JP2004523942A - ワイヤレス通信システムにおけるセクタ化セルパターンによる周波数再使用のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ワイヤレス通信システムにおける周波数再使用のためのシステムおよび方法に関する。さらに詳しくは、本発明のシステムおよび方法は、限定数の通信チャネルしか利用できない場合に、各々セクタ化された（１０１Ａ〜１０１Ｄ）ハブ（１０５）のアンテナパターン（２０２Ａ〜２０２Ｄ）を有するセル（１０１、１０２、１０３、および１０４）のパターンにより、サービスエアリアの最大限のカバレージを達成する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムおよび方法に関し、さらに詳しくは、送信および受信モードを同期させることにより、ポイントツーマルチポイントワイヤレスシステムを最適化するためのシステムおよび方法に関する。
（関連出願）
本願は、同一譲受人に譲渡された「ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＢＲＯＡＤＢＡＮＤ ＭＩＬＬＩＭＥＴＥＲ ＷＡＶＥ ＤＡＴＡ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ」と称する米国同時係属特許出願第０９／４３４，７０７号、同一譲受人に譲渡された「ＭＡＸＩＭＩＺＩＮＧ ＥＦＦＩＣＩＥＮＣＹ ＩＮ Ａ ＭＵＬＴＩ−ＣＡＲＲＩＥＲ ＴＩＭＥ ＤＩＶＩＳＩＯＮ ＤＵＰＬＥＸ ＳＹＳＴＥＭ ＥＭＰＬＯＹＩＮＧ ＤＹＮＡＭＩＣ ＡＳＹＭＭＥＴＲＹ」と称する米国同時係属特許出願第０９／６０４，４３７号、および同一譲受人に譲渡された「ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＲＥＵＳＥ ＦＯＲ ＴＤＤ」と称する米国同時係属特許出願第０９／６０７，４５６号に関連し、これらを参照してここに組み込まれる。本願はまた、同一譲受人に譲渡された「ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＩＮＢＡＮＤ ＳＩＧＮＡＬＩＮＧ ＦＯＲ ＳＥＣＴＯＲ ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ」と称する米国特許出願と同時に出願される。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス無線リンクは、様々な適用業務のデータ通信リンクを提供するのにますます重要になってきた。例えば、インターネットサービスプロバイダは、従来の有線接続または光ファイバの敷設費を回避するために、都市環境でワイヤレス無線リンクを利用し始めた。ワイヤレス無線リンクシステムを利用してポイントツーマルチポイントアーキテクチャで複数のユーザにサービスを提供することは、有利であるかもしれない。ポイントツーマルチポイントシステムは一般的に、複数のサブユニット（時々リモートユニット、ノード、または加入者ユニットと呼ばれる）にサービスを提供する複数のハブユニットから構成される。サブは一般的にシステム上の個々のノードに関連付けられる。例えば個々のサブユニットをＬＡＮに接続して、ＬＡＮ上のＰＣをポイントツーマルチポイントシステムを介して他のネットワークにブリッジさせることができる。各サブユニットはワイヤレスチャネルを介して特定のハブユニットと通信する。ポイントツーマルチポイントシステムでは、ハブユニットは、特定のカバレージエリアに関連付けられる複数のサブユニットの部分間の通信を制御することができる。ハブユニットは、サブユニットへの送信バーストおよびサブユニットからの受信バーストをスケジュールする。ハブユニットは、特定のサブユニットから受信したデータパケットを、そのようなフレームを介して同一カバレージエリア内の別のサブユニットへ、従来の有線ネットワークバックボーン、または別のハブユニットへ配布することができる。
【０００３】
同一譲受人に譲渡された「ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＲＥＵＳＥ ＦＯＲ ＴＤＤ」と称する上述の特許出願に開示されたようなポイントツーマルチポイントシステムは、集合カバレージエリアを提供する複数の隣接配置されたハブユニットを含む。加えて、これらのハブは、３０度または９０度セクタなど特定のセクタに分割された個別カバレージエリアを持つことができる。加えて、ハブは周波数分割または他の技術を利用して、複数の通信チャネルを提供することができる。
【０００４】
チャネル再使用技術は、受け入れがたいレベルの干渉を導入することなく、ネットワーク内のチャネルの再使用を可能にするために発達した。これらのチャネル再使用技術の目的は、隣接するハブ間の同一チャネル干渉を防止しながらチャネル可用性を最大にすることである。明らかに、これらのチャネル再使用技術は、ポイントツーマルチポイントシステムの帯域幅を増加するための貴重なツールである。しかし、本発明に従って、ポイントツーマルチポイントシステムは、同一チャネル干渉を回避しながら、従来のチャネル再使用技術で利用可能であるより高いチャネル可用性の最適化を可能にするために活用することのできるアーキテクチャ特性を含むことが認識されてきた。
【０００５】
例えば、ポイントツーマルチポイントシステムのデータトラヒックは、固定または連続データレートであるよりむしろバースト的であるかもしれない。特に、サブユニットで実行されるインターネットブラウザアプリケーションは一般的に、ウェブサイトからＨＴＭＬコードをダウンロードする間、かなりのダウンリンク帯域幅を必要とするが、ユーザがＨＴＭＬコードに関連付けられる表示画面を読んでいる間は帯域幅をほとんどまたは全く必要としない。加えて、ブラウザなど多くのアプリケーションの帯域幅要件は非対称になることがある。特にインターネットブラウザはしばしば大量のデータをダウンロードするが、それに釣り合うだけアップロードすることはほとんどない。したがって、ポイントツーマルチポイントシステムは動的帯域幅割当（ＤＢＡ）技術を実現して、非対称なバースト的トラヒックに関連付けられるデータスループットを最大にすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、ネットワークの特定部分間としてのポイントツーマルチポイントシステムの独特の特徴に従って、ポイントツーマルチポイントシステムの帯域幅を最大にするためのシステムおよび方法を提供することである。
【０００７】
本発明の追加の目的は、帯域幅の同期動的割当のためのシステムおよび方法を提供することである。
【０００８】
本発明の追加の目的は、関連ハブユニットグループのセクタまたは他の部分の送信および受信モードを同期させて、ポイントツーマルチポイントシステムの帯域幅を最大にするためのシステムおよび方法を提供することである。
【０００９】
本発明の追加の目的は、ポイントツーマルチポイントシステムにおけるセクタ間テレメトリのためのシステムおよび方法を提供することである。
【００１０】
本発明の追加の目的は、個々のハブにおける帯域幅の高速動的割当を可能にしながら、隣接するハブの同期化を可能にする、本発明のシステムおよび方法に使用するための効率的な通信チャネルを提供することである。
【００１１】
本発明のさらなる追加の目的は、ワイヤレス通信システムにおける周波数再使用のパターンを提供することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、通信周波数毎に２つの偏波を使用して４×４グリッドで１６個のセルから構成される、ワイヤレス通信システムにおける周波数再使用の反復可能なパターンを提供することである。
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、パターン内の対面セクタが同期するようにした、４個のセルのサブクラスタ４個にグループ化された１６個のセルから成るワイヤレス通信システムにおける周波数再使用の反復可能なパターンを提供することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、周波数再使用のパターンによって同一チャネルおよび／または隣接チャネルの干渉を低減する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
これらおよびその他の目的、特徴、および技術的利点は、複数のハブおよび該ハブに関連付けられるカバレージエリア内に分散された複数のサブを含むポイントツーマルチポイントシステムで作動するシステムおよび方法によって達成される。ポイントツーマルチポイントシステムは、周波数分割、時分割、または直交符号分割などのスペクトル分割技術を利用して、その通信帯域幅をチャネルに分割することが好ましい。また、ハブはセクタアンテナを介してそのカバレージエリア内のサブに通信する。スペクトル分割およびセクタアンテナを利用することにより、ポイントツーマルチポイントシステムの好適な実施形態は、チャネル再使用プランを介してチャネル割当を調整する。加えて、好適な実施形態では、同一チャネルでの時間二重分割（Ｔｉｍｅ Ｄｕｐｌｅｘ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）（ＴＤＤ）方式により個々のチャネルを送信および受信モードに分割する。このＴＤＤ方式では、ハブは送信モードで情報をハブに送信し、受信モードでサブから情報を受信する。さらに、ポイントツーマルチポイントシステムのハブは好ましくは、非対称な通信モードを達成するために、送信および受信モード間で帯域幅を動的に割り当てることができる。また、本発明を利用する好適な実施形態のサブは指向性アンテナを備える。
【００１６】
隣接するハブの隣接セクタにおけるような同一チャネル干渉は重大な関心事である。特に、ハブアンテナはサービスエリアの複合カバレージを提供するために一般的にネットワークの他のハブに向けられるので、ハブ間暴露は問題となる。例えば、好適な実施形態のハブは、隣接するハブの同様のセクタアンテナと対面するように方向付けられた、３０度から９０度の間の方位を網羅するセクタアンテナを利用することができる。好適な実施形態のポイントツーマルチポイントシステムの場合、これらのポイントツーマルチポイントシステムのサブユニットは非常に指向性の高いアンテナを利用するので、サブユニットの暴露は重大な問題ではない。したがってサブユニットは、他のサブユニットまたは他のハブユニットからの著しい同一チャネル干渉に暴露されない。
【００１７】
チャネル再使用プランを利用して、ハブ間同一チャネル干渉を緩和することができる。例えば、ネットワークのハブ用のチャネルを注意深く割り当てることにより、約１の再使用性能を達成することができる。さらに、「ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＲＥＵＳＥ ＦＯＲ ＴＤＤ」と称する上述の特許出願に示され記載されたような先進的チャネルプランニング技術を通して、後述するように、より高いチャネル再使用性能を達成することができる。
【００１８】
それにもかかわらず、より大きいチャネル再使用を可能にする方法またはシステム最適化により、システム全体に対しより大きい帯域幅が可能になる。本発明は一実施形態で、ハブの送信および受信モードを同期させることによってこの目標を達成する。本発明の一実施形態は、地理的に隣接するハブのクラスタの対面セクタの動的帯域幅割当を同期させる一方、これらのハブの他のセクタが、周波数再使用および対面セクタ同期化を通して、独立して帯域幅を割り当てることを可能にする。ハブは、ハブが特定の方向で最も近い隣接ハブであるという意味で隣接している。この実施形態では、送信および受信モード間のガード時間は、好ましくは２つのハブのカバレージの半径をわずかに超える同期距離に対応するガード時間を選択することによって最小化される。例えば、３０度のセクタ、４．５ｋｍのセルで、最大再使用が６Ｒであり、９の再使用スケジュールの場合、ガード時間は約１００μｓ、または再使用クラスタにおける最大距離からの伝搬に対応する実施形態のチャネル容量の約５％である。しかし、本発明は隣接ハブの対面セクタを同期させるので、同期距離は大幅に低減される。したがって、この実施形態では、ガード時間はチャネル容量の０．５％を占めるだけである。さらに、特定の同期決定に対してネットワークのずっと小さい部分が同期するので、この好適な実施形態ではシステムの計算要件が著しく低減される。また、対面セクタの同期化は、同期化テレメトリの実現を単純化する。
【００１９】
本発明の別の実施形態では、セルの反復可能なパターンを使用して多数の周波数割当の再使用が可能になり、周波数毎に利用可能な２つの偏波モードがある、周波数再使用のパターンについて記載する。通信システムの運用に利用可能な周波数割当または通信チャネルの数が限定されている場合、そのような周波数再使用のパターンは特に有用である。特定の運用エリアに対する充分なカバレージを提供するためには、デッドスポットを回避し、あるいは当業界で「隣接チャネル干渉」として知られる、同一エリアで使用する周波数スペクトルの隣接チャネル間の干渉、または当業界で「同一チャネル干渉」として知られる、隣接エリアで同一周波数と同一偏波を使用する２つのセル間の干渉を防止するために、利用可能な周波数を再使用するセルのパターンを提供しなければならない。
【００２０】
パターンにおけるセルの形状を円形として理想化し、さらに各セルを同様の半径を持つものとして理想化すると、そのようなセルの反復可能なパターンの形状は平坦な表面におけるオーバレイとして描くことができる。明らかに、平坦な表面といったそのような理想化、および等距離間隔に配置された実質的に理想的なセルは、実世界ではめったに起きない。しかし、本発明のシステムおよび方法は、そのような理想化に限定されず、むしろ、障害物、地形の特徴、異なるセルサイズ、セルの不規則な間隔等を見込んで軽微の変化を考慮に入れながら、全体的な周波数再使用パターンを使用することができる実世界の状況に適用可能であることを理解されたい。本発明の以下の開示では、理想化されたセル等から構成される理想化された反復可能なパターンについて論じるが、そのような理想化を本発明の限定と解釈すべきではない。
【００２１】
実質的に同サイズで、形状が円形のセルの場合、マルチセルパターンにおけるこれらのセルの１つの配列は、同一ランクまたは同一ファイルで隣接する２つのセルの縁が一点で接している矩形グリットとして見ることができる。そのような配列では、斜めに隣接するセルは接していない。別のマルチセル配列では、パターン内のセルは６個の隣接するセルの各々に接する。セルを六角形の形状に理想化した場合、そのようなパターンは蜂の巣形に見える。
【発明の効果】
【００２２】
発明者は経験的に、９０゜セクタのセルの場合、広帯域ワイヤレスアクセスシステム用の効率的な周波数再使用のために、最小限８つの周波数割当および２つの偏波が必要であると判断した。これは、世界的に一般的な周波数の免許割当の規模を考慮して、時分割二重（「ＴＤＤ」）システムにおける９０゜セクタ化セルに対する周波数／偏波割当の合理的な要件である。例えば欧州では、予想免許割当は２８ＧＨｚ帯域に対しては２×１１２ＭＨｚまたは２２４ＭＨｚであり、４２ＧＨｚ帯域に対しては約５００ＭＨｚである。北米の広帯域ワイヤレスアクセス事業者の大部分は、２００ＭＨｚを超える割当を有する。新興の一般的なチャネルサイズは欧州では２８ＭＨｚ、北米では２５ＭＨｚである。これらのチャネルサイズは周波数の予想免許割当と相まって、８個またはそれ以上の利用可能な周波数チャネルを可能にする。
【００２３】
９０゜セクタは、６０゜、４５゜、および３０゜セクタなどのより小さいセクタサイズに比べて幾つかの欠点があるが、９０゜セクタサイズは、ほとんど全ての広帯域ワイヤレスアクセス事業者および標準グループのプランニングのための基準線である。例えば幅広のセクタの場合、幅の狭いセクタに比較してＲＦ性能が多少損なわれる。セル直径が減少し、それにより、所定のエリアを網羅するためにより多数のハブ／セルが必要になる。より幅広のセクタはまた、同一チャネルおよび隣接チャネル干渉の可能性をも高める。
【００２４】
９０゜セクタの運用上の欠点にもかかわらず、９０゜セクタプランには重要な経済的な利点がある。１つの利点は戸外装備の低コストである。９０゜セクタの場合、より小さいサイズのセクタと比較したとき、セクタが少なく、したがって無線機、アンテナ、および関連装備が一次および冗長の両方とも少なくてすむ。加えて、事業者にとっての重要なコストは屋根使用権である。家主はその建物の屋根に機器を配置する権利に対して、アンテナの台数に基づいて代価を請求する傾向があるので、９０゜セクタは屋根使用権に対するコストの低下を意味する。また、より幅広のセクタはより大きいＲＦカバレージをもたらし、それはシステムの早期配備における重要な利点である。
【００２５】
後に続く本発明の詳細な説明をよりよく理解することができるように、上記では本発明の特徴および技術上の利点をむしろ大まかに概説した。発明の請求の範囲の主題を構成する本発明の追加の特徴および利点について、以下で述べる。開示する概念および特定の実施形態は、本発明の同一目的を実施するために変更したり他の構造を設計するための基礎として容易に利用できることを当業者は理解されたい。また、そのような同等の構造は添付の請求の範囲に記載する発明の精神および範囲から逸脱しないことを当業者は理解されるはずである。その編成および運用方法の両方に関して本発明の特性であると信じられる新規の特徴は、さらなる目的および利点と共に、添付の図面に関連して考慮したときに以下の説明からいっそうよく理解されるであろう。しかし、各々の図は解説および説明のために提供するだけであって、本発明の範囲を画定するものとは意図されていないことをはっきりと理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明およびその利点をより完全に理解するために、今から添付の図面に関連して以下の説明を行う。
【００２７】
図１は、本発明を利用する例示ポイントツーマルチポイントシステムを示す。該システムはクラスタ構成で展開することが好ましい。例示クラスタは複数のハブ（１０５、１０６、１０７、１０８）から構成されるが、図示した構成とは数が異なるクラスタを本発明に従って使用することができる。本発明を利用する通信ネットワークは、離して配置されるかまたは隣接して配置された追加のクラスタであって、本発明を利用するクラスタを含むことができる。
【００２８】
ハブ１０５、１０６、１０７および１０８はセル１０１、１０２、１０３および１０４にカバレージを提供する。複数のサブ（１０９〜１１９）がセル１０１、１０２、１０３、および１０４にそれぞれ展開される。加えて、プロセッサシステム（１２０〜１３１）が個々のサブユニットにそれぞれ関連付けられる。ポイントツーマルチポイントシステムのサブユニットは代替的に、プロセッサシステムのＬＡＮネットワークに関連付けることができることを理解されたい。代替的にポイントツーマルチポイントシステムのサブユニットは中間ネットワークに接続することができる。例えば、サブユニットは中間ＡＴＭスイッチに接続することができる。さらに、本発明を使用するシステムは任意に多数のハブ、セル、およびサブユニットを含むことができる。本発明の説明を分かりやすくするために、例示的実施形態は４個のセルに関して説明した。
【００２９】
図２Ａは、図１に示したポイントツーマルチポイントシステムの例示セクタ構成を示す。前述の通り、システムはセル１０１、１０２、１０３、および１０４に関連付けられるカバレージエリアに分割される。さらに図示した実施形態のセル１０１、１０２、１０３、１０４は９０度セクタ（１０１Ａ〜１０１Ｄ、１０２Ａ〜１０２Ｄ、１０３Ａ〜１０３Ｄ、および１０４Ａ〜１０４Ｄ）にセクタ化されるが、本発明では他のセクタサイズを同期させることができる。ハブ１０５、１０６、１０７、および１０８は、ハブ１０５用に図２Ｂで示したようなセクタアンテナを介して、セクタへ／から信号を送信および受信する。セクタアンテナ２０２Ａないし２０２Ｄは、各セクタに離散アンテナ要素を利用することができる。代替的に、セクタアンテナは複数の狭ビームアンテナ要素を利用してセクタカバレージを同期させることができる。この構成では、セクタ１０１Ｄ、１０２Ｃ、１０３Ｂ、および１０４Ａのいずれかに関連付けられるセクタアンテナから送信されるＲＦ信号からのエネルギをこのグループの他のセクタアンテナで検出することができる。
【００３０】
ポイントツーマルチポイントシステム全体に割り当てられたスペクトルは、チャネルに細分することが好ましい。時分割、周波数分割チャネル、周波数ホッピングチャネル、および直交符号チャネルなど、多数のチャネル分割方法を本発明に利用することができる。チャネルは分離した組に分割される。加えて、チャネルの組は、再使用スケジュールに従って、ポイントツーマルチポイントシステムのセクタ間で割り当てられる。この例示システムで、ＲＦ信号３０２〜３０７は、本発明を説明するために同一チャネルで送信される。例示の送信および受信信号と同時に他のチャネルで他の信号伝送が発生することができることを理解されたい。
【００３１】
本発明では、特定のセルの少なくとも隣接セクタは、チャネル再使用プランに従って異なるチャネル組を提供される。例えば、セクタ１０４Ｂおよび１０４Ｃ用に割り当てられたチャネルは、セクタ１０４Ａ用に割り当てられたチャネルとは異なる。しかし、セクタアンテナの前後分離、サイドローブ特性、および類似物によっては、セクタ１０４Ｂおよび１０４Ｃ内および／または１０４Ａおよび１０４Ｄ内のようなチャネル組をセルで再使用することができる。
【００３２】
図３は、ハブ１０５および１０６からそれぞれ同報通信される一連のＲＦ送信信号（３０１〜３０６）を示す。ハブ１０５は、一連のＲＦタイムバーストまたはタイムスロット信号（３０２、３０３、および３０４）を送信し、信号はセクタ１０１Ｄ内を方向３０１に伝搬する。ハブ１０５はセクタアンテナを利用するので、ＲＦ信号３０２、３０３、および３０４に関連付けられるエネルギはセクタ１０１Ｄ全体に伝搬する。ＲＦ信号３０２はサブ１０９のための情報を含む。ＲＦ信号３０３はサブ１１０のための情報を含む。ＲＦ信号３０４はサブ１１１のための情報を含む。同様に、ハブ１０８は一連のＲＦタイムバーストまたはタイムスロット信号（３０５、３０６、および３０７）を送信し、信号はセクタ１０４内を３０８の方向に伝搬する。ハブ１０４はセクタアンテナを利用するので、ＲＦ信号３０５、３０６、および３０７に関連付けられるエネルギはセクタ１０４全体に伝搬する。ＲＦ信号３０５はサブ１１７のための情報を含むことができる。ＲＦ信号３０６はサブ１１８のための情報を含むことができる。ＲＦ信号３０７はサブ１１９のための情報を含むことができる。
【００３３】
最終的に、ＲＦ信号３０２、３０３、および３０４は、セル１０４の範囲を超えてセル１０１、１０２、および１０３内に伝搬する。したがって、ＲＦ信号３０２、３０３、および３０４は、セル１０１、１０２、および１０３で同一チャネル干渉を引き起こし得る。好適な実施形態のポイントツーマルチポイントシステムでは、サブユニットは、関連付けられるハブの方向に向けられ、したがって一般的にクラスタの残りのハブを避けて方向付けられた、指向性の高いアンテナを利用する。したがって、サブは一般的にＲＦ信号３０２、３０３、および３０４からの同一チャネル干渉を経験しない。
【００３４】
しかし、ハブ１０５、１０６、および１０７は、ＲＦ信号が特定のハブに到着するときに、ハブがＲＦ信号３０２、３０３、および３０４に関連付けられる特定のチャネルに対して受信モードである場合、同一チャネル干渉を経験する。好適な実施形態では、ハブ１０８は、ハブがセクタ１０１Ｄに利用し、ハブ１０６がセクタ１０２ｃに使用し、かつハブ１０７がセクタ１０３ｂに使用するのと同じ組のチャネルをハブ１０５としてセクタ１０４Ａに利用する。したがって、ＲＦ信号３０２、３０３、および３０４は、ハブ１０６、１０７、および１０８へのそれらの到着時間によって、同一チャネル干渉を引き起こし得る。ハブ１０６、１０７、および１０８が送信モードのときにＲＦ信号３０２、３０３、３０４が到着すれば、ＲＦ信号３０２、３０３、および３０４の影響は無視できるほど小さくなる。同様に、信号に関連付けられるチャネルに対してその到着時にハブが受信モードである場合、ＲＦ信号３０５、３０６、および３０７はハブ１０５、１０６、および１０７で同一チャネル干渉を引き起こすことがある。
【００３５】
加えて、セクタ１０１Ｄおよｂい１０４ＡのサブはＲＦ信号３０９〜３１４を同報通信する。上述した通り、本システムの好適な実施形態のサブユニットは指向性の高いアンテナを利用する。該システムのアーキテクチャは、指向性の高いアンテナが、非常に幅の狭いビーム内に放射ＲＦエネルギをそれぞれのハブの中心に集中させるように構成される。したがって、サブがシステム内の別のアンテナと結合して同一チャネル干渉を引き起こすことは起こりそうにない。この例示システムは、ＲＦ信号３０２〜３０７およびＲＦ信号３０９〜３１４が同一周波数チャネルで送信されると考えていることを理解されたい。したがって、本発明を例証する例示システムは、ＴＤＭＡバースト期間のＲＦ信号送信のタイミングを制御する。
【００３６】
本発明および方法の好適な実施形態は、ポイントツーマルチポイントシステム内の特定の送信を同期させて、ハブ送信が同一チャネル干渉を引き起こすのを防止する。言うまでもなく、送信窓の同期に加えて、またはそれと代替的に、受信窓も本発明に従って同期させることができる。チャネル間の隔離の量によっては、隣接するセクタの個々のチャネルを独立して同期させることができる。個々のチャネルを同期させることにより、適応時分割二重方式はチャネル毎にスループットを最大にすることができる。しかしこの方法は、最適な受信および送信の非対称性を計算するために、より大きい処理容量を必要とし、したがってより大きい装備コストおよび複雑さを必要とする。したがって、好適な実施形態は、隣接セクタ内で利用される全てのチャネルの送信および受信を同期させる。このようにして、本発明のシステムおよび方法は、コストおよび複雑さを好適なレベルに維持しながら、非対称時分割二重アルゴリズムの性能の向上を可能にする。
【００３７】
図４Ａないし４Ｄは、ハブ１０５、１０６、１０７、および１０８のセクタ１０１Ｄ、１０２Ｃ、１０３Ｄ、および１０４Ａの送信および受信フレームの例示的タイミング図を示す。各ハブは時間ｔ₀で送信モードを開始するように同期させることが好ましい。ハブ１０５は、サブ１０９〜１１１のための情報をそれぞれ含むＴＸバースト４０１〜４０３を送信する。ハブ１０６は、サブ１１４のための情報を含むＴＸバースト４０４を送信する。ハブ１０７は、サブ１１５および１１６のための情報をそれぞれ含むバースト４０５および４０６を送信する。ハブ１０８は、サブ１１７〜１１９のための情報をそれぞれ含むバースト４０７〜４０９を送信する。また、好ましくは、各ハブはその送信モードを時間ｔ₆で終了するように同期する。
【００３８】
加えて、ハブ１０５〜１０８はさらに、ハブ１０５〜１０８が時間ｔ₆から時間ｔ₇まで送信しないように同期する。また、ハブ１０５〜１０８は、時間ｔ₆から時間ｔ₇までサブからバーストを受信しない。この期間中に送信および受信の遅延がガード３１６を生み出す。好ましくは、ガードの期間は、それぞれのバーストに関連付けられるＲＦ信号が、ハブが受信モードに入る前に同一チャネル干渉を経験するかもしれないハブを超えて伝搬するように選択される。隣接セクタの同期化は、この実施形態の同期距離を２つのハブの半径（ハブ１０５と１０８間の距離）よりわずかに大きくさせる。チャネルを利用する非同期セクタは空間的に充分に離れるかまたは異なる方向を向くので、隣接セクタの同期化と適切な再使用プランニングは、同一チャネル干渉を回避するのに充分である。
【００３９】
そのような周波数再使用プランニングの例示の議論は、「ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＲＥＵＳＥ ＦＯＲ ＴＤＤ」と称する上記の関連特許出願に含まれている。周波数の使用を利用する環境では、構成始動動作中にハブを物理的に構成するために利用されるハブの不揮発性メモリに、割り当てられたチャネルを格納することによって、チャネルをハブおよびそれらのそれぞれのセクタに割り当てることができる。代替的に、動的チャネル割当アルゴリズムに従って動的にチャネルを割り当てることができる。この場合、チャネルコントローラが特定の動的割り当てアルゴリズムを実現し、それぞれのセクタで使用するために定期的にハブに割り当てられたチャネルを通信することができる。
【００４０】
時間ｔ₇後、ハブ１０５〜１０８は同期して受信モードに入る。この時点で、ハブ１０５〜１０８は、他のハブから送信されたＲＦ信号を検出することなく、それらのそれぞれのサブからの送信を受信することができる。受信モード中、ハブ１０５はサブ１０９〜１１１からＲＸバースト４１０〜４１２をそれぞれ受信する。ハブ１０６はサブ１１４からＲＸバースト４１３を受信する。同様にハブ１０７は、サブ１１５および１１６からＲＸバースト４１４および４１５をそれぞれ受信する。ハブ１０８は、サブ１１７〜１１９からＲＸバースト４１６〜４１８をそれぞれ受信する。ハブ１０５〜１０８は、それらの受信モードを時間ｔ₁₃で終了するように同期することが好ましい。
【００４１】
加えて、この実施形態は他の利点を提供する。第一に、隣接ハブは直接通信が可能であり、したがって別個のテレメトリ線を使用することなく、フレームタイミングおよび／またはチャネル割り当てを調整することができる。第二に、チャネル割当を同期的に調整するために必要なテレメトリ帯域幅は、隣接ハブ構成でかなり低減される。さらに、隣接セクタの同期は、必要となる計算容量がクラスタ全体の同期よりずっと少なくてすむ。
【００４２】
本発明は、チャネル再使用の増加に加えて他の考慮事項を通してシステムの利用率および性能の向上を可能にする。隣接セクタまたは隣接アンテナビームを同期させることによって、本発明は、他のセクタまたはアンテナビームに関連付けられる送信および受信の非対称性に対し他の任意の制約を課さない。例えば、隣接セクタ内のサブユニットは、特定の瞬間に総合してかなりの送信帯域幅を必要とするが、受信帯域幅はほとんど必要としないことがあり得る。同時に、非隣接セクタのサブユニットは総合して逆の帯域幅要件を必要とすることがあり得る。セクタのグループ全体が同期された場合、帯域幅の一部分は隣接セクタおよび非隣接セクタの両方で無駄になる。したがって、本発明は隣接セクタの送信および受信の非対称性を、他の非対称性とは独立して運用する。非対称性の関係を分断することによって、システムは、様々な時点でシステム全体を本質的に変化させる帯域幅要件に適応することができる。
【００４３】
本発明は、ハブ１０５〜１０８が厳密な時間にそれらの送信モードまたは受信モードを開始または終了することを必要としないことをさらに理解されたい。しかし、より正確な同期化はガード時間を縮小し、それによってシステムのスループットを最大にする。さらに本発明は、サブへのチャネル帯域幅の特定の割当を必要としない。任意の数のチャネル分割技術を利用できることを理解されたい。単一送信／受信サイクル中の帯域幅は全て、特定のサブに割り当てることができる。代替的にセクタ内の各サブは、ＴＤＭ／ＴＤＭＡ方式で送信／受信サイクル毎に利用可能な帯域幅の指定部分を受信することができる。代替的に、ポーリング方式に従ってサブに帯域幅を割り当てることができる。ハブは、帯域幅を特定のサブユニットにスケジュールするために、任意の数のアルゴリズムを実現することができる。受信および送信モードは他の技術により分割することができる。例えばサブはＣＳＭＡ／ＣＤ技術を用いてバーストをハブに送信することができる。代替的にシステムは、通信チャネルへのサブアクセスのためにコンテンション期間および無コンテンション期間を使用することができる。
【００４４】
本発明に関連して選択されたチャネルでハブとサブとの間に多数の他の信号伝送が発生し得ることを理解されたい。例えば、ハブは、全てのサブユニットに意図された同報通信バーストを送信することができる。ハブは制御チャネルバーストを送信することができる。加えて、ハブはタイミング情報を含むビーコン信号またはネットワーク割当ベクトルを送信して、サブユニットをハブと同期させることができる。該信号伝送は送信要求、送信許可、またはデータバーストの肯定応答を含むことができる。
【００４５】
本発明は、送信および受信モードの確実な定義を必要としないことを理解されたい。例えばＴＤＭ／ＴＤＭＡ電話システムは送信および受信モードのタイミングおよび持続時間を厳格に定義し、システムを最適化して音声トラヒックを搬送する。対照的に、本発明は、非対称な送信および受信モードを持つシステム内で作動することができる。また、本発明は、送信および受信モードの持続時間が動的に変化するシステムで使用することができる。本発明と共に使用することのできる例示の動的帯域幅割当システムおよび方法は、「ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＢＲＯＡＤＢＡＮＤ ＭＩＬＩＭＥＴＥＲ ＷＡＶＥ ＤＡＴＡ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ」と称する上述の特許出願に記載されている。好適な実施形態に従って送信および受信モードに割り当てられる帯域幅の動的変動を容易にするために、好適な実施形態の同期セクタを有するハブは、対応するハブおよび／または共通制御システムに変動を通信する。したがって、本発明のさらなる態様は、同一チャネル結合に曝されるハブの送信および受信モードを同期させるためのテレメトリ通信チャネルを提供する。
【００４６】
この通信チャネルを提供するために幾つかの方法を取ることができる。同期化テレメトリのためにＩＬＥＣ（既存の地域通信事業者）からのリース接続を利用することができる。しかし、ＩＬＥＣ接続よりむしろポイントツーマルチポイントシステムに関連付けられる通信資源を利用することが好ましい。したがってセクタ同期化テレメトリは、ポイントツーマルチポイントネットワークに関連付けられるバックホールを利用することができる。バックホールは、広帯域光ファイバゲートウェイまたは他の広帯域データグレード接続、Ｔ１通信回線、ケーブル通信システム、または類似物など、任意の形の通信手段に実現することができる。しかし、そのような制御チャネルを利用してセクタ同期化を実現するクラスタの各ハブに、バックホールへの接続またはバックホールに接続された他のシステムへの接続が必要である。多くのシステムではこれで充分であるかもしれないが、特定のシステムは、バックホールに接続されていないハブを持つかもしれないので、それは最適な解決策ではない。
【００４７】
図５は、主搬送波帯域に隣接して狭い搬送波帯域を含む同期化テレメトリの好適なオプションを示す。本発明の好適な実施形態では、ポイントツーマルチポイントシステムのスペクトルは５０ＭＨｚの離散チャネルに分割される。主データ通信は、約４６ＭＨｚを占める直交振幅変調（ＱＡＭ）搬送波５０１を介して行われる。さらに、５０ＭＨｚチャネルのガード空間に、好ましくは１３０ｋＨｚの帯域幅を有する狭帯域適応搬送波５０２が設定されて、同期化テレメトリが提供される。ハブは２レベルＦＳＫ変調を利用して、適応搬送波５０２を介して情報を伝送することが好ましい。好適な実施形態では、適応搬送波５０２は１００ｋｂｐｓの信号速度、１０^-12ＢＥＲに対して１０ｄＢのＣ／Ｎ、１／２連結符号化、およびＱＡＭ電力レベルより１０ｄＢ低い送信電力を含む。この種のチャネルを利用することにより、特定のクラスタのハブの隣接セクタアンテナビームを介して、制御チャネルを送信および／または受信することができる。
【００４８】
狭帯域適応搬送波５０２は、５０ＭＨｚシステム用に最適化された好適な信号伝送チャネルを提供することを理解されたい。しかし、テレメトリ制御チャネルは狭帯域搬送波として実現する必要はないことを理解されたい。本発明を広帯域ポイントツーマルチポイントシステムで利用する場合、テレメトリ制御チャネルは、より大きいスペクトルにわたって拡散スペクトル処理することができる。加えて、予め定められたチャネル内の関連ガード空間に適応搬送波５０２を配置する必要はない。適応搬送波は、明確に割り当てられたスペクトルを利用して実現することができる。
【００４９】
好適な実施形態では、本発明を利用する隣接ハブは、それらのそれぞれのサブユニットから帯域幅要求を受信することができる。ハブは、帯域幅の計算に基づいて計算を実行することができる。この種のシステムでは、帯域幅制御装置を１つのハブに配置して、適応搬送波５０２を介して帯域幅計算の結果を受信することができる。代替的に、帯域幅制御装置は、それぞれのハブへの別個のシステムリンクとして実現することができる。
【００５０】
帯域幅制御装置は受信した計算を利用して、同期セクタのための最適送信および受信モード持続時間を決定する。制御装置ハブは、適応搬送波を利用して、決定された送信および受信モード持続時間をハブに知らせる。この時点でハブは持続時間を利用して、送信および受信資源を隣接セクタ内のそれらのそれぞれのサブに割り当てる。制御装置は帯域幅要求を受信して、計算を直接実行することができることを理解されたい。しかし、ハブで計算を実行する方が、処理要求がより効率的に分散されるので好ましい。また、ハブは、適応搬送波リンクが中断された場合に受信および送信モードを制御する論理を含むことができることを理解されたい。例えばハブは一時的に、送信および受信モードの予め定められた長さに戻ることができる。代替的に、ハブは一時的に、等しい長さの受信および送信モードを定義することができる。
【００５１】
例えば、本発明の帯域幅制御装置は、前方およびリバースリンクの両方の瞬時トラヒック要求を監視し、それによって搬送波チャネルが作動する適切な量のＡＴＤＤおよび／または非対称性を決定することができる。本発明の好適な実施形態の帯域幅制御装置は、本発明のハブのプロセッサ（ＣＰＵ）および関連メモリ（ＲＡＭ）で作動可能である。制御装置は、所望の同期を達成するために、不揮発性メモリ内に隣接アンテナビームおよびそれぞれのチャネルの記録を含むことができる。代替的に、帯域幅制御装置は、セクタを動的に変化させ、かつ／または動的にチャネルを様々なセクタに割り当てる環境で作動することができる。この環境では、帯域幅制御装置は、セクタ構成および／またはチャネル割り当てアルゴリズムを実行するシステムの部分と更新して、隣接アンテナビームおよびそれらのチャネルに関する情報を得ることができる。言うまでもなく、適切なアルゴリズム制御動作を有する汎用プロセッサに基づくコンピュータシステムなど、追加および／または他の装置を、本発明の帯域幅制御装置の動作に利用することができる。
【００５２】
図６Ａを参照すると、組６００は、周波数チャネル毎に２つの偏波が利用可能な通信システムのための、本書で「周波数」とも呼ばれる、８つの利用可能な周波数チャネルの概念的表現である。周波数の組６０１は１つの偏波であり、周波数の組６０２は別の偏波である。以下でさらに述べるように同一周波数であるが異なる偏波で作動するアンテナ間の干渉の可能性を最小にするために、周波数の組６０１および周波数の組６０２の偏波は相互に直交することが好ましい。偏波は水平および垂直配向あるいは左傾または右傾配向とすることができるが、それらに限定されない。
【００５３】
以下の議論は８つの周波数および２つの偏波の周波数再使用パターンを展開するが、本発明のシステムおよび方法は、８つの周波数および２つの偏波に限定されないことを理解されたい。ここで開示する周波数再使用パターンがそれに基づいて適用される原理は、同様に、本発明のシステムおよび方法の周波数再使用パターンを展開する通信システムに９つ以上の周波数が利用可能な状況にも適用される。
【００５４】
図６Ｂは図２Ａに示したセルのような８つのセルを示しており、各セルは実質的に重なり合わない４つの９０゜セクタに分割される。各セルのハブ、例えば図２Ｂに示すハブ１０５は、各セクタに少なくとも１つのアンテナを持つ。図６Ｂに示す通り、セルの対向セクタは同一の周波数／偏波割当で作動する。セル６１０を例として挙げると、セクタ６１０Ａおよび６１０Ｄは周波数／偏波６０１Ａで作動し、セクタ６１０Ｂおよび６１０Ｃは周波数／偏波６０２Ｔで作動する。セクタの指定はセル６１０にしか示されていないが、セクタの指定は全てのセルに適用され、明細書および図面全体で使用されることを理解されたい。図６Ａに示すように８つの周波数および利用可能な周波数毎に２つの偏波により、利用可能な１６の独特の周波数／偏波セクタ割当または「自由度」がある。周波数再使用プランにおける隣接チャネルおよび同一チャネル干渉を最小化するために、セル内の周波数／偏波セクタ割当間の「距離」を最大にすることが重要である。すなわち、最大周波数分離および直交偏波割当が好ましい。加えて、適応時分割二重システム（「ＡＴＤＤ」）の場合、周波数分離を最大にすると、セル内の独立した動的非対称フレームの使用に関連付けられる結合問題が最小化される。図６Ａに示すような１６の自由度の割当のパターンは、そのパターンが結果的にセクタ割当間の最大「距離」を生じるので、好適である。本発明のシステムおよび方法は、１６の自由度の他の割当パターンの使用を考えている。
【００５５】
上述したセクタ割当のパターンを使用し、１６のセクタ割当または自由度の各々を一度使用すると、利用可能な８つの独特の「セル型」がある。図６Ｂのセルの各々は独特のセル型である。８つの独特のセル型は、図６Ａの周波数／偏波割当を持つ通信システムのために運用エリアの最大カバレージを得ながら、同一チャネルおよび隣接チャネル干渉を最小にするように、特定の仕方で配設される。
【００５６】
図７に注目すると、マルチセル周波数再使用パターンの区画が図示されている。図に示す通り、１６セルの４×４の矩形グリッド７１０は、２×２ずつ４つのグループ７０１〜７０４で構成される。グリッド７１０の１回のインスタンスでカバーされるエリアより大きいエリアをカバーすることができるように、１６セルのグリッド７１０は、図７の向きに関連して垂直方向および水平方向に反復可能である。グリッド７１０内のセルは、各セルが独特のランクおよびファイル位置を占めるように配設され、図７の最下行のセルは全て、７２０と指定されたランク内にあり、図７の最左端の列のセルは全て７３０と指定されたファイル内にある。１６セルの矩形グリッド７１０内のセルは、ランクおよびファイル隣接セルは接するが、斜め方向の隣接セルは接しないように配設される。ランクおよびファイル指定は任意であり、パターン内のセルの配列を正確に記載するために便宜上使用するだけである。ランクおよびファイル指定は発明の一部ではなく、いかなるやり方でも発明を制限するとは解釈すべきでない。
【００５７】
図８を参照すると、図７の矩形グリッド７１０の左下の象限に配置された４セルグループ７０３が示されている。セルグループ７０３の４つのセルの各々は、上述しかつ図６Ｂに示した８つのセル型のうちの独特の１つである。セル６５０はそのランクおよびファイル隣接セルに接している。すなわち、セル６５０はセル６１０および６６０に接している。セル６１０、６２０、６５０、および６６０はセルグループ７０３内で、ランクおよびファイル隣接セルの対面セルの偏波が同一とならないように配向される。例えば、セル６５０のセクタ６５０Ｂは１つの偏波であり、ランク隣接セル６６０内のその対面セクタは他の偏波である（図６Ａの２つの偏波を参照されたい）。図７および図８の点検により、４つのセルグループ７０１〜７０４の各々について、ランクおよびファイル隣接セルの対面セルの偏波は同じでないことが示される。グループ内のセルのこの配向は、上述した通り、同一チャネルおよび隣接チャネル干渉を最小化するように働く。
【００５８】
再び図７を参照し、今度はセルグループ７０４に注目すると、セルグループ７０４内の４つのセルの各々が、上述しかつ図６Ｂに示した８つのセル型のうちの独特の１つである。加えて、セルグループ７０４内のセルの各々が、セルグループ７０３に用いられたセル型とは異なるセル型である。言い替えると、図６Ｂに示された８つのセル型のうち、これらのセル型の４つがセルグループ７０３で使用され、これらのセル型の残りの４つがセルグループ７０４で使用されている。セルグループ７０４のセルの配向は、上述したセルグループ７０３のセルの配向と同様である。すなわち、ランクおよびファイル隣接セルの対面セルの偏波は同一ではない。さらに、かつ好ましくは、セル６２０、６６０、６３０、および６７０の場合のランク隣接セルの対面セルの極性は、図７に示す通り異なる。
【００５９】
４つのセルグループにおけるセルの配向および配列について論じたが、セルグループ７０３および７０２のセル間に関係があり、セルグループ７０４および７０１のセル間にも関係があることを注目されたい。図７のセルグループ７０３および７０２を参照すると、セルグループの各々に同じ４つのセル型が表れており、セルグループの各々におけるセルの配列は同一であることが分かる。すなわち、セルグループ７０３内のセル６５０は、セルグループ７０２内のセル６５０Ｓと同一セル型である。しかし、各セルの周波数／偏波割当は対向するセクタの対間で交換されている。セルグループ７０３のセル６５０の場合、右上および左下のセクタは第１周波数／偏波組合せであるが、同じ第１周波数／偏波組合せは、セルグループ７０２内のセル６５０Ｓの左上および右下のセクタに現れる。同じことがグループ７０３および７０２の各セルに対しても当てはまる。この関係の別の見方として、セルグループ７０２内のセルは、セルグループ７０３内のセルの配向から９０゜回転したものである。同様に、セルグループ７０４および７０１内のセルは同じ仕方で関係付けられる。
【００６０】
セルグループ７０３／７０２および７０４／７０１間のセルの配向の変化の理由は、同一セル型のセルのセクタ間の同一チャネル干渉を最小化するためである。例えば、セル６５０Ｓがセル６５０と同一配向であった場合、セル６５０の対面セクタ６５０Ａとセル６５０Ｓのセクタ６５０ＳＣは、同一偏波の同一周波数で作動する。セル半径を「Ｒ」と指定すると、セル６５０および６５０Ｓのハブ間の距離は４Ｒ√２である。この距離は、同一チャネル干渉を防止するのには不充分であるかもしれない。対向セクタの周波数／極性の交換は、ハブ間の不充分な距離の問題を克服するのに役立つ。図７の周波数再使用プランを用いると、同一周波数／極性で作動する対面セクタを持つハブ間の距離は８Ｒ√２であり、これは上例の距離の２倍である。４×４矩形グリッド７１０について上述したパターンは、グリッド７１０より大きいエリアのカバレージを提供するために、水平および垂直方向に反復することができる。図７に示す通り、セルのランクおよびファイルは、水平および垂直方向の反復可能性の概念を示すために反復されている。本発明は、図７に示した特定の数のセルにも、セル型またはセクタ配向の特定の割当にも限定されないことを理解されたい。上述した概念を使用したどのような反復可能な矩形グリッドも、特許の範囲内に入ると考えられる。
【００６１】
図９を見ると、ここで「シフトアンドスキッシュ（ｓｈｉｆｔ ａｎｄ ｓｑｕｉｓｈ）」パターンと呼ばれる、異なるセルのパターンが示されている。図７から分かる通り、矩形グリッド７１０の反復可能なパターンは、かなり大きい面積のデッドスペースをセル間に与える。シフトアンドスキッシュパターン９１０は、その間隙デッドスペースの多くを排除する。矩形グリッド７１０の場合と同様に、シフトアンドスキッシュパターン９１０は、各々８つのセル型２つで１６のセルを含む。矩形グリッドパターン７１０の下２ランクのセルに類似した、シフトアンドスキッシュパターン９１０の下２行のセルは、図６Ｂに示した８つのセル型の１つずつで構成される。また、シフトアンドスキッシュパターン９１０の上２行のセルは、矩形グリッドパターン７１０の上２ランクのセルが下２ランクと同じ８つのセル型の別の組の１つずつで構成されるのと同様に、下２行と同じ８つのセル型の別の組の１つづつで構成される。しかし、矩形グリッド７１０とは異なり、シフトアンドスキッシュパターン９１０の上２行のセルは、シフトアンドスキッシュパターン９１０内の下２行のセルと同じ相対配向で配列されない。例えば、セル９０１〜９０４は、左から右の順番に９０１／９０２／９０３／９０４と配列されるが、対応するセル９０１Ｓ〜９０４Ｓは、左から右に９０４Ｓ／９０１Ｓ／９０２Ｓ／９０３Ｓと配列される。グリッド９１０の他の２行のセルに対して同じ関係が保持される。加えて、対応するセル型のセルの対向セクタの２対の周波数／偏波割当は交換される。
【００６２】
シフトアンドスキッシュパターン９１０は、図９に示す通り反復可能である。パターン内の１６のセルは、どのセルも同一セル型の２つのセルにいかなる方向にも接して隣接しないように配設される。パターンが図９に示すように反復されるので、この関係は成り立つ。
【００６３】
セル９０１および９１１のように、シフトアンドスキッシュパターン９１０で同一周波数／偏波で作動する対面セクタを有するセルのハブ間の間隔は約１０Ｒであり、これは、矩形グリッド７１０で対面セクタが同一周波数／偏波で作動するハブ間の距離の約８８％である。セル９０１および９１１のハブ間の距離は、同一チャネル干渉を防止するのに充分でなければならない。
【００６４】
図１０を参照すると、別のマルチセル周波数再使用パターンの区画が示されている。１６セルの４×４矩形グリッド１０１０は、４つの２×２グループ１００１〜１００４で構成される。１６セルのグリッド１０１０は、グリッド１０１０の１インスタンスによってカバーされるエリアより大きいエリアをカバーすることができるように、図１０の向きに関連して垂直および水平方向に反復可能である。グリッド１０１０のセルは、図７のグリッド７１０のセルと同様に、各セルが独特のランクおよびファイル位置を占めるように、かつランクおよびファイル隣接セルは接するが、斜めに隣接するセルは接しないように配設される。
【００６５】
図１１Ａは、図６Ａの周波数６００の組と同様の、周波数チャネル毎に２つの偏波が利用可能な通信システムに使用される８つの利用可能な周波数チャネルの組１１００を示す。組１１００の１６の周波数／偏波自由度のうち、８の周波数／偏波自由度の組１１０３、および残りの周波数／偏波自由度の組１１０４を示す。自由度の組１１０３は、図１０の周波数再使用パターンで使用される。自由度の組１１０４は、図１０の周波数再使用パターンのセルを配置するために必要ではなく、後述するように後で使用する可能性に備えて予備として保持される。
【００６６】
図１１Ｂは、図１０の周波数再使用パターン矩形グリッド１０１０に使用される８つのセル型を示す。図１１Ｂに示す通り、８つのセル型各々の特定のセルの各セクタは、そのセルの他のセクタに対して独特の周波数／偏波割当で作動する。各セル型に対し、１対の隣接セクタは第１偏波で作動し、他の対の隣接セクタは２つの利用可能な偏波のうち第２偏波で作動する。セル１１１０を例に挙げると、各セクタ１１１０Ａ〜１１１０Ｄは、相互に異なる周波数／偏波で作動する。図１１Ａに示すように、４つの周波数および利用可能な周波数毎に２つの偏波により、８度の自由度が得られる。後述する制限により、矩形グリッド１０１０を埋めるために、８つの異なるセル型が使用される。
【００６７】
図１２を参照すると、図１０の矩形グリッド１０１０の左下の象限に配置された４セルグループ１００２が示されている。セルグループ１００３の４つのセルの各々は、上述しかつ図１１Ｂに示した８つのセル型のうちの独特のものである。加えて、４セルグループ１００３内の各セルの対面セクタは、セルがランクおよびファイル隣接しているか、または斜めに隣接しているかに関わらず、同一周波数／偏波である。例えば、図１２に示すように、４つのセルの中心を向いたセクタ１１１０Ｄ、１１２０Ｃ、１１５０Ｂ、および１１６０Ａは全て、同一周波数／偏波割当である。加えて、セル１１１０のセクタ１１１０Ｃおよびセル１１５０のセクタ１１５０Ａは対面しており、同一周波数／偏波割当を有する。同じことは次のセクタ、すなわち１１５０Ｄと１１６０Ｃ、１１６０Ｂと１１２０Ｄ、および１１１０Ｂと１１２０Ａとの間にも当てはまる。さらに、４セルグループ１００３内の斜めに隣接するセルの対向セクタ、すなわちセクタ１１５０Ｃと１１２０Ｂ、およびセクタ１１１０Ａと１１６０Ｄは、同一周波数／極性割当を有する。同一チャネルおよび隣接チャネルの干渉を最小化しながら、これらの周波数／極性割当は、図１０に示す矩形グリッド１０１０のパターン反復可能性を可能にする。
【００６８】
再び図１０を参照し、今度はセルグループ１００４に注目すると、セルグループ１００４内の４つのセルの各々は、上述しかつ図１１Ｂに示した８つのセル型の独特のものである。加えて、セルグループ１００４内のセルの各々は、セルグループ１００３に用いられたセル型とは異なるセル型である。言い替えると、図１１Ｂに示した８つのセル型のうち、これらのセル型の４つはセルグループ１００３に用いられ、これらのセル型の他の４つがセルグループ１００４に用いられる。セルグループ１００４内のセルの配向は、上述したセルグループ１００３のセルの配向と同様である。すなわち、４セルグループ１００４の各セルの対面セクタは、セルがランクおよびファイル隣接しているかまたは斜めに隣接しているかに関わらず、同一周波数／偏波である。
【００６９】
４つのセルグループのセルの配向および配列について論じたが、セルグループ１００３および１００２のセル間に関係があり、セルグループ１００４および１００１のセル間にも関係があることに注目されたい。図１０のセルグループ１００３および１００２を参照すると、セルグループの各々に同じ４つのセル型が表れており、セルグループの各々におけるセルの配列およびセル内のセクタの配向は同一であることが分かる。すなわち、セルグループ１００３内のセル１１５０は、セルグループ１００２内のセル１１５０Ｓと同一セル型である。同様に、セルグループ１００４および１００１内のセルは同じ仕方で関係付けられる。
【００７０】
矩形グリッド１０１０は、矩形グリッド７１０の反復可能性と同様に水平および垂直方向に反復することができる。反復パターン内の４つのセルの２×２グリッドのいずれか２つの内向きセクタは全て、同一周波数／偏波割当を持つことに注目されたい。そのような構成は、上で詳述した通り、これらの内向きセクタの同期化を可能にする。
【００７１】
隣接する対面セクタではない同一周波数／偏波割当を持つ任意の２つの対面セクタ間の距離は６Ｒ√２である。この距離は、同一周波数／偏波割当を持つ非隣接対面セクタ間の同一チャネル干渉を防止するのに充分なはずである。同一チャネル干渉がある場合、干渉する非隣接対面セクタを持つ４つのセルの２つのグループも同期させて、同一チャネル問題を回避することができる。
【００７２】
図１３に目を向けると、図１０の矩形グリッド１０１０と同様の矩形グリッド１３１０が示されている。しかし、グリッド１３１０は、ここで既存セクタと呼ばれる、システムの容量がユーザ要求をサポートするのに不充分であるセクタに対し、セクタオーバレイを含む。追加されるセクタオーバレイは、当業界で周知の通り、オーバレイが存在するセルのハブにおける追加アンテナおよび対応する回路機構を示している。追加セクタオーバレイは一般的に、既存セクタの単純な置換ではない。追加オーバレイは、既存のセクタとは異なる周波数であるが、同一偏波で作動する。この構成は、既存セクタとオーバレイセクタとの間での保護装置または冗長装置の共用を可能にする。オーバレイセクタのサイズは既存セクタのサイズと一般的に等しいか、それより低い。図１３に示す通り、オーバレイセクタは４５゜セクタであるが、本発明のシステムおよび方法は４５゜セクタに限定されない。さらに、図１３は４つのセル１〜４のセクタの各々に追加されたオーバレイセクタ１３９０を示し、それはオーバレイセクタの単なる使用例である。本発明のシステムおよび方法は、オーバレイセクタを４つの対面セクタのグループに追加することに限定されず、ユーザ要求によって必要になるより少数またはより多数のオーバレイセクタの追加を考えている。４つの隣接セルの４つの対面セクタの各々にオーバレイセクタを追加することにより、下にある４つの既存セクタの同期化と同様の仕方で、４つの追加オーバレイセクタを同期させることができる。当然、３つ以下のオーバレイセクタを追加し、同期させることもできる。
【００７３】
本発明およびその利点を詳細に記載したが、添付の請求の範囲で規定する発明の精神および範囲から逸脱することなく、ここで様々な変更、代用、および変形を施すことができることを理解されたい。さらに、本願の範囲は、明細書に記載するプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、およびステップの特定の実施形態に限定するつもりはない。通常の熟練者が本発明の開示から容易に理解する通り、ここに記載した対応する実施形態と実質的に同じ機能を果たしあるいは実質的に同じ結果をもたらす、既存または今後開発されるプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップを本発明に従って利用することができる。したがって、請求の範囲はそのようなプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップをその範囲内に含めるつもりである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】クラスタアーキテクチャに配設されたポイントツーマルチポイントシステムの図解例を示す略図である。
【図２Ａ】図１に示したポイントツーマルチポイントシステムの例示セクタ構成を示す略図である。
【図２Ｂ】図２Ａ中のセルの１つのためのハブ用のセクタ化アンテナ配列を示す略図である。
【図３】特定のセクタおよび特定のセクタにおけるハブから複数のサブへの送信の伝搬を示す略図である。
【図４Ａ】隣接ハブの対向セクタに関連付けられるＲＸおよびＴＸフレームのタイミング図である。
【図４Ｂ】隣接ハブの対向セクタに関連付けられるＲＸおよびＴＸフレームのタイミング図である。
【図４Ｃ】隣接ハブの対向セクタに関連付けられるＲＸおよびＴＸフレームのタイミング図である。
【図４Ｄ】隣接ハブの対向セクタに関連付けられるＲＸおよびＴＸフレームのタイミング図である。
【図５】ＱＡＭ搬送波信号および関連適応搬送波の例示的電力密度スペクトルを示すグラフである。
【図６Ａ】周波数再使用パターン用に周波数チャネル毎に２つの偏波を持つ８個１組の周波数チャネルを示す。
【図６Ｂ】図６Ａに示した周波数チャネル毎に２つの偏波を持つ８個１組の周波数チャネルを使用した８個の独特のセル型を示す。
【図７】各セルが９０゜セクタに分割され、対向するセクタが同一周波数チャネルで同一偏波で作動する、４×４の矩形グリッドにおける１６個のセルの反復可能なパターンを示す。
【図８】図７の１６個のセルの反復可能なパターンから４個のセルの１群を示す。
【図９】各セルが４個の９０゜セクタに分割され、対向するセクタが同一周波数チャネルで同一偏波で作動する、平行四辺形を形成する４×４のグリッドにおける１６個のセルの反復可能なパターンを示す。
【図１０】対面するセクタが同一の周波数チャネルおよび偏波で作動して、対面するセクタのハブアンテナ間の送信および受信の同期化を可能にする、図７の反復可能なパターンを示す。
【図１１Ａ】図１０のパターンで使用された周波数チャネルおよび偏波ならびに図１０のパターンで使用されず予備として保持された周波数チャネルおよび偏波を示す、図６Ａに示した周波数チャネル毎に２つの偏波を持つ８個の周波数チャネルの組を示す。
【図１１Ｂ】図１０の周波数再使用パターンに使用された状態で、図１１Ａに示した周波数チャネル毎に２つの偏波を持つ４個の周波数チャネルの組を使用する８個の独特のセル型を示す。
【図１２】図１０の１６個のセルの反復可能なパターンから４個のセルの１群を示す。
【図１３】システムのユーザの容量要求の増加に適応するために追加周波数チャネルセクタのオーバレイを持つ図１０の反復可能なパターンを示す。

Claims (68)

1. ワイヤレス通信システムにおける周波数再使用の反復可能なパターンにおいて、
   ２つのセルが実質的に重ならないように４×４グリッドに配設されたほぼ同一半径の１６の実質的に円形セルであって、各セルはその隣接ランクおよびファイルセルと実質的に接しており、各セルは４つのアンテナを持つハブを含み、各アンテナは４つの実質的に重ならない９０度セクタの個々の１つにサービスを提供し、かつ８つの周波数の各々によりかつ各周波数に対して２つの偏波のいずれかにより通信することができ、それによって各ハブに対し１組の対向する９０度セクタが前記偏波の一方で前記８つの周波数の１つにより通信し、残りの組の対向する９０度セクタが前記偏波の他方で前記８つの周波数の異なる１つにより通信するように構成された円形セルと、
   各セル型が周波数の独特の組合せにより通信するように構成された８つのセル型と、
   各グループが２×２グリッドのセルを含むように構成された第１および第２グループの４つのセルであって、
   前記第１グループの４つのセルは前記８つのセル型のうち４つの異なるセル型を含み、前記セルは、ランクおよびファイル隣接セルの対面セクタが異なる偏波となるように配設され、かつ
   前記第２グループの４つのセルは残りの４つの異なるセル型を含み、前記セルは、ランクおよびファイル隣接セルの対面セクタが異なる偏波となるように配設された
   第１および第２グループの４つのセルと、
   各グループが２×２グリッドのセルを含むように構成された第３および第４グループの４つのセルであって、
   前記第３グループの４つのセルは前記第１グループと同じ４つのセル型を含み、周波数および偏波の割当が各セルの対向するセルの対間で交換され、前記４つのセルが前記第１グループと同一に配設され、かつ
   前記第４グループの４つのセルは前記第２グループと同じ４つのセル型を含み、周波数および偏波の割当が各セルの対向するセルの対間で交換され、前記４つのセルが前記第２グループと同一に配設された
   第３および第４グループの４つのセルと
   を備えており、
   前記４つのグループのセルが前記４×４グリッドに、前記第１および第３グループのセルがランクおよびファイル隣接せず、かつランクおよびファイル隣接グループ間の対面セルが異なる周波数となるように配設された、
   周波数再使用の反復可能なパターン。
2. 前記偏波が相互に直交する、請求項１に記載のパターン。
3. 前記通信システムが時分割二重システムである、請求項１に記載のパターン。
4. 前記通信システムが適応時分割二重システムである、請求項３に記載のパターン。
5. 前記８つの周波数がミリメートル周波数範囲である、請求項４に記載のパターン。
6. 前記８つの周波数が各々１０〜６０ＧＨｚの範囲内である、請求項５に記載のパターン。
7. 前記セルが同期しない、請求項１に記載のパターン。
8. 前記セル内の前記セクタが同期しない、請求項７に記載のパターン。
9. 前記１６のセルが略円形であり、ほぼ同一半径であり、かつ任意の２つの水平方向に隣接するセルおよび任意の２つの垂直方向に隣接するセル間の距離がセル半径のほぼ２倍となるように４×４矩形グリッドに配設される、請求項１に記載のパターン。
10. 通信システムで矩形グリッドを形成するセルのマルチセルパターンで水平方向および垂直方向に反復可能なセルのパターンであって、各セルが４つの９０度セクタに分割され、各セクタに少なくとも１つのアンテナを持ち、それによって各アンテナが各通信周波数に対し２つの偏波モードの一方で作動することができ、各セルが２つの周波数を使用し、各セルの隣接セクタは周波数および偏波を交互させるように構成されたパターン。
11. 前記偏波が相互に直交する、請求項１０に記載のパターン。
12. グリッドを持ち斜めに交互させたセルを相互に９０度回転する、請求項１１に記載のパターン。
13. 周波数の数が８である、請求項１２に記載のパターン。
14. 各セルが８つのセル型の１つであり、それにより各セル型は周波数および偏波の独特の組合せを使用する、請求項１３に記載のパターン。
15. 各セル型がパターン内で１回反復される、請求項１４に記載のパターン。
16. 前記通信システムが時分割二重システムである、請求項１５に記載のパターン。
17. 前記通信システムが適応時分割二重システムである、請求項１６に記載のパターン。
18. 前記８つの周波数がミリメートル周波数範囲である、請求項１７に記載のパターン。
19. 前記８つの周波数が各々１０〜６０ＧＨｚの範囲内である、請求項１８に記載のパターン。
20. 通信システムで矩形グリッドを形成するセルのマルチセルパターンで水平方向および垂直方向に反復可能なセルのパターンであって、各セルが４つの９０度セクタに分割され、各セクタに少なくとも１つのアンテナを持ち、それによって各アンテナが各通信周波数に対し２つの偏波モードの一方で作動することができるパターンにおいて、
    （ａ）各セルの隣接セクタの周波数および偏波を交互させるステップと、
    （ｂ）グリッド内の１対の交互の斜めのセルを相互に対し９０度に配向させるステップとを含む、同一チャネル干渉を低減する方法。
21. 隣接チャネル干渉が低減される、請求項２０に記載の方法。
22. 前記偏波が相互に直交する、請求項２０に記載の方法。
23. 周波数の数が８である、請求項２２に記載の方法。
24. 各セルが８つのセル型の１つであり、それにより各セル型が周波数および偏波の独特の組合せを使用する、請求項２３に記載の方法。
25. 各セル型がパターン内で１回反復される、請求項２４に記載の方法。
26. 前記通信システムが時分割二重システムである、請求項２２に記載の方法。
27. 前記通信システムが適応時分割二重システムである、請求項２６に記載の方法。
28. 前記８つの周波数がミリメートル周波数範囲である、請求項２７に記載の方法。
29. 前記８つの周波数が各々１０〜６０ＧＨｚの範囲内である、請求項２８に記載の方法。
30. 通信システムで矩形グリッドを形成するセルのマルチセルパターンで４×４グリッドに配設された１６のセルのパターンであって、各セルは４つの９０度セクタに分割され、各セクタに少なくとも１つのアンテナを持ち、それによって各アンテナが８つの通信周波数の各々に対し２つの偏波モードの一方で作動することができ、それによって各ハブに対し１組の対向する９０度セクタが前記８つの周波数の１つにより一方の偏波で通信し、かつ他の組の対向する９０度セクタが前記８つの周波数の異なる１つにより他方の偏波で通信するように構成されたパターンにおいて、
    （ａ）１６のセルを４つのセルの４つのグループに分割し、それにより各グループが２×２グリッドのセルを含むようにするステップと、
    （ｂ）各セル型が周波数の独特の組合せで通信するように構成された８つのセル型を提供するステップと、
    （ｃ）前記８つのセル型のうち４つの異なるセル型を含む第１グループの４つのセルを提供するステップであって、前記セルはランクおよびファイル隣接セルの対面セクタが異なる偏波となるように配設されて成るステップと、
    （ｄ）残りの４つの異なるセル型を含む第２グループの４つのセルを提供するステップであって、前記セルはランクおよびファイル隣接セルの対面セクタが異なる偏波となるように配設されて成るステップと、
    （ｅ）前記第１および第２グループのセルを前記１６のセルパターン内で斜めに反復するステップと、
    （ｆ）反復される前記第１および第２グループのセルの各セルのセクタの周波数および偏波割当を、前記第１および第２グループのセルの周波数および偏波割当に対して９０度回転させるステップと
    とを含む、同一チャネル干渉を低減する方法。
31. 隣接チャネル干渉が低減される、請求項３０に記載の方法。
32. 前記偏波が相互に直交する、請求項３０に記載のパターン。
33. 前記通信システムが時分割二重システムである、請求項３２に記載のパターン。
34. 前記通信システムが適応時分割二重システムである、請求項３３に記載のパターン。
35. 前記８つの周波数がミリメートル周波数範囲である、請求項３４に記載のパターン。
36. 前記８つの周波数が各々１０〜６０ＧＨｚの範囲内である、請求項３５に記載のパターン。
37. どの一つのセルの縁も６つの他のセルの縁と接するように、平行四辺形を形成する反復可能な４×４グリッドに配設された、ほぼ同一半径の１６の実質的に円形のセルを含む、ワイヤレス通信システムにおける周波数再使用のパターンにおいて、各セルは４つのアンテナを持つハブを含み、各アンテナは４つの実質的に重ならない９０度セクタのうちの別個の１つにサービスを提供し、かつ８つの周波数の各々でかつ各周波数に対し２つの偏波のいずれか一方で通信することができ、それによって各ハブに対し、１組の対向する９０度セクタが前記８つの周波数の１つにより一方の偏波で通信し、かつ他の組の対向する９０度セクタが前記８つの周波数の異なる１つにより他方の周波数で通信するように構成され、
    各セル型が周波数の独特の組合せにより通信するように構成された８つのセル型と、
    前記８つのセル型のうち４つの異なるセル型を含む第１グループの４つのセルであって、前記セルは、各セルの中心が同一線上にありかつ隣接セルの縁が接するように配設され、それにより隣接セルの対面セクタが異なる偏波になるようにした、第１グループの４つのセルと、
    残りの４つの異なるセル型を含む第２グループの４つのセルであって、前記セルは、各セルの中心が同一線上にありかつ隣接セルの縁が接するように配設され、それにより隣接セルの対面セクタが異なる変化になるようにし、かつ前記第１および第２グループのセルは、各グループの各セルが他方のセルグループの少なくとも１つのセルと隣接しかつ接するように配設されるようにした、第２グループの４つのセルと、
    前記第１グループと同じ４つのセル型を含む第３グループの４つのセルであって、周波数および偏波割当が各セルの対向セクタの対間で交換され、前記４つのセルは、各セルの中心が同一線上にありかつ隣接セルの縁が接するように配設され、それにより前記第２および第３グループのセルは、各グループの各セルが他方のグループの少なくとも１つのセルと隣接しかつ接するように配設され、かつそれにより第３グループのセルに隣接するセルが、第３グループの前記セルと一致する周波数の組合せの第１グループのセルと隣接しないように構成された、第３グループの４つのセルと、
    前記第２グループと同じ４つのセル型を含む第４グループの４つのセルであって、周波数および偏波割当が各セルの対向セクタの対間で交換され、前記４つのセルは、各セルの中心が同一線上にありかつ隣接セルの縁が接するように配設され、それにより前記第３および第４グループのセルは、各グループの各セルが他方のグループの少なくとも１つのセルと隣接しかつ接するように配設され、かつそれにより第４グループのセルに隣接するセルが、第４グループの前記セルと一致する周波数の組合せの第２グループのセルと隣接しないように構成された、第４グループの４つのセルと
    を含むパターン。
38. 前記１６のセルが略六角形である、請求項３７に記載のパターン。
39. 前記パターンが水平方向および垂直方向に反復される、請求項３７に記載のパターン。
40. 前記偏波が相互に直交する、請求項３７に記載のパターン。
41. 前記通信システムが時分割二重システムである、請求項４０に記載のパターン。
42. 前記通信システムが適応時分割二重システムである、請求項４１に記載のパターン。
43. 前記８つの周波数がミリメートル周波数範囲である、請求項４２に記載のパターン。
44. 前記８つの周波数が各々１０〜６０ＧＨｚの範囲内である、請求項４３に記載のパターン。
45. 前記セルが同期しない、請求項４４に記載のパターン。
46. 前記セル内のセクタが同期しない、請求項４５に記載のパターン。
47. ４つのセルの２×２グリッドに配設された４つのサブクラスタを含む４×４グリッドに配設された１６のセルを含む、ワイヤレス通信システムにおける周波数再使用のパターンにおいて、各セルは４つのアンテナを持つハブを含み、各アンテナは４つの実質的に重ならない９０度セクタのうちの別個の１つにサービスを提供し、かつ８つの周波数の各々でかつ各周波数に対し２つの偏波のいずれか一方で通信することができ、それによって各ハブに対し、各セクタは異なる周波数で通信し、２つの隣接セクタは一方の偏波で通信し、他の２つの隣接セクタは他方の偏波で通信し、
    各セル型が周波数の独特の組合せにより通信し、それにより８つのセル型が前記一方の偏波の４つの周波数および前記他方の変化の４つの周波数から構成されるようにした、８つのセル型と、
    前記８つのセル型のうち４つの異なるセル型を含む第１サブクラスタであって、前記セルは隣接セルの対面セクタが同一周波数および同一偏波で通信するように配設されて成る第１サブクラスタと、
    残りの４つの異なるセル型を含む第２サブクラスタであって、前記セルは隣接セルの対面セクタが同一周波数および同一偏波で通信するように配設されて成る第２サブクラスタと、
    前記第１サブクラスタと同一である第３サブクラスタと、
    前記第２サブクラスタと同一である第４サブクラスタと
    を含み、
    前記サブクラスタは、前記第１および第３サブクラスタが隣接せず、かつ隣接サブクラスタ間の前記対面セルが同一周波数および同一偏波で通信しないように、前記４×４グリッドに配設されて成るパターン。
48. 前記偏波が相互に直交する、請求項４７に記載のパターン。
49. 前記通信システムが時分割二重システムである、請求項４７に記載のパターン。
50. 前記通信システムが適応時分割二重システムである、請求項４９に記載のパターン。
51. 前記８つの周波数がミリメートル周波数範囲である、請求項５０に記載のパターン。
52. 前記８つの周波数が各々１０〜６０ＧＨｚの範囲内である、請求項５１に記載のパターン。
53. 前記セルの一部が同期する、請求項５２に記載のパターン。
54. 同一周波数および同一偏波で通信する隣接セクタが同期する、請求項５３に記載のパターン。
55. 前記隣接セクタが共通動的非対称同期化により通信する、請求項５４に記載のパターン。
56. 前記８つの周波数および２つの偏波のうち前記パターンで使用されない周波数および偏波の組合せで通信する少なくとも１つの追加セクタを含み、前記追加セクタが、前記追加セクタの偏波と同様の偏波を有する前記パターンのセクタの少なくとも１つの上に重ねられるように構成された、偏波請求項４７に記載のパターン。
57. 前記追加セクタが９０度セクタである、請求項５６に記載のパターン。
58. 前記追加セクタが４５度セクタである、請求項５６に記載のパターン。
59. 通信システムで矩形グリッドを形成するセルのマルチセルパターンを水平方向および垂直方向に反復可能なセルパターンで同一チャネル干渉を低減する方法であって、各セルは４つのアンテナを持つハブを含み、各アンテナは４つの実質的に重ならない９０度セクタのうちの別個の１つにサービスを提供し、かつ前記通信システムで使用される各通信周波数に対し２つの偏波の一方で通信することができ、それによって各ハブに対し１組の対向する９０度セクタが前記通信周波数の１つにより前記偏波の一方で通信し、かつ他の組の対向する９０度セクタが前記通信周波数の異なる１つにより前記偏波の他方で通信し、
    （ａ）各セル型が前記２組の周波数および偏波の独特の組合せを含むように構成された８つのセル型を提供するステップと、
    （ｂ）２×２グリッドに配設された４つのセルから成る２つのサブクラスタのセルであって、第１サブクラスタが各々前記８つのセル型のうちの異なるセル型である４つのセルを含み、かつ第２サブクラスタが各々残りの４つのセル型のうちの異なるセル型である４つのセルを含むように構成された２つのサブクラスタを提供するステップと、
    （ｃ）前記２つのサブクラスタをセルの前記マルチセルパターン内で水平方向および垂直方向に交互させるステップと、
    （ｄ）セルの前記マルチセルパターン内の交互の斜めセルの各対を相互に９０度に配向させるステップとを含む方法。
60. 隣接チャネル干渉が低減される、請求項５９に記載の方法。
61. 前記偏波が相互に直交する、請求項５９に記載のパターン。
62. 周波数の数が８である、請求項６１に記載の方法。
63. 周波数の数が少なくとも８である、請求項６１に記載の方法。
64. 前記セル型が前記パターン内で１回反復される、請求項６３に記載の方法。
65. 前記通信システムが時分割二重システムである、請求項６１に記載のパターン。
66. 前記通信システムが適応時分割二重システムである、請求項６５に記載のパターン。
67. 前記８つの周波数がミリメートル周波数範囲である、請求項６６に記載のパターン。
68. 前記８つの周波数が各々１０〜６０ＧＨｚの範囲内である、請求項６７に記載のパターン。

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