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WO2005062502A1 - 屋内移動体通信システム及びそれに用いるアンテナ配置 - Google Patents

屋内移動体通信システム及びそれに用いるアンテナ配置 Download PDF

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WO2005062502A1
WO2005062502A1 PCT/JP2004/019685 JP2004019685W WO2005062502A1 WO 2005062502 A1 WO2005062502 A1 WO 2005062502A1 JP 2004019685 W JP2004019685 W JP 2004019685W WO 2005062502 A1 WO2005062502 A1 WO 2005062502A1
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WO
WIPO (PCT)
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indoor
mobile communication
master unit
base station
antennas
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2004/019685
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English (en)
French (fr)
Inventor
Koji Kashihara
Nobukazu Inoue
Ken Oosaka
Seiji Shimada
Makoto Oota
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Cable Industries Ltd
NTT Docomo Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
Docomo Engineering Inc
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
NTT Docomo Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
Docomo Engineering Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Cable Industries Ltd, NTT Docomo Inc, Sumitomo Electric Industries Ltd, Docomo Engineering Inc filed Critical Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0667Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal
    • H04B7/0671Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal using different delays between antennas

Definitions

  • the present invention relates to an indoor mobile communication system that arranges a plurality of indoor antennas connected to a base station, forms a plurality of zones indoors, and executes communication between mobile transceivers and via the base station.
  • a plurality of indoor antennas connected to the base station are arranged, and a plurality of zones are formed indoors so that the mobile transceivers and the base station can communicate with each other.
  • a conventional indoor mobile communication system that executes communication via a wireless communication system will be described with reference to FIG.
  • indoor mobile communication is performed for indoor floors B1 and Bn of the building (B) for communication between a plurality of mobile terminals 6 existing on the floor or outside the building.
  • 1 shows a system and an antenna arrangement used for the system.
  • a base station device 1 is connected via an electric line to an optical transmission device (base unit) 2 provided with an electric-optical conversion device.
  • the output of the optical transmission device 2 is connected to an optical transmission device (slave unit) 3-1 to 3-9 provided with an optical-electrical conversion means via an optical fiber 17.
  • the optical transmission device (slave unit) is connected to indoor antennas 41 1 to 4-9 forming zones on floors B1 and Bn, respectively, to form a plurality of zones Z-1 to Z-9. ing.
  • the spacing between multiple antennas in this case is about 5 to 3 Om in the past, but may vary depending on the shape of the building, the materials that make up the building, etc.
  • the receiving side has been used to reduce fading in the CDMA system.
  • a device that employs a path diversity system as a device function is known. (See, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-26881 / 28)
  • the base station antenna of the CDMA mobile communication is an array antenna (array antenna) using multiple antennas as shown in Fig. 6, and the interval between the antennas is such that the fluctuations in the signal strength received by each antenna are different from each other.
  • the amount of delay is such that there is no correlation (or a sufficiently small correlation) (about one to several wavelengths), and the feed to these antennas has a delay difference of at least about one symbol length of the spreading code or more.
  • an artificial frequency-selective fading environment is created by transmitting or receiving by adding a symbol, and short-period faging is reduced by promoting a path diversity function.
  • Performing communication using a mobile terminal indoors has the following problems.
  • the first problem is that communication quality is not stable due to weak radio waves from the outdoors.
  • the radio waves from the outdoors are strong, but the radio waves from multiple base stations are received by the mobile terminal with the same strength, so the connection destination of the mobile terminal differs depending on the timing, and the communication quality is stable It is a high-rise floor problem of not doing it.
  • An object (problem) of the present invention is to provide an indoor mobile communication system capable of performing a call with improved communication quality with a simple configuration and an antenna arrangement used therefor. Disclosure of the invention
  • the gist of the present invention that solves the above problems is as follows (1) to (14).
  • the base station Upon communication between a station and the indoor antenna, a different delay amount is given between adjacent indoor antennas among the indoor antennas.
  • the distribution master unit provided with an electric-optical converter connected to the base station, and a plurality of slave units provided with an optical-electrical converter connected to each of the indoor antennas. And providing at least one delay means for connecting the distribution master unit and each of the slave units with an optical fiber and providing a different delay amount between the adjacent indoor antennas.
  • a distribution master unit having an electric-optical converter connected to the base station, and a slave unit having an optical-electrical converter connected to each of the indoor antennas are provided,
  • the distribution master unit and the slave units for each floor are connected in series by an optical fiber, and delay means for providing a different amount of delay between adjacent indoor antennas for each floor are provided between the slave units.
  • the first distribution master unit for distributing each floor provided with the electrical-optical conversion means connected to the base station, and the output of the first distribution master unit are the same.
  • a second distribution master provided with an optical-electrical conversion means for distributing to each of the slaves, and a plurality of slaves connected to the indoor antennas, wherein the first distribution master and the second The second distribution base unit is connected by an optical fiber, the second distribution base unit and each slave unit of each floor are connected by an electric circuit, and a different amount of delay is given between the adjacent indoor antennas. And at least one delay means.
  • the electric line may be formed by a LAN cable. And features.
  • one of the distribution outputs of the distribution master unit which is connected to the base station and divided into two, is electrically connected to one of the adjacent indoor antennas via amplifying means,
  • the other of the distributed outputs is connected to the other of the indoor antennas adjacent to the one of the antennas via an electric circuit via an amplifying unit and a delaying unit.
  • the electric circuit is formed by a coaxial cable.
  • the delay means is formed of an optical fiber.
  • the communication is performed by a CDMA system.
  • a distribution master unit provided with an electric-optical converter connected to the base station, and a plurality of slaves provided with an optical-electrical converter connected to each of the indoor antennas
  • the distribution master unit and each of the slave units are connected by an optical fiber, and at least one delay means for giving a different delay amount between the adjacent indoor antennas is provided.
  • the distribution master unit provided with the electric-optical converter connected to the base station, and the slave unit provided with the optical-electric converter connected to each of the indoor antennas
  • the distribution master unit and the slave unit for each floor are connected in series by an optical fiber, and a delay means for giving a different delay amount between adjacent indoor antennas for each floor is provided between the slave units. It is characterized by the following.
  • a first distribution master unit for distributing each floor provided with an electric-optical converter connected to the base station, and an output of the first distribution master unit is flown.
  • a second distribution master provided with an optical-electrical conversion means for distributing to each of the slaves in the main unit, and a plurality of slaves connected to the indoor antennas, wherein the first distribution master and the second The second distribution master unit is connected by an optical fiber, the second distribution master unit and each slave unit for each floor are connected by an electric circuit, and different delay amounts are given between the adjacent indoor antennas. And at least one delay means.
  • noise levels such as thermal noise and interference noise can be reduced (approximately 3 dB) and communication quality can be improved, so that communication bandwidth can be compressed and indoors.
  • the number of antennas arranged for zone formation can be reduced (for example, about half).
  • FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional indoor mobile communication system
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional dipersity antenna for CDMA mobile communication.
  • 1 is a base station device (BTS)
  • 2 is an optical transmission device (base unit)
  • 2a-1 and 2a-2 are optical-Z electrical converters
  • 3_1 to 3-9 are optical Transmission equipment (slave unit)
  • 4-1 to 4-1 9 are antennas
  • 5, 5-1 and 5-2 are delay elements (delay means)
  • 6 is mobile communication terminals
  • 7 is optical fiber
  • 8 is LAN Cable
  • 9 is a coaxial cable
  • 10-1 and 10-2 are amplifying devices
  • 11 is an outdoor antenna
  • Z-1 to Z-9 are zones.
  • the indoor floors B1 and Bn of the building (B) are used for communication between the plurality of mobile terminals 6 existing on the floor or outside the building by the CDMA method.
  • 1 shows a mobile communication system and an antenna arrangement used for the mobile communication system.
  • a base station device 1 is connected via an electric line to an optical transmission device (base unit) 2 provided with an electric-optical conversion device.
  • the output of the optical transmission device 2 is connected to an optical transmission device (slave) 3-1 to 3-5 provided with an optical-electrical conversion means via an optical fiber 17.
  • the optical transmission device (slave unit) is connected to indoor antennas 41 1 to 4-5 forming zones Z-1 to Z-5 on floors B1 and Bn, respectively.
  • This zone configuration is similar to the conventional system of FIG. 5 in that communication between a plurality of mobile terminals 6 or outside the building is performed, but in this embodiment, the antenna 4 Optical transmission device (slave unit) corresponding to 2-1 and Antenna 4-1-5 (Delay unit) A configuration in which a delay element (delay means) is inserted in the circuits of 3-2 and 3-5 to provide a delay between adjacent antennas Is different.
  • the delay time given by the delay means 5-1 and 5-2 needs to be sufficient if there is a time difference of l chip (260 ns) or more. It is.
  • the distance to each antenna differs depending on the structure of the building, and accordingly, a delay due to wiring to each antenna occurs. Therefore, the inventors of the present application have proposed an indoor mobile communication system applied to the interior of various existing buildings. As a result of investigating the length of the wiring between the system antenna and the base station, a predetermined It was confirmed that there was a quantity (for example, l / zs).
  • a predetermined delay amount for example, 1 ⁇ s
  • this delay amount is obtained with a length of 20 Om in the optical fiber. Further, by forming the delay element based on the optical fiber and the optical fiber for signal transmission as an integrated delay optical fiber unit, it becomes easier to handle.
  • the delay element can be realized by the following means in addition to the delay by the optical fiber described above.
  • FIG. 2 a diagram is shown for indoor floors B1 and Bn of the building (B) for communication between a plurality of mobile terminals 6 existing on the floor or outside the building by the CDMA method. Like FIG. 1, an indoor mobile communication system and an antenna arrangement used therefor are shown.
  • a base station device 1 is connected via an electric line to an optical transmission device (base unit) 2 having an electric-optical conversion means.
  • the output of the optical transmission device 2 is connected in series to an optical transmission device (slave unit) 3-1 to 3-3 provided with an optical-electrical conversion means by one optical fiber 17, and the optical transmission device The output of 2 is connected in series by one optical fiber 17 to an optical transmission device (subunit) 3-4 to 3-5 equipped with an optical-electrical conversion means.
  • the optical transmission device (slave unit) is connected to indoor antennas 41 1 to 4-5 forming zones Z-1 to Z-5 on floors B1 and Bn, respectively.
  • the delay element is different from the first embodiment in that the delay element is inserted between the optical transmission devices (slaves).
  • the delay time given by the delay means 5-1, 5-2 and 5-3 is l chip (260 ns)
  • the above time difference is sufficient for the time being.
  • FIG. 3 a diagram is used for indoor floors B1 and Bn of the building (B) for communication between the plurality of mobile terminals 6 existing on the floor or outside the building by the CDMA method. Like FIG. 1, an indoor mobile communication system and an antenna arrangement used therefor are shown.
  • the base station device 1 is connected to the electrical-optical conversion means 2a-1 and 2a-2 provided for each floor, and the optical transmission device (parent device) 2 via an electrical line.
  • the electrical-optical conversion means 2a-1 and 2a-2 are connected via a LAN cable 8 to optical transmission devices (slave units) 3-1 to 3-5 provided with optical-electrical conversion means, respectively. .
  • the optical transmission device (slave unit) is connected to indoor antennas 41 1 to 45 that form zones Z-1 to Z_5 on floors B1 and Bn, respectively.
  • This zone configuration is similar to the conventional system of FIG. 5 in that communication between a plurality of mobile terminals 6 is performed between each other or outside the building, but in the third embodiment, In addition, a delay element (delay means) is introduced into the circuit of the optical transmission device (slave unit) 3-2 and 3-4 corresponding to the antenna 4-2 and the antenna 414, and the delay between adjacent antennas is reduced. The difference is in the configuration provided.
  • the delay time given by the delay means 5-1 and 5-2 needs to be sufficient if there is a time difference of l chip (260 ns) or more. It is.
  • FIG. 4 the communication between the indoor floors B1 and Bn of the building (B) between the plurality of mobile terminals 6 existing on the floor or outside the building by the CDMA method is performed. Therefore, as in FIG. 1, an indoor mobile communication system and an antenna arrangement used therefor are shown.
  • the base station apparatus 1 is electrically connected by coaxial cables to indoor antennas 41 1 to 41 that form zones Z-1 to Z-5 on floors Bl to Bn.
  • connection is such that the delay element 5 is inserted into the adjacent one of the antennas forming the zone.
  • the base station apparatus has an amplifier (booster) function, and is wirelessly connected to a communication line outside the building via an outdoor antenna 11. It may be connected to a communication line outside the building by wire.
  • boost boost
  • the zone configuration of FIG. 4 is similar to the system of FIGS. 1 to 3 in that communication between a plurality of mobile terminals 6 or outside the building is performed, but the fourth embodiment Is different from the systems of FIGS. 1 to 3 in that only one delay element is required regardless of the floor and no optical fiber is used.
  • the delay time given by the delay means 5-1 and 5-2 needs to be sufficient if there is a time difference of l chip (260 ns) or more. It is.
  • the mobile communication system according to the CDMA method is described.
  • the indoor mobile communication system of the present invention and the antenna arrangement used for the same are different from the other systems. Needless to say, it can be applied to Industrial applicability
  • noise levels such as thermal noise and interference noise can be reduced (approximately 3 dB) and communication quality can be improved, so that communication band can be compressed and indoors can be compressed.
  • the industrial applicability is extremely large because the number of antennas arranged for zone formation can be reduced (for example, about half).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

 基地局(1)に接続された複数の屋内アンテナ(4-1~4-5)により屋内に複数のゾーン(Z-1~Z-5)を形成して移動体送受信機(6)相互間及び前記基地局を介した通信を実行する屋内移動体通信システムにおいて、 前記基地局と前記屋内アンテナ間の通信に際して、前記屋内アンテナの内の隣接する屋内アンテナ間では異なった遅延量を与えることを特徴とする屋内移動体通信システム。

Description

明 細 書 屋内移動体通信システム及びそれに用いるアンテナ配置 技術分野
本発明は、 基地局に接続された複数の屋内アンテナを配置して、 屋内に複数の ゾーンを形成して移動体送受信機相互間及び前記基地局を介した通信を実行する 屋内移動体通信システムに関する。 背景技術
閉鎖空間である屋内の通信品質を向上させるために、 基地局に接続された複数 の屋内アンテナを配置して、 屋内に複数のゾーンを形成して移動体送受信機相互 間及ぴ前記基地局を介した通信を実行する従来の屋内移動体通信システムを図 5 を用いて説明する。
図 5では、 建物 (B ) の屋内のフロア B 1及び B nに対して、 当該フロア内に 存在する複数の移動体端末 6の相互間又は建物外への通信のための、 屋内移動体 通信システム及びそれに用いるアンテナ配置を示している。
図 5において、 基地局装置 1は電気一光変換手段を備えた光伝送装置 (親機) 2と電気回線を介して接続されている。
前記光伝送装置 2の出力は光一電気変換手段を備えた光伝送装置 (子機) 3— 1〜 3— 9に光ファイバ一 7を介してそれぞれ接続されている。
さらに、 光伝送装置 (子機) は、 フロア B 1及び B nにそれぞれゾーンを形成 する屋内アンテナ 4一 1 ~ 4— 9に接続されて複数のゾーン Z— 1〜Z— 9を形 成している。 (この場合の複数のアンテナの間隔は、従来では約 5〜3 O mである が、 建物の形状や建物を構成する材質等によって異なることがある。)
この複数のゾーン構成によつて屋内の複数の複数の移動体端末 6の相互間又は 建物外への通信が実行される。
また、 従来から、 C D MA方式におけるフェージング軽減のため受信側で受信 機の機能としてパスダイバーシチ方式をとるものが知られている。 (例えば、特開 平 5— 2 6 8 1 2 8号公報参照)
その場合でも構内無線やマイクロセル型移動通信のように送受信点間の距離が 小さくなると周波数拡散によって得られるパスダイパーシチ効果が低減し、 短周 期フュージングによる信号劣化が防げない。 この短周期変動が大きいと遠近問題 を解消するための移動局側送信電力制御において制御の高速化が必要でかつ大き な効果を得るのが困難になる。
その構成として、 C D MA移動通信の基地局アンテナを図 6のような複数のァ ンテナを用いる配列型アンテナ (アレイアンテナ) とし、 このアンテナの間隔を それぞれのアンテナで受信する信号強度の変動がお互い無相関 (あるいは十分小 さい相関) となるような距離 (1〜数波長程度) とし、 かつこれらのアンテナへ の給電部に少なくとも拡散符号の 1シンボル長程度かそれ以上の遅延差を有する 遅延量を付加して送信または受信することにより人為的な周波数選択性フェージ ング環境をつくり、 パスダイバーシチ機能を促進させることによって短周期フエ 一ジングを軽減させるものである。
上記の屋内において移動体端末を用いた通信を行うには以下の様な問題があつ た。
第 1は、屋外からの電波が弱いために通信品質が安定しないという問題である。 第 2は、 屋外からの電波は強いが、 移動体端末によって複数の基地局からの電 波が同じ強さで受信されるため、 移動体端末の接続先がタイミングによって異な つて、 通信品質が安定しないという高層フロア問題である。
この問題は、 上記図 5に示した屋内移動体通信システム及びそのアンテナ配置 によってある程度は改善できる。
しかし、 近年の新たな屋内における移動体端末を使用したサービスを提供する ためには、 より高品質な通話環境を屋内にて実現することが求められている。 また、 図 6に記載の C D MA方式でのフェージング軽減のため受信側で受信機 の機能としてパスダイバーシチ方式をとるものでは、 複数のアンテナ相互にそれ ぞれ遅延量を与えるために遅延要素 2の数が多く必要であるという問題があった。 本発明の目的 (課題) は、 簡単な構成で通信品質の改善された通話が可能な屋 内移動体通信システム及ぴそれに用いるアンテナ配置を提供することにある。 発明の開示
上記課題を解決する、 本発明の要旨は、 下記 (1 ) 〜 (1 4 ) である。
( 1 ) 基地局に接続された複数の屋内アンテナにより屋内に複数のゾーンを形成 して移動体送受信機相互間及び前記基地局を介した通信を実行する屋内移動体通 信システムにおいて、 前記基地局と前記屋内アンテナ間の通信に際して、 前記屋 内アンテナの内の隣接する屋内アンテナ間では異なった遅延量を与えることを特 徴とする。
( 2 ) 上記 1の発明において、 前記基地局に接続された電気一光変換手段を備え た分配親機と、 前記各屋内アンテナに接続された光一電気変換手段を備えた複数 の子機とを設け、前記分配親機と前記各子機間を光ファイバ一で接続すると共に、 前記隣接する屋内アンテナ間で異なった遅延量を与える少なくとも 1個の遅延手 段を備えたことを特徴とする。
( 3 ) 上記 1の発明において、 前記基地局に接続された電気一光変換手段を備え た分配親機と、 前記各屋内アンテナに接続された光一電気変換手段を備えた子機 とを設け、 前記分配親機とフロア毎の子機間を光ファイバ一で直列に接続すると 共に、 前記フロア毎の隣接する屋内アンテナ間では異なった遅延量を与える遅延 手段を子機間に備えたことを特徴とする。
( 4 ) 上記 1の発明において、 前記基地局に接続された電気一光変換手段を備え たフロア毎に分配する第 1の分配親機と、 前記第 1の分配親機の出力を同一フロ ァ内の各子機に分配する光一電気変換手段を備えた第 2の分配親機と、 前記各屋 内アンテナに接続された複数の子機とを設け、 前記第 1の分配親機と第 2の分配 親機間を光ファイバ一で接続し、 前記第 2の分配親機とフロア毎の各子機間は電 気回線で接続すると共に、 前記隣接する屋内アンテナ間で異なった遅延量を与え る少なくとも 1個の遅延手段を備えたことを特徴とする。
( 5 ) 上記 5の発明において、 前記電気回線は、 L A Nケーブルで形成されるこ とを特徴とする。
(6) 上記 1の発明において、 前記基地局に接続され、 2分配された分配親機の 分配出力の一方を、 増幅手段を介して隣接する前記屋内アンテナの一方に電気的 に接続すると共に、 分配出力の他方を、 増幅手段及び遅延手段を介して前記一方 のアンテナに隣接する前記屋内アンテナの他方に電気回線で接続することを特徴 とする。
(7) 上記 6の発明において、 前記電気回線は、 同軸ケーブルで形成されること を特徴とする。
(8) 上記 1〜5の発明において、 前記遅延手段は、 光ファイバ一で形成される ことを特徴とする。
(9) 上記 1〜8の発明において、 前記通信は、 CDMA方式で実行されること を特徴とする。
(10) 上記 1〜9の発明において、 前記基地局から屋外アンテナを介して他の 基地局との間で通信が実行されることを特徴とする。
(1 1) 基地局に接続された複数の屋内アンテナを配置して、 屋内に複数のゾー ンを形成して移動体送受信機相互間及び前記基地局を介した通信を実行する屋内 移動体通信システム用アンテナ配置であって、 前記屋内アンテナの内の隣接する 屋内アンテナ間では異なった遅延量を与えることを特徴とする。
(1 2) 上記 1 1の発明において、 前記基地局に接続された電気一光変換手段を 備えた分配親機と、 前記各屋内アンテナに接続された光一電気変換手段を備えた 複数の子機とを設け、 前記分配親機と前記各子機間を光ファイバ一で接続すると 共に、 前記隣接する屋内アンテナ間で異なった遅延量を与える少なくとも 1個の 遅延手段を備えたことを特徴とする。
(1 3) 上記 1 1の発明において、 前記基地局に接続された電気一光変換手段を 備えた分配親機と、 前記各屋内アンテナに接続された光一電気変換手段を備えた 子機とを設け、 前記分配親機とフロア毎の子機間を光ファイバ一で直列に接続す ると共に、 前記フロア毎の隣接する屋内アンテナ間では異なった遅延量を与える 遅延手段を子機間に備えたことを特徴とする。 ( 1 4 ) 上記 1 1の発明において、 前記基地局に接続された電気一光変換手段を 備えたフロア毎に分配する第 1の分配親機と、 前記第 1の分配親機の出力をフロ ァ内の各子機に分配する光一電気変換手段を備えた第 2の分配親機と、 前記各屋 内アンテナに接続された複数の子機とを設け、 前記第 1の分配親機と第 2の分配 親機間を光ファィバーで接続し、 前記第 2の分配親機とフロア毎の各子機間は電 気回線で接続すると共に、 前記隣接する屋内アンテナ間で異なった遅延量を与え る少なくとも 1個の遅延手段を備えたことを特徴とする。
上記発明によれば、熱雑音及び干渉雑音等の雑音レベルを低下(約 3 d B程度) させることができ、 通信品質の向上が実現できるので、 通信帯域の圧縮が可能に なると共に、 屋内にゾーン形成のために配置されるアンテナ数を少なく (1例と して、 約半分) することが可能になる。
また、 光ファイバ一を伝送路及び遅延手段 (要素) として使用することによつ て、 屋内という限られた空間を有効に活用するために有効な省スペースのシステ ムが既存のシステムの大幅な改造なしに実現できる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の第 1の実施の形態を示す図であり、 図 2は本発明の第 2の実施の 形態を示す図であり、 図 3は本発明の第 3の実施の形態を示す図であり、 図 4は 本発明の第 4の実施の形態を示す図である。
また、 図 5は従来の屋内移動体通信システムの構成を示す図であり、 図 6は従来 の C D MA移動通信のダイパーシチアンテナの構成を示す図である。
図 1〜6において、 1は基地局装置 (B T S )、 2は光伝送装置 (親機)、 2 a 一 1、 2 a— 2は光 Z電気変換装置、 3 _ 1〜 3— 9は光伝送装置 (子機)、 4一 1〜4一 9はアンテナ、 5、 5— 1、 5— 2は遅延要素 (遅延手段)、 6は移 動体通信端末、 7は光ファイバ一、 8は L A Nケーブル、 9は同軸ケーブル 1 0 - 1 , 1 0— 2は増幅装置、 1 1は屋外アンテナ、 Z— 1〜Z— 9はゾーン である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の第 1の実施の形態を図 1を用いて説明する。
図 1では、 建物 (B ) の屋内のフロア B 1及ぴ B nに対して、 当該フロア内に 存在する複数の移動体端末 6の相互間又は建物外への C DMA方式による通信の ための、 屋內移動体通信システム及びそれに用いるアンテナ配置を示している。 図 1において、 基地局装置 1は電気一光変換手段を備えた光伝送装置 (親機) 2と電気回線を介して接続されている。
前記光伝送装置 2の出力は光一電気変換手段を備えた光伝送装置 (子機) 3— 1〜3— 5に光ファイバ一 7を介してそれぞれ接続されている。
さらに、 光伝送装置 (子機) は、 フロア B 1及び B nにそれぞれゾーン Z— 1 〜Z— 5を形成する屋内アンテナ 4一 1〜4— 5に接続されている。
この複数のゾーン構成によって屋内の複数の移動体端末 6の相互間又は建物外 への通信が実行される。
このゾーン構成によって、 複数の複数の移動体端末 6の相互間又は建物外への 通信が実行される点では、 図 5の従来のシステムと同様であるが、 この実施の態 様では、 アンテナ 4一 2及びアンテナ 4一 5に対応した光伝送装置 (子機) 3— 2及び 3 _ 5の回路に遅延要素 (遅延手段) が揷入されて、 隣接するアンテナ相 互に遅延が与えられる構成となっている点で相違している。
図 1のアンテナ配置構成を採用することによって、 移動体端末 6に対して有効 なダイバーシチ効果が得られ、 アンテナ相互間の距離を図 5の従来の場合の倍の 1 0〜5 O mとすることが可能になった。
また、 図 1のアンテナ構成によって有効なダイバーシチ効果を得るためには、 遅延手段 5— 1及び 5— 2で与えられる遅延時間は、 l chip ( 2 6 0 n s ) 以上 の時間差があれば一応充分である。
しかし、 建物の構造によって各アンテナまでの距離が異なり、 それに伴って各 アンテナまでの配線による遅延が生じるので、 本願の発明者等は既存の様々な建 物の屋内に適用される屋内移動体通信システムのアンテナと基地局間の配線の長 さを調査した結果、 有効なダイバーシチ効果が得られる遅延量として所定の遅延 量 (例えば、 l /z s ) があることが確認できた。
このように所定の遅延量 (例えば、 1 μ s ) を適用することによって、 建物毎 に設計時に揷入遅延量の計算をする必要が無くなる。
なお、 この遅延量 は、 光ファイバ一では 2 0 O mの長さで得られる。 また、 この光ファイバ一による遅延要素と信号伝送用の光フアイバーとを一体 の遅延用光ファイバ一ュニットとして形成することによって、 より扱い易いもの になる。
遅延要素としては、 上記の光ファイバ一による遅延以外に、 下記の手段によつ ても実現できる。
• R F (無線周波数) 一 S AW (表面弾性波) フィルター遅延
- I F (中間周波数帯) 一 S AW (表面弾性波) フィルター遅延
'デジタル B B (ベースバンド) 一 R AM遅延
本発明の第 2の実施の形態を図 2を用いて説明する。
図 2では、 建物 (B ) の屋内のフロア B 1及び B nに対して、 当該フロア内に 存在する複数の移動体端末 6の相互間又は建物外への C D MA方式による通信の ために図 1と同様に屋内移動体通信システム及びそれに用いるアンテナ配置を示 している。
図 2において、 基地局装置 1は電気一光変換手段を備えた光伝送装置 (親機) 2と電気回線を介して接続されている。
前記光伝送装置 2の出力は光一電気変換手段を備えた光伝送装置 (子機) 3— 1〜3— 3に対して 1本の光ファイバ一 7によって直列に接続されると共に、 光 伝送装置 2の出力は光一電気変換手段を備えた光伝送装置 (子機) 3— 4〜3— 5に対して 1本の光ファイバ一 7によって直列に接続されている。
そして、 光伝送装置 (子機) は、 フロア B 1及ぴ B nにそれぞれゾーン Z— 1 〜 Z— 5を形成する屋内アンテナ 4一 1〜 4— 5に接続されている。
この複数のゾーン構成によつて屋内の複数の複数の移動体端末 6の相互間又は 建物外への通信が実行される。
この第 2の実施の態様では、 光ファイバ一 7が各フロアで 1本で済ませている が、 遅延要素は、 光伝送装置 (子機) 間に挿入される点で第 1の実施の形態と異 なっている。
図 2のアンテナ配置構成の場合でも、 図 1の第 1の実施の形態と同様に移動体 端末 6に対して有効なダイバーシチ効果が得られ、 アンテナ相互間の距離を図 5 の従来の場合の倍の 1 0〜5 0 mとすることが可能である。
また、図 2のァンテナ構成の場合も、有効なダイバーシチ効果を得るためには、 遅延手段 5— 1、 5— 2及ぴ 5— 3で与えられる遅延時間は、 l chip ( 2 6 0 n s ) 以上の時間差があれば一応充分である。
本発明の第 3の実施の形態を図 3を用いて説明する。
図 3では、 建物 (B ) の屋内のフロア B 1及び B nに対して、 当該フロア内に 存在する複数の移動体端末 6の相互間又は建物外への C D MA方式による通信の ために図 1と同様に屋内移動体通信システム及びそれに用いるアンテナ配置を示 している。
図 3において、 基地局装置 1はフロア毎に設けられた電気一光変換手段 2 a - 1及び 2 a— 2と光伝送装置 (親機) 2と電気回線を介して接続されている。 前記電気一光変換手段 2 a— 1及び 2 a— 2は、 光一電気変換手段を備えた光 伝送装置 (子機) 3— 1〜3— 5にそれぞれ L A Nケーブル 8を介して接続され ている。
光伝送装置 (子機) は、 フロア B 1及び B nにそれぞれゾーン Z— 1〜Z _ 5 を形成する屋内アンテナ 4一 1 ~ 4一 5に接続されている。
この複数のゾーン構成によつて屋内の複数の複数の移動体端末 6の相互間又は 建物外への通信が実行される。
このゾーン構成によって、 複数の複数の移動体端末 6の相互間又は建物外への 通信が実行される点では、 図 5の従来のシステムと同様であるが、 この第 3の実 施の態様では、アンテナ 4一 2及びァンテナ 4一 4に対応した光伝送装置(子機) 3— 2及び 3— 4の回路に遅延要素 (遅延手段) が揷入されて、 隣接するアンテ ナ相互に遅延が与えられる構成となっている点で相違している。
図 3のアンテナ配置構成でも、 移動体端末 6に対して有効なダイバーシチ効果 が得られ、 アンテナ相互間の距離を図 5の従来の場合の倍の 1 0〜 5 0 mとする ことが可能である。
また、 図 1のアンテナ構成によって有効なダイバーシチ効果を得るためには、 遅延手段 5— 1及び 5— 2で与えられる遅延時間は、 l chip ( 2 6 0 n s ) 以上 の時間差があれば一応充分である。
本発明の第 4の実施の形態を図 4を用いて説明する。
図 4では、 建物 (B ) の屋内のフロア B 1及ぴ B nに対して、 当該フロア内に 存在する複数の移動体端末 6の相互間又は建物外への C D MA方式方式による通 信のために図 1と同様に屋内移動体通信システム及ぴそれに用いるアンテナ配置 を示している。
図 4において、 基地局装置 1は、 フロア B l〜B nにゾーン Z— 1〜Z— 5を 形成する屋内アンテナ 4一 1〜4一 5に同軸ケーブルによって電気的に接続され ている。
この第 4の実施の形態では、 ゾーンを形成するアンテナの内の隣接するアンテ ナには遅延要素 5が揷入される接続になっている。
そして、 複数のゾーン構成によって屋内の複数の複数の移動体端末 6の相互間 又は建物外への通信が実行される。
なお、 図 4の第 4の実施の形態では、 基地局装置 (B T S ) は増幅器 (ブース ター) の機能を備えていて、 屋外アンテナ 1 1を介して、 建物外の通信回線に無 線で接続されるようになっているが、 有線で建物外の通信回線に接続されても良 い。
この図 4のゾーン構成でも、 複数の複数の移動体端末 6の相互間又は建物外へ の通信が実行される点では、 図 1〜3のシステムと同様であるが、 この第 4の実 施の態様では、 フロアに関係なく 1個の遅延要素で済ませると共に、 光ファイバ 一を使用しない点で図 1〜3のシステムとは相違している。
図 4のアンテナ配置構成でも、 移動体端末 6に対して有効なダイバーシチ効果 が得られ、 アンテナ相互間の距離を図 5の従来の場合の倍の 1 0〜 5 0 mとする ことが可能である。 また、 図 1のアンテナ構成によって有効なダイバーシチ効果を得るためには、 遅延手段 5— 1及び 5— 2で与えられる遅延時間は、 l chip ( 2 6 0 n s ) 以上 の時間差があれば一応充分である。
なお、 上記第 1〜4の実施の形態では、 C DMA方式による移動体通信システ ムとして、 説明をしているが、 本発明の屋内移動体通信システム及びそれに用い るアンテナ配置は、 他の方式にも適用できることはいうまでもない。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 熱雑音及び干渉雑音等の雑音レベルを低下 (約 3 d B程度) させることができ、 通信品質の向上が実現できるので、 通信帯域の圧縮が可能に なると共に、屋内にゾーン形成のために配置されるアンテナ数を少なく(例えば、 約半分) することが可能になるので、 産業上の利用可能性は極めて大きい。

Claims

請求の範囲
1 . 基地局に接続された複数の屋内アンテナにより屋内に複数のゾーンを形成し て移動体送受信機相互間及び前記基地局を介した通信を実行する屋内移動体通信 システムにおいて、
前記基地局と前記屋内アンテナ間の通信に際して、 前記屋内アンテナの内の隣 接する屋内アンテナ間では異なった遅延量を与えることを特徴とする屋内移動体 通信システム。
2 . 前記基地局に接続された電気一光変換手段を備えた分配親機と、 前記各屋内 アンテナに接続された光一電気変換手段を備えた複数の子機とを設け、
前記分配親機と前記各子機間を光ファイバ一で接続すると共に、 前記隣接する 屋内アンテナ間で異なった遅延量を与える少なくとも 1個の遅延手段を備えたこ とを特徴とする請求項 1に記載の屋内移動体通信システム。
3 . 前記基地局に接続された電気一光変換手段を備えた分配親機と、 前記各屋内 アンテナに接続された光一電気変換手段を備えた子機とを設け、
前記分配親機とフロア毎の子機間を光ファイバ一で直列に接続すると共に、 前 記フロア毎の隣接する屋内アンテナ間では異なった遅延量を与える遅延手段を子 機間に備えたことを特徴とする請求項 1に記載の屋内移動体通信システム。
4 . 前記基地局に接続された電気一光変換手段を備えたフロア毎に分配する第 1 の分配親機と、 前記第 1の分配親機の出力を同一フロア内の各子機に分配する光 一電気変換手段を備えた第 2の分配親機と、 前記各屋内ァンテナに接続された複 数の子機とを設け、
前記第 1の分配親機と第 2の分配親機間を光フ了ィバーで接続し、 前記第 2の 分配親機とフロア毎の各子機間は電気回線で接続すると共に、
前記隣接する屋内アンテナ間で異なった遅延量を与える少なくとも 1個の遅延 手段を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の屋内移動体通信システム。
5 . 前記電気回線は、 L A Nケーブルで形成されることを特徴とする請求項 4に 記載の屋内移動体通信システム。
6 . 前記基地局に接続され、 2分配された分配親機の分配出力の一方を、 増幅手 段を介して隣接する前記屋内アンテナの一方に電気的に接続すると共に、
分配出力の他方を、 増幅手段及び遅延手段を介して前記一方のアンテナに隣接 する前記屋内アンテナの他方に電気回線で接続する、
ことを特徴とする請求項 1に記載の屋内移動体通信システム。
7 . 前記電気回線は、 同軸ケーブルで形成されることを特徴とする請求項 6に記 載の屋内移動体通信システム。
8 . 前記遅延手段は、 光ファイバ一で形成されることを特徴とする請求項 1〜5 のいずれか 1項に記載の屋内移動体通信システム。
9 . 前記通信は、 C DMA方式で実行されることを特徴とする請求項 1〜8のい ずれか 1項に記載の屋内移動体通信システム。
1 0 . 前記基地局から屋外アンテナを介して他の基地局との間で通信が実行され ることを特徴とする請求項 1〜 9のいずれか 1項に記載の屋内移動体通信システ ム。
1 1 . 基地局に接続された複数の屋内アンテナを配置して、 屋内に複数のゾーン を形成して移動体送受信機相互間及び前記基地局を介した通信を実行する屋内移 動体通信システム用アンテナ配置であって、
前記屋内アンテナの内の隣接する屋内アンテナ間では異なった遅延量を与える ことを特徴とする屋内移動体通信システム用アンテナ配置。
1 2 . 前記基地局に接続された電気一光変換手段を備えた分配親機と、 前記各屋 内アンテナに接続された光一電気変換手段を備えた複数の子機とを設け、
前記分配親機と前記各子機間を光ファイバ一で接続すると共に、 前記隣接する 屋内アンテナ間で異なった遅延量を与える少なくとも 1個の遅延手段を備えたこ とを特徴とする請求項 1 1に記載の屋内移動体通信システム用アンテナ酉己置。
1 3 . 前記基地局に接続された電気一光変換手段を備えた分配親機と、 前記各屋 内アンテナに接続された光一電気変換手段を備えた子機とを設け、
前記分配親機とフロア毎の子機間を光ファイバ一で直列に接続すると共に、 前 記フロア毎の隣接する屋内アンテナ間では異なった遅延量を与える遅延手段を子 機間に備えたことを特徴とする請求項 1 1に記載の屋内移動体通信システム用ァ ンテナ配置。
1 4 . 前記基地局に接続された電気一光変換手段を備えたフロア毎に分配する第 1の分配親機と、 前記第 1の分配親機の出力をフロア内の各子機に分配する光一 電気変換手段を備えた第 2の分配親機と、 前記各屋内ァンテナに接続された複数 の子機とを設け、
前記第 1の分配親機と第 2の分配親機間を光ファイバ一で接続し、 前記第 2の 分配親機とフロァ毎の各子機間は電気回線で接続すると共に、
前記隣接する屋内アンテナ間で異なった遅延量を与える少なくとも 1個の遅延 手段を備えたことを特徴とする請求項 1 1に記載の屋内移動体通信システム用ァ ンテナ配置。
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