JPH05167489A - Antenna system for mobile radio base station - Google Patents

Antenna system for mobile radio base station

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JPH05167489A
JPH05167489A JP3331992A JP33199291A JPH05167489A JP H05167489 A JPH05167489 A JP H05167489A JP 3331992 A JP3331992 A JP 3331992A JP 33199291 A JP33199291 A JP 33199291A JP H05167489 A JPH05167489 A JP H05167489A
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mobile station
antenna
reception
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tracking
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JP3331992A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Kondo
泰弘 近藤
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
三菱電機株式会社
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Abstract

PURPOSE:To obtain the mobile radio base station antenna system able to sent/ receive a signal to/from plural mobile stations efficiently in which a mobile station is traced efficiently. CONSTITUTION:Only a specific mobile station makes transmission reception for each time slot set by a TDMA timing control section 5. As an antenna used for transmission reception, a directivity antenna 1a whose reception electric field strength is maximized among plural directivity antennas 1 based on the comparison of reception electric field strength by a level comparator section 4 is selected by a changeover switch 7. Moreover, the movement of a mobile station is traced by comparing the reception electric field strength of the directivity antenna 1a whose reception electric field strength is maximized and directivity antennas 1b, 1c aside the directivity antenna 1a whose transmission reception range takes radiation pattern.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】この発明は、移動無線等の無線基地局用アンテナ装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to an antenna device for a radio base station such as a mobile radio.

【0002】 [0002]

【従来の技術】図8は指向性アンテナを用いた従来の無線基地局用アンテナ装置の構成を表わすブロック図であり、図2は時分割多元接続(以下TDMAと称する)の構成を表わした構成図である。 BACKGROUND ART FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a conventional radio base station antenna device using a directional antenna, configuration showing the configuration of FIG. 2 is a time division multiple access (hereinafter referred to as TDMA) it is a diagram. 図3は前記指向性アンテナ1の送受信範囲を表わす斜視図、図4は前記指向性アンテナ1の放射パターンと送受信範囲を真上から見た図である。 Figure 3 is a perspective view showing the transmission and reception range of the directional antenna 1, FIG. 4 is a view from directly above the radiation pattern and transmission and reception range of the directional antenna 1. 図8において、1は特定の方向に放射パターンをもつ指向性アンテナで、複数本で構成され、図3のように大地に水平な面内において図4のように各々異なる方向に一定の指向性角度の放射パターンを持ち水平面内の全方向を送受信範囲としている。 8, 1 is a directional antenna having a radiation pattern in a specific direction, consists of a plurality of lines, constant directivity in each different direction as shown in FIG. 4 in a horizontal plane to the ground as shown in FIG. 3 all directions of the horizontal plane has an angle of the radiation pattern are the transmission and reception range. 2は送受信部、3は前記指向性アンテナ1と前記送受信部2とを各々接続し、整合を採り、損失を低減している給電部、4は各指向性アンテナで受信された受信電界強度を比較するレベル比較部、6はアンテナ切り替えや移動局追尾を制御する制御部、7は制御部6からの指示により送受信をする前記指向性アンテナ1を選択する切替スイッチである。 2 transceiver, 3 are respectively connected between the transceiver 2 and the directional antenna 1 takes the matching, feeding unit that reduces the loss, the received signal strength is received at the directional antenna 4 level comparator to compare, 6 denotes a control unit for controlling the antenna switching and mobile station tracking, 7 is a changeover switch for selecting the directional antenna 1 for transmitting and receiving an instruction from the control unit 6.
図2においては、1フレームを5msとして8つのタイムスロットに分け、前半の4スロットを受信用スロット、後半の4スロットを送信用スロットとして、R1とT1、R2とT2、R3とT3、R4とT4を一組として各移動局に割り当てている。 In Figure 2, divided into eight time slots of one frame as 5 ms, reception slot 4 slots of the first half, the second half of the 4-slot as a transmission slot, R1 and T1, R2 and T2, R3 and T3, R4 and It is allocated to each mobile station T4 as one set.

【0003】次に動作について説明する。 [0003] Next, the operation will be described. 図8において、各々の指向性アンテナ1は異なった方向に指向特性を持っている。 8, each of the directional antennas 1 has the directivity in different directions. 本来ならばアンテナは水平面内無指向性が望ましいが、限られた送信出力では送受信範囲が狭くなってしまうので、上記のようにアンテナに指向性を持たせて送受信範囲を拡大している。 Although would otherwise antennas Omnidirectional is desired, a limited transmission output because transmission and reception range becomes narrow, and expands reception range to have a directional to the antenna as described above. このため送受信範囲内の任意の位置にある移動局からの搬送波の到来方向により各指向性アンテナ1が受信する受信電界強度が異なり、この受信電界強度の差は送受信部2で復調された信号レベルにも振幅差として表われる。 Any different reception field strength each directional antenna 1 is received by the incoming direction of the carrier wave from the mobile station in the location, the difference between the reception field strength signal level demodulated by the transceiver unit 2 in this order reception range also appearing as the amplitude difference. この振幅差をレベル比較部4で検出し、制御部6が全指向性アンテナ1の中から受信電界強度の最も強い前記指向性アンテナ1を選び出し、この選び出された指向性アンテナ1に切替スイッチ8にて出力回路を切り替えることにより最適の指向性アンテナ1によって送受信が行なわれる。 The amplitude difference detected by the level comparing unit 4, the strongest the picked directional antennas 1, the changeover switch to the singled out the directional antenna 1 of the reception field strength control unit 6 from all directional antennas 1 transmission and receiving are performed by the directional antenna 1 of the best by switching the output circuit at 8. なお、このようなアンテナ装置の構成は一般に指向性ダイバーシチーと呼ばれている。 The structure of such an antenna device is generally referred to as directional diversity over. 図2において受信用タイムスロットR1ではTDMAタイミング制御部からのバースト同期信号に同期したゲート入力信号を発する特定の移動局からのみ受信を行ない、これを各タイムスロット毎に繰り返している。 In the receiving time slot R1 emits gate input signals in synchronization with the burst synchronization signal from the TDMA timing control unit performs only reception from the particular mobile station in FIG. 2, and repeat this for every time slot. 送信時も同様な方法で行なっている。 It is performed in the same way also the time of transmission.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の移動無線基地局用アンテナ装置は以上のように構成されているので、任意の位置にある複数の移動局と送受信するには移動局の追尾のために全ての指向性アンテナを常時作動させ各指向性アンテナの受信電界強度を比較しなければならなかったので、指向性アンテナを特定できず、効率が悪く、 Since [0006] The conventional antenna device for a mobile radio base station is configured as described above, to transmit and receive a plurality of mobile stations at an arbitrary position for tracking the mobile station since had to compare the received field strength of each directional antenna is operated all the directional antennas always not able to identify the directional antenna, inefficient,
電力消費が嵩むという問題点があった。 There is a problem that the increase of power consumption. また、送受信時に受信電界強度の最も強い指向性アンテナのみを作動させると、移動局が移動していくうちにその指向性アンテナの放射パターンを外れてしまい回線が途絶えることがあった。 Also, when activating only the strongest directional antenna reception field strength upon reception, the line deviates the radiation pattern of the directional antenna was sometimes interrupted while the mobile station moves.

【0005】この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、複数の移動局と効率良く送受信ができる移動無線基地局用アンテナ装置を得ることを目的としている。 [0005] The present invention has been made to solve the above problems, it is an object to obtain an antenna device for a mobile radio base station that can efficiently transmit and receive a plurality of mobile stations.

【0006】また、移動局の追尾が効率良くできる移動無線基地局用アンテナ装置を得ることを目的としている。 Further, it is an object of the tracking of the mobile station to obtain an antenna device for a mobile radio base station that can efficiently.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係る移動無線基地局用アンテナ装置は、移動局と無線搬送波を送受信する複数の指向性アンテナと、前記各指向性アンテナが受信した前記移動局からの搬送波の受信電界強度を比較するレベル比較部と、タイムスロット毎に特定の移動局を割り当てて送受信を行なわせるTDMAタイミング制御部と、このTDMAタイミング制御部により設定されたタイムスロットおよび前記レベル比較部の受信電界強度の比較結果に合わせ、送受信を行なわせる指向性アンテナを切り替える切替スイッチとを備えたものである。 [Summary of the mobile radio base station antenna apparatus according to the present invention includes a plurality of directional antennas for transmitting and receiving a mobile station and a radio carrier, from the mobile station to the respective directional antenna receives a level comparator for comparing the received field strength of a carrier wave, TDMA timing control unit to perform transmission and reception by assigning a particular mobile station for each time slot and the time slot and the level comparing section set by the TDMA timing control unit fit comparison of the received electric field strength results, in which a changeover switch for switching the directional antenna to perform the transmission and reception.

【0008】また、各指向性アンテナが受信した移動局からの搬送波の受信電界強度をレベル比較部で比較し、 Further, by comparing the received field strength of a carrier wave from the mobile station to each directional antenna is received by the level comparison section,
前記移動局の位置を確認した後は、各タイムスロット毎に一部の指向性アンテナのみを前記移動局の追尾用の指向性アンテナとして使用し、前記切替スイッチが前記移動局の移動に追随しながら送受信用および前記追尾用の指向性アンテナの切り替えを行なうことにより前記移動局の追尾を行なう追尾手段を設けたものである。 After confirming the location of the mobile station uses only directional antenna part for each time slot as a directional antenna for tracking of the mobile station, the selector switch is to follow the movement of the mobile station while it is provided with a tracking means for tracking the mobile station by performing switching between the directional antennas for transmission and reception and for the tracking.

【0009】また、複数の無指向性アンテナを用いて位相走査方式により指向性を持たせた位相走査方式アンテナ装置と、この位相走査方式アンテナ装置を複数用いて移動局からの搬送波を受信し、前記各位相走査方式アンテナ装置が受信する移動局からの搬送波の受信電界強度を比較するレベル比較部と、タイムスロット毎に特定の移動局を割り当てて送受信を行なわせるTDMAタイミング制御部と、このTDMAタイミング制御部により設定されたタイムスロットおよび前記レベル比較部の受信電界強度の比較結果に合わせ、送受信を行なわせる位相走査方式アンテナ装置を切り替える切替スイッチとを備えたものである。 Further, receiving a phase scanning method antenna apparatus provided with directivities by the phase scanning system using a plurality of omnidirectional antennas, a carrier wave from the mobile station using a plurality of phase scanning method antenna device, wherein a level comparator for comparing the received field strength of a carrier wave from the phase scan mode mobile station antenna apparatus receives a TDMA timing control unit to perform transmission and reception by assigning a particular mobile station for each time slot, the TDMA combined with the comparison result of the reception field strength of the time slots and the level comparing section which is set by the timing control unit, in which a changeover switch for switching the phase scanning method antenna device to perform transmission and reception.

【0010】また、各位相走査方式アンテナ装置が受信した移動局からの搬送波の受信電界強度をレベル比較部で比較し、前記移動局の位置を確認した後は、各タイムスロット毎に一部の位相走査方式アンテナ装置のみを前記移動局の追尾用の位相走査方式アンテナ装置として使用し、前記切替スイッチが前記移動局の移動に追随しながら送受信用および前記追随用の位相走査方式アンテナ装置の切り替えを行なうことにより前記移動局の追尾を行なう追尾手段を設けたものである。 Further, the reception electric field strength of a carrier wave from the mobile station to each of the phase scanning method antenna apparatus receives compared with level comparator, after confirming the position of the mobile station, the part for each time slot switching of the phase scanning method antenna device only used as a phase scanning method antenna device for tracking of the mobile station, the phase scanning method antenna device for the follow transceiving and while following the movement the selector switch is in the mobile station the is provided with a tracking means for tracking the mobile station by performing.

【0011】 [0011]

【作用】この発明における移動無線基地局用アンテナ装置は、TDMAのタイムスロット毎に特定の移動局とのみ送受信を行なわせることにより、複数の移動局があっても各タイムスロットではその特定の移動局に対して受信電界強度が最大となっている指向性アンテナのみが送受信を行なう。 [Action] mobile radio base station antenna apparatus in this invention, by causing only transmission and reception of the particular mobile station for each TDMA time slot, the movement of that particular a plurality of mobile stations there be each time slot only directional antenna received electric field strength is the largest with respect to the station to perform transmission and reception.

【0012】また、TDMAの各受信用スロットにおいて、レベル比較部により選ばれた最も受信電界強度の強い指向性アンテナとこの指向性アンテナの両脇の送受信範囲を放射パターンとしている指向性アンテナとで受信電界強度を比較することにより移動局の追尾を行なう。 Further, in each receiving slot of the TDMA, a strong directional antenna and both sides of the transmission and reception range of the directional antenna of highest reception field intensity selected by the level comparator in the directional antenna that a radiation pattern performing tracking of the mobile station by comparing the received field strength.

【0013】 [0013]

【実施例】実施例1. EXAMPLE 1. 以下、この発明の一実施例を図1、図2について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention FIG. 1, the Figure 2. 図1は移動無線基地局用アンテナ装置の一つであるコードレス電話の親機の構成を表わすブロック図で、図において1は特定の方向に放射パターンを持つ指向性アンテナで、90度の指向性角度をもつ4本の指向性アンテナ1が方向を90度づつ変えて大地に対して水平面内で360度全ての方向に渡って送受信範囲を持たせている。 Figure 1 is a block diagram showing a configuration of a base unit of a cordless telephone which is one of an antenna device for a mobile radio base station, a directional antenna having a radiation pattern 1 in the specific direction in the drawing, the 90-degree directional and to have a transmission and reception range over 360 degrees in all directions within the horizontal plane directivity of the antenna 1 of four with angle to the ground by changing increments a direction 90 degrees. 2は送受信部、3は前記指向性アンテナ1と前記送受信部2を各々対応させて接続し整合を採り、損失を低減している給電部、4は各指向性アンテナ1で受信された受信電界強度を検出し比較するレベル比較部、5はTDMAによって複数の移動局のそれぞれに一定周期毎の特定のタイミングでのみ送受信を行なわせるTDMAタイミング制御部、6は前記レベル比較部4での受信電界強度の比較結果により受信電界強度が最強となっている指向性アンテナ1aとこの指向性アンテナ1aの両脇の送受信範囲を放射パターンとしている指向性アンテナ1bおよび1cを選びだしたり、 2 transceiver, 3 takes each connected in correspondence matching the directional antenna 1 and the reception section 2, the feeding unit thereby reducing the loss, reception electric field received by the directional antenna 1 4 level comparing unit for detecting the intensity comparison, 5 TDMA timing control unit to perform the transmission and reception only in certain timing every predetermined period in each of the plurality of mobile stations by TDMA, received electric field at the level comparing section 4 6 both sides of the transmission and reception range of directional antennas 1a directional antenna 1a Toko received field strength becomes the strongest with the comparison result or picked directional antennas 1b and 1c are a radiation pattern of the intensity,
移動局追尾を制御したりする制御部、7は前記制御部6 A control unit and controls the mobile station tracking, 7 the control unit 6
からの指示により前記指向性アンテナ1を選択する切替スイッチである。 A selector switch for selecting the directional antenna 1 according to an instruction from. 図2はTDMA方式の1フレームの構成を示したもので、この例は財団法人電波システム開発センターに帰属する第二世代コードレス電話システム標準規格の作成のための中間答申に準拠している。 Figure 2 shows the structure of one frame of the TDMA method, this example conforms to the intermediate report for the creation of second generation cordless telephone system standards belonging to the Foundation of Radio System Development Center. 1フレームは8スロットで構成され、送信と受信を時分割し、 One frame consists of 8 slots, time-divided transmission and reception,
最大4台まで移動局が同時に接続できるようになっている。 Mobile station is adapted to be connected at the same time up to four.

【0014】次に動作について説明する。 [0014] Next, the operation will be described. 指向性アンテナ1は図3のように大地に対して水平な面内で図4のように各々異なる方向に一定の指向性角度の放射パターンを持たせ、水平面内の全ての方向を送受信範囲としている。 Directional antennas 1 to have a radiation pattern constant directivity angle to different directions as shown in FIG. 4 in a horizontal plane with respect to the ground as shown in FIG. 3, the all directions in the horizontal plane as transmission and reception range there. 図1では指向性アンテナ1の数は4本で、一本一本の指向性角度は90度の放射パターンを持ち、指向性の方向は90度づつ違い360度全方向を送受信範囲としている。 Number of Figure 1 the directional antenna 1 is four, has a radiation pattern of the directional angle of one by one is 90 degrees, the direction of directivity is the transmission and reception range all directions 360 degrees difference by 90 degrees. 本来ならばアンテナは水平面内無指向性が望ましいが、限られた送信出力では送受信範囲に限界があるので、上記のようにアンテナに指向性を持たせ送受信可能な角度を狭める代わりに送受信可能な距離を延ばしている。 Although if it antenna is desirably Omnidirectional originally, since a limited transmit power is limited to the transmission and reception range, which can be transmitted and received, instead of narrowing the reception possible angles to have a directional antenna, as described above and to extend the distance. また、図2に示すTDMA方式では1フレームを5ms周期として時間軸上で8スロットに分割しており、8スロット中前半の4スロットが受信用スロット、 Further, in the TDMA system shown in FIG. 2 is divided into 8 slots on the time axis of one frame as a period of 5ms, 4 slots receiving slot of the first half of 8 slots,
後半4スロットが送信用スロットとなっている。 The second half 4 slot has become a transmission slot. これらのスロットをR1とT1、R2とT2、R3とT3、R These slots R1 and T1, R2 and T2, R3 and T3, R
4とT4を一組として各移動局に割り当て、送受信を行なっている。 Assigned to each mobile station 4 and T4 as one set, and performed transmission and reception. また、送信波を立ち上げるには安定するまでにある程度の時間を要するため、自分に割り当てられたスロットであっても信号を重畳しない無信号時間帯としてガードタイムを設けている。 Moreover, the launch transmitted wave because it takes some time to stabilize is provided with a guard time as a non-signal time period which does not overlap the signal even slot allocated to them. なお、規格によりガードタイムは約42μsとなっている。 It should be noted that the guard time is about 42μs by the standard. TDMAタイミング制御部5は信号の同期を採っており、このTDMAタイミング制御部5からのバースト同期信号に同期したゲート入力信号を発する特定の移動局とのみ送受信を行なっている。 TDMA timing control unit 5 adopts synchronization signal, is performed only transmission and reception of a specific mobile station that emits gate input signals in synchronization with the burst synchronization signal from the TDMA timing control unit 5. このように指向性アンテナ1を用いたことにより、送受信範囲内の任意の位置にある移動局からの搬送波の到来方向によって各指向性アンテナ1が受信する受信電界強度が異なり、この受信電界強度の差は送受信部2で復調された信号レベルにも振幅差として表われる。 By using this way the directional antennas 1, different reception field strength received by each directional antenna 1 by the arrival direction of the carrier wave from the mobile station at an arbitrary position within the receiving range, the strength of the received electric field difference in signal level demodulated by the transceiver unit 2 appearing as amplitude difference. この受信電界強度の差をレベル比較部4で検出し、 The difference between the reception field strength detected at the level comparing section 4,
制御部6がTDMAの各タイムスロット毎に全指向性アンテナ1の中から受信電界強度の最も強い前記指向性アンテナ1aを選び出し、この選び出された指向性アンテナ1aのみによって送受信を行なわせる。 Control unit 6 picks the strongest said directional antenna 1a of the receiving electric field strength from the omni-directional antenna 1 for each time slot of the TDMA, to perform the transmission and reception only by this singled out a directional antenna 1a. TDMAの周期が5msで一巡して再び同じ移動局の受信用タイムスロットが巡ってきたとき、移動局は任意の位置に移動してしまうので、これを追尾するために先に送受信に使用した指向性アンテナ1aとこの指向性アンテナ1aの両隣を送受信範囲とする放射パターンを持つ指向性アンテナ1bおよび1cを作動させて受信電界強度を比較する。 When the period of the TDMA has been received for the time slot of the same mobile station come around again cycled at 5 ms, since the mobile station would be moved to any position and used for transmitting and receiving forward to tracking this directivity the both sides of the directional antenna 1a sex antenna 1a Toko actuates the directional antenna 1b and 1c having a radiation pattern to transmit and receive range for comparing the received field strength. ここで、移動局が前記指向性アンテナ1aの放射パターン内を外れていなければ、指向性アンテナ1aの受信電界強度が最も強いので、引き続き前記指向性アンテナ1aを送受信用アンテナとして使用すればよく、もし移動局が指向性アンテナ1aの放射パターンを外れて指向性アンテナ1bまたは1cの放射パターン内に移った場合には送受信用に最も受信電界強度が強くなる前記指向性アンテナ1bまたは1cを使用し、次の周期ではこの指向性アンテナ1bまたは1cを中心としてその両隣の指向性アンテナを作動させて前回と同様に移動局の追尾を行なえばよい。 Here, if the mobile station has been out of the radiation pattern of the directional antenna 1a, the reception field intensity of the directional antenna 1a is strongest, it is sufficient continue using the directional antenna 1a as the transmit-receive antenna, If the mobile station using the directional antenna 1b or 1c highest reception field strength for the transmission and reception becomes strong when moved in a radiation pattern of the directional antenna 1b or 1c is outside the radiation pattern of the directional antenna 1a , it may be performed tracking by operating the directional antenna of the neighboring around the directional antenna 1b or 1c in the next period previous as well as the mobile station. このようにTDMAの各受信用タイムスロット毎に指向性アンテナ1を3本だけ作動させ残りの指向性アンテナを休ませることにより電力消費を削減して効率良く移動局追尾を行なっている。 Thus to reduce the power consumption by rest remaining directional antenna is operated by three directional antennas 1 for each reception time slot of the TDMA is performed efficiently the mobile stations tracking. 移動局の追尾において、コードレス電話の場合、移動局が人の歩行速度約5km/h内で移動するため、一周期5msで数ミリ程度しか移動せず、TDMAの周期が一巡する間に移動局が二つ隣の放射パターン内に移動してしまうことは考えにくい。 In the tracking of the mobile station, if the cordless telephone, the mobile station moves within the walking speed of about 5km / h of human, only move a few millimeters in one cycle 5 ms, the mobile station during the period of the TDMA is round There is unlikely that would move in a radiation pattern of the two neighbors. 従って上記のように前のTDMAの周期で受信電界強度の最も強かった指向性アンテナとこの指向性アンテナの放射パターンの両脇を放射パターンとする指向性アンテナのみを移動局の追尾用に動作させれば十分である。 Thus by operating only the directional antenna to the strongest were directional antenna and the radiation pattern both sides of the radiation pattern of the directional antenna of the reception field strength at a period before the TDMA as described above for tracking the mobile station it is sufficient to Re. また、送信時も受信時と同じ指向性アンテナ1の放射パターン内に留まっているものと考えられるので、送信時には移動局の追尾をせず、受信電界強度が最大だった指向性アンテナのみを用いて送信をすれば良い。 Further, since it is considered that even remains in a radiation pattern of the same directional antenna 1 and time of reception during transmission, without tracking the mobile station at the time of transmission, received signal strength using only directional antenna was the largest it is sufficient to send Te.

【0015】実施例2. [0015] Example 2. 上記実施例1では移動局の追尾に3本の指向性アンテナ1を使用することにより電力消費の省力化を図っていたが、図5のように多数の指向性アンテナ1を備えている場合には移動局の追尾に全ての指向性アンテナ1を作動させるよりも一部のアンテナのみを作動させるほうが同じ消費電力でより遠方まで追尾できるようになり、性能の向上が図れる。 Had tried to labor saving in power consumption by using a directional antenna 1 of the three to the tracking of the mobile station in the first embodiment, in the case where a large number of directional antennas 1 as shown in FIG. 5 is able to track to a more distant place in all the same power consumption is better to be operated only a part of the antenna from actuating the directional antenna 1 to the tracking of the mobile station, thereby improving the performance.

【0016】実施例3. [0016] Example 3. 上記実施例1ではコードレス電話だったため、移動局の移動速度が歩行速度の5km/ Because it was above Example 1, a cordless telephone, the moving speed of the mobile station is walking speed 5km /
h程度と遅く、移動局の追尾には3本の指向性アンテナ1を使用していた。 Slow about h, the tracking of the mobile station was using the three directional antennas 1. しかし、実施例2のように多数の指向性アンテナ1を備えアンテナ1本1本の指向性角度が狭い場合や移動局の移動速度が速い場合などは、1フレームの周期の間に移動局が二つ以上隣の放射パターン内に移動してしまうこともあり得る。 However, like the provided multiple directional antennas 1 when the moving speed of the case is a narrow directivity angle of one single antenna and mobile station is fast, such as in Example 2, the mobile station during a period of one frame It may sometimes become moved in a radiation pattern of the two or more neighbors. このような場合にはその目的に応じて移動局の追尾に使う指向性アンテナ1 In such a case, directional antenna 1 used for tracking of the mobile station according to the purpose
の数を増やしたり、送受信に使用する指向性アンテナ1 Or increasing the number of directional antennas 1 to be used for transmission and reception
の数を増やせば良い。 It may be increased the number of.

【0017】実施例4. [0017] Example 4. 上記実施例1ではアンテナに指向性アンテナを使用していたが、指向性アンテナの代わりに無指向性アンテナを使用することもできる。 Had been using a directional antenna in the antenna in the first embodiment, it is also possible to use omnidirectional antennas instead of a directional antenna. 図6は無指向性アンテナを使用した場合の移動無線基地局用アンテナ装置の構成を示すブロック図、図7は図6のアンテナ、給電部および制御部を拡大し、アンテナと給電部の構成をより詳細に表わしたブロック図である。 Figure 6 is a block diagram showing a configuration of a mobile radio base station antenna device in the case of using omnidirectional antennas, antenna 7 is 6 to expand the power supply unit and control unit, the configuration of the antenna and the feeder unit it is a block diagram showing in more detail. 図6において、8は位相走査方式を行なう無指向性アンテナの放射素子の集まりである放射素子群で、90度の指向性を持たせた4つの前記放射素子群がそれぞれ方向を90 6, 8 in the radiation element group is a collection of radiating elements of the non-directional antenna for phase scanning method, 90 ° four of the radiation element groups provided with directivities of the directions 90
度づつ変えて大地に対して水平面内で360度全ての方向に渡って送受信範囲を持たせている。 You have to have a transmission and reception range by changing degrees at a time to the ground over 360 degrees all directions in a horizontal plane. 3は給電部、1 3 feeding portion, 1
2は位相走査方式の移相器を制御している移相器制御部で、これら放射素子群8、給電部3、移相器制御部12 2 is a phase shifter control unit that controls the phase shifter of the phase scanning method, these radiating element groups 8, feed unit 3, a phase shifter control unit 12
で位相走査方式アンテナ装置を構成している。 In constituting the phase scanning method antenna device. 2は送受信部、4は各位相走査方式アンテナ装置8で受信された受信電界強度を検出し比較するレベル比較部、5はTD 2 transceiver, 4-level comparator for comparing detects a reception field strength received by each phase scanning mode antenna device 8, the 5 TD
MAによって複数の移動局のそれぞれに一定周期毎の特定のタイミングでのみ送受信を行なわせるTDMAタイミング制御部、6は前記レベル比較部4の比較結果により受信電界強度が最大となっている位相走査方式アンテナ装置8aとこの位相走査方式アンテナ装置8aの両脇の送受信範囲を放射パターンとしている位相走査方式アンテナ装置8bおよび8cを選び出したり、移動局の追尾を制御したりする制御部、7は前記制御部6からの指示により送受信を行なう前記位相走査方式アンテナ装置8を選択する切替スイッチである。 TDMA timing control unit to perform the transmission and reception only in certain timing every predetermined period in each of the plurality of mobile stations by MA, phase scanned system reception electric field intensity by a comparison result of the level comparison section 4 6 is the largest or singled out phase scanning method antenna device 8b and 8c the phase scanning method both sides of the transmission and reception range of the antenna device 8a to the antenna device 8a is a radiation pattern control unit or to control the tracking of the mobile station, 7 the control according to an instruction from the parts 6 is a changeover switch for selecting the phase scanning mode antenna device 8 to transmit and receive. 図2はTDMA方式の1フレーム構成を示したもので、これら送受信部2、 Figure 2 shows the frame configuration of TDMA scheme, these transceiver 2,
レベル比較部4、TDMAタイミング制御部5、制御部6、切替スイッチ7、TDMAの構成は上記実施例1と同一のものである。 Level comparing section 4, TDMA timing control unit 5, the control unit 6, changeover switch 7, TDMA configuration is the same as the first embodiment. 図7は前記位相走査方式アンテナ装置を示したもので、8nはn個以上の複数個で構成される無指向性のダイポールアンテナの放射素子群8のうちのn−1番目の放射素子、9は各放射素子8と各々対応して接続されていて移相量を変える移相器で、移相量の設定はデジタル部のマイクロコンピュータからの指示によって行なわれる。 FIG. 7 shows the phase scanning method antenna device, 8n is (n-1) th radiating element of the radiating element group 8 omnidirectional dipole antenna composed of n or more plural, 9 in phase shifter to vary the phase shift be connected each radiating element 8 and each corresponding to phase shift amount setting is carried out by an instruction from the microcomputer of the digital portion. 10は受信時には各アンテナの電界強度を合成する結合器で、送信時には分波器として働く。 10 at the time received at the combiner for combining the electric field intensity of each antenna, at the time of transmission act as a demultiplexer. 11は復調されたアナログ量の信号レベルをデジタル量に変換し、マイクロコンピュータにて移相量制御を精度良く行なうフィードバック入力処理を行なっているA/D(アナログ/デジタル)コンバータである。 11 converts the signal level of the analog quantity is demodulated into a digital quantity, is accurately performed is performed a feedback input processing A / D (analog / digital) converter amount of phase shift control by the microcomputer.

【0018】次に動作について説明する。 [0018] Next, the operation will be described. 無指向性アンテナは図7のような位相走査方式を用いることにより指向性を持たせることができる。 Omnidirectional antennas can have directivity by using a phase scanning method as shown in FIG. 7. 図7において、θ方向にビーム走査を行なうにはθ方向で共相条件となるようにn番目の移相器9nには式1で与えられる位相δを設定すればよい。 7, the n-th phase shifter 9n as to perform beam scanning in the θ direction becomes co phase condition θ direction may be set a phase δ given by equation 1. δ=−k・d・n・sinθ ・・・式1 但し、d:放射素子間隔 k:波数 δ = -k · d · n · sinθ ··· Equation 1 where, d: radiating element spacing k: wave number

【0019】式1で与えられる移相量はアナログ的な量であり、0から2Πラジアン可変のアナログ移相器を用いれば位相誤差は少ない。 The formula amount of phase shift given by 1 is an analog quantity, the phase error is small by using the 2Π radians variable analog phase shifters from 0. しかし、多数の移相器を用いる場合にはアナログ量の制御は非常に煩雑となるので、 However, since the control of the analog amount is very complicated in the case of using a plurality of phase shifters,
図7のようなデジタル型の移相器を用い、0から2Πラジアンの移相量を量子化して所要の移相量の設定を行なうことが多い。 Using a digital type of phase shifter as in FIG. 7, often by quantizing the phase shift amount of 2Π radians from 0 to set the required amount of phase shift. このように無指向性アンテナを放射素子としてこれらを集めた放射素子群8と給電部3と移相器制御部12とで位相走査方式アンテナ装置を構成する。 This configuration phase scanning method antenna apparatus and the radiation element group 8 a collection of these omni-directional antenna as the radiating element and the feeding unit 3 and the phase shifter control unit 12.
図6は上記位相走査方式アンテナ装置を用いて前記実施例1の指向性アンテナの場合と同じ効果を奏する移動無線基地局用アンテナ装置を構成したものである。 6 is obtained by forming the mobile radio base station antenna device achieving the same effect as the directional antenna of Example 1 using the phase scanning method antenna device. 実施例1で使用した指向性アンテナと同じように4つの位相走査方式アンテナ装置を配置しており、その動作も実施例1と同じである。 Example 1 just as are arranged four phases scanning method antenna device and directional antenna used in, the operation is the same as in Example 1.

【0020】実施例5. [0020] Example 5. 上記実施例では移動無線基地局用アンテナ装置について説明したが、移動無線中継局やTDMA通信を行なうアンテナ装置でもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。 In the above embodiment has been described an antenna apparatus for a mobile radio base station, even better, the same effects as in the above embodiment the antenna device for moving the radio relay station and TDMA communications.

【0021】 [0021]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば移動局と無線搬送波を送受信する複数の指向性アンテナと、前記各指向性アンテナが受信した前記移動局からの搬送波の受信電界強度を比較するレベル比較部と、タイムスロット毎に特定の移動局を割り当てて送受信を行なわせるTDMAタイミング制御部と、このTDMAタイミング制御部により設定されたタイムスロットおよび前記レベル比較部の受信電界強度の比較結果に合わせ、送受信を行なわせる指向性アンテナを切り替える切替スイッチとを備えたことにより、複数の移動局と効率良く送受信ができるという効果が得られる。 As is evident from the foregoing description, compared with a plurality of directional antennas for transmitting and receiving a mobile station and a radio carrier, the reception field strength of a carrier wave from the mobile station to the respective directional antenna receives according to the present invention a level comparator for the TDMA timing control unit to perform transmission and reception by assigning a particular mobile station for each time slot, the comparison result of the reception field strength of the time slots and the level comparing section set by the TDMA timing control unit to the combined, by having a changeover switch for switching the directional antenna to perform the transmission and reception, the effect is obtained that a plurality of mobile stations and efficiently send or receive.

【0022】また、各指向性アンテナが受信した移動局からの搬送波の受信電界強度をレベル比較部で比較し、 Further, by comparing the received field strength of a carrier wave from the mobile station to each directional antenna is received by the level comparison section,
前記移動局の位置を確認した後は、各タイムスロット毎に一部の指向性アンテナのみを前記移動局の追尾用の指向性アンテナとして使用し、前記切替スイッチが前記移動局の移動に追随しながら送受信用および前記追随用の指向性アンテナの切り替えを行なうことにより前記移動局の追尾を行なう追尾手段を設けたので、移動局の追尾が効率良くできるという効果が得られる。 After confirming the location of the mobile station uses only directional antenna part for each time slot as a directional antenna for tracking of the mobile station, the selector switch is to follow the movement of the mobile station It is provided with the tracking means for tracking the mobile station by performing switching between the directional antennas for transmission and reception and for the follow while the tracking of the mobile station there is an advantage that it efficiently.

【0023】また、複数の無指向性アンテナを用いて位相走査方式により指向性を持たせた位相走査方式アンテナ装置と、この位相走査方式アンテナ装置を複数用いて移動局からの搬送波を受信し、前記各位相走査方式アンテナ装置が受信する移動局からの搬送波の受信電界強度を比較するレベル比較部と、タイムスロット毎に特定の移動局を割り当てて送受信を行なわせるTDMAタイミング制御部と、このTDMAタイミング制御部により設定されたタイムスロットおよび前記レベル比較部の受信電界強度の比較結果に合わせ、送受信を行なわせる位相走査方式アンテナ装置を切り替える切替スイッチとを備えたことにより、複数の移動局と効率良く送受信ができるという効果が得られる。 Further, receiving a phase scanning method antenna apparatus provided with directivities by the phase scanning system using a plurality of omnidirectional antennas, a carrier wave from the mobile station using a plurality of phase scanning method antenna device, wherein a level comparator for comparing the received field strength of a carrier wave from the phase scan mode mobile station antenna apparatus receives a TDMA timing control unit to perform transmission and reception by assigning a particular mobile station for each time slot, the TDMA combined with the comparison result of the reception field strength of the time slots and the level comparing section which is set by the timing control unit, by which a changeover switch for switching the phase scanning method antenna device to perform transmission and reception, a plurality of mobile stations and efficiency often there is an advantage that it is receiving.

【0024】また、各位相走査方式アンテナ装置が受信した移動局からの搬送波の受信電界強度をレベル比較部で比較し、前記移動局の位置を確認した後は、各タイムスロット毎に一部の位相走査方式アンテナ装置のみを前記移動局の追尾用の位相走査方式アンテナ装置として使用し、前記切替スイッチが前記移動局の移動に追随しながら送受信用および前記追尾用の位相走査方式アンテナ装置の切り替えを行なうことにより前記移動局の追尾を行なう追尾手段を設けたので、移動局の追尾が効率良くできるという効果が得られる。 Further, the reception electric field strength of a carrier wave from the mobile station to each of the phase scanning method antenna apparatus receives compared with level comparator, after confirming the position of the mobile station, the part for each time slot switching of the phase scanning method antenna device only used as a phase scanning method antenna device for tracking of the mobile station, the phase scanning method antenna device for the tracking transceiver for and with the changeover switch is to follow the movement of the mobile station is provided with the tracking means for tracking the mobile station by performing the tracking of the mobile station there is an advantage that it efficiently.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】この発明の実施例1による移動無線基地局用アンテナ装置の構成を示すブロック図である。 1 is a block diagram showing a configuration of a mobile radio base station antenna apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例1による移動無線基地局用アンテナ装置に用いられる従来のTDMA方式を示す構成図である。 2 is a block diagram showing a conventional TDMA system used in a mobile radio base station antenna apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例1による移動無線基地局用アンテナ装置に用いられる従来のアンテナの送受信範囲を示す斜視図である。 3 is a perspective view showing the transmission and reception range of a conventional antenna used in the antenna device for a mobile radio base station according to the first embodiment of the present invention.

【図4】この発明の実施例1による移動無線基地局用アンテナ装置に用いられる従来のアンテナの送受信範囲を示す平面図である。 4 is a plan view showing the transmission and reception range of a conventional antenna used in the antenna device for a mobile radio base station according to the first embodiment of the present invention.

【図5】この発明の実施例2による移動無線基地局用アンテナ装置に用いられる従来のアンテナの送受信範囲を示す斜視図である。 5 is a perspective view showing the transmission and reception range of a conventional antenna used for mobile antenna device for a radio base station according to a second embodiment of the present invention.

【図6】この発明の実施例4による移動無線基地局用アンテナ装置の構成を示すブロック図である。 6 is a block diagram showing a configuration of a mobile radio base station antenna apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】この発明の実施例4による移動無線基地局用アンテナ装置のうちの位相走査方式アンテナ装置の構成を示すブロック図である。 7 is a block diagram showing a configuration of a phase scanning method antenna device of the mobile radio base station antenna apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】従来の移動無線基地局用アンテナ装置の構成を示すブロック図である。 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional mobile radio base station antenna apparatus.

【符号の説明】 1 指向性アンテナ 2 送受信部 3 給電部 4 レベル比較部 5 TDMAタイミング制御部 6 制御部 7 切替スイッチ 8 放射素子群 9 移相器 10 結合器 11 A/Dコンバータ 12 移相器制御部 [EXPLANATION OF SYMBOLS] 1 directional antenna 2 transceiver 3 feeding portion 4 level comparing section 5 TDMA timing control unit 6 control unit 7 switch 8 radiating element group 9 phase shifter 10 coupler 11 A / D converter 12 phase shifter control unit

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 移動局と無線搬送波を送受信する複数の指向性アンテナと、前記各指向性アンテナが受信した前記移動局からの搬送波の受信電界強度を比較するレベル比較部と、タイムスロット毎に特定の移動局を割り当てて送受信を行なわせる時分割多元接続(以下TDMAと称する)タイミング制御部と、このTDMAタイミング制御部により設定されたタイムスロットおよび前記レベル比較部の受信電界強度の比較結果に合わせ、送受信を行なわせる指向性アンテナを切り替える切替スイッチとを備えたことを特徴とする移動無線基地局用アンテナ装置。 And 1. A mobile station and a plurality of directional antennas for transmitting and receiving radio carrier, wherein a level comparator for comparing the received field strength of a carrier wave from the mobile station to each directional antenna is received, for each time slot division multiple access (hereinafter referred to as TDMA) timing controller when to perform transmission and reception by assigning a particular mobile station, the comparison result of the reception field strength of the time slots and the level comparing section set by the TDMA timing control unit combined, the mobile radio base station antenna apparatus characterized by comprising a changeover switch for switching the directional antenna to perform the transmission and reception.
  2. 【請求項2】 各指向性アンテナが受信した移動局からの搬送波の受信電界強度をレベル比較部で比較し、前記移動局の位置を確認した後は、各タイムスロット毎に一部の指向性アンテナのみを前記移動局の追尾用の指向性アンテナとして使用し、前記切替スイッチが前記移動局の移動に追随しながら送受信用および前記追尾用の指向性アンテナの切り替えを行なうことにより前記移動局の追尾を行なう追尾手段を設けたことを特徴とする請求項第1項記載の移動無線基地局用アンテナ装置。 2. A comparison by the level comparison section received field strength of a carrier wave from the mobile station to each directional antenna is received, after confirming the position of the mobile station, a part of the directivity for each time slot using the antenna only as a directional antenna for tracking of the mobile station, the selector switch is in the mobile station by performing switching of directional antennas for the tracking transceiver and for while following the movement of the mobile station mobile radio base station antenna apparatus as in claim 1, wherein said providing the tracking means for tracking.
  3. 【請求項3】 複数の無指向性アンテナを用いて位相走査方式により指向性を持たせた位相走査方式アンテナ装置と、この位相走査方式アンテナ装置を複数用いて移動局からの搬送波を受信し、前記各位相走査方式アンテナ装置が受信する移動局からの搬送波の受信電界強度を比較するレベル比較部と、タイムスロット毎に特定の移動局を割り当てて送受信を行なわせるTDMAタイミング制御部と、このTDMAタイミング制御部により設定されたタイムスロットおよび前記レベル比較部の受信電界強度の比較結果に合わせ、送受信を行なわせる位相走査方式アンテナ装置を切り替える切替スイッチとを備えたことを特徴とする移動無線基地局用アンテナ装置。 A phase scanning method antenna apparatus provided with directivities by 3. The phase scanning system using a plurality of omnidirectional antennas, receives a carrier wave from the mobile station using a plurality of phase scanning method antenna device, wherein a level comparator for comparing the received field strength of a carrier wave from the phase scan mode mobile station antenna apparatus receives a TDMA timing control unit to perform transmission and reception by assigning a particular mobile station for each time slot, the TDMA combined with the comparison result of the reception field strength of the time slots and the level comparing section which is set by the timing control unit, a mobile radio base station, characterized in that a changeover switch for switching the phase scanning method antenna device to perform the transmission and reception use the antenna device.
  4. 【請求項4】 各位相走査方式アンテナ装置が受信した移動局からの搬送波の受信電界強度をレベル比較部で比較し、前記移動局の位置を確認した後は、各タイムスロット毎に一部の位相走査方式アンテナ装置のみを前記移動局の追尾用の位相走査方式アンテナ装置として使用し、前記切替スイッチが前記移動局の移動に追随しながら送受信用および前記追尾用の位相走査方式アンテナ装置の切り替えを行なうことにより前記移動局の追尾を行なう追尾手段を設けたことを特徴とする請求項第3項記載の移動無線基地局用アンテナ装置。 4. Compared with the level comparing portion received field strength of a carrier wave from the phase scan mode mobile station antenna apparatus receives, after confirming the position of the mobile station, the part for each time slot switching of the phase scanning method antenna device only used as a phase scanning method antenna device for tracking of the mobile station, the phase scanning method antenna device for the tracking transceiver for and with the changeover switch is to follow the movement of the mobile station mobile radio base station antenna apparatus according to claim 3 wherein wherein the provided tracking means for tracking the mobile station by performing.
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