【発明の詳細な説明】
発明の名称
短距離無線システムのための装置
技術分野
本発明は、近接して配置され、短距離の通信範囲において作動する基地局と、
移動ユニットとからなるディジタル移動無線通信システムにおいて、リピート機
能によって通信範囲を拡張するための装置に関する。
従来の技術
ローカルアプリケーションのために使用される通信システム、好ましくはディ
ジタル通信システムにおいて、システム内に含まれた基地局とその基地局に属す
る移動ユニットとの間のカバレッジは、基地局のカバレッジの通信範囲に制限さ
れている。既に、特許明細書ＥＰ−Ａ−２０９２２３７によって、一般の公共無
線中継システムにおいてリピート機能を用いることが知られている。リピート機
能は、第１の基地局から第２の基地局までの第１時間フレームにおける降順時間
ギャップ（descending time gaps）の第１シーケンスを、第２時間フレームにお
ける降順時間ギャップの第２シーケンスとして繰り返す。さらに、リピート機能
は、昇順時間ギャップ（ascending time gaps）の第１シーケンスを、第２の基
地局から受信した昇順時間ギャップ（ascending time gaps）の第２シーケンス
に対応する第１の基地局に送信する。
無線リンクの平均長（mean length）に対して短距離の通信範囲（poor range
）を有する移動無線システムに関して、移動ユニットと基地局の間のカバレッジ
を改善するための多くの方法がこれまでに提案されてきている。しかしながら、
これまでに開示された提案は、
音声またはデータ接続の遅延という欠点を伴っている。ローカルネットワークに
おいて移動ユニットと基地局の間のカバレッジを改善し、高い容量、適切な通信
範囲、高い信頼性および質をもたらすいかなる技術も、これまでに見い出されて
はいない。
発明の記述
技術的課題
今日のローカル無線システムは、基地局および移動ユニットの送受信機間にお
ける可能な最大の通信範囲を予定しており、それと同時に、高い周波数帯域、好
ましくは１００ＭHz以上の周波数帯域において作動すべく割り当てられた無線シ
ステムに関する可能な最大の考察がなされ得る。この無線システムは、無線リン
クの中間減衰（median attenuation）に対して短距離の通信範囲（poor range）
をもたらす。逆に、小数の無線リンクは非常に高い減衰を有している。適当な信
号強度を得るために、低減衰リンクはかなり短縮されなければならない。なぜな
ら、高減衰リンクはアプリケーション上の理由から変更されることができないか
らである。
問題がローカル無線ネットワークアプリケーションＯＭＡ（限定された距離に
おける移動アクセス）によって例示され得る。このアプリケーションは、加入者
に対する終端ワイヤ接続が無線によって置き換えられることを含んでいる。電話
交換機が、加入者から適当な距離、例えば５００ｍ離れた地点で無線基地局に接
続される。無線基地局はカバレッジエリア内における多数の加入者を接続するこ
とができる。加入者は、その所有する通常のワイヤ接続された電話機が１つまた
はそれ以上のワイヤレス電話によって置き換えられ、制限された通信範囲内にお
いて移動することができる。この方法はメンテナンスのコストがかかり、ケーブ
ルの敷設が最小限になされ得る。しかしながら、これは、適当な通信範囲が得ら
れうることを
前提としている。進行中のテスト稼働によれば、この形式のシステムは１００ｍ
以下のＯＭＡ距離を与えることが知られている。相対的に短距離となる理由は、
無線電波が建物または地形によって著しく減衰してしまうことにある。本発明は
、とりわけこの問題を解決することを目的とするものである。
本発明の目的の具体化において、時分割多重化プロトコルが用いられ、音声ま
たはデータ接続の遅延という欠点を生じさせることなく、メッセージを時間フレ
ームにおける分割された時間間隔内に送信することが可能となる。本発明はまた
この課題を解決することを目的とする。
本発明の目的の具体化において、影響を及ぼす機能が用いられ、この影響を及
ぼす機能において、稼働システムの主要なカバレッジエリアにおいて容量が増大
するように時間間隔を割り当てることが可能となる。本発明はまたこの課題を解
決することを目的とする。
本発明の目的の具体化において、リピート機能は、どの時間間隔が送信のため
に選ばれうるかの選択を行う。移動ユニットまたは基地局がダイレクト接続を確
立し得るようにこれを行うことが可能でなければならない。本発明はまたこの課
題を解決することを目的とする。
本発明の目的の具体化において、無線通信システムは、割り当てられた周波数
帯域内において作動する。この周波数帯域は、ローカル屋外／屋内通信に適する
ように適用される。本発明はまたこの課題を解決することを目的とする。
本発明の目的の具体化において、無線通信システムの効果が用いられる。この
効果において、システムに対して好ましくかつフレキシブルな方法でリピート機
能にわたるトラヒックを制御することが可能でなければならない。本発明はまた
この課題を解決することを
目的とする。
本発明の目的の具体化において、時間フレームにおける分割された時間間隔内
でのメッセージの送信が用いられる。この送信は、音声またはデータ接続の質が
損なわれないように実行されることが可能でなければならない。本発明はまたこ
の課題を解決することを目的とする。
本発明の目的の具体化において、リピート機能は、それぞれの基地局とそれぞ
れの移動ユニットの間に接続される。この接続において、基地局に向けてケーブ
ルを敷設することが回避されなければならない。本発明はまたこの課題を解決す
ることを目的とする。
解決法
本発明による装置の主たる特徴は、リピート機能が基地局の単純化されたバリ
アントによって生じまたは実行されることにある。この基地局の単純化されたバ
リアントは、通常の基地局と移動ユニットの間に配置される。本発明による装置
の別の特徴は、基地局の単純化されたバリアントが、作動中の基地局からアドレ
ス指定された作動中の移動ユニットに、または作動中の移動ユニットから作動中
の基地局に送信されるメッセージを受信した後、そのメッセージを作動中の移動
ユニットまたは作動中の基地局に送信するように構成されていることにある。
本発明の実施例において、メッセージのリピート機能は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ法
におけるフレーム構造を用いる時分割多重化プロトコルに従って作動するディジ
タル無線システム内に配置される。
本発明の別の実施例において、ディジタル無線通信システムは、多数の時間間
隔に分割された時間フレームを備えている。この場合、これらの時間間隔のうち
の半分はネットワークリンクにおける信号送信のために使用される。残り半分の
時間間隔は、アップリンクの
ために使用される。そこで、それぞれの時間フレームにおける一定数の選ばれた
時間間隔が、メッセージのリピート機能へのまたはリピート機能からの送信のた
めに割り当てられる。
本発明のさらに別の実施例において、リピート機能は、移動無線システムのカ
バレッジエリア内における主要通信範囲内の容量を増大させるべく、１リンク当
たりの時間間隔の個数に影響を及ぼすように配置される。
本発明のさらに別の実施例において、無線通信システムにおいて送信されるメ
ッセージは、リピート機能が呼び出されまたは起動されることなく、基地局また
は移動ユニットから移動ユニットまたは基地局まで送信され得る。これは、どの
時間間隔が送信のために選ばれ得るのかをリピート機能が決定すること意味する
。
本発明のさらに別の実施例において、無線通信システムの基地局および移動ユ
ニットは、ローカル屋外または屋内通信に適した周波数、または周波数帯域（１
００ＭHzよりも高い）を割り当てられる。
本発明のさらに別の実施例において、無線通信システムは、容量の理由から、
ユーザーまたは顧客がシステムに対して、可変時間内にまたは連続的にリピート
機能を通じて、それぞれの通常の基地局とそれぞれの移動ユニットの間にすべて
のメッセージを送信せしめることを可能とするように影響を及ぼされ得る。
本発明のさらに別の実施例において、リピート機能によって受信されたメッセ
ージは、同一の時間フレーム内にそれぞれの作動中の移動ユニットまたは通常の
基地局に対して送信されるが、リピート機能にも送信される。
本発明のさらに別の実施例において、リピート機能は、通常の基地局と移動ユ
ニットの間にワイヤレスに接続される。
本発明のさらに別の実施例において、無線通信システムはメッ
セージを送受信するための１つまたはそれ以上のエレメントを有している。本発
明による装置のさらに別の特徴は、これらのエレメントがそれぞれの基地局また
は移動ユニットから呼び出されることができ、メッセージを送受信するためのこ
れらのエレメントはそれぞれ、それぞれの基地局または移動ユニットからメッセ
ージを受信するように配置されていることにある。メッセージを送受信するため
のこれらのエレメントはそれぞれ、メッセージをそれぞれの作動中の（アドレス
指定された）移動ユニットまたは基地局に送信するように配置されている。
長所
上に提案した装置を用いることによって、有効なローカル無線通信システムが
確立され得る。この通信システムにおいては、それぞれの移動ユニットは広いカ
バレッジエリア内を自由に移動することができると同時に、通信システムは１０
０ＭHzより高い周波数を割り当てられ、それによって、無線リンクの中間減衰に
対して短距離の通信範囲を与える。ディジタル無線システムの通信範囲が著しく
拡大され得るとき、より広いエリアをカバーすることがより簡単かつ低コストで
なされなければならない。システムにおいて移動ユニットを使用する加入者は、
より広いカバレッジを受信する。装置は、システムの全容量が必要とされない場
合に特に適している。この典型例は、（しばしば、コードレス ローカル ルー
プと呼ばれる）ローカルネットワークにおけるＤＥＣＴ（ディジタル ヨーロピ
アン コードレス テレコミュニケーシヨン（Digital EuropeanCodeless Telec
ommunication））であり、この場合、通信範囲はときどき改良を必要とされ、カ
バーされる容量は必要とされる容量よりもはるかに大きい。
図面の説明
本発明の主要な特徴を備えた装置の実施例を以下に、添付図面を参照して説明
する。
図１は、本発明の好ましい実施例のブロック図である。
図２は、ＴＤＭＡシステムにおいてメッセージを送信するための時間フレーム
構造のブロック図である。
実施例の作用
図１には、カバレッジエリアとともに作動する多数の基地局と、１つまたはそ
れ以上の移動ユニットを有するる移動通信システムを示した。図１において、番
号１は基地局を、番号１ａはカバレッジエリアを、番号２は移動ユニットの１つ
をそれぞれ示している。移動通信システムは、１００ＭHzより高い周波数で作動
し、それ故、無線リンクの中間減衰に対して短距離の通信範囲を有している。無
線リンクの多くは低減衰を有している。これに対し、小数の無線リンクは非常に
高い減衰を有している。移動通信システムは、例えば、ＤＥＣＴ、ＤＣＳ１８０
０およびＤＣＴ９００のような、ＴＤＭＡ構造によって作動する既知のシステム
から構成されている。図１に示したシステムは、典型的なＤＥＣＴ（ローカルネ
ットワークにおけるディジタル ヨーロピアン コードレス テレコミュニケー
シヨン（Digital European Codeless Telecommunication））システム（しばし
ば コードレス ローカル ループ（Codeless Local Loop）と呼ばれる）であ
り、この場合、通信範囲はときどき改良を必要とされ、ＤＥＣＴ容量は必要とさ
れる容量よりもはるかに大きい。
図１に示した基地局１は、交換線接続を通じて電話交換機４に接続される。電話
交換機４は公衆電話回線網５に接続された（しばしばＰＡＢＸと呼ばれる）加入
者交換機である。システム内において捜し出された移動ユニット２に対する番号
呼び出しが公衆電話回線網５を通じて入力され、電話交換機４に接続される。電
話交換機４か
ら、探索呼び出しが交換線接続３を通じて基地局１に送られる。基地局１は送受
信エレメント６を備えている。基地局１の送受信エレメント６は捜し出された移
動ユニット２に対して呼び出しを送る。捜し出された移動ユニット２は作動中の
基地局１のカバレッジエリア１ａの外側に位置しており、それ故、呼び出しを直
接受信し、または感知することができない。リピート機能７は、作動中の基地局
１のカバレッジエリア１ａ内に配置されており、前記呼び出しを受信する。リピ
ート機能７は原則的に単純化された基地局１からなる。リピート機能７は、基地
局１から当該基地局１のカバレッジエリア１ａの外側に位置する作動中の移動ユ
ニットに送られる呼び出しまたはメッセージを繰り返す。呼び出しまたはメッセ
ージの繰り返しは、作動中の基地局１が当該呼び出しまたはメッセージを送信し
ている時間フレームと同一の時間フレーム内に生じる。同様にして、リピート機
能７は、移動ユニット２から作動中の基地局１の送受信機能６に向かう情報の送
受信を実行する。リピート機能７は、コーディングおよびデコーディングの実行
を全く必要としない。リピート機能７の送信は、引き続く時間のシーケンスにお
いて１時間フレーム内の４つの部分、すなわち、基地局１からリピート機能７へ
の送信、リピート機能７から移動ユニット２への送信、移動ユニット２からリピ
ート機能７への送信、そしてリピート機能７から基地局１への送信である。どの
時間間隔が送信のために選ばれ得るかを決定するのはリピート機能７である。こ
れは、例えば、移動ユニット２が基地局１の送受信エレメント６に対する（リピ
ート機能７なしの）直接接続を行うことが可能であることを意味する。移動ユニ
ット２および基地局１は、もしそれらが時間間隔が許容され得るリピート機能の
要求をモニタし、それに従い得るならば、リピート機能によって作動すべく変更
せしめられる必要はない。
容量の理由から、移動ユニット２および基地局１において一定のソフトウェア
を実行するとは１つの長所となり得る。そしてそれによって、ユーザー（オペレ
ータまたは顧客）は、システムに対してリピート機能７を（たぶん一時的に）使
用するように強制することができる。結果は、禁止された時間間隔内における呼
び出しが妨げられるということである。もしいかなる特別のソフトウェアも移動
ユニット２および基地局１にインストールされていないならば、リピート機能７
は呼び出しを行っている移動ユニット２または基地局１に信号を送信することを
強制され、別の時間間隔が使用される。リピート機能７による時間フレームにお
ける時間間隔の使用は、ネットワーク内の全容量の減少を犠牲にして、システム
の通信範囲を拡張する。これは、新しいシステム（例えば、ＤＣＳ１８００、Ｄ
ＥＣＴ等々）の導入に伴って特に興味のあるものである。この場合、当初の問題
の１つは適当な通信範囲を獲得することである。
図２は、好ましいＴＤＭＡ時間フレームを示したものである。時間間隔８の個
数は１６個に選定される（ＤＣＴ９００）。時間フレームは、４つのユニット９
、１０、１１、１２に分割される。時間フレームの各部分９、１０、１１、１２
は、それぞれ４個の時間間隔８を含んでいる。時間フレームの第１の部分９は、
基地局からリピート機能に情報またはメッセージを送信するために使用される。
時間フレームの第２の部分１０は、リピート機能から移動ユニットに情報または
メッセージを送信するために使用される。時間フレームの第３の部分１１は、移
動ユニットからリピート機能に情報またはメッセージを送信するために使用され
る。時間フレームの第４の部分１２は、リピート機能から基地局に情報またはメ
ッセージを送信するために使用される。時間フレームにおける時間間隔８の分布
は、常に図示の原理に従っている。しかしながら、部分９、１０、
１１、１２のそれぞれ当たりの時間間隔８の個数は、このようにして移動通信シ
ステムにおける主要部分の容量を増大せしめるために異なる個数に選定され得る
。通信範囲が制限されたローカル無線ネットワークアプリケーシヨンに対して、
基地局からリピート機能への送信およびリピート機能から基地局への送信が主要
な部分をなしている。ＴＤＭＡ時間フレームは、したがって、これを考慮に入れ
て分割され得る。時間フレームにおける時間間隔８の個数は、また変更され得る
。例えば、移動通信システムＤＥＣＴは２４個の時間間隔を有し得る。
本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、例えば、請求の範囲に記載
された事項の範囲内において変形例を案出することができる。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９５年３月１０日
【補正内容】
補正した請求の範開
（1）近接して配置された基地局を有し、短距離の通信範囲において作動する、
例えば、ＤＥＣＴのような無線システムにおいて、リピート機能を用いて、作動
中の基地局と移動ユニットの間の通信範囲を拡張するための装置であって、
リピート機能は、通常の基地局と移動ユニットの間に配置された単純化され
た基地局のバリアントによって生ぜしめられ、前記単純化された基地局のバリア
ントはそれぞれのメッセージを受信し、前記メッセージを作動中の前記移動ユニ
ットに送信し、前記ディジタル無線通信システムは、時間フレームにおける細分
割された時間間隔内に前記メッセージを送信するように配置され、それぞれの前
記時間フレームにおいて選択された時間間隔が、前記メッセージを前記リピート
機能に送信し、または前記リピート機能から送信するために割り当てられ、前記
メッセージのリピート機能は、前記リピート機能が配置された作動中のエリアに
おけるトラヒック容量に依存して、前記時間間隔の割当に影響を及ぼすように配
置されていることを特徴とする装置。
（2）前記メッセージのリピート機能は、時分割多重化プロトコルに従って作動
することを特徴とする請求項１に記載の装置。
（3）前記無線通信システムにおける前記メッセージは、前記リピート機能が呼
び出されあるいは起動されることなく、前記基地局から前記移動ユニットに、あ
るいは前記移動ユニットから前記基地局に送信され得ることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の装置。
（4）前記無線通信システムの前記基地局および前記移動ユニットは、１００ＭH
zよりも高い周波数で作動し、ローカル屋外／屋内通信
に対して使用されることを意図されていることを特徴とする請求項１〜請求項３
のいずれかに記載の装置。
（5）前記無線通信システムは、可変時間内にまたは連続的に前記リピート機能
を通じてそれぞれの前記通常の基地局およびそれぞれの前記移動ユニットの間に
おいてすべてのメッセージを送信すベく影響を及ぼされ得ることを特徴とする請
求項１〜請求項４のいずれかに記載の装置。
（6）前記リピート機能によって受信された前記メッセージは、それが前記リピ
ート機能に送信される同一の前記時間フレーム内にそれぞれの作動中の前記移動
ユニットまたは前記通常の基地局に送信されることを特徴とする請求項１〜請求
項５のいずれかに記載の装置。
（7）前記リピート機能は、前記無線通信システムにおいてワイヤレスに接続さ
れていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の装置。
（8）前記無線通信システムは、前記メッセージを送受信するための１つまたは
それ以上のエレメントを有し、前記エレメントはそれぞれの前記基地局または前
記移動ユニットから呼び出されることができ、前記メッセージを送受信するため
のそれぞれのエレメントは、それぞれの前記基地局またはアドレス指定された前
記移動ユニットから作動中の前記移動ユニットまたは前記基地局への前記メッセ
ージを受信するように配置され、前記メッセージを送受信するためのそれぞれの
エレメントは、前記メッセージをそれぞれの作動中のアドレス指定された前記移
動ユニットまたは前記基地局に送信するように配置されていることを特徴とする
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の装置。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ
7605−5Ｊ Ｈ０４Ｂ 7/15 Ｃ