無線基地局システムおよびその通信制御方法
【課題】 トラフィック変動に対しても対応可能な携帯電話基地局システム、および通信制御方法を提供する。
【解決手段】 マイクロ基地局４は、移動交換機１が収集した時間とトラフィックデータに基づき、時刻と送信出力の関係をテーブルＴにして記憶し、無線通信制御装置３２は、テーブルＴとタイマ３１とを参照して時刻に対応する送信電波のキャリヤ信号のレベルを調整する制御を行うことにより、マイクロ基地局４が収容可能な端末６の数を増減してトラフィック変動に対応する。
【解決手段】 マイクロ基地局４は、移動交換機１が収集した時間とトラフィックデータに基づき、時刻と送信出力の関係をテーブルＴにして記憶し、無線通信制御装置３２は、テーブルＴとタイマ３１とを参照して時刻に対応する送信電波のキャリヤ信号のレベルを調整する制御を行うことにより、マイクロ基地局４が収容可能な端末６の数を増減してトラフィック変動に対応する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話の無線基地局およびその通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話基地局は、携帯電話端末（以下単に端末と称する。）からのアクセスを収容できる様に、基地局の出力と、端末とのトラフィック量に応じてカバーエリアや局数が調整されて設置される。端末数が増えるに従い小さいカバーエリア（マイクロセル化）で数多くの小出力の基地局（以下マイクロ基地局と呼ぶ。）を設け、都心の繁華街などでトラフィックを吸収することが図られている。
【０００３】
この様なマイクロセル化を図る場合、各マイクロ基地局の設備が増大化することを防ぐために、カバーエリアの大きい基地局（以下マクロ基地局と呼ぶ。）からマイクロ基地局へ光ファイバケーブルにより光強度が変調された高周波信号を送信し、マイクロ基地局から端末へ電波を送信する光ファイバ無線（以下ＲＯＦ：Ｒａｄｉｏ Ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒと称する。）が採用されるようになった（例えば、特許文献１。）。
【０００４】
しかし、これらのＲＯＦによるマイクロ基地局を採用しても、トラフィックは、一日の間でダイナミックに変動するので、最大トラフィックに合わせるようにマイクロ基地局を増やして設置すると、トラフィック集中時以外は、使用されないマイクロ基地局が生じる無駄や、各マイクロ基地局間でハンドオーバーを頻雑にしなければならないなど通信管理のコンピュータ負荷が大きくなる問題が有った。
【特許文献１】特開２００４−２２９１８０号公報 （第１２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
携帯電話の基地局にＲＯＦによるマイクロ基地局を採用しても、トラフィック集中時以外は、使用されないマイクロ基地局が余剰トラフィックが生じる問題、各マイクロ基地局間でハンドオーバーを頻雑にしなければならないなど通信管理のコンピュータ負荷が大きくなる問題が有った。
【０００６】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、トラフィック変動に対しても対応可能な携帯電話の無線基地局システムおよび通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の無線基地局システムは、マクロ基地局と、前記マクロ基地局に接続され前記マクロ基地局よりも小さいカバーエリアで携帯電話端末と通信するマイクロ基地局とを備え、前記マクロ基地局は、前記マイクロ基地局の送信器が前記携帯電話端末へ送信する電波のキャリヤ信号を光送信信号に変換し、前記光送信信号を光ファイバケーブルを介して前記マイクロ基地局へ送信する携帯電話の無線基地局システムにおいて、前記キャリヤ信号を前記光送信信号に変換して前記光ファイバケーブルへ出力するＥ／Ｏ変換器と、トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信される前記キャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定したテーブルと、タイマと、前記Ｅ／Ｏ変換器に入力されるキャリヤ信号の信号レベルを調整する第１のレベル制御手段と、前記テーブルとタイマとを参照して前記信号レベルを調整する制御情報を前記レベル制御手段および前記マイクロ基地局へ出力する無線通信制御部とを備えるマクロ基地局と、前記マクロ基地局の前記無線通信制御部から前記出力される前記制御情報を前記マイクロ基地局へ送信する伝送手段と、前記光ファイバケーブルから前記光送信信号を受信して再び電気信号のキャリヤ信号に再変換して出力するＯ／Ｅ変換器と、前記伝送手段を介して前記制御情報を受信し、前記Ｏ／Ｅ変換器から入力される前記再変換された前記キャリヤ信号の信号レベルを前記受信した前記制御情報により調整して送信器へ出力する第２のレベル制御手段と、前記入力される前記キャリヤ信号を電波にしてアンテナから送信する送信器とを備えるマイクロ基地局とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の無線基地局システムの通信制御方法は、マクロ基地局と、前記マクロ基地局に接続され前記マクロ基地局よりも小さいカバーエリアで携帯電話端末と通信するマイクロ基地局とを備え、前記マクロ基地局は、前記マイクロ基地局の送信器が前記携帯電話端末へ送信する電波のキャリヤ信号を光送信信号に変換し、前記光送信信号を光ファイバケーブルを介して前記マイクロ基地局へ送信する携帯電話の無線基地局システムの通信制御方法において、前記無線基地局システムは、無線通信制御部と、前記光ファイバケーブルへ接続されるＥ／Ｏ変換器と、第１のレベル制御手段と、トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信される前記キャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定したテーブルと、タイマとを備えるマクロ基地局と、前記光ファイバケーブルへ接続されるＯ／Ｅ変換器と第２のレベル制御手段と送信器とを備えるマイクロ基地局と、前記マクロ基地局から前記マイクロ基地局へ制御情報を送信する伝送手段とを具備し、前記マクロ基地局の前記無線通信制御部は、出力前記Ｅ／Ｏ変換器に入力されるキャリヤ信号の信号レベルを前記テーブルとタイマとを参照して前記信号レベルを調整する制御情報を前記第１のレベル制御手段および前記伝送手段へ出力し、前記第１のレベル制御手段は、前記入力された前記制御情報により信号レベルを調整した前記キャリヤ信号を前記Ｅ／Ｏ変換器に出力し、前記マクロ基地局の前記Ｅ／Ｏ変換器は、前記入力された前記キャリヤ信号を前記光送信信号に変換して前記光ファイバケーブルへ出力し、前記マイクロ基地局の前記Ｏ／Ｅ変換器は、前記光ファイバケーブルから入力される前記光送信信号を再び電気信号のキャリヤ信号に再変換して前記第２のレベル制御手段に出力し、前記出力された制御情報を前記伝送手段から受信した前記マイクロ基地局の前記第２のレベル制御手段は、前記Ｏ／Ｅ変換器から前記入力される前記キャリヤ信号の信号レベルを前記受信した前記制御情報により調整して前記送信器へ出力し、前記信号レベルを調整された前記キャリヤ信号を入力された前記送信器は、前記入力された前記キャリヤ信号を電波にしてアンテナから送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マクロ基地局が備えるＲＯＦ無線基地局（マイクロ基地局）が送信する電波の出力をトラフィックの時間変動のデータに基づき、時刻と対応して調整することにより、ＲＯＦ無線基地局が収容可能な携帯電話の端末数を調整する携帯電話の無線基地局システムおよび通信制御方法が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例１に係る無線基地局システムの構成図である。
図１において無線基地局システムは、移動交換機１、ネットワーク２、移動交換機１に接続されるマクロ基地局３と、マクロ基地局３に接続される少なくとも１台のマイクロ基地局４ａ、およびマクロ基地局３とマイクロ基地局４ａとの間を接続する光ファイバケーブル５および伝送部５１とを備える。マクロ基地局３、およびマイクロ基地局４ａは、携帯電話端末（以下端末と省略する。）６との間で無線通信を行う。
【００１２】
移動交換機１は、ネットワーク２を介して端末６と端末６の通信相手となる通信端末等との間の発呼処理および接続処理を行うとともに、呼接続処理の制御信号や音声、データ等の信号、およびトラフィック情報等をマクロ基地局３へ送信する。
【００１３】
マクロ基地局は、数ｋｍのカバーエリアを持つ携帯電話基地局であり、不感地帯等を解消するためマイクロ基地局４を接続している。
【００１４】
マイクロ基地局４は、マクロ基地局３のカバーエリア内に設置される小さいカバーエリアの無線基地局である。そして、マクロ基地局３から光ファイバケーブル５を介してマイクロ基地局４と端末６との間で送信する電波のキャリヤ信号が光信号に変換された光送信信号を送信して再び電波に変換して送信することからＲＯＦ無線基地局とも呼ばれる（ＲＯＦ方式無線基地局自体は、同様に受信電波を変換した光受信信号をマクロ基地局３へ送信するものでも良いがここでは、送信側のみを取り扱う。）。
【００１５】
伝送部５１は、このキャリヤ信号の出力の制御信号をマクロ基地局３からマイクロ基地局４との間で伝送するもので、光ファイバケーブル５にオーダワイヤとして含まれることもある。
【００１６】
さて、マクロ基地局３は、テーブルＴ、タイマ３１、無線通信制御装置３２、送受信器３３と、入出力部３４とを備える。
【００１７】
テーブルＴは、移動交換機１が予め、時刻に対応したトラフィック情報を取得したテーブルで、図示されない内部メモリに記憶されている。タイマ３１は、移動交換機１から供給されるタイミング情報を元に時刻情報を生成するか、そのタイミング情報に同期した時計である。または無線通信制御装置３２は、移動交換機１との間で入出力する各種信号を送受信器３２、又はマイクロ基地局４を介して端末６との間で通信するための無線通信制御を行う。
【００１８】
即ち、マクロ基地局３は、無線通信制御装置３２が移動交換機１との間で音声信号や、接続制御信号等を入出力してキャリヤ信号を生成する。そして生成されたキャリヤ信号を無線通信制御装置３２に接続された送受信器３３を介して、例えば、端末６ａとの間で、又は、入出力部３４とマイクロ基地局４とを介して例えば、端末６ｂ…（以下、特に区別する必要が無い限り、単に端末６と省略して呼ぶ。）との間で送信して無線通信を行う。
【００１９】
また、無線通信制御装置３２は、マイクロ基地局４が送信する電波のキャリヤ信号を入出力部３４へ出力すると共に、テーブルＴに従ってキャリヤ信号の信号レベルを調整する制御信号を生成して入出力部３４へ出力する。
【００２０】
入出力部３４は、マクロ基地局３が収容する各マイクロ基地局４に対応して準備され、それぞれの入出力部３４は、無線通信制御装置３２から入力される端末６へ送信する信号電波となるキャリヤ信号を光信号に変換する。光信号は、光ファイバケーブル５を介してマイクロ基地局４へ送信され、マイクロ基地局４で電気信号のキャリヤ信号に再変換される。そして、マイクロ基地局４が電波を送受信する端末６との間で呼接続管理や電話通信が、送受信器３２と端末６との間の呼接続管理や電話通信と同様に行われる。
【００２１】
言い換えれば、無線通信制御装置３２は、マイクロ基地局４を自局の送受信器３２の１つと見なして端末６との間の無線通信を制御する。マイクロ基地局４は、例えば、マイクロ基地局４ａ、４ｂ…の様に複数設置されても良い（以下、複数のマイクロ基地局４ａ、４ｂ…について共通の事項を説明する場合には、単にマイクロ基地局４ａとのみ省略して説明する。）。
【００２２】
図２は、無線基地局システムのカバーエリアの概念を説明する図である。
図２において、マクロ基地局３は、最大数ｋｍ半径の広いカバーエリアＭｘを持つ。通常このカバーエリアＭｘは、送受信器３２が送受信する電波で通信可能な範囲である。
【００２３】
マイクロ基地局４ａ、４ｂ…は、カバーエリアＭｘの中で、電波が到達しない不感地帯をなくすため、又は、端末６の収容数を増すために、更に小さいカバーエリアＭｉａ、Ｍｉｂ（以下、単にＭｉと省略する。）で、例えば、駅前の繁華街や、ビル内に設置される。無線通信制御装置３２は、マイクロ基地局４のカバーエリアＭｉの範囲をカバーエリアＭｘ内のトラフィックに応じて広く、又は狭くなるように制御する。移動交換機１と無線通信制御装置３２とは、端末６がこれらのカバーエリアＭｘ、Ｍｉの間を移動しても通信が継続するようハンドオーバー処理を行う。
【００２４】
例えば、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｅｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）方式の携帯電話基地局では、マクロ基地局３と各マイクロ基地局４ａ、４ｂの周波数を異なるように設定し、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の携帯電話基地局では、マクロ基地局３と各マイクロ基地局４ａ、４ｂの符号化コードを異なるように設定する。その結果、マクロ基地局３を跨って端末６が移動する場合と同様にハンドオーバーが行われ、無線通信が継続する。
【００２５】
図３は、マクロ基地局３の入出力部３４とマイクロ基地局４の機能構成を示すブロック図である。
以下、図１、図３を参照してマクロ基地局３、およびマイクロ基地局４の構成と動作概要を説明する。
【００２６】
図３（ａ）において、マクロ基地局３の入出力部３４は、無線通信制御装置３２から入力されるキャリヤ信号を増幅する増幅器３４１、増幅器３４１でキャリヤ信号のレベルを調整する制御器３４３、キャリヤ信号を電気信号から光信号（以下光送信信号と称する。）に変換するＥ／Ｏ（電気・光変換器）３４２、マイクロ基地局４からの光信号を光ファイバ５を介して受信するＯ／Ｅ（光・電気変換器）３４４を備えている。
【００２７】
光送信信号は、端末６と通信するためのマクロ基地局３が送信する電波の周波数のキャリヤが変調された高周波信号である。制御器３４３は、無線通信制御装置３２から入力されるキャリヤ信号のレベルを調整する制御信号を増幅器３４１に出力する。このキャリヤ信号のレベルの大小に従い、マイクロ基地局４が送信する電波の出力が大小し、カバーエリアＭｘｉの範囲が変化する。
【００２８】
キャリヤ信号のレベルの制御信号は、伝送部５１を介してマイクロ基地局４へ送信される。伝送部５１は、幾つかの手段から選択されて適用される。例えば、図３（ｂ）の様に光ファイバケーブル５の中へオーダワイヤ、又は図３（ｃ）の点線のＥ／Ｏ３４２、Ｏ／Ｅ４１を組み合わせた光ファイバ伝送によるオーダワイヤ等が使用されるものであってもよい。また、伝送部５１は、図示されないが専用線等の通信網であっても良い。
【００２９】
そして更に入出力部３４は、マイクロ基地局４が端末６の送信した電波を受信して光信号に変換された受信信号を光ファイバケーブル５を介してＯ／Ｅ３４４が受信し、無線通信制御装置３２へ電気信号に再変換して出力する。しかし、前述の如く、マイクロ基地局４が端末６から受信する信号の処理については本発明に直接関係しないので、以下では説明を省略する。
【００３０】
マイクロ基地局４は、マクロ基地局３の入出力部３４のＥ／Ｏ３４２から送信される光送信信号を光ファイバケーブル５を介して受信するＯ／Ｅ４１、Ｏ／Ｅ４１が電気信号に再変換したキャリヤ信号の信号レベルを減衰する減衰器４２、送信器４３、アンテナ４５と、伝送部５１を介してマクロ基地局３の入出力部３４の制御器３４３からの制御信号を受信して減衰器４２の減衰量を制御する制御器４４を備える。マイクロ基地局４は、端末６からの電波を受信する受信器４６とハイブリッドＨ、およびその受信信号を光信号に変換するＥ／Ｏ４７も備えているが前述の通り以下では説明を省略する。
【００３１】
さて、一般に携帯電話のトラフィックは、時間に連動して変動する。ここでは、都心に設置されたマクロ基地局３のカバーエリア内の駅前広場にマイクロ基地局４ａが設置され、マイクロ基地局４ｂが駅から少し離れた商店街に設置されている場合を取り上げて無線基地局システムの動作説明を行う。
【００３２】
マクロ基地局３は、例えば、午前７時３０分以降後前９時過ぎまでカバーエリアＭｘ内に存在する端末６の数は増加し、その後夜の８時頃まで概ね一定であると見なしてトラフィック制御を行う。マクロ基地局３のカバーエリアＭｘは、広く取られているが送受信器３３だけでは、駅前広場では不感地帯が生じ携帯電話が通信出来ない場所があるので不感地帯対策としてマイクロ基地局４ａが設置されている。
【００３３】
しかし、朝夕の通勤時間には、駅前広場周辺に通勤、通学者が集中し、駅広場付近からの発呼が増える。本発明の実施例では、混雑時のトラフィック増加（通話端末６の数）に対応するため、無線通信制御装置３２は、マイクロ基地局４ａの送信出力を上げ、カバーエリアＭｉａを広くしてマイクロ基地局４ａを介してアクセス可能な端末６の数（以下収容数と称する。）を大きくする。
【００３４】
一方、同様に不感地帯対策として設けられたマイクロ基地局４ｂは、商店街に在るため朝はアクセスする人が少なく、出力を下げてカバーエリアＭｉｂが小さく設定される。反対に昼食時や、夕方の退勤、帰宅時には商店街へ人が集まるので出力を大きくしてカバーエリアＭｉｂを広げる。この昼食時や夕方にマイクロ基地局４ａのトラフィックが大きくなければ、マイクロ基地局４ａのカバーエリアＭｉａを小さくするよう電波の送信出力が下げられる。
【００３５】
従来も不感地帯対策としてマイクロ基地局４が駅周辺等に設置されることがあったが、送信出力が一定のためカバーエリアは一定であり、また、端末６の数が多くなるとマイクロ基地局４からの１つの端末６あたりの受信電力が低下するため収容できる端末数も限定されてしまう。従って、従来は、朝夕の様なトラフィック集中時には、マクロ基地局３のカバーエリア内では移動交換機１の収容端末数に余裕が在るにもかかわらず駅周辺の様なトラフィックが集中する場所では話中になる問題があった。
【００３６】
本発明の実施例では出力を変えてカバーエリアを広げるとともに、送信出力が増えることからトラフィックが集中する場所でのマイクロ基地局４が収容可能な端末６の数を増減することが可能であり話中の発生を防ぐことが出来る。
【００３７】
トラフィック変化を調べるために、予め各マイクロ基地局４ａ、４ｂを活性化、もしくは非活性化して各局のトラフィックを移動交換機１で監視する。そして、この監視結果に基づき各マイクロ基地局４ａ、４Ｂのトラフィック量を時間単位で統計的に求めたトラフィックデータを取得してそのデータを無線通信制御装置３２へテーブルＴにして初期設定する。
【００３８】
このテーブルＴは、時刻と共に変化するトラフィック（通話端末数）に対応できるよう、時刻に対応して送信出力を調整するために無線通信制御部３４の記憶装置（図示せず）に設けられる。無線通信制御装置３２は、内蔵したタイマ３２１とテーブルＴとを照合して送信信号出力（送信電波出力）を制御する制御信号を、入出力部３４の制御器３４３へ出力する。
【００３９】
以下、駅前広場に設置されたマイクロ基地局４ａを例に、出力制御処理の手順を説明する。
今、マイクロ基地局４ａには、最小条件として端末６が「５」まで収容出来、最大条件として最小の４倍の「２０」まで収容数が増やせる設定が可能であるとする。即ち、マイクロ基地局４ａの送信出力は、最小条件時のｘｄＢｍの送信出力に比べて最大４倍（６ｄＢ増加）まで増加可能であるとする。
【００４０】
図４は、１時間毎にマイクロ基地局４ａ、４ｂにアクセスする端末数（トラフィックデータ）の平均と、当該時間毎の送信出力を設定したテーブルＴである。
図４において、マイクロ基地局４ａは、午前７時まではトラフィックは低く５台以下なので、出力は最小のｘｄＢｍである。駅前広場に設置されたマイクロ基地局４ａでは、乗降客が増える８時以降１４時までは、５〜８台がアクセスする。その間、無線通信制御装置３２は、タイマ３２１とテーブルＴとを照合して出力を３ｄＢ上げるための制御信号を入出力部３４の制御器３４３と、入出力部３４を介してマイクロ基地局４ａの制御器４４へ制御信号を送信する。テーブルＴには、入出力部３４の制御器３４３とマイクロ基地局４ａの制御器４４に設定する利得、または減衰量が記載されている。
【００４１】
ここでは、増幅器３４２の利得を「＋３ｄＢ」上げる設定なので制御器３４３は、３ｄＢ利得を上げる制御信号を無線通信制御装置３２から受信し、キャリヤ信号の信号レベル３ｄＢを上げる。
【００４２】
また、制御器３４３は、光ファイバケーブルを介してマイクロ基地局４の制御器４４へ制御信号を送信するが、制御器４４は、減衰量を変化する制御はない（「０」）ので、減衰器４２の減衰量はそのままである。そして送信器４３へ入力されるキャリヤ信号の信号レベルを調整前から３ｄＢ高い値に設定することになるのでアンテナ４５から送信される電波の出力が３ｄＢ高く設定される。その結果、送信器４３の出力が２倍に増える事によりカバーエリアの面積が２倍となり、収容可能な端末６の数も「５」から２倍の「１０」に増える。
【００４３】
なお、送信出力を３ｄＢ上げる制御信号は、利得を「＋３ｄＢ」上げる代わりに、減衰量を「―３ｄＢ」減らす制御信号を、マイクロ基地局４ａの制御器４４に送信する方法であっても良いし、利得増加と減衰量低下を同時にレベル配分して（例えば、各「＋１．５ｄＢ」、「−１．５ｄＢ」）行うものであっても良い。
【００４４】
また、図４のテーブルＴにおいてマイクロ基地局４ｂは、午前１１時以降、１４時までは、最大２０台まで収容可能な様に送信出力が「＋６ｄＢ」上がるように調整される。無線通信制御装置３２は、テーブルＴを参照して送信出力を６ｄＢ上げるために利得を「＋３ｄＢ」上げ、減衰量を「−３ｄＢ」減らすように制御信号を入出力部３４とマイクロ基地局へ送信する。
【００４５】
また、上記説明では、マクロ基地局３の入出力部３４に増幅器３４１、マイクロ基地局４に減衰器４２を備えているが、キャリヤ信号のレベルを調整出来るレベル調整機能を有すれば、マクロ基地局３、マイクロ基地局４のいずれに増幅器、または減衰器、を備えても良いし、もしくは減衰器と増幅器を組み合わせた利得調整手段を備えるものであっても良く、それらの場合の減衰量、利得の調整の設定方法は容易に類推出来るので説明は省略する。
【実施例２】
【００４６】
実施例２は、以下の説明以外は実施例１と同様であるが、タイマおよびテーブルｔ１、ｔ２がマクロ基地局３の入出力部３４とマイクロ基地局４の制御器４４に設けられて利得制御と減衰量が調整される。
【００４７】
図５は、実施例２におけるマクロ基地局３の入出力部３４とマイクロ基地局４の機能構成を示すブロック図である。
以下、図５を参照して実施例２におけるマイクロ基地局の送信出力を調整する手順を説明する。
図５において、マクロ基地局３の入出力部３４とマイクロ基地局４の各制御器３４３、４４は、それぞれがレベル調整のためのテーブルｔ１、ｔ２、および同期するタイマ３４３１、４４１を備えることにより出力制御を行う。
【００４８】
タイマの同期方法としては、例えば、タイマｔ１、ｔ２がＧＰＳ受信器であってＧＰＳ受信器が出力する時刻情報を利用すればよいし、電波時計を利用するものでも良い。
【００４９】
マクロ基地局３の入出力部３４とマイクロ基地局４の各制御器３４３、４４は、それぞれ図４のテーブルＴに対応する送信出力になるレベル調整値が設定されたテーブルｔ１、ｔ２が備えられる。そして、マクロ基地局３の入出力部３４の制御部３４３２、各マイクロ基地局４ａ、４ｂの制御部４４２は、それぞれのタイマに対応するテーブルｔ１、ｔ２を照合して利得、または減衰量を調整する。
【００５０】
以上、説明した如く本発明による無線基地局システムは、ＲＯＦ無線基地局であるマイクロ基地局の出力を時刻に対応したトラフィックデータに対応して調整することにより収容可能な端末数を増減してトラフィック変動に対応した通信が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例１に係る無線基地局システムの構成図。
【図２】本発明の実施例１に係る無線基地局システムのカバーエリアの概念を説明する図。
【図３】マクロ基地局の入出力部とマイクロ基地局の機能構成を示すブロック図。
【図４】マイクロ基地局の時間に対応したトラフィックと出力を記憶したテーブルの図。
【図５】実施例２におけるマクロ基地局の入出力部とマイクロ基地局の機能構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００５２】
１ 移動交換機
２ ネットワーク
２１ 交換電話網
２２ データ網
３ マクロ基地局
３２ 通信制御装置
３３ 送受信器
３４ 入出力部
３４１ 増幅器
４ａ ４ｂ マイクロ基地局
４１、３４４ Ｏ／Ｅ（光・電気変換器）
４２ 減衰器
４３ 送信器
４４、３４３ 制御器
４５ アンテナ
４６ 受信器
４７、３４２ Ｅ／Ｏ（電気・光変換器）
５ 光ファイバケーブル
５１ 伝送部
６ （携帯電話）端末
Ｍｘ、Ｍｉａ、Ｍｉｂ カバーエリア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話の無線基地局およびその通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話基地局は、携帯電話端末（以下単に端末と称する。）からのアクセスを収容できる様に、基地局の出力と、端末とのトラフィック量に応じてカバーエリアや局数が調整されて設置される。端末数が増えるに従い小さいカバーエリア（マイクロセル化）で数多くの小出力の基地局（以下マイクロ基地局と呼ぶ。）を設け、都心の繁華街などでトラフィックを吸収することが図られている。
【０００３】
この様なマイクロセル化を図る場合、各マイクロ基地局の設備が増大化することを防ぐために、カバーエリアの大きい基地局（以下マクロ基地局と呼ぶ。）からマイクロ基地局へ光ファイバケーブルにより光強度が変調された高周波信号を送信し、マイクロ基地局から端末へ電波を送信する光ファイバ無線（以下ＲＯＦ：Ｒａｄｉｏ Ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒと称する。）が採用されるようになった（例えば、特許文献１。）。
【０００４】
しかし、これらのＲＯＦによるマイクロ基地局を採用しても、トラフィックは、一日の間でダイナミックに変動するので、最大トラフィックに合わせるようにマイクロ基地局を増やして設置すると、トラフィック集中時以外は、使用されないマイクロ基地局が生じる無駄や、各マイクロ基地局間でハンドオーバーを頻雑にしなければならないなど通信管理のコンピュータ負荷が大きくなる問題が有った。
【特許文献１】特開２００４−２２９１８０号公報 （第１２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
携帯電話の基地局にＲＯＦによるマイクロ基地局を採用しても、トラフィック集中時以外は、使用されないマイクロ基地局が余剰トラフィックが生じる問題、各マイクロ基地局間でハンドオーバーを頻雑にしなければならないなど通信管理のコンピュータ負荷が大きくなる問題が有った。
【０００６】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、トラフィック変動に対しても対応可能な携帯電話の無線基地局システムおよび通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の無線基地局システムは、マクロ基地局と、前記マクロ基地局に接続され前記マクロ基地局よりも小さいカバーエリアで携帯電話端末と通信するマイクロ基地局とを備え、前記マクロ基地局は、前記マイクロ基地局の送信器が前記携帯電話端末へ送信する電波のキャリヤ信号を光送信信号に変換し、前記光送信信号を光ファイバケーブルを介して前記マイクロ基地局へ送信する携帯電話の無線基地局システムにおいて、前記キャリヤ信号を前記光送信信号に変換して前記光ファイバケーブルへ出力するＥ／Ｏ変換器と、トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信される前記キャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定したテーブルと、タイマと、前記Ｅ／Ｏ変換器に入力されるキャリヤ信号の信号レベルを調整する第１のレベル制御手段と、前記テーブルとタイマとを参照して前記信号レベルを調整する制御情報を前記レベル制御手段および前記マイクロ基地局へ出力する無線通信制御部とを備えるマクロ基地局と、前記マクロ基地局の前記無線通信制御部から前記出力される前記制御情報を前記マイクロ基地局へ送信する伝送手段と、前記光ファイバケーブルから前記光送信信号を受信して再び電気信号のキャリヤ信号に再変換して出力するＯ／Ｅ変換器と、前記伝送手段を介して前記制御情報を受信し、前記Ｏ／Ｅ変換器から入力される前記再変換された前記キャリヤ信号の信号レベルを前記受信した前記制御情報により調整して送信器へ出力する第２のレベル制御手段と、前記入力される前記キャリヤ信号を電波にしてアンテナから送信する送信器とを備えるマイクロ基地局とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の無線基地局システムの通信制御方法は、マクロ基地局と、前記マクロ基地局に接続され前記マクロ基地局よりも小さいカバーエリアで携帯電話端末と通信するマイクロ基地局とを備え、前記マクロ基地局は、前記マイクロ基地局の送信器が前記携帯電話端末へ送信する電波のキャリヤ信号を光送信信号に変換し、前記光送信信号を光ファイバケーブルを介して前記マイクロ基地局へ送信する携帯電話の無線基地局システムの通信制御方法において、前記無線基地局システムは、無線通信制御部と、前記光ファイバケーブルへ接続されるＥ／Ｏ変換器と、第１のレベル制御手段と、トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信される前記キャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定したテーブルと、タイマとを備えるマクロ基地局と、前記光ファイバケーブルへ接続されるＯ／Ｅ変換器と第２のレベル制御手段と送信器とを備えるマイクロ基地局と、前記マクロ基地局から前記マイクロ基地局へ制御情報を送信する伝送手段とを具備し、前記マクロ基地局の前記無線通信制御部は、出力前記Ｅ／Ｏ変換器に入力されるキャリヤ信号の信号レベルを前記テーブルとタイマとを参照して前記信号レベルを調整する制御情報を前記第１のレベル制御手段および前記伝送手段へ出力し、前記第１のレベル制御手段は、前記入力された前記制御情報により信号レベルを調整した前記キャリヤ信号を前記Ｅ／Ｏ変換器に出力し、前記マクロ基地局の前記Ｅ／Ｏ変換器は、前記入力された前記キャリヤ信号を前記光送信信号に変換して前記光ファイバケーブルへ出力し、前記マイクロ基地局の前記Ｏ／Ｅ変換器は、前記光ファイバケーブルから入力される前記光送信信号を再び電気信号のキャリヤ信号に再変換して前記第２のレベル制御手段に出力し、前記出力された制御情報を前記伝送手段から受信した前記マイクロ基地局の前記第２のレベル制御手段は、前記Ｏ／Ｅ変換器から前記入力される前記キャリヤ信号の信号レベルを前記受信した前記制御情報により調整して前記送信器へ出力し、前記信号レベルを調整された前記キャリヤ信号を入力された前記送信器は、前記入力された前記キャリヤ信号を電波にしてアンテナから送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マクロ基地局が備えるＲＯＦ無線基地局（マイクロ基地局）が送信する電波の出力をトラフィックの時間変動のデータに基づき、時刻と対応して調整することにより、ＲＯＦ無線基地局が収容可能な携帯電話の端末数を調整する携帯電話の無線基地局システムおよび通信制御方法が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例１に係る無線基地局システムの構成図である。
図１において無線基地局システムは、移動交換機１、ネットワーク２、移動交換機１に接続されるマクロ基地局３と、マクロ基地局３に接続される少なくとも１台のマイクロ基地局４ａ、およびマクロ基地局３とマイクロ基地局４ａとの間を接続する光ファイバケーブル５および伝送部５１とを備える。マクロ基地局３、およびマイクロ基地局４ａは、携帯電話端末（以下端末と省略する。）６との間で無線通信を行う。
【００１２】
移動交換機１は、ネットワーク２を介して端末６と端末６の通信相手となる通信端末等との間の発呼処理および接続処理を行うとともに、呼接続処理の制御信号や音声、データ等の信号、およびトラフィック情報等をマクロ基地局３へ送信する。
【００１３】
マクロ基地局は、数ｋｍのカバーエリアを持つ携帯電話基地局であり、不感地帯等を解消するためマイクロ基地局４を接続している。
【００１４】
マイクロ基地局４は、マクロ基地局３のカバーエリア内に設置される小さいカバーエリアの無線基地局である。そして、マクロ基地局３から光ファイバケーブル５を介してマイクロ基地局４と端末６との間で送信する電波のキャリヤ信号が光信号に変換された光送信信号を送信して再び電波に変換して送信することからＲＯＦ無線基地局とも呼ばれる（ＲＯＦ方式無線基地局自体は、同様に受信電波を変換した光受信信号をマクロ基地局３へ送信するものでも良いがここでは、送信側のみを取り扱う。）。
【００１５】
伝送部５１は、このキャリヤ信号の出力の制御信号をマクロ基地局３からマイクロ基地局４との間で伝送するもので、光ファイバケーブル５にオーダワイヤとして含まれることもある。
【００１６】
さて、マクロ基地局３は、テーブルＴ、タイマ３１、無線通信制御装置３２、送受信器３３と、入出力部３４とを備える。
【００１７】
テーブルＴは、移動交換機１が予め、時刻に対応したトラフィック情報を取得したテーブルで、図示されない内部メモリに記憶されている。タイマ３１は、移動交換機１から供給されるタイミング情報を元に時刻情報を生成するか、そのタイミング情報に同期した時計である。または無線通信制御装置３２は、移動交換機１との間で入出力する各種信号を送受信器３２、又はマイクロ基地局４を介して端末６との間で通信するための無線通信制御を行う。
【００１８】
即ち、マクロ基地局３は、無線通信制御装置３２が移動交換機１との間で音声信号や、接続制御信号等を入出力してキャリヤ信号を生成する。そして生成されたキャリヤ信号を無線通信制御装置３２に接続された送受信器３３を介して、例えば、端末６ａとの間で、又は、入出力部３４とマイクロ基地局４とを介して例えば、端末６ｂ…（以下、特に区別する必要が無い限り、単に端末６と省略して呼ぶ。）との間で送信して無線通信を行う。
【００１９】
また、無線通信制御装置３２は、マイクロ基地局４が送信する電波のキャリヤ信号を入出力部３４へ出力すると共に、テーブルＴに従ってキャリヤ信号の信号レベルを調整する制御信号を生成して入出力部３４へ出力する。
【００２０】
入出力部３４は、マクロ基地局３が収容する各マイクロ基地局４に対応して準備され、それぞれの入出力部３４は、無線通信制御装置３２から入力される端末６へ送信する信号電波となるキャリヤ信号を光信号に変換する。光信号は、光ファイバケーブル５を介してマイクロ基地局４へ送信され、マイクロ基地局４で電気信号のキャリヤ信号に再変換される。そして、マイクロ基地局４が電波を送受信する端末６との間で呼接続管理や電話通信が、送受信器３２と端末６との間の呼接続管理や電話通信と同様に行われる。
【００２１】
言い換えれば、無線通信制御装置３２は、マイクロ基地局４を自局の送受信器３２の１つと見なして端末６との間の無線通信を制御する。マイクロ基地局４は、例えば、マイクロ基地局４ａ、４ｂ…の様に複数設置されても良い（以下、複数のマイクロ基地局４ａ、４ｂ…について共通の事項を説明する場合には、単にマイクロ基地局４ａとのみ省略して説明する。）。
【００２２】
図２は、無線基地局システムのカバーエリアの概念を説明する図である。
図２において、マクロ基地局３は、最大数ｋｍ半径の広いカバーエリアＭｘを持つ。通常このカバーエリアＭｘは、送受信器３２が送受信する電波で通信可能な範囲である。
【００２３】
マイクロ基地局４ａ、４ｂ…は、カバーエリアＭｘの中で、電波が到達しない不感地帯をなくすため、又は、端末６の収容数を増すために、更に小さいカバーエリアＭｉａ、Ｍｉｂ（以下、単にＭｉと省略する。）で、例えば、駅前の繁華街や、ビル内に設置される。無線通信制御装置３２は、マイクロ基地局４のカバーエリアＭｉの範囲をカバーエリアＭｘ内のトラフィックに応じて広く、又は狭くなるように制御する。移動交換機１と無線通信制御装置３２とは、端末６がこれらのカバーエリアＭｘ、Ｍｉの間を移動しても通信が継続するようハンドオーバー処理を行う。
【００２４】
例えば、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｅｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）方式の携帯電話基地局では、マクロ基地局３と各マイクロ基地局４ａ、４ｂの周波数を異なるように設定し、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の携帯電話基地局では、マクロ基地局３と各マイクロ基地局４ａ、４ｂの符号化コードを異なるように設定する。その結果、マクロ基地局３を跨って端末６が移動する場合と同様にハンドオーバーが行われ、無線通信が継続する。
【００２５】
図３は、マクロ基地局３の入出力部３４とマイクロ基地局４の機能構成を示すブロック図である。
以下、図１、図３を参照してマクロ基地局３、およびマイクロ基地局４の構成と動作概要を説明する。
【００２６】
図３（ａ）において、マクロ基地局３の入出力部３４は、無線通信制御装置３２から入力されるキャリヤ信号を増幅する増幅器３４１、増幅器３４１でキャリヤ信号のレベルを調整する制御器３４３、キャリヤ信号を電気信号から光信号（以下光送信信号と称する。）に変換するＥ／Ｏ（電気・光変換器）３４２、マイクロ基地局４からの光信号を光ファイバ５を介して受信するＯ／Ｅ（光・電気変換器）３４４を備えている。
【００２７】
光送信信号は、端末６と通信するためのマクロ基地局３が送信する電波の周波数のキャリヤが変調された高周波信号である。制御器３４３は、無線通信制御装置３２から入力されるキャリヤ信号のレベルを調整する制御信号を増幅器３４１に出力する。このキャリヤ信号のレベルの大小に従い、マイクロ基地局４が送信する電波の出力が大小し、カバーエリアＭｘｉの範囲が変化する。
【００２８】
キャリヤ信号のレベルの制御信号は、伝送部５１を介してマイクロ基地局４へ送信される。伝送部５１は、幾つかの手段から選択されて適用される。例えば、図３（ｂ）の様に光ファイバケーブル５の中へオーダワイヤ、又は図３（ｃ）の点線のＥ／Ｏ３４２、Ｏ／Ｅ４１を組み合わせた光ファイバ伝送によるオーダワイヤ等が使用されるものであってもよい。また、伝送部５１は、図示されないが専用線等の通信網であっても良い。
【００２９】
そして更に入出力部３４は、マイクロ基地局４が端末６の送信した電波を受信して光信号に変換された受信信号を光ファイバケーブル５を介してＯ／Ｅ３４４が受信し、無線通信制御装置３２へ電気信号に再変換して出力する。しかし、前述の如く、マイクロ基地局４が端末６から受信する信号の処理については本発明に直接関係しないので、以下では説明を省略する。
【００３０】
マイクロ基地局４は、マクロ基地局３の入出力部３４のＥ／Ｏ３４２から送信される光送信信号を光ファイバケーブル５を介して受信するＯ／Ｅ４１、Ｏ／Ｅ４１が電気信号に再変換したキャリヤ信号の信号レベルを減衰する減衰器４２、送信器４３、アンテナ４５と、伝送部５１を介してマクロ基地局３の入出力部３４の制御器３４３からの制御信号を受信して減衰器４２の減衰量を制御する制御器４４を備える。マイクロ基地局４は、端末６からの電波を受信する受信器４６とハイブリッドＨ、およびその受信信号を光信号に変換するＥ／Ｏ４７も備えているが前述の通り以下では説明を省略する。
【００３１】
さて、一般に携帯電話のトラフィックは、時間に連動して変動する。ここでは、都心に設置されたマクロ基地局３のカバーエリア内の駅前広場にマイクロ基地局４ａが設置され、マイクロ基地局４ｂが駅から少し離れた商店街に設置されている場合を取り上げて無線基地局システムの動作説明を行う。
【００３２】
マクロ基地局３は、例えば、午前７時３０分以降後前９時過ぎまでカバーエリアＭｘ内に存在する端末６の数は増加し、その後夜の８時頃まで概ね一定であると見なしてトラフィック制御を行う。マクロ基地局３のカバーエリアＭｘは、広く取られているが送受信器３３だけでは、駅前広場では不感地帯が生じ携帯電話が通信出来ない場所があるので不感地帯対策としてマイクロ基地局４ａが設置されている。
【００３３】
しかし、朝夕の通勤時間には、駅前広場周辺に通勤、通学者が集中し、駅広場付近からの発呼が増える。本発明の実施例では、混雑時のトラフィック増加（通話端末６の数）に対応するため、無線通信制御装置３２は、マイクロ基地局４ａの送信出力を上げ、カバーエリアＭｉａを広くしてマイクロ基地局４ａを介してアクセス可能な端末６の数（以下収容数と称する。）を大きくする。
【００３４】
一方、同様に不感地帯対策として設けられたマイクロ基地局４ｂは、商店街に在るため朝はアクセスする人が少なく、出力を下げてカバーエリアＭｉｂが小さく設定される。反対に昼食時や、夕方の退勤、帰宅時には商店街へ人が集まるので出力を大きくしてカバーエリアＭｉｂを広げる。この昼食時や夕方にマイクロ基地局４ａのトラフィックが大きくなければ、マイクロ基地局４ａのカバーエリアＭｉａを小さくするよう電波の送信出力が下げられる。
【００３５】
従来も不感地帯対策としてマイクロ基地局４が駅周辺等に設置されることがあったが、送信出力が一定のためカバーエリアは一定であり、また、端末６の数が多くなるとマイクロ基地局４からの１つの端末６あたりの受信電力が低下するため収容できる端末数も限定されてしまう。従って、従来は、朝夕の様なトラフィック集中時には、マクロ基地局３のカバーエリア内では移動交換機１の収容端末数に余裕が在るにもかかわらず駅周辺の様なトラフィックが集中する場所では話中になる問題があった。
【００３６】
本発明の実施例では出力を変えてカバーエリアを広げるとともに、送信出力が増えることからトラフィックが集中する場所でのマイクロ基地局４が収容可能な端末６の数を増減することが可能であり話中の発生を防ぐことが出来る。
【００３７】
トラフィック変化を調べるために、予め各マイクロ基地局４ａ、４ｂを活性化、もしくは非活性化して各局のトラフィックを移動交換機１で監視する。そして、この監視結果に基づき各マイクロ基地局４ａ、４Ｂのトラフィック量を時間単位で統計的に求めたトラフィックデータを取得してそのデータを無線通信制御装置３２へテーブルＴにして初期設定する。
【００３８】
このテーブルＴは、時刻と共に変化するトラフィック（通話端末数）に対応できるよう、時刻に対応して送信出力を調整するために無線通信制御部３４の記憶装置（図示せず）に設けられる。無線通信制御装置３２は、内蔵したタイマ３２１とテーブルＴとを照合して送信信号出力（送信電波出力）を制御する制御信号を、入出力部３４の制御器３４３へ出力する。
【００３９】
以下、駅前広場に設置されたマイクロ基地局４ａを例に、出力制御処理の手順を説明する。
今、マイクロ基地局４ａには、最小条件として端末６が「５」まで収容出来、最大条件として最小の４倍の「２０」まで収容数が増やせる設定が可能であるとする。即ち、マイクロ基地局４ａの送信出力は、最小条件時のｘｄＢｍの送信出力に比べて最大４倍（６ｄＢ増加）まで増加可能であるとする。
【００４０】
図４は、１時間毎にマイクロ基地局４ａ、４ｂにアクセスする端末数（トラフィックデータ）の平均と、当該時間毎の送信出力を設定したテーブルＴである。
図４において、マイクロ基地局４ａは、午前７時まではトラフィックは低く５台以下なので、出力は最小のｘｄＢｍである。駅前広場に設置されたマイクロ基地局４ａでは、乗降客が増える８時以降１４時までは、５〜８台がアクセスする。その間、無線通信制御装置３２は、タイマ３２１とテーブルＴとを照合して出力を３ｄＢ上げるための制御信号を入出力部３４の制御器３４３と、入出力部３４を介してマイクロ基地局４ａの制御器４４へ制御信号を送信する。テーブルＴには、入出力部３４の制御器３４３とマイクロ基地局４ａの制御器４４に設定する利得、または減衰量が記載されている。
【００４１】
ここでは、増幅器３４２の利得を「＋３ｄＢ」上げる設定なので制御器３４３は、３ｄＢ利得を上げる制御信号を無線通信制御装置３２から受信し、キャリヤ信号の信号レベル３ｄＢを上げる。
【００４２】
また、制御器３４３は、光ファイバケーブルを介してマイクロ基地局４の制御器４４へ制御信号を送信するが、制御器４４は、減衰量を変化する制御はない（「０」）ので、減衰器４２の減衰量はそのままである。そして送信器４３へ入力されるキャリヤ信号の信号レベルを調整前から３ｄＢ高い値に設定することになるのでアンテナ４５から送信される電波の出力が３ｄＢ高く設定される。その結果、送信器４３の出力が２倍に増える事によりカバーエリアの面積が２倍となり、収容可能な端末６の数も「５」から２倍の「１０」に増える。
【００４３】
なお、送信出力を３ｄＢ上げる制御信号は、利得を「＋３ｄＢ」上げる代わりに、減衰量を「―３ｄＢ」減らす制御信号を、マイクロ基地局４ａの制御器４４に送信する方法であっても良いし、利得増加と減衰量低下を同時にレベル配分して（例えば、各「＋１．５ｄＢ」、「−１．５ｄＢ」）行うものであっても良い。
【００４４】
また、図４のテーブルＴにおいてマイクロ基地局４ｂは、午前１１時以降、１４時までは、最大２０台まで収容可能な様に送信出力が「＋６ｄＢ」上がるように調整される。無線通信制御装置３２は、テーブルＴを参照して送信出力を６ｄＢ上げるために利得を「＋３ｄＢ」上げ、減衰量を「−３ｄＢ」減らすように制御信号を入出力部３４とマイクロ基地局へ送信する。
【００４５】
また、上記説明では、マクロ基地局３の入出力部３４に増幅器３４１、マイクロ基地局４に減衰器４２を備えているが、キャリヤ信号のレベルを調整出来るレベル調整機能を有すれば、マクロ基地局３、マイクロ基地局４のいずれに増幅器、または減衰器、を備えても良いし、もしくは減衰器と増幅器を組み合わせた利得調整手段を備えるものであっても良く、それらの場合の減衰量、利得の調整の設定方法は容易に類推出来るので説明は省略する。
【実施例２】
【００４６】
実施例２は、以下の説明以外は実施例１と同様であるが、タイマおよびテーブルｔ１、ｔ２がマクロ基地局３の入出力部３４とマイクロ基地局４の制御器４４に設けられて利得制御と減衰量が調整される。
【００４７】
図５は、実施例２におけるマクロ基地局３の入出力部３４とマイクロ基地局４の機能構成を示すブロック図である。
以下、図５を参照して実施例２におけるマイクロ基地局の送信出力を調整する手順を説明する。
図５において、マクロ基地局３の入出力部３４とマイクロ基地局４の各制御器３４３、４４は、それぞれがレベル調整のためのテーブルｔ１、ｔ２、および同期するタイマ３４３１、４４１を備えることにより出力制御を行う。
【００４８】
タイマの同期方法としては、例えば、タイマｔ１、ｔ２がＧＰＳ受信器であってＧＰＳ受信器が出力する時刻情報を利用すればよいし、電波時計を利用するものでも良い。
【００４９】
マクロ基地局３の入出力部３４とマイクロ基地局４の各制御器３４３、４４は、それぞれ図４のテーブルＴに対応する送信出力になるレベル調整値が設定されたテーブルｔ１、ｔ２が備えられる。そして、マクロ基地局３の入出力部３４の制御部３４３２、各マイクロ基地局４ａ、４ｂの制御部４４２は、それぞれのタイマに対応するテーブルｔ１、ｔ２を照合して利得、または減衰量を調整する。
【００５０】
以上、説明した如く本発明による無線基地局システムは、ＲＯＦ無線基地局であるマイクロ基地局の出力を時刻に対応したトラフィックデータに対応して調整することにより収容可能な端末数を増減してトラフィック変動に対応した通信が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例１に係る無線基地局システムの構成図。
【図２】本発明の実施例１に係る無線基地局システムのカバーエリアの概念を説明する図。
【図３】マクロ基地局の入出力部とマイクロ基地局の機能構成を示すブロック図。
【図４】マイクロ基地局の時間に対応したトラフィックと出力を記憶したテーブルの図。
【図５】実施例２におけるマクロ基地局の入出力部とマイクロ基地局の機能構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００５２】
１ 移動交換機
２ ネットワーク
２１ 交換電話網
２２ データ網
３ マクロ基地局
３２ 通信制御装置
３３ 送受信器
３４ 入出力部
３４１ 増幅器
４ａ ４ｂ マイクロ基地局
４１、３４４ Ｏ／Ｅ（光・電気変換器）
４２ 減衰器
４３ 送信器
４４、３４３ 制御器
４５ アンテナ
４６ 受信器
４７、３４２ Ｅ／Ｏ（電気・光変換器）
５ 光ファイバケーブル
５１ 伝送部
６ （携帯電話）端末
Ｍｘ、Ｍｉａ、Ｍｉｂ カバーエリア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マクロ基地局と、前記マクロ基地局に接続され前記マクロ基地局よりも小さいカバーエリアで携帯電話端末と通信するマイクロ基地局とを備え、前記マクロ基地局は、前記マイクロ基地局の送信器が前記携帯電話端末へ送信する電波のキャリヤ信号を光送信信号に変換し、前記光送信信号を光ファイバケーブルを介して前記マイクロ基地局へ送信する携帯電話の無線基地局システムにおいて、
前記キャリヤ信号を前記光送信信号に変換して前記光ファイバケーブルへ出力するＥ／Ｏ変換器と、トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信される前記キャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定したテーブルと、タイマと、
前記Ｅ／Ｏ変換器に入力されるキャリヤ信号の信号レベルを調整する第１のレベル制御手段と、前記テーブルとタイマとを参照して前記信号レベルを調整する制御情報を前記レベル制御手段および前記マイクロ基地局へ出力する無線通信制御部とを備えるマクロ基地局と、
前記マクロ基地局の前記無線通信制御部から前記出力される前記制御情報を前記マイクロ基地局へ送信する伝送手段と、
前記光ファイバケーブルから前記光送信信号を受信して再び電気信号のキャリヤ信号に再変換して出力するＯ／Ｅ変換器と、前記伝送手段を介して前記制御情報を受信し、前記Ｏ／Ｅ変換器から入力される前記再変換された前記キャリヤ信号の信号レベルを前記受信した前記制御情報により調整して送信器へ出力する第２のレベル制御手段と、前記入力される前記キャリヤ信号を電波にしてアンテナから送信する送信器とを備えるマイクロ基地局とを
具備することを特徴とする無線基地局システム。
【請求項２】
マクロ基地局と、前記マクロ基地局に接続され前記マクロ基地局よりも小さいカバーエリアで携帯電話端末と通信するマイクロ基地局とを備え、前記マクロ基地局は、前記マイクロ基地局の送信器が前記携帯電話端末へ送信する電波のキャリヤ信号を光送信信号に変換し、前記光送信信号を光ファイバケーブルを介して前記マイクロ基地局へ送信する携帯電話の無線基地局システムにおいて、
前記キャリヤ信号を前記光送信信号に変換して前記光ファイバケーブルへ出力するＥ／Ｏ変換器と、トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信されるキャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定した第１のテーブルと、第１のタイマとを備え、前記第１のテーブルと前記第１のタイマとを参照して前記Ｅ／Ｏ変換器に入力される前記キャリヤ信号の信号レベルを調整する第１のレベル制御手段とを備えるマクロ基地局と、
前記光ファイバケーブルから前記光送信信号を受信して再び電気信号のキャリヤ信号に再変換して出力するＯ／Ｅ変換器と、
前記トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信されるキャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定した第２のテーブルと前記第１のタイマに同期する第２のタイマとを備え、前記第２のテーブルと前記第２のタイマとを参照して前記Ｏ／Ｅ変換器から入力された前記キャリヤ信号の信号レベルを調整して送信器へ出力する第２のレベル制御手段と、前記入力された前記キャリヤ信号を電波にしてアンテナから送信する送信器とを備えるマイクロ基地局とを
具備することを特徴とする無線基地局システム。
【請求項３】
マクロ基地局と、前記マクロ基地局に接続され前記マクロ基地局よりも小さいカバーエリアで携帯電話端末と通信するマイクロ基地局とを備え、前記マクロ基地局は、前記マイクロ基地局の送信器が前記携帯電話端末へ送信する電波のキャリヤ信号を光送信信号に変換し、前記光送信信号を光ファイバケーブルを介して前記マイクロ基地局へ送信する携帯電話の無線基地局システムの通信制御方法において、
前記無線基地局システムは、
無線通信制御部と、前記光ファイバケーブルへ接続されるＥ／Ｏ変換器と、第１のレベル制御手段と、トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信される前記キャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定したテーブルと、タイマとを備えるマクロ基地局と、
前記光ファイバケーブルへ接続されるＯ／Ｅ変換器と第２のレベル制御手段と送信器とを備えるマイクロ基地局と、
前記マクロ基地局から前記マイクロ基地局へ制御情報を送信する伝送手段とを具備し、
前記マクロ基地局の前記無線通信制御部は、出力前記Ｅ／Ｏ変換器に入力されるキャリヤ信号の信号レベルを前記テーブルとタイマとを参照して前記信号レベルを調整する制御情報を前記第１のレベル制御手段および前記伝送手段へ出力し、
前記第１のレベル制御手段は、前記入力された前記制御情報により信号レベルを調整した前記キャリヤ信号を前記Ｅ／Ｏ変換器に出力し、
前記マクロ基地局の前記Ｅ／Ｏ変換器は、前記入力された前記キャリヤ信号を前記光送信信号に変換して前記光ファイバケーブルへ出力し、
前記マイクロ基地局の前記Ｏ／Ｅ変換器は、前記光ファイバケーブルから入力される前記光送信信号を再び電気信号のキャリヤ信号に再変換して前記第２のレベル制御手段に出力し、
前記出力された制御情報を前記伝送手段から受信した前記マイクロ基地局の前記第２のレベル制御手段は、前記Ｏ／Ｅ変換器から前記入力される前記キャリヤ信号の信号レベルを前記受信した前記制御情報により調整して前記送信器へ出力し、
前記信号レベルを調整された前記キャリヤ信号を入力された前記送信器は、前記入力された前記キャリヤ信号を電波にしてアンテナから送信することを特徴とする無線基地局システムの通信制御方法。
【請求項４】
マクロ基地局と、前記マクロ基地局に接続され前記マクロ基地局よりも小さいカバーエリアで携帯電話端末と通信するマイクロ基地局とを備え、前記マクロ基地局は、前記マイクロ基地局の送信器が前記携帯電話端末へ送信する電波のキャリヤ信号を光送信信号に変換し、前記光送信信号を光ファイバケーブルを介して前記マイクロ基地局へ送信する携帯電話の無線基地局システムの通信制御方法において、
前記無線基地局システムは、
前記光ファイバケーブルへ接続されるＥ／Ｏ変換器と、第１のレベル制御手段と、トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信される前記キャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定した第１のテーブルと、第１のタイマとを備えるマクロ基地局と、
前記光ファイバケーブルへ接続されるＯ／Ｅ変換器と、第２のレベル制御手段と、前記トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信される前記キャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定した第２のテーブルと、前記第１のタイマに同期する第２のタイマと、送信器とを備えるマイクロ基地局とを具備し、
前記マクロ基地局の前記第１のレベル制御手段は、出力前記Ｅ／Ｏ変換器に入力されるキャリヤ信号の信号レベルを前記第１のテーブルと前記第１のタイマとを参照して調整して前記Ｅ／Ｏ変換器に出力し、
前記Ｅ／Ｏ変換器は、前記レベルが調整されて入力された前記キャリヤ信号を前記光送信信号に変換して前記光ファイバケーブルへ出力し、
前記マイクロ基地局の前記Ｏ／Ｅ変換器は、前記光ファイバケーブルから入力される前記光送信信号を再び電気信号のキャリヤ信号に再変換して前記第２のレベル制御手段に出力し、
前記マイクロ基地局の前記第２のレベル制御手段は、前記Ｏ／Ｅ変換器から前記入力される前記キャリヤ信号の信号レベルを前記第２のテーブルと前記第２のタイマとを参照することにより調整して前記送信器へ出力し、
前記レベルを調整されたキャリヤ信号を入力された送信器は、前記入力された前記キャリヤ信号を電波にしてアンテナから送信することを特徴とする無線基地局システムの通信制御方法。
【請求項１】
マクロ基地局と、前記マクロ基地局に接続され前記マクロ基地局よりも小さいカバーエリアで携帯電話端末と通信するマイクロ基地局とを備え、前記マクロ基地局は、前記マイクロ基地局の送信器が前記携帯電話端末へ送信する電波のキャリヤ信号を光送信信号に変換し、前記光送信信号を光ファイバケーブルを介して前記マイクロ基地局へ送信する携帯電話の無線基地局システムにおいて、
前記キャリヤ信号を前記光送信信号に変換して前記光ファイバケーブルへ出力するＥ／Ｏ変換器と、トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信される前記キャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定したテーブルと、タイマと、
前記Ｅ／Ｏ変換器に入力されるキャリヤ信号の信号レベルを調整する第１のレベル制御手段と、前記テーブルとタイマとを参照して前記信号レベルを調整する制御情報を前記レベル制御手段および前記マイクロ基地局へ出力する無線通信制御部とを備えるマクロ基地局と、
前記マクロ基地局の前記無線通信制御部から前記出力される前記制御情報を前記マイクロ基地局へ送信する伝送手段と、
前記光ファイバケーブルから前記光送信信号を受信して再び電気信号のキャリヤ信号に再変換して出力するＯ／Ｅ変換器と、前記伝送手段を介して前記制御情報を受信し、前記Ｏ／Ｅ変換器から入力される前記再変換された前記キャリヤ信号の信号レベルを前記受信した前記制御情報により調整して送信器へ出力する第２のレベル制御手段と、前記入力される前記キャリヤ信号を電波にしてアンテナから送信する送信器とを備えるマイクロ基地局とを
具備することを特徴とする無線基地局システム。
【請求項２】
マクロ基地局と、前記マクロ基地局に接続され前記マクロ基地局よりも小さいカバーエリアで携帯電話端末と通信するマイクロ基地局とを備え、前記マクロ基地局は、前記マイクロ基地局の送信器が前記携帯電話端末へ送信する電波のキャリヤ信号を光送信信号に変換し、前記光送信信号を光ファイバケーブルを介して前記マイクロ基地局へ送信する携帯電話の無線基地局システムにおいて、
前記キャリヤ信号を前記光送信信号に変換して前記光ファイバケーブルへ出力するＥ／Ｏ変換器と、トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信されるキャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定した第１のテーブルと、第１のタイマとを備え、前記第１のテーブルと前記第１のタイマとを参照して前記Ｅ／Ｏ変換器に入力される前記キャリヤ信号の信号レベルを調整する第１のレベル制御手段とを備えるマクロ基地局と、
前記光ファイバケーブルから前記光送信信号を受信して再び電気信号のキャリヤ信号に再変換して出力するＯ／Ｅ変換器と、
前記トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信されるキャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定した第２のテーブルと前記第１のタイマに同期する第２のタイマとを備え、前記第２のテーブルと前記第２のタイマとを参照して前記Ｏ／Ｅ変換器から入力された前記キャリヤ信号の信号レベルを調整して送信器へ出力する第２のレベル制御手段と、前記入力された前記キャリヤ信号を電波にしてアンテナから送信する送信器とを備えるマイクロ基地局とを
具備することを特徴とする無線基地局システム。
【請求項３】
マクロ基地局と、前記マクロ基地局に接続され前記マクロ基地局よりも小さいカバーエリアで携帯電話端末と通信するマイクロ基地局とを備え、前記マクロ基地局は、前記マイクロ基地局の送信器が前記携帯電話端末へ送信する電波のキャリヤ信号を光送信信号に変換し、前記光送信信号を光ファイバケーブルを介して前記マイクロ基地局へ送信する携帯電話の無線基地局システムの通信制御方法において、
前記無線基地局システムは、
無線通信制御部と、前記光ファイバケーブルへ接続されるＥ／Ｏ変換器と、第１のレベル制御手段と、トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信される前記キャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定したテーブルと、タイマとを備えるマクロ基地局と、
前記光ファイバケーブルへ接続されるＯ／Ｅ変換器と第２のレベル制御手段と送信器とを備えるマイクロ基地局と、
前記マクロ基地局から前記マイクロ基地局へ制御情報を送信する伝送手段とを具備し、
前記マクロ基地局の前記無線通信制御部は、出力前記Ｅ／Ｏ変換器に入力されるキャリヤ信号の信号レベルを前記テーブルとタイマとを参照して前記信号レベルを調整する制御情報を前記第１のレベル制御手段および前記伝送手段へ出力し、
前記第１のレベル制御手段は、前記入力された前記制御情報により信号レベルを調整した前記キャリヤ信号を前記Ｅ／Ｏ変換器に出力し、
前記マクロ基地局の前記Ｅ／Ｏ変換器は、前記入力された前記キャリヤ信号を前記光送信信号に変換して前記光ファイバケーブルへ出力し、
前記マイクロ基地局の前記Ｏ／Ｅ変換器は、前記光ファイバケーブルから入力される前記光送信信号を再び電気信号のキャリヤ信号に再変換して前記第２のレベル制御手段に出力し、
前記出力された制御情報を前記伝送手段から受信した前記マイクロ基地局の前記第２のレベル制御手段は、前記Ｏ／Ｅ変換器から前記入力される前記キャリヤ信号の信号レベルを前記受信した前記制御情報により調整して前記送信器へ出力し、
前記信号レベルを調整された前記キャリヤ信号を入力された前記送信器は、前記入力された前記キャリヤ信号を電波にしてアンテナから送信することを特徴とする無線基地局システムの通信制御方法。
【請求項４】
マクロ基地局と、前記マクロ基地局に接続され前記マクロ基地局よりも小さいカバーエリアで携帯電話端末と通信するマイクロ基地局とを備え、前記マクロ基地局は、前記マイクロ基地局の送信器が前記携帯電話端末へ送信する電波のキャリヤ信号を光送信信号に変換し、前記光送信信号を光ファイバケーブルを介して前記マイクロ基地局へ送信する携帯電話の無線基地局システムの通信制御方法において、
前記無線基地局システムは、
前記光ファイバケーブルへ接続されるＥ／Ｏ変換器と、第１のレベル制御手段と、トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信される前記キャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定した第１のテーブルと、第１のタイマとを備えるマクロ基地局と、
前記光ファイバケーブルへ接続されるＯ／Ｅ変換器と、第２のレベル制御手段と、前記トラフィックの時間変動のデータに基づき時刻に対応して前記送信される前記キャリヤ信号の信号レベルの調整値を設定した第２のテーブルと、前記第１のタイマに同期する第２のタイマと、送信器とを備えるマイクロ基地局とを具備し、
前記マクロ基地局の前記第１のレベル制御手段は、出力前記Ｅ／Ｏ変換器に入力されるキャリヤ信号の信号レベルを前記第１のテーブルと前記第１のタイマとを参照して調整して前記Ｅ／Ｏ変換器に出力し、
前記Ｅ／Ｏ変換器は、前記レベルが調整されて入力された前記キャリヤ信号を前記光送信信号に変換して前記光ファイバケーブルへ出力し、
前記マイクロ基地局の前記Ｏ／Ｅ変換器は、前記光ファイバケーブルから入力される前記光送信信号を再び電気信号のキャリヤ信号に再変換して前記第２のレベル制御手段に出力し、
前記マイクロ基地局の前記第２のレベル制御手段は、前記Ｏ／Ｅ変換器から前記入力される前記キャリヤ信号の信号レベルを前記第２のテーブルと前記第２のタイマとを参照することにより調整して前記送信器へ出力し、
前記レベルを調整されたキャリヤ信号を入力された送信器は、前記入力された前記キャリヤ信号を電波にしてアンテナから送信することを特徴とする無線基地局システムの通信制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１９７２６４（Ｐ２００６−１９７２６４Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６８８５（Ｐ２００５−６８８５）
【出願日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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