JP3389076B2

JP3389076B2 - 無線通信システム

Info

Publication number: JP3389076B2
Application number: JP29456797A
Authority: JP
Inventors: 隆司和久津
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 2003-03-24
Anticipated expiration: 2017-10-27
Also published as: JPH11136735A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，携帯電話や無線Ｌ
ＡＮ等の無線通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のセルラー電話等の無線通信システ
ムにおいては、位置登録エリアと呼ばれる範囲が設定さ
れる。無線端末の位置登録は端末が位置登録エリア間を
移動するたびに行われ、これにより無線端末の大まかな
位置が把握されるようになっている。１つの位置登録エ
リアは通常、複数のセルを含んでいる。セルとは１つの
基地局がカバーする通信エリアを指す。

【０００３】位置登録エリア内の無線端末からの送信信
号はそのエリア内のいずれかの基地局で受信され、基地
局は無線端末からの発呼の検出を行うことができる。ま
た、無線端末の位置登録が行われた位置登録エリアに対
して呼び出しを行えば、無線端末への着呼の通知が可能
となる。

【０００４】ところで，高速広帯域な無線伝送を実現す
る無線通信システムでは、周波数帯域幅を確保すること
の容易性から単位距離当たりの自由空間伝搬損（以下、
伝搬損と呼ぶ。）の大きい周波数帯を利用することが有
効である。伝搬損の大きい周波数帯を用いて伝送品質を
確保するためには、送信電力もしくはアンテナ利得を上
げる必要がある。また、無線端末の携帯性が要求される
無線通信システムでは、端末の送信電力を抑えて消費電
力を低減することが要求される。

【０００５】送信電力を上げずに伝送品質を確保するた
めに、基地局や無線端末において利得の高いアンテナを
用いることが考えられる。しかしながら、利得の高いア
ンテナによってセルを構成するとそのセルの半径は小さ
くなるため、利得の低いアンテナを用いて構成される無
線通信システムの通信エリアと同等のエリアを、利得の
高いアンテナを用いてカバーするには、より多数のセル
を配置したり、より多数の基地局を配置する必要があ
る。

【０００６】また、周波数帯域幅を確保することの容易
なミリ波帯等の高い周波数帯を利用する無線通信システ
ムは、電波の直進性が高いために、送信点から受信点へ
の電波を人や物が遮るシャドーイングによる通信品質へ
の影響が大きい。

【０００７】シャドーイング対策には、端末が受信可能
な基地局の数を増やすサイトダイバーシチが有効であ
る。しかしながら、この場合、低い周波数帯を用いる無
線通信システムと比べて、より多数の基地局を配置する
必要がある。

【０００８】このことから、高速広帯域の無線伝送を実
現する無線通信システムでは、効率的なセル配置法、発
呼端末の検出方法、端末着呼の通知方法、端末捕捉方法
等が技術課題として存在するのが現状である。さらに、
多数の基地局を如何に効率的に配置するか、さらに如何
に効率的に接続するかが技術課題として存在する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような課
題を解決するためのもので、１つのサービスエリアによ
り多数の基地局を配置する場合のトータルコストの低減
および基地局単体のコストの低減を図ることのできる無
線通信システムの提供を目的としている。

【００１０】さらに、本発明は、全信号帯域に占める制
御信号の伝送量の割合を抑えて伝送効率の向上を図りな
がら、通信に利用する基地局のアンテナ指向性と端末の
アンテナ指向性との組合せを効率良く決定することので
きる無線通信システムの提供を目的としている。

【００１１】さらに、本発明は、通信に利用する基地局
のアンテナ指向性と端末のアンテナ指向性との組合せを
端末サイドにて決定できるようにすることで、基地局の
制御負荷を低減することができ、システムの高速化を図
ることのできる無線通信システムの提供を目的としてい
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の無線通信システムは、請求項１に記載
されるように、無線端末との通信エリアをカバーする複
数のセルにそれぞれ対応する複数の基地局アンテナセク
タを有する複数の基地局と、前記各基地局の同一方向の
前記基地局アンテナセクタより、当該基地局アンテナセ
クタの識別情報を含む第１の制御信号をそれぞれ同時
に、前記基地局の識別情報を含む第２の制御信号をそれ
ぞれ異なる時刻に、前記基地局アンテナセクタを定期的
に切り換えながら送信するように制御する手段と、端末
アンテナセクタを定期的に切り換えながら前記各基地局
からの前記第１の制御信号を受信して前記端末アンテナ
セクタごとの受信電力を測定し、測定した前記端末アン
テナセクタごとの受信電力に基づいて通信に使用する前
記端末アンテナセクタと前記基地局アンテナセクタとを
決定し、これらアンテナセクタを通じて受信した前記第
２の制御信号に含まれる前記基地局の識別情報に基づい
て該基地局に第３の制御信号を送信する手段を有する無
線端末とを具備することを特徴とする。

【００１３】また、本発明の無線通信システムは、請求
項２に記載されるように、無線端末との通信エリアをカ
バーする複数のセルにそれぞれ対応する複数の基地局ア
ンテナセクタを有する複数の基地局と、前記各基地局の
同一方向の前記基地局アンテナセクタより、当該基地局
アンテナセクタの識別情報を含む第１の制御信号をそれ
ぞれ同時に、前記基地局の識別情報を含む第２の制御信
号をそれぞれ異なる時刻に、前記基地局アンテナセクタ
を定期的に切り換えながら送信するように制御する集中
局と、前記集中局に前記各基地局をシリアルに接続する
線路と、端末アンテナセクタを定期的に切り換えながら
前記各基地局からの前記第１の制御信号を受信して前記
端末アンテナセクタごとの受信電力を測定し、測定した
前記端末アンテナセクタごとの受信電力に基づいて通信
に使用する前記端末アンテナセクタと前記基地局アンテ
ナセクタとを決定し、これらアンテナセクタを通じて受
信した前記第２の制御信号に含まれる前記基地局の識別
情報に基づいて該基地局に第３の制御信号を送信する手
段を有する無線端末とを具備することを特徴とする。

【００１４】さらに、本発明は、請求項３に記載される
ように、請求項１または２記載の無線通信システムにお
いて、前記無線端末の前記手段が、前記基地局ごとに割
り当てられた送信用タイムスロット群のなかの目的の基
地局に対応するタイムスロットを用いて前記第３の制御
信号を前記基地局に送信することを特徴とする。

【００１５】

【００１６】さらに、本発明は、請求項４に記載される
ように、請求項２記載の無線通信システムにおいて、前
記集中局と前記個々の基地局との線路をそれぞれ開閉す
る複数の切替手段であって、前記集中局から出力される
切替制御信号に基づいて開閉される複数の切替手段と、
少なくとも前記切替制御信号の値の変化点で、前記線路
に伝送されるＲＦ信号またはＩＦ信号の電力を制御する
手段とをさらに具備することを特徴とする。

【００１７】したがって、本発明の無線通信システムに
よれば、各基地局の共通の基地局アンテナセクタよりそ
れぞれ同時に端末位置検出のための制御信号が送信され
るので、全信号帯域に占める制御信号の伝送量の割合を
抑えることができ、伝送効率を向上させることができ
る。また、この発明によれば、通信に使用する端末アン
テナセクタ（基地局アンテナの指向性）と基地局アンテ
ナセクタ（端末アンテナの指向性）との組合せを無線端
末にて決定することによって、基地局の制御負荷を低減
することができ、システムの高速化に寄与することがで
きる。

【００１８】さらに、この発明によれば、各基地局を制
御するための集中局に複数の基地局をシリアルに接続し
たシステム構成を実現できるので、１つのサービスエリ
アにより多数の基地局を設置する場合のトータルコスト
を低く抑えることが可能となるとともに、変復調装置等
を集中局に一括して設けることによって基地局単位のコ
ストを低く抑えることが可能となる。

【００１９】また、切替制御信号の値の変化点で、線路
に伝送されるＲＦ信号またはＩＦ信号の電力が０となる
ように制御することによって、基地局における線路切替
手段の応答速度を比較的緩やかな値に設定することが可
能となり、信号帯域の拡大を防ぎながら、基地局自体の
コストを抑えることが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２１】図１は本発明の実施形態である無線通信シ
ステム全体の構成の概略を示す図である。

【００２２】同図において、１０はこの無線通信システ
ムがカバーする全体のサービスエリア（６０ｍ×６０
ｍ）である。このエリア１０内には複数例えば４つの基
地局１１、１２、１３、１４が配置されている。各基地
局１１、１２、１３、１４はアンテナ指向性の操作が可
能なアンテナと、アンテナの指向性を可変する手段と、
無線通信手段を有している。１５は基地局のアンテナ指
向性がカバーする領域であるセルを示している。ここで
セルとは受信電界強度が所定値以上となる領域のことを
言う。各セル１５はサイトダイバーシチによるシャドー
イング対策のためにオーバ−ラップして配置される。サ
ービスエリア１０内に配置されているすべての基地局１
１、１２、１３、１４は一つの集中局１６に信号線を通
じてシリアルに接続されている。サービスエリア１０内
には移動する複数の無線端末１７（移動しない無線端末
も含む。）が存在している。各無線端末１７は、無線通
信システムのリソースを共有しながら、基地局１１、１
２、１３、１４との間で時分割に双方向通信を行う。

【００２３】図２は図１に示したサービスエリア１０内
のセル配置を平面座標において示した図である。４つの
基地局１１、１２、１３、１４の位置はそれぞれＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄで示されている。個々の基地局は、例えば１
６セクタアンテナの採用により全方位（３６０゜）を１
６個のセルでカバーしている。例えば、位置Ａの基地局
の全方位は１６個のセルａ′１，ａ′２，ａ′３,・・・，
ａ′ｎによってカバーされている。また、個々の基地局
の近傍は下方アンテナによるセルａ′０，ｂ′０，ｃ′
０，ｄ′０によってカバーされている。

【００２４】このようなセル配置を有する複数の基地局
１１、１２、１３、１４によって、サービスエリア１０
はセルでほぼ隙間なく覆われるとともに、シャドーイン
グ対策のためのオーバーラップエリアが確保されてい
る。サービスエリア１０内の無線端末１７はセル間を移
動しながら基地局との間で無線通信を行う。

【００２５】なお、本実施形態では６０ｍ×６０ｍのサ
ービスエリアを４つの基地局でカバーしているが、本発
明はサービスエリアの形状、大きさ、基地局数、セル数
に限定されるものではない。また、個々のセルがカバー
する角度は、セル間で均等であっても、またセルごとに
任意の角度を設定するようにしてもよい。この方式は、
基地局から見て特定の方向への送信が不要である場合
や、サービスエリアの形状を変形させる場合に有効な方
法であり、不要な送信の低減効果や他のサービスエリア
への干渉の低減効果を期待することができる。

【００２６】図３は基地局と無線端末と間で送受信され
る信号のフレームの構成を示す図である。同図に示すよ
うに、フレーム１０１は、予約（全セルスキャン）１０
２、制御１（基地局ＩＤ報知）１０３、端末捕捉（特定
端末スキャン）１０４、制御２（通信タイミング割り当
て）１０５、および情報（特定端末通信）１０６の各サ
ブフレームからなる。

【００２７】予約（全セルスキャン）のサブフレーム
（以下、全セルスキャンサブフレームと呼ぶ。）１０２
は、主として端末の位置登録、端末発呼の検出、端末着
呼の通知、基地局アンテナセクタおよび端末アンテナセ
クタの決定のために使用される通信資源である。

【００２８】制御１（基地局ＩＤ報知）のサブフレーム
（以下、基地局ＩＤ報知サブフレームと呼ぶ。）１０３
は、主としてサービスエリア内に複数設置される基地局
のＩＤ（識別子）を報知するために使用される通信資源
である。

【００２９】端末捕捉（特定端末スキャン）のサブフレ
ーム（以下、特定端末スキャンサブフレームと呼ぶ。）
１０４は、主として通信継続端末のセル間移動捕捉、基
地局アンテナセクタの変更要求のために使用される通信
資源である。

【００３０】制御２（通信タイミング割り当て）のサブ
フレーム（以下、通信タイミング割り当てサブフレーム
と呼ぶ。）１０５は、主として端末から受けた予約信号
に対する応答、特定端末通信のタイミングを端末に通知
し、間欠受信に対応するために使用される通信資源であ
る。

【００３１】情報（特定端末通信）のサブフレーム（以
下、特定端末通信サブフレームと呼ぶ。）１０６は、主
として端末と基地局との間での情報通信のために使用さ
れる通信資源である。

【００３２】全セルスキャンサブフレーム１０２は複数
のサブサブフレームＢＡ−Ａ１，ＢＡ−Ａ２，…，ＢＡ
−Ｎｎから構成されている。「ＢＡ−Ａ１」は基地局Ａ
に属するセル１に割り当てられたサブサブフレームであ
ることを示している。同様に「ＢＡ−Ｂ４」は、基地局
Ｂに属するセル４に割り当てられたサブサブフレームで
あることを示している。これらのサブサブフレームは１
つのサービスエリア内に存在する基地局に属するセルの
最大数だけ存在する。例えば、１つのサービスエリア内
に４つの基地局があり、その各基地局に属するセルの数
がそれぞれ７，８，９，４の場合、サブサブフレーム数
はそのなかの最大値である９となる。

【００３３】個々のサブサブフレームは、交互に繰り返
される基地局送信スロットＴｘと基地局受信スロットＲ
ｘを含んでいる。基地局送信スロットＴｘと基地局受信
スロットＲｘはサービスエリアに存在する基地局ごとに
設けられている。基地局送信スロットＴｘは、無線端末
の位置登録、端末発呼の検出、端末着呼の通知、基地局
アンテナおよび端末アンテナセクタの決定のために使用
される。基地局送信スロットＴｘは、基地局からの、全
セルスキャンを示す識別子、基地局アンテナセクタの番
号、全セルスキャンサブサブフレーム数、スロット番
号、着呼端末の識別子を載せた制御信号などの送信のた
めの使用される。

【００３４】サービスエリア内に存在する無線端末のう
ち、位置登録または発呼を行おうとしている無線端末
は、基地局から定期的に送信される全セルスキャン信号
を受信して全セルスキャンサブフレーム１０２を認識す
ると、全セルスキャンサブフレーム１０２の競合スロッ
ト中の後述する所望の基地局に対応する基地局受信スロ
ットＲｘを使用して基地局へ予約信号を送信する。

【００３５】また、基地局から送信される信号から自端
末ＩＤを検出した着呼端末（つまり端末は全セルスキャ
ン信号を受信し、基地局から送信される制御信号に自端
末ＩＤが含まれていた場合には着呼要求であると判断し
着呼端末となる。）も同様に、全セルスキャン信号を受
信して全セルスキャンサブフレーム１０２を認識する
と、全セルスキャンサブフレーム１０２の競合スロット
中の所望の基地局に対応する基地局受信スロットＲｘを
使用して基地局へ予約信号を送信する。

【００３６】基地局は、無線端末から送信される予約信
号のタイミングによって端末の位置を把握する。つま
り、基地局は、無線端末からの予約信号を受信した競合
スロットのサブサブフレーム番号によって無線端末を捕
捉する。なお、着呼端末ＩＤは、全セルスキャン信号に
おいて基地局から送信される制御信号の全てに含まれて
いる。これにより一斉呼び出しが達成される。

【００３７】全セルスキャンフレームの競合スロット
は、基地局数もしくは基地局数の整数倍設けられる。無
線端末から基地局への予約信号の伝送に使用される基地
局受信スロットＲｘはランダムアクセスであるため衝突
が発生しやすい。そこで衝突の発生確率を低く抑えるた
めに競合スロットを複数設けることが有効である。

【００３８】また、基地局送信スロットＴｘを使用して
基地局から送信される制御信号に競合スロット数を載せ
て伝送し、端末がその情報をもとに予約信号を伝送する
タイミングをランダムに設定することも可能である。

【００３９】全セルスキャンサブフレームの基地局送信
スロットＴｘを使用して基地局から端末に伝送される制
御信号は、サービスエリア内の全ての基地局から同一方
向に送信される同一内容の信号である。この制御信号に
は、全セルスキャンを示す識別子、基地局アンテナセク
タの番号、全セルスキャンサブサブフレーム数、スロッ
ト番号、着呼端末の識別子情報が含まれている。全セル
スキャンサブサブフレームでは、スロット番号のみ異な
る同一の制御信号が複数回重複して送信される。スロッ
ト番号は、全セルスキャンサブフレーム毎にリセットさ
れ、制御信号の送信毎に＋１される。

【００４０】スロット番号のみが異なる制御信号を複数
回重複して送信するのは、基地局アンテナセクタおよび
端末アンテナセクタの決定のためである。無線端末は、
この制御信号によって、基地局との間での通信に使用す
る基地局アンテナセクタおよび端末アンテナセクタの組
を決定する。

【００４１】次に図４を用いて、通信に使用する基地局
アンテナセクタと端末アンテナセクタとの組合せを決定
する方法を以下に説明する。

【００４２】無線端末は、全セルスキャン信号を受信し
て、定期的に基地局アンテナセクタ番号と端末アンテナ
セクタ番号をパラメータとした受信電力テーブルを作成
する。この作成する期間をテーブル更新間隔と呼ぶこと
とする。全ての基地局は、全セルスキャンサブフレーム
の＃１〜＃４のスロットを使用して同一信号を各々複数
回送信する。無線端末は、端末アンテナセクタを切り替
えながら前記の同一信号を受信し、受信電力を測定す
る。これにより、ある基地局アンテナセクタを用いた場
合の受信電力テーブルが端末にて作成される。その後、
基地局は、基地局アンテナセクタを切り替え、上記同一
信号の送信を同様に繰り返す。以上により、全セルスキ
ャン終了時には、基地局アンテナセクタ番号と端末アン
テナセクタ番号をパラメータとした受信電力テーブルが
完成する。無線端末は、この受信電力テーブルから受信
電力が最大となる基地局アンテナセクタと端末アンテナ
セクタとの組合せを決定する。

【００４３】次に図５を用いて、基地局ＩＤ報知サブレ
ーム１０３について説明する。ここでサービスエリア内
に存在する基地局の数は４とし、それぞれをＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄとする。同図において、「ＩＤ−Ａ」は基地局Ａ
に属するセルに割り当てられた基地局ＩＤ報知サブサブ
フレーム、同様に「ＩＤ−Ｂ」「ＩＤ−Ｃ」「ＩＤ−
Ｄ」は基地局Ｂ、Ｃ、Ｄに属するセルに各々割り当てら
れた基地局ＩＤ報知サブサブフレームとする。基地局Ｉ
Ｄ報知サブサブフレームは、基地局送信スロットＴｘと
ヌルスロット（空きスロット）Ｒｘから構成される。つ
まり、基地局Ｄに関する基地局ＩＤサブサブフレーム
「ＩＤ−Ｄ」を例にとると、この基地局ＩＤサブサブフ
レームは基地局アンテナセクタ数の２倍のスロットを有
している。この基地局送信スロットＴｘにより、基地局
ＩＤと基地局アンテナセクタ番号を含む制御信号の送信
が行われる。基地局受信スロットＲｘは空きスロットで
ある。

【００４４】基地局Ｄは、基地局アンテナセクタ番号
「＃１」を設定し、この基地局アンテナセクタ番号「＃
１」と基地局ＩＤを含む制御信号を基地局ＩＤサブサブ
フレーム「ＩＤ−Ｄ」に挿入して送信する。次に、基地
局Ｄは、基地局アンテナセクタを＃２に切り替え、以下
同様に、基地局アンテナセクタ番号と基地局ＩＤを含む
制御信号の送信を、基地局アンテナセクタ数回分繰り返
す。

【００４５】無線端末は、このようにして基地局から送
信された制御信号を、受信電力テーブルを用いて決定し
た端末アンテナセクタを用いて受信し、その中の基地局
アンテナセクタ番号を把握する。この基地局アンテナセ
クタ番号が、先に受信電力テーブルを用いて決定した基
地局アンテナセクタ番号と同一となる時の基地局ＩＤ
が、所望の基地局つまり予約信号を送信する先の基地局
を示すＩＤとなる。これにより、無線端末は、仮に複数
の基地局から制御信号を受信したとしても、基地局アン
テナセクタ番号から所望の基地局ＩＤを知ることができ
る。例えば、無線端末が、ＩＤ−Ａのサブサブフレーム
の基地局アンテナセクタ番号「＃２」を含む制御信号と
ＩＤ−Ｃのサブサブフレームの基地局アンテナセクタ番
号「＃３」を含む制御信号を受信した場合、既に受信電
力テーブルを用いて決定した基地局アンテナセクタが
「＃３」であることから、所望の基地局はＣであると判
定することができる。

【００４６】ここで、基地局セクタ番号が同一である場
合、つまりＩＤ−Ａのサブサブフレームの＃２における
制御信号とＩＤ−Ｃのサブサブフレームの＃２における
制御信号を受信した場合には、基地局ＩＤが区別できな
くなるが、このケースは起こり得ない。なぜなら、基地
局アンテナセクタ番号が同じ場合には、全セルスキャン
において、同一タイミングで報知されるため、両者が同
時に受信できるエリアは存在しないはずだからである。
仮に両者が同時に受信できるエリアが存在したとする
と、そのエリアでは、異なる基地局から送信される信号
が同一タイミングで端末に到着するため干渉が発生す
る。

【００４７】図３に示した特定端末スキャンサブフレー
ム１０４、通信タイミング割り当てサブフレーム１０
５、特定端末通信サブフレーム１０６の詳細な説明につ
いては、先に出願した特願平９−１４６９３３号の明細
書に記載されている通りであり、ここでは省略する。

【００４８】次に、本実施形態の無線通信システムの基
地局の構成と基地局と集中局との接続形態について説明
する。

【００４９】図６に示すように、この無線通信システム
は、１つの集中局１６に複数の基地局を１本の信号線８
０１を通じてシリアルに接続して構成されている。集中
局１６と各基地局との間の信号伝送は例えば時分割多重
方式により行われる。集中局１６と各基地局とを接続す
る信号線８０１には同軸ケーブルや光ファイバケーブル
を利用することができる。信号線８０１には合分波器８
０２が接続されており、合分波器８０２により分波合成
された信号線が基地局に接続されるように構成されてい
る。

【００５０】基地局モジュール８０３は、ＳＷ１（８０
４）、方向性合分波器８０５、大電力アンプ８０６、方
向性合分波器８０７、ＳＷ２（８０８）、アンテナ８０
９一１〜８０９−ｎ、制御装置８１０、低雑音アンプ８
１１などから構成される。

【００５１】集中局１６から各基地局に送らる基地局送
信信号は、信号線８０１に接続されている各基地局モジ
ュール８０３のＳＷ１（８０４）によって特定の基地局
のみで受信される。ＳＷ１（８０４）およびＳＷ２（８
０８）の切替制御は制御装置８１０によって行われる。
ＳＷ１（８０４）を通過した基地局送信信号は、方向性
合分波器８０５で分波され、大電力アンプ８０６によっ
て所望の電力まで増幅される。アンプ８０６の出力は方
向性合分波器８０７で合成され、ＳＷ２（８０８）に入
力される。制御装置８１０は、ＳＷ２（８０８）を制御
して所望のアンテナを選択する。ＳＷ２（８０８）より
出力された基地局送信信号は選択されたアンテナから放
射される。

【００５２】また、基地局モジュール８０３は、基地局
アンテナ８０９−１〜８０９−ｎで受信した信号をＳＷ
２（８０８）に入力する。ＳＷ２（８０８）で選択され
た受信信号は方向性合分波器８０７で分波され、低雑音
アンプ８１１によって増幅される。低雑音アンプ８１１
の出力は方向性合分波器８０５により合波され、ＳＷ１
（８０４）に入力される。ＳＷ１（８０４）は各基地局
から集中局へ信号を伝送するように設定されたタイミン
グでｏｎされる。これにより、各基地局から集中局へ送
られる基地局受信信号の衝突を回避できる。以上のよう
にして、基地局アンテナ８０９一１〜８０９−ｎで受信
した基地局受信信号は集中局１６に送られる。

【００５３】また、信号線８０１の途中には伝送上必要
な信号レベルを確保するためのアンプ８１２が接続され
ている。

【００５４】以上は、信号線８０１にＲＦ（ラジオ周波
数）信号が伝送される場合の構成例である。そこで次
に、信号線８０１にＩＦ（中間周波数）信号が伝送され
る場合の基地局モジュールの構成例について説明する。

【００５５】図７に示すように、この基地局モジュール
は、図６に示したＲＦ信号伝送形の基地局モジュールの
構成に、周波数変換器８１３−１、８１３−２、局部周
波数発振器８１４およびフィルタ８１５−１、８１５−
２を付加してなる。この基地局モジュールに入力された
基地局送信信号は、方向性合分波器８０５により分波さ
れ、周波数変換器８１３−１により局部発振器８１４の
出力と混合されて所望のＲＦ周波数に周波数変換され
る。周波数変換器８１３−１の出力はフィルタ８１５−
１に入力され、ここでイメージ信号が除去される。フィ
ルタ８１５−１の出力は大電力アンプ８０６に入力され
る。以下は、上述の通りである。

【００５６】また、基地局受信信号は低雑音アンプ８１
１にて増幅後、周波数変換器８１３−２にて局部発振器
８１４の出力と混合されることによって所望のＩＦ周波
数に周波数変換される。周波数変換器８１３−２の出力
はフィルタ８１５−２に入力され、イメージが除去され
た後、方向性合分波器８０５により合波され、集中局１
６に送られる。

【００５７】なお、周波数変換器の発振周波数は固定で
あっても、可変制御されるものであってもよい。例え
ば、集中局からの制御のもとで制御装置８１０によって
局部発振器８１４の出力周波数を最適な値に制御するよ
うに構成することが可能である。なお、図６、図７に
示す基地局モジュールの構成において、ＳＷ１（８０
４）は基地局の入出力部と方向性合分波器８０５との間
に接続されているが、図８、図９に示すように、方向性
合分波器の後段に２つのスイッチ９０１−１、９０１−
２を配置してもよい。

【００５８】次に、本実施形態の無線通信システムにお
ける他の基地局の構成例とこの基地局と集中局との接続
の構成例について説明する。

【００５９】図１０に示すように、本例は、集中局と各
基地局とをシリアル接続する信号線に光ファイバケーブ
ル１００５を用いたものである。集中局モジュール１０
０１と各基地局モジュール１００２、１００３、１００
４には光信号のインターフェース部が設けられている。
基地局モジュールは光分波器１００６および光合波器１
００７を介して光ファイバケーブル１００５に接続され
ている。本例では、集中局から基地局への信号伝送と、
基地局から集中局ヘの信号伝送に別々の光ファイバケー
ブルを用いているが、１本のファイバケーブルに双方向
の信号を多重伝送するように構成することも可能であ
る。

【００６０】集中局モジュール１００１より出力された
光信号は光ファイバケーブル１００５を通じて光分波器
１００６に入力され、光分波器１００６によって分波さ
れた光信号は基地局１００２に入力される。基地局は、
Ｏ／Ｅ変換器１００８にて光信号を電気信号に変換し、
これを集中局送信信号として取り込む。また、基地局モ
ジュール１００２の出力信号はＥ／Ｏ変換器１００９で
電気信号から光信号に変換された後、光合波器１００７
で合波され、光ファイバケーブル１００５を通じて集中
局モジュール１００１に伝送される。

【００６１】基地局モジュール１００２の構成は、集中
局とのインタフェース部にＯ／Ｅ変換器１００８とＥ／
Ｏ変換器１００９が設けられていること以外は図６に示
した基地局の構成と同じである。

【００６２】また、光ファイバケーブル１００５には伝
送上必要な光信号レベルを確保するための光増幅アンプ
１０１０が接続されている。

【００６３】以上の構成によって、集中局から複数の基
地局への配信と、各基地局から集中局へ送られる信号の
多重化を達成し、設置コストを低く抑えた無線通信シス
テムを提供することが可能となる。さらに、変復調装置
等を集中局で一括管理することができるため、基地局の
コストを低く抑えることが可能となる。

【００６４】ところで、集中局と基地局とを光ファイバ
で接続する場合、各基地局に配信される信号を波長分割
多重する方式の導入が考えられる。このような方式の実
現方法としては「電子情報通信学会技術研究報告ＲＣＳ
９７−４１、ミリ波帯広帯域無線アクセス技術へのとり
くみ」に開示された伝送方法が挙げられる。この伝送方
式を図１１に示す。この伝送方式において、集中局と基
地局は、基地局の持つアンテナセクタ毎に波長多重され
る。しかしながら、波長多重の実現に要する設備（光波
長分割多重装置ＷＤＭ）は一般に高価であることが知ら
れている。

【００６５】これに対して本発明による無線通信システ
ムは、電気信号の状態において時間分割多重を行ってい
るので、高価なＷＤＭが不要となり、コストを押えるこ
とが可能となる。

【００６６】なお、図１０において、ＳＷ１は電気的ス
イッチとしているが、これは光学的スイッチに置き換え
ても構わない。この場合、ＳＷ１は、光分波器１００６
とＯ／Ｅ変換器１００８の間及びＥ／Ｏ変換器１００９
と光合波器１００７の間に配置される。また、図１０で
は光ファイバケーブル１００５にＲＦ信号が伝送される
場合の例について説明したが、ＩＦ信号を伝送してもよ
い。

【００６７】光ファイバケーブルを通じてＩＦ信号を伝
送する場合、基地局に周波数変換器が必要となる。図１
２にこの場合の基地局の構成例を示す。同図に示すよう
に、このＩＦ信号伝送形の基地局は、図１０に示した基
地局の構成に、２つの周波数変換器１１０１−１、１１
０１−２、局部周波数発振器１１０２、および２つのフ
ィルタ１１０３−１、１１０３−２を付加して構成され
たものである。

【００６８】次に、基地局と集中局との間での制御信号
の伝送について説明する。

【００６９】図１３は本無線通信システムにおいて、信
号線もしくは光ファイバケーブルに伝送されるＲＦもし
くはＩＦ信号と、集中局から基地局へ伝送される制御信
号の周波数の配置を示したものである。ＲＦ信号は基地
局のアンテナから放射もしくはアンテナで受信した信号
であり、ＩＦ信号は周波数変換を経て基地局のアンテナ
から放射もしくはアンテナで受信した信号を周波数変換
した信号である。集中局から基地局への制御信号の周波
数はＲＦ信号もしくはＩＦ信号よりも低域に存在してい
る。

【００７０】集中局から基地局へ伝送される制御信号
は、ＳＷ１とＳＷ２の制御、局部発振周波数の制御のた
めの信号であり、各基地局毎に別々の信号である。各基
地局の制御信号は、周波数分割もしくは符号分割多重で
伝送され、各基地局の制御装置において分離抽出され
る。各基地局には、ある１つの集中局に接続される基地
局群のなかでユニークな番号（基地局モジュールアドレ
ス）がつけられており、このアドレス毎に制御信号の分
離抽出方法を変化させる。基地局モジュールアドレス
は、基地局に設けられたアドレス設定装置により設定さ
れる。

【００７１】図１４は信号線もしくは光ファイバケーブ
ルに伝送されるＲＦもしくはＩＦ信号、及び集中局から
各基地局へ伝送される制御信号の時間応答波形を簡略化
して示したものである。実際には、ＲＦ信号もしくはＩ
Ｆ信号と制御信号は多重されるため、このような波形と
はならない。さらに、各基地局のための制御信号は基地
局毎に変調されて多重されている。同図に示すように、
信号線もしくは光ファイバケーブルに伝送されるＲＦも
しくはＩＦ信号には電力が０でない部分１２０１と電力
が０の部分１２０２が存在する。各基地局モジュール制
御信号＃１〜＃ｎ（１２０３−１〜１２０３−ｎ）は、
ＲＦ信号もしくはＩＦ信号の電力が０の部分１２０２に
おいて、ＨもしくはＬに変化する。ここでＨおよびＬ
は、制御信号のレベルを示し、それぞれＳＷがＯＮもし
くはＯＦＦの状態に対応する。

【００７２】一般に信号を切り替えるスイッチには、Ｈ
→Ｌの変化およびＬ→Ｈの変化に対して一定の動作遅延
を有する。したがって、スイッチは、制御信号が高速に
変化しても、この動作遅延のために追従速度に限界をも
つ。基地局に設けられるＳＷ１およびＳＷ２についても
当然のことながら動作遅延が存在する。

【００７３】仮にこのスイッチの動作遅延によってＲＦ
信号もしくはＩＦ信号が遮断されると、ＲＦ信号もしく
はＩＦ信号の信号帯域が拡大する（スペクトルが広が
る）。これは、ある連続信号をあるウィンドウ幅で切り
出したときにスペクトルが広がるのと同じ現象である。
ＲＦ信号もしくはＩＦ信号は、そもそもバースト信号で
あるために、この現象による信号帯域の拡大を防ぐため
に、バーストの先頭と末尾には、ランプアップ、ランプ
ダウン信号が付加されている。このランプアップランプ
ダウン信号が送信されている時に、ＳＷ１およびＳＷ２
における状態の遷移（Ｈ→ＬもしくはＬ→Ｈ）が合致す
ると信号帯域の拡大が生じる。

【００７４】そこで本実施形態では、スイッチを切り替
えるための制御信号の値の変化点では、信号線に伝送さ
れるＲＦもしくはＩＦ信号の電力が０となるように集中
局から各基地局へのＲＦ信号もしくはＩＦ信号の伝送を
制御している。これにより、基地局におけるスイッチの
応答速度を比較的緩やかな値に設定することが可能とな
る。つまり、信号帯域の拡大を防ぎながら、基地局自体
のコストを抑えることが可能となる。

【００７５】次に、図１５を用いて本実施形態の無線通
信システムにおける集中局の詳細について説明する。

【００７６】同図に示すように、集中局は、バークボー
ンネットワーク（網）とのインターフェース装置１５０
１、ＩＦもしくはＲＦ信号系送受信装置１５０２、基地
局モジュール制御信号系送受信装置１５０３、ハイブリ
ッド回路１５０４、制御装置１５０５から構成される。
ＩＦもしくはＲＦ信号系送受信装置１５０２は、ＩＦも
しくはＲＦ信号の変調復調や信号処理を行うモデム１５
１１、モデム１５１１から出力されたデジタル信号をア
ナログ信号に変換するＤＡＣ（デジタル−アナログコン
バータ）１５１２、ＤＡＣ出力に含まれる高調波成分を
遮断するフィルタ１５１３、ＬＮＡ（ローノイズアン
プ）１５１４ａ、１５１４ｂ、方向整合分波器１５１
５、信号電力制御装置１５１６、信号帯域以外の不要波
を遮断するフィルタ１５１７、ＡＤＣに人力される信号
の高調波成分を遮断するフィルタ１５１８、ＡＤＣ（ア
ナログ−デジタルコンバータ）１５１９から構成され
る。

【００７７】基地局モジュール制御信号系送受信装置１
５０３は、基地局モジュール制御信号の変調復調や信号
処理を行うモデム１５２１、モデム１５２１から出力さ
れたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡＣ（デ
ジタル−アナログコンバータ）１５２２、ＤＡＣ出力に
含まれる高調波成分を遮断するフィルタ１５２３、ＬＮ
Ａ（ローノイズアンプ）１５２４ａ、１５２４ｂ、方向
整合分波器１５２５、制御信号帯域以外の不要波を遮断
するフィルタ１５２６、ＡＤＣに入力される信号の高調
波成分を遮断するフィルタ１５２７、ＡＤＣ（アナログ
−デジタルコンバータ）１５２８から構成される。基地
局モジュールの制御信号と、ＲＦもしくはＩＦ信号は、
図１３に示した周波数配置で多重される。ＩＦもしくは
ＲＦ信号系送受信装置における信号電力制御装置１５１
６は、信号線に伝送されるＲＦもしくはＩＦ信号の電力
制御、つまり基地局のスイッチを切り替えるための制御
信号の値の変化点でＲＦもしくはＩＦ信号の電力を０と
するための制御を行う。

【００７８】制御装置１５０３は、ＩＦもしくはＲＦ信
号系送受信装置１５０２のモデム１５１１と信号電力制
御装置１５１６の制御、さらには基地局モジュール制御
信号系送受信装置１５０３の制御を行う。

【００７９】モデム１５１１、１５２１で復調され、信
号処理された情報信号は制御装置１５０５に入力され
る。制御装置１５０５に入力される情報信号は、端末か
ら基地局に対して送信された端末識別子や端末在圏セル
番号、制御信号の種別を示すＩＤ、その他の情報等であ
る。制御装置１５０５はこれらの情報をもとにリソース
を管理し、モデム１５１１、１５２１を制御することに
よって図３に示したフレームを生成する。同時に制御装
置１５０５は、基地局モジュール制御信号系送受信装置
１５０３のモデム１５２１を制御して、基地局モジュー
ルのイネーブル（有効、無効の制御）、基地局モジュー
ルのセクタアンテナのイネーブル等の制御信号を生成す
る。

【００８０】なお、図１５の集中局の構成では、基地局
モジュール制御信号系送受信装置１５０２が、送受信を
可能とするものとして図示したが、送信のみ可能なもの
であってもよい。また、各送受信装置は、周波数変換装
置を組み込んで構成することも可能である。

【００８１】次に、この実施形態の無線通信システムの
動作の手順を説明する。

【００８２】無線端末の動作の手順を図１６に示す。同
図は電源ＯＮと同時に無線端末が通信モードに移行した
ときの動作を示すフローチャートである。

【００８３】無線端末は、電源がＯＮされると、端末ア
ンテナセクタを切り替えながら、基地局からの送信信号
を受信し、全セルスキャンを示す識別子が含まれる制御
信号をモニタする（ステップ１３０１）。無線端末は、
数フレーム時間だけこのモニタ動作を行い、仮に全セル
スキャンを示す識別子が含まれる制御信号が受信できな
ければ、サービスエリア圏外に存在するものと判断す
る。無線端末は、全セルスキャンサーチのステップ１３
０１において、シンボル同期、スロット同期、フレーム
同期を行い、さらに、全セルスキャンサブフレームが伝
送されるタイミングを特定する。なお、各バーストスロ
ット信号には同期用プリアンブルが含まれている。

【００８４】次に無線端末は、全セルスキャンサブフレ
ームにおいて伝送される信号を用いて、受信電力テーブ
ルを作成する（ステップ１３０２）。この受信電力テー
ブルは、前述したように、基地局アンテナセクタ番号と
端末アンテナセクタ番号をパラメータとして作成され
る。受信電力テーブル作成については、図４を用いて前
述した通りである。無線端末は、この受信電力テーブル
を用いて、以後の通信に用いる端末アンテナセクタおよ
び基地局アンテナセクタを決定する。無線端末は、この
段階で、基地局アンテナセクタ番号のみを把握している
ことになる。

【００８５】次に無線端末は、基地局ＩＤ報知サブフレ
ームを受信し、基地局アンテナセクタ番号から基地局番
号を把握する（ステップ１３０３）。基地局ＩＤの把握
方法の詳細は、図５を用いて前述した通りである。

【００８６】次に無線端末は、全セルスキャンサブフレ
ームにおける所望の基地局に対応する競合スロットを使
用して基地局に対して予約信号を送信する（ステップ１
３０４）。競合スロットは、基地局ＩＤ毎に設けられて
いるため、ステップ１３０３の基地局ＩＤの把握が必要
となる。無線端末から基地局へ送信される予約信号とし
ては、位置登録、発呼要求通知、着呼通知応答等が挙げ
られる。基地局に対して送信される予約信号には、制御
信号の種別を示すＩＤ（発呼要求を示すＩＤ、着呼通知
を示すＩＤ、位置登録を示すＩＤ）および自端末のＩ
Ｄ、その他の情報が含まれている。その他の情報の例と
しては、ＱｏＳが挙げられる。ＱｏＳ情報の伝送によっ
て、高速なデマンドアサイン制御や帯域割り当て制御、
非即時データ通信への対応が可能となる。

【００８７】次に無線端末は、通信タイミング割り当て
サブフレームに基地局から伝送される信号を受信し、そ
の信号に自端末を示すＩＤ（識別子）が含まれるかどう
かを検査し、予約信号が基地局に伝達されたかどうかを
判断する（ステップ１３０５）。通信タイミング割り当
てサブフレームにおいて自端末宛の応答信号が受信でき
なかった端末は、次の全セルスキャンにおいて、任意確
率にしたがって、再度予約信号の送信を試みる。通信タ
イミング割り当てサブフレームにおいて自端末宛の応答
信号を受信した端末は、その応答信号から特定端末通信
サブフレームにおける通信タイミングを把握する。通信
タイミング情報を伝送することによって端末の間欠受信
が可能となる。これによって端末の低消費電力化が図ら
れる。

【００８８】次に端末は、特定端末通信サブフレームに
おける所定のタイミングで、基地局との間でバースト的
に通信を行う（ステップ１３０６）。

【００８９】複数フレームに渡って通信を行う端末の予
約信号の送信は、特定端末スキャンサブフレームに移行
する。このことは、全セルスキャンサブフレームの競合
スロットにおける衝突発生率の低下に貢献する。これ
は、競合スロットは、ランダムアクセスであるためであ
る。特定端末スキャンサブフレームでは、基地局は、端
末識別子を載せた信号を送信する。この信号を受信した
無線端末は、ステップ１３０４で送出した予約信号と同
様の予約信号を送信する（ステップ１３０７）。無線端
末は、定期的（テーブル更新間隔）に受信電力テーブル
を更新する。テーブルを更新する場合には、ステップ１
３０７の前に、全セルスキャンサブフレームに伝送され
る信号を用いて受信電力テーブルの更新を行い（ステッ
プ１３０８）、続いて伝送される基地局ＩＤ報知サブフ
レームにおいて基地局ＩＤを把握する（ステップ１３０
９）。基地局アンテナセクタの変更が必要な無線端末
は、特定端末スキャンにおける予約信号によって、基地
局に対して基地局アンテナセクタの変更要求を行う。通
信の終了した無線端末は、特定端末通信後に通信モード
から待ち受けモードヘ移行する。待ち受けモードに移行
した端末は、全セルスキャン信号をモニタし、着呼通知
がなされるまで、間欠受信を行う。

【００９０】本発明にかかる制御信号伝送方式で採用さ
れるフレーム構成は、全セルスキャンサブフレームの送
信タイミングを基準とした時間タイミング管理によって
特定される。以下に、時間タイミング管理によってフレ
ームが特定されることを示す。無線端末がある全セル
スキャンサブフレームにおける基地局送信信号を受信し
たとする。受信信号には、全セルスキャンを示す識別
子、全セルスキャンサブフレーム数ｎ_BS、基地局アンテ
ナセクタの番号ｕ（ｕ＝１，２，・・・，ｎ_BS）、スロッ
ト番号ｖ（ｖ＝１，２，・・・，ｎ_MS ，ｎ_MSは端末アン
テナセクタの最大数、つまり全セルスキャンサブサブフ
レームにおいて送信される基地局送信信号の繰り返し
数）が含まれている。

【００９１】受信スロットと全セルスキャンサブフレー
ムの開始タイミングとの時間差Δｔ₁は次式で与えられ
る。

【００９２】 Δｔ₁＝Ｔ_SS・ (ｕ−1)＋２Ｔ_slot・ (ｖ−1) ……（１）ここで、全セルスキャンサブサブフレーム長Ｔ_ss＝２Ｔ
_slot・（ｎ_MS＋Ｋ_B・α）である。Ｋ_Bは集中局が一括
管理する基地局モジュール数を示す。

【００９３】無線端末は、基地局アンテナセクタと端末
アンテナセクタの組から定まる受信電力テーブルを作成
し、最適な基地局アンテナセクタと端末アンテナセクタ
の組を決定する。その後に、所望の基地局アンテナセク
タに対応する競合スロットにおいて基地局に対して予約
信号の送信を行う。

【００９４】第ｗ基地局（ｗ＝１，２，・・・，Ｋ_B）、
第ｕ基地局アンテナセクタの競合スロットの全セルスキ
ャンサブフレームの開始タイミングからの時間Δｔ
₂は、 Δｔ₂＝Ｔ_ss・(ｕ−1)＋２・Ｔ_slot・(ｎ_MS＋ｗ−1)＋Ｔ_slot ……（２）で与えられる。Δｔ₁、Δｔ₂により所望の競合スロッ
トが特定される。以上から、フレームは、全セルスキャ
ンサブフレーム信号を基準とした時間タイミング管理に
よって特定される。

【００９５】集中局では、フレームの管理、リソースの
管理、端末の管理を行う。フレームは前述のように時聞
タイミングによってシーケンシャルに制御される。

【００９６】次に図１７を用いて集中局の制御の手順を
説明する。

【００９７】まず、集中局は、図１５に示したＩＦもし
くはＲＦ信号系送受信装置１５０２のモデム１５１１を
制御することで全セルスキャン信号を作成する。次に、
競合スロットにおいて無線端末から送信される予約信号
を受信し復調する（ステップ１４０１）。その後、基地
局モジュール制御信号系送受信装置１５０３のモデム１
５２１を制御することで基地局ＩＤ報知信号を生成して
送信する（ステップ１４０２）。

【００９８】この後、特定端末スキャンに移る。特定端
末スキャンでは、１フレームで通信の終了しなかった端
末の捕捉を行う。集中局は、端末の在圏セルから制御信
号を送信するため、基地局モジュール制御信号系送受信
装置１５０３のモデム１５２１を制御して、所望の基地
局モジュールを制御するための制御信号を生成する。同
時にＩＦもしくはＲＦ信号系送受信装置１５０２のモデ
ム１５１１を制御して特定端末スキャン信号を生成す
る。さらに、端末からの予約信号を復調する（ステップ
１４０３）。

【００９９】その後、全セルスキャンおよび特定端末ス
キャンにおいて予約信号を送信した端末に対して、予約
信号に含まれる情報を用いて、リソースの分配を行う
（ステップ１４０４）。この時点で特定端末通信の開始
タイミングが決定される。

【０１００】続いて通信タイミングの割り当てに移る。
通信タイミング割り当てでは、集中局は、無線端末の在
圏セルから制御信号を送信するため、基地局モジュール
制御信号系送受信装置１５０３のモデム１５２１を制御
して、所望の基地局モジュールを制御するための制御信
号を生成する。同時にＩＦもしくはＲＦ信号系送受信装
置１５０２のモデム１５１１を制御して通信タイミング
割り当て信号を生成する（ステップ１４０５）。

【０１０１】次に、特定端末通信に移る。特定端末通信
では、同様にして制御信号が生成され、無線端末の在圏
セルを用いて通信が行われる（ステップ１４０６）。特
定端末通信後は、再び全セルスキャンを行う。

【０１０２】なお、以上説明したサブフレームの順番は
一例であり、任意に設定して構わない。

【０１０３】また、本発明は、その技術的思想の範囲
で、上述した実施形態を様々に変形して実施することが
可能である。

【０１０４】

【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
各基地局の共通の基地局アンテナセクタよりそれぞれ同
時に端末位置検出のための制御信号が送信されるので、
全信号帯域に占める制御信号の伝送量の割合を抑えるこ
とができ、伝送効率を向上させることができる。

【０１０５】また、本発明によれば、通信に使用する端
末アンテナセクタ（基地局アンテナの指向性）と基地局
アンテナセクタ（端末アンテナの指向性）との組合せを
無線端末にて決定することによって、基地局の制御負荷
を低減することができ、システムの高速化に寄与するこ
とができる。

【０１０６】さらに、本発明によれば、各基地局を制御
するための集中局に複数の基地局をシリアルに接続した
システム構成を実現できるので、１つのサービスエリア
により多数の基地局を設置する場合のトータルコストを
低く抑えることが可能となるとともに、変復調装置等を
集中局に一括して設けることによって基地局単位のコス
トを低く抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の無線通信システムの全体の
構成を示す図である。

【図２】本実施形態の無線通信システムにおけるセル配
置例を示す図である。

【図３】本実施形態の無線通信システムにおいて基地局
と無線端末と間で送受信される信号のフレームの構成を
示す図である。

【図４】本実施形態の無線通信システムにおいて通信に
使用する基地局アンテナセクタと端末アンテナセクタと
の組合せを決定する方法を説明するための図である。

【図５】本実施形態の無線通信システムの基地局ＩＤ報
知サブレームの構成を示す図である。

【図６】本実施形態の無線通信システムの基地局の構成
と基地局と集中局との接続形態を示す図である。

【図７】本発明の無線通信システムにおける基地局の他
の実施形態を示す図である。

【図８】本発明の無線通信システムにおける基地局モジ
ュールのスイッチの実装位置を示す図である。

【図９】本発明の無線通信システムにおける基地局モジ
ュールのスイッチの他の実装位置を示す図である。

【図１０】本発明の他の実施形態の無線通信システムの
基地局の構成と基地局と集中局との接続形態を示す図で
ある。

【図１１】基地局と集中局とを光ファイバケーブルによ
り接続した無線通信システムの従来例を示す図である。

【図１２】本発明の実施形態の無線通信システムにおい
て光ファイバケーブルを用いてＩＦ信号を伝送する場合
の基地局の構成例を示す図である。

【図１３】本実施形態の無線通信システムの基地局と集
中局とを接続する信号線を伝送されるＲＦもしくはＩＦ
信号と制御信号の周波数分布を示す図である。

【図１４】本実施形態の無線通信システムにおいて信号
線に伝送されるＲＦもしくはＩＦ信号と制御信号の時間
応答波形を簡略化して示す図である。

【図１５】本実施形態の無線通信システムにおける集中
局の構成を示す図である。

【図１６】本実施形態の無線通信システムの無線端末の
動作の手順を示すフローチャートである。

【図１７】本実施形態の無線通信システムの基地局の動
作の手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０……サービスエリア１１、１２、１３、１４……基地局１５……セル１６……集中局１７……無線端末１０２……全セルスキャンサブフレーム１０３……基地局ＩＤ報知サブフレーム８０１……信号線８０３……基地局モジュール８０４、８０８……スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）８０５、８０７……方向性合分波器８０９−１〜８０９−ｎ……基地局アンテナ１５０２……ＩＦもしくはＲＦ信号系送受信装置１５０３……基地局モジュール制御信号系送受信装置１５１６……信号電力制御装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】無線端末との通信エリアをカバーする複
数のセルにそれぞれ対応する複数の基地局アンテナセク
タを有する複数の基地局と、前記各基地局の同一方向の前記基地局アンテナセクタよ
り、当該基地局アンテナセクタの識別情報を含む第１の
制御信号をそれぞれ同時に、前記基地局の識別情報を含
む第２の制御信号をそれぞれ異なる時刻に、前記基地局
アンテナセクタを定期的に切り換えながら送信するよう
に制御する手段と、端末アンテナセクタを定期的に切り換えながら前記各基
地局からの前記第１の制御信号を受信して前記端末アン
テナセクタごとの受信電力を測定し、測定した前記端末
アンテナセクタごとの受信電力に基づいて通信に使用す
る前記端末アンテナセクタと前記基地局アンテナセクタ
とを決定し、これらアンテナセクタを通じて受信した前
記第２の制御信号に含まれる前記基地局の識別情報に基
づいて該基地局に第３の制御信号を送信する手段を有す
る無線端末とを具備することを特徴とする無線通信シス
テム。
【請求項２】無線端末との通信エリアをカバーする複
数のセルにそれぞれ対応する複数の基地局アンテナセク
タを有する複数の基地局と、前記各基地局の同一方向の前記基地局アンテナセクタよ
り、当該基地局アンテナセクタの識別情報を含む第１の
制御信号をそれぞれ同時に、前記基地局の識別情報を含
む第２の制御信号をそれぞれ異なる時刻に、前記基地局
アンテナセクタを定期的に切り換えながら送信するよう
に制御する集中局と、前記集中局に前記各基地局をシリアルに接続する線路
と、端末アンテナセクタを定期的に切り換えながら前記各基
地局からの前記第１の制御信号を受信して前記端末アン
テナセクタごとの受信電力を測定し、測定した前記端末
アンテナセクタごとの受信電力に基づいて通信に使用す
る前記端末アンテナセクタと前記基地局アンテナセクタ
とを決定し、これらアンテナセクタを通じて受信した前
記第２の制御信号に含まれる前記基地局の識別情報に基
づいて該基地局に第３の制御信号を送信する手段を有す
る無線端末とを具備することを特徴とする無線通信シス
テム。
【請求項３】請求項１または２記載の無線通信システ
ムにおいて、前記無線端末の前記手段が、前記基地局ごとに割り当て
られた送信用タイムスロット群のなかの目的の基地局に
対応するタイムスロットを用いて前記第３の制御信号を
前記基地局に送信することを特徴とする無線通信システ
ム。
【請求項４】請求項２記載の無線通信システムにおい
て、前記集中局と前記個々の基地局との線路をそれぞれ開閉
する複数の切替手段であって、前記集中局から出力され
る切替制御信号に基づいて開閉される複数の切替手段
と、少なくとも前記切替制御信号の値の変化点で、前記
線路に伝送されるＲＦ信号またはＩＦ信号の電力を制御
する手段とをさらに具備することを特徴とする無線通信
システム。