JP2007028328A - 基地局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 通信効率を向上する基地局装置を提供すること。
【解決手段】 基地局２００に、所定の周期で送信されるプリアンブルを受信する無線部２１０と、無線部２１０の出力から遅延プロファイルを作成するプリアンブル相関部２２０と、作成された遅延プロファイルにおける監視区間ごとの最大パスの電力値を抽出する最大パス抽出部２４０と、複数の監視区間からなるプリアンブル検出ウィンドウにおける最大パス電力値の最大値と、プリアンブルの送信元がセルの境界付近に存在することの基準となるしきい値２とを複数フレームに亘って比較するプリンブル検出判定部２８０と、その比較の結果に基づいて、プリアンブルの送信元に対する送信許可信号の送信、又は、プリアンブル検出ウィンドウに含まれる監視区間の個数の変更を制御する制御部２９０と、を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ランダムアクセス方式が適用される基地局装置に関する。

従来、ＣＤＭＡ移動通信システムにおけるランダムアクセス制御方法では、移動局が発呼しようとするとき、移動局はメッセージの送信に先立ち、基地局に対してメッセージが発生したことを通知するプリアンブルを送信する。

そして、基地局はプリアンブルの受信を検出すると、接続要求をしてきた移動局に対してメッセージ送信を許可する送信制御信号（例えば、ＡＩＣＨ信号）を送信する。この送信制御信号を受信した移動局はメッセージ送信を開始する。
特開２００１−２０４０７２号公報

しかしながら、従来の通信システムにおいては、例えば移動局が基地局のカバーするセルの境界付近にいる場合、基地局が送信制御信号を送信したときに移動局が送信制御信号を検出できない場合がある。そして、そのような場合、基地局は移動局から送信されてくることが期待されるメッセージを受信するためにリソースを確保しておくことになるが、移動局からのメッセージが送信されず、基地局リソースの利用効率が悪化してしまい、通信システム全体の通信効率が低下してしまう問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、通信効率を向上する基地局装置を提供することを目的とする。

本発明の基地局装置は、所定の周期で送信されるプリアンブルを受信する受信手段と、前記受信手段の出力から遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、前記遅延プロファイルにおける所定範囲ごとの最大パスの電力値を抽出する抽出手段と、複数の前記所定範囲からなるプリアンブル検出期間における前記最大パス電力値の最大値と、しきい値とを複数フレームに亘って比較する比較手段と、前記比較の結果に基づいて、前記プリアンブルの送信元に対する送信許可信号の送信、又は、前記プリアンブル検出期間に含まれる前記所定範囲の個数若しくは前記所定範囲の長さの変更を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、通信効率を向上する基地局装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。

（実施の形態１）
図１に示すように、実施の形態１の無線通信システム１０は、移動局１００と、基地局２００とを有する。移動局１００は、基地局２００と通信開始する際にはまず接続要求のためのプリアンブルを送信する。そして、基地局２００はプリアンブルを検出すると、移動局１００に対して接続要求を許可することを示すＡＩＣＨ信号を送信する。なお、移動局１００は、プリアンブルの送信タイミングから「所定時間」経ってもＡＩＣＨ信号を受信しないときには、プリアンブルを再度送信する。このとき、プリアンブルの送信電力を再送の度に段階的に上げる、所謂送信電力ランピングを導入してもよいし、同じ送信電力にて再送してもよい。

また、図１に示すように基地局２００は、無線部２１０と、プリアンブル相関部２２０と、パス監視部２３０と、最大パス抽出部２４０と、監視区間制御部２５０と、フレームカウンタ２６０と、パス電力格納レジスタ２７０と、プリアンブル検出判定部２８０と、制御部２９０とを有する。

無線部２１０は、移動局１００からのプリアンブルを受信して、プリアンブル相関部２２０に出力する。

プリアンブル相関部２２０は、プリアンブルの相関を取り、遅延プロファイルを生成して最大パス抽出部２４０に出力する。

最大パス抽出部２４０は、プリアンブル相関部２２０から出力された遅延プロファイルを入力する。そして、最大パス抽出部２４０は、遅延プロファイルの一定の「監視区間」ごとに最大の電力ピークが現れる最大のパス（以下、「最大パス」という）を特定し、その最大パスの電力値を抽出する。また、最大パス抽出部２４０は、監視区間制御部２５０から入力される区間切換信号に基づいて「監視区間」を特定している。なお、複数の「監視区間」がプリアンブル検出のための「プリアンブル検出ウィンドウ」を形成する。そして「プリアンブル検出ウィンドウ」は、フレームよりも十分短い時間区間である。

さらに、最大パス抽出部２４０は、最大パスの電力値と入力されるパス検出しきい値とを比較して、最大パスの電力値がパス検出しきい値以上である場合には、抽出した最大パスの電力値をパス情報格納レジスタ２７０に出力する。

図２を参照して詳細に説明すると、同図においては監視区間番号１〜８の監視区間がプリアンブル検出ウィンドウを形成しており、この８つの監視区間から構成されるプリアンブル検出ウィンドウの長さが基準長となる。そして、監視区間番号４および７においてしきい値Ｔｈ１０を越えた最大パス電力値が検出される。

監視区間制御部２５０は、初期段階ではプリアンブル検出ウィンドウの基準長に所定の数の監視区間が含まれるように、区間切換信号を最大パス抽出部２４０に出力するとともに、同一のプリアンブル検出ウィンドウ内における監視区間の識別情報としての区間番号をパス電力格納レジスタ２７０に出力する。

また、監視区間制御部２５０は、制御部２９０からのプリアンブル検出ウィンドウ変更信号に応じて、監視区間の数を増減させることにより、プリアンブル検出ウィンドウの長さを制御する。

フレームカウンタ２６０は、フレーム信号を入力し、この入力に応じてカウンタ値を１つ上げる。そして、このカウンタ値をフレーム番号としてパス電力格納レジスタ２７０に出力する。

このようにしてパス電力格納レジスタ２７０は、監視区間ごとの最大パスの電力値と、監視区間の区間番号と、フレーム番号とを入力し、各々を対応づけて一時保持して順次プリアンブル検出判定部２８０に出力する。

プリアンブル検出判定部２８０は、まずしきい値１およびしきい値２を入力する。また、プリアンブル検出判定部２８０は、パス電力格納レジスタ２７０から入力される同一フレーム番号ごとの最大パス電力値を入力し、しきい値１およびしきい値２と比較する。なお、しきい値１は、しきい値２よりも大きい値である。また、しきい値１は、移動局１００が基地局２００から近い距離に存在することを判断する基準として利用するものである。また、しきい値２は、移動局１００が基地局２００のカバーするセルの境界付近に存在することを判断する基準として利用するものである。

比較の結果、しきい値１以上の最大パスが現れた場合には、プリアンブル検出判定部２８０は、プリアンブルを検出したと即判定し、その旨の結果情報を制御部２９０に出力する。

また、比較の結果、しきい値２以上の最大パス電力値が所定フレームに亘り現れない場合には、プリアンブル検出判定部２８０は、結果情報としてプリアンブル検出ウィンドウを拡張する旨の拡張情報を制御部２９０に出力する。

そして、プリアンブル検出判定部２８０は、拡張情報を制御部２９０に出力した後に、プリアンブル検出ウィンドウの基準長に含まれる監視区間でしきい値２以上の最大パス電力値を検出した場合には、プリアンブル検出ウィンドウを縮小する旨の縮小情報を制御部２９０に出力する。

さらに、拡張情報を制御部２９０に出力した後に、プリアンブル検出ウィンドウの基準長から拡張された部分に対応する監視区間でしきい値２以上の最大パス電力値を検出した場合、および、継続してしきい値２以上の最大パス電力値を検出しない場合には、プリアンブル検出判定部２８０は制御部２９０に対して特に情報を出力しない。

また、比較の結果、しきい値２以上であり且つしきい値１未満の最大パス電力値が数フレームに亘り連続して現れる場合（ただし、プリアンブル検出ウィンドウの基準長に含まれる、連続する監視区間で現れる場合に限られる）には、プリアンブルを検出したと判定しその旨の結果情報を制御部２９０に出力する。

ここで、図３を参照してプリアンブル検出判定部２８０の動きを具体的に説明する。

図３（ａ）に示すように或るプリアンブル検出ウィンドウ内でしきい値２を以上の最大パス電力値を検出することができず、既にＮフレームに亘り検出していない場合には、図３（ｂ）に示すように監視区間の数を増やしてプリアンブル検出ウィンドウを拡張するように拡張信号を出力する。

後続のフレームにおけるプリアンブル検出ウィンドウ内でしきい値２以上の最大パス電力値を検出した場合であって、そのしきい値２以上の最大パス電力値を検出した監視区間がプリアンブル検出ウィンドウの基準長から拡張した範囲に対応する場合（図３（ｂ）参照）には、特に制御部２９０に対して情報を出力しない。

一方、後続のフレームにおけるプリアンブル検出ウィンドウ内でしきい値２以上の最大パス電力値を検出した場合であって、そのしきい値２以上の最大パス電力値を検出した監視区間がプリアンブル検出ウィンドウの基準長の範囲に対応する場合（図３（ｃ））には、その検出がＮフレームに亘って連続しているときに限り、プリアンブルを検出したと判定してその旨の結果情報を制御部２９０に出力する。なお、その検出がＮフレームに亘って未だ連続してないときには、プリアンブルを検出したとの判定は未だ行わないが、移動局１００が基地局２００に対して近づく傾向にあると判定しプリアンブル検出ウィンドウの縮小情報を制御部２９０に出力する。

このようにすることで、しきい値２を基準としてセル境界付近に位置する移動局１００のプリアンブルを追跡できるようにプリアンブル検出ウィンドウを拡張しつつ、プリアンブル検出ウィンドウの基準長に含まれる監視区間内でしきい値２以上の最大パス電力値を検出した場合には移動局１００がセル境界付近から基地局２００に近づく傾向にあると判断した上でＡＩＣＨを移動局１００に対して送信することができる。その結果、基地局２００がＡＩＣＨを送信した移動局１００に対してリソースを確保しながら移動局１００はＡＩＣＨを検出できずにメッセージが送られてくることがないことに伴う基地局２００のリソースの利用効率の悪化、ひいては通信システム全体の通信効率の低下を防止することができる。

制御部２９０は、プリアンブル検出判定部２８０からプリアンブルを検出したと判定した旨の結果情報を受け取ると、ＡＩＣＨを無線部２１０を介して移動局１００に送信する。

制御部２９０は、プリンブル検出判定部２８０から拡張信号又は縮小信号を受け取ると、その信号に応じたプリアンブル検出ウィンドウ変更信号を監視区間制御部２５０に出力する。

このように実施の形態１によれば、基地局２００に、所定の周期で送信されるプリアンブルを受信する無線部２１０と、無線部２１０の出力から遅延プロファイルを作成するプリアンブル相関部２２０と、作成された遅延プロファイルにおける監視区間ごとの最大パスの電力値を抽出する最大パス抽出部２４０と、複数の監視区間からなるプリアンブル検出ウィンドウにおける最大パス電力値の最大値と、プリアンブルの送信元がセルの境界付近に存在することの基準となるしきい値２とを複数フレームに亘って比較するプリンブル検出判定部２８０と、その比較の結果に基づいて、プリアンブルの送信元に対する送信許可信号の送信、又は、プリアンブル検出ウィンドウに含まれる監視区間の個数の変更を制御する制御部２９０と、を設けた。

こうすることにより、しきい値２を基準としてプリアンブル検出ウィンドウを拡張してプリアンブルを追跡することにより、セル境界付近に位置するプリンブルの送信元の移動状況を追跡することができるので、送信元の移動状況に応じて送信許可信号の送信を制御できるため、送信元に対してリソースを確保しながら送信許可信号に応じたメッセージが送られてくることがないことに伴う基地局のリソースの利用効率の悪化、ひいては通信システム全体の通信効率の低下を防止することができる。

上記制御部２９０は、前記最大値が複数フレームに亘りしきい値２未満である場合に監視区間の個数を増加することによりプリアンブル検出ウィンドウを拡張し、当該プリアンブル検出ウィンドウの基準長内の監視区間においてしきい値２以上の前記最大値が複数フレームに亘って現れる場合には前記送信許可信号の送信を制御し、プリアンブル検出ウィンドウの基準長からの拡張部分に相当する監視区間においてしきい値２以上の前記最大値が現れた場合にはその後しきい値２以上の前記最大値が複数フレームに亘って現れたときに前記送信許可信号の送信を制御する。

こうすることにより、プリアンブル検出ウィンドウの基準長からの拡張部分に相当する監視区間においてしきい値２以上の前記最大値が現れた場合にはその後しきい値２以上の前記最大値が複数フレームに亘って現れたときには送信元が基地局に対して近づいている傾向にあると判断できるため、そのように判断できたときに送信許可信号の送信を制御するので、送信元に対してリソースを確保しながら送信許可信号に応じたメッセージが送られてくることがないことに伴う基地局のリソースの利用効率の悪化、ひいては通信システム全体の通信効率の低下を防止することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１においては、所定の条件を満たした場合に「監視区間」の数を増減することによりプリアンブル検出ウィンドウの長さを調整した。これに対して実施の形態２においては、プリアンブル検出ウィンドウに含まれる「監視区間」の数は一定にし「監視区間」におけるサンプリングレートを変えて「監視区間」の長さを変えることによりプリアンブル検出ウィンドウの長さを調整する（図４参照）。因みに、図４においては、監視区間３が拡張されている。

図５に示すように実施の形態２の基地局３００は、プリアンブル相関部３１０と、最大パス抽出部３２０と、監視区間制御部３３０とを有する。

監視区間制御部３３０は、制御部２９０からのプリアンブル検出ウィンドウ変更信号に応じて、或る監視区間の長さを拡張又は縮小させることにより、プリアンブル検出ウィンドウの長さを制御する。

また、監視区間制御部３３０は、拡張又は縮小する監視区間におけるサンプリングレートを増加又は減少させるべくプリアンブル相関部３１０にサンプリングレート増加信号又はサンプリングレート減少信号をサンプリングレート変更信号として出力する。

プリアンブル相関部３１０は、監視区間制御部３３０からのサンプリングレート増加信号又はサンプリングレート減少信号に応じて、サンプリングレートを調整した遅延プロファイルを生成する。このようにすることにより、最大パス抽出部３２０は、監視区間ごとに長さが調整された遅延プロファイルを受け取ることができる。

このように実施の形態２によれば、基地局３００に、所定の周期で送信されるプリアンブルを受信する無線部２１０と、無線部２１０の出力から遅延プロファイルを作成するプリアンブル相関部３１０と、作成された遅延プロファイルにおける監視区間ごとの最大パスの電力値を抽出する最大パス抽出部３２０と、複数の監視区間からなるプリアンブル検出ウィンドウにおける最大パス電力値の最大値と、プリアンブルの送信元がセルの境界付近に存在することの基準となるしきい値２とを複数フレームに亘って比較するプリンブル検出判定部２８０と、その比較の結果に基づいて、プリアンブルの送信元に対する送信許可信号の送信、又は、プリアンブル検出ウィンドウに含まれる監視区間の長さの変更を制御する制御部２９０と、を設けた。

こうすることにより、しきい値２を基準としてプリアンブル検出ウィンドウを拡張してプリアンブルを追跡することにより、セル境界付近に位置するプリンブルの送信元の移動状況を追跡することができるので、送信元の移動状況に応じて送信許可信号の送信を制御できるため、送信元に対してリソースを確保しながら送信許可信号に応じたメッセージが送られてくることがないことに伴う基地局のリソースの利用効率の悪化、ひいては通信システム全体の通信効率の低下を防止することができる。

上記制御部２９０は、前記最大値が複数フレームに亘りしきい値２未満である場合に監視区間の長さを増加することによりプリアンブル検出ウィンドウを拡張し、当該プリアンブル検出ウィンドウの基準長内の監視区間においてしきい値２以上の前記最大値が複数フレームに亘って現れる場合には前記送信許可信号の送信を制御し、プリアンブル検出ウィンドウの基準長からの拡張部分に相当する監視区間においてしきい値２以上の前記最大値が現れた場合にはその後しきい値２以上の前記最大値が複数フレームに亘って現れたときに前記送信許可信号の送信を制御する。

こうすることにより、プリアンブル検出ウィンドウの基準長からの拡張部分に相当する監視区間においてしきい値２以上の前記最大値が現れた場合にはその後しきい値２以上の前記最大値が複数フレームに亘って現れたときには送信元が基地局に対して近づいている傾向にあると判断できるため、そのように判断できたときに送信許可信号の送信を制御するので、送信元に対してリソースを確保しながら送信許可信号に応じたメッセージが送られてくることがないことに伴う基地局のリソースの利用効率の悪化、ひいては通信システム全体の通信効率の低下を防止することができる。

本発明の基地局装置は、通信効率を向上するものとして有用である。

本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの全体構成図 図１の最大パス抽出部の動作の説明に供する図 図１のプリアンブル検出判定部の動作の説明に供する図 実施の形態２に係る基地局の動作の説明に供する図 実施の形態２に係る基地局の構成を示すブロック図

符号の説明

１０ 無線通信システム
１００ 移動局
２００、３００ 基地局
２１０ 無線部
２２０、３１０ プリアンブル相関部
２３０ パス監視部
２４０、３２０ 最大パス抽出部
２５０、３３０ 監視区間制御部
２６０ フレームカウンタ
２７０ パス電力格納レジスタ
２８０ プリアンブル検出判定部
２９０ 制御部

Claims (2)

1. 所定の周期で送信されるプリアンブルを受信する受信手段と、
   前記受信手段の出力から遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、
   前記遅延プロファイルにおける所定範囲ごとの最大パスの電力値を抽出する抽出手段と、
   複数の前記所定範囲からなるプリアンブル検出期間における前記最大パス電力値の最大値と、しきい値とを複数フレームに亘って比較する比較手段と、
   前記比較の結果に基づいて、前記プリアンブルの送信元に対する送信許可信号の送信、又は、前記プリアンブル検出期間に含まれる前記所定範囲の個数若しくは前記所定範囲の長さの変更を制御する制御手段と、
   を具備する基地局装置。
2. 前記制御手段は、前記最大値が複数フレームに亘り前記しきい値未満である場合に前記所定範囲の個数を増加するか又は前記所定範囲を拡張することにより前記プリアンブル検出期間を拡張し、
   前記プリアンブル検出期間の基準長内の前記所定範囲において前記しきい値以上の前記最大値が複数フレームに亘って現れる場合には前記送信許可信号の送信を制御し、
   前記プリアンブル検出期間の基準長からの拡張部分に相当する前記所定範囲において前記しきい値以上の前記最大値が現れた場合にはその後前記しきい値以上の前記最大値が複数フレームに亘って現れたときに前記送信許可信号の送信を制御する請求項１記載の基地局装置。
   
   
   

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