JPH0514268A - 分散無線基地局方式及び分散無線基地局方式用親局装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的はセルラ式移動通信の分散無線
基地局方式における子局装置の簡易化及び無線周波数効
率を高めることができる分散無線基地局方式及び分散無
線基地局方式用親局装置を提供することである。 【構成】 本発明は移動局（３）との通信において、各
子局（２）が受信した移動局（２）からの信号を親局
（１）でレベル比較し、最大受信レベルの子局（２）か
らのみ移動局（３）への信号を伝送し、無線ゾーン内の
必要な子局（２）からのみ無線信号を移動局（３）に送
信できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は分散無線基地局方式及び
分散無線基地局方式用親局装置に係り、特にセルラ方式
移動通信の分散無線基地局方式及び分散無線基地局方式
用親局装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のセルラ方式の移動通信を説
明するための図を示す（参考文献「自動車電話」電子通
信情報学会）。サービス地域は半径Ｒの複数の無線ゾー
ン１０に分割され、各無線ゾーン１０にそれぞれ無線基
地局を置く。システムに割り当てられた複数の無線チャ
ネルの一部を各無線ゾーンに配置し、無線チャネルの干
渉量が所定値以下となる同一周波数使用局までの局間距
離Ｘをおいた無線ゾーンに同一の無線チャネルを配置す
る。干渉条件を満たす適当な距離をおいた複数の無線ゾ
ーンで同一の無線チャネルの使用が可能であるため、限
られた無線チャネルで多数の移動局の収容が可能とな
る。

【０００３】図５は分散基地局方式の構成例を示す。分
散無線基地局方式では、無線ゾーンを構成するために、
図５に示すように、無線ゾーン１０内に複数の子局４２
₁ 〜４２_n を分散して配置し、親局４０と子局４２₁ 〜
４２_n の間を伝送路４１で結合する。移動局と無線信号
の送受信は子局が行うが、子局の各１局がカバーするエ
リア４３は無線ゾーン１０の一部であり、複数の子局４
２₁ 〜４２_n により無線ゾーン４４全体をカバーする。

【０００４】図６は従来の分散無線基地局の親局装置の
構成を示す。親局装置４０は制御装置５１、信号送受信
装置５２、信号合成分配装置５３より構成され、信号送
受信装置５２は受信装置５４、送信装置５５より構成さ
れ、信号合成分配装置５３は受信信号合成器５６、受信
信号分配器５７、送信信号合成器５８、送信信号分配器
５９より構成される。制御装置５１は信号の処理、信号
送受信装置５２の制御等を行う。信号送受信装置５２は
信号の変調、復調を行い、当該無線ゾーンに割り当てら
れたチャネルに対応して対となる受信装置５４及び送信
装置５５を備える。信号合成分配装置５３は受信信号に
おいては各子局から伝送された受信信号を合成し、合成
信号を各受信装置５４へ分配する。また、送信信号にお
いては各送信装置５５の出力を構成し、合成信号を各子
局へ分配する。なお、信号合成分配装置５３での信号の
合成及び分配による信号レベルの低下を補償するため
に、信号合成分配装置５３の前後或いは信号合成分配装
置５３の内部に増幅器を具備する場合がある。

【０００５】図７は従来の分散無線基地局の子局の構成
を示す。子局装置は信号中継装置６０及びアンテナ装置
６１より構成される。信号中継装置６０は送信用増幅器
６２及び受信用増幅器６３から構成され、伝送路４１で
の信号の減衰を補償するためと、移動局との通信を行う
のに必要な信号レベルを得るために設けられる。アンテ
ナ装置６１はアンテナ６４及び送受共用器６５から構成
される。子局は移動局と親局との通信の中継を行い通信
における信号の処理は行わない。また、親局４０と複数
の子局４２₁ 〜４２_N は伝送路４１で接続されるが、伝
送路４１における信号周波数が移動局との通信を行うた
めの無線周波数と異なる場合（例えば、伝送路４１にお
ける信号周波数がベースバンド周波数、中間周波数の場
合等）、伝送路４１の一部として伝送路周波数と無線周
波数のための周波数変換器を具備する場合がある。

【０００６】次に移動局との通信における、信号の流れ
を説明する。移動局が送信した信号（上り信号）は移動
局が存在する近傍の最寄りの子局４２_N で受信され、子
局４２_N で増幅した後、親局４０へ伝送される。親局４
０は全子局４２₁ 〜４２_N からの信号を受信信号合成器
５６で合成し、受信信号分配器５７で受信装置５４に分
配する。受信装置５４は当該チャネルの信号を分離して
受信した後、復調し、交換局へ伝送し、一般網へ接続す
る。交換局から伝送された基地局送信信号（下り信号）
は送信装置５５の当該チャネル送信器で変調し、送信信
号合成器５８で全チャネルの送信信号を合成し、合成信
号を送信信号分配器５９で分配し、各子局４２₁ 〜４２
_N へ伝送する。子局４２₁ 〜４２_N は親局４０から伝送
された合成信号を増幅し、アンテナ６４より送信する。
ここで、各子局４２₁ 〜４２_N が送信する下り信号は全
子局４２₁〜４２_N で同一である。しかし、各移動局の
通信によって有効となる信号は移動局が存在する近傍の
最寄りの子局からの送信信号であって、他の子局からの
送信信号は移動局の通信には寄与していない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の分散
無線基地局は移動局との通信において、移動局が無線信
号を送受している子局を特定できない。従って、各子局
４２₁ 〜４２_N が送信する下り信号は全子局で同一であ
り、当該無線ゾーンにおける全下り信号を各子局は送信
する。つまり、各子局は当該子局が実際には無線信号の
授受を行っていない移動局に対する信号も送信しなけれ
ばならない。このように、各子局４２₁ 〜４２_N は当該
子局にとって不必要な信号まで送信するため、送信信号
数が大きくなり、子局の送信用増幅器６２の規模を大き
くしなければならないという問題があった。さらに、全
子局で同一信号を送信するため、当該無線ゾーンでの総
合の送信電力が増大し、無線チャネルの干渉量が所定値
以下となる距離が大きくなる。従って同一の無線チャネ
ルを配置する無線ゾーンまでの距離を大きくする必要が
あり、無線周波数の利用効率が低下してしまうという欠
点があった。本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
セル式移動通信の分散無線基地局方式における子局装置
の簡易化及び無線周波数効率を高めることができる分散
無線基地局方式及び分散無線基地局用親局装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理を説
明するための図である。サービス地域を複数の無線ゾー
ンに分割し、各無線ゾーンに移動局との通信を行う無線
基地局を配置するセルラ方式の移動通信方式であって、
１つの無線基地局は、１つの親局１と複数の子局（２₁
〜２_n ）からなり、親局（１）と複数の子局（２₁ 〜２
_n ）とは伝送路（４）により接続され、複数の子局（２
₁ 〜２_n ）は、移動局（３）に対して無線により送受信
を行い、各子局（２₁ 〜２_n ）は無線ゾーンの一部をカ
バーし、複数の子局（２₁ 〜２_n ）により無線ゾーンの
全体をカバーする分散無線基地局方式において、親局
（１）で、各子局（２₁ 〜２_n ）毎の移動局の受信レベ
ルを測定し、測定の結果より受信レベルが最大となる子
局を特定し、受信レベルが最大となる子局（例として２
₁ ）に対してのみ、親局（１）から子局（例として
２ ₁ ）向け信号を伝送する。

【０００９】また、図２は本発明の原理構成図である。
子局への信号を送信する送信機（５）と、送信機（５）
の出力を選択し、子局に接続する切替え制御可能な信号
切替え手段（６）と、子局からの信号を受信する受信装
置（７）と、子局で受信した移動局の受信レベルを測定
するレベル測定手段（８）と、レベル測定手段（８）に
より得られた測定結果から最大レベルの子局を特定する
子局特定手段（９）と、子局特定手段（９）により特定
された子局へ信号を伝送するように信号切替え手段（１
０）及び特定された子局からの信号のみを親局から出力
する制御手段（１１）とを有する。

【００１０】

【作用】本発明は移動局との通信において、各子局が受
信した移動局からの信号を親局でレベル比較し、最大受
信レベルの子局からのみ移動局への信号を伝送すること
により各子局が送信する信号数を低減でき、子局の送信
用の増幅器の規模を小さくすることができる。また、無
線ゾーン内の必要な子局からのみ無線信号を送信するた
め、無線ゾーン全体での送信電力が低下し、無線チャネ
ルの干渉量が所定値以下となる距離が小さくなる。

【００１１】

【実施例】図３は本発明の一実施例の分散無線基地局方
式の親局装置の構成を示す。同図中、図６と同一構成部
分には同一符号を付しその説明を省略する。同図中、本
実施例の親局の構成は従来の装置と同様の装置である５
１〜５７の各装置と、レベル測定装置１６、信号切替え
装置１７よりなる。レベル測定装置１６は切替え装置１
８とレベル計１９により構成される。切替え装置１８は
各子局から伝送された受信信号を入力とし、制御装置５
１の制御により指定される特定子局の受信信号を出力す
る。レベル計１９は切替え装置１８の出力（特定子局の
受信信号）を入力とし、制御装置５１の制御により指定
される無線チャネルに同調し、無線チャネルのレベルを
測定し、そのレベル値を制御装置５１に出力する。

【００１２】信号切替え装置１７は各送信装置５５の出
力を切替え、特定子局の送信信号とするスイッチマトリ
クスであり、その構成を図４に示す。図４は本発明の一
実施例の信号切替え装置１７の構成を示す。信号切替え
装置１７は信号分配器２０₁ 〜２０_M 、可変減衰器２１
₁ 〜２１_P 、信号合成器２２₁ 〜２２_N により構成され
る。信号分配器２０は送信装置５５の出力を入力信号と
し、入力信号を子局数に分配する。信号分配器２０の装
置数は送信装置５５の装置数と等しく１対１に対応して
いる。可変減衰器２１は分配した信号のレベルを設定
し、信号を最小レベルとする場合は減衰量を最大に、信
号レベルを最大にする場合は、減衰量を最小にする。信
号合成器２２は各送信信号を合成し、各子局の送信信号
とする。信号合成器２２は各子局と１対１に対応してい
る。信号切替え装置であるスイッチマトリクス１７は完
全メッシュ網を構成し、各子局の送信信号における各チ
ャネルの送信レベルはそれぞれが最適レベルとなるよう
に、制御装置５１で制御する。

【００１３】次に本発明の動作を説明する。移動局と基
地局の呼の設定等の制御に用いる制御チャネルは無線ゾ
ーンに分布する移動局に対し、発呼、着呼等の制御を行
うため、全子局から送信する。発呼或いは着呼により移
動局が通信を開始する場合、制御チャネルにより通話チ
ャネルの指定制御が行われ、通信に無線ゾーンの持つ通
話チャネル１つが割り当てられる。制御装置５１はレベ
ル測定装置１６を制御し、無線ゾーンでその時点に通信
中の通話チャネルの受信信号レベルを各子局毎に測定
し、通話中の各チャネルの最大受信レベルの子局を特定
する。制御装置５１は最大受信レベルの子局を特定する
と、制御装置５１は信号切替え装置１７を制御し、通話
チャネルの信号を最大受信レベルの子局からのみ送信す
る。通話中であるチャネルについて、最大受信子局の特
定は適当な間隔で常時行う（例えば、１０秒に１回）。

【００１４】また、他の無線ゾーンから通話中の移動局
が移動してきた場合、無線ゾーン間のチャネル切替えに
より、移動局の通信を継続する必要がある。本発明にお
いては、自無線ゾーンで通話中のチャネルの最大受信子
局を特定するのと同様に、周辺の他無線ゾーンの通話中
のチャネルについても常時観測し、チャネル切替えを行
う場合は子局からのみ移動局への信号を送信する。な
お、最大受信レベルの子局を特定するにあたり、複数の
子局の受信レベルが大差ない場合、或いは、複数の子局
から同時に信号を送信し、送信ダイバーシチ効果により
通信の品質を向上させたい場合、受信レベルの高い上位
複数局（例えば上位の２局）より信号を送信することも
可能である。上記の説明より明らかなように、従来の技
術に比べ、通話中の全移動局についてそれぞれ信号送信
に有効な子局が特定でき、子局からのみ移動局に対する
信号を送信することも可能となる。

【００１５】

【発明の効果】上記のように本発明によれば、セル式移
動通信の分散無線基地局方式において、各移動局が無線
信号を送受信している子局を特定し、特定した子局から
のみ移動局への信号を送信することができる。このた
め、各子局が送信する信号数を低減でき、子局の送信用
増幅器の規模を小さくできる。さらに、特定子局からの
み移動局への信号を送信するため、当該無線ゾーンでの
総合の送信電力が低下し、無線チャネルの干渉量が所定
値以下となる距離が小さくなる。従って、同一の無線チ
ャネルを配置する無線ゾーンまでの距離を小さくでき、
無線周波数の利用効率が向上する利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の原理構成図である。

【図３】本発明の一実施例の分散無線基地局方式の親局
装置の構成図である。

【図４】本発明の一実施例の信号切替え装置の構成図で
ある。

【図５】従来のセル方式の移動通信を説明するための図
である。

【図６】分散基地局方式の構成例を示す図である。

【図７】従来の分散無線基地局の親局装置の構成図であ
る。

【図８】従来の分散無線基地局の子局装置の構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 親局 ２ 子局 ３ 移動機 ４ 伝送路 ５ 送信器 ６ 信号切替え手段 ７ 受信装置 ８ レベル測定手段 ９ 子局特定手段 １０ 信号切替え手段 １１ 制御手段 １６ レベル測定装置 １７ 信号切替え装置 １８ 切替え装置 １９ レベル計 ２０₁ 〜２０_M 信号分配器 ２１₁ 〜２１_P 可変分配器 ２２₁ 〜２２_N 信号合成器 ４０ 親局 ４１ 伝送路 ４２₁ 〜４２_N 子局 ４３ 各子局のカバーするエリア ４４ 無線ゾーン ５１ 制御装置 ５２ 信号送受信装置 ５３ 信号合成分配装置 ５４ 受信装置 ５５ 送信装置 ５６ 受信信号合成器 ５７ 受信信号分配器 ５８ 送信信号合成器 ５９ 送信信号分配器 ６０ 信号中継装置 ６１ アンテナ装置 ６２ 送信用増幅器 ６３ 受信用増幅器 ６４ アンテナ ６５ 送受共用器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サービス地域を複数の無線ゾーンに分割
   し、各無線ゾーンに移動局（３）との通信を行う無線基
   地局を配置するセルラ方式の移動通信方式であって、１
   つの前記無線基地局は、１つの親局１と複数の子局（２
   ₁ 〜２_n ）からなり、該親局（１）と該複数の子局（２
   ₁ 〜２_n ）とは伝送路（４）により接続され、該複数の
   子局（２₁ 〜２_n ）は、該移動局（３）に対して無線に
   より送受信を行い、各子局は該無線ゾーンの一部をカバ
   ーし、該複数の子局（２₁ 〜２ _n ）により該無線ゾーン
   の全体をカバーする分散無線基地局方式において、 前記親局（１）で、前記各子局毎の前記移動局の受信レ
   ベルを測定し、 測定の結果より受信レベルが最大となる子局を特定し、
   該受信レベルが最大となる子局に対してのみ、前記親局
   （１）から前記子局向け信号を伝送することを特徴とす
   る分散無線基地局方式。
2. 【請求項２】 前記子局への信号を送信する送信機
   （５）と、 前記送信機（５）の出力を選択し、前記子局に接続する
   切替え制御可能な信号切替え手段（６）と、 前記子局からの信号を受信する受信装置（７）と、 前記子局で受信した移動局の受信レベルを測定するレベ
   ル測定手段（８）と、前記レベル測定手段（８）により
   得られた測定結果から最大レベルの子局を特定する子局
   特定手段（９）と、 前記子局特定手段（９）により特定された子局へ信号を
   伝送するように前記信号切替え手段（１０）及び特定さ
   れた前記子局からの信号のみを親局から出力する制御手
   段（１１）とを有することを特徴とする分散無線基地局
   方式用の親局装置。