JP2000269888A - アクティブアンテナを適用した基地局 - Google Patents

アクティブアンテナを適用した基地局

Info

Publication number
JP2000269888A
JP2000269888A JP2000056327A JP2000056327A JP2000269888A JP 2000269888 A JP2000269888 A JP 2000269888A JP 2000056327 A JP2000056327 A JP 2000056327A JP 2000056327 A JP2000056327 A JP 2000056327A JP 2000269888 A JP2000269888 A JP 2000269888A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
channel signal
power control
sector
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000056327A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4624517B2 (ja
Inventor
Jiiku Go
峙 郁 呉
Kokyu Boku
洪 求 朴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Hynix Inc
Original Assignee
Hyundai Electronics Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1019990008364A external-priority patent/KR100292714B1/ko
Priority claimed from KR1019990008363A external-priority patent/KR100292713B1/ko
Application filed by Hyundai Electronics Industries Co Ltd filed Critical Hyundai Electronics Industries Co Ltd
Publication of JP2000269888A publication Critical patent/JP2000269888A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4624517B2 publication Critical patent/JP4624517B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04TPC
    • H04W52/38TPC being performed in particular situations
    • H04W52/42TPC being performed in particular situations in systems with time, space, frequency or polarisation diversity
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0491Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more sectors, i.e. sector diversity
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0408Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more beams, i.e. beam diversity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送受信チャンネルの信号強度をセクター別に
変化させて、アンテナで送信側カバリッジ及び受信側カ
バリッジを変化させる。 【解決手段】 CDMA変調信号及び受信信号を周波数
コンバートするトランシーバーと、順方向チャンネル信
号を各セクター別に分配する分配器と、各セクター別逆
方向チャンネル信号を結合する結合器と、順方向チャン
ネル信号にDC電圧を付加してバトラーマトリックス部
に伝達し、逆方向チャンネル信号を結合器に伝送するア
ンテナインターフェース部とを屋内に設置し、順方向チ
ャンネル信号に位相差を与えてビーム形成信号を生成し
てから送信し、受信信号は各セクター別逆方向チャンネ
ル信号に変換するバトラーマトリックス部と、バトラー
マトリックス部からのビーム形成信号を所定のビーム幅
及び指向角で空間に輻射し、加入者からの逆方向チャン
ネル信号を受信及び増幅してバトラーマトリックス部に
伝達するアクティブ高周波モジュールとを屋外に設置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コード分割多重接
続(CDMA)方式基地局(BTS:Base Transceiver
Station)に関するもので、特に、送受信増幅器が内蔵
された屋外用マルチビームアクティブアンテナ(Active
Antenna)を適用した基地局に関し、更には、順方向/
逆方向チャンネルの信号強度をセクター別に変化させ
て、アンテナで送信側カバリッジ(coverage)または受
信側カバリッジを変化させるようにしたアクティブアン
テナを適用した基地局に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、コード分割多重接続(CDMA)
方式デジタルセルラーシステム(DCS)及び個人携帯
通信システム(PCS)などの移動通信システムにおい
て、基地局は、屋外に全方向性アンテナまたはセクター
アンテナを設置し、屋内の高電力増幅器をアンテナ送信
端に連結し、前記屋内の低雑音増幅器をアンテナ受信端
に連結して構成する。
【0003】図1は、前記のように構成される一般的な
CDMA方式移動通信システムにおける単一セクター基
地局を概略的に示すものである。同図に示すように、前
記基地局は、屋外に設置されるアンテナ11、12、1
3と、屋内に設置される送受信フィルターと低雑音増幅
器20と、高出力増幅器30と、トランシーバーシェル
フ40と、GPS受信機50と、デジタルシェルフ60
と、基地局制御器70とから構成される。
【0004】このように構成された一般的な単一セクタ
ー基地局において、順方向リンク時、トランシーバーシ
ェルフ40から出力される送信信号は、高出力増幅器3
0で増幅された後、送受信フィルターと低雑音増幅器2
0内の送信フィルターを経て、屋外に設置された送信ア
ンテナ11を通じて送信される。
【0005】また、逆方向リンクは、屋外に設置された
受信アンテナ12、13を通じて受信され、その受信さ
れた信号は屋内の送受信フィルターと低雑音増幅器20
内の受信フィルターを経た後、低雑音増幅器で所定レベ
ルに増幅され、前記トランシーバーシェルフ40に伝達
される。
【0006】ここで、トランシーバーシェルフ40は、
デジタルシェルフ60から出力されるIF信号をUHF
にアップコンバートし、逆に受信されたUHF信号をI
F信号にダウンコンバートする役割を果たす。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような一
般的なCDMA方式の移動通信システムの基地局は、屋
外に全方向性アンテナまたはセクターアンテナを設置
し、屋内には高電力増幅器、低雑音増幅器を設置する。
この場合、屋内装備と屋外アンテナとの距離が大きくな
ると、ケーブル損失が大きくなって、相対的に高出力の
高電力増幅器を使用しなければならないので、経済的損
失が発生し、受信時、ケーブルの損失によりシステムの
性能が低下するなどの欠点があった。
【0008】また、屋内装備と屋外アンテナの距離によ
って高電力増幅器を選択的に適用すべきであるので、基
地局の設置時、不便であった。
【0009】本発明は前記のような一般的な移動通信シ
ステムの基地局で発生する諸般の問題点を解決するため
に提案されたもので、その目的は、送受信増幅器が内蔵
された屋外用マルチビームアクティブアンテナ(Active
Antenna)を適用した基地局を提供することにある。本
発明の他の目的は、順方向/逆方向チャンネルの信号強
度をセクター別に変化させて、アンテナで送信側カバリ
ッジまたは受信側カバリッジを変化させるようにした基
地局を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明による基地局は、CDMA方式移動通信システ
ムにおいて、屋内に設置され、加入者に伝送すべきCD
MA変調信号を周波数アップコンバートし、受信された
信号は中間周波数に周波数ダウンコンバートするトラン
シーバーと、前記屋内に設置され、前記トランシーバー
で変換された順方向チャンネル信号を各セクター別に分
配して出力する分配器と、受信される各セクター別逆方
向チャンネル信号を結合して前記トランシーバーに伝達
する結合器と、前記屋内に設置され、前記分配器から伝
送してきた順方向チャンネル信号にDC電圧を付加して
バトラーマトリックス部に伝達し、そのバトラーマトリ
ックス部から受けた逆方向チャンネル信号を前記結合器
に伝送するアンテナインターフェース部と、屋外に設置
され、前記アンテナインターフェース部で得られる順方
向チャンネル信号に位相差を与えてビーム形成信号を生
成してから送信し、受信した逆方向チャンネル信号は各
セクター別逆方向チャンネル信号に変換して出力する前
記バトラーマトリックス部と、前記屋外に設置され、前
記バトラーマトリックス部から伝送されたビーム形成信
号を所定のビーム幅及び指向角で空間に輻射し、加入者
から送信された逆方向チャンネル信号を受信及び増幅し
て前記バトラーマトリックス部に伝達するアクティブ高
周波モジュールとから構成されることを特徴とするもの
である。
【0011】また、前記アンテナインターフェース部
は、外部から供給される商用交流電圧をアクティブ高周
波モジュールの入力条件を満足する直流電圧に変換して
供給する電源供給部と、前記電源供給部から供給される
直流電圧と前記分配器から得られるセクター別順方向チ
ャンネル信号をそれぞれ結合させる第1〜第3電源及び
信号結合器とから構成されることを特徴とするものであ
る。
【0012】また、前記アンテナインターフェース部
は、外部の商用交流電圧を受け入れて、アクティブ高周
波モジュールで必要とする直流電圧に変換して供給する
電源供給部と、屋内装備との通信により受けた送信電力
及び受信電力制御値によって送信電力及び受信電力を制
御するための送受信電力制御信号を発生する電力制御信
号発生部と、前記電力制御信号発生部から発生する送信
電力制御信号に応じて前記分配器で得られる順方向チャ
ンネル信号を増幅し、その増幅した順方向チャンネル信
号に前記電源供給部から供給された電圧を結合して前記
バトラーマトリックス部に伝達する送信電力制御部と、
前記電力制御信号発生部から発生する受信電力制御信号
に応じて前記バトラーマトリックス部で得られる逆方向
チャンネル信号を増幅して前記結合器に伝達する受信電
力制御部とから構成されることを特徴とするものであ
る。
【0013】また、前記送信電力制御部は、前記電力制
御信号発生部で得られる送信電力制御信号に応じて前記
分配器で得られる各セクター別順方向チャンネル信号を
それぞれ電力増幅し、その電力増幅された信号に電圧を
結合して出力させる第1〜第3送信電力制御器から構成
されることを特徴とするものである。
【0014】また、前記第1〜第3送信電力制御器は、
前記分配器で得られるセクター別順方向チャンネル信号
を固有利得に応じて増幅させる増幅器と、前記送信電力
制御信号に応じて前記増幅器で増幅された順方向チャン
ネル信号を減衰させる減衰器と、前記減衰器で減衰され
た順方向チャンネル信号に前記電圧を結合して出力する
電源及び信号結合器とからそれぞれ構成されることを特
徴とするものである。
【0015】また、前記受信電力制御部は、前記電力制
御信号発生部で得られる受信電力制御信号に応じて前記
バトラーマトリックス部から出力される各セクター別逆
方向チャンネル信号を増幅して出力する第1〜第3受信
電力制御器から構成されることを特徴とするものであ
る。
【0016】また、前記第1〜第3受信電力制御器は、
前記バトラーマトリックス部から出力される各セクター
別逆方向チャンネル信号を固定利得に応じて増幅させる
増幅器と、前記受信電力制御信号に応じて前記増幅器か
ら出力される逆方向チャンネル信号を減衰させて出力す
る減衰器とから構成されることを特徴とするものであ
る。
【0017】また、前記アクティブ高周波モジュール
は、水平に配列されてビーム輻射パターンを形成する第
1〜第4配列アンテナ部から構成されることを特徴とす
るものである。
【0018】また、前記第1〜第4配列アンテナ部は、
入力されるビーム形成信号を一定レベルに増幅する送信
増幅器と、前記増幅器で増幅されたビーム形成信号を一
定帯域に濾波する送信帯域フィルターと、前記送信帯域
フィルターから出力されるビーム形成信号を所定のビー
ム幅及び指向角で空間に輻射する送信アンテナと、加入
者が伝送した逆方向チャンネル信号を受信する受信アン
テナと、前記受信アンテナで受信された逆方向チャンネ
ル信号を帯域フィルタリングする受信帯域フィルター
と、前記受信帯域フィルターから出力される逆方向チャ
ンネル信号を所定レベルに増幅して出力する受信増幅器
とからそれぞれ構成されることを特徴とするものであ
る。
【0019】さらに、前記送信アンテナの伝播領域はセ
クター当たり30°ずつ90°の電波領域を有すること
を特徴とするものである。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図2は、本発
明によるアクティブアンテナを適用したCDMA方式基
地局の構成を示すブロック図である。同図に示すよう
に、本発明の基地局は、屋内に設置され、加入者に伝送
すべきCDMA変調信号を周波数アップコンバートし、
受信された信号は中間周波数に周波数ダウンコンバート
するトランシーバー100と、前記屋内に設置され、前
記トランシーバー100で変換された順方向チャンネル
信号を各セクター別に分配して出力する分配器200
と、後述するアンテナインターフェース部400を通じ
て受信される各セクター別逆方向チャンネル信号を結合
して前記トランシーバー100に伝達する結合器300
と、前記屋内に設置され、前記分配器200から伝送さ
れてきた順方向チャンネル信号にDC電圧を付加して後
述するバトラーマトリックス部600に伝達し、そのバ
トラーマトリックス部600から受けた逆方向チャンネ
ル信号を前記結合器300に伝送するアンテナインター
フェース部400と、屋外に設置され、前記アンテナイ
ンターフェース部400で得られる順方向チャンネル信
号に位相差を与えてビーム形成信号を生成してから送信
し、受信した逆方向チャンネル信号は各セクター別逆方
向チャンネル信号に変換して出力する前記バトラーマト
リックス部600と、前記屋外に設置され、前記バトラ
ーマトリックス部600から伝送されたビーム形成信号
を所定のビーム幅及び指向角で空間に輻射し、加入者か
ら送信された逆方向チャンネル信号を受信及び増幅して
前記バトラーマトリックス部600に伝達するアクティ
ブ高周波モジュール700とから構成される。
【0021】前記アクティブ高周波モジュール700
は、送受信アンテナエレメントと送受信増幅器が内蔵さ
れ、水平に配列されてビーム輻射パターンを形成する第
1〜第4配列アンテナ部710、720、730、74
0とから構成される。500は、付加して接続されるダ
ミーロードであり、810、820、830はアルフ
ァ、ベータ、ガンマセクターに相当する3本のビームを
示し、図2で、点線の上部は屋外装置であり、点線の下
部は屋内装置を示す。
【0022】このように構成された本発明のマルチビー
ムアクティブアンテナを適用した基地局は、順方向リン
クと逆方向リンクによってその動作が異なるので、以下
ではこれらを分離して説明する。まず、順方向リンク
時、トランシーバー100は、伝送すべきデータ、つま
り三つ(アルファ、ベータ、ガンマ)のCDMA変調さ
れた4.95MHzの中間周波数をサービス加入者の端
末機の受信周波数(DCS:869〜894MHz、P
CS:1840〜1870MHz)にアップコンバート
する。
【0023】このようにアップコンバートされた順方向
チャンネル信号は分配器200に伝達され、分配器20
0は前記順方向チャンネル信号を三つのセクター(アル
ファセクター、ベータセクター、ガンマセクター)に相
当する三つの順方向チャンネル信号に分配して前記アン
テナインターフェース部400に伝達する。前記アンテ
ナインターフェース部400は、伝達される三つの順方
向チャンネル信号と直流電圧を結合して前記バトラーマ
トリックス部600に伝達する。
【0024】図3は、前記アンテナインターフェース部
400の一実施の形態を示すブロック図である。同図に
示すように、アンテナインターフェース部400は、外
部から供給される商用交流電圧をアクティブ高周波モジ
ュール700の入力条件を満足する直流電圧に変換して
供給する電源供給部411と、前記電源供給部411か
ら供給される直流電圧と前記分配器200で得られる各
セクター別順方向チャンネル信号を結合させる第1〜第
3電源及び信号結合器412〜414とから構成され
る。
【0025】このように構成されるアンテナインターフ
ェース部400は、電源供給部411で外部から入力さ
れる商用交流電圧をアクティブ高周波モジュール700
で必要とする直流電圧に変換し、前記第1〜第3電源及
び信号結合器412〜414にそれぞれ供給する。前記
第1〜第3電源及び信号結合器412〜414は、前記
分配器200で得られるセクター別順方向チャンネル信
号と前記直流電圧をそれぞれ結合して、屋外装置に設置
されたバトラーマトリックス部600に伝達する。
【0026】図4は、前記アンテナインターフェース部
400の他の実施の形態を示すブロック図である。同図
に示すように、前記アンテナインターフェース部400
は、外部の商用交流電圧を受け入れて、アクティブ高周
波モジュール700で必要とする直流電圧に変換して供
給する電源供給部420と、屋内装備との通信により受
けた送信電力及び受信電力制御値によって送信電力及び
受信電力を制御するための送受信電力制御信号を発生す
る電力制御信号発生部430と、前記電力制御信号発生
部430から発生する送信電力制御信号に応じて前記分
配器200で得られるセクター別順方向チャンネル信号
をそれそれ増幅し、その増幅したセクター別順方向チャ
ンネル信号に前記電源供給部420から供給された電圧
を結合して前記バトラーマトリックス部600に伝達す
る送信電力制御部440と、前記電力制御信号発生部4
30から発生する受信電力制御信号に応じて前記バトラ
ーマトリックス部600で得られる逆方向チャンネル信
号を増幅して前記結合器300に伝達する受信電力制御
部450とから構成される。
【0027】前記送信電力制御部440は、前記電力制
御信号発生部430で得られる送信電力制御信号に応じ
て前記分配器200で得られる各セクター別順方向チャ
ンネル信号をそれぞれ電力増幅し、その電力増幅された
順方向チャンネル信号に電圧をそれぞれ結合して出力さ
せる第1〜第3送信電力制御器441〜443から構成
される。
【0028】また、前記第1〜第3送信電力制御器44
1〜443は、図5に示すように、前記分配器200で
得られるセクター別順方向チャンネル信号を固定利得に
応じて増幅させる増幅器461と、前記送信電力制御信
号に応じて前記増幅器461で増幅された順方向チャン
ネル信号を減衰させる減衰器462と、前記減衰器46
2で減衰された順方向チャンネル信号に前記電圧を結合
して出力する電源及び信号結合器463とからそれぞれ
構成される。
【0029】ここで、受信電力制御部450の構成及び
作用は下記の逆方向リンク時に説明する。このように構
成されるアンテナインターフェース部400において、
順方向リンク時、分配器200で得られる各セクター別
順方向チャンネル信号は送信電力制御部440内の第1
〜第3送信電力制御器441〜443にセクター別に入
力される。その際に、電源供給部420は、外部から入
力される商用交流電圧(AC電圧)を電波整流し平滑化
させた後、アクティブ高周波モジュール700で必要と
する直流電圧(DC電圧)に変換して前記第1〜第3送
信電力制御器441〜443にそれぞれ印加する。
【0030】また、前記電力制御信号発生部430は、
図面には示されていないが、屋内装備のコントロール手
段(Control Unit)との内部通信により、送信電力及び
受信電力の制御値を受け入れ、その受け入れられた電力
制御値によって送信電力制御信号及び受信電力制御信号
を出力する。ここで、送信及び受信電力制御の主目的
は、送信カバリッジ及び受信カバリッジを可変させるこ
とにある。すなわち、送信電力を極大化すると送信カバ
リッジを拡大することができ、受信電力を極大化すると
受信カバリッジを拡大することができる。
【0031】一方、このように出力される送信電力制御
信号は、前記第1〜第3送信電力制御器441〜443
にそれぞれ伝達され、これにより、第1〜第3送信電力
制御器441〜443は、各セクター別順方向チャンネ
ル信号の利得を制御する。ここで、第1〜第3送信電力
制御器441〜443の各構成及び動作は同一であるの
で、以下では一つの送信電力制御器(本発明では、第1
送信電力制御器)の動作のみを説明する。
【0032】すなわち、第1送信電力制御器411は、
図5に示すように、増幅器461で、固定された利得
(30dB)によって前記分配器200から伝達された
第1セクター(例えば、アルファセクター)順方向チャ
ンネル信号(T×1)を前記固定された利得(30d
B)に応じて増幅させる。このように増幅された信号は
減衰器462に伝達され、減衰器462は、前記電力制
御信号発生部430から出力される送信電力制御信号
(control)に応じて、前記増幅器461で増幅された
アルファセクター順方向チャンネル信号を15dB限度
内で変化させる。この際に、減衰量は前記電力制御信号
発生部430から出力される送信電力信号に対応し、そ
の減衰量は15dB以内で可変的である。また、このよ
うに減衰されたアルファセクター順方向チャンネル信号
は電源及び信号結合器463で前記電源供給部420か
ら供給される直流電圧(DC電圧)と結合されて前記バ
トラーマトリックス部600に伝達される。
【0033】次に、前記屋外に設置されたバトラーマト
リックス部600は、伝達される三つの送信チャンネル
信号(アルファ、ベータ、ガンマセクター)が相違した
位相差を有するように、位相差を制御する。すなわち、
四つの水平配列に構成される配列アンテナ部710、7
20、730、740で形成されるビームの指向角が図
2に示すビーム810、820、830のようになるよ
うに、各セクター別順方向チャンネル信号に位相差を与
えてアクティブ高周波モジュール700に伝達する。
【0034】ここで、バトラーマトリックス部600は
入力端子と出力端子がそれぞれ四つで、4×4バトラー
マトリックスとも呼ばれ、現在、商用品が開発されてい
る。また、前記バトラーマトリックス部600は、入力
端子に入力される信号の数にかかわらず、全ての出力端
子を通じてビーム形成信号(Beam Forming Signal)を
出力する。アクティブ高周波モジュール700内の第1
〜第4配列アンテナ部710、720、730、740
は所定のビーム幅及び指向角で空間に順方向チャンネル
信号を輻射する。
【0035】ここで、前記第1〜第4配列アンテナ部7
10、720、730、740は、送受信アンテナエレ
メントと送受信増幅器が内蔵されている装置であり、第
1〜第4配列アンテナ部の内部構成及び作用が相互同一
であるので、以下では一つの配列アンテナ部のみを説明
する。すなわち、一つの配列アンテナ部は、送信増幅
器、送信帯域フィルター、送信アンテナ、受信アンテ
ナ、受信帯域フィルター、受信増幅器からなり、現在状
態は順方向チャンネル信号の送信状態であるので、送信
増幅器では、前記バトラーマトリックス部600から伝
送されたビーム形成信号を一定電力レベルに増幅し、送
信帯域フィルターでは、前記一定レベルに電力増幅され
たビーム形成信号を設定帯域に濾波してスプリアス信号
を除去する。
【0036】このようにスプリアス信号が除去されたビ
ーム形成信号に応じて、送信アンテナは所定のビーム幅
(30°)と指向角で順方向チャンネル信号を空間に輻
射する。換言すると、一つの配列アンテナ部は一つのセ
クターに相当する順方向チャンネル信号を30°の幅を
有する空間に輻射する。したがって、一つの配列アンテ
ナ部はアルファ、ベータ、ガンマで90°の伝播領域を
有するので、四つの配列アンテナを使用すると、4×9
0°となって、総360°の伝播領域をカバーすること
ができる。
【0037】次に、逆方向リンク時、加入者が伝送した
逆方向チャンネル信号は、前記アクティブ高周波モジュ
ール700内の各々の配列アンテナ部710、720、
730、740に受信される。ここで、周知のように、
各々の配列アンテナの構成及び作用は同一であるので、
一つの配列アンテナ部の受信動作のみを説明すると次の
とおりである。
【0038】受信アンテナで加入者が送信した逆方向チ
ャンネル信号を受信し、受信帯域フィルターは前記受信
アンテナで受信した逆方向チャンネル信号を設定帯域に
濾波する。このように、設定帯域に濾波された逆方向チ
ャンネル信号は受信増幅器で一定電力レベルに増幅され
た後、後端のバトラーマトリックス部600に伝達され
る。
【0039】前記バトラーマトリックス部600として
は、送信バトラーマトリックスと同様に、4×4バトラ
ーマトリックスが使用され、そのなかで三つの入力端子
では、アルファ、ベータ、ガンマの逆方向チャンネル信
号を受信した後、セクター別逆方向チャンネル信号を前
記アンテナインターフェース部400に伝達する。ここ
で、残りの一つの入力端子に入力される信号はダミーロ
ード500に伝送する。
【0040】屋内に設置された前記アンテナインターフ
ェース部400は、入力される各セクター別逆方向チャ
ンネル信号をそのまま通過させるか、受信電力を制御し
た後、前記結合器300に伝達する。ここで、前記アン
テナインターフェース部400が図3のような構成を有
する場合は、入力される各セクター別逆方向チャンネル
信号をそのまま通過させて結合器300に伝達する。
【0041】一方、前記アンテナインターフェース部4
00が図4のような構成を有する場合は、受信電力制御
信号に応じて各セクター別信号の電力を制御した後、前
記結合器300にセクター別逆方向チャンネル信号を伝
達する。
【0042】これをより詳細に説明すると、図4に示す
ように、前記受信電力制御部450は、前記電力制御信
号発生部430で得られる受信電力制御信号に応じて、
前記バトラーマトリックス部600から出力される各セ
クター別逆方向チャンネル信号を増幅して出力する第1
〜第3受信電力制御器451〜453から構成される。
【0043】また、第1〜第3受信電力制御器451〜
453は、図6に示すように、前記バトラーマトリック
ス部600から出力される各セクター別逆方向チャンネ
ル信号を固定利得に応じて増幅させる増幅器471と、
前記受信電力制御信号に応じて、前記増幅器471から
出力される逆方向チャンネル信号を減衰させて出力する
減衰器472とからそれぞれ構成される。
【0044】このように構成されるアンテナインターフ
ェース部400での逆方向チャンネル信号の受信動作を
説明すると次のとおりである。まず、電力制御信号発生
部430で、屋内装備との内部通信により得られる受信
電力制御値によって、前記第1〜第3受信電力制御器4
51〜453に受信電力制御のための制御信号を伝達す
る。この受信電力制御信号に応じて、第1〜第3受信電
力制御器451〜453は受信電力を制御することにな
る。
【0045】ここで、前記第1〜第3受信電力制御器4
51〜453の各々の内部構成及び作用は同一であるの
で、以下では一つの受信電力制御器(本発明では、第1
受信電力制御器451)のみを説明する。図6に示すよ
うに、前記第1受信電力制御器451は、前記バトラー
マトリックス部600で得られるセクター別逆方向チャ
ネル信号(RX1)を増幅器471で固定利得(15d
B)に応じて増幅させる。このように増幅された逆方向
チャンネル信号は減衰器472に伝達され、減衰器47
2は、前記電力制御信号発生部430で得られる受信電
力制御信号に応じて、前記増幅器471で増幅された逆
方向チャンネル信号を15dB限度内で減衰させた後、
前記結合器300に伝達する。ここでも、受信電力制御
は前記電力制御信号発生部430の制御によって15d
B限度内で可変的である。
【0046】前記結合器300は、前記第1〜第3受信
電力制御器451〜453でそれぞれ得られる各セクタ
ー別逆方向チャンネル信号を結合して前記トランシーバ
ー100に伝達する。前記トランシーバー100は、逆
方向チャンネル信号(DCS:824〜849MHz、
PCS:1750〜1780MHz)を受け入れ4.9
5MHzの中間周波数にダウンコンバートして後端の復
調部に伝送する。
【0047】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、送受信
増幅器が内蔵されているマルチビームアクティブアンテ
ナを既存のCDMA方式DCS/PCSに適用すること
により、既存に屋内に設置する送信用高電力増幅器(H
PA)または受信用低雑音増幅器(LNA)が不要であ
るため、全基地局システムの構成を単純化させ得る利点
がある。
【0048】また、本発明によるマルチビームアクティ
ブアンテナは伝播領域を30°ずつ12セクターとする
ので、より増加したセクター化利得を図ることができ、
加入者収容容量面でも既存のものに比べ、より多い加入
者を収容し得る効果がある。
【0049】さらに、本発明は、付加する屋内装置の電
力制御機能により送信電力及び受信電力の可変的な制御
が可能であるので、送受信カバリッジの可変により効率
的なサービスが可能であり、特に、送受信カバリッジの
可変化が可能であるので、これをサービス地域の地形に
よって可変的に適用すると、サービスがより効率的なも
のになる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一般的なCDMA方式移動通信システムにお
ける基地局システムの概略構成図である。
【図2】 本発明によるアクティブアンテナを適用した
基地局の構成を示すブロック図である。
【図3】 図2のアンテナインターフェース部の一実施
の形態を示すブロック図である。
【図4】 図2のアンテナインターフェース部のほかの
実施の形態を示すブロック図である。
【図5】 図4の送信電力制御器の一実施の形態を示す
回路図である。
【図6】 図4の受信電力制御器の一実施の形態を示す
回路図である。
【符号の説明】
11、12、13 アンテナ、20 送受信フィルター
及び低雑音増幅器、30 高出力増幅器、40 トラン
シーバーシェルフ、50 GPS受信機、60デジタル
シェルフ、70 基地局制御器、100 トランシーバ
ー、200分配器、300 結合器、400 アンテナ
インターフェース部、411 電源供給部、412〜4
14 第1〜第3電源及び信号結合器、420 電源供
給部、430 電力制御信号発生部、440 送信電力
制御部、441〜443 第1〜第3送信電力制御器、
450 受信電力制御部、461 増幅器、462減衰
器、463 電源及び信号結合器、500 ダミーロー
ド、600 バトラーマトリックス部、700 アクテ
ィブ高周波モジュール、710、720、730、74
0 第1〜第4配列アンテナ部、810、820、83
0 ビーム。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CDMA方式移動通信システムにおい
    て、 屋内に設置され、加入者に伝送すべきCDMA変調信号
    を周波数アップコンバートし、受信された信号は中間周
    波数に周波数ダウンコンバートするトランシーバーと、 前記屋内に設置され、前記トランシーバーで変換された
    順方向チャンネル信号を各セクター別に分配して出力す
    る分配器と、 受信される各セクター別逆方向チャンネル信号を結合し
    て前記トランシーバーに伝達する結合器と、 前記屋内に設置され、前記分配器から伝送してきた順方
    向チャンネル信号にDC電圧を付加してバトラーマトリ
    ックス部に伝達し、そのバトラーマトリックス部から受
    けた逆方向チャンネル信号を前記結合器に伝送するアン
    テナインターフェース部と、 屋外に設置され、前記アンテナインターフェース部で得
    られる順方向チャンネル信号に位相差を与えてビーム形
    成信号を生成してから送信し、受信した逆方向チャンネ
    ル信号は各セクター別逆方向チャンネル信号に変換して
    出力する前記バトラーマトリックス部と、 前記屋外に設置され、前記バトラーマトリックス部から
    伝送されたビーム形成信号を所定のビーム幅及び指向角
    で空間に輻射し、加入者から送信された逆方向チャンネ
    ル信号を受信及び増幅して前記バトラーマトリックス部
    に伝達するアクティブ高周波モジュールとから構成され
    ることを特徴とするアクティブアンテナを適用した基地
    局。
  2. 【請求項2】 前記アンテナインターフェース部は、外
    部から供給される商用交流電圧をアクティブ高周波モジ
    ュールの入力条件を満足する直流電圧に変換して供給す
    る電源供給部と、前記電源供給部から供給される直流電
    圧と前記分配器から得られるセクター別順方向チャンネ
    ル信号をそれぞれ結合させる第1〜第3電源及び信号結
    合器とから構成されることを特徴とする請求項1記載の
    アクティブアンテナを適用した基地局。
  3. 【請求項3】 前記アンテナインターフェース部は、外
    部の商用交流電圧を受け入れて、アクティブ高周波モジ
    ュールで必要とする直流電圧に変換して供給する電源供
    給部と、屋内装備との通信により受けた送信電力及び受
    信電力制御値によって送信電力及び受信電力を制御する
    ための送受信電力制御信号を発生する電力制御信号発生
    部と、前記電力制御信号発生部から発生する送信電力制
    御信号に応じて前記分配器で得られる順方向チャンネル
    信号を増幅し、その増幅した順方向チャンネル信号に前
    記電源供給部から供給された電圧を結合して前記バトラ
    ーマトリックス部に伝達する送信電力制御部と、前記電
    力制御信号発生部から発生する受信電力制御信号に応じ
    て前記バトラーマトリックス部で得られる逆方向チャン
    ネル信号を増幅して前記結合器に伝達する受信電力制御
    部とから構成されることを特徴とする請求項1記載のア
    クティブアンテナを適用した基地局。
  4. 【請求項4】 前記送信電力制御部は、前記電力制御信
    号発生部で得られる送信電力制御信号に応じて前記分配
    器で得られる各セクター別順方向チャンネル信号をそれ
    ぞれ電力増幅し、その電力増幅された信号に電圧を結合
    して出力させる第1〜第3送信電力制御器から構成され
    ることを特徴とする請求項3記載のアクティブアンテナ
    を適用した基地局。
  5. 【請求項5】 前記第1〜第3送信電力制御器は、前記
    分配器で得られるセクター別順方向チャンネル信号を固
    有利得に応じて増幅させる増幅器と、前記送信電力制御
    信号に応じて前記増幅器で増幅された順方向チャンネル
    信号を減衰させる減衰器と、前記減衰器で減衰された順
    方向チャンネル信号に前記電圧を結合して出力する電源
    及び信号結合器とからそれぞれ構成されることを特徴と
    する請求項4記載のアクティブアンテナを適用した基地
    局。
  6. 【請求項6】 前記受信電力制御部は、前記電力制御信
    号発生部で得られる受信電力制御信号に応じて前記バト
    ラーマトリックス部から出力される各セクター別逆方向
    チャンネル信号を増幅して出力する第1〜第3受信電力
    制御器から構成されることを特徴とする請求項3記載の
    アクティブアンテナを適用した基地局。
  7. 【請求項7】 前記第1〜第3受信電力制御器は、前記
    バトラーマトリックス部から出力される各セクター別逆
    方向チャンネル信号を固定利得に応じて増幅させる増幅
    器と、前記受信電力制御信号に応じて前記増幅器から出
    力される逆方向チャンネル信号を減衰させて出力する減
    衰器とから構成されることを特徴とする請求項6記載の
    アクティブアンテナを適用した基地局。
  8. 【請求項8】 前記アクティブ高周波モジュールは、水
    平に配列されてビーム輻射パターンを形成する第1〜第
    4配列アンテナ部から構成されることを特徴とする請求
    項1記載のアクティブアンテナを適用した基地局。
  9. 【請求項9】 前記第1〜第4配列アンテナ部は、入力
    されるビーム形成信号を一定レベルに増幅する送信増幅
    器と、前記増幅器で増幅されたビーム形成信号を一定帯
    域に濾波する送信帯域フィルターと、前記送信帯域フィ
    ルターから出力されるビーム形成信号を所定のビーム幅
    及び指向角で空間に輻射する送信アンテナと、加入者が
    伝送した逆方向チャンネル信号を受信する受信アンテナ
    と、前記受信アンテナで受信された逆方向チャンネル信
    号を帯域フィルタリングする受信帯域フィルターと、前
    記受信帯域フィルターから出力される逆方向チャンネル
    信号を所定レベルに増幅して出力する受信増幅器とから
    それぞれ構成されることを特徴とする請求項8記載のア
    クティブアンテナを適用した基地局。
  10. 【請求項10】 前記送信アンテナの伝播領域はセクタ
    ー当たり30°ずつ90°の電波領域を有することを特
    徴とする請求項9記載のアクティブアンテナを適用した
    基地局。
JP2000056327A 1999-03-12 2000-03-01 アクティブアンテナを適用した基地局 Expired - Lifetime JP4624517B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1999-8364 1999-03-12
KR1019990008364A KR100292714B1 (ko) 1999-03-12 1999-03-12 액티브 안테나를 적용한 코드분할 다중접속 방식 기지국 장치
KR1999-8363 1999-03-12
KR1019990008363A KR100292713B1 (ko) 1999-03-12 1999-03-12 액티브 안테나를 적용한 기지국의 송수신 커버리지 가변장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000269888A true JP2000269888A (ja) 2000-09-29
JP4624517B2 JP4624517B2 (ja) 2011-02-02

Family

ID=26634813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000056327A Expired - Lifetime JP4624517B2 (ja) 1999-03-12 2000-03-01 アクティブアンテナを適用した基地局

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6609013B1 (ja)
JP (1) JP4624517B2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6882128B1 (en) * 2000-09-27 2005-04-19 Science Applications International Corporation Method and system for energy reclamation and reuse
GB0224341D0 (en) * 2002-10-19 2002-11-27 Qinetiq Ltd Mobile radio base station
US7248656B2 (en) * 2002-12-02 2007-07-24 Nortel Networks Limited Digital convertible radio SNR optimization
TWM250238U (en) * 2003-02-18 2004-11-11 Royaltek Company Ltd Receiving and transmitting device for global positioning system
KR100547805B1 (ko) * 2003-08-30 2006-01-31 삼성전자주식회사 소프터 핸드오프를 지원하는 이동 통신 시스템에서의 역방향 링크 결합 장치 및 방법
AU2003289623A1 (en) * 2003-11-25 2005-06-17 Zte Corporation A method and apparatu for implementing beam forming in cdma communication system
US7037603B2 (en) * 2004-05-25 2006-05-02 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research Material and method to prevent low temperature degradation of zirconia in biomedical implants
US7297420B2 (en) * 2004-08-27 2007-11-20 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research Material to prevent low temperature degradation of zirconia
US7962174B2 (en) * 2006-07-12 2011-06-14 Andrew Llc Transceiver architecture and method for wireless base-stations
JP6947054B2 (ja) * 2018-01-24 2021-10-13 株式会社デンソー レーダ装置
CN108600990B (zh) * 2018-05-08 2020-07-14 北京凤凰汇通科技有限公司 车地辅助通信方法
CA3209399A1 (en) * 2021-02-24 2022-09-01 Michael Thomas Pace System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11914050B2 (en) * 2021-03-10 2024-02-27 Qualcomm Incorporated Polarization configurable GNSS smartphone antenna

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998039851A1 (en) * 1997-03-03 1998-09-11 Celletra Ltd. Cellular communications systems

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4032922A (en) 1976-01-09 1977-06-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multibeam adaptive array
US4882588A (en) 1986-12-22 1989-11-21 Hughes Aircraft Company Steerable beam antenna system using butler matrix
US5446370A (en) * 1993-09-30 1995-08-29 Motorola, Inc. Method and apparatus for verifying the output of a RF switch matrix utilized in a communication system
US5675285A (en) 1995-12-21 1997-10-07 Lucent Technologies Inc. Multichannel predistortion linearizer for multiple amplifiers with multiple antennas
US5987037A (en) * 1996-02-26 1999-11-16 Lucent Technologies Inc. Multiple beam wireless telecommunication system
US6222503B1 (en) * 1997-01-10 2001-04-24 William Gietema System and method of integrating and concealing antennas, antenna subsystems and communications subsystems
US6377558B1 (en) * 1998-04-06 2002-04-23 Ericsson Inc. Multi-signal transmit array with low intermodulation
US6356771B1 (en) * 1998-07-10 2002-03-12 Ericsson, Inc. Radio communications system with adaptive polarization

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998039851A1 (en) * 1997-03-03 1998-09-11 Celletra Ltd. Cellular communications systems
JP2001513969A (ja) * 1997-03-03 2001-09-04 セレトラ・リミテッド セルラー通信システム

Also Published As

Publication number Publication date
US6609013B1 (en) 2003-08-19
JP4624517B2 (ja) 2011-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10594043B2 (en) Antenna device and system having active modules
US7280848B2 (en) Active array antenna and system for beamforming
US6952586B2 (en) Frequency allocation system for use in a wireless communication system and method for the implementation thereof
US6640111B1 (en) Cellular communications systems
JP7130054B2 (ja) 送受信機、受信チャネル、送信チャネルの補正方法及び装置
EP2461493B1 (en) Base station antenna device embedded with transmission and receiving module
JPH0951235A (ja) パワー共有増幅器ネットワーク
JP4624517B2 (ja) アクティブアンテナを適用した基地局
EP1142157A1 (en) Multi-transmitter system with beamforming
EP1314223B1 (en) Fixed beam antenna array, base station and method for transmitting signals via a fixed beam antenna array
US7019710B1 (en) Antenna system
KR100292713B1 (ko) 액티브 안테나를 적용한 기지국의 송수신 커버리지 가변장치
KR100357872B1 (ko) 이동통신 시스템의 기지국 장치에서 빔 형성 장치
CN2927565Y (zh) 一种基站子系统
KR100292714B1 (ko) 액티브 안테나를 적용한 코드분할 다중접속 방식 기지국 장치
JPH08102618A (ja) マルチビームアンテナ
JP7417638B2 (ja) 時分割デュプレックスアンテナ装置
JPH08181540A (ja) マルチビーム放射装置及びこれを用いたマルチビームアンテナ
KR20180090715A (ko) 상호 커플링 기반의 편파 안테나를 이용한 전이중 방식 송수신 장치 및 동작 방법 그리고 안테나
US7773960B2 (en) Apparatus and method for transmitting a signal in a communication system
KR100607652B1 (ko) 섹터 병합을 위한 기지국 장치 및 그의 송수신 방법
KR20000008276A (ko) 액티브 안테나를 적용한 씨디엠에이 방식의 이동통신 시스템의기지국 장치
KR200297971Y1 (ko) 기지국 액티브 어레이 안테나
JP2003115793A (ja) Cdma無線基地局装置
KR100372515B1 (ko) 코드분할다중접속방식이동통신시스템의소형기지국장치

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20040116

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20040119

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20040430

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070222

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20090722

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090722

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090904

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20091117

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20091120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100222

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100330

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100722

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100806

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101005

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4624517

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term