セクタ構成でオムニ送受信が可能な移動通信基地局

【課題】セクタ構成の既存の設備を用いてオムニ構成相当の動作をする移動通信基地局を実現する。
【解決手段】複数のセクタに分割されたエリアに配置される基地局１０は、各セクタの指向性アンテナ１１，１２，１３によって移動機との信号送受信を行う送受信部１，２，３と、前記送受信部と制御局間の信号中継及びバス制御を行う中継制御部４とにより構成される。前記送受信部は移動機から信号受信したとき他のセクタの送受信部と調停を行いマスタ送受信部及びスレーブ送受信部を決定し、前記マスタ送受信部は移動機からの受信信号に対しエコー信号を作成しスレーブ送受信部に転送しスレーブ送受信部にエコー信号を移動機へ送信させる機能を備える。前記中継制御部は前記送受信部と制御局間の信号フォーマットの送信先及び送信元アドレスを操作し、セクタ数分の複数の送受信部を１つの送受信部であるように制御局には見せる機能を備える。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は移動通信システムに関し、特にセクタ構成でオムニ送受信を可能にする移動通信基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】セルラー方式の移動通信におけるセル構成にはオムニセルとセクタセルがある。セクタ構成の場合、基地局はセクタ数分の指向性アンテナを持ち、それぞれ異なる周波数が割り当てられるため基地局当たりの周波数は多くなるが、トラフィック量や繰り返し配置により周波数使用効率がオムニ構成より高くできるため、今日ではセクタ構成が主に採用されている。
【０００３】１つの基地局あたりの周波数がセクタ化しなくても容量的に充分であり、トラフィックの増加が当面予測できないような新サービス（データ通信等）を始める場合は、オムニ構成の方が有利である。オムニ構成の場合、通常は無指向性アンテナを用いる。現状セクタ構成となっている既存の基地局でオムニ送受信を行うには、特開平１−３００６３４号公報及び特開昭６３−７０６２２号公報に示されているように、無指向性アンテナを新設してセクタセルにオムニセルを重ねる手法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では周波数の効率利用のためセクタセルとオムニセルを重ねるために無指向性アンテナの新設という膨大な設備投資が必要である。
【０００５】本発明の目的は、セクタ構成の既存の設備を用いて膨大な設備投資をすることなく、オムニ構成相当の動作をすることが可能な移動通信基地局を実現することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のセクタ構成でオムニ送受信が可能な移動通信基地局は、複数のセクタに分割されたエリアに配置される基地局において、各セクタの指向性アンテナによって移動機との信号送受信を行う送受信部と、前記送受信部と制御局との間の信号中継及びバス制御を行う中継制御部とにより構成され、前記送受信部は移動機から信号受信したとき他のセクタの送受信部と調停を行いマスタ送受信部及びスレーブ送受信部を決定し、前記マスタ送受信部は移動機からの受信信号に対しエコー信号を作成し前記スレーブ送受信部に転送し前記スレーブ送受信部にエコー信号を移動機へ送信させる機能を備え、前記中継制御部は前記送受信部と制御局との間の信号フォーマットの送信先及び送信元アドレスを操作し、セクタ数分の複数の送受信部を１つの送受信部であるように制御局には見せる機能を備える。
【０００７】本発明においては、セクタ構成の基地局における送受信部は特定のセクタ内の移動機としか通信を行うことができない。従って、オムニ構成相当の送受信を行わせるために、移動機への送信時は、各セクタの送受信部は制御部からの同じ信号を同じ周波数で送信し、移動機からの受信時は、正常受信したセクタの送受信部がマスタ、他のセクタの送受信部がスレーブとなり、マスタ送受信部のみ受信を行うとともに、スレーブ送受信部に受信中であることを示すエコー信号を転送し、スレーブ送受信部にエコー信号を送信させる。
【０００８】また、制御局に対しては１つの特定の送受信部が移動機と通信を行っているように思わせるため、中継制御部が信号フォーマットの送信先、送信元アドレスを操作し、制御局から特定の送受信部への信号は全てのセクタの送受信部への信号に変換し、ある不特定の送受信部から制御局への信号は特定の送受信部からの信号に変換する。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の一形態を示す構成図である。基地局１０は各セクタの指向性アンテナ１１，１２，１３によって移動機との信号送受信を行う送受信部１，２，３と、送受信部１〜３と制御局間の信号中継及びバス制御を行う中継制御部４とにより構成される。信号バス５は送受信部１〜３、中継制御部４と制御局との間で信号が中継されるバスであり、送受信部間信号線６は送受信部１〜３間での調停に使用する信号線である。
【００１０】図２はセクタセルの構成例を示す図である。基地局１０はセクタ分割されたエリアの中心に位置し、指向性アンテナ１１〜１３によってセクタゾーン２１，２２，２３の移動機２０と通信を行う。移動機２０はセクタゾーン２１に位置する。
【００１１】図３は送受信部と中継制御部と制御局との間の信号フォーマット例である。また、図４は基地局と移動機との間の信号フォーマット例である。
【００１２】図２のように３つのセクタ構成のエリアのセクタゾーン２１に移動機２０がいて基地局１０と送受信を行う場合を想定して動作を説明する。送受信部１〜３はすべて同じ周波数で送受信を行う。移動機２０からの信号は指向性アンテナ１１により送受信部１が受信する。誤り検出復号により正常受信されれば、送受信部１は送受信部間信号線６によりマスタ候補であることを送受信部２，３に通知するとともに、信号バス５により受信レベルや移動機に返すエコー信号等の情報を送受信部２，３に送信する。移動機２０がセクタの境界付近にいて複数の送受信部が受信し、マスタ候補が複数あるときは受信レベルが高い方を選択する等によってマスタを１つに決定する。送受信部１がマスタ、送受信部２，３がスレーブになったとすると、マスタ送受信部１は自身が作成したエコー信号を送信し、スレーブ送受信部２，３はマスタ送受信部１からのエコー信号を送信し、すべてのセクタゾーンの移動機２０以外の移動機からの信号送信を禁止する。全信号を受信終了したら送受信部１は送受信部２，３に対してマスタ／スレーブの関係を解除し、受信した信号を制御局に送信する。このとき信号フォーマットの送信元アドレスは「送受信部１」であるが、制御局が認識しているのが例えば「送受信部２」であれば中継制御部４が送信元アドレスを「送受信部２」に変換して制御局に送信する。
【００１３】移動機２０への送信信号は、制御局が認識しているのが「送受信部２」であれば、送信先アドレスが「送受信部２」として制御局から基地局に送信されるが、中継制御部４が送信先アドレスを「送受信部１及び２及び３」に変換し、送受信部１〜３がこの信号を受信し、それぞれのセクタへ送信する。送受信部１が送信する信号を移動機２０が受信する。
【００１４】このように各セクタの送受信部１〜３が同じ信号を送信し、受信調停により実際受信していない送受信部も受信しているようにエコー信号を返すことによって、また中継制御部４が送受信部と制御局間の信号フォーマットの送信元及び送信先アドレスを操作することにより、オムニ構成相当の動作をすることができる。そして将来トラフィック量が増えた場合、もともとセクタ構成の設備であるため、容易にセクタ構成に変更することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、既存のセクタ構成の設備でオムニ構成相当の動作が可能となるため膨大な設備投資をすることなく、サービスのトラフィック量に応じてセクタ構成／オムニ構成の選択も可能であり、周波数の有効利用が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す構成図。
【図２】セクタセル構成例。
【図３】送受信部と中継制御部と制御局間信号フォーマット例。
【図４】基地局と移動機間信号フォーマット例。
【符号の説明】
１，２，３送受信部
４中継制御部
５信号バス
６送受信部間信号線
１０基地局
１１，１２，１３指向性アンテナ
２０移動機
２１，２２，２３セクタゾーン

【特許請求の範囲】
【請求項１】複数のセクタに分割されたエリアに配置される基地局において、各セクタの指向性アンテナによって移動機との信号送受信を行う送受信部と、前記送受信部と制御局との間の信号中継及びバス制御を行う中継制御部とにより構成され、前記送受信部は移動機から信号受信したとき他のセクタの送受信部と調停を行いマスタ送受信部及びスレーブ送受信部を決定し、前記マスタ送受信部は移動機からの受信信号に対しエコー信号を作成し前記スレーブ送受信部に転送し前記スレーブ送受信部にエコー信号を移動機へ送信させる機能を備え、前記中継制御部は前記送受信部と制御局との間の信号フォーマットの送信先及び送信元アドレスを操作し、セクタ数分の複数の送受信部を１つの送受信部であるように制御局には見せる機能を備えることを特徴とするセクタ構成でオムニ送受信が可能な移動通信基地局。

【図１】