(57)【要約】【課題】設置形態、設置位置関係による接続ケーブルの取り回しの煩雑さを解消し、また、接続を実施する人為的ミスによる誤接続を回避する無線基地局における無線装置を提供する。【解決手段】CPRI規格のインタフェースを有する無線基地局の無線装置３０において、インタフェース接続口へのケーブル接続時に上位系の無線制御装置２０に対するインタフェース動作と下位系向けインタフェース動作を自動で切替えて接続処理を行う。インタフェース動作の切替えは、ケーブルが接続された接続系統より上位系からの同期確立コマンドを受信することで、そのケーブルが上位系向けの接続であることを認識して接続確立処理を実行する。上記インタフェース動作の切替えは、上位の無線制御装置２０に対する接続処理が実行されると、上位系向け接続系統以外の接続系統について下位系向けの接続確立処理を実行する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線制御装置と少なくとも１以上の無線装置とをそれぞれCPRI規格で接続した無線基地局における無線装置であって、
前記無線装置はCPRI規格の複数のインタフェースを有し、インタフェース接続口へのケーブル接続時に該ケーブルが接続された接続系統の上位系装置から送信される同期確立コマンドを受信する同期確立コマンド受信手段と、
前記受信手段により同期確立コマンドを受信することで、前記ケーブルが上位系装置向けの接続であることを認識して上位系装置向けの接続確立処理を実行する上位系装置向け接続手段と、
前記上位系装置向け接続手段により接続確立処理が実行された後、上位系装置向け接続系統以外の接続系統について下位系装置向けの接続確立処理を実行する下位系装置向け接続手段と、
を具備することを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線装置（RE装置：Radio Equipment）及び無線制御装置（REC装置：Radio Equipment Control）を備えた無線基地局において、無線制御装置との接続インタフェースにCPRI（Common Public Radio Interface）規格のインタフェースを採用し、かつ複数の接続形態を有する無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば携帯電話システムなどの分野における無線基地局では、無線制御装置（REC装置）と無線装置（RE装置）との接続インタフェースとしてCPRI（Common Public Radio Interface）規格のインタフェースを採用している（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
上記無線制御装置と無線装置との間のCPRI接続形態としては、図５に示す“Chain topology”、図６に示す“Tree topology”、図７に示す“Ring topology”、などの複数の形態が存在する。
図５に示した“Chain topology”は、上位装置である無線制御装置１１からカスケードに複数台の無線装置１２、１３、…が接続される接続形態である。この“Chain topology”の接続形態では、上位装置である無線制御装置１１は下位の中間無線装置１２に対してマスタ（Master）動作する。中間無線装置１２は、上位の無線制御装置１１に対してスレイブ（Slave）動作し、下位の無線装置１３に対してマスタ動作する。以下同様に各無線装置は、上位の中間無線装置に対してスレイブ（Slave）動作し、下位の無線装置に対してマスタ（Master）動作する。
【０００４】
上記スレイブ動作とマスタ動作は、動作基準タイミングとコマンド送受信の基準、主体がどちらにあるかで区別している。スレイブ側は基準クロックを受け取り、コマンドに対して応答のスタンスをとった動作を実施する側であり、マスタ側は基準クロックを供給する側、コマンドを発行する側である。すなわち、システム上位系がマスタ動作のインタフェース、システム下位側がスレイブ動作のインタフェースとなる。
【０００５】
図６に示した“Tree topology”は、上位装置である無線制御装置１１から中間無線装置１２において並列分配し、以降は図５の“Chain topology”と同様に複数台の無線装置１３ａ、…、１４ａ、…がカスケードに接続される。この“Tree topology”の接続形態では、中間無線装置１２は上位の無線制御装置１１に対してスレイブ（Slave）動作し、下位の無線装置１３ａ、１４ａに対してマスタ動作する。そして、並列接続された系においては、各無線装置は、上位の中間無線装置に対してスレイブ（Slave）動作し、下位の無線装置に対してマスタ（Master）動作する。
【０００６】
図７に示した“Ring topology”は、図５の“Chain topology”において、最終の終端無線装置１３から上位装置である無線制御装置１１への接続が追加されており、リンク（link）データ経路をループ（Loop）することが可能である。“Chain topology”の接続形態では、最終の終端無線装置１３は、中間無線装置１２に対してスレイブ動作（Slave）を行うが、無線制御装置１１に対しては上位装置となってマスタ（Master）動作する。
【０００７】
上記のように“Chain topology”、“Tree topology”、“Ring topology”の接続形態において使用される無線装置は、上位向けのインタフェース、下位向けのインタフェースと接続先を指定した構造となっている。このため無線制御装置１１と無線装置１２との接続、あるいは無線装置１２と他の無線装置との接続等、各機器のインタフェース接続口へケーブルを接続する際、接続コネクタを識別して正しく接続する必要がある。また、設置形態、設置位置関係によって接続ケーブルの取り回しが必要であり、ケーブルの接続が非常に繁雑である。
【０００８】
また、本発明に関連する公知技術として、複数の装置が接続されたインタフェース信号に対するターミネータ制御システムにおいて、複数の装置の接続順に応じてターミネータのオン／オフを自動で設定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−５０３３４号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Specification V3.0（2006-10-20）（Common Public Radio Interface（CPRI）;Interface Specification）、平成２０年１２月１日、インターネット＜URL:http://www.cpri.info/spec.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来、無線制御装置と無線装置との間をCPRI接続する場合、“Chain topology”、“Tree topology”、“Ring topology”などの接続形態が用いられているが、無線装置における各接続形態は、上位向けのインタフェース、下位向けのインタフェースと接続先を指定した構造となっている。このため無線制御装置と無線装置との接続、あるいは無線装置と他の無線装置との接続等、各機器のインタフェース接続口へケーブルを接続する際、接続コネクタを識別して正しく接続する必要がある。また、設置形態、設置位置関係によって接続ケーブルの取り回しが必要であり、ケーブルの接続が非常に繁雑である。
【００１２】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、設置形態、設置位置関係による接続ケーブルの取り回しの煩雑さを解消し、また、接続を実施する人為的ミスによる誤接続を回避する無線基地局における無線装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、無線制御装置と少なくとも１以上の無線装置とをそれぞれCPRI規格で接続した無線基地局における無線装置であって、前記無線装置はCPRI規格の複数のインタフェースを有し、インタフェース接続口へのケーブル接続時に該ケーブルが接続された接続系統の上位系装置から送信される同期確立コマンドを受信する同期確立コマンド受信手段と、前記受信手段により同期確立コマンドを受信することで、前記ケーブルが上位系装置向けの接続であることを認識して上位系装置向けの接続確立処理を実行する上位系装置向け接続手段と、前記上位系装置向け接続手段により接続確立処理が実行された後、上位系装置向け接続系統以外の接続系統について下位系装置向けの接続確立処理を実行する下位系装置向け接続手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上位系装置と該当無線装置の間をCPRI規格で接続する場合に、上位系装置に対する接続ケーブルの接続コネクタを指定しなくてよいので、より近いコネクタへ接続すること、あるいは装置間接続ケーブルが交差せずに最短で接続することが可能となり、接続ケーブルの取り回しが安易となる。
【００１５】
また、上記のようにケーブル接続時に上位系装置に対する接続コネクタを指定する必要がないので、従来必要としていた接続コネクタの認識が不要となり、誤認識等の人為的ミスによる誤接続を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１に係る無線基地局の無線制御装置と無線装置との間をCPRIインタフェース接続する場合の概略構成を示すブロック図である。
【図２】同実施例１における無線装置のCPRIインタフェースの詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図３】同実施例１における無線装置のCPRIインタフェースの動作を示すフローチャートである。
【図４】同実施例１において、無線制御装置と無線装置との間で複数のCPRIリンクが確立する場合の例を示すブロック図である。
【図５】無線制御装置と無線装置との間の“Chain topology”によるCPRI接続形態を示すブロック図である。
【図６】無線制御装置と無線装置との間の“Tree topology”によるCPRI接続形態を示すブロック図である。
【図７】無線制御装置と無線装置との間の“Ring topology”によるCPRI接続形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の実施例１に係る無線基地局の無線制御装置（REC装置）２０と無線装置（RE装置）３０との間をCPRI（Common Public Radio Interface）規格のインタフェースで接続する場合の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
本発明は、接続インタフェースにCPRI規格のインタフェースを採用し、かつ、接続形態が上記図５〜図７で説明したように“Chain topology”、“Tree topology”または“Ring topology”を提供する無線装置において、CPRI規格の複数のインタフェースを備え、その１つがシステム下位系の無線制御装置２０に対するスレイブ動作のインタフェースとなり、１つ以上の残りのCPRIインタフェースがシステム下位系の無線装置に対するマスタ動作のインタフェースとなるが、対無線装置向けのマスタ（Master）インタフェースは、その接続数が増えても動作的には同一の動作が平行に実行されるのみであるので、本実施例１ではスレイブ動作、マスタ動作のCPRIインタフェースが各々１つの場合を例として説明する。また、無線装置３０としては、多段にカスケード接続される可能性があるため、上記のようなインタフェース使用状況となるが、唯一、末端（終端）無線装置は、スレイブ動作のみとなり、マスタ動作のインタフェースは未使用となる。
【００２０】
上記図１において、無線制御装置２０は、CPRIインタフェース実現回路２１及びSerDes（Serializer/Deserializer）回路２２により構成される。また、無線装置３０は、SerDes（Serializer/Deserializer）回路３１及びCPRIインタフェース実現回路３２により構成される。上記無線制御装置２０のSerDes回路２２及び無線装置３０のSerDes回路３１は、無線制御装置２０と無線装置３０との間を物理的に接続するCPRI規格の接続回路であり、両者間はCPRIリンク２５により接続される。CPRIリンク２５は、ダウンリンク（Downlink）２５ａ、アップリンク（Uplink）２５ｂにより構成される。
【００２１】
上記無線制御装置２０及び無線装置３０におけるCPRIインタフェースの構成及びCPRIリンク２５の内部は全二重インタフェースとなっている。すなわち、CPRIインタフェースは、CPRIデータ伝送フォーマットの構築とリンク確立を目的とした回路構成であり、後段にSerDes回路を用いた全二重シリアル対向インタフェースである。
【００２２】
図２は、上記無線装置３０のCPRIインタフェースの詳細な構成を示す機能ブロック図である。無線装置３０におけるSerDes回路３１は、Serializer部３１１及びDeserializer部３１２からなり、Serializer部３１１は機能実現制御端子としてイネーブル（Enable）端子３１３を備えている。
【００２３】
また、無線装置３０におけるCPRIインタフェース実現回路３２は、送信（TX）処理部３２１、受信（RX）処理部３２２、フレーム（Frame）構成部３２３、同期回路３２４からなり、送信（TX）処理部３２１は機能実現制御端子としてイネーブル（Enable）端子３２５を備えている。そして、上記SerDes回路３１のDeserializer部３１２とCPRIインタフェース実現回路３２の受信処理部３２２の間に下り信号ライン３３が設けられる。また、CPRIインタフェース実現回路３２の送信処理部３２１とSerDes回路３１のSerializer部３１１との間に上り信号ライン３４及び全“０（ゼロ）”データ挿入回路３５が設けられる。全“０”データ挿入回路３５は、例えば固定端子ａ、ｂ及びこの固定端子ａ、ｂを切替える切替端子ｃからなる切替スイッチ３６を用いて構成され、機能実現制御端子として上記切替端子ｃを切替え制御するセレクト端子（SEL）３７を備えている。上記切替スイッチ３６の固定端子ａにはCPRIインタフェース実現回路３２の送信処理部３２１から出力される送信信号が上り信号ライン３４を介して入力され、固定端子ｂには外部回路から全“０”データ（all“０”）が入力される。そして、切替スイッチ３６の切替端子ｃにより選択された信号がSerDes回路３１のSerializer部３１１に入力される。
【００２４】
上記全“０”データ挿入回路３５は、切替スイッチ３６の切替端子ｃを固定端子ａに切替え接続した状態では送信処理部３２１とSerializer部３１１との間が上り信号ライン３４により接続され、切替端子ｃを固定端子ａに切替えた場合には上り信号ライン３４がオフ状態となると共に、固定端子ｂに入力されている全“０”データ（all“０”）が選択されてSerializer部３１１へ送られる。
【００２５】
上記無線装置３０は、無線制御装置２０あるいはシステム（カスケード接続）の上位の無線装置からの同期確立コマンド（Ｋ２８．５：CPRI規格同期コマンド）を受信するまではアップリンク（Uplink）信号を送出しない構造とする。すなわち、SerDes回路３１のEnable/Desableを用いる回路構成、CPRI送信側回路自体の停止、または後段のSerDes回路に対しての出力データを外部回路にて強制的に全て“０”とすることで実現している。
【００２６】
また、上記無線装置３０は、複数の上位／下位系装置向けのインタフェースを有し、接続インタフェースの接続口が上位系装置向け、下位系装置向けと特定されておらず、任意の接続インタフェース接続口に上位系装置、下位系装置を接続することで、上位系装置向けインタフェース動作、下位系装置向けインタフェース動作が自動的に切替えられる。
【００２７】
以下、上記のように構成された無線装置３０のCPRIインタフェースの動作を図３に示すフローチャートを参照して説明する。装置の電源をＯＮすることで、CPRIインタフェースの処理動作が開始される。先ず、CPRI規格で決められた機能実現ためのイニシャル処理、例えばAuto-negotiation（伝送速度等の決定）、全系CPRIインタフェース出力停止、等の処理を実施する（ステップＡ１）。すなわち、無線装置３０の電源投入時は、全系統、この実施例１では２つのCPRIインタフェースにおいてマスタ動作は存在せず、２つのインタフェースとも対無線装置向けスレイブ動作として起動する。
【００２８】
次いで無線装置３０は、無線制御装置２０から送られてくる同期確立コマンド（Ｋ２８．５コード）の検出処理を実行し（ステップＡ２）、同期確立コマンドが検出されなければそのまま待機する。上記スレイブ動作とは、無線制御装置２０からの同期確立コマンド（Ｋ２８．５コード）待ちの状態からの動作開始であるので、同期確立コマンド（Ｋ２８．５コード）待ちのステータスである。同期確立コマンド（Ｋ２８．５コード）受信によるリンク確立ステータスへの状態遷移が発生するまで同期確立コマンド（Ｋ２８．５コード）待ちステータスを維持する。このとき無線装置３０に上位系が存在していない場合の自立（単独）動作は存在しないので、無制限でリンク確立待ちステータスを保持する。
【００２９】
上記ステップＡ２で同期確立コマンドを検出すると、次に検出系統が１系（インタフェース番号）であるか２系（インタフェース番号）であるかを判定し（ステップＡ３）、１系であれば１系出力を許可（スレイブ動作）し（ステップＡ４）、２系であれば２系出力を許可（スレイブ動作）する（ステップＡ５）。
【００３０】
上記ステップＡ４又はステップＡ５の処理を終了すると、CPRI規格によるリンク確立処理を実行する（ステップＡ６）。上記同期確立コマンド（Ｋ２８．５コード）を受信できた場合がリンク確立の契機であり、同期確立コマンド（Ｋ２８．５コード）を受信した場合に、受信した系統（インタフェース番号）を特定し、該当系統の信号出力（Uplink）を許可する。この信号出力の許可により、CPRIインタフェース実現回路３２は双方向通信が可能となり、CPRI規格に規定された同期確立のための以下の動作を実施する。
【００３１】
・Ｃ＆Ｍ  channel negotiation during start-up sequence
・Reset indication
・Start-up sequence
ステップＡ７において、上記Start-upシーケンスが完了したかどうかを判定し、完了していなければステップＡ６に戻ってリンク確立処理を続行する。上記ステップＡ７でStart-upシーケンスが完了したと判定された時点で、リンクが確立して上位系装置を認識する（ステップＡ８）。
【００３２】
無線装置３０と上位の無線制御装置２０とのリンクが確立した場合、他方の系統はリンク未確立であり、マスタ動作へ動作ステータスを遷移させ、下位の無線装置に対するCPRIリンクを確立させる必要がある。
この下位系装置向けインタフェースのリンク確立処理では、上記ステップＡ８でリンクが確立したと判定された確立系統が１系であるか２系であるかを判定し（ステップＡ９）、確立系統が１系であれば１系運用準備を完了した後、それまで停止していた下位系の２系出力を許可（CPRIインタフェースの送信を許可（Downlink）：マスタ動作）し（ステップＡ１０）、確立系統が２系であれば２系運用準備を完了した後、それまで停止していた下位系の１系出力を許可（CPRIインタフェースの送信を許可（Downlink）：マスタ動作）する（ステップＡ１１）。上記ステップＡ１０、Ａ１１の処理は、自発動作となる。但し、自発動作の基準は、上記同期確立コマンド（Ｋ２８．５コード）の受信が契機となっているため、システム的には全て同期が確立されている。なお、上記ステップＡ９で確立系統が１系であるか２系であるか判定された時点で、それまで停止していた下位系の無線装置、または終端のための無線装置であることが決定する。
【００３３】
そして、上記ステップＡ１０またはステップＡ１１により下位系への出力許可により、CPRIインタフェース実現回路３２は双方向通信が可能となり、CPRI規格に規定された同期確立のための以下の動作を実施する（ステップＡ１２）。
・Ｃ＆Ｍ  channel negotiation during start-up sequence
・Reset indication
・Start-up sequence
ステップＡ１３において、上記Start-upシーケンスが完了したかどうかを判定し、完了していなければ予め設定した規定時間を経過したかどうか判定し（ステップＡ１４）、規定時間を経過していなければステップＡ１２に戻ってリンク確立処理を続行する。上記ステップＡ１３でStart-upシーケンスが完了したと判定された時点で、リンクが確立して下位系装置を認識する（ステップＡ１６）。上記ステップＡ１４で規定時間を経過したと判定された場合は、下位装置が接続されていないと判定する（ステップＡ１５）。この場合、実現するシステムの要求により、例えば
・タイムアップ（Time-up）なしの無限下位装置サーチ
・上位コマンドによる再サーチ
・工注設定ファイルによる装置認識
など、下位系無線装置の接続確立方法の選択が可能である。
【００３４】
上記ステップＡ１３でStart-upシーケンスが完了したと判定された時点で、リンクが確立して下位系装置を認識し（ステップＡ１６）、運用を開始する（ステップＡ１７）。
上記のようにインタフェースの切替え処理は、上位系装置向け接続確立処理が実行された後、上位系装置向け接続系統以外の接続系統について下位系装置向けの接続確立処理が実行され、運用が開始される。
【００３５】
なお、上記実施例１では、複数のCPRIインタフェースを持つ無線装置３０は、１つのインタフェースのみが上位系と接続されるとの前提で説明したが、実際のCPRI規格には、図４に示すように“Multiple point-to-pointlinks between one REC and one RE”の接続も規定されているため、無線制御装置２０と無線装置３０との間で仮に複数のCPRIインタフェースの同期が確立したとしてもハードウエアにおける異常検出は実施しない。これは複数のリンクを確立する場合には、Ｃ＆Ｍコマンド上での信号選択指示を含めた複数リンクのためのコマンドが挿入されるため、運用上におけるソフトウエア（アプリケーション）レベルでの異常検出が可能であるためである。
【００３６】
また、終端となる最終接続の無線装置には下位の無線装置は存在しない。そのため上記したように下位系無線装置用CPRIインタフェースに信号を送出したとしてもリンク確立には至らない。このため動作としていくつかのオプションが想定されるので、以下にいくつかの例を記載する。
【００３７】
・下位系の有無を意識せず、そのまま同期確立コマンド（Ｋ２８．５コード）の送信を継続し、set-upシーケンス起動条件が成立するのを待ち続ける。
・ソフトウエア／ハードウエアは問わないが、タイマを起動し規定時間待ってset-up起動条件が成立しない場合は下位系無線装置なしと判断し、下位系無線装置用CPRIインタフェースは未使用であるとしてリンク確立動作を停止する。
【００３８】
上記の動作停止を選択した場合は、システム立ち上げによる電源未投入や将来のシステム拡張などによる無線装置３０の立ち上げタイミングや増設に対応するため、コマンド、ハードウエア・スイッチなどを契機としての再リンク確立動作・リンクサーチ機能を実現する。
【００３９】
上記実施例１によれば、CPRI規格のインタフェースを有する無線装置３０において、インタフェース接続口へのケーブル接続時に上位系装置向けインタフェース動作と下位系装置向けインタフェース動作を自動的に切替えて接続処理を行っているので、接続インタフェースの接続口を上位系装置向け、下位系装置向けと特定する必要が無く、上位系装置、下位系装置を接続するだけで、インタフェース動作が自動的に切替えられて実行される。
【００４０】
また、ケーブルの接続に際して上位系装置からの接続ケーブル（光ファイバを含む）の接続コネクタを指定する必要がないので、より近いコネクタへ接続すること、あるいは装置間接続ケーブルが交差せずに最短で接続することが可能となる。つまり、無線装置の設置形態の配置に対する制約が軽減され、あるいは無線装置接続間のケーブル取り回しが安易となる。
【００４１】
また、上記したように上位系装置と下位系装置との間をCPRI接続する場合に、接続コネクタを指定する必要がないので、従来装置で必要としていた接続コネクタの認識が不要となり、誤認識等の人為的ミスによる誤接続を回避することができる。
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
【符号の説明】
【００４２】
１１…無線制御装置、１２、１３、１３ａ、１４ａ…無線装置、２０…無線制御装置、２１…インタフェース実現回路、２２…SerDes回路、２５…CPRIリンク、２５ａ…ダウンリンク、２５ｂ…アップリンク、３０…無線装置、３１…SerDes回路、３２…インタフェース実現回路、３３…下り信号ライン、３４…上り信号ライン、３５…データ挿入回路、３６…切替スイッチ、３７…セレクト端子、３１３…イネーブル端子、３２１…送信処理部、３２２…受信処理部、３２３…フレーム構成部、３２４…同期回路、３２５…イネーブル端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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