JP2000509238A - 方向性無線通信方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 移動通信ネットワークにおいて第１ステーションと第２の移動ステーションとの間で方向性無線通信を行う方法は、次の段階を含む。第２ステーションにより送信された信号は、第１ステーションで受信される。第２ステーションと第１ステーションとの間の距離を表すパラメータが監視される。信号ビームが第１ステーションから第２ステーションへ送信され、第１ステーションにより送信される信号ビームの角度的な広がりは、第１ステーションと第２ステーションとの間の距離に依存する。

Description

【発明の詳細な説明】 方向性無線通信方法及び装置発明の分野 本発明は、第１ステーションと第２ステーションとの間の信号をある方向のみ に送信する方向性無線通信方法及び装置に係る。より詳細には、本発明は、スペ ース分割多重アクセスを用いたセルラー通信システムに適用できるが、これに限 定されるものではない。先行技術の説明 現在実施されているセルラー通信ネットワークでは、ベーストランシーバステ ーション（ＢＴＳ）が設けられ、これは、移動電話である所与の移動ステーショ ン（ＭＳ）に意図された信号を、そのベーストランシーバステーションによりサ ービスされるセル又はセルセクタ全体にわたって送信する。しかしながら、現在 では、スペース分割多重アクセス（ＳＤＭＡ）システムが提案されている。スペ ース分割多重アクセスシステムでは、ベーストランシーバステーションは、所与 の移動ステーションに意図された信号をセル全体にわたって送信せず、移動ステ ーションからの信号が受信されるビーム方向にのみ信号を送信する。又、ＳＤＭ Ａシステムは、移動ステーションからの信号が受信される方向をベーストランシ ーバステーションが決定できるようにする。 ＳＤＭＡシステムは、既存のシステムに勝る多数の効果を達成することができ る。特に、ＢＴＳによって送信されるビームは、特定の方向にしか送信できず、 従って、比較的狭帯域であるから、トランシーバの電力は、その狭帯域ビームに 集中させることができる。これは、ベーストランシーバステーションから送信さ れる信号及びベーストランシーバステーションにより受信される信号の両方につ いて優れた信号対雑音比を生じると考えられる。更に、ベーストランシーバステ ーションの方向性の結果として、ベーストランシーバステーションにより受信さ れる信号の信号対干渉比の改善も達成できる。更に、送信方向において、ＢＴＳ の方向性により、エネルギーを狭いビームに集中することができ、従って、ＢＴ Ｓへ送信される信号は、従来のＢＴＳで要求されたものよりも低い電力レベルで 遠く離れた位置にある移動ステーションに到達することができる。これは、移動 ステーションがベーストランシーバステーションから大きく離れた距離でも首尾 よく動作できるようにし、これは、セルラーネットワークの各セル又はセクタの サイズを増加できることを意味する。大きなセルサイズの結果として、必要とさ れるベースステーションの数を減少し、ネットワークのコストを下げることがで きる。ＳＤＭＡシステムは、一般に、信号を送信及び受信できる必要な複数の異 なるビーム方向を達成するために多数のアンテナ素子を必要とする。複数のアン テナ要素を設けることにより、受信信号に対するＢＴＳの感度が高くなる。これ は、大きなセルサイズが移動ステーションからＢＴＳによる信号の受信に悪影響 を及ぼさないようにすることを意味する。 又、ＳＤＭＡシステムは、システムの容量を増加することもでき、即ちシステ ムによって同時にサポートできる移動ステーションの数が増加される。これは、 同じ周波数を使用する他のセルにおいて移動ステーションからの干渉をＢＴＳが ピックアップすることを意味する通信の方向性によるものである。ＢＴＳは、関 連セルの所与のＭＳと通信するときに同じ周波数を使用する他のセルの他の移動 ステーションへあまり干渉を発生しない。 結局、ＳＤＭＡシステムは、同じ周波数を同時に使用して、同じセル内の異な る位置に配置された２つ以上の異なる移動ステーションへ送信を行えるようにす る。これは、セルラーネットワークにより搬送できるトラフィックの量に著しい 増加をもたらす。 ＳＤＭＡシステムは、アナログ及びデジタルセルラーネットワークにおいて実 施することができ、そしてＧＳＭ、ＤＣＳ１８００、ＴＡＣＳ、ＡＭＰＳ及びＮ ＭＴのような種々の既存の規格で組み込まれる。又、ＳＤＭＡシステムは、時分 割多重アクセス(ＴＤＭＡ)、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）及び周波数分 割多重アクセス（ＦＤＭＡ）技術のような他の既存の多重アクセス技術に関連し て使用することもできる。 ＳＤＭＡシステムに伴う１つの問題は、信号が移動ステーションへ送信される べき方向を決定しなければならないことである。ある環境においては、比較的細 いビームを使用して、ベーストランシーバステーションから移動ステーションへ 信号が送信される。それ故、その移動ステーションの方向は、適度な正確さで アクセスする必要がある。ＳＤＭＡシステムに伴う１つの問題は、ＢＴＳからあ る距離を越えたところにある移動ステーションからの信号は一般的に１つの又は 若干の異なるビーム方向のみから受け取られるが、ベーストランシーバステーシ ョンに比較的接近した移動ステーションからの信号は、多数のビーム方向から到 来すると思われることである。これは、移動ステーションからの信号が例えば近 傍のビルディングから反射され、そして比較的多数のこれら反射した信号が多数 の異なるビーム方向からベーストランシーバステーションにより受信されるから である。 付加的な問題は、ＢＴＳにより移動ステーションへ信号を送信すべき方向が、 移動ステーションからＢＴＳにより受信されたアップリンク信号に基づいて決定 されることである。しかしながら、移動ステーションからＢＴＳへ送信されるダ ウンリンク信号の周波数は、ＢＴＳにより移動ステーションへ送信される信号に 使用される周波数とは異なる。アップリンク及びダウンリンク信号に使用される 周波数の相違は、アップリンク方向のチャンネルの振る舞いがダウンリンク方向 のチャンネルの振る舞いとは異なることを意味する。従って、アップリンク信号 に対して決定された最適な方向が、常に、ダウンリンク信号の最適な方向とはな らない。 それ故、本発明の実施形態の目的は、これらの問題により生じる課題に対処す ることである。発明の要旨 本発明の第１の特徴によれば、移動通信ネットワークにおいて第１ステーショ ンと第２の移動ステーションとの間で方向性無線通信を行う方法であって、上記 第２ステーションにより送信された信号を第１ステーションで受信し；第１ステ ーションと第２ステーションの間の距離を表すパラメータを監視し；そして上記 第１ステーションから第２ステーションへ信号ビームを送信するという段階を含 み；上記第１ステーションにより送信される信号ビームの角度的な広がりが上記 パラメータにより表される距離に依存する方法が提供される。 上記第１ステーションにより送信される信号ビームの角度的な広がりを第１ス テーションと第２ステーションとの間の距離パラメータに基づいて変更すること により、第２ステーションが第１ステーションに接近するか又は離れることによ り生じる振る舞いの相違を補償することができる。 距離パラメータは、第１ステーションで監視される。好ましくは、距離パラメ ータは、第２ステーションから第１ステーションにより受信された信号に基づい て決定される。１つの実施形態において、距離パラメータは、第２ステーション から第１ステーションにより受信された信号の角度的な広がりである。第１ステ ーションが第２ステーションから比較的離れているときには、第１ステーション により受信された信号が比較的小さな角度的広がりを有し、一方、第２ステーシ ョンが第１ステーションに比較的接近している場合には、比較的大きな角度的広 がりをもつ信号が受信される。この技術は、距離の絶対的な指示を与えるもので はないが、第１ステーションにより送信されるべき信号ビームの角度的広がりを 決定できるようにするに充分な情報を与えることを理解されたい。 別の実施形態では、距離パラメータは、第２ステーションからの信号が第１ス テーションに到達するに要する時間の長さに基づいて決定される。上記距離パラ メータは、移動ステーションと第１ステーションとの間のデータの通信を制御す るために通常与えられるタイミング進み情報である。例えば、本発明の実施形態 が、時分割多重アクセスシステムを使用するセルラー通信ネットワークに関連し て使用される場合には、第２ステーションからの信号に所定のタイムスロットが 割り当てられる。タイミング進み情報は、第２ステーションによって送信される 信号がその割り当てられたタイムスロット内に入るよう確保する。これが絶対的 な距離測定値となることはあり得ないが、第１ステーションと第２ステーション との間のおおよその距離を指示する。 ある実施形態では、距離パラメータを独立して決定することができ、そしてそ の情報を第１ステーションにより使用して信号の角度的な広がりを決定できるこ とが明らかである。 好ましくは、放射ビームの角度的な広がりは、第１の比較的広いビーム及び第 ２の比較的狭いビームから選択することができ、第１の広いビームは、第１ステ ーションと第２ステーションとの間の距離が所定の距離より大きい場合に選択さ れ、そして第２のビームは、第１ステーションと第２ステーションとの間の距離 が所定の距離より小さい場合に選択される。所定の距離は、第１ステーションと 第２ステーションとの間の環境に基づいてセットされる。１つの実施形態では、 使用することのできる角度的な広がりの値は、２つだけである。或いは又、角度 的な広がりは、距離パラメータに基づいてある範囲の異なる値を有してもよい。 この状態においては、選択できる多数の異なる角度的な広がりの値が存在する。 選択できる角度的な広がりの値は、個別の値であってもよいし、いかなる必要な 値を有してもよい。例えば、第１ステーションがＮ個の考えられる異なる方向に 信号ビームを送信できる場合に、第１及び第２のステーションが所定の距離より 離れているときは、角度的な広がりが１つの方向に対応してもよいし、又はおそ らく２つの方向に対応してもよい。しかしながら、第１ステーションと第２ステ ーションとの間の距離が所定の距離より小さいときには、角度的な広がりは、少 なくとも全数の半分の方向及び全ての方向に対応してもよい。これら両方の場合 に、使用するビームは、アルゴリズムによって決定することができる。 第１ステーションにより送信される信号ビームの電力は、距離パラメータに依 存するのが好ましい。第１ステーションにより送信される信号ビームの電力は、 第２ステーションが第１ステーションに接近する場合には比較的低く、そして第 ２ステーションが第１ステーションから比較的離れている場合には比較的高い。 第１の広いビームの送信電力は、第２の狭いビームの送信電力より低いのが好ま しい。本発明のある実施形態では、ビームの電力は、比較的低い値及び高い値の ２つの値のみを有する。或いは又、信号ビームの電力は、距離パラメータに基づ いてある範囲の異なる値を有するように変更することができる。第１ステーショ ンにより送信される信号ビームの電力は、送信されるビームの角度的な広がりに 比例するように計算することができる。ビームが比較的狭い場合には電力が比較 的高く、一方、ビームが比較的広い場合には電力が比較的低い。ある閉ループ又 は開ループ電力制御を使用して、電力を制御することができる。ＧＳＭでは、閉 ループ制御が使用される。 第２ステーションが第１ステーションから比較的離れており、例えば、所定の 距離より大きな距離にある場合には、多数の異なる方法を使用して、複数のビー ム方向のどれを使用するか制御できる。例えば、第１ステーションは、１つの主 たるビーム方向及び少なくとも１つの他の補助的なビーム方向に第２ステーショ ンへ信号を送信することができ、少なくとも１つの補助的なビームは主たるビー ムに隣接するものである。少なくとも１つの補助的なビームの電力と、主たるビ ームの電力との比は、その少なくとも１つの補助的な方向において第１ステーシ ョンにより受信される信号の強度と、主たるビーム方向において第１ステーショ ンにより受信される信号の上記強度との比に比例する。或いは又、信号が最初に 受信されるところのビーム方向に対応する第１方向と、最大の信号強度を有する 信号が受信されるところのビーム方向に対応する第２方向の２つの異なる方向か ら、第１ステーションにより信号が第２ステーションから受信される場合には、 第１ステーションは、上記第１及び第２のビーム方向の両方に信号を送信するこ とができる。 更に別の変形においては、第１ステーションは、第２ステーションから送信さ れた第１及び第２信号を検出するように構成され、第２信号は、第１信号の後に 送信される。第１及び第２信号の各々が受信されるところの方向が決定される。 第１ステーションは、第２ステーションに信号を送信する。しかしながら、第２ ステーションからの第１及び第２信号が２つの異なるビーム方向から第１ステー ションにより受信されたと決定されるときには、信号が第１ステーションにより 第２ステーションへ上記異なるビーム方向の両方において送信される。 本発明の第２の特徴によれば、移動通信ネットワークにおいて第２移動ステー ションと方向性無線通信を行う第１ステーションであって、上記第２ステーショ ンにより送信された信号を受信するための受信手段と；上記第１ステーションか ら第２ステーションへ信号ビームを送信するための送信手段と；信号を送信する ために信号ビームの角度的な広がりを選択的に決定するコントロール手段とを備 え、このコントロール手段は、第１ステーションにより送信される信号ビームの 角度的な広がりが第１ステーションと第２ステーションとの間の距離を表すパラ メータに依存するように上記送信手段を制御するよう構成された第１ステーショ ンが提供される。 第１ステーションは、距離パラメータを決定するための決定手段を含むのが好 ましい。距離パラメータは、第２ステーションから第１ステーションにより受信 された信号に基づいて決定手段により決定される。この決定手段は、第２ステー ションから第１ステーションにより受信された信号の角度的な広がりを決定し、 そしてこれを用いて距離パラメータを決定する。或いは又、決定手段は、第２ス テーションからの信号が第１ステーションに到達するに要する時間の長さに基づ いて距離パラメータを決定してもよい。 別の実施形態では、第１ステーションが距離パラメータに関する情報を独立し て受信することができる。 コントロール手段は、第１ステーションと第２ステーションとの間の距離が所 定の距離より大きい場合には送信ビームの角度的な広がりを第１の比較的広いビ ームとするように制御し、そして第１ステーションと第２ステーションとの間の 距離が所定の距離より小さい場合には第２の比較的狭いビームとするように制御 する。第１の比較的広いビームの送信電力は、第２の狭いビームの送信電力より も低いのが好ましい。従って、コントロール手段は、第１ステーションが第２ス テーションに比較的接近するときには、比較的広くて比較的低い電力のビームを 送信し、そして第２ステーションが第１ステーションから比較的離れているとき には、比較的高電力の狭いビームを送信するように、送信手段を制御することが できる。 受信手段及びトランシーバ手段の少なくとも１つは、方向性アンテナアレーに よって形成される。受信手段及び送信手段は、単一のアンテナアレーにより形成 される。このアンテナアレーは、フェーズドアンテナアレーであってもよいし、 或いは複数の個別の方向性アンテナ素子で構成されてもよい。 本発明の実施形態は、セルラー通信ネットワークに使用できることを理解され たい。第１ステーションはベーストランシーバステーションであり、一方、第２ ステーションは移動ステーションである。しかしながら、本発明の実施形態は、 第１及び第２ステーションの両方が移動であるか又は両方が固定であるような他 の方向性無線通信システムにも適用できることが理解されよう。 又、角度的な広がりは、ビームの角度的な広がりについて定義されることも理 解されたい。本発明の実施形態では、必要な角度的な広がりは、複数のビームを 形成することにより達成される。例えば、狭い角度的広がりは、１つ又は２つの 信号ビームのみを使用することによって達成でき、一方、広い角度的広がりは、 ４つ以上の隣接ビームを使用することにより達成できる。 本発明の第３の特徴によれば、セルラー移動通信ネットワークにおいてベース ステーションと移動ステーションとの間で方向性無線通信を行う方法であって、 上記移動ステーションにより送信された信号を上記ベースステーションで受信し ；移動ステーションとベースステーションとの間で上記信号が進む距離を表すパ ラメータを監視し；そして上記ベースステーションから上記移動ステーションへ 信号を送信するための放射ビームの角度的な広がりを、上記パラメータにより表 された距離に基づいて選択的に決定し、上記信号を送信するビームの角度的な広 がりは、距離の増加に対して減少されるような方法が提供される。図面の簡単な説明 本発明及びこれをいかに実施するか良く理解するために、添付図面を参照して 以下に詳細に説明する。 図１は、ベーストランシーバステーション（ＢＴＳ）及びそれに関連したセル セクタの概略図である。 図２は、アンテナアレー及びベーストランシーバステーションを簡単に示す図 である。 図３は、図２のアンテナアレーにより形成される固定ビームパターンである。 図４は、図２のデジタル信号プロセッサの回路図である。 図５は、８つのチャンネルのうちの４つのチャンネルに対するチャンネルイン パルス応答を示す図である。 図６ａは、移動ステーションとベーストランシーバステーションとの間の距離 が所与の距離より大きいときにベーストランシーバステーションにおいて移動ス テーションにより送信された信号が抱く角度を示す図である。 図６ｂは、移動ステーションとベーストランシーバステーションとの間の距離 が所与の距離より小さいときにベーストランシーバステーションにおいて移動ス テーションにより送信された信号が抱く角度を示す図である。好ましい実施形態の詳細な説明 セルラー移動電話ネットワークのセルを定義する３つのセルセクタ２が示さ れた図１について最初に説明する。３つのセルセクタ２は、各ベーストランシー バステーション（ＢＴＳ）４によりサービスされる。３つの別々のベーストラン シーバステーション４が同じ位置に設けられる。各ＢＴＳ４は、３つのセルセク タ２の各々に対して信号を送信及び受信する個別のトランシーバを有する。従っ て、各セルセクタ２に対して１つの専用のベーストランシーバステーションが設 けられる。従って、各ＢＴＳ４は、各セルセクタ２に位置する移動電話のような 移動ステーション（ＭＳ）と通信することができる。 本発明の実施形態は、ＧＳＭ（移動通信用のグローバルシステム）について説 明する。ＧＳＭシステムでは、周波数／時分割多重アクセスＦ／ＴＤＭＡシステ ムが使用される。データは、ＢＴＳ４とＭＳとの間にバーストとして送信される 。このデータバーストは、既知のデータシーケンスであるトレーニングシーケン スを含む。トレーニングシーケンスの目的は、以下に説明する。各データバース トは、所与の周波数帯域において、その周波数帯域の所定のタイムスロットに送 信される。方向性アンテナアレーの使用により、スペース分割多重アクセスも行 うことができる。従って、本発明の実施形態では、各データバーストは、所与の 周波数帯域、所与のタイムスロット及び所与の方向に送信される。所与の周波数 、所与のタイムスロット及び所与の方向に送信される所与のデータバーストに対 して関連チャンネルを定義することができる。以下に詳細に述べるように、本発 明のある実施形態では、同じデータバーストが同じ周波数帯域、同じタイムスロ ットで送信されるが、２つの異なる方向に送信される。 図２は、トランシーバとして働く１つのＢＴＳ４の１つのアンテナアレー６を 示す概略図である。図２に示すアレー６は、図１に示された３つのセルセクタ２ の１つだけにサービスすることを理解されたい。他の２つのセルセクタ２にサー ビスするために別の２つのアンテナアレー６が設けられる。アンテナアレー６は 、８つのアンテナ素子ａ₁……ａ₈を有する。これらの素子ａ₁……ａ₈は、その各 アンテナ素子間に半波長の間隔を有するように構成され、そして直線状の水平行 に配置される。各アンテナ素子ａ₁……ａ₈は、信号を送信及び受信するように構 成され、そして適当な構造をもつことができる。一般に、各アンテナ素子ａ₁… …ａ₈は、方向性アンテナであり、例えば、各アンテナ素子は、ダ イポールアンテナ、パッチアンテナ又は他の適当なアンテナである。８つのアン テナ素子ａ₁……ａ₈があいまって、フェーズドアレーアンテナ６を形成する。 良く知られたように、フェーズドアレーアンテナ６の各アンテナ素子ａ₁…… ａ₈には、移動ステーションＭＳに送信されるべき同じ信号が供給される。しか しながら、各アンテナ素子ａ₁……ａ₈に供給される信号の位相は、互いにシフト される。各アンテナ素子ａ₁……ａ₈に供給される信号間の位相関係の差が方向性 放射パターンを生じる。従って、ＢＴＳ４からの信号は、アレー６に関連したセ ルセクタ２においてある方向にのみ送信される。アレー６により得られる方向性 放射パターンは、各アンテナ素子ａ₁……ａ₈により送信された互いに位相シフト された信号間に生じる構造的及び破壊的干渉の結果である。この点について、ア ンテナアレー６で得られる方向性放射パターンを示す図３について説明する。ア ンテナアレー６は、図３に示す８つの方向の１つにビームｂ₁……ｂ₈を形成する ように制御できる。例えば、アンテナアレー６は、ビームｂ₅の方向のみ又はビ ームｂ₆の方向のみに信号をＭＳへ送信するように制御することができる。以下 に詳細に説明するように、同時に２つ以上のビーム方向に信号を送信するように アンテナアレー６を制御することもできる。例えば、ビームｂ₅及びビームｂ₆に より定められた２つの方向に信号を送信することができる。図３は、アンテナア レー６で達成できる８つの考えられるビーム方向を概略的に示したものに過ぎな い。しかしながら、実際には、全てのセルセクタ２がアンテナアレー６によりサ ービスされるよう確保するために隣接ビーム間に重畳が存在する。 各アンテナ素子ａ₁……ａ₈に与えられる信号の相対的な位相は、信号を所望の ビーム方向（１つ又は複数）に送信できるようにバトラーマトリクス回路８によ り制御される。従って、バトラーマトリクス回路８は、位相シフト機能を与える 。バトラーマトリクス回路８は、ＢＴＳ４からの８つの入力１０ａ−ｈと、各ア ンテナ素子ａ₁……ａ₈へ１つづつの８つの出力とを有する。各入力10ａ−ｈによ り受け取られる信号は、送信されるべきデータバーストを含む。８つの入力10ａ −ｈの各々は、所与のデータバーストを送信することのできるビーム方向を表す 。例えば、バトラーマトリクス回路８が第１入力10ａに信号を受 け取るときには、バトラーマトリクス回路８は、入力10ａに与えられた信号を、 ビームｂ₁を形成するのに必要な位相差でアンテナ素子ａ₁……ａ₈の各々に付与 し、ビームｂ₁の方向にデータバーストが送信されるようにする。同様に、入力1 0ｂに与えられる信号は、ビームｂ₂の方向にビームを形成し、等々となる。 既に述べたように、アンテナアレー６のアンテナ素子ａ₁……ａ₈は、ＭＳから 信号を受信すると共に、ＭＳへ信号を送信する。ＭＳにより送信された信号は、 一般に、８つのアンテナ素子ａ₁……ａ₈の各々により受信される。しかしながら 、各アンテナ素子ａ₁……ａ₈により受信される各信号間には位相差がある。それ 故、バトラーマトリクス回路８は、各アンテナ素子ａ₁……ａ₈により受信された 信号の相対的な位相から、信号が受信されたところのビーム方向を決定すること ができる。従って、バトラーマトリクス回路８は、各アンテナ素子ａ₁……ａ₈に より受信された信号に対し、各アンテナ素子から１つづつ、８つの入力を有する 。又、バトラーマトリクス回路８は、８つの出力１４ａ−ｈも有する。これら出 力14ａ−14ｈの各々は、所与のデータバーストを受信できるところの特定のビー ム方向に対応する。例えば、アンテナアレー６がビームｂ₁の方向からＭＳから の信号を受信するときには、バトラーマトリクス回路８は、出力14ａにその受信 信号を出力する。ビームｂ₂の方向から受信した信号は、バトラーマトリクス回 路８から出力14ｂに受信信号を出力させ、等々となる。要約すれば、バトラーマ トリクス回路８は、互いに位相シフトされた同じ信号の８つのバージョンをアン テナ素子ａ₁……ａ₈に受け取る。相対的な位相シフトから、バトラーマトリクス 回路８は、受信信号が受け取られたところの方向を決定し、そしてその信号が受 け取られたところの方向に基づいて所与の出力14ａ−ｈに信号を出力する。 ある環境においては、反射が比較的広い角度に分散するとすれば、ＭＳからの 単一の信号又はデータバーストは、それがＭＳとＢＴＳ４との間を進行する間に 、信号の反射により２つ以上のビーム方向から到来するように見える。バトラー マトリクス回路８は、所与の信号又はデータバーストが到来すると思われる各ビ ーム方向に対応する各出力１４ａ−ｈに信号を発生する。従って、バトラーマト リクス回路８の２つ以上の出力14ａ−ｈに同じデータバーストが与えられる。 しかしながら、各出力１４ａ−ｈの信号は、互いに時間遅延することがある。 バトラーマトリクス回路８の各出力14ａ−ｈは、受信信号を増幅する各増幅器 16の入力に接続される。バトラーマトリクス回路８の各出力14ａ−ｈに対して１ つの増幅器16が設けられる。増幅された信号は、次いで、各プロセッサ18により 処理され、このプロセッサは、増幅された信号を操作して受信信号の周波数を基 本帯域周波数へと下げ、信号をＢＴＳ4で処理できるようにする。これを達成す るために、プロセッサ18は、入力信号から搬送波周波数成分を除去する。この場 合も、バトラーマトリクス回路８の各出力14ａ−ｈに対して１つのプロセッサ18 が設けられる。アナログ形態である受信信号は、次いで、アナログ／デジタルコ ンバータ（Ａ／Ｄ）20によりデジタル信号に変換される。バトラーマトリクス回 路８の各出力14ａ−ｈに対して１つづつ、８個のＡ／Ｄコンバータ20が設けられ る。デジタル信号は、次いで、各入力19ａ−ｈを経てデジタル信号プロセッサ21 へ入力され、更に処理される。 このデジタル信号プロセッサ21は、８つの出力22ａ−ｈを有し、その各々は、 所与のＭＳへ送信されるべき信号を表すデジタル信号を出力する。選択された出 力22ａ−ｈは、信号を送信すべきビーム方向を表す。このデジタル信号は、デジ タル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ23によりアナログ信号に変換される。デジ タル信号プロセッサ21の各出力22ａ−ｈに対して１つのデジタル／アナログコン バータ23が設けられる。次いで、アナログ信号は、送信されるべきアナログ信号 を搬送波周波数に変調する変調器であるプロセッサ24により処理される。プロセ ッサ24により信号を処理する前に、信号は基本帯域周波数にある。得られた信号 は、次いで、増幅器26により増幅され、そしてバトラーマトリクス回路８の各入 力10ａ−ｈへ通される。デジタル信号プロセッサ21の各出力22ａ−ｈに対してプ ロセッサ24及び増幅器26が設けられる。 デジタル信号プロセッサ21を概略的に示す図４について説明する。図４に示す 種々のブロックは、本発明による実際のデジタル信号プロセッサ21の個別の素子 に必ずしも対応しないことが明らかである。特に、図４に示す種々のブロックは 、デジタル信号プロセッサ21により行われる種々の機能に対応する。本発明の１ つの実施形態において、デジタル信号プロセッサ21は、集積回路にお いて少なくとも部分的に実施され、そして多数の機能を同じ素子により実行する ことができる。 デジタル信号プロセッサ21により各入力19ａ−ｈに受け取られた各信号は、各 チャンネルインパルス応答（ＣＩＲ）推定ブロック３０へ入力される。ＣＩＲ推 定ブロック３０は、推定されたチャンネルインパルス応答を記憶するためのメモ リ容量を含む。又、ＣＩＲ推定ブロック３０は、受信信号を一時的に記憶するた めのメモリ容量も含む。チャンネルインパルス応答ブロック30は、各入力19ａ− ｈのチャンネルのチャンネルインパルス応答を推定するように構成される。既に 述べたように、選択された周波数帯域、割り当てられたタイムスロット、及び単 一データバーストに対して信号が受信されるところのビーム方向に送信される所 与のデータバーストに対して関連チャンネルを定義することができる。信号が受 信されるところのビーム方向は、バトラーマトリクス回路８により確認され、デ ジタル信号プロセッサの入力19ａに受け取られる信号は、主として、ビームビー ムｂ₁から受け取られた信号を表し、等々となる。又、所与の入力に受け取られ る信号は、例えば、隣接入力に受け取られる信号のサイドローブも含むことを理 解されたい。 移動ステーションＭＳからＢＴＳ４に送信される各データバーストは、トレー ニングシーケンスＴＳを含む。しかしながら、ＢＴＳ４により受信されるトレー ニングシーケンスＴＳ_RXは、ノイズ及び多経路作用によって影響を受けて歪み、 これは、トレーニングシーケンスの隣接ビット間に干渉を招く。この干渉は記号 間干渉として知られている。又、ＴＳ_RXは、他の移動ステーション、例えば同一 チャンネル干渉を招くことのある同じ周波数を用いた他のセル又はセルセクタに 位置する移動ステーションからの干渉によっても影響される。明らかなように、 ＭＳからの所与の信号は、２つ以上の経路をたどってＢＴＳに到達し、所与の信 号の２つ以上のバージョンが所与の方向からアンテナアレー６により検出される 。入力19ａから受け取られたトレーニングシーケンスＴＳ_RXは、ＣＩＲ推定ブロ ック30により、データ記憶装置32に記憶された基準トレーニングシーケンスＴＳ_REF とクロス相関される。この基準トレーニングシーケンスＴＳ_REFは、移動ステ ーションにより最初に送信されたトレーニングシーケンスと同じである。 実際に、受け取られたトレーニングシーケンスＴＳ_RXは、搬送波周波数に変調さ れた信号であり、一方、基準トレーニングシーケンスＴＳ_REFは、データ記憶装 置32にビットシーケンスとして記憶される。従って、クロス相関を行う前に、記 憶された基準トレーニングシーケンスが同様に変調される。換言すれば、ＢＴＳ ４により受け取られた歪んだトレーニングシーケンスは、トレーニングシーケン スの歪みのな入バージョンと相関される。本発明の別の実施形態では、受け取ら れたトレーニングシーケンスは、基準トレーニングシーケンスとの相関の前に復 調される。この場合にも、基準トレーニングシーケンスは、受け取ったトレーニ ングシーケンスと同じ形態を有する。換言すれば、基準トレーニングシーケンス は、変調されない。 基準トレーニングシーケンスＴＳ_REF及び受け取ったトレーニングシーケンス ＴＳ_RXは、各々、データのＬビットに対応する長さＬであり、例えば、26ビット である。割り当てられたタイムスロット内に受け取られたトレーニングシーケン スＴＳ_RXの正確な位置は、明確にわからない。これは、ＢＴＳ４から移動ステー ションＭＳまでの距離が、割り当てられたタイムスロット内にＭＳにより送られ るデータバーストの位置に影響するからである。例えば、移動ステーションＭＳ がＢＴＳ４から比較的遠い場合には、トレーニングシーケンスは、割り当てられ たタイムスロットにおいて、移動ステーションＭＳがＢＴＳ４に接近する状態に 比して、後で生じる。 割り当てられたタイムスロット内における受け取られたトレーニングシーケン スＴＳ_RXの位置の不確実性を考慮するために、受け取られたトレーニングシーケ ンスＴＳ_RXが基準トレーニングシーケンスＴＳ_REFとｎ回相関される。通常、ｎ は７又は９である。ｎは奇数であるのが好ましい。ｎの相関は、通常、得られる 最大相関の各側にある。しかしながら、基準トレーニングシーケンスＴＳ_REFに 対する受け取られたトレーニングシーケンスＴＳ_RXの相対的な位置は、各次々の 相関の間で１つの位置だけシフトされる。各位置は、トレーニングシーケンスに おいて１つのビットに等しく、そして１つの遅延セグメントを表す。受け取られ たトレーニングシーケンスＴＳ_RXと基準トレーニングシーケンスＴＳ_REFとの各 単一の相関は、その相関に対するチャンネルインパルス応答を表すタ ップを生じる。ｎ個の別々の相関は、ｎ個の値を有するタップシーケンスを生じ る。 ８つの空間方向に対応する８つの考えられるチャンネルの４つに対するチャン ネルインパルス応答を示す図５を説明する。換言すれば、図５は、移動ステーシ ョンからの８つのビーム方向の４つにおいて受け取られた所与のデータバースト に対応する４つのチャンネルに対するチャンネルインパルス応答を示し、データ バーストは所与の周波数帯域及び所与のタイムスロットにある。各グラフのｘ軸 は時間遅延の尺度であり、一方、ｙ軸は相対的電力の尺度である。グラフに表示 された線（又はタップ）の各々は、所与の相関遅延に対応する多経路受信信号を 表す。各グラフは、ｎ本の線又はタップを有し、１つのタップは各相関に対応す る。 推定されたチャンネルインパルス応答から、割り当てられたタイムスロット内 のトレーニングシーケンスの位置を決定することができる。最も大きなタップ値 は、受け取られたトレーニングシーケンスＴＳ_RXと基準トレーニングシーケンス ＴＳ_REFとの間の最良の相関が達せられるときに得られる。 又、ＣＩＲ推定ブロック30は、各チャンネルに対し、最大エネルギーを与える ５つ（又は他の適当な数）の連続タップを決定する。所与のチャンネルの最大エ ネルギーは、次のように計算される。 但し、ｈは、受け取られたトレーニングシーケンスＴＳ_RXと基準トレーニングシ ーケンスＴＳ_REFとのクロス相関から生じるタップ振幅を表す。ＣＩＲ推定ブロ ック30は、スライドウインドウ技術を使用することにより所与のチャンネルに対 する最大エネルギーを推定する。換言すれば、ＣＩＲ推定ブロック30は、５つの 隣接値の各セットを考慮し、そしてこれら５つの値からエネルギーを計算する。 最大エネルギーを与える５つの隣接値は、そのチャンネルのインパルス応答を表 すものとして選択される。エネルギーは、所与の方向からＢＴＳ４によって受信 された所与のＭＳからの所望信号の強度の尺度であると考えられる。このプロセ スは、同じデータバーストを受信することのできる８つの異なる方向 を表す８つのチャンネルの各々に対して実行される。最大エネルギーで受信され た信号は、その信号の減衰が最小となるような経路をたどっている。 分析ブロック34が設けられ、これは、チャンネルインパルス応答を表すものと してＣＩＲ推定ブロックにより選択された５つの隣接値に対し、各チャンネルご とにＣＩＲ推定ブロック30により計算された最大エネルギーを記憶する。 又、分析ブロック34は、ＣＩＲ推定ブロック30により決定されたチャンネルイ ンパルス応答を分析し、最小遅延を確認する。この遅延は、割り当てられたタイ ムスロットにおける受け取られたトレーニングシーケンスＴＳ_RXの位置の尺度で あり、ひいては、移動ステーションとＢＴＳ４との間に信号が進んだ距離の相対 的な尺度である。最小遅延のチャンネルは、最短距離を進んだ信号を有する。こ の最短距離は、ある場合には、移動ステーションＭＳとＢＴＳ４との間の視線経 路を表す。 分析ブロック34は、最大エネルギーを与える５つの値を決定するウインドウの 開始位置を決定するように構成される。次いで、基準点とウインドウの開始との 間の時間に基づいて時間遅延が決定される。その基準点は、各ブランチのトレー ニングシーケンスが相関され始める時間であり、この時間は、全てのブランチ又 は同様の共通点の最も早期のウインドウエッジに対応する。異なるチャンネルの 種々の遅延を正確に比較するために、共通のタイミングスケールが採用され、こ れは、ＴＤＭＡ動作モードを制御するためにＢＴＳ４によって与えられる同期信 号に依存する。換言すれば、割り当てられたタイムスロットにおける受け取られ たトレーニングシーケンスＴＳ_RXの位置は、時間遅延の尺度である。既知のＧＳ Ｍシステムでは、タイミング進み情報を与えるために所与のチャンネルの遅延が 計算されることを理解されたい。タイミング進み情報は、移動ステーションによ りＢＴＳへ送信される信号がその割り当てられたタイムスロット内に確実に入る ようにするために使用される。タイミング進み情報は、計算された相対的遅延及 び現在のタイミング進み情報に基づいて決定することができる。移動ステーショ ンＭＳがベースステーションから遠く離れている場合には、移動ステーションＭ ＳがＢＴＳに接近した場合よりも早期にそのデータバーストを送信するようにＭ ＳがＢＴＳにより命令される。 分析ブロック34の各々により実行された分析の結果は、プロセッサブロック36 に入力され、これは、移動ステーションＭＳとベーストランシーバステーション ４との間の距離が所定の臨界値より大きいか小さいかを決定する。この臨界値は 、特定のセルの特性に依存し、セルからセルへと変化し得る。通常、臨界値は、 約０．５ないし１ｋｍである。次の２つの方法をプロセッサブロック３６により 使用して、移動ステーションとベーストランシーバステーションとの間の距離を 決定することができる。先ず、タイミング進み情報を使用することができる。 移動ステーションとＢＴＳ４との間の距離を決定する別のやり方は、ＢＴＳに おいて受信信号が抱く角度に依存することである。８つのチャンネルの各々につ いて計算されたチャンネルインパルス応答から、ＢＴＳにおいて受信信号が抱く 角度を推定することができる。移動ステーションがＢＴＳ４からの臨界距離を越 える場合には、ＢＴＳにおいて受信信号が抱く角度が図６ａに示すように比較的 狭くなる。ＢＴＳにおいて抱く角度が比較的狭い場合には、ＭＳからの信号が、 限定された数の方向、例えば、１つ、２つ又はおそらく３つの方向においてのみ 強く受信される。他方、ＢＴＳ４とＭＳとの間の距離が臨界距離より小さい場合 には、ＢＴＳにおいて抱く角度が図６ｂに示すように比較的広くなる。ＭＳから 受信される信号は、例えば４つ以上の比較的多数のチャンネルに受け取られ、そ して信号は、４つ以上のチャンネルの各々に同様の強度で受け取られる。 各チャンネルのエネルギーを見ることにより、プロセッサブロック３６は、信 号が受信されるチャンネルの数を確認する。所与のチャンネルの信号が弱い場合 には、そのチャンネルに受信された信号が無視される。信号が受信されるチャン ネルの数から、受信信号が抱く角度が広い角度的広がりであるか狭い角度的広が りであるか、ひいては、ＭＳとＢＴＳとの間の距離が臨界値より大きいか小さい かを決定することができる。 移動ステーションとＢＴＳ４との間の距離が臨界値Ｒ_cより大きい場合には、 １つ又は２つのビーム方向のみを用いて、信号がその移動ステーションに送信さ れる。他方、移動ステーションとＢＴＳ４との間の距離が臨界値Ｒ_cより小さい 場合には、ＭＳに送信されるべき信号は、比較的多数のビームを介して送信され ることになる。 本発明の１つの変形において、ＢＴＳ４とＭＳとの間の距離が臨界距離より大 きいと決定されたときには、プロセッサブロック３６は、各チャンネルに対して 決定された最大エネルギーを比較すると共に、各チャンネルに対して決定された 遅延も比較する。プロセッサブロック３６は、所与のタイムスロットにおいて所 与の周波数帯域の所与のデータバーストに対してどのチャンネルが最大エネルギ ーを有するか確認する。これは、所与のデータバーストの最大強度のバーストが 受信されるところのビーム方向を確認できることを意味する。又、プロセッサブ ロック３６は、どのチャンネルが最小遅延を有するかも確認できる。換言すれば 、最短経路をたどったデータバーストを確認することができる。次いで、プロセ ッサブロック３６は、最大エネルギーを有するチャンネルが最小遅延を有するチ ャンネルと同じであるかどうか調べるためのチェックを行う。これらのチャンネ ルが同じである場合には、プロセッサブロック３６は、当該移動ステーションへ の次の信号を、最大強度及び最短経路を有する信号が受信されたところの単一ビ ーム方向に送信すべきであることを指示する信号を発生ブロック38へ出力する。 しかしながら、最大エネルギーを有するチャンネルが、ＢＴＳ４に最初に到達 する信号を有するチャンネルと同じでない場合には、プロセッサブロック36は、 データバーストが受信されたところの移動ステーションＭＳへ送信されるべき次 の信号を２つのビーム方向に送信しなければならないことを指示する信号を発生 ブロック38へ出力する。一方の方向は、最大強度の信号が受信されたところのビ ーム方向に対応し、そして他方の方向は、データバーストが最初に受信されたと ころのビーム方向に対応する。例えば、最大強度の信号が入力19ｂを経てデジタ ル信号プロセッサ21へ入力される一方、ＢＴＳ４に最初に到達する信号が入力19 ｄを経てデジタル信号プロセッサ21に入力されたことを比較ブロック36が確認し た場合には、ＢＴＳから移動ステーションへの信号がビームｂ₂及びｂ₄の方向に 送信されることになる。これらの状況においては、送信されるべき信号は、発生 ブロック３８によりデジタル信号プロセッサ21の出力22ｂ及び22ｄに出力される 。 本発明の別の変形においては、ＢＴＳ４とＭＳとの間の距離が臨界距離より大 きいと決定されたときに、プロセッサブロック３６は、各チャンネルに対して決 定されたチャンネルインパルス応答を比較し、そして主たるビーム方向を選択す る。主たるビーム方向は、最大エネルギーを有する信号が受信されるところの方 向であるか、或いは最小遅延を有する信号が受信されるところの方向である。プ ロセッサブロック３６は、次いで、２つの補助的なビーム方向を選択し、これら 補助的なビーム方向は、主たる方向のすぐ近くのものである。換言すれば、ビー ムｂ₃が主たる方向である場合には、ビームｂ₂及びｂ₄が補助的なビームとなる 。又、プロセッサブロック３６は、主たるビームの電力レベルを選択する。主た るビームの電力レベルは、移動ステーションからその主たるビーム方向に受け取 られた信号の強度に基づいて選択されるか、又は実際には他の適当な方法を用い ることにより選択される。補助的なビーム各々の電力は、主たるビームに対して 選択された電力に基づいてセットされる。例えば、主たるビーム方向の電力と１ つの補助的なビーム方向の電力との比は、移動ステーションから主たるビーム方 向に受信される信号レベルと、移動ステーションからその補助的なビーム方向に 受信される信号レベルとの比に比例する。一般に、補助的なビームの電力は、主 たるビームの電力より低くなる。 本発明の更に別の変形においては、ＢＴＳ４とＭＳとの間の距離が臨界距離よ り大きいと決定されたときに、比較ブロックは、移動ステーションからの信号が 受信されると思われる方向を選択する。これは、最大エネルギーを有する信号が 受信されるところの方向であってもよいし、或いは最小遅延を有する信号が受信 されるところの方向であってもよい。プロセッサブロック３６は、このビーム方 向を記憶し、そして移動ステーションから受信される次のデータバーストに対し て同じ手順を実行する。２つの連続する信号が移動ステーションから受信される ところの方向が比較される。２つの方向が同じである場合には、ＢＴＳからの信 号がその決定されたビーム方向において移動ステーションへ送信される。他方、 移動ステーションからの連続するデータバーストが異なる方向から到来すると思 われる場合には、ＢＴＳ４によりＭＳに送信される次の信号は、これら両方のビ ーム方向となる。 ＢＴＳ４によりＭＳへ送信される信号の強度は、ＢＴＳとＭＳとの間の距離に 基づく。ＭＳとＢＴＳとの間の距離が臨界距離より小さいと決定されたときには 、 比較的多数のビーム方向にＭＳに送信される信号は、第１の比較的低い電りきレ ベルを有する。しかしながら、ＭＳとＢＴＳ４との間の距離が臨界距離より大き いと決定されたときには、１つ又は２つのビーム方向に送信される信号の電力は 、第２のより高い電力レベルを有する。２つの異なる電力レベルを有するだけで はなく、ＢＴＳにより送信される信号の電力は、ＭＳとＢＴＳとの間の距離に基 づいてある範囲の考えられる値を有することができる。ＭＳとＢＴＳとの間の決 定された距離に基づき、プロセッサブロック３６は、ＭＳとＢＴＳとの間の距離 に基づいて適当な信号レベルを決定し、その信号レベル情報を、選択されたビー ム方向に関する情報と共に、発生ブロック３８へ出力する。例えば、閉ループシ ステムを使用し、距離が臨界システムより大きいときに電力レベルを決定するこ とができる。このような閉ループシステムは、ＧＳＭシステムに使用される。 発生ブロック３８は、デジタル信号プロセッサ２１から出力されるべき信号を 発生する役目を果たす。発生ブロック３８は、移動ステーションＭＳへ送信され るべきスピーチ及び／又は情報を表す入力４０を有する。発生ブロック３８は、 移動ステーションＭＳへ送信されるべきスピーチ又は情報をエンコードする役割 を果たし、そして信号内にトレーニングシーケンス及び同期シーケンスを含ませ る。又、ブロック３８は、変調信号を発生するという役割も果たす。発生された 信号及び決定されたビーム方向に基づき、発生ブロック３８は、デジタル信号プ ロセッサ２１の各出力２２ａ−ｈに信号を与える。又、発生ブロック３８は出力 ５０も与え、これは、増幅器２４により与えられる増幅を制御して、必要なビー ム方向（１つ又は複数）の信号がプロセッサブロック３６により選択された所要 の電力レベルを有するように確保する。 チャンネルインパルス応答ブロック３０の出力は、移動ステーションＭＳから 受け取った信号を等化しそして整合するのにも使用される。特に、多経路伝播に より生じる記号間干渉の影響は、整合フィルタ（ＭＦ）及びイコライザブロック ４２により受信信号から除去し又は軽減することができる。整合フィルタ（ＭＦ ）及びイコライザブロックは、ＭＳからの受信信号を受け取るための入力（図示 せず）を有することが明らかである。各ブロック４２の出力は、ＭＳにより送ら れたスピーチ及び／又は情報を回復する役目を果たす回復ブロック４４によって 受 け取られる。回復ブロックにより実行されるステップは、信号を復調しそしてデ コードすることを含む。回復されたスピーチ又は情報は、出力４８に出力される 。 １つの変形において、大きな角度的広がりは、現場での調整により達成するこ とができる。 上記実施形態に対する１つの変形において、移動ステーションとＢＴＳとの間 の距離が臨界距離より大きい場合には、例えば、ＧＳＭシステムの場合と同様に 、正常のビーム及び電力制御が存在する。しかしながら、移動ステーションとＢ ＴＳとの間の距離が臨界距離より小さい場合には、選択されるビームが固定され 、そして固定された電力レベルも使用される。 上記の実施形態は、ＧＳＭセルラー通信ネットワークにおいて実施されたが、 本発明は、他のデジタルセルラー通信ネットワーク及びアナログセルラーネット ワークにも使用できることが考えられる。上記実施形態は、８つの素子を有する フェーズドアレーを使用した。当然、このアレーは、いかなる数の素子を有する こともできる。或いは又、フェーズドアレーは、各々所与の方向にビームを放射 する個別の方向性アンテナに置き換えることもできる。バトラーマトリクス回路 は、このような回路が必要とされる場所で他の適当な位相シフト回路に置き換え ることができる。バトラーマトリクス回路は、アナログビーム形成回路である。 当然、デジタルビーム形成回路ＤＦＢ又は他の適当な形式のビーム形成回路を使 用することができる。アレーは、８つの素子しか設けられない場合でも、これら の素子へ供給される信号に基づき、８つ以上のビームを発生するように制御する ことができる。 又、複数のフェーズドアレーを設けることもできる。フェーズドアレーは、異 なる数のビームを与えることができる。広角の広がりが必要とされる場合には、 少数の素子を有するアレーが使用され、そして比較的細いビームが必要なときに は、多数の素子を有するアレーが使用される。 明らかなように、上記実施形態は、バトラーマトリクス回路から８つの出力を 与えるものとして説明した。実際には、多数の異なるチャンネルがバトラーマト リクスの各出力に同時に出力される。これらのチャンネルは、異なる周波数帯域 であってもよい。又、異なるタイムスロットに対するチャンネルも各出力に与え られる。個々の増幅器、プロセッサ、アナログ／デジタルコンバータ及びデジタ ル／アナログコンバータが図示されたが、これらは、実際には、複数の入力及び 出力を有する単一の素子で各々形成されてもよい。 本発明の実施形態は、セルラー通信ネットワーク以外にも適用できることを理 解されたい。例えば、本発明の実施形態は、方向性無線通信を必要とする環境に も使用できる。例えば、この技術は、ＰＭＲ（プライベート無線ネットワーク） 等にも使用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，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，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．移動通信ネットワークにおいて第１ステーションと第２の移動ステーション との間で方向性無線通信を行う方法であって、 上記第２ステーションにより送信された信号を第１ステーションで受信し； 上記第１ステーションと第２ステーションの間の距離を表すパラメータを監 視し；そして 上記第１ステーションから第２ステーションへ信号ビームを送信するという 段階を含み；上記第１ステーションにより送信される信号ビームの角度的な広 がりが上記第１ステーションと第２ステーションとの間の距離に依存すること を特徴とする方法。 ２．上記パラメータは、上記第１ステーションにおいて監視される請求項１に記 載の方法。 ３．上記パラメータは、上記第２ステーションから第１ステーションにより受け 取られた信号の角度的な広がりである請求項２に記載の方法。 ４．上記パラメータは、上記第２ステーションからの信号が第１ステーションに 到達するのに要する時間の長さに基づいて決定される請求項２に記載の方法。 ５．上記パラメータは、移動ステーションと第１ステーションとの間のデータの 通信を制御するために通常与えられるタイミング進み情報である請求項１又は ２に記載の方法。 ６．放射ビームの角度的な広がりは、第１の比較的広いビーム及び第２の比較的 狭いビームから選択することができ、第１の広いビームは、第１ステーション と第２ステーションとの間の距離が所定距離より大きい場合に選択され、そし て第２のビームは、第１ステーションと第２ステーションとの間の距離が所定 距離より小さい場合に選択される請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。 ７．上記第１ステーションにより送信される信号ビームの電力は、上記距離パラ メータに依存する請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。 ８．上記第１の広いビームの送信電力は、上記第２の狭いビームの送信電力よ りも小さい請求項６及び７に記載の方法。 ９．上記第１ステーションは、セルラー通信ネットワークのベーストランシーバ ステーションであり、そして上記第２ステーションは移動ステーションである 請求項１ないし８のいずれかに記載の方法。 １０．セルラー移動通信ネットワークにおいてベースステーションと移動ステ ーションとの間で方向性無線通信を行う方法であって、 上記移動ステーションにより送信された信号を上記ベースステーションで受 信し； 上記移動ステーションとベースステーションとの間で上記信号が進む距離を 表すパラメータを監視し；そして 上記ベースステーションから上記移動ステーションへ信号を送信するための 放射ビームの角度的な広がりを、上記パラメータにより表された距離に基づい て選択的に決定する段階を備え；上記信号を送信するビームの角度的な広がり が距離の増加に対して減少されることを特徴とする方法。 １１．移動通信ネットワークにおいて第２の移動ステーションと方向性無線通 信を行う第１ステーションであって、 上記第２ステーションにより送信された信号を受信するための受信手段と； 上記第１ステーションから第２ステーションへ信号ビームを送信するための 送信手段と； 信号を送信するために信号ビームの角度的な広がりを選択的に決定するため のコントロール手段とを備え、このコントロール手段は、第１ステーションに より送信される信号ビームの角度的な広がりが第１ステーションと第２ステー ションとの間の距離を表すパラメータに依存するように上記送信手段を制御す るよう構成されたことを特徴とする第１ステーション。 １２．上記コントロール手段は、第１ステーションと第２ステーションとの間の 距離が所定の距離より大きい場合に送信ビームの角度的な広がりを第１の比較 的広いビームとし、そして第１ステーションと第２ステーションとの間の距離 が所定の距離より小さい場合に第２の比較的狭いビームとするように制御する 請求項１１に記載の第１ステーション。 １３．上記第１の比較的広いビームの送信電力は、上記第２の狭いビームの送信 電力よりも小さい請求項１２に記載の第１ステーション。 １４．上記送信手段及び受信手段は、放射ビームを送信するための複数のビーム 方向を与えるように構成されたアンテナアレーによって形成され、所与の信号 に対して上記ビーム方向の少なくとも１つを選択できる請求項１１ないし１３ のいずれかに記載の第１ステーション。