(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サービスに基づくＲＦ(Radio Frequency)信号を送信する複数のサービスネットワークと、該サービスネットワークから前記ＲＦ信号を受信し且つ送信先を交換するＲＦ信号交換装置と、該ＲＦ信号交換装置から前記ＲＦ信号を受信し且つ複数のアンテナビームで照射することができる複数のアンテナと、該アンテナ及び前記ＲＦ信号交換装置を制御する制御装置とを有しており、
前記制御装置は、前記サービス毎のサービス識別子及び前記ＲＦ信号毎の前記ＲＦ識別子と、前記アンテナ毎の前記アンテナ識別子及び論理ビーム識別子との第１の対応関係情報と、前記論理ビーム識別子と前記アンテナビーム毎のアンテナビーム識別子との第２の対応関係情報とを保持し、前記第１の対応関係情報を前記ＲＦ信号交換装置へ通知し、前記第２の対応関係情報を前記アンテナへ通知するものであり、
前記サービスネットワークは、前記ＲＦ信号に、前記ＲＦ識別子及び前記サービス識別子を付与し、
前記ＲＦ信号交換装置は、前記制御装置の前記第１の対応関係情報を用いて、前記ＲＦ信号に、前記ＲＦ識別子及び前記サービス識別子に対応する、前記アンテナ識別子及び前記論理ビーム識別子を付与して、該アンテナ識別子に対応するアンテナへ前記ＲＦ信号を送信し、
前記アンテナは、前記制御装置の前記第２の対応関係情報を用いて、前記ＲＦ信号に、前記論理ビーム識別子に対応する、前記アンテナビーム識別子が付与された１つ以上のアンテナビームで照射する
ことを特徴とする集線基地局。
【請求項２】
前記アンテナは、前記制御装置の前記第２の対応関係情報を用いて、前記アンテナビームで照射されたセルから受信したＲＦ信号に、前記アンテナビームに付与された前記アンテナビーム識別子に対応する、前記論理ビーム識別子及び前記アンテナ識別子を付与して、前記ＲＦ信号を前記ＲＦ信号交換装置に送信し、
前記ＲＦ信号交換装置は、前記制御装置の前記第１の対応関係情報を用いて、前記アンテナから受信した前記ＲＦ信号に、前記アンテナ識別子及び前記論理ビーム識別子に対応する、前記サービス識別子及び前記ＲＦ信号識別子を付与して、前記ＲＦ信号を前記サービスネットワークに送信することを特徴とする請求項１に記載の集線基地局。
【請求項３】
前記ＲＦ信号交換装置から送信されるＲＦ信号を光信号に変換し且つ該光信号を光伝送網に送信するＲＦ光変換装置と、該光伝送網を介して受信された光信号をＲＦ信号に変換し且つ該ＲＦ信号を前記アンテナへ転送する光ＲＦ変換装置とを更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の集線基地局。
【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おける集線基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動通信システムとしては、携帯電話システムがある。該システムのサービスエリアは、セルと称される多数の単位から構成される。該セルのサイズは一般に半径１ｋｍ以上のオーダであり、周波数の繰り返し有効利用はｋｍ単位で行われる。そのため、単位面積当たりの収容可能なユーザ数が少ないという欠点がある。
【０００３】
他の移動通信システムとしては、ＰＨＳに代表されるコードレス電話システムがある。該システムのセルのサイズは一般に半径数十〜数百メートルのオーダであり、周波数の繰り返し有効利用は、携帯電話システムと比較して格段に優れている。しかし、コードレス電話システムは、電話交換局を経由して回線切替を行うため、ユーザが高速で移動する場合に、セル間の回線切替(ハンドオーバ)が間に合わないという欠点がある。
【０００４】
これらの欠点を解決するために、特開平６−１７８３５２号公報「移動通信方式」がある。これは、光クロスコネクトスイッチを用いて、移動局の最新の位置を照射するようにアンテナを高速に切り替えるものである。これにより、小さいセルサイズであっても、移動局の高速移動が可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の発明は、１種類の通信サービスのスイッチ制御しか行えないという問題がある。将来のマルチメディア時代においては、多種類のサービスが移動通信システム内で提供されるので、サービス毎に周波数帯、変調方式及び多重方式が独立したＲＦ(Radio Frequency)信号を用いる必要性もある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、複数のサービスを提供するために複数のタイプのＲＦ信号が混在しても、一括してスイッチ制御を行うことができる移動通信システムにおける集線基地局を提供することである。これにより、高速で移動する移動局に対して効率の良い通信サービスを提供することができる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の移動通信システムにおける集線基地局は、
サービスに基づくＲＦ信号を送信する複数のサービスネットワークと、該サービスネットワークからＲＦ信号を受信し且つ送信先を交換するＲＦ信号交換装置と、該ＲＦ信号交換装置からＲＦ信号を受信し且つ複数のアンテナビームで照射することができる複数のアンテナと、該アンテナ及びＲＦ信号交換装置を制御する制御装置とを有しており、
制御装置は、サービス毎のサービス識別子及びＲＦ信号毎のＲＦ識別子と、アンテナ毎のアンテナ識別子及び論理ビーム識別子との第１の対応関係情報と、論理ビーム識別子とアンテナビーム毎のアンテナビーム識別子との第２の対応関係情報とを保持し、第１の対応関係情報をＲＦ信号交換装置へ通知し、第２の対応関係情報をアンテナへ通知するものであり、
サービスネットワークは、ＲＦ信号に、ＲＦ識別子及びサービス識別子を付与し、
ＲＦ信号交換装置は、制御装置の第１の対応関係情報を用いて、ＲＦ信号に、ＲＦ識別子及びサービス識別子に対応する、アンテナ識別子及び論理ビーム識別子を付与して、該アンテナ識別子に対応するアンテナへＲＦ信号を送信し、
アンテナは、制御装置の第２の対応関係情報を用いて、ＲＦ信号に、論理ビーム識別子に対応する、アンテナビーム識別子が付与された１つ以上のアンテナビームで照射する
ことを特徴とする。
【０００８】
他の実施形態によれば、ＲＦ信号交換装置は、
アンテナは、制御装置の第２の対応関係情報を用いて、アンテナビームで照射されたセルから受信したＲＦ信号に、アンテナビームに付与されたアンテナビーム識別子に対応する、論理ビーム識別子及びアンテナ識別子を付与して、ＲＦ信号をＲＦ信号交換装置に送信し、
ＲＦ信号交換装置は、制御装置の第１の対応関係情報を用いて、アンテナから受信したＲＦ信号に、アンテナ識別子及び論理ビーム識別子に対応する、サービス識別子及びＲＦ信号識別子を付与して、ＲＦ信号をサービスネットワークに送信することも好ましい。
【０００９】
他の実施形態によれば、ＲＦ信号交換装置から送信されるＲＦ信号を光信号に変換し且つ該光信号を光伝送網に送信するＲＦ光変換装置と、該光伝送網を介して受信された光信号をＲＦ信号に変換し且つ該ＲＦ信号をアンテナへ転送する光ＲＦ変換装置とを有することも好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の集線基地局の第１の構成図である。その構成は、複数のサービスネットワーク１と、変復調器２と、ＲＦ信号交換装置３と、ＲＦ光変換装置４と、光伝送網５と、光ＲＦ変換装置７と、アンテナ８と、制御装置１１とを有する。
【００１２】
サービスネットワーク１は、放送／運転支援／料金支払い等のサービス毎に設けられるものである。変復調器２は、サービスネットワーク１に接続され、サービス毎及び該サービスを提供するＲＦＩＤ(ＲＦ識別子：Radio Frequency Identification)毎にそれぞれ対応する。
【００１３】
ＲＦ信号交換装置３には、全ての変復調器２が接続され、受信したサービス毎及びＲＦＩＤ毎のＲＦ信号をアンテナ毎に合併させ、そのＲＦ信号にアンテナ毎に任意の論理ビームＩＤ（論理ビーム識別子）を割り当ててアンテナへ送信することにより、交換制御をする。他方で、受信したアンテナ毎のＲＦ信号を、サービスネットワーク毎及びＲＦＩＤ毎に分配して送信するように、交換制御をする。
【００１４】
ＲＦ光変換装置４は、ＲＦ信号交換装置３に接続され、アンテナ毎及び論理ビームＩＤ毎にそれぞれ対応する。光ＲＦ変換装置７は、ＲＦ光変換装置４毎に光伝送網を介して接続される。
【００１５】
アンテナ８は、複数の光ＲＦ変換装置７に接続され、光ＲＦ変換装置７から受信したＲＦ信号を、論理ビームＩＤに対応する１つ以上のアンテナビームで照射する。
【００１６】
制御装置１１は、ＲＦ信号交換装置３及びアンテナ８に接続され、２つの対応関係情報を管理する。第１の対応関係は、サービス毎のサービスＩＤ及びＲＦ信号毎のＲＦＩＤと、アンテナ毎のアンテナＩＤ及び論理ビームＩＤとの対応関係である。第２の対応関係情報は、論理ビームＩＤとアンテナビーム毎のアンテナビームＩＤとの対応関係である。第１の対応関係情報は、ＲＦ信号交換装置３へ通知され、第２の対応関係情報は、アンテナ８へ通知される。特に、制御装置は、サービス毎のセルの所在地を管理して、そのセルを照射するに十分なアンテナと、論理ビームＩＤに対する１つ以上のアンテナビームとを決定するものである。セルが移動する構成に対しても同様の制御を行う。
【００１７】
図２は、本発明の集線基地局の信号の交換を表す説明図である。該図２では、本発明の特徴のみを明確に説明するために、複数のサービスネットワーク１と、ＲＦ信号交換装置３と、アンテナ８と、制御装置１１のみが表されている。
【００１８】
第１に、制御装置によって制御されたＲＦ信号交換装置の信号交換について説明する。ＲＦ信号交換装置は、サービスＩＤ及びＲＦＩＤの信号と、アンテナＩＤ（アンテナ識別子）及び論理ビームＩＤの信号とを相互に合併及び分配して交換する機能を有する。この信号の交換制御は、制御装置からの指示に基づいて行われる
【００１９】
ＲＦ信号交換装置３は、サービスネットワーク１から受信したＲＦ信号を適切なアンテナに分配する。この分配は、全てのサービスで且つ全ての移動局に対して行われる。従って、１つのアンテナビームに対して複数のサービスネットワークのＲＦ信号が発生する場合、これら複数のＲＦ信号を１つのアンテナビームとして合成することができる。この処理は、クロスコネクトスイッチ又は光波長多重伝送を用いて行うこともできる。アンテナビーム毎にスイッチ処理されたＲＦ信号は、光伝送網を介して、光ＲＦ変換装置によりＲＦ信号に変換され、各アンテナに送信される。論理ビームＩＤとアンテナビームとの対応付けはアンテナで行われる。論理ビームＩＤとアンテナビームとを１対１に対応付けることも可能である。
【００２０】
制御装置は、ＲＦ信号交換装置を制御する。該制御装置は、セル先端／降端の移動局位置とアンテナとを比較して、セルをカバーする複数のアンテナを逐次算出する。そして、制御装置は、ＲＦ信号交換装置に対して、ＲＦ信号のサービスＩＤ及びＲＦＩＤに対応するアンテナＩＤと論理ビームＩＤと切替制御する。
【００２１】
ここで、具体例を挙げて説明する。例えば、サービスネットワーク１は、移動局３に対して通信サービスを提供したいとする。同様にサービスネットワーク２も、移動局３に対して通信サービスを提供したいとする。但し、サービスネットワークによっては、セルの範囲及び位置はそれぞれ異なるものである。
【００２２】
このとき、制御装置は、次のような表１でサービスＩＤ及びＲＦＩＤと、アンテナＩＤ及び論理ビームＩＤとで管理する。前述の例に対照して、表１の×は注目しないことを意味する。
【００２３】
【表１】
0003870613.tif 000002
【００２４】
制御装置の表１のようなリストは、任意の分配／合成の組み合わせを指定するものである。表１に示すように、サービスネットワーク１からの移動局３に対するＲＦ信号は、（アンテナＩＤ＝１、論理ビームＩＤ＝２）及び（アンテナＩＤ＝２、論理ビームＩＤ＝１）の２分配される。一方、サービスネットワーク２からの移動局３に対するＲＦ信号は、（アンテナＩＤ＝１、論理ビームＩＤ＝２）及び（アンテナＩＤ＝３、論理ビームＩＤ＝２）の２分配される。従って、ＲＦ信号交換装置は、（アンテナＩＤ＝１、論理ビームＩＤ＝２）（アンテナＩＤ＝２、論理ビームＩＤ＝１）及び（アンテナＩＤ＝３、論理ビームＩＤ＝２）の３分配の信号を出力する。
【００２５】
第２に、制御装置によって制御されたアンテナの信号交換について説明する。制御装置は、センサ等の情報により、サービスネットワーク１のセルが所在するアンテナ及びアンテナビームを選択する。制御装置は、その内に各アンテナのアンテナビームの照射範囲位置をデータベースに有しており、それらとセルの先頭／後端位置を比較する。これにより、セルをカバーする複数のアンテナビームを逐次算出して、アンテナに対して論理ビームＩＤに対応するアンテナビームを選択する。
【００２６】
アンテナは、ＲＦ信号交換装置から受信したＲＦ信号を、適切なアンテナビームで移動局に対して照射する。前述したＲＦ信号交換装置は、複数のＲＦ信号を１つの論理ビームＩＤとして合成しているので、１つのアンテナビームで、複数のサービスが同時に提供される。
【００２７】
ここで、具体例を挙げて説明する。前述した表１に沿って、例えば、ＲＦ信号交換装置から、アンテナＩＤ＝１のアンテナに対して論理ビームＩＤ＝２の信号が、アンテナＩＤ＝２のアンテナに対して論理ビームＩＤ＝１の信号が、及びアンテナＩＤ＝３のアンテナに対して論理ビームＩＤ＝２の信号が通知されたとする。
【００２８】
このとき、制御装置は、次のような表２でアンテナＩＤ及び論理ビームＩＤと、アンテナビームＩＤとで管理する。
【００２９】
【表２】
0003870613.tif 000003
【００３０】
表２により、アンテナＩＤ＝１のアンテナの論理ビームＩＤ＝２の信号は、アンテナビーム２及び３で照射するように制御される。アンテナＩＤ＝２のアンテナの論理ビームＩＤ＝１の信号は、アンテナビーム１及び２で照射するように制御される。アンテナＩＤ＝３のアンテナの論理ビームＩＤ＝２の信号は、アンテナビーム１及び２で照射するように制御される。
【００３１】
前述した本発明の移動通信システムにおける集線基地局の一実施形態は、様々な適用において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略が当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【００３２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、複数のサービスの信号をアンテナ毎に一括してスイッチ処理を行うことができるために、高速で移動する移動局に対して効率の良い通信サービスを提供することができる。
【００３３】
尚、本願発明は、同一発明者及び同一出願人によって既に出願された、特願平１１−１７４１５５「ゾーンシフト制御装置を有する移動通信システム」と組み合わせることにより、格別な効果を奏するものとなる。その文献は、道路等の一定方向へ移動する環境領域について、ゾーンを同様に一定方向へ移動させるように制御することにより、ハンドオーバを減らすことができるものである。本願発明における複数のアンテナビームで規定されるセルを、その文献のゾーンに適合させることにより、本願発明の制御装置における移動局に対するアンテナとアンテナビームとの選択が容易になり、信号の交換回数も減らすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるＲＦ信号交換装置を用いた集線基地局の構成図である。
【図２】  本発明による信号交換の説明図である。
【符号の説明】
１  サービスネットワーク
２  変復調器
３  ＲＦ信号交換装置
４  ＲＦ光変換装置
５  光交換装置
６  光伝送網
７  光ＲＦ変換装置
８  アンテナ
９  ビーム
１１  制御装置
１２  サービス１ネットワークのセル
【図１】
0003870613.tif 000004
【図２】
0003870613.tif 000005