JP3422469B2 - CDMA cellular radio base station - Google Patents
CDMA cellular radio base stationInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、CDMA(符号分
割多重)セルラー無線基地局、特に、基地局アンテナダ
イバーシティを採用したCDMAセルラー無線基地局に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CDMA (code division multiplexing) cellular radio base station, and more particularly to a CDMA cellular radio base station adopting base station antenna diversity.
【0002】[0002]
【従来の技術】通信システムのアンテナ方式として、受
信アンテナを複数用意し、それら複数の受信アンテナの
間隔が使用周波数の波長程度以上となるように配置する
と、受信される信号強度相互の相関が小さくなる。この
ため、複数の受信アンテナでの受信信号レベルを受信機
側で比較し、その大きい方を受信機側で利用すれば、フ
ェージング耐性を高めることができる。かかる方式は、
受信アンテナダイバーシティと呼ばれ、広く使用されて
いる。2. Description of the Related Art As an antenna system of a communication system, if a plurality of receiving antennas are prepared and the receiving antennas are arranged such that the interval between them is equal to or more than the wavelength of a used frequency, mutual correlation between received signal strengths becomes small. Become. For this reason, fading resistance can be enhanced by comparing the received signal levels at a plurality of receiving antennas on the receiver side and using the larger one on the receiver side. This method is
It is called receive antenna diversity and is widely used.
【0003】また、受信アンテナダイバーシティと同様
に、送信機側で送信アンテナを複数用意しても、同様の
効果を得ることができる。かかる送信アンテナダイバー
シティでは、複数用意された送信アンテナが切り換えら
れるが、送信アンテナの切り換え前後での受信信号レベ
ルが受信機側で比較され、そのいずれか信号レベルの大
きい方を送信したアンテナを用いて以降の送信が行われ
るよう、送信アンテナ切換のための制御信号が受信機側
から送信機側に指令信号が送られる。Similar to the reception antenna diversity, the same effect can be obtained even if a plurality of transmission antennas are prepared on the transmitter side. In such a transmission antenna diversity, a plurality of prepared transmission antennas are switched, but the reception signal levels before and after the switching of the transmission antennas are compared at the receiver side, and the antenna with the higher signal level is used. A control signal for switching the transmitting antenna is sent from the receiver side to the transmitter side so that the subsequent transmission is performed.
【0004】この送信アンテナダイバーシティによる
と、受信機側ではアンテナが1本で済むため、受信機を
小型化する場合に有効である。According to this transmission antenna diversity, only one antenna is required on the receiver side, which is effective in reducing the size of the receiver.
【0005】近年、移動通信端末は通信品質の向上は当
然のこととして、小型軽量化が望まれており、さらに電
池電源で長時間の使用が可能となるように低消費電力化
も望まれている。このため、移動通信システムにおいて
も、基地局側で上述の送信アンテナダイバーシティを採
用し、移動機端末の受信アンテナ及び受信機を一本化で
きることが好ましい。In recent years, mobile communication terminals have been desired to be small and lightweight, not to mention improvement in communication quality, and further, low power consumption so that they can be used for a long time with a battery power source. There is. Therefore, also in the mobile communication system, it is preferable that the base station side adopts the above-mentioned transmission antenna diversity and can unify the reception antenna and the receiver of the mobile terminal.
【0006】上述の送信アンテナダイバーシティを採用
した場合、受信機側である移動機から送信アンテナ切換
のための制御信号を基地局側に送信しなければならな
い。したがって、フェージング耐性を高めて受信機の通
信品質の向上を図りつつ、装置を小型軽量化できるもの
の、送信アンテナ切換のための制御信号の授受に伴う時
間遅延によりフェージング特性が劣化するという問題が
ある。また、基地局側のアンテナ切換のための機構と
か、移動機側での制御信号送信のための新たな構成が必
要となる。When the above-mentioned transmission antenna diversity is adopted, a control signal for switching the transmission antenna must be transmitted from the mobile station, which is the receiver side, to the base station side. Therefore, although it is possible to reduce the size and weight of the device while improving the communication quality of the receiver by improving the fading resistance, there is a problem that the fading characteristics are deteriorated due to the time delay accompanying the transmission and reception of the control signal for switching the transmission antenna. . In addition, a mechanism for antenna switching on the base station side and a new configuration for transmitting control signals on the mobile unit side are required.
【0007】CDMAセルラー無線基地局においては、
このような問題点を解決するために、基地局のサービス
エリアは、複数のアンテナの内いずれか一つのアンテナ
によりカバーされる複数のセクタに分割され、複数のア
ンテナから無線送信される信号は、移動局がそれら複数
のアンテナから送信される無線信号を同時に受信及び復
調可能なように変調され、複数のアンテナの内少なくと
も2つは複数のセクタの内、同一セクタをカバーするよ
うに設置する方法がある。図4は、このように構成され
た移動局側に新たな機構を必要としないセルラー無線基
地局の構成を説明する図である。In a CDMA cellular radio base station,
In order to solve such a problem, the service area of the base station is divided into a plurality of sectors covered by any one of the plurality of antennas, the signal wirelessly transmitted from the plurality of antennas, A method in which a mobile station is modulated so that it can simultaneously receive and demodulate radio signals transmitted from the plurality of antennas, and at least two of the plurality of antennas are installed so as to cover the same sector of the plurality of sectors. There is. FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of a cellular radio base station that does not require a new mechanism on the mobile station side configured as described above.
【0008】図4において、セルラー無線基地局は、セ
クタ102に対応して第1アンテナ101a、第2アン
テナ101bの2つのアンテナが設けられて、これらの
アンテナはセルラー無線基地局の送受信に兼用される。
第1アンテナ101a、第2アンテナ101bにそれぞ
れ第1送信部103a、第2送信部103bから同じ情
報が異なった符号で変調された同一周波数搬送波が供給
される。また、第1アンテナ101a、第2アンテナ1
01bに受信された各移動局からの信号は分配され、第
1受信部104a、第2受信部104bに入力される。In FIG. 4, the cellular radio base station is provided with two antennas, a first antenna 101a and a second antenna 101b, corresponding to the sector 102, and these antennas are also used for transmission and reception of the cellular radio base station. It
The same frequency carrier in which the same information is modulated with different codes is supplied from the first transmitting unit 103a and the second transmitting unit 103b to the first antenna 101a and the second antenna 101b, respectively. In addition, the first antenna 101a and the second antenna 1
The signal from each mobile station received at 01b is distributed and input to the first receiving unit 104a and the second receiving unit 104b.
【0009】セクタ102は、第1アンテナ101aに
よりカバーされるセクタ102aと、第2アンテナ10
1bによりカバーされるセクタ102bとを含むが、そ
れらの領域がほぼ等しくなるように第1アンテナ101
a、第2アンテナ101bが構成されている。また、図
示していないが、このセルラー無線基地局はサービスエ
リア(セル)が複数のセクタに分割されており、その内
の1つがセクタ102である。すなわち、このセルラー
システムでは、送信アンテナダイバーシティ及び受信ア
ンテナダイバーシティを実現するため、1つのセクタ1
02に対して複数のアンテナ101a、101bが対応
づけられている。The sector 102 includes a sector 102a covered by the first antenna 101a and a second antenna 10a.
1b includes a sector 102b covered by the first antenna 101b so that their areas are substantially equal.
a, the second antenna 101b is configured. Although not shown, the service area (cell) of this cellular radio base station is divided into a plurality of sectors, one of which is the sector 102. That is, in this cellular system, in order to realize the transmission antenna diversity and the reception antenna diversity, one sector 1
A plurality of antennas 101a and 101b are associated with 02.
【0010】この基地局アンテナダイバーシティ方式に
よるCDMAセルラー無線基地局を用いて、セルラー無
線基地局から移動局105への通信回線(以下、下り回
線、という)において、送信情報は第1送信部103a
により第1の拡散符号を用いて拡散変調され、第1アン
テナ101aによりセクタ102の中に位置する移動局
105に送られる。このとき、同じ送信情報が第2送信
部103bにより上記第1の拡散符号とは異なる第2の
拡散符号を用いて拡散変調され、第2アンテナ101b
によってもセクタ102の中に位置する移動局105に
送られる。Using the CDMA cellular radio base station according to the base station antenna diversity method, the transmission information is transmitted to the first transmission unit 103a in the communication line from the cellular radio base station to the mobile station 105 (hereinafter referred to as the downlink).
Is spread-modulated by using the first spreading code and transmitted to the mobile station 105 located in the sector 102 by the first antenna 101a. At this time, the same transmission information is spread-modulated by the second transmitting unit 103b using a second spreading code different from the first spreading code, and the second antenna 101b.
Is also sent to the mobile station 105 located in the sector 102.
【0011】ところで、CDMAセルラー無線通信方式
では、移動局がセクタ間を移動する際に、ソフトハンド
オフ機能を実現できるように、各セクタに対する各アン
テナから同一周波数搬送波を予め個々に定められた拡散
符号にて変調し、複数の逆拡散器を有する1つの受信機
にて、各セクタに対する各アンテナから複数組の送信信
号を同時に受信し、復調することができるようになって
いる。In the CDMA cellular radio communication system, when a mobile station moves between sectors, a spread code in which the same frequency carrier is individually determined in advance from each antenna for each sector so that a soft handoff function can be realized. In this case, one receiver having a plurality of despreaders can simultaneously receive and demodulate a plurality of sets of transmission signals from each antenna for each sector.
【0012】このような、CDMAセルラー無線通信方
式における受信復調機能を利用して、第1の拡散符号及
び第2の拡散符号は、全く異なる符号系列から定められ
るものでもよいし、或いは同一符号系列であって符号位
相が異なるものであってもよいが、いずれにしても移動
局105が第1アンテナ101a及び第2アンテナ10
1bから送信される信号を同時に受信及び復調できるも
のが選定される。これにより、移動局105にとって第
1アンテナ101a及び第2アンテナ101bから送信
される信号を、あたかも異なるセクタに対応するアンテ
ナから送信される信号と同様に受信復調処理することが
できる。By using the reception demodulation function in the CDMA cellular radio communication system as described above, the first spreading code and the second spreading code may be defined from completely different code sequences, or the same code sequences may be used. However, in any case, the mobile station 105 uses the first antenna 101a and the second antenna 10
The one that can simultaneously receive and demodulate the signal transmitted from 1b is selected. As a result, the mobile station 105 can receive and demodulate the signals transmitted from the first antenna 101a and the second antenna 101b as if they were signals transmitted from antennas corresponding to different sectors.
【0013】したがって、移動局105を一般に用いら
れているCDMA受信機と同様にRAKE受信機(複数
組の逆拡散器を有する1つの受信機で複数組の信号を同
時に受けるもの)を含んで構成することにより、第1ア
ンテナ101aからの信号と第2アンテナ101bから
の信号を移動局にて重み付け合成することができるか
ら、たとえいずれか一方からの信号がフェージングによ
り途絶したとしても、他方からの信号を受信でき、下り
回線における送信ダイバーシティが実現される。なお、
移動局105ではRAKE受信機を用いて、両アンテナ
101a、101bからの信号を重み付け合成する代わ
りに、信号レベルに応じていずれか一方からの信号を選
択的に受信するようにしてもよい。Therefore, the mobile station 105 is configured to include a RAKE receiver (one receiver having a plurality of sets of despreaders and receiving a plurality of sets of signals at the same time) as in a commonly used CDMA receiver. By doing so, the signal from the first antenna 101a and the signal from the second antenna 101b can be weighted and combined in the mobile station, so that even if the signal from either one is lost due to fading, the signal from the other is transmitted. A signal can be received, and transmission diversity in the downlink is realized. In addition,
The mobile station 105 may use a RAKE receiver to selectively receive a signal from either one of the antennas 101a and 101b instead of weighting and combining the signals.
【0014】また、移動局105から基地局への通信回
線(以下、上り回線、という)での通信は、移動局10
5から送信される信号は第1アンテナ101a、及び第
2アンテナ101bで共に受信される。通常、移動局1
05から送信される信号は、セクタ102a,102b
のいずれかに対応する符号または移動局105に固有の
符号で拡散されており、第1受信装置104a及び第2
受信装置104bは第1アンテナ101a及び第2アン
テナ101bで受信された信号をそれらの符号で逆拡散
し、復調する。そして、これら復調された信号を重み付
け合成し或いはいずれか一方の信号を選択的に用いるこ
とにより、受信アンテナダイバーシティを実現してい
る。Further, the communication on the communication line from the mobile station 105 to the base station (hereinafter referred to as "uplink") is carried out by the mobile station 10.
The signal transmitted from No. 5 is received by both the first antenna 101a and the second antenna 101b. Usually mobile station 1
The signals transmitted from 05 are sectors 102a and 102b.
Of the first receiving apparatus 104a and the second receiving apparatus 104a.
The receiving device 104b despreads the signals received by the first antenna 101a and the second antenna 101b with their codes and demodulates them. Then, the receiving antenna diversity is realized by weighting and combining these demodulated signals or selectively using either one of the signals.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】一般に、CDMA方式
では、理想的には相互相関関数が常に零であるようなP
N系列の組み合わせを用いると、他からの干渉がないこ
とになり、無限大の伝送路容量が得られることになる。
しかし、相互相関関数が常に零であるPN系列の組み合
わせは存在しないので、CDMAを行うと必ず多少の干
渉を他の組の信号から受ける。多重数が多いときには統
計的に他からの干渉をそれと等しい電力を持つガウス雑
音に置き換えて近似的に評価することになるが、当該移
動局の信号電力対干渉電力の比、いわゆるS/N比によ
って、1セクタに収容できる移動局の最大数が定められ
ることになる。Generally, in the CDMA system, ideally, the P value is such that the cross-correlation function is always zero.
When the combination of N sequences is used, there is no interference from others, and infinite transmission line capacity can be obtained.
However, since there is no combination of PN sequences whose cross-correlation functions are always zero, CDMA always receives some interference from other sets of signals. When the number of multiplexes is large, the interference from the other is statistically replaced with Gaussian noise having a power equal to that, and is approximately evaluated. However, the ratio of the signal power to the interference power of the mobile station, the so-called S / N ratio. By this, the maximum number of mobile stations that can be accommodated in one sector is determined.
【0016】これを図4で説明した、従来の基地局アン
テナダイバーシティ方式についてみると、送信ダイバー
シティ効果を持つ2つのアンテナ101a、101bに
より形成されるセクタ102において、このセクタ10
2中に存在する多数の移動局に対して、アンテナ101
a、101bから同一周波数で符号の異なる信号(以
後、符号位相の異なる信号をも含めて使用する)を送信
し、各移動局はこれらの信号を受信する。Referring to the conventional base station antenna diversity method described in FIG. 4, this sector 10 is formed in a sector 102 formed by two antennas 101a and 101b having a transmission diversity effect.
Antenna 101 for a large number of mobile stations existing in
From a and 101b, signals having the same frequency but different codes (hereinafter, signals including different code phases are also used) are transmitted, and each mobile station receives these signals.
【0017】特定の移動局、例えば図4の移動局105
では、自分の受信すべき符号で変調されている2つの信
号をそれぞれ受信復調するが、同時に他の移動局が受信
すべき符号で変調されている信号成分及び、自ら受信す
べき他側の信号電力が干渉電力として発生することにな
る。したがって、図4の移動局105での、それぞれ受
信復調された信号の信号電力対干渉電力の比は従来の基
地局アンテナダイバーシティ方式を行わない場合と比較
してほぼ半分となる。この事情は、両アンテナからの受
信信号を最適な方法で重み付け合成したとしても干渉電
力分も同様に合成されることになるため、同様である。A particular mobile station, for example mobile station 105 of FIG.
Then, each of the two signals modulated with the code to be received by itself is received and demodulated, but at the same time, the signal component modulated with the code to be received by another mobile station and the signal on the other side to be received by itself are received. Power will be generated as interference power. Therefore, the ratio of the signal power to the interference power of the signals respectively received and demodulated in the mobile station 105 of FIG. 4 is almost half as compared with the case where the conventional base station antenna diversity method is not performed. This circumstance is the same because even if the received signals from both antennas are weighted and combined by the optimal method, the interference power components are also combined.
【0018】また、各移動局においては、受信をするた
めにそれぞれ同期を行うチャネルを有しており、さらに
このチャネルを利用して必要な情報を報知していること
から、付加的な信号電力を必要としている。In addition, since each mobile station has a channel for synchronization for reception, and the necessary information is broadcast by using this channel, additional signal power is added. In need.
【0019】したがって、基地局アンテナダイバーシテ
ィ方式を行う場合には、移動局に受信ダイバーシティ手
段を設けなくともフェージングに対する通話品質は改善
されるものの、干渉電力の増大等により、1セクタに収
容できる移動局数の実質的な最大値が減少してしまうと
いう、問題が生じていた。Therefore, when the base station antenna diversity system is used, the call quality against fading is improved without providing the receiving diversity means in the mobile station, but the mobile station that can be accommodated in one sector due to an increase in interference power or the like. There was a problem that the effective maximum value of the number decreased.
【0020】そこで、本発明は、基地局アンテナダイバ
ーシティ方式により、移動局に受信ダイバーシティ手段
を設けずにフェージングに対する通話品質の改善効果を
維持しつつ、セクタ内のトラフィックの状況に応じて送
信電力を制御することにより、1セクタに収容できる移
動局数の減少を避けることができるCDMAセルラー無
線基地局を提供することを目的とする。Therefore, according to the present invention, the base station antenna diversity system is used to maintain the effect of improving the communication quality against fading without providing the receiving diversity means in the mobile station, and at the same time, to improve the transmission power depending on the traffic situation in the sector. An object of the present invention is to provide a CDMA cellular radio base station capable of avoiding a decrease in the number of mobile stations that can be accommodated in one sector by controlling.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】請求項1のCDMAセル
ラー無線基地局は、複数のアンテナが設置され、サービ
スエリアが複数のセクタに分割されると共に、前記複数
のアンテナの内少なくとも2つは前記複数のセクタの内
の同一セクタをカバーするように配置される基地局アン
テナダイバーシティ方式のCDMAセルラー無線基地局
であって、前記セクタ毎のトラフィックを検出するトラ
フィック検出部と、該トラフィック検出部で検出された
トラフィックの状況に応じて、前記同一セクタをカバー
する少なくとも2つのアンテナの内少なくとも片方のア
ンテナからの送信電力を制御する送信電力制御部を備
え、前記同一セクタをカバーする少なくとも2つのアン
テナの内少なくとも片方のアンテナは、このアンテナの
カバーするセクタのトラフィックの状況に応じて、基地
局から移動局への通信の送信電力を時変的に変化制御す
ることを特徴とする。In a CDMA cellular radio base station according to claim 1, a plurality of antennas are installed, a service area is divided into a plurality of sectors, and at least two of the plurality of antennas are the above-mentioned. A base station antenna diversity type CDMA cellular radio base station arranged to cover the same sector among a plurality of sectors, the traffic detecting unit detecting traffic for each sector, and the traffic detecting unit detecting the traffic. A transmission power controller for controlling the transmission power from at least one of the at least two antennas covering the same sector according to the situation of the generated traffic, and at least two antennas covering the same sector are provided. At least one of the antennas must be of the sector covered by this antenna. Depending on the circumstances of the traffic, characterized by varying varying control when the transmission power of the communication from the base station to the mobile station.
【0022】この構成によれば、基地局アンテナダイバ
ーシティ方式のCDMAセルラー無線基地局において、
各セクタ内でトラフィックに余裕がある場合には、アン
テナからの送信電力を増加させて移動局の信号電力対干
渉電力比を高くし、通信品質を向上させることができ
る。また、各セクタ内でトラフィックが増加した場合に
は、一方のアンテナからの送信電力を減少させ、ダイバ
ーシティ効果は一部減殺されるものの、必要な通信路を
確保して、1セクタに収容できる移動局数の減少を実質
的に抑制することができるAccording to this configuration, in the CDMA cellular radio base station of the base station antenna diversity system,
If there is sufficient traffic in each sector, the transmission power from the antenna can be increased to increase the signal power to interference power ratio of the mobile station and improve the communication quality. Also, when the traffic increases in each sector, the transmission power from one antenna is reduced, and the diversity effect is partially reduced, but the required communication path is secured and the movement can be accommodated in one sector. Can substantially suppress the decrease in the number of stations
【0023】請求項2のCDMAセルラー無線基地局
は、請求項1記載のCDMAセルラー無線基地局におい
て、同一セクタをカバーするアンテナ間の送信電力配分
を、当該同一セクタ・ハンドオーバー状態にある移動局
数を上下限一定値以内とするように、制御することを特
徴とする。A CDMA cellular radio base station according to a second aspect is the CDMA cellular radio base station according to the first aspect, in which transmission power distribution among antennas covering the same sector is in the same sector handover state. It is characterized in that the number is controlled to be within a fixed upper and lower limit value.
【0024】この構成によれば、請求項1におけると同
様の効果を奏すると共に、同一セクタ内でのハンドオー
バー状態にある移動局数をモニタすることにより、2つ
のアンテナ間の送信電力の配分を変化させ、最適な電力
配分に接近させることができ、不必要に大きな送信電力
での送信を避けることができる。According to this configuration, the same effect as in claim 1 is obtained, and the number of mobile stations in the handover state within the same sector is monitored to thereby distribute the transmission power between the two antennas. It can be varied to get closer to the optimum power distribution and avoid transmission with unnecessarily high transmission power.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】本発明の実施例について、図1乃
至図3を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0026】図1は、本発明の実施例に係るセルラー無
線基地局の構成を説明する図である。同図において、図
4と異なる点は、第1送信部103a及び第2送信部1
03bからの送信電力を制御するための送信電力制御部
108と、この送信電力制御部108へ指令を与えるト
ラフィック検出部106及びハンドオーバ検出部107
を備えていることであり、その他の点は図4と同様であ
り、同じ構成には同一の符号を付している。FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a cellular radio base station according to the embodiment of the present invention. In the figure, the difference from FIG. 4 is that the first transmitter 103a and the second transmitter 1 are
03b, a transmission power control unit 108 for controlling the transmission power from 03b, a traffic detection unit 106 and a handover detection unit 107 which give a command to the transmission power control unit 108.
4 and other points are the same as those in FIG. 4, and the same components are designated by the same reference numerals.
【0027】一般に、CDMAセルラー無線基地局にお
いては、基地局から情報を報知するチャネル、移動局を
呼び出すチャネル、及び移動局との1対1の相互通信を
行うチャネルを有している。これら各チャネルにおい
て、基地局がサービスすべき地域すべてに信号が到達す
るだけの送信電力で送信される。Generally, a CDMA cellular radio base station has a channel for reporting information from the base station, a channel for calling a mobile station, and a channel for one-to-one mutual communication with the mobile station. On each of these channels, the signal is transmitted with a transmission power sufficient to reach all areas where the base station should serve.
【0028】このことは、本発明の適用される、基地局
アンテナダイバーシティ方式のCDMAセルラー無線基
地局、すなわち、基地局のサービスエリアは、複数のア
ンテナの内いずれか一つのアンテナによりカバーされる
複数のセクタに分割され、複数のアンテナから無線送信
される信号は、移動局がそれら複数のアンテナから送信
される無線信号を同時に受信及び復調可能なように変調
され、複数のアンテナの内少なくとも2つは複数のセク
タの内、同一セクタをカバーするように設置するCDM
Aセルラー無線基地局においても、基本的には同様であ
り、基地局がサービスすべきセクタすべてに信号が到達
するだけの送信電力で送信される。This means that the base station antenna diversity type CDMA cellular radio base station to which the present invention is applied, that is, the service area of the base station is covered by any one of the plurality of antennas. A signal that is wirelessly transmitted from a plurality of antennas is divided into sectors, and is modulated so that a mobile station can simultaneously receive and demodulate a wireless signal transmitted from the plurality of antennas, and at least two of the plurality of antennas are Is a CDM installed so as to cover the same sector among multiple sectors
The same applies to the A cellular radio base station, which is basically the same, and the transmission power is set so that the signal reaches all the sectors to be serviced by the base station.
【0029】本発明では、基地局アンテナダイバーシテ
ィ方式を行う場合に、セクタのトラフィック状況を監視
し、基地局がサービスすべきセクタすべてに信号が到達
するだけの送信電力で送信しつつ、トラフィックの状況
に応じて、干渉電力の増大等により1セクタに収容でき
る移動局数の実質的な最大値が減少しないように送信電
力を制御するところに、特徴を有している。According to the present invention, when the base station antenna diversity system is used, the traffic condition of a sector is monitored, and the base station transmits with a transmission power sufficient for the signal to reach all the sectors to be serviced, while the traffic condition is being transmitted. Accordingly, the transmission power is controlled so that the substantial maximum value of the number of mobile stations that can be accommodated in one sector does not decrease due to an increase in interference power or the like.
【0030】図1において、トラフィック検出部106
はセクタ102内の移動局と基地局との間のトラフィッ
ク量を検出し、送信電力制御回路108に指令を与える
ように構成されている。なお、この実施例では、第1ア
ンテナ101aからの送信電力は、基地局がサービスす
べきセクタすべてに信号が到達するだけの一定の電力と
しておき、第2アンテナ101bからの送信電力をトラ
フィックに応じて制御するものとして、以下説明する。In FIG. 1, the traffic detector 106.
Is configured to detect the amount of traffic between the mobile station and the base station in the sector 102 and give an instruction to the transmission power control circuit 108. In addition, in this embodiment, the transmission power from the first antenna 101a is set to a constant power so that the signal reaches all the sectors to be serviced by the base station, and the transmission power from the second antenna 101b is set according to the traffic. The following description will be made on the basis of the control.
【0031】さて、セクタ102内に存在する移動局の
総数が少なくトラフィックがあまり高くないことをトラ
フィック検出回路106で検出すると、この状態を送信
電力制御回路108に指令し、送信電力制御回路108
は第2送信部103bに送信電力を増加するように制御
する。これにより、第2アンテナ101bからの送信信
号電力が増大させられる。なお、この送信電力の増加制
御は、現状の通信状況に与える影響を最小限に抑えるた
めに、段階的に徐々に行われる。Now, when the traffic detection circuit 106 detects that the total number of mobile stations existing in the sector 102 is small and the traffic is not so high, this state is instructed to the transmission power control circuit 108 and the transmission power control circuit 108 is sent.
Controls the second transmission unit 103b to increase the transmission power. As a result, the transmission signal power from the second antenna 101b is increased. The increase control of the transmission power is gradually performed stepwise in order to minimize the influence on the current communication status.
【0032】この結果、各移動局においては、信号電力
が増加され、一方、干渉電力の増加は少なく、その通信
品質の向上が、ダイバーシティ効果と相まって、向上す
ることになる。また、このように、トラフィックがあま
り高くないときには、セクタ内において干渉波による干
渉電力が必然的に少なく、干渉電力によるセクタに収容
できる移動局の制限にかかることもない。As a result, in each mobile station, the signal power is increased, while the interference power is not increased so much that the communication quality is improved together with the diversity effect. Further, in this way, when the traffic is not so high, the interference power due to the interference wave is inevitably small in the sector, and the mobile station that can be accommodated in the sector due to the interference power is not limited.
【0033】逆に、セクタ102内の移動局数が増加
し、セクタ102内のトラフィックが一定値以上に増加
した場合には、この状態をトラフィック検出回路106
で検出し、送信電力制御回路108に指令を与えて第2
送信部103bの送信電力を減少させる。これにより、
第2アンテナ101bからの送信信号電力が減少させら
れ、セクタ102内の各移動局の干渉電力が低減され
る。この場合にも、送信電力の減少制御は、現状の通信
状況に与える影響を最小限に抑えるために、段階的に徐
々に行われる。On the contrary, when the number of mobile stations in the sector 102 increases and the traffic in the sector 102 increases beyond a certain value, this state is detected.
And sends a command to the transmission power control circuit 108
The transmission power of the transmitter 103b is reduced. This allows
The transmission signal power from the second antenna 101b is reduced, and the interference power of each mobile station in the sector 102 is reduced. Also in this case, the transmission power reduction control is gradually performed stepwise in order to minimize the influence on the current communication status.
【0034】この結果、セクタ102内で新たな移動局
と基地局との通信路を確保することができ、新規な通信
要求に応えることができる。As a result, a new communication channel between the mobile station and the base station can be secured in the sector 102, and a new communication request can be met.
【0035】このように、セクタ102内のトラフィッ
クの増加に伴って、第2アンテナ101bからの送信信
号電力が減少させられた場合には、ダイバーシティ効果
は一部減殺されるものの、第1アンテナ101aからは
基地局がサービスすべきセクタすべてに信号が到達する
だけの一定の電力で信号が送信されているから、各移動
局と基地局との間の通信が確保されている。As described above, when the transmission signal power from the second antenna 101b is reduced as the traffic in the sector 102 is increased, the diversity effect is partially attenuated, but the first antenna 101a is reduced. Since the signal is transmitted with a constant electric power so that the signal reaches all the sectors to be serviced by the base station, communication between each mobile station and the base station is secured.
【0036】次に、一般的に用いられるCDMAセルラ
ー方式においては、移動局はあるセクタで基地局と通信
を行っているときに、基地局とその移動体との間の伝搬
路上に存在する障害物の影響により、他のセクタからの
受信電力が定常的に大きい場合が生じる。この状態は、
常時送出されている情報報知チャネルの受信レベルによ
り認識できる。この場合、当該移動局は他のセクタにハ
ンドオフを要求する。基地局はこのハンドオフ要求によ
りハンドオフを許可するか否かを判断し、許可する場合
には所要の信号を送出すると共に、他のセクタでの当該
移動局との通信を開始する。また、このハンドオフ要求
により基地局は、基地局のアンテナから当該移動局に到
達している平均的な信号レベルにある程度の差のあるこ
とを検知することができる機能を持っている。Next, in the generally used CDMA cellular system, when a mobile station is communicating with a base station in a certain sector, an obstacle existing on the propagation path between the base station and its mobile body. There is a case where the received power from other sectors is constantly high due to the influence of objects. This state is
It can be recognized by the reception level of the information broadcasting channel which is constantly transmitted. In this case, the mobile station requests a handoff from another sector. Based on this handoff request, the base station determines whether or not to permit the handoff. If the handoff is permitted, the base station transmits a required signal and starts communication with the mobile station in another sector. In addition, the base station has a function of being able to detect that there is a certain difference in the average signal level reaching the mobile station from the antenna of the base station by the handoff request.
【0037】本発明では、この機能を利用して、基地局
で、同一セクタ102の第1アンテナ101aによりカ
バーされるセクタ102aと、第2アンテナ101bに
よりカバーされるセクタ102bとの間での移動局から
のハンドオーバ要求を受け、ハンドオフを許可するか否
か、また許可する場合には当該移動局に所要の信号を送
出すると共に、当該移動局との通信を開始する、という
ハンドオーバ処理を行う。ハンドオーバ検出部107
は、セクタ102内の全移動局の内ハンドオーバ状態に
ある移動局数を検出する。そして、このハンドオーバ検
出部107で検出されるハンドオーバ状態にある移動局
数がある一定値内に収まるように、送信電力制御回路1
08に指令し、この指令に基づいて送信電力制御回路1
08は第2送信部103bの送信電力を制御する。In the present invention, by utilizing this function, the base station moves between the sector 102a covered by the first antenna 101a of the same sector 102 and the sector 102b covered by the second antenna 101b. In response to a handover request from the station, handover processing is performed to determine whether or not to permit the handoff, and when permitting, to transmit a required signal to the mobile station and to start communication with the mobile station. Handover detection unit 107
Detects the number of mobile stations in the handover state among all the mobile stations in the sector 102. Then, the transmission power control circuit 1 is set so that the number of mobile stations in the handover state detected by the handover detection unit 107 falls within a certain value.
08, and based on this command, the transmission power control circuit 1
08 controls the transmission power of the second transmitter 103b.
【0038】この結果、同一セクタ102をカバーする
第1アンテナ101a、第2アンテナ101b間の送信
電力配分は、同一セクタ102の第1アンテナ101a
によりカバーされるセクタ102aと、第2アンテナ1
01bによりカバーされるセクタ102bとの間でのハ
ンドオーバ状態にある移動局の数が一定値以内に制御さ
れる。また、このハンドオーバ検出部107で検出され
たハンドオーバ状態にある移動局の数が別の一定値以下
となったときには電力配分を上記の場合と逆に変化させ
るように制御することにより、ハンドオーバ状態にある
移動局の数を上下限一定値以内になるように制御され
る。As a result, the transmission power distribution between the first antenna 101a and the second antenna 101b covering the same sector 102 is determined by the first antenna 101a of the same sector 102.
Sector 102a covered by the second antenna 1
The number of mobile stations in the handover state with the sector 102b covered by 01b is controlled within a fixed value. Further, when the number of mobile stations in the handover state detected by the handover detection unit 107 becomes equal to or less than another fixed value, the power distribution is controlled so as to be changed in the opposite manner to the above state, and thus the handover state is set. The number of mobile stations is controlled to be within a fixed upper and lower limit.
【0039】このように、同一セクタ102内の第1ア
ンテナ101aによりカバーされるセクタ102aと、
第2アンテナ101bによりカバーされるセクタ102
bとの間でのハンドオーバー状態にある移動局数を上下
限一定値以内になるように制御することで、2つのアン
テナ間の送信電力の配分を変化させ、最適な電力配分に
接近させることができ、不必要に大きな送信電力での送
信を避けることができる。Thus, the sector 102a covered by the first antenna 101a in the same sector 102,
Sector 102 covered by the second antenna 101b
Controlling the number of mobile stations that are in a handover condition with b so that the upper and lower limits are within a certain fixed value, thereby changing the transmission power distribution between the two antennas and approaching the optimum power distribution. Therefore, transmission with unnecessarily high transmission power can be avoided.
【0040】図2及び図3は、本発明の実施例に係る送
信電力制御の一例を示すフロー図である。これらのフロ
ー図においては、前述の説明と同様に、第1アンテナ1
01aからは基地局がサービスすべきセクタすべてに信
号が到達するだけの一定の電力で信号が送信されてお
り、送信電力制御は第2アンテナ101bについて、行
われることとしている。2 and 3 are flow charts showing an example of the transmission power control according to the embodiment of the present invention. In these flow charts, as in the above description, the first antenna 1
From 01a, a signal is transmitted with a constant power such that the signal reaches all sectors to be serviced by the base station, and transmission power control is performed for the second antenna 101b.
【0041】まず、図2を参照して、ステップS1で第
2アンテナ101bの送信電力制御をスタートさせる。
このステップS1の送信電力制御のスタート動作は、一
旦開始された後は所定の時間間隔毎に行われる。したが
って、引き続くステップS2〜ステップS13の処理中
であっても、ステップS1の送信電力制御のスタート動
作毎にフロー制御が新しく開始される。First, referring to FIG. 2, transmission power control of the second antenna 101b is started in step S1.
The start operation of the transmission power control in step S1 is performed once at a predetermined time interval once started. Therefore, even during the subsequent processing of steps S2 to S13, the flow control is newly started at each start operation of the transmission power control of step S1.
【0042】ステップS2では、セクタ102内の現在
のトラフィック、すなわち通信容量に余裕があるか否か
を判断する。通信容量に余裕のない場合(No)には、
元に戻る。なお、この場合の動作については、図3で説
明する。通信容量に余裕のある場合(Yes)には、ス
テップS3に進む。In step S2, it is determined whether or not the current traffic in the sector 102, that is, the communication capacity has a margin. If there is no communication capacity (No),
Return to the original. The operation in this case will be described with reference to FIG. If the communication capacity has a margin (Yes), the process proceeds to step S3.
【0043】ステップS3では、第2アンテナ101b
から既に使用されている他の符号と異なる符号で送信を
開始する。この送信開始時の送信電力は小さい値から始
める。In step S3, the second antenna 101b
To start transmission with a code different from other codes already used. The transmission power at the start of transmission starts from a small value.
【0044】ステップS4では、第2アンテナ101b
からの送信電力を時間をかけて徐々に増加させる。In step S4, the second antenna 101b
The transmission power from is gradually increased over time.
【0045】ステップS5では、セクタ102内の移動
局からの第1アンテナ101aと第2アンテナ101b
との同時通信要求(ハンドオーバ要求)を出している移
動局の数を監視し、当該ハンドオーバ要求に対してハン
ドオーバ処理を行う。In step S5, the first antenna 101a and the second antenna 101b from the mobile station in the sector 102 are transmitted.
The number of mobile stations issuing a simultaneous communication request (handover request) to and is monitored, and a handover process is performed for the handover request.
【0046】ステップS6では、セクタ102内で両ア
ンテナ101a、101bと送受信を行っているハンド
オーバー状態の移動局数が全サービス移動局数Nに対し
て第1の規定数n1に達しているかどうかを判断する。
ハンドオーバー状態の移動局数が第1の規定数n1に達
していないとき(No)には、ステップS4に戻り、第
2アンテナ101bからの送信電力を増加する。ハンド
オーバ状態の移動局数が第1の規定値n1に達するま
で、ステップS4〜ステップS6を繰り返すことにな
る。また、ハンドオーバー状態の移動局数が第1の規定
数n1に達しているとき(Yes)には、第2アンテナ
101bからの送信電力が所定の値まで増加されている
ことを意味し、ステップS7に進む。In step S6, whether or not the number of mobile stations in the handover state which are transmitting and receiving with both antennas 101a and 101b in the sector 102 has reached the first specified number n1 with respect to the number N of all service mobile stations. To judge.
When the number of mobile stations in the handover state has not reached the first specified number n1 (No), the process returns to step S4 and the transmission power from the second antenna 101b is increased. Steps S4 to S6 are repeated until the number of mobile stations in the handover state reaches the first specified value n1. Further, when the number of mobile stations in the handover state has reached the first specified number n1 (Yes), it means that the transmission power from the second antenna 101b has been increased to a predetermined value. Proceed to S7.
【0047】ステップS7では、第2アンテナ101b
の送信電力増加を止め、ステップS8に進む。In step S7, the second antenna 101b
The increase in the transmission power of is stopped and the process proceeds to step S8.
【0048】ステップS8では、セクタ102内のハン
ドオーバー状態の移動局数が全サービス移動局数Nに対
して第2の規定数n2(但し、n2>n1)に達してい
るかどうかを判断する。ハンドオーバー状態の移動局数
が第2の規定数n2に達していないとき(No)には、
ステップS5に戻る。この場合には、ハンドオーバ状態
の移動局数が上限値n2と下限値n1との間にあり、制
御目標が達成されている状態になっており、ステップS
5〜ステップS8を繰り返すことになる。また、ハンド
オーバー状態の移動局数が第2の規定数n2に達してい
るとき(Yes)には、第2アンテナ101bからの送
信電力が所定の値を越えて増加されていることを意味
し、ステップS9に進む。In step S8, it is determined whether the number of mobile stations in the sector 102 in the handover state has reached the second specified number n2 (where n2> n1) with respect to the number N of all service mobile stations. When the number of mobile stations in the handover state has not reached the second specified number n2 (No),
Return to step S5. In this case, the number of mobile stations in the handover state is between the upper limit value n2 and the lower limit value n1, and the control target is achieved.
5 to step S8 will be repeated. Further, when the number of mobile stations in the handover state has reached the second specified number n2 (Yes), it means that the transmission power from the second antenna 101b has increased beyond a predetermined value. , And proceeds to step S9.
【0049】ステップS9では、第2アンテナ101b
からの送信電力を時間をかけて徐々に減少させ、ステッ
プS5に戻る。In step S9, the second antenna 101b
The transmission power from is gradually reduced over time, and the process returns to step S5.
【0050】このように、ステップS4〜ステップS9
の動作により、ハンドオーバ状態にある移動局の数が上
限値n2と下限値n1との間に落ち着くように、第1ア
ンテナ101bの送信電力が制御される。In this way, steps S4 to S9
By the operation of, the transmission power of the first antenna 101b is controlled so that the number of mobile stations in the handover state settles between the upper limit value n2 and the lower limit value n1.
【0051】また、図3を参照して、ステップS1で第
2アンテナ101bの送信電力制御をスタートさせ、ス
テップS2でセクタ102内の通信容量に余裕があるか
否かを判断する。なお、このステップS1,及びステッ
プS2は図2におけるステップS1,ステップS2と同
じものである。Further, referring to FIG. 3, transmission power control of the second antenna 101b is started in step S1, and it is determined in step S2 whether or not the communication capacity in the sector 102 has a margin. The steps S1 and S2 are the same as the steps S1 and S2 in FIG.
【0052】ステップS2で、通話容量に余裕のない場
合(No)には、ステップS10に進む。If it is determined in step S2 that the call capacity is not sufficient (No), the process proceeds to step S10.
【0053】ステップS10では、第2アンテナ101
bからの送信電力を時間をかけて徐々に減少させ、ステ
ップS11に進む。In step S10, the second antenna 101
The transmission power from b is gradually reduced over time, and the process proceeds to step S11.
【0054】ステップS11では、セクタ102内のハ
ンドオーバ状態にある移動局からの第1アンテナ101
aのみによる通話要求を出している移動局の数を監視
し、ハンドオーバの終了処理を行う。In step S11, the first antenna 101 from the mobile station in the sector 102 in the handover state.
The number of mobile stations issuing a call request based on only a is monitored, and handover termination processing is performed.
【0055】ステップS12では、セクタ102内のす
べての移動局がハンドオーバを終了したか否かを判断す
る。すべての移動局がハンドオーバを終了していない場
合(No)には、ステップS10に戻る。また、すべて
の移動局がハンドオーバを終了している場合(Yes)
には、ステップS13に進む。In step S12, it is determined whether or not all the mobile stations in the sector 102 have completed the handover. If all mobile stations have not completed the handover (No), the process returns to step S10. When all mobile stations have completed the handover (Yes)
To proceed to step S13.
【0056】ステップS13では、第2アンテナ101
bからの送信を停止する。In step S13, the second antenna 101
Stop transmission from b.
【0057】この図2、図3のフロー図からも分かるよ
うに、セクタ102内に存在する移動局との通信容量に
余裕があるときには第2アンテナ101bからの送信電
力を増加させ、逆に通信容量に余裕がないときには第2
アンテナ101bからの送信電力を減少させるから、基
地局アンテナダイバーシティ方式を行う場合に、セクタ
102のトラフィック状況すなわち通信容量を監視し、
基地局がサービスすべきセクタ102のすべてに信号が
到達するだけの送信電力で送信しつつ、トラフィックの
状況に応じて、干渉電力の増大等により1セクタに収容
できる移動局数の実質的な最大値が減少しないように送
信電力を制御することができる。As can be seen from the flow charts of FIGS. 2 and 3, when the communication capacity with the mobile station existing in the sector 102 has a margin, the transmission power from the second antenna 101b is increased and the communication is reversed. Second when there is not enough capacity
Since the transmission power from the antenna 101b is reduced, when the base station antenna diversity method is performed, the traffic condition of the sector 102, that is, the communication capacity is monitored,
While the base station transmits with a transmission power sufficient to reach all of the sectors 102 to be served, the maximum number of mobile stations that can be accommodated in one sector due to increase in interference power or the like depending on the traffic situation The transmission power can be controlled so that the value does not decrease.
【0058】また、同一セクタ102内の第1アンテナ
101aによりカバーされるセクタ102aと、第2ア
ンテナ101bによりカバーされるセクタ102bとの
間でのハンドオーバ状態にある移動局数を上限値n2と
下限値n1の間になるように制御されるから、2つのア
ンテナ間の送信電力の配分を最適な電力配分に接近させ
ることができ、不必要に大きな送信電力での送信を避け
ることができる。Further, the number of mobile stations in the handover state between the sector 102a covered by the first antenna 101a and the sector 102b covered by the second antenna 101b in the same sector 102 is the upper limit value n2 and the lower limit value. Since the control is performed so as to be between the values n1, the distribution of the transmission power between the two antennas can be made closer to the optimum power distribution, and the transmission with the unnecessarily large transmission power can be avoided.
【0059】[0059]
【発明の効果】請求項1の構成によれば、基地局アンテ
ナダイバーシティ方式のCDMAセルラー無線基地局に
おいて、各セクタ内でトラフィックに余裕がある場合に
は、アンテナからの送信電力を増加させて移動局の信号
電力対干渉電力比を高くし、通信品質を向上させること
ができる。また、各セクタ内でトラフィックが増加した
場合には、一方のアンテナからの送信電力を減少させ、
ダイバーシティ効果は一部減殺されるものの、必要な通
信路を確保して、1セクタに収容できる移動局数の減少
を避けることができる。According to the structure of claim 1, in the CDMA cellular radio base station of the base station antenna diversity system, when there is a margin of traffic in each sector, the transmission power from the antenna is increased to move. It is possible to increase the signal power to interference power ratio of the station and improve the communication quality. Also, when the traffic increases in each sector, reduce the transmission power from one antenna,
Although the diversity effect is partially reduced, it is possible to secure a necessary communication path and avoid a decrease in the number of mobile stations that can be accommodated in one sector.
【0060】請求項2の構成によれば、請求項1におけ
ると同様の効果を奏すると共に、同一セクタ内でのハン
ドオーバー状態にある移動局数をモニタすることによ
り、2つのアンテナ間の送信電力の配分を変化させ、最
適な電力配分に接近させることができ、不必要に大きな
送信電力での送信を避けることができる。According to the configuration of claim 2, the same effect as that of claim 1 is obtained, and the transmission power between the two antennas is monitored by monitoring the number of mobile stations in the handover state within the same sector. Can be changed to approach the optimum power distribution, and transmission with unnecessarily large transmission power can be avoided.
【図1】本発明の実施例に係るCDMAセルラー無線基
地局の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a CDMA cellular radio base station according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例に係る送信電力制御の一例を示
すフロー図。FIG. 2 is a flowchart showing an example of transmission power control according to the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例に係る送信電力制御の一例を示
すフロー図。FIG. 3 is a flowchart showing an example of transmission power control according to the embodiment of the present invention.
【図4】従来のCDMAセルラー無線基地局の構成図。FIG. 4 is a block diagram of a conventional CDMA cellular radio base station.
101a、101b 第1,第2アンテナ 102 セクタ 103a、103b 第1,第2送信部 104a、104b 第1,第2受信部 105 移動局 106 トラフィック検出部 107 ハンドオーバ検出部 108 送信電力制御部 101a, 101b First and second antennas 102 sectors 103a, 103b First and second transmitters 104a, 104b First and second receivers 105 mobile station 106 traffic detector 107 Handover detection unit 108 transmission power control unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 7/ 24-7/26 H04Q 7 /00-7/38
Claims (2)
リアが複数のセクタに分割されると共に、前記複数のア
ンテナの内少なくとも2つは前記複数のセクタの内の同
一セクタをカバーするように配置される基地局アンテナ
ダイバーシティ方式のCDMAセルラー無線基地局であ
って、 前記セクタ毎のトラフィックを検出するトラフィック検
出部と、該トラフィック検出部で検出されたトラフィッ
クの状況に応じて、前記同一セクタをカバーする少なく
とも2つのアンテナの内少なくとも片方のアンテナから
の送信電力を制御する送信電力制御部を有し、 前記同一セクタをカバーする少なくとも2つのアンテナ
の内少なくとも片方のアンテナは、このアンテナのカバ
ーするセクタのトラフィックの状況に応じて、基地局か
ら移動局への通信の送信電力を時変的に変化制御するこ
とを特徴とするCDMAセルラー無線基地局。1. A plurality of antennas are installed, a service area is divided into a plurality of sectors, and at least two of the plurality of antennas are arranged to cover the same sector of the plurality of sectors. A base station antenna diversity type CDMA cellular radio base station, which covers the same sector according to a traffic detection unit that detects traffic for each sector and a traffic situation detected by the traffic detection unit. There is a transmission power control unit that controls transmission power from at least one of the at least two antennas, and at least one of the at least two antennas that covers the same sector has at least one of the sectors covered by this antenna. Depending on the traffic situation, communication from the base station to the mobile station CDMA cellular radio base station, characterized by varying varying control when the transmission power.
地局において、同一セクタをカバーするアンテナ間の送
信電力配分を、当該同一セクタ・ハンドオーバー状態に
ある移動局数を上下限一定値以内とするように、制御す
ることを特徴とするCDMAセルラー無線基地局。2. The CDMA cellular radio base station according to claim 1, wherein the transmission power distribution among antennas covering the same sector is within a fixed upper and lower limit value of the number of mobile stations in the same sector handover state. A CDMA cellular radio base station characterized by the following.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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- 1998-12-25 JP JP36898398A patent/JP3422469B2/en not_active Expired - Fee Related
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