JPH11261474A - 分散アンテナシステム - Google Patents
分散アンテナシステムInfo
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- JPH11261474A JPH11261474A JP10063233A JP6323398A JPH11261474A JP H11261474 A JPH11261474 A JP H11261474A JP 10063233 A JP10063233 A JP 10063233A JP 6323398 A JP6323398 A JP 6323398A JP H11261474 A JPH11261474 A JP H11261474A
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Abstract
環境においても良好な通信回線が維持できる分散アンテ
ナシステムを提供する. 【解決手段】それぞれの個別サービスエリアが一部で重
複するように分散して配置された複数のアンテナ部1−
1〜1−nと、これらのアンテナ部を制御する集中制御
部17とにより構成される分散アンテナシステムであっ
て、集中制御部17は送信時および受信時にそれぞれア
ンテナ部1−1〜1−nから少なくとも一つを選択する
送信スイッチ7および受信スイッチ8と、送信スイッチ
7で選択されたアンテナ部に対し任意の励振条件を設定
して複数の送信ビームを形成する送信ビーム形成回路
9,10と、受信スイッチ8で選択されたアンテナ部に
対し任意の励振条件を設定して複数の受信ビームを形成
する受信ビーム形成回路11,12を有する。
Description
用される分散アンテナシステムに係り、特に複数のアン
テナ部をサービスエリア内に広く分散させ、その制御を
集中制御部で行う分散アンテナシステムに関する。
の構成方法として、アンテナと送受信増幅部からなるア
ンテナ部を通信サービスエリア内に分散して複数個配置
し、その制御を集中制御部で一括して行う方法が考えら
れている。
8に示すようにアンテナ部101,102,103を分
散させ、その制御を集中制御部100で行っている。集
中制御部100とアンテナ部101,102,103と
の間の接続にはケーブルもしくは光ファイバが用いられ
る。集中制御部100が行う制御の内容は、アンテナ部
101,102,103がそれぞれ担当するゾーンZ
1,Z2,Z3内にある端末104との情報伝達を行う
ための無線周波数割り当て、およびその送受信信号の変
復調である。ここで、アンテナ部101,102,10
3に対する信号の処理は、それぞれ独立に行っている。
このような構成により、制御を集中制御部100に集中
させることができ、アンテナ部の個数が多い場合には設
置コストを低減できる利点がある。
では、携帯電話などの移動通信において常に問題となる
マルチパスやフェージング等に対してなんら対策がなさ
れていない。すなわち、図8のような分散アンテナシス
テムにおいて、サービスエリア内で端末側からアクセス
できるアンテナ部が一つのみである場合には、マルチパ
スやフェージング等により、時間軸上で、あるいは端末
の移動により通信が分断されてしまうという問題が発生
する。
分散アンテナシステムでは、移動通信で問題となるマル
チパスやフェージングに対してなんら対策がなされてお
らず、通信の信頼性に乏しいという問題点があった。
めになされたものであり、マルチパスやフェージングが
存在する移動通信環境においても良好な通信回線を維持
できる分散アンテナシステムを提供することを目的とす
る。
め、本発明ではそれぞれの個別サービスエリアが一部で
重複するように分散して配置された複数のアンテナ部
と、これらのアンテナ部を制御する集中制御部とにより
分散アンテナシステムが構成される。集中制御部は、基
本的には複数のアンテナ部の少なくとも一つを選択する
選択手段と、この選択手段により選択されたアンテナ部
に対し任意の励振条件を設定して送信ビームまたは受信
ビームを形成するビーム形成手段とを有する。
じて必要なアンテナ部のみを選択して移動端末などのユ
ーザ端末に対し効率的なビーム形成が可能となり、また
干渉波成分の抑圧も可能となる。すなわち、不要なアン
テナを使用することによる不要な方向へ電波を放射して
第三者に対して干渉させたり、不要な方向にビームを形
成することにより、不要干渉波を受信してしまうという
問題が解消される。従って、マルチパスやフェージング
が存在する移動通信環境においても良好な通信回線を維
持することができる。
し、複数個の送信ビームまたは受信ビームを形成可能と
してもよく、このようにすることでコスト的な負担を最
低限に抑えつつ多数のユーザ端末が独立に同時に通信を
行うことができる。
とビームの形成を送信と受信で別々に独立して行うよう
にしてもよい。すなわち、集中制御部は複数のアンテナ
部の少なくとも一つを選択する第1の選択手段と、この
第1の選択手段により選択されたアンテナ部に対し任意
の励振条件を設定して送信ビームを形成する送信ビーム
形成手段と、複数のアンテナ部の少なくとも一つを選択
する第2の選択手段と、この第2の選択手段により選択
されたアンテナ部に対し任意の励振条件を設定して受信
ビームを形成する受信ビーム形成手段とを有する構成と
する。
数の違いにより、電波伝搬環境が送受で異なることが多
いが、このように同一端末の通信に際しても送信ビーム
と受信ビームを独立に制御することができるようにする
と、このような場合にも通信を良好に行うことができ
る。
手段と送信ビーム形成手段および受信ビーム形成手段に
加えて、送信ビーム形成手段および受信ビーム形成手段
を同一周波数で動作させ、送信ビームが形成された送信
側アンテナ部から送信され受信ビームが形成された受信
側アンテナ部により受信された信号の受信レベルをモニ
タするモニタ手段をさらに備えてもよい。
って電波伝搬環境が変化するような状況下でも、各アン
テナ部の個別サービスエリアを認識でき、それに基づき
実用上有効な個別サービスエリアの設定が可能となる。
さらに、同一周波数利用のための周波数(チャネル)配
置を最も高い利用効率で設計することができるため、周
波数の有効利用が効果的に図られる。
モニタした受信レベルに基づいて送信側アンテナ部と受
信側アンテナ部間の相互結合量を求め、この相互結合量
を記憶するようにしてよい。
合量さらには相互干渉の有無を常に記憶しておくことが
できるため、実際の通信のために周波数やチャネルを割
り当てる際に、この記憶結果に基づいて例えば干渉しな
いアンテナ部については同一の周波数およびチャネルを
割り当てるといった操作を行うことで、周波数の繰り返
し使用が可能となり、周波数の有効利用の面でさらに効
果が大きく、また一つの集中制御部を基地局とした通信
システムにおいて、より多くのユーザ端末を同時に収容
することができることになり、通信の混雑緩和に有効と
なる。さらに、記憶した相互結合量を定期的に更新する
ようにすれば、時間帯などにより変化する電波伝搬環境
に応じて最適な周波数割り当てが可能である。
部間の相互結合量を利用し、集中制御部において第1お
よび第2の選択手段により相互結合量が所定値以下とな
る少なくとも一つをそれぞれ選択することにより、複数
のアンテナ群を形成せしめるようにしてもよい。
テナ群を独立に制御することが可能となり、アンテナ群
同士の結合を小さくすることもできる。さらに、これら
のアンテナ群を同一周波数で動作させるようにすれば、
同一周波数で異なるビームを形成でき、ビーム間のアイ
ソレーションを確保することが可能である。
施の形態を説明する。 (第1の実施形態)図1に、本発明の第1の実施形態に
係る分散アンテナシステムの概要を示す。複数のアンテ
ナ部1−1〜1−6が分散して、つまり互いに距離を隔
て構造的に独立に配置されている。これらのアンテナ部
1−1〜1−6は、集中制御部17により制御される。
アンテナ部1−1〜1−6と集中制御部17との間は、
制御用の線路6で接続されている。
が送受する信号の伝達、アンテナ部1−1〜1−6の内
部に設けられる増幅器や、場合によってはさらに周波数
変換器、A/D変換器およびD/A変換器などの制御の
ための信号の伝達、電源供給などを行うためのものであ
る。制御用線路6としては、同軸線路などの電気ケーブ
ルを利用してもよいし、光/電気変換器をアンテナ部1
−1〜1−6や集中基地局17に挿入することにより、
光ケーブル(光ファイバ)を用いてもよい。また、制御
用線路6を通じてのアンテナ部1−1〜1−6と集中制
御部17との間の信号のやりとりは、無線周波数(R
F)帯、中間周波数(IF)帯およびベースバンド(B
B)帯のいずれでも構わない。
れるようにそれぞれがカバーするエリア、すなわち各ア
ンテナからの電波の照射領域、または各アンテナで受信
可能な電波の到来領域(以下、個別サービスエリアとい
う)A1〜A6が一部で重複するように配置されてい
る。例えば、図1の例ではアンテナ部1−1の個別サー
ビスエリアA1とアンテナ1−2およびアンテナ1−3
の個別サービスエリアA2,A3が一部で重複してい
る。
別サービスエリアA1〜A6が一部で重なり合っている
ことにより、分散アンテナシステム全体の通信サービス
エリア内にある端末19−1,19−2がそれぞれ複数
のアンテナ部との間での電波の授受を可能としている。
例えば、端末19−1ではアンテナ部1−1およびアン
テナ部1−2との間で、同一周波数(チャネル)f1で
通信を行い、端末19−2ではアンテナ部1−4および
アンテナ部105との間で、同一周波数(チャネル)f
2で通信を行う。
二つ以上の複数のアンテナ部と通信が可能であるため、
障害物等により電波経路が遮断された場合などでも通信
が途切れることがなく、通信の信頼性を向上できる。ま
た、後述するように同時に利用可能な複数のアンテナ部
の励振条件を制御することにより、マルチパスやフェー
ジングにより電波の信号強度変動がある場合にもダイバ
ーシチによる対処が可能であり、移動通信応用としての
効果は大きい。
ステムのより具体的な構成を示している。n個のアンテ
ナ部1−1〜1−nには、アンテナ2、送受切換スイッ
チ3、受信増幅部4および送信増幅部5が内蔵され、こ
れらの要素が構造的に一体化されている。これらのアン
テナ部1−1〜1−nは、図1に示したように互いに距
離的に離して分散配置される。アンテナ部1−1〜1−
nの間隔は、通信システムの使用周波数帯や伝送レー
ト、分散アンテナシステム全体の通信サービスエリアの
サイズ等により変化するが、例えば数10m〜数100
mというような値に設定される。アンテナ部1−1〜1
−nは、線路6により集中制御部17と接続される。
と受信用を別個に設けているが、スイッチ等を用いるこ
とにより、送受共用の線路を用いることもできる。集中
制御部17には、送信スイッチ7、受信スイッチ8、送
信ビーム形成回路(送信BFN)9,12、受信ビーム
形成回路(受信BFN)10,11、送信部13,1
4、受信部15、16および制御部18が設けられてい
る。以下、集中制御部17の受信時および送信時の動作
について説明する。
ナ部1−1〜1−nから送信された信号が受信信号とし
て入力される。受信スイッチ8では、ビーム形成のため
の所定の幾つかのアンテナ部の選択が行われ、その選択
したアンテナ部から送信された信号が受信信号として複
数の受信ビーム形成回路11,12に伝達される。
スイッチ8で選択されたアンテナ部に対して適当な励振
条件が設定される。ここ、励振条件とは受信時の励振振
幅および励振位相であり、それぞれ受信信号に対する振
幅および位相の重み付けである。このような励振条件の
設定により、受信ビーム形成回路11,12の出力で見
ると、特定の受信ビームパターンを形成したり、特定方
向へ受信ビームを向けたり、あるいはフェージング対策
としての切換ダイバーシチ機能や合成ダイバーシチ機能
を持たせることができる。
は受信部15,16へそれぞれ伝達され、これらの受信
部15,16により受信信号の同期、復調、検波および
復号などが行われる。
り出力された送信信号が送信ビーム形成回路9,10へ
それぞれ入力され、所定のアンテナ部に対する励振条件
が設定される。次に、送信スイッチ7により所定の幾つ
かのアンテナ部が選択され、その選択したアンテナ部へ
送信部13,14から出力された送信信号が送信ビーム
形成回路9,10を経由して伝達される。
よび励振位相であり、それぞれ送信信号に対する振幅お
よび位相の重み付けである。このような励振条件の設定
により、選択されたアンテナ部によって特定の送信ビー
ムパターンを形成したり、特定方向へ送信ビームを向け
たり、あるいはフェージング対策としての切換ダイバー
シチ機能や合成ダイバーシチ機能を持たせることができ
る。
8により行われる。すなわち、制御部18では受信部1
5,16で受信された信号の情報および送信部13,1
4から送信する信号の情報に基づいて、送信ビーム形成
回路9,10および受信ビーム形成回路11,12への
励振条件の設定、送信スイッチ7および受信スイッチ8
でそれぞれ選択するアンテナ部の設定等の制御が行われ
る。
成回路9,10および受信ビーム形成回路11,12の
具体的な構成例について説明する。図3(a)に示す送
信ビーム形成回路においては、送信部13または14か
らの送信信号が分配器32により複数の重み付け器31
に分配され、振幅および位相の重み付けが行われる。こ
こで、振幅および位相の重み付けとは、信号の振幅およ
び位相成分を可変することである。
路においては、受信スイッチ8からの受信信号が複数の
重み付け器41に入力され、同様に振幅および位相の重
み付けが行われた後、加算器42で合成される。重み付
け器31,41での重み付け量は、図2中の制御部18
により制御される。
11,12がディジタル信号処理回路の場合には、重み
付け器31,42は演算処理により容易に実現できる。
送信および受信ビーム形成回路9,10,11,12が
アナログ回路の場合には、振幅については可変減衰器や
可変増幅器のような可変利得回路、位相については可変
移相器などをそれぞれ用いて重み付けを行うことができ
る。
な効果を得ることができる。 (1)集中制御部17の送信時および受信時に、送信ス
イッチ7および受信スイッチ8によりアンテナ部1−1
〜1−nのうちの任意の1以上のアンテナ部をそれぞれ
選択し、選択したアンテナ部に対して任意の励振条件を
設定することができる。このため、通信時の状況に応じ
て必要なアンテナ部のみを選択し、端末などの通信相手
に対して最も効率的なビーム形成が可能になる。すなわ
ち、ビームの方向をユーザ端末の方向へ向けたり、ビー
ムパターンを成形して干渉波成分を抑圧することが可能
となり、特に移動通信の基地局アンテナシステムとして
有効である。
では、不要なアンテナを使用することによって、不要な
方向へ電波を放射して第三者に対して干渉させたり、不
要な方向にビームを形成することにより、不要干渉波を
受信してしまうという問題が合ったが、本実施形態によ
れば必要なアンテナ部のみを使用して送受信を行うこと
により、これらの問題点が解決され、耐干渉波対策とし
て、また基地局単体として、システム全体としても利点
が多い。
ム形成回路を設けることによって、複数の独立したビー
ムを同時に形成することができるため、多数のユーザ端
末に対して独立の制御を行っても、コストが増加するこ
とがなく、実用的である。
ビーム形成回路11,12を別個に設けることにより、
同一ユーザ端末に対する通信を行う場合にも、送信ビー
ムと受信ビームを独立に制御することができる。通常、
移動通信では送信と受信で時間差があったり、周波数の
違いがあるため、電波伝搬環境が送受で異なることが多
いが、そのような場合にも良好な通信が実現できる。
1−nにおいて送受切換スイッチ3によりアンテナ2を
送受共用とした場合について説明したが、送受切換スイ
ッチ3に代えてサーキュレータなどを用いてもよい。ま
た、送受で使用する周波数帯が異なる場合には、分波器
やフィルタを用いて送受の信号の分離を行うようにして
もよい。さらに、アンテナを送受別個に用意して、各ア
ンテナ部1−1〜1−n内に構造的に組み込んでもよ
い。
の実施形態に係る分散アンテナシステムの構成を示す。
本実施形態は、アンテナ部1−1〜1−nと集中制御部
17との間の信号のやりとりを光伝送で行うようにした
点が第1の実施形態と異なる。
1〜1−nにおいて、受信増幅部4の出力側に増幅した
受信信号を光信号に変換して出力する電気−光変換器
(E/O変換器)51が設けられ、送信増幅部5の入力
側に集中制御部17から伝達された光信号を電気信号に
変換する光−電気変換器(O/E変換器)52が設けら
れている。
イッチ8の入力側にアンテナ部1−1〜10nから伝達
された光信号を電気信号に変換するO/E変換器54が
設けられ、送信スイッチ7の出力側に電気信号を光信号
に変換してアンテナ部1−1〜1−nへ伝達するE/O
変換器55が設けられている。
54間、O/E変換器52とE/O変換器55間はそれ
ぞれ光ファイバ53によって接続されている。本実施形
態によると、アンテナ部1−1〜1−nと集中制御部1
7との間の信号のやりとりに光伝送を用いることによ
り、アンテナ部1−1〜1−nと集中制御部17の間の
距離を大きく離した場合においても、同軸ケーブルなど
の電気ケーブルを用いた場合に比較して低損失で信号を
伝送できるという利点がある。
ケーブルに比較してケーブル敷設費用が安価で済み、シ
ステム全体の低コスト化が図られるという利点もある。 (第3の実施形態)次に、図5を用いて本発明の第3の
実施形態に係る分散アンテナシステムについて説明す
る。本実施形態の分散アンテナシステムは基本的に第1
の実施形態と同様であり、るが、複数のアンテナ部21
〜26が分散して配置され、集中制御部20により制御
される。アンテナ部21〜26と集中制御部20の間は
制御用の線路27で接続されている。
1−6の個別サービスエリアを予め規定した状況を示し
たが、本実施形態ではアンテナ部21〜26の個別サー
ビスエリアを集中制御部20からの制御により設定でき
るようになっている。この場合、分散アンテナシステム
の具体的な構成は図2と同様になるが、アンテナ部21
〜26の個別サービスエリアを集中制御部20からの制
御により設定できるようにするために、アンテナ部が同
一周波数の信号を送受信可能であることが必要になる。
アンテナ部21では周波数f0で送信し、他の全てのア
ンテナ部22,23,24,25,26では周波数f0
の信号を受信することができる。そして、アンテナ部2
1から送信した信号の受信強度を他のアンテナ部22,
23,24,25,26で測定することができ、その強
度からアンテナ部21の個別サービスエリアを把握する
ことができる。
3,24,25,26の個別サービスエリアを集中制御
部20からの制御により決定することができる。実用
上、電波の到達範囲は、建物の反射の影響や周波数、偏
波などの様々のパラメータにより変化するため、アンテ
ナ部22,23,24,25,26の個別サービスエリ
アを厳密に設定することは多大な困難があるが、本実施
形態では個別サービスエリアを実測により認識できるの
で、分散アンテナシステム全体の通信サービスエリア設
計の上で効果が大きい。特に、時間帯によって電波伝搬
環境が変化するような場合にも、個別サービスエリアの
実測を定期的に行うことにより、より良好な通信サービ
スエリア設計が可能になる。
らも効果は絶大である。すなわち、本実施形態によれば
ある一つのアンテナ部から送信した信号の受信強度を他
のアンテナ部で受信して測定することで、異なる二つの
アンテナ部間のアイソレーションが把握できる。
ョンの値をある基準値と比較し、基準値以上(言い換え
れば、二つのアンテナ部間の相互結合量がある基準値以
下)であれば、これら二つのアンテナ部で同一周波数を
用いてユーザ端末との通信を行っても、それらの通信は
互いに干渉しないことになり、周波数の繰り返し利用が
できることになる。本実施形態によると、このような同
一周波数利用のための周波数(チャネル)配置を最も高
い利用効率で設計することができ、周波数の有効利用を
図ることができる。
て、本実施形態における制御手順の具体例について説明
する。なお、この制御手順は集中制御部20において実
行される。
テップS1)。送信するアンテナ部はただ一つでも、複
数であっても構わない。送信するアンテナを複数個用い
る場合には、それらの各アンテナ部の励振条件(励振振
幅と励振位相)が分散アンテナシステム全体の合成指向
性を変化させる要因となるので、それらの励振条件を把
握しておき、場合によっては記憶保持しておくようにす
る。
ら所定の励振条件、周波数により送信を行うように制御
を行う(ステップS2)。次に、受信すべきアンテナ部
を選択し(ステップS3)、ステップS2で送信された
周波数成分が受信できるように、選択したアンテナが受
信を行うように制御を行う(ステップS4)。
受信レベル(電界強度または電力)をモニタする(ステ
ップS5)。上述したステップS1〜S5の制御手順に
よって、各アンテナ部の個別サービスエリアを集中制御
部20の制御により認識でき、実用上有効な各アンテナ
部の個別サービスエリアを厳密に設定することができ
る。また、時間帯によって電波伝搬環境が変化するよう
な場合にも、ステップS1〜S5の手順を定期的に行う
ことにより、容易に対応できる。さらに、周波数の有効
利用という点からも、同一周波数利用のための周波数
(チャネル)配置を最も高い利用効率で設計することが
できるため、その効果は大きい。
で得られた受信レベルのモニタ結果から、各アンテナ部
間の相互結合量を計算する(ステップS6)。この計算
はディジタル演算により容易に可能である。そして、こ
の相互結合量をメモリに記憶する(ステップS7)。例
えば、送信するアンテナ部がただ一つの場合には、表1
に示すように送信するアンテナ部と受信する各アンテナ
部間の相互結合量をメモリに記憶する。
た場合、アンテナ部Bとアンテナ部部Aとの相互結合は
大きいが(−10dB)、アンテナ部Bとアンテナ部C
との相互結合量は小さい(−30dB)ということにな
る。ここで、アンテナ部間の相互結合量が−30dB以
下のとき互いに干渉しないという条件であれば、アンテ
ナ部Bとアンテナ部Cは同一周波数を共用しても相互干
渉がなく、周波数の共用が可能であると判断できる。
う場合には、例えば表2に示すように、送信に用いてい
るアンテナ部とその励振条件(励振振幅と励振位相)お
よび受信するアンテナ部の受信レベルをメモリに記憶す
る。
Bが同時に送信を行う場合、これらのアンテナ部Aおよ
びアンテナ部Bの励振条件を1、2と変化させたとき、
アンテナ部Cとの結合は大きいが(−10dBまたは−
8dB)、アンテナ部Dとの結合は小さい(−30dB
または−33dB)ことが分かり、アンテナ部Aとアン
テナ部Bを同時に送信アンテナと使用している場合にお
いて、アンテナ部Aおよびアンテナ部Bとアンテナ部D
を同一周波数で利用しても、互いに干渉し合わないこと
が分かる。
結合量および相互干渉の有無を常に記憶しておくことが
できる。従って、実際に通信を行い、周波数やチャネル
を割り当てる際に、この記憶結果に基づいて、干渉しな
いアンテナ部については同一の周波数およびチャネルを
割り当てるという操作が可能となる。従って、周波数を
繰り返し使用することが可能となり、周波数の有効利用
の面でその効果は大きい。
局とした通信システムにおいて、より多くのユーザ端末
を同時に収容することができることになり、通信の混雑
緩和などの点でも効果が大きい。
が可能であり、例えばメモリに記憶する相互結合量を定
期的に更新してもよい。このようにすると時間帯などに
より変化する電波伝搬環境に応じて最適な周波数割り当
てができる利点がある。
いに干渉し合わないアンテナ部の組み合わせを選択して
アンテナ群を構成してもよい。この場合、あるアンテナ
群はただ一つのアンテナ部のみで構成されることもあり
得る。互いに干渉し合わないための条件は、相互結合量
がある所定の値以下となることにより判断できる。
ナ群同士が互いに干渉し合わないようにすることができ
る。この場合、アンテナ群を構成するアンテナ部に与え
る励振条件を変えても、アンテナ群同士が干渉しないこ
とには変わりが無いことが特徴である。
当てる単位をアンテナ群にすることができる。このアン
テナ群については、励振条件により合成指向性を制御す
ることができるので、単にエリア内にビームを照射する
だけでなく、特定方向に利得を上げたり、妨害波方向に
零点(ヌル)をつくるようなパターン成形を行うことが
可能であり、端末とアンテナ部間の通信回線の品質向上
に有効である。
実施形態を説明する。本実施形態では、上述した第3の
実施形態で説明した制御手順において、相互干渉のない
複数のアンテナ部を見い出した後、それらのアンテナ部
に対して同一の使用周波数を与えることにより、集中制
御部がカバーするエリア内を細分化して、同一周波数の
繰り返し利用率を上げるようにしたものである。
の一形態として、高速道路などの自動車道路において運
転者に有益な情報を与えるための、所謂ITS(Intelig
entTransformation System)に本発明を適用した例を示
している。このITSは、将来のAHS(Automatic Hig
hway System)の基本となるシステムでもある。
バレッジエリアが細長い場合、図7に示すように道路に
沿って複数のアンテナ部61〜66を配置し、アンテナ
部61と62によりアンテナ群A、アンテナ部63と6
4によりアンテナ群B、アンテナ部65と66によりア
ンテナ群Cを形成する。
いに干渉し合わないアンテナ部の組み合わせであると仮
定すると、これらのアンテナ群Aとアンテナ群Cは通信
に同一周波数(f1)を利用できる。道路沿線上におい
てこのような周波数繰り返しができれば、周波数資源を
アンテナ群の半数に相当する倍数だけ繰り返し利用で
き、周波数有効利用の観点から効果は大きい。
するアンテナ部の組み合わせを時間経過と共に変化させ
てもよい。アンテナ群を構成するアンテナ部の組み合わ
せの選択は、その都度先のように相互結合量を測定し、
それに基づいて行ってもよいし、メモリに記憶した相互
結合量により選択の仕方を決めてもよい。このような場
合、ユーザ端末の移動に伴いアンテナ群のカバーするエ
リアを変化させ、追従させることも可能である。こうす
るとユーザ端末の移動に対してハンドオーバ等の制御が
不要となり、制御を簡単化することができる。
下に列挙する効果が得られる。 (1)通信時の状況に応じて必要なアンテナ部のみを選
択して移動端末などのユーザ端末に対し効率的なビーム
形成が可能となり、また干渉波成分の抑圧も可能とな
る。すなわち、不要なアンテナを使用することによる不
要な方向へ電波を放射して第三者に対して干渉させた
り、不要な方向にビームを形成することにより、不要干
渉波を受信してしまうという問題が解消され、マルチパ
スやフェージングが存在する移動通信環境においても良
好な通信回線を維持することが可能となる。
ムを形成可能とすることにより、コスト的な負担を最低
限に抑えつつ多数のユーザ端末が独立に同時に通信を行
うことができる。
送信と受信で別々に独立して行うようにすることによ
り、送信と受信との時間差や周波数の違いにより電波伝
搬環境が送受で異なる移動通信においても、同一端末の
通信に際して送信ビームと受信ビームを独立に制御する
ことにより、通信を良好に行うことができる。
数で形成し、送信ビームが形成された送信側アンテナ部
から送信され受信ビームが形成された受信側アンテナ部
により受信された信号の受信レベルをモニタすることに
より、時間帯によって電波伝搬環境が変化するような状
況下でも、各アンテナ部の個別サービスエリアを認識で
き、それに基づき実用上有効な個別サービスエリアの設
定が可能となり、さらに同一周波数利用のための周波数
配置を最も高い利用効率で設計することができるため、
周波数の有効利用の点で大きな効果が得られる。
信側アンテナ部と受信側アンテナ部間の相互結合量を求
めて記憶しておき、これに基づいて実際の通信のために
周波数やチャネルを割り当てる際に、干渉しないアンテ
ナ部については同一の周波数およびチャネルを割り当て
るといった操作を行うことにより、周波数の繰り返し使
用が可能となり、周波数の有効利用の面でさらに効果が
大きい。
基地局とした通信システムにおいて、より多くのユーザ
端末を同時に収容することができ、通信の混雑緩和に効
果がある。この場合、記憶した相互結合量を定期的に更
新するようにすれば、時間帯などにより変化する電波伝
搬環境に応じて最適な周波数割り当てが可能である。
テナ部として、相互結合量が所定値以下となる少なくと
も一つのアンテナ部をそれぞれ選択することにより、複
数のアンテナ群を形成させることで、複数のアンテナ群
を独立に制御することが可能となり、アンテナ群同士の
結合を小さくすることもでき、また各アンテナ群を同一
周波数で動作させるようにすれば、同一周波数で異なる
ビームを形成して、ビーム間のアイソレーションを十分
に確保することができる。
ステムの概要を示す図
具体的な構成を示す図
受信ビーム形成回路の構成例を示す図
ステムの構成を示す図
ステムの概要を示す図
ート
ステムの概要を示す図
Claims (8)
- 【請求項1】それぞれの個別サービスエリアが一部で重
複するように分散して配置された複数のアンテナ部と、
これらのアンテナ部を制御する集中制御部とにより構成
される分散アンテナシステムにおいて、 前記集中制御部は、 前記複数のアンテナ部の少なくとも一つを選択する選択
手段と、 前記選択手段により選択されたアンテナ部に対し任意の
励振条件を設定して送信ビームまたは受信ビームを形成
するビーム形成手段とを具備することを特徴とする分散
アンテナシステム。 - 【請求項2】前記集中制御部は、前記ビーム形成手段を
複数個有し、複数個の送信ビームまたは受信ビームを形
成可能であることを特徴とする請求項1記載の分散アン
テナシステム。 - 【請求項3】それぞれの個別サービスエリアが一部で重
複するように分散して配置された複数のアンテナ部と、
これらのアンテナ部を制御する集中制御部とにより構成
される分散アンテナシステムにおいて、 前記集中制御部は、 前記複数のアンテナ部の少なくとも一つを選択する第1
の選択手段と、 前記第1の選択手段により選択されたアンテナ部に対し
任意の励振条件を設定して送信ビームを形成する送信ビ
ーム形成手段と、 前記複数のアンテナ部の少なくとも一つを選択する第2
の選択手段と、 前記第2の選択手段により選択されたアンテナ部に対し
任意の励振条件を設定して受信ビームを形成する受信ビ
ーム形成手段とを具備することを特徴とする分散アンテ
ナシステム。 - 【請求項4】それぞれの個別サービスエリアが一部で重
複するように分散して配置された複数のアンテナ部と、
これらのアンテナ部を制御する集中制御部とにより構成
される分散アンテナシステムにおいて、 前記集中制御部は、 前記複数のアンテナ部の少なくとも一つを選択する第1
の選択手段と、 前記第1の選択手段により選択されたアンテナ部に対し
任意の励振条件を設定して送信ビームを形成する送信ビ
ーム形成手段と、 前記複数のアンテナ部の前記第1の選択手段により選択
されたアンテナ部以外の少なくとも一つを選択する第2
の選択手段と、 前記第2の選択手段により選択されたアンテナ部に対し
任意の励振条件を設定して受信ビームを形成する受信ビ
ーム形成手段と、 前記送信ビーム形成手段および受信ビーム形成手段を同
一周波数で動作させ、前記送信ビームが形成された送信
側アンテナ部から送信され前記受信ビームが形成された
受信側アンテナ部により受信された信号の受信レベルを
モニタするモニタ手段とを具備することを特徴とする分
散アンテナシステム。 - 【請求項5】前記集中制御部は、前記モニタ手段により
モニタした受信レベルに基づいて前記送信側アンテナ部
と前記受信側アンテナ部間の相互結合量を求める手段お
よび該相互結合量を記憶する手段をさらに具備すること
を特徴とする請求項4記載の分散アンテナシステム。 - 【請求項6】前記集中制御部は、前記記憶した相互結合
量を更新する手段をさらに具備する有することを特徴と
する請求項5記載の分散アンテナシステム。 - 【請求項7】前記集中制御部は、前記複数のアンテナ部
から前記第1および第2の選択手段により前記相互結合
量が所定値以下となる少なくとも一つをそれぞれ選択す
ることにより、複数のアンテナ群を形成せしめることを
を特徴とする請求項5〜7のいずれか1項記載の分散ア
ンテナシステム。 - 【請求項8】前記複数のアンテナ群は同一周波数で動作
することを特徴とする請求項8記載の分散アンテナシス
テム。
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