JP2000511011A - 動的無線バックボーン伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 セルラ移動電気通信網のような移動無線電気通信網の網ユニット（２）に複数の地理的拡散遠隔無線アクセスユニット（９）を接続する動的無線バックボーン伝送システム(１０)。上記無線アクセスユニット（９）のそれぞれは移動無線電気通信網の特定のエリアあるいはセル（４）へのサービスを与えるようになっている。バックボーン伝送システムは複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作的に接続された、無線トランシーバ手段、アンテナ手段および制御手段を有する動的アクセスノード手段（１）を具備している。無線アクセスユニット（９）は上記複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作的に接続された、無線トランシーバ手段、アンテナ手段および制御手段を有するバックボーンアクセスユニット（８）を具備している。動的無線アクセスノード手段（１）およびバックボーンアクセスユニット（８）の制御手段は上記複数の共通無線通信チャンネルのうちの空き通信チャンネルを適応的に選択するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 動的無線バックボーン伝送システム 発明の分野 本発明は一般的に２つあるいはそれ以上の電気通信ユニット間で無線リンク接 続を具備している電気通信システムに関し、より詳細には複数の地理的拡散遠隔 固定および／または移動無線電気通信ユニットを有する無線通信システムに関す る。 発明の背景 典型的なセルラ移動通信システムは移動電話機のような移動無線加入者ユニッ トと、それぞれが一つの地理的エリアあるいはセルにサービスを与える複数の無 線基地局と、これらの基地局が接続する移動サービス交換局（ＭＳＣ）あるいは 移動電気通信交換局（ＭＴＳＯ）とを備えている。ＭＳＣおよびＭＴＳＣは、次 いで、例えば、移動無線加入者と陸線加入者との間の電話呼のような伝送を完成 するため通常の公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）およびサービス総合デジタル網（Ｉ ＳＤＮ）に結合される。 現在のセルラシステムは比較的に広いエリアすなわち比較的に大きなセルにわ たるカバレッジを与える。認定ＡＭＰＳ、ＥＴＡＣＳ、ＮＭＴ−４５０およびＮ ＭＴ−９００のようなアナログセルラシステムが世界中の至る所で発展している 。デジタルセルラシステムは北来ではＩＳ−５４Ｂとして、また汎ヨーロッパＧ ＳＭシステム（ＤＣＳ１８００およびＰＣＳ１９００を含む）として認定されて いる。これらのシステムおよび他のシステムは、例えば、書籍「セルラ無線シス テム」Ｂａｌｓｔｏｎ他著、Ａｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ（Ｎｏｒｗｏｏｄ、ＭＡ ）刊、１９９３年に記載されている。 第１世代のセルラ移動網は基地局からセル境界まで１から５ｋｍの範囲を有す るマイクロセルおよび大きなセル（５から３５ｋｍ）に対してある衛星セル（＞ ５００ｋｍ）でサービスを与えるものである。 無線セルラ通信での重要な問題は完全なカバレッジを価格上効果的に与えるこ とである。これは、密のトラヒックエリアではセルを分割すること、マイクロセ ル（歩行者では１０から４００ｍ、車両では３００ｍから２ｋｍ）並びにマイク ロセル構成で覆われたミニセル（５００ｍから３ｋｍ）を加えることに結び付く に至った。覆い重なっているマイクロセルは低いトラヒックエリアをサービスし 、移動加入者によりセル交差をアドレスさせる。 セルラの浸透は続けて予測され得るところから、未来のセルラ移動網は往々街 路のマイクロセルのクラスタ（１つのマイクロセルが各クラスタを覆っている） を形成するピコセル（数メートル）およびナノセル（１０ｍまで）をも持つこと になるであろう。典型的なセル覆い重なり構造においては、各マイクロセルはそ の対応するセルにサービスを提供するそれ自体の基地局を持ち、他方幾つかの基 地局はＭＳＣあるいはＭＴＳＯに結合される集線装置（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏ ｒ）あるいはアクセスユニットに有線結合される。特に、ピコセルおよびナノセ ル環境では、静的な固定バックボーン下部構成（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ）を与えるこれら有線結合リンクあるいはループは相当の網構成および伝送コス トを伴い、これはコスト高効率セルラ移動カバレッジを与える目的に寄与しない 。 しかしながら、ピコ、ナノ、マイクロセルセルラ移動網システムの必須の要請 は容量および電力について経済的である設備を可能にすることである。すなわち 、システムの種々の構成要素は、競争力のある無線接続を与えるために、地理的 カバレッジ、範囲、通信容量および設備コスト間の最適条件が達成され得るよう に設計される必要がある。 発明の概要 容量および電力の最適化に関して、バックボーン下部構成は使用可能なピコ、 ナノおよびマイクロセルセルラ移動網を与えるための重大な設計部分を形成する 。 従って、本発明の１つの目的は、マイクロ、ナノおよびピコセルの幾つかの基 地局の接続のために最適に設計されるバックボーン下部構成とセルラ移動通信シ ステムの対応する網システムアクセスユニットとを提供することである。 本発明は、セルラ移動電気通信網のような移動無線電気通信網の網ユニットに 複数の地理的拡散遠隔無線アクセスユニットを接続する動的無線バックボーン伝 送システムを提供するもので、上記無線アクセスユニットはそれぞれ上記移動無 線電気通信網の特定のエリアあるいはセルへのサービスを与えるようになってお り、上記バックボーン伝送システムは複数の共通無線通信チャンネルをアクセス するために動作的に接続された、無線トランシーバ手段、アンテナ手段および制 御手段を有する動的アクセスノード手段を具備しており、上記無線アクセスユニ ットは上記複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作的に接続さ れた、無線トランシーバ手段、アンテナ手段および制御手段を有するバックボー ンアクセスユニットを具備しており、上記動的無線アクセスノード手段および上 記バックボーンアクセスユニットの上記制御手段は上記複数の共通無線通信チャ ンネルのうちの空き通信チャンネルを適応的に選択するように構成されており、 上記動的アクセスノード手段は上記網アクセスユニットに接続するように構成さ れている。 本発明は、容量および電力についての最適化が動的チャンネルアクセス（ＤＣ Ａ）の要求に応じて自己の伝送リソースを動的に割当てる伝送バックボーンシス テムにより達成可能であるという洞察に基づいている。 本発明により無線バックボーンシステムのチャンネルアクセス技術としてＤＣ Ａを用いることにより、バックボーンシステムの全ての共通無線通信チャンネル が、チャンネルあるいは周波数計画を基本的に必要とせずに動的無線アクセスノ ード（ＤＡＮ）手段に接続するピコ、ナノおよびマイクロセル基地局により使用 されることができるようになる。これは、ＤＣＡアルゴリズムがセルの既に占有 された通信チャンネルの奪取を自動的に阻止するためである。 幾つかの小さなセル無線基地局と集線装置あるいはＭＴＳＯとの間で無線接続 を与えるための本発明の動的無線バックボーンシステムをセルラ移動網において 用いることによって、極めて融通性があり経済的で高度のトラヒック取扱システ ムを得ることができるようになる。 本発明のなお一層の実施例において、上記動的無線アクセスノード手段の無線 トランシーバ手段、アンテナ手段および制御手段は方位的に分離された伝送セク タ内の上記複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするように構成されており 、上記制御手段は上記複数の共通無線通信チャンネルのうちの空き無線通信チャ ンネルを適応的に選択するため伝送セクタ内の上記バックボーンアクセスユニッ ト と共に働くように構成され、この空き無線通信チャンネルは、アクセスされると 、同じ動的無線アクセスノード手段により再使用され得るが、伝送セクタ内の無 線リンク接続に独特のものとなるようにされている。 セクタ化を行なうことによって、無線リンク接続の有効範囲を拡張することが できる。すなわち、送信手段のＲＦ電力を方位的に制限された地理的エリアに放 射することによって、無線送信機の有効範囲を全方向カバレッジに較べて拡張す ることができる。相互的に、同じことが受信機手段の受信感度に対しても言える 。 更に、共通無線通信チャンネルは同一のＤＡＮ内でセクタからセクタへ再使用 されることができ、これは必要とされるような伝送リソースの極めて効果的な使 用を与える。 本発明の実用的な実施例において、動的無線アクセスモード手段は多数の無線 アクセスモジュールを具備しており、それぞれは複数の共通無線通信チャンネル をアクセスするように構成された無線トランシーバ手段と制御手段とを有してい る。アクセスモジュールは関連伝送セクタにおける共通無線通信チャンネルを与 えてアクセスするために動作的に接続されている。種々の無線アクセスモジュー ルが、共通無線通信チャンネルの占有に関する制御装置を何等必要とせずに、互 いに独立して動作するようにされてもよい。 本発明の無線ノード手段はＣＴ２あるいはＤＥＣＴ（両方共それらのチャンネ ルアクセス技術としてＤＣＡを用いている）のような実在のビジネスコードレス 技術の下で動作するように設計されたアクセスモジュールを個別に動作するよう に有利に組み立てられることができる。アクセスユニットはこの形式の無線アク セスモジュールの使用に限定されないことを理解されたい。ＤＣＡアルゴリズム の制御下で通信チャンネルを与えるこれら技術のうちの他の技術および派生のも のも使用され得る。 種々の無線アクセスモジュールの好ましい位置設定によって、あるエリアある いは（覆い重なり）セルの全方向性カバレッジが達成されることができ、このた め各（覆い重なり）セルおよび全てのその隣接セルにおいてシステムの全ての共 通無線通信チャンネルが無線リンク接続を確立するように積極的に利用可能とな る。 上で述べたように、ＤＣＡアルゴリズムは所定の地理的エリアの空きチャンネ ルだけを占有する。補修および保守の両目的のため並びに所定のセクタにおける 通信容量の増大に対処するための所望量の冗長が、ユニットの少なくとも２つの 無線アクセスモジュールにより、所定のセクタの共通無線チャンネルを与えるこ とによって容易に達成されることができ、これら無線アクセスモジュールは通常 の動作時に同時に作動することができる。 ノードアクセス手段とバックボーンアクセスユニットとの間の通信が確立され る間および進行中の干渉を防止するために、本発明による制御手段は連続動的チ ャンネル選択（ＣＤＣＳ）と呼ばれる改良したＤＣＡを用いて好ましく作動する 。ＣＤＣＳの基本的な特性は、選択される時に干渉が最も少ない無線通信チャン ネルがアクセスされると言うことである。 無線アクセスモジュールおよびバックボーンアクセスユニットは、好ましくは 、例えば時分割多元接続(ＴＤＭＡ)、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）および符 号分割多元接続（ＣＤＭＡ）のような多数のアクセス技術に基づいて複数の通信 チャンネルを与えるように構成されたトランシーバ手段を具備している。 ＤＣＡおよびＣＤＣＳについてのより詳しい説明は米国特許第４，６２８，１ ５２号および同第４，７３１，８１２号、並びにＤ．Ａｋｅｒｂｅｒｇによる論 文「第３世代の移動無線システムのために有用な新規の無線アクセス原理」、屋内 および移動個人無線通信についての第３回ＩＥＥＥ国際シンポジューム、マサチ ューセッツ州ボストン、１９９２年１０月１９〜２１日に見い出され、これらは 参照としてここに含まれる。 本発明による動的無線バックボーン伝送システムのより一層の実施例において 、複数の動的無線アクセスノード手段は無線ノード制御手段に接続される。無線 ノード制御手段は移動サービス交換局、移動電話交換局あるいは移動無線電気通 信網の基地局装置のような網アクセスユニットへの接続を行なうように構成され ている。 無線ノート制御手段および動的無線アクセスノード手段がこの無線ノード制御 手段とこの動的無線アクセスノード手段との間の接続でアクセス可能な複数の共 通無線チャンネルのうちの空き通信チャンネルを適応的にアクセスするために動 作的に接続されるようになった本発明のなお一層の実施例においては、伝送リソ ースの極めて効果的な使用が得られる。 この実施例において、無線ノード制御手段と動的無線アクセスノード手段との 間のインターフェースでの通信チャンネル並びに動的無線アクセスノード手段と バックボーンアクセスユニットとの間のエアインターフェースでの無線通信チャ ンネルの両方は無線アクセスユニットあるいは幾つかのピコ、ナノもしくはマイ クロセルの無線基地局のロードに応じて適応的にアクセス可能となる。 本発明による動的無線バックボーン伝送システムのなお更に一層の実施例にお いて、一層長い距離にわたる接続を行なうために、動的無線ノードアクセス手段 のトランシーバ手段は距離増強器（ｒａｎｇｅ ｅｎｈａｎｃｅｒ）ユニットに 接続される。この距離増強器ユニットは周波数変換、ＲＦ増幅器およびアンテナ 手段から構成される。 また、本発明は上述した動的無線バックボーン伝送システムと共に使用する距 離増強器ユニットに関しており、この距離増強器ユニットは周波数変換、ＲＦ増 幅器およびアンテナ手段を具備している。周波数変換手段は受信および送信部を 具備しており、各部は局部発振器スイッチ手段に接続するミキサ手段を含んでい る。これらのスイッチ手段は、時分割２重（ＴＤＤ）通信プロトコルに従って送 信および受信信号をある周波数および他の周波数に交互に変換するために局部発 振器によって制御される。 図面の簡単な説明 図１は、本発明による動的無線バックボーン伝送システムを有し、幾つかのよ り小さなセルが伝送セクタ内でクラスタ構造とされているようなセルラ電気通信 網の一部を極めて概略的な態様で示す。 図２は図１の網で使用するための本発明によるバックボーンシステムアーキテ クチャを極めて概略的な態様で示す。 図３は本発明による無線バックボーンシステムに使用するための無線モジュー ルのブロック図である。 図４は本発明による距離増強器ユニットを有するバックボーンシステムアーキ テクチャを極めて概略的な態様で示す。 図５は図４に示された距離増強器ユニットの回路図である。 実施例の詳細な説明 限定を意図せずに、本発明がセルラ移動電気通信網における例示的な実施例に 関連してここに説明されかつ図示される。 所定のエリア内でセルラ移動網の容量を取り扱うトラヒックを増大するために 、それが必要である。図１はセルラ移動網において動的無線バックボーン伝送シ ステムの典型的な実施例を示し、そこではピコセル、ナノセルおよびマイクロセ ルのような多数の比較的に小さなセル４が伝送セクタ３内でクラスタ構造とされ ている。これらの伝送セクタはマイクロセルのような比較的に大きなセル内に含 まれてもあるいはそれによって覆い重ねられてもよい。簡略化のため、種々のセ ルおよび伝送セクタは円形で示される。 各セル４はその特定のセル４内の移動ユニットに対してサービスを与える無線 アクセスユニットを具備している。種々の無線アクセスユニットは無線リンク５ によりいわゆる動的無線アクセスノード手段（ＤＡＮ）１に接続する。ＤＡＮ１ は、移動電話交換局(ＭＴＳＯ)、移動サービス交換局（ＭＳＣ）または例えばセ クタあるいはマイクロセル３にサービスを与えるセルラ基地局の基地局制御器（ ＢＳＣ）といった無線基地局装置のような網アクセスユニットに接続する。図に おいて、ＤＡＮ１は直接ＭＴＳＯ２に接続するものと想定している。 特に、密集した居住あるいは大都市エリアでは、極めて多数のセル４が含まれ てもよい。典型的なセルラ網は数百の無線アクセスユニットと数千の移動局と１ つ以上のＭＴＳＯ２とを備えてもよい。 図２は図１に示された網で使用するためのバックボーン伝送システムアーキテ クチャ１０のブロック図を示す。ＤＡＮ１はいわゆる無線ノード制御器（ＲＮＣ ）６を介してＭＴＳＯ２に接続する。ＲＮＣ６は１つあるいはそれ以上のＤＡＮ １を制御し、これはＭＴＳＯ２と動作管理保守および準備(Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ Ｐｒｏ ｖｉｓｉｏｎｉｎｇ：ＯＡＭＰ)ユニット７の双方に向けての無線バックボーン システムのインターフェースである。 セル４はいわゆるバックボーンアクセスユニット（ＢＡＵ）８を具備しており 、 これはセル４の無線アクセスユニットあるいは無線基地局（ＲＢＳ）９に接続す る。例えばＧＳＭマイクロ／ピコセルラ網においては、ＲＢＳ９は典型的に路面 上方５〜１０ｍに位置する統合アンテナを備えた、無線トランシーバおよび制御 装置を具備する物理的に小さなユニットである。 本発明の導入部の説明で既に述べたように、本発明による無線アクセスノード 手段および無線バックボーンユニットは、認定ＣＴ２、ＣＴ３およびＤＥＣＴ（ これら全ては複数の共通無線チャンネルのうちの１つをアクセスするためＤＣＡ を用いている）のような現在のビジネスコードレス技術のうちの１つに従って動 作する無線アクセスモジュールに基づくことができる。 図３はＤＥＣＴ標準の相対プロトコルに従って動作する無線アクセスモジュー ル２０のブロック図を示す。簡単に云えば、ＤＥＣＴプロトコルは、それぞれが フレームと呼ばれる１２の２重通信チャンネルとして働く２４のタイムスロット に分割される１０の無線キャリアを与えるマルチキャリア／時分割多元接続／時 分割２重（ＭＣ／ＴＤＭＡ／ＴＤＤ）デジタル無線アクセス技術を含んでいる。 アクセスモジュール２０は有線出力接続２１を有する。中央制御およびアピリ ケーションロジック２２は着信呼を検出して発信呼を制御し、かつＤＣＡ／ＣＤ ＣＳアルゴリズムに従ってキャリアおよびタイムスロットの好ましい組合せを選 択すると共に、マルチプレクサ２３により種々の接続およびタイムスロットをマ ージさせる。モジュール２０はスロット送信および受信タイミングを制御するフ レームおよびスロット同期ユニット２４を有する。また、中央制御ロジック２２ は送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ２５と、アンテナダイバーシチが構成化されて いる場合にはアンテナ出力３１に接続するアンテナダイバーシチスイッチ２６と をそれぞれ制御する。アンテナダイバーシチが構成化されている状態で、無線接 続が良好な通信を与えないとしたら、制御ロジックは無線通信チャンネルを変更 する前に最初に他のアンテナの試用を行なう。 モジュール２０の無線インターフェースは受信機／復調器２７と送信機／変調 器２８とからなる。同期および制御情報がユニット２９により受信データから取 り出され、このような情報は送信されるべきデータに図示のように接続されたユ ニット３０によって加えられる。 本発明によれば、図２に示された動的バックボーン伝送システムのＢＡＵ８に よりアクセス可能なユニット２０の１２０の無線チャンネルのそれぞれがＤＡＮ １において使用される。ＤＣＡ／ＣＤＣＳ技術によれば、エアインターフェース ５での無線通信チャンネルは、セクタ３あるいはセル４で他の無線リンク接続に より使用されていない限り、同一の無線アクセスモジュール２０により処理され たかどうかにより通信目的のためこれら１２０のチャンネルのどれかから選択さ れてアクセスされる。選択後には、このようなチャンネルは確立された無線リン ク接続に対して独自のものとなる。 図示されるように、ＤＡＮ１はセクタ３の交差点に位置決めされ、そのため各 小さなセル４の無線アクセスユニット（図示せず）はＤＡＮ１の無線インターフ ェース５を介してＭＴＳＯ２に接続する。 ＲＮＣ６とＤＡＮ１との間のインターフェースで利用可能な無線チャンネルは 、本発明のより一層の実施例においては、無線基地局９をＭＴＳＯ２に接続する ため適応的に選択可能である。当業者によって理解されるように、ＲＮＣ６およ びＤＡＮ１間のインターフェースとＤＡＮ１およびＢＡＵ８間の無線インターフ ェースとでの両通信チャンネルを与えることにより、極めて効果的な動的無線バ ックボーン伝送システムが与えられる。 これは、基本的にチャンネルあるいは周波数計画を用いずに種々の小さなセル を接続する極めて有効な態様であると理解することであろう。 マルチポイントバックボーン無線伝送対策に対するこの形式の動的ポイントは 、幾つかの小さなセル４により発生されたトラヒックが比較的に低くかつ（一時 的に）有線リンクを拒否する時並びに網冗長を必要時に導入することを容易にす る伝送要求が比較的に高い（例えば、無線基地局９当り２＊６４ｋｂ／ｓ）場合 の両方にとって極めてコスト効率が良く、魅力的となる。更に、ＤＡＮ１は１つ のメディアから他のメディアに移行することが容易であるような連結ポイント（ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）として働くことができる。 ある特定の実施例のおいて、ＭＴＳＯ／ＲＮＣインターフェースで、多数の６ ４ｋｂ／ｓ通信チャンネルがＲＢＳ９に（永久的に）割り当てられる。ＤＡＮ／ ＢＡＵ無線インターフェース５で、利用可能な無線通信チャンネルがそれぞれの ＲＢＳにそのロードに応じて動的に割り当てられる。ＢＡＵ／ＲＢＳインターフ ェース上では、制限された数２〜６の６４ｋｂ／ｓ通信チャンネルがＲＢＳのた めに利用可能であり、すなわち４〜１２の３２ｋｂ／ｓチャンネルがＤＥＣＴ無 線エアインターフェースの場合にＢＡＵ８およびＤＡＮ１間で利用可能である。 これらの通信チャンネルの他に、半永久的な信号給送チャンネル、すなわちＭＴ ＳＯ２／ＲＮＣ６／ＤＡＮ１がバックボーン伝送システムにより与えられてもよ い。 極めて低い加入者密度のエリアでは、コストの観点から遠隔ユニット８、９の より広く散らばったクラスタを相互接続する必要がある。とりわけこのような田 舎のエリアで使用するため、図４に示されるようないわゆる距離増強器ユニット （ＲＥＵ）１４が設けられている。ＲＥＵ１４はＤＡＮの位置に配置される。 その最も単純な実施例においては、ＲＥＵ１４は、例えば１９００ＭＨｚ帯で 動作するＤＥＣＴ標準に従った無線信号であってもよい無線通信リンク５での無 線信号を任意の周波数帯、典型的には４５０あるいは８００ＭＨｚに関連してト ランスポンダ機能を行なう。送信信号はまた無線アクセスモジュール２０あるい はＤＡＮ１の範囲よりも大きな範囲を与えるのに十分なレベルまで増幅される。 ＲＥＵ１４の典型的な範囲は１２〜１５Ｋｍである。 ＤＡＮ１の位置のＲＥＵ１４はＤＡＮ１の無線アクセスモジュール２０と同じ ほど多くの変換器、増幅器およびアンテナの組合せを備えてもよい。実用的な実 施例においては、特定の無線アクセスモジュール２０のアンテナ出力３１での無 線信号はＲＥＵ１４９６に送られて、変換される。セル基地局４において、他の ＲＥＵ１５がＲＥＵ１４からの無線信号を、例えばＤＥＣＴ周波数帯の無線信号 であってもよい無線通信リンク５の周波数帯に再変換するために設置されている 。 ＲＥＵ１５の再変換された出力信号は、無線通信ライン５のプロトコルおよび 周波数に従って加入者セル４に無線カバレッジおよびサービスを与えるいわゆる 無線リピータ局（ＲＲＳ）１７に送られてもよい。このようなＲＲＳ１７はＲＥ Ｕ１５との有線あるいは無線リンクを有してもよい。ＲＲＳ１７は本質的に無線 アクセスモジュール２０（図３）と同様に構成される。主たる相違は、中央制御 およびアピリケーションロジック２２によって制御される１つの送信／受信出力 ／入力（ダイバーシチを適用する時には２つ）を更に設けていることであり、中 央制御およびアピリケーションロジック２２はアンテナ３１での送信／受信タイ ムスロットの情報をこの送信／受信出力／入力での適切な送信／受信タイムスロ ットにも接続する。この目的のため、マルチプレクサ２３でのデータはシフトレ ジスタ（図示せず）に送られ、このシフトレジスタは、中央制御およびアピリケ ーションロジック２２の制御下で、適用されるリピータプロトコルに従ってデー タをマルチプレクサ２１に時間的にシフトして戻すように制御される。この付設 された出力／入力は受信機／復調器２７および送信機／変調器２８に結合されて もよく、あるいは有線出力／入力として与えられてもよい。国際特許出願ＷＯ９ ４／１９８７７（これは参照としてこれに含まれる）を参照されたい。 本発明によるＲＥＵの概念を使用すれば、ＲＥＵ１４、１５の組合せのカバレ ッジエリア内の任意の位置に加入者セル４を再創設することが可能である。（農 場等での）孤立加入者の場合には、ＲＥＵ１５は図示のように加入者遠隔ユニッ トすなわち固定アクセスユニット（ＦＡＵ）１９に直接結合されることができる 。いわゆるマルチラインＦＡＵ１９の場合、すなわちＦＡＵ１９が多数の出力加 入者端末を備えている場合に、ＲＥＵ１５およびＦＡＵ１９を例えば多数の（隣 接）加入者で共用することができる。 本発明において、ＤＡＮ１は１つあるいは複数のＲＥＵ１４と共に配置されて もよく、これは全体のシステム設備コストを大きく減少する。 更に、スプリッタ装置（図示せず）により、無線アクセスモジュール２０のア ンテナ出力はアンテナに直接にかつ同時にＲＥＵ１４に接続することができる。 その増幅により、ＲＥＵ１４に供給する信号が比較的に弱くなってもよく、この ためアンテナへおよびアンテナからの電力へ大きく影響を与えることはない。 ダイバーシチが適用され、無線アクセスモジュール２０（図３）に２つのアン テナ出力３１が存在する場合には、ＲＥＵ１４は、各ダイバーシチ路に対して個 別のＲＥＵが有効となるようにアンテナ出力のそれぞれに接続されてもよい。加 入者位置では１つだけのＲＥＵ１５を使用でき、これは両ＲＥＵ１４の無線信号 を受けることが可能である。ＲＥＵ１４をアンテナダイバーシチスイッチ２６（ 図３）の中点路に挿入することにより、ダイバーシチの場合に１つのＲＥＵだけ で 十分となる。しかしながら、これは実在の無線アクセスモジュール２０の追加の 変更を必要とする可能性がある。 本発明によるＲＥＵの概念を使用すれば、幾つかの無線アクセスモジュール２ ０が同じ場所に装着されるが、そこでの動作にあたり、それらは、各無線アクセ スモジュールがその全能力をそれが差し向けられるエリアに与えることができる ように重なるカバレッジを持たない種々の地理的拡散セルにサービスを与えるも のと看做されるようになる。 図５はＴＤＤ動作のためのＲＥＵの回路図を極めて概略的な態様で示す。低雑 音受信機ＲＸ３５はその入力を送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ３７と接続し、そ の出力をミキサ３９の入力に接続する。送信機ＴＸ３６はその出力をＴ／Ｒスイ ッチ３７に接続し、その入力をミキサ４０の出力に接続する。両ミキサ３９、４ ０は入力をいわゆる局部発振器（ＬＯ）スイッチ３８の出力に接続しており、そ のスイッチ３８の入力は局部発振器（ＬＯ）４１に接続する。ミキサ３９の他の 出力およびミキサ４０の他の入力はカップラ４２のそれぞれ入力および出力に接 続する。カップラ１０６はＲＥＵの組合せ送信/受信入力４３を与え、他方Ｔ／ Ｒスイッチ３７はＲＥＵの送信／受信出力４４を与える。 ＴＤＤ動作のため、送信および受信路を分離する濾波は不用になる。送信およ び受信モード間の切替が局部発振器をミキサ３９、４０のあるものとＴ／Ｒスイ ッチ３７とへ切り替えることによって与えられることができる。適切な制御信号 が無線アクセスモジュール２０によりあるいは例えば個別の信号給送路４５およ び信号給送手段（図示せず）により与えられることができる。 アクセスユニットの特定の実施例および設計並びにより詳細にはＧＳＭ通信シ ステムでのその使用に関連して本発明が記載されたが、本発明の新規な着想が幾 つかのアクセス技術並びに動的アクセスノード手段およびバックボーンアクセス ユニットの多くの異なった実施例と共に使用され得ることを理解することであろ う。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年６月３日（１９９８．６．３） 【補正内容】 上記無線アクセスモジュール（２０）は関連伝送セクタ（３）内の上記複数の共 通無線通信チャンネルをアクセスするために動作的に接続されるようにした動的 バックボーン伝送システム(１０)。 ４．請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の動的無線バックボーン伝送シ ステム（１０）において、上記アンテナ手段（３１）は上記無線アクセスノード 手段（１）と上記バックボーンアクセスユニット（８）との間でポイント・ツー ・ポイント無線リンク接続を与えるように構成されるようにした動的バックボー ン伝送システム(１０)。 ５．請求の範囲第１項、第２項、第３項または第４項記載の動的無線バックボー ン伝送システム（１０）において、上記制御手段（２２）は上記複数の共通無線 通信チャンネルのうちの空き無線通信チャンネルを連続して適応的にアクセスす るように構成されるようにした動的バックボーン伝送システム(１０)。 ６．請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項または第５項記載の動的無線バ ックボーン伝送システム(１０)において、上記動的無線アクセスノード手段(１) および上記バックボーンアクセスユニット（８）はマルチプル無線アクセス技術 に従って複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするように構成されるように した動的バックボーン伝送システム(１０)。 ７．請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項または第６項記載の動 的無線バックボーン伝送システム（１０）において、複数の動的無線アクセスノ ード手段（１）を具備しており、それらそれぞれは無線ノード制御手段（６）に 接続され、上記無線ノード制御手段（６）は移動サービス交換局、移動電話交換 局あるいは上記移動無線電気通信網の基地局装置のような網アクセスユニット（ ２）への接続を行なうように構成されるようにした動的バックボーン伝送システ ム(１０)。 ８．請求の範囲第７項記載の動的無線バックボーン伝送システム（１０）におい て、上記無線ノード制御手段（６）および上記動的無線アクセスノード手段（１ ）はこの無線ノード制御手段（６）とこの動的無線アクセスノード手段（１）と の間の接続でアクセス可能な複数の共通無線チャンネルのうちの空き通信チャン ネルを適応的にアクセスするために動作的に接続されるようにした動的バックボ ー ン伝送システム(１０)。 ９.請求の範囲第７項または第８項記載の動的無線バックボーン伝送システム(１ ０)において、上記無線ノード制御手段（６）と上記網アクセスユニット（２） との間の接続で上記無線アクセスユニット（９）のそれぞれに対して多数の無線 チャンネルが割り当てられるようにした動的バックボーン伝送システム(１０)。 １０．先行する請求の範囲のうちの任意の１項記載の動的無線バックボーン伝送 システム（１０）において、上記動的無線ノードアクセス手段（１）のトランシ ーバ手段（２７、２８）が距離増強器ユニット（１４）に接続されるようにした 動的バックボーン伝送システム(１０)。 １１．請求の範囲第１０項記載の動的無線バックボーン伝送システム（１０）に おいて、上記距離増強器ユニット（１４）は周波数変換手段(３８〜４１)、ＲＦ 増幅器手段（３５、３６）およびアンテナ手段（４４）から構成され、上記周波 数変換手段（３８〜４１）は受信路および送信路を具備し、各路は局部発振器ス イッチ手段（３８）に接続するミキサ手段（３９、４０）を含んでおり、このス イッチ手段（３８）は時分割２重（ＴＤＤ）通信プロトコルに従ってある周波数 および他の周波数に送信および受信信号を交互に変換するために局部発振器（４ １）により制御されるようになつている動的無線バックボーン伝送システム(１ ０)。 １２．先行する請求の範囲のうちの任意の１項記載の動的無線バックボーン伝送 システム（１０）において、上記動的無線アクセスノード手段（１）および上記 バックボーンアクセスユニット（８）はデジタル強化コードレス電気通信（ＤＥ ＣＴ）標準の相対プロトコルに従って動作するようにした動的バックボーン伝送 システム(１０)。 １３．セルラ移動電気通信網、特に移動通信用大域システム（ＧＳＭ）標準に従 って動作するセルラ移動電気通信網での、先行する請求の範囲のうちの任意の１ 項記載の動的無線バックボーン伝送システム（１０）の使用。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年６月５日（１９９８．６．５） 【補正内容】 明細書 動的無線バックボーン伝送システム 発明の分野 本発明は一般的に２つあるいはそれ以上の電気通信ユニット間で無線リンク接 続を具備している電気通信システムに関する。より詳細には、本発明は、セルラ 移動電気通信網のような移動無線電気通信網の網アクセスユニットに、それぞれ が移動無線電気通信網の特定のエリアあるいはセルにサービスを与える複数の地 理的拡散遠隔無線アクセスユニットを接続する無線バックボーン伝送システムを 提供する。 発明の背景 典型的なセルラ移動通信システムは移動電話機のような移動無線加入者ユニッ トと、それぞれが一つの地理的エリアあるいはセルにサービスを与える複数の無 線基地局と、これらの基地局が接続する移動サービス交換局（ＭＳＣ）あるいは 移動電気通信交換局（ＭＴＳＯ）とを備えている。ＭＳＣおよびＭＴＳＣは、次 いで、例えば、移動無線加入者と陸線加入者との間の電話呼のような伝送を完成 するため通常の公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）およびサービス総合デジタル網（Ｉ ＳＤＮ）に結合される。 現在のセルラシステムは比較的に広いエリアすなわち比較的に大きなセルにわ たるカバレッジを与える。認定ＡＭＰＳ、ＥＴＡＣＳ、ＮＭＴ−４５０およびＮ ＭＴ−９００のようなアナログセルラシステムが世界中の至る所で発展している 。デジタルセルラシステムは北米ではＩＳ−５４Ｂとして、また汎ヨーロッパＧ ＳＭシステム（ＤＣＳ１８００およびＰＣＳ１９００を含む）として認定されて いる。これらのシステムおよび他のシステムは、例えば、書籍「セルラ無線シス テム」Ｂａｌｓｔｏｎ等著、Ａｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ（Ｎｏｒｗｏｏｄ、ＭＡ ）刊、１９９３年に記載されている。 第１世代のセルラ移動網は基地局からセル境界まで１から５ｋｍの範囲を有す るマイクロセルおよび大きなセル（５から３５ｋｍ）に対してある衛星セル（＞ ５００ｋｍ）でサービスを与えるものである。 無線セルラ通信での重要な問題は完全なカバレッジを価格上効果的に与えるこ とである。これは、密のトラヒックエリアではセルを分割すること、マイクロセ ル（歩行者では１０から４００ｍ、車両では３００ｍから２ｋｍ）並びにマイク ロセル構成で覆われたミニセル（５００ｍから３ｋｍ）を加えることに結び付く に至った。覆い重なっているマイクロセルは低いトラヒックエリアをサービスし 、移動加入者によりセル交差をアドレスさせる。 欧州特許出願第０，６９０，６４３号は、中央基地局の大きなセルが分散した 無線基地局によりサービスされる複数のマイクロセルでその外周辺で包囲される ような無線通信システムを開示している。分散した無線基地局のそれぞれはポイ ント・ツー・ポイントリンク無線バックボーン伝送システムにより中央基地局に 接続する。大きなセルおよびそれを包囲するマイクロセルは拡張サービスエリア を与える。複数の近接サービスエリアはこの無線通信システムの実際のカバレッ ジエリアを補間する。 セルラの浸透は続けて予測され得るところから、未来のセルラ移動網は往々街 路のマイクロセルのクラスタ（１つのマイクロセルが各クラスタを覆っている） を形成するピコセル（数メートル）およびナノセル（１０ｍまで）をも持つこと になるであろう。典型的なセル覆い重なり構造においては、各マイクロセルはそ の対応するセルにサービスを提供するそれ自体の基地局を持ち、他方幾つかの基 地局はＭＳＣあるいはＭＴＳＯに結合される集線装置（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏ ｒ）あるいはアクセスユニットに有線結合される。特に、ピコセルおよびナノセ ル環境では、静的な固定バックボーン下部構成（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ）を与えるこれら有線結合リンクあるいはループは相当の網構成および伝送コス トを伴い、これはコスト高効率セルラ移動カバレッジを与える目的に寄与しない 。 しかしながら、ピコ、ナノ、マイクロセルセルラ移動網システムの必須の要請 は容量および電力について経済的である設備を可能にすることである。すなわち 、システムの種々の構成要素は、競争力のある無線接続を与えるために、地理的 カバレッジ、範囲、通信容量および設備コスト間の最適条件が達成され得るよう に設計される必要がある。 発明の概要 容量および電力の最適化に関して、バックボーン下部構成は使用可能なピコ、 ナノおよびマイクロセルセルラ移動網を与えるための重大な設計部分を形成する 。 セクタ化を行なうことによって、無線リンク接続の有効範囲を拡張することがで きる。すなわち、送信手段のＲＦ電力を方位的に制限された地理的エリアに放射 することによって、無線送信機の有効範囲を全方向カバレッジに較べて拡張する ことができる。相互的に、同じことが受信機手段の受信感度に対しても言える。 更に、共通無線通信チャンネルは同一のＤＡＮ内でセクタからセクタへ再使用 されることができ、これは必要とされるような伝送リソースの極めて効果的な使 用を与える。 本発明の実用的な実施例において、動的無線アクセスモード手段は多数の無線 アクセスモジュールを具備しており、それぞれは複数の共通無線通信チャンネル をアクセスするように構成された無線トランシーバ手段と制御手段とを有してい る。アクセスモジュールは関連伝送セクタにおける共通無線通信チャンネルをア クセスするために動作的に接続されている。種々の無線アクセスモジュールが、 共通無線通信チャンネルの占有に関する制御装置を何等必要とせずに、互いに独 立して動作するようにされてもよい。 本発明の無線ノード手段はＣＴ２あるいはＤＥＣＴ（両方共それらのチャンネ ルアクセス技術としてＤＣＡを用いている）のような実在のビジネスコードレス 技術の下で動作するように設計されたアクセスモジュールを個別に動作するよう に有利に組み立てられることができる。無線ノード手段はこの形式の無線アクセ スモジュールの使用に限定されないことを理解されたい。ＤＣＡアルゴリズムの 制御下で通信チャンネルを与えるこれら技術のうちの他の技術および派生のもの も使用され得る。 種々の無線アクセスモジュールの好ましい位置設定によって、あるエリアある いは（覆い重なり）セルの全方向性カバレッジが達成されることができ、このた め各（覆い重なり）セルおよび全てのその隣接セルにおいてシステムの全ての共 通無線通信チャンネルが無線リンク接続を確立するように積極的に利用可能とな る。 上で述べたように、ＤＣＡアルゴリズムは所定の地理的エリアの空きチャンネ ルだけを占有する。補修および保守の両目的のため並びに所定のセクタにおける 通信容量の増大に対処するための所望量の冗長が、ユニットの少なくとも２つの 無線アクセスモジュールにより、所定のセクタの共通無線チャンネルを与えるこ とによって容易に達成されることができ、これら無線アクセスモジュールは通常 の動作時に同時に作動することができる。 ノードアクセス手段とバックボーンアクセスユニットとの間の通信が確立され る間および進行中の干渉を防止するために、本発明による制御手段は連続動的チ ャンネル選択（ＣＤＣＳ）と呼ばれる改良したＤＣＡを用いて好ましく作動する 。ＣＤＣＳの基本的な特性は、選択される時に干渉が最も少ない無線通信チャン ネルがアクセスされると言うことである。 無線アクセスモジュールおよびバックボーンアクセスユニットは、好ましくは 、例えば時分割多元接続(ＴＤＭＡ)、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）および符 号分割多元接続（ＣＤＭＡ）のような多数のアクセス技術に基づいて複数の通信 チャンネルを与えるように構成されたトランシーバ手段を具備している。 遠隔移動加入者ユニットおよび固定無線網アクセスユニットのインターフェー スでのＤＣＡおよびＣＤＣＳについてのより詳しい説明は米国特許第４,６２８, １５２号および同第４，７３１，８１２号、並びにＤ．Ａｋｅｒｂｅｒｇによる 論文「第３世代の移動無線システムのために有用な新規の無線アクセス原理」、屋 内および移動個人無線通信についての第３回ＩＥＥＥ国際シンポジューム、マサ チューセッツ州ボストン、１９９２年１０月１９〜２１日に見い出される。 本発明による動的無線バックボーン伝送システムのより一層の実施例において 、複数の動的無線アクセスノード手段は無線ノード制御手段に接続される。無線 ノード制御手段は移動サービス交換局、移動電話交換局あるいは移動無線電気通 信網の基地局装置のような網アクセスユニットへの接続を行なうように構成され ている。 無線ノート制御手段および動的無線アクセスノード手段がこの無線ノード制御 手段とこの動的無線アクセスノード手段との間の接続でアクセス可能な複数の共 通無線チャンネルのうちの空き通信チャンネルを適応的にアクセスするために動 作的に接続されるようになった本発明のなお一層の実施例においては、伝送リソ ースの極めて効果的な使用が得られる。 この実施例において、無線ノード制御手段と動的無線アクセスノード手段との 間のインターフェースでの通信チャンネル並びに動的無線アクセスノード手段と バックボーンアクセスユニットとの間のエアインターフェースでの無線通信チャ ンネルの両方は無線アクセスユニットあるいは幾つかのピコ、ナノもしくはマイ クロセルの無線基地局のロードに応じて適応的にアクセス可能となる。 本発明による動的無線バックボーン伝送システムのなお更に一層の実施例にお いて、一層長い距離にわたる接続を行なうために、動的無線ノードアクセス手段 のトランシーバ手段は距離増強器（ｒａｎｇｅ ｅｎｈａｎｃｅｒ）ュニットに 接続される。 この距離増強器は周波数変換手段とＲＦ増幅器手段とアンテナ手段とを具備し ている。周波数変換手段は受信および送信部を具備し、各部は局部発振器スイッ チ手段に接続するミキサ手段を含んでいる。これらのスイッチ手段は、時分割２ 重（ＴＤＤ）通信プロトコルに従って送信および受信信号をある周波数および他 の周波数に交互に変換するために局部発振器によって制御される。 図面の簡単な説明 図１は、本発明による動的無線バックボーン伝送システムを有し、幾つかのよ り小さなセルが伝送セクタ内でクラスタ構造とされているようなセルラ電気通信 網の一部を極めて概略的な態様で示す。 図２は図１の網で使用するための本発明によるバックボーンシステムアーキテ クチャを極めて概略的な態様で示す。 ある特定の実施例のおいて、ＭＴＳＯ／ＲＮＣインターフェースで、多数の６ ４ｋｂ／ｓ通信チャンネルがＲＢＳ９に（永久的に）割り当てられる。ＤＡＮ／ ＢＡＵ無線インターフェース５で、利用可能な無線通信チャンネルがそれぞれの ＲＢＳにそのロードに応じて動的に割り当てられる。ＢＡＵ／ＲＢＳインターフ ェース上では、制限された数２〜６の６４ｋｂ／ｓ通信チャンネルがＲＢＳのた めに利用可能であり、すなわち４〜１２の３２ｋｂ／ｓチャンネルがＤＥＣＴ無 線エアインターフェースの場合にＢＡＵ８およびＤＡＮ１間で利用可能である。 これらの通信チャンネルの他に、半永久的な信号給送チャンネル、すなわちＭＴ ＳＯ２／ＲＮＣ６／ＤＡＮ１がバックボーン伝送システムにより与えられてもよ い。 極めて低い加入者密度のエリアでは、コストの観点から遠隔ユニット８、９の より広く散らばったクラスタを相互接続する必要がある。とりわけこのような田 舎のエリアで使用するため、図４に示されるようないわゆる距離増強器ユニット （ＲＥＵ）１４が設けられている。ＲＥＵ１４はＤＡＮの位置に配置される。 その最も単純な実施例においては、ＲＥＵ１４は、例えば１９００ＭＨｚ帯で 動作するＤＥＣＴ標準に従つた無線信号であってもよい無線通信リンク５での無 線信号を任意の周波数帯、典型的には４５０あるいは８００ＭＨｚに関連してト ランスポンダ機能を行なう。送信信号はまた無線アクセスモジュール２０あるい はＤＡＮ１の範囲よりも大きな範囲を与えるのに十分なレベルまで増幅される。 ＲＥＵ１４の典型的な範囲は１２〜１５Ｋｍである。 ＤＡＮ１の位置のＲＥＵ１４はＤＡＮ１の無線アクセスモジュール２０と同じ ほど多くの変換器、増幅器およびアンテナの組合せを備えてもよい。実用的な実 施例においては、特定の無線アクセスモジュール２０のアンテナ出力３１での無 線信号はＲＥＵ１４に送られて、変換される。セル基地局４において、他のＲＥ Ｕ１５がＲＥＵ１４からの無線信号を、例えばＤＥＣＴ周波数帯の無線信号であ ってもよい無線通信リンク５の周波数帯に再変換するために設置されている。 ＲＥＵ１５の再変換された出力信号は、無線通信ライン５のプロトコルおよび 周波数に従って加入者セル４に無線カバレッジおよびサービスを与えるいわゆる 無線リピータ局（ＲＲＳ）１７に送られてもよい。このようなＲＲＳ１７はＲＥ Ｕ１５との有線あるいは無線リンクを有してもよい。ＲＲＳ１７は本質的に無線 アクセスモジュール２０（図３）と同様に構成される。主たる相違は、中央制御 およびアピリケーションロジック２２によつて制御される１つの送信／受信出力 ／入力（ダイバーシチを適用する時には２つ）を更に設けていることであり、中 央制御およびアピリケーションロジック２２はアンテナ３１での送信／受信タイ ムスロットの情報をこの送信／受信出力／入力での適切な送信／受信タイムスロ ットにも接続する。この目的のため、マルチプレクサ２３でのデータはシフトレ ジスタ（図示せず）に送られ、このシフトレジスタは、中央制御およびアピリケ ーションロジック２２の制御下で、適用されるリピータプロトコルに従ってデー タをマルチプレクサ２１に時間的にシフトして戻すように制御される。この付設 された出力／入力は受信機／復調器２７および送信機／変調器２８に結合されて もよく、あるいは有線出力／入力として与えられてもよい。国際特許出願ＷＯ９ ４／１９８７７を参照されたい。 本発明によるＲＥＵの概念を使用すれば、ＲＥＵ１４、１５の組合せのカバレ ッジエリア内の任意の位置に加入者セル４を再創設することが可能である。（農 場等での）孤立加入者の場合には、ＲＥＵ１５は図示のように加入者遠隔ユニッ トすなわち固定アクセスユニット(ＦＡＵ)１９に直接結合されることができる。 いわゆるマルチラインＦＡＵ１９の場合、すなわちＦＡＵ１９が多数の出力加入 者端末を備えている場合に、ＲＥＵ１５およびＦＡＵ１９を例えば多数の（隣接 ）加入者で共用することができる。 本発明において、ＤＡＮ１は１つあるいは複数のＲＥＵ１４と共に配置されて もよく、これは全体のシステム設備コストを大きく減少する。 更に、スプリッタ装置（図示せず）により、無線アクセスモジュール２０のア ンテナ出力はアンテナに直接にかつ同時にＲＥＵ１４に接続することができる。 その増幅により、ＲＥＵ１４に供給する信号が比較的に弱くなってもよく、この ためアンテナへおよびアンテナからの電力へ大きく影響を与えることはない。 ダイバーシチが適用され、無線アクセスモジュール２０（図３）に２つのアン テナ出力３１が存在する場合には、ＲＥＵ１４は、各ダイバーシチ路に対して個 別のＲＥＵが有効となるようにアンテナ出力のそれぞれに接続されてもよい。加 入者位置では１つだけのＲＥＵ１５を使用でき、これは両ＲＥＵ１４の無線信号 を受けることが可能である。ＲＥＵ１４をアンテナダイバーシチスイッチ２６( 図３)の中点路に挿入することにより、ダイバーシチの場合に１つのＲＥＵだけ で十分となる。しかしながら、これは実在の無線アクセスモジュール２０の追加 の変更を必要とする可能性がある。 本発明によるＲＥＵの概念を使用すれば、幾つかの無線アクセスモジュール２ ０が同じ場所に装着されるが、そこでの動作にあたり、それらは、各無線アクセ スモジュールがその全能力をそれが差し向けられるエリアに与えることができる ように重なるカバレッジを持たない種々の地理的拡散セルにサービスを与えるも のと看做されるようになる。 図５はＴＤＤ動作のためのＲＥＵの回路図を極めて概略的な態様で示す。低雑 音受信機ＲＸ３５はその入力を送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ３７と接続し、そ の出力をミキサ３９の入力に接続する。送信機ＴＸ３６はその出力をＴ／Ｒスイ ッチ３７に接続し、その入力をミキサ４０の出力に接続する。両ミキサ３９、４ ０は入力をいわゆる局部発振器（ＬＯ）スイッチ３８の出力に接続しており、そ のスイッチ３８の入力は局部発振器（ＬＯ）４１に接続する。ミキサ３９の他の 出力およびミキサ４０の他の入力はカップラ４２のそれぞれ入力および出力に接 続する。カップラ４２はＲＥＵの組合せ送信／受信入力４３を与え、他方Ｔ／Ｒ スイッチ３７はＲＥＵの送信／受信出力４４を与える。 ＴＤＤ動作のため、送信および受信路を分離する濾波は不用になる。送信およ び受信モード間の切替が局部発振器をミキサ３９、４０のあるものとＴ／Ｒスイ ッチ３７とへ切り替えることによつて与えられることができる。適切な制御信号 が無線アクセスモジュール２０によりあるいは例えば個別の信号給送路４５およ び信号給送手段（図示せず）により与えられることができる。 アクセスユニットの特定の実施例および設計並びにより詳細にはＧＳＭ通信シ ステムでのその使用に関連して本発明が記載されたが、本発明の新規な着想が幾 つかのアクセス技術並びに動的アクセスノード手段およびバックボーンアクセス ユニットの多くの異なつた実施例と共に使用され得ることを理解することであろ う。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年７月１７日（１９９８．７．１７） 【補正内容】 従って、本発明の１つの目的は、マイクロ、ナノおよびピコセルの幾つかの基地 局の接続のために最適に設計されるバックボーン下部組織とセルラ移動通信シス テムの対応する網システムアクセスユニットとを提供することである。 本発明は、バックボーン伝送システムが複数の共通無線通信チャンネルをアク セスするために動作的に接続された、無線トランシーバ手段、アンテナ手段およ び制御手段を有する動的アクセスノード手段を具備しており、無線アクセスユニ ットが無線トランシーバ手段、アンテナ手段および制御手段を有するバックボー ンアクセスユニットを具備し、これらバックボーンアクセスユニットのそれぞれ は上記複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作的に接続されて おり、動的無線アクセスノード手段およびバックボーンアクセスユニットの上記 制御手段は上記複数の共通無線通信チャンネルのうちの空き通信チャンネルを適 応的に選択するように構成されており、動的アクセスノード手段は上記網アクセ スユニットに接続するように構成されていることで特徴付けられる。 本発明は、容量および電力についての最適化が動的チャンネルアクセス（ＤＣ Ａ）の要求に応じて自己の伝送リソースを動的に割当てる伝送バックボーンシス テムにより達成可能であるという洞察に基づいている。 本発明により無線バックボーンシステムのチャンネルアクセス技術としてＤＣ Ａを用いることにより、バックボーンシステムの全ての共通無線通信チャンネル が、チャンネルあるいは周波数計画を基本的に必要とせずに動的無線アクセスノ ード（ＤＡＮ）手段に接続するピコ、ナノおよびマイクロセル基地局により使用 されることができるようになる。これは、ＤＣＡアルゴリズムがセルの既に占有 された通信チャンネルの奪取を自動的に阻止するためである。 幾つかの小さなセル無線基地局と集線装置あるいはＭＴＳＯとの間で無線接続 を与えるための本発明の動的無線バックボーンシステムをセルラ移動網において 用いることによって、極めて融通性があり経済的で高度のトラヒック取扱システ ムを得ることができるようになる。 本発明のなお一層の実施例において、上記動的無線アクセスノード手段の無線 トランシーバ手段、アンテナ手段および制御手段は方位的に分離された伝送セク タ内の上記複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするように構成されており 、 上記制御手段は上記複数の共通無線通信チャンネルのうちの空き無線通信チャン ネルを適応的に選択するため伝送セクタ内の上記バックボーンアクセスユニット と共に働くように構成され、この空き無線通信チャンネルは、アクセスされると 、同じ動的無線アクセスノード手段により再使用され得るが、伝送セクタ内の無 線リンク接続に独特のものとなるようにされている。 請求の範囲 １．セルラ移動電気通信網のような移動無線電気通信網の網アクセスユニット（ ２）に複数の地理的拡散遠隔無線アクセスユニット（９）を接続する動的無線バ ックボーン伝送システム（１０）において、上記無線アクセスユニット（９）は それぞれ上記移動無線電気通信網の特定のエリアあるいはセル（４）へのサービ スを与えるようになっており、特徴として、上記無線バックボーン伝送システム （１０）は複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作的に接続さ れた、無線トランシーバ手段(２７、２８)、アンテナ手段（３１）および制御手 段（２２）を有する動的アクセスノード手段（１）を具備しており、上記無線ア クセスユニット（９）は無線トランシーバ手段(２７、２８)、アンテナ手段（３ １）および制御手段（２２）を有するバックボーンアクセスユニット（８）を具 備しており、上記バックボーンアクセスユニット（８）のそれぞれは上記複数の 共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作的に接続されており、上記動 的無線アクセスノード手段（１）および上記バックボーンアクセスユニット（８ ）の上記制御手段（２２）は上記複数の共通無線通信チャンネルのうちの空き通 信チャンネルを適応的に選択するように構成されており、上記動的アクセスノー ド手段（１）は上記網アクセスユニット（２）に接続するように構成されている 動的無線バックボーン伝送システム(１０)。 ２．請求の範囲第１項記載の動的無線バックボーン伝送システム（１０）におい て、上記動的無線アクセスノード手段（１）の上記無線トランシーバ手段(２７ 、２８)、アンテナ手段（３１）および制御手段（２２）は方位的に分離された 伝送セクタ（３）内の上記複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするように 構成されており、上記制御手段（２２）は上記複数の共通無線通信チャンネルの うちの空き無線通信チャンネルを適応的に選択するため伝送セクタ（３）内の上 記バックボーンアクセスユニット（８）と共に働くように構成され、この空き無 線通信チャンネルは、アクセスされると、同じ動的無線アクセスノード手段（１ ）により再使用され得るが、伝送セクタ（３）における無線リンク接続に対して 独特のものとなるようにした動的バックボーン伝送システム(１０)。 ３．請求の範囲第２項記載の動的無線バックボーン伝送システム（１０）におい て、上記動的無線アクセスノード手段（１）は多数の無線アクセスモジュール（ ２０）を具備しており、これらのそれぞれは複数の共通無線通信チャンネルをア クセスするように構成された無線トランシーバ手段（２７、２８）と制御手段（ ２２）とを有しており、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．セルラ移動電気通信網のような移動無線電気通信網の網ユニットに複数の 地理的拡散遠隔無線アクセスユニットを接続する動的無線バックボーン伝送シス テムにおいて、上記無線アクセスユニットはそれぞれ上記移動無線電気通信網の 特定のエリアあるいはセルへのサービスを与えるようになっており、上記バック ボーン伝送システムは複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作 的に接続された、無線トランシーバ手段、アンテナ手段および制御手段を有する 動的アクセスノード手段を具備しており、上記無線アクセスユニットは上記複数 の共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作的に接続された、無線トラ ンシーバ手段、アンテナ手段および制御手段を有するバックボーンアクセスユニ ットを具備しており、上記動的無線アクセスノード手段および上記バックボーン アクセスユニットの上記制御手段は上記複数の共通無線通信チャンネルのうちの 空き通信チャンネルを適応的に選択するように構成されており、上記動的アクセ スノード手段は上記網アクセスユニットに接続するように構成されている動的無 線バックボーン伝送システム。 ２．請求の範囲第１項記載の動的無線バックボーン伝送システムにおいて、上 記動的無線アクセスノード手段の上記無線トランシーバ手段、アンテナ手段およ び制御手段は方位的に分離された伝送セクタ内の上記複数の共通無線通信チャン ネルをアクセスするように構成されており、上記制御手段は上記複数の共通無線 通信チャンネルのうちの空き無線通信チャンネルを適応的に選択するため伝送セ クタ内の上記バックボーンアクセスユニットと共に働くように構成され、この空 き無線通信チャンネルは、アクセスされると、同じ動的無線アクセスノード手段 により再使用され得るが、伝送セクタにおける無線リンク接続に対して独特のも のとなるようにした動的バックボーン伝送システム。 ３．請求の範囲第２項記載の動的無線バックボーン伝送システムにおいて、上 記動的無線アクセスノード手段は多数の無線アクセスモジュールを具備しており 、これらのそれぞれは複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするように構成 された無線トランシーバ手段と制御手段とを有しており、上記無線アクセスモジ ュ ールは関連伝送セクタ内の上記複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするた めに動作的に接続されるようにした動的バックボーン伝送システム。 ４．請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の動的無線バックボーン伝送 システムにおいて、上記アンテナ手段は上記無線アクセスノード手段と上記バッ クボーンアクセスユニットとの間でポイント・ツー・ポイント無線リンク接続を 与えるように構成されるようにした動的バックボーン伝送システム。 ５．請求の範囲第１項、第２項、第３項または第４項記載の動的無線バックボ ーン伝送システムにおいて、上記制御手段は上記複数の共通無線通信チャンネル のうちの空き無線通信チャンネルを連続して適応的にアクセスするように構成さ れるようにした動的バックボーン伝送システム。 ６．請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項または第５項記載の動的無線 バックボーン伝送システムにおいて、上記動的無線アクセスノード手段および上 記バックボーンアクセスユニットはマルチプル無線アクセス技術に従って複数の 共通無線通信チャンネルをアクセスするように構成されるようにした動的バック ボーン伝送システム。 ７．請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項または第６項記載の 動的無線バックボーン伝送システムにおいて、複数の動的無線アクセスノード手 段を具備しており、それらそれぞれは無線ノード制御手段に接続され、上記無線 ノード制御手段は移動サービス交換局、移動電話交換局あるいは上記移動無線電 気通信網の基地局装置のような網アクセスユニットへの接続を行なうように構成 されるようにした動的バックボーン伝送システム。 ８．請求の範囲第７項記載の動的無線バックボーン伝送システムにおいて、上 記無線ノード制御手段および上記動的無線アクセスノード手段はこの無線ノード 制御手段とこの動的無線アクセスノード手段との間の接続でアクセス可能な複数 の共通無線チャンネルのうちの空き通信チャンネルを適応的にアクセスするため に動作的に接続されるようにした動的バックボーン伝送システム。 ９．請求の範囲第７項または第８項記載の動的無線バックボーン伝送システム において、上記無線ノード制御手段と上記網アクセスユニットとの間の接続で上 記無線アクセスユニットのそれぞれに対して多数の無線チャンネルが割り当てら れるようにした動的バックボーン伝送システム。 １０．先行する請求の範囲のうちの任意の１項記載の動的無線バックボーン伝 送システムにおいて、上記動的無線ノードアクセス手段のトランシーバ手段が距 離増強器ユニットに接続され、この距離増強器ユニットが周波数変換、ＲＦ増幅 器およびアンテナ手段から構成されるようにした動的バックボーン伝送システム 。 １１．先行する請求の範囲のうちの任意の１項記載の動的無線バックボーン伝 送システムにおいて、上記動的無線アクセスアクセスノード手段および上記バッ クボーンアクセスユニットはデジタル強化コードレス電気通信（ＤＥＣＴ）標準 の相対プロトコルに従って動作するようにした動的バックボーン伝送システム。 １２．セルラ移動電気通信網、特に移動通信用大域システム（ＧＳＭ）標準に 従って動作するセルラ移動電気通信網での、先行する請求の範囲のうちの任意の １項記載の動的無線バックボーン伝送システムの使用。 １３．先行する請求の範囲のうちの任意の１項記載の動的無線バックボーン伝 送システムと共に使用する距離増強器ユニットにおいて、この距離増強器ユニッ トは周波数変換、ＲＦ増幅器およびアンテナ手段から構成され、上記周波数変換 手段は受信路および送信路を具備し、各路は局部発振器スイッチ手段に接続する ミキサ手段を含んでおり、このスイッチ手段は時分割２重（ＴＤＤ）通信プロト コルに従ってある周波数および他の周波数に送信および受信信号を交互に変換す るために局部発振器により制御されるようにされた距離増強器ユニット。