JPH11501172A - 無線システムのベースステーション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、有効到達エリア内で無線ユニット(MS)へのテレコミュニケーション接続を確立するための手段を備えた無線システムのベースステーションに係る。ベースステーションの容量を効率的に利用するために、ベースステーションは、スイッチング手段(8)を経てベースバンド信号を少なくとも２つの無線チャンネルユニット(RF1-RF4)のいずれかへ供給するための少なくとも１つのベースバンドフレームユニット(BBU1-BBU10)を含む中央処理ユニット(BTS)と、互いに別々に配置された少なくとも２つの無線機ユニット(1-4)とを備え、その少なくとも１つは、中央処理ユニットからある距離に配置され、上記少なくとも２つの無線チャンネルユニット(RF1-RF4)は、フレームユニット(BBU1-BBU10)から送られるベースバンド信号を無線チャンネルへ転送し、そして無線機ユニット(1-4)のアンテナ手段(ANT1)を経て高周波信号を送るために異なる無線機ユニット(1-4)へと配置される。

Description

【発明の詳細な説明】 無線システムのベースステーション発明の分野 本発明は、ベースステーションコントローラから送られた制御信号に応答して ベースステーションを制御するための制御及び保守手段と、ベースステーション コントローラから送られたテレコミュニケーション信号に応答してベースステー ションの少なくとも２つの無線チャンネルユニットのいずれかへ交互にスイッチ ング手段を経てベースバンド信号を発生及び供給し、上記無線チャンネルユニッ トから送られたベースバンド信号を処理し、そしてそれらをベースステーション コントローラへ更に供給するための少なくとも１つのベースバンドフレームユニ ットとを含む中央処理ユニットと；ベースステーションの無線有効到達エリアに おいて無線ユニットに対し無線信号でテレコミュニケーション接続を確立するた めの手段とを備えた無線システムのベースステーションに係る。先行技術の説明 本発明は、主として、セルラー無線システムによりカバーされる地域の異なる 部分の容量需要の変化に係る。例えば、ビジネス街においては、日中の方が夕方 よりも著しいトラフィック容量が必要とされる。対応的に、郊外の状態は、日中 は容量需要が非常に低いが、夕方に、住人が仕事場から帰宅すると、容量需要が 増大する。セルラー無線システムの容量がこれら状況のもとで容量需要ピークに 基づいて大きさ決めされた場合には、システムの容量の顕著な部分が１日のほと んどの部分に未使用のままであるような状態を招く。 隣接セルの通話を、一時的にそこに向けることのできるアンテナを用いること により送信するような解決策が既に知られている。この場合に、隣接セルの有効 到達エリアは、通常は、完全にカバーすることができない。 又、リレー型のスイッチングにより個別の付加的なチャンネルユニットが使用 され、即ち付加的なチャンネルユニットの容量が１つのセクター即ちセルから別 のセクター即ちセルへとシフトし、そのアンテナ接続がリレーのスイッチングに より切り換えられるような解決策も既に知られている。この場合は、容量の変化 を得ることができる地域が非常に小さい。というのは、付加的なチャンネルユニ ットのアンテナ接続からのＲＦ信号は、例えば、ケーブルにより、ケーブルに著 しい信号減衰を生じることなく非常に遠方へ転送することができない。これは、 実際的な理由で、付加的なチャンネルユニットを切り換えることのできる別の送 信アンテナを互いに非常に接近して配置しなければならないことを意味する。発明の要旨 本発明の目的は、上記問題を解決し、そして使用可能なトラフィック容量を異 なる地域間に簡単且つ複雑でない仕方で転送できると共に、その転送距離を公知 の解決策よりも著しく長くすることのできる無線システムのベースステーション を提供することである。この目的は、互いに別々に配置された少なくとも２つの 無線機ユニットを備え、その少なくとも１つは、中央処理ユニットからある距離 に配置され、少なくとも２つの無線チャンネルユニットは、フレームユニットか ら送られたベースバンド信号を所定の無線チャンネルへ転送し、無線機ユニット のアンテナ手段を経て高周波信号を送り、アンテナ手段で受け取った高周波信号 をベースバンドへ転送し、そしてベースバンド信号をフレームユニットに供給す るために異なる無線機ユニットへと配置されることを特徴とする本発明の無線シ ステムのベースステーションにより達成される。 本発明は、無線ユニット及びアンテナ手段を含む互いにある距離に配置された 少なくとも２つの無線機ユニットがベースステーションに接続されたときに、中 央処理ユニットのフレームユニットを瞬時容量需要に基づいて互いに別々に配置 された無線機ユニットのいずれかへ交互に切り換えることができるので、ベース ステーションのトラフィック容量を従来よりも広いエリアへ分配できるという考 え方に基づくものである。中央処理ユニットにより供給される信号は、無線機ユ ニットまで高周波に転送されないので、ＲＦ信号の転送距離及び転送により生じ るロスを最小にすることができる。中央処理ユニット、及び本発明による個別の 無線機ユニットの全装置コストは、２つの別々の公知のベースステーションの全 装置コストよりも著しく低いので、本発明の解決策では、従来の解決策に比して 著しい経済的効果が達成される。それ故、本発明によるベースステーションの最 も重要な効果は、ベースステーションの容量を必要な場所に転送できるので容量 を終日効率的に利用することができ；容量を転送できるところのエリアを公知の 解決策よりも著しく遠くに互いに位置することができ；そして装置のコストを著 しく低減できることである。 本発明によるベースステーションの好ましい実施形態は、従属請求項２ないし ７から明らかであろう。図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。 図１は、本発明によるベースステーションを示すブロック図である。好ましい実施形態の詳細な説明 図示されたベースステーションは、例えば、ＧＳＭシステムのベースステーシ ョンである。ＧＳＭシステムの構造及び動作は、例えば、「移動通信用のＧＳＭ システム(The GSM System for Mobile Communications)」、Ｍ．モーリ及びＭ． ポーテット、パライゼウ、フランス、１９９２年、ＩＳＢＮ：２−９５０７１９ ０−０−０−７に説明されており、従って、ここでは詳細に述べない。 図示されたベースステーションは、ベースステーションの装置が広い地域に分 散されるという点で、公知のベースステーションとは異なる。それ故、ベースス テーションの実際の場所にはベースステーションＢＴＳの中央処理ユニットしか なく、これには無線機ユニット１ないし４がデータ送信チャンネル５を経て接続 される。１つ以上の無線機ユニットがベースステーションＢＴＳの中央処理ユニ ットに一体化される（図示せず）か、又はその付近に配置されるのが好都合であ る。 ベースステーションＢＴＳの中央処理ユニットは、動作及び保守ユニットＯＭ Ｕを備え、これは、ベースステーションとベースステーションコントローラＢＳ Ｃとの間の通信に関与し、そしてベースステーションの動作を制御する。又、中 央処理ユニットＢＴＳは、多数のベースバンドフレームユニットＢＢＵ１−ＢＢ Ｕ１０（ベースバンドユニット）も備え、これらは、無線機ユニット１ないし４ のためのベースバンド変調信号を発生すると共に、無線機ユニット１ないし４に よりベースバンドに対して送信及び受信される信号を処理して、それらをベース ステーションコントローラＢＳＣへ送る。フレームユニットＢＢＵ１ないしＢＢ Ｕ１０に送信される加入者データ及び制御データは、チャンネルコード化さ れ、インターリーブされ、そしてＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）フレームに入 れられ、その後に、無線機ユニットに配置された無線ユニットへ供給され、そこ で、所望の送信ベースバンド、即ち無線チャンネルへのＴＤＭＡバーストに変調 される。対応的に、フレームユニットＢＢＵ１ないしＢＢＵ１０は、信号検出、 フレームリリース、インターリーブ解除及びチャンネルデコード動作を実行する 。 フレームユニットＢＢＵ１ないしＢＢＵ１０は、スイッチングマトリクス８を 経て無線機ユニット１ないし４へと切り換えられる。スイッチングマトリクス８ は、フレームユニットＢＢＵ１ないしＢＢＵ１０の一部分（即ち特定のタイムス ロット）又は全部を無線機ユニット１ないし４に切り換えることができる。選択 されたスイッチングは、各無線機ユニット１ないし４の有効到達エリアに必要と される容量需要に基づく。 図示されたデータチャンネル５は、転送距離及び容量需要に基づいて光ファイ バで構成されてもよいし、銅のケーブルで構成されてもよいし、又はマイクロ波 リンクで構成されてもよい。転送距離は、上記無線システムにより許された伝播 遅延により制限され、この遅延は、例えば、データチャンネル５にデータを送信 するのに費やされる時間を含む。例えば、ＧＳＭシステムにより許された伝播遅 延は、無線経路上の約３５ｋｍの転送距離に対応する。 無線機ユニット１ないし４は、無線機ユニットと中央処理ユニットＢＴＳとの 間の通信に関与するインターフェイスユニットＩ／Ｆを備えている。又、無線機 ユニット１ないし４は、無線チャンネルユニットＲＦ１ないしＲＦ４も備え、こ れらは、データチャンネル５から送られたベースバンド信号を受け取り、これら 信号を所定の無線チャンネルに転送し、そして高周波信号を合成装置６及びアン テナＡＮＴ１を経て送信する。同様に、無線チャンネルユニットＲＦ１ないしＲ Ｆ４は、受信アンテナＡＮＴ２及び合成装置６から高周波信号を受け取り、そし てそれら信号をベースバンドに転送し、その後、それら信号は、インターフェイ スユニットＩ／Ｆを経て中央処理ユニットＢＴＳの特定のベースバンドユニット ＢＢＵ１−ＢＢＵ１０へ送られる。 図示されたベースステーションにおいては、周波数ホッピングを２つの別々の 方法で適用できる。考えられる第１の方法は、各無線機ユニット１ないし４の無 線チャンネルユニットＲＦ１−ＲＦ４をそれら自身の異なる無線チャンネルに永 久的に同調させ、これにより、特定の論理チャンネルの異なるタイムスロットが 所定の周波数ホッピングシーケンスに基づいて異なる無線チャンネルユニットＲ Ｆ１−ＲＦ４で交互に送信されるように周波数ホッピングを行うものである。こ れは、スイッチングマトリクス８が常に指定のフレームユニットＢＢＵ１−ＢＢ Ｕ１０を同じ無線機ユニット１ないし４の異なる無線チャンネルユニットＲＦ１ −ＲＦ４へ交互に切り換えた後に、例えば、新たなバーストを送信し、これによ り、上記フレームユニットにより維持される論理チャンネルの無線チャンネルも 変化するようにして達成される。 周波数ホッピングを行う別の考えられる方法は、指定のフレームユニットＢＢ Ｕ１−ＢＢＵ１０が常に信号を同じ無線チャンネルユニットＲＦ１−ＲＦ４に供 給し、これにより、常に無線チャンネルユニットの無線チャンネルが変化した後 に、例えば、新たなバーストを送信するというものである。 図示されたケースにおいては、無線機ユニットＲＦ１−ＲＦ４の有効到達エリ アが独立した無線セルとみなされる。それ故、１つの無線チャンネルユニットの １つのタイムスロットが、ＧＳＭシステムにより要求されるＢＣＣＨチャンネル を送信するために各無線機ユニットから予約される。従って、異なる無線機ユニ ットが異なる周波数チャンネルを使用してＢＣＣＨチャンネルを送信する。 しかしながら、無線機ユニットが互いに障害を及ぼさないように互いに充分な 距離に配置される場合には、無線機ユニットは同じ周波数チャンネルにＢＣＣＨ チャンネルを送信することができる。又、トポグラフィーが適当である場合又は 無線機ユニットが同じビルディングの異なる部分に位置するときには、それらが 互いに障害を及ぼさないように、同じ周波数チャンネルを使用してＢＣＣＨチャ ンネルを送信することができる。ＢＣＣＨチャンネルを送信する別の方法は、両 方とも合成器周波数ホッピングを使用する２つの無線機ユニットが同じＢＣＣＨ 周波数チャンネルを使用するように構成し、第１の無線機ユニットが１つのタイ ムスロットの間のみにＢＣＣＨ周波数チャンネルを使用し、即ち、特にＢＣＣＨ チャンネルを送信するというものである。一方、第２の無線装置は、ＢＣＣＨチ ャンネルの全ての使用可能なタイムスロットを使用し、例えば、１つのタイムス ロットを用いてＢＣＣＨチャンネルを送信し、そして他のタイムスロットを用い てトラフィックチャンネルを送信する。 添付図面を参照した上記の説明は、本発明を単に説明するものに過ぎないこと を理解されたい。請求の範囲に規定された本発明の精神及び範囲から逸脱せずに 本発明の種々の変更及び修正がなされ得ることが当業者に明らかであろう。

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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ベースステーションコントローラ(BSC)から送られた制御信号に応答してベ ースステーションを制御するための制御及び保守手段(OMU)と、ベースステーシ ョンコントローラから送られたテレコミュニケーション信号に応答してベースス テーションの少なくとも２つの無線チャンネルユニット(RF1-RF4)のいずれかへ 交互にスイッチング手段(8)を経てベースバンド信号を発生及び供給し、上記無 線チャンネルユニットから送られたベースバンド信号を処理し、そしてそれらを ベースステーションコントローラ(BSC)へ更に供給するための少なくとも１つの ベースバンドフレームユニット(BBU1-BBU10)とを含む中央処理ユニット(BTS)と ；ベースステーションの無線有効到達エリアにおいて無線ユニット(MS)に対し無 線信号でテレコミュニケーション接続を確立するための手段とを備えた無線シス テムのベースステーションにおいて、 互いに別々に配置された少なくとも２つの無線機ユニット(1-4)を備え、そ の少なくとも１つは、中央処理ユニットからある距離に配置され、上記少なくと も２つの無線チャンネルユニット(RF1-RF4)は、フレームユニット(BBU1-BBU10) から送られたベースバンド信号を所定の無線チャンネルへ転送し、無線機ユニッ ト(1-4)のアンテナ手段(ANT1)を経て高周波信号を送り、アンテナ手段(ANT2)で 受け取った高周波信号をベースバンドへ転送し、そしてベースバンド信号をフレ ームユニット(BBU1-BBU10)に供給するために異なる無線機ユニット(1-4)へと配 置されることを特徴とするベースステーション。 ２．少なくとも１つの無線機ユニット(1-4)は、光ファイバ、銅線又はマイクロ 波リンクより成るデータチャンネル(5)において中央処理ユニット(BTS)とのデー タ送信接続を有し、これにより、中央処理ユニット(BTS)及び無線機ユニット(1- 4)は、それらの間に送られるテレコミュニケーション信号をデータチャンネル(5 )を経て送信するのに適した形態へ整形するための信号整形手段(BBU1-BBU10,I/F )を構成する請求項１に記載のベースステーション。 ３．少なくとも１つの無線機ユニット(1-4)は、異なる無線チャンネルに同調さ れた多数の無線チャンネルユニット(RF1-RF4)を備え、これにより、特定のフレ ームユニット(BBU1-BBU10)が、ベースステーションコントローラ(BSC)によ り指定された周波数ホッピングシーケンスに基づき、同じ論理的チャンネルに関 連した信号をスイッチング手段(8)を経て同じ無線機ユニット(1-4)の異なる無線 チャンネルユニットへ供給するように構成された請求項１又は２に記載のベース ステーション。 ４．特定のフレームユニット(BBU1-BBU10)は、同じ論理的チャンネルに関連した 信号を無線機ユニット(1-4)の同じ無線チャンネルユニット(RF1-RF4)へ繰り返し 供給するように構成され、そして上記無線チャンネルユニット(RF1-RF4)はベー スステーションコントローラ(BSC)により指定された周波数ホッピングシーケン スに基づき使用すべき無線チャンネルを変更する手段を備えた請求項１又は２に 記載のベースステーション。 ５．上記ベースステーションは、時分割セルラー無線システムのベースステーシ ョンであり、同じフレームユニット(BBU1-BBU10)が、異なるタイムスロットにお いて送信されるべき信号をスイッチング手段(8)を経て、異なる無線機ユニット( 1-4)に位置する無線チャンネルユニット(RF1-RF4)へ供給するように構成された 請求項１ないし４のいずれかに記載のベースステーション。 ６．上記ベースステーションは、ＧＳＭシステムのベースステーションである請 求項１ないし５のいずれかに記載のベースステーション。 ７．少なくとも１つの無線機ユニット(1-4)と中央処理ユニット(BTS)との間の距 離は、数キロメートルである請求項１ないし６のいずれかに記載のベースステー ション。