(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔をおいて設置される第１の基地局及び第２の基地局に同一符号を割り当てたＣＤＭＡセルラー通信システムにおいて、第１の基地局が、自局からの信号送信を中断させる送信中断ユニットと、受信信号を自局に割り当てられた符号により逆拡散して信号検出を行う信号検出ユニットを備え、自局からの送信中断期間に第２の基地局からのオーバーリーチを検出するＣＤＭＡセルラー通信システム。
【請求項２】
上記信号検出ユニットは、第１及び第２の基地局の設置間隔に基づき予め決定される相関観測窓を有し、この相関観測窓内において信号検出を行う請求項１に記載のＣＤＭＡセルラー通信システム。
【請求項３】
所定間隔をおいて設置される第１、第２及び第３の基地局に同一符号を割り当てるＣＤＭＡセルラー通信システムにおいて、第１の基地局が、自局からの信号送信を中断させる送信中断ユニットと、受信信号を自局に割り当てられた符号により逆拡散して信号検出を行う信号検出ユニットと、セクタに対応する２以上の指向性アンテナを備え、オーバーリーチが検出されたセクタに基づき、オーバーリーチの発生源を判定するＣＤＭＡセルラー通信システム。
【請求項４】
所定間隔をおいて設置される第１、第２及び第３の基地局に同一符号を割り当てるとともに基準タイミングを同期させたＣＤＭＡセルラーシステムにおいて、第１の基地局が、自局からの信号送信を中断させる送信中断ユニットと、受信信号を自局に割り当てられた符号により逆拡散して信号検出を行う信号検出ユニットを備え、信号検出時の符号タイミングに基づき、オーバーリーチの発生源を判定するＣＤＭＡセルラー通信システム。
【請求項５】
所定の符号を用いた拡散変調により送信信号を生成する送信ユニットと、受信信号を上記符号により逆拡散して信号検出を行う信号検出ユニットと、自局からの信号送信を中断させる送信中断ユニットを備え、送信中断ユニットによる送信中断期間に信号検出ユニットが上記符号の割り当てられた他局からの送信信号を検出するＣＤＭＡ基地局装置。
【請求項６】
上記送信ユニットは、基準タイミングに同期させた上記符号を用い、上記信号検出ユニットは、基準タイミングに対し予め与えられたタイミングのずれを有する所定の相関観測窓を有し、上記相関観測窓内において信号検出を行う請求項５に記載のＣＤＭＡ基地局装置。
【請求項７】
上記送信ユニットは、基準タイミングに同期させた上記符号を用い、上記信号検出ユニットは、基準タイミング及び信号検出時の符号タイミングに基づき、上記他局までの距離を求める請求項５に記載のＣＤＭＡ基地局装置。
【請求項８】
上記送信中断ユニットは、ロケーションサービスによる送信中断期間において送信電力を停止させる手段である請求項５、６又は７に記載のＣＤＭＡ基地局装置。
【請求項９】
上記送信中断ユニットは、コンプレストモードによる送信中断期間において送信電力を停止させる手段である請求項５、６又は７に記載のＣＤＭＡ基地局装置。
【請求項１０】
ＣＤＭＡ基地局装置におけるオーバーリーチ検出方法であって、自局に割り当てられた符号を用いた拡散変調により生成された信号を送信する送信ステップと、自局の信号送信を中断させる送信中断ステップと、自局の送信中断期間に受信信号を上記符号を用いて逆拡散して信号検出を行う信号検出ステップからなるオーバーリーチ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤＭＡセルラー通信システム、ＣＤＭＡ基地局装置及びオーバーリーチ検出方法に係り、さらに詳しくは、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）方式を採用するセルラー通信システムにおいて符号再利用によって発生する基地局間オーバーリーチの検出に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は、一般的なＣＤＭＡセルラーシステムにおける基地局、セル及びセクタの配置例を示した図である。基地局ＢＳ１〜ＢＳ５は、移動機との無線通信を行う無線局であり、通常は固定されている。各基地局は、所定の送信電力で信号出力を行い、その送信電力に応じた大きさのカバーエリアＣ１〜Ｃ５を形成している。このカバーエリアはセルと呼ばれ、多数のセルによってサービスエリアを形成するシステムはセルラーシステムと呼ばれる。図１６では、基地局ＢＳ１〜ＢＳ５ごとに、これら基地局を中心として形成された六角形のセルＣ１〜５が実線で示されている。
【０００３】
なお、各基地局が複数の指向性アンテナを有して構成される場合、各セルＣ１〜Ｃ５は、指向性アンテナごとのカバーエリアであるセクタＳに分割される。図１６では、三角形のセクタＳが破線で示されており、各セルＣ１〜Ｃ５は、それぞれ６個のセクタＳからなる。
【０００４】
ＣＤＭＡ方式では、送信側においてチャネルごとに異なる符号を用いてスペクトラム拡散変調を行い、受信側では上記符号のいずれかにより逆拡散を行い、所望チャネルの情報を取り出すことができる。一般的なシステムでは、一つの基地局が利用する各チャネルには、それぞれ異なる符号（チャネル化符号）が割り当てられ、さらに基地局ごとに異なる符号（スクランブル符号）が割り当てられている。また、これらの符号には、一般にＰＮ系列（疑似雑音系列）が用いられている。
【０００５】
図１７は、ＣＤＭＡ方式の移動体通信システムで用いられる符号の一例を示した図である。この符号は、スクランブル符号Ｃｓとチャネル化（channelization）符号Ｃｃからなる。また、図中の「下り」とは、基地局ＢＳから移動機ＭＳへの通信方向を意味し、「上り」とは移動機ＭＳから基地局ＢＳへの通信方向を意味する。一般的なＣＤＭＡセルラーシステムでは、各基地局は同一の周波数を用いるとともに、上りチャネルと下りチャネルで異なる周波数を用いるＣＤＭＡ−ＦＤＤ（周波数分割デュプレクス）が採用される。
【０００６】
まず、下りチャネルの場合について説明する。下りチャネルには、移動機が基地局を捕捉するための「とまり木チャネル」、移動機へ制御情報を出力する「制御チャネル」、各移動機に割り当てられる「トラフィック・チャネル」等がある。これらの各下りチャネルは、異なるチャネル化符号Ｃｃが割り当てられ、この割り当ては基地局が異なっても同じであるため、基地局ごとに異なるスクランブル符号Ｃｓが割り当てられている。つまり、基地局を識別するためのスクランブル符号Ｃｓと、チャネルを識別するためのチャネル化符号Ｃｃとにより、所望のチャネルを特定することができる。
【０００７】
一方、上りチャネルの場合、スクランブル符号Ｃｓをユーザ（移動機）識別のための符号として使用し、チャネル化符号Ｃｃは使用しないのが一般的であるが、チャネル化符号Ｃｃをチャネル識別に割り当て、スクランブル符号Ｃｓ及びチャネル化符号Ｃｃによりチャネルを特定することもできる。
【０００８】
同一システムにおいて使用できる拡散符号の数は無限ではない。このため、ＣＤＭＡセルラーシステムでは、近距離に配置された基地局には異なる拡散符号が割り当てられるが、所定の間隔（再利用間隔）をおいて符号の再利用が行われる。つまり、所定距離以上を隔てて設置された基地局には、同一の拡散符号が再び割り当てられる。
【０００９】
図１６において、基地局ＢＳ１に着目すれば、隣接して設置された基地局ＢＳ２、ＢＳ３では基地局ＢＳ１と異なる符号が割り当てられる。一方、基地局ＢＳ５では基地局ＢＳ１と同一の符号が割り当てられ、符号の再利用が行われている。なお、基地局ＢＳ４は、基地局ＢＳ５に隣接して設置されているため、ＢＳ１とは異なる符号が割り当てられている。図１６では、説明の都合上、隣接セルに隣接するセルで符号を再利用する場合の例を示しているが、一般的には、更に距離を隔てて再利用する置局設計が行われている。
【００１０】
この置局設計は、周囲の地形や建物等による電波伝搬特性も考慮して行われ、移動機ＭＳが遠く離れた基地局ＢＳ５からの電波を受信することを防止している。しかし、種々の要因により実際には、移動機が遠く離れた基地局からの電波を受信することがある。この様な状態をオーバーリーチと呼んでいる。オーバーリーチ状態にあると、セルＣ１に在圏する移動機ＭＳが、基地局ＢＳ１ではなく、これと同一の拡散符号を使用する遠くの基地局ＢＳ５を誤って捕捉してしまう可能性がある。
【００１１】
ＣＤＭＡ方式は、電力レベルが顕著に異なる信号を多重化した場合、大電力信号が小電力信号に大きな干渉を与え、同時に収容可能な回線数（システム容量）が低下するという、いわゆる遠近問題がよく知られている。この対策として、通常のＣＤＭＡシステムでは、同一セル内に複数の移動機ＭＳが存在する場合、各移動機ＭＳの送信電力を制御して、基地局ＭＳでの受信レベルを平均化している。
【００１２】
ところが、移動機ＭＳの電力制御を行っているＣＤＭＡシステムにおいてオーバーリーチが発生すれば、移動機ＭＳが遠くの基地局ＢＳ５に対し信号送信を行うことになり、大電力信号を送出することになる。従って、他のセル、セクタに大きな干渉を与え、システム容量を大きく劣化させるという問題があった。つまり、基地局ＢＳ５において十分な受信レベルが得られる様に、移動機ＭＳは送信電力を極端に高めることになる。その結果、他のセル、セクタに大きな干渉を与え、システム容量を大きく劣化させるという問題があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなオーバーリーチの発生を回避するためには、まずオーバリーチ状態を検出する必要があるが、通常、基地局は止り木チャネル、制御チャネル等へ信号を常時送信しているため、同一符号の自局の送信電力が存在し、その電力はオーバーリーチを生じさせている他局からの信号電力に比べて十分に大きく、当該他局からの信号電力を測定することができなかった。
【００１４】
特開昭６０−２６１２３３号公報には、制御チャネル妨害電波検出方式について記載されているが、ＣＤＭＡ方式のオーバーリーチ検出に関するものでなく、また、２以上の基地局を同期させて送信を中断させ信号検出を行うという方式であった。
【００１５】
本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであり、オーバーリーチ状態の発生を検出することを第一の目的とする。また、オーバーリーチ発生源である他局を特定することを第二の目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＣＤＭＡセルラー通信システムは、所定間隔をおいて設置される第１の基地局及び第２の基地局に同一符号を割り当てたＣＤＭＡセルラー通信システムであって、第１の基地局が、自局からの信号送信を中断させる送信中断ユニットと、受信信号を自局に割り当てられた符号により逆拡散して信号検出を行う信号検出ユニットを備え、自局からの送信中断期間に第２の基地局からのオーバーリーチを検出する。このため、ＣＤＭＡセルラー通信システムにおいてオーバーリーチ検出を行うことができる。
【００１７】
また、本発明によるＣＤＭＡセルラー通信システムは、信号検出ユニットが、第１及び第２の基地局の設置間隔に基づき予め決定される相関観測窓を有し、この相関観測窓内において逆拡散して信号検出を行う。このため、所定の相関観測窓内において信号検出を行えばオーバーリーチを検出することができる。
【００１８】
また、本発明によるＣＤＭＡセルラー通信システムは、所定間隔をおいて設置される第１、第２及び第３の基地局に同一符号を割り当てるＣＤＭＡセルラー通信システムにおいて、第１の基地局が、自局からの信号送信を中断させる送信中断ユニットと、受信信号を自局に割り当てられた符号により逆拡散して信号検出を行う信号検出ユニットと、セクタに対応する２以上の指向性アンテナを備え、オーバーリーチが検出されたセクタに基づき、オーバーリーチの発生源を判定する。つまり、オーバーリーチの発生を検出だけでなく、信号の到来方位によりその発生源も特定することが可能となる。
【００１９】
また、本発明によるＣＤＭＡセルラー通信システムは、所定間隔をおいて設置される第１、第２及び第３の基地局に同一符号を割り当てるとともに基準タイミングを同期させたＣＤＭＡセルラーシステムであって、第１の基地局が、自局からの信号送信を中断させる送信中断ユニットと、受信信号を自局に割り当てられた符号により逆拡散して信号検出を行う信号検出ユニットを備え、信号検出時の符号タイミングに基づき、オーバーリーチの発生源を判定する。このため、オーバーリーチの発生を検出だけでなく、信号遅延に基づきその発生源も特定することが可能となる。
【００２０】
また、本発明によるＣＤＭＡ基地局装置は、所定の符号を用いた拡散変調により送信信号を生成する送信ユニットと、受信信号を上記符号により逆拡散して信号検出を行う信号検出ユニットと、自局からの信号送信を中断させる送信中断ユニットを備え、送信中断ユニットによる送信中断期間に信号検出ユニットが上記符号の割り当てられた他局からの送信信号を検出するＣＤＭＡ基地局装置。
【００２１】
また、本発明によるＣＤＭＡ基地局装置は、送信ユニットが、基準タイミングに同期させた符号を用い、信号検出ユニットが、基準タイミングに対し予め与えられたタイミングのずれを有する所定の相関観測窓を有し、相関観測窓内において信号検出を行う。
【００２２】
この相関観測窓は、例えば、予想されるオーバーリーチ発生源からの信号伝搬の遅れ時間だけ基準タイミングから遅れているタイミングを含む観測窓、特に、当該タイミングを中心とする観測窓であることが望ましい。また、この観測窓の幅は、符号長及び送信信号のフレーム長よりも狭い幅、特に、20チップ以下であることが望ましい。
【００２３】
また、本発明によるＣＤＭＡ基地局装置は、送信ユニットが、基準タイミングに同期させた符号を用い、信号検出ユニットが、基準タイミング及び信号検出時の符号タイミングに基づき、他局までの距離を求める。
【００２４】
また、本発明によるＣＤＭＡ基地局装置は、送信中断ユニットが、ロケーションサービスによる送信中断期間において送信電力を停止させる手段として構成される。
【００２５】
また、本発明によるＣＤＭＡ基地局装置は、送信中断ユニットが、コンプレストモードによる送信中断期間において送信電力を停止させる手段として構成される。
【００２６】
また、本発明によるオーバーリーチ検出方法は、ＣＤＭＡ基地局装置におけるオーバーリーチ検出方法であって、自局に割り当てられた符号を用いた拡散変調により生成された信号を送信する送信ステップと、自局の信号送信を中断させる送信中断ステップと、自局の送信中断期間に受信信号を上記符号を用いて逆拡散し他局からの送信信号を検出する信号検出ステップからなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明によるＣＤＭＡセルラー通信システムにおける基地局及びセルの配置の一例を示した図である。この図は、基地局ＢＳ１〜ＢＳ５に着目してセルＣ１〜Ｃ５を示したものであるが、実際には、多数の基地局によりセルラーシステムが構成され、図示したセルＣ１〜Ｃ５の周辺にもセルが敷き詰められ、多数のセルによってサービスエリアが形成されている。
【００２８】
このセルラーシステムでは、基地局から移動機への下り周波数と、移動機から基地局への上り周波数とが異なるＣＤＭＡ−ＦＤＤ（周波数分割デュプレックス）を採用している。各基地局ＢＳ１〜ＢＳ５が使用する共通の送信周波数をＦｄとし、受信周波数をＦｕとする。
【００２９】
また、各基地局には、移動機が基地局を識別するための符号である基地局識別符号（下りのスクランブル符号）が予め割り当てられている。基地局ＢＳ１、ＢＳ５には同一の基地局識別符号ＣBSが割り当てられ、基地局ＢＳ２〜ＢＳ４には、これとは異なる基地局識別符号が割り当てられている。チャネル化符号は各基地局に共通でありＣC1〜ＣCNとする。一方、サービスエリア内の移動機には、基地局が移動機を識別するための移動機識別符号（上りのスクランブル符号）としてＣMSが割り当てられている。
【００３０】
図２は、図１の基地局ＢＳ１を構成する基地局装置の一構成例を示した図であり、基地局ＢＳ５も同様である。図中の１は送信ユニット、２は受信ユニット、３は信号検出ユニット、４は送信中断ユニット、５はオーバリーチ検出制御部、６は通信制御ユニット、Ａ１〜Ａ３はアンテナである。
【００３１】
送信ユニット１は、複数チャネルの送信情報を合成し、この合成信号に対し基地局識別符号ＣBSを用いた拡散変調を行って送信信号を生成する。生成された送信信号は、周波数Ｆｄのスペクトラム拡散信号としてアンテナＡ１から移動機ＭＳへ送出される。一方、移動機ＭＳが送信する周波数Ｆｕのスペクトラム拡散信号は、アンテナＡ２にて受信される。この受信信号は、受信ユニット２において移動機識別符号ＣMSを用いて逆拡散され、受信情報が取り出される。
【００３２】
通信制御ユニット６は、基地局装置全体の制御を行うとともに、外部との通信制御を行っている。例えば、基地局制御装置（不図示）と制御信号の送受信を行うとともに、基地局制御装置から入力される送信情報を送信ユニット１へ出力し、受信ユニット２からの受信情報を基地局制御装置へ出力している。
【００３３】
アンテナＡ３は、周波数Ｆｄのスペクトラム拡散信号を受信する。この受信信号は、信号検出ユニット３において基地局識別符号ＣBSを用いて逆拡散されて信号検出が行われる。つまり、信号検出ユニット３は、符号ＣBSにより生成された下り周波数のスペクトラム拡散信号の検出を行っており、自局と同一の符号が割り当てられた基地局ＢＳ５の送信信号を自局において受信できるか否かを検出している。この検出結果はオーバーリーチ制御部５に出力される。
【００３４】
オーバーリーチ検出制御部５は、オーバーリーチ検出の制御を行っている。このオーバーリーチ検出制御部５からの制御信号に基づき、送信中断ユニット４が基地局装置ＢＳ１による信号送信を中断させ、信号検出ユニット３が信号検出を開始する。図２に示した送信中断ユニット４は、送信ユニット１からの送信信号をアンテナＡ１へ選択的に出力するスイッチング手段であるが、アンテナＡ１からの送信を中断させることができる手段であれば他の構成であってもよい。例えば、送信ユニット１の動作自体を停止させ、これにより送信を中断させる構成であってもよい。
【００３５】
図３は、図２の送信ユニット１の一構成例を示した図である。図中の１０はチャネルごとの処理を行うチャネル処理部、１１はチャネル合成部、１２はスクランブル変調部である。また、Ｄ1〜ＤNは各チャネルごとの送信情報であり、ここでは、Ｄ1が止り木チャネル、Ｄ2が制御チャネル、Ｄ3〜ＤNがトラフィックチャネルの送信情報であるものとする。
【００３６】
チャネル処理部１０は、パラレル／シリアル（ＰＳ）変換手段１００及びチャネル変調部１０１からなる。送信情報Ｄ1〜ＤNは、ＰＳ変換手段１００に入力される所定ビット幅のデジタルデータであり、ＰＳ変換手段１００でシリアルデータに変換される。ここでは同相成分Ｉ及び直交成分ＱからなるＩＱ信号（ＱＰＳＫ信号）に変換されている。
【００３７】
チャネル変調器１０１は、各チャネルごとに直交性のあるチャネル化符号ＣC1〜ＣCNが予め割り当てられ、入力されたＩＱ信号と、割り当てられたチャネル化符号との乗算を行う。つまり、チャネル変調器１０１にて、１回目の拡散変調（チャネル変調）が行われ、チャネル変調信号が生成される。なお、止り木チャネルについては、チャネル変調を省略するのが通常であり、止り木チャネルのチャネル処理部１０は、チャネル変調器１０１を省略することができる。
【００３８】
チャネル合成部１１は、荷重演算器１１０及び加算器１１１からなり、重み付け加算により各チャネル変調信号を合成する。荷重演算器１１０は、チャネル変調信号と重み係数β1〜βNとの乗算を行う演算手段であり、チャネル間でチャネル変調信号の電力レベルを調整する。加算器１１１は、重み付けされたチャネル変調信号の和を求める演算手段である。
【００３９】
スクランブル変調器１２は、この基地局に割り当てられた符号ＣBSが入力され、チャネル合成部１１で合成されたＩＱ信号と符号ＣBSとの乗算が行なわれ、送信信号が生成される。
【００４０】
図４は、図２の信号検出ユニット３の一構成例を示した図である。図中の３０は逆拡散器、３１は巡回積分器、３２は電力比較器、３３は比較判定器、３４はタイミング制御部である。この信号検出ユニット３は、移動機における初期同期の捕捉手段、つまり、移動機が基地局と初期接続する際に受信信号及び符号系列の同期をとるいわゆるサーチャーと同様の構成である。
【００４１】
この信号検出ユニットは２以上の逆拡散器３０を有している。各逆拡散器３０は、いずれも同じ受信信号と同じ符号ＣBSとの乗算を行って相関を求めているが、受信信号に対する符号系列の相対的なタイミング（つまり符号の位相）が逆拡散器３０ごとに異なっている。これらの符号タイミングは、タイミング制御部３４により制御されている。ここでは、各逆拡散器３０の用いる符号タイミングが、１チップ期間（符号系列ＣBSを構成する矩形波の周期）ずつ順に遅れる（あるいは進む）ように制御されているものとする。
【００４２】
巡回積分器３１は、逆拡散器３０に対応して設けられている。各巡回積分器３１は、対応する逆拡散器３０が求めた相関値を所定の期間（例えば１〜４フレーム期間）にわたり積分することにより相関電力を求めている。ここでは、基地局識別符号ＣBSを用いて求められた相関値を積分しており、チャネル変調を行っていない信号、つまり、止り木チャネルについての相関電力が求められる。
【００４３】
電力比較器３２は、各巡回積分器３１が求めた相関電力を比較することにより、相関電力の最大値を求めている。比較判定器３３は、この最大値を予め定められた閾値と比較し、符号ＣBSによる拡散信号が検出されるかを判定し、判定結果を検出信号として出力する。
【００４４】
閾値を越える相関電力が得られない場合には、各逆拡散器３０は更に異なるタイミングで符号ＣBSを用いた逆拡散を行って、同様の処理を繰り返す。この時、タイミング制御部３４は、検出信号に基づいて先に指示したタイミングとはＮチップ期間ずれたタイミングを各逆拡散器３０に指示する。この動作を繰り返して、タイミングのずれが所定時間に達すると終了信号を出力する。
【００４５】
つまり、信号検出ユニット３は、符号タイミングをスキャンさせつつ、各タイミングごとの相関電力に基づき信号検出を行っており、所定の相関観測窓（符号タイミングをスキャンさせる範囲）内において信号検出を行っていることになる。この相関観測窓は、同期捕捉に十分な幅有していればよく、例えば、その幅を符号長又は受信信号のフレーム長（望ましくはこれらの短い方）とすることができる。
【００４６】
図５は、各タイミングにおける相関電力の一例を示した図である。横軸は、基準タイミングからのずれであり、縦軸は、巡回積分器３１で求められた相関電力である。ここでは、タイミングτ1（チップ数τ1の遅れ）で閾値を越えるピークが検出されている。つまり、符号ＣBSによる拡散信号が検出されたことになる。
【００４７】
この検出信号が自局ＢＳ１の送信信号によるものでなければ、他局ＢＳ５の送信信号によるものであり、他局ＢＳ５を発生源とするオーバーリーチが検出されたことになる。この様にして、自局の送信中断中に相関電力ピークが検出できれば、オーバーリーチが生じていることを検出できる。
【００４８】
図６のステップＳ６０１〜Ｓ６０６は、図２に示した基地局装置ＢＳ１におけるオーバーリーチ検出動作の一例を示したフローチャートである。オーバーリーチ検出の際、まずオーバーリーチ検出制御部５が送信停止の制御信号を出力し、この制御信号に基づき、送信中断ユニット４がアンテナＡ１への送信電力の供給を停止させる（Ｓ６０１）。
【００４９】
また、オーバーリーチ検出制御部５が検出開始の制御信号を出力し、この制御信号に基づき、信号検出ユニット３は、送信中断ユニット４による送信停止後に信号検出を開始する。つまり、自局の送信信号と同一周波数及び同一符号の信号がアンテナＡ３の受信信号に含まれるかを検出する（Ｓ６０２）。信号が検出されれば、信号検出ユニット３からオーバーリーチ検出制御部５へ検出信号が出力される（Ｓ６０３）。
【００５０】
オーバーリーチ検出制御部５は、この検出結果を通信制御ユニット６を介して基地局制御装置に通知した後（Ｓ６０４）、送信中断ユニット４へ送信開始の制御信号を出力し、信号送信が再開される（Ｓ６０６）。一方、信号検出ユニット３から検出信号が出力されない場合、終了信号が出力されれば送信を再開し、終了信号も出力されない場合には信号検出を継続する（Ｓ６０５、Ｓ６０６）。
【００５１】
図７のステップＳ７０１〜Ｓ７０９は、図６のステップＳ６０２についての更に詳しいフローチャートであり、図４に示した信号検出ユニット３の動作の一例を示したものである。まず、タイミング制御部３４の指定するタイミングで、逆拡散器３０が逆拡散を行って相関値を求め（Ｓ７０１）、巡回積分器３１が相関値を積分し（Ｓ７０２）、指定された符号タイミングごとの相関電力が求められる。これらの相関電力は、電力比較器３２で比較されて最大値が求められ（Ｓ７０３）、比較判定器３３で最大値と所定の閾値との比較が行われる（Ｓ７０４）。
【００５２】
この結果、最大の相関電力が閾値を越えれば検出信号が出力され、この信号検出プロセスを終了する（Ｓ７０５、Ｓ７０６）。一方、閾値を越えない場合であって、逆拡散に使用されたタイミングのずれが符号長又はフレーム長に達していない場合には、タイミング制御部３４が逆拡散器３０に対し、基準タイミングからのずれが更に大きいタイミングを指定し（Ｓ７０７、Ｓ７０８）、Ｓ７０１〜Ｓ７０５の動作を繰り返す。また、閾値を越えない場合であって、タイミングのずれが符号長又はフレーム長に達した場合には、タイミング制御部３４が終了信号を出力して信号検出プロセスを終了する（Ｓ７０９）。
【００５３】
本実施の形態では、ＣＤＭＡセルラー通信システムの基地局装置が、送信中断ユニットにより自局の信号送信を中断させ、この中断期間中に自局の送信信号と同一符号の信号検出を行っている。つまり、自局の送信を一時中断してその影響を排することにより、同一符号が割り当てられた他局の送信信号を検出でき、ＣＤＭＡシステムにおいて従来不可能だったオーバーリーチの発生を検出することができる。また、基地局装置においてオーバーリーチ検出を行うことができるので、専用装置を新たに設置する必要がなく低コストでオーバーリーチ検出を実現することができる。
【００５４】
オーバーリーチが検出された場合、オーバーリーチ発生源（他局）の送信電力を低減することにより、このオーバーリーチを解消することができる。また、オーバーリーチの検出時に、自局又は他局のいずれか一方の基地局がサービスを停止して、あるいは自局又は当該他局への符号又は周波数の割当てを変更して、その後のオーバーリーチの発生を回避させることもできる。さらに、基地局にてオーバーリーチが検知できれば、その基地局を中心として再度置局設計を行えばよく効率的に再設計することができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、止り木チャネルの信号検出を行う場合の例について説明したが、本発明による基地局装置はこの様な構成に限定されない。例えば、逆拡散器３０において基地局識別符号ＣBS及び所定のチャネル化符号ＣC2〜ＣCNによる逆拡散を行うことにより、チャネル変調された信号、例えば制御チャネルの信号検出して、オーバーリーチ状態を検知することもできる。
【００５６】
また、本実施の形態では、信号検出ユニット３が、２組以上の逆拡散器３０と巡回積分器３１の組を備える場合について説明したが、本発明はこの様な構成に限定されない。つまり、信号検出ユニットは１組の逆拡散器３０と巡回積分器３１により構成することもでき、他の周知の相関技術、例えばマッチドフィルタを用いて構成することもできる。
【００５７】
また、本実施の形態では、ＣＤＭＡ−ＦＤＤを採用した通信システムの場合について説明したが、本発明は、ＣＤＭＡ−ＦＤＤの場合に限定されない。例えば、上りと下りでタイムスロットを分けるＣＤＭＡ−ＴＤＤ（時間分割デュプレクス）を採用した通信システムの場合には、基地局装置ＢＳ１が、自局の送信信号とタイムスロット及び符号が同一の信号検出を行えばよい。この場合、オーバーリーチ検出時に、いずれかの一方の基地局の送信タイミングを変更することによって、オーバーリーチ発生を回避することもできる。
【００５８】
実施の形態２．
実施の形態１では、相関観測窓の幅が符号長又はフレーム長である場合の例について説明したが、本実施の形態では、同一符号が割り当てられた基地局の基準タイミングが同期している場合に、信号検出ユニット３がより幅の狭い相関観測窓を用いる例について説明する。
【００５９】
図８は、図２の信号検出ユニット３の他の構成例を示した図である。図８を図４と比較すれば、タイミング制御部３４に基準信号が入力されている点で異なる。この基準信号は、拡散及び逆拡散の基準タイミングを与える信号であり、図１において同一符号が割り当てられた基地局ＢＳ１、ＢＳ５の基準タイミングは同期しているものとする。
【００６０】
他局ＢＳ５からの送信信号に関し、自局ＢＳ１における受信時刻は、他局ＢＳ５における送信時刻に比べて遅延しており、この遅れ時間は両基地局間の距離応じた時間（伝搬時間）である。このため、自局ＢＳ１の信号検出ユニット３の基準信号が、他局ＢＳ５の送信ユニット１の基準信号と同期していれば、自局ＢＳ１において他局ＢＳ５の送信信号を検出するための符号タイミング（予想タイミング）は既知となる。
【００６１】
つまり、他局ＢＳ５の送信ユニット１が基準タイミングに同期した符号ＣBSを用いて拡散変調し、自局ＢＳ１のタイミング制御部３４に上記遅れ時間が予め与えられている場合には、このタイミング制御部３４が基準タイミングから所定時間だけ遅れた予想タイミングで符号系列を生成して、他局ＢＳ５からの送信信号を検出することができる。
【００６２】
信号検出ユニット３の相関観測窓をこの予測タイミングを含む所定幅の観測窓とすることにより、オーバーリーチ状態にある場合、比較的狭い幅の観測窓であっても他局ＢＳ５からの送信信号を確実に受信することができる。この様な観測窓の幅は、種々の要因により遅延時間が多少変動しても信号検出できる幅とし、例えば、予想タイミングを中心とする前後１０チップ、望ましくは前後数チップの幅を有する窓を用いることが望ましい。
【００６３】
図９は、相関観測窓内の各タイミングにおける相関電力の一例を示した図である。横軸は、基準タイミングからのずれであり、縦軸は、巡回積分器により求められた相関電力である。ここでは、タイミングτCを中心とする幅２τmの観測窓により相関値を監視している。
【００６４】
図１の各セルを一辺Rが10kmの正六角形とすれば、自局ＢＳ１と他局ＢＳ５の距離は2√3×R＝34.6kmとなる。自由空間伝搬であると仮定すれば300mの伝搬時間が1μsであるから、他局ＢＳ５からの送信信号を自局ＢＳ１で受信するまでの遅れ時間は34.6km／300m×1μs＝115.3μsとなる。これをチップ数に換算すると、拡散チップが3.84Mcpsであれば、τC＝115.3μs×3.84Mcps＝442.8チップとなる。従って、τC＝443、τm＝10チップとすれば、基準タイミングから433〜453チップ期間遅れた21個のタイミングについて相関値を求めれば、他局ＢＳ５からの信号を検出することができる。
【００６５】
本実施の形態によれば、符号長及びフレーム長に比較して十分に幅の狭い相関観測窓を用いても確実にオーバーリーチ検出を行うことができる。このため、簡単な構成又は短い計算時間でオーバーリーチ検出を行うことができる。
【００６６】
なお、本実施の形態の様に、基地局の基準タイミングが同期している同期型のＣＤＭＡセルラー通信システムにおいては、オーバーリーチが検知された場合、自局又は当該他局の符号タイミングをシフトさせることにより、その後のオーバーリーチの発生を回避させることもできる。
【００６７】
実施の形態３．
本実施の形態では、オーバーリーチの発生源となりうる他局が２以上ある場合に、オーバーリーチ発生源までの距離を求めて、発生源となっている他局を特定する場合について説明する。図１０は本発明によるＣＤＭＡセルラーシステムにおける基地局及びセルの配置の他の例を示した図である。図中の基地局ＢＳ１、ＢＳ５及びＢＳ６には、同一符号が割り当てられ、他の基地局にはこれと異なる符号が割り当てられているものとする。また、基地局ＢＳ１、ＢＳ５、ＢＳ６は、基準タイミングが同期しているものとする。
【００６８】
この場合に、図５に示した相関電力が得られたとすれば、閾値を越えるピークが検出された時のタイミングτ1が、基地局間の距離に相当することになる。つまり、基準タイミングからピーク検出までの遅れ時間により、オーバーリーチを生じさせる信号の発信源までの距離を求めることができる。従って、基地局ＢＳ５及びＢＳ６までの距離が既知であれば、求められた距離に基づきオーバーリーチ発生源が基地局ＢＳ５、ＢＳ６のいずれであるかを判断することができる。
【００６９】
各セルを一辺Rが10kmの正六角形とすれば、基地局ＢＳ５との距離Ｌ５は2√3×R＝34.6kmであり、基地局ＢＳ６との距離Ｌ６は3R＝30kmである。自由空間伝搬と仮定すれば、基地局ＢＳ５の場合は115.3μs、基地局ＢＳ７の場合は100μsの遅れとなる。一方、拡散チップが3.84Mcpsであれば、信号検出ユニットでは0.26μsの分解能で遅れ時間を検出することができ、基地局ＢＳ５、ＢＳ６からの遅れ時間の差15.3μsよりも十分に小さい。
【００７０】
従って、自局と同一符号が割り当てられ、オーバーリーチが生ずる可能性のある各基地局までの距離がオーバーリーチ検出制御部５に予め与えられ、信号検出ユニット３が、検出信号とともにピークの基準タイミングに対する遅れτ1を出力すれば、オーバーリーチ検出制御部５がオーバーリーチを生じさせている基地局を特定することができる。
【００７１】
本実施の形態によれば、相関ピークにおけるタイミングからオーバーリーチ状態にある基地局間の距離を求めることにより、オーバーリーチの発生を検知するだけでなく、オーバーリーチを生じさせている基地局をも特定することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、基地局内で、オーバーリーチの発生源を特定する場合について説明したが、通信制御ユニット６が、オーバーリーチ検出結果を発生源までの距離を示す情報ととともに基地局制御装置に通知し、置局情報を有するネットワークの管理装置において、オーバーリーチの発生源を特定してもよい。
【００７３】
実施の形態４．
本実施の形態では、受信信号の到来方位に基づき、オーバーリーチの発生源となる基地局を特定する場合について説明する。図１１は、本発明によるＣＤＭＡセルラー通信システムにおける基地局、セル及びセクタの配置例を示した図である。図中の基地局ＢＳ１、ＢＳ５及びＢＳ７には、同一符号が割り当てられ、他の基地局にはこれと異なる符号が割り当てられている。基地局ＢＳ５及びＢＳ７は、いずれも基地局ＢＳ１から2√3×Rの距離にあるため、実施の形態３の場合の様に、オーバーリーチ発生源を距離により特定することはできない。
【００７４】
図１２は、図１１の基地局ＢＳ１の一構成例を示した図であり、１つの通信制御ユニット６と２以上のセクタユニット７からなる。基地局装置はセルに対応し、セクタユニットはセクタに対応している。図１１では６セクタで１セルを形成しており、基地局装置ＢＳ１は６個のセクタユニットを備え、通信制御ユニット６は、基地局装置全体の制御を行うとともに、６個のセクタユニット７の通信制御を行っている。
【００７５】
図１３は、図１２の各セクタユニット７の一構成例を示した図である。通信制御ユニットを備えていない点を除いて図２と同様の構成であり、図２中の構成部分に相当するブロックには同一符号を付して説明を省略する。
【００７６】
各セクタユニット７は、それぞれがアンテナＡ１〜Ａ３を有して構成される。アンテナＡ１〜Ａ３は指向性アンテナであり、対応するセクタをカバーしている。基地局ＢＳ１がセクタに対応する２以上の指向性アンテナを有して構成される場合、いずれの指向性アンテナの受信信号においてオーバーリーチが検出されたのかによって、オーバーリーチを生じさせている基地局を特定することができる。つまり、セクタＳ１に対応するアンテナＡ３により信号検出された場合には、基地局ＢＳ５によりオーバーリーチが発生しており、セクタＳ２に対応するアンテナＡ３により信号検出された場合には、基地局ＢＳ７によりオーバーリーチが発生していると判断できる。
【００７７】
いずれかのセクタユニット７においてオーバーリーチが検出された場合、当該セクタユニット７のオーバーリーチ検出制御部５からオーバーリーチ検出信号が出力される。通信制御ユニット６は、当該信号を出力したセクタユニット７に基づき、つまり、指向性アンテナＡ３の受信方位に基づき、オーバーリーチの発生源となっている基地局を判定する。
【００７８】
従って、自局と同一符号が割り当てられ、オーバーリーチが生ずる可能性のある各基地局の方位が予め与えられていれば、オーバーリーチが検出されたアンテナ方位に基づきオーバーリーチを生じさせている基地局を特定することができる。
【００７９】
本実施の形態によれば、オーバーリーチの発生を検知するだけでなく、オーバーリーチ検出の際、信号受信方位によりオーバーリーチを生じさせている基地局を特定することができる。
【００８０】
なお、本実施の形態では、基地局内の通信制御ユニット６が、オーバーリーチの発生源を特定する場合について説明したが、通信制御ユニット６が、受信方位を示すセクタの情報ととともにオーバーリーチ検出を基地局制御装置に通知し、置局情報を有するネットワークの管理装置において、オーバーリーチの発生源を特定してもよい。また、実施の形態３に示した様に他局までの距離をも求め、距離と受信方位の双方に基づいて、他局を特定することもできる。
【００８１】
実施の形態５．
本実施の形態では、基地局の送信中断をロケーションサービスにおける送信中断期間を利用して行う場合について説明する。図１４は、ロケーションサービスの概略を説明するための説明図であり、セルＣ１〜Ｃ３は円形で示され、移動機ＭＳが、セルＣ１〜Ｃ３の重複領域に位置している場合を示している。
【００８２】
ロケーションサービスとは、基地局、移動機間の信号強度を測定して移動機の位置を特定するサービスである。この様なサービスを提供しているシステムの基地局ＢＳ１〜ＢＳ３は送信電力を周期的に停止し、移動機ＭＳまでの距離を測定している。３以上の基地局からの距離がわかれば、移動機ＭＳの位置を特定することができる。ここでは、基地局ＢＳ１〜ＢＳ３の位置は既知であり、基地局ＢＳ１〜ＢＳ３での測定結果に基づき、移動機ＭＳの位置を求めて、位置情報を移動機ＭＳへ送信する。
【００８３】
送信中断ユニット４は、この様なロケーションサービスの送信停止期間に信号送信を中断し、この送信中断期間に信号検出ユニット３が同一符号による信号検出を行う。このため、オーバーリーチ検出のために送信中断することなく、オーバーリーチ検出を行うことができる。
【００８４】
実施の形態６．
本実施の形態では、基地局の送信中断をコンプレストモードの送信中断期間を利用して行う場合について説明する。移動機がサービスエリア外に出た場合であって、他の通信システムが利用可能な場合には、迅速にローミングサービス等へ移行させることが望ましい。このため、サービスエリア端部のセル又はその近隣のセルに存在する移動機は、他の通信システムの信号を予め受信しておくことが望ましく、サービスエリア端部又はその近隣の基地局には、送信出力を一時中断するコンプレストモードが採用される場合がある。
【００８５】
図１５は、コンプレストモードを説明するための説明図であり、通常モード及びコンプレストモードにおける基地局からの送信信号の１フレームを示している。コンプレストモード時の基地局は、送信信号の拡散率を上げて送信期間を短縮し、フレーム内に送信中断期間を設けている。図１５では、フレームの最初と最後に信号送信を行い、フレームの中間に送信中断期間を設けている。
【００８６】
送信中断ユニット４が、この様なコンプレストモードの送信停止期間に信号送信を中断し、この送信中断期間に信号検出ユニット３が同一符号による信号検出を行えば、送信中断によるロスを生じさせることなく、オーバーリーチ検出を行うことができる。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば、ＣＤＭＡセルラー通信システムにおいてオーバーリーチ検出を実現することができる。また、基地局装置においてオーバーリーチ検出を行うことができるので、低コストでオーバーリーチ検出を行うことができる。さらに、オーバーリーチの発生源となる基地局を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明によるＣＤＭＡセルラーシステムにおける基地局及びセルの配置の一例を示した図である（実施の形態１）。
【図２】図１の基地局ＢＳ１を構成する基地局装置の一構成例を示したブロック図である。
【図３】図２の送信ユニット１の一構成例を示したブロック図である。
【図４】図２の信号検出ユニット３の一構成例を示したブロック図である。
【図５】各タイミングにおける相関電力の一例を示した図である。
【図６】図２に示した基地局装置ＢＳ１におけるオーバーリーチ検出動作の一例を示したフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ６０２についての更に詳しいフローチャートであり、図４に示した信号検出ユニット３の動作の一例を示したものである。
【図８】図２の信号検出ユニット３の他の構成例を示した図である（実施の形態２）。
【図９】相関観測窓内の各タイミングにおける相関電力の一例を示した図である。
【図１０】本発明によるＣＤＭＡセルラーシステムにおける基地局及びセルの配置の他の例を示した図である（実施の形態３）。
【図１１】本発明によるＣＤＭＡセルラーシステムにおける基地局、セル及びセクタの配置例を示した図である（実施の形態４）。
【図１２】図１１の基地局ＢＳ１の一構成例を示したブロック図である。
【図１３】図１２の各セクタユニット７の一構成例を示したブロック図である。
【図１４】ロケーションサービスの概略を説明するための説明図である（実施の形態５）。
【図１５】コンプレストモードを説明するための説明図である（実施の形態６）。
【図１６】一般的なＣＤＭＡセルラーシステムにおける基地局、セル及びセクタの配置例を示した図である。
【図１７】ＣＤＭＡ方式の移動体通信システムで用いられる符号の一例を示した図である。
【符号の説明】
ＭＳ        移動機                ＢＳ１〜ＢＳ７  基地局
ＢＳ１      自局                  ＢＳ５〜ＢＳ７  他局
Ｃ１〜Ｃ５  セル                  Ｓ、Ｓ１、Ｓ２  セクタ
ＣBS        基地局識別符号        Ｃ1〜ＣN    チャネル化符号
Ａ１〜Ａ３  アンテナ
１    送信ユニット                ２    受信ユニット
３    信号検出ユニット            ４    送信中断ユニット
５    オーバーリーチ検出制御部    ６    通信制御ユニット
７    セクタユニット
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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