JPH09186643A - 無線基地局 - Google Patents

無線基地局

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JPH09186643A
JPH09186643A JP7342550A JP34255095A JPH09186643A JP H09186643 A JPH09186643 A JP H09186643A JP 7342550 A JP7342550 A JP 7342550A JP 34255095 A JP34255095 A JP 34255095A JP H09186643 A JPH09186643 A JP H09186643A
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JP
Japan
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control data
base station
antennas
transmitted
transmission
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JP7342550A
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Tomoyoshi Yokota
知好 横田
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の無指向性による制御データの送信は、エ
ネルギーが分散し通信可能なゾーン半径が制限される。
送受信のアンテナパターンは、受信系ではダイバーシテ
ィで複数のアンテナを用いるが、送信系ではアンテナ1
本を用いるため、受信と同じアンテナパターンで送信し
ないため、送信と受信でバランスがとれない場合があ
る。 【解決手段】複数のアンテナn本を具備し送信する無線
電波により通話エリアを形成し該通話エリア内に存在す
る複数の移動局との間で無線通信を行う携帯電話システ
ムの無線基地局において、所定インターバルN(ミリ
秒)で時分割送信する制御データ信号を、前記複数のア
ンテナn本を用いて複数のm方向にビームを絞り指向性
を持たせるとともにオフセットN(ミリ秒)/mに基き
該m方向の各方向毎に位相を異ならせて送信させる制御
手段を具備するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話システム
に関するものである。
【0002】
【従来技術】携帯電話システムにおいて、従来の無線基
地局は通話エリア内に存在する複数の移動局との無線通
信のため、制御データを時分割に所定インターバル毎に
送信する。送信には1本のアンテナでオムニ(無指向
性)に送出する。受信においてはn本のアンテナを用い
てダイバーシティを行う。
【0003】
【発明の解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無指向性による制御データの送信は、エネルギーが分散
し通信可能なゾーン半径が制限される。そのため、大き
な出力を出せるパワーアンプが必要になるが、そのよう
なアンプは高価である。
【0004】また、送受信のアンテナパターンは、受信
系ではダイバーシティで複数のアンテナを用いるが、送
信系ではアンテナ1本を用いるため、受信と同じアンテ
ナパターンで送信しないため、送信と受信でバランスが
とれない場合がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するために本発明は、複数のアンテナn本を具備し送
信する無線電波により通話エリアを形成し該通話エリア
内に存在する複数の移動局との間で無線通信を行う携帯
電話システムの無線基地局において、所定インターバル
で時分割送信する制御データ信号を、前記複数のアンテ
ナn本を用いて複数のm方向にビームを絞り指向性を持
たせるとともに該m方向の各方向毎にオフセットを持た
せた異なる位相で送信させる制御手段を具備するもので
ある。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、複数のアン
テナn本を具備し送信する無線電波により通話エリアを
形成し該通話エリア内に存在する複数の移動局との間で
無線通信を行う携帯電話システムの無線基地局におい
て、所定インターバルN(ミリ秒)で時分割送信する制
御データ信号を、前記複数のアンテナn本を用いて複数
のm方向にビームを絞り指向性を持たせるとともに該m
方向の各方向毎にオフセットN(ミリ秒)/mを持たせ
た異なる位相で送信させる制御手段を具備する。
【0007】すなわち、アンテナn本を具備する携帯電
話システムの基地局に於いて、制御データをn本のアン
テナでオムニに送信するのではなく、n本のアンテナで
ビームを絞ってm方向に指向性を持たせて時分割に送信
する。その際、制御データの間欠送信のインターバルを
Nミリ秒とすると、各アンテナにN/mミリ秒のオフセ
ットを持たせて制御データを指向性を持たせて送信す
る。
【0008】例えば、ディジタル携帯電話システムにお
いて基地局は、子機に対して制御データを或るインター
バル(Nミリ秒)で間欠送信している。基地局がアンテ
ナn本で構成されている場合、N/m(ミリ秒)のオフ
セットを夫々持って、n本のアンテナに供給する信号の
位相を制御する事で、任意のm方向にビームを絞って制
御データをNミリ秒のインターバルで送信するようにす
る。その際夫々の方向に指向性を持たせエネルギーを集
めて送信する事によって制御データの到達範囲を拡大す
る。又、通話でも、送受でビームを絞る事により、その
結果通話エリアを拡大する事ができる。
【0009】以下、簡単にするため複数のn本のアンテ
ナを用いて4(m=4)方向にビームを絞り制御ゾーン
を形成する場合を説明する。アンテナの本数n本は特に
限定されるものでは無いが、この場合、4(m=4)方
向に対応させ4(n=4)本とするのが適当である。さ
らに、この場合、受信系ではこの4本のアンテナを用い
てダイバーシティを行なえば、送信と受信でアンテナパ
ターンが一致し送受信のバランスがとれる。
【0010】図1は本発明の原理を説明するもので、
(a)はn本のアンテナを具備する無線基地局における
制御データが送信されるゾーンA〜Dを示すイメージ
図、(b)はゾーンA〜Dの各方向への制御データの送
出を示すタイミングチャートである。(a)に示すよう
にゾーンA〜Dの4方向に夫々ビームを絞って指向性を
持たせてゾーンを形成し、制御データを送信する。ゾー
ンA〜Dが重なる中心には無線基地局が存在する。各ゾ
ーンA〜Dの形状及び方向は各アンテナの指向性を制御
することにより可変される。各ゾーンの面積は各アンテ
ナのパワーアンプ出力を制御することにより可変され
る。アンテナの指向性及びパワーアンプ出力の制御は既
存の技術を流用することで実現できる。
【0011】(b)に示すように、n本のアンテナに供
給する制御データの位相は制御されておりゾーンA〜D
の4方向に(a)のように位相のみ異なる制御データが
送出される。この場合、間欠送信のインターバルNミリ
秒を100ミリ秒として、m=4なのでN/m=25ミ
リ秒のオフセットで位相が異なっている。
【0012】図2は本発明に係りアンテナANT1 〜A
NT4 の4本を用いたディジタル携帯電話システムの無
線基地局の構成図を示す。同図において1は受信系モジ
ュール、2は送信系モジュール、3はモデム部、4は制
御部、5は電源部、6は送受信切り替えスイッチであ
る。
【0013】受信系モジュール1は、4本の各アンテナ
毎に受信電波を増幅する低雑音増幅器LNAと、この入
力信号を周波数変換するダウンコンバータD/Cと、さ
らにディジタル信号に変換するアナログディジタル変換
器A/Dとから構成される。送信系モジュール2は、4
本の各アンテナ毎に、モデム部3からのディジタル変調
信号をアナログ信号に変換するディジタルアナログ変換
器D/Aと、これを送信周波数に変換するアップコンバ
ータU/Cと、送信電力を増幅するパワーアンプPAと
から構成される。
【0014】モデム部3は複数のCPUから構成されて
おり、送受信データの変復調及びディジタル信号処理に
よる位相制御を行う。その制御としては、受信系モジュ
ール1の最終段で変換されたディジタル信号の例えばD
/U(desire(希望波)/undesire(干
渉波))が最大となるよう合成し復調する。また、各ア
ンテナでの受信の位相を算出して、送信時にはアンテナ
端で同等の位相になるように制御する。それによって子
機の方向に送/受信とも指向性をもたせる。また、干渉
波と遅延波の到来方向にヌル点を作る事によって抑圧す
る。また、各アンテナに供給する信号の位相を制御する
ことによって、任意の方向に指向性を持たせてビームを
絞って送信させる。さらに、周囲の基地局や通話中或い
はデータのやり取りをしている子機以外の子機に対し
て、下り方向に与える干渉を減少させる。
【0015】制御部4は複数のCPUから構成され基地
局全体の制御を行う。その制御としては、モデム部3に
対して必要なパラメータ及びタイミングを指示し、モデ
ム部3が受信し復調したデータを処理する。又、エアー
に送出すべきデータを作成しモデム部3に渡す。特に本
発明に関しては、制御データの間欠送信インターバルで
あるNの値と指向性を何方向に持たすかを示すmの値を
指定する。上述した図1の例に基づけば制御部4はモデ
ム部3に対しビーム方向数m=4として指定し各ゾーン
A〜Dを90°毎にその方向を指定して、それぞれビー
ムを絞り、さらに制御データの間欠送信インターバル時
間N=100ミリ秒を指定している。この場合、制御デ
ータは100ミリ秒毎に制御部4からモデム部3に指定
され、モデム部3ではインターバルN、アンテナ本数
n、ビーム方向数m、オフセットN/mに基づいて、各
アンテナの指向性制御と間欠送信制御を行う。また、制
御部4はISDN回線及びPSTN(アナログ回線)と
のインターフェースの処理もする。
【0016】次に、図1及び図2の例に基づいてモデム
部3の間欠送信制御を説明する。モデム部3は複数のC
PUから構成され、制御部4から指定されたN=100
ミリ秒、m=4方向から、ソフトウエアタイマーとして
間欠送信のインターバル100ミリ秒と各アンテナのオ
フセット25ミリ秒を具備し、以下の手順で制御データ
を送出する。
【0017】送出すべき制御データを制御部4に要求
してデータを貰う。 制御データを送出するタイミングを制御部4から指定
されているので、ゾーンAの方向にで取得した制御デ
ータを図1(b)のタイミングで送出する。同時に10
0ミリ秒のソフトウエアタイマーと25ミリ秒のソフト
ウエアタイマーを開始させる。
【0018】25ミリ秒のソフトウエアタイマが満了
した後(即ちゾーンAの方向に制御データを送出した2
5ミリ秒後)にゾーンBの方向に同じ制御データを図1
(b)のように送出する。同時に25ミリ秒のソフトウ
エアタイマを開始させる。 25ミリ秒のソフトウエアタイマが満了した後(即ち
ゾーンBの方向に制御データを送出した25ミリ秒後)
にゾーンCの方向に同じ制御データを図1(b)のよう
に送出する。同時に25ミリ秒のソフトウエアタイマを
開始させる。 25ミリ秒のソフトウエアタイマが満了した後(即ち
ゾーンCの方向に制御データを送出した25ミリ秒後)
にゾーンDの方向に同じ制御データを図1(b)のよう
に送出する。同時に25ミリ秒のソフトウエアタイマを
開始させる。 100ミリ秒のソフトウエアタイマーが満了した後再
度タイマーをスタートさせて、からの手順を繰り返
す。
【0019】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を有する。 制御データを送信する際、指向性を持たせてエヌルギ
ーを集中させて送信するので、下り送信エリアが広が
る。又、遅延波の抑圧を行う事により、受信エリアも拡
大できる。通話エリアを拡大でき、トラヒックの少ない
地域に基地局を設置する場合設置する基地局の数を少な
く出来、コスト面でも有利となる。
【0020】受信系と同じアンテナパターンで送信を
行うことができるので、アンテナの可逆性から送信と受
信でバランスが保たれる。その結果通話品質が向上す
る。
【0021】通話エリアが拡大されることにより、ハ
ンドオーバーの回数が減少し通話品質の向上に寄与す
る。
【0022】従来と同じ程度の通話エリアを確保する
のに、各アンテナ毎に安価で出力が小さく、サイズも小
さいアンプを使う事ができる。
【0023】送受信に指向性を持てるため、マルチパ
スによるフェージングが軽減できる。又同時に遅延波の
抑圧も同様に可能となる。その結果、制御データに於い
てもダイバーシティ効果が期待出来、通話品質の向上と
通話エリアの増大に寄与する。
【0024】制御データの送信ゾーンと通話エリアが
同じにできる。
【0025】指向性を任意に設定できるため、対子機
への方向に指向性を持たせるだけでなく、必ずしも指向
ピークを対子機に向けずに、妨害波の方向にヌル点をも
っていく等の操作をする事により、通話品質を向上出来
妨害波による通話エリアの低減を阻止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図で、(a)はn本のアンテナを
具備する無線基地局における制御データが送信されるゾ
ーンA〜Dを示すイメージ図、(b)はゾーンA〜Dの
各方向への制御データの送出を示すタイミングチャー
ト。
【図2】本発明に係りアンテナANT1 〜ANT4 の4
本を用いたディジタル携帯電話システムの無線基地局の
構成図。
【符号の説明】
A〜D:制御データの送信ゾーン 1:受信系モジュール 2:送信系モジュール 3:モデム部 4:制御部 5:電源部 6:送受信切り替えスイッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のアンテナn本を具備し送信する無線
    電波により通話エリアを形成し該通話エリア内に存在す
    る複数の移動局との間で無線通信を行う携帯電話システ
    ムの無線基地局において、所定インターバルで時分割送
    信する制御データ信号を、前記複数のアンテナn本を用
    いて複数のm方向にビームを絞り指向性を持たせるとと
    もに該m方向の各方向毎にオフセットを持たせた異なる
    位相で送信させる制御手段を具備することを特徴とする
    無線基地局。
  2. 【請求項2】前記制御手段は、制御データ信号を所定イ
    ンターバルN(ミリ秒)で、m方向の各方向毎にオフセ
    ットN(ミリ秒)/mを持たせた異なる位相で時分割送
    信することを特徴とする請求項1記載の無線基地局。
JP7342550A 1995-12-28 1995-12-28 無線基地局 Pending JPH09186643A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7342550A JPH09186643A (ja) 1995-12-28 1995-12-28 無線基地局
US08/753,192 US5806001A (en) 1995-12-28 1996-11-21 Radio base station for offset phase transmission
CN96114067A CN1090432C (zh) 1995-12-28 1996-12-20 无线基站

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JP7342550A JPH09186643A (ja) 1995-12-28 1995-12-28 無線基地局

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JP (1) JPH09186643A (ja)
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