JP2000092560A - 無線基地局装置およびｐｈｓ公衆基地局装置ならびに移動通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発熱量が低く、小型で低コストの無線基地局
装置を提供する。 【解決手段】 複数の送信部５１，７１を備えた無線基
地局装置ＣＳであって、前記無線基地局装置と通信する
移動局ＰＳの位置に対応するデータ（ＲＳＳＩ）に基づ
いて、前記複数の送信部５１，７１の各々を切換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線基地局および
ＰＨＳ公衆基地局装置ならびに移動通信方法に関し、特
に、発熱量を低く抑えることができると共に小型でコス
トを抑えることの可能な無線基地局およびＰＨＳ公衆基
地局装置ならびに移動通信方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＰＨＳ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｈａｎｄｙ
ｐｈｏｎｅ ｓｙｓｔｅｍ）では、４チャネル多重ＴＤ
ＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ
Ａｃｃｅｓｓ）−ＴＤＤ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏ
ｎ ｄｕｐｌｅｘ）方式が採用されている。４チャネル
のＴＤＭＡとは、４つの信号が時間系列に並んでいるこ
と（４バースト）を意味する。すなわち、４チャネルの
ＴＤＭＡ方式により基地局（ｃｅｌｌ ｓｔａｔｉｏ
ｎ）では、最大４台の移動局（ｐｅｒｓｏｎａｌｓｔａ
ｔｉｏｎ）と同時に送受信することができる。

【０００３】ＰＨＳのような移動通信の分野では、基地
局（ＣＳ）系がインフラストラクチャとなることから、
基地局（ＣＳ）の装置に小型軽量化・低消費電力化の要
求が課せられている。特に、数多くの基地局（ＣＳ）を
必要とするＰＨＳシステムにとって、基地局（ＣＳ）の
設置形態の自由度は極めて重要であり、このことからも
基地局（ＣＳ）装置の小型軽量化の要請は大きいといえ
る。基地局（ＣＳ）の設置形態は多様で、屋外では公衆
電話ボックス、電柱、ビルの壁・屋上など、地下街やビ
ル内では天井や公衆電話台などが考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複数のチャ
ネルを有する基地局（ＣＳ）において、複数の送信部を
備えている場合、それぞれの送信部の出力電力は互いに
等しく設定されており、消費電力はその分（整数倍で）
増加していた。

【０００５】特に高出力機の場合、複数の送信部からの
発熱量が大きく、その対策として放熱性を高めるためフ
ィンの数を増やしたり、表面積を広くする必要があり、
装置のサイズが大きくかつ重くなるという問題があっ
た。このことから、コスト増になるのは勿論、前述し
た、基地局（ＣＳ）の設置形態の自由度を損なうもので
あった。

【０００６】さらに、高出力パワーアンプの素子自身が
高価であることから、高出力送信部の数が増えると、そ
の分大幅なコストアップにつながっていた。

【０００７】したがって、通信サービス品質は従来のま
まで、発熱量を低減した小型装置の開発、さらにコスト
低減が必要であった。

【０００８】従来、次のような技術が提供されている。

【０００９】特開昭６２−８２７３１号公報には、以下
のような移動通信方式が記載されている。すなわち、一
つのサービスエリア内に送信電力の異なる複数種類の移
動局（例えば、自動車電話において、車両に固定された
送信電力の大きな移動局と、降車後に携帯可能な送信電
力の小さな移動局）が存在する場合に、大送信電力の主
基地局のサービスエリア内に、複数の小送信電力の従基
地局を設置するものである。

【００１０】しかしながら、上記移動通信方式では、一
つのサービスエリア内に、主・従の基地局を複数必要と
することからコストが嵩み、また、送信電力が異なる複
数種の移動局の存在を前提とするものであるから、本発
明の上記課題を解決するものではない。

【００１１】また、特開平７−１７７５７０号公報に
は、次のような無線電話装置が記載されている。すなわ
ち、１台の無線電話装置にセルラーモードとＰＨＰモー
ドの両方の機能を有し、ＰＨＰサービスエリア外であれ
ばセルラー方式の無線電話装置として、また、ＰＨＰサ
ービスエリア内であればＰＨＰ方式の無線電話装置とし
て着発信を切換えることのできる無線電話装置である。

【００１２】しかしながら、上記無線電話装置は、移動
局としての１台の装置に２モードの機能を付与させてお
き、受信電界強度に応じてモードの切換えが可能である
技術に過ぎず、本発明の、基地局装置の小型化、低コス
ト化、発熱量の低減という課題を何ら解決するものでは
ない。

【００１３】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、発熱量が低く小型で低コストの無線基地局装置お
よびＰＨＳ公衆基地局装置ならびに移動通信方法を提供
することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の無線基地局装置
は、複数の送信部を備えた無線基地局装置であって、前
記無線基地局装置と通信する移動局の位置に対応するデ
ータに基づいて、前記複数の送信部の各々を切換えるも
のである。

【００１５】本発明の無線基地局装置は、前記複数の送
信部の各々は、互いに異なる大きさの送信電力を出力す
るように設定されている。

【００１６】本発明の無線基地局装置において、前記移
動局の位置に対応する前記データは、前記移動局におけ
る前記無線基地局装置からの受信電界強度に対応したデ
ータである。

【００１７】本発明の無線基地局装置において、前記複
数の送信部は、単一の筐体の内部に設けられている。

【００１８】本発明の無線基地局装置において、前記複
数の送信部のうち第１の送信部は、定格電力で送信信号
を出力するように設定され、前記複数の送信部のうち第
２の送信部は、前記定格電力よりも低い電力で送信信号
を出力するように設定されている。

【００１９】本発明の無線基地局装置は、第１の送信部
と、前記第１の送信部よりも小さな送信電力で送信信号
を出力可能な第２の送信部とを備えた無線基地局装置で
あって、前記無線基地局装置と、前記無線基地局装置と
通信する移動局との間の距離を計測する距離計測部と、
前記距離計測部により計測された距離に応じて前記第１
の送信部および前記第２の送信部のうちのいずれかを選
択する送信部選択手段とを有している。

【００２０】本発明の無線基地局装置は、第１の送信部
と、前記第１の送信部よりも小さな送信電力で送信信号
を出力可能な第２の送信部とを備えた無線基地局装置で
あって、前記無線基地局装置と通信する移動局において
前記無線基地局装置から出力された信号についての受信
電界強度を計測する電界強度計測部と、前記電界強度計
測部により計測された前記受信電界強度に応じて前記第
１の送信部および前記第２の送信部のうちのいずれかを
選択する送信部選択手段とを有している。

【００２１】本発明の無線基地局装置において、前記第
１の送信部には、前記無線基地局装置のサービスエリア
全体をカバー可能な制御チャネルが割り当てられてい
る。

【００２２】本発明の無線基地局装置において、前記第
１の送信部および前記第２の送信部には、それぞれ複数
の通話チャネルが割り当てられ、前記第１の送信部およ
び前記第２の送信部の各々に割り当てられた前記通話チ
ャネルの数は、前記第１の送信部および前記第２の送信
部の各送信電力により決定される各々のサービスエリア
の面積と対応して設けられている。

【００２３】本発明の無線基地局装置において、前記第
１の送信部および前記第２の送信部は、それぞれ１フレ
ームあたり４つの送信スロットを有し、前記第１の送信
部の前記１フレームに含まれる前記４つの送信スロット
のうち、１つの前記送信スロットに制御チャネルが割り
当てられるとともに、残りの３つの前記送信スロットに
通話チャネルが割り当てられ、前記第２の送信部の前記
１フレームに含まれる前記４つの送信スロットのうち、
３つの前記送信スロットに通話チャネルが割り当てられ
ている。

【００２４】本発明のＰＨＳ公衆基地局装置は、複数の
アンテナを有し、複数の送信部を１つの筐体内に備え、
１チャネルの制御チャネルおよび６チャネル以上の同時
通話可能な通信チャネルを有するＰＨＳ公衆基地局装置
において、前記複数の送信部のうちの一の送信部は、制
御チャネルと複数の通信チャネルを有しかつ定格出力で
送信信号を出力し、前記複数の送信部のうちの他の送信
部は、前記他の送信部が有するチャネルのすべてを通信
チャネルとしかつその出力レベルが前記定格出力より低
く設定されていることを特徴としている。

【００２５】本発明の移動通信方法は、高電力で送信信
号を出力する高出力送信部および低電力で送信信号を出
力する低出力送信部とを備えた無線基地局を提供するス
テップと、前記無線基地局と前記無線基地局と通信する
移動局との距離に対応したデータが設定値を超えている
か否かを判定するステップと、前記判定の結果、前記デ
ータが前記設定値を超えているときには前記低出力送信
部から前記送信信号を出力し、前記データが前記設定値
を超えていないときには前記高出力送信部から前記送信
信号を出力するステップとを備えている。

【００２６】本発明の移動通信方法は、高電力で送信信
号を出力する高出力送信部および低電力で送信信号を出
力する低出力送信部とを備えた無線基地局を提供するス
テップと、前記無線基地局と前記無線基地局と通信する
移動局との距離に対応したデータが設定値を超えている
か否かを判定するステップと、前記判定の結果、前記デ
ータが前記設定値を超えていないときには前記移動局に
前記高出力送信部から前記送信信号を出力し、前記デー
タが前記設定値を超えているときには前記低出力送信部
に割り当てられた通話チャネルがビジー状態にあるか否
かを判断し、前記判断の結果、ビジー状態でないときに
は、前記低出力送信部から前記移動局に前記送信信号を
出力し、前記ビジー状態であるときには、前記高出力送
信部から前記移動局に前記送信信号を出力するステップ
とを備えている。

【００２７】本発明の移動通信方法において、前記デー
タは、前記移動局における前記無線基地局から出力され
た前記送信信号についての受信電界強度に対応したデー
タである。

【００２８】

【発明の実施の形態】添付図面を参照して、本発明によ
る無線基地局装置の一実施形態を以下に説明する。本実
施形態は、ＰＨＳ公衆基地局装置に関するものである。

【００２９】図１は、本実施形態のＰＨＳ公衆基地局装
置の回路ブロックを示す図である。図２は、本実施形態
のＰＨＳ公衆基地局装置のサービスエリアの構成図であ
る。図３は、本実施形態のＰＨＳ公衆基地局装置の送信
用スロットの構成を示し、（ａ）は高出力送信部のスロ
ット構成を示し、（ｂ）は低出力送信部のスロット構成
を示している。図４は、ＰＨＳで用いられる４チャネル
ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式の送受信スロットを説明するため
の図である。

【００３０】図１に示すように、本実施形態のＰＨＳ公
衆基地局装置は、送信部５１，７１を２つ備えており、
６ｃｈ（チャネル）用のものである。通常、送信部５
１，７１が２つある場合は、それらの出力電力は互いに
同じに設定されるが、本実施形態では、１つは高出力の
送信部５１とし、もう１つを低出力の送信部７１とす
る。

【００３１】ＰＨＳの通信方式として、４チャネル多重
ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式が採用される。ＴＤＭＡ−ＴＤＤ
方式は、ＰＨＳに割り当てられた複数の無線キャリアの
各々チャネルを利用して、送信情報と受信情報を交互に
通信するとともに多重伝送する方式である。

【００３２】図１に示すように、本実施形態のＰＨＳ公
衆基地局装置は、ダイバーシチ機能を有し、２系統の受
信回路（受信部）６１，８１を有している。また、本実
施形態においては、出力の異なる２種類の出力増幅器
５，２０をそれぞれ有する２系統の送信回路（送信部）
５１，７１を有している。なお、符号２，１７は、それ
ぞれアンテナ１，１６の送受切換え用スイッチである。

【００３３】受信ダイバーシチは、ＲＳＳＩ（ｒｅｃｅ
ｉｖｅｄ ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｄｉ
ｃａｔｏｒ）の大小によって受信信号をベクトル合成し
て行われる。基地局（ＣＳ）から移動局（ＰＳ）への送
信については、送信ダイバーシチが採用されている。す
なわち、基地局（ＣＳ）から移動局（ＰＳ）への送信
は、基地局（ＣＳ）から移動局（ＰＳ）への「下り」の
電波とその反対の「上り」の電波の周波数が同じである
というＴＤＤの利点、を生かして、移動局（ＰＳ）から
の受信信号のＲＳＳＩが一番大きいアンテナ１，１６か
ら出力される。

【００３４】各々の送信系は、ベースバンド回路１５
（３０）と、変調部７（２２）と、直交変調器６（２
１）と、パワーアンプ５（２０）と、アンテナ切換えス
イッチ部４（１９）と、合成器３（１８）とを有してい
る。

【００３５】これらの送信系のうち、ベースバンド回路
１５、変調部７、直交変調器６、高出力アンプ５は、高
出力送信部５１を構成している。また、ベースバンド回
路３０、変調部２２、直交変調器２１、低出力アンプ２
０は、低出力送信部７１を構成している。

【００３６】ベースバンド回路１５（３０）では、マイ
クから入力されたアナログ音声信号がデジタル信号に変
換された後、入力信号の誤り訂正符号化、インターリー
ブおよびスクランブルが行われ、送信フレームが生成さ
れる。

【００３７】変調部７（２２）では、ルートロールオフ
波形整形が行われ、π／４シフトＱＰＳＫベースバンド
信号が生成される。変調部７で生成される信号は、π／
４シフトＱＰＳＫの同相成分（ｉｎ−ｐｈａｓｅ ｃｈ
ａｎｎｅｌ）と直交成分（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ｐｈ
ａｓｅ ｃｈａｎｎｅｌ）の２組のベースバンド変調信
号である。

【００３８】前記π／４シフトＱＰＳＫベースバンド信
号は、次段の直交変調器６（２１）で周波数シンセサイ
ザ回路が作り出す搬送波を変調する。直交変調器６（２
１）は、π／４シフトＱＰＳＫの同相成分と直交成分を
入力して中間周波数で合成する。直交変調器６（２１）
で変調された変調波は、次段の電力増幅器（パワーアン
プ）５（２０）で増幅される。

【００３９】直交変調器６，２１の各々の次段に設けら
れたパワーアンプ５，２０は、増幅率が異なっており、
高出力送信部５１に設けられたパワーアンプ５は、２０
０ｍＷの送信出力（定格出力）を出力し、低出力送信部
７１に設けられたパワーアンプ２０は、２０ｍＷの送信
出力を出力する。

【００４０】アンテナ切換えスイッチ部４，１９は、ア
ンテナ切換形の送信ダイバーシチ機能を実現するため
に、各送信部５１，７１から出力された送信信号を、い
ずれのアンテナ１，１６から出力するかを切換えるため
のものである。

【００４１】合成器３（１８）は、上記の２つの送信部
５１，７１から出力された２つの信号を、１つのアンテ
ナ（アンテナ１，１６のいずれか１つ）から出力するた
めに、前記２つの信号を合成して１つの信号にする。後
述するように、制御チャネルについては常に高出力送信
部５１から出力されることから、低出力送信部７１から
通信チャネルを送信する場合に、両者の信号を合成する
ためのものである。

【００４２】移動局（ＰＳ）から基地局（ＣＳ）への上
り信号は、合成ダイバーシチ受信のために２系統のアン
テナ１，１６の両方で受信される。例えば、アンテナ１
から受信した場合は、以下の通りである。本実施形態の
ＰＨＳ公衆基地局装置は、無線部（送信部５１，７１）
を２つ備えていることから、受信信号についても周波数
の異なる２つの信号をアンテナ１から入力する。アンテ
ナ１から入力した上記受信信号は、２つに分岐され、そ
れぞれのＲＦアンプ（低雑音増幅器）８，２３で増幅さ
れる。各ＲＦアンプ８，２３は、それぞれ、高周波数
（ＲＦ）帯の受信信号を低雑音で増幅する。

【００４３】各ＲＦアンプ８，２３で増幅された信号
は、それぞれ、ミキサ（周波数変換器）１０，２５に入
力される。各ミキサ１０，２５は、各ミキサ１０，２５
に対応した周波数シンセサイザ回路により生成される固
有のローカル周波数を用いて、前記入力されたＲＦ帯の
信号を中間周波数（ＩＦ）帯の信号に変換（ダウンコン
バート）する。これにより、アンテナ１から入力した上
記２つの信号のそれぞれについてダウンコンバートされ
たことになり、２つの所望のＩＦ信号が生成される。

【００４４】各ミキサ１０，２５により、ＩＦ帯に変換
された信号は、各リミッタアンプ１２，２７に入力され
る。各リミッタアンプ１２，２７は、ゲインが８０ｄＢ
以上のアンプにて入力信号を飽和増幅させ、余分な振幅
成分をなくしてしまうものである。各リミッタアンプ１
２，２７は、入力信号の大小に応じて振幅変動の影響を
受けないように、振幅誤差を吸収するためのものであ
る。

【００４５】復調部１４（２９）では、π／４シフトＱ
ＰＳＫ変調波の復調とダイバーシチ受信の制御が行われ
る。

【００４６】ベースバンド回路１５（３０）では、再生
された受信ベースバンド信号からフレーム同期を確立
し、多重分離、デスクランブル、デインターリーブおよ
び誤り訂正復号が行われる。

【００４７】ここでは、アンテナ１から受信した場合に
ついて説明したが、アンテナ１６から受信した場合につ
いても上記と同様である。

【００４８】前述したように、従来、２つの送信部５
１，７１を備えた場合、通常は同じ出力電力の送信部を
備えていた。しかしながら、２００ｍＷ以上の高出力機
の場合は１つの送信部の消費電力が大きいため、発熱量
が増え、装置の大きさが極端に大きくなってしまう不都
合があった。

【００４９】そこで、本実施形態では、１つの送信部５
１を高出力（２００ｍＷ）送信部、もう１つの送信部７
１を低出力（２０ｍＷ）送信部とし、片方の送信電力を
下げることにより、ＰＨＳ公衆基地局装置の全体の消費
電力を下げようとするものである。

【００５０】ここで、図４を参照して、ＰＨＳで採用さ
れる４チャネル多重ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式について説明
する。４チャネルのＴＤＭＡとは、４つの信号が時間系
列に並んでいること（４バースト）を意味する。すなわ
ち、４チャネルのＴＤＭＡにより基地局（ＣＳ）では、
１チャネルを制御チャネルとするため、最大３台の移動
局（ＰＳ）と同時に送受信することができる。

【００５１】ここで、１つのフレーム長は、５ｍｓであ
る。１フレームに８スロットが配置されるため、１つの
スロット長は、６２５μｓである。このスロットには、
２４０ビットのパルスが配置される。

【００５２】前述したように、１フレームに送受信で８
スロットが配置されるため、送信用スロットとしては、
４スロットが配置される（図４参照）。基地局（ＣＳ）
からは４台の移動局（ＰＳ）に対して５ｍｓ間の情報が
６２５μｓのバースト信号として所定のタイミングで送
信される。各移動局（ＰＳ）は、基地局（ＣＳ）からの
信号を受信した時点から２．５ｍｓ後に自局の送信情報
を６２５μｓに圧縮、バースト的に送信する。

【００５３】ここで、各スロットの内容について説明す
る。スロットには、発着呼制御を目的にすべての通信機
器が共有する制御チャネルと、各通信機器に個別に割り
当てられ、電話などの通信に用いられる通信チャネルと
がある。以下、図４を参照しながら説明する。

【００５４】バースト過渡応答時間（Ｒ）は、移動局
（ＰＳ）のバースト信号の立ち上がりと、立ち下がりの
過渡状態を滑らかにするためのもので、急峻な立ち上が
りにより、他スロットに与える影響を軽減するためのも
のである。スタートシンボル（ＳＳ）は移動局（ＰＳ）
からのバースト情報の開始を知らせるためのものであ
る。

【００５５】プリアンブル（Ｐｒｅ）は、基地局（Ｃ
Ｓ）と移動局（ＰＳ）の通信を可能とするためのタイミ
ング合わせ（ビット同期）を行うためのものである。こ
のプリアンブル（Ｐｒｅ）は、通信開始時に特に重要で
あるため、制御スロットには６２ビットという長いもの
が用いられ、通話継続中の通信用スロットでは、短い
（６ビット）のものが用いられる。ユニークワード（Ｕ
Ｗ）は、特別な符号列を有する信号で、フレーム同期の
確立のために用いられる。他者の信号や雑音の中からこ
の符号を探し出し、これに選択的なフィルタをかけるこ
とにより同期状態を作り出す。ＣＡＣは、発／着識別及
び報告情報などを示す制御信号である。ＣＲＣは、誤り
検出ビットである。ＣＲＣは、誤りを検出し、ミューテ
ィング／制御信号の再送を行う。情報ビット（Ｉ）は、
伝送する信号（音声または制御信号）に対応している。
ガード時間（Ｇ）は、１つの基地局（ＣＳ）に対して、
通信する移動局（ＰＳ）の精度や基地局（ＣＳ）からの
距離の違いによって、基地局（ＣＳ）でスロットが重な
らないようにする（誤差吸収用）ためのビットである。

【００５６】前述したように、１フレームに送信用スロ
ットは、４スロットある（図４参照）。本実施形態で
は、送信部５１，７１を２つ有しているため、合計で８
スロット分の送信機能を有している（図３（ａ），
（ｂ）に示すスロットＳ０〜スロットＳ７参照）。

【００５７】サービスエリアを拡大するために高出力送
信が必要であるが、８スロット分全てに対し高出力機能
を備えている必要はなく、移動局（ＰＳ）が基地局（Ｃ
Ｓ）の近くにいる場合は低出力で十分である。

【００５８】したがって、移動局（ＰＳ）の受信電界を
みて、例えばＲＳＳＩが４０ｄＢμ以上のときは近くに
いると判断し、移動局（ＰＳ）に対する送信出力は低く
て十分であるため、この移動局（ＰＳ）に対しては２０
ｍＷの低出力送信部７１を選択し、その系から送信信号
を出すことにする。この場合、受信レベル（ＲＳＳＩ）
は、移動局（ＰＳ）からの受信信号から直接検出する。

【００５９】逆に、移動局（ＰＳ）のＲＳＳＩが４０ｄ
Ｂμ以下のときは移動局（ＰＳ）が遠くにいると判断
し、この移動局（ＰＳ）に対しては、２００ｍＷの高出
力送信部５１を選択し、その系から送信信号を出力す
る。移動局（ＰＳ）が必ずしも遠くにいるとは限らない
ことを利用し、高出力送信部５１と低出力送信部７１を
使い分けるのである。

【００６０】図２および図３を用いてさらに詳細に説明
する。

【００６１】移動局（ＰＳ）のＲＳＳＩから判断して、
図２に示すように、移動局（ＰＳ）３２がエリアＡにい
ると判定したときは、基地局（ＣＳ）は２０ｍＷの低出
力送信部７１を選択し、移動局（ＰＳ）３３がエリアＢ
にいると判定したときは、２００ｍＷの高出力送信部５
１を選択する。

【００６２】図３（ａ），（ｂ）に示すように、２０ｍ
Ｗの低出力送信部７１および２００ｍＷの高出力送信部
５１には、通信チャネルがそれぞれ３チャネルずつ割当
られる。すなわち、図３（ａ）に示すように、高出力送
信部５１では、４つの送信スロットのうちの３つのスロ
ット（符号スロットＳ１，Ｓ２，Ｓ３で示す）に通信チ
ャネルが割り当てられ、残りの１つのスロット（符号ス
ロットＳ０で示す）に制御用チャネルが割り当てられ
る。図３（ｂ）に示すように、低出力送信部７１では、
４つの送信スロットのうちの３つのスロット（符号スロ
ットＳ４，Ｓ５，Ｓ６）に通信チャネルが割り当てら
れ、残りの１つのスロットは空きスロットＳ７となる。

【００６３】このとき、エリアＡでは、２００ｍＷの高
出力送信信号５１も使用可能であるため、２０ｍＷのチ
ャネルＳ４，Ｓ５，Ｓ６がビジーのときは２００ｍＷの
送信部チャネルＳ１，Ｓ２，Ｓ３も有効とすることが可
能である。したがって、エリアＡのときは６チャネルＳ
１〜Ｓ６、エリアＢのときは３チャネルＳ１，Ｓ２，Ｓ
３が有効となる。

【００６４】また、移動局（ＰＳ）がエリアＡからエリ
アＢにまたはエリアＢからエリアＡに移動（ハンドオー
バ）したときはチャネルの空き具合をみて、２０ｍＷ送
信部７１から２００ｍＷ送信部５１へ、または、２００
ｍＷ送信部５１から２０ｍＷ送信部７１へチャネルを切
り替える機能も有する。

【００６５】ここで、エリアＢでは、高出力（２００ｍ
Ｗ）送信部５１の３チャネルＳ１，Ｓ２，Ｓ３分しか有
効にならないが、下記の理由により通信サービス上ほと
んど影響を受けない。低出力（２０ｍＷ）送信部７１の
エリアＡを考えた場合、その有効半径は約２００ｍであ
り、高出力（２００ｍＷ）送信部５１のエリアＢを考え
た場合、その有効半径は約３００ｍである。したがっ
て、エリアＡの外側のエリアＢの面積は約５６％、エリ
アＡの面積割合が約４４％となり、トラフィックの混雑
の可能性から考えると、面積的には約１／２づつである
ため、それぞれに３チャネルづつ割り当てられれば、統
計的には問題ないと考えられる。

【００６６】また、低出力（２０ｍＷ）送信部７１のカ
バーするエリアＡの面積が狭いため、高出力（２００ｍ
Ｗ）送信部５１のカバーするエリアＢの内部の移動局
（ＰＳ）に妨害を与えることが無い。

【００６７】なお、前記エリアＡ，Ｂの各有効半径であ
る約２００ｍないし３００ｍという数値（距離）は、単
なる地理的距離ではなく、電波の伝搬環境が加味された
ものである。たとえば、移動局（ＰＳ）が基地局（Ｃ
Ｓ）に対して地理的に近い距離にあっても、それらの間
に電波の障害物があれば、離れた距離にあるときと同様
に受信電力は弱くなるのでその分、距離を大きく見積も
る必要がある。前述したように、実質的距離は、ＲＳＳ
Ｉ（受信電界強度）により決定される。

【００６８】なお、前述したように、制御チャネルにつ
いては、通信サービスの点より常に高出力送信部５１か
ら出力し、全エリアＡ，Ｂを同時にカバーするものとす
る。機能、実用の面からもこれで十分である。

【００６９】したがって、高出力送信部５１では３チャ
ネルの通信チャネルＳ１，Ｓ２，Ｓ３と１チャネルの制
御チャネルＳ０を有し、低出力送信部７１では３チャネ
ルＳ４，Ｓ５，Ｓ６の通信チャネルを有する。制御チャ
ネルＳ０は、任意の移動局（ＰＳ）が受信しているた
め、送信ダイバーシチ動作はせず、固定アンテナ（例え
ば、アンテナ１）から出力される。

【００７０】図１に示すように、上記の動作を実現する
ために、合成器３，１８と、アンテナ切換えスイッチ
４，１９では次のような（１）から（４）の操作が行わ
れる。

【００７１】（１）アンテナ１から近いエリアＡに送信
する場合 スイッチ１９は接点１９ａと接続する。スイッチ４は接
点４ａと接続する。合成器３では、低出力送信部７１か
らの通信チャネルＳ４，Ｓ５，Ｓ６と高出力送信部５１
からの制御チャネルＳ０とが合成され、アンテナ１から
出力される。

【００７２】（２）アンテナ１から遠いエリアＢに送信
する場合 スイッチ４は接点４ａと接続し、合成器３では何も合成
されること無く、高出力送信部５１からの制御チャネル
Ｓ０および通信チャネルＳ１，Ｓ２，Ｓ３がアンテナ１
から出力される。

【００７３】（３）アンテナ１６から近いエリアＡに送
信する場合 スイッチ１９は接点１９ｂと接続する。スイッチ４は接
点４ａと接続する。合成器１８では何も合成されること
無く、低出力送信部７１からの通信チャネルＳ４，Ｓ
５，Ｓ６はアンテナ１６から、高出力送信部５１からの
制御チャネルＳ０はアンテナ１から、出力される。

【００７４】（４）アンテナ１６から遠いエリアＢに送
信する場合 制御チャネルＳ０を送信するときは、スイッチ４は接点
４ａと接続し、高出力送信部５１よりアンテナ１から出
力され、通信チャネルＳ１，Ｓ２，Ｓ３を送信するとき
は、スイッチ４は接点４ｂと接続し、合成器１８は何も
合成すること無く高出力送信部５１よりアンテナ１６か
ら出力される。

【００７５】次に、本実施形態の効果について説明す
る。

【００７６】例えば２００ｍＷの高出力送信部の場合
は、パワーアンプだけで、約１５Ｗの熱を発熱するた
め、これが２つある場合は約３０Ｗの発熱がある。これ
に対して、本実施形態において、１つを２００ｍＷの高
出力送信部５１、もう１つを２０ｍＷの低出力送信部７
１としたときは、２００ｍＷの高出力送信部５１より約
１５Ｗの発熱、２０ｍＷの低出力送信部７１からは約
１．７Ｗであるため、合計１６．７Ｗの発熱となる。し
たがって、２００ｍＷの高出力送信部５１が２つある場
合に比べ、約５６％の発熱量の低減が可能である。

【００７７】よって、放熱量が少なくて済むため、装置
自身の大きさを小さくでき、しかも、２００ｍＷのパワ
ーアンプ素子を１つで済むため、コスト低減にも貢献で
きる。また、小型化が実現できることから、基地局（Ｃ
Ｓ）装置の設置形態の自由度を損なうことが無い。

【００７８】

【発明の効果】本発明の無線基地局装置によれば、複数
の送信部を備えた無線基地局装置であって、前記無線基
地局装置と通信する移動局の位置に対応するデータに基
づいて、前記複数の送信部の各々を切換えるため、装置
全体としての発熱量を低く抑えることができ、装置の小
型化、コスト低減を実現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本実施形態のＰＨＳ公衆基地局装置の
回路ブロックを示す図である。

【図２】図２は、本実施形態のＰＨＳ公衆基地局装置の
サービスエリアの構成図である。

【図３】図３は、本実施形態のＰＨＳ公衆基地局装置の
送信用スロットの構成を示し、（ａ）は高出力送信部の
スロット構成を示し、（ｂ）は低出力送信部のスロット
構成を示している。

【図４】図４は、ＰＨＳで用いられる４チャネルＴＤＭ
Ａ−ＴＤＤ方式の送受信スロットを説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１：アンテナ ２：アンテナ送受切換え用スイッチ ３：合成器 ４：アンテナ切換えスイッチ部 ５：高出力パワーアンプ（出力増幅器） ６：直交変調器 ７：変調部 ８：ＲＦアンプ ９：ＲＦアンプ １０：ミキサ １１：ミキサ １２：リミッタアンプ １３：リミッタアンプ １４：復調部 １５：ベースバンド回路 １６：アンテナ １７：アンテナ送受切換え用スイッチ １８：合成器 １９：アンテナ切換えスイッチ部 ２０：低出力パワーアンプ（出力増幅器） ２１：直交変調器 ２２：変調部 ２３：ＲＦアンプ ２４：ＲＦアンプ ２５：ミキサ ２６：ミキサ ２７：リミッタアンプ ２８：リミッタアンプ ２９：復調部 ３０：ベースバンド回路 ３１：基地局（ＣＳ） ３２：移動局（ＰＳ） ３３：移動局（ＰＳ） ３４：低出力送信エリア ３５：高出力送信エリア ５１：送信回路（高出力送信部） ６１：受信回路（受信部） ７１：送信回路（低出力送信部） ８１：受信回路（受信部） Ｒ：バースト過渡応答時間（ランプタイム） ＳＳ：スタートシンボル Ｐｒｅ：プリアンブル（ビット同期確立用） ＵＷ：ユニークワード（フレームの同期をとるためのパ
ターン） ＣＡＣ：制御信号 ＣＲＣ：誤り検出ビット Ｉ：情報ビット Ｇ：ガードビット（ガード時間）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年７月３０日（１９９９．７．３
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中の請求
項対応の技術的事項には、括弧（）つき、番号、記号等
が添記されている。その番号、記号等は、請求項対応の
技術的事項と実施の複数・形態のうちの少なくとも一つ
の形態の技術的事項との一致・対応関係を明白にしてい
るが、その請求項対応の技術的事項が実施の形態の技術
的事項に限定されることを示すためのものではない。本
発明の無線基地局装置は、第１送信部（５１）と、前記
第１送信部（５１）は第１の電力で送信信号を出力し、
前記第１送信部（５１）には制御チャネルと複数の通信
チャネルが割当てられ、第２送信部（７１）と、前記第
２送信部（７１）は前記第１の電力より低い電力で送信
信号を出力し、前記第２送信部（７１）には、複数の通
信チャネルのみが割当てられ、前記第１送信部（５１）
の前記制御チャネルを用いて移動局に制御データを送信
し、前記移動局の位置に対応するデータに基づいて、前
記通信チャネルを前記第１送信部（５１）から前記第２
送信部（７１）に選択的に切り替える制御部とを具備し
ている。本発明の無線基地局装置において、前記移動局
の位置に対応するデータは、前記移動局における前記無
線基地局装置からの受信電界強度に対応したデータであ
る。本発明の無線基地局装置において、前記第１送信部
（５１）、前記第２送信部（７１）および前記制御部
は、単一の筐体の内部に設けられている。本発明の無線
基地局装置において、前記第１送信部（５１）に割当て
られた前記制御チャネルは、前記無線基地局装置のサー
ビスエリアの全体をカバーしている。本発明のＰＨＳ基
地局装置は、定格電力で第１出力信号を出力する第１送
信部（５１）と、前記定格電力よりも小さな送信電力で
第２出力信号を出力する第２送信部（７１）と、第１お
よび第２アンテナ（１、１６）と、前記第１および第２
出力信号を合成して前記第１アンテナ（１）から送信さ
れる第１合成信号を生成可能な第１合成部（３）と、前
記第１および第２出力信号を合成して前記第２アンテナ
（１６）から送信される第２合成信号を生成可能な第２
合成部（１８）と、前記第１および第２合成部（３、１
８）のいずれか一方に、前記第１および第２出力信号を
導くスイッチング部（４、１９）とを備えたＰＨＳ基地
局装置であって、前記第１送信部（５１）には、制御チ
ャネルと複数の通信チャネルが割当てられ、前記制御チ
ャネルは前記ＰＨＳ基地局装置と通信する複数の移動局
により共有され、および前記通信チャネルは前記複数の
移動局のそれぞれに個別に割当てられ、前記第２送信部
（７１）には、複数の通信チャネルのみが割当てられ、
更に、前記ＰＨＳ基地局装置は、前記複数の移動局のそ
れぞれの位置に対応するデータに基づいて、前記第１送
信部（５１）および前記第２送信部（７１）のいずれか
一方に選択的に切り替える制御部を備えている。本発明
のＰＨＳ基地局装置は、第１出力信号を出力する第１送
信部（５１）と、前記第１送信部（５１）よりも小さな
送信電力で第２出力信号を出力する第２送信部（７１）
と、第１および第２アンテナ（１、１６）と、前記第１
および第２出力信号を合成して前記第１アンテナ（１）
から送信される第１合成信号を生成可能な第１合成部
（３）と、前記第１および第２出力信号を合成して前記
第２アンテナ（１６）から送信される第２合成信号を生
成可能な第２合成部（１８）と、前記第１および第２合
成部（３、１８）のいずれか一方に、前記第１出力信号
を導くように動作する第１スイッチング部（４）と、前
記第１および第２合成部（３、１８）のいずれか一方
に、前記第２出力信号を導くように動作する第２スイッ
チング部（１９）とを備えたＰＨＳ基地局装置であっ
て、前記ＰＨＳ基地局装置は、更に、前記ＰＨＳ基地局
装置と通信する移動局において前記ＰＨＳ基地局装置か
ら出力された信号についての受信電界強度を計測し、前
記計測された受信電界強度を設定値と比較する電界強度
計測比較部と、前記移動局からの受信信号の受信電界強
度に基づいて、送信ダイバーシチを行うべく前記第１お
よび第２アンテナ（１、１６）のいずれか一方を、送信
アンテナとして選択する送信アンテナ選択部とを備えて
なり、前記第１送信部（５１）には、制御チャネルと複
数の通信チャネルが割当てられ、前記制御チャネルは複
数の前記移動局により共有され、および前記通信チャネ
ルは前記複数の移動局のそれぞれに個別に割当てられ、
前記第２送信部（７１）には、複数の通信チャネルのみ
が割当てられ、前記送信アンテナ選択部での選択の結
果、前記第１アンテナ（１）が選択された場合であっ
て、前記電界強度計測比較部での比較の結果、前記受信
電界強度が前記設定値よりも大きいときには、前記第１
および第２スイッチング部（４、１９）のそれぞれは、
前記第１および第２出力信号を前記第１合成部（３）に
導くように動作し、前記第１合成部（３）は、前記第２
出力信号の前記通信チャネルと前記第１出力信号の前記
制御チャネルとを合成してなる前記第１合成信号を生成
し、前記第１合成信号は前記第１アンテナ（１）から出
力され、前記送信アンテナ選択部での選択の結果、前記
第１アンテナ（１）が選択された場合であって、前記電
界強度計測比較部での比較の結果、前記受信電界強度が
前記設定値よりも小さいときには、前記第１スイッチン
グ部（４）は前記第１出力信号を前記第１合成部（３）
に導くように動作し、前記第１合成部（３）は、前記第
１出力信号の前記制御チャネルおよび前記通信チャネル
を前記第１合成信号として生成し、前記第１合成信号は
前記第１アンテナ（１）から出力され、前記送信アンテ
ナ選択部での選択の結果、前記第２アンテナ（１６）が
選択された場合であって、前記電界強度計測比較部での
比較の結果、前記受信電界強度が前記設定値よりも大き
いときには、前記第１スイッチング部（４）は、前記第
１出力信号を前記第１合成部（３）に導くように動作
し、前記第１合成部（３）は前記第１出力信号の前記制
御チャネルを前記第１合成信号として生成し、前記第１
合成信号は前記第１アンテナ（１）から出力され、且つ
前記第２スイッチング部（１９）は、前記第２出力信号
を前記第２合成部（１８）に導くように動作し、前記第
２合成部（１８）は、前記第２出力信号の前記通信チャ
ネルを前記第２合成信号として生成し、前記第２合成信
号は前記第２アンテナ（１６）から出力され、前記送信
アンテナ選択部での選択の結果、前記第２アンテナ（１
６）が選択された場合であって、前記電界強度計測比較
部での比較の結果、前記受信電界強度が前記設定値より
も小さいときには、前記第１スイッチング部（４）は、
前記第１出力信号を前記第１合成部（３）に導くように
動作し、前記第１合成部（３）は前記第１出力信号の前
記制御チャネルを前記第１合成信号として生成し、前記
第１合成信号は前記第１アンテナ（１）から出力され、
且つ第１スイッチング部（４）は、前記第１出力信号を
前記第２合成部（１８）に導くように動作し、前記第２
合成部（１８）は前記第１出力信号の前記通信チャネル
を前記第２合成信号として生成し、前記第２合成信号は
前記第２アンテナ（１６）から出力される。本発明のＰ
ＨＳ基地局装置において、前記第１送信部（５１）、前
記第２送信部（７１）、前記第１合成部（３）、前記第
２合成部（１８）、前記第１スイッチング部（４）、前
記第２スイッチング部（１９）、前記電界強度計測比較
部、および前記送信アンテナ選択部は、単一の筐体の内
部に設けられている。本発明のＰＨＳ基地局装置におい
て、前記第１送信部（５１）に割当てられた前記制御チ
ャネルは、前記ＰＨＳ基地局装置のサービスエリアの全
体をカバーするものである。本発明のＰＨＳ基地局装置
において、前記第１および第２送信部（５１、７１）の
それぞれに割当てられた前記複数の通信チャネルの数
は、前記第１および第２送信部（５１、７１）のそれぞ
れの前記送信電力により決定されるそれぞれのサービス
エリアの面積と対応しているものである。本発明のＰＨ
Ｓ基地局装置において、前記第１および第２送信部（５
１、７１）のそれぞれは、１フレームあたり４つの送信
スロットを有し、前記第１送信部（５１）の前記１フレ
ームに含まれる前記４つの送信スロットのうち、１つの
前記送信スロットに前記制御チャネルが割当てられると
ともに、残りの３つの前記送信スロットに前記通信チャ
ネルが割当てられ、前記第２送信部（７１）の前記１フ
レームに含まれる前記４つの送信スロットのうち、３つ
の前記送信スロットに前記通信チャネルが割り当てられ
ているものである。本発明のＰＨＳ基地局装置におい
て、前記制御部は、前記移動局の位置に対応するデータ
を設定値と比較し、前記比較の結果、前記データが前記
設定値を超えていないときには前記移動局に前記第１送
信部（５１）から前記第１出力信号を出力し、前記デー
タが前記設定値を超えているときには前記第２送信部
（７１）に割当てられた前記複数の通信チャネルのそれ
ぞれがビジー状態にあるか否かを判断し、前記判断の結
果、前記ビジー状態でないときには、前記第２送信部
（７１）から前記移動局に前記第２出力信号を出力し、
前記ビジー状態であるときには、前記第１送信部（５
１）から前記移動局に前記第１出力信号を出力するもの
である。本発明のＰＨＳ基地局装置において、前記第２
送信部（７１）の前記送信電力は、前記第１送信部（５
１）の前記送信電力の１／１０以下である。本発明のＰ
ＨＳ基地局装置において、前記ＰＨＳ基地局装置は、前
記第１送信部（５１）および前記第２送信部（７１）の
前記複数の通信チャネルとして、前記複数の移動局との
間で同時通話可能な６チャネルを有している。本発明の
ＰＨＳ基地局装置において、前記第１送信部（５１）
は、前記第１送信部（５１）の内部で生成された変調波
信号を増幅する第１電力増幅器（５）を有し、前記第２
送信部（７１）は、前記第２送信部（７１）の内部で生
成された変調波信号を増幅する第２電力増幅器（２０）
を有し、前記第２電力増幅器（２０）の発熱量は、前記
第１電力増幅器（５）の発熱量の１／８未満である。本
発明の無線基地局装置は、複数の送信部を備えた無線基
地局装置であって、前記無線基地局装置と通信する移動
局の位置に対応するデータに基づいて、前記複数の送信
部の各々を切換えるものである。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の送信部を備えた無線基地局装置で
   あって、 前記無線基地局装置と通信する移動局の位置に対応する
   データに基づいて、前記複数の送信部の各々を切換える
   無線基地局装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の無線基地局装置におい
   て、 前記複数の送信部の各々は、互いに異なる大きさの送信
   電力を出力するように設定されている無線基地局装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の無線基地局装置
   において、 前記移動局の位置に対応する前記データは、前記移動局
   における前記無線基地局装置からの受信電界強度に対応
   したデータである無線基地局装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の無線
   基地局装置において、 前記複数の送信部は、単一の筐体の内部に設けられてい
   る無線基地局装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の無線
   基地局装置において、 前記複数の送信部のうち第１の送信部は、定格電力で送
   信信号を出力するように設定され、 前記複数の送信部のうち第２の送信部は、前記定格電力
   よりも低い電力で送信信号を出力するように設定されて
   いる無線基地局装置。
6. 【請求項６】 第１の送信部と、 前記第１の送信部よりも小さな送信電力で送信信号を出
   力可能な第２の送信部とを備えた無線基地局装置であっ
   て、 前記無線基地局装置と、前記無線基地局装置と通信する
   移動局との間の距離を計測する距離計測部と、 前記距離計測部により計測された距離に応じて前記第１
   の送信部および前記第２の送信部のうちのいずれかを選
   択する送信部選択手段とを有する無線基地局装置。
7. 【請求項７】 第１の送信部と、 前記第１の送信部よりも小さな送信電力で送信信号を出
   力可能な第２の送信部とを備えた無線基地局装置であっ
   て、 前記無線基地局装置と通信する移動局において前記無線
   基地局装置から出力された信号についての受信電界強度
   を計測する電界強度計測部と、 前記電界強度計測部により計測された前記受信電界強度
   に応じて前記第１の送信部および前記第２の送信部のう
   ちのいずれかを選択する送信部選択手段とを有する無線
   基地局装置。
8. 【請求項８】 請求項５から７のいずれかに記載の無線
   基地局装置において、 前記第１の送信部には、前記無線基地局装置のサービス
   エリア全体をカバー可能な制御チャネルが割り当てられ
   ている無線基地局装置。
9. 【請求項９】 請求項５から８のいずれかに記載の無線
   基地局装置において、 前記第１の送信部および前記第２の送信部には、それぞ
   れ複数の通話チャネルが割り当てられ、 前記第１の送信部および前記第２の送信部の各々に割り
   当てられた前記通話チャネルの数は、前記第１の送信部
   および前記第２の送信部の各送信電力により決定される
   各々のサービスエリアの面積と対応して設けられている
   無線基地局装置。
10. 【請求項１０】 請求項５から９のいずれかに記載の無
    線基地局装置において、 前記第１の送信部および前記第２の送信部は、それぞれ
    １フレームあたり４つの送信スロットを有し、 前記第１の送信部の前記１フレームに含まれる前記４つ
    の送信スロットのうち、１つの前記送信スロットに制御
    チャネルが割り当てられるとともに、残りの３つの前記
    送信スロットに通話チャネルが割り当てられ、 前記第２の送信部の前記１フレームに含まれる前記４つ
    の送信スロットのうち、３つの前記送信スロットに通話
    チャネルが割り当てられている無線基地局装置。
11. 【請求項１１】 複数のアンテナを有し、複数の送信部
    を１つの筐体内に備え、１チャネルの制御チャネルおよ
    び６チャネル以上の同時通話可能な通信チャネルを有す
    るＰＨＳ公衆基地局装置において、 前記複数の送信部のうちの一の送信部は、制御チャネル
    と複数の通信チャネルを有しかつ定格出力で送信信号を
    出力し、 前記複数の送信部のうちの他の送信部は、前記他の送信
    部が有するチャネルのすべてを通信チャネルとしかつそ
    の出力レベルが前記定格出力より低く設定されているこ
    とを特徴としたＰＨＳ公衆基地局装置。
12. 【請求項１２】 高電力で送信信号を出力する高出力送
    信部および低電力で送信信号を出力する低出力送信部と
    を備えた無線基地局を提供するステップと、 前記無線基地局と前記無線基地局と通信する移動局との
    距離に対応したデータが設定値を超えているか否かを判
    定するステップと、 前記判定の結果、前記データが前記設定値を超えている
    ときには前記低出力送信部から前記送信信号を出力し、
    前記データが前記設定値を超えていないときには前記高
    出力送信部から前記送信信号を出力するステップとを備
    えた移動通信方法。
13. 【請求項１３】 高電力で送信信号を出力する高出力送
    信部および低電力で送信信号を出力する低出力送信部と
    を備えた無線基地局を提供するステップと、 前記無線基地局と前記無線基地局と通信する移動局との
    距離に対応したデータが設定値を超えているか否かを判
    定するステップと、 前記判定の結果、前記データが前記設定値を超えていな
    いときには前記移動局に前記高出力送信部から前記送信
    信号を出力し、前記データが前記設定値を超えていると
    きには前記低出力送信部に割り当てられた通話チャネル
    がビジー状態にあるか否かを判断し、前記判断の結果、
    ビジー状態でないときには、前記低出力送信部から前記
    移動局に前記送信信号を出力し、前記ビジー状態である
    ときには、前記高出力送信部から前記移動局に前記送信
    信号を出力するステップとを備えた移動通信方法。
14. 【請求項１４】 請求項１２または１３記載の移動通信
    方法において、 前記データは、前記移動局における前記無線基地局から
    出力された前記送信信号についての受信電界強度に対応
    したデータである移動通信方法。