JPH04238424A - 極小マイクロセル方式 - Google Patents

極小マイクロセル方式

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JPH04238424A
JPH04238424A JP3020406A JP2040691A JPH04238424A JP H04238424 A JPH04238424 A JP H04238424A JP 3020406 A JP3020406 A JP 3020406A JP 2040691 A JP2040691 A JP 2040691A JP H04238424 A JPH04238424 A JP H04238424A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
base station
directivity
road
zone
Prior art date
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Pending
Application number
JP3020406A
Other languages
English (en)
Inventor
Tokio Taga
登喜雄 多賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPH04238424A publication Critical patent/JPH04238424A/ja
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は移動通信における極小セ
ルラゾーン方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のセルラゾーン方式としては、(a
)ゾーン半径5kmの900MHz 帯自動車電話方式
及び(b)ゾーン半径3kmの900MHz 帯大容量
自動車電話方式がある。これら従来のセルラゾーン方式
では、基地局アンテナを周辺建物高よりも高く設置する
方式であること並びにゾーン半径が比較的大きい方式で
あることにより、基地局アンテナの指向性によって比較
的容易にゾーン形状を制御できる利点があった。
【0003】しかしながら、ゾーン半径が100〜20
0mの極小ゾーンを構成する場合、この方式ではアンテ
ナ高を更に高くして基地局アンテナの放射指向性を大き
く下方にチルトさせることが必要となる。即ち図7に示
すように200〜400m毎のビル上に高い鉄塔を建設
して基地局設備を配置しなくてはならないことを意味し
、ビル屋上の使用料等のコストを勘案するとこのような
従来技術はゾーン半径が100〜200mの極小ゾーン
を構成する技術としては適当ではない。図7において、
1は基地局アンテナ、2は鉄塔である。
【0004】そこで、基地局アンテナを周辺建物高以下
の高さに設置して無線ゾーンを形成することが考えられ
るが、この場合には水平面内オムニアンテナを用いても
アンテナ周囲の建物の影響によってゾーン形状は円形と
はならず、道路沿いに電波が伝搬する樹枝状の無線ゾー
ンとなることが知られている(文献:松本、竹内、他、
「道路沿い通信における伝搬の検討」信学技報A・P8
6−136、pp.57−62、(1987−1))。
【0005】このような伝搬条件の下では、無線ゾーン
の形状は都市構造に大きく依存する形状となってしまう
。即ち図8に示すように、基地局アンテナを設置した道
路以外の道路(見通し外区間)では建物による回折損失
により極めて近距離までしか電波が届かないが、基地局
アンテナを設置した道路(見通し区間)ではこの見通し
外区間でのゾーン端までの距離の数倍の遠方距離にまで
電波が伝搬し、ゾーン形状が道路沿いに広がるくし形ゾ
ーンとなる。図8において、1は基地局アンテナ、3は
従来のアンテナ構成による等電界ゾーンの形状である。 このような形状のゾーンによってセル配置を行う場合、
同じ道路上に設置される同一周波数繰り返しゾーン間距
離は見通し区間できまる繰り返し距離以下には縮められ
ないから、空間的周波数利用率を高くすることに限界が
あるという欠点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動通
信システムの無線チャネル増大には、限りある周波数を
有効に利用することが必須の課題であり、同一周波数繰
り返し距離の短縮を図る技術がセルラゾーン方式におけ
る周波数の空間的再利用を図る技術として極めて重要で
ある。
【0007】本発明の目的は、周辺建物高よりも低い基
地局設備を用いるセルラ移動通信システムにおいて同一
周波数繰り返し距離を短くとれる極小ゾーンを形成し空
間的周波数利用率に優れるセルラゾーン方式を提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、基地局アンテ
ナ放射パタンの少なくとも一つのヌル放射点を道路沿い
方向に向けて無線通信用ゾーンを形成することを最も主
要な特徴とする。従来の技術とは基地局アンテナの主ビ
ームを道路沿い水平方向に向けないという点で大きく異
なる。
【0009】
【作用】本発明によるとアンテナ放射パタンのヌル放射
点は道路の長手方向を向く。従って、道路にそった方向
の放射は弱く、電波が遠方に伝搬することはない。従っ
て本発明の目的が達成される。
【0010】
【実施例1】図1は本発明の第一の実施例を説明する図
であって、4は基地局アンテナ、5は無線設備本体、6
は電話ボックス、7は地面、8はビル等の建物、9は座
標系、10はアンテナ4の垂直面内指向性、11は主ビ
ーム、12、13、14、15は指向性のヌル点、16
は従来のオムニアンテナ方式における垂直面内指向性で
ある。図2は本実施例の動作特性を示す受信レベル距離
特性であり、17は本実施例での特性、18は従来のア
ンテナ構成による特性である。また図3は市街地におけ
るゾーン形状の概略図であり、19は本実施例により得
られる等電界ゾーンの形状である。アンテナ4は無線設
備本体5または電話ボックス6等に取付けられ、地面7
からの高さは2〜4m程度であり、周辺のビル等の建物
8の高さよりも極めて低く設置されている。アンテナ4
の垂直面内ヌル点12は水平方向に向けられており、主
ビーム11は水平方向よりも下方に向けられている。ま
たアンテナ4のアジマス方向指向性は一様なオムニ指向
性を有している。このような指向性をもつアンテナの構
成例としては、半波長ダイポールアンテナ素子を鉛直方
向に1波長間隔で5素子縦列配置し、アンテナ素子間の
励振位相を上方素子ほどd/2(dはアンテナ間隔)進
めるようにして同振幅励振した構成によって実現できる
。即ち、主ビーム11を水平方向から30度下方にチル
トさせたとき、第一ヌル点12が水平面方向に一致する
指向性10が実現される。アンテナ素子数、アンテナ間
隔、励振振幅および励振位相の選択により、これ以外の
構成によっても同様に第一ヌル点12を水平面方向に一
致させた指向性10を容易に実現できる。このような構
成になっているから、道路沿い方向には電波が放射され
ず、基地局アンテナを設置した道路(見通し区間)沿い
遠方に伝搬する電波を抑圧でき、また周辺のビル等建物
8に向かって放射された電波は建物の壁面において、反
射・散乱されて基地局近辺での受信レベルを補償するの
で、基地局アンテナを設置した道路上における受信レベ
ル特性は図2、17に示す特性で動作する。図4より明
らかに従来のオムニアンテナを用いる方式での受信レベ
ル特性18に比して本発明の方式が道路沿い方向遠方に
おける隣接基地局に与える干渉を軽減できることが分か
る。道路沿い方向遠方におけるこの受信レベル差は、ヌ
ル点での指向性利得と従来のオムニアンテナの垂直面内
指向性16の水平方向利得との利得差に対応するので、
ヌル点利得を変えることにより隣接基地局に与える干渉
レベルを制御でき、従って本方式はゾーンの配置距離に
対して設計自由度を有するという利点がある。また主ビ
ーム11を水平方向よりも下方に向けたことによって、
見通し外道路における受信レベルが従来のオムニアンテ
ナを用いる方式に比して10dB程度低下するものの、
道路沿い方向遠方での受信レベル低下よりも少ないため
、形成される無線ゾーンとしては図3、19に示すよう
なほぼ円形のゾーンが形成される。又、本実施例で用い
られる指向性をもつアンテナを駅前あるいは公園などの
準開放地における基地局アンテナとして適用することに
よりそこに形成される無線ゾーンの半径をヌル点での指
向性利得によって自由に設計できるという効果があり、
本実施例はそのような場所におけるマイクロセル構成方
式としても適用できる。
【0011】
【実施例2】図4は本発明の第二の実施例を説明する図
であって、第一の実施例とは基地局アンテナ20の指向
性が異なる。即ち20は基地局アンテナ、21はアンテ
ナ20の水平面内指向性、11は主ビーム、22、23
は指向性の水平面内ヌル点、24は従来のオムニアンテ
ナの水平面内指向性である。また図5はアンテナ20の
水平面ヌル点角度を示す図であって、25は水平面指向
性、26は指向性25のピークレベル、27はヌル点角
度である。アンテナ20の水平面内ヌル点22、23は
道路沿い方向に向けられており、主ビーム11は道路を
鋏むビル等の建物8に向けられている。このような指向
性をもつアンテナの構成例としては、半波長ダイポール
アンテナ素子を水平方向に半波長間隔で2素子並列配置
し、アンテナ素子間の励振位相を互いに逆相となるよう
にして同振幅励振した構成によって実現できる。即ち、
主ビーム11をアンテナの配列方向に向け、ヌル点22
を道路沿い方向に向けるようにアンテナ配列方向を道路
方向に直交させることにより指向性21が実現される。 アンテナ素子数、アンテナ間隔、励振振幅および励振位
相の選択により、これ以外の構成によっても同様にヌル
点22を道路沿い方向に一致させた指向性21を容易に
実現できる。このような構成になっているから、第一の
実施例と同様に、道路沿い方向には電波が放射されず、
基地局アンテナを設置した道路(見通し区間)沿い遠方
に伝搬する電波を抑圧でき、また周辺のビル等の建物8
に向かって放射された電波は建物の壁面において反射・
散乱されて基地局近辺での受信レベルを補償するので、
基地局アンテナを設置した道路上における受信レベル特
性は図2、17に示す特性と同様の動作特性となる。本
第二の実施例の場合も従来のオムニアンテナを用いる方
式での受信レベル特性18に比して道路沿い方向遠方に
おける隣接基地局に与える干渉を軽減でき、また道路沿
い方向遠方におけるこの受信レベル差は、ヌル点での指
向性利得と従来のオムニアンテナの水平面内指向性24
の水平方向利得との利得差に対応するので、ヌル点利得
を変えることにより隣接基地局に与える干渉レベルを制
御でき、従って本実施例においてもゾーンの配置距離に
対して設計自由度を有するという利点がある。
【0012】また本実施例の場合、図5に示した水平面
ヌル点角度を小さくすることで道路沿い方向以外の方向
主ビーム11の水平面内指向性を従来のオムニアンテナ
方式の指向性に近付けることができ、見通し外道路にお
ける受信レベルを従来のオムニアンテナを用いる方式と
ほぼ同程度にすることができるものである。即ち、道路
沿い方向遠方での受信レベル低下をヌル点の指向性利得
により調節し、ヌル点角度により見通し外道路における
受信レベルを調節することにより、形成すべき無線ゾー
ンをほぼ円形に調節することができるものである。
【0013】
【実施例3】図6は本発明の第三の実施例を説明する図
であって、28は基地局アンテナ、29はアンテナ28
の垂直面内指向性、30はアンテナ28の水平面内指向
性、31、32は垂直面内ヌル点である。第一及び第二
の実施例とは基地局アンテナ28の指向性が異なる。即
ち道路沿い方向には垂直面内ヌル点31、32を形成し
道路沿い方向以外にはヌル点の無い指向性30をもつア
ンテナを用いる場合を示す。本実施例は、第一の実施例
における垂直面内ヌル点形成と第二の実施例における道
路沿い方向以外にはヌル点をもたないパタン形成とを組
み合わせることによって実現されるものである。即ち、
このような指向性を有するアンテナの構成方法としては
、第一の実施例および第二の実施例における構成方法を
組み合わせるなどの方法がある。従って、その作用効果
は第一及び第二の実施例で説明したものと全く同等とな
ることは容易に類推できる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方式は周
辺建物高よりも低い基地局設備を用いるセルラ移動通信
システムにおいて、道路沿い方向に基地局アンテナ放射
パタンのヌル放射点を向けて無線ゾーンを形成する方式
であり、道路沿い二方向の各ヌル点の指向性利得(ヌル
点の深さ)並びにヌル点角度を別々に調節することによ
り、一つ一つの無線ゾーン形状を個別に希望の形状に成
形することができるという作用効果をもつものである。 従って、ゾーン半径が100〜200m程度の円形極小
ゾーンが容易に形成できるから、空間的な周波数利用率
に優れるセルラゾーン方式を低コストに実現する方式と
して極めて重要かつ有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例による極小ゾーン形成の
概要図。
【図2】受信レベル距離特性を示す図。
【図3】市街地におけるゾーン形状図。
【図4】本発明の第二の実施例による極小ゾーン形成の
概要図。
【図5】水平面ヌル点角度の定義図。
【図6】本発明の第三の実施例による極小ゾーン形成の
概要図。
【図7】従来のセルラ方式による極小ゾーン形成の概要
図。
【図8】従来の低アンテナ高オムニアンテナによる無線
ゾーン形状を示す図。
【符号の説明】
1、4  基地局アンテナ 2  鉄塔 3  従来のオムニアンテナ方式による等電界ゾーンの
形状 5  無線設備本体 6  電話ボックス 7  地面 8  ビル等の建物 9  座標系 10  アンテナ1の垂直面内指向性 11  主ビーム 12、13、14、15  ヌル点 16  従来のオムニアンテナ方式における垂直面内指
向性 17  本発明方式における受信レベル距離特性18 
 従来のオムニアンテナ方式における受信レベル距離特
性 19  本発明方式による等電界ゾーンの形状20  
基地局アンテナ 21  アンテナ20の水平面内指向性22、23  
ヌル点 24  従来のオムニアンテナの水平面内指向性25 
 水平面指向性 26  指向性25のピークレベル 27  ヌル点角度 28  基地局アンテナ 29  アンテナ28の垂直面内指向性30  アンテ
ナ28の水平面内指向性31、32  ヌル点

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  基地局アンテナの高さを周辺の建物よ
    り低くし、基地局アンテナ放射パタンの少なくとも一つ
    のヌル放射点をほぼチャネルの長手方向に向けて無線通
    信用ゾーンを形成すること、又は、基地局アンテナの垂
    直面内パタンに形成したアジマス方向オムニヌル放射点
    を水平方向に向けて無線通信用ゾーンを形成することを
    特徴とする極小マイクロセル方式。
JP3020406A 1991-01-22 1991-01-22 極小マイクロセル方式 Pending JPH04238424A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3020406A JPH04238424A (ja) 1991-01-22 1991-01-22 極小マイクロセル方式

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JP3020406A JPH04238424A (ja) 1991-01-22 1991-01-22 極小マイクロセル方式

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JPH04238424A true JPH04238424A (ja) 1992-08-26

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ID=12026148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3020406A Pending JPH04238424A (ja) 1991-01-22 1991-01-22 極小マイクロセル方式

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JP (1) JPH04238424A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980804