(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラ移動電気通信網のような移動無線電気通信網の網アクセスユニット（２）に、地理的に分散した遠隔の複数の無線アクセスユニット（９）を接続する無線バックボーン伝送システム（１０）において、
前記複数の無線アクセスユニット（９）はそれぞれ、前記移動無線電気通信網の特定のエリアあるいはセル（４）へのサービスを与えるようになっており、
前記無線バックボーン伝送システム（１０）は、
無線トランシーバ手段（２７、２８）とアンテナ手段（３１）と制御手段（２２）とを有して、全ての無線アクセスユニット（９）への複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作できるように接続された動的無線アクセスノード手段（１）と、
無線トランシーバ手段（２７、２８）とアンテナ手段（３１）と制御手段（２２）とを有して、それぞれが前記動的無線アクセスノード手段（１）への前記複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作できるように接続された複数のバックボーンアクセスユニット（８）を有する複数の前記無線アクセスユニット（９）とを具備しており、
前記動的無線アクセスノード手段（１）および前記複数のバックボーンアクセスユニット（８）の制御手段（２２）は、全ての前記複数の共通無線通信チャンネルのうちの空き通信チャンネルを適応的に選択するように構成されており、前記動的無線アクセスノード手段（１）は、前記網アクセスユニット（２）に接続するように構成されており、
前記動的無線アクセスノード手段（１）の前記無線トランシーバ手段（２７、２８）とアンテナ手段（３１）と制御手段（２２）とは、地理的位置に基づいて方位的に複数の伝送セクタ（３）に分離している地理的に分散した前記複数の無線アクセスユニット（９）に、前記複数の共通無線通信チャンネルのいずれかを割当ててアクセスするように構成されており、
前記制御手段（２２）は、前記複数の共通無線通信チャンネルのうちの空き無線通信チャンネルを適応的に選択するために、伝送セクタ（３）内の前記無線アクセスユニット（９）の前記バックボーンアクセスユニット（８）と共に働くように構成され、前記空き無線通信チャンネルは、アクセスされると、伝送セクタ（３）内への無線リンク接続に対しては特有のものとなるが同じ動的無線アクセスノード手段（１）により再使用できることを特徴とする無線バックボーン伝送システム。
【請求項２】
請求の範囲第１項記載の無線バックボーン伝送システム（１０）において、
前記動的無線アクセスノード手段（１）は、多数の無線アクセスモジュール（２０）を具備しており、前記無線アクセスモジュールのそれぞれは、複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするように構成された無線トランシーバ手段（２７、２８）と制御手段（２２）とを有しており、
前記無線アクセスモジュール（２０）は、関連する伝送セクタ（３）内の前記複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作できるように接続されていることを特徴とする無線バックボーン伝送システム。
【請求項３】
請求の範囲第１項または第２項に記載の無線バックボーン伝送システム（１０）において、
前記アンテナ手段（３１）は、前記動的無線アクセスノード手段（１）と前記バックボーンアクセスユニット（８）との間でポイント・ツー・ポイント無線リンク接続を与えるように構成されていることを特徴とする無線バックボーン伝送システム。
【請求項４】
請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の無線バックボーン伝送システム（１０）において、
前記制御手段（２２）は、前記複数の共通無線通信チャンネルのうちの空き無線通信チャンネルを連続して適応的にアクセスするように構成されていることを特徴とする無線バックボーン伝送システム。
【請求項５】
請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の無線バックボーン伝送システム（１０）において、
前記動的無線アクセスノード手段（１）および前記バックボーンアクセスユニット（８）は、マルチプル無線アクセス技術に従って複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするように構成されていることを特徴とする無線バックボーン伝送システム。
【請求項６】
請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載の無線バックボーン伝送システム（１０）において、
複数の動的無線アクセスノード手段（１）を具備しており、前記複数の動的無線アクセスノード手段のそれぞれは無線ノード制御手段（６）に接続され、
前記無線ノード制御手段（６）は、移動サービス交換局、移動電話交換局、あるいは前記移動無線電気通信網の基地局装置のような網アクセスユニット（２）への接続を行なうように構成されていることを特徴とする無線バックボーン伝送システム。
【請求項７】
請求の範囲第６項記載の無線バックボーン伝送システム（１０）において、
前記無線ノード制御手段（６）および前記動的無線アクセスノード手段（１）は、前記無線ノード制御手段（６）と前記動的無線アクセスノード手段（１）との間の接続でアクセス可能な複数の共通無線チャンネルのうちの空き通信チャンネルを適応的にアクセスするため動作できるように接続されていることを特徴とする無線バックボーン伝送システム。
【請求項８】
請求の範囲第６項または第７項記載の無線バックボーン伝送システム（１０）において、
前記無線ノード制御手段（６）と前記網アクセスユニット（２）との間の接続で、前記無線アクセスユニット（９）のそれぞれに対して多数の無線チャンネルが割り当てられることを特徴とする無線バックボーン伝送システム。
【請求項９】
請求の範囲第１項乃至第８項のいずれか１項に記載の無線バックボーン伝送システム（１０）において、
前記動的無線ノードアクセス手段（１）のトランシーバ手段（２７、２８）が距離増強器ユニット（１４）に接続されていることを特徴とする無線バックボーン伝送システム（１０）。
【請求項１０】
請求の範囲第９項記載の動的無線バックボーン伝送システム（１０）において、
前記距離増強器ユニット（１４）は、周波数変換手段（３８〜４１）とＲＦ増幅器手段（３５、３６）とアンテナ手段（４４）とから構成され、前記周波数変換手段（３８〜４１）は受信路および送信路を具備し、前記受信路および送信路の各路は、局部発振器のスイッチ手段（３８）に接続するミキサ手段（３９、４０）を含んでおり、
前記スイッチ手段（３８）は、時分割２重（ＴＤＤ）通信プロトコルに従ってある周波数および他の周波数に送信および受信信号を交互に変換するために、局部発振器（４１）により制御されることを特徴とする無線バックボーン伝送システム。
【請求項１１】
請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれか１項に記載の無線バックボーン伝送システム（１０）において、
前記動的無線アクセスノード手段（１）および前記バックボーンアクセスユニット（８）は、デジタル強化コードレス電気通信（ＤＥＣＴ）標準の関連プロトコルに従って動作することを特徴とする無線バックボーン伝送システム。
【請求項１２】
請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれか１項に記載の無線バックボーン伝送システム（１０）を使用する、セルラ移動電気通信網、特に移動通信用大域システム（ＧＳＭ）標準に従って動作するセルラ移動電気通信網。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は一般的に２つあるいはそれ以上の電気通信ユニット間で無線リンク接続を具備している電気通信システムに関する。より詳細には、本発明は、セルラ移動電気通信網のような移動無線電気通信網の網アクセスユニットに、それぞれが移動無線電気通信網の特定のエリアあるいはセルにサービスを与える複数の地理的拡散遠隔無線アクセスユニットを接続する無線バックボーン伝送システムを提供する。
発明の背景
典型的なセルラ移動通信システムは移動電話機のような移動無線加入者ユニットと、それぞれが一つの地理的エリアあるいはセルにサービスを与える複数の無線基地局と、これらの基地局が接続する移動サービス交換局（ＭＳＣ）あるいは移動電気通信交換局（ＭＴＳＯ）とを備えている。ＭＳＣおよびＭＴＳＯは、次いで、例えば、移動無線加入者と陸線加入者との間の電話呼のような伝送を完成するため通常の公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）およびサービス総合デジタル網（ＩＳＤＮ）に結合される。
現在のセルラシステムは比較的に広いエリアすなわち比較的に大きなセルにわたるカバレッジを与える。認定ＡＭＰＳ、ＥＴＡＣＳ、ＮＭＴ−４５０およびＮＭＴ−９００のようなアナログセルラシステムが世界中の至る所で発展している。デジタルセルラシステムは北来ではＩＳ−５４Ｂとして、また汎ヨーロッパＧＳＭシステム（ＤＣＳ１８００およびＰＣＳ１９００を含む）として認定されている。これらのシステムおよび他のシステムは、例えば、書籍「セルラ無線システム」Ｂａｌｓｔｏｎ他著、Ａｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ（Ｎｏｒｗｏｏｄ、ＭＡ）刊、１９９３年に記載されている。
第１世代のセルラ移動網は基地局からセル境界まで１から５ｋｍの範囲を有するマクロセルおよび大きなセル（５から３５ｋｍ）に対してある衛星セル（＞５００ｋｍ）でサービスを与えるものである。
無線セルラ通信での重要な問題は完全なカバレッジを価格上効果的に与えることである。これは、密のトラヒックエリアではセルを分割すること、マイクロセル（歩行者では１０から４００ｍ、車両では３００ｍから２ｋｍ）並びにマイクロセル構成で覆われたミニセル（５００ｍから３ｋｍ）を加えることに結び付くに至った。覆い重なっているマクロセルは低いトラヒックエリアをサービスし、移動加入者によるセル交差をアドレスする。
欧州特許出願第０，６９０，６４３号は、中央基地局の大きなセルが、分散した無線基地局によりサービスされる複数のマクロセルでその外周辺で包囲されるような無線通信システムを開示している。分散した無線基地局のそれぞれはポイント・ツー・ポイントでリンクする無線バックボーン伝送システムにより中央基地局に接続する。大きなセルおよびそれを包囲するマクロセルは拡張されたサービスエリアを与える。複数の近接するサービスエリアはこの無線通信システムの実際のカバレッジエリアを補間する。
セルラの浸透は続けて予測され得るところから、未来のセルラ移動網は往々街路のマイクロセルのクラスタ（１つのマクロセルが各クラスタを覆っている）を形成するピコセル（数メートル）およびナノセル（１０ｍまで）をも持つことになるであろう。典型的なセル覆い重なり構造においては、各マイクロセルはその対応するセルにサービスを提供するそれ自体の基地局を持ち、他方幾つかの基地局はＭＳＣあるいはＭＴＳＯに結合される集線装置（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）あるいはアクセスユニットに有線結合される。特に、ピコセルおよびナノセル環境では、静的な固定バックボーンの基礎構成（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を与えるこれら有線結合リンクあるいはループは相当の網構成および伝送コストを伴い、これはコスト高効率なセルラ移動カバレッジを与える目的に寄与しない。
しかしながら、ピコ、ナノ、マイクロセルのセルラ移動網システムの必須の要請は容量および電力について経済的である設備を可能にすることである。すなわち、システムの種々の構成要素は、競争力のある無線接続を与えるために、地理的カバレッジ、範囲、通信容量および設備コスト間の最適条件が達成され得るように設計される必要がある。
発明の概要
容量および電力の最適化に関して、バックボーンの基礎構成は使用可能なピコ、ナノおよびマイクロセルのセルラ移動網を与えるための重大な設計部分を形成する。
従って、本発明の１つの目的は、マイクロ、ナノおよびピコセルの幾つかの基地局の接続のために最適に設計されるバックボーンの基礎構成とセルラ移動通信システムの対応する網システムアクセスユニットとを提供することである。
本発明は、バックボーン伝送システムが複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作できるように接続された、無線トランシーバ手段、アンテナ手段および制御手段を有する動的アクセスノード手段を具備しており、無線アクセスユニットが無線トランシーバ手段、アンテナ手段および制御手段を有するバックボーンアクセスユニットを具備し、これらバックボーンアクセスユニットのそれぞれは上記複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作できるように接続されており、動的無線アクセスノード手段およびバックボーンアクセスユニットの上記制御手段は、上記複数の共通無線通信チャンネルのうちの空き通信チャンネルを適応的に選択するように構成されており、動的アクセスノード手段は上記網アクセスユニットに接続するように構成されていることで特徴付けられる。
本発明は、容量および電力についての最適化が動的チャンネルアクセス（ＤＣＡ）の要求に応じて自己の伝送リソースを動的に割当てる伝送バックボーンシステムにより達成可能であるという洞察に基づいている。
本発明により無線バックボーンシステムのチャンネルアクセス技術としてＤＣＡを用いることにより、バックボーンシステムの全ての共通無線通信チャンネルが、チャンネルあるいは周波数計画を基本的に必要とせずに動的無線アクセスノード（ＤＡＮ）手段に接続するピコ、ナノおよびマイクロセル基地局により使用できるようになる。これは、ＤＣＡアルゴリズムがセルの既に占有された通信チャンネルの奪取を自動的に阻止するためである。
幾つかの小さなセル無線基地局と集線装置あるいはＭＴＳＯとの間で無線接続を与えるための本発明の動的無線バックボーンシステムをセルラ移動網において用いることによって、極めて融通性があり経済的で高度のトラヒック取扱システムを得ることができるようになる。
本発明のなお一層の実施例において、上記動的無線アクセスノード手段の無線トランシーバ手段、アンテナ手段および制御手段は方位的に分離された伝送セクタ内の上記複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするように構成されており、上記制御手段は上記複数の共通無線通信チャンネルのうちの空き無線通信チャンネルを適応的に選択するため伝送セクタ内の上記バックボーンアクセスユニットと共に働くように構成され、この空き無線通信チャンネルは、アクセスされると、同じ動的無線アクセスノード手段により再使用され得るが、伝送セクタ内の無線リンク接続に独特のものとなるようにされている。
セクタ化を行なうことによって、無線リンク接続の有効範囲を拡張することができる。すなわち、送信手段のＲＦ電力を方位的に制限された地理的エリアに放射することによって、無線送信機の有効範囲を全方向カバレッジに較べて拡張することができる。相互的に、同じことが受信機手段の受信感度に対しても言える。
更に、共通無線通信チャンネルは同一のＤＡＮ内でセクタからセクタへ再使用することができ、これは必要とされるような伝送リソースの極めて効果的な使用を与える。
本発明の実用的な実施例において、動的無線アクセスモード手段は多数の無線アクセスモジュールを具備しており、それぞれは複数の共通無線通信チャンネルをアクセスするように構成された無線トランシーバ手段と制御手段とを有している。アクセスモジュールは関連する伝送セクタにおける共通無線通信チャンネルをアクセスするために動作できるように接続されている。種々の無線アクセスモジュールが、共通無線通信チャンネルの占有に関する制御装置を何等必要とせずに、互いに独立して動作するようにされてもよい。
本発明の無線ノード手段はＣＴ２あるいはＤＥＣＴ（両方共それらのチャンネルアクセス技術としてＤＣＡを用いている）のような実在のビジネスコードレス技術の下で動作するように設計されたアクセスモジュールを個別に動作するように、有利に組み立てられることができる。無線ノード手段はこの形式の無線アクセスモジュールの使用に限定されないことを理解されたい。ＤＣＡアルゴリズムの制御下で通信チャンネルを与えるこれら技術のうちの他の技術および派生のものも使用され得る。
種々の無線アクセスモジュールの好ましい位置設定によって、あるエリアあるいは（覆い重なり）セルの全方向性カバレッジが達成されることができ、このため各（覆い重なり）セルおよび全てのその隣接セルにおいてシステムの全ての共通無線通信チャンネルが無線リンク接続を確立するように積極的に利用可能となる。
上で述べたように、ＤＣＡアルゴリズムは所定の地理的エリアの空きチャンネルだけを占有する。補修および保守の両目的のため並びに所定のセクタにおける通信容量の増大に対処するための所望量の冗長が、ユニットの少なくとも２つの無線アクセスモジュールにより、所定のセクタの共通無線チャンネルを与えることによって容易に達成でき、これら無線アクセスモジュールは通常の動作時に同時に作動することができる。
ノードアクセス手段とバックボーンアクセスユニットとの間の通信が確立される間および進行中の干渉を防止するために、本発明による制御手段は連続動的チャンネル選択（ＣＤＣＳ）と呼ばれる改良したＤＣＡを用いて好ましく作動する。ＣＤＣＳの基本的な特性は、選択される時に干渉が最も少ない無線通信チャンネルがアクセスされると言うことである。
無線アクセスモジュールおよびバックボーンアクセスユニットは、好ましくは、例えば時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）および符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）のような多数のアクセス技術に基づいて複数の通信チャンネルを与えるように構成されたトランシーバ手段を具備している。
遠隔移動加入者ユニットおよび固定無線網アクセスユニットのインターフェースでのＤＣＡおよびＣＤＣＳについてのより詳しい説明は米国特許第４，６２８，１５２号および同第４，７３１，８１２号、並びにＤ．Ａｋｅｒｂｅｒｇによる論文「第３世代の移動無線システムのために有用な新規の無線アクセス原理」、屋内および移動個人無線通信についての第３回ＩＥＥＥ国際シンポジューム、マサチューセッツ州ボストン、１９９２年１０月１９〜２１日に見い出される。
本発明による動的無線バックボーン伝送システムのより一層の実施例において、複数の動的無線アクセスノード手段は無線ノード制御手段に接続される。無線ノード制御手段は移動サービス交換局、移動電話交換局あるいは移動無線電気通信網の基地局装置のような網アクセスユニットへの接続を行なうように構成されている。
無線ノード制御手段および動的無線アクセスノード手段が、この無線ノード制御手段とこの動的無線アクセスノード手段との間の接続でアクセス可能な複数の共通無線チャンネルのうちの空き通信チャンネルを適応的にアクセスするために動作できるように接続される本発明のなお一層の実施例においては、伝送リソースの極めて効果的な使用が得られる。
この実施例において、無線ノード制御手段と動的無線アクセスノード手段との間のインターフェースでの通信チャンネル並びに動的無線アクセスノード手段とバックボーンアクセスユニットとの間のエアインターフェースでの無線通信チャンネルの両方は、無線アクセスユニットあるいは幾つかのピコ、ナノもしくはマイクロセルの無線基地局のロードに応じて適応的にアクセス可能となる。
本発明による動的無線バックボーン伝送システムのなお更に一層の実施例において、一層長い距離にわたる接続を行なうために、動的無線ノードアクセス手段のトランシーバ手段は距離増強器（ｒａｎｇｅ ｅｎｈａｎｃｅｒ）ユニットに接続される。
この距離増強器は周波数変換手段とＲＦ増幅器手段とアンテナ手段とを具備している。周波数変換手段は受信および送信部を具備し、各部は局部発振器スイッチ手段に接続するミキサ手段を含んでいる。これらのスイッチ手段は、時分割２重（ＴＤＤ）通信プロトコルに従って送信および受信信号をある周波数および他の周波数に交互に変換するために局部発振器によって制御される。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明による動的無線バックボーン伝送システムを有し、幾つかのより小さなセルが伝送セクタ内でクラスタ構造とされているようなセルラ電気通信網の一部を極めて概略的な態様で示す。
図２は、図１の網で使用するための本発明によるバックボーンシステムアーキテクチャを極めて概略的な態様で示す。
図３は、本発明による無線バックボーンシステムに使用するための無線モジュールのブロック図である。
図４は、本発明による距離増強器ユニットを有するバックボーンシステムアーキテクチャを極めて概略的な態様で示す。
図５は、図４に示された距離増強器ユニットの回路図である。
実施例の詳細な説明
限定を意図せずに、本発明がセルラ移動電気通信網における例示的な実施例に関連してここに説明されかつ図示される。
所定のエリア内でセルラ移動網の容量を取り扱うトラヒックを増大するために、それが必要である。図１はセルラ移動網において動的無線バックボーン伝送システムの典型的な実施例を示し、そこではピコセル、ナノセルおよびマイクロセルのような多数の比較的に小さなセル４が伝送セクタ３内でクラスタ構造とされている。これらの伝送セクタはマクロセルのような比較的に大きなセル内に含まれてもあるいはそれによって覆い重ねられてもよい。簡略化のため、種々のセルおよび伝送セクタは円形で示される。
各セル４はその特定のセル４内の移動ユニットに対してサービスを与える無線アクセスユニットを具備している。種々の無線アクセスユニットは無線リンク５によりいわゆる動的無線アクセスノード手段（ＤＡＮ）１に接続する。ＤＡＮ１は、移動電話交換局（ＭＴＳＯ）、移動サービス交換局（ＭＳＣ）または例えばセクタあるいはマクロセル３にサービスを与えるセルラ基地局の基地局制御器（ＢＳＣ）といった無線基地局装置のような網アクセスユニットに接続する。図において、ＤＡＮ１は直接ＭＴＳＯ２に接続するものと想定している。
特に、密集した居住あるいは大都市エリアでは、極めて多数のセル４が含まれてもよい。典型的なセルラ網は数百の無線アクセスユニットと数千の移動局と１つ以上のＭＴＳＯ２とを備えてもよい。
図２は図１に示された網で使用するためのバックボーン伝送システムアーキテクチャ１０のブロック図を示す。ＤＡＮ１はいわゆる無線ノード制御器（ＲＮＣ）６を介してＭＴＳＯ２に接続する。ＲＮＣ６は１つあるいはそれ以上のＤＡＮ１を制御し、これはＭＴＳＯ２と動作管理保守および準備（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ：ＯＡＭＰ）ユニット７の双方に向けての無線バックボーンシステムのインターフェースである。
セル４はいわゆるバックボーンアクセスユニット（ＢＡＵ）８を具備しており、これはセル４の無線アクセスユニットあるいは無線基地局（ＲＢＳ）９に接続する。例えばＧＳＭマイクロ／ピコセルラ網においては、ＲＢＳ９は典型的に路面上方５〜１０ｍに位置する統合アンテナを備えた、無線トランシーバおよび制御装置を具備する物理的に小さなユニットである。
本発明の導入部の説明で既に述べたように、本発明による無線アクセスノード手段および無線バックボーンユニットは、認定ＣＴ２、ＣＴ３およびＤＥＣＴ（これら全ては複数の共通無線チャンネルのうちの１つをアクセスするためＤＣＡを用いている）のような現在のビジネスコードレス技術のうちの１つに従って動作する無線アクセスモジュールに基づくことができる。
図３はＤＥＣＴ標準の相対プロトコルに従って動作する無線アクセスモジュール２０のブロック図を示す。簡単に云えば、ＤＥＣＴプロトコルは、それぞれがフレームと呼ばれる１２の２重通信チャンネルとして働く２４のタイムスロットに分割される、１０の無線キャリアを与えるマルチキャリア／時分割多元接続／時分割２重（ＭＣ／ＴＤＭＡ／ＴＤＤ）デジタル無線アクセス技術を含んでいる。
アクセスモジュール２０は有線出力接続２１を有する。中央制御およびアプリケーションロジック２２は着信呼を検出して発信呼を制御し、かつＤＣＡ／ＣＤＣＳアルゴリズムに従ってキャリアおよびタイムスロットの好ましい組合せを選択すると共に、マルチプレクサ２３により種々の接続およびタイムスロットをマージさせる。モジュール２０はスロット送信および受信タイミングを制御するフレームおよびスロット同期ユニット２４を有する。また、中央制御ロジック２２は送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ２５と、アンテナダイバーシチが構成化されている場合にはアンテナ出力３１に接続するアンテナダイバーシチスイッチ２６とをそれぞれ制御する。アンテナダイバーシチが構成化されている状態で、無線接続が良好な通信を与えないとしたら、制御ロジックは無線通信チャンネルを変更する前に最初に他のアンテナの試用を行なう。
モジュール２０の無線インターフェースは受信機／復調器２７と送信機／変調器２８とからなる。同期および制御情報がユニット２９により受信データから取り出され、このような情報は送信されるべきデータに図示のように接続されたユニット３０によって加えられる。
本発明によれば、図２に示された動的バックボーン伝送システムのＢＡＵ８によりアクセス可能なユニット２０の１２０の無線チャンネルのそれぞれが、ＤＡＮ１において使用される。ＤＣＡ／ＣＤＣＳ技術によれば、エアインターフェース５での無線通信チャンネルは、セクタ３あるいはセル４で他の無線リンク接続により使用されていない限り、同一の無線アクセスモジュール２０により処理されたかどうかにより通信目的のためこれら１２０のチャンネルのどれかから選択されてアクセスされる。選択後には、このようなチャンネルは確立された無線リンク接続に対して独自のものとなる。
図示されるように、ＤＡＮ１はセクタ３の交差点に位置決めされ、そのため各小さなセル４の無線アクセスユニット（図示せず）はＤＡＮ１の無線インターフェース５を介してＭＴＳＯ２に接続する。
ＲＮＣ６とＤＡＮ１との間のインターフェースで利用可能な通信チャンネルは、本発明のより一層の実施例においては、無線基地局９をＭＴＳＯ２に接続するため適応的に選択可能である。当業者によって理解されるように、ＲＮＣ６およびＤＡＮ１間のインターフェースとＤＡＮ１およびＢＡＵ８間の無線インターフェースとでの両通信チャンネルを与えることにより、極めて効果的な動的無線バックボーン伝送システムが与えられる。
これは、基本的にチャンネルあるいは周波数計画を用いずに種々の小さなセルを接続する極めて有効な態様であると理解することであろう。
この形式の動的なポイント・ツー・マルチポイントのバックボーン無線伝送対策は、幾つかの小さなセル４により発生されたトラヒックが比較的に低くかつ（一時的に）有線リンクを拒否する時、並びに網冗長を必要時に導入することを容易にする伝送要求が比較的に高い（例えば、無線基地局９当り２＊６４ｋｂ／ｓ）場合の両方にとって、極めてコスト効率が良く、魅力的となる。更に、ＤＡＮ１は１つのメディアから他のメディアに移行することが容易であるような連結ポイント（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）として働くことができる。
ある特定の実施例において、ＭＴＳＯ／ＲＮＣインターフェースで、多数の６４ｋｂ／ｓ通信チャンネルがＲＢＳ９に（永久的に）割り当てられる。ＤＡＮ／ＢＡＵ無線インターフェース５で、利用可能な無線通信チャンネルがそれぞれのＲＢＳにそのロードに応じて動的に割り当てられる。ＢＡＵ／ＲＢＳインターフェース上では、制限された数２〜６の６４ｋｂ／ｓ通信チャンネルがＲＢＳのために利用可能であり、すなわち４〜１２の３２ｋｂ／ｓチャンネルがＤＥＣＴ無線エアインターフェースの場合にＢＡＵ８およびＤＡＮ１間で利用可能である。これらの通信チャンネルの他に、半永久的な信号給送チャンネル、すなわちＭＴＳＯ２／ＲＮＣ６／ＤＡＮ１がバックボーン伝送システムにより与えられてもよい。
極めて低い加入者密度のエリアでは、コストの観点から遠隔ユニット８、９のより広く散らばったクラスタを相互接続する必要がある。とりわけこのような田舎のエリアで使用するため、図４に示されるようないわゆる距離増強器ユニット（ＲＥＵ）１４が設けられている。ＲＥＵ１４はＤＡＮの位置に配置される。
その最も単純な実施例においては、ＲＥＵ１４は、例えば１９００ＭＨｚ帯で動作するＤＥＣＴ標準に従った無線信号であってもよい無線通信リンク５での無線信号を、任意の周波数帯、典型的には４５０あるいは８００ＭＨｚに関連してトランスポンダ機能を行なう。送信信号はまた無線アクセスモジュール２０あるいはＤＡＮ１の範囲よりも大きな範囲を与えるのに十分なレベルまで増幅される。ＲＥＵ１４の典型的な範囲は１２〜１５Ｋｍである。
ＤＡＮ１の位置のＲＥＵ１４は、ＤＡＮ１の無線アクセスモジュール２０と同じほど多くの変換器、増幅器およびアンテナの組合せを備えてもよい。実用的な実施例においては、特定の無線アクセスモジュール２０のアンテナ出力３１での無線信号はＲＥＵ１４に送られて、変換される。セル基地局４において、他のＲＥＵ１５がＲＥＵ１４からの無線信号を、例えばＤＥＣＴ周波数帯の無線信号であってもよい無線通信リンク５の周波数帯に再変換するために設置されている。
ＲＥＵ１５の再変換された出力信号は、無線通信ライン５のプロトコルおよび周波数に従って加入者セル４に無線カバレッジおよびサービスを与えるいわゆる無線リピータ局（ＲＲＳ）１７に送られてもよい。このようなＲＲＳ１７はＲＥＵ１５との有線あるいは無線リンクを有してもよい。ＲＲＳ１７は本質的に無線アクセスモジュール２０（図３）と同様に構成される。主たる相違は、中央制御およびアプリケーションロジック２２によって制御される１つの送信／受信・出力／入力（ダイバーシチを適用する時には２つ）を更に設けていることであり、中央制御およびアプリケーションロジック２２はアンテナ３１での送信／受信タイムスロットの情報をこの送信／受信・出力／入力での適切な送信／受信タイムスロットにも接続する。この目的のため、マルチプレクサ２３でのデータはシフトレジスタ（図示せず）に送られ、このシフトレジスタは、中央制御およびアプリケーションロジック２２の制御下で、適用されるリピータプロトコルに従ってデータをマルチプレクサ２３に時間的にシフトして戻すように制御される。この付設された出力／入力は受信機／復調器２７および送信機／変調器２８に結合されてもよく、あるいは有線出力／入力として与えられてもよい。国際特許出願ＷＯ９４／１９８７７を参照されたい。
本発明によるＲＥＵの概念を使用すれば、ＲＥＵ１４、１５の組合せのカバレッジエリア内の任意の位置に加入者セル４を再創設することが可能である。（農場等での）孤立加入者の場合には、ＲＥＵ１５は図示のように加入者遠隔ユニットすなわち固定アクセスユニット（ＦＡＵ）１９に直接結合されることができる。いわゆるマルチラインＦＡＵ１９の場合、すなわちＦＡＵ１９が多数の出力加入者端末を備えている場合に、ＲＥＵ１５およびＦＡＵ１９を例えば多数の（隣接）加入者で共用することができる。
本発明において、ＤＡＮ１は１つあるいは複数のＲＥＵ１４と共に配置されてもよく、これは全体のシステム設備コストを大きく減少する。
更に、スプリッタ装置（図示せず）により、無線アクセスモジュール２０のアンテナ出力はアンテナに直接にかつ同時にＲＥＵ１４に接続することができる。その増幅により、ＲＥＵ１４に供給する信号が比較的に弱くなってもよく、このためアンテナへおよびアンテナからの電力へ大きく影響を与えることはない。
ダイバーシチが適用され、無線アクセスモジュール２０（図３）に２つのアンテナ出力３１が存在する場合には、ＲＥＵ１４は、各ダイバーシチ路に対して個別のＲＥＵが有効となるようにアンテナ出力のそれぞれに接続されてもよい。加入者位置では１つだけのＲＥＵ１５を使用でき、これは両ＲＥＵ１４の無線信号を受けることが可能である。ＲＥＵ１４をアンテナダイバーシチスイッチ２６（図３）の中点路に挿入することにより、ダイバーシチの場合に１つのＲＥＵだけで十分となる。しかしながら、これは実在の無線アクセスモジュール２０の追加の変更を必要とする可能性がある。
本発明によるＲＥＵの概念を使用すれば、幾つかの無線アクセスモジュール２０が同じ場所に装着されるが、そこでの動作にあたり、それらは、各無線アクセスモジュールがその全能力をそれが差し向けられるエリアに与えることができるように重なるカバレッジを持たない種々の地理的拡散セルにサービスを与えるものと看做されるようになる。
図５はＴＤＤ動作のためのＲＥＵの回路図を極めて概略的な態様で示す。低雑音受信機ＲＸ３５はその入力を送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ３７と接続し、その出力をミキサ３９の入力に接続する。送信機ＴＸ３６はその出力をＴ／Ｒスイッチ３７に接続し、その入力をミキサ４０の出力に接続する。両ミキサ３９、４０は入力をいわゆる局部発振器（ＬＯ）スイッチ３８の出力に接続しており、そのスイッチ３８の入力は局部発振器（ＬＯ）４１に接続する。ミキサ３９の他の出力およびミキサ４０の他の入力はカップラ４２のそれぞれ入力および出力に接続する。カップラ４２はＲＥＵの組合せ送信/受信入力４３を与え、他方Ｔ／Ｒスイッチ３７はＲＥＵの送信／受信出力４４を与える。
ＴＤＤ動作のため、送信および受信路を分離する濾波は不用になる。送信および受信モード間の切替が局部発振器をミキサ３９、４０のあるものとＴ／Ｒスイッチ３７とへ切り替えることによって与えられることができる。適切な制御信号が無線アクセスモジュール２０によりあるいは例えば個別の信号給送路４５および信号給送手段（図示せず）により与えられることができる。
アクセスユニットの特定の実施例および設計並びにより詳細にはＧＳＭ通信システムでのその使用に関連して本発明が記載されたが、本発明の新規な着想が幾つかのアクセス技術並びに動的アクセスノード手段およびバックボーンアクセスユニットの多くの異なった実施例と共に使用され得ることを理解することであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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