JPH0358528A - 無線通信システムの基地局配置方式及びそれに用いる送信アンテナの配置方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、無線通信システムにかける子局が特にダイレ
クトコンバージョン受信方式を採用している受信機であ
る無線通信システムの基地局配置方式に関するものであ
る。

（従来の技術） ダイレクトコンバージョン方式は受信したＲＦ信号を、
同じ周波数のローカル発振器出力とミキシングし、直接
ベースバンドに周波数変換し、検波を行う受信方式であ
る。第２図にダイレクトコンバージョン受信機の構或例
を示す。アンテナ２０１よシ受信されたＲＦ信号はＲＦ
フィルタ２０２通過後、Ｒ，Ｆアンプ２０３で増幅、２
チャンネルに分けられ、ローカル発振器２０６からのＲ
Ｆ信号と同じ周波数を持つ搬送波とミキサ２０４　，２
０７においてミキシングされる。このローカル発振器は
第１のミキサ２０４に接続され、９げ移相器２０５を介
して第２のミキサ２０７に接続されている。受信信号は
第１、第２のミキサによって９０の位相関係にあるベー
スバンド信号に変換され、ローバスフィルタ２１０．２
１１通過後、ベースバンドアンプ２１２，２１３によっ
て増幅され、例えばフリップフロツブ（２１４）等によ
り検波される。尚、ミキサ後段のＡＣカップリング２０
８　，２０９はアンプ２１２，２１３がミキサ出力に含
筐れるＤＣ或分によって飽和するのを防ぐ為に、挿入し
てあるものである。ダイレクトコンバージョン方式は、
中間周波数を持たず、Ｒ，Ｆ信号を直接ペースバンドに
周波数変換する為に原理的にイメージ応答が存在しない
事からスーパーヘテロダイン方式で使用されるＲＦ段の
イメージ抑圧用狭帯域フィルタが不要である事、べ一ス
バンドフィルタがＩＣ可能である事などの理由により、
近年のＬＳＩの進歩と共に、受信機の小型化を実現でき
る受信方式として注目されている。

さて、前述のｌ｛　Ｆフィルタについて検討するならば
、ダイレクトコンバージョン方式では、イメージ抑圧用
の狭帯域ＲＦフィルタは不要であるものの、ＲＦアンプ
、ミキサ等で生ずる非線形歪の？響による混変調、相互
変調を防ぐ為には、所望波以外の過大入力金非線形歪の
影響が出ない程度昔で減衰させる為の何らかのＲＦフィ
ルタが必要である。従って、この為に必要なＲＦフィル
タがスーパーヘテロダイン方式で必要とされるイメージ
抑圧用の狭帯域フィルタと比較して安価にそして小形に
作れるかどうかがダイレクトコンバージョン方式実現の
為の重要な検討項目となる。通常スーパーのテロダン受
信機ではイメージ抑圧として帯域外減衰量−４０ｄＢ程
度が必要である。この為のフィルタとしてＳＡ．Ｗフィ
ルタなどが用いられるが、このフィルタは一般に高価で
あシ小形化にも限界がある。一方、例えばプリントフィ
ルタの様なものは一般に安価で薄形化も図れ、１７ａ便
な受信機の構或という点では適して■いるものの性能的
に充分な帯域外減衰量は得ることはできず、釦およそ−
２０ｄＢ程度である。従って、簡便な受信機を子局とし
て用いる為には、妨害波に対して−２０ｄＢ程度の帯域
外減衰量でも充分に受信機としての性能を保てる様にシ
ステム側での対策が必要となって来る。従来の無線通信
システムで用いられているヘテロダイン受信機による子
局では、子局のＲＦ段のフィルタが非常に急峻な帯域外
減衰特性を有しているものとして所望波以外の周波数帯
の異なる他の無線通信システムの妨害波を考慮した基地
局配置はされてはいなかった為、特にダイレクトコンバ
ージョン受信機の様に簡便な構或の受信機を子局とする
無線通信システムでは、従来の基地局配置方法では問題
を生ずることになる。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べてきた様にヘテロダイン方式受信機を子局とし
て用いている様な従来方式による無線通信システムでは
、所望帯域外の強力なレベルの妨害波によって生じる混
変調や相互変調などを考慮した基地局配置というものは
必ずしもなされていない。従って、特にダイレクトコン
バージョン受信機の様にＲＦ段のフィルタを帯域外減衰
量の余りとれない安価、小形のもので構成した簡便な受
信機を子局として用いる様な無線通信システムでは、従
来方式による基地局配置法をその１筐使用したのでは、
子局で生じる混変調や相互変調によって、受信感度の低
下を招くなどの問題を引き起こすという課題があった。

本発明は、上記点に鑑みてなされたもので、自無線通信
システムには妨害波となる電波を送信している送信局の
位置を考慮して基地局を配置させる無線通信システムの
基地局配置方式及びそれに用いる送信アンテナの配置方
式を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達或するために本発明に釦いては、第１の周
波数帯域を利用して基地局から子局に対して送信する第
１の無線通信システムと第１の周波数帯域に近接した第
２の周波数帯域を利用し、かつ第１の無線通信システム
よう大きい電界強度で送信している送信局を備えた第２
の無線通信システムとが各無線通信システムで通信する
通信方式に釦いて、基地局は、送信局と同一場所か所定
の距離以内のどちらか一方に設置されていることを特徴
とするものである。

筐た、基地局と送信局は、それぞれ送信アンテナを備え
ておシ、送信電界強度の弱い送信アンテナの方を高い位
置に配置することを特徴とするものである。

（作用） 本発明においては、子局が簡便な帯域外減衰量の余シと
れないＢＰ’フィルタを備えている場合にも、混変調や
相互変調の影響が極力押えられる様に、妨害波となる電
波を送信している送信局と所望波の基地局との地理的関
係を考慮した基地局配置を行う為、従来システムと同様
に良好な無線通信システムを運用できる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳細に説明する
。

第１図（ｂ）は子局受信機１０１がＲＦ段で充分な帯域
外減衰量を備えている様な（例えばスーパーヘテロダイ
ン方式）受信機である場合の従来の基地局１０２配置の
例である。この場合、受信機は充分に帯域外の妨害波を
抑圧することが町能なので、特に他のシステムの送信局
１０３の位置を考慮した基地局配置はなされていない。

従って、子局として、Ｒ．Ｆ帯域外減衰量がとれない簡
便なＲＦフィルタを備えた例えばダイレクトコンバージ
ョン受信機を使用する場合には、妨害波送信局１０３付
近で、混変調◆相互変調などの影響により受信感度劣化
が生ずる可能性がある。これに対して第１図（ａ）に示
す様に基地局を妨害波送信局と同じ地点に配置すれば混
変調・相互変調の影響を極力押えることが可能となる。

以下、本発明による無線通信システムの基地局配置方式
の有効性について、実験結果を用いて説明する。第３図
，第４図は２次の入力インターセプトポイント−３０ｄ
Ｂｍ　　なるダイレクト：７　７　／＜　−ジョン受信
機について、混変調・相互変調特性の受信誤シ率に対す
る影響を実験的に評価したデータを基にして、所望波基
地局と妨害波送信局と子局の位置を与えた時に受信誤ｂ
率１０　を得る為に必要なＲＦ段の所要帯域外減衰量に
ついて計算した値である。このＲＦ段の所要帯域外減衰
量とはＲＦフィルタの帯域外減衰量、アンテナの帯域外
減衰量、その他、ＲＦアンプ、安キサ等の帯域外減衰量
など全て含んだ値である。第３図及び第４図では一例と
して所望波基地局と妨害波送信局間を１２ｋｍとし、所
望波基地局としてアンテナの高さ４０ｍ，７／テナ利得
１０ｄＢ，出力２　５　０ＷをＤ 仮定し、妨害波送信局としてアンテナの高さ３３０ｍ１
アンテナ利得７ｄＢ１出力５　０　ｋＷを仮定した。

Ｄ 尚、所望波の変調方式はｄｅｖ　：　４，５ｋＨｚ　ノ
ＦＳＫ、伝送速度は５　１　２　ｂｐｓ，受信機のアン
テナ利得−２０ｄＢｉである。使用周波数帯はＶＨＦ帯
である。

第４図に示す様に所望波を発する基地局と、妨害波を発
する基地局との直線距離を１２ｋｍとした場合には、妨
害波を発する基地局の周辺で子局に対して２　０　ｄＢ
以上の帯域外減衰量が必要となる区間は直線距離にして
約６　ｋｍ程度である。また、１０ｄＢ以上の帯域外減
衰量が必要となる区間は直線距離にして約１８ｋＩＴ１
に及ぶ。従って子局受信機が上記の値以上の帯域外減衰
量を備えていないとこの区間では受信不可能となる。こ
れに対して、本発明による基地局配置方式の様に、所望
波基地局を妨害波となる送信局と同一地点に設置した場
合について計算すると第３図の様になる。この結果を見
て分かる様に、この例では妨害波送信局付近でも所要帯
域外減衰量はたかだかｌＱｄＢ程度でアシ、この程度の
値であれば安価なプリントフィルタ、もしくはフィルタ
無しでアンテナの帯域外減衰量程度でも充分に実現可能
な値となっていることが分かる。この計算結果はあく１
でも一例であるが、本発明による所望波基地局を妨害波
送信局と同一地点に設置することの効果は明らかに分か
る。１た、所望波基地局を妨害波送信局と完全に同一地
点に設置することが不可能な場合でも、この２局間をで
きるだけ接近させて設置した方が、ある一定の所要帯域
外減衰量が必要となる区間の直線距離（もしくはエリア
）が減少する事は明らかである。

１た本発明による基地局配置方式によれば、所望波の基
地局と妨害波の送信局ど、サービス品質の低下を許容す
る地域を直線上とし、妨害波の送信局が所望波の基地局
とザービス品質の低下を許容する地域との間になる様に
設置されるが、こ．の効果について説明する。第６図で
４０２が妨害波を送信する送信局、４０１が所望波を送
信する基地局である。この基地局配置をした場合、子局
（例えばダイレクトコンバージョン受信機）が必要とす
る几Ｆ帯域外減衰量は、第７図に示す様になる。ただし
、この例では、所望波基地局一妨害波送信局間ｉ３．５
ｋｍ、所望波基地局のアンテナの商さｌｌＱｍ，利得３
ｄＢ１）、出力２５０Ｗとし、妨害波送信局としてアン
テナ高３３０ｍ，アンテナ利得７ｄＢＤ、出力５　Ｑ　
ｋＷ　ｉ仮定した。所望波の変調速度はｄｅｖ　：　４
，　５　ｋＪ｛ｚのＦＳＸ，伝送速度は５　１　２　ｂ
ｐｓ受信機のアンテナ利得−２　０　ｄＢｉと仮定した
。この例では、第７図より分かる様に基地局と妨害波送
信局の直線上で基地局から４．５〜７ｋｍの区間が几Ｆ
段帯域外減衰量に対する要求が最も厳しい場所である。

従って、この地域はサービス品質が低下する可能性が高
く、従来の基地局配置方式ではこれは第６図の４０７の
地域に対応している。尚、妨害波送信局の真下が最も厳
しい地域とならないのは送信アンテナの垂直面指向性を
これに対して第５図の様に、サービス品質が低下する様
な地域全サービス利用者の少い地域（この例では海４０
３）になる様に妨害波送信局４０２に対して基地局４０
１を配置すれば、ザーピスの低下がシステムの性能に及
ぼす影響を最小限に押えることが可能となる。

この様に、基地局を妨害波送信局と同じ地点に配置でき
ない場合でも本発明による基地局配置方式によれば、良
好な無線通信７ステムの運用が可能となる。

〔発明の効果〕

以上詳述してきたように本発明によればＲＦ段の帯域外
減衰量が余９とれない様な無線機を子局として用いてい
る場合にも他の無線通信システムから送信された電波即
ち妨害波となる電波を送信している送信局の位置を考慮
して基地局配置全行っている為、受信機の持つ非線形現
象による混変調や相互変調の影饗を極力防ぐことが可能
となる。

この様に基地局の配置を考慮すれば、子局として非常に
簡便な構或の無線機を用いることが可能となり、移動端
末の小形薄形化、低価格化を実現することが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した図、第２図はダイレ
クトコンバージョン方式を説明する為の図、第３図，第
４図，第５図，第６図，第７図は本発明による無線通信
システムの基地局配置方式の有効性を説明する為の実験
結果を示した図である。 １０１・・・子局受信機、１０２　，　３０１　，　４
０１　，　４０６，５　０　１−所望波基地局、１０３
，３０２，４０２，５０２・・妨害波となる他の無線通
信システムの送信局。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の周波数帯域を利用して基地局から子局に対
   して送信する第１の無線通信システムと前記第１の周波
   数帯域に近接した第２の周波数帯域を利用し、かつ第１
   の無線通信システムより大きい電界強度で送信している
   送信局を備えた第２の無線通信システムとが各無線通信
   システムで通信する通信方式において、 前記基地局は、前記送信局と同一場所か所定の距離以内
   のどちらか一方に設置されていることを特徴とする無線
   通信システムの基地局配置方式。
2. （２）基地局と前記送信局は、それぞれ送信アンテナを
   備えており、送信電界強度の弱い送信アンテナの方を高
   い位置に配置することを特徴とする無線通信システムに
   用いる送信アンテナの配置方式。