JP2015518669A - 送受信モジュール、アンテナ、基地局、および信号受信方法 - Google Patents

Abstract

本発明の実施形態は、ワイヤレス通信技術の分野に関し、4個のデュアルバンド信号の受信を実施して、基地局のアップリンクネットワーク性能を改善することができる送受信モジュールと、アンテナと、基地局と、信号受信方法とを提供する。送受信モジュールは、互いに順に接続され結合スプリットネットワークと、送受信ユニットアレイのセットと、信号処理ユニットとを含み、別の送受信モジュールに接続された接続点を用いて設定する結合ネットワークと、結合スプリットネットワークと結合ネットワークとに別々に接続されたコエレメントフィルタユニットと、信号処理ユニットに接続された受信ユニットの対とをさらに含み、送受信モジュール内の受信ユニットの対は別の送受信モジュールに接続された接続点を用いて配設される。本発明の実施形態は、通信の分野に適用される。

Description

本発明は、ワイヤレス通信技術の分野に関し、より詳細には、送受信モジュール、アンテナ、基地局、および信号受信方法に関する。

ワイヤレス分散基地局システムは、無線遠隔ユニット(Radio Remote Unit、RRU)およびベースバンド処理ユニット(Building Base band Unit、BBU)のスプリット構造設計(split-structured design)を採用する。対応して、基地局アンテナシステムは、アンテナと統合されたRRUの設計を採用し得る。この設計要件を満たすアンテナシステムは、集積アンテナシステムと、能動アンテナシステム(Active Antenna System、AAS)とを含む。

現在、能動アンテナシステム(Active Antenna System、AAS)は受動アンテナよりも高いネットワーク性能向上を有するため、能動アンテナシステムはワイヤレス分散基地局で広く適用されている。既存のAASは、2個のデュアルバンド信号の受信の性能向上を実施することができる。図1に示すように、既存のAASは2個のアンテナのアレイを採用し、この場合、アンテナの各アレイおよび送受信ユニット(TRXと呼ばれるTransceiving Unit)アレイのセットは、シングルバンド能動アンテナを形成する。アンテナの各アレイは、2つの偏光方向を有する、n個のアンテナエレメントを含み、送受信ユニットTRXアレイの各セットは、2m個のTRX送受信ユニットを含み、m個ごとのTRX送受信ユニットが1つの偏光方向に対応する。同じ偏光方向のn個のアンテナエレメントによって受信された無線周波数信号は、結合スプリットネットワーク(combining-splitting network)を経由してm個のTRX送受信ユニットに送信され、m個のTRX送受信ユニットは、1個のシングルバンド信号の受信を実施するための処理のために、受信された無線周波数信号を信号処理ユニットに送信する。各アンテナアレイの各アンテナエレメントは2つの偏光方向を有し、その結果、2個のシングルバンド信号の受信が実施され得る。アンテナの2個のアレイは、2個のデュアルバンド信号の受信を実施することができる。しかしながら、基地局のアップリンクネットワーク性能の拡大に伴い、2個だけの信号の受信を実施することは、基地局のアップリンクネットワーク性能の要件を満たすことができない。

異なる観点から、本発明は、2つ以上の帯域を有する、少なくとも4個の信号の受信を実施し、それによって、基地局のアップリンクネットワーク性能を改善するための送受信モジュール、アンテナ、基地局、および信号受信方法を提供する。

本発明の一態様は、互いに順に接続された結合スプリットネットワークと、送受信ユニットアレイのセットと、信号処理ユニットとを含み、別の送受信モジュールに接続された接続点を用いて配設された結合ネットワークと、結合スプリットネットワークと結合ネットワークとに別々に接続されたコエレメントフィルタ(co-element filter)ユニットと、信号処理ユニットに接続された受信ユニットの対とをさらに含む送受信モジュールであって、送受信モジュール内の受信ユニットの対が別の送受信モジュールに接続された接続点を用いて配設された送受信モジュールを提供し、
コエレメントフィルタユニットは、少なくとも1個のコエレメントフィルタを含み、アンテナエレメントの2つの偏光方向から受信された2個の無線周波数信号を、各々が偏光方向に対応する、2個の第1の帯域無線周波数信号と2個の第2の帯域無線周波数信号とに分割して、2個の第1の帯域無線周波数信号が結合スプリットネットワークと送受信ユニットアレイとによって処理された後で信号処理ユニットに入力されるように、2個の第1の帯域無線周波数信号を結合スプリットネットワークに送信して、2個の第2の帯域無線周波数信号を結合ネットワークに送信するように構成され、
受信ユニットの対は、別の送受信モジュール内の結合ネットワークによって送信され、アンテナエレメントの2つの偏光方向にそれぞれ対応する、2個の第1の帯域無線周波数信号を受信して、第1の帯域無線周波数信号を処理して、処理された第1の帯域無線周波数信号を信号処理ユニットに送信するように構成され、
結合ネットワークは、コエレメントフィルタユニットによって送信された、アンテナエレメントの同じ偏光方向に対応する第2の帯域無線周波数信号を結合して、結合された信号を別の送受信モジュール内の受信ユニットの対に送信するように構成される。

本発明の別の態様は、第1の送受信モジュールと、第1の送受信モジュールに接続された、少なくとも1個のアンテナエレメントアレイとを含むアンテナであって、第1の送受信モジュールが、上で説明された送受信モジュールである、アンテナを提供する。

本発明の別の態様は、前述のアンテナを含む基地局を提供する。

本発明の別の態様は、
第1の送受信モジュールによって、受信された無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第2の帯域無線周波数信号とに分割するステップであって、第1の帯域無線周波数信号が異なる偏光方向の2個の信号を含み、第2の帯域無線周波数信号が異なる偏光方向の2個の信号を含む、分割するステップと、
第2の帯域無線周波数信号を第2の送受信モジュール内の受信ユニットの対に送信するステップと、
第2の送受信モジュールによって送信された第1の帯域無線周波数信号を受信して、第2の送受信モジュールによって送信された第1の帯域無線周波数信号と前述の第1の送受信モジュールによって受信された第1の帯域無線周波数信号とを処理して、4個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施するステップと
を含む信号受信方法を提供する。

本発明の技術的解決策で提供される送受信モジュール、アンテナ、基地局、および信号受信方法では、1個の送受信モジュールに関して、無線周波数信号は複数のコエレメントフィルタユニットを介して、第1の帯域無線周波数信号と第2の帯域無線周波数信号とに分割され、第1の帯域無線周波数信号は、2個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施するために、送受信ユニットアレイのセットに送信されて、別の送受信モジュールによって送信された第1の帯域無線周波数信号は、別の2個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施するために、受信ユニットの対を介して受信され、それによって、4個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施し、その一方で、送受信モジュール内の結合ネットワークは、別の送受信モジュール内にある受信ユニットの対および信号処理ユニットが別の2個の第2の帯域無線周波数信号の受信を実施するように、第2の帯域無線周波数信号を別の送受信モジュール内の受信ユニットの対に送信する。前述の送受信モジュールを介した、1つを超える帯域を有する、少なくとも4個の無線周波数信号の受信が最終的に達成され、それによって、基地局のアップリンクネットワーク性能を改善する。

本発明の実施形態または先行技術の技術的解決策をより明瞭に例示するために、これらの実施形態または先行技術を説明するために必要とされる添付の図面を手短に以下で紹介する。明らかに、以下の説明において、添付の図面は本発明のいくつかの実施形態に過ぎず、当業者は、創造的な取組なしに、添付の図面に従って他の図面を取得することがさらに可能である。

先行技術における、アンテナの概略構造図である。 本発明の実施形態による送受信モジュールの概略構造図である。 本発明の別の実施形態による送受信モジュールの概略構造図である。 本発明の実施形態によるアンテナの概略構造図である。 本発明の別の実施形態によるアンテナの概略構造図である。 本発明の別の実施形態によるアンテナの概略構造図である。 本発明の実施形態による信号受信方法のフローチャートである。

本発明の実施形態の添付の図面を参照して、本発明の実施形態の技術的解決策が以下で明瞭かつ完全に説明される。明らかに、説明される実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく、単なる一部である。創造的な取組なしに、本発明の実施形態に基づいて当業者によって取得されるすべての他の実施形態は、本発明の保護範囲内に包含されるべきである。

本発明の技術的解決策は、移動体通信用グローバルシステム(Global System of Mobile communication、GSM(登録商標))、符号分割多元接続(CDMA、Code Division Multiple Access)システム、広帯域符号分割多元接続(WCDMA(登録商標)、Wideband Code Division Multiple Access)システム、汎用パケット無線サービス(GPRS、General Packet Radio Service)システム、およびロングタームエボリューション(LTE、Long Term Evolution)システムなど、様々な通信システムに適用され得る。

基地局は、GSM(登録商標)内またはCDMA内のトランシーバ基地局(BTS、Base Transceiver Station)であってよく、WCDMA(登録商標)内のノードB(NodeB)であってもよく、LTE内の発展型ノードB(eNB、またはe-NodeB、evolved Node B)であってもよく、これは本発明においてここで限定されない。

本発明の実施形態によって提供される送受信モジュール1は、図2に示すように、コエレメントフィルタユニット11と、コエレメントフィルタユニット11の第1の帯域無線周波数信号の出力ポートおよび第2の帯域無線周波数信号の出力ポートにそれぞれ接続された結合スプリットネットワーク12ならびに結合ネットワーク13と、結合スプリットネットワーク12に順に接続された送受信ユニットアレイのセット14および信号処理ユニット15と、信号処理ユニット15に接続された受信ユニットの対16とを含む。結合ネットワーク13および受信ユニットの対16は、別の送受信モジュールに接続された接続点を用いて別々に配設される。

コエレメントフィルタユニット11は、少なくとも1個のコエレメントフィルタを含み、アンテナエレメントの2つの偏光方向から受信された2個の無線周波数信号を2個の第1の帯域無線周波数信号と2個の第2の帯域無線周波数信号とに分割して、2個の第1の帯域無線周波数信号が結合スプリットネットワークと送受信ユニットアレイとによって処理された後で信号処理ユニットに入力されるように、2個の第1の帯域無線周波数信号を結合スプリットネットワーク12に送信して、2個の第2の帯域無線周波数信号を結合ネットワーク13に送信するように構成され、この場合、結合スプリットネットワークの処理は、2個の信号を結合して1個の信号を形成すること、または3個の信号を結合して1個の信号を形成することなど、結合処理を含むことが可能であり、結合処理の入力ポートおよび出力ポートはここで限定されず、送受信ユニットアレイの処理は、無線周波数信号を、アナログ中間周波数信号またはデジタル中間周波数信号であってよい中間周波数信号に変換する処理を含むことが可能であり、他の処理であってもよく、これはここで限定されない。本発明のすべての実施形態では、説明のために、無線周波数信号を中間周波数信号に変換する処理を例に挙げる。コエレメントフィルタユニットは、1個のコエレメントフィルタまたは複数のコエレメントフィルタを含むことが可能であり、各コエレメントフィルタは、1個または複数のアンテナエレメントの同じ偏光方向に接続され、各コエレメントフィルタに接続された複数のアンテナエレメントは、隣接するアンテナエレメントであり得る。あるいは、コエレメントフィルタの数はアンテナエレメントの数と同じであってよく、各コエレメントフィルタは、2つの入力ポートと4つの出力ポートとを用いて配設されてもよく、2つの偏光方向のアンテナエレメントから受信された2個の無線周波数信号を受信して、受信された2個の無線周波数信号を2個の第1の帯域無線周波数信号と2個の第2の帯域無線周波数信号とに分割するように構成される。オプションで、コエレメントフィルタの数をアンテナエレメントの数の二倍に設定することも可能であり、各コエレメントフィルタは1つの入力ポートと2つの出力ポートとを用いて配設され、1つの偏光方向のアンテナエレメントから受信された1個の無線周波数信号を受信して、受信された1個の無線周波数信号を1個の第1の帯域無線周波数信号と1個の第2の帯域無線周波数信号とに分割するように構成される。前述の説明は、コエレメントフィルタユニットのいくつかのオプションの設定様式を単に提供する。コエレメントフィルタユニット内に含まれるコエレメントフィルタの数およびポートを設定するための複数の様式が存在し、本発明は、前述のいくつかの様式に限定されないことを理解されよう。

受信ユニットの対16は、別の送受信モジュール内の結合ネットワークによって送信された異なる偏光方向の2個の第1の帯域無線周波数信号を受信して、第1の帯域無線周波数信号を処理して、処理された第1の帯域無線周波数信号を信号処理ユニット15に送信するように別々に構成され、処理は、第1の帯域無線周波数信号を、アナログ中間周波数信号またはデジタル中間周波数信号であってよい中間周波数信号に変換することを含むことが可能であり、他の必要とされる処理であってもよく、これはここで限定されない。本発明のすべての実施形態で、説明のために、処理は無線周波数信号を中間周波数信号に変換することであるということを例に挙げる。

結合ネットワーク13は、コエレメントフィルタユニット11によって送信された異なる偏光方向の第2の帯域無線周波数信号を結合して、結合された信号を別の送受信モジュール内の受信ユニットの対に送信するように構成され、受信ユニットの対内の各受信ユニットは1つの偏光方向に対応する。

結合スプリットネットワーク12は、既存のAAS内の結合スプリットネットワークであってよく、その構造および機能は、たとえば、結合スプリットネットワーク12が、信号を受信するとき、2つの偏光方向の各々のn個の第1の帯域無線周波数信号下位構成要素を取得するために、コエレメントフィルタユニット11によって送信された同じ偏光方向のm個の第1の帯域無線周波数信号を結合して、n個の無線周波数信号下位構成要素を形成して、2つの偏光方向の各々内のn個の第1の帯域無線周波数信号下位構成要素を送受信ユニットアレイのセット14内のn個の送受信ユニットに別々に送信するように構成され、信号を送信するとき、結合スプリットネットワーク12は、同じ送受信ユニットアレイ内のn個の送受信ユニットによって送信された第1の帯域無線周波数信号下位構成要素をm個の信号に分割して、m個の信号をコエレメントフィルタユニットに送信するように構成されるということであり得る。

送受信ユニットアレイのセット14は、既存のAAS内の送受信ユニットアレイであってよく、その構造および機能は、たとえば、送受信ユニットアレイのセット14は、異なる偏光方向にある無線周波数信号を受信するように構成された、2個の送受信ユニットアレイを含み、各送受信ユニットアレイ内に含まれた送受信ユニットの数は、結合スプリットネットワーク12によって、1つの偏光方向にある無線周波数信号を出力するためのポートの数と同じであり、本発明のこの実施形態ではnであることであり得る。各送受信ユニットアレイ内の送受信ユニットは、1つの偏光方向にある無線周波数信号の異なる下位構成要素を受信するように構成され、受信された異なる下位構成要素の信号を無線周波数信号から中間周波数信号に変換することを実施して、変換された信号を信号処理ユニット15に送信することができる。各送受信ユニットアレイ内の送受信ユニットはさらに、受信された異なる無線周波数信号下位構成要素を信号処理ユニット15に直接送信することができ、信号を送信するとき、各送受信ユニットアレイ14内の送受信ユニットは、信号処理ユニット15によって送信された中間周波数信号下位構成要素を無線周波数信号下位構成要素に変換して、無線周波数信号下位構成要素を結合スプリットネットワーク12に送信するように構成される。

信号処理ユニット15は、信号を受信するとき、送受信ユニットアレイのセット14によって送信された第1の帯域中間周波数信号と受信ユニットの対16によって送信された第1の帯域中間周波数信号とを処理して、4個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施する。信号処理ユニット15はさらに、送受信ユニットアレイのセット14によって送信された第1の帯域無線周波数信号と受信ユニットの対16によって送信された第1の帯域無線周波数信号とを受信して、第1の帯域無線周波数信号を第1の帯域中間周波数信号に変換して、第1の帯域中間周波数信号を処理して、4個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施することが可能である。信号を送信するとき、信号処理ユニット15は、ベースバンドユニットの信号を処理して、処理された信号を送受信ユニットアレイのセット14に送信する。

本発明の実施形態によって提供される送受信モジュール内で、コエレメントフィルタユニットは、アンテナエレメントから受信された無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第2の帯域無線周波数信号とに分割して、第1の帯域無線周波数信号を送受信ユニットアレイのセットに送信して、2個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施し、受信ユニットの対の接続点は別の送受信モジュールの結合ネットワークに接続されて、別の送受信モジュールによって送信された第1の帯域無線周波数信号を受信して、別の2個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施し、それによって、4個の第1の帯域信号の受信を達成して、基地局のアップリンクネットワーク性能を改善し、たとえば、端局送信に必要とされる電力を削減し、システムカバレッジを拡張し、システム容量を拡張し、加えて、結合ネットワークは、各コエレメントフィルタユニットによって送信された、異なる偏光方向の第2の帯域無線周波数信号を結合して、別の送受信モジュール内にある受信ユニットの対および信号処理ユニットが別の2個の帯域信号の受信を実施するように、結合された信号を別の送受信モジュール内の受信ユニットの対に送信する。前述の送受信モジュールによって、1つを超える帯域を有する、4個の無線周波数信号の受信が最終的に達成され、それによって、基地局のアップリンクネットワーク性能を改善する。

さらに、図3に示すように、前述の送受信モジュール1は、結合ネットワーク13に接続された入力ポートと、それぞれ別の送受信モジュール内の受信ユニットの対に接続された第1の接続点と無線遠隔ユニットに接続された第2の接続点とを用いて設定する出力ポートとを有するコアンテナフィルタ17を含むことが可能であり、コアンテナフィルタ17は、送受信モジュール1内の結合ネットワーク13によって送信された2個の第2の帯域無線周波数信号を2個の第3の帯域無線周波数信号と2個の第4の帯域無線周波数信号とにそれぞれ分割して、2個の第3の帯域無線周波数信号を別の送受信モジュール内の受信ユニットの対に送信して、2個の第4の帯域無線周波数信号を無線遠隔ユニットに送信するように構成される。2個の信号は、アンテナエレメントの2つの偏光方向にそれぞれ対応する。このように、送受信モジュール1内で4個の第1の帯域無線周波数信号の受信が達成されると同時に、コアンテナフィルタは、別の送受信モジュール内にある受信ユニットの対と信号処理ユニットとが2個の第3の帯域信号の受信を実施するように、第3の帯域無線周波数信号を別の送受信モジュール内の受信ユニットの対に送信する。コアンテナフィルタの第2の接続点が無線遠隔ユニットに接続されて、受動アンテナとしてアンテナエレメントを用いて信号の送受信を実施する。本発明の実施形態において、無線遠隔ユニットは、塔の上または下に配置されてよく、独立して配備されてよく、またはアンテナと統合されてよく、独立型RRUであってよく、アンテナと統合されたRRUモジュールであってもよいことを理解されよう。加えて、第2の接続点は、非分散基地局にさらに接続されて、受動アンテナとしてアンテナエレメントを用いて信号送受信を実施することが可能である。本発明のすべての実施形態で、説明のために、第2の接続点がRRUに接続されることを例に挙げる。

さらに、図3に示すように、前述の送受信モジュール1は、結合ネットワーク13に接続された移相器18を含むことが可能であり、移相器18は、送受信モジュール1に接続されたアンテナが受動アンテナとして使用されるとき、そのアンテナの傾斜角を調整するために、結合ネットワーク13に入力された第3の帯域無線周波数信号の位相を調整するように構成される。

信号処理ユニット15は、送受信モジュール1に接続されたアンテナが能動アンテナとして使用されるとき、そのアンテナの傾斜角を調整するために、送受信ユニットアレイ14によって送信された第1の帯域無線周波数信号の振幅および位相を制御するようにさらに構成される。

このように、能動アンテナの傾斜角および受動アンテナの傾斜角を独立して調整することができる。

本発明の実施形態は、第1の送受信モジュール1と、第2の送受信モジュール2と、各送受信モジュールに接続された、少なくとも1個のアンテナエレメントアレイとを含むアンテナをさらに提供する。

図4は、各送受信モジュールがアンテナエレメントアレイに接続された事例を示す。第1のアンテナエレメントアレイ10は第1の送受信モジュール1に接続され、第2のアンテナエレメントアレイ20は第2の送受信モジュール2に接続される。各アンテナエレメントアレイは、2つの偏光方向を有する複数のアンテナエレメントを含む。各送受信モジュールは、コエレメントフィルタユニット11と、結合スプリットネットワーク12と、結合ネットワーク13と、送受信ユニットアレイのセット14と、信号処理ユニット15と、受信ユニットの対16とを含む。各送受信モジュール内の各ユニットの接続様式は、図2に示した送受信モジュール1の接続様式と同じである。前述の実施形態では特定の接続が詳細に説明されており、ここで繰り返して説明されない。コエレメントフィルタユニット11は、1個のコエレメントフィルタまたは複数のコエレメントフィルタを含むことが可能であり、この場合、各コエレメントフィルタは第1のアンテナエレメントアレイ10内で1つまたは複数のアンテナエレメントの同じ偏光方向に接続され、各コエレメントフィルタに接続された複数のアンテナエレメントは、隣接するアンテナエレメントであり得る。第1の送受信モジュール1内の受信ユニットの対16の接続点は、第2の送受信モジュール内の結合ネットワーク23の接続点に接続される。第1の送受信モジュール1内の結合ネットワーク13の接続点は、第2の送受信モジュール内の受信ユニットの対26の接続点に接続される。前述の接続は、バックボード接続もしくはケーブル接続などの外部接続様式を使用することによって、または送受信モジュールの内部接続の様式を使用することによって実施され得る。

本発明の実施形態によって提供されたアンテナ内で、第1の送受信モジュール1に関して、第1の送受信モジュール内のコエレメントフィルタユニットは、アンテナエレメントアレイから受信された無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第2の帯域無線周波数信号とに分割し、結合スプリットネットワークは、n個のアンテナエレメントによって送信された同じ偏光方向の第1の帯域無線周波数信号を結合して、m個の信号を形成して、m個の信号をm個の送受信ユニットに送信し、次いで、信号処理ユニットは、それらの信号を処理して、1個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施する。各アンテナエレメントの2つの偏光方向は、2個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施させる。第1の送受信モジュール1に新しく追加された受信ユニットの対は、第2の送受信モジュール2によって送信された第1の帯域無線周波数信号を受信し、次いで、信号処理ユニットは、それらの信号を処理して、別の2個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施して、それによって、4個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施して、基地局のアップリンクネットワーク性能を改善する。加えて、コエレメントフィルタユニットは、第2の帯域無線周波数信号を結合ネットワークに送信して、結合ネットワークは、コエレメントフィルタユニットによって送信されたすべての第2の帯域無線周波数信号を結合して、2個の信号を形成して、それらの2個の信号を第2の送受信モジュール2内の受信ユニットの対に別々に送信する。第2の送受信モジュール2に関して、第2の送受信モジュール2内のコエレメントフィルタユニットは、アンテナエレメントアレイから受信された無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第2の帯域無線周波数信号とに分割し、次いで、結合スプリットネットワーク、送受信ユニットアレイのセット、および信号処理ユニットは、第2の帯域無線周波数信号を処理して、2個の第2の帯域無線周波数信号の受信を実施する。第2の送受信モジュール2に新しく追加された受信ユニットの対は、第1の送受信モジュール1によって送信された第2の帯域無線周波数信号を受信して、別の2個の第2の帯域無線周波数信号の受信を実施して、それによって、4個の第2の帯域無線周波数信号の受信を実施して、基地局のアップリンクネットワーク性能を改善する。加えて、コエレメントフィルタユニットは、第1の帯域無線周波数信号を結合ネットワークに送信して、結合ネットワークは、2つの偏光方向にある第1の帯域無線周波数信号を結合して、2個の信号を形成して、それらの2個の信号を第1の送受信モジュール1内の受信ユニットの対に別々に送信する。このように、2個の送受信モジュールは、協働して、2個のアンテナエレメントアレイを十分に利用して、1つを超える帯域を有する、4個の無線周波数信号の受信を実施し、これは、コストを節約して、同時に、基地局のアップリンクネットワーク性能を改善する。

図5aに示す、本発明の別の実施形態によるアンテナは、第1の送受信モジュール1と、第2の送受信モジュール2と、それぞれ、第1の送受信モジュール1および第2の送受信モジュール2に接続された第1のアンテナエレメントアレイ10ならびに第2のアンテナエレメントアレイ20とを含む。当然、第1の送受信モジュール1および第2の送受信モジュール2を複数のアンテナエレメントアレイに別々に接続することもできる。第1の送受信モジュール1は、図3に示した送受信モジュールと同じ構造を有する。本発明のすべての実施形態では、同じ構造は、含まれた構成要素間の接続が同じであることを指す。第1の送受信モジュール1は、4個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施するように構成される。第1の送受信モジュール1によって受信された第2の帯域無線周波数信号は、第1の送受信モジュール1内の結合ネットワーク13に入力され、第2の帯域無線周波数信号は、第3の帯域無線周波数信号と第4の帯域無線周波数信号とを含む。第2の送受信モジュール2は、図2に示した送受信モジュールと同じ構造を有し、第2の送受信モジュール2は、4個の第3の帯域無線周波数信号の受信を実施するように構成される。第2の送受信モジュール2によって受信された第1の帯域無線周波数信号は、第2の送受信モジュール2内の結合ネットワークに入力される。第1の送受信モジュール1内の受信ユニットの対16の接続点は、第2の送受信モジュール2内の結合ネットワーク23の接続点に接続され、第2の送受信モジュール2内の受信ユニットの対26の接続点は、第1の送受信モジュール1内のコアンテナフィルタ17の第1の接続点に接続される。前述の接続は、バックボード接続もしくはケーブル接続などの外部接続様式を使用することによって、または送受信モジュールの内部接続の様式を使用することによって実施され得る。

さらに、第1の送受信モジュール1内のコアンテナフィルタ17の第2の接続点は、アンテナエレメントアレイが第4の帯域無線周波数信号の送受信を実施するための受動アンテナとして使用されるように、RRUに接続され得る。

前述のアンテナの構造および受信原理は、図5aを参照して以下で詳細に説明され、アンテナエレメントアレイのセットは、4個のデュアルバンド無線周波数信号の受信を実施し、説明のために、1.8Gおよび2.6Gのデュアルバンドを例に挙げる。

図5aに示すように、アンテナは、第1のアンテナエレメントアレイ10と、第2のアンテナエレメントアレイ20と、それぞれ、第1のアンテナエレメントアレイ10および第2のアンテナエレメントアレイ20に接続された2.6G送受信モジュール1ならびに1.8G送受信モジュール2とを含む。

第1のアンテナエレメントアレイ10または第2のアンテナエレメントアレイ20は、N個(Nは正の整数)のアンテナエレメントを含み、各アンテナエレメントは、2つの偏光方向、すなわち、第1の偏光方向および第2の偏光方向を有する。

2.6G送受信モジュール1は以下を含む。

T個の対のコエレメントフィルタを含み、アンテナエレメントの2つの偏光方向から受信された2個の無線周波数信号を2個の1.8〜2.1G無線周波数信号と2個の2.6G無線周波数信号とに分割して、2個の2.6G無線周波数信号を結合スプリットネットワーク12に送信して、1.8〜2.1G無線周波数信号を結合ネットワーク13に送信するように構成されたコエレメントフィルタユニット11。コエレメントフィルタは、第1のコエレメントフィルタ111と第2のコエレメントフィルタ112とに分割され、第1のコエレメントフィルタは、(概して、隣接するアンテナエレメントであり、ここでは限定されない)1つまたは複数のアンテナエレメントの第1の偏光方向に接続され、第2のコエレメントフィルタは、(概して隣接するアンテナエレメントであり、ここでは限定されない)1つまたは複数のアンテナエレメントの第2の偏光方向に接続される。図5aに示すように、コエレメントフィルタ111のうちの1つは、隣接するアンテナエレメント101および102の第1の偏光方向に接続され、コエレメントフィルタ112のうちの1つは、隣接するアンテナエレメント101、102、および103の第2の偏光方向に接続される。

結合スプリットネットワーク12は、T個の第1のコエレメントフィルタによって送信された第1の偏光方向のT個の2.6G無線周波数信号を結合して、M個の信号を形成して、M個の信号を第1の送受信ユニットアレイ141内のM個(Mは正の整数である)の送受信ユニットに送信して、T個の第2のコエレメントフィルタ112によって送信された第2の偏光方向のT個の2.6G無線周波数信号を結合して、M個の信号を形成して、M個の信号を第2の送受信ユニットアレイ142内のM個(Mは正の整数である)の送受信ユニットに送信するように構成される。

送受信ユニットアレイのセット14は、第1の送受信ユニットアレイ141と第2の送受信ユニットアレイ142とを含み、各送受信ユニットアレイはM個の送受信ユニットを含み、信号を受信するとき、結合スプリットネットワーク12によって送信された2.6G無線周波数信号は中間周波数信号に変換されて、信号処理ユニット15に出力され、信号を送信するとき、信号処理ユニット15によって送信された中間周波数信号は、2.6G無線周波数信号に変換されて、結合スプリットネットワーク13に送信される。

各送受信ユニットは、フィルタと、増幅器と、ダウンコンバージョン受信ユニットと、アップコンバージョン送信ユニットと、アナログ・デジタル変換器と、デジタル・アナログ変換器とを含むことが可能であり、フィルタ、増幅器、ダウンコンバージョン受信ユニット、およびアナログ・デジタル変換器は、受信チャネルを形成することが可能であり、フィルタ、増幅器、アップコンバージョン送信ユニット、およびデジタル・アナログ変換器は、送信チャネルを形成することが可能であり、当然、アナログ・デジタル変換器およびデジタル・アナログ変換器は、各送受信ユニット内に含まれなくてよいが、信号処理ユニット内に設定され、各送受信ユニットの受信チャネルおよび送信チャネルの一方のポートは、結合スプリットネットワーク13の信号出力ポートに接続され、もう一方のポートは信号処理ユニット15に接続される。

送受信ユニットは、受信チャネルと送信チャネルとを含み、受信チャネルおよび送信チャネルは、受信フィルタと送信フィルタとを介してアンテナエレメントを共有することができる。

受信ユニットの対16は、1.8〜2.1G無線周波数モジュール2内の結合ネットワーク23によって送信された2個の2.6G無線周波数信号を受信して、2.6G帯域無線周波数信号を中間周波数信号に変換して、中間周波数信号を信号処理ユニット15に出力して、2個の2.6G帯域無線周波数信号の受信を実施するように構成される。

各受信ユニット16は、フィルタと、増幅器と、ダウンコンバージョン受信ユニットと、アナログ・デジタル変換器とによって形成された受信チャネルを含み、当然、アナログ・デジタル変換器は、各受信ユニット内に含まれなくてよいが、信号処理ユニット内に設定され、各受信ユニット16は、1.8G送受信モジュール2に接続された接続点を用いて配設され、1.8〜2.1G送受信モジュール2内の結合ネットワーク23の無線周波数信号出力ポートと2.6G送受信モジュール1内の受信ユニット対16との間の接続は、バックボード接続もしくはケーブル接続などの外部接続様式を使用することによって、またはモジュールの内部接続の様式を使用することによって実施される。

信号処理ユニット15は、信号を受信するとき、デジタル領域内で、送受信ユニットアレイ141および142のセットと受信ユニットの対16とによって送信された中間周波数信号を処理して、4個の2.6G無線周波数信号の受信を実施し、信号を送信するとき、デジタル領域内で、ベースバンドユニットの信号を処理して、処理された信号を送受信ユニットアレイ141および142のセットに送信するように構成される。

信号処理ユニット15は、受信処理チャネルと、送信処理チャネルと、コンバイナと、直列/並列変換ユニットとを含むことが可能であり、受信処理チャネルは、受信ユニット16の受信チャネルに接続され、送信処理チャネルは、送受信ユニットの送信チャネルに接続される。

具体的には、受信処理チャネルは、デジタルビーム形成受信ユニットとフィルタリング処理ユニットとを含むことが可能であり、当然、受信処理チャネルはアナログ・デジタル変換器をさらに含むことが可能であり、この場合、アナログ・デジタル変換器は、送受信ユニットアレイ14のセット内の各送受信ユニット内および各受信ユニット16内に含まれず、同様に、送信処理チャネルはデジタル・アナログ変換器をさらに含むことが可能であり、この場合、デジタル・アナログ変換器は、送受信ユニットアレイ14内の各送受信ユニット内に含まれず、前述のフィルタリング処理ユニットは、係数抽出フィルタ、ハーフバンドフィルタ、有限インパルス応答フィルタなどを含むことが可能であり、前述のデジタルビーム形成受信ユニットおよびフィルタリング処理ユニットは、デジタル領域内でデジタル信号を処理するように構成される。

信号処理ユニット15の各受信処理チャネルがデジタル信号を処理した後で、コンバイナは、関連するアルゴリズムに従って、各受信処理チャネルのデジタル信号を蓄積して、ベースバンドユニットBBUへの結合の後に、それらのデジタル信号を送信する。

結合ネットワーク13に接続された移相器18は、2.6G送受信モジュール1に接続された第1のアンテナエレメントアレイ10が受動アンテナとして使用されるとき、そのアンテナの傾斜角を調整するために、結合ネットワーク13に入力された信号の位相を調整するように構成される。信号処理ユニット15は、第1のアンテナエレメントアレイ10が能動アンテナとして使用されるとき、2.6G送受信モジュール1に接続された第1のアンテナエレメントアレイ10の傾斜角を調整するために、送受信ユニットアレイ14によって受信または送信された第1の帯域無線周波数信号の振幅および位相を制御するようにさらに構成される。

結合ネットワーク13は、すべての第1のコエレメントフィルタ111によって送信された1.8〜2.1G無線周波数信号を結合して、1個の信号を形成し、すべての第2のコエレメントフィルタ112によって送信された1.8〜2.1G無線周波数信号を結合して、1個の信号を形成して、前述の2個の信号をコアンテナフィルタ17に送信する。

コアンテナフィルタ17は、結合ネットワーク13に接続された入力ポートと、それぞれ、1.8〜2.1G送受信モジュール2内の受信ユニットの対26に接続された第1の接続点と無線遠隔ユニットに接続された第2の接続点とを用いて設定する出力ポートとを用いて配設され、コアンテナフィルタ17は、2.6G送受信モジュール1内の結合ネットワーク13によって送信された2個の1.8〜2.1G無線周波数信号を2個の1.8G無線周波数信号と2個の2.1G無線周波数信号とに分割して、これらの2個の1.8G無線周波数信号を1.8〜2.1G送受信モジュール2内の受信ユニットの対26に送信して、2個の2.1G無線周波数信号を無線遠隔ユニットに送信するように構成され、このように、2.6G送受信モジュール1内の4個の2.6G無線周波数信号の受信が実施されると同時に、コアンテナフィルタは、1.8G送受信モジュール2が4個の1.8G信号の受信を実施するように1.8G無線周波数信号を1.8G送受信モジュール2内の受信ユニットの対に送信し、コアンテナフィルタの第2の接続点は、受動アンテナとしてアンテナエレメントアレイ10を用いて信号送受信を実施するために無線遠隔ユニットに接続され得る。

1.8G送受信モジュール2は以下を含む。

T個の対のコエレメントフィルタを含み、アンテナエレメントの2つの偏光方向から受信された2個の無線周波数信号を2個の1.8〜2.1G無線周波数信号と2個の2.6G無線周波数信号とに分割して、これらの2個の1.8G無線周波数信号を結合スプリットネットワーク22に送信して、これらの2個の2.6G無線周波数信号を結合ネットワーク23に送信するように構成されたコエレメントフィルタユニット21。コエレメントフィルタの各対は、それぞれ、2つの偏光方向に対応する第1のコエレメントフィルタ211と第2のコエレメントフィルタ212とを含み、接続様式に関しては、2.6G送受信モジュール内のコエレメントフィルタユニット11の接続様式を参照することができ、ここで詳細は繰り返して説明されない。

結合スプリットネットワーク22は、すべての第1のコエレメントフィルタ211によって送信されたT個の1.8G無線周波数信号を結合して、M個の信号を形成して、M個の信号を第1の送受信ユニットアレイ241内のM個(Mは正の整数である)の受信ユニットに送信して、すべての第2のコエレメントフィルタ212によって送信されたT個の1.8G無線周波数信号を結合して、M個の信号を形成して、M個の信号を第2の送受信ユニットアレイ242内のM個(Mは正の整数である)の受信ユニットに送信する。

送受信ユニットアレイのセット24は、第1の送受信ユニットアレイ241と第2の送受信ユニットアレイ242とを含み、各送受信ユニットアレイはM個の送受信ユニットを含み、信号を受信するとき、結合スプリットネットワーク22によって送信された1.8G無線周波数信号は中間周波数信号に変換されて、信号処理ユニット25に出力され、信号を送信するとき、信号処理ユニット25によって送信された1.8G中間周波数信号は、1.8G無線周波数信号に変換されて、結合スプリットネットワーク22に送信される。

受信ユニットの対26は、2.6G送受信モジュール1内のコアンテナフィルタ17によって送信された2個の1.8G無線周波数信号を受信して、1.8G帯域無線周波数信号を中間周波数信号に変換して、中間周波数信号を信号処理ユニット25に出力して、2個の1.8G帯域無線周波数信号の受信を実施するように構成され、各受信ユニット26は、2.6G送受信モジュール1に接続された接続点を用いて配設され、2.6G送受信モジュール1内のコアンテナフィルタ17の無線周波数信号出力ポートと1.8G送受信モジュール2内の受信ユニットの対26との間の接続は、バックボード接続もしくはケーブル接続などの外部接続様式を使用することによって、またはモジュールの内部接続の様式を使用することによって実施される。

信号処理ユニット25は、信号を受信するとき、送受信ユニットアレイのセット24と受信ユニットの対26とによって送信された1.8G無線周波数信号を処理して、4個の1.8G無線周波数信号の受信を実施し、信号を送信するとき、ベースバンドユニットの信号を処理して、これらの信号を送受信ユニットアレイのセット24に送信するように構成される。

結合ネットワーク23は、すべての第1のコエレメントフィルタ211によって送信された2.6G無線周波数信号を結合して、1個の信号を形成して、すべての第2のコエレメントフィルタ212によって送信された2.6G無線周波数信号を結合して、1個の信号を形成して、前述の2個の信号を2.6G送受信モジュール1内の受信ユニットの対16に送信する。

前述の1.8G送受信モジュール2は、2.1G送受信モジュール2と置換され得ることに留意する必要がある。具体的には、2.1G送受信モジュール2内で、送受信ユニットアレイのセット24は、2.1G無線周波数信号を受信または送信するように構成され、受信ユニットの対26は、2.6G送受信モジュール1内のコアンテナフィルタ17によって送信された2個の2.1G無線周波数信号を受信するように構成される。2.6G送受信モジュール1内のコアンテナフィルタ17の2.1G無線周波数信号出力ポートの接続点は、内部モジュールまたは外部接続の様式によって、2.1G送受信モジュール2内の受信ユニットの対26の接続点に接続され、2.6G送受信モジュール1内のコアンテナフィルタ17の1.8G無線周波数信号出力ポートの接続点は、内部モジュールまたは外部接続の様式によって、無線遠隔ユニットに接続され、その結果、アンテナエレメントアレイ10は受動アンテナとして使用される。

図5bに示す、本発明の別の実施形態によって提供されるアンテナは、第1の送受信モジュール1と、第2の送受信モジュール2と、それぞれ、第1の送受信モジュール1および第2の送受信モジュール2に接続された第1のアンテナエレメントアレイ10ならびに第2のアンテナエレメントアレイ20とを含む。第1の送受信モジュール1および第2の送受信モジュール2の構造は、図3に示した送受信モジュールと同じである。第1の送受信モジュール1は、4個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施するように構成され、第1の送受信モジュール1内の結合ネットワーク13に入力された第2の帯域無線周波数信号は、第3の帯域無線周波数信号と第4の帯域無線周波数信号とを含む。前述の実施形態によるアンテナと比較して、第2の送受信モジュール2は4個の第3の帯域無線周波数信号の受信を実施するように構成され、差異は、第2の送受信モジュール2内の結合ネットワーク23に入力された第5の帯域無線周波数信号が第1の帯域無線周波数信号と第6の帯域無線周波数信号とを含むことにある。第1の送受信モジュール1内の受信ユニットの対16の接続点は、第2の送受信モジュール2内のコアンテナフィルタ27の第1の接続点に接続され、第2の送受信モジュール2内の受信ユニットの対26の接続点は第1の送受信モジュール1内のコアンテナフィルタ17の第1の接続点に接続される。

さらに、第1の送受信モジュール1内のコアンテナフィルタ17内の第2の接続点と第2の送受信モジュール2内のコアンテナフィルタ27の第2の接続点の両方をRRUに接続することが可能であり、その結果、第1のアンテナエレメントアレイと第2のアンテナエレメントアレイの両方を受動アンテナとして使用して、それぞれ、第4の帯域無線周波数信号および第6の帯域無線周波数信号の受信ならびに/または送信を実施することができる。第4の帯域および第6の帯域は同じ帯域であり、結合の後、同じRRUに送信されてよく、または異なるRRUに接続された異なる帯域であってもよい。

前述の実施形態に基づいて、本発明の実施形態は、図6に示すような信号受信方法を提供し、この方法は、以下を含む。

601:第1の送受信モジュールは、受信された無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第2の帯域無線周波数信号とに分割する。

第1の帯域無線周波数信号は、異なる偏光方向の2個の信号を含み、第2の帯域無線周波数信号は、異なる偏光方向の2個の信号を含む。

602:第2の帯域無線周波数信号を第2の送受信モジュール内の受信ユニットの対に送信する。

603:第2の送受信モジュールによって送信された第1の帯域無線周波数信号を受信して、第2の送受信モジュールによって送信された第1の帯域無線周波数信号と第1の送受信モジュールによって受信された前述の第1の帯域無線周波数信号とを中間周波数信号に変換して、中間周波数信号を処理して、4個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施する。

このステップで、第2の送受信モジュールが図2に示した送受信モジュールであるとき、第2の送受信モジュール2によって送信された第1の帯域無線周波数信号は、第2の送受信モジュール2内の結合ネットワークによって第1の送受信モジュール1内の受信ユニットの対に送信される。たとえば、第2の送受信モジュール2は、受信された無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第2の帯域無線周波数信号とに分割して、第2の送受信モジュール2内の結合ネットワークを介して、第1の帯域無線周波数信号を第1の送受信モジュール1内の受信ユニットの対に送信する。

第2の送受信モジュールが図3に示された送受信モジュールであるとき、第2の送受信モジュール2によって送信された第1の帯域無線周波数信号は、第2の送受信モジュール2内のコアンテナフィルタによって第1の送受信モジュール1内の受信ユニットの対に送信される。たとえば、第2の送受信モジュールは、まず、受信された無線周波数信号を第5の帯域無線周波数信号と第2の帯域無線周波数信号とに分割して、第5の帯域無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第6の帯域無線周波数信号とに分割して、第2の送受信モジュール2内のコアンテナフィルタを介して、第1の帯域無線周波数信号を第1の送受信モジュール1内の受信ユニットの対に送信する。さらに、第2の送受信モジュール2は、無線遠隔ユニットが第6の帯域無線周波数信号の受信を実施するように、第6の帯域無線周波数信号を無線遠隔ユニットに送信することができる。

さらに、前述の方法は、以下を含むことも可能である:

アンテナエレメントアレイが能動アンテナおよび/または受動アンテナとして使用されるとき、傾斜角の独立した調整を実施するために、信号処理ユニットおよび/または移相器を介して、アンテナエレメントアレイに入力された信号の位相を別々に調整する。

本発明の実施形態によって提供する信号受信方法では、第1の送受信モジュール1は、受信された無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第2の帯域無線周波数信号とに分割して、第2の送受信モジュール2が4個の第2の帯域無線周波数信号の受信を実施するように、第2の帯域無線周波数信号を送受信モジュール2内の受信ユニットの対に送信し、その一方で、第1の送受信モジュール1は、第1の送受信モジュール1によって受信された第1の帯域無線周波数信号とともに、第2の送受信モジュール2によって送信された第1の帯域無線周波数信号を受信して、4個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施して、第2の送受信モジュール2は、受信された無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第2の帯域無線周波数信号とに分割して、第1の送受信モジュール1が4個の第2の帯域無線周波数信号の受信を実施するように、第1の帯域無線周波数信号を第1の送受信モジュール1内の受信ユニットの対に送信することができ、第2の送受信モジュール2はさらに、第2の送受信モジュール2によって受信された第2の帯域無線周波数信号とともに、第1の送受信モジュール1によって送信された第2の帯域無線周波数信号を受信して、4個の第2の帯域無線周波数信号の受信を実施することができる。

本発明の別の実施形態は、信号受信方法を提供する。前述の実施形態によって提供された方法と比較して、差異は、ステップ602がステップ602'と置換されることにある。

602':第2の帯域無線周波数信号を第3の帯域無線周波数信号と第4の帯域無線周波数信号とに分割して、第3の帯域無線周波数信号を第2の送受信モジュール内の受信ユニットの対に送信する。

さらに、ステップ603で、第2の送受信モジュール2によって送信された第1の帯域無線周波数信号は、第2の送受信モジュール2内のコアンテナフィルタによって第1の送受信モジュール1内の受信ユニットの対に送信され得る。たとえば、第2の送受信モジュール2は、まず、受信された無線周波数信号を第5の帯域無線周波数信号と、第3の帯域無線周波数信号を含む第2の帯域無線周波数信号とに分割し、第1の送受信モジュール1によって送信された第3の帯域無線周波数信号と第2の送受信モジュールによって受信された前述の第3の帯域無線周波数信号とを中間周波数信号に変換して、中間周波数信号を処理して、4個の第3の帯域無線周波数信号の受信を実施する。第2の送受信モジュール2は、第5の帯域無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第6の帯域無線周波数信号とに分割して、第2の送受信モジュール2内のコアンテナフィルタを介して、第1の帯域無線周波数信号を第1の送受信モジュール1内の受信ユニットの対に送信することができる。さらに、第2の送受信モジュール2は、無線遠隔ユニットが6個の帯域無線周波数信号の受信を実施するように、第6の帯域無線周波数信号を無線遠隔ユニットに送信することもできる。

ステップ602'の後、この方法は以下をさらに含むことが可能である。

604':無線遠隔ユニットが第4の帯域無線周波数信号の受信を実施するように、第4の帯域無線周波数信号を無線遠隔ユニットに送信する。

さらに、前述の方法は以下を含むことが可能である。

アンテナエレメントアレイが能動アンテナおよび/または受動アンテナとして使用されるとき、傾斜角の独立した調整を実施するために、信号処理ユニットおよび/または移相器を介して、アンテナエレメントアレイに入力された信号の位相を別々に調整する。

本発明の実施形態は基地局を提供し、基地局は、前述の実施形態による任意のアンテナを含む。1つを超える帯域を有する、4個の無線周波数信号の受信を実施することが可能であり、基地局のアップリンクネットワーク性能が改善され得る。

本発明の実施形態は、通信システムを提供し、通信システムは、前述の実施形態による基地局を含む。

本発明の実施形態では、4個のデュアルバンド信号の受信が詳細に説明された。受信ユニットの1つだけの対の代わりに、受信ユニットの1つを超える対が前述の実施形態で提供される場合、4個を超えるデュアルバンド信号の受信を実施することが可能であり、受信された無線周波数信号がデュアルバンドだけでない場合、対応するコエレメントフィルタユニットと、結合スプリットネットワークと、送受信ユニットアレイとを拡張することによって、2つを超える帯域を有する無線周波数信号の受信を実施することが可能であり、結合ネットワークがデュアルバンドの結合だけでなく、2つを超える帯域の結合に拡張される場合、複数の異なるRRUに対する接続、または1個のRRUの複数の帯域の受信を実施することが可能であることを理解されよう。加えて、受信プロセスおよび送信プロセスは概して逆であるため、適切な変更によって、本発明の実施形態による方法、モジュール、装置、およびシステムを使用して、2つを超える帯域を有する、4個を超える信号を送信することも可能であり、この場合、適切な変更は、結合ネットワークのスプリット機能を利用すること、コアンテナフィルタの結合機能を利用すること、送信チャネルを追加することなどを含み得るが、これらに限定されない。

その上、本発明の実施形態によるアンテナエレメントアレイが受動アンテナとして使用されるとき、コアンテナフィルタの第2の接続点をRRUに接続することが可能であるが、本発明はこれに限定されず、コアンテナフィルタの第2の接続点を非分散基地局に接続することも可能である。

オプションで、本発明の実施形態による結合ネットワークは、結合スプリットネットワークの構造と類似した構造を採用することも可能である。言い換えれば、コアンテナフィルタユニットから受信された、1つの偏光方向にあるT個の信号が結合されて、U個の信号を形成する。この場合、一対の受信ユニットは、前述のU個の信号を受信するように構成された、U個の対の受信ユニットに変更される。UおよびTは正の整数であり、UはT以下である。明らかに、UがTに等しいとき、結合ネットワークは省略されてよい。さらに、このように、アンテナエレメントアレイが受動アンテナとしても使用されるとき、コアンテナフィルタは、複数のフィルタが含まれるコエレメントフィルタユニットの構造に類似の構造を採用することが可能である。この場合、コアンテナフィルタおよびRRUが接続される前に、1つの結合スプリットネットワークを配備して、信号を結合または分割して、それによって、アンテナエレメントアレイが受動アンテナとして使用されるとき、信号送受信を実施することができる。

本発明の着想に従って行われる前述の変更または他の変更は本発明の保護範囲に包含されるべきであることを理解されよう。

本発明の実施形態による各機能ユニットを処理ユニットに統合することが可能であり、各ユニットは、独立して物理的に存在することも可能であり、2個以上のユニットを統合して1個のユニットにすることも可能であることを理解されよう。たとえば、結合ネットワークおよびコアンテナフィルタは処理ユニットであってよく、またはコエレメントフィルタ、結合スプリットネットワーク、および結合ネットワークは処理ユニットであってよく、これはここで列挙されない。

ここで開示された実施形態に関して説明された様々な例のユニットおよびステップは、電子ハードウェア、またはコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアの組合せによって実施され得ることを当業者は認識されよう。これらの機能がハードウェアの様式を使用して実行されるか、またはソフトウェアの様式を使用して実行されるかは、特定の用途および技術的解決策の設計制約に依存する。当業者は、各特定の用途に関して説明された機能を実施するために異なる方法を使用することが可能である。しかしながら、そのような実装形態は、本発明の範囲を超えると見なされるべきではない。

ソフトウェア機能ユニットの形で実施され、独立型製品として販売または使用されるとき、これらの機能は、コンピュータ可読記憶媒体内に記憶され得る。そのような理解に基づいて、本発明の技術的解決策の本質、もしくは先行技術に寄与する部分、またはこれらの技術的解決策の一部をソフトウェア製品の形で実施することが可能である。コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体内に記憶されることが可能であり、本発明の各実施形態の方法のステップのすべてもしくは一部を実行するように(たとえば、パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイスであってよい)コンピュータデバイスに命令するためのいくつかの命令を含む。記憶媒体は、Uディスク、リムーバブルハードディスク、読出し専用メモリ(ROM、Read-Only Memory)、ランダムアクセスメモリ(RAM、Random Access Memory)、磁気ディスク、または光ディスクなど、プログラムコードを記憶することができる任意の媒体を含む。

最後に、前述の実施形態は、本発明の技術的解決策を説明するためだけに提供され、本発明を限定することが意図されないことに留意されたい。本発明は前述の実施形態を参照して詳細に説明されたが、当業者は、これらの実施形態の各々で説明された技術的解決策に対して依然として修正を行うこと、またはこれらの技術的解決策内の技術的特徴の一部に対して同等な置換を行うことが可能であるが、これらの修正または置換は、対応する技術的解決策の本質を本発明の実施形態の各々の技術的解決策の趣旨および範囲から逸脱させないことを当業者は理解されたい。

1 送受信モジュール、第1の送受信モジュール、2.6G送受信モジュール
2 第2の送信モジュール、1.8G送受信モジュール、1.8〜2.1G送受信モジュール、2.1G送受信モジュール
10 第1のアンテナエレメントアレイ
11 コエレメントフィルタユニット
12 結合スプリットネットワーク
13 結合ネットワーク
14 送受信ユニットアレイのセット
15 信号処理ユニット
16 受信ユニットの対
17 コアンテナフィルタ
18 移相器
20 第2のアンテナエレメントアレイ
21 コエレメントフィルタユニット
22 結合スプリットネットワーク
23 結合ネットワーク
24 受信ユニットの対、送受信ユニットアレイのセット
25 信号処理ユニット
26 受信ユニットの対
27 コアンテナフィルタ
101 隣接するアンテナエレメント
102 隣接するアンテナエレメント
103 隣接するアンテナエレメント
111 第1のコエレメントフィルタ
112 第2のコエレメントフィルタ
141 第1の送受信ユニットアレイ
142 第2の送受信ユニットアレイ
211 第1のコエレメントフィルタ
212 第2のコエレメントフィルタ
241 第1の送受信ユニットアレイ
242 第2の送受信ユニットアレイ

本発明の技術的解決策は、移動体通信用グローバルシステム(Global System for Mobile communications、GSM(登録商標))、符号分割多元接続(CDMA、Code Division Multiple Access)システム、広帯域符号分割多元接続(WCDMA(登録商標)、Wideband Code Division Multiple Access)システム、汎用パケット無線サービス(GPRS、General Packet Radio Service)システム、およびロングタームエボリューション(LTE、Long Term Evolution)システムなど、様々な通信システムに適用され得る。

Claims (18)

1. 互いに順に接続された結合スプリットネットワークと、送受信ユニットアレイのセットと、信号処理ユニットとを含み、別の送受信モジュールに接続された接続点を用いて設定された結合ネットワークと、前記結合スプリットネットワークと前記結合ネットワークとに別々に接続されたコエレメントフィルタユニットと、前記信号処理ユニットに接続された受信ユニットの対とをさらに含む送受信モジュールであって、前記送受信モジュール内の前記受信ユニットの対が前記別の送受信モジュールに接続された接続点を用いて配設され、
   前記コエレメントフィルタユニットが、少なくとも1個のコエレメントフィルタを含み、アンテナエレメントの2つの偏光方向から受信された2個の無線周波数信号を、各々が偏光方向に対応する、2個の第1の帯域無線周波数信号と2個の第2の帯域無線周波数信号とに分割するように構成され、前記コエレメントフィルタユニットが、前記2個の第1の帯域無線周波数信号が前記結合スプリットネットワークと前記送受信ユニットアレイとによって処理された後で前記信号処理ユニットに入力されるように、前記2個の第1の帯域無線周波数信号を前記結合スプリットネットワークに送信して、前記2個の第2の帯域無線周波数信号を前記結合ネットワークに送信するように構成され、
   前記受信ユニットの対が、前記別の送受信モジュール内の結合ネットワークによって送信された2個の第1の帯域無線周波数信号を受信するように構成され、前記別の送受信モジュールによって送信された前記2個の第1の帯域無線周波数信号が、それぞれ、前記アンテナエレメントの前記2つの偏光方向に対応し、前記受信ユニットの対が、前記別の送受信モジュールによって送信された前記第1の帯域無線周波数信号を処理して、前記処理された第1の帯域無線周波数信号を前記信号処理ユニットに送信するように構成され、
   前記結合ネットワークが、前記コエレメントフィルタユニットによって送信された、前記アンテナエレメントの同じ偏光方向に対応する前記第2の帯域無線周波数信号を結合して、前記結合された信号を前記別の送受信モジュール内の受信ユニットの対に送信するように構成される送受信モジュール。
2. 前記結合スプリットネットワークが、信号を受信するとき、2つの偏光方向にある複数の第1の帯域無線周波数信号下位構成要素を取得するために、前記コエレメントフィルタユニットによって送信された同じ偏光方向の前記第1の帯域無線周波数信号を結合して、複数の無線周波数信号下位構成要素を形成して、2つの偏光方向にある前記複数の第1の帯域無線周波数信号下位構成要素を前記送受信ユニットアレイのセット内の複数の送受信ユニットに別々に送信するように構成され、
   前記送受信ユニットアレイのセットが、2つの偏光方向にある無線周波数信号を受信するように構成された2個の送受信ユニットアレイを含み、各送受信ユニットアレイが1つの偏光方向に対応し、各送受信ユニットアレイ内に含まれた送受信ユニットの数が前記結合スプリットネットワークによって1つの偏光方向にある無線周波数信号を出力するためのポートの数と同じであり、信号を受信するとき、各送受信ユニットアレイ内の前記送受信ユニットが、1つの偏光方向にある無線周波数信号の異なる無線周波数信号下位構成要素を受信して、前記無線周波数信号下位構成要素を中間周波数信号下位構成要素に変換して、前記中間周波数信号下位構成要素を前記信号処理ユニットに送信するように構成され、
   前記信号処理ユニットが、信号を受信するとき、前記送受信ユニットアレイのセットによって送信された第1の帯域中間周波数信号と前記送受信ユニットの対によって送信された第1の帯域中間周波数信号とを処理して、4個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施するように構成される
   請求項1に記載の送受信モジュール。
3. 前記第2の帯域無線周波数信号が第3の帯域無線周波数信号と第4の帯域無線周波数信号とを含み、前記送受信モジュールが、
   前記別の送受信モジュールに接続されるように設定された前記送受信モジュール内の前記結合ネットワーク内の前記接続点に接続された入力ポートと、前記別の送受信モジュール内の受信ユニットの対に接続された第1の接続点と第2の接続点とを用いて別々に設定された出力ポートとを有するコアンテナフィルタであって、前記送受信モジュール内の前記結合ネットワークによって送信された前記2個の第2の帯域無線周波数信号を2個の第3の帯域無線周波数信号と2個の第4の帯域無線周波数信号とに分割して、前記2個の第3の帯域無線周波数信号を前記別の送受信モジュール内の前記受信ユニットの対に送信するように構成されたコアンテナフィルタをさらに含み、前記2個の第3の帯域無線周波数信号が、それぞれ、前記アンテナエレメントの前記2つの偏光方向に対応する、請求項1または2に記載の送受信モジュール。
4. 前記第2の接続点が無線遠隔ユニットまたは非分散基地局に接続され、前記送受信モジュールが、
   前記結合ネットワークに接続され、前記送受信モジュールに接続されたアンテナエレメントアレイが受動アンテナとして使用されるとき、前記アンテナエレメントアレイの傾斜角を調整するために、前記第4の帯域無線周波数信号の位相を調整するように構成された移相器
   をさらに含む、請求項3に記載の送受信モジュール。
5. 前記信号処理ユニットが、前記送受信モジュールに接続されたアンテナエレメントアレイが能動アンテナとして使用されるとき、前記アンテナエレメントアレイの傾斜角を調整するために、前記送受信ユニットアレイによって受信または送信された前記第1の帯域無線周波数信号の振幅および位相を制御するようにさらに構成される
   請求項1から4のいずれか一項に記載の送受信モジュール。
6. 前記結合スプリットネットワークが、
   前記送受信モジュールに接続された前記アンテナエレメントアレイが前記能動アンテナとして使用されるとき、前記アンテナエレメントアレイの前記傾斜角を調整するために、前記送受信ユニットアレイによって受信または送信された前記第1の帯域無線周波数信号の前記振幅および前記位相をさらに制御するように構成された第2の移相器
   をさらに含む、請求項5に記載の送受信モジュール。
7. 第1の送受信モジュールと、前記第1の送受信モジュールに接続された、少なくとも1個のアンテナエレメントアレイとを含むアンテナであって、前記第1の送受信モジュールが、請求項1、2、5、または6に記載の送受信モジュールであるアンテナ。
8. 第2の送受信モジュールと、前記第2の送受信モジュールに接続された、少なくとも1個のアンテナエレメントアレイとをさらに含み、前記第2の送受信モジュールが、請求項1、2、5、または6に記載の別の送受信モジュールであり、
   前記第2の送受信モジュール内に含まれた構成要素同士の間の接続が、請求項1、2、5、または6に記載の送受信モジュールの接続と同じであり、前記第1の送受信モジュール内の受信ユニットの対の接続点が前記第2の送受信モジュール内の結合ネットワークの接続点に接続され、前記第2の送受信モジュール内のコエレメントフィルタユニットが、2個のフィルタリングされた第2の帯域無線周波数信号を前記第2の送受信モジュール内の結合スプリットネットワークに送信して、2個のフィルタリングされた第1の帯域無線周波数信号を前記第2の送受信モジュール内の前記結合ネットワークに送信するように構成され、前記第2の送受信モジュール内にある前記結合スプリットネットワークと、送受信ユニットアレイと、受信ユニットと、信号処理ユニットとが前記第2の帯域無線周波数信号を処理するように構成され、前記第2の送受信モジュール内の前記結合ネットワークが、前記第1の帯域無線周波数信号を処理するように構成される、請求項7に記載のアンテナ。
9. 第2の送受信モジュールをさらに含み、前記第2の送受信モジュールが、請求項3から6のいずれか一項に記載の別の送受信モジュールであり、
   前記第2の送受信モジュール内に含まれた構成要素同士の間の接続が、請求項3から6のいずれか一項に記載の送受信モジュールの接続と同じであり、前記第1の送受信モジュール内の受信ユニットの対の接続点が前記第2の送受信モジュール内のコアンテナフィルタの出力ポートの第1の接続点に接続され、前記第2の送受信モジュール内の受信ユニットの対の接続点が前記第1の送受信モジュール内の結合ネットワークの接続点に接続され、前記第2の送受信モジュール内の前記コエレメントフィルタユニットが、2個のフィルタリングされた第2の帯域無線周波数信号を前記第2の送受信モジュール内の結合スプリットネットワークに送信して、2個のフィルタリングされた第5の帯域無線周波数信号を前記第2の送受信モジュール内の結合ネットワークに送信するように構成され、前記第2の送受信モジュール内にある前記結合スプリットネットワークと、送受信ユニットアレイと、前記受信ユニットと、信号処理ユニットとが前記第2の帯域無線周波数信号を処理するように構成され、前記第2の送受信モジュール内の前記結合ネットワークが前記第5の帯域無線周波数信号を処理するように構成され、前記第2の送受信モジュール内の前記コアンテナフィルタが、前記第5の帯域無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第6の帯域無線周波数信号とに分割して、前記コアンテナフィルタの前記出力ポートの前記第1の接続点を介して、前記第1の帯域無線周波数信号を前記第1の送受信モジュールの前記受信ユニットの対に送信するように構成される
   請求項7に記載のアンテナ。
10. 前記第2の送受信モジュール内の前記コアンテナフィルタの前記出力ポートの第2の接続点に接続された無線遠隔ユニット
    をさらに含む、請求項9に記載のアンテナ。
11. 第1の送受信モジュールと、前記第1の送受信モジュールに接続された、少なくとも1個のアンテナエレメントアレイとを含むアンテナであって、前記第1の送受信モジュールが、請求項3から6のいずれか一項に記載の送受信モジュールであるアンテナ。
12. 第2の送受信モジュールと、前記第2の送受信モジュールに接続された、少なくとも1個のアンテナエレメントアレイとをさらに含み、前記第2の送受信モジュールが、請求項3から6のいずれか一項に記載の別の送受信モジュールであり、
    前記第2の送受信モジュール内に含まれた構成要素同士の間の接続が、請求項3から6のいずれか一項に記載の送受信モジュールの接続と同じであり、前記第1の送受信モジュール内の受信ユニットの対の接続点が前記第2の送受信モジュール内のコアンテナフィルタの出力ポートの第1の接続点に接続され、前記第2の送受信モジュール内の受信ユニットの対の接続点が前記第1の送受信モジュール内のコアンテナフィルタの出力ポートの第1の接続点に接続され、前記第2の送受信モジュール内の前記コエレメントフィルタユニットが、2個のフィルタリングされた第3の帯域無線周波数信号を前記第2の送受信モジュール内の結合スプリットネットワークに送信して、2個のフィルタリングされた第5の帯域無線周波数信号を前記第2の送受信モジュール内の結合ネットワークに送信するように構成され、前記第2の送受信モジュール内にある前記結合スプリットネットワークと、送受信ユニットアレイと、前記受信ユニットと、信号処理ユニットとが前記第3の帯域無線周波数信号を処理するように構成され、前記第2の送受信モジュール内の前記結合ネットワークが前記第5の帯域無線周波数信号を処理するように構成され、前記第2の送受信モジュール内の前記コアンテナフィルタが、前記第5の帯域無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第6の帯域無線周波数信号とに分割して、前記コアンテナフィルタの前記出力ポートの前記第1の接続点を介して、前記第1の帯域無線周波数信号を前記第1の送受信モジュール内の前記受信ユニットの対に送信するように構成される、請求項11に記載のアンテナ。
13. 前記第1の送受信モジュール内の前記コアンテナフィルタの前記出力ポートの第2の接続点に接続されるか、または前記第2の送受信モジュール内の前記コアンテナフィルタの前記出力ポートの第2の接続点に接続された、少なくとも1個の無線遠隔ユニット
    をさらに含む、請求項11または12に記載のアンテナ。
14. 第1の送受信モジュールによって、受信された無線周波数信号を第1の帯域無線周波数信号と第2の帯域無線周波数信号とに分割するステップであって、前記第1の帯域無線周波数信号が異なる偏光方向の2個の信号を含み、前記第2の帯域無線周波数信号が異なる偏光方向の2個の信号を含む、分割するステップと、
    前記第2の帯域無線周波数信号を第2の送受信モジュール内の受信ユニットの対に送信するステップと、
    前記第2の送受信モジュールによって送信された第1の帯域無線周波数信号を受信して、前記第2の送受信モジュールによって送信された前記第1の帯域無線周波数信号と前記第1の送受信モジュールによって受信された前記第1の帯域無線周波数信号とを処理して、4個の第1の帯域無線周波数信号の受信を実施するステップと
    を含む信号受信方法。
15. アンテナエレメントアレイが受動アンテナとして使用されるとき、傾斜角の調整を実施するために、移相器を介して、前記アンテナエレメントアレイに入力された信号の位相を調整するステップ
    をさらに含む、請求項14に記載の方法。
16. 前記第2の帯域無線周波数信号を前記第2の送受信モジュール内の受信ユニットの対に送信する前記ステップの前に、前記方法が、
    前記第2の帯域無線周波数信号を第3の帯域無線周波数信号と第4の帯域無線周波数信号とに分割して、前記第3の帯域無線周波数信号を前記第2の送受信モジュール内の前記受信ユニットの対に送信するステップ
    をさらに含む、請求項14または15に記載の方法。
17. 前記第4の帯域無線周波数信号を無線遠隔ユニットに送信するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
18. 請求項7から13のいずれか一項に記載のアンテナを含む基地局。