JP5355909B2 - Base station equipment - Google Patents
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Description
本発明は、基地局装置に関するものである。 The present invention relates to a base station apparatus.
WiMAXのように移動端末が通信可能な無線通信システムにおいては、基地局が各地に多数設置される。各基地局がカバーするエリア(セル)内にある移動端末は、当該エリアをカバーする基地局との間で通信を行うことができる。 In a wireless communication system in which mobile terminals can communicate, such as WiMAX, a large number of base stations are installed in various places. A mobile terminal in an area (cell) covered by each base station can communicate with a base station covering the area.
移動端末が移動することにより、移動端末の通信相手となる基地局は変更されるが、基地局が変更される際、移動端末は、同時に二つの基地局(サービング基地局とターゲット基地局)からの信号を受けることになる。
このため、移動端末の基地局間移動をスムーズに行うには、隣接する基地局間で、送信タイミングが揃っている基地局間同期が確保されている必要がある。
When the mobile terminal moves, the base station with which the mobile terminal communicates is changed. However, when the base station is changed, the mobile terminal simultaneously changes from two base stations (serving base station and target base station). Will receive the signal.
For this reason, in order to smoothly move a mobile terminal between base stations, it is necessary to ensure synchronization between base stations with the same transmission timing between adjacent base stations.
基地局間同期がとれていると、移動端末の基地局間移動の際、移動端末が同時に二つの基地局からの信号を受信でき、基地局間移動をスムーズに行える。
ここで、基地局間同期のための技術としては、例えば、特許文献1記載のものがある。
Here, as a technique for synchronization between base stations, for example, there is one described in
基地局間同期をとるには、特許文献1のように、各基地局装置が、GPS衛星からGPS信号を受信し、各基地局が共通の同期信号によって動作することが考えられる。
しかし、GPS信号を利用して同期をとる場合、各基地局装置が、GPS受信機を備える必要があり、大型化・コストアップを招く。また、室内等のGPS信号を受信できない環境に設置される基地局装置の場合、基地局間同期をとることが不可能になる。
In order to achieve synchronization between base stations, it is conceivable that each base station apparatus receives a GPS signal from a GPS satellite and each base station operates with a common synchronization signal as in
However, when synchronizing using a GPS signal, each base station device needs to be equipped with a GPS receiver, resulting in an increase in size and cost. In addition, in the case of a base station apparatus installed in an environment that cannot receive GPS signals such as indoors, it becomes impossible to establish synchronization between base stations.
そこで、隣接する他の基地局が送信したプリアンブルの受信波を用いて、隣接する当該他の基地局の送信タイミングを検出し、当該送信タイミングで同期をとる同期処理を行うことが考えられる。
この場合、移動端末との通信を行う周波数と同じ周波数を用いた無線通信で同期をとれるので、GPS信号を受信する場合のGPS受信機のように同期用の特別な受信系を全基地局が具備する必要ない。
In view of this, it is conceivable to detect the transmission timing of the other adjacent base station using the received wave of the preamble transmitted by the other adjacent base station, and perform synchronization processing for synchronization at the transmission timing.
In this case, since synchronization can be achieved by wireless communication using the same frequency as that used for communication with the mobile terminal, all base stations have a special receiving system for synchronization like a GPS receiver when receiving a GPS signal. It is not necessary to have.
ここで、他の基地局が送信したプリアンブルによって基地局間同期をとるようにした場合、適切に基地局間同期をとるには、同期先となる基地局を適切に選択し、不適切な基地局が同期先として選択されないようにする必要がある。 Here, when synchronization between base stations is achieved using a preamble transmitted by another base station, in order to properly synchronize between base stations, a base station to be synchronized to is appropriately selected and an inappropriate base station is selected. It is necessary to prevent the station from being selected as a synchronization destination.
そこで、本発明は、同期先を適切に選択するための新たな技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a new technique for appropriately selecting a synchronization destination.
本発明者らは、複数の基地局装置を識別して適切な同期先を選択するために、他の基地局が端末装置へ送信するプリアンブルのパターンを利用するという着想を得た。
つまり、WiMAXのように複数パターンのプリアンブルが用いられる無線通信方式においては、各基地局装置が用いるプリアンブルのパターンを基地局装置によって異ならせることで、プリアンブルを受信した基地局装置が、他の基地局装置を識別するのに利用できるという着想を、本発明者らは得て、本発明を完成した。
In order to identify a plurality of base station apparatuses and select an appropriate synchronization destination, the present inventors have come up with the idea of using preamble patterns transmitted from other base stations to terminal apparatuses.
That is, in a wireless communication system using a plurality of patterns of preambles such as WiMAX, the base station apparatus that has received the preamble can be changed to another base station apparatus by changing the preamble pattern used by each base station apparatus. The inventors have obtained the idea that it can be used to identify a station device, thus completing the present invention.
すなわち、本発明は、複数パターンのプリアンブルが用いられる無線通信方式によって通信を行う基地局装置であって、他の基地局装置との間で基地局間同期をとるための同期処理を行う手段と、基地局間同期における同期先となる他の基地局装置を、当該他の基地局装置が送信するプリアンブルのパターンに基づいて選択する選択手段と、を備えていることを特徴とする基地局装置である。 That is, the present invention relates to a base station apparatus that performs communication by a wireless communication scheme using a plurality of patterns of preambles, and means for performing synchronization processing for achieving synchronization between base stations with other base station apparatuses, A base station device comprising: selection means for selecting, based on a preamble pattern transmitted by the other base station device, another base station device to be synchronized in synchronization between base stations It is.
上記本発明によれば、他の基地局装置が送信するプリアンブルのパターンに基づいて、同期先を選択することができる。本発明では、プリアンブルという基地局−端末間通信のために用意されている信号を利用することで、基地局間同期のために他の基地局を識別するための特別な情報を用いなくても、基地局装置を識別することができる。 According to the present invention, a synchronization destination can be selected based on a preamble pattern transmitted by another base station apparatus. In the present invention, by using a signal prepared for base station-terminal communication called a preamble, special information for identifying another base station is not used for synchronization between base stations. The base station apparatus can be identified.
同期先となる他の基地局装置が送信するプリアンブルのパターンを示す同期先プリアンブル情報を記憶する記憶手段を更に備え、前記選択手段は、前記記憶手段に記憶されている前記同期先プリアンブル情報が示すプリアンブルのパターンを送信する他の基地局装置を、同期先として選択するのが好ましい。この場合、設定されている同期先をプリアンブルパターンによって識別することで、同期先を選択することができる。 The information processing apparatus further includes storage means for storing synchronization destination preamble information indicating a preamble pattern transmitted by another base station apparatus serving as a synchronization destination, and the selection means indicates the synchronization destination preamble information stored in the storage means. It is preferable to select another base station apparatus that transmits a preamble pattern as a synchronization destination. In this case, the synchronization destination can be selected by identifying the set synchronization destination by the preamble pattern.
前記複数パターンのプリアンブルは、クラス分けされており、前記選択手段が同期先として選択した他の基地局装置が送信するプリアンブルよりも下位クラスのプリアンブルを、自装置が送信するプリアンブルとして決定するプリアンブル決定手段を更に備えているのが好ましい。この場合、当該基地局装置は、同期先となる他の基地局装置よりも下位のクラスとなる。この結果、プリアンブルによって基地局装置をクラス分けすることができ、さらに別の基地局装置が適切な同期先を選択するのが容易となる。 The preambles of the plurality of patterns are classified into classes, and a preamble determination is performed in which a preamble of a lower class than a preamble transmitted by another base station apparatus selected by the selection unit as a synchronization destination is determined as a preamble transmitted by the own apparatus. Preferably further means are provided. In this case, the base station apparatus is in a lower class than other base station apparatuses that are synchronization destinations. As a result, the base station apparatus can be classified by the preamble, and it becomes easy for another base station apparatus to select an appropriate synchronization destination.
前記複数パターンのプリアンブルは、クラス分けされており、前記選択手段は、自装置が送信の際に用いるプリアンブルよりも上位クラスのプリアンブルを送信する他の基地局を、同期先として選択するのが好ましい。この場合、クラスをプリアンブルパターンによって識別することができるとともに、上位クラスを同期先として選択するため、適切な同期先が選択され易くなる。 The plurality of patterns of preambles are classified into classes, and the selection means preferably selects, as a synchronization destination, another base station that transmits a higher-level preamble than a preamble used by the own apparatus during transmission. . In this case, the class can be identified by the preamble pattern, and the higher class is selected as the synchronization destination, so that an appropriate synchronization destination is easily selected.
本発明によれば、他の基地局装置が送信するプリアンブルのパターンに基づいて、同期先を選択することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a synchronization destination can be selected based on the pattern of the preamble which another base station apparatus transmits.
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図1は、複数の基地局装置(BS:Base Station)1,1a,1b,1c,・・・1hを有する無線通信システムを示している。この無線通信システムでは、例えば、広帯域無線通信を実現するために直交周波数分割多元接続(OFDMA)方式をサポートするIEEE802.16に規定される「WiMAX」に準拠した方式が採用されている。
各基地局装置1,1a,1b,1c,・・・1hは、自エリア(セル)内の端末装置(移動端末)との間で通信が可能とされている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a wireless communication system having a plurality of base station apparatuses (BS) 1, 1a, 1b, 1c,. In this wireless communication system, for example, in order to realize broadband wireless communication, a method based on “WiMAX” defined in IEEE 802.16 that supports an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) method is adopted.
Each
図2に示すように、WiMAXにおける一つのフレームは、既知信号であるプリアンブル(Preamble)を含むダウンリンクサブフレーム(DL)、アップリンクサブフレーム(UL)を時間軸方向に並べて構成されている。前記プリアンブルは、ダウンリンクサブフレームの先頭に付加された既知信号である。
なお、一つのフレームの長さは、5msecである。また、プリアンブルは、使用される符号を異ならせることによって複数のパターンが用意されている。
As shown in FIG. 2, one frame in WiMAX is configured by arranging a downlink subframe (DL) including a preamble which is a known signal and an uplink subframe (UL) in the time axis direction. The preamble is a known signal added to the head of a downlink subframe.
Note that the length of one frame is 5 msec. Also, a plurality of patterns are prepared for the preamble by differentiating the codes used.
移動端末が基地局間移動を行う場合、現在、通信を行っているサービング基地局装置BS1及び、次に通信を行うターゲット基地局装置BS2の両方と通信を行うことになるが、図2に示すように、隣接する基地局装置BS1,BS2で基地局間同期がとれていると、移動端末からみて、各基地局装置BS1,BS2からの送信タイミング(ダウンリンクサブフレームのタイミング)と、各基地局装置BS1,BS2の受信タイミングタイミング(アップリングサブフレームのタイミング)とが、それぞれ一致する。この結果、移動端末は、二つの基地局装置からの信号を受信することができ、スムーズに基地局間移動が行える。 When the mobile terminal moves between base stations, the mobile terminal communicates with both the serving base station apparatus BS1 that is currently communicating and the target base station apparatus BS2 that is to communicate next, as shown in FIG. Thus, when the inter-base station synchronization is established between the adjacent base station apparatuses BS1 and BS2, the transmission timing (downlink subframe timing) from each base station apparatus BS1 and BS2 and The reception timings (uplink subframe timings) of the station apparatuses BS1 and BS2 coincide with each other. As a result, the mobile terminal can receive signals from the two base station apparatuses, and can smoothly move between base stations.
図1に戻り、本実施形態に係る無線通信システムは、基地局装置1,1a,・・・,1hとして、マスタ基地局装置(以下、「マスタBS」という)1とスレーブ基地局装置(以下、「スレーブBS」という)1a,・・・,1hとを有している。本実施形態の基地局装置1,1a,・・・,1hは、GPS受信機を有していないため、小型化・コスト低減が可能である。また、建物内部などGPS信号を受信し難い場所でも設置することができる。
Returning to FIG. 1, the radio communication system according to the present embodiment includes a master base station apparatus (hereinafter referred to as “master BS”) 1 and a slave base station apparatus (hereinafter referred to as “master BS”) as
マスタBS1は、基地局間同期のためのタイミングを他の基地局装置1a,1b,1c,・・・1hが送信した信号の受信波から取得する必要がない基地局装置であり、本実施形態では、自装置が発生する同期信号(クロック)に基づいて信号の送信タイミングを決定する自走マスタ基地局装置として構成されている。なお、マスタBS1は、GPS受信機を備え、GPS信号を用いて信号の送信タイミングを決定するものであってもよい。
The
スレーブBS1a,・・・,1hは、基地局間同期のためのタイミングを、他の基地局装置1,1a,・・・,1hが送信したプリアンブルの受信波から検出して取得する基地局装置である。
スレーブBS1a,・・・,1hは、他の複数の基地局装置(マスタ基地局装置又は他のスレーブ基地局装置)1,1a,・・・,1hのうち、一の基地局装置を、ソース基地局装置(以下、「ソースBS」という)として選択し、当該ソースBSが送信した信号(プリアンブル;既知信号)の受信波(ソース受信波)を検出して、基地局間同期のためのタイミング(信号の送信タイミング)を取得する。
The slave BS 1a,..., 1h detects and acquires the timing for synchronization between base stations from the received wave of the preamble transmitted by the other
The slave BS 1a,..., 1h is sourced from one of the plurality of other base station devices (master base station device or other slave base station device) 1, 1a,. Timing for synchronization between base stations by selecting a base station apparatus (hereinafter referred to as “source BS”), detecting a received wave (source received wave) of a signal (preamble; known signal) transmitted by the source BS (Signal transmission timing) is acquired.
基地局装置1a,・・・,1hは、どの基地局装置からの受信波を用いて同期をとるかを決める機能、つまり同期先の選択機能として、同期先を設定情報に基づいて選択(初期選択)する第1選択機能と、同期先を自律的に選択(再選択)する自律同期先選択機能(第2選択機能)と、を有している。なお、第1選択機能と第2選択機能のいずれか一方だけを有していても良い。 The base station apparatuses 1a,..., 1h select a synchronization destination based on setting information as a function for determining which base station apparatus is used to synchronize, that is, a synchronization destination selection function (initially). A first selection function to select) and an autonomous synchronization destination selection function (second selection function) to autonomously select (reselect) the synchronization destination. Note that only one of the first selection function and the second selection function may be provided.
マスタBS1及びスレーブBS1a,・・・,1hは、受信した信号を処理する処理部(プロセッサ)と、前記処理部によって実行されるコンピュータプログラム及び必要な情報(設定情報等)が記録されたメモリと、を有している。
図3は、基地局装置1,1a,・・・,1hのプロセッサが前記コンピュータプログラムを実行することによって実現される機能を示している。なお、図3に示す機能は、専らスレーブBSによって利用されるが、マスタBS1も備えている。
The master BS1 and the slave BS1a,..., 1h are a processing unit (processor) that processes the received signal, a memory that stores a computer program executed by the processing unit and necessary information (setting information, etc.) ,have.
FIG. 3 shows functions realized by the processors of the
図3に示すように、基地局1,1a,・・・,1hは、自装置が、基地局間同期のために他の基地局からの受信波を必要とするスレーブ基地局装置1a,・・・,1hであるか、基地局間同期のために他の基地局からの受信波を必要としないマスタ基地局装置1であるかを判定する判定部11を備えている。
この判定部11によって、自装置がマスタ基地局装置1であると判定されると、自装置が有するクロック発生器(図示省略)によって発生するクロックを同期信号として、送信タイミングを決定する。
したがって、他の基地局装置1a,1a,・・・,1hは、マスタBSが自ら決定した送信タイミングで送信した信号を受け、その受信波のタイミングと同期をとることが可能となる。
As shown in FIG. 3,
When the
Therefore, the other base station apparatuses 1a, 1a,..., 1h can receive a signal transmitted at the transmission timing determined by the master BS and synchronize with the timing of the received wave.
判定部11によって、自装置がスレーブ基地局装置1a,・・・,1hであると判定されると、基地局装置は、他の基地局装置(ソースBS)から送信されたプリアンブル(同期信号)を含む受信波によって、プリアンブルのタイミングを検出し、同期をとるための処理を行う。
ソースBSは、信号(プリアンブル)を送信している基地局装置であればよいため、マスタBSがなってもよいし、スレーブBSがなってもよい。本実施形態の無線通信システムは、少なくとも一つのマスタBSを含むため、当該マスタBSとの間で直接又は間接的に基地局間同期をとることができる。
When the
Since the source BS may be a base station apparatus that transmits a signal (preamble), it may be a master BS or a slave BS. Since the wireless communication system of the present embodiment includes at least one master BS, synchronization between base stations can be established directly or indirectly with the master BS.
図3に示すように、基地局装置1,1a,・・・,1hは、自装置に隣接する基地局からの受信波をスキャニングするスキャニング部12を備えている。
スキャニング部12は、受信可能な信号を受信してプリアンブルのパターンを解析するとともに、受信波のRSSI、プリアンブルのタイミング(タイミングオフセット)を算出する。
As shown in FIG. 3, the
The
基地局装置1,1a,・・・,1hは、他の基地局装置が使用する可能性のある複数のプリアンブルパターンを既知パターンとしてメモリに有している。WiMAXでは、図4に示すようにプリアンブル(プリアンブル符号;Preamble modulation series)として、114種類が規定されており、0〜113までのプリアンブル番号(Index)が付与されている。なお、図4に示すものは、1K FETモードの場合のプリアンブル符号を一例として示したものあり、これらに限定されるものではない。
また、図5に示すように、基地局装置1,1a,・・・,1hは、114種類のプリアンブルを複数クラス(11クラス)にクラス分けした情報を有している。例えば、クラス1には、プリアンブル番号1〜19のプリアンブルが対応付けら、クラス2には、プリアンブル番号29〜39のプリアンブルが対応付けられている。
The
As shown in FIG. 5, the
各基地局装置1,1a,・・・,1hは、稼働時(通信時)においては、いずれかのクラスに属し、自装置が属するクラスに対応するプリアンブル番号のプリアンブルを用いて、端末装置との通信を行う。
なお、各クラスには、複数のプリアンブルパターンが属しているため、隣接する複数の基地局装置が同じクラスに属していても、各基地局装置がプリアンブルを使い分けることが可能である。
Each
In addition, since a plurality of preamble patterns belong to each class, even if a plurality of adjacent base station apparatuses belong to the same class, each base station apparatus can use a preamble properly.
図1に示すように、クラス1(最上位クラス:C1)は、マスタBS1のためのクラスであり、クラス2(2階層目のクラス:C2)は、マスタBS1を直接の同期先とするスレーブBS1a,1b,1gのためのクラスである。以下同様に、クラス3(3階層目のクラス)は、クラス2のBS1a,1b,1gを直接の同期先とするスレーブBS1e,1cのためのクラスであり、クラス4(4階層目のクラス)は、クラス3のBS1e,1cを直接の同期先とするスレーブBS1h,1f,1dのためのクラスである。
As shown in FIG. 1, class 1 (highest class: C1) is a class for master BS1, and class 2 (second layer class: C2) is a slave having master BS1 as a direct synchronization destination. Class for BS 1a, 1b, 1g. In the same manner, class 3 (third layer class) is a class for
また、前記スキャニング部12は、検出したプリアンブルパターンと、プリアンブルのクラス分けの情報に基づいて、受信波に含まれるプリアンブルのクラス(種類)を特定する。
The
図6は、プリアンブルのタイミングを検出する方法の一例示している。プリアンブルは既知信号であるから、プリアンブルの信号波形も既知である。サンプリング後の受信信号をX(t)、プリアンブルの離散時間領域での信号をP(n)(n=1,・・・,N−1)とすると、図6(a)に示す受信波X(t)に対して、時間方向にP(n)のスライディング相関をとる。
スキャニング部12は、このスライディング相関を複数種類のプリアンブルパターンについて行うことで、受信波と一致したパターン(最も高い相関が生じたパターン)を受信波のプリアンブルパターンとして特定できる。また、その相関値は、受信波強度(RSSI)となる。
また、スキャニング部12は、図6(b)に示すように、受信波X(t)とP(n)相関値がピークをとった位置を、プリアンブルのタイミングとして検出することができる。
FIG. 6 shows an example of a method for detecting preamble timing. Since the preamble is a known signal, the signal waveform of the preamble is also known. When the received signal after sampling is X (t) and the signal in the discrete time domain of the preamble is P (n) (n = 1,..., N−1), the received wave X shown in FIG. A sliding correlation of P (n) is taken in the time direction with respect to (t).
The
Further, as shown in FIG. 6B, the
なお、検出された受信波のうち、RSSIが、RSSI閾値TRを超えないものは、受信波強度が弱すぎるものとして、ソースBS選択には用いない。 Of the detected received waves, those whose RSSI does not exceed the RSSI threshold value TR are not used for source BS selection because the received wave intensity is too weak.
スキャニング部12によって特定されたプリアンブルパターンを示す情報、タイミング、及びRSSIの組み合わせ(測定結果)は、収集部13によってメモリに保存され、後述の選択部14によって参照可能とされる。
A combination (measurement result) of information, timing, and RSSI indicating the preamble pattern specified by the
選択部14は、同期タイミングを決定するために用いられる一のソース受信波(同期先の基地局装置)を選択する。
選択部14は、前述のように、同期先を設定情報に基づいて選択(初期選択)する第1選択機能と、同期先を受信波に基づいて自律的に選択(再選択)する自律同期先選択機能(第2選択機能)と、を有している。
The
As described above, the
自律的な同期先選択機能(第2選択機能)におけるソース受信波の選択の基準としては、クラスが自装置よりも上位のプリアンブルを選択するものとする。なお、より上位クラスの受信波が複数ある場合には、適当な選択ロジックによって一つに絞りこむことができる。
複数の受信波を一つに絞り込むための主な基準として、本実施形態では、自装置から最も近い基地局装置からの受信波を、ソース受信波として選択することとする。
近い基地局と同期をとる方が、同期精度が良いと考えられるからである。このため、基地局装置は、受信波から、基地局間の距離に影響を受ける受信波特性を測定すればよい。本実施形態では、受信波それぞれのRSSI(受信信号強度)及びタイミングオフセットによって絞り込みを行う。RSSIが大きければ、自装置までの距離が近く、RSSIが小さければ、自装置までの距離が大きいと判断できる。また、タイミングオフセットが小さければ、自装置までの距離が小さいと判断できる。
なお、基地局間の距離に影響を受ける受信波特性としては、CINRなど受信信号品質を示す特性であってもよい。
As a reference for selecting a source received wave in the autonomous synchronization destination selection function (second selection function), a preamble whose class is higher than its own device is selected. In addition, when there are a plurality of higher-class received waves, they can be narrowed down to one by appropriate selection logic.
As a main criterion for narrowing down a plurality of received waves to one, in this embodiment, a received wave from a base station apparatus closest to the own apparatus is selected as a source received wave.
This is because synchronization with a nearby base station is considered to have better synchronization accuracy. For this reason, the base station apparatus should just measure the received wave characteristic which is influenced by the distance between base stations from a received wave. In the present embodiment, narrowing down is performed by RSSI (received signal strength) and timing offset of each received wave. If the RSSI is large, it can be determined that the distance to the own device is close, and if the RSSI is small, the distance to the own device is large. If the timing offset is small, it can be determined that the distance to the device is small.
The received wave characteristic affected by the distance between base stations may be a characteristic indicating received signal quality such as CINR.
以下、基地局装置が行う同期処理に関する処理の流れを、図7に基づいて説明する。図7は、基地局装置が起動(再起動)した直後に、基地局間同期をとるための初期同期処理(同期先の第1の選択)を行ってから、端末装置との間の通信(通常通信モード)を行いつつ、通信中に再同期(同期先の第2の選択)を行う場合の流れを示している。 Hereinafter, the flow of processing related to the synchronization processing performed by the base station apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows an example of communication between terminal devices after initial synchronization processing (first selection of synchronization destination) for synchronization between base stations immediately after the base station device is activated (reactivated). The flow in the case of performing resynchronization (second selection of synchronization destination) during communication while performing (normal communication mode) is shown.
まず、基地局装置が起動すると、基地局間同期をとるための初期同期処理が行われる(ステップS1)。この初期同期処理が完了すると、基地局装置は、プリアンブルを含むダウンリンクサブフレームを送信して(図2参照)、端末装置との間での通信が行えるようになる(通常通信モード)。 First, when the base station apparatus is activated, an initial synchronization process is performed for synchronization between base stations (step S1). When this initial synchronization processing is completed, the base station apparatus transmits a downlink subframe including a preamble (see FIG. 2), and can communicate with the terminal apparatus (normal communication mode).
基地局間同期は、基地局装置が有するクロック発生器の精度等の問題によって、端末装置との間での通信中にずれを生じる場合がある。そこで、基地局装置は、端末装置との間での通信中であっても、再度、基地局間同期をとり直す必要がある。
基地局間同期をとり直す再同期モードの実行のため、基地局装置は、再同期モードを実行する同期タイミングであるか否かの判定を行う(ステップS2)。再同期モードは、周期的に行われるように設定されており、再同期タイミングになると(ステップS3)、端末装置との通信を休止して、再同期モードが実行される(ステップS4)。なお、再同期モード以外のときは、通常通信モードによって端末装置との通信が行われる(ステップS5)。
Inter-base station synchronization may cause a shift during communication with a terminal device due to problems such as accuracy of a clock generator included in the base station device. Therefore, the base station device needs to re-synchronize the base stations again even during communication with the terminal device.
In order to execute the resynchronization mode for re-synchronizing the base stations, the base station apparatus determines whether it is a synchronization timing for executing the resynchronization mode (step S2). The resynchronization mode is set to be performed periodically. When the resynchronization timing comes (step S3), communication with the terminal device is suspended and the resynchronization mode is executed (step S4). When the mode is not the resynchronization mode, communication with the terminal device is performed in the normal communication mode (step S5).
図8は、前記初期同期処理の詳細を示している。この初期同期処理は、基地局装置の電源投入による起動直後や再起動直後に行われる。 FIG. 8 shows details of the initial synchronization processing. This initial synchronization process is performed immediately after the base station apparatus is powered on or immediately after it is restarted.
基地局装置が起動すると、まず、判定部11によって、自装置がマスタBS1であるか否かが判定される(ステップS11)。自装置がマスタBS1である場合、ソースBS(ソース受信波)は必要ないため、自装置が有するクロック発生器のクロック信号(自走モード)やGPS信号に基づいて同期タイミングを決定する(ステップS12)。また、マスタBSは、クラス1に属するプリアンブルパターン(プリアンブル番号1〜20のプリアンブル)の一つを適宜選択し、そのプリアンブルを用いて、端末装置との間の通信を行う。
When the base station device is activated, first, the
本実施形態において、自装置がマスタBS1であるか否かを判定するために、判定部11は、メモリ(設定情報記憶部15)に記録された設定情報(config)を参照する。
図9は、設定情報記憶部15に記録された設定情報(config)の一例を示している。
マスタBSとして用いられる基地局装置の場合、設定情報として、自装置がマスタBSである旨の情報(種別=“Master”)が予めに設定されているため、判定部11が設定情報を参照し、設定情報に自装置がマスタBSである旨の情報が含まれていれば、自装置がマスタBSであると判定できる。
また、設定情報にスレーブBSである旨の情報(種別=“Slave”)が含まれていれば、自装置がスレーブBSであると判定できる。
In the present embodiment, the
FIG. 9 shows an example of setting information (config) recorded in the setting
In the case of a base station apparatus used as a master BS, information indicating that the own apparatus is a master BS (type = “Master”) is set in advance as setting information, so the
Also, if the setting information includes information indicating that it is a slave BS (type = “Slave”), it can be determined that the own apparatus is a slave BS.
なお、マスタBSとスレーブBSとの区別は、当該設定情報を参照することで、基地局装置自身が自ら判定できるため、設定情報以外は、基地局の装置構成(特にコンピュータプログラム)を、マスタBSとスレーブBSで共通化でき、汎用性の高い装置が得られる。また、設定情報を変更すれば、マスタBSとスレーブBSとを相互に変更することも容易に行える。
なお、同期のためにGPS信号を用いる場合、GPS信号の有無で自装置がマスタBS1であるか否かを判定してもよい。
In addition, since the base station apparatus itself can determine the master BS and the slave BS by referring to the setting information, except for the setting information, the base station apparatus configuration (particularly the computer program) is changed to the master BS. Can be shared by the slave BS and a highly versatile device can be obtained. Further, if the setting information is changed, the master BS and the slave BS can be easily changed from each other.
When a GPS signal is used for synchronization, it may be determined whether or not the own apparatus is the master BS1 based on the presence or absence of the GPS signal.
ステップS11において、自装置がスレーブBSであると判定された場合、スキャニング部12によって隣接BSからの受信波のスキャニングを行う(ステップS13)。
そして、スキャニングで検出された受信波(BS)のプリアンブルパターンが、図9に示す設定情報に含まれる「同期先クラス」が示すクラスに属するプリアンブルパターンであるか否かを判定する(ステップS14)。
If it is determined in step S11 that the own device is a slave BS, the
Then, it is determined whether the preamble pattern of the received wave (BS) detected by scanning is a preamble pattern belonging to the class indicated by the “synchronization destination class” included in the setting information shown in FIG. 9 (step S14). .
例えば、スレーブBS−A1aであれば、「同期先クラス」として“クラス1”が設定されている。ここで、クラス1は、マスタBS1が属するクラスである。したがって、スレーブBS−A1aは、検出された受信波のプリアンブルパターンがクラス1に属するものであれば(ステップS14)、その受信波をソース受信波とし、そのソース受信波に含まれるプリアンブルのタイミングで基地局間同期をとる(ステップS15)。
そして、スレーブBS−A1aは、同期先クラス(クラス1)よりも一つ下のクラス(クラス2)を自装置が用いるプリアンブルのクラス(クラス2)とし、そのクラス(クラス2)属するプリアンブルパターンの一つを適宜選択して、端末装置との間の通信に用いる。
For example, in the case of the slave BS-A 1a, “
Then, the slave BS-A 1a sets the class (class 2) one level lower than the synchronization destination class (class 1) as the preamble class (class 2) used by the own device, and the preamble pattern belonging to the class (class 2). One is appropriately selected and used for communication with the terminal device.
なお、同期先のスキャニングは、設定された同期先が見つかるまで、所定の継続時間まで継続される(ステップS16)。前記継続時間までスキャニングを継続しても、同期先が見つからない場合には、その基地局装置は自走モードとなる(ステップS17)。 The synchronization destination scanning is continued for a predetermined duration until the set synchronization destination is found (step S16). If the synchronization destination is not found even if scanning is continued until the duration time, the base station device enters the free-running mode (step S17).
図9に示す設定情報に基づき、各基地局装置1,1a,・・・,1hが初期同期処理を行うと、図1に示す初期同期ツリー構造が構築される。
つまり、クラス1であるマスタBS1を頂点として、クラス2の基地局装置1a,1b,1gがマスタBS1を同期先とし、クラス3の基地局装置1e,1cがクラス2の基地局装置1a,1bを同期先とし、クラス4の基地局装置1h,1f,1dがクラス3の基地局装置1e,1cを同期先とする。
When the
That is, the
図9の設定情報は、基地局装置の設置者等が、基地局装置の設置位置等に応じて適宜設定される。例えば、マスタBS1を中心として同心円状に、クラス分けをすることで、設定情報の設定者は、容易に同期先を決めることができる。
ただし、上記のようにして設定された同期先が、基地局装置の設置環境に照らして最適であるとは限らないため、前記再同期モードにおいては、各基地局装置が、設定情報にかかわらず、自律的に同期先を選択する。
The setting information in FIG. 9 is appropriately set by the installer of the base station apparatus according to the installation position of the base station apparatus. For example, the setting information setting person can easily determine the synchronization destination by classifying concentrically around the master BS1.
However, since the synchronization destination set as described above is not necessarily optimal in view of the installation environment of the base station device, in the resynchronization mode, each base station device does not depend on the setting information. , Autonomously select the synchronization destination.
このように、当所は、設定情報を用いて同期先を決めることで、マスタBSを頂点とする、ある程度適切な同期ツリーを構築しつつ、それをベースに、各基地局装置が自律的に同期先を選択することで、最適な同期ツリー構造が容易に得られる。
つまり、最適な同期ツリー構造を設定情報において設定しようとすると、基地局装置の設置者が通信環境を考慮して最適な同期先を決定するという困難な作業が必要となる。
一方、各基地局装置が完全に自由に同期先を選択できるようにすると、自装置を同期先とする基地局装置を同期先としてしまうなどの不都合が生じるが、初期同期ツリーをベースに同期ツリーを所定のルールで再構築することで、最適な同期ツリーが容易に得られる。
In this way, the base station determines the synchronization destination using the setting information, and constructs a certain degree of synchronization tree with the master BS at the apex, and each base station device synchronizes autonomously based on it. By selecting the destination, an optimal synchronization tree structure can be easily obtained.
That is, if an optimal synchronization tree structure is to be set in the setting information, a difficult task is required in which the installer of the base station apparatus determines an optimal synchronization destination in consideration of the communication environment.
On the other hand, if each base station device can select the synchronization destination completely freely, there will be inconveniences such as the base station device with the own device as the synchronization destination, but the synchronization tree based on the initial synchronization tree By reconstructing with a predetermined rule, an optimal synchronization tree can be easily obtained.
すなわち、前記再同期モードでは、図10に示すように、まず、スキャニング部12によって隣接基地局装置のスキャニングが行われる(ステップS21)。そして、受信波のRSSI値が、閾値TRを超えるものについて、BSリストAを生成する(ステップS22)。また、BSリストAに含まれる受信波のプリアンブルパターンを解析し、自装置のクラスよりも上位のクラスのプリアンブル(BS)が含まれるか否かを判定する(ステップS23)。 That is, in the resynchronization mode, as shown in FIG. 10, first, scanning of the adjacent base station apparatus is performed by the scanning unit 12 (step S21). And BS list A is produced | generated about what the RSSI value of a received wave exceeds threshold value TR (step S22). Also, the preamble pattern of the received wave included in the BS list A is analyzed, and it is determined whether or not a preamble (BS) of a higher class than the class of the own device is included (step S23).
BSリストAに、上位クラスのプリアンブル(BS)が含まれていなければ、スキャニングを再度行ってBSリストAを再度生成する。
こうして、上位クラスのプリアンブル(BS)が1又は複数含まれるBSリストAが生成できたら(ステップS23)、そのBSリストAから、自装置よりも上位クラスのプリアンブル(BS)の情報を抜き出して、BSリストBを生成する(ステップS24)。
If the BS list A does not include a higher class preamble (BS), scanning is performed again to generate the BS list A again.
Thus, when the BS list A including one or a plurality of higher class preambles (BS) can be generated (step S23), information on the higher class preamble (BS) than the own apparatus is extracted from the BS list A, A BS list B is generated (step S24).
そして、そのBSリストBから一の最適プリアンブル(BS)を含む受信波をソース受信波(ソースBS)として選択し(ステップS25)、再同期モードを終了する。 Then, a received wave including one optimum preamble (BS) is selected from the BS list B as a source received wave (source BS) (step S25), and the resynchronization mode is terminated.
図11は、最適BS選択処理を示している。ここでは、まず、リストBの受信波の中から、タイミングオフセットが最も小さいBS(受信波)を割り出す(ステップS31)。
そして、最もタイミングオフセットが小さな受信波(BS)と、リストB中の各受信波(BS)について、タイミングオフセットの差(絶対値)を求める。そして、リストB中の各受信波(BS)のうち、タイミングオフセットの差(絶対値)が、閾値Tht未満である受信波(BS)のリストCを作成する(ステップS33)。このリストCはメモリに記憶される。なお、閾値Thtは、ゼロであってもよい。
FIG. 11 shows the optimum BS selection process. Here, first, the BS (reception wave) having the smallest timing offset is determined from the reception waves of the list B (step S31).
Then, the timing offset difference (absolute value) is obtained for the received wave (BS) having the smallest timing offset and each received wave (BS) in the list B. Then, among the received waves (BS) in the list B, a list C of received waves (BS) whose timing offset difference (absolute value) is less than the threshold Tht is created (step S33). This list C is stored in the memory. The threshold Tht may be zero.
さらに、基地局装置は、メモリのリストCから、当該リストC中の受信波のRSSIを取得する(ステップS33)。そして、リストCの中からRSSI値が最も大きい受信波(BS)を割り出し、その受信波をソース受信波(ソースBS)として選択する(ステップS34)。
以上の処理により、タイミングオフセットが比較的小さい受信波の中から、RSSIが最大である受信波が選択される。
Further, the base station apparatus acquires the RSSI of the received wave in the list C from the list C in the memory (step S33). Then, the received wave (BS) having the largest RSSI value is determined from the list C, and the received wave is selected as the source received wave (source BS) (step S34).
Through the above processing, the received wave having the maximum RSSI is selected from the received waves having a relatively small timing offset.
この結果、基地局装置は、それまでのソースBS以外のより適切な他の基地局装置をソースBSとすることが可能である。例えば、図1において、スレーブBS−H1hは、設定情報に従って、クラス3に属するスレーブBS−E1eをソースBSとしている。しかし、再同期モードによって隣接BSのスキャニングを行った場合、受信環境によっては、スレーブBS−A1aをソースBSとした方が良好な受信波が得られると判断した場合には、図12に示すように、スレーブBS−H1hは、スレーブBS−AをソースBSとし、自身は、クラス3となる。 As a result, the base station apparatus can make another more appropriate base station apparatus other than the previous source BS as the source BS. For example, in FIG. 1, the slave BS-H1h uses the slave BS-E1e belonging to class 3 as the source BS according to the setting information. However, when the neighboring BS is scanned in the resynchronization mode, depending on the reception environment, when it is determined that a better received wave can be obtained when the slave BS-A1a is used as the source BS, as shown in FIG. In addition, the slave BS-H1h uses the slave BS-A as a source BS, and itself becomes a class 3.
このように、本実施形態の無線通信システムでは、各基地局装置が、再同期の際に、自律的に適切な同期先を選択し直して、同期ツリーが再構築される。この結果、適切な同期ツリーが自動構築される。また、本システムでは、同期ツリーを自律的に構築できるため、基地局装置の増設・減設・故障などによる受信波の変化などにも対応できる。 As described above, in the wireless communication system according to the present embodiment, each base station device autonomously selects an appropriate synchronization destination at the time of resynchronization, and a synchronization tree is reconstructed. As a result, an appropriate synchronization tree is automatically constructed. In addition, since this system can autonomously construct a synchronization tree, it can cope with changes in received waves caused by expansion / reduction / failure of base station equipment.
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1:マスタ基地局装置,1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1h:スレーブ基地局装置,11:判定部,12:スキャニング部,13:収集部,14:選択部,15:設定情報記憶部 1: master base station apparatus, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h: slave base station apparatus, 11: determination unit, 12: scanning unit, 13: collection unit, 14: selection unit, 15: Setting information storage
Claims (5)
他の基地局装置との間で基地局間同期をとるための同期処理を行う手段と、
前記基地局間同期における同期先となる他の基地局装置を、当該他の基地局装置が送信するプリアンブル変調系列のパターンに基づいて選択する選択手段と、
を備え、
前記複数パターンのプリアンブル変調系列は、クラス分けされており、
前記選択手段は、同期先となる他の基地局装置を、他の基地局装置が送信するプリアンブル変調系列のパターンのクラスに基づいて選択する
ことを特徴とする基地局装置。 A base station apparatus that performs communication by a wireless communication method using a plurality of patterns of preamble modulation sequences,
Means for performing synchronization processing for synchronization between base stations with other base station devices;
Selection means for selecting another base station device to be a synchronization destination in the synchronization between the base stations based on a pattern of a preamble modulation sequence transmitted by the other base station device;
Equipped with a,
The plurality of patterns of preamble modulation sequences are classified into classes,
The base station apparatus characterized in that the selecting means selects another base station apparatus to be a synchronization destination based on a class of a preamble modulation sequence pattern transmitted by the other base station apparatus.
前記選択手段は、他の基地局装置が送信するプリアンブル変調系列と、前記記憶手段に記憶された前記クラス分け情報に基づいて、他の基地局装置が送信するプリアンブル変調系列のパターンのクラスを特定する
請求項1記載の基地局装置。 Storage means for storing classification information of the plurality of patterns of preamble modulation sequences ;
The selection unit specifies a pattern class of a preamble modulation sequence transmitted by another base station device based on a preamble modulation sequence transmitted by another base station device and the classification information stored in the storage unit. The base station apparatus according to claim 1.
他の基地局装置との間で基地局間同期をとるための同期処理を行う手段と、
前記基地局間同期における同期先となる他の基地局装置を、当該他の基地局装置が送信するプリアンブル変調系列のパターンに基づいて選択する選択手段と、
を備え、
前記複数パターンのプリアンブル変調系列は、クラス分けされており、
前記選択手段が同期先として選択した他の基地局装置が送信するプリアンブル変調系列よりも下位クラスのプリアンブル変調系列を、自装置が送信するプリアンブル変調系列として決定するプリアンブル決定手段を更に備える
基地局装置。 A base station apparatus that performs communication by a wireless communication method using a plurality of patterns of preamble modulation sequences,
Means for performing synchronization processing for synchronization between base stations with other base station devices;
Selection means for selecting another base station device to be a synchronization destination in the synchronization between the base stations based on a pattern of a preamble modulation sequence transmitted by the other base station device;
With
The plurality of patterns of preamble modulation sequences are classified into classes,
The preamble modulation series of the lower class than a preamble modulation series of the selection means other base station apparatus selected as the destination to transmit, further Ru comprising a preamble determination means for determining as a preamble modulation series of the own device transmits
Based on Chikyoku apparatus.
他の基地局装置との間で基地局間同期をとるための同期処理を行う手段と、
前記基地局間同期における同期先となる他の基地局装置を、当該他の基地局装置が送信するプリアンブル変調系列のパターンに基づいて選択する選択手段と、
を備え、
前記複数パターンのプリアンブル変調系列は、クラス分けされており、
前記選択手段は、自装置が送信の際に用いるプリアンブル変調系列よりも上位クラスのプリアンブル変調系列を送信する他の基地局装置を、同期先として選択する
基地局装置。 A base station apparatus that performs communication by a wireless communication method using a plurality of patterns of preamble modulation sequences,
Means for performing synchronization processing for synchronization between base stations with other base station devices;
Selection means for selecting another base station device to be a synchronization destination in the synchronization between the base stations based on a pattern of a preamble modulation sequence transmitted by the other base station device;
With
The plurality of patterns of preamble modulation sequences are classified into classes,
It said selection means, the other base station apparatus when the device itself transmits a preamble modulation series of the upper class than a preamble modulation series to be used in the transmission, you select as the destination
Based on Chikyoku apparatus.
前記選択手段は、同期先となる他の基地局装置を、フレーム毎に設けられたプリアンブルにおけるプリアンブル変調系列のパターンのクラスに基づいて選択する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の基地局装置。 The base station apparatus performs communication by a wireless communication method in which a preamble is provided for each frame, and is configured to transmit a preamble modulation sequence pattern of the own apparatus as a preamble for each frame,
The base according to any one of claims 1 to 4, wherein the selection unit selects another base station apparatus serving as a synchronization destination based on a class of a preamble modulation sequence pattern in a preamble provided for each frame. Station equipment.
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