JP2003304183A - 無線基地構造 - Google Patents
無線基地構造Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
- H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
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- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0087—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing antenna arrays
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- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
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- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
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- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数のモジュールのそれぞれの送受信周波数
による妨害を防止するための抑制ユニットを有する無線
基地構造を提供する。 【解決手段】 無線基地構造は複数のトランシーバモジ
ュール(M1(M9,M12(M20)と1つのアンテナ
ユニット(A1,A2)しか含まないアンテナモジュー
ル対(M10,M11)を有し、一方のアンテナモジュ
ール(M10)からトランシーバモジュール(M1)内
の第1の信号経路へアンテナ信号を通すための第1の接続
(S10)を設け、他方のアンテナモジュール(M1
1)からトランシーバモジュール(M1)内の第2の信
号経路へアンテナ信号を通す第2の接続(S11)を設
ける。
による妨害を防止するための抑制ユニットを有する無線
基地構造を提供する。 【解決手段】 無線基地構造は複数のトランシーバモジ
ュール(M1(M9,M12(M20)と1つのアンテナ
ユニット(A1,A2)しか含まないアンテナモジュー
ル対(M10,M11)を有し、一方のアンテナモジュ
ール(M10)からトランシーバモジュール(M1)内
の第1の信号経路へアンテナ信号を通すための第1の接続
(S10)を設け、他方のアンテナモジュール(M1
1)からトランシーバモジュール(M1)内の第2の信
号経路へアンテナ信号を通す第2の接続(S11)を設
ける。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動無線方式の1
次無線局に含まれる無線基地構造に関する。1次無線局
は、例えば移動電話方式の基地局とすることができる
が、集積送受信ユニットを有する移動交換局の一部を形
成することもできる。本発明は、このようないくつかの
モジュールから構成される1次無線局にも関連してお
り、前記モジュールは相互依存性であって主1次局の自
律型基地局として機能する。
次無線局に含まれる無線基地構造に関する。1次無線局
は、例えば移動電話方式の基地局とすることができる
が、集積送受信ユニットを有する移動交換局の一部を形
成することもできる。本発明は、このようないくつかの
モジュールから構成される1次無線局にも関連してお
り、前記モジュールは相互依存性であって主1次局の自
律型基地局として機能する。
【0002】
【従来の技術】移動無線方式の無線サブシステムは、一
般的に、1台以上の無線信号トランシーバTRX、数台
のトランシーバに共通のアンテナ部、および制御部によ
り構成される。トランシーバには、変復調器、周波数シ
ンセサイザ、増幅器ユニット等の無線技術ユニットが含
まれ、制御部には、トランシーバを作動させシステムの
移動交換局(MSC)に対して呼をやりとりするのに必
要な制御および交換装置が含まれている。
般的に、1台以上の無線信号トランシーバTRX、数台
のトランシーバに共通のアンテナ部、および制御部によ
り構成される。トランシーバには、変復調器、周波数シ
ンセサイザ、増幅器ユニット等の無線技術ユニットが含
まれ、制御部には、トランシーバを作動させシステムの
移動交換局(MSC)に対して呼をやりとりするのに必
要な制御および交換装置が含まれている。
【0003】近年欧州および北米で発展されているこの
ようなデジタルTDMA方式には、送受信と共にチャネ
ルを符号化(復合化)するユニット、タイムスロット分
配(allocation)ユニット(バースト発生器)、および
所与のタイムスロットからのデータ回復ユニット(記号
検出器、恐らくは等化器も)、および音声符号化および
音声復号ユニットも含まれている。このようなデジタル
方式では、分配されているチャネルに基づいた送受信信
号がとりわけ周波数およびスロットの分配をトランシー
バユニット内で制御すべきことを意味している場合に、
前記ユニットはコントロールユニットにより制御され
る。例えば、周波数シンセサイザは受信周波数を修正す
るように同調させなければならない。さらに、所与のチ
ャネル用の信号バーストを決定されたタイムスロットか
ら回復できるように、受信機内のバースト発生器や記号
検出器を制御できなければならない。
ようなデジタルTDMA方式には、送受信と共にチャネ
ルを符号化(復合化)するユニット、タイムスロット分
配(allocation)ユニット(バースト発生器)、および
所与のタイムスロットからのデータ回復ユニット(記号
検出器、恐らくは等化器も)、および音声符号化および
音声復号ユニットも含まれている。このようなデジタル
方式では、分配されているチャネルに基づいた送受信信
号がとりわけ周波数およびスロットの分配をトランシー
バユニット内で制御すべきことを意味している場合に、
前記ユニットはコントロールユニットにより制御され
る。例えば、周波数シンセサイザは受信周波数を修正す
るように同調させなければならない。さらに、所与のチ
ャネル用の信号バーストを決定されたタイムスロットか
ら回復できるように、受信機内のバースト発生器や記号
検出器を制御できなければならない。
【0004】基地局はこのようなトランシーバユニット
を数台含むことができ、このような1台の所与ユニット
には所与の無線チャネルや他の無線パラメータ(タイム
スロット、周波数、出力電力等)を分配する必要はない
が、一般的には基地局に分配された全ての無線チャネル
を介して送受信を行うように制御ユニットにより制御す
ることができる。
を数台含むことができ、このような1台の所与ユニット
には所与の無線チャネルや他の無線パラメータ(タイム
スロット、周波数、出力電力等)を分配する必要はない
が、一般的には基地局に分配された全ての無線チャネル
を介して送受信を行うように制御ユニットにより制御す
ることができる。
【0005】セルラー方式の各基地局には、特定セット
の無線チャネルおよび所与のセルもしくはいくつかのセ
クターセル内の所与の無線覆域(coverage)を分配する
ことができる。基地局内の複数台のトランシーバユニッ
トに対して1台のアンテナユニットを使用することが一
般的に知られている。同軸接続およびいわゆるフィルタ
ーコンバイナもしくはハイブリッドコンバイナを介し
て、個々のトランシーバユニットを共通アンテナに接続
することができる。
の無線チャネルおよび所与のセルもしくはいくつかのセ
クターセル内の所与の無線覆域(coverage)を分配する
ことができる。基地局内の複数台のトランシーバユニッ
トに対して1台のアンテナユニットを使用することが一
般的に知られている。同軸接続およびいわゆるフィルタ
ーコンバイナもしくはハイブリッドコンバイナを介し
て、個々のトランシーバユニットを共通アンテナに接続
することができる。
【0006】また、同軸接続を介してアンテナへ信号を
送る前に、複数のキャリア周波数用の高線形増幅器を使
用する場合もある。
送る前に、複数のキャリア周波数用の高線形増幅器を使
用する場合もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】これにより基地局のア
ンテナ構造は簡単化されるが、同軸接続および送信機部
の出力増幅器の電力が大きいコンバイナによる無線信号
の減衰を補償する必要があるため、不要な電力消費が生
じる。また、コンバイナの無い高線形増幅器を使用する
場合には、同軸接続部だけでなく増幅器内でも著しい電
力損失が生じる。さらに、ハイブリッドコンバイナより
も損失の低いフィルターコンバイナを使用すると、所与
の送信機周波数を選択するようにフィルターを設計しな
ければならないため、送信機内で所望する周波数の組合
せを使用できないという欠点が生じる。
ンテナ構造は簡単化されるが、同軸接続および送信機部
の出力増幅器の電力が大きいコンバイナによる無線信号
の減衰を補償する必要があるため、不要な電力消費が生
じる。また、コンバイナの無い高線形増幅器を使用する
場合には、同軸接続部だけでなく増幅器内でも著しい電
力損失が生じる。さらに、ハイブリッドコンバイナより
も損失の低いフィルターコンバイナを使用すると、所与
の送信機周波数を選択するようにフィルターを設計しな
ければならないため、送信機内で所望する周波数の組合
せを使用できないという欠点が生じる。
【0008】無線基地局内にトランシーバモジュールを
含めることが以前に提案されている。例えば米国特許第
4,694,484号参照。このようなモジュールに
は、それぞれこのようなトランシーバおよび使用するア
ンテナ構成に応じて、無線方式におけるその機能に関す
る一意的なパラメータが割り当てられる。
含めることが以前に提案されている。例えば米国特許第
4,694,484号参照。このようなモジュールに
は、それぞれこのようなトランシーバおよび使用するア
ンテナ構成に応じて、無線方式におけるその機能に関す
る一意的なパラメータが割り当てられる。
【0009】前記特許に記載された無線方式は、チャネ
ルが特定の無線周波数に対応するFDMA方式である。
本方式には、各々がセルを照射するセクターアンテナに
より構成される固定アンテナユニット、および関連する
コンバイナ(空胴610〜614、図6)も含まれてい
る。基地局におけるいくつかのこのようなモジュール
は、基地局コントローラにより制御されて基地局のアン
テナユニットの要求に従ってある無線チャネルを介して
送受信を行うようにすることができる。このモジュール
は、最も一般的には無線呼の送受信に対して作動するよ
うに制御することができ、また受信および無線信号呼出
し専用とすることもできる。この周知の構造により、個
別モジュールをアンテナユニットの要求に適合させる必
要があるという欠点は残るものの、さまざまな基地局間
の複雑な接続の数を大幅に低減することができる。
ルが特定の無線周波数に対応するFDMA方式である。
本方式には、各々がセルを照射するセクターアンテナに
より構成される固定アンテナユニット、および関連する
コンバイナ(空胴610〜614、図6)も含まれてい
る。基地局におけるいくつかのこのようなモジュール
は、基地局コントローラにより制御されて基地局のアン
テナユニットの要求に従ってある無線チャネルを介して
送受信を行うようにすることができる。このモジュール
は、最も一般的には無線呼の送受信に対して作動するよ
うに制御することができ、また受信および無線信号呼出
し専用とすることもできる。この周知の構造により、個
別モジュールをアンテナユニットの要求に適合させる必
要があるという欠点は残るものの、さまざまな基地局間
の複雑な接続の数を大幅に低減することができる。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、セルラー陸上
移動無線方式の近年の発展に鑑みてなされたものであ
る。この種の旧来のセルラー無線方式は、一般的に大き
なセルにより構成され、基地局は高い出力電力を必要と
し、チャネル/基地局の数は比較的少い。旧来の大部分
の方式はアナログ方式である。
移動無線方式の近年の発展に鑑みてなされたものであ
る。この種の旧来のセルラー無線方式は、一般的に大き
なセルにより構成され、基地局は高い出力電力を必要と
し、チャネル/基地局の数は比較的少い。旧来の大部分
の方式はアナログ方式である。
【0011】今日のセルラー無線方式および最近開発さ
れた方式は、大小のセル(アンブレラセル、マイクロセ
ル)、低出力電力、多チャネルおよび高周波数を特徴と
している。また最近の方式は時分割多元接続(TDM
A)によるデジタル方式である場合が多い。
れた方式は、大小のセル(アンブレラセル、マイクロセ
ル)、低出力電力、多チャネルおよび高周波数を特徴と
している。また最近の方式は時分割多元接続(TDM
A)によるデジタル方式である場合が多い。
【0012】本発明の目的は、移動無線方式の1次無線
局用の無線基地構造、および自律的で互いに独立して機
能を果すように相互配置されたこのような無線基地構造
を提供して、今日および将来予想される無線方式にうま
く構造を適合させることである。
局用の無線基地構造、および自律的で互いに独立して機
能を果すように相互配置されたこのような無線基地構造
を提供して、今日および将来予想される無線方式にうま
く構造を適合させることである。
【0013】“今日の無線方式”とは主として序文で述
べたFDMAおよびTDMA方式を意味する。しかしな
がら本発明による無線基地構造は、無線信号が広範な周
波数帯内で変調され送受信されるいわゆるCDMA型の
無線方式にも応用できる。
べたFDMAおよびTDMA方式を意味する。しかしな
がら本発明による無線基地構造は、無線信号が広範な周
波数帯内で変調され送受信されるいわゆるCDMA型の
無線方式にも応用できる。
【0014】提案される無線基地構造およびそこに含ま
れるモジュールの特性により、今日の方式における要求
が相当程度満足される。第1に、コンバインおよび関連
する同軸ケーブルが不要となる。コンバインが使用され
ずに電力を消費する高線形最終増幅器を使用する場合に
は、提案するモジュラー構造により最終増幅器を一層単
純かつ電力線形とすることができる。(1500MHz程
度の)非常に高い周波数を使用する方式においてアンテ
ナを小さな寸法とすることができるような場合に、本発
明による無線基地構造は特に適している。
れるモジュールの特性により、今日の方式における要求
が相当程度満足される。第1に、コンバインおよび関連
する同軸ケーブルが不要となる。コンバインが使用され
ずに電力を消費する高線形最終増幅器を使用する場合に
は、提案するモジュラー構造により最終増幅器を一層単
純かつ電力線形とすることができる。(1500MHz程
度の)非常に高い周波数を使用する方式においてアンテ
ナを小さな寸法とすることができるような場合に、本発
明による無線基地構造は特に適している。
【0015】本発明の無線基地構造は、請求の範囲第1
項に記載された特徴を有している。
項に記載された特徴を有している。
【0016】
【発明の実施の形態】図1に本発明による無線モジュー
ルの縦断面図を示す。実際のモジュール本体は、例えば
アルミニウム製の固定プロファイル1により構成され、
H字型断面を有している(図2参照)。図1にはプロフ
ァイルの縦断面も示されている。このように形成される
プロファイル1の縦方向に延在する各開口内で、プロフ
ァイル1の一方側の2つの側部12,13間にアンテナ
部2が取り付けられるか、堅固に固定されている。モジ
ュールの送受信ユニットの部品部3が、プロファイル1
の他方側に、そのウェブ11に沿って適切な方法で取り
付けられている。部品部3は、矩形状の平坦な絶縁板、
例えばトランシーバ部品を収納するブロック33,34
が搭載される積層体により構成することができる。これ
を図4により明確に示す。また、二重フィルタを表わし
板31上に搭載される部品ブロック32を設けることも
できる。部品部3の下端部にはケーブル接続が設けら
れ、それによってトランシーバユニットはコントロール
ユニット等の外部ユニットへ接続される。この接続は同
軸ケーブルにより適切に行われる。
ルの縦断面図を示す。実際のモジュール本体は、例えば
アルミニウム製の固定プロファイル1により構成され、
H字型断面を有している(図2参照)。図1にはプロフ
ァイルの縦断面も示されている。このように形成される
プロファイル1の縦方向に延在する各開口内で、プロフ
ァイル1の一方側の2つの側部12,13間にアンテナ
部2が取り付けられるか、堅固に固定されている。モジ
ュールの送受信ユニットの部品部3が、プロファイル1
の他方側に、そのウェブ11に沿って適切な方法で取り
付けられている。部品部3は、矩形状の平坦な絶縁板、
例えばトランシーバ部品を収納するブロック33,34
が搭載される積層体により構成することができる。これ
を図4により明確に示す。また、二重フィルタを表わし
板31上に搭載される部品ブロック32を設けることも
できる。部品部3の下端部にはケーブル接続が設けら
れ、それによってトランシーバユニットはコントロール
ユニット等の外部ユニットへ接続される。この接続は同
軸ケーブルにより適切に行われる。
【0017】図3に示すように、アンテナ部2は、アン
テナダイポールを形成する金属構成が設けられたファイ
バグラスボード21により構成される。アンテナボード
21は適切な方法で2つの側部12,13間に取り付け
られるか、堅固に固定されている。アンテナボード21
とウェブ11間の空間は、柔らかな絶縁材で充填するこ
とができる。図1および図2に示すように、ボード21
は、金属パターン面がモジュールのウェブ11に内向き
に対向するように載置される。
テナダイポールを形成する金属構成が設けられたファイ
バグラスボード21により構成される。アンテナボード
21は適切な方法で2つの側部12,13間に取り付け
られるか、堅固に固定されている。アンテナボード21
とウェブ11間の空間は、柔らかな絶縁材で充填するこ
とができる。図1および図2に示すように、ボード21
は、金属パターン面がモジュールのウェブ11に内向き
に対向するように載置される。
【0018】図2は、無線モジュールの断面図であり、
H字型プロファイル1および組立状態におけるトランシ
ーバユニットのアンテナ部2および部品部3も示されて
いる。
H字型プロファイル1および組立状態におけるトランシ
ーバユニットのアンテナ部2および部品部3も示されて
いる。
【0019】図3にアンテナ部2の構造をより詳細に示
す。アンテナ部は、周知のストリップラインアンテナ形
状を有し、アンテナダイポールを形成する複数の導電板
22〜26(実施例では5枚)および関連する導体レイ
アウト27の形状を有する前記導電パターンを含んでい
る。アンテナボード21の上部には電気的接続28が設
けられている(図1参照)。アンテナ板22〜26は電
気的接続28を介して電気的接続(裸線)4により二重
フィルタ32に接続されており、二重フィルタ32はト
ランシーバユニットに接続されている。モジュールのウ
ェブ11はアンテナユニットのアースを形成することが
でき、トランシーバユニット33,34のアースを形成
することもできる。
す。アンテナ部は、周知のストリップラインアンテナ形
状を有し、アンテナダイポールを形成する複数の導電板
22〜26(実施例では5枚)および関連する導体レイ
アウト27の形状を有する前記導電パターンを含んでい
る。アンテナボード21の上部には電気的接続28が設
けられている(図1参照)。アンテナ板22〜26は電
気的接続28を介して電気的接続(裸線)4により二重
フィルタ32に接続されており、二重フィルタ32はト
ランシーバユニットに接続されている。モジュールのウ
ェブ11はアンテナユニットのアースを形成することが
でき、トランシーバユニット33,34のアースを形成
することもできる。
【0020】例えば、到来する放射が移動局により受信
されると、プレート22〜26内に電圧が誘起され(ア
ース面に対して)、結合された電圧がプレートから電気
的接点28、電気的接続4および二重ユニット32を介
して受信機ブロック34へ通される。逆に、送信機信号
は、送信機ブロックからプレート22〜26へ裸線4、
電気接点28および二重ユニット32を介して通され
る。
されると、プレート22〜26内に電圧が誘起され(ア
ース面に対して)、結合された電圧がプレートから電気
的接点28、電気的接続4および二重ユニット32を介
して受信機ブロック34へ通される。逆に、送信機信号
は、送信機ブロックからプレート22〜26へ裸線4、
電気接点28および二重ユニット32を介して通され
る。
【0021】図4に送信機ユニット33および受信機ユ
ニット34を含む部品部(component part)3の前面を
示す。これらの部品は周知の部品であり、回路板31上
に搭載され周知の方法で接続されて所望する周知のトラ
ンシーバ機能を作り出すものであり、本発明の一部を形
成するものではない。本発明による無線モジュールは、
アンテナ機能、すなわちアンテナ部2、がトランシーバ
機能、すなわち部品部3、と一体化されて一つのユニッ
トを形成することを特徴とする。本体1は別のプロファ
イルとしてアンテナおよび部品部を別の方法で取り付け
るか、堅固に固定することもできるが、図1〜図2に示
す実施例では、これらのユニットはH字型プロファイル
上に構成されている。後記するように、本質的な特徴
は、無線モジュールが、(コンバイナを有さず)トラン
シーバユニットのために無線モジュール自体の部品部に
接続された無線モジュール自体のアンテナ部を有し、前
記アンテナ部は基地局内の任意他の無線モジュールと共
通ではなく、モジュールを構造内で互いに近接配置でき
ることである。
ニット34を含む部品部(component part)3の前面を
示す。これらの部品は周知の部品であり、回路板31上
に搭載され周知の方法で接続されて所望する周知のトラ
ンシーバ機能を作り出すものであり、本発明の一部を形
成するものではない。本発明による無線モジュールは、
アンテナ機能、すなわちアンテナ部2、がトランシーバ
機能、すなわち部品部3、と一体化されて一つのユニッ
トを形成することを特徴とする。本体1は別のプロファ
イルとしてアンテナおよび部品部を別の方法で取り付け
るか、堅固に固定することもできるが、図1〜図2に示
す実施例では、これらのユニットはH字型プロファイル
上に構成されている。後記するように、本質的な特徴
は、無線モジュールが、(コンバイナを有さず)トラン
シーバユニットのために無線モジュール自体の部品部に
接続された無線モジュール自体のアンテナ部を有し、前
記アンテナ部は基地局内の任意他の無線モジュールと共
通ではなく、モジュールを構造内で互いに近接配置でき
ることである。
【0022】本発明による無線モジュール内に含まれる
ブロック33内の送信機ユニットの代表的な実施例のブ
ロック図を図5に示す。モジュール内の全てのユニット
は、それ自身においては、セルラー移動無線方式の基地
局の構成において周知されているものである。
ブロック33内の送信機ユニットの代表的な実施例のブ
ロック図を図5に示す。モジュール内の全てのユニット
は、それ自身においては、セルラー移動無線方式の基地
局の構成において周知されているものである。
【0023】図1の電気接点デバイス35に接続されて
いる送信機ブロックの入力には、図1の接続36を介し
て基地局コントローラから到来し図5に従って送信機ブ
ロック内のさまざまなユニットを制御するこれらの信号
のタイミング回復および分布ユニット51が接続されて
いる。
いる送信機ブロックの入力には、図1の接続36を介し
て基地局コントローラから到来し図5に従って送信機ブ
ロック内のさまざまなユニットを制御するこれらの信号
のタイミング回復および分布ユニット51が接続されて
いる。
【0024】したがって、ユニット51は、周波数シン
セサイザ53を無線モジュールで使用される無線周波数
f1に設定すなわち調整する制御信号をシンセサイザへ
導く接続を有している。変調器ブロック52は、ベース
バンド信号を所望の形式に変調する変調器、例えば図示
する例では4piQAM変調器を含んでいる。この変調器
および他のユニットの機能を制御する制御信号も、この
入力Bを介して得られる。ブロック52には、ベースバ
ンド変調信号を所望する無線周波数帯へ変換するRF変
調器、すなわち周波数変調器も含まれている。ユニット
51により制御される周波数シンセサイザ53からRF
変調器へ選択された無線周波数f1が送られる。
セサイザ53を無線モジュールで使用される無線周波数
f1に設定すなわち調整する制御信号をシンセサイザへ
導く接続を有している。変調器ブロック52は、ベース
バンド信号を所望の形式に変調する変調器、例えば図示
する例では4piQAM変調器を含んでいる。この変調器
および他のユニットの機能を制御する制御信号も、この
入力Bを介して得られる。ブロック52には、ベースバ
ンド変調信号を所望する無線周波数帯へ変換するRF変
調器、すなわち周波数変調器も含まれている。ユニット
51により制御される周波数シンセサイザ53からRF
変調器へ選択された無線周波数f1が送られる。
【0025】さらに、ブロック52のRF変調器から得
られる信号のレベルを次の最終段55へ調整できるよう
にするために、ユニット51からレベル調整器54へ制
御信号が送られる。最終段55には所与の出力電力を有
する増幅された無線信号を、図1に示す接続4および二
重フィルタ32を介して次のアンテナユニット2へ送出
する電力増幅器が含まれている。
られる信号のレベルを次の最終段55へ調整できるよう
にするために、ユニット51からレベル調整器54へ制
御信号が送られる。最終段55には所与の出力電力を有
する増幅された無線信号を、図1に示す接続4および二
重フィルタ32を介して次のアンテナユニット2へ送出
する電力増幅器が含まれている。
【0026】本発明による無線モジュール内の送信機ユ
ニット33の一つの特別な特徴は、周波数シンセサイザ
53およびレベル調整器54の制御にある。このモジュ
ールが複数の他のモジュールと共にFDMAシステムに
含まれると、システム内の各無線モジュールがそれ自体
の特別な周波数、すなわちFDMAシステムのための周
波数、および、各々のモジュールがそれ自体の特定選定
無線チャネルを有するいくつかのモジュール間のモジュ
ール自体の個別の無線チャネルを有するにもかかわら
ず、周波数シンセサイザを所望の方法で制御できるよう
になる。これについては後に詳細に説明を行う。コンバ
イナを含む周知の方式における無線周波数の選択設定は
コンバイナより妨げられる。
ニット33の一つの特別な特徴は、周波数シンセサイザ
53およびレベル調整器54の制御にある。このモジュ
ールが複数の他のモジュールと共にFDMAシステムに
含まれると、システム内の各無線モジュールがそれ自体
の特別な周波数、すなわちFDMAシステムのための周
波数、および、各々のモジュールがそれ自体の特定選定
無線チャネルを有するいくつかのモジュール間のモジュ
ール自体の個別の無線チャネルを有するにもかかわら
ず、周波数シンセサイザを所望の方法で制御できるよう
になる。これについては後に詳細に説明を行う。コンバ
イナを含む周知の方式における無線周波数の選択設定は
コンバイナより妨げられる。
【0027】例えば基地局コントローラからレベル調整
器54への制御信号により変調器ユニット52の出力信
号レベルが設定すなわち調整され、これらの信号が最終
段55で増幅された後アンテナユニット2へ適合するよ
うにされる。周知の最終段の場合と同様に、最終段55
には(図示せぬ)電力増幅器が含まれている。基地局内
に存在するコンバイナや関連する同軸接続による損失は
発生しないため、周知の設計におけるのと同様な高増幅
はもはや必要ではない。
器54への制御信号により変調器ユニット52の出力信
号レベルが設定すなわち調整され、これらの信号が最終
段55で増幅された後アンテナユニット2へ適合するよ
うにされる。周知の最終段の場合と同様に、最終段55
には(図示せぬ)電力増幅器が含まれている。基地局内
に存在するコンバイナや関連する同軸接続による損失は
発生しないため、周知の設計におけるのと同様な高増幅
はもはや必要ではない。
【0028】無線方式がTDMA方式である場合には、
一定の付加ユニットも含まれ、その中には図5に破線で
示す様な、各TDMAフレームに対して入力ベースバン
ド信号を所与のタイムスロットへ分布するバースト発生
器を含むブロック56がある。
一定の付加ユニットも含まれ、その中には図5に破線で
示す様な、各TDMAフレームに対して入力ベースバン
ド信号を所与のタイムスロットへ分布するバースト発生
器を含むブロック56がある。
【0029】図6に移動無線方式の基地局内の無線モジ
ュールアレイを示す。図示するアレイには合計18モジ
ュールが含まれ、その中の9モジュールM1〜M9が上
列に配置され9モジュールM10〜M18が下列に配置
されている。全モジュールが適切な方法で載置されて1
次局(基地局)を形成する。一般的条件として、方式の
種別(FDMAやTDMA)に無関係にモジュールM1
〜M8およびM11〜M18はそれぞれそれ自体の個別
周波数f1〜f8およびf11〜f18で送信を行い、
どのモジュールも他のモジュールと同じ周波数で送信を
行うことができない。ユニット34はこれらの各モジュ
ールから取り除かれ、二重フィルタ32はストラップに
より置換される。FDMA方式の場合には、各モジュー
ルM1〜M8およびM11〜M18は互いのモジュール
のキャリア周波数とは異なる所与のキャリア周波数で送
信を行う。モジュールM9,M10は受信モジュールで
あり各々が図1に従った1個の受信機増幅器しか含んで
いない。受信モジュールM9,M10は、それぞれいく
つかのキャリア周波数f9およびf10により2次無線
ユニットから無線信号を受信することができるが、これ
らのキャリア周波数は、モジュールM1〜M8およびM
11〜M18が所与の二重距離だけ送信を行うキャリア
周波数(例えば、45MHz)から間隔がとられている。
ュールアレイを示す。図示するアレイには合計18モジ
ュールが含まれ、その中の9モジュールM1〜M9が上
列に配置され9モジュールM10〜M18が下列に配置
されている。全モジュールが適切な方法で載置されて1
次局(基地局)を形成する。一般的条件として、方式の
種別(FDMAやTDMA)に無関係にモジュールM1
〜M8およびM11〜M18はそれぞれそれ自体の個別
周波数f1〜f8およびf11〜f18で送信を行い、
どのモジュールも他のモジュールと同じ周波数で送信を
行うことができない。ユニット34はこれらの各モジュ
ールから取り除かれ、二重フィルタ32はストラップに
より置換される。FDMA方式の場合には、各モジュー
ルM1〜M8およびM11〜M18は互いのモジュール
のキャリア周波数とは異なる所与のキャリア周波数で送
信を行う。モジュールM9,M10は受信モジュールで
あり各々が図1に従った1個の受信機増幅器しか含んで
いない。受信モジュールM9,M10は、それぞれいく
つかのキャリア周波数f9およびf10により2次無線
ユニットから無線信号を受信することができるが、これ
らのキャリア周波数は、モジュールM1〜M8およびM
11〜M18が所与の二重距離だけ送信を行うキャリア
周波数(例えば、45MHz)から間隔がとられている。
【0030】GSM方式では、周波数ジャンピングもし
くはホップが使用され、すなわち所与の機会における所
与の送信機のキャリア周波数の値f1は、別の所与の機
会に別の値f2にホップする。本発明のモジュール構造
に応用した場合、周波数ホッピングを使用することは、
所与の機会にモジュールM1がキャリア周波数f1を使
用しモジュールM2がキャリア周波数f2を使用しモジ
ュールM1がf1からf2へホップする時は、モジュー
ルM1は同時に構造が使用していない別の周波数にホッ
プする必要があることを意味する。周波数ホッピングは
一つのタイムスロットから別のタイムスロットへ行うこ
とができる。
くはホップが使用され、すなわち所与の機会における所
与の送信機のキャリア周波数の値f1は、別の所与の機
会に別の値f2にホップする。本発明のモジュール構造
に応用した場合、周波数ホッピングを使用することは、
所与の機会にモジュールM1がキャリア周波数f1を使
用しモジュールM2がキャリア周波数f2を使用しモジ
ュールM1がf1からf2へホップする時は、モジュー
ルM1は同時に構造が使用していない別の周波数にホッ
プする必要があることを意味する。周波数ホッピングは
一つのタイムスロットから別のタイムスロットへ行うこ
とができる。
【0031】さまざまなモジュールM1〜M8が互いに
妨害し合わないことを保証するために取るべき手順は本
図に示されていないが、後に図9を参照して詳細に説明
する。
妨害し合わないことを保証するために取るべき手順は本
図に示されていないが、後に図9を参照して詳細に説明
する。
【0032】さらに、2つのモジュールM10,M11
を含む点を除いて、図6のアレイと同様な、無線モジュ
ールアレイM1〜M9、M12〜M20を図7に示す。
これらの付加モジュールは受信ダイバシティ、すなわ
ち、基地局内の2つの互いに離れた場合で所与の移動局
から無線信号を受信することを意図して含まれている。
アンテナおよびトランシーバユニットのダイバシティ設
計は従来技術において周知である。このような設計に
は、無線受信機内で互いに間隔をとって配置された2つ
のアンテナが含まれている。無線受信機は、送信情報
(音声やデータ)を回復するための2つの別々の信号処
理経路もしくは各アンテナに1個のスイッチを含む共通
信号経路を含むことができる。
を含む点を除いて、図6のアレイと同様な、無線モジュ
ールアレイM1〜M9、M12〜M20を図7に示す。
これらの付加モジュールは受信ダイバシティ、すなわ
ち、基地局内の2つの互いに離れた場合で所与の移動局
から無線信号を受信することを意図して含まれている。
アンテナおよびトランシーバユニットのダイバシティ設
計は従来技術において周知である。このような設計に
は、無線受信機内で互いに間隔をとって配置された2つ
のアンテナが含まれている。無線受信機は、送信情報
(音声やデータ)を回復するための2つの別々の信号処
理経路もしくは各アンテナに1個のスイッチを含む共通
信号経路を含むことができる。
【0033】図7に示すダイバシティ設計では、モジュ
ールM1〜M9およびM12〜M20は共に送信機ユニ
ットおよび受信機ユニットを有し、2つのモジュールM
10,M11はアンテナモジュールしか形成しないもの
とする。例えば、ダイバシティ受信のために配置される
のは3個の標準モジュールM1,M2,M3のみとす
る。アンテナモジュールM10は同軸接続S10により
モジュールM1,M2,M3の一方の受信経路に接続さ
れ、アンテナモジュールM11は同軸接続S11により
モジュールM1,M2,M3の他方の受信経路に接続さ
れている。したがって、2つの別々のアンテナ対により
ダイバシティを達成することができる。
ールM1〜M9およびM12〜M20は共に送信機ユニ
ットおよび受信機ユニットを有し、2つのモジュールM
10,M11はアンテナモジュールしか形成しないもの
とする。例えば、ダイバシティ受信のために配置される
のは3個の標準モジュールM1,M2,M3のみとす
る。アンテナモジュールM10は同軸接続S10により
モジュールM1,M2,M3の一方の受信経路に接続さ
れ、アンテナモジュールM11は同軸接続S11により
モジュールM1,M2,M3の他方の受信経路に接続さ
れている。したがって、2つの別々のアンテナ対により
ダイバシティを達成することができる。
【0034】これはさまざまなモジュールの構造および
機能に関して従来言われていることと対立するが、この
場合M1,M10およびM1,M11の2対のモジュー
ルの各々を同じ無線パラメータ(周波数およびタイムス
ロット)を有する一つの受信モジュールとみなすことが
でき、アンテナは各々が地理上の異なる位置に配置され
た2部分に分割される。
機能に関して従来言われていることと対立するが、この
場合M1,M10およびM1,M11の2対のモジュー
ルの各々を同じ無線パラメータ(周波数およびタイムス
ロット)を有する一つの受信モジュールとみなすことが
でき、アンテナは各々が地理上の異なる位置に配置され
た2部分に分割される。
【0035】図8に3つのモジュールM1,M2,M3
のダイバシティ設計を示し、関連するアンテナモジュー
ルM10,M11がより詳細に示されている。
のダイバシティ設計を示し、関連するアンテナモジュー
ルM10,M11がより詳細に示されている。
【0036】各アンテナモジュールM10,M11はそ
れぞれアンテナA1,A2および受信機分配器MD1,
MD2により構成される。好ましくは、アンテナは図1
および図3に示す構造を有し各受信機分配器MD1,M
D2はオプションとして増幅器を含む抵抗網により構成
される。例えば、モジュールM10内のアンテナA1か
ら到来するアンテナ信号は、各々がアンテナ信号に対応
する3つの一般的に等しい信号に分割され、3つの信号
は各モジュールM1,M2,M3の一方の受信入力へ通
される。同様に、モジュールM11内のアンテナA2か
ら到来するアンテナ信号は、3つの等しい信号へ分割さ
れ、モジュールM1,M2,M3の他方の受信入力へ通
される。好ましくは、このような各モジュールが別々の
信号処理ユニットを有し、例えば米国特許第4,86
8,890号に開示されているように構成することがで
きる。
れぞれアンテナA1,A2および受信機分配器MD1,
MD2により構成される。好ましくは、アンテナは図1
および図3に示す構造を有し各受信機分配器MD1,M
D2はオプションとして増幅器を含む抵抗網により構成
される。例えば、モジュールM10内のアンテナA1か
ら到来するアンテナ信号は、各々がアンテナ信号に対応
する3つの一般的に等しい信号に分割され、3つの信号
は各モジュールM1,M2,M3の一方の受信入力へ通
される。同様に、モジュールM11内のアンテナA2か
ら到来するアンテナ信号は、3つの等しい信号へ分割さ
れ、モジュールM1,M2,M3の他方の受信入力へ通
される。好ましくは、このような各モジュールが別々の
信号処理ユニットを有し、例えば米国特許第4,86
8,890号に開示されているように構成することがで
きる。
【0037】前記米国特許に記載されているように、受
信信号の分析は各モジュールM1〜M3内で行われ、2
つの並列受信回路から最善の信号寄与が回復され、さら
に信号処理される(チャネル復号等)。
信信号の分析は各モジュールM1〜M3内で行われ、2
つの並列受信回路から最善の信号寄与が回復され、さら
に信号処理される(チャネル復号等)。
【0038】各モジュールは、それ自身のアンテナが信
号の送受信に使用される完全に自主的な送受信機として
機能することがお判りと思う。しかしながら、この場合
モジュール内のアンテナユニットとそれぞれ送信機およ
び受信機との間に二重フィルタを設ける必要がある。し
かしながら、この解決方法では前記ダイバシティ効果を
得られない。
号の送受信に使用される完全に自主的な送受信機として
機能することがお判りと思う。しかしながら、この場合
モジュール内のアンテナユニットとそれぞれ送信機およ
び受信機との間に二重フィルタを設ける必要がある。し
かしながら、この解決方法では前記ダイバシティ効果を
得られない。
【0039】したがって、互いに異なるモジュールに異
なるキャリア周波数の要求が観測される場合には、図6
〜図8に示すモジュールM1〜M18は選択的に結合す
ることができる。相互変調を生じる可能性がある一つの
モジュール内のアンテナから隣接モジュールへの放射お
よびアース電流による、1つのモジュール内のアンテナ
素子から別のモジュールへの漏洩は、後記する方法によ
り抑制される。
なるキャリア周波数の要求が観測される場合には、図6
〜図8に示すモジュールM1〜M18は選択的に結合す
ることができる。相互変調を生じる可能性がある一つの
モジュール内のアンテナから隣接モジュールへの放射お
よびアース電流による、1つのモジュール内のアンテナ
素子から別のモジュールへの漏洩は、後記する方法によ
り抑制される。
【0040】この抑制は、2つの隣接モジュール間の漏
洩したがって相互変調を一緒もしくは個別に低減できる
3つの互いに独立した手順により達成される。
洩したがって相互変調を一緒もしくは個別に低減できる
3つの互いに独立した手順により達成される。
【0041】図9にこのような抑制の例を示す。図1を
参照して前記したモジュールプロファイルの導電壁を、
図9の4つのモジュールM1〜M4のS−S断面に示
す。2つのモジュールM1,M2の2つの画定壁を、角
張ったU字型の導電接続C1により短絡すなわち閉塞す
ることができ、残りのモジュールも同様に短絡すなわち
閉塞することができる。この場合、モジュール間を縦方
向に延在する接続部の対向する画定面までの距離(d)
が1/4波長、すなわちモジュールによる送信電界のλ
/4=dに等しくなければならない。このようにして、
短絡はこの波長に対する無限大インピーダンスに変換さ
れ、水平極性の電界が有効に減衰される。
参照して前記したモジュールプロファイルの導電壁を、
図9の4つのモジュールM1〜M4のS−S断面に示
す。2つのモジュールM1,M2の2つの画定壁を、角
張ったU字型の導電接続C1により短絡すなわち閉塞す
ることができ、残りのモジュールも同様に短絡すなわち
閉塞することができる。この場合、モジュール間を縦方
向に延在する接続部の対向する画定面までの距離(d)
が1/4波長、すなわちモジュールによる送信電界のλ
/4=dに等しくなければならない。このようにして、
短絡はこの波長に対する無限大インピーダンスに変換さ
れ、水平極性の電界が有効に減衰される。
【0042】(モジュールM1についてはf1である)
使用無線周波数に等しい周波数を有する周期的電界が、
モジュールから送信される。例えば、GSM方式の場合
には、距離dは75mmとなり、900±22.5MHzで
送受信が行われる。好ましくは、2つの隣接壁間距離、
すなわち接続部C1の長さは1/4波長よりも遙かに短
くされる。
使用無線周波数に等しい周波数を有する周期的電界が、
モジュールから送信される。例えば、GSM方式の場合
には、距離dは75mmとなり、900±22.5MHzで
送受信が行われる。好ましくは、2つの隣接壁間距離、
すなわち接続部C1の長さは1/4波長よりも遙かに短
くされる。
【0043】図9に破線で示すように、モジュール間に
抵抗性無線周波吸収材を設けることにより2つのモジュ
ール間の妨害も解消することができる。
抵抗性無線周波吸収材を設けることにより2つのモジュ
ール間の妨害も解消することができる。
【0044】別の方法は、各モジュールの送信機素子の
出力にサーキュレータを設けたり、周知の方法で1個以
上のフェライト絶縁体を設けることである。
出力にサーキュレータを設けたり、周知の方法で1個以
上のフェライト絶縁体を設けることである。
【0045】一つのモジュールから一つ以上の隣接モジ
ュールへの無線電界の影響を抑制する前記方法は、個別
にもしくは組み合せて適用することができる。近隣へ無
線電界を漏洩するのは主としてアンテナである。アンテ
ナユニットの自然漏洩は35〜40dBである。水平極性
の電界の場合これによる短絡(閉塞)によりおよそ20
dBの減衰が生じる。垂直極性の電界の場合には、漏洩は
0となる。抵抗材による減衰は25〜30dBでありサー
キュレータによる減衰は20〜25dBであるため、60
〜100dBの減衰が得られ、2つのモジュール間の絶縁
は許容できるものとなる。
ュールへの無線電界の影響を抑制する前記方法は、個別
にもしくは組み合せて適用することができる。近隣へ無
線電界を漏洩するのは主としてアンテナである。アンテ
ナユニットの自然漏洩は35〜40dBである。水平極性
の電界の場合これによる短絡(閉塞)によりおよそ20
dBの減衰が生じる。垂直極性の電界の場合には、漏洩は
0となる。抵抗材による減衰は25〜30dBでありサー
キュレータによる減衰は20〜25dBであるため、60
〜100dBの減衰が得られ、2つのモジュール間の絶縁
は許容できるものとなる。
【0046】前記無線基地構造により柔軟性が得られ、
トラフィック容量を増分拡張することができるようにな
り、また、個別モジュールやいくつかのモジュールから
なる大きなユニットアセンブリに制約を加えたり障害を
生じることなく、時間、周波数、出力電力等の使用可能
のリソースの分配を行うことができる。本構造は一般的
なものであり、例えばFDMA、TDMAおよびCDM
A方式等のさまざまなアナログおよびデジタル無線方式
に実現することができる。また、これは移動無線標準に
も無関係であり、ノルディック移動電話方式(NM
T)、北米デジタルセルラー方式(ADC)、パシフィ
ックデジタルセルラー方式(PDC)およびグローバル
移動電話方式(GSM)において実現することができ
る。
トラフィック容量を増分拡張することができるようにな
り、また、個別モジュールやいくつかのモジュールから
なる大きなユニットアセンブリに制約を加えたり障害を
生じることなく、時間、周波数、出力電力等の使用可能
のリソースの分配を行うことができる。本構造は一般的
なものであり、例えばFDMA、TDMAおよびCDM
A方式等のさまざまなアナログおよびデジタル無線方式
に実現することができる。また、これは移動無線標準に
も無関係であり、ノルディック移動電話方式(NM
T)、北米デジタルセルラー方式(ADC)、パシフィ
ックデジタルセルラー方式(PDC)およびグローバル
移動電話方式(GSM)において実現することができ
る。
【0047】モジュール間の独立関係は、さまざまな周
波数で瞬時に作動できる他に、さまざまな変調方式に従
って作動できることも意味している。したがって全モジ
ュールがそれぞれもしくは互いに任意の組合せでTDM
A、FDMAもしくはCDMAで一緒に作動することが
できる。したがって、本発明には一つの同じ変調方式に
従って作動できなければならないという制約がない。
波数で瞬時に作動できる他に、さまざまな変調方式に従
って作動できることも意味している。したがって全モジ
ュールがそれぞれもしくは互いに任意の組合せでTDM
A、FDMAもしくはCDMAで一緒に作動することが
できる。したがって、本発明には一つの同じ変調方式に
従って作動できなければならないという制約がない。
次に添付図を参照して本発明の詳細説明を行い、ここ
に、
に、
【図1】本発明による無線モジュールの側断面図であ
る。
る。
【図2】図1に示すアンテナモジュールの断面図であ
る。
る。
【図3】図1に示す無線モジュールのアンテナ側を示す
説明図である。
説明図である。
【図4】図1に示す無線モジュールの部品側を示す説明
図である。
図である。
【図5】図1に示すモジュール内に含まれる送信機ユニ
ットのブロック図である。
ットのブロック図である。
【図6】本発明による一般的な基地局構造を略示した説
明図である。
明図である。
【図7】受信機ダイバシティのある図6と同様な基地局
構造を示す説明図である。
構造を示す説明図である。
【図8】図7の基地局構造内の受信機ダイバシティを詳
細に示すブロック図である。
細に示すブロック図である。
【図9】本発明による構造内におけるモジュール間信号
抑制を示す線図である。
抑制を示す線図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の無線周波数を介して1次局と複数
の2次局間で無線通信が行われる移動無線システムのダ
イバシティを伴う1次無線局用の無線基地構造におい
て、 該構造は複数のトランシーバモジュール(M1〜M9,
M12〜M20)および各モジュールが一つのアンテナ
ユニット(A1,A2)しか含まないモジュール対(M
10,M11,図7)を有し、一方のアンテナモジュー
ル(M10)からトランシーバモジュール(M1)内の
第1の信号経路へ受信したアンテナ信号を通すための第
1の接続(S10)が設けられ、かつ他方のアンテナモ
ジュール(M11)から前記トランシーバモジュール
(M1)内の第2の信号経路へ受信したアンテナ信号を
通す第2の接続(S11)が設けられていることを特徴
とする無線基地構造。 - 【請求項2】 前記モジュール対のうちの一方のモジュ
ール(M10)は構造内の2つの共通隣接モジュール
(M1,M2)よりも著しく大きい距離だけ前記モジュ
ール対の他方のモジュール(M11)から間隔がとられ
ていることを特徴とする請求項1記載の無線基地構造。 - 【請求項3】 複数の無線周波数を介して1次局および
複数の2次局で無線通信が行われる移動無線システムの
受信ダイバシティを伴う1次無線局用無線基地構におい
て、 該構造は複数のトランシーバモジュール(M1〜M9,
M12〜M20)および各々が1個だけのアンテナユニ
ット(それぞれA1およびA2)と受信したアンテナ信
号の各受信機分配器(それぞれMD1およびMD2)し
か含まない第1および第2のモジュールを含むモジュー
ル対(M10,M11,図7)を有し、対の第1のモジ
ュール(M10)は構造内の2つの共通隣接モジュール
よりも著しく大きい距離だけ所与の第3および第4のモ
ジュール(M1),(M2)から間隔がとられ、第1の
モジュールの受信機分配器(MD1)からの第1の接続
(S10)は第1のモジュールから第3および第4のモ
ジュール(M1,M2)の受信機ユニット内の第1の信
号経路へ受信したアンテナ信号を通すようにし、第2の
モジュールの受信機分配器(MD2)からの第2の接続
(S11)は第2のモジュール(M11)から第3およ
び第4モジュール(M20)の受信機ユニット内の第2
の信号経路へアンテナ信号を導すようにすることを特徴
とする無線基地構造。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9203335A SE470520B (sv) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | Radiomodul ingående i en primär radiostation jämte radiostruktur innehållande sådana moduler |
SE9203335-6 | 1992-11-09 |
Related Parent Applications (1)
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