JP2002058059A - 無線通信システムにおける周波数割り当てシステム、ベースステーション及び方法 - Google Patents
無線通信システムにおける周波数割り当てシステム、ベースステーション及び方法Info
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Abstract
幅器の個数を減らすことができる周波数割り当てシステ
ムを提供することにある。 【解決手段】 スイッチング可能な電力分配器/合成器
を利用して、ベーストランシーバーステーション(BT
S)の各セクターに固定周波数割り当て及び可変周波数
割り当てを選択的に割り当て、動的周波数割り当ての個
数と固定周波数割り当ての個数を決定する手段と、セク
ター増幅器のアレイと、動的周波数割り当てをセクター
増幅器にスイッチング可能に連結する手段とを含むこと
を特徴とする。
Description
に用いるためのベーストランシーバーステーション(B
TS:Base Transceiver Stati
on)に関し、より詳細には、BTSの各セクターに固
定周波数割り当て(FrequencyAllocat
ion)及び動的周波数割り当てを行う周波数割り当て
システム、ベースステーションおよびその方法に関す
る。
ビス領域に亘って分散された多数のベースステーション
(BS:Base Station)を含んでいる。各
々のBSは、少なくとも一つのアンテナ及びBTSを含
み、各々のセルに無線サービスを提供する。各々のベー
スステーションコントローラ(BSC:Base St
ation Controller)が多数のBTSを
サービスする間、BTSは、BSCに連結される。BS
Cは、パブリックスィッチテレフォンネットワーク(P
STN:Public Switched Telep
hone Network)及び他のモバイルスイッチ
ングセンター(MSC:MobileSwitchin
g Center)とインターフェースするMSCにま
た連結される。BTS、BST及びMSCと共に各々の
サービス領域内に動作するように移動端末器(MS:M
obile Stations)に無線カバレッジ(W
ireless Coverage)を提供する無線ネ
ットワークを形成する。例えば、MSがBTS内のサー
ビス領域にあれば、MSからのコール(Call)はB
TSにより受信されてBSCに送られる。次いで、コー
ルは、MSCに伝達される。コールが処理された後、そ
の処理された情報は、BSC及びBTSを介して他のM
Sに伝達される。
ば、コールは、BTSまたはBSCに信号として伝達さ
れる。結局、MSCがコールを受信することとなる。B
TSの役割は、MSとBSCとの間の通信が可能にする
のである。BSCと関連してBTSは、上述したプロセ
スがMSを転換させるか、ランディング信号を発生させ
るようにする。BSCは、BTSとMSCとの間の通信
を可能にする。プロセシングされた情報は、BSCと通
信して受信するMSが送信するMSと通信できるように
する。
えば、アンテナアレイとデュプレックサーのような無線
装備(Radio Equipment)とを備える。
一般に、BTSは、セル領域を多数個のセクターに分割
して管轄することにより、效率的に無線周波数(RF;
Radio Frequency)信号を出す。そし
て、多数の周波数割り当てが各セクターに割り当てられ
る。
示す例のダイヤグラムであり、BTSが複数のセクター
に分かれ、各セクターが周波数割り当てを行うようにな
っている。即ち、周波数割り当ては、図1に示したよう
に固定される。周波数割り当てシステムは、固定された
合成器(11〜16)のアレイ10及び電力分配器/合
成器アレイ20を備えている。そして、電力分配器/合
成器アレイ20は、複数の固定分配器31〜36、複数
のマルチキャリア電力増幅器(MCPAs;Multi
−Carrier Power Amplifier
s):M11〜M14、M21〜M24、M31〜M3
4、M41〜M44、M51〜M54、M61〜M64
及び複数の固定合成器21〜26を有している。
域をカバーできるように、BTSは、6個のセクターか
ら構成され、各々が最大コール処理スキーム(Maxi
mum Call Handling Scheme)
を行うため、4つの周波数割り当て:FA#1、FA#
2、FA#3、FA#4を各々のセクターに行わせる。
従って、BTSは、サービス領域をカバーするため、2
4個の周波数割り当てが必要となる。
に最大となることではない。各セクターが最大コール処
理スキームを行うため、装備が效率的に用いられず、前
端装備のコストが高くなり、伝送装備の大きさが増加す
る種々の問題が生じることとなる。
セクターの容量が最大に占められ、他のセクターが最大
に占められなかった場合、非効率的である。これは、周
波数割り当てが各セクターで固定されるため(すなわ
ち、周波数割り当てが他のセクターを共有し得ないため
である)であり、最大容量を用いているセクターはそれ
以上のコールを受けることができないためである。周波
数割り当てを共有するには、基本的なスイッチを用いら
ることができる。しかし、基本的なスイッチを用いて周
波数割り当てが共有される場合、各周波数割り当てに対
する増幅は、各セクターで変化され、交替に、BTSの
サービスカバレッジ領域を変化させ、これはBTSが動
作できないようにする。
ッチング可能な電力分配器/合成器を利用して、BTS
の各セクターに固定周波数割り当て及び可変周波数割り
当てを選択的に行うことによって、セクターが動的周波
数割り当てを可変的に共有し、これによって従来のBT
Sと比較してマルチキャリア電力増幅器の個数を減らし
得る周波数割り当てシステムを提供することにある。
可変周波数割り当てをBTSの各セクターに選択的に割
り当てることのできる周波数割り当てシステムを有する
BTSを提供することもその目的とする。
め、本発明は、移動通信システム(Mobile Co
mmunication System)に用いるBT
S内のN個のセクター(Nは正の整数)に周波数を割り
当てるためのシステムにおいて、動的周波数割り当ての
個数と固定周波数割り当ての個数を決定する手段と、セ
クター増幅器のアレイと、上記動的周波数割り当てを上
記セクター増幅器にスイッチング可能に連結する手段と
を含む周波数割り当てシステム提供する。
に周波数割り当てるためのベースステーションにおい
て、N個のセクターをM個の小グループ(Mは正の整
数)に分け、小グループに対して動的周波数割り当て個
数を表すd及び固定周波数割り当て個数を表すfを決定
するコントローラ(Controller)と、上記各
々の小グループに上記固定周波数割り当て及び可変周波
数割り当てを合成し、d個の出力信号を出力するための
d個の合成器と、d個のスイッチング可能な電力分配器
/合成器と、上記出力信号を上記スイッチング可能な電
力分配器/合成器に選択的にスイッチングすることによ
り、上記スイッチング可能な電力分配器/合成器が入力
される信号を同じ電力レベルに増幅するd個の第1スイ
ッチとを含むベースステーション提供する。
るBTS内のN個のセクター(Nは正の整数)に周波数
割り当てを行う方法において、a)加入者情報に基づい
て、N個のセクターをM個の小グループ(Mは正の整
数)に分けるステップと、b)上記加入者情報に基づい
て、上記各々の小グループに対して動的周波数割り当て
個数d及び固定周波数割り当て個数fを決定するステッ
プとを含む周波数割り当て方法を提供する。
施の形態を説明する。
係わる無線通信に用いる周波数割り当てシステムの図
面、及びこれを実施するための方法を示したフローチャ
ートである。
ため、BTS内に設置されるアンテナアレイ280と周
波数割り当てシステム200及びMSC292の概略を
示す図である。周波数割り当てシステム200は、第1
セットのスイッチ220、合成器アレイ230、コント
ローラ290及びスイッチング可能な電力分配器/合成
器アレイ250を含む。基本的な無線システムにおい
て、互いに異なる位置にいる人との間の通信は、MS
C、BSC、BTS及びMSによって可能となる。BT
Sは、BSCから信号を受信し、MS及びBSC間の通
信を通じて、人が通話しデータを送信し得るようにす
る。本発明の原理は、またWLL(Wireless
Local Loop)、B−WLL(Broadba
nd Wireless Local Loop)、T
RS(Tunked Radio System)、C
DMA(Code Division Multi−A
ccess)セルラー、PCS(Personal C
ommunication System)、ITS
(Intelligent Transportati
onSystem)及びその他の標準に応じた他の無線
通信システムに応用できる。
コントローラ290は、多数の制御信号を発生させ、発
生された制御信号各々は、小グループの数に対する情
報、対応する小グループに割り当てられた動的周波数割
り当て個数及び固定周波数割り当て個数を含む。コント
ローラ290は、ラインL3を介して制御信号をスイッ
チアレイ220に提供し、ラインL4を介してスイッチ
ング可能な電力分配器/合成器アレイ250に提供す
る。このような制御信号は、ターゲットBTSの各セク
ターに対するコール要求信号(Call Reques
t Signal)から得られるか、またはターゲット
BTSの各セクター内に位置する加入者の数から得られ
る。コール要請信号及び加入者の数は、ラインL2を介
してMSCから得ることができる。周波数割り当てシス
テム200が動作する間、コントローラ290が本来の
機能をする限り、本発明はコントローラ290の位置に
限定されない。コントローラ290はBTSの動作を制
御するBCP(BTS Control Proces
sor)内に設置されるけれども、コントローラ290
は、いくつかのBTSを制御するBSC、周波数制御、
周波数割り当て及びコール信号処理を含むBSCの動作
を制御するCCP(Call ControlProc
essor)内に設置することもできる。BTSが各セ
クター内で移動端末器を用いる加入者の数が分かるた
め、周波数割り当ては、コール号処理が多いかコール要
求が潜在的に多いターゲットセクターにスイッチングさ
れることが可能である。本発明によれば、周波数割り当
てシステム2000がCCPと通信し、加入者情報を有
しているBCP信号をBCPから受信することにより、
周波数割り当てシステム200が選択的にスイッチング
されることができる。
3を介して伝送される制御信号に基づいて、動的周波数
割り当てを合成器アレイ230に選択的にスイッチング
する。合成器アレイ230は、スイッチングされた動的
周波数割り当て及び固定周波数割り当てを合成し、その
合成された信号を、ラインL6を介してスイッチング可
能な電力分配器/合成器アレイ250に出力する。スイ
ッチング可能な電力分配器/合成器アレイ250は、合
成された信号を増幅し、その増幅された信号を、ライン
L7を介してアンテナアレイ280に伝送する。アンテ
ナアレイ280は、増幅された信号を無線周波数(R
F;Radio Frequency)に変換し、RF
信号を、ラインL8を介してBTS内の各セクターに送
る。
000システムに応用するためのアンテナアレイ280
及び周波数割り当てシステム2000の詳細図を示す。
ここで、各BTS内のセクターS1〜S6の数は、IM
T2000システムに用いるため、6に決定され、アン
テナ装備、例えば、281、及び無線装備が各セクター
内に設置される。図3には3個の動的周波数割り当て構
成を示しているが、動的周波数割り当てをデザインする
のにはいくつかの構成が可能である。
〜236アレイ及び多数の絶縁抵抗IS01〜ISO2
4を有している。スイッチング可能な電力分配器/合成
器アレイ250は、スイッチング可能な分配器241〜
246、第2セットのスイッチ251〜256、MCP
A:M1〜M12、第3セットのスイッチ261〜26
6及びスイッチング可能な合成器271〜276を有し
ている。
セクターに分配され、全体周波数割り当ての個数は12
であり、6個のセクターは第1小グループS1〜S3及
び第2小グループS4〜S6にグルーピングされる。第
1グループにおいて、1個の固定周波数割り当て:FA
#1及び3個の動的周波数割り当て:FA#2、FA#
3、FA#4がセクターS1に行わせ、2個の固定周波
数割り当て:FA#1は、セクターS2、S3に各々行
わせる。一方、1個の固定周波数割り当て:FA#1及
び2個の動的周波数割り当て:FA#2、FA#3は、
セクターS4に行わせ、1個の固定周波数割り当て:F
A#1及び一個の動的周波数割り当て:FA#4は、セ
クターS5に行わせ、1個の固定周波数割り当て:FA
#1は、セクターS6に行わせる。スイッチング可能な
分配器241〜246及び合成器271〜276の全て
は、最大動作モードから4−ウェイに動作するように設
計される。スイッチング可能な分配器241〜243及
び合成器271〜273は、信号を分配または合成する
ためウェイの数を変更し得る。従って、たとえスイッチ
ング可能な分配器241〜243及びスイッチング可能
な合成器271〜273が最大動作モードにおいて4−
ウェイに動作するとしても、これらは、性能の低下なし
に3−ウェイ、2−ウェイまたは1−ウェイに動作でき
る。例えば、これらの中で一つが3−ウェイに動作すれ
ば、経路中の1個は完全に遮断され、これは本来の動作
モードが3−ウェイであるように動作する。また、スイ
ッチ201〜206及び261〜266各々が1個の入
力端及び3個の出力端を有し、スイッチ251〜256
各々が1個の出力端及び3個の入力端を有する。すなわ
ち、これらのスイッチは、1個のポール(Pole)、
3個のスロー(Throw)(SP3T)を有する同軸
スイッチである。SP3Tは、1個の信号を3個の信号
経路のいずれか一つに出力(1:3)されるか、3個の
信号経路からいずれか一つの経路(3:1)に出力され
るようにするのである。
態を示す。
の個数は3であり、動的周波数割り当て:FA#2、F
A#3、FA#4の個数は3である。固定周波数割り当
て:FA#1の各々は、絶縁抵抗ISO1、ISO5、
ISO9を介して固定合成器231、232、233の
各々に割り当てられるのに対し、動的周波数割り当て:
FA#2、FA#3、FA#4の各々は、スイッチ20
1、202、203によって固定合成器231、23
2、233に選択的に行わせる。この場合、スイッチ2
01は、動的周波数割り当て:FA#2をアイソレーシ
ョン抵抗ISO2を介して固定合成器231に連結し、
スイッチ202は、動的周波数割り当て:FA#3を、
アイソレーション抵抗ISO3を介して固定合成器23
1に連結し、スイッチ203は、動的周波数割り当て:
FA#4を、アイソレーション抵抗ISO4を介して固
定合成器231に連結する。
定周波数割り当て:FA#1と動的周波数割り当て:F
A#2、FA#3、FA#4は合成され、その合成され
た信号をスイッチング可能な分配器241に出力する。
合成された信号は、4個の分配された信号に分配され、
第1分配された信号は、MCPA:M1に入力され、第
2分配された信号は、スイッチ251を介してMCP
A:M2に入力され、第3分配された信号は、スイッチ
252を介してMCPA:M4に入力され、第4分配さ
れた信号は、スイッチ253を介してMCPA:M6に
入力される。
は、各アイソレーション抵抗ISO1〜ISO12で同
じ入力動作電圧レベル(1PW)を有し、ここで、PW
は、動作電力レベルを意味する。例えば、MCPA:M
1の前端で、動作電力レベルは、1PWであって、固定
合成器231の出力信号は、4PW(=FA#1の1P
W+FA#2の1PW+FA#3の1PW+FA#4の
1PW)であり、出力信号は、1/4に分けられて対応
するMCPAに入力される。従って、動作電力レベルは
MCPAs:M1〜M6の各入力端で1PWであり、も
しMCPA利得がGであれば、MCPA:M1、M2、
M3、M6を過ぎた後、動作電圧レベルは1PW×Gと
なる。
固定周波数割り当て:FA#1は、スイッチング可能な
分配器242、243を介してMCPA:M3、M5に
各々伝達されることとなる。MCPA:M3、M5を通
過した後、動作電力レベルは、各々(FA#1の1P
W)×Gとなる。
4個の周波数が割り当てられても、各周波数割り当ては
同じ出力電力レベルでセクターに伝達されることによっ
て、サービスカバレッジ領域が変わらないこととなる。
また、位相遅延器を合成器アレイ230内に設置するこ
とによって、各MCPAは、同じ振幅、位相及び周波数
を有する出力信号を送ることができる。
る信号を増幅し、その増幅された信号をスイッチング可
能な合成器271、272、273に出力する。MCP
A:M2、M4、M6は、また入力される信号を増幅
し、その増幅された信号をスイッチ261、262、2
63を介してスイッチング可能な合成器271に各々伝
送する。
ウェイに動作するのに対し、スイッチング可能な合成器
272、273は、1−ウェイに動作する。スイッチン
グ可能な合成器271、272、273の各出力端で、
出力信号の電力レベルは、互いに同じである。
グ可能な電力分配器/合成器300の概略図を示す。ス
イッチング可能な電力分配器/合成器300は、入/出
力端332、第1伝送線340、第2伝送線356、ア
イソレーション抵抗350、第1スイッチ336及び第
2スイッチ354を有する。スイッチング可能な分配器
/合成器300は、便宜上4−ウェイ動作モードとして
記載されている。スイッチング可能な分配器/合成器3
00は、入力及び出力端子の選択に応じて、スイッチン
グ可能な分配器、例えば、241、またはスイッチング
可能な合成器、例えば、271として動作されることも
できる。もし、端子332がRF信号を受信するための
入力端子として選択されれば、スイッチング可能な電力
分配器/合成器300は、信号を4個の出力信号に同一
に分配するための分配器として作動する。一方、スイッ
チング可能な電力分配器/合成器300が、合成器とし
て動作する場合、4端子346が4個のRF入力信号を
合成するための入力端子として用いられ、合成された出
力が端子332に出力されることとなる。従って、“分
配器”、“合成器”という用語は、“入力”及び“出
力”に応じて、多少任意的に用いられるため、“入力”
及び“出力”が用いられる内容に応じて変更して用いる
ことができる。スイッチング可能な電力分配器/合成器
300は、本出願の同一出願人によって1999年2月
16日特許された米国特許第5、872、491号に詳
細に記述されている。
能な合成器271、272、273から出力された信号
は、アンテナ281、282、283に各々伝送され、
各セクターS1、S2、S3に放射されるため、RF信
号に変換される。
動作状態を示す。
の個数は3であり、動的周波数割り当て:FA#2、F
A#3、FA#4の個数も3である。固定周波数割り当
て:FA#1各々は、アイソレーション抵抗ISO1
3、ISO17、ISO21を介して、固定合成器23
4、235、236に各々割り当てられる。スイッチ2
04は、動的周波数割り当て:FA#2をアイソレーシ
ョン抵抗ISO14を経由して固定合成器234に連結
し、スイッチ205は、動的周波数割り当て:FA#3
をアイソレーション抵抗ISO15を経由して固定合成
器234に連結し、スイッチ206は、動的周波数割り
当て:FA#4をアイソレーション抵抗ISO20を経
由して固定合成器235に連結する。
定周波数割り当て:FA#1と動的周波数割り当て:F
A#2、FA#3は合成され、第1合成された信号をス
イッチング可能な分配器244に出力する。第1合成さ
れた信号は、3個の信号に分配され、第1分配された信
号は、MCPA:M7に入力され、第2分配された信号
は、スイッチ254を介してMCPA:M8に入力さ
れ、第3分配された信号は、スイッチ255を介してM
CPA:M10に入力される。固定合成器235におい
て、入力される固定周波数割り当て:FA#1と動的周
波数割り当て:FA#4は合成されて、第2合成された
信号に出力される。第2合成された信号は、スイッチン
グ可能な分配器245を介して二個の分配された信号に
分配され、この中で一個はMCPA:M9に入力され、
残りの一個はスイッチ256を介してMCPA:M12
に入力される。一方、固定合成器236において、固定
周波数割り当て:FA#1は、スイッチング可能な分配
器246を介してMCPA:M11に伝送される。
体に入力される信号を増幅し、増幅された信号をスイッ
チング可能な合成器274、275、276に出力す
る。MCPA:M8、M10は、またその自体に入力さ
れる信号を増幅し、その増幅された信号を第3セット内
のスイッチ264、265、266を介してスイッチン
グ可能な合成器274に各々伝送する。MCPA:M1
2は、その自体に入力される信号をまた増幅し、その増
幅された信号を、スイッチ266を介してスイッチング
可能な合成器275に伝送する。
は、3−ウェイ及び2−ウェイで各々動作するのに対
し、スイッチング可能な合成器276は、1−ウェイで
動作する。スイッチング可能な合成器274、275、
276の出力端の各々において、周波数割り当ての電力
レベルは、互いに同じである。他の動作スキームは、図
4に示した第1小グループのそれと同じである。
5、276から出力された信号は、アンテナ284、2
85、286に各々伝送され、セクターS4、S5、S
6各々に放射するためのRF信号で変換される。
め、24個の周波数割り当てが必要な従来の周波数割り
当てシステムとこれを実施するための方法とを比較する
と、本発明の第一実施例は、12個の周波数割り当てに
より同じ領域をカバーすることにより、MCPA、周波
数変調器/復調器、周波数上向器/下向器及び関連され
た他の装備を画期的に低減することとなった。本発明に
おいて、BTSが各セクターで動的周波数割り当てをス
イッチング可能に共有するが、各周波数割り当てに対す
る最終出力レベルが振幅において同一であるため、BT
Sのサービスカバレッジ領域は、変化しない。
であり、18個の周波数割り当てが6個の小グループに
分けられ、各々の小グループは、3個の周波数割り当て
Sを有する本発明の第2実施例にかかるシステム図を示
す。
テムは、第1セット720のスイッチ701〜706、
合成器731〜736、アレイ730、スイッチング可
能な電力分配器/合成器アレイ750及びコントローラ
(図示していない)を含む。スイッチング可能な電力分
配器/合成器アレイ750は、スイッチング可能な分配
器741〜746、第2セットのスイッチ751〜75
6、MCPA:M71〜M88アレイ、第3セットのス
イッチ761〜766及びスイッチング可能な合成器7
71〜776アレイを備える。スイッチ、701〜70
6、751〜756及び761〜776全ては、1個の
信号を2個の信号経路のいずれか一つに送るか(1:
2)、2個の信号経路からくる信号を一個の信号経路
(1:2)に送ることができる。そして、スイッチング
可能な分配器741〜746及びスイッチング可能な合
成器771〜776は、最大動作モードにおいて4−ウ
ェイに動作する。
波数割り当ての数は、無線通信システムの諸般の要件に
基づいて決定される。固定周波数割り当て及び動的周波
数割り当ては、総周波数割り当て:#内のいくつかの組
合により構成することができる。もし、周波数割り当て
の数をBTSの設計初期にカバレッジ領域に対して推定
できるならば、システム初期に全体システム投資を画期
的に減らすことができる。また、従来の構成と比較して
BTSを経済的かつ效率的に構築できる。周波数割り当
てシステムは、例えば、本発明の第一または第二実施例
のように、多様なスキームの中から最適の構成をシステ
ムの諸般要件に基づいて選択し得る。
のセクターをM個の小グループに分けたNセクターの基
本構造を示す。ここで、Nは正の整数であり、Mは1で
ある。もし、第1及び第2実施例の基本動作プロセスを
理解したならば、N個の動的周波数割り当てを有するN
セクターに対して理解し得るだろう。
れ、さらに複数個の小グループに分けられれば、動的周
波数割り当て個数及び固定周波数割り当て個数は、各々
の小グループに対して動的周波数割り当て個数d#及び
固定周波数割り当て個数f#により決定され、全体周波
数割り当て個数はd#とf#の和となる。各々の小グル
ープにおいて、固定合成器の個数、スイッチング可能な
合成器の個数及びスイッチング可能な分配器の個数は、
d#と同じとなる。また、各スイッチにおける入力端
子、または出力端子の個数もd#と同じとなる。
て、MCPAの個数は、全体周波数割り当て個数により
決定される。そしてまた、一つの固定合成器に対する入
力端子の個数は、次のように決定される; k=f#/d#+d# ここで、kは一つの固定合成器に対する入力端子の個数
である。従って、もしN、d#、f#及び小グループの
個数が決定されれば、本発明の周波数割り当てシステム
は、動的周波数割り当てをスイッチング可能に行わせる
ように自動的に構築することができる。
なブロック図を示す。
め、BTSは各周波数当たりのインコーダー(Enco
der)910、変調器920及び上向器930がある
べきであった。従って、本発明は、BTSに割り当てら
れる全体周波数の個数を低減させながらも同じサービス
領域をカバーできるため、このような関連した装置を低
減することができる。すなわち、システムロールアウト
(Rollout)から全体システム投資費用を画期的
に低減し得る。そして、従来の技術の構成に構成する場
合、必要な装置及び費用に比べて、本発明のBTSは、
経済的かつ效率的に構築することができる。
システムの動作を示すフローチャートである。周波数割
り当てシステムは、無線通信システムに用いられるBT
S内サービス領域のN個のセクターに周波数を割り当て
る。Nは、無線通信の諸般条件に基づいて決定される。
ラは、加入者情報を受信するためMSCと通信する。次
いで、ステップS1020でコントローラは、加入者情
報に基づいて、Nセクターを多数個の小グループに分け
る。ステップS1030でコントローラは、加入者情報
に基づいて、各々の小グループに対する動的周波数割り
当て個数であるd#と固定周波数割り当て個数であるf
#とを決定する。従って、ステップS1040でスイッ
チの個数、固定合成器(F/C)の個数及びMCPAの
個数は、d#及びf#に基づいて設定する。
al Mobile Telecommunicati
on System)のような他の次世代無線通信シス
テムに設置することができる。
説明したが、この実施形態に限定されることなく、本発
明の技術思想の範囲内で種々の実施形態が可能である。
ービスカバレッジ領域の犠牲なしに動的周波数割り当て
をコール処理量が多いか、潜在的にコール要求の多いB
TSのセクターにスイッチングすることができる。
割り当てを行うBTS内に具備された従来の周波数割り
当てシステムの例を示す図である。
を示した図である。
テムに適用するためのアンテナアレイ及び周波数割り当
てシステムの詳細図である。
ある。
ある。
分配器/合成器の概略図である。
ターに分け、全体周波数割り当て個数を18個に決定
し、18個の周波数割り当てを3個の周波数割り当てず
つ6個にグループ分けした周波数割り当てシステムのシ
ステム図である。
セクターにグループ分けした概略図である。
フローチャートである。
A) 200:周波数割り当てシステム 220:スイッチアレイ 230:合成器アレイ 250:スイッチング可能な電力分配器/合成器アレイ 280:アンテナアレイ 290:コントローラ 292:モバイルスイッチングセンター(MSC) S1〜S6:BTS内のセクター 201〜206:スイッチ 231〜236:固定合成器 241〜246:スイッチング可能な分配器 251〜256:スイッチ 261〜266:スイッチ 271〜276:合成器 281〜286:各アンテナアレイ IS01〜ISO24:絶縁抵抗 300:スイッチング可能な電力分配器/合成器 332:入/出力端 336:第1スイッチ 340:第1伝送線 356:第2伝送線 346:端子 350:アイソレーション抵抗 354:第2スイッチ 701〜706:スイッチ 720:第1セット 730:アレイ 731〜736:合成器 741−746:スイッチング可能な分配器 750:スイッチング可能な電力分配器/合成器アレイ 751〜756:スイッチ 761〜766:スイッチ 771〜776:スイッチ 781〜786:アンテナ M71〜M88:MCPA 801〜806:スイッチ 820:第1セット 830:アレイ 831〜836:合成器 841−846:スイッチング可能な分配器 850:スイッチング可能な電力分配器/合成器アレイ 851〜856:スイッチ 861〜866:スイッチ 871〜876:スイッチ 881〜886:アンテナ M1〜M2N:MCPA 910:インコーダー 920:変調器 930:上向器
Claims (45)
- 【請求項1】 移動通信システム(Mobile Co
mmunication System)に用いるベー
ストランシーバーステーション(BaseTransc
eiver Station)内のN個(Nは正の整
数)のセクターに周波数割り当て(Frequency
Allocation)を行うにあたり、 動的周波数割り当ての個数と固定周波数割り当ての個数
を決定する手段と、セクター増幅器のアレイと、 上記動的周波数割り当てを上記セクター増幅器にスイッ
チング可能に連結する手段とを含むことを特徴とする無
線通信システムにおける周波数割り当てシステム。 - 【請求項2】 動的周波数割り当てと固定周波数割り当
てを合成し、動的周波数割り当て個数の出力信号を出力
するための合成器アレイをさらに含むことを特徴とする
請求項1記載の無線通信システムにおける周波数割り当
てシステム。 - 【請求項3】 上記各々のセクター増幅器は、対応する
出力信号を増幅することを特徴とする請求項2記載の無
線通信システムにおける周波数割り当てシステム。 - 【請求項4】 上記各々のセクター増幅器が、 上記対応する信号をスイッチング可能に分配するための
スイッチング可能な分配器と、 上記分配された信号を増幅するための多数個のマルチキ
ャリア出力増幅器(Multi−Carrier Po
wer Amplifiers)と、 上記増幅された信号をスイッチング可能に合成するため
のスイッチング可能な合成器とを備えることを特徴とす
る請求項3記載の無線通信システムにおける周波数割り
当てシステム。 - 【請求項5】 上記セクター増幅器が、上記対応する信
号を上記セクター増幅器内の上記マルチキャリア出力増
幅器に選択的に連結するための第1スイッチと、上記増
幅された信号を上記セクター増幅器内の上記スイッチン
グ可能な合成器に選択的に連結するための第2スイッチ
とをさらに備えることを特徴とする請求項4記載の無線
通信システムにおける周波数割り当てシステム。 - 【請求項6】 上記セクター増幅器中に入力された信号
間の干渉を防止するための絶縁抵抗アレイをさらに含む
ことを特徴とする請求項5記載の無線通信システムにお
ける周波数割り当てシステム。 - 【請求項7】 上記信号の位相をマッチングさせるため
の位相遅延器(Phase Shifter)アレイを
さらに備えることを特徴とする請求項6記載の無線通信
システムにおける周波数割り当てシステム。 - 【請求項8】 j個(jは正の整数)の周波数が選択さ
れたセクター増幅器に割り当てられれたとき、上記対応
するスイッチング可能な分配器及び合成器はj−ウェイ
(j−way)で動作することを特徴とする請求項4記
載の無線通信システムにおける周波数割り当てシステ
ム。 - 【請求項9】 j個(jは正の整数)の周波数が選択さ
れたセクター増幅器に割り当てられれたとき、それぞれ
の周波数割り当て出力レベルが、その選択されたセクタ
ー増幅器出力端子と同じ出力レベルであることを特徴と
する請求項8記載の無線通信システムにおける周波数割
り当てシステム。 - 【請求項10】 移動通信システムに用いるベーストラ
ンシーバーステーション(Base Transcei
ver Station)内のN個(Nは正の整数)の
セクターに周波数割り当て(Frequency Al
location)を行うにあたり、 N個のセクターをM個(Mは正の整数)の小グループに
分け、さらに小グループに対して動的周波数割り当て個
数と固定周波数割り当て個数を決定するコントローラ
と、 上記各々の小グループの上記固定周波数割り当て個数d
と可変周波数割り当て個数fを合成し、d個の出力信号
を出す合成器と、 d個のスイッチング可能な電力分配器/合成器と、 上記出力信号を上記スイッチング可能な電力分配器/合
成器に選択的にスイッチングすることにより、上記スイ
ッチング可能な電力分配器/合成器が入力される信号を
同じ電力レベルに増幅するd個の第1スイッチとを含む
ことを特徴とする無線通信システムにおける周波数割り
当てベースステーション。 - 【請求項11】 各々のセクターに対応するコール要求
情報(Call Request Informati
on)を利用して上記コントローラがN、M、d及びf
を計算することを特徴とする請求項10記載の無線通信
システムにおける周波数割り当てベースステーション。 - 【請求項12】 上記コール要求情報は、モバイルスイ
ッチングセンター(Mobile Switching
Center)から得ることを特徴とする請求項11
記載の無線通信システムにおける周波数割り当てベース
ステーション。 - 【請求項13】 ターゲットベースステーションの各セ
クター内に位置する加入者数を利用してN、M、d及び
fを計算することを特徴とする請求項12記載の無線通
信システムにおける周波数割り当てベースステーショ
ン。 - 【請求項14】 上記加入者数に対する情報をモバイル
スイッチングセンターから得ることを特徴とする請求項
13記載の無線通信システムにおける周波数割り当てベ
ースステーション。 - 【請求項15】 上記コントローラを上記ベーストラン
シーバーステーション内に置くことを特徴とする請求項
10記載の無線通信システムにおける周波数割り当てベ
ースステーション。 - 【請求項16】 上記コントローラをコールコントロー
ルプロセッサー(Call Control Proc
essor)内に置くことを特徴とする請求項10記載
の無線通信システムにおける周波数割り当てベースステ
ーション。 - 【請求項17】 上記固定周波数が、上記合成器全てに
割り当てられることを特徴とする請求項10記載の無線
通信システムにおける周波数割り当てベースステーショ
ン。 - 【請求項18】 上記スイッチング可能な電力分配器/
合成器が、 各々がその自体に入力される信号を多数個の分配された
信号に分配するd個のスイッチング可能な電力分配器と
(ここで、各々のスイッチング可能な電力分配器は、分
配された信号の個数を調節し得る)、 上記分配された信号を増幅するためのマルチキャリア出
力増幅器と、 各々がその自体に入力された多数の信号を一つの出力信
号に合成するf個のスイッチング可能な電力合成器と
(ここで、各々のスイッチング可能な電力合成器は、入
力信号の個数を調節し得る)、 を含むことを特徴とする請求項10記載の無線通信シス
テムにおける周波数割り当てベースステーション。 - 【請求項19】 上記j個(jは正の整数)の周波数が
選択されたセクターに割り当てられたとき、対応するス
イッチング可能な電力分配器及び合成器はj−ウェイに
動作することを特徴とする請求項18記載の無線通信シ
ステムにおける周波数割り当てベースステーション。 - 【請求項20】 上記マルチキャリア出力増幅器の個数
は、dとfの和であって、全体周波数割り当ての個数で
あることを特徴とする請求項18記載の無線通信システ
ムにおける周波数割り当てベースステーション。 - 【請求項21】 上記スイッチング可能な電力分配器/
合成器が、 上記スイッチング可能な電力分配器から上記マルチキャ
リア出力増幅器に上記分配された信号を選択的にスイッ
チングするためのd個の第2スイッチと、 上記マルチキャリア出力増幅器によって増幅された信号
を上記スイッチング可能な電力合成器に選択的にスイッ
チングするためのd個の第3スイッチとを備える請求項
18記載の無線通信システムにおける周波数割り当てベ
ースステーション。 - 【請求項22】 上記各々のスイッチング可能な電力分
配器は、 入力信号を受信するための入力端と、 共通ノードと、 k個(kは正の整数)の第1伝送線と、 k個の第2伝送線と、 上記第1及び第2伝送線の間に位置し、各々が対応する
第1及び第2伝送線に各々電気的に連結されたk個の絶
縁素子と、 k個の出力信号を出力するため、各々が対応する絶縁素
子及び第1、または第2伝送線間の一部分に連結される
k個の出力端と、 上記入力信号を上記第1伝送線に選択的にスイッチング
するためのk個の第4スイッチと、 上記第1スイッチに基づいて上記共通ノードを上記第2
伝送線に選択的にスイッチングするためのk個の第4ス
イッチとを備える請求項18記載の無線通信システムに
おける周波数割り当てベースステーション。 - 【請求項23】 上記kは、f/d+dであることを特
徴とする請求項22記載の無線通信システムにおける周
波数割り当てベースステーション。 - 【請求項24】 上記各々の合成器が、 出力信号を出力するための出力端と、 共通ノードと、 k個(kは正の整数)の第1伝送線と、 k個の第2伝送線と、 上記第1及び第2伝送線の間に位置し、各々が対応する
第1及び第2伝送線に電気的に連結するk個の絶縁素子
と、 k個の入力信号を受信するため、各々が対応する絶縁素
子と第1、または第2伝送線間に連結するk個の入力端
と、 上記入力信号を上記第1伝送線に選択的にスイッチング
するためのk個の第6スイッチと、 上記第1スイッチに基づいて、上記共通ノードを上記第
2伝送線に選択的にスイッチングするためのk個の第7
スイッチとを備えることを特徴とする請求項23記載の
無線通信システムにおける周波数割り当てベースステー
ション。 - 【請求項25】 各々の周波数割り当ての電力レベル
は、上記スイッチング可能な合成器の出力端の各々にお
いて同じ値を有することを特徴とする請求項24記載の
無線通信システムにおける周波数割り当てベースステー
ション。 - 【請求項26】 上記第1及び第3スイッチの各々は、
dと同じ出力端の個数を有することを特徴とする請求項
24記載の無線通信システムにおける周波数割り当てベ
ースステーション。 - 【請求項27】 上記第2スイッチの各々は、dと同じ
入力端の個数を有することを特徴とする請求項26に記
載無線通信システムにおける周波数割り当てベースステ
ーション。 - 【請求項28】 上記マルチキャリア出力増幅器に電気
的に連結され、上記小グループ内の上記セクター各々に
伝送するため、各々が上記増幅された信号を無線周波数
(Radio Frequency)信号に変換するd
個のアンテナをさらに含むことを特徴とする請求項18
に記載の無線通信システムにおける周波数割り当てベー
スステーション。 - 【請求項29】 各々の合成器に入力される信号間の干
渉を防止するため、k個の絶縁抵抗をさらに含むことを
特徴とする請求項23記載の無線通信システムにおける
周波数割り当てベースステーション。 - 【請求項30】 その自体に入力される信号の位相を調
節するため、上記各々の合成器の前にk個の位相遅延器
をさらに含むことを特徴とする請求項25記載の無線通
信システムにおける周波数割り当てベースステーショ
ン。 - 【請求項31】 IMT2000通信システムに用いる
ベーストランシーバーステーションに適用するため、N
が6であることを特徴とする請求項10記載の無線通信
システムにおける周波数割り当てベースステーション。 - 【請求項32】 無線通信システムに用いるベーストラ
ンシーバーステーション(Base Transcei
ver Station)内のN個(Nは正の整数)の
セクターに周波数を割り当てる方法において、 a)加入者情報に基づいて、N個のセクターをM個(M
は正の整数)の小グループに分けるステップと、 b)上記加入者情報に基づいて、上記各々の小グループ
に対して動的周波数割り当て個数dと、固定周波数割り
当て個数fを決定するステップとを含むことを特徴とす
る周波数割り当て方法。 - 【請求項33】 c)スイッチの個数、スイッチング可
能な電力分配器/合成器の個数及び上記動的周波数割り
当て個数、及び上記固定周波数割り当て個数に基づい
て、端子数を設定するステップをさらに含むことを特徴
とする請求項32記載の周波数割り当て方法。 - 【請求項34】 上記増幅ステップd)が、 d1)固定合成器アレイを利用して、上記動的周波数割
り当て個数及び固定周波数割り当て個数を合成するステ
ップと、 d2)スイッチング可能な分配器アレイを利用して、上
記合成された周波数割り当て個数をスイッチング可能に
分配するステップと、 d3)多数個のマルチキャリア出力増幅器を利用して、
上記合成された信号を増幅するステップと、 d4)スイッチング可能な合成器アレイを利用して、上
記増幅された周波数割り当てを、対応する小グループ内
のセクターに送られるs#の出力信号に各々合成するス
テップと(s#は、小グルーピング当たり全体周波数割
り当て個数)を備えることを特徴とする請求項34記載
の周波数割り当て方法。 - 【請求項35】 固定合成器の個数は、動的周波数割り
当て個数と同じであることを特徴とする請求項34記載
の周波数割り当て方法。 - 【請求項36】 各々の固定合成器の入力端個数が、k
=f#/d#+d#(ここで、k、f#、d#は、それ
ぞれ固定合成器当たりの入力端の個数、固定周波数割り
当て個数、動的周波数割り当て個数を各々表す)によっ
て定義されることを特徴とする請求項35記載の周波数
割り当て方法。 - 【請求項37】 マルチキャリア出力増幅器の個数は、
f#とd#との和であるs#と同じであることを特徴と
する請求項36記載の周波数割り当て方法。 - 【請求項38】 上記f#/d#が1より大きいことを
特徴とする請求項37記載の周波数割り当て方法。 - 【請求項39】 上記スイッチング可能な電力分配器及
び合成器の各々が最大動作モードでd#−ウェイに動作
することを特徴とする請求項36記載の周波数割り当て
方法。 - 【請求項40】 j個の周波数が選択されたセクターに
割り当てられたとき、対応するスイッチング可能な分配
器及び合成器がj−ウェイ(jは正の整数)に動作する
ことを特徴とする請求項34記載の周波数割り当て方
法。 - 【請求項41】 上記加入者情報は、各セクターに対応
するコール要求情報であることを特徴とする請求項32
記載の周波数割り当て方法。 - 【請求項42】 上記コール要求情報をモバイルスイッ
チングセンターから受信されることを特徴とする請求項
41記載の周波数割り当て方法。 - 【請求項43】 上記加入者情報は、ターゲットベース
ステーションの各セクター内に位置した加入者の数であ
ることを特徴とする請求項32記載の周波数割り当て方
法。 - 【請求項44】 上記加入者数に対する情報は、モバイ
ルスイッチングセンターから受信されることを特徴とす
る請求項43記載の周波数割り当て方法。 - 【請求項45】 IMT2000通信システムに用いる
ベーストランシーバーステーションに応用するため、N
が6であることを特徴とする請求項32記載の周波数割
り当て方法。
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