JP7316139B2 - mobile radio communication unit - Google Patents
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Description
この発明は、無線ネットワーク通信を端末装置との間で行なうための無線基地局部を含む無線通信ユニットに関するものであり、特に全体が船舶等の移動体上に搭載可能に構成された移動型無線通信ユニットに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a radio communication unit including a radio base station section for performing radio network communication with a terminal device, and more particularly to a mobile radio communication unit configured so that the entire unit can be mounted on a mobile object such as a ship. regarding the unit.
3GPP仕様に基づく高速通信規格(例えば、LTE(Long Term Evolution)あるいはWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)の無線通信ネットワークにおいては、無線通信アクセス網を収容するEPC(Evolved Packet Core)をエリア内に構築することが必須であり、端末装置が接続する無線基地局部は該EPCを介してIPパケットの送受信制御を受ける。一方、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレットPCなどの無線端末装置(以下、単に「端末装置」ともいう)の普及に伴い、海上や過疎地域、あるいは災害等により通信機能が喪失した地域など、EPCや無線基地局部がインフラ的に整備されていない地域(以下、「無線非整備地域」と称する)においても、端末装置を利用したいという要望が高まっている。 In wireless communication networks based on high-speed communication standards based on 3GPP specifications (for example, LTE (Long Term Evolution) or WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), an EPC (Evolved Packet Core) that accommodates the wireless communication access network is constructed within the area. The wireless base station to which the terminal device is connected receives IP packet transmission/reception control via the EPC.On the other hand, wireless terminal devices such as mobile phones, smart phones, and tablet PCs ), areas where EPCs and radio base stations have not been developed as infrastructure, such as the sea, depopulated areas, and areas where communication functions have been lost due to disasters, etc. There is also a growing demand for using terminal devices in the field.
こうした要望に応えるべく、例えば特許文献1には、無線基地局部とEPC機能部とを一体化した複合型の無線通信ユニットが提案されている。このような無線通信ユニットを上記のような無線非整備地域に設置することで、該ユニットに含まれる無線基地局部により小規模ながら通信可能エリアが構築され、ユニット内のEPC機能部が通信制御を行なう形で、前記無線基地局部に接続する複数の端末装置間で無線通信を行なうことが可能となる。
In order to meet such a demand,
こうした無線通信ユニットは船舶や車両などの移動体に搭載することもできる。しかしながら、無線基地局部を移動させながら端末装置との間で無線ネットワークを構築しようとした場合、移動先の他局通信波との間で干渉を生じる可能性がある。これを解決するために、特許文献2には、移動基地局とは別に固定設置される管理サーバを設け、該管理サーバ及び衛星通信等を介して無線基地局部の移動先の通信状態を公共ネットワークより取得し、他局通信波との間で干渉を生じることが予測される場合には、移動基地局に対し送信出力を低減させる制御を実行させる無線通信システムが提案されている。
Such wireless communication units can also be mounted on mobile objects such as ships and vehicles. However, when attempting to build a wireless network with a terminal device while moving the wireless base station , there is a possibility that interference will occur with communication waves of other stations at the destination. In order to solve this problem, in
しかし、上記の方法では、無線基地局部の移動先の通信状態を把握するために、管理サーバを含めた大規模な通信ネットワークの整備が必要となる難点がある。また、公共ネットワークからの情報取得が困難な海洋上の船舶などに無線通信ユニットが搭載されている場合には、本質的に採用できない方式であることも問題である。 However, the above method has the drawback that it is necessary to develop a large-scale communication network including a management server in order to grasp the communication state at the destination of the radio base station . Another problem is that it is essentially unusable when a wireless communication unit is mounted on a marine vessel or the like where it is difficult to obtain information from a public network.
本発明の課題は、公共ネットワークからの情報取得が不能な場合においても、簡易な構成により無線基地局部の移動先の通信状態を把握することが可能であり、ひいては移動先の他局通信波との干渉を効果的に回避できる移動型無線通信ユニットを提供することにある。 An object of the present invention is to make it possible to grasp the communication state of a radio base station at a destination of movement with a simple configuration even when information cannot be obtained from a public network, and furthermore, to obtain communication waves from other stations at the destination of movement. To provide a mobile radio communication unit capable of effectively avoiding the interference of
上記の課題を解決するために、本発明の移動型無線通信ユニットは、移動体上に設置されて該移動体とともに移動しつつ端末装置による無線接続が可能とされ、端末装置に無線送信波を送信する送信部を備える無線基地局部と、無線基地局部に有線接続され該無線基地局部とともに移動可能に構成された基地局制御部とを備えた無線通信ユニットであって、無線基地局部を停波させた状態で、無線基地局部の設置位置周辺の他局通信波を検出する他局通信波検出部が基地局制御部に有線接続される形で設けられる一方、無線基地局部には、基地局制御部から受信する設定指示に基づいて送信部の送信出力レベルを可変設定する送信出力設定部が設けられ、基地局制御部には、他局通信波検出部から取得する他局通信波検出情報の内容を解析し、その解析結果に基づいて無線送信波の送信出力低減制御を実行するか否かを判定する解析判定部と、解析判定部が送信出力低減制御を実行する判定を行った場合に、無線基地局部の送信出力設定部に対し送信部の送信出力レベルを低減させる設定指示を行なう送信出力設定指示部と、が設けられてなることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the mobile radio communication unit of the present invention is installed on a mobile body, and is capable of being wirelessly connected by a terminal device while moving with the mobile body, and transmits radio transmission waves to the terminal device. A radio communication unit comprising: a radio base station section having a transmitting section for transmitting; and a base station control section connected by wire to the radio base station section and movable together with the radio base station section, wherein the radio base station section is stopped. A radio base station section is connected to the base station control section by wire to detect communication waves from other stations in the vicinity of the installation position of the radio base station section . A transmission output setting unit for variably setting the transmission output level of the transmission unit based on a setting instruction received from the control unit is provided, and the base station control unit receives other-station communication wave detection information acquired from the other-station communication wave detection unit. , and based on the analysis results, the analysis determination unit determines whether or not to execute the transmission output reduction control of the radio transmission wave, and the analysis determination unit determines to execute the transmission output reduction control. (2) a transmission power setting instructing section for instructing the transmission power setting section of the radio base station section to set the transmission power level of the transmitting section to be reduced.
本発明の移動型無線通信ユニットは、無線基地局部を停波させた状態で他局通信波検出部に無線基地局部の設置位置周辺の他局通信波を検出させ、その他局通信波検出情報の内容解析の解析結果に基づいて、基地局制御部が無線基地局部に対し送信出力レベルを低減させる設定を行なうように構成されている。よって、公共ネットワーク等からの情報取得が不能な場合においても、簡易な構成により無線基地局部の移動先の通信状態を把握することが可能であり、ひいては移動先の他局通信波との干渉を効果的に回避できる移動型無線通信ユニットが実現する。 The mobile radio communication unit of the present invention causes the other-station communication wave detection section to detect other-station communication waves around the installation position of the radio base station section in a state where the radio base station section is stopped, and the other-station communication wave detection information Based on the analysis result of the content analysis, the base station control section is configured to set the radio base station section to reduce the transmission output level. Therefore, even if it is impossible to obtain information from public networks, etc., it is possible to grasp the communication status of the wireless base station at the destination with a simple configuration. A mobile wireless communication unit that can effectively avoid is realized.
以下、本発明を実施するための形態を添付の図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の移動型無線通信ユニットの使用概念の一例を示す模式図である。移動型無線通信ユニット(以下、単に「無線通信ユニット」ともいう)1は3GPPで規定された方式(本実施形態では、LTEとするが、WiMAXなど他の方式であってもよい)の通信プロトコルスタックに従い、UE(端末装置)5との間で無線通信を行なうものとして構成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the usage concept of the mobile radio communication unit of the present invention. A mobile radio communication unit (hereinafter also simply referred to as "radio communication unit") 1 is a communication protocol of a system defined by 3GPP (in this embodiment, LTE is used, but other systems such as WiMAX may be used). It is configured to perform wireless communication with a UE (terminal device) 5 according to the stack.
無線通信ユニット1は、移動体である大型船舶WSに設置されており、UE(端末装置)5が接続可能となるセル50を形成する。また、大型船舶WS(例えば漁業母船、タンカーなど)の周囲では小船舶FB(例えば、漁船、タグボートなど)が操業をおこなっており、セル50内の小船舶FBの乗員がUE5を携行している。それらUE5は、無線通信ユニット1に対し無線ベアラ57により無線接続されている。
The
なお、UE5は大型船舶WSの乗員が携行するものであってもよい。また、無線通信ユニット1の設置先は船舶以外の移動体(車両など)であってもよいし、例えば陸上の所望の設置先に固定配置してもよい。そして、図1では、無線通信ユニット1を搭載した大型船舶WSが海岸線CLに向けて接近し、陸上側の基地局500が発する他局通信波のセル250と干渉を生じつつある状態が示されている。
Note that the UE 5 may be carried by a crew member of the large ship WS. Also, the
図2は、無線通信ユニット1の機能ブロック構成を示すものである。無線通信ユニット1は、UE(端末装置)5が無線ベアラ57を介して接続可能な無線基地局部4(eNodeB(evolved NodeB))4と、無線基地局部4に有線接続され、該無線基地局部4に対する上位ネットワーク制御部として機能するEPC(Evolved Packet Core)機能部3とを有する。
FIG. 2 shows the functional block configuration of the
EPC機能部3は、コントロールプレーン側のゲートウェイとなるMME(Mobility Management Entity)2、ユーザプレーン側のゲートウェイとなるS-GW(Serving Gateway)6、及び上流側ネットワーク要素、ここでは、ルータ8との結節点に位置し、上流側ネットワーク要素側に向けたIPアドレス管理を行なうP-GW(PDN (Packet Data Network) Gateway)7を有する。そして、ルータ8には他局通信波解析部10及び送信出力設定指示部11が接続されている。EPC機能部3と上記の上流側ネットワーク要素が基地局制御部20を構成する。
The
また、無線基地局部4には複数のUE5が無線ベアラ57を介して無線接続される。コントロールプレーン側において無線基地局部(eNodeB)4は、S1-MMEインターフェースを介してMME2に接続される。また、ユーザプレーン側において無線基地局部4は、S1-Uインターフェースを介してS-GW6に接続される。また、S-GW6はS5インターフェースを介してP-GW7と接続される。
A plurality of UEs 5 are wirelessly connected to the radio
図3は、無線通信ユニット1の電気的構成を示すブロック図である。基地局制御部20はマイコンハードウェアを主体に構成されており、CPU301、プログラム実行領域となるRAM302、マスクROM303(恒久的に書換えが不要なマイコンハードウェア周辺制御用等のファームウェアを格納している;以下、同様)及びそれらを相互に接続するバス306等からなる。
FIG. 3 is a block diagram showing the electrical configuration of the
また、バス306にはフラッシュメモリ305が接続され、ここにEPC機能部3の機能実現用のLTEプロトコルスタックを含む通信ファームウェア305aと、前記LTEプロトコルスタックをプラットフォームとして、図2のMME2、S-GW6及びP-GW7の各機能を仮想的に実現するMMEエンティティ305b、S-GWエンティティ305c及びP-GWエンティティ305dの各プログラムがインストールされている。
Further, a flash memory 305 is connected to the
さらに、フラッシュメモリ305には、前述のルータ8の機能を仮想的に実現する仮想ルータエンティティ305e、無線基地局部4に対して送信出力を設定するための出力設定テーブル305f(後述)、他局通信波解析部10の機能を仮想的に実現する他局通信波解析エンティティ305g、及び送信出力設定指示部11の機能を仮想的に実現する送信出力設定指示部エンティティ305iも格納されている。また、バス306には通信インターフェース304が接続されている。他局通信波解析エンティティ305g及び送信出力設定指示部エンティティ305iは互いに共同して解析判定部の機能を実現する。なお、上記の構成では、図2のMME2、S-GW6及びP-GW7をコンピュータハードウェア上での仮想機能ブロックとして構成しているが、各々独立したハードウェアロジックにより構成してもよい。
Further, the flash memory 305 stores a virtual router entity 305e that virtually realizes the functions of the
無線基地局部4はマイコンハードウェアを主体に構成されており、CPU401、プログラム実行領域となるRAM402、マスクROM403及びそれらを相互に接続するバス406等からなる。バス406にはフラッシュメモリ405が接続され、ここに無線基地局部用のLTEプロトコルスタックを含む通信ファームウェア405aが格納されている。また、バス406には無線ベアラの構築によりUEと無線接続するための無線通信部412と、通信インターフェース404とが接続されている。通信インターフェース404は基地局制御部20の通信インターフェース304と有線の通信バス31により接続されている。そして、フラッシュメモリ405には、無線通信部412に対し送信出力設定を行なう送信制御ファームウェア405bが格納されている。
The wireless
次に、無線通信ユニット1は、着脱式の二次電池モジュール21(例えば、リチウムイオン二次電池モジュールやニッケル水素二次電池モジュールなど)と、無線基地局部4及び基地局制御部20の各回路ブロックと、二次電池モジュール21からの入力電圧を各回路ブロックの駆動電圧に変換して出力する電源回路部22とが可搬型筐体23に一体的に組付けられた構造を有する。これにより、無線通信ユニット1は、二次電池モジュール21から駆動電源電圧を自律的に調達でき、商用交流などの外部電源電圧が使用不能な設置場所(例えば海上など)においても問題なく使用可能である。可搬型筐体23は金属ないし強化型樹脂製の箱型である。
Next, the
放電により二次電池モジュール21の出力電圧が下がった場合は、可搬型筐体23から二次電池モジュール21を取り外し、例えば図示しない商用交流電源や自家発電装置に接続された専用の充電器に装着して充電することが可能である。また、電源回路部22は、上記商用交流や移動体に設けられた集中電源部などの外部電源電圧も受電できるようになっており、上記駆動電源電圧に変換出力が可能である。さらに、当該外部電源電圧により二次電池モジュール21の充電を実行できるように構成することもできる。例えば電源回路部22が商用交流等から受電している状態で、停電により該受電が途絶えた場合は二次電池モジュール21からの受電に切り替えることで、無線通信ユニット1の動作が継続可能となるように構成することもできる。
When the output voltage of the
図4は、無線基地局部4の無線通信部412の電気的構成の一例を示すブロック図である。無線通信部412は、図3のマイコンハードウェアのバス406との間でデジタル信号の入出力を行なうためのインターフェース部101と、該インターフェース部101のフロントエンド側に設けられた受信側ブロック102及び送信側ブロック103と、送受信アンテナ105と、マイコンハードウェア側からの送受信切替信号を受けて、該送受信アンテナ105に対し受信側ブロック102及び送信側ブロック103を択一的に切替接続するアンテナスイッチ104とを備える。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the
受信側ブロック102及び送信側ブロック103は、適応変調を実施するための複数の変復調方式、例えばQPSK(Quadrature Phase shift Keying)、16QAM(16Quadrature Amplitude Modulation)あるいは64QAM(16Quadrature Amplitude Modulation)に対応するものであるが、回路構成自体は周知であるため、ここではQPSKの変復調回路として構成したもので代表させて説明する。
The receiving
送信側ブロック103は、インターフェース部101から入力されるシリアル送信データ信号の波形をシリアル/パラレル変換部220により2チャネル(Ich/Qch)のパラレルビット信号に分離し、各々D/A変換部217,219及びローパスフィルタ216,218を介してアナログベースバンド信号に変換する。各チャネルのアナログベースバンド信号は乗算器215,213にて、電圧制御発信回路VCOと位相同期ループ回路PLLとからなる発信回路212からの正弦波搬送波(一方が移相器214により90°進角される)により直交周波数変調波とされ、デュプレクサ221にて混合され、さらにパワーアンプ211で増幅された後、バンドパスフィルタ210、出力調整用のアッテネータ209、アンテナスイッチ104及びアンテナ105を経て送信波として出力される。アッテネータ209は本実施形態では周知のステップアッテネータとして構成され、マイコンハードウェア側からの送信出力切替信号により、希望周波数帯域での通過インピーダンス値を段階的に切り替えることが可能である。
In the
受信側ブロック102は、アンテナ105が受信する受信波をバンドパスフィルタ110を通過させた後低雑音アンプ111にて増幅し、さらに乗算器113,115にて、発信回路112からの正弦波復調信号(一方が移相器114により90°進角される)により復調してIch及びQchのベースバンド信号に復調する。これらのベースバンド信号はさらにローパスフィルタ116,118及びA/D変換器117,119によりパラレルビット信号に変換され、さらにパラレル/シリアル変換部120によりシリアル受信データ信号としてインターフェース部101に入力される。
The receiving
ここで、受信側ブロック102は、無線通信ユニット1(すなわち、無線基地局部4)の設置位置周辺の他局通信波を検出する他局通信波検出部に兼用されている。また、バンドパスフィルタ110は、送信側ブロック103を経てアンテナ105より送出される無線送信波の占有周波数帯域を包含する(すなわち、該占有周波数帯域に対応する)帯域幅を有するものであり、該バンドパスフィルタを通過した他局通信波のみを検出する役割を果たす。これにより、他局通信波検出部の構成は大幅な簡略化が実現している。
Here, the receiving
ただし、他局通信波検出部構成する無線受信部を、上記送信側ブロック103と別に設けるようにしてもよい。また、上記のバンドパスフィルタ110は、他局通信波が占有する周波数帯域を解析し、該周波数帯域が無線送信波の周波数帯域と重なりを生じていることを条件として、送信強度低減制御を実行する判定を行なう機能を果たしている。これにより、送信側ブロック103の送信波と周波数帯域が近接し、干渉を生ずる懸念が高い他局通信波を選択する形で解析がなされるので、処理負荷の軽減を図ることができる。ただし、該機能は、バンドパスフィルタ110により該当する周波数帯域成分を抽出する形態に限らず、例えばより広帯域にて他局通信波を取得し、これを周波数スペクトルに変換した後、該周波数スペクトル上で無線送信波の周波数帯域と重なりを生じているか否かを判定するようにしてもよい。
However, the radio reception section constituting the other station communication wave detection section may be provided separately from the
他局通信波は、送信側ブロック103が停波した状態でアンテナ105により受信される。これにより、他局通信波の検出に際して送信側ブロック103の出力波との干渉を回避でき、検出精度を高めることができる。そして、検出された他局通信波はバンドパスフィルタ110を通過して低雑音アンプ111で増幅され、その出力がスペクトルアナライザ250に分配される。スペクトルアナライザ250は、その検出波形をサンプリングしてフーリエ変換し、周波数スペクトル(以下、「スペアナ波形」ともいう)を生成する。その周波数スペクトルの出力はA/D変換器251を経てインターフェース部101に周波数スペクトルデータ(一例として図11)として入力される。無線基地局部4のマイクロプロセッサ部では、他局通信波解析アプリケーション405cの実行により周波数スペクトルデータが解析され、検出された他局通信波の、例えば中心周波数、帯域幅及び強度E等が算出される。
Other-station communication waves are received by the
図3のEPC機能部3に組み込まれている出力設定テーブル305fは、無線基地局部4の送信側ブロック103が送出する送信波の出力設定値を、検出された他局通信波の強度Eの値毎に記憶している。送信出力設定指示部エンティティ305iは、他局通信波の強度Eが予め定められた第一閾強度E1を超えることを条件として、送信出力低減制御を実行する判定を行なう。そして、図12に示すように、他局通信波の強度Eが第一閾強度E1未満の場合は送信出力をフルパワーPFに選択し、他局通信波の強度Eが第一閾強度E1を超えている場合はそれよりも低い出力設定P3,P2,P1(PF>P3>P2>P1)を選択して、無線基地局部4に送信波出力の設定値として送信する。上記のように送信出力低減制御を実行することで、自局の送信波が他局の通信を妨害する懸念を効果的に軽減できる。
The output setting table 305f incorporated in the
また、他局通信波の強度Eが第一閾強度E1よりも高い予め定められた第二閾強度Ec以上となっている場合に、無線基地局部の停波を継続させる判定が行われ、送信出力をゼロすなわち停波に選択する。他局通信波の強度Eが特に強まった場合に停波を行なうことで、他局の通信波と干渉する懸念は完全に解消される。図12の出力設定テーブル305fにおいては、検出される他局通信波の強度が高くなるほど、送信部の送信出力レベルを段階的に低減させる設定指示を行なうようにしている(ここでは、E2≧E>E1のときはP3、E3≧E>E2のときはP2、Ec≧E>E3のときはP1)。この様子を図13に図示している。他局通信波の強度Eが強まるほど、移動中の無線通信ユニット1は図1の陸上側基地局(他局)500のセル(通信エリア)250により接近し、無線通信ユニット1の送信波が他局の通信波と干渉するおそれが高まっていることを意味する。よって、上記のように、検出される他局通信波の強度Eに応じて送信部の送信出力レベルを低減させることで、無線通信ユニット1に接続する端末装置5との通信品質の低下を最小限にとどめつつ、他局の通信波との干渉防止も図ることができる。なお、図13に一点鎖線で示すように、局通信波の強度Eに応じて送信部の送信出力レベルを連続的に低減させることもできる。この場合は、図4において、アッテネータ209として通過インピーダンスを無段階に変更可能な可変アッテネータを採用するか、又はパワーアンプ211のゲインを変更可能に構成しておくとよい。
Further, when the intensity E of the other station communication wave is equal to or greater than a predetermined second threshold intensity Ec higher than the first threshold intensity E1, a determination is made to continue the suspension of the radio base station unit, and the transmission is performed. Select the output to be zero or stop. By stopping the communication wave when the strength E of the communication wave of the other station is particularly strong, the concern of interference with the communication wave of the other station can be completely eliminated. In the output setting table 305f of FIG. 12, the higher the intensity of the detected other-station communication wave, the more the setting instruction is given to stepwise decrease the transmission output level of the transmitter (here, E2≧E >E1, P3, E3≥E>E2, P2, and Ec≥E>E3, P1). This situation is illustrated in FIG. As the intensity E of the other station's communication wave increases, the moving
次に、図5は、UE5と無線通信ユニット1との間のデータ伝送に使用するIPパケットの構造を示す模式図である。IPパケット300はIPヘッダ301とペイロード302とからなり、IPヘッダ301にはPDU識別番号、データの送信元アドレス301a、送信先アドレス301bなどが書き込まれる。図6及び図7は、LTEシステムにおける無線プロトコルスタックを示し、図6はユーザプレーンのプロトコルスタックを、図7はコントロールプレーンのプロトコルスタックを示している。該無線プロトコルスタックは、OSI参照モデルのレイヤ1~レイヤ3に区分されており、レイヤ1はPHY(物理)層である。レイヤ2は、MAC(Medium Access Control:メディアアクセス制御)層、RLC(Radio Link Control:無線リンク制御)層、及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol:パケットデータ暗号化)層を含む。レイヤ3は、RRC(Radio Resource Control:無線リソース制御)層及びNAS(Non-Access Stratum:非アクセス)層を含む。
Next, FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of an IP packet used for data transmission between the
各層の役割は以下の通りである。
・PHY層:符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行なう。UE5及び中継無線通信部9のPHY層と無線基地局部(eNodeB)4のPHY層との間では、物理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
・MAC層:データの優先制御、HARQによる再送制御処理、及びランダムアクセス手順等を行なう。UE5のMAC層と無線基地局部4のMAC層との間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。無線基地局部4のMAC層は、上下リンクのトランスポートフォーマット(トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式(MCS))及びUE5への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。
The role of each layer is as follows.
PHY layer: Performs encoding/decoding, modulation/demodulation, antenna mapping/demapping, and resource mapping/demapping. Data and control signals are transmitted via physical channels between the PHY layer of the
MAC layer: Performs data priority control, retransmission control processing by HARQ, random access procedure, and the like. Data and control signals are transmitted between the MAC layer of the
・RLC層:MAC層及びPHY層の機能を利用してデータを受信側のRLC層に伝送する。UE5のRLC層と無線基地局部4のRLC層との間では、論理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
・PDCP層:PDUのヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行なう。
・RRC層:制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。UE5のRRC層と無線基地局部4のRRC層との間では、各種設定のためのメッセージ(RRCメッセージ)が伝送される。RRC層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルを制御する。UE5のRRCと無線基地局部4のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合、UE5はRRCコネクティッドモードとなり、そうでない場合はRRCアイドルモードとなる。
• RLC layer: uses functions of the MAC layer and the PHY layer to transmit data to the RLC layer of the receiving side. Data and control signals are transmitted between the RLC layer of the
- PDCP layer: Performs header compression/decompression and encryption/decryption of PDUs.
• RRC layer: defined only in the control plane that handles control signaling. A message (RRC message) for various settings is transmitted between the RRC layer of the
以上の層はコントロールプレーン及びユーザプレーンの双方にて使用される。一方、コントロールプレーンのみ、UE5及びMME2には、RRC層よりさらに上位にセッション管理及びモビリティ管理等を行なうNAS層が設けられる。また、無線基地局部4のEPC機能部3側とのユーザデータ伝送インターフェースには、GTP-U(GPRS(General Packet Radio Service)Tunneling Protocol for User Plane)層が設けられている。GTP-U層は、接続先のUE5の識別や、使用する無線ベアラの識別を行なうためのものである。
These layers are used in both the control plane and the user plane. On the other hand, only the control plane, the
次に、図8は、LTEシステムにおける下りリンクのチャネルマッピングを示す。ここでは、論理チャネル(Downlink Logical Channel)、トランスポートチャネル(Downlink Transport Channel)及び物理チャネル(Downlink Physical Channel)相互間のマッピング関係を示している。以下、順に説明する。
・DTCH(Dedicated Traffic Channel:専用トラフィックチャネル)は、データの送信のための個別論理チャネルである。DTCHは、トランスポートチャネルであるDLSCH(Downlink Shared Channel:下りシェアドチャネル)にマッピングされる。
・DCCH(Dedicated Control Channel:専用制御チャネル):UE5とネットワークとの間の個別制御情報を送信するための論理チャネルである。DCCHは、UE5が無線基地局部4とRRC接続を有する場合に用いられる。DCCHは、DLSCHにマッピングされる。
・CCCH(Common Control Channel:共通制御チャネル):UE5及び中継無線通信部9と無線基地局部4との間の送信制御情報のための論理チャネルである。CCCHは、UE5が無線基地局部4との間でRRC接続を有していない場合に用いられる。CCCHは、DLSCHにマッピングされる。
Next, FIG. 8 shows downlink channel mapping in the LTE system. Here, the mapping relationship among logical channels (Downlink Logical Channels), transport channels (Downlink Transport Channels) and physical channels (Downlink Physical Channels) is shown. They will be explained in order below.
- DTCH (Dedicated Traffic Channel) is a dedicated logical channel for the transmission of data. The DTCH is mapped to a DLSCH (Downlink Shared Channel), which is a transport channel.
DCCH (Dedicated Control Channel): A logical channel for transmitting dedicated control information between the
• CCCH (Common Control Channel): a logical channel for transmission control information between the
・BCCH(Broadcast Control Channel:放送制御チャネル):システム情報配信のための論理チャネルである。BCCHは、トランスポートチャネルであるBCH(Broadcast Channel、放送チャネル)又はDLSCHにマッピングされる。
・PCCH(Paging Control Channel:ページング制御チャネル):ページング情報、及びシステム情報変更を通知するための論理チャネルである。PCCHは、トランスポートチャネルであるPCH(Paging Channel:ページングチャネル)にマッピングされる。
BCCH (Broadcast Control Channel): Logical channel for system information distribution. The BCCH is mapped to a transport channel BCH (Broadcast Channel) or DLSCH.
PCCH (Paging Control Channel): A logical channel for notifying paging information and system information changes. PCCH is mapped to PCH (Paging Channel) which is a transport channel.
また、トランスポートチャネルと物理チャネルとの間のマッピング関係は以下の通りである。
・DLSCH及びPCH:PDSCH(Physical Downlink Shared Channel:物理下りシェアドチャネル)にマッピングされる。DLSCHは、HARQ、リンクアダプテーション、及び動的リソース割当をサポートする。
・BCH:PBCH(Physical Broadcast Channel:物理ブロードキャストチャネル)にマッピングされる。
Also, the mapping relationship between transport channels and physical channels is as follows.
DLSCH and PCH: mapped to PDSCH (Physical Downlink Shared Channel). DLSCH supports HARQ, link adaptation and dynamic resource allocation.
BCH: Mapped to PBCH (Physical Broadcast Channel).
次に、図9は、LTEシステムにおける上りリンクのチャネルマッピングを示す。図8と同様に、論理チャネル(Downlink Logical Channel)、トランスポートチャネル(Downlink Transport Channel)及び物理チャネル(Downlink Physical Channel)相互間のマッピング関係を示している。以下、順に説明する。 Next, FIG. 9 shows uplink channel mapping in the LTE system. Similar to FIG. 8, it shows the mapping relationship between logical channels (Downlink Logical Channels), transport channels (Downlink Transport Channels) and physical channels (Downlink Physical Channels). They will be described in order below.
・CCCH(Common Control Channel:共通制御チャネル):UE5とEPC機能部3との間の制御情報を送信するために使用される論理チャネルであり、EPC機能部3と無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)接続を有していないUE5によって使用される。
・DCCH(Dedicated Control Channel:専用制御チャネル):1対1(point-to-point)の双方向の論理チャネルであり、UE5とEPC機能部3と間で個別の制御情報を送信するために利用するチャネルである。専用制御チャネルDCCHは、RRC接続を有しているUE5によって使用される。
・DTCH(Dedicated Traffic Channel:専用トラフィックチャネル):1対1の双方向論理チャネルであり、特定のUE又は中継無線通信部専用のチャネルであって、ユーザ情報の転送のために利用される。
CCCH (Common Control Channel): A logical channel used to transmit control information between the
DCCH (Dedicated Control Channel): A one-to-one (point-to-point) bidirectional logical channel, used to transmit individual control information between the
• DTCH (Dedicated Traffic Channel): A one-to-one bi-directional logical channel, dedicated to a particular UE or relay radio, used for the transfer of user information.
・ULSCH(Uplink Shared Channel:上りリンク共用チャネル):HARQ)、動的適応無線リンク制御、間欠送信(DTX:Discontinuous Transmission)がサポートされるトランスポートチャネルである。
・RACH(Random Access Channel:ランダムアクセスチャネル):制限された制御情報が送信されるトランスポートチャネルである。
ULSCH (Uplink Shared Channel: HARQ), dynamic adaptive radio link control, and discontinuous transmission (DTX: Discontinuous Transmission) are supported transport channels.
RACH (Random Access Channel): transport channel in which limited control information is transmitted.
・PUCCH(Physical Uplink Control Channel:物理上りリンク制御チャネル):下りリンクデータに対する応答情報(ACK(Acknowledge)/NACK(Negative acknowledge))、下りリンクの無線品質情報、および、上りリンクデータの送信要求(スケジューリングリクエスト:Scheduling Request:SR)を無線基地局部4に通知するために使用される物理チャネルである。
・PUSCH(Physical Uplink Shared Channel:物理上りリンク共用チャネル):上りリンクデータを送信するために使用される物理チャネルである。
・PRACH(Physical Random Access Channel:物理ランダムアクセスチャネル):主にUE5から無線基地局部4への送信タイミング情報(送信タイミングコマンド)を取得するためのランダムアクセスプリアンブル送信に使用される物理チャネルである。ランダムアクセスプリアンブル送信はランダムアクセス手順の中で行なわれる。
PUCCH (Physical Uplink Control Channel): Response information for downlink data (ACK (Acknowledge) / NACK (Negative acknowledge)), downlink radio quality information, and uplink data transmission request ( It is a physical channel used to notify the radio
- PUSCH (Physical Uplink Shared Channel): A physical channel used to transmit uplink data.
PRACH (Physical Random Access Channel): A physical channel mainly used for random access preamble transmission for acquiring transmission timing information (transmission timing command) from the
図9に示すように、上りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。上りリンク共用チャネルULSCHは、物理上りリンク共用チャネルPUSCHにマッピングされる。ランダムアクセスチャネルRACHは、物理ランダムアクセスチャネルPRACHにマッピングされる。物理上りリンク制御チャネルPUCCHは、物理チャネル単独で使用される。また、共通制御チャネルCCCH、専用制御チャネルDCCH、専用トラフィックチャネルDTCHは、上りリンク共用チャネルULSCHにマッピングされる。 As shown in FIG. 9, in the uplink, mapping of transport channels and physical channels is performed as follows. The uplink shared channel ULSCH is mapped to the physical uplink shared channel PUSCH. A random access channel RACH is mapped to a physical random access channel PRACH. A physical uplink control channel PUCCH is used as a physical channel alone. Also, the common control channel CCCH, the dedicated control channel DCCH, and the dedicated traffic channel DTCH are mapped to the uplink shared channel ULSCH.
次に、LTEシステムの下りリンクにおいては、UE5は無線基地局部4に対してOFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing、直交周波数分割多重)アクセス(OFDMA)により無線接続する。OFDMA方式は、周波数分割多重と時間分割多重とを複合させた二次元の多重化アクセス方式として特徴づけられる。具体的には、直交する周波数軸と時間軸のサブキャリアを分割してUE5に割り振り、各サブキャリアの信号がゼロ(0点)になるように、周波数軸上で直交するサブキャリアを分割する。サブキャリアを分割して周波数軸上に割り当てることにより、あるサブキャリアがフェージングの影響を受けても影響のない別のサブキャリアを選択することができるので、ユーザは無線環境に応じてより良好なサブキャリアを使用でき、無線品質を維持できる利点が生ずる。
Next, in the downlink of the LTE system, the
そして、OFDMA方式においては、周波数軸と時間軸とが張る仮想平面上で定義されるリソースブロック(Resource Block:以下、RBともいう)が無線リソースとして採用される。RBは図10に示すように、上記平面を180kHz/0.5msecでマトリックスに区切ったブロックとして定義され、各ブロックは周波数軸上では15kHz間隔で隣接する12個のサブキャリアを、時間軸上ではフレームの1スロット分(7シンボル)を含む。このRBは時間軸上で隣接する2つ(1msec)を1組としてUE5に割り当てられる。他方、LTEシステムの上りリンクにおいても、SC-FDM(Single Career Frequency-Division Multiplexing)アクセス(SC-FDMA)が採用される点を除き、同様の概念のリソースブロックが無線リソースとして用いられる。OFDMAでは1つのリソースブロックが周波数軸上で12のサブキャリア(帯域幅:15kHz)に分割されるのに対し、SC-FDMAはサブキャリアへの分割がなされないシングルキャリア方式である。 In the OFDMA system, a resource block (hereinafter also referred to as RB) defined on a virtual plane defined by a frequency axis and a time axis is adopted as a radio resource. As shown in FIG. 10, RB is defined as a block in which the above plane is divided into a matrix of 180 kHz/0.5 msec. It contains one slot (7 symbols) of the frame. This RB is assigned to UE5 with two adjacent RBs (1 msec) on the time axis as one set. On the other hand, also in the uplink of the LTE system, resource blocks with a similar concept are used as radio resources, except that SC-FDM (Single Career Frequency-Division Multiplexing) access (SC-FDMA) is adopted. In OFDMA, one resource block is divided into 12 subcarriers (bandwidth: 15 kHz) on the frequency axis, whereas SC-FDMA is a single-carrier system in which division into subcarriers is not performed.
以下、本発明の無線通信ユニット1において送信ブロック103からの送信波の出力設定を行なう際の、無線基地局部(eNodeB)4、送信出力設定指示部11及び他局通信波解析部10との間で実行される通信手順を、図14の通信フロー図を用いて説明する。図14の処理は繰り返し実行される。
Hereinafter, in the
T101では、送信出力設定指示部11にて他局通信波検出のインターバルを規定するタイマーを起動する(タイマー初期化のステップは表示を省略している)。T102で該タイマーによる計時が満了すればT103に進み,無線基地局部4に接続中のUE(端末装置)の数である接続中UE数(接続中端末装置数)の送信を要求する。無線基地局部4はこれを受けて自身に接続中のUE数を調べ、接続中UE数Nとしてこれを返す。送信出力設定指示部11ではT104にて、取得した接続中UE数Nが予め定められた閾接続数Nc(Ncは1であってもよい)以上であるか否かを判定する。閾接続数Nc以上の時はT101に戻り、タイマーを初期化してT101に戻る。
At T101, the transmission output
一方、閾接続数Nc未満の時はT105に進み、他局通信波を検出させるため無線基地局部4に停波を要求する。無線基地局部4ではこれを受け、送信ブロック103を停波設定し、応答を返す。この処理により、無線基地局部4に一定数以上のUE(端末装置)5が接続されている場合には、他局通信波の検出ひいては停波がなされないので、通信中のUE5との間の通信途絶や、新たなUE5のアタッチ等が阻害されることがない。送信出力設定指示部11はT106にて他局通信波解析部10に対し停波されたことを通知する。
On the other hand, when the number of connections is less than the threshold connection count Nc, the process proceeds to T105 and requests the radio
無線基地局部4では、この停波期間中に受信側ブロック102にて他局通信波を受信し、スペクトルアナライザ250にてその受信波形の周波数スペクトル(スペアナ波形)を生成する。前述のごとく、他局通信波はバンドパスフィルタ110を通過しているので、図11のようにその周波数スペクトル(スペアナ波形)にピークが現れる場合は、無線基地局部4がやり取りする送受信波の周波数帯域と重なりを有し、特に無線基地局部4の送信波による干渉を受ける可能性のあるものである。他局通信波解析部10はT107にて無線基地局部4からスペアナ波形を取得する。そして、T108にて、スペアナ波形上でピークを検索し、その高さから他局通信波の強度Eを算出する。さらに、ピークの中心周波数と帯域幅の解析を行なう。
In the radio
T109では、他局通信波解析部10は解析の完了を送信出力設定指示部11に通知する。送信出力設定指示部11はこれを受け、他局通信波解析部10から上記他局通信波の強度Eを取得し、T110で該強度Eが第一閾強度E1以上であるか否かを調べる。第一閾強度E1未満のときは他局通信波との干渉のおそれがないと判定し、T116に進んで停波前の出力値を選択する。一方、T110で強度Eが第一閾強度E1以上となっている場合にはT111に進み、他局通信波解析部10から他局通信波の中心周波数と帯域幅の解析結果を取得する。T112では、取得した帯域及び中心周波数が、無線基地局部4の送信波の帯域及び中心周波数に対応して設定された規定範囲内に入っているか否か(つまり、広義には無線基地局部4の送信波の帯域及び中心周波数に一致しているか否か)を調べる。規定範囲外であれば他局通信波との干渉のおそれがないと判定し、T116に進んで停波前の出力値を選択する。
At T109, the other-station communication
一方、T112で、取得した帯域及び中心周波数が規定範囲に入っている場合は他局通信波との干渉のおそれがあると判定し、T113で出力設定テーブル305f(図12)を参照して、検出済みの強度Eに対応する出力値を検索し選択する。そしてT114において、強度Eが第二閾強度Ecを超えている場合はT115に進み、停波継続の選択を行なうとともに、T117にてすなわち停波に対応する出力値(=ゼロ)を無線基地局部4に送信する。一方、T114において強度Eが第二閾強度Ec以下の時は、T117にて選択した出力値を無線基地局部4に送信する。無線基地局部4ではこれを受け、図4のアッテネータ209のインピーダンス設定値を、受信した出力設定値に対応する値に設定し、送信出力設定指示部11に設定完了の応答を返す。送信出力設定指示部11はこれを受け、T118にて送信再開を無線基地局部4に要求する。無線基地局部4ではこれを受け、上記設定された出力にて送信ブロック103に送信を再開させる。
On the other hand, at T112, if the acquired band and center frequency are within the specified range, it is determined that there is a risk of interference with communication waves from other stations, and at T113, the output setting table 305f (FIG. 12) is referred to, The output value corresponding to the detected intensity E is retrieved and selected. Then, at T114, if the intensity E exceeds the second threshold intensity Ec, the process proceeds to T115 to select continuation of wave termination, and at T117, the output value (=zero) corresponding to the wave termination is set to the radio base station. Send to 4. On the other hand, when the intensity E is equal to or less than the second threshold intensity Ec at T114, the output value selected at T117 is transmitted to the radio
なお、図4の構成では、送信ブロック102のバンドパスフィルタ110を他局通信波の検出に使用するバンドパスフィルタに兼用していたが、図4に一点鎖線で示すように、他局通信波の検出にのみ使用する専用のバンドパスフィルタ110’(さらには、低雑音アンプ111’及びアンテナ105’)を別途設けるようにしてもよい。一方、バンドパスフィルタ110による他局通信波の選択性が十分に高い場合には、帯域及び中心周波数の解析を省略すること、ひいてはスペクトルアナライザ250を省略することが可能である。この場合、インターフェース部101にはバンドパスフィルタ110を通過した受信波形がフーリエ変換されずにA/D変換器251にてデジタル化され、インターフェース部101に入力される。他局通信波解析アプリケーション405c(図3)は、このデジタル化波形データをインターフェース部101から取得し、その振幅の最大値から他局通信波の強度Eを特定することができる。
In the configuration of FIG. 4, the band-
また、無線基地局部4の出力強度低減にかかる段階数は図13に示すものに限らず、これよりもさらに多くてもよいし、逆に段階数を減ずること、例えば2段階(一例として停波とフルパワー)とすることも可能である。
Further, the number of steps required to reduce the output intensity of the radio
また、無線基地局部4に対する接続中UEの数については、閾接続数Ncを2以上に設定することが可能である。このとき、図12の出力設定テーブル305fにおいて、接続中UEが存在しないときは、他局通信波の強度EがEcより大きい場合に設定出力は停波が選択される一方、1台でも接続中のUEが存在する場合は停波を行なわないようにすること、例えば最低出力値P1を選択するように構成することも可能である。
Also, regarding the number of UEs currently connected to the radio
次に、他局通信波の検出部は、無線送信波を復調部と同一方式にて他局通信波を復調する他局通信波復調部を備えるものとして構成することも可能である。この場合、解析判定部は、他局通信波検出情報の内容として他局通信波復調部により復調後の他局通信波の信号波形を解析し、該信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであるか否かに基づいて送信強度低減制御を実行する判定を行なうように構成される。他局通信波に対する干渉(特に混信等)が問題となるのは、他局通信波が無線基地局部4の送信波と周波数帯域と重なっており、かつ、同一方式で復調可能な場合であるから、検出した他局通信波を上記のように復調し、その復調後の他局通信波の信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであるか否かを判定することにより、無線基地局部に対する出力低減制御をより的確に実施することができる。
Next, the detector for other-station communication waves can be configured to include a different-station communication wave demodulator for demodulating the radio transmission waves by the same method as the demodulator. In this case, the analysis/determining section analyzes the signal waveform of the other-station communication wave after demodulation by the other-station communication wave demodulation section as the content of the other-station communication wave detection information, and the signal waveform indicates the digital baseband signal waveform. It is configured to make a determination to execute transmission intensity reduction control based on whether or not. Interference (especially crosstalk) with other station communication waves becomes a problem when the other station communication waves overlap the transmission wave of the radio
この場合のハードウェア構成は、他局通信波検出用の復調部を別途設ける形としてもよいが、受信側ブロック102の復調部を他局通信波復調部に兼用することにより、回路構成の簡略化を図ることができる。例えば図4に示すように、受信側ブロック102のA/D変換器117,119が出力するデジタル化された各チャネル(I,Q)の復調信号を、一点鎖線で示すように復調信号Sdi,Sdq(双方とも使用してもよいし、一方のみを使用してもよい)として分配する形でインターフェース部3に入力することができる。
In this case, the hardware configuration may include a separate demodulator for detecting the communication waves of other stations. can be improved. For example, as shown in FIG. 4, the digitized demodulated signals of each channel (I, Q) output from the A/
他局通信波解析アプリケーション405cは、復調信号Sdi,Sdqを取得し、例えば図15に示す方式にて、取得した信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであるか否かを判定する。デジタルベースバンド信号波形が示す情報の具体的内容にまで踏み込んで解析を行なう場合は、信号波形が示すデジタルベースバンド信号の内容に含まれる周波数設定情報に基づいて送信出力低減制御を実行する判定を行なうことが可能である。具体的には、例えば次のような手法が可能である(この場合、復調信号Sdi,Sdqは双方ともに使用され、また、パラレル/シリアル変換部120の出力を用いるようにしてもよい)。
The other-station communication wave analysis application 405c acquires the demodulated signals Sdi and Sdq, and determines whether or not the acquired signal waveform indicates a digital baseband signal waveform, for example, by the method shown in FIG. When analyzing the specific content of the information indicated by the digital baseband signal waveform, it is necessary to determine whether to execute transmission output reduction control based on the frequency setting information included in the content of the digital baseband signal indicated by the signal waveform. It is possible. Specifically, for example, the following technique is possible (in this case, both demodulated signals Sdi and Sdq may be used, and the output of parallel/
LTEシステムにおいては、上記の報知情報の送信量を運用・環境ごとに柔軟に変更するために、PBCHを用いた固定的な報知情報リソースと、PDSCHを用いた可変的に使用できる無線リソースとが組み合わせて使用される。ここで固定的なリソースであるPBCHを用いるのは、UE5が最初に取得する情報として報知情報が定められており、UE5がeNodeB4からの通知を受けることなしに受信できる必要があるためである。UE5は固定的なリソースであるPBCHを最初に受信し、PBCHからPDSCHを受信するための最低限の情報を得て、その情報をもとにPDSCHにて送られる報知情報を読むようにしている。PDSCHはRB単位で割り当て可能な可変リソースであるため、PDSCHにて送信する報知情報の量は可変である。これにより報知情報に使用するリソース量の変更が実現され、ネットワーク運用や環境により異なる報知情報量に応じた無線リソースの割り当てが可能となる。
In the LTE system, fixed broadcast information resources using PBCH and variably usable radio resources using PDSCH are used in order to flexibly change the transmission amount of the above broadcast information for each operation/environment. Used in combination. The reason why PBCH, which is a fixed resource, is used here is that broadcast information is defined as information that UE5 acquires first, and it is necessary for UE5 to be able to receive the information without receiving notification from eNodeB4. The
このPBCHにより送信される報知情報のうちMIB(Master Information Block)と称されるものは、図17に示すように、無線フレームの先頭(すなわち、サブフレーム番号=0)で送信されるものであり、時間リソース及び周波数リソースが常に固定された形で割り当てられる。その、送信情報は、例えばPDSCHにより他の報知情報(例えばSIB(System Information Block))を受信するための情報(使用周波数帯域を含む)、及び無線フレーム番号(SFN : System Frame Number)などである。 Of the broadcast information transmitted by this PBCH, what is called MIB (Master Information Block) is transmitted at the beginning of a radio frame (that is, subframe number=0), as shown in FIG. , time and frequency resources are always assigned in a fixed manner. The transmission information is, for example, information (including the frequency band used) for receiving other broadcast information (for example, SIB (System Information Block)) by PDSCH, and a radio frame number (SFN: System Frame Number). .
MIBは、具体的にはPBCH上でサブフレーム番号=0にて10ms周期で送信されることが決まっており、割り当てられる時間リソース及び周波数リソース共に固定である。よって、例えば無線基地局部4の送信波が使用するPBCHの周波数帯域上で、サブフレーム番号=0となる無線フレームが10ms周期で到来しているか否かを調べることにより、他局通信波が該当する周波数帯域上で同じ方式により無線送受信を行っていることを容易に特定できる。この場合、PBCH上で受信される無線フレームの先頭はMIBであると推定されるから、その内容を読み取ることで他局通信波が使用中の周波数帯域を正確に特定することも可能となる。
Specifically, the MIB is determined to be transmitted on the PBCH with a subframe number of 0 at a period of 10 ms, and both the allocated time resources and frequency resources are fixed. Therefore, for example, on the PBCH frequency band used by the transmission wave of the radio
他方、より簡便な方法として、次のような方式を採用することも可能である。具体的には、復調信号波形を一定の時間間隔でサンプリングし、そのサンプリング点S1~S5の信号レベルを読み取る。復調信号がもし意味のあるデジタルベースバンド信号波形に復調されていれば、理想的にはその波形は図16の上に示すような一定パルス間隔の方形波状となる。そして、サンプリング点S1~S5の信号レベルが、互いに異なる2つの基準レベルAHないしALを各々中心として、いずれかの周辺に偏って現れる場合には、取得した信号波形がデジタルベースバンド信号波形であると推定できる。この場合、例えばサンプリング点群の信号レベルの平均値を閾値とし、サンプリング点群を該閾値との大小関係で2群に分け、各群の平均値をAHないしALとして定めることができる。なお、より高精度の判定を行いたい場合は、サンプリング間隔を短くし、AH近傍のサンプリング点が連続して現れる個数と、AL近傍のサンプリング点が連続して現れる個数とに基づいてビット間隔を推定し、そのビット間隔がほぼ一定であれば取得した信号波形をデジタルベースバンド信号波形であると推定する。 On the other hand, as a simpler method, it is also possible to employ the following method. Specifically, the demodulated signal waveform is sampled at regular time intervals, and the signal levels at sampling points S1 to S5 are read. If the demodulated signal is demodulated into a meaningful digital baseband signal waveform, ideally the waveform will be a square wave with constant pulse intervals as shown in the upper part of FIG. Then, when the signal levels of the sampling points S1 to S5 appear biased around either of the two different reference levels AH to AL, respectively, the acquired signal waveform is a digital baseband signal waveform. can be estimated. In this case, for example, the average value of the signal levels of the sampling point group can be used as a threshold, the sampling point group can be divided into two groups according to the magnitude relationship with the threshold, and the average value of each group can be determined as AH or AL. If more accurate determination is desired, the sampling interval is shortened, and the bit interval is adjusted based on the number of consecutive sampling points near AH and the number of consecutive sampling points near AL. If the bit interval is approximately constant, the acquired signal waveform is estimated to be the digital baseband signal waveform.
一方、取得した信号波形が意味のあるデジタルベースバンド信号波形に復調されなかった場合は、図15下に示すようにサンプリング点S1~S5の信号レベルが不定となったり、あるいは2レベル化する場合も、ビット間隔が一定でなくなったりするなどのイレギュラーな結果を示すこととなる。この場合は、信号波形をデジタルベースバンド信号波形でないと推定する。図15は、その場合の処理の流れを示すものである。該処理は多くの部分で図14と共通しているので、主にその相違点について説明し、共通する処理ステップには図14と同じ番号を付与して詳細な説明は略する。 On the other hand, if the acquired signal waveform is not demodulated into a meaningful digital baseband signal waveform, the signal levels at the sampling points S1 to S5 become indefinite as shown in the lower part of FIG. also shows irregular results such as the bit interval not being constant. In this case, the signal waveform is assumed not to be a digital baseband signal waveform. FIG. 15 shows the flow of processing in that case. Since the processing is in common with FIG. 14 in many parts, differences will be mainly described, common processing steps are given the same numbers as in FIG. 14, and detailed description thereof will be omitted.
まず、T101~T106の停波に至るまでの処理は図14と全く同じである。続いて、T121では他局通信波解析部10は無線基地局部4から他局通信波の検出波形を取得する。具体的には、図4においてスペクトルアナライザ250を省略した前述の構成において、バンドパスフィルタ110の通過受信波形をA/D変換器251にて直接デジタル化した波形を取得する。T123ではその波形振幅から他局通信波の強度を解析する。T124では他局通信波解析部10は解析の完了を送信出力設定指示部11に通知する。送信出力設定指示部11はこれを受け、他局通信波解析部10から上記他局通信波の強度Eを取得し、T110で該強度Eが第一閾強度E1以上であるか否かを調べる。第一閾強度E1未満のときの処理は図14の場合と同じである。一方、T124で強度Eが第一閾強度E1以上となっている場合にはT125に進み、他局通信波解析部10に他局通信波の復調波の解析を要求する。他局通信波解析部10はT126で無線基地局部4から他局通信波の復調波を取得し、T127で上記説明したいずれかの方式により解析を行なう。
First, the processing from T101 to T106 is exactly the same as in FIG. Subsequently, at T121, the other-station communication
T128では、他局通信波解析部10は解析の完了を送信出力設定指示部11に通知する。送信出力設定指示部11はこれを受け、上記他局通信波の解析結果を取得し、T129では該該解析結果を参照して、検出中の他局通信波が干渉対策波であるか否かを判断する。干渉対称波でない場合は、T116に進んで停波前の出力値を選択する。一方、T1129で干渉対称波であると判断した場合は、T113で出力設定テーブル305f(図12)を参照して、検出済みの強度Eに対応する出力値を検索し選択する。以下の処理は図14と同じである。
At T128, the other-station communication
以上、本発明の実施の形態について説明したが、あくまで例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。 Although the embodiment of the present invention has been described above, it is merely an example, and the present invention is not limited to this.
1 移動型無線通信ユニット
WS 大型船舶
2 MME
3 EPC機能部
10 他局通信波解析部
11 送信出力設定指示部
20 基地局制御部
250 スペクトルアナライザ
301 CPU
302 RAM
303 マスクROM
304A 上流側通信インターフェース
304B 下流側通信インターフェース
305 フラッシュメモリ
305a 通信ファームウェア
305b MMEエンティティ
305c S-GWエンティティ
305d P-GWエンティティ
305e 仮想ルータエンティティ
305f 出力設定テーブル
305g 他局通信波解析エンティティ(解析判定部)
305i 送信出力設定指示部エンティティ(解析判定部)
306 バス
21 二次電池モジュール
22 電源回路部
23 可搬型筐体
30,31 通信バス
4 無線基地局部(eNodeB)
401 CPU
402 RAM
403 マスクROM
404 通信インターフェース
405 フラッシュメモリ
405a 通信ファームウェア
405b 送信制御ファームウェア
406 バス
412 無線通信部
5 UE(端末装置)
6 S-GW
7 P-GW
8 ルータ
50 通信エリア
57 無線ベアラ
1 Mobile radio communication unit WS
3
302 RAMs
303 Mask ROM
304A upstream side communication interface 304B downstream side communication interface 305 flash memory 305a communication firmware 305b MME entity 305c S-GW entity 305d P-GW entity 305e virtual router entity 305f output setting table 305g other station communication wave analysis entity (analysis determination unit)
305i transmission power setting instruction unit entity (analysis judgment unit)
306
401 CPUs
402 RAMs
403 Mask ROM
404
6 S-GW
7 P-GW
8
Claims (12)
前記無線基地局部を停波させた状態で前記無線基地局部の設置位置周辺の他局通信波を検出する他局通信波検出部が、前記基地局制御部に有線接続される形で設けられる一方、
前記無線基地局部には、前記基地局制御部から受信する設定指示に基づいて前記送信部の送信出力レベルを可変設定する送信出力設定部が設けられ、
前記基地局制御部には、前記他局通信波検出部から取得する他局通信波検出情報の内容を解析し、その解析結果に基づいて前記無線送信波の送信出力低減制御を実行するか否かを判定する解析判定部と、前記解析判定部が前記送信出力低減制御を実行する判定を行った場合に、前記無線基地局部の前記送信出力設定部に対し前記送信部の送信出力レベルを低減させる設定指示を行なう送信出力設定指示部と、が設けられてなることを特徴とする移動型無線通信ユニット。 a wireless base station unit installed on a mobile object and capable of being wirelessly connected by a terminal device while moving with the mobile object, the wireless base station unit including a transmitter for transmitting wireless transmission waves to the terminal device; and a wired connection to the wireless base station unit. and a base station control section configured to be movable together with the radio base station section,
While the radio base station unit is in a state where the radio wave is stopped, the other station communication wave detection unit for detecting the other station communication wave in the vicinity of the installation position of the radio base station unit is provided in the form of a wired connection to the base station control unit. ,
The radio base station unit is provided with a transmission output setting unit that variably sets the transmission output level of the transmission unit based on a setting instruction received from the base station control unit,
The base station control unit analyzes the content of other-station communication wave detection information acquired from the other-station communication wave detection unit, and determines whether or not to execute transmission power reduction control of the radio transmission wave based on the analysis result. and an analysis determination unit that determines whether the transmission output level of the transmission unit is reduced with respect to the transmission output setting unit of the radio base station unit when the analysis determination unit determines to execute the transmission output reduction control. and a transmission output setting instructing section for instructing setting to be performed.
前記他局通信波検出部は、前記無線送信波を前記復調部と同一方式にて前記他局通信波を復調する他局通信波復調部を備え、
前記解析判定部は、前記他局通信波検出情報の内容として前記他局通信波復調部により復調後の前記他局通信波の信号波形を解析し、該信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであるか否かに基づいて前記送信出力低減制御を実行する判定を行なう請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の移動型無線通信ユニット。 The radio base station unit includes a receiving unit for receiving a received wave from the terminal device and a demodulating unit for demodulating the received wave,
The other-station communication wave detection unit includes a other-station communication wave demodulation unit that demodulates the other-station communication wave using the same method as the demodulation unit,
The analysis determination unit analyzes the signal waveform of the other-station communication wave demodulated by the other-station communication wave demodulation unit as the content of the other-station communication wave detection information, and the signal waveform indicates a digital baseband signal waveform. 8. The mobile radio communication unit according to any one of claims 1 to 7 , wherein a determination to execute the transmission power reduction control is made based on whether or not the mobile radio communication unit is a mobile radio communication unit.
前記基地局制御部には、前記接続中の端末装置数が予め定められた閾接続数未満の時にのみ、前記無線基地局部を停波させた状態で前記他局通信波検出部に対し、前記他局通信波を検出させる他局通信波検出制御部が設けられている請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の移動型無線通信ユニット。 The base station control unit includes a connected terminal device count acquisition unit that acquires the number of terminal devices that are currently connected to the radio base station unit from the radio base station unit,
Only when the number of connected terminal devices is less than a predetermined threshold number of connections, the base station control unit instructs the other-station communication wave detection unit to stop the radio base station unit from transmitting the 11. The mobile radio communication unit according to any one of claims 1 to 10 , further comprising an other-station communication wave detection control section for detecting other-station communication waves.
前記解析判定部は、前記接続中の端末装置数が予め定められた閾接続数未満の時にのみ、前記送信出力低減制御を実行する判定を行なう請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の移動型無線通信ユニット。 The base station control unit includes a connected terminal device count acquisition unit that acquires the number of terminal devices that are currently connected to the radio base station unit from the radio base station unit,
12. The method according to any one of claims 1 to 11 , wherein the analysis determination unit determines to execute the transmission output reduction control only when the number of terminal devices being connected is less than a predetermined threshold number of connections. A mobile radio communication unit as described.
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