JP3462787B2 - Base station equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアンテナに
より適応的に指向性パターンを形成するアダプティブア
レイを有する基地局装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a base station apparatus having an adaptive array that adaptively forms a directivity pattern with a plurality of antennas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現行のパーソナルハンディホンシステム
(PHS)では、移動局と、基地局との送信出力が最大10mW
と、500mWとに規格化されている。このように移動局と
基地局との送信出力比が大きい場合、基地局は、ダイバ
ーシチ方式又はアダプティブアレイ方式にて電波を送受
信するのが望ましい。[Prior Art] Current Personal Handyphone System
With (PHS), the maximum transmission output between the mobile station and base station is 10 mW.
And is standardized to 500mW. When the transmission output ratio between the mobile station and the base station is large as described above, it is desirable that the base station transmit and receive radio waves by the diversity method or the adaptive array method.
【０００３】前者のダイバーシチ方式では、基地局に複
数のアンテナが設けられており、相手側となる移動局と
電波の送受信を行うにあたって、最も電波状態の良いア
ンテナをこの複数のアンテナから特定する。特定された
アンテナを用いて電波の送受信を行うことにより、移動
局との送受信を良好に行うことができる。一方、後者の
アダプティブアレイ方式とは、送信回路と、受信回路
と、アンテナとの組みを複数用いて所望の指向性パター
ンを形成する方式である。ここでアダプティブアレイ方
式の基地局装置から見て、所定の方位に利用者が存在す
る場合、当該基地局装置は、送信回路とアンテナとの組
みにおいて、振幅・位相を変化させることによりその特
定の方位にのみ指向性を有する指向性パターンを形成す
る。そうすると、当該基地局装置は、その特定の利用者
だけに電波を到達させることができる。In the former diversity system, a base station is provided with a plurality of antennas, and when transmitting and receiving radio waves to and from a mobile station on the other side, the antenna having the best radio wave condition is specified from the plurality of antennas. By transmitting and receiving radio waves using the specified antenna, it is possible to perform favorable transmission and reception with the mobile station. On the other hand, the latter adaptive array method is a method of forming a desired directional pattern by using a plurality of sets of a transmission circuit, a reception circuit, and an antenna. Here, when the user is present in a predetermined azimuth as viewed from the adaptive array type base station device, the base station device changes its amplitude and phase in the combination of the transmission circuit and the antenna, thereby identifying the user. A directivity pattern having directivity only in the azimuth is formed. Then, the base station device can cause the radio wave to reach only the specific user.
【０００４】当該基地局装置から見て所定の方位に干渉
波が発生している場合、基地局装置はこの方位に指向性
が存在しない指向性パターンを形成する。これにより、
基地局装置は干渉波対策を効率良く行うことができ、利
用者は良好な電波状況で通話を行うことができる。アダ
プティブアレイ方式の詳細については「空間領域におけ
る適応信号処理とその応用技術論文特集」（電子通信学
会論文誌 VOL.J75-B-II NO.11 NOVEMBER）に記載されて
いるので、ここでは詳細な説明を省略する。When an interference wave is generated in a predetermined azimuth as viewed from the base station apparatus, the base station apparatus forms a directivity pattern having no directivity in this azimuth. This allows
The base station device can efficiently take measures against interference waves, and the user can talk in a good radio wave condition. Details of the adaptive array method are described in "Special Issue on Adaptive Signal Processing in Spatial Domain and Its Application Technology" (IEICE Transactions VOL.J75-B-II NO.11 NOVEMBER). The description is omitted.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところでアダプティブ
アレイ方式の基地局装置をPHSに導入しようとすると、
このアダプティブアレイ式基地局は、PHSに規定された
通話チャネルを送信することには適しているが、制御チ
ャネルの送信には適さないという問題点がある。ここで
通話チャネルとは、PHSにおいて通話データを送信する
ためのチャネルであり(PHSではTCHと呼ばれる。)、PHS
に規定されたTDMAフレームにおける上り下り各1つずつ
のタイムスロットを用いて送受信される。この通話チャ
ネルは基地局との回線接続が確立された移動局が存在す
る方位にのみ送信されればよいので、アダプティブアレ
イ式基地局はその方位に指向性があらわれるような指向
性パターンを形成すればよい。By the way, when an adaptive array type base station device is introduced into a PHS,
This adaptive array type base station is suitable for transmitting a speech channel specified by PHS, but is not suitable for transmitting a control channel. Here, the call channel is a channel for transmitting call data in PHS (called TCH in PHS), and PHS.
Transmission and reception are performed by using one time slot for each uplink and downlink in the TDMA frame specified in 1. Since this call channel needs to be transmitted only in the direction in which the mobile station in which the line connection with the base station is established exists, the adaptive array type base station forms a directivity pattern in which the directivity appears in that direction. Good.
【０００６】一方、制御チャネルとは、位置登録や発着
信などの制御信号の送受信に用いられるチャネルであり
(PHSではCCHと呼ばれる。)、間欠的に送受信された複数
のタイムスロットにより構成される。この制御チャネル
は、回線接続が確立済み移動局のみならず、待ち受け状
態にある移動局に対しても送信されねばならない。何故
なら、制御チャネルは、同期獲得のための情報や、通話
チャネルの構造等を報知するための報知チャネル、周辺
の移動局に呼出をかけるための一斉呼出チャネル等、待
受状態にある移動局が受信すべき情報を含んでいるから
である。このため、上記のように回線接続が確立済み移
動局が存在する方位にのみ指向性が現れる指向性パター
ンを形成していたのでは、待受状態にある移動局は一向
に制御チャネルを受信できない。On the other hand, the control channel is a channel used for transmitting and receiving control signals such as location registration and outgoing / incoming calls.
(It is called CCH in PHS.), Which is composed of a plurality of time slots transmitted and received intermittently. This control channel must be transmitted not only to mobile stations with established circuit connections, but also to mobile stations in standby mode. This is because the control channel is a mobile station in a standby state, such as information for acquiring synchronization, a broadcast channel for informing the structure of a call channel, a paging channel for making a call to mobile stations in the vicinity, etc. Contains the information to be received. Therefore, if the directivity pattern in which the directivity appears only in the direction in which the mobile station where the line connection has been established exists as described above, the mobile station in the standby state cannot receive the control channel at all.
【０００７】もっとも、アダプティブアレイ方式では、
振幅・位相の制御によりあらゆる指向性パターンを形成
することが可能なので、ある方位に指向性が現れるよう
に指向性パターンを形成して、制御チャネルを送信した
後、別の方位に指向性が現れるように指向性パターンを
形成して、制御チャネルを送信することもできる。この
処理を繰り返せば、待ち受け状態の移動局が存在しうる
全ての方位を網羅することができる。しかし、この方法
では、指向性パターンの形成を何度も繰り返す必要があ
るので、全ての方位を網羅するのに時間がかかりすぎて
しまう。これでは、待ち受け状態にある移動局が移動し
ている場合に、この移動に追従することができない。However, in the adaptive array system,
Since any directivity pattern can be formed by controlling the amplitude and phase, a directivity pattern is formed so that the directivity appears in one direction, and the directivity appears in another direction after transmitting the control channel. It is also possible to form a directivity pattern as described above and transmit the control channel. By repeating this process, it is possible to cover all the directions in which the mobile station in the standby state can exist. However, in this method, since it is necessary to repeat the formation of the directional pattern many times, it takes too much time to cover all the orientations. This makes it impossible to follow this movement when the mobile station in the standby state is moving.
【０００８】指向性パターンの形成の繰り返しに時間が
かかるからといって、位相・振幅の制御を行うことなし
に、制御チャネルを複数のアンテナから同時に送信すれ
ば、位相が管理されていない複数の電波が空間内で合成
されることになり、方位毎の指向性がきわめて不均一な
指向性パターンが現れる。これでは、方位毎の到達距離
に極端なバラツキが生じてしまう。Since it takes time to repeat the formation of the directional pattern, if the control channels are simultaneously transmitted from a plurality of antennas without controlling the phase / amplitude, a plurality of unmanaged phases will be generated. Since the radio waves are combined in space, a directivity pattern in which the directivity for each direction is extremely uneven appears. This causes extreme variations in the reaching distance for each azimuth.
【０００９】本発明の目的は、通話チャネルの利用時に
はアダプティブアレイによる無線通信を行いつつも、全
ての方位に存在する移動局に、制御チャネルを送信する
ことができる基地局装置を提供することである。It is an object of the present invention to provide a base station apparatus capable of transmitting a control channel to mobile stations existing in all directions while performing wireless communication by an adaptive array when using a communication channel. is there.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的は、送信回路と
アンテナとの組みを複数含み、移動局の所在方向に即し
た指向性パターンを形成するアダプティブアレイを用
い、制御チャネルと複数の通話チャネルとを時分割多重
したタイムスロット列を通じて移動局と通信する基地局
装置であって、タイムスロット列には、配下にある個々
の移動局を宛て先とした制御チャネルが、一定の間欠送
信周期をもって出現し、前記送信回路のうち1つの送信
電力を、通話チャネルの送信時と、制御チャネルの送信
時とで切り換え、アダプティブアレイにおける残余の送
信回路を、制御チャネルにおいて送信を停止するよう制
御することにより、配下の移動局を宛て先とした制御チ
ャネルを無指向性に送信することを特徴とする基地局装
置により達成される。The above object is to use an adaptive array that includes a plurality of sets of a transmission circuit and an antenna and forms a directivity pattern in accordance with the location of a mobile station, and uses a control channel and a plurality of speech channels. a base station apparatus communicating with the mobile station through the time slot train time-division multiplexing the door, in the time slot sequence, each working under
Control channel destined to another mobile station
Appears with a transmission cycle and transmits one of the transmission circuits
Power, and when transmitting the traffic channel, transmission time and at a switching Rikae control channel, the transmission circuit of the residual in the adaptive array, by controlling to stop the transmission in the control channel, destined for the mobile station under And control chi
This is achieved by a base station device characterized by transmitting channels in a non-directional manner .
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１は、基地局装置内部を示す図
である。基地局装置は、図示しないデジタル公衆網と接
続されており、配下の無線ゾーンにおいて通信を行うと
ともに、デジタル公衆網を用いて情報交換を行うことが
できる。図１に示すように、基地局装置はAD-PCMトラン
スコーディック１、TDMA/TDD処理部２、送信回路３、受
信回路４、送信回路５、受信回路６、送信回路７、受信
回路８、送信回路９、受信回路１０、アンテナ１７、ア
ンテナ１８、アンテナ１９、アンテナ２０、スイッチ２
２、スイッチ２３、スイッチ２４、スイッチ２５、及び
スイッチ２６から構成される。FIG. 1 is a diagram showing the inside of a base station apparatus. The base station device is connected to a digital public network (not shown), and can communicate in a wireless zone under the control and exchange information using the digital public network. As shown in FIG. 1, the base station device includes an AD-PCM transcodec 1, a TDMA / TDD processing unit 2, a transmission circuit 3, a reception circuit 4, a transmission circuit 5, a reception circuit 6, a transmission circuit 7, a reception circuit 8, and a transmission circuit. Circuit 9, receiving circuit 10, antenna 17, antenna 18, antenna 19, antenna 20, switch 2
2, switch 23, switch 24, switch 25, and switch 26.
【００１２】ADPCMトランスコーディック１は、デジタ
ル公衆網で伝送される信号形式と、無線ゾーンで伝送さ
れる32KbpsのADPCM信号との双方向変換を行う。TDMA/TD
D処理部２は、AD-PCMトランスコーディック１から出力
されたAD-PCM信号に対してTDMA/TDD処理を行い、複数の
タイムスロットが時分割多重されたベースバンド信号を
送信回路３、送信回路５、送信回路７、送信回路９に出
力する。以降、ベースバンド信号に時分割多重されてい
るタイムスロットがどのようなチャネルを構成している
かを以下に説明する。図２は、ベースバンド信号に時分
割多重されているタイムスロットがどのように通話チャ
ネル、制御チャネルを構成しているかを示す図である。The ADPCM transcodec 1 performs bidirectional conversion between a signal format transmitted in a digital public network and a 32 Kbps ADPCM signal transmitted in a wireless zone. TDMA / TD
The D processing unit 2 performs TDMA / TDD processing on the AD-PCM signal output from the AD-PCM transcodec 1, and transmits a baseband signal in which a plurality of time slots are time-division multiplexed to a transmission circuit 3 and a transmission circuit. 5, output to the transmission circuit 7 and the transmission circuit 9. Hereinafter, it will be described below what kind of channel the time slots time-division-multiplexed with the baseband signal form. FIG. 2 is a diagram showing how time slots time-division-multiplexed with a baseband signal constitute a speech channel and a control channel.
【００１３】図２において横軸に時間軸を表し、この時
間軸上における1,2,3,4,1,2,3,4という数値の繰り返し
は時系列に現れるタイムスロットの列を示している。こ
のうち、８つのタイムスロットは、PHSに規定されたTDM
Aフレームを構成している。PHSにおいて、TDMAフレーム
を構成するスロットは（図中の上りスロット1,2,3,4、
下りスロット1,2,3,4）、この上り下りの１対のスロッ
トがPHSにおける通話チャネルであり、これらにおいて
独立した通信が実現できる。TDMAフレームには、このよ
うなタイムスロットの組みが4つ含まれているので、４
つの通話チャネルが多重されていることになる。これら
の通話チャネルは、上り下りのスロット１なら移動局１
０１、上り下りスロット２なら移動局１０２、上り下り
スロット３なら移動局１０３というように通話相手が決
まっており、またこれらの移動局１０１〜移動局１０３
は何れも基地局装置との回数接続が確立した移動局なの
で、これらの通話チャネルを構成するタイムスロット
は、移動局１０１〜移動局１０３が存在する方位にのみ
送信されればよい。In FIG. 2, the horizontal axis represents the time axis, and the repetition of the numerical values 1,2,3,4,1,2,3,4 on this time axis indicates the sequence of time slots appearing in time series. There is. Of these, 8 time slots are TDM defined in PHS.
It constitutes an A frame. In PHS, the slots that make up the TDMA frame are (upstream slots 1, 2, 3, 4, in the figure,
Downlink slots 1,2,3,4), and a pair of upstream and downstream slots is a speech channel in PHS, and independent communication can be realized in these channels. A TDMA frame contains four such time slot pairs, so 4
This means that one call channel is multiplexed. These speech channels are mobile station 1 if uplink / downlink slot 1 is used.
01, the mobile station 102 for the up / down slot 2, the mobile station 103 for the up / down slot 3, and the mobile stations 101 to 103.
Since all are mobile stations that have been connected to the base station apparatus a number of times, the time slots forming these communication channels need only be transmitted in the directions in which the mobile stations 101 to 103 exist.
【００１４】図３は、タイムスロットにより構成される
制御チャネルを示す図である。図中の第１段目における
ベースバンド信号に含まれる複数のタイムスロット(図
中の1,2,3,4,1,2,3,4,1,2,3,4・・・・)は、図２と同様タイ
ムスロット列を示し、図中の第２段目は、PHSに規定さ
れたLCCHスーパーフレームを示す。ここでLCCHスーパー
フレームは、PHSにおける各種制御チャネルを含む。FIG. 3 is a diagram showing a control channel composed of time slots. Multiple time slots included in the baseband signal at the first level in the figure (1,2,3,4,1,2,3,4,1,2,3,4 ...) Shows the time slot sequence as in FIG. 2, and the second tier in the figure shows the LCCH superframe specified in PHS. Here, the LCCH superframe includes various control channels in PHS.
【００１５】図中の破線の矢印は、第１段目におけるタ
イムスロットのうち、どれがLCCHスーパーフレームを構
成しているかを示す。この矢印を参照すると、5×n mse
c置きにベースバンド信号内に現れるタイムスロット
（タイムスロット4）がm個配列されることにより、LCCH
スーパーフレームが形成されていることがわかる。図４
は、LCCHスーパーフレームに含まれる各種制御チャネル
を示す図である。The dashed arrows in the figure indicate which of the time slots in the first row constitutes an LCCH superframe. With reference to this arrow, 5 × n mse
By arranging m time slots (time slot 4) that appear in the baseband signal every other c, LCCH
It can be seen that the super frame is formed. Figure 4
FIG. 6 is a diagram showing various control channels included in an LCCH superframe.
【００１６】図４を参照すると、LCCHスーパーフレーム
は、報知チャネルBCCH、一斉呼出チャネルP1,P2,P3,P
4、論理制御チャネルSCCHといった制御チャネルを含ん
でいることがわかる。報知チャネルBCCHは、同期獲得の
ための情報や、通信チャネルの構造、スーパーフレーム
長等を報知するために設られている。Referring to FIG. 4, the LCCH superframe comprises a broadcast channel BCCH and paging channels P1, P2, P3, P.
4. It can be seen that it includes control channels such as the logical control channel SCCH. The broadcast channel BCCH is provided to broadcast information for synchronization acquisition, a communication channel structure, a superframe length, and the like.
【００１７】一斉呼出チャネルPCHは、配下の移動局に
対して呼出をかけるために設けられたチャネルである。
このPCHにP1,P2,P3といった番号が付されているのは、
配下の移動局宛に個別に呼出をかけられるように分割し
ているからである。論理制御チャネルSCCHは、通信チャ
ネルの構造を示す情報やシステム情報などの制御情報を
間欠的に報知するための情報である。The paging channel PCH is a channel provided for making a call to a mobile station under its control.
Numbers such as P1, P2, P3 are attached to this PCH,
This is because it is divided so that it can be individually called to the mobile stations under its control. The logical control channel SCCH is information for intermittently reporting control information such as information indicating the structure of a communication channel and system information.
【００１８】これらの報知チャネルBCCH、一斉呼出チャ
ネルP1,P2,P3,P4、論理制御チャネルSCCHは、通話状態
にある移動局のみならず、待受状態にある移動局も受信
せねばならない。そのためLCCHスーパーフレームを構成
するタイムスロットは、あらゆる方位に送信するのが望
ましい。本実施形態において特に説明に値するのは、TD
MA/TDD処理部２が、送信期間指示信号、制御チャネル指
示信号を生成してスイッチ２２〜スイッチ２５、スイッ
チ２６に出力する点である。The broadcast channel BCCH, the paging channels P1, P2, P3, P4, and the logical control channel SCCH must be received not only by the mobile station in the call state but also by the mobile station in the standby state. Therefore, it is desirable to transmit the time slots that make up the LCCH superframe in all directions. In this embodiment, it is worth noting that the TD
The point is that the MA / TDD processing unit 2 generates a transmission period instruction signal and a control channel instruction signal and outputs them to the switches 22 to 25 and the switch 26.
【００１９】送信期間指示信号とは、ベースバンド信号
において、下りのタイムスロットが現れる期間を指示す
るものである。図５は、ベースバンド信号に含まれるタ
イムスロット列と、送信期間指示信号−制御チャネル指
示信号と、スイッチ２２〜スイッチ２６の設定との対応
関係を示すタイミングチャートである。図５の第１段目
は、ベースバンド信号に含まれるタイムスロット列を示
している。第１段目におけるタイムスロット列のうち、
８つのものは、TDMAフレームを構成している。The transmission period instruction signal indicates the period in which a downlink time slot appears in the baseband signal. FIG. 5 is a timing chart showing a correspondence relationship between the time slot sequence included in the baseband signal, the transmission period instruction signal-the control channel instruction signal, and the settings of the switches 22 to 26. The first row of FIG. 5 shows a time slot sequence included in the baseband signal. Of the time slot sequence in the first row,
Eight items make up a TDMA frame.
【００２０】図５の第２段目は、送信期間指示信号を示
している。この送信期間指示信号を参照すると、第１段
目において下りのタイムスロットが現れる期間のみ、オ
ンになっており(期間t1,t2,t3,t4,t5を参照)、その他の
期間は全てオフになっていることがわかる(期間t8,t9,t
10,t11,t12を参照)。また、第１段目におけるタイムス
ロット4のうち、間欠送信周期5×n毎に現れるものは、
図３、図４に示したものと同様、LCCHスーパーフレーム
を構成している。The second row of FIG. 5 shows the transmission period instruction signal. Referring to this transmission period instruction signal, it is turned on only in the period in which the downstream time slot appears in the first stage (see periods t1, t2, t3, t4, t5), and turned off in all other periods. It can be seen that (period t8, t9, t
(See 10, t11, t12). Also, among the time slots 4 in the first stage, those that appear every 5 × n intermittent transmission cycles are
Similar to those shown in FIGS. 3 and 4, the LCCH superframe is configured.
【００２１】図５の第３段目は、制御チャネル指示信号
を示している。即ち第１段目では、間欠送信周期5×n毎
にタイムスロット4が現れているが、このタイムスロッ
ト4が現れている期間のみ、制御チャネル指示信号はオ
ンとなり(期間t21,t22,t23を参照)、その他の期間は、
全てオフになっていることがわかる。以上でベースバン
ド信号に含まれるタイムスロットについての説明を終了
する。続いて基地局装置における送受信系統について説
明する。The third row of FIG. 5 shows the control channel instruction signal. That is, in the first stage, the time slot 4 appears every intermittent transmission cycle 5 × n, but the control channel instruction signal is turned on only during the period in which this time slot 4 appears (periods t21, t22, t23 (See), other periods,
You can see that they are all off. This is the end of the description of the time slots included in the baseband signal. Next, a transmission / reception system in the base station device will be described.
【００２２】図１に示した基地局装置の内部構成におい
て、送信回路３−受信回路４−アンテナ１７−スイッチ
２２−スイッチ２６は、一つの送受信系統を構成してお
り、送信回路５−受信回路６−アンテナ１８−スイッチ
２３は、一つの送受信系統を構成している。同様に送信
回路７−受信回路８−アンテナ１９−スイッチ２４、送
信回路９−受信回路１０−アンテナ２０−スイッチ２５
もそれぞれ独立した送受信系統を構成している。本基地
局装置におけるこれらの4つの送受信系統は、アダプテ
ィブアレイ方式により通話チャネルの送受信を行う。In the internal configuration of the base station apparatus shown in FIG. 1, the transmission circuit 3-reception circuit 4-antenna 17-switch 22-switch 26 constitutes one transmission / reception system, and transmission circuit 5-reception circuit The 6-antenna 18-switch 23 constitutes one transmission / reception system. Similarly, transmitting circuit 7-receiving circuit 8-antenna 19-switch 24, transmitting circuit 9-receiving circuit 10-antenna 20-switch 25
Also constitutes an independent transmission / reception system. These four transmission / reception systems in this base station device perform transmission / reception of communication channels by the adaptive array method.
【００２３】送受信系統の詳細について、送信回路３−
受信回路４−アンテナ１７−スイッチ２２−スイッチ２
６を一例にして説明する。図６は、送信回路３、受信回
路４の内部構成と、その周辺部との接続関係を示す図で
ある。本図において送信回路３は、TDMA/TDD処理部２が
出力したベースバンド信号の振幅と位相とを調整する送
信調整部１１と、送信調整部１１により振幅・位相が調
整されたベースバンド信号を中間周波数信号（以後、IF
信号と略す）に変調し、IF信号を高周波信号（以後、RF
信号と略す）に変換する変調器１２と、変調器１２によ
り変換されたRF信号を送信出力レベルにまで増幅する電
力増幅器１３と、電力増幅器１３より高い増幅率を有す
る電力増幅器３１と、制御チャネル指示信号がオフの期
間において接点M側に切り換えられ、制御チャネル指示
信号がオンの期間において接点N側に切り換えられるス
イッチ３２とを備える。Regarding the details of the transmission / reception system, the transmission circuit 3-
Receiver circuit 4-Antenna 17-Switch 22-Switch 2
6 will be described as an example. FIG. 6 is a diagram showing the internal configuration of the transmission circuit 3 and the reception circuit 4 and the connection relationship with the peripheral portions thereof. In the figure, the transmission circuit 3 includes a transmission adjustment unit 11 that adjusts the amplitude and phase of the baseband signal output by the TDMA / TDD processing unit 2, and a baseband signal whose amplitude and phase are adjusted by the transmission adjustment unit 11. Intermediate frequency signal (hereinafter IF
Signal, and the IF signal is converted to a high-frequency signal (hereinafter RF
Signal), a power amplifier 13 that amplifies the RF signal converted by the modulator 12 to a transmission output level, a power amplifier 31 having a higher amplification factor than the power amplifier 13, and a control channel The switch 32 is switched to the contact M side when the instruction signal is off, and switched to the contact N side when the control channel instruction signal is on.
【００２４】ここで電力増幅器１３の信号出力は125mw
であるのに対して、電力増幅器３１の電力出力は2wであ
り、電力増幅器３１の出力電力は、電力増幅器１３とそ
れと比較してすこぶる高いことがわかる。受信回路４
は、アンテナ１７に誘起した受信信号を増幅する低雑音
増幅器１４と、増幅された受信信号をIF信号に変換し、
IF信号をベースバンド信号（シンボルデータ）に復調す
る復調器１５と、アダプティブアレイとしての指向性パ
ターンを生成するために、復調器１５から入力される受
信ベースバンド信号の振幅と位相とを調整する受信調整
部１６とを備えるここで変調器１２、復調器１５におけ
る変復調の方式は、ディジタル変調であれば種類を問わ
ないが、PHSではπ／４シフトQPSK方式にで行われる。The signal output of the power amplifier 13 is 125 mw.
On the other hand, the power output of the power amplifier 31 is 2w, and it can be seen that the output power of the power amplifier 31 is much higher than that of the power amplifier 13. Receiver circuit 4
Is a low noise amplifier 14 that amplifies the received signal induced in the antenna 17, and converts the amplified received signal into an IF signal,
A demodulator 15 that demodulates an IF signal into a baseband signal (symbol data), and adjusts the amplitude and phase of the received baseband signal input from the demodulator 15 to generate a directivity pattern as an adaptive array. The modulation / demodulation system in the modulator 12 and the demodulator 15 provided with the reception adjustment unit 16 may be of any type as long as it is digital modulation, but in the PHS, it is performed in the π / 4 shift QPSK system.
【００２５】アンテナ１７は、送信回路３から出力され
たRF信号を基地局装置の無線ゾーンに送信すると共に、
無線ゾーンにおいて送信されている電波を受信する。ス
イッチ２２は、送信期間指示信号がオンになっている期
間において、接点C側に設定され、送信期間指示信号が
オフになっている期間において、接点D側に切り換えら
れる。これにより、送信期間指示信号のオン期間におい
て、送信回路３から出力されたRF信号がアンテナ１７に
伝達され、送信期間指示信号のオフ期間において、アン
テナ１７から入力された受信信号が受信回路４に伝達さ
れる。The antenna 17 transmits the RF signal output from the transmission circuit 3 to the radio zone of the base station device and
Receives radio waves transmitted in the wireless zone. The switch 22 is set to the contact C side during the period when the transmission period instruction signal is on, and is switched to the contact D side during the period when the transmission period instruction signal is off. As a result, the RF signal output from the transmission circuit 3 is transmitted to the antenna 17 in the ON period of the transmission period instruction signal, and the reception signal input from the antenna 17 is received in the reception circuit 4 in the OFF period of the transmission period instruction signal. Transmitted.
【００２６】スイッチ２６は、制御チャネル指示信号が
オフである期間において、接点B側に設定されていると
ともに、前記制御チャネル指示信号がオンになる期間の
み、接点側Aに切り換えられる。スイッチ２６が接点側B
に設定されることにより、送信回路３に含まれる電力増
幅器１３の出力がアンテナ１７に出力される。一方、前
記制御チャネル指示信号がオンになる期間のみスイッチ
２６が接点A側に切り換えられるので、アンテナ１７に
は、電力増幅器３１の信号出力が入力される。The switch 26 is set to the contact B side during the period when the control channel instruction signal is off, and is switched to the contact side A only during the period when the control channel instruction signal is on. Switch 26 is contact side B
By setting to, the output of the power amplifier 13 included in the transmission circuit 3 is output to the antenna 17. On the other hand, since the switch 26 is switched to the contact A side only during the period when the control channel instruction signal is turned on, the signal output of the power amplifier 31 is input to the antenna 17.
【００２７】以上、送信回路３−受信回路４を含む送受
信系統の詳細についての説明を終える。続いて基地局装
置における残りの送受信系統について説明する。残りの
送受信系統が送信回路３−受信回路４を含む送受信系統
と共通しているのは、送信回路５、送信回路７、送信回
路９に含まれる電力増幅器の信号出力が電力増幅器１３
の信号出力と同じ点である。それぞれの出力電力は125m
wであり、これらを含む４つ送受信系統を用いて信号を
送信すれば、総計500mWの信号出力を得ることができ
る。This completes the description of the details of the transmission / reception system including the transmission circuit 3 and the reception circuit 4. Next, the remaining transmission / reception system in the base station device will be described. The remaining transmission / reception system is common to the transmission / reception system including the transmission circuit 3-reception circuit 4 in that the signal output of the power amplifier included in the transmission circuit 5, the transmission circuit 7, and the transmission circuit 9 is the power amplifier 13.
This is the same as the signal output of. Each output power is 125m
w, and if signals are transmitted using four transmission / reception systems including these, a total signal output of 500 mW can be obtained.
【００２８】残りの送受信系統が送信回路３−受信回路
４を含む送受信系統と異なるのは、後者の送受信系統に
スイッチ２６が備えられており、送信回路３内に電力増
幅器３１−スイッチ３２が備えられているのに対して、
前者の送受信系統における送信回路５、送信回路７、送
信回路９には制御チャネル指示信号が入力されており、
この制御チャネル指示信号がオンになっている期間にお
いて、送信回路５、送信回路７、送信回路９は停止状態
になる点である。The remaining transmission / reception system differs from the transmission / reception system including the transmission circuit 3-reception circuit 4 in that the latter transmission / reception system is provided with a switch 26, and the transmission circuit 3 is provided with a power amplifier 31-switch 32. However, while
A control channel instruction signal is input to the transmission circuit 5, the transmission circuit 7, and the transmission circuit 9 in the former transmission / reception system,
This is a point that the transmission circuit 5, the transmission circuit 7, and the transmission circuit 9 are in a stopped state while the control channel instruction signal is on.
【００２９】以上の共通点、相違点により、通話チャネ
ル及び制御チャネルは以下のように送信される。即ち、
送信期間指示信号がオンとなり制御チャネル指示信号が
オフとなる期間では、ベースバンド信号内に通話チャネ
ルが現れるので、当該通話チャネルは、125mwの出力電
力を有する4つの電力増幅器を有するアダプティブアレ
イにより通話チャネルが送受信されることになる。Due to the above common points and differences, the speech channel and the control channel are transmitted as follows. That is,
During the period in which the transmission period instruction signal is turned on and the control channel instruction signal is turned off, a call channel appears in the baseband signal, so that the call channel is called by the adaptive array having four power amplifiers having an output power of 125 mw. Channels will be sent and received.
【００３０】一方、制御チャネル指示信号がオンの期間
では、送信回路５、送信回路７、送信回路９は停止状態
になり、スイッチ２６は接点Bから接点Aへと切り換えら
れるので、電力増幅器３１とアンテナ１７との組みのみ
を用いて電波の送信が行われることがわかる。ここで電
力増幅器３１は、2Wの出力電力を有しているので、制御
チャネルの送信時には2Wの信号出力を得ることができ
る。On the other hand, while the control channel instruction signal is on, the transmitting circuit 5, the transmitting circuit 7, and the transmitting circuit 9 are in a stopped state, and the switch 26 is switched from the contact B to the contact A, so that the power amplifier 31 and It can be seen that radio waves are transmitted using only the combination with the antenna 17. Here, since the power amplifier 31 has an output power of 2W, it is possible to obtain a signal output of 2W when transmitting the control channel.
【００３１】アダプティブアレイにおけるそれぞれの電
力増幅器の出力電力は125mWに過ぎないのに対し、電力
増幅器３１の出力電力が2Wに設定されている理由を補足
しておく。アダプティブアレイにて通話チャンネルを送
信する際と、アダプティブアレイを使用せずにアンテナ
１７と電力増幅器３１との組み合わせのみで制御チャン
ネルを送信する際とでは、６ｄＢの送信利得差が発生す
る。この利得差を吸収するべく、電力増幅器３１の出力
電力は2Wという大き目の値に設定されているのである。
図７（ａ）〜（ｃ）は、通話チャネル送信時、通話チ
ャネル受信時、制御チャネル送信時におけるスイッチ２
２〜スイッチ２６の設定を示す図である。The output power of each power amplifier in the adaptive array is only 125 mW, while the output power of the power amplifier 31 is set to 2 W. A transmission gain difference of 6 dB occurs between the case of transmitting the communication channel by the adaptive array and the case of transmitting the control channel only by the combination of the antenna 17 and the power amplifier 31 without using the adaptive array. In order to absorb this gain difference, the output power of the power amplifier 31 is set to a large value of 2W.
FIGS. 7A to 7C show the switch 2 at the time of transmitting the call channel, receiving the call channel, and transmitting the control channel.
2 is a diagram showing settings of switches 2 to 26. FIG.
【００３２】図７（ａ）は、通話チャネル送信時におけ
るスイッチ２２〜スイッチ２６の設定を示す図である。
図７（ａ）において、スイッチ２２〜スイッチ２５が接
点C,F,H,J側に設定されるとともに、スイッチ２６は、
接点B側に設定されていることがわかる。図７（ｂ）
は、通話チャネル受信時におけるスイッチ２２〜スイッ
チ２６の設定を示す図である。図７（ｂ）において、ス
イッチ２２〜スイッチ２５が接点D,G,I,K側に設定され
るとともに、スイッチ２６は、接点B側に設定されてい
ることがわかる。FIG. 7A is a diagram showing settings of the switches 22 to 26 at the time of transmitting a communication channel.
In FIG. 7A, the switches 22 to 25 are set on the contacts C, F, H, J side, and the switch 26 is
You can see that it is set on the contact B side. Figure 7 (b)
FIG. 6 is a diagram showing settings of the switches 22 to 26 when receiving a call channel. In FIG. 7B, it can be seen that the switches 22 to 25 are set on the contacts D, G, I, K side, and the switch 26 is set on the contact B side.
【００３３】図７（ｃ）は、制御チャネル送信時におけ
るスイッチ２２〜スイッチ２６の設定を示す図である。
図７（ａ）において、スイッチ２６が接点A側に設定さ
れるとともに、この制御チャネル指示信号がオンになっ
ている期間において、送信回路５、送信回路７、送信回
路９は停止状態になることがわかる。再度図５を参照し
ながら、スイッチ２２〜スイッチ２６の切り換えについ
て説明する。FIG. 7C is a diagram showing the settings of the switches 22 to 26 during transmission of the control channel.
In FIG. 7A, while the switch 26 is set to the contact A side and the control channel instruction signal is on, the transmission circuit 5, the transmission circuit 7, and the transmission circuit 9 are in the stopped state. I understand. Switching of the switches 22 to 26 will be described with reference to FIG. 5 again.
【００３４】図５の第４段目は、スイッチ２２〜スイッ
チ２５の設定を示しており、第５段目は、送信回路５、
送信回路７、送信回路９の状態を示す。図５の第６段目
は、スイッチ２６の設定を示している。本図の第２段目
を参照すると、送信期間指示信号は、期間t1,t2,t3,t4,
t5においてオンになっていることがわかる。第４段目を
参照すると、期間t1,t2,t3,t4,t5のうち、制御チャネル
指示信号がオフになっている期間においてスイッチ２２
〜スイッチ２５は、接点C,F,H,J側に設定され、第６段
目において、スイッチ２６は、電力増幅器１３側に設定
されていることがわかる。これにより、TDMAフレームに
おける下りタイムスロットが、アダプティブアレイを用
いて送信されていることになる。The fourth row of FIG. 5 shows the settings of the switches 22 to 25, and the fifth row shows the transmission circuit 5,
The states of the transmission circuit 7 and the transmission circuit 9 are shown. The sixth row of FIG. 5 shows the setting of the switch 26. Referring to the second stage of the figure, the transmission period instruction signal has the periods t1, t2, t3, t4,
It can be seen that it is turned on at t5. Referring to the fourth stage, of the periods t1, t2, t3, t4, t5, the switch 22 is turned off during the period when the control channel instruction signal is off.
~ It can be seen that the switch 25 is set to the contacts C, F, H, J side and the switch 26 is set to the power amplifier 13 side in the sixth stage. As a result, the downlink time slot in the TDMA frame is transmitted using the adaptive array.
【００３５】一方、送信期間指示信号は、期間t8,t9,t1
0,t11,t12においてオフになっていることがわかる。第
４段目を参照すると、これらの期間においてスイッチ２
２〜スイッチ２５は、接点D,G,I,K側に設定され、第６
段目において、スイッチ２６は、電力増幅器１３側に設
定されていることがわかる。これにより、TDMAフレーム
における上りタイムスロットが、アダプティブアレイを
用いて受信されていることになる。On the other hand, the transmission period instruction signal has the periods t8, t9, t1.
It can be seen that it is turned off at 0, t11, and t12. Referring to the fourth row, the switch 2 is turned on during these periods.
2 to switch 25 are set to the contacts D, G, I, K side, and the sixth
It can be seen that the switch 26 is set on the side of the power amplifier 13 at the stage. As a result, the uplink time slot in the TDMA frame is received by using the adaptive array.
【００３６】続いて制御チャネル指示信号のオン期間に
ついて説明する。期間t1,t2,t3,t4,t5のうち、期間t21,
t22,t23において制御チャネル指示信号はオンになって
いることがわかる。本図の第５段目を参照すると、これ
らの期間t21.t22.t23において、送信回路５、送信回路
７、送信回路９は停止状態になっていることがわかる。Next, the ON period of the control channel instruction signal will be described. Of the periods t1, t2, t3, t4, t5, the period t21,
It can be seen that the control channel instruction signal is turned on at t22 and t23. Referring to the fifth stage of the figure, it can be seen that the transmission circuit 5, the transmission circuit 7, and the transmission circuit 9 are in the stopped state during these periods t21.t22.t23.
【００３７】また、第６段目を参照すると、スイッチ２
６が電力増幅器３１側に切り換えられていることがわか
る。これにより、期間t21,t22,t23においてベースバン
ド信号内に現れる制御チャネルは、アンテナ１７と電力
増幅器３１との組みのみを用いて送信されることにな
る。以上のように本実施形態によれば、制御チャネル指
示信号がオンとなる期間では、ベースバンド信号内に制
御チャネルが現れるので、当該制御チャネルは、電力増
幅器３１とアンテナ１７との組みのみを用いてアダプテ
ィブアレイにより送信されることになる。電力増幅器３
１−アンテナ１７の組みのみで送信された電波は略均一
の指向性で基地局装置に対してあらゆる方位に送信され
る。また電力増幅器３１の出力電力は他のアンテナ１７
〜アンテナ２０の出力電力より大きいので、基地局装置
から見てかなり遠方に位置する移動局に制御チャネルを
受信させることができる。具体的にいうと、電力増幅器
３１は、2Wのアンテナ利得を有しているので、制御チャ
ネルの送信時には、2Wの信号出力を得ることができる。Further, referring to the sixth row, the switch 2
It can be seen that 6 is switched to the power amplifier 31 side. As a result, the control channel appearing in the baseband signal in the periods t21, t22, t23 is transmitted using only the set of the antenna 17 and the power amplifier 31. As described above, according to the present embodiment, the control channel appears in the baseband signal during the period when the control channel instruction signal is turned on. Therefore, the control channel uses only the set of the power amplifier 31 and the antenna 17. Will be transmitted by the adaptive array. Power amplifier 3
The radio wave transmitted by only the combination of 1-antenna 17 is transmitted to the base station device in all directions with substantially uniform directivity. In addition, the output power of the power amplifier 31 is the other antenna 17
Since the output power of the antenna 20 is larger than the output power of the antenna 20, it is possible to cause a mobile station located far from the base station device to receive the control channel. Specifically, since the power amplifier 31 has an antenna gain of 2W, it is possible to obtain a signal output of 2W when transmitting the control channel.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上説明したように本基地局装置は、送
信回路とアンテナとの組みを複数含み、移動局の所在方
向に即した指向性パターンを形成するアダプティブアレ
イを用い、制御チャネルと複数の通話チャネルとを時分
割多重したタイムスロット列を通じて移動局と通信する
基地局装置であって、タイムスロット列には、配下にあ
る個々の移動局を宛て先とした制御チャネルが、一定の
間欠送信周期をもって出現し、前記送信回路のうち1つ
の送信電力を、通話チャネルの送信時と、制御チャネル
の送信時とで切り換え、アダプティブアレイにおける残
余の送信回路を、制御チャネルにおいて送信を停止する
よう制御することにより、配下の移動局を宛て先とした
制御チャネルを無指向性に送信することを特徴としてい
るので、基地局装置から見てかなり遠方に位置する移動
局に制御チャネルを受信させることができる。更に、制
御チャネルを1本のみのアンテナで送信するので、あら
ゆる方位に位置する遠くの移動局に制御チャネルを受信
させることができる。As described above, the present base station apparatus includes a plurality of sets of transmission circuits and antennas, uses an adaptive array that forms a directivity pattern that matches the location direction of a mobile station, and uses a control channel and a plurality of channels. a base station apparatus communicating with the mobile station through the time slot train time-division multiplexed and call channel, the time slot sequence, under near
Control channels destined to individual mobile stations
Appears with an intermittent transmission cycle, one of the transmission circuits
The transmission power of the time of transmission of the traffic channel, transmission time and at a switching Rikae control channel, the transmission circuit of the residual in the adaptive array, by controlling to stop the transmission in the control channel, the mobile station under Addressed
Since the control channel is omnidirectionally transmitted , the control channel can be received by a mobile station located far away from the base station apparatus. Furthermore, since the control channel is transmitted by using only one antenna, it is possible to cause a distant mobile station located in any direction to receive the control channel.
【００３９】また上記構成において、前記送信回路のう
ち1つは通話チャネルの送信時に使用する第１の電力増
幅段よりも大なる増幅率の第２の電力増幅段を備え、制
御チャネルの送信時に、第１の電力増幅段から第２の電
力増幅段に切り換えて送信してもよい。また上記構成に
おいて、前記送信回路の1つは通話チャネルにおいて前
記第１の電力増幅段とアンテナとを接続し、制御チャネ
ルにおいて第２の電力増幅段とアンテナとを接続するよ
う切り換えを行うスイッチ手段を備えていてもよい。こ
の基地局装置は、アダプティブアレイにおける送信回路
とアンテナとの組みのうち、一つのアンテナを共用する
ことができるので、基地局装置内の構成を簡易にするこ
とができる。In the above structure, one of the transmission circuits is provided with a second power amplification stage having an amplification factor larger than that of the first power amplification stage used in transmission of a speech channel, and in transmission of a control channel. , The first power amplification stage may be switched to the second power amplification stage for transmission. Further, in the above configuration, one of the transmission circuits performs switching so as to connect the first power amplification stage and the antenna in the communication channel and connect the second power amplification stage and the antenna in the control channel. May be provided. Since this base station device can share one antenna among the set of the transmission circuit and the antenna in the adaptive array, the configuration inside the base station device can be simplified.
【００４０】[0040]
【図１】基地局装置の内部構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an internal configuration of a base station device.
【図２】ベースバンド信号に時分割多重されているタイ
ムスロットがどのように通話チャネル、制御チャネルを
構成しているかを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing how time slots time-division-multiplexed with a baseband signal constitute a speech channel and a control channel.
【図３】タイムスロットにより構成される制御チャネル
を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a control channel composed of time slots.
【図４】LCCHスーパーフレームに含まれる各種制御チャ
ネルを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing various control channels included in an LCCH superframe.
【図５】ベースバンド信号に含まれるタイムスロット列
と、送信期間指示信号と、制御チャネル指示信号と、ス
イッチ２２〜スイッチ２６の設定との対応関係を示すタ
イミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart showing a correspondence relationship among a time slot sequence included in a baseband signal, a transmission period instruction signal, a control channel instruction signal, and settings of switches 22 to 26.
【図６】送信回路３、受信回路４の内部構成と、その周
辺部との接続関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an internal configuration of a transmission circuit 3 and a reception circuit 4 and a connection relationship with peripheral portions thereof.
【図７】（ａ）〜（ｃ）通話チャネル送信時、通話チャ
ネル受信時、制御チャネル送信時におけるスイッチ２２
〜スイッチ２６の設定を示す図である。7A to 7C are switches 22 during transmission of a communication channel, reception of a communication channel, and transmission of a control channel.
5A to 5C are diagrams showing settings of a switch 26.
１ トランスコーディック ２ TDMA/TDD処理部 ３,５,７,９ 送信回路 ４,６,８,１０ 受信回路 １１ 送信調整部 １２ 変調器 １３ 電力増幅器 １４ 低雑音増幅器 １５ 復調器 １６ 受信調整部 １７〜２０ アンテナ ２２〜２５ スイッチ ２６ スイッチ ３１ 電力増幅器 ３２ スイッチ 1 transcord 2 TDMA / TDD processing unit 3, 5, 7, 9 transmitter circuit 4,6,8,10 receiver circuit 11 Transmission adjustment unit 12 Modulator 13 Power amplifier 14 Low noise amplifier 15 Demodulator 16 Reception adjustment unit 17-20 antenna 22-25 switches 26 switch 31 power amplifier 32 switch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 7/ 24-7/26 H04Q 7 /00-7/38
Claims (3)
み、移動局の所在方向に即した指向性パターンを形成す
るアダプティブアレイを用い、制御チャネルと複数の通
話チャネルとを時分割多重したタイムスロット列を通じ
て移動局と通信する基地局装置であって、タイムスロット列には、 配下にある個々の移動局を宛て先とした制御チャネル
が、一定の間欠送信周期をもって出現し、 前記送信回路のうち1つの送信電力を、通話チャネルの
送信時と、制御チャネルの送信時とで切り換え、 アダプティブアレイにおける残余の送信回路を、制御チ
ャネルにおいて送信を停止するよう制御することによ
り、配下の移動局を宛て先とした制御チャネルを無指向
性に送信することを特徴とする基地局装置1. A time slot in which a control channel and a plurality of speech channels are time-division-multiplexed using an adaptive array including a plurality of sets of a transmission circuit and an antenna and forming a directivity pattern according to the location of a mobile station. A base station device that communicates with a mobile station through a queue, and the time slot queue has a control channel destined to each mobile station under the control.
But appeared with a constant intermittent transmission period, one transmission power of said transmitting circuit, a time of transmission of the traffic channel, transmission time and at a switching Rikae control channel, the transmission circuit of the residual in the adaptive array, to be controlled to stop sending the control channel
Omnidirectional control channel destined to the subordinate mobile station
Base station device characterized in that
の送信時に使用する第１の電力増幅段よりも大なる増幅
率の第２の電力増幅段を備え、制御チャネルの送信時
に、第１の電力増幅段から第２の電力増幅段に切り換え
て送信することを特徴とする請求項１記載の基地局装置2. One of the transmission circuits comprises a second power amplification stage having an amplification factor larger than that of the first power amplification stage used in transmission of a speech channel, and the first power amplification stage in transmission of a control channel. 2. The base station apparatus according to claim 1, wherein the power amplification stage is switched to the second power amplification stage for transmission.
いて前記第１の電力増幅段とアンテナとを接続し、制御
チャネルにおいて第２の電力増幅段とアンテナとを接続
するよう切り換えを行うスイッチ手段を備えることを特
徴とする請求項２記載の基地局装置3. One of the transmission circuits is a switch means for switching to connect the first power amplification stage and an antenna in a speech channel and connect the second power amplification stage and an antenna in a control channel. The base station apparatus according to claim 2, further comprising:
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