JP2013520892A

JP2013520892A - 再設定ネットワークを備える通信システムノード

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Publication number: JP2013520892A
Application number: JP2012554225A
Authority: JP
Inventors: アスレイ、フレドリク; ピーターソン、スヴェン
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2013-06-06
Anticipated expiration: 2030-02-25
Also published as: US9935379B2; US9214720B2; CN102884676B; JP5530534B2; US20160087347A1; WO2011103919A1; MX2012009034A; EP2539960B1; EP2539960A1; CN102884676A; US20120319920A1

Abstract

本発明は、無線通信システムにおけるノード（１）に関し、当該ノード（１）は、偶数（Ａ）個、少なくとも４個のアンテナポート（３，４，５，６）を備える少なくとも１つのアンテナ（２）を備え、各アンテナポート（３，４，５，６）は、対応する極性（Ｐ１，Ｐ２）、ビーム幅、及び位相中心に関連付けられる。アンテナポート（３，４，５，６）は、互いに直交する極性のアンテナポート（３，４，５，６）とある数（Ｂ）のバーチャルアンテナポート（８，９）とのペア単位の線形結合のために構成される再設定ネットワーク（７）に接続され、この数（Ｂ）は、アンテナポート（３，４，５，６）の数（Ａ）の半分に等しい。バーチャルアンテナポート（８，９）は、バーチャルアンテナに対応し、対応する無線ブランチ（１０，１１）に接続される。本発明は、対応する方法にも関する。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信システムにおけるノードに関する。このノードは、偶数個のアンテナポートを備える少なくとも１つのアンテナを備え、当該偶数は少なくとも４であり、各アンテナポートは、対応する極性（polarization）、ビーム幅、及び位相中心（phase center）に関連付けられる。

本発明は、偶数個のアンテナポートを有する少なくとも１つのアンテナを用いる無線通信システムノードにおける方法にも関し、当該偶数は少なくとも４であり、当該方法は、各アンテナポートを、対応する極性、ビーム幅、及び位相中心に関連付けるステップを含む。

無線通信システムにおけるノードにおいては、無線遠隔ユニット（ＲＲＵ：radio remote unit）における無線ブランチの数よりも少ない数のベースバンドブランチを有するメインユニット（ＭＵ：main unit）を備える無線基地局（ＲＢＳ：radio base station）といったノードを用いる必要があることが時々ある。

１つのシナリオは、１つのシステムについて配備される（deployed）アンテナ及びＲＲＵが別のシステムについて再使用されるべき場合である。このシステムは、配備されるＲＲＵにおけるブランチの数よりも少ない数のベースバンドチェーンを備えるＭＵを有するＲＢＳと共に配備されてもよい。

別のシナリオは、システムが比較的少数のベースバンドブランチを備えるＭＵを用いて最初に配備されるが、当該システムが発達するにつれて、より多数のベースバンドブランチを備えるＭＵに移行することが期待される場合である。既に配備されているアンテナ及びＲＲＵを置換することを強制されないために、既に最初から多数のブランチを備えるＲＲＵを用いて、後にシステムをアップグレードすることが可能であることが望ましいことがある。その場合、移行パスに沿って、ＭＵがより多数のブランチを備えるようにアップグレードするだけで充分である。

簡単な解決法は、各ベースバンドチェーンを１つの無線ブランチに接続し、残りの（excessive）無線ブランチを未使用のままにすることである。別の解決法は、１つのベースバンドチェーンを２つ以上の隣接する無線チェーンに接続することである。これらの無線チェーンが同じ極性のアンテナ素子に接続される場合、結果として得られるビームは、個別の物理的なアンテナ素子よりも狭いビーム幅であろう。

電力増幅器が用いられる場合、上述した解決法は、当該電力増幅器を充分には利用しないか、又は、アンテナ素子パターンのビーム幅を維持する。総出力電力を最大化するためには、全ての電力増幅器が充分に利用されるべきである。同じセルカバレッジを保持するために、結果として得られるビームは、個別のアンテナ素子と同じビーム幅を有するべきである。

従って、第１の数のベースバンドブランチと第２の数の無線ブランチ又はアンテナポートとの間に関連があり、当該第２の数が当該第１の数よりも大きい場合、ノードの総容量を管理したいという要望がある。

本発明の目的は、第１の数のベースバンドブランチと第２の数の無線ブランチ又はアンテナポートとの間に関連があり、当該第２の数が当該第１の数よりも大きい無線通信システムにおけるノードを提供することである。

上記目的は、無線通信システムにおけるノードであって、当該ノードは、偶数個のアンテナポートを備える少なくとも１つのアンテナを備え、当該偶数は少なくとも４であり、各アンテナポートは、対応する極性、ビーム幅、及び位相中心に関連付けられる、ノードによって達成される。さらに、アンテナポートは、互いに直交する極性のアンテナポートとある数のバーチャルアンテナポートとのペア単位の線形結合のために構成される再設定ネットワークに接続され、バーチャルアンテナポートの数は、アンテナポートの数の半分に等しく、バーチャルアンテナポートはバーチャルアンテナに対応し、バーチャルアンテナポートは、対応する無線ブランチに接続される。

上記目的は、偶数個のアンテナポートを有する少なくとも１つのアンテナを用いる無線通信システムノードにおける方法によっても達成され、当該偶数は少なくとも４であり、当該方法は、各アンテナポートを対応する極性、ビーム幅、及び位相中心に関連付けるステップと、アンテナポートを、互いに直交する極性のアンテナポートとある数のバーチャルアンテナポートとのペア単位の線形結合に用いられる再設定ネットワークに接続するステップと、を含む。バーチャルアンテナポートの数は、アンテナポートの数の半分に等しい。

一例によれば、再設定ネットワークは、バーチャルアンテナポートごとに分配器／結合器を備え、各分配器／結合器は、対応するバーチャルアンテナポートに接続される。さらに、分配器／結合器ごとに位相シフタが存在してもよく、各位相シフタは、１つの対応するアンテナポートに接続され、位相シフタは、バーチャルアンテナの極性を制御するために構成される。

別の例によれば、アンテナポートは、互いに直交する極性のアンテナ素子のペアがアンテナコラムに置かれるように配置された、それぞれのアンテナ素子に接続されてもよい。

別の例によれば、再設定ネットワークにおいて線形結合される各ペアにおけるアンテナポートは、同じ位相中心に関連付けられる。それから、各コラムにおける各極性について、バーチャルアンテナの位相中心間の間隔がコラム間の間隔と同じであるように、再設定ネットワークがアンテナポートのペア単位の線形結合を実行するように構成されるように、同じ極性を有する各コラムのアンテナ素子は、対応するアンテナポートに接続されてもよい。

あるいは、再設定ネットワークにおいて線形結合される各ペアにおけるアンテナポートは、少なくとも１つの次元において互いにずらされる位相中心に関連付けられる。それから、バーチャルアンテナ素子の位相中心間の間隔がペアのアンテナ素子が配置されるコラム間の間隔の２倍になるように、再設定ネットワークがアンテナポートペアのペア単位の線形結合を実行するように構成されるように、互いに異なる極性を有する異なるコラムのアンテナ素子は、対応するアンテナポートペアに接続されてもよい。

別の例によれば、アンテナポートは、好適には無線遠隔ユニット、即ち、ＲＲＵに配置される対応する増幅器に接続される。

本発明によって多くの利点が得られる。例えば、本発明は、充分に電力を利用しつつ、且つ、結果として得られるバーチャルアンテナ素子の実質的なビーム幅を変更せずに、Ｎ／２ブランチＭＵをＮブランチＲＲＵに接続するための手段を提供する。提案されるアーキテクチャは、このように総出力電力を最大化し、各ＲＲＵブランチがＭＵブランチに接続されているかのように、同じセル形状を与える。さらに、提案されるアーキテクチャは、ＲＦケーブル等の如何なる手動による切断も無しに、単なるパラメータセッティングの変更によって、ＲＲＵブランチと同じ数のＭＵブランチの組み合わせへの移行（migration）をサポートする。

ここで、本発明は、添付の図面を参照しつつ、より詳細に記載されるであろう。

本発明に係るノードの概略図である。４つのアンテナポートを備える本発明の一例に係るアンテナ構成及び無線チェーンの概略図を示す。８つのアンテナポートを備える本発明の一例に係るアンテナ構成及び無線チェーンの概略図を示す。８つのアンテナポートを備える本発明の別の例に係るアンテナ構成及び無線チェーンの概略図を示す。本発明に係る方法についてのフローチャートを示す。

図１及び図２を参照すると、無線通信システムにおけるノード１があり、当該ノード１はアンテナ２を備え、当該アンテナ２は、第１のアンテナポート３と、第２のアンテナポート４と、第３のアンテナポート５と、第４のアンテナポート６とを備え、各アンテナポートは、対応する第１のアンテナ素子１６と、第２のアンテナ素子１７と、第３のアンテナ素子１８と、第４のアンテナ素子１９とに接続される。

各アンテナ素子は、単一のアンテナ素子として示されるが、これは概略的な表現にすぎない。各アンテナ素子は、実際には複数の物理的なアンテナ素子を備えるアンテナ素子コラム（antenna element column）を構成してもよい。「アンテナ素子（antenna element）」という用語が以下で用いられる場合、当該用語は、図２に示されるように単一のアンテナ素子を指し、又は、アンテナ素子コラムにおける複数のアンテナ素子を指し得ることが理解されるべきである。

第１のアンテナ素子１６と第２のアンテナ素子１７とは、第１のアンテナコラム２８に配置され、第３のアンテナ素子１８と第４のアンテナ素子１９とは、第２のアンテナコラム２９に配置される。さらに、第１のアンテナ素子１６と第３のアンテナ素子１８とは、第１の極性（polarization）Ｐ１を有し、第２のアンテナ素子１７と第４のアンテナ素子１９とは、第２の極性Ｐ２を有し、第１の極性Ｐ１と第２の極性Ｐ２とは実質的に直交する。これは、直交性は数学的には正確ではないが、実用的な範囲で直交性が存在することを意味する。

従って、第１のアンテナ素子１６と第２のアンテナ素子１７とは互いに直交する極性を有し、第３のアンテナ素子１８と第４のアンテナ素子１９とは互いに直交する極性を有する。

第１のアンテナ素子１６と第２のアンテナ素子１７とは第１のコラム２８に沿ってずらされて示されている。これは、これらが異なる位相中心を有することを意味する。勿論、これらが同じ位相中心を有するように配置されることも考えられる。同じことは、第３のアンテナ素子１８と第４のアンテナ素子１９とにも当てはまる。

これは、各アンテナポート３、４、５、６が、対応する極性Ｐ１、Ｐ２、ビーム幅、及び位相中心に関連付けられるという結果をもたらす。

本発明によれば、アンテナポート３、４、５、６は、実質的に互いに直交する極性のアンテナポート３、４、５、６と２つのバーチャルアンテナポート８、９とのペア単位の線形結合（pair-wise linear combination）のために構成される再設定ネットワーク（reconfiguration network）７に接続される。バーチャルアンテナポート８、９は、バーチャルアンテナに対応し、対応する無線ブランチ１０、１１に接続される。これらのブランチは、メインユニット（ＭＵ：main unit）６０に接続される。

再設定ネットワーク７の効果は、物理的なアンテナ素子の線形結合によって、新たな、バーチャルなアンテナ素子が作られることである。この特定の例において、これは第１のアンテナポート３と第２のアンテナポート４とが、第１のアンテナポート３と第２のアンテナポート４とに接続される第１の分配器／結合器（divider/combiner）１２によって再設定ネットワーク７においてペア単位で結合されることを意味する。第１のアンテナポート３は、第１の位相シフタ１４によって第１の分配器／結合器１２に接続される。同様に、第３のアンテナポート５と第４のアンテナポート６とは、第３のアンテナポート５と第４のアンテナポート６とに接続される第２の分配器／結合器１３によって再設定ネットワーク７においてペア単位で結合される。第３のアンテナポート５は、第２の位相シフタ１５によって第２の分配器／結合器１３に接続される。各分配器／結合器は、対応するバーチャルアンテナポート１２、１３に接続される。

位相シフタ１４、１５によって、バーチャルアンテナポート１２、１３の極性は制御されることができる。

本発明によって、複数のアンテナポートを結合することによって得られるバーチャルアンテナ素子のビーム幅は、個別のアンテナ素子のビーム幅と同じになる。

図２に示され、且つ点線で表されるように、ノード１は、いわゆる遠隔無線ユニット（ＲＲＵ:remote radio unit）５９も備える。遠隔無線ユニット５９は、アンテナポート３、４、５、６と再設定ネットワーク７との間に接続され、対応する増幅器５５、５６、５７、５８を備える。これは、送信機チェーン（ＴＸ）のみが示される簡略化されたＲＲＵの図であり、図示されない受信機チェーンもあってもよい。なぜなら、アンテナ２は、本発明の枠組み内で相互的に（reciprocally）機能し得るからである。

ＲＲＵ又は同様の増幅器構成が用いられる場合、再設定ネットワーク７は、送信機チェーンにおける全ての増幅器５５、５６、５７、５８が充分に利用されるように設計されるべきである。

ＲＲＵを用いる場合、一般的な概念は、ＲＲＵ５９において、増幅器５５、５６、５７、５８が充分に利用されるように各ベースバンドブランチを複数の無線ブランチに接続することである。

新たな、バーチャルな素子を用いるアップリンクにおける特性は、バーチャル素子と同一の特性（極性、ビーム幅等）を有する新たな物理的な素子が受信機ブランチのうちの１つに接続され、その他は未使用のままである場合と同じであろう。ダウンリンク上でも、２つの増幅器が利用されるためバーチャル素子について電力資源が２倍になることを除いて、同様である。

バーチャルアンテナの極性特性は、アンテナ素子の空間的位置と、アンテナ素子の極性と、結合されるアンテナポート間の相対的な位相及び振幅とに依存する。電力資源をダウンリンク上で利用することが望ましいため、振幅は双方のパスについて同じであると仮定される。

以下において、本発明は４ブランチＭＵを備える８ブランチＲＲＵについて記載されるであろうが、その概念は、任意の整数Ｎについて、Ｎ／２ブランチＭＵを備えるＮブランチＲＲＵに容易に一般化される。アンテナは、ペア単位で極性の直交する（pair-wise orthogonal polarizations）Ｎ／２極性共用（dual-polarized）アンテナ素子を有すると仮定される。

本発明の一例は、図３に示される。図３においては、４つのアンテナコラム３０、３１、３２、３３があり、各アンテナコラムは、±４５°の傾斜した極性を有する２つの直交する極性を有するアンテナ素子２０、２４；２１、２５；２２、２６；２３、２７を備える。アンテナ素子２０、２４；２１、２５；２２、２６；２３、２７は、対応するアンテナポート３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１に接続される。

より詳細には、各コラムにおける各極性について、同じ極性を有する各コラム３０、３１、３２、３３のこれらのアンテナ素子２０、２４；２１、２５；２２、２６；２３、２７は、対応するアンテナポート３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１に接続される。バーチャルアンテナの位相中心間の間隔がコラム間の間隔と同じになるように、再設定ネットワーク４２がアンテナポート３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１のペア単位の線形結合を実行するように、アンテナポートは、再設定ネットワーク４２に接続される。

結果として得られるバーチャルアンテナ素子の極性は、相対的な位相角β_ｋに依存する。ここで、ｋは、対応するペア間のバーチャル素子の番号を表し、位相は、再設定ネットワーク４１に備えられる位相シフタ５１、５２、５３、５４によって調節される。位相シフタ５１、５２、５３、５４は、アンテナポートの各ペアのうちの１つのアンテナポート３４、３６、３８、４０に接続される。位相シフタ５１、５２、５３、５４と他のアンテナポート３５、３７、３９、４１とは、再設定ネットワーク４２に備えらえる対応する分配器／結合器６１、６２、６３、６４にペア単位で結合される。分配器／結合器６１、６２、６３、６４は、ここでは点線６５で表されるだけのバーチャルアンテナポートに接続される。

さらに、アンテナポート３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１と再設定ネットワーク４２との間の接続は、点線６６で示され、図１及び図２を参照しつつ議論されたようなＲＲＵの存在の可能性を示している。

アンテナ素子２０、２４；２１、２５；２２、２６；２３、２７は、±４５°傾斜した極性を有するので、バーチャルアンテナ素子は、主軸が水平であれば直線水平、楕円、主軸が垂直から直線垂直であれば、円形、及び楕円形と、β_ｋに応じて、如何なる極性もとることができる。

例えば、位相角β_ｋは、最初の２つのコラム３０、３１のバーチャルアンテナに垂直な極性を持たせ、最後の２つのコラム３２、３３のバーチャルアンテナに水平な極性を持たせるように選択されてもよい。少なくともほぼ直交する極性の素子が組み合わされるので、バーチャル素子は、個別の素子と電力パターンについて同じビーム形状、従って、同じビーム幅を有するであろう。ただし、既述したように、極性は影響を受けるであろう。この例においては、２つのバーチャル素子のグループがあり、当該グループは直交する極性を有する。グループ内のバーチャル素子の位相中心間の間隔は、コラム間隔と同じである一方、２つのグループはコラム間隔の２倍の距離だけ位置をずらされている（dislocate）。結果として、バーチャル素子のアレイを介して生成されるビームは、方位角に応じた極性を有するであろう。なぜなら、２つのグループの間の電気的な位相角における差異は、空間的な方位角（azimuth spatial angle）に依存するからである。

同じ位相角β_ｋが各ＲＸ／ＴＸペア内のＲＸブランチ及びＴＸブランチの双方において適用されて、バーチャル素子がアップリンク及びダウンリンク上で同じ極性を有するようにすべきであることに留意されたい。位相角β_ｋは、直交アンテナ素子のペアごとに１つのある値を有して、極性を定義してもよく、また、好適には必要な場合に変更が容易であるべきである。

図２を参照しつつ示され、また前述されたように、第１のアンテナ素子１６と第２のアンテナ素子１７とは第１のコラム２８に沿ってずらされて示されるが、これは、これらが異なる位相中心を有することを意味し、同じことは第３のアンテナ素子１８と第４のアンテナ素子１９とにも当てはまる。これは、再設定ネットワーク（７）において線形結合される各ペアにおけるアンテナポート（３、４；５、６）がコラム２８、２９に沿った次元において互いにずらされた位相中心に関連付けられることを意味する。一般に、アンテナポートは、少なくとも１つの次元において互いにずらされた位相中心に関連付けられ得る。

これは、図４を参照しつつ、別の例において説明される。図４において、空間的に分離された直交する極性のアンテナ素子が接続されてバーチャル素子を形成する。前例の構成要素と類似する構成要素は、同じ符号を有する。

ここで、バーチャルアンテナ素子の位相中心間の間隔がペアのアンテナ素子２０、２５；２４、２１；２２、２７；２６、２３が配置されるコラム間の間隔の２倍になるように、アンテナポートペア４３、４４；４６、４５；４７、４８；５０、４９のペア単位の線形結合を実行するように再設定ネットワーク４２が構成されるように、互いに異なる極性を有する異なるコラム３０、３１、３２、３３のアンテナ素子２０、２５；２４、２１；２２、２７；２６、２３は、対応するアンテナポートペア４３、４４；４６、４５；４７、４８；５０、４９に接続される。

より詳細には、直交する極性を有する最初の２つのアンテナコラム３０、３１のアンテナ素子２０、２５；２４、２１は、第１のアンテナポートペア４３、４４と第２のアンテナポートペア４６、４５とに接続される。同様に、直交する極性を有する他の２つのアンテナコラム３２、３３のアンテナ素子２２、２７；２６、２３は、第１のアンテナポートペア４７、４８と第２のアンテナポートペア５０、４９とに接続される。

図３を参照する前例のように、結果として得られるバーチャルアンテナ素子についての極性は、相対的な位相角β_ｋに依存し、ここでｋは、対応するペア間のバーチャル素子の番号を表し、位相は、再設定ネットワーク４２に備えられる位相シフタ５１、５２、５３、５４によって調節され、当該位相シフタ５１、５２、５３、５４は、アンテナポートの各ペアのうちの１つのアンテナポート４３、４５、４７、４９に接続される。位相シフタ５１、５２、５３、５４と他のアンテナポート４４、４６、４８、５０とは、再設定ネットワーク４２に備えられる対応する分配器／結合器６１、６２、６３、６４にペア単位で結合され、当該分配器／結合器６１、６２、６３、６４は、ここでは点線６５で表されるだけのバーチャルアンテナポートに接続される。

さらに、アンテナポート４３、４４、４５、４６、４７、４８、５０、４９、５０と再設定ネットワーク４２との間の接続は、点線６６で示され、図１及び図２を参照しつつ議論されたようなＲＲＵの存在の可能性を示している。

従って、図４を参照するこの例において、得られる同じ極性のバーチャルアンテナ素子の位相中心間の間隔は、コラム距離の２倍になるであろう。一方で、異なる極性のバーチャルアンテナ素子のペアは、同じ位相中心を有するであろう。バーチャルアンテナ素子は、物理的な素子の空間的な隔離に起因して、空間的な方位角（spatial azimuth angle）と共に変化する極性を有するであろう。

図４及び図５を参照する２つの例は双方とも、位相角β_ｋのある選択される値について直交する極性のバーチャル素子を有するアレイアンテナを開示する。しかしながら、バーチャル素子のアレイは、「従来の」二重コラムの（dual column）、二重極性化された（dual polarized）アレイアンテナと比較して、幾つかの点で異なるであろう。図３のアレイの場合、垂直な極性のバーチャル素子と水平な極性のバーチャル素子とのそれぞれは、互いに空間的に隔離されるであろう。これに対し、各バーチャル素子についての極性は、理想的なアンテナ素子が仮定される場合、空間的な方向から独立しているであろう。図４のアレイの場合、バーチャル素子は、同じ空間的な位置を有するであろうが、極性は空間的な方位角に依存するであろう。双方の場合において、バーチャル素子のアレイ上に形成されるビームは、方位角に依存する極性を有するであろう。

一般に、分配器／結合器１２、１３；６１、６２、６３、６４は、ダウンリンクにおいて信号分割、複製を、アップリンクにおいて結合、加算（summation）を実行する。動作はデジタルドメインにおいて実行されてもよい。ネットワークは、バーチャルアンテナ素子の極性を制御する目的のために、無線ブランチ固有の位相シフトを適用する機能性も有する。

バーチャルアンテナ素子についての極性特性は、どのアンテナ素子が結合されるか、アンテナ素子の極性特性、及びアンテナポートのペア間の位相／振幅関係に依存するであろう。アンテナ素子は、送信側及び受信側で同一なので、相互的に機能する。本発明には必要ではないが、相互的なバーチャルアンテナ素子を取得することも可能である。バーチャル素子を相互的にするためには、再設定ネットワーク７、４２は、ある特性を満たさなければならない：

１．アップリンク上でベースバンドブランチに接続される物理的なアンテナ素子の同じペアは、ダウンリンク上でも接続されなければならない。

２．受信側での伝達関数間の関係は、同じ物理的要素に接続されるアンテナポートのペアについて、送信側でも同じでなければならない。

項（２）における要件は、アップリンク及びダウンリンク上のバーチャルアンテナ素子について同一の極性を有するために必要である。相互性を生かすことを望む場合、同一の極性を有することは重要である。相互性が問題ではない構成について、提案されるアーキテクチャは、必要な場合にはアップリンク上とダウンリンク上とで異なる極性を有することを可能にする。項（２）のコヒーレンス要件を満たす無線チェーンを確保するために、キャリブレーションが大概必要とされる。

本発明は、方法にも関する。図５を参照すると、この方法は、偶数Ａ個のアンテナポート３、４、５、６を有する少なくとも１つのアンテナ２を用いる無線通信システムノードに関し、当該偶数は少なくとも４であり、当該方法は、
６７：各アンテナポート３、４、５、６を、対応する極性Ｐ１、Ｐ２、ビーム幅、及び位相中心に関連付けるステップと、
６８：アンテナポート３、４、５、６を、実質的に互いに直交する極性のアンテナポート３、４、５、６とある数（Ｂ）のバーチャルアンテナポート８、９とのペア単位の線形結合に用いられる再設定ネットワーク７に接続するステップとを含み、バーチャルアンテナポート８、９の数Ｂは、アンテナポート３、４、５、６の数Ａの半分に等しい。

本発明は、上述された例には限定されず、添付の特許請求の範囲内において自由に変更され得る。

再設定ネットワークの必須ではないが考えられる要件は、
１．柔軟性のために−様々なバーチャルアンテナ設定の可能性、及び移行（migration）のために、ネットワークは再設定可能であってよい。
２．・如何なるベースバンドブランチもアップリンク／ダウンリンクアンテナポートの任意のペアに接続可能であるべきである。
・如何なるベースバンドブランチも任意の単一のアップリンクダウンリンクアンテナポートに接続可能であるべきである。
３．送信アンテナポートのペアと受信アンテナポートのペアとの間の位相関係は、所望のバーチャル素子極性（virtual element polarization）を生成するために再設定可能であるべきである。

本発明に係るノードは、相互的に機能するバーチャルアンテナ素子を備えてもよいが、これは要件ではない。実際には、ノードは、送信又は受信のみについて適していてもよく、この場合、所望の機能性を処理するために随意的なＲＲＵが設置される。勿論、ＲＲＵは、送信及び受信の双方について適しているノードを処理するために設置されて、アップリンク及びダウンリンクについて機能してもよい。

再設定ネットワーク７、４２は、スタンドアロンであってもよく、ＲＲＵに備えられても、又は、ＭＵに備えられてもよい。いずれの場合でも、再設定ネットワーク７、４２は、ハードウェア及びソフトウェア又はその組み合わせにおいて実現されてもよい。

本発明は、パラメータセッティングの単なる変更による調整をサポートし得る。即ち、ＲＦケーブル等の手動による切断は不要であるべきである。

一般に、バーチャルアンテナポート８、９の数Ｂは、アンテナポート３、４、５、６の数Ａの半分に等しい。

アンテナ素子が互いに直交する極性を有する、又は、実質的に互いに直交する極性を有すると述べられる場合、この文脈においては、これらの極性が数学的に正確に直交することを意味するのではなく、この技術分野において実際に達成することが可能である範囲で直交することを意味する。同じことは、バーチャルアンテナの位相中心間の間隔がコラム間の間隔と同じであると述べられる場合にも当てはまり、これは、この技術分野において実際に達成することが可能な範囲で有効であると解釈されるべきである。

Claims

無線通信システムにおけるノード（１）であって、当該ノード（１）は、少なくとも１つのアンテナ（２）を備え、当該アンテナ（２）は、偶数（Ａ）個のアンテナポート（３，４，５，６）を備え、当該偶数は少なくとも４であり、各アンテナポート（３，４，５，６）は、対応する極性（Ｐ１，Ｐ２）、ビーム幅、及び位相中心に関連付けられ、
前記アンテナポート（３，４，５，６）は、互いに直交する極性のアンテナポート（３，４，５，６）とある数（Ｂ）のバーチャルアンテナポート（８，９）とのペア単位の線形結合のために構成される再設定ネットワーク（７）に接続され、バーチャルアンテナポート（８，９）の前記数（Ｂ）は、アンテナポート（３，４，５，６）の前記数（Ａ）の半分に等しく、前記バーチャルアンテナポート（８，９）はバーチャルアンテナに対応し、前記バーチャルアンテナポート（８，９）は対応する無線ブランチ（１０，１１）に接続されることを特徴とする、ノード（１）。
前記再設定ネットワーク（７，４２）は、バーチャルアンテナポート（８，９，６５）ごとに分配器／結合器（１２，１３；６１，６２，６３，６４）を備え、各分配器／結合器（１２，１３；６１，６２，６３，６４）は、対応するバーチャルアンテナポート（８，９，６５）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のノード。
分配器／結合器（１２，１３；６１，６２，６３，６４）ごとに位相シフタ（１４，１５；５１，５２，５３，５４）が存在し、各位相シフタ（１４，１５；５１，５２，５３，５４）は、１つの対応するアンテナポート（３，５；３４，３６，３８，４０，４３，４５，４７，４９）に接続され、前記位相シフタ（１４，１５；５１，５２，５３，５４）は、前記バーチャルアンテナの極性を制御するために構成されることを特徴とする、請求項２に記載のノード。
前記アンテナポートは、互いに直交する極性を有するアンテナ素子（１６，１８；１７，１９；２０，２４；２１，２５；２２，２６；２３，２７）のペアがアンテナコラム（２８，２９；３０，３１，３２，３３）に置かれるように配置された、それぞれのアンテナ素子（１６，１７，１８，１９；２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７）に接続されることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のノード。
前記再設定ネットワーク（４２）において線形結合される各ペアにおける前記アンテナポート（３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１）は、同じ位相中心に関連付けられることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のノード。
各コラムにおける各極性について、前記バーチャルアンテナの前記位相中心間の間隔が前記コラム間の間隔と同じであるように、前記再設定ネットワーク（４２）が前記アンテナポート（３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１）のペア単位の線形結合を実行するように構成されるように、同じ極性を有する各コラム（３０，３１，３２，３３）のアンテナ素子（２０，２４；２１，２５；２２，２６；２３，２７）は、対応するアンテナポート（３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１）に接続されることを特徴とする、請求項５に記載のノード。
前記再設定ネットワーク（２４）において線形結合される各ペアにおける前記アンテナポート（１６，１７；１８，１９；２０，２１；２２，２３）は、少なくとも１つの次元において互いにずらされる位相中心に関連付けられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のノード。
バーチャルアンテナ素子の位相中心間の間隔が前記ペアの前記アンテナ素子（２０，２５；２４，２１；２２，２７；２６，２３）が配置される前記コラム間の間隔の２倍になるように、前記再設定ネットワーク（４２）がアンテナポートペア（４３，４４；４５，４６；４７，４８；４９，５０）のペア単位の線形結合を実行するように構成されるように、互いに異なる極性を有する異なるコラム（３０，３１，３２，３３）の前記アンテナ素子（２０，２５；２４，２１；２２，２７；２６，２３）は、対応するアンテナポートペア（４３，４４；４６，４５；４７，４８；５０，４９）に接続されることを特徴とする、請求項７に記載のノード。
前記アンテナポート（７，８，９，１０）は、対応する増幅器（５５，５６，５７，５８）に接続されることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のノード。
前記増幅器（５５，５６，５７，５８）は、無線遠隔ユニット、即ち、ＲＲＵ（５９）に配置されることを特徴とする、請求項９に記載のノード。
偶数（Ａ）個のアンテナポート（３，４，５，６）を有する少なくとも１つのアンテナ（２）を用いる無線通信システムノードにおける方法であって、当該偶数は少なくとも４であり、当該方法は、
各アンテナポート（３，４，５，６）を対応する極性（Ｐ１，Ｐ２）、ビーム幅、及び位相中心に関連付けるステップを含み、
前記方法は、
前記アンテナポート（３，４，５，６）を、互いに直交する極性のアンテナポート（３，４，５，６）とある数（Ｂ）のバーチャルアンテナポート（８，９）とのペア単位の線形結合に用いられる再設定ネットワーク（７）に接続するステップをさらに含み、バーチャルアンテナポート（８，９）の前記数（Ｂ）は、アンテナポート（３，４，５，６）の前記数（Ａ）の半分に等しいことを特徴とする、方法。