ ッ クする C R C信号に基づいてセル間 D H Oを 行う様子を示すフ レーム図である。 図 2 において、 例えばフ レーム番号 1 ( F R N # 1 ) やフ レーム番号 2 ( F R N # 2 ) のよ う に どち らかの基地局の C R Cが〇 Kであ り 、 も う 一方 の基地局の C R Cが N Gである場合には、 制御局 M C Cは D Η Ο後の基地局を一義的に決定する こ とができる。 一方、 例 えばフ レーム番号 3 , 9 ( F R N # 3 , # 9 ) のよ う に、 両 方の基地局の C R Cが共に N Gである場合には、 制御局 M C Cは D H〇後の基地局を正確に決定できない。

制御局 M C Cが D H〇後の基地局を正確に決定するために 従来か ら、 例えば受信 レベル、 フ レームエラー率、 ビッ トェ ラー率等の情報を用いる方法が挙げられる。 具体的には、 受 信 レベルを用 いる方法においては、 受信レベルが高い基地局 を D H O後の基地局 と して選択する。 しか しながら 、 受信 レ ベルが低い場合でも正確に情報信号が得られる場合があ り 、 必ずし も上記情報で D H O後の基地局を正確に選択する こ と はできない 発明の開示

本発明は、 制御局がセル間 D H〇後の基地局を正確に決定 する こ とができる無線通信システムを提供する こ と を 目的と する

の 目的は、 複数の基地局か ら送信される信号におけるデ

― タ誤り の有無の情報を含む信号を受信する受信手段と、 デ 誤 り が無い情報を含む信号を送信した基地局を選択する 基地局選択手段と を具備する制御局を有する無線通信システ ムによ り 達成される。

た、 この 目的は、 複数の基地局か ら送信される信号にお けるデータ誤 り の有無の情報を含む信号を受信する工程と、 夕誤り が無い情報を含む信号を送信した基地局を選択し て交信を行う 工程と を具備する無線通信方法によ り達成され る。 図面の簡単な説明

第 1 図は、 C D M A移動通信方式において、 セル間 D H〇 を説明するための構成を示すブロ ッ ク 図、

第 2 図は、 セル間 D H〇において C R C信号に基づいて基 地局を選択する場合を説明するためのフ レーム図、

第 3 図は、 本発明の無線通信システムにおける基地局 B S 側の構成を示すブロ ッ ク 図、

第 4 図は、 本発明の無線通信システムにおける制御局 M C C側の構成を示すプロ ッ ク図、

第 5 図は、 本発明の無線通信システムにおける信頼度検出 を説明するためのフ ローチャー ト 、 並びに

第 6 図は、 T P C信号の評価を説明するためのフ ロ一チヤ 一 トである。 発明を実施するための最良の形態

本発明の無線通信システムにおいては、 サー ビスエ リ アを 複数のセルに分割し、 1 つのセルは複数のセク タ に分割され、 更に 1つのセク タ に 1つの基地局を配置し、 複数の基地局を 制御するための制御局を有する C D M A移動通信方式のセル 間 D H Oに伴う基地局選択システムにおいて、 一方の基地局 か ら得 られる C R Cが O Kで他方の基地局か ら得られる C R Cが N Gの場合には、 C R Cが O Kである基地局を選択する。 両方の基地局か ら得られる C R Cが共に O Kや共に N Gの 場合に は、 C R C以外の信頼度情報であ る T P C ビ ッ 卜 が " 0 " である回数の多い方の基地局を選択する。

これによ り 、 セル間 D H O後の基地局を正確に決定でき、 制御局はセル間 D H〇後の情報信号の取得を従来方式よ り も 正確に情報信号を得る こ とができる。

また、 更に、 両方の基地局か ら得られる C R Cが共に O K や共に N Gの場合であっ て、 C R C以外の信頼度情報である T P C ビ ッ ト における " 0 " である回数が同 じ場合には、 過 去の信頼度情報に基づいて基地局を選択する。

これによ り 、 セル間 D H O後の基地局を正確に決定でき、 制御局はセル間 D H O後の情報信号の取得を従来方式よ り も 正確に情報信号を得る こ とができる。

以下、 本発明について添付図面を参照 して説明する。 第 3 図は、 セル間 D H O に係る基地局 B S 側の構成を示すブロ ッ ク 図である。 また、 第 4 図は、 セル間 D H 0 に係る制御局 M C C側の構成を示すブロ ッ ク 図である。

第 3 図に示すよ う に、 セル間 D H〇 に係る基地局 B S は、 制御局 M C C との間で音声ゃデ一夕 を受け渡すィ ン夕一フ エ ース回路 1 と、 入力 された信号をフ レーム構成し、 そのフ レ —ム に対して C R C ( Cyclic Re dundancy C he ck) 符号化、 誤 り訂正符号化を行う 送信データ変換回路 2 と、 送信データ を変調する変調回路 3 と、 変調した信号に対して符号拡散を 行う拡散回路 4 と、 符号拡散された送信信号を送信する送信 回路 5 と、 送信手段である送信ア ンテナ 6 と、 受信手段であ る受信ア ンテナ 7 と、 受信信号をべ一スバン ド信号に変換す る受信回路 8 と、 ベースバン ド信号に対して相関検出を行う 逆拡散回路 9 と、 逆拡散された受信デ一夕 を復調する復調回 路 1 0 と、 受信デ一夕 に対して C R C検出を行い誤 り 訂正復 号 を行 う 受信デー タ 変換回路 1 1 と 、 T P C ( Transmit Powe r Control ) 信号における ビ ッ ト 内容を検出する信頼度 検出回路 1 2 と、 送信電力を制御する送信電力制御回路 1 3 と， 装置の全タイ ミ ング及びシーケンス の制御を行う タイ ミ ング制御回路とか ら主に構成されている。

上記構成を有する基地局 B S において、 送信側では、 まず ィ ン夕 フ ェース回路 1 で制御局 M C Cか ら の音声又はデ一夕 が抽出され、 このデ一夕が送信データ変換回路 2 に出力 され る。 送信デ一夕変換回路 2 では、 入力された信号にパイ ロ ッ ト信号 （ P L ) 、 T P C信号、 及び制御信号等が付加されて フ レームが構成され、 このフ レームに対して C R C の符号化、 誤 り訂正符号化が行われる。

次いで、 変調回路 3 において、 C R C符号化が行われたデ 一夕が各種変調方式によ り変調される。 次いで、 拡散回路 4 で変調された信号に対して符号拡散が行われ、 この送信信号 が送信回路 5 において所望のキャ リ ア周波数に変換され、 こ れが送信ア ンテナ 6 か ら送信される。

また、 受信側では、 受信ア ンテナ 7 で受信された信号は、 受信回路 8 でベースバン ド信号に変換される。 このベースバ ン ド信号は、 逆拡散回路 9 で相関検出が行われる。 更に、 復 調回路 1 0 で各種検波方式によっ て受信データが復調される 次いで、 受信データは、 受信データ変換回路 1 1 で制御信号 と音声又はデ一夕 と に分離され、 C R C の検出が行われる。 分離された音声又はデ一夕 は、 イ ンタ フェース回路 1 に送 ら れ、 信頼度検出回路 1 2 か ら の信頼度情報と と も に制御局 M C C に伝送される。

送信電力制御回路 1 3 では、 復調回路 1 0 か ら信号に基づ いて受信レベル等によ り 送信電力及び T P C を決定する こ の T P C信号は、 送信データ変換回路 2 及び信頼度検出回路 1 2 に送られる。

なお、 T P C信号は、 通常 1 ビッ トで表され、 " 0 " な ら ば、 ク ローズ ドループの送信電力制御における送信電力の下 げを指示し、 " 1 " な ら ば、 ク ローズ ドループの送信電力制 御における送信電力の上げを指示する。 したがって、 ク ロー ズ ドループの送信電力制御において T P C信号が" 0 " を連 続している こ とは、 十分な受信レベルが保たれている こ と を 意味する。

信頼度検出回路 1 2 では、 送信電力制御回路 1 3 か らの T P C信号が " 0 " である場合を、 例えば 1 フ レームにわたつ てカ ウ ン ト し、 その回数をイ ン夕 フ ェース回路 1 に出力する。 こ の T P C信号は、 基地局 B S と移動局 M S との間のデータ のや り と り の信頼度を示すものと して用い られる。

タイ ミ ング制御回路 1 4 は、 装置の全タイ ミ ング及びシ一 ケンスの制御を行う 。

次に、 第 4 図を用いてセル間 D H Oに係る制御局 M C C の 構成を説明する。

第 4 図において、 セル間 D H Oに係る制御局 M C C は、 C R C 比較回路 2 1 と、 丁 （：比較回路 2 2 と、 T P C履歴保 存回路 2 3 と、 情報選択回路 2 4 とか ら主に構成されている。

イ ンターフ ェース回路 1 か ら送られてきた基地局 B S 1 及 び基地局 B S 2 か らの信号は、 制御局 M C Cで情報信号及び 制御信号に分け られ、 それぞれ C R C比較回路 2 1 、 T P C 比較回路 2 2 及び情報選択回路 2 4 に入力される。

C R C 比較回路 2 1 は、 基地局 B S 1 及び基地局 B S 2 か ら送られてきた C R C の評価結果、 すなわち 〇 K又は N G を 比較する。

一方の C R C信号が Ο Κで他方の C R C信号が N Gの場合 は、 C R C信号が〇 Kである情報信号を出力する基地局を情 報選択回路 2 4が選択し、 制御局 M C Cは選択された基地局 か ら情報信号を得るよ う にする。

一方、 C R C信号が両方と も Ο Κ又は両方と も N Gの場合 には、 C R C信号の評価結果に基づく 基地局選択を止め、 Τ P C比較回路 2 2 に制御信号を送 り 、 T P C比較回路 2 2 に よる T P Cの評価結果の比較を依頼する。

T P C比較回路 2 2 は、 基地局 B S 1 及び基地局 B S 2 か ら送られてきた T P Cの評価結果、 すなわち所定時間内にお ける T P C ビッ ト力 S " 0 " である回数を比較し、 T P C ビッ トカ S " 0 " である回数の多い情報信号を出力する基地局を情 報選択回路 2 4が選択する。 そ して、 制御局 M C Cは、 選択 された基地局か ら情報信号を得るよ う にする。

また、 も し所定時間内において T P C ビッ トが " 0 " であ る回数を比較した結果、 その回数が同 じであっ た場合には、 それ以前の数フ レームにおける T P C ビッ トが " 0 " である 回数を評価する。 そ して、 T P C履歴を T P C履歴保存回路 2 3 か ら読み出 して、 T P C信号が " 0 " である回数が多い 基地局を選定する。 制御局 M C Cは、 選択された基地局か ら 情報信号を得るよ う にする。

次に、 本発明の無線通信システムの一例について、 第 5 図 及び第 6 図のフ ローチヤ一 ト を用いて説明する。

まず、 制御局 M C C は、 2 つの基地局 B S 1 、 B S 2 力、 ら C R C信号を受信 し （ S 1 ) 、 これらの C R C信号が互いに 異なるかどう かを判断する （ S 2 ) 。 2 つの基地局か らの C R C信号が同 じ、 すなわち両者が〇 K (データ誤 り 無） 或いは両者が N G (デ一夕誤り 有） であ る場合には、 2 つの基地局か ら の信号の う ち T P C信号を抽 出 して、 T P C信号における " 0 " の数を 1 フ レーム区間計 測する （ S 3 ) 。

一方、 2 つの基地局か らの C R C信号が異なる、 すなわち 一方の C R C信号が〇 Kで、 他方の C R C信号が N Gである 場合には、 C R C信号が〇 Κである基地局を選択し （ S 4 ) 、 制御局 M C C は、 選択した基地局と交信を続ける （ S 9 ) 。

こ こで、 T P C信号における " 0 " の数を 1 フ レーム区間 計測する場合について、 第 6 図を用いて説明する。

まず、 T P C信号の最初の ビッ トが " 0 " であるかどう か を判断する （ S 3 1 ) 。 そのビッ トが " 0 " である場合には、 " 0 " の数を増加させる （ S 3 2 ) 。

次いで、 評価区間である 1 フ レームが終了するか どう かを 判断する （ S 3 3 ) 。 1 フ レームが終了 していない場合には、 T P C信号の次の ビッ 卜が " 0 " であるかどう かを判断する - 一方、 T P C信号の最初の ビッ 卜が " 0 " でない場合には、 評価区間であ る 1 フ レームが終了する か ど う か を判断する ( S 3 3 ) 。 1 フ レームが終了 していない場合には、 上記と 同様に T P C信号の次のビッ トが " 0 " であるかどう かを判 断する。

このよ う な操作を 1 フ レームが終了する まで繰 り 返し行う 1 フ レームが終了する と 、 計測さ れた T P C信号にお ける " 0 " の数を T P C比較回路 2 2 に出力する （ S 3 4 ) 。 次に、 第 5 図に示すよ う に、 T P C比較回路 2 2 において、 それぞれの基地局の T P C信号における " 0 " の数を比較す る （ S 5 ) 。 そ して、 2 つの基地局の T P C信号における " 0 " の数が同 じであるかどう かを判断する （ S 6 ) 。

2 つの基地局の T P C信号における " 0 " の数が同 じでな い場合には、 2 つの基地局のう ち、 T P C信号における " 0 " の数が多い基地局を選択し （ S 8 ) 、 制御局 M C Cは、 選択 した基地局 と交信を続ける （ S 9 ) 。

一方、 2 つの基地局の T P C信号における " 0 " の数が同 じである場合には、 評価したフ レームよ り も前のフ レーム を 評価し （ S 7 ) 、それぞれの基地局の T P C信号における " 0 " の数を比較し （ S 5 ) 、 2 つの基地局の T P C信号における " 0 " の数が同 じであるかどう かを判断する （ S 6 ) 。

上述したよ う に、 本発明においては、 両方の基地局か ら得 られる C R Cが共に O Kや共に N Gの場合であっ ても、 制御 局 M C Cは C R C以外の信頼度情報である T P C ビッ トが" 0 " である回数の多い方の基地局を選択するよ う に している ので、 D H O後の基地局を正確に決定でき、 制御局はセル間 D H O後の情報信号の取得を従来方式よ り も正確に行う こ と ができる。

また、 も し T P C ビッ ト の " 0 " である回数が両方の基地 局で同 じであっ たと しても、 それ以前の数フ レームにおける T P C履歴を参照して基地局を選択するよ う に しているので こ の場合でも、 D H O後の基地局を正確に決定でき、 制御局 はセル間 D H〇後の情報信号の取得を従来方式よ り も正確に 行う こ とができる。

このよ う にする こ と によ り 、 制御局かセル間 D H O後の基 地局を正確に決定できる基地局選択システムを得る こ とがで さる。

なお、 上記実施の形態においては、 基地局が 2 つの場合に ついて説明 しているが、 本発明は、 基地局が 3 つ以上である 場合についても適用する こ とができる。

また、 上記実施形態においては、 T P C信号が " 0 " であ る回数を 1 フ レーム間で計測 して評価する場合について説明 している力 本発明においては、 T P C信号が " 0 " である 回数を 1 フ レーム以外の区間で評価しても良い。 産業上の利用可能性

本発明の無線通信システムは、 携帯電話等の無線通信装置 を利用 したデ一夕通信分野において有用である。

Claims

請求の範囲

1 . 複数の基地局か ら送信される信号におけるデータ誤 り の有無の情報を含む信号を受信する受信手段と、 データ誤 り が無い情報を含む信号を送信した基地局を選択する基地局選 択手段と を具備する制御局を有する無線通信システム。

2 . データ誤 り が無い情報を含む信号を送信した基地局が 複数ある場合に、 受信レベルが保持されている基地局と交信 を行う請求の範囲第 1 項に記載の無線通信システム。

3 . データ誤 り が無い情報を含む信号を送信 した基地局が 複数ある場合に、 送信制御信号を信頼度信号と して用 いる請 求の範囲第 1 項に記載の無線通信システム。

4 . 送信電力の下げを指示する送信電力信号が続く 基地局 と交信を行う請求の範囲第 3 項に記載の無線通信シス テム。

5 . 送信電力の下げを指示する送信電力信号が最も多い基 地局と交信を行う請求の範囲第 3 項に記載の無線通信システ ム。

6 . 送信電力の下げを指示する送信電力信号が最も多い基 地局が複数ある場合に、 送信電力信号履歴によ り 基地局を選 択して交信を行う請求の範囲第 5 項に記載の無線通信システ ム。

7 . 送信電力信号履歴において送信電力の下げを指示する 送信電力信号が最も多い基地局と交信を行う請求の範囲第 6 項に記載の無線通信システム。

8 . 複数の基地局か ら送信される信号におけるデ一夕誤 り の有無の情報を含む信号を受信する工程と、 データ誤り が無 い情報を含む信号を送信 した基地局を選択して交信を行う ェ 程と を具備する無線通信方法。

9 . データ誤り が無い情報を含む信号を送信した基地局が 複数ある場合に、 受信レベルが保持されている基地局 と交信 を行う請求の範囲第 8 項に記載の無線通信方法。

1 0 . データ誤り が無い情報を含む信号を送信 した基地局 が複数ある場合に、 送信制御信号を信頼度信号と して用いる 請求の範囲第 8 項に記載の無線通信方法。

1 1 . 送信電力の下げを指示する送信電力信号が続く 基地 局 と交信を行う請求の範囲第 1 0 項に記載の無線通信方法。

1 2 . 送信電力の下げを指示する送信電力信号が最も多い 基地局 と交信を行う請求の範囲第 1 0 項に記載の無線通信方 法。

1 3 . 送信電力の下げを指示する送信電力信号が最も多い 基地局が複数ある場合に、 送信電力信号履歴によ り 基地局を 選択して交信を行う請求の範囲第 1 2 項に記載の無線通信方 法。

1 4 . 送信電力信号履歴において送信電力の下げを指示す る送信電力信号が最も多い基地局と交信を行う請求の範囲第 1 3 項に記載の無線通信方法。

1 5 . 複数の基地局か ら送信される信号におけるデータ誤 り の有無の情報を含む信号を受信する受信手段と、 データ誤 り が無い情報を含む信号を送信した基地局を選択する基地局 選択手段とを具備する制御局装置。

1 6 . デ一夕誤 り が無い情報を含む信号を送信した基地局 が複数ある場合に、 送信制御信号を信頼度信号と して用いる 請求の範囲第 1 5 項に記載の制御局装置。

1 7 . 送信電力の下げを指示する送信電力信号が最も多い 基地局が複数ある場合に、 送信電力信号履歴によ り基地局を 選択して交信を行う請求の範囲第 1 6 項に記載の制御局装置

1 8 . 送信電力信号履歴において送信電力の下げを指示す る送信電力信号が最も多い基地局と交信を行う請求の範囲第 1 7 項に記載の制御局装置。

1 9 . データ誤 り の有無の情報を含む信号を生成する情報 生成手段と、 送信電力の下げを指示する信号を検出する信頼 度検出手段と を具備する基地局装置。

2 0 . 信頼度検出手段は、 1 フ レームにわたっ て送信制御 信号を評価する請求の範囲第 1 9 項に記載の基地局装置。

2 1 . 請求項 1 9 又は請求項 2 0 に記載の基地局装置と通 信を行う移動局装置。