JP2005514882A - マイクロキャストを使用する分散ワイヤレスアーキテクチュア - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はセルラー通信システムに関し、特に、同一チャネル干渉を低減してシステム容量を増大するセルラー通信システムに対する新しいアーキテクチュアに関する。
通信網は複数のセルを含み、各セルは単一の中央配置ステーションではなく接近して配置されたマイクロステーションの網によりカバーされる。定められたセル内の各マイクロステーションは低電力送信機を使用して同じ情報を送信し、セルを横切ってより均一な信号レベルを与えることができる。既知のサイマルキャスト(simulcast)技術を多数のマイクロステーションに拡張したものがここではマイクロキャストと呼ばれる。本発明を使用して、信号強度はセル中心付近では高くセルエッジでは低くなるのではなく、セルにわたってより均一に分布される。さらに、セル外部の信号強度は距離と共に迅速に低下し、場合によっては隣接セル内で干渉せずに即座に周波数を再利用することができる。マイクロキャストシステムはラジオおよびテレビサービスの両方を提供するのに使用することもできる。
次に、図面を参照して、図1は従来のマクロ−セルラー通信システムを一般的に番号10で示している。セルラー通信システム10は直径がおよそ20kmの複数の比較的大きいセル12を含んでいる。中央に配置された基地局14が各セル12を受け持つ。基地局14により送信された信号は基地局14からセルの周囲に全方向に伝播する。基地局14から送信される信号の電力は任意の定められた点において基地局14からの距離の関数として一様に減少する。真空では、信号強度は基地局14からの距離の二乗に反比例して変動する。実際上、セルラー通信システムにおけるパス損失は地勢、大気状態、その他の実世界効果により逆平方法則よりも遥かに厳しい。一般的に、任意の定められた点における信号電力は基地局14からの距離の四乗に反比例して変動するものと通常仮定される。図3は典型的なマクロセルラーシステムにおける距離の関数としての信号強度のグラフである。図3からお判りのように、信号はセル12の中心付近で最強でありセル境界付近では低い。基地局14はセル12のエッジにおいて最小有用信号レベルを提供するのに十分な電力を送信しなければならない。
Claims (41)
- 複数のマイクロステーションを含む通信システムにおいて、前記マイクロステーションから複数の移動端末への送信を制御して送信競合を回避する方法であって、前記方法は、
同じマイクロステーションが受け持つ2つ以上の同一チャネルセル移動端末を伴う送信競合を検出するステップと、
送信競合に応答してマイクロステーションから少なくとも一つの同一チャネル移動端末への送信を抑制するステップと、
を含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、マイクロステーションから少なくとも一つの同一チャネル移動端末への送信を抑制するステップは、
同一チャネル移動端末からマイクロステーションにおいて受信した信号の信号強度測定値に基づいて受け持つ同一チャネル移動端末を選択するステップと、
選択された同一チャネル移動端末に対する信号を送信するステップと、
選択されない同一チャネル移動端末への送信を抑制するステップと、
を含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、マイクロステーションから少なくとも一つの同一チャネル移動端末への送信を抑制するステップは、マイクロステーションから全ての同一チャネル移動端末への送信を抑制するステップを含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、通信システムは時分割多重化を利用し、各移動端末はTDMAタイムスロットに割当てられる方法。
- 請求項1に記載の方法であって、通信システムはダウンリンク送信に対して周波数ホッピング方式を利用し、各移動端末はホップチャネルを割当てられる方法。
- 請求項1に記載の方法であって、通信システムは符号分割多重化を利用し、各移動端末はコードチャネルを割当てられる方法。
- 複数の固定マイクロステーションと複数の移動端末間の無線通信を提供する方法であって、前記方法は、
各移動端末に対して、そこに情報を送信するための一組の周辺マイクロステーションを選択するステップと、
同じマイクロステーションが受け持つ2つ以上の同一チャネル移動端末を伴う送信競合を検出するステップと、
送信競合に応答して同一チャネル移動端末を受け持つマイクロステーションから少なくとも一つの同一チャネル移動端末への送信を抑制するステップと、
を含む方法。 - 請求項7に記載の方法であって、さらに、各移動端末に対して、移動端末の位置の変化に応答して移動端末に情報を送信する一組の周辺マイクロステーションを選択し直すステップを含む方法。
- 請求項7に記載の方法であって、移動端末に情報を送信するための一組の周辺マイクロステーションを選択するステップは、
複数のマイクロステーションにおいて移動端末から送信された信号を受信するステップと、
複数のマイクロステーションの各々において受信した移動端末からの信号の強度を測定するステップと、
複数のマイクロステーションにおいて受信した信号の強度に基づいて一つ以上のマイクロステーションを選択するステップと、
を含む方法。 - 請求項9に記載の方法であって、各マイクロステーションにおいて受信した信号の強度に基づいて一つ以上のマイクロステーションを選択するステップは移動端末から受信した信号の強度が予め定められた閾値規準に一致するマイクロステーションを選択するステップを含む方法。
- 請求項10に記載の方法であって、選択されたマイクロステーションは予め定められた数を超えない方法。
- 請求項9に記載の方法であって、各マイクロステーションにおいて受信した信号の強度に基づいて一つ以上のマイクロステーションを選択するステップは移動端末から最強信号を受信する予め定められた数のマイクロステーションを選択するステップを含む方法。
- 請求項7に記載の方法であって、マイクロステーションから少なくとも一つの同一チャネル移動端末への送信を抑制するステップは、
同一チャネル移動端末からマイクロステーションにおいて受信した信号の信号強度測定値に基づいて受け持つ同一チャネル移動端末を選択するステップと、
選択された同一チャネル移動端末に対する信号を送信するステップと、
選択されない同一チャネル移動端末への送信を抑制するステップと、
を含む方法。 - 請求項7に記載の方法であって、マイクロステーションから少なくとも一つの同一チャネル移動端末への送信を抑制するステップは、マイクロステーションから全ての同一チャネル移動端末への送信を抑制するステップを含む方法。
- 請求項7に記載の方法であって、通信システムは時分割多重化を利用し、各移動端末はTDMAタイムスロットに割当てられる方法。
- 請求項7に記載の方法であって、通信システムはダウンリンク送信に対して周波数ホッピングを利用し、各移動端末はホップチャネルを割当てられる方法。
- 請求項7に記載の方法であって、通信システムは符号分割多重化を利用し、各移動端末はコードチャネルを割当てられる方法。
- 各々が移動端末に信号を送信する送信機を含む複数のマイクロステーションと、
複数のマイクロステーションに接続され、各移動端末に信号を送信するマイクロステーショングループを選択して各移動端末の近くに仮想セルを形成する中央プロセッサと、
前記中央プロセッサに配置され、同じマイクロステーションが受け持つ2つ以上の同一チャネル移動端末を伴う送信競合を検出する検出回路と、を含む通信システムであって、
前記中央プロセッサは送信競合の検出に応答して同一チャネル移動端末を受け持つマイクロステーションから少なくとも一つの同一チャネル移動端末への送信を抑制する通信システム。 - 請求項18に記載の通信システムであって、各マイクロステーションは、さらに、移動端末から信号を受信する受信機を含む通信システム。
- 請求項19に記載の通信システムであって、中央プロセッサは各マイクロステーションにおいて定められた移動端末から受信した信号の強度に基づいて定められた移動端末に信号を送信するマイクロステーショングループを選択する通信システム。
- 請求項20に記載の通信システムであって、中央プロセッサは予め定められた閾値よりも高い信号強度で定められた移動端末から信号を受信する定められた移動端末に信号を送信するマイクロステーショングループを選択する通信システム。
- 請求項21に記載の通信システムであって、グループ内の選択されたマイクロステーションは予め定められた数を超えない通信システム。
- 請求項20に記載の通信システムであって、中央プロセッサは定められた移動端末から最強信号を受信する、定められた移動端末に信号を送信する予め定められた数のマイクロステーションを選択する通信システム。
- 請求項18に記載の通信システムであって、中央プロセッサは一つの同一チャネル移動端末に対してデータを送信し、送信競合に応答して他の全ての同一チャネル移動端末への送信を抑制する通信システム。
- 請求項24に記載の通信システムであって、中央プロセッサはそこからマイクロステーションが最強信号を受信する移動端末にデータを送信する通信システム。
- 請求項20に記載の通信システムであって、中央プロセッサは送信競合に応答して全ての同一チャネル移動端末への送信を抑制する通信システム。
- 請求項18に記載の通信システムであって、中央プロセッサは複数のマイクロステーションにより移動端末に送信される送信信号を発生し、定められた移動端末に対する送信信号は中央プロセッサから定められた移動端末に対するアクティブセット内の選択されたマイクロステーションに転送される通信システム。
- 請求項27に記載の通信システムであって、中央プロセッサにおいて発生された送信信号は複数の複素信号サンプルを含む通信システム。
- 請求項28に記載の通信システムであって、複素信号サンプルは同相成分および直交成分を含むI,Q信号サンプルである通信システム。
- 各セルがマイクロステーション網を有する複数のセルを含む通信システムにおける、移動端末との通信方法であって、
移動端末に割り当てられたダウンリンクチャネル上で移動端末に情報を送信する移動端末の近くのマイクロステーショングループを選択するステップであって、前記マイクロステーショングループは仮想セルを規定する移動端末に対するアクティブセットを含むステップと、
移動端末がマイクロステーション網中を移動する時に仮想セルが移動端末を追跡するように、移動端末の動きに応答して移動端末に対するアクティブセットに対してマイクロステーションを除いたり加えたりするステップと、
を含む通信システム。 - 請求項29に記載の方法であって、さらに、移動端末に対するアクティブセット内の第1および第2のマイクロステーションから移動端末に情報を送信するステップを含み、第1のマイクロステーションから移動端末への送信は第2のマイクロステーションからの同じ情報の送信に関して遅延されるまたは早められる方法。
- 請求項29に記載の方法であって、さらに、中央プロセッサにおいて定められた移動端末に送信する送信信号を発生し、送信信号を中央プロセッサから定められた移動端末に対するアクティブセット内の選択されたマイクロステーションへ転送するステップを含む方法。
- 請求項31に記載の方法であって、送信信号は複数の複素信号サンプルを含む方法。
- 請求項33に記載の方法であって、複素信号サンプルは同相成分および直交成分を含むI,Q信号サンプルである方法。
- 請求項29に記載の方法であって、さらに、移動端末に対するアクティブセット内の各マイクロステーションから移動端末に同じ情報を送信するステップを含む方法。
- 請求項34に記載の方法であって、移動端末に対するアクティブセット内の各マイクロステーションから移動端末に同じ情報を送信するステップは相対位相差でアクティブセット内の第1および第2のマイクロステーションから情報を送信するステップを含む方法。
- セルラー通信網内のセル内に複数のマイクロステーションを含む網と、
マイクロステーション網に接続され、定められた移動端末に割り当てられたダウンリンクチャネルでセル内の定められた移動端末に情報を送信するマイクロステーショングループを選択する中央コントローラであって、前記マイクロステーショングループは仮想セルを規定する移動端末に対するアクティブセットを含む中央コントローラと、を含む通信システムであって、
前記中央コントローラは、移動端末がマイクロステーション網中を移動する時に仮想セルが移動端末を追跡するように、移動端末の動きに応答して移動端末に対するアクティブセットに対して選択されたマイクロステーションを加えたり除いたりする通信システム。 - 請求項34に記載の通信システムであって、中央コントローラは移動端末に対するアクティブセット内のマイクロステーションにより移動端末に送信される送信信号を発生する中央プロセッサを含み、中央コントローラは移動端末に対する送信信号を移動端末に対するアクティブセット内のマイクロステーションへ転送する通信システム。
- 請求項35に記載の通信システムであって、送信信号は複数の複素信号サンプルを含む通信システム。
- 請求項36に記載の通信システムであって、複素信号サンプルは同相成分および直交成分を含むI,Q信号サンプルである通信システム。
- 移動端末に対するアクティブセット内の第1および第2のマイクロステーションは移動端末に相対位相差で同じ情報を送信する請求項の通信システム。
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