JP2002519909A - 適応無線システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、複数の移動ステーション及び少なくとも１つのベースステーションを備えた適応無線システムに係る。この無線システムにおいて、少なくとも、ベースステーションは、ベースステーションと移動ステーションとの間に信号を転送するために複数の独立した送信及び受信岐路を備えている。本発明による無線システムは、上記送信岐路及び受信岐路を並列に接続し、そしてそれを単一信号の転送に対して数値的に動的に指定するための手段(401,402)を備えたことを特徴とする。更に、本発明は、無線システムにおいて送信及び受信岐路を指定する方法にも係る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】

本発明は、適応無線システム、及び無線システムにおいて送信及び受信岐路を
指定する方法に係る。この無線システムは、複数の移動ステーション及び少なく
とも１つのベースステーションを備えている。この無線システムにおいて、少な
くともベースステーションは、ベースステーションと移動ステーションとの間に
信号を転送するための複数の独立した送信及び受信岐路を備えている。

【０００２】

【背景技術】

添付図面の図１は、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動テレコミュニケーションシス
テム）の簡単なブロック図である。移動ステーションＭＳは、無線経路を経て、
ベーストランシーバステーションＢＴＳ、図１のケースではＢＴＳ１、と通信す
る。ベースステーションサブシステムＢＳＳは、ベースステーションコントロー
ラＢＳＣ及びその制御のもとにあるベースステーションＢＴＳとで構成される。
移動サービス交換センターＭＳＣは、通常、複数のベースステーションコントロ
ーラＢＳＣを制御する。ＭＳＣは、他のＭＳＣと通信し、そしてＵＭＴＳネット
ワークは、ゲートウェイ移動サービス交換センターＧＭＳＣを経て、他のネット
ワーク、例えば、公衆交換電話ネットワークＰＳＴＮ、別の移動通信ネットワー
クＰＬＭＮ、又はＩＳＤＮネットワークＩＳＤＮに接続される。図示された移動
通信システムは、例えば、パンヨーロピアンＧＳＭシステム又はＵＭＴＳシステ
ム（ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム）である。ＧＳＭシステ
ムは、ＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）技術で実施され、そしてＵＭＴＳシステ
ムは、時分割多重アクセス技術（ＴＤＭＡ）で実施されるか、コード分割多重ア
クセス技術（ＣＤＭＡ）で実施されるか、又はこれら２つの組合せ、即ちいわゆ
るハイブリッドシステムで実施されるように提案されている。

【０００３】 ＴＤＭＡ技術で実施されるデジタル無線システム、例えば、ＧＳＭ又はＵＭＴ
Ｓシステムでは、移動ステーションＭＳのグループは、時分割の原理に基づき、
ベースステーションＢＴＳとの通信に、同じ搬送波周波数即ち無線チャンネルを
使用することができる。搬送波は、次々のフレームに分割され、これらのフレー
ムは、更に、タイムスロット、例えば、８、１６又は６４個のタイムスロットに
分割され、必要に応じてユーザに割り当てられる。従って、ネットワークの観点
から、１つの搬送波を使用して、例えば、８、１６又は６４個のトラフィックチ
ャンネルを確立することができる。例えば、ＧＳＭシステムでは、チャンネル巾
が２００ｋＨｚであり、そしてＵＭＴＳシステムでは、それが提案に基づき１．
６ＭＨｚである。

【０００４】 コード分割多重アクセスＣＤＭＡ無線システムは、拡散スペクトル通信に基づ
くものである。送信されるべきデータ信号は、加入者に指定された特殊なハッシ
ュコードで乗算され、従って、送信は、例えば１．２５、６．４又は２０ＭＨｚ
の広帯域無線チャンネルへと拡散する。これは、異なるハッシュコードで処理さ
れたＣＤＭＡ信号を同時送信するように多数のユーザが同じ広帯域無線チャンネ
ルを使用できることを意味する。それ故、ＣＤＭＡシステムにおける各加入者の
独特のハッシュコードは、ＴＤＭＡシステムのタイムスロットと同じ意味におい
てシステムのトラフィックチャンネルを形成する。受信端では、ＣＤＭＡ信号が
加入者のハッシュコードにより拡散解除され、これにより、狭帯域データ信号が
得られる。受信器では、他の加入者の広帯域信号が所望の信号に対するノイズを
表わす。

【０００５】 無線システムでは、適応アンテナを使用したいわゆるＳＤＭＡ（スペース分割
多重アクセス）技術を用いることが周知であり、この場合、加入者は、例えば、
アンテナローブがベースステーションにおいて移動ステーションの位置に基づき
所望の方向に調整されたときに、ベースステーションから見たその地理的方向に
基づいて区別することができる。従って、ＳＤＭＡ技術を使用すると、ベースス
テーションＢＴＳと移動ステーションＭＳとの間の無線接続の信号対干渉比Ｃ／
Ｉ又は信号対雑音比Ｓ／Ｎが改善され、これにより、システムの全体的な容量が
増加する。ＳＤＭＡ技術は、更に、送信が狭い地域へビーム状に送られるので、
ネットワークの周波数効率も改善し、これは、おそらく同じベースステーション
においても、同じ周波数を別の方向の別の接続に再使用できることを意味する。
アンテナローブが加入者に向けられるために、無線リンクに対する多経路伝播の
障害作用が減少される。

【０００６】 ＳＤＭＡ技術は、例えば、ベースステーションの送信及び受信、並びに一般に
デジタルで実行される信号処理に対して、多数の並列な受信器及び送信器を同じ
無線接続に使用することをベースとする。信号対干渉比及び／又は信号対雑音比
の改善は、通常、使用される並列の送信及び受信岐路の数が多いほど、良好とな
る。いわゆる適応アンテナ即ち可変方向性パターンをもつアンテナと、受信信号
の処理は、例えば、ＣＤＭＡシステムに関するある公知方法でベースステーショ
ンのアンテナローブを狭い地域へビーム状に向けることにより、無線接続を経て
ベースステーションと通信する移動ステーションを監視するのに使用され、上記
アンテナローブは、当該接続の最良の信号成分が受け取られる方向にビーム状に
向けることができる。

【０００７】 適応アンテナは、多数のアンテナ素子より成るアンテナアレーで構成され、こ
のアンテナアレーの方向性パターンは、アンテナ素子の信号を整相することによ
り動的に変更される。このようなアンテナアレーは、例えば、直線状又は平面状
に配列される全方向性又は方向性アンテナ素子で構成することができる。適応型
方向性アンテナの主ローブの外部から到着する信号は、その主ローブから受け取
られる信号に対してアンテナの方向性パターンにより決定される割合で減衰され
る。適応アンテナを使用するときには、選択された移動ステーションＭＳは、受
信におけるアンテナ利得及び信号処理が良好であるために通常より低い送信電力
でその信号を送信することができる。送信及び受信アンテナは、別々であっても
よいし、又は二重フィルタで受信及び送信回路を互いに分離することにより共通
のアンテナを経て送信及び受信を行うように構成することもできる。

【０００８】 適応アンテナは、アンテナローブが狭いために、他の加入者からの干渉が減少
されそして他の加入者へ生じる干渉が低いので、低レベルの干渉に貢献する。こ
れと同時に、ベースステーションのカバレージがアンテナの主ローブに向かって
増加される。又、単一の移動ステーションＭＳにより送信されたアンテナ信号を
２つ以上のアンテナローブを経て受信することもでき、この場合、例えば、多経
路伝播により生じた信号成分を合成することもできるし、或いは異なるアンテナ
で受け取った移動ステーションからの信号を他のやり方で処理し、例えば、受信
信号に異なる重みを付けて処理し、受信した他の信号に比して信号を増幅するこ
ともできる。従って、２つ以上の固定方向のアンテナローブを経て信号を受信し
そしてこのように受信した信号を適当に重み付けすることにより、適応アンテナ
の方向性パターンを変更することができる。

【０００９】 図２ａ及び２ｂは、ＳＤＭＡ技術を用いたベースステーションの受信及び送信
区分のブロック図である。図示の例において、４つの並列の受信及び送信岐路は
同じチャンネルＣＨ１及び周波数ｆ１に同調される。ＳＤＭＡの実施では、特定
のシステムに必要とされる多数の並列な送信及び受信岐路を設定することができ
る。並列に設定される送信及び受信岐路の数を増加することにより、アンテナロ
ーブを狭い地域に向けると同時に、カバレージエリアをベースステーションから
更に拡張することができる。図２ａは、４つの並列な受信岐路より成るベースス
テーションの構造を示す。図２ａの受信区分のブロック図において、４つの受信
岐路は、全て、共通の信号処理ユニット２０１を有し、ここで信号が所望の処理
を受け、１つの処理された信号ＣＨ１のみが信号処理ユニット２０１からベース
ステーションの他の部分へ搬送される。図２ａの１つの受信岐路の構造について
以下に詳細に述べる。受信岐路は、周波数ｆ１においてアンテナ２０２によって
所望の方向から無線信号を受信する。受信した信号は、バンドパスフィルタ２０
６及び増幅器２１０へ搬送される。次いで、この信号は、ミクサ２１４において
局部発振器２１８の出力周波数でこれを乗算することにより、低い周波数に変換
される。変換された信号は、バンドパスフィルタ２２２を経てＡ／Ｄコンバータ
２２６へ搬送され、アナログからデジタル形態へ変換される。このように変更さ
れた信号は、受信岐路の共通の信号処理ユニット２０１へ搬送され、そこで所望
の処理を行うことができる。ベースステーションの他の受信岐路の構造は、上述
したものと同様である。

【００１０】 図２ｂは、４つの送信岐路より成るベースステーションの構造を対応的に示し
ている。図２ｂの４つの全送信岐路は、ベースステーションの他の部分から送信
信号ＣＨ１が搬送される共通の信号処理ユニット２３５を共用している。信号は
信号処理ユニット２３５において所望の通りに処理され、そして送信信号は４つ
の送信岐路へ搬送され、その１つの構造を以下に詳細に説明する。送信岐路は、
信号をアナログ形態に変換するＤ／Ａコンバータ２３９を備えている。アナログ
信号は、ミクサ２３４へ搬送され、そこで局部発振器２４７の出力周波数が乗算
され、従って、送信された無線周波数、図２ｂのケースでは周波数ｆ１に変換さ
れる。変換された信号は、増幅器２５１及びバンドパスフィルタ２５５を経てア
ンテナ２５９へ搬送される。このアンテナから、信号は無線経路へ送信される。
ベースステーションの他の送信岐路の構造も、上述したものと同様である。

【００１１】 図３は、図２ａ及び２ｂに示されたベースステーションユニットのアンテナの
方向性パターンを示す。図３は、図２ａの４つのアンテナ素子２０２−２０５よ
り成るアンテナアレーで受信するための方向性パターン、或いは図２ｂの４つの
アンテナ素子２５９−２６２より成るアンテナアレーから送信するための方向性
パターンを示し、横軸は方位Θであり、そして縦軸は振幅Ａである。この方向性
パターンの振幅及びビーム巾は、例えば、アンテナにおけるアンテナ素子の数に
依存し、従って、アンテナのアンテナ素子が多いほど、ビームの巾が狭くそして
アンテナで主ローブ方向に得ることのできる振幅が大きくなる。従って、図３の
方向性パターンで示されるように、単一アンテナ素子の方向性パターンよりも、
主放射方向に向かってビーム巾が狭くそして振幅が大きい。

【００１２】 適応アンテナを用いる公知システムに伴う問題は、最大性能を得るために必要
とされる複数の並列な送信器及び受信器の組合せは、その実施に高い経費がかか
り、従って、その真価を発揮することが滅多にないことである。加えて、ネット
ワークに通常の負荷がかかっている間の効率的な信号処理は、常に必要とされる
のではなく、限定された１組の移動ステーションへの接続に対して著しく良好に
貢献するに過ぎない。ＳＤＭＡの分野で必要とされる装置は、大型であり、これ
は、設置場所において大きなスペースを占有することを意味する。

【００１３】

【発明の開示】

本発明の目的は、できるだけ小型の装置構成で、できるだけ多数の加入者に、
充分良好なサービスクオリティを同時に与えることのできる適応無線システムを
提供することである。 この目的は、冒頭で述べた形式の無線システムにおいて、独立請求項１に記載
したことを特徴とする本発明の無線システムにより達成される。本発明の特定の
実施形態は、従属請求項に記載する。 更に、本発明は、無線システムの送信及び受信岐路を指定する方法であって、
独立請求項７に記載したことを特徴とする方法にも係る。

【００１４】 本発明は、独立した送信及び受信岐路が無線システムにおいてベースステーシ
ョンと移動ステーションとの間の信号の転送に対して動的に指定され、各トラフ
ィックチャンネル及び制御チャンネルにおいてできるだけ多数の加入者に対して
充分な信号クオリティが得られるようにするという考え方をベースとする。従っ
て、送信及び受信岐路の動的な指定は、ネットワーク容量を局部的に増加するの
に使用できる。その結果、無線システムの最大性能を得るように設計された装置
の構成は、無線システムに最大性能が要求されないときに、できるだけ効率的に
使用することができる。本発明の無線システムでは、信号転送が著しく効率的な
装置構成を必要とせず、当該信号の転送に必要とされない送信及び受信岐路は、
システムにおける他の信号の転送に使用することができる。本発明の適応無線シ
ステムにおいて各信号を転送する場合に、少なくとも、信号により必要とされる
数の並列な送信及び受信岐路が接続される。送信及び受信岐路のこの動的な指定
は、接続ごとに、或いは例えばＴＤＭＡシステムではタイムスロット又はチャン
ネル形式ごとに変化するアンテナローブを形成する。

【００１５】 本発明は、移動通信システムが時分割の原理をベースとするとき、並びに例え
ば、考えられるＧＳＭ／ＵＭＴＳ組合せのようないわゆる可変周波数帯域マルチ
レートシステムにおいて、変調送信帯域巾が加入者及び／又はチャンネル特有に
変化するときに、最も効果的である。 このような適応無線システムは、受信器又は送信器を装置に追加せずにベース
ステーションの容量を増加できるという効果を発揮する。このような場合に、ベ
ースステーションは、多数の移動ステーションに同時にサービスすることができ
る。 更に、本発明の無線システムは、必要な場合に、通常より良好なクオリティを
もつチャンネルを、ある加入者に対し接続特有に与えることができるという効果
も発揮する。 更に、本発明の無線システムは、装置を柔軟に再構成できるので、装置の欠陥
状態においてもシステムの信頼性が高いという効果も発揮する。

【００１６】

【発明を実施するための最良の形態】

以下、添付図面の図４ａないし１０の例を参照して、本発明の好ましい実施形
態を詳細に説明する。 本発明は、ＳＤＭＡ技術を使用するいかなる移動通信システムにも適用するこ
とができる。以下、本発明は、主として、ＴＤＭＡシステム、即ちパンヨーロピ
アンデジタルＧＳＭ移動通信システムについて一例として説明する。図１は、上
述した移動通信システムの簡単な構造を示す。ＧＳＭシステムの詳細な説明につ
いては、ＧＳＭ推奨勧告、及び「移動通信用のＧＳＭシステム(The GSM System
for Mobile Communications)」、Ｍ．モーリー及びＭ．ポーテット著、パライゼ
ウ、フランス、１９９２年、ＩＳＢＮ：２−９５０７１９０−０−７を参照され
たい。 以下、本発明は、図４ａ及び４ｂを参照し、好ましい実施形態について詳細に
説明する。

【００１７】 図４ａは、本発明の適応無線システムにおけるベースステーションの受信部が
４つの独立した受信岐路を含むときにその受信部を例示するブロック図である。
図４ａにおいて、公知技術について述べた図２ａのブロックに対応する受信岐路
ブロックは、図２ａの番号と同じ参照番号で示されている。本発明による受信部
のブロック図は、信号処理部分及びその制御に関して、公知技術について述べた
ブロック図と相違する。信号は、アンテナ２０２−２０５で無線経路から受信さ
れ、その後、各受信岐路のブロック２０６−２２６において、公知技術について
述べたように変更される。その変更された信号は、本発明による信号処理ブロッ
ク４０１へ搬送されて処理される。本発明によれば、制御ユニット４０２は、受
信岐路に動的に接続できるそれ自体知られた信号処理ユニットを含む信号処理ブ
ロック４０１を制御する。制御ユニット４０２による制御に応答して、信号処理
ブロック４０１は、信号処理ユニットを受信岐路に動的に接続し、例えば、並列
受信についてはトラフィックチャンネル及び制御チャンネル特有に接続する。従
って、図４ａの信号処理ブロック４０１は、Ａ／Ｄコンバータ２２６−２２９の
出力に適当なやり方で接続される多数の信号処理ユニットを備えている。信号処
理ブロック４０１は、ベースステーション構成における受信岐路と同数の信号処
理ユニットを含むのが効果的であり、図４ａのケースでは４つの信号処理ユニッ
トを含むのが効果的である。処理された信号は、信号処理ブロック４０１の信号
処理ユニットからライン４０３に沿ってベースステーションの他の部分へ搬送さ
れる。

【００１８】 図４ｂは、本発明の適応無線システムにおけるベースステーションの送信部が
４つの独立した送信岐路を含むときにその受信部を例示するブロック図である。
図４ｂにおいて、図２ｂのブロックに対応するブロックは、同じ参照番号で示さ
れている。本発明による送信部のブロック図は、信号処理部分及びその制御に関
して、公知技術と相違する。送信信号は、ベースステーションの他の部分から、
ライン４０７に沿って、それ自体知られた信号処理ユニットを含む本発明の信号
処理ブロック４０５へ搬送される。信号処理ブロック４０５は、信号処理ユニッ
トとＤ／Ａコンバータ２３９−２４２との間に所望の接続を形成するように制御
ユニット４０６で制御される。必要な数の送信岐路が、例えば、トラフィックチ
ャンネル及び制御チャンネルに接続される。送信信号は、公知技術について上述
した送信岐路のブロック２３９−２５５において変更され、そしてアンテナ２５
９−２６２を経て無線経路へ送信される。信号処理ブロック４０５は、ベースス
テーション構成における送信岐路と同数の信号処理ユニットを含むのが効果的で
あり、図４ｂのケースでは４つの信号処理ユニットを含むのが効果的である。

【００１９】 本発明の他の実施形態では、本発明による機能は、送信及び受信部並びに関連
制御部において、例えば、複合送信及び受信アンテナ素子及び／又は複合信号処
理ブロックにより遂行することができる。 図５ａ及び５ｂは、ベースステーションが８個の独立した送信及び受信岐路を
有するときにＴＤＭＡシステムの１つのタイムスロットにおいて本発明の好まし
い実施形態を例示する図である。この例示的ケースでは、図４ａ及び４ｂの信号
処理ブロック４０１及び４０５を構成する信号処理ユニットは、制御ユニット４
０２及び４０６の制御のもとで、ベースステーションの送信及び受信岐路に接続
され、２つの岐路が各々それ自身の信号処理ユニット５０１、５０２及び５１０
、５１１に別々に接続され、２つの並列の岐路が１つの信号処理ユニット５０３
及び５１２に接続され、そして４つの並列の岐路が信号処理ユニット５０４及び
５１３に接続される。単一の送信及び受信岐路は、周波数ｆ１及びｆ２に同調さ
れ、２つの並列な岐路は周波数ｆ３に同調され、そして４つの並列な岐路は周波
数ｆ４に同調される。図５ａ及び５ｂの構成では、ベースステーションは、少な
くとも各加入者により要求されるサービスクオリティで、１つのタイムスロット
において４人の移動加入者にサービスを提供することができる。従って、本発明
の機能は、１人の加入者のみが良好なサービスクオリティでサービスを受けるこ
とのできる公知技術に比して、サービスが提供される加入者の数を増加する。

【００２０】 図６は、図５ａ及び５ｂの例示的なケースに示されたアンテナの方向性パター
ンを示すもので、横軸は方向角度Θを示し、そして縦軸は振幅Ａを示す。図６に
周波数ｆ１及びｆ２で示された単一素子アンテナの方向性パターンは、低い振幅
で広い方位へと拡散している。２つの並列な受信岐路の２つのアンテナ素子より
成るアンテナアレーの方向性パターンが図中に周波数ｆ３で示されており、そし
て４つの並列な受信岐路の４つのアンテナ素子より成るアンテナアレーの方向性
パターンが周波数ｆ４で示されている。図示されたように、アンテナ素子の数が
増加するにつれて、アンテナローブが狭くなり、そして主放射方向の振幅が増加
する。

【００２１】 図７は、図６の方向性パターンをベースステーションＢＴＳのカバレージエリ
アとして示している。周波数ｆ１及びｆ２の広くて短い距離のカバレージエリア
は、ベースステーションの近くに位置する移動ステーションＭＳ１及びＭＳ２に
サービスを提供するのに適している。周波数ｆ３のアンテナローブは、それより
若干離れた移動ステーションＭＳ３にサービスを提供するのに使用でき、そして
狭い地域ヘビーム状に向けられた周波数ｆ４のアンテナローブは、ベースステー
ションＢＴＳから遠く離れて位置する移動ステーションＭＳ４へサービスを提供
するのに使用できる。

【００２２】 図８ａ及び８ｂは、ベースステーションが４個の独立した送信及び受信岐路を
有するときにＴＤＭＡシステムの１つのタイムスロットにおいて本発明の第２の
好ましい実施形態を例示する図である。図８ａの例示的ケースにおいて、２つの
並列な受信岐路が１つの信号処理ユニット８０１に接続される。これら受信岐路
は、高周波ｆ１に同調される。他の２つの並列な受信岐路は、第２の信号処理ユ
ニット８０２に接続され、そして高周波ｆ２に同調される。対応的に、図８ｂの
例示的ケースでは、２つの並列な送信岐路が１つの信号処理ユニット８０３に接
続される。これら送信岐路は、高周波ｆ１に同調される。他の２つの並列な送信
岐路は、第２の信号処理ユニット８０４に接続され、そして高周波ｆ２に同調さ
れる。

【００２３】 図９は、図８ａ及び８ｂの例示的なケースに示されたアンテナの方向性パター
ンを示すもので、横軸は方向角度Θを示し、そして縦軸は振幅Ａを示す。周波数
ｆ１及びｆ２の２つのアンテナ素子より成るアンテナアレーの方向性パターンは
同様である。 例示的なケースにおいて上述したものと同様に、本発明による適応無線システ
ムの構成は、並列接続の送信及び受信岐路が所望のアンテナローブパターン及び
セルラーカバレージを生じるように、例えば、タイムスロット又はハッシュコー
ド特有に動的に接続される。ベースステーションの４つの並列な受信及び送信岐
路は、例えば、周波数ｆ１−ｆ４のそれ自身のチャンネルＣＨ１−ＣＨ４に各々
同調することができ、従って、この構成は、ベースステーションＢＴＳと移動ス
テーションＭＳとの間の例えば４つの異なる接続を同時に取り扱う４つの独立し
た送信及び受信岐路を確立する。

【００２４】 本発明による送信及び受信岐路の動的な並列接続は、異なる種類の制御基準で
使用するように適用できる。このような制御基準は、例えば、信号クオリティ、
チャンネル巾、ネットワーク容量及び／又はチャンネル形式を含む。制御基準は
各々別々に搬送されてもよいし、又は適当な組合せで搬送されてもよい。上記の
例示的基準を本発明の機能にいかに適用するかについて詳細に述べる。

【００２５】 信号クオリティは、例えば、受信信号強度、ビットエラー比ＢＥＲ又は信号対
雑音比によって測定することができる。従って、移動ステーションにより送信さ
れる信号のクオリティは、ベースステーションにおいて測定することができ、そ
して例えば、利用されるサービスに基づき、信号に対して要求されるクオリティ
を決定することができる。従って、本発明の適応無線システムは、適当な数の並
列な送信及び受信岐路を当該移動ステーション接続に指定して、少なくともその
接続に必要な信号クオリティを達成するように使用される。このような場合に、
本発明の適応無線システムは、接続クオリティに適応するように使用される。

【００２６】 チャンネル巾に基づく送信及び受信岐路の動的指定は、広いチャンネルの平均
ビットレートより高いことによりビット当たりのエネルギーが低い送信をベース
とするもので、その結果、広いチャンネルの送信距離が平均より短くなる。これ
を補償するために、本発明の適応無線システムでは、多数の送信及び受信岐路を
このように広いチャンネルの送信、例えばＵＭＴＳ送信に指定することができ、
従って、狭いアンテナローブ及び高いアンテナ利得の結果として、信号強度が高
くなりそしてアンテナローブを越える障害が減少される。或いは又、多数の送信
及び受信ラインの使用は、ダイバーシティ受信処理により効果を発揮することが
できる。同様に、狭帯域信号転送に、例えば、１つ又は若干の送信及び受信岐路
を指定することもできる。

【００２７】 図１０は、本発明の適応無線システムがネットワーク容量を局部的に増加する
セルラー構造を示している。図中の各六角形は、８個の送信及び受信岐路、ひい
ては、８個のアンテナ素子を各々有するベースステーションの１つのセルを表し
ている。大部分のセルには、公知のＳＤＭＡ技術が使用されて、８個のアンテナ
素子全部を１つのアンテナアレーとして接続し、その狭帯域アンテナローブは、
セルのサービスエリアをカバーするように向けられる。アンテナローブは、公知
方法でサービスされる移動ステーションへビーム状に向けられる。セルは、１つ
の周波数Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｃ１、Ｃ２又はＣ３を使用し、
従って、通信に対して限定された数のチャンネルを使用する。ネットワーク内の
１つのポイントにおいて、１つの周波数で与えることのできる以上の容量が必要
とされる場合には、本発明の適応無線システムでは、当該セルにおいて、周波数
当たり僅かな送信及び受信岐路を動的に指定することができ、これにより、図１
０の１つのセルａで行なわれるように、より多くの周波数をセルに使用し始める
ことができる。このセルａでは、例えば３つの周波数Ａ１、Ａ２及びＡ３を使用
に供することができ、そしてとりわけ使用可能な８つの送信及び受信岐路を適宜
指定することができる。その結果、セルａのチャンネル容量は３倍となり、ネッ
トワークサービスをより確実及び広範囲に加入者に提供することができる。図示
されたように、セルａのアンテナローブは、この局部的構成により巾の広いもの
となるが、他のセルには８個のアンテナ素子のアンテナアレーが依然として使用
されるので、この構成がネットワークに付加的な障害をもたらすことはない。セ
ルａの容量要求が再び以前のレベルへ減少したときには、送信及び受信岐路を、
例えば、同じ周波数に再び同調することができ、そして８個のアンテナ素子全部
を使用して、アンテナアレーの狭い走査アンテナローブを形成することができる
。従って、本発明による適応無線システムは、ベースステーションの装置構成に
送信器又は受信器を追加せずにシステム容量を局部的に増加するように使用する
ことができる。

【００２８】 送信及び受信岐路の動的な指定では、ダウンリンク方向において制御チャンネ
ルに１つの送信岐路のみを指定するのが効果的であるという点で、チャンネルの
形式が重要となる。というのは、制御チャンネルは、アップリンク方向には逆方
向チャンネルをもたず、従って、移動ステーションの位置を決定することができ
ず、その結果、アンテナローブを移動ステーションに正確に向けられないからで
ある。このような場合に、ベースステーションアンテナ素子の１つが制御チャン
ネル周波数及びタイムスロットにおいて制御チャンネル送信に指定される。従っ
て、送信及び受信岐路は、本発明の適応無線システムでは、例えば、上記基準の
１つと、一方向性制御チャンネルへ至る１つの送信岐路、ひいては、１つのアン
テナ素子のみに基づいて、トラフィックチャンネルに動的に指定することができ
る。

【００２９】 本発明による適応無線システムは、必要に応じて信号転送に送信及び受信岐路
を指定し、ひいては、ネットワーク容量を高める柔軟な方法を与える。適応無線
システムにおいて、ベースステーションの装置構成は、依然として、ネットワー
クに必要な最大性能に基づいて設計されると共に、どれほど多くの狭帯域チャン
ネルをベースステーションが同時に与えねばならないかに基づいて設計される。
従って、本発明により設計された装置構成を、例えば、異なるサービス及び異な
る加入者に動的に指定すると、ネットワークに最大負荷状態が存在しないときに
装置の性能が改善される。

【００３０】 添付図面及びそれを参照した説明は、本発明の考え方を単に例示するものに過
ぎない。本発明による適応無線システムは、請求の範囲に記載した本発明の範囲
内でその細部を変更できる。本発明は、主として、ベースステーションの適応ア
ンテナに関連して上述したが、たとえば、移動ステーションの他の適応アンテナ
に使用するように適用することもできる。本発明は、ＴＤＭＡ時分割多重アクセ
スシステムについて一例として述べたが、本発明は、他の多重アクセス技術で実
施されるシステム、例えば、ＣＤＭＡシステムにも適用できることが明らかであ
る。又、本発明は、ＷＬＬ（ワイヤレスローカルループ）システムにも使用する
ことができる。本明細書において、移動ステーション及びベースステーションと
は、一般に、加入者のターミナル装置、及びそれと無線リンクを形成することの
できるネットワークユニット、例えば、ワイヤレスシステムのターミナル及び固
定部分を指す。

【図面の簡単な説明】

【図１】 移動通信システムの重要な部分を示す図である。

【図２ａ】 公知ＳＤＭＡベースステーションの受信部分のブロック図である。

【図２ｂ】 公知ＳＤＭＡベースステーションの送信部分のブロック図である。

【図３】 図２ａ及び２ｂに基づくベースステーション構成の放射パターンを示す図であ
る。

【図４ａ】 本発明の好ましい実施形態による適応無線システムのベースステーションの受
信部を示すブロック図である。

【図４ｂ】 本発明の好ましい実施形態による適応無線システムのベースステーションの送
信部を示すブロック図である。

【図５ａ】 本発明の好ましい実施形態による無線システムの受信構成をＴＤＭＡシステム
のタイムスロットにおいて実施する例を示す図である。

【図５ｂ】 本発明の好ましい実施形態による無線システムの送信構成をＴＤＭＡシステム
のタイムスロットにおいて実施する例を示す図である。

【図６】 図５ａ及び５ｂによるベースステーション装置構成の無線パターンを示す図で
ある。

【図７】 図５ａ及び５ｂによるベースステーション装置のアンテナローブをベースステ
ーションのカバレージエリアとして示す図である。

【図８ａ】 本発明の好ましい実施形態による無線システムの受信構成をＴＤＭＡシステム
のタイムスロットにおいて実施する別の例を示す図である。

【図８ｂ】 本発明の好ましい実施形態による無線システムの送信構成をＴＤＭＡシステム
のタイムスロットにおいて実施する別の例を示す図である。

【図９】 図８ａ及び８ｂによるベースステーション装置構成の無線パターンを示す図で
ある。

【図１０】 本発明の無線システムにおける１つのセルの容量改善をセルラー構造として示
す図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１１年１０月２２日（１９９９．１０．２２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5K022 EE02 EE11 EE21 5K028 AA07 BB06 CC05 DD01 DD02 LL02 RR01 TT02 5K046 AA05 BA05 BB05 CC01 CC02 PP04 5K059 CC02 CC03 CC06 CC07 CC09 DD31 EE02 5K067 AA23 CC24 EE22

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の移動ステーション(MS)及び少なくとも１つのベースス
   テーション(BTS)を備えた適応無線システムであって、この無線システムの少な
   くともベースステーション(BTS)は、ベースステーション(BTS)と移動ステーショ
   ン(MS)との間に信号を転送するための複数の独立した送信及び受信岐路を有し、
   そして無線システムは、これら送信岐路と受信岐路を並列に接続するための第１
   手段(401,405)を含むような適応無線システムにおいて、 この無線システムは、更に、単一信号に対して割り当てられるべき並列の送信
   及び受信岐路の数を所定の基準に基づいて決定するための第２手段(402,406)を
   備え、この第２手段は、ある数の並列の送信及び受信岐路を単一信号の送信に対
   して動的に割り当てるように上記第１手段を制御することを特徴とする適応無線
   システム。
2. 【請求項２】 上記第１手段は、送信岐路及び受信岐路の信号を処理するた
   めの信号処理ブロック(401,405)を含み、そして上記第２手段は、１つ以上の並
   列な送信又は受信岐路の信号処理を並列に接続するように上記信号処理ブロック
   (401,405)を制御するための制御手段(402,406)を含む請求項１に記載の無線シス
   テム。
3. 【請求項３】 上記制御手段(402,406)は、転送される信号のクオリティに
   応答する請求項２に記載の無線システム。
4. 【請求項４】 上記制御手段(402,406)は、転送される信号のチャンネル巾
   に応答する請求項２又は３に記載の無線システム。
5. 【請求項５】 上記制御手段(402,406)は、無線ネットワークの負荷に応答
   する請求項２、３又は４に記載の無線システム。
6. 【請求項６】 上記制御手段(402,406)は、信号転送に使用されるチャンネ
   ルの形式に応答する請求項２、３、４又は５に記載の無線システム。
7. 【請求項７】 上記無線システムは、ベースステーション(BTS)の送信及び
   受信岐路を並列に接続し、そしてそれを、ベースステーションと移動ステーショ
   ン(MS)との間で信号を転送するための複数の同時で独立した接続へ数値的に動的
   に指定する請求項１ないし６のいずれかに記載の無線システム。
8. 【請求項８】 上記同時接続は、異なる周波数におけるものである請求項７
   に記載の無線システム。
9. 【請求項９】 複数の移動ステーション(MS)及び少なくとも１つのベースス
   テーション(BTS)を備えた無線システムにおいて送信及び受信岐路を指定するた
   めの方法であって、無線システムの少なくともベースステーション(BTS)は、ベ
   ースステーション(BTS)と移動ステーション(MS)との間に信号を転送するための
   複数の独立した送信及び受信岐路を有し、上記方法は、 ベースステーション(BTS)と移動ステーション(MS)との間の信号転送に割り当
   てられるべき送信及び受信岐路の数を決定し、そして 上記決定に基づいて、ある数の上記送信及び受信岐路をベースステーションと
   移動ステーションとの間の単一信号の転送に指定し、上記数は、信号に基づいて
   動的に変化することを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 ベースステーション(BTS)と移動ステーション(MS)との間
    の接続の信号クオリティを決定し、そして接続に必要とされる信号クオリティを
    決定するものであって、少なくとも、接続に必要な信号クオリティが得られるよ
    うな数の送信及び受信岐路を、接続に対して指定する請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 使用するチャンネル巾に基づき、接続に対して充分な信号
    クオリティが得られる数の送信及び受信岐路をベースステーション(BTS)と移動
    ステーション(MS)との間の接続に指定する請求項９又は１０に記載の方法。
12. 【請求項１２】 ネットワーク負荷がプリセットスレッシュホールドレベル
    を越えたときには、ベースステーション(BTS)と移動ステーション(MS)との間の
    接続に指定された並列な送信及び受信岐路の数を減少する請求項９、１０又は１
    １に記載の方法。
13. 【請求項１３】 上記送信及び受信岐路は、トラフィックチャンネルに対し
    て接続特有に指定され、そして制御チャンネルに対して個々に指定され、上記岐
    路の数は、少なくとも各サービスに必要な数である請求項９ないし１２のいずれ
    かに記載の方法。
14. 【請求項１４】 送信及び受信岐路をタイムスロット特有に指定する請求項
    １３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 送信及び受信岐路をハッシュコード特有に指定する請求項
    １３に記載の方法。
16. 【請求項１６】 １つの送信岐路を制御チャンネルに指定する請求項１３に
    記載の方法。
17. 【請求項１７】 ベースステーション(BTS)の送信及び受信岐路を、ベース
    ステーション(BTS)と移動ステーション(MS)との間の複数の同時で独立した接続
    に対し数値的に動的に指定する請求項９ないし１６のいずれかに記載の方法。
18. 【請求項１８】 ベースステーション(BTS)の送信及び受信岐路を、ベース
    ステーション(BTS)と移動ステーション(MS)との間の複数の同時接続に対し数値
    的に動的に指定し、上記接続は、異なる周波数にある請求項１７に記載の方法。