JPH11136742A - Communication zone relief system - Google Patents

Communication zone relief system

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JPH11136742A
JPH11136742A JP9297364A JP29736497A JPH11136742A JP H11136742 A JPH11136742 A JP H11136742A JP 9297364 A JP9297364 A JP 9297364A JP 29736497 A JP29736497 A JP 29736497A JP H11136742 A JPH11136742 A JP H11136742A
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base station
communication
communication zone
antenna
zone
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圭司 網野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To relieve communication hazard in a zone where a fault takes place in the radio communication system consisting of pluralities of radio communication zones where one zone is managed by one base station. SOLUTION: On occurrence of a fault in a base station adjacent to a base station 1, a control section 12 is informed of it. The control section 12 receiving the notice starts a standby base station installation 11 and its control section 13. The standby base station installation 11 controls a rotator 15 under control of the control section 13 to direct a directivity antenna 16 in a direction of a communication zone of the adjacent base station and continues the communication with the mobile station in the communication zone on behalf of the adjacent base station.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セルラー方式の無
線通信システムに関し、特に、システム障害の救済方式
に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a cellular radio communication system, and more particularly to a system for remedying a system failure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車・携帯電話システムやMC
A無線システムなどのサービスエリアを複数の通信ゾー
ン(無線ゾーン)で平面的にカバーしたセルラー方式の
無線通信システムの基地局の障害を補償する方法として
は、基地局に自らを代行する予備装置を備える代行制御
方式が広く用いられている。その他にも、障害となった
基地局に隣接する基地局の無線出力や受信感度を制御し
て停波した通信ゾーンを救済する方式が提案されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, automobile / mobile phone systems and MC
A method of compensating for a failure of a base station in a cellular wireless communication system in which a service area of a wireless system or the like is covered in a plurality of communication zones (wireless zones) in a planar manner is to use a spare device acting as a base station for the base station. The provided proxy control system is widely used. In addition, there has been proposed a method of controlling a radio output and a receiving sensitivity of a base station adjacent to a failed base station to relieve a communication zone in which a wave has stopped.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の技術に
よる通信ゾーンの救済方式には、次のような問題点があ
る。
The above-mentioned prior art communication zone rescue method has the following problems.

【0004】まず、基地局自体が予備装置を使って自局
の通信ゾーンを補う方式では、重大障害が発生して停波
に追い込まれた場合に救済が不可能である点が上げられ
る。
[0004] First, in the system in which the base station itself uses a backup device to supplement its own communication zone, it is pointed out that it is impossible to remedy the situation when a serious failure occurs and the station is driven to a stoppage.

【0005】次に、基地局の送信出力と受信感度を制御
して停波した通信ゾーンを救済する方式では、救済にあ
たる基地局の通信ゾーンを障害が発生した通信ゾーンに
まで広げるため、システム設計上で保持しなければなら
ない周波数繰り返し距離を確保できなくなってしまい、
干渉を引き起こす点が上げられる。
[0005] Next, in a system for controlling a transmission output and a receiving sensitivity of a base station to relieve a stopped communication zone, a system design is performed in order to extend a communication zone of a relieved base station to a communication zone in which a failure has occurred. The frequency repetition distance that must be maintained above cannot be secured,
Points that cause interference are raised.

【0006】さらに、救済のために広げられた通信ゾー
ンには、救済を必要としない通信ゾーンもカバーしてし
まうため、必要以上に多くの移動局が収容され、結果、
トラヒックが切迫してしまう点が上げられる。
Further, the communication zone expanded for rescue covers a communication zone that does not require rescue, so that more mobile stations are accommodated than necessary.
The point where traffic is imminent is raised.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の通信ゾーン救済
方式は、セルラー方式の無線通信システムにおいて;シ
ステム内の任意の基地局に、無線信号の放射方向に指向
性を有し放射方向を変えることにより任意の隣接する基
地局に割り当てられている通信ゾーンのいずれかをカバ
ーできる指向性アンテナと、前記指向性アンテナの放射
方向を変える方向変更手段と、前記指向性アンテナと接
続され前記隣接する基地局の機能を代行できる予備基地
局設備とを備え;前記隣接する基地局が停波した場合
に、前記方向変更手段により前記指向性アンテナの放射
方向を停波した基地局に割り当てられていた通信ゾーン
へ向け、前記予備基地局設備に停波した基地局の代行を
させることによって、停波による通信ゾーンの消滅を防
止する構成を有する。
SUMMARY OF THE INVENTION A communication zone rescue system of the present invention is used in a cellular radio communication system; it has a directivity in a radio signal radiation direction and changes a radiation direction to an arbitrary base station in the system. A directional antenna capable of covering any of the communication zones assigned to any adjacent base station, a direction changing means for changing a radiation direction of the directional antenna, and the directional antenna connected to the directional antenna. A spare base station facility capable of acting as a base station; when the adjacent base station stops transmitting, the direction changing means is assigned to the base station that has stopped the radiation direction of the directional antenna. A configuration is provided in which the standby base station equipment substitutes for the stopped base station toward the communication zone, thereby preventing the communication zone from disappearing due to the stop wave.

【0008】また、上記構成において、前記方向変更手
段が、アンテナの向きを変えることができるローテータ
を含み、1つの前記指向性アンテナの向きを変えること
により、カバーする通信ゾーンを変える構成、あるい
は、前記方向変更手段が、複数のアンテナを択一的に前
記予備基地局設備に接続するアンテナ切替器を含み、互
いに異なる方向に放射方向を設定された複数の前記指向
性アンテナのいずれかを選択することにより、カバーす
る通信ゾーンを変える構成とすることができる。
In the above configuration, the direction changing means includes a rotator capable of changing the direction of the antenna, and changing the direction of one directional antenna to change the communication zone to be covered. The direction changing unit includes an antenna switch that selectively connects a plurality of antennas to the backup base station equipment, and selects any one of the plurality of directional antennas whose radiation directions are set to different directions. Thus, a configuration can be adopted in which the communication zone to be covered is changed.

【0009】さらに、基地局の制御手段を二重化するこ
とにより、前記予備基地局設備を基地局自体の予備装置
と共用とした構成とすることができる。
Further, by duplicating the control means of the base station, the spare base station equipment can be shared with the spare device of the base station itself.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0011】図1は本発明を適用したセルラー方式の無
線通信システムの通信ゾーンの構成を示す図である。図
1において、図示していない移動無線通信端末(移動
局)への無線通信サービスを提供するエリアを、複数の
基地局(無線基地局)1,2,…,6の各々により管轄
される複数の通信ゾーン(無線ゾーン)1a,2a,
…,6aにより構成している。各基地局1〜6はそれぞ
れ、図示していない交換機により接続され、移動局の通
信相手と接続される。ここで例えば基地局2に障害が発
生し、通信ゾーン2aでの移動局との通信が確保できな
いとき、隣接する基地局1で通信ゾーン1aとは別に通
信ゾーン2aをカバーする。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a communication zone of a cellular radio communication system to which the present invention is applied. In FIG. 1, an area for providing a wireless communication service to a mobile wireless communication terminal (mobile station) not shown is defined by a plurality of base stations (wireless base stations) 1, 2,. Communication zones (wireless zones) 1a, 2a,
, 6a. Each of the base stations 1 to 6 is connected by an exchange (not shown), and is connected to a communication partner of the mobile station. Here, for example, when a failure occurs in the base station 2 and communication with the mobile station in the communication zone 2a cannot be ensured, the adjacent base station 1 covers the communication zone 2a separately from the communication zone 1a.

【0012】図2は、本発明の第1の実施の形態例を示
す基地局のブロック構成図である。図2において基地局
1は、アンテナ14を接続し制御部12により制御され
る基地局装置10と、指向性アンテナ16を接続し制御
部13により制御される予備基地局設備11とを有して
いる。
FIG. 2 is a block diagram of a base station according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the base station 1 includes a base station device 10 connected to an antenna 14 and controlled by a control unit 12, and a backup base station equipment 11 connected to a directional antenna 16 and controlled by a control unit 13. I have.

【0013】制御部12は、基地局装置10を制御して
基地局1での通信を行えるようにするものである。基地
局装置10は、移動局との通信を実現するための送受信
機であり、アンテナ14は、通信ゾーン1a内に無線信
号を放射し、また無線信号を受信(入射)する。制御部
12はまた、隣接する基地局、例えば基地局2での停波
を検出する機能と、予備基地局設備11を隣接する基地
局、この場合、基地局2として代行させる機能を有す
る。指向性アンテナ16は、あらかじめ設定された特定
方向のみ無線信号を放射,受信するアンテナであり、方
向を変えることにより任意の隣接する基地局の通信ゾー
ンをカバー可能である。ローテータ15は、指向性アン
テナ16の方向を可変するものである。予備基地局設備
11は、基地局装置10と同じ機能を持った基地局装置
である。
The control section 12 controls the base station apparatus 10 to enable communication with the base station 1. The base station device 10 is a transceiver for realizing communication with a mobile station, and the antenna 14 emits a radio signal into the communication zone 1a and receives (incidents) a radio signal. The control unit 12 also has a function of detecting a wave stop at an adjacent base station, for example, the base station 2, and a function of substituting the spare base station equipment 11 as an adjacent base station, in this case, the base station 2. The directional antenna 16 is an antenna that emits and receives a radio signal only in a specific direction set in advance, and can cover a communication zone of an arbitrary adjacent base station by changing the direction. The rotator 15 changes the direction of the directional antenna 16. The spare base station equipment 11 is a base station device having the same function as the base station device 10.

【0014】次に、図1に示す基地局1の動作を説明す
る。通常時、制御部12は無線基地局10及びアンテナ
14を用いて通信ゾーン1a内の移動局と通信を行って
いる。ここで例えば基地局2に障害が発生し通信ゾーン
2a内の移動局との通信が不可能になると、あらかじめ
基地局2の代行基地局として指定されていた基地局1に
交換機を介して通知される(あるいは、基地局装置2か
らの無線送信状態を基地局装置10で監視するようにし
ておいてもよい)。通知を受けた制御部12は、予備基
地局設備11とその制御部13とを起動する。制御部1
3の制御の下、予備基地局設備11は、ローテータ15
を制御し指向性アンテナ16の方向を基地局2の通信ゾ
ーン2a方向に向けさせ、通信ゾーン2a内の移動局と
の通信を基地局2に代わって継続可能とする。
Next, the operation of the base station 1 shown in FIG. 1 will be described. Normally, the control unit 12 communicates with the mobile station in the communication zone 1a using the radio base station 10 and the antenna 14. Here, for example, when a failure occurs in the base station 2 and communication with the mobile station in the communication zone 2a becomes impossible, the base station 1 previously designated as the substitute base station of the base station 2 is notified via the exchange. (Alternatively, the state of wireless transmission from the base station apparatus 2 may be monitored by the base station apparatus 10). The control unit 12 having received the notification activates the spare base station equipment 11 and the control unit 13 thereof. Control unit 1
Under the control of 3, the backup base station equipment 11
To direct the directional antenna 16 toward the communication zone 2a of the base station 2 so that communication with a mobile station in the communication zone 2a can be continued in place of the base station 2.

【0015】図3は、本発明の第2の実施の形態例を示
すブロック構成図であり、図2に示すローテータ15及
び単一の指向性アンテナ16をアンテナ切替器20及び
複数の指向性アンテナ16,17,18,19に置換え
た例を示す。アンテナ切替器20は、制御部13の制御
により、あらかじめカバーする方向が互いに異なる方向
(隣接基地局通信ゾーン)に設定された複数の指向性ア
ンテナ16〜19のどれか一つを選択し予備基地局設備
15と接続する。予備基地局装置11と接続する指向性
アンテナの組合せで電波を放射、受信する方向を変更す
ることができる。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. The rotator 15 and the single directional antenna 16 shown in FIG. 2 are replaced with an antenna switch 20 and a plurality of directional antennas. The following is an example in which the values are replaced with 16, 17, 18, and 19. Under the control of the control unit 13, the antenna switch 20 selects one of the plurality of directional antennas 16 to 19 set in advance in directions different from each other (adjacent base station communication zone), and Connect to the station equipment 15. The direction of radiating and receiving radio waves can be changed by a combination of directional antennas connected to the backup base station apparatus 11.

【0016】ここで、指向性アンテナ16のカバー方向
が通信ゾーン2aに設定してあるとする。基地局2に障
害が発生し通信ゾーン2a内の移動局との通信が不可能
になると、基地局1に通知される。通知を受けた制御部
12は、予備基地局設備11とその制御部13とを起動
する。制御部13の制御の下、予備基地局設備11は、
アンテナ切替器20を制御し指向性アンテナ16を選択
する。これにより、通信ゾーン2a内の移動局との通信
を基地局2に代わって継続可能とする。
Here, it is assumed that the cover direction of the directional antenna 16 is set in the communication zone 2a. When a failure occurs in the base station 2 and communication with a mobile station in the communication zone 2a becomes impossible, the base station 1 is notified. The control unit 12 having received the notification activates the spare base station equipment 11 and the control unit 13 thereof. Under the control of the control unit 13, the spare base station equipment 11
The directional antenna 16 is selected by controlling the antenna switch 20. Thereby, communication with the mobile station in the communication zone 2a can be continued in place of the base station 2.

【0017】図4は、本発明の第3の実施の形態例を示
すブロック構成図であり、図2に示す制御部を二重化し
た例を示す。図4の制御部24は、図2の制御部12、
13を共通化して1つにまとめた制御部である。基地局
1動作処理部22は、基地局装置10を基地局1として
動作、または基地局装置10が障害になった場合に予備
基地局設備11を基地局1として動作させる機能を有す
る。基地局2動作処理部23は予備基地局設備11を基
地局2として動作させるための機能を有する。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention, in which the control unit shown in FIG. 2 is duplicated. The control unit 24 in FIG. 4 includes the control unit 12 in FIG.
13 is a common control unit. The base station 1 operation processing unit 22 has a function of operating the base station apparatus 10 as the base station 1 or operating the backup base station equipment 11 as the base station 1 when the base station apparatus 10 has failed. The base station 2 operation processing unit 23 has a function for operating the spare base station equipment 11 as the base station 2.

【0018】アンテナ切替器21は、制御部24からの
制御により、基地局装置10が正常なときは、基地局装
置10とアンテナ14とを接続するとともに、予備基地
局設備11とローテータ15,指向性アンテナ16とを
接続する。基地局装置10が障害のときは、制御部24
からの制御により、アンテナ14を予備基地局設備11
に接続変更する。
Under the control of the control unit 24, when the base station apparatus 10 is normal, the antenna switch 21 connects the base station apparatus 10 and the antenna 14, and also connects the backup base station equipment 11, the rotator 15, Is connected to the directional antenna 16. When the base station device 10 has a fault, the control unit 24
The antenna 14 is connected to the spare base station equipment 11
Change the connection to

【0019】次に図4に示す基地局の動作について詳細
に説明する。制御部24では、基地局装置10の障害を
検出したとき、予備基地局設備11を基地局1として動
作させるため、基地局1動作処理部22で制御処理を実
行する。予備基地局装置11からの無線信号は、アンテ
ナ切替器21を通りアンテナ14にて基地局1の通信ゾ
ーン1aに向けて発射される。また隣接基地局2の障害
を検出したときは、予備基地局設備11を基地局2の代
行として動作させるために基地局2動作処理部23によ
る動作処理を実行する。予備基地局装置11からの無線
信号は、アンテナ切替器21を通り指向性アンテナ16
で基地局2の通信ゾーン2aに向けて発射され、基地局
2としての通信が確保される。
Next, the operation of the base station shown in FIG. 4 will be described in detail. When the control unit 24 detects a failure in the base station device 10, the base station 1 operation processing unit 22 executes control processing in order to operate the spare base station equipment 11 as the base station 1. A radio signal from the backup base station device 11 is emitted through the antenna switch 21 to the communication zone 1a of the base station 1 by the antenna 14. When a failure of the adjacent base station 2 is detected, the base station 2 operation processing unit 23 executes an operation process in order to operate the backup base station equipment 11 on behalf of the base station 2. The radio signal from the backup base station apparatus 11 passes through the antenna switch 21 and the directional antenna 16
Is emitted toward the communication zone 2a of the base station 2, and communication as the base station 2 is secured.

【0020】なお、上記説明においては、基地局1の構
成のみを示しているが、他の基地局2〜6も同様の構成
とすることができる。
In the above description, only the configuration of the base station 1 is shown, but the other base stations 2 to 6 can have the same configuration.

【0021】以上説明したように、基地局に備えられた
指向性アンテナを使用すると、基地局の特定方向に通信
ゾーンを作り出すことができる。この技術はおもに基地
局を設置する条件が満たせない地域をカバーする方法と
して提案されている。本発明では、この技術と、指向性
アンテナの方向を変更する手段とを組み合わせ、基地局
の機能が失われた通信ゾーンへ隣接ゾーンの正常機能の
基地局から指向性アンテナを向けることにより、通信ゾ
ーンの救済を可能としている。
As described above, when the directional antenna provided in the base station is used, a communication zone can be created in a specific direction of the base station. This technique has been proposed as a method for covering an area where the conditions for installing a base station are not satisfied. In the present invention, this technique is combined with a means for changing the direction of the directional antenna, and the directional antenna is directed from the normally functioning base station in the adjacent zone to the communication zone in which the function of the base station is lost, thereby enabling communication. Zone relief is possible.

【0022】この際、救済のために形成した通信ゾーン
は、元の通信ゾーンとカバーする範囲があまり変わらな
いため、必要以上に多くの移動局が収容されることが無
く、トラヒックが切迫してしまうようなこともない。こ
のことは、周辺ゾーンとの干渉を少なく抑えることにも
貢献する。
At this time, since the communication zone formed for rescue does not change much in the range covered by the original communication zone, the number of mobile stations is not accommodated more than necessary, and traffic is imminent. There is no such thing. This also contributes to reducing interference with surrounding zones.

【0023】さらには、基地局の制御を二重化すると、
それぞれの制御において独立した基地局のごとき動作が
可能であるため、大型の予備基地局設備を設けなくて
も、本発明の実現が可能となるため、基地局設備の大規
模化を抑えることができる。
Further, when the control of the base station is duplicated,
In each control, an operation like an independent base station can be performed, so that the present invention can be realized without providing a large-sized spare base station equipment. it can.

【0024】また、隣接する通信ゾーンの停波を救済で
きる設備は、様々な状況を考えると全ての基地局に備え
ることが望ましいが、本発明によれば、干渉を少なく抑
えることができるため、全基地局への設備が可能であ
る。
In addition, it is desirable to provide equipment capable of relieving the interruption in the adjacent communication zone in all base stations in consideration of various situations. However, according to the present invention, since interference can be reduced, Equipment for all base stations is possible.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、予備基地局設備を任意
の基地局に設置し、この予備基地局設備のアンテナ(指
向性アンテナ)の無線信号を放射する方向を任意に可変
可能とし、隣接基地局が障害となったとき、指向性アン
テナの向きを障害隣接基地局の通信ゾーン方向に向け、
予備基地局設備で基地局機能を代行するので、障害通信
ゾーンの救済が可能である。
According to the present invention, the spare base station equipment is installed at any base station, and the direction of radiating the radio signal of the antenna (directional antenna) of the spare base station equipment can be arbitrarily changed. When the adjacent base station becomes an obstacle, the direction of the directional antenna is directed toward the communication zone of the adjacent base station,
Since the spare base station equipment substitutes for the base station function, it is possible to rescue the faulty communication zone.

【0026】また、予備基地局設備を基地局装置の予備
及び隣接基地局を救済するための基地局装置として共用
化し、基地局の制御手段を二重化しているため、大規模
な設備が不要であり、経済化が計れる。
Further, since the spare base station equipment is shared as a base station apparatus for backup of the base station apparatus and for rescue of adjacent base stations, and the control means of the base station are duplicated, large-scale equipment is unnecessary. Yes, it can be economical.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用したセルラー方式の無線通信シス
テムの通信ゾーンの構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a communication zone of a cellular wireless communication system to which the present invention is applied.

【図2】本発明の第1の実施の形態例を示すブロック構
成図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態例を示すブロック構
成図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施の形態例を示すブロック構
成図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,…,6 基地局 1a,2a,…,6a 通信ゾーン 10 基地局装置 11 予備基地局設備 12,13,24 制御部 14 アンテナ 15 ローテータ 16,17,18,19 指向性アンテナ 20,21 アンテナ切替器 1, 2,..., 6 base stations 1a, 2a,. 21 Antenna switch

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セルラー方式の無線通信システムにおい
て、 システム内の任意の基地局に、無線信号の放射方向に指
向性を有し放射方向を変えることにより任意の隣接する
基地局に割り当てられている通信ゾーンのいずれかをカ
バーできる指向性アンテナと、前記指向性アンテナの放
射方向を変える方向変更手段と、前記指向性アンテナと
接続され前記隣接する基地局の機能を代行できる予備基
地局設備とを備え、 前記隣接する基地局が停波した場合に、前記方向変更手
段により前記指向性アンテナの放射方向を停波した基地
局に割り当てられていた通信ゾーンへ向け、前記予備基
地局設備に停波した基地局の代行をさせることによっ
て、停波による通信ゾーンの消滅を防止することを特徴
とする通信ゾーン救済方式。
In a cellular radio communication system, an arbitrary base station in a system has directivity in a radiation direction of a radio signal and is assigned to an arbitrary adjacent base station by changing the radiation direction. A directional antenna that can cover any of the communication zones, a direction changing unit that changes a radiation direction of the directional antenna, and a spare base station facility that is connected to the directional antenna and can perform the function of the adjacent base station. In the case where the adjacent base station is stopped, the direction changing means stops the radiation direction of the directional antenna toward the communication zone assigned to the stopped base station, and stops the standby base station equipment. A communication zone rescue method for preventing a communication zone from disappearing due to a wave stop by acting as a substitute for a base station.
【請求項2】 前記方向変更手段が、アンテナの向きを
変えることができるローテータを含み、1つの前記指向
性アンテナの向きを変えることにより、カバーする通信
ゾーンを変えることを特徴とする請求項1記載の通信ゾ
ーン救済方式。
2. The communication system according to claim 1, wherein said direction changing means includes a rotator capable of changing the direction of an antenna, and changing a direction of one directional antenna to change a communication zone to be covered. The described communication zone rescue method.
【請求項3】 前記方向変更手段が、複数のアンテナを
択一的に前記予備基地局設備に接続するアンテナ切替器
を含み、互いに異なる方向に放射方向を設定された複数
の前記指向性アンテナのいずれかを選択することによ
り、カバーする通信ゾーンを変えることを特徴とする請
求項1記載の通信ゾーン救済方式。
3. The directional changing means includes an antenna switch for selectively connecting a plurality of antennas to the backup base station equipment, wherein the plurality of directional antennas whose radiation directions are set to different directions are different from each other. 2. The communication zone rescue method according to claim 1, wherein a communication zone to be covered is changed by selecting one of the communication zones.
【請求項4】 基地局の制御手段を二重化することによ
り、前記予備基地局設備を基地局自体の予備装置と共用
としたことを特徴とする請求項1記載の通信ゾーン救済
方式。
4. The communication zone rescue system according to claim 1, wherein the spare base station equipment is shared with a spare device of the base station itself by duplicating control means of the base station.
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