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2GHz帯FOMA用屋外ブースタ装置の開発〜2.装置設計

2.3 ブースタ送信雑音と基地局上り回線容量

ブースタ装置の導入により、対向する基地局の上り回線容量は劣化する。設置前の基地局の上り回線容量Cに対する設置後の上り回線容量C' は式(1)で表される[5]。

式(1)

ここでNbkはブースタ装置からの雑音が基地局で受信される電力、NBTSは基地局受信機の雑音電力、ηは基地局ロードマージン注意1である[3]。

表1に示す条件に従って、基地局とブースタ装置間のアンテナ利得を含む伝搬損(以下、伝搬損)と上り回線容量比およびブースタエリア半径の関係を図3に示す。ブースタ利得が大きく伝搬損が小さいほど、エリア半径は大きくなるが、容量劣化も大きくなる。

表1 ブースタ対向基地局容量の計算条件
項目 数値
ブースタ下り出力電力 30dBm/carrier
ブースタ最大利得 80dB
ブースタ対移動局用アンテナ利得 11dBi
ブースタ・移動局間伝搬モデル 奥村-秦式
ブースタ雑音指数 7dB
基地局受信機雑音電力NBTS −103dBm/3.84MHz
基地局ロードマージン 1, 3, 6dB

図3 伝搬損と上り回線容量比およびエリア半径の関係

今回開発したブースタ装置は、伝搬損に応じてブースタ装置の利得を自動的に制御する機能が組み込まれている[1]。伝搬損92dB以上では伝搬損が小さいほど容量劣化が大きくなるが、利得制御が動作する伝搬損80〜92dBの範囲では容量劣化を一定値に抑えながらブースタ装置によるサービスエリアの構築が可能であり、図3において例えばロードマージン3dBに対して利得制御が動作する範囲では500m前後のエリア半径が確保できることが分かる。

  • 注意1 ロードマージン:CDMA方式を用いた多元接続においては、複数のユーザが干渉を許容しながら同じ周波数を共有する。もともと持っている受信機の熱雑音と比較して、どのくらいユーザによる干渉量の上昇を許容するかをロードマージンという。

本記事は、テクニカル・ジャーナルVol.15 No.1に、掲載されています。