JP3761863B2 - 無線基地局装置および無線通信方法 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
この発明は、ベースバンド信号をキャリア周波数で変調して無線送信するマルチキャリア方式の無線基地局装置および無線通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access；符号分割多元接続）方式の無線基地局装置の一例を図２に示す。この無線基地局装置は、アンテナ２１，２２、無線送受信部（Transmitter ＆ Receiver；ＴＲＸ）２４、ベースバンド信号処理部（Base Band signal processor；ＢＢ）２５、呼処理制御部２６、等を備える。
【０００３】
この無線基地局装置では、アンテナ２１，２２にて無線信号を受信し、これを無線送受信部２４にてベースバンド信号に変換し、更にベースバンド信号処理部２５にてスペクトル逆拡散・誤り訂正などの処理を行い、有線ネットワークに信号を送出する。逆に、有線ネットワークからの信号に対しては、ベースバンド信号処理部２５にてスペクトル拡散処理を行い、無線送受信部２４にて特定のキャリア周波数で変調させた無線送信信号を作成し、アンテナ２１，２２から無線信号を送信する。
【０００４】
このようなＣＤＭＡ方式の無線基地局装置では、多チャネルの信号を多重化させたり、音声信号およびデータ信号などの異なる種類の信号を多重化させる等の複雑高度な処理が必要である。特に、マルチキャリア方式では、無線送受信部２４において変調すべきキャリア周波数をベースバンド信号毎に変化させる等の複雑な処理が要求される。
【０００５】
従来は、ベースバンド信号毎のキャリア周波数を逐一、呼処理制御部２６から無線送受信部２４に通知し、この通知内容に従って無線送受信部２４がベースバンド信号を所望のキャリア周波数で変調するという手順によって、ベースバンド信号毎にキャリア周波数を変化させていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような周波数通知では、無線送受信部２４に到達するベースバンド信号に合わせて呼処理制御部２６から、そのベースバンド信号に対応するキャリア周波数を事前に通知することが必要であり、また、無線送受信部２４においても到達したベースバンド信号に対し的確なキャリア周波数で変調するという複雑な処理が必要であった。
【０００７】
この発明の目的は、簡易な処理によって所望のキャリア周波数で迅速・的確にベースバンド信号を変調できる無線基地局装置および無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、無線端末に関する呼処理により得たキャリア周波数を通知する呼処理制御部と、ベースバンド信号を出力するとともに、同期信号伝送用の信号線を介して、前記呼処理制御部により通知されたキャリア周波数を示す周波数通知信号を出力するベースバンド信号処理部と、前記ベースバンド信号処理部からのベースバンド信号を周波数通知信号が示すキャリア周波数で変調し無線送信信号を生成する無線送受信部とを備えたことを特徴とする無線基地局装置である。
この発明に従えば、ベースバンド信号処理部ではベースバンド信号とともに周波数通知信号を無線送受信部に出力するため、無線送受信部では到着したベースバンド信号を変調すべきキャリア周波数を即座に把握でき、無線送信信号を迅速・的確に作成できる。また、周波数通知信号を同期信号伝送用の信号線を介して出力するので、周波数通知用の信号線を別途設ける必要がなく、装置の構成が簡略である。
【０００９】
また本発明は、前記ベースバンド信号処理部は、同期信号伝送用の信号線を介して無線送受信部にパリティ信号を出力することを特徴とする。
この発明に従えば、同期信号伝送用の信号線を介して周波数通知信号の他に更にパリティ信号も出力するので、パリティ信号用の信号線を別途設ける必要がなく、装置の構成が簡略である。
【００１０】
さらに本発明は、呼処理制御部が無線端末に関する呼処理により得たキャリア周波数を通知する工程と、ベースバンド信号処理部がベースバンド信号を出力するとともに、同期信号伝送用の信号線を介して、前記呼処理制御部により通知されたキャリア周波数を示す周波数通知信号を出力する工程と、無線送受信部が前記ベースバンド信号処理部からのベースバンド信号を周波数通知信号が示すキャリア周波数で変調し無線送信信号を生成する工程とを含むことを特徴とする無線通信方法である。
この発明に従えば、ベースバンド信号および周波数通知信号を出力することで、無線送信信号を迅速・的確に生成できる。また、呼処理を行うことにより得られた情報に基づいてベースバンド信号にキャリア周波数を割当てるため、的確なキャリア周波数割当てが可能である。また、周波数通知信号を同期信号伝送用の信号線を介して出力するので、周波数通知用の信号線を別途設ける必要がなく、装置の構成が簡略である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の一実施形態として無線通信システムの電気的構成を示すブロック図である。無線ネットワーク制御装置（Radio Network Controller；ＲＮＣ）１１は、複数の無線基地局装置（Base Transceiver Station；ＢＴＳ）１２に接続され、これらを制御する。無線基地局装置１２は、無線端末（Mobile Station；ＭＳ）１３との間で無線信号を送受し、上位の無線ネットワーク制御装置１１に対して有線で信号を送受する。
【００１２】
このような構成によって、無線端末１３からの信号を、上位装置である無線基地局装置１２および無線ネットワーク制御装置１１において順に多重化し、他の無線端末や固定端末に信号を伝送させることができ、端末同士の間で通話またはデータ伝送等を実現できる。
【００１３】
図２は、図１の無線基地局装置１２の電気的構成を示すブロック図である。無線基地局装置１２は、アンテナ（ＡＮＴ１）２１、アンテナ（ＡＮＴ２）２２、アンプ２３、複数の無線送受信部（ＴＲＸ）２４、複数のベースバンド信号処理部（ＢＢ）２５、呼処理制御部２６、保守監視制御部２７および有線伝送路インタフェース２８を備える。
【００１４】
アンテナ２１，２２は、送信ダイバシティおよびダイバシティ受信のために対を成す。アンプ２３は、無線送受信部２４からの送信信号を規定レベルにまで増幅してアンテナ２１，２２に渡し、アンテナ２１，２２からの受信信号を規定レベルにまで増幅して無線送受信部２４に渡す。無線送受信部２４は、ベースバンド信号処理部２５からの信号を複数（たとえば４つ）のキャリア周波数のいずれかで変調してアンプ２３に出力し、アンテナ２１，２２からＬＮＡ（Low Noise Amplifier）２９経由で受信した信号を同期検波してベースバンド信号処理部２５に出力する。
【００１５】
ベースバンド信号処理部２５は、送信データに対して、誤り訂正符号化、フレーム化、データ変調、スペクトル拡散変調等を行い、受信信号に対して、スペクトル逆拡散、チップ同期、誤り訂正復号、データの分離、ダイバーシチハンドオーバ時の最大比合成等のベースバンド処理を行う各種機能を有する。
【００１６】
呼処理制御部２６は、呼処理アプリケーションを搭載し、無線ネットワーク制御装置１１と呼処理制御信号の送受信を行い、無線回線管理、無線回線の設定／解放を行い、呼処理監視及び呼制御を行う。保守監視制御部２７は、保守監視制御アプリケーションを搭載し、無線ネットワーク制御装置１１との間で保守監視制御信号の送受信を行い、無線基地局装置１２の状態管理、状態変化履歴管理、状態制御、遠隔ファイル転送を行なう。有線伝送路インタフェース２８は、有線伝送路終端機能を有する。
【００１７】
次に、このような構成における上り方向の信号伝送について説明する。まず、無線端末からの無線信号は、無線基地局装置１２のアンテナ２１，２２で受信され、ＬＮＡ２９で増幅され、無線送受信部２４にて受信処理がなされる。すなわち、互いに位相が直交するＩ成分，Ｑ成分毎に同期検波されて、Ｉ成分のベースバンド信号とＱ成分のベースバンド信号とに分離される。分離された信号は、それぞれベースバンド信号処理部２５にてスペクトル逆拡散処理を受ける。逆拡散により復元された信号は有線伝送路インタフェース２８を介して無線ネットワーク制御装置１１に送出される。
【００１８】
次に、下り方向の信号について説明する。無線ネットワーク制御装置１１からの信号は、ベースバンド信号処理部２５にてＩ成分とＱ成分とに分離されて、それぞれ拡散変調され、無線送受信部２４に伝送される。このとき、呼処理制御部２６からベースバンド信号処理部２５には、呼処理によって得られた情報に基づいて、処理中の信号系列を変調すべきキャリアの周波数が指定される。ベースバンド信号処理部２５は、処理中の信号系列とともに、指定されたキャリア周波数を示す周波数通知信号を無線送受信部２４に伝送する。ベースバンド信号処理部２５からの信号系列（Ｉ，Ｑ）は、無線送受信部２４にて周波数通知信号が示す周波数のキャリアで直交変調され、アンプ２３で増幅されてアンテナ２１，２２から無線送信される。
【００１９】
次に、上記呼処理について簡単に説明する。端末１３が回線接続する場合、無線基地局装置１２から到来する複数のキャリア周波数のうち、最も受信電界強度の強いものを選択する。無線基地局装置１２の呼処理制御部２６は、端末１３が選択したキャリア周波数の無線回線を確保する一方、確保した無線回線情報をベースバンド信号処理部２５に通知する。このようにして通知された無線回線情報に含まれるキャリア周波数情報を、上述したように、ベースバンド信号毎に無線送受信部２４に出力する。
【００２０】
このように、ベースバンド信号処理部２５にてベースバンド信号とともにキャリア周波数情報を無線送受信部２４に出力するため、無線送受信部２４では到着したベースバンド信号を変調すべきキャリア周波数を即座に把握でき、無線送信信号を迅速・的確に作成できる。また、呼処理制御部２６では呼処理を行うことにより得られた情報に基づいてベースバンド信号にキャリア周波数を割当てるため、より的確なキャリア周波数割当てが可能となる。
【００２１】
図３は、図２の無線基地局装置の物理的構成を示す図である。無線送受信部（ＴＲＸ）２４、ベースバンド信号処理部（ＢＢ）２５、呼処理制御部２６、保守監視制御部２７、有線伝送路インタフェース２８は、それぞれカード型のプリント配線基板によって構成される。無線基地局装置の筐体には、上記各カードを格納するためのシェルが形成され、背面側には格納されたカード同士を接続するためのバックボード（Backwired Board；ＢＷＢ）３１が配置される。
【００２２】
上段シェルに格納された無線送受信部２４は、キャリア周波数ｆＡ，ｆＢのいずれかでの変調を担当し、下段シェルに格納された無線送受信部２４は、キャリア周波数ｆＣ，ｆＤのいずれかでの変調を担当する。上段、下段の両シェルに格納された全てのベースバンド信号処理部２５は、４キャリア（ｆＡ〜ｆＤ）のいずれのキャリア周波数にも対応可能であり、呼処理制御部２６からの指令によって担当するキャリア周波数を動的に割当てることができる。
【００２３】
図４は、図２のベースバンド信号処理部から無線送受信部への下り信号伝送を示す図である。ベースバンド信号処理部２５と無線送受信部２４との間に介在するバックボード３１は、各ベースバンド信号処理部２５と各無線送受信部２４とをそれぞれ結ぶプリント配線基板である。各ベースバンド信号処理部２５は、変調部（Modulator；ＭＯＤ）３２およびシリアライザ（Serializer；ＳＥＲ）３３を備える。無線送受信部２４は、各ベースバンド信号処理部２５にそれぞれ対応したデシリアライザ（Deserializer；ＤＥＳ）３４および多重化部３５を備える。
【００２４】
変調部３２において拡散変調された信号は、シリアライザ３３に９ビット幅で伝送され、シリアライザ３３において１ビット（差動対１ペア）幅のシリアルデータに変換され、バックボード３１を介して無線送受信部２４のデシリアライザ３４まで伝送される。デシリアライザ３４では、再度、９ビット幅の信号に戻される。多重化部３５では、全てのベースバンド信号処理部２５からの信号を多重化する。
【００２５】
このように、ベースバンド信号処理部２５から無線送受信部２４への下り信号を、シリアライザ３３で小さいビット幅に変換してバックボード３１を高速伝送させることによって、各伝送路幅が縮小され、限られた配線領域を有効活用できる。
【００２６】
図５は、図４の（１）および（３）におけるデータフォーマット示す図である。第１バスライン４１，第２バスライン４２は、アンテナ２１から送信するためのＩ成分信号を伝送するための信号線であって、第１バスライン４１と第２バスライン４２とで８ビットずつ交互に信号を伝送する。同様に、第３バスライン４３，第４バスライン４４は、アンテナ２１から送信するためのＱ成分信号を伝送し、第５バスライン４５，第６バスライン４６は、アンテナ２２から送信するためのＩ成分信号を伝送し、第７バスライン４７，第８バスライン４８は、アンテナ２２から送信するためのＱ成分信号を伝送する。
【００２７】
第９バスライン４９は、同期信号伝送用の信号線であり、先頭の１ビットにはパリティビット（Ｐ）が配置され、後続の２ビットはキャリア周波数通知用ビット（Ｆ０，Ｆ１）として使用され、最後尾の５ビットは同期用フラグとして使用される。
【００２８】
このように、周波数通知信号を同期信号伝送用の第９バスライン４９を介して出力するので、周波数通知用の信号線を別途設ける必要がなく、装置の構成を簡略化できる。また、同期信号伝送用の第９バスライン４９を介して、更にパリティ信号も出力するので、パリティ信号を別途設ける必要もなく、装置の構成をさらに簡略化できる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のような本発明の無線基地局装置および無線通信方法は、ＣＤＭＡ方式等の無線通信システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の一実施形態として無線通信システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１の無線基地局装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図２の無線基地局装置の物理的構成を示す図である。
【図４】図２のベースバンド信号処理部から無線送受信部への下り信号伝送を示す図である。
【図５】図４の（１）および（３）におけるデータフォーマット示す図である。

Claims (3)

1. 無線端末に関する呼処理により得たキャリア周波数を通知する呼処理制御部と、
   ベースバンド信号を出力するとともに、同期信号伝送用の信号線を介して、前記呼処理制御部により通知されたキャリア周波数を示す周波数通知信号を出力するベースバンド信号処理部と、
   前記ベースバンド信号処理部からのベースバンド信号を周波数通知信号が示すキャリア周波数で変調し無線送信信号を生成する無線送受信部とを備えたことを特徴とする無線基地局装置。
2. 前記請求項１記載の無線基地局装置であって、
   前記ベースバンド信号処理部は、同期信号伝送用の信号線を介して無線送受信部にパリティ信号を出力することを特徴とする無線基地局装置。
3. 呼処理制御部が無線端末に関する呼処理により得たキャリア周波数を通知する工程と、
   ベースバンド信号処理部がベースバンド信号を出力するとともに、同期信号伝送用の信号線を介して、前記呼処理制御部により通知されたキャリア周波数を示す周波数通知信号を出力する工程と、
   無線送受信部が前記ベースバンド信号処理部からのベースバンド信号を周波数通知信号が示すキャリア周波数で変調し無線送信信号を生成する工程とを含むことを特徴とする無線通信方法。

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