(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＭＡ方式のデジタル移動通信システムにおける無線基地局装置であって、
移動局からの上り受信データを受信する無線受信部と、該無線受信部からの信号で上り情報チャネルの同期ワードを検索し、伝送遅延量を測定する情報チャネル同期ワード検索部と、上り制御チャネルの同期ワードを検索する制御チャネル同期ワード検索部と、前記伝送遅延量を補正するタイムアライメント制御部と、タイムアライメント制御値を記憶するタイムアライメント制御量記憶部と、該タイムアライメント制御量記憶部を監視及び制御する記憶部監視制御部と、前記タイムアライメント制御量記憶部に記憶されているタイムアライメント制御量に応じて前記制御チャネル同期ワード検索部の検索窓幅を可変制御させる制御チャネル同期ワード検索窓幅制御部とを備えたことを特徴とする移動通信用無線基地局装置。
【請求項２】
前記記憶部監視制御部は、タイマが実装されており、タイムアウト時には、前記タイムアライメント制御量記憶部内に記憶されているタイムアライメント制御量から１シンボルを減じる機能と、前記タイムアライメント制御部から通知されたタイムアライメント制御値と前記タイムアライメント制御量記憶部内に記憶されているタイムアライメント制御量とを比較し、前者の方が大きい場合には前記タイムアライメント制御量記憶部内に記憶しているタイムアライメント制御量を書き替える機能とを有していることを特徴とする請求項１記載の移動通信用無線基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信用無線基地局装置に関し、詳しくは、ＴＤＭＡ方式のデジタル移動通信システムにおいて移動局からの制御信号を受信する際に同期確立可能な伝送遅延範囲をその無線基地局が割り当てている無線ゾーン毎に最適化するようにした無線基地局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＴＤＭＡ方式のデジタル移動通信システムにおける無線基地局において、移動局からの上り制御チャネル受信は以下のようにしている。
図４は、無線基地局と移動局の送受信タイミングを示しており、同図において、無線基地局と移動局はスロット０を用いて通信を行っているものとする。無線基地局の受信タイミングは無線基地局の送信タイミングにより決定されるものとし、図４では、スロット０の送信開始時にスロット１の受信開始タイミング、スロット１の送信開始時にスロット２の受信開始タイミング、スロット２の送信開始時にスロット０の受信開始タイミングとなる。以下の送受信タイミングも同様である。
【０００３】
また、移動局側においては、無線基地局からの下り信号受信のタイミングにより、基地局への上り信号送信タイミングが決定されるものとし、図４では、下り信号受信後１スロットに等しい時間だけ間隔Ｔを空けて送信を開始している。
ここで、前述の通り、無線基地局の送信タイミングにより無線基地局の受信タイミング及び移動局の送受信タイミングが決定されるため、移動局からの上り信号を無線基地局が受信する際に、無線基地局から移動局への下り方向、及び移動局から無線基地局への上り方向の無線区間の伝送遅延により、無線基地局の受信タイミングに対し上り信号がａシンボルだけ遅延する。
【０００４】
この遅延に対して、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｅｌｌｕｌａｒ）方式の移動通信システムにおける情報チャネルでは、無線基地局の受信タイミングで上り信号が到達するように、つまり遅延をなくすように、移動局の送信タイミングを無線基地局からの指示により強制的に調整するタイムアライメント制御を行っている。ＰＤＣ方式の変調方式は、１／４πシフトＱＰＳＫ（４相ＰＳＫ）を用いており、２ビットのデータを１シンボルとして同時に送信しており、タイムアライメントの調整範囲は、移動局の標準送信タイミングに対し、０から６シンボルの間で早く送信できるようになっている。
【０００５】
図５に、スロットのデータ構成を示す。スロットは、無線基地局と移動局間で同期をとるための特定のデータパターンである同期ワードと伝送されるデータである情報部からなり、同期ワードは、情報部を分割した間に配置している。
図６に、従来のタイムアライメント制御を示す。無線基地局は、受信したデータにおいて、受信タイミングにおける本来の同期ワードの位置の前後いくつかのシンボル分のデータ内に同期ワードと同一ビットパターンがあるかを検索する。この検索するデータの範囲を同期ワード検索窓と呼ぶことにする。
【０００６】
図６示す同期ワード検索窓Ｗの範囲は、無線基地局の受信タイミングにおける同期ワードから、前方向に１シンボル、後方向に前述のタイムアライメント調整幅よりプラス６シンボルの間としておけばよい。この同期ワード検索窓Ｗ内に同期ワードと同一のデータパターンが見つかったが、そのデータパターンが無線基地局の受信タイミングよりｂシンボルだけ遅れていた場合には、無線基地局は、移動局に対して、ｂシンボル送信を早める指示を行い、移動局はｂシンボル送信タイミングを早めて送信開始する。これにより、無線基地局は自身の受信タイミングにて移動局からの上り信号を受信することができる。また、先のタイムアライメント調整後に移動局が移動した等の要因により、無線基地局で再び同期ワードが無線基地局での受信タイミングより前後した場合には、同様に移動局に送信タイミングの変更を指示し、調整する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、制御チャネルについては、情報チャネルとは異なり、上り信号は、イベント発生した場合のみのランダムアクセスであり、前述のようなタイムアライメント制御は行っていないため、無線基地局の制御チャネルに関しては、同期ワード検出窓Ｗを前述の情報チャネルと同様の幅で持てばよいことになる。
【０００８】
しかし、無線ゾーン内の電波伝搬環境、無線基地局の送信出力、さらに隣接している無線ゾーンの無線基地局間距離等により、無線ゾーンの大きさは様々である。つまり、移動局からの上り信号の最大遅延量は無線ゾーン毎に異なるのに対し、制御チャネルの同期ワード検索窓Ｗを一律で前述の情報チャネルと同様の幅を持つことは、無線基地局の処理としては無駄であり、また同期ワード検出幅を広く持つことは誤認同期の発生頻度が高くなるという問題もある。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、無線基地局毎に制御チャネルの同期ワード検索窓幅を最適化することにより、無線基地局の同期処理を軽減でき、かつ誤認同期の発生頻度を抑えることができる移動通信用無線基地局装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る移動通信用無線基地局装置は、移動局からの上り受信データを受信する無線受信部と、該無線受信部からの信号で上り情報チャネルの同期ワードを検索し、伝送遅延量を測定する情報チャネル同期ワード検索部と、上り制御チャネルの同期ワードを検索する制御チャネル同期ワード検索部と、前記伝送遅延量を補正するタイムアライメント制御部と、タイムアライメント制御値を記憶するタイムアライメント制御量記憶部と、該タイムアライメント制御量記憶部を監視及び制御する記憶部監視制御部と、前記タイムアライメント制御量記憶部に記憶されているタイムアライメント制御量に応じて前記制御チャネル同期ワード検索部の検索窓幅を可変制御させる制御チャネル同期ワード検索窓幅制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明では、タイムアライメント制御量記憶部に初期値が設定され、制御チャネル同期ワード検索窓幅制御部により、制御チャネル同期ワード検索部にも同一の初期値が設定される。情報チャネルにおいてタイムアライメント制御が発生した場合には、タイムアライメント制御部から記憶部監視制御部にそのタイムアライメント制御量が通知され、記憶部監視制御部はこれとタイムアライメント制御量記憶部に記憶されている最大タイムアライメント制御量を比較し、この比較で後者の最大タイムアライメント制御量より前者のタイムアライメント制御量が大きい場合には、記憶部監視制御部はタイムアライメント制御量記憶部に通知されたタイムアライメント制御量に書き替える。これにより、制御チャネル同期ワード検索窓幅制御部の制御により、制御チャネル同期ワード検索部は同期ワード検索窓幅をタイムアライメント制御量と同一値に変更する。この動作により制御チャネルの同期ワード検索窓幅を最適値にすることが可能となる。
【００１２】
前記記憶部監視制御部にはタイマが実装され、タイムアウト時には、前記タイムアライメント制御量記憶部内に記憶されているタイムアライメント制御量から１シンボルを減じる機能と、前記タイムアライメント制御部から通知されたタイムアライメント制御値と前記タイムアライメント制御量記憶部内に記憶されているタイムアライメント制御量とを比較し、前者の方が大きい場合には前記タイムアライメント制御量記憶部内に記憶しているタイムアライメント制御量を書き替える機能とを有するように構成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の移動通信用無線基地局装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、移動通信システムの概略図であって、１〜３は無線基地局、３１〜３３は移動局、２１〜２３はそれぞれ無線基地局１〜３から割り当てられる無線ゾーンである。図１の例では、無線ゾーンの大きさは、無線ゾーン２１＜無線ゾーン２２＜無線ゾーン２３となっている。
【００１４】
無線基地局と移動局の送受信標準タイミングは図４で説明した通りであるが、再度説明する。無線基地局と移動局はスロット０を用いて通信を行い、無線基地局の受信タイミングはその無線基地局の送信タイミングにより決定されるものとし、スロット０の送信開始時にスロット１の受信開始タイミングとなり、スロット１の送信開始時にスロット２の受信開始タイミングとなり、スロット２の送信開始時にスロット０の受信開始タイミングとなり、以下の送受信タイミングは同様である。
【００１５】
また、移動局側においては、無線基地局からの下り信号受信のタイミングにより、無線基地局への上り信号送信タイミングが決定されるものとし、図４では、下り信号受信後１スロットに等しい時間だけ間隔を空けて送信を開始している。ここで、前述の通り、無線基地局の送信タイミングにより無線基地局の受信タイミング及び移動局の送受信タイミングが決定されるため、移動局からの上り信号を無線基地局が受信する際に、無線無線基地局から移動局への下り方向、及び移動局から無線無線基地局への上り方向の無線区間の伝送遅延により、無線無線基地局の受信タイミングに対し上り信号がａシンボル遅延しているものとする。
【００１６】
図２は、本発明の一実施の形態である無線基地局装置の構成を示している。この無線基地局装置１０は、無線受信部１１、情報チャネル同期ワード検索部１２、制御チャネル同期ワード検索部１３、タイムアライメント制御部１４、タイムアライメント制御量記憶部１５、記憶部監視制御部１６、制御チャネル同期ワード検索窓幅制御部１７、からなる構成である。
【００１７】
無線受信部１１は、移動局からの上り受信データを受信し、この無線受信部１１からの信号を受けて情報チャネル同期ワード検索部１２は上り情報チャネルの同期ワードを検索し、図４に示す伝送遅延量であるａシンボルを測定する。タイムアライメント制御部１４は、情報チャネルにおける伝送遅延量であるａシンボルを補正するものである。記憶部監視制御部１６は、タイムアライメント制御量記憶部１５を監視及び制御し、タイムアライメント制御量記憶部１５は、タイムアライメント制御値を記憶する。制御チャネル同期ワード検索窓幅制御部１７は、タイムアライメント制御量記憶部１５に記憶されているタイムアライメント制御量に応じて前記制御チャネル同期ワード検索部１３の検索窓幅を可変制御させ、制御チャネル同期ワード検索部１３は、上り制御チャネルの同期ワードを検索するものである。
【００１８】
前記記憶部監視制御部１６にはタイマが実装されており、タイムアウト時には、タイムアライメント制御量記憶部１５内に記憶されているタイムアライメント制御量から１を減じる機能と、タイムアライメント制御部１４から通知されたタイムアライメント制御値とタイムアライメント制御量記憶部１５内に記憶されているタイムアライメント制御量とを比較し、前者の方が大きかった場合にはタイムアライメント制御量記憶部１５内に記憶しているタイムアライメント制御量を書き替える機能を持っている。
【００１９】
次に、図３のフローチャートにより、制御チャネルの同期ワード検索窓幅を最適値にする動作を説明する。
まず、最初にＢＴＳが動作開始すると（ステップＳ１）、タイムアライメント制御量記憶部１５に初期値が設定され（ステップＳ２）、それに伴い、制御チャネル同期ワード検索窓幅制御部１７により、制御チャネル同期ワード検索部１３にも同一の初期値が設定される（ステップＳ３）。ステップＳ３の設定が完了した後、記憶部監視制御部１６内のタイマを起動する（ステップＳ４）。
【００２０】
その後、情報チャネルにおいて、タイムアライメント制御が発生した場合（ステップＳ５）には、タイムアライメント制御部１４から記憶部監視制御部１６にそのタイムアライメント制御量が通知され、記憶部監視制御部１６は、これとタイムアライメント制御量記憶部１５に記憶されている最大タイムアライメント制御量を比較する（ステップＳ６）。このステップＳ６の比較にて後者の最大タイムアライメント制御量より前者のタイムアライメント制御量が大きい場合（Ｙ）には、記憶部監視制御部１６は、タイムアライメント制御量記憶部１５を通知されたタイムアライメント制御量に書き替える（ステップＳ７）。これにより、制御チャネル同期ワード検索窓幅制御部１７の制御により、制御チャネル同期ワード検索部１３は同期ワード検索窓幅をタイムアライメント制御量と同一値に変更する（ステップＳ８）。
【００２１】
ステップＳ６の比較結果が満たされず（Ｎ）、かつ、前者と後者が等しい場合（ステップＳ９でＹ）の場合には、ステップＳ４に戻り、記憶部監視制御部１６内のタイマを再スタートする。つまり、この場合には、制御チャネル同期ワード窓幅は現状維持とする。ステップＳ９が、Ｎの場合には、再びステップＳ５に戻る。
ステップＳ５において、タイムアライメント制御が発生しない場合（Ｎ）には、記憶部監視制御部１６内のタイマを確認し（ステップＳ１０）、タイマがタイムアウトしていない場合（ステップＳ１０でＮ）にはステップＳ５に戻る。
【００２２】
ステップＳ１０において、タイマがタイムアウトした場合（Ｙ）には、記憶部監視制御部１６は、タイムアライメント制御量記憶部１５内のタイムアライメント制御量から１シンボル減じた値に書き替える（ステップＳ１１）。これにより、制御チャネル同期ワード検索窓幅制御部１７の制御により、制御チャネル同期ワード検索部１３は同期ワード検索窓幅をタイムアライメント制御量と同一値に変更する（ステップＳ８）。
以上の動作により制御チャネルの同期ワード検索窓幅を最適値にすることが可能となる。
【００２３】
次に、無線ゾーンの状態により制御チャネルの同期ワード検索窓幅が最適値となることを説明する。
図１において、電波伝搬環境または無線基地局の送信出力が小さい等により最も無線ゾーンが小さい無線ゾーン２１について、情報チャネルのタイムアライメントは０とする。これは、タイムアライメント値＝１となる前に移動局３１での受信レベル等の関係から隣接している無線ゾーン２２にハンドオーバしてしまうことを意味しており、ハンドオーバ直前までの位置が無線ゾーンの境界と言える。このときは制御チャネルの同期ワード検索窓幅は同期ワードに等しくなる。
【００２４】
次に、無線ゾーンが大きい無線ゾーン２２については、移動局３２からの伝送遅延も無線ゾーン２１よりも大きくなるため、タイムアライメント制御が発生し、その最大値は２とする。この場合には制御チャネルの同期ワード検索窓幅は＋２となる。さらに無線ゾーンが最も大きい無線ゾーン２３は、移動局３３からの伝送遅延もさらに大きくなり最大タイムアライメント値が４になるとすると制御チャネルの同期ワード検索窓幅は＋４となる。
【００２５】
ここで、無線基地局２が工事等により停止している場合で、かつ元々無線基地局３からの電波がオーバーリーチにより無線基地局２の位置にて移動局が在圏するのに有効な受信レベルにある場合には、移動局３３が無線基地局２まで移動することにより、無線基地局３のタイムアライメントは６となるため、制御チャネルの同期ワード検索窓幅も＋６となる。
なお、図３のステップＳ６について、Ｙとするのを１回ではなく、複数回カウントされたときとすることもできる。これにより過度に制御チャネル同期ワード検索幅の拡張を防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、情報チャネルのタイムアライメント制御量により、制御チャネルの同期ワード検索窓幅を調整しているので、無線基地局が割り当てている無線ゾーン毎に最適化することができ、したがって、無線基地局の処理軽減が図れ、誤認同期の発生頻度を抑えることができるという効果がある。
【００２７】
さらにまた、隣接する無線基地局が工事等により停止した場合や隣接した無線基地局の増設した場合の該当無線ゾーンサイズの変化に対しても追従して同期ワード検索窓幅を可変とすることができ、無線ゾーンの状態が変化しても、保守者が介在せずに自動的に同期ワード検索窓幅を最適化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＴＤＭＡ移動通信システムにおける無線基地局と移動局と無線ゾーンの概念図である。
【図２】本発明の移動通信用無線基地局装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】本発明の動作を示すフローチャートである。
【図４】ＴＤＭＡ移動通信システムにおける無線基地局と移動局の送受信標準タイミングを示す図である。
【図５】従来のＴＤＭＡ移動通信システムにおけるスロットのデータの構成図である。
【図６】従来のタイムアライメント制御の説明図である。
【符号の説明】
１〜３  無線基地局
１１    無線受信部
１２    情報チャネル同期ワード検索部
１３    制御チャネル同期ワード検索部
１４    タイムアライメント制御部
１５    タイムアライメント制御量記憶部
１６    記憶部監視制御部
１７    制御チャネル同期ワード検索窓幅制御部
２１〜２３  無線ゾーン
３１〜３３  移動局
【図１】
0003603787.tif 000002
【図２】
0003603787.tif 000003
【図３】
0003603787.tif 000004
【図４】
0003603787.tif 000005
【図５】
0003603787.tif 000006
【図６】
0003603787.tif 000007