JP2006245827A - Radio communication system and method for forming cell - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a cell constitution having an excellent efficiency while improving the degree of freedom of the place of an antenna installed when a cell is divided with the increase of a traffic, in a radio communication system capable of repeatedly using the same frequency in an adjacent cell and an adjacent sector in a DS-CDMA system or the like. <P>SOLUTION: Four sector antennas 2a to 2d in the different directionality at every 90° in a horizontal plane are fitted to each base station 1. Each cell 1 is divided into four centering around the base stations 1 by approximately square-shaped sectors (sectors 1 to 4) formed by the sector antennas 2a to 2d. The sector antennas 2a to 2d are optimized so that received powers in the vicinity of cell ends A to C are equalized approximately. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、一定の通信エリアを複数のセルに分割し、各セルのそれぞれに基地局を配置し、該セル内に在圏する端末機と、前記基地局との間で無線通信を行うシステム、及びこのシステムにおけるセルの構成方法に関する。   The present invention divides a certain communication area into a plurality of cells, arranges a base station in each cell, and performs wireless communication between the terminal station located in the cell and the base station And a cell configuration method in this system.

従来より、携帯電話やPHSなどに代表される広域移動通信においては、通信エリアを複数のセルに分割し、各セルのそれぞれに基地局を配置し、セル1つに基地局1つが対応する。このようなセル方式では、ユーザの増大に伴う周波数帯域不足を解消するため、近接していない基地局で同一の周波数帯を繰り返し用いる。これにより、周波数を効率的に利用でき、加入者数の増加に対応できるほか、1つの基地局がセルという所定の区域のみに対応するため、電波強度を必要最低限とすることができ、通信機の出力も抑えることができる。   Conventionally, in wide area mobile communications such as mobile phones and PHS, a communication area is divided into a plurality of cells, a base station is arranged in each cell, and one base station corresponds to one cell. In such a cell system, the same frequency band is repeatedly used in base stations that are not close to each other in order to solve a shortage of frequency bands accompanying an increase in users. As a result, the frequency can be used efficiently and the number of subscribers can be increased. In addition, since one base station supports only a predetermined area called a cell, the radio field intensity can be minimized and communication can be performed. The output of the machine can also be suppressed.

ところで、上述したように、このセル方式を利用するためには数種類の周波数帯を用意し、周波数帯が被らないセル或いはセクタを隣接させて配置する必要がある。このセル等の構成方法としては、特許文献1や、図8〜10に示すように、正三角形セル構成、正四角形セル構成及び正六角形セル構成がある。   As described above, in order to use this cell system, it is necessary to prepare several types of frequency bands and arrange cells or sectors that do not suffer from the frequency band adjacent to each other. As a configuration method of the cells and the like, there are a regular triangle cell configuration, a regular square cell configuration, and a regular hexagonal cell configuration as shown in Patent Document 1 and FIGS.

これらセルの構成方法を比較してみると、同図に示すように、1基地局がカバーするセル面積、日本標準方式であるPDC(Personal Digital Cellular)等のSCPC(Single Channel Per Carrier)方式における同一周波数の最短繰り返し距離等に関し、最も効率がよいのは正六角形セル構成である。この正六角形セル構成としては、図11(a)〜(c)に示すように、120°指向性アンテナにより、菱形のセクタを形成する3セクタ構成(同図(a))、60°指向性アンテナにより、正三角形のセクタを形成する6セクタ構成(同図(b))、及び無指向性アンテナによるオムニ構成とがある。   Comparing the configuration methods of these cells, as shown in the figure, the cell area covered by one base station, the SCPC (Single Channel Per Carrier) method such as PDC (Personal Digital Cellular) which is a Japanese standard method A regular hexagonal cell configuration is most efficient with respect to the shortest repetition distance of the same frequency. In this regular hexagonal cell configuration, as shown in Figs. 11 (a) to (c), a three-sector configuration (Fig. 11 (a)) that forms a diamond-shaped sector with a 120 ° directional antenna, 60 ° directional There are a 6-sector configuration (b) in which an equilateral triangle sector is formed by an antenna, and an omni configuration by an omnidirectional antenna.

一方、近年、無線通信方式としては、DS−CDMA(Direct Spread Code Division Multiple Access )方式が注目されている。このDS−CDMA方式は、IMT−2000規格の1つであり、データを拡散させるチャネルの帯域幅を上り・下り各5MHz以上を設定するとともに、各端末が発信するデータを帯域全体に拡散することによって、伝送時のノイズを広い帯域における低レベルの信号に分散し、ノイズの通信品質への影響を小さくすることができる。そのため、各端末は異なる拡散コードを用いれば同一周波数を用いても干渉を受けないで通信を行えるという利点がある。   On the other hand, in recent years, a DS-CDMA (Direct Spread Code Division Multiple Access) system has attracted attention as a wireless communication system. This DS-CDMA system is one of the IMT-2000 standards, and sets the bandwidth of the channel for spreading data to 5 MHz or more for each of the uplink and downlink, and spreads the data transmitted by each terminal over the entire band. Therefore, it is possible to disperse noise during transmission to low level signals in a wide band, and to reduce the influence of noise on communication quality. Therefore, if each terminal uses a different spreading code, there is an advantage that communication can be performed without interference even if the same frequency is used.

従って、DS−CDMA方式におけるセル構成ではセル及びセクターの形状に依存しないで周波数が配置できることから、同一周波数を各セルに共通させて使用することが可能である。   Therefore, in the cell configuration in the DS-CDMA system, the frequency can be arranged without depending on the shape of the cell and the sector, so that the same frequency can be used in common for each cell.

また、各セルが同一周波数を用いることから周波数の繰り返し等を考慮しないで、セルをさらに分割してセクタ化或いはマイクロセル化を行うことで、その後のユーザ数増大に柔軟に対応することができるという利点がある。
特開2001-268631
In addition, since each cell uses the same frequency, it is possible to flexibly cope with the subsequent increase in the number of users by dividing the cell into sectors or microcells without considering frequency repetition and the like. There is an advantage.
JP2001-268631

しかしながら、上述した正六角形セル構成では、例えば3セクタ構成を形成するためには、図12に示すように、120°指向性アンテナ20を建物(基地局1)の屋上において3方向に向けて設置する必要があるが、建物の水平断面は四角形状が多いことから、120°のレンジを維持するための設置箇所に制限が伴い、自由度を確保することが困難な場合が多い。   However, in the regular hexagonal cell configuration described above, for example, to form a three-sector configuration, as shown in FIG. 12, a 120 ° directional antenna 20 is installed in three directions on the roof of the building (base station 1). However, since the horizontal section of the building is often rectangular, there are many restrictions on the installation location for maintaining the 120 ° range, and it is often difficult to ensure flexibility.

また、DS−CDMA方式のようにユーザ数の増大(トラヒックの増大)に対応して、セルをさらに分割してマイクロセル化を行う場合、図13に示すように、正六角形という形状の特性上、さらに分割して形成されるマイクロセルやセルの形状を正六角形にすると、元のセルの範囲からはみ出してしまい、隣接するセルとの重複箇所が生じ、効率のよいセル分割が困難となるケースが生じ得る。   Also, when the cells are further divided into microcells in response to the increase in the number of users (increase in traffic) as in the DS-CDMA system, as shown in FIG. In addition, if the shape of the micro cell or cell formed by further division is made a regular hexagon, it will protrude from the original cell range, resulting in an overlap with adjacent cells, making efficient cell division difficult Can occur.

さらには、正六角形セルにおいて3セクタを形成する場合、120°の指向性アンテナ(例えば、プリントダイポールアンテナ30)を用いることとなるが、図14に示すように、120°の指向性を形成するため、アンテナ素子31の反射板32が必要となり、アンテナが大型化し、その設置場所の制限が増大し、設置場所の確保が困難となるという問題もある。   Furthermore, when three sectors are formed in a regular hexagonal cell, a 120 ° directional antenna (for example, a printed dipole antenna 30) is used. As shown in FIG. 14, a 120 ° directional antenna is formed. For this reason, the reflector 32 of the antenna element 31 is required, the antenna becomes larger, the restriction on the installation location increases, and it is difficult to secure the installation location.

そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、DS−CDMA方式のように同一周波数を隣接セルや隣接セクタで繰り返しが可能な無線通信システムにおいて、トラヒックの増大に伴い、セルの分割を行う際、効率のよいセル構成を実現するとともに、アンテナの設置場所の自由度を向上させることのできる無線通信システム及びセル構成方法を提供することをその課題とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and in a wireless communication system capable of repeating the same frequency in adjacent cells and adjacent sectors as in the DS-CDMA system, as traffic increases, It is an object of the present invention to provide a radio communication system and a cell configuration method capable of realizing an efficient cell configuration and improving the degree of freedom of an antenna installation place when performing division.

上記課題を解決するために、本発明は、一定の地域を複数のセルに分割し、各セルのそれぞれに基地局を配置し、セル内に在圏する端末機と、基地局との間で無線通信を行うシステムであって、基地局は、指向方向が水平面内で90°毎に異なる4つのセクタアンテナを備え、各セルは、水平面内において略正方形状をなすとともに、セクタアンテナによりそれぞれ形成される略正方形状のセクタにより、基地局を中心として4つに分割され、セクタアンテナにより分割された各セルは、全て同一無線周波数を共通して使用することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention divides a certain area into a plurality of cells, places a base station in each cell, and connects between a terminal station located in the cell and the base station. A wireless communication system, the base station is equipped with four sector antennas whose directing directions differ every 90 ° in the horizontal plane, and each cell has a substantially square shape in the horizontal plane and is formed by the sector antenna. Each of the cells divided by the sector antenna is divided into four by a substantially square sector, and the same radio frequency is commonly used.

また、他の発明は、一定の地域を複数のセルに分割し、各セルのそれぞれに基地局を配置し、セル内に在圏する端末機と基地局との間で無線通信を行うシステムにおけるセルの構成方法であって、基地局に、指向方向が水平面内で90°毎に異なる4つのセクタアンテナを設け、セクタアンテナにより、水平面内においてそれぞれ略正方形状のセクタを形成し、基地局を中心とした4つのセクタによって分割され、全体として略正方形状をなすセルを構成し、セクタアンテナにより分割された各セルは、全て同一無線周波数を共通して使用することを特徴とする。   Another invention is a system in which a certain area is divided into a plurality of cells, a base station is arranged in each cell, and wireless communication is performed between a terminal station located in the cell and the base station. In the cell configuration method, a base station is provided with four sector antennas whose directing directions are different every 90 ° in a horizontal plane, and each sector antenna forms a substantially square sector in the horizontal plane. The cell is divided by four sectors at the center and has a substantially square shape as a whole, and all the cells divided by the sector antenna use the same radio frequency in common.

このような本発明によれば、セクタの形状が略正方形状であるため、セルをさらに分割、すなわちマイクロセル化する場合、そのマイクロセルの形状は、元のセルと同形状の略正方形状とすることができるため、例えば、各セクタの中心に基地局を配置して4セクタ化を行うことでセル分割を極めて容易に実現できる。このとき、マイクロセルの形状は、元のセルと同形状の略正方形状であることから、分割前のセル内にマイクロセルが含まれることとなり、隣接するセルにマイクロセルが重複することがなく、効率のよいセル分割を実現することができる。   According to the present invention, since the shape of the sector is substantially square, when the cell is further divided, that is, into a microcell, the shape of the microcell is approximately the same as the original cell. Therefore, for example, cell division can be realized very easily by arranging a base station at the center of each sector to form four sectors. At this time, since the shape of the micro cell is a substantially square shape that is the same shape as the original cell, the micro cell is included in the cell before the division, and the micro cell does not overlap with the adjacent cell. Efficient cell division can be realized.

また、セクタアンテナをビル等に設置する場合、ビルの形状は、一般には方形が多いことから、ビルの四隅にアンテナを設置することにより、略正方形状のセクタを形成することができ、アンテナ設置の自由度を向上させることができる。   In addition, when installing a sector antenna in a building, etc., the shape of the building is generally rectangular, so by installing antennas at the four corners of the building, a substantially square sector can be formed, and the antenna installation The degree of freedom can be improved.

さらには、ビルの四隅を利用することができることから、例えば、平面マイクロストリップアンテナのように、ビル壁面に設置可能な小型のアンテナの利用も可能となり、アンテナ設置箇所の多様化を図ることができる。   Furthermore, since the four corners of the building can be used, for example, a small antenna that can be installed on the wall of the building, such as a planar microstrip antenna, can be used, and the antenna installation location can be diversified. .

また、本発明では、セクタアンテナにより分割された各セルは、全て同一無線周波数を共通して使用することから、近接していない基地局で同一の周波数帯を繰り返し用いることができ、これによりユーザの増大に伴う周波数帯域不足を解消することができる。   Further, in the present invention, since each cell divided by the sector antennas uses the same radio frequency in common, the same frequency band can be repeatedly used in base stations that are not close to each other. Insufficient frequency band due to an increase in the frequency can be resolved.

上記発明において、セクタアンテナは、略正方形状の各セクタにおいて、基地局から離間した当該正方形状のセクタの各頂点付近での受信電力が等しくなるように最適化されていることが好ましい。   In the above invention, it is preferable that the sector antenna is optimized so that the received power in the vicinity of each vertex of the square sector separated from the base station is equal in each of the substantially square sectors.

この場合には、略正方形状の4セクタ構成において、各セクタをカバーするアンテナの指向性をシャープにすることができ、アンテナの利得を大きくできる分セル半径を大きくすることができ、この結果、基地局数を削減することができる。また、アンテナの指向性をシャープにすることにより、隣接するセクタとの干渉を小さくできることから周波数利用率を向上できる。   In this case, in the substantially square four-sector configuration, the directivity of the antenna covering each sector can be sharpened, and the cell radius can be increased as much as the gain of the antenna can be increased. The number of base stations can be reduced. In addition, by sharpening the antenna directivity, interference with adjacent sectors can be reduced, thereby improving the frequency utilization rate.

なお、前記セクタアンテナは、その半値幅が約60°であることが好ましい。この場合には、略正方形状の各セクタにおいて、基地局から離間した当該正方形状のセクタの各頂点付近での受信電力が等しくなるようにより、適切にアンテナの最適化を図ることができる。   The sector antenna preferably has a half width of about 60 °. In this case, it is possible to appropriately optimize the antenna so that the reception power in the vicinity of each vertex of the square sector separated from the base station becomes equal in each of the substantially square sectors.

以上説明したように本発明によれば、一定の地域を複数のセルに分割し、各セルのそれぞれに基地局を配置し、該セル内に在圏する端末機と前記基地局との間で無線通信を行うシステムにおいて、トラヒックの増大に伴い、セルの分割を行う際、効率のよいセル構成を実現するとともに、アンテナの設置場所の自由度を向上させることができる。   As described above, according to the present invention, a certain area is divided into a plurality of cells, a base station is arranged in each cell, and a terminal station located in the cell is connected between the base station and the base station. In a system that performs wireless communication, when a cell is divided along with an increase in traffic, an efficient cell configuration can be realized and the degree of freedom of an antenna installation location can be improved.

(無線通信システム構成)
本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す説明図である。なお、本実施形態では、DS−CDMA方式のように同一周波数を隣接セルや隣接セクタで繰り返しが可能な無線通信システムに本発明を適用した場合を例に説明する。
(Wireless communication system configuration)
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a radio communication system according to the present embodiment. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a wireless communication system capable of repeating the same frequency in adjacent cells and adjacent sectors as in the DS-CDMA system will be described as an example.

同図に示すように、本実施形態では、所定の通信エリアが、格子状に配列された略正方形状の多数のセルにより分割されており、各セルのそれぞれには、基地局1が配置され、セル内に在圏する端末機(図示せず)と基地局1との間で無線通信を行う。   As shown in the figure, in this embodiment, a predetermined communication area is divided by a number of substantially square cells arranged in a lattice pattern, and a base station 1 is arranged in each cell. Radio communication is performed between a terminal (not shown) located in the cell and the base station 1.

そして、各基地局1には、指向方向が水平面内で90°毎に異なる4つのセクタアンテナ2a〜2dが設けられており、各セル1は、セクタアンテナ2a〜2dによりそれぞれ形成される略正方形状のセクタ(sector1〜4)により、基地局1を中心として4つに分割されている。   Each base station 1 is provided with four sector antennas 2a to 2d whose directing directions are different every 90 ° in a horizontal plane, and each cell 1 is a substantially square formed by the sector antennas 2a to 2d, respectively. The base station 1 is divided into four by a sector (sector1 to 4).

すなわち、図2(a)〜(c)に示すように、本実施形態のセクタアンテナ2a〜2dは、方形状(ここでは、正方形状)のビルの屋上又は壁面に平行に設置された平面マイクロストリップアンテナであり、ビル壁面の法線方向にアンテナ指向方向が向くように設定されている。また、このセクタアンテナ2a〜2dの指向性は90°であり、隣接するセクタとの境界線が、ビルの対角線と一致するようになっている。この平面マイクロストリップアンテナは、図3(a)〜(c)に示すように、90°の指向性が形成可能な薄型の平面パッチアンテナであり、地板23に誘導体22を貼り付けた厚さ1cm程度の板状の本体に、放射素子21を多数貼り付けた構成となっている。   That is, as shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c), the sector antennas 2a to 2d of the present embodiment are planar micros installed in parallel to the rooftop or wall surface of a square (here, square) building. It is a strip antenna, and is set so that the antenna directing direction faces the normal direction of the building wall surface. In addition, the directivity of the sector antennas 2a to 2d is 90 °, and the boundary line between adjacent sectors coincides with the diagonal line of the building. This planar microstrip antenna is a thin planar patch antenna capable of forming a 90 ° directivity as shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c). A large number of the radiating elements 21 are attached to a plate-like main body.

さらに、セクタアンテナ2a〜2dは、DS−CDMA方式に対応しており、同一無線周波数が1セル又は1セクタ毎に繰り返し(同一無線周波数を各セル又は各セクタに共通して)使用可能となっている。そして、各セクタに在圏する端末は、各セクタアンテナ2a〜2dと同一周波数を用いて通信を行い、各セクターで用いる拡散コードを変えて、通信を行う。   Furthermore, the sector antennas 2a to 2d support the DS-CDMA system, and the same radio frequency can be repeatedly used for each cell or each sector (the same radio frequency is commonly used for each cell or each sector). ing. And the terminal located in each sector communicates using the same frequency as each sector antenna 2a-2d, and communicates by changing the spreading code used in each sector.

さらに、セクタアンテナ2a〜2dは、図4に示すように、略正方形状の各セクタにおいて、セル端(基地局1から離間したセクタの各頂点)A〜C付近での受信電力が等しくなるように最適化されている。   Further, as shown in FIG. 4, the sector antennas 2a to 2d have the same reception power in the vicinity of cell edges (vertical vertices of sectors separated from the base station 1) A to C in each of the substantially square sectors. Optimized for.

詳述すると、セクタ内に在圏する端末の受信電力は、
で表され、セル端Aの受信電力は、
であり、セル端B,Cの受信電力は、
となる。ここで、
アンテナ指向方向:OA
アンテナ指向利得G:(θ)
送信電力:Pow
伝搬損失:Loss(r)
基地局−移動局間距離:r
θ :端末方向
である。
In detail, the received power of the terminals located in the sector is
The received power at cell edge A is
The received power at cell edges B and C is
It becomes. here,
Antenna pointing direction: OA
Antenna directivity gain G: (θ)
Transmit power: Pow
Propagation loss: Loss (r)
Distance between base station and mobile station: r
θ: Terminal direction.

本実施形態では、セクタアンテナ2a〜2dは、セル端A〜Cで受信電力が等レベルとなるように最適化されていることから、
で得られる条件を満たすようなアンテナ指向性となっており、具体的には、アンテナの半値幅が約60°となっている。
In the present embodiment, the sector antennas 2a to 2d are optimized so that the received power is at the same level at the cell edges A to C.
The antenna directivity satisfies the conditions obtained in the above. Specifically, the half width of the antenna is about 60 °.

(本実施形態のセル構成方法による作用・効果)
以上の構成を有する無線通信システムを動作させることによって、本発明のセル構成方法を実施することができる。
(Operations and effects of the cell configuration method of this embodiment)
By operating the radio communication system having the above configuration, the cell configuration method of the present invention can be implemented.

すなわち、基地局1に設けられたセクタアンテナにより、水平面内においてそれぞれ略正方形状の4つのセクタを形成し、略正方形状をなすセルを、基地局1を中心とした4つのセクタによって分割する。   That is, the sector antenna provided in the base station 1 forms four substantially square-shaped sectors in the horizontal plane, and the substantially square-shaped cell is divided by the four sectors centered on the base station 1.

このような本実施形態によれば、セクタの形状が略正方形状であるため、図5に示すように、トラヒックが増大し、セルをさらに分割、すなわちマイクロセル化する場合、そのマイクロセルの形状は、元のセルと同形状の略正方形状とすることができる。   According to the present embodiment, since the sector shape is a substantially square shape, as shown in FIG. 5, when traffic is further increased and the cell is further divided, that is, into a microcell, the shape of the microcell Can have a substantially square shape that is the same shape as the original cell.

この結果、例えば、各セクタの中心に基地局を配置して4セクタ化を行うことでセル分割を極めて容易に実現できる。このとき、マイクロセルの形状は、元のセルと同形状の略正方形状であることから、分割前のセル内にマイクロセルが含まれることとなり、隣接するセルにマイクロセルが重複することがなく、効率のよいセル分割を実現することができる。   As a result, for example, cell division can be realized very easily by arranging a base station at the center of each sector to form four sectors. At this time, since the shape of the micro cell is a substantially square shape that is the same shape as the original cell, the micro cell is included in the cell before the division, and the micro cell does not overlap with the adjacent cell. Efficient cell division can be realized.

特に、本実施形態では、セクタアンテナとして、平面マイクロストリップアンテナを利用することから、アンテナ構成の小型化を図ることができるとともに、ビルの四隅にアンテナを設置することが可能となり、アンテナ設置の自由度を向上させることができる。   In particular, in this embodiment, since a planar microstrip antenna is used as the sector antenna, the antenna configuration can be reduced in size, and the antennas can be installed at the four corners of the building. The degree can be improved.

また、本実施形態では、セクタアンテナ2a〜2dは、セル端A〜C付近での受信電力が等しくなるように最適化されているため、各セクタをカバーするアンテナの指向性をシャープにすることができ、アンテナの利得を大きくできる分セル半径を大きくすることができ、この結果、基地局数を削減することができる。また、アンテナの指向性をシャープにすることにより、隣接するセクタとの干渉を小さくできることから周波数利用率を向上できる。   Further, in the present embodiment, the sector antennas 2a to 2d are optimized so that the received power in the vicinity of the cell edges A to C is equal, so that the directivity of the antenna covering each sector is sharpened. As a result, the cell radius can be increased as much as the gain of the antenna can be increased. As a result, the number of base stations can be reduced. In addition, by sharpening the antenna directivity, interference with adjacent sectors can be reduced, thereby improving the frequency utilization rate.

これについて詳述すると、図4に示したように、距離OAに比べて距離OB,OCは短かいことから、次式に示すように、距離OB,OCの伝搬損失Lossは、距離OAのそれよりも小さくなる。
従って、セル端A及びB,Cでのアンテナ指向利得は、
となり、OB,OC方向の指向利得G(45°)を、OA方向の指向利得G(0°)に比べて小さくすることができる。これにより、アンテナの半値幅を約60°とすることができ、アンテナ指向性を狭く(シャープに)することができる。
More specifically, as shown in FIG. 4, since the distances OB and OC are shorter than the distance OA, the propagation loss Loss of the distances OB and OC is that of the distance OA as shown in the following equation. Smaller than.
Therefore, the antenna directivity gain at cell edges A and B, C is
Thus, the directional gain G (45 °) in the OB and OC directions can be made smaller than the directional gain G (0 °) in the OA direction. Thereby, the half width of the antenna can be set to about 60 °, and the antenna directivity can be narrowed (sharpened).

このため、本実施形態によるセル構成方法によれば、図6に示すように、アンテナの半値幅を、セクタの角度である90°とする従来法の正四角形セル/4セクタ方式に比べてビーム幅を狭くでき、アンテナ利得を増大させることができる。その結果、本実施形態によれば、セル半径を拡大することができ、基地局数を削減することができる。   Therefore, according to the cell configuration method according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, compared to the conventional square cell / 4-sector method in which the half width of the antenna is 90 °, which is the sector angle, The width can be narrowed and the antenna gain can be increased. As a result, according to the present embodiment, the cell radius can be expanded and the number of base stations can be reduced.

また、本実施形態によれば、従来法に比べてビーム幅を狭くできるため、図7に示すように、隣接セクターに漏れる電力を小さくでき、周波数利用率の向上を図ることができる。   In addition, according to the present embodiment, the beam width can be made narrower than in the conventional method. Therefore, as shown in FIG. 7, the power leaking to the adjacent sector can be reduced, and the frequency utilization rate can be improved.

なお、本実施形態では、DS−CDMA方式を対象として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、DS−CDMAやOFDMをベースとしたMC−CDMA(Multi Carrier-CDMA)方式のように隣接セルや隣接セクタで同一周波数を繰り返し利用できる無線通信システムのセル構成に適用可能である。   Although the present embodiment has been described for the DS-CDMA system, the present invention is not limited to this, for example, MC-CDMA (Multi Carrier-CDMA) based on DS-CDMA or OFDM. It can be applied to a cell configuration of a radio communication system that can repeatedly use the same frequency in adjacent cells and adjacent sectors as in the method.

実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the radio | wireless communications system which concerns on embodiment. 実施形態に係る無線通信システムにおけるセクタアンテナの設置例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of installation of the sector antenna in the radio | wireless communications system which concerns on embodiment. 実施形態に係る無線通信システムにおけるセクタアンテナの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the sector antenna in the radio | wireless communications system which concerns on embodiment. 実施形態に係るセクタアンテナの最適化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optimization of the sector antenna which concerns on embodiment. 実施形態に係るセルの分割を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the division | segmentation of the cell which concerns on embodiment. 実施形態に係るアンテナの半値幅と、従来法によるアンテナの半値幅とを比較するグラフ図である。It is a graph which compares the half value width of the antenna which concerns on embodiment, and the half value width of the antenna by a conventional method. 実施形態に係るアンテナによる隣接セクター間の干渉電力と、従来のアンテナによる隣接セクター間の干渉電力とを比較するグラフ図である。It is a graph which compares the interference power between the adjacent sectors by the antenna which concerns on embodiment, and the interference power between the adjacent sectors by the conventional antenna. 従来例に係るセル構成を比較する説明図である。It is explanatory drawing which compares the cell structure which concerns on a prior art example. 従来例に係るセル構成のエリア面積を比較する説明図である。It is explanatory drawing which compares the area area of the cell structure which concerns on a prior art example. 従来例に係るセル構成の繰り返し距離を比較する説明図である。It is explanatory drawing which compares the repetition distance of the cell structure which concerns on a prior art example. 従来例に係る正六角形セル構成のセクタ形成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the sector formation of the regular hexagon cell structure which concerns on a prior art example. 従来例に係る3セクタ構成のアンテナ設置状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the antenna installation condition of the 3 sector structure which concerns on a prior art example. 従来例に係る正六角形セル構成におけるセル分割を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cell division in the regular hexagonal cell structure which concerns on a prior art example. 従来例に係る正六角形セル/3セクタ構成におけるプリントダイポールアンテナの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the printed dipole antenna in the regular hexagon cell / 3 sector structure which concerns on a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

A〜C…セル端
1…基地局
2a〜2d…セクタアンテナ
sector1〜4…セクタ
20…指向性アンテナ
21…放射素子
22…誘導体
23…地板
A to C ... cell edge
1 ... Base station
2a ~ 2d ... Sector antenna
sector1 ~ 4 ... sector
20 ... Directional antenna
21 ... Radiating element
22 Derivatives
23 ... Ground plate

Claims (6)

一定の地域を複数のセルに分割し、各セルのそれぞれに基地局を配置し、該セル内に在圏する端末機と、前記基地局との間で無線通信を行うシステムであって、
前記基地局は、指向方向が水平面内で90°毎に異なる4つのセクタアンテナを備え、
前記各セルは、水平面内において略正方形状をなすとともに、前記セクタアンテナによりそれぞれ形成される略正方形状のセクタにより、前記基地局を中心として4つに分割され、
前記セクタアンテナにより分割された各セルは、全て同一無線周波数を共通して使用する
ことを特徴とする無線通信システム。
A system in which a certain area is divided into a plurality of cells, a base station is arranged in each cell, and wireless communication is performed between the base station located in the cell and the base station,
The base station includes four sector antennas whose directing directions are different every 90 ° in a horizontal plane,
Each of the cells has a substantially square shape in a horizontal plane and is divided into four around the base station by a substantially square sector formed by the sector antenna,
A wireless communication system, wherein each cell divided by the sector antenna uses the same radio frequency in common.
前記セクタアンテナは、略正方形状の各セクタにおいて、前記基地局から離間した当該正方形状のセクタの各頂点付近での受信電力が略等しくなるように最適化されていることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。   The sector antenna is optimized so that the reception powers in the vicinity of each vertex of each square-shaped sector spaced from the base station are substantially equal in each square-shaped sector. The wireless communication system according to 1. 前記セクタアンテナは、その半値幅が約60°であることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。   2. The wireless communication system according to claim 1, wherein the sector antenna has a half width of about 60 degrees. 一定の地域を複数のセルに分割し、各セルのそれぞれに基地局を配置し、該セル内に在圏する端末機と前記基地局との間で無線通信を行うシステムにおける前記セルの構成方法であって、
前記基地局に、指向方向が水平面内で90°毎に異なる4つのセクタアンテナを設け、
前記セクタアンテナにより、水平面内においてそれぞれ略正方形状のセクタを形成し、前記基地局を中心とした4つのセクタによって分割され、全体として略正方形状をなすセルを構成し、
前記セクタアンテナにより分割された各セルは、全て同一無線周波数を共通して使用する
ことを特徴とするセル構成方法。
A configuration method of the cell in a system in which a certain area is divided into a plurality of cells, a base station is arranged in each cell, and wireless communication is performed between a terminal station located in the cell and the base station Because
The base station is provided with four sector antennas whose directing directions are different every 90 ° in a horizontal plane,
Each sector antenna forms a substantially square sector in a horizontal plane, is divided by four sectors centered on the base station, and constitutes a generally square cell as a whole,
A cell configuration method, wherein each cell divided by the sector antenna uses the same radio frequency in common.
前記セクタアンテナは、前記セクタアンテナは、略正方形状の各セクタにおいて、前記基地局から離間した当該正方形状のセクタの各頂点付近での受信電力が略等しくなるように最適化されていることを特徴とする請求項4に記載のセル構成方法。   The sector antenna is optimized so that the reception power in the vicinity of each vertex of the square sector separated from the base station is substantially equal in each sector of the substantially square shape. 5. The cell configuration method according to claim 4, wherein 前記セクタアンテナは、その半値幅が約60°であることを特徴とする請求項4に記載のセル構成方法。   5. The cell configuration method according to claim 4, wherein the sector antenna has a half width of about 60 °.
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