JPH05122135A - マイクロ基地局、センタ基地局および移動通信装置 - Google Patents

マイクロ基地局、センタ基地局および移動通信装置

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JPH05122135A JP3277649A JP27764991A JPH05122135A JP H05122135 A JPH05122135 A JP H05122135A JP 3277649 A JP3277649 A JP 3277649A JP 27764991 A JP27764991 A JP 27764991A JP H05122135 A JPH05122135 A JP H05122135A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 光ファイバフィーダを用いるマイクロセル移
動通信システムで、センタ基地局とマイクロ基地局を結
ぶ光ファイバを複数のセルで共用して使うことを可能に
するマイクロ基地局，センタ基地局，移動通信装置を提
供する。 【構成】 センタ基地局２０，マイクロ基地局２〜５で
は電気／光変換回路２２１〜２２４で無線信号を光に変
換する前に、マイクロ基地局単位で異なった周波数帯に
周波数変換する。この信号を光または電気領域で多重し
て光ファイバ１１，１２で伝送する。マイクロ基地局で
は受信した多重信号のうち自ゾーンへの信号をアンテナ
から送出すべき周波数帯に変換し、その他の信号はフィ
ルタでカットする。センタ基地局では多重されて伝送し
てきた信号をすべて個別に復調回路２４１〜２４４で復
調する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小ゾーン方式の移動通
信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車電話システムのような移動通信シ
ステムでは、サービスエリアを複数のゾーンに分割し、
各ゾーンに無線基地局をそれぞれ配置している。こうす
ることにより干渉妨害の発生しない無線基地局間で同一
周波数を繰返し利用することが可能になり、周波数資源
を有効に利用することができる。この方式は、小ゾーン
方式と呼ばれている。
【０００３】自動車電話システムの場合、無線基地局
は、電子通信学会発行の「自動車電話（桑原守二監
修）」第２５２頁に述べられているように、アンテナ，
アンテナ共用装置，通話用および制御用の送受信装置，
基地局制御装置等から構成されている。
【０００４】移動通信システムでサービスエリアを小ゾ
ーンに分割することにより、周波数の利用効率を向上さ
せることができるが、この場合、無線基地局は、街灯や
電柱に設置されることとなる。しかし現状の無線基地局
には送受信装置，基地局制御装置までが含まれており、
街灯や電柱に設置する場合の重要課題である、小型化高
信頼化の実現が必ずしも容易ではないという問題点があ
った。この問題点を解決する方法としては送受信装置，
基地局制御装置とアンテナ部を分離し、送受信装置，基
地局制御装置はセンタ基地局に配置、アンテナ部はマイ
クロ基地局に配置し両者の間は光ファイバで結ぶという
方法がある（たとえば渋谷他による電子情報通信学会、
無線通信システム研究会の文献”光によるマイクロセル
移動通信の無線信号集配方式”ＲＣＳ９０−１２）。こ
の方法によれば、光ファイバにより無線信号をそのまま
伝送するので、ゾーン毎に配置するマイクロ基地局の小
型化，低コスト化が可能になる。すなわち小ゾーンをベ
ースとしたマイクロセル移動通信システムの実現性が大
幅に高まることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この光ファイバフィー
ダを用いたマイクロセル移動通信システムでは通常、セ
ンタ基地局とマイクロ基地局は光ファイバで１対１に結
ぶ必要がある。このために必要な光ファイバケーブルの
数はマイクロセルの大きさが小型化するに従って膨大な
数となる。従ってマイクロセルのゾーンが小さくなるに
従って、光ファイバケーブルの敷設状況によっては、光
ファイバが不足するという事態も考えられる。
【０００６】そこで本発明の目的は、いくつかのマイク
ロ基地局へ信号を伝送するのに一本の光ファイバを共用
することが可能な移動通信システムを提供することで、
光ファイバの利用効率を高めることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のマイクロ基地局
は、移動端末からの無線信号を受信するアンテナと、こ
のアンテナで受信した無線信号の周波数を変換する周波
数変換回路と、この周波数変換された無線信号を光信号
に変換する電気／光変換回路とを有することを特徴とす
る。
【０００８】また本発明のマイクロ基地局は、センタ基
地局から送られてくる光信号を電気信号に変換する光／
電気変換回路と、この光／電気変換回路からの出力電気
信号を移動通信用の周波数帯に変換してアンテナに出力
する周波数変換回路とを有することを特徴とする。
【０００９】本発明のセンタ基地局は、マイクロ基地局
から光ファイバを介して送られてくる光信号を電気信号
に変換する光／電気変換回路と、この光／電気変換回路
からの電気信号により通話信号を復調する復調回路と、
交換局からの通話信号を送信先センタ基地局毎に所定の
周波数帯の電気信号に変換する送信回路と、この送信回
路からの電気信号を光信号に変換し、光ファイバを介し
てマイクロ基地局に出力する電気／光変換回路とを有す
ることを特徴とする。
【００１０】本発明の移動通信装置は、前記マイクロ基
地局と前記センタ基地局とが光ファイバで接続され、前
記センタ基地局と複数の前記マイクロ基地局との接続に
前記光ファイバの一部または全部を共用し、前記光ファ
イバを共用する前記マイクロ基地局と前記センタ基地局
との光信号のやりとりは、マイクロ基地局毎に異なった
電気周波数帯を用いて行うことを特徴とする。
【００１１】
【作用】移動通信方式においては使用可能な周波数帯が
限られている。例えば現在使用されているアナログ自動
車電話では８００ＭＨｚ帯の２５ＭＨｚが割り当てられ
ているにすぎない。さらにマイクロセル方式ではゾーン
毎に使用周波数を割り当て、互いに干渉しないゾーンで
は同じ周波数を繰り返し使用することとなる。いずれに
しても近接ゾーンでは非常に近接した周波数を使用する
ことになる。
【００１２】ここでセンタ基地局とマイクロ基地局を光
ファイバで伝送することを考える。センタ基地局と各マ
イクロ基地局がそれぞれ別の光ファイバで結ばれている
場合にはそれぞれどんな周波数の信号が伝送されていて
も何等問題は生じない。一方、光ファイバの使用効率を
考えて、１本の光ファイバで複数のゾーンへの信号を伝
送しようとすると、各ゾーンでは周波数多重された信号
から自ゾーンへの信号のみを取り出さなければならな
い。しかし実際には上記のように複数のゾーン間の周波
数差はほとんどなく、電気的なフィルタを用いても分離
は不可能である。
【００１３】そこで各ゾーンでアンテナから送出する無
線信号周波数が同じ８００ＭＨｚ帯の場合でも、光ファ
イバ内はゾーン毎に異なった周波数で伝送することが考
えられる。例えばセンタ基地局からマイクロ基地局へ信
号を伝送する場合を考えると、センタ基地局においては
送信するマイクロセルゾーン毎に周波数多重された信号
をまとめて周波数変換する。この周波数変換は送信すべ
きマイクロ基地局毎にひとつの局部発振器を用いること
により実現されるので、装置規模をそれほど大きくする
ことはない。ここで光ファイバを共用するマイクロセル
間では、光ファイバ内を伝送するときの周波数が異なる
ように周波数変換を行う。各マイクロ基地局では、自局
への信号がアンテナから送出すべき８００ＭＨｚ帯にな
るように周波数変換を行う。このとき同時に８００ＭＨ
ｚ帯のフィルタを用いることで、他マイクロ基地局への
信号をカットする。この結果、光ファイバを共用しても
各マイクロセルのアンテナからは自ゾーン宛の信号のみ
が送出される。各マイクロ基地局からセンタ局に対する
伝送も同様に考えられる。
【００１４】またこの方式によれば、複数のマイクロセ
ルへの信号を同時に受信することになるがセル毎に周波
数帯が異なっているので、キャリア相互作用による歪の
影響も小さく抑えることができる。
【００１５】
【実施例】次に本発明について図面を用いて詳しく説明
する。
【００１６】図１は、本発明の移動通信装置の実施例を
示す図である。この移動通信装置は、移動端末１、マイ
クロ基地局２〜５、光ファイバ伝送路１１，１２、セン
タ基地局２０、および交換局３０から構成されている。
移動端末１、交換局３０は、一般に用いられているもの
と同様であり、その構成は同業者に広く知られているた
め、ここでは詳述しない。
【００１７】センタ基地局２０では、交換局３０からの
下り信号を相手先マイクロセル毎に送信器（Ｔｘ）２０
１〜２０４でそれぞれ８００ＭＨｚ帯の信号に変換す
る。送信器２０１〜２０４からの出力はそれぞれの相手
先毎に異なった周波数ｆ１〜ｆ４を用いた周波数変換回
路２１１〜２１４で周波数変換される。ここでは変換後
の周波数は、２００ＭＨｚ，４００ＭＨｚ，６００ＭＨ
ｚ，１ＧＨｚであった。周波数変換された信号は電気／
光変換回路（Ｅ／Ｏ）２２１〜２２４で光信号に変換さ
れる。電気／光変換回路２２１〜２２４からの光出力は
光領域で合波された後、光増幅器４１を経て下り信号用
の光ファイバ伝送路１１で伝送される。光ファイバ伝送
路６は、１０ｋｍにわたって１本の光ファイバで構成さ
れ、その後各マイクロ基地局２〜５へ分配される。これ
はいわゆるスター形の構成となっており、各マイクロ基
地局２〜５には４つのマイクロセルへの信号がすべて送
信される。
【００１８】図２は、本実施例のマイクロ基地局２〜５
の構成を示した図である。下り信号用の光ファイバ伝送
路１１を伝搬してきた光信号は、フォトダイオードとフ
ロントエンド回路により構成される光／電気変換回路
（Ｏ／Ｅ）１０１により電気信号に変換され、マイクロ
波帯増幅器１０２を通ったのち、周波数変換回路１０３
で、自ゾーンへの信号が８００ＭＨｚ帯になるように周
波数変換を行う。周波数変換された信号は８００ＭＨｚ
帯のバンドパスフィルタ１０４で自ゾーンへの信号のみ
が抜き出され、送信増幅回路１０５，送受信分波器１０
６を介して、アンテナ１１０から送信される。この構成
の場合、マイクロ基地局内まで他ゾーンへの信号が送ら
れてきているが周波数帯が異なっているため、バンドパ
スフィルタ１０４で完全に分離することができた。また
他ゾーンへの信号による歪の影響も無視できるほど小さ
いことが確認された。
【００１９】一方、移動端末１から送出され、アンテナ
１１０で受信した８００ＭＨｚ帯の信号は送受分波器１
０６，受信フィルタ１１１，受信増幅器１１２を介した
後、周波数変換回路１１３で周波数変換される。ここで
変換される周波数の値は上り信号用の光ファイバ伝送路
１２を共用する他のマイクロセルからの信号と重ならな
いように前もって指定されている。この周波数変換され
た信号は電気／光変換回路（Ｅ／Ｏ）１１４により光信
号に変換され、上り回線用の光ファイバ伝送路１２を介
してセンタ基地局２０に送られる。このマイクロ基地局
の構成は周波数変換する周波数が異なるだけで全てのマ
イクロ基地局２〜５で共通である。
【００２０】ここで再び図１に戻って、その後の上り信
号の流れを説明する。上り信号用光ファイバ伝送路１２
には、４つのマイクロ基地局２〜５から異なった周波数
に変換された上り光信号が光増幅器４２を経て同時に送
信される。センタ基地局２０では、光／電気変換回路
（Ｏ／Ｅ）２３０で４つのマイクロ基地局２〜５からの
信号が同時に電気信号に変換される。このとき既に述べ
たようにそれぞれのマイクロ基地局からの信号は異なっ
た周波数帯で伝送されている。復調された上り電気信号
は共通増幅器２３１で増幅された後、各マイクロ基地局
２〜５に割り当てられた周波数に対応した復調回路２４
１〜２４４によって、マイクロ基地局単位で復調され、
交換局３０へ送出される。
【００２１】本実施例では光の合分波にともなう損失を
保証するために光増幅器４１，４２を用いている。この
結果、光／電気変換回路１０１，２３０における光信号
レベルは所要のＳ／Ｎ比を実現するのに十分の値であっ
た。また他ゾーンの信号を同時に受信することによる歪
による劣化も３ｄＢ以下に抑えられ、システム全体でも
十分なダイナミックレンジを確保することができた。
【００２２】本発明には以上の実施例の他にも様々な変
形例が考えられる。実施例では４つのマイクロ基地局へ
の信号を一本の光ファイバ伝送路で伝送する場合を述べ
たが、伝送距離等の条件を考慮して、システムの所要性
能を満足する範囲で同時に伝送する数を任意に設定する
ことができる。また実施例では全てのマイクロ基地局宛
の信号を周波数変換したが、そのうちのひとつは８００
ＭＨｚのまま伝送することも可能である。また上り回線
についてはセンタ基地局で各チャンネル毎に復調を行う
ので必ずしも周波数変換を行わなくてもよい。
【００２３】実施例のセンタ基地局３０では周波数変換
した信号を相手先マイクロ基地局毎に異なる電気／光変
換回路２２１〜２２４で光信号に変換していたが、電気
的に全信号を合成したのちにひとつの電気／光変換回路
で一括して光信号に変えることも可能である。また実施
例のセンタ基地局３０では上り信号に関しては光で伝送
されてきた周波数で復調を行ったが、復調回路に既存装
置を用いるために、上り信号もすべてのセンタ基地局で
一旦、８００ＭＨｚ帯に周波数変換することも考えられ
る。
【００２４】実施例のマイクロ基地局における周波数変
換回路１０３とバンドパスフィルタ１０４は順序を逆に
してもよい。また上り信号に関しては受信フィルタ１１
１を用いずに周波数変換回路１１３で周波数変換を行
い、その後に変換された周波数帯でフィルタリングを行
うようにしてもよい。
【００２５】また実施例では光ファイバ伝送路１１，１
２を共用する形態としてスター型の例を取り上げたが、
リング型やバス型等の形状で光ファイバを共用すること
も可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によればセンタ
基地局とマイクロ基地局の接続を、一部分光ファイバを
共用した形で実現できる。この結果、将来、マイクロセ
ルシステムの小ゾーン化が進み、センタ基地局と非常に
多くのマイクロ基地局の接続が必要になった場合でも、
光ファイバ伝送路の有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動通信装置の実施例を示す図であ
る。
【図２】本発明のマイクロ基地局の構成を示した図であ
る。
【符号の説明】
１ 移動端末 ２〜５ マイクロ基地局 １１，１２ 光ファイバ伝送路 ２０ センタ基地局 ３０ 交換局 １１０ アンテナ １０３，１１３，２１１〜２１４ 周波数変換回路 １１４，２２１〜２２４ 電気／光変換回路 １０１，２３０ 光／電気変換回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】移動端末からの無線信号を受信するアンテ
    ナと、このアンテナで受信した無線信号の周波数を変換
    する周波数変換回路と、この周波数変換された無線信号
    を光信号に変換する電気／光変換回路とを有することを
    特徴とするマイクロ基地局。
  2. 【請求項２】センタ基地局から送られてくる光信号を電
    気信号に変換する光／電気変換回路と、この光／電気変
    換回路からの出力電気信号を移動通信用の周波数帯に変
    換してアンテナに出力する周波数変換回路とを有するこ
    とを特徴とするマイクロ基地局。
  3. 【請求項３】マイクロ基地局から光ファイバを介して送
    られてくる光信号を電気信号に変換する光／電気変換回
    路と、この光／電気変換回路からの電気信号により通話
    信号を復調する復調回路と、交換局からの通話信号を送
    信先センタ基地局毎に所定の周波数帯の電気信号に変換
    する送信回路と、この送信回路からの電気信号を光信号
    に変換し、光ファイバを介してマイクロ基地局に出力す
    る電気／光変換回路とを有することを特徴とするセンタ
    基地局。
  4. 【請求項４】請求項１または２記載のマイクロ基地局
    と、請求項３記載のセンタ基地局とが光ファイバで接続
    された移動通信装置であって、 前記センタ基地局と複数の前記マイクロ基地局との接続
    に前記光ファイバの一部または全部を共用し、前記光フ
    ァイバを共用する前記マイクロ基地局と前記センタ基地
    局との光信号のやりとりは、マイクロ基地局毎に異なっ
    た電気周波数帯を用いて行うことを特徴とする移動通信
    装置。
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