JP2003522457A - 無線通信システムの基地局の構成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子的構成素子を有している移動体無線通信システムの基地局であり、この基地局は必要最小限の大きさを有するミクロＢＴＳの基本構成部と少なくとも１つのアドオンモジュールを有している。このモジュールは基本構成部と接続されている。ユニット原則に則したこのようなモジュール方式によって、最小の基本構成部を有する柔軟性のある構造が、アドオンモジュールを加えることでいつでも可能である。基地局を付加的な技術的に特徴付けられる機能に合わせて拡張することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は無線通信システム、とりわけ移動体通信システムの基地局の構成（ア
ーキテクチャ）に関する。この基地局は例えばＧＳＭ規格に即した移動体無線シ
ステムにおいて使用される。

【０００２】 移動体無線通信システムは、管轄している地域全体の無線セルへの区分に基づ
く。各無線セルは、基地局（略してＢＴＳ（Base Transceiver Station））によ
って給電される。つまり基地局は自身の無線セル内に存在する移動局に給電し、
これを管理している。理想的には無線セルは六角形で、部分的に重なり合ってお
り、これによって移動局が隣接する基地局の他の無線セルへ移行することが保証
される。基地局は通常、アンテナを有する送受信装置と、無線インターフェイス
固有の信号処理部を有する。基地局は移動局と対をなしており、後方に接続され
ているネットエレメントとのデータ交換を中継個所まで確立する。

【０００３】 適用に応じて、例えば給電すべき無線セルの大きさ、または支援する搬送周波
数の数に依存して、いわゆるマクロＢＴＳ（Macro Base Transceiver Station）
であるマクロ基地局と、いわゆるミクロＢＴＳ（Micro Base Transceiver Stati
on）であるミクロ基地局とに区別される。

【０００４】 基地局のこのような２つの形態は、異なる仕様を満たしていなくてはならず、
これはとりわけ外見に反映する。

【０００５】 ミクロ基地局とマクロ基地局との幾つかの重要な相違点を、ここで要約して示
す。

【０００６】 マクロ基地局は大規模な無線セル内で多くの通信を処理する。マクロ基地局の
典型的な到達範囲は、３０ｋｍから５０ｋｍである。このためマクロ基地局は高
出力用に構成され、基地局に考えられる全ての技術的要求を満たさなくてはなら
ない。マクロ基地局の典型的な出力は、例えば５０Ｗまでである。より多くの通
信を処理できるように、マクロ基地局は典型的には６から２４の送受信機を有す
る。

【０００７】 さらに典型的なマクロ基地局はハイブリッド結合部、並びに複数の監視機能部
であるいわゆるサイト・アラームを有する。このハイブリッド結合部によって個
々の搬送周波数が結合されて複合信号としてアンテナへ送出される。またサイト
・アラームはマクロ基地局の機能部分の障害を監視する。マクロ基地局は種々の
装置によって固定網に接続されている。

【０００８】 そのコンセプト（基本構想）によって、マクロ基地局に必要な電子回路、冷却
部、換気部、フィルタは規模が非常に大きく、コストもかかる。マクロ基地局に
は典型的に、少なくとも数百リッタの体積が必要である。

【０００９】 ミクロ基地局は、例えば比較的小さい無線セルへの給電のように、マクロ基地
局を使用するのではムダな労力とコストがかかりすぎるような特有な状況で使用
される。また例えば使用できる空間の大きさが限られている場合にも使用される
。

【００１０】 小さな無線セルへの給電、例えば空港、会議場、ホテル等における屋内での給
電はますます重要になっている。ミクロ基地局を使用することで、周辺環境や地
形による局部的な、無線加入者への給電の困難が軽減される。

【００１１】 ミクロ基地局は、自身の特有な使用に対して必要不可欠な装備だけしか有して
いない。

【００１２】 それ故にミクロ基地局では、個々の搬送周波数が典型的にハイブリッド結合器
で統合されるのではなく、個別に種々異なるアンテナへ送出される。いわゆるサ
イト・アラームと称される監視機能部は通常は省かれる。さらにミクロ基地局は
、種々異なる装置によって限定的に固定網に接続されるだけである。

【００１３】 ミクロ基地局は典型的に１つから４つの送受信機ＴＲＸを有しており、その出
力は比較的低く、典型的には１Ｗから５Ｗである。この出力は小規模無線セルの
給電には充分である。これによってミクロ基地局の到達範囲は典型的に数百メー
トルから数キロとなる。

【００１４】 それによりミクロ基地局は、典型的には百リッタより少ない必要最小限（mini
mal)の体積で実現可能である。従って極めて低コストな実現が可能である。

【００１５】 ミクロＢＴＳのコンセプトでは、必要最小限の大きさであることが望まれる一
方で、他方ではマクロ基地局にも相当し得るような、できるだけ多くの技術的に
特徴付けられる機能の実現が望まれている。従ってミクロＢＴＳの構成時には、
この２つの要望を相互に調整する必要がある。しかしながら経済的に見れば、技
術的能力の限界やミクロＢＴＳの体積増加によって、その市場性には自ずと制限
が伴ってしまう。

【００１６】 それ故に本発明の課題は、サイズ的な問題（体積）と技術的に特徴付けられる
機能との間の最適な妥協を提供し得るミクロＢＴＳを実現することである。

【００１７】 上述の課題は、独立請求項に記載された特徴部分の構成によって解決される。
本発明の有利な構成は従属請求項に記載されている。

【００１８】 電子式構成群を有する、移動体無線通信システムの本発明による基地局はユニ
ット方式のモジュール構造を有している。特にこの基地局は、必要最小限の大き
さのミクロＢＴＳ基本構成部（ベースコンフィギュレーション）と、この基本構
成部に接続される少なくとも１つのアドオンモジュールを有している。それ故に
このような基本構成部は、技術的能力に相応の制限がある基地局、例えばキャリ
ア構成群（いわゆるキャリアユニット）のみを有する基地局をあらわす。但しこ
れは基地局として駆動可能である。

【００１９】 有利には、第２のアドオンモジュール及びさらなる各アドオンモジュールを先
行のアドオンモジュールに接続させ、所望の技術的特性を有する基地局を得るこ
ともできる。

【００２０】 基本構成部の電子式構成群と、少なくとも１つのアドオンモジュールの電子式
構成群は通常は、支持体または相応の配電用シャーシ（以下ではラック(Rack)と
称する）上に配置される。これによって構成群間の給電、並びにデータ伝送が行
われる。支持体ないしラックは、相応の形状によって支持体全体ないしはラック
全体に接続されるように構成される。このため、有利な実施例では機械的性質と
電気的性質を有する接続要素が設けられる。この接続要素は支持体ないしラック
に固定的に、但し分離可能に接続されている。この種の接続要素は、例えば適切
な差し込み式接続要素である。

【００２１】 有利な実施例では、基本構成部も少なくとも１つのアドオンモジュールも、必
要最小限の大きさを有する１つのケーシングをそれぞれ有している。ここで第１
のアドオンモジュールは次のように基本構成部に配置される。すなわち２つのケ
ーシングが一体的に１つのケーシング全体を構成するように配置される。第２の
またはさらなるアドオンモジュールは相応に先行のアドオンモジュールに加えら
れ、このようにして同様にケーシング全体が設けられる。

【００２２】 基本構成部のケーシングは有利にはベースフレームと、このベースフレームに
蓋をするカバーによって構成されている。アドオンモジュールは、モジュールフ
レームを有する。すなわち２つの面で開放されている。このようなモジュールフ
レームはベースフレームとともに基地局のベースフレーム全体を一体的に構成す
る。ここでモジュールフレームとベースフレームとは接続要素を介して固定的に
、但し分離可能に相互に接続される。同様のことが２つのモジュールフレームの
接続部についても言える。この接続部は、結合後に一体的なフレーム全体が得ら
れるように構成されている。

【００２３】 さらにベースフレームは一体化された底部、すなわち固定的に配置されたカバ
ー面（Deckflaeche)を有することができる。しかし基本構成部のベースフレーム
を１つの側部フレームと、第２のカバーから構成してもよい。これは底部とも称
される第２のカバー面に蓋をする。このような場合、アドオンモジュールを基本
構成部の２つの面に配置することができる。有利にはベースフレーム、従ってモ
ジュールフレームは矩形の断面を有する。他の幾何学的な形状も可能であり、デ
ザインまたは場所的な事情に合わせられる。

【００２４】 基本構成部とアドオンモジュールがケーシングを有しており、これらがユニッ
ト構成に含まれる場合に個々のモジュールの、電気的な構成群を有する支持体な
いしはラックを、例えば相応のフラットケーブル状の電気的な接続部によっての
み接続し、構成群間のデータ伝送をすることができる。

【００２５】 有利には基本構成部および各アドオンモジュールは、別個に温度調整機能部お
よび／またはフィルタを有する。

【００２６】 ミクロＢＴＳの、必要最小限の大きさの基本構成部を使用すること、また基本
構成部に加えられたアドオンモジュールの付加的な機能を移動ないし移管させる
ことで、ユニットシステムが定められる。ここで基本構成部の構成時にその拡張
性が、例えば相応のバスシステムや適切なデータ伝送プロトコールを組み込むこ
とで考慮される。このユニットシステムによれば非常に様々な基地局の構成（コ
ンフィグレーション）が確立できる。このようにしてマクロＢＴＳの機能が（ほ
ぼ）排除されずにすむ。その際には要求または要望されている技術的オプション
を有するミクロＢＴＳの体積も最適化される。ミクロＢＴＳは後付け機能を追加
することができるので、ミクロＢＴＳの将来的な価値を引き上げることができる
。これはとりわけ有利である。

【００２７】 本発明の有利な実施例を以下に図にもとづいて説明する。

【００２８】 ケーシングに囲まれている基地局の基本構成部１と、その上方に配置されたア
ドオンモジュール２、３、４、５、６が図示されている。基本構成部１と、その
上方に配置されているアドオンモジュール２〜６を囲んでいる円は、これがユニ
ットシステムであり、さらに別のモジュールが付け加えられることを明確にして
いる。アドオンモジュールが基本構成部１に接続されているのか、いくつのアド
オンモジュールが基本構成部１に接続されているのかによって、拡張された基地
局７、８、９、１０、１１，１２が得られる。それ故に基地局が基本構成部１と
アドオンモジュール２から構成されているのに対して、例えば基地局７は基本構
成部１だけから構成されている。残りの基地局８〜１２の構造も明確な図に示さ
れている。さらに図からわかるようにケーシングは、基本構成部１と異なる機能
を有する相応数のアドオンモジュール２〜６との結合後に共同のケーシングが得
られるように構成されている。これは例えば、基本構成部の被覆体またはケーシ
ングが少なくとも２つの部分から、すなわちカバー２１とベースフレーム２０か
ら構成されることによる。カバー２１を取り外した後に、１つまたは複数のアド
オンモジュール２〜６が取り付けられ、引き続き１つまたは複数のモジュールフ
レーム２２が、付加的なアドオンモジュール２〜６の数に相応してベースフレー
ム２０に加えられ、カバー２１が最上のモジュールフレーム上に再び配置される
。「上」、「下」は図に相応しており、基地局７〜１２は、有利には直立状態で
駆動される。しかしこれは強制ではなく、基地局を空間的に自由配置することも
できる。さらにモジュールフレーム２２がアドオンモジュール２〜６の一体化さ
れた構成部分である場合、基地局の取り付けおよび拡張がより容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ケーシングに囲まれている基地局の基本構成部と、アドオンモジュールが示さ
れている。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子式構成群を有する移動体無線通信システムの基地局にお
   いて、 前記基地局（７、８、９、１０、１１、１２）は必要最小限の大きさのミクロ
   ＢＴＳ基本構成部（１）と、当該基本構成部（１）に接続されているアドオンモ
   ジュール（２、３、４、５、６）を有しており、 前記基本構成部（１）は、少なくとも１つのアドオンモジュール（２、３、４
   、５、６）のケーシングを用いてモジュール方式に拡張可能なケーシング（２０
   、２１）によって囲まれ、これにより必要最小限の大きさを有する基地局のケー
   シングが得られ、 前記基本構成部（１）の電子式構成群の支持ラックと、少なくとも１つのアド
   オンモジュール（２、３、４、５、６）の電子式構成群の支持ラックは接続面に
   おいて、機械的および電気的な性質の接続要素によって固定的に、但し分離可能
   に相互に接続されるように形成されている、 ことを特徴とする移動体無線通信システムの基地局。
2. 【請求項２】 前記基本構成部（１）のケーシングはベースフレーム（２０
   ）を有しており、 当該ベースフレーム（２０）は少なくとも１つのアドオンモジュール（２、３
   、４、５、６）を囲むモジュールフレーム（２２）によってモジュール方式に拡
   張可能である、請求項１記載の基地局。
3. 【請求項３】 前記基本構成部（１）のケーシングは、基地局（７、８、９
   、１０、１１、１２）のケーシングのカバーとなるカバーを有している、 請求項１または２記載の基地局。
4. 【請求項４】 ベースフレーム（２０）と、少なくとも１つないしは少なく
   とも２つのモジュールフレーム（２２）とは接続要素を介して固定的に、但し分
   離可能に相互に接続されている、請求項２記載の基地局。
5. 【請求項５】 前記基本構成部（１）の電子式構成群を支持するラックと、
   アドオンモジュール（２、３、４、５、６）の電子式構成群を支持するラックは
   同じ断面を有しており、接続面において接続要素を介して固定的に、しかし分離
   可能に相互に接続されるように形成されている、請求項１から４までのいずれか
   １項記載の基地局。
6. 【請求項６】 前記ラックは差し込み式接続部を介して接続されている、請
   求項１記載の基地局。
7. 【請求項７】 前記基本構成部（１）と、各アドオンモジュール（２、３、
   ４、５、６）は別個の温度調整部を有している、請求項１から６までのいずれか
   １項記載の基地局。