JPH1198550A - 基地局装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一基地局のセクタ間でソフトハンドオー
バを実現する。 【解決手段】 管轄セル内にある少なくとも２以上のセ
クタのうち少なくとも１以上のセクタ内で、１又は複数
の移動局装置と、符号分割多重アクセス通信方式を使用
して、拡散符号化されたユーザデータを通信する基地局
装置であって、以下の手段を備えるようにする。すなわ
ち、呼設定時、発呼を要求した又は呼の要求に応答のあ
った移動局装置から送出されたアクセス信号を、各セク
タそれぞれについて用意された受信手段により別個に受
信し、各受信信号それぞれを相関検波する複数の相関検
波手段と、複数の相関検波手段における検波出力をそれ
ぞれ比較することにより、移動局装置との通信に適した
セクタを選択する選択切換手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、符号分割多重アク
セス（Code Division Multiple Access、以下「ＣＤＭ
Ａ」という。）通信システムにおける基地局装置に関
し、例えば、パーソナル通信システム（Personal Commu
nication Services 、以下「ＰＣＳ」という。）やディ
ジタルセルラシステム等の移動体通信システムにおける
基地局装置に適用し得る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＤＭＡ通信システムについて
は、例えば下記の文献が存在する。

【０００３】文献１：“Mobile Station-Base Station
Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spre
ad Spectrum Cellular System，ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ
−９５，July 1993，U.S.A.，” 文献２；“CDMA：Principles of Spread Spectrum Comm
unication，Addison Wesley，1995．” 文献３：“NTT DoCoMo テクニカル・ジャーナル Vol.1
No.2 pp.21-29” ここで、文献１は、ＣＤＭＡ通信システムにおける移動
局と基地局との無線インターフェースについて記述して
いる。文献２は、文献１のＣＤＭＡ通信システムにおけ
る基地局の配置例を記述している。文献３は、現行のデ
ィジタルセルラ電話であるＰＤＣ（Personal Digital C
ellular ）方式における基地局の配置及びセクタ化につ
いて記述している。

【０００４】他ユーザとの通信干渉の低減を図るため送
信電力制御を行う従来のＣＤＭＡ通信システムでは、ソ
フトハンドオーバを実施し、セルダイバーシチを利用す
ることで、送信電力の低減を可能とし、１基地局当たり
接続可能な移動局数の増加と、システム効率の向上を図
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文献１
や文献２に係る標準方式や実施形態におけるＣＤＭＡ通
信装置においては、各基地局のアンテナとして無指向性
のものが用いられており、キャリア変調後の信号を、こ
れらアンテナを介して無線送信信号として送出する構成
となっている。

【０００６】このため、ある移動局からある基地局への
上りリンクにおいては、他の移動局からの送信信号が互
いに干渉しあい、通信品質を劣化させ、基地局当たりの
接続移動局の数が減少するという問題があった。

【０００７】そこで、文献３に係る時分割多重アクセス
（Time Division Multiple Access、以下「ＴＤＭＡ」
という。）方式を用いるＰＤＣ方式ディジタルセルラ電
話についての技術、すなわち、１つのセルを複数のセク
タに分割して周波数の再利用効率を高め、基地局に同時
接続される移動局の数を増加させる手法を、ＣＤＭＡ通
信システムに適用することができれば、上述の問題解決
に資すると考えられるが、未だ、かかる技術をＣＤＭＡ
通信システムに応用するための具体的なシステム構成や
制御方法は提示されていない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（Ａ）かかる課題を解決するため、第１の発明において
は、管轄セル内にある少なくとも２以上のセクタのうち
少なくとも１以上のセクタ内で、１又は複数の移動局装
置と、符号分割多重アクセス通信方式を使用して、拡散
符号化されたユーザデータを通信する基地局装置であっ
て、以下の手段を備えるようにする。

【０００９】すなわち、(1) 呼設定時、発呼を要求した
又は呼の要求に応答のあった移動局装置から送出された
アクセス信号を、各セクタそれぞれについて用意された
受信手段により別個に受信し、各受信信号それぞれを相
関検波する複数の相関検波手段と、(2) 複数の相関検波
手段における検波出力をそれぞれ比較することにより、
移動局装置との通信に適したセクタを選択する選択切換
手段とを備えるようにする。

【００１０】（Ｂ）また、第２の発明においては、管轄
セル内にある少なくとも２以上のセクタのうち少なくと
も１以上のセクタ内で、１又は複数の移動局装置と、符
号分割多重アクセス通信方式を使用して、拡散符号化さ
れたユーザデータを通信する基地局装置であって、以下
の手段を備えるようにする。

【００１１】すなわち、(1) 通信中の移動局装置から通
知される受信状態情報より、当該移動局装置側の受信状
態の低下を検知した場合、移動局装置から送信されてく
る送出信号を、各セクタそれぞれについて用意された受
信手段により別個に受信し、各受信信号それぞれを相関
検波する複数の相関検波手段と、(2) 複数の相関検波手
段における検波出力をそれぞれ比較することにより、移
動局装置との通信に適したセクタを選択し、当該新たに
選択されたセクタと、既に通信に使用しているセクタの
双方を以後良好な受信状態が回復されるまでの間通信に
使用するセクタとして選択する選択切換手段とを備える
ようにする。

【００１２】なお、受信状態情報には、パイロット信号
受信電力に対するトラフィックチャネル受信電力の比に
関する情報を用いるのが好ましい。

【００１３】（Ｃ）さらに、第３の発明においては、管
轄セル内にある少なくとも２以上のセクタのうち少なく
とも１以上のセクタ内で、１又は複数の移動局装置と、
符号分割多重アクセス通信方式を使用して、拡散符号化
されたユーザデータを通信する基地局装置であって、以
下の手段を備えるようにする。

【００１４】すなわち、管轄セル内のセクタについて
は、セクタの違いによらず、同一の拡散符号にてユーザ
データを拡散符号化する拡散変調手段を備えるようにす
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る基地局装置を
使用するＣＤＭＡ通信システムの実施形態を、図面を参
照しながら説明する。

【００１６】（Ａ）ＣＤＭＡ通信システムの全体構成 図１は、実施形態に係るＣＤＭＡ通信システムの基本接
続形態を表した概念図である。

【００１７】図１の場合、ＣＤＭＡ通信システムは、通
信網１０１に接続された１台の移動通信制御局（Mobile
Communication Control Center 、以下「ＭＣＣ」とい
う。）１０２と、これに有線路を介して接続され収容さ
れる３台の基地局１０３〜１０５と、これら基地局のう
ち少なくともいずれかとの間で通信を行う４台の移動局
１０６〜１０９とによって構成されている。

【００１８】ここで、各基地局１０３〜１０５の通信可
能範囲（すなわち、セル）１１０〜１１２は波線で囲ま
れて示されており、そのサブセル領域（すなわち、セク
タ）１１６〜１１８は長い鎖線で区切られて示されてい
る。

【００１９】なお、各 基地局１０３〜１０５には、各
セクタそれぞれに対応する指向性アンテナ装置１１３〜
１１５が設けられている。

【００２０】次に、各装置間の接続形態について説明す
る。

【００２１】ＭＣＣ１０２と通信網１０１とは、同期デ
ィジタルハイアラーキ（Synchronous Digital Hierarch
y、以下「ＳＤＨ」という。）で規定された適当な伝送
路インターフェースにより接続されている。なお、通信
網１０１とＭＣＣ１０２との伝送・交換形態は、非同期
転送モード（Asynchronous Transfer Mode 、以下「Ａ
ＴＭ」という。）であっても、同期転送モード（Synchr
onous Transfer Mode、 以下「ＳＴＭ」という。）であ
っても良い。

【００２２】基地局１０３〜１０５とＭＣＣ１０２と
は、ＳＤＨで規定されている適当な伝送路インターフェ
ースをもって接続されている。なお、ＭＣＣ１０２と各
基地局間との伝送・交換形態は、ＡＴＭでもＳＴＭでも
良いが、ＡＴＭで接続される場合には、各基地局におけ
る下りインターフェースにＡＴＭ−ＳＴＭ変換装置が、
上りインターフェースにＳＴＭ−ＡＴＭ変換装置が必要
になる。

【００２３】各移動局１０６〜１０９と各基地局１０３
〜１０５とは、それぞれ相対的な位置関係に応じて接続
先が変更し、無線通信路が設定された局間で通信がなさ
れる。例えば、図１の場合、移動局１０６は基地局１０
３と通信しており、移動局１０７は基地局１０３及び基
地局１０４と同時に通信している。また、移動局１０８
はいずれの基地局とも通信していない。さらに、移動局
１０９は基地局１０３と２つの指向性アンテナ装置１１
４及び１１５を同時に介して通信している。

【００２４】なお、これら移動局１０６〜１０９はいず
れも無線伝搬路を介して受信した受信信号のうち最良の
受信状態が得られる基地局との間で通信を行う。

【００２５】従って、移動局は、１つのセルから他のセ
ルへの移動に伴い無線伝送路を設定する基地局の切換え
を実施する。このように、移動局がかかる切換時に複数
の基地局と通信することをハンドオーバという。特に、
基地局間の切換（ハンドオーバ）を基地局間ハンドオー
バという。図１の場合、移動局１０７の状態が基地局間
ハンドオーバに当たる。このように、移動局が複数の基
地局と同時に通信することによってセルダイバーシチ効
果が得られ、送信電力が低減され、他局へ与える干渉を
抑制することが可能となる。

【００２６】同様に、移動局は、同一セル内の１つのセ
クタから他のセクタへの移動に伴い無線伝送路を設定す
る指向性アンテナ装置の切換えを実施する。このよう
に、移動局が同一セル内の複数のセクタを横切る場合に
生じる切換えをセクタ間ハンドオーバという。図１の場
合、移動局１０９の状態がセクタ間ハンドオーバであ
る。このように、セクタ間ハンドオーバでは下りリンク
は基地局間ハンドオーバと同様のセルダイバーシチの効
果が得られ、上りリンクはセクタ間のダイバーシチ、す
なわち、アンテナダイバーシチの効果が得られる。全て
の移動局は少なくとも１つ以上の基地局及びＭＣＣ１０
２を介して、通信網１０１に接続している端末と、又
は、ＭＣＣ１０２で折り返して少なくとも１つ以上の基
地局を再び介し、システムに属する移動局と通信する。

【００２７】（Ｂ）各基地局のセル配置とそのセクタ配
置 図２は、図１において示した実施形態に係るＣＤＭＡ通
信システムの基地局及びセクタの配置例を示す図であ
る。従って、図２では、全ての基地局１０３〜１０５の
それぞれが３個の指向性アンテナ装置１１３〜１１５を
備えるものとして示してある。実際には、無指向性アン
テナ装置を１つのみ備える基地局も配置され得るが、本
発明はそのような基地局を排除するものではない。ここ
では、指向性アンテナ装置を有する基地局についてのみ
説明するが、無指向性アンテナ装置が混在する通信シス
テムとして応用する場合にも、通信システム上又は基地
局配置上の問題や矛盾は生じない。

【００２８】図２の説明に戻る。図２では、セルが正六
角形状になるように基地局を配置し、３セクタいずれか
の指向性アンテナ装置の指向方向が３セクタの境界点の
位置を向くように配置されている。セクタの境界線は長
い鎖線で表現されている。ここでも図１にならって、移
動局１０７は基地局１０４及び基地局１０３の２基地局
との間で、基地局間ハンドオーバの通信状態にあり、移
動局１０９は基地局１０３に接続されているセクタアン
テナ装置１１４及びセクタアンテナ装置１１５の２セク
タとの間で、セクタ間ハンドオーバの通信状態にある。

【００２９】（Ｃ）各部の構成 （Ｃ−１）ＭＣＣの構成 図３は、本実施形態に係るＣＤＭＡ通信システムのうち
ＭＣＣ１０２の内部構成を示すブロック図である。な
お、接続関係は、図１と同じである。すなわち、ＭＣＣ
１０２は、通信網１０１、基地局１０３及び基地局１０
４と接続されている。ただし、基地局１０５との接続は
省略されている。

【００３０】ここで、ＭＣＣ１０２は、チャネル分離装
置２０１、チャネル多重装置２０２、プロトコル変換装
置２０３、プロトコル変換装置２０４、マルチキャスト
装置２０５、ハンドオーバメモリテーブル２０６、経路
選択装置２０７及び２０８、クロック生成装置２０９、
選択合成装置２１０、チャネル多重装置及びクロック挿
入装置２１１、２１２、チャネル分離装置及びクロック
分離装置２１３、２１４からなる。

【００３１】このＭＣＣ１０２は、各移動局と基地局と
の相対的な位置関係を常時監視しており、移動局から通
知された各基地局間又は各指向性アンテナ装置間の受信
状態情報（各基地局名（コード）又はアンテナ装置名
（コード）と、その受信状態（受信電力、受信ＳＮ比そ
の他の状態を含む）の組でなる情報）と、各基地局のト
ラフィックに基づいて、基地局間ハンドオーバに係る基
地局又はセクタ間ハンドオーバに係るアンテナ装置の決
定を行うようになっている。

【００３２】ここで、経路選択装置２０７、２０８及び
マルチキャスト装置２０５が、現に通信チャネルを有す
る基地局から新たに通信チャネルの設定を予定する基地
局装置に宛てて送出された位相差情報を折り返す機能を
実現している。

【００３３】なお、マルチキャスト装置２０５は、基地
局間ハンドオーバ時、当該ハンドオーバに係る複数の基
地局に情報を同報する手段としても機能するが、セクタ
間ハンドオーバ時には、この同報機能は用いない。

【００３４】同じく、選択合成装置２１０は、基地局間
ハンドオーバに係る基地局からの受信データを信頼度情
報に基づいて選択的に合成する場合に機能する。

【００３５】なお、その他の部分の動作内容は、基本的
には、従来から用いられているＣＤＭＡ通信システムに
おける各装置の動作内容と同じであるので説明を省略す
る。

【００３６】（Ｃ−２）基地局の構成 図４は、実施形態に係るＣＤＭＡ通信システムのうち基
地局１０３の内部構成を示すブロック図である。なお、
基地局１０４及び１０５についてもその構成は基地局１
０３と同様である。

【００３７】図４に示すように、基地局１０３は、クロ
ック分離装置及びチャネル分離装置３０１、チャネル多
重装置及びクロック挿入装置３０２、クロック同期装置
３０４、フレーム周期生成装置３０７、パイロット符号
化装置３１０、拡散変調装置３１３、セクタ切換装置３
１８、チャネルボード３２１及びセクタボード３２２か
らなる。

【００３８】ここで、チャネルボード３２１は、１基地
局当たりの設定通信回線数分だけ用意されており、プロ
トコル変換装置３０３、３０５、フレーム構成装置及び
オフセット補正装置３０６、フレーム分解装置３０８、
チャネル符号化装置３０９、チャネル復号化装置３１
１、拡散変調装置３１２及びレイク受信装置３１４から
なる。

【００３９】また、セクタボード３２２は、１基地局当
たりのセクタ数分だけ用意されており、キャリア変調装
置３１５、キャリア復調装置３１６、送信受信兼用アン
テナ装置３１７、キャリア復調装置３１９及び受信専用
アンテナ装置３２０からなる。

【００４０】これら２つのボードが、本実施形態の特徴
部分である。

【００４１】ここでは、チャネルボード３２１と２つの
ボードの間に位置してボード間の接続を切換えるセクタ
切換装置３１８の内部構成を説明する。なお、その他の
装置部分については、動作説明の項において改めて説明
するが、基本的な動作は、従来から用いられているＣＤ
ＭＡ通信システムを構成する装置と同じである。

【００４２】まず、図５に、チャネルボードを構成する
拡散変調装置３１２の内部構成を示す。この実施形態に
係る拡散変調装置３１２は、チャネル識別用拡散変調装
置５１０と、基地局識別用拡散変調装置５３０とからな
る１系統２段構成である。

【００４３】すなわち、基地局毎に（すなわち、同一基
地局に属する限りセクタによらず）異なる第１の拡散符
号を乗算する第１の処理を行う第１段目の構成部分と、
各移動局毎に（すなわち、チャネル毎に）異なる第２の
拡散符号を乗算する第２の処理を行う第２段目の構成部
分とからなる。

【００４４】この２段構成により、同一セル内の同一セ
クタ内であっても、移動局毎（すなわち、チャネル毎）
に異なる変調信号を送出できるようになっている。な
お、このように、この実施形態においては、セクタは異
なっても同一基地局の通信範囲（セル）内に属する限り
同一のロングコードを使用することにより、各セクタ毎
に別のロングコードを割り当てる場合に比してコードの
節約が可能である。

【００４５】因みに、２段目の構成部分であるチャネル
識別用拡散変調装置５１０は、乗算器５１２と、チャネ
ル識別用拡散符号生成器５１１の２つからなり、一方、
１段目の構成部分である基地局識別用拡散変調装置５３
０は、乗算器５３２と、基地局識別用拡散変調装置５３
１とからなる。

【００４６】ここで、乗算器５１２、５３２には、排他
的論理和（ eXclusive OR、以下「ＸＯＲ」という。）
回路が用いられる。

【００４７】続いて、図６に、同じくチャネルボード３
２１を構成するレイク受信装置３１４の構成を示す。レ
イク受信装置３１４は、フィンガ装置６０１及び６０２
と、合成器６０３からなる。ここで、各フィンガ装置６
０１及び６０２は、セクタ間ハンドオーバ時、それぞれ
が各セクタに割り当てられている各拡散符号に対応して
それぞれの拡散符号で受信信号を逆拡散するのに対し、
基地局間ハンドオーバ時には同一の拡散符号で受信信号
を逆拡散するようになっている。

【００４８】一方、セクタ切換装置３１８は、図７に示
す構成からなる。セクタ切換装置３１８は、選択切換装
置７０１、最大値判定装置７０２、マッチトフィルタ７
０３〜７０５から構成されている。

【００４９】この実施形態に係るセクタ切換装置３１８
の特徴は、各セクタに対応するアンテナのそれぞれにつ
いてマッチトフィルタ７０３〜７０５を用意し、各マッ
チトフィルタ７０３〜７０５から得られる信号のうち最
も高い出力が得られるものを最大値判定装置７０２で判
定するようにしてある点である。

【００５０】この判定結果は、選択切換装置７０１の入
出力経路の切換えに用いられる。

【００５１】特に、発呼要求／呼出応答時、選択切換装
置７０１は、移動局から各セクタのアンテナに受信され
た復調信号のうち最も大きい出力が得られたもののみ
を、当該基地局に対応するチャネルボードに出力するよ
うに動作する。

【００５２】また、発呼要求／呼出応答時、選択切換装
置７０１は、先の判定結果より決定されたセクタのアン
テナに送信信号を出力する。

【００５３】なお、この選択切換装置７０１は、現に通
信に使用しているセクタのアンテナを介して受信復調さ
れた信号中に含まれる受信状態情報（後述する）の下り
トラフィックチャネル受信電力／パイロット信号受信電
力Ｒｔｐの値を常時監視しており、この値が予め設定し
てあるしきい値以下になった場合、セクタ間ハンドオー
バを実行すべく、現時点で通信に使用しているセクタ以
外のセクタからの復調信号もレイク受信装置３１４へ与
えるようになっている。

【００５４】また、この場合、選択切換装置７０１は、
現に通信に使用されているセクタの他、最も大きい受信
電力が得られたセクタに対し、現に通信中の送信信号と
同じ信号を出力するようになっている。

【００５５】このように、セクタ切換装置３１８が、移
動局との通信に使用するセクタの選択及び切換えの決定
を行う。

【００５６】（Ｃ−３）移動局の構成 図８は、実施形態に係るＣＤＭＡ通信システムのうち移
動局１０７の内部構成を示すブロック図である。なお、
移動局１０６、１０８及び１０９についても移動局１０
７と同様の構成からなる。

【００５７】図８に示すように、移動局１０７は、アン
テナ装置４０１、キャリア復調装置４０２、キャリア変
調装置４０３、レイク受信装置４０４、拡散変調装置４
０５、チャネル復号化装置４０６、パイロット抽出装置
４０７、チャネル符号化装置４０８、フレーム分解装置
４０９、フレーム位相測定装置４１０、フレーム構成装
置４１１、情報源符号化装置（復号器）４１２、オフセ
ット計算装置４１３、情報源符号化装置（符号器）４１
４、受信状態測定装置４１５からなる。

【００５８】これら各部の動作内容についても、基本的
には、従来から用いられているＣＤＭＡ通信システムに
おける各装置の動作内容と同じである。

【００５９】ただし、レイク受信装置４０４は、本実施
形態に特有の動作であるセクタ間ハンドオーバの実行時
には、同一セル内に設けられた２つセクタ毎に別々に用
意された２つのアンテナ装置から受信される受信信号の
合成復調に用いられる。なお、その合成動作は基地局間
ハンドオーバの場合と違いはない。

【００６０】また、移動局１０７は、受信状態測定装置
４１５において、各セクタ（それぞれが異なる基地局に
属する場合も同一基地局に属する場合も含む）から受信
された受信信号それぞれについての受信状態（信号電力
干渉電力比（Signal Interference Ratio、以下「ＳＩ
Ｒ」という。）、受信電力及び下りトラフィックチャネ
ル受信電力／パイロット信号受信電力Ｒｔｐ）を測定
し、これを受信状態情報として基地局側に返送するよう
になっている。

【００６１】ここで、信号電力干渉電力比（Signal Int
erference Ratio、以下「ＳＩＲ」という。）及び受信
電力は、基地局間ハンドオーバに必要となる情報であ
り、下りトラフィックチャネル受信電力／パイロット信
号受信電力Ｒｔｐは、セクタ間ハンドオーバに必要とな
る情報である。

【００６２】（Ｄ）リンクの向きに応じた処理の内容 まず最初に、下りリンク及び上りリンクそれぞれの場合
について、おのおのの処理内容を説明する。

【００６３】（Ｄ−１）下りリンクでの処理 （Ｄ−１−１）ＭＣＣの処理 まず、ＭＣＣ１０２における下りリンクの動作を説明す
る。

【００６４】本システム外部の通信網１０１は、端末間
の複数コネクションのデータを時間多重で重畳し、ＭＣ
Ｃ１０２に送る。ＭＣＣ１０２内では時間多重されてい
るデータをチャネル分離装置２０１において各チャネル
に分離する。チャネル分離装置２０１及びプロトコル変
換装置２０３において外部通信網のデータリンク層のプ
ロトコルが終端され、本システムのデータリンク層のプ
ロトコルが開始される。

【００６５】プロトコル変換装置２０３の出力データ
は、マルチキャスト装置２０５に入力される。本システ
ム内部の端末間の通信データは、経路選択装置２０７で
折り返され、プロトコル変換装置２０３の出力データと
同様にマルチキャスト装置２０５に入力される。マルチ
キャスト装置２０５は、基地局間ハンドオーバを実施す
るコネクションを、ハンドオーバメモリテーブル２０６
を検索することで認識し、該当するコネクションに対し
てデータのマルチキャストを実施する。かかる後、それ
ぞれのデータが、経路選択装置２０８にわたされる。

【００６６】経路選択装置２０８は、基地局間ハンドオ
ーバに関わる複数の基地局ヘマルチキャストされたデー
タを振り分ける。基地局間ハンドオーバに関わらないコ
ネクションのデータは、マルチキャスト装置２０５にお
いてマルチキャストはされず、そのまま、経路選択装置
２０８にわたされる。

【００６７】セクタ間ハンドオーバの時も基地局間ハン
ドオーバと同様にハンドオーバメモリテーブル２０６で
検索され、システムに認識される。このとき、ＭＣＣお
いてマルチキャストは行われず、通信チャネルと同様の
制御信号のコネクションを用いて基地局に通知される。

【００６８】チャネル多重装置及びクロック挿入装置２
１１、２１２は、１つ以上のコネクションのデータが入
力され、それらを多重し、それぞれ基地局１０３、１０
４に送信される。このとき、同期信号としてクロックが
挿入される。例えば、伝送速度が1.544［Ｍbits/s］で
ある場合、８［ｋbits/s］ のクロックが挿入される。

【００６９】（Ｄ−１−２）基地局の処理 基地局１０３における下りリンクの動作を説明する。

【００７０】クロック分離装置及びチャネル分離装置３
０１は、ＭＣＣ１０２から送られてきた多重データをそ
れぞれのチャネルに分離すると共に、さらに分離したク
ロックを参照し、基地局内部のクロックをクロック同期
装置３０４にあわせる。これには位相同期ループ回路
（Phase-Locked Loop Circuit、以下「ＰＬＬ回路」と
いう。）が用いられる。

【００７１】ＰＬＬ回路の存在により、基地局１０３の
クロックは、ＭＣＣ１０２のクロックと比較して伝送に
よる位相遅れが存在するだけで、同一のクロックを有す
ることになり、同一の時間を計算することが可能とな
る。

【００７２】クロック分離装置及びチャネル分離装置３
０１からの出力データは、チャネルボード３２１に入力
される。他の通信のデータは他のチャネルボード３２１
ヘ入力される。

【００７３】チャネルボード３２１では、次の動作が実
行される。まず、クロック分離装置及びチャネル分離装
置３０１からの出力データは、プロトコル変換装置３０
３に与えられ、当該装置においてＭＣＣと基地局間の伝
送路のプロトコルが終端される。次に、この出力データ
は、フレーム構成装置及びオフセット補正装置３０６に
与えられ、当該装置において無線区間で伝送される単位
であるフレームに構成される。

【００７４】フレームに構成された出力データは、チャ
ネル符号化装置３０９において畳み込み符号化及びイン
ターリーブ等の誤り訂正符号化が施され、拡散変調装置
３１２により拡散帯域幅まで拡散される。例えば、誤り
訂正後のシンボル速度を64［ｋsymbols/s］とすると、
これを６４倍に拡散することで、4.096［Ｍchips/s］の
信号、すなわち、拡散帯域が５［ＭHz］の信号に拡散す
る。

【００７５】なお、この拡散変調装置３１２では、図５
に示したように、チャネル識別用拡散変調及び基地局識
別用拡散変調の２重の拡散変調をも実施される。ここで
は、チャネル識別用拡散符号をショートコード、基地局
識別用拡散符号をロングコードと呼ぶ。

【００７６】これら２種類の符号のうちロングコードで
データを拡散することで隣接する基地局からの信号干渉
を押さえ、ショートコードで拡散をすることで多元接続
を可能とする。ロングコードは、基地局に固有のコード
が充てられており、ショートコードは、接続が設定され
る毎に割り当てられる。

【００７７】セクタ間ハンドオーバ時には、通信に適当
な基地局固有のロングコード、それぞれの基地局で別個
に割り当てられたショートコードを用いて拡散変調が行
われる。前記拡散されたユーザ信号は、他の拡散後のユ
ーザ信号と共にセクタ切換装置３１８に入力される。セ
クタ切換装置３１８は、拡散されたユーザ信号を、ＭＣ
Ｃ１０２より指示された通信に適当なセクタボード３２
２に切り換える。

【００７８】選択されたセクタボード３２２は、かかる
ユーザ信号をキャリア変調装置３１５において無線周波
数帯域に変調し、送受信兼用アンテナ装置３１７を経
て、移動局に送信する。

【００７９】一方、クロック分離装置及びチャネル分離
装置３０１において分離されたクロックは、フレーム周
期生成装置３０７に入力され、当該フレーム周期生成装
置３０７におけるカウント動作によりフレーム周期が計
算される。計算されたフレーム周期は、パイロット符号
化装置３１０及び拡散変調装置３１３を介し、ユーザ信
号とは別系統でセクタボード３２２に与えられる。

【００８０】ここで、パイロット符号化装置３１０は、
入力されるフレーム周期を基に適当な符号化を経てパイ
ロット信号を生成する。これは拡散変調装置３１３にお
いて拡散帯域まで拡散される。このように拡散されたパ
イロット信号がセクタボード３２２に与えられるのであ
る。

【００８１】さて、セクタボード３２２は、上述のよう
に拡散されたパイロット信号をキャリア変調装置３１５
において無線周波数帯域に変調し、先に説明したユーザ
信号と共に送受信兼用のアンテナ装置３１７を経て、セ
クタ情報として空間中に送信する。

【００８２】（Ｄ−１−３）移動局の処理 下りリンクの動作説明の最後に、移動局１０７における
下りリンクの動作を説明する。この動作は受信動作であ
る。

【００８３】無線伝搬路を経てアンテナ装置４０１で受
信された拡散信号は、キャリア復調装置４０２にて拡散
帯域の信号に復調される。この際、移動局１０７は、基
地局１０３から送信されるセクタ数が１セクタであるか
複数セクタであるかを認識する必要はない。

【００８４】拡散帯域信号は、さらにレイク受信装置４
０４に入力され、べースバンド帯域の信号に逆拡散され
る。ここで、レイク受信器４０４は、移動局の移動に伴
い発生したフェージングによる位相回転の補正及び無線
伝搬路中の建造物等の反射等により生じるマルチパスの
合成を行い、受信利得を改善する手段を有する。

【００８５】レイク受信器４０４からのべースバンド信
号は、チャネル復号化装置４０６においてデインターリ
ーブ及びビタビ復号等の誤り訂正処理を経た後、フレー
ム分解装置においてヘッダ等のシンボルを取り除いてユ
ーザデータを取り出す。

【００８６】このユーザデータは情報源符号化装置（復
号器）４１２に入力され、ユーザの認識できる状態に変
換される。例えば、音声ならば、Ｇ729 や32k-ADPCM等
で音声符号化されたデータを復号することにより、ユー
ザが認識可能な音声信号に変換する。

【００８７】（Ｄ−２）上りリンクでの処理 続いて、上りリンクにおける各局の処理動作を説明す
る。

【００８８】（Ｄ−２−１）移動局の処理 まず、移動局１０７における上りリンクの動作を説明す
る。この動作は送信動作である。

【００８９】ユーザからの情報は、情報源符号化（符号
器）４１４においてディジタルデータに符号化される。
なお、ユーザ側からディジタル信号が直接入力される場
合には、この変換動作は不要である。

【００９０】さて、ディジタル化された情報は、フレー
ム構成装置４１１において、無線伝搬路へ送信するのに
適したデータ単位に切り分けられ、チャネル符号化装置
４０８に与えられる。チャネル符号化装置４０８は、こ
のデータに、畳み込み符号化及びインターリーブ等の誤
り訂正符号化を施し、拡散変調装置４０５により拡散帯
域幅まで拡散する。

【００９１】拡散帯域データは、キャリア変調装置４０
３において無線周波数帯にまで変調され、アンテナ装置
を経て無線伝搬路中に放出される。

【００９２】（Ｄ−２−２）基地局の処理 次に、基地局１０３における上りリンクの動作を説明す
る。

【００９３】無線伝搬路を経て送受信兼用アンテナ装置
３１７及び受信専用アンテナ装置３２０で受信された、
複数の移動局からの各信号は、それぞれキャリア復調装
置３１６及び３１９に入力され拡散帯域の信号に変換さ
れる。この拡散帯域の信号は、セクタ切換装置３１８を
経て、チャネルボード３２１に入力される。

【００９４】チャネルボード３２１においては、入力さ
れた拡散帯域の信号をレイク受信装置３１４に入力し、
フェージングの位相回転の補正及びマルチパス合成を逆
拡散とあわせ実施し、べースバンド帯域の信号へ復調す
る。

【００９５】なお、以上の受信動作において、セクタ間
ハンドオーバが実施されない場合には、送受信兼用アン
テナ装置３１７及び受信専用アンテナ装置３２０は同一
のセクタに接続されるペアで用いられ、アンテナダイバ
ーシチに利用される。

【００９６】その一方、セクタ間ハンドオーバが実施さ
れる場合には、送受信兼用アンテナ装置３１７又は受信
専用アンテナ装置３２０のいずれか一方が異なるセクタ
に接続されるアンテナに切り換えられ、セクタダイバー
シチに利用される。

【００９７】ここで、チャネル復号化装置３１１は、デ
インターリーブ及びビタビ復号等の誤り訂正処理を実施
し、フレーム分解装置３０８により無線フレームの分解
を行う。このフレーム分解装置３０８において、無線イ
ンターフェースが終端される。

【００９８】フレーム分解装置３０８の出力データは、
プロトコル変換装置３０５により基地局とＭＣＣ間の伝
送プロトコルに変換される。プロトコル変換されたデー
タは、チャネル多重装置及びクロック挿入装置３０２に
よって他チャネルと多重され、クロックが挿入され、Ｍ
ＣＣ１０２へと伝送される。

【００９９】（Ｄ−２−３）ＭＣＣの処理 上りリンクの動作説明の最後にＭＣＣ１０２における上
りリンクの動作を説明する。

【０１００】基地局１０３、１０４から伝送されてきた
多重データは、それぞれクロック分離装置及びチャネル
分離装置２１３、２１４に入力され、当該多重データに
含まれるクロックが分離される。クロック分離装置及び
チャネル分離装置２１３、２１４は、取り出されたクロ
ックから同期をとり、多重されているデータを分離す
る。

【０１０１】分離されたチャネル上のデータは、選択合
成装置２１０を通り、経路選択装置２０７に入力され
る。

【０１０２】ここで、選択合成装置２１０は、基地局間
ハンドオーバに関わるコネクションをハンドオーバメモ
リテーブル２０６により検索し、該当するコネクション
のハンドオーバ実施時に受信データの選択合成を無線フ
レーム単位で実施し、セルダイバーシチ効果を得る。

【０１０３】また、経路選択装置２０７は、通信相手の
端末が本システムに接続している端末か、外部通信網１
０１を介して接続しなければならない端末かを判定し、
本システムに接続している端末ならば、ここで折り返し
て、マルチキャスト装置２０５に入力する。

【０１０４】一方、通信相手の端末が外部通信網１０１
を介して接続しなければならない端末であるならば、プ
ロトコル変換装置２０４にて本システムのプロトコルを
終端し、チャネル多重装置２０２において外部通信網１
０１のプロトコルにあわせ変換を行う。

【０１０５】以上で本システムにおけるデータの流れに
ついての説明は終了した。

【０１０６】（Ｅ）セクタ間ハンドオーバ動作 最後に、以上説明した動作を実行する各局が、セクタ間
ハンドオーバ時に、システム全体としてどのように動作
するかを説明する。

【０１０７】（Ｅ−１）セクタ間ハンドオーバに必要な
動作 ここでは、移動局１０９が、基地局１０３に接続するセ
クタ１１７から同じく基地局１０３に接続するセクタ１
１８へセクタ間ハンドオーバを行う場合について説明す
る。

【０１０８】さて、セクタ間ハンドオーバを実施する
際、下りリンクに要求される動作は、ＭＣＣ１０２から
基地局１０３まで１系統で伝送されていたデータが、基
地局１０３においてセクタ１１７及びセクタ１１８の２
系統に分岐されることである。

【０１０９】一方、上りのリンクにおいて要求される動
作は、移動局１０９から送信された後、セクタ１１７及
び１１８の２系統で受信された各信号の中からマルチパ
スの受信状態が適当なものを選択し、レイク受信装置３
１４において最大比合成を行うことである。

【０１１０】（Ｅ−２）セクタ間ハンドオーバ前の動作 これを、図９及び図１０を用いて説明する。ただし、パ
イロット信号は、基地局固有の信号により送信電力一定
で送信されており、そのショートコードとしては、全て
の基地局を通じて同一のコードが割り当てられているも
のとする。また、図９及び図１０においては、上記パイ
ロット信号のショートコードをＳＣ＃０と表現し、基地
局１０３のロングコードをＬＣ＃０と表現している。

【０１１１】さらに、セクタ間ハンドオーバを実施して
いる間、１つの移動局への通信には対応する１つのチャ
ネルボードが用いられるので、図９及び図１０における
下りチャネル及び上りチャネルはそれぞれ同一チャネル
ボードが用いられている。

【０１１２】図９は、セクタ間ハンドオーバ実施前、す
なわち、通常の通信状態を示している。

【０１１３】図９に示すように、送信中の基地局１０３
は、セクタ１１７に係る送信受信兼用アンテナ装置を介
して移動局１０９に送信を行っている。図９では、下り
チャネルで用いられるショートコードをＳＣ＃Ｎで表現
している。このＳＣ＃Ｎは、パイロット信号のショート
コードであるＳＣ＃０とは異なる。

【０１１４】一方、受信中の基地局１０３は、送信受信
兼用アンテナ装置及び受信専用アンテナ装置を用いたア
ンテナダイバーシチ受信により移動局１０９からの送信
信号を受信する。そして、図６に示したフィンガ装置６
０１及び６０２で逆拡散した受信波を合成器６０３に入
力することにより、その伝搬遅延分を補正しながら合成
してレイク受信装置３１４に出力する。

【０１１５】なお、移動局１０９には、予めロングコー
ドのみが通知されているだけで、基地局又はセクタの位
置情報は特に与えられていない。また、移動局１０９に
接続するセクタの選択及びセクタ切換えの決定は、基地
局１０３のセクタ切換装置３１８が行っており、移動局
１０９は関与していない。すなわち、移動局１０９は、
接続している基地局は認識するものの、その基地局内の
どのセクタに接続しているかまでは認識していない。

【０１１６】ここで、基地局１０３がどのようにしてセ
クタを決定しているか、その手続きを示す。

【０１１７】移動局１０９は、発呼要求／呼出応答のた
めの上りランダムアクセスチャネルを基地局１０３へ送
信している。

【０１１８】このとき、基地局１０３は、各セクタにお
ける上りランダムアクセスチャネルの受信電力を、マッ
チトフィルタ７０３〜７０５において観測及び比較し、
最大受信電力のセクタを選択する。そして、選択切換装
置７０１を用い、最大値判定装置７０２で選択されたセ
クタに対して下りチャネルの信号を送信すると共に、該
当するセクタで移動局１０９からの上り信号を受信す
る。

【０１１９】（Ｅ−３）セクタ間ハンドオーバへの移行
動作 次に、セクタの切換動作を示す。

【０１２０】図９に示したセクタ間ハンドオーバ前の状
態において、移動局１０９は、基地局１０３の指示に従
い、又は、一定間隔で、パイロット信号受信電力に対す
る下りトラフィックチャネル受信電力の比（下りトラフ
ィックチャネル受信電力／パイロット信号受信電力）Ｒ
ｔｐを、基地局１０３に報告している。

【０１２１】この電力比Ｒｔｐの値は、例えば、移動局
１０９が現に接続しているセクタから逸脱すると低くな
るような値である。これは、パイロット信号がどの基地
局からも、どのセクタからも同じ電力で送信されている
ためその電力に変動が認められないが、下りトラフィッ
クチャネル受信電力は現に通信に使用しているセクタか
らの感度が低下すると小さくなるからである。

【０１２２】一方、基地局１０３は、前述したように、
セクタ切換装置３１８の選択切換装置７０１においてこ
の電力比Ｒｔｐを監視している。そして、この電力比Ｒ
ｔｐがあるしきい値以下になったことが観察されると、
他の２つのセクタについてもその受信電力を観測し、最
大受信電力が得られるセクタを探す。

【０１２３】そして、基地局１０３は、セクタ切換装置
３１８による切換処理により、最大受信電力を観測した
セクタについても、既に送信されているセクタで送信し
ている信号と同一の信号を送信すると共に、当該セクタ
から受信された復調信号をレイク受信装置３１４に送出
するようにする。

【０１２４】これにより、基地局１０３は、２つ以上の
セクタについての受信信号をレイク受信装置３１４内で
加算し、その最大比合成を行う。この結果、図１０に示
したセクタ間ハンドオーバ中の状態になる。

【０１２５】このセクタ間ハンドオーバ中の状態になる
と、基地局１０３は、移動局１０９から報告された電力
比Ｒｔｐがあるしきい値（th sec del）以上となったか
否かを監視し、肯定結果が得られた場合、各接続セクタ
における受信電力を観測する。

【０１２６】そして、最も受信電力が小さかったセクタ
についての下りリンクの送信と上りリンクの受信を停止
する。この結果、図９に示したような通信状態、すなわ
ち、セクタ間ハンドオーバ後の状態になる。

【０１２７】なお、基地局１０３は、移動局１０９に電
力比Ｒｔｐと同様に、下りトラフィックチャネル受信電
力を測定報告させ、この情報をＭＣＣ１０２に通知す
る。このとき、ＭＣＣ１０２は、ハンドオーバメモリテ
ーブル２０６により、移動局１０９から報告のあった情
報、すなわち、各基地局のトラフィック状況に基づいて
基地局間ハンドオーバを実施するか判断する。

【０１２８】以上のように、本実施形態によれば、ＣＤ
ＭＡ通信システムにおいても、信号のとぎれなく、セク
タ間ハンドオーバが実現されている。

【０１２９】（Ｆ）実施形態の効果 以上のように本実施形態によれば、ＣＤＭＡ通信システ
ムにおいてもセルのセクタ化が実際に可能となり、基地
局当たりの移動局の同時接続数を増加させることができ
るようになる。

【０１３０】また、同一基地局内の又は異なる基地局間
のセクタ間の切換えにおいて、通信データの寸断をさせ
ないソフトハンドオーバを実施することが可能となり、
良好な通信品質を維持できる。

【０１３１】さらに、移動局は複数セクタとの同時通信
が可能となるので、ダイバーシチ効果を得られることが
でき、基地局及び移動局それぞれにおいて受信利得が得
られ、基地局及び移動局の送信電力を低く押さえること
ができる。これにより、基地局と他の移動局との通信干
渉が低くなり、セクタ当たりの同時接続移動局数を増加
させることができる。

【０１３２】さらに、セクタ間ハンドオーバを基地局間
ハンドオーバに優先して行うようにしたので、ＭＣＣと
基地局間の伝送効率の低減を防ぐことができる。

【０１３３】さらに、本実施形態に係るＣＤＭＡ通信シ
ステムは、基地局側の変更だけで対処でき、移動局側の
変更を伴わないため、システムを実現する上でも有利で
ある。

【０１３４】（Ｇ）他の実施形態 なお、上述の実施形態においては、１つのセルを３つの
セクタに分割する場合について述べたが、分割数は２つ
の場合にも４つ以上の場合にも適用し得る。なお、前述
したように、基地局に設けるセクタボードは、当該セク
タの数分だけ用意すれば良い。

【０１３５】また、上述の実施形態においては、拡散変
調装置３１２内の乗算器として排他的論理和回路を用い
る場合について述べたが、他の規則で乗算演算を行う回
路を適用しても良い。

【０１３６】

【発明の効果】上述のように、第１の発明によれば、呼
設定時に、発呼を要求した又は呼の要求に応答のあった
移動局装置から送出されてくるアクセス信号についての
検波出力を、各セクタそれぞれついて求め、これら比較
結果より移動局装置との通信に適したセクタを選択する
ようにしたことにより、移動局装置側から通信に適した
セクタについての情報が与えられなくても基地局装置側
で適切なセクタを特定することができるようになる。

【０１３７】また、第２の発明によれば、通信中、移動
局装置側の受信状態が低下した場合、移動局装置から送
信されてくる送出信号についての検波出力を、各セクタ
それぞれについて求め、これら比較結果より移動局装置
との通信に適したセクタを選択し、当該新たに選択され
たセクタと、既に通信に使用しているセクタの双方を以
後良好な受信状態が回復されるまでの間通信に使用する
セクタとして選択することにより、通信データの遮断の
おそれないソフトハンドオーバを実現できる。

【０１３８】なお、受信状態情報に、パイロット信号受
信電力に対するトラフィックチャネル受信電力の比に関
する情報を用いれば、移動局装置がいずれのセクタから
いずれのセクタへ移動しつつあるかまでは認識できなく
とも、ソフトハンドオーバの実行タイミングについては
確実に実行可能とできる。

【０１３９】さらに、第３の発明によれば、管轄セル内
のセクタについては、セクタの違いによらず、同一の拡
散符号にてユーザデータを拡散符号化することにより、
各セクタのそれぞれについて別々の拡散符号を付する場
合に比して使用する拡散符号の数を節約することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るＣＤＭＡ通信システムの概要を
示す図である。

【図２】基地局及びセクタの平面配置例を示す図であ
る。

【図３】ＭＣＣの構成例を示すブロック図である。

【図４】基地局の構成例を示すブロック図である。

【図５】拡散変調装置の構成例を示すブロック図であ
る。

【図６】レイク受信装置の構成例を示すブロック図であ
る。

【図７】セクタ切換装置の構成例を示すブロック図であ
る。

【図８】移動局の構成例を示すブロック図である。

【図９】セクタ間ハンドオーバ前後の状態を表した図で
ある。

【図１０】セクタ間ハンドオーバ中の状態を表した図で
ある。

【符号の説明】

１０１…通信網、１０２…ＭＣＣ（移動通信制御局）、
１０３〜１０５…基地局、１０６〜１０９…移動局、１
１０〜１１２…セル、１１３〜１１５…指向性アンテナ
装置、１１６〜１１９…セクタ、３１８…セクタ切換装
置、３２１…チャネルボード、３２２…セクタボード、
３１２…拡散変調装置、５１０…チャネル識別用拡散変
調装置、５３０…基地局識別用拡散変調装置、５１１…
チャネル識別用拡散符号生成器、５３１…基地局識別用
拡散符号生成器、７０１…選択切換装置、７０２…最大
値判定装置、７０３〜７０５…マッチトフィルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｑ 7/36 Ｈ０４Ｂ 7/26 １０９Ｎ 7/38 Ｈ０４Ｊ 13/00 Ａ Ｈ０４Ｊ 13/00 Ｈ０４Ｌ 1/00 7/00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管轄セル内にある少なくとも２以上のセ
   クタのうち少なくとも１以上のセクタ内で、１又は複数
   の移動局装置と、符号分割多重アクセス通信方式を使用
   して、拡散符号化されたユーザデータを通信する基地局
   装置であって、 呼設定時、発呼を要求した又は呼の要求に応答のあった
   移動局装置から送出されたアクセス信号を、各セクタそ
   れぞれについて用意された受信手段により別個に受信
   し、各受信信号それぞれを相関検波する複数の相関検波
   手段と、 上記複数の相関検波手段における検波出力をそれぞれ比
   較することにより、上記移動局装置との通信に適したセ
   クタを選択する選択切換手段とを備えることを特徴とす
   る基地局装置。
2. 【請求項２】 管轄セル内にある少なくとも２以上のセ
   クタのうち少なくとも１以上のセクタ内で、１又は複数
   の移動局装置と、符号分割多重アクセス通信方式を使用
   して、拡散符号化されたユーザデータを通信する基地局
   装置であって、 通信中の移動局装置から通知される受信状態情報より、
   当該移動局装置側の受信状態の低下を検知した場合、移
   動局装置から送信されてくる送出信号を、各セクタそれ
   ぞれについて用意された受信手段により別個に受信し、
   各受信信号それぞれを相関検波する複数の相関検波手段
   と、 上記複数の相関検波手段における検波出力をそれぞれ比
   較することにより、上記移動局装置との通信に適したセ
   クタを選択し、当該新たに選択されたセクタと、既に通
   信に使用しているセクタの双方を以後良好な受信状態が
   回復されるまでの間通信に使用するセクタとして選択す
   る選択切換手段とを備えることを特徴とする基地局装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２における上記受信状態情報は、
   パイロット信号受信電力に対するトラフィックチャネル
   受信電力の比に関する情報であることを特徴とする基地
   局装置。
4. 【請求項４】 管轄セル内にある少なくとも２以上のセ
   クタのうち少なくとも１以上のセクタ内で、１又は複数
   の移動局装置と、符号分割多重アクセス通信方式を使用
   して、拡散符号化されたユーザデータを通信する基地局
   装置であって、 管轄セル内のセクタについては、セクタの違いによら
   ず、同一の拡散符号にてユーザデータを拡散符号化する
   拡散変調手段を備えることを特徴とする基地局装置。