JP2002523965A - ポイントツーポイント無線システムを確立するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 送信無線の主ビームが所望の受信アンテナ以外のどのような受信無線アンテナにも直接的に向いていないように、複数のポイントツーポイントの受信機送信機の対を配置するシステムおよび方法が開示される。異なる水平面にノードを配置し、そのノードを、ノードの特定の列のノードが互いに直接的に向い合わないように整列する３次元格子マトリックスが使用される。したがって、理想的には主ビーム幅の１／２よりも大きい特定の水平角度および垂直角度が、格子のノードを整列するために使用される。さらに、ノード間距離および偏波分離が、相互干渉を改良するために教示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】

本発明は、ポイントツーポイント(point-to-point)無線配置システム(radio d
eployment system)に関し、より詳細には、送信機／受信機経路の配置を組織的
に実現して、干渉を最小にしながら周波数の再使用を最大にするポイントツーポ
イント無線配置システムに関する。

【０００２】

【発明の背景】

無線高周波ポイントツーポイント通信サービスをある地域に量的に提供できる
ようになる前に、計画されたサービスをサポートすることができる配置方式が存
在しなければならない。そのような方式は多数の無線リンクを配置することがで
きなければならない。すなわち、両方向無線通信が、送信アンテナと受信アンテ
ナの両方の主ビームによって確立され、そこでは、個々の無線リンクが互いに大
きく干渉し合わないように、アンテナ利得が所与の地域で最大になっている。

【０００３】 そのような干渉の大きさを決定するいくつかのパラメータ、例えば、干渉の経
路内のアンテナ利得、干渉と被干渉の間の「ホップ」距離、偏波分離、および周
波数チャネル分離などである。例えば、干渉送信主ビームが被干渉受信主ビーム
の方に向けられている場合に、干渉は最悪であり、干渉主ビームが被干渉受信サ
イドローブの方に向けられている時には、干渉はいくらか少なく、干渉送信サイ
ドローブが被干渉受信サイドローブの方に向けられている時には、さらに少なく
なる。さらに、遠く離れるほど、干渉は減少する。すなわち、干渉と被干渉の間
の「ホップ」距離が大きいほど、干渉は減少する。同様に、直交および偏波およ
び周波数分離は、送信から受信に干渉する放射を供給する。

【０００４】 配置方式の良い例は、現在セルラ方式無線サービスに使用されているセル構造
である。セルラ方式のセル構造は、周波数再使用とセクタ化によって干渉を制御
することができることを示すモデルを提供している。典型的には、セルラ方式の
ネットワークでは、各組の周波数は７番目ごとのセルで再使用され、各セルが３
つのセクタに分割されている。

【０００５】 セルラ方式ネットワークは、同報通信ベースであり、そこでは、送信機が指定
された区域に信号を送出し、その区域内の受信機はどれでも、適当に同調が取れ
れば、その信号を受信することができる。ポイントツーポイント無線機は通常１
８ＧＨｚより高い周波数で動作し、そこで、波長が短いので、効果的な通信のた
めには、本質的に送信機と受信機は互いに直接向い合っていなければならない、
すなわち、直線位置になければならない。そのような狭いビームの伝送は、送信
機と受信機は全て互いに対して固定位置あり、その場合、それらの密度は大きく
ないことを意味している。このようにして、セルラ方式システムと全く違って、
ポイントツーポイントシステムには、特定の地域を送信信号で「覆う」必要性が
ない。この見通し線の要求によって、お互いに関係なくポイントツーポイントシ
ステムを構築することができるようになっている。しかし、ポイントツーポイン
トシステムに対する需要が増加するにつれて（本質的に、データ伝送容量がより
高いために）、特定の受信機が１つよりも多い送信機の放射パターン内にある時
に、別個のシステムの間で干渉が生じるようになる。

【０００６】 このようにして、当技術分野では、周波数再使用パターンを最大にしながら干
渉を最小にするように、送信機／受信機の対の配置パターンを開発するシステム
および方法の必要性が存在する。

【０００７】 さらに、地点から地点に繰り返すことができるような配置システムの必要性が
存在する。

【０００８】 送信機／受信機の組の全てがいつでも配置される必要はないが、予め承認され
ていることを原則として、配置範囲全体にわたって任意の方向の成長に対応でき
るようなシステムのさらなる必要性が存在する。

【０００９】 地理的範囲内の特定の計算可能な点で任意のユーザが任意の送信機／受信機
の組を追加することができて、それでいてなおその範囲内で最大の実効受信可能
範囲を維持するものである高周波無線伝送システムの配置標準に対する必要性が
存在する。

【００１０】

【発明の概要】

これらの目的およびその他の目的、特徴および技術的利点が、ネットワークノ
ード配置構造が使用されて、高密度に配置された無線システムと関連した相互干
渉を改良し、並びに任意の単一リンクのための小さな排他区域を可能にするシス
テム及び方法によって達成される。したがって、送信機／受信機の対の間の干渉
を制御するために、格子マトリック構造が使用される。理想的な場合には、格子
ノードは複数面、すなわち、交互になる高さ、多分にそれぞれ高い建物の頂上と
中程度の建物の頂上にある。したがって、本発明の好ましい実施態様では、密度
の高い無線配置を実現する。その無線配置では、干渉が全てのノードについて存
在するが、ただアンテナサイドローブのみによるように、ノードは配置されて、
それにより、相互干渉が著しく改良される。

【００１１】 本発明の好ましい実施態様で、角度αは、異なる面（高い（Ｈ）面と低い（Ｌ
）面）にある隣合うアンテナノード間の水平面内の角度であり、角度βは、異な
る面にある隣合うアンテナノードの間の高くなる面または垂直面の角度である。
干渉回避を実現しながら、本発明の格子構造を実施する複雑さを軽減するために
、角度αは角度βに等しくすることができる。理想的には、両方の角度は、５度
よりも小さい。

【００１２】 無線リンク密度を高くする基本要素は、送信アンテナの排他（放射）区域を含
んで、できるだけ互いに近づけて無線リンクを配置することである。所望のリン
ク密度を達成するための主要な方法は、任意の送信無線アンテナの主ビームが、
所望の受信アンテナ以外のどの受信無線アンテナにも直接的に向いていない（ま
たは、その放射パターンを送らない）ようにすることである。送信無線アンテナ
および受信無線アンテナの配置で重要な他の要素は、アンテナ偏波分離およびア
ンテナサイドローブ制御である。

【００１３】 ３次元格子構造は、干渉無線リンクが互いに直接的に向き合わないようにする
能力を有する。このようにして、本発明の技術的な利点は、最大の密度と最小の
干渉を可能にするように、アンテナ間の水平角度および垂直角度を予め計算する
ことができることである。

【００１４】 本発明の他の技術的な利点は、所与の地理的な区域内で受信可能範囲を最大に
することを満たしながら、水平と垂直の両方の角度を、様々な幾何学的制約に対
応するように調整することができることである。

【００１５】 前記のことは、以下に示す本発明の詳細な説明をより適切に理解することがで
きるようにするために、本発明の特徴および技術的利点をむしろ大まかに概説し
たものである。本発明の特許請求項の主題を形成する本発明の他の特徴および利
点については、後述する。当業者は、開示される概念および具体的な実施態様は
、本発明の同じ目的を達成する他の構造を修正しまたは設計するための基礎とし
て、容易に利用することができることを理解すべきである。また、当業者は、そ
のような等価な構造は、添付の特許請求の範囲に記載されるような本発明の精神
および範囲から逸脱するものではないことを理解すべきである。

【００１６】 本発明および本発明の利点をより完全に理解するために、ここで添付の図面に
関連して行われる下記の説明を参照する。

【００１７】

【発明の説明】

ここで図１に戻って、この図に、本発明の３次元格子の上面図を示し、ここで
、隣合うノードは、交互に高い面（Ｈ）の配置と低い面（Ｌ）の配置にある。し
たがって、ノード１０１、１０３、１０５、１０７、１０９、および１１１はＬ
面にあり、ノード１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、および１１２はＨ
面にある。例えば、ノード１０５は低い面（Ｌ）にあり、次の隣合うノード１０
３、１０４、１０６、および１０８は高い面（Ｈ）にある。一方で、斜めのノー
ド１０１、１０３、１０７、および１０９は、また低い面（Ｌ）にある。理想的
には、高いノードの全てが同じ面にあり、低いノードの全てが同じ面にあるが、
異なったそのような面を使用することもできる。典型的には、角度αは隣合うア
ンテナノード（図１に示す）間の水平面内の角度偏りであり、角度βは異なる面
の隣合うアンテナノード間の垂直方向の角度である（図２に示す）。理想的には
、干渉を避けながら格子構造の実施を簡単化するために、角度αは角度βに等し
い。

【００１８】 考察したように、図１において、隣合うノード間の水平角度は、全て角度αで
あり、図２に示すように、垂直方向の隣合うノード間の角度は、ノード１０１と
１０２の間のように、角度βである。

【００１９】 セルラ方式無線ネットワークのように、所与の地域内に配置することができる
ポイントツーポイントネットワーク内の無線機の数は、同じ周波数で動作してい
る他の無線機からの干渉で制限される。ポイントツーポイント無線干渉特性は図
３に示す通りであり、この図３は、無線受信機Ｂに信号を送信する無線機Ａを示
す。地域３０１および３０２は、排他区域と呼ばれる。例えば、地域３０２およ
び３０１は、無線機Ａの方向を向いて、同じ周波数チャネルで動作して機能する
他の受信機に対して、無線機Ａからの干渉が非常に多い場所である。

【００２０】 また、図３は排他区域の典型的な相対的な大きさを示す。図３の排他区域では
、１つの周波数、同じ偏波、配置に対して、送信主ビームから受信主ビームに対
して最悪の干渉を示す。特定の方向で、区域３０２は、無線機ＡとＢの間のリン
ク距離Ｌに比べて非常に大きな地域を占めているので、同じチャネルで、かつ受
信機Ｂのように無線機Ａと一直線上で動作している他の受信機は、この送信受信
不良地域内に配置してはならないことを理解すべきである。

【００２１】 角度αおよびβは、送信排他区域のビーム幅（Ｗ）を参照して選ばれる。理想
的には、αおよびβは、それぞれの面内で測定されるようなアンテナのビーム幅
の半分よりも大きくなければならない。通常、ビーム幅は、３ｄＢ低い点で測定
されるが、本発明の好ましい実施態様では、角度αおよびβを決定するためにゼ
ロからゼロまでの送信を測定する。したがって、水平面内のゼロからゼロまでの
ビーム幅の半分よりもαが大きい場合、同じ水平面内に配置された別のノードと
水平方向で干渉する送信はない。同様に、βが垂直面内のゼロからゼロまでのビ
ーム幅の半分よりも大きい場合、同じ水平面内の他のノードと水平方向で干渉す
る送信はない。この関係は、以下で図４Ａを参照してさらに詳細に説明する。

【００２２】 角度αおよびβの正確な値は、サイドローブ放射パターンに合せて調整するこ
とができるということが理解されることであろう。さらに、角度αおよびβは、
例えば、地形による高さの差および隣合うノード間の間隔、または、マルチパス
または受信不良のような信号異常の存在を調整するように、格子全体にわたって
矛盾のないものあることができる。水平面内のアンテナの放射パターンは、垂直
面内のものと同じではないので、角度αは角度βと異なる可能性がある。

【００２３】 本発明の格子構造をより適切に理解することにおいて、最初のステップは、水
平面内で格子を解析することである。水平面内にある２つの隣合うノードの行が
図４Ａに示される。この列は、図１と同じ格子構造を有し追加のノードを含むよ
うに延長されている。図４Ａを見直すことで、本発明による干渉の回避は、２つ
のフェーズ、すなわち、角度と空間のフェーズがあることが理解されるであろう
。したがって、所望の隣合うノードだけがアンテナビーム内にあるようにだけで
はなく、また、このアンテナビームと関連したベクトルに沿って位置する格子の
他のどのノードの間にも、望ましくない干渉を避けるのに十分な距離が設けられ
るように、水平面内の角度αが選ばれる。

【００２４】 ノード間距離ｌが、角度αと組み合わさって、この関係に影響を与えることが
理解されるであろう。したがって、ノード間距離ｌの選択は、本発明に従って、
角度αの選択と組み合わせて用いることができる。例えば、上で図３に示したよ
うに、特定のポイントツーポイント送信機の送信受信不良地域は、一般に、送信
機／受信機の対の分離距離の３１倍である（これは、降雨のような信号減衰状況
でも受信機に受信可能な信号を供給するのに十分なように、送信機電力が調整さ
れることから典型的である）。したがって、垂直角度βが小さいかゼロかである
ような他の実施態様では、角度αおよびノード間距離ｌを選択して、第１の送信
機の距離３１（ｌ）内に、第２の受信機と関連しない第１の送信機／受信機のリ
ンクのベクトルに沿って第２の受信機を配置しないようにする。

【００２５】 角度αおよびノード間距離ｌの選択の関係は、図４Ａに図示されるノードを参
照して、より適切に理解できる。ノードａからノードｂへのリンクａｂを、干渉
解析のために使用する。直線１は、リンクａｂから延長するベクトルである。角
度αが適当に選ばれる場合に、ここに送信機／受信機の対ａ／ｂとして示す所望
の２つの主アンテナビームだけが、リンクａｂの選択された距離内で互いに向か
い合っている。具体的には、図４Ａに示すように、主ビームの中心から第１のサ
イドローブまでの角度がαよりも小さい限りでは、同じ行または列のノードの主
アンテナビームは、互いに向い合っていない。

【００２６】 さらに、角度αと関連したベクトルをノードの１つの方に交互の方向に向ける
ように角度αを適用することで、図４Ａに示すような交互のパターンが作られる
。したがって、送信機／受信機の対ｃ／ｄの１つのノードは、リンクａｂのベク
トルに沿って、すなわち、直線１に沿って配置されているが、送信機／受信機の
対ｃ／ｄは、直線１から角度２αを有するリンクｃｄ（ノードｃからノードｄ）
を使用する。その理由は、リンクａｂと関連した角度αとリンクｃｄと関連した
角度αとによる。図４を再び参照して、角度αを交互に適用することによりアン
テナビームがこのように整列しないことは、全てのＨからＬへのリンク、すなわ
ち、ＨノードからＬノードへのリンクは、他のＨノードからＬノードへのリンク
と一直線に並ばない。さらに、上記のことは、ＬからＨへのリンク全て、すなわ
ち、ＬノードからＨノードへのリンクは、他のＬノードからＨノードへのリンク
と一直線に並ばないことが理解すべきことである。

【００２７】 送信機／受信機の対ｄ／ｅはリンクａｂのベクトルに沿って、すなわち直線１
に沿って配置されているが、ｄ／ｅ送信機／受信機の対は、ａ／ｂ送信機／受信
機の対からかなりの距離に配置されていることが理解されるであろう。したがっ
て、角度αとノード間距離ｌの適当な選択によって、他の送信機／受信機の対が
、ａｂリンクの排他パターン内になくなり、さらにａ／ｂの対も第３のビームの
排他区域内にはないようになる。さらに、下記の考察から完全に理解されるよう
に、リンクｄｅは、ＬからＨへのリンクであり、一方で、リンクａｂは、Ｈから
Ｌへのリンクである。

【００２８】 本発明の格子構造は、ＬとＨの水平面の間で交互になるノードを提供するため
に、垂直面内の角度βを使用することを可能とする。したがって、アンテナの主
ビーム送信のどの部分もａからｄまたはｅへの水平レベルにないように、βが選
択されている限りでは、Ｈ面内のノードａから生じてＬ面内のノードｂに向けら
れる（したがって、図５に示すように下方に向けられている）直線１は、Ｌ面内
に配置されたノードｄまたはＨ面内に配置されたノードｅと交差することさえも
ない。したがって、リンクａｂは水平面内でリンクｄｅとの主ビーム干渉を有す
るように思われるが（ノードａの送信受信不良地域が十分に長いならば）、垂直
面内の角度βが交互に適用されるために、そのような干渉はない。したがって、
送信機／受信機の対ａ／ｂとｄ／ｅの間の距離に加えて、本発明に従って、弁別
が実現される。

【００２９】 上記の角度αおよびβを含んだ３次元格子の使用によって、送信受信不良地域
の全距離よりも実質的に短い分離で同じチャネルで動作している送信機／受信機
の組を再使用することが可能になることが理解されるであろう。さらに、角度α
およびβを利用する上記の格子構造と組み合わせて、異なる周波数を使用するこ
とによって、すなわち、送信機／受信機の対のものに異なるチャネルを割り当て
ることによって、チャネルの異なるものを使用する送信機／受信機の対をインタ
リーブして、より高密度の受信可能範囲および／または所望の信号条件（より優
れた信号雑音比、共通チャネル干渉の減少、その他）を実現することができるよ
うになる。

【００３０】 伝播方向に、垂直および水平の両方の偏波、または他の直交または実質的に直
交する偏波を使用することで、干渉のいっそうの減少が可能である。その理由は
、１つの偏波を受信するように設計された各アンテナは、異なる偏波を有するエ
ネルギを受信しないからである。図６は、送信機偏波割り当てを好ましく交互に
行うものを示す。送信機および意図された受信機部分は、常に、同じ偏波を使用
するようになっていることに留意する必要がある。ＨおよびＶは、それぞれ水平
偏波および垂直偏波を表す。図４Ｂに示すように、図４Ａに偏波割当てをマッピ
ングして、ノードａからノードｆへの干渉は、垂直偏波送信機を有するノードａ
のサイドローブから、水平偏波受信機を有するノードｆのサイドローブへの干渉
でなければならない。この交互になる偏波によって、２つのノード間で経験され
る相互干渉はさらに減少する。ノードａとノードｅが２次元アンテナ配置上にあ
り、かつそれらの電力／利得が「ホップ」距離にわたって通信するのに十分であ
る時に、ノードａとノードｅは互いに干渉し合う可能性がある。しかし、交互に
なる偏波によって、ノードｅの受信機はノードａの送信機の偏波と異なる偏波を
有するようになる。そのように、追加の相互分離がこれらのノード間に実現され
る。そうでなければ、これらのノードは、望ましくないレベルの偏波による干渉
を経験する可能性がある。

【００３１】 本発明の格子の上記の実施によって、無線機のいずれか１つが感知するような
ネットワーク内の全ての無線機からの干渉の合計は、その無線機が適当に機能す
ることができるように十分に小さくなる。この結果は、他のそのような送信機／
受信機の対の主ビームが直接干渉することができないように、送信機／受信機の
対を配置する本発明の３次元格子の能力に実質的によるものである。

【００３２】 主ビームを除外して、干渉には、ポイントツーポイント無線ネットワーク配置
を簡単にするという別の効果がある。干渉および信号経路の最適化は、独立に行
うことができる。例えば、全てのリンクの信号経路は、実質的に干渉の心配なし
に、最適化することができる。すなわち、他のそのような受信機での干渉を実質
的に増加させるという心配なしに、関連した受信機で所望の信号条件を実現する
ように、特定の送信機の送信電力を増加することができる。アンテナのサイドロ
ーブの大きさは、偏波分離および距離での無線分離は、干渉制御のための設計パ
ラメータであるが、本発明の格子構造は、送信機および受信機の特定の放射特性
に対して、既にこれらのパラメータを考慮している。

【００３３】 図７を注目すると、本発明の格子構造の他の利点を理解することができる。こ
こでスイッチ７０１は格子のノードに結合されている。スイッチ７０１は、公衆
スイッチネットワーク（ＰＳＮ）、光ファイババックボーン、または格子のノー
ドとその外部のノード（図示せず）との間の相互通信を実現する他のそのような
リンクである可能性がある。さらに、例えば、格子間のポイントツーポイントリ
ンクがその容量または容量に近い状態の場合に、または特定のノードがサービス
外にある場合のようなリンクが失敗した場合に、追加の帯域幅を実現するために
、スイッチ７０１は、格子のノード間の通信を実現することができる。スイッチ
７０１が用いられる使用にかかわらず、格子のノードは、せいぜいポイントツー
ポイントリンクによってスイッチ７０１と、またはスイッチ７０１を通して通信
を確立することができることが理解されるであろう。さらに、スイッチ７０１を
格子のわずかに多いノードに結合することで、各ノードは、せいぜいポイントツ
ーポイントリンクによってスイッチ７０１と、またはスイッチ７０１を通して通
信を確立することができる。したがって、資源に独立に接続することが必要でな
いように、そのような資源が非常に効率よく格子のノードに対して使用可能にな
る。

【００３４】 水平面と関連した単一の角度αおよび垂直面と関連した単一の角度βとして上
で説明したが、本発明の格子は、複数のいずれかのそのような角度を使用して、
地形差または建物のような他の障害物を含んだ環境に本構造を配置する際に柔軟
性を実現し、または格子の他の部分の配置に比べて、格子の１つの地域で、送信
機／受信機の対の配置密度をより高くすることができる。例えば、格子のノード
がより高密度に配置されることが望ましい、すなわち、ノード間距離ｌが小さい
ことが望ましい大都市地域では、角度βは、この地域に対してはより鋭角になる
ように選ばれる。しかし、比較的都市周辺部にある地域に対しては、鋭角でない
。

【００３５】 本発明およびその利点を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲で定義され
るような本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、様々な変化物、代替
物、および変更物を作ることができることを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の格子ノード構造の上面図（水平面）を示す。

【図２】 格子ノード構造の側面図（垂直面）を示す。

【図３】 典型的なノードの伝送信号区域を示す。

【図４Ａ】 本発明のノード配置で干渉が起こらない理由を図示する。

【図４Ｂ】 本発明のノード配置で干渉が起こらない理由を図示する。

【図５】 本発明のノード配置で干渉が起こらない理由を図示する。

【図６】 ノードに対する偏波割当てを示す。

【図７】 相互通信するため、および公衆切換え（または、私用）通信ネットワークと通
信するためのスイッチに接続されたノード構造を示す。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年２月２７日（２００１．２．２７）

【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】

【請求項５０】 前記アンテナの交互の隣合うアンテナが直交するように
偏波されるように、前記システムの前記アンテナを偏波させるステップをさらに
含む、請求項４６記載の方法。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年３月５日（２００１．３．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】 そのような干渉の大きさを決定するいくつかのパラメータ、例えば、干渉の経
路内のアンテナ利得、干渉と被干渉の間の「ホップ」距離、偏波分離、および周
波数チャネル分離などである。例えば、干渉送信主ビームが被干渉受信主ビーム
の方に向けられている場合に、干渉は最悪であり、干渉主ビームが被干渉受信サ
イドローブの方に向けられている時には、干渉はいくらか少なく、干渉送信サイ
ドローブが被干渉受信サイドローブの方に向けられている時には、さらに少なく
なる。さらに、遠く離れるほど、干渉は減少する。すなわち、干渉と被干渉の間
の「ホップ」距離が大きいほど、干渉は減少する。同様に、直交偏波および周波
数分離は、送信から受信に干渉する放射を供給する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】

【発明の説明】 ここで図１に戻って、この図に、本発明の３次元格子の上面図を示し、ここで
、隣合うノードは、交互に高い面（Ｈ）の配置と低い面（Ｌ）の配置にある。し
たがって、ノード１０１、１０３、１０５、１０７、１０９、および１１１はＬ
面にあり、ノード１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、および１１２はＨ
面にある。例えば、ノード１０５は低い面（Ｌ）にあり、次の隣合うノード１０
２、１０４、１０６、および１０８は高い面（Ｈ）にある。一方で、斜めのノー
ド１０１、１０３、１０７、および１０９は、また低い面（Ｌ）にある。理想的
には、高いノードの全てが同じ面にあり、低いノードの全てが同じ面にあるが、
異なったそのような面を使用することもできる。典型的には、角度αは隣合うア
ンテナノード（図１に示す）間の水平面内の角度偏りであり、角度βは異なる面
の隣合うアンテナノード間の垂直方向の角度である（図２に示す）。理想的には
、干渉を避けながら格子構造の実施を簡単化するために、角度αは角度βに等し
い。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】 伝播方向に、垂直および水平の両方の偏波（または他の直交または実質的に直
交する偏波）を使用することで、干渉のいっそうの減少が可能である。その理由
は、１つの偏波を受信するように設計された各アンテナは、異なる偏波を有する
エネルギを受信しないからである。図６は、送信機偏波割り当てを好ましく交互
に行う好適な実施例を示す（送信機および意図された受信機部分は、常に、同じ
偏波を使用するようになっていることに留意する必要がある）。ＨおよびＶは、
それぞれ水平偏波および垂直偏波を表す。図４Ｂに示すように、図４Ａに偏波割
当てをマッピングして、ノードａからノードｆへの干渉は、垂直偏波送信機を有
するノードａのサイドローブから、水平偏波受信機を有するノードｆのサイドロ
ーブへの干渉でなければならない。この交互になる偏波によって、２つのノード
間で経験される相互干渉はさらに減少する。ノードａとノードｅが２次元アンテ
ナ配置上にあり、かつそれらの電力／利得が「ホップ」距離にわたって通信する
のに十分である時に、ノードａとノードｅは互いに干渉し合う可能性がある。し
かし、交互になる偏波によって、ノードｅの受信機はノードａの送信機の偏波と
異なる偏波を有するようになる。そのように、追加の相互分離がこれらのノード
間に実現される。そうでなければ、これらのノードは、望ましくないレベルの偏
波による干渉を経験する可能性がある。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (50)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノードアンテナの予め定義された構造を形成するために所定
   位置に配置された複数の実質的に指向性を有するノードアンテナを備えるポイン
   トツーポイント無線ネットワークであって、前記所定位置の各所定位置に配置さ
   れた指向性ノードアンテナが、ノードアンテナの前記構造の各対応する隣合う指
   向性ノードアンテナと異なるベクトルに沿って向けられているポイントツーポイ
   ント無線ネットワーク。
2. 【請求項２】 前記ノードアンテナの前記予め定義された構造が、格子構造
   である、請求項１記載のネットワーク。
3. 【請求項３】 前記構造が、ノードアンテナの所定の望ましい密度を実現す
   る、請求項１記載のネットワーク。
4. 【請求項４】 前記構造で与えられるノードアンテナの前記所定の望ましい
   密度が、追加の実質的に指向性を有するノードアンテナを前記構造内の所定位置
   に配置することで増加可能であり、それによって、より高密度の構造を実現する
   、請求項３記載のネットワーク。
5. 【請求項５】 前記所定位置の各所定位置に配置された前記指向性ノードア
   ンテナのベクトルと、ノードアンテナの前記構造の各前記対応する隣合う指向性
   ノードアンテナのベクトルとの差が、水平角度である、請求項１記載のネットワ
   ーク。
6. 【請求項６】 前記水平角度が、前記指向性ノードアンテナの水平ビーム幅
   の関数として選ばれる、請求項５記載のネットワーク。
7. 【請求項７】 前記水平ビーム幅が、ゼロからゼロまで測定される、請求項
   ６記載のネットワーク。
8. 【請求項８】 前記所定位置の所定位置に配置された前記指向性ノードアン
   テナの各々のベクトルが、直角座標系から、よりも大きな角度だけ偏っているベ
   クトル角度を有する、請求項６記載のネットワーク
9. 【請求項９】 前記所定位置の所定位置に配置された各前記指向性ノードア
   ンテナのベクトルと、ノードアンテナの前記構造の各前記隣合う指向性ノードア
   ンテナのベクトルとの差が、垂直角度である、請求項１記載のネットワーク。
10. 【請求項１０】 前記垂直角度が、前記指向性ノードアンテナの垂直ビーム
    幅の関数として選ばれる、請求項９記載のネットワーク。
11. 【請求項１１】 前記垂直ビーム幅が、ゼロからゼロまで測定される、請求
    項１０記載のネットワーク。
12. 【請求項１２】 前記所定位置の所定位置に配置された前記指向性ノードア
    ンテナの各々のベクトルが、直角座標系から、前記指向性ノードアンテナのゼロ
    からゼロまでの垂直ビーム幅の１／２よりも大きな角度だけ偏っているベクトル
    角度を有する、請求項１０記載のネットワーク。
13. 【請求項１３】 前記所定位置の所定位置に配置された各前記指向性ノード
    アンテナのベクトルと、ノードアンテナの前記構造の各前記隣合う指向性ノード
    アンテナのベクトルとの差が、水平角度であり、さらに、前記所定位置の所定位
    置に配置された各前記指向性ノードアンテナのベクトルと、ノードアンテナの前
    記構造の各前記隣合う指向性ノードアンテナのベクトルとの差が、垂直角度であ
    る、請求項１記載のネットワーク。
14. 【請求項１４】 前記所定位置の各所定位置に配置された前記指向性ノード
    アンテナが、ノードアンテナの前記構造の各対応する隣合う指向性ノードアンテ
    ナに対して、実質的に直交するように偏波している、請求項１記載のネットワー
    ク。
15. 【請求項１５】 各ノードのアンテナからの送信パターンが、主ビームが前
    記システムのただ１つの他のアンテナノードとだけ交わるようなものであり、前
    記アンテナの他のものの交点が、少なくとも部分的に、前記べクトル間の前記差
    と前記ノードアンテナの構造のノード間距離との選択によっている、請求項１記
    載のシステム。
16. 【請求項１６】 互いに隣合うノードが異なる高さにあるようなマトリック
    ス形成に配列された複数のアンテナノードを有するポイントツーポイント送信シ
    ステム。
17. 【請求項１７】 前記異なる高さが、実質的に２つの異なる高さであり、さ
    らに、前記マトリックス形成のアンテナノードの行のアンテナノードが、前記２
    つの異なる高さの第１の高さと第２の高さに交互にある、請求項１６記載のシス
    テム。
18. 【請求項１８】 前記マトリックス形成のアンテナノードの列のアンテナノ
    ードが、また、前記２つの異なる高さの前記第１の高さと前記第２の高さに交互
    にある、請求項１７記載のシステム。
19. 【請求項１９】 隣合うアンテナノードの異なる高さと関連した角度が、予
    め選ばれた角度βである、請求項１６記載のシステム。
20. 【請求項２０】 角度βが、それぞれのノードの前記指向性ノードアンテナ
    の主ビームのビーム幅の１／２よりも大きい、請求項１９記載のシステム。
21. 【請求項２１】 前記マトリックス形成が、さらに、予め選ばれた角度αだ
    け偏っている互いに隣合うノード含む、請求項１９記載のシステム。
22. 【請求項２２】 前記マトリックス形成のアンテナノードの行のアンテナノ
    ードが、前記角度αの正の偏りと前記角度αの負の偏りの間で交互になる、請求
    項２１記載のシステム。
23. 【請求項２３】 前記マトリックス形成のアンテナノードの列のアンテナノ
    ードが、また、前記角度αの正の偏りと前記角度αの負の偏りに交互になる、請
    求項２２記載のシステム。
24. 【請求項２４】 角度αが、実質的に角度βに等しい、請求項１９記載のシ
    ステム。
25. 【請求項２５】 各ノードの前記アンテナ送信が、各前記隣合うノードの前
    記アンテナ送信と異なった方向に偏波している、請求項１６記載のシステム。
26. 【請求項２６】 各前記ノードの前記アンテナが、１８ＧＨｚより上の周波
    数で動作する、請求項１６記載のシステム。
27. 【請求項２７】 各ノードの前記アンテナからの送信パターンが、主ビーム
    が前記システムのただ１つの他のアンテナノードとだけ交わるようなものである
    、請求項１６記載のシステム。
28. 【請求項２８】 第１のノードが第２および第３のノードと交わる線に対し
    て予め選ばれた角度だけ偏っているようなマトリックス形成に配列された複数の
    アンテナノードを有するポイントツーポイント無線送信システムであって、前記
    第２および前記第３のノードの各々が、前記第１のノードと隣合っており、さら
    に、前記第１のノードが、第４および第５のノードと交わる線に対して前記予め
    選ばれた角度だけ偏っており、前記第４および前記第５のノードの各々が前記第
    １のノードと隣合っているポイントツーポイント無線送信システム。
29. 【請求項２９】 前記予め選ばれた角度が、それぞれのノードの前記ノード
    アンテナの主ビームのビーム幅の１／２よりも大きい、請求項２８記載のシステ
    ム。
30. 【請求項３０】 前記マトリックス形成の前記第１のノード、前記第２のノ
    ードおよび前記第３のノードを含んだアンテナノードの行のアンテナノードが、
    前記予め選ばれた角度の正の偏りと前記予め選ばれた角度の負の偏りに交互にな
    っている、請求項２８記載のシステム。
31. 【請求項３１】 前記マトリックス形成の前記第１のノード、前記第４のノ
    ードおよび前記第５のノードを含んだアンテナノードの列のアンテナノードが、
    また、前記予め選ばれた角度の正の偏りと前記予め選ばれた角度の負の偏りに交
    互になっている、請求項３０記載のシステム。
32. 【請求項３２】 前記第２のノード、前記第３のノード、前記第４のノード
    、および前記第５のノードの各々が、前記第１のノードと異なる高さに配置され
    ている、請求項２８記載のシステム。
33. 【請求項３３】 前記第１のノードが、第１の水平面に配置され、さらに前
    記第２のノード、前記第３のノード、前記第４のノード、および前記第５のノー
    ドの各々が、第２の水平面に配置されている、請求項３２記載のシステム。
34. 【請求項３４】 前記第２のノード、前記第３のノード、前記第４のノード
    、および前記第５のノードの各々と隣合う前記第１のノード以外のノードが、前
    記第１の水平面にも配置されている、請求項３３記載のシステム。
35. 【請求項３５】 前記第１の水平面のノードおよび前記第２の水平面の隣合
    うノードとに関連した角度が、前記予め選ばれた角度である、請求項３３記載の
    システム。
36. 【請求項３６】 各ノードの前記アンテナ送信が、各前記隣合うノードのア
    ンテナ送信と異なる方向に偏波している、請求項２８記載のシステム。
37. 【請求項３７】 互いに隣合ったノードが交互になる高度にあり、さらに第
    １のノードが第２および第３のノードと交わる線に対して予め選ばれた角度だけ
    偏っているようなマトリックス形成に配列された複数のアンテナノードを有する
    ポイントツーポイント無線送信システムであって、前記第２および前記第３のノ
    ードの各々が、前記第１のノードと隣合っており、さらに、前記第１のノードが
    、第４および第５のノードと交わる線に対して前記予め選ばれた角度だけ偏って
    おり、前記第４および前記第５のノードの各々が前記第１のノードと隣合ってい
    るポイントツーポイント無線送信システム。
38. 【請求項３８】前記交互になる高さは、各アンテナノードの主送信アンテナ
    のビームの方向と関連した角度βが前記主ビームのビーム幅の１／２よりも大き
    くなるように選ばれる、請求項３７記載のシステム。
39. 【請求項３９】 前記偏りは、各アンテナノードの主送信アンテナのビーム
    の方向と関連した角度αが前記主ビームのビーム幅の１／２よりも大きくなるよ
    うに選ばれる、請求項３７記載のシステム。
40. 【請求項４０】 前記第１のアンテナノードの送信アンテナビームが、前記
    第２、前記第３、前記第４、および前記第５のノードの各々の送信アンテナビー
    ムに対して直交するように偏波している、請求項３７記載のシステム。
41. 【請求項４１】 ポイントツーポイントマイクロ波アンテナシステムを確立
    する方法であって、 前記システムの各アンテナの主ビーム幅を決定するステップと、 隣合うアンテナが異なる高さにあるように、前記システム内の位置に前記アン
    テナを配置するステップとを含み、前記高さは、前記隣合うアンテナの間の角度
    が前記決定されたビーム幅の１／２よりも大きくなるように選ばれる方法。
42. 【請求項４２】 前記配置するステップの前記位置が、アンテナの行のアン
    テナ間の距離およびアンテナの列のアンテナ間の距離と実質的に等距離である、
    請求項４１記載の方法。
43. 【請求項４３】 前記決定するステップが、 前記主ビームと関連した外側のゼロを決定するステップを含み、前記ビーム幅
    が前記外側のゼロに対して測定される、請求項４１記載の方法。
44. 【請求項４４】 前記配置するステップが、 アンテナの行のアンテナがその放射の方向を交互にするように、さらにアンテ
    ナの列のアンテナもまたその放射の方向を交互にするように、前記システム内の
    前記アンテナを調整するステップを含む、請求項４１記載の方法。
45. 【請求項４５】 前記アンテナの交互の隣合うアンテナが直交するように偏
    波されるように、前記システムの前記アンテナを偏波させるステップをさらに含
    む、請求項４１記載の方法。
46. 【請求項４６】 ポイントツーポイントマイクロ波アンテナシステムを確立
    する方法であって、 前記システム内の各アンテナの主ビーム幅を決定するステップと、 アンテナの行のアンテナがその放射の方向を交互にするように、さらにアンテ
    ナの列のアンテナもまたその放射の方向を交互にするように、前記システム内の
    前記アンテナを配置するステップとを含み、前記方向の交互が前記決定されたビ
    ーム幅の関数である方法。
47. 【請求項４７】 前記配置するステップのように配置された前記アンテナが
    、アンテナの行のアンテナ間の距離およびアンテナの列のアンテナ間の距離と実
    質的に等距離である、請求項４６記載の方法。
48. 【請求項４８】 前記決定するステップが、前記主ビームと関連した外側の
    ゼロを決定するステップを含み、前記ビーム幅が前記外側のゼロに対して測定さ
    れる、請求項４７記載の方法。
49. 【請求項４９】 前記配置するステップが、隣合うアンテナが異なる高さに
    あるように前記アンテナを位置付けるステップを含み、前記隣合うアンテナの間
    の角度が前記決定されたビーム幅の１／２よりも大きくなるように、前記高さが
    選ばれる、請求項４６記載の方法。
50. 【請求項５０】 前記アンテナの交互の隣合うアンテナが直交するように偏
    波されるように、前記システムの前記アンテナを偏波させるステップをさらに含
    む、請求項４６記載の方法。