JP2001203625A

JP2001203625A - データー通信接続基地局と無線端末の通信手段

Info

Publication number: JP2001203625A
Application number: JP2000046607A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Naoe; 博直江
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-01-19
Filing date: 2000-01-19
Publication date: 2001-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】末端無線基地局と無線端末間の通信に、垂直
偏波と水平偏波を併用する事で、データー通信の無線ア
クセスにおける限られた使用周波数帯を有効に使用し、
一末端無線基地局の無線端末を使用してデーター通信す
るユーザーに対応する能力をアップさせる無線通信方式
を社会に提案する。【構成】データー通信接続業者の末端無線基地局とユ
ーザーの無線端末間を垂直偏波と水平偏波の両方を併用
して、お互いが無線によるアクセスを行う。それには、
両方に地面に対して垂直方向を向いた垂直偏波用アンテ
ナ（１）と地面に対して水平方向を向いた水平偏波用ア
ンテナ（２）を設ける。そして、末端基地局はその時々
のアクセスを各無線端末ごとに、その時々のアクセスを
自局に都合の良い一つのアンテナを使って無線通信を行
う。また、無線端末は両方の偏波用アンテナを使って受
信レベルの良いアンテナを測定し、受信レベルの良い方
のアンテナを使って局側に送信する無線通信方式であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】インターネット等のデーター通信
接続業者の末端無線基地局と、ユーザーのコンピュータ
ー等に接続したユーザーの無線端末の無線アクセス通信
手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】今までのインターネット等のデーター通
信は、接続基地局とユーザーのコンピューターが電話回
線等のケーブルによって繋がれていて、データーのやり
とりを行っていた。また、最近になって地域有線回線を
使わずに無線によってデーター通信を行う業者が現れよ
うとしている。ただし、垂直偏波か水平偏波の一方を使
うかたちである様である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最近、中小の事業所や
一般家庭向けにサービスするインターネット等のデータ
ー通信接続業において、地域電話回線を使わずに利用者
と無線によるサービス事業が始まろうとしている。た
だ、その場合にデーター通信接続業者の一無線基地局
は、できるだけ多くの利用者に対応できる能力を持って
いる方がコスト面等において都合がよい。また、他局と
の電波の干渉も考慮しなくてはならないし、限られた周
波数帯を何チャンネルにも分けて、更には時分割して通
信を行うのが従来の方式であるが、隣どうしのチャンネ
ルがそれほど離れていない。その為に、同じ無線基地局
の周波数が近いどうしの隣接チャンネル漏洩電力問題
や、無線端末から送られてきた電波を無線基地局が受信
する場合、やはり隣接チャンネルどうしの混信をまねく
おそれがある。また、無線基地局を増やす場合に、基地
局どおしの電波干渉の調整が必要となる。つまり、新し
い基地局が近くにできれば、それまで在った既存の基地
局の出力を弱める等の調整が必要となる。ようするに、
データー通信加入者の増加に対処する為に安易に基地局
を増やすだけでは良くない点も現れるので従来の無線通
信方式では無理が生じる。次に、垂直偏波使用の基地局
と無線端末間で高低差が大きい場合に交信ができない場
合がある。これは、垂直偏波は水平面に対して無指向性
で有利であるが、高低の垂直面に対しては指向性が有り
不利な為である。また、水平偏波はその逆となる。ま
た、以前私は特許願平１１−３１１３９３という、この
案に近い特許を出したが、その案は無線端末の双方の偏
波用アンテナのそれぞれに、アンテナ符号を設定し各無
線基地局が自局に都合の良い方の偏波アンテナで送信す
る様に指定信号を送る案を出した。しかし、初めからア
ンテナ符号信号による指定をしなくても、請求項１，２
の様にすればいい。また、局が指定したアンテナからの
受信レベルが悪い時に、局はどの様に対処すればよいか
も重要な問題である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為
に、無線基地局と無線端末の双方に垂直偏波用アンテナ
と水平偏波用アンテナを設置して、その時々の状況によ
り片方の偏波用アンテナを使ってお互いが送信する事を
基本方式とする。そして、従来の無線によるデーター通
信方式に私案を組み込む事で上記課題を解決する事がで
きる。次に、私案の良い点を判りやすく説明すると、隣
接する基地局どうしが同じ周波数の同偏波を放射する場
合は干渉する場所もできるが、それぞれの局が同じ周波
数でも一方が垂直偏波でもう一方が水平偏波で送信すれ
ば、理論上は干渉しない。また、チャンネルを増やすだ
けでは混信を招くが、垂直偏波と水平偏波に専用チャン
ネルをもうければそれほど混信はしなくてすむ。また、
特許願平１１−３１１３９３では無線基地局が各無線端
末に対してアンテナ指定信号を送信して自局に都合の良
い偏波用アンテナを使わせる方式にしたが、初めからア
ンテナ符号を送信しなくても、担当局が選択したアンテ
ナによる返信信号により、各無線端末が使用する偏波や
アンテナの選択はできる。また、端末側の無線環境等に
より初めに局が選択したアンテナの利得がわるければ、
アンテナ信号によって他のアンテナに切り換える。前案
の端末は基本的に十字型のアンテナとしたが、本案の請
求項２のかたちの場合は水平偏波用アンテナ（２）は向
きが異なる複数基のアンテナにした通信方式も考えた。
この様な対処の方式内容は前案では無いかたちである。
よって、本案の方が色々なユーザーに対処しやすいし、
ユーザーと通信接続業者ともども都合の良い案となっ
た。また、本案はデーター通信接続業者にユーザーが登
録した所在地で行う通信手段であり、ユーザー側は一つ
のコンピューター又は複数のコンピューター等と、ユー
ザーが所有する無線端末が有線や無線によって接続でき
る方式が考えられる。また、無線端末は固定無線端末に
するか、登録地であれば移動できる専用の無線モデムで
もよい。

【０００５】

【作用】末端無線基地局と一無線端末間は、双方とも垂
直偏波か水平偏波の何方か一方の偏波を使って送信する
通信方式である。また、無線端末が送信に使うアンテナ
の選択権を基地局側が持ち、その時々のアクセス時や状
況によって一無線端末が送信に使うアンテナを、基地局
側の送信波の受信レベルにより判断するか、更には局側
からのアンテナ符号信号により、一方の偏波用アンテナ
の一基を使って担当局側に送信する方式である。また、
無線端末が受信に使うアンテナは、一番受信レベルの良
いアンテナか、両偏波用アンテナか、全アンテナを使っ
て受信する。この通信方式を使って、データー通信接続
業者の末端無線基地局とデーター通信に対応できるコン
ピューターや、それに準じる器に接続した無線端末間を
無線によりデーターのやり取りを行う。また、網管理統
制局は各末端無線基地局に請け負わせる各無線端末を、
末端局識別信号と無線端末識別信号を使って通知する。

【０００６】

【実施例１】発明が解決しようとする課題で指摘したよ
うに、末端無線基地局と無線端末間の従来の通信方式で
は色々な問題が生じてしまう。そして、その原因は多数
の利用者に対応しようとする為に生じる問題であり、一
つの偏波を利用する方式では一基地局で大量のデーター
を処理するのは余裕が無いように思われる。そして、私
は新たらしい通信方式の部分を従来の通信方式に加える
事を世の中に提案する。そして、この実施例は請求項１
の内容を表していて、インターネット等のデーター通信
を利用するユーザーが、電話回線等の有線回線を使わな
いでパソコン等のデーター通信ができる器と、無線や有
線で接続するユーザー所有の無線端末を使ってデーター
通信接続業者の末端無線基地局と無線による通信を行う
形である。また、末端無線基地局とユーザー所有の無線
端末のアンテナは、双方とも垂直偏波用アンテナ（１）
と水平偏波用アンテナ（２）を設置する。そして、末端
無線基地局のアンテナは水平面に対して円状のエリアを
カバーする１基又は複数基の送受信兼用アンテナか、そ
れぞれ複数基の送信用と受信用の垂直偏波用アンテナ
（１）と、同エリアをカバーする為に放射方向が異なる
複数基の送受信兼用又はそれぞれ複数基の送信用と受信
用の水平偏波用アンテナ（２）によって構成されてい
る。また、この実施例の無線端末のアンテナは基本的に
は垂直偏波用アンテナ（１）と水平偏波用アンテナ
（２）が、それぞれ送受信兼用の１基づつのアンテナ
か、それぞれが受信用と送信用の２基のアンテナによっ
て構成され、かつ特定の一末端無線基地局と通信を行う
かたちである。よって、各無線端末の水平偏波用アンテ
ナ（２）は、特定の末端無線基地局から送信される信号
の受信レベルが良い方向を向かせておいた方がよい。そ
して、基地局は垂直偏波だけでなく水平偏波も使い、現
時点において垂直偏波用アンテナ（１）の各アンテナと
水平偏波用アンテナ（２）の各アンテナの受信レベルの
違いや、それらの一定時間内のバースト性総合受信時間
や総合送信時間から割り出す使用率の違いや各無線端末
の方位等によって、その時々ごとに各無線端末に使用す
るアンテナを割り振る。また、その事によって各無線端
末の使用偏波用アンテナも選択することになる。即ち、
呼び出し側が無線端末側でも、その後に担当局側が送信
する接続応答信号等の制御信号は、当局の制御部が選択
した偏波用アンテナを使って各無線端末側に送信され、
その後無線端末は基地局からの制御信号波の受信レベル
の良い方の偏波用アンテナを使って基地局側に制御信号
やコンピューター等からのデーター信号を送信する。ま
た、無線端末は基地局から送られてくるデーターや制御
信号等の信号波は、両方の偏波用アンテナを使って受信
し復調するか、受信レベルの良い偏波用アンテナだけを
使って受信し復調するかたち等である。そして、復調し
たデーター信号は接続しているコンピューター等のモニ
ターで同時に見たり、データーとしてＲＭＡ等のメモリ
ーに記憶される。又、呼び出し側が基地局の場合に各無
線端末は、受信した接続要求信号を垂直偏波用アンテナ
（１）と水平偏波用アンテナ（２）の両方を使い、何方
が受信レベルが良いかを測定し、一番受信レベルの良い
偏波用アンテナを使って局側に接続応答信号等の制御信
号を送信し、また時によってはデーターも基地局側に送
信する。また、無線端末は基地局からの他の制御信号や
データー等の信号も、同じく受信レベルの良い方の偏波
用アンテナを使うか、両方の偏波用アンテナから受信し
た信号波をミキサー等により成形し復調する。よって送
信は、は、末端無線基地局側に都合が良い何方かの偏波
用アンテナ１基から送信し、各無線端末は受信レベルの
良かった方の偏波用アンテナによって基地局側に送信す
る。また、呼び出し側が無線端末の接続要求信号は、こ
の実施例では何方の偏波用アンテナを使うのかや、また
は両方の偏波用アンテナを同時に使って送信するかや、
または両方の偏波用アンテナを交互に使って接続要求信
号を送信する等があるが、どのかたちにするかの規定は
ないしない。そして、上記の末端無線基地局と無線端末
がスムーズに通信を行うには、互いが一無線端末を識別
できる信号を双方向に送信する事でスムーズな通信を行
うことができる。また、それにはお互いが接続要求信号
や接続応答信号等に各無線端末を識別できる信号を付帯
して等により送信し、お互いがその識別できる信号を理
解することが重要である。また、本案はユーザーがデー
ター通信接続業者に登録した所在地で行う通信手段であ
り、ユーザー側の無線端末は固定無線端末にするか、登
録地であれば移動可能な専用無線モデムでもよい。そし
て、水平偏波も使う事により高層ビル上部に登録所在地
が在るユーザーとも、無理なくインターネット等のデー
ター通信を行うこともできる。次に、図による説明に入
る。図１は、ＡとＢとＣの末端無線基地局がそれぞれの
エリア内の無線端末と通信を行っている簡略図であり、
末端無線基地局と数字で表した各無線端末間において垂
直偏波は実線で表し水平偏波は点線で表した図である。
また、図で示すところの末端無線基地局よりも上の部分
はインターフェース等の通信網と繋がっている。また、
直接に他の通信網と接続したり、一端同じデーター通信
接続業者のデーター処理局と各末端無線基地局がデータ
ーの送受信するかたち等がある。ただ、この部分はこの
特許の範囲外である。次の図２は、末端無線基地局のア
ンテナ施設の一例であり、送受信兼用の２基の垂直偏波
用アンテナ（１）と、放射方向を９０°違う二方向に設
置した送受信兼用の水平偏波用アンテナ（２）から成る
ことを表した簡略図である。また、図３は末端無線基地
局に垂直偏波用の送信用アンテナ（３）と受信用アンテ
ナ（４）が四箇所に設置され、水平偏波用の送信用アン
テナ（５）と受信用アンテナ（６）の組がそれぞれ向き
が異なる様に五方向に設置された事を表した簡略図であ
る。そして、図４は図２の末端無線基地局を表す一例の
基本構成図である。また、図５は図３の末端無線基地局
を表す一例の基本構成図である。また、末端無線基地局
のアンテナ形態は、図１や図２の他の形態でもかまわな
い。要するに、一つの円エリアを垂直偏波用アンテナ
（１）と水平偏波用アンテナ（２）がそれぞれカバーで
きればよい。次に、ユーザー側の無線端末を図によって
説明する。図６は、室内に設置する無線端末で送受信兼
用の水平偏波用アンテナ（２）が２基から成り、それぞ
れ９０°放射方向の異なり、送受信兼用の１基の垂直偏
波用アンテナ（１）から成る。また、コンピューター等
のデーター通信可能な器と有線によって接続した形態か
ら成る。また、無線端末をデーター通信可能な器と合体
させた物でもよい。また、無線端末とデーター通信可能
な器が有線によって接続するかたちでなく、無線によっ
て接続できる形態でもかまわない。その場合は、データ
ー通信可能な器に無線部が必要となる。また、図７はＴ
Ｖアンテナの一部に設置した屋外用の無線端末のアンテ
ナ部が十字型をした物で、垂直偏波用アンテナ（１）と
水平偏波用アンテナ（２）からなり、何方も送受信用兼
用であり、更には末端無線基地局側に指向性を持たせた
形をしている。この場合は、同軸ケーブルによって無線
端末の無線部や信号処理部や制御部やコーデック部等の
本体部に繋がり、更にケーブルによってデーター通信可
能な器と接続されている。また、この場合も無線端末本
体とデーター通信可能な器と無線によって接続できるか
たちでもかまわない。また、図８は図６の無線端末の基
本構成を主にした説明図である。次の図９は、図７の無
線端末の基本構成を主にした説明図である。この実施例
の締めとして、末端無線基地局が一度選択した各無線端
末の一方の偏波用アンテナからの信号の受信レベルが低
かった場合に、再度自局のもう一方の偏波用アンテナに
よる制御信号を無線端末に送って、端末の送信に使うア
ンテナを切り換えてもいい。また、末端無線基地局と無
線端末とも、送信する制御信号は特定のチャンネルを使
ってもいい。また、図２の水平偏波用アンテナ（２）は
互いに９０°放射方向が異なり、図２と図３の垂直偏波
用アンテナ（１）と水平偏波用アンテナ（２）の関係も
位相が９０°異なるので、双方共に周波数チャンネルの
間隔を狭くしても理論上は干渉問題は起こらない。ま
た、末端無線基地局のアンテナ選択は、この実施例では
自局の制御部のホストコンピューターが、各無線端末ご
とに使用するアンテナを決める。

【０００７】

【実施例２】実施例２の末端無線基地局の基本構成やア
ンテナ形態は、実施例１の内容と変わないので図による
説明は省く。但し、広いエリア用には図３の方が適す
る。要するに、水平偏波用アンテナ（２）形態は水平面
エリアに対して、どの方向にも充分な送受信能力が有る
方が望まれ、また垂直偏波用アンテナ（１）も同様な送
受信能力が望まれる。次に、具体的な内容に入る。ま
ず、一無線端末が通信可能なエリア内に有る複数の末端
無線基地局と、その時々の各末端無線基地局の利用状況
等によって、その内の一つの末端無線基地局とデーター
通信を行う。それには、複数の末端無線基地局を統制す
る網管理統制局が必要となり、その間は光ケーブルを使
った信号や有線電気信号又は無線によりアクセスを行
う。また、網管理統制局を複数のサブ局と分けるかたち
でもよい。その場合は、中央局が間接的に統制する末端
無線基地局の数は、網管理統制局のかたちより多く局を
管理する事ができる。また、サブ局と中央局に分けるか
たちの場合は、サブ局が直接の指令を末端無線基地局に
送る。そして、中央局は複数のサブ局からの情報を受と
り、隣接する末端無線基地局どうしが担当する各無線端
末を、サブ局がその時々の状況により各局に割り振る。
また、中央局は隣接するサブ局どうしの分担を割り振
る。また、中央局は他の遠い地域の同局とのデーターの
送受信や他のデーター通信網と直接や間接的に接続を促
す機能の担当等か考えられる。そして、この実施例の案
の場合は無線端末と末端無線基地局とも、お互いのエリ
アが水平面に対して円状のエリアをカバーする１基又は
複数基の送受信兼用アンテナか送信用と受信用に分かれ
た複数のアンテナから成る垂直偏波用アンテナ（１）
と、お互いの同エリアをカバーする放射方向の異なる複
数基の送受信兼用アンテナ又は同様に放射方向が異なる
複数の送信用と受信用アンテナから成る水平偏波用アン
テナ（２）により構成されている。また、網管理統制局
やサブ局は各無線端末に対して、その時々ごとの各無線
端末との通信の割り振りを各末端無線基地局からの利用
率のデーターや各無線端末の地域無線環境等のデーター
を各末端無線基地局から信号によって受け取り、それら
のデーターから判断をくだした後に、それぞれの無線端
末を各末端無線基地局に分担させる。また、末端無線基
地局は担当する各無線端末ごとに自局の制御部のＣＰＵ
等が何方か一方の偏波用アンテナの送信のアンテナを選
択する。また、受信に使うアンテナも選択する。また、
その使い分けはその時々ごとの自局の垂直偏波用アンテ
ナ（１）と水平偏波用アンテナ（２）である各アンテナ
の受信レベルの違いや、一定時間内のバースト性総合受
信時間や総合送信時間から割り出される使用率の違い
や、各無線端末の位置方向などによって、その時々ごと
の各端末とのアクセスに対応するアンテナを割り振る。

【０００８】そして、呼び出し側が末端無線基地局の場
合に各無線端末は、担当局からの接続要求信号を両方の
偏波用アンテナの全アンテナを使って受信し、その内で
一番受信レベルの良いアンテナを使って接続応答信号等
の制御信号を局側に送信する。そして、その後も担当局
からのデーター信号は一番受信レベルの良いアンテナを
使って受信するか、両方の偏波用アンテナを使うか、全
アンテナを使って受信する。また、呼び出し側が無線端
末の場合に網管理統制局が指定した末端無線基地局は、
自局に都合が良く各無線端末の位置方向に合ったアンテ
ナを使って無線端末側に接続応答信号等の制御信号を送
信する。そして、その制御信号を受信した各無線端末
は、その後にデーターを何処かに送信したい場合は、一
番受信レベルの良いアンテナを使ってデーターを担当局
側に送信する。また、何処かの情報を末端無線基地局を
介在してダウンロードしたい場合は、やはり一番受信レ
ベルの良いアンテナを使って受信するか、両方の偏波用
アンテナを使うか、全アンテナを使って受信する。よっ
て、網管理統制局やサブ局は無線やケーブルを使った信
号で各末端局が担当する無線端末を指定し、末端無線基
地局の送信は自局が各端末ごとに選択した何方かの偏波
用アンテナの１基または複数基から送信し、各無線端末
は受信レベルの良い方の偏波用アンテナの１基によって
担当局側に送信する。また、呼び出し側が無線端末の場
合の接続要求信号は、この実施例も何方の偏波用アンテ
ナを使うかや、また違うかたちの両方の偏波用アンテナ
を同時に使って送信するかや、両方の偏波用アンテナを
交互に使って送信する等か考えられるが、どのかたちに
するかの規定はしない。また、この実施案もユーザーが
データー通信接続業者に登録した所在地で行う通信手段
である。そして、網管理統制局やサブ局は各無線端末が
識別できる信号を末端無線基地局を指定する局指定信号
と共に各末端無線基地局側に送信し各局の担当を決め
る。また、末端無線基地局と無線端末もお互いに各無線
端末が識別できる信号を接続要求信号や接続応答信号等
の制御信号に付帯して等により各々が送信する。

【０００９】また、この実施例も末端無線基地局が一度
選択した各無線端末の一方の偏波用アンテナからの信号
の受信レベルが低い場合に、再度自局のもう一方の偏波
用アンテナによる制御信号を無線端末側に送って、無線
端末が送信に使うアンテナを切り換えてもよい。また、
末端無線基地局と無線端末とも送信する制御信号は特定
のチャンネルを使ってもいい。次に、図による説明に入
る。図１０は、この実施例の中央局とサブ局と末端無線
基地局と１から６の無線端末の関係略図である。また、
末端無線基地局と無線端末間を結ぶ実線は垂直偏波で通
信し、点線は水平偏波で通信している事を表している。
また、中央局とサブ局のかたちでなく、網管理統制局の
一つにまとめたかたちでもよい。そして、網管理統制局
のかたちにしても、遠い地域との通信はやはり別の通信
網が必要となる。又、ＢとＣはお互いに通信可能な無線
端末を共有しているが、この図ではサブ局が３はＢ局が
担当する指示を出しているので、Ｃ局は無線端末３を担
当しない。また、実際にはＢとＣ局は両方の円エリアが
一部重なっている事となる。次の図１１は、無線端末の
アンテナ部が屋外にあり、他の無線端末機能は室内に設
置されていて、更にデーター通信を可能にする器、換言
するとコンピューター等と無線端末は接続されている事
を表す基本構成の略図である。また、コンピューター等
のデーター通信が可能な器を複数所有し、同時に末端無
線基地局と双方向通信する時は複数の回線を確保する必
要があり、その場合は複数の識別番号を所有している方
がよい。図１２は、専用無線モデムとパソコンが接続し
ている構成の略図である。

【００１０】

【実施例３】この実施例は、実施例１や２に付け加える
内容の案である。それは、末端無線基地局が初めに選択
した各無線端末の送信用のアンテナからの信号を、担当
局が受信した場合に、その受信レベルが基準値以下の場
合のみ、その無線端末に対してアンテナ符号等の信号に
より、その端末のアンテナを指定する方法である。それ
には、前もって無線端末のアンテナの構成を定め、更に
その両方の偏波用アンテナの全アンテナに個別に設定し
たアンテナ符号を付ける。また、これは両方の偏波用ア
ンテナの偏波を決めるだけのアンテナ符号でなく、全ア
ンテナに個別に設定したアンテナ符号を付ける事が重要
である。どういう事か説明すると、無線端末は垂直偏波
用アンテナ（１）や水平偏波用アンテナ（２）にしろ、
それぞれが放射方向の異なるアンテナ形態も有り、偏波
だけを指定する為のアンテナ符号なら２種類ですむ訳だ
が、この特許の場合はそれぞれの偏波用アンテナが複数
ある案も有るので全アンテナに個別の符号が必要とな
る。また、初めから各無線端末にアンテナ符号によるア
ンテナ指定をしなくても、各無線端末が担当局からの信
号の受信レベルを測定し、一番受信レベルの良いアンテ
ナによって、それ以後は局側に送信すれば末端無線基地
局の信号処理負担が軽くてすむ。よって、末端無線基地
局は初めに自局の都合のよいアンテナを使って各無線端
末に信号を送り、各端末は受信レベルの良い１基のアン
テナを使って担当局側に送信信号を送る。また、担当局
はその信号の受信レベルが基準値以下の場合は、その無
線端末に対して担当局は再度制御信号を送り、全アンテ
ナを使って局側に制御信号を送る事を要請する。そし
て、担当局は受信レベルが基準値以下だった当無線端末
からの信号を再度受信レベルを測定し、一番受信レベル
の良いアンテナか、自局に都合がよく更に受信レベルの
良いアンテナの一つを選択して、当無線端末にアンテナ
符号等によるアンテナ指定を行う。しかるに、無線端末
も末端無線基地局と各アンテナ符号を共用し、担当局側
に送信する場合は一無線端末を識別する信号、換言する
と識別番号等の制御信号に付帯して送信する。また、末
端無線基地局も各無線端末に個別にアクセスする訳であ
るので、やはり各無線端末を識別する識別番号とアンテ
ナ符号又は他の制御信号も付帯して特定周波数により送
信する事で各無線端末のアンテナ指定は確実となる。

【００１１】

【実施例４】この実施例は、実施例１，２，３に付け加
える信号の種類による使用アンテナ設定である。そし
て、送信側が無線端末の場合に、接続要求や再接続要求
や再接続応答等の制御信号を、それらの信号パターンに
よりどのアンテナを使うかを決めおく。更には、その後
のデーター信号も上記の制御信号等と同じアンテナを使
って各無線端末が送信するかたちをとる。そして、その
信号パターンは基本的に三種類の送信方法がある。一つ
は、垂直偏波用アンテナ（１）か水平偏波用アンテナ
（２）の何方かの偏波用アンテナを使って担当局に送信
する。二つ目は、それらの信号を両方の偏波用アンテナ
を同時に使って担当局側に送信する。三つ目は、それら
の信号を双方の偏波用アンテナを交互に使って送信す
る。そして、各パターンによりどれか一つの方法で制御
信号や後のデーター信号を担当局側に送信し、末端無線
基地局である担当局もその送信接続方法に対応できる機
能を有する。その為に制御信号は、特定の周波数を使っ
て双方が送受信する方が良い。最後に、私案は垂直・水
平偏波の良い所を引き出して、兼用するところにこの特
許の主題があり、そしてこの通信方式を従来の通信方式
や新しい通信方式に組み込むことができる案である。ま
た、スペクトラム拡散を使った符号分割多元接続技術Ｃ
ＤＭＡやＷ−ＣＤＭＡを使っても、解決できない問題が
ある。それは、上記の通信技術でも電波に位相を変えて
送信する方法は有るが、基地局や無線端末ともアンテナ
形状による利得を考えると、地面に垂直に立てたアンテ
ナだけでは利得が悪い。そして、私案のアンテナ形状は
地面に対して垂直と水平のアンテナを設置するので両方
の偏波に最も適したアンテナ形態である。そして、この
事により水平面エリアと垂直面エリアの両方に対処でき
る。この事により、高層ビルの上階に在るユーザーと
も、無理の無い安定した通信を行う事ができる。また、
電波干渉の問題をＣＤＭＡ方式は良く解決していると思
うが、私案の通信方法を採り入れたならば、もっと簡単
に対処できるのでコストの面やメンテナンスを考えると
私案の方が優れている。また、実施例１の内容はＰ−Ｍ
Ｐ方式に近いかたちであり、実施例２はＰ−ＭＰ方式と
Ｐ−Ｐ方式に近い内容の両方を説明している。そして、
実施例２の局間の無線方式に関して垂直偏波か水平偏波
の何方か一方を使ってアクセスするのか、両方の偏波を
兼用するかをあえて説明しなかった。利用効率を考える
と、両偏波を兼用した方がいいと思うし、更に電波環境
が悪い地域は光ケーブル等も兼用するかたちや、中央局
とサブ局間はケーブルでアクセスし、サブ局と末端無線
基地局間は無線アクセスによる情報の交信等が考えられ
る。ただ、局間のアクセスは限定しない事とする。そし
て、私案の一番の主題は各無線端末と末端無線基地局間
を無線アクセスによって情報の交信を行う事が主題であ
る。又、末端無線基地局と無線端末間のアクセスを地域
別に有線又は無線の混合方式にしてもよい。又、アンテ
ナは使用周波数に同調しやすい長さとする。

【００１２】

【発明の効果】この発明は、末端無線基地局と無線端末
間において垂直偏波と水平偏波を併用する事で、電波干
渉の問題も解決しやすいし、限られた使用周波数帯を有
効に使う点でも他の無線通信方式より優れている。そし
て、従来の一つの偏波だけを使う方式や位相を違えても
垂直方向のアンテナ形態より、一基地局において多くの
ユーザーの無線端末に対応でき利得の有るアンテナ形態
による無線通信方式である。更に、基地局と一無線端末
間において高低差が大きい場合でも、水平偏波も使うの
で通信感度にむらが生じる事も防いでくれる。また、先
に私が出願した特許よりも本案の方が初めからアンテナ
指定の符号を送信しない為に、基地局の制御部の負担が
軽くなるので、前案よりも一末端無線基地局が対応でき
るユーザーの数を増やす事ができ、それだけ設備コスト
を軽減できる。また、前案は局が担当する無線端末は固
定的であったが、本案はその時々のアクセスによって一
無線端末を担当する局が代わるので、データー通信接続
業者はユーザー対応能力が増すこととなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の末端無線基地局と無線端末の関係
略図

【図２】実施例１の末端無線基地局のアンテナ形態の
斜視図

【図３】実施例１の末端無線基地局のアンテナ形態の
斜視図

【図４】実施例１の図２のかたちの末端無線基地局の
基本構成の略図

【図５】実施例１の図３のかたちの末端無線基地局の
基本構成の略図

【図６】実施例１の無線端末のアンテナ形態の斜視図

【図７】実施例１の無線端末のアンテナ形態の斜視図

【図８】実施例１の図６の無線端末とパソコンの関係
を表す構成略図

【図９】実施例１の図７の無線端末とパソコンの関係
を表す構成略図

【図１０】実施例２の中央局とサブ局と無線端末の関
係略図

【図１１】実施例２の無線端末とコンピューターの関
係と構成略図

【図１２】実施例２の専用無線モデムとパソコンの関
係と構成略図

【符号の説明】

１垂直偏波用アンテナ２水平偏波用アンテナ３垂直偏波用の送信用アンテナ４垂直偏波用の受信用アンテナ５水平偏波用の送信用アンテナ６水平偏波用の受信用アンテナ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データー通信接続業者の末端無線基地局
と無線で通信するユーザー側の無線端末において、何方
のアンテナとも垂直偏波用アンテナ（１）と水平偏波用
アンテナ（２）を設置する。そして、末端無線基地局の
アンテナは水平面に対して円状のエリアをカバーする１
基又は複数基の送受信兼用又は送信用と受信用の垂直偏
波用アンテナ（１）と、同エリアをカバーする為に放射
方向の異なる複数基の送受信兼用又は送信用と受信用の
水平偏波用アンテナ（２）によって構成されている。ま
た、この項の無線端末は送受信用の１基又は送信用と受
信用に分けた垂直偏波用アンテナ（１）と、送受信兼用
か送信用と受信用で組になって一方向又は二方向を向い
た水平偏波用アンテナ（２）によって構成され、かつ特
定の一末端無線基地局と通信を行うかたちである。よっ
て、各無線端末の水平偏波用アンテナ（２）は、特定の
基地局から送信される信号波の受信レベルが良い方向を
向かせた方が良い。そして、基地局は垂直偏波だけでな
く水平偏波も使い、現時点において垂直偏波用アンテナ
（１）と水平偏波用アンテナ（２）である各アンテナ
の、受信レベルの違いや一定時間内のバースト性総合受
信時間・総合送信時間から割り出す使用率の違いや、各
無線端末の位置方向などによって各無線端末に対応する
アンテナを割り振る。また、その事によって各無線端末
の使用偏波用アンテナも選択することになる。即ち、呼
び出し側が無線端末側でも、その後に担当局側が送信す
る接続応答信号等の制御信号は、当局の制御部が選択し
た偏波用アンテナを使って各無線端末側に送信され、そ
の後無線端末は基地局からの制御信号波の一番受信レベ
ルの良い偏波用アンテナを使って基地局側に制御信号や
データーを送信する。また、基地局側が送信するデータ
ーや制御信号等の信号波は、両方の偏波用アンテナを使
って受信し復調するか、受信レベルの良い偏波用アンテ
ナだけを使って受信し復調するかたち等である。又、呼
び出し側が基地局の場合に各無線端末は、受信した接続
要求信号を垂直偏波用アンテナ（１）と水平偏波用アン
テナ（２）の両方を使い、何方が受信レベルが良いかを
測定し、レベルの一番良い偏波用アンテナを使って基地
局側に接続応答信号等やデーター信号を送信する。ま
た、基地局からの他の制御信号やデーター等の信号も、
同じく受信レベルの良い方の偏波用アンテナを使うか、
両方の偏波用アンテナから受信した信号波をミキサー等
で成形し復調する。よって送信は、末端無線基地局に都
合がよいアンテナを使って各無線端末ごとに送信し、各
無線端末は一番受信レベルの良かった偏波用アンテナに
よって基地局側に送信する。また、呼び出し側が無線端
末の場合の接続要求信号は、この請求項では何方の偏波
用アンテナを使って送信するかや、更には両方の偏波用
アンテナを同時に使って送信したり、交互に使って送信
する等が考えられるが、どのかたちにするかの規定はし
ない。また、本案はユーザー登録した所在地で行う通信
手段である。そして、末端無線基地局と無線端末ともど
も各無線端末が識別できる信号を、接続要求信号や接続
応答信号等の制御信号に付帯して等によって、各々が送
信することを特徴としたデーター通信接続基地局と無線
端末の通信手段。
【請求項２】一無線端末が通信可能なエリア内に有る
複数の末端無線基地局と、その時々の各末端無線基地局
の利用状況等によって、その内の一つの末端基地局と各
自無線端末がデーター通信を行うかたちである。そし
て、それには複数の末端無線基地局を統制する網管理統
制局が必要となり、その間は光や電気信号用ケーブル又
は無線によってアクセスする。また、網管理統制局を複
数のサブ局とそれよりも少なめの中央局のかたちのピラ
ミッド型にしてもよい。また、この請求項の場合は無線
端末と末端無線基地局とも、お互いのエリアが水平面に
対して円状のエリアをカバーする１基又は複数基の送受
信兼用アンテナか送信用と受信用に分かれた複数のアン
テナから成る垂直偏波用アンテナ（１）と、お互いの同
エリアをカバーする放射方向が異なる複数基の送受信兼
用又は送信用と受信用に分かれた水平偏波用アンテナ
（２）により構成されている。また、網管理統制局やサ
ブ局は各末端無線基地局に対して、その時々の各無線端
末との通信の割り振りを、各末端無線基地局からの利用
状況や無線端末の地域無線環境等のデーターにより各末
端無線基地局の分担を判断し、それをケーブルを使った
信号又は無線信号で各局の無線端末を分担させる。又、
末端無線基地局は担当する各無線端末ごとに自局の制御
部は何方か一方の偏波用アンテナや送信用や受信用アン
テナを選択する。その方法は、各無線端末からの信号を
受信する垂直偏波用アンテナ（１）と水平偏波用アンテ
ナ（２）である各アンテナの受信レベルの違いや一定時
間内のバースト性総受信時間や総送信時間による使用率
の違いや端末の方位によって判断する。呼び出し側が末
端無線基地局の場合に各無線端末は、担当局からの接続
要求信号を両方の偏波用アンテナを使って受信し、その
内で一番受信レベルの良いアンテナを使って接続応答信
号等の制御信号を送信する。そして、その後も担当局か
らのデーター信号は、一番受信レベルの良いアンテナを
使って受信するか、両方の偏波用アンテナを使って受信
するか、全アンテナを使って受信する。また、呼び出し
側が無線端末の場合に末端無線基地局は、自局に都合が
よく各無線端末の方位に合った１基のアンテナを使って
無線端末に接続応答信号等の制御信号を送る。そして、
接続応答信号等の制御信号を受信した各無線端末は、そ
の後にデーターを何処かに送信したい場合は、一番受信
レベルの良かったアンテナを使ってデーターを担当局側
に送信する。また、何処かのデーターを末端無線基地局
を介在して入力したい場合は、やはり一番受信レベルの
良いアンテナを使って受信するか、両方の偏波用アンテ
ナを使って受信するか、全アンテナを使って受信する。
よって、網管理統制局やサブ局は有線による信号か無線
信号で各末端基地局が担当する無線端末を的確に指定
し、末端無線基地局側の送信は各端末ごとに選択した１
基の偏波用アンテナから送信し、各無線端末は受信レベ
ルの良かった方の偏波用アンテナによって基地局側に送
信する。また、呼び出し側が無線端末の場合の接続要求
信号は、この請求項も何方かの偏波用アンテナを使うか
や、又は両偏波用アンテナを同時に使ったり、双方の偏
波用アンテナを交互に使う場合等か考えられるが、どの
かたちにするかの規定はしない。また、この案もユーザ
ー登録所在地で行う通信手段である。そして、網管理統
制局やサブ局は各無線端末が識別できる信号を局指定信
号と共に各末端無線基地局側に送信し各局の担当を決
め、末端無線基地局と無線端末もお互いに各無線端末を
識別できる信号を接続要求信号や接続応答信号等の制御
信号に付帯して等により各々が送信することを特徴とし
たデーター通信接続基地局と無線端末の通信手段。
【請求項３】無線端末の全アンテナに個別に設定した
信号を使って、末端無線基地局がそのアンテナ信号を送
信する事により、各無線端末のアンテナを指定する方法
である。ただし、下記の内容の場合に限る。それは、末
端無線基地局が選択した一無線端末のアンテナによる返
信波の受信レベルが基準値以下の場合に、当端末に複数
の両偏波アンテナを使って再度返信信号を送信するよう
に要請する。そして、担当局はその信号を受信し自局に
良いアンテナを選択し、無線端末の全アンテナに個別に
設定してあるアンテナ信号の内の一信号と一端末を識別
する信号を末端無線基地局がその無線端末だけに再度ア
ンテナ指定を行う事を特徴とする請求項１，２記載のデ
ーター通信接続基地局と無線端末の通信手段。
【請求項４】送信側が無線端末の場合に、接続要求や
再接続要求や再接続応答等の制御信号を、それらの信号
の各種類により、どのアンテナを用いるかを決めてお
く。それは、各制御信号の種類により、換言すると各信
号パターンによって一方の偏波用アンテナを用いるか、
両方の偏波用アンテナを同時に用いるか、両偏波用アン
テナを交互に用いるかを決めておくことを特徴とする請
求項１，２，３記載のデーター通信接続基地局と無線端
末の通信手段。