JPH10508737A - 移動体通信システムのセクタ化した無線アクセス装置に対する動的チャネル割り当て装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 地理的に散在する複数の遠隔電気通信装置と無線回線接続を確立する無線アクセス装置。この無線アクセス装置は、方向的に独立した送信セクタ（６６〜７１）に複数の無線通信チャネルを提供するように接続された無線アクセスモジュールおよびアンテナ手段（４６）を具備する。無線アクセスモジュールは、送信セクタ（６６〜７１）の複数の共通無線チャネルから空き通信チャネルを適応形で選択する、つまり、動的チャネル割り当て（ＤＣＡ）をするようになっている。選択されたチャネルは、その送信セクタ（６６〜７１）の特定の１チャネルになる。この無線アクセス装置は、無線加入回線（ＲＬＬ）および、マルチセルオーバーレイ形セルラー方式移動体電気通信ネットワークで使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 移動体通信システムのセクタ化した無線アクセス装置 に対する動的チャネル割り当て装置 発明の分野 本発明は、一般的には２つまたはそれ以上の電気通信装置間の無線回線接続を 含む電気通信システムに関し、より詳細には、地理的に散在する複数の固定形無 線電気通信装置もしくは移動体無線電気通信装置に関する。 発明の背景 従来の公衆電話交換ネットワーク（ＰＳＴＮ）および統合サービス・ディジタ ルネットワーク（ＩＳＤＮ）においては、これまで住宅用および事務用加入者の 圧倒的多数は加入者構内から公衆電話交換局まで有線で接続されている。これら の加入者の接続は加入回線（local loop）と呼ばれ、中間コンセントレータを介 して接続されることもある。 加入者構内までの全行程にわたって、かかる有線回線を建設することは時間的 浪費であるとともに、街路や舗装による中断に起因する困難を別にしても、ネッ トワーク化することにかなりのコストが含まれている。したがって、有線加入回 線を無線加入回線で置き換えること、つまり、加入者構内まで張られている銅線 の代りとして、あるいはこれに置き換えるため無線技術を使用することに関心が 高まっている。有線加入回線を無線加入回線で置き換えることは、現在のネット ワーク事業者が、既存の公衆電気通信ネットワークを拡張したり改善したりする 場合の関心事であるばかりでなく、特に、公衆電話サービスなど、他と競争でき る公衆電気通信サービスを提供を計画している新規事業者にとっても大きな関心 事である。公衆加入者を無線で接続する考え方は、無線加入回線（Radio in the Local Loop:ＲＬＬ）方式と呼ばれている。 ＲＬＬの考え方の中で、固定形（Fixed ）ＲＬＬ（ＦＲＬＬ）および移動体（ Mobile）ＲＬＬ（ＭＲＬＬ）の２つの基本的システムに区別することができる。 ＦＲＬＬシステムにおいては通常の電話用ソケットが加入者に提供されるが、こ の電話用ソケットは、固定形アクセス装置（Fixed Access Unit:ＦＡＵ）あるい は固定形無線アクセス装置（Wireless Fixed Access Unit：ＷＦＡＵ）と呼ばれ る無線トランシーバーに接続される。いわゆる無線アクセス装置を使用すると、 このＦＡＵ／ＷＦＡＵを介して無線回線が確立されＰＳＴＮ／ＩＳＤＮにアクセ スできるようになる。ＭＲＬＬの考え方の場合、加入者は携帯形コードレス電話 機あるいは移動体無線電話機が提供されるので、この電話機を使用し、無線アク セス装置を介してＰＳＴＮ／ＩＳＤＮに直接アクセスすることができる。 上記考え方を１つにまとめることも可能である。すなわち、ＦＲＬＬは、家庭 内コードレス（Cordless In The Home：ＣＩＴＨ）と呼ばれる加入者宅内におけ る移動性と、近隣用コードレス（Cordless In The Neighbourhood:ＣＩＴＮ）と 呼ばれる住宅や近隣における移動性とを提供する。いくつかの国においては、政 府の規制によって、既成の電話事業者が現在のＰＳＴＮ／ＩＳＤＮに市内移動性 （local mobility）を提供することを禁止している。そのような場合、ＰＳＴＮ ／ＩＳＤＮに対して固定形および移動体、つまりコードレスアクセスを提供する ことは、第２あるいは第３の事業者にきわめて有利になる。 ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮに有線で接続されている他の形式の通信システムは、公知 のセルラー方式移動体電話システムおよびデータ伝送システムである。代表的な セルラー方式移動体通信システムは、移動体無線加入者装置、それぞれが地理的 区域つまりセルにサービスを提供する複数の無線基地局、いくつかの無線基地局 が接続される無線交換装置つまり移動体電話交換局（ＭＴＳＯ）から構成されて いる。ＭＴＳＯはつぎにＰＳＴＮ／ＩＳＤＮに接続されて、移動体無線加入者と 地上回線加入者間の電話の呼などの伝送を完成する。 セルラーシステムは、比較的広い区域、つまり比較的大形セルのサービスエリ ア（coverage）を提供する。ＡＭＰＳ、ＥＴＡＣＳ、ＮＭＴ−４５０、ＮＭＴ− ９００などに指定されているようなアナログセルラーシステムは世界中に展開さ れている。ディジタルセルラーシステムは、北米で指定されているＩＳ−５４Ｂ および全欧州ＧＳＭシステムである。他のシステムも含めこれらのシステムは、 たとえば、マサチューセッツ州、ＮｏｒｗｏｏｄのＡｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ社 から１９９３年に発行された、Ｂａｌｓｔｏｎほかによる「セルラー無線システ ム（Cellular Radio Systems）」という名前の書籍に説明されている。 第１世代のセルラー方式移動体ネットワークは、いくつかの衛星セル（５００ ｋｍ以上）を使用して、無線基地局からセルの境界までが１ｋｍから５ｋｍの範 囲のマクロセルおよび大形セル（５ｋｍから３５ｋｍ）に対してサービスを提供 している。セルラー方式無線通信における重要な課題は、全サービスエリアの費 用を効率的にすることである。このため、トラヒック密度の高い区域のセルを分 割して、マクロセル構造によりオーバーレイされる（歩行者に対しては１０ｍか ら４００ｍで、乗り物に対しては３００ｍから２ｋｍの）マイクロセルと、（５ ００ｍから３ｋｍの）ミニセルとを追加することになった。オーバーレイするマ クロセルは、低トラヒック区域にサービスを提供し、移動体加入者によって交差 するセルのアドレスを指定する。 将来のセルラー方式移動体ネットワークは、各クラスタがマクロセルによりオ ーバーレイされた、街路マイクロセルの複数のクラスタの中で、（数メートルの ）ピコセルと（最大１０ｍの）ナノセルを使用することになるであろう。代表的 なセルオーバーレイ構成では、各マイクロセルは、対応するセルにサービスを提 供するそのマイクロセル固有の無線基地局を持っており、いくつかの無線基地局 は、つぎにＭＴＳＯに接続されるコンセントレータあるいはアクセス装置に有線 で接続されている。特にピコセルおよびナノセル環境においては、これらの有線 回線つまり有線加入回線は、ネットワーク化にかなりのコストがかかり、セルラ ー方式移動体システムに経済効率の高いサービスエリアを提供する目的に貢献し ていない。 したがって、かかるオーバーレイ形セルラー方式移動体ネットワーク（cellul ar overlay mobile networks）においては、マイクロセル、ナノセル、ピコセル のいくつかの無線基地局と、対応するアクセス装置との間の有線回線を無線回線 で置き換えることが有利であろう。以下、この無線回線をマルチセル無線回線（ wireless multicell links：ＷＭＬ）と呼称する。 ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮにおける無線加入回線とセルラ方式移動体ネットワークに おけるマルチセル無線回線との利点は非常に多く、短い建設時間、フレキシビリ ティの増加、ネットワーク保守運用の改善から、ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮに対して市 内加入者の移動性を提供する機会にまで及んでいる。 国際特許出願ＷＯ９４／１９８７７は、ＣＴ２、ＣＴ３、欧州ディジタルコー ドレス電気通信（Digital European Cordless Telecommunications：ＤＥＣＴ） などに指定されている、既存の業務用コードレス電話技術に基づくＲＬＬシステ ムを開示している。 これらの非常に低電力で通信容量の大きなシステムは、地理的に散在する複数 の無線アクセス装置つまり無線基地局から構成されている。各無線アクセス装置 は、セル内の遠隔電気通信装置に複数の無線チャネルを提供するトランシーバ手 段およびアンテナ手段を持つ無線アクセスモジュールを具備している。いくつか の無線アクセス装置が無線交換局に接続されると、次にこの無線交換局は、私設 電気通信ネットワークあるいは公衆電気通信ネットワークに接続される。各無線 アクセスモジュールは、遠隔電気通信装置と協同動作して、空き通信チャネルを 適応形（adaptively）で選択するようになっている制御手段をさらに備えている ので、この空き通信チャネルが占有されると、その無線アクセス装置と特定の遠 隔電気通信装置との間の無線回線の特定の１つになる。この形式のアクセス手法 は、動的チャネル割り当て（Dynamic Access Allocation:ＤＣＡ）として公知で ある。 これらのコードレス通信システムは、ピコセル、ナノセルおよびマイクロセル アプリケーションに使用するために開発されてきた。広大な住宅区域や都市区域 にサービスを提供（cover）するために、多数のアクセス装置つまり無線基地局 を建設して保守しなければならない。かかる多数のアクセス装置の建設と相互接 続に必要な基盤施設を構築することは、かなりの費用がかかることがありうる。 米国特許、第４，６９４，４８４号は、地理的に散在する複数の遠隔電気通信 装置と無線回線接続を確立する無線アクセス装置であって、特に都市区域で使用 するための無線アクセス装置を開示している。この無線アクセス装置は、それぞ れが無線回線を確立する無線トランシーバ手段、アンテナ手段および制御手段を 持つ、いくつかの無線アクセスモジュールを備えている。無線アクセスモジュー ルは、方向的に独立した送信セクタ内で送信できるようになっており、さらに結 果として無指向性（３６０°）サービスエリアが得られるように配置されている 。 この既知のアクセス装置は既存のセルラー方式移動体アクセス技術に基づいて おり、一般に周波数の再使用を採用しているので、地理的に独立した区域で使用 するためには同じ周波数グループが割り当てられている。したがって、米国特許 、第４，６９４，４８４号が開示している形式の隣接アクセス装置間の干渉を防 止するため、使用できる無線周波数の複雑な使用計画、つまり、セル内およびセ ル間の無線通信チャネル計画を確立しなければならない。 上記米国特許に説明されているようなアクセス装置を使用して、ピコセル、ナ ノセル、あるいはマイクロセルのオーバーレイ形移動体ネットワークにおいてＲ ＬＬシステムつまりＷＭＬを動作させるためには、非常に多くの制御装置が必要 であることが理解できるであろう。その上、全体のトラヒック処理容量は、住宅 区域および都市区域に使用するためのセルラー方式移動体ネットワークシステム においてＲＬＬシステムつまりＷＭＬを使用可能とするために要求されるほど効 率的ではないという結果にもとづくと、システムの潜在的通信チャネルのすべて が各アクセス装置および送信セクタで使用できるとはかぎらない。 しかしながら、ＲＬＬおよびＷＭＬのセルラー方式移動体ネットワークシステ ムの基本的条件は、容量と電力については経済的な設備になることを可能にして いる。言い換えると、他と競争できる無線接続を提供するためには、地理的サー ビスエリア、範囲および通信容量と、建設コストとの間で最適な結果を得ること ができるように、システムの各種構成機器を設計しなければならない。 発明の要約 前述の背景の観点から、容量と電力の最適化に関するかぎり、無線アクセス構 造と、特に無線アクセス装置とは、ピコセル、ナノセル、またはマイクロセルの オーバーレイ形セルラー方式移動体ネットワークに実施可能なＲＬＬシステムつ まりＷＭＬを提供する決定的な要素である。 したがって、本発明の目的は、地理的に散在する複数の遠隔電気通信装置、特 にＲＬＬシステムつまりマルチセルのオーバーレイ形セルラー方式移動体通信シ ステムの遠隔電気通信装置と、無線回線接続を確立するアクセス装置を提供する ことである。 また本発明の目的は、本発明の無線アクセス装置を使用してＲＬＬシステムを 提供することである。 本発明の別の目的は、本発明の無線アクセス装置を使用してセルラー方式移動 体電気通信システムを提供することである。 本発明は、第１の実施例において、方向的に独立した送信セクタの中で、地理 的に散在する複数の遠隔電気通信装置と無線回線接続を確立する無線アクセス装 置を提供する。本無線アクセス装置は、各送信セクタに複数の共通な無線通信チ ャネルを提供するように接続されているトランシーバ手段、アンテナ手段および 制御手段を具備している。制御手段は、１つの送信セクタの中の遠隔電気通信装 置と協同動作して、複数の共通無線チャネルから空き通信チャネルを適応形で選 択するようになっており、この通信チャネルが選択されると、この送信セクタの 無線回線接続の特定の１つになる。 本発明は、セクタ化と動的チャネル割り当て（ＤＣＡ）の組み合わせを介して 容量および電力に関する最適化が得られるという洞察に基づいている。 セクタ化すると、無線回線接続の実効範囲を拡大することができる。言い換え ると、方向的に限定された区域に送信器手段の高周波電力を放射することにより 、無指向性サービスエリアに比較して、無線送信器の実効範囲を拡大することが できる。相互関係（reciprocity）により、同じことが受信器手段の受信感度に 対して当てはまる。さらに、チャネルアクセス手法として、所与のセクタの各遠 隔電気通信装置および各無線アクセスモジュールにＤＣＡを使用することにより 、チャネルの基本的必要性つまり周波数計画がなくても、そのシステムの共通無 線通信チャネルのすべてを、セクタからセクタへと再使用することができる。こ のようにできるのは、ＤＣＡアルゴリズムが、セクタつまりセルの中で既に占有 されている通信チャネルの捕捉を自動的に防止しているからである。 このように本発明のアクセス装置を使用すると、ＷＯ９４／１９８７７が提案 しているシステムに比較して、比較的小数のアクセス装置を建設することにより ＲＬＬシステムを構築することができるが、米国特許、第４，６９４，４８４号 が開示しているアクセス装置に比較して、通信容量を同じに維持するか、むしろ 通信容量を増加させる。 本発明のアクセス装置をセルラー方式移動体ネットワークに使用して、いくつ かの小形セルの無線基地局と、コンセントレータまたはＭＴＳＯとの間を無線で 接続することにより、非常にフレキシブルかつ経済的で、さらに高トラヒックを 処理するシステムを得ることができる。 本発明の実用的な実施例における無線アクセス装置は、それぞれが複数の共通 無線通信チャネルを提供するようになっている無線トランシーバ手段と制御手段 とを備えた、いくつかの無線アクセスモジュールを備えている。アクセスモジュ ールはアンテナ手段に接続され、共通無線通信チャネルを別々の送信セクタに提 供する。いくつかの無線アクセスモジュールは、制御装置などを全然必要とせず に相互に独立して動作できる。 このように本発明の無線アクセス装置は、チャネルアクセス手法としてＤＣＡ を使用するＣＴ−２やＤＥＣＴなど、既存の業務用コードレス電話技術のもとで 動作するように設計され、独立して動作しているアクセス装置つまり無線基地局 から本アクセス装置を有利に組み立てることができる。本無線アクセス装置は、 本形式の無線アクセスモジュールを使用するように限定されてはいないことが判 るであろう。ＤＣＡアルゴリズムの制御のもとで通信チャネルを提供する他の技 術を使用することもできるのである。 異なる無線アクセスモジュールを適切に配置することにより、ある区域を無指 向性サービスエリア、つまり（オーバーレイ）セルにして、各（オーバーレイ） セルとそれに隣接するセルのすべてにおいて、本システムの共通無線通信チャネ ルのすべてを潜在的に使用可能にして、無線回線接続を確立してもよい。 システム的見地からすれば、本発明による無指向性無線アクセス装置は、チャ ネルアクセス手法としてＤＣＡを使用する現在の業務用コードレス技術の１つに 従って動作する無線アクセスモジュールから組み立てられており、この業務用コ ードレス技術にもとづく１つの無指向性無線アクセス装置つまり無線基地局と同 じ動作をするが、拡大したサービスエリアと通信処理容量とを提供していること に注意することが大切である。 上に述べたとおり、ＤＣＡアルゴリズムは与えられた地理的区域内で空きチャ ネルだけを占有する。修理と保守のためならびに与えられたセクタに対する通信 容量の増加の原因となるために要求される冗長性の大きさは、アクセス装置の少 なくとも２つの無線アクセスモジュールによって所与のセクタに共通無線通信チ ャネルを与えることにより、本発明の別の実施例で容易に達成可能である。これ らの無線アクセスモジュールは通常動作中は同時に動作してもよい。 同一セクタに２つまたはそれ以上のアクセスモジュールを割り当てることがで きるが、本発明のさらに別の実施例におけるアンテナ手段は、セクタ化されたサ ービスエリアがオーバーラップするように設計されている。 本発明の好適実施例におけるアンテナ手段は、別の無線アクセスモジュールの 無線トランシーバ手段に接続されている個別アンテナの配列から構成されている 。 無線アクセス装置のいくつかの無線アクセスモジュールの間の干渉をできるだ け小さくするため、アンテナは側面および後方への放射特性が最小の、いわゆる 孤立形（isolated type）であることが望ましい。 この目的には、それぞれが導体基板上にパッチ放射器を備えていて、放射する 前面および放射しない背面のあるマイクロストリップアンテナになっている、複 数の放射素子から構成されたアレイアンテナが非常に良く適合していることが証 明されている。 本発明の好適実施例におけるアンテナ手段は、実質的に１２０°で放射するマ イクロストリップアンテナの六角形の配列を備えている。 干渉がある場合、より適切な伝搬経路を選択するように、いわゆるスイッチダ イバーシティを具備するために、本発明のさらに別の実施例における各無線アク セスモジュールのトランシーバ手段は、トランシーバ手段を第１あるいは第２の アンテナ配列に接続するスイッチ手段を備えている。 アクセス装置と遠隔電気通信装置との間の通信が確立されて進行中の間の干渉 を防ぐため、本発明によるアクセス装置は、連続式動的無線通信チャネル選択（ Continuous Dynamic Channel Selection：ＣＤＣＳ）と呼ぶ改良されたＤＣＡ手 法を使用して好適に動作する。ＣＤＣＳの基本的特性は、選択される瞬間に干渉 が最も少ししかない無線通信チャネルが選択されることである。 このように、本発明の別の実施例における無線アクセスモジュールの制御手段 は、関連セクタの遠隔電気通信装置と協同動作して、システムの複数の共通通信 チャネルから空き通信チャネルを連続して適応形で選択するようになっている。 無線アクセスモジュールおよび遠隔電気通信装置は望ましくは、たとえば、時分 割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、符号分割多元接続 （ＣＤＭＡ）など、多元接続技術に基づき複数の通信チャネルを提供するように なっている。 本発明の好適実施例における無線アクセスモジュールおよび遠隔電気通信装置 は、欧州ディジタルコードレス電気通信（ＤＥＣＴ）規格に従って動作する。 ＤＣＡおよびＣＤＣＳに関する更に入念な議論は、米国特許、第４，６２８， １５２号、第４，７３１，８１２号および、１９９２年１０月１９日〜２１日、 マサチューセッツ州、ボストンで開催された、個人、屋内および移動体無線通信 に関する第３回ＩＥＥＥ国際シンポジュウムにおける、Ｄ．Ａｋｅｒｂｅｒｇに よる論文「第３世代移動体無線システムに有効な無線アクセスの新しい諸原理（ Novel Radio Access Principles Useful for the Third Generation Radio syst ems）」に示されているが、ここでこれらの特許および論文に言及することによ り、これらの開示内容を本願に明確に組み入れることにする。 構造に関する実施例における本発明の無線アクセス装置は、並行で、縦方向（ longitudinally）に間隔をおいて離れている第１および第２の取り付け板および 取り付け手段のあるフレームを備え、取り付け板の上と間にアンテナ基板を取り 付ける。これらの取り付け手段はパチンと差し込む手段（snap fitting means） を備えており、アンテナ基板つまりアンテナボードの反対側の端部に突起物（pr otrusions）があり、さらに取り付け板には対応する開口部があるので、取り付 け板の中で突起物がこれらの開口部に受け入れられる。 比較的高い建造物や塔などに無線アクセス装置を取り付ける場合、アンテナの 方向をあわせるため、アンテナボードの仰角を制御する手段が具備されている。 モーターやギヤホイールなどの（遠隔制御される）駆動手段によりこれらの手段 を構成することができるが、本発明のさらに別の実施例における取り付け板には 放射状に間隔をおいたいくつかの開口部があるため、取り付け板に関してアンテ ナ基板を傾斜させて取り付けることができる。 本発明は、無線加入回線システムや、上に説明したように、本発明による地理 的に散在する複数の無線アクセス装置から構成されるセルラー方式移動体ネット ワークにも関連している。 上述した本発明の特徴と利点は、添付図面を参照した以下の説明に例示されて いる。 図面の簡単な説明 第１図は、ＦＲＬＬおよびＭＲＬＬの両方を提供する従来技術のＲＬＬシステ ムを極めて模式的に示している。 第２図は、従来技術による代表的なセルラー方式移動体電気通信システムを極 めて模式的に示している。 第３図は、第２図によるセルラーシステムの一部において、いくつかの小形セ ルが大形セルによってオーバーレイされていることを、極めて模式的に示してい る。 第４図は、本発明による無線アクセス装置の実施例の部分的断面図の模式図を 示している。 第５図は、第４図のアクセス装置の線Ｖ−Ｖからの模式図を示している。 第６図は、本発明による無線アクセス装置によって形成される送信セクタを極 めて模式的に示している。 第７図は、第５図の無線アクセス装置に使用されるストリップラインアンテナ ボードの従来技術を模式的に示している。 第８図は、第５図の無線アクセス装置に使用される従来技術の無線アクセスモ ジュールのブロック図に示している。 第９図は、マルチセルオーバーレイ形セルラー方式移動体ネットワークにおけ る本発明による無線アクセス装置を、極めて模式的に示している。 実施例の詳細な説明 次に、限定することを意図せずに代表的な実施例を参照して、本発明を説明し 例示する。 第１図は、国際特許出願ＷＯ９４／１９８７７に開示されているとおりの、固 定形アクセス（ＦＲＬＬ）および移動体アクセス（ＭＲＬＬ）を提供するＲＬＬ 電気通信システムの一例を示す。このシステムは、一般に参照番号１で指定され ており、それぞれが、トランシーバの出力が送受信アンテナ３に接続されている 無線トランシーバ装置を具備している、複数の無線アクセス装置つまり無線基地 局２を備えている。さらに無線基地局２は交換装置（exchange）つまりスイッチ ５にも接続されて、公衆電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）やデータネットワーク（ ＩＳＤＮ）に接続される。交換装置５への接続は、ケーブル６、つまり銅線また は光ファイバの形で示されているが、この部分は、たとえば、マイクロ波回線で も良い。 システムには、基地局装置３と無線通信回線１５を確立する送受信アンテナ８ に接続されている無線トランシーバ装置を備えたいくつかの固定形遠隔無線固定 アクセス装置（Ｗ）ＦＡＵ７が含まれている。遠隔装置７は、通常の有線電話機 １１と、別の送受信アンテナ１０を接続する１つまたは２つの電話機端子を備え ている。図示のとおり、遠隔装置７は、家屋などの建造物１２の中（または建造 物）に固定して取り付けられている。アンテナ８は望ましくは広角度アンテナで 、屋内（indoor）または屋外（outdoor）アンテナでもよいが、別のアンテナ１ ０は一般に無指向性屋内アンテナである。 固定して取り付けられた遠隔装置７のほかに、システムには、たとえば、電話 用送受器の形をしたいくつかの移動体遠隔装置１３が含まれている。これらの移 動体遠隔装置１３はトランシーバ装置を具備しており、トランシーバ装置の一端 は送受信アンテナ１４に接続され、他端は、たとえば、音声通信用のマイクロホ ン／ラウドスピーカ装置に接続されている。図示のように、屋内アンテナ１０と 移動体アンテナ１４を介して固定形遠隔装置７に対する無線回線を確立し、ある いはそれぞれのアンテナ３、１４を介して基地局装置２に対する直接無線回線１ ７を確立して、これらの移動体遠隔装置１３を屋内で使用することができる。 ＣＴ２、ＣＴ３、ＤＥＣＴなどに指定されている既存の低電力コードレス技術 に従って動作する基地局２の場合、これらの基地局は各自、ピコセル、ナノセル 、またはマイクロセルの大きさに限定された区域にサービスを提供する。したが って、たとえば、広大な住宅区域または都市区域にサービスを提供するためには 、かかる基地局２を多数建設して、交換装置５に接続しなければならない。 第２図は、一般に参照番号２０で示す代表的なセルラー方式移動体電気通信シ ステムを示している。本システムには、自動車の形で示した１つまたはそれ以上 の移動無線機つまり移動無線装置２１、鉄塔の形で示した１つまたはそれ以上の 無線基地局２、および無線交換局つまり移動体電話交換局（ＭＴＳＯ）２５が含 まれている。 各移動無線装置２１はトランシーバ装置を備えており、その一端は送受信アン テナ２２に接続され、他端は、たとえば、音声通信用のマイクロホン／ラウドス ピーカ装置に接続されている。各無線基地局２３は無線トランシーバ装置を備え ており、そのトランシーバ出力は送受信アンテナ２４に接続され、セル２６にサ ービスを提供する。無線基地局２３は線条またはケーブル２７を介してＭＴＳＯ ２５に接続し、次にＭＴＳＯ２５は、有線電話機２９で表された地上回線加入者 にサービスを提供するＰＳＴＮ／ＩＳＤＮに接続する。セルラー方式ネットワー クを介して、２つの移動機２１の間で、あるいは移動機２１と地上回線加入者２ ９との間で全二重無線通信回線がつくられる。 第２図では、３つのセルだけが示されているが、代表的なセルラー方式ネット ワークには数百の無線基地局２３、数千の移動機２１と１つ以上のＭＴＳＯ２５ が含まれている。セル２６はマクロセルつまり大形セルの大きさになっている。 所与の区域内のセルラー方式移動体ネットワークのトラヒック処理容量を増加 させるためには、セルの大きさを小さくすることが必要である。第３図は、セル ラー方式移動体通信ネットワークの代表的な実施例を示しており、このネットワ ークでは、ピコセル、ナノセル、またはマイクロセルなど、いくつかの比較的小 さなセル３２が、マクロセル３１のような比較的大きなセルの中に含まれている 、つまり覆われ（オーバーレイされ）ている。判りやすくするため、いくつかの セルを円形で示し、１つのマクロセルだけがいくつかの小形セルを含んでいるよ うに示している。 各小形セルには、特定のセルの中の移動装置２１にサービスを提供する無線ア クセス装置３３がある（第２図を見よ）。いくつかのアクセス装置３３は、同軸 ケーブルまたは銅線など、ケーブル３４によってコンセントレータ装置３５に接 続され、次にコンセントレータ装置３５はオーバーレイするマクロセル３１のＭ ＴＳＯ３６に接続される。特に密度の高い住宅区域や都市区域では多数の小形セ ル３２が必要であり、有線接続３４のため、ネットワーク化に比較的高いコスト が含まれることになる。 マルチセル有線回線３４を、第１図に示す無線回線１５で置き換えることが考 えられるが、そのようにしても、地理的に散在するセル３２のいくつかの無線ア クセス装置３３と無線回線を確立するため、多数の無線基地局２を建設しなけれ ばならないという課題は解決しない。 つぎに、セルラー方式移動体無線ネットワークにおいて拡張されたサービスエ リアと通信処理容量とを提供するＲＬＬおよびＷＭＬに使用するのに適した、本 発明が提案するアクセス装置を説明する。 最初に第４図を参照すると、本発明による無線アクセス装置４０の部分的断面 図が示されている。アクセス装置４０には、上部と底部に並行な金属製の取り付 け板４２、４３がある縦方向のフレームがあり、取り付け板４２、４３を横断し て補強用フィン４１があり、これらのフィン４１は、中間の金属スタッドつまり 金属柱４４に溶接されるか固定されている。柱４４は、取り付け板４２、４３と 同心円の関係にある。取り付け板４２、４３の間の円周上に、いくつかの無線ア クセスモジュール４５と対応するアンテナボード４６が配列されている。これら のアクセスモジュール４５とアンテナボード４６とは、中間の縦方向金属製取り 付け要素４７の反対側にそれぞれ取り付けられている。 取り付け要素４７には、その短い側面にスプリングを入れた突起物つまりピン ４８がある。取り付けた状態では、これらのピン４８は、ピンのスプリング動作 の働きによって取り付け板４２、４３の対応する開口部４９に受け入れられる。 スプリングの力に抗してピンを押し込むことにより、取り付け要素４７をフレー ムから容易に外すことができる。 図示のように、フレームと、取り付けられた無線アクセス装置４５およびアン テナボード４６は、上方部分５１と下方部分５２から構成されたプラスチック製 のレドーム（radome）で覆われる。 レドームの上方部分５１に密封要素（closure element）５３が用意されてお り、この密封要素５３は、柱４４を受け入れるレドームの中心の穴の上でつなが っていて、柱４４を介してレドーム５０に湿気が浸入することを防止している。 一般に柱４４は中空のシャフトの形をしていて、その境界壁に無線アクセス装 置４５の（示されていない）接続ケーブルを受け入れる穴５４がある。上部およ び下部取り付け板４２、４３に固定された取り付け用フランジ５５を介して、ネ ジその他の締め付け手段を使用して、フレームおよびレドーム５０を支柱(mast) ５６に固定することができる。 第５図は、第４図のアクセス装置４０のレドーム５０の上方部分５１と上方取 り付け板４２を部分的に取り除いた、線Ｖ−Ｖからの図を示している。取り付け 要素４７には、アンテナボードを受け入れるため、断面がＵ字形をした前面５７ がある。取り付け要素４７には、その背面５８に無線アクセスモジュール４５を 固定するため、フレーム要素４７の縦方向に延びているシャンクに似た取り付け 手段 (shank like mounting means)５９を受け入れる一対の突起物５８がある。 図示した実施例における無線アクセスモジュール４５は、ネジ６０を使用して取 り付け手段５９に容易に固定される。アンテナボード４６は取り付け要素４７に 締め付けられるか、または接着剤やネジなどを使用して固定される（示されてい ない）。 第５図から判るように、フランジ５５は、柱４４の内径より小さい外径を持つ 支柱５６に適合するように設計されている。得られた空間６１は、無線アクセス モジュール４５の接続ケーブル、つまり、通信と電力供給処理用のケーブルを受 け入れるために使用できる（示されていない）。 取り付け板４２、４３のどちらか１つの中心に近く配置された対応する穴４９ に、ピン４８をぴったりと嵌入することにより、柱４４に関してアンテナボード ４６を傾斜した配列とすることができる。こうすると、必要な場合に、特定の範 囲に放射（illumination）するための仰角が設定される。 本発明によるアクセス装置の好適実施例における無線アクセスモジュール４５ とその対応するアンテナボード４６は、アクセスモジュール４５ごとに１つのア ンテナボード４６のある六角形の配列をしているので、第６図に模式的に示した ように６つの送信セクタを提供する。 アンテナはそれぞれ実質的に１２０°の放射パターン６５を持っている。した がって、１２０°の送信セクタが形成されるので、隣接しない３つのアンテナ、 たとえば、セクタ６６、６８、７０により無指向性サービスエリア（３６０°） を提供することができる。１２０°アンテナの別の「層」、つまりセクタ６７、 ６９、７１を追加することにより、隣接送信セクタをオーバーラップするサービ スエリアが得られ、冗長性が与えられる。 判りやすくするため、放射パターンが３つだけ示されている。当業者ならば、 当該区域のサービスエリアの範囲とトラヒック（communication load）とによっ ては、これより多いか少ない送信セクタを形成してもよいことが理解できるであ ろう。 放射パッチのアレイを備えたマイクロストリップアンテナが本発明の目的に非 常に良く適合している。第７図は、従来技術によるマイクロストリップアンテナ ７５を示しており、このアンテナ７５は、導体表面７７の上に複数の導体パッチ ７６を備えている。導体パッチ７６は、非導電性中間層７８で表面７７から絶縁 されている。導体パッチ７６は、ストリップライン７９によって直列に接続され 、放射アンテナダイポールを形成している。無線アクセスモジュールの高周波ト ランシーバ端子８０にパッチを接続するため、アンテナ７５の最上部に、アンテ ナ端子８０が形成されている。さらに導体表面７７は、トランシーバの接地端子 に接続されなければならず、さらに放射しないつまり絶縁または遮蔽された背面 を形成している。 マイクロストリップアンテナ７５は、その後方と両端に対する放射が非常に小 さく、隣接アンテナとの間の高周波エネルギーは結合しないか、あるいはほとん ど結合しないので、たとえば、六角形にこれらのアンテナを配列することができ る。隣接アンテナへの高周波エネルギーの漏洩は、隣接アンテナの間に高周波抵 抗性材料を追加するなどの対策を追加しなくても６０ｄＢ以下である。したがっ て、これらのマイクロストリップアンテナ７５を使用した場合、隣接無線アクセ ス装置間の混変調効果は無視できる程度である。国際特許出願ＷＯ９４／１９８ ７７を参考にした。 本発明の導入部において既に述べたとおり、本発明による無線アクセス装置は 、現在の業務用コードレス技術の一つに従って動作する無線アクセスモジュール から組み立てることが可能であるが、このコードレス技術は、複数の共通無線チ ャネルの１つにアクセスするＤＣＡを使用するＣＴ２、ＣＴ３、ＤＥＣＴなどの す ベてに指定されている。 第８図は、無線アクセスモジュール４５のブロック図を示している。無線アク セスモジュール４５はＤＥＣＴ規格に準拠して動作する。要約すると、ＤＥＣＴ は多搬送波（ＭＣ）／時分割多元接続（ＴＤＭＡ）／時分割全二重（ＴＤＤ）デ ィジタル無線アクセス方法であって、１０波の無線搬送波を備え、各搬送波は２ ４個のタイムスロットに分割され、これらのタイムスロットは、フレームと呼ぶ １２個の全二重通信チャネルを提供する。 無線基地局４５は市内交換局に有線で接続されている。この有線接続８１は、 中継線、つまり同時に１２個までの電話の呼を運ぶ多回線接続である。これらの 呼は、インターフェース８２を介して通話コーデック８３によってＡＤＰＣＭフ ォーマットにコード変換される。中央制御およびアプリケーション論理８４は、 着信呼を検出し発信呼を制御して、ＤＣＡ／ＣＤＣＳアルゴリズムに従って搬送 波とタイムスロットとの適切な組み合わせを選択し、マルチプレクサ８５を介し て、異なる接続と異なるタイムスロットを合わせて１つにする。モジュール４５ は、スロットの受信および送信タイミングを制御するフレーム・スロット同期化 装置８６を備えている。また中央制御論理８６は、アンテナダイバーシティを実 施する場合、送受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ８７とアンテナダイバーシティスイッチ ８８を制御する。アンテナダイバーシティを使用すると、無線接続による通信が 良好でない場合、無線通信チャネルを変える前に、先ず制御論理が他の１つのア ンテナを試用する。 モジュール４５の無線インターフェースには、受信器／復調器８９および送信 器／変調器９０が含まれている。同期化情報および制御情報は、図示のように接 続された装置９１によって受信したデータから分離され、この情報は、図示のよ うに接続された装置９２によって送信するデータに追加される。 第１図に示す移動体装置１３の場合、たとえば、回線接続８１はマイクロホン ／ラウドスピーカ装置に終端されている。 本発明によれば、モジュール４５の１２０個の無線チャネルのそれぞれは、第 ６図に示すとおりセクタ６６〜７１のそれぞれに提供される。第１図に示す（Ｗ ）ＦＡＵ７および移動体装置１３などの遠隔電気通信装置、あるいは第３図に示 す オーバーレイ形セルラー方式移動体ネットワークのセクタ６６〜７１のどれか一 つの中の無線アクセス装置３３は、同一無線アクセスモジュール４５を介して処 理されたか否かにかかわらず、前記セクタの他の無線回線接続によってチャネル が使用されないとすれば、ＤＣＡ／ＣＤＣＳ技術に従ってこれら１２０個のチャ ネルのどれかを通信用に選択するかもしれない。選択された後、このチャネルは 、確立した無線回線接続の特定の１つになる。 本発明による無線アクセス装置の無線モジュール４５の各有線接続８１は、別 別にＰＳＴＮ／ＩＳＤＮネットワークに接続される。しかし、ＰＳＴＮ／ＩＳＤ Ｎネットワークのトラヒックコンセントレータとして機能する、いわゆるノード 制御装置（Node Control Unit:ＮＣＵ）に無線モジュールを接続することが望ま しい。たとえば、第４図に示すアクセス装置４０のフレームに取り付けられたア クセス装置自体に、あるいは別のハウジングの中にこのＮＣＵを接続してもよい 。 一般に、第４図に示す無線アクセスモジュールは、アンテナボード４６あるい はその近くに取り付けられる必要はない。上述のＮＣＵのように、別のハウジン グの支柱５６の先端にこれらのモジュールを取り付けることができる。そのよう になっているので、アクセス装置４０はいくつかのアンテナボード４６を収容す るだけである。当業者ならば理解できるとおり、本発明の目的には、いろいろな アンテナを使用してもよい。 本発明によるアクセス装置を使用すると、いくつかの無線基地局２を本発明に よる無線アクセス装置４０で置き換えるだけで、ＲＬＬシステムを提供すること ができる。これらの無線アクセス装置のサービスエリアおよび容量が拡大される ことを考慮していることは勿論である。本発明による無線アクセス装置のいくつ かを建設して本質的に同一区域にサービスを提供するようにしておけば、ダイバ ーシティを得ることができる。第４図に示す完全なアクセス装置４０の代わりに 、第８図に示すアクセスモジュール４５と、上述のようなアンテナボード４６と を具備しただけのアクセス装置を含む無線アクセス装置４０のクラスタをつくる ことも考えられる。偏波ダイバーシティの効果を得るためには、たとえば、アン テナボードが異なる偏波で放射すればよい。かかる場合、無線アクセス装置を同 一支柱に取り付け、同一支柱のそれぞれの上に取り付けて、たとえば、タンデム 構 成にすればよい。 第９図は、マルチセルオーバーレイ形セルラー方式移動体ネットワークに使用 した本発明による無線アクセス装置を示している。たとえば、マクロセル３１が 交差する地点に無線アクセス装置４０を配置して、無線アクセス装置４０をマク ロセル３１のＭＴＳＯ３６と接続することにより、アクセス装置４０を介して、 各小形セル３２の遠隔アクセス装置３３を持つＷＭＬ３７を確立することができ る。これは、チャネルおよび周波数の基本計画をせずに、各区域の小形セルを接 続する非常に能率の良い方法であることが理解できるであろう。その理由は、発 生するトラヒックは一般に非常に小さくかつ一時的なので、第３図に示す有線回 線３４を正当化しないからである。 本発明による無線アクセス装置は、たとえばセルラー方式ＧＳＭシステムとＤ ＥＣＴ無線システムを接続する非常に優れたツールを提供している。 特定の実施例およびＤＥＣＴ通信システムを参照しながら本発明を説明してき たが、本発明の斬新なアイデアは、ＦＤＭＡやＣＤＭＡなど、いくつかのアクセ ス技術と、多数の異なる無線アクセス装置の実施例とに使用できることが理解で きるであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１１月１５日 【補正内容】 国際特許出願ＷＯ９４／１９８７７は、ＣＴ２、ＣＴ３、ディジタル欧州コー ドレス電気通信（ＤＥＣＴ）、および現在は強化版ディジタルコードレス電気通 信（Digital Enhanced Cordless Telecommunications）（ＤＥＣＴ）と呼ばれて いる諸規格に指定されている、既存の業務用コードレス電話技術に基づくＲＬＬ システムを開示している。 これらの非常に低電力で通信容量の大きなシステムは、地理的に散在する複数 の無線アクセス装置つまり無線基地局から構成されている。各無線アクセス装置 は、セル内の遠隔電気通信装置に複数の無線チャネルを提供するトランシーバ手 段およびアンテナ手段を持つ無線アクセスモジュールを具備している。いくつか の無線アクセス装置が無線交換局に接続されると、次にこの無線交換局は、私設 電気通信ネットワークあるいは公衆電気通信ネットワークに接続される。各無線 アクセスモジュールは、遠隔電気通信装置と協同動作して、空き通信チャネルを 適応形で選択するようになっている制御手段をさらに備えているので、この空き 通信チャネルが占有されると、その無線アクセス装置と特定の遠隔電気通信装置 との間の無線回線の特定の１つになる。この形式のアクセス手法は、動的チャネ ル割り当て（ＤＣＡ）として公知である。 これらのコードレス通信システムは、ピコセル、ナノセルおよびマイクロセル アプリケーションに使用するために開発されてきた。広大な住宅区域や都市区域 にサービスを提供（cover）するために、多数のアクセス装置つまり無線基地局 を建設して保守しなければならない。かかる多数のアクセス装置の建設と相互接 続に必要な基盤施設を構築することは、かなりの費用がかかることがありうる。 カナダ、ブリティッシュコロンビア州、バンクーバーで１９９２年６月２５日 、２６日に開催された無線通信における選択テーマに関する１９９２年ＩＥＥＥ 国際会議のときの、Ｉ．Ｂｒｏｄｉｅの論文、「セルラー方式における動的チャ ネル割り当て手法の性能、（"Performance of Dynamic Channel Allocation Tec hniques in a Cellular Environment"，1992 IEEE International Conference o n Selected Topics in Wireless Communication"）」は、セルラー方式移動体通 信システムのセルの中で地理的に散在する複数の遠隔電気通信装置と、無線回線 を確立する無線アクセス装置、つまり無線基地局について開示して いる。この無線アクセス装置は、上に説明したＤＣＡ形のアクセス手法に従って 、無線回線接続を確立するトランシーバ・制御手段およびアンテナ手段を具備し ている。このトランシーバ・制御手段およびアンテナ手段は、方向的に独立した 地理的送信セクタに送信できるようになっており、結果として無指向性（３６０ °）サービスエリアが得られるようになっている。 この既知のアクセス装置は、セクタごとに複数の共通無線通信チャネルが使用 可能なようになっている。しかし、Ｂｒｏｄｉｅが説明しているように、異なる 送信セクタの中であっても、どの無線通信チャネルも同一無線アクセス装置で２ 回使用することはできない。したがって、あるセルの中で無線通信に使用できる 無線通信チャネルの最大数は、その無線アクセス装置、つまりそのセルの無線基 地局に使用できる複数の共通無線通信チャネルに限定される。 Ｂｒｏｄｉｅが開示しているようなアクセス装置および処理を使用して、ピコ セル、ナノセル、またはマイクロセルのオーバーレイ形移動体ネットワークにお いてＲＬＬシステムつまりＷＭＬを動作させるためには、非常に多くの制御装置 と大量の処理が必要であることが理解できるであろう。１つまたはそれ以上のア クセス装置が特定のセクタに対してサービスエリアを提供している場合が特に該 当する。その上、全体のトラヒック処理容量は、住宅区域および都市区域に使用 するためのセルラー方式移動体ネットワークシステムにおいてＲＬＬシステムつ まりＷＭＬを使用可能とするために要求されるほど効率的ではないという結果に もとづくと、システムの潜在的通信チャネルのすべてが各アクセス装置および送 信セクタで使用できるとはかぎらない。 しかしながら、ＲＬＬおよびＷＭＬセルラー方式移動体ネットワークシステム の基本的条件は、容量と電力については経済的な設備になることを可能にしてい る。言い換えると、競争できる無線接続を提供するためには、地理的サービスエ リア、範囲、通信容量と、建設コストとの間で最適な結果が得られるように、シ ステムの各種構成機器を設計しなければならない。 発明の要約 前述の背景の観点から、容量と電力の最適化に関するかぎり、無線アクセス構 造と、特に無線アクセス装置とは、ピコセル、ナノセル、またはマイクロセルの オーバーレイ形セルラー方式移動体ネットワークに実施可能なＲＬＬシステムつ まりＷＭＬを提供する決定的な要素である。 さらに、チャネルアクセス手法として、所与のセクタの各遠隔電気通信装置およ び各無線アクセスモジュールにＤＣＡを使用することにより、チャネルの基本的 必要性つまり周波数計画がなくても、そのシステムの共通無線通信チャネルのす べてを、セクタからセクタへと再使用することができる。このようにできるのは 、ＤＣＡアルゴリズムが、セクタつまりセルの中で既に占有されている通信チャ ネルの捕捉を自動的に防止しているからである。 このように本発明のアクセス装置を使用すると、ＷＯ９４／１９８７７が提案 しているシステムに比較して、比較的小数のアクセス装置を建設することにより ＲＬＬシステムを構築することができるが、Ｂｒｏｄｉｅが開示しているアクセ ス装置に比較して、むしろ通信容量を増加させる。 本発明のアクセス装置をセルラー方式移動体ネットワークに使用して、いくつ かの小形セルの無線基地局と、コンセントレータまたはＭＴＳＯとの間を無線で 接続することにより、非常にフレキシブルかつ経済的で、さらに高トラヒックを 処理するシステムを得ることができる。 本発明の実用的な実施例における無線アクセス装置は、それぞれが複数の共通 無線通信チャネルを提供するようになっている無線トランシーバ手段と制御手段 とを備えた、いくつかの無線アクセスモジュールを備えている。アクセスモジュ ールはアンテナ手段に接続され、共通無線通信チャネルを別々の送信セクタに提 供する。いくつかの無線アクセスモジュールは、制御装置などを全然必要とせず に相互に独立して動作できる。 このように本発明の無線アクセス装置は、チャネルアクセス手法としてＤＣＡ を使用するＣＴ−２やＤＥＣＴなど、既存の業務用コードレス電話技術のもとで 動作するように設計され、独立して動作しているアクセス装置つまり無線基地局 から本アクセス装置を有利に組み立てることができる。本無線アクセス装置は、 本形式の無線アクセスモジュールを使用するように限定されてはいなことが判る であろう。ＤＣＡアルゴリズムの制御のもとで通信チャネルを提供する他の技術 を使用することもできるのである。 本発明の好適実施例における無線アクセスモジュールおよび遠隔電気通信装置 は、強化版ディジタルコードレス電気通信（ＤＥＣＴ）規格に従って動作する。 ＤＣＡおよびＣＤＣＳに関する更に入念な議論は、米国特許、第４，６２８， １５２号、第４，７３１，８１２号および、１９９２年１０月１９日〜２１日、 マサチューセッツ州、ボストンで開催された、個人、屋内および移動体無線通信 に関する第３回ＩＥＥＥ国際シンポジュウムにおける、Ｄ．Ａｋｅｒｂｅｒｇに よる論文「第３世代移動体無線システムに有効な無線アクセスの新しい諸原理（ Novel Radio Access Principles Useful for the Third Generation Radio syst ems）」に示されているが、ここでこれらの特許および論文に言及することによ り、これらの開示内容を本願に明確に組み入れることにする。 構造に関する実施例における本発明の無線アクセス装置は、並行で、縦方向（ longitudinally）に間隔をおいて離れている第１および第２の取り付け板および 取り付け手段のあるフレームを備え、取り付け板の上と間にアンテナ基板を取り 付ける。これらの取り付け手段はパチンと差し込む手段（snap fitting means） を備えており、アンテナ基板つまりアンテナボードの反対側の端部に突起物（pr otrusions）があり、さらに取り付け板には対応する開口部があるので、取り付 け板の中で突起物がこれらの開口部に受け入れられる。 比較的高い建造物や塔などに無線アクセス装置を取り付ける場合、アンテナの 方向をあわせるため、アンテナボードの仰角を制御する手段が具備されている。 モーターやギヤホイールなどの（遠隔制御される）駆動手段によりこれらの手段 を構成することができるが、本発明のさらに別の実施例における取り付け板には 放射状に間隔をおいたいくつかの開口部があるため、取り付け板に関してアンテ ナ基板を傾斜させて取り付けることができる。 本発明は、無線加入回線システムや、上に説明したように、本発明による地理 的に散在する複数の無線アクセス装置から構成されるセルラー方式移動体ネット ワークにも関連している。 ６．請求項５記載の無線アクセス装置（４０）において、前記アンテナは、側 面および後方の放射特性が可能な限り小さい、いわゆる孤立形（７５）である無 線アクセス装置（４０）。 ７．請求項５あるいは６記載の無線アクセス装置（４０）において、前記個別 のアンテナは、それぞれが基板（７７）と所定のパターンで基板に取り付けられ た複数の放射素子（７６）とを備えたアレイアンテナ（７５）から構成されてい る無線アクセス装置（４０）。 ８．請求項７記載の無線アクセス装置（４０）において、各放射素子は、導体 基板（７８）の上に導体パッチ放射器（７６）を含み、放射する前面と放射しな い背面すなわち遮蔽された背面とを持つマイクロストリップアンテナ（４６；７ ５）になっている無線アクセス装置（４０）。 ９．請求項８記載の無線アクセス装置（４０）において、前記無線アクセスモ ジュール（４５）は、ハウジングを備えかつ対応するマイクロストリップアンテ ナ（４６）の放射しない背面に取り付けられている無線アクセス装置（４０）。 １０．請求項８あるいは９記載の無線アクセス装置（４０）であって、実質的 に１２０°で放射するマイクロストリップアンテナ（４６；７５）の六角形配列 を備えている無線アクセス装置（４０）。 １１．請求項ｌから１０記載の無線アクセス装置において、前記アンテナ手段 （４６；７５）は、物理的に独立した第１と第２のアンテナ配列を具備し、各無 線アクセスモジュール（４５）の前記トランシーバ手段（８９、９０）は、前記 トランシーバ手段（８９、９０）を前記第１と第２のアンテナ配列に接続するス イッチ手段（８８）を備えている無線アクセス装置（４０）。 １２．請求項１から１１記載の無線アクセス装置において、無線アクセスモジ ュール（４５）の制御手段（８４）は、関連する送信セクタ（６６〜７１）の遠 隔電気通信装置（７；１３；３３）と協同動作して、複数の共通無線通信チャネ ルから１つの空き無線通信チャネルを連続的に適応形で選択する無線アクセス装 置（４０）。 １３．請求項１から１２記載の無線アクセス装置（４０）において、前記無線 アクセスモジュール（４５）および遠隔電気通信装置（７；１３；３３）は、多 元無線接続手法に従って複数の通信チャネルを提供するようになっているトラン シーバ手段を備えている無線アクセス装置（４０）。 １４．請求項１３記載の無線アクセス装置（４０）において、前記無線アクセ スモジュール（４５）および前記遠隔電気通信装置（７；１３；３３）は、強化 版ディジタルコードレス電気通信（ＤＥＣＴ）規格に従って動作する無線アクセ ス装置（４０）。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１２月９日 【補正内容】 したがって、本発明の目的は、地理的に散在する複数の遠隔電気通信装置、特 にＲＬＬシステムつまりマルチセルのオーバーレイ形セルラー方式移動体通信シ ステムの遠隔電気通信装置と、無線回線接続を確立するアクセス装置を提供する ことである。 また本発明の目的は、本発明の無線アクセス装置を使用してＲＬＬシステムを 提供することである。 本発明の別の目的は、本発明の無線アクセス装置を使用してセルラー方式移動 体電気通信システムを提供することである。 第１の実施例において、本発明は、地理的に散在する遠隔電気通信装置無線回 線接続を確立する無線アクセス装置を提供しており、この無線アクセス装置は、 方向的に独立した送信セクタに複数の共通無線通信チャネルを提供するように接 続されたトランシーバ・制御手段およびアンテナ手段を具備しており、この無線 トランシーバ・制御手段およびアンテナ手段は、送信セクタの遠隔電気通信装置 と協同動作して、複数の共通無線通信チャネルから１つの空き無線通信チャネル を適応形で選択するようになっており、前記無線トランシーバ・制御手段および アンテナ手段は、各送信セクタの複数の共通無線通信チャネルから１つの空き無 線通信チャネルを選択するようになっており、この無線通信チャネルが選択され ると、同一無線アクセス装置で再使用することができるが、送信セクタの中の無 線通信チャネルの特定の１つになる。 本発明は、セクタ化と動的チャネル割り当て（ＤＣＡ）の組み合わせを介して 、容量および電力に関する最適化が得られるとう洞察に基づいている。 セクタ化すると、無線回線接続の実効範囲を拡大することができる。言い換え ると、方向的に限定された区域に送信器手段の高周波電力を放射することにより 、無指向性サービスエリアに比較して、無線送信器の実効範囲を拡大することが できる。相互関係 (reciprocity)により、同じことが受信器手段の受信感度に対 して当てはまる。さらに、チャネルアクセス手法として、所与のセクタの各遠隔 電気通信装置および各無線アクセスモジュールにＤＣＡを使用することにより、 チャネルの基本的必要性つまり周波数計画がなくても、そのシステムの共通無線 通信チャネルのすべてを、セクタからセクタへと再使用することができる。 請求の範囲 １．地理的に散在する複数の遠隔電気通信装置（７；１３；３３）と無線回線 接続を確立し、方向的に独立した送信セクタ（６６〜７１）に複数の無線通信チ ャネルを提供するように接続されたトランシーバ・制御手段（４５）およびアン テナ手段（４６；７５）を具備し、前記トランシーバ・制御手段（４５）および アンテナ手段（４６；７５）は、送信セクタ（６６〜７１）の前記遠隔電気通信 装置（７；１３；３３）と協同動作して、前記複数の共通無線通信チャネルから １つの空き無線通信チャネルを適応形で選択するようになっている前記無線アク セス装置（４０）であって、前記無線トランシーバ・制御手段（４５）およびア ンテナ手段（４６；７５）は、各送信セクタの中で前記複数の共通無線通信チャ ネルから１つの空き無線通信チャネルを選択するようになっており、前記無線通 信チャネルが選択されると、同一無線アクセス装置（４０）で再使用することが できるが、送信セクタ（６６〜７１）の中の無線回線接続の特定の１つになるこ とを特徴とする無線アクセス装置（４０）。 ２．請求項１記載の無線アクセス装置（４０）であって、それぞれが複数の共 通無線通信チャネルを提供するようになっている無線トランシーバ手段および制 御手段を備えたいくつかの無線アクセスモジュール（４５）を含み、前記無線ア クセスモジュール（４５）は前記アンテナ手段（４６；７５）に接続され、関連 する送信セクタ（６６〜７１）に前記複数の共通無線通信チャネルを提供する無 線アクセス装置（４０）。 ３．請求項２記載の無線アクセス装置（４０）において、前記無線アクセスモ ジュール（４５）は、前記無線アクセス装置（４０）の少なくとも２つの無線ア クセスモジュール（４５）によって、特定の送信セクタ（６６〜７１）に前記複 数の共通無線通信チャネルを提供するようになっている無線アクセス装置（４０ ）。 ４．請求項３記載の無線アクセス装置（４０）において、前記アンテナ手段（ ４６；７５）は、セクタ化されてオーバーラップしているサービスエリア（６５ ）を提供するように設計されている無線アクセス装置（４０）。 ５．請求項１、２、３あるいは４記載の無線アクセス装置（４０）において、 前記アンテナ手段（４６；７５）は、別の無線アクセスモジュール（４５）の無 線トランシーバ手段に接続された個別のアンテナの配列を備えている無線アクセ ス装置（４０）。 １５．請求項１から１４のいずれかに記載の無線アクセス装置（４０）であっ て、請求項７に従属して、並行で、縦方向に間隔をおいて離れている第１と第２ の取り付け板（４２、４３）を持つフレームと、前記取り付け板（４２、４３） の間および前記取り付け板（４２、４３）に前記アンテナ基板（４６）を取り付 ける手段（４７〜４９）とを備えている無線アクセス装置（４０）。 １６．請求項１５記載の無線アクセス装置（４０）において、前記取り付け手 段は、パチンと差し込む手段を備えているので、アンテナ基板の反対側の端部に あるアンテナ取り付け手段（４７）には突起物（４８）があり、前記取り付け板 （４２、４３）には対応する開口部（４９）があるので、取り付けた状態では前 記突起物（４８）が前記開口部（４９）に受け入れられる無線アクセス装置（４ ０）。 １７．請求項１５あるいは１６記載の無線アクセス装置（４０）であって、ア ンテナボードの仰角を制御する手段をさらに備えている無線アクセス装置（４０ ）。 １８．請求項１７記載の無線アクセス装置（４０）において、請求項１６に従 属して、前記取り付け板（４２、４３）は、放射状に間隔をおいたいくつかの開 口部（４９）を備えているため、前記取り付け板（４２、４３）に関して、前記 アンテナ基板（４６）を傾斜させて取り付けることができる無線アクセス装置（ ４０）。 １９．請求項１から１８のいずれかに記載の無線アクセス装置（４０）の、無 線加入回線システムにおける使用であって、地理的に散在し、地理的に散在する 複数の遠隔電気通信装置（７；１３）と無線回線接続（１５、１７）を確立する 複数の無線アクセス装置（４０）を含み、前記無線アクセス装置（４０）はそれ ぞれ中間無線交換装置（５）を介して公衆電気通信ネットワークに接続される前 記無線アクセス装置（４０）の使用。 ２０．請求項１から１８のいずれかに記載の無線アクセス装置（４０）のセル ラー方式移動体電気通信ネットワーク（３１〜３６）における使用であって、前 記ネットワークの特定のセル（３２）にサービスを提供する、地理的に散在する 複数の遠隔電気通信装置（３３）と無線回線接続（３７）を確立する、地理的に 散在する複数の無線アクセス装置（４０）を含み、前記無線アクセス装置（４０ ）はそれぞれ中間無線交換装置（３６）を介して公衆電気通信ネットワークに接 続される前記無線アクセス装置（４０）の使用。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．地理的に散在する複数の遠隔電気通信装置と無線回線接続を確立する無線 アクセス装置であって、方向的に独立した送信セクタに複数の無線通信チャネル を提供するように接続されたトランシーバ手段、アンテナ手段および制御手段を 具備した無線アクセス装置において、前記無線トランシーバ手段、アンテナ手段 および制御手段は、前記送信セクタのそれぞれに複数の共通無線通信チャネルを 提供するようになっており、前記制御手段は遠隔電気通信装置と協同動作して、 送信セクタの前記複数の共通無線通信チャネルから空き通信チャネルを適応形で 選択するようになっており、前記通信チャネルが選択されると、前記送信セクタ の中の無線回線接続の特定の１つになることを特徴とする無線アクセス装置。 ２．請求項１記載の無線アクセス装置であって、それぞれが複数の共通無線通 信チャネルを提供するようになっている無線トランシーバ手段および制御手段を 備えたいくつかの無線アクセスモジュールを備え、前記アクセスモジュールは前 記アンテナ手段に接続され、別々の送信セクタに前記共通通信チャネルを提供す る無線アクセス装置。 ３．請求項２記載の無線アクセス装置において、前記無線アクセスモジュール は、当該装置の少なくとも２つの無線アクセスモジュールによって、特定の送信 セクタに前記無線通信チャネルを提供するようになっている無線アクセス装置。 ４．請求項３記載の無線アクセス装置において、前記アンテナ手段は、セクタ 化されてオーバーラップしているサービスエリアを提供するように設計されてい る無線アクセス装置。 ５．請求項１、２、３あるいは４記載の無線アクセス装置において、前記アン テナ手段は、別の無線アクセスモジュールの無線トランシーバ手段に接続された 個別のアンテナの配列を備えている無線アクセス装置。 ６．請求項５記載の無線アクセス装置において、前記アンテナは、側面および 後方の放射特性が可能な限り小さい、いわゆる孤立形である無線アクセス装置。 ７．請求項５あるいは６記載の無線アクセス装置において、前記個別のアンテ ナは、それぞれが基板と所定のパターンで基板に取り付けられた複数の放射素子 とを備えたアレイアンテナから構成されている無線アクセス装置。 ８．請求項７記載の無線アクセス装置において、各放射素子は、導体基板の上 に導体パッチ放射器を含み、放射する前面と放射しない背面すなわち遮蔽された 背面とを持つマイクロストリップアンテナになっている無線アクセス装置。 ９．請求項８記載の無線アクセス装置において、前記無線アクセスモジュール は、ハウジングを備えかつ対応するマイクロストリップアンテナの放射しない背 面に取り付けられている無線アクセス装置。 １０．請求項８あるいは９記載の無線アクセス装置であって、実質的に１２０ °で放射するマイクロストリップアンテナの六角形配列を備えている無線アクセ ス装置。 １１．請求項１から１０記載の無線アクセス装置において、前記アンテナ手段 は、物理的に独立した第１と第２のアンテナ配列を具備し、各無線アクセスモジ ュールの前記トランシーバ手段は、前記トランシーバ手段を前記第１と第２のア ンテナ配列に接続するスイッチ手段を備えている無線アクセス装置。 １２．請求項１から１１記載の無線アクセス装置において、無線アクセスモジ ュールの制御手段は、関連する送信セクタの遠隔電気通信装置と協同動作して、 システムの複数の共通通信チャネルから空き通信チャネルを連続的に適応形で選 択する無線アクセス装置。 １３．請求項１から１２記載の無線アクセス装置において、前記無線アクセス モジュールおよび遠隔電気通信装置は、無線多元接続手法に従って複数の通信チ ャネルを提供するようになっているトランシーバ手段を備えている無線アクセス 装置。 １４．請求項１３記載の無線アクセス装置において、前記無線アクセスモジュ ールおよび前記遠隔電気通信装置は、欧州ディジタルコードレス電気通信（ＤＥ ＣＴ）規格に従って動作する無線アクセス装置。 １５．請求項１から１４のいずれかに記載の無線アクセス装置であって、請求 項７に従属して、並行で、縦方向に間隔をおいて離れている第１と第２の取り付 け板を持つフレームと、前記取り付け板の間および前記取り付け板に前記アンテ ナ基板を取り付ける手段とを、備えている無線アクセス装置。 １６．請求項１５記載の無線アクセス装置において、前記取り付け手段は、パ チンと差し込む手段を備えているので、アンテナ基板にはその反対側の端部に突 起物があり、取り付け板には対応する開口部があるので、取り付けた状態で前記 突起物が前記開口部に受け入れられる無線アクセス装置。 １７．請求項１５あるいは１６記載の無線アクセス装置であって、アンテナボ ードの仰角を制御する手段をさらに備えている無線アクセス装置。 １８．請求項１７記載の無線アクセス装置において、請求項１６に従属して、 前記取り付け板は、放射状に間隔をおいたいくつかの開口部を備えているため、 前記取り付け板に関して、前記アンテナ基板を傾斜させて取り付けることができ る無線アクセス装置。 １９．請求項１から１８に記載され、地理的に散在し、地理的に散在する複数 の遠隔電気通信装置と無線回線接続を確立する複数の無線アクセス装置であって 、それぞれが中間無線交換装置を介して公衆電気通信ネットワークに接続される 前記複数の無線アクセス装置を含む無線加入回線システム。 ２０．セルラー方式移動体電気通信ネットワークであって、請求項１から１８ に記載され、地理的に散在し、前記ネットワークの特定のセルにサービスを提供 する複数の遠隔電気通信装置と無線回線接続を確立する複数の無線アクセス装置 であって、それぞれが中間無線交換装置を介して公衆電気通信ネットワークに接 続される前記複数の無線アクセス装置を含むセルラー方式移動体電気通信ネット ワーク。