JP5110523B2 - デジタルコードレスシステム及びそれにおける制御チャネル設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルコードレスシステム及びそれにおける制御チャネル設定方法に関する。デジタルコードレスシステムは例えば、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)である。

図１に１つのデジタルコードレスシステムを示す。このデジタルコードレスシステムは、主装置１０１、基地局（ＣＳ１）１０３−１、基地局（ＣＳ２）１０３−２、端末１０５−１〜１０５−６を有する。

基地局１０３−１のエリアは、符号１０７−１で示されるものである。基地局１０３−２のエリアは、符号１０７−２で示されるものである。

端末１０５−１及び１０５−２は、エリア１０７−１のみに属す。端末１０５−３及び１０５−４は、エリア１０７−２のみに属する。しかし、端末１０５−５及び１０５−６は、エリア１０７−１及び１０７−６に属する。

従って、端末１０５−５及び１０５−６は、基地局（ＣＳ１）１０３−１と基地局（ＣＳ２）１０３−２の何れとも通信をすることができる。

ここで、ある基地局１０３とある端末１０５とが通信を行う際には、制御チャネルが利用される。従って、基地局（ＣＳ１）１０３−１の制御チャネルの周波数及び時間軸上の位置が基地局（ＣＳ２）１０３−２の制御チャネルの周波数及び時間軸上の位置と同一であると、基地局（ＣＳ１）１０３−１の制御チャネルと基地局（ＣＳ２）１０３−２の制御チャネルと干渉を起こしてしまう。このような場合、端末１０５−５及び１０５−６は、何れの基地局とも通信を行うことができなくなってしまう。

そこで、基地局（ＣＳ１）１０３−１及び基地局（ＣＳ２）１０３−２とは、主装置（ＭＥ）１０１から周期的な基準信号を貰い、その基準信号を基に別々の位相の制御チャネルを設ける。こうすることにより、基地局（ＣＳ１）１０３−１及び基地局（ＣＳ２）１０３−２の制御チャネルの周波数が同一であっても、両者が干渉することを防止することができる。また、基地局（ＣＳ１）１０３−１及び基地局（ＣＳ２）１０３−２は、それぞれ、２つの別々の周波数、別々の位相の制御チャネルを設けることにより、冗長性を持たせ、一方の制御チャネルが利用不能となっても、他方の制御チャネルを利用して、通信を継続することを可能としている。

図２は、基地局（ＣＳ１）１０３−１及び基地局（ＣＳ２）１０３−２の制御チャネルの一例を示す。

ＬＣＣＨインターバルは、制御チャネルなどの周期である。符号１１１で示されるのは、基地局（ＣＳ１）１０３−１の第１の制御チャネルであり、図示の位相と１２ｃｈ（チャネル）の周波数を有する。符号１１３で示されるのは、基地局（ＣＳ１）１０３−１の第２の制御チャネルであり、図示の位相と１８ｃｈの周波数を有する。第１の制御チャネルと第２の制御チャネルとの位相差は、Ｎ＿ｏｆｆｓｅｔである。同様に、符号１１５で示されるのは、基地局（ＣＳ２）１０３−２の第１の制御チャネルであり、図示の位相と１２ｃｈ（チャネル）の周波数を有する。符号１１７で示されるのは、基地局（ＣＳ２）１０３−２の第２の制御チャネルであり、図示の位相と１８ｃｈの周波数を有する。第１の制御チャネルと第２の制御チャネルとの位相差は、Ｎ＿ｏｆｆｓｅｔである。

また、基地局（ＣＳ１）１０３−１の第１の制御チャネルと基地局（ＣＳ２）１０３−２の第１の制御チャネルとの位相差は、ＳＦＬＭ＿ｏｆｆｓｅｔである。同様に、基地局（ＣＳ１）１０３−１の第２の制御チャネルと基地局（ＣＳ２）１０３−２の第２の制御チャネルとの位相差も、ＳＦＬＭ＿ｏｆｆｓｅｔである。

従って、制御チャネル１１１、１１３、１１５、１１７は相互に干渉を起こさない。従って、端末１０５−５及び１０５−６は、基地局（ＣＳ１）１０３−１と基地局（ＣＳ２）１０３−２の何れとも通信をすることが可能となる。
特開平０９−３２２２４３号公報 特開２０００−０２３２６６号公報

しかし、図３に示すように、別々の主装置Ａ（ＭＥ）１０１、主装置Ｂ（ＭＥ）２０１を中心とするシステムがカバーする領域が重複する場合が生ずる。主装置Ａ（ＭＥ）１０１と主装置Ｂ（ＭＥ）２０１とは、共通の基準信号を持っておらず、それぞれ別々に動作する。従って、別々の主装置Ａ（ＭＥ）１０１、主装置Ｂ（ＭＥ）２０１を中心とするシステムとの間では、信号間の時間的なドリフトが生じ、図４に示すような関係が生ずる時がある。

図４に示す例は、例えば、基地局（ＣＳ１Ａ）１０３−１（図３）と基地局（ＣＳ１Ｂ）２０３−１との関係を示しているが、基地局（ＣＳ２Ａ）１０３−２（図３）と基地局（ＣＳ２Ｂ）２０３−２との関係も同様である。

図４に示す例では、基地局（ＣＳ１Ａ）１０３−１の２つの制御チャネルが、それぞれ、基地局（ＣＳ１Ｂ）２０３−１の２つの制御チャネルと時間的に一致している。また、同一のチャネルの周波数は同一である。従って、例えば、端末１０５−１３（図３）は、制御チャネルの干渉により、基地局（ＣＳ１Ａ）１０３−１と基地局（ＣＳ１Ｂ）２０３−１の何れとも通信をすることができなくなってしまう。

基地局（ＣＳ２Ａ）１０３−２の２つの制御チャネルが、それぞれ、基地局（ＣＳ２Ｂ）２０３−２の２つの制御チャネルと時間的に一致した時には、同様に、端末１０５−１４、１０５―１５は、制御チャネルの干渉により、基地局（ＣＳ２Ａ）１０３−２と基地局（ＣＳ２Ｂ）２０３−２の何れとも通信をすることができなくなってしまう。

基地局（ＣＳ１Ａ）１０３−１の２つの制御チャネル、基地局（ＣＳ１Ｂ）２０３−１の２つの制御チャネル、基地局（ＣＳ２Ａ）１０３−２の２つの制御チャネル、基地局（ＣＳ２Ｂ）２０３−２の２つの制御チャネルが、それぞれ、時間的に一致した時には、端末１０５−１６は、基地局（ＣＳ１Ａ）１０３−１と基地局（ＣＳ１Ｂ）と２０３−１と基地局（ＣＳ２Ａ）１０３−２と基地局（ＣＳ２Ｂ）２０３−２の何れとも通信をすることができなくなってしまう。

特許文献１に記載されている発明では、干渉を検出すると制御チャネルの送信タイミングを変更するが、変更後のタイミングで干渉が避けられる保証はない。

特許文献２に記載されている発明では、第１の制御チャネルと第２の制御チャネルとの位相差を異ならせるが、これでは、複数のシステムが混在する場合に対応することができない。

そこで、本発明は、複数のデジタルコードレスシステムがカバーする領域でも、端末が基地局と通信することができなくなる時が可能な限り発生しないようにすることを可能とするデジタルコードレスシステム及びそれにおける制御チャネル調整方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、主装置からの基準信号に従って、
第１の基地局について、所定の周期の第１の所定の位相に第１の所定の周波数の第１の制御チャネルのスロットを設け、
前記第１の基地局について、前記所定の周期の第２の所定の位相に第２の所定の周波数の第２の制御チャネルのスロットを設けるデジタルコードレスシステムであって、
少なくとも前記第２の制御チャネルが他のデジタルコードレスシステムの制御チャネルと干渉を起こした場合、前記第２の制御チャネルの前記第２の所定の位相を変更し、
前記第１の基地局に接続されている端末は、通常は前記第１の制御チャネルのスロットを利用し、前記第１の制御チャネルのスロットが利用できなくなった場合に、前記第２の制御チャネルのスロットを利用し、
前記第１の制御チャネルが他のデジタルコードレスシステムの制御チャネルと干渉を起こした場合であっても、前記第１の制御チャネルの前記第１の所定の位相を維持するデジタルコードレスシステムが提供される。

また、本発明によれば、主装置からの基準信号に従って、
第１の基地局について、所定の周期の第１の所定の位相に第１の所定の周波数の第１の制御チャネルのスロットを設け、
前記第１の基地局について、前記所定の周期の第２の所定の位相に第２の所定の周波数の第２の制御チャネルのスロットを設けるデジタルコードレスシステムにおける制御チャネル設定方法であって、
少なくとも前記第２の制御チャネルが他のデジタルコードレスシステムの制御チャネルと干渉を起こした場合、前記第２の制御チャネルの前記第２の所定の位相を変更し、
前記第１の基地局に接続されている端末は、通常は前記第１の制御チャネルのスロットを利用し、前記第１の制御チャネルのスロットが利用できなくなった場合に、前記第２の制御チャネルのスロットを利用し、
前記第１の制御チャネルが他のデジタルコードレスシステムの制御チャネルと干渉を起こした場合であっても、前記第１の制御チャネルの前記第１の所定の位相を維持する制御チャネル設定方法が提供される。

第一の効果は、同一周期（例えば、ＬＣＣＨインターバル）をもつ他システムがエリア内に存在しても干渉回避が可能で通信品質を安定させることが可能であることである。

第二の効果は、現行システムのハードウェアを変更することなくソフトウェアのみの変更により実現が可能であることである。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

本発明の実施形態では、各基地局は２つの制御チャネルを有する。１つの制御チャネルが主制御チャネルであり、他の制御チャネルが副制御チャネルである。主制御チャネルが利用できる場合には、優先的に主制御チャネルを利用し、主制御チャネルが利用できない場合に副制御チャネルを利用する。例えば、主制御チャネルは１２チャネル（ｃｈ）であり、副制御チャネルは１８チャネルである。

従って、各端末が主制御チャネルを利用している確率のほうが、その端末が副制御チャネルを利用している確率よりもかなり高い。従って、使用しているチャネルが突然使えなくなることを防止するために、主チャネルの制御チャネルを操作するようなことはしない。

複数周期（例えば、８周期）に１周期だけ、副チャネルを利用せず、その副チャネルでキャリアセンスを行う。ここで、キャリアセンスとは、１スロット（例えば６２５μ秒）内で前縁、中央、後縁の３点で単発受信を行い、レベルの一番高いＲＳＳＩ値とキャリアセンスレベル（４４ｄＢμＶ）を比較して、そのｓｌｏｔが空ｓｌｏｔかどうか判定する動作のことである。

キャリアセンスの結果、キャリアが検出できた場合には、他のシステムが混在していることを意味するので、副チャネルの位相を隣のスロットなどの他のスロットに移動する。こうすることにより、副チャネルの混線を防止することができる。ここで、副チャネルは、位相変更時に利用されている確率が低いので、通信が中断される確率を低くすることができる。また、このようにダイナミックに副チャネルの位相を変更しているので、主チャネルと副チャネルとの位相差は一般にランダムであり、副チャネルで混線が検出されていても、主チャネルで混線が生じている確率は低い。すなわち、従来技術であれば、副チャネルで混線が生じているのであれば、主チャネルでも混線が生じているということになり、従って、副チャネルの混線が生じてから、副チャネルの位相を変更するような動作では、一時的な混線を防止することが困難であるということになるが、本実施形態では、副チャネルで混線が生じているのであっても、同時に主チャネルで混線が生じている確率は低いため、一時的な混線を高い確率で回避することができる。

図５は、８周期に１回副チャネルでキャリアセンスを行い、キャリアが検出された場合に、副チャネルの制御チャネルの位相をシフトさせていく様子を示す。

図６は、２つのシステムの主チャネルと副チャネルの制御チャネルが混線してしまい、副チャネルの位相をシフトしていく様子を示すが、上述したように、主チャネルと副チャネルの両者の制御チャネルが同時に混線してしまう可能性は低い。

主チャネルで混線が生じた場合には、副チャネルに利用チャネルを変更するが、副チャネルの位相は混線が生じないように制御されているため、変更後であっても、混線が解決されないという事態を高い確率で未然に防止することができる。

本発明は、デジタルコードレスシステムのみならず、同様な仕組みを有するＴＤＭＡシステムに応用することが可能である。

本発明に関連するデジタルコードレスシステムの構成を示す概念図である。 図１に示すシステムにおける制御チャネルのタイミングを示すタイミング図である。 本発明が解決しようとする課題を説明するための概念図である。 本発明が解決しようとする課題を説明するためのタイミング図である。 本発明の実施形態によるデジタルコードレスシステムの動作を説明するための第１のタイミング図である。 本発明の実施形態によるデジタルコードレスシステムの動作を説明するための第２のタイミング図である。

符号の説明

１０１、２０１ 主装置
１０３−１、１０３−２、２０３−１、２０３−２ 基地局
１０５−１〜１０５−６、１０５−１１〜１０５−１６ 端末

Claims (4)

1. 主装置からの基準信号に従って、
   第１の基地局について、所定の周期の第１の所定の位相に第１の所定の周波数の第１の制御チャネルのスロットを設け、
   前記第１の基地局について、前記所定の周期の第２の所定の位相に第２の所定の周波数の第２の制御チャネルのスロットを設けるデジタルコードレスシステムであって、
   少なくとも前記第２の制御チャネルが他のデジタルコードレスシステムの制御チャネルと干渉を起こした場合、前記第２の制御チャネルの前記第２の所定の位相を変更し、
   前記第１の基地局に接続されている端末は、通常は前記第１の制御チャネルのスロットを利用し、前記第１の制御チャネルのスロットが利用できなくなった場合に、前記第２の制御チャネルのスロットを利用し、
   前記第１の制御チャネルが他のデジタルコードレスシステムの制御チャネルと干渉を起こした場合であっても、前記第１の制御チャネルの前記第１の所定の位相を維持するデジタルコードレスシステム。
2. 主装置からの基準信号に従って、
   第ｎ（ｎは２以上の整数）の基地局について、所定の周期の第（ｎの１）の位相に第１の周波数の第（ｎの１）の制御チャネルのスロットを設け、
   前記第ｎの基地局について、前記所定の周期の第（ｎの２）の位相に第２の周波数の第（ｎの２）の制御チャネルのスロットを設け、
   前記第（ｎの１）の位相は、このシステムの他の全ての基地局の第１の制御チャネルのスロットの位相と異なり、
   前記第（ｎの２）の位相は、このシステムの他の全ての基地局の第２の制御チャネルのスロットの位相と異なり、
   少なくとも前記第（ｎの２）の制御チャネルが他のデジタルコードレスシステムの制御チャネルと干渉を起こした場合、前記第（ｎの２）の制御チャネルの前記第（ｎの２）の所定の位相を変更し、
   前記第（ｎの１）の基地局に接続されている端末は、通常は前記第（ｎの１）の制御チャネルのスロットを利用し、前記第（ｎの１）の制御チャネルのスロットが利用できなくなった場合に、前記第（ｎの２）の制御チャネルのスロットを利用し、
   前記第（ｎの１）の制御チャネルが他のデジタルコードレスシステムの制御チャネルと干渉を起こした場合であっても、前記第（ｎの１）の制御チャネルの前記第（ｎの１）の所定の位相を維持するデジタルコードレスシステム。
3. 主装置からの基準信号に従って、
   第１の基地局について、所定の周期の第１の所定の位相に第１の所定の周波数の第１の制御チャネルのスロットを設け、
   前記第１の基地局について、前記所定の周期の第２の所定の位相に第２の所定の周波数の第２の制御チャネルのスロットを設けるデジタルコードレスシステムにおける制御チャネル設定方法であって、
   少なくとも前記第２の制御チャネルが他のデジタルコードレスシステムの制御チャネルと干渉を起こした場合、前記第２の制御チャネルの前記第２の所定の位相を変更し、
   前記第１の基地局に接続されている端末は、通常は前記第１の制御チャネルのスロットを利用し、前記第１の制御チャネルのスロットが利用できなくなった場合に、前記第２の制御チャネルのスロットを利用し、
   前記第１の制御チャネルが他のデジタルコードレスシステムの制御チャネルと干渉を起こした場合であっても、前記第１の制御チャネルの前記第１の所定の位相を維持する制御チャネル設定方法。
4. 主装置からの基準信号に従って、
   第ｎ（ｎは２以上の整数）の基地局について、所定の周期の第（ｎの１）の位相に第１の周波数の第（ｎの１）の制御チャネルのスロットを設け、
   前記第ｎの基地局について、前記所定の周期の第（ｎの２）の位相に第２の周波数の第（ｎの２）の制御チャネルのスロットを設け、
   前記第（ｎの１）の位相は、このシステムの他の全ての基地局の第１の制御チャネルのスロットの位相と異なり、
   前記第（ｎの２）の位相は、このシステムの他の全ての基地局の第２の制御チャネルのスロットの位相と異なり、
   少なくとも前記第（ｎの２）の制御チャネルが他のデジタルコードレスシステムの制御チャネルと干渉を起こした場合、前記第（ｎの２）の制御チャネルの前記第（ｎの２）の所定の位相を変更し、
   前記第（ｎの１）の基地局に接続されている端末は、通常は前記第（ｎの１）の制御チャネルのスロットを利用し、前記第（ｎの１）の制御チャネルのスロットが利用できなくなった場合に、前記第（ｎの２）の制御チャネルのスロットを利用し、
   前記第（ｎの１）の制御チャネルが他のデジタルコードレスシステムの制御チャネルと干渉を起こした場合であっても、前記第（ｎの１）の制御チャネルの前記第（ｎの１）の所定の位相を維持する制御チャネル設定方法。

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