JPH11298951A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基地局と多数の固定端末局間の無線通信シス
テムにおいて、所要周波数を少なくして電波干渉を低減
する。 【解決手段】 水平指向方向が異なり、水平面内の全方
位をカバーするアンテナを有する基地局を中心に設置し
た３個のセルで構成するセルグループを異なる周波数の
基地局を有するセルを間に挟み、各セルグループを交互
に配置構成する最小繰り返し領域を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般加入者宅や法人
の事業所等の固定端末局と電気通信事業者の交換局や基
幹系有線回線との間を無線で接続し、電話、情報、画
像、マルチメディア等の通信サービスを提供する無線通
信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、移動通信分野等の無線システムに
おけるセル構成の主流は、基地局に指向性アンテナを使
い、複数の扇形セル（セクタ）を形成するセクタセル構
成が採用されている。図２７及び図２８はセクタセル構
成の例であり、図２７は各基地局が３個のセクタを形成
し、七つの基地局（サイト）で合計２１個のセクタを単
位として周波数を繰り返して使用する３セクタ７サイト
繰り返しの場合を示している。図２８は各基地局が６個
のセクタを形成し、七つの基地局より構成される６セク
タ７サイト繰り返しの場合を示している。図中、９１〜
９６，９８〜１０３は基地局、９７，１０４はサービス
エリアであり、同番号は同じ周波数を示す。図２７にお
いて、基地局９１は９２〜９６の基地局のサービスエリ
ア９７に設置された固定端末局より干渉波７．７ｄＢを
受信する。また、図２８において、基地局９８は９９〜
１０３の基地局のサービスエリア１０４に設置された固
定端末局より干渉波１０．５ｄＢを受信する。

【０００３】図２９は特願平８−１９３５５６号「無線
システム」に示されている様に、隣接する基地局間の使
用周波数とアンテナビームの配列関係を扇形ゾーン方式
で示す平面図である。図中、１０５〜１０７はそれぞれ
各アンテナのサービスエリアであり、同番号は同じ周波
数を示し、１０８，１０９は基地局、１１０は固定端末
局を示す。加入者無線システム等の基地局と該基地局が
設置されているセル内にある多数の固定端末局との間で
無線通信を行う無線通信システムでは、図２６に示すよ
うに、セルの配列構成として、隣接する複数の基地局に
おける周波数の配列順序が同じ配列であり、かつ同一周
波数を使用するアンテナビームの中心方位が上記の複数
の基地局相互間でアンテナビーム幅程度異ならせた配列
構成をとっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、一定の地域を複
数のセルに分割し、各セルの中心にそれぞれ基地局を設
置して、この基地局と該基地局が設置されているセル内
の多数の固定端末局との間で無線通信を行う無線通信シ
ステムにおいて、周波数の配列順序が同じ配列であり、
隣接する基地局相互間でアンテナビーム幅程度異なって
いるセル配列構成では、図２６に示す様に、固定端末局
１１０は当該基地局１０８以外に、基地局１０９からも
受信波を受信し、同じ周波数の干渉波を受信することに
なる。この時の搬送波電力と妨害波電力との比である受
信Ｃ／Ｉ（ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏｎｏｉｓｅ ｒａｔｉ
ｏ）は５．２ｄＢとなり、電波干渉をかなり生じてしま
う。

【０００５】本発明では、上記無線通信システムにおい
て、十分な受信Ｃ／Ｉを確保して電波干渉レベルを抑
え、所要周波数を低減し、実現可能な無線通信システム
を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明の無線システ
ムは、一定の地域を複数のセルに分割し、各セルの略中
心にアンテナ指向性のある基地局を設置し、基地局と該
基地局を中心とするセル内のアンテナ指向性のある固定
端末局間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、
各基地局には、水平面内のビーム幅が等しく、かつ水平
指向方向が異なる３個のアンテナが設けられており、こ
れら各アンテナのアンテナビームは全体として水平面内
の全方位をカバーしており、該基地局のアンテナと同じ
周波数を使用するアンテナが同じ配列順序であり、かつ
同一周波数を使用するアンテナビームの中心方位がアン
テナビーム幅程度基地局相互間で異なっている３個のセ
ルがあり、これら各セル間が隣接して構成されたセルグ
ループが複数の異なる周波数群によって構成されるセル
グループで配列構成された最小繰り返し領域を縦横に繰
り返し配列したものである。

【０００７】また、第２の発明の無線システムは、一定
の地域を複数のセルに分割し、各セルの略中心にアンテ
ナ指向性のある基地局を設置し、基地局と該基地局を中
心とするセル内のアンテナ指向性のある固定端末局間で
無線通信を行う無線通信システムにおいて、各基地局に
は、水平面内のビーム幅が等しく、かつ水平指向方向の
異なるｎセクタの（但し、ｎは４以上の正数）アンテナ
が設けられており、これら各アンテナのアンテナビーム
は全体として水平面内の全方位をカバーしており、セル
内はｍセクタ（但し、ｍは２以上の正数で、ｍ＜ｎ）毎
に同一周波数となるように配列構成されており、該基地
局のアンテナと同じ周波数を使用するアンテナが同じ配
列順序であり、かつ同一周波数を使用するアンテナビー
ムの中心方位がアンテナビーム幅程度基地局相互間で異
なっているｍ個のセルがあり、これら各セル間が隣接し
て構成されたセルグループが複数の異なる周波数群によ
って構成されるセルグループで配列構成された最小繰り
返し領域を縦横に繰り返し配列したものである。

【０００８】第３の発明の無線システムは、一定の地域
を複数のセルに分割し、各セルの略中心にアンテナ指向
性のある基地局を設置し、基地局と該基地局を中心とす
るセル内のアンテナ指向性のある固定端末局間で無線通
信を行う無線通信システムにおいて、各基地局には、水
平面内のビーム幅が等しく、かつ水平指向方向が異なる
３個のアンテナが設けられており、これら各アンテナの
アンテナビームは全体として水平面内の全方位をカバー
しており、該基地局と同じ周波数を使用するアンテナが
同じ配列順序であり、かつ同一周波数を使用するアンテ
ナビームの中心方位がアンテナビーム幅程度基地局相互
間で異なっている３個のセルがあり、これら各セルは隣
接しない様に各セル間に異なる周波数を使用するアンテ
ナを有するセルを１個ずつ間に挟んで構成されており、
この構成されたセルグループが複数の異なる周波数群で
構成されるセルグループで配列構成された最小繰り返し
領域を縦横に繰り返し配列したものである。

【０００９】また、第４の発明の無線システムは、一定
の地域を複数のセルに分割し、各セルの略中心にアンテ
ナ指向性のある基地局を設置し、基地局と該基地局を中
心とするセル内のアンテナ指向性のある固定端末局間で
無線通信を行う無線通信システムにおいて、各基地局に
は、水平面内のビーム幅が等しく、かつ水平指向方向の
異なるｎセクタの（但し、ｎは４以上の正数）アンテナ
が設けられており、これら各アンテナのアンテナビーム
は全体として水平面内の全方位をカバーしており、セル
内はｍセクタ（但し、ｍは２以上の正数で、ｍ＜ｎ）毎
に同一周波数となるように配列構成されており、該基地
局と同じ周波数を使用するアンテナが同じ配列順序であ
り、かつ同一周波数を使用するアンテナビームの中心方
位がアンテナビーム幅程度基地局相互間で異なっている
ｍ個のセルがあり、これら各セルは隣接しない様に各セ
ル間に異なる周波数を使用するアンテナを有するセルを
L個（但し、L は０または１以上の正数）ずつ間に挟ん
で構成されており、この構成されたセルグループが複数
の異なる周波数群で構成されるセルグループで配列構成
された最小繰り返し領域を縦横に繰り返し配列したもの
である。

【００１０】また、第５の発明の無線システムは、第
１、第２、第３、第４の発明において、さらに、最小繰
り返し領域の繰り返し配列を縦方向関係では横にずらし
て繰り返したものである。

【００１１】また、第６の発明の無線システムは、第
１、第２、第３、第４の発明において、さらに、最小繰
り返し領域の繰り返し配列を横方向関係では縦にずらし
て繰り返したものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、図２の形
態をした１６個の異なる周波数を持つセルグループを交
互に配列構成した最小繰り返し領域を示したものであ
る。図中、１Ａ〜１Ｃ，２Ａ〜２Ｃ，・・・１６Ａ〜１
６Ｃはセル、１は最小繰り返し領域である。１Ａ〜１Ｃ
はそれぞれ図２の形態をしたセルグループを構成する同
一周波数を使用するセルであり、図においてセル１Ａ〜
１Ｃ，２Ａ〜２Ｃ，・・・１６Ａ〜１６Ｃはそれぞれ図
２と形態が同じであり、それぞれ同一周波数を持ち、１
Ａ〜１Ｃの周波数と２Ａ〜２Ｃの周波数、・・・１６Ａ
〜１６Ｃの周波数は互いに異なっている。図においてセ
ル１Ａ〜１Ｃは図２と形態が同じであり、同一周波数を
持ち、それぞれ同じ配列順序であり各基地局のアンテナ
ビームの水平指向方向が互いに１２０度異なった関係に
なっている。また、１Ａ〜１Ｃの周波数と２Ａ〜２Ｃの
周波数、・・・１６Ａ〜１６Ｃの周波数はたがいに異な
っており、基地局及び、固定端末局のアンテナ指向性に
より、干渉を低減して最小繰り返し領域を構成する。

【００１３】図２は、図１を構成するセルグループのう
ちの１つであり、異なる周波数のアンテナを３つ設置し
た基地局を持ち、かつ、該基地局の使用する周波数が同
じである３個のセルが隣接し、３個の基地局の周波数の
配列順序が同じ配列であり、かつ同一周波数を使用する
アンテナビームの中心方位が互いに１２０度異なった関
係になるように配置構成したものである。図中、２〜７
はそれぞれ基地局を示し、８〜１０は周波数の異なる各
アンテナのサービスエリアである。

【００１４】図３は、図２を構成するセルのうちの一つ
であり、本発明に係る周波数と基地局に３個設置したア
ンテナのサービスエリアを示す平面図である。図中、１
１は基地局である。各アンテナは異なる周波数を持つこ
とにより、同じ基地局内において同じ周波数同士でアン
テナ間が干渉することはない。

【００１５】図４は、図１における最小繰り返し領域内
のセル１Ａ〜１Ｃを有するセルグループだけに注目し、
セクタ内の基地局及び固定端末局の干渉について示した
ものである。図中、１２〜１５はセル、１６〜１９は同
一周波数を使用するサービスエリア、２０は基地局、２
１，２２及び２３はそれぞれ、セル１２，１４及び１５
内の同一周波数を使用するエリア１６，１８及び１９に
設置した固定端末局である。セル１３に設置された基地
局３は、セル１２内の固定端末局２１、セル１４内の固
定端末局２２及びセル１５内の固定端末局２３より干渉
波を受信する。各干渉波による受信Ｃ／Ｉは固定端末局
２１からは基地局３のアンテナ指向性により、干渉波を
かなり低減できると考え、固定端末局２２からはアンテ
ナ指向性による減衰量を２５ｄＢとすると、距離の自乗
に反比例する伝搬損の差は４．８ｄＢであるから合計２
９．８ｄＢ、固定端末局２３からはアンテナ指向性によ
る減衰量が０ｄＢ、距離の自乗に反比例する伝搬損の差
は２０．３ｄＢであるから合計２０．３ｄＢである。こ
れらの干渉波を合計すると１９．８ｄＢとなる。また、
図２９に示すような従来の方式による受信Ｃ／Ｉは９．
５ｄＢであり、図２７、図２８に示すような従来のセク
タセル構成では共に７セル相当のトラフィックの周波数
を要して受信Ｃ／Ｉは図２５に示すように、７．７ｄＢ
及び９．１ｄＢしか確保できないことに対し、図１では
使用する周波数は通常のセル構成の８セル相当のトラフ
ィックであるから、図２５に示されるように、本発明に
おける無線システムにより、所要周波数を従来方式と同
程度使用しながら各基地局及び固定端末局が干渉波によ
る障害を受けることの低減が可能であるので、周波数を
有効利用できる。

【００１６】実施の形態２．図５は、この発明の実施の
形態２を示す平面図である。図中、１Ａ〜１Ｃはそれぞ
れ図２の形態をしたセルグループを構成する同一周波数
を使用するセルであり、１は最小繰り返し領域である。
図においてセル１Ａ〜１Ｃは図２と形態が同じであり、
同一周波数を持ち、１Ａ〜１Ｃの周波数と２Ａ〜２Ｃの
周波数、・・・１６Ａ〜１６Ｃの周波数は全て異なって
いる。図５は、図１と同様な最小繰り返し領域を配列構
成したものであるが、上下の配列構成において、それぞ
れの最小繰り返し領域を横にずらして順次配列構成した
ものである。

【００１７】実施の形態３．図６は、この発明の実施の
形態３を示す平面図である。図中、１Ａ〜１Ｃはそれぞ
れ図２の形態をしたセルグループを構成する同一周波数
を使用するセルであり、１は最小繰り返し領域である。
図においてセル１Ａ〜１Ｃは図２と形態が同じであり、
同一周波数を持ち、１Ａ〜１Ｃの周波数と２Ａ〜２Ｃの
周波数、・・・１６Ａ〜１６Ｃの周波数は全て異なって
いる。図６は、図１と同様な最小繰り返し領域を配列構
成したものであるが、左右の配列構成において、それぞ
れの最小繰り返し領域を縦にずらして順次配列構成した
ものである。

【００１８】実施の形態４．図７は、図８の形態をした
１６個の異なる周波数を持つセルグループを交互に配列
構成した最小繰り返し領域を示したものである。図中、
１Ｄ〜１Ｆはそれぞれ図２の形態をしたセルグループを
構成する同一周波数を使用するセルであり、２４は最小
繰り返し領域である。図においてセル１Ｄ〜１Ｆは図９
と形態が同じであり、同一周波数を持ち、１Ｄ〜１Ｆの
周波数と２Ｄ〜２Ｆの周波数、・・・１６Ｄ〜１６Ｆの
周波数は全て異なっている。図においてセル１Ｄ〜１Ｆ
は図８と形態が同じであり、同一周波数を持ち、それぞ
れ同じ配列順序であり各基地局のアンテナビームの水平
指向方向が互いに６０度異なった関係になっている。ま
た、１Ｄ〜１Ｆの周波数と２Ｄ〜２Ｆの周波数、・・・
１６Ｄ〜１６Ｆの周波数は全て異なっているため、干渉
を低減して最小繰り返し領域を構成する。

【００１９】図８は、図７を構成するセルグループのう
ちの１つであり、同じ周波数及びアンテナの配置とした
基地局を持つ３個のセルが隣接し、３個の基地局の周波
数の配列順序が同じ配列であり、かつ同一周波数を使用
するアンテナビームの中心方位が互いに６０度異なった
関係になるように配置構成したものである。図中、２５
〜３０は基地局、３１〜３３は各アンテナのサービスエ
リアであり、同一番号のエリアで使用する周波数は同じ
である。

【００２０】図９及び図１０は、図８を構成するセルの
うちの１つであり、本発明に係る周波数と基地局に複数
設置したアンテナのサービスエリアを示す平面図の一例
である。図中、３４及び３５は基地局、３６，３７は各
アンテナのサービスエリアであり、同一番号のエリアで
使用する周波数は同じである。図９及び図１０で示され
るように、本発明は一つの基地局に同じ周波数を持つア
ンテナを複数設けている。図９の場合は、エリア３１，
３２，３３の周波数を使用するアンテナを各々２個ずつ
を交互に配列した平面図である。図１０の場合は、エリ
ア３６の周波数を使用するアンテナ３個とエリア３７の
周波数を使用するアンテナ３個を交互に配列した平面図
である。つまり、隣接する異なる周波数３つ毎に配列し
たものであり、同じ基地局内において同じ周波数同士で
アンテナ間が干渉することは少ない。

【００２１】図１１は、図７における最小繰り返し領域
内のセル１Ｄ，１Ｅ，１Ｆを有するセルグループだけに
注目し、セクタ内の基地局及び固定端末局の干渉につい
て示したものである。図中、３８〜４１はセル、４２〜
４９は同一周波数を使用するサービスエリア、５０は基
地局、５１，５２及び５３はそれぞれ同一周波数を使用
するセル４０内のエリア４６、セル４０内のエリア４７
及びセル４１内のエリア４９に設置した固定端末局であ
る。セル４２に設置された基地局５０は、セル４０内の
固定端末局５１、セル４０内の固定端末局５２及び、セ
ル４１内の固定端末局５３より干渉波を受信する。図２
４は固定端末局のアンテナパターンの一例であり、各干
渉波による受信Ｃ／Ｉは前述と同様に考えられ、固定端
末局５１からはアンテナ指向性による減衰量を図２４よ
り２７ｄＢとすると、距離の自乗に反比例する伝搬損の
差は６．０ｄＢであるから合計３３．０ｄＢ、固定端末
局５３からは２９．８ｄＢ、固定端末局５３からは２
０．３ｄＢである。これらの干渉波を合計すると１９．
６ｄＢとなる。また、図２９に示すような従来の方式に
よる受信Ｃ／Ｉは９．５ｄＢであり、図２７、図２８に
示すような従来のセクタセル構成では共に７セル相当の
トラフィックの周波数を要して受信Ｃ／Ｉは図２６に示
すように、１０．５ｄＢ及び１１．０ｄＢしか確保でき
ないことに対し、図７では使用する周波数は通常のセル
構成の８セル相当のトラフィックであるから、図２６に
示されるように、本発明における無線システムにより、
所要周波数を従来方式と同程度使用しながら各基地局及
び固定端末局が干渉波による障害を受けることの低減が
可能であるので、周波数を有効利用できる。

【００２２】実施の形態５．図１２は、この発明の実施
の形態５を示す平面図である。図中、１Ｄ〜１Ｆはそれ
ぞれ図８の形態をしたセルグループを構成する同一周波
数を使用するセルであり、２４は最小繰り返し領域であ
る。図においてセル１Ｄ〜１Ｆは図８と形態が同じであ
り、同一周波数を持ち、１Ｄ〜１Ｆの周波数と２Ｄ〜２
Ｆの周波数、・・・１６Ｄ〜１６Ｆの周波数は全て異な
っている。図１２は、図７と同様な最小繰り返し領域を
配列構成したものであるが、上下の配列構成において、
それぞれの最小繰り返し領域を横にずらして順次配列構
成したものである。

【００２３】実施の形態６．図１３は、この発明の実施
の形態６を示す平面図である。図１３は、図７と同様な
最小繰り返し領域を配列構成したものであるが、左右の
配列構成において、それぞれの最小繰り返し領域を縦に
ずらして順次配列構成したものである。

【００２４】実施の形態７．図１４は、図１５の形態を
した１６個の異なる周波数を持つセルグループを交互に
配列構成した最小繰り返し領域を示したものである。図
中、１Ｇ〜１Ｉ，２Ｇ〜２Ｉ，・・・１６Ｇ〜１６Ｉは
セル、５４は最小繰り返し領域である。１Ｇ〜１Ｉはそ
れぞれ図１５の形態をしたセルグループを構成する同一
周波数を使用するセルであり、図においてセル１Ｇ〜１
Ｉ，２Ｇ〜２Ｉ，・・・１６Ｇ〜１６Ｉはそれぞれ図１
５と形態が同じであり、それぞれ同一周波数を持ち、１
Ｇ〜１Ｉの周波数と２Ｇ〜２Ｉの周波数、・・・１６Ｇ
〜１６Ｉの周波数は全て異なっている。図においてセル
１Ｇ〜１Ｉは図１５と形態が同じであり、同一周波数を
持ち、それぞれ同じ配列順序であり各基地局のアンテナ
ビームの水平指向方向が互いに１２０度異なった関係に
なっている。また、１Ｇ〜１Ｉの周波数と２Ｇ〜２Ｉの
周波数、・・・１６Ｇ〜１６Ｉの周波数は全て異なって
おり、基地局及び、固定端末局のアンテナ指向性によ
り、干渉を低減して最小繰り返し領域を構成する。

【００２５】図１５は、図３の形態をした異なる周波数
のアンテナを３つ設置した基地局を持ち、かつ、該基地
局の使用する周波数が同じである３個のセルが、異なる
周波数のアンテナを設置した基地局を有するセルを間に
挟み、３個の基地局の周波数の配列順序が同じ配列であ
り、かつ同一周波数を使用するアンテナビームの中心方
位が互いに１２０度異なった関係になるように配置構成
したセルグループを示したものである。図中、８〜１０
は周波数の異なるアンテナのサービスエリアであり、同
番号は同じ周波数を示し、５５〜５７はそれぞれ基地局
である。

【００２６】図１６は、図１４における最小繰り返し領
域内のセル１Ｇ〜１Ｉを有するセルグループだけに注目
し、セクタ内の基地局及び固定端末局の干渉について示
したものである。図中、５８〜６１はセル、６２〜６５
は同一周波数を使用するサービスエリア、６６，６７は
基地局、６８，６９及び７０はそれぞれ、セル５８，６
０及び６１内の同一周波数を使用するエリア６２，６４
及び６５に設置した固定端末局である。セル５９に設置
された基地局６６は、セル５８内の固定端末局６８、セ
ル６０内の固定端末局６９及び、セル６１内の固定端末
局７０より干渉波を受信する。各干渉波による受信Ｃ／
Ｉは固定端末局６８からは基地局６６のアンテナ指向性
により、干渉波をかなり低減できると考え、固定端末局
６９からはアンテナ指向性による減衰量を図２７より２
５ｄＢとすると、距離の自乗に反比例する伝搬損の差は
１０．８ｄＢであるから合計３５．８ｄＢ、固定端末局
７０からはアンテナ指向性による減衰量が０ｄＢ、距離
の自乗に反比例する伝搬損の差は２０．３ｄＢであるか
ら合計２０．３ｄＢである。これらの干渉波を合計する
と２０．２ｄＢとなる。また、図２９に示すような従来
方式による受信Ｃ／Ｉは１０．５ｄＢであり、図２７、
図２８に示すような従来のセクタセル構成では共に７セ
ル相当のトラフィックの周波数を要して、受信Ｃ／Ｉは
図２５に示すように７．７ｄＢ及び９．１ｄＢしか確保
できないことに対し、図１４では使用する周波数は通常
のセル構成の８セル相当のトラフィックであるから、図
２５に示されるように、本発明における無線システムに
より、所要周波数を従来方式と同程度使用しながら各基
地局及び固定端末局が干渉波による障害を受けることの
低減が可能であるので、周波数を有効利用できる。

【００２７】実施の形態８．図１７は、この発明の実施
の形態８を示す平面図である。図中、１Ｇ〜１Ｉはそれ
ぞれ図１５の形態をしたセルグループを構成する同一周
波数を使用するセルであり、５４は最小繰り返し領域で
ある。図においてセル１Ｇ〜１Ｉは図１５と形態が同じ
であり、同一周波数を持ち、１Ｇ〜１Ｉの周波数と２Ｇ
〜２Ｉの周波数、・・・１６Ｇ〜１６Ｉの周波数は全て
異なっている。図１７は、図１４と同様な最小繰り返し
領域を配列構成したものであるが、上下の配列構成にお
いて、それぞれの最小繰り返し領域を横にずらして順次
配列構成したものである。

【００２８】実施の形態９．図１８は、この発明の実施
の形態９を示す平面図である。図中、１Ｇ〜１Ｉはそれ
ぞれ図１５の形態をしたセルグループを構成する同一周
波数を使用するセルであり、５４は最小繰り返し領域で
ある。図においてセル１Ｇ〜１Ｉは図１５と形態が同じ
であり、同一周波数を持ち、１Ｇ〜１Ｉの周波数と２Ｇ
〜２Ｉの周波数、・・・１６Ｇ〜１６Ｉの周波数は全て
異なっている。図１８は、図１４と同様な最小繰り返し
領域を配列構成したものであるが、左右の配列構成にお
いて、それぞれの最小繰り返し領域５４を縦にずらして
順次配列構成したものである。

【００２９】実施の形態１０．図１９は、図２０の形態
をした１６個の異なる周波数を持つセルグループを交互
に配列構成した最小繰り返し領域を示したものである。
図中、１Ｊ〜１Ｌそれぞれ図２０の形態をしたセルグル
ープを構成する同一周波数を使用するセルであり、７１
は最小繰り返し領域である。図においてセル１Ｊ〜１Ｌ
は図２０と形態が同じであり、同一周波数を持ち、１Ｊ
〜１Ｌの周波数と２Ｊ〜２Ｌの周波数、・・・１６Ｊ〜
１６Ｌの周波数は全て異なっている。図においてセル１
Ｊ〜１Ｌは図２０と形態が同じであり、同一周波数を持
ち、それぞれ同じ配列順序であり各基地局のアンテナビ
ームの水平指向方向が互いに６０度異なった関係になっ
ている。また、１Ｊ〜１Ｌの周波数と２Ｊ〜２Ｌの周波
数、・・・１６Ｊ〜１６Ｌの周波数は全て異なっている
ため、干渉を低減して最小繰り返し領域を構成する。

【００３０】図２０は、図９の形態である同じ周波数及
びアンテナの配置とした基地局を持つ３個のセルが異な
る周波数のアンテナを配置した基地局を有するセルを間
に挟み、３個の基地局の周波数の配列順序が同じ配列で
あり、かつ同一周波数を使用するアンテナビームの中心
方位が互いに６０度異なった関係になるように配置構成
したセルグループを示したものである。図中、３１〜３
３は各アンテナのサービスエリアであり、同一番号のエ
リアで使用する周波数は同じであり、７２〜７４は基地
局である。

【００３１】図２１は、図１９における最小繰り返し領
域内のセル１Ｊ〜１Ｌを有するセルグループだけに注目
し、セクタ内の基地局及び固定端末局の干渉について示
したものである。図中、７５〜７８はセル、７９は基地
局、８０〜８７は同一周波数を使用するエリア、８８及
び８９はそれぞれセル７７内の同一周波数を使用するエ
リア８４及び８５に設置した固定端末局、９０はセル７
８内の同一周波数を使用するエリア８６に設置した固定
端末局である。セル７６に設置された基地局７９は、セ
ル７７内の固定端末局８８及び８９、セル７８内の固定
端末局９０より干渉波を受信する。各干渉波による受信
Ｃ／Ｉは前述と同様に考えられ、固定端末局８８からは
アンテナ指向性による減衰量を図２７より２７ｄＢとす
ると、距離の自乗に反比例する伝搬損の差は１２．３ｄ
Ｂであるから合計３９．３ｄＢ、固定端末局８９からは
３５．８ｄＢ、固定端末局９０からは２０．３ｄＢであ
る。これらの干渉波を合計すると２０．１ｄＢとなる。
また、図２９に示すような従来方式による受信Ｃ／Ｉは
９．５ｄＢであり、図２７、図２８に示すような従来の
セクタセル構成では共に７セル相当のトラフィックの周
波数を要して、受信Ｃ／Ｉは図２６に示すように１０．
５ｄＢ及び１１．０ｄＢしか確保できないことに対し、
図１９では使用する周波数は通常のセル構成の８セル相
当のトラフィックであるから、図２６に示されるよう
に、本発明における無線システムにより、所要周波数を
従来方式と同程度使用しながら各基地局及び固定端末局
が干渉波による障害を受けることの低減が可能であるの
で、周波数を有効利用できる。

【００３２】実施の形態１１．図２２は、この発明の実
施の形態１１を示す平面図である。図中、１Ｄ〜１Ｆは
それぞれ図２０の形態をしたセルグループを構成する同
一周波数を使用するセルであり、７１は最小繰り返し領
域である。図においてセル１Ｄ〜１Ｆは図２０と形態が
同じであり、同一周波数を持ち、１Ｄ〜１Ｆの周波数と
２Ｄ〜２Ｆの周波数、・・・１６Ｄ〜１６Ｆの周波数は
全て異なっている。図２２は、図１９と同様な最小繰り
返し領域を配列構成したものであるが、上下の配列構成
において、それぞれの最小繰り返し領域を横にずらして
順次配列構成したものである。

【００３３】実施の形態１２．図２３は、この発明の実
施の形態１２を示す平面図である。図２３は、図１９と
同様な最小繰り返し領域を配列構成したものであるが、
左右の配列構成において、それぞれの最小繰り返し領域
を縦にずらして順次配列構成したものである。

【００３４】なお、上記実施の形態の説明では、アンテ
ナの数及び周波数の繰り返しについて幾つかの例を示し
たが、上記以外にも組み合わせが多数存在することは明
らかである。また、実際の実施に関してはセルの形及び
セルの中心に設置される基地局の位置に若干のずれが生
じることも考えられるが、本発明ではこのような場合に
も適用できることは明らかである。また、電波干渉の説
明として基地局への受信について述べたが、基地局から
送信されて固定端末局等で受信した場合の電波干渉に関
しては電波の向きが逆になるだけであり、特に説明をす
る必要はないことは明らかである。

【００３５】

【発明の効果】第１の発明の無線システムによれば、任
意の基地局と該基地局を中心とするセル内のアンテナ指
向性のある固定端末局間で無線通信を行う無線通信シス
テムにおいて、各基地局には、水平面内のビーム幅が等
しく、かつ水平指向方向が異なる３個のアンテナが設け
られており、これら各アンテナのアンテナビームは全体
として水平面内の全方位をカバーしており、該基地局と
同じ周波数を使用するアンテナが同じ配列順序であり、
かつ同一周波数を使用するアンテナビームの中心方位が
アンテナビーム幅程度基地局相互間で異なっている３個
のセルがあり、これら各セルは隣接して構成されてお
り、この構成されたセルグループが複数の異なる周波数
群で構成されるセルグループで配列構成された最小繰り
返し領域を縦横に繰り返し配列しているので、従来のセ
クタセル構成では共に７セル相当のトラフィックの周波
数を要するのに対して、８セル相当のトラフィックの周
波数を要する。本発明により、所要周波数を従来方式と
同程度使用しながら、各基地局及び各固定端末局が干渉
波による障害を受けることの低減が可能であるので、周
波数を有効利用できる。

【００３６】第２の発明の無線システムによれば、任意
の基地局と該基地局を中心とするセル内のアンテナ指向
性のある固定端末局間で無線通信を行う無線通信システ
ムにおいて、各基地局には、水平面内のビーム幅が等し
く、かつ水平指向方向の異なるｎセクタの（但し、ｎは
４以上の正数）アンテナが設けられており、これら各ア
ンテナのアンテナビームは全体として水平面内の全方位
をカバーしており、セル内はｍセクタ（但し、ｍは２以
上の正数で、ｍ＜ｎ）毎に同一周波数となるように配列
構成されており、該基地局と同じ周波数を使用するアン
テナが同じ配列順序であり、かつ同一周波数を使用する
アンテナビームの中心方位がアンテナビーム幅程度基地
局相互間で異なっているｍ個のセルがあり、これら各セ
ルは隣接して構成されており、この構成されたセルグル
ープが複数の異なる周波数群で構成されるセルグループ
で配列構成された最小繰り返し領域を縦横に繰り返し配
列しているので、従来のセクタセル構成では共に７セル
相当のトラフィックの周波数を要するのに対して、８セ
ル相当のトラフィックの周波数を要する。本発明によ
り、所要周波数を従来方式と同程度使用しながら、各基
地局及び各固定端末局が干渉波による障害を受けること
の低減が可能であるので、周波数を有効利用できる。

【００３７】第３の発明の無線システムによれば、任意
の基地局と該基地局を中心とするセル内のアンテナ指向
性のある固定端末局間で無線通信を行う無線通信システ
ムにおいて、各基地局には、水平面内のビーム幅が等し
く、かつ水平指向方向が異なる３個のアンテナが設けら
れており、これら各アンテナのアンテナビームが全体と
して水平面内の全方位をカバーしており、該基地局と同
じ周波数を使用するアンテナが同じ配列順序であり、か
つ同一周波数を使用するアンテナビームの中心方位がア
ンテナビーム幅程度基地局相互間で異なっている３個の
セルがあり、これら各セルは隣接しない様に各セル間に
異なる周波数を使用するアンテナを有するセルを１個ず
つ間に挟んで構成されており、この構成されたセルグル
ープが複数の異なる周波数群で構成されるセルグループ
で配列構成された最小繰り返し領域を縦横に繰り返し配
列しているので、従来のセクタセル構成では共に７セル
相当のトラフィックの周波数を要するのに対して、８セ
ル相当のトラフィックの周波数を要する。本発明によ
り、所要周波数を従来方式と同程度使用しながら、各基
地局及び各固定端末局が干渉波による障害を受けること
の低減が可能であるので、周波数を有効利用できる。

【００３８】第４の発明の無線システムによれば、任意
の基地局と該基地局を中心とするセル内のアンテナ指向
性のある固定端末局間で無線通信を行う無線通信システ
ムにおいて、各基地局には、水平面内のビーム幅が等し
く、かつ水平指向方向の異なるｎセクタの（但し、ｎは
４以上の正数）アンテナが設けられており、これら各ア
ンテナのアンテナビームは全体として水平面内の全方位
をカバーしており、セル内はｍセクタ（但し、ｍは２以
上の正数で、ｍ＜ｎ）毎に同一周波数となるように配列
構成されており、該基地局と同じ周波数を使用するアン
テナが同じ配列順序であり、かつ同一周波数を使用する
アンテナビームの中心方位がアンテナビーム幅程度基地
局相互間で異なっているｍ個のセルがあり、これら各セ
ルは隣接しない様に各セル間に異なる周波数を使用する
アンテナを有するセルをL 個（但し、L は０または１以
上の正数）ずつ間に挟んで構成されており、この構成さ
れたセルグループが複数の異なる周波数群で構成される
セルグループで配列構成された最小繰り返し領域を縦横
に繰り返し配列しているので、従来のセクタセル構成で
は共に７セル相当のトラフィックの周波数を要するのに
対して、８セル相当のトラフィックの周波数を要する。
本発明により、所要周波数を従来方式と同程度使用しな
がら、各基地局及び各固定端末局が干渉波による障害を
受けることの低減が可能であるので、周波数を有効利用
できる。

【００３９】また、第５の発明の無線システムによれ
ば、第１，２，３，４の発明において、さらに、最小繰
り返し領域の繰り返し配列を縦方向の関係では横にずら
して繰り返したことにより、多数の固定端末局に通信サ
ービスを提供する無線システムの所要周波数を従来方式
と同程度使用しながら、各基地局及び各固定端末局が干
渉波による障害を受けることの低減が可能であるので、
周波数を有効利用できる。

【００４０】また、第６の発明の無線システムによれ
ば、第１，２，３，４の発明において、さらに、最小繰
り返し領域の繰り返し配列を横方向の関係では縦にずら
して繰り返したことにより、多数の固定端末局に通信サ
ービスを提供する無線システムの所要周波数を従来方式
と同程度使用しながら、各基地局及び各固定端末局が干
渉波による障害を受けることの低減が可能であるので、
周波数を有効利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の形態１の最小繰り返し領域を示す
平面図である。

【図２】 この発明の形態１の無線システムにおける、
基地局相互間のアンテナビームの配列関係を示す平面図
である。

【図３】 この発明に係わる周波数と基地局に３個設置
したアンテナのサービスエリアを示す平面図である。

【図４】 この発明の形態１の電波干渉に関して示す平
面図である。

【図５】 この発明の形態２の最小繰り返し領域を示す
平面図である。

【図６】 この発明の形態３の最小繰り返し領域を示す
平面図である。

【図７】 この発明の形態４の最小繰り返し領域を示す
平面図である。

【図８】 この発明の形態４の無線システムにおける、
基地局相互間のアンテナビームの配列関係を示す平面図
である。

【図９】 この発明に係わる周波数と基地局に複数設置
したアンテナのサービスエリアを示す平面図である。

【図１０】 この発明に係わる周波数と基地局に複数設
置したアンテナのサービスエリアを示す平面図である。

【図１１】 この発明の形態４の電波干渉に関して示す
平面図である。

【図１２】 この発明の形態５の最小繰り返し領域を示
す平面図である。

【図１３】 この発明の形態６の最小繰り返し領域を示
す平面図である。

【図１４】 この発明の形態７の最小繰り返し領域を示
す平面図である。

【図１５】 この発明の形態７の無線システムにおけ
る、異なる周波数のアンテナを設置した基地局を有する
セルを間に挟んだ基地局間の使用周波数とアンテナビー
ムの配列関係を示す平面図である。

【図１６】 この発明の形態７の電波干渉に関して示す
平面図である。

【図１７】 この発明の形態８の最小繰り返し領域を示
す平面図である。

【図１８】 この発明の形態９の最小繰り返し領域を示
す平面図である。

【図１９】 この発明の形態１０の最小繰り返し領域を
示す平面図である。

【図２０】 この発明の形態１０の無線システムにおけ
る、異なる周波数のアンテナを設置した基地局を有する
セルを間に挟んだ基地局間の使用周波数とアンテナビー
ムの配列関係を示す平面図である。

【図２１】 この発明の形態１０の電波干渉に関して示
す平面図である。

【図２２】 この発明の形態１１の最小繰り返し領域を
示す平面図である。

【図２３】 この発明の形態１２の最小繰り返し領域を
示す平面図である。

【図２４】 固定端末局のアンテナパターン（０．３ｍ
φ）の一例を示すグラフである。

【図２５】 ３セクタセル構成の所要周波数帯域におけ
る受信Ｃ／Ｉを示すグラフである。

【図２６】 ６セクタセル構成の所要周波数帯域におけ
る受信Ｃ／Ｉを示すグラフである。

【図２７】 従来の無線通信システムの主流である３セ
クタ７サイト繰り返し配列構成の平面図である。

【図２８】 従来の無線通信システムの主流である６セ
クタ７サイト繰り返し配列構成の平面図である。

【図２９】 従来の隣接する基地局間の使用周波数とア
ンテナビームの配列関係を示す平面図である。

【符号の説明】

１，２４，５４，７１ 最小繰り返し領域、２〜７，１
１，２０，２５〜３０，３４，３５，５０，５５〜５
７，６６，６７，７２〜７４，７９，９１〜９６，９８
〜１０３，１０８，１０９ 基地局、８〜１０，１６〜
１９，３１〜３３，３６，３７，４２〜４９，６２〜６
５，８０〜８７，９７，１０４〜１０７サービスエリ
ア、１２〜１５，３８〜４１，５８〜６１，７５〜７
８，１Ａ〜１６Ａ，１Ｂ〜，１６Ｂ，１Ｃ〜１６Ｃ，１
Ｄ〜１６Ｄ，１Ｅ〜１６Ｅ，１Ｆ〜１６Ｆ，１Ｇ〜１６
Ｇ，１Ｈ〜１６Ｈ，１Ｉ〜１６Ｉ，１Ｊ〜１６Ｊ，１Ｋ
〜１６Ｋ，１Ｌ〜１６Ｌ セル、２１〜２３，５１〜５
３，６８〜７０，８８〜９０，１１０ 固定端末局。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の地域を複数のセルに分割し、各セ
   ルの略中心にアンテナ指向性のある基地局を設置し、基
   地局と該基地局を中心とするセル内のアンテナ指向性の
   ある固定端末局間で無線通信を行う無線通信システムに
   おいて、各基地局には、水平面内のビーム幅が等しく、
   かつ水平指向方向が異なる３個のアンテナを、これら各
   アンテナのアンテナビームが全体として水平面内の全方
   位をカバーするように設け、該基地局のアンテナと同じ
   周波数を使用するアンテナが同じ配列順序であり、かつ
   同一周波数を使用するアンテナビームの中心方位がアン
   テナビーム幅程度基地局相互間で異なっている３個のセ
   ルを有し、これら各セル間が隣接して構成されたセルグ
   ループが複数の異なる周波数群によって構成されるセル
   グループで配列構成された最小繰り返し領域を縦横に繰
   り返し配列したことを特徴とする無線通信システム。
2. 【請求項２】 一定の地域を複数のセルに分割し、各セ
   ルの略中心にアンテナ指向性のある基地局を設置し、基
   地局と該基地局を中心とするセル内のアンテナ指向性の
   ある固定端末局間で無線通信を行う無線通信システムに
   おいて、各基地局には、水平面内のビーム幅が等しく、
   かつ水平指向方向の異なるｎセクタの（但し、ｎは４以
   上の正数）アンテナを、これら各アンテナのアンテナビ
   ームが全体として水平面内の全方位をカバーするように
   設け、セル内はｍセクタ（但し、ｍは２以上の正数で、
   ｍ＜ｎ）毎に同一周波数となるように配列構成され、該
   基地局のアンテナと同じ周波数を使用するアンテナが同
   じ配列順序であり、かつ同一周波数を使用するアンテナ
   ビームの中心方位がアンテナビーム幅程度基地局相互間
   で異なっているｍ個のセルを有し、これら各セル間が隣
   接して構成されたセルグループが複数の異なる周波数群
   によって構成されるセルグループで配列構成された最小
   繰り返し領域を縦横に繰り返し配列したことを特徴とす
   る無線通信システム。
3. 【請求項３】 一定の地域を複数のセルに分割し、各セ
   ルの略中心にアンテナ指向性のある基地局を設置し、基
   地局と該基地局を中心とするセル内のアンテナ指向性の
   ある固定端末局間で無線通信を行う無線通信システムに
   おいて、各基地局には、水平面内のビーム幅が等しく、
   かつ水平指向方向が異なる３個のアンテナを、これら各
   アンテナのアンテナビームが全体として水平面内の全方
   位をカバーするように設け、該基地局のアンテナと同じ
   周波数を使用するアンテナが同じ配列順序であり、かつ
   同一周波数を使用するアンテナビームの中心方位がアン
   テナビーム幅程度基地局相互間で異なっている３個のセ
   ルを有し、これら各セルは隣接しない様に各セル間に異
   なる周波数を使用するアンテナを有するセルを１個ずつ
   間に挟んで構成され、この構成されたセルグループが複
   数の異なる周波数群で構成されるセルグループで配列構
   成された最小繰り返し領域を縦横に繰り返し配列したこ
   とを特徴とする無線通信システム。
4. 【請求項４】 一定の地域を複数のセルに分割し、各セ
   ルの略中心にアンテナ指向性のある基地局を設置し、基
   地局と該基地局を中心とするセル内のアンテナ指向性の
   ある固定端末局間で無線通信を行う無線通信システムに
   おいて、各基地局には、水平面内のビーム幅が等しく、
   かつ水平指向方向の異なるｎセクタの（但し、ｎは４以
   上の正数）アンテナを、これら各アンテナのアンテナビ
   ームが全体として水平面内の全方位をカバーするように
   設け、セル内はｍセクタ（但し、ｍは２以上の正数で、
   ｍ＜ｎ）毎に同一周波数となるように配列構成され、該
   基地局のアンテナと同じ周波数を使用するアンテナが同
   じ配列順序であり、かつ同一周波数を使用するアンテナ
   ビームの中心方位がアンテナビーム幅程度基地局相互間
   で異なっているｍ個のセルを有し、これら各セルは隣接
   しない様に各セル間に異なる周波数を使用するアンテナ
   を有するセルをL 個（但し、L は０または１以上の正
   数）ずつ間に挟んで構成され、この構成されたセルグル
   ープが複数の異なる周波数群で構成されるセルグループ
   で配列構成された最小繰り返し領域を縦横に繰り返し配
   列したことを特徴とする無線通信システム。
5. 【請求項５】 最小繰り返し領域の繰り返し配列を縦方
   向の関係では横にずらして繰り返したことを特徴とする
   請求項１〜４いずれか記載の無線通信システム。
6. 【請求項６】 最小繰り返し領域の繰り返し配列を横方
   向の関係では縦にずらして繰り返したことを特徴とする
   請求項１〜４いずれか記載の無線通信システム。